JP2022529741A - 同種car t細胞を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
本明細書では、免疫細胞を培養するための改善された培地、およびそれらの使用方法を記載する。特に、本明細書に記載の細胞増殖培地は、特にT細胞増殖に適し、キメラ抗原受容体を使用する療法(例えば、CAR-T細胞療法)を含む養子細胞療法に有用な細胞の製造に使用することができる。【選択図】図1
Description
相互参照
本出願は、2019年4月26日に出願された米国仮特許出願第62/839,449号の優先権の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、2019年4月26日に出願された米国仮特許出願第62/839,449号の優先権の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は、キメラ抗原受容体(CAR)および操作されたT細胞受容体(TCR)を含む操作された免疫細胞の製造のための細胞増殖培地および方法、ならびにそれを使用して患者の癌を治療する方法に関する。
配列表
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2020年4月17日に作成された当該ASCIIコピーは、AT-025_02WO_ST25.txtと名付けられ、サイズは15,405バイトである。
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2020年4月17日に作成された当該ASCIIコピーは、AT-025_02WO_ST25.txtと名付けられ、サイズは15,405バイトである。
悪性腫瘍関連抗原を認識するように遺伝子改変された免疫細胞の養子移入は、癌を治療するための新しいアプローチとして有望視されている(例えば、Brennerら、Current Opinion in Immunology、22(2):251-257(2010);Rosenbergら、Nature Reviews Cancer、8(4):299-308(2008)を参照されたい)。免疫細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)を発現するように遺伝子改変され得る(例えば、Eshharら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、90(2):720-724(1993)、およびSadelainら、Curr.Opin.Immunol,21(2):215-223(2009)を参照されたい)。CARを含有する免疫細胞、例えば、CAR-T細胞(CAR-T)は、標的細胞を認識および殺傷する能力を保持または強化しながら、抗原特異性を有するように操作される。効果的な免疫細胞増殖培地およびその使用方法は、CAR-Tなどの操作された免疫細胞の製造に特に有用であり得る。本明細書において、この必要性に対処する細胞増殖培地および製造方法が提供される。
本明細書では、免疫細胞を培養するための改善された培地、および使用方法が記載されている。例えば、本明細書において、キメラ抗原受容体を使用する療法(例えば、CAR-T細胞療法)を含む養子細胞療法に有用な細胞の製造に使用され得る、T細胞増殖に特に好適な培地が記載される。
一態様では、本開示は、それぞれ独立してIL-4、IL-7、IL-10、IL-12、およびIL-15からなる群から選択される、細胞増殖の第一の刺激剤および第二の刺激剤を含むT細胞増殖のための細胞増殖培地を提供し、第一の刺激剤および第二の刺激剤は、約1000:1~約4:1の濃度比で存在する。
一態様では、本開示は、約4mM~約40mMの濃度の細胞外カリウムである細胞代謝の細胞外調節因子を含む、T細胞増殖のための細胞増殖培地を提供する。
一態様では、本開示は、それぞれ独立してIL-4、IL-7、IL-10、IL-12、およびIL-15からなる群から選択される、細胞増殖の第一の刺激剤および第二の刺激剤を含むT細胞増殖のための細胞増殖培地、ならびに約4mM~約40mMの濃度の細胞外カリウムである細胞代謝の細胞外調節因子を提供し、第一の刺激剤および第二の刺激剤は、約1000:1~約4:1の濃度比で存在する。
いくつかの実施形態では、細胞増殖の第一の刺激剤は、IL7である。
いくつかの実施形態では、細胞増殖の第二の刺激剤は、IL15である。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤および第二の刺激剤は、約500:1~約10:1、約250:1~約10:1、約200:1~約10:1、約150:1~約10:1、約100:1~約10:1、約500:1~約50:1、約250:1~約50:1、約200:1~約50:1、約150:1~約50:1、約100:1~約50:1、約500:1~約75:1、約250:1~約75:1、約200:1~約75:1、約150:1~約75:1、約100:1~約75:1、約10:1~4:1、約8:1~4:1、または約7:1~約6:1の濃度比で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤および第二の刺激剤は、約150:1、約140:1、約130:1、約120:1、約110:1、約100:1、約90:1、約80:1、または約70:1の濃度比で存在する。
いくつかの実施形態において、第一の刺激剤は、約100IU/mL~約5,000IU/mLの濃度で存在するIL-7であり、第二の刺激剤は、約1IU/mL~約100IU/mLの濃度で存在するIL-15である。
いくつかの実施形態において、IL-7は、約300IU/mL~約5000IU/mLの濃度で存在し、IL-15は、約25IU/mL~約50IU/mLの濃度で存在する。
いくつかの実施形態において、IL-7は、約5000IU/mLの濃度で存在し、IL-15は、約50IU/mLの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤および第二の刺激剤は、同時にまたは順次細胞培養物に添加される。
いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約4mM~約40mM、約10mM~約35mM、約10mM~約25mM、約20mM~約35mM、約20mM~約25mM、または約20mM~約30mMの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約20mMまたは約25mMの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、40mM未満かつ4mM超、40mM未満かつ10mM超、40mM未満かつ20mM超、または40mM未満かつ25mM超の濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、KClとして存在する。
いくつかの実施形態では、T細胞の取得された集団は、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富化される。
別の態様では、本開示は、それぞれ独立してIL-4、IL-7、IL-10、IL-12、およびIL 15からなる群から選択される、細胞増殖の第一の刺激剤および第二の刺激剤を含む細胞増殖培地でT細胞の初期集団を培養することを含むT細胞の集団をインビトロに得る方法、ならびに約4mM~約40mMの濃度の細胞外カリウムである細胞代謝の細胞外調節因子を提供し、第一の刺激剤および第二の刺激剤は、約1000:1~約4:1の濃度比で存在し、T細胞の取得された集団は、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富化される。
いくつかの実施形態では、細胞増殖培地は、上述の細胞増殖培地である。
いくつかの実施形態では、取得されたT細胞集団は、少なくとも約30%、35%、40%、または45%のTSCM細胞を含む。
いくつかの実施形態では、取得されたT細胞集団は、少なくとも約40%のTSCM細胞を含む。
いくつかの実施形態では、取得されたT細胞集団は、約7~16日の期間にわたって測定された場合、T細胞の初期集団の約100倍~約1000倍である。
いくつかの実施形態では、取得されたT細胞集団は、約10~14日の期間にわたって測定された場合、T細胞の初期集団の約100倍~約1000倍である。
いくつかの実施形態では、取得されたT細胞集団は、T細胞の初期集団の少なくとも約100倍~約200倍である。
いくつかの実施形態では、取得されたT細胞集団は、約7~16日の期間にわたって測定された場合、T細胞の初期集団のTCMおよび/またはTSCMより、TCMおよび/またはTSCMに約100倍~約1000倍富化される。
いくつかの実施形態では、取得されたT細胞集団は、約10~14日の期間にわたって測定された場合、T細胞の初期集団のTCMおよび/またはTSCMより、TCMおよび/またはTSCMに約100倍~約1000倍富化される。
いくつかの実施形態では、取得されたT細胞集団は、測定されたT細胞の初期集団のTCMおよび/またはTSCMより、TCMおよび/またはTSCMに少なくとも約100倍または少なくとも約200倍富化される。
いくつかの実施形態では、T細胞の初期集団は、操作されたT細胞集団である。
いくつかの実施形態では、T細胞の初期集団は、一つ以上のキメラ抗原受容体を発現するT細胞集団である。
いくつかの実施形態では、T細胞は、同種T細胞である。
いくつかの実施形態では、T細胞は、自己T細胞である。
一態様では、本開示は、操作された免疫細胞の集団を提供し、集団は、一つ以上のキメラ抗原受容体(CAR T細胞)を発現するT細胞を含み、前述のCAR T細胞は、上述の細胞増殖培地を使用して取得される。
一態様では、本開示は、操作された免疫細胞の集団を提供し、前述の集団は、一つ以上のキメラ抗原受容体(CAR T細胞)を発現するT細胞を含み、前述の(CAR T細胞)は、上述の方法を使用して取得される。
いくつかの実施形態では、CAR T細胞は、少なくとも約30%、35%、40%、または45%のTSCM細胞を含む。
いくつかの実施形態では、CAR T細胞は、少なくとも約40%のTSCM細胞を含む。
一態様では、本開示は、上述の操作された免疫細胞の集団を含む医薬組成物を提供する。
一態様では、本開示は、上述の操作された免疫細胞、または上述の医薬組成物を対象に投与することを含む、それを必要とする対象において疾患または障害を治療する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、疾患または障害は、癌である。
一態様では、本開示は、上述の操作された免疫細胞、または上述の医薬組成物を含む製造の物品を提供する。
本明細書に提示される全ての実施形態は、本開示全体を通して開示される全ての態様に適用される。
図1Bは、標的細胞曝露時のCD19特異的CAR T細胞のサイトカイン放出能力を示しており、ここで、CAR T細胞は、IL-2刺激、IL-2刺激に続くIL-7+IL-15刺激、および連続IL-7+IL-15刺激を含む製造工程を使用して調製された。
図2Bは、正常のカリウム濃度(4mM、塗りつぶされたバー)と比較して、IL-2とIL-7+15プロセスの両方における増加した細胞外カリウム(40mM、塗りつぶされていないバー)の同種CAR T細胞の増殖能力に対する影響を示す。
本明細書において、特に免疫細胞の培養に有用な細胞増殖培地および方法が記載されている。
操作された免疫細胞を使用した養子細胞療法は、癌治療のための特に有望な新しいアプローチとして浮上してきた免疫療法の一種である。操作された免疫細胞の生産および製造は、対象からの免疫細胞(例えば、T細胞)の採取と、それに続く細胞のインビトロでの細胞増殖とを含む。免疫細胞(例えば、T細胞)のインビトロでの増殖の成功は、十分な細胞増殖と望ましい細胞表現型の獲得の両方によって特徴付けられる。
例えば、T細胞増殖は、ナイーブT細胞(TN)、メモリーT細胞(幹細胞様メモリー(TSCM)、中央メモリー(TCM)、およびエフェクターメモリー(TEM)T細胞、およびエフェクター(TEFF)T細胞のサブセットを含む、T細胞の混合物をもたらし得る。種々の量の異なるT細胞サブセットは、結果として生じる操作されたT細胞の治療プロファイルおよび有効性に影響を与えることができる。特に、早期分化段階で濃縮された量のT細胞をもたらすT細胞増殖方法は、治療的に望ましい。
したがって、本明細書に記載される細胞増殖培地は、TSCMおよび/またはTCMの割合が濃縮されるT細胞増殖に特に有益であり得る。TSCM細胞は、最小分化型のメモリーT細胞であり、養子T細胞療法のために、操作された細胞の患者への投与後の長期にわたるインビボでのT細胞増殖を促進するのに特に有利であり得る。したがって、かかる培地を使用して調製されたかかる細胞培養培地および免疫細胞(例えば、T細胞)は、本明細書に記載されるCAR-T療法を含む、より強力な養子細胞移入療法をもたらし得る。
特に、細胞代謝の細胞外調節因子と組み合わせた細胞増殖の異なる刺激剤(例えば、第一および第二のT細胞増殖因子)の組み合わせを含む細胞増殖培地は、望ましい細胞増殖および細胞表現型をもたらすことができる。
一態様では、本開示は、
細胞増殖の第一の刺激剤(例えば、T細胞増殖を刺激する第一のサイトカイン)と、
細胞増殖の第二の刺激剤(例えば、T細胞増殖を刺激する第二のサイトカイン)と、
細胞代謝(例えば、T細胞代謝)の細胞外調節因子を含む、細胞増殖培地(例えば、T細胞増殖に適した培地)を特徴とする。
細胞増殖の第一の刺激剤(例えば、T細胞増殖を刺激する第一のサイトカイン)と、
細胞増殖の第二の刺激剤(例えば、T細胞増殖を刺激する第二のサイトカイン)と、
細胞代謝(例えば、T細胞代謝)の細胞外調節因子を含む、細胞増殖培地(例えば、T細胞増殖に適した培地)を特徴とする。
特に、本明細書に記載されるサイトカインおよび代謝調節因子の組み合わせおよび濃度は、新しいT細胞増殖培地を提供し、遺伝子改変同種細胞療法産物および自己細胞療法産物を含む免疫細胞療法産物の効力の増加をもたらし得る。一つの実施形態では、IL-7およびIL-15刺激剤と増加した細胞外カリウムとの組み合わせは、古典的なIL-2に基づく増殖条件と比較して、同種CAR T細胞(例えば、TSCM細胞集団の増加)および/または自己細胞療法産物の望ましい表現型の獲得の改善を達成することができる。
1.免疫細胞
本明細書に記載の培地および方法を使用した培養に適した細胞には、免疫細胞が含まれる。
本明細書に記載の培地および方法を使用した培養に適した細胞には、免疫細胞が含まれる。
インビトロ操作または遺伝子改変(例えば、本明細書に記載されるように)の前に、本明細書に記載される方法(例えば、免疫細胞)で使用するための細胞を、対象から取得することができる。細胞は、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、幹細胞またはiPSC由来免疫細胞、感染部位由来の組織、腹水、胸水、脾臓組織、および腫瘍を含む、多数の非限定的な供給源から取得することができる。いくつかの実施形態では、当分野の当業者に利用可能かつ公知の任意の数のT細胞株を使用することができる。いくつかの実施形態では、細胞は、健康なドナー、癌と診断された患者、または感染症と診断された患者に由来することができる。いくつかの実施形態では、細胞は、異なる表現型特徴を示す細胞の混合集団の一部であってもよい。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、最終的に操作された免疫細胞を受ける対象から取得される。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、操作された免疫細胞を受ける対象とは異なる個体である、ドナーから取得される。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞を含む。T細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、幹細胞またはiPSC由来T細胞、感染部位由来の組織、腹水、胸水、脾臓組織、および腫瘍を含む、いくつかの供給源から取得することができる。特定のいくつかの実施形態では、T細胞は、FICOLL(商標)分離などの当業者に公知の任意の数の技術を使用して、対象から採取された血液の量から取得することができる。
細胞は、アフェレーシスによって個体の循環血液から取得することができる。アフェレーシス産物は、典型的には、T細胞、単球、顆粒球、B細胞、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有する。特定のいくつかの実施形態では、アフェレーシスによって収集される細胞は、血漿分画を除去するために洗浄されてもよく、その後の処理のために適切な緩衝液または培地中に置かれてもよい。
PBMCは、本明細書に記載される方法を使用して、免疫細胞(CARまたはTCRなど)との遺伝子改変に直接使用することができる。特定のいくつかの実施形態では、PBMCを単離した後、Tリンパ球をさらに単離することができ、細胞傷害性およびヘルパーTリンパ球の両方を、遺伝子改変および/または増殖の前または後に、ナイーブ、メモリー、およびエフェクターT細胞亜群に分類することができる。
特定の実施形態では、T細胞は、赤血球を溶解し、単球を枯渇させることによって、例えば、PERCOLL(商標)勾配を通した遠心分離を使用して、PBMCから単離される。CCR7+、CD95+、CD122、CD27+、CD69+、CD127+、CD28+、CD3+、CD4+、CD8+、CD25+、CD62L+、CD45RA+、およびCD45RO+T細胞などのT細胞の特定の亜集団は、当技術分野で公知のポジティブまたはネガティブ選択技術によってさらに単離され得る。例えば、ネガティブ選択によるT細胞集団の濃縮は、ネガティブ選択細胞に特有の表面マーカーに向けられた抗体の組み合わせを用いて達成することができる。本明細書で使用するための一つの方法は、ネガティブに選択された細胞に存在する細胞表面マーカーに向けられたモノクローナル抗体のカクテルを使用する、負磁気免疫付着(immunoadherence)またはフローサイトメトリーを介した細胞ソーティングおよび/または選択である。例えば、ネガティブ選択によってCD4+細胞について濃縮するために、モノクローナル抗体カクテルは、典型的には、CD14、CD20、CD11b、CD16、HLA-DR、およびCD8に対する抗体を含む。フローサイトメトリーおよび細胞ソーティングを使用して、本開示で使用するための対象となる細胞集団を単離することもできる。
いくつかの実施形態では、T細胞集団は、C4+細胞に対して濃縮される。
いくつかの実施形態では、T細胞集団は、CD8+細胞に対して濃縮される。
いくつかの実施形態では、CD8+細胞は、これらのタイプのCD8+細胞のそれぞれに関連する細胞表面抗原を特定することによって、ナイーブ、中央メモリー、およびエフェクター細胞へとさらにソートされる。いくつかの実施形態では、中央メモリーT細胞の表現型マーカーの発現は、CD45RO、CD62L、CCR7、CD28、CD3、およびCD127を含み、グランザイムBに対して陰性である。いくつかの実施形態では、中央メモリーT細胞は、CD45RO+、CD62L+、および/またはCD8+ T細胞である。いくつかの実施形態では、エフェクターT細胞は、CD62L、CCR7、CD28、および/またはCD127に対して陰性であり、グランザイムBおよびパーフォリンに対して陽性である。特定の実施形態では、CD4+T細胞は、さらに亜集団に分類される。例えば、CD4+Tヘルパー細胞は、細胞表面抗原を有する細胞集団を特定することによって、ナイーブ、中央メモリー、およびエフェクター細胞に分類することができる。
PBMCは、NK細胞またはNKT細胞などの他の細胞傷害性リンパ球をさらに含み得ることが理解されよう。本明細書に開示されるキメラ受容体のコード配列を担持する発現ベクターは、ヒトドナーT細胞、NK細胞、またはNKT細胞の集団に導入され得る。発現ベクターを担持する形質導入に成功したT細胞は、フローサイトメトリーを使用してソートされてCD3陽性T細胞を単離し、次いでさらに増殖されて、抗-CD3抗体およびIL-2または本明細書の別に記載される当技術分野で既知の他の方法を使用した細胞活性化に加えて、これらのCAR発現T細胞の数を増加させることができる。標準的な手順は、ヒト対象における使用のための保管および/または調製のためのCARを発現するT細胞の凍結保存に使用される。一実施形態では、T細胞のインビトロ形質導入、培養、および/または増殖は、胎児仔ウシ血清および胎児ウシ血清などの非ヒト動物由来産物の非存在下で実施される。
2.操作された免疫細胞
本明細書に記載される細胞増殖培地および使用方法は、操作された免疫細胞(例えば、CAR-T細胞)を含む免疫細胞のインビトロ増殖において特に有用であり得る。
本明細書に記載される細胞増殖培地および使用方法は、操作された免疫細胞(例えば、CAR-T細胞)を含む免疫細胞のインビトロ増殖において特に有用であり得る。
操作された免疫細胞は、同種または自己であり得る。
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、T細胞(例えば、炎症性Tリンパ球細胞傷害性Tリンパ球、調節性Tリンパ球、ヘルパーTリンパ球、腫瘍浸潤性リンパ球(TIL))、NK細胞、NK-T細胞、TCR発現細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、またはB細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は、CD4+T-リンパ球及びCD8+T-リンパ球からなる群から生じることができる。いくつかの例示的な実施形態では、操作された免疫細胞はT細胞である。
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、例えば限定されないが幹細胞に由来し得る。幹細胞は、成体幹細胞、非ヒト胚性幹細胞、より詳細には、非ヒト幹細胞、臍帯血幹細胞、前駆細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、分化全能性幹細胞、または造血幹細胞であり得る。
いくつかの実施形態では、細胞は、末梢血から取得または調製される。いくつかの実施形態では、細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)から取得または調製される。いくつかの実施形態では、細胞は、骨髄から取得または調製される。いくつかの実施形態では、細胞は、臍帯血から取得または調製される。いくつかの実施形態では、細胞はヒト細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は、エレクトロポレーション、ソノポレーション、パーティクルガン(biolistics)(例えば、Gene Gun)、脂質トランスフェクション、ポリマートランスフェクション、ナノ粒子、またはポリプレックスからなる群から選択される方法を使用して、核酸ベクターによってトランスフェクトまたは形質導入される。
a.結合剤(抗体を含む)
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、抗原結合剤を含む(例えば、抗原結合ドメインを含むか、または抗体またはその断片を含む)。
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、抗原結合剤を含む(例えば、抗原結合ドメインを含むか、または抗体またはその断片を含む)。
本明細書で使用される場合、用語「抗体」は、特定の標的抗原に特異的結合を付与するのに十分な標準的な免疫グロブリン配列要素を含むポリペプチドを指す。当技術分野で公知であるように、自然界で生産される無傷の抗体は、二つの同一の重鎖ポリペプチド(各約50kD)と、互いに会合し、通称“Y字型”構造と呼ばれるものに結合する二つの同一の軽鎖ポリペプチド(各約25kD)とからなる、およそ150kDの四量体剤である。各重鎖は、少なくとも四つのドメイン(それぞれ約110アミノ酸長)-アミノ末端可変(VH)ドメイン(Y構造の先端に位置する)、続いて三つの定常ドメイン、CHI、CH2、およびカルボキシ末端CH3(Yのステムの基部に位置する)からなる。“スイッチ”として知られる短い領域は、重鎖可変領域および定常領域に接続する。「ヒンジ」は、CH2ドメインとCH3ドメインを抗体の残りの部分に接続する。このヒンジ領域の二つのジスルフィド結合は、インタクトな抗体において二つの重鎖ポリペプチドを互いに結合させる。各軽鎖は、二つのドメイン、すなわちアミノ末端可変(VL)ドメインと、それに続くカルボキシ末端定常(CL)ドメインとで構成され、それらは互いに別の「スイッチ」によって分離されている。当業者は、抗体構造および配列要素に精通しており、提供される配列の中の「可変」領域および「定位」領域を認識し、同じ抗体鎖配列の異なる提示が、例えば、同じ抗体鎖配列の異なる提示に対して一つまたは少数の残基がシフトした位置でのかかる境界を示すことができるように、そのようなドメイン間の「境界」の定義にいくらかの柔軟性がある可能性があると理解している。
インタクトな抗体四量体は、重鎖-軽鎖二量体二つから成り、この重鎖および軽鎖は、一つのジスルフィド結合によって互いに連結され、二つの他のジスルフィド結合は、重鎖ヒンジ領域を互いに連結し、二量体が互いに連結され、四量体が形成される。天然産生抗体もグリコシル化され、典型的にはCH2ドメイン上にある。天然抗体中の各ドメインは、圧縮された逆平行ベータバレル中に互いにパックされた二つのベータシート(例えば、3、4、または5鎖シート)から形成される「免疫グロブリン折り目」によって特徴付けられる構造を有する。各可変ドメインは、「補体決定領域」(CDR1、CDR2、およびCDR3)として知られる三つの超可変ループと、四つのやや不変の「フレームワーク」領域(FR1、FR2、FR3、およびFR4)とを含む。天然抗体が折り畳まれると、FR領域は、ドメインの構造フレームワークを提供するベータシートを形成し、重鎖および軽鎖の両方からのCDRループ領域は、三次元空間にまとめて、Y構造の先端に位置する単一の超可変抗原結合部位を生成する。天然起源の抗体のFc領域は、補体系の要素に結合し、エフェクター細胞上の受容体にも結合し、例えば、細胞傷害性を媒介するエフェクター細胞を含む。当技術分野で公知のように、Fc受容体に対するFc領域の親和性および/または他の結合特性は、グリコシル化または他の改変を介して調節され得る。いくつかの実施形態では、本開示に従って作製および/または利用される抗体は、修飾または操作されたそのようなグリコシル化を有するFcドメインを含む、グリコシル化Fcドメインを含む。
本開示の目的のために、特定のいくつかの実施形態では、天然抗体中に見られる十分な免疫グロブリンドメイン配列を含むポリペプチドまたはポリペプチドの複合体は、そのようなポリペプチドが天然に産生される(例えば、抗原に反応する生物によって生成される)か、または組換え工学、化学合成、もしくは他の人工システムもしくは方法論によって産生されるかどうかに関わらず、参照され、および/または「抗体」として使用され得る。いくつかの実施形態では、抗体はポリクローナルであり、いくつかの実施形態では、抗体はモノクローナルである。いくつかの実施形態では、抗体は、マウス、ウサギ、霊長類、またはヒト抗体に特徴的な定常領域配列を有する。いくつかの実施形態では、抗体配列要素は、当該技術分野で公知のように、ヒト化、霊長化、キメラなどである。
さらに、本明細書で使用される場合、用語「抗体」は、適切な実施形態で、代替的提示において抗体の構造および機能的特徴を利用するための、当技術分野で公知または開発された構築物またはフォーマットのいずれかを指すことができる(別段の記載または文脈から明らかでない限り)。例えば、いくつかの実施形態において、本開示に従って利用される抗体は、限定されるものではないが、インタクトIgA、IgG、IgEまたはIgM抗体;二重特異性または多重特異性抗体(例えば、Zybodies(登録商標)等);Fab断片などの抗体断片、Fab’断片、F(ab’)2断片、Fd’断片、Fd断片、および単離されたCDRまたはそのセットと、単鎖Fvs;ポリペプチド-Fc融合;単一ドメイン抗体(例えば、IgNARまたはその断片などのサメ単一ドメイン抗体);ラクダ様抗体;マスクされた抗体(例えば、Probodies(登録商標));Small Modular ImmunoPharmaceuticals(“SMIPs(商標));単鎖またはタンデム体ダイアボディ(TandAb(登録商標));VHH;アンチカリン(登録商標);ナノボディ(登録商標)ミニボディ;BiTE(登録商標);アンキリンリピートタンパク質またはDARPIN(登録商標);アビマー(登録商標);DART;TCR様抗体;、アドネクチン(登録商標);アフィリン(登録商標);Trans-bodies(登録商標);Affibodies(登録商標);トリマーX(登録商標);マイクロタンパク質;フィノマー(登録商標)、センチリン(登録商標);およびKALBITOR(登録商標)から選択される形式にある。いくつかの実施形態では、抗体は、天然に産生された場合に有する共有結合性修飾(例えば、グリカンの付着)を欠くことがある。いくつかの実施形態では、抗体は、共有結合修飾(例えば、グリカン、ペイロード(例えば、検出可能な部分、治療用部分、触媒部分など)、または他のペンダント基(例えば、ポリエチレングリコールなど)の付着)を含有してもよい。
いくつかの実施形態では、抗体または結合剤は、「対称的」とすることができる。「対称」とは、抗体または結合剤が、同じ種類のFv領域を有することを意味する(例えば、抗体が二つのFab領域を有する)。いくつかの実施形態では、抗体または結合剤は、「非対称」とすることができる。「非対称」とは、抗体または結合剤が、少なくとも二つの異なる種類のFv領域(例えば、抗体が、FabおよびscFv領域、FabおよびscFv2領域、またはFab-VHH領域を有する)を有することを意味する。様々な非対称抗体または結合剤アーキテクチャが当該技術分野で公知である(Brinkman and Kontermannら、2017 Mabs(9)(2):182~212)。
本明細書で使用される場合、用語「抗体剤」は、特定の抗原に特異的に結合する薬剤を指す。いくつかの実施形態では、この用語は、特異的結合を付与するのに十分な免疫グロブリン構造要素を含む任意のポリペプチドまたはポリペプチド複合体を包含する。例示的な抗体剤としては、限定されないが、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体が挙げられる。いくつかの実施形態では、抗体は、マウス、ウサギ、霊長類、またはヒト抗体に特徴的な一つ以上の定常領域配列を含むことができる。いくつかの実施形態では、抗体剤は、当該技術分野で公知のように、ヒト化、霊長類化、キメラなどである一つ以上の配列要素を含み得る。多くの実施形態では、用語「抗体剤」は、代替的な提示において抗体の構造および機能の特徴を利用するための、当技術分野で公知または開発された構築物またはフォーマットのうちの一つまたは複数を指すために使用される。例えば、本開示に従って利用される抗体剤は、限定されるものではないが、インタクトIgA、IgG、IgEまたはIgM抗体;二重特異性または多重特異性抗体(例えば、Zybodies(登録商標)等);Fab断片などの抗体断片、Fab’断片、F(ab’)2断片、Fd’断片、Fd断片、および単離されたCDRまたはそのセットと、単鎖Fvs;ポリペプチド-Fc融合;単一ドメイン抗体(例えば、IgNARまたはその断片などのサメ単一ドメイン抗体);ラクダ様抗体;マスクされた抗体(例えば、Probodies(登録商標));Small Modular ImmunoPharmaceuticals(“SMIPs(商標));単鎖またはタンデム体ダイアボディ(TandAb(登録商標));VHH;アンチカリン(登録商標);ナノボディ(登録商標)ミニボディ;BiTE(登録商標);アンキリンリピートタンパク質またはDARPIN(登録商標);アビマー(登録商標);DART;TCR様抗体;アドネクチン(登録商標);アフィリン(登録商標);Trans-bodies(登録商標);Afffibodies(登録商標);トリマーX(登録商標);マイクロタンパク質;フィノマー(登録商標)、センチリン(登録商標);およびKALBITOR(登録商標)から選択される形式にある。
本開示のコードされる抗体または抗原結合分子は、一本鎖または二本鎖であってもよい。いくつかの実施形態では、抗体または抗原結合分子は、単鎖である。特定のいくつかの実施形態では、抗原結合分子は、scFv、Fab、Fab’、Fv、F(ab’)2、dAb、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
抗体には、抗体断片が含まれる。抗体断片は、例えば、インタクト抗体の抗原結合領域または可変領域などのインタクト抗体の一部分を含む。抗体断片には、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)2、Fv、ダイアボディ、線形抗体、抗体断片抗体およびscFv断片から形成される多重特異性、ならびに以下に記載されるその他の断片から形成される、が含まれるが、これらに限定されない。抗体はまた、限定されるものではないが、ポリクローナルモノクローナル、キメラdAb(ドメイン抗体)、単鎖、Fab、Fa、F(ab)2断片、scFv、およびFab発現ライブラリーを含む。抗体は、全抗体、または免疫グロブリン、または抗体断片であり得る。いくつかの実施形態では、抗体は、完全長抗体、例えば、インタクトなIgGl抗体、または本明細書に記載される他の抗体クラスもしくはアイソタイプである。(例えば、Hudsonら、Nat.Med.,9:129-134(2003);Pluckthun,The Pharmacology of Monoclonal Antibodies、vol.113、pp.269-315(1994);Hollingerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、90:6444-6448(1993);WO93/01161;および米国特許第 第5,571,894号、第5,869,046号、第6,248,516号、および第5,587,458号を参照されたい。)完全長抗体、インタクト抗体、または全抗体は、生来の抗体構造と実質的に類似した構造を有する抗体、または本明細書に定義されるFc領域を含有する重鎖を有する抗体である。抗体断片は、当技術分野で公知のように、インタクト抗体のタンパク質分解消化、ならびに組換え宿主細胞(例えば、大腸菌またはファージ)による産生を含むがこれに限定されない、様々な技術によって作製され得る。
いくつかの実施形態では、抗体は、キメラ抗体、ヒト化抗体、またはヒト抗体を含むモノクローナル抗体であるか、またはこれを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される抗原特異的抗体剤は、キメラ抗体であってもよい(例えば、米国特許第4,816,567号、およびMorrisonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、81:6851-6855(1984)を参照されたい)。キメラ抗体は、重鎖および/または軽鎖の一部が特定の供給源または種に由来する一方で、重鎖および/または軽鎖の残りの部分が異なる供給源または種に由来する抗体であってもよい。一例では、キメラ抗体は、非ヒト可変領域(例えば、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、または非ヒト霊長類、例えばサルなどに由来する可変領域)およびヒト定常領域を含み得る。さらなる実施例では、キメラ抗体は、クラスまたはサブクラスが親抗体のクラスまたはサブクラスから変更された、「クラス切り替え」抗体であってもよい。キメラ抗体は、その抗原結合断片を含む。
いくつかの実施形態では、キメラ抗体は、ヒト化抗体とすることができる(例えば、Almagro and Fransson、Front.Biosci.、13:1619-1633(2008);Riechmannら、Nature、332:323-329(1988);Queenら、Proc.Natl Acad.Sci.USA 86:10029-10033(1989);米国特許 第5,821,337号、第7,527,791号、第6,982,321号、および第7,087,409号、Kashmiriら、Methods 36:25-34(2005);Padlan、Mol.Immunol、28:489-498(1991);Dall’Acquaら、Methods、36:43-60(2005);Osbournら、Methods、36:61-68(2005);およびKlimkaら、Br.J.Cancer,83:252-260(2000))を参照されたい。ヒト化抗体は、非ヒト超可変領域由来のアミノ酸残基およびヒトFR由来のアミノ酸残基を含むキメラ抗体である。ある特定のいくつかの実施形態では、ヒト化抗体は、実質的に、少なくとも一つのおよび典型的には二つの可変ドメインの実質的にすべてを含み、超可変領域(例えば、CDR)のすべてまたは実質的にすべてが、非ヒト抗体のそれに相当し、FRのすべてまたは実質的にすべてが、ヒト抗体のそれに相当する。ヒト化抗体は、任意に、ヒト抗体に由来する抗体定常領域の少なくとも一部を含み得る。
非ヒト抗体は、ヒトに対する免疫原性を減少させるためにヒト化されてもよく、一方で親非ヒト抗体の特異性および親和性は保持される。ヒト化抗体は、非ヒト抗体に由来する一つまたは複数のCDR、またはその一部を含む一つまたは複数の可変ドメインを含み得る。ヒト化抗体は、ヒト抗体配列に由来する一つ以上のFR、またはその一部を含む一つ以上の可変ドメインを含み得る。ヒト化抗体は、ヒト定常領域の少なくとも一部を任意に含むことができる。いくつかの実施形態では、ヒト化抗体中の一つ以上のFR残基は、抗体特異性または親和性を回復または改善するために、非ヒト抗体(例えば、CDR残基が誘導される抗体)からの対応する残基で置換される。
ヒト化に使用され得るヒトフレームワーク領域には、以下が含まれるが、これらに限定されない:「最良適合」方法を使用して選択されたフレームワーク領域;軽鎖可変領域または重鎖可変領域の特定の部分集団のヒト抗体のコンセンサス配列に由来するフレームワーク領域;ヒト成熟(体細胞変異)フレームワーク領域またはヒト生殖細胞系フレームワーク領域;およびフレームワーク領域(例えば、Simsら、J.Immunol、151:2296(1993);Carterら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:4285(1992);Prestaら、J.Immunol、151:2623(1993);Bacaら、J.Biol.Chem.、272:10678-10684(1997);およびRosokら、J.Biol.Chem.、271:22611-22618(1996)を参照されたい)。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される抗体剤は、ヒト抗体である。ヒト抗体は、当該技術分野で公知の様々な技術を使用して作製することができる(例えば、van Dijk and van de Winkel、Curr.Opin.Pharmacol、5:368-74(2001);Lonberg、Curr.Opin.Immunol,20:450-459(2008)を参照されたい。ヒト抗体は、ヒトもしくはヒト細胞によって産生される、またはヒト抗体レパートリーまたは他のヒト抗体コード配列を利用する非ヒト源に由来する抗体のアミノ酸配列に相当するアミノ酸配列を有するものであってもよい。ヒト抗体のこの定義は、非ヒト抗原結合残基を含むヒト化抗体を特異的に除外する。ヒト抗体は、抗原攻撃に応答して、インタクトなヒト抗体またはヒト可変領域を有するインタクトな抗体を産生するように改変された遺伝子改変動物に免疫原を投与することによって調製することができる(例えば、Lonberg,Nat.Biotech.、23:1117-1125(2005);米国特許第6,075,181号、第6,150,584号、第5,770,429号、および第7,041,870号、ならびに米国特許出願公報第US2007/0061900号を参照されたい)。そのような動物によって生成されたインタクト抗体由来のヒト可変領域は、例えば、異なるヒト定常領域と組み合わせることによって、さらに改変することができる。
ヒト抗体はまた、ハイブリドーマベースの方法によって作製されてもよい。例えば、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術、および他の方法を使用して、ヒト骨髄腫およびマウス-ヒトヘテロ骨髄腫細胞株からヒト抗体を産生することができる(例えば、Kozbor、J.Immunol、133:3001(1984);Brodeurら、Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications、pp.51-63(1987);Boernerら、J.Immunol、147:86(1991);Liら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、103:3557-3562(2006);米国特許第7,189,826号;Ni、Xiandai Mianyixue、26(4):265-268(2006);Vollmers and Brandlein、Histology and Histopathology、20(3):927-937(2005);およびVollmers and Brandlein、Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology、27(3):185-91(2005)を参照のこと)。ヒト抗体はまた、ヒト由来ファージ表示ライブラリーから選択されるFvクローン可変ドメイン配列を単離することによっても作製することができる。次いで、かかる可変ドメイン配列を、所望のヒト定常領域と組み合わせることができる。
抗体中のオリゴ糖の修飾は、例えば、特定の改善された特性を有する抗体バリアントを作製するために作製され得る。例えば、抗体グリコシル化バリアントは、改善されたCDC機能を有することができる。いくつかの実施形態では、本開示は、全部ではないが一部のエフェクター機能を有する抗体バリアントを企図することができ、それにより、抗体のインビボでの半減期が重要だが特定のエフェクター機能(補体など)が、不要または有害である用途のための望ましい候補にすることができる。CDC活性の減少/枯渇を確認するために、インビトロおよび/またはインビボの細胞傷害性アッセイを実施することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に提供される抗体剤は、当該技術分野で既知であり、かつ容易に利用可能である追加の非タンパク質性部分を含有するようにさらに修正され得る。抗体の誘導体化に好適な部分は、水溶性ポリマーを含み得るが、これらに限定されない。水溶性ポリマーの非限定的な例としては、限定されるものではないが、ポリエチレングリコール(PEG)、エチレングリコール/プロピレングリコールのコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ-l,3-ジオキソラン、ポリ-l,3,6-トリオキサン、エチレン/無水マレイン酸コポリマー、ポリアミノ酸(ホモポリマーまたはランダム共重合体のいずれか)、およびデキストランまたはポリ(n-ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレン酸化物/エチレン酸化物コポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、グリセロール)、ポリビニルアルコール、およびその混合物を含む。ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒドは、水中の安定性のため、製造において利点を有し得る。
ポリマーは、任意の分子量であってもよく、分岐または非分岐であってもよい。抗体に付着されるポリマーの数は異なり得、二つ以上のポリマーが付着している場合、それらは同一または異なる分子であり得る。
いくつかの実施形態では、放射線への曝露によって選択的に加熱され得る抗体および非タンパク質性部分のコンジュゲートが提供される。いくつかの実施形態では、非タンパク質性部分は、カーボンナノチューブであってもよい(例えば、Kamら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、102:11600-11605(2005)を参照のこと)。放射線は、任意の波長であってもよく、限定されないが、通常の細胞に害を及ぼさないが、非タンパク質性部分を、抗体-非タンパク質性部分の近位の細胞が死滅する温度に加熱する波長を含み得る。
b.キメラ抗原受容体
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、CARの集団を含み、各CARは細胞外抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、CARの集団を含み、各CARは細胞外抗原結合ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、CARの集団を含み、各CARは細胞外抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、CARの集団を含み、各CARは細胞外抗原結合ドメインを含む。
本明細書で使用される場合、キメラ抗原受容体(CAR)は、標的抗原(例えば、癌細胞上の標的抗原)を特異的に認識するタンパク質である。標的抗原に結合すると、CARは免疫細胞を活性化して、その抗原を有する細胞(例えば、癌細胞)を攻撃および破壊することができる。CARはまた、共刺激ドメインまたはシグナル伝達ドメインを組み込み、それらの効力を増加させることができる。Krauseら、J.Exp.Med.、Volume 188、No.4、1998(619-626);Finneyら、Journal of Immunology、1998、161:2791-2797、Songら、Blood 119:696-706(2012);Kalosら、Sci.Transl.Med.3:95(2011);Porterら、N.Engl.J.Med.365:725-33(2011)、およびGross et al.、Annu.Rev.Pharmacol.Toxicol.56:59-83(2016);米国特許第7,741,465号、および第6,319,494号を参照されたい。
本明細書に記載されるキメラ抗原受容体は、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内ドメインを含み、細胞外ドメインは、標的に特異的に結合する抗原結合ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、抗原特異的CARは、安全スイッチおよび/または一つ以上のモノクローナル抗体特異的エピトープをさらに含む。
i.抗原結合ドメイン
上述のように、本明細書に記載のCARは、抗原結合ドメインを含む。本明細書で使用される場合、「抗原結合ドメイン」は、指定された標的抗原に結合する任意のポリペプチドを意味する。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、腫瘍細胞上の抗原に結合する。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、過増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に結合する。
上述のように、本明細書に記載のCARは、抗原結合ドメインを含む。本明細書で使用される場合、「抗原結合ドメイン」は、指定された標的抗原に結合する任意のポリペプチドを意味する。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、腫瘍細胞上の抗原に結合する。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、過増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に結合する。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、本明細書に記載される可変重鎖、可変軽鎖、および/または一つ以上のCDRを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、軽鎖CDRのCDR1、CDR2およびCDR3、ならびに重鎖CDRのCDR1、CDR2およびCDR3を含む、一本鎖可変断片(scFv)である。
抗原結合ドメインのバリアント(例えば、CDR、VHおよび/またはVLのバリアント)も、本開示の範囲内であり、例えば、可変軽鎖および/または可変重鎖であって、各々が抗原結合ドメイン配列のアミノ酸配列と少なくとも70~80%、80~85%、85~90%、90~95%、95~97%、97~99%、または99%を超える同一性を有することも、本開示の範囲内である。いくつかの例では、こうした分子は、少なくとも一つの重鎖および一つの軽鎖を含むが、他の例では、バリアント形態は、二つの可変軽鎖および二つの可変重鎖(またはそれらのサブ部分)を含む。当業者は、周知の技術を使用して、本明細書に記載する抗原結合ドメインの好適なバリアントを決定することができる。ある特定のいくつかの実施形態において、当業者は、活性に重要とは考えられない領域を標的化することによって、活性を破壊することなく変化させることができる、分子の好適な領域を特定することができる。
特定の実施形態では、抗原結合ドメインのポリペプチド構造は、モノクローナル抗体、二重特異性抗体、ミニボディ、ドメイン抗体、合成抗体(本明細書では「抗体模倣体」と呼称される場合もある)、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、抗体融合体(本明細書では「抗体コンジュゲート」と呼称される場合もある)、およびそれらの断片をそれぞれ含むが、これらに限定されない、抗体に基づく。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、アビマーを含むか、またはアビマーからなる。
抗原結合ドメインは、第二の標的に結合するよりも、一つの標的に結合する場合に、より強く結合する場合に「選択性」であると言われる。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインはscFvである。
いくつかの実施形態では、抗原選択性CARは、リーダーまたはシグナルペプチドを含む。
他の実施形態では、本開示は、本明細書に記載される抗原結合ドメインのいずれか一つをコードする単離ポリヌクレオチドに関する。いくつかの実施形態では、本開示は、CARをコードする単離ポリヌクレオチドに関する。また、ポリヌクレオチドを含むベクター、およびポリヌクレオチドを作製する方法も本明細書において提供される。
ii.セーフティスイッチおよびモノクローナル抗体特異的エピトープ
有害事象は、免疫細胞(一つまたは複数のCARを含有する)を自殺遺伝子で形質導入することによって最小化され得ることがわかる。また、誘導性「オン」または「促進剤」スイッチを免疫細胞に組み込むことが望ましい場合もある。適切な技術としては、誘導性カスパーゼ-9(U.S.Appl.2011/0286980)またはチミジンキナーゼの使用を、細胞が本開示のCAR構築物で形質導入される前、後、または同時に含む。自殺遺伝子および/または「オン」スイッチを導入するための追加の方法には、TALENS、亜鉛フィンガー、RNAi、siRNA、shRNA、アンチセンス技術、および当技術分野で公知の他の技術が含まれる。
有害事象は、免疫細胞(一つまたは複数のCARを含有する)を自殺遺伝子で形質導入することによって最小化され得ることがわかる。また、誘導性「オン」または「促進剤」スイッチを免疫細胞に組み込むことが望ましい場合もある。適切な技術としては、誘導性カスパーゼ-9(U.S.Appl.2011/0286980)またはチミジンキナーゼの使用を、細胞が本開示のCAR構築物で形質導入される前、後、または同時に含む。自殺遺伝子および/または「オン」スイッチを導入するための追加の方法には、TALENS、亜鉛フィンガー、RNAi、siRNA、shRNA、アンチセンス技術、および当技術分野で公知の他の技術が含まれる。
本開示によれば、追加のオン-オフまたは他のタイプの制御スイッチ技術が本明細書に組み込まれることができる。これらの技術は、こうしたドメイン二量体化の二量体化ドメインおよび任意のアクチベーターの使用を採用することができる。これらの技術には、例えば、特定の細胞におけるFKBP/ラパログ二量体化システムを利用するWuら、Science 2014 350(6258)によって記載されるものが含まれ、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。追加の二量体化技術は、例えば、Feganら Chem.Rev.2010、110、3315-3336、ならびに米国特許 第5,830,462号、第5,834,266号、第5,869,337号、および第6,165,787号に記載されており、その内容も参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。追加の二量体化対には、シクロスポリン-A/シクロフィリン、受容体、エストロゲン/エストロゲン受容体(任意選択でタモキシフェンを使用する)、グルココルチコイド/グルココルチコイド受容体、テトラサイクリン/テトラサイクリン受容体、ビタミンD/ビタミンD受容体が含まれ得る。二量体化技術のさらなる例は、例えば、WO2014/127261、WO2015/090229、US2014/0286987、US2015/0266973、US2016/0046700、米国特許第8,486,693号、US2014/0171649、およびUS2012/0130076に記載されており、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、本開示のCAR免疫細胞(例えば、CAR-T細胞)は、例えば、RQR8などの自殺ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。例えば、WO2013153391Aを参照のこと、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。ポリヌクレオチドを含むCAR免疫細胞(例えば、CAR-T細胞)では、自殺ポリペプチドは、CAR免疫細胞(例えば、CAR-T細胞)の表面で発現される。いくつかの実施形態では、自殺ポリペプチドは、配列番号1.
CPYSNPSLCSGGGGSELPTQGTFSNVSTNVSPAKPTTTACPYSNPSLCSGGGGSP APRPPTPAPTIASQPLSLRPEACRPAAGGAVHTRGLDFACDIYIWAPLAGTCGVLLLS LVITLYCNHRNRRRVCKCPRPVV(配列番号1)に示されるアミノ酸配列を含む。
CPYSNPSLCSGGGGSELPTQGTFSNVSTNVSPAKPTTTACPYSNPSLCSGGGGSP APRPPTPAPTIASQPLSLRPEACRPAAGGAVHTRGLDFACDIYIWAPLAGTCGVLLLS LVITLYCNHRNRRRVCKCPRPVV(配列番号1)に示されるアミノ酸配列を含む。
自殺ポリペプチドはまた、アミノ末端にシグナルペプチド、例えば、MGTSLLCWMALCLLGADHADA(配列番号2)を含むことができる。いくつかの実施形態では、自殺ポリペプチドは、配列番号3に示されるアミノ酸配列を含み、配列番号 2のシグナル配列を含む。
MGTSLLCWMALCLLGADHADACPYSNPSLCSGGGGSELPTQGTFSNVSTNVSPAKPTTTACPYSNPSLCSGGGGSPAPRPPTPAPTIASQPLSLRPEACRPAAGGAVHTRGLDFACDIYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLYCNHRNRRRVCKCPRPVV(配列番号3)。
自殺ポリペプチドがCAR免疫細胞(例えば、CAR-T細胞)の表面に発現されると、リツキシマブがポリペプチドのRエピトープに結合すると、細胞の溶解が生じる。細胞表面で発現されるポリペプチド当たり、リツキシマブの複数の分子が結合することができる。ポリペプチドの各Rエピトープは、別個のリツキシマブ分子に結合することができる。抗原特異的CAR免疫細胞(例えば、CAR-T細胞)の欠失は、例えばリツキシマブを患者に投与することによって、インビボで発生し得る。導入された細胞を削除するという決定は、例えば、許容できないレベルの毒性が検出される場合など、導入された細胞に起因する、患者に検出される望ましくない効果から生じ得る。
いくつかの実施形態では、自殺ポリペプチドは、細胞の表面上に発現される。いくつかの実施形態では、自殺ポリペプチドは、CAR構築物に含まれる。いくつかの実施形態では、自殺ポリペプチドはCAR構築物の一部ではない。
いくつかの実施形態では、抗原特異的CARの細胞外ドメインは、モノクローナル抗体に特異的な(すなわち、モノクローナル抗体によって特異的に認識される)一つまたは複数のエピトープを含み得る。これらのエピトープは、本明細書ではmAb特異的エピトープとも呼称される。mAb特異的エピトープの例は、国際特許公開第WO2016/120216号に開示されており、その全体が本明細書に組み込まれる。これらの実施形態では、CARの細胞外ドメインは、抗原に特異的に結合する抗原結合ドメインと、一つ以上のモノクローナル抗体(mAb)に結合する一つ以上のエピトープとを含む。mAb特異的エピトープを含むCARは、単鎖または複数鎖であり得る。
本明細書に記載されるCARの細胞外ドメインにおけるモノクローナル抗体に特異的なエピトープの含有は、CARを発現する操作された免疫細胞のソーティングおよび枯渇を可能にする。いくつかの実施形態では、この機能はまた、CARを発現する操作された免疫細胞の投与によって枯渇された内因性抗原発現細胞の回復を促進する。いくつかの実施形態において、枯渇を可能にすることは、例えば、対象への投与時に、有害な効果の場合のセーフティスイッチを提供する。
したがって、いくつかの実施形態では、本開示は、mAb特異的エピトープを含むCARに授けられた操作された免疫細胞をソーティングおよび/または枯渇する方法、ならびに内因性抗原発現細胞の回復を促進する方法に関する。
いくつかのエピトープ-モノクローナル抗体結合を使用して、モノクローナル抗体特異的エピトープを含むCARを生成することができ、特に、非限定的な例としてCD20エピトープ/リツキシマブなどの医療用途のために既に承認されているCARを生成することができる。
抗原はまた、mAb特異的エピトープを発現する抗原特異的CARに授けられた操作された免疫細胞をソーティングする方法、およびこれらのCARに授けられた操作された免疫細胞の活性化が、前述のCARの外部リガンド結合ドメインを標的とする抗体を使用して細胞を枯渇させることによって調節される治療方法を包含する。表1は、本開示のCARのいずれか一つの細胞外ドメインに挿入され得る、例示的なミモトープ配列を提供する。
いくつかの実施形態では、CARの細胞外結合ドメインは、以下の配列を含む。
V1-L1-V2-(L)x-エピトープ1-(L)x-;
V1-L1-V2-(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-;
V1-L1-V2-(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-L1-V2;
(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V1-L1-V2;
エピトープ1(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-V1-L1-V2;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-エピトープ4-(L)x-;
(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ3-(L)x-;
(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ3-(L)x-エピトープ4-(L)x-;
V1-(L)x-エピトープ1-(L)x-V2;
V1-(L)x-エピトープ1-(L)x-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x;
V1-(L)x-エピトープ1-(L)x-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x;
V1-(L)x-エピトープ1-(L)x-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-エピトープ4-(L)x;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V2;または
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V2-(L)x-エピトープ3-(L)x;
式中、
V1はVLであり、V2はVHであるか、またはV1はVHであり、V2はVLであり、
L1は、VH鎖をVL鎖に連結するのに好適なリンカーであり、
エピトープ1、エピトープ2、エピトープ3、およびエピトープ4はmAb特異的エピトープであり、同一であっても異なっていてもよく、VHは重鎖可変断片であり、VLは軽鎖可変断片である。
V1-L1-V2-(L)x-エピトープ1-(L)x-;
V1-L1-V2-(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-;
V1-L1-V2-(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-L1-V2;
(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V1-L1-V2;
エピトープ1(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-V1-L1-V2;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-エピトープ4-(L)x-;
(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ3-(L)x-;
(L)x-エピトープ1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V1-L1-V2-(L)x-エピトープ3-(L)x-エピトープ4-(L)x-;
V1-(L)x-エピトープ1-(L)x-V2;
V1-(L)x-エピトープ1-(L)x-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x;
V1-(L)x-エピトープ1-(L)x-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x;
V1-(L)x-エピトープ1-(L)x-V2-(L)x-エピトープ2-(L)x-エピトープ3-(L)x-エピトープ4-(L)x;
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V2;または
(L)x-エピトープ1-(L)x-V1-(L)x-エピトープ2-(L)x-V2-(L)x-エピトープ3-(L)x;
式中、
V1はVLであり、V2はVHであるか、またはV1はVHであり、V2はVLであり、
L1は、VH鎖をVL鎖に連結するのに好適なリンカーであり、
エピトープ1、エピトープ2、エピトープ3、およびエピトープ4はmAb特異的エピトープであり、同一であっても異なっていてもよく、VHは重鎖可変断片であり、VLは軽鎖可変断片である。
iii.ヒンジドメイン
本開示のCARの細胞外ドメインは、「ヒンジ」ドメイン(またはヒンジ領域)を含み得る。CAR中の膜貫通ドメインを、CAR中の細胞外抗原結合ドメインに連結するように機能する任意のポリペプチドに対する用語を一般的に含む。特に、ヒンジドメインを使用して、細胞外抗原結合ドメインに対してより柔軟性およびアクセス可能性を提供することができる。
本開示のCARの細胞外ドメインは、「ヒンジ」ドメイン(またはヒンジ領域)を含み得る。CAR中の膜貫通ドメインを、CAR中の細胞外抗原結合ドメインに連結するように機能する任意のポリペプチドに対する用語を一般的に含む。特に、ヒンジドメインを使用して、細胞外抗原結合ドメインに対してより柔軟性およびアクセス可能性を提供することができる。
ヒンジドメインは、最大300個のアミノ酸を含むことができ、いくつかの実施形態では10~100個のアミノ酸、またはいくつかの実施形態では25~50個のアミノ酸を含む。ヒンジドメインは、CD8、CD4、CD28、4-1BB、またはIgGの細胞外部領域(特に、IgGのヒンジ領域の全てまたは一部、すなわち、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgD、IgE、IgM等の免疫グロブリンのメンバーのいくつかもしくはすべてまたはその断片を含み得ることが理解される)または抗体重鎖定常領域のすべてまたは一部に由来する天然の分子のすべてまたは一部から生じることができる。あるいは、Aドメインは、天然由来のA配列に対応する合成配列であってもよく、または完全合成A配列であってもよい。いくつかの実施形態において、前述のAドメインは、ヒトCD8α鎖(例えば、NP_001139345.1)の一部である。別の特定の実施形態では、前述のヒンジドメインおよび膜貫通ドメインは、ヒトCD8α鎖の一部を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のCARのヒンジドメインは、CD8α、IgG1、IgG4、PD-1、またはFcγRIIIαのサブ配列、特にCD8α、IgG1、IgG4、PD-1、またはFcγRIIIαのいずれかのヒンジ領域を含む。いくつかの実施形態では、ヒンジドメインは、ヒトCD8αヒンジ、ヒトIgG1ヒンジ、ヒトIgG4、ヒトPD-1、またはヒトFcγRIIIαヒンジを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるCARは、scFv、CD8αヒトヒンジおよび膜貫通ドメイン、CD3ζシグナル伝達ドメイン、および4-1BBシグナル伝達ドメインを含む。表2は、本明細書に提供される例示的なヒンジのアミノ酸配列を提供する。
iv.膜貫通ドメイン
本開示のCARは、CARの細胞外ドメインに融合された膜貫通ドメインを用いて設計される。これは同様に、CARの細胞内ドメインに融合され得る。いくつかの例では、膜貫通ドメインは、アミノ酸置換によって選択または改変されて、かかるドメインの、同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインへの結合を回避し、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小化することができる。いくつかの実施形態では、短いリンカーは、CARの細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内ドメインのいずれかまたは一部の間に結合を形成することができる。
本開示のCARは、CARの細胞外ドメインに融合された膜貫通ドメインを用いて設計される。これは同様に、CARの細胞内ドメインに融合され得る。いくつかの例では、膜貫通ドメインは、アミノ酸置換によって選択または改変されて、かかるドメインの、同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインへの結合を回避し、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小化することができる。いくつかの実施形態では、短いリンカーは、CARの細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内ドメインのいずれかまたは一部の間に結合を形成することができる。
本明細書に開示されるCARの好適な膜貫通ドメインは、(a)例えば、例えば、Tヘルパー(Th)細胞、細胞傷害性T(Tc)細胞、T調節性(Treg)細胞、またはナチュラルキラー(NK)細胞などのリンパ球細胞などの免疫細胞の表面で発現する能力、および/または(b)標的細胞に対して免疫細胞の細胞応答を指示するために、細胞外抗原結合ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインと相互作用して細胞応答を誘導する能力を有する。
膜貫通ドメインは、天然源または合成源のいずれかに由来し得る。供給源が天然である場合、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し得る。
本開示における特定の使用の膜貫通領域は、CD28、OX-40、4-1BB/CD137、CD2、CD7、CD27、CD30、CD40、プログラム死-1(PD-1)、誘導性T細胞共刺激体(ICOS)、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1、CD1-1a/CD18)、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD247、CD276(B7-H3)、LIGHT、(TNFSF14)、NKG2C、Igアルファ(CD79a)、DAP-10、Fcガンマ受容体、MHCクラス1分子、TNF受容体タンパク質、免疫グロブリンタンパク質、サイトカイン受容体、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAMタンパク質)、活性化NK細胞受容体、BTLA、トールリガンド受容体、ICAM-1、B7-H3、CDS、ICAM-1、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2,SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL-2Rベータ、IL-2Rガンマ、IL-7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD1 1d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD1 1a、LFA-1、ITGAM、CD1 1b、ITGAX、CD1 1c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、NKG2D、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRT AM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、CD83と特異的に結合するリガンドと、を含み、またはそれらの任意の組み合わせに由来する(含むまたは対応する)。
非限定的な例として、膜貫通領域は、特にFcγ受容体IIIまたはCDタンパク質において、例えば、CD3複合体を構成するα、β、γまたはδポリペプチド、IL-2受容体p55(a鎖)、p75(β鎖)、またはγ鎖、Fc受容体のサブユニット鎖に由来してもよく、またはT細胞受容体の一部であってもよい。あるいは、膜貫通ドメインは合成であってもよく、主にロイシンおよびバリンなどの疎水性残基を含み得る。いくつかの実施形態において、前述の膜貫通ドメインは、ヒトCD8α鎖(例えば、NP_001139345.1)に由来する。
いくつかの実施形態では、本開示のCAR中の膜貫通ドメインは、CD8α膜貫通ドメインである。いくつかの実施形態では、本開示のCAR中の膜貫通ドメインは、アミノ酸配列IYIWAPLAGTCGVLLLSLVIT(配列番号17)を含むCD8α膜貫通ドメインである。いくつかの実施形態では、CD8α膜貫通ドメインは、配列番号17の膜貫通アミノ酸配列をコードする核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、本開示のCAR中のヒンジおよび膜貫通ドメインは、配列番号17のアミノ酸配列を含むCD8αヒンジおよび膜貫通ドメインである。
いくつかの実施形態では、本開示のCAR中の膜貫通ドメインは、CD28膜貫通ドメインである。いくつかの実施形態では、本開示のCAR中の膜貫通ドメインは、FWVLVVVGGVLACYSLLVTVAFIIFWV(配列番号18)のアミノ酸配列を含むCD28膜貫通ドメインである。いくつかの実施形態では、CD28膜貫通ドメインは、配列番号18の膜貫通アミノ酸配列をコードする核酸配列を含む。
v.細胞内ドメイン
本開示のCARの細胞内(細胞質)ドメインは、CARを含む免疫細胞の正常なエフェクター機能の少なくとも一つの活性化を提供することができる。T細胞のエフェクター機能は、例えば、サイトカインの分泌を含む細胞溶解活性またはヘルパー活性を指すことができる。
本開示のCARの細胞内(細胞質)ドメインは、CARを含む免疫細胞の正常なエフェクター機能の少なくとも一つの活性化を提供することができる。T細胞のエフェクター機能は、例えば、サイトカインの分泌を含む細胞溶解活性またはヘルパー活性を指すことができる。
いくつかの実施形態では、CARで使用するための活性化細胞内シグナル伝達ドメインは、例えば、限定されないが、抗原受容体の係合後にシグナル伝達を開始するように協働して作用するT細胞受容体および共受容体の細胞質配列、ならびにこれらの配列の任意の誘導体またはバリアント、ならびに同じ機能を有する任意の合成配列であってもよい。
適切な(例えば活性化)細胞内ドメインとして、限定されないが、CD28、OX-40、4-1BB/CD137、CD2、CD7、CD27、CD30、CD40、プログラム死-1(PD-1)、誘導性T細胞共刺激体(ICOS)、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1、CD1-1a/CD18)、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD247、CD276(B7-H3)、LIGHT、(TNFSF14)、NKG2C、Igアルファ(CD79a)、DAP-10、Fcガンマ受容体、MHCクラス1分子、TNF受容体タンパク質、免疫グロブリンタンパク質、サイトカイン受容体、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAMタンパク質)、活性化NK細胞受容体、BTLA、トールリガンド受容体、ICAM-1、B7-H3、CDS、ICAM-1、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL-2Rベータ、IL-2Rガンマ、IL-7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD1 1d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD1 1a、LFA-1、ITGAM、CD1 1b、ITGAX、CD1 1c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、NKG2D、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRT AM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、CD83と特異的に結合するリガンド、またはそれらの任意の組み合わせに由来する(または対応する)シグナル伝達ドメインを含む。
本開示のCARの細胞内ドメインは、上述の活性化ドメインに加えて、共刺激シグナル伝達ドメイン(本明細書では、共刺激分子として交換可能に示される)を組み込み、それらの効力を増加させることができる。共刺激ドメインは、本明細書に記載される活性化分子によって提供される一次シグナルに加えてシグナルを提供することができる。
本開示の範囲内の適切な共刺激ドメインは、例えば、CD28、OX40、4-1BB/CD137、CD2、CD3(アルファ、ベータ、デルタ、イプシロン、ガンマ、ゼータ)、CD4、CD5、CD7、CD9、CD16、CD22、CD27、CD30、CD 33、CD37、CD40、CD45、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1(CD1 1a/CD18)、CD247、CD276(B7-H3)、LIGHT(腫瘍壊死因子スーパーファミリーメンバー14;TNFSF14)、NKG2C、Igアルファ(CD79a)、DAP-10、Fcガンマ受容体、MHCクラスI分子、TNFR、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子、BTLA、Tollリガンド受容体、ICAM-1、B7-H3、CDS、ICAM-1、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL-2Rベータ、IL-2Rガンマ、IL-7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD1-1d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD1-1a、LFA-1、ITGAM、CD1-1b、ITGAX、CD1-1c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、NKG2D、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRT AM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、CD83リガンド、またはその断片もしくは組み合わせに由来し得ることが理解される。上記に列挙されていない追加の共刺激性分子またはその断片は、本開示の範囲内にあることが理解される。
いくつかの実施形態では、CARの細胞内/細胞質ドメインは、4-1BB/CD137ドメインをそれ自体で含むように設計されてもよく、または本開示のCARの文脈で有用な任意の他の所望の細胞内ドメインと組み合わせられてもよい。4-1BB/CD137の完全な天然アミノ酸配列は、NCBI参照配列:NP_001552.2に記載される。完全な天然4-1BB/CD137核酸配列は、NCBI参照配列:NM_ 001561.5に記載される。
いくつかの実施形態では、CARの細胞内/細胞質ドメインは、CD28ドメインをそれ自体で含むように設計されてもよく、または本開示のCARの文脈で有用な任意の他の所望の細胞内ドメインと組み合わせられてもよい。CD28の完全な天然アミノ酸配列は、NCBI参照配列:NP_006130.1に記載される。完全な天然CD28核酸配列は、NCBI参照配列:NM_006139.1に記載される。
いくつかの実施形態では、CARの細胞内/細胞質ドメインは、CD3ゼータドメインをそれ自体で含むように設計されてもよく、または本開示のCARの文脈で有用な任意の他の所望の細胞内ドメインと組み合わせられてもよい。いくつかの実施形態では、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、配列番号19または配列番号26に示されるアミノ酸配列と少なくとも約70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するCD3ζシグナル伝達ドメインを含み得る。
LRVKFSRSADAPAYQQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR(配列番号19)
LRVKFSRSADAPAYKQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR(配列番号26)
例えば、CARの細胞内ドメインは、CD3ゼータ鎖部分および共刺激シグナル伝達分子の一部分を含み得る。本開示のCARの細胞内シグナル伝達部分内の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連結することができる。いくつかの実施形態では、細胞内ドメインは、CD3ゼータの活性化ドメインおよびCD28のシグナル伝達ドメインを含むように設計される。いくつかの実施形態では、細胞内ドメインは、CD3ゼータの活性化ドメインおよび4-1BBのシグナル伝達ドメインを含むように設計される。
LRVKFSRSADAPAYQQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR(配列番号19)
LRVKFSRSADAPAYKQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR(配列番号26)
例えば、CARの細胞内ドメインは、CD3ゼータ鎖部分および共刺激シグナル伝達分子の一部分を含み得る。本開示のCARの細胞内シグナル伝達部分内の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連結することができる。いくつかの実施形態では、細胞内ドメインは、CD3ゼータの活性化ドメインおよびCD28のシグナル伝達ドメインを含むように設計される。いくつかの実施形態では、細胞内ドメインは、CD3ゼータの活性化ドメインおよび4-1BBのシグナル伝達ドメインを含むように設計される。
いくつかの実施形態では、4-1BB(細胞内ドメイン)は、アミノ酸配列を含む。
KRGRKKLLYIFKQPFMRPVQTTQEEDGCSCRFPEEEEGGCEL(配列番号20)。いくつかの実施形態では、4-1BB(細胞内ドメイン)は、核酸配列:AAGCGCGGCAGGAAGAAGCTCCTCTACATTTTTAAGCAGCCTTTTATGAGGCCCGTACAGACAACACAGGAGGAAGATGGCTGTAGCTGCAGATTTCCCGAGGAGGAGGAAGGTGGGTGCGAGCTG(配列番号21)によってコードされる。
KRGRKKLLYIFKQPFMRPVQTTQEEDGCSCRFPEEEEGGCEL(配列番号20)。いくつかの実施形態では、4-1BB(細胞内ドメイン)は、核酸配列:AAGCGCGGCAGGAAGAAGCTCCTCTACATTTTTAAGCAGCCTTTTATGAGGCCCGTACAGACAACACAGGAGGAAGATGGCTGTAGCTGCAGATTTCCCGAGGAGGAGGAAGGTGGGTGCGAGCTG(配列番号21)によってコードされる。
いくつかの実施形態では、CAR中の細胞内ドメインは、CD28およびCD3ゼータの一部分を含むように設計され、細胞内CD28は、配列番号22に記載される核酸配列を含む。
AGATCCAAAAGAAGCCGCCTGCTCCATAGCGATTACATGAATATGACTCC ACGCCGCCCTGGCCCCACAAGGAAACACTACCAGCCTTACGCACCACCTAGAGATTTCGCTGCCTATCGGAGC(配列番号22)。
AGATCCAAAAGAAGCCGCCTGCTCCATAGCGATTACATGAATATGACTCC ACGCCGCCCTGGCCCCACAAGGAAACACTACCAGCCTTACGCACCACCTAGAGATTTCGCTGCCTATCGGAGC(配列番号22)。
いくつかの実施形態では、CAR中の細胞内ドメインは、アミノ酸配列RSKRSRLLHSDYMNMTPRRPGPTRKHYQPYAPPRDFAAYRS(配列番号 23)を含むように設計される。CD3ゼータアミノ酸配列は配列番号23を含むことができ、核酸配列は配列番号24を含むことができる。
AGGGTGAAGTTTTCCAGATCTGCAGATGCACCAGCGTATCAGCAGGGCCAGAACCAACTGTATAACGAGCTCAACCTGGGACGCAGGGAAGAGTATGACGTTTTGGACAAGCGCAGAGGACGGGACCCTGAGATGGGTGGCAAACCAAGACGAAAAAACCCCCAGGAGGGTCTCTATAATGAGCTGCAGAAGGATAAGATGGCTGAAGCCTATTCTGAAATAGGCATGAAAGGAGAGCGGAGAAGGGGAAAAGGGCACGACGGTTTGTACCAGGGACTCAGCACTGCTACGAAGGATACTTATGACGCTCTCCACATGCAAGCCCTGCCACCTAGG(配列番号24)。
AGGGTGAAGTTTTCCAGATCTGCAGATGCACCAGCGTATCAGCAGGGCCAGAACCAACTGTATAACGAGCTCAACCTGGGACGCAGGGAAGAGTATGACGTTTTGGACAAGCGCAGAGGACGGGACCCTGAGATGGGTGGCAAACCAAGACGAAAAAACCCCCAGGAGGGTCTCTATAATGAGCTGCAGAAGGATAAGATGGCTGAAGCCTATTCTGAAATAGGCATGAAAGGAGAGCGGAGAAGGGGAAAAGGGCACGACGGTTTGTACCAGGGACTCAGCACTGCTACGAAGGATACTTATGACGCTCTCCACATGCAAGCCCTGCCACCTAGG(配列番号24)。
いくつかの実施形態では、本開示のCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激分子のドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示のCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、4-1BB(GenBank:AAA53133.)およびCD28(NP_006130.1)の断片からなる群から選択される共刺激分子の一部を含む。いくつかの実施形態では、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、配列番号20および配列番号22に示されるアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、または99%の配列同一性を含むアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、本開示のCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、配列番号20に示されるアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、または99%の配列同一性、および/または配列番号22に示されるアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、または99%の配列同一性を含むアミノ酸配列を含む。
c.CARを含む免疫細胞
本開示のCAR(例えば、CAR-T細胞)を発現する操作された免疫細胞が本明細書に提供される。
本開示のCAR(例えば、CAR-T細胞)を発現する操作された免疫細胞が本明細書に提供される。
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、CARの集団を含み、各CARは細胞外抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、CARの集団を含み、各CARは異なる細胞外抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、CARの集団を含み、各CARは細胞外抗原結合ドメインを含む。
操作された免疫細胞は、同種または自己であり得る。
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、T細胞(例えば、炎症性Tリンパ球細胞傷害性Tリンパ球、調節性Tリンパ球、ヘルパーTリンパ球、腫瘍浸潤性リンパ球(TIL))、NK細胞、NK-T細胞、TCR発現細胞、樹状細胞、キラー樹状細胞、マスト細胞、またはB細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は、CD4+T-リンパ球及びCD8+T-リンパ球からなる群から生じることができる。いくつかの例示的な実施形態では、操作された免疫細胞はT細胞である。いくつかの例示的な実施形態では、操作された免疫細胞はガンマデルタT細胞である。いくつかの例示的な実施形態では、操作された免疫細胞はマクロファージである。
いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、例えば限定されないが幹細胞に由来し得る。幹細胞は、成体幹細胞、非ヒト胚性幹細胞、より詳細には、非ヒト幹細胞、臍帯血幹細胞、前駆細胞、骨髄幹細胞、人工多能性幹細胞、分化全能性幹細胞、または造血幹細胞であり得る。
いくつかの実施形態では、細胞は、末梢血から取得または調製される。いくつかの実施形態では、細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)から取得または調製される。いくつかの実施形態では、細胞は、骨髄から取得または調製される。いくつかの実施形態では、細胞は、臍帯血から取得または調製される。いくつかの実施形態では、細胞はヒト細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は、エレクトロポレーション、ソノポレーション、バイオリスティック(例えば、Gene Gun)、脂質トランスフェクション、ポリマートランスフェクション、ナノ粒子、ウイルストランスフェクション(例えば、レトロウイルス、レンチウイルス、AAV)またはポリプレックスからなる群から選択される方法を使用して、核酸ベクターによってトランスフェクトまたは形質導入される。
いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%より大きい幹細胞メモリーおよび中央メモリー細胞の割合を含む。
いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、約10%~約100%、約10%~約90%、約10%~約80%、約10%~約70%、約10%~約60%、約10%~約50%、約10%~約40%、約10%~約30%、約10%~約20%、約15%~約100%、約15%~約90%、約15%~約80%、約15%~約70%、約15%~約60%、約15%~約50%、約15%~約40%、約15%~約30%、約20%~約100%、約20%~約90%、約20%~約80%、約20%~約70%、約20%~約60%、約20%~約50%、約20%~約40%、約20%~約30%、約30%~約100%、約30%~約90%、約30%~約80%、約30%~約70%、約30%~約60%、約30%~約50%、約30%~約40%、約40%~約100%、約40%~約90%、約40%~約80%、約40%~約70%、約40%~約60%、約40%~約50%、約50%~約100%、約50%~約90%、約50%~約80%、約50%~約70%、約50%~約60%、約60%~約100%、約60%~約90%、約60%~約80%、約60%~約70%、約70%~約90%、約70%~約80%、約80%~約100%、約80%~約90%、約90%~約100%、約25%~約50%、約75%~約100%、または約50%~約75%の幹細胞メモリーおよび中央メモリー細胞の割合を含む。
いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、10%、20%、30%、40%、50%、または60%より大きい幹細胞メモリーおよび中央メモリー細胞の割合を含む。
いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、約10%~約60%、約10%~約50%、約10%~約40%、約15%~約50%、約15%~約40%、約20%~約60%、または約20%~約70%の幹細胞メモリーおよび中央メモリー細胞の割合を含む。
いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富化され、それにより、操作された免疫細胞は、少なくとも約60%、65%、70%、75%、または80%の結合したTCMおよびTSCM細胞を含む。いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富化され、それにより、操作された免疫細胞は、少なくとも約70%の結合したTCMおよびTSCM細胞を含む。いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富化され、それにより、操作された免疫細胞は、少なくとも約75%の結合したTCMおよび/またはTSCM細胞を含む。
いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富化され、それにより、操作された免疫細胞は、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、または60%の結合したTSCM細胞を含む。いくつかの実施形態では、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞は、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富化され、それにより、操作された免疫細胞は、少なくとも30%、35%、40%、45%、の結合したTSCM細胞を含む。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、本明細書に記載されるCARのいずれか一つを発現する炎症性Tリンパ球である。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、本明細書に記載されるCARのいずれか一つを発現する細胞傷害性Tリンパ球である。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、本明細書に記載されるCARのいずれか一つを発現する制御Tリンパ球である。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、本明細書に記載されるCARのいずれか一つを発現するヘルパーTリンパ球である。
また、上述の方法のいずれかに従って、形質転換された免疫細胞(例えば、T細胞)から得られた細胞株が本明細書に提供される。また、本明細書では、免疫抑制治療に耐性の改変細胞が提供される。いくつかの実施形態では、本開示による単離細胞は、CARをコードするポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、本開示による操作された免疫細胞は、一つ以上の破損された遺伝子または不活化された遺伝子を含み得る。いくつかの実施形態では、本開示による操作された免疫細胞は、CD52、DLL3、GR、PD-1、CTLA-4、LAG3、TIM3、BTLA、BY55、TIGIT、B7H5、LAIR1、SIGLEC10、2B4、HLA、TCRα、およびTCRβからなる群から選択される一つの破損または不活化された遺伝子を含み、および/またはCAR、多鎖CAR、および/またはpTα導入遺伝子を発現する。いくつかの実施形態では、単離細胞は、多鎖CARを含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示による単離細胞は、以下からなる群から選択される二つの破損または非活性化遺伝子を含む:CD52およびGR、CD52およびTCRα、CDR52およびTCRβ、DLL3およびCD52、DLL3およびTCRα、DLL3およびTCRβ、GRおよびTCRα、GRおよびTCRβ、TCRαおよびTCRβ、PD-1およびTCRα、PD-1およびTCRβ、CTLA-4およびTCRα、CTLA-4およびTCRβ、LAG3およびTCRα、LAG3およびTCRβ、TIM3and TCRα、Tim3およびTCRβ、BTLAおよびTCRα、BTLAおよびTCRβ、BY55およびTCRα、BY55およびTCRβ、TIGITおよびTCRα、TIGITおよびTCRβ、B7H5およびTCRα、B7H5およびTCRβ、LAIR1およびTCRα、LAIR1およびTCRβ、SIGLEC10およびTCRα、SIGLEC10およびTCRβ、2B4およびTCRα、2B4およびTCRβ および/またはCAR、多鎖CARおよびpTα導入遺伝子を発現する。いくつかの実施形態では、本方法は、細胞内にエンドヌクレアーゼを導入することによって、選択的なDNA切断によって遺伝子を選択的に不活化することができることにより、一つ以上の遺伝子を破壊または不活化することを含む。いくつかの実施形態では、エンドヌクレアーゼは、例えば、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、メガTALヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEヌクレアーゼ)、またはCRIPR(例えば、Cas9)エンドヌクレアーゼであってもよい。
いくつかの実施形態では、TCRは、TCRα遺伝子および/またはTCRβ遺伝子を破壊または不活化することによって、本開示による細胞内で機能しない。いくつかの実施形態では、個体に由来する改変細胞を取得する方法が提供され、ここにおいて、細胞は、主要組織適合複合体(MHC)シグナル伝達経路とは独立して増殖することができる。MHCシグナル伝達経路から独立して増殖することができる改変細胞は、本方法によって取得され易いので、本開示の範囲に包含される。本明細書に開示される改変細胞は、宿主対移植片(HvG)拒絶反応および移植片対宿主病(GvHD)に対するそれを必要とする患者の治療に使用することができ、したがって、本開示の範囲内において、宿主対移植片(HvG)拒絶反応および移植片対宿主病(GvHD)に対してそれを必要とする患者を治療する方法は、破壊されたまたは不活化されたTCRα遺伝子および/またはTCRβ遺伝子を含む改変細胞の有効量を前述の患者に投与することによって前述の患者を治療することを含む。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、一つ以上の化学療法剤に耐性であるように操作される。化学療法薬は、例えば、プリンヌクレオチド類似体(PNA)であってもよく、したがって、養子免疫療法と化学療法とを組み合わせた癌治療に適した免疫細胞を作る。例示的なPNAとしては、例えば、クロファラビン、フルダラビン、シクロホスファミド、およびシタラビンが単独でまたは組み合わせて含まれる。PNAは、デオキシシチジンキナーゼ(dCK)によってモノリン酸PNA、ジリン酸PNA、およびトリリン酸PNAに代謝される。それらの三リン酸形態は、DNA合成のためにATPと競合し、アポトーシス促進剤として作用し、トリヌクレオチド生成に関与するリボヌクレオチドレダクターゼ(RNR)の強力な阻害剤である。
いくつかの実施形態では、本開示の単離された細胞または細胞株は、pTαまたはその機能的バリアントを含み得る。いくつかの実施形態では、単離された細胞または細胞株は、TCRα遺伝子を破壊または不活化することによってさらに遺伝子改変され得る。
本開示はまた、本明細書に記載されるCARポリヌクレオチドのいずれかを含む操作された免疫細胞を提供する。いくつかの実施形態では、CARは、プラスミドベクターを介して導入遺伝子として免疫細胞内に導入され得る。いくつかの実施形態では、プラスミドベクターはまた、例えば、ベクターを受容した細胞の識別および/または選択を提供する選択マーカーを含有してもよい。
CARポリペプチドは、細胞内へのCARポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの導入後に細胞内でin situで合成され得る。あるいは、CARポリペプチドは、細胞の外部で産生され、次いで細胞内に導入され得る。ポリヌクレオチド構築物を細胞内に導入する方法は、当該技術分野で公知である。いくつかの実施形態では、(例えばレンチウイルスベクターを使用して)安定的形質転換方法を使用して、ポリヌクレオチド構築物を細胞のゲノム内に統合することができる。他の実施形態では、一過性形質転換法を使用して、ポリヌクレオチド構築物、および細胞のゲノム内に組み込まれていないポリヌクレオチド構築物を一過性に発現することができる。他の実施形態では、ウイルス媒介方法を使用できる。ポリヌクレオチドは、例えば、組換えウイルスベクター(例えば、レトロウイルス、アデノウイルス)、リポソームなどの任意の適切な手段によって細胞内に導入され得る。一過性形質転換方法には、例えば、限定されるものではないが、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、または粒子衝撃が含まれる。ポリヌクレオチドは、例えばプラスミドベクターまたはウイルスベクターなどのベクターに含まれてもよい。
いくつかの実施形態では、抗原結合ドメイン、少なくとも一つの共刺激性分子、および活性化ドメインをコードする第一のポリヌクレオチドに動作可能に連結されたプロモーターを含む単離核酸が提供される。いくつかの実施形態では、核酸構築物は、ウイルスベクター内に含有される。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター、マウス白血病ウイルスベクター、SFGベクター、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノ関連ウイルス(AAV)ベクター、ヘルペスウイルスベクター、およびワクシニアウイルスベクターからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、核酸はプラスミド内に含有される。
3.免疫細胞のインビトロ増殖のための細胞増殖培地
細胞のインビトロ増殖(遺伝子改変T細胞などの免疫細胞の増殖を含む)は、
細胞増殖の第一の刺激剤(例えば、T細胞増殖を刺激する第一のサイトカイン)と、
細胞増殖の第二の刺激剤(例えば、T細胞増殖を刺激する第二のサイトカイン)と、
細胞代謝(例えば、T細胞代謝)の細胞外調節因子を含む細胞増殖培地を使用して達成することができる。
細胞のインビトロ増殖(遺伝子改変T細胞などの免疫細胞の増殖を含む)は、
細胞増殖の第一の刺激剤(例えば、T細胞増殖を刺激する第一のサイトカイン)と、
細胞増殖の第二の刺激剤(例えば、T細胞増殖を刺激する第二のサイトカイン)と、
細胞代謝(例えば、T細胞代謝)の細胞外調節因子を含む細胞増殖培地を使用して達成することができる。
本開示の免疫細胞は、免疫細胞の遺伝子改変の前または後のいずれかで、概して既知であり、かつ本明細書に概して記述される方法を使用して、活性化および増殖することができる。いくつかの実施形態では、免疫細胞(例えば、T細胞)は、免疫細胞の遺伝子改変の前に活性化および増殖される。いくつかの実施形態では、免疫細胞(例えば、T細胞)は、免疫細胞の遺伝子改変(例えば、本明細書に記載されるものを含む、操作された免疫細胞)後に活性化され、増殖される。
したがって、T細胞増殖に適切な条件として、細胞増殖の第一および第二刺激剤(例えば、IL-7およびIL-15)、ならびに細胞代謝の細胞外調節因子(例えば、細胞外カリウム)を含む適切な培地(例えば、基礎培地またはRPMI培地1640またはX-vivo 15、(Lonza))が挙げられ、さらに、血清(例えば、ウシ胎仔またはヒト血清)、IL-2、インスリン、IFN-γ、IL-4、IL-7、GM-CSF、IL-10、IL-2、IL-15、TGFベータ、およびTNF、または当業者に周知の細胞の増殖のための任意のその他の添加物を含む、増殖および生存能に必要なさらなる因子をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、T細胞培養用の培地は、外因性IL-2を含まない。細胞の増殖のための他の添加物としては、限定されるものではないが、界面活性剤、プラスマネート、およびN-アセチル-システインおよび2-メルカプトエタノール等の還元剤が挙げられる。培地は、追加のアミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、およびビタミンを有するRPMI 1640、A1M-V、DMEM、MEM、a-MEM、F-12、X-Vivo15、およびX-Vivo20、Optimizerを負含むことができ、血清を含まないか、または適切な量の血清(または血漿)もしくは定義されたホルモンのセット、および/またはT細胞(例えば、IL-7および/またはIL-15)の増殖に十分な量のサイトカインが補充される。例えばペニシリンおよびストレプトマイシンなどの抗生物質は、実験培養物にのみ含まれ、対象に注入される細胞の培養物には含まれない。標的細胞は、例えば、適切な温度(例えば、37℃)および雰囲気(例えば、空気+5%のCO2)などの増殖を支持するために必要な条件下で維持される。
様々な刺激時間に曝露されたT細胞は、異なる特徴を呈することができる。
本明細書に記載される方法は、T細胞の表面にCD3 TCR複合体および共刺激分子を刺激する薬剤に細胞を接触させて、T細胞に対する活性化シグナルを作製することをさらに含むことができる。例えば、カルシウムイオノフォアA23187、ホルボル12-ミリスチン酸13-酢酸塩(PMA)、またはフィトヘマグルチニン(PHA)などの有糸分裂性レクチンなどの化学物質を使用して、T細胞の活性化シグナルを作製することができる。
いくつかの実施形態では、T細胞集団はまた、例えば、抗-CD3抗体もしくはその抗原結合断片、または表面に固定化された抗-CD2抗体と接触することによって、またはカルシウムイオンフォアと組み合わせたタンパク質キナーゼC活性化因子(例えば、ブリオスタチン)と接触することによって、インビトロで刺激することができる。T細胞の表面上のアクセサリー分子の共刺激には、アクセサリー分子に結合するリガンドが使用される。例えば、T細胞の集団は、T細胞の増殖を刺激するのに適切な条件下で、抗-CD3抗体および抗-CD28抗体と接触することができる。抗-CD3抗体および抗-CD28抗体は、ビーズもしくはプレートまたは他の基材上に配置され得る。
いくつかの実施形態では、本開示の細胞は、組織または細胞と共培養することによって増殖することができる。細胞はまた、インビボで、例えば、対象に細胞を投与した後の対象の血液中で増殖され得る。
特に、細胞増殖培地およびその使用方法は、同種CAR-T細胞などのCAR-T細胞を含むT細胞の製造に特に有用であり得る。
a.細胞増殖の刺激剤
いくつかの実施形態では、第一および第二の刺激剤は、CD3 TCR複合体を刺激する薬剤、抗-CD3抗体またはその抗原結合断片、抗-CD2抗体またはその抗原結合断片、タンパク質キナーゼC活性化因子、または成長因子(例えば、T細胞成長因子)、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態では、第一および第二の刺激剤は、CD3 TCR複合体を刺激する薬剤、抗-CD3抗体またはその抗原結合断片、抗-CD2抗体またはその抗原結合断片、タンパク質キナーゼC活性化因子、または成長因子(例えば、T細胞成長因子)、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態では、免疫細胞(例えば、T細胞または操作された免疫細胞)の刺激剤は、T細胞の表面上のCD3 TCR複合体および共刺激分子を刺激して、T細胞に対する活性化シグナルを生成する薬剤である。例えば、カルシウムイオノフォアA23187、ホルボル12-ミリスチン酸13-酢酸塩(PMA)、またはフィトヘマグルチニン(PHA)などの有糸分裂性レクチンなどの化学物質を使用して、T細胞の活性化シグナルを作製することができる。
いくつかの実施形態では、免疫細胞(例えば、T細胞または操作された免疫細胞)の刺激剤は、抗-CD3抗体、またはその抗原結合断片、または表面上に固定された抗-CD2抗体、またはカルシウムイオンフォアと併せてプロテインキナーゼCアクチベーター(例えば、ブリオスタチン)である。T細胞の表面上のアクセサリー分子の共刺激には、アクセサリー分子に結合するリガンドが使用される。例えば、T細胞の集団は、T細胞の増殖を刺激するのに適切な条件下で、抗-CD3抗体および抗-CD28抗体と接触することができる。抗-CD3抗体および抗-CD28抗体は、ビーズもしくはプレートまたは他の基材上に配置され得る。
いくつかの実施形態では、細胞の刺激剤は成長因子である。いくつかの実施形態では、細胞の刺激剤はT細胞成長因子である。いくつかの実施形態では、T細胞成長因子はサイトカインである。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤は第一のサイトカインであり、第二の刺激剤は第二のサイトカインである。いくつかの実施形態では、サイトカインはインターロイキン(例えば、IL-2、IL-4、IL-7、IL-10、IL-12、またはIL-15)である。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤および第二の刺激剤は、IL-4、IL-7、IL-10、IL-12、およびIL-15からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤はIL-7であり、第二の刺激剤はIL-15である。
いくつかの実施形態では、細胞増殖培地は、IL-2を除外する(例えば、細胞増殖培地は、外因性IL-2を除外し、IL-2は、第一の刺激剤および/または第二の刺激剤として細胞増殖培地中に存在しない)。
いくつかの実施形態において、第一および第二の刺激剤の使用量は、濃度で記載される(例えば、IU/mLを使用して)。したがって、第二の刺激剤の濃度(例えば、IL-15のyIU/mL)に対する第一の刺激剤の濃度(例えば、IL-7のxIU/mL)との比を記述するために、「x:yの濃度比」を使用することができる。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約10000:1~約1:10000、約1000:1~約1:1000、約100:1~約1:100、または約10:1~約1:10の濃度比で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)は、第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)よりも大きい量で存在する。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約1000:1~約10:1、約900:1~約10:1、約800:1~約10:1、約700:1~約10:1、約600:1~約10:1、約500:1~約10:1、約400:1~約10:1、約300:1~約10:1、約250:1~約10:1、約200:1~約10:1、約150:1~約10:1、または約100:1~約4:1の濃度比で存在する。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約1000:1~約50:1、約900:1~約50:1、約800:1~約50:1、約700:1~約50:1、約600:1~約50:1、約500:1~約50:1、約400:1~約50:1、約300:1~約50:1、約250:1~約50:1、約200:1~約50:1、約150:1~約50:1、または約100:1~約50:1の濃度比で存在する。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約200:1~約10:1、約150:1~約10:1、約125:1~約10:1、または約100:1~約4:1の濃度比で存在する。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約100:1の濃度比で存在する。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約5:1、約6:1または約7.1の濃度比で存在する。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、6.25:1の濃度比で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)は、約100IU/mL~約20,000IU/mLの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約1IU/mL~約200IU/mLの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)は、約100IU/mL~約10,000IU/mLの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約1IU/mL~約100IU/mLの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)は、約100IU/mL~約1,000IU/mL、約300IU/mL~約5,000IU/mL、または約3,000IU/mLの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)は、約3,000IU/mL~約5,000IU/mLの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)は、約2500IU/mL~約7500IU/mLの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約25IU/mL~約75IU/mLの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)は、約4000IU/mL~約6000IU/mLの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約40IU/mL~約60IU/mLの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約25IU/mL~約100IU/mLまたは約50IU/mLの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)は、約5000IU/mLの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)は、約50IU/mLの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、免疫細胞(例えば、遺伝子改変T細胞などのT細胞)は、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)と、約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、または8日ごとに接触する。いくつかの実施形態では、免疫細胞(例えば、遺伝子改変T細胞などのT細胞)は、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)と、約1週間ごとに接触する。いくつかの実施形態では、免疫細胞(例えば、遺伝子改変T細胞などのT細胞)は、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、例えばIL-15などの第二のサイトカイン)と、約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日(例えば、約1週間)、約2週間、約3週間、または約4週間続く増殖プロセスの間、1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回または8回接触する。いくつかの実施形態では、免疫細胞(例えば、遺伝子改変T細胞などのT細胞)は、第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)と、約2週間接触する。
b.細胞代謝の細胞外調節因子
いくつかの実施形態では、細胞増殖培地は、本明細書に記載される第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)に加えて、細胞代謝の細胞外調節因子をさらに含む。
いくつかの実施形態では、細胞増殖培地は、本明細書に記載される第一の刺激剤(例えば、IL-7などの第一のサイトカイン)および第二の刺激剤(例えば、IL-15などの第二のサイトカイン)に加えて、細胞代謝の細胞外調節因子をさらに含む。
いくつかの実施形態では、細胞外調節因子は、細胞外カリウム(K+)である。いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約4mM~約50mM、約4mM~約40mM、約4mM~約30mM、約10mM~約40mM、約10mM~約30mM、約15mM~約40mM、約15mM~約35mM、約15mM~約30mM、または約20mM~約30mMの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約10mM~約30mM、または約20mM~約30mMの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約8mM、9mM、10mM、11mM、12mM、13mM、14mM、15mM、16mM、17mM、18mM、19mM、20mM、21mM、22mM、23mM、24mM、25mM、26mM、27mM、28mM、29mM、または30mMの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは約15mMよりも大きい濃度で存在する。いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは約20mM以上の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約20mM、21mM、22mM、23mM、24mM、25mM、26mM、27mM、28mM、29mM、または30mMの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約10mM以上の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約20mM以上の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約30mM以下の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、約25mMの濃度で存在する。
いくつかの実施形態では、細胞外カリウムは、KClとして提供される。
c.細胞増殖培地の追加の特徴および構成要素
本明細書に記載される細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)は、当技術分野で公知であり、例えば、米国特許第6,905,874号、米国特許第6,867,041号、米国特許第6,797,514号、およびPCT WO2012/079000に記載される、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、T細胞を活性化および増殖させる様々な方法に使用することができる。
本明細書に記載される細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)は、当技術分野で公知であり、例えば、米国特許第6,905,874号、米国特許第6,867,041号、米国特許第6,797,514号、およびPCT WO2012/079000に記載される、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、T細胞を活性化および増殖させる様々な方法に使用することができる。
いくつかの実施形態では、方法は、IL-2などの適切なサイトカインを有する培養培地に、ビーズまたは他の表面に一般的に付着した抗-CD3抗体および抗-CD28抗体などのさらなる刺激分子および共刺激性分子と、PBMCまたは単離されたT細胞を接触させることをさらに含む。このビーズに結合された抗-CD3抗体および抗-CD28抗体は、「サロゲート」抗原提示細胞(APC)としての役目を果たす。一つの例は、ヒトT細胞の生理学的活性化のためのCD3/CD28アクチベーター/刺激因子であるDynabeads(登録商標)システムである。他の実施形態では、T細胞は、米国特許第6,040,177号、米国特許第5,827,642号、およびWO2012129514に記載される方法、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、を使用して、T細胞は活性化および刺激されて、フィーダー細胞および適切な抗体およびさらにその他のサイトカイン(例えばIL-7およびIL-15の他に)と増殖することができる。いくつかの実施形態では、細胞増殖培地およびその使用方法は、T細胞増殖因子として外因性IL-2を除外する。
T細胞培養に適切な他の条件として、例えば、細胞増殖のために、増殖および生存能のために第一および第二の刺激剤を含むことができ、血清(ウシ胎仔またはヒト血清)、インスリン、IFN-γ、GM-CSF、TGFβ、およびTNF、または当業者に周知の細胞の増殖のための任意の添加物に追加の因子を含むことができる適切な培地(例えば、基礎培地またはRPMI培地1640またはX-vivo(商標)培地、(Lonza))が挙げられる。細胞の増殖のための他の添加物としては、限定されるものではないが、界面活性剤、プラスマネート、およびN-アセチル-システインおよび2-メルカプトエタノール等の還元剤が挙げられる。培地は、RPMI 1640、A1M-V、DMEM、MEM、a-MEM、F-12、X-Vivo(商標)10、X-Vivo(商標)15およびX-Vivo(商標)20、OpTmizer(商標)を含むことができ、付加アミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、および/またはビタミンを含んでもよく、血清を含まないか、または適切な量の血清(または血漿)および/または定義されたホルモンのセットが補充され得る。例えばペニシリンおよびストレプトマイシンなどの抗生物質は、実験培養物にのみ含まれ、対象に注入される細胞の培養物には含まれない。標的細胞は、例えば、適切な温度(例えば、37℃)および雰囲気(例えば、空気+5%のCO2)などの増殖を支持するために必要な条件下で維持される。様々な刺激時間に曝露されたT細胞は、異なる特徴を呈する場合がある。
いくつかの実施形態では、本開示の細胞は、組織または細胞と共培養することによって増殖することができる。細胞はまた、インビボで、例えば、対象に細胞を投与した後の対象の血液中で増殖され得る。
いくつかの実施形態では、細胞増殖培地は、血清を含有する。いくつかの実施形態では、細胞増殖培地は、血清を含まない。いくつかの実施形態では、細胞増殖培地は、異物を含まない。一部の実施形態では、細胞増殖培地は化学的に定義される。
d.細胞増殖
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)を使用してインビトロに増殖するための細胞(T細胞等の免疫細胞を含む)の培養、または本明細書に記載の任意の方法は、約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日(例えば、約1週間)、約2週間、約3週間、または約4週間、継続される。いくつかの実施形態において、期間は、約1週間~約3週間または約1週間~約2週間(例えば、約7~15日または約10~14日)である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)を使用してインビトロに増殖するための細胞(T細胞等の免疫細胞を含む)の培養、または本明細書に記載の任意の方法は、約1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日(例えば、約1週間)、約2週間、約3週間、または約4週間、継続される。いくつかの実施形態において、期間は、約1週間~約3週間または約1週間~約2週間(例えば、約7~15日または約10~14日)である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)または本明細書に記載の方法のいずれかは、約1週間~約3週間にわたって測定された場合に約10~約10000倍である細胞増殖をもたらす。いくつかの実施形態では、約100倍~約1000倍の細胞増殖が、約7~15日(例えば、約10~14日または約2週間)にわたって観察される。いくつかの実施形態では、少なくとも約100倍の細胞増殖が、約7~15日(例えば、約10~14日または約2週間)にわたって観察される。いくつかの実施形態では、少なくとも約200倍の細胞増殖が、約7~15日(例えば、約10~14日または約2週間)にわたって観察される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)または細胞増殖の方法のいずれかは、約8~16日間にわたって少なくとも約50×106~約100×106の細胞数になる。いくつかの実施形態では、細胞数は、約10~14日の期間にわたって少なくとも約100×106(例えば、約10~14日の期間にわたって少なくとも約100×106、約125×106、約150×106、または約100×106)である。
e.細胞表現型
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)またはその任意の使用方法は、操作された免疫細胞の産生のための望ましい表現型を生成する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)またはその任意の使用方法は、操作された免疫細胞の産生のための望ましい表現型を生成する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のT細胞増殖培地(例えば、IL-7である第一の刺激剤、IL-15である第二の刺激剤、および細胞外カリウムである細胞外調節因子を含む細胞増殖培地)またはその任意の使用方法は、TCMおよびTSCM細胞に富むT細胞(例えば、遺伝子改変されたT細胞)の集団を産生する。
いくつかの実施形態では、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富むT細胞(例えば、遺伝子改変T細胞)の集団は、少なくとも約60%、65%、70%、75%、または80%のTCMとTSCMとの結合細胞を含む。いくつかの実施形態では、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富むT細胞の集団は、少なくとも約70%のTCMとTSCMとの結合細胞を含む。いくつかの実施形態では、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富むT細胞(例えば、遺伝子改変T細胞)の集団は、少なくとも約75%のTCMとTSCMとの結合細胞を含む。
いくつかの実施形態では、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富むT細胞(例えば、遺伝子改変T細胞)の集団は、少なくとも約20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、または60%のTSCM細胞を含む。いくつかの実施形態では、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富むT細胞の集団は、少なくとも約30%、35%、40%、または45%のTSCM細胞細胞を含む。
4.操作された免疫細胞(CAR T細胞を含む)の製造
本明細書において、免疫細胞(CAR T細胞などの操作された免疫細胞を含む)の製造のために本明細書に記載される細胞増殖培地を使用する方法が提供される。
本明細書において、免疫細胞(CAR T細胞などの操作された免疫細胞を含む)の製造のために本明細書に記載される細胞増殖培地を使用する方法が提供される。
本開示によるポリヌクレオチド、ポリペプチド、ベクター、抗原結合ドメイン、免疫細胞、組成物などの作製には、様々な公知の技術を利用することができる。
本明細書に記載される免疫細胞のインビトロ操作または遺伝子改変の前に、細胞は対象から取得することができる。CARを発現する細胞は、同種プロセスまたは自己プロセスに由来し得る。
a.原材料
本明細書に記載される細胞増殖培地(例えば、IL-7+IL-15および増加した細胞外カリウムを含む)を使用して、様々な免疫細胞(例えば、遺伝子改変T細胞)のインビトロ増殖を含む、様々な細胞を培養することができる。例示的な細胞が本明細書に記載される。
本明細書に記載される細胞増殖培地(例えば、IL-7+IL-15および増加した細胞外カリウムを含む)を使用して、様々な免疫細胞(例えば、遺伝子改変T細胞)のインビトロ増殖を含む、様々な細胞を培養することができる。例示的な細胞が本明細書に記載される。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞を含む。T細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染部位からの組織、腹水、胸水、脾臓組織、および腫瘍を含む、多数の供給源から取得することができる。特定のいくつかの実施形態では、T細胞は、FICOLL(商標)分離などの当業者に公知の任意の数の技術を使用して、対象から採取された血液の量から取得することができる。
細胞は、アフェレーシスによって個体の循環血液から取得することができる。アフェレーシス産物は、典型的には、T細胞、単球、顆粒球、B細胞、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有する。特定のいくつかの実施形態では、アフェレーシスによって収集される細胞は、血漿画分を除去するために洗浄され、その後、後続の処理のために適切な緩衝剤または培地中に置かれ得る。
特定の実施形態では、T細胞は、赤血球を溶解し、単球を枯渇させることによって、例えば、PERCOLL(商標)勾配を通した遠心分離を使用して、PBMCから単離される。T細胞(例えば、CD28+、CD4+、CD45RA-、およびCD45RO+T細胞またはCD28+、CD4+、CDS+、CD45RA-、CD45RO+、およびCD62L+T細胞)の特定の亜集団は、当技術分野で公知のポジティブまたはネガティブ選択技術によってさらに単離され得る。例えば、ネガティブ選択によるT細胞集団の濃縮は、ネガティブ選択細胞に特有の表面マーカーに向けられた抗体の組み合わせを用いて達成することができる。本明細書で使用するための一つの方法は、ネガティブに選択された細胞に存在する細胞表面マーカーに向けられたモノクローナル抗体のカクテルを使用する、負磁気免疫付着(immunoadherence)またはフローサイトメトリーを介した細胞ソーティングおよび/または選択である。例えば、ネガティブ選択によってCD4+細胞について濃縮するために、モノクローナル抗体カクテルは、典型的には、CD14、CD20、CD11b、CD16、HLA-DR、およびCD8に対する抗体を含む。フローサイトメトリーおよび細胞ソーティングを使用して、本開示で使用するための対象となる細胞集団を単離することもできる。
PBMCは、本明細書に記載される方法を使用して、免疫細胞(CARまたはTCRなど)との遺伝子改変に直接使用することができる。特定のいくつかの実施形態では、PBMCを単離した後、Tリンパ球をさらに単離することができ、細胞傷害性およびヘルパーTリンパ球の両方を、遺伝子改変および/または増殖の前または後に、ナイーブ、メモリー、およびエフェクターT細胞亜群に分類することができる。
一部の実施形態では、CD8+細胞は、これらのタイプのCD8+細胞のそれぞれに関連する細胞表面抗原を特定することによって、ナイーブ、幹細胞メモリー、中央メモリー、およびエフェクター細胞へとさらにソートされる。いくつかの実施形態では、中央メモリーT細胞の表現型マーカーの発現は、CD27、CD45RA、CD45RO、CD62L、CCR7、CD28、CD3、およびCD127を含み、グランザイムBに対して陰性である。いくつかの実施形態では、幹細胞メモリーT細胞は、CD45RO-、CD62L+、CD8+T細胞である。いくつかの実施形態では、中央メモリーT細胞は、CD45RO+、CD62L+、CD8+T細胞である。いくつかの実施形態では、エフェクターT細胞は、CD62L、CCR7、CD28、およびCD127に対して陰性であり、グランザイムBおよびパーフォリンに対して陽性である。特定の実施形態では、CD4+T細胞は、さらに亜集団に分類される。例えば、CD4+Tヘルパー細胞は、細胞表面抗原を有する細胞集団を特定することによって、ナイーブ、中央メモリー、およびエフェクター細胞に分類することができる。
b.幹細胞由来免疫細胞
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、胚性幹(ES)細胞または人工多能性幹(iPS)細胞に由来し得る。適切なHSC、間葉系、iPS細胞、および他の種類の幹細胞は、不死細胞株を培養するか、または患者から直接単離することができる。幹細胞を単離、発現、および/または培養するための様々な方法が当技術分野で公知であり、本開示の実践に使用することができる。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、胚性幹(ES)細胞または人工多能性幹(iPS)細胞に由来し得る。適切なHSC、間葉系、iPS細胞、および他の種類の幹細胞は、不死細胞株を培養するか、または患者から直接単離することができる。幹細胞を単離、発現、および/または培養するための様々な方法が当技術分野で公知であり、本開示の実践に使用することができる。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、再プログラムされたT細胞に由来する人工多能性幹細胞(iPSC)である。いくつかの実施形態では、原料物質は、T細胞または非T細胞に由来する誘導多能性幹細胞(iPSC)であってもよい。原料物質は胚性幹細胞とすることができる。原料物質は、B細胞、または末梢血単核細胞単離物、造血前駆細胞、造血幹細胞、間葉幹細胞、脂肪幹細胞、または任意の他の体細胞タイプの任意の他の細胞であってもよい。
c.単離細胞の遺伝子改変
T細胞などの免疫細胞は、公知の方法を使用した単離後に遺伝子改変され得るか、または遺伝子改変される前に、インビトロで免疫細胞を活性化および増殖(または前駆細胞の場合に分化)させることができる。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、内因性TCRαおよび/またはCD52の発現を低減または除去するように遺伝子改変される。いくつかの実施形態では、細胞は、遺伝子編集技術(例えば、CRISPR/Cas9、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、TALEN、MegaTAL、メガヌクレアーゼ)を使用して遺伝子改変され、内因性タンパク質(例えば、TCRαおよび/またはCD52)の発現を低減または除去する。別の実施形態では、T細胞などの免疫細胞は、本明細書に記載されるキメラ抗原受容体(例えば、CARをコードする一つ以上のヌクレオチド配列を含むウイルスベクターで形質導入される)で遺伝子改変され、次いでインビトロで活性化および/または拡大される。
T細胞などの免疫細胞は、公知の方法を使用した単離後に遺伝子改変され得るか、または遺伝子改変される前に、インビトロで免疫細胞を活性化および増殖(または前駆細胞の場合に分化)させることができる。いくつかの実施形態では、単離された免疫細胞は、内因性TCRαおよび/またはCD52の発現を低減または除去するように遺伝子改変される。いくつかの実施形態では、細胞は、遺伝子編集技術(例えば、CRISPR/Cas9、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、TALEN、MegaTAL、メガヌクレアーゼ)を使用して遺伝子改変され、内因性タンパク質(例えば、TCRαおよび/またはCD52)の発現を低減または除去する。別の実施形態では、T細胞などの免疫細胞は、本明細書に記載されるキメラ抗原受容体(例えば、CARをコードする一つ以上のヌクレオチド配列を含むウイルスベクターで形質導入される)で遺伝子改変され、次いでインビトロで活性化および/または拡大される。
本開示の構築物および操作された免疫細胞を作製するための特定の方法は、PCT出願PCT/US15/14520に記載されており、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
PBMCは、NK細胞またはNKT細胞などの他の細胞傷害性リンパ球をさらに含み得ることが理解されよう。本明細書に開示されるキメラ受容体のコード配列を担持する発現ベクターは、ヒトドナーT細胞、NK細胞、またはNKT細胞の集団に導入され得る。発現ベクターを担持する形質導入に成功したT細胞は、フローサイトメトリーを使用してソートされてCD3陽性T細胞を単離し、次いでさらに増殖されて、抗-CD3抗体およびIL-2または本明細書の別に記載される当技術分野で既知の他の方法を使用した細胞活性化に加えて、これらのCAR発現T細胞の数を増加させることができる。標準的な手順は、ヒト対象における使用のための保管および/または調製のためのCARを発現するT細胞の凍結保存に使用される。一実施形態では、T細胞のインビトロ形質導入、培養、および/または増殖は、胎児仔ウシ血清および胎児ウシ血清などの非ヒト動物由来産物の非存在下で実施される。
ポリヌクレオチドのクローニングのために、ベクターを宿主細胞(単離された宿主細胞)に導入して、ベクター自体の複製を可能にし、それによってその中に含有されるポリヌクレオチドのコピーを増幅することができる。クローニングベクターは、配列構成要素を概して含むことができ、限定されるものではないが、複製の起源、プロモーター配列、転写開始配列、エンハンサー配列、および選択マーカーを含む。これらの要素は、当業者によって適宜選択され得る。例えば、複製の起源は、宿主細胞中のベクターの自律的複製を促進するために選択され得る。
特定のいくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に提供されるベクターを含有する単離宿主細胞を提供する。ベクターを含有する宿主細胞は、ベクター中に含有されるポリヌクレオチドの発現またはクローニングに有用であり得る。適切な宿主細胞には、限定されるものではないが、原核細胞、真菌細胞、酵母細胞、または哺乳類細胞、特にヒト細胞などのより高次の真核細胞が含まれ得る。
ベクターは、限定されるものではないが、DEAE-デキストラン媒介送達、リン酸カルシウム沈殿法、カチオン性脂質媒介送達、リポソーム媒介トランスフェクション、エレクトロポレーション、微粒子銃、受容体媒介遺伝子送達、ポリリジン、ヒストン、キトサン、およびペプチドによって媒介される送達を含む、当技術分野で公知の任意の適切な方法を使用して宿主細胞に導入され得る。対象となるベクターの発現のための細胞のトランスフェクションおよび形質転換のための標準的な方法は、当該技術分野で周知である。さらなる実施形態では、異なる発現ベクターの混合物は、免疫エフェクター細胞のドナー集団を遺伝子改変する際に使用することができ、各ベクターは、本明細書に開示される異なるCARをコードする。結果として生じる形質導入免疫エフェクター細胞は、操作された細胞の混合集団を形成し、操作された細胞の割合は、一つ以上の異なるCARを発現する。
一つの実施形態では、本開示は、CARまたはTCRを発現する遺伝子操作された細胞を保存する方法を提供する。これは、細胞が解凍時に生存し続けるように、免疫細胞を凍結保存することを伴う。CARを発現する免疫細胞の画分は、当該技術分野で公知の方法によって凍結保存され、悪性腫瘍に罹患した患者の将来の治療のためのそのような細胞の永久的な供給源を提供することができる。必要な場合、凍結保存された形質転換免疫細胞を解凍し、増殖させ、増殖させて、より多くのそのような細胞を得ることができる。
いくつかの実施形態では、細胞は、まずその培養培地から細胞を回収し、次いで治療有効量での投与(医薬的に許容可能な担体)に適した培地および容器システムで細胞を洗浄および濃縮することによって製剤化される。適切な注入媒体は、任意の等張性媒体製剤、典型的には生理食塩水、Normosol(商標)R(Abbott社)またはPlasma-Lyte(商標)A(Baxter社)であるが、水中の5%デキストロースまたはリンゲル乳酸も利用することができる。注入培地は、ヒト血清アルブミンで補充され得る。
d.同種CAR T(ALLOCAR T(商標))細胞
同種CAR T療法、またはAlloCARs(商標)を製造するためのプロセスは、健康なドナーから健康な、選択された、スクリーニングされた、および試験されたT細胞を採取することを含む。次に、T細胞は、血液学的腫瘍または固形腫瘍に発現される特定の細胞表面タンパク質を認識するCARを発現するように操作される。同種T細胞は、移植片対宿主病(GvHD)のリスクを減少させ、同種拒絶反応を予防するための遺伝子編集である。T細胞受容体遺伝子(例えば、TCRα、TCRβ)は、GvHDを避けるためにノックアウトされる。CD52遺伝子をノックアウトして、抗-CD52抗体治療に対してCAR T産物を抵抗性にすることができる。したがって抗-CD52抗体治療は、宿主免疫系を抑制し、CAR Tが生着したままで完全な治療的効果を達成できるように使用することができる。次いで、操作されたT細胞は精製工程を受け、最終的に患者に送達するためにバイアル中で凍結保存される。
同種CAR T療法、またはAlloCARs(商標)を製造するためのプロセスは、健康なドナーから健康な、選択された、スクリーニングされた、および試験されたT細胞を採取することを含む。次に、T細胞は、血液学的腫瘍または固形腫瘍に発現される特定の細胞表面タンパク質を認識するCARを発現するように操作される。同種T細胞は、移植片対宿主病(GvHD)のリスクを減少させ、同種拒絶反応を予防するための遺伝子編集である。T細胞受容体遺伝子(例えば、TCRα、TCRβ)は、GvHDを避けるためにノックアウトされる。CD52遺伝子をノックアウトして、抗-CD52抗体治療に対してCAR T産物を抵抗性にすることができる。したがって抗-CD52抗体治療は、宿主免疫系を抑制し、CAR Tが生着したままで完全な治療的効果を達成できるように使用することができる。次いで、操作されたT細胞は精製工程を受け、最終的に患者に送達するためにバイアル中で凍結保存される。
e.自家CAR T(AUTOCAR T(商標))細胞
自家キメラ抗原受容体(CAR)T細胞療法は、患者自身の細胞(例えば、T細胞を含む白血球)を収集し、T細胞を遺伝子操作して、一つ以上の特定の癌細胞の細胞表面に発現された標的を認識し、癌細胞を殺すCARを発現することを含む。次いで、操作された細胞を凍結保存し、その後患者に投与する。
自家キメラ抗原受容体(CAR)T細胞療法は、患者自身の細胞(例えば、T細胞を含む白血球)を収集し、T細胞を遺伝子操作して、一つ以上の特定の癌細胞の細胞表面に発現された標的を認識し、癌細胞を殺すCARを発現することを含む。次いで、操作された細胞を凍結保存し、その後患者に投与する。
5.医薬組成物および治療
いくつかの実施形態では、細胞は、まずその培養培地から細胞を回収し、次いで治療有効量での投与(医薬的に許容可能な担体)に適した培地および容器システムで細胞を洗浄および濃縮することによって製剤化される。適切な注入媒体は、任意の等張性媒体製剤、典型的には生理食塩水、Normosol(商標)R(Abbott社)またはPlasma-Lyte(商標)A(Baxter社)であるが、水中の5%デキストロースまたはリンゲル乳酸も利用することができる。注入培地は、ヒト血清アルブミンで補充され得る。
いくつかの実施形態では、細胞は、まずその培養培地から細胞を回収し、次いで治療有効量での投与(医薬的に許容可能な担体)に適した培地および容器システムで細胞を洗浄および濃縮することによって製剤化される。適切な注入媒体は、任意の等張性媒体製剤、典型的には生理食塩水、Normosol(商標)R(Abbott社)またはPlasma-Lyte(商標)A(Baxter社)であるが、水中の5%デキストロースまたはリンゲル乳酸も利用することができる。注入培地は、ヒト血清アルブミンで補充され得る。
実施形態では、組成物中の細胞の所望の治療量は、概して、少なくとも2個の細胞(例えば、少なくとも1個のCD8+中央または幹細胞メモリーT細胞、および少なくとも1個のCD4+ヘルパーT細胞サブセット、または二つ以上のCD8+中央または幹細胞メモリーT細胞、または二つ以上のCD4+ヘルパーT細胞サブセット)であるか、またはより一般的には、102個超の細胞、106個以下、107、108または109個以下の細胞であり、1010個超の細胞であってもよい。細胞数は、組成物が意図される望ましい使用、およびその中に含まれる細胞のタイプに依存する。所望の細胞の密度は、典型的には、106細胞/ml超であり、概して、107細胞/ml超、概して、108細胞/ml超である。臨床的に意義のある数の免疫細胞を、105、106、107、108、109、1010、1011、または1012細胞に累積的に等しいか、またはそれを超える複数の注入に分配することができる。本開示のいくつかの態様では、特に、注入されたすべての細胞は、特定の標的抗原に再指示されるため、約105/キログラムまたは約106/キログラム(患者あたり106~1011)の範囲のより少ない数の細胞を投与することができる。CAR治療は、これらの範囲内の用量で複数回投与することができる。細胞は、療法を受けている患者に対し、自己、同種、または異種であり得る。
本開示のCAR発現細胞集団は、単独で、または希釈剤と組み合わせて、および/またはIL-2もしくは他のサイトカインもしくは細胞集団などの他の構成要素と組み合わせて医薬組成物として投与することができる。本開示の医薬組成物は、本明細書に記載のT細胞などのCARまたはTCR発現細胞集団を、一つ以上の薬学的または生理学的に許容可能な担体、希釈剤、または賦形剤と組み合わせて含むことができる。こうした組成物は、中性緩衝生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水などの緩衝剤、グルコース、マンノース、スクロースまたはデキストランなどの炭水化物、マンニトール、タンパク質、ポリペプチドまたはグリシンなどのアミノ酸、抗酸化剤、EDTAまたはグルタチオンなどのキレート剤、アジュバント(例えば水酸化アルミニウム)、および保存剤を含み得る。本開示の組成物は、静脈内投与のために製剤化されることが好ましい。
医薬組成物(溶液、懸濁液など)は、以下のうちの一つ以上を含み得る:注射用水などの滅菌希釈剤、生理食塩水、好ましくは、生理食塩水、リンゲル液、等張性塩化ナトリウム、溶媒または懸濁媒として役立ち得る合成モノグリセリドまたはジグリセリドなどの固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の溶媒、ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌剤と、アスコルビン酸または亜硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤と、酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩などの緩衝剤、塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの張性の調整のための薬剤。非経口調製物は、アンプル、使い捨てシリンジ、またはガラスもしくはプラスチックで作製された複数回用量バイアルに封入され得る。注射用医薬組成物は、滅菌であることが好ましい。
6.治療方法
本開示は、患者における疾患(例えば、癌)を治療または予防するための方法を含み、有効量の少なくとも一つのCAR、または本明細書に開示されるCARを含む免疫細胞を、それを必要とする患者に投与することを含む。
本開示は、患者における疾患(例えば、癌)を治療または予防するための方法を含み、有効量の少なくとも一つのCAR、または本明細書に開示されるCARを含む免疫細胞を、それを必要とする患者に投与することを含む。
癌を含む疾患または障害を治療するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、本開示は、対象におけるT細胞介在性免疫反応の生成に関し、本出願の操作された免疫細胞の有効量を対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、T細胞介在性免疫反応は、標的細胞に対して向けられる。いくつかの実施形態では、操作された免疫細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)を含む。いくつかの実施形態では、標的細胞は腫瘍細胞である。いくつかの態様では、本開示は、悪性腫瘍を治療または予防するための方法を含み、前述の方法は、それを必要とする対象に、本明細書に記載の少なくとも一つの単離された抗原結合ドメインの有効量を投与することを含む。いくつかの態様では、本開示は、悪性腫瘍を治療または予防するための方法を含み、前述の方法は、それを必要とする対象に、少なくとも一つの免疫細胞の有効量を投与することを含み、免疫細胞は、少なくとも一つのキメラ抗原受容体、T細胞受容体、および/または本明細書に記載の単離された抗原結合ドメインを含む。本開示の免疫細胞を含有するCARは、バイオマーカーの異常発現に関与する悪性腫瘍を治療するために使用することができる。いくつかの実施形態では、本開示の免疫細胞を含有するCARは、小細胞肺癌、黒色腫、低悪性度神経膠腫、膠芽腫、甲状腺髄様癌、カルチノイド、膵臓における分散神経内分泌腫瘍、膀胱および前立腺、精巣癌、ならびに神経内分泌の特徴を有する肺腺がんを治療するために使用され得る。例示的な実施形態では、例えば、本開示のCAR-T細胞などの免疫細胞を含有するCARは、小細胞肺癌を治療するために使用される。
また、対象における腫瘍のサイズを縮小する方法であって、本開示の操作された細胞を対象に投与することを含み、細胞が抗原結合ドメインを含み、腫瘍上の抗原に結合するキメラ抗原受容体を含む。
いくつかの実施形態では、対象は、固形腫瘍、またはリンパ腫または白血病などの血液悪性腫瘍を有する。いくつかの実施形態では、操作された細胞は腫瘍床に送達される。いくつかの実施形態では、癌は、対象の骨髄中に存在する。いくつかの実施形態では、操作された細胞は、自己免疫細胞、例えば、自己T細胞である。いくつかの実施形態では、操作された細胞は、同種免疫細胞、例えば、同種T細胞である。いくつかの実施形態では、操作された細胞は、異種免疫細胞、例えば、異種T細胞である。いくつかの実施形態では、本出願の操作された細胞は、インビボでトランスフェクトまたは形質導入される。他の実施形態では、本出願の操作された細胞は、エクスビボでトランスフェクトまたは形質導入される。本明細書で使用される場合、用語「インビトロ細胞」は、エクスビボで培養される任意の細胞を指す。
「治療有効量」、「有効用量」、「有効量」または治療剤の「治療有効用量」の治療薬、例えば、操作されたCART細胞は、単独で、または別の治療剤と組み合わせて使用された場合、疾患の発症に対して対象を保護する、または疾患の症状の重症度の減少によって示されるまたは疾患退縮を促進する、疾患無症状期間の頻度および期間を増加させる、または疾患による障害もしくは障害を予防する任意の量である。疾患退縮を促進する治療剤の能力は、例えば、臨床試験中のヒト対象において、ヒトにおける有効性を予測する動物モデルシステムにおいて、またはインビトロアッセイにおける薬剤の活性をアッセイすることによって、当業者に公知の様々な方法を用いて評価することができる。
用語「患者」および「対象」は互換的に使用され、ヒトおよび非ヒト動物の対象、ならびに正式に診断された障害を有するもの、正式に認識された障害を有していないもの、医学的な注意を引くもの、障害を発症するリスクを有するものなどを含む。
用語「治療する」および「治療」は、治療的治療、予防的治療、および対象が障害または他のリスク因子を発症するリスクを減少させる用途を含む。治療は、障害の完全な治癒を必要とせず、症状または根底にあるリスク因子を減少させる実施形態を包含する。用語「予防する」は、事象の可能性の100%除去を必要としない。むしろ、化合物または方法の存在下で事象の発生の可能性が低減されたことを示す。
組成物中の細胞の所望の治療量は、概して、少なくとも2個の細胞(例えば、少なくとも1個のCD8+中央メモリーT細胞および少なくとも1個のCD4+ヘルパーT細胞サブセット)であるか、またはより典型的には102細胞超、最大106個、最大108細胞または109細胞を含み、1010細胞以上とすることができる。細胞数は、組成物が意図される望ましい使用、およびその中に含まれる細胞のタイプに依存する。所望の細胞の密度は、典型的には、106細胞/ml超であり、概して、107細胞/ml超、概して、108細胞/ml超である。臨床的に意義のある数の免疫細胞を、105、106、107、108、109、1010、1011、または1012細胞に累積的に等しいか、またはそれを超える複数の注入に分配することができる。本開示のいくつかの態様では、特に、注入されたすべての細胞は特定の標的抗原に再指示されるため、106/キログラム(患者あたり106~1011)の範囲のより少ない細胞数を投与することができる。CAR治療は、これらの範囲内の用量で複数回投与することができる。細胞は、療法を受けている患者に対し、自己、同種、または異種であり得る。
いくつかの実施形態では、CAR T細胞の治療有効量は約1X105細胞/kg、約2X105細胞/kg、約3X105細胞/kg、約4X105細胞/kg、約5X105細胞/kg、約6X105細胞/kg、約7X105細胞/kg、約8X105細胞/kg、約9X105細胞/kg、2X106細胞/kg、約3X106細胞/kg、約4X106細胞/kg、約5X106細胞/kg、約6X106細胞/kg、約7X106細胞/kg、約8X106細胞/kg、約9X106細胞/kg、約1X107細胞/kg、約2X107細胞/kg、約3X107細胞/kg、約4X107細胞/kg、約5X107細胞/kg、約6X107細胞/kg、約7X107細胞/kg、約8X107細胞/kg、または約9X107細胞/kgである。
いくつかの実施形態では、CAR+/CAR-T+/TCR+細胞の標的用量は、1×106~2×108細胞/kg、例えば、2×106細胞/kgの範囲である。この範囲を超える用量および下回る用量は、特定の対象に適切であり得、必要に応じて、適切な用量レベルを医療従事者によって決定することができる。さらに、本開示に従って細胞の複数回用量を提供することができる。
いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の少なくとも一つの抗原結合ドメインと、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む医薬組成物を含む。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、追加の活性薬剤をさらに含む。
本開示のCAR発現細胞集団は、単独で、または希釈剤と組み合わせて、および/またはIL-2もしくは他のサイトカインもしくは細胞集団などの他の構成要素と組み合わせて医薬組成物として投与することができる。本開示の医薬組成物は、本明細書に記載のT細胞などのCARまたはTCR発現細胞集団を、一つ以上の薬学的または生理学的に許容可能な担体、希釈剤、または賦形剤と組み合わせて含むことができる。こうした組成物は、中性緩衝生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水などの緩衝剤、グルコース、マンノース、スクロースまたはデキストランなどの炭水化物、マンニトール、タンパク質、ポリペプチドまたはグリシンなどのアミノ酸、抗酸化剤、EDTAまたはグルタチオンなどのキレート剤、アジュバント(例えば水酸化アルミニウム)、および保存剤を含み得る。本開示の組成物は、静脈内投与のために製剤化されることが好ましい。
医薬組成物(溶液、懸濁液など)は、以下のうちの一つ以上を含み得る:注射用水などの滅菌希釈剤、生理食塩水、好ましくは、生理食塩水、リンゲル液、等張性塩化ナトリウム、溶媒または懸濁媒として役立ち得る合成モノグリセリドまたはジグリセリドなどの固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の溶媒、ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌剤と、アスコルビン酸または亜硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤と、酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩などの緩衝剤、塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの張性の調整のための薬剤。非経口調製物は、アンプル、使い捨てシリンジ、またはガラスもしくはプラスチックで作製された複数回用量バイアルに封入され得る。注射用医薬組成物は、滅菌であることが好ましい。
いくつかの実施形態は、患者に投与すると、その細胞表面で本明細書に記載される抗原特異的CARのいずれか一つを発現する操作された免疫細胞は、患者の内因性抗原発現細胞を減少させ、死滅させ、または溶解することができる。一実施形態では、本明細書に記載の抗原特異的CARのいずれか一つを発現する操作された免疫細胞によって抗原を発現する細胞株の抗原発現内因性細胞または細胞の減少または溶解の割合は、少なくとも約10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または95%超である。一つの実施形態では、抗原特異的CARを発現する操作された免疫細胞による抗原を発現する細胞株の抗原発現内因性細胞または細胞の還元または溶解の割合は約5%~約95%であり、約10%~約95%であり、約10%~約90%であり、約10%~約80%であり、約10%~約70%であり、約10%~約60%であり、約10%~約50%であり、約10%~約40%であり、約20%~約90%であり、約20%~約80%であり、約20%~約70%であり、約20%~約60%であり、約20%~約50%であり、約25%~約75%であり、または約25%~約60%である。一実施形態では、内因性抗原発現細胞は、内因性抗原発現骨髄細胞である。
一実施形態は、本開示の抗原特異的CARをその細胞表面膜で発現する操作された免疫細胞による標的細胞、例えば抗原を発現する細胞株の減少または溶解の割合を、本明細書に開示されるアッセイを使用して測定することができる。
方法は、一つ以上の化学療法剤を投与することをさらに含むことができる。特定のいくつかの実施形態では、化学療法剤は、リンパ球枯渇(前処理)化学療法である。例えばシクロホスファミドの特定の有益な用量(200mg/m2/日~2000mg/m2/日、約100mg/m2/日~約2000mg/m2/日、例えば、約100mg/m2/日、約200mg/m2/日、約300mg/m2/日、約400mg/m2/日、約500mg/m2/日、約600mg/m2/日、約700mg/m2/日、約800mg/m2/日、約900mg/m2/日、約1000mg/m2/日、約1500mg/m2/日または約2000mg/m2/日)および特定用量のフルダラビン(20mg/m2/日~900mg/m2/日、約10mg/m2/日~約900mg/m2/日;例えば、約10mg/m2/日、約20mg/m2/日、約30mg/m2/日、約40mg/m2/日、約40mg/m2/日、約50mg/m2/日、約60mg/m2/日、約70mg/m2/日、約80mg/m2/日、約90mg/m2/日、約100mg/m2/日、約500mg/m2/日または約900mg/m2/日)を患者に投与することを含むT細胞療法を必要とする患者を条件づける方法である。好ましい用量レジメンは、患者に治療有効量の操作されたT細胞を患者に投与する前に、約300mg/m2/日のシクロホスファミドと約30mg/m2/日のフルダラビンを3日間投与することを含む、患者の治療を含む。
いくつかの実施形態では、リンパ球枯渇は、CD52抗体の投与をさらに含む。いくつかの実施形態では、CD52抗体は、約13mg/日の静脈投与用量で投与される。
他の実施形態では、抗原結合ドメイン、形質導入(または他の方法で操作された)細胞、および化学療法剤は、それぞれ、対象の疾患または病態を治療するために有効な量で投与される。
特定のいくつかの実施形態では、本明細書に開示されるCAR発現免疫エフェクター細胞を含む組成物は、任意の順序で投与され得る任意の数の化学療法剤と併せて投与することができる。化学療法剤の例としては、チオテパおよびシクロホスファミド(CYTOXAN(商標))などのアルキル化剤;アルキルスルホン酸塩、例えばブスルファン、インプロスルファンおよびピポスルファン;アジリジン、例えばベンゾドパ、カルボコン、メテウレドパ、およびウレドパ;エチルエニミンおよびメチルアメラミンであって、アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスファミド、トリエチレンチオホスファミドおよびトリメチロールオメラミンの再開を含み;窒素マスタード、例えばクロラムブシル、クロルナファジン、コロホスファミド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロルエタミン、メクロレタミンオキシド塩酸塩、メルファラン、ノベンビシン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド、ウラシルマスタード、カルムスチン、クロロゾトシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、ラニムスチン等のニトロソウレア;抗生物質、例えば、アラシノミシン、アクチノマイシン、アントラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン、サクチノマイシン、カリチアマイシン、カラビシン、カルミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6-ジアゾ-5-オキソ-L-ノルロイシン、ドキソルビシン、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシン、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン、ピューロマイシン、クエラマイシン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、チュベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシン;抗代謝産物、例えばメトトレキサートおよび5-フルオロウラシル(5-FU);葉酸類似体、例えばデノプテリン、メトトレキサート、プテロプテリン、トリメトレキセート;例えばフルダラビンなどのプリン類似体、6-メルカプトプリン、チアミプリン,チオグアニン;ピリミジン類似体、例えばアンシタビン、アザシチジン、6-アザウリジン、カルモフル、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロキシウリジン、5-FU;アンドロゲン、例えばカルステロン、ドロモスタノロンプロピオン酸塩、エピチオスタンオール、メピチオスタン、テストステロン;抗副腎、例えば、アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン;葉酸補充剤、例えば、フロリン酸、アセグラトン;アルドホスファミドグリコシド;アミノレブリン酸、アムサクリン;ベストラブシル;ビサントレン;エダトラキセート、デフファミン;デメコルシン;ジアジコン;エルホルミチン;酢酸エリプチニウム、エトグルシド;硝酸ガリウム、ヒドロキシ尿素;レンチナン;ロニダミン;ミトグアゾン、ミトキサントロン;モピダモール;ニトラクリン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ポドフィリン酸、2-エチルヒドラジド;プロカルバジン;PSK(登録商標)、ラゾキサン;シゾフィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸、トリアジコン;2,2’,2’-トリクロロトリエチルアミン;ウレタン;ビンデシン;ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミタルアクトール;ピポブロマン;ガシトシン;アラビノシド(Ara-C)、シクロホスファミド;チオテパ;タキソイド、例えば、パクリタキセル(TAXOL(商標)、Bristol-Myers Squibb)およびドセタキセル(TAXOTERE(登録商標)、Rhone-Poulenc Rorer);クロラムブシル;ゲムシタビン;6-チオグアニン;プラチナ類似体、例えば、メルカプトプリン、メトトレキサート シスプラチンおよびカルボプラチンな;ビンブラスチン;プラチナ;エトポシド(VP-16)、イホスファミド;マイトマイシンC;ミトキサントロン;ビンクリスチン;ビノレルビン;ナベルビン;ノバントロン;テニポシド;ダウノマイシン;アミノプテリン;ゼローダ;イバンドロネート;CPT-11;トポイソメラーゼ阻害剤RF S2000;ジフルオロメチルオミチン(DMFO);タルグレチン(商標)(ベキサロテン)などのレチノイン酸誘導体、パンレチン(商標)、(アリトレチノイン);ONTAK(商標)(デニロイキンジフチトックス);エスペラマイシン、カペシタビン;ならびに前述のいずれかの薬学的に許容可能な塩、酸または誘導体が挙げられる。この定義には、例えば、タモキシフェン、ラロキシフェン、アロマターゼ阻害4(5)-イミダゾール、4-ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケオキシフェン、LY117018、オナプリストン、およびトレミフェン(フェアストン)などの抗エストロゲン;ならびにフルタミド、ニルタミド、ビカルタミド、ロイプロリドおよびゴセレリンなどの抗アンドロゲンなどの腫瘍に対するホルモン作用を調節または阻害する抗ホルモン剤;ならびに前述のいずれかの薬学的に許容可能な塩、酸または誘導体も含まれる。化学療法剤の組み合わせはまた、適切な場合に投与され、CHOP、すなわちシクロホスファミド(シトキサン(登録商標))、ドキソルビシン(ヒドロキシドキソルビシン)、ビンクリスチン(オンコビン(登録商標))、およびプレドニゾンを含むが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、化学療法剤は、操作された細胞、ポリペプチド、または核酸の投与後、同時に、または1週間以内に投与される。他の実施形態では、化学療法剤は、操作された細胞、ポリペプチド、または核酸の投与後、1~4週間、または1週間~1か月、1週間~2か月、1週間~3か月、1週間~6か月、1週間~9か月、または1週間~12か月で投与される。他の実施形態では、化学療法剤は、細胞、ポリペプチド、または核酸を投与する少なくとも1か月前に投与される。いくつかの実施形態では、方法は、二つ以上の化学療法剤を投与することをさらに含む。
様々な追加の治療薬を、本明細書に記載される組成物と併せて使用することができる。例えば、潜在的に有用な追加の治療薬としては、ニボルマブ(オプジーボ(登録商標))、ペムブロリズマブ(キイトルーダ(登録商標))、ペムブロリズマブ、ピジリズマブ、およびアテゾリズマブなどのPD-1阻害剤が挙げられる。
本開示と組み合わせた使用に適した追加の治療薬には、限定されるものではないが、イブルチニブ(イムブルビカ(登録商標))、オファツムマブ(アーゼラ(登録商標)、リツキシマブ(リツキサン(登録商標))、ベバシズマブ(アバスチン(登録商標))、トラスツズマブ(ハーセプチン(登録商標))、トラスツズマブエムタンシン(カドサイラ(登録商標)、イマチニブ(グリベック(登録商標))、セツキシマブ(アービタックス(登録商標)、パニツムマブ)(ベクティビックス(登録商標))、カツマキソマブ、イブリツモマブ、オファツムマブ、トシツモマブ,ブレンツキシマブ、アレムツズマブ、ゲムツズマブ、エルロチニブ、ゲフィチニブ、バンデタニブ、アファチニブ、ラパチニブ、ネラチニブ、アキシチニブ、マシチニブ、パゾパニブ、スニチニブ、ソラフェニブ、トセラニブ,レスタウルチニブ、アキシチニブ、セジラニブ、レンバチニブ、ニンテダニブ、パゾパニブ、レゴラフェニブ、セマキサニブ、ソラフェニブ、スニチニブ、チボザニブ、トセラニブ,バンデタニブ、エントレクチニブ、カボザンチニブ、イマチニブ、ダサチニブ、ニロチニブ、ポナチニブ、ラドチニブ、ボスチニブ、レスタウルチニブ、ルキソリチニブ、パクリチニブ、コビメチニブ、セルメチニブ、トラメチニブ、ビニメチニブ、アレクチニブ、セリチニブ、クリゾチニブ、アフリベルセプト、アジポチド、デニロイキンジフチトックス、エベロリムスおよびテムシロリムスなどのmTOR阻害剤、ソニデギブおよびビスモデギブなどのヘッジホッグ阻害剤、CDK阻害剤(パルボシクリブ)などのCDK阻害剤が挙げられる。
いくつかの実施形態では、CAR含有免疫細胞を含む組成物は、サイトカイン放出症候群(CRS)または神経毒性を予防するための治療レジメンで投与することができる。サイトカイン放出症候群(CRS)または神経毒性を予防するための治療レジメンには、レンジルマブ、トシリズマブ、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、アナキンラ、iNOS阻害剤(例えば、L-NILまたは1400W)が含まれ得る。追加の実施形態では、CAR含有免疫細胞を含む組成物は、抗炎症剤で投与することができる。抗炎症剤または薬剤には、以下に限定されないが、ステロイドおよびグルココルチコイド(ベタメタゾン、ブデソニド、デキサメタゾン、酢酸ヒドロコルチゾン、ヒドロコルチゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、プレドニゾン、トリアムシノロン)、アスピリン、イブプロフェン、ナプロキセン、メトトレキサート、スルファサラジン、レフルノミド、抗TNF薬、シクロホスファミドおよびミコフェノール酸を含む非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDS)が挙げられる。例示的なNSAIDとしては、イブプロフェン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、Cox-2阻害剤、およびシアル酸が挙げられる。例示的な鎮痛剤としては、アセトアミノフェン、オキシコドン、プロポルキシフェン塩酸塩のトラマドールが挙げられる。例示的なグルココルチコイドとしては、コルチゾン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、またはプレドニゾンが挙げられる。例示的な生物学的応答調節剤としては、細胞表面マーカー(例えば、CD4、CD5など)、サイトカイン阻害剤、例えばTNF拮抗薬(例えば、エタネルセプト(ENBREL(登録商標))、アドミン(HUMIRA(登録商標))、およびインフリキシマブ(REMICADE(登録商標)))、ケモカイン阻害剤、および接着分子阻害剤が挙げられる。生物学的応答調節剤は、モノクローナル抗体ならびに分子の組み換え型を含む。例示的なDMARDには、アザチオプリン、シクロホスファミド、シクロスポリン、メトトレキサート、ペニシラミン、レフルノミド、スルファサラジン、ヒドロキシクロロキン、金(経口(オーラノフィン)および筋肉内)およびミノサイクリンが挙げられる。
特定のいくつかの実施形態では、本明細書に記載の組成物は、サイトカインと併せて投与される。サイトカインの例としては、リンホカイン、モノカイン、および従来のポリペプチドホルモンが挙げられる。サイトカインには、ヒト成長ホルモンなどの成長ホルモンが含まれ、N-メチオニルヒト成長ホルモン、およびウシ成長ホルモン;副甲状腺ホルモン;チロキシン;インスリン;プロインスリン;レラクシン;プロレラキシン;卵胞刺激ホルモン(FSH)などの糖タンパク質ホルモン、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、および黄体形成ホルモン(LH);肝増殖因子(HGF);線維芽細胞増殖因子(FGF);プロラクチン;胎盤ラクトゲン;ミューラー阻害物質、マウスゴナドトロピン関連ペプチド;インヒビン;アクチビン;血管内皮成長因子;インテグリン;トロンボポエチン(TPO);NGF-ベータなどの神経成長因子(NGF);血小板成長因子;TGF-アルファおよびTGF-ベータなどの形質転換成長因子(TGF);インスリン様成長因子-Iおよび-II;エリスロポエチン(EPO);骨誘導因子;インターフェロン-アルファ、ベータ、および-ガンマ;マクロファージ-CSF(M-CSF)などのコロニー刺激因子(CSF);顆粒球-マクロファージ-CSF(GM-CSF);および顆粒球-CSF(G-CSF);インターロイキン(IL)、例えばIL-1、IL-1アルファ、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12、IL-15、IL-21;TNF-アルファまたはTNF-ベータなどの腫瘍壊死因子;ならびにLIFおよびキットリガンド(KL)を含む他のポリペプチド因子を含む。本明細書で使用される場合、サイトカインという用語は、天然源または組換え細胞培養由来のタンパク質、ならびに天然配列サイトカインの生物学的に活性な等価物を含む。
7.ソートおよび枯渇の方法
いくつかの実施形態では、免疫細胞集団のインビトロでのソーティング方法が提供され、免疫細胞集団のサブセットは、モノクローナル抗体に特異的なエピトープ(例えば、例示的なミモトープ配列)を含む抗原特異的CARを発現する操作された免疫細胞を含む。方法は、免疫細胞集団をエピトープに特異的なモノクローナル抗体と接触させることと、モノクローナル抗体に結合する免疫細胞を選択して、抗原特異的CARを発現する操作された免疫細胞に富む細胞集団を得ることとを含む。
いくつかの実施形態では、免疫細胞集団のインビトロでのソーティング方法が提供され、免疫細胞集団のサブセットは、モノクローナル抗体に特異的なエピトープ(例えば、例示的なミモトープ配列)を含む抗原特異的CARを発現する操作された免疫細胞を含む。方法は、免疫細胞集団をエピトープに特異的なモノクローナル抗体と接触させることと、モノクローナル抗体に結合する免疫細胞を選択して、抗原特異的CARを発現する操作された免疫細胞に富む細胞集団を得ることとを含む。
いくつかの実施形態では、前述のエピトープに特異的な前述のモノクローナル抗体は、フルオロフォアに任意でコンジュゲートされる。この実施形態では、モノクローナル抗体に結合する細胞を選択する工程は、蛍光活性化細胞ソーティング(FACS)によって行うことができる。
いくつかの実施形態では、前述のエピトープに特異的な前述のモノクローナル抗体は、磁性粒子に任意でコンジュゲートされる。この実施形態では、モノクローナル抗体に結合する細胞を選択する工程は、磁気活性化細胞ソーティング(MACS)によって行うことができる。
いくつかの実施形態では、CARを発現する免疫細胞をソーティングする方法で使用されるmAbは、アレムツズマブ、イブリツモマブチウキセタン、ムロモナブ-CD3、トシツモマブ,アブシキシマブ、バシリキシマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、セツキシマブ、インフリキシマブ、リツキシマブ、ベバシズマブ、セルトリズマブペゴル、ダクリズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、ゲムツズマブ、ナタリズマブ、オマリズマブ、パリビズマブ、ラニビズマブ、トシリズマブ、トラスツズマブ、ベドリズマブ、アドミタミン、ベリムマブ、カナキヌマブ、デノスマブ、ゴリムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、QBEND-10および/またはウステキヌマブから選択される。いくつかの実施形態では、前述のmAbはリツキシマブである。別の実施形態では、前述のmAbはQBEND-10である。別の実施形態では、mAbはTCRまたはTCRに結合する。
いくつかの実施形態では、上述のCAR発現免疫細胞をインビトロでソーティングする方法を使用する場合に取得される、CAR発現免疫細胞集団は、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%のCAR発現免疫細胞を含む。いくつかの実施形態では、CAR発現免疫細胞のインビトロソーティング方法を使用する場合に取得されたCAR発現免疫細胞の集団は、少なくとも85%のCAR発現免疫細胞を含む。
いくつかの実施形態では、上述のCAR発現免疫細胞のインビトロ選別方法を使用した場合に得られたCAR発現免疫細胞の集団は、初期(非ソーティング)細胞集団と比較して、インビトロでの細胞傷害活性の増加を示す。いくつかの実施形態では、前述の細胞傷害活性は、インビトロで10%、20%、30%、または50%増加する。いくつかの実施形態では、免疫細胞はT細胞である。
いくつかの実施形態では、mAbは、支持体または表面上に以前に結合されている。固体支持体の非限定的な例としては、ビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、プラスチック接合プレート、ガラス接合プレート、セラミック接合プレート、カラム、または細胞培養バッグを挙げることができる。
レシピエントに投与されるCAR発現免疫細胞は、供給源集団からインビトロで濃縮され得る。供給源集団の拡大の方法には、密度遠心分離、免疫磁気ビーズ精製、親和性クロマトグラフィー、および蛍光活性化細胞ソーティングの組み合わせを使用して、CD34抗原などの抗原を発現する細胞を選択することが含まれ得る。
フローサイトメトリーを使用して、細胞集団内の特定の細胞型を定量化することができる。概して、フローサイトメトリーは、主に光学的手段によって細胞の構成要素または構造特徴を定量化するための方法である。構造特徴を定量化することによって異なる細胞タイプを区別することができるため、フローサイトメトリーおよび細胞ソーティングを使用して、混合物中の異なる表現型の細胞をカウントおよびソートすることができる。
フローサイトメトリー解析には、二つの主要なステップ、1)一つ以上の標識マーカーで選択された細胞タイプを標識すること、およびT)集団内の細胞の総数に対して標識細胞の数を決定すること、を伴う。いくつかの実施形態では、細胞型を標識する方法は、特定の細胞型によって発現されるマーカーに標識された抗体を結合することを含む。抗体は、蛍光化合物で直接標識されるか、または例えば、第一の抗体を認識する蛍光標識された第二の抗体で間接的に標識され得る。
いくつかの実施形態では、CARを発現するT細胞をソーティングするために使用される方法は、磁気活性化細胞ソーティング(MACS)である。磁気活性化細胞ソーティング(MACS)は、超常磁性ナノ粒子およびカラムを使用して、その表面抗原(CD分子)に応じて様々な細胞集団を分離するための方法である。MACSを使用して、純細胞集団を取得することができる。単一細胞懸濁液中の細胞は、マイクロビーズで磁気標識され得る。試料は、強磁性球体からなるカラムに適用され、細胞にやさしいコーティングで覆われ、細胞の迅速かつ穏やかな分離を可能にする。標識されていない細胞は通過し、一方で磁気標識された細胞はカラム内に保持される。フロースルーは、非標識細胞画分として収集され得る。洗浄工程の後、カラムは分離器から除去され、磁気標識された細胞はカラムから溶出される。
T細胞などの特定の細胞集団の精製のための詳細なプロトコルは、Basu Sら(2010)に見ることができる。(Basu S、Campbell HM、Dittel BN、Ray A.Purification of specific cell population by fluorescence activated cell sorting(FACS).J Vis Exp.(41):1546)を参照されたい。
いくつかの態様では、本開示は、インビボ枯渇によって抗原特異的CAR発現免疫細胞を枯渇させる方法を提供する。インビボ枯渇は、阻害または除去によってCAR発現免疫細胞の増殖を止めることを目指して、哺乳類生物体に治療薬(例えば、CAR上のエピトープに結合する分子)を投与することを含み得る。
本開示の一態様は、mAb特異的エピトープを含むCARを発現する操作された免疫細胞をインビボで枯渇させる方法に関し、前述の操作された免疫細胞または前述のCAR発現免疫細胞を少なくとも一つのエピトープ特異的mAbと接触させることを含む。本開示の別の態様は、前述の操作された免疫細胞をエピトープ特異的抗体と接触させることによってキメラscFv(例えば、mAb特異的エピトープの挿入によって形成される)を含む、CAR発現免疫細胞をインビボで枯渇させる方法に関する。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞であり、および/または抗体はモノクローナル抗体である。
一つの実施形態によると、免疫操作された細胞のインビボでの枯渇は、本開示のインビトロ方法を使用して以前にソーティングされた操作された免疫細胞上で実施される。この場合、注入されたmAbを使用することができる。いくつかの実施形態では、mAb特異的抗原は、CD20抗原であり、エピトープ特異的mAbは、リツキシマブである。いくつかの実施形態では、開示は、患者において、mAb特異的エピトープ(CAR発現免疫細胞)を含むCARを発現する操作された免疫細胞をインビボで枯渇させる方法に関し、前述のCAR発現免疫細胞を少なくとも一つのエピトープ特異的mAbに接触させることを含む。
いくつかの実施形態では、前述の操作された免疫細胞または前述のCAR発現免疫細胞を少なくとも一つのエピトープ特異的mAbと接触させる工程は、患者にエピトープ特異的mAb(例えば、リツキシマブ)を注入することを含む。いくつかの実施形態では、患者に投与されるエピトープ特異的mAbの量は、患者におけるCAR発現免疫細胞の少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%を除去するのに十分である。
いくつかの実施形態では、前述の操作された免疫細胞または前述のCAR発現免疫細胞を少なくとも一つのエピトープ特異的mAbと接触させる工程は、患者に375mg/m2のリツキシマブを1回または数回、注入することを含む。いくつかの実施形態では、mAb(例えば、リツキシマブ)は、週に1回投与される。
いくつかの実施形態では、mAb特異的エピトープ(CAR発現免疫細胞)を含むCARを発現する免疫細胞が、エピトープ特異的mAbを使用した補体依存性細胞傷害(CDC)アッセイで枯渇すると、生存するCAR発現免疫細胞の量が減少する。いくつかの実施形態では、生存するCAR発現免疫細胞の量は、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%減少する。いくつかの実施形態では、前述のmAb特異的エピトープは、CD20エピトープまたはミモトープであり、および/またはエピトープ特異的mAbは、リツキシマブである。
特定のいくつかの実施形態では、CAR操作された免疫細胞のインビボでの枯渇は、二重特異性抗体を注入することによって実施される。定義により、二重特異性モノクローナル抗体(BsAb)は、二つの異なるモノクローナル抗体の断片から構成され、結果として二つの異なるタイプの抗原に結合する、人工タンパク質である。これらのBsAbおよびその免疫療法における使用は、Muller D and Kontermann R.E.(2010)Bispecific Antibodies for Cancer Immunotherapy、BioDrugs 24(2):89-98に概要が説明されている。
別の特定の実施形態によると、注入された二重特異性mAbは、キメラscFvを発現する操作された免疫細胞に担持されたmAb特異的エピトープと、エフェクターおよび細胞傷害細胞(例えば、リンパ球、マクロファージ、樹状細胞、ナチュラルキラー細胞(NK細胞)、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)などの免疫細胞)の表面抗原との両方を結合することができる。そうすることで、BsAbによって誘発される操作された免疫細胞の枯渇は、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を介して起こり得る。(Deo Y M、Sundarapandiyan K、Keler T、Wallace PK、and Graziano RF、(2000)、Journal of Immunology、165(10):5954-5961])。
いくつかの実施形態では、細胞傷害性薬剤は、CAR発現免疫細胞を枯渇させるために使用され得るエピトープ特異的mAbに結合される。モノクローナル抗体の標的化能力と細胞傷害性薬物の癌死滅能力を組み合わせることによって、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)は、薬物単独の使用と比較して、健康な組織と罹患組織との間の感受性の区別を可能にする。いくつかのADCについて市場承認が下り、特にリンカー上でそれらを作製するための技術は、(Payne、G.(2003)Cancer Cell 3:207-212;Trailら(2003)Cancer Immunol.Immunother.52:328-337;Syrigos and Epeneto(1999)Anticancer Research19:605-614;Niculescu-Duvaz and Springer(1997)Adv.Drug Del.Rev.26:151-172、米国特許第4,975,278号)に記載されている。
いくつかの実施形態では、注入されるエピトープ特異的mAbは、補体依存性細胞傷害(CDC)を促進することができる分子と事前にコンジュゲートされる。したがって、補体系は、病原体を生物から除去する抗体の能力を助けるか、または補完する。刺激されると、細胞殺傷膜攻撃複合体の応答および活性化の大規模な増幅として、活性化カスケードが駆動する。異なる分子を使用して、グリカン等のmAbを結合することができる[Courtois,A,Gac-Breton,S.,Berthou,C,Guezennec,J.,Bordron,A.and Boisset,C.(2012)、Complement dependent cytotoxicity activity of therapeutic antibody fragments can be acquired by immunogenic glycan coupling、Electronic Journal of Biotechnology ISSN:0717-3458;http://www.ejbiotechnology.info DOI:10.2225/voll5-issue5)。
8.キットおよび製造物品
本開示は、本明細書に記載される培養免疫細胞または操作された免疫細胞のいずれか、ならびにそれらの医薬組成物を含むキットを提供する。いくつかの例示的な実施形態では、本開示のキットは、対象に投与するための同種のCAR含有T細胞を含む。
本開示は、本明細書に記載される培養免疫細胞または操作された免疫細胞のいずれか、ならびにそれらの医薬組成物を含むキットを提供する。いくつかの例示的な実施形態では、本開示のキットは、対象に投与するための同種のCAR含有T細胞を含む。
本出願はまた、本明細書に記載される治療用組成物またはキットのうちのいずれか一つを含む製造物品を提供する。製造物品の例としては、バイアル(例えば、密封バイアル)が挙げられる。
さらに、本開示は、所望の濃度のカリウムの溶液を含む一つ以上の容器、および任意にIL-7またはIL-15などの一つ以上のサイトカインを含む溶液を含む一つ以上の容器を含むキットを提供する。
以下の実施例に示されるように、T細胞増殖培地におけるサイトカインおよび代謝調節因子の状態および濃度の組み合わせは、遺伝子改変同種細胞療法産物の効力の増加をもたらし得る。例えば、望ましい同種CAR T細胞表現型は、細胞増殖の刺激剤、例えば、IL-7、IL-15、および増加した細胞外カリウムの使用によって取得することができる。
1.CAR T細胞産生のための例示的なプロトコル
本明細書に記載されるように、CAR T細胞は、当技術分野で公知の様々な方法に従って産生され得る。例示的な標準的な方法が本明細書に記載される。
本明細書に記載されるように、CAR T細胞は、当技術分野で公知の様々な方法に従って産生され得る。例示的な標準的な方法が本明細書に記載される。
CAR-T細胞を生成するために、Ficoll勾配密度培地(Ficoll Paque PLUS/GE Healthcare Life Sciences社)を使用して、健康なボランティアのバフィーコートサンプルからPBMCを精製することができる。T細胞は、市販のT細胞単離キット(Miltenyi Biotec、カタログ番号130-096-535)を使用してPBMCから精製することができる。あるいは、初代ヒトT細胞は、Leuko Paks(StemCell Technologies社)から直接精製することができる。
CARをコードするレンチウイルスを作製するために、HEK-293T細胞を、6ウェルプレートのウェル当たり10%のFBS(Hyclone社またはJR Scientific社)で補充された2mLのDMEM(Gibco社)中、0日目に、40万個の細胞/mLで播種することができる。1日目に、レンチウイルスパッケージングベクターの1.5ugのpsPAX2、0.5ugのpMD2G、および0.5ugの適切な移入CARベクターを、6ウェルプレートのウェル当たり250uLのOpti-MEM(Gibco社)中に混合することによってレンチウイルスを調製することができる(「DNAミックス」)。250uLのOpti-MEM中の10uLのリポフェクタミン2000(Invitrogen社)を室温で5分間インキュベートし、次いでDNAミックスに添加することができる。混合物を室温で20分間インキュベートすることができ、500uLの総容量をHEK-293Tを含有するウェルの側面にゆっくりと添加した。
精製されたT細胞は、適切な培地中で活性化することができる。2日目に、6ウェルプレートの各ウェルからの培地を、T細胞形質導入培地のウェル当たり2mL、すなわち10%のFBSで補充されたX-Vivo-15で置換することができる。3日目に、T細胞を、Grex-24プレート(Wilson Wolf社、カタログ番号80192M)のウェルあたり、1mLのT細胞形質導入培地中、1mL当たり50万個の細胞で再懸濁することができる。HEK293T細胞由来のレンチウイルス上清を採取し、0.45ミクロンのフィルター(EMD Millipore社)に通して細胞片を除去し、次いで100IU/mLのヒトIL-2と共にT細胞に添加することができる。
5日目に、4.5mLのT細胞増殖培地(例えば、IL-7+IL-15を含み、追加の細胞外カリウムを有するかまたは有さない)を、Grex-24プレートの各ウェルに添加することができる。9日目および13日目に、フローサイトメトリーを使用して所望の抗原(例えば、組換え抗原)を認識するT細胞の割合を検出することによって、形質導入効率を決定することができる。細胞を、本明細書に記載されるT細胞増殖培地を使用して、必要に応じてより大きなフラスコまたはG-Rex容器(Wilson Wolf社)に増殖させた。
14日目に、抗原特異的CAR-T細胞は、例えば、CryoStor(登録商標)CS5、CryoStor(登録商標)CS10、またはCryoStor(登録商標)CS2(BioLife Solutions社)などの培地中で細胞を凍結することによって、凍結保存することができる。組み換え抗原で染色された細胞の割合は、凍結保存直前にクローン間で正規化することができる。
2.IL-7+15の補充
以下の実施例のデータは、例えば、第一の刺激剤および第二の刺激剤、例えば、IL-7(5,000 IU/ml)およびIL-15(50 IU/ml)、任意に増加した細胞外カリウム(25mM)の使用が、古典的なIL-2ベースの工程と比較して、同種CAR T細胞の非常に望ましい表現型を達成できることを示す。
以下の実施例のデータは、例えば、第一の刺激剤および第二の刺激剤、例えば、IL-7(5,000 IU/ml)およびIL-15(50 IU/ml)、任意に増加した細胞外カリウム(25mM)の使用が、古典的なIL-2ベースの工程と比較して、同種CAR T細胞の非常に望ましい表現型を達成できることを示す。
我々はまず、カリウムを4mMのベースラインレベルに維持した細胞培養培地においてIL-7およびIL-15の補充を試験した。図 1Aに示されるように、IL-2ベースの製造工程にベンチマークする場合(「IL-2 → IL-2」- 5日目に100 IU/mLのIL-2全体に新鮮なIL-2を加えた)、IL-7+IL-15ベースの工程(「IL-2 → IL-7+15」- 2日目までに100 IU/mLのIL-2、5日目に5000 IU/mLのIL-7および50 IU/mLのIL-15を加え、または5日目に「IL-7+15 → IL-7+15」- 5000 IU/mL のIL-7および50 IU/mLのIL-15全体に新鮮なIL-7およびIL-15を加えた)は、最終産物のCD19特異的CAR T細胞のTSCM(CD62L+CD45RO-)の量を増加させた。図1Bに示されるように、IL-7+15培養条件はまた、標的細胞の曝露時にCD19-特異的CAR T細胞のサイトカイン放出能力を増加させた。
3.カリウム補充および滴定試験
同種CAR T細胞の能力をさらに改善するために、T細胞代謝を調節することが知られている細胞外栄養素を用いた以前の実験と同じ濃度で、IL-7+15補充の利点を組み合わせることを調査した。細胞外カリウムは、腫瘍微小環境(TME)がインビボでエフェクターT細胞を抑制する抑制機序であることが示されている。一方で、養子細胞療法(ACT)のインビトロ増殖中に細胞外カリウムが増加すると、より若い低分化表現型を有するT細胞の保存につながる。
同種CAR T細胞の能力をさらに改善するために、T細胞代謝を調節することが知られている細胞外栄養素を用いた以前の実験と同じ濃度で、IL-7+15補充の利点を組み合わせることを調査した。細胞外カリウムは、腫瘍微小環境(TME)がインビボでエフェクターT細胞を抑制する抑制機序であることが示されている。一方で、養子細胞療法(ACT)のインビトロ増殖中に細胞外カリウムが増加すると、より若い低分化表現型を有するT細胞の保存につながる。
図 2Aに示されるように、増加した細胞外カリウム(40mM、塗りつぶされていないバー)は、正常(4mM)なカリウム濃度(塗りつぶされたバー)と比較して、IL-2とIL-7+15の工程の両方で、同種CD19 CAR T細胞のTSCM細胞の量を増加させた。しかし、図 2Bでは、予想外にも、正常なカリウム濃度(4mM、塗りつぶされたバー)と比較した場合、細胞外カリウムの増加(40mM、塗りつぶされていないバー)の条件がIL-2およびIL-7+15ベースの工程の両方において、同種CAR T細胞の増殖能力に負の影響を与えることが分かった。
同種CAR T細胞製造中の高い細胞外カリウムの利点をさらに強化するために、IL-7+15ベースの同種CAR T細胞工程に特に有効な細胞外カリウムの量を調整した。25mMおよび10mMの細胞外カリウム濃度は、同種CAR T細胞製造中のヒトT細胞の増殖に負の影響を与えなかった(図3)。さらに、25mMの細胞外カリウム(図4)において、TSCM細胞の最大の保存が達成された。
4.IL-7+15およびカリウムとの組み合わせ補充を使用した能力試験
連続殺傷アッセイは、CAR-T細胞を標的に繰り返し曝露させることにより、CAR-T細胞を増殖させ、特定の場合、分化および消耗を生じさせる。このアッセイを使用して、異なる条件下で増殖した同種CAR T細胞の能力を試験した。
連続殺傷アッセイは、CAR-T細胞を標的に繰り返し曝露させることにより、CAR-T細胞を増殖させ、特定の場合、分化および消耗を生じさせる。このアッセイを使用して、異なる条件下で増殖した同種CAR T細胞の能力を試験した。
同種CAR T細胞製造のための細胞外カリウムの有効濃度を特定し、IL-7+15と25mMのカリウム濃度の組み合わせが、同種CAR T細胞の能力を改善するかどうかの評価を進めた。IL-7+15ベースの工程と25mMの細胞外カリウム補充との組み合わせは、IL-2において、正常(4mM)のカリウム濃度で製造された類似製品と比較して、CAR T細胞の最大の能力をもたらす(図 5)。さらに、25mMの細胞外カリウムを有するIL-7+15ベースの工程の組み合わせは、25mMのカリウムを有するIL-2ベースの工程と比較して、能力を有意に改善し、さらに、ベースラインレベルのカリウム4mMを有するIL-7+15ベースの工程をさらに改善した。
結論として、同種CAR T細胞の能力を最大化することができるサイトカイン(IL-7+IL-15)と代謝調節因子(細胞外カリウム)の非常に効果的な組み合わせを特定した。
Claims (31)
- T細胞増殖のための細胞増殖培地であって、
IL-4、IL-7、IL-10、IL-12、およびIL-15からなる群から各々独立して選択される、細胞増殖の第一の刺激剤および第二の刺激剤、ならびに
約4mM~約40mMの濃度の細胞外カリウムである細胞代謝の細胞外調節因子と、を含み、
前記第一の刺激剤および前記第二の刺激剤が、約1000:1~約4:1の濃度比で存在する、細胞増殖培地。 - 前記細胞増殖の第一の刺激剤が、IL-7である、請求項1に記載の細胞増殖培地。
- 前記細胞増殖の第二の刺激剤が、IL-15である、請求項1または2に記載の細胞増殖培地。
- 前記第一の刺激剤および前記第二の刺激剤が、約500:1~約10:1、約250:1~約10:1、約200:1~約10:1、約150:1~約10:1、約100:1~約10:1、約500:1~約50:1、約250:1~約50:1、約200:1~約50:1、約150:1~約50:1、約100:1~約50:1、約500:1~約75:1、約250:1~約75:1、約200:1~約75:1、約150:1~約75:1、約100:1~約75:1、約10:1~4:1、約8:1~4:1、または約7:1~約6:1の濃度比で存在する、請求項1~3のいずれか一項に記載の細胞増殖培地。
- 前記第一の刺激剤および前記第二の刺激剤が、約150:1、約140:1、約130:1、約120:1、約110:1、約100:1、約90:1、約80:1、または約70:1の濃度比で存在する、請求項1~3のいずれか一項に記載の細胞増殖培地。
- 第一の刺激剤は、約100IU/mL~約5,000IU/mLの濃度で存在するIL-7であり、
第二の刺激剤は、約1IU/mL~約100IU/mLの濃度で存在するIL-15である、請求項1~5のいずれか一項に記載の細胞増殖培地。 - IL-7は、約300IU/mL~約5000IU/mLの濃度で存在し、IL-15は、約25IU/mL~約50IU/mLの濃度で存在する、請求項6に記載の細胞増殖培地。
- IL-7は、約5000IU/mLの濃度で存在し、IL-15は、約50IU/mLの濃度で存在する、請求項7に記載の細胞増殖培地。
- 細胞外カリウムが、約20mM~約35mMまたは約20mM~約30mMの濃度で存在する、請求項1~8のいずれか一項に記載の細胞増殖培地。
- 細胞外カリウムが、約20mMまたは約25mMの濃度で存在する、請求項9に記載の細胞増殖培地。
- 細胞外カリウムがKClとして存在する、請求項1~10のいずれか一項に記載の細胞増殖培地。
- インビトロでT細胞の集団を取得する方法であって、
IL-4、IL-7、IL-10、IL-12、およびIL-15からなる群から各々独立して選択される、細胞増殖の第一の刺激剤および第二の刺激剤、ならびに
約4mM~約40mMの濃度の細胞外カリウムである細胞代謝の細胞外調節因子と、を含む細胞増殖培地で、T細胞の初期集団を培養することを含み、
前記第一の刺激剤および前記第二の刺激剤が、約1000:1~約4:1の濃度比で存在する、方法。 - 前記細胞増殖培地が、請求項1~11のいずれか一項に記載の細胞増殖培地である、請求項12に記載の方法。
- 前記取得されたT細胞集団が、TCM細胞および/またはTSCM細胞に富化される、請求項12または13に記載の方法。
- 前記取得されたT細胞集団が、少なくとも約30%、35%、40%、または45%のTSCM細胞を含む、請求項12~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記取得されたT細胞集団が、少なくとも約40%のTSCM細胞を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記取得されたT細胞集団は、約7~16日の期間にわたって測定された場合、前記T細胞の初期集団のTCMおよび/またはTSCMより、TCMおよび/またはTSCMが約100倍~約1000倍富化される、請求項12~16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記取得されたT細胞集団は、約10~14日の期間にわたって測定された場合、前記T細胞の初期集団のTCMおよび/またはTSCMより、TCMおよび/またはTSCMが約100~約1000倍富化される、請求項17に記載の方法。
- 前記取得されたT細胞集団は、前記T細胞の初期集団のTCMおよび/またはTSCMより、TCMおよび/またはTSCMが少なくとも約100倍または約200倍富化される、請求項18に記載の方法。
- 前記T細胞の初期集団が、操作されたT細胞集団である、請求項12~19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記T細胞の初期集団が、一つ以上のキメラ抗原受容体を発現するT細胞集団である、請求項20に記載の方法。
- 前記T細胞が、同種T細胞である、請求項12~21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記T細胞が、自己T細胞である、請求項12~21のいずれか一項に記載の方法。
- 操作された免疫細胞の集団であって、前記集団は一つ以上のキメラ抗原受容体(CAR T細胞)を発現するT細胞を含み、前記CAR T細胞は、請求項1~11のいずれか一項に記載の細胞増殖培地を使用して取得される、操作された免疫細胞の集団。
- 操作された免疫細胞の集団であって、前記集団は一つ以上のキメラ抗原受容体(CAR T細胞)を発現するT細胞を含み、前記(CAR T細胞)は、請求項12~23のいずれか一項に記載の方法を使用して取得される、操作された免疫細胞の集団。
- 前記CAR T細胞が、少なくとも約30%、35%、40%、または45%のTSCM細胞を含む、請求項24または25に記載の操作された免疫細胞集団。
- 前記CAR T細胞が、少なくとも約40%のTSCM細胞を含む、請求項26に記載の操作された免疫細胞集団。
- 請求項24~27のいずれか一項に記載の操作された免疫細胞集団を含む、医薬組成物。
- それを必要とする対象における疾患または障害を治療する方法であって、請求項24~27のいずれか一項に記載の操作された免疫細胞、または請求項28に記載の医薬組成物を前記対象に投与することを含む、方法。
- 前記疾患または障害が癌である、請求項29に記載の方法。
- 請求項24~27のいずれか一項に記載の操作された免疫細胞、または請求項28に記載の医薬組成物を含む、製造物品。
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