JP2022523749A - Tcr融合タンパク質およびtcr融合タンパク質を発現する細胞 - Google Patents
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Abstract
T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)であって、前記融合タンパク質は、TCRサブユニット(またはTCRユニットと呼ばれる)、および抗原を識別する抗原識別ユニットを含み、前記抗原は、GPC3またはclaudin18.2である。前記融合タンパク質を含むT細胞、ならびに癌等の疾患を治療するために前記融合タンパク質またはT細胞を使用する医薬組成物および使用方法を開示する。本発明のTFPまたはT細胞は、腫瘍細胞の増殖を阻害するだけでなく、より少ないサイトカインを放出することができることにより、サイトカインストームの可能性を効果的に低減する。
Description
本発明は、免疫療法の分野に属する。より具体的には、本発明は、TCR融合タンパク質およびTCR融合タンパク質を発現する細胞に関する。
現在、免疫療法は、腫瘍の臨床治療において不可欠な段階になっている。免疫療法の薬物やプログラムは、体の免疫系が癌細胞を識別して、攻撃する様々な段階に関する。既存の腫瘍免疫薬は、癌細胞を標的とする抗体、養子細胞療法、腫瘍溶解性ウイルス、樹状細胞関連療法、DNAおよびタンパク質レベルの腫瘍ワクチン、免疫活性化サイトカインおよび他の免疫調節化合物等の複数のタイプを含む。ここで、T細胞チェックポイント阻害タンパク質に対する抗体薬や腫瘍抗原特異的T細胞の養子療法は、近年飛躍的な進歩を遂げ、幅広い注目を集めている。
T細胞に基づく遺伝子工学操作は、CAR―TおよびTCR―Tを含む。前者は、キメラ抗原受容体を構築する必要があり、通常、一本鎖抗体は、ヒンジ領域と膜貫通セグメントとを介してCD3ζの細胞内セグメントに接続された後、ウイルス形質導入によってT細胞が生成され、一本鎖抗体と腫瘍細胞表面の抗原との結合により、CD3ζの細胞内シグナルを活性化し、それにより形質導入されたT細胞が腫瘍細胞に対する殺傷作用を果たす。後者は、通常腫瘍抗原ペプチド/MHC複合体を特異的に識別できるTCRをT細胞に形質導入する必要があり、次に、これらのTCRを使用して、T細胞の内部のCD3サブユニットと新しいTCR複合体を形成することにより、T細胞が腫瘍細胞を特異的に標的化し、TCR複合体全体のシグナル経路を活性化して、腫瘍細胞を殺傷するという目的を達成できるようにする。
本明細書で説明される方法は、新規なT細胞改造形態であって、一本鎖抗体をCD3εまたはCD3γと融合させて、内因性TCR複合体の他のサブユニットと新しいTCR複合体を形成し、一本鎖抗体の標的性を利用するだけでなく、TCR複合体のシグナル経路全体を利用する。
本発明の目的は、固形腫瘍における腫瘍免疫療法の適用効果を改善するために、TCR融合タンパク質および当該TCR融合タンパク質を発現するT細胞を提供することである。
本発明で採用される技術的解決手段は、次のとおりである。
第1の態様において、本発明は、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)を提供し、前記融合タンパク質は、
(a)TCRサブユニット(またはTCRユニットと呼ばれる)、および
(b)抗原を識別する抗原識別ユニットを含み、
前記抗原は、GPC3またはclaudin18.2であり、
ここで、前記TCRサブユニットと前記抗原識別ユニットとは、操作可能に接続される。
具体的な実施形態において、前記TCRサブユニットは、
(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部、および
(ii)CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRαまたはTCRβの細胞内シグナル伝達ドメインに由来する刺激性ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含む。
第1の態様において、本発明は、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)を提供し、前記融合タンパク質は、
(a)TCRサブユニット(またはTCRユニットと呼ばれる)、および
(b)抗原を識別する抗原識別ユニットを含み、
前記抗原は、GPC3またはclaudin18.2であり、
ここで、前記TCRサブユニットと前記抗原識別ユニットとは、操作可能に接続される。
具体的な実施形態において、前記TCRサブユニットは、
(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部、および
(ii)CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRαまたはTCRβの細胞内シグナル伝達ドメインに由来する刺激性ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含む。
一つの好ましい例において、前記TFPは、T細胞で発現される時にTCRに組み込まれる。
具体的な実施形態において、GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはGPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
または
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
具体的な実施形態において、GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはGPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
具体的な実施形態において、GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖可変領域は、次の表に示される軽鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはGPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖可変領域は、次の表に示される重鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
または、
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖可変領域は、次の表に示される軽鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖可変領域は、次の表に示される重鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖可変領域は、次の表に示される軽鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖可変領域は、次の表に示される重鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
具体的な実施形態において、GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表のいずれかの行に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはGPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表のいずれかの行に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
または
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表のいずれかの行に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表のいずれかの行に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表のいずれかの行に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表のいずれかの行に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
具体的な実施形態において、GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、次の表のいずれかの行に示される軽鎖可変領域および重鎖可変領域の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
または、
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、次の表のいずれかの行に示される軽鎖可変領域および重鎖可変領域の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、次の表のいずれかの行に示される軽鎖可変領域および重鎖可変領域の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
具体的な実施形態において、GPC3の抗原識別ユニットを識別するアミノ酸配列は、次の表に示される配列から選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
または、
claudin18.2の抗原識別ユニットを識別するアミノ酸配列は、次の表に示される配列から選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
claudin18.2の抗原識別ユニットを識別するアミノ酸配列は、次の表に示される配列から選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有する。
一つの好ましい例において、前記抗原識別ユニットは、リンカー配列を介して前記TCR細胞外ドメインに接続される。
一つの好ましい例において、前記リンカー配列は、(G4S)nを含み、ここで、n=1~4であり、または前記リンカーのコード配列は、SEQ ID NO:5、11または12に示される核酸配列を有する。
一つの好ましい例において、前記リンカー配列は、(G4S)nを含み、ここで、n=1~4であり、または前記リンカーのコード配列は、SEQ ID NO:5、11または12に示される核酸配列を有する。
一つの好ましい例において、前記TCRサブユニットは、細胞外ドメイン、および/または膜貫通ドメイン、および/または細胞内ドメインを含み、好ましくは、細胞外ドメイン、膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインのうちの少なくとも二つは、同じTCRサブユニットに由来する。
一つの好ましい例において、前記TCRサブユニットは、刺激性ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含み、前記刺激性ドメインは、CD3ε、CD3γまたはCD3δの細胞内シグナル伝達ドメインから選択されるか、またはそのうちに少なくとも一つの修飾されたアミノ酸配列を有する。
一つの好ましい例において、前記TCRサブユニットは、刺激性ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含み、前記刺激性ドメインは、CD3ε、CD3γまたはCD3δの細胞内シグナル伝達ドメインから選択されるか、またはそのうちに少なくとも一つの修飾されたアミノ酸配列を有する。
一つの好ましい例において、
(i) GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列に結合する軽鎖可変領域、ここで、前記軽鎖可変領域は、本明細書で提供される抗GPC3抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列に対して少なくとも一つであるが30以下の修飾を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供される抗GPC3抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列と90~99%の同一性を有する配列を含み、または
(ii) claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列に結合する軽鎖可変領域、ここで、前記軽鎖可変領域は、本明細書で提供される抗claudin18.2抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列に対して少なくとも一つであるが30以下の修飾を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供される抗claudin18.2抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列と90~99%の同一性を有する配列を含む。
(i) GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列に結合する軽鎖可変領域、ここで、前記軽鎖可変領域は、本明細書で提供される抗GPC3抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列に対して少なくとも一つであるが30以下の修飾を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供される抗GPC3抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列と90~99%の同一性を有する配列を含み、または
(ii) claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列に結合する軽鎖可変領域、ここで、前記軽鎖可変領域は、本明細書で提供される抗claudin18.2抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列に対して少なくとも一つであるが30以下の修飾を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供される抗claudin18.2抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列と90~99%の同一性を有する配列を含む。
一つの好ましい例において、
(iii) GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列に結合する重鎖可変領域、ここで、前記重鎖可変領域は、本明細書で提供される抗GPC3抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列に対して少なくとも一つであるが30以下の修飾を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供される抗GPC3抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列と90~99%の同一性を有する配列を含み、または
(iv) claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列に結合する重鎖可変領域、ここで、前記重鎖可変領域は、本明細書で提供される抗claudin18.2抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列に対して少なくとも一つであるが30以下の修飾を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供される抗claudin18.2抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列と90~99%の同一性を有する配列を含む。
(iii) GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列に結合する重鎖可変領域、ここで、前記重鎖可変領域は、本明細書で提供される抗GPC3抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列に対して少なくとも一つであるが30以下の修飾を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供される抗GPC3抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列と90~99%の同一性を有する配列を含み、または
(iv) claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列に結合する重鎖可変領域、ここで、前記重鎖可変領域は、本明細書で提供される抗claudin18.2抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列に対して少なくとも一つであるが30以下の修飾を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供される抗claudin18.2抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列と90~99%の同一性を有する配列を含む。
一つの好ましい例において、前記TFPは、TCRサブユニットの細胞外ドメインを含み、前記細胞外ドメインは、TCRα鎖、TCRβ鎖、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、その機能的フラグメント、および少なくとも一つであるが20以下の修飾を有するアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の細胞外ドメインまたはその部分を含む。
一つの好ましい例において、前記TFPは、膜貫通ドメインを含み、前記膜貫通ドメインは、TCRα鎖、TCRβ鎖、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、その機能的フラグメント、および少なくとも一つであるが20以下の修飾を有するアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の膜貫通ドメインを含む。
一つの好ましい例において、前記TFPは、膜貫通ドメインを含み、前記膜貫通ドメインは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRζ鎖、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD28、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、その機能的フラグメント、および少なくとも一つであるが20以下の修飾を有するアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の膜貫通ドメインを含む。
一つの好ましい例において、前記抗原識別ユニットは、抗体またはそのフラグメントを含み、好ましくは、前記抗体フラグメントは、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fvフラグメント、scFv、sdFv、VHおよびCH1ドメインからなるFdフラグメント、線状抗体、単一ドメイン抗体、またはcamelid VHHドメインであり、より好ましくは、前記抗体は、scFvである。
一つの好ましい例において、前記TFPは、共刺激性ドメインをさらに含む。
一つの好ましい例において、前記共刺激性ドメインは、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM―1、LFA―1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)および4―1BB(CD137)、ならびに少なくとも一つであるが20以下の修飾を有するアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質から得られた機能性シグナル伝達ドメインである。
一つの好ましい例において、前記共刺激性ドメインは、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM―1、LFA―1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)および4―1BB(CD137)、ならびに少なくとも一つであるが20以下の修飾を有するアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質から得られた機能性シグナル伝達ドメインである。
第2の態様において、本発明は、前記融合タンパク質と他の因子との組み合わせを提供し、前記他の因子は、サイトカイン、転写因子、ケモカイン、および/またはその組み合わせを含み、前記発現カセットは、構成性発現または誘導性発現であり、好ましくは、前記発現カセットのプロモーターは、免疫細胞誘導性プロモーターであり、好ましくは、前記免疫細胞誘導性プロモーターは、NFAT6プロモーターであり、好ましくは、前記NFAT6プロモーターは、逆調節である。
一つの好ましい例において、前記融合タンパク質および他の因子は、同じ核酸分子によって発現されるか、または異なる核酸分子によって発現される。
一つの好ましい例において、前記融合タンパク質および他の因子は、同じ核酸分子によって発現され、前記他の因子の発現カセットと、TFPとの間、および発現カセットとの間には、直接接続されるか、またはタンデムフラグメントによって接続され、前記タンデムフラグメントは、F2A、PA2、T2A、および/またはE2Aから選択される。
一つの好ましい例において、前記融合タンパク質および他の因子は、同じ核酸分子によって発現されるか、または異なる核酸分子によって発現される。
一つの好ましい例において、前記融合タンパク質および他の因子は、同じ核酸分子によって発現され、前記他の因子の発現カセットと、TFPとの間、および発現カセットとの間には、直接接続されるか、またはタンデムフラグメントによって接続され、前記タンデムフラグメントは、F2A、PA2、T2A、および/またはE2Aから選択される。
一つの好ましい例において、前記サイトカインは、IL―7、IL―12から選択され、前記ケモカインは、CCL19またはCCL21であり、前記転写因子は、RUNX3であり、好ましくは、前記他の因子は、サイトカインとケモカインとの組み合わせであり、好ましくは、前記他の因子は、IL7とCCL21との組み合わせであるか、またはIL7とCCL19との組み合わせである。
一つの好ましい例において、前記少なくとも一つであるが20以下の修飾は、細胞シグナル伝達を媒介するアミノ酸修飾、またはTFPへのリガンド結合に応答してリン酸化されるアミノ酸修飾を含む。
一つの好ましい例において、前記少なくとも一つであるが20以下の修飾は、細胞シグナル伝達を媒介するアミノ酸修飾、またはTFPへのリガンド結合に応答してリン酸化されるアミノ酸修飾を含む。
一つの好ましい例において、前記TFPは、TCRサブユニットの免疫受容体チロシン活性化モチーフ(ITAM)を含み、前記ITAMは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、TCRζ鎖、Fcε受容体1鎖、Fcε受容体2鎖、Fcγ受容体1鎖、Fcγ受容体2a鎖、Fcγ受容体2b1鎖、Fcγ受容体2b2鎖、Fcγ受容体3a鎖、Fcγ受容体3b鎖、Fcβ受容体1鎖、TYROBP(DAP12)、CD5、CD16a、CD16b、CD22、CD23、CD32、CD64、CD79a、CD79b、CD89、CD278、CD66d、その機能的フラグメント、および少なくとも一つであるが20以下の修飾を有するアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質のITAMまたはその部分を含む。
一つの好ましい例において、前記ITAMは、CD3γ、CD3δまたはCD3εのITAMを置換する。
一つの好ましい例において、前記ITAMは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニットおよびCD3δTCRサブユニットから選択され、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニットおよびCD3δTCRサブユニットから選択された異なるITAMを置換する。
一つの好ましい例において、前記TFP分子は、リーダー配列をさらに含む。
一つの好ましい例において、前記ITAMは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニットおよびCD3δTCRサブユニットから選択され、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニットおよびCD3δTCRサブユニットから選択された異なるITAMを置換する。
一つの好ましい例において、前記TFP分子は、リーダー配列をさらに含む。
第3の態様において、本発明は、核酸分子を提供し、前記核酸分子は、第1の態様に記載の融合タンパク質または第2の態様に記載の組み合わせを発現する。
一つの好ましい例において、前記核酸は、DNAおよび/またはRNAからなる。
一つの好ましい例において、前記核酸は、mRNAである。
一つの好ましい例において、前記核酸は、ヌクレオチド類似体を含む。
一つの好ましい例において、前記核酸は、DNAおよび/またはRNAからなる。
一つの好ましい例において、前記核酸は、mRNAである。
一つの好ましい例において、前記核酸は、ヌクレオチド類似体を含む。
第4の態様において、本発明は、第3の態様に記載の核酸分子を含む、ベクターを提供する。
一つの好ましい例において、前記ベクターは、DNA、RNA、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、ラウス肉腫ウイルス(RSV)ベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。
一つの好ましい例において、前記ベクターは、DNA、RNA、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、ラウス肉腫ウイルス(RSV)ベクターまたはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。
第5の態様において、本発明は、第4の態様に記載のベクターが含まれるか、またはそのゲノムに第3の態様に記載の核酸分子が統合される、細胞を提供する。
一つの好ましい例において、前記細胞は、ヒトT細胞であり、好ましくは、同種異系T細胞である。
一つの好ましい例において、前記細胞は、ヒトT細胞であり、好ましくは、同種異系T細胞である。
第6の態様において、本発明は、
i)第1の態様に記載の融合タンパク質TFP分子、および
ii)少なくとも一つの内因性TCRサブユニットまたは内因性TCR複合体を含む、タンパク質複合体を提供する。
i)第1の態様に記載の融合タンパク質TFP分子、および
ii)少なくとも一つの内因性TCRサブユニットまたは内因性TCR複合体を含む、タンパク質複合体を提供する。
第7の態様において、本発明は、細胞を調製する方法を提供し、前記方法は、第4の態様に記載のベクターまたは第3の態様に記載の核酸分子を使用してT細胞を形質導入する段階を含む。
第8の態様において、本発明は、RNA工学操作された細胞集団を生成する方法を提供し、前記方法は、インビトロで転写されたRNAまたは合成RNAを細胞に導入する段階を含み、
(i)ここで、前記RNAは、第3の態様に記載の核酸を含む。
(i)ここで、前記RNAは、第3の態様に記載の核酸を含む。
第9の態様において、本発明は、哺乳動物の体内で抗腫瘍免疫性を提供する方法を提供し、前記方法は、有効量の第1の態様に記載の融合タンパク質、第2の態様に記載の組み合わせ、第3の態様に記載の核酸分子、第4の態様に記載のベクターまたは第5の態様に記載の細胞を前記哺乳動物に投与する段階を含む。
一つの好ましい例において、前記哺乳動物は、ヒトである。
一つの好ましい例において、前記哺乳動物は、ヒトである。
第10の態様において、本発明は、GPC3またはclaudin18.2発現に関連する疾患に罹患している哺乳動物を治療する方法を提供し、前記方法は、有効量の第1の態様に記載の融合タンパク質、第2の態様に記載の組み合わせ、第3の態様に記載の核酸分子、第4の態様に記載のベクターまたは第5の態様に記載の細胞を前記哺乳動物に投与する段階を含む。
一つの好ましい例において、前記GPC3またはclaudin18.2発現に関連する疾患は、結腸がん、直腸がん、腎細胞がん、肝臓がん、肺がん、小腸がん、食道がん、黒色腫、骨がん、膵臓がん、皮膚がん、頭頚部がん、皮膚または眼内悪性黒色腫、子宮がん、卵巣がん、直腸がん、肛門がん、胃がん、精巣がん、子宮がん、ファロピウス管がん、子宮内膜がん、子宮頸がん、膣がん、内分泌系がん、甲状腺がん、副甲状腺がん、副腎がん、軟組織肉腫、尿道がん、陰茎がん、膀胱がん、腎がんまたは尿管がん、腎骨盤がん、中枢神経系(CNS)がん、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、GPC3またはclaudin18.2発現に関連する非癌関連の適応症から選択され、好ましくは、肝臓がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、腎臓がん、甲状腺がん、胃がん、結腸直腸がん、膵臓がん、食道がんから選択される。
一つの好ましい例において、前記TFP分子を発現する細胞と、TFP分子を発現する細胞の効力を増加させる薬剤とを組み合わせて投与する。
一つの好ましい例において、GPC3キメラ抗原受容体(CAR)またはclaudin18.2キメラ抗原受容体(CAR)を発現する有効量のT細胞を投与された哺乳動物と比較して、前記哺乳動物は、より少ないサイトカインを放出する。
一つの好ましい例において、GPC3キメラ抗原受容体(CAR)またはclaudin18.2キメラ抗原受容体(CAR)を発現する有効量のT細胞を投与された哺乳動物と比較して、前記哺乳動物は、より少ないサイトカインを放出する。
一つの好ましい例において、前記TFP分子発現する細胞は、TFP分子を発現する細胞の投与に関連する一つまたは複数の副作用を改善する薬剤と併用して投与される。
一つの好ましい例において、前記TFP分子を発現する細胞は、前記GPC3またはclaudin18.2に関連する疾患を治療する薬剤と組み合わせて投与する施用。
一つの好ましい例において、前記TFP分子を発現する細胞は、前記GPC3またはclaudin18.2に関連する疾患を治療する薬剤と組み合わせて投与する施用。
第11の態様において、本発明は、薬物として使用される、第1の態様に記載の融合タンパク質、第2の態様に記載の組み合わせ、第3の態様に記載の核酸分子、第4の態様に記載のベクターまたは第5の態様に記載の細胞を提供する。
一つの好ましい例において、前記薬物は、GPC3またはclaudin18.2発現するに関連する疾患を予防または治療するための薬物である。
一つの好ましい例において、前記薬物は、GPC3またはclaudin18.2発現するに関連する疾患を予防または治療するための薬物である。
一つの好ましい例において、前記GPC3またはclaudin18.2発現に関連する疾患は、結腸がん、直腸がん、腎細胞がん、肝臓がん、肺がん、小腸がん、食道がん、黒色腫、骨がん、膵臓がん、皮膚がん、頭頚部がん、皮膚または眼内悪性黒色腫、子宮がん、卵巣がん、直腸がん、肛門がん、胃がん、精巣がん、子宮がん、ファロピウス管がん、子宮内膜がん、子宮頸がん、膣がん、内分泌系がん、甲状腺がん、副甲状腺がん、副腎がん、軟組織肉腫、尿道がん、陰茎がん、膀胱がん、腎がんまたは尿管がん、腎骨盤がん、中枢神経系(CNS)がん、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、GPC3またはclaudin18.2発現に関連する非癌関連の適応症から選択され、好ましくは、肝臓がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、腎臓がん、甲状腺がん、胃がん、結腸直腸がん、膵臓がん、食道がんから選択される。
本発明の一態様は、TCR融合タンパク質を提供し、前記TCR融合タンパク質は、腫瘍抗原識別ユニットおよびTCRユニットを含み、前記腫瘍抗原識別ユニットは、固形腫瘍抗原を識別する抗体であり、前記TCRユニットは、CD3細胞外ドメイン、CD3膜貫通ドメインおよびCD3細胞内シグナルドメインの少なくとも一部を含む。
一つの好ましい実施形態において、前記固形腫瘍抗原は、GPC3、claudin6、EGFR、EGFRvIII、claudin18.2から選択される。より好ましくは、GPC3またはclaudin18.2である。
一つの好ましい実施形態において、前記固形腫瘍抗原は、GPC3、claudin6、EGFR、EGFRvIII、claudin18.2から選択される。より好ましくは、GPC3またはclaudin18.2である。
一つの好ましい実施形態において、前記固形腫瘍は、結腸がん、直腸がん、腎細胞がん、肝臓がん、肺がん、小腸がん、食道がん、黒色腫、骨がん、膵臓がん、皮膚がん、頭頚部がん、皮膚または眼内悪性黒色腫、子宮がん、卵巣がん、直腸がん、肛門がん、胃がん、精巣がん、子宮がん、ファロピウス管がん、子宮内膜がん、子宮頸がん、膣がん、外陰がん、内分泌系がん、甲状腺がん、副甲状腺がん、副腎がん、軟組織肉腫、尿道がん、陰茎がん、膀胱がん、腎がんまたは尿管がん、腎骨盤がん、中枢神経系(CNS)がん、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、扁平上皮がんから選択され、好ましくは、肝臓がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、腎臓がん、甲状腺がん、胃がん、結腸直腸がん、胃がん、膵臓がん、食道がんから選択される。
一つの好ましい実施形態において、前記抗体は、完全な免疫グロブリンまたは抗体フラグメントであり、好ましくは、前記抗体フラグメントは、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fvフラグメント、scFv、sdFv、VHおよびCH1ドメインからなるFdフラグメント、線状抗体、単一ドメイン抗体、またはcamelid VHHドメインであり、より好ましくは、前記抗体は、scFvである。
一つの好ましい実施形態において、前記抗体は、SEQ ID NO:15に示されるHCDR1、SEQ ID NO:16に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、およびSEQ ID NO:18に示されるLCDR1、SEQ ID NO19:に示されるLCDR2、SEQ ID NO:20に示されるLCDR3を有する。
一つの好ましい実施形態において、前記抗体は、SEQ ID NO:15に示されるHCDR1、SEQ ID NO:16に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、およびSEQ ID NO:18に示されるLCDR1、SEQ ID NO19:に示されるLCDR2、SEQ ID NO:20に示されるLCDR3を有する。
一つの好ましい実施形態において、前記抗体は、SEQ ID NO:21に示されるVHおよびSEQ ID NO:22に示されるVLを有する。
一つの好ましい実施形態において、前記CD3細胞内シグナルドメインは、CD3ε、CD3γ、CD3ζ、またはCD3δの細胞内シグナルドメインであり、好ましくは、CD3εおよびCD3γの細胞内シグナルドメインであり、より好ましくは、CD3εの細胞内シグナルドメインである。
一つの好ましい実施形態において、前記CD3細胞内シグナルドメインは、CD3ε、CD3γ、CD3ζ、またはCD3δの細胞内シグナルドメインであり、好ましくは、CD3εおよびCD3γの細胞内シグナルドメインであり、より好ましくは、CD3εの細胞内シグナルドメインである。
一つの好ましい実施形態において、前記腫瘍抗原識別ユニットは、前記TCRユニットに操作可能に接続される。
一つの好ましい実施形態において、前記腫瘍抗原識別ユニットは、リンカーを介して前記TCR細胞外ドメインに接続される。
好ましくは、前記リンカー配列は、(G4S)nであり、n=1~4の間の任意の自然数であるか、または前記リンカーは、SEQ ID NO:5、11または12に示される核酸配列を有する。
一つの好ましい実施形態において、前記腫瘍抗原識別ユニットは、リンカーを介して前記TCR細胞外ドメインに接続される。
好ましくは、前記リンカー配列は、(G4S)nであり、n=1~4の間の任意の自然数であるか、または前記リンカーは、SEQ ID NO:5、11または12に示される核酸配列を有する。
一つの好ましい実施形態において、前記TCRユニットは、同じTCRサブユニットに由来するTCR細胞外ドメイン、TCR膜貫通ドメインおよびCD3細胞内シグナルドメインの少なくとも一部を含む。
一つの好ましい実施形態において、前記TCRユニットは、SEQ ID NO:3または8に示されるアミノ酸配列を有する。
一つの好ましい実施形態において、前記TCR融合タンパク質のコード核酸は、SEQ ID NO:7、8、13、14に示される配列を有する。
一つの好ましい実施形態において、前記TCRユニットは、SEQ ID NO:3または8に示されるアミノ酸配列を有する。
一つの好ましい実施形態において、前記TCR融合タンパク質のコード核酸は、SEQ ID NO:7、8、13、14に示される配列を有する。
本発明の一態様は、本発明に記載のTCR融合タンパク質をコードする核酸を提供する。
本発明の一態様は、本発明に記載の核酸を含む、発現ベクターを提供する。
本発明の一態様は、本発明に記載の発現ベクターを含む、ウイルスを提供する。
本発明の一態様は、本発明に記載の核酸を含む、発現ベクターを提供する。
本発明の一態様は、本発明に記載の発現ベクターを含む、ウイルスを提供する。
本発明の一態様は、本発明に記載のTCR融合タンパク質を発現するT細胞を提供する。
一つの好ましい実施形態において、前記T細胞は、サイトカイン、転写因子、別のキメラ受容体、ケモカイン、ケモカイン受容体、PD―1発現を低下させるsiRNAまたはPD―L1を遮断するタンパク質、TCR、もしくは安全スイッチをさらに発現する
一つの好ましい実施形態において、前記T細胞は、サイトカイン、転写因子、別のキメラ受容体、ケモカイン、ケモカイン受容体、PD―1発現を低下させるsiRNAまたはPD―L1を遮断するタンパク質、TCR、もしくは安全スイッチをさらに発現する
別の好ましい実施形態において、前記因子は、発現されたサイトカインを含む融合タンパク質である。
別の好ましい実施形態において、前記サイトカインは、IL―12、IL―18、IL―21、またはI型インターフェロンから選択される。
別の好ましい実施形態において、前記融合タンパク質は、サイトカインおよびケモカインを含む。
別の好ましい実施形態において、前記サイトカインは、IL―12、IL―18、IL―21、またはI型インターフェロンから選択される。
別の好ましい実施形態において、前記融合タンパク質は、サイトカインおよびケモカインを含む。
別の好ましい実施形態において、前記ケモカインは、CCL19またはCCL21であり、好ましくは、前記融合タンパク質は、IL7およびCCL21、またはIL7およびCCL19を含む。
別の好ましい実施形態において、前記ケモカイン受容体は、CCR2、CCR5、CXCR2、またはCXCR4を含む。
別の好ましい実施形態において、前記安全スイッチは、iCaspase―9、Truancated EGFRまたはRQR8を含む。
別の好ましい実施形態において、前記ケモカイン受容体は、CCR2、CCR5、CXCR2、またはCXCR4を含む。
別の好ましい実施形態において、前記安全スイッチは、iCaspase―9、Truancated EGFRまたはRQR8を含む。
別の好ましい実施形態において、前記別のキメラ受容体は、キメラ抗原受容体(CAR)、修飾T細胞(抗原)受容体(TCR)、T細胞融合タンパク質(TFP)、T細胞抗原カプラー(TAC)から選択される。
別の好ましい実施形態において、前記転写因子は、RUNX3である。
別の好ましい実施形態において、前記T細胞は、腫瘍の微小環境を阻害する融合タンパク質、またはT細胞を刺激する融合タンパク質をさらに発現する
別の好ましい実施形態において、前記ケモカインは、リンパ球ケモカインであり、好ましくは、前記ケモカインは、CCL21である。
別の好ましい実施形態において、前記転写因子は、RUNX3である。
別の好ましい実施形態において、前記T細胞は、腫瘍の微小環境を阻害する融合タンパク質、またはT細胞を刺激する融合タンパク質をさらに発現する
別の好ましい実施形態において、前記ケモカインは、リンパ球ケモカインであり、好ましくは、前記ケモカインは、CCL21である。
本発明の一態様は、腫瘍を阻害するための薬物の調製に使用される、本発明に記載の発現ベクター、または本発明に記載のウイルス、または本発明に記載の細胞の用途を提供する。
本発明の範囲内で、本発明の上記の各技術的特徴と以下(例えば、実施例)に具体的に説明される各技術的特徴との間を、互いに組み合わせることにより、新しいまたは好ましい技術的解決策を構成することができることに理解されたい。スペースに限りがあるため、ここでは繰り返さない。
本願発明は、TCR融合タンパク質を発現する細胞による固形腫瘍の治療、特に胃がんおよび膵臓がんの治療のための技術的解決手段を提供する。
特に定義しない限り、本明細書で使用されるすべての技術的および化学的用語は、遺伝子治療,生化学、遺伝学および分子生物学の分野の当業者によって一般に理解されているのと同じ意味を有する。本明細書で説明されるそれらと類似または同等のすべての方法および材料は、本発明の実施または試験に使用されることができ、ここで、適切な方法および材料が本明細書で説明される。本明細書で言及されるすべての刊行物、特許出願、特許および他の参照文献は、すべてその全体が参照により本明細書に引用される。行き違いが存在する場合、定義を含む本明細書を基準とする。さらに、特に規定しない限り、材料、方法および実施例は、例示にすぎず、制限することを意図するものではない。
特に明記しない限り、本発明の実施は、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNAおよび免疫学の伝統的な技術を使用し、これらは、すべてこの分野の技術的範囲に属する。これらの技術は、文献で詳しく説明される。例えば、分子生物学の現在のプロトコル(Current Protocols in Molecular Biology)(FrederickM.AUSUBEL、2000、Wileyand sonInc、Library of Congress、USA)、分子クローニング:実験マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、Third Edition、(Sambrooketal、2001、Cold Spring Harbor、NewYork:Cold Spring Harbor Laboratory Press)、オリゴヌクレオチド合成(Oligonucleotide Synthesis)(M.J.Gaited.、1984)、Mullis et al.U.S.Pat.No.4683195、核酸ハイブリダイゼーション(Nucleic Acid Hybridization)(B.D.Harries & S.J.Higginseds.1984)、転写と翻訳(Transcription And Translation)(B.D.Hames & S.J.Higginseds.1984)、動物細胞の培養(Culture Of Animal Cells)(R.I.Freshney、Alan R.Liss、Inc.、1987)、固定化された細胞と酵素(Immobilized Cells And Enzymes)(IRL Press、1986)、B.Perbal、分子クローニングの実用ガイド(A Practical Guide To Molecular Cloning)(1984)、シリーズ、酵素学の方法(the series,Methods In ENZYMOLOGY)(J.AbelsonおよびM.Simon、eds.―in―chief、Academic Press、Inc.、New York)、特に、Vols.154および155(Wuetal.eds.)およびVol.185、「遺伝子発現技術(Gene Expression Technology)」(D.Goeddel、ed.)、哺乳類細胞用の遺伝子導入ベクター(Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells)(J.H.MillerおよびM.P.Caloseds.、1987、Cold Spring Harbor Laboratory)、細胞および分子生物学における免疫化学的方法(Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology)(MayerおよびWalker、eds.、Academic Press、London、1987)、実験免疫学ハンドブック(Hand book Of Experimental Immunology)、第I―IV巻(D.M.WeirおよびC.C.Blackwell、eds.、1986)、ならびにマウス胚の操作(Manipulating the Mouse Embryo)(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、1986)を参照する。
特に明記しない限り、本発明の実施は、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNAおよび免疫学の伝統的な技術を使用し、これらは、すべてこの分野の技術的範囲に属する。これらの技術は、文献で詳しく説明される。例えば、分子生物学の現在のプロトコル(Current Protocols in Molecular Biology)(FrederickM.AUSUBEL、2000、Wileyand sonInc、Library of Congress、USA)、分子クローニング:実験マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、Third Edition、(Sambrooketal、2001、Cold Spring Harbor、NewYork:Cold Spring Harbor Laboratory Press)、オリゴヌクレオチド合成(Oligonucleotide Synthesis)(M.J.Gaited.、1984)、Mullis et al.U.S.Pat.No.4683195、核酸ハイブリダイゼーション(Nucleic Acid Hybridization)(B.D.Harries & S.J.Higginseds.1984)、転写と翻訳(Transcription And Translation)(B.D.Hames & S.J.Higginseds.1984)、動物細胞の培養(Culture Of Animal Cells)(R.I.Freshney、Alan R.Liss、Inc.、1987)、固定化された細胞と酵素(Immobilized Cells And Enzymes)(IRL Press、1986)、B.Perbal、分子クローニングの実用ガイド(A Practical Guide To Molecular Cloning)(1984)、シリーズ、酵素学の方法(the series,Methods In ENZYMOLOGY)(J.AbelsonおよびM.Simon、eds.―in―chief、Academic Press、Inc.、New York)、特に、Vols.154および155(Wuetal.eds.)およびVol.185、「遺伝子発現技術(Gene Expression Technology)」(D.Goeddel、ed.)、哺乳類細胞用の遺伝子導入ベクター(Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells)(J.H.MillerおよびM.P.Caloseds.、1987、Cold Spring Harbor Laboratory)、細胞および分子生物学における免疫化学的方法(Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology)(MayerおよびWalker、eds.、Academic Press、London、1987)、実験免疫学ハンドブック(Hand book Of Experimental Immunology)、第I―IV巻(D.M.WeirおよびC.C.Blackwell、eds.、1986)、ならびにマウス胚の操作(Manipulating the Mouse Embryo)(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、1986)を参照する。
本発明をより容易に理解するために、関連する用語は、次のように定義される。
本明細書で使用されるように、「約」とは、具体的な状況に依存しかつ当業者に知られているか、または知ることができることを意味し得る。
1%未満または1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%または30%を超えて増減する。
本明細書で使用されるように、「約」とは、具体的な状況に依存しかつ当業者に知られているか、または知ることができることを意味し得る。
1%未満または1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%または30%を超えて増減する。
「TCRサブユニットまたはTCRユニットとも呼ばれるT細胞(抗原)受容体(T cell receptor、TCR)」という用語は、すべてのT細胞表面にある特徴的なマークであり、非共有結合によってCD3に結合して、TCR―CD3複合体を形成する。TCRは、主要組織適合性複合体分子に結合する抗原の識別を担う。TCRは、二つの異なるペプチド鎖で構成されるヘテロダイマーであり、二つのペプチド鎖αおよびβで構成され、各ペプチド鎖は、可変領域(V領域)、定常領域(C領域)、膜貫通領域および細胞質領域等のいくつかの領域に分けることができ、その特徴は、細胞質領域が非常に短いいことである。TCR分子は、免疫グロブリンスーパーファミリーに属し、その抗原特異性は、V領域に存在し、V領域(Vα、Vβ)には、CDR1、CDR2およびCDR3の三つの超可変領域があり、ここで、CDR3の変動が最大で、TCRの抗原結合特異性を直接決定する。TCRがMHC―抗原ペプチド複合体を識別するする場合、CDR1とCDR2とは、MHC分子の抗原結合溝を結合する側壁を識別し、CDR3は、抗原ペプチドに直接結合する。TCRは、TCR1およびTCR2の二つのカテゴリに分類され、TCR1は、γおよびδの二つの鎖で構成され、TCR2は、αおよびβの二つの鎖で構成される。これらの天然(または他の手段で製造された)の「抗がん」T細胞の識別能力は、しばしば比較的に弱いため、癌細胞に対する有利な攻撃を形成することはできない。この場合、部分的な遺伝子の改変の方法、即ち、高親和性TCRを介して、対応するTAAに対するこれらのTCRの「親和性」および戦闘効果を改善することができる。「遺伝子修飾TCR」技術も、それによって「親和性強化されたTCR」技術(Affinity―Enhanced TCR)と呼ばれる。遺伝子修飾T細胞受容体(Gene Modified TCR)は、TCR分子と同じ免疫グロブリンスーパーファミリーに属する抗体重鎖および軽鎖の定常領域ドメインを使用して、それぞれそのB鎖およびa鎖の定常領域ドメインを置き換え、キメラ型TCR分子(chim―TCR)を形成する。
「TCR融合タンパク質」または「TFP」という用語は、様々なTCRタンパク質に由来する組換えタンパク質を含み、一般に、i)標的細胞の表面抗原に結合し、ii)T細胞に局在する場合、完全なTCR複合体の他のポリペプチド成分と相互作用することができる。「TFP T細胞」とは、例えば、天然のTCRに導入されたTFPを形質導入(例えば、本明細書に開示される方法)および発現されたT細胞である。いくつかの実施形態において、当該T細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞またはCD4+/CD8+T細胞である。いくつかの実施形態において、当該TFP T細胞は、NK細胞である。いくつかの実施形態において、当該TFP T細胞は、γδT細胞である。
本発明の「TCR融合タンパク質」は、細胞外抗原結合ドメイン(抗原識別ユニットとも呼ばれる)、TCR膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインをふくみ、ここで、抗原結合ドメインは、例えば、単一ドメイン抗体フラグメント(sdAb)、マウス、ヒト化またはヒト抗体に由来する一本鎖抗体(scFv)の一部を含む、連続的なポリペプチド鎖として発現される(Harlowら、1999、抗体の使用:実験室マニュアル(Using Antibodies:ALaboratory Manual)、Cold Spring Harbor Laboratory Press、N.Y.、Harlowら、1989、抗体:実験マニュアル(Antibodies:A Laboratory Manual)、Cold Spring Harbor、N.Y.、Houstonら、1988、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879―5883、Birdら、1988、Science 242:423―426)。一つの態様において、本発明のTFP組成物の抗原結合ドメインは、抗体フラグメントを含む。別の態様において、TFPは、scFvまたはsdAbを含む抗体フラグメントを含む。
「TCR融合タンパク質」または「TFP」という用語は、様々なTCRタンパク質に由来する組換えタンパク質を含み、一般に、i)標的細胞の表面抗原に結合し、ii)T細胞に局在する場合、完全なTCR複合体の他のポリペプチド成分と相互作用することができる。「TFP T細胞」とは、例えば、天然のTCRに導入されたTFPを形質導入(例えば、本明細書に開示される方法)および発現されたT細胞である。いくつかの実施形態において、当該T細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞またはCD4+/CD8+T細胞である。いくつかの実施形態において、当該TFP T細胞は、NK細胞である。いくつかの実施形態において、当該TFP T細胞は、γδT細胞である。
本発明の「TCR融合タンパク質」は、細胞外抗原結合ドメイン(抗原識別ユニットとも呼ばれる)、TCR膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインをふくみ、ここで、抗原結合ドメインは、例えば、単一ドメイン抗体フラグメント(sdAb)、マウス、ヒト化またはヒト抗体に由来する一本鎖抗体(scFv)の一部を含む、連続的なポリペプチド鎖として発現される(Harlowら、1999、抗体の使用:実験室マニュアル(Using Antibodies:ALaboratory Manual)、Cold Spring Harbor Laboratory Press、N.Y.、Harlowら、1989、抗体:実験マニュアル(Antibodies:A Laboratory Manual)、Cold Spring Harbor、N.Y.、Houstonら、1988、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879―5883、Birdら、1988、Science 242:423―426)。一つの態様において、本発明のTFP組成物の抗原結合ドメインは、抗体フラグメントを含む。別の態様において、TFPは、scFvまたはsdAbを含む抗体フラグメントを含む。
本発明は、TFPをコードする組換えDNA構築物を含み、ここで、当該TFPは、GPC3またはClaudin18.2に特異的に結合する抗体フラグメントを含み、ここで、当該抗体フラグメントの配列は、TCRユニットまたはその一部をコードする核酸配列に隣接しかつ同じリーディングフレームにある。本明細書で提供されるTFPは、一つまたは複数の内因性(または代替的に、一つまたは複数の外因性、または内因性と外因性との組み合わせ)TCRユニットに結合して、機能的なTCR複合体を形成することができる。
一つの態様において、本発明の的TFPは、抗原識別ユニットとも呼ばれる標的特異的結合要素を含む。一部の選択は、標的細胞表面を定義する標的抗原のタイプおよび数によって異なる。例えば、標的細胞上の特定の疾患状態に関連する細胞表面マーカーとして標的抗原を識別するように抗原識別ユニットを選択することができる。従って、本発明のTFPにおいて、抗原識別ユニットの標的抗原として使用されることができる細胞表面マーカーの例としては、ウイルス、細菌および寄生虫感染、自己免疫疾患および癌性疾患(例えば、悪性疾患)に関連するマーカーを含む。
本発明のTFPの細胞外ドメインは、天然の供給源または組換えの供給源に由来することができる。天然の供給源の場合、当該ドメインは、任意のタンパク質、特に膜結合タンパク質または膜貫通タンパク質に由来する可能性がある。一つの態様において、細胞外ドメインは、膜貫通ドメインと結合することができる。本発明において、特に有用な細胞外ドメインは、少なくとも、例えば、T細胞受容体のα、βまたはζ鎖、またはCD3ε、CD3γまたはCD3δを含み、または代替的な実施形態において、CD28、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154を含む。
本発明のTFPの膜貫通ドメインは、天然の供給源または組換えの供給源に由来することができる。天然の供給源の場合、当該ドメインは、任意の膜結合タンパク質または膜貫通タンパク質に由来することができる。一つの態様において、TFPが標的に結合する時に、膜貫通ドメインは、ずっと細胞内ドメインにシグナルを送ることができる。本発明において、特に有用な膜貫通ドメインは、少なくとも、T細胞受容体のα、βまたはζ鎖、またはCD28、CD3ε、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154の膜貫通領域を含み得る。いくつかの状況において、膜貫通ドメインは、ヒンジ(例えば、ヒトタンパク質に由来するヒンジ)によって、TFPの細胞外領域(例えば、TFPの抗原結合ドメイン)に接続することができる。例えば、一つの実施形態において、当該ヒンジは、例えば、IgG4ヒンジまたはCD8aヒンジ等のヒト免疫グロブリン(Ig)ヒンジであり得る。
本発明のリンカーは、任意選択で、2~10個のアミノ酸の長さを有する短いオリゴペプチドまたはポリペプチドリンカーが、TFPの膜貫通ドメインと細胞質領域との間の接続を形成することができる。グリシン―セリンダブレットは、特に適切なリンカーを提供する。
TFPにCD3γ、δまたはεポリペプチドが含まれる場合、TFPの細胞質ドメインは、細胞内シグナル伝達ドメインを含み得、TCRαおよびTCRβのサブユニットは、通常シグナル伝達ドメインを欠失する。細胞内シグナル伝達ドメインは、通常、TFPが導入された免疫細胞の少なくとも一つの正常なエフェクター機能を活性化する役割を果たす。「エフェクター機能」という用語は、細胞の特殊な機能を指す。例えば、T細胞のエフェクター機能は、サイトカインの分泌を含む、細胞溶解活性または補助活性であり得る。一つの実施例において、TFP標的化抗原を過剰発現する腫瘍細胞と共培養し、前記TFP―T細胞は、大量のIFN―γ、Granzyme―B、IL2、TNF―αおよびGM―CSFを分泌することができ、同じ抗原識別ユニットで構築されたCAR T細胞と比較して、TCR―Tは、同じ有意な細胞毒性を維持するが、サイトカイン分泌量が有意に減少し、サイトカインストームの可能性を効果的に減少させる。
TFPにCD3γ、δまたはεポリペプチドが含まれる場合、TFPの細胞質ドメインは、細胞内シグナル伝達ドメインを含み得、TCRαおよびTCRβのサブユニットは、通常シグナル伝達ドメインを欠失する。細胞内シグナル伝達ドメインは、通常、TFPが導入された免疫細胞の少なくとも一つの正常なエフェクター機能を活性化する役割を果たす。「エフェクター機能」という用語は、細胞の特殊な機能を指す。例えば、T細胞のエフェクター機能は、サイトカインの分泌を含む、細胞溶解活性または補助活性であり得る。一つの実施例において、TFP標的化抗原を過剰発現する腫瘍細胞と共培養し、前記TFP―T細胞は、大量のIFN―γ、Granzyme―B、IL2、TNF―αおよびGM―CSFを分泌することができ、同じ抗原識別ユニットで構築されたCAR T細胞と比較して、TCR―Tは、同じ有意な細胞毒性を維持するが、サイトカイン分泌量が有意に減少し、サイトカインストームの可能性を効果的に減少させる。
従って、「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形質導入しかつ細胞が特殊な機能を実行するように誘導するタンパク質の一部を指す。通常、細胞内シグナル伝達ドメイン全体を使用できるが、多くの場合、鎖全体を使用する必要がある。細胞内シグナル伝達ドメインの檀淑部分が使用される場合、エフェクター機能シグナルを伝達する限り、そのような短縮部分は完全な鎖の代わりに使用することができる。従って、「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任意の短縮部分を含むことを意図している。
本発明のTFPに使用される細胞内シグナル伝達ドメインの例としては、抗原受容体の接合の後にシグナル形質導入を介するために相乗的に作用する、T細胞受容体(TCR)の細胞質配列および補助受容体の細胞質配列、ならびに、これらの配列のいずれかの誘導体または変異体、および同じ機能的能力を有する任意の組換え配列を含む。T細胞の活性化は、二つの異なるタイプの細胞質シグナル伝達配列、即ち、TCRによる抗原依存性の一次活性化を開始するシグナル伝達配列(一次細胞内シグナル伝達ドメイン)および抗原非依存性的に機能して二次または共刺激シグナルを提供するシグナル伝達配列(共刺激ドメイン等の二次細胞質ドメイン)によって媒介されると言える。一次シグナル伝達ドメインは、刺激的な方法または阻害的な方法でTCR複合体の一次活性化を調節する。刺激的な方法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に基づく活性化モチーフ(ITAM)と呼ばれる、シグナル伝達モチーフを含む。
本発明において、特に有用であるITAMを含む一次細胞内シグナル伝達ドメインの例としては、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79bおよびCD66dの細胞内シグナル伝達ドメインを含む。一つの実施形態において、本発明のTFPは、例えば、CD3εの一次シグナル伝達ドメイン等の細胞内シグナル伝達ドメインを含む。一つの実施形態において、一次シグナル伝達ドメインは、例えば、天然のITAMドメインと比較して改変された(例えば、あげられたまたは下げられた)活性を有する突然変異ITAMドメイン等の、修飾されたITAMドメインを含む。一つの実施形態において、一次シグナル伝達ドメインは、修飾されたITAMを含む一次細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、最適化および/または短縮されたITAMを含む一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。一つの実施形態において、一次シグナル伝達ドメインは、一つ、二つ、三つ、四つまたはそれ以上のITAMモチーフを含む。
TFPの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζシグナル伝達ドメインのみを含み得るか、または本発明のTFPの背景下で有用な他の任意の所望の細胞内シグナル伝達ドメインと組み合わせられることができる。例えば、TFPの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ε鎖部分および共刺激シグナル伝達ドメインを含み得る。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TFPの一部を指す。共刺激分子は、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り、抗原に対するリンパ球の効果的な応答に必要する。これらの分子の例としては、CD27、CD28、4―1BB(CD137)、OX40、DAP10、DAP12、CD30、CD40、PD1、ICOS、リンパ球機能関連抗原―1(LFA―1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7―H3およびCD83に特異的に結合するリガンド等を含む。
本発明のTFPの細胞質部分における細胞内シグナル伝達配列は、ランダムまたは特定の順序で互いに接続することができる。任意選択で、短いオリゴペプチドまたはポリペプチドリンカー、例えば、長さが2~10個のアミノ酸(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9または10个アミノ酸)は、細胞内シグナル伝達配列の間で接続を形成することができる。
別の態様において、本明細書で説明されるTFPを発現する細胞は、例えば、サイトカイン、転写因子、ケモカイン、および/またはその組み合わせ等の別の因子をさらに発現して、T細胞の増殖、細胞生存、抗アポトーシス効果、腫瘍浸潤等等の効果を増加して、抗腫瘍活性を向上させることができる。一つの実施例において、TFPを発現するT細胞は、サイトカインIL―7およびケモカインCCL21、サイトカインIL―12または転写因子RUNX3をさらに発現し、前記TFP―T細胞は、TFP標的抗原を発現する腫瘍細胞と共培養され、前記TFP―T細胞は、インビトロで腫瘍細胞の死滅毒性を大幅に増加させることができ、腫瘍細胞によって形成されるインビボ皮下移植腫瘍を大幅に阻害することができ、インビトロサイトカイン分泌検出は、前記TFP―T細胞が大量のIFN―γ、Granzyme―Bを分泌することができることが分かり、ここで、IL―12を発現するTFP―T細胞の分泌量が一番多い。
本発明は、細胞に直接トランスフェクトすることができるTFPをコードするRNA構築物を含む。トランスフェクション用のmRNAを生成する方法は、特別に設計されたプライマーを使用したテンプレートに対してインビトロ転写(IVT)し、次に、ポリAを追加して、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)を生成し、通常、発現される核酸およびポリAテールの構築物の長さは、50~2000個の塩基である。このようにして生成されたRNAは、様々な種類の細胞を効果的にトランスフェクトすることができる。一つの態様において、テンプレートは、TFPの配列を含む。一つの態様において、抗メソセリンTFPは、メッセンジャーRNA(mRNA)によってコードされる。一つの態様において、抗GPC3またはClaudin18.2に対するTFPをコードするmRNAをT細胞に導入して、TFP―T細胞を生成する。一つの実施形態において、インビトロで転写されたRNA TFPは、一過性トランスフェクションの形態として細胞に導入されることができる。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって生成されたテンプレートを使用してインビトロ転写によってRNAを生成する。適切なプライマーおよびRNAポリメラーゼを使用して、任意の供給源からの目的DNAをPCRによってインビトロmRNA合成のテンプレートに直接変換することができる。DNAの供給源は、例えば、ゲノムDNA、プラスミドDNA、ファージDNA、cDNA、合成DNA配列または任意の他の適切なDNA供給源であり得る。インビトロ転写に必要なテンプレートは、本発明のTFPである。一つの実施形態において、PCRに使用されるDNAは、オープンリーディングフレームを含む。当該DNAは、生物のゲノムに天然に存在するDNA配列に由来することができる。一つの実施形態において、当該核酸は、5’および/または3’の非翻訳領域(UTR)のいくつかまたはすべてを含み得る。当該核酸は、エキソンおよびイントロンを含み得る。一つの実施形態において、PCRに使用されるDNAは、ヒトの核酸配列である。別の実施形態において、PCRに使用されるDNAは、5’および3’UTRを含むヒトの核酸配列である。または、当該DNAは、天然に存在する生物では通常発現されない人口DNA配列であることができる。例示的な人工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結合された遺伝子部分を含む配列である。一緒に接続されたDNA部分は、単一の生物体または複数の生物体に由来することができる。
PCRを使用して、mRNAのインビトロ転写用のテンプレートを生成し、当該mRNAは、トランスフェクションに使用される。PCRを実行する方法は、当技術分野でよく知られている。PCRに使用されるプライマーは、PCRテンプレートとして使用されるDNA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。本明細書で使用されるように、「実質的に相補的」とは、プライマー配列中のほとんどまたはすべての塩基が相補的であるか、または一つまたは複数の塩基が非相補的またはミスマッチである、ヌクレオチド配列を指す。PCRに使用することができるプライマーは、当技術分野で知られている合成方法によって生成することができる。
本発明は、本明細書に記載の一つまたは複数のTFP構築物をコードする核酸分子をさらに提供する。本発明は、本発明のDNAが挿入されるベクターをさらに提供する。レンチウイルスなどのレトロウイルスに由来するベクターは、導入遺伝子の長期的で、安定した統合およびその娘細胞での増殖を可能にするため、長期的な遺伝子導入を実現するのに適した手段である。例えば、核酸は、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等を含むがこれらに限定されないベクターにクローニングすることができる。ベクターとして使用することができるウイルスは、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を含むが、これらに限定されない。本発明は、構成的プロモーターの使用に限定されず、誘導性プロモーターも考慮する。誘導性プロモーターの使用は、発現が必要な場合にそれが操作可能に接続されるポリヌクレオチド配列の発現を開始することができるか、または発現が必要とされない場合に当該発現を閉じることができる、分子スイッチを提供する。誘導性プロモーターの例としては、NFAT6プロモーター、メタロチオネインプロモーター、糖質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調節プロモーターを含むが、これらに限定されない。
目的ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための生物学方法は、DNAおよびRNAベクターを使用する段階を含む。ウイルスベクター、特にレトロウイルスベクターは、ヒト細胞等の哺乳動物に遺伝子を挿入するために最も広く使用されている方法になっている。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、単純ヘルペスウイルスI、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルス等に由来することができる。
増殖および遺伝子組み換えの前に、被験者からT細胞の供給源を得る。被験者の例としては、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ラットおよびそのトランスジェニック種を含む。T細胞は、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染部位の組織、腹水、胸水、脾臓組織および腫瘍を含む、多くの供給源から得ることができる。本発明の特定の態様において、当技術分野で利用可能な任意の数のT細胞株を使用することができる。本発明の特定の態様において、FicollTM分離技術等の、当業者に知られている任意の数の技術を使用して、被験者から収集された血液ユニットからT細胞を得ることができる。一つの好ましい態様において、アフェレーシスを介して、個人の循環血液からの細胞を得る。アフェレーシス製品は、通常、T細胞、単球、顆粒球、B細胞、その他の有核白血球、赤血球および血小板を含む、リンパ球を含む。一つの態様において、アフェレーシスによって収集された細胞は、血漿画分を除去し、かつ細胞を適切な緩衝液または培地に入れて、その後の処理段階で提供する。本発明の背景において、複数のラウンドの選択を使用することもできる。特定の態様において、選択手順を実行し、かつ活性化および増殖中に「選択されていない」細胞を使用する必要があり得る。「選択されていない」細胞は、他のラウンドの選択を受けることもできる。
通常、本発明のT細胞は、CD3/TCR複合体関連シグナルを刺激する薬剤およびT細胞表面上の共刺激分子を刺激するリガンドが付着している表面と接触することによって拡大することができる。特に、本明細書に説明されるように、T細胞集団は、抗CD3抗体またはその抗原結合フラグメントまたは表面に固定化された抗CD2抗体と接触されるか、またはプロテインキナーゼC活性化剤(例えば、ブリオスタチン)およびカルシウムイオンベクターと接触されることによって刺激される。
Claudin18という用語は、それぞれ、遺伝子登録番号がNP_057453およびNM016369であるスプライスバリアント1(CLDN18A1)、ならびに遺伝子登録番号がNM_001002026およびNP_001002026であるスプライスバリアント2(CLD18A2)の二つのスプライスバリアントを有する、クローディン18(CLDN18、CLD18)である。Claudin18という用語は、上皮と内皮との間の密着結合に位置する固有の膜貫通タンパク質である。いくつかの実施形態において、前記クローディン18A2またはクローディン18A2ペプチドまたはClaudin 18.2は、SEQ ID NO:54のアミノ酸配列のペプチドまたは前記アミノ酸配列の変異体を含むタンパク質/ペプチドである。「変異体」という用語は、突然変異体、スプライスバリアント、コンフォメーション、アイソフォーム、対立遺伝子変異体、種変異体(species variant)および種相同体(species homolog)、特に天然に存在する変異体を指す。対立遺伝子変異体は、遺伝子の正常な配列の改変を伴い、その重要性は一般に明らかではない。全遺伝子シーケンシングは、通常特定の遺伝子の大量の対立遺伝子変異体を同定する。種間ホモログは、所与の核酸またはアミノ酸配列とは異なる種起源を有する核酸またはアミノ酸配列である。
CLD18A2は、胃がん、食道がん、膵臓がんおよび例えば、非小細胞肺がん等の肺がん、卵巣がん、結腸がん、肝臓がん、頭頚部がんおよび胆嚢がん、例えば、ケルケンベルグ(Krukenberg)腫瘍等の胃がん転移、腹膜転移およびリンパ節転移、肺腫瘍ならびにヒト癌細胞株等を含む、いくつかの癌タイプで強く発現し、発現は、主にこれらの適応症の腺がんサブタイプにあるため、CLDN18A2は、抗体を介して原発腫瘍およびその転移の予防および/または治療の標的として使用に特に適している。一つの例において、TFPの抗原結合部分は、胃がん、食道がん、膵臓がんおよび、例えば、非小細胞肺がん等の肺がん、卵巣がん、結腸がん、肝臓がん、頭頚部がんおよび胆嚢がん、例えば、ケルケンベルグ腫瘍等の胃がん転移、腹膜転移およびリンパ節転移、肺腫瘍ならびにヒト癌細胞株で発現するCLD18A2の細胞外ドメインのエピトープに識別して結合する。
「GPC3」または「グリピカン3」という用語は、細胞の増殖および分化の調節に重要な役割を果たすグリピカン(Glypican)ファミリーのメンバーである。GPC3の異常発現は、肝臓がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、腎臓がん、甲状腺がん、胃がん、結腸直腸がん等における異常な発現等、様々な腫瘍の発生、発症と密接に関連する。
「免疫エフェクター細胞」という用語は、免疫反応中にエフェクター機能を発揮する細胞を指す。例えば、サイトカインおよび/またはケモカインを分泌し、微生物を死滅し、抗体を分泌し、腫瘍細胞を識別または排除する免疫細胞を含む。いくつかの実施例において、免疫エフェクター細胞は、T細胞(細胞毒性T細胞、補助T細胞、腫瘍浸潤性T細胞)、B細胞、ナチュラル死滅細胞、好中球、マクロファージおよび樹状細胞を含む。
「免疫エフェクター細胞」という用語は、免疫反応中にエフェクター機能を発揮する細胞を指す。例えば、サイトカインおよび/またはケモカインを分泌し、微生物を死滅し、抗体を分泌し、腫瘍細胞を識別または排除する免疫細胞を含む。いくつかの実施例において、免疫エフェクター細胞は、T細胞(細胞毒性T細胞、補助T細胞、腫瘍浸潤性T細胞)、B細胞、ナチュラル死滅細胞、好中球、マクロファージおよび樹状細胞を含む。
「免疫エフェクター機能」という用語は、免疫系の組成によって媒介される任意の機能を含み、腫瘍の拡大および転移の阻害を含む、腫瘍増殖および/または腫瘍形成の阻害につながることができる。好ましくは、免疫エフェクター機能は、腫瘍細胞を死滅する。好ましくは、本発明における免疫エフェクター機能は、補体依存性細胞傷害(CDC)、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)、抗体依存性細胞媒介性貪食(ADCP)、腫瘍関連抗原を保有する細胞のアポトーシス誘導(例えば、抗体による表面抗原との結合)、CD40Lを媒介したシグナル形質導入の阻害(例えば、抗体によるCD40受容体またはCD40リガンド(CD40L)との結合)、および/または腫瘍関連抗原を保有する細胞の増殖等を含む、抗体媒介性であり、好ましくは、ADCCおよび/またはCDCである。従って、一つまたは複数の免疫エフェクター機能を媒介することができる抗体は、好ましくは、CDC媒介性溶解、ADCC媒介性溶解、アポトーシス、ホモ接着および/または食作用を誘導することによって(好ましくは、CDCを媒介した溶解および/またはADCCを媒介した溶解を誘導することによって)、腫瘍細胞の死滅を媒介することができる。抗体は、癌細胞の表面にある腫瘍関連抗原に簡単に結合するだけでも作用することができる。例えば、抗体は、腫瘍細胞の表面にある腫瘍関連抗原に結合することにより、腫瘍関連抗原の機能を遮断するか、またはアポトーシスを誘導することができる。
「抗原提示細胞」または「APC」という用語は、表面に外来抗原および主要組織適合性複合体(MHC)の複合体を表す補助細胞(例えば、B細胞、樹状状細胞等)等の免疫系細胞を指す。T細胞は、T細胞受容体(TCR)を使用してこれらの複合体を識別することができる。APCは、抗原を処理し、かつT細胞に提示する。
「抗腫瘍効果」という用語は、腫瘍体積の減少、腫瘍細胞の数の減少、転移の数の減少、所望寿命の増加、腫瘍細胞増殖の減少、腫瘍細胞の生存率の減少、または癌状態に関連する様々な生理学的症状を含むがこれらに限定されない、様々な方法で表現できる生物学的効果を指す。「抗腫瘍効果」は、そもそも腫瘍形成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表現されることができる。
「抗腫瘍効果」という用語は、腫瘍体積の減少、腫瘍細胞の数の減少、転移の数の減少、所望寿命の増加、腫瘍細胞増殖の減少、腫瘍細胞の生存率の減少、または癌状態に関連する様々な生理学的症状を含むがこれらに限定されない、様々な方法で表現できる生物学的効果を指す。「抗腫瘍効果」は、そもそも腫瘍形成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表現されることができる。
「自体」という用語は、後で当該個体に再導入される同じ個体に由来する任意の材料を指す。
「同種異系」という用語は、当該材料が導入された個体と同じ種の異なる動物または異なる患者に由来する任意の材料を指す。一つまたは複数の遺伝子座の遺伝子が異なる場合、二つまたはそれ以上の個体は、互いに同種異系であると見なされる。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、抗原相互作用が起こるのに十分に遺伝的に異なることができる。
「同種異系」という用語は、当該材料が導入された個体と同じ種の異なる動物または異なる患者に由来する任意の材料を指す。一つまたは複数の遺伝子座の遺伝子が異なる場合、二つまたはそれ以上の個体は、互いに同種異系であると見なされる。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、抗原相互作用が起こるのに十分に遺伝的に異なることができる。
「異種」という用語は、移植片が異なる種に由来する動物を指す。
「遺伝子操作された細胞」という用語は、遺伝子工学によって改変された細胞を指す。
「遺伝子操作された細胞」という用語は、遺伝子工学によって改変された細胞を指す。
「治療有効量」、「治療有効」、「有効量」または「有効量で」という用語は、本明細書で交換可能に使用され、T細胞応答を促進するのに十分な量または用量などであるがこれらに限定されない、本明細書に記載の特定の生物学的結果を効果的に達成する化合物、製剤、物質または組成物の量を指す。「免疫学的有効量」、「抗腫瘍有効量」、「腫瘍阻害有効量」または「治療有効量」を示す場合、投与される本発明の免疫エフェクター細胞および治療剤の正確な数は、個人の年齢、体重、腫瘍の大きさ、感染または転移の程度、および患者(被験者)の状況を考慮して医師が決定することができる。有効量の免疫エフェクター細胞とは、免疫エフェクター細胞の抗腫瘍活性を増加、増強または延長する能力、抗腫瘍免疫エフェクター細胞または活性化免疫エフェクター細胞の数を増加させる能力、IFN―γ分泌を促進する能力、腫瘍の退縮、腫瘍の縮小、腫瘍壊死の免疫エフェクター細胞の数を指すが、これらに限定されない。
CD3(分化クラスター3)T細胞の補助受容体は、四つの異なる鎖で構成されるタンパク質複合体である。哺乳動物において、当該複合体は、一つのCD3γ鎖、CD3δ鎖、および二つのCD3ε鎖を含む。これらの鎖は、パラT細胞受容体(TCR)と呼ばれる分子、およびTリンパ球の活性化シグナルを生成するζ―鎖を有する。当該TCR、ζ鎖およびCD3分子は、一緒になってT細胞受容体複合体を構成する。CD3分子は、塩橋を介してT細胞抗原受容体(T cell receptor、TCR)に接続され、TCR―CD3複合体を構成し、T細胞シグナル形質導入に関与し、主に胸腺細胞、Tリンパ球およびT細胞リンパ腫の標識に使用される。CD3細胞質セグメントは、免疫受容体チロシン活性化モチーフ(immunoreceptor tyrosine―based activation motif、ITAM)を含み、TCRは、MHC(major histo―compatibility complex)分子によって提示される抗原ペプチドを識別して結合し、CD3のITAM保存配列のチロシン残基をT細胞のチロシンプロテインキナーゼp56lckによってリン酸化され、次に、SH2(Scr homology 2)ドメインを含む他のチロシンプロテインキナーゼ(例えば、ZAP―70)を動員することができる。ITAMのリン酸化およびZAP―70の結合は、T細胞活性化のシグナル伝達プロセスの初期段階における重要な生化学反応のひとつである。従って、CD3分子の機能は、TCRによって形質導入された活性化シグナルを伝達して抗原を識別することである。本出願において、標的抗原に結合でき、かつCD3シグナル活性化を誘発できる外因性受容体は、細菌物質、ウイルスタンパク質、自己免疫マーカーまたは特定の細胞に存在する抗原(例えば、B細胞、T細胞、ナチュラル死滅(NK)細胞、骨髄細胞、食細胞または腫瘍細胞の細胞表面タンパク質)に特異的な少なくとも一つのCD3結合部位および少なくとも一つの別の追加の抗原結合部位を含む。このような外因性受容体は、2種類の細胞を架橋し、かつT細胞を特定の標的に向け、標的細胞に対するT細胞の細胞毒性活性を誘発するために使用される。こんな標的の例としては、腫瘍細胞またはウイルス性病原性または細菌性病原体等の感染因子であり得る。
「刺激」という用語は、刺激ドメインまたは刺激分子(例えば、TCR/CD3複合体)のその同族リガンドへの結合によって誘導される一次応答を指し、それにより、TCR/CD3複合体を介したシグナル形質導入等であるがこれらに限定されない、シグナル形質導入イベントを媒介する。刺激は、特定の分子の発現の改変および/または細胞骨格構造の再編成を媒介することができる。
「刺激分子」または「刺激ドメイン」という用語は、T細胞によって発現される分子またはその一部を指し、T細胞シグナル伝達経路の少なくともいくつかの態様に向けられた刺激的な方法でTCR複合体の一次活性化を調節する一次細胞質シグナル伝達配列を提供する。一つの態様において、一次シグナルは、例えば、TCR/CD3複合体のペプチド負荷MHC分子への結合によって開始され、かつ増殖、活性化、分化等を含むがこれらに限定されないT細胞応答の媒介をもたらす。刺激的方法で作用する一次細胞質シグナル伝達配列(「一次シグナル伝達ドメイン」とも呼ばれる)は、免疫受容体チロシンに基づく活性化モチーフまたは「ITAM」と呼ばれるシグナル伝達モチーフを含み得る。本発明において、特に有用であるITAMを含む一次細胞質シグナル伝達配列の例としては、TCRζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、CD278(「ICOS」とも呼ばれる)、およびCD66dから派生したそれらの配列を含むが、これらに限定されない。
「細胞内シグナル伝達ドメイン」という用語は、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、TFPを発現するT細胞等のTFP細胞を含む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、TFPを発現するT細胞における免疫エフェクター機能の例としては、サイトカインの分泌を含む細胞溶解活性およびT補助細胞活性を含む。一つの実施形態において、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み得る。例示的な一次細胞内シグナル伝達ドメインは、一次刺激または抗原依存性刺激に関与する分子に派生する細胞内シグナル伝達ドメインを含む。一つの実施形態において、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み得る。例示的な共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、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に派生する細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
一次細胞内シグナル伝達ドメインは、ITAM(「免疫受容体チロシンに基づく活性化モチーフ」)を含み得る。ITAMを含む一次細胞質シグナル伝達配列の例としては、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79bおよびCD66d、ならびにDAP10およびDAP12に由来するあれらの配列を含むが、これらに限定されない。
「共刺激分子」という用語は、共刺激リガンドに特異的に結合することにより、増殖等であるがこれらに限定されないT細胞の共刺激反応を媒介する、T細胞上の相同結合パートナーを指す。共刺激分子は、効果的な免疫応答に必要とす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。共刺激分子は、MHC1クラス分子、BTLAおよびTollリガンド受容体、ならびにDAP10、DAP12、CD30、LIGHT、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM―1、LFA―1(CD11a/CD18)および4―1BB(CD137)を含むが、これらに限定されない。共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内部分であり得る。共刺激分子は、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、シグナル伝達性リンパ球活性化分子(SLAMタンパク質)および活性化NK細胞受容体等のタンパク質ファミリーで表すことができる。このような分子の例としては、CD27、CD28、4―1BB(CD137)、OX40、GITR、CD30、CD40、ICOS、BAFFR、HVEM、リンパ球機能関連抗原1(LFA―1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、SLAMF7、NKp80、CD160、B7―H3およびCD83に特異的に結合するリガンド等を含む。細胞内シグナル伝達ドメインは、それが派生する分子の細胞内部分全体または天然の細胞内シグナル伝達ドメイン全体、またはその機能的フラグメントを含み得る。「4―1BB」という用語は、GenBank登録番号AAA62478.2で提供されるアミノ酸配列、またはマウス、齧歯類動物、サル、類人猿等の非ヒト種からの同等の残基を有する、TNFRスーパーファミリーのメンバーを指し、「4―1BB共刺激ドメイン」という用語は、GenBank登録番号AAA62478.2のアミノ酸残基214―255、またはマウス、齧歯類動物、サル、類人猿等の非ヒト種からの同等の残基として定義される。
「共刺激分子」という用語は、共刺激リガンドに特異的に結合することにより、増殖等であるがこれらに限定されないT細胞の共刺激反応を媒介する、T細胞上の相同結合パートナーを指す。共刺激分子は、効果的な免疫応答に必要とす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。共刺激分子は、MHC1クラス分子、BTLAおよびTollリガンド受容体、ならびにDAP10、DAP12、CD30、LIGHT、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM―1、LFA―1(CD11a/CD18)および4―1BB(CD137)を含むが、これらに限定されない。共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内部分であり得る。共刺激分子は、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、シグナル伝達性リンパ球活性化分子(SLAMタンパク質)および活性化NK細胞受容体等のタンパク質ファミリーで表すことができる。このような分子の例としては、CD27、CD28、4―1BB(CD137)、OX40、GITR、CD30、CD40、ICOS、BAFFR、HVEM、リンパ球機能関連抗原1(LFA―1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、SLAMF7、NKp80、CD160、B7―H3およびCD83に特異的に結合するリガンド等を含む。細胞内シグナル伝達ドメインは、それが派生する分子の細胞内部分全体または天然の細胞内シグナル伝達ドメイン全体、またはその機能的フラグメントを含み得る。「4―1BB」という用語は、GenBank登録番号AAA62478.2で提供されるアミノ酸配列、またはマウス、齧歯類動物、サル、類人猿等の非ヒト種からの同等の残基を有する、TNFRスーパーファミリーのメンバーを指し、「4―1BB共刺激ドメイン」という用語は、GenBank登録番号AAA62478.2のアミノ酸残基214―255、またはマウス、齧歯類動物、サル、類人猿等の非ヒト種からの同等の残基として定義される。
「コードする」という用語は、生物学的プロセスにおいて他のポリマーおよび高分子を合成するためのテンプレートとして使用される遺伝子、cDNAまたはmRNAの特定のヌクレオチド配列等のポリヌクレオチドの固有の特性を指し、当該ポリマーおよび高分子は、決定されたヌクレオチド配列(例えば、rRNA、tRNAおよびmRNA)または決定されたアミノ酸配列およびそれらから生成される生物学的特性を有する。従って、遺伝子に対応するmRNAの転写および翻訳が細胞または他の生物学的システムでタンパク質を生成する場合、当該遺伝子、cDNAまたはRNAは、タンパク質をコードする。コード鎖およびそのヌクレオチド配列は、すべてmRNA配列と同じであり、かつ通常配列リストで提供され、遺伝子またはcDNA転写のためのテンプレートとして使用される非コード鎖は、コードされたタンパク質または当該遺伝子またはcDNAの他の産物と呼ばれることができる。特に明記しない限り、「アミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列」は、互いに縮重した形態であり、かつ同じアミノ酸配列をコードするすべてのヌクレオチド配列を含む。タンパク質またはRNAをコードする「ヌクレオチド配列」という句は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列がいくつかの形態で一つまたは複数のイントロンを含み得る程度までイントロンをさらに含み得る。
「発現」という用語は、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。
「転移ベクター」という用語単離された核酸と、単離された核酸を細胞の内部に送達するために使用する物質との含む組成物を指す。線状ポリヌクレオチド、イオンまたは両親媒性化合物に関連するポリヌクレオチド、プラスミドおよびウイルスを含むがこれらに限定されない多くのベクターは、当技術分野で知られている。従って、「転移ベクター」という用語は、プラスミドまたはウイルスを自律的に複製することを含む。当該用語は、ポリリジン化合物、リポソーム等の、細胞への核酸の移動を促進する非プラスミドおよび非ウイルス化合物をさらに含むと解釈されるべきである。ウイルス転移ベクターの例としては、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等を含むが、これらに限定されない。
「転移ベクター」という用語単離された核酸と、単離された核酸を細胞の内部に送達するために使用する物質との含む組成物を指す。線状ポリヌクレオチド、イオンまたは両親媒性化合物に関連するポリヌクレオチド、プラスミドおよびウイルスを含むがこれらに限定されない多くのベクターは、当技術分野で知られている。従って、「転移ベクター」という用語は、プラスミドまたはウイルスを自律的に複製することを含む。当該用語は、ポリリジン化合物、リポソーム等の、細胞への核酸の移動を促進する非プラスミドおよび非ウイルス化合物をさらに含むと解釈されるべきである。ウイルス転移ベクターの例としては、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等を含むが、これらに限定されない。
「発現ベクター」という用語は、発現されるヌクレオチド配列に操作可能に接続された発現制御配列を含む組換えポリヌクレオチドを含むベクターを指す。発現ベクターは、発現のための十分なシス作用エレメントを含み、発現のための他のエレメントは、宿主細胞によって、またはインビトロ発現システムにおいて提供されることができる。発現ベクターは、コスミド、プラスミド(例えば、裸またはリポソームに含まれる)および組換えポリヌクレオチドを組み込んだウイルス(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス和アデノ随伴ウイルス)を含む、当技術分野で知られているすべての発現ベクターを含む。
「相同」または「同一性」という用語は、二つのポリマー分子の間、例えば、二つのDNA分子または二つのRNA分子等の二つの核酸分子の間、または二つのポリペプチド分子の間のサブユニット配列の同一性を指す。二つの分子のサブユニットの位置が同じモノマーサブユニットによって占められる場合、例えば、二つのDNA分子のそれぞれの位置がアデニンによって占められる場合、それらは当該位置で相同または同一である。二つの配列の間の相同性は、一致または相同位置の数の直接的な関数であり、例えば、二つの配列の位置の半分(例えば、長さが10個のサブユニットであるポリマーの五つの位置)が相同である場合、この二つの配列は、50%相同であり、90%の位置(例えば、10個中の九つ)が一致または相同である場合、この二つの配列は、90%相同である。
二つまたはそれ以上の核酸またはポリペプチド配列の文脈において、同一性のパーセンテージは、同じである二つまたはそれ以上の配列を指す。比較ウィンドウまたは指定された領域で最大の対応を比較または対照する場合、次の配列比較アルゴリズムのいずれかを使用して、または手動のアラインメントと目視検査によって測定されるように、二つの配列が指定されたパーセンテージで同じアミノ酸残基またはヌクレオチドを有する場合(例えば、指定された領域で、または指定されていない状況下で配列全体が60%の同一性、任意選択で、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%または99%の同一性を有する)、この二つの配列は、「実質的に相同」である。任意選択で、同一性は、長さが少なくとも約50個のヌクレオチド(または10個のアミノ酸)である領域にわたって、またはより好ましくは、長さが100~500個または1000個またはそれ以上のヌクレオチド(または20、50、200個またはそれ以上のアミノ酸)である領域にわたって存在する。配列比較の場合、通常、一つの配列は、試験シーケンスが比較される参照配列として機能する。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験配列および参照配列をコンピューターに入力し、必要に応じてサブ配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメーターを指定する。デフォルトのプログラムパラメータを使用することも、代替パラメーターを指定することもできる。次に、配列比較アルゴリズムは、プログラムパラメーターに基づいて、参照配列に対する試験配列のパーセンテージの同一性を計算する。比較のための配列アラインメントの方法は、当技術分野で知られている。一つの態様において、本発明は、機能的に同等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)のアミノ酸配列の修飾を企図する。例えば、scFvのVHまたはVL等、TFPに含まれる抗GPC3またはClaudin18.2結合ドメインを修飾して、抗GPC3またはscFv等のClaudin18.2結合ドメインの出発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%の同一性を保持することができる。本発明は、機能的に同等の分子を生成するために、TFP構築物全体の修飾、例えば、TFP構築物の各ドメインの一つまたは複数のアミノ酸配列の修飾を検討する。TFP構築物を修飾して、出発TFP構築物の少なくとも約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%または99%の同一性を保持することができる。
具体的な実施形態において、本発明で使用されることができる抗GPC3の抗体およびそのCDR配列、重鎖可変領域および軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:23、26―33および137―208に示される。好ましい実施形態において、本発明で使用される抗GPC3の抗体およびそのCDR配列、重鎖可変領域および軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:23および26―33に示される。
一つの実施例において、本発明で使用されることができる抗Claudin18.2の抗体およびそのCDR配列、重鎖可変領域および軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:1、15―22および56―136に示される。好ましい実施形態において、本発明で使用される抗Claudin18.2の抗体およびそのCDR配列、重鎖可変領域および軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:1および15―22に示される。
「単離された」という用語は、自然の状態から変化または除去されたことを意味する。例えば、生きている動物に天然に存在する核酸またはペプチドは、「単離」されないが、その天然状態で共存する物質から部分的または完全に単離された同じ核酸またはペプチドは「単離される」。単離された核酸またはタンパク質は、実質的に製造された形態で存在することができるか、または宿主細胞等の非天然環境に存在することができる。
「操作可能に接続する」または「転写制御」という用語は、調節配列と異種核酸配列との間の機能的接続を指し、後者の発現をもたらす。例えば、第1の核酸配列と第2の核酸配列とが機能的な関係で配置される場合、第1の核酸配列と第2の核酸配列とは操作可能に接続される。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、当該プロモーターは、当該コード配列に操作可能に接続される。操作可能に接続されるDNA配列は、互いに隣接することができ、例えば、二つのタンパク質コード領域を接続する必要がある場合、当該DNA配列は、同じリーディングフレーム内にある。
「核酸」または「ポリヌクレオチド」という用語は、一本鎖または二本鎖形態のデオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)およびそのポリマーを指す。明確に限定しない限り、当該用語は、参照核酸と同様の結合特性を有し、天然に存在するヌクレオチドと同様の方法で代謝される、天然ヌクレオチドの既知の類似体を含む核酸を含む。特に明記しない限り、特定の核酸配列は、その保存的に修飾された変異体(例えば、縮重コドン置換)、対立遺伝子、オルソログ、SNPおよび相補的配列ならびに明確に示された配列を暗黙的に含む。具体的には、縮重コドン置換は、一つまたは複数の選択された(またはすべて)コドンの第3の位置が混合塩基および/またはデオキシイノシン残基によって置換される配列を生成することによって達成することができる。
「ペプチド」、「ポリペプチド」および「タンパク質」という用語は、交換可能に使用され、ペプチド結合によって共有結合されたアミノ酸残基からなる化合物を指す。タンパク質またはペプチドは、少なくとも二つのアミノ酸を含む必要があり、タンパク質またはペプチド配列を構成できるアミノ酸の最大数に制限はない。ポリペプチドは、ペプチド結合によって互いに接続された二つまたはそれ以上のアミノ酸を含む任意のペプチドまたはタンパク質を含む。本明細書で使用されるように、当該用語は、短い鎖と長い鎖との両者を指し、短い鎖は、当技術分野では一般にペプチド、オリゴペプチドおよび寡聚体とも呼ばれ、長い鎖は、当技術分野では一般にタンパク質と呼ばれ、多くの種類が存在する。「ポリペプチド」は、例えば、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、ポリペプチド変異体、修飾ポリペプチド、誘導体、類似体、融合タンパク質等を含む。ポリペプチドは、天然ペプチド、組換えペプチドまたはその組み合わせを含む。
「プロモーター/調節配列」という用語は、プロモーター/調節配列に操作可能に接続される遺伝子産物を発現するために必要とされる核酸配列を指す。「構成的」プロモーターという用語は、遺伝子産物をコードまたは指定するポリヌクレオチドに操作可能に接続される場合、細胞のほとんどまたはすべての生理学的条件下で細胞内で遺伝子産物の生成をもたらすヌクレオチド配列を指す。「誘導性」プロモーターという用語は、遺伝子産物をコードまたは指定されるポリヌクレオチドに操作可能に接続される場合、実質的に、当該プロモーターに対応するインデューサーが細胞に存在する場合のみ、細胞内の遺伝子産物のヌクレオチド配列の産生をもたらす。
「インビトロ転写されたRNA」は、インビトロで合成されたRNA、好ましくは、mRNAを指す。一般に、インビトロで転写されたRNAは、インビトロ転写ベクターによって生成される。インビトロ転写ベクターは、インビトロ転写RNAを生成するためのテンプレートを含む。
「抗体」という用語は、抗原に特異的に結合する免疫グロブリン分子に由来するタンパク質またはポリペプチド配列を指す。抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナル、多鎖または一本鎖、または免疫グロブリン全体であり得、天然源または組換え源に由来することができる。抗体は、免疫グロブリン分子の四量体であり得る。
「抗体」という用語は、抗原に特異的に結合する免疫グロブリン分子に由来するタンパク質またはポリペプチド配列を指す。抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナル、多鎖または一本鎖、または免疫グロブリン全体であり得、天然源または組換え源に由来することができる。抗体は、免疫グロブリン分子の四量体であり得る。
「抗体フラグメント」という用語は、抗原のエピトープと特異的に相互作用する(例えば、結合、立体障害、安定化/不安定化、空間分布等による)能力を保持する抗体の少なくとも一部を指す。抗体フラグメントの例としては、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fvフラグメント、scFv抗体フラグメント、ジスルフィド結合―接続されるFvs(sdFv)、VHおよびCH1ドメインからなるFdフラグメント、線状抗体、単一ドメインsdAb(VLまたはVH)、camelid VHHドメイン、抗体のフラグメント(例えば、ヒンジ領域のジスルフィド結合によって接続された二つのFabフラグメントを含む二価フラグメント)から形成された多重特異性抗体、および抗体の単離されたCDRまたは他のエピトープ結合フラグメント等の単一ドメイン抗体を含むが、これらに限定されない。抗原結合フラグメントは、単一ドメイン抗体、最大抗体、微小抗体、ナノ抗体、細胞内抗体、二重抗体、三重抗体、四重抗体、v―NARおよびdouble―scFv(例えば、HollingerおよびHudson、Nature Biotechnology(23):1126―1136、2005)に組み込まれることなない。
「scFv」という用語は、軽鎖の可変領域を含む少なくとも一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一つの抗体フラグメントとを含む融合タンパク質を指し、ここで、前記軽鎖および重鎖の可変領域は、隣接し(例えば、短い柔軟性ポリペプチドリンカー等の合成リンカーを介して)、一本鎖ポリペプチド形態で発現することができ、ここで、前記scFvは、それが由来する完全な抗体の特異性を保持する。特に指定しない限り、本明細書で使用されるように、scFvは、任意の順序で(例えば、ポリペプチドのN―末端およびC末端に対して)VLおよびVH可変領域を有することができ、scFvは、VL―リンカー―VHを含み得るか、またはVH―リンカー―VLを含み得る。
「抗体重鎖」という用語は、天然に存在する構成で抗体分子に存在し、かつ通常それが属する抗体のタイプを決定する、二つのポリペプチド鎖のうちの大きい方を指す。
「抗体軽鎖」という用語は、天然に存在する構成で抗体分子に存在する二つのポリペプチド鎖のうちの小さい方を指す。κ(k)およびλ(l)軽鎖は、抗体軽鎖の二つの主なアイソフォームを指す。
「抗体軽鎖」という用語は、天然に存在する構成で抗体分子に存在する二つのポリペプチド鎖のうちの小さい方を指す。κ(k)およびλ(l)軽鎖は、抗体軽鎖の二つの主なアイソフォームを指す。
「組換え抗体」という用語は、例えば、ファージまたは酵母菌発現系によって発現される抗体等の、組換えDNA技術を使用して生成される抗体を指す。当該用語は、抗体または特定の抗体のアミノ酸配列をコードするDNA分子(ここで、DNA分子が抗体タンパク質を発現する)を合成することによって生成された抗体指すと解釈されるべきであり、ここで、前記DNAまたはアミノ酸配列は、利用可能であり、当技術分野で知られている組換えDNAまたはアミノ酸配列技術を使用して得ることができる。
当業者は、本発明の抗体または抗体フラグメントが、アミノ酸配列(例えば、野生型と比較して)に変化を有するが、所望の活性に変化がないようにさらに修飾されることができることを理解されたい。例えば、タンパク質に追加のヌクレオチド置換を行うことができ、「非必須」アミノ酸残基でのアミノ酸置換をもたらす。例えば、分子内の非必須アミノ酸残基は、同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸残基によって置換されることができる。別の実施形態において、アミノ酸ストリングは、構造が類似しているが、側鎖ファミリーのメンバーとは順序および/または組成が異なるストリングによって置換されることができ、例えば、保存的に置換されることができ、ここで、アミノ酸残基は、類似の側鎖を有するアミノ酸残基によって置換される。
当技術分野では、すでに類似な側鎖を有するアミノ酸残基ファミリーを定義し、塩基性側鎖(例えば、リジン、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)、β―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)を含む。
「抗原」または「Ag」という用語は、免疫応答を引き起こす分子を指す。当該免疫応答は、抗体の生成または特異的免疫能力を有する細胞の活性化または両者を含むことができる。当業者は、事実上すべてのタンパク質またはペプチドを含む任意の高分子が抗原として役立つことができることを理解されたい。さらに、抗原は、組換えまたはゲノムDNAに由来することができる。当該用語が本明細書で使用される場合、当業者は、免疫応答を引き起こすタンパク質のヌクレオチド配列またはヌクレオチド配列の任意のDNAをコードすることにより、「抗原」をコードすることを理解されたい。さらに、当業者は、抗原が遺伝子の完全長ヌクレオチド配列によってのみコードされる必要はないことを理解されたい。本発明が二つ以上の遺伝子のヌクレオチド配列の一部の使用を含むが、これらに限定されないことは明らかであり、これらのヌクレオチド配列は、所望の免疫応答を誘発するポリペプチドをコードするように異なる組み合わせで配置される。そして、当業者は、抗原が「遺伝子」によってコードされる必要は全くないことを理解されたい。抗原が合成的に生成されることができるか、または生物学的サンプルに由来されることができるか、またはポリペプチド以外の高分子であり得ることは明らかである。このような生物学的サンプルは、組織サンプル、腫瘍サンプル、他の生物学的成分を有する細胞または液体を含むことができるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される「抗原識別ユニット」という用語は、免疫グロブリン分子および免疫分子の免疫学的に活性な部分、即ち、抗原に特異的に結合する(「免疫反応」)抗原結合部位を含む分子を指す。「抗原識別ユニット」という用語は、無脊椎動物または脊椎動物を含む様々な種に由来する免疫グロブリン分子をさらに含む。構造的に、最も簡単な天然に存在する抗体(例えば、IgG)は、ジスルフィド結合によって相互接続する二つの重(H)鎖および二つの軽(L)鎖の四つのポリペプチド鎖を含む。免疫グロブリンは、IgD、IgG、IgA、IgMおよびIgE等のいくつかのタイプの分子を含む大きなファミリーの分子を表す。「免疫グロブリン分子」という用語は、例えば、ハイブリッド抗体または改変された抗体およびそのフラグメントを含む。抗体の抗原結合機能は、天然に存在する抗体のフラグメントによって実行されることができることを示す。これらのフラグメントは、総称して「抗原識別ユニット」と呼ばれる。「抗原識別ユニット」という用語は、エピトープに一致し、かつエピトープを識別する特定の形状を有するポリペプチド鎖を含む任意の分子構造を含み、ここで、一つまたは複数の非共有結合の相互作用により、分子構造とエピトープとの間の複合体が安定される。前記抗原識別ユニットの例としては、Fabフラグメント、VL、VH、CLおよびCH1ドメインからなる一価フラグメント、ヒンジ領域のジスルフィド架橋によって接続される二つのFabフラグメントを含む二価フラグメント(F(ab)2フラグメント)、VHおよびCH1ドメインからなるFdフラグメント、抗体の片方のアームのVLおよびVHドメインからなるFvフラグメント、VHドメインからなるdAbフラグメント(Wardら、Nature、341:544―546、1989)、および単離された相補的決定領域(CDR)またはそのような抗原識別ユニットを含む任意の融合タンパク質を含む。
抗原識別ユニットが他の参照抗原(ポリペプチドまたは他の物質を含む)との結合と比較してより高い親和性または結合力で抗原に結合する場合、前記抗原識別ユニットは、抗原に「特異的に結合」するか、または抗原と「免疫反応性」である。
「腫瘍抗原」は、特定の過剰増殖性疾患に共通の抗原を指す。特定の態様において、本発明の過剰増殖性障害抗原は、癌に由来する。本発明の腫瘍抗原は、甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)、CD171、CS―1、C型レクチン様分子―1、ガングリオシドGD3、Tn抗原、CD19、CD20、CD22、CD30、CD70、CD123、CD138、CD33、CD44、CD44v7/8、CD38、CD44v6、B7H3(CD276)、B7H6、KIT(CD117)、インターロイキン13受容体サブユニットα(IL―13Rα)、インターロイキン11受容体α(IL―11Rα)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、癌胚性抗原(CEA)、NY―ESO―1、HIV―1Gag、MART―1、gp100、チロシナーゼ、メソセリン、EpCAM、プロテアーゼセリン21(PRSS21)、血管内皮増殖因子受容体、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)、ルイス(Y)抗原、CD24、血小板由来成長因子受容体β(PDGFR―β)、段階特異的胚性抗原抗原―4(SSEA―4)、細胞表面関連ムチン1(MUC1)、MUC6、表皮成長因子受容体ファミリーおよびその突然変異体(EGFR、EGFR2、ERBB3、ERBB4、EGFRvIII)、神経細胞接着分子(NCAM)、炭酸アンヒドラーゼIX(CAIX)、LMP2、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(aNeu5Ac(2―3)bDGalp(1―4)bDGlcp(1―1)Cer、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、腫瘍血管内皮マーカー1(TEM1/CD248)、腫瘍血管内皮マーカー7関連(TEM7R)、Claudin6、Claudin18.2、Claudin18.1、ASGPR1、CDH16、5T4、8H9、αvβ6インテグリン、B細胞成熟抗原(BCMA)、CA9、κ軽鎖(kappa light chain)、CSPG4、EGP2、EGP40、FAP、FAR、FBP、胚性AchR、HLA―A1、HLA―A2、MAGEA1、MAGE3、KDR、MCSP、NKG2Dリガンド、PSC1、ROR1、Sp17、SURVIVIN、TAG72、TEM1、フィブロネクチン、テネイシン、腫瘍壊死領域の癌胚性変異体、Gタンパク質カップリング受容体Cクラス5グループ―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)、globoH glycoceramideのヘキソース部分(GloboH)、乳房分化抗原(NY―BR―1)、uroplakin2(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β3(ADRB3)、pannexin3(PANX3)、Gタンパク質カップリング受容体20(GPR20)、リンパ球抗原6複合体遺伝子座K9(LY6K)、嗅覚受容体51E2(OR51E2)、TCRγ交互リーディングフレームタンパク質(TARP)、ウイルムス腫瘍タンパク質(WT1)、ETSトランスロケーションバリアント遺伝子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)、アンギオポイエチン結合細胞表面受容体2(Tie2)、黒色腫精巣抗原―1(MAD―CT―1)、黒色腫精巣抗原―2(MAD―CT―2)、Fos関連抗原1、p53突然変異体、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、肉腫移行ブレークポイント、細胞アポトーシスの黒色腫阻害剤(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)、マッチング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トリ骨髄症ウイルス腫瘍遺伝子神経芽細胞腫瘍由来ホモログ(MYCN)、RasホモログファミリーメンバーC(RhoC)、チトクロームP450 1B1(CYP1B1)、CCCTC結合因子(亜鉛フィンガータンパク質)様(BORIS)、T細胞によって識別される扁平上皮がん抗原3(SART3)、マッチングボックスタンパク質Pax―5(PAX5)、proacrosin結合タンパク質sp32(OYTES1)、リンパ球特異的タンパク質チロシンキナーゼ(LCK)、Aキナーゼ固定タンパク質4(AKAP―4)、滑膜肉腫Xブレークポイント2(SSX2)、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)、白血球免疫グロブリン様受容体サブファミリーメンバー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λ様ポリペプチド1(IGLL1)を含むが、これらに限定されない。
病原体抗原は、ウイルス、細菌、真菌、原生動物、または寄生虫抗原から選択され、ウイルス抗原は、サイトメガロウイルス抗原、エプスタインバーウイルス抗原、ヒト免疫不全ウイルス抗原、またはインフルエンザウイルス抗原から選択される。
「腫瘍の不均一性」という用語は、腫瘍が増殖過程において、複数の分裂および増殖を経て、その娘細胞が分子生物学または遺伝的変化を示すことにより、腫瘍の増殖率、浸潤能力、薬剤感受性、予後等の側面で差が発生する。これは、悪性腫瘍の特徴の一つである。
「腫瘍の不均一性」という用語は、腫瘍が増殖過程において、複数の分裂および増殖を経て、その娘細胞が分子生物学または遺伝的変化を示すことにより、腫瘍の増殖率、浸潤能力、薬剤感受性、予後等の側面で差が発生する。これは、悪性腫瘍の特徴の一つである。
「癌」という用語は、インビトロ(例えば、形質転換細胞)またはインビボでの過剰増殖性細胞増殖を特徴とする広範囲のカテゴリーの障害を指す。本発明の方法によって治療または予防することができる病状は、例えば、良性または悪性腫瘍、様残な過形成等を含む様々な新生物を含む。本発明の方法は、そのような病状に言及される望ましくない過剰増殖性細胞増殖の阻害および/または逆転を達成することができる。癌の具体的な例としては、血液がん、結腸がん、直腸がん、腎細胞がん、肝臓がん、肺の非小細胞がん、小腸がん、食道がん、黒色腫、骨がん、膵臓がん、皮膚がん、頭頚部がん、皮膚または眼内悪性黒色腫、子宮がん、卵巣がん、直腸がん、肛門がん、胃がん、精巣がん、子宮がん、ファロピウス管がん、子宮内膜がん、子宮頸がん、膣がん、外陰がん、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、軟組織肉腫、尿道がん、陰茎がん、儿童固形腫瘍、膀胱がん、腎がんまたは尿管がん、腎骨盤がん、中枢神経系(CNS)がん、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、環境により誘発される癌、前記癌の組み合わせおよび前記癌の転移性病状をふくむが、これらに限定されない。
「トランスフェクトされた」または「形質転換された」または「形質導入された」という用語は、外因性核酸が宿主細胞に転移または導入されるプロセスを指す。「トランスフェクトされた」または「形質転換された」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、形質転換され、または形質導入された細胞である。前記細胞は、原発性被験者の細胞およびその子孫を含む。
「特異的に結合する」という用語は、サンプルに存在する結合パートナー(例えば、腫瘍抗原)タンパク質を識別して結合する抗体またはリガンドを指すが、当該抗体またはリガンドは、サンプル内の他の分子を実質的に識別または結合しない。
本明細書で使用される「難治性」とは、治療に反応しない、癌等の疾患を指す。実施形態において、難治性癌は、治療前または開始時の治療における抵抗性であることができる。他の実施形態において、難治性癌は、治療中に耐性になることができる。難治性癌は、耐性がんとも呼ばれる。本発明において、難治性癌は、放射線療法に感受性がない、放射線療法後に再発する、化学療法に感受性がない、化学療法後に再発する、CAR―T治療に感受性がない、または治療後に再発する癌を含むが、これらに限定されない。難治性または再発性悪性腫瘍は、本明細書で説明される治療法案を使用することができる。
本明細書で使用される「再発」とは、例えば、癌治療の以前の治療等の治療後の、改善期間中の疾患(例えば、癌)または癌等の疾患の徴候および症状の再発を指す。
「個体」および「被験者」という用語は、本明細書では同じ意味を有し、ヒトおよび他の種の動物であり得る。「患者」は、疾患、病症または病状を有するか、または疾患、病症または病状に苦しむリスクがあるか、または他の側面で本明細書で提供される組成物および方法を必要とする被験者である。
「個体」および「被験者」という用語は、本明細書では同じ意味を有し、ヒトおよび他の種の動物であり得る。「患者」は、疾患、病症または病状を有するか、または疾患、病症または病状に苦しむリスクがあるか、または他の側面で本明細書で提供される組成物および方法を必要とする被験者である。
「増強」という用語は、被験者または腫瘍細胞が本明細書で開示される治療に応答するその能力を改善することを可能にすることを指す。例えば、増強された応答は、応答性の5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%または98%またはそれ以上の増加を含み得る。本明細書で使用されるように、「増強」は、免疫エフェクター細胞療法等の治療に応答する被験者の数を増加させることをさらに指すことができる。例えば、増強された応答は、治療に応答する被験者の合計パーセンテージを指すことができ、ここで、パーセンテージは、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%または98%以上である。
一つの態様において、治療は、臨床結果によって判断され、T細胞の抗腫瘍活性によって増加、増強または延長することができ、治療前の数と比較して、抗腫瘍T細胞または活性化T細胞の数の増加は、IFN―γ分泌またはその組み合わせの決定を促進する。別の態様において、臨床結果は、腫瘍の退縮、腫瘍の縮小、腫瘍の壊死、免疫系を介した抗腫瘍応答、腫瘍の拡大、再発または拡散またはその組み合わせである。別の態様において、治療効果は、T細胞の存在、T細胞の炎症を示す遺伝子マーカーの存在、IFN―γ分泌またはその組み合わせによって予測される。
本明細書で開示される細胞は、例えば、経口または例えば、静脈内、筋肉内、皮下、眼窩内、嚢内、腹腔内、直腸内、槽内、腫瘍内、鼻腔内(intravasally)、皮内または例えば、それぞれ皮膚パッチまたは経皮イオントフォレーシスを使用して、皮膚を介した受動的または促進された吸収等の非経口を含む様々な経路によって個体に投与することができる。
本発明の方法を実施する際に投与される試薬の総量は、ぼーらすとしての単回投与として、または比較的短期間の注入によって対象に投与することができ、または段階的治療方案を使用して投与することができ、ここで、延長期間において、複数の投与量で投与される。当業者は、被験者の病的状態を治療するための組成物の量は、被験者の年齢および一般的な健康、ならびに投与経路および治療の数を含む多くの要因に依存することが分かる。これらの要因を考慮して、技術者は、必要に応じて特定の投与量を調整する。一般的に言えば、最初に、第I相および第II相臨床試験を使用して、組成物の処方ならびに投与の経路および頻度を決定する。
範囲:本開示全体において、本発明の様々な態様は、範囲形態で存在することができる。範囲形態の説明は、単に便宜上および簡潔にするためのものであり、本発明の範囲に対する変更不可能な制限と見なされるべきではないことを理解されたい。従って、範囲の説明は、その範囲内のすべての可能なサブ範囲と個々の値を具体的に開示するものと見なされる必要がある。例えば、1~6等の範囲の説明は、1~3、1~4、1~5、2~4、2~6、3~6等のサブ範囲、および,1、2、2.7、3、4、5、5.3および6等の範囲内の個々の値を具体的に開示することを検討する必要がある。別の例として、95~99%の同一性等の範囲は、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有する範囲を含み、96~99%、96~98%、96~97%、97~99%、97~98%および98~99%の同一性等のサブ範囲を含む。範囲の幅に関係なく適用される。
本開示の内容に基づいて、当業者は、開示された具体的な実施法案において多くの変化または変更を行うことができ、それでも反発明の精神および範囲から逸脱することなく同じまたは同様の結果を得ることができることを理解すべきである。本発明は、範囲が本明細書で説明される具体的な実施形態(これは、本発明の様々な態様の例示としてのみ意図される)に限定されず、機能的に同等の方法および構成要素が本発明の範囲内にある。事実上、本発明の様々な修飾に加えて、本明細書に示されかつ説明されたものは、前述の説明に基づいて当業者に明らかになるであろう。
GPC3およびGPC3陽性腫瘍
本明細書で使用される「GPC3」または「グリピカン3」は、細胞の成長および分化の調節において重要な役割を果たす遺伝子登録番号NM_016697.3、NP_057906.2を有するGlypicanファミリーのメンバーである。GPC3の異常発現は、様々な腫瘍の発生および発症に密接に関連し、例えば、肝臓がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、腎臓がん、甲状腺がん、胃がん、結腸直腸がん等で異常に発現する。
本明細書で使用される「GPC3」または「グリピカン3」は、細胞の成長および分化の調節において重要な役割を果たす遺伝子登録番号NM_016697.3、NP_057906.2を有するGlypicanファミリーのメンバーである。GPC3の異常発現は、様々な腫瘍の発生および発症に密接に関連し、例えば、肝臓がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、腎臓がん、甲状腺がん、胃がん、結腸直腸がん等で異常に発現する。
本発明において、免疫エフェクター細胞は、GPC3陽性に発現する腫瘍を標的とする。具体的な実施形態において、前記腫瘍は、肝臓がん、胃がん、肺がん、食道がん、頭頚部がん、膀胱がん、卵巣がん、子宮頸がん、腎臓がん、膵臓がん、子宮頸がん、脂肪肉瘤、黒色素瘤、副腎がん、神経鞘腫、悪性線維性組織球腫、食道がんをふくむが、これらに限定されない。当業者は、肝臓がん細胞等のいくつかの腫瘍細胞が多くの薬物に感受性がないことを知り、従って、インビトロで有効な薬剤でさえ、インビボで有効ではない、さらに有効でさえない可能性がある。従って、好ましい実施形態において、本明細書に記載のGPC3陽性発現腫瘍またはGPC陽性腫瘍は、肝臓がん、胃がん、肺がん、食道がんである。
TCR修飾T細胞
本発明は、TCRをコードする核酸、または当該核酸を含む前述の組換えプラスミド、または当該プラスミドを含むウイルスで形質導入されるTCR修飾T細胞をさらに提供する。非ウイルス性およびウイルス性形質導入法を含む、当技術分野における従来の核酸形質導入法を本発明で使用することができる。非ウイルスに基づく形質導入法は、エレクトロポレーション法およびトランスポゾン法を含む。最近、Amaxa社によって開発されたNucleofector核トランスフェクション機器は、外来遺伝子を核に直接導入して、標的遺伝子の効率的な形質導入を得ることができる。さらに、Sleeping Beauty systemまたはPiggyBacトランスポゾン等のトランスポゾンシステムに基づく形質導入効率は、通常のエレクトロポレーションよりもはるかに高く、nucleofectorトランスフェクション装置およびSleeping Beauty systemの併用が報告されており[Davies JK.、et al.Combining CD19 redirection and alloanergization to generate tumor―specific human T cells for allogeneic cell therapy of B―cell malignancies.Cancer Res、2010、70(10):OF1―10.]、当該方法は、形質導入効率が高いだけでなく、標的遺伝子の標的化された統合を実現することができる。本発明の一つの実施形態において、キメラ抗原受容体の遺伝子修飾を実現する免疫エフェクター細胞の形質導入法は、レトロウイルスまたはレンチウイルス等のウイルスの形質導入法に基づいている。当該方法は、高い形質導入効率、外来遺伝子の安定した発現、および免疫エフェクター細胞を培養してインビトロで臨床レベルに達するまでの時間を檀淑するという利点を有する。当該トランスジェニック免疫エフェクター細胞の表面では、形質導入された核酸は、転写および翻訳を通じてその表面に発現される。様々な培養腫瘍細胞でのインビトロ細胞毒性実験を通じて、本発明のキメラ抗原によって修飾された免疫エフェクター細胞は、非常に特異的な腫瘍細胞死滅效果(細胞毒性とも呼ばれる)を有し、腫瘍組織において効果的に生存することができる。従って、本発明のキメラ抗原受容体をコードする核酸、当該核酸を含むプラスミド、当該プラスミドを含むウイルスおよび上記核酸、プラスミドまたはウイルスが形質導入されたトランスジェニック免疫エフェクター細胞は、腫瘍免疫療法に効果的に使用されることができる。
本発明は、TCRをコードする核酸、または当該核酸を含む前述の組換えプラスミド、または当該プラスミドを含むウイルスで形質導入されるTCR修飾T細胞をさらに提供する。非ウイルス性およびウイルス性形質導入法を含む、当技術分野における従来の核酸形質導入法を本発明で使用することができる。非ウイルスに基づく形質導入法は、エレクトロポレーション法およびトランスポゾン法を含む。最近、Amaxa社によって開発されたNucleofector核トランスフェクション機器は、外来遺伝子を核に直接導入して、標的遺伝子の効率的な形質導入を得ることができる。さらに、Sleeping Beauty systemまたはPiggyBacトランスポゾン等のトランスポゾンシステムに基づく形質導入効率は、通常のエレクトロポレーションよりもはるかに高く、nucleofectorトランスフェクション装置およびSleeping Beauty systemの併用が報告されており[Davies JK.、et al.Combining CD19 redirection and alloanergization to generate tumor―specific human T cells for allogeneic cell therapy of B―cell malignancies.Cancer Res、2010、70(10):OF1―10.]、当該方法は、形質導入効率が高いだけでなく、標的遺伝子の標的化された統合を実現することができる。本発明の一つの実施形態において、キメラ抗原受容体の遺伝子修飾を実現する免疫エフェクター細胞の形質導入法は、レトロウイルスまたはレンチウイルス等のウイルスの形質導入法に基づいている。当該方法は、高い形質導入効率、外来遺伝子の安定した発現、および免疫エフェクター細胞を培養してインビトロで臨床レベルに達するまでの時間を檀淑するという利点を有する。当該トランスジェニック免疫エフェクター細胞の表面では、形質導入された核酸は、転写および翻訳を通じてその表面に発現される。様々な培養腫瘍細胞でのインビトロ細胞毒性実験を通じて、本発明のキメラ抗原によって修飾された免疫エフェクター細胞は、非常に特異的な腫瘍細胞死滅效果(細胞毒性とも呼ばれる)を有し、腫瘍組織において効果的に生存することができる。従って、本発明のキメラ抗原受容体をコードする核酸、当該核酸を含むプラスミド、当該プラスミドを含むウイルスおよび上記核酸、プラスミドまたはウイルスが形質導入されたトランスジェニック免疫エフェクター細胞は、腫瘍免疫療法に効果的に使用されることができる。
本発明のTCR修飾T細胞は、医薬組成物または診断試薬の調製に適用されることができる。有効量の免疫細胞を含むことに加えて、前記組成物は、薬学的に許容されるベクターをさらに含み得る。「薬学的に許容される」という用語は、分子実体および組成物が動物またはヒトに適切に投与される場合、それらが有害、アレルギーまたは他の有害反応を引き起こさないことを意味する。
薬学的に許容されるベクターまたはその成分として使用されるいくつかの物質の具体的な例としては、例えば、乳糖、ブドウ糖およびショ糖等の糖、例えば、トウモロコシ澱粉およびジャガイモ澱粉等の澱粉、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよびメチルセルロース等のセルロースおよびその誘導体、トラガカントパウダー、モルト、ゼラチン、タルク、例えば、ステアリン酸およびステアリン酸マグネシウム等の固体潤滑剤、硫酸カルシウム、例えば、落花生油、綿実油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油およびココア油等の植物油、例えば、プロピレングリコール、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、ポリエチレングリコール等のポリオール、アルギン酸、例えば、Tweena等の乳化剤、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム等の湿潤剤、着色剤、香料、タブレットプレス剤、安定剤、酸化防止剤、防腐剤、パイロジェンフリー水等の等張塩溶液およびリン酸塩緩衝液などである。
本発明の組成物は、必要に応じて様々な剤形にすることができ、医師は、患者のタイプ、年齢、体重、一般的な病状、投与方法、およびその他の要因に従って、患者にとって有益な用量を決定することができる。投与方法は、注射または他の値用方法であり得る。
本発明の利点:
本明細書は、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質を使用して癌等の疾患を治療するための材料組成と方法を提供する。本明細書で使用されるように、「T細胞受容体(TCR)融合タンパク質」または「TFP」は、TCRを含む様々なポリペプチドに由来する組換えポリペプチドを含み、それは、一般にi)標的細胞上の表面抗原に結合し、ii)通常T細胞内またはT細胞の表面に同じ場所にある場合に、インタクトなTCR複合体の他のポリペプチド成分と相互作用することができる。本明細書で提供されるように、キメラ抗原受容体とひかくして、TFPは、腫瘍細胞の増殖を阻害するだけでなく、放出するサイトカインも少なく、サイトカインストームの可能性を効果的に低減する。
本明細書は、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質を使用して癌等の疾患を治療するための材料組成と方法を提供する。本明細書で使用されるように、「T細胞受容体(TCR)融合タンパク質」または「TFP」は、TCRを含む様々なポリペプチドに由来する組換えポリペプチドを含み、それは、一般にi)標的細胞上の表面抗原に結合し、ii)通常T細胞内またはT細胞の表面に同じ場所にある場合に、インタクトなTCR複合体の他のポリペプチド成分と相互作用することができる。本明細書で提供されるように、キメラ抗原受容体とひかくして、TFPは、腫瘍細胞の増殖を阻害するだけでなく、放出するサイトカインも少なく、サイトカインストームの可能性を効果的に低減する。
以下、本発明は、具体的実施例と併せてされに説明される。これらの実施例は、本発明を説明するためにのみ使用され、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。以下の実施例において、具体的条件を示さない実験方法は、通常、例えば、J.Sambrookら、分子クローニング:実験マニュアル(New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press、1989)、第3版、科学出版社、2002に記載される条件等の従来の条件、またはメーカーによって提案された条件に従う。本明細書で言及されるすべての刊行物、特許および特許出願は、個々の刊行物、特許または特許出願が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示される範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。
CARを含む本発明の例示的な抗原受容体、ならびに受容体を操作して細胞に導入するための方法は、例えば、中国特許出願公開番号CN107058354A、CN107460201A、CN105194661A、CN105315375A、CN105713881A、CN106146666A、CN106519037A、CN106554414A、CN105331585A、CN106397593A、CN106467573A、CN104140974A、国際特許出願公開番号WO2017186121A1、WO2018006882A1、WO2015172339A8、WO2018/018958A1に開示されている方法を参照する。
実施例1.TCR融合タンパク質を発現するT細胞の構築
当技術分野における従来の分子生物学的方法を使用し、本実施例で使用されるscFvは、claudin18.2を標的とする抗体であり、アミノ酸配列は、SEQ ID NO:1に示される。
当技術分野における従来の分子生物学的方法を使用し、本実施例で使用されるscFvは、claudin18.2を標的とする抗体であり、アミノ酸配列は、SEQ ID NO:1に示される。
1.プラスミドの構築
PRRLSIN―cPPT.EF―1α(addgeneから購入)をベクターとして、異なる長さのリンカーを挿入することによって接続された抗Caludin18.2の一本鎖抗体とCD3εまたはCD3γとは、四つの異なる抗Claudin18.2のレンチウイルスプラスミドを形成する(図1A)。
PRRLSIN―cPPT.EF―1α(addgeneから購入)をベクターとして、異なる長さのリンカーを挿入することによって接続された抗Caludin18.2の一本鎖抗体とCD3εまたはCD3γとは、四つの異なる抗Claudin18.2のレンチウイルスプラスミドを形成する(図1A)。
pRRLSIN―cPPT.EF―1α―claudin18.2―LL―CD3εは、抗cluadin18.2の一本鎖抗体(SEQ ID NO:1)、長いリンカー(SEQ ID NO:2)、CD3ε(SEQ ID NO:3)を順序に接続する。この三つのフラグメントの遺伝子配列一本鎖抗体claudin18.2(SEQ ID NO:4)、長いリンカー(SEQ ID NO:5)およびCD3ε(SEQ ID NO:6)は、ブリッジングPCRによって接続されて形成され、制限酵素MluI&SalIで二重消化して、フラグメントclaudin18.2―LL―CD3ε(SEQ ID NO:7)を形成する。制限酵素MluI&SalIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpRRL―MluI&SalIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントとの環状化を切断して、プラスミドpRRL―claudin18.2―LL―CD3εを形成する。
pRRLSIN―cPPT.EF―1α―claudin18.2―LL―CD3γは、抗cluadin18.2の一本鎖抗体claudin18.2(SEQ ID NO:1)、長いリンカー(SEQ ID NO:2)、CD3γ(SEQ ID NO:8)を順序に接続する。この三つのフラグメントの遺伝子配列一本鎖抗体(SEQ ID NO:4)、長いリンカー(SEQ ID NO:5)およびCD3γ(SEQ ID NO:9)は、ブリッジングPCRによって接続されて形成され、制限酵素MluI&SalIを使用して二重消化し、フラグメントclaudin18.2―LL―CD3γ(SEQ ID NO:10)を形成する。制限酵素MluI&SalIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpRRL―MluI&SalIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントとの環状化を切断して、プラスミドpRRL―claudin18.2―LL―CD3γを形成する。
pRRLSIN―cPPT.EF―1α―claudin18.2―SL―CD3εは、抗cluadin18.2の一本鎖抗体claudin18.2(SEQ ID NO:1)、短いリンカー(SEQ ID NO:11)、CD3ε(SEQ ID NO:3)を順序に接続する。この三つのフラグメントの遺伝子配列一本鎖抗体(SEQ ID NO:4)、短いリンカー(SEQ ID NO:12)およびCD3ε(SEQ ID NO:6)は、ブリッジングPCRによって接続されて形成され、制限酵素MluI&SalIを使用して二重消化し、フラグメントclaudin18.2―SL―CD3ε(SEQ ID NO:13)を形成する。制限酵素MluI&SalIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpRRL―MluI&SalIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントとの環状化を切断して、プラスミドpRRL―claudin18.2―SL―CD3εを形成する。
pRRLSIN―cPPT.EF―1α―claudin18.2―SL―CD3γは、抗cluadin18.2の一本鎖抗体(SEQ ID NO:1)、短いリンカー(SEQ ID NO:11)、CD3γ(SEQ ID NO:8)を順序に接続する。この三つのフラグメントの遺伝子配列一本鎖抗体claudin18.2(SEQ ID NO:4)、短いリンカー(SEQ ID NO:12)およびCD3γ(SEQ ID NO:9)は、ブリッジングPCRによって接続されて形成され、制限酵素MluI&SalIを使用して二重消化し、フラグメントclaudin18.2―SL―CD3γ(SEQ ID NO:14)を形成する。制限酵素MluI&SalIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpRRL―MluI&SalIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントとの環状化を切断して、プラスミドpRRL―claudin18.2―SL―CD3γを形成する。
2.TCR融合タンパク質を発現するT細胞の調製
1)培養皿に293T細胞を接種し、当技術分野の従来の技術を使用し、それぞれプラスミドpRRL―claudin18.2―LL―CD3ε、pRRL―claudin18.2―LL―CD3γ、pRRL―claudin18.2―SL―CD3ε、pRRL―claudin18.2―SL―CD3γを使用して、293T細胞をトランスフェクトし、72時間トランスフェクトした後、ウイルス上清液を収集し、それぞれレンチウイルスclaudin18.2―LL―CD3ε、claudin18.2―LL―CD3γ、claudin18.2―SL―CD3ε、およびclaudin18.2―SL―CD3γを得る。
1)培養皿に293T細胞を接種し、当技術分野の従来の技術を使用し、それぞれプラスミドpRRL―claudin18.2―LL―CD3ε、pRRL―claudin18.2―LL―CD3γ、pRRL―claudin18.2―SL―CD3ε、pRRL―claudin18.2―SL―CD3γを使用して、293T細胞をトランスフェクトし、72時間トランスフェクトした後、ウイルス上清液を収集し、それぞれレンチウイルスclaudin18.2―LL―CD3ε、claudin18.2―LL―CD3γ、claudin18.2―SL―CD3ε、およびclaudin18.2―SL―CD3γを得る。
2)末梢血単球(PBMC)は、標準的な手順に従ってフィコール密度勾配遠心分離法によって健康なドナーの血液から分離される。約1×106/mLの密度で、AIM―V培地(2%ヒトAB血清を含む)を培養し、かつ細胞:1:1の磁気ビーズ比率でCD3/CD28活性化磁気ビーズ(Invitrogen社)と最終濃度が300U/mLである組換えヒトIL―2を加えて48時間刺激培養する。次に、MOI=10で上記で構築された組換えレンチウイルスにT細胞を感染させて、TCR融合タンパク質を発現するT細胞であるclaudin18.2―SL―CD3ε細胞、claudin18.2―SL―CD3γ細胞、claudin18.2―LL―CD3ε細胞、claudin18.2―LL―CD3γ細胞を得る。
フローサイトメトリーによって検出され、結果は、図1Bに示され、陽性率は、すべて70%以上である。
陽性率の検出方法は、次のとおりである。一次抗体:claudin18.2抗体―Biotin―F(ab)2(科剤生物医薬(上海)株式会社)、濃度20ug/mlを使用し、氷上で45分間インキュベートし、二次抗体:Streptavidin PE(eBioscience社)(1:200)、氷上で45分間インキュベートする。注:一次抗体および二次抗体は、すべてPBS+1%FBSを使用して1回洗浄する。
陽性率の検出方法は、次のとおりである。一次抗体:claudin18.2抗体―Biotin―F(ab)2(科剤生物医薬(上海)株式会社)、濃度20ug/mlを使用し、氷上で45分間インキュベートし、二次抗体:Streptavidin PE(eBioscience社)(1:200)、氷上で45分間インキュベートする。注:一次抗体および二次抗体は、すべてPBS+1%FBSを使用して1回洗浄する。
実施例2.インビトロ死滅毒性検出およびインビトロサイトカイン分泌検出
CytoTox96非放射性細胞毒性検出キット(Promega社)を使用する。具体的な方法は、CytoTox96非放射性細胞毒性検出キット取扱説明書を参照する。
CytoTox96非放射性細胞毒性検出キット(Promega社)を使用する。具体的な方法は、CytoTox96非放射性細胞毒性検出キット取扱説明書を参照する。
標的細胞の数は、(BxPC―3:15000/ウェル、HGC―27:10000/ウェル)であり、3:1、1:1または1:3のエフェクター:ターゲット比に従って、エフェクター細胞と18時間共培養して、(1640+5%FBS、200ulシステム)を検出し、エフェクター細胞は、それぞれUntransduced(UTD)T細胞、claudin18.2―28Z(CN105315375Aの構築方法を参照する)、claudin18.2―BBZ(CN105315375Aの構築方法を参照する)、claudin18.2―SL―CD3ε細胞、claudin18.2―SL―CD3γ細胞、claudin18.2―LL―CD3ε細胞、claudin18.2―LL―CD3γ細胞である。従来の分子生物学技術を使用して、ヒトclaudin18.2(SEQ ID NO:54)フラグメントを、それぞれ膵臓がん細胞Bxpc―3(ATCCから購入)、胃がん細胞HGC―27(ATCCから購入)に導入して、ヒトclaudin18.2タンパク質を発現するBxpc―3―claudin18.2およびHGC―27―claudin18.2細胞を構築する。
実験結果は、図2に示され、標的抗原が陽性であるBxpc―3―claudin18.2およびHGC―27―claudin18.2細胞、claudin18.2―28Z,claudin18.2―BBZ、claudin18.2―SL―CD3ε細胞、claudin18.2―SL―CD3γ細胞、claudin18.2―LL―CD3ε細胞、claudin18.2―LL―CD3γ細胞は、すべて非常に有意な特異的細胞毒性を示し、勾配に依存するエフェクター:ターゲット比を示し、即ち、エフェクター:ターゲット比が高いほど、細胞毒性が強くなり、Claudin18.2を発現しないBxpc―3およびHGC―27細胞に対する特異的な細胞毒性はない。ここで、エフェクター:ターゲット比が3:1である場合、claudin18.2―28Z、claudin18.2―BBZ、claudin18.2―SL―CD3ε細胞、claudin18.2―SL―CD3γ細胞、claudin18.2―LL―CD3ε細胞、claudin18.2―LL―CD3γ細胞のBxpc―3―claudin18.2に対する細胞毒性は、それぞれ59.66%、45.77%、59.51%、57.34%、63.91%、58.10%であり、HGC―27―claudin18.2に対する細胞毒性は、それぞれ46.18%、47.93%、50.56%、42.71%である。第2世代CAR T細胞claudin18.2―28Zおよびclaudin18.2―BBZと比較して、TCR融合タンパク質を発現するT細胞は、標的細胞に対する毒性死滅の差がほとんどない。
CBAキット(BD Biosciences)を使用して、TCR融合タンパク質を発現するT細胞と膵臓がんBxPC―3、BxPC―3―Claudin18.2、および胃がんHGC―27、HGC―27―Claudin18.2とを共培養した後のサイトカインの分泌状況を検出し、1:1のエフェクター:ターゲット比で24時間培養し、細胞培養上清中のサイトカインの発現を検出し、結果は、図3に示される。
Claudin18.2を過剰発現する標的細胞BxPC―3―Claudin18.2およびHGC―27―Claudin18.2を共培養する場合、TCR融合タンパク質を発現するT細胞は、大量のIFN―γ、IL―2およびTNF―αを分泌することができ、ここで、claudin18.2―SL―CD3γ細胞、claudin18.2―LL―CD3γがこの三つのサイトカインを分泌する量は、すべてCD3ε claudin18.2―SL―CD3ε細胞、claudin18.2―LL―CD3ε細胞(表1を詳細に参照)よりも少ない。しかし、第2世代CAR T細胞claudin18.2―28Zおよびclaudin18.2―BBZと比較して、TCR融合タンパク質を発現するT細胞分泌サイトカインの量は、有意に減少する。Claudin18.2を発現しない細胞BxPC―3およびHGC―27細胞を共培養する場合、上記サイトカインの分泌は、ほとんど検出されない。
実施例3.皮下移植腫瘍の抗腫瘍治療実験
HGC27―Claudin18.2胃がん細胞のNPGマウス皮下移植腫瘍
3×106の胃がん細胞HGC27―Claudin18.2を雌NPGマウス(北京維通達生物技術株式会社)の右腋窩の皮下にそれぞれ接種し、接種日記は、D0である。
HGC27―Claudin18.2胃がん細胞のNPGマウス皮下移植腫瘍
3×106の胃がん細胞HGC27―Claudin18.2を雌NPGマウス(北京維通達生物技術株式会社)の右腋窩の皮下にそれぞれ接種し、接種日記は、D0である。
腫瘍組織の皮下接種のD17日後で、腫瘍の平均体積は、約270mm3であり、移植腫瘍マウスをUTDグループ、claudin18.2―SL―CD3ε細胞グループ、claudin18.2―SL―CD3 γ細胞グループ、claudin18.2―LL―CD3ε細胞グループおよびclaudin18.2―LL―CD3 γ細胞グループ等の五つのグループに分け、TCR融合タンパク質を発現する対応するT細胞をそれぞれ注射し、注射用量は、5×105細胞/匹である。UTDグループは、5×105細胞/匹の非形質導入T細胞を注射して対照する。
TCR融合タンパク質を発現するT細胞の投与後、HGC27―Claudin18.2移植腫瘍の体積を3~4日ごとに測定し、各グループのマウス腫瘍体積の変化を記録し、腫瘍体積の計算式は、(長さ×幅2)/2である。結果は、図に示される。
TCR融合タンパク質のT細胞注射のD21日後に、マウスを安楽死させる。UTDグループと比較して、claudin18.2―SL―CD3ε細胞の腫瘍阻害率は、40.42%であり、claudin18.2―SL―CD3 γ、claudin18.2―LL―CD3ε細胞およびclaudin18.2―LL―CD3 γ細胞の腫瘍阻害率は、すべてclaudin18.2―SL―CD3ε細胞より低い。マウスの体重変化過程を記録したところ、各グループのマウスの体重に有意な鎖は見られなかった。免疫完全性C57BL/6マウスの肝臓がんモデルにおいて、UTDグループと比較して、claudin18.2―SL―CD3 γ、claudin18.2―LL―CD3ε、claudin18.2―LL―CD3 γ、claudin18.2―SL―CD3ε細胞の腫瘍阻害率は、約25~45%である。
実施例4.GPC3を標的とするTCR融合タンパク質を発現するT細胞の構築
当技術分野における従来の分子生物学的方法を使用し、本実施例で使用されるscFvは、GPC3を標的とする抗体であり、アミノ酸配列は、SEQ ID NO:23に示され、ヌクレオチド配列は、SEQ ID NO:24に示される。
当技術分野における従来の分子生物学的方法を使用し、本実施例で使用されるscFvは、GPC3を標的とする抗体であり、アミノ酸配列は、SEQ ID NO:23に示され、ヌクレオチド配列は、SEQ ID NO:24に示される。
1.プラスミドの構築
pMSCV(addgeneから購入)をベクターとして、短いリンカーを挿入することによって接続された抗GPC3の一本鎖抗体GPC3とCD3εとは、抗GPC3のレトロウイルスプラスミドを形成する。
pMSCV(addgeneから購入)をベクターとして、短いリンカーを挿入することによって接続された抗GPC3の一本鎖抗体GPC3とCD3εとは、抗GPC3のレトロウイルスプラスミドを形成する。
抗GPC3の一本鎖抗体(SEQ ID NO:23)、短いリンカー(SEQ ID NO:11)、mCD3ε(SEQ ID NO:34)を順序に接続する。この三つのフラグメントの遺伝子配列一本鎖抗体(SEQ ID NO:24)、短いリンカー(SEQ ID NO:12)およびmCD3ε(SEQ ID NO:35)は、ブリッジングPCRによって接続されてフラグメントGPC3―SL―mCD3ε(SEQ ID NO:25)を形成する(図1A)。制限酵素EcoRI&HindIIIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpMSCV―EcoRI&HindIIIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントとの環状化を切断して、プラスミドpMSCV―GPC3―SL―mCD3εを形成する。
GPC3―SL―mCD3εは、F2A(SEQ ID NO:36)およびmCCL21b(SEQ ID NO:38)を順序に接続する。遺伝子配列F2A(SEQ ID NO:37)およびmCCL21b(SEQ ID NO:39)は、ブリッジングPCRによって接続されてF2A―mCCL21bを形成する。制限酵素EcoRI&HindIIIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpMSCV―EcoRI&HindIIIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントGPC3―SL―mCD3ε、F2A―mCCL21bとの環状化を切断して、プラスミドpMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mCCL21bを形成する(図1A)。
GPC3―SL―mCD3εは、F2A(SEQ ID NO:36)およびmIL7(SEQ ID NO:40)を順序に接続する。遺伝子配列F2A(SEQ ID NO:37)およびmIL7(SEQ ID NO:41)は、ブリッジングPCRによって接続されてF2A―mIL7を形成する。遺伝子配列P2A(SEQ ID NO:43)およびmCCL21b(SEQ ID NO:39)は、ブリッジングPCRによって接続されてP2A―mCCL21bを形成する。制限酵素EcoRI&HindIIIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpMSCV―EcoRI&HindIIIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントGPC3―SL―mCD3ε、F2A―mIL7、P2A―mCCL21bとの環状化を切断して、プラスミドpMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21bを形成する(図1A)。
GPC3―SL―mCD3εは、NFAT(SEQ ID NO:44)、mIL2 Minimal Promoter(SEQ ID NO:46)、mIL12(SEQ ID NO:48)およびPA2(SEQ ID NO:52)を接続し、この四つのフラグメントの遺伝子配列NFAT(SEQ ID NO:45)、mIL2 Minimal Promoter(SEQ ID NO:47)、mIL12(SEQ ID NO:49)およびPA2(SEQ ID NO:53)は、ブリッジングPCRによって接続されてNFAT―mIL12―PA2を形成する。制限酵素EcoRI&HindIIIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpMSCV―EcoRI&HindIIIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントGPC3―SL―mCD3ε、NFAT―mIL12―PA2との環状化を切断して、プラスミドpMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―NFAT―mIL12を形成する(図1A)。
GPC3―SL―mCD3εは、F2A(SEQ ID NO:36)およびmRunx3(SEQ ID NO:50)を順序に接続する。この二つのフラグメントの遺伝子配列F2A(SEQ ID NO:37)およびmRunx3(SEQ ID NO:51)は、ブリッジングPCRによって接続されてF2A―mRunx3を形成する。制限酵素EcoRI&HindIIIでベクターを二重消化して、線形化ベクターpMSCV―EcoRI&HindIIIを得て、相同リコンビナーゼを使用してベクターとフラグメントGPC3―SL―mCD3ε、F2A―mRunx3との環状化を切断して、プラスミドpMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mRunx3を形成する(図1A)。
2.TCR融合タンパク質を発現するT細胞の構築
1)培養皿に293T細胞を接種し、当技術分野の従来の技術を使用し、それぞれプラスミドpMSCV―GPC3―SL―mCD3ε、pMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mCCL21b、pMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21b、pMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―NFAT―mIL12、またはpMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mRunx3を使用して、293T細胞をトランスフェクトし、48時間トランスフェクトした後、ウイルス上清液を収集し、レトロウイルスGPC3―SL―mCD3ε、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mCCL21b、GPC3―SL―mCD3ε― F2A―mIL7―P2A―mCCL21b、GPC3―SL―mCD3ε― NFAT―mIL12、GPC3―SL―mCD3ε― F2A―mRunx3を得る。
1)培養皿に293T細胞を接種し、当技術分野の従来の技術を使用し、それぞれプラスミドpMSCV―GPC3―SL―mCD3ε、pMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mCCL21b、pMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21b、pMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―NFAT―mIL12、またはpMSCV―GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mRunx3を使用して、293T細胞をトランスフェクトし、48時間トランスフェクトした後、ウイルス上清液を収集し、レトロウイルスGPC3―SL―mCD3ε、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mCCL21b、GPC3―SL―mCD3ε― F2A―mIL7―P2A―mCCL21b、GPC3―SL―mCD3ε― NFAT―mIL12、GPC3―SL―mCD3ε― F2A―mRunx3を得る。
2)マウスT細胞を上記レトロウイルスにそれぞれ感染させて、GPC3―SL―mCD3ε細胞、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mCCL21b細胞、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21b細胞、GPC3―SL―mCD3ε―NFAT―mIL12細胞、GPC3―SL―mCD3ε― F2A―mRunx3細胞を得る。
陽性率検出の結果は、図4にしめされ、GPC3―SL―mCD3ε、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mCCL21b、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21bの陽性率は、70%以上である。GPC3―SL―mCD3ε― NFAT―mIL12の陽性率は、30%以上である。GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mRunx3細胞の陽性率は、50%以上である。
陽性率検出の結果は、図4にしめされ、GPC3―SL―mCD3ε、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mCCL21b、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21bの陽性率は、70%以上である。GPC3―SL―mCD3ε― NFAT―mIL12の陽性率は、30%以上である。GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mRunx3細胞の陽性率は、50%以上である。
陽性率の検出方法は、次のとおりである。一次抗体:抗GPC3抗体―Biotin―F(ab)2(科剤生物医薬(上海)株式会社)、濃度20ug/mlを使用し、氷上で45分間インキュベートし、二次抗体:Streptavidin PE(1:200)、氷上で45分間インキュベートする。
実施例5.インビトロ死滅毒性検出およびインビトロサイトカイン分泌検出
CytoTox96非放射性細胞毒性検出キット(Promega社)を使用する。具体的な方法は、CytoTox96非放射性細胞毒性検出キット取扱説明書を参照する。従来の分子生物学技術を使用して、マウスのGPC3(SEQ ID NO:55)フラグメントを肝臓がん細胞Hepa 1―6(中国科学アカデミー細胞収集センター(上海))に導入して、マウスのGPC3タンパク質を発現するHepa 1―6 GPC3細胞に構築する。
CytoTox96非放射性細胞毒性検出キット(Promega社)を使用する。具体的な方法は、CytoTox96非放射性細胞毒性検出キット取扱説明書を参照する。従来の分子生物学技術を使用して、マウスのGPC3(SEQ ID NO:55)フラグメントを肝臓がん細胞Hepa 1―6(中国科学アカデミー細胞収集センター(上海))に導入して、マウスのGPC3タンパク質を発現するHepa 1―6 GPC3細胞に構築する。
標的細胞の数は、(Hepa 1―6:10000/ウェル、Hepa 1―6 GPC3:10000/ウェル)であり、1:1、1:3のエフェクター:ターゲット比に従って、エフェクター細胞と18時間共培養して、(1640+10%FBS、200ulシステム)を検出し、エフェクター細胞は、それぞれTCR融合タンパク質を発現するT細胞のGPC3―SL―mCD3ε細胞、GPC3―SL―CD3ε―F2A―mCCL21b細胞、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21b細胞、GPC3―SL―mCD3ε―NFAT―mIL12細胞、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mRunx3細胞、Untransduced(UTD)T細胞である。
実験結果は、図5にしめされ、GPC3を発現しないHepa 1―6細胞に対して、上記TCR融合タンパク質を発現するT細胞は、異なるエフェクター:ターゲット比の状況下ですべて細胞毒性死滅効果がない。標的抗原GPC3を発現するHepa 1―6 GPC3細胞にたいして、GPC3―SL―mCD3ε細胞、GPC3―SL―CD3ε―F2A―mCCL21b細胞、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21b細胞、GPC3―SL―mCD3ε―NFAT―mIL12細胞、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mRunx3細胞は、すべてより優れた死滅を実現し、非常に有意な特異的細胞毒性を示し、勾配に依存するエフェクター:ターゲット比を示し、即ち、エフェクター:ターゲット比が高いほど、細胞毒性が強くなり、ここで、エフェクター:ターゲット比が1:1である場合、Hepa 1―6 GPC3に対する細胞毒性は、それぞれ、70.7%、73.2%、73.4%、91.5%、82.2%である。
ELISAを使用して、TCR融合タンパク質を発現するT細胞と肝臓がんHepa 1―6 GPC3とを共培養した後のサイトカインの分泌状況を検出し、1:1のエフェクター:ターゲット比で24時間共培養し、細胞培養上清中のサイトカインの発現を検出し、IFN―γ、Granzyme―B、IL2、TNF―αおよびGM―CSFの分泌状況は、それぞれ図6A、6B、6C、6D、6Eに示され、ここで、Granzyme―Bは、T細胞の脱顆粒を表し、GM―CSFは、T細胞の活性化後に放出されるサイトカインである。
ELISAを使用して、TCR融合タンパク質を発現するT細胞と肝臓がんHepa 1―6 GPC3とを共培養した後のサイトカインの分泌状況を検出し、1:1のエフェクター:ターゲット比で24時間共培養し、細胞培養上清中のサイトカインの発現を検出し、IFN―γ、Granzyme―B、IL2、TNF―αおよびGM―CSFの分泌状況は、それぞれ図6A、6B、6C、6D、6Eに示され、ここで、Granzyme―Bは、T細胞の脱顆粒を表し、GM―CSFは、T細胞の活性化後に放出されるサイトカインである。
GPC3を過剰発現する標的細胞Hepa 1―6 GPC3を共培養する場合、TCR融合タンパク質を発現するT細胞は、大量のIFN―γ、Granzyme―Bを分泌し、ここで、GPC3―SL―mCD3ε―NFAT―mIL12の分泌の量は、他のグループより高い。
実施例6.皮下移植腫瘍の抗腫瘍治療実験
1.Hepa 1―6 GPC3肝臓がん細胞のC57BL/6マウス皮下移植腫瘍
1×107の肝臓がん細胞Hepa 1―6 GPC3を雌C57BL/6マウス(上海Xipuer-Bikai実験動物株式会社)の右腋窩の皮下にそれぞれ接種し、接種日記は、D0である。
腫瘍組織の皮下接種のD7日後に、腫瘍の平均体積は、約355~373mm3である。TCR融合タンパク質を発現するT細胞を1.5×106細胞/匹の注射用量でテール静脈に注射した。ブランク対照グループは、1.5×106細胞/匹を注射した。
1.Hepa 1―6 GPC3肝臓がん細胞のC57BL/6マウス皮下移植腫瘍
1×107の肝臓がん細胞Hepa 1―6 GPC3を雌C57BL/6マウス(上海Xipuer-Bikai実験動物株式会社)の右腋窩の皮下にそれぞれ接種し、接種日記は、D0である。
腫瘍組織の皮下接種のD7日後に、腫瘍の平均体積は、約355~373mm3である。TCR融合タンパク質を発現するT細胞を1.5×106細胞/匹の注射用量でテール静脈に注射した。ブランク対照グループは、1.5×106細胞/匹を注射した。
TCR融合タンパク質を発現するT細胞の投与後、Hepa 1―6 GPC3移植腫瘍の体積を3~4日ごとに測定し、各グループのマウス腫瘍体積の変化を記録し、腫瘍体積の計算式は、(長さ×幅2)/2である。結果は、図7に示され、腫瘍接種21日後に、UTDグループと比較して、GPC3―SL―mCD3ε、GPC3―SL―CD3ε―F2A―mCCL21b、GPC3―SL―mCD3ε―F2A―mIL7―P2A―mCCL21b、GPC3―SL―mCD3ε―NFAT―mIL12およびGPC3―SL―mCD3ε―F2A―mRunx3の治療グループの腫瘍阻害率は、それぞれ39.9%,25.3%,85.75%,85.8%および73.7%である。
マウス体重は、対照グループと比較して有意な変化はなく、結果は、図8に示される。
マウス体重は、対照グループと比較して有意な変化はなく、結果は、図8に示される。
本発明で言及されたすべての文書は、あたかも各文書が個別に参照として引用されたかのように、本出願における参照として引用される。さらに、本発明の上記の教示内容を読んだ後、当業者は本発明に様々な変更または修正を加えることができ、これらの同等の形態も、本出願の添付の請求範囲によって定義される範囲に含まれる。
Claims (17)
- T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)であって、
前記融合タンパク質は、
(a)TCRサブユニット(またはTCRユニットと呼ばれる)、および
(b)抗原を識別する抗原識別ユニットを含み、
前記抗原は、GPC3またはclaudin18.2であり、
ここで、前記TCRサブユニットと前記抗原識別ユニットとは、操作可能に接続されることを特徴とする、前記T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)。 - 前記TCRサブユニットは、
(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部、および
(ii)CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRαまたはTCRβの細胞内シグナル伝達ドメインに由来する刺激性ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含むことを特徴とする
請求項1に記載の融合タンパク質。 - GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはGPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有することを特徴とする
- GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖可変領域は、次の表に示される軽鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはGPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖可変領域は、次の表に示される重鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖可変領域は、次の表に示される軽鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖可変領域は、次の表に示される重鎖可変領域から独立して選択されるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有することを特徴とする
- GPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表のいずれかの行に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはGPC3の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表のいずれかの行に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、
claudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3は、次の表のいずれかの行に示される軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有し、および/またはclaudin18.2の抗原識別ユニットのアミノ酸配列を識別する重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3は、次の表のいずれかの行に示される重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3の組み合わせであるか、またはそれと70~100%の配列同一性を有することを特徴とする
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の融合タンパク質と他の因子との組み合わせであって、
前記他の因子は、サイトカイン、転写因子、ケモカイン、および/またはその組み合わせを含み、発現カセットは、構成性発現または誘導性発現であり、好ましくは、前記発現カセットのプロモーターは、免疫細胞誘導性プロモーターであり、好ましくは、前記免疫細胞誘導性プロモーターは、NFAT6プロモーターであり、好ましくは、前記NFAT6プロモーターは、逆調節であることを特徴とする、前記請求項1~7のいずれか1項に記載の融合タンパク質と他の因子との組み合わせ。 - 核酸分子であって、
前記核酸分子は、請求項1~7のいずれか1項に記載の融合タンパク質または請求項8に記載の組み合わせを発現することを特徴とする、前記核酸分子。 - ベクターであって、
請求項9に記載の核酸分子を含むことを特徴とする、前記ベクター。 - 細胞であって、
請求項10に記載のベクターが含まれるか、またはそのゲノムに請求項9に記載の核酸分子が統合されることを特徴とする、前記細胞。 - タンパク質複合体であって、
i)請求項1~7のいずれか1項に記載の融合タンパク質TFP分子、および
ii)少なくとも一つの内因性TCRサブユニットまたは内因性TCR複合体を含むことを特徴とする、前記タンパク質複合体。 - 細胞を調製する方法であって、
前記方法は、請求項10に記載のベクターまたは請求項9に記載の核酸分子を使用してT細胞を形質導入する段階を含むことを特徴とする、前記細胞を調製する方法。 - RNA工学操作された細胞集団を生成する方法であって、
前記方法は、インビトロで転写されたRNAまたは合成RNAを細胞に導入する段階を含み、
(i)ここで、前記RNAは、請求項9に記載の核酸を含むことを特徴とする、前記RNA工学操作された細胞集団を生成する方法。 - 哺乳動物の体内で抗腫瘍免疫性を提供する方法であって、
前記方法は、有効量の請求項1~7のいずれか1項に記載の融合タンパク質、請求項8に記載の組み合わせ、請求項9に記載の核酸分子、請求項10に記載のベクターまたは請求項11に記載の細胞を前記哺乳動物に投与する段階を含むことを特徴とする、前記哺乳動物の体内で抗腫瘍免疫性を提供する方法。 - GPC3またはclaudin18.2発現に関連する疾患に罹患している哺乳動物を治療する方法であって、
前記方法は、有効量の請求項1~7のいずれか1項に記載の融合タンパク質、請求項8に記載の組み合わせ、請求項9に記載の核酸分子、請求項10に記載のベクターまたは請求項11に記載の細胞を前記哺乳動物に投与する段階を含むことを特徴とする、前記GPC3またはclaudin18.2発現に関連する疾患に罹患している哺乳動物を治療する方法。 - 薬物として使用される、前記請求項1~7のいずれか1項に記載の融合タンパク質、請求項8に記載の組み合わせ、請求項9に記載の核酸分子、請求項10に記載のベクターまたは請求項11に記載の細胞。
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