JP2022536693A - 操作されたオフザシェルフ免疫細胞およびそれらの使用方法 - Google Patents

操作されたオフザシェルフ免疫細胞およびそれらの使用方法 Download PDF

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ピン ワン,
ユ ジョン キム,
ジアジ ユー,
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Abstract

本開示の態様は、操作された免疫細胞を含む、免疫細胞の調製に関する方法および組成物に関する。本開示のある特定の実施形態は、臨床治療のためのオフザシェルフ使用のための操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞に関する組成物、細胞および方法を含む。iNKT細胞は、造血幹始原細胞から産生され得、HLA陰性であるため同種異系細胞療法に好適であり得る。一部の態様では、これらの細胞にはイメージングおよび自殺標的化能力がある。

Description

本願は、2019年6月12に出願した米国特許仮出願第62/860,613号、2019年6月12に出願した米国特許仮出願第62/860,644号、2019年6月12に出願した米国特許仮出願第62/860,667号、2019年12月11に出願した米国特許仮出願第62/946,747号、および2019年12月11に出願した米国特許仮出願第62/946,788号の利益を主張するものであり、これらの仮出願は、それら全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる。
1.技術分野
本開示の実施形態は、免疫学分野、細胞生物学分野、分子生物学分野、およびがん医学を少なくとも含む医学分野に、少なくとも関する。
2.背景技術
がんは、世界中で数千万の人々が罹患し、米国の公衆衛生にとって最大の脅威である。治療法が存在するにもかかわらず、がん患者は、これらの処置の効果のなさ、それらの毒性、および再発のリスクに、今もなお悩まされている。それ故、がんの新規治療法が切実に必要とされている。過去10年の間に、免疫療法が新世代のがん医学になってきた。特に、細胞ベースの細胞療法は、おおいに有望であることが示されている。顕著な例は、目覚ましい有効性で、ある特定の血液細胞を標的とする、キメラ抗原受容体(CAR)操作による養子T細胞療法である。
しかし、処置のための現行のプロトコールの大部分は、患者から採取された免疫細胞がこの患者一名だけを処置するために作製され、使用される、自家養子細胞移入からなる。このような手法は、費用がかかり、製造が労働集約的であり、必要としているすべての患者への広範な供給が困難である。したがって、より多数の患者を処置するための、大規模に製造することができかつ容易に配給することができる同種異系免疫細胞製品には、大きな需要がある。
治療法が存在するにもかかわらず、がん患者は、これらの処置の効果のなさ、それらの毒性、および再発のリスクに、今もなお悩まされている。したがって、がんおよび自己免疫疾患などの疾患のための新規治療法には、切実な需要がある。本開示は、治療法の長年にわたる要求に対する解決策を提供するが、より広範に供給または配給することができる治療法も提供する。
新規治療法の要求、より詳細には、自家細胞を使用する個別療法に伴う困難により妨げられない細胞療法の要求に応えるための実施形態が、提供される。治療用細胞集団の、または治療用細胞集団を作出するために使用することができる細胞集団の「オフザシェルフ」を製造できることは、新規細胞療法の利用可能性および有用性を増大させる。
本開示の実施形態は、免疫細胞の集団を生成または調製するための方法に関する。免疫細胞は、例えば、NK細胞、T細胞、iNKT細胞、または他の免疫細胞であり得る。一部の実施形態では、免疫細胞は、iNKT細胞である。一部の実施形態では、免疫細胞は、CD4ヘルパーT細胞、調節性T(Treg)細胞、CD8細胞傷害性T細胞、ガンマ-デルタT細胞、粘膜関連インバリアントT(MAIT)細胞、ならびに他の自然および養子T細胞である。したがって、本開示の態様は、T細胞の集団を調製する方法であって、a)幹または始原細胞を選択するステップ;b)少なくとも1つのT細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;およびc)細胞を培養して細胞のT細胞への分化を誘導するステップを含み、a)、b)および/またはc)が、細胞を、フィーダー細胞、またはフィーダー細胞の集団と接触させるステップを含まない、方法に関する。一部の実施形態では、c)において、細胞は、フィーダーフリーである培地中で培養される。一部の実施形態では、幹または始原細胞は、CD34細胞を含む。一部の実施形態では、幹または始原細胞は、IL-3、IL-7、IL-6、SCF、MCP-4、EPO、TPO、FLT3L、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された。一部の実施形態では、幹または始原細胞は、レトロネクチン、DLL4、DLL1、および/またはVCAM1でコーティングされた表面で培養された。一部の実施形態では、細胞は、5~50ng/mlのhIL-3、5~50ng/mlのIL-7、0.5~5ng/mlのMCP-4、IL-6、5~50ng/mlのhSCF、EPO、5~50ng/mlのhTPO、および/または10~100ng/mlのhFLT3Lのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された。一部の実施形態では、細胞は、10ng/mlのhIL-3、20~25ng/mlのIL-7、1ng/mlのMCP-4、IL-6、15~50ng/mlのhSCF、EPO、5~50ng/mlのhTPO、および/または50ng/mlのhFLT3Lのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された。一部の実施形態では、細胞は、IL-3、IL-7、IL-6、SCF、EPO、TPO、FLT3L、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数とともに12~72時間、培養された。一部の実施形態では、TCRは、iNKT TCRを含む。一部の実施形態では、TCRは、抗原特異的(例えば、がん抗原特異的)TCRを含む。一部の実施形態では、TCRは、NY-ESO-1抗原を特異的に認識するTCRを含む。一部の実施形態では、NY-ESO-1抗原は、NY-ESO-1157-165を含む。一部の実施形態では、c)は、分化および/または増幅培地中で細胞を培養することを含む。一部の実施形態では、c)は、細胞をDLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数と接触させることを含む。一部の実施形態では、DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数は、組織培養プレートまたはマイクロビーズ表面にコーティングされる。一部の実施形態では、DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数は、0.1~10μg/mlのDLL4と0.01~1μg/mlのVCAM1とを含むコーティング組成物を使用して組織培養プレートにコーティングされる。一部の実施形態では、DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数は、0.5μg/mlのDLL4と0.1μg/mlのVCAM1とを含むコーティング組成物を使用してコーティングされる。一部の実施形態では、増幅または分化培地は、イスコフMDM、血清アルブミン、インスリン、トランスフェリン、および/または2-メルカプトエタノールのうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、増幅または分化培地は、アスコルビン酸、ヒト血清、B27サプリメント、グルタマックス、Flt3L、IL-7、MCP-4、IL-6、TPO、およびSCFのうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、増幅または分化培地は、50~500μMアスコルビン酸、ヒト血清、1~10%B27サプリメント、0.1~10%グルタマックス、2~50ng/mlのFlt3L、2~50ng/mlのIL-7、0.1~1ng/mlのMCP-4、0~10ng/mlのIL-6、0.5~50ng/mlのTPO、および1.5~50ng/mlのSCFのうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、増幅または分化培地は、100μMアスコルビン酸、ヒト血清、4%B27サプリメント、1%グルタマックス、2~50ng/mlのFlt3L、2~50ng/mlのIL-7、0.1~1ng/mlのMCP-4、0~10ng/mlのIL-6、0.5~50ng/mlのTPO、および1.5~50ng/mlのSCFのうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、方法は、細胞を刺激および/または増幅するステップをさらに含む。一部の実施形態では、細胞を刺激または増幅するステップは、細胞を、TCRに特異的に結合する抗原と接触させることを含む。一部の実施形態では、細胞を刺激または増幅するステップは、細胞を、抗CD3、抗CD2および/もしくは抗CD28抗体、またはその抗原結合断片と接触させることを含む。一部の実施形態では、これらの実施形態では、細胞を刺激または増幅するステップは、増幅培地中で細胞を培養することを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞をα-GCと接触させることにより細胞を刺激および/または増幅するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞をIL-15およびIL-7の一方または両方と接触させるステップをさらに含み、および/またはこれらの実施形態では、増幅培地は、IL-15またはIL-7の一方または両方を含む。一部の実施形態では、増幅培地は、5~100ng/mlのIL-7および/または5~100ng/mlのIL-15を含む。一部の実施形態では、増幅培地は、10ng/mlのIL-7および/または50ng/mlのIL-15を含む。一部の実施形態では、方法は、細胞を、ヒト血清抗体、グルタマックス、緩衝剤、抗菌剤、およびN-アセチル-L-システインのうちの1つまたは複数と接触させるステップをさらに含み、および/またはこれらの実施形態では、増幅培地は、ヒト血清抗体、グルタマックス、緩衝剤、抗菌剤、およびN-アセチル-L-システインのうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、方法は、細胞を抗CD3および/または抗CD28コーティングビーズと接触させることにより、細胞を活性化するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、CAR分子および/またはHLA-E遺伝子を含む核酸を細胞に移入するステップをさらに含む。一部の実施形態では、CAR分子および/またはHLA-E遺伝子を含む核酸は、レトロウイルス感染により細胞に移入される。一部の実施形態では、核酸分子は、CAR分子を含む。一部の実施形態では、CARは、BCMA、CD19、CD20、またはNY-ESOに対して特異的である。一部の実施形態では、方法は、細胞をレトロネクチンと接触させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、a、b、c、または方法全体は、細胞をフィーダー細胞の集団と接触させるステップを含まない。一部の実施形態では、a、b、c、または方法全体は、細胞を間質細胞の集団と接触させるステップを含まない。一部の実施形態では、a、b、c、または方法全体は、細胞をノッチリガンドともその断片とも接触させるステップを含まない。
さらなる実施形態は、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞、または操作されたiNKT細胞の集団に関する。したがって、本開示の態様は、少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)を発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、高レベルのNKG2D;KIRの低発現または検出不可能な発現;および高レベルのグランザイムBのうちの1つまたは複数を含む、操作されたiNKT細胞に関する。さらなる態様は、少なくとも1つのiNKT TCRを発現する、操作されたiNKT細胞の集団であって、高レベルのNKG2Dを有する少なくとも50%の細胞、高レベルのKIRを有する2%未満の細胞、高レベルのグランザイムBを有する少なくとも67%の細胞のうちの1つまたは複数を含む、操作されたiNKT細胞の集団に関する。さらなる態様は、本開示のiNKT細胞を調製する方法であって、a)複数の造血幹または始原細胞からCD34細胞を選択するステップ;b)少なくとも1つのヒトインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;およびc)細胞を培養して細胞のiNKT細胞への分化を誘導するステップを含む方法に関する。
なおさらなる態様は、本開示の方法により産生される、細胞または細胞の集団に関する。操作された細胞(例えば、操作されたT細胞、iNKT細胞など)で患者を処置する方法であって、患者に本開示の細胞または細胞の集団を投与するステップを含む方法も、提供される。さらなる態様は、患者におけるがんを処置する方法であって、本開示の細胞を投与するステップを含む方法に関する。追加の態様は、移植片対宿主病(GVHD)を処置するための方法であって、本開示の細胞を投与するステップを含む方法に関する。
一部の実施形態では、細胞の集団は、高レベルのNKG2Dを有する少なくとも、多くとも、または約30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、または100%(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)の細胞を含む。一部の実施形態では、細胞の集団は、高レベルのKIRを有する0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50%未満、多くとも、少なくともまたはおよそ前記%(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)の細胞を含む。一部の実施形態では、細胞の集団は、高レベルのグランザイムBを有する50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、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、もしくは100%未満、多くとも、少なくともまたはおよそ前記%(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)の細胞を含む。本明細書に記載される細胞マーカーについての用語「高」または「低」レベルまたは発現は、iNKT細胞でも、天然に存在するT細胞でも、天然に存在するiNKTでも、本明細書に記載される細胞型でもない、T細胞との比較におけるものであり得る。
一部の実施形態では、細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)をさらに含む。一部の実施形態では、CARは、BCMAに特異的に結合する。一部の実施形態では、CARは、CD19に特異的に結合する。一部の実施形態では、細胞は、HLA-Eの外因性発現をさらに含む。一部の実施形態では、細胞は、自殺遺伝子、HLA-E、CARおよび/またはiNKT TCRのすべてまたは断片を含むポリペプチドをコードする外来性核酸をさらに含む。一部の実施形態では、細胞のゲノムは、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された。一部の実施形態では、インバリアントTCR遺伝子産物は、アルファTCR遺伝子産物である。一部の実施形態では、インバリアントTCR遺伝子産物は、ベータTCR遺伝子産物である。一部の実施形態では、アルファTCR遺伝子産物とベータTCR遺伝子産物の両方が発現される。一部の実施形態では、外来性自殺遺伝子産物もしくはHLA-E遺伝子産物および/または外来性核酸は、細胞における発現のために最適化された1つまたは複数のコドンを有する。一部の実施形態では、自殺遺伝子産物は、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、シトシンデアミナーゼ(CD)、カルボキシペプチダーゼG2、チトクロムP450、リナマラーゼ、ベータ-ラクタマーゼ、ニトロレダクターゼ(NTR)、カルボキシペプチダーゼA、または誘導性カスパーゼ9である。一部の実施形態では、自殺遺伝子は、酵素に基づいている。一部の実施形態では、自殺遺伝子は、チミジンキナーゼ(TK)または誘導性カスパーゼ9をコードする。一部の実施形態では、TK遺伝子は、ウイルスTK遺伝子である。一部の実施形態(som embodiments)では、TK遺伝子は、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である。一部の実施形態では、自殺遺伝子産物は、基質により活性化される。一部の実施形態では、基質は、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である。
一部の実施形態では、細胞を培養して細胞のiNKT細胞への分化を誘導するステップは、フィーダーフリーである培養を含む。一部の実施形態では、iNKT TCRは、α-GCに特異的に結合する。一部の実施形態では、方法は、細胞を、iNKT TCRに特異的に結合する抗原と接触させることにより、細胞を刺激および/または増幅するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、細胞をα-GCと接触させることにより細胞を刺激および/または増幅するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞をIL-15と接触させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、細胞を、ヒト血清抗体、グルタマックス、緩衝剤、抗菌剤、およびN-アセチル-L-システインのうちの1つまたは複数と接触させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、細胞を抗CD3および/または抗CD28コーティングビーズと接触させることにより、細胞を活性化するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、CAR分子および/またはHLA-E遺伝子を含む核酸を細胞に移入するステップをさらに含む。一部の実施形態では、CAR分子および/またはHLA-E遺伝子を含む核酸は、レトロウイルス感染により細胞に移入される。一部の実施形態では、方法は、細胞をレトロネクチンと接触させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、CD34細胞は、健康な対象、および/またはがんを有さない対象から単離される。一部の実施形態では、a、b、c、または方法全体は、細胞をフィーダー細胞の集団と接触させるステップを含まない。一部の実施形態では、a、b、c、または方法全体は、細胞を間質細胞の集団と接触させるステップを含まない。一部の実施形態では、a、b、c、または方法全体は、細胞をノッチリガンドともその断片とも接触させるステップを含まない。
本開示のさらなる態様は、少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、a)細胞外結合ドメイン、b)単一の膜貫通ドメインおよびc)一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む単一の細胞質領域を含むキメラ細胞受容体(CAR)とを発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、操作されたiNKT細胞に関する。一部の実施形態では、細胞外結合ドメインは、BCMA結合ドメインを含む。一部の実施形態では、細胞外結合ドメインは、CD19結合ドメインを含む。
さらなる態様は、操作されたキメラ抗原受容体(CAR)インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞の集団を調製する方法であって、a)複数の造血幹または始原細胞からCD34細胞を選択するステップ;b)少なくとも1つのヒトインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;c)単離されたヒトCD34細胞における1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させるステップ;d)iNKT TCRを発現する単離されたCD34細胞を培養してiNKT細胞を産生するステップ;およびe)CARをコードする核酸をiNKT細胞に導入するステップを含む方法に関する。一部の実施形態では、CARは、BCMA-CARである。一部の実施形態では、CARは、CD19-CARである。
さらなる態様は、がんを有する患者におけるがんを処置する方法であって、患者に、本開示の操作されたiNKT細胞または細胞の集団を投与するステップを含む方法に関する。一部の実施形態では、がんは、リンパ腫である。一部の実施形態では、がんは、B細胞リンパ腫である。他の実施形態では、がんは、本明細書に記載されるがんである。
一部の実施形態では、CARは、細胞外ドメインと膜貫通ドメインの間にスペーサーをさらに含む。一部の実施形態では、スペーサーは、CD8ヒンジを含む。一部の実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8からの膜貫通ドメインを含む。一部の実施形態では、細胞質領域は、共刺激ドメインをさらに含む。一部の実施形態では、共刺激ドメインは、4-1BBポリペプチドを含む。一部の実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3-ゼータポリペプチドを含む。一部の実施形態では、CAR分子は、配列番号72を含む。一部の実施形態では、スペーサーは、配列番号83を含む。一部の実施形態では、CARは、scFvを含む。一部の実施形態では、scFvは、配列番号82を含む。一部の実施形態では、膜貫通ドメインは、配列番号84を含む。一部の実施形態では、共刺激ドメインは、配列番号85を含む。一部の実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、配列番号86を含む。一部の実施形態では、CAR分子は、自己切断ペプチドをさらに含む。一部の実施形態では、自己切断ペプチドは、配列番号87を含む。一部の実施形態では、CAR分子は、治療対照をさらに含む。一部の実施形態では、治療対照は、EGFRを含む。一部の実施形態では、治療対照は、短縮型EGFRを含む。一部の実施形態では、治療対照は、CAR分子から切断される。
一部の実施形態では、CAR分子をコードする核酸は、組換えベクターを使用して細胞に導入される。一部の実施形態では、組換えベクターは、ウイルスベクターである。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスである。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、レトロウイルスベクターを含む。
細胞に関連して論じられるいずれの実施形態も、そのような細胞の集団に適用することができる。特定の実施形態では、操作されたiNKT細胞は、次のうちの1つ、2つ、および/または3つを含む核酸を含む:i)インバリアントアルファT細胞受容体コード配列のすべてもしくは一部;ii)インバリアントベータT細胞受容体コード配列のすべてもしくは一部;またはiii)自殺遺伝子。さらなる実施形態には、核酸を含む操作されたiNKT細胞であって、核酸が、i)インバリアントアルファT細胞受容体のすべてもしくは一部、ii)インバリアントベータT細胞受容体のすべてもしくは一部、および/またはiii)自殺遺伝子産物をコードする配列を有する、操作されたiNKT細胞がある。一部の実施形態では、操作されたiNKT細胞は、異種プロモーターの制御下にある核酸を含み、これは、このプロモーターが、核酸の転写を制御するゲノムプロモーターと同じゲノムプロモーターでないことを意味する。操作されたiNKT細胞は、1つまたは複数のコード配列を含む外来性核酸を含み、これらの一部またはすべてが、本明細書に記載される多くの実施形態では異種プロモーターの制御下にあると、考えられる。
CAR実施形態、特定の細胞実施形態、または細胞集団実施形態に関連して論じられる任意の実施形態を、任意の他のCAR、細胞または細胞集団実施形態について利用することができることに、特に留意されたい。さらに、特定の方法に関連して利用される任意の実施形態を、本明細書に記載される任意の他の方法に関連して実施することができる。さらに、本明細書に記載される異なる方法の態様を組み合わせて、他の方法を達成すること、および任意の細胞もしくは細胞集団を作出することまたは任意の細胞もしくは細胞集団の使用を説明することができる。特に、1つまたは複数の実施形態の態様を本明細書に記載される1つまたは複数の他の実施形態の態様と組み合わせることができると考えられる。さらに、本明細書に記載される任意の方法は、本明細書に記載される細胞または細胞集団についての1つまたは複数の使用を示すように表現されることがある。例えば、操作されたiNKT細胞またはiNKT細胞集団の使用が、本明細書に記載される任意の方法から示されることもある。
特定の実施形態には、少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラーT細胞受容体(iNKT TCR)を発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、操作されたiNKT細胞がある。一部の実施形態では、細胞または細胞の集団は、外来性自殺遺伝子産物、または自殺遺伝子をコードする核酸をさらに含む。iNKT TCRは、「CD1d分子により提示される脂質抗原を認識するTCR」を指す。一部の実施形態では、iNKT TCRは、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)に特異的に結合する。このiNKT TCRは、アルファ-TCR、ベータ-TCR、または両方を含み得る。一部の場合には、利用されるTCRは、HSC操作MAIT細胞、GEM細胞、またはガンマ/デルタT細胞をそれぞれもたらす、MAIT細胞TCR、GEM細胞TCR、またはガンマ/デルタTCRなどの、「インバリアントTCR」のより広い群に属し得る。
ある特定の実施形態には、操作されたiNKT細胞およびT細胞集団がある。特定の実施形態には、操作されたT細胞、例えば、操作されたiNKTまたは他のT細胞集団があり、これには、インバリアントT細胞受容体(TCR)をコードする変更されたゲノムT細胞受容体配列または外来性核酸のどちらかを含み、1つまたは複数のHLA-IまたはHLA-II遺伝子の発現を欠いている、操作されたクローン細胞が含まれる。「変更されたゲノムT細胞受容体配列」は、組換えDNA技術により変更された配列を意味する。用語「クローン」細胞は、クローントランスジェニックTCRを発現するように操作された細胞を指す。一部の実施形態では、クローン細胞は、同じ始原細胞からのものである。一部の実施形態には、混合クローン細胞の集団があると考えられ、混合クローン細胞の集団ということは、集団が、1セットの始原細胞からのものであるクローン細胞を含むことを意味し、このセットは、10、20、30、40、50、60 70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000個のまたはそれより多い始原細胞(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)であることもあり、少なくとも前記数の始原細胞であることもあり、または多くとも前記数の始原細胞であることもあり、集団が、そのようなクローン細胞を含むということは、集団内の細胞が、最初にトランスフェクトした/感染させた始原細胞のセットの子孫であることを意味する。外来性核酸または変更されたゲノムDNA配列を含む細胞の場合、クローン細胞は、外来性核酸が導入された原細胞から生じ得る。一部の実施形態は、クローン細胞の集団に関し、クローン細胞の集団ということは、集団が、同じ原細胞から生じた子孫細胞を含むことを意味する。細胞の一部の集団は、異なるクローン細胞の混合物を含有し得ると考えられ、異なるクローン細胞の混合物を含有し得るということは、外来性核酸を含有する、しかし外来性核酸の組込み部位などの識別可能な点で異なり得る、異なる原細胞から、この集団が生じたことを意味する。細胞に(単独で、またはより長い核酸配列の一部として)導入された核酸配列であって、組み込まれた核酸配列を子孫細胞が含有するように組み込まれることになる核酸配列は、外来性核酸と見なされる。染色体外に維持される導入された核酸配列もまた、外来性核酸と見なされる。
アルファT細胞受容体の一部またはベータT細胞受容体の一部が利用される実施形態では、実施形態は、アルファT細胞受容体の機能的な部分またはベータT細胞受容体の機能的な部分を含み、したがって、それらの両方を発現する細胞は、CD1d分子により提示される脂質抗原を認識する能力を評価するアッセイに少なくとも基づいて、機能的なT細胞であると考えられる。
一部の実施形態では、核酸は、iNKT TCR-アルファまたはiNKT TCR-ベータポリペプチドの50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500個(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)のアミノ酸または連続するアミノ酸残基をコードする配列と、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100%(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)同一である、少なくとも前記%同一である、または多くとも前記%同一である、配列を含む。
ある特定の実施形態では、自殺遺伝子は、酵素に基づいており、酵素に基づいているということは、自殺遺伝子の遺伝子産物が酵素であること、および自殺機能が酵素活性に依存することを意味する。1つまたは複数の自殺遺伝子を単一の細胞またはクローン集団で利用することができる。一部の実施形態では、自殺遺伝子は、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、シトシンデアミナーゼ(CD)、カルボキシペプチダーゼG2、チトクロムP450、リナマラーゼ、ベータ-ラクタマーゼ、ニトロレダクターゼ(NTR)、カルボキシペプチダーゼA、または誘導性カスパーゼ9をコードする。自殺遺伝子利用のための当技術分野における方法、例えば、米国特許第8628767号、米国特許出願公開第20140369979号、同第20140242033号および同第20040014191号における方法を用いることができ、これらの参考特許文献のすべては、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。さらなる実施形態では、TK遺伝子は、ウイルスTK遺伝子、すなわち、ウイルスからのTK遺伝子である。特定の実施形態では、TK遺伝子は、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である。一部の実施形態では、自殺遺伝子産物は、基質により活性化される。チミジンキナーゼは、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体により活性化される、自殺遺伝子産物である。ある特定の実施形態では、自殺遺伝子産物を活性化する基質は、検出されるように標識される。一部の事例では、イメージングのために標識され得る基質。一部の実施形態では、自殺遺伝子産物は、TCR-アルファまたはTCR-ベータの一方または両方をコードする同じまたは異なる核酸分子によりコードされ得る。ある特定の実施形態では、自殺遺伝子は、sr39TKまたは誘導性カスパーゼ9である。代替実施形態では、細胞は、外来性自殺遺伝子を発現しない。
追加の実施形態では、細胞は、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を欠いているか、または表面発現が低下している。一部の実施形態では、HLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現の欠如は、個々のHLA-I/II分子をコードする遺伝子を破壊することにより、またはすべてのHLA-I複合体分子の共通成分であるB2M(ベータ2ミクログロブリン)をコードする遺伝子を破壊することにより、またはすべてのHLA-II遺伝子の発現を制御する必要不可欠な転写因子であるCIITA(クラスII主要組織適合遺伝子複合体トランス活性化因子)をコードする遺伝子を破壊することにより、達成される。特定の実施形態では、細胞は、1つもしくは複数のHLA-Iおよび/もしくはHLA-II分子の表面発現を欠いているか、または50、60、70、80、90、100%(もしくは少なくとも前記%)(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)低下したレベルのそのような分子を発現する。一部の実施形態では、HLA-IまたはHLA-IIは、iNKT細胞には、これらの細胞が遺伝子編集により操作されたため、発現されない。一部の実施形態では、関与した遺伝子編集は、CRISPR-Cas9である。Cas9の代わりに、CasXまたはCasYが関与することもある。ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)およびTALEN、ならびにCpf1は、他の遺伝子編集技術であり、これらのすべてを利用することができる。他の実施形態では、iNKT細胞は、HLA-I/II分子、B2Mおよび/またはCIITAの発現を低下させることを目的として、1つまたは複数の異なるsiRNAまたはmiRNA分子を含む。
一部の実施形態では、T細胞は、細胞に導入された組換えベクターまたは組換えベクターからの核酸を含む。ある特定の実施形態では、組換えベクターは、ウイルスベクターである、またはあった。さらなる実施形態では、ウイルスベクターは、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルスもしくはアデノウイルスである、またはあった。ある特定のウイルスベクターの核酸が宿主ゲノム配列に組み込まれることは、理解されよう。
一部の実施形態では、細胞は、動物の血清を含む培地に曝露されなかった。さらなる実施形態では、細胞は、凍結されている、またはされた。一部の実施形態では、細胞は、事前に凍結されており、この場合、細胞は、少なくとも1時間、室温で安定している。一部の実施形態では、細胞は、事前に凍結されており、この場合、細胞は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15または20時間(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)、室温で安定している。
ある特定の実施形態では、溶液中の細胞または細胞の集団は、デキストロース、1つもしくは複数の電解質、アルブミン、デキストラン、および/またはDMSOを含む。さらなる実施形態では、細胞は、無菌、非化膿性、および等張性である溶液中にある。
ある特定の実施形態では、T細胞は、活性化された、またはされる。特定の実施形態では、T細胞は、iNKT細胞であり、この場合、iNKT細胞は、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化された。
複数の細胞を伴う実施形態では、細胞集団は、約10、10、10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013、1014、1015個またはそれより多く(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)の細胞を含むことがあり、少なくとも前記数の細胞を含むことがあり、または多くとも前記数の細胞を含むことがあり、これらの細胞は、一部の実施形態では操作されたiNKT細胞である。一部の場合には、細胞集団は、少なくとも約10~1012個の操作されたiNKT細胞を含む。一部の実施形態では、これらの数を有する細胞の集団は、細胞の単一のバッチから産生され、別々に産生された細胞のバッチをプールした結果ではないと、考えられる。
特定の実施形態には、T細胞受容体(TCR)とチミジンキナーゼ自殺遺伝子産物とをコードする1つまたは複数の外来性核酸を含むクローン細胞を含み、クローン細胞が、機能的なベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、および/またはクラスII、主要組織適合遺伝子複合体、もしくはトランス活性化因子(CIITA)を発現しないように操作されたものである、iNKT細胞などのT細胞集団であって、合計少なくとも約10~1012個の細胞であり、少なくとも約10~10個の操作された細胞を含む、T細胞集団がある。ある特定の事例では、細胞は、溶液中で凍結されている。
多数の実施形態は、T細胞または細胞の集団、特に、一部またはすべての細胞がクローンである集団を、調製する方法に関する。ある特定の実施形態では、細胞集団は、細胞の少なくともまたは多くとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)がクローンである、細胞、すなわち、集団内の別の細胞と同じ原細胞に由来した前記パーセンテージの細胞を含む。他の実施形態では、細胞の集団は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、7、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100個(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)の異なる親細胞から、少なくとも前記数の異なる親細胞から、または多くとも前記数の異なる親細胞から生じる、細胞から構成される、細胞集団を含む。
操作されたT細胞および細胞集団を調製、作製、製造および/または使用するための方法が提供される。方法は、実施形態では以下のステップのうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15またはそれより多くを含む:造血細胞を得るステップ;造血始原細胞を得るステップ;1つまたは複数の造血細胞になることができる始原細胞を得るステップ;iNKT細胞などの、T細胞になることができる始原細胞を得るステップ;1つまたは複数の細胞表面マーカーを使用して混合細胞の集団から細胞を選択するステップ;細胞の集団からCD34細胞を選択するステップ;細胞の集団からCD34細胞を単離するステップ;CD34およびCD34細胞を互いに分離するステップ;CD34以外のまたはCD34に加えて細胞表面マーカーに基づいて細胞を選択するステップ;T細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を細胞に導入するステップ;T細胞受容体(TCR)をコードするウイルスベクターに細胞を感染させるステップ;T細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を細胞にトランスフェクトするステップ;T細胞受容体(TCR)をコードする発現構築物を細胞にトランスフェクトするステップ;T細胞受容体(TCR)をコードする外来性核酸を細胞のゲノムに組み込むステップ;自殺遺伝子産物をコードする1つまたは複数の核酸を細胞に導入するステップ;自殺遺伝子産物をコードするウイルスベクターに細胞を感染させるステップ;自殺遺伝子産物をコードする1つまたは複数の核酸を細胞にトランスフェクトするステップ;自殺遺伝子産物をコードする発現構築物を細胞にトランスフェクトするステップ;自殺遺伝子産物をコードする外来性核酸を細胞のゲノムに組み込むステップ;遺伝子編集のために1つもしくは複数のポリペプチドおよび/または核酸分子をコードする1つまたは複数の核酸を細胞に導入するステップ;遺伝子編集のために1つもしくは複数のポリペプチドおよび/または核酸分子をコードするウイルスベクターに細胞を感染させるステップ;遺伝子編集のために1つもしくは複数のポリペプチドおよび/または核酸分子をコードする1つまたは複数の核酸を細胞にトランスフェクトするステップ;遺伝子編集のために1つもしくは複数のポリペプチドおよび/または核酸分子をコードする発現構築物を細胞にトランスフェクトするステップ;遺伝子編集のために1つもしくは複数のポリペプチドおよび/または核酸分子をコードする外来性核酸を組み込むステップ;細胞のゲノムを編集するステップ;細胞のプロモーター領域を編集するステップ;TCR遺伝子のためのプロモーターおよび/またはエンハンサー領域を編集するステップ;1つまたは複数の遺伝子の発現を消失させるステップ;単離されたヒトCD34細胞における1つまたは複数のHLA-I/II遺伝子の発現を消失させるステップ;遺伝子編集のために1つまたは複数の核酸を細胞にトランスフェクトするステップ;単離または選択された細胞を培養するステップ;単離または選択された細胞を増幅するステップ;1つまたは複数の細胞表面マーカーのために選択された細胞を培養するステップ;TCRを発現する単離されたCD34細胞を培養するステップ;単離されたCD34細胞を増幅するステップ;iNKT細胞を産生または増幅する条件下で細胞を培養するステップ;フィーダーフリー系で細胞を培養するステップ;人工胸腺オルガノイド(ATO)系で細胞を培養してT細胞を産生するステップ;無血清培地中で細胞を培養するステップ;ATO系で細胞を培養するステップであって、ATO系が、ノッチリガンドを発現する間質細胞の選択された集団を含む3D細胞凝集体と無血清培地とを含む、ステップ。ある実施形態では1つまたは複数のステップを含まないことがあると、特に考えられる。
一部の実施形態には、クローンまたは操作されたBCMA-CAR iNKT細胞の集団を調製する方法であって、a)ヒト末梢血細胞(PBMC)からCD34細胞を選択するステップ;b)ヒトT細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;c)単離されたヒトCD34細胞における1つまたは複数のHLA-I/II遺伝子の表面発現を消失させるステップ;およびd)iNKT TCRを発現する単離されたCD34細胞を人工胸腺オルガノイド(ATO)系で培養して、iNKT細胞を産生するステップ;およびe)BCMA-CARをコードする核酸をiNKT細胞に導入するステップを含み、ATO系が、ノッチリガンドを発現する間質細胞の選択された集団を含む3D細胞凝集体と無血清培地とを含む、方法がある。
一部の実施形態では、方法は、細胞を、細胞集団の増幅に十分な量のIL-15と接触させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、iNKT細胞を作製するために使用される幹もしくは始原細胞またはCD34細胞は、5×10個未満の細胞を含む。一部の実施形態では、iNKT細胞を作製するために使用される幹もしくは始原細胞またはCD34細胞は、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、9×1010、1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、9×1011、1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×101212、8×1012、9×1012、1×1013、2×1013、3×1013、4×1013、5×1013、6×1013、7×1013、8×1013、9×1013、1×1014、2×1014、3×1014、4×1014、5×1014、6×1014、7×1014、8×1014、9×1014、1×1015、2×1015、3×1015、4×1015、5×1015、6×1015、7×1015、8×1015、9×1015、1×1016、2×1016、3×1016、4×1016、5×1016、6×1016、7×1016、8×1016、もしくは9×1016個未満またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲の細胞を含む。
本開示の一部の実施形態では、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、550、または600(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)の用量が、本開示の方法により産生される。一部の実施形態では、各用量は、1×10~1×10個の操作されたiNKT細胞を含む。一部の実施形態では、各用量は、少なくとも、多くとも、または正確に1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、9×1010、1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、9×1011、1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×101212、8×1012、9×1012、1×1013、2×1013、3×1013、4×1013、5×1013、6×1013、7×1013、8×1013、9×1013、1×1014、2×1014、3×1014、4×1014、5×1014、6×1014、7×1014、8×1014、9×1014、1×1015、2×1015、3×1015、4×1015、5×1015、6×1015、7×1015、8×1015、9×1015、1×1016、2×1016、3×1016、4×1016、5×1016、6×1016、7×1016、8×1016、または9×1016個(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)の細胞を含む。一部の実施形態では、操作されたiNKT細胞を作出するために使用され得る細胞は、造血始原幹細胞である。細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)、骨髄細胞、胎児肝細胞、胚性幹細胞、臍帯血細胞、人工多能性幹細胞(iPS細胞)、またはこれらの組み合わせからのものであり得る。一部の実施形態では、iNKT細胞は、造血幹細胞に由来する。一部の実施形態では、細胞は、G-CSF動員CD34細胞に由来する。一部の実施形態では、細胞は、がんを有さないヒト患者からの細胞に由来する。一部の実施形態では、細胞は、内在性TCRを発現しない。
一部の実施形態では、方法は、CD34細胞を単離するステップ、またはCD34細胞とCD34細胞を分離するステップを含む。実施形態は、CD34細胞を操作するステップをさらに伴うが、CD34細胞がiNKT細胞の作出に使用され得る。したがって、一部の実施形態では、その後、CD34細胞が使用され、この目的のために役立ち得る。
ある特定の実施形態は、選択されたCD34細胞を培地中で培養するステップを、1つまたは複数の核酸を細胞に導入するステップの前に伴う。細胞を培養するステップは、選択されたCD34細胞を、1つまたは複数の増殖因子を含む培地とともにインキュベートすることを含み得る。一部の実施形態では、1つまたは複数の増殖因子は、c-kitリガンド、flt-3リガンド、および/またはヒトトロンボポエチン(TPO)を含む。さらなる実施形態では、培地は、c-kitリガンド、flt-3リガンド、およびTPOを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の増殖因子の濃度は、各増殖因子、またはこれらの特定の増殖因子のいずれかおよびすべての合計のどちらかについて、約5ng/ml~約500ng/mlの間である。培地中の成分の濃度または複数の成分の組合せの濃度は、約、少なくとも約、または多くとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、410、420、425、430、440、441、450、460、470、475、480、490、500(または任意の導出可能な範囲)ng/mlもしくはμg/mlであることもあり、またはこれを超えることもある。
一部の実施形態では、核酸は、本明細書中で論じられるように、α-TCRおよび/またはβ-TCRをコードする核酸配列を含み得る。ある特定の実施形態では、1つの核酸は、α-TCRとβ-TCRの両方をコードする。追加の実施形態では、核酸は、自殺遺伝子産物をコードする核酸配列をさらに含む。一部の実施形態では、選択されたCD34細胞に導入される核酸は、α-TCR、β-TCR、および自殺遺伝子産物をコードする。他の実施形態では、方法は、自殺遺伝子産物をコードする核酸を、選択されたCD34細胞に導入するステップも伴い、この場合、TCR遺伝子のうちの少なくとも1つをコードする核酸とは異なる核酸分子が、自殺遺伝子産物をコードする。
既述の通り、一部の実施形態では、iNKT細胞は、細胞表面にHLA-Iおよび/またはHLA-IIを発現せず、これを、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、トランス活性化因子(CIITA)またはHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することにより達成することができる。ある特定の実施形態では、方法は、単離されたヒトCD34細胞における1つまたは複数のHLA-I/II分子の表面発現を消失させるステップを伴う。特定の実施形態では、発現を消失させるステップを、細胞のゲノムDNAの遺伝子編集によって遂行することができる。一部の方法は、CRISPR、およびB2MまたはCIITAに対応する1つまたは複数のガイドRNA(gRNA)を、細胞に導入するステップを含む。特定の実施形態では、CRISPRまたは1つもしくは複数のgRNAは、電気穿孔または脂質媒介トランスフェクションにより細胞にトランスフェクトされる。その結果として、方法は、CRISPRと1つまたは複数のgRNAとをコードする核酸を細胞にトランスフェクトすることにより、CRISPRおよび1つまたは複数のgRNAを細胞に導入するステップを伴い得る。一部の実施形態では、異なる遺伝子編集技術が利用され得る。
同様に、一部の実施形態では、TCR受容体をコードする1つまたは複数の核酸が細胞に導入される。この導入は、細胞に組換えベクターをトランスフェクトすること、または細胞を組換えベクターに感染させることにより行なわれ、この組換えベクターは、本明細書中で論じられるようなウイルスベクターであってもよく、またはなくてもよい。一部の実施形態では、外来性核酸が細胞のゲノムに組み込まれ得る。
一部の実施形態では、細胞は、無血清培地中で培養される。ある特定の実施形態では、無血清培地は、外部から添加されたアスコルビン酸をさらに含む。特定の実施形態では、方法は、アスコルビン酸培地を添加するステップを伴う。さらなる実施形態では、無血清培地は、外部から添加された次の成分のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16すべて(またはこれらの中から導出可能な範囲)をさらに含む:FLT3リガンド(FLT3L)、インターロイキン7(IL-7)、幹細胞因子(SCF)、トロンボポエチン(TPO)、幹細胞因子(SCF)、IL-2、IL-4、IL-6、IL-15、IL-21、TNF-アルファ、TGF-ベータ、インターフェロン-ガンマ、インターフェロン-ラムダ、TSLP、チモペンチン、プレイオトロフィン、またはミッドカイン。追加の実施形態では、無血清培地は、1つまたは複数のビタミンを含む。一部の場合には、無血清培地は、次のビタミンのうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12(またはこれらの中から導出可能な範囲)を含む:ビオチン、酢酸DLアルファ-トコフェロール、DLアルファ-トコフェロール、ビタミンA、塩化コリン、パントテン酸カルシウム、パントテン酸、葉酸、ニコチンアミド、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン、イノシトール、ビタミンB12、またはこれらの塩。ある特定の実施形態では、培地は、ビオチン、酢酸DLアルファ-トコフェロール、DLアルファ-トコフェロール、ビタミンA、またはこれらの組合せもしくは塩を含む、あるいは少なくともそれらを含む。追加の実施形態では、無血清培地は、1つまたは複数のタンパク質を含む。一部の実施形態では、無血清培地は、次のタンパク質のうちの1、2、4、5、6またはそれより多く(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)を含む:アルブミンもしくはウシ血清アルブミン(BSA)、BSAの画分、カタラーゼ、インスリン、トランスフェリン、スーパーオキシドジムスターゼ、またはこれらの組合せ。他の実施形態では、無血清培地は、次の化合物のうちの1、2、3、4、5、 、7、8、9、10または11を含む:コルチコステロン、D-ガラクトース、エタノールアミン、グルタチオン、L-カルニチン、リノール酸、リノレイン酸、プロゲステロン、プトレシン、亜セレン酸ナトリウム、もしくはトリヨード(triodo)-I-チロニン、またはこれらの組合せ。さらなる実施形態では、無血清培地は、B-27(登録商標)サプリメント、ゼノフリーB-27(登録商標)サプリメント、GS21(商標)サプリメント、またはこれらの組合せを含む。追加の実施形態では、無血清培地は、アミノ酸、単糖類、および/もしくは無機イオンを含む、またはこれらをさらに含む。一部の態様では、無血清培地は、次のアミノ酸のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13を含む:アルギニン、システイン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、グルタミン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、ヒスチジン、チロシン、もしくはバリン、またはこれらの組合せ。他の態様では、無血清培地は、次の無機イオンのうちの1、2、3、4、5または6つを含む:ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素、もしくはリン、またはこれらの組合せもしくは塩。追加の態様では、無血清培地は、次の元素のうちの1、2、3、4、5、6または7つを含む:モリブデン、バナジウム、鉄、亜鉛、セレン、銅、もしくはマンガン、またはこれらの組合せ。
一部の方法では、細胞は、人工胸腺オルガノイド(ATO)系で培養される。ATO系は、細胞の凝集体である、三次元(3D)細胞凝集体を伴う。ある特定の実施形態では、3D細胞凝集体は、ノッチリガンドを発現する間質細胞の選択された集団を含む。一部の実施形態では、3D細胞凝集体は、物理的マトリックスまたは足場上でCD34形質導入細胞を間質細胞の選択された集団と混合することにより作出される。さらなる実施形態では、方法は、CD34形質導入細胞および間質細胞を遠心分離して、物理的マトリックスまたは足場上に置かれている細胞ペレットを形成するステップを含む。ある特定の実施形態では、間質細胞は、無傷、部分的もしくは改変されたDLL1、DLL4、JAG1、JAG2、またはこれらの組合せである、ノッチリガンドを発現する。さらなる実施形態では、ノッチリガンドは、ヒトノッチリガンドである。他の実施形態では、ノッチリガンドは、ヒトDLL1である。一部の方法では、細胞は、ATO系で培養されない。一部の実施形態では、細胞は、フィーダーフリー系で培養される。
さらなる態様では、間質細胞とCD34細胞との比は、約、少なくとも約、または多くとも約5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45、1:50(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)である。特定の実施形態では、間質細胞とCD34細胞との比は、約1:5~1:20である。特定の実施形態では、間質細胞は、マウス間質細胞系、ヒト間質細胞系、初代間質細胞の選択された集団、多能性幹細胞からin vitroで分化した間質細胞の選択された集団、またはこれらの組合せである。ある特定の実施形態では、間質細胞は、造血幹または始原細胞からin vitroで分化した間質細胞の選択された集団である。CD34細胞と間質細胞の共培養は、約、少なくとも約、または多くとも約1、2、3、4、5、6、7日および/または1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24週間もしくはそれより多い週数(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)にわたって行なわれ得る。間質細胞は、一部の実施形態では共培養の前に照射される。
一部の実施形態では、方法で使用されるフィーダー細胞は、CD34細胞を含む。これらのCD34細胞は、CD34細胞について選択された細胞の集団と同じ集団からのものであり得る。追加の実施形態では、細胞は、活性化され得る。ある特定の実施形態では、方法は、iNKT細胞を活性化するステップを含む。特定の実施形態では、iNKT細胞は、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化され、増幅された。細胞をα-GCとともにインキュベートまたは培養して、それらの細胞を活性化および増幅することができる。一部の実施形態では、フィーダー細胞にα-GCがパルス投与された。
一部の方法では、1つまたは複数のHLA-Iまたは-II分子の表面発現を欠いているiNKT細胞が選択される。一部の態様では、HLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を欠いているiNKT細胞の選択は、これらの細胞をレシピエント免疫細胞による枯渇から保護する。
細胞を直ちに使用することができ、または細胞を将来の使用のために保管することができる。ある特定の実施形態では、iNKT細胞を作出するために使用される細胞は凍結され、さらに、一部の実施形態では、産生されたiNKT細胞が凍結され得る。一部の態様では、細胞は、デキストロース、1つもしくは複数の電解質、アルブミン、デキストラン、およびDMSOを含む溶液中にある。他の実施形態では、細胞は、無菌、非発熱性、および等張性である溶液中にある。
産生サイクルにより産生される細胞の数は、細胞約、少なくとも約、または多くとも約10、10、10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013、1014、1015またはそれより多数(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)であり得、これらの細胞は、一部の実施形態では操作されたiNKT細胞である。一部の場合には、細胞集団は、少なくとも約10~1012個の操作されたiNKT細胞を含む。一部の実施形態では、これらの数を有する細胞の集団は、細胞の単一のバッチから産生され、別々に産生された細胞のバッチをプールした結果ではない、すなわち、単一の産生サイクルからのものである。
一部の実施形態では、細胞集団は、凍結され、次いで解凍される。これらの細胞集団を使用して、操作されたiNKT細胞を作出することができ、またはこれらの細胞集団は、操作されたiNKT細胞を含むことができる。
操作されたiNKT細胞を使用して、患者を処置することができる。一部の実施形態では、方法は、1つまたは複数の追加の核酸を細胞集団に導入するステップを含み、これらの細胞集団は、事前に凍結されて解凍されたものであってもよく、またはそのようなものでなくてもよい。この使用は、オフザシェルフiNKT細胞を作出することの利点の1つを提供する。特定の実施形態では、1つまたは複数の追加の核酸は、1つまたは複数の治療用遺伝子産物をコードする。治療用遺伝子産物の例には、少なくとも以下のものが含まれる:1.抗原認識分子、例えば、CAR(キメラ抗原受容体)および/またはTCR(T細胞受容体);2.共刺激分子、例えば、CD28、4-1BB、4-1BBL、CD40、CD40L、ICOS;および/または3.サイトカイン、例えば、IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-7、IL-9、IL-15、IL-12、IL-17、IL-21、IL-23、IFN-γ、TNF-α、TGF-β、G-CSF、GM-CSF;4.転写因子、例えば、T-bet、GATA-3、RORγt、FOXP3、およびBcl-6。治療用抗体が含まれ、キメラ抗原受容体、単鎖抗体、モノボディ、ヒト化された抗体、二重特異性抗体、単鎖FV抗体またはこれらの組合せも含まれる。
一部の実施形態には、操作されたインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞を含む細胞集団を調製する方法であって、a)ヒト末梢血細胞(PBMC)からCD34細胞を選択するステップ;b)c-kitリガンド、flt-3リガンドおよびヒトトロンボポエチン(TPO)を含む増殖因子を含む培地でCD34細胞を培養するステップ;c)選択されたCD34細胞に、α-TCRと、β-TCRと、チミジンキナーゼと、sr39TKなどの自殺遺伝子とをコードする核酸配列を含むレンチウイルスベクターで、形質導入するステップ;d)選択されたCD34細胞に、ベータ2ミクログロブリン(B2M)および/またはCTIIAのためのCas9およびgRNAを導入して、B2Mおよび/またはCTIIAの発現を妨害するステップ;e)形質導入細胞を、外来性ノッチリガンドを発現する照射された間質細胞系とともに、2~12(例えば、2~10または6~12)週間、3D凝集細胞培養で培養して、iNKT細胞を増幅するステップ;f)HLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を欠いているiNKT細胞を選択するステップ;およびg)選択されたiNKT細胞を、α-GCがロードされた照射されたフィーダー細胞とともに培養するステップを含む、方法がある。
一部の実施形態には、a)ヒト末梢血細胞(PBMC)からCD34細胞を選択するステップ;b)c-kitリガンド、flt-3リガンドおよびヒトトロンボポエチン(TPO)を含む増殖因子を含む培地でCD34細胞を培養するステップ;c)選択されたCD34細胞に、α-TCRと、β-TCRと、チミジンキナーゼと、レポーター遺伝子産物とをコードする核酸配列を含むレンチウイルスベクターで、形質導入するステップ;d)選択されたCD34細胞に、ベータ2ミクログロブリン(B2M)またはCTIIAのためのCas9およびgRNAを導入して、B2Mおよび/またはCTIIAの発現を消失させるステップ;e)形質導入細胞を、外来性ノッチリガンドを発現する照射された間質細胞系とともに、2~10週間、3D凝集細胞培養で培養して、iNKT細胞を増幅するステップ;f)B2Mおよび/またはCTIIAの発現を欠いているiNKT細胞を選択するステップ;およびg)選択されたiNKT細胞を、照射されたフィーダー細胞とともに培養するステップを含む方法により産生された、操作されたiNKT細胞がある。
本開示の方法は、本明細書に記載されるような、マーカーを発現し得る、または高もしくは低レベルのある特定のマーカーを有し得る、少なくとも1×10、1×10、1×10、1×10、1×10、1×10、1×10、1×10、1×1010、1×1011、1×1012、1×1013、1×1014、1×1015、1×1016、1×1017、1×1018、1×1019、1×1020、または1×1021個(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)の細胞を含む、細胞の集団を産生することができる。細胞集団数は、マーカー発現に基づく細胞選別なしに、NKマーカー発現に基づく細胞選別なしに、またはT細胞マーカー発現に基づく細胞選別なしに、得られる数であり得る。さらに、得られる細胞の集団は、ある特定の期間、例えば、短くとも、長くとも、または正確に10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41日または7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29もしくは30週間(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)である期間内に作製される、少なくとも1×10、1×10、1×10、1×10、1×10、1×10、1×10、1×10、1×1010、1×1011、1×1012、1×1013、1×1014、1×1015、1×1016、1×1017、1×1018、1×1019、1×1020、または1×1021個(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)の細胞を含む集団であり得る。NK活性化因子、阻害剤、または細胞傷害性分子などの、マーカーの高いまたは低い発現レベルは、FACS解析による決定時に高度な発現に関連することがある。一部の実施形態では、高レベルとは、非NK細胞もしくは非iNKT細胞、またはT細胞でない細胞に対して相対的なものである。一部の実施形態では、高レベルまたは低レベルは、FACS解析から決定される。
iNKT細胞または細胞集団で患者を処置する方法も提供される。ある特定の実施形態では、患者は、がんを有する。一部の実施形態では、患者は、がんまたはがん処置に関連する炎症または自己免疫が関与する疾患または状態を有する。一部の実施形態では、患者は、がんまたはがん処置に関連しない炎症または自己免疫が関与する疾患または状態を有する。特定の態様では、細胞または細胞集団は、患者に対して同種異系である。追加の実施形態では、患者は、細胞または細胞集団の拒絶反応または枯渇の徴候を示さない。一部の治療方法は、iNKT細胞を活性化する刺激分子(例えば、単独での、もしくはAPC上にロードされた、α-GC)、または自殺遺伝子産物を起動させる化合物を、患者に投与するステップをさらに含む。
一部の実施形態では、処置されることになるがんは、多発性骨髄腫である。一部の実施形態では、処置されることになるがんは、白血病である。一部の実施形態では、細胞は、がんを有さない患者に由来する。一部の実施形態では、方法は、追加の薬剤を投与するステップをさらに含む。一部の実施形態では、追加の薬剤は、IL-6R抗体またはIL-1Rアンタゴニストを含む。一部の実施形態では、IL-6R抗体は、トシリズマブを含み、またはIL-1Rアンタゴニストは、アナキンラを含む。一部の実施形態では、追加の薬剤は、サイトカイン放出症候群の処置のためのサイトカインアンタゴニストを含む。一部の実施形態では、追加の薬剤は、コルチコステロイド、またはIL-2R、IL-1R、MCP-1、MIP1BおよびTNF-アルファのうちの1つもしくは複数についての阻害剤を含む。一部の実施形態では、追加の薬剤は、インフリキシマブ、アダリムマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブまたはエマパルマブを含む。
一部の実施形態では、追加の薬剤は、外来性iNKT TCRなどのiNKT TCRが特異的に結合する抗原を含む。
一部の実施形態では、抗原は、α-GCを含む。一部の実施形態では、患者は、過去にがんの治療を受けたことがある。一部の実施形態では、過去の治療は、毒性であった、および/または有効でなかった。一部の実施形態では、患者は、過去のがん治療に応答して免疫関連有害事象のうちの少なくとも1、2、3、4または5つの有害事象を経験する。一部の実施形態では、過去の治療は、プロテアソーム阻害剤、免疫調節剤、抗CD38抗体またはCAR-T細胞療法のうちの1つまたは複数を含む。
一部の実施形態(som embodiments)では、がんは、BCMA悪性細胞を含む。一部の実施形態では、がんは、BCMA悪性B細胞を含む。一部の実施形態では、がんは、CD19悪性細胞を含む。
iNKT細胞でのがん患者の処置は、患者への細胞または細胞集団の投与後にがん患者の腫瘍細胞を死滅させる結果となり得る。iNKT細胞と標準的な治療レジメンまたは他の免疫療法レジメンでの併用処置を利用することもできる。方法および組成物は、本明細書に記載される実施形態のいずれかの除外を含むことが企図されている。
本願を通して、用語「約」は、細胞および分子生物学の分野でのその明白かつ通常の意味に従って、値が、その値を決定するために利用されることになるデバイスまたは方法のための誤差の標準偏差を含むことを示すために使用される。
用語「含む(comprising)」とともに使用されるときの「1つ(a)」または「1つ(an)」という語の使用は、「1つ(one)」を意味し得るが、「1つまたは複数(one or more)」、「少なくとも1つ(at least one)」、および「1つ(one)または1つ(one)より多く」の意味とも合致する。
本明細書で使用される場合、用語「または」および「および/または」は、組み合わせて複数の成分を記述するために、または互いに排他的な複数の成分を記述するために用いられる。例えば、「x、y、および/またはz」は、単独での「x」、単独での「y」、単独での「z」、「x、y、およびz」、「(xおよびy)またはz」、「xまたは(yおよびz)」、または「xまたはyまたはz」を指すことができる。x、y、またはzは、ある実施形態から特異的に除外される可能性があることが、特に企図されている。
「含む(comprising)」(ならびに含む(comprising)の任意の形、例えば、「含む(comprise)」および「含む(comprises)」)、「有する(having)」(ならびに有する(having)の任意の形、例えば、「有する(have)」および「有する(has)」)、「含む(including)」(ならびに含む(including)の任意の形、例えば、「含む(includes)」および「含む(include)」)、「を特徴とする(characterized by)」(および「として特徴付けられる(characterized as)」を含む任意の形)、または含有する(containing)(ならびに含有する(containing)の任意の形、例えば、「含有する(contains)」および「含有する(contain)」)という語は、包括的または非限定的であり、追加の、挙げられていない要素または方法ステップを除外しない。
組成物およびそれらを使用するための方法は、本明細書を通して開示される構成成分またはステップのいずれか「を含む」、「から本質的になる」または「からなる」ことができる。「からなる」という句は、明記されていない任意の要素、ステップまたは構成成分を除外する。「から本質的になる」という句は、記載されている対象事項の範囲を、明記されている材料もしくはステップ、ならびにその基本的および新規特徴に著しい影響を及ぼさないものに、限定する。用語「を含む」の文脈で記載される実施形態は、用語「からなる」または「から本質的になる」の文脈で実施される可能性があることが企図されている。
本発明の1つの実施形態について論じられるいずれかの制限が、本発明のいずれかの他の実施形態に適用される可能性があることが、特に企図されている。さらに、本発明のいずれの組成物を本発明のいずれの方法で使用してもよく、本発明のいずれの方法を使用して、本発明の任意の組成物を産生してもまたは利用してもよい。実施例で示される実施形態の態様は、異なる実施例における他の箇所または本願における他の箇所で論じられる実施形態に関連して実施される可能性がある実施形態でもある。
本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかし、本発明の趣旨および範囲内での様々は変更および改変がこの詳細な説明から当業者に明らかになるので、詳細な説明および特定の例は、本発明の特定の実施形態を示すとはいえ、例示として与えられるものにすぎないことを、理解されたい。
以下の図面は、本明細書の一部を形成し、本発明のある特定の態様をさらに実証するために含まれる。本発明は、本明細書に提示される具体的な実施形態の詳細な説明と組み合わせて、これらの図面の1つまたは複数に対する参照によって、より良く理解され得る。
以下の図面は、本明細書の一部を形成し、本開示のある特定の態様をさらに実証するために含まれる。本開示は、本明細書に提示される具体的な実施形態の詳細な説明と組み合わせて、これらの図面の1つまたは複数に対する参照によって、より良く理解され得る。
図1は、オフザシェルフ汎用造血幹細胞(HSC)で操作されたiNKT(HSC-iNKT)細胞養子療法の製造および使用の例の概略図を図示する。
図2A~2Dは、BLT(ヒト骨髄-肝臓-胸腺が移植されたNOD/SCID/γc-/-マウス)ヒト化マウスモデルにおけるヒトHSCで操作されたiNKT細胞の作製に関する。(A)実験設計の例。(B)脾臓細胞のFACSプロット。HSC-iNKTBLT:BLTマウスにおいて作製されたヒトHSCで操作されたiNKT細胞。hTC:ヒト従来型T細胞。図2C~2Dは、in vitro培養系において、人工胸腺オルガノイド(ATO)におけるヒトHSCで操作されたNY-ESO-1特異的従来型T細胞の作製を示す。(C)実験設計の例。(D)細胞収率(n=3~6)。**P<0.01、スチューデントのt検定による。
図3A~3Dは、健常者におけるヒトHSCで操作されたiNKT細胞、およびin vitro培養系における高収率の2段階のATO-αGCの作製が存在する、初期CMC研究を実証する(HSC-iNKTATO細胞を、治療薬代替物として研究した)。HSC-iNKTATO:ATO培養において作製されたヒトHSCで操作されたiNKT細胞。(A)2段階のATO-αGCのin vitro培養系。ATO:人工胸腺オルガノイド;αGC:アルファ-ガラクトシルセラミド、iNKT細胞を特異的に刺激する強力なアゴニストリガンド。(B)ATO培養段階におけるHSC-iNKTATO細胞の作製。6B11は、iNKT TCRに特異的に結合するモノクローナル抗体である。(C)PBMC/αGC培養段階におけるHSC-iNKTATO細胞の増幅。(D)HSC-iNKTATO細胞のアウトプット。 同上。
図4A~4Bは、ヒトHSCで操作されたiNKT細胞の表現型および機能性の初期薬理学的研究を提供する(HSC-iNKTATO細胞およびHSC-iNKTBLT細胞を、治療薬代替物として研究した)。(A)表面FACS染色。(B)細胞内FACS染色。PBMC-iNKT:健康なドナーのPBMC由来のin vitroで増幅された内在性iNKT細胞;PBMC-Tc:健康なドナーのPBMC由来の内在性従来型T細胞。
図5A~5Kは、ヒトHSCで操作されたiNKT細胞の腫瘍死滅有効性の初期有効性研究を提供する(HSC-iNKTATO細胞およびHSC-iNKTBLT細胞を、治療薬代替物として研究した)。(A~F)血液がんモデル。(A)MM.1S-hCD1d-FGヒト多発性骨髄腫(MM)細胞系。(B)in vitro腫瘍死滅アッセイ。(C)in vitro腫瘍死滅のルシフェラーゼ活性の分析(n=3)。(D)NSGマウスヒトMM転移モデルを使用するin vivo腫瘍死滅アッセイ。(E~F)in vivo腫瘍死滅の生きている動物の生物発光イメージング(BLI)分析。14日目の代表的なBLI画像(E)、および全身発光の経時的な測定(TBL;F)を示す(n=3~4)。(5G~5K)固形腫瘍モデル。(G)A375-hCD1d-FGヒト黒色腫細胞系。(H)NSGマウスヒト黒色腫固形腫瘍モデルを使用するin vivo腫瘍死滅アッセイ。(I)腫瘍重量(25日目)。(J)腫瘍部位へのHSC-iNKTBLT細胞の浸潤を示すFACSプロット(25日目)。(K)Jの定量化(n=4)。**P<0.01、***P<0.001、スチューデントのt検定による。 同上。
図6A~6Cは、毒性学/腫瘍形成性の初期安全性研究を示す(HSC-iNKTBLT細胞を治療薬代替物として研究した)。(A)マウスの体重(n=9~10)。ns、有意ではない、スチューデントのt検定による。(B)マウスの生存率(n=9~10)。(C)マウスの病理学。さまざまな組織を収集し、UCLA病理コアによって分析した(n=9~10)。
図7A~7Dは、PETイメージングおよび安全管理のためのsr39TK遺伝子の初期安全性研究を提供する(HSC-iNKTBLT細胞を治療薬代替物として研究した)。(A)実験設計。(B)GCV処置前および後のBLT-iNKTTKマウスのPET/CT画像(n=4~5)。(C)GCV処置後のHSC-iNKTBLT細胞の有効かつ特異的な枯渇を示すFACSプロット(n=4~5)。(D)CにおけるFACSプロットの定量化(n=4~5)。ns、有意ではない;**P<0.01;スチューデントのt検定による。
図8A~8Eは、HSC-iNKT細胞を産生するための製造プロセスの例を図示する。(A)実験設計。(B)HSCにおけるレンチ/iNKT-sr39TKベクター媒介iNKT TCR発現。(C)HSCにおけるHLA-I/II発現のCRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体媒介ノックアウト。(D)HLA-I/IIneg細胞の2M2/Tu39 mAb媒介MACS陰性選択。(E)HSC-iNKTATO細胞の6B11 mAb媒介MACS陽性選択。 同上。
図9A~9Eは、作用機構(MOA)研究の例を提供する。(A)腫瘍を標的とするためのiNKT細胞によって使用される可能性がある機構。(B~C)腫瘍細胞のCD1d/TCR媒介直接死滅の研究。(B)実験設計。(C)MM.1S-hCD1d-FGヒト多発性骨髄腫細胞の死滅(n=3)。(D~E)NK細胞の活性化による腫瘍細胞のCD1d非依存性標的化の研究。(D)実験設計。(E)K562腫瘍細胞の死滅(n=2)。αGCがロードされた照射されたPBMCを抗原提示細胞(APC)として使用した。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
図10A~10Gは、安全性の考察を実証する。(A)可能性のあるGvHDおよびHvG応答、ならびに操作された安全管理戦略。(B)GvHD応答の研究のためのin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイ。(C)HSC-iNKTATO細胞によって誘導されたGvHD応答なしを示すMLCアッセイにおけるIFN-γ産生(n=3)。3人の異なる健康なドナー由来のPBMCをレスポンダーとして含めた。(D)HvG応答の研究のためのin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイ。(E)HSC-iNKTATO細胞に対するマイナーなHvG応答を示すMLCアッセイにおけるIFN-γ産生(n=3)。2人の異なる健康なドナー由来のPBMCを実験において使用した。(F)HSC-iNKTBLT細胞は、in vitro混合NK/iNKT培養において、不適合ドナーのNK細胞による死滅に対して抵抗性であった。(G)GvHDおよびHvD応答を研究するためのin vivo混合リンパ球養子移入(MLT)アッセイ。ns、有意ではない、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による。 同上。
図11A~11Gは、併用療法の例を実証する。(A)チェックポイント遮断療法と組み合わせたHSC-iNKT細胞療法を研究するための実験設計。(B)UHSCCAR-iNKT細胞。(C)A375-hCD1d-hCD19-FGヒト黒色腫細胞系。(D)UHSCCAR-iNKT細胞の抗腫瘍有効性を研究するための実験設計。(E)UHSCTCR-iNKT細胞。(F)A375-hCD1d-A2/ESO-FGヒト黒色腫細胞系。(G)UHSCTCR-iNKT細胞の抗腫瘍有効性を研究するための実験設計。
図12は、薬物動態/薬力学(PK/PD)研究の例を図示する。
図13は、iNKT-sr39TKレンチウイルスベクターの一例を示す。
図14は、HSC-iNKT細胞の産生のための細胞製造プロセスの一例を図示する。
図15は、MMのためのHSCで操作されたオフザシェルフ汎用BCMA CAR-iNKT(BCAR-iNKT)細胞療法を示す。
パイロットCMC研究。BCAR-iNKT細胞を、治療薬候補として研究した。(A)2段階のin vitro培養系。ATO:人工胸腺オルガノイド;αGC:アルファ-ガラクトシルセラミド、iNKT細胞を特異的に刺激する強力なアゴニスト脂質抗原;BCMA-CAR:B細胞成熟抗原-標的化キメラ抗原受容体。(B)HSCの遺伝子改変率。(C)ATO培養におけるHSC-iNKT細胞の作製。6B11は、ヒトiNKT TCRに特異的に結合するモノクローナル抗体である。(D)αGCによるHSC-iNKT細胞の増幅。2M2は、B2Mを認識するモノクローナル抗体であり;Tu39は、HLA-DR、DP、DQを認識するモノクローナル抗体である。(E)HLA-I/II陰性の汎用HSC-iNKT(HSC-iNKT)細胞のMACS精製。(F)BCMA-CAR操作およびIL-15増幅によるBCAR-iNKT細胞の作製。BCMA-CARで操作された末梢血従来型T(BCAR-T)細胞を、対照として並行して作製した。AY13は、BCMA-CARと共発現したtEGFRマーカーを認識するモノクローナル抗体である。(G)BCAR-iNKT細胞のアウトプット。BCAR-iNKT産生を2人の異なるドナーのG-CSF動員CD34HSCを使用して確認したことに留意されたい。 同上。
パイロット薬理学研究。BCAR-iNKT細胞を、治療薬候補として研究した。FACSプロットを提示し、BCAR-iNKT(HLA-I/II陽性のBCMA-CARで操作されたHSC-iNKT)細胞およびBCAR-T(BCMA-CARで操作された末梢血T)細胞のものと比較した、BCAR-iNKT細胞の表現型および機能性を示す。
パイロットin vitro有効性およびMOA研究。BCAR-iNKT細胞を、治療薬候補として研究した。(A)in vitro直接腫瘍細胞死滅アッセイ。(B)MM.1S-hCD1d-FGヒト多発性骨髄腫細胞系および腫瘍細胞死滅機構。(C)原発性MM腫瘍細胞を模倣する、MM.1S-hCD1d-FG細胞系におけるBCMAおよびCD1dの共発現。BM:骨髄。(D)BCAR-iNKT細胞の腫瘍死滅有効性(n=4)。(E)BCAR-iNKT細胞のCAR/TCR二重腫瘍死滅機構(n=4)。PBMC-T:末梢血T細胞(CARなし);HSC-iNKT:HLA-I/II陰性の汎用のHSCで操作されたiNKT細胞(CARなし)。
パイロットin vivo有効性および安全性研究。BCAR-iNKT細胞を治療薬代替物として研究した。(A)実験設計。(B)40日目に収集された代表的なBLI画像(n=4)。(C)経時的なBLI画像の定量化(n=4)。TBL、全身発光。(D)生存曲線(n=4)。(E)60日目の実験マウス由来の抗ヒトCD3染色組織切片を示す代表的な免疫組織学的画像(n=4)。矢印は、組織浸潤性CD3ヒトT細胞を示す。
パイロット免疫原性研究。BCAR-iNKT細胞を、治療薬候補として研究した。(A)可能性のあるGvHDおよびHvG応答、ならびに操作された安全管理戦略。(B)GvHD応答の研究のためのin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイ。(C)BCAR-iNKT細胞によって誘導されたGvHD応答なしを示すMLCアッセイにおけるIFN-γ産生(n=4)。3人の異なる健康なドナー由来のPBMCを刺激剤として使用した。N、PBMC刺激剤なし。(D)HvG応答の研究のためのin vitro MLCアッセイ。(E)BCAR-iNKT細胞に対するHvG応答を示さないMLCアッセイにおけるIFN-γ産生。3人の異なる健康なドナー由来のPBMCをレスポンダーとして試験した。1人の代表的なドナーからのデータを示した(n=3)。
パイロット安全性研究-PETイメージングおよび安全管理のためのsr39TK遺伝子。BCAR-iNKT細胞を、治療薬候補として研究した。(A)BCAR-iNKT細胞を使用するin vitro GCV死滅アッセイ。GCV処置後4日目の細胞計数を示した(n=5)。GCV:ガンシクロビル、sr39TK自殺遺伝子を発現する細胞を選択的に死滅させる薬物。(B~D)BLT-iNKTTKマウス(図2Aに記載)を使用するin vivo PETイメージングおよびGCV死滅アッセイ。(B)実験設計。(C)GCV処置前および後のBLT-iNKTTKマウスの代表的なPET/CT画像(n=4~5)。(D)GCV処置後のBLT-iNKTTKマウスにおけるHSC-iNKT細胞の有効かつ特異的な枯渇を示すFACSデータの定量化(n=4~5)。
提案されたCMC研究。(A)CMC設計の概要。(B)BCAR-iNKT細胞製品を臨床につなげる3つの開発段階の予測。提案されたTRAN1-11597プロジェクトは、取り囲まれたプレIND段階である。(C)提案されたプレIND製造プロセスおよびプロセス内管理(IPC)、ならびに製品リリースアッセイを示すフロー図。
同種異系のHSCで操作されたiNKT(AlloHSC-iNKT)細胞のin vitro作製。(A)in vitroでAlloHSC-iNKT細胞を作製するための実験設計。HSC、造血幹細胞;CB、臍帯血;PBSC、末梢血幹細胞;αGC、α-ガラクトシルセラミド;レンチ/iNKT-sr39TK、iNKT TCR遺伝子およびsr39TK自殺/PETイメージング遺伝子をコードするレンチウイルスベクター。(B~E)AlloHSC-iNKT細胞作製のFACSモニタリング。(B)レンチベクター形質導入の72時間後のCD34+HSC細胞におけるiNKT TCR(Vβ11として同定)の細胞内発現。(C)段階1のATO分化培養の間のiNKT細胞(iNKT TCR+TCRαβ+細胞として同定)の作製。6B11モノクローナル抗体を使用してiNKT TCRを染色した。(D)段階2のαGC増幅培養の間のiNKT細胞の増幅。(E)段階1および段階2の培養の間のAlloHSC-iNKT細胞におけるCD4/CD8共受容体の発現。DN、CD4/CD8ダブル陰性;CD4 SP、CD4シングル陽性;DP、CD4/CD8ダブル陽性;CD8 SP、CD8シングル陽性。(F)AlloHSC-iNKT細胞の単一細胞TCR配列決定分析。健康なドナーの末梢血単核細胞(PBMC)由来の従来型αβT(PBMC-Tc)細胞およびiNKT(PBMC-iNKT)細胞を対照として含めた。個々の細胞について同定された総固有配列のうちのそれぞれの固有T細胞受容体配列の相対存在量を円グラフの扇形として表した。(G)AlloHSC-iNKT細胞が成功裏に作製された実験を要約する表。1つ(F)および10を超える実験(A~E)の代表。
AlloHSC-iNKT細胞の特徴付けおよび遺伝子プロファイリング。(A~B)AlloHSC-iNKT細胞のFACS特徴付け。(A)表面マーカー発現。(B)細胞内サイトカインおよび細胞傷害性分子の産生。PBMC-iNKT細胞およびPBMC-Tc細胞を対照として含めた。(C~D)AlloHSC-iNKT細胞の抗原応答。AlloHSC-iNKT細胞を、αGCの存在下または非存在下で7日間培養した(それぞれ、αGCまたは媒体として表す)。(C)細胞成長曲線(n=3)。(D)αGC刺激後3日目のサイトカイン産生(IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4およびIL-17)のELISA分析(n=3)。(E~I)CBまたはPBSC由来CD34HSCから作製したAlloHSC-iNKT細胞のディープRNAseq分析(それぞれについてn=3)。健康なドナーのPBMC由来の従来型CD8αβT(PBMC-αβTc;n=8)細胞、CD8iNKT(PBMC-iNKT;n=3)細胞、γδT(PBMC-γδT;n=6)細胞およびNK(PBMC-NK;n=2)細胞を対照として含めた。(E)6つの細胞型すべての順序づけを示す主成分分析(PCA)プロット。(F~I)転写因子(F)、HLA分子(G)、免疫チェックポイント分子(H)、ならびにNK活性化受容体およびNK阻害性受容体(I)、ならびに6つの細胞型すべてに関する選択された遺伝子の発現を示すヒートマップ。1つ(E~I)および3つ(A~D)の実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、スチューデントのt検定による。
NK経路によるAlloHSC-iNKT細胞の腫瘍標的化。(A~B)表面NKマーカー発現およびAlloHSC-iNKT細胞による細胞内サイトカイン分子産生のFACS分析。PBMC-NK細胞を対照として含めた。(B)PBMC-NK細胞およびPBMC-iNKT細胞と比較した、AlloHSC-iNKT細胞におけるキラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR)発現の定量化(n=7~9)。(C~E)AlloHSC-iNKT細胞によるヒト腫瘍細胞のin vitro直接死滅。PBMC-NK細胞を対照として含めた。新鮮な細胞と凍結解凍された細胞の両方を研究した。5つのヒト腫瘍細胞系を研究した:A375(黒色腫)、K562(骨髄性白血病)、H292(肺がん)、PC3(前立腺がん)およびMM.1S(多発性骨髄腫)。すべての腫瘍細胞系を、ホタルルシフェラーゼおよび緑色蛍光タンパク質のデュアルレポーター(FG)を発現するように操作した。(C)実験設計。(D)24時間でのA375-FGヒト黒色腫細胞の腫瘍死滅データ(n=4)。(E)24時間でのK562-FGヒト骨髄性白血病細胞の腫瘍死滅データ(n=4)。(F~H)AlloHSC-iNKT細胞の腫瘍死滅機構。NKG2DおよびDNAM-1が媒介する経路を研究した。(F)実験設計。(G)24時間でのA375-FGヒト黒色腫細胞の腫瘍死滅データ(腫瘍:iNKTの比 1:2)(n=4)。(H)24時間でのK562-FGヒト骨髄性白血病細胞の腫瘍死滅データ(腫瘍:iNKTの比 1:1)(n=4)。(I~K)A375-FGヒト黒色腫異種移植NSGマウスモデルにおけるAlloHSC-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性。(I)実験設計。BLI:生きている動物の生物発光イメージング。(J)経時的な実験マウスにおける腫瘍量を示すBLI画像。(K)経時的な腫瘍サイズ測定(n=4~5)。3つの実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による。図30も参照されたい。
CARで操作されたAlloHSC-iNKT細胞の腫瘍標的化。(A)in vitroでBCMA CARで操作されたAlloHSC-iNKT(AlloBCAR-iNKT)細胞を作製するための実験設計。BCMA、B細胞成熟抗原;CAR、キメラ抗原受容体;BCAR、BCMA CAR;レトロ/BCAR-EGFR、BCMA CAR遺伝子および上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子をコードするレトロウイルスベクター。(B)レトロウイルス形質導入の72時間後のAlloBCAR-iNKTにおけるBCAR発現(EGFRとして同定)のFACS検出。同じレトロ/BCAR-EGFRベクターで形質導入された健康なドナーのPBMC T細胞を染色対照として含めた(BCAR-T細胞として表す)。(C~H)AlloBCAR-iNKT細胞によるヒト多発性骨髄腫細胞のin vitro死滅。MM.1S-CD1d-FG、ヒトCD1dならびにホタルルシフェラーゼおよび緑色蛍光のデュアルレポーターを過剰発現するように操作されたヒトMM.1S細胞系。PBMC-Tc細胞、BCAR-T細胞およびAlloHSC-iNKT細胞をエフェクター細胞対照として含めた。(C)実験設計。(D)MM.1S-CD1d-FG細胞におけるBCMAおよびCD1d発現のFACS分析。MM患者由来の一次骨髄(BM)試料を対照として含めた。(E)NK活性化受容体、iNKT TCRおよびBCARによって媒介される、AlloBCAR-iNKT細胞の三重腫瘍死滅機構を示す図。(F)8時間での腫瘍死滅(エフェクター:腫瘍の比 5:1)(n=4)。(G)24時間でのIFN-γ産生のELISA分析(n=3)。(H)24時間での用量設定されたエフェクター:腫瘍(E:T)の比での腫瘍死滅(n=4)。(I~L)MM.1S-CD1d-FGヒト多発性骨髄腫異種移植NSGマウスモデルにおけるAlloBCAR-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性。BCAR-T細胞または細胞なし(媒体)を注射された腫瘍担持マウスを対照として含めた。(I)実験設計。(J)経時的な実験マウスにおける腫瘍量を示すBLI画像。(K)(J)の定量化(n=4)。(L)腫瘍負荷後4か月の期間にわたる実験マウスのカプランマイヤー生存曲線(n=4)。2つ(I~L)および3つ(A~H)の実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、スチューデントのt検定による(H)、または一元配置分散分析による(F、G、K)、または多重比較のために調整されたログランク(マンテルコックス)検定による(J)。図31も参照されたい。
AlloHSC-iNKT細胞の安全性研究。(A~B)in vitro混合リンパ球培養(MCL)アッセイを使用するAlloBCAR-iNKT細胞の移植片対宿主(GvH)応答の研究。BCAR-T細胞をレスポンダー細胞対照として含めた。(A)実験設計。4人の異なる健康なドナー由来のPBMCを刺激細胞として使用した。(B)4日目でのIFN-γ産生のELISA分析(n=4)。N、刺激細胞なし。(C~E)図26I~26Lに記載の実験マウス由来の組織切片の免疫組織学的分析。(C)ヘマトキシリンおよびエオシン染色。ブランクは、腫瘍なしNSGマウスから収集された組織切片を示す。矢印は、単核細胞の浸潤を指し示す。バー:200μm。(D)抗ヒトCD3染色。CD3染色を茶色で示す。バー:100μm。(E)(D)の定量化(n=4)。(F~H)GCV処置を介したAlloHSC-iNKT細胞のin vivoの調節された枯渇。GCV、ガンシクロビル。(F)実験設計。(G)5日目でのNSGマウスの肝臓、脾臓および肺におけるAlloHSC-iNKT細胞のFACS検出。(H)(G)の定量化(n=4)。2つの実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による(B)、またはスチューデントのt検定による(E、H)。図32も参照されたい。
AlloHSC-iNKT細胞の免疫原性。(A~E)in vitro MLCアッセイを使用するAlloHSC-iNKT細胞に対する同種異系NK細胞応答の研究。AlloHSC-iNKT細胞を、ドナー不適合PBMC-NK細胞と共培養した。PBMC-iNKT細胞およびPBMC-Tc細胞を対照として含めた。(A)実験設計。(B)経時的な生きている細胞組成のFACSモニタリング。(C)(B)の定量化(n=3)。(D)ULBP発現のFACS検出。(E)(D)の定量化(n=5~6)。(F~I)in vitro MLCアッセイを使用するAlloHSC-iNKT細胞に対する同種異系T細胞応答の研究。照射されたAlloHSC-iNKT細胞(刺激剤として)をドナー不適合PBMC細胞(レスポンダーとして)と共培養した。照射されたPBMC-iNKT細胞およびPBMC-Tc細胞を刺激細胞対照として含めた。(F)実験設計。3人の異なる健康なドナー由来のPBMCをレスポンダーとして使用した。(G)4日目でのIFN-γ産生のELISA分析(n=3)。(H)HLA-IおよびII発現のFACS検出。(I)(H)からのHLA-II細胞の定量化(n=5~6)。3つの実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
HLA-I/II陰性の汎用iNKT(HSC-iNKT)細胞の作製および特徴付け。(A)HSC-iNKT細胞およびBCMA CARで操作されたHSC-iNKT(BCAR-iNKT)細胞を作製するための実験設計。gRNA、ガイドRNA。CRISPR、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート;Cas9、CRISPR関連タンパク質9;B2M、ベータ-2-ミクログロブリン;CIITA、クラスII主要組織適合遺伝子複合体トランス活性化因子。(B~E)HSC-iNKT細胞およびBCAR-iNKT細胞作製のFACSモニタリング。(B)5日目(レンチベクター形質導入の72時間後およびCRISPR/Cas9遺伝子編集の48時間後)のCD34HSC細胞におけるiNKT TCR(Vβ11として同定)の細胞内発現およびHLA-I/II(BM2HLA-DRとして同定)の表面除去。(C)段階1のATO分化培養の間のiNKT細胞(iNKT TCRTCRαβ細胞として同定)の作製。(D)2ステップのMACS選別戦略を使用するHLA-I/II陰性のHSC-iNKT細胞の精製。(E)BCAR-iNKT細胞におけるBCAR発現(EGFRとして同定)。同じレトロ/BCAR-EGFRベクターで形質導入された健康なドナーのPBMC T細胞を染色対照として含めた(BCAR-T細胞として表す)。(F~G)in vitro MLCアッセイを使用するBCAR-iNKT細胞に対する同種異系T細胞応答の研究。照射されたBCAR-iNKT細胞(刺激剤として)をドナー不適合PBMC細胞(レスポンダーとして)と共培養した。照射されたAlloBCAR-iNKT細胞および従来型BCAR-T細胞を刺激細胞対照として含めた。(F)実験設計。3人の異なる健康なドナー由来のPBMCをレスポンダーとして使用した。(G)4日目でのIFN-γ産生のELISA分析(n=3)。(H~I)in vitro MLCアッセイを使用するHSC-iNKT細胞に対する同種異系NK細胞応答の研究。HSC-iNKT細胞を、ドナー不適合PBMC-NK細胞と共培養した。PBMC-Tc細胞を対照として含めた。(H)実験設計。(I)生きているHSC-iNKT細胞およびPBMC-Tc細胞のFACS定量化(n=3)。(J~M)MM.1S-CD1d-FGヒト多発性骨髄腫異種移植NSGマウスモデルにおけるBCAR-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性。(J)実験設計。(K)経時的な実験マウスにおける腫瘍量を示すBLI画像。(L)(K)の定量化(n=5)。(M)腫瘍負荷後4か月の期間にわたる実験マウスのカプランマイヤー生存曲線(n=5)。1つ(J~M)および3つ(B~I)の実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による(G、I、L)、または多重比較のために調整されたログランク(マンテルコックス)検定による(M)。図28および図33も参照されたい。
NK経路によるAlloHSC-iNKT細胞の腫瘍標的化;図25に関する。A)操作されたA375-FG、K562-FG、H292-FG、PC3-FGおよびMM.1S-FG細胞系を示す概略図。Fluc、ホタルルシフェラーゼ;EGFP、高感度緑色蛍光タンパク質。(B~D)AlloHSC-iNKT細胞によるヒト腫瘍細胞のin vitro直接死滅(図25C~25Eに関する)。PBMC-NK細胞を対照として含めた。新鮮な細胞と凍結解凍された細胞の両方を研究した。H292-FGヒト肺がん細胞(B)、PC3-FGヒト前立腺がん細胞(C)およびMM.1S-FGヒト多発性骨髄腫細胞(D)の腫瘍死滅データを24時間で示した(それぞれについて、n=4)。(E~G)AlloHSC-iNKT細胞の腫瘍死滅機構(主に図25F~25Hに関する)。NKG2DおよびDNAM-1が媒介する経路を研究した。H292-FG(腫瘍:iNKTの比 1:2)、PC3-FG(腫瘍:iNKTの比 1:10)およびMM.1S-FG(腫瘍:iNKTの比 1:15)の腫瘍死滅データを24時間で示した(それぞれについて、n=4)。(H~I)A375-FGヒト黒色腫異種移植NSGマウスモデルにおけるAlloHSC-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性(主に図25I~25Kに関する)。(H)経時的な腫瘍量のBLI測定(n=4または5)。(I)18日目の最終回収における腫瘍重量の測定(n=4または5)。3つの実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による(B~G、I)、またはスチューデントのt検定による(H)。
CARで操作されたAlloHSC-iNKT細胞の腫瘍標的化;図26に関する。(A)BCMA-CAR設計を示す概略図。SP、スペーサー;TM、膜貫通。(B~C)AlloBCAR-iNKT細胞のFACS特徴付け。(B)表面マーカー発現。(C)細胞内サイトカインおよび細胞傷害性分子の産生。BCAR-T細胞を対照として含めた。(D~E)AlloHSC-iNKT細胞の抗腫瘍エフェクター機能。(D)MM.1S-CD1d-FG腫瘍細胞との共培養の24時間後のiNKT細胞のCD69、パーフォリンおよびグランザイムBのFACS検出。(E)(E)の定量化(n=3)。3つの実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
AlloHSC-iNKT細胞の安全性研究;図27に関する。(A)組織切片中の浸潤面積の定量化(図27Cに関する)(n=4)。(B)AlloHSC-iNKT細胞を使用するin vitro GCV死滅アッセイ。GCV処置後4日目の細胞計数(n=6)。(C~D)in vitro混合リンパ球培養(MCL)アッセイを使用するAlloHSC-iNKT細胞の移植片対宿主(GvH)応答の研究。PBMC-Tc細胞をレスポンダー細胞対照として含めた。(C)実験設計。4人の異なる健康なドナー由来のPBMCを刺激細胞として使用した。(D)4日目でのIFN-γ産生のELISA分析(n=4)。(E~J)NSGマウスモデルを使用するAlloHSC-iNKT細胞のGvH応答の研究。ドナー適合PBMCを対照として含めた。(E)実験設計。AlloHSC-iNKT細胞を試験した。(F)経時的な実験マウスのカプランマイヤー生存曲線(n=5)。(G)実験マウス由来の組織切片の抗ヒトCD3染色。CD3を茶色で示す。バー:100μm。(H)(G)の定量化(n=4)。(I)実験設計。ドナー適合T細胞枯渇PBMCと混合されたAlloHSC-iNKT細胞を試験した。(J)経時的な実験マウスのカプランマイヤー生存曲線(n=5)。2つの実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、スチューデントのt検定による(A、H)、または一元配置分散分析による(B、D)、または多重比較のために調整されたログランク(マンテルコックス)検定による(F、J)。
HSC-iNKT細胞の特徴付け;図29に関する。(A)表面マーカー発現、ならびにBCAR-iNKT細胞による細胞内サイトカインおよび細胞傷害性分子の産生のFACS検出。AlloBCAR-iNKT細胞およびBCAR-T細胞を対照として含めた。(B~C)in vitro混合リンパ球培養(MCL)アッセイを使用するBCAR-iNKT細胞のGvH応答の研究。BCAR-T細胞をレスポンダー細胞対照として含めた。(B)実験設計。3人の異なる健康なドナー由来のPBMCを刺激細胞として使用した。(C)4日目でのIFN-γ産生のELISA分析(n=4)。(D)BCAR-iNKT細胞を使用するin vitro GCV死滅アッセイ。GCV処置後4日目の細胞計数(n=6)。(E)in vitro MLCアッセイを使用するBCAR-iNKT細胞に対する同種異系T細胞応答の研究。4日目でのIFN-γ産生のELISA分析(主に図29Fおよび29Gに関する)(n=3)。(F)in vitro MLCアッセイを使用するHSC-iNKT細胞に対する同種異系NK細胞応答の研究。経時的な生きている細胞組成のFACSモニタリング(主に図29Hおよび29Iに関する)。(G~I)BCAR-iNKT細胞によるヒト多発性骨髄腫MM.1S-CD1d-FG細胞のin vitro死滅。PBMC-T細胞、BCAR-T細胞およびHSC-iNKT細胞をエフェクター細胞対照として含めた。(G)実験設計。(H)16時間での腫瘍死滅(E:Tの比 2:1)(n=4)。(I)24時間での用量設定されたE:Tの比での腫瘍死滅(n=4)。3つの実験の代表。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による(C~E、H)、またはスチューデントのt検定による(I)。
BCAR-T細胞で処置された腫瘍担持マウスにおけるMM再発;図29に関する。BCAR-T細胞注入の70日後の脊椎、頭蓋、大腿骨、脾臓、肝臓および腸を含む複数の臓器でのMM腫瘍再発を示すBLI画像。2つの実験の代表。
CMC研究-iTARGET細胞、iTARGET細胞およびCAR-iTARGET細胞。(A~B)PBSC(A)または臍帯血(CB)HSC(B)からモノクローナルiTARGET細胞を作製するためのフィーダーフリーex vivo分化培養方法。HLA-I/II遺伝子編集と組み合わせることによって、iTARGET細胞をHLA-I/II陰性であるように操作することができ、汎用iTARGET(iTARGET)細胞をもたらす。iTARGET細胞を、CAR-iTARGET細胞になるようにCARでさらに操作することができる。HLA-E遺伝子を、CAR遺伝子送達ベクターに含めて、CAR-iTARGET細胞におけるHLA-E発現を達成することができる。最終の細胞製品であるCAR-iTARGET細胞は、HLA-I/II陰性のHLA-E陽性であり、したがって、同種異系養子移入に好適である。単一の無作為な健康なドナーのPBMCまたはCB HSCから作製され得る、多数のiTARGET細胞およびそれらの派生物に留意されたい。(C~D)PBSC(C)またはCB HSC(D)由来の、段階1におけるiTARGET細胞の発生、および段階2における分化したiTARGET細胞の増幅。(E)iTARGET細胞培養をCRISPR B2M/CIITA遺伝子編集と組み合わせることによるiTARGET細胞の作製。(F)iTARGET細胞培養をCAR操作と組み合わせることによるCAR-iTARGET細胞の作製。健康なドナーの末梢血T(PBMC-T)細胞由来の従来型CAR-T細胞の作製を対照として含めた。CAR-iTARGET細胞およびCAR-T細胞を作製するための類似のCAR操作率に留意されたい。
iTARGET細胞およびiTARGET細胞の薬理学研究。代表的なFACSプロットを提示し、iTARGET細胞およびiTARGET細胞の表現型(表面マーカー)および機能性(エフェクター分子の細胞内産生)の分析を示す。ネイティブのヒトiNKT(PBMC-iNKT)細胞、従来型αβT(PBMC-T)細胞およびNK(PBMC-NK)細胞を、健康なドナーの末梢血から単離および増幅させ、対照として含めた。
BCMA CARで操作されたiTARGET(BCAR-iTARGET)細胞の薬理学研究。代表的なFACSプロットを提示し、BCAR-iTARGET細胞の表現型(表面マーカー)および機能性(エフェクター分子の細胞内産生)の分析を示す。健康なドナーの末梢血T細胞のBCMA-CAR操作により作製されたBCMA-CARで操作された従来型αβT(BCAR-T)細胞を対照として含めた。
iTARGET細胞のin vitro有効性およびMOA研究。(A)in vitro腫瘍細胞死滅アッセイの実験設計。ヒト多発性骨髄腫細胞系MM.1S-hCD1d-FG、ヒト黒色腫細胞系A375-hCD1d-FG、およびヒト慢性骨髄性白血病がん細胞系K562-hCD1d-FGを含む、3つの操作されたヒト腫瘍細胞系をこの研究において使用した。(B)MM.1S-hCD1d-FG腫瘍細胞に対するiTARGET細胞の腫瘍死滅有効性(n=4)、(C)A375-hCD1d-FGおよびK562-hCD1d-FG腫瘍細胞に対するiTARGET細胞の腫瘍死滅有効性(n=3)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
BCMA CARで操作されたiTARGET(BCAR-iTARGET)細胞のin vitro有効性およびMOA研究。(A)in vitro腫瘍細胞死滅アッセイの実験設計。(B)操作されたMM.1S-hCD1d-FGヒト多発性骨髄腫細胞系およびA375-hCD1d-FGヒト黒色腫細胞系を示す概略図。(C)A375-hCD1d-FG黒色腫細胞に対するBCAR-iTARGET細胞の腫瘍死滅有効性(n=3)。(D)MM.1S-hCD1d-FG黒色腫細胞に対するBCAR-iTARGET細胞の腫瘍死滅有効性。BCAR-T細胞を対照として含めた。N=4。(E)同族糖脂質抗原αGCの非存在下または存在下でMM.1S-hCD1d-FG黒色腫細胞に対するBCAR-iTARGET細胞の腫瘍死滅有効性。BCAR-T細胞およびCARで操作されていないPBMC-T細胞およびiTARGET細胞を対照として含めた。N=4。(F)CAR媒介パス、iNKT TCR媒介パスおよびNK受容体媒介パスを含むCAR-iTARGET細胞標的化腫瘍細胞によって活用され得る三重機構を示す図。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
免疫原性研究。(A)可能性のあるGvHDおよびHvG応答、ならびに操作された安全管理戦略。(B)GvHD応答の研究のためのin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイ。(C)iTARGET細胞とiTARGET細胞の両方によって誘導されたGvHD応答なしを示すMLCアッセイにおけるIFN-γ産生(n=4)。2人の不適合の健康なドナー由来のPBMCを刺激剤として使用した。N、PBMC刺激剤なし。(D)HvG応答の研究のためのin vitro MLCアッセイ。(E)iTARGET細胞に対する有意に低減されたHvG応答を示すMLCアッセイにおけるIFN-γ産生。2人の不適合の健康なドナー由来のPBMCをレスポンダーとして試験した。1人の代表的なドナーからのデータを示した(n=4)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
安全性研究-PETイメージングおよび安全管理のためのsr39TK遺伝子。(A)iTARGET細胞を使用するin vitro GCV死滅アッセイ。GCV処置後4日目の細胞計数を示した(n=5)。GCV:ガンシクロビル、sr39TK自殺遺伝子を発現する細胞を選択的に死滅させる薬物。(B~D)BLT-iNKTTKマウスを使用するin vivo PETイメージングおよびGCV死滅アッセイ。(B)実験設計。(C)GCV処置前および後のBLT-iNKTTKマウスの代表的なPET/CT画像(n=4~5)。(D)GCV処置後のBLT-iNKTTKマウスにおけるHSC-iNKT細胞の有効かつ特異的な枯渇を示すFACSデータの定量化(n=4~5)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、**P<0.01、****P<0.0001、一元配置分散分析による(A)、またはスチューデントのt検定による(D)。
さまざまな方法を使用して作製されたヒトiNKT細胞製品の性質。代表的なFACSプロットを提示し、ヒトPBMC培養から、ATO-iNKT細胞培養から、およびiTARGET細胞培養から作製されたヒトiNKT細胞製品の性質を示す。
CMC研究-esoTARGETおよびesoTARGET細胞。(A)臍帯血(CB)HSCからモノクローナルesoTARGET細胞を作製するためのフィーダーフリーex vivo分化培養方法。HLA-I/II遺伝子編集と組み合わせることによって、esoTARGET細胞をHLA-I/II陰性であるように操作することができ、同種異系養子移入に好適である汎用esoTARGET(esoTARGET)細胞をもたらす。単一の無作為な健康なドナーのCB HSCから作製され得る、多数のesoTARGET細胞に留意されたい。(B)段階1におけるesoTARGET細胞の発生、および段階2における分化したesoTARGET細胞の増幅。高純度で均質なesoTARGET細胞製品に留意されたい。(C)esoTARGET細胞培養をCRISPR B2M/CIITA遺伝子編集と組み合わせることによるesoTARGET細胞の作製。
esoTARGET細胞の薬理学研究。代表的なFACSプロットを提示し、esoTARGET細胞の表現型(表面マーカー;AおよびB)および機能性(エフェクター分子の細胞内産生;C)の分析を示す。健康なドナーの末梢血から増幅されたネイティブ従来型αβT(PBMC-T)細胞を対照として含めた。(A)esoTARGET細胞におけるエフェクターT細胞マーカーの表面発現を示すFACSプロット。ネイティブPBMC-Tc細胞と比較して、esoTARGET細胞が均質で、単一特異性(hTCRαβHLA-A2 ESOデキストラマー)で、より活性であり(CD69hiCD62Llo)、興味深いことに「消耗」も少なかった(CTLA-4loPD-1lo)ことに留意されたい。(B)esoTARGET細胞におけるNKマーカーの発現を示すFACSプロット。ネイティブPBMC-Tc細胞と比較して、esoTARGET細胞がより高いレベルのNKマーカー(CD56)、NK機能性受容体(CD16+/-)およびNK活性化受容体(NKG2DhiDNAM-1hi)を発現したことに留意されたい。(C)esoTARGET細胞におけるサイトカインの細胞内産生を示すFACSプロット。ネイティブPBMC-Tc細胞と比較して、esoTARGET細胞が有意に高いレベルのエフェクターサイトカイン(IL-2、IFN-γ、TNF-α)および細胞傷害性分子(グランザイムBおよびパーフォリン)を産生したことに留意されたい。
esoTARGET細胞のin vitro有効性およびMOA研究。(A)in vitro腫瘍細胞死滅アッセイの実験設計。(B)操作されたA375-A2-ESO-FG細胞系を示す概略図。A375はヒト黒色腫細胞系である。A375-A2-ESO-FGは、HLA-A2、NY-ESO-1、ならびにホタルルシフェラーゼおよび高感度緑色蛍光タンパク質のデュアルレポーターを安定に過剰発現するように親A375細胞系を操作することによって作製された。(C)NY-ESO-1A375-A2-ESO-FG腫瘍細胞に対するesoTARGET細胞の腫瘍死滅有効性(n=4)。esoT、esoTARGET細胞によって発現されるものと同じトランスジェニックesoTCRを発現するように操作されたヒト末梢血従来型αβT細胞。esoTARGET細胞が、ネイティブ従来型T(esoT)細胞の同等またはそれよりも良好な有効性で、NY-ESO-1腫瘍細胞を有効に死滅させることに留意されたい。(D~F)NY-ESO-1腫瘍細胞に対するesoTARGET細胞の腫瘍死滅有効性(n=4)。A375ヒト黒色腫細胞系、MM.1Sヒト多発性骨髄腫細胞系およびK562ヒト慢性骨髄性白血病がん細胞系の3つの腫瘍細胞系を研究した。3つの腫瘍細胞系すべてを、ホタルルシフェラーゼおよび高感度緑色蛍光タンパク質のデュアルレポーターを発現するように操作し、A375-FG、MM.1S-FGおよびK562-FGとして表した。esoTARGET細胞が、確実な有効性で3つのNY-ESO-1腫瘍細胞系のすべてを死滅させたことに留意されたい。総合すれば、これらの結果は、esoTARGET細胞が、esoTCR/抗原が誘導するパスによる、およびesoTCR/抗原非依存性パス(NKパスの可能性がある)による、デュアル腫瘍死滅機能を備えていることを示す。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による(C)、またはスチューデントのt検定による(D、E、F)。
esoTARGET細胞の安全性研究。esoTARGET細胞のGvHD応答を、in vitro混合リンパ球培養(MCL)アッセイを使用して評価した。(A)実験設計。(B)MLCアッセイにおけるIFN-γ産生、esoT細胞のものと対照的に、esoTARGET細胞の最小のアロ反応性を示す(n=3)。esoT、esoTCRを発現するように操作された同種異系の末梢血従来型αβT細胞。これらの結果は、esoTARGET細胞が、低いアロ反応性を示し、オフザシェルフ細胞製品を開発するために好適であることを示す。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
BCAR-iTARGET細胞のin vivo有効性研究。(A)ヒト多発性骨髄腫(MM)異種移植NSGマウスモデルにおけるBCAR-iTARGET細胞のin vivo抗腫瘍有効性を研究するための実験設計。(B~C)腫瘍成長の生きている動物の生物発光イメージング(BLI)分析。(B)腫瘍成長。TBL、全身発光。(C)代表的なBLI画像。N=2。データを平均±SEMとして表す。
esoTARGET細胞のin vivo有効性研究。(A)ヒト黒色腫異種移植NSGマウスモデルにおけるesoTARGET細胞のin vivo抗腫瘍有効性を研究するための実験設計。(B)対照のA375-FGの腫瘍成長(n=5~6)。(C)標的のA375-A2-ESO-FGの腫瘍成長(n=5~6)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、***P<0.001、****P<0.0001、スチューデントのt検定による。
CMC研究-iTANKおよびCAR-iTANK細胞。(A~B)PBSC(A)または臍帯血(CB)HSC(B)からモノクローナルiNKT TCRで武装したNK(iTANK)細胞を作製するためのフィーダーフリーex vivo分化培養方法。HLA-I/II遺伝子編集と組み合わせることによって、iTANK細胞をHLA-I/II陰性であるように操作することができ、汎用iTANK(iTANK)細胞をもたらす。iTANK細胞を、CAR-iTANK細胞になるようにCARでさらに操作することができる。HLA-E遺伝子を、CAR遺伝子送達ベクターに含めて、CAR-iTANK細胞におけるHLA-E発現を達成することができる。最終の細胞製品であるCAR-iTANK細胞は、HLA-I/II陰性のHLA-E陽性であり、したがって、同種異系養子移入に好適である。単一の無作為な健康なドナーのPBMCまたはCB HSCから作製され得る、多数のiTANK細胞およびそれらの派生物に留意されたい。(C)段階1におけるiTANK細胞の発生、および段階2における分化したiTANK細胞の増幅。PBSCからのデータを示した。(D)iTANK細胞培養をCAR操作と組み合わせることによるCAR-iTANK細胞の作製。BCMA CARを使用した。
さまざまな方法を使用して作製したヒトNK細胞製品の性質。代表的なFACSプロットを提示し、ヒトPBMC培養から作製されたネイティブヒトNK細胞製品と比較した、iTANK細胞製品の性質を示す。
CAR-iTANK細胞の薬理学研究。代表的なFACSプロットを提示し、CAR-iTANK細胞の表現型(表面マーカー;AおよびB)および機能性(エフェクター分子の細胞内産生;C)の分析を示す。CARで操作された末梢血従来型αβT細胞(CAR-T)を、対照として含めた。CARは、BCMA-CARを指す。(A)CAR-iTANK細胞におけるエフェクターT細胞マーカーの表面発現を示すFACSプロット。従来型CAR-T細胞と比較して、CAR-iTANK細胞が、最低レベルのHLA-IIを発現したことに留意されたい。CAR-iTANK細胞はまた、より活性で(CD69hiCD62Llo)、興味深いことに「消耗」も少なかった(PD-1lo)。(B)iTANK細胞におけるNKマーカーの発現を示すFACSプロット。従来型CAR-Tと比較して、CAR-iTANK細胞がより高レベルのNKマーカー(CD56hi)およびNK活性化受容体(NKG2Dhi)を発現したことに留意されたい。(C)CAR-iTANK細胞におけるサイトカインの細胞内産生を示すFACSプロット。従来型CAR-T細胞と比較して、CAR-iTANK細胞が有意により高いレベルのエフェクターサイトカイン(IL-2、IFN-γ、TNF-α)および細胞傷害性分子(グランザイムBおよびパーフォリン)を産生したことに留意されたい。
in vitro有効性およびMOA研究-CAR-iTANK細胞。(A)in vitro腫瘍細胞死滅アッセイの実験設計。CARは、BCMA-CARを指す。(B)操作されたMM.1S-hCD1d-FG細胞系を示す概略図。MM.1Sはヒト多発性骨髄腫細胞系(BCMA)である。MM.1S-hCD1d-FGは、ヒトCD1dならびにホタルルシフェラーゼおよび高感度緑色蛍光タンパク質のデュアルレポーターを安定に過剰発現するように親MM.1S細胞系を操作することによって作製された。(C)操作されたA375-hCD1d-FG細胞系を示す概略図。A375はヒト黒色腫細胞系(BCMA)である。A375-hCD1d-FGは、ヒトCD1dならびにホタルルシフェラーゼおよび高感度緑色蛍光タンパク質のデュアルレポーターを安定に過剰発現するように親A375細胞系を操作することによって作製された。(D)MM.1S-hCD1d-FG腫瘍細胞に対するiTANK細胞の腫瘍死滅有効性(n=3)。iTANK細胞(CARで操作されていない)による腫瘍細胞死滅の欠如に留意されたい。(E)MM.1S-hCD1d-FG腫瘍細胞に対するCAR-iTANK細胞の腫瘍死滅有効性(n=4)。CARで操作された末梢血従来型αβT(CAR-T)細胞を、対照として含めた。CAR-iTANK細胞がCAR-T細胞よりも効率的に腫瘍細胞を死滅させたことに留意されたい。(F)A375-hCD1d-FG腫瘍細胞に対するCAR-iTANK細胞の腫瘍死滅有効性(n=4)。CAR-T細胞を対照として含めた。CAR-T細胞とは違って、CAR-iTANK細胞がBCMA腫瘍細胞を有効に死滅させたことに留意されたい。総合すれば、これらの結果は、CAR-iTANK細胞が、CAR誘導性およびCAR非依存性(NKパスによる可能性がある)機構の両方により、腫瘍を有効に死滅させることができることを示した。そして、CAR誘導性死滅のために、CAR-iTANK細胞は、従来型CAR-T細胞よりも高い有効性である。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、***P<0.001、****P<0.0001、スチューデントのt検定による(D)、または一元配置分散分析による。
CMC研究-esoTANK細胞。(A)臍帯血(CB)HSCからモノクローナルesoTANK細胞を作製するためのフィーダーフリーex vivo分化培養方法。HLA-I/II遺伝子編集と組み合わせることによって、esoTANK細胞をHLA-I/II陰性であるように操作することができ、同種異系養子移入に好適である汎用esoTANK(esoTANK)細胞をもたらす。単一の無作為な健康なドナーのCB HSCから作製され得る、多数のesoTANK細胞に留意されたい。(B)段階1におけるesoTANK細胞の発生、および段階2における分化したesoTANK細胞の増幅。高純度で均質なesoTANK細胞製品に留意されたい。
esoTANK細胞の薬理学研究。代表的なFACSプロットを提示し、esoTANK細胞の表現型(表面マーカー;AおよびB)および機能性(エフェクター分子の細胞内産生;C)の分析を示す。健康なドナーの末梢血から増幅されたネイティブ従来型αβT(PBMC-T)細胞を対照として含めた。(A)esoTANK細胞におけるエフェクターT細胞マーカーの表面発現を示すFACSプロット。ネイティブPBMC-Tc細胞と比較して、esoTANK細胞が均質で、単一特異性(hTCRαβHLA-A2 ESOデキストラマー)で、より活性であり(CD69hiCD62Llo)、興味深いことに「消耗」も少なかった(CTLA-4loPD-1lo)ことに留意されたい。(B)esoTANK細胞におけるNKマーカーの発現を示すFACSプロット。ネイティブPBMC-Tc細胞と比較して、esoTANK細胞がより高いレベルのNKマーカー(CD56)、NK機能性受容体(CD16+/-)およびNK活性化受容体(NKG2DhiDNAM-1hi)を発現したことに留意されたい。(C)esoTANK細胞におけるサイトカインの細胞内産生を示すFACSプロット。ネイティブPBMC-Tc細胞と比較して、esoTANK細胞が有意により高いレベルのエフェクターサイトカイン(IL-2、IFN-γ、TNF-α)および細胞傷害性分子(グランザイムBおよびパーフォリン)を産生したことに留意されたい。
esoTANK細胞のin vitro有効性およびMOA研究。(A)in vitro腫瘍細胞死滅アッセイの実験設計。(B)操作されたA375-A2-ESO-FG細胞系を示す概略図。A375はヒト黒色腫細胞系である。A375-A2-ESO-FGは、HLA-A2、NY-ESO-1、ならびにホタルルシフェラーゼおよび高感度緑色蛍光タンパク質のデュアルレポーターを安定に過剰発現するように親A375細胞系を操作することによって作製された。(C)NY-ESO-1A375-A2-ESO-FG腫瘍細胞に対するesoTANK細胞の腫瘍死滅有効性(n=4)。esoTANK細胞がNY-ESO-1腫瘍細胞を有効に死滅させたことに留意されたい。(D~F)NY-ESO-1腫瘍細胞に対するesoTARGET細胞の腫瘍死滅有効性(n=4)。A375ヒト黒色腫細胞系、MM.1Sヒト多発性骨髄腫細胞系およびK562ヒト慢性骨髄性白血病がん細胞系の3つの腫瘍細胞系を研究した。3つの腫瘍細胞系すべてを、ホタルルシフェラーゼおよび高感度緑色蛍光タンパク質のデュアルレポーターを発現するように操作し、A375-FG、MM.1S-FGおよびK562-FGとして表した。esoTANK細胞が、確実な有効性で3つのNY-ESO-1腫瘍細胞系のすべてを死滅させたことに留意されたい。総合すれば、これらの結果は、esoTANK細胞が、esoTCR/抗原誘導性パスによる、およびesoTCR/抗原非依存性パス(NKパスの可能性がある)による、デュアル腫瘍死滅機能を備えていることを示す。データを平均±SEMとして表す。***P<0.001、****P<0.0001、スチューデントのt検定による。
esoTANK細胞の安全性研究。esoTARGET細胞のGvHD応答を、in vitro混合リンパ球培養(MCL)アッセイを使用して評価した。(A)実験設計。(B)MLCアッセイにおけるIFN-γ産生、esoT細胞のものと対照的に、esoTANK細胞の最小のアロ反応性を示す(n=3)。esoT、esoTCRを発現するように操作された同種異系の末梢血従来型αβT細胞。これらの結果は、esoTANK細胞が、低いアロ反応性を示し、オフザシェルフ細胞製品を開発するために好適であることを示す。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
IL-15で増強されたBCAR-iTARGET(IL-15BCAR-iTARGET)細胞の作製。(A)IL15BCAR-iTARGET細胞製品を作製するための実験設計。(B)レンチ/BCAR-iNKT-IL-15およびレンチ/BCAR-iNKTレンチベクターの概略図。(C)経時的な細胞培養におけるIL15BCAR-iTARGET(hTCRβ+6B11+)細胞の検出を示すFACSプロット。6B11は、ヒトiNKT TCRを特異的に染色するモノクローナル抗体である。BCAR-iTARGET細胞を対照として含めた。
IL15BCAR-iTARGET細胞のin vitro抗腫瘍有効性。(A)IL15BCAR-iTARGET細胞によるMM.1S-hCD1d-FGヒト多発性骨髄腫細胞の死滅を研究するための実験設計。(B)操作されたヒト多発性骨髄腫細胞系(MM.1S-hCD1d-FG)の概略図。(C)IL15BCAR-iTARGET細胞によって行われるNK/TCR/CAR媒介三重腫瘍死滅機構を示す図。(D)MM.1S-hCD1d-FG腫瘍細胞に対するIL15BCAR-iTARGET細胞およびBCAR-iTARGET細胞の腫瘍死滅有効性(n=5)。(E)MM.1S-hCD1d-FG腫瘍細胞と共培養されたIL15BCAR-iTARGET細胞およびBCAR-iTARGET細胞における活性化マーカーならびに細胞傷害性分子の発現のFACS検出。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
IL15BCAR-iTARGET細胞のin vivo抗腫瘍有効性。(A)実験設計。(B)経時的な実験マウスにおけるBLIによって測定された腫瘍量。(C)Bの定量化(n=3~4)。(D)34日目における腫瘍量の定量化。(E)末梢血中の34日目におけるiTARGET細胞の持続性を示すFACSプロット。(F)(E)の定量化。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
遺伝子送達レンチベクターの構築。(A)レンチ/iNKT-sr39TKレンチベクターの概略図。(B)レンチ/iNKT-CAR19およびレンチ/iNKT-BCARレンチベクターの概略図。(C)HEK-293T-CD3細胞系に形質導入することによって測定される、示されたレンチベクターの力価。同等の力価に留意されたい。(D)示されたレンチベクターで形質導入されたCD34+HSCのFACS分析。レンチ/iNKT-CAR19およびレンチ/iNKT-BCARベクターが、iNKT TCRおよびCAR遺伝子の効率的な共発現を媒介したことに留意されたい。Vβ11はiNKT TCRを染色したが、FabはCARを染色した。
HSCで操作された同種異系のiNKT(AlloiNKT)、CAR-iNKT(AlloCAR-iNKT)およびAlloBCAR-iNKT細胞の作製。(A)AlloiNKT細胞製品を産生させるための実験設計の概略図。(B)経時的な細胞培養におけるAlloiNKT細胞(CD3+6B11+細胞としてゲート開閉する)の検出を示すFACSプロット。(C)AlloCAR19-iNKT細胞製品を作製するための実験設計の概略図。(D)経時的な細胞培養におけるAlloCAR19-iNKT細胞(CD36B11細胞としてゲート開閉する)の検出を示すFACSプロット。(E)AlloBCAR-iNKT細胞製品を作製するための実験設計の概略図。(F)経時的な細胞培養におけるAlloBCAR-iNKT細胞(CD36B11細胞としてゲート開閉する)の検出を示すFACSプロット。(G)細胞収率を示す表。
AlloCAR-iNKT細胞の表現型および機能性。(A)AlloCAR-iNKT細胞におけるiNKT TCR(6B11)およびCAR(Fab)の共発現を示すFACSプロット。(B)AlloiNKT細胞、AlloCAR-iNKT細胞、PBMC-iNKT細胞およびPBMC-T細胞のTCR VαおよびVβ CDR3 VDJ配列の分析。試料について同定された総固有配列のうちのそれぞれの固有TCR配列の相対存在量を円グラフの扇形として表す。AlloiNKT細胞およびAlloCAR-iNKT細胞における無作為に組換えられた内在性TCRの欠如に留意されたい。(C)AlloCAR-iNKT細胞における表面マーカーおよび細胞内エフェクター分子の発現を示すFACSプロット。(D)抗原(αGC)刺激に応答するAlloBCAR-iNKT細胞の増幅(n=3)。(E)抗原(αGC)刺激に応答するAlloCAR19-iNKT細胞の増幅(n=3)。データを平均±SEMとして表す。***P<0.001、****P<0.0001、スチューデントのt検定による。
in vitro有効性およびMOA研究-AlloiNKT細胞。(A) lloiNKT細胞によるMM.1S-CD1d-FGヒト多発性骨髄腫細胞のin vitro死滅(n=4)。(B)AlloiNKT細胞によるA375-CD1d-FGヒト黒色腫細胞のin vitro死滅(n=3)。(C)AlloiNKT細胞によるK562-CD1d-FGヒト白血病細胞のin vitro死滅(n=3)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
in vitro有効性およびMOA研究-AlloBCAR-iNKT細胞。(A)AlloBCAR-iNKT細胞によって利用されるNK/TCR/CAR媒介三重腫瘍死滅機構を示す図。(B)AlloBCAR-iNKT細胞によるMM.1S-CD1d-FGヒト多発性骨髄腫細胞のin vitro死滅(n=3)。(C)(B)からのIFN産生(n=3)。(D)従来型BCAR-T細胞のものと比較した、AlloBCAR-iNKT細胞によるMM.1S-CD1d-FGヒト多発性骨髄腫細胞のin vitro死滅(n=4)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による(B、C)、またはスチューデントのt検定による(D)。
in vitro抗腫瘍有効性およびMOA研究-AlloCAR19-iNKT細胞。(A)AlloCAR19-iNKT細胞によるCD19Raji-CD1d-FGヒトB細胞リンパ腫細胞のin vitro死滅(n=3)。(B)従来型CAR19-T細胞のものと比較した、AlloCAR19-iNKT細胞によるCD19Raji-CD1d-FGヒトB細胞リンパ腫細胞のin vitro死滅(n=3)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による(A)、またはスチューデントのt検定による(B)。
in vivo抗腫瘍有効性および安全性研究-AlloBCAR-iNKT細胞。(A)実験設計。(B)経時的な実験マウスにおけるBLIによって測定された腫瘍量。(C)(B)の定量化(n=5)。(D)マウス生存率のカプランマイヤー分析(n=5)。(E)AlloBCAR-iNKT細胞および実験マウスの肝臓から単離された対照BCAR-T細胞における、PD-1の表面発現ならびにグランザイムBおよびIFN-γの細胞内産生のFACS分析(n=4)。(F~G)実験マウスにおける、従来型BCAR-T細胞(G)に対するAlloBCAR-iNKT細胞(F)の生体内分布のFACS分析(n=4)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、***P<0.001、****P<0.0001、スチューデントのt検定による(C、E)、または多重比較のために調整されたログランク(マンテルコックス)検定による(D)。
免疫原性研究-AlloBCAR-iNKT細胞。(A~B)移植片対宿主(GvH)応答。(A)実験設計。(B)IFN-γ産生(n=3)。4人の無作為な健康なドナー由来のPBMCを刺激剤として含めた。(C~D)宿主対移植片(HvG)応答。(C)実験設計。(D)IFN-γ産生(n=3)。4人の無作為な健康なドナー由来のPBMCをレスポンダーとして含めた。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
BCAR-iNKT細胞製品の開発を可能にする技術革新。
同種異系のHLA-I/II陰性の「汎用」BCAR-iNKT(BCAR-iNKT)細胞の作製および特徴付け。(A)BCAR-iNKT細胞を作製するための実験設計。(B)経時的な細胞培養におけるBCAR-iNKT細胞(CD36B11細胞としてゲート開閉する)の検出を示すFACSプロット。(C)BCAR-iNKT細胞製品におけるiNKT TCR、CARおよびHLA-Eの共発現を示すFACSプロット。(D)大部分のBCAR-iNKT細胞(未選別)におけるHLA-I/II発現の欠如を示すFACSプロット。従来型PBMC由来BCAR-T細胞および非HLA遺伝子編集AlloBCAR-iNKT細胞を対照として含めた。(E)(D)の定量化。N=4。(F~G)BCAR-iNKT細胞の免疫原性。(F)混合リンパ球培養(MCL)アッセイを使用するBCAR-iNKT細胞の宿主対移植片(HvG)応答を研究するための実験設計。(G)IFN-γ産生(n=3)。4人の無作為な健康なドナー由来のPBMCをレスポンダーとして含めた。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
オフザシェルフ同種異系のHSCで操作されたNY-ESO-1特異的T( lloesoT)細胞のin vitro作製および遺伝子プロファイリング。(A)in vitroのオフザシェルフHSCに基づくTCRで操作されたT細胞作製系におけるAlloesoT細胞を作製するための概略設計。(B)レンチベクター形質導入の72時間後のCD34HSC細胞におけるHLA-A02:01-NY-ESO-1157-165特異的TCR(Vβ13.1として同定)の細胞内発現のFACS検出。(C)示された週でのCD34HSCからのAlloesoT細胞の発生および分化の代表的な動態。AlloesoT細胞は、Vβ13.1CD3としてゲート開閉した。(D)8人の異なるCBドナー由来のAlloesoT細胞の収率。(E)AlloesoTのTCR VαおよびVβ CDR3 VDJ配列、ならびに従来型αβT(PBMC-T)細胞の分析。試料について同定された総固有配列のうちのそれぞれの固有T細胞受容体配列の相対存在量を円グラフの扇形として表す。10を上回る実験の代表。図73も参照されたい。
AlloesoTの特徴付けおよび抗腫瘍能。(A)AlloesoTの特徴付け。PBMC-esoT細胞(Vβ13.1CD3として同定)と比較した、AlloesoT細胞(Vβ13.1CD3として同定)からの表面マーカー、細胞内サイトカインおよび細胞傷害性分子の発現を示すFACSプロット。(B)AlloesoT細胞の抗原応答。AlloesoT細胞を、NY-ESO-1157-165ペプチド(ESOp)の存在下または非存在下で7日間増幅させた。経時的なAlloesoT増幅の成長曲線(n=3)。(C~G)PBMC-esoT細胞と比較した、AlloesoT細胞による複数の腫瘍細胞系のNY-ESO-1特異的死滅の研究。(C)実験設計。(D~E)A375-FlucおよびA375-A2-ESO-Flucのin vitro腫瘍死滅のルシフェラーゼ活性分析(n=4)。E:T、エフェクター/標的の比。(F~G)PC3-A2-ESO-Flucの腫瘍死滅データ(n=4)。E:T、エフェクター/標的の比。(H~O)ヒト黒色腫(A375-A2-ESO-Fluc)異種移植マウスモデルにおける固形腫瘍に対するAlloesoT細胞のin vivo抗腫瘍有効性の研究。(H)実験設計。(I)経時的な腫瘍サイズの測定(n=4)。(J)マウス生存率のカプランマイヤー分析(n=7または8)。(K)最終FACS分析によって定量化されたPBMC-esoTの生体内分布。(L)最終FACS分析によって定量化されたAlloesoTの生体内分布。(M)腫瘍浸潤リンパ球のPD-1発現の定量化(n=4)。(N)肝臓中のin vivo持続性T細胞の細胞内細胞傷害性分子の発現(n=4)。(O)肝臓中のin vivo持続性T細胞の細胞内サイトカインの発現(n=4)。3つの実験の代表。図74~76も参照されたい。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による(D、E、F、G、I、K、L、M、NおよびO)、または多重比較のために調整されたログランク(マンテルコックス)検定による(J)。
遺伝子編集によるAlloesoTおよび免疫原性の低減の安全性研究。(A~B)従来型PBMC-esoT細胞と比較した、AlloesoT細胞のGvH応答の研究のためのin vitro混合リンパ球反応(MLR)アッセイ。(A)実験設計。(B)MLRアッセイの上清中のIFN-γのELISA分析(n=3)、AlloesoT細胞によって誘導されるGvH応答なしを示す。3人の異なる健康なドナー由来のPBMCを刺激剤として含めた。(C~D)PBMC-esoT細胞と比較した、AlloesoT細胞の宿主対移植片(HvG)応答のためのin vitro混合リンパ球反応(MLR)アッセイ。(C)実験設計。(D)MLRアッセイの上清中のIFN-γのELISA分析(n=3)、AlloesoT細胞によって誘導されるより低いHvG応答を示す。3人の異なる健康なドナー由来のPBMCをレスポンダーとして含めた。(E~G)実験マウス由来の組織切片の免疫組織学的分析。(E)ヘマトキシリンおよびエオシン染色。白色破線は、単核細胞浸潤を有する領域を強調する。(F)抗ヒトCD3染色。CD3を赤色で示す。(E)(F)の定量化(n=5)。(H)オフザシェルフHSCに基づくTCRで操作されたT細胞作製系におけるHLA-I/IIが低減された汎用のHSCで操作されたNY-ESO-1特異的T(esoT)細胞を作製するための概略設計。(I)示された週でのCD34HSCからのesoT細胞の発生および分化の動態。esoT細胞は、Vβ13.1CD3としてゲート開閉した。(J)AlloesoTと比較した、esoTのHLA-IおよびII発現を示すFACSプロット。(K)esoTの特徴付け。PBMC-esoT細胞(Vβ13.1CD3として同定)と比較した、esoT細胞(Vβ13.1CD3として同定)からの表面マーカー、細胞内サイトカインおよび細胞傷害性分子の発現を示すFACSプロット。(L)AlloesoT細胞およびPBMC-esoT細胞と比較した、esoT細胞によるPC3-A2-ESO-FlucのNY-ESO-1特異的死滅の研究(n=4)。(M~N)AlloesoTおよびPBMC-esoTと比較した、esoT細胞における低減されたHLA-I(M)およびHLA-II(N)発現の定量化(n=5)。(O~P)MLRアッセイの上清中のIFN-γのELISA分析(n=3)、esoT細胞によって誘導される低減されたHvG応答を示す。2人の異なる健康なドナー由来のPBMCを刺激剤として含めた。(Q)esoT(HLA-Eを発現する)は、NK細胞との共培養におけるHLA-IおよびIIの遺伝子編集を有するAlloesoTと比較して、NK死滅に抵抗する(n=3)。2つの実験の代表。図77および78も参照されたい。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、一元配置分散分析による(B)、またはスチューデントのt検定による(E、H)。
オフザシェルフ同種異系のHSCで操作されたNY-ESO-1特異的T( lloesoT)細胞の作製;図70に関する。(A)NY-ESO-1特異的TCRの2つのバージョンを運ぶレンチウイルスベクターの設計。HLA-A201-NY-ESO-1157-165特異的クローンを、1G4として表し、HLA-B702-NY-ESO-160-72特異的クローンを1E4として表す。(B)示されたベクターでパッケージングされたレンチウイルスの代表的な力価。(C)示された週でのCD34HSCからのAlloesoT(B7)細胞の発生および分化の代表的な動態。AlloesoT(B7)細胞は、ESO60-72HLA-B7デキストラマーCD3としてゲート開閉した。(D~E)オフザシェルフHSCに基づく系におけるTCRで操作されたT細胞の作製は、適合するMHC発現に非依存性である。(D)HLA-A2およびHLA-A2CB HSCドナーによるAlloesoT細胞の作製。(E)HLA-B7-CB HSCドナーによるAlloesoT(B7)細胞の作製。3つ(CおよびE)および8つ(D)の実験の代表。
AlloesoTの特徴付け;図71に関する。(A~B)AlloesoTの特徴付け。PBMC-esoT細胞(Vβ13.1CD3として同定)と比較した、AlloesoT細胞(Vβ13.1CD3として同定)からの表面マーカー(A)、細胞内サイトカインおよび細胞傷害性分子(B)の発現を示すFACSプロット。8つの実験の代表。
AlloesoTのin vitro抗原応答および腫瘍死滅能;図71に関する。(A~C)AlloesoT細胞の抗原応答。AlloesoT細胞を、NY-ESO-1157-165ペプチド(ESOp)の存在下または非存在下で7日間増幅させた。3日目におけるサイトカイン:(A)IFN-γ、(B)TNF-αおよび(C)IL-2の産生のELISA分析(n=3)。(D~E)PBMC-esoT細胞と比較した、AlloesoT(B7)細胞による複数の腫瘍細胞系のHLA-B7拘束性NY-ESO-1特異的死滅の研究。(D)A375-FlucおよびA375-A2-ESO-Flucのin vitro腫瘍死滅のルシフェラーゼ活性分析(n=4)。(E)PC3-FlucおよびPC3-A2-ESO-Flucのin vitro腫瘍死滅(n=4)。(F)K562-Flucのin vitro腫瘍死滅。(G)MM.1S-Flucのin vitro腫瘍死滅。6つの実験の代表。
AlloesoTのin vivo抗腫瘍能;図71に関する。(A~D)ヒト黒色腫(A375-A2-ESO-Fluc)異種移植マウスモデルにおける固形腫瘍に対するAlloesoT細胞のin vivo抗腫瘍有効性の研究。(A)最終分析における腫瘍重量の定量化(n=4)。(B)肝臓中のin vivo持続性T細胞の細胞内細胞傷害性分子の発現(n=4)。(C~D)肝臓中のin vivo持続性T細胞の細胞内サイトカインの発現(n=4)。(E~F)ヒト黒色腫(PC3-A2-ESO-Fluc)異種移植マウスモデルにおける固形腫瘍に対するAlloesoT細胞のin vivo抗腫瘍有効性の研究。(E)実験設計。(F)経時的な腫瘍サイズの測定(n=4)。4つの実験の代表。
AlloesoTの安全性の特徴付け;図72に関する。(A)PBMC-esoTと比較した、AlloesoTのHLA-I発現。(B)PBMC-esoTと比較した、AlloesoTのHLA-II発現。(C~E)実験マウス由来の組織切片の免疫組織学的分析。H&E染色写真における単核細胞浸潤の定量化(n=5)。
esoTの作製および特徴付け;図72に関する。(A)esoTCR(クローン1G4)、HLA-Eおよびsr39TKを運ぶレンチウイルスベクターの設計。(B)示されたレンチベクターでパッケージングされたウイルスの代表的な力価。(C)レンチベクター形質導入の72時間後のCD34HSC細胞におけるesoTCR(Vβ13.1として同定)およびHLA-Eの細胞内発現のFACS検出。(D)esoTの特徴付け。PBMC-esoT細胞(Vβ13.1CD3として同定)と比較した、esoT細胞(Vβ13.1CD3として同定)からの表面マーカーおよび細胞内サイトカインの発現を示すFACSプロット。3つの実験の代表。
BLTマウスにおけるHSC-iNKTの作製。(A)BLTヒト化マウスモデルにおいてHSC-iNKT細胞を作製するための実験設計。(B)HSC移入後のBLT-iNKTマウスおよび対照BLTマウスの末梢血中のヒト免疫細胞(hCD45+細胞としてゲート開閉)、ヒトab T細胞(hCD45+hTCRab+細胞としてゲート開閉)およびヒトiNKT細胞(hCD45+hTCRab+6B11+細胞としてゲート開閉)の経時的なFACSモニタリング(n=9~10)。
ATO培養系におけるオフザシェルフAlloHSC-iNKT細胞の作製。(A)in vitroでAlloHSC-iNKT細胞を作製するための実験設計。(B)段階1のATO分化培養の間のiNKT細胞(iNKT TCRTCRαβ細胞として同定)の作製。6B11モノクローナル抗体を使用してiNKT TCRを染色した。(C)段階2のαGC増幅培養の間のiNKT細胞の増幅。
AlloHSC-iNKT細胞は、混合リンパ球反応(MLR)においてT細胞アロ反応を低減する。(A)in vitro MLRアッセイにおけるiNKT細胞の機能の研究(iNKT:R:Sの比 1:1:25)。(B)IFN-γ分泌は、ベースラインMLRへのCD4-iNKT細胞の添加において有意に減少した(n=3)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、**P<0.01、***P<0.001、一元配置分散分析による。
AlloHSC-iNKT細胞は、同種異系骨髄性APCを標的にする。(A)実験設計。(B)MLRアッセイにおけるヒト樹状細胞(DC)(CD11cCD14としてゲート開閉)のFACS検出。(C)Aの定量化(n=3)。データを平均±SEMとして表す。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001。
NSGマウスにおけるGvHDの低減に対するHSC-iNKT細胞の効果。(A)GvHDの低減に対するHSC-iNKT細胞の効果を研究するための実験設計。1×10個のPBMC、または1×10個のHSC-iNKT細胞と混合された1×10個のPBMCを、0日目に、NSGマウスにi.v.注射した。(B)毎週のR.O.出血。(C)生存曲線。(D)繰り返し生存曲線。データを平均±SEMとして表した。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、スチューデントのt検定による。
主要な臓器における免疫細胞の浸潤の低減に対するHSC-iNKT細胞の効果。(A)肺、肝臓、心臓、腎臓および脾臓を含む主要な臓器における免疫細胞の浸潤の低減に対するHSC-iNKT細胞の効果を研究するための実験設計。1×10個のPBMC、または1×10個のHSC-iNKT細胞と混合された1×10個のPBMCを、0日目に、NSGマウスにi.v.注射した。(B)実験マウス由来の組織切片の免疫組織学的分析。CD3を茶色で示す。矢印は、CD3細胞の浸潤を指し示す。(C)(B)の定量化(n=5)。データを平均±SEMとして表した。ns、有意ではない、P<0.05、**P<0.01、スチューデントのt検定による。
NSGマウスにおけるGvHDの低減に対するHSC-iNKT細胞の効果。(A)GvHDの低減に対するHSC-iNKT細胞の効果を研究するための実験設計。1×10個のPBMC、または1×10個のHSC-iNKT細胞と混合された1×10個のDCを、0日目に、NSGマウスにi.v.注射した。(B)GvHDの低減に対するHSC-iNKT細胞の効果を研究するための実験設計。1×10個のPBMC、または1×10個のHSC-iNKT細胞と混合された1×10個のDCが枯渇したPBMCを、0日目に、NSGマウスにi.v.注射した。
HSC-iNKT細胞によるAML腫瘍細胞死滅能。(A)AlloHSC-iNKT細胞のU937ヒトAML死滅を研究するための実験設計。(B)24時間での(A)からの腫瘍死滅データ(n=4)。(C)AlloHSC-iNKT細胞のHL60ヒトAML死滅を研究するための実験設計。(D)24時間での(A)からの腫瘍死滅データ(n=4)。データを平均±SEMとして表した。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
HSC-iNKT細胞によるAML腫瘍細胞死滅能。(A)AlloHSC-iNKT細胞のU937ヒトAMLのCD1d依存性死滅を研究するための実験設計。(B)24時間での(A)からの腫瘍死滅データ(n=4)(E:T=1:5)。データを平均±SEMとして表した。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
HSC-iNKT細胞によるAML腫瘍細胞死滅能。(A)AlloHSC-iNKT細胞のU937ヒトAML死滅を研究するための実験設計。(B)24時間での(A)からの腫瘍死滅データ(n=4)。(C)PBMCのU937ヒトAML死滅を研究するための実験設計。(D)12時間での(C)からの腫瘍死滅データ(n=4)。(E)PBMCおよびAlloHSC-iNKT細胞のU937ヒトAML死滅を研究するための実験設計。(F)24時間での(E)からの腫瘍死滅データ(n=4)。データを平均±SEMとして表した。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
HSC-iNKT細胞によるAML腫瘍細胞死滅能。(A)AlloHSC-iNKT細胞のHL60ヒトAML死滅を研究するための実験設計。(B)24時間での(A)からの腫瘍死滅データ(n=4)。(C)PBMCのHL60ヒトAML死滅を研究するための実験設計。(D)12時間での(C)からの腫瘍死滅データ(n=4)。(E)PBMCおよびAlloHSC-iNKT細胞のHL60ヒトAML死滅を研究するための実験設計。(F)24時間での(E)からの腫瘍死滅データ(n=4)。データを平均±SEMとして表した。ns、有意ではない、****P<0.0001、一元配置分散分析による。
ヒト異種移植マウスモデルにおけるAMLに対するHSC-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性。(A)U937-FGヒトAML異種移植NSGマウスモデルを使用してHSC-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性を研究するための実験設計。1×10個のU937-FG細胞を、0日目に、NSGマウスにi.v.注射し、1×10個のPBMC、もしくは2×10個のHSC-iNKT細胞と混合された1×10個のPBMCを、3日目に、NSGマウスにi.v.注射した。(B)経時的な実験マウスにおける腫瘍量を示すBLI画像。(C)(B)の定量化(n=5~8)。(D)マウス生存率のカプランマイヤー分析(n=5~8)。データを平均±SEMとして表した。ns、有意ではない、**P<0.01、****P<0.0001、一元配置分散分析による(C)、または多重比較のために調整されたログランク(マンテルコックス)検定による(D)。
T細胞、例えば、従来型および非従来型のT細胞(すなわち、iNKTまたはNK T細胞)は、がんに対する免疫応答の媒介および編成に一定の特定の役割を果たし、それ故、がんおよび他の疾患の処置の魅力的な治療標的である。ナチュラルキラー(NK)細胞は、事前の感作なく、悪性細胞に対する一時的な迅速な免疫応答を媒介する自然免疫系の一部であり、より重要なこととして、これらの細胞は、腫瘍免疫監視に非常に重要役割を果たす。最近、NKベースの免疫療法は、従来のT細胞ベースの治療の代替手段を提供する、有望な将来性を示している。NK細胞には、これらの細胞が次のようないくつかの特有の治療上の特徴を提示するので、同種異系オフザシェルフ細胞療法薬候補になる大きな可能性がある:1)これらの細胞は厳密なHLA適合性を必要とせず、それ故、移植片対宿主病(GVHD)のリスクを低下させる;(2)これらの細胞には抗体およびMHCを問わず悪性細胞を検出する能力があり、このことにより最前線の免疫応答が得られる;3)これらの細胞は、パーフォリンおよびグランザイムなどの細胞傷害性分子を放出することなどの、標的細胞死を誘導するための基本的メカニズムを有し、細胞死を招くがん細胞上のアポトーシス受容体を活性化し、細胞傷害性T細胞と相互作用して細胞傷害性サイトカインを放出する。それらの治療可能性にもかかわらず、現行のNK細胞療法法へのアプローチは、1つには、高度に精製されたNK細胞の大規模産生に伴う難題により、制限されてきた。
現在、ヒトNK細胞は、ヒト末梢血から新鮮に単離されている。加えて、NK細胞濃縮を、磁気ビーズに基づく方法を使用する末梢血単核細胞(PBMC)からのNK細胞の負の選択、続いて、フローサイトメトリー細胞選別を使用するこれらの細胞の正の選択により、達成することができる。次いで、適切なサイトカインを補給することにより、NK細胞はさらに増幅される/NK細胞をさらに増幅することができる。この方法により増幅を達成することができるが、増幅倍数は、末梢血単核細胞(PBMC)中のNK細胞の少ない数により制限される。別の方法は、骨髄(BM)またはUCBのどちらかに由来するHSCからのNK細胞の生成を含む。培養は、HSCからNK細胞を生成するために「フィーダー層」としてマウス由来の間質細胞の使用を必要とする。しかし、マウスフィーダー細胞の使用は、異種夾雑のリスクがあり得、GMP規制に従うことが困難である。
したがって、フィーダーフリー分化系を用いてNK細胞の大量の均質集団を確実に生成することができる新規方法は、オフザシェルフNK細胞療法の開発に極めて重要である。
T細胞は、それらの表面のT細胞受容体(TCR)分子によって抗原を認識する。T細胞により提示されるすべてのTCR分子は、単一のTCR遺伝子(TCR分子の2つのサブユニットをコードする2つの遺伝子を含む;この文書中ではTCR遺伝子と称する)によりコードされる。T細胞のTCR遺伝子は、T細胞発生中にランダムゲノムV/D/J組換えプロセスによって生成され、したがって、各T細胞に特有のものである。それらのTCR遺伝子のゲノム成分に基づいて、T細胞を、アルファ-ベータT(αβT)細胞およびガンマ-デルタT(γδT)細胞という2つの大きいカテゴリーに分けることができる。アルファ-ベータT細胞を、サブタイプ:1)CD4ヘルパーT細胞(CD4 T細胞;またはT細胞)とCD8細胞傷害性T細胞(CD8 T細胞;またはCTL)細胞とを含む従来型αβ T細胞;および2)1型インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞と2型ナチュラルキラーT(2型NKT)細胞と粘膜関連インバリアントT(MAIT)細胞とを含む非従来型αβ T細胞、およびその他に、さらに分けることができる。
従来型αβ CD8 T(CD8 T)細胞:CD8 T細胞は、多型性主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスI分子により提示されるタンパク質ペプチド抗原を認識する。CD8 T細胞は、標的病原性細胞を死滅させるための強力な細胞傷害性細胞である。CD8 T細胞は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)とも呼ばれる。
従来型αβ CD4 T(CD4 T)細胞:CD4 T細胞は、多型性MHCクラスII分子により提示されるタンパク質ペプチド抗原を認識する。CD4 T細胞は、免疫応答を編成するヘルパーT(T)細胞である。それらの特殊化した機能に基づいて、CD4 T細胞を、さらなるサブタイプ:T1、T2、T17、TFH、T9、TREGなどに、分類することができる。
1型インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞:iNKT細胞は、非多型性非古典的MHCクラスI様分子CD1dにより提示される糖脂質抗原を認識する。それ故、iNKT細胞は、同種異系レシピエントに養子移入されたときに移植片対宿主病(GvHD)を引き起こさない。iNKT TCRは、インバリアントアルファ鎖(マウスではVα14-Jα18;ヒトではVα24-Jα18)および選ばれた少数のベータ鎖(マウスでは主にVβ8/Vβ7/Vβ2;ヒトでは主にVβ11)を含む。マウスiNKT細胞とヒトiNKT細胞の両方が、合成アゴニスト糖脂質リガンドであるアルファ-ガラクトシルセラミド(αGC、またはα-GC、またはα-GalCer)に応答する。
2型ナチュラルキラーT(NKT)細胞:2型NKT細胞もCD1dに限定される。2型NKT細胞は、より多様なTCRレパートリーを有し、それらの抗原は、あまり明確に規定されていない。
フィーダーフリーex vivo分化培養方法は、オフザシェルフのモノクローナルTCRで武装化された遺伝子操作T(TARGET)およびナチュラルキラー(TANK)細胞を高純度かつ高収率で生成するために明らかにされる。
産生手順は、1)選択されたモノクローナルTCR遺伝子を発現するようにHSCを遺伝子改変すること、2)フィーダー細胞を用いずに遺伝子改変HSCをモノクローナルTCRで武装化されたTまたはNK細胞にex vivoで分化させること、および3)細胞をin vitro/ex vivoで増幅することを含む。増幅方法は、TCR刺激(例えば、TCR同族抗原または抗CD3/CD28抗原で)も含む。本明細書に記載される細胞培養方法および組成物を、HLA-I/II遺伝子編集およびHLA-E遺伝子操作と組み合わせて、同種異系養子移入に好適であり、したがって、オフザシェルフ細胞製品として利用することができるHLA-I/II陰性HLA-E陽性汎用細胞を産生することができる。
モノクローナルTCRによりもたらされる抗原特異性に加えて、細胞を、追加の標的化分子を発現するようにさらに操作して、それらの疾患標的化能力を増強することができる。そのような標的化分子は、キメラ抗原受容体(CAR)、他のT細胞受容体(TCR)、天然もしくは合成受容体/リガンド、またはその他であり得る。結果として得られたCAR-細胞、TCR-細胞、またはX-細胞を、その後、オフザシェルフ疾患標的化細胞療法に利用することができる。
細胞およびそれらの誘導体を、T細胞共刺激因子をコードする遺伝子を過剰発現するように、またはT細胞阻害因子をコードする遺伝子を破壊するように、さらに操作することによって、機能的に強化された細胞および誘導体を得ることができる。
HSCは、臍帯血もしくはG-CSF動員末梢血(CB HSCもしくはPBSC)から単離することができる、または胚性もしくは人工多能性幹細胞(ES-HSCもしくはiPS-HSC)に由来し得る、ヒトCD34造血始原および幹細胞を指す。選択されたモノクローナルTCR遺伝子は、従来型αβ TCR(CD4 TCRもしくはCD8 TCR)、インバリアントNKT(iNKT)TCR、非インバリアントNKT TCR、MAIT TCR、γδTCR、または他のTCRをコードし得る。
I.定義
本開示は、一部の実施形態では、造血幹細胞(HSC)および/または造血始原細胞(HPC)から操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞である、「HSC-iNKT細胞」、ならびにこれらの細胞を作製および使用する方法を包含する。本明細書で使用される場合、「HSC」は、HSC、HPC、またはHSCとHPCの両方を指すために使用される。
用語「治療有効量」は、本明細書で使用される場合、処置される疾患または状態の少なくとも1つの症状または徴候を緩和、改善または予防するために有効である量を指す。
用語「外来性TCR」は、細胞に移入される(すなわち、遺伝子移入/形質導入/トランスフェクション技法により)、またはTCR遺伝子もしくは遺伝子誘導体の移入を受けた細胞の子孫である、TCR遺伝子またはTCR遺伝子誘導体を指す。外来性TCR遺伝子は、レシピエント細胞のゲノムに挿入される。一部の実施形態では、挿入は、ランダム挿入である。TCR遺伝子のランダム挿入は、当技術分野において公知の方法により容易に達成される。一部の実施形態では、TCR遺伝子は、内在性遺伝子座(例えば、内在性TCR遺伝子座)に挿入される。一部の実施形態では、細胞は、内在性遺伝子座ではない遺伝子座に挿入されている1つまたは複数のTCR遺伝子を含む。一部の実施形態では、細胞は、マーカーまたは耐性遺伝子などの、異種配列をさらに含む。
用語「キメラ抗原受容体」または「CAR」は、免疫エフェクター細胞上に任意の特異性をグラフトする、操作された受容体を指す。これらの受容体は、モノクローナル抗体の特異性をT細胞上にグラフトするために使用され、それらのコード配列の移入は、レトロウイルスまたはレンチウイルスベクターにより助長される。これらの受容体は、異なる供給源からの部分で構成されているため、キメラと呼ばれる。これらの分子の最もよく見られる形態は、CD3-ゼータ膜貫通およびエンドドメイン;CD28もしくは41BB細胞内ドメイン、またはこれらの組合せに融合された、モノクローナル抗体に由来する単鎖可変断片(scFv)の融合体である。このような分子は、その標的のscFvによる認識に応答してシグナルの伝達をもたらす。このような構築物の例は、ハイブリドーマ14g2aに由来するscFv(これは、ジシアロガングリオシドGD2を認識する)の融合体である14g2a-ゼータである。T細胞がこの分子を発現すると(オンコレトロウイルスベクター形質導入により達成される例として)、それらは、GD2を発現する標的細胞(例えば、神経芽細胞腫細胞)を認識し、死滅させる。悪性B細胞を標的とするように、研究者らは、B細胞系列分子であるCD19に対して特異的なキメラ免疫受容体を使用してT細胞の特異性の方向を変えた。免疫グロブリン重鎖および軽鎖の可変部分が柔軟なリンカーにより融合されて、scFvが形成される。このscFvにシグナルペプチドが先行して、新生タンパク質を小胞体およびその後の表面発現(これが切断される)に方向付ける。柔軟なスペーサーによって、scFvは、抗原結合できるように様々な方向に配向することが可能になる。膜貫通ドメインは、細胞内に突出しており所望のシグナルを伝達するシグナル伝達ドメインの元の分子に通常は由来する、典型的な疎水性アルファヘリックスである。
用語「抗原」は、自体に対する抗体を免疫系に産生させる、またはT細胞が応答する、任意の物質を指す。一部の実施形態では、抗原は、長さ5~50アミノ酸であるか、あるいは少なくとも、多くとも、もしくは正確に5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、250もしくは300アミノ酸、またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲である、ペプチドである。
用語「レシピエントに対して同種異系」は、レシピエントから単離されたものでない細胞を指すように意図されている。一部の実施形態では、細胞は、患者から単離されたものでない。一部の実施形態では、細胞は、遺伝的に適合する個体(例えば、適合性遺伝子型を有する血縁者)から単離されたものでない。
用語「不活性の」は、望ましくない臨床毒性をもたらさないものを指す。この臨床毒性は、狙い通り毒性であることもあり得、あるいはオフターゲット毒性であることもあり得る。「不活性」は、既知の臨床安全性データに基づくこともあり、または予測臨床安全性データに基づくこともある。
用語「ゼノフリー(XF)」または「動物性成分を含まない(ACF)」または「動物質を含まない」は、培地、細胞外マトリックス、または培養条件に関して使用される場合、異種動物由来成分を本質的に含まない、培地、細胞外マトリックス、または培養条件を指す。ヒト細胞を培養する場合、マウスなどの非ヒト動物のいずれのタンパク質もゼノ成分となる。ある特定の態様では、ゼノフリーマトリックスは、いずれの非ヒト動物由来成分も本質的に含まないものであり得、したがって、マウスフィーダー細胞も、Matrigel(商標)も含まないことになり得る。Matrigel(商標)は、ラミニン(主成分)、コラーゲンIV、ヘパリン硫酸プロテオグリカンおよびエンタクチン/ニドゲンを含むような細胞外マトリックスタンパク質が豊富な腫瘍である、Engelbreth-Holm-Swarm(EHS)マウス肉腫から抽出された可溶化基底膜調製物である。
用語「規定された」は、培地、細胞外マトリックス、または培養条件に関して使用される場合、ほぼすべての成分の性質および量が既知である、培地、細胞外マトリックス、または培養条件を指す。
「既知組成培地」は、ほぼすべての構成成分の化学的性質およびそれらの量が既知である培地を指す。これらの培地(mediua)は、合成培地とも呼ばれる。既知組成培地の例としては、TeSR(商標)が挙げられる。
細胞は、本明細書で使用される場合、ある特定の試薬またはエレメント、例えば、血清、シグナル伝達阻害剤、動物性成分またはフィーダー細胞、外来性遺伝子エレメントまたはベクターエレメントを、細胞が有するこれらのエレメントが10%未満であるとき、実質的に含まず、ある特定の試薬またはエレメントを、細胞が有するこれらのエレメントが1%未満であるとき、「本質的に含まない」。しかし、全細胞集団の0.5%未満または0.1%未満が外来性遺伝子エレメントまたはベクターエレメントを含む、細胞集団が、よりいっそう望ましい。
培養物、マトリックスまたは培地は、血清、シグナル伝達阻害剤、動物性成分またはフィーダー細胞などの、ある特定の試薬またはエレメントを、培養物、マトリックスもしくは培地が、当業者に公知の従来の検出方法を使用して検出可能なレベルより低レベルのこれらの試薬を有するか、またはこれらの試薬が、培養物にも、マトリックスにも、培地にも外部から添加されなかった場合、「本質的に含まない」。無血清培地は、血清を本質的に含まない。
「末梢血細胞」は、血液の循環プール内に見られる、赤血球、白血球および血小板を含む、血液の細胞成分を指す。
「造血幹および始原細胞」または「造血前駆細胞」は、造血系列にコミットされているが、さらなる造血分化能力がある細胞を指し、これらの細胞には、造血幹細胞、複能性造血幹細胞(血球母細胞)、骨髄始原細胞、巨核球始原細胞、赤血球始原細胞、およびリンパ系始原細が含まれる。「造血幹細胞(HSC)」は、骨髄(単球およびマクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、巨核球/血小板、樹状細胞)およびリンパ系列(T細胞、B細胞、NK細胞)を含む、すべての血液細胞型を生じさせる複能性幹細胞である。本開示では、HSCは、「造血幹および始原細胞」と「造血前駆細胞」の両方を指す。
造血幹および始原細胞は、CD34を発現することもあり、または発現しないこともある。造血幹細胞は、CD133を共発現することがあり、CD38に対して陰性、CD90に対して陽性、CD45RAに対して陰性、系列マーカーに対して陰性、またはこれらの組合せであることがある。造血始原細胞/前駆細胞は、CD34()/CD38()細胞およびCD34()/CD45RA()/lin()CD10(リンパ系共通始原細胞)、CD34()CD45RA()lin()CD10()CD62L(hi)(リンパ系優位型複能性始原細胞)、CD34()CD45RA()lin()CD10()CD123(顆粒球-単球始原細胞)、CD34()CD45RA()lin()CD10()CD123(骨髄系共通始原細胞)、またはCD34()CD45RA()lin()CD10()CD123(巨核球-赤血球始原細胞)を含む。
「ベクター」または「構築物」(遺伝子送達または遺伝子移入「媒体」と呼ばれることもある)は、in vitroまたはin vivoのどちらかで宿主細胞に送達すべきポリヌクレオチドを含む、高分子、分子の複合体、またはウイルス粒子を指す。ポリヌクレオチドは、直鎖状分子であってもよく、または環状分子であってもよい。
一般的なタイプのベクターである「プラスミド」は、染色体DNAとは無関係に複製することができる、染色体DNAとは別の染色体外DNA分子である。ある特定の場合には、プラスミドは、環状および二本鎖状である。
「発現構築物」または「発現カセット」とは、転写を指示することができる核酸分子を意味する。発現構築物は、プロモーター、またはプロモーターと機能的に等価の構造を、少なくとも含む。追加のエレメント、例えば、エンハンサー、および/または転写終結シグナルも、含み得る。
用語「外来性」は、細胞内または生物体内のタンパク質、遺伝子、核酸またはポリヌクレオチドに関して使用される場合、細胞もしくは生物に人工的手段により導入されたタンパク質、遺伝子、核酸もしくはポリヌクレオチド指し、または細胞に関しては、単離され、その後、他の細胞にまたは生物に人工的手段により導入された細胞を指す。外来性核酸は、異なる生物もしくは細胞からのものであることもあり、または生物体内もしくは細胞内に天然に存在する核酸の1つもしくは複数の追加のコピーであることもある。外来性細胞は、異なる生物からのものであることもあり、または同じ生物からのものであることもある。非限定的な例として、外来性核酸は、天然の細胞のものとは異なる染色体位置にあるか、または天然に見られるものとは異なる核酸配列と別様に隣接している。
用語「に対応する」は、ポリヌクレオチド配列が参照ポリヌクレオチド配列のすべてもしくは一部分と相同である(すなわち、同一であり、厳密に進化的に関連していない)こと、またはポリペプチド配列が参照ポリペプチド配列と同一であることを意味するように、本明細書では使用される。対照的に、用語「に相補的」は、相補配列が参照ポリヌクレオチド配列のすべてまたは一部分と相同であることを意味するように、本明細書では使用される。説明のために、ヌクレオチオ配列「TATAC」は、参照配列「TATAC」に対応し、参照配列「GTATA」に相補的である。
特定のタンパク質「をコードする」、「遺伝子」、「ポリヌクレオチド」、「コード領域」、「配列」、「セグメント」、「断片」、または「導入遺伝子」は、in vitroまたはin vivoで、適切な調節配列の制御下に置かれたとき、転写され、必要に応じて遺伝子産物、例えばポリペプチド、に翻訳もされる、核酸分子である。コード領域は、cDNA、ゲノムDNA、またはRNA形態のいずれかで存在し得る。DNA形態で存在する場合、核酸分子は、一本鎖状(すなわち、センス鎖)であることもあり、または二本鎖状であることもある。コード領域の境界は、5’(アミノ)末端の開始コドンおよび3’(カルボキシ)末端の翻訳停止コドンにより決定される。遺伝子は、原核生物または真核生物mRNAからのcDNA、原核生物または真核生物DNAからのゲノムDNA配列、および合成DNA配列を含むことができるが、これらに限定されない。転写終結配列は、通常は、遺伝子配列の3’側に位置することになる。
用語「細胞」は、当技術分野におけるその最も広い意味で本明細書では使用され、多細胞生物の組織の構造単位である生体であって、外部からそれを単離する膜構造により包囲されており、自己複製能力を有し、遺伝情報およびそれを発現するためのメカニズムを有する、生体を指す。本明細書で使用される細胞は、天然に存在する細胞であることもあり、または人工的に改変された細胞(例えば、融合細胞、遺伝子改変細胞など)であることもある。
本明細書で使用される場合、用語「幹細胞」は、自己複製および多能性または複能性の能力がある細胞を指す。典型的に、幹細胞は、傷害組織を再生することができる。本明細書における幹細胞は、胚性幹(ES)細胞、人工多能性幹細胞または組織幹細胞(組織特異的幹細胞、または体性幹細胞とも呼ばれる)であり得るが、これらに限定されない。
「胚性幹(ES)細胞」は、初期胚に由来する多能性幹細胞である。ES細胞は、1981年に最初に樹立され、1989年以降はノックアウトマウスの産生にも利用されている。1998年に、ヒトES細胞が樹立され、今やそれが再生医療に利用可能になりつつある。
ES細胞とは異なり、組織幹細胞は、限られた分化能を有する。組織幹細胞は、組織内の特定の位置に存在し、未分化細胞内構造を有する。したがって、組織幹細胞の多能性は、通常は低い。組織幹細胞は、より高い核/細胞質比を有し、細胞内小器官をほとんど有さない。大部分の組織幹細胞は、低い多能性、長い細胞周期、および個体の寿命を超える増殖能力を有する。組織幹細胞は、これらの細胞が由来した部位に基づいて、皮膚系、消化器系、骨髄系、神経系およびこれらに類するものなどのカテゴリーに分けられる。皮膚系における組織幹細胞は、表皮幹細胞、毛包幹細胞、およびこれらに類するものを含む。消化系における組織幹細胞は、膵(共通)幹細胞、肝幹細胞、およびこれらに類するものを含む。骨髄系における組織幹細胞は、造血幹細胞、間葉系幹細胞、およびこれらに類するものを含む。神経系における組織幹細胞は、神経幹細胞、網膜幹細胞、およびこれらに類するものを含む。
iPS細胞またはiPSCと一般に略される「人工多能性幹細胞」は、非多能性細胞、通常は成熟体細胞、または最終分化した細胞、例えば、線維芽細胞、造血細胞、筋細胞、ニューロン、表皮細胞、またはこれらに類するものから、リプログラミング因子と呼ばれるある特定の因子を導入することにより、人工的に調製されるタイプの多能性幹細胞を指す。
例えば細胞および/または核酸に関して、本明細書で使用される場合の「単離された」は、自然な状態から人間の介入によって変更されたまたは除去された、を意味する。
「多能性」は、1つもしくは複数の組織もしくは臓器、または特に、3つの胚葉:内胚葉(胃内部の内膜、消化管、肺)、中胚葉(筋肉、骨、血液、泌尿生殖器)もしくは外胚葉(表皮組織および神経系)のうちのいずれか、を構成するあらゆる細胞へ分化する能力がある幹細胞を指す。本明細書で使用される「多能性幹細胞」は、3つの胚葉のいずれかに由来する細胞、例えば、全能性細胞または誘導多能性細胞の直系の子孫、へ分化することができる細胞を指す。
核酸分子に関して、「作動可能に連結された」とは、2つもしくはそれより多くの核酸分子(例えば、転写される核酸分子、プロモーター、およびエンハンサーエレメント)が、核酸分子の転写を可能にするように接続されていることを意味する。ペプチドおよび/またはポリペプチド分子に関して、「作動可能に連結された」とは、2つまたはそれより多くのペプチドおよび/またはポリペプチド分子が、単一のポリペプチド鎖、すなわち融合ポリペプチドであって、その融合体の各ペプチドおよび/またはポリペプチド成分の少なくとも1つの特性を有する単一のポリペプチド鎖、を生じさせるように接続されていることを意味する。融合ポリペプチドは、詳細にはキメラであり、すなわち、異種分子で構成されている。
本開示の実施形態は、NKT細胞T細胞受容体(TCR)を有するiNKT細胞として機能するように操作されたHSC細胞であって、イメージングおよび自殺標的化能力もあり、宿主免疫細胞を標的とした枯渇に対して耐性を示す、HSC細胞に関する。一部の実施形態では、そのような細胞は、高効率かつ高収率でのTCR操作HSCのクローンT細胞への分化を支持する人工胸腺オルガノイド(ATO)in vitro培養系で生成される。一部の実施形態では、そのような細胞は、ATO培養系で生成されない。一部の実施形態では、そのような細胞は、フィーダー細胞を含まない(すなわち、「フィーダーフリー」である)培養系を使用して生成される。
II.汎用造血幹細胞(HSC)操作インバリアントNKT細胞(HSC-iNKT細胞)
本開示の実施形態は、インバリアントNKT細胞として機能するように改変される細胞であって、細胞のレシピエントにおける有害な免疫反応なく細胞を汎用的使用(原細胞が得られた個体以外の個体への使用)に適したものにする1つまたは複数の特徴を有するように操作される細胞(例えば、HSC)を利用する。本開示は、i)iNKTアルファT細胞受容体遺伝子のすべてまたは一部と、ii)iNKTベータT細胞受容体遺伝子のすべてまたは一部と、iii)自殺遺伝子とを含む核酸を含む操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、細胞のゲノムが、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように変更された、操作されたiNKT細胞を包含する。
III.細胞培養方法の詳細な説明
A.TARGET細胞培養方法実施形態
1.段階1:TARGET細胞分化
一部の実施形態では、新鮮なまたは凍結/解凍されたCD34HSCを、レトロネクチンでコーティングされたフラスコ内で12~72時間、幹細胞培養培地(IL-3、IL-7、IL-6、SCF、EPO、TPO、FLT3Lおよびその他を含むサイトカインカクテルが補給された基本培地)中で培養し、その後、TCR遺伝子送達ベクターを添加し、さらに12~48時間培養する。
一部の実施形態では、次いで、TCR遺伝子改変HSCを、フィーダーを用いずに4~10週間にわたって分化培地中でTARGET細胞へと分化させる。非組織培養処理プレートをTARGET培養コーティング(TARGETc)材料(DLL-1/4、VCAM-1/5、レトロネクチン、およびその他)でコーティングする。CD34HSCをTARGET増幅(TARGETe)培地(血清アルブミン、組換えヒトインスリン、ヒトトランスフェリン、2-メルカプトエタノール、SCF、TPO、IL-3、IL-6、Flt3リガンド、ヒトLDL、UM171および添加剤を含有する、基本培地)に懸濁させ、プレート内のコーティングされたウェルに播種し、3~7日間培養する。TARGETe培地を3~4日ごとに新しいものに交換する。次いで、細胞を収集し、TARGET成熟(TARGETm)培地(血清アルブミン、組換えヒトインスリン、ヒトトランスフェリン、2-メルカプトエタノール、SCF、TPO、IL-3、IL-6、IL-7、IL-15、Flt3リガンド、アスコルビン酸および添加剤を含有する、基本培地)に懸濁させる。TMMを週に1~2回、新しいものに交換する。
2.段階2:TARGET細胞増幅
一部の実施形態では、分化したTARGETを、TCR同族抗原(タンパク質、ペプチド、脂質、蛍光体-抗原、小分子、およびその他)または非特異的TCR刺激試薬(抗CD3/抗CD28抗体または抗体コーティングビーズ、コンカナバリンA、PMA/イオノマイシン、およびその他)で刺激し、T細胞培養培地中で最大1か月間、増幅する。培養物に、T細胞支持サイトカイン(IL-2、IL-7、IL-15、およびその他)を補給することができる。
3.TARGET細胞誘導体
一部の実施形態では、TARGET細胞を、追加の導入遺伝子を発現するようにさらに操作することができる。一実施形態では、そのような導入遺伝子は、疾患標的化分子、例えば、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体(TCR)、および他の天然または合成受容体/リガンドをコードする。別の実施形態では、そのような導入遺伝子は、T細胞調節タンパク質、例えば、IL-2、IL-7、IL-15、IFN-γ、TNF-α、CD28、4-1BB、OX40、ICOS、FOXP3およびその他をコードすることができる。導入遺伝子を、TARGET細胞またはそれらの始原細胞(HSC、新たに分化したTARGET細胞、増幅中のTARGET細胞)に、増幅後、様々な培養段階で導入することができる。
一部の実施形態では、遺伝子編集ツール(CRISPR、TALEN、ジンクフィンガー、およびその他)を使用して、選択された遺伝子を破壊するようにTARGET細胞をさらに操作することができる。一実施形態では、破壊される遺伝子は、T細胞免疫チェックポイント阻害剤(PD-1、CTLA-4、TIM-3、LAG-3、およびその他)をコードする。これらの負の調節遺伝子の欠損は、TARGET細胞の疾患と闘う能力を増強することができ、その結果、TARGET細胞を、疾患により誘導されるアネルギーおよび寛容に対して耐性にする。
一部の実施形態では、TARGET細胞または増強されたTARGET細胞を、同種異系養子移入に適したものにするようにさらに操作することによって、オフザシェルフ細胞製品として役立つことに適したものにすることができる。一実施形態では、MHC分子またはMHC発現/提示調節分子[MHC分子、B2M、CIITA(MHCクラスII mRNA発現のクラスII転写活性化因子制御誘導)、およびその他]をコードする遺伝子。TARGET細胞上のMHC分子発現の欠如は、TARGET細胞を同種異系宿主T細胞媒介枯渇に対して耐性にする。別の実施形態では、MHCクラスI欠損TARGET細胞は、これらの細胞に宿主NK細胞媒介枯渇に対する耐性を付与することになるHLA-E遺伝子を過剰発現するように、さらに操作されることになる。
TARGET細胞および誘導体を新鮮な状態で使用することができ、またはさらなる利用のために凍結保存することができる。さらに、TARGET細胞培養中に生成される様々な中間細胞製品を、凍結保存のために休止させること、保管すること、および連続生産のために回復させることができる。
4.新規特徴および利点
本開示の態様は、異種フィーダー細胞を必要としないin vitro分化方法を提供する。この新しい方法は、ヒトに適用するための治療用細胞の、規模拡大生産およびGMPに準拠した製造のためのプロセスを、大幅に改善する。
細胞製品であるTARGET細胞は、それらの天然の対応物であるT細胞のものと明確に異なり、他のex vivo培養方法(例えば、ATO培養方法)を使用して生成されたそれらの対応物であるT細胞のものとも明確に異なる表現型/機能性を提示し、このことが、TARGET細胞を独特な細胞製品にする。
TARGET細胞分化培養の特有の特徴としては、以下のものが挙げられる:1)それは、ex vivoかつフィーダーフリーである。2)それは、TCR V/D/J組換えを支持せず、そのためランダムに再構成された内在性TCRがなく、したがってGvHDリスクがない。3)それは、トランスジェニックTARGET細胞の分化同調を支持することによって、バイスタンダー免疫細胞の未分化始原細胞および他の系列の存在を排除する。4)結果として、TARGET細胞製品は、モノクローナルTCRで武装化されたT細胞の均質かつ純粋な集団を含む。逃れたランダムT細胞がなく、免疫細胞の他の系列がなく、未分化始原細胞がない。したがって、精製ステップの必要性がない。5)高収率。約1012個のTARGET細胞(1,000~10,000用量)を健康なドナーのPBSCから生成することができ、約1011個のTARGET細胞(100~1,000用量)を健常なドナーのCB HSCから生成することができる。6)TARGET細胞の特有の表現型-トランスジェニックTCR内在性TCRCD3。(注記:TARGET細胞分化培養のこれらの特有の特徴により、それは、健康なドナーのPBMCに基づくT細胞培養、ATO培養および他のものを含む、オフザシェルフT細胞製品を生成するための他の方法からのものとは明確に異なる。図8を参照されたい)。
5.例示的細胞培養培地
本開示の操作された免疫細胞を生成するために使用され得る細胞培養培地の例が提供される。
a.幹細胞培養段階(D0~D2)
基本培地:X-VIVO15商標(Lonza)
サプリメント:hFlt3-L 50ng/ml、hSCF 50ng/ml、hTPO 50ng/ml、hIL-3 10ng/ml
b.リンパ系始原細胞増幅段階(W1~W2)
基本培地:StemSpan(商標)SFEM II(Stem Cell Technologies)。含有成分:イスコフMDM、ウシ血清アルブミン、組換えヒトインスリン、ヒトトランスフェリン(鉄飽和型)、2-メルカプトエタノール、サプリメント
コーティング材料:StemSpan(商標)Lymphoid Differentiation Coating Material(100X)(Stemcell Technologies)。含有成分:hDLL4(50ug/ml)、hVCAM1(10ug/ml)、他のサプリメント
サプリメント:StemSpan(商標)Lymphoid Progenitor Expansion Supplement(10X)(Stemcell Technologies)。含有成分:hFlt3L(20ng/ml)、hIL-7(25ng/ml)、hMCP-4(1ng/ml)、hTPO(5ng/ml)、hSCF(15ng/ml)、他のサプリメント
c.T細胞始原細胞成熟段階(W3~W4)
基本培地:StemSpan(商標)SFEM II(Stem Cell Technologies)。含有成分:イスコフMDM、ウシ血清アルブミン、組換えヒトインスリン、ヒトトランスフェリン(鉄飽和型)、2-メルカプトエタノール、サプリメント
コーティング材料:StemSpan(商標)Lymphoid Differentiation Coating Material(100X)(Stemcell Technologies)。含有成分:hDLL4(50ug/ml)、hVCAM1(10ug/ml)、他のサプリメント
サプリメント:StemSpan(商標)Lymphoid Progenitor Expansion Supplement(10X)(Stemcell Technologies)。含有成分:hFlt3L(20ng/ml)、hIL-7(25ng/ml)、他のサプリメント
d.T細胞活性化段階(W5)
基本培地:StemSpan(商標)SFEM II(Stem Cell Technologies)。含有成分:イスコフMDM、ウシ血清アルブミン、組換えヒトインスリン、ヒトトランスフェリン(鉄飽和型)、2-メルカプトエタノール、サプリメント
コーティング材料:StemSpan(商標)Lymphoid Differentiation Coating Material(100X)(Stemcell Technologies)。含有成分:hDLL4(50ug/ml)、hVCAM1(10ug/ml)、他のサプリメント
サプリメント:
1)StemSpan(商標)Lymphoid Progenitor Expansion Supplement(10X)(Stemcell Technologies)。含有成分:hFlt3L(20ng/ml)、hIL-7(20ng/ml)、hIL-15(10ng/ml)、他のサプリメント
2)ImmunoCult(商標)Human CD3/CD28/CD2 T Cell Activator(Stemcell Technologies)。含有成分:ahCD3 Abクローン:OKT3(1ug/ml)、ahCD28 Abクローン:CD28.2(1ug/ml)、ahCD2 Abクローン:RPA-2.10(1ug/ml)
e.T細胞増幅段階(W6)
基本培地:T細胞培地。含有成分:X-vivo15無血清培地(Lonza、Allendale NJ)、5%(体積/体積)GemCellヒト血清抗体AB(Gemini Bio Products、West Sacramento CA)、1%(体積/体積)グルタマックス-100X(Gibco Life Technologies)、10mM HEPES緩衝剤(Corning)、1%(体積/体積)ペニシリン/ストレプトマイシン(Corning)、12.25mM N-アセチル-L-システイン(Sigma)
サプリメント:hIL7(10ng/ml)、hIL15(50ng/ml)
他の肝要な材料:100ng/mlのα-ガラクトシルセラミド(KRN7000)(Avanti Polar Lipids、SKU#867000P-1mg)、ahCD3 Abクローン:OKT3(5ug/ml)、ahCD28 Abクローン:CD28.2(5ug/ml)
B.TANK細胞培養方法実施形態
1.段階1:TANK細胞分化
一部の実施形態では、新鮮なまたは凍結/解凍されたCD34HSCを、レトロネクチンでコーティングされたフラスコ内で12~72時間、幹細胞培養培地(IL-3、IL-7、IL-6、SCF、EPO、TPO、FLT3Lおよびその他を含む、サイトカインカクテルを補給が補給された基本培地)中で培養し、その後、TCR遺伝子送達ベクターを添加し、さらに12~48時間培養する。
一部の実施形態では、次いで、TCR遺伝子改変HSCを、フィーダーを用いずに2~4週間にわたって分化培地中でTANK細胞へと分化させる。非組織培養処理プレートをTANK培養コーティング(TANKc)材料(DLL-1/4、VCAM-1/5、レトロネクチン、およびその他)でコーティングする。CD34HSCを、TANK増幅(TANKe)培地(B27サプリメント、アスコルビン酸、グルタマックス、ヒト血清AB/アルブミン、Flt3リガンド、IL-6、IL-7、SCF、TPO、EPO、白血病抑制因子、GM-CSFおよびその他を含有する、基本培地)に懸濁させ、プレート内のコーティングされたウェルに播種し、7~10日間培養する。TANKe培地を3~5日ごとに新しいものに交換する。次いで、細胞を収集し、TANK成熟(TANKm)培地(B27サプリメント、アスコルビン酸、グルタマックス、ヒト血清AB/アルブミン、Flt3リガンド、IL-6、IL-7、IL-15、SCF、TPO、白血病抑制因子およびその他を含有する、基本培地)に懸濁させ、さらに7~10日間培養する。TANKm培地を3~5日ごとに新しいものに交換する。
2.段階2:TANK細胞増幅
一部の実施形態では、分化したTANKを、TCR同族抗原(タンパク質、ペプチド、脂質、蛍光体-抗原、小分子、およびその他)または非特異的TCR刺激試薬(抗CD3/抗CD28抗体または抗体コーティングビーズ、コンカナバリンA、PMA/イオノマイシン、およびその他)で刺激し、T細胞培養培地中で最大1か月間、増幅する。培養物に、T細胞支持サイトカイン(IL-2、IL-7、IL-15、およびその他)を補給することができる。
3.TANK細胞誘導体
一部の実施形態では、TANK細胞を、追加の導入遺伝子を発現するようにさらに操作することができる。一実施形態では、そのような導入遺伝子は、疾患標的化分子、例えば、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体(TCR)、および他の天然または合成受容体/リガンドをコードする。別の実施形態では、そのような導入遺伝子は、T細胞調節タンパク質、例えば、IL-2、IL-7、IL-15、IFN-γ、TNF-α、CD28、4-1BB、OX40、ICOS、FOXP3およびその他をコードすることができる。導入遺伝子を、TANK細胞またはそれらの始原細胞(HSC、新たに分化したTANK細胞、増幅中のTANK細胞)に、増幅後、様々な培養段階で導入することができる。
一部の実施形態では、遺伝子編集ツール(CRISPR、TALEN、ジンクフィンガー、およびその他)を使用して、選択された遺伝子を破壊するようにTANK細胞をさらに操作することができる。一実施形態では、破壊される遺伝子は、T細胞免疫チェックポイント阻害剤(PD-1、CTLA-4、TIM-3、LAG-3、およびその他)をコードする。これらの負の調節遺伝子の欠損は、TANK細胞の疾患と闘う能力を増強することができ、その結果、TANK細胞を、疾患により誘導されるアネルギーおよび寛容に対して耐性にする。
一部の実施形態では、TANK細胞または増強されたTANK細胞を、同種異系養子移入に適したものにするようにさらに操作することによって、オフザシェルフ細胞製品として役立つことに適したものにすることができる。一実施形態では、MHC分子またはMHC発現/提示調節分子[MHC分子、B2M、CIITA(MHCクラスII mRNA発現のクラスII転写活性化因子制御誘導)、およびその他]をコードする遺伝子。TANK細胞上のMHC分子発現の欠如は、TANK細胞を同種異系宿主T細胞媒介枯渇に対して耐性にする。別の実施形態では、MHCクラスI欠損TANK細胞は、これらの細胞に宿主NK細胞媒介枯渇に対する耐性を付与することになるHLA-E遺伝子を過剰発現するように、さらに操作されることになる。
TANK細胞および誘導体を新鮮な状態で使用することができ、またはさらなる利用のために凍結保存することができる。さらに、TANK細胞培養中に生成される様々な中間細胞製品を、凍結保存のために休止させること、保管すること、および連続生産のために回復させることができる。
4.新規特徴および利点
この新しい方法は、ヒトに適用するための治療用ナチュラルキラー細胞の、規模拡大生産およびGMPに準拠した製造のためのプロセスに適している。
細胞製品であるTANK細胞は、末梢血から増幅された天然ヒトNK細胞、または他のex vivo培養方法を使用して生成されたNK細胞(例えば、iPS細胞由来のNK細胞、もしくはCB由来のNK細胞)とは異なる、明確に異なる発生経路を辿り、明確に異なる表現型/機能性を提示する、新規タイプのNK細胞の代表である。
TANK細胞培養方法および__の特有の特徴としては、以下のものが挙げられる:1)TANK細胞の2~3週間での分化(TARGET細胞分化培養およびATO T細胞分化培養よりはるかに速い)を支持する、デザイナーTANK細胞分化培養培地。2)それは、TCR V/D/J組換えを支持せず、そのためランダムに再構成された内在性TCRがなく、したがってGvHDリスクがない。3)それは、トランスジェニックTANK細胞の分化同調を支持することによって、免疫細胞の未分化始原細胞および他の系列の存在を排除する。4)結果として、TANK細胞製品は、モノクローナルTCRで武装化されたT細胞の均質かつ純粋な集団を含む。逃れたランダムT細胞がなく、免疫細胞の他の系列がなく、未分化始原細胞がない。したがって、精製ステップの必要性がない。5)高収率。約1012個のTANK細胞(1,000~10,000用量)を健康なドナーのPBSCから生成することができ、約1011個のTANK細胞(100~1,000用量)を健常なドナーのCB HSCから生成することができる。(注記:TANK細胞分化培養のこれらの特有の特徴により、それは、健康なドナーのPBMCに基づくNK細胞培養、CB由来のNK細胞培養、iPS由来のNK細胞培養および他のものを含む、NK細胞製品を生成するための他の方法からのものとは明確に異なる)。
5.例示的細胞培養培地
本開示の操作された免疫細胞を生成するために使用され得る細胞培養培地の例が提供される。
a.幹細胞培養段階(D0~D2)
基本培地:X-VIVO15商標(Lonza)
サプリメント:hFlt3-L 50ng/ml、hSCF 50ng/ml、hTPO 50ng/ml、hIL-3 10ng/ml
b.増幅段階(W1)
基本培地:StemSpan(商標)SFEM II(Stem Cell Technologies)。含有成分:イスコフMDM、ウシ血清アルブミン、組換えヒトインスリン、ヒトトランスフェリン(鉄飽和型)、2-メルカプトエタノール、サプリメント
コーティング材料:hDLL4(50ug/ml)、hVCAM1(10ug/ml)
サプリメント:100uMアスコルビン酸。5%ヒト血清AB(Gemini CAT#800-120)。4%XenoFree B27(ThermoFisher Scientific、#17504044)、1%グルタマックス(ThermoFisher Scientific、#35050-061)、hFlt3L(50ng/ml)、hIL-7(50ng/ml)、hMCP-4(1ng/ml)、hIL-6(10ng/ml)、hTPO(50ng/ml)、hSCF(50ng/ml)、他のサプリメント
c.成熟段階(W2)
基本培地:StemSpan(商標)SFEM II(Stem Cell Technologies)。含有成分:イスコフMDM、ウシ血清アルブミン、組換えヒトインスリン、ヒトトランスフェリン(鉄飽和型)、2-メルカプトエタノール、サプリメント
コーティング材料:hDLL4(50ug/ml)、hVCAM1(10ug/ml)
サプリメント:100uMアスコルビン酸。5%ヒト血清AB(Gemini CAT#800-120)。4%XenoFree B27(ThermoFisher Scientific、#17504044)、1%グルタマックス(ThermoFisher Scientific、#35050-061)、hFlt3L(50ng/ml)、hIL-7(50ng/ml)、hIL-15(50ng/ml)、他のサプリメント
d.活性化段階(W3)
基本培地:StemSpan(商標)SFEM II(Stem Cell Technologies)。含有成分:イスコフMDM、ウシ血清アルブミン、組換えヒトインスリン、ヒトトランスフェリン(鉄飽和型)、2-メルカプトエタノール、サプリメント
コーティング材料:hDLL4(50ug/ml)、hVCAM1(10ug/ml)
サプリメント:100uMアスコルビン酸。5%ヒト血清AB(Gemini CAT#800-120)。4%XenoFree B27(ThermoFisher Scientific、#17504044)、1%グルタマックス(ThermoFisher Scientific、#35050-061)、hFlt3L(50ng/ml)、hIL-7(50ng/ml)、hIL-15(50ng/ml)、他のサプリメント
抗体活性化因子:ahCD3 Abクローン:OKT3(1ug/ml)、ahCD28 Abクローン:CD28.2(1ug/ml)、ahCD2 Abクローン:RPA-2.10(1ug/ml)
e.増幅段階(W4)
基本培地:T細胞培地。含有成分:X-vivo15無血清培地(Lonza、Allendale NJ)、5%(体積/体積)GemCellヒト血清抗体AB(Gemini Bio Products、West Sacramento CA)、1%(体積/体積)グルタマックス-100X(Gibco Life Technologies)、10mM HEPES緩衝剤(Corning)、1%(体積/体積)ペニシリン/ストレプトマイシン(Corning)、12.25mM N-アセチル-L-システイン(Sigma)
サプリメント:hIL7(10ng/ml)、hIL15(50ng/ml)
他の肝要な材料:100ng/mlのα-ガラクトシルセラミド(KRN7000)(Avanti Polar Lipids、SKU#867000P-1mg)、ahCD3 Abクローン:OKT3(5ug/ml)、ahCD28 Abクローン:CD28.2(5ug/ml)
IV.iNKT細胞
特定の実施形態では、本開示の操作されたiNKT細胞は、iNKT細胞としてのそれらの活性を助長するために他の型の細胞から産生される。iNKT細胞は、それらをオフザシェルフ細胞療法に有用なものにする(これは、少なくともがん治療に有用なものにすることを含む)いくつかの特徴を有する、αβ Tリンパ球の小さい亜集団である。非iNKT細胞は、iNKT細胞の以下の利点のため、iNKT細胞として機能するように操作される:
1)iNKT細胞は、腫瘍抗原拘束性およびMHC拘束性に左右されずに複数のタイプのがんを標的にする顕著な能力を有する(Fujii et al., 2013)。iNKT細胞は、多型性のないCD1dにより提示される糖脂質抗原を認識し、このことによりiNKT細胞はMHC拘束性から解放される。iNKT細胞の天然リガンドは、まだ同定されていないが、iNKT細胞は、多くの腫瘍組織に由来する一定の保存糖脂質抗原を認識することができることが、示唆されている。CD1d腫瘍細胞により直接提示される、あるいはCD1d腫瘍の場合はマクロファージまたは樹状細胞(DC)のような腫瘍浸潤性抗原提示細胞(APC)により間接的に交差提示される、これらの糖脂質抗原を認識することによって、iNKT細胞は刺激され得る。したがって、iNKT細胞は、CD1d腫瘍とCD1d腫瘍の両方に応答することができる。
2)iNKT細胞は、複数のメカニズムを利用して腫瘍細胞を攻撃することができる(Vivieret al., 2012;Fujii et al., 2013)。iNKT細胞は、細胞傷害性によってCD1d腫瘍細胞を直接死滅させることができるが、iNKT細胞の最も強力な抗腫瘍活性は、iNKT細胞の免疫アジュバント効果に起因する。iNKT細胞は、刺激前は静止状態のままであるが、刺激後、直ちに、大量のサイトカイン、主としてIFN-γを産生する。IFN-γは、NK細胞を活性化して、MHC陰性腫瘍標的細胞を死滅させる。その一方で、iNKT細胞はまた、DCを活性化し、するとこれらのDCがCTLを刺激して、MHC陽性腫瘍標的細胞を死滅させる。それ故、iNKT細胞誘導抗腫瘍免疫は、腫瘍抗原拘束性およびMHC拘束性に左右されずに複数のタイプのがんを有効に標的とすることによって、腫瘍免疫回避を有効に阻止すること、および腫瘍再発の機会を最小限に抑えることができる。
3)iNKT細胞は、移植片対宿主病(GvHD)を引き起こさない。iNKT細胞は、不適合のMHC分子およびタンパク質自己抗原を認識しないため、これらの細胞は、GvHDを引き起こすはずがない。この見解は、同種異系骨髄または末梢血幹細胞移植を受けている血液がん患者におけるドナー由来のiNKT細胞を解析する臨床データによって強く支持される。これらの臨床データは、患者における移植同種異系iNKT細胞のレベルと移植片対白血病効果との間に正の相関関係およびGvHDとの間に負の相関関係が認められることを示した(Haraguchi et al., 2004;de Lalla et al., 2011)。
4)iNKT細胞を、宿主対移植片(HvG)枯渇を回避するように操作することができる。CRISPR-Cas9システムのような強力な遺伝子編集ツールを利用できることによって、宿主免疫細胞を標的とした枯渇に対してiNKT細胞を耐性にするようにiNKT細胞を遺伝子改変することが可能になる:ベータ2-ミクログロブリン(B2M)遺伝子のノックアウトは、iNKT細胞上でのHLA-I分子の発現を除去して、宿主CD8T細胞により媒介される死滅を回避することになり、CIITA遺伝子のノックアウトは、iNKT細胞上でのHLA-II分子の発現を除去して、CD4T細胞により媒介される死滅を回避することになる。B2M遺伝子とCIITA遺伝子は両方とも、ヒト初代細胞におけるCRISPR-Cas9システムの是認されている良好な標的である(Ren et al., 2017;Abrahimi et al., 2015)。iNKT細胞上でのHLA-I発現の除去することによって、iNKT細胞は、宿主NK細胞の標的となり得る。しかし、iNKT細胞は、同種異系NK細胞よる死滅に対して元々耐性であるようである。とはいえ、必要に応じて、HLA-EのようなNK阻害遺伝子をiNKT細胞に送達することにより懸念に対処することができる。したがって、本開示の実施形態は、B2Mおよび/またはCIITA遺伝子を欠いている細胞に関する。
5)iNKT細胞は、がんと強い関連性がある。iNKT細胞欠損が、マウスをがんにかかりやすくさせ、iNKT細胞の養子移入または刺激が、がんに対する防御をもたらし得る、マウスの腫瘍監視におけるiNKT細胞の有意な役割を示唆する説得力のある証拠がある(Vivier et al., 2012;Berzins et al., 2011)。ヒトの場合、iNKT細胞は、多くの場合、固形腫瘍(黒色腫、結腸、肺、乳および頭頸部がんを含む)および血液がん(白血病、多発性骨髄腫、および骨髄異形成症候群を含む)を有する患者では減少しており、その一方で、iNKT細胞数の増加は、よりよい予後に関連する(Berzinset al., 2011)。α-GalCerをロードしたDC、およびex vivoで増幅した同種異系iNKT細胞の投与が、肺がんおよび頭頸部がんを有する患者において有望な臨床的利益をもたらした事例もあるが、移入に使用されたiNKT細胞の限られた数およびその後のこれらの細胞の枯渇に恐らく起因して、iNKT細胞の増加は、一時的であり、臨床的利益は、短期間であった(Fujiiet al., 2012;Yamasaki et al., 2011)。したがって、複数用量で十分なiNKT細胞を患者に移入することを可能にする「オフザシェルフ」iNKT細胞製品が、患者に、彼らの疾患と闘うためにiNKT細胞の可能性を完全に引き出す最高の機会を与えることができることを提案することは、妥当と思われる。
しかし、同種異系オフザシェルフiNKT細胞製品の開発は、それらの入手可能性によって大きく妨げられる。これらの細胞は、ヒトの場合、極めて少数の、非常にばらつきのある細胞であり(ヒト血液中に約0.001~1%)、このことが、同種異系ヒトドナーの血液細胞からiNKT細胞の治療用の数を成長させることを非常に困難にしているのである。したがって、大量のiNKT細胞の均質集団を確実に生成することができる新規方法は、オフザシェルフiNKT細胞療法の開発に肝要である。
臨床応用に十分な量のiNKT細胞のこの不足にかんがみて、本開示の実施形態は、結果として得られる操作された細胞がiNKT細胞として機能するように非iNKT細胞を操作することを包含する。特定の実施形態では、iNKT細胞として機能する細胞は、1つまたは複数の所望の特性を有するようにさらに改変される。特定の実施形態では、非iNKT細胞は、非iNKT細胞に対する形質導入によって、iNKT T細胞受容体(TCR)を発現するように遺伝子改変される。
本開示の実施形態では、他の型の細胞から産生されたiNKT細胞は、それらを汎用的使用に適したものにするための1つまたは複数の特性を有するように操作される。特定の実施形態では、細胞は、少なくとも1つの外来性インバリアントナチュラルキラーT細胞受容体(iNKT TCR)核酸分子を含有するように遺伝子改変される。一部の実施形態では、細胞は、造血幹細胞である。一部の実施形態では、細胞は、造血始原細胞である。一部の実施形態では、細胞は、ヒト細胞である。一部の実施形態では、細胞は、CD34細胞である。一部の実施形態では、細胞は、ヒトCD34細胞である。一部の実施形態では、細胞は、組換え細胞である。一部の実施形態では、細胞は、培養株のものである。
一部の実施形態では、iNKT TCR核酸分子は、ヒトインバリアントナチュラルキラーT細胞からのものである。一部の実施形態では、iNKT TCR核酸分子は、ヒトiNKT TCRから得られた1つまたは複数の核酸配列を含む。一部の実施形態では、iNKT TCR核酸配列は、iNKT細胞の任意のサブセット、例えば、CD4/DN/CD8サブセット、またはTh1、Th2もしくはTh17サイトカインを産生する、および二重陰性iNKT細胞を含む、サブセットから得ることができる。一部の実施形態では、iNKT TCR核酸配列は、黒色腫、腎がん、肺がん、前立腺がん、乳がん、リンパ腫、白血病、血液悪性腫瘍およびこれらに類するものなどの、がんを有していたまたは有するドナーからのiNKT細胞から得られる。一部の実施形態では、iNKT TCR核酸分子は、1つのiNKT細胞からのTCR-アルファ配列、および異なるiNKT細胞からのTCR-ベータ配列を有する。一部の実施形態では、TCR-アルファ配列が得られるiNKT細胞、およびTCR-ベータ配列が得られるiNKT細胞は、同じドナーからのものである。一部の実施形態では、TCR-アルファ配列が得られるiNKT細胞のドナーは、TCR-ベータ配列が得られるiNKT細胞のドナーと異なる。一部の実施形態では、TCRアルファ配列および/またはTCR-ベータ配列は、発現のためにコドン最適化される。一部の実施形態では、TCR-アルファ配列および/またはTCR-ベータ配列は、未改変配列によりコードされるポリペプチドと比較して1つまたは複数のアミノ酸置換、欠失および/または短縮化を有するポリペプチドをコードするように改変される。一部の実施形態では、iNKT TCR核酸分子は、CD1d上に提示されたアルファ-ガラクトシルセラミド(アルファ-GalCer)を認識するT細胞受容体をコードする。一部の実施形態では、iNKT TCR核酸分子は、以下のものからなる群から選択される1つまたは複数の配列を含む:
gtgggcgatagaggttcagccttagggaggctgcattttggagctgggactcagctgattgtcatacctgacatc(配列番号1);gccagcggtgatgctcggggggggggaaataccctctattttggaaaaggaagccggctcattgttgtagaggat(配列番号2);gccagcggggggacagtccattctggaaatacgctctattttggagaaggaagccggctcattgttgtagaggat(配列番号3);gccagcggtgatacgggacaaacaaacacagaagtcttctttggtaaaggaaccagactcacagttgtagaggat(配列番号4);gccagcggtgaggggacagcaaacacagaagtcttctttggtaaaggaaccagactcacagttgtagaggat(配列番号5);gccagcggtgaggcagggaacacagaagtcttctttggtaaaggaaccagactcacagttgtagaggat(配列番号6);gtgagcgacagaggctcaaccctggggaggctatactttggaagaggaactcagttgactgtctggcctgatatccag(配列番号7);agcagtgacctccgaggacagaacacagatacgcagtattttggcccaggcacccggctgacagtgctcgaggac(配列番号8);agcagtgaattaaaggaaacaggggttcaagagacccagtacttcgggccaggcacgcggctcctggtgctcgaggac(配列番号9);agcagtgtatctcagggcggcactgaagctttctttggacaaggcaccagactcacagttgtagaggac(配列番号10);agcagtgtatctcagggcggcactgaagctttctttggacaaggcaccagactcacagttgtagaggac(配列番号11);agcagtgaccggacaggcgtgaacactgaagctttctttggacaaggcaccagactcacagttgtagaggac(配列番号12);agcagtgaaccggacagggggggggctgaagctttctttggacaaggcaccagactcacagttgtagaggac(配列番号13);atgaaaaagcatctgacgaccttcttggtgattttgtggctttatttttatagggggaatggcaaaaaccaagtggagcagagtcctcagtccctgatcatcctggagggaaagaactgcactcttcaatgcaattatacagtgagccccttcagcaacttaaggtggtataagcaagatactgggagaggtcctgtttccctgacaatcatgactttcagtgagaacacaaagtcgaacggaagatatacagcaactctggatgcagacacaaagcaaagctctctgcacatcacagcctcccagctcagcgattcagcctcctacatctgtgtggtgagcgacagaggctcaaccctggggaggctatactttggaagaggaactcagttgactgtctggcctgatatccagaaccctgaccctgccgtgtaccagctgagagactctaaatccagtgacaagtctgtctgcctattcaccgattttgattctcaaacaaatgtgtcacaaagtaaggattctgatgtgtatatcacagacaaaactgtgctagacatgaggtctatggacttcaagagcaacagtgctgtggcctggagcaacaaatctgactttgcatgtgcaaacgccttcaacaacagcattattccagaagacaccttcttccccagcccagaaagttcctgtgatgtcaagctggtcgagaaaagctttgaaacagatacgaacctaaactttcaaaacctgtcagtgattgggttccgaatcctcctcctgaaagtggccgggtttaatctgctcatgacgctgcggctgtggtccagctga(配列番号14);atgaaaaagcatctgacaacattcctggtcattctgtggctgtacttctaccgaggcaacggcaaaaatcaggtggagcagtccccacagtccctgatcattctggaggggaagaactgcactctgcagtgtaattacaccgtgtctccctttagtaacctgcgctggtataaacaggacaccggacgaggacccgtgagcctgacaatcatgactttctcagagaacacaaagagcaatggacggtacaccgctacactggacgcagataccaaacagagctccctgcacatcacagcatctcagctgtcagatagcgcctcctacatttgcgtggtctctgaccgagggagtaccctgggccgactgtattttggaagggggacccagctgacagtgtggcccgacatccagaacccagatcccgccgtctaccagctgcgcgacagcaagtctagtgataaaagcgtgtgcctgttcacagactttgattctcagactaatgtctctcagagtaaggacagtgacgtgtacattactgacaaaaccgtcctggatatgaggagcatggacttcaagtcaaacagcgccgtggcttggtcaaacaagagcgacttcgcatgcgccaatgcttttaacaattcaatcattccagaggataccttctttcctagcccagaatcaagctgtgacgtgaagctggtcgagaaaagtttcgaaactgataccaacctgaattttcagaacctgtctgtgatcggcttcagaatcctgctgctgaaggtcgccggctttaatctgctgatgacactgagactgtggtcctcttga(配列番号15);atgactatcaggctcctctgctacatgggcttttattttctgggggcaggcctcatggaagctgacatctaccagaccccaagataccttgttatagggacaggaaagaagatcactctggaatgttctcaaaccatgggccatgacaaaatgtactggtatcaacaagatccaggaatggaactacacctcatccactattcctatggagttaattccacagagaagggagatctttcctctgagtcaacagtctccagaataaggacggagcattttcccctgaccctggagtctgccaggccctcacatacctctcagtacctctgtgccagc(配列番号16)、atgaccatccggctgctgtgctacatgggcttctattttctgggggcaggcctgatggaagccgacatctaccagactcccagatacctggtcatcggaaccgggaagaaaattacactggagtgttcccagacaatgggccacgataagatgtactggtatcagcaggaccctgggatggaactgcacctgatccattactcctatggcgtgaactctaccgagaagggcgacctgagcagcgaatccaccgtctctcgaattaggacagagcactttcctctgactctggaaagcgcccgaccaagtcatacatcacagtacctgtgcgctagc(配列番号17);gtagcggttgggccccaagagacccagtacttcgggccaggcacgcggctcctggtgctc(配列番号18);gtggcagtcggacctcaggagacccagtacttcggacccggcacccgcctgctggtgctg(配列番号19);agtgggccagggtacgagcagtacttcgggccgggcaccaggctcacggtcaca(配列番号20);tcaggacccggctacgagcagtatttcggccccggaactcggctgaccgtgacc(配列番号21);agtccccaattaaacactgaagctttctttggacaaggcaccagactcacagttgta(配列番号22);tctccacagctgaacaccgaggccttcttcgggcagggcacaaggcttaccgtggtg(配列番号23);agtgaattgcgggcgctcgggcccagctcctataattcacccctccactttgggaacgggaccaggctcactgtgaca(配列番号24);tccgaactccgagccctggggcctagctcctacaatagccccctgcactttggcaacggaaccaggctgacggtcacc(配列番号25);agtgaacaggggactactgcgggagctttctttggacaaggcaccagactcacagttgta(配列番号26);tccgaacagggaaccacagcaggagccttcttcggtcagggaacaagactgacagtcgtg(配列番号27);agtgagtcacgacatgcgacaggaaacaccatatattttggagagggaagttggctcactgttgta(配列番号28);agcgagagcaggcacgcaaccgggaacaccatatactttggcgagggctcctggctgactgtggtg(配列番号29);agtgtacccgggaacgacaggggcaatgaaaaactgttttttggcagtggaacccagctctctgtcttg(配列番号30)、tccgtgcctggcaacgatagaggtaacgagaagctgtttttcggatccggcacacagctgtctgtcctg(配列番号31);agtgaaggggggggccttaagctagccaaaaacattcagtacttcggcgccgggacccggctctcagtgctg(配列番号32);agtgagggagggggactgaagctggctaagaatattcagtacttcggcgccggcactagactgtctgtgctg(配列番号33);agtgaattcgcctcttcggtacgtggaaacaccatatattttggagagggaagttggctcactgttgta(配列番号34);tctgagttcgcgagcagcgtccggggtaataccatttacttcggggaaggcagctggctgaccgtggtg(配列番号35);agtgcggcattaggccgggagacccagtacttcgggccaggcacgcggctcctggtgctc(配列番号36);tctgcagcccttggccgagagactcagtacttcggccctggcacaagactgctcgtgctc(配列番号37);agtgcctccgggggtgaatcctacgagcagtacttcgggccgggcaccaggctcacggtcaca(配列番号38);agcgcctccggaggagagtcatacga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一部の実施形態では、iNKT TCR核酸分子は、以下のものからなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする:
MKKHLTTFLVILWLYFYRGNGKNQVEQSPQSLIILEGKNCTLQCNYTVSPFSNLRWYKQDTGRGPVSLTIMTFSENTKSNGRYTATLDADTKQSSLHITASQLSDSASYICVVSDRGSTLGRLYFGRGTQLTVWPDIQNPDPAVYQLRDSKSSDKSVCLFTDFDSQTNVSQSKDSDVYITDKTVLDMRSMDFKSNSAVAWSNKSDFACANAFNNSIIPEDTFFPSPESSCDVKLVEKSFETDTNLNFQNLSVIGFRILLLKVAGFNLLMTLRLWSS(配列番号46);MTIRLLCYMGFYFLGAGLMEADIYQTPRYLVIGTGKKITLECSQTMGHDKMYWYQQDPGMELHLIHYSYGVNSTEKGDLSSESTVSRIRTEHFPLTLESARPSHTSQYLCAS(配列番号47);VAVGPQETQYFGPGTRLLVL(配列番号48);SGPGYEQYFGPGTRLTVT(配列番号49);SPQLNTEAFFGQGTRLTVV(配列番号50);SELRALGPSSYNSPLHFGNGTRLTVT(配列番号51);SEQGTTAGAFFGQGTRLTVV(配列番号52);SESRHATGNTIYFGEGSWLTVV(配列番号53);SVPGNDRGNEKLFFGSGTQLSVL(配列番号54);SEGGGLKLAKNIQYFGAGTRLSVL(配列番号55);SEFASSVRGNTIYFGEGSWLTVV(配列番号56);SAALGRETQYFGPGTRLLVL(配列番号57);SASGGESYEQYFGPGTRLTVT(配列番号58);SGRVSGGDSLIAFLGQETQYFGPGTRLLVL(配列番号59);SVPGNDRGNEKLFFGSGTQLSVL(配列番号60);およびEDLNKVFPPEVAVFEPSEAEISHTQKATLVCLATGFFPDHVELSWWVNGKEVHSGVSTDPQPLKEQPALNDSRYCLSSRLRVSATFWQNPRNHFRCQVQFYGLSENDEWTQDRAKPVTQIVSAEAWGRADCGFTSVSYQQGVLSATILYEILLGKATLYAVLVSALVLMAMVKRKDF(配列番号61)。一部の実施形態では、操作された細胞は、Oct4、Sox2、Klf、c-Mycおよびこれらに類するものなどの、外来性がん遺伝子を欠いている。
一部の実施形態では、操作された細胞は、機能的なiNKT細胞である。一部の実施形態では、操作された細胞は、1つまたは複数のサイトカインおよび/またはケモカイン、例えば、IFN-ガンマ、TNF-アルファ、TGF-ベータ、GM-CSF、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13、IL-15、IL-17、IL-21、RANTES、エオタキシン、MIP-1-アルファ、MIP-1-ベータおよびこれらに類するものを産生することができる。一部の実施形態では、操作された細胞は、IL-15を産生することができる。
ドナーHSPCをドナーの骨髄、末梢血、羊水または臍帯血から得ることができる。ドナーは、自家ドナー、すなわち、HSPC-iNKT細胞で処置される対象であることもあり、または同種異系ドナー、すなわち、HSPC-iNKT細胞で処置される対象とは異なるドナーであることもある。ドナーが同種異系ドナーである、一部の実施形態では、同種異系ドナーの組織(HLA)型は、好ましくは、ドナーHSPCに由来するHSPC-iNKT細胞で処置されることになる対象のものと適合する。
本開示によれば、HSPCに1つまたは複数の外来性iNKT TCR核酸分子で形質導入される。本明細書で使用される場合、「iNKT TCR核酸分子」は、iNKT T細胞受容体のアルファ鎖(TCR-アルファ-)、iNKT T細胞受容体のベータ鎖(TCR-ベータ)、または両方をコードする、核酸分子を含む。本明細書で使用される場合、「iNKT T細胞受容体」は、iNKT細胞に発現されるものであって、CD1d上に提示されるアルファ-GalCerを認識するものである。当技術分野における方法を使用して、iNKT TCRのTCR-アルファおよびTCR-ベータ配列をクローニングすることおよび/または組換え操作することができる。例えば、本明細書で説明されるように、iNKT細胞をドナーから得ることができ、iNKT細胞のTCR-アルファ遺伝子およびTCR-ベータ遺伝子をクローニングすることができる。クローニングされるiNKT TCRは、ヒト、非ヒト霊長類、例えばサル、マウス、ラット、ハムスター、モルモットおよび他の齧歯動物、ウサギ、ネコ、イヌ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ブタならびにこれらに類するものを含む、任意の哺乳類の動物から得ることができる。一部の実施形態では、クローニングされるiNKT TCRは、ヒトiNKT TCRである。一部の実施形態では、iNKT TCRクローンは、ヒトiNKT TCR配列、および非ヒトiNKT TCR配列を含む。
一部の実施形態では、クローニングされたTCRは、1つのiNKT細胞からのTCR-アルファ鎖、および異なるiNKT細胞からのTCR-ベータ鎖を有することができる。一部の実施形態では、TCR-アルファ鎖が得られるiNKT細胞、およびTCR-ベータ鎖が得られるiNKT細胞は、同じドナーからのものである。一部の実施形態では、TCR-アルファ鎖が得られるiNKT細胞のドナーは、TCR-ベータ鎖が得られるiNKT細胞のドナーと異なる。一部の実施形態では、TCRクローンのTCR-アルファ鎖をコードする配列および/またはTCR-ベータ鎖をコードする配列は、改変される。一部の実施形態では、改変された配列は、未改変TCRクローンと同じポリペプチド配列をコードすることがあり、例えば、配列は、発現のためにコドン最適化される。一部の実施形態では、改変された配列は、未改変TCRクローンとは異なる配列を有するポリペプチドをコードすることがあり、例えば、改変された配列は、1つまたは複数のアミノ酸置換、欠失および/または短縮化を有するポリペプチド配列をコードする。
特定の実施形態では、HSPC細胞から産生されたiNKT細胞は、細胞を同種異系使用に適したものにすること、または細胞が1つもしくは複数の特徴を有するようにさらに改変されなかった場合よりも同種異系に適したものにすることを含め、1つまたは複数の特徴を有するようにさらに改変される。本開示は、必要に応じて、同種異系使用に好適であるiNKT細胞を包含する。一部の実施形態では、iNKT細胞は、非アロ反応性であり、外来性iNTK TCRを発現する。これらの細胞は、「オフザシェルフ」細胞療法に有用であり、患者自身のiNKT細胞または他の細胞の使用を必要としない。したがって、この方法は、より対費用効果の高い、より労働集約度の低い細胞免疫療法を提供する。
一部の実施形態では、iNKT細胞は、移植片対宿主病(GvHD)を引き起こすことなく、宿主免疫細胞により拒絶(HvG拒絶)されることなく、安全で上首尾の同種異系生着を達成するために、HLA陰性になるように操作される。特定の実施形態では、同種異系HSC-iNKT細胞は、トランスジェニックiNKT TCR遺伝子の発現が対立遺伝子排除によって内在性TCRの組換えを阻止するため、内在性TCRを発現せず、GvHDを引き起こさない。特定の実施形態では、同種異系iNKT細胞は、細胞表面にHLA-Iおよび/またはHLA-II分子を発現せず、宿主CD8およびCD4T細胞により媒介される同種移植片枯渇およびsr39TK免疫原を標的とする枯渇に対して耐性である。
したがって、ある特定の実施形態では、操作されたiNKT細胞は、表面HLA-I分子もHLA-II分子も発現せず、これは、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)、またはHLA-I/II分子を含むがこれらに限定されない、HLA-I/II発現に関連するタンパク質をコードする遺伝子の破壊によって達成される。一部の実施場合には、iNKT細胞は、CRISPR-Cas9を伴うこともあり、または伴わないこともある、遺伝子編集により、操作されたため、HLA-IまたはHLA-IIは、iNKT細胞の表面に発現されない。
iNKT細胞が、任意の種類の1つまたは複数の特徴を示すように改変された場合、iNKT細胞は、これらの細胞に導入された組換えベクターからの核酸を含み得る。ベクターは、プラスミドなどの非ウイルスベクターであることもあり、またはレンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルスもしくはアデノウイルスなどの、ウイルスベクターであることもある。
本開示のiNKT細胞は、それらの産生前、中または後に1つまたは複数のある特定の条件に曝露されたものであることもあり、またはされなかったものであることもある。特定の場合には、細胞は、動物の血清を含む培地に曝露されない、またはされなかった。細胞は、凍結されていることもある。細胞は、デキストロース、1つもしくは複数の電解質、アルブミン、デキストラン、および/またはDMSOを含む溶液中に存在することもある。細胞が存在するいずれの溶液も、無菌、非化膿性、および等張性である溶液であり得る。細胞は、例えばアルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化されたものなどの、いずれの方法により活性化および増幅されたものであってもよい。
本開示の態様は、操作されたiNKT細胞に関する。一部の実施形態では、細胞は、ゲノム突然変異を含む。一部の実施形態では、ゲノム突然変異は、細胞のゲノム内の1つまたは複数の内在性遺伝子の突然変異を含み、この場合、1つまたは複数の内在性遺伝子は、B2M、CIITA、TRAC、TRBC1またはTRBC2遺伝子を含む。一部の実施形態では、突然変異は、機能喪失突然変異である。一部の実施形態では、阻害剤は、発現阻害剤である。一部の実施形態では、阻害剤は、阻害性核酸を含む。一部の実施形態では、阻害性核酸は、siRNA、shRNA、miRNA、またはアンチセンス分子のうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、細胞は、活性阻害剤を含む。一部の実施形態では、改変後、細胞は、B2M、CIITA、TRAC、TRBC1またはTRBC2タンパク質のうちの1つまたは複数のいずれかの検出可能な発現が欠損している。一部の実施形態では、細胞は、B2Mの阻害剤またはゲノム突然変異を含む。一部の実施形態では、細胞は、CIITAの阻害剤またはゲノム突然変異を含む。一部の実施形態では、細胞は、TRACの阻害剤またはゲノム突然変異を含む。一部の実施形態では、細胞は、TRBC1の阻害剤またはゲノム突然変異を含む。一部の実施形態では、細胞は、TRBC2の阻害剤またはゲノム突然変異を含む。一部の実施形態では、B2M、CIITA、TRAC、TRBC1および/またはTRBC2をコードするゲノムDNAの少なくとも90%が欠失している。一部の実施形態では、B2M、CIITA、TRAC、TRBC1および/またはTRBC2をコードするゲノムDNAの少なくともまたは多くとも5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95、99または100%(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)が欠失している。他の実施形態では、欠失、挿入および/または置換がゲノムDNA内でなされる。一部の実施形態では、細胞は、ヒト幹または始原細胞の子孫である。
HLA陰性であるように改変されるiNKT細胞は、任意の好適な方法により遺伝子改変され得る。CIITAおよび/またはB2M遺伝子におけるものなどの本開示の遺伝的突然変異を、当技術分野において公知の方法により導入することができる。ある特定の実施形態では、操作されたヌクレアーゼを使用して、本明細書で言及される任意の細胞の遺伝子改変のために内在性核酸配列を導入することができる。ゲノム編集、または操作されたヌクレアーゼでのゲノム編集(GEEN)は、DNAが、挿入される、置き換えられる、または人工的に操作されたヌクレアーゼ、または「分子バサミ」を使用してゲノムから除去されるタイプの遺伝子操作である。ヌクレアーゼは、ゲノム内の所望の位置で特異的二本鎖切断(DSB)を生じさせ、細胞の内在性メカニズムを利用して、相同組換え(HR)および非相同末端結合(NHEJ)の天然のプロセスによってその誘導された切断を修復する。非限定的な操作されたヌクレアーゼとしては、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、CRISPR/Cas9システム、および操作されたメガヌクレアーゼにより再操作されたホーミングエンドヌクレアーゼが挙げられる。当技術分野において公知の操作されたヌクレアーゼのいずれかを、方法および組成物のある特定の態様で使用することができる。
操作されたiNKT細胞を、RNA干渉を利用する方法を使用して改変することができる。遺伝子解析では、遺伝子の機能またはタンパク質機能を理解するための、配列特異的な方法でのその遺伝子への干渉および生物に対するその効果のモニタリングが、一般に実施される。しかし、一部の生物では、部位特異的突然変異誘発を行なうことが困難または不可能であり、それ故、低分子RNA干渉(siRNA)による目的の遺伝子のサイレンシングなどの、より間接的な方法を使用する必要がある。しかし、siRNAによる遺伝子破壊は、可変的かつ不完全であり得る。ZFNなどのヌクレアーゼでのゲノム編集は、操作されたヌクレアーゼが、DNA結合特異性を改変することができ、したがって、原理上はゲノム内の任意の標的位置を切断することができ、従来のRNAiによって特異的に標的とすることが不可能である遺伝子の内在性配列の改変を導入することができるという点で、siRNAとは異なる。さらに、2つのZFNが、標的のそれらの位置の認識、およびその後、隣接配列への方向付けに必要とされるので、ZFNおよびTALENの特異性が増強される。
メガヌクレアーゼを利用して、操作されたiNKT細胞を改変することができる。微生物種でよく見られるメガヌクレアーゼは、非常に長い認識配列(>14bp)を有するという特有の特性を有し、ひいては、この特性が必然的にメガヌクレアーゼを非常に特異的なものにする。これを活用して、ゲノム編集で部位特異的DSBを作製することができるが、可能性のあるすべての標的配列を取り扱うために十分なメガヌクレアーゼが公知ではなく、またいつまで経っても公知にならない可能性があることは、難題である。この難題を克服するために、突然変異誘発およびハイスループットスクリーニング方法が、特有の配列を認識するメガヌクレアーゼバリアントを作出するために使用されてきた。他の者は、様々なメガヌクレアーゼを融合し、新しい配列を認識するハイブリッド酵素を作出することができた。さらに他の者は、合理的に設計されたメガヌクレアーゼと呼ばれる方法で配列特異的なメガヌクレアーゼを設計するためにメガヌクレアーゼのDNA相互作用アミノ酸の変更を試みた(参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,021,867号)。メガヌクレアーゼには、恐らくより厳密にDNA配列を認識するため、ZFNなどの方法と比較して細胞への毒性が少ないという利点があるが、ZFNおよびTALENなどの方法により用いられる組合せの可能性による恩恵を受けられるようにならなければ、すべての可能な配列に対する配列特異的酵素の構築には費用と時間がかかる。そのため、利点も欠点もある。
メガヌクレアーゼとは対照的に、ZFNおよびTALENの背後にある概念は、非特異的DNA切断酵素に基づくところがより大きく、この酵素は次に、ジンクフィンガーおよび転写活性化因子様エフェクター(TALE)などの特異的DNA配列認識ペプチドに連結される。1つの方法は、DNA認識部位および切断部位が互いに離れているという、制限酵素の中ではあまり見られない状況であるエンドヌクレアーゼを見つけることであった。この酵素が発見されると、認識能力がないため非常に非特異的となるその切断部分を分離することができた。次いで、この部分を、非常に高い特異性をもたらすことができる配列認識ペプチドに連結させることができた。そのような特性を有する制限酵素の例は、FokIである。加えて、FokIには、ヌクレアーゼ活性を有するために二量体化を必要とするという利点があり、これは、各ヌクレアーゼパートナーが特有のDNA配列を認識することになるので特異性が劇的に増大することを意味する。この効果を増強するために、ヘテロ二量体としてもっぱら機能することができ、かつ触媒活性が増大されたFokIヌクレアーゼが設計された。ヘテロ二量体として機能するヌクレアーゼは、望ましくないホモ二量体活性の可能性を回避し、ひいてはDSBの特異性を増大させることになった。
ZFNとTALENの両方のヌクレアーゼ部分は同様の特性を有するが、これらの操作されたヌクレアーゼ間には、それらのDNA認識ペプチドに違いがある。ZFNは、Cys2-His2ジンクフィンガーに依存し、TALENは、TALEに依存する。これらのDNA認識ペプチドドメインは両方とも、それらが、それらのタンパク質中に組合せで自然に見られるという特性を有する。Cys2-His2ジンクフィンガーは、典型的には、3bp離れている反復で生じ、転写因子などの様々な核酸相互作用タンパク質中に多様な組合せで見られる。その一方で、TALEは、アミノ酸と認識されるヌクレオチドペアとの認識比が1対1である反復で見られる。ジンクフィンガーとTALEの両方が反復パターンで生じるため、種々の組合せを試して、多種多様な配列特異性を生じさせることができる。ジンクフィンガーは、これらの点で、ならびに手法、例えば、部位特異的ヌクレアーゼを作製するために使用されている数ある方法の中でも特に、モジュラーアセンブリー(必要な配列をカバーするために、トリプレット配列と相関するジンクフィンガーが一列に結合される)、OPEN(細菌系における、トリプレットヌクレオチドに対するペプチドドメインの低ストリンジェンシー選択に続いて、最終標的に対するペプチド組合せのハイストリンジェンシー選択)、およびジンクフィンガーライブラリーの細菌ワンハイブリッドスクリーニングにおいて、より確立されている。
したがって、本開示の実施形態は、1つまたは複数のある特定の内在性配列の発現を低減させるためのまたはノックアウトするための内在性配列の標的化を含むこともあり、または含まないこともある。特定の実施形態では、以下の遺伝子のうちの1つまたは複数の破壊により、内在性TCRの再構成が阻止され得る。ガイドRNAまたはsiRNAを生成するために、例えば、下記の前述の遺伝子を標的とするために、それらの配列が下記に例として提供される:
B-2ミクログロブリン(B2M)(別名IMD43)は、15q21.1に位置し、以下のmRNA配列を有する:
Figure 2022536693000002
ヒトクラスII主要組織適合遺伝子複合体トランス活性化因子(CIITA)遺伝子は、16q13.13に位置し、以下のmRNA配列を有する:
Figure 2022536693000003
Figure 2022536693000004
ヒトT細胞受容体アルファ鎖(TRAC)mRNA配列は、以下の通りである:
Figure 2022536693000005
ヒトT細胞受容体ベータ鎖(TRBC1)mRNA配列は、以下の通りである:
Figure 2022536693000006
ヒトTRBC2 T細胞受容体ベータ定常2(TCRB2)配列は、以下の通りである:
Figure 2022536693000007
当技術分野において公知のCIITAおよび/またはB2Mの遺伝子発現を阻害する、阻害性核酸または任意の方法が、ある特定の実施形態では企図される。阻害性核酸の例としては、siRNA(低分子干渉RNA)、低分子ヘアピン型RNA(shRNA)、二本鎖RNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイムおよびそれをコードする核酸が挙げられるが、これらに限定されない。阻害性核酸は、細胞内での遺伝子の転写を阻害することまたは遺伝子転写物の翻訳を防止することができる。阻害性核酸は、16~1000ヌクレオチド長、ある特定の実施形態では18~100ヌクレオチド長であり得る。核酸は、少なくともまたは多くとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、40、50、60、70、80、90またはこれらの数から導出可能な任意の範囲のヌクレオチドを有し得る。生きている動物に天然に存在するsiRNAは、「単離され」ていないが、合成siRNA、またはその天然の状態の共存物質から部分的にもしくは完全に分離されたsiRNAは、「単離され」ている。単離されたsiRNAは、実質的に精製された形態で存在することもあり、または例えば、siRNAが送達された細胞などの、非天然環境に存在することもある。
阻害性核酸は、当技術分野において周知である。例えば、siRNAおよび二本鎖RNAは、米国特許第6,506,559号および同第6,573,099号、ならびに米国特許出願公開第2003/0051263号、同第2003/0055020号、同第2004/0265839号、同第2002/0168707号、同第2003/0159161号および同第2004/0064842号に記載されており、これらの参考特許文献のすべては、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
詳細には、阻害性核酸は、タンパク質またはmRNAの発現を少なくとも10%、20%、30%または40%、より詳細には、少なくとも50%、60%または70%、最も詳細には、少なくとも75%、80%、90%、95%もしくはそれより大きく、または前述の%間の任意の範囲もしくは値、減少させる能力があり得る。
さらなる実施形態には、タンパク質阻害剤である合成核酸がある。阻害剤は、長さが17~25ヌクレオチドの間であり得、成熟mRNAの5’→3’配列に少なくとも90%相補的である、5’→3’の配列を含む。ある特定の実施形態では、阻害剤分子は、長さが17、18、19、20、21、22、23、24もしくは25ヌクレオチド、またはこれらの中から導出可能な任意の範囲である。さらに、阻害剤分子は、成熟mRNA、詳細には、成熟した天然に存在するmRNA、例えば、B2M、CIITA、TRAC、TRBC1またはTRBC2に対するmRNA、の5’→3’配列に、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6、99.7、99.8、99.9もしくは100%、または少なくとも前記%、またはこれらの中から導出可能な任意の範囲、相補的である配列(5’→3’)を有する。当業者は、成熟mRNAの配列に相補的であるプローブ配列の一部分をmRNA阻害剤のための配列として使用することができるだろう。さらに、プローブ配列のその部分を、成熟mRNAの配列になお90%相補的であるように変更することができる。
一部の実施形態では、iNKT細胞または始原もしくは幹細胞は、1つまたは複数の自殺遺伝子を含み得る。操作されたiNKT細胞が、必要に応じて、その後の枯渇のために1つまたは複数の自殺遺伝子を含む場合、自殺遺伝子は、任意の好適な種類のものであり得る。本開示のiNKT細胞は、例えば酵素に基づき得る、自殺遺伝子産物を発現し得る。自殺遺伝子産物の例としては、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、シトシンデアミナーゼ(CD)、カルボキシペプチダーゼG2、チトクロムP450、リナマラーゼ、ベータ-ラクタマーゼ、ニトロレダクターゼ(NTR)、カルボキシペプチダーゼA、または誘導性カスパーゼ9が挙げられる。したがって、特定の場合には、自殺遺伝子は、チミジンキナーゼ(TK)をコードし得る。特定の場合には、TK遺伝子は、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子などの、ウイルスTK遺伝子である。特定の実施形態では、自殺遺伝子産物は、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体などの、基質により活性化される。
特定の実施形態では、自殺遺伝子は、sr39TKであり、対応する配列の例は、以下の通りである:
sr39TK cDNA配列(コトン最適化された):
Figure 2022536693000008
sr39TKアミノ酸配列:
Figure 2022536693000009
一部の実施形態では、操作されたiNKT細胞をイメージングまたは別様に検出することができる。特定の場合には、細胞は、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドをコードする外来性核酸を含み、イメージングは、蛍光イメージング、放射性イメージング、比色イメージングなどであり得る。特定の場合には、細胞は、陽電子放出断層撮影により検出される。少なくとも一部の場合には、細胞は、陽電子放出断層撮影(PET)レポーター/チミジンキナーゼ遺伝子であるsr39TK遺伝子を発現し、この発現により、これらの遺伝子改変された細胞を、PETイメージング、およびsr39TK自殺遺伝子機能によるこれらの細胞の排除によって、追跡することが可能になる。
操作されたiNKT細胞の集団は、本開示により包含される。特定の態様では、iNKTクローン細胞は、iNKT T細胞受容体(T細胞受容体)をコードする外来性核酸を含み、1つまたは複数のHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を欠いている。iNKT細胞は、チミジンキナーゼ(TK)などの酵素に基づく自殺遺伝子を含む、自殺遺伝子をコードする外来性核酸を含み得る。TK遺伝子は、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子などの、ウイルスTK遺伝子であり得る。集団の細胞において、自殺遺伝子は、例えばガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体などの、基質により活性化され得る。細胞は、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドをコードする外来性核酸を含むことができ、一部の場合には、自殺遺伝子産物は、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである。特定の態様では、自殺遺伝子は、sr39TKである。
iNKT細胞集団のある特定の実施形態では、iNKT細胞は、例えば、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体クラスIIトランス活性化因子(CIITA)、および/またはHLA-IもしくはHLA-II分子をコードする遺伝子の発現が妨害されるため、表面HLA-I分子もHLA-II分子も発現しない。特定の場合、iNKT細胞が遺伝子編集により操作されたため、HLA-IまたはHLA-IIは、iNKT細胞の細胞表面に発現されない。遺伝子編集に、CRISPR-Cas9が関与することもあり、またはしないこともある。
iNKT細胞集団について特定の場合、iNKT細胞は、細胞に導入された組換えベクター、例えばウイルスベクター(少なくともレンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイスルまたはアデノウイルスを含む)からの核酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、iNKT細胞集団の細胞は、1つもしくは複数のある特定の状態に、曝露されたもしくは曝露されることもあり、曝露されたことがないまたは曝露されないこともある。ある特定の場合には、例えば、集団の細胞は、動物の血清を含む培地に曝露されない、または曝露されなかった。集団の細胞は、凍結されていることもあり、またはされていないこともある。一部の場合には、集団の細胞は、デキストロース、1つもしくは複数の電解質、アルブミン、デキストラン、および/またはDMSOを含む溶液中にある。溶液は、デキストロース、1つもしくは複数の電解質、アルブミン、デキストラン、およびDMSOを含み得る。細胞は、無菌、非化膿性、および等張性である溶液中にあり得る。特定の場合には、iNKT細胞は、活性化された、例えば、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化された。特定の態様では、細胞集団は、少なくとも約10~10個のクローン細胞を含む。細胞集団は、一部の場合には、合計少なくとも約10~1012個の細胞を含み得る。
特定の実施形態には、iNKT T細胞受容体(T細胞受容体)とチミジンキナーゼ自殺とをコードする1つまたは複数の外来性核酸を含むクローンiNKT細胞を含み、クローンiNKT細胞が、機能的なベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体クラスIIトランス活性化因子(CIITA)、ならびに/またはHLA-IおよびHLA-II分子を発現しないように操作された、インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞集団であって、合計少なくとも約10~1012個の細胞であり、少なくとも約10~10個のクローン細胞を含む、iNKT細胞集団がある。一部の場合には、細胞は、溶液中で凍結されている。
V.CAR実施形態
A.抗原結合領域
抗原結合領域は、抗原特異的抗体に由来する単鎖可変断片(scFv)であり得る。一部の実施形態では、抗原結合領域は、BCMA結合領域である。一部の実施形態では、抗原結合領域は、CD19結合領域である。一部の実施形態では、抗原結合領域は、NY-ESO-1結合領域である。「単鎖Fv」または「scFv」抗体断片は、抗体のVおよびVドメインを含み、これらのドメインは、単一のポリペプチド鎖内に存在する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、scFvによる抗原結合に望ましい構造の形成を助長し得るペプチドリンカーをVドメインとVドメインの間にさらに含む。
本開示のポリペプチドの抗原結合ドメインの可変領域を、Vおよび/またはV CDR 1、CDR 2および/またはCDR 3領域内のアミノ酸を突然変異させることにより改変して、抗体の1つまたは複数の結合特性(例えば、親和性)を改善することができる。用語「CDR」は、B細胞およびT細胞によりそれぞれ生成される、免疫グロブリン(抗体)およびT細胞受容体における可変鎖の一部分に基づく、相補性決定領域を指し、これらの分子は、それらの特異的抗原に結合する。免疫グロブリンおよびT細胞受容体に関連するほとんどの配列の変化はCDRにおいて見られるため、これらの領域は、超可変領域と呼ばれることがある。突然変異を部位指定突然変異誘発またはPCR媒介突然変異誘発により導入することができ、抗体結合に対する効果、または目的の他の機能特性を、適切なin vitroまたはin vivoアッセイで評価することができる。好ましくは、保存的改変が導入され、典型的には、CDR領域内の1、2、3、4または5個以下の残基が変更される。突然変異は、アミノ酸置換、付加または欠失であり得る。
フレームワークの改変を、例えば1つまたは複数のフレームワーク残基を対応する生殖系列配列へ「復帰突然変異させること」により、抗体に加えて免疫原性を減少させることができる。
抗原結合ドメインは、同じ抗原に結合する(多価)かまたは異なる抗原に結合する(多重特異性)どちらかのVおよびV領域対を有する抗原結合ドメインを多量体化することにより、多重特異性または多価になり得ることも、考えられる。
可変領域(重鎖および/もしくは軽鎖可変領域)などの抗原結合領域のまたはCDRの結合親和性は、少なくとも10-5M、10-6M、10-7M、10-8M、10-9M、10-10M、10-11M、10-12M、または10-13Mであり得る。一部の実施形態では、可変領域(重鎖および/もしくは軽鎖可変領域)などの抗原結合領域のまたはCDRのKは、少なくとも10-5M、10-6M、10-7M、10-8M、10-9M、10-10M、10-11M、10-12M、または10-13M(またはこれらの中から任意の導出可能な範囲)であり得る。
結合親和性、K、またはKは、当技術分野において公知の方法により、例えば、表面プラズモン共鳴(SRP)に基づくバイオセンサーにより、結合平衡除外アッセイ(KinExA)により、偏光変調された斜め入射反射率の差(OI-RD)に基づくマイクロアレイ検出用の光学スキャナーにより、またはELISAにより、決定することができる。
一部の実施形態では、抗原結合領域は、ヒト化される。一部の実施形態では、ヒト化結合領域を含むポリペプチドは、宿主細胞において、マウスからの結合領域などの非ヒト化結合領域を含むポリペプチドと比較して、同等の、良好な、または少なくとも80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、104、106、106、108、109、110、115または120%の結合親和性または発現レベルを有する。
VI.細胞の製剤および培養
特定の実施形態では、iNKT細胞および/もしくはそれらの前駆細胞を特異的に製剤化することができ、ならびに/またはそれらを、iNKT細胞を生成するプロセスの任意の段階で、特定の培地において(それらがin vitro培養系に存在するか否かを問わず)培養することができる。有害効果を伴わないレシピエントへの送達に好適であるような方法で、細胞を製剤化することができる。
培地は、ある特定の態様では、動物細胞を培養するためにそれらの基礎培地として使用される培地、例えば、AIM V、X-VIVO-15、NeuroBasal、EGM2、TeSR、BME、BGJb、CMRL 1066、Glasgow MEM、Improved MEM Zinc Option、IMDM、Medium 199、Eagle MEM、αMEM、DMEM、Ham、RPMI-1640、およびFischer培地のうちのいずれか、ならびにこれらの任意の組合せを使用して調製することができるが、培地は、動物細胞の培養に使用することができるのであれば特に限定されないだろう。特に、培地は、ゼノフリーまたは既知組成であり得る。
培地は、血清含有もしくは無血清培地、またはゼノフリー培地であり得る。異種動物由来成分による夾雑を防止する観点から、血清は、幹細胞のものと同じ動物に由来し得る。無血清培地は、未処理の血清も未精製の血清も有さない培地を指し、したがって、精製された血液由来成分または動物組織由来成分(例えば、増殖因子)を有する培地を含み得る。
培地は、血清の任意の代替物を含有することもあり、または含有しないこともある。血清の代替物は、アルブミン(例えば、脂質を多く含むアルブミン、ウシアルブミン、アルブミン代用品、例えば組換えアルブミンもしくはヒト化アルブミン、植物デンプン、デキストラン、およびタンパク質加水分解物)、トランスフェリン(もしくは他の鉄輸送体)、脂肪酸、インスリン、コラーゲン前駆体、微量元素、2-メルカプトエタノール、3’-チオールグリセロール(thiolgiycerol)、またはこれらの等価物を、適切に含有する材料を含み得る。血清の代替物は、例えば国際公開第98/30679号(その全体が本明細書に組み込まれる)において開示されている方法により、調製することができる。あるいは、任意の市販の材料をより適便に使用することができる。市販の材料としては、knockout Serum Replacement(KSR)、Chemically-defined Lipid concentrated(Gibco)、およびグルタマックス(Gibco)が挙げられる。
さらなる実施形態では、培地は、細胞発生に好適である無血清培地であり得る。例えば、培地は、B-27(登録商標)サプリメント、ゼノフリーB-27(登録商標)サプリメント(ワールドワイドウェブのthermofisher.com/us/en/home/technical-resources/media-formulation.250.htmlで入手可能)、NS21サプリメント(その全体が本明細書に組み込まれる、Chen et al., J Neurosci Methods, 2008 Jun 30; 171(2): 239-247)、GS21(商標)サプリメント(ワールドワイドウェブのamsbio.com/B-27.aspxで入手可能)、またはこれらの組合せを、3D細胞凝集体からT細胞を産生するために有効な濃度で含み得る。
ある特定の実施形態では、培地は、次のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20またはそれより多くを含み得る:ビタミン、例えば、ビオチン;酢酸DLアルファ-トコフェロール;DLアルファ-トコフェロール;ビタミンA(酢酸エステル);タンパク質、例えば、BSA(ウシ血清アルブミン)もしくはヒトアルブミン、脂肪酸不含画分V;カタラーゼ;ヒト組換えインスリン;ヒトトランスフェリン;スーパーオキシドジムスターゼ;他の成分、例えば、コルチコステロン;D-ガラクトース;エタノールアミンHCl;グルタチオン(還元型);L-カルニチンHCl;リノール酸;リノレイン酸;プロゲステロン;プトレシン・2HCl;亜セレン酸ナトリウム;および/またはT3(トリヨード-I-チロニン)。
一部の実施形態では、培地は、ビタミンをさらに含む。一部の実施形態では、培地は、ビオチン、酢酸DLアルファ-トコフェロール、DLアルファ-トコフェロール、ビタミンA、塩化コリン、パントテン酸カルシウム、パントテン酸、葉酸、ニコチンアミド、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン、イノシトール、ビタミンB12のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13(およびこれらの中から導出可能な任意の範囲)含むか、または培地は、これらの組合せ、もしくはそれらの塩を含む。一部の実施形態では、培地は、ビオチン、酢酸DLアルファ-トコフェロール、DLアルファ-トコフェロール、ビタミンA、塩化コリン、パントテン酸カルシウム、パントテン酸、葉酸、ニコチンアミド、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン、イノシトール、およびビタミンB12を含むか、またはこれらから本質的になる。一部の実施形態では、ビタミンは、ビオチン、酢酸DLアルファ-トコフェロール、DLアルファ-トコフェロール、ビタミンA、またはこれらの組合せもしくは塩を含むか、あるいはそれらから本質的になる。一部の実施形態では、培地は、タンパク質をさらに含む。一部の実施形態では、タンパク質は、アルブミンもしくはウシ血清アルブミン、BSAの画分、カタラーゼ、インスリン、トランスフェリン、スーパーオキシドジムスターゼ、またはこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、培地は、次ののうちの1つまたは複数をさらに含む:コルチコステロン、D-ガラクトース、エタノールアミン、グルタチオン、L-カルニチン、リノール酸、リノレイン酸、プロゲステロン、プトレシン、亜セレン酸ナトリウム、もしくはトリヨード-I-チロニン、またはこれらの組合せ。一部の実施形態では、培地は、次のうちの1つまたは複数を含む:B-27(登録商標)サプリメント、ゼノフリーB-27(登録商標)サプリメント、GS21(商標)サプリメント、またはこれらの組合せ。一部の実施形態では、培地は、アミノ酸、単糖類、無機イオンを含む、またはこれらをさらに含む。一部の実施形態では、アミノ酸は、アルギニン、システイン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、グルタミン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、ヒスチジン、チロシン、もしくはバリン、またはこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、無機イオンは、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素もしくはリン、またはこれらの組合せもしくは塩を含む。一部の実施形態では、培地は、次のうちの1つまたは複数をさらに含む:モリブデン、バナジウム、鉄、亜鉛、セレン、銅もしくはマンガン、またはこれらの組合せ。ある特定の実施形態では、培地は、本明細書中で論じられる1つもしくは複数のビタミン、および/または本明細書中で論じられる1つもしくは複数のタンパク質、および/または次のもののうちの1つもしくは複数:コルチコステロン、D-ガラクトース、エタノールアミン、グルタチオン、L-カルニチン、リノール酸、リノレイン酸、プロゲステロン、プトレシン、亜セレン酸ナトリウムもしくはトリヨード-I-チロニン、B-27(登録商標)サプリメント、ゼノフリーB-27(登録商標)サプリメント、GS21(商標)サプリメント、アミノ酸(例えば、アルギニン、システイン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、グルタミン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、ヒスチジン、チロシン、もしくはバリン)、単糖類、無機イオン(例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素および/もしくはリン)もしくはこれらの塩、および/またはモリブデン、バナジウム、鉄、亜鉛、セレン、銅もしくはマンガンを含むか、あるいはこれらから本質的になる。
さらなる実施形態では、培地は、外部から添加されたアスコルビン酸を含み得る。培地は、1つまたは複数の外部から添加された脂肪酸もしくは脂質、アミノ酸(例えば、非必須アミノ酸)、ビタミン、増殖因子、サイトカイン、抗酸化物質、2-メルカプトエタノール、ピルビン酸、緩衝剤、および/または無機塩も含み得る。
培地成分のうちの1つまたは複数を、少なくとも、多くとも、または約0.1、0.5、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、150、180、200、250ng/L、ng/ml、μg/ml、mg/ml、またはこれらの中から導出可能な任意の範囲の濃度で添加することができる。
使用される培地に、少なくとも1つの外部から添加されるサイトカインを約0.1ng/mL~約500ng/mL、より詳細には1ng/mL~100ng/mL、または少なくとも、多くとも、もしくは約0.1、0.5、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、150、180、200、250ng/L、ng/ml、μg/ml、mg/ml、もしくはこれらの中から導出可能な任意の範囲の濃度で補給することができる。好適なサイトカインとしては、FLT3リガンド(FLT3L)、インターロイキン7(IL-7)、幹細胞因子(SCF)、トロンボポエチン(TPO)、IL-2、IL-4、IL-6、IL-15、IL-21、TNF-アルファ、TGF-ベータ、インターフェロン-ガンマ、インターフェロン-ラムダ、TSLP、チモペンチン、プレイオトロフィン、および/またはミッドカインが挙げられるが、これらに限定されない。特に、培養培地は、FLT3LおよびIL-7の少なくとも一方を含み得る。より特に、培養物は、FLT3LとIL-7の両方を含み得る。
他の培養条件を適切に規定することができる。例えば、培養温度は、約20~40℃、例えば、最低でも、最高でも、または約20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40℃(もしくはこれらの中から導出可能な任意の範囲)であり得るが、温度は、これらの値より高くてもよく、または低くてもよい。CO濃度は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9または10%(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)、例えば、約2%~10%、例えば、約2~5%、またはこれらの中から導出可能な人の範囲であり得る。酸素分圧は、少なくとももしくは約1、5、8、10、20%、またはこれらの中から導出可能な任意の範囲であり得る。
特定の実施形態では、同種異系HSC操作HLA陰性iNKT細胞が特異的に製剤化される。それらの細胞は、細胞懸濁液として製剤化されることもあり、またはされないこともある。特定の場合には、それらの細胞は、単回投与形で製剤化される。それらの細胞は、全身または局所投与用に製剤化され得る。一部の場合には、細胞は、使用前の保管用に製剤化され、細胞製剤は、1つまたは複数の凍結保存剤、例えばDMSO(例えば、5%DMSOで)含み得る。細胞製剤は、ヒトアルブミンをはじめとするアルブミンを含むこともあり、特定の製剤は、2.5%ヒトアルブミンを含む。細胞は、特に静脈内投与用に、製剤化され得る;例えば、それらの細胞は、1時間未満にわたっての静脈内投与用に製剤化される。特定の実施形態では、細胞は、解凍時から1、2、3もしくは4時間、またはそれより長く、室温で安定している、製剤化された細胞懸濁液中にある。
一部の実施形態では、方法は、T細胞をプライミングするステップをさらに含む。一部の実施形態では、T細胞は、抗原提示細胞でプライミングされる。一部の実施形態では、抗原提示細胞は、腫瘍抗原を提示する。
特定の実施形態では、iNKT細胞の外来性TCRは、任意の規定された抗原特異性のものであり得る。一部の実施形態では、このTCRを、意図されたレシピエントに対するアロ反応性の非存在または低下に基づいて選択することができる(例としては、ある特定のウイルス特異的TCR、xeno特異的TCR、またはがん精巣抗原特異的TCRが挙げられる)。外来性TCRが非アロ反応性である、例では、T細胞分化中に、外来性TCRは、対立遺伝子排除と呼ばれる発生過程によって、内在性TCR遺伝子座の再構成および/または発現を抑制し、その結果、非アロ反応性外来性TCRのみを発現するT細胞が生じることになり、したがって、非アロ反応性になる。一部の実施形態では、外来性TCRの選択は、必ずしもアロ反応性の欠如に基づいて規定され得るとは限らない。一部の実施形態では、内在性TCR遺伝子は、ゲノム編集により、それらの遺伝子がタンパク質を発現しないように改変された。CRISPR/Cas9システムを使用する方法などの、遺伝子編集方法は、当技術分野において公知であり、本明細書に記載される。
一部の実施形態では、単離されたiNKT細胞またはその集団は、1つまたは複数のキメラ抗原受容体(CAR)を含む。CARが方向付けられる対象となり得る腫瘍細胞抗原の例としては、例えば、少なくとも5T4、8H9、αvβ6インテグリン、BCMA、B7-H3、B7-H6、CAIX、CA9、CD19、CD20、CD22、CD30、CD33、CD38、CD44、CD44v6、CD44v7/8、CD70、CD123、CD138、CD171、CEA、CSPG4、EGFR、次のものを含むEGFRファミリー:ErbB2(HER2)、EGFRvIII、EGP2、EGP40、ERBB3、ERBB4、ErbB3/4、EPCAM、EphA2、EpCAM、葉酸受容体-a、FAP、FBP、胎児AchR、FRα、GD2、G250/CAIX、GD3、グリピカン-3(GPC3)、Her2、IL-13Rα2、ラムダ、ルイス-Y、カッパ、KDR、MAGE、MCSP、メソテリン、Muc1、Muc16、NCAM、NKG2Dリガンド、NY-ESO-1、PRAME、PSC1、PSCA、PSMA、ROR1、SP17、サバイビン、TAG72、TEM、癌胎児抗原、HMW-MAA、AFP、CA-125、ETA、チロシナーゼ、MAGE、ラミニン受容体、HPV E6、E7、BING-4、カルシウム活性化クロライドチャネル2、サイクリン-B1、9D7、EphA3、テロメラーゼ、SAP-1、BAGEファミリー、CAGEファミリー、GAGEファミリー、MAGEファミリー、SAGEファミリー、XAGEファミリー、NY-ESO-1/LAGE-1、PAME、SSX-2、メラン-A/MART-1、GP100/pmel17、TRP-1/-2、P.ポリペプチド、MC1R、前立腺特異抗原、β-カテニン、BRCA1/2、CML66、フィブロネクチン、MART-2、TGF-βRII、またはVEGF受容体(例えば、VEGFR2)が、挙げられる。CARは、第1世代、第2世代、第3世代、またはそれより後の世代のCARであり得る。CARは、任意の2つの同一でない抗原に対して二重特異的であることがあり、または2つより多くの同一でない抗原に対して特異的であることもある。
VII.追加の改変およびポリペプチド実施形態
加えて、本開示のポリペプチドを化学的に改変することができる。ポリペプチドのグリコシル化を、例えばポリペプチド配列内の1つまたは複数のグリコシル化部位を改変することにより、抗原に対するポリペプチドの親和性を増大させるように、改変することができる(米国特許第5,714,350号および同第6,350,861号)。
配列番号46~61もしくは81~88のいずれかに対して、または配列番号1~45もしくは62~66のいずれかによりコードされるポリペプチドに対して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200もしくはそれより多くのアミノ酸置換、連続するアミノ酸付加または連続するアミノ酸欠失を有する、少なくとも有する、または多くとも有する、アミノ酸配列有し得る、本開示のポリペプチドの領域もしく断片は、またはポリペプチドをコードする本開示の核酸が、企図される。
あるいは、本開示のポリペプチドの領域または断片は、配列番号46~61もしくは81~88のいずれかと、または配列番号1~45もしくは62~66のいずれかによりコードされるポリペプチドに対して、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100%(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)同一である、少なくとも前記%同一である、または多くとも前記%同一である、アミノ酸配列を含むかまたはそのようなアミノ酸配列からなる、アミノ酸配列を有し得る。さらに、一部の実施形態では、領域または断片は、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500またはそれより多くの連続するアミノ酸のアミノ酸領域であって、配列番号46~61もしくは81~88のいずれかにおける、または配列番号1~45もしくは62~66のいずれかによりコードされるポリペプチドについての、1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位、8位、9位、10位、11位、12位、13位、14位、15位、16位、17位、18位、19位、20位、21位、22位、23位、24位、25位、26位、27位、28位、29位、30位、31位、32位、33位、34位、35位、36位、37位、38位、39位、40位、41位、42位、43位、44位、45位、46位、47位、48位、49位、50位、51位、52位、53位、54位、55位、56位、57位、58位、59位、60位、61位、62位、63位、64位、65位、66位、67位、68位、69位、70位、71位、72位、73位、74位、75位、76位、77位、78位、79位、80位、81位、82位、83位、84位、85位、86位、87位、88位、89位、90位、91位、92位、93位、94位、95位、96位、97位、98位、99位、100位、101位、102位、103位、104位、105位、106位、107位、108位、109位、110位、111位、112位、113位、114位、115位、116位、117位、118位、119位、120位、121位、122位、123位、124位、125位、126位、127位、128位、129位、130位、131位、132位、133位、134位、135位、136位、137位、138位、139位、140位、141位、142位、143位、144位、145位、146位、147位、148位、149位、150位、151位、152位、153位、154位、155位、156位、157位、158位、159位、160位、161位、162位、163位、164位、165位、166位、167位、168位、169位、170位、171位、172位、173位、174位、175位、176位、177位、178位、179位、180位、181位、182位、183位、184位、185位、186位、187位、188位、189位、190位、191位、192位、193位、194位、195位、196位、197位、198位、199位、200位、201位、202位、203位、204位、205位、206位、207位、208位、209位、210位、211位、212位、213位、214位、215位、216位、217位、218位、219位、220位、221位、222位、223位、224位、225位、226位、227位、228位、229位、230位、231位、232位、233位、234位、235位、236位、237位、238位、239位、240位、241位、242位、243位、244位、245位、246位、247位、248位、249位、250位、251位、252位、253位、254位、255位、256位、257位、258位、259位、260位、261位、262位、263位、264位、265位、266位、267位、268位、269位、270位、271位、272位、273位、274位、275位、276位、277位、278位、279位、280位、281位、282位、283位、284位、285位、286位、287位、288位、289位、290位、291位、292位、293位、294位、295位、296位、297位、298位、299位、300位、301位、302位、303位、304位、305位、306位、307位、308位、309位、310位、311位、312位、313位、314位、315位、316位、317位、318位、319位、320位、321位、322位、323位、324位、325位、326位、327位、328位、329位、330位、331位、332位、333位、334位、335位、336位、337位、338位、339位、340位、341位、342位、343位、344位、345位、346位、347位、348位、349位、350位、351位、352位、353位、354位、355位、356位、357位、358位、359位、360位、361位、362位、363位、364位、365位、366位、367位、368位、369位、370位、371位、372位、373位、374位、375位、376位、377位、378位、379位、380位、381位、382位、383位、384位、385位、386位、387位、388位、389位、390位、391位、392位、393位、394位、395位、396位、397位、398位、399位、400位、401位、402位、403位、404位、405位、406位、407位、408位、409位、410位、411位、412位、413位、414位、415位、416位、417位、418位、419位、420位、421位、422位、423位、424位、425位、426位、427位、428位、429位、430位、431位、432位、433位、434位、435位、436位、437位、438位、439位、440位、441位、442位、443位、444位、445位、446位、447位、448位、449位、450位、451位、452位、453位、454位、455位、456位、457位、458位、459位、460位、461位、462位、463位、464位、465位、466位、467位、468位、469位、470位、471位、472位、473位、474位、475位、476位、477位、478位、479位、480位、481位、482位、483位、484位、485位、486位、487位、488位、489位、490位、491位、492位、493位、494位、495位、496位、497位、498位、499位、500位で始まるアミノ酸領域を含む(ここで、1位は、前記配列番号のN末端、または前記配列番号によりコードされるポリペプチドのN末端にある)。本開示のポリペプチドは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49または50もしくはそれより多くのバリアントアミノ酸または核酸置換を含むこともあり、あるいは配列番号46~61もしくは81~88のいずれかの、または配列番号1~45もしくは62~66のいずれかによりコードされるポリペプチドについての、少なくともまたは多くとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、
14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、300、400、500、550、1000、1500または2000もしくはそれより多くの連続するアミノ酸もしく核酸またはこれらの中から導出可能な任意の範囲と、少なくとも60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%類似していること、同一であること、または相同であることもある。
本開示のポリペプチドは、少なくとも、多くとも、または正確に1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599、600、601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612、613、614または615の置換(またはこれらの中から導出可能な任意の範囲)を含み得る。
置換は、配列番号46~61もしくは81~88のいずれかの、または配列番号1~45もしくは62~66のいずれかによりコードされるポリペプチドについての、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599、600、601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612、613、614、650、700、750、800、850、900、1000、1500または2000位アミノ酸(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)におけるものであり得る。
本明細書に記載されるポリペプチドは、配列番号46~61もしくは81~88の、または配列番号1~45もしくは62~66のいずれかによりコードされるポリペプチドについての、少なくとも、多くともまたは正確にアミノ酸数5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、300、400、500、550、1000またはこれを超える(またはこれらの中からの任意の導出可能な範囲)の固定長のものであり得る。
置換バリアントは、通常は、あるアミノ酸の別のアミノ酸との交換をタンパク質中の1つまたは複数の部位に含有し、置換バリアントを、ポリペプチドの1つまたは複数の特性を、他の機能または特性を喪失してまたはせずにモジュレートするように、設計することができる。置換は、保存的置換であることがあり、すなわち、あるアミノ酸が、類似の形状および電荷のもので置き換えられる。保存的置換は、当技術分野において周知であり、例えば、アラニンのセリンへの、アルギニンのリシンへの、アスパラギンのグルタミンまたはヒスチジンへの、アスパラギンのグルタミンへの、システインのセリンへの、グルタミンのアスパラギンへの、グルタメートのアスパルテートへの、グリシンのプロリンへの、ヒスチジンのアスパラギンまたはグルタミンへの、イソロイシンのロイシンまたはバリンへの、ロイシンのバリンまたはイソロイシンへの、リシンのアルギニンへの、メチオニンのロイシンまたはイソロイシンへの、フェニルアラニンのチロシン、ロイシンまたはメチオニンへの、セリンのトレオニンへの、トレオニンのセリンへの、トリプトファンのチロシンへの、チロシンのトリプトファンまたはフェニルアラニンへの、およびバリンのイソロイシンまたはロイシンへの変化を含む。あるいは、置換は、ポリペプチドの機能または活性が影響を受けるような非保存的置換であることもある。非保存的変化は、残基の化学的に類似していないものでの置換、例えば、極性または荷電アミノ酸での非極性または非荷電アミノ酸での置換、および逆に非極性または非荷電アミノ酸の極性または荷電アミノ酸での置換を、典型的に含む。
タンパク質は、組換えタンパク質、またはin vitro合成されたタンパク質であることもある。あるいは、非組み換えまたは組換えタンパク質を細菌から単離することができる。そのようなバリアントを含有する細菌を組成物および方法に組み入れることができるとも考えられる。それ故、タンパク質を単離する必要がない。
用語「機能的に等価のコドン」は、アルギニンまたはセリンの6コドンなどの、同じアミノ酸をコードするコドンを指すために本明細書では使用され、生物学的に等価のアミノ酸をコードするコドンも指す。
アミノ酸および核酸配列が、追加の残基、例えば、追加のN末端もしくはC末端アミノ酸、または5’もしくは3’配列をそれぞれ含むことがあり、それにもかかわらず、配列が、タンパク質発現に関係する生物学的タンパク質活性の維持をはじめとする上記の基準を満たすのであれば、やはり本明細書で開示される配列の1つで示されるものと本質的に同様であることも、理解されるであろう。末端配列の付加は、例えば、コード領域の5’または3’部分のどちらかに隣接している様々な非コード配列を含み得る、核酸配列に、特に適用される。
以下は、等価のまたはさらには改善された第二世代分子を作出するためにタンパク質のアミノ酸を変化させることに基づく論述である。例えば、相互作用性結合能力の感知可能な喪失を伴うことなく、タンパク質構造内のある特定のアミノ酸で他のアミノ酸を置換することができる。例えば酵素的触媒ドメインまたは相互作用成分などの、構造は、そのような機能を維持するために置換されたアミノ酸を有し得る。タンパク質の生物学的機能活性を規定するのはタンパク質の相互作用能力および性質であるので、ある特定のアミノ酸置換をタンパク質配列内でおよびその基礎となるDNAコード配列内で行なうことができ、それでもやはり、同様の特性を有するタンパク質を産生することができる。したがって、本発明者らは、遺伝子のDNA配列に、それらの生物学的有用性または活性の感知可能な喪失を伴うことなく、様々な変化を加えることができると考える。
他の実施形態では、1つまたは複数の置換を導入することによりポリペプチドの機能を変更することが意図される。例えば、相互作用成分の相互作用性結合能力を改善することを目的として、タンパク質構造内のある特定のアミノ酸で他のアミノ酸を置換することができる。例えばタンパク質相互作用ドメイン、核酸相互作用ドメインおよび触媒部位などの、構造は、そのような機能を変更するために置換されたアミノ酸を有し得る。タンパク質の生物学的機能活性を規定するのはタンパク質の相互作用能力および性質であるので、ある特定のアミノ酸置換をタンパク質配列内でおよびその基礎となるDNAコード配列内で行なうことができ、それでもやはり、異なる特性を有するタンパク質を産生することができる。したがって、本発明者らは、遺伝子のDNA配列にそれらの生物学的有用性または活性の感知可能な変更を伴う様々な変化を加えることができると考える。
そのような変化を加える場合、アミノ酸のハイドロパシー指数が考慮され得る。タンパク質に対する相互作用性生物学的機能の付与に関するハイドロパシーアミノ酸指数の重要性は、当技術分野において一般に理解されている(Kyte and Doolittle, 1982)。アミノ酸の相対的なハイドロパシー性が、得られるタンパク質の二次構造に寄与し、そしてまたその二次構造が、そのタンパク質と他の分子、例えば、酵素、基質、受容体、DNA、抗体、抗原および同様のものとの相互作用を規定するというのが、通説である。
同様のアミノ酸の置換を親水性に基づいて有効に行なうことができることも、当技術分野では理解されている。参照により本明細書に組み込まれる米国特許第4,554,101号は、タンパク質の最大の局所平均親水性は、その隣接するアミノ酸の親水性によって左右されるので、そのタンパク質の生物学的特性と相関すると述べている。アミノ酸で、類似の親水性値を有する別のものを置換することができ、それでもやはり生物学的に等価かつ免疫学的に等価のタンパク質を産生することができることは、理解されよう。
上記で概説したようなアミノ酸置換は、一般に、アミノ酸側鎖置換基の、例えば、それらの疎水性、親水性、電荷、サイズおよびこれらに類するものの、相対的類似性に基づく。上述の様々な特性を考慮する例示的な置換は周知であり、アルギニンおよびリシン;グルタミン酸およびアスパラギン酸;セリンおよびトレオニン;グルタミンおよびアスパラギン;ならびにバリン、ロイシンおよびイソロイシンを含む。
特定の実施形態では、本明細書に記載されるタンパク質のすべてまたは一部を、従来の技法に従って溶液中でまたは固体支持体上で合成することもできる。様々な自動合成装置が市販されており、公知のプロトコールに従ってそれらを使用することができる。例えば、参照により本明細書に各々組み込まれる、Stewart and Young, (1984);Tam et al., (1983);Merrifield, (1986);およびBaranyand Merrifield (1979)を参照されたい。あるいは、ペプチドまたはポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、発現ベクターに挿入され、適切な宿主細胞に形質転換またはトランスフェクトされ、発現に好適な条件下で培養される、組換えDNA技術を利用することができる。
一実施形態は、タンパク質の産生および/または提示のための、微生物を含む、細胞への遺伝子移入の使用を含む。目的のタンパク質についての遺伝子を適切な宿主細胞に移入し、その後、適切な条件下で細胞を培養することができる。事実上任意のポリペプチドをコードする核酸を利用することができる。組換え発現ベクターの生成、およびその中に含まれるエレメントは、本明細書で論じられる。あるいは、産生されるタンパク質は、タンパク質産生に使用される細胞により通常は合成される内在性タンパク質であり得る。
VIII.iNKT細胞を産生する方法
iNKT細胞を、任意の好適な方法により産生することができる。方法は、細胞に対する1つもしくは複数の改変のために1つもしくは複数の連続的なステップを利用することがあり、および/または細胞に対する1つもしくは複数の改変のために1つもしくは複数の同時に行なわれるステップを利用することもある。特定の実施形態では、開始細胞源が、iNKT細胞として機能するようになるように改変され、その後、イメージングされる能力、および/または選択的に死滅させられる能力、および/または同種異系的に使用され得る能力などの1つまたは複数の追加の特性を細胞に加えるための、1つまたは複数のステップが行なわれる。特定の実施形態では、iNKT細胞を生成するためのプロセスの少なくとも一部は、特定のin vitro培養系で行なわれる。特異的in vitro培養系の例は、ある特定の細胞の高効率かつ高収率での分化を可能にするものである。特定の実施形態では、in vitro培養系は、人工胸腺オルガノイド(ATO)系である。さらなる特定の実施形態では、in vitro培養系は、ATO系、3次元培養系、間質細胞フィーダー層、およびノッチリガンドまたはその断片のうちの1つまたは複数を含まない。
特定の場合には、iNKT細胞は、以下の事項により生成される:1)iNKT TCRを発現させるための(例えば、レンチウイルスベクターによる)およびHLA-I/II分子の発現を消失させるための(例えば、CRISPR/Cas9に基づく遺伝子編集による)ドナーHSCの遺伝子改変;2)ATO培養によるiNKT細胞へのin vitroでの分化;3)in vitroでのiNKT細胞の精製および増幅;および4)製剤化および凍結保存および/または使用。一部の実施形態では、iNKT細胞は、ATO培養を使用せずに(例えば、本明細書で開示される「フィーダーフリー」培養系によって)生成される。
本開示の一部の実施形態は、クローンインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞の集団を調製する方法であって、a)ヒト末梢血細胞(PBMC)からCD34細胞を選択するステップ;b)ヒトiNKT T細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;c)単離されたヒトCD34細胞における1つまたは複数のHLA-I/II遺伝子の表面発現を消失させるステップ;およびd)iNKT TCRを発現する単離されたCD34細胞を人工胸腺オルガノイド(ATO)系で培養して、iNKT細胞を産生するステップを含み、ATO系が、ノッチリガンドを発現する間質細胞の選択された集団を含む3D細胞凝集体と無血清培地とを含む、方法を提供する。方法は、CD34細胞を単離するステップをさらに含み得る。代替実施形態では、ATO系以外の培養系、例えば、__が、利用される。方法は、CD34細胞を単離するステップをさらに含み得る。一部の実施形態では、2-D培養系または他の形態の3-D培養系(例えば、FTOC様培養、Matrigelにより支援される培養)が適用される。
本開示の特定の態様は、2次元または3次元であり得る細胞培養系であって、分化度の低い細胞、例えば、胚性幹細胞、多能性幹細胞、造血幹もしくは始原細胞、人工多能性幹(iPS)細胞、または幹もしくは始原細胞から、iNKT細胞を産生するための、細胞培養系に関する。例えば、少なくとも胎児肝臓、臍帯血、および末梢血CD34細胞(G-CSF動員型または非G-CSF動員型のどちらか)を含む様々な資源からの、任意の型の幹細胞を利用することができる。
一部の実施形態では、系は、無血清培地の使用を伴う。ある特定の態様では、系は、細胞発生に好適である無血清培地を三次元細胞凝集体の培養に使用する。そのような系は、十分な量のiNKT細胞を産生する。本開示の一部の実施形態では、細胞または細胞凝集体は、インスリンを含む無血清培地中で、幹もしくは始原細胞のiNKT細胞へのまたはiNKT細胞の前駆細胞へのin vitroでの分化に十分な期間、培養される。
細胞培養組成物の実施形態は、高度に標準化された無血清成分および間質細胞系を使用してヒトHSCからのロバストで高度に再現性のあるT細胞分化を助長する培養を含み得る。ある特定の実施形態では、この培養での細胞分化は、内因性胸腺細胞増殖に極めて似ており、単層共培養とは対照的に、機能的iNKTの効率的な正の選択を支持した。培養組成物のある特定の態様は、無血清条件を使用し、ヒト胸腺組織または有標足場材料の使用を回避し、供給源細胞からの完全に機能的な成熟ヒトiNKT細胞の正の選択およびロバストな生成を助長する。
一部の実施形態では、培養系は、FLT3リガンド(FLT3L)とインターロイキン7(IL-7)とB27とアスコルビン酸とを含有する最適化された培地の存在下での、ノッチリガンドを発現する間質細胞とヒトHSCの共培養を含み得る。空気と流体の界面での培養を可能にする条件も存在し得る。造血細胞と間質細胞の間の3D細胞間相互作用とともに可溶性因子(サイトカイン、アスコルビン酸、B27成分、および間質細胞由来因子)からのコンビナトリアルシグナ伝達が、ヒトT細胞系列コミットメント、正の選択、および機能的な成熟T細胞への効率的分化を助長すると、決定された。
一部の実施形態では、細胞培養物は、物理的マトリックスまたは足場上でCD34形質導入細胞と間質細胞の選択された集団とを混合することにより作出される。方法は、CD34形質導入細胞および間質細胞を遠心分離して、物理的マトリックスまたは足場上に置かれている細胞ペレットを形成するステップをさらに含む。間質細胞により発現されるノッチリガンドは、無傷、部分的もしくは改変されたDLL1、DLL4、JAG1、JAG2、またはこれらの組合せであり得る。特定の実施形態では、ノッチリガンドは、例えばヒトDLL1などのヒトノッチリガンドである。
iNKT細胞を産生するために利用される培養系は、間質細胞のCD34細胞に対する一定の比を有し得る。特定の実施形態では、間質細胞とCD34細胞との比は、約1:5~1:20である。間質細胞は、マウス間質細胞系、ヒト間質細胞系、初代間質細胞の選択された集団、多能性幹細胞からin vitroで分化した間質細胞の選択された集団、またはこれらの組合せであり得る。間質細胞は、造血幹または始原細胞からin vitroで分化した間質細胞の選択された集団であり得る。
クローンiNKT細胞の集団を調製する方法では、HLA-IおよびHLA-II分子の表面発現を欠いているiNKT細胞を選択するステップは、iNKT細胞を、iNKT細胞に結合してこれらの細胞についての正の選択を行ないかつHLA-I/II陰性細胞に結合してこれらの細胞について負の選択を行なう磁気ビーズと接触させることを含み得る。特定の実施形態では、磁気ビーズは、ヒトiNKT TCR、HLA-I分子またはHLA-II分子を認識するモノクローナル抗体でコーティングされる。特定の実施形態では、モノクローナル抗体は、クローン6B11(ヒトTCR Vα24-Jα18を認識し、したがって、ヒトiNKTインバリアントTCRアルファ鎖を認識する)、クローン2M2(ヒトB2Mを認識し、したがって、細胞表面に提示されたヒトHLA-I分子を認識する)、クローンW6/32(HLA-A、B、Cを認識し、したがって、ヒトHLA-I分子を認識する)、およびクローンTu39(ヒトHLA-DR、DP、DQを認識し、したがって、ヒトHLA-II分子を認識する)である。
調製方法により産生された細胞を凍結させることができる。産生された細胞が、デキストロース、1つもしくは複数の電解質、アルブミン、デキストラン、およびDMSOを含む溶液中あることもある。この溶液は、無菌、非化膿性、および等張性であり得る。
特定の実施形態では、培養系は、CD34細胞を含み得るフィーダー細胞を利用する。一部の実施形態では、培養系は、フィーダー細胞を使用しない。
調製方法は、選択されたiNKT細胞を活性化および増幅するステップをさらに含むことがあり、例えば、選択されたiNKT細胞は、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化された。フィーダー細胞は、α-GCがパルス投与されたものであってもよい。
本開示の調製方法は、少なくとも約10~10個のクローンiNKT細胞を含む、クローンiNKT細胞の集団を産生することができる。方法は、合計少なくとも約10~1012個の細胞を含む細胞集団を産生し得る。産生された細胞集団を凍結させ、次いで解凍することができる。調製方法の一部の場合には、方法は、例えば1つまたは複数の治療用遺伝子産物をコードする1つまたは複数の追加の核酸などの、1つまたは複数の追加の核酸を、凍結されて解凍された細胞集団に導入するステップをさらに含む。
特定の実施形態では、3Dまたは2D培養組成物についての方法であって、発生時に、ヒトDLL1を形質導入したMS-5マウス間質細胞(以降、MS5-hDLL1)と、ヒト臍帯血、骨髄、またはG-CSF動員末梢血から単離されたCD34HSPCとの凝集を含む方法が、提供され得る。1×10個以下のHSPCが、MS5-hDLL1細胞と、最適な比(通常は、1:10のHSPC対間質細胞)で混合される。
例えば、凝集は、混合細胞懸濁液の遠心分離(「圧縮凝集」)、続いての無細胞上清の吸引により達成することができる。特定の実施形態では、次いで、5~10ulの分化培地中のスラリーとして細胞ペレットを吸引し、分化培地のウェル内に、インサートの下側を培地と、上側を空気と接触させて浮かべられている、0.4umナイロン製ウェル間培養インサート上に、液滴として移入することができる。
例えば、分化培地は、RPMI-1640、5ng/mlのヒトFLT3L、5ng/mlのヒトIL-7、4%無血清B27サプリメント、および30uMのL-アスコルビン酸を含み得る。培養インサートの周囲から3~4日おきに培地を完全に交換することができる。培養の最初の2週間の間に、細胞凝集体は、ATOとして自己組織化することができ、初期T細胞系列へのコミットメントおよび分化が起こる。ある特定の態様では、細胞は、最適なT細胞分化を可能にするために少なくとも6週間、培養される。細胞培養物からの造血細胞の回収は、ピペッティングによる細胞の脱凝集により達成することができる。
プロトコールを変えることによって、有効性に対して様々な影響を及ぼす代替成分の使用が可能になり、具体的には以下の通りである:
基本培地RPMIを、いくつかの市販の代替物(例えば、IMDM)の代わりに用いることができる。
使用される間質細胞系は、以前に記載されたマウス骨髄細胞系(Itoh et al,1989)である、MS-5であるが、MS-5を、類似のマウス間質細胞系(例えば、OP9、S17)、ヒト間質細胞系(例えば、HS-5、HS-27a)、初代ヒト間質細胞、またはヒト多能性幹細胞由来の間質細胞の代わりに用いることができる。
間質細胞系に、ヒトDLL1 cDNAをコードするレンチウイルスで形質導入されるが、遺伝子送達の方法、およびノッチリガンド遺伝子を変えることができる。代替ノッチリガンド遺伝子は、DLL4、JAG1、JAG2およびその他を含む。ノッチリガンドは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,795,404号および同第8,377,886号に記載されているものも含む。ノッチリガンドは、デルタ1、3および4、ならびにJagged 1、2をさらに含む。
HSCの型および供給源は、骨髄、臍帯血、末梢血、胸腺もしくは他の主要な供給源;またはヒト胚性幹細胞(ESC)もしくは人工多能性幹細胞(iPSC)に由来するHSCを含み得る。
サイトカイン条件を変えることができる:例えば、FLT3LおよびIL-7のレベルを変化させてT細胞分化動態を変更することができ、他の造血サイトカイン、例えば幹細胞因子(SCF/KITリガンド)、トロンボポエチン(TPO)、IL-2、IL-15を加えることができる。
遺伝子改変をある特定の成分に導入して、抗原特異的T細胞を生成することならびに正および負の選択をモデル化することができる。これらの改変の例としては、抗原特異的、対立遺伝子排除ナイーブT細胞の生成のための、抗原特異的T細胞受容体(TCR)またはキメラ抗原受容体(CAR)をコードするレンチウイルスベクターでのHSCへの形質導入;特殊化したリンパ系細胞へ分化系列コミットメントを方向付けるための遺伝子でのHSCへの形質導入が挙げられる。例えば、細胞培養もしくはATOで機能的なiNKT細胞を生成するための、インバリアントナチュラルキラーT細胞(iNKT)関連TCRでのHSCへの形質導入;細胞培養中のTCR操作T細胞もしくはTCR非操作T細胞の両方の正の選択および成熟を増進させるための、ヒトMHC遺伝子(例えば、ヒトCD1d遺伝子)での間質細胞系(例えば、MS5-hDLL1)への形質導入;ならびに/または培養中のCAR T細胞の正の選択を増進するための、抗原と共刺激分子もしくはサイトカインでの間質細胞への形質導入。
操作されたiNKT細胞を導入する際、ヒト末梢血細胞(PBMC)からのCD34細胞を、ある特定の外来性遺伝子を導入することにより、およびある特定の内在性遺伝子をノックアウトすることにより、改変することができる。方法は、選択されたCD34細胞を培地中で培養するステップを、1つまたは複数の核酸を細胞に導入するステップの前にさらに含み得る。培養するステップは、一部の場合には、選択されたCD34細胞を、1つまたは複数の増殖因子を含む培地とともにインキュベートすることを含み、1つまたは複数の増殖因子は、例えば、c-kitリガンド、flt-3リガンド、および/またはヒトトロンボポエチン(TPO)を含み得る。増殖因子は、約5ng/ml~約500ng/ml/の間などの、ある特定の濃度であってもよく、またはなくてもよい。
特定の方法では、細胞に導入される核酸は、α-TCRおよびβ-TCRをコードする核酸配列を含む1つまたは複数の核酸である。方法は、選択されたCD34細胞に、自殺遺伝子をコードする核酸を導入するステップをさらに含み得る。特定の態様では、1つの核酸がα-TCRとβ-TCRの両方をコードするか、または1つの核酸が、α-TCR、β-TCRおよび自殺遺伝子をコードする。自殺遺伝子は、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子からのものなどのウイルスTK遺伝子を含むチミジンキナーゼ(TK)などの、酵素に基づき得る。自殺遺伝子産物を、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体などの、基質により活性化することができる。細胞を、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドをコードする外来性核酸を含むように、改変することができる。一部の場合には、自殺遺伝子産物は、sr39TKなどの、イメージングのために標識され得る基質を有する、ポリペプチドである。
細胞を、例えば、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体クラスIIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/またはHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の機能的な発現を妨害することによって、HLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を欠くように操作することができる。これらの産生方法では、単離されたヒトCD34細胞における1つまたは複数のHLA-I/II分子の表面発現を消失させることは、CRISPR、ならびにB2M、CIITAまたは個々のHLA-IもしくはHLA-II分子に対応する1つまたは複数のガイドRNA(gRNA)を、細胞に導入することを含み得る。CRISPRまたは1つもしくは複数のgRNAは、一部の場合には電気穿孔または脂質媒介トランスフェクションにより細胞にトランスフェクトされる。特定の実施形態では、TCR受容体をコードする核酸は、例えば、少なくともレンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルスまたはアデノウイルスを含む、ウイルスベクターなどの組換えベクターを使用して、細胞に導入される。
操作されたiNKT細胞を製造する場合、細胞は、外部から添加されたアスコルビン酸を含む無血清培地を含む、特定の無血清培地中に存在し得る。特定の態様では、無血清培地は、外部から添加されたFLT3リガンド(FLT3L)、インターロイキン7(IL-7)、幹細胞因子(SCF)、トロンボポエチン(TPO)、幹細胞因子(SCF)、トロンボポエチン(TPO)、IL-2、IL-4、IL-6、IL-15、IL-21、TNF-アルファ、TGF-ベータ、インターフェロン-ガンマ、インターフェロン-ラムダ、TSLP、チモペンチン、プレイオトロフィン、ミッドカイン、またはこれらの組合せをさらに含む。無血清培地は、ビオチン、酢酸DLアルファ-トコフェロール、DLアルファ-トコフェロール、ビタミンA、塩化コリン、パントテン酸カルシウム、パントテン酸、葉酸、ニコチンアミド、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン、イノシトール、ビタミンB12、またはこれらの組合せもしくはこれらの塩を含む、ビタミンをさらに含み得る。無血清培地は、1つまたは複数の外部から添加された(またはされたものでない)タンパク質、例えば、アルブミンもしくはビオチン血清アルブミン、BSAの画分、カタラーゼ、インスリン、トランスフェリン、スーパーオキシドジムスターゼ、またはこれらの組合せをさらに含み得る。無血清培地は、コルチコステロン、D-ガラクトース、エタノールアミン、グルタチオン、L-カルニチン、リノール酸、リノレイン酸、プロゲステロン、プトレシン、亜セレン酸ナトリウム、もしくはトリヨード-I-チロニン、またはこれらの組合せをさらに含み得る。無血清培地は、B-27(登録商標)サプリメント、ゼノフリーB-27(登録商標)サプリメント、GS21(商標)サプリメント、またはこれらの組合せを含み得る。アミノ酸(アルギニン、システイン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、グルタミン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、ヒスチジン、チロシンもしくはバリン、またはこれらの組合せを含む)、単糖類、および/または無機イオン(例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素もしくはリン、またはこれらの組合せもしくは塩を含む)が、無血清培地中に存在し得る。無血清培地は、モリブデン、バナジウム、鉄、亜鉛、セレン、銅もしくはマンガン、またはこれらの組合せをさらに含み得る。
本明細書に記載される3D細胞凝集体のための、ならびにT細胞の産生および/またはそれらの正/負の選択のための、細胞培養条件が、提供され得る。ある特定の態様では、選択された集団の開始細胞は、少なくとももしくは約10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013個またはこれらの中から導出可能な任意の範囲の細胞を含み得る。開始細胞集団は、少なくとももしくは約10、10、10、10、10、10、10、10、10細胞/mlまたはこれらの中から導出可能な任意の範囲の播種密度を有し得る。
3D細胞凝集体またはそれらの子孫細胞を培養するために使用される培養容器としては、その中で幹細胞を培養することができるのであれば、特にこれらに限定されないが、フラスコ、組織培養用のフラスコ、皿、ペトリ皿、組織培養用の皿、マルチディッシュ、マイクロプレート、マイクロウェルプレート、マルチプレート、マルチウェルプレート、マイクロスライド、チャンバースライド、管、トレー、CellSTACK(登録商標)チャンバー、培養バッグ、およびローラーボトルを挙げることができる。幹細胞を、培養の必要性に依存して、少なくとももしくは約0.2、0.5、1、2、5、10、20、30、40、50ml、100ml、150ml、200ml、250ml、300ml、350ml、400ml、450ml、500ml、550ml、600ml、800ml、1000ml、1500ml、またはこれらの中から導出可能な任意の範囲の体積で、培養することができる。ある特定の実施形態では、培養容器は、バイオリアクターであり得、バイオリアクターは、生物学的に活性な環境を支持する任意のデバイスまたはシステムを指すことができる。バイオリアクターは、少なくとももしくは約2、4、5、6、8、10、15、20、25、50、75、100、150、200、500リットル、1、2、4、6、8、10、15立方メートル、またはこれらの中から導出可能な任意の範囲の体積を有し得る。
培養容器は、細胞接着性であることもあり、または細胞非接着性であることもあり、目的に依存して選択することができる。細胞接着性細胞容器を、容器表面の細胞への接着性を改善するために、細胞外マトリックス(ECM)などの細胞接着用の基質のいずれかでコーティングすることができる。細胞接着用の基質は、幹細胞またはフィーダー細胞(使用される場合)に接着することを目的とした任意の材料であり得る。細胞接着用の基質としては、コラーゲン、ゼラチン、ポリ-L-リシン、ポリ-D-リシン、ラミニンおよびフィブロネクチンならびにこれらの混合物、例えば、Marigel(商標)、および溶解細胞膜調製物が挙げられる。
様々な規定されたマトリックス成分を培養方法または組成物において使用することができる。例えば、組み合わせて組換えコラーゲンIV、フィブロネクチン、ラミニンおよびビトロネクチンを使用して、その全体が参照により本明細書に組み込まれるLudwig et al. (2006a;2006b)に記載されているように、多能性細胞成長用の固体支持体を提供する手段としての培養面をコーティングすることができる。
マトリックス組成物を表面に固定化して細胞を支持することができる。マトリックス組成物は、1つまたは複数の細胞外マトリックス(ECM)タンパク質および水性溶媒を含み得る。用語「細胞外マトリックス」は、当技術分野において認知されている。その成分は、次のタンパク質のうちの1つまたは複数を含む:フィブロネクチン、ラミニン、ビトロネクチン、テネイシン、エンタクチン、トロンボスポンジン、エラスチン、ゼラチン、コラーゲン、フィブリリン、メロシン、アンコリン、コンドロネクチン、リンクタンパク質、骨シアロタンパク質、オステオカルシン、オステオポンチン、エピネクチン、ヒアルロネクチン、ウンジュリン、エピリグリン、およびカリニン。他の細胞外マトリックスタンパク質は、参照により本明細書に組み込まれるKleinman et al., (1993)に記載されている。用語「細胞外マトリックス」は、将来発見され得る現在は未知の細胞外マトリックスを包含することが、細胞外マトリックスとしてのその特徴を当業者が容易に決定できるようになると思われるので、意図されている。
一部の態様では、マトリックス組成物中の全タンパク質濃度は、約1ng/mL~約1mg/mLであり得る。一部の実施形態では、マトリックス組成物中の全タンパク質濃度は、約1μg/mL~約300μg/mLである。より好ましい実施形態にでは、マトリックス組成物中の全タンパク質濃度は、約5μg/mL~約200μg/mLである。
細胞外マトリックス(ECM)タンパク質は、天然起源のものであり得、ヒトまたは動物の組織から精製され得る。あるいは、ECMタンパク質は、遺伝子操作された組換えタンパク質であることもあり、または自然に合成されたものであることもある。ECMタンパク質は、天然のまたは操作された、タンパク質全体であることもあり、またはペプチド断片の形態であることもある。細胞培養用のマトリックスに有用であり得るECMタンパク質の例としては、ラミニン、コラーゲンI、コラーゲンIV、フィブロネクチンおよびビトロネクチンが挙げられる。一部の実施形態では、マトリックス組成物は、フィブロネクチンのまたは組換えフィブロネクチンの合成により生成されたペプチド断片を含む。
なおさらなる実施形態では、マトリックス組成物は、少なくともフィブロネクチンとビトロネクチンの混合物を含む。一部の他の実施形態では、マトリックス組成物は、好ましくはラミニンを含む。
マトリックス組成物は、好ましくは、単一のタイプの細胞外マトリックスタンパク質を含む。一部の実施形態では、マトリックス組成物は、特に始原細胞の培養で使用するために、フィブロネクチンを含む。例えば、好適なマトリックス組成物は、Franklin Lakes、N.J.のBecton,Dickinson & Co.(BD)により販売されているヒトフィブロネクチン(カタログ番号354008)などの、ヒトフィブロネクチンを、ダルベッコリン酸緩衝食塩水(DPBS)で5μg/mL~約200μg/mLのタンパク質濃度に希釈することにより、調製することができる。特定の例では、マトリックス組成物は、フィブロネクチン断片、例えば、RetroNectin(登録商標)を含む。RetroNectin(登録商標)は、ヒトフィブロネクチンの、中央細胞結合ドメイン(III型リピート、8、9、10)と、高親和性ヘパリン結合ドメインII(III型リピート、12、13、14)と、選択的スプライシングを受けたIIICS領域内のCS1部位とを含有する、(574アミノ酸)の約63kDaタンパク質である。
一部の他の実施形態では、マトリックス組成物は、はラミニンを含み得る。例えば、好適なマトリックス組成物は、ラミニン(Sigma-Aldrich(St.Louis、Mo.);カタログ番号L6274およびL2020)をダルベッコリン酸緩衝食塩水(DPBS)で5μg/ml~約200μg/mlのタンパク質濃度に希釈することにより、調製することができる。
一部の実施形態では、マトリックス組成物は、マトリックスが、またはそのタンパク質成分が、もっぱらヒト由来のものであることから、ゼノフリーである。これは、ある特定の研究応用に望ましいことがある。例えば、ヒト細胞を培養するためのゼノフリーマトリックスでは、ヒト由来のマトリックス成分が使用され得、この場合、いずれの非ヒト動物性成分も除外され得る。ある特定の態様では、Matrigel(商標)は、培養組成物から基質として除外され得る。Matrigel(商標)は、マウス腫瘍細胞により分泌されるゲル状タンパク質混合物であり、BD Biosciences(New Jersey、USA)から市販されている。この混合物は、多くの組織に見られる複雑な細胞外環境に似ており、細胞生物学者によって細胞培養用の基質として使用されることが多いが、望ましくない異種抗原または夾雑物を導入する可能性がある。
ある特定の実施形態では、外来性核酸を含有する細胞を、発現ベクターまたは外来性核酸にマーカーを含めることにより、in vitroまたはin vivoで同定することができる。このようなマーカーは、発現ベクターを含有する細胞の容易な同定を可能にする同定可能な変化を細胞にもたらすことになる。一般に、選択マーカーは、選択を可能にする特性を付与するものであり得る。正の選択マーカーは、マーカーの存在がその選択を可能にするものであり得、その一方で負の選択マーカーは、その存在がその選択を妨げるものである。正の選択マーカーの例は、薬物耐性マーカーである。
通常、薬物選択マーカーを含めることは、形質転換体のクローニングおよび同定に役立ち、例えば、ネオマイシン、ピューロマイシン、ハイグロマイシン、DHFR、GPT、ゼオシンおよびヒスチジノールに対する耐性を付与する遺伝子は、有用な選択マーカーである。条件のインプレメンテ-ションに基づいた形質質転換体の判別を可能にする表現型を付与するマーカーに加えて、その基準が比色分析であるGFPなどのスクリーニング可能なマーカーをはじめとする他のタイプのマーカーも、企図される。あるいは、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(tk)またはクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)などのスクリーニング可能な酵素を負の選択マーカーとして利用することもできる。当業者には、恐らくFACS解析とともに、免疫学的マーカーを利用する方法も、分かるであろう。使用されるマーカーは、それが、遺伝子産物をコードする核酸と同時に発現されることが可能であれば、重要でないと考えられる。選択マーカーおよびスクリーニング可能なマーカーのさらなる例は、当業者に周知である。
選択可能なマーカーは、トランスフェクションの成功または外来DNAを細胞に導入することを意図した他の手順の成功を示すために、微生物検査学、分子生物学、および遺伝子工学で使用されるタイプのレポーター遺伝子を含み得る。選択可能なマーカーは、多くの場合、抗生物質耐性遺伝子であり、外来DNAを導入するための手順に付した細胞を、抗生物質を含有する培地で成長させ、成長することができる細胞は、導入された遺伝物質をうまく取り入れ、発現した。選択可能なマーカーの例としては、ジェネティシンに対する抗生物質耐性を付与する、Tn5からのAbicr遺伝子またはNeo遺伝子が挙げられる。
スクリーニング可能なマーカーは、研究者が望ましい細胞と望ましくない細胞とを区別することを可能にする、レポーター遺伝子を含み得る。本発明のある特定の実施形態は、特定の細胞系列を示すためにレポーター遺伝子を利用する。例えば、レポーター遺伝子は、発現エレメント内に、および同時発現のために心室選択的または心房選択的遺伝子のコード領域と通常は会合している心室選択的または心房選択的調節エレメントの制御下に、位置し得る。レポーターによって、特定の系列の細胞を、それらを薬物または他の選択圧下に置くことも別様に細胞生存を危険にさらすこともなく、単離することが可能になる。
そのようなレポーターの例としては、細胞表面タンパク質(例えば、CD4、HAエピトープ)をコードする遺伝子、蛍光タンパク質をコードする遺伝子、抗原決定基をコードする遺伝子、および酵素(例えば、β-ガラクトシダーゼ)をコードする遺伝子が挙げられる。ベクターを含有する細胞を、例えば、ベクターによりコードされている酵素によって蛍光生成物に変換され得る、細胞表面タンパク質または基質に対する蛍光タグ付き抗体を使用して、FACSにより単離することができる。
特定の実施形態では、レポーター遺伝子は、蛍光タンパク質である。ほぼ全可視光スペクトルにわたる蛍光発光スペクトルプロファイルを特徴とする広範な蛍光タンパク質遺伝的変異体が、開発されている。最初のAequorea victoriaクラゲ緑色蛍光タンパク質での突然変異誘発の取り組みは、色に青色から黄色までの幅がある新しい蛍光プローブをもたらす結果となり、これらのプローブは、生物学的研究においてin vivoで最も広く使用されているレポーター分子の一部である。橙色および赤色のスペクトル領域で発光する、より長い波長の蛍光タンパク質が、海洋アネモネ、Discosoma striata、およびAnthozoa綱に属する造礁サンゴから開発された。さらに他の種が、シアン、緑色、黄色、橙色および深紅色の蛍光発光を有する類似のタンパク質を産生するために探し当てられた。蛍光タンパク質の輝度および安定性を改善し、ひいてはそれらの全般的な有用性を改善するために、開発研究の取り組みは続いている。
ある特定の実施形態では、分化の前または後のどちらかに細胞を遺伝子操作することにより、細胞を、1つまたは複数の遺伝的変更を含むように作製することができる(米国特許出願公開第2002/0168766号)。外来性核酸もしくはポリヌクレオチドが、好適な人工的操作手段により細胞に移入されたとき、または細胞が、そのポリヌクレオチドを遺伝した最初に変更された細胞の子孫である場合、細胞は、「遺伝的に変更された」、「遺伝子改変された」または「トランスジェニック」と言われる。例えば、細胞が、限定された発生系列の細胞または最終分化した細胞に進む前または進んだ後のどちらかに、テロメラーゼ逆転写酵素を発現するように細胞を遺伝的に変更することにより、細胞を、それらの複製能を増加させるようにプロセシングすることができる(米国特許出願公開第2003/0022367号)。
ある特定の実施形態では、外来性核酸構築物を含有する細胞を、選択可能なまたはスクリーニング可能なマーカーなどのマーカーを発現ベクターに含めることにより、in vitroまたはin vivoで同定することができる。このようなマーカーは、発現ベクターを含有する細胞の容易な同定を可能にする同定可能な変化を細胞にもたらすことになり、または組織特異的プロモーターを使用することによる分化した心臓細胞の濃縮もしくは同定を助長することになる。例えば、心筋細胞分化の態様では、心臓特異的プロモーター、例えば、心筋トロポニンI(cTnI)、心筋トロポニンT(cTnT)、サルコメアミオシン重鎖(MHC)、GATA-4、Nkx2.5、N-カドヘリン、β1-アドレナリン受容体、ANF、転写因子のMEF-2ファミリー、クレアチンキナーゼMB(CK-MB)、ミオグロビンまたは心房性ナトリウム利尿因子(ANF)のプロモーターを、使用することができる。ニューロン分化の態様では、TuJ-1、Map-2、Dcxまたはシナプシンを含むがこれらに限定されない、ニューロン特異的プロモーターを使用することができる。肝細胞分化の態様では、ATT、Cyp3a4、ASGPR、FoxA2、HNF4aまたはAFPを含むがこれらに限定されない、胚体内胚葉特異的および/または肝細胞特異的プロモーターを使用することができる。
一般に、選択可能なマーカーは、選択を可能にする特性を付与するものである。正の選択マーカーは、マーカーの存在がその選択を可能にするものであり、その一方で負の選択マーカーは、その存在がその選択を妨げるものである。正の選択マーカーの例は、薬物耐性マーカーである。
通常、薬物選択マーカーを含めることは、形質転換体のクローニングおよび同定に役立ち、例えば、ブラストサイジン、ネオマイシン、ピューロマイシン、ハイグロマイシン、DHFR、GPT、ゼオシンおよびヒスチジノールに対する耐性を付与する遺伝子は、有用な選択可能なマーカーである。条件のインプレメンテ-ションに基づいた形質質転換体の判別を可能にする表現型を付与するマーカーに加えて、その基準が比色分析であるGFPなどのスクリーニング可能なマーカーをはじめとする他のタイプのマーカーも、企図される。あるいは、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)などの、スクリーニング可能な酵素を利用することができる。当業者には、恐らくFACS解析とともに、免疫学的マーカーを利用する方法も、分かるであろう。使用されるマーカーは、それが、遺伝子産物をコードする核酸と同時に発現されることが可能であれば、重要でないと考えられる。選択可能なマーカーおよびスクリーニング可能なマーカーのさらなる例は、当業者に周知である。
細胞が、遺伝子改変される、例えば、1つまたは複数の特徴を加えるまたは低減させるように遺伝子改変される、実施形態では、遺伝子改変は、任意の好適な方法で行なわれ得る。例えば、任意の遺伝子改変組成物または方法、例えば、遺伝子編集、相同組換えもしくは非相同組換え、RNA媒介遺伝子送達、または任意の従来の核酸送達方法を使用して、外来性核酸を細胞に導入することまたはゲノムDNAを編集することができる。遺伝子改変方法の非限定的な例としては、遺伝子編集、例えば、CRISPR/Cas9、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、またはTALEN技術による遺伝子編集を挙げることができる。
遺伝子改変は、in vitroまたはin vivoでの選択またはスクリーニングを助長する選択可能なまたはスクリーニング可能なマーカーの導入も含み得る。特に、in vivoイメージング剤または自殺遺伝子を、外因的に発現させることができ、または開始細胞もしくは子孫細胞に加えることができる。さらなる態様では、方法は、画像誘導養子細胞療法を含み得る。
特定の実施形態
本開示の特定の実施形態では、クローンインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞を含む細胞集団を調製する方法であって、a)ヒト末梢血細胞(PBMC)からCD34細胞を選択するステップ;b)c-kitリガンド、flt-3リガンドおよびヒトトロンボポエチン(TPO)を含む増殖因子を含む培地でCD34細胞を培養するステップ;c)選択されたCD34細胞に、α-TCRとβ-TCRとチミジンキナーゼとをコードする核酸配列を含むレンチウイルスベクターで、形質導入するステップ;d)選択されたCD34細胞に、ベータ2ミクログロブリン(B2M)および/またはCTIIAのためのCas9およびgRNAを導入して、B2MまたはCTIIA遺伝子の発現を妨害し、ひいてはHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させるステップ;e)形質導入細胞を、外来性ノッチリガンドを発現する照射された間質細胞系とともに、2~12(または2~10または6~12)週間、3D凝集細胞培養で培養して、iNKT細胞を増幅するステップ;f)HLA-I/II分子の表面発現を欠いているiNKT細胞を選択するステップ;およびg)選択されたiNKT細胞を、照射されたフィーダー細胞とともに培養するステップを含む、方法が提供される。特定の実施形態では、10~1013個のiNKT細胞が、選択されたCD34細胞から調製される。
したがって、本開示は、汎用およびオフザシェルフである、先進のHSCベースのiNKT細胞療法を包含する。具体的には、G-CSF動員CD34HSCを健康なドナーからまたは細胞レポジトリから得することができる。単一のドナーから、約1~5×10個のHSCを採取することができる。特定の場合には、これらのHSC細胞は、Lenti/iNKT-sr39TKレンチウイルスベクターおよびCRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNAの複合体を用いてin vitroで操作され、次いで、8週間、人工胸腺オルガノイド(ATO)培養でiNKT細胞へと分化される。次いで、iNKT細胞は、精製され、さらに2~4週間、in vitroで増幅され、その後、凍結保存およびロットのリリースが行なわれる。特定の態様では、約1012個のiNKT細胞が単一のドナーのHSCから生成され、これらを1,000~10,000用量に(例えば、1用量当り細胞約10~10個で)製剤化することができる。操作されたiNKT細胞である、得られた凍結保存細胞製品を、その後、容易に保管し、オフザシェルフで、同種異系養子細胞移入によってがん患者を処置するために配給することができる。iNKT細胞は、腫瘍抗原拘束性および主要組織適合遺伝子複合体(MHC)拘束性なしで複数のタイプのがんを標的とすることができるため、iNKT療法は、がん患者の複数のがんおよび大集団を処置するための、したがって、まだ満たされていない医療必要性に対処するための、汎用がん療法として有用である(Vivier et al., 2012;Berzins et al., 2011)。特に、本開示のiNKT療法は、血液がん(白血病、多発性骨髄腫、および骨髄異形成症候群)および固形腫瘍(黒色腫、結腸、肺、乳および頭頸部がん)をはじめとする、臨床的にiNKT細胞の調節を受ける対象とされている多くのタイプのがん(Berzinset al., 2011)の処置に有用である。
iNKT療法の基礎をなす科学的実施形態は、1)ヒトiNKT T細胞受容体(TCR)遺伝子のレンチウイルスベクター媒介発現が、iNKT細胞へと分化するようにHSCをプラグラムする;2)sr39TK PETイメージング/自殺遺伝子を含めることにより、PETイメージングを使用して患者のiNKT細胞をモニターすることが可能になり、安全上必要な場合にはガンシクロビル(GCV)投与によるこれらの細胞の枯渇も可能になる;3)HSCのCRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNAに基づく遺伝子編集がB2MおよびCIITA遺伝子をノックアウトし、その結果、同種異系注入に好適なHLA-I/II陰性細胞製品が得られる;4)ATO培養系がヒトiNKT細胞のin vitroでの効率的発生を支持する;5)製造プロセスが高収率かつ高純度であるという、実施形態である。本明細書中の実施例セクションは、これらの科学的実施形態を支持するデータを提供する。
特定の場合には、iNKTの製造は、1)G-CSF動員ロイコパックの収集、2)G-CSFロイコパックのCD34HSCへの精製;3)レンチウイルスベクターLenti/iNKT-sr39TKでのHSCへの形質導入;4)CRISPR/Cas9によるB2MおよびCIITAの遺伝子編集;5)ATOによるiNKT細胞へのin vitroでの分化;6)iNKT細胞の精製;7)in vitroでの細胞増幅;8)細胞収集、製剤化および凍結保存を含む。ある特定の実施形態には、2つの製剤原料(Lenti/iNKT-sr39TKベクターおよびiNKT細胞)があり、特定の場合には、最終薬物製品は、輸液バッグ内の製剤化され凍結保存されたiNKTであり得る。
iNKT細胞を生成するための効率的なプロトコールの例が、本明細書で提供される。B2MのノックアウトによってクラスI HLAの細胞表面発現を除去するためのHSCの効率的遺伝子編集が、本明細書で実証される。多重編集用CRISPR/Cas9を活用して、HLA-II発現の肝要な調節因子である(Steimle et al., 1994)クラスIIトランス活性化因子(CIITA)の遺伝子のノックアウトによって、例えば、検証されたgRNA配列(Abrahimiet al., 2015)を使用して、細胞表面クラスII HLA発現を同時に妨害することもできる。したがって、細胞表面HLA-IおよびHLA-II発現を妨害するためのこの遺伝子編集ステップ、およびマイクロビーズ精製ステップを組み込んで、本発明者らは、iNKT細胞を生成することになる。フローサイトメトリー解析を使用して、これらの操作されたiNKT細胞の純度および表面表現型を測定することができる。この細胞純度は、TCR Vα24Jα18HLA-IHLA-IIを特徴とし得る。特定の実施形態では、このiNKT細胞集団は、記憶表現型およびNK表現型を示す、CD45ROCD161であり、CD4CD8(CD4単一陽性)、CD4CD8(CD8単一陽性)と、CD4CD8(二重陰性、DN)の両方を含有する(Kronenbergand Gapin, 2002)。CD62L発現を解析することができる。最近の研究により、その発現が、iNKT細胞およびそれらの抗腫瘍活性のin vivoでの持続性に関連していることが示された(Tianet al., 2016)からである。iNKTのこれらの表現型をPBMCからのiNKTのものと比較することができる。RNAseqを利用して、iNKT細胞およびPBMC iNKT細胞に関する比較遺伝子発現解析を行なうことができる。
PBMC iNKTをベンチマーク対照として使用してiNKTの機能特性を評定するために、IFN-γ産生および細胞傷害性アッセイを使用することができる。αGCがパルス投与された照射されたPBMCでiNKT細胞を刺激し、1日刺激から得られた上清をIFN-γELISAに付すことができる(Smith et al., 2015)。6時間の刺激後にiNKT細胞に対するIFN-γの細胞内サイトカイン染色(ICCS)を行なうこともできる。細胞傷害性アッセイを、ルシフェラーゼおよびGFPを発現するように操作されたαGCがロードされたA375.CD1d標的細胞とともにエフェクターiNKT細胞を4時間インキュベートすることにより行なうことができ、細胞傷害性をそのルシフェラーゼ強度についてプレートリーダーにより測定することができる。sr39TKは、PET/自殺遺伝子として導入されるため、その機能性を、iNKTをガンシクロビル(GCV)とともにインキュベートすることにより検証することができ、細胞生存率を、例えば、MTTアッセイ、およびアネキシンVに基づくフローサイトメトリーアッセイにより、測定することができる。
薬物動態/薬力学(PK/PD)研究を行なうことができる。PK/PD研究は、動物モデルにおいてin vivoで次のことを決定することができる:1)注入されたiNKTの増幅動態および存続性、2)様々な組織/臓器におけるiNKTの生体内分布、3)iNKTの、腫瘍に輸送される能力、およびこの濾過が腫瘍成長にどのように関係するのか。A375.CD1d(A375.CD1d)腫瘍を担持している免疫不全NSGマウスを固形腫瘍動物モデルとして利用することができる。2つの細胞用量群(1×10および10×10;n=8)を調査することができる。腫瘍を-4日目に接種(s.c.)し、ベースラインPETイメージングおよび採血を0日目に行なうことができる。その後、iNKT細胞を静脈内注入(i.v.)し、1)生きている動物における7および21日目のPETイメージング、2)7、14および21日目の定期的採血、3)21日目の動物の死後のエンドポイント組織採取により、モニターすることができる。様々な採血から採取した細胞をフローサイトメトリーにより解析することができ、iNKT細胞は、CD1616B11であるはずである。CD45RO、CD62LおよびCD4などの他のマーカーの発現を検査して、iNKTサブセットが経時的にどのように変化するかを調べることができる。sr39TKによるPETイメージングによって、腫瘍および他の組織/臓器、例えば骨、肝臓、脾臓、胸腺などにおけるiNKT細胞の存在を追跡することが可能になる。研究終了時に、腫瘍、および脾臓、肝臓、脳、心臓、腎臓、肺、胃、骨髄、卵巣、腸などを含む、マウス組織を、qPCR解析のために回収して、iNKT細胞の分布を検査することができる。
細胞の作用機序(MOA)を特徴付けることができる。iNKT細胞が、直接死滅させることによって、あるいはNKおよびCD8 T細胞に腫瘍を根絶するように指示するIFN-γの大量放出によって、腫瘍を標的とすることは、公知である(Fujii et al., 2013)。in vitroでの薬理学的研究により、直接的な細胞傷害性の証拠が得られる。この場合、in vivoでの抗腫瘍反応性を支援するNKおよびCD8 T細胞の役割を調査することができる。腫瘍担持NSGマウス(A375.CD1dまたはMM.1S.Luc)に、iNKTを単独で(上記in vivo研究に基づいて選択された用量)、あるいはPBMCと組み合わせてのいずれかで注入することができる(不適合ドナー、5×10)。iNKTがMHC陰性であるため、iNKTと無関係のPBMCとの間で同種異系免疫応答は起こらない場合がある。腫瘍成長をモニターし、PBMCを伴う群と伴わない群とを比較することができる(1群当りn=8)。より大きい抗腫瘍応答が組合せ群から観察された場合、それは、特定の実施形態(specificiembodiments)では、PBMC中の成分、例えば、NKおよび/またはCD8 T細胞が、治療有効性をブーストする役割を果たすことを示し得る。それらの個々の役割をさらに決定するために、NK細胞が(CD56ビーズによって)、CD8 T細胞が(CD8ビーズによって)または骨髄系細胞が(CD14ビーズによって)枯渇されたPBMCを、iNKT細胞と一緒に担腫瘍マウスに混注することができる。免疫チェックポイント阻害剤、例えば、PD-1およびCTLA-4は、iNKT細胞機能を調節することが示唆されている(Piloneset al., 2012;Durgan et al., 2011)。抗PD-1または抗CTLA-4処置をiNKT療法に加えることによって、これらの分子がiNKT療法をどのようにモジュレートするのかを決定することができ、併用がん療法の設計に関する情報を提供することができる。
特定のベクターをiNKT細胞の産生および/またはそれらの使用に利用することができる。HSCを遺伝子操作してiNKT細胞にするために、ヒトiNKT TCR遺伝子をコードするHIV-1由来レンチウイルスベクターLenti/iNKT-sr39TKなどベクターを、sr39TK PETイメージング/自殺遺伝子と併せて利用することができる。この第三世代自己活性化(SIN)ベクターの成分は、1)3’自己活性化ロングターミナルリピート(long-term repeats)(ΔLTR);2)Ψ領域ベクターゲノムパッケージングシグナル;3)スプライシングされていないベクターRNAの核外輸送を増進するためのRev応答エレメント(RRE);4)ベクターゲノムの核内輸送を助長するためのセントラルポリプリン配列(cPPT);5)ヒトiNKT TCRのα鎖遺伝子(TCRα)およびβ鎖遺伝子(TCRβ)の発現カセット、ならびにマウス幹細胞ウイルス(MSCV)からの内部プロモーターにより駆動されるPET/自殺遺伝子sr39TK(Gschenget al., 2014)である。iNKT TCRαおよびTCRβならびにsr39TK遺伝子は、それらの最適な共発現を達成するために、すべてコドン最適化され、2A自己切断配列(T2AおよびP2A)により連結されている(Gschenget al., 2014)。
ベクターの品質管理に関しては、一連のQCアッセイが、ベクター製品が高品質のものであることを保証するために行なわれ得る。ベクターの同一性、ベクターの物理的力価、およびベクターの純度(無菌性、マイコプラズマ、ウイルス夾雑物、複製可能なレンチウイルス(RCL)の試験、エンドトキシン、残留DNAおよびベンゾナーゼ)などの標準的なアッセイが、IU VPFで実施され、試験成績書(COA)で提出され得る。行なわれ得る追加のQCアッセイは、1)形質導入/生物学的力価(段階希釈物を用いてHT29細胞に形質導入することおよびddPCRを行なうことによる、≧1×10TU/ml)、2)ベクタープロウイルス完全性(元のベクタープラスミド配列と同じ、形質導入HT29細胞のゲノムDNAのベクターが組み込まれた部分を配列決定することにより)、3)ベクター機能を含む。ベクター機能は、ヒトPBMC T細胞に形質導入することにより測定することができる(Chodon et al., 2014)。iNKT TCR遺伝子の発現は、iNKT TCRに対して特異的な6B11で染色することにより、検出することができる(Montoyaet al., 2007)。発現されたiNKT TCRの機能性は、αGalCer刺激に応答してのIFN-γの産生により分析されることになる(Wataraiet al., 2008)。sr39TK遺伝子の発現および機能性は、ペンシクロビルアップデートアッセイおよびGCV死滅アッセイにより分析することができる(Gschwenget al., 2014)。ベクターストック(-80フリーザーで保管された)の安定性をその形質導入力価の測定により3か月ごとに試験することができる。
IX.細胞の製造および製品製剤化
iNKT細胞を製造するために本開示の実施形態と併用することができる例示的プロセスが、本明細書で提供される。特定の実施形態では、iNKT細胞は、哺乳動物において疾患を標的とし闘う(腫瘍細胞と闘う、を含む)ために「生きている薬物」として機能する肝要な製剤原料である。特定の実施形態では、それらは、遺伝子改変されたドナーHSCのin vitroでの分化および増幅により生成される。データにより、研究室規模で細胞を産生するための新規の効率的なプロトコールが実証され、特定の実施形態では、細胞は、GMP準拠の製造プロセスで「オフザシェルフ」細胞製品として作製される。特定の場合には、産生規模は、患者1000~10,000名が処置されると推定される、バッチ当り1012細胞である。
本開示の実施形態と併用され得るまたは代替法として使用され得る細胞製造プロセスの例が提供される。ステップ1は、血液採取施設でドナーG-CSF動員PBSCを採取するステップであり、この採取は、多くの病院で通例の手順となっている(Deotare et al., 2015)。このプロジェクトのためにHemaCareからロイコパックで新鮮なPBSCを得ることができる。HemaCareは、IRBにより承認された採取プロトコールを有し、ドナーの同意を得ており、臨床試験および商品製造を支援することができる。ステップ2は、CliniMACSシステムを使用してPBSCからCD34HSCを濃縮するステップである。特定の態様では、UCLA GMP施設に置かれたそのようなシステムを使用してこのステップを完了することができ、少なくとも10個のCD34細胞を得ることができる。CD34細胞を収集し、保管することもできる(これらの細胞をステップ7でPBMCとして使用することができる)。
ステップ3は、HSC培養およびベクター形質導入を含む。CD34細胞を、レトロネクチンをコーティングしたフラスコ内で、1%HAS(USP)と増殖因子カクテル(c-kitリガンド、flt-3リガンドおよびtpo;各々50ng/ml)とを補給したX-VIVO15培地中で12時間、培養し、その後さらに8時間、Lenti/iNKT-sr39TKベクターを添加することができる(Gschweng et al., 2014)。形成された約50コロニーの試料を採取することによりメチルセルロースアッセイで形質導入細胞についてベクター組込みコピー(VCN)を測定することができ、ddPCRを使用して細胞当りの平均ベクターコピー数を決定することができる(Noltaet al., 1994)。特定の場合には、この手順が最適化され、>50%形質導入が細胞当りVCN=1~3で日常的に達成される。
ステップ4は、強力なCRISPR/Cas9多重遺伝子編集方法を用いて、HSC内のB2MとCIITAの両方のゲノム遺伝子座を標的とし、それらの遺伝子発現を妨害するステップ(Ren et al., 2017;Liu et al., 2017)であり、編集されたHSCに由来するiNKT細胞は、MHC/HLA発現を欠くことになり、それによって宿主免疫系による拒絶反応が回避されることになる。初期データは、Cas9/B2M-gRNAの電子穿孔による高効率(フロー解析により約75%)でのCD34HSCについてのB2M破壊の成功を実証した。B2M/CIITAダブルノックアウトを、RNPの混合物(Cas9/B2M-gRNAおよびCas9/CIITA-gRNA(Abrahimiet al., 2015))の電子穿孔により達成することができる。電子穿孔パラメーター、2つのRNPの比、電子穿孔の前の幹細胞培養時間(形質導入後24、48または72時間)、などを変えることにより、このプロセスを最適化し、検証することができ(Gundryet al,. 2016)、IDTからの高忠実度Cas9タンパク質(Slaymaker et al., 2016;Tsai and Joung, 2016)を使用して、「オフターゲット」効果を最小限に抑えることができる。例示的な評価パラメーターとしては、生存率;T7E1アッセイならびにB2MおよびCIITA部位を標的とする次世代配列決定(NGS)により測定される欠失(インデル)頻度(狙い通りの効率);フローサイトメトリーによるMHC発現;およびコロニー形成単位(CFU)アッセイにより測定される編集されたHSCの造血機能を挙げることができる。
ステップ5は、改変されたCD34HSCをiNKT細胞へとin vitroで(例えば、人工胸腺オルガノイド(ATO)培養によって)分化させるステップである。初期研究は、iNKT TCRを発現するように操作されたHSCから機能的なiNKT細胞を効率的に生成することができることを示した。このデータを踏まえて、10個の改変されたCD34HSCから1010個のiNKT細胞を産生するための8週間のGMP準拠ATO培養プロセスを試験し、検証することができる。ATOは、滴下形式の場合、HSC(5×10個)と照射された(80Gy)MS5-hDLL1間質細胞(10個)の混合物を含有する細胞スラリー(5μl)を0.4μm Millicellウェル間インサート上にピペッティングし、その後、1mlのRB27培地を含有する6ウェルプレートにインサートを配置することを含み、8週間、4日ごとに培地を交換することができる。1インサート当り3ATOと考えると、バッチ生産ごとにおおよそ170の6ウェルプレートを用いることができる。バイオセーフティーキャビネット内に配置された自動化されたプログラム可能なピペッティング/分注システム(EppendorfからのepMontion 5070f)をATO液滴の播種および培地交換に使用することができ、ラウンドごとに170プレートを完了するために2時間の操作が必要とされ得る。ATO培養の完了時に、iNKT細胞を回収し、特徴付けることができる。特定の実施形態(specifici embodiments)では、ATOの成分は、ヒトDLL1を発現するためのレンチウイルス形質導入に続いての細胞選別により構築される、MS5-hDLL1間質細胞系である。ある特定のGMPプロセスのための調製では、このポリクローナル細胞集団を用いて単一細胞クローン選択プロセスを行なって、いくつかのクローンMS5-hDLL1細胞系を樹立することができ、これらから効率的なもの(ATO培養により評価して)を選択し、それを使用してマスターセルバンクを生成することができる。このようなバンクを使用して、将来の臨床グレードATO培養のための照射された間質細胞を供給することができる。
ステップ6は、CliniMACSシステムを使用してiNKT細胞を精製するステップである。このステップの精製は、MHCIおよびMHCII細胞を枯渇させ、iNKT細胞を濃縮するためのものである。Miltenyi抗ビオチンビーズを、市販のビオチン化抗MHCI(クローンW6/32、HLA-A、B、C)、抗B2M(クローン2M2)および抗MHCII(クローンTu39、HLA-DR、DP、DQ)、ならびに抗TCR Vα24-Jα18(クローン6B11)とともにインキュベートすることにより、抗MHCIおよび抗MHCIIビーズを調製することができる。6B11が直接コーティングされたマイクロビーズもMiltenyiから入手可能であり、抗iNKTビーズは、Miltenyi Biotecから入手可能である。回収されたiNKT細胞に抗MHCビーズ混合物により標識し、それらを2回洗浄することができ、CliniMACS枯渇プログラムを使用してMHCIおよび/またはMHCII細胞を枯渇させることができ、必要に応じて、この枯渇ステップを反復して、残留MHC細胞をさらに除去することができる。その後、標準的な抗iNKTビーズおよびCliniMACS濃縮プログラムを使用して、iNKT細胞をさらに精製することができる。例えば、フローサイトメトリーにより細胞の純度を測定することができる。
ステップ7は、精製されたiNKT細胞をin vitroで増幅するステップである。既に検証された、PBMCのフィーダーに基づくin vitro増幅プロトコール(Yamasaki et al., 2011;Heczey et al., 2014)を使用して、1010個の細胞から始めて1012個のiNKT細胞に増幅することができる。この細胞増幅についてのG-Rexに基づくバイオプロセスを評価することができる。G-Rexは、より効率的なガス交換を可能にするガス透過性膜を底部に備えている細胞成長フラスコであり、G-Rex500Mフラスコには10日で100倍の細胞増幅を支持する能力がある(Veraet al., 2010;Bajgain et al., 2014;Jin et al., 2012)。ステップ1からの保管されたCD34細胞(フィーダー細胞として使用される)を解凍し、これらの細胞にαGalCer(100ng/ml)をパルス投与し、照射する(40Gy)ことができる。iNKT細胞を照射されたフィーダー細胞と混合し(比率1:4)、G-Rexフラスコに播種し(各々1.25×10個のiNKT、80個のフラスコ)、2週間、増幅させることができる。IL-2(200U/ml)が2~3日おきに添加されることになり、培地交換が7日目に行なわれることになる。すべての培地操作を蠕動ポンプにより達成することができる。この増幅プロセスは、同様のPBMCのフィーダーに基づく増幅手順(高速増幅プロセスと呼ばれる)が多くの臨床試験で治療用T細胞を産生するために既に利用されている(Dudleyet al., 2008;Rosenberg et al., 2008)ので、GMP準拠プロセスである。
ステップ8は、ステップ7から回収されたiNKT細胞(活性薬物成分)を直接注入用の細胞懸濁液に製剤化するステップである。少なくとも3ラウンドの徹底的な洗浄後、ステップ7からの細胞を計数し、プラズマライトA注射液(31.25% v/v)と、デキストロースと塩化ナトリウムの注射液(31.25% v/v)と、ヒトアルブミン(20% v/v)と、デキストロース注射液でのデキストラン40(10%、v/v)と、Cryoserv DMSO(7.5%、v/v)とで構成されている注入/低温保管適合性溶液に懸濁させる(10~10細胞/ml)ことができ、この溶液は、Novartisからの承認されたT細胞製品であるチサゲンレクルユーセルを製剤化するために使用されている(Grupp et al., 2013)。FDA承認の凍結バッグ(例えば、Miltenyi BiotecからのCryoMACS凍結バッグ)に充填し次第、製品を速度制御フリーザーで凍結し、液体窒素フリーザー内に保管することができる。生存率および回収率を測定することにより検証および/または最適化研究を行なって、この製剤化がiNKT細胞製品に適切であることを保証することができる。
高品質生産を保証するために、様々なIPCアッセイ(例えば、細胞計数、生存率、無菌性、マイコプラズマ、同一性、純度、VCNなど)を提案されたバイオプロセスに組み込むことができる。試験は、以下を含む:1)外観(色、不透明度)、2)細胞生存率および計数値、3)iNKT TCRについてのqPCRによる同一性およびVCN、4)iNKT陽性およびB2M陰性による純度、5)エンドトキシン、6)無菌性、7)マイコプラズマ、8)αGalCer刺激に応答してのIFN-γ放出により測定される力価、9)RCL(複製可能なレンチウイルス)(Cornetta et al, 2011)。これらのアッセイの大部分は、標準的な生物学的アッセイ、またはこの製品に特有の特異的アッセイのどちらかである。製品安定性試験は、LN保管バッグを定期的に解凍し、それらの細胞生存率、純度、回収率、力価(IFN-γ放出)および無菌性を測定することにより、行なうことができる。特定の実施形態では、製品は、少なくとも1年間、安定している。
X.開始細胞源
多能性幹細胞または造血幹もしくは始原細胞などの開始細胞は、選択されたT細胞系列に沿って分化させるために、ある特定の組成物または方法で使用され得る。間質細胞は、幹または始原細胞と共培養するために使用され得る。一部の実施形態では、間質細胞は、幹または始原細胞と共培養のために使用されない。
B.間質細胞
間質細胞は、任意の臓器の、例えば、骨髄、胸腺、子宮粘膜(子宮内膜)、前立腺および卵巣における、結合組織細胞である。間質細胞は、その臓器の実質細胞の機能を支持する細胞である。最もよく見られる型の間質細胞の中には、線維芽細胞(間葉系間質細胞/MSCとしても公知)および周皮細胞もある。
間質細胞と腫瘍細胞との相互作用が、がんの成長および進行において大きな役割を果すことは公知である。加えて、サイトカインネットワーク(例えば、M-CSF、LIF)を局所的に調節することにより、骨髄間質細胞は、ヒト造血および炎症プロセスに関与することが記載されている。
骨髄、胸腺および他の造血臓器における間質細胞は、細胞-細胞リガンド-受容体相互作用によって、ならびにサイトカインおよびケモカインを含む可溶性因子の放出によって、造血細胞および免疫細胞の発生を調節する。これらの組織からの間質細胞は、幹細胞維持、系列特異化およびコミットメントならびにエフェクター細胞型への分化を調節する、ニッチを形成する。
間質は、非悪性宿主細胞で構成されている。間質細胞は、細胞外マトリックスも提供し、この細胞外マトリックス上で組織特異的細胞型および一部の場合には腫瘍が成長し得る。
C.造血幹および始原細胞
造血幹および始原細胞の有意な医療的潜在能力のため、胚性幹細胞からの造血始原細胞の分化のための方法を改善しようとして相当な研究が行なわれている。ヒト成人では、骨髄に主として存在する造血幹細胞が、血液系のすべての細胞に分化する造血(CD34)始原細胞の異種集団を産生する。成人のヒトでは、造血始原細胞が増殖し、分化し、その結果、毎日、何千億もの成熟血液細胞が生成されることになる。造血始原細胞は、臍帯血中にも存在する。in vitroで、ヒト胚性幹細胞を造血始原細胞に分化させることができる。造血始原細胞を下記で説明されるように末梢血の試料から増幅または濃縮することもできる。造血細胞は、ヒトに由来するものであることもあり、マウスに由来するものであることもあり、または任意の他の哺乳動物種のものであることもある。
造血始原細胞の単離は、セルソーター;抗体コーティング磁気ビーズが充填されたカラムを使用する磁気分離;親和性クロマトグラフィー;補体および細胞毒素を含むがこれらに限定されない、モノクローナル抗体に結合されたもしくはモノクローナル抗体と併用される細胞傷害剤;ならびに固体マトリックス、例えばプレート、に結合された抗体での「パニング」;または任意の他の従来の技法を含む、任意の選択方法を含む。
分離または単離技法の使用は、物理的特性の差に基づくもの(密度勾配遠心分離および向流遠心水簸)、細胞表面特性の差に基づくもの(レクチンおよび抗体親和性)、およびウイルス染色特性の差に基づくもの(ミトコンドリア結合色素rho123およびDNA結合色素Hoechst 33342)を含むが、これらに限定されない。正確な分離をもたらす技法としては、様々な複雑度、例えば、複数のカラーチャネル、低角および鈍角光散乱検出チャネル、インピーダンスチャネルなど、を有することができる、FACS(蛍光活性化細胞選別)またはMACS(磁気活性化細胞選別)が挙げられるが、これらに限定されない。
前述の技法または細胞型純度を利用可能にするために使用される技法(例えば、フローサイトメトリー)で利用される抗体を、酵素、磁気ビーズ、コロイド状磁気ビーズ、ハプテン、蛍光色素、金属化合物、放射性化合物、薬物またはハプテンを含むがこれらに限定されない、同定可能な作用因子にコンジュゲートすることができる。抗体にコンジュゲートすることができる酵素としては、アルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、ウレアーゼおよびβ-ガラクトシダーゼが挙げられるが、これらに限定されない。抗体にコンジュゲートすることができる蛍光色素としては、フルオレセインイソチオシアネート、テトラメチルローダミンイソチオシアネート、フィコエリトリン、アロフィコシアニンおよびテキサスレッドが挙げられるが、これらに限定されない。抗体にコンジュゲートすることができるさらなる蛍光色素については、Haugland, Molecular Probes: Handbook of Fluorescent Probes andResearch Chemicals (1992-1994)を参照されたい。抗体にコンジュゲートすることができる金属化合物としては、フェリチン、コロイド金、および特にコロイド状超常磁性ビーズが挙げられるが、これらに限定されない。抗体にコンジュゲートすることができるハプテンとしては、ビオチン、ジゴキシゲニン、オキサゾロン(oxazalone)およびニトロフェノールが挙げられるが、これらに限定されない。抗体にコンジュゲートすることまたは組み込むことができる放射性化合物は、当技術分野において公知であり、そのような放射性化合物としては、テクネチウム99m(99TC)、125I、ならびに14C、Hおよび35Sを含むがこれらに限定されない任意の放射性核種を含むアミノ酸が挙げられるが、これらに限定されない。
正確な分離を可能にする、正の選択のための他の技法、例えば、親和性カラムおよびこれらに類するもが利用されることもある。この方法は、非標的細胞集団の残留量を、約20%未満、好ましくは約5%未満にするように除去することを可能にするはずである。
細胞を光散乱特性に基づいて選択することができ、様々な細胞表面抗原のそれらの発現に基づいて選択することもできる。精製された幹細胞は、FACS解析によって、低い側方散乱および低い乃至は中等度の前方散乱プロファイルを有する。サイトスピン分離は、成熟リンパ系細胞と成熟顆粒球の間のサイズを有する幹細胞の濃縮を示す。
培養の前に接種集団を、例えば、Sutherland et al. (1992)の方法および米国特許第4,714,680号に記載されている方法を使用して、CD34細胞について濃縮することも可能である。例えば、細胞は、系列特異的マーカーを発現する細胞を除去するために負の選択に付される。例示的な実施形態では、細胞集団は、非CD34造血細胞および/または特定の造血細胞サブセットの枯渇のために負の選択に付されることもある。負の選択は、T細胞マーカー、例えば、CD2、CD4およびCD8;B細胞マーカー、例えば、CD10、CD19およびCD20;単球マーカーCD14;NK細胞マーカーCD2、CD16およびCD56;または任意の系列特異的マーカーを含む、様々な分子の細胞表面発現に基づいて行なうことができる。負の選択は、他の細胞型の分離に使用され得る、抗体(例えば、CD2、CD3、CD11b、CD14、CD15、CD16、CD19、CD56、CD123およびCD235a)のカクテルなどの様々な分子の細胞表面発現に基づいて、例えば、MACSまたはカラム分離によって、行なうことができる。
本明細書で使用される場合、系列陰性(LIN)は、系列がコミットされた細胞に関連する少なくとも1つのマーカー、例えば、T細胞に関連するマーカー(例えば、CD2、3、4および8)、B細胞に関連するマーカー(例えば、CD10、19および20)、骨髄系細胞に関連するマーカー(例えば、CD14、15、16および33)、ナチュラルキラー(「NK」)細胞に関連するマーカー(例えば、CD2、16および56)、RBCに関連するマーカー(例えば、グリコホリンA)、巨核球に関連するマーカー(CD41)、マスト細胞、好酸球もしくは好塩基球に関連するマーカー、または他のマーカー、例えば、CD38、CD71、およびHLA-DR、を欠いている細胞を指す。好ましくは、系列特異的マーカーは、CD2、CD14、CD15、CD16、CD19、CD20、CD33、CD38、HLA-DRおよびCD71のうちの少なくとも1つを含むが、これらに限定されない。より好ましくは、LINは、少なくともCD14およびCD15を含むことになる。例えばc-kitまたはThy-1についての、正の選択により、さらなる精製を達成することができる。当技術分野において公知の方法による、ミトコンドリア結合色素ローダミン123の使用、およびローダミン細胞についての選択により、さらなる濃縮を達成することができる。CD34である、好ましくはCD34LINである、最も好ましくはCD34Thy-1LINである細胞の選択的単離により、高度に濃縮された組成物を得ることができる。幹細胞が高度に濃縮された集団およびそれらを得るための方法は、当業者に周知であり、例えば、PCT特許出願番号PCT/US94/09760、同PCT/US94/08574および同PCT/US94/10501に記載されている方法を参照されたい。
様々な技法を利用して、特化した系列の細胞を最初に除去することにより細胞を分離することができる。モノクローナル抗体は、特定の細胞系列および/または分化段階に関連するマーカーの同定に特に有用である。これらの抗体を固体支持体に結合させて粗分離を可能にすることができる。利用される分離技法は、収集される画分の生存率の保持を最大化するべきである。有効性が異なる様々な技法を利用して「相対的粗」分離を達成するこができる。そのような分離は、保持される細胞集団とともに残存する望ましくない細胞が、存在する全細胞の最大10%、通常は約5%以下、好ましくは約1%以下となる、分離である。利用される特定の技法は、分離の効率、付随する細胞傷害性、実行の容易さおよび速度、ならびに高性能機器および/または高度な技術的スキルの必要性に依存することになる。
始原細胞の選択を細胞に対して特異的なマーカーだけで達成する必要はない。負の選択と正の選択の組合せを使用することにより、濃縮された細胞集団を得ることができる。
D.血液細胞源
造血幹細胞(HSC)は、通常は骨髄に存在するが、HSCを血液に強制的に送り込むことができ、これは、末梢血中の多数のHSCを回収するために臨床的に使用される動員と呼ばれるプロセスである。一般に好まれる動員剤の一例は、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)である。
末梢血中の循環しているCD34造血幹細胞または始原細胞を、非摂動状態で、あるいはG-CSFのような造血成長因子の外部からの投与後の動員の後に、アフェレーシス法により収集することができる。動員後に収集される幹または始原細胞の数は、非摂動状態でアフェレーシス後に得られる数より多い。本発明の特定の態様では、細胞集団の供給源は、in vivoで造血幹細胞を濃縮する必要も始原細胞を濃縮する必要もないので、細胞が外部から適用される因子による動員を受けていない対象である。
本明細書に記載される方法で使用するための細胞の集団は、哺乳動物細胞、例えば、ヒト細胞、非ヒト霊長類細胞、齧歯動物細胞(例えば、マウスまたはラット)、ウシ細胞、ヒツジ属の動物の細胞、ブタ細胞、ウマ細胞、ヒツジ細胞、イヌ細胞、およびネコ細胞、またはこれらの混合物であり得る。非ヒト霊長類細胞は、アカゲザル細胞を含む。細胞を動物、例えばヒト患者から得てもよく、または細胞は、細胞系からのものであってもよい。細胞が動物から得られた場合、それらの細胞を、そのまま、例えば分離されていない細胞(すなわち、混合集団)として、使用することができ、それらの細胞は、最初に培養で、例えば形質転換により、樹立されたものであることがあり、またはそれらの細胞は、予備的な精製方法に付されたものであることもある。例えば、細胞集団は、細胞表面マーカーの発現に基づいて正もしくは負の選択により操作されたもの、in vitroもしくはin vivoで1つもしくは複数の抗原で刺激されたもの、in vitroもしくはin vivoで1つもしくは複数の生物学的修飾物質で処理されたもの、またはこれらのいずれかもしくはすべての組合せであり得る。
細胞の集団は、末梢血単核細胞(PBMC)、混合集団を含有する全血またはその画分、脾細胞、骨髄細胞、腫瘍浸潤リンパ球、白血球アフェレーシスにより得られた細胞、生検組織、リンパ節、例えば腫瘍から排出するリンパ節を含む。好適なドナーとしては、免疫されたドナー、免疫されていない(ナイーブ)ドナー、処置されたまたは未処置のドナーが挙げられる。「処置された」ドナーは、1つまたは複数の生物学的修飾物質に曝露されたドナーである。「未処置の」ドナーは、1つまたは複数の生物学的修飾物質に曝露されていないドナーである。
例えば、末梢血単核細胞(PBMC)は、当技術分野において公知の方法に従って記載の通りに得ることができる。そのような方法の例は、Kim et al. (1992);Biswas et al. (1990);Biswas et al. (1991)により論じられている。
細胞の集団から前駆細胞を得る方法も、当技術分野において周知である。hSCF、hFLT3および/もしくはIL-3などの、様々なサイトカインを使用して、前駆細胞を増幅することができ(Akkina et al., 1996)、またはMACSもしくはFACSを使用してCD34細胞を濃縮することができる。上述のように、負の選択技法を使用して、CD34細胞を濃縮することもできる。
対象から細胞試料を得ること、次いでそれを所望の細胞型について濃縮することも、可能である。例えば、PBMCおよび/またはCD34造血細胞を、本明細書中で説明されるように単離することができる。所望の細胞型の細胞表面のエピトープに結合する抗体を用いる単離および/または活性化などの、様々な技法を使用して、細胞を他の細胞から単離することもできる。使用することができる別の方法としては、受容体会合による細胞の活性化を用いずに、細胞表面マーカーに対する抗体を使用して特定の細胞型を選択的に濃縮する、負の選択が挙げられる。
骨髄細胞は、腸骨稜、大腿骨、頸骨、脊椎、肋骨または他の髄腔から得ることができる。骨髄細胞を患者から採取し、様々な分離および洗浄手順によって単離することができる。骨髄細胞の単離のための例示的な手順は、以下のステップを含む:a)3回の分画で骨髄懸濁液を遠心分離し、中間画分、すなわちバフィーコートを収集するステップ、b)ステップ(a)からのバフィーコート画分を分離液、通常はFicoll(Pharmacia Fine Chemicals ABの商標)中でもう1回、遠心分離し、骨髄細胞を含有する中間画分を回収するステップ、およびc)再輸注可能な骨髄細胞の回収のためにステップ(b)からの収集画分を洗浄するステップ。
E.多能性幹細胞
造血幹および始原細胞であり得る、本明細書に記載される組成物および方法に好適な細胞を、in vitroでの多能性幹細胞の分化から調製することもできる。一部の実施形態では、本明細書に記載される方法で使用される細胞は、ATOに直接播種される多能性幹細胞(胚性幹細胞または人工多能性幹細胞)である。さらなる実施形態では、本明細書に記載される方法および組成物で使用される細胞は、これらに限定されないが中胚葉始原細胞、血液-内皮始原細胞、または造血始原細胞などの、PSCの誘導体または子孫である。
用語「多能性幹細胞」は、3つの胚葉、つまり、内胚葉、中胚葉および外胚葉、のすべての細胞を生じさせることができる細胞を指す。理論上は、多能性幹細胞は、体のいずれの細胞にも分化することができるが、多能性の実験的分化は、各胚葉のいくつかの細胞型への多能性細胞の分化に通常は基づく。一部の実施形態では、多能性幹細胞は、胚盤胞の内部細胞塊に由来する胚性幹(ES)細胞である。他の実施形態では、多能性幹細胞は、体細胞のリプログラミングにより誘導された人工多能性幹細胞である。ある特定の実施形態では、多能性幹細胞は、体細胞核移植により誘導され胚性幹細胞である。
胚性幹(ES)細胞は、胚盤胞の内部細胞塊に由来する多能性細胞である。ES細胞は、発生中の胚の外側の栄養外胚葉層を除去し、次いで、非成長細胞のフィーダー層上で内部塊の細胞を培養することにより、単離することができる。適切な条件下で、増殖する未分化ES細胞のコロニーが産生される。これらのコロニーを除去し、個々の細胞に解離させ、次いで、新鮮なフィーダー層上に再播種することができる。再播種された細胞は、増殖し続けることができ、その結果、未分化ES細胞の新しいコロニーが生じる。次いで、これらの新しいコロニーを除去し、解離させ、再び再播種し、成長させることができる。未分化ES細胞を「継代培養する」または「継代する」このプロセスを何度も反復して、未分化ES細胞を含有する細胞系を産生することができる(米国特許第5,843,780号、同第6,200,806号、同第7,029,913号)。「初代細胞培養物」は、胚盤胞の内部細胞塊などの組織から直接得られる細胞の培養物である。「継代培養物」は、初代細胞培養物に由来する任意の培養物である。
マウスES細胞を得るための方法は、周知である。1つの方法では、マウスの129株からの着床前の胚盤胞が、栄養外胚葉を除去するためにマウス抗血清で処理され、内部細胞塊が、ウシ胎仔血清を含有する培地中の化学的に不活化されたマウス胚線維芽細胞のフィーダー細胞層上で培養される。発生する未分化ES細胞のコロニーが、ウシ胎仔血清の存在下、マウス胚線維芽細胞フィーダー層上で継代培養されてES細胞の集団が産生される。一部の方法では、サイトカイン白血病抑制因子(LIF)を血清含有培養培地に添加することにより、フィーダー層の非存在下でマウスES細胞を成長させることができる(Smith, 2000)。他の方法では、マウスES細胞を、骨形成タンパク質およびLIFの存在下、無血清培地中で成長させることができる(Yinget al., 2003)。
ヒトES細胞は、以前に記載された方法(Thomson et al., 1995;Thomsonet al., 1998;Thomson and Marshall, 1998;Reubinoff et al, 2000)を使用して、胚盤胞から得ることができる。1つの方法では、5日目のヒト胚盤胞がウサギ抗ヒト脾細胞抗血清に曝露され、次いで、モルモット補体の1:5希釈物に曝露されて、栄養外胚葉細胞が溶解される。溶解された栄養外胚葉細胞を無傷の内部細胞塊から除去した後、内部細胞塊が、ガンマ線で不活性化されたマウス胚性線維芽細胞のフィーダー層上で、ウシ胎仔血清の存在下で培養される。9~15日後、内部細胞塊に由来する細胞の凝集塊を、化学的に(すなわち、トリプシンに曝露して)または機械的に解離させ、ウシ胎仔血清とマウス胚性線維芽細胞のフィーダー層とを含有する新鮮な培地に再播種することができる。さらなる増殖時に、未分化形態を有するコロニーがマイクロピペットにより選択され、機械的に解離されて凝集塊になり、それらが再播種される(米国特許第6,833,269号を参照されたい)。ES様形態は、核の細胞質に対する比が見かけ上高い緻密なコロニー、および顕著な核小体として、特徴付けられる。結果として生じるES細胞を、短時間のトリプシン処理により、またはマイクロピペットによる個々のコロニーの選択により、日常的に継代させることができる。一部の方法では、血清を用いずに、塩基性線維芽細胞増殖因子の存在下、線維芽細胞のフィーダー層上でES細胞を培養することにより、ヒトES細胞を成長させることができる(Amitet al., 2000)。他の方法では、フィーダー細胞層を用いずに、塩基性線維芽細胞増殖因子を含有する「馴化」培地の存在下、Matrigel(商標)またはラミニンなどのタンパク質マトリックス上で細胞を培養することにより、ヒトES細胞を成長させることができる(Xuet al., 2001)。この培地は、線維芽細胞との共培養により事前に順化されたものである。
アカゲザルおよびコモンマーモセットES細胞を単離するための方法も公知である(Thomson,and Marshall, 1998;Thomson et al., 1995;Thomson and Odorico, 2000)。
もう1つのES細胞源は、樹立ES細胞系である。様々なマウス細胞系およびヒトES細胞系が公知であり、それらの成長および繁殖のための条件も規定されている。例えば、マウスCGR8細胞系が、マウス株129の胚の内部細胞塊から樹立されており、CGR8細胞の培養物を、フィーダー層を用いずに、LIFの存在下で成長させることができる。さらなる例として、ヒトES細胞系H1、H7、H9、H13およびH14が、Thompsonらにより樹立された。加えて、H9系のサブクローンH9.1およびH9.2が開発された。
ES細胞源は、胚盤胞であることもあり、胚盤胞の内部細胞塊を培養することから得られる細胞であることもあり、または樹立された細胞株の培養から得られる細胞であることもある。したがって、本明細書で使用される場合、用語「ES細胞」は、胚盤胞の内部細胞塊を指すこともあり、内部細胞塊の培養から得られるES細胞を指すこともあり、ES細胞系の培養から得られるES細胞を指すこともある。
人工多能性幹(iPS)細胞は、ES細胞の特徴を有する、しかし分化した体細胞のリプログラミングにより得られる、細胞である。人工多能性幹細胞は、様々な方法により得られている。1つの方法では、レトロウイルス形質導入を使用して、成人ヒト皮膚線維芽細胞に、転写因子Oct4、Sox2、c-MycおよびKlf4がトランスフェクトされる(Takahashi et al., 2007)。トランスフェクトされた細胞は、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)が補給された培地中のSNLフィーダー細胞(LIFを産生するマウス細胞線維芽細胞系)上に播種される。おおよそ25日後、ヒトES細胞コロニーに似ているコロニーが培養物中に出現する。これらのES細胞様コロニーが採取され、bFGFの存在下、フィーダー細胞上で増幅される。
細胞の特徴に基づいて、ES細胞様コロニーの細胞は、人工多能性幹細胞である。人工多能性幹細胞は、ヒトES細胞と形態学的に類似しており、様々なヒトES細胞マーカーを発現する。また、ヒトES細胞の分化をもたらすことが公知である条件下で成長すると、人工多能性幹細胞は、それ相応に分化する。例えば、人工多能性幹細胞は、ニューロン構造およびニューロンマーカーを有する細胞に分化することができる。
別の方法では、ヒト胎児または新生児線維芽細胞に、Oct4、Sox2、NanogおよびLin28という4つの遺伝子が、レンチウイルス形質導入を使用してトランスフェクトされる(Yu et al., 2007)。感染後12~20日目に、ヒトES細胞形態を有するコロニーが、目に見えるようになる。これらのコロニーが採取され、増幅される。コロニーを構成する人工多能性幹細胞は、形態学的にヒトES細胞に類似しており、様々なES細胞マーカーを発現し、マウスに注射されると神経組織、軟骨および腸上皮を有する奇形腫を形成する。
マウスから人工多能性幹細胞を調製する方法もまた、公知である(Takahashiand Yamanaka, 2006)。iPS細胞の誘導は、典型的には、Soxファミリーからの少なくとも1メンバーおよびOctファミリーからの少なくとも1メンバーの発現、またはこれらのメンバーへの曝露を必要とする。SoxおよびOctは、ES細胞同一性を指定する転写調節の階層の中核をなすと考えられる。例えば、Soxは、Sox-1、Sox-2、Sox-3、Sox-15、またはSox-18であり得、Octは、Oct-4であり得る。Nanog、Lin28、Klf4もしくはc-Mycのような、さらなる因子は、リプログラミング効率を上昇させることができ、リプログラミング因子の特定のセットは、Sox-2、Oct-4、Nanogおよび必要に応じてLin-28を含むセット、またはSox-2、Oct4、Klfおよび必要に応じてc-Mycを含むセットであり得る。
ES細胞のようなiPS細胞は、特徴的な抗原を有し、SSEA-1、SSEA-3およびSSEA-4に対する抗体(Developmental Studies Hybridoma Bank、National Institute of Child Health and Human Development、Bethesda Md.)、ならびにTRA-1-60およびTRA-1-81(Andrews et al., 1987)を使用して、免疫組織化学的検査またはフローサイトメトリーによりこれらの抗原を同定または確認することができる。胚性幹細胞の多能性は、おおよそ0.5~10×10個の細胞を8~12週齢オスSCIDマウスの後肢筋肉に注射することにより確認することができる。3つの胚葉の各々の少なくとも1つの細胞型を明示する奇形腫が発生する。
XI.細胞を使用する方法
本開示のiNKT細胞は、産生後、直接利用されてもよく、または利用されなくてもよい。一部の場合では、それらは、後の目的のために保管される。任意の事象では、それらは、哺乳動物対象(ヒト、イヌ、ネコ、ウマなど)、例えば、患者のための治療的または予防的適用において利用されてもよい。患者は、同種異系細胞療法を含む任意の種類の病状のための細胞療法を必要としていてもよい。
患者を本開示の治療有効量のiNKT細胞で処置する方法は、細胞またはそのクローン集団を患者に投与するステップを含む。細胞または細胞集団は、患者に対して同種異系であってもよい。患者は、特定の実施形態では、細胞または細胞集団の枯渇の徴候を示さない。患者は、がん、および/または炎症を伴う疾患もしくは状態を有していてもよく、あるいは有していなくてもよい。患者ががんを有する具体的な実施形態では、がん患者の腫瘍細胞は、細胞または細胞集団の患者への投与後に死滅する。患者が炎症を有する具体的な場合では、炎症は、細胞または細胞集団の患者への投与後に軽減される。処置の方法の具体的な実施形態では、方法は、患者に、自殺遺伝子産物を起動させる化合物を投与するステップをさらに含む。
がんを有する患者のために、患者に注入されたら、この細胞製品が、腫瘍細胞を標的とし、根絶するための複数の機構を用い得ることが予想される。注入された細胞は、細胞傷害性によりCD1d腫瘍細胞を直接認識および死滅させることができる。それらは、IFN-γなどのサイトカインを分泌して、HLA陰性の腫瘍細胞を死滅させるNK細胞を活性化することができ、次に細胞傷害性T細胞を刺激してHLA陽性の腫瘍細胞を死滅させるDCを活性化することもできる。したがって、本発明者らは、がん療法のためのこの細胞製品の薬理学的有効性を実証するための一連のin vitroおよびin vivo研究を計画する。
iNKT細胞は、腫瘍抗原およびMHC拘束性なしの広い範囲のがんを標的にすることができるので、オフザシェルフiNKT細胞製品は、任意のタイプのがんおよびがん患者の大集団を処置するための一般的ながん免疫療法として有用である。具体的な場合では、本療法は、例えば、複数のタイプの固形腫瘍(黒色腫、結腸がん、肺がん、乳がんおよび頭頸部がん)および血液がん(白血病、多発性骨髄腫および骨髄異形成症候群)を含む、iNKT細胞調節に対する対象であることが臨床的に示されているがんを有する患者のために有用である。
上記に開示された方法のいずれかの一部の実施形態では、対象は、自己免疫疾患、移植片対宿主病(GVHD)もしくは移植片拒絶を有しているか、またはそれらを有するリスクがある。対象は、そのような疾患と診断されている対象、または遺伝もしくは家族歴の分析に基づいてそのような疾患に対する素因を有すると決定されている対象であってもよい。対象はまた、移植の準備中であるか、またはそれを受けた対象であってもよい。一部の実施形態では、方法は、自己免疫疾患、GVHDまたは移植片拒絶を処置するためである。
本細胞療法で処置される個体は、iNKT細胞療法を受ける前に、特定の病状について処置されていてもよく、または処置されてなくてもよい。個体ががんを有する場合では、がんは、原発性、転移性、治療に対する抵抗性などであってもよい。患者は、従来の処置選択肢を尽くしている。
特定の実施形態では、細胞は、1用量あたり10~10個の細胞で患者に提供される。具体的な実施形態では、投薬レジメンは、リンパ球除去の前処置後の同種異系iNKT細胞の単一用量である。細胞は、例えば、フルダラビンおよびシクロホスファミドによるリンパ球枯渇の前処置後、静脈内投与されてもよい。
in vivoでの抗腫瘍有効性がその後のin vivo治療の場合のために特徴付けられる場合では、in vivoの薬理学的応答は、iNKT細胞の増大する用量(1×10、5×10、10×10個)で腫瘍担持NSGマウスを処置することによって測定されてもよく(群あたりn=8);PBSによる処置を対照として含めてもよい。2つの腫瘍モデルを例として利用し得る。A375 CD1d(1×10個s.c.)を固形腫瘍モデルとして使用し得、MM.1S.Luc(5×10個i.v.)を血液系悪性腫瘍モデルとして使用し得る。腫瘍成長は、サイズ(A375.CD1d)または生物発光イメージング(MM.1S.Luc)のいずれかを測定することによってモニターすることができる。抗腫瘍免疫応答は、PETイメージング、定期的な出血、およびエンドポイントでの腫瘍回収とそれに続くフローサイトメトリーおよびqPCRによって測定することができる。iNKT処置に応答した腫瘍成長の阻害は、iNKT細胞療法の治療有効性を示し得る。腫瘍阻害とiNKT用量との相関は、iNKT細胞の治療的役割を確認することができ、ヒト療法のための有効な治療域を示すことができる。腫瘍に応答するiNKT細胞の検出は、in vivoでのこれらの細胞の薬理学的抗腫瘍活性を実証することができる。
方法は、病状について陽性と試験された個体、病状の1つもしくは複数の症状を有する個体、またはそのような状態を発生するリスクがあると考えられる個体に関して用いられ得る。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物および方法は、本明細書に列挙されるか、および/もしくは当技術分野において公知の障害の炎症または自己免疫要素を処置するために使用される。
一部の実施形態では、方法は、再発性/難治性の多発性骨髄腫(MM)を有する患者のためである。一部の実施形態では、患者は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8またはそれよりも多くのMMのための過去の処置を受けている。過去の処置は、本明細書に記載の処置または治療を含み得る。一部の実施形態では、過去の処置は、プロテアソーム阻害剤、免疫調節剤および/または抗CD38抗体のうちの1つもしくは複数を含む。プロテアソーム阻害剤としては、例えば、ボルテゾミブまたはカーフィルゾミブが挙げられる。免疫調節剤としては、例えば、レナリドマイドまたはポマリドマイドが挙げられる。一部の実施形態では、患者は、本開示の現在の組成物および細胞の投与の10、20、30、40、50、60、70、80もしくは90日以内、または10、20、30、40、50、60、70、80もしくは90時間以内に過去の治療を受けている。一部の実施形態では、患者は、悪性細胞または悪性形質細胞の少なくとも5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、39もしくは30%がB細胞成熟抗原(BCMA)を発現する患者である。一部の実施形態では、患者は、過去に自己BCMA標的化CAR T細胞療法を受けており、過去の処置が有効でなかったか、または過去の処置が毒性が高すぎると考えられたかのいずれかの理由で、過去の処置が失敗している患者である。一部の実施形態では、患者は、BCMA+悪性細胞を有すると決定されている患者である。一部の実施形態では、患者は、MMの再発した難治性段階にあるBCMA+悪性細胞を有すると決定されている患者である。一部の実施形態では、方法は、白血病を有する患者のためである。一部の実施形態では、患者は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8またはそれよりも多くの白血病のための過去の処置を受けている。一部の実施形態では、患者は、悪性細胞の少なくとも5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、39もしくは30%がCD19を発現する(すなわちCD19+である)患者である。一部の実施形態では、患者は、過去に自己CD19標的化CAR T細胞療法を受けており、過去の処置が有効でなかったか、または過去の処置が毒性が高すぎると考えられたかのいずれかの理由で、過去の処置が失敗している患者である。一部の実施形態では、患者は、CD19+悪性細胞を有すると決定されている患者である。
一部の実施形態では、方法は、がんの処置のため、もしくはがんを有する人々への投与のための本明細書に記載の細胞または組成物の投与に関する。一部の実施形態では、がんは多発性骨髄腫である。一部の実施形態では、がんはB細胞がんである。一部の実施形態では、がんは、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、辺縁帯B細胞リンパ腫、粘膜関連リンパ組織のリンパ腫、小リンパ球性リンパ腫(慢性リンパ球性白血病、CLLとしても公知)、マントル細胞リンパ腫、原発性縦隔(胸腺)大細胞型B細胞リンパ腫、T細胞/組織球に富む大細胞型B細胞リンパ腫、原発性皮膚びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、EBV陽性びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、バーキットリンパ腫、リンパ形質細胞性リンパ腫、節性辺縁帯B細胞リンパ腫、脾臓辺縁帯リンパ腫、血管内大細胞型B細胞リンパ腫、原発性滲出性リンパ腫、リンパ腫様肉芽腫症、中枢神経系リンパ腫、ALK陽性大細胞型B細胞リンパ腫、形質芽細胞性リンパ腫または大細胞型B細胞リンパ腫である。一部の実施形態では、がんは血液がんを含む。一部の実施形態では、血液がんは、骨髄腫、白血病、リンパ腫、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、骨髄性新生物、リンパ性新生物、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ球性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、急性単球性白血病(AMoL)、慢性骨髄性白血病、BCR-ABL1陽性の慢性好中球性白血病、真性多血症、原発性骨髄線維症、本態性血小板血症、慢性好酸球性白血病、NOS、骨髄増幅性新生物、皮膚肥満細胞症、無痛性全身性肥満細胞症、血液学的新生物に関連する全身性肥満細胞症、侵襲性全身性肥満細胞症、肥満細胞性白血病、肥満細胞肉腫、PDGFRA再構成を伴う骨髄性/リンパ性新生物、PDGFRB再構成を伴う骨髄性/リンパ性新生物、FGFR1再構成を伴う骨髄性/リンパ性新生物、PCM1-JAK2を伴う骨髄性/リンパ性新生物、慢性骨髄単球性白血病、異型慢性骨髄性白血病、BCR-ABL1陰性の若年性骨髄単球性白血病、環状鉄芽球および血小板増加症を伴う骨髄異形成/骨髄増幅性新生物、骨髄異形成/骨髄増幅性新生物、単一系列異形成を伴う骨髄異形成症候群、環状鉄芽球および単一系列異形成を伴う骨髄異形成症候群、環状鉄芽球および多系列異形成を伴う骨髄異形成症候群、多系列異形成を伴う骨髄異形成症候群、過剰な芽球を伴う骨髄異形成症候群、孤立したデル(5q)を伴う骨髄異形成症候群、骨髄異形成症候群、分類不能の小児期の難治性血球減少症、生殖細胞系列CEBPA突然変異を伴う急性骨髄性白血病、生殖細胞系列DDX41突然変異を伴う骨髄性新生物、生殖細胞系列RUNX1突然変異を伴う骨髄性新生物、生殖細胞系列ANKRD26突然変異を伴う骨髄性新生物、生殖細胞系列ETV6突然変異を伴う骨髄性新生物、生殖細胞系列GATA2突然変異を伴う骨髄性新生物、t(8;21)(q22;q22.1)RUNX1-RUNX1T1を伴うAML;inv(16)(p13.1q22)またはt(16;16)(p13.1;q22)CBFB-MYH11を伴うAML;PML-RARAを伴う急性前骨髄球性白血病、t(9;11)(p21.3;q23.3)KMT2A-MLLT3を伴うAML;t(6;9)(p23;q34.1)DEK-NUP214を伴うAML;inv(3)(q21.3q26.2)またはt(3;3)(q21.3;q26.2)GATA2、MECOMを伴うAML;t(1;22)(p13.3;q13.1)RBM15-MKL1を伴うAML(巨核芽球性);BCR-ABL1を伴うAML;突然変異NPM1を伴うAML;CEBPAの2対立遺伝子突然変異を伴うAML;突然変異RUNX1を伴うAML;骨髄異形成に関連する変化を伴うAML;療法に関連する骨髄性新生物;最小限の分化を伴うAML;成熟を伴わないAML;成熟を伴うAML;急性骨髄単球性白血病、急性単芽球性および単球性白血病、純粋赤白血病、急性巨核芽球性白血病、急性好塩基球性白血病、骨髄線維症を伴う急性汎骨髄症、骨髄性肉腫、ダウン症に関連する骨髄増殖、芽細胞性形質細胞様樹状細胞新生物、急性未分化白血病、t(9;22)(q34.1;q11.2)BCR-ABL1を伴う混合表現型急性白血病;再構成t(v;11q23.3)KMT2Aを伴う混合表現型急性白血病;混合表現型急性白血病、B/骨髄性;混合表現型急性白血病、T/骨髄性;混合表現型急性白血病、まれなタイプ;不明瞭な系列の急性白血病、B-リンパ芽球性白血病/リンパ腫、t(9;22)(q34.1;q11.2)BCR-ABL1を伴うB-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;再構成t(v;11q23.3)KMT2Aを伴うB-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;t(12;21)(p13.2;q22.1)ETV6-RUNX1を伴うB-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;高二倍性を伴うB-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;低二倍性(低二倍体ALL)を伴うB-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;t(5;14)(q31.1;q32.1)IGH/IL3を伴うB-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;t(1;19)(q23;p13.3)TCF3-PBX1を伴うB-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;B-リンパ芽球性白血病/リンパ腫、BCR-A□L 1様;iAMP21を伴う□-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;T-リンパ芽球性白血病/リンパ腫;初期T細胞前駆体リンパ芽球性白血病;NKリンパ芽球性白血病/リンパ腫;慢性リンパ球性白血病(CLL)/小リンパ球性リンパ腫;モノクローナルB-細胞リンパ球増加症、CLL型;モノクローナルB-細胞リンパ球増加症、非CLL型;B-細胞前リンパ球性白血病;脾臓辺縁帯リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、脾臓びまん性赤脾髄小細胞型B細胞リンパ腫、ヘアリー細胞白血病バリアント、ワルデンストレーム(Waldentrom)マクログロブリン血症、IgMモノクローナル高ガンマグロブリン血症、ミュー重鎖病、ガンマ重鎖病、アルファ重鎖病、形質細胞新生物、粘膜関連リンパ組織の節外辺縁帯リンパ腫(MALTリンパ腫)、節性辺縁帯リンパ腫、濾胞性リンパ腫、小児型濾胞性リンパ腫、IRF4再配列を伴う大細胞型B細胞リンパ腫、原発性皮膚濾胞性中心リンパ腫、マンテル細胞リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、T細胞/組織球が濃縮された大細胞型B細胞リンパ腫、CNSの原発性DLBCL、原発性皮膚DLBCL、EBV陽性のDLBCL、EBV陽性の粘膜皮膚潰瘍、慢性炎症に関連するDLBCL、リンパ腫様肉芽腫症、グレード1、2のリンパ腫様肉芽腫症リンパ腫、グレード3の原発性縦隔(胸腺)大細胞型B細胞リンパ腫、血管内大細胞型B細胞リンパ腫、ALK陽性の大細胞型B細胞リンパ腫、形質芽細胞性リンパ腫、原発性滲出性リンパ腫、多中心性キャッスルマン病、HHV8陽性のDLBCL、HHV8陽性の生殖細胞性リンパ増幅性障害、バーキットリンパ腫、11q異常を伴うバーキット様リンパ腫、高グレードのB細胞リンパ腫、DLBCLおよび伝統的ホジキンリンパ腫の間の中間の特性を伴う未分類のB細胞リンパ腫、ならびに組織球性および樹状細胞新生物を含む。
本開示のある特定の態様は、がんの処置、および/またはがんを処置するための本開示の細胞および組成物の使用に関する。処置されるがんまたは抗原は、当技術分野において公知の任意のがん、または例えば、上皮がん(例えば、乳房、消化管、肺)、前立腺がん、膀胱がん、肺(例えば、小細胞肺)がん、結腸がん、卵巣がん、脳がん、胃がん、腎細胞癌、膵臓がん、肝臓がん、食道がん、頭頸部がんもしくは結腸直腸がんに関連する抗原であってもよい。一部の実施形態では、処置されるがんまたは抗原は、以下のがんの1つ由来である:副腎皮質(adenocortical)癌、原発性骨髄線維症、AIDS関連がん(例えば、AIDS関連リンパ腫)、肛門がん、虫垂がん、星状細胞腫(例えば、小脳および大脳)、基底細胞癌、胆管がん(例えば、肝外)、膀胱がん、骨がん(骨肉腫および悪性線維性組織球腫)、脳腫瘍(例えば、神経膠腫、脳幹神経膠腫、小脳または大脳の星状細胞腫(例えば、毛様細胞性星状細胞腫、びまん性星状細胞腫、未分化(悪性)星状細胞腫)、悪性神経膠腫、上衣腫、オリゴデングリオーマ(oligodenglioma)、髄膜腫、髄膜肉腫、頭蓋咽頭腫、血管芽細胞腫、髄芽腫、テント神経外胚葉性腫瘍、視覚路および視床下部神経膠腫および膠芽細胞腫)、乳がん、気管支腺腫/カルチノイド、カルチノイド腫瘍(例えば、消化管カルチノイド腫瘍)、原発不明癌、中枢神経系リンパ腫、子宮頸がん、結腸がん、結腸直腸がん、慢性骨髄増幅性疾患、子宮内膜がん(例えば、子宮がん)、上衣腫、食道がん、ユーイングファミリーの腫瘍、眼がん(例えば、眼球内黒色腫および網膜芽細胞腫)、胆嚢がん、胃がん、消化管カルチノイド腫瘍、消化管間質腫瘍(GIST)、胚細胞腫瘍(例えば、頭蓋外、性腺外、卵巣)、妊娠性絨毛性腫瘍、頭頸部がん、肝細胞(肝臓)がん(例えば、肝癌およびヘプトーマ(heptoma))、下咽頭がん、島細胞癌(膵内分泌部)、喉頭がん、白血病、口唇がんおよび口腔がん、口腔がん、肝臓がん、肺がん(例えば、小細胞肺がん、非小細胞肺がん、肺の腺癌および肺の扁平上皮癌)、リンパ性新生物(例えば、リンパ腫)、髄芽腫、卵巣がん、中皮腫、転移性頸部扁平上皮がん、口腔がん、多発性内分泌腫瘍症候群、骨髄異形成症候群、骨髄異形成/骨髄増幅性疾患、鼻腔および副鼻腔がん、上咽頭がん、神経芽細胞腫、神経内分泌がん、中咽頭がん、卵巣がん(例えば、卵巣上皮がん、卵巣胚細胞腫瘍、卵巣低悪性度腫瘍)、膵臓がん、副甲状腺がん、陰茎がん、腹膜のがん、咽頭がん、褐色細胞腫、松果体芽腫およびテント未分化神経外胚葉性腫瘍腫瘍、下垂体腫瘍、胸膜肺芽腫、リンパ腫、原発性中枢神経系リンパ腫(小膠細胞腫)、肺リンパ管筋腫症、直腸がん、腎臓がん、腎盂および尿管がん(移行細胞がん)、横紋筋肉腫、唾液腺がん、皮膚がん(例えば、非黒色腫(例えば、扁平上皮癌)、黒色腫およびメルケル細胞癌)、小腸がん、扁平上皮がん、精巣がん、咽頭がん、胸腺腫および胸腺癌、甲状腺がん、結節性硬化症、尿道がん、膣がん、外陰がん、ウィルムス腫瘍、および移植後リンパ増幅性疾患(PTLD)、母斑症に関連する異常な血管増殖、浮腫(脳腫瘍に関連する浮腫など)、またはメーグス症候群。
本開示のある特定の態様は、自己免疫状態の処置、および/または自己免疫関連抗原の使用に関する。処置される自己免疫疾患または抗原は、当技術分野において公知の任意の自己免疫状態に関連する抗原、あるいは例えば、糖尿病、移植片拒絶、GVHD、関節炎(急性関節炎などの関節リウマチ、慢性関節リウマチ、痛風または痛風関節炎、急性痛風関節炎、急性免疫学的関節炎、慢性炎症性関節炎、変形性関節症、II型コラーゲン誘導関節炎、感染性関節炎、ライム病関節炎、増幅性関節炎、乾癬性関節炎、スチル病、脊椎関節炎、および若年発症関節リウマチ、骨関節炎、慢性進行性の関節炎、関節炎変形、慢性多発性関節炎、反応性関節炎および強直性脊椎炎)、炎症性過剰増殖性皮膚疾患、乾癬、例えば、尋常性乾癬、滴状乾癬(gutatte psoriasis)、膿疱性乾癬および爪の乾癬、花粉症およびヨブ症候群などのアトピー性疾患を含むアトピー、接触性皮膚炎、慢性接触性皮膚炎、剥離性皮膚炎、アレルギー性皮膚炎、アレルギー性接触性皮膚炎、疱疹状皮膚炎、貨幣状皮膚炎、脂漏性皮膚炎、非特異的皮膚炎、原発性刺激性接触性皮膚炎およびアトピー性皮膚炎を含む皮膚炎、x連鎖性高IgM症候群、アレルギー性眼球内炎症性疾患、慢性自己免疫性蕁麻疹を含む慢性アレルギー性蕁麻疹および慢性特発性蕁麻疹などの蕁麻疹、筋炎、多発性筋炎/皮膚筋炎、若年性皮膚筋炎、中毒性表皮壊死症、強皮症(全身性強皮症を含む)、全身性硬化症などの硬化症、脊椎-眼MS、原発性進行性MS(PPMS)および再発性寛解MS(RRMS)などの多発性硬化症(MS)、進行性全身性硬化症、アテローム性動脈硬化症、動脈硬化症、播種性硬化症、運動失調硬化症、視神経脊髄炎(NMO)、炎症性腸疾患(IBD)(例えば、クローン病、自己免疫性媒介性消化管疾患、潰瘍性大腸炎、大腸性潰瘍、顕微鏡的大腸炎、コラーゲン大腸炎、大腸炎ポリープ症(polyposa)、壊死性腸炎および貫壁性大腸炎などの大腸炎、ならびに自己免疫性炎症性腸疾患)、腸炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、原発性硬化性胆管炎、成人または急性呼吸促迫症候群(ARDS)を含む呼吸促迫症候群、髄膜炎、ぶどう膜の全部または一部の炎症、虹彩炎、脈絡膜炎、自己免疫性血液障害、リウマチ性脊椎炎、リウマチ性滑膜炎、遺伝性血管浮腫、髄膜炎におけるような脳神経損傷、妊娠性疱疹、妊娠性類天疱瘡、陰嚢のそう痒症、自己免疫性早期卵巣機能不全、自己免疫状態に起因する突発性難聴、アナフィラキシーならびにアレルギー性鼻炎およびアトピー性鼻炎などのIgE媒介性疾患、ラスマッセン脳炎ならびに辺縁および/または脳幹脳炎などの脳炎、前部ぶどう膜炎、急性前ぶどう膜炎、肉芽腫性ぶどう膜炎、非肉芽腫性ぶどう膜炎、水晶体抗原性ぶどう膜炎、後部ぶどう膜炎または自己免疫性ぶどう膜炎などのぶどう膜炎、ネフローゼ症候群を伴うか、または伴わない糸球体腎炎(GN)、例えば、慢性または急性糸球体腎炎、例えば、原発性GN、免疫媒介性GN、膜性GN(膜性腎症)、特発性膜性GNまたは特発性膜性腎症、I型およびII型を含む膜性または膜質性増幅性GN(MPGN)、および急速進行性GN、増幅性腎炎、自己免疫性多腺性内分泌不全、形質細胞限局性亀頭炎を含む亀頭炎、亀頭包皮炎、遠心性環状紅斑、色素異常性固定性紅斑、多形紅斑(eythemamultiform)、環状肉芽腫、光沢苔癬、硬化性萎縮性苔癬、慢性単純性苔癬、棘状苔癬、扁平苔癬、葉状魚鱗癬、表皮剥離性角質増幅症、前がん性角化症、壊疽性膿皮症、アレルギー状態および応答、アレルギー反応、アレルギー性またはアトピー性湿疹、乾皮性湿疹、発汗異常性湿疹および小水疱性掌蹠湿疹を含む湿疹、気管支の喘息、気管支喘息および自己免疫性喘息を含む喘息、T細胞の浸潤および慢性炎症応答を含む状態、妊娠中の胎児A-B-O血液型などの外来性抗原に対する免疫反応、慢性肺炎症性疾患、自己免疫性心筋炎、白血球接着欠乏症、ループス腎炎、ループス脳炎、小児ループス、腎外性ループス、腎外ループス、円盤状ループスおよび円盤状エリテマトーデス、脱毛性ループス、全身性エリテマトーデス(SLE)、例えば、皮膚SLEまたは亜急性皮膚性SLE、新生児ループス症候群(NLE)および播種性エリテマトーデスを含むループス、小児インスリン依存性真性糖尿病(IDDM)を含む若年性発症(I型)真性糖尿病、および成人発症糖尿病(II型糖尿病)、ならびに自己免疫性糖尿病であってもよい。サイトカインおよびT-リンパ球によって媒介される急性および遅発性超過敏性に関連する免疫応答、サルコイドーシス、リンパ腫様肉芽腫症、ウェゲナー肉芽腫症を含む肉芽腫症、無顆粒球症、血管炎を含む脈管炎、大血管炎(リウマチ性多発筋痛症および巨細胞(高安)動脈炎を含む)、中間型血管炎(川崎病および結節性多発動脈炎/結節性動脈周囲炎を含む)、顕微鏡的多発動脈炎、免疫血管炎、CNS血管炎、皮膚性血管炎、過敏性血管炎、全身性壊死性脈管炎などの壊死性血管炎、ならびにチャーグストラウス血管炎または症候群(CSS)およびANCA関連小血管炎などのANCA関連血管炎、側頭動脈炎、再生不良性貧血、自己免疫性再生不良性貧血、クームス陽性貧血、ダイアモンドブラックファン貧血、溶血性貧血または自己免疫性溶血性貧血(AIHA)を含む免疫溶血性貧血、アジソン病、自己免疫好中球減少症、汎血球減少症、白血球減少症、白血球血管外漏出を含む疾患、CNS炎症性障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、敗血症、外傷または出血に続発するものなどの多臓器損傷症候群、抗原-抗体複合体媒介性疾患、抗糸球体基底膜疾患、抗リン脂質抗体症候群、アレルギー性神経炎、ベーチェット病/症候群、キャッスルマン症候群、グッドパスチャー症候群、レイノー症候群、シェーグレン症候群、スティーブンスジョンソン症候群、水疱性類天疱瘡および皮膚類天疱瘡などの類天疱瘡、天疱瘡(尋常性天疱瘡、落葉状天疱瘡、天疱瘡粘膜類天疱瘡および紅斑性天疱瘡を含む)、自己免疫性多腺性内分泌障害、ライター病または症候群、熱傷、子癇前症、免疫複合体腎炎、抗体媒介性腎炎、多発性ニューロパチー、慢性ニューロパチー、例えば、IgM多発性ニューロパチーもしくはIgM媒介性ニューロパチーなどの免疫複合体障害、慢性もしくは急性ITPを含む特発性血小板減少性紫斑病(ITP)などの自己免疫性または免疫媒介性血小板減少症、特発性角膜強膜炎などの強膜炎、上強膜炎、自己免疫性精巣炎および卵巣炎を含む精巣および卵巣の自己免疫疾患、原発性甲状腺機能低下症、副甲状腺機能低下症、自己免疫性甲状腺炎、橋本病、慢性甲状腺炎(橋本甲状腺炎)または亜急性甲状腺炎などの甲状腺炎を含む自己免疫性内分泌疾患、自己免疫性甲状腺疾患、特発性甲状腺機能低下症、グレーブス病、多腺性自己免疫症候群(または多腺性内分泌病症候群)などの多腺性症候群、ランバートイートン筋無力症候群またはイートンランバート症候群などの神経学的腫瘍随伴症候群を含む腫瘍随伴症候群、スティフマンまたはスティフパーソン症候群、アレルギー性脳脊髄炎(allergic encephalomyelitis)またはアレルギー性脳脊髄炎(encephalomyelitis allergica)および実験的アレルギー性脳脊髄炎(EAE)、実験的自己免疫性脳脊髄炎などの脳脊髄炎、胸腺腫関連重症筋無力症などの重症筋無力症、小脳変性症、神経性筋強直症、眼球クローヌスまたは眼球クローヌスミオクローヌス症候群(OMS)、および感覚性ニューロパチー、運動ニューロパチー、シーハン症候群、自己免疫性肝炎、慢性肝炎、ルポイド肝炎、gianT細胞肝炎、慢性活動性肝炎または自己免疫性慢性活動性肝炎、リンパ球様間質性肺炎(LIP)、閉塞性細気管支炎(非移植)対NSIP、ギランバレー症候群、ベルジェ病(IgA腎症)、特発性IgA腎症、リニアIgA皮膚病、急性熱性好中球性皮膚症、角層下膿疱性皮膚症、一過性棘融解性皮膚症、原発性胆汁性肝硬変および肺硬変症などの硬変症、自己免疫性腸疾患症候群、セリアック病、セリアックスプルー(グルテン性腸症)、難治性スプルー、特発性スプルー、クリオグロブリン血症、筋萎縮性側索硬化症(amylotrophiclateral sclerosis)(ALS;ルーゲーリッグ病)、冠動脈疾患、自己免疫性内耳疾患(AIED)などの自己免疫性耳疾患、自己免疫性難聴、難治性または再発または再発性多発性軟骨炎などの多発性軟骨炎、肺胞タンパク症、コーガン症候群/非梅毒性角膜実質炎、ベル麻痺、スウィート病/症候群、自己免疫性酒さ、帯状疱疹関連疼痛、アミロイド症、非癌性リンパ球増加症、モノクローナルB細胞リンパ球増加症(例えば、良性モノクローナル免疫グロブリン異常症および意義不明の単クローン性ガンマグロブリン血症、MGUS)を含む原発性リンパ球増加症、末梢性ニューロパチー、腫瘍随伴症候群、てんかん、片頭痛、不整脈、筋障害、聴覚喪失、失明、周期性四肢麻痺およびCNSのチャネル病などのチャネル病、自閉症、炎症性筋疾患、巣状もしくは分節性または巣状分節性糸球体硬化症(FSGS)、内分泌性眼疾患(opthalmopathy)、網膜ぶどう膜炎、脈絡網膜炎、自己免疫性肝臓病学的障害、線維筋痛、多発性内分泌不全、シュミット症候群、副腎炎、胃萎縮症、初老期認知症、自己免疫性脱髄疾患および慢性炎症性脱髄性多発性ニューロパチーなどの脱髄疾患、ドレスラー症候群、円形脱毛症(alopeciagreata)、完全脱毛症、CREST症候群(石灰沈着症、レイノー現象、食道運動障害、肢端硬化症および毛細血管拡張症)、例えば抗精子抗体に起因する男性および女性の自己免疫性不妊症、混合結合組織病、シャーガス病、リウマチ熱、反復流産、農夫肺、多形性紅斑、開心術後症候群、クッシング症候群、愛鳥家肺、アレルギー性肉芽腫性脈管炎、良性リンパ球性脈管炎、アルポート症候群、アレルギー性肺胞炎および線維化性肺胞炎などの肺胞炎、間質性肺疾患、輸血反応、ハンセン病、マラリア、リーシュマニア症、キパノシミアシス(kypanosomiasis)、住血吸虫症、回虫症などの寄生虫症、アスペルギルス症、サンプター症候群、カプラン症候群、デング熱、心内膜炎、心内膜心筋線維症、びまん性間質性肺線維症、間質性肺線維症、肺線維症、特発性肺線維症、嚢胞性線維症、眼内炎、持久性隆起性紅斑、胎児赤芽球症、好酸球性筋膜炎、シュルマン症候群、フェルティ症候群、フィラリア(flariasis)、慢性毛様体炎、ヘテロ慢性毛様体炎、虹彩毛様体炎(急性または慢性)またはフック毛様体炎などの毛様体炎、ヘノッホシェーンライン紫斑病、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染症、SCID、後天性免疫不全症候群(AIDS)、エコーウイルス感染症、敗血症、内毒血症、膵炎、甲状腺中毒症(thyroxicosis)、パルボウイルス感染症、風疹ウイルス感染症、ワクチン接種後症候群、先天性風疹感染症、エプスタインバーウイルス感染症、流行性耳下腺炎、エヴァンス症候群、自己免疫性性腺機能不全、シデナム舞踏病、レンサ球菌感染後腎炎、閉塞性血栓血管炎(thromboangitisubiterans)、甲状腺中毒症、脊髄癆、脈絡膜炎、gianT細胞多発筋痛、慢性過敏性肺炎、乾性角結膜炎、流行性角結膜炎、特発性腎炎症候群、微小変化腎症、良性家族性および虚血再灌流傷害、移植臓器再灌流、網膜自己免疫、関節の炎症、気管支炎、慢性閉塞性気道/肺疾患、珪肺症、アフタ、アフタ性口内炎、動脈硬化性障害、精子形成欠如(asperniogenese)、自己免疫性溶血、ベック病、クリオグロブリン血症、デュピュイトラン拘縮、水晶体過敏性眼内炎、アレルギー性腸炎、らい性結節性紅斑、特発顔面神経麻痺、慢性疲労症候群、リウマチ性熱、ハンマンリッチ病、感音性(sensoneural)難聴、血色素尿症発作、性腺機能低下症、地域性回腸炎、白血球減少症、単核球症感染症、横断性脊髄炎、原発性特発性粘液水腫、ネフローゼ、交感性眼炎、肉芽腫性精巣炎、膵炎、急性多発神経根炎、壊疽性膿皮症、ケルバン甲状腺炎(thyreoiditis)、後天性脾臓萎縮、非悪性胸腺腫、白斑、毒素性ショック症候群、食中毒、T細胞の浸潤に関与する状態、白血球接着欠乏症、サイトカインおよびT-リンパ球によって媒介される急性および遅発性超過敏性に関連する免疫
応答、白血球血管外漏出を含む疾患、多臓器損傷症候群、抗原-抗体複合体媒介性疾患、抗糸球体基底膜疾患、アレルギー性神経炎、自己免疫性多腺性内分泌障害、卵巣炎、原発性粘液水腫、自己免疫性萎縮性胃炎、交感性眼炎、リウマチ性疾患、混合結合組織病、ネフローゼ症候群、膵島炎、腺性内分泌不全症、I型多腺性自己免疫症候群、成人発症特発性副甲状腺機能低下症(AOIH)、拡張型心筋症などの心筋症、後天性表皮水疱症(EBA)、ヘモクロマトーシス、心筋炎、ネフローゼ症候群、原発性硬化性胆管炎、化膿性または非化膿性副鼻腔炎、急性または慢性副鼻腔炎、篩骨、前頭骨、上顎骨または蝶形骨の副鼻腔炎、好酸球増加症などの好酸球関連疾患、肺浸潤性好酸球増加症、好酸球増加-筋痛症候群、レフラー症候群、慢性好酸球性肺炎、熱帯性肺好酸球増化性症、気管支肺炎アスペルギルス症、アスペルギルス腫、または好酸球を含有する肉芽腫、アナフィラキシー、血清反応陰性脊椎関節炎、多腺性自己免疫疾患、硬化性胆管炎、強膜、上強膜、慢性皮膚粘膜カンジダ症、ブルトン症候群、一過性乳児低ガンマグロブリン血症、ウィスコットアルドリッチ症候群、毛細血管拡張性運動失調症症候群、血管拡張症、コラーゲン病に関連する自己免疫障害、リウマチ、神経疾患、リンパ節炎、血圧応答の低減、血管機能不全、組織傷害、心臓血管虚血、痛覚過敏症、腎虚血、脳虚血、および血管新生を伴う疾患、アレルギー性過敏症障害、糸球体腎炎、再灌流傷害、虚血性再灌流障害、心筋または他の組織の再灌流障害、リンパ腫の気管気管支炎、炎症性皮膚病、急性炎症性要素を伴う皮膚病、多臓器不全、水疱性疾患、腎皮質壊死、急性化膿性髄膜炎または他の中枢神経系炎症性疾患、眼および眼窩の炎症性疾患、顆粒球輸血関連性症候群、サイトカイン誘導毒性、ナルコレプシー、急性の重度の炎症、慢性難治性炎症、腎盂炎、動脈内過形成、消化性潰瘍、弁膜炎、移植片対宿主病、接触過敏症、喘息気道過敏反応、ならびに子宮内膜症も企図される。
さらなる態様は、微生物感染症の処置もしくは予防、および/または微生物抗原の使用に関する。処置もしくは予防される微生物感染症または抗原は、当技術分野において公知の任意の微生物感染症に関連する抗原、または例えば、炭疽病、子宮頸がん(ヒトパピローマウイルス)、ジフテリア、A型肝炎、B型肝炎、b型インフルエンザ菌(Hib)、ヒトパピローマウイルス(HPV)、インフルエンザ(Flu)、日本脳炎(JE)、ライム病、麻疹、髄膜炎菌、サル痘、流行性耳下腺炎、百日咳、肺炎球菌、ポリオ、狂犬病、ロタウイルス、風疹、帯状疱疹(ヘルペス帯状疱疹)、天然痘、破傷風、腸チフス、結核(TB)、水痘(鶏痘)、および黄熱病であってもよい。
一部の実施形態では、方法および組成物は、がん、炎症、感染症などのような病状を予防するための個人へのワクチン接種のためであってもよい。
XII.付加療法
A.免疫療法
一部の実施形態では、方法は、がん免疫療法の投与を含む。がん免疫療法(免疫腫瘍学、省略してIOと呼ぶ場合がある)は、がんを処置するための免疫系の使用である。免疫療法は、能動的、受動的またはハイブリッド(能動的および受動的)として分類することができる。これらの手法は、がん細胞が、多くの場合、腫瘍関連抗原(TAA)として公知の免疫系によって検出され得るそれらの表面上に分子を有するという事実を活用し、それらは、多くの場合、タンパク質または他の高分子(例えば、炭水化物)である。能動免疫療法は、TAAを標的とすることによって、免疫系に腫瘍細胞を攻撃するように指示する。受動免疫療法は、既存の抗腫瘍応答を増強し、モノクローナル抗体、リンパ球およびサイトカインの使用を含む。本開示の方法において有用な免疫療法を下記に記載する。
2.チェックポイント阻害剤および併用処置
本開示の実施形態は、下記にさらに記載する免疫チェックポイント阻害剤(チェックポイント阻害剤療法とも称する)の投与を含んでいてもよい。チェックポイント阻害剤療法は、1つの細胞チェックポイントタンパク質のみを標的にする単剤療法であってもよく、または少なくとも2つの細胞チェックポイントタンパク質を標的にする併用療法であってもよい。例えば、チェックポイント阻害剤単剤療法は、PD-1、PD-L1もしくはPD-L2阻害剤のうちの1つを含んでいてもよく、またはCTLA-4、B7-1もしくはB7-2阻害剤のうちの1つを含んでいてもよい。チェックポイント阻害剤併用療法は、PD-1、PD-L1もしくはPD-L2阻害剤のうちの1つを含んでいてもよく、かつ組み合わせて、CTLA-4、B7-1もしくはB7-2阻害剤のうちの1つをさらに含んでいてもよい。併用療法における阻害剤の組合せは、同じ組成物中にある必要はないが、同時に、実質的に同時に、または両方の阻害剤の周期的な投与を含む投薬レジメンのいずれかで投与され得、期間は、本明細書に記載の期間であり得る。
b.PD-1、PD-L1およびPD-L2阻害剤
PD-1は、T細胞が感染症または腫瘍と遭遇する腫瘍微小環境中で作用し得る。活性化されたT細胞は、PD-1を上方調節し、末梢組織においてそれを発現し続ける。IFN-ガンマなどのサイトカインは、上皮細胞および腫瘍細胞上でPD-L1の発現を誘導する。PD-L2は、マクロファージおよび樹状細胞上で発現する。PD-1の主な役割は、末梢においてエフェクターT細胞の活性を限定すること、および免疫応答の間に組織に対する過度の損傷を防止することである。本開示の阻害剤は、PD-1および/またはPD-L1活性の1つもしくは複数の機能を遮断し得る。
「PD-1」についての代替名称としては、CD279およびSLEB2が挙げられる。「PD-L1」についての代替名称としては、B7-H1、B7-4、CD274およびB7-Hが挙げられる。「PD-L2」についての代替名称としては、B7-DC、BtdcおよびCD273が挙げられる。一部の実施形態では、PD-1、PD-L1およびPD-L2は、ヒトPD-1、PD-L1およびPD-L2である。
一部の実施形態では、PD-1阻害剤は、PD-1のそのリガンド結合パートナーへの結合を阻害する分子である。具体的な態様では、PD-1リガンド結合パートナーは、PD-L1および/またはPD-L2である。別の実施形態では、PD-L1阻害剤は、PD-L1のその結合パートナーへの結合を阻害する分子である。具体的な態様では、PD-L1結合パートナーは、PD-1および/またはB7-1である。別の実施形態では、PD-L2阻害剤は、PD-L2のその結合パートナーへの結合を阻害する分子である。具体的な態様では、PD-L2結合パートナーは、PD-1である。阻害剤は、抗体、その抗原結合断片、イムノアドヘシン、融合タンパク質またはオリゴペプチドであってもよい。例示的な抗体は、参照によってすべて本明細書に組み込まれる、米国特許第8,735,553号、同第8,354,509号および同第8,008,449号に記載されている。本明細書に提供される方法および組成物における使用のための他のPD-1阻害剤は、当技術分野において公知であり、例えば、参照によってすべて本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第US2014/0294898号、同第US2014/022021号および同第US2011/0008369号に記載されている。
一部の実施形態では、PD-1阻害剤は、抗PD-1抗体(例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体またはキメラ抗体)である。一部の実施形態では、抗PD-1抗体は、ニボルマブ、ペムブロリズマブおよびピディリズマブからなる群から選択される。一部の実施形態では、PD-1阻害剤は、イムノアドヘシン(例えば、定常領域(例えば、免疫グロブリン配列のFc領域)に融合されたPD-L1もしくはPD-L2の細胞外またはPD-1結合部分を含むイムノアドヘシン)である。一部の実施形態では、PD-L1阻害剤は、AMP-224を含む。MDX-1106-04、MDX-1106、ONO-4538、BMS-936558およびOPDIVO(登録商標)としても公知のニボルマブは、国際公開第2006/121168号に記載の抗PD-1抗体である。MK-3475、Merck3475、ランブロリズマブ、KEYTRUDA(登録商標)およびSCH-900475としても公知のペムブロリズマブは、国際公開第2009/114335号に記載の抗PD-1抗体である。CT-011、hBATまたはhBAT-1としても公知のピディリズマブは、国際公開第2009/101611号に記載の抗PD-1抗体である。B7-DCIgとしても公知のAMP-224は、国際公開第2010/027827号および国際公開第2011/066342号に記載のPD-L2-Fc融合可溶性受容体である。さらなるPD-1阻害剤としては、AMP-514としても公知のMEDI0680、およびREGN2810が挙げられる。
一部の実施形態では、免疫チェックポイント阻害剤は、MEDI4736としても公知のデュルバルマブ、MPDL3280Aとしても公知のアテゾリズマブ、MSB00010118Cとしても公知のアベルマブ、MDX-1105、BMS-936559などのPD-L1阻害剤、またはそれらの組合せである。ある特定の態様では、免疫チェックポイント阻害剤は、rHIgM12B7などのPD-L2阻害剤である。
一部の実施形態では、阻害剤は、ニボルマブ、ペムブロリズマブまたはピディリズマブの重鎖および軽鎖CDRもしくはVRを含む。したがって、一実施形態では、阻害剤は、ニボルマブ、ペムブロリズマブまたはピディリズマブのVH領域のCDR1、CDR2およびCDR3ドメイン、ならびにニボルマブ、ペムブロリズマブまたはピディリズマブのVL領域のCDR1、CDR2およびCDR3ドメインを含む。別の実施形態では、抗体は、上記で言及した抗体のPD-1、PD-L1もしくはPD-L2上の同じエピトープとの結合と競合し、および/またはそれらに結合する。別の実施形態では、抗体は、上記で言及した抗体と少なくとも約70、75、80、85、90、95、97または99%(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)の可変領域のアミノ酸配列同一性を有する。
c.CTLA-4、B7-1およびB7-2阻害剤
本明細書に提供される方法において標的にされ得る別の免疫チェックポイントは、CD152としても公知の細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA-4)である。ヒトCTLA-4の完全cDNA配列は、Genbank受託番号L15006を有する。CTLA-4は、T細胞の表面上で見出され、抗原提示細胞の表面上でB7-1(CD80)またはB7-2(CD86)に結合する場合に、スイッチを「切る」ように作用する。CTLA-4は、ヘルパーT細胞の表面上で発現し、T細胞への阻害性シグナルを伝達する、免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。CTLA-4は、T細胞共刺激タンパク質のCD28と類似しており、両方の分子は、抗原提示細胞上のB7-1およびB7-2に結合する。CTLA-4は、T細胞に阻害性シグナルを伝達するが、CD28は、刺激性シグナルを伝達する。細胞内CTLA-4は、調節性T細胞中でも見出され、それらの機能に重要であり得る。T細胞受容体およびCD28によるT細胞活性化は、B7分子についての阻害性受容体であるCTLA-4の増加した発現をもたらす。本開示の阻害剤は、CTLA-4、B7-1および/またはB7-2活性の1つもしくは複数の機能を遮断し得る。一部の実施形態では、阻害剤は、CTLA-4およびB7-1の相互作用を遮断する。一部の実施形態では、阻害剤は、CTLA-4およびB7-2の相互作用を遮断する。
一部の実施形態では、免疫チェックポイント阻害剤は、抗CTLA-4抗体(例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体またはキメラ抗体)、その抗原結合断片、イムノアドヘシン、融合タンパク質またはオリゴペプチドである。
本方法における使用のために好適な抗ヒトCTLA-4抗体(またはそれらに由来するVHおよび/またはVLドメイン)は、当技術分野において周知の方法を使用して作製することができる。あるいは、当技術分野が認識する抗CTLA-4抗体を使用することができる。例えば、抗CTLA-4抗体は、米国特許第8,119,129号、国際公開第01/14424号、国際公開第98/42752号;国際公開第00/37504号(CP675,206、トレメリムマブとしても公知;以前はチシリムマブ)、米国特許第6,207,156号;Hurwitz et al., 1998;に開示されており、本明細書に開示される方法において使用することができる。前述の刊行物のそれぞれの教示は、参照によって本明細書に組み込まれる。CTLA-4に結合するためのこれらの当技術分野が認識する抗体のいずれかと競合する抗体も使用することができる。例えば、ヒト化CTLA-4抗体は、参照によってすべて本明細書に組み込まれる、国際特許出願の国際公開第2001/014424号、国際公開第2000/037504号および米国特許第8,017,114号に記載されている。
本開示の方法および組成物におけるチェックポイント阻害剤として有用なさらなる抗CTLA-4抗体は、イピリムマブ(10D1、MDX-010、MDX-101およびYervoy(登録商標)としても公知)、またはその抗原結合断片およびバリアント(例えば、国際公開第01/14424号を参照されたい)である。
一部の実施形態では、阻害剤は、トレメリムマブまたはイピリムマブの重鎖および軽鎖CDRもしくはVRを含む。したがって、一実施形態では、阻害剤は、トレメリムマブまたはイピリムマブのVH領域のCDR1、CDR2およびCDR3ドメイン、ならびにトレメリムマブまたはイピリムマブのVL領域のCDR1、CDR2およびCDR3ドメインを含む。別の実施形態では、抗体は、上記で言及した抗体のPD-1、B7-1もしくはB7-2上の同じエピトープとの結合と競合し、および/またはそれらに結合する。別の実施形態では、抗体は、上記で言及した抗体と少なくとも約70、75、80、85、90、95、97または99%(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)の可変領域のアミノ酸配列同一性を有する。
3.共刺激分子の阻害
一部の実施形態では、免疫療法は、共刺激分子の阻害剤を含む。一部の実施形態では、阻害剤は、B7-1(CD80)、B7-2(CD86)、CD28、ICOS、OX40(TNFRSF4)、4-1BB(CD137;TNFRSF9)、CD40L(CD40LG)、GITR(TNFRSF18)の阻害剤、およびそれらの組合せを含む。阻害剤としては、阻害性の抗体、ポリペプチド、化合物および核酸が挙げられる。
4.樹状細胞療法
樹状細胞療法は、樹状細胞が腫瘍抗原をリンパ球に提示させることによって、抗腫瘍応答を引き起こし、これは、それらを活性化し、それらを刺激して、抗原を提示した他の細胞を死滅させる。樹状細胞は、哺乳動物の免疫系において抗原提示細胞(APC)である。がん処置において、それらは、がん抗原の標的化を助ける。樹状細胞に基づく細胞がん療法の一例は、シプリューセル-Tである。
腫瘍抗原を提示する樹状細胞を誘導する一方法は、自己腫瘍溶解物または短ペプチド(がん細胞上のタンパク質抗原に対応するタンパク質の小部分)によるワクチン接種によってである。これらのペプチドは、多くの場合、アジュバント(高度に免疫原性の物質)と組み合わせて与えられて、免疫および抗腫瘍応答を増加させる。他のアジュバントとしては、樹状細胞を引き付けるおよび/もしくは活性化するタンパク質または化学物質、例えば、顆粒細胞マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)が挙げられる。
樹状細胞はまた、腫瘍細胞にGM-CSFを発現させることによって、in vivoで活性化され得る。これは、GM-CSFを産生する遺伝子操作された腫瘍細胞によって、またはGM-CSFを発現する腫瘍溶解性ウイルスに腫瘍細胞を感染させることによってのいずれかで達成することができる。
別の戦略は、患者の血液から樹状細胞を除去すること、およびそれらを身体の外側から活性化することである。樹状細胞は、単一腫瘍特異的ペプチド/タンパク質または腫瘍細胞溶解物(破壊された腫瘍細胞の溶液)であり得る腫瘍抗原の存在下で活性化される。これらの細胞(必要に応じたアジュバントとともに)は、注入され、免疫応答を引き起こす。
樹状細胞療法は、樹状細胞の表面上で受容体に結合する抗体の使用を含む。抗原は、抗体に添加され得、樹状細胞が成熟するのを誘導し、腫瘍に対する免疫を提供することができる。
5.サイトカイン療法
サイトカインは、腫瘍内に存在する多くのタイプの細胞によって産生するタンパク質である。それらは、免疫応答をモジュレートすることができる。腫瘍は、多くの場合、それを成長させ、免疫応答を低減するために、それらを用いる。これらの免疫モジュレート効果は、それらを、免疫応答を引き起こす薬物として使用することを可能にする。2つの一般的に使用されるサイトカインは、インターフェロンおよびインターロイキンである。
インターフェロンは、免疫系によって産生される。それらは、通常、抗ウイルス応答に関与するが、がんのために使用されてもいる。それらは、3つの群:I型(IFNαおよびIFNβ)、II型(IFNγ)およびIII型(IFNλ)に分けられる。
インターロイキンは、一連の免疫系の効果を有する。IL-2は、例示的なインターロイキンサイトカイン療法である。
6.養子T細胞療法
養子T細胞療法は、T細胞の輸血(養子細胞移入)による受動免疫の形態である。それらは、血液および組織中で見出され、通常、それらが外来性病原体を見出した場合に活性化する。具体的には、それらは、T細胞の表面受容体が、それらの表面抗原上の外来性タンパク質の一部を提示する細胞と遭遇した場合に活性化する。それらは、感染細胞または抗原提示細胞(APC)のいずれかであり得る。それらは、正常な組織および腫瘍組織中で見出され、それらは、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)として公知である。それらは、腫瘍抗原を提示する樹状細胞などのAPCの存在によって活性化される。それらの細胞は腫瘍を攻撃することができるが、腫瘍内の環境は、非常に免疫抑制的であり、免疫媒介性腫瘍死を防止する。
腫瘍標的化T細胞の産生および入手の複数の方法が開発されている。腫瘍抗原に特異的なT細胞は、腫瘍試料(TIL)から除去され得るか、または血液から濾過され得る。その後の活性化および培養をex vivoで行って、結果が再注入される。活性化は、遺伝子療法により、またはT細胞を腫瘍抗原に曝露することによって、行うことができる。
がん処置が本明細書に記載のがん処置のいずれかを除外してもよいことが企図される。さらにまた、本開示の実施形態は、本明細書に記載の療法で過去に処置された患者、本明細書に記載の療法で現在処置されている患者、または本明細書に記載の療法で処置されていない患者を含む。一部の実施形態では、患者は、本明細書に記載の療法に対して抵抗性であることが決定されている患者である。一部の実施形態では、患者は、本明細書に記載の療法に対して感受性であることが決定されている患者である。
B.溶解性ウイルス
一部の実施形態では、付加療法は、腫瘍溶解性ウイルスを含む。腫瘍溶解性ウイルスは、がん細胞に優先的に感染し、それを死滅させるウイルスである。感染したがん細胞は腫瘍退縮によって破壊されるので、それらは、残った腫瘍を破壊するのを助ける新たな感染性ウイルス粒子またはビリオンを放出する。腫瘍溶解性ウイルスは、腫瘍細胞の直接破壊を引き起こすだけでなく、長期にわたる免疫療法に対する宿主抗腫瘍免疫応答も刺激すると考えられる。
C.多糖類
一部の実施形態では、付加療法は、多糖類を含む。ある特定の化合物は、キノコ中で見出され、主に多糖類は、免疫系を上方調節することができ、抗がん性を有している場合がある。例えば、レンチナンなどのベータ-グルカンは、研究室での研究において、マクロファージ、NK細胞、T細胞および免疫系サイトカインを刺激することが示されており、免疫学的アジュバントとして臨床試験で検討されている。
D.ネオ抗原
一部の実施形態では、付加療法は、ネオ抗原投与を含む。多くの腫瘍が突然変異を発現する。これらの突然変異は、潜在的に、T細胞免疫療法における使用のための新たな標的化可能な抗原(ネオ抗原)を作り出す。がん病変中のCD8T細胞の存在は、RNA配列決定データを使用して同定されているように、高突然変異負荷を有する腫瘍においてより高い。転写物のレベルは、ナチュラルキラー細胞の細胞溶解活性と関連し、T細胞は、多くのヒト腫瘍中の突然変異量と正に相関する。
E.化学療法
一部の実施形態では、付加療法は、化学療法を含む。化学療法剤の好適なクラスとしては、(a)ナイトロジェンマスタード(例えば、メクロレタミン、シクロホスファミド(cylophosphamide)、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル)、エチレンイミンおよびメチルメラミン(例えば、ヘキサメチルメラミン、チオテパ)、アルキルスルホネート(例えば、ブスルファン)、ニトロソウレア(例えば、カルムスチン、ロムスチン、クロロゾトシン(chlorozoticin)、ストレプトゾシン)およびトリアジン(例えば、ダカルバジン(dicarbazine))などのアルキル化剤、(b)葉酸アナログ(例えば、メトトレキサート)、ピリミジンアナログ(例えば、5-フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、アザウリジン)、ならびにプリンアナログおよび関連物質(例えば、6-メルカプトプリン、6-チオグアニン、ペントスタチン)などの代謝拮抗剤、(c)ビンカアルカロイド(例えば、ビンブラスチン、ビンクリスチン)、エピポドフィロトキシン(epipodophylotoxin)(例えば、エトポシド、テニポシド)、抗生物質(例えば、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシンおよびミトキサントロン(mitoxanthrone))、酵素(例えば、L-アスパラギナーゼ)、ならびに生体応答修飾物質(例えば、インターフェロン-α)などの天然産物、ならびに(d)白金配位複合体(例えば、シスプラチン、カルボプラチン)、置換ウレア(例えば、ヒドロキシウレア)、メチルヒジアジン誘導体(例えば、プロカルバジン)、および副腎皮質抑制剤(例えば、タキソールおよびミトタン)などの種々の薬剤が挙げられる。一部の実施形態では、シスプラチンは、特に好適な化学療法剤である。
シスプラチンは、例えば、転移性の精巣癌もしくは卵巣癌、進行性膀胱がん、頭頸部がん、子宮頚がん、肺がん、または他の腫瘍などのがんを処置するために幅広く使用されている。シスプラチンは、経口的に吸収されず、したがって、例えば、静脈内、皮下、腫瘍内または腹腔内注射などの他の経路を経て送達されなければならない。シスプラチンは、ある特定の実施形態では、単独で、または他の薬剤と組み合わせて、企図される3回の経過の合計で3週間ごとに5日間、約15mg/m~約20mg/mを含む臨床適用において使用される有効な用量で使用することができる。一部の実施形態では、治療用ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたEgr-1プロモーターを含む構築物と併せた細胞および/または対象に送達されるシスプラチンの量は、シスプラチン単独を使用する場合に送達されるであろう量よりも少ない。
他の好適な化学療法剤としては、抗微小管剤、例えば、パクリタキセル(「タキソール」)およびドキソルビシン塩酸塩(「ドキソルビシン」)が挙げられる。アデノウイルスベクターを介して送達されるEgr-1プロモーター/TNFα構築物およびドキソルビシンの組合せは、化学療法および/またはTNF-αに対する抵抗性を克服するのに有効であることが決定されており、これは、構築物およびドキソルビシンによる併用処置がドキソルビシンとTNF-αの両方に対する抵抗性を克服することを示唆する。
ドキソルビシンは、吸収が劣り、好ましくは、静脈内投与される。ある特定の実施形態では、成人に対する適切な静脈内用量は、約21日の間隔で約60mg/m~約75mg/m、約3週間~約4週間の間隔で繰り返される2日もしくは3日の連続した日のそれぞれにおいて約25mg/m~約30mg/m、または週に1回約20mg/mを含む。最低用量は、以前の化学療法もしく新生物の骨髄侵入によって引き起こされた以前の骨髄抑制が存在する場合、または薬物が他の骨髄造血抑制薬と組み合わされる場合に、高齢の患者に使用されるべきである。
ナイトロジェンマスタードは、本開示の方法において有用な別の好適な化学療法剤である。ナイトロジェンマスタードとしては、限定されるものではないが、メクロレタミン(HN)、シクロホスファミドおよび/またはイホスファミド、メルファラン(L-サルコシン)ならびにクロラムブシルが挙げられ得る。シクロホスファミド(CYTOXAN(登録商標))は、Mead Johnsonから入手可能であり、NEOSTAR(登録商標)は、Adriaから入手可能であり、これは別の好適な化学療法剤である。成人に対する好適な経口用量は、例えば、約1mg/kg/日~約5mg/kg/日を含み、静脈内用量は、例えば、最初は、約2日~約5日の期間にわたる分割用量で約40mg/kg~約50mg/kg、または約7日~約10日ごとに約10mg/kg~約15mg/kg、または週に2回、約3mg/kg~約5mg/kg、または約1.5mg/kg/日~約3mg/kg/日を含む。不都合な胃腸の効果のために、静脈内経路が好ましい。薬物は、筋肉内、浸透によって、または体腔に投与される場合もある。
追加の好適な化学療法剤としては、シタラビン(シトシンアラビノシド)、5-フルオロウラシル(フルオロウラシル;5-FU)およびフロクスウリジン(フルオロデオキシウリジン;FudR)などのピリミジンアナログが挙げられる。5-FUは、対象に、約7.5~約1000mg/m2の間のどれかの投薬量で投与されてもよい。さらに、5-FUの投薬スケジュールは、さまざまな期間、例えば、最長で6週間であってもよく、またはこの開示が関連する当業者によって決定されるものであってもよい。
別の好適な化学療法剤であるゲムシタビン二リン酸塩(GEMZAR(登録商標)、Eli Lilly & Co.「ゲムシタビン」)は、進行性および転移性前立腺がんの処置のために推奨されており、したがって、同様に、これらのがんのために本開示において有用である。
患者に送達される化学療法剤の量は、変動し得る。好適な一実施形態では、化学療法剤は、化学療法剤が構築物と投与される場合、宿主中のがんの抑止または退縮を引き起こすのに有効な量で投与され得る。他の実施形態では、化学療法剤は、化学療法剤の化学療法的有効用量よりも2~10,000倍少ない量の間のどれかの量で投与されてもよい。例えば、化学療法剤は、化学療法剤の化学療法的有効用量よりも約20倍少ない、約500倍少ない、またはさらに約5000倍少ない量で投与されてもよい。本開示の化学療法薬は、構築物と組み合わせて所望の治療活性のために、および有効な投薬量を決定するために、in vivoで試験することができる。例えば、そのような化合物は、ヒトにおいて試験する前に、限定されるものではないが、ラット、マウス、ニワトリ、ウシ、サル、ウサギなどを含む、好適な動物モデル系において試験することができる。in vitroの試験は、実施例に記載されるように、好適な組合せおよび投薬量を決定するために使用することもできる。
F.放射線療法
一部の実施形態では、付加療法または過去の治療は、電離放射線などの放射線を含む。本明細書で使用される場合、「電離放射線」は、十分なエネルギーを有するか、もしくはイオン化(電子の獲得または喪失)を生じさせる核相互作用を介して十分なエネルギーを生じさせ得る、粒子または光子を含む放射線を意味する。例示的かつ好ましい電離放射線は、x線照射である。標的組織または細胞にx線照射を送達するための手段は、当技術分野において周知である。
一部の実施形態では、電離放射線の量は、20Gyよりも高く、1用量で投与される。一部の実施形態では、電離放射線の量は、18Gyであり、3用量で投与される。一部の実施形態では、電離放射線の量は、少なくとも、最大で、または正確に、2、4、6、8、10、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、18、19、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49もしくは40Gy(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)である。一部の実施形態では、電離放射線は、少なくとも、最大で、または正確に、1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10用量(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)で投与される。2以上の用量が投与される場合、用量は、約1、4、8、12もしくは24時間、または1、2、3、4、5、6、7もしくは8日、または1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14もしくは16週間離して、またはそれらの任意に誘導可能な範囲であってもよい。
一部の実施形態では、IRの量は、IRの総用量として表され得、これは、その後、分割された用量で投与される。例えば、一部の実施形態では、総用量は、それぞれ5Gyの10の分割された用量で投与される50Gyである。一部の実施形態では、総用量は、それぞれ2~3Gyの20~60の分割された用量で投与される50~90Gyである。一部の実施形態では、IRの総用量は、少なくとも、最大で、または約20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、125、130、135、140もしくは150(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)である。一部の実施形態では、総用量は、少なくとも、最大で、または正確に、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、15、20、25、30、35、40、45もしくは50Gy(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)の分割された用量で投与される。一部の実施形態では、少なくとも、最大で、または正確に、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99もしくは100の分割された用量が投与される(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)。一部の実施形態では、1日あたり、少なくとも、最大で、または正確に、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11もしくは12(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)の分割された用量が投与される。一部の実施形態では、1週間あたり、少なくとも、最大で、または正確に、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29もしくは30(またはそれらの任意の誘導可能な範囲)の分割された用量が投与される。
G.手術
がんを有する人々のおよそ60%が、予防的、診断的もしくは進行度診断、治癒的および一時的緩和の手術を含む、何らかのタイプの手術を受けている。治癒的手術は、癌性組織の全部または一部が物理的に除去、切除および/または破壊される摘出を含み、本実施形態の処置、化学療法、放射線療法、ホルモン療法、遺伝子療法、免疫療法および/または代替療法などの他の療法と併せて使用されてもよい。腫瘍摘出は、腫瘍の少なくとも一部の物理的除去を指す。腫瘍摘出に加えて、手術による処置としては、レーザー手術、凍結手術、電気手術および顕微鏡管理された手術(モース術)が挙げられる。
癌性の細胞、組織もしくは腫瘍の一部または全部の切除の際に、孔が身体に形成される場合がある。処置は、灌流、直接注射または追加の抗がん療法を伴う領域の局所適用によって達成され得る。そのような処置は、例えば、1、2、3、4、5、6もしくは7日ごと、または1、2、3、4および5週間ごと、または1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11もしくは12か月ごとに、繰り返されてもよい。これらの処置は、同様に、異なる投薬量の処置であってもよい。
H.他の薬剤
他の薬剤を、処置の治療有効性を改善するために、本実施形態のある特定の態様と組み合わせて使用してもよいことが企図される。これらの追加の薬剤としては、細胞表面受容体およびGAPジャンクションの上方調節に影響を与える薬剤、細胞分裂阻害剤および分化剤、細胞接着の阻害剤、アポトーシス誘導物質に対して過剰増殖性細胞の感受性を増加させる薬剤、または他の生物学的剤が挙げられる。GAPジャンクションの数を増大させることによる細胞間シグナル伝達の増加は、隣接する過剰増殖性細胞集団に対する抗過剰増殖効果を増加させるだろう。他の実施形態では、細胞分裂阻害剤または分化剤は、処置の抗過剰増殖有効性を改善するために、本実施形態のある特定の態様と組み合わせて使用することができる。細胞接着の阻害剤は、本実施形態の有効性を改善することが企図される。細胞接着阻害剤の例は、焦点接着キナーゼ(FAK)阻害剤およびロバスタチンである。アポトーシスに対する過剰増殖性細胞の感受性を増加させる他の薬剤、例えば、抗体c225は、処置の有効性を改善するために、本実施形態のある特定の態様と組み合わせて使用することができることがさらに企図される。
XIII.配列
Figure 2022536693000010
Figure 2022536693000011
Figure 2022536693000012
Figure 2022536693000013
Figure 2022536693000014
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Figure 2022536693000018
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Figure 2022536693000022
Figure 2022536693000023
Figure 2022536693000024
Figure 2022536693000025
XIV.実施例
以下の実施例は、本開示の好ましい実施形態を実証するために含まれる。以下の実施例に開示される技法は、本開示の実施において良好に機能する本発明者によって発見された技法を表し、したがって、その実施のための好ましい様式を構成すると考えることができることが当業者に理解されるべきである。しかしながら、当業者は、本開示を考慮して、多くの変更を開示される具体的な実施形態において行うことができ、さらに、本開示の精神および範囲から逸脱することなく同様または類似の結果を得ることができることを理解すべきである。
(実施例1)
オフザシェルフiNKT細胞を操作するための造血幹細胞(HSC)手法
本実施例は、1つもしくは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現の欠如あるいは下方調節を含むオフザシェルフiNKT細胞の産生に関する。具体的な実施形態では、iNKT細胞は、健康なドナーの末梢血単核細胞(PBMC)から増幅させ、続いて、CRISPR-Cas9操作を行って、B2MおよびCIITA遺伝子をノックアウトする。ヒト集団におけるiNKT細胞の高い可変性および低い頻度のため(血液中におよそ0.001~0.1%)、iNKT細胞を得るための代替手段を可能にする方法を作製することは有益である。
本開示は、iNKT TCR遺伝子を有するHSCの遺伝子操作、およびiNKT細胞に発生するようにこれらのHSCをプログラミングすることにより、造血幹細胞(HSC)からiNKT細胞を産生する強力な方法を提供する(Smith et al., 2015)。この方法は、iNKT細胞の発生を支配する以下の2つの分子機構の利点がある:1)トランスジェニックiNKT TCR遺伝子の存在下で内在性TCR遺伝子の再構成を遮断する対立遺伝子消失機構、および2)発生中のT細胞をiNKT系列パスを減らすように導くTCR指示機構(Smithet al., 2015)。得られるHSCで操作されたiNKT(HSC-iNKT)細胞は、内在性TCRを発現しない均質な「クローンの」集団である。マウス骨髄移入および黒色腫肺転移モデルにおけるこれらのiNKT細胞の強力な抗がん有効性を有するマウスHSC-iNKT細胞を作製した(Smithet al., 2015)。
HSCで操作されたヒトiNKT細胞は、ヒトiNKT TCR遺伝子によるヒトCD34+末梢血幹細胞(PBSC)の遺伝子操作、続いて、操作されたPBSCのBLTヒト化マウスモデルへの移入によって、産生する(図2Aおよび2B)。しかしながら、そのようなin vivoの手法は、自己HSC養子療法としてのみ変換され得る。特定の実施形態では、TCRで操作されたヒトCD34+HSCのクローンT細胞への高効率および高収率での分化を支持する血清フリー「人工胸腺オルガノイド(ATO)」in vitro培養系(図2Cおよび2D)(Seet et al., 2017)が利用される。このATO培養系は、HSC-iNKT産生をin vitro系に移すことを可能にし、これに基づいて、オフザシェルフ汎用のHSCで操作されたiNKT(UHSC-iNKT)細胞の養子療法が利用され得る(図1)。iNKT細胞は、腫瘍抗原および主要組織適合遺伝子複合体(MHC)拘束性なしで複数のタイプのがんを標的にすることができるので、HSC-iNKT療法は、複数のがんおよびがん患者の大集団を処置するための、したがって、満たされていない医学的必要性に対処するための汎用がん療法として有用である(図1)(Vivieret al., 2012;Berzins et al., 2011)。特に、開示されるHSC-iNKT療法は、血液がん(白血病、多発性骨髄腫および骨髄異形成症候群)および固形腫瘍(黒色腫、結腸がん、肺がん、乳がんおよび頭頸部がん)を含む、臨床的にiNKT細胞調節を受ける対象とされている多くのタイプのがんを処置するために有用である(Berzinset al., 2011)。
遺伝子操作された健康なドナーのHSCからin vitroで培養された同種異系のHLA陰性ヒトiNKT細胞は、本明細書に包含される。それらの産生の例を下記に提供する。
A.初期CMC研究(図3)
特に断りのない限り、ヒトG-CSF動員末梢血CD34+細胞は、造血幹および始原細胞の両方を含有する。本明細書において、これらのCD34+細胞は、HSCと称する。
初期の化学、製造および管理(CMC)研究を実施して、ヒトHSCで操作されたiNKT細胞のin vitro製造を試験する。具体的な場合では、HSC-iNKTATO細胞が産生し、これは、2段階のATO-αGC培養系でin vitroで作製された、HSCで操作されたヒトiNKT細胞である。
G-CSF動員ヒトCD34+HSCを、3人の異なる健康なドナーから収集し、アナログレンチウイルスベクターのレンチ/iNKT-EGFPで形質導入し、続いて、2段階のATO-αGC培養系においてin vitroで培養した(図3A)。遺伝子操作されたHSC(GFP+として標識する)は、8週間にわたる人工胸腺オルガノイド(ATO)培養段階においてヒトiNKT細胞に効率的に分化し(図3B)、次いで、さらに2~3週間、PBMC/αGC刺激段階においてさらに増幅させた(図3C)。この製造プロセスは、頑強であり、試験された3人のドナーすべてについて高収率および高純度であった(図3D)。結果に基づいて、1×10個のインプットHSC(およそ30~50%のレンチベクター形質導入率)から、約3~9×1010個のHSC-iNKTATO細胞(純度>95%)が産生し、単一の無作為なドナーから1012個を超える治療用iNKT細胞の理論収率を与えると推測された(図3D)。
B.初期薬理学研究(図4)
初期薬理学研究を、ヒトHSCで操作されたiNKT細胞の表現型および機能性を研究するために行った。ヒトHSCで操作されたiNKT細胞の表現型および機能性を、フローサイトメトリーを使用して研究した。HSC-iNKTATO細胞(ATO培養系においてin vitroで作製されたHSCで操作されたヒトiNKT細胞)とHSC-iNKTBLT細胞(BLTにおいてin vivoで作製されたHSCで操作されたヒトiNKT細胞(ヒト骨髄-肝臓-胸腺移植されたNOD/SCID/γc-/-)ヒト化マウスモデルは両方とも、内在性PBMC-iNKT細胞のものと類似する典型的なiNKT細胞の表現型および機能性を表し、それらは、高レベルのメモリーT細胞マーカーであるCD45ROおよびNK細胞マーカーであるCD161を発現し(図4A)、それらは、混合パターン(CD4シングル陽性、CD8シングル陽性およびCD4/CD8ダブル陰性)でCD4およびCD8共受容体を発現し(図4A)、それらは、従来型PBMC-Tc細胞のものと比較して、極めて高レベルのIFN-γのようなエフェクターサイトカイン、ならびにパーフォリンおよびグランザイムBのような細胞傷害性分子を産生した(図4B)。
C.初期有効性研究(図5)
初期有効性研究を、ヒトHSCで操作されたiNKT細胞の腫瘍死滅有効性を研究するために行った。ヒト多発性骨髄腫(MM)細胞系MM.1Sを、ヒトCD1d遺伝子ならびにホタルルシフェラーゼ(Fluc)レポーター遺伝子および高感度緑色蛍光タンパク質(EGFP)レポーター遺伝子を過剰発現するように操作した(図5A)。次いで、得られたMM.1S-hCD1d-FG細胞系を使用して、混合培養アッセイにおいてin vitroで(図5B)、およびNSG(NOD/SCID/γc-/-)マウスヒト多発性骨髄腫(MM)転移モデルにおいてin vivoで(図5D)、iNKT細胞標的化腫瘍死滅を研究した。HSC-iNKTATO細胞とHSC-iNKTBLT細胞は両方とも、in vitroで有効な同等の腫瘍死滅を示した(図5C)。HSC-iNKTBLT細胞もin vivoで試験し、それらは、頑強な腫瘍死滅を媒介した(図5Eおよび5F)。固形腫瘍に対する腫瘍死滅有効性を研究するために、A375-hCD1d-FGヒト黒色腫細胞系を作製した(図5G)。NSGマウスA375-hCD1d-FG異種移植固形腫瘍モデルにおいて試験した場合(図5H)、HSC-iNKTBLT細胞は、固形黒色腫の腫瘍成長を効率的に抑制した(図5I)。重要なことには、HSC-iNKTBLT細胞は、おそらくこれらの細胞の強力な腫瘍追跡能に起因して、腫瘍部位への標的化浸潤を示した(図5Jおよび5K)。
D.初期安全性研究-GvHD/毒性学/腫瘍形成性(図6)
ヒトHSCで操作されたiNKT細胞のin vivoでの長期のGvHD、毒性学および腫瘍形成性にアクセスするために、HSC-iNKTBLT細胞を持つBLTヒト化マウスを、HSC移入後5か月の期間にわたってモニターし、続いて、組織収集および病理学的分析を行った(図6)。マウスの体重(図6A)、生存(図6B)および組織病理学(図6C)のモニタリングは、対照BLTマウスと比較して、BLT-iNKTTKマウスにおいて、GvHDなし、毒性なし、および腫瘍形成性なしを明らかにした(図2A)。
E.初期安全性研究-PETイメージングおよび安全管理のためのsr39TK遺伝子(図7)
ヒトHSCで操作されたiNKT(HSC-iNKTBLT)細胞を持つBLT-iNKTTKヒト化マウスを研究した(図7A)。HSC-iNKTBLT細胞を、レンチ/iNKT-sr39TKレンチウイルスベクターで形質導入されたヒトHSCから操作した(図13)。CTスキャンと組み合わせたPETイメージングを使用して、本発明者らは、BLT-iNKTTKマウスのリンパ組織全体にわたる、特に、骨髄(BM)および脾臓における遺伝子操作されたヒト細胞の分布を検出した(図7B)。BLT-iNKTTKマウスをGCVで処置すると、身体全体にわたって遺伝子操作されたヒト細胞が効率的に枯渇した(図7B)。重要なことには、GCV誘導性枯渇は、特異的であり、フローサイトメトリーによって測定した場合の、BLT-iNKTTKマウスにおける、他のヒト免疫細胞ではなく、HSCで操作されたヒトiNKT細胞の選択的枯渇によって証明された(図7Cおよび7D)。
F.汎用のHSCで操作されたiNKT細胞の産生
具体的な実施形態では、同種異系のHSCで操作されたHLA-I/II陰性ヒトiNKT細胞(汎用のHSCで操作されたiNKT細胞、HSC-iNKT細胞として表す)を含む幹細胞に基づく治療用組成物を産生した。
レンチ-iNKT-sr39TKベクターを作製する。ある特定の実施形態では、臨床レンチウイルスベクターのレンチ/iNKT-sr39TKを利用する(図8A)。
CRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体を作製する。具体的な実施形態では、強力なCRISPR-Cas9/gRNA遺伝子編集ツールを使用して、ヒトHSC中のB2MおよびCIITA遺伝子を破壊する(Ren et al., 2017;Liu et al., 2017)。そのような遺伝子編集されたHSCに由来するiNKT細胞は、HLA-I/II発現を欠き、それにより宿主T細胞による拒絶を回避する。初期研究では、CIRSPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体を、成功裏に作製し、試験した(UC Berkeley MacroLab FacilityからのCas9;SynthegoからのgRNA;B2M-gRNA配列 5’-CGCGAGCACAGCUAAGGCCA-3’(配列番号68)(Renet al., 2017);CIITA-gRNA配列 5’-GAUAUUGGCAUAAGCCUCCC-3’(配列番号69)(Abrahimi et al.,2015))。「オフターゲット」効果を最小化するために、IDTからの高忠実度のCas9タンパク質を利用することができる(Kohn et al., 2016;Slaymakeret al., 2016;Tsai and Joung, 2016)。事前に試験された単一の優性B2M-gRNAおよびCIITA-gRNAから開始することができるが、具体的な実施形態では、複数のgRNAが、遺伝子編集効率をさらに改善するために組み込まれる。
G-CSF動員CD34HSCの収集。商業的供給業者から少なくとも2人の異なる健康なドナーのG-CSF動員leukopakを入手することができ、続いて、CliniMACSシステムを使用して、CD34HSCを単離する。単離後、G-CSF動員CD34HSCを、凍結保存し、後で使用され得る。
HSCの遺伝子操作。HSCを、レンチ-iNKT-sr39TKベクターとCRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体の両方で操作し得る。凍結保存されたCD34HSCを、解凍し、レトロネクチンでコーティングされたフラスコにおいて、1%のHASおよびTPO/FLT3L/SCFを補充されたX-Vivo-15血清フリー培地中で12時間培養し、続いて、さらに8時間、レンチ/iNKT-sr39TKベクターを添加してもよい(Gschweng et al., 2014)。レンチベクター形質導入の24時間後、細胞を、事前に形成したCIRSPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体と混合し、Lonza Nucleofectorを使用して電気穿孔に付され得る。初期研究では、高いレンチベクター形質導入率(細胞あたりVCN=1~3で>50%の形質導入率;図8B)および高いHLA-I/II発現の欠乏(1ラウンドの電気穿孔後におよそ60%のHLA-I/IIダブル陰性細胞;図8C)を、無作為のドナー由来のCD34HSCを使用して達成した。効率性を改善するために遺伝子編集手順をさらに最適化することができる。評価パラメーターは、細胞生存率、T7E1アッセイによって測定される欠失(インデル)頻度(オンターゲット効率)、ならびにB2MおよびCIITA部位を標的とする次世代配列決定(NGS)(Tsaiet al., 2015)、フローサイトメトリーによるHLA-I/II発現、ならびにコロニー形成単位(CFU)アッセイによって測定される編集されたHSCの造血機能を含み得る。HSCの30~50%の三重遺伝子編集効率を達成することができ、初期研究では、ATO培養後に、インプットHSCあたりおよそ100個のiNKT細胞を生じさせることができる(図3)。
HSC-iNKT細胞の産生。2段階のATO-αGC in vitro系において、レンチベクターおよびCRISPR-Cas9/gRNAで二重に操作されたHSCを培養して、HSC-iNKT細胞を産生させることができる。段階1において、遺伝子操作されたHSCを、標準プロトコールに従って、人工胸腺オルガノイド(ATO)培養を経てiNKT細胞に分化させる(図8A)(Seet et al., 2017)。ATOは、HSC(1×10個)および照射された(80Gy)MS5-hDLL1間質細胞(1.5×10個)の混合物を0.4μmのMillicellトランスウェルインサート上の液滴形態として含有する細胞スラリー(5μl)をピペッティングすること、続いて、インサートを1mlのRB27培地を含有する6ウェルプレートに配置することを含み(Seetet al., 2017)、培地は、8週間、4日ごとに交換される(Seet et al., 2017)。段階1からの総回収物は、細胞の混合物を含有すると予想される。MACS選別(2M2/Tu39 mAb媒介陰性選択、続いて6B11 mAb媒介陽性選択)によりHSC-iNKT細胞を精製する精製ステップを行うことができる(図8D)。このMACS選別戦略の有効性を示す初期研究(図8Eおよび8F)を終了する。次いで、精製されたHSC-iNKT細胞は段階2の培養に入り、照射された適合したドナーCD34PBMC(APCとして)上にロードされたαGC、ならびにIL-7およびIL-15の補充により刺激された(図8A)。初期研究(図3)に基づいて、およそ1010個スケールのHSC-iNKT細胞(純度>99%)が、HSCから開始して1×10個ごとから産生し得、単一の無作為なドナーのHSCからおよそ1012個の純粋で均質なHSC-iNKT細胞製品を与える(図8A)。次いで、得られたHSC-iNKT細胞を凍結保存して、前臨床特徴付けのために準備を整え得る。
G.HSC-iNKT細胞の特徴付け
同一性/活性/純度。HSC-iNKT細胞製品の純度、表現型および機能性を、事前に確立したフローサイトメトリーアッセイを使用して研究することができる(図4)。具体的な場合では、純度が>99%のHSC-iNKT細胞(hTCRαβ6B11HLA-I/IInegとしてゲート開閉)が達成される。具体的な実施形態では、これらのHSC-iNKT細胞は、典型的なiNKT細胞表現型(hCD45ROhihCD161hihCD4+/-hCD8+/-)を示し、対立遺伝子消失に起因して検出可能な内在性TCRを発現せず(Seet et al., 2017;Smith et al., 2015;Giannoni et al., 2013)、過剰量のエフェクターサイトカイン(IFN-γ)および細胞傷害性分子(グランザイムB、パーフォリン)を産生することによってPBMC/αGC刺激に応答する(図4)(Wataraiet al., 2008)。
薬物動態/薬力学(PK/PD)。腫瘍担持NSGマウスにこれらの細胞を養子移入することによって、HSC-iNKT細胞の生体内分布およびin vivo動態を研究することができる。例えば、事前に確立されたA375ヒト黒色腫固形腫瘍異種移植モデルを使用してもよい(図5H)。フローサイトメトリー分析を行って、組織中のHSC-iNKT細胞の存在を研究し得る。確立されたプロトコールに従って、PETイメージングを行って、HSC-iNKT細胞の全身分布を研究し得る(図7)。初期研究に基づいて、具体的な実施形態では、HSC-iNKT細胞は、養子移入後数時間にわたって腫瘍担持動物中で持続することができ、リンパ系臓器(脾臓および骨髄)に戻ることができ、最も重要なことには、固形腫瘍に輸送および浸潤し得る(図5I~5K)。
作用機構(MOA)。iNKT細胞は、複数の機構により腫瘍を標的にすることができる:1)それらはiNKT TCR刺激によりCD1d腫瘍細胞を直接死滅させることができる、ならびに2)それらは、腫瘍関連抗原提示細胞(CD1dを定常的に発現する)によって提示される腫瘍由来糖脂質を認識し、次いで、NK細胞およびCTLのような下流のエフェクター細胞を活性化して、これらのCD1d腫瘍細胞を死滅させることにより、CD1d腫瘍細胞を間接的に標的とすることができる(図9A)(Vivier et al., 2012)。多くのがん細胞は、iNKT細胞を刺激することができる糖脂質を産生し、それにもかかわらず、そのような「変更された」糖脂質の性質は解明されないままである(Bendelacet al., 2007)。in vitro直接腫瘍死滅アッセイを使用して(図9B)、治療薬代替物であるHSC-iNKTATO細胞およびHSC-iNKTBLT細胞は、CD1d/TCR依存性の様式で、腫瘍細胞を直接死滅させた(図9C)。in vitro混合培養アッセイを使用して(図9C)、APCによって刺激されたHSC-iNKTBLT細胞が、NK細胞を活性化して、CD1dHLA-I-/-K562ヒト骨髄性白血病細胞を死滅させることができたことをさらに示した(図9E)。これらの事前に確立されたアッセイを利用して、腫瘍細胞のHSC-iNKT細胞標的化を研究し得る。特定の実施形態では、HSC-iNKT細胞は、直接死滅とアジュバント効果の両方により腫瘍を標的とすることができる。
有効性。事前に確立されたin vitroおよびin vivoアッセイを使用して、HSC-iNKT細胞の腫瘍死滅有効性を研究することができる(図5)。例えば、ヒト血液がんモデル(MM1.S多発性骨髄腫)とヒト固形腫瘍モデル(A375黒色腫)の両方を使用してもよい(図5)。ある特定の実施形態では、HSC-iNKT細胞は、治療薬代替物であるHSC-iNKTATO細胞およびHSC-iNKTBLT細胞について観察されたものと同様に、in vitroおよびin vivoで、MM1.SとA375腫瘍細胞の両方を有効に死滅させることができる(図5)。
安全性。例として、3つの態様:a)一般毒性/腫瘍形成性、b)免疫原性およびc)自殺遺伝子「死滅スイッチ」に対するHSC-iNKT養子療法の安全性を研究することができる。1)HSC-iNKT細胞の長期のGvHD(レシピエント動物の組織に対する)、毒性学および腫瘍形成性を、確立されたプロトコールに従って、これらの細胞をNSGマウスに養子移入すること、および最終病理学的分析によって終了する20週間の期間にわたってレシピエントマウスをモニタリングすることにより研究し得る(図6)。GvHDなし、毒性なし、および腫瘍形成性なしが予想される(図6)。2)免疫細胞に基づく養子療法について、常に2つの免疫原性の懸念:a)移植片対宿主病(GvHD)応答、およびb)宿主対移植片(HvG)応答が存在する。操作された安全管理戦略は、HSC-iNKT細胞製品についての可能性があるGvHDおよびHvGのリスクを軽減する(図10A)。可能性があるGvHDおよびHvG応答は、確立されたin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイ(図10Bおよび10D)およびin vivoの混合リンパ球養子移入(MLT)アッセイ(図10G)を使用して研究される。in vitroのMLCアッセイの読み出し情報は、ELISAによって分析されるIFN-γ産生であり得るが、in vivoのMLTアッセイの読み出し情報は、出血およびフローサイトメトリー(GvHD応答の測定としての不適合ドナーPBMCの死滅、またはHvG応答の測定としてのHSC-iNKT細胞の死滅のいずれか)によって分析される標的化細胞の消失であり得る。初期研究に基づいて、具体的な実施形態では、HSC-iNKT細胞は、宿主動物組織に対するGvHD応答を誘導せず(図6)、不適合ドナーPBMCに対するGvHD応答を誘導しない(図10C)。具体的な実施形態では、HSC-iNKT細胞は、HvG誘導消失に対して抵抗性である。初期研究は、HLA-I/II発現と同等に、HSC-iNKTATO細胞が、既に、不適合ドナーPBMC T細胞についての弱い標的であったことを示した(図10E)。具体的な場合では、HSC-iNKT細胞に対するT細胞媒介HvG応答の完全な欠如がある。興味深いことに、初期研究は、代替物であるHSC-iNKTBLT細胞が、不適合ドナーNK細胞による死滅に対して抵抗性であったことを示した(図10F)。一部の場合では、HSC-iNKT細胞におけるHLA-I発現の欠如は、これらの細胞をNK死滅に対してより感受性にし得る。したがって、最終HSC-iNKT細胞製品を試験し得る。3)確立されたプロトコールに従って、GCV投与によるレシピエントNSGマウスにおけるHSC-iNKT細胞の消失を研究することができる(図7)。初期研究に基づいて、sr39TK自殺遺伝子は、安全性を必要とする場合において、HSC-iNKT細胞を消失させるための強力な「死滅スイッチ」として機能し得る。
併用療法。併用免疫療法についてHSC-iNKT細胞を調べることができる。特に、HSC-iNKT養子療法をチェックポイント遮断療法(例えば、PD-1およびCTLA-4遮断)と組み合わせる相乗的治療効果が存在する(Pilones et al., 2012;Durgan et al., 2011)。事前に確立されたヒト黒色腫固形腫瘍モデル(A375-hCD1d-FG)を使用し得る(図11A)。次世代の汎用CAR-iNKT療法およびTCR-iNKT療法(UHSCCAR-iNKT療法およびUHSCTCR-iNKT療法として表す)のために、がんを標的とするCAR(キメラ抗原受容体)またはTCR(T細胞受容体)を発現するようにHSC-iNKT細胞をさらに操作することができる(Oberschmidtet al., 2017;Bollino and Webb, 2017;Heczey et al., 2014;Chodon et al., 2014)。UHSCCAR-iNKT療法の研究のために、HSC-iNKT細胞を、CD19-CAR遺伝子をコードするレンチベクターで形質導入し得る(図11B)。その一方で、ヒト黒色腫細胞系A375-hCD1d-FGは、例として、ヒトCD19抗原を過剰発現するようにさらに操作され得る(図11C)。UHSCCAR-iNKT細胞の抗腫瘍有効性は、A375-hCD1d-hCD19-FG腫瘍異種移植モデルを使用して研究され得る(図11D)。UHSCTCR-iNKT療法の研究のために、HSC-iNKT細胞を、NY-ESO-1 TCR遺伝子をコードするレンチベクターで形質導入し得る(図11E)。A375-hCD1d-FG細胞系は、ヒトHLA-A2分子およびNY-ESO-1抗原を過剰発現するようにさらに操作されてもよい(図11F)。UHSCTCR-iNKT細胞の抗腫瘍有効性は、A375-hCD1d-A2/ESO-FG腫瘍異種移植モデルを使用して研究され得る(図11G)。
H.薬理学の実施形態
HSC-iNKT療法についての薬物機構。HSC-iNKTは、少なくとも一部の場合では、1)レンチウイルスベクターを介してiNKT TCRを発現し、CRISPR/Cas9に基づく遺伝子編集を介してHLAをノックアウトするドナーHSCの遺伝子改変、2)ATO培養を介したiNKT細胞へのin vitroの分化、3)in vitroのiNKT細胞の増幅、ならびに4)製剤化および凍結保存によって作製される細胞製品である。患者に注入されたら、この細胞製品は、少なくとも一部の実施形態では、腫瘍細胞を標的とし、根絶する複数の機構を用いることができる。注入された細胞は、直接認識することができ、細胞傷害性によりCD1d腫瘍細胞を死滅させることができる。それらは、IFN-γなどのサイトカインを分泌して、HLA陰性の腫瘍細胞を死滅させるNK細胞を活性化することができ、次に細胞傷害性T細胞を刺激してHLA陽性の腫瘍細胞を死滅させるDCを活性化することもできる。したがって、一連のin vitroおよびin vivo研究を、がん療法のためのこの細胞製品の薬理学的有効性を実証するために利用し得る。
in vitroの表面および機能的特徴付け。HSC-iNKT細胞を作製するための効率的なプロトコールを本明細書に提供する。B2Mのノックアウトを介したクラスI HLAの発現を除去するためのHSCの効率的な遺伝子編集も実証する。マルチプレックスな編集のCRISPR/Cas9の利点を得て、検証されたgRNA配列(Abrahimi et al., 2015)を使用して、HLA-II発現の重要な調節因子であるクラスIIトランス活性化因子(CIITA)(Steimleet al., 1994)についての遺伝子のノックアウトを介してクラスII HLA発現を同時に妨害することもできる。したがって、HLA-IおよびHLA-II発現を妨害するこの遺伝子編集ステップ、ならびにマイクロビーズ精製ステップを組み込むことで、HSC-iNKT細胞を作製することができる(詳細は、本明細書の他の箇所で提供する)。フローサイトメトリー分析を使用して、これらの操作されたiNKT細胞の純度および表面表現型を測定し得る。細胞の純度は、TCR Vα24-Jα18(6B11)HLA-I/IInegによって特徴付けられ得る。少なくとも一部の場合では、このiNKT細胞集団は、メモリーおよびNK表現型を示すCD45ROCD161であるはずであり、CD4CD8(CD4シングル陽性)、CD4CD8(CD8シングル陽性)およびCD4CD8(ダブル陰性、DN)を含有する(Kronenbergand Gapin, 2002)。CD62L発現を分析することができる。最近の研究により、その発現がiNKT細胞のin vivoの持続性およびそれらの抗腫瘍活性に関連することが示されたからである(Tianet al., 2016)。HSC-iNKTのこれらの表現型をPBMC由来のiNKTの表現型と比較することができる。RNAseqを用いて、HSC-iNKT細胞およびPBMC iNKT細胞に関する比較遺伝子発現分析を行い得る。
PBMC-iNKTをベンチマーク対照として使用してHSC-iNKTの機能的性質を評価するためにIFN-γ産生および細胞傷害性アッセイを使用することができる。HSC-iNKT細胞を、αGalCerがパルス投与された照射されたPBMCで刺激し得、1日の刺激から回収された上清は、IFN-γ ELISAに付される(Smith et al,. 2015)。IFN-γの細胞内サイトカイン染色(ICCS)を、6時間の刺激後のiNKT細胞において、同様に行い得る。細胞傷害性アッセイを、エフェクターHSC-iNKT細胞を、ルシフェラーゼおよびGFPを発現するように操作されたαGCがロードされたA375.CD1d標的細胞とともに4時間インキュベートすることによって実施してもよく、細胞傷害性を、その発光強度についてプレートリーダーによって測定し得る。sr39TKは、PET/自殺遺伝子として導入されるので、HSC-iNKTをガンシクロビル(GCV)とともにインキュベートすることによってその機能を検証することができ、細胞生存率は、MTTアッセイおよびアネキシンVに基づくフローサイトメトリーアッセイによって測定され得る。
薬物動態/薬力学(PK/PD)研究。PK/PD研究は、動物モデルにおいてin vivoで次のことを決定し得る:1)注入されたHSC-iNKTの増幅動態および持続性;2)さまざまな組織/臓器におけるHSC-iNKTの生体内分布;3)HSC-iNKTの、腫瘍に輸送される能力およびこの濾過がどのように腫瘍成長に関係するか。A375.CD1d(A375.CD1d)腫瘍を担持する免疫不全NSGマウスを、固形腫瘍動物モデルとして用い得る。研究設計を図11において概要を述べる。細胞用量群の2つの例(1×10個および10×10個;n=8)を検討し得る。腫瘍は、-4日目に接種(s.c.)され、ベースラインのPETイメージングおよび出血を0日目に実施する。その後、HSC-iNKT細胞を静脈内(i.v.)注入し、1)7および21日目に生きている動物におけるPETイメージング;2)7、14および21日目に定期的な出血;3)21日目における動物の終止後のエンドポイントの組織回収によってモニターする。さまざまな出血から収集された細胞を、フローサイトメトリーによって分析してもよく、具体的な実施形態では、iNKT細胞はTCRαβ6B11である。iNKTサブセットが経時的にどのように変化するかを調べるために、CD45RO、CD161、CD62LおよびCD4/CD8などの他のマーカーの発現を調べることができる。sr39TKを介したPETイメージングは、腫瘍中、および骨、肝臓、脾臓、胸腺などのような他の組織/臓器中のiNKT細胞の存在を追跡するのを可能にする。研究終了時に、腫瘍、および脾臓、肝臓、脳、心臓、腎臓、肺、胃、骨髄、卵巣、腸などを含むマウスの組織を、qPCR分析のために回収して、HSC-iNKT細胞の分布を調べる。
in vivoでの抗腫瘍有効性。in vivoの薬理学的応答を、HSC-iNKT細胞の増大する用量(1×10、5×10、10×10個)で腫瘍担持NSGマウスを処置することによって測定し(群あたりn=8);PBSによる処置は、対照として含まれる。2つの腫瘍モデルを例として利用し得る。A375.CD1d(1×10個s.c.)を固形腫瘍モデルとして使用し得、MM.1S.Luc(5×10個i.v.)を血液系悪性腫瘍モデルとして使用し得る。腫瘍成長は、サイズ(A375.CD1d)または生物発光イメージング(MM.1S.Luc)のいずれかを測定することによってモニターされる。抗腫瘍免疫応答は、PETイメージング、定期的な出血、およびエンドポイントでの腫瘍回収とそれに続くフローサイトメトリーおよびqPCRによって測定される。HSC-iNKT処置に応答した腫瘍成長の阻害は、提案されたHSC-iNKT細胞療法の治療有効性を示す。腫瘍阻害とiNKT用量との相関は、iNKT細胞の治療的役割を確認し、ヒト療法のための有効な治療域を示すことができる。腫瘍に応答するiNKT細胞の検出は、in vivoでのこれらの細胞の薬理学的抗腫瘍活性を実証する。
作用機構(MOA)。iNKT細胞は、直接死滅させることによって、または腫瘍を消失させるようにNK細胞およびCD8 T細胞を指示するIFN-γの大量の放出によるかのいずれかで、腫瘍細胞を標的とすることが公知である(Fujii et al., 2013)。in vitroの薬理学研究は、直接細胞傷害性の証拠を提供する。ここで、in vivoでの抗腫瘍反応性の支援におけるNK細胞およびCD8 T細胞の可能性がある役割を検討することができる。腫瘍担持NSGマウス(A375.CD1dまたはMM.1S.Luc)に、HSC-iNKTを単独で(上記のin vivo研究に基づいて選択される用量)、またはPBMC(不適合ドナー、5×10個)と組み合わせてのいずれかで注入され得、HSC-iNKTがMHC陰性であるため、同種異系の免疫応答は、HSC-iNKTおよび無関係のPBMCの間で予想されない。腫瘍成長を、モニターし、PBMCありの群およびPBMCなしの群の間で比較し得る(群あたりn=8)。より高い抗腫瘍応答が併用群から観察される場合、少なくとも具体的な実施形態では、PBMC中の成分、おそらくNK細胞および/またはCD8 T細胞が、治療有効性をブーストする役割を果たすことを示す。それらの個々の役割をさらに決定するために、NK(CD56ビーズを介して)、CD8 T細胞(CD8ビーズを介して)または骨髄(CD14ビーズを介して)細胞が枯渇したPBMCを、HSC-iNKT細胞と一緒に、腫瘍担持マウスに同時注入する。PD-1およびCTLA-4などの免疫チェックポイント阻害剤は、iNKT細胞の機能を調節すると示唆されている(Piloneset al., 2012;Durgan et al., 2011)。HSC-iNKT療法への抗PD-1または抗CTLA-4処置を追加することにより、例えば、これらの分子がどのようにHSC-iNKT療法をモジュレートするかを理解することができ、併用がん療法の設計に対する有益な指針を提供することができる。
I.化学、製造および管理の実施形態
CMCの概要。ある特定の実施形態では、HSC-iNKTの製造は、1)G-CSF動員leukopakの収集;2)GCSF-leukopakのCD34HSCへの精製;3)HSCのレンチウイルスベクターのレンチ/iNKT-sr39TKによる形質導入;4)CRISPR-Cas9を介したB2MおよびCIITAの遺伝子編集;5)ATOを介したiNKT細胞へのin vitro分化;6)iNKT細胞の精製;7)in vitro細胞増幅;8)細胞の収集、製剤化および凍結保存を含む(図14)。例として、2つの製剤原料(レンチ/iNKT-sr39TKベクターおよびHSC-iNKT細胞)が存在し、最終の薬物製品は、少なくとも一部の場合では、注入バッグ中の製剤化および凍結保存されたHSC-iNKTである。
1.ベクターの製造
ベクター構造。HSCのiNKT細胞への遺伝子操作のためのあるベクターは、ヒトiNKT TCR遺伝子をsr39TK PETイメージング/自殺遺伝子と一緒にコードする、HIV-1に由来するレンチウイルスベクターのレンチ/iNKT-sr39TKである(図13)。この第3世代の自己不活性化(SIN)ベクターの重要な成分は、1)3’自己不活性化する長い末端反復(ΔLTR);2)シグナルをパッケージングするΨ領域ベクターゲノム;3)スプライシングされていないベクターRNAの核外輸送を増強するRev応答エレメント(RRE);4)ベクターゲノムの核内輸送を促進するセントラルポリプリン配列(cPPT);5)ヒトiNKT TCRのα鎖遺伝子(TCRα)およびβ鎖遺伝子(TCRβ)、ならびにマウス幹細胞ウイルス(MSCV)由来の内部プロモーターによって駆動されるPET/自殺遺伝子sr39TK(Gschweng et al., 2014)の発現カセットである。iNKTのTCRαおよびTCRβ、ならびにsr39TK遺伝子はすべてコドン最適化し、2A自己切断配列(T2AおよびP2A)によって連結して、それらの最適な共発現を達成する(Gschwenget al., 2014)。
ベクターの品質管理。一連のQCアッセイを行って、ベクター製品が高品質であることを保証し得る。これらの標準アッセイ、例えば、ベクター同定、ベクターの物理的力価およびベクターの純度(無菌性、マイコプラズマ、ウイルス混入、複製可能なレンチウイルス(RCL)試験、エンドトキシン、残留DNAおよびベンゾナーゼ)を、IU VPFで実施し、分析証明書(COA)で提供される。行うことができる追加のQCアッセイは、1)形質導入/生物学的力価(HT29細胞を連続希釈で形質導入し、ddPCRを行うことによる、≧1×10TU/ml);2)ベクタープロウイルスの完全性(元のベクタープラスミド配列と同じ、形質導入されたHT29細胞のゲノムDNAのベクター組込み部分を配列決定することによる);3)ベクターの機能を含む。ベクターの機能は、ヒトPBMC T細胞を形質導入することによって測定され得る(Chodon et al., 2014)。iNKT TCR遺伝子の発現は、iNKT TCRに特異的な6B11で染色することによって検出され得る(Montoyaet al., 2007)。発現したiNKT TCRの機能性は、αGalCer刺激に応答するIFN-γ産生によって分析され得る(Watarai et al,.2008)。sr39TK遺伝子の発現および機能性は、ペンシクロビルアップデートアッセイおよびGCV死滅アッセイによって分析され得る(Gschweng etal., 2014)。ベクターストック(-80の冷凍庫中で保管)の安定性は、その形質導入力価を測定することによって、3か月ごとに試験され得る。これらのQCアッセイは検証され得る。
2.細胞の製造および製品の製剤化
HSC-iNKT細胞の製造の概要。HSC-iNKT細胞は、腫瘍細胞を標的とし、闘う「生きている薬物」として機能する製剤原料の一実施形態である。それらは、遺伝子改変されたドナーHSCのin vitro分化および増幅によって作製される。初期データは、研究室スケールでそれらを産生する新規で効率的なプロトコールを実証する。それらを「オフザシェルフ」細胞製品として作製するために、GMPに適合する製造プロセスを開発し、検証することができる。例として、製造スケールの目標は、バッチあたり1012個の細胞であり、これは、1000~10,000人の患者を処置すると推定される。
細胞製造プロセス。細胞製造プロセスの一実施形態を、規定されたタイムラインおよびそれぞれのプロセスのステップについて重要な「プロセス内管理(IPC)」の測定とともに、図13において概要を述べる。ステップ1は、血液収集設備においてドナーG-CSF動員PBSCを回収することであり、これは、多くの病院において通例の手順になっている(Deotare et al., 2015)。このプロジェクトのためにHemaCareからLeukopak中の新鮮なPBSCを入手することができ、HemaCareは、IRBに承認された収集プロトコールおよびドナーの承諾を有し、臨床試験および市販用製品の製造を支持することができる(HemaCareからのサポートレターが本出願に含まれる)。ステップ2は、CliniMACSシステムを使用してPBSCからCD34HSCを濃縮することであり、UCLAのGMP施設に設置されたそのようなシステムを使用してこのステップを完了することができ、少なくとも10個のCD34細胞で得られると予想することができる。CD34細胞は、同様に、収集され、保管される(ステップ7においてPBMCフィーダーとして使用され得る)。
ステップ3は、HSC培養およびベクター形質導入を含む。CD34細胞は、レトロネクチンでコーティングされたフラスコにおいて、1%のHAS(USP)および成長因子カクテル(c-kitリガンド、flt-3リガンドおよびtpo;それぞれ50ng/ml)が補充されたX-VIVO15培地中で12時間培養され、続いて、さらに8時間、レンチ/iNKT-sr39TKベクターを添加する(Gschweng et al., 2014)。ベクター組込みコピー(VCN)を、形質導入された細胞についてのメチルセルロースアッセイにおいて形成されたおよそ50コロニーをサンプリングすることによって測定し、ddPCRを使用して、細胞あたりの平均ベクターコピー数を決定することができる(Noltaet al., 1994)。少なくとも一部の場合では、細胞あたりVCN=1~3で>50%の形質導入を日常的に達成することができる。
ステップ4は、強力なCRISPR/Cas9マルチプレックス遺伝子編集方法を利用して、HSC内のB2MとCIITAの両方のゲノム遺伝子座を標的とし、それらの遺伝子発現を妨害することであり(Ren et al., 2017;Liu et al., 2017)、編集されたHSCに由来するiNKT細胞は、MHC/HLA発現を欠くことになり、それにより宿主免疫系による拒絶を回避する。初期データは、Cas9/B2M-gRNAの電気穿孔を介した高効率(フロー分析により、およそ75%)のCD34HSCに対するB2Mの破壊の成功を実証している。B2M/CIITAダブルノックアウトは、RNPの混合物(Cas9/B2M-gRNAおよびCas9/CIITA-gRNA(Abrahimiet al., 2015))の電気穿孔によって達成され得る。2つのRNPの比、電気穿孔の前の幹細胞の培養時間(形質導入後24、48または72時間)などの電気穿孔のパラメーターを変えることによって、このプロセスを最適化および検証することができ(Gundryet al., 2016)、「オフターゲット」効果を最小化するために、IDT由来の高忠実度のCas9タンパク質(Slaymaker et al., 2016;Tsaiand Joung, 2016)を使用することができる。評価パラメーターは、例えば、生存率、T7E1アッセイによって測定される欠失(インデル)頻度(オンターゲット効率)、ならびにB2MおよびCIITA部位を標的とする次世代配列決定(NGS)、フローサイトメトリーによるMHC発現、ならびにコロニー形成単位(CFU)アッセイによって測定される編集されたHSCの造血機能であり得る。
ステップ5は、人工胸腺オルガノイド(ATO)培養を介して改変CD34HSCをiNKT細胞にin vitroで分化することである(Seet et al., 2017)。初期研究は、機能性iNKT細胞が、iNKT TCRを発現するように操作されたHSCから効率的に作製され得ることを示している。このデータを踏まえて、10個の改変CD34HSCから1010個のiNKT細胞を産生するための8週間のGMP適合ATO培養プロセスを試験および検証することができる。ATOは、HSC(5×10個)および照射された(80Gy)MS5-hDLL1間質細胞(10個)の混合物を0.4μmのMillicellトランスウェルインサート上の液滴形態として含有する細胞スラリー(5μl)をピペッティングすること、続いて、インサートを1mlのRB27培地を含有する6ウェルプレートに配置することを含み(Seetet al., 2017)、培地は、8週間、4日ごとに交換することができる。インサートあたり3つのATOを考慮すると、それぞれのバッチ産生についておよそ170の6ウェルプレートが必要であり得る。ATO液滴のプレーティングおよび培地交換のためにバイオセーフティーキャビネットに設置された自動プログラム調節可能なピペッティング/分注システム(EppendorfからのepMontion 5070f)が使用され得、2時間の操作が、それぞれのラウンドの170プレートを終了するために必要であり得る。ATO培養の最後に、iNKT細胞を回収し、特徴付ける。一例として、ATOの成分は、ヒトDLL1を発現するためのレンチウイルス形質導入によって構築され、続いて細胞選別されたMS5-hDLL1間質細胞系である。GMPプロセスの一実施形態のための調製では、このポリクローナル細胞集団において単一細胞クローン選択プロセスを行って、いくつかのクローンMS5-hDLL1細胞系を確立し、そこから効率的なものを選択することができ(ATO培養によって評価される)、それを使用してマスター細胞バンクを作製することができる。認証されると、このバンクは、将来の臨床グレードのATO培養のための照射された間質細胞を供給するために使用され得る。
ステップ6は、CliniMACSシステムを使用して、ATO由来iNKT細胞を精製することである。この精製ステップは、MHCIおよびMHCII細胞を枯渇させること、およびiNKT細胞を濃縮することである。抗MHCIおよび抗MHCIIビーズは、Miltenyi抗ビオチンビーズを市販のビオチン化抗B2M(クローン2M2)、抗MHCI(クローンW6/32、HLA-A、B、C)、抗MHCII(クローンTu39、HLA-DR、DP、DQ)、および抗TCR Vα24-Jα18(クローン6B11)抗体とともにインキュベートすることによって調製され得、6B11抗体で直接コーティングされたマイクロビーズは、Miltenyi Biotecからも入手可能である。回収したiNKT細胞を、抗MHCビーズ混合物によって標識し、2回洗浄し、MHCIおよび/またはMHCII細胞を、CliniMACS枯渇プログラムを使用して枯渇させ、必要により、この枯渇ステップを繰り返して、残ったMHC細胞をさらに除去することができる。その後、iNKT細胞は、標準の抗iNKTビーズおよびCliniMACS濃縮プログラムを使用して、さらに精製される。細胞の純度は、フローサイトメトリーによって測定され得る。
ステップ7は、精製されたiNKT細胞をin vitroで増幅させることである。1010個の細胞から出発して、既に検証されたPBMCフィーダーに基づくin vitro増幅プロトコールを使用して、1012個のiNKT細胞に増幅することができる(Yamasaki et al., 2011;Heczey et al., 2014)。この細胞増幅についてG-Rexに基づくバイオプロセスを評価することができる。G-Rexは、より効率的なガス交換を可能にする、底にガス透過性膜を有する細胞成長フラスコであり、G-Rex500Mフラスコは、10日で100倍の細胞増幅を支持する能力を有する(Veraet al., 2010;Bajgain et al., 2014;Jin et al., 2012)。ステップ1からの保管されたCD34細胞(フィーダー細胞として使用される)を解凍し、αGalCer(100ng/ml)をパルス投与し、照射した(40Gy)。iNKT細胞を、照射されたフィーダー細胞と混合し(1:4の比)、G-Rexフラスコに播種し(それぞれ1.25×10個のiNKT、80フラスコ)、2週間増幅させた。IL-2(200U/ml)を2~3日ごとに添加し、1回の培地交換を7日目に行い、すべての培地操作は、蠕動ポンプによって達成され得る。この増幅プロセスは、類似のPBMCフィーダーに基づく増幅手順(迅速増幅プロトコールと称される)が既に多くの臨床試験のための治療用T細胞を産生するために利用されているので、GMP適合であるはずである(Dudleyet al., 2008;Rosenberg et al., 2008)。
ステップ8は、ステップ7からの回収されたiNKT細胞(活性薬物成分)を直接注入のための細胞懸濁液に製剤化することである。少なくとも3ラウンドの大規模な洗浄後、ステップ7からの細胞を計数し、血漿-Lyte A注射(31.25%v/v)、デキストロースおよび塩化ナトリウム注射(31.25%v/v)、ヒトアルブミン(20%v/v)、デキストロース注射中のデキストラン40(10%、v/v)およびCryoserv DMSO(7.5%、v/v)で構成される注入/低温保管適合溶液(10~10個細胞/ml)に懸濁させ、この溶液は、Novartisからの承認されたT細胞製品のチサゲンレクロイセルを製剤化するために使用されている(Grupp et al., 2013)。FDAで承認された凍結バッグ(Miltenyi BiotecからのCryoMACS凍結バッグなど)に充填したら、製品を、管理された速度のフリーザー中で凍結し、液体窒素フリーザー中で保管し得る。生存率および回収を測定することにより検証および/または最適化研究を行って、この製剤がHSC-iNKT細胞製品のために適切であることを保証することができる。
バイオプロセスおよび製品のための品質管理。細胞計数、生存率、無菌性、マイコプラズマ、同一性、純度、VCNなどのようなさまざまなIPCアッセイを、提案されたバイオプロセスに組み込んで、高品質の製造を保証し得る。提案された製品リリース試験は、1)外観(色、乳白度);2)細胞生存率および計数;3)iNKT TCRのためのqPCRによる同一性およびVCN;4)iNKT陽性およびB2M陰性による純度;5)エンドトキシン;6)無菌性;7)マイコプラズマ;8)αGalCer刺激に応答してのIFN-γ放出によって測定される効力;9)RCL(複製可能なレンチウイルス)を含む(Cornetta et al., 2011)。これらのアッセイのほとんどは、検証され得るこの製品に固有の標準の生物学的アッセイまたは特異的アッセイのいずれかである。製品の安定性試験は、LN保管されたバッグを定期的に解凍し、それらの細胞生存率、純度、回収、効力(IFN-γ放出)および無菌性を測定することによって行われ得る。特定の実施形態では、製品は、少なくとも1年間安定である。
3.安全性の実施形態
in vitroおよびin vivoの腫瘍形成性およびin vivoの急性毒性。形質転換または自己増殖のためのHSC-iNKT細胞の潜在力を評価することができる。in vitroアッセイは、1)Gバンド核型分析、これは、正常な核型が維持されているかどうかを決定するために、αGalCer再刺激された活発に分裂しているHSC-iNKT細胞において実施され得る;2)細胞製品の恒常的増殖(刺激なし)、これは、細胞標識PKH色素(αGalCer刺激細胞群を増殖の陽性対照として使用する)の希釈物のフローサイトメトリー分析によって測定され得る(Hurton et al., 2016);3)軟寒天コロニー形成アッセイ(Horibata et al., 2015)、これはiNKT細胞製品の足場非依存性成長能を評価するために用いられ得る、を含む。10個のiNKT細胞を注入されたNSGナイーブマウスを使用して、任意の異常についてさまざまな回収された組織/臓器を分析することによって、ならびに任意の異常な増殖について、血液、脾臓、骨髄および肝臓中のiNKT細胞の存在を測定することによって、in vivoの腫瘍形成性および長期毒性(4~6か月、n=6)を調べることができ(Hurtonet al., 2016)、対照群は、PBMC-精製iNKT細胞を移入されたマウスであり得る。パイロットのin vivo急性毒性は、低用量(10個)または高用量(10個)のiNKT細胞をナイーブNSGマウスに注入することによって行われ得る。次いで、マウス(n=8)を、体重および飼料摂取における任意の変化、ならびに任意の異常な行動について2週間観察し得る。2週間後、マウスを安楽死させ得、血液を、血液の血液学および血液の血清化学分析(UCSD murine hematology and coagulation core lab)のために収集し得、さまざまなマウス組織を回収し、病理学的分析のためにUCLA coreに提出し得る。
in vitroおよびin vivoの同種異系移植に関連する安全性試験。HSC-iNKT療法は、同種異系移植の性質のものであり、したがって、その関連する安全性を評価し得る。同種異系反応の可能性は、最初に、標準の2方向のin vitro混合リンパ球反応(MLR)アッセイによって決定され得る(Bromelow et al., 2001)。HSC-iNKT細胞を、不適合ドナーPBMC(少なくとも3人の異なるドナーバッチ)と混合し得、T細胞増殖を、BrdU組み込みアッセイによって測定し得る。GvHDの研究について、HSC-iNKTは、レスポンダー細胞であり得、PBMCは、刺激細胞であり得、逆の設定を使用して、HvG応答性が検討され得、刺激細胞は、インキュベーションの前に照射される。in vivoのGvHDおよびHvG反応を評価するためにin vivoのNSGマウスモデルを活用することもできる。マウスに、HSC-iNKT(5×10個、群1)、ヒトPBMC(5×10個、群2)、または組合せ(それぞれ5×10個、群3)を注入し得る。マウスは、毒性の任意の徴候(体重減少、行動など)について2か月間観察され得る。隔週のマウスの出血からの単核細胞を、ヒトT細胞活性化マーカー(hCD69およびhCD44の上方調節、hCD62Lの下方調節)について分析し得、HSC-iNKT細胞、ヒトPBMC由来CD8T細胞およびヒトPBMC由来CD4T細胞は、それぞれ、hCD456B11、hCD456B11TCRαβCD8およびhCD456B11TCRαβCD4によって同定され得る。群1および2を比較すると、群3のマウスにおけるiNKT細胞の活性化の欠如およびPBMCの枯渇の欠如は、GvHD反応の欠如を示し得る一方、群3のマウスにおけるPBMC CD8/CD4 T細胞の活性化の欠如およびHSC-iNKT細胞の枯渇の欠如は、HvG反応の欠如を示し得る。
レンチウイルスベクターの安全性および遺伝子編集に関連するオフターゲット分析。製品のリリース試験として、RCLアッセイを、患者が複製するウイルスに不注意で曝露されないことを保証するために測定し得る。HSC-iNKT細胞からゲノムDNAを抽出し、レンチウイルス組込み部位の配列決定(Applied Biological Materials Inc.)のためにそれを提出して、公知のレンチウイルス組込みパターン以外の任意の異常な組込みを検出することもできる。遺伝子編集に関連するオフターゲット効果を分析するために、可能性があるオフターゲット部位を予測し、HSC-iNKT細胞のゲノムDNAの標的化再配列決定によってそれらを評価/確認するためにMITからのCRISPR設計ツールを使用することができる。加えて、Cas9/B2M-gRNAおよびCas9/CIITA-gRNAのRNP、ならびにdsODNタグで電気穿孔されたK562細胞においてGUILDE-seqを使用して、オフターゲット部位についての不偏性ゲノムワイドスキャンを行うことができ(Tsai et al., 2015)、次いで、これらのオフターゲット部位を、HSC-iNKT細胞におけるNGSによって分析して、オフターゲット活性の頻度を検出し得る。
(実施例2)
オフザシェルフINKT細胞を操作するための造血幹細胞(HSC)手法
多発性骨髄腫(MM)は、溶骨性骨病変、貧血、高カルシウム血症および腎不全によって特徴付けられる、悪性のモノクローナル形質細胞障害である。これは、世界中の数百万人の人々に影響を与える、2番目に最も一般的な血液系腫瘍である。プロテアソーム阻害剤、免疫調節薬および自己造血幹細胞移植などの新規薬剤は処置を改善しているが、MMは、高い再発率の不治の疾患のままである。2019年のみで、3000人を超えるカリフォルニア州民がMMと診断され、1320人より多くのカリフォルニア州民がこの疾患で死亡すると推定される。したがって、治癒の可能性を有する新規療法が、この満たされていない医学的必要性に対処するために、緊急に望まれている。B細胞成熟抗原(BCMA)を標的とするキメラ抗原受容体で操作されたT細胞(CAR-T)の自己移植は、進行中の臨床試験において、再発性/難治性MMの処置について素晴らしい臨床応答を示しており、MMのための4次処置として2020年に規制当局の承認が得られると予想される。しかしながら、そのような処置手順は、それぞれの個々の患者からのT細胞の収集および製造を必要とし、このタイプの自己療法を、費用がかかり、労働集約的なものにし、必要とするすべてのMM患者に広く送り届けることを困難にする。したがって、幅広いMM患者を処置するために大スケールで製造することができ、容易に流通させることができる同種異系細胞療法は、大きな需要がある。
インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞は、αβTリンパ球の小さな下位集団である。これらの免疫細胞は、がんのためのオフザシェルフ細胞療法を開発するためにそれらを理想的な細胞キャリアにするいくつかの固有の特徴を有する:1)それらは、がんの免疫監視において役割を有する;2)それらは、腫瘍抗原および主要組織適合遺伝子複合体(MHC)拘束性とは独立して腫瘍を標的とする顕著な能力を有する;3)それらは、直接死滅効果およびアジュバント効果により腫瘍細胞を攻撃する複数の機構を活用し得る;4)最も魅力的には、それらは、移植片対宿主病(GvHD)を引き起こさない。しかしながら、同種異系のオフザシェルフiNKT細胞製品の開発は、それらの利用可能性によって大きく妨げられ、これらの細胞は、ヒト中で、極めて少数かつ高い可変性であり(ヒト血液中におよそ0.001~1%)、同種異系ヒトドナーの血液細胞から治療用の数のiNKT細胞を産生することを非常に困難にする。したがって、大量のiNKT細胞の均質な集団を確実に作製することができる新規の方法は、オフザシェルフiNKT細胞療法の開発に極めて重要である。
iNKT細胞数の重大な制限を克服するために、本発明者らは、iNKT T細胞受容体(TCR)遺伝子操作により造血幹細胞(HSC)からiNKT細胞を作製するための強力な方法を以前に開発している。この革新的な技術は、本発明者らが、がんのための自己の遺伝子操作されたHSC養子療法を開発するのを可能にした。最近、研究者らは、高効率および高収率でのヒトHSCのT細胞へのin vitro分化を支持する人工胸腺オルガノイド(ATO)培養系を確立する際に別の技術を大発見した。本発明者らは、ATOのin vitro培養系を、顕著な収率でBCMA CAR-iNKT細胞にさらに操作することができるヒトHSCで操作されたiNKT(HSC-iNKT)細胞を産生するために使用できることを実証し、単一の無作為な健康なドナーから、本発明者らは、G-CSF動員CD34HSCを回収し、これらのHSCを、1012個スケールの強力な腫瘍死滅能の均質なBCMA CAR-iNKT細胞を産生するために利用することができ、これは、1,000~10,000用量の治療用細胞製品に製剤化することができる可能性がある。
治療薬候補の有効性。この実施例では、本発明者らは、治療薬候補として、HSCで操作された汎用のBCMA CAR-iNKT(BCAR-iNKT)細胞を提案する(図15)。B細胞成熟抗原(BCMA)を標的とするキメラ抗原受容体(CAR)の組み込みにより、研究は、in vitroでMM腫瘍細胞の強力で直接の死滅(図18)、および前臨床動物モデルにおいてin vivoで腫瘍細胞の完全な根絶(図19)を実証する。本発明者らは、MM細胞のBCMA-CARおよびiNKT TCR媒介死滅の両方の相乗効果も観察した(図18E)。データは、BCAR-iNKT製品が、1)少なくとも、従来型BCMA CAR-T細胞と同様に強力であること;2)腫瘍を標的とするための複数の機構を活用することができ、それにより腫瘍抗原回避を軽減すること;3)強い安全性プロファイルを有すること(GvHDなし);ならびに4)高収率で確実に製造することができることを示す。したがって、この同種異系BCAR-iNKT細胞製品は、MMを処置するために有用であり得る。
製造のための間質細胞系MS5-hDLL1の状態。本発明者らは、この細胞系について多くのcGMP適合条件を試験した。この細胞系は、STR分析によって起源の種および系に関して既に認証されている。Charles River Animal Diagnostic Serviceにより、細胞系は、Mouse Essential CLEARパネルによって、マイコプラズマについて陰性、および感染性疾患について陰性であると試験されている。また、ラット、チャイニーズハムスター、ゴールデンシリアンハムスター、ヒトおよび非ヒト霊長類について種間のコンタミネーションについて陰性であると試験されている。これらの試験結果は、GMP製造のための異種フィーダー細胞に関するFDAの声明と一致している。
製造およびプロセス開発。本発明者らは、iNKT細胞およびCAR-iNKT細胞の増幅のためのG-Rexバイオリアクターを試験し、現在のデータは、それらが、プロセスについて適合し、増幅の収率と細胞の品質の両方を増強し得ることを示唆する(図16)。GatheRex Liquid Handlingシステムにより、G-Rexバイオリアクターは、細胞製造のための閉鎖系として動作することができる(図22)。本発明者らは、ATO培養を簡素化するために自動ピペッティングシステム(EppendorfからのepMotion)も試験する。全体として、ほとんどのプロセスのステップは、商業的スケールの産生のために容易に自動化され得ることが企図される。
サイトカイン放出症候群(CRS)および神経毒性のバイオセーフティ評価。最近の知見は、単球およびマクロファージがこれらの反応を誘発するための2つの主な細胞起源であること、ならびにヒトCD34細胞で再構成された三重トランスジェニック(ヒトSCF、GM-CSFおよびIL-3)NSGマウスがCRSおよびCAR-T処置によって誘導される神経毒性をモデルし得ることを示唆する。したがって、本発明者らは、BCAR-iNKT細胞療法によって処置されるMMの状況においてこれらの事象を検討するためにこの動物モデルを使用することを提案し、従来型BCMA CAR-T処置は対照として含まれる。これらの毒性が観察されると、本発明者らは、これらの副作用を軽減するために、トシリズマブ(抗IL-6R抗体)またはアナキンラ(IL-1Rアンタゴニスト)との併用療法の使用を企図する。
A.患者集団
群1A:最も最近のレジメンの60日以内に疾患進行として定義された、プロテアソーム阻害剤(例えば、ボルテゾミブまたはカーフィルゾミブ)、免疫調節剤(IMiD;例えば、レナリドマイドまたはポマリドマイド)および抗CD38抗体を含む3つまたはそれよりも多くの過去の処置を受けている再発性/難治性多発性骨髄腫(MM)を有する成人。患者の悪性形質細胞の15%より多くは、B細胞成熟抗原(BCMA)を発現する。
群2A:過去の自己BCMA標的化CAR-T細胞療法にも失敗し、その悪性細胞がBCMA陽性のままである、上記の基準を満たす再発性/難治性MM患者。
群1B:最も最近のレジメンの60日以内に疾患進行として定義された、プロテアソーム阻害剤(例えば、ボルテゾミブまたはカーフィルゾミブ)、免疫調節剤(IMiD;例えば、レナリドマイドまたはポマリドマイド)および抗CD38抗体を含む治療の少なくとも3つの過去の治療経験を受けている再発性/難治性多発性骨髄腫(MM)を有する成人。B細胞成熟抗原(BCMA)の発現は、患者の悪性形質細胞において検出可能である。
群2B:過去の自己BCMA指向CAR-T細胞療法にも失敗した、上記の基準を満たす再発性/難治性MM患者。
B.企図される生物活性の結果
BCAR-iNKT細胞製品の最適な生物活性は、GvHDを引き起こすことなく安全な同種異系移植を達成すること、および強力な抗腫瘍免疫応答を媒介し、がん細胞を消失させるのに十分なレベルおよび期間で移植することである。
同種異系BCAR-iNKT細胞は、内在性TCRを発現せず、GvHDを引き起こさない。
同種異系BCAR-iNKT細胞は、HLA-I/IIを発現せず、宿主のCD8およびCD4T細胞媒介同種移植枯渇、ならびにsr39TK免疫原標的化枯渇に抵抗する。
同種異系BCAR-iNKT細胞において発現したBCMA CARは、悪性形質細胞を認識および死滅させる強力な機能を示し得る。
同種異系BCAR-iNKT細胞におけるsr39TK遺伝子の発現は、PETイメージングでこれらの遺伝子改変細胞を高感度で追跡すること、および安全性が必要な場合では、sr39TK自殺遺伝子機能によるこれらの細胞の消失を可能にする。
BCAR-iNKT細胞製品の最小限許容される生物活性は、GvHDを引き起こすことなく安全な同種異系移植を達成すること、および測定可能な抗腫瘍免疫応答で検出可能なレベルおよびある特定の期間で移植することである。
同種異系BCAR-iNKT細胞は、アロ反応性の内在性TCRを発現せず、GvHDを引き起こさない。
同種異系BCAR-iNKT細胞は、適切なHLA-I/IIを発現せず、宿主のCD8およびCD4T細胞媒介同種移植枯渇、ならびにsr39TK免疫原標的化枯渇に抵抗する。
同種異系BCAR-iNKT細胞において発現したBCMA CARは、悪性形質細胞の認識および死滅を媒介する適切な機能を示し得る。
同種異系BCAR-iNKT細胞におけるsr39TK遺伝子の発現は、PETイメージングでこれらの遺伝子改変細胞を測定可能に追跡すること、および安全性が必要な場合では、sr39TK自殺遺伝子機能によるこれらの細胞の消失を可能にする。
C.企図される有効性の結果
本開示の組成物は以下の結果のうちの1つまたは複数を達成することができることが企図される:すべての健康なドナーについてすべてのリリース基準を満たす最終細胞製品の製造に成功した;1人の健康なドナーから、最低限、同種異系BCAR-iNKT細胞製品の1,000用量(1用量あたり10~10個の細胞)を産生する;リンパ球枯渇の前処理および注入後に治療有効レベルおよび期間で同種異系BCAR-iNKT細胞の有効な移植;群1の患者について現在の同種異系BCMA CAR-T細胞療法と同様の臨床応答率、すなわち、≧70%のORRと≧50%のCR;PFSの中央値が≧10か月。群2の患者について観察される≧30%のORR;少なくとも50%の健康なドナーについてすべてのリリース基準を満たす最終細胞製品の製造に成功した;1人の健康なドナーから、最低限、同種異系BCAR-iNKT細胞製品の100用量(1用量あたり10~10個の細胞)を産生する;リンパ球枯渇の前処理および注入後に同種異系BCAR-iNKT細胞の検出可能な移植;群1の患者について、≧30%のORRで観察される臨床応答率。目的の応答は、群2の患者について観察された。
D.安全性の実施形態
本開示の組成物は以下の結果のうちの1つまたは複数を達成することができることが企図される:細胞製品に関連する任意のグレードの非血液学的SAEの非存在(NCI CTCAE v4);複製可能なレンチウイルス(RCL)の非存在;ベクター挿入事象由来のモノクローナル増幅またはリンパ増殖性障害の非存在;GvHDの非存在;グレード2よりも高いサイトカイン放出症候群の非存在;グレード2よりも高い神経毒性の非存在;すべてのCRSおよび神経毒性事象が元に戻せる;細胞製品に関連するグレード3~4の非血液学的SAEの非存在(NCI CTCAE v4);グレード3またはそれよりも高いGvHDの非存在;グレード4またはそれよりも高いサイトカイン放出症候群の非存在;ならびにグレード4よりも高い神経毒性の非存在。
E.用量/レジメンの実施形態
以下の投薬およびレジメンの実施形態が、本開示の方法において使用され得ることが企図される。
投薬レジメンは、フルダラビンおよびシクロホスファミドによるリンパ球枯渇の前処置後、静脈内投与される同種異系BCAR-iNKT細胞の単一用量である。投薬レジメンは、フェーズI研究からの安全性および有効性のデータに基づいて再定義されてもよい。
自己BCMA CAR-T細胞療法における過去の臨床経験に基づいて、用量範囲は、患者1人あたり、1注射あたり10~10個の細胞である。しかしながら、同種異系BCAR-iNKT細胞製品の投薬は、自己細胞のものと異なっていてもよい。
非盲検のフェーズI用量漸増研究を行って、同種異系BCAR-iNKT細胞製品の安全性および臨床活性を決定する。これは、3+3の設計に従って、コホートあたり6人の患者で、3つの投薬コホート(患者1人あたり、1×10、3×10および6×10個の細胞)に再発性/難治性MM患者を登録する。それぞれのコホート内で、患者は、BCAR-iNKT細胞製品の2つの異なるロットのうちの1つを受けるように割り当てられる。主要な結果の測定は、用量制限毒性である。
非盲検のフェーズI用量漸増研究を行って、同種異系BCAR-iNKT細胞製品の安全性および臨床活性を決定する。これは、3+3の設計に従って、コホートあたり3人の患者で、3つの投薬コホート(患者1人あたり、1×10、3×10および6×10個の細胞)に再発性/難治性MM患者を登録する。患者は、BCAR-iNKT細胞製品の単一ロット由来の細胞を受ける。主要な結果の測定は、用量制限毒性である。
用量漸増は、有効性を示す最低用量で停止する。
製品のBCAR-iNKT細胞は、単一用量形態の細胞懸濁液として製剤化され、5%のDMSOおよび2.5%のヒトアルブミン中での凍結保存に適合し、1時間未満にわたって静脈内投与されなければならない。
製剤化された細胞懸濁液は、解凍時から室温で4時間またはそれよりも長く安定でなければならない。
製剤化された細胞懸濁液は、解凍時から室温で1時間安定でなければならない。
F.提案された幹細胞に基づく治療用製品についての価値に関する陳述
標準処置で管理されている1人のがん患者のための処置の費用は、がんのタイプ/ステージ、および患者が受ける医療的ケアに応じて異なる。医療研究・品質調査機構(AHRQ)は、米国におけるがんの直接医療費用(すべてのヘルスケア費用の合計)が2020年までに1577億ドルに増加すると推定している。新たに承認されたがんの薬物は、米国臨床腫瘍学会(ASCO)によれば、1か月あたり最高で3万ドルの費用がかかる。
新たにFDAで承認されたKymriahおよびYescarta(CAR-T療法)のような自己遺伝子改変細胞療法は、処置ごとに患者1人あたりおよそ30万ドル~50万ドルの市場価格を有する。個別化細胞製品は、それぞれの患者のために製造される必要があり、その1人の患者を処置するためにのみ利用され得るので、非常に費用がかかる。本出願において提案されるBCAR-iNKT細胞のようなオフザシェルフ製品は、大きく費用を低減し得るだろう。1バッチのBCAR-iNKT細胞を製造する費用は、1バッチの同種異系BCMA CAR-T細胞を製造する費用よりも高くあり得るが、10倍の増加を超える可能性はない。10倍高い製造費用が仮定されたとしても、提案されたオフザシェルフBCAR-iNKT細胞療法は、依然として1用量あたりおよそ3~5千ドルしか費用がかからず、この療法をはるかに手頃なものにする。
MMのための細胞に基づく免疫療法-自己、対、同種異系の手法:BCMAを標的とするCARで操作されたT細胞の自己移植は、進行中の臨床研究において再発性/難治性MMの処置について顕著な有効性を示しており、MMのための4次処置として2020年に規制当局の承認が得られる可能性がある。しかしながら、そのようなプロトコールは、患者から収集された起源のT細胞を1人の患者を処置するために製造および使用することを必要とし、このタイプの自己療法を、費用がかかり、労働集約的なものにし、必要とするすべてのMM患者に効果的に送り届けることを困難にする。したがって、幅広いMM患者を処置するために大スケールで製造することができ、容易に流通させることができる同種異系細胞療法は、大きな需要がある。
G.治療薬候補の説明:同種異系のHSCで操作されたオフザシェルフ汎用のBCMA CAR-iNKT(BCAR-iNKT)細胞
治療薬候補のBCAR-iNKT細胞を;治療薬代替物のBCAR-iNKT細胞を使用して行われたin vivoの有効性および安全性研究を除き;すべてのパイロット研究のために使用し、BCAR-iNKT(HLA-I/II陰性)細胞およびBCAR-iNKT(HLA-I/II陽性)細胞を同じ製造プロセス(+/-CRISPR)に従って作製し、同等のiNKT表現型および機能性を示した;3。従来型BCMA CAR-T細胞(BCAR-T)細胞を、同じレトロ/BCMA-CAR-tEGFRレトロウイルス形質導入手法を使用して作製し、すべての関連するパイロット研究において対照として含めた;4。適用可能である場合、パイロット研究データを平均±SEMとして表した。N数を示した。統計解析を、スチューデントのt検定または一元配置分散分析のいずれかを使用して必要に応じて行った。ns、有意ではない;P<0.05;**P<0.01;***P<0.001;****P<0.0001。
H.パイロットCMC研究(図16)
G-CSF動員ヒトCD34HSCを、2人の異なる健康なドナーから収集し(ドナー1人あたりおよそ3~5×10個のHSC)、レンチ/iNKT-sr39TKベクターで形質導入し、CRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体を用いて電気穿孔し、続いて、2段階の培養系においてin vitroで培養した(図16A)。CRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体(UC Berkeley MacroLab FacilityからのCas9;SynthegoからのgRNA;B2M-gRNA配列 5’-CGCGAGCACAGCUAAGGCCA-3’(配列番号68);CIITA-gRNA配列 5’-GAUAUUGGCAUAAGCCUCCC-3 - 配列番号69’)を利用して、ヒトHSC中のB2MおよびCIITA遺伝子を破壊して、HLA-I/II陰性iNKT細胞を作製した(図16A、上中央)。レンチ/iNKT-sr39TKおよびCRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNAによるHSCの同時操作は、非常に効率的であり、およそ30~40%のTCR遺伝子送達率およびおよそ50~70%のHLA-I/II二重欠乏率をもたらす(図16B)。段階1の培養では、遺伝子操作されたHSCを、8週目の産生のピークで、3~8週間の期間にわたって、人工胸腺オルガノイド(ATO)培養においてヒトiNKT細胞に効率的に分化させた(図16C)。8週目に、ATO iNKT細胞を、収集し、αGCがロードされた照射されたPBMC(抗原提示細胞として)とともに2週間増幅させ、続いて、2ステップのMACS精製戦略:1)表面のHLA-I/B2M(B2Mを認識する2M2 mAbによる)およびHLA-II(HLA-DR、DP、DQを認識するTu39 mAb)分子に対して選択するMACS陰性選択ステップ、ならびに2)表面のiNKT TCR分子(ヒトiNKT TCRを認識する6B11 mAbによる)について選択するMACS陽性選択ステップにより、HLA-I/II陰性の汎用のHSC操作ヒトiNKT細胞(HSC-iNKT細胞として表す)を単離した(図16E)。MACS精製後、段階1の培養は、インプットHSCと比較しておよそ100倍増幅した、97%を上回る純度(>99%のiNKT細胞、そのうち>97%がHLA-I/II陰性である)の非常に均質なHLA-I/II陰性の汎用のHSCで操作されたiNKT(HSC-iNKT)細胞製品を与えた(図16E)。段階2の培養では、HSC-iNKT細胞を、それらをレトロ/BCMA-CAR-tEGFRレトロウイルスベクターでの形質導入によってさらに操作し、続いて、2週間、IL-15増幅させ、HSC-iNKT細胞におけるBCMA-CAR発現、および操作された細胞のさらにおよそ100倍の増幅をもたらした(図16A、上右側)。レトロ/BCMA-CAR-tEGFRレトロウイルスベクターを、成功裏に利用して、MMを処置する進行中のフェーズI臨床試験のための自己BCMA CAR-Tを製造した。この実験では、本発明者らは、操作された末梢血T細胞と同等の、HSC-iNKT細胞の>30%のBCMA-CAR操作率を日常的に得た(図16F)。この製造プロセスは、頑強であり、試験される両方のドナーについて高収率および高純度であった。これらの結果に基づいて、1×10個のインプットHSCから、約1~2×1010個のHLA-I/II陰性の汎用のBCMA-CARで操作されたiNKT(BCAR-iNKT)細胞を産生することができ、1人の健康なドナーから1012個を上回る治療薬候補のBCAR-iNKT細胞の理論収率を与えると推定された(図16G)。
I.パイロット薬理学研究(図17)
BCAR-iNKT細胞の表現型および機能性(図16F)を、フローサイトメトリーを使用して研究した。2つの対照は、1)CRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA操作ステップなしであるが、BCAR-iNKT細胞と並行して製造されたBCAR-iNKT細胞、および2)健康なドナーの末梢血T細胞をレトロ/BCMA-CARレトロウイルスベクターで形質導入することによって作製されたBCAR-T細胞を含んでいた(図16F)。予想通り、対照BCAR-T細胞は、高レベルのHLA-IおよびHLA-II分子を発現したが、BCAR-iNKT細胞は、ダブル陰性であり、同種異系療法に対するそれらの好適性を確認した(図17、左パネル)。興味深いことに、CRISPR操作なしでさえ、BCAR-iNKT細胞は、低レベルのHLA-II分子を既に発現しており、これらの細胞が、従来型T細胞と比較して、生来の低い免疫原性であることを示唆する(図17、左パネル)。それにもかかわらず、HLA-II発現は、CRISPR操作によってさらに低減された(BCAR-iNKT細胞において)。BCAR-iNKT細胞とBCAR-iNKT細胞は両方とも、典型的なiNKT細胞の表現型および機能性を表した:それらは、混合パターン(CD4/CD8ダブル陰性、CD8シングル陽性)でCD4およびCD8共受容体を発現した;それらは、高レベルのメモリーT細胞マーカーのCD45ROおよびNK細胞マーカーのCD161を発現した;ならびに、それらは、高レベルのIFN-γのようなエフェクターサイトカインならびにパーフォリンおよびグランザイムBのような細胞傷害性分子を、それらの対応物の従来型BCAR-T細胞の発生もしくは治療薬候補のBCAR-iNKT細胞の表現型/機能性と同等またはそれらよりも良好に産生し、このオフザシェルフ細胞製品の製造を可能にした。
J.パイロットin vitro有効性およびMOA研究(図18)
本発明者らは、この研究のためにin vitroのMM腫瘍細胞死滅アッセイを確立した(図18A)。ヒトMM細胞系のMM.1Sを、ヒトCD1d遺伝子ならびにホタルルシフェラーゼ(Fluc)レポーター遺伝子および高感度緑色蛍光タンパク質(EGFP)レポーター遺伝子を過剰発現するように操作し、このアッセイのために使用したMM.1S-hCD1d-FG細胞系をもたらした(図18B)。注目すべきことには、大部分の原発性MM腫瘍細胞が、BCMAとCD1dの両方を発現し、これらの細胞を、BCMA-CARとiNKT TCRの両方が媒介する標的化の対象にする(図18Bおよび18C)。親MM.1S細胞はBCMAを発現するが、それらは、ほとんどの既存のMM細胞系のようにCD1d発現を喪失し、したがって、本発明者らは、原発性MM腫瘍細胞を模倣するCD1dを発現するようにMM.1S細胞を操作した(図18Bおよび18C)。BCAR-iNKT細胞は、2人の異なるCD34HSCドナーについて、BCAR-iNKT細胞および従来型BCAR-T細胞のものと同等の有効性で、MM腫瘍細胞を有効に死滅させた(図18D)。重要なことには、同族脂質抗原(αGC)の存在下、従来型BCAR-T細胞ではなくBCAR-iNKT細胞は、おそらくBCAR-iNKT細胞がCAR/TCRのデュアル腫瘍死滅機構を活用し得るので、増強された腫瘍死滅有効性を実証した(図18Bおよび18E)。BCAR-iNKT細胞のこの固有のCAR/TCR媒介デュアル標的化能は、それが、MM腫瘍細胞がCAR-T細胞からの攻撃を回避するBCMA抗原のそれらの発現を下方調節した同種異系BCMA CAR-T療法の臨床試験で報告された現象である抗原回避を潜在的に回避することができるので、魅力的である。
K.パイロットin vivo有効性および安全性研究(図19)
NSG(NOD/SCID/γc-/-)マウスMM.1S-hCD1d-FG腫瘍異種移植モデルをこの研究のために使用した(図19A)。BCAR-iNKT細胞は、治療薬代替物として研究し、in vitro特徴付け(表現型/機能/有効性)に基づいて、in vivoの有効性および安全性に関してBCAR-iNKT細胞と似ていると予想され、従来型BCAR-T細胞を対照として含めた。BCAR-iNKT細胞とBCAR-T細胞は両方とも、事前に確立された転移性MM腫瘍細胞を有効に根絶した(図19Bおよび19C)。しかしながら、腫瘍なしであるにもかかわらず、従来型BCAR-T細胞を受けているマウスは、移植片対宿主病(GvHD)が原因で最終的に死亡した(図19Dおよび19E)。それどころか、BCAR-iNKT細胞を受けているマウスは、腫瘍なしのままであり、GvHDなしで長期間生存した(図19Dおよび19E)。これらの結果は、BCAR-iNKT療法の治療可能性を検証し、提案されたオフザシェルフ細胞療法の顕著な安全性プロファイルを強調した。
L.パイロット免疫原性研究(図20)
同種異系細胞療法について、2つの免疫原性の懸念:a)GvHD応答、およびb)宿主対移植片(HvG)応答が存在する。本発明者らは、提案されたBCAR-iNKT細胞製品についての可能性があるGvHDおよびHvGのリスクを考慮し、操作された軽減戦略および安全管理戦略を評価した(図20A)。GvHDは、主要な安全性の懸念である。しかしながら、iNKT細胞は、不適合HLA分子およびタンパク質自己抗原と反応しないので、それらは、GvHDを誘導するとは予想されない。この見解は、同種異系HSC移入および自己iNKT移入のヒト臨床経験におけるGvHDの欠如によって証明され、パイロットin vivo安全性研究(図19Dおよび19E)およびin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイ(図20Bおよび20C)によって支持される。他方で、HvGのリスクは、大部分は有効性の懸念であり、宿主免疫細胞によって、主に、不適合HLA-IおよびHLA-II分子を認識する従来型CD8およびCD4 T細胞による同種異系治療用細胞の消失によって媒介される。BCAR-iNKT細胞は、HLA-I/II分子のそれらの表面提示を除去するようにCRISPRで操作され、したがって、宿主T細胞媒介応答を誘導しないと予想される(図17および図20A)。実際に、in vitroのMLCアッセイでは、従来型BCAR-T細胞およびHLA-I/II陽性のBCAR-iNKT細胞とはかなり対照的に、BCAR-iNKT細胞は、複数の不適合ドナー由来のPBMC T細胞からの応答を引き起こさなかった(図20Dおよび20E)。これらの結果は、GvHDがなく、HvG抵抗性である、オフザシェルフ細胞療法のための理想的な候補としてBCAR-iNKT細胞を強く支持する。
M.パイロット安全性研究-PETイメージングおよび安全管理のためのsr39TK遺伝子(図21)
BCAR-iNKT細胞製品の安全性プロファイルをさらに増強するために、本発明者らは、BCAR-iNKT細胞において、sr39TK PETイメージング/自殺遺伝子を操作し、これは、深刻な有害事象の場合において、PETイメージングおよびGCV誘導性枯渇によるこれらの細胞の消失を使用して、これらの細胞のin vivoモニタリングを可能にする(図16A)。細胞培養では、GCVは、BCAR-iNKT細胞の有効な死滅を誘導した(図21A)。パイロットin vivo研究を、ヒトHSCで操作されたiNKT(HSC-iNKTBLT)細胞を保持するBLT-iNKTTKヒト化マウスを使用して行った(図2A~2Bおよび図21B)。HSC-iNKTBLT細胞を、レンチ/iNKT-sr39TKレンチウイルスベクターで形質導入されたヒトHSCから操作し、同じベクターを、この提案におけるBCAR-iNKT細胞製品を操作するために使用した(図15および図2A)。CTスキャンと組み合わせたPETイメージングを使用して、本発明者らは、BLT-iNKTTKマウスのリンパ組織全体にわたる、特に、骨髄(BM)および脾臓における遺伝子操作されたヒト細胞の分布を検出した(図21C)。BLT-iNKTTKマウスをGCVで処置すると、身体全体にわたって遺伝子操作されたヒト細胞が効率的に枯渇した(図21C)。重要なことには、GCV誘導性枯渇は、フローサイトメトリーによって測定した場合の、BLT-iNKTTKマウスにおける、他のヒト免疫細胞ではなく、HSC操作ヒトiNKT細胞の選択的枯渇によって証明されたように、特異的であった(図21D)。したがって、BCAR-iNKT細胞製品は、強力な「死滅スイッチ」を備えており、その安全性プロファイルをさらに増強する。
現在のデータは、プレIND開発のすべての重要な態様を含めて、MMのために提案されたオフザシェルフBCAR-iNKT細胞療法の実現可能性および将来性を実証する。in vitroおよびin vivoアッセイを、BCAR-iNKT治療薬候補の包括的な特徴付けを支持するために確立した。腫瘍死滅活性を、2人の異なるドナーのHSCから作製されたBCAR-iNKT細胞について実証し、提案された細胞療法の頑強性を示唆した。重要なことには、BCAR-iNKT細胞は、顕著な安全性プロファイル(GvHDなし)に加えて、従来型BCMA CAR-T細胞のものと同等またはそれよりも良好な腫瘍死滅有効性を示し、MMのための次世代のオフザシェルフ療法としてのBCAR-iNKT細胞療法の有望さを強調する。
N.さらに企図される実施形態
1.薬理学、生体内分布、薬物動態
タスクA1:同一性/活性/純度。本発明者らは、BCAR-iNKT細胞製品の純度、表現型および機能性を、事前に確立したフローサイトメトリーアッセイおよびELISAを使用して研究する(図17)。本発明者らは、>97%/30%の純度のBCAR-iNKT細胞を予想する(>97%のHSC-iNKT細胞、hTCRαβ6B11HLA-I/IInegとしてゲート開閉;および>30%のBCMA-CAR陽性細胞、tEGFRとしてゲート開閉)。本発明者らは、これらのBCAR-iNKT細胞が、典型的なヒトiNKT細胞の表現型(hCD45ROhihCD161hihCD4hCD8+/-)を示し、対立遺伝子消失に起因して検出可能な内在性TCRを発現せず、MM.1S-hCD1d-FG標的細胞との共培養の際にBCMA-CARおよびαGC-CD1d/TCR媒介刺激の両方に応答すると予想する(図17および図18)。BCAR-iNKT細胞の抗腫瘍活性は、それらの増殖、ならびにエフェクターサイトカイン(IFN-γ)および細胞傷害性分子(グランザイムB、パーフォリン)の産生を測定することにより研究する(図17)。
タスクA2:薬物動態/薬力学(PK/PD)。本発明者らは、腫瘍担持NSGマウスにこれらの細胞を養子移入することによって(マウス1頭あたり10×10個の細胞)、BCAR-iNKT細胞の生体内分布およびin vivo動態を研究することを計画する。事前に確立されたヒトMM(MM.1S-hCD1d-FG)異種移植NSGマウスモデルを使用する(図19A)。フローサイトメトリー分析を行って、血液および組織中のBCAR-iNKT細胞の存在を研究する。確立されたプロトコールに従って、PETイメージングを行って、BCAR-iNKT細胞の全身分布を研究する(図21C)。予備研究に基づいて、本発明者らは、BCAR-iNKT細胞は、養子移入後数時間にわたって腫瘍担持動物中で持続し得、リンパ系臓器(脾臓および骨髄)に戻ることができ、最も重要なことには、転移性腫瘍部位に輸送および浸潤することができることを観察すると予想する。
タスクA3:用量/レジメン/投与の経路。本発明者らは、BCAR-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性/安全性を評価するための用量漸増研究を実施することを計画する。事前に確立されたヒトMM(MM.1S-hCD1d-FG)異種移植NSGマウスモデルを使用する(図19A)。パイロット研究では、7×10個の用量のBCAR-iNKT治療薬代替物細胞(HLAノックアウトなし)は、明らかな毒性を引き起こすことなく、有効に腫瘍成長を抑制した(図19)。したがって、本発明者らは、表1に表す治療薬候補のBCAR-iNKT細胞についての用量漸増研究を提案する。このタスクからの結果は、将来のフェーズI臨床試験のための用量漸増研究の設計を助けるのに有益である。事前処置レジメンは、レシピエントのリンパ切除であり、ヒトについて、これは、フルダラビンとシクロホスファミド処置であり、マウスについて、これは、致死量以下の全身照射(NSGマウスについて175rads)である(図19A)。投与の経路は、静脈内注射である。
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タスクA4:有効性。本発明者らは、事前に確立されたin vitro腫瘍細胞死滅アッセイ(図18A)およびin vivo腫瘍死滅動物モデル(図19A)を使用して、BCAR-iNKT細胞の腫瘍死滅有効性を研究することを計画する。MM.1S-hCD1d-FGモデルに加えて、本発明者らは、L363に基づくMMモデルにおいても有効性を試験し、2つのモデルは、有効性評価の厳密さを増加させる。in vivo有効性研究のために、腫瘍担持マウスは、漸増用量のBCAR-iNKT細胞を受ける(表1に示す通り)。本発明者らは、BCAR-iNKT細胞が、パイロット研究において観察されたものと同様に、in vitroおよびin vivoでMM.1SおよびL363腫瘍細胞を有効に死滅させ得ることを観察すると予想する(図18および図19)。in vivo腫瘍死滅用量漸増研究から、本発明者らは、BLIイメージングおよびフローサイトメトリー、ならびに長期生存によって検出不能として規定される、MM腫瘍を根絶することができるBCAR-iNKT細胞の最低有効用量を特定すると予想する。
タスクA5:作用機構(MOA)。BCAR-iNKT細胞は、パイロットMOA研究において実証されるように、CAR/TCRデュアル死滅機構によりMM腫瘍細胞を標的にすることができる(図18Bおよび18E)。本発明者らは、製造されたBCAR-iNKT細胞製品についてこれらの機構を評価および検証することを計画する。本発明者らは、BCAR-iNKT細胞が、これらの2つの機構の間の可能性のある相乗効果を伴って、CARとTCRの両方が媒介する機構により、MM腫瘍細胞を死滅させることができることを観察すると予想する。
2.化学、製造および管理
パイロットCMC研究は、2段階のin vitro培養系を使用して、BCAR-iNKT細胞の成功裏の産生を実証した(図16)。本発明者らは、フェーズI臨床試験に入り、将来は、さらなる臨床および商業的開発に進む、治療薬候補のBCAR-iNKT細胞を調製するために、以前の成功を足場として、製造プロセスをさらに最適化し、重要な品質管理アッセイを確立することを計画する(図22A~C)。本発明者らは、1)フェーズI臨床試験に供給するために、GMP製造に容易に適合し、スケールアップすることができる製造プロセスを確立すること(図22B)、2)意図される細胞製品の品質を保証するための重要なプロセス内管理(IPC)アッセイおよび製品リリースアッセイを確立すること(図22C)、ならびに3)3人の異なるドナーから、1010個のスケールおよび高純度(>97%のHLA-I/II陰性ヒトiNKT細胞、そのうち>30%がBCMA-CAR陽性細胞である)のBCAR-iNKT細胞の3つのロットの製造およびリリースを終了することによるCMC設計の頑強性を実証すること(図22C)を目標としている。それが研究所の設備に適しており、それが提案された前臨床研究に供給するのに適切であり、重要なことには、製造スケールが将来のフェーズI臨床試験のために十分であるので、1010個の製品スケールが選択される(図22B)。これらのゴールを達成するために、本発明者らは、以下の5つのタスクを提案した。
タスクB1:レンチ/iNKT-sr39TKベクターを作製する。本発明者らは、ヒトiNKT TCR遺伝子をsr39TK PETイメージング/自殺遺伝子と一緒に送達するための本発明者らの以前のTRAN1-08533プロジェクトによって開発された、臨床レンチウイルスベクターのレンチ/iNKT-sr39TKを利用することを提案する(図22A)。同じレンチベクターを、パイロットCMC研究において利用し(図16A)、同じレンチベクター骨格は、共同研究者であるDonald Kohn博士およびAntoni Ribas博士に率いられた2つのCIRMが資金提供した臨床試験において既に使用されている(IND番号16028;IND番号17471)。TRAN1-08533プロジェクトでは、本発明者らは、UCLA Vector Coreにおいて、研究グレードのレンチ/iNKT-sr39TKベクターを成功裏に産生した(10L、1×10TU/ml)。現在のトランスレーショナルプロジェクト(TRAN1-11597)のために、本発明者らは、提案された前臨床研究を支持するために、UCLA Vector Coreにおいて別の中規模スケール(4~10L)のレンチ/iNKT-sr39TKベクターを産生することを計画する。とりわけ、Indiana University Vector Production Facility(IUVPF)は、本発明者らのために、類似の高力価のGMP適合試験ロットのレンチ/iNKT-sr39TKベクターを産生し、プロジェクトが臨床開発およびGMP製造段階に移った場合に、本発明者らのために臨床グレードのベクターを産生することに同意した(サポートレターを参照されたい)。
タスクB2:レトロ/BCMA-CAR-tEGFRベクターを作製する。本発明者らは、CAR操作のために、ガンマレトロウイルスベクターのレトロ/BCMA-CAR-tEGFRを使用することを計画する。ベクター骨格は、以前に記載の改変モロニーマウス白血病ウイルスに基づく。BCMA-CARは、抗BCMA一本鎖可変断片、CD8ヒンジおよび膜貫通領域、ならびに4-1BBおよびCD3ζ細胞質領域からなる第二世代の設計である。P2Aリンカーを通して、ベクターは、安全スイッチとして切断型上皮成長因子受容体(tEGFR)もコードする。このCARをコードするcDNA配列は、コドン最適化され、合成され、レトロウイルスベクター骨格にクローニングされる。本発明者らは、PG13テナガザル白血病ウイルスのパッケージング細胞系の使用によりレトロ/BCMA-CAR-tEGFRを作製するためのレトロウイルス産生系を作製した。最も高い力価を有する1つのクローンを選択し、記載のパイロット研究のためのベクターを産生するために使用した(図16~19および図21)。このプロジェクトでは、本発明者らは、提案された前臨床研究を支持するために、研究室において中規模スケール(5L)のレトロ/BCMA-CAR-tEGFRベクターを作製するこのクローン産生系を使用することを計画する。本発明者らは、cGMP適合マスターおよびベクター産生系のための機能する細胞バンクを作製するために、Charles Riverと契約サービスを確立することも計画する。本発明者らは、プロジェクトが臨床開発およびGMP製造段階に移った場合に、臨床グレードのベクターを産生するためにこれらの細胞バンクを使用することをIUVPFに求めることを計画する。
タスクB3:CRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体を作製する。本発明者らは、ヒトHSCにおいてB2MおよびCIITA遺伝子を破壊する強力なCRISPR-Cas9/gRNA遺伝子編集ツールを利用することを提案する(図22A)。そのような遺伝子編集されたHSCに由来するBCAR-iNKT細胞は、HLA-I/II発現を欠き、それにより宿主T細胞による拒絶を回避する。パイロットCMC研究では、本発明者らは、HSCから出発してHLA-I/II二重欠乏を誘導し、高効率(およそ40~60%)でBCAR-iNKT細胞をもたらす、CIRSPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体(UC Berkeley MacroLab FacilityからのCas9;SynthegoからのgRNA;B2M-gRNA配列 5’-CGCGAGCACAGCUAAGGCCA-3’(配列番号68);CIITA-gRNA配列 5’-GAUAUUGGCAUAAGCCUCCC-3’ -配列番号69)を成功裏に作製し、検証した(図16)。本発明者らは、提案されたTRAN1-11597プロジェクトにおいて使用するために、検証されたベクターからCas組換えタンパク質および合成gRNAを得ることを計画する。特に、「オフターゲット」効果を最小化するために、本発明者らは、IDT由来の高忠実度のCas9タンパク質を利用する。本発明者らは、事前に試験された単一の優性B2M-gRNAおよびCIITA-gRNAで開始するが、必要により、遺伝子編集効率をさらに改善するために、複数のgRNAを組み込むことを考慮する。
タスクB4:BCAR-iNKT細胞を作製する。提案された製造プロセスおよびIPC/製品リリースアッセイを、フロー図に示す(図22C)。8ステップが含まれ、下記に詳述する。
HSCを収集する(ステップ1および2)。本発明者らは、商業的供給業者のHemaCareからの3人の異なる健康なドナーのG-CSF動員LeukoPakを入手し、続いてUCLA CMP施設に設置されたCliniMACSシステムを使用してCD34HSCを単離することを計画する。HemaCareは、IRBに承認された収集プロトコールおよびドナーの承諾を有し、前臨床研究およびさらなる臨床試験と市販製品の製造の両方を支持することができる(サポートレターを参照されたい)。本発明者らの以前のCIRM TRAN1-08533プロジェクトでは、本発明者らは、HemaCareから複数のドナーのG-CSF LeukoPakを成功裏に入手し、高収率および高純度のCD34HSCを単離した(ドナー1人あたり1~5×10個のHSC;純度>99%)。本発明者らは、新たな収集物について、類似の収率および純度を予想する。単離後、G-CSF動員CD34HSCを、凍結保存し、提案されたTRAN1-11597プロジェクトのために使用する。
HSCを遺伝子操作する(ステップ3および4)。本発明者らは、PIの研究室において、共同研究者であるDonald Kohn博士が十分に確立したプロトコールに従って、レンチ-iNKT-sr39TKベクターとCRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体の両方でHSCを操作することを計画する。凍結保存されたCD34HSCを、解凍し、レトロネクチンでコーティングされたフラスコにおいて、1%のHASおよびTPO/FLT3L/SCFを補充されたX-Vivo-15血清フリー培地中で12時間培養し、続いて、さらに8時間、レンチ/iNKT-sr39TKベクターを添加する。レンチベクター形質導入の24時間後、細胞を、事前に形成したCIRSPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体と混合し、Lonza Nucleofectorを使用して電気穿孔に付す。パイロット研究では、本発明者らは、2人の無作為の健康なドナーのCD34HSCを使用して、高いレンチベクター形質導入率(細胞あたりVCN=1~3で>およそ30~40%の形質導入率;図16B)および高いHLA-I/II二重欠乏(1ラウンドの電気穿孔後に培養されたHSCのおよそ50~70%のHLA-I/IIダブル陰性細胞;図16B)を達成した。本発明者らは、効率性を改善するために遺伝子編集手順をさらに最適化することを計画する。評価パラメーターは、細胞生存率、T7E1アッセイによって測定される欠失(インデル)頻度(オンターゲット効率)、ならびにB2MおよびCIITA部位を標的とする次世代配列決定、フローサイトメトリーによるHLA-I/II発現、ならびにコロニー形成単位(CFU)アッセイによって測定される編集されたHSCの造血機能である。本発明者らは、HSCの20~50%の三重遺伝子編集効率を達成することを目標としており、予備研究では、段階1の培養後に、インプットHSCあたりおよそ100個のHSC-iNKT細胞を生じさせることができた(図16G)。
BCAR-iNKT細胞を作製する(ステップ5~8)。本発明者らは、BCAR-iNKT細胞を産生するために、段階2のin vitro系においてレンチベクターおよびCRISPR-Cas9/gRNAで二重操作されたHSCを培養することを提案する。段階1では、遺伝子操作されたHSCを、共同研究者であるGay Crooks博士の研究室において開発された標準プロトコールに従って、ATO培養を介してiNKT細胞に分化させる(図2C)。ATOは、HSC(1×10個)および照射された(80Gy)MS5-hDLL1間質細胞(1.5×10個)の混合物を0.4μmのMillicellトランスウェルインサート上の液滴形態として含有する細胞スラリー(5μl)をピペッティングすること、続いて、インサートを1mlのRB27培地を含有する6ウェルプレートに配置することを含み、培地は、8週間、4日ごとに交換される。本発明者らは、ATO培養手順を簡素化および最適化するために自動ピペッティングシステム(epMotion)を使用する。回収された細胞を、G-Rexバイオリアクターを使用して、IL-7およびIL-15を補充された照射されたドナー適合CD34PBMC(APCとして)にロードされたαGCとともに2週間、成熟および増幅させる(図22C)。得られた細胞を、MACS選別(2M2/Tu39 mAb媒介陰性選択、続いて6B11 mAb媒介陽性選択)により精製して、純粋なHSC-iNKT細胞を作製する(図16E)。段階2において、iNKT細胞を、抗CD3/CD28ビーズによって活性化し、レトロネクチン条件下でレトロ/BCMA-CAR-tEGFRベクターで形質導入し、G-Rexバイオリアクター中で、IL-15を補充されたT細胞培養培地で増幅して、最終BCAR-iNKT細胞製品を得、段階2の全期間は2週間である(図22C)。パイロットCMC研究に基づいて(図16)、本発明者らは、3人のドナーのそれぞれから、およそ1010個のスケールのBCAR-iNKT細胞を産生すると予想し(1×10個の開始HSC)、それは高純度のものであった(>97%のHLA-I/II陰性ヒトiNKT細胞、そのうち>30%がBCMA-CAR陽性細胞である)。次いで、得られたBCAR-iNKT細胞を凍結保存して、前臨床特徴付けのために使用する。本発明者らは、G-Rexバイオリアクターを操作するのにGatheRex liquid handlingを使用して、細胞増幅のための閉鎖系を保証する。全体として、本発明者らは、ほとんどのプロセスのステップが、商業的スケールの産生のために容易に自動化され得ると考える。
バイオプロセスおよび製品のための品質管理(ステップ1~8)。図22Cにおいて概要を述べるように、さまざまなIPCアッセイを提案されたバイオプロセスに組み込んで、高品質の製造を保証する。提案された製品リリース試験は、1)外観(色、乳白度);2)細胞生存率および計数;3)iNKT TCRおよびBCMA CARのためのqPCRによる同一性およびVCN;4)iNKT陽性、HLA-I/II陰性およびCAR陽性による純度;5)エンドトキシン;6)無菌性;7)マイコプラズマ;8)MM.1S-hCD1d-FG刺激に応答するIFN-γ放出によって測定される効力;9)RCL(複製可能なレンチウイルス)を含む。これらのアッセイのほとんどは、PI研究室において検証されるこの製品に固有の標準の生物学的アッセイまたは特異的アッセイのいずれかである。製品の安定性試験は、LN保管されたBCAR-iNKT細胞を定期的に解凍し、それらの細胞生存率、純度、回収、効力(IFN-γ放出)および無菌性を測定することによって行われる。達成可能な有効期間を決定することが残されているが、本発明者らは、製品が少なくとも1年間安定であるはずであると予想する。
タスクB5:cGMP適合MS5-hDLL1細胞バンクを作製する。ATO培養のための間質細胞系であるMS5-hDLL1は、STR分析によって元の種および系に関して既に認証されており、マイコプラズマ混入について陰性と試験されている。これは、Charles Riverによっても試験されており、Mouse Essential CLEARパネルによって感染性疾患は陰性、ならびにラット、チャイニーズハムスター、ゴールデンシリアンハムスターおよび非ヒト霊長類についての種間のコンタミネーションについて陰性である。これらの試験結果は、異種フィーダー細胞に関するFDAの見解と一致し、したがって、本発明者らに、この細胞がGMP製造のための要件に適合するはずであるという信頼を与える。本発明者らは、この前臨床研究のための十分な細胞を預けている。将来のGMP製造のための調製では、本発明者らは、cGMP適合MS5-hDLL1マスターおよび機能する細胞バンクを作製するために、Charles Riverと契約サービスを確立する。
3.安全性の実施形態
本発明者らは、4つの基準:1)一般的な移植片対宿主病(GvHD)、毒性および腫瘍形成性;2)サイトカイン放出症候群および神経毒性;3)免疫原性;ならびに4)自殺遺伝子「死滅スイッチ」に対するBCAR-iNKT細胞製品の安全性を研究することを計画する。
タスクC1:一般的なGvHD/毒性/腫瘍形成性。BCAR-iNKT細胞の長期のGvHD(レシピエント動物の組織に対する)、毒性学および腫瘍形成性を、確立されたプロトコールに従って、これらの細胞を腫瘍なしのNSGマウスに養子移入すること、および最終病理学的分析で終了する20週間の期間にわたってレシピエントマウスをモニタリングすることにより研究する(図19)。本発明者らは、治療薬代替物であるBCAR-iNKT細胞について観察されたように、GvHDなし、毒性なし、および腫瘍形成性なしと予想する(図19)。
タスクC2:サイトカイン放出症候群(CRS)および神経毒性。CAR-T療法の主な有害な副作用は、CRSおよび神経毒性である。蓄積した証拠は、単球およびマクロファージが、これらの毒性を媒介する主な細胞源であることを示唆する。本発明者らは、ヒト化マウスを使用してBCAR-iNKTによるMM処置後のCRSおよび神経毒性の可能性を評価し、チームは、このタイプのマウスモデルにおいて広範囲の経験を有する。NSG-SGM3マウス(ヒトタンパク質のSCF、GM-CSFおよびIL-3の三重トランスジェニックを有するNSGマウス、JAXから入手可能)を、亜致死的に照射し(170cGy)、ヒトCD34HSC(10個、単球、マクロファージ、B細胞などのヒト免疫細胞の再構成のため)およびMM.1S-hCD1d-FG細胞(0.5×10個、MM腫瘍細胞)を移植する。高いMM腫瘍量が確立されると(4週間以内、BLIイメージングによって確認)、2用量のBCAR-iNKT細胞(2×10個および10×10個)を注入し、2つの同じ用量の従来型BCMA CAR-T細胞を対照として含める。マウスを、体重減少および体温(直腸温度による)を毎日、ならびにマウス血清アミドイドA(ヒトC反応性タンパク質と相同)およびヒトサイトカイン(IL-1、IL-6、GM-CSF、IFN-γなど)についてマルチプレックスサイトカインアッセイを介して毎週、測定することによってCRSの発生についてモニターする。本発明者らは、>15%の体重減少、ΔT>2℃、および血清IL-6>1,000pg/mlが先行する死亡として定義されるCRSの死亡、ならびにCRSの観察の非存在であるが、麻痺もしくは発作のいずれかが先行する死亡として定義される致死的な神経毒性を報告する。本発明者らは、BCMA CAR Tと比較して、BCAR-iNKTによって生じるより深刻なCRSおよび神経毒性がないと見込む。これらの毒性が観察されると、本発明者らは、トシリズマブ(抗IL-6R抗体)またはアナキンラ(IL-1Rアンタゴニスト)の投与がこれらの副作用を軽減し得るかどうかも検討する。
タスクC3:免疫原性。免疫細胞に基づく養子療法について、常に2つの免疫原性の懸念:a)GvHD、およびb)宿主対移植片(HvG)応答が存在する。本発明者らは、BCAR-iNKT細胞製品についての可能性があるGvHDおよびHvGのリスクを考慮し、操作された安全管理戦略を操作した(図20A)。HvGの懸念は、実際には有効性の懸念であるが、議論の便宜のために、本発明者らは、それを「安全性」の項に含める。本発明者らは、可能性があるGvHDおよびHvG応答を、確立されたin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイ(図20Bおよび20D)およびin vivo混合リンパ球養子移入(MLT)アッセイを使用して研究する。in vitroのMLCアッセイの読み出し情報は、ELISAによって分析されるIFN-γ産生であるが、in vivoのMLTアッセイの読み出し情報は、出血およびフローサイトメトリー(GvHD応答の測定としての不適合ドナーPBMCの死滅、またはHvG応答の測定としてのBCAR-iNKT細胞の死滅のいずれか)によって分析される標的細胞の消失である。パイロット研究に基づいて、本発明者らは、BCAR-iNKT細胞が、宿主動物組織に対してGvHD応答を誘導しない(図19E)、不適合ドナーPBMCに対してGvHD応答を誘導しない(図20B)、および不適合ドナーPBMC T細胞からのHvG応答を受けない(図20E)ことを観察すると予想する。
タスクC4:自殺遺伝子「死滅スイッチ」。本発明者らは、確立されたプロトコールに従って、GCV投与によるレシピエントNSGマウスにおけるBCAR-iNKT細胞の消失を研究することを計画する(図21B)。パイロット研究に基づいて、本発明者らは、sr39TK自殺遺伝子が、安全性を必要とする場合において、BCAR-iNKT細胞を消失させるための強力な「死滅スイッチ」として機能し得ることが見出されると予想する。
4.リスク、軽減戦略
sr39TK PETイメージング/自殺遺伝子。BCAR-iNKT細胞製品に遺伝子操作されたイメージング/安全管理sr39TKは、そのウイルス起源(HSV1)のために、潜在的に免疫原性である。しかしながら、この免疫原性の懸念は、1)細胞製品が、T細胞関連免疫原性の可能性を低減するように、HLA-I/II分子の発現を欠く;2)MM患者が、薬物注入の前にリンパ枯渇化学療法で事前処置されるので、大きく軽減されている。重要なことには、これは、同種異系iNKT細胞の注入のための最初のヒト研究である可能性があり、したがって、安全性は、最優先の考慮事項である。
細胞製品の純度。製造プロセスは、高純度のBCAR-iNKT細胞製品を保証するために精製ステップ(MACSを使用する陰性/陽性選択)を含む。6B11抗体が、ヒトiNKT TCRに対して(伝統的な四量体と比較して)優れた特異性、安定性および親和性を有し、したがって、iNKT細胞の精製のための頑強な試薬であることを指し示すはずである。パイロット研究において示すように、本発明者らは、>98%/95%の純度(>98%のiNKT細胞;そのうち>95%がHLA-I/II陰性である)を達成すると予想する(図16E)。しかしながら、製品が、GvHDのリスクを持つ痕跡量の従来型αβT細胞を含有する理論的な可能性が残されている。したがって、本発明者らは、MACS精製のラウンドを増加させることによって、製品の純度をさらに改善するための選択肢を受け入れ続ける。保護されたsr39TK遺伝子のために、GvHDの臨床リスクは、同様に管理することができる。
宿主NK細胞による拒絶のリスク。細胞製品におけるHLA発現の欠如は、宿主NK細胞による拒絶/死滅のリスクを引き起こし得る。予備研究は、iNKTと不適合ドナーNK細胞との共培養の間にそのような死滅/拒絶を検出しなかった。それにもかかわらず、さらなる研究が、NKの反応性が生じるだけでなく、生着効率を低減することによって療法に影響も与えることを示す場合、本発明者らは、この効果を軽減するために、HLA-EなどのNK阻害剤を発現するようにBCAR-iNKT細胞を操作することができる。
(実施例3)
オフザシェルフ免疫療法のための同種異系の造血幹細胞で操作されたインバリアントナチュラルキラーT細胞の作製
A.同種異系のHSCで操作されたiNKT(AlloHSC-iNKT)細胞の作製(図23)
本発明者らは、人工胸腺オルガノイド(ATO)系を使用して、同種異系のHSCで操作されたヒトiNKT細胞を作製した。この系は、効率的で再現可能な、造血幹細胞(HSC)からのヒトT細胞の分化および陽性選択を支持した(Montel-Hagen et al., 2019;Seet et al., 2017)。ヒトHSCを、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)固定化ヒトPBMCまたは臍帯血(CB)細胞のいずれかから収集した。これらのHSCを、レンチ/iNKT-sr39TKベクターで形質導入し、次いで、2段階のATO/α-ガラクトシルセラミド(αGC、iNKT細胞に特異的な合成糖脂質糖脂質リガンド)培養系においてin vitroで培養した(図23Aおよび23B)。レンチ/iNKT-sr39TKベクターからの遺伝子改変は、ATO培養系において、8週間にわたって、100倍の増幅で、HSCをヒトiNKT細胞に効率的に分化させた(図23C)。次いで、これらの細胞を、さらに2~3週間、さらに100~1000倍の増幅で、APC/αGC刺激段階においてさらに増幅させた(図23D)。AlloHSC-iNKT細胞は、CD4/CD8共受容体発現によって定義される典型的なiNKT細胞発生パスを進み、4週目までDN(ダブル陰性)前駆細胞から出発し、続いて、6週目まで優性DP(ダブル陽性)、次いで8週目までCD8 SP(シングル陽性)になるか、またはDN細胞に戻る(図23E)(Godfreyand Berzins, 2007)。APC/αGC刺激後、AlloHSC-iNKT細胞は、CD8 SPおよびDPの混合パターンで発現した(図23E)。作製プロセス後、細胞を、12人のドナーで試験し(CB細胞について4人のドナー、PBMCについて8人のドナー)、これは、その収率および純度のレベルに関してこのプロセスがどの程度頑強であったかを実証した(図23F)。1×10個のインプットCB細胞(およそ30%~50%のレンチベクター形質導入率)から、約5~15×1010個のAlloHSC-iNKT細胞(純度95%~98%)が作製され、1×10個のインプットPBSCから約3~9×1010個のAlloHSC-iNKT細胞(純度95%~98%)が作製され得ると推定された(図23F)。
B.AlloHSC-iNKT細胞におけるTCR VαおよびVβ配列の分析(図23)
次に、本発明者らは、健康なヒトドナーの末梢血から単離された従来型αβT細胞および内在性ヒトiNKT細胞(それぞれ、PBMC-Tc細胞およびPBMC-iNKT細胞として表す)のものと比較して、TCRレパートリーのAlloHSC-iNKT細胞を研究した。PBMC-Tc細胞は、TCR VαおよびVβ遺伝子の使用の非常に多様な分布を表した(図23F)。PBMC-iNKT細胞は、遍在性で、かつ非常に保存されたTCR Vα配列TRAV10/TRAJ18(Vα24-Jα18)、および主にTRBV25-1(Vβ11)であるがより多様なTCR Vβ配列を示した(図23F)。かなり対照的に、AlloHSC-iNKT細胞は、対立遺伝子の消失に起因する、ほとんど検出されない内在性TCRVαおよびVβ配列(図23F)を伴う著しく低減された配列多様性を示した(Giannoni et al., 2013;Vatakis et al., 2013)。
C.AlloHSC-iNKT細胞の表現型および機能性(図24)
AlloHSC-iNKT細胞は、PBMC-Tc細胞とは異なるが、PBMC-iNKT細胞のものと類似の典型的なiNKT細胞表現型を表した。AlloHSC-iNKT細胞は、CD4およびCD8共受容体を混合パターン(CD4/CD8 DNおよびCD8 SP)で発現し、それらは、高レベルのメモリーT細胞マーカーのCD45ROおよびNK細胞マーカーのCD161を発現した。加えて、それらは、末梢組織および炎症部位のホーミングマーカー(CCR4、CCR5およびCXCR3)も上方調節し(図24A)、PBMC-Tc細胞のものと比較して、極めて高レベルのIFN-γ、TNF-αおよびIL-2などのエフェクターサイトカインならびにパーフォリンおよびグランザイムBのような細胞傷害性分子を産生した(図24B)。
AlloHSC-iNKT細胞の機能性を試験するために、本発明者らは、最初に、それらをαGCで刺激した。この抗原は、AlloHSC-iNKT細胞を、非常に高い割合で増殖させ(図24C)、より高いレベルのIFN-γ、TNF-αおよびIL-2を含むTh0/Th1サイトカインを分泌した(図24D)。刺激の際に、AlloHSC-iNKT細胞は、無視できる量のIL-4などのTh2サイトカイン、およびIL-17などのTh17サイトカインを分泌し(図24D)、これらのiNKT細胞が、Th0/Th1に偏ったプロファイルを有していたことを示す。
D.AlloHSC-iNKT細胞の転写分析(図24)
本発明者らは、AlloHSC-iNKT細胞、ならびに健康なドナーのPBMC由来の従来型CD8αβT(PBMC-αβTc)細胞、γδT(PBMC-γδT)細胞、NK(PBMC-NK)細胞およびCD8PBMC-iNKT細胞を含む他のリンパ細胞サブセットの全体的な遺伝子発現プロファイルを分析した。PBMC-αβTc細胞、-iNKT細胞および-γδT細胞は、すべて、抗原/TCR刺激によってin vitroで増幅され、PBMC-TC細胞および-iNKT細胞は、AlloHSC-iNKT細胞と一致させるために、CD8集団をフロー選別した。すべての集団についての全体的な発現プロファイルを使用する主成分分析は、CB由来とPBSC由来のAlloHSC-iNKT細胞の両方が、PBMC-iNKT細胞に最も近く、PBMC-Tc細胞およびPBMC-γδT細胞に次に最も近かったが、PBMC-NK細胞とは最も離れていたことを実証した(図24E)。
自然型T細胞のZBTB16(PLZF)、Th1型T細胞のTBX21(T-bet)、ならびにTCRシグナル伝達するNFKB1およびJUNの特徴的な転写因子は、AlloHSC-iNKT細胞において高く発現した。これらの転写因子は、iNKT細胞の作製およびエフェクター機能のために必要であった(Kovalovsky et al., 2008;Matsuda et al., 2006;Park et al., 2019)。しかしながら、これらの細胞は、低いTh2およびTH17型の転写因子を表し(図24F)、AlloHSC-iNKT細胞のTh1傾向のエフェクター機能を示し、これは、サイトカインプロファイリングの結果と一致した(図24D)。
AlloHSC-iNKT細胞の免疫原性を調べるために、本発明者らは、6つの細胞型においてHLA遺伝子発現を比較した。HLA適合性は、幹細胞移植におけるドナー選択のための主な基準であり、HLA不適合は、アロ反応性によって引き起こされる死亡のリスクを増加させる(Furst et al., 2019)。興味深いことに、CBとPBSCに由来するAlloHSC-iNKT細胞は両方とも、HLA-I、HLA-II、B2MおよびHLA-IIトランス活性化因子を含むHLA分子の普遍的な低発現を表し(図24G)、HSCで操作された細胞が、従来型PBMC細胞と比較して、生来の低い免疫原性であったことを示唆する。AlloHSC-iNKT細胞における低いHLA-IおよびHLA-II分子は、宿主のCD8およびCD4 T細胞の認識を良くする可能性があり、したがって、宿主対移植片(HvG)応答を大きく低減する。これらの結果が強く支持するAlloHSC-iNKT細胞は、低い免疫原性を有する同種異系細胞療法のための理想的な候補である。
免疫チェックポイント阻害剤に関して、AlloHSC-iNKT細胞は、PBMC-iNKT細胞、PBMC-αβTc細胞およびPBMC-γδT細胞と比較して、PD-1、CTLA-4、TIGIT、LAG3、PD-L1およびPD-L2のより低い発現を表した(図24H)。エフェクター細胞において発現するこれらの免疫チェックポイント阻害剤は、腫瘍細胞または抗原提示細胞において、それらのリガンドへの結合の際に細胞の活性化の阻害をもたらす(Darvin et al., 2018)。AlloHSC-iNKT細胞における免疫チェックポイント阻害剤の低い発現は、それらが腫瘍細胞を標的とする場合に、iNKT細胞の活性化を持続する可能性がある。注目すべきことには、最近の臨床データは、T細胞において低いPD-1またはPD-L1発現を有するがん患者が、チェックポイント遮断療法による処置の利益を経験し、延長された無進行生存を示す可能性がより高いことを示し(Brodyet al., 2017;Mazzaschi et al., 2018)、AlloHSC-iNKT細胞に基づくチェックポイント遮断併用療法の潜在的な臨床利益を示した。
AlloHSC-iNKT細胞のNK様細胞傷害性を反映して、NCAM1、NCR1、NCR2、KLR2、KLR3などを含むNK活性化受容体遺伝子は、他の細胞型と比較して、AlloHSC-iNKT細胞において高く発現した(図24I)。興味深いことに、KIR3DL1、KIR3DL2、KIR2DL1、KIR2DL2などを含むNK阻害性受容体遺伝子は、PBMC-NK細胞と比較して、より低い発現を有していた(図24I)。総合すれば、これらの観察は、AlloHSC-iNKT細胞が、PBMC-NK細胞と比較して、NK経路により、腫瘍細胞へのより強い死滅能を示す可能性があることを示した。
E.NK経路によるAlloHSC-iNKT細胞の腫瘍標的化(図25)
iNKT細胞は、狭義には、NK系列受容体を発現するT細胞系列として定義され(Bendelacet al., 2007)、したがって、本発明者らは、内在性PBMC-NK細胞と比較した、AlloHSC-iNKT細胞のNK表現型および機能性を研究した。AlloHSC-iNKT細胞は、PBMC-NK細胞と比較して、より高いレベルのNK活性化受容体のNKG2DおよびDNAM-1を発現し、より高いレベルの細胞傷害性分子のパーフォリンおよびグランザイムBを産生した(図25A)。興味深いことに、AlloHSC-iNKT細胞は、NK細胞活性化のための阻害性受容体として作用し、NK死滅からMHC適合「自己細胞」を防止する、キラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR)を発現しなかった(図25Aおよび25B)(Ewenet al., 2018;Del Zotto et al., 2017)。
NK経路によるiNKT細胞の直接死滅能を試験するために(Fujii et al.,2013;Vivier et al., 2012)、本発明者らは、CD1d陰性腫瘍細胞を用いるin vitro腫瘍細胞死滅アッセイを利用した。本発明者らは、ヒト黒色腫細胞系A375、ヒト骨髄性白血病細胞系K562、ヒト粘膜表皮肺癌細胞系H292、ヒト腺癌細胞系PC3およびヒト多発性骨髄腫細胞系MM.1Sを含む5つのCD1d陰性腫瘍細胞系を試験した。5つの腫瘍細胞系はすべて、ホタルルシフェラーゼ(Fluc)およびEGFPレポーターを過剰発現するように操作された(図30A)。腫瘍細胞におけるCD1d発現およびαGC補充の非存在下で、AlloHSC-iNKTは、PBMC-NK細胞と比較して、5つの腫瘍細胞系すべてにわたって、より強く、より攻撃的な死滅能を示した(図25C~25Eおよび図30B~30D)。加えて、AlloHSC-iNKT細胞は、凍結保存後に強い抗腫瘍死滅を表したが、PBMC-NK細胞は、凍結-解凍サイクルに感受性であり、凍結保存後に減少した抗腫瘍能を有していた(図25C~25Eおよび図30B~30D)。抗NKG2Dおよび抗DNAM-1遮断抗体を使用して、本発明者らは、A375、K562、PC3およびH292細胞におけるAlloHSC-iNKT細胞媒介細胞溶解が、NKG2DおよびDNAM-1依存性であったが(図25F~25Hおよび図30E~30F)、MM.1S細胞における細胞溶解は、DNAM-1によって主に媒介された(図30G)ことを明らかにした。これは、AlloHSC-iNKT細胞が、NKG2DおよびDNAM-1依存性機構を介してCD1d陰性腫瘍細胞を死滅させ得ることを示唆した。
F.ヒト黒色腫異種移植マウスモデルにおけるNK経路による固形腫瘍に対するAlloHSC-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性(図25)
NK経路による固形腫瘍に対するAlloHSC-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性を、ヒト黒色腫異種移植NSG(NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ)マウスモデルを使用して研究した。A375-IL-15-FG腫瘍細胞を、NSGマウスに皮下接種して、固形腫瘍を形成し、続いて、AlloHSC-iNKT細胞およびPBMC-NK細胞の傍腫瘍注射を行った(図25I)。PBMC-NK細胞と比較して、AlloHSC-iNKT細胞で処置されたマウスは、経時的な生物発光(BLI)イメージング(図25Jおよび図30H)、腫瘍サイズ測定(図25K)および最終腫瘍重量評価(図30I)によって検出される腫瘍成長のより有意な抑制を表した。in vivoからのAlloHSC-iNKT細胞の抗腫瘍効果のNK経路依存性の劇的な増強は、固形腫瘍を処置するためにAlloHSC-iNKT細胞の見込みのある治療可能性を実証した。
G.AlloHSC-iNKT細胞におけるBCMA-CAR(BCAR)の操作(図26)
本発明者らは、AlloHSC-iNKT細胞においてBCARをさらに操作し、これは、BCMAと4-1BBエンドドメインに特異的な一本鎖可変断片(scFv)で武装していた。切断型EGFRも、形質導入細胞を追跡するための表面マーカータグとして、含め、利用した(図31A)。AlloHSC-iNKT細胞を、レトロ/BCMA-CAR-tEGFRレトロウイルスベクターで形質導入し、続いて、1~2週間、IL-7/IL-15増幅させ、BCMA-CAR発現をもたらした(AlloBCAR-iNKT細胞として表す)(図26A)。レトロ/BCMA-CAR-tEGFRレトロウイルスベクターを、成功裏に利用して、MMを処置する進行中のフェーズI臨床試験のための自己BCMA CAR-T細胞(BCAR-T細胞として表す)を製造した(Timmers et al., 2019)。本発明者らは、操作されている従来型T細胞と同等の、生存可能で高く形質導入された(およそ30%~80%のBCAR操作率)AlloBCAR-iNKT細胞を成功裏に作製した(図26B)。
AlloBCAR-iNKT細胞の表現型および機能性を、2つの対照:1)健康なドナーの末梢T細胞由来のPBMC-Tc細胞、および2)健康なドナーの末梢T細胞をレトロ/BCMA-CARレトロウイルスベクターを形質導入することによって作製されたBCAR-T細胞と比較して、フローサイトメトリーを使用して研究した。AlloBCAR-iNKT細胞は、別個の表面表現型および機能性を表した。それらは、CD4およびCD8共受容体を混合パターン(CD4/CD8ダブル陰性およびCD8シングル陽性)で発現し、高レベルのメモリーT細胞マーカーのCD45ROおよびNK細胞マーカーのCD161を発現した。加えて、それらは、末梢組織および炎症部位のホーミングマーカー(CCR4、CCR5およびCXCR3)も上方調節し(図31B)、高レベルのIFN-γ、TNF-αおよびIL-2などのエフェクターサイトカイン、ならびにBCAR-TおよびPBMC-Tc細胞のものと同等のレベルまたはそれらよりも良好なレベルでパーフォリンおよびグランザイムBのような細胞傷害性分子を産生した(図31C)。
H.AlloBCAR-iNKT細胞の腫瘍攻撃機構(図26)
本発明者らは、AlloBCAR-iNKT細胞の腫瘍攻撃能を研究するためにin vitro多発性骨髄腫(MM)腫瘍細胞死滅アッセイを確立した。ヒトMM細胞系のMM.1Sを、ヒトCD1d、FlucおよびEGFPレポーター遺伝子を過剰発現するように操作し、このアッセイのために使用したMM-CD1d-FG細胞系をもたらした(図26C)。重要なことには、大部分の原発性MM腫瘍細胞が、BCMAとCD1dの両方を発現し、これらの細胞を、BCARとiNKT TCRの両方が媒介する標的化の対象にする(図26D)。しかしながら、親MM.1S細胞は、BCMAを発現するが、それらは、CD1d発現を欠く。したがって、本発明者らは、原発性MM腫瘍細胞を模倣するために、MM.1S細胞においてCD1dを過剰発現させた。結果として、三重腫瘍死滅機構が、BCAR-iNKTによって活用された(図26E)。AlloHSC-iNKT細胞は、それら自身において、NK経路によりMM腫瘍細胞を死滅させることが可能であり(図26F)、αGCの存在下、細胞は、腫瘍死滅を促進するTCR媒介性死滅経路を活性化することが可能であった。加えて、操作されたBCMA-CARは、それらの有効性がIFN-γレベルと相関することが示されているので、AlloBCAR-iNKT細胞の腫瘍死滅有効性をさらに増強した(図26F~26H)。重要なことには、腫瘍抗原によって刺激される際に、AlloBCAR-iNKT細胞は、CD69、パーフォリンおよびグランザイムBの上方調節によって証明されるように、AlloHSC-iNKT細胞よりも活性な表現型を表した(図31Dおよび31E)。固有のCAR/TCR/NK媒介性三重腫瘍死滅機構は、本発明者らのAlloBCAR-iNKT細胞を、MMがん細胞を標的とするための強力で説得力のあるリソースにした。1つの追加の利益は、これらの細胞が、MM細胞がBCAR標的化から回避することが可能であった自己BCAR-T療法の臨床試験における現象である抗原回避を潜在的に回避することができることである。さらにまた、プラットフォームとしてAlloHSC-iNKT細胞を使用することによって、製品を、BCMAの特異性を置き換えることによって他のタイプのがん処置に有益な他のCARで容易に武装させることができる。
I.ヒトMM異種移植マウスモデルにおける血液系悪性腫瘍に対するAlloBCAR-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性(図26)
AlloBCAR-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性を、MM.1S-CD1d-FG細胞系を有するヒトMM異種移植NSGマウスモデルを使用して研究した。実験マウスを、175radの全身照射で事前処置し、続いて、MM.1S-CD1d-FGの静脈内(i.v.)接種を行った。3日後、AlloBCAR-iNKTおよびBCAR-Tを含むエフェクター細胞を、マウスにi.v.注射した(図26I)。AlloBCAR-iNKT細胞とBCAR-T細胞は両方とも、事前に確立された転移性MM腫瘍細胞を有効的に根絶した(図26Jおよび26K)。しかしながら、従来型BCAR-T細胞を受けているマウスは、移植片対宿主病(GvHD)が原因で最終的に死亡した(図26L)。対照的に、AlloBCAR-iNKT細胞を受けているマウスは、腫瘍なしであるのに加えて、GvHDなしで長期生存した(図26L)。これらの結果は、オフザシェルフAlloBCAR-iNKTに基づく免疫療法の安全性プロファイルおよび治療可能性を検証した。
J.AlloHSC-iNKT細胞のGvH応答の欠如(図27)
iNKT細胞は不適合HLA分子と反応しないので、それらは、GvHDを引き起こさないと予想される(Haraguchi et al., 2004;de Lalla et al., 2011)。本発明者らは、確立されたin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイを使用して、GvH応答を研究し、これは、IFN-γ産生を読み取ることができる(図27Aおよび図32C)。結果として、AlloHSC-iNKT細胞とAlloBCAR-iNKT細胞は両方とも、それぞれ、従来型PBMC-Tc細胞およびBCAR-T細胞とは対照的に、複数の不適合ドナーPBMCに対してGvH応答を誘導しなかった(図27Bおよび図32D)。
ヒトMM異種移植NSGマウスにおいて、AlloBCAR-iNKT細胞とBCAR-T細胞は両方とも有効に腫瘍を根絶したが、AlloBCAR-iNKTで処置されたマウスのみが、長期生存を示した(図26Kおよび26L)。AlloBCAR-iNKT細胞を受けている腫瘍担持マウスからの組織分析は、BCAR-T細胞を受けているものと比較して、肝臓、心臓、腎臓、肺および脾臓を含む組織への単核細胞の有意に少ない浸潤を示した(図27Cおよび27E)。浸潤は、ヒトCD3T細胞(図27Dおよび図32A)から主になり、GvHDの発生を示した。
事前処置されたNSGマウスに、AlloHSC-iNKT細胞またはドナー適合PBMC-Tc細胞を移植した(図32E)。AlloHSC-iNKT細胞の投与は、ヒトPBMC-Tc細胞が移植されたマウスと比較して、長期生存(図32F)およびGvHDの欠如(図32Gおよび32H)を達成した。CAR19-iNKTの抗リンパ腫活性を含む以前の研究では、iNKT処置マウスにおけるGvHDの欠如は、ヒト骨髄系細胞、および高度に精製されたiNKT細胞の非存在に起因する可能性がある(Rotolo et al., 2018;Schroeder and DiPersio, 2011)。したがって、本発明者らは、T細胞枯渇PBMCまたはドナー適合PBMCと混合されたAlloHSC-iNKT細胞を事前処理されたNSGマウスに移植することによって、GvHDをさらに試験した(図32I)。述べたように、骨髄系細胞と混合されたAlloHSC-iNKTを注射されたマウスにおいて起こるGvHDは、依然として存在しなかった(図32J)。これらの結果は、AlloHSC-iNKT療法の治療可能性を検証し、提案されたオフザシェルフ細胞療法の顕著な安全性プロファイルを強調した。
K.ガンシクロビル(GCV)処置を介したAlloHSC-iNKT細胞の管理された枯渇(図27)
AlloHSC-iNKT細胞製品の安全性プロファイルをさらに増強するために、本発明者らは、ヒトiNKT TCR遺伝子送達ベクターにsr39TK自殺遺伝子を組み込み、これは、GCV誘導性枯渇により、これらの細胞の消失を可能にした。グアノシンアナログであるGCVを、プロドラッグとして臨床で使用して、免疫療法における安全管理として細胞製品における自殺効果を得た(Candolfi et al., 2009)。細胞培養では、GCVは、AlloHSC-iNKT細胞の有効な死滅を誘導した(図32B)。加えて、in vivo研究を、5日の連続した日の間、AlloHSC-iNKTのi.v.注射およびGCVの腹腔内(i.p.)注射を用いてNSGマウスにおいて行った(図27F)。AlloHSC-iNKT細胞を、フローサイトメトリーによって測定して、肝臓、脾臓および肺においてGCV処置によって完全に枯渇させた(図27Gおよび27H)。したがって、AlloHSC-iNKT細胞製品は、強力な「死滅スイッチ」を備えており、その安全性プロファイルをさらに上昇させる。
L.AlloHSC-iNKT細胞の生来の低い免疫原性(図28)
同種異系細胞療法について、1つの免疫原性の懸念は、宿主NK細胞媒介細胞傷害性である(Braudet al., 1998;Torikai et al., 2013)。本発明者らは、AlloHSC-iNKT細胞に対するNK細胞死滅を研究するために、in vitro MLCアッセイを利用した(図28A)。興味深いことに、NK細胞は、同種異系PBMC-Tc細胞およびPBMC-iNKT細胞に対する強い抵抗性を示したが、AlloHSC-iNKT細胞に対してより低い死滅を示し(図28Bおよび28C)、これは、AlloHSC-iNKT細胞におけるNK活性化受容体のNKG2D(Cosmanet al., 2001)のためのリガンドであるULBPの低い発現に起因する可能性があった(図28Dおよび28E)。
HvG応答は、主に、対応する不適合HLA-IおよびHLA-II分子を認識する従来型CD8およびCD4 T細胞による、宿主免疫細胞からの同種異系細胞の消失により媒介される同種異系細胞療法についての別の巨大な免疫原性の懸念である(Ren et al., 2017;Steimle et al., 1994)。in vitroのMLCアッセイでは、PBMC-Tc細胞およびPBMC-iNKT細胞とは対照的に、AlloHSC-iNKT細胞は、複数の不適合ドナー由来のPBMCから低い応答を引き起こした(図28F、28G、28I)。AlloHSC-iNKT細胞の低いHvG応答は、それらの低いMHC-IおよびMHC-II分子の発現によって引き起こされる可能性があり(図28H~28J)、これは、それらのRNAseqの結果に一致する(図24G)。
M.HLA-I/II陰性の汎用のHSCで操作されたiNKT(HSC-iNKT)細胞の作製(図29)
CRISPR-Cas9/gRNA系のような強力な遺伝子編集ツールの利用可能性は、枯渇を標的にする宿主の免疫細胞に対してそれらを抵抗性にするiNKT細胞の遺伝子操作を可能にした。本発明者らは、宿主CD8T細胞媒介死滅を回避するためにiNKT細胞においてHLA-I分子の発現を除去するベータ2-ミクログロブリン(B2M)遺伝子をノックアウトし(Ren et al., 2017)、本発明者らは、宿主CD4T細胞媒介死滅を回避するためにHLA-II分子を除去するCIITA遺伝子をノックアウトした(Steimleet al., 1994)。B2MとCIITA遺伝子は両方とも、ヒト初代細胞においてCRISPR-Cas9系のための効率的で実現可能な標的として実証されている(Abrahimiet al., 2015)。
レンチウイルスベクターのレンチ/iNKT-srTKで形質導入されたCD34CB細胞またはG-CSF動員ヒトPBSCを、CRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体でさらに操作し、およそ50~70%のHLA-I/II二重欠乏率を達成した(図29A)。段階1の培養では、遺伝子操作されたHSCは、8週間にわたって、100倍の増幅で、ATO培養においてヒトiNKT細胞に効率的に分化した(図29Bおよび29C)。段階2では、iNKT細胞を収集し、αGCでロードされた照射されたPBMC(APCとして)により、1週間、10倍の増幅で、増幅させた。2ステップのMACS精製戦略をこれらに適用して、97%を上回る純度で(>99%のiNKT細胞、そのうち>97%がHLA-I/II陰性細胞である)、HLA-I/II陰性の汎用のHSCで操作されたヒトiNKT細胞(HSC-iNKT細胞として表す)を単離した(図29D)。第1ステップは、表面のHLA-I/B2MおよびHLA-II分子に対して選択するMACS陰性選択を使用し、第2ステップは、表面のiNKT TCR分子について選択するMACS陽性選択であった。加えて、HSC-iNKT細胞は、それらをレトロ/BCMA-CAR-tEGFRレトロウイルスベクターで形質導入することによってさらに操作され、続いて、1週間、10倍の増幅で、IL-15増幅させ、HLA-I/II陰性の汎用のBCMA CARで操作されたiNKT(BCAR-iNKT細胞として表す)をもたらした(図29Aおよび29E)。
N.HSC-iNKT細胞およびBCAR-iNKT細胞の表現型、機能性および腫瘍死滅有効性
フローサイトメトリー分析は、BCAR-iNKTが、AlloHSC-iNKTおよびAlloBCAR-iNKTとは類似するが、BCAR-T細胞とは異なる典型的なiNKT細胞表現型を表した。予想通り、対照BCAR-T細胞は、高レベルのHLA-IおよびHLA-II分子を発現したが、BCAR-iNKT細胞は、ダブル陰性であり、同種異系療法に対するそれらの好適性を確認した(図33A)。CD4およびCD8共受容体の混合パターン(CD4-CD8-およびCD4-CD8)を発現するBCAR-iNKTとAlloBCAR-iNKTは両方とも、高レベルのメモリーT細胞マーカーのCD45ROおよびNK細胞マーカーのCD161を発現し、高レベルの、IFN-γなどのサイトカインならびにパーフォリンおよびグランザイムBのような細胞傷害性分子を産生した(図33A)。MM.1S-CD1d-FGのin vitroの腫瘍死滅モデルでは、BCAR-iNKT細胞は、従来型BCAR-T細胞と同等の有効性で、MM腫瘍細胞を有効に死滅させた(図33G~33I)。重要なことには、αGCの存在下、BCAR-iNKT細胞は、CARとTCRの両方が媒介する標的化能によるより強い腫瘍死滅を活用することができた(図33H)。したがって、HLA-I/II枯渇は、HSC-iNKTおよびBCAR-iNKTの発生、表現型および機能性に影響を与えず、オフザシェルフ細胞製品の製造を可能にする。その一方で、iNKT TCR遺伝子送達ベクター中のsr39TK自殺遺伝子は、GCV誘導性枯渇によりBCAR-iNKT細胞の消失を可能にし(図33D)、細胞製品の安全性プロファイルを保証する。
O.HSC-iNKT細胞の免疫原性(図29)
次に、本発明者らは、HSC-iNKT細胞の免疫原性を試験した。GvH応答について、AlloHSC-iNKT細胞と同じように、HSC-iNKT細胞は、in vitroのMLCアッセイによって支持されるように、GvH応答を誘導しなかった(図33B~33D)。HvG応答について、表面のHLA-I/II分子を欠くCRISPRで操作されたHSC-iNKT細胞のように、それらはHvG応答を引き起こすと予想されず、これを、本発明者らは、in vitroのMLCアッセイにおいて検証した(図29F)。従来型BCAR-T細胞およびAlloBCAR-iNKT細胞とは対照的に、BCAR-iNKT細胞は、複数の不適合ドナー由来のレスポンダーPBMC T細胞からの応答を引き起こさなかった(図29Gおよび図33E)。これらの結果は、HvG応答に抵抗性である、オフザシェルフ細胞療法のための理想的な候補であるBCAR-iNKT細胞を強く支持する。同種異系NK応答について、細胞製品におけるHLA発現の欠如は、宿主NK細胞による拒絶のリスクを引き起こし得る(Braud et al., 1998;Torikai et al., 2013)。しかしながら、本発明者らは、HSC-iNKT細胞と不適合ドナーのNK細胞との共培養の間に、そのような拒絶を検出せず(図29H、29Iおよび図33F)、本発明者らの細胞製品のNK死滅抵抗性を示した。
P.ヒトMM異種移植マウスモデルにおける血液系悪性腫瘍に対するBCAR-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性
BCAR-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性を、MM.1S-CD1d-FG細胞系を有するヒトMM異種移植NSGマウスモデルを使用して研究した。事前処置されたマウスに、MM.1S-CD1d-FG細胞をi.v.接種した。3日後、BCAR-iNKTおよびBCAR-Tを含むエフェクター細胞を、マウスにi.v.注射した(図29J)。BCAR-iNKT細胞とBCAR-T細胞は両方とも、最初の6週間で、事前に確立された転移性MM腫瘍細胞を有効に根絶した(図29Lおよび29K)。しかしながら、従来型BCAR-T細胞を受けているマウスは、GvHDまたは腫瘍の再発のいずれかが原因で、最終的に死亡した(図29Kおよび29M)。MM腫瘍の再発は、脾臓、頭蓋、大腿骨、脾臓、肝臓および腸を含む複数の臓器で起こった(図34)。対照的に、BCAR-iNKT細胞を受けているマウスは、腫瘍なしであるのに加えて、GvHDおよび腫瘍の再発なしで長期生存した(図29K~29M)。これらの結果は、BCAR-iNKTに基づくがん療法の安全性プロファイルおよび治療可能性を実証した。
Q.実験モデルおよび対象の詳細
1.マウス
NOD.Cg-PrkdcSCIDIl2rgtm1Wjl/SzJ(NOD/SCID/IL-2Rγ-/-、NSG)マウスを、University of California、Los Angeles(UCLA)の動物施設において維持した。6~10週齢のマウスを、他に指示されない限り、すべての実験のために使用した。すべての動物実験は、UCLAのInstitutional Animal Care and Use Committeeによって承認された。
2.細胞系
MS5-DLL4マウス骨髄に由来する間質細胞系を、UCLAのGay Crooks博士の研究室から入手した。ヒト多発性骨髄腫癌細胞系MM.1S、慢性骨髄性白血病がん細胞系K562、黒色腫細胞系A375、肺癌細胞系H292および前立腺がん細胞系PC3は、アメリカ合衆国培養細胞系統保存機関(ATCC)から購入した。MM.1S細胞は、10%(体積/体積)のFBSおよび1%(体積/体積)のペニシリン/ストレプトマイシン/グルタミンを補充されたRPMI1640(R10培地)中で培養した。K562細胞は、10%(体積/体積)のFBS、1%(体積/体積)のペニシリン/ストレプトマイシン/グルタミン、1%(体積/体積)のMEM NEAA、10mMのHEPES、1mMのピルビン酸ナトリウムおよび50uMのβ-MEを補充されたRPMI1640(C10培地)中で培養した。A375、H292およびPC3は、10%(体積/体積)のFBSおよび1%(体積/体積)のペニシリン/ストレプトマイシン/グルタミンを補充されたDMEM(D10培地)中で培養した。in vitroおよびin vivo分析のための安定な腫瘍細胞系を、ヒトCD1d、ヒトHLA-A2.1、ヒトNY-ESO-1ならびに/またはホタルルシフェラーゼおよび高感度緑色蛍光タンパク質を過剰発現するレンチウイルスベクターで親細胞系を形質導入することによって作製した(Star方法を参照されたい)。
3.ヒトCD34HSCおよびPBMC細胞
臍帯血細胞を、HemaCare(Los Angeles、米国)から購入した。G-CSF動員された健康なドナーの末梢血細胞を、HemaCareまたはCincinnati Children’s Hospital Medical Center(CCHMC)(Los Angeles、米国)から購入した。ヒトCD34HSCを、ClinMACs CD34マイクロビーズ(Miltenyi Biotech、米国)を使用して、磁気活性化細胞選別により単離した。細胞を、CoolCell(BioCision、San Diego、CA)を使用して、Cryostor CS10(BioLife Solution、Seattle、WA)中で凍結保存し、すべての実験および長期保管のために、液体窒素中で凍結した。健康なドナーのヒト末梢血単核細胞(PBMC)は、UCLA/CFAR Virology Core Laboratoryから入手した。
4.レンチウイルス/レトロウイルスベクターおよび形質導入
レンチ/iNKTベクターおよびレンチウイルスを、以前に記載されたようにして(Zhuet al, 2019)、構築およびパッケージングした。
レトロ/BCAR-EGFRベクターを、親MP71ベクターに、ヒトBCMA scFV-41BB-CD3ζ-P2A-tEGFRをコードする合成遺伝子を挿入することによって構築した。合成遺伝子断片は、IDTから入手した。Vsv-g偽型のレトロ/BCAR-EGFRレトロウイルスを、HEK293T細胞を標準的なカルシウム沈殿プロトコールおよび超遠心分離濃縮プロトコール(Smith et al., 2016)に従ってトランスフェクトすることによって作製し、次いで、ウイルスを使用して、PG13細胞を形質導入して、レトロ/BCAR-EGFRレトロウイルスを産生する安定なレトロウイルスパッケージング細胞系(PG13-BCAR-EGFR細胞系として表す)を作製した。レトロウイルス産生のために、PG13-BCAR-EGFR細胞を、1mlあたり0.8×10個細胞の密度でD10培地に播種し、2日間、15cmディッシュ(ディッシュあたり30ml)中で培養し、次いで、ウイルス上清を、回収し、将来の使用のために-80℃で保管した。
健康なドナーのPBMCまたはAlloHSC-iNKT細胞を、組換えヒトIL-2(300U/mL)の存在下、指示通りに、CD3/CD28T活性化因子ビーズ(ThermoFisher Scientific)で刺激した。2日目に、細胞を、確立されたプロトコールに従って(Zhu et al., 2019)、ポリブレン(10μg/ml、Sigma-Aldrich)を補充された凍結-解凍されたレトロ/BCAR-EGFRレトロウイルス上清で、30℃、600gで、90分間スピン感染させた。レトロネクチン(Takara)を、形質導入の効率を促進するために、形質導入の1日前にプレート上にコーティングすることができる。形質導入されたヒトT細胞またはAlloHSC-iNKT細胞を、さらに7~10日間増幅させ、次いで、将来の使用のために凍結保存した。偽形質導入ヒトT細胞またはAlloHSC-iNKT細胞を対照として作製した。形質導入率を、EGFR細胞のパーセンテージとして、フローサイトメトリーによって決定した。
5.抗体およびフローサイトメトリー
すべてのフローサイトメトリー染色を、PBS中、4℃で15分間行った。試料を、抗体染色の前に、マウスFc Block(抗マウスCD16/32)またはヒトFc受容体ブロッキング溶液(TrueStain FcX)と混合された固定可能な生存色素eFluor506(e506)で染色した。抗体染色を、製造者の使用説明書に従って、希釈物で行った。ヒトCD45(クローンH130)、TCRαβ(クローンI26)、CD4(クローンOKT4)、CD8(クローンSK1)、CD45RO(クローンUCHL1)、CD45RA(クローンHI100)、CD161(クローンHP-3G10)、CD69(クローンFN50)、CD56(クローンHCD56)、CD62L(クローンDREG-56)、CD14(クローンHCD14)、CD11b(クローンICRF44)、CD11c(クローンN418)、CD1d(クローン51.1)、CCR4(クローンL291H4)、CCR5(クローンHEK/1/85a)、CXCR3(クローンG025H7)、NKG2D(クローン1D11)、DNAM-1(クローン11A8)、CD158(KIR2DL1/S1/S3/S5)(クローンHP-MA4)、IFN-γ(クローンB27)、グランザイムB(クローンQA16A02)、パーフォリン(クローンdG9)、TNF-α(クローンMab11)、IL-2(クローンMQ1-17H12)、HLAE(クローン3D12)、β2-ミクログロブリン(B2M)(クローン2M2)、HLA-DR(クローンL243)に特異的な蛍光色素コンジュゲート化抗体は、BioLegendから購入し;ヒトCD34(クローン581)およびTCR Vα24-Jβ18(クローン6B11)に特異的な蛍光色素コンジュゲート化抗体は、BD Biosciencesから購入し;ヒトVβ11に特異的な蛍光色素コンジュゲート化抗体は、Beckman-Coulterから購入した。ヒトFc受容体ブロッキング溶液(TrueStain FcX)は、Biolegendから購入し、マウスFc Block(抗マウスCD16/32)は、BD Biosciencesから購入した。固定可能な生存色素e506は、Affymetrix eBioscienceから購入した。細胞内サイトカインは、Cell Fixation/Permeabilizationキット(BD Biosciences)を使用して染色した。フローサイトメトリーは、MACSQuant Analyzer 10フローサイトメーター(Miltenyi Biotech)を使用して行い、データは、FlowJoソフトウェアのバージョン9で分析した。
6.人工胸腺オルガノイドにおけるAlloHSC-iNKT細胞培養
CD34HSC細胞を、以前に記載されたようにして(Zhuet al., 2019)、SCF(50ng/ml)、FLT3-L(50ng/ml)、TPO(50ng/ml)およびIL-3(10ng/ml)を補充されたX-VIVO 15血清フリー造血細胞培地中、iNKT TCRベクターを運ぶレンチウイルスで形質導入した。人工胸腺オルガノイド(ATO)を、以前に確立されたプロトコール(Montel-Hagenet al., 2019;Seet et al., 2017)に従って作製した。MS5-DLL4細胞を回収し、RPMI 1640(Corning)、1%のペニシリン/ストレプトマイシン(Gemini Bio-Products)、1%のグルタマックス(ThermoFisher Scientific)、4%のB27サプリメント(ThermoFisher Scientific)およびPBS中で再構成された30μMのL-アスコルビン酸2-ホスフェートセスキマグネシウム塩水和物(Sigma-Aldrich)で構成された、血清フリーATO培養培地に再懸濁させた。1.5×10~6×10個のMS5-DLL4細胞を、1.5mlの微小遠心管中でATO凝集物ごとに3×10~1×10個の形質導入されたHSCと混合し、300g、4℃で5分間遠心分離した。上清を注意深く除去し、細胞ペレットを、6μlのATO培地に再懸濁させ、0.4μmのMillicellトランスウェルインサート(EMD Millipore)上に蒔いた。ATO培養培地に、最終濃度が5ng/mlで、FLT3-L(Peprotech)およびIL-7(Peprotech)を補充し、週に2回交換した。ATO凝集物を、回収し、さらなる染色または増幅のために、50μmのナイロンストレーナー(ThermoFisher Scientific)を通過させることによって均質化した。
7.AlloHSC-iNKT細胞のin vitro増幅
AlloHSC-iNKT細胞を、ATO凝集物から回収し、単一の単核細胞に処理し、in vitro培養のために一緒にプールした。健康なドナー由来PBMCを、5μg/mlのαGCを含有する5mlのC10培地中で1時間、1×10~1×10個のPBMCを培養することによって、αGCでロードした。αGCがロードされたPBMCを、6,000radで照射し、次いで、1:1の比でAlloHSC-iNKT細胞と混合した。これらの細胞を、ヒトIL-7(10ng/ml)およびIL-15(10ng/ml)を補充されたC10培地中で10~14日間培養した。AlloHSC-iNKT細胞を、αGCがロードされたPBMCおよびIL-7/IL-15とともに、さらに10~14日間さらに増幅させ、次いで、将来の使用のために凍結保存した。
8.PBMC由来リンパ細胞のin vitro増幅
健康なドナーのPBMCは、UCLA/CFAR Virology Core Laboratoryから購入し、PBMC-Tc細胞、PBMC-iNKT細胞およびPBMC-γδT細胞を増幅するために使用した。PBMC-Tc細胞について、PBMCを、指示通りにCD3/CD28 T活性化因子ビーズ(ThermoFisher Scientific)で刺激し、ヒトIL-2(20ng/mL)を補充されたC10培地中で2~3週間培養した。PBMC-iNKT細胞について、iNKT細胞を、抗iNKTマイクロビーズ(Miltenyi Biotech)を使用して、PBMCからMACS選別し、次いで、ヒトIL-7(10ng/ml)およびIL-15(10ng/ml)を補充されたC10培地中、1:1の比で、ドナー適合の照射されたαGCがロードされたPBMCとともに2週間共培養した。PBMC-γδT細胞について、PBMCを、IL-2(20ng/ml)およびゾレドロネート(5uM)(Sigma-Aldrich)を補充されたC10培地中で2週間培養し、次いで、ヒトTCRγ/δ T細胞単離キット(Miltenyi Biotech)を使用してMACS選別した。
9.TCRレパートリーのディープシークエンシング
AlloHSC-iNKT細胞(6B11TCRαβ)、PBMC-iNKT細胞(6B11TCRαβ)およびPBMC-Tc細胞(6B11TCRαβ)をFACS選別した。RNAを、選別された細胞から直接抽出した。cDNAライブラリーおよびディープシークエンシングを、UCLA TCGB(Technology Center for Genomics and Bioinformatics)によって行った。TCRαおよびβ CDR3領域の分析を、10X Genomics Chromium(商標)Controller Single Cell Sequencingシステム(10X Genomics)によって、5000リード/細胞で、2×150サイクルの設定を使用して行った。
10.細胞の表現型および機能性研究
AlloHSC-iNKT細胞、AlloBCAR-iNKT細胞およびBCAR-iNKT細胞を含む、複数のタイプの細胞の表現型および機能性を分析した。これらの細胞の表現型を、フローサイトメトリーを使用して、共受容体(CD4およびCD8)を含む細胞表面マーカー、NK細胞マーカー(CD161、NKG2D、DNAM-1およびKIR)、メモリーT細胞マーカー(CD45RO)およびホーミングマーカー(CCR4、CCR5およびCXCR3)を分析することによって研究した。サイトカイン(IFN-γ、TNF-αおよびIL-2)および細胞傷害性因子(パーフォリンおよびグランザイムB)を産生する細胞の能力を、細胞固定化/透過処理キット(BD Biosciences)を使用して研究した。PBMC-Tc細胞、PBMC-NK細胞、PBMC-iNKT細胞またはBCAR-T細胞を、FACS分析対照として含めた。
抗原刺激に対するAlloHSC-iNKT細胞の応答を、αGC(100ng/ml)の存在下または非存在下、C10培地中でAlloHSC-iNKT細胞をin vitroで7日間培養することによって研究した。AlloHSC-iNKT細胞の増殖を、経時的な細胞計数およびフローサイトメトリー(6B11TCRαβとして同定)によって測定した。サイトカイン産生を、3日目に収集された細胞培養上清のELISA分析によって評価した(ヒトIFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-10およびIL-17について)。
11.酵素結合免疫吸着サイトカインアッセイ(ELISA)
ヒトサイトカインを検出するためのELISAを、BD Biosciencesからの標準プロトコールに従って行った。共培養アッセイからの上清を、収集し、アッセイして、IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-10およびIL-17を定量化した。サイトカインを検出するための捕捉およびビオチン化ペアは、BD Biosciencesから購入した。ストレプトアビジン-HRPコンジュゲートは、Invitrogenから購入した。ヒトサイトカイン標準は、eBioscienceから購入した。テトラメチルベンジジン(TMB)基質は、KPLから購入した。試料を、Infinite M1000マイクロプレートリーダー(Tecan)を使用して、450nmでの吸光度について分析した。
12.RNA配列決定(RNA-seq)およびデータ分析
PBSC由来AlloHSC-iNKT細胞、CB由来AlloHSC-iNKT細胞、PBMC-iNKT(CD8)細胞、PBMC-αβTc(CD8)細胞、PBMC-NK細胞およびPBMC-Tγδ細胞をFACS選別した。すべての試料を、異なるドナーからの2~8回の独立した実験から選択した。総RNAを、miRNeasy Miniキット(QIAGEN)を使用して、これらの細胞から単離した。RNA濃度を、Nanodrop 2000分光光度計(Thermal Scientific)を使用して測定した。
Figure 2022536693000027
cDNAライブラリー構築物およびディープシークエンシングを、UCLA TCGB(Technology Center for Genomics and Bioinformatics)によって行った。シングルリードの50bpの配列決定をIllumina Hiseq 3000において行った。総計で25のライブラリーをマルチプレックス化し、3レーンで配列決定した。未加工の配列ファイルを得て、品質をIllumina所有のソフトウェアを使用してチェックし、NCBIの遺伝子発現オムニバスで利用可能にした。
13.in vitro腫瘍死滅アッセイ
A375-FG、K562-FG、PC3-FG、MM.1S-FGまたはH292-FG腫瘍細胞(ウェルあたり1×10個の細胞)を、Corningの96ウェルの透明な底の黒色プレートにおいて、ある特定の比で(図の凡例に示す)AlloHSC-iNKT細胞とともにC10培地中で24時間共培養した。新たに選別されたか、または凍結保存されたPBMC-NK細胞を対照として含めた。MM.1S-CD1d-FG腫瘍細胞(ウェルあたり1×10個の細胞)を、Corning96ウェルプレートの透明な底の黒色プレートにおいて、αGC(100ng/ml)ありまたはなしで、ある特定の比で(図の凡例に示す)AlloBCAR-iNKT細胞またはBCAR-iNKT細胞とともにC10培地中で8~24時間共培養した。PBMC-T細胞およびBCAR-T細胞を対照として含めた。培養の最後に、生きている腫瘍細胞を、D-ルシフェリン(150μg/ml)(Caliper Life Science)を細胞培養物に添加することによって検出し、Infinite M1000マイクロプレートリーダー(Tecan)を使用してルシフェラーゼ活性を読み取った。抗体ブロッキングアッセイでは、10ug/mlのLEAFTM精製抗ヒトNKG2D(クローン1D11、Biolegend)、抗ヒトDNAM-1抗体(クローン11A8、Biolegend)またはLEAF(商標)精製マウスlgG2bkアイソタイプ対照抗体(クローンMG2B-57、Biolegend)を、エフェクター細胞を添加する1時間前に、腫瘍細胞培養物に添加した。
14.ヒト黒色腫異種移植NSGマウスモデルにおけるAlloHSC-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性研究
NSGマウス(6~10週齢)を、100radの全身照射で事前処理し(-1日目)、次いで、1×10個のA375-FG細胞を皮下に接種した(0日目)。2日目に、マウスを、BLIによって画像化し、異なる群に無作為化した。腫瘍接種の3日後(3日目)、マウスに、媒体(PBS)、1.2×10個のAlloHSC-iNKT細胞または1.2×10個のPBMC-NK細胞をi.v.注射した。経時的に、腫瘍量を、BLIを使用する全身発光、およびFisherbrand(商標)Traceable(商標)デジタルキャリパー(Thermo Fisher Scientific)を使用する腫瘍サイズ測定によってモニターした。腫瘍サイズを、W×Lmmとして計算した。およそ3週目で、マウスは、分析のために終了させ、固形腫瘍を回収し、PA84精密測定用はかり(Ohaus)を使用して秤量した。
15.生きている動物の生物発光イメージング(BLI)
イメージングの前に、マウスを2%のイソフルレン(Zoetis UK)/医療用酸素で麻酔した。すべてのマウスは、スキャニング前に5分間、PBS中のD-ルシフェリン(マウス1頭あたり1mg)の単回腹腔内注射を受けた。BLIを、IVIS 100イメージングシステム(Xenogen/PerkinElmer)を使用して行った。イメージングの結果を、Living Imaging 2.50ソフトウェア(Xenogen/PerkinElme)を使用して分析した。
16.ヒトMM異種移植NSGマウスモデルにおけるAlloBCAR-iNKT細胞のin vivo抗腫瘍有効性研究
NSGマウスを、175radの全身照射で事前処理し(-1日目)、次いで、1×10個のMM-CD1d-FGFP細胞を皮下に接種した(0日目)。2日目に、マウスを、BLIによって画像化し、異なる群に無作為化した。腫瘍接種の3日後(3日目)、マウスは、媒体(PBS)、7×10個のAlloBCAR-iNKT細胞または7×10個の従来型BCAR-T細胞のi.v.注射を受けた。腫瘍を、BLIによってモニターした。生存曲線を、マウスが腫瘍またはGvHDで死亡した場合に記録した。
17.ガンシクロビル(GCV)のin vitroおよびin vivo死滅アッセイ
AlloHSC-iNKT細胞を、C10培地中で培養した。用量設定された量のGCV(0~50μM)を細胞培養物に添加した。4日後、生きているAlloHSC-iNKT細胞を計数した。GCVのin vivo死滅アッセイを、NSGマウスにおいて行った。実験マウスに、10×10個のAlloHSC-iNKT細胞をi.v.注射し、人道的な安楽死の前に、5日の連続した日に、GCVのi.p.注射をした(1日あたり注射あたり50mg/kg)。脾臓、肝臓および肺を、収集し、均質化し、70uMの細胞ストレーナー(Fisher Scientific)を通す濾過によって単一の単核細胞懸濁液に処理した。肝臓および肺由来の細胞を、室温(RT)でPBS中の33%のPercollに再懸濁させ、RTで、破壊なしで800gで30分間回転させた。次いで、ペレット細胞を、RTで15~20分間、TAC緩衝液に再懸濁させて、赤血球を溶解させた。脾臓由来の細胞を、TAC緩衝液に直接再懸濁させた。その後、細胞を、回転させ、C10に再懸濁させ、染色のために準備した。AlloHSC-iNKT細胞を、フローサイトメトリーによって検出した(CD456B11細胞として同定)。
18.組織学的分析
実験マウスから収集された心臓、肝臓、腎臓、肺および脾臓の組織を、最長で36時間、10%の中性緩衝化ホルマリン中で固定し、切片化(5μm厚さ)のためにパラフィン包埋した。組織切片を、UCLA Translational Pathology Core Laboratoryによる標準手順に従って、ヘマトキシリンおよびエオシン、または抗ヒトCD3一次抗体のいずれかで染色した。染色された切片を、Optronics Macrofire CCDカメラ(AU Optronics)を備えたOlympus BX51正立顕微鏡を使用して、20倍および40倍の倍率で、画像化した。画像を、Optronics PictureFrameソフトウェア(AU Optronics)を使用して分析した。
19.電気穿孔
CD34HSCを、90×gで10分間回転させ、次いで、20μlのP3溶液(Lonza、Basel、スイス)に再懸濁させた。1μlのgRNA(100μM)および4μlのCas9(6.5mg/ml)を、反応毎にそれぞれの試料に添加した。細胞を、キュベットに添加し、ER-100プログラムの下、Amaxa 4D Nucleofector X Unit(Lonza、Basel、スイス)を使用して電気穿孔した。細胞を、電気穿孔後10分間RMで休ませ、次いで、ATO培養前に終夜24ウェルの組織培養処理プレートに移した
20.in vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイ
GvH応答を試験するために、異なるドナー由来のPBMC(刺激剤として)を、2500radで照射し、C10培地中96ウェルプレートに播種し(5×10個細胞/ウェル)、AlloBCAR-iNKT細胞またはBCAR-iNKT細胞(2×10個細胞/ウェル)(レスポンダーとして)とともに共培養した。BCAR-T細胞をレスポンダー対照として含めた。4日後、細胞培養の上清を、収集し、IFN-γを、ELISAを使用して測定した。
HvG応答を試験するために、異なるドナー由来のPBMC(レスポンダーとして)を、C10培地中96ウェルプレートに播種し(2×10個細胞/ウェル)、2500radで照射されたAlloBCAR-iNKT細胞またはBCAR-iNKT細胞(5×10個細胞/ウェル)(刺激剤として)とともに共培養した。PBMC-Tc、PBMC-iNKTおよびBCAR-Tを刺激剤対照として含めた。4日後、細胞培養の上清を、収集し、IFN-γを、ELISAを使用して測定した。
同種異系NK細胞傷害性を試験するために、ドナー不適合PBMC-NKを、収集し、C10培地中96ウェルプレートに播種し(2×10個細胞/ウェル)、AlloHSC-iNKTまたはHSC-iNKT(2×10個細胞/ウェル)細胞とともに共培養した。PBMC-Tc細胞およびPBMC-iNKT細胞を対照として含めた。フローサイトメトリーを使用して、示された日における細胞数を検出した。
21.統計分析
GraphPad Prism 6(Graphpad Software)を、統計学的データ分析のために使用した。スチューデントの両側t検定を、ペアワイズ比較のために使用した。通常の一元配置分散分析とそれに続くチューキー多重比較検定を、多重比較のために使用した。多重比較のために調整されたログランク(マンテルコックス)検定を、マイヤーの生存曲線分析のために使用した。データは、他に指示されない限り、平均±SEMとして表す。すべての図および図の凡例において、「n」は、示された実験において利用された試料または動物の数を表す。0.05未満のP値を、有意と見なした。ns、有意ではない;P<0.05;**P<0.01;***P<0.001;****P<0.0001。
(実施例4)
オフザシェルフモノクローナルiNKT TCRで武装した遺伝子操作されたT(iTARGET)細胞を作製するためのフィーダーフリーex vivo分化培養方法
インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞は、自然免疫および適応免疫をつなぐ能力を有するαβTリンパ球の小さな下位集団である。従来型αβT細胞とは違って、iNKT細胞のT細胞受容体(TCR)は、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)それ自身の代わりに、MHC様分子であるCD1dによって提示された脂質抗原を認識する。この固有の性質のために、iNKT細胞は、同種異系移植された場合に、移植片対宿主病(GvHD)を引き起こさない。加えて、iNKT細胞は、がんのためのオフザシェルフ細胞療法を開発するためにそれらを理想的な細胞キャリアにするいくつかの他の固有の特徴を有する:1)それらは、がんの免疫監視において役割を有する;2)それらは、腫瘍抗原および主要組織適合遺伝子複合体(MHC)拘束性とは独立して腫瘍を標的とする顕著な能力を有する;3)それらは、直接死滅効果およびアジュバント効果により腫瘍細胞を攻撃する複数の機構を用い得る。しかしながら、同種異系のオフザシェルフiNKT細胞製品の開発は、それらの利用可能性によって大きく妨げられ、これらの細胞は、ヒト中で、極めて少数かつ高い可変性であり(ヒト血液中におよそ0.001~1%)、同種異系ヒトドナーの血液細胞から治療用の数のiNKT細胞を産生することを非常に困難にする。
2つの以前の方法を使用して、治療的使用のために十分なiNKT細胞が作製されている。1つの方法は、多数のドナーをスクリーニングすること、および末梢血中の高いパーセンテージのiNKT細胞を生来有する「スーパードナー」を見出すことである。iNKT細胞は、磁気ビーズに基づく精製手順によって濃縮され、次いで、抗CD3/CD8ビーズ刺激またはアルファ-ガラクトシルセラミド(αGC)がロードされた抗原提示細胞との共培養のいずれかによって、増幅される。増幅はこの方法によって達成することができるが、増幅倍率は限定されており、増幅倍数は信頼できない。別の方法は、造血幹細胞(HSC)のiNKT TCRによる遺伝子改変、それに続くヒトHSCのiNKT細胞へのin vitro分化を支持する人工胸腺オルガノイド(ATO)培養系に基づく。この方法は、高収率でiNKT細胞を作製することができるが、産生は、マウス起源のフィーダー細胞の使用を必要とし、これは、GMP適合製造のための信頼できるプロセスを開発するための重大な課題をもたらす。
したがって、フィーダーフリー分化系を用いて大量のiNKT細胞の均質なモノクローナル集団を確実に作製することができる新規の方法は、オフザシェルフiNKT細胞療法の開発に極めて重要である。
A.CMC研究-iTARGET細胞、UiTARGET細胞およびCAR-iTARGET細胞(図35)
G-CSF動員末梢血HSC(PBSC)または臍帯血(CB HSC)由来のHSCを、ヒトiNKT TCR遺伝子および自殺/PETイメージング遺伝子をコードするレンチ/iNKT-sr39TKベクターで形質導入し、次いで、フィーダーフリーex vivo TARGET細胞培養に入れて、iNKT TCRで武装した遺伝子操作されたT(iTARGET)細胞を作製した(図35Aおよび35B)。PBSCとCB HSCは両方とも、効率的に、モノクローナルiTARGET細胞に分化および増幅し(図35Cおよび35D)、これを、両方のHLA-I/IIを欠乏するようにさらに操作して、汎用のiTARGET(UiTARGET)細胞をもたらすことができ(図35E)、CARを発現するようにさらに操作して、CAR-iTARGET細胞をもたらすことができる(図35F)。およそ1012個スケールのUCAR-iTARGET細胞を、健康なドナーのPBSCから産生することができ、これは1,000~10,000用量(1用量あたりおよそ10~10個の細胞)に製剤化することができ、およそ1011個スケールのUCAR-iTARGET細胞を、CB試料のHSCから産生することができ、これは100~1,000用量に製剤化することができると推測される(図35Aおよび35B)。細胞収率の相違にもかかわらず、PBSCおよびCB HSCから作製されたiTARGET細胞およびそれらの派生物は、類似の表現型および機能性を表した。他に指示されない限り、CB HSC由来iTARGET細胞およびそれらの派生物を、下記に記載の原理証明研究のために利用した。
B.薬理学研究-iTARGET細胞およびiTARGET細胞(図36)
iTARGET細胞およびiTARGET(HLA-I/II陰性iTARGET)細胞の表現型および機能性を、フローサイトメトリーを使用して研究した(図36)。3つの対照を含めた:1)健康なドナーの末梢血から単離され、αGC刺激によりin vitroで増幅されたネイティブヒトiNKT細胞、hTCRαβ6B11として同定され、PBMC-iNKT細胞として表される;2)健康なドナーの末梢血から単離され、抗CD3/CD28刺激によりin vitroで増幅されたネイティブヒト従来型αβT細胞、hTCRαβ6B11として同定され、PBMC-T細胞として表される;および3)健康なドナーの末梢血から単離されたネイティブヒトNK細胞、hTCRαβhCD56として同定され、PBMC-NK細胞として表される。
予想通り、3つのタイプのネイティブヒト免疫細胞(PBMC-iNKT細胞、PBMC-T細胞およびPBMC-NK細胞)はすべて、均質に、高レベルのHLA-I分子および混合の高/低レベルのHLA-II分子を発現したが、iTARGET細胞は、優性にダブル陰性(>70%)であり、同種異系療法に対するそれらの好適性を確認した(図36、左パネル)。興味深いことに、B2M/CIITA遺伝子編集なしでさえ、iTARGET細胞は、低レベルのHLA-II分子を既に発現しており、これらの細胞がネイティブヒトiNKT/T/NK細胞と比較して、生来の低い免疫原性であることを示唆する(図36、左パネル)。それにもかかわらず、HLA-II発現は、CIITA遺伝子編集によってさらに低減され得る(iTARGET細胞において)。
iTARGET細胞とiTARGET細胞は両方とも、典型的なヒトiNKT細胞の表現型および機能性を表した:それらは、混合パターン(CD4/CD8ダブル陰性およびCD8シングル陽性)でCD4およびCD8共受容体を発現した;それらは、高レベルのメモリーT細胞マーカーのCD45ROおよびNK細胞マーカーのCD161を発現した;ならびに、それらは、極めて高レベルの複数のエフェクターサイトカイン(IFN-γなど)および細胞傷害性分子(パーフォリンおよびグランザイムBなど)を産生し、ネイティブiNKT細胞と似ていた(図36)。興味深いことに、iTARGET細胞およびiTARGET細胞は、ネイティブiNKT細胞およびNK細胞のものよりも高いレベルで一部のNK活性化受容体(NKG2D)を発現したが、その一方で、これらの細胞は、阻害性NK受容体(KIR)を発現せず、ネイティブiNKT細胞およびNK細胞とは非常に異なった(図36)。これらの結果は、iTARGET細胞およびiTARGET細胞が、ネイティブiNKT細胞、およびさらにネイティブNK細胞のものよりも強い増強されたNKパスの腫瘍死滅能を有し得ることを示唆する。重要なことには、HLA-I/II欠乏は、iTARGET細胞の開発または表現型/機能性のいずれも妨げず、このオフザシェルフ細胞製品の製造を可能にする。
C.薬理学研究-CAR-iTARGET細胞(図37)
BCMA CARで操作されたiTARGET(BCAR-iTARGET)細胞の表現型および機能性を、フローサイトメトリーを使用して研究した(図37)。健康なドナーの末梢血T細胞のBCMA-CAR操作により作製されたBCMA-CARで操作された従来型αβT(BCAR-T)細胞を対照として含めた。
予想通り、対照のBCAR-T細胞は、高レベルのHLA-IおよびHLA-II分子を発現した。興味深いことに、BCAR-iTARGET細胞は、低レベルのHLA-II分子を発現し、これらの細胞が、従来型BCAR-T細胞と比較して、生来の低い免疫原性であることを示唆する(図37、左パネル)。BCAR-iTARGET細胞は、典型的なヒトiNKT細胞の表現型および機能性を表した:それらは、混合パターン(CD4/CD8ダブル陰性、CD8シングル陽性)でCD4およびCD8共受容体を発現した;それらは、高レベルのメモリーT細胞マーカーのCD45ROおよびNK細胞マーカーのCD161を発現した;ならびに、それらは、高レベルのIFN-γのようなエフェクターサイトカインおよびグランザイムBのような細胞傷害性分子を、それらの対応物の従来型BCAR-T細胞と同等またはそれらよりも良好に産生した。
興味深いことに、BCAR-iTARGET細胞は、極めて高レベルのNKG2Dのようなある特定のNK活性化受容体を発現し、BCAR-iTARGET細胞が、CAR媒介経路およびNK受容体媒介経路の両方により腫瘍細胞を死滅させ得ることを示唆した。
D.in vitro有効性およびMOA研究-iTARGET細胞(図38)
キメラ抗原受容体(CAR)およびT細胞受容体(TCR)のような追加の腫瘍標的化分子を発現するように操作されなくても、iTARGET細胞は、iNKT TCR媒介経路およびNK受容体媒介経路により腫瘍細胞を標的とすることが可能であるはずである。本発明者らは、そのような腫瘍死滅能を研究するためにin vitroの腫瘍細胞死滅アッセイを確立した(図38A)。さまざまなヒト腫瘍細胞系を、ヒトCD1d、ならびにホタルルシフェラーゼ(Fluc)および高感度緑色蛍光タンパク質(EGFP)のデュアルレポーターを過剰発現するように操作した。ヒトCD1dの発現は、腫瘍細胞が、内在性腫瘍脂質抗原またはαGCのような合成脂質抗原などのiNKT TCR同族糖脂質抗原を提示することを可能にするためである。FlucおよびEGFPの発現は、鋭敏なルシフェラーゼ活性アッセイおよびフローサイトメトリーアッセイを使用して、腫瘍細胞死滅の検出を容易にする。ヒト多発性骨髄腫(MM)細胞系MM.1S-hCD1d-FG、ヒト黒色腫細胞系A375-hCD1d-FG、およびヒト慢性骨髄性白血病がん細胞系K562-hCD1d-FGを含む、3つの操作されたヒト腫瘍細胞系をこの研究において使用した(図38A)。iTARGET細胞は、αGC刺激の非存在下でMM、A375およびK562腫瘍細胞を有効に死滅させ、腫瘍死滅有効性は、αGC刺激の存在下でさらに増強された(図38Bおよび38C)。
これらの結果は、iNKT TCR/CD1d/脂質抗原依存性機構によるか、または抗原非依存性NKパス媒介機構による、iTARGET細胞の腫瘍死滅能を証明した。
E.in vitro有効性およびMOA研究-CAR-iTARGET細胞(図39)
本発明者らは、この研究のためにin vitroの腫瘍細胞死滅アッセイを確立した(図39A)。BCMA-CARで操作されたiTARGET(BCAR-iTARGET)細胞をエフェクター細胞として研究した。2つのヒト腫瘍細胞系をこの研究に含めた:1)BCMAであり、CAR媒介死滅の標的としての機能を果たす、ヒトMM細胞系のMM.1S;および2)BCMA-であり、CAR媒介死滅の陰性対照標的としての機能を果たす、ヒト黒色腫細胞系のA375。両方のヒト腫瘍細胞系を、ヒトCD1d、ならびにホタルルシフェラーゼ(Fluc)および高感度緑色蛍光タンパク質(EGFP)のデュアルレポーターを過剰発現するように操作した(図39B)。ヒトCD1dの発現は、腫瘍細胞が、内在性腫瘍脂質抗原またはαGCのような合成脂質抗原などのiNKT TCR同族糖脂質抗原を提示することを可能にし、CD1d+腫瘍細胞を、iNKT TCR/CD1d/糖抗原媒介腫瘍死滅経路に対して感受性にする。FlucおよびEGFPの発現は、鋭敏なルシフェラーゼ活性アッセイおよびフローサイトメトリーアッセイを使用して、腫瘍細胞死滅の検出を容易にする。次いで、得られたMM.1S-hCD1d-FG細胞系およびA375-hCD1d-FG細胞系を利用した。
BCAR-iTARGET細胞は、推定ではNK死滅パスにより、ある特定の有効性でA375-hCD1d-FG腫瘍細胞を死滅させ、腫瘍死滅有効性は、おそらくTCR/CD1d/αGC死滅パスの追加により、αGCの存在下でさらに増強された(図39C)。したがって、CAR-iTARGET細胞は、CAR非依存性機構により、腫瘍を標的にすることができる。
BCAR-iTARGET細胞は、従来型BCAR-T細胞と同等またはそれよりも良好な有効性で、MM.1S-hCD1d-FG腫瘍細胞を有効に死滅させた(図39D)。重要なことには、同族脂質抗原(αGC)の存在下、従来型PBMC-T細胞ではないが、iTARGET細胞は、おそらくTCR/CD1d/αGC腫瘍死滅パスの活性化のせいで、増強された腫瘍死滅有効性を実証した(図39E)。この研究では、BCAR-iTARGET細胞が、αGCの非存在下で最大の腫瘍死滅を既に示し、これが、αGC添加後の可能性がある腫瘍死滅増強を研究することを困難にすることに留意されたい(図39E)。相乗的な腫瘍死滅効果は、CAR媒介腫瘍死滅が準最適である条件下で研究することができる。
総合すれば、これらの結果は、CAR-iTARGET細胞が、3つの機構:1)CAR依存性パス、2)iNKT TCR依存性パス、および3)NKパスを使用して、腫瘍を標的にすることができることを示す(図39F)。CAR-iTARGET細胞のこの固有の三重標的化能は、それが、腫瘍細胞がCAR-T細胞からの攻撃を回避するために自身によるCAR標的化抗原の発現を下方調節した同種異系CAR-T療法の臨床試験で報告された現象である抗原回避を潜在的に回避することができるので、魅力的である。
F.免疫原性研究-iTARGET細胞およびiTARGET細胞(図40)
同種異系細胞療法について、2つの免疫原性の懸念:a)GvHD応答、およびb)宿主対移植片(HvG)応答が存在する。本発明者らは、意図されるiTARGET細胞製品についての可能性があるGvHDおよびHvGのリスクを考慮し、操作された軽減戦略および安全管理戦略を評価した(図40A)。iTARGET細胞も研究に含めた。
GvHDは、主要な安全性の懸念である。しかしながら、iNKT細胞は、不適合HLA分子およびタンパク質自己抗原と反応しないので、それらは、GvHD12を誘導するとは予想されない。この見解は、同種異系HSC移入および自己iNKT移入10、11のヒト臨床経験におけるGvHDの欠如によって証明され、本発明者らのin vitro混合リンパ球培養(MLC)アッセイによって支持される(図40Bおよび40C)。従来型PBMC-T細胞のものとはかなり対照的に、iTARGET細胞もiTARGET細胞も同種異系PBMCに応答しなかったことに留意されたい(図40Bおよび40C)。
他方で、HvGのリスクは、大部分は有効性の懸念であり、宿主免疫細胞によって、主に、不適合HLA-IおよびHLA-II分子を認識する従来型CD8およびCD4 T細胞による同種異系治療用細胞の消失によって媒介される。iTARGET細胞は、HLA-I/II分子のそれらの表面提示を除去するようにB2M/CIITA遺伝子編集で操作され、したがって、宿主T細胞媒介応答を誘導しないと予想される(図36および図40A)。実際に、in vitroのMLCアッセイでは、従来型PBMC-T細胞およびiTARGET細胞とは対照的に、iTARGET細胞は、複数の不適合ドナー由来のPBMC T細胞から有意に低減された応答を引き起こした(図40Dおよび40E)。従来型PBMC-T細胞と比較して、おそらくそれらの非常に低レベルのHLA-II分子の発現のせいで、iTARGET細胞が、低減された免疫原性を既に示したことに留意されたい(図36)。この研究において使用されたiTARGET細胞製品が、精製ステップを通っておらず、したがって、およそ20%のHLA-IHLA-IIlo細胞集団を依然として含有していたことにも留意されたい(図36)。HLA-I/II陰性のiTARGET細胞の純度は、細胞表面のHLA-I/B2Mに対する(B2Mを認識する2M2モノクローナル抗体による)およびHLA-II分子に対する(HLA-DR、DP、DQを認識するTu39モノクローナル抗体による)MACS陰性選択により好都合に濃縮することができ、高純度で均質な細胞製品をもたらす(>95%のhTCRαβ6B11HLA-I/II細胞)。精製されたiTARGET細胞製品は、同種異系レシピエントにおける宿主のT細胞(CD4とCD8従来型T細胞の両方)媒介枯渇に対して完全に抵抗性であると予想される。表面HLA-I発現の欠如は、iTARGET細胞を宿主のNK細胞媒介枯渇に対して感受性にし得、これは、iTARGET細胞をHLA-Eを過剰発現するようにさらに操作することによって軽減することができる(図35Aおよび35B)。
総合すれば、これらの結果は、GvHDがなく、HvG抵抗性である、オフザシェルフ細胞療法のための理想的な候補としてiTARGET細胞を強く支持する。
G.安全性研究-PETイメージングおよび安全管理のためのsr39TK遺伝子(iTARGET細胞)(図41)
iTARGET細胞製品の安全性プロファイルをさらに増強するために、本発明者らは、iTARGET細胞において、sr39TK PETイメージング/自殺遺伝子を操作し、これは、深刻な有害事象の場合において、PETイメージングおよびGCV誘導性枯渇によるこれらの細胞の消失を使用して、これらの細胞のin vivoモニタリングを可能にする(図35Aおよび35B)。細胞培養では、GCVは、iTARGET細胞の有効な死滅を誘導した(図41A)。パイロットin vivo研究を、ヒトHSCで操作されたiNKT(HSC-iNKTBLT)細胞を保持するBLT-iNKTTKヒト化マウスを使用して行った(図41B)。HSC-iNKTBLT細胞を、レンチ/iNKT-sr39TKレンチウイルスベクターで形質導入されたヒトHSCから操作し、同じベクターを、原理証明研究においてiTARGET細胞製品を操作するために使用した。CTスキャンと組み合わせたPETイメージングを使用して、本発明者らは、BLT-iNKTTKマウスのリンパ組織全体にわたる、特に、骨髄(BM)および脾臓における遺伝子操作されたヒト細胞の分布を検出した(図41C)。BLT-iNKTTKマウスをGCVで処置すると、身体全体にわたって遺伝子操作されたヒト細胞が効率的に枯渇した(図41C)。重要なことには、GCV誘導性枯渇は、フローサイトメトリーによって測定した場合の、BLT-iNKTTKマウスにおける、他のヒト免疫細胞ではなく、HSCで操作されたヒトiNKT細胞の選択的枯渇によって証明されたように、特異的であった(図41D)。したがって、iTARGET細胞製品は、強力な「死滅スイッチ」を備えており、それらの安全性プロファイルをさらに増強する。
H.比較研究-iTARGET細胞製品の固有の性質(図42)
ヒトiNKT細胞製品を作製する既存の方法は、ヒトPBMC細胞培養物から、人工胸腺オルガノイド(ATO)培養物から、および他の起源から、ヒトiNKT細胞を増幅させることを含む(図42)。これらの培養方法はすべて、ヒトiNKT細胞および他の細胞、特に、同種異系レシピエントに移入された場合にGvHDを引き起こし得る異種の従来型αβT(Tc)細胞を含有する混合細胞集団から出発する(図42)。結果として、これらの既存の方法は、GvHDを回避するために、「オフザシェルフ」iNKT細胞製品を作製するための精製ステップを必要とする。iTARGET細胞培養は、2つの態様において固有である:1)これは、無作為に再構成された内在性TCRを産生するためのTCR V/D/J組換えを支持せず、それによりGvHDのリスクなしである;2)トランスジェニックTARGET細胞の分化同調を支持し、それにより未分化の始原細胞および他の系列の免疫細胞の存在を排除する。結果として、TARGET細胞製品は、純粋で、均質で、GvHDのリスクがなく、したがって、精製ステップの必要性はない。
I.BCAR-iTARGET細胞のin vivo有効性研究
図47は、BCAR-iTARGET細胞によるin vivoのヒトMM成長の有効な抑制を実証する。
(実施例5)
オフザシェルフモノクローナルNY-ESO-1腫瘍抗原特異的TCRで武装した遺伝子操作されたT(esoTARGET)細胞を作製するためのフィーダーフリーex vivo分化培養方法
αβT細胞受容体(TCR)は、それぞれの発生期T細胞の固有の特異性を決定する。T細胞表面上でのCD3シグナル伝達タンパク質とのアセンブリーの際に、TCRは、有核細胞の表面上のMHC分子によって提示されるペプチドリガンドを監視する。ペプチド-MHC複合体に対するTCRの特異性は、MHC分子の提示と提示されるペプチドの両方によって決定される。MHC遺伝子座(ヒトにおいてHLA遺伝子座としても公知)は、民族の下位群全体にわたって頻度が大きく変わる>18,000のMHCクラスIおよびII対立遺伝子を含むヒトゲノム中の最も多い複対立遺伝子座である。MHCクラスI分子によって提示されるリガンドは、内因的に発現する抗原のプロテアソーム切断に主に由来する。感染細胞およびがん細胞は、CD8+T細胞によって外来性または異常として認識されるペプチドを提示し、提示する細胞のT細胞媒介死滅をもたらす。
CTAG1B遺伝子の産物のNY-ESO-1は、オフザシェルフTCR細胞療法のための魅力的な標的である。プロトタイプのがん精巣抗原として、NY-ESO-1は、正常な非生殖系列組織において発現しないが、これは、多くの腫瘍において異常に発現している。異常な発現の頻度は、より高グレードの転移性腫瘍組織において観察される増加した発現を伴って、固形腫瘍の中で10~50%、黒色腫の25~50%、滑膜肉腫の最高で80%の範囲である。また、NY-ESO-1は、非常に免疫原性であり、さまざまなMHC対立遺伝子によって提示される複数のエピトープに対する自然発生およびワクチン誘導性のT細胞免疫応答を引き起こす。結果として、HLA-A02:01によって提示されるエピトープNY-ESO-1157-165(SLLMWITQC)は、遺伝子療法の治験において同族1G4 TCRで標的とされ、それぞれ、転移性黒色腫および滑膜肉腫を有する患者の55%および61%で目的の応答を生じ、標的化に関する有害事象を生じなかった。多発性骨髄腫を有する患者におけるレンチウイルス媒介TCR遺伝子療法によるこの同じA2拘束性エピトープの標的化は、顕著な安全性の懸念なく、70%の完全またはほぼ完全な応答を同様にもたらした。療法に応答する大部分の患者は、数か月以内に再発し、MHCI遺伝子座におけるヘテロ接合性の喪失は、腫瘍がHLA-A02:01/NY-ESO-1157-165を標的とする養子T細胞療法を回避する機構として報告されている。したがって、NY-ESO-1は、さまざまな腫瘍のタイプにわたって発現し、診療所において安全に標的とされる、腫瘍特異的で免疫原性のパブリックな抗原である。
したがって、オフザシェルフNY-ESO-1 TCRで武装したTARGET(esoTARGET)細胞製品は、高い治療可能性および必要性のものである。
この実施例に関するある特定の実施形態は、図43~46において実証される。
図48に示すのは、本開示の方法によって産生した細胞のin vivo有効性である。esoT細胞(ESO TCRで操作された末梢血ヒトCD8 T細胞)と同等またはそれよりも良好な有効性でのesoTARGET細胞によるin vivoのヒト黒色腫固形腫瘍成長の腫瘍抗原特異的抑制に留意されたい。
(実施例6)
オフザシェルフモノクローナルiNKT TCRで武装したナチュラルキラー(iTANK)細胞を作製するためのフィーダーフリーex vivo分化培養方法
1型インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞は、非多型性非古典的MHCクラスI様分子のCD1dによって提示される糖脂質抗原を認識する。そのため、iNKT細胞は、同種異系レシピエントに養子移入された場合に、移植片対宿主病(GvHD)を引き起こさない。iNKT TCRは、インバリアントアルファ鎖(マウスにおけるVα14-Jα18;ヒトにおけるVα24-Jα18)、および選ばれた少数のベータ鎖の(マウスにおいて、主にVβ8/Vβ7/Vβ2;ヒトにおいて主にVβ11)を含む。マウスおよびヒトのiNKT細胞は両方とも、合成アゴニスト糖脂質リガンドのアルファ-ガラクトシルセラミド(αGC、またはα-GC、またはα-GalCer)に応答する。
オフザシェルフiNKT TCRで武装したTANK(iTANK)細胞製品およびその派生物のCARで操作されたiTANK(CAR-iTANK)は、治療可能性があり得る新規の細胞製品である。
この実施例に関するある特定の実施形態は、図49~52において実証される。
(実施例7)
オフザシェルフモノクローナルNY-ESO-1腫瘍抗原特異的TCRで武装したナチュラルキラー(esoTANK)細胞を作製するためのフィーダーフリーex vivo分化培養方法
αβT細胞受容体(TCR)は、それぞれの発生期T細胞の固有の特異性を決定する。T細胞表面上でのCD3シグナル伝達タンパク質とのアセンブリーの際に、TCRは、有核細胞の表面上のMHC分子によって提示されるペプチドリガンドを監視する。ペプチド-MHC複合体に対するTCRの特異性は、MHC分子の提示と提示されるペプチドの両方によって決定される。MHC遺伝子座(ヒトにおいてHLA遺伝子座としても公知)は、民族の下位群全体にわたって頻度が大きく変わる>18,000のMHCクラスIおよびII対立遺伝子を含むヒトゲノム中の最も多い複対立遺伝子座である。MHCクラスI分子によって提示されるリガンドは、内因的に発現する抗原のプロテアソーム切断に主に由来する。感染細胞およびがん細胞は、CD8T細胞によって外来性または異常として認識されるペプチドを提示し、提示する細胞のT細胞媒介死滅をもたらす。
CTAG1B遺伝子の産物のNY-ESO-1は、オフザシェルフTCR細胞療法のための魅力的な標的である。プロトタイプのがん精巣抗原として、NY-ESO-1は、正常な非生殖系列組織において発現しないが、これは、多くの腫瘍において異常に発現している。異常な発現の頻度は、より高グレードの転移性腫瘍組織において観察される増加した発現を伴って、固形腫瘍の中で10~50%、黒色腫の25~50%、滑膜肉腫の最高で80%の範囲である。また、NY-ESO-1は、非常に免疫原性であり、さまざまなMHC対立遺伝子によって提示される複数のエピトープに対する自然発生およびワクチン誘導性のT細胞免疫応答を引き起こす。結果として、HLA-A02:01によって提示されるエピトープNY-ESO-1157-165(SLLMWITQC)は、遺伝子療法の治験において同族1G4 TCRで標的とされ、それぞれ、転移性黒色腫および滑膜肉腫を有する患者の55%および61%で目的の応答を生じ、標的化に関する有害事象を生じなかった。多発性骨髄腫を有する患者におけるレンチウイルス媒介TCR遺伝子療法によるこの同じA2拘束性エピトープの標的化は、顕著な安全性の懸念なく、70%の完全またはほぼ完全な応答を同様にもたらした。療法に応答する大部分の患者は、数か月以内に再発し、MHCI遺伝子座におけるヘテロ接合性の喪失は、腫瘍がHLA-A02:01/NY-ESO-1157-165を標的とする養子T細胞療法を回避する機構として報告されている。したがって、NY-ESO-1は、さまざまな腫瘍のタイプにわたって発現し、診療所において安全に標的とされる、腫瘍特異的で免疫原性のパブリックな抗原である。
したがって、オフザシェルフNY-ESO-1 TCRで武装したNK(esoTANK)細胞製品は、高い治療可能性および必要性のものである。
この実施例に関するある特定の実施形態は、図53~56において実証される。
(実施例8)
がん免疫療法のための造血幹細胞で操作されたIL-15で増強されたオフザシェルフCAR-iNKT細胞
IL-15で増強されたBCAR-iTARGET(IL-15BCAR-iTARGET)細胞を、造血幹細胞をレンチ/iNKT-BCAR-IL-15レンチウイルスベクターで形質導入することによって操作した。IL-15増強は、BCAR-iTARGET細胞の発生を妨げなかった。図57A~57Cは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、IL-15-CAR-iNKT細胞の抗がん有効性を研究した。BCAR-iTARGET細胞と比較して、IL-15BCAR-iTARGET細胞は同等のin vitro抗腫瘍有効性を示した。図58A~58Eは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vivo研究を行って、IL-15-CAR-iNKT細胞の抗がん有効性を研究した。MM.1S-hCD1d-FGヒト多発性骨髄腫異種移植NSGマウスモデルを使用した。BCAR-iTARGET細胞と比較して、IL-15BCAR-iTARGET細胞は、有意に改善されたin vivo持続性に関連する有意に増強されたin vivo抗腫瘍有効性を示した。図59A~59Fは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
(実施例9)
がん免疫療法のための造血幹細胞で操作されたオフザシェルフCAR-iNKT細胞を作製するためのex vivoのフィーダーフリー培養方法
がん免疫療法は、がんと闘うヒト免疫系の本来の力を役立て、増強することを目標にしている。1世紀を超える探求の後、重大なブレイクスルーが、過去数年間に達成された1。特に、キメラ抗原受容体で操作されたT(CAR-T)細胞療法は、前例のない臨床有効性を示し、B細胞悪性腫瘍を処置するために米国食品医薬品局(FDA)によって最近承認され、多発性骨髄腫(MM)を処置するためのFDA承認は、2020年中と予想される2。これらのブレイクスルーは、新たな時代の始まりを表し、がん医薬を一変させる。
CARは、T細胞の特異性および機能を再指示する合成受容体である。対応する抗原を認識するようにCARを設計することによって、CAR-T細胞は、広範囲のがん、および多くの他の疾患を標的にすることができる。したがって、CAR-T細胞療法の可能性がある臨床適用は莫大であり、さまざまなCAR-T細胞療法が、現在、活発に開発中である。
最初の2つのFDAで承認されたCAR-T療法であるKymriahおよびYescartaは、それぞれ、475,000ドルおよび373,000ドルの価格が付けられている。それらは、個別化された自己CAR-T細胞製品がそれぞれの患者のために製造される必要があり、その1人の患者を処置するためにのみ使用され得るので、非常に高価である。また、自己CAR-T細胞製品の製造は、部位ごとに大きく変わり、常に成功するわけではない。法外な価格および製造の矛盾は、必要とする数百万人の患者に強力なCAR-T細胞療法を届けることを困難にする。したがって、一元化された場所で劇的に低減された費用で大スケールで製造することができ、必要とするすべての患者に迅速に流通させるために事前に保管することができる、汎用の標準化されたオフザシェルフCAR-T細胞製品を開発することは最重要である。
同種異系の従来型ab T細胞は、オフザシェルフCAR-T細胞製品を開発するために利用されている。しかしながら、これらのT細胞は、それらが、同種異系の宿主に移入された場合に移植片対宿主病(GvHD)を誘導するリスクがあるという点で重大な制限を有する。遺伝子編集ツールは、GvHDのリスクを軽減することを目標として、そのようなCAR-T細胞上のT細胞受容体(TCR)の発現を妨害させるために適用されている。しかしながら、細胞におけるTCR発現の完全な消失を達成することが重要な製造課題であり、GvHDは、これらの同種異系CAR-T細胞製品の臨床試験の試験において観察されている。したがって、GvHDのリスクを有さない代替の同種異系細胞の利用は、安全で汎用のオフザシェルフCAR-T細胞製品を開発するための魅力的な選択肢である。
本明細書において、がんを標的とする同種異系および/または汎用のCARで操作されたiNKTを作製することによって開発されたがんのためのオフザシェルフ細胞療法を開示する。
遺伝子送達レンチウイルスベクターを、これらの研究における使用のために構築した。図60A~57Dは、これらのベクターの構築に関する実施形態および結果を示す。
同種異系のiNKT(AlloiNKT)細胞、CAR-iNKT(AlloCAR-iNKT)細胞およびAlloBCAR-iNKT細胞を、造血幹細胞をレンチ-iNKT-sr39TK、レンチ-iNKT-CAR19およびレンチ-BCAR-iNKTレンチウイルスベクターで形質導入することによって操作した。図61A~61Gは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
FACS分析を実施して、AlloCAR-iNKT細胞の表現型を特徴付けた。抗原刺激に応答するAlloCAR-iNKT細胞の増幅を評価するin vitro研究を実施して、AlloCAR-iNKT細胞の機能性を特徴付けた。図62A~62Eは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、AlloiNKT細胞の抗がん有効性および作用機構を研究した。AlloiNKT細胞は、TCR依存性とTCR非依存性(すなわち、NKパスを介して)の機構の両方を使用して、複数のタイプのヒトがん細胞を有効に死滅させた。図63A~63Cは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、AlloBCAR-iNKT細胞の抗がん有効性および作用機構を研究した。AlloBCAR-iNKT細胞は、従来型BCAR-T細胞と同等またはそれよりも良好な有効性で、NK/TCR/CAR三重機構を使用して、ヒト多発性骨髄腫の腫瘍細胞を有効に死滅させた。図64A~64Dは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、AlloCAR-iNKT細胞の抗がん有効性および作用機構を研究した。AlloCAR-iNKT細胞は、従来型CAR19-T細胞と同等またはそれよりも良好な有効性で、NK/TCR/CAR三重機構を使用して、ヒトB細胞リンパ腫細胞を有効に死滅させた。図65A~65Bは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vivo研究を行って、AlloBCAR-iNKT細胞の抗がん有効性を研究した。MM.1S-FGヒト多発性骨髄腫異種移植NSGマウスモデルを利用した。従来型PBMC由来BCAR-T細胞を対照として含めた。AlloBCAR-iNKT細胞とBCAR-T細胞は両方とも、MM細胞を有効に消失させた。BCAR-T細胞は、MM細胞を消失させただけでなく、GvHDに起因してレシピエントマウスも死滅させた。対照的に、AlloBCAR-iNKT細胞は、MM細胞を消失させ、GvHDを引き起こさず、長寿命の腫瘍なしのレシピエントマウスをもたらした。従来型BCAR-T細胞と比較して、AlloBCAR-iNKT細胞は、有意により低いレベルの表面PD-1を発現し、有意により高いレベルのグランザイムBを産生した。BCAR-T細胞と比較して、AlloBCAR-iNKT細胞は、増強された腫瘍ホーミングを示した。図66A~66Gは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro混合リンパ球(MLC)アッセイを使用して、従来型BCAR-T細胞と比較するAlloBCAR-iNKT細胞の免疫原性を研究した。従来型BCAR-T細胞と異なって、AlloBCAR-iNKT細胞は、GvH応答を示さず、HvG応答を有意に低減した。図67A~67Dは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
同種異系のHLA-I/II陰性の「汎用」BCAR-iNKT(BCAR-iNKT)細胞も作製および特徴付けた。「理想的な」UBCAR-iNKT細胞は、以下の基準を満たさなければならない:1)iNKT TCRを発現して、GvHDを回避し、アルファ-ガラクトシルセラミド(αGC)刺激に応答し、CD1dの認識を介してMMを標的にする;2)BCMA CARを発現して、BCMAの認識を介してMMを標的にする;3)同種異系の宿主CD8およびCD4 T細胞による枯渇に抵抗するように、HLA-IおよびHLA-II分子の表面発現を欠く;4)HLA-E分子を発現して、同種異系の宿主ナチュラルキラー(NK)細胞による枯渇に抵抗する;ならびに5)自殺遺伝子を発現して、追加の安全管理を提供する(図68B)。巧みな2本柱の戦略は、これらのHSC遺伝子操作の目標を達成する:第1に、iNKT TCRのaおよびb鎖の対(iNKT)、BCMA CAR(BCAR)、HLA-E分子(HLAE)およびチミジンキナーゼ自殺遺伝子(SG)をコードする、レンチ/iNKT-BCAR-HLAE-SGレンチウイルスベクターを、成功裏に構築して、CD34+HSCに5つすべての導入遺伝子を効率的に共送達した;第2に、CRISPR-Cas9/B2M-CIITA-gRNA複合体を、成功裏に作製して、CD34+HSCにおいてベータ-2ミクログロブリン(B2M)およびクラスII主要組織適合遺伝子複合体トランス活性化因子(CIITA)遺伝子を効率的に破壊し、表面HLA-IおよびHLA-II分子の非存在下、操作されたHSGおよびそれらの子孫のiNKT細胞をもたらした(図68C)。他のSGおよび遺伝子編集ツールを使用してもよいが、一部の実施形態では、チミジンキナーゼSGおよびCRISPR/Cas9ツールが使用される(図68C)。
これらの技術革新を使用して、BCAR-iNKT細胞を作製した。臍帯血(CB)CD34+HSCを遺伝子操作し、次いで、ex vivoのHSC-iNKT細胞培養に置いた(図68Aおよび68D)。細胞収率は素晴らしかった:1人のCBドナーから、およそ1011個のBCARiNKT細胞(FDAで承認されたCAR-T療法の標準に基づいて1用量あたり10~10個の細胞と仮定して、100~1,000用量のオフザシェルフ細胞製品に潜在的に製剤化され得る細胞)が作製された(図68D)。BCAR-iNKT細胞製品は、高い表面HLA-I/II除去率で、純粋かつ均質であった(図68D)。機能的には、これらのBCAR-iNKT細胞は、従来型BCMA-CAR-T(BCAR-T)細胞と同等またはそれよりも良好に、MM腫瘍細胞を有効に死滅させた(図68D)。免疫原性研究は、これらのBCAR-iNKT細胞が、移植片対宿主(GvH)応答を誘導せず、宿主対移植片(HvG)応答に抵抗性であったことを示した(図68D)。総合すれば、これらのパイロット研究は、BCAR-iNKT細胞製品を開発するための明確な進路を指し示す。
BCAR-iNKT細胞の表現型および免疫原性も特徴づけた。図69A~69Gは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
(実施例10)
がん免疫療法のための造血幹細胞で操作されたオフザシェルフ細胞傷害性CD8細胞を作製するためのex vivoフィーダーフリー培養方法
NY-ESO-1特異的T(AlloesoT)細胞を、造血幹細胞をレンチウイルスベクターで形質導入することによって操作した。表現型を、FACSを使用して特徴付けた。図70A~70Eおよび図73A~73Eは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、AlloesoT細胞の抗がん能および有効性を研究した。図71A~71Oは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、AlloesoT細胞の安全性を評価し、遺伝子編集を使用して細胞の免疫原性を低減した。esoT細胞も操作し、AlloesoT細胞の安全性および免疫原性と比較した。図72A~72Oは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。PBMC-esoT細胞も得、AlloesoT細胞の安全性および免疫原性と比較した。図72A~72Oおよび図77A~77Eは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro FACS分析を行って、AlloesoT細胞の表現型および機能性を特徴付けた。図74A~74Bは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、AlloesoT細胞の抗原応答および腫瘍死滅能を評価した。図75A~75Gは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vivo研究を行って、AlloesoT細胞の抗がん有効性を研究した。図76A~76Fは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
esoT細胞を、造血幹細胞をレンチウイルスベクターで形質導入することによって操作した。表現型および機能性を、FACSを使用して特徴付けた。図78A~78Dは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
(実施例11)
同種異系のHCTに関連する移植片対宿主病の予防のためのHSCで操作されたオフザシェルフiNKT細胞
HSCで操作されたヒトiNKT細胞を、造血細胞をレンチウイルスベクターで形質導入すること、およびBLTマウスへの養子移入を行うことによって操作した。図79A~79Bは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
AlloHSC-iNKT細胞を、造血幹細胞をレンチウイルスベクターで形質導入すること、ATO系中で培養して、細胞を分化させること、および増幅培養においてαGCで刺激することによって、操作した。図80A~80Cは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
混合リンパ球反応アッセイを含むin vitro研究を行って、AlloHSC-iNKT細胞がT細胞のアロ反応性を低減することを実証した。図81A~81Bは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、AlloHSC-iNKT細胞が、同種異系の骨髄性APCを標的にすることを決定した。図82A~82Cは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vivo研究を行って、iNKT細胞が、NSGマウスにおける同種異系T細胞増殖およびGvHDを防止することを示した。図83A~83D、84A~84Cおよび85A~85Bは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
in vitro研究を行って、AlloHSC-iNKT細胞が、U937およびHL60 AML腫瘍細胞に対して抗がん有効性および抗がん能を示すことを実証した。図86A~86D、87A~87B、および88A~88F、および89A~89Fは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
ヒトマウス異種移植モデルを、in vivo研究において使用して、AMLに対するAlloHSC-iNKT細胞の有効性を実証した。図90A~90Dは、これらの研究に関する実施形態および結果を示す。
本開示およびその利点を詳細に記載してきたが、さまざまな変更、置換および代替を、添付の特許請求の範囲によって定義される精神および設計の範囲から逸脱することなく、本明細書において行うことができることが理解されるべきである。また、本出願の範囲は、本明細書に記載の、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることを意図しない。当業者は、本開示から、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを容易に理解するので、本明細書に記載の対応する実施形態と実質的に同じ機能を行うか、もしくは実質的に同じ結果を達成する、現在存在するもの、または後に開発されるものを、本開示に従って利用してもよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップをそれらの範囲内に含むことが意図される。
本開示およびその利点を詳細に記載してきたが、さまざまな変更、置換および代替を、添付の特許請求の範囲によって定義される精神および設計の範囲から逸脱することなく、本明細書において行うことができることが理解されるべきである。また、本出願の範囲は、本明細書に記載の、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることを意図しない。当業者は、本開示から、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを容易に理解するので、本明細書に記載の対応する実施形態と実質的に同じ機能を行うか、もしくは実質的に同じ結果を達成する、現在存在するもの、または後に開発されるものを、本開示に従って利用してもよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップをそれらの範囲内に含むことが意図される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
T細胞の集団を調製する方法であって、
a)幹または始原細胞を選択するステップ;
b)少なくとも1つのT細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;および
c)前記細胞を培養して前記細胞のT細胞への分化を誘導するステップ
を含み、a)、b)および/またはc)が、前記細胞を、フィーダー細胞、またはフィーダー細胞の集団と接触させるステップを含まない、方法。
(項目2)
c)が、フィーダーフリーである培養を含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記幹または始原細胞がCD34 細胞を含む、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
a)の前記細胞が、IL-3、IL-7、IL-6、SCF、MCP-4、EPO、TPO、FLT3L、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された、項目1から3のいずれか一項に記載の方法。
(項目5)
前記細胞が、レトロネクチン、DLL4、DLL1、および/またはVCAM1でコーティングされた表面で培養された、項目4の記載の方法。
(項目6)
a)の前記細胞が、5~50ng/mlのhIL-3、5~50ng/mlのIL-7、0.5~5ng/mlのMCP-4、IL-6、5~50ng/mlのhSCF、EPO、5~50ng/mlのhTPO、および/または10~100ng/mlのhFLT3Lのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された、項目5に記載の方法。
(項目7)
a)の前記細胞が、10ng/mlのhIL-3、20~25ng/mlのIL-7、1ng/mlのMCP-4、IL-6、15~50ng/mlのhSCF、EPO、5~50ng/mlのhTPO、および/または50ng/mlのhFLT3Lのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された、項目6に記載の方法。
(項目8)
a)の前記細胞が、IL-3、IL-7、IL-6、SCF、EPO、TPO、FLT3L、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数とともに12~72時間、培養された、項目4または5に記載の方法。
(項目9)
前記TCRが、iNKT TCRを含む、項目1から8のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
前記iNKT TCRが、α-GCに特異的に結合する、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記TCRが、NY-ESO-1抗原を特異的に認識するTCRを含む、項目1から8のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記NY-ESO-1抗原が、NY-ESO-1 157-165 を含む、項目11に記載の方法
(項目13)
c)が、分化および/または増幅培地中で前記細胞を培養することを含む、項目1から12のいずれか一項に記載の方法。
(項目14)
c)が、前記細胞を、DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数と接触させることを含む、項目1から13のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの前記1つまたは複数が、組織培養プレートまたはマイクロビーズ表面にコーティングされる、項目14に記載の方法。
(項目16)
DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの前記1つまたは複数が、0.1~10μg/mlのDLL4と0.01~1μg/mlのVCAM1とを含むコーティング組成物を使用して前記組織培養プレートにコーティングされる、項目15に記載の方法。
(項目17)
DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの前記1つまたは複数が、0.5μg/mlのDLL4と0.1μg/mlのVCAM1とを含むコーティング組成物を使用してコーティングされる、項目16に記載の方法。
(項目18)
前記増幅または分化培地が、イスコフMDM、血清アルブミン、インスリン、トランスフェリン、および/または2-メルカプトエタノールのうちの1つまたは複数を含む、項目13から17のいずれか一項に記載の方法。
(項目19)
前記増幅または分化培地が、アスコルビン酸、ヒト血清、B27サプリメント、グルタマックス、Flt3L、IL-7、MCP-4、IL-6、TPO、およびSCFのうちの1つまたは複数を含む、項目13から17のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
前記増幅または分化培地が、50~500μMアスコルビン酸、ヒト血清、1~10%B27サプリメント、0.1~10%グルタマックス、2~50ng/mlのFlt3L、2~50ng/mlのIL-7、0.1~1ng/mlのMCP-4、0~10ng/mlのIL-6、0.5~50ng/mlのTPO、および1.5~50ng/mlのSCFのうちの1つまたは複数を含む、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記増幅または分化培地が、100μMアスコルビン酸、ヒト血清、4%B27サプリメント、1%グルタマックス、2~50ng/mlのFlt3L、2~50ng/mlのIL-7、0.1~1ng/mlのMCP-4、0~10ng/mlのIL-6、0.5~50ng/mlのTPO、および1.5~50ng/mlのSCFのうちの1つまたは複数を含む、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記細胞を刺激および/または増幅するステップをさらに含む、項目1から21のいずれかに記載の方法。
(項目23)
前記細胞を刺激または増幅するステップが、前記細胞を、前記TCRに特異的に結合する抗原と接触させることを含む、項目22の記載の方法。
(項目24)
前記細胞を刺激または増幅するステップが、前記細胞を、抗CD3、抗CD2および/もしくは抗CD28抗体、またはその/それらの抗原結合断片と接触させることを含む、項目22または23に記載の方法。
(項目25)
前記細胞を刺激または増幅するステップが、増幅培地中で前記細胞を培養することを含む、項目22から24のいずれか一項に記載の方法。
(項目26)
前記細胞をα-GCと接触させることにより前記細胞を刺激および/または増幅するステップを含む、項目22から25のいずれか一項に記載の方法。
(項目27)
前記細胞をIL-15およびIL-7の一方または両方と接触させるステップをさらに含む、および/または前記増幅培地がIL-15またはIL-7の一方または両方を含む、項目1から26のいずれかに記載の方法。
(項目28)
前記増幅培地が、5~100ng/mlのIL-7および/または5~100ng/mlのIL-15を含む、項目27に記載の方法。
(項目29)
前記増幅培地が、10ng/mlのIL-7および/または50ng/mlのIL-15を含む、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記細胞を、ヒト血清抗体、グルタマックス、緩衝剤、抗菌剤、およびN-アセチル-L-システインのうちの1つまたは複数と接触させるステップをさらに含む、および/または前記増幅培地が、ヒト血清抗体、グルタマックス、緩衝剤、抗菌剤、およびN-アセチル-L-システインのうちの1つまたは複数を含む、項目1から29のいずれか一項に記載の方法。
(項目31)
前記細胞を抗CD3および/または抗CD28コーティングビーズと接触させることにより、前記細胞を活性化するステップをさらに含む、項目1から30のいずれか一項に記載の方法。
(項目32)
CAR分子および/またはHLA-E遺伝子を含む核酸を、前記細胞に移入するステップをさらに含む、項目1から31のいずれか一項に記載の方法。
(項目33)
前記CAR分子および/またはHLA-E遺伝子を含む核酸が、レトロウイルス感染により前記細胞に移入される、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記細胞をレトロネクチンと接触させるステップをさらに含む、項目1から33のいずれか一項に記載の方法。
(項目35)
前記細胞が、健康な対象、および/またはがんを有さない対象から単離される、項目1から34のいずれか一項に記載の方法。
(項目36)
a、b、c、または前記方法全体が、前記細胞をフィーダー細胞の集団と接触させるステップ方法を含まない、項目1から35のいずれか一項に記載の方法。
(項目37)
a、b、c、または前記方法全体が、前記細胞を間質細胞の集団と接触させるステップ方法を含まない、項目1から36のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
a、b、c、または前記方法全体が、前記細胞をノッチリガンドともその断片とも接触させるステップ方法を含まない、項目1から37のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記細胞が、分化した造血細胞を含む集団からのCD34 細胞である、項目1から38のいずれか一項に記載の方法。
(項目40)
前記分化した造血細胞が、末梢血単核細胞(PBMC)である、項目39に記載の方法。
(項目41)
前記幹または始原細胞が、臍帯血細胞、胎児肝細胞、胚性幹細胞、人工多能性幹細胞、または骨髄細胞を含む、項目1から38のいずれか一項に記載の方法。
(項目42)
CD34 細胞を単離するステップをさらに含む、項目3から41のいずれかに記載の方法。
(項目43)
選択されたCD34 細胞を培地中で培養するステップを、1つまたは複数の核酸を前記細胞に導入するステップの前にさらに含む、項目3から42のいずれかに記載の方法。
(項目44)
培養するステップが、前記選択されたCD34 細胞を、1つまたは複数の増殖因子を含む培地とともにインキュベートすることを含む、項目43に記載の方法。
(項目45)
前記1つまたは複数の増殖因子が、c-kitリガンド、flt-3リガンド、および/またはヒトトロンボポエチン(TPO)を含む、項目44に記載の方法。
(項目46)
前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、α-TCRをコードする核酸配列を含む、項目1から45のいずれかに記載の方法。
(項目47)
前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、β-TCRをコードする核酸配列を含む、項目1から46のいずれか一項に記載の方法。
(項目48)
前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、α-TCRとβ-TCRの両方をコードする核酸を含む、項目1から47のいずれかに記載の方法。
(項目49)
前記1つまたは複数の核酸のうちの第1の核酸が、α-TCRをコードする核酸配列を含み、前記1つまたは複数の核酸のうちの第2の核酸が、β-TCRをコードする核酸配列を含む、項目1から48のいずれかに記載の方法。
(項目50)
前記選択されたCD34 細胞に、自殺遺伝子をコードする核酸を導入するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目51)
1つの核酸が、前記α-TCRと前記β-TCRの両方をコードする、項目50に記載の方法。
(項目52)
1つの核酸が、前記α-TCR、前記β-TCR、および前記自殺遺伝子をコードする、項目51に記載の方法。
(項目53)
前記自殺遺伝子が、酵素に基づいている、項目50から52のいずれかに記載の方法。
(項目54)
前記自殺遺伝子が、チミジンキナーゼ(TK)または誘導性カスパーゼ9をコードする、項目53に記載の方法。
(項目55)
TK遺伝子が、ウイルスTK遺伝子である、項目54に記載の方法。
(項目56)
前記TK遺伝子が、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である、項目54に記載の方法。
(項目57)
自殺遺伝子産物が、基質により活性化される、項目50から56のいずれかに記載の方法。
(項目58)
前記基質が、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である、項目57に記載の方法。
(項目59)
前記自殺遺伝子産物が、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである、項目58に記載の方法。
(項目60)
前記自殺遺伝子が、sr39TKである、項目56から59のいずれかに記載の方法。
(項目61)
前記T細胞のゲノムが、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することによって少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように変更された、項目1から60のいずれかに記載の方法。
(項目62)
単離されたヒトCD34 細胞における細胞表面HLA-Iおよび/またはHLA-II分子の発現を消失させることが、CRISPR、ならびにB2M、CIITAならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子に対応する1つまたは複数のガイドRNA(gRNA)を前記細胞に導入することを含む、項目61に記載の方法。
(項目63)
CRISPRまたは前記1つもしくは複数のgRNAが、電気穿孔または脂質媒介トランスフェクションにより前記細胞にトランスフェクトされる、項目62に記載の方法。
(項目64)
前記TCR受容体をコードする前記核酸が、組換えベクターを使用して前記細胞に導入される、項目1から63のいずれかに記載の方法。
(項目65)
前記組換えベクターが、ウイルスベクターである、項目64に記載の方法集団。
(項目66)
前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスである、項目65に記載の方法。
(項目67)
前記ウイルスベクターが、レンチウイルスである、項目66に記載の方法。
(項目68)
HLA-I/II分子の表面発現を欠いているT細胞を選択することが、マイクロビーズまたはフローサイトメトリーを使用する、T細胞の正の選択およびHLA-I/II陰性細胞の負の選択を含む、項目1から67のいずれかに記載の方法。
(項目69)
前記T細胞が凍結される、項目1から68のいずれかに記載の方法。
(項目70)
前記T細胞が、内在性TCRを発現しない、項目1から69のいずれか一項に記載の方法。
(項目71)
少なくとも約10 ~10 個の操作されたT細胞を含む操作されたT細胞の集団を産生する、項目1から70のいずれかに記載の方法。
(項目72)
少なくとも約10 ~10 12 個の操作されたT細胞を含む細胞集団を産生する、項目1から71のいずれかに記載の方法。
(項目73)
T細胞の前記集団が凍結され、次いで解凍される、項目1から72のいずれかに記載の方法。
(項目74)
前記凍結されて解凍された細胞集団に1つまたは複数の追加の核酸を導入するステップをさらに含む、項目73に記載の方法。
(項目75)
前記1つまたは複数の追加の核酸が、TCRまたはCARの一方または両方をコードする、項目74に記載の方法。
(項目76)
前記TCRまたはCARが、腫瘍抗原特異的TCRまたはCARを含む、項目75に記載の方法。
(項目77)
前記CARが、BCMA、CD19、CD20、またはNY-ESOに対して特異的である、項目76に記載の方法。
(項目78)
前記1つまたは複数の核酸が、少なくとも1つのTCRおよびIL-15をコードする、項目1から77のいずれかに記載の方法。
(項目79)
前記1つまたは複数の核酸が、CARをさらにコードする、項目78に記載の方法。
(項目80)
項目1から79のいずれか一項に記載の方法により産生される、細胞または細胞の集団。
(項目81)
少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)を発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、
高レベルのNKG2D;
KIRの低発現または検出不可能な発現;および
高レベルのグランザイムB
のうちの1つまたは複数を含む、操作されたiNKT細胞。
(項目82)
少なくとも1つの外来性T細胞受容体(TCR)を発現する、操作されたT細胞であって、
高レベルのNKG2D;
KIRの低発現または検出不可能な発現;および
高レベルのグランザイムB
のうちの1つまたは複数を含む、操作されたT細胞。
(項目83)
少なくとも1つのiNKT TCRを発現する、操作されたiNKT細胞の集団であって、
高レベルのNKG2Dを有する少なくとも50%の細胞、
高レベルのKIRを有する20%未満の細胞、および
高レベルのグランザイムBを有する少なくとも50%の細胞
のうちの1つまたは複数を含む、操作されたiNKT細胞の集団。
(項目84)
少なくとも1つの外来性TCRを発現する、操作されたT細胞の集団であって、
高レベルのNKG2Dを有する少なくとも50%の細胞、
高レベルのKIRを有する20%未満の細胞、および
高レベルのグランザイムBを有する少なくとも50%の細胞
のうちの1つまたは複数を含む、操作されたT細胞の集団。
(項目85)
少なくとも1つのインバリアントTCR遺伝子産物が、外来性核酸から発現される、項目81から84のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目86)
細胞選別を受けていない、項目81から85のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目87)
前記細胞の少なくとも10%が、IFN-ガンマの高発現を含む、項目82から86のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目88)
(1)前記細胞が、外来性自殺遺伝子を含み、または(2)前記細胞の前記ゲノムが、少なくとも1つのHLA-IもしくはHLA-II分子の表面発現を消失させるように変更されており、前記少なくとも1つのTCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、項目81から87のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目89)
健康な対象からの造血幹細胞に由来する、項目81から88のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目90)
がんにかかっていない対象からの造血幹細胞に由来する、項目81から89のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目91)
前記TCRのアミノ酸配列が、前記細胞の少なくとも95%において同一である、項目82から90のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目92)
キメラ抗原受容体(CAR)をさらに含む、項目81から91のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目93)
前記CARが、BCMAに特異的に結合する、項目92に記載の操作された細胞。
(項目94)
HLA-Eの外因性発現をさらに含む、項目81から93のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目95)
自殺遺伝子、HLA-E、CARおよび/またはTCRのすべてまたは断片を含むポリペプチドをコードする外来性核酸をさらに含む、項目81から94のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目96)
前記細胞の前記ゲノムが、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、項目88から95のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目97)
前記インバリアントTCR遺伝子産物が、アルファTCR遺伝子産物である、項目81から96のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目98)
前記インバリアントTCR遺伝子産物が、ベータTCR遺伝子産物である、項目81から97のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目99)
アルファTCR遺伝子産物とベータTCR遺伝子産物の両方が発現される、項目81から98のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目100)
前記外来性自殺遺伝子もしくはHLA-E遺伝子および/または外来性核酸が、前記細胞における発現のために最適化された1つまたは複数のコドンを有する、項目88から99のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目101)
前記自殺遺伝子産物が、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、シトシンデアミナーゼ(CD)、カルボキシペプチダーゼG2、チトクロムP450、リナマラーゼ、ベータ-ラクタマーゼ、ニトロレダクターゼ(NTR)、カルボキシペプチダーゼA、または誘導性カスパーゼ9である、項目88から99のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目102)
前記自殺遺伝子が、酵素に基づいている、項目88から101のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目103)
前記自殺遺伝子が、チミジンキナーゼ(TK)または誘導性カスパーゼ9をコードする、項目102に記載の操作された細胞。
(項目104)
前記TK遺伝子が、ウイルスTK遺伝子である、項目103に記載の操作された細胞。
(項目105)
前記TK遺伝子が、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である、項目104に記載の操作された細胞。
(項目106)
前記自殺遺伝子が、基質により活性化される、項目81から105のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目107)
前記基質が、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である、項目106に記載の操作された細胞。
(項目108)
前記自殺遺伝子産物が、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである、項目107に記載の操作された細胞。
(項目109)
前記自殺遺伝子が、sr39TKまたは誘導性カスパーゼ9である、項目81から108のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目110)
前記TCRが、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)に特異的に結合する、項目81から109のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目111)
前記の細胞の前記ゲノムが、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することにより、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、項目81から110のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目112)
前記HLA-IまたはHLA-IIが、遺伝子編集の結果として前記細胞の表面に発現されない、項目111に記載の操作された細胞。
(項目113)
前記遺伝子編集に、CRISPR-Cas9が関与した、項目112に記載の操作された細胞。
(項目114)
前記細胞が、前記細胞に導入された組換えベクターからの核酸を含む、項目81から113のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目115)
前記核酸が、前記細胞のゲノムに組み込まれている、項目114に記載の操作された細胞。
(項目116)
前記組換えベクターが、ウイルスベクターであった、項目114または115に記載の操作された細胞。
(項目117)
前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスを含む、項目116に記載の操作された細胞。
(項目118)
非ヒト血清を含む培地に曝露されなかった、または非ヒト血清で夾雑されていない、項目81から117のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目119)
凍結されている、項目81から118のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目120)
事前に凍結されており、少なくとも1時間、室温で安定している、項目81から118のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目121)
造血幹細胞に由来する、項目81から120のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目122)
G-CSF動員CD34 細胞に由来する、項目121に記載の操作された細胞。
(項目123)
内在性TCRを発現しない、項目81から122のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目124)
前記細胞の70%より多くが操作された細胞である、項目83から123のいずれかに記載の操作された細胞。
(項目125)
前記細胞の80%より多くが、操作された細胞である、項目124に記載の操作された細胞。
(項目126)
前記細胞の90%より多くが、操作された細胞である、項目125に記載の操作された細胞。
(項目127)
前記細胞の95%より多くが、操作された細胞である、項目126に記載の操作された細胞。
(項目128)
前記細胞の99%より多くが、操作された細胞である、項目127に記載の操作された細胞。
(項目129)
前記細胞集団が、少なくとも約10 ~10 12 個の操作された細胞である、項目83から128のいずれか一項に記載の操作された細胞。
(項目130)
凍結されている、項目129に記載の操作された細胞。
(項目131)
T細胞で患者を処置する方法であって、項目80から130のいずれかに記載の細胞を前記患者に投与するステップを含む方法。
(項目132)
前記患者が、がんを有する、項目131に記載の方法。
(項目133)
前記がんが、多発性骨髄腫を含む、項目132に記載の方法。
(項目134)
前記がんが、白血病を含む、項目132に記載の方法。
(項目135)
前記患者が、炎症を伴う疾患または状態を有する、項目131に記載の方法。
(項目136)
前記疾患または状態が、自己免疫疾患である、項目135に記載の方法。
(項目137)
前記疾患または状態が、移植片対宿主病(GVHD)である、項目135に記載の方法。
(項目138)
前記細胞または細胞集団が、前記患者に対して同種異系である、項目131から137のいずれかに記載の方法。
(項目139)
前記患者が、前記細胞または細胞集団の完全枯渇の徴候を示さない、項目131から138のいずれかに記載の方法。
(項目140)
前記自殺遺伝子産物を起動させる化合物を前記患者に投与するステップをさらに含む、項目131から139のいずかに記載の方法。
(項目141)
前記患者における腫瘍進行が、前記患者への前記細胞または細胞集団の投与後に制御または抑制される、項目140に記載の方法。
(項目142)
炎症が軽減される、項目140または141のいずれかに記載の方法。
(項目143)
患者におけるがんを処置する方法であって、項目80から130のいずれか一項に記載の細胞を投与するステップを含む方法。
(項目144)
少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、
1.a)細胞外結合ドメイン、
2.b)単一の膜貫通ドメイン、および
3.c)一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む単一の細胞質領域
を含むキメラ細胞受容体(CAR)とを発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、
4.前記少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、
操作されたiNKT細胞。
(項目145)
前記細胞のゲノムが、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、項目144に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目146)
前記細胞外結合ドメインが、BCMA結合領域を含む、項目144または145に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目147)
前記BCMA結合領域が、BCMAに特異的に結合するscFvを含む、項目146に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目148)
前記細胞外結合ドメインが、CD19結合領域を含む、項目144または145に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目149)
前記CD19結合領域が、CD19に特異的に結合するscFvを含む、項目148に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目150)
前記CARが、細胞外結合ドメインと膜貫通ドメインの間にスペーサーをさらに含む、項目144から147のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目151)
前記スペーサーが、CD8ヒンジを含む、項目150に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目152)
前記膜貫通ドメインが、CD8からの膜貫通ドメインを含む、項目144から151のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目153)
前記細胞質領域が、共刺激ドメインをさらに含む、項目144から152のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目154)
前記共刺激ドメインが、4-1BBポリペプチドを含む、項目153に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目155)
前記一次細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3-ゼータポリペプチドを含む、項目144から154のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目156)
インバリアントTCR遺伝子産物が、アルファTCR遺伝子産物である、項目144から155のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目157)
前記インバリアントTCR遺伝子産物が、ベータTCR遺伝子産物である、項目144から156のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目158)
アルファTCR遺伝子産物とベータTCR遺伝子産物の両方が発現される、項目144から157のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目159)
少なくとも1つのインバリアントTCR遺伝子産物が、外来性核酸から発現される、項目144から158のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目160)
前記外来性核酸が、前記細胞における発現のために最適化された1つまたは複数のコドンを含む、項目144から159のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目161)
外来性自殺遺伝子を含む、項目144から160のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目162)
前記外来性自殺遺伝子が、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、シトシンデアミナーゼ(CD)、カルボキシペプチダーゼG2、チトクロムP450、リナマラーゼ、ベータ-ラクタマーゼ、ニトロレダクターゼ(NTR)、カルボキシペプチダーゼA、または誘導性カスパーゼ9である、項目161に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目163)
前記自殺遺伝子が、酵素に基づいている、項目161または162に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目164)
前記自殺遺伝子が、チミジンキナーゼ(TK)をコードする、項目163の操作されたiNKT細胞。
(項目165)
前記TK遺伝子が、ウイルスTK遺伝子である、項目164に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目166)
前記TK遺伝子が、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である、項目165に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目167)
前記自殺遺伝子が、基質により活性化される、項目161から166のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目168)
前記基質が、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である、項目167に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目169)
イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドをコードする外来性核酸を含む、項目161から168のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目170)
前記自殺遺伝子産物が、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである、項目169に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目171)
前記自殺遺伝子が、sr39TKまたは誘導性カスパーゼ9である、項目161から170のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目172)
前記iNKT TCRが、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)に特異的に結合する、項目144から171のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目173)
ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することにより、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、項目144から171のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目174)
遺伝子編集によって少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、項目173に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目175)
前記遺伝子編集に、CRISPR-Cas9が関与した、項目174に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目176)
前記iNKT細胞が、前記細胞に導入された組換えベクターからの核酸を含む、項目144から175のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目177)
前記核酸が、前記細胞のゲノムに組み込まれている、項目176に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目178)
前記組換えベクターが、ウイルスベクターであった、項目176または177に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目179)
前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスであった、項目178に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目180)
動物の血清を含む培地に以前に曝露されなかった、項目144から179のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目181)
凍結されている、項目144から180のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目182)
事前に凍結されており、少なくとも1時間、室温で安定している、項目144から180のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目183)
デキストロース、電解質、アルブミン、デキストランおよびDMSOのうちの1つまたは複数を含む溶液中にある、項目144から182のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目184)
無菌、非化膿性、および等張性である、項目144から183のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目185)
造血幹細胞に由来する、項目144から184のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目186)
G-CSF動員CD34 の細胞に由来する、項目185に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目187)
がんを有さないヒト患者からの細胞に由来する、項目144から186のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目188)
内在性TCRを発現しない、項目144から187のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目189)
項目144から188のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞を含む細胞集団。
(項目190)
前記細胞集団の前記細胞が活性化された、いずれかの項目189に記載の細胞集団。
(項目191)
前記細胞集団の前記細胞が、α-GCで活性化され、増幅された、項目190に記載の細胞集団。
(項目192)
少なくとも約10 ~10 個の操作されたiNKT細胞を含む、項目189から191のいずれか一項に記載の細胞集団。
(項目193)
少なくとも約10 ~10 12 個の操作されたiNKT細胞を含む、項目189から192のいずれか一項に記載の細胞集団。
(項目194)
前記細胞集団の前記細胞の70%より多くが操作されたiNKT細胞である、項目189から193のいずれか一項に記載の細胞集団。
(項目195)
操作されたキメラ抗原受容体(CAR)インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞の集団を調製する方法であって、
a)複数の造血幹または始原細胞からCD34 細胞を選択するステップ;
b)少なくとも1つのヒトインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;
c)単離されたヒトCD34 細胞における1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させるステップ;および
d)iNKT TCRを発現する単離されたCD34 細胞を培養してiNKT細胞を産生するステップ;
e)CARをコードする核酸を前記iNKT細胞に導入するステップ
を含む方法。
(項目196)
前記CARが、BCMA-CARである、項目195に記載の方法。
(項目197)
前記CARが、CD19-CARである、項目195に記載の方法。
(項目198)
前記CD34 細胞が、分化した造血細胞を含む集団からのものである、項目195から197のいずれかに記載の方法。
(項目199)
前記細胞が、G-CSF動員CD34 細胞に由来する、項目195か198のいずれかに記載の方法。
(項目200)
前記分化した造血細胞が、末梢血単核細胞(PBMC)である、項目198に記載の方法。
(項目201)
前記造血幹または始原細胞が、臍帯血細胞、胎児肝細胞、胚性幹細胞、人工多能性幹細胞、または骨髄細胞を含む、項目195から197のいずれかに記載の方法。
(項目202)
CD34 細胞を単離するステップをさらに含む、項目195から201のいずれか一項に記載の方法。
(項目203)
前記CD34 細胞を培地中で培養するステップを、1つまたは複数の核酸を前記細胞に導入するステップの前にさらに含む、項目195から202のいずれか一項に記載の方法。
(項目204)
前記CD34 細胞を培養するステップが、選択されたCD34 細胞を、1つまたは複数の増殖因子を含む培地とともにインキュベートすることを含む、項目203に記載の方法。
(項目205)
前記1つまたは複数の増殖因子が、c-kitリガンド、flt-3リガンド、および/またはヒトトロンボポエチン(TPO)を含む、項目204に記載の方法。
(項目206)
前記1つまたは複数の増殖因子の濃度が、約5ng/ml~約500ng/mlの間である、項目205に記載の方法。
(項目207)
前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、α-TCRをコードする核酸配列を含む、項目195から206のいずれか一項に記載の方法。
(項目208)
前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、β-TCRをコードする核酸配列を含む、項目195から207のいずれか一項に記載の方法。
(項目209)
前記1または複数の核酸が、α-TCRとβ-TCRの両方をコードする核酸を含む、項目195から208のいずれか一項に記載の方法。
(項目210)
前記1つまたは複数の核酸のうちの第1の核酸が、α-TCRをコードする核酸配列を含み、前記1つまたは複数の核酸のうちの第2の核酸が、β-TCRをコードする核酸配列を含む、項目195から209のいずれか一項に記載の方法。
(項目211)
前記CD34 細胞に、自殺遺伝子をコードする核酸を導入するステップをさらに含む、項目195に記載の方法。
(項目212)
前記自殺遺伝子をコードする前記核酸が、α-TCRとβ-TCRの両方をさらにコードする、項目211に記載の方法。
(項目213)
前記自殺遺伝子が、酵素に基づいている、項目211または212に記載の方法。
(項目214)
前記自殺遺伝子が、チミジンキナーゼ(TK)または誘導性カスパーゼ9をコードする、項目213に記載の方法。
(項目215)
TK遺伝子が、ウイルスTK遺伝子である、項目214に記載の方法。
(項目216)
前記TK遺伝子が、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である、項目214に記載の方法。
(項目217)
自殺遺伝子産物が、基質により活性化される、項目211から216のいずれか一項に記載の方法。
(項目218)
前記基質が、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である、項目217に記載の方法。
(項目219)
前記自殺遺伝子産物が、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである、項目218に記載の方法。
(項目220)
前記自殺遺伝子が、sr39TKである、項目216から219のいずれか一項に記載の方法。
(項目221)
前記iNKT細胞が、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することによって、1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変される、項目195から220のいずれか一項に記載の方法。
(項目222)
前記1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させることが、CRISPR、ならびにB2M、CIITAならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子に対応する1つまたは複数のガイドRNA(gRNA)を前記iNKT細胞に導入することを含む、項目221に記載の方法。
(項目223)
前記CRISPRまたは前記1つもしくは複数のgRNAが、電気穿孔または脂質媒介トランスフェクションにより前記細胞にトランスフェクトされる、項目222に記載の方法。
(項目224)
前記TCRをコードする前記核酸が、組換えベクターを使用して導入される、項目195から223のいずれか一項に記載の方法。
(項目225)
前記組換えベクターが、ウイルスベクターである、項目224に記載の方法集団。
(項目226)
前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスである、項目225に記載の方法。
(項目227)
前記ウイルスベクターが、レンチウイルスである、項目226に記載の方法。
(項目228)
前記CARをコードする前記核酸が、組換えベクターを使用して導入される、項目195から227のいずれか一項に記載の方法。
(項目229)
前記組換えベクターが、ウイルスベクターである、項目228に記載の方法。
(項目230)
前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスである、項目229に記載の方法。
(項目231)
前記ウイルスベクターが、レトロウイルスベクターを含む、項目229に記載の方法。
(項目232)
前記iNKT細胞を、前記細胞集団の前記増幅に十分な量のIL-15と接触させるステップをさらに含む、項目195から231のいずれか一項に記載の方法。
(項目233)
前記iNKT細胞が凍結される、項目195から232のいずれか一項に記載の方法。
(項目234)
前記iNKT細胞が、デキストロース、1つまたは複数の電解質、アルブミン、デキストランおよびDMSOを含む溶液中にある、項目195から233のいずれか一項に記載の方法。
(項目235)
前記iNKT細胞が、無菌、非化膿性、および等張性である、項目195から234のいずれか一項に記載の方法。
(項目236)
前記CD34 細胞が、がんを有さないヒト患者からの細胞に由来する、項目195から235のいずれか一項に記載の方法。
(項目237)
前記iNKT細胞が、内在性TCRを発現しない、項目195から236のいずれか一項に記載の方法。
(項目238)
前記iNKT細胞を活性化するステップをさらに含む、項目195から237のいずれか一項に記載の方法。
(項目239)
前記iNKT細胞が、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化され、増幅された、項目238に記載の方法。
(項目240)
フィーダー細胞にα-GCがパルス投与された、項目239に記載の方法。
(項目241)
少なくとも約10 ~10 個の操作されたiNKT細胞を含む操作されたiNKT細胞の集団を産生する、項目195から240のいずれか一項に記載の方法。
(項目242)
少なくとも約10 ~10 12 個の操作されたiNKT細胞を含む細胞集団を産生する、項目195から241のいずれか一項に記載の方法。
(項目243)
前記複数の造血幹または始原細胞が、5×10 個未満の細胞(cels)を含む、項目242に記載の方法。
(項目244)
少なくとも100用量が産生される、項目242に記載の方法。
(項目245)
各用量が、10 ~10 個の操作されたiNKT細胞を含む、項目244に記載の方法。
(項目246)
iNKT細胞の前記集団が凍結され、次いで解凍される、項目195から242のいずれか一項に記載の方法。
(項目247)
iNKT細胞の前記凍結されて解凍された集団に1つまたは複数の追加の核酸を導入するステップをさらに含む、項目246に記載の方法。
(項目248)
前記1つまたは複数の追加の核酸が、1つまたは複数の治療用遺伝子産物をコードする、項目247に記載の方法。
(項目249)
iNKT細胞で患者を処置する方法であって、項目144から188のいずれかに記載の細胞または項目189から194のいずれかに記載の細胞集団を前記患者に投与するステップを含む方法。
(項目250)
がんを有する患者におけるがんを処置する方法であって、項目144から188のいずれかに記載の細胞または項目189から194のいずれかに記載の細胞集団を前記患者に投与するステップを含む方法。
(項目251)
前記患者が、がんを有する、項目250に記載の方法。
(項目252)
前記がんが、多発性骨髄腫である、項目250または251に記載の方法。
(項目253)
前記がんが、白血病である、項目251に記載の方法。
(項目254)
前記がんが、急性骨髄性白血病である、項目253に記載の方法。
(項目255)
前記細胞または細胞集団が、前記患者に対して同種異系である、項目250から254のいずれか一項に記載の方法。
(項目256)
前記細胞または細胞集団が、がんを有さない患者に由来する、項目250から255のいずれか一項に記載の方法。
(項目257)
追加の薬剤を投与するステップをさらに含む、項目250から256のいずれか一項に記載の方法。
(項目258)
前記追加の薬剤が、IL-6R抗体またはIL-1Rアンタゴニストを含む、項目257に記載の方法。
(項目259)
前記追加の薬剤が、iNKT TCRが特異的に結合する抗原を含む、項目257または258に記載の方法。
(項目260)
前記抗原が、α-GCを含む、項目259に記載の方法。
(項目261)
前記患者が、過去にがんの治療を受けたことがある、項目250から258のいずれか一項に記載の方法。
(項目262)
前記過去の治療が、毒性であった、および/または有効でなかった、項目261に記載の方法。
(項目263)
前記過去の治療が、プロテアソーム阻害剤、免疫調節剤、抗CD38抗体またはCAR-T細胞療法のうちの1つまたは複数を含む、項目261または262に記載の方法。
(項目264)
前記がんが、BCMA 悪性細胞を含む、項目249から263のいずれか一項に記載の方法。
(項目265)
前記がんが、BCMA 悪性B細胞を含む、項目264に記載の方法。
(項目266)
前記がんが、CD19 悪性細胞を含む、項目250から263のいずれか一項に記載の方法。
(項目267)
前記がんが、CD19 悪性造血細胞を含む、項目266に記載の方法。
(項目268)
前記患者が、前記細胞または細胞集団の完全枯渇の徴候を示さない、項目250から267のいずれか一項に記載の方法。
(項目269)
自殺遺伝子産物を起動させる化合物を前記患者に投与するステップをさらに含む、項目250から268のいずれか一項に記載の方法。
(項目270)
前記患者における腫瘍進行が、前記患者への前記細胞または細胞集団の投与後に制御または抑制される、項目250に記載の方法。
(項目271)
移植片対宿主病(GVHD)に罹患している患者を処置する方法であって、項目144から188のいずれかに記載の細胞または項目189から194のいずれかに記載の細胞集団を前記患者に投与するステップを含む方法。
(項目272)
前記GVHDが、骨髄移植に関連している、項目271に記載の方法。
(項目273)
(1)少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、
(2)キメラ抗原受容体(CAR)と、
(3)IL-15と
を発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、
前記少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、操作されたiNKT細胞。
(項目274)
前記CARが、BCMA結合領域を含む細胞外結合ドメインを含む、項目273に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目275)
前記CARが、CD19結合領域を含む細胞外結合ドメインを含む、項目273または274に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目276)
前記少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、項目273から275のいずれかに記載の操作されたiNKT細胞。
(項目277)
外来性自殺遺伝子産物を含む、項目273から276のいずれかに記載の操作されたiNKT細胞。
(項目278)
前記細胞のゲノムが、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、項目273から277のいずれかに記載の操作されたiNKT細胞。
(項目279)
インバリアントTCR遺伝子産物が、アルファTCR遺伝子産物である、項目273から278のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目280)
前記インバリアントTCR遺伝子産物が、ベータTCR遺伝子産物である、項目273から279のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目281)
アルファTCR遺伝子産物とベータTCR遺伝子産物の両方が発現される、項目273から280のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目282)
前記iNKT細胞が、前記細胞に導入された組換えベクターからの核酸を含む、項目273から281のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目283)
動物の血清を含む培地に曝露されなかった、項目273から282のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目284)
G-CSF動員CD34 の細胞に由来する、項目273から283のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
(項目285)
項目273から284のいずれか一項に記載の操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞を含む細胞集団。
(項目286)
がんを有する患者におけるがんを処置する方法であって、項目273から284のいずれかに記載の細胞または項目285に記載の細胞集団を前記患者に投与するステップを含む方法。
(項目287)
自殺遺伝子産物を起動させる化合物を前記患者に投与するステップをさらに含む、項目286に記載の方法。
(項目288)
操作されたキメラ抗原受容体(CAR)インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞の集団を調製する方法であって、
a)複数の造血幹または始原細胞からCD34 細胞を選択するステップ;
b)(1)少なくとも1つのヒトインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、(2)CARと、(3)IL-15とをコードする1つまたは複数の核酸を、前記CD34 細胞に導入するステップ;および
c)前記少なくとも1つのiNKT TCRを発現する単離されたCD34 細胞を培養してiNKT細胞を産生するステップ
を含む、方法。
(項目289)
前記CARが、BCMA-CARである、項目288に記載の方法。
(項目290)
前記CARが、CD19-CARである、項目288に記載の方法。
(項目291)
CD34 細胞における1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させるステップをさらに含む、項目288から290のいずれかに記載の方法。
(項目292)
選択されたCD34 細胞を培地中で培養するステップを、1つまたは複数の核酸を前記細胞に導入するステップの前にさらに含む、項目288から291のいずれかに記載の方法。
(項目293)
培養するステップが、前記選択されたCD34 細胞を、1つまたは複数の増殖因子を含む培地とともにインキュベートすることを含む、項目292に記載の方法。
(項目294)
前記1つまたは複数の増殖因子が、c-kitリガンド、flt-3リガンド、および/またはヒトトロンボポエチン(TPO)を含む、項目293に記載の方法。
(項目295)
前記1つまたは複数の増殖因子の濃度が、約5ng/ml~約500ng/mlの間である、項目294に記載の方法。
(項目296)
前記1つまたは複数の核酸が、単一の核酸分子である、項目288から295のいずれかに記載の方法。
(項目297)
前記選択されたCD34 細胞に、自殺遺伝子をコードする核酸を導入するステップをさらに含む、項目288から296のいずれかに記載の方法。
(項目298)
選択されたiNKT細胞が、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化され、増幅された、項目288から297のいずれかに記載の方法。
(項目299)
フィーダー細胞にα-GCがパルス投与された、項目288から298のいずれかに記載の方法。
(項目300)
少なくとも約10 ~10 個の操作されたiNKT細胞を含む操作されたiNKT細胞の集団を産生する、項目288から299のいずれかに記載の方法。
(項目301)
1.iNKT細胞の集団を調製する方法であって、
a)CD34 幹または始原細胞の集団を選択するステップ;
b)少なくとも1つのiNKT細胞TCRをコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;および
c)前記細胞を培養して前記細胞のT細胞への分化を誘導するステップ
を含み、
a)、b)および/またはc)が、前記細胞を、フィーダー細胞、またはフィーダー細胞の集団と接触させるステップを含まない、方法。
(項目302)
操作されたキメラ抗原受容体(CAR)インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞の集団を調製する方法であって、
a)複数の造血幹または始原細胞からCD34 細胞を選択するステップ;
b)(1)少なくとも1つのヒトインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、(2)BCMA-CARと、(3)IL-15とをコードする1つまたは複数の核酸を、前記CD34 細胞に導入するステップ;および
c)前記少なくとも1つのiNKT TCRを発現する単離されたCD34 細胞を培養してiNKT細胞を産生するステップ
を含む、方法。
(項目303)
対象におけるB細胞リンパ腫を処置するための方法であって、少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、
a)BCMAに特異的に結合する細胞外結合ドメイン、
b)単一の膜貫通ドメイン、および
c)一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む単一の細胞質領域
を含むキメラ細胞受容体(CAR)とを発現する操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞を投与するステップを含み、
前記少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、方法。

Claims (303)

  1. T細胞の集団を調製する方法であって、
    a)幹または始原細胞を選択するステップ;
    b)少なくとも1つのT細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;および
    c)前記細胞を培養して前記細胞のT細胞への分化を誘導するステップ
    を含み、a)、b)および/またはc)が、前記細胞を、フィーダー細胞、またはフィーダー細胞の集団と接触させるステップを含まない、方法。
  2. c)が、フィーダーフリーである培養を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記幹または始原細胞がCD34細胞を含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. a)の前記細胞が、IL-3、IL-7、IL-6、SCF、MCP-4、EPO、TPO、FLT3L、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記細胞が、レトロネクチン、DLL4、DLL1、および/またはVCAM1でコーティングされた表面で培養された、請求項4の記載の方法。
  6. a)の前記細胞が、5~50ng/mlのhIL-3、5~50ng/mlのIL-7、0.5~5ng/mlのMCP-4、IL-6、5~50ng/mlのhSCF、EPO、5~50ng/mlのhTPO、および/または10~100ng/mlのhFLT3Lのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された、請求項5に記載の方法。
  7. a)の前記細胞が、10ng/mlのhIL-3、20~25ng/mlのIL-7、1ng/mlのMCP-4、IL-6、15~50ng/mlのhSCF、EPO、5~50ng/mlのhTPO、および/または50ng/mlのhFLT3Lのうちの1つまたは複数を含む培地中で培養された、請求項6に記載の方法。
  8. a)の前記細胞が、IL-3、IL-7、IL-6、SCF、EPO、TPO、FLT3L、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数とともに12~72時間、培養された、請求項4または5に記載の方法。
  9. 前記TCRが、iNKT TCRを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記iNKT TCRが、α-GCに特異的に結合する、請求項9に記載の方法。
  11. 前記TCRが、NY-ESO-1抗原を特異的に認識するTCRを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記NY-ESO-1抗原が、NY-ESO-1157-165を含む、請求項11に記載の方法
  13. c)が、分化および/または増幅培地中で前記細胞を培養することを含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. c)が、前記細胞を、DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの1つまたは複数と接触させることを含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
  15. DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの前記1つまたは複数が、組織培養プレートまたはマイクロビーズ表面にコーティングされる、請求項14に記載の方法。
  16. DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの前記1つまたは複数が、0.1~10μg/mlのDLL4と0.01~1μg/mlのVCAM1とを含むコーティング組成物を使用して前記組織培養プレートにコーティングされる、請求項15に記載の方法。
  17. DLL1、DLL4、VCAM1、VCAM5、および/またはレトロネクチンのうちの前記1つまたは複数が、0.5μg/mlのDLL4と0.1μg/mlのVCAM1とを含むコーティング組成物を使用してコーティングされる、請求項16に記載の方法。
  18. 前記増幅または分化培地が、イスコフMDM、血清アルブミン、インスリン、トランスフェリン、および/または2-メルカプトエタノールのうちの1つまたは複数を含む、請求項13から17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記増幅または分化培地が、アスコルビン酸、ヒト血清、B27サプリメント、グルタマックス、Flt3L、IL-7、MCP-4、IL-6、TPO、およびSCFのうちの1つまたは複数を含む、請求項13から17のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記増幅または分化培地が、50~500μMアスコルビン酸、ヒト血清、1~10%B27サプリメント、0.1~10%グルタマックス、2~50ng/mlのFlt3L、2~50ng/mlのIL-7、0.1~1ng/mlのMCP-4、0~10ng/mlのIL-6、0.5~50ng/mlのTPO、および1.5~50ng/mlのSCFのうちの1つまたは複数を含む、請求項19に記載の方法。
  21. 前記増幅または分化培地が、100μMアスコルビン酸、ヒト血清、4%B27サプリメント、1%グルタマックス、2~50ng/mlのFlt3L、2~50ng/mlのIL-7、0.1~1ng/mlのMCP-4、0~10ng/mlのIL-6、0.5~50ng/mlのTPO、および1.5~50ng/mlのSCFのうちの1つまたは複数を含む、請求項20に記載の方法。
  22. 前記細胞を刺激および/または増幅するステップをさらに含む、請求項1から21のいずれかに記載の方法。
  23. 前記細胞を刺激または増幅するステップが、前記細胞を、前記TCRに特異的に結合する抗原と接触させることを含む、請求項22の記載の方法。
  24. 前記細胞を刺激または増幅するステップが、前記細胞を、抗CD3、抗CD2および/もしくは抗CD28抗体、またはその/それらの抗原結合断片と接触させることを含む、請求項22または23に記載の方法。
  25. 前記細胞を刺激または増幅するステップが、増幅培地中で前記細胞を培養することを含む、請求項22から24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記細胞をα-GCと接触させることにより前記細胞を刺激および/または増幅するステップを含む、請求項22から25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記細胞をIL-15およびIL-7の一方または両方と接触させるステップをさらに含む、および/または前記増幅培地がIL-15またはIL-7の一方または両方を含む、請求項1から26のいずれかに記載の方法。
  28. 前記増幅培地が、5~100ng/mlのIL-7および/または5~100ng/mlのIL-15を含む、請求項27に記載の方法。
  29. 前記増幅培地が、10ng/mlのIL-7および/または50ng/mlのIL-15を含む、請求項28に記載の方法。
  30. 前記細胞を、ヒト血清抗体、グルタマックス、緩衝剤、抗菌剤、およびN-アセチル-L-システインのうちの1つまたは複数と接触させるステップをさらに含む、および/または前記増幅培地が、ヒト血清抗体、グルタマックス、緩衝剤、抗菌剤、およびN-アセチル-L-システインのうちの1つまたは複数を含む、請求項1から29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記細胞を抗CD3および/または抗CD28コーティングビーズと接触させることにより、前記細胞を活性化するステップをさらに含む、請求項1から30のいずれか一項に記載の方法。
  32. CAR分子および/またはHLA-E遺伝子を含む核酸を、前記細胞に移入するステップをさらに含む、請求項1から31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 前記CAR分子および/またはHLA-E遺伝子を含む核酸が、レトロウイルス感染により前記細胞に移入される、請求項32に記載の方法。
  34. 前記細胞をレトロネクチンと接触させるステップをさらに含む、請求項1から33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記細胞が、健康な対象、および/またはがんを有さない対象から単離される、請求項1から34のいずれか一項に記載の方法。
  36. a、b、c、または前記方法全体が、前記細胞をフィーダー細胞の集団と接触させるステップ方法を含まない、請求項1から35のいずれか一項に記載の方法。
  37. a、b、c、または前記方法全体が、前記細胞を間質細胞の集団と接触させるステップ方法を含まない、請求項1から36のいずれか一項に記載の方法。
  38. a、b、c、または前記方法全体が、前記細胞をノッチリガンドともその断片とも接触させるステップ方法を含まない、請求項1から37のいずれか一項に記載の方法。
  39. 前記細胞が、分化した造血細胞を含む集団からのCD34細胞である、請求項1から38のいずれか一項に記載の方法。
  40. 前記分化した造血細胞が、末梢血単核細胞(PBMC)である、請求項39に記載の方法。
  41. 前記幹または始原細胞が、臍帯血細胞、胎児肝細胞、胚性幹細胞、人工多能性幹細胞、または骨髄細胞を含む、請求項1から38のいずれか一項に記載の方法。
  42. CD34細胞を単離するステップをさらに含む、請求項3から41のいずれかに記載の方法。
  43. 選択されたCD34細胞を培地中で培養するステップを、1つまたは複数の核酸を前記細胞に導入するステップの前にさらに含む、請求項3から42のいずれかに記載の方法。
  44. 培養するステップが、前記選択されたCD34細胞を、1つまたは複数の増殖因子を含む培地とともにインキュベートすることを含む、請求項43に記載の方法。
  45. 前記1つまたは複数の増殖因子が、c-kitリガンド、flt-3リガンド、および/またはヒトトロンボポエチン(TPO)を含む、請求項44に記載の方法。
  46. 前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、α-TCRをコードする核酸配列を含む、請求項1から45のいずれかに記載の方法。
  47. 前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、β-TCRをコードする核酸配列を含む、請求項1から46のいずれか一項に記載の方法。
  48. 前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、α-TCRとβ-TCRの両方をコードする核酸を含む、請求項1から47のいずれかに記載の方法。
  49. 前記1つまたは複数の核酸のうちの第1の核酸が、α-TCRをコードする核酸配列を含み、前記1つまたは複数の核酸のうちの第2の核酸が、β-TCRをコードする核酸配列を含む、請求項1から48のいずれかに記載の方法。
  50. 前記選択されたCD34細胞に、自殺遺伝子をコードする核酸を導入するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  51. 1つの核酸が、前記α-TCRと前記β-TCRの両方をコードする、請求項50に記載の方法。
  52. 1つの核酸が、前記α-TCR、前記β-TCR、および前記自殺遺伝子をコードする、請求項51に記載の方法。
  53. 前記自殺遺伝子が、酵素に基づいている、請求項50から52のいずれかに記載の方法。
  54. 前記自殺遺伝子が、チミジンキナーゼ(TK)または誘導性カスパーゼ9をコードする、請求項53に記載の方法。
  55. TK遺伝子が、ウイルスTK遺伝子である、請求項54に記載の方法。
  56. 前記TK遺伝子が、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である、請求項54に記載の方法。
  57. 自殺遺伝子産物が、基質により活性化される、請求項50から56のいずれかに記載の方法。
  58. 前記基質が、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である、請求項57に記載の方法。
  59. 前記自殺遺伝子産物が、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである、請求項58に記載の方法。
  60. 前記自殺遺伝子が、sr39TKである、請求項56から59のいずれかに記載の方法。
  61. 前記T細胞のゲノムが、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することによって少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように変更された、請求項1から60のいずれかに記載の方法。
  62. 単離されたヒトCD34細胞における細胞表面HLA-Iおよび/またはHLA-II分子の発現を消失させることが、CRISPR、ならびにB2M、CIITAならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子に対応する1つまたは複数のガイドRNA(gRNA)を前記細胞に導入することを含む、請求項61に記載の方法。
  63. CRISPRまたは前記1つもしくは複数のgRNAが、電気穿孔または脂質媒介トランスフェクションにより前記細胞にトランスフェクトされる、請求項62に記載の方法。
  64. 前記TCR受容体をコードする前記核酸が、組換えベクターを使用して前記細胞に導入される、請求項1から63のいずれかに記載の方法。
  65. 前記組換えベクターが、ウイルスベクターである、請求項64に記載の方法集団。
  66. 前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスである、請求項65に記載の方法。
  67. 前記ウイルスベクターが、レンチウイルスである、請求項66に記載の方法。
  68. HLA-I/II分子の表面発現を欠いているT細胞を選択することが、マイクロビーズまたはフローサイトメトリーを使用する、T細胞の正の選択およびHLA-I/II陰性細胞の負の選択を含む、請求項1から67のいずれかに記載の方法。
  69. 前記T細胞が凍結される、請求項1から68のいずれかに記載の方法。
  70. 前記T細胞が、内在性TCRを発現しない、請求項1から69のいずれか一項に記載の方法。
  71. 少なくとも約10~10個の操作されたT細胞を含む操作されたT細胞の集団を産生する、請求項1から70のいずれかに記載の方法。
  72. 少なくとも約10~1012個の操作されたT細胞を含む細胞集団を産生する、請求項1から71のいずれかに記載の方法。
  73. T細胞の前記集団が凍結され、次いで解凍される、請求項1から72のいずれかに記載の方法。
  74. 前記凍結されて解凍された細胞集団に1つまたは複数の追加の核酸を導入するステップをさらに含む、請求項73に記載の方法。
  75. 前記1つまたは複数の追加の核酸が、TCRまたはCARの一方または両方をコードする、請求項74に記載の方法。
  76. 前記TCRまたはCARが、腫瘍抗原特異的TCRまたはCARを含む、請求項75に記載の方法。
  77. 前記CARが、BCMA、CD19、CD20、またはNY-ESOに対して特異的である、請求項76に記載の方法。
  78. 前記1つまたは複数の核酸が、少なくとも1つのTCRおよびIL-15をコードする、請求項1から77のいずれかに記載の方法。
  79. 前記1つまたは複数の核酸が、CARをさらにコードする、請求項78に記載の方法。
  80. 請求項1から79のいずれか一項に記載の方法により産生される、細胞または細胞の集団。
  81. 少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)を発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、
    高レベルのNKG2D;
    KIRの低発現または検出不可能な発現;および
    高レベルのグランザイムB
    のうちの1つまたは複数を含む、操作されたiNKT細胞。
  82. 少なくとも1つの外来性T細胞受容体(TCR)を発現する、操作されたT細胞であって、
    高レベルのNKG2D;
    KIRの低発現または検出不可能な発現;および
    高レベルのグランザイムB
    のうちの1つまたは複数を含む、操作されたT細胞。
  83. 少なくとも1つのiNKT TCRを発現する、操作されたiNKT細胞の集団であって、
    高レベルのNKG2Dを有する少なくとも50%の細胞、
    高レベルのKIRを有する20%未満の細胞、および
    高レベルのグランザイムBを有する少なくとも50%の細胞
    のうちの1つまたは複数を含む、操作されたiNKT細胞の集団。
  84. 少なくとも1つの外来性TCRを発現する、操作されたT細胞の集団であって、
    高レベルのNKG2Dを有する少なくとも50%の細胞、
    高レベルのKIRを有する20%未満の細胞、および
    高レベルのグランザイムBを有する少なくとも50%の細胞
    のうちの1つまたは複数を含む、操作されたT細胞の集団。
  85. 少なくとも1つのインバリアントTCR遺伝子産物が、外来性核酸から発現される、請求項81から84のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  86. 細胞選別を受けていない、請求項81から85のいずれかに記載の操作された細胞。
  87. 前記細胞の少なくとも10%が、IFN-ガンマの高発現を含む、請求項82から86のいずれかに記載の操作された細胞。
  88. (1)前記細胞が、外来性自殺遺伝子を含み、または(2)前記細胞の前記ゲノムが、少なくとも1つのHLA-IもしくはHLA-II分子の表面発現を消失させるように変更されており、前記少なくとも1つのTCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、請求項81から87のいずれかに記載の操作された細胞。
  89. 健康な対象からの造血幹細胞に由来する、請求項81から88のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  90. がんにかかっていない対象からの造血幹細胞に由来する、請求項81から89のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  91. 前記TCRのアミノ酸配列が、前記細胞の少なくとも95%において同一である、請求項82から90のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  92. キメラ抗原受容体(CAR)をさらに含む、請求項81から91のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  93. 前記CARが、BCMAに特異的に結合する、請求項92に記載の操作された細胞。
  94. HLA-Eの外因性発現をさらに含む、請求項81から93のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  95. 自殺遺伝子、HLA-E、CARおよび/またはTCRのすべてまたは断片を含むポリペプチドをコードする外来性核酸をさらに含む、請求項81から94のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  96. 前記細胞の前記ゲノムが、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、請求項88から95のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  97. 前記インバリアントTCR遺伝子産物が、アルファTCR遺伝子産物である、請求項81から96のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  98. 前記インバリアントTCR遺伝子産物が、ベータTCR遺伝子産物である、請求項81から97のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  99. アルファTCR遺伝子産物とベータTCR遺伝子産物の両方が発現される、請求項81から98のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  100. 前記外来性自殺遺伝子もしくはHLA-E遺伝子および/または外来性核酸が、前記細胞における発現のために最適化された1つまたは複数のコドンを有する、請求項88から99のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  101. 前記自殺遺伝子産物が、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、シトシンデアミナーゼ(CD)、カルボキシペプチダーゼG2、チトクロムP450、リナマラーゼ、ベータ-ラクタマーゼ、ニトロレダクターゼ(NTR)、カルボキシペプチダーゼA、または誘導性カスパーゼ9である、請求項88から99のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  102. 前記自殺遺伝子が、酵素に基づいている、請求項88から101のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  103. 前記自殺遺伝子が、チミジンキナーゼ(TK)または誘導性カスパーゼ9をコードする、請求項102に記載の操作された細胞。
  104. 前記TK遺伝子が、ウイルスTK遺伝子である、請求項103に記載の操作された細胞。
  105. 前記TK遺伝子が、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である、請求項104に記載の操作された細胞。
  106. 前記自殺遺伝子が、基質により活性化される、請求項81から105のいずれかに記載の操作された細胞。
  107. 前記基質が、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である、請求項106に記載の操作された細胞。
  108. 前記自殺遺伝子産物が、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである、請求項107に記載の操作された細胞。
  109. 前記自殺遺伝子が、sr39TKまたは誘導性カスパーゼ9である、請求項81から108のいずれかに記載の操作された細胞。
  110. 前記TCRが、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)に特異的に結合する、請求項81から109のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  111. 前記の細胞の前記ゲノムが、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することにより、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、請求項81から110のいずれかに記載の操作された細胞。
  112. 前記HLA-IまたはHLA-IIが、遺伝子編集の結果として前記細胞の表面に発現されない、請求項111に記載の操作された細胞。
  113. 前記遺伝子編集に、CRISPR-Cas9が関与した、請求項112に記載の操作された細胞。
  114. 前記細胞が、前記細胞に導入された組換えベクターからの核酸を含む、請求項81から113のいずれかに記載の操作された細胞。
  115. 前記核酸が、前記細胞のゲノムに組み込まれている、請求項114に記載の操作された細胞。
  116. 前記組換えベクターが、ウイルスベクターであった、請求項114または115に記載の操作された細胞。
  117. 前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスを含む、請求項116に記載の操作された細胞。
  118. 非ヒト血清を含む培地に曝露されなかった、または非ヒト血清で夾雑されていない、請求項81から117のいずれかに記載の操作された細胞。
  119. 凍結されている、請求項81から118のいずれかに記載の操作された細胞。
  120. 事前に凍結されており、少なくとも1時間、室温で安定している、請求項81から118のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  121. 造血幹細胞に由来する、請求項81から120のいずれかに記載の操作された細胞。
  122. G-CSF動員CD34細胞に由来する、請求項121に記載の操作された細胞。
  123. 内在性TCRを発現しない、請求項81から122のいずれかに記載の操作された細胞。
  124. 前記細胞の70%より多くが操作された細胞である、請求項83から123のいずれかに記載の操作された細胞。
  125. 前記細胞の80%より多くが、操作された細胞である、請求項124に記載の操作された細胞。
  126. 前記細胞の90%より多くが、操作された細胞である、請求項125に記載の操作された細胞。
  127. 前記細胞の95%より多くが、操作された細胞である、請求項126に記載の操作された細胞。
  128. 前記細胞の99%より多くが、操作された細胞である、請求項127に記載の操作された細胞。
  129. 前記細胞集団が、少なくとも約10~1012個の操作された細胞である、請求項83から128のいずれか一項に記載の操作された細胞。
  130. 凍結されている、請求項129に記載の操作された細胞。
  131. T細胞で患者を処置する方法であって、請求項80から130のいずれかに記載の細胞を前記患者に投与するステップを含む方法。
  132. 前記患者が、がんを有する、請求項131に記載の方法。
  133. 前記がんが、多発性骨髄腫を含む、請求項132に記載の方法。
  134. 前記がんが、白血病を含む、請求項132に記載の方法。
  135. 前記患者が、炎症を伴う疾患または状態を有する、請求項131に記載の方法。
  136. 前記疾患または状態が、自己免疫疾患である、請求項135に記載の方法。
  137. 前記疾患または状態が、移植片対宿主病(GVHD)である、請求項135に記載の方法。
  138. 前記細胞または細胞集団が、前記患者に対して同種異系である、請求項131から137のいずれかに記載の方法。
  139. 前記患者が、前記細胞または細胞集団の完全枯渇の徴候を示さない、請求項131から138のいずれかに記載の方法。
  140. 前記自殺遺伝子産物を起動させる化合物を前記患者に投与するステップをさらに含む、請求項131から139のいずかに記載の方法。
  141. 前記患者における腫瘍進行が、前記患者への前記細胞または細胞集団の投与後に制御または抑制される、請求項140に記載の方法。
  142. 炎症が軽減される、請求項140または141のいずれかに記載の方法。
  143. 患者におけるがんを処置する方法であって、請求項80から130のいずれか一項に記載の細胞を投与するステップを含む方法。
  144. 少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、
    1.a)細胞外結合ドメイン、
    2.b)単一の膜貫通ドメイン、および
    3.c)一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む単一の細胞質領域
    を含むキメラ細胞受容体(CAR)とを発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、
    4.前記少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、
    操作されたiNKT細胞。
  145. 前記細胞のゲノムが、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、請求項144に記載の操作されたiNKT細胞。
  146. 前記細胞外結合ドメインが、BCMA結合領域を含む、請求項144または145に記載の操作されたiNKT細胞。
  147. 前記BCMA結合領域が、BCMAに特異的に結合するscFvを含む、請求項146に記載の操作されたiNKT細胞。
  148. 前記細胞外結合ドメインが、CD19結合領域を含む、請求項144または145に記載の操作されたiNKT細胞。
  149. 前記CD19結合領域が、CD19に特異的に結合するscFvを含む、請求項148に記載の操作されたiNKT細胞。
  150. 前記CARが、細胞外結合ドメインと膜貫通ドメインの間にスペーサーをさらに含む、請求項144から147のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  151. 前記スペーサーが、CD8ヒンジを含む、請求項150に記載の操作されたiNKT細胞。
  152. 前記膜貫通ドメインが、CD8からの膜貫通ドメインを含む、請求項144から151のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  153. 前記細胞質領域が、共刺激ドメインをさらに含む、請求項144から152のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  154. 前記共刺激ドメインが、4-1BBポリペプチドを含む、請求項153に記載の操作されたiNKT細胞。
  155. 前記一次細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3-ゼータポリペプチドを含む、請求項144から154のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  156. インバリアントTCR遺伝子産物が、アルファTCR遺伝子産物である、請求項144から155のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  157. 前記インバリアントTCR遺伝子産物が、ベータTCR遺伝子産物である、請求項144から156のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  158. アルファTCR遺伝子産物とベータTCR遺伝子産物の両方が発現される、請求項144から157のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  159. 少なくとも1つのインバリアントTCR遺伝子産物が、外来性核酸から発現される、請求項144から158のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  160. 前記外来性核酸が、前記細胞における発現のために最適化された1つまたは複数のコドンを含む、請求項144から159のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  161. 外来性自殺遺伝子を含む、請求項144から160のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  162. 前記外来性自殺遺伝子が、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、シトシンデアミナーゼ(CD)、カルボキシペプチダーゼG2、チトクロムP450、リナマラーゼ、ベータ-ラクタマーゼ、ニトロレダクターゼ(NTR)、カルボキシペプチダーゼA、または誘導性カスパーゼ9である、請求項161に記載の操作されたiNKT細胞。
  163. 前記自殺遺伝子が、酵素に基づいている、請求項161または162に記載の操作されたiNKT細胞。
  164. 前記自殺遺伝子が、チミジンキナーゼ(TK)をコードする、請求項163の操作されたiNKT細胞。
  165. 前記TK遺伝子が、ウイルスTK遺伝子である、請求項164に記載の操作されたiNKT細胞。
  166. 前記TK遺伝子が、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である、請求項165に記載の操作されたiNKT細胞。
  167. 前記自殺遺伝子が、基質により活性化される、請求項161から166のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  168. 前記基質が、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である、請求項167に記載の操作されたiNKT細胞。
  169. イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドをコードする外来性核酸を含む、請求項161から168のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  170. 前記自殺遺伝子産物が、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである、請求項169に記載の操作されたiNKT細胞。
  171. 前記自殺遺伝子が、sr39TKまたは誘導性カスパーゼ9である、請求項161から170のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  172. 前記iNKT TCRが、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)に特異的に結合する、請求項144から171のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  173. ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することにより、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、請求項144から171のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  174. 遺伝子編集によって少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、請求項173に記載の操作されたiNKT細胞。
  175. 前記遺伝子編集に、CRISPR-Cas9が関与した、請求項174に記載の操作されたiNKT細胞。
  176. 前記iNKT細胞が、前記細胞に導入された組換えベクターからの核酸を含む、請求項144から175のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  177. 前記核酸が、前記細胞のゲノムに組み込まれている、請求項176に記載の操作されたiNKT細胞。
  178. 前記組換えベクターが、ウイルスベクターであった、請求項176または177に記載の操作されたiNKT細胞。
  179. 前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスであった、請求項178に記載の操作されたiNKT細胞。
  180. 動物の血清を含む培地に以前に曝露されなかった、請求項144から179のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  181. 凍結されている、請求項144から180のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  182. 事前に凍結されており、少なくとも1時間、室温で安定している、請求項144から180のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  183. デキストロース、電解質、アルブミン、デキストランおよびDMSOのうちの1つまたは複数を含む溶液中にある、請求項144から182のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  184. 無菌、非化膿性、および等張性である、請求項144から183のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  185. 造血幹細胞に由来する、請求項144から184のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  186. G-CSF動員CD34の細胞に由来する、請求項185に記載の操作されたiNKT細胞。
  187. がんを有さないヒト患者からの細胞に由来する、請求項144から186のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  188. 内在性TCRを発現しない、請求項144から187のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  189. 請求項144から188のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞を含む細胞集団。
  190. 前記細胞集団の前記細胞が活性化された、いずれかの請求項189に記載の細胞集団。
  191. 前記細胞集団の前記細胞が、α-GCで活性化され、増幅された、請求項190に記載の細胞集団。
  192. 少なくとも約10~10個の操作されたiNKT細胞を含む、請求項189から191のいずれか一項に記載の細胞集団。
  193. 少なくとも約10~1012個の操作されたiNKT細胞を含む、請求項189から192のいずれか一項に記載の細胞集団。
  194. 前記細胞集団の前記細胞の70%より多くが操作されたiNKT細胞である、請求項189から193のいずれか一項に記載の細胞集団。
  195. 操作されたキメラ抗原受容体(CAR)インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞の集団を調製する方法であって、
    a)複数の造血幹または始原細胞からCD34細胞を選択するステップ;
    b)少なくとも1つのヒトインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;
    c)単離されたヒトCD34細胞における1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させるステップ;および
    d)iNKT TCRを発現する単離されたCD34細胞を培養してiNKT細胞を産生するステップ;
    e)CARをコードする核酸を前記iNKT細胞に導入するステップ
    を含む方法。
  196. 前記CARが、BCMA-CARである、請求項195に記載の方法。
  197. 前記CARが、CD19-CARである、請求項195に記載の方法。
  198. 前記CD34細胞が、分化した造血細胞を含む集団からのものである、請求項195から197のいずれかに記載の方法。
  199. 前記細胞が、G-CSF動員CD34細胞に由来する、請求項195か198のいずれかに記載の方法。
  200. 前記分化した造血細胞が、末梢血単核細胞(PBMC)である、請求項198に記載の方法。
  201. 前記造血幹または始原細胞が、臍帯血細胞、胎児肝細胞、胚性幹細胞、人工多能性幹細胞、または骨髄細胞を含む、請求項195から197のいずれかに記載の方法。
  202. CD34細胞を単離するステップをさらに含む、請求項195から201のいずれか一項に記載の方法。
  203. 前記CD34細胞を培地中で培養するステップを、1つまたは複数の核酸を前記細胞に導入するステップの前にさらに含む、請求項195から202のいずれか一項に記載の方法。
  204. 前記CD34細胞を培養するステップが、選択されたCD34細胞を、1つまたは複数の増殖因子を含む培地とともにインキュベートすることを含む、請求項203に記載の方法。
  205. 前記1つまたは複数の増殖因子が、c-kitリガンド、flt-3リガンド、および/またはヒトトロンボポエチン(TPO)を含む、請求項204に記載の方法。
  206. 前記1つまたは複数の増殖因子の濃度が、約5ng/ml~約500ng/mlの間である、請求項205に記載の方法。
  207. 前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、α-TCRをコードする核酸配列を含む、請求項195から206のいずれか一項に記載の方法。
  208. 前記1つまたは複数の核酸のうちの核酸が、β-TCRをコードする核酸配列を含む、請求項195から207のいずれか一項に記載の方法。
  209. 前記1または複数の核酸が、α-TCRとβ-TCRの両方をコードする核酸を含む、請求項195から208のいずれか一項に記載の方法。
  210. 前記1つまたは複数の核酸のうちの第1の核酸が、α-TCRをコードする核酸配列を含み、前記1つまたは複数の核酸のうちの第2の核酸が、β-TCRをコードする核酸配列を含む、請求項195から209のいずれか一項に記載の方法。
  211. 前記CD34細胞に、自殺遺伝子をコードする核酸を導入するステップをさらに含む、請求項195に記載の方法。
  212. 前記自殺遺伝子をコードする前記核酸が、α-TCRとβ-TCRの両方をさらにコードする、請求項211に記載の方法。
  213. 前記自殺遺伝子が、酵素に基づいている、請求項211または212に記載の方法。
  214. 前記自殺遺伝子が、チミジンキナーゼ(TK)または誘導性カスパーゼ9をコードする、請求項213に記載の方法。
  215. TK遺伝子が、ウイルスTK遺伝子である、請求項214に記載の方法。
  216. 前記TK遺伝子が、単純ヘルペスウイルスTK遺伝子である、請求項214に記載の方法。
  217. 自殺遺伝子産物が、基質により活性化される、請求項211から216のいずれか一項に記載の方法。
  218. 前記基質が、ガンシクロビル、ペンシクロビル、またはその誘導体である、請求項217に記載の方法。
  219. 前記自殺遺伝子産物が、イメージングのために標識され得る基質を有するポリペプチドである、請求項218に記載の方法。
  220. 前記自殺遺伝子が、sr39TKである、請求項216から219のいずれか一項に記載の方法。
  221. 前記iNKT細胞が、ベータ-2-ミクログロブリン(B2M)、主要組織適合遺伝子複合体IIトランス活性化因子(CIITA)ならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子をコードする遺伝子の発現を妨害することによって、1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変される、請求項195から220のいずれか一項に記載の方法。
  222. 前記1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させることが、CRISPR、ならびにB2M、CIITAならびに/または個々のHLA-IおよびHLA-II分子に対応する1つまたは複数のガイドRNA(gRNA)を前記iNKT細胞に導入することを含む、請求項221に記載の方法。
  223. 前記CRISPRまたは前記1つもしくは複数のgRNAが、電気穿孔または脂質媒介トランスフェクションにより前記細胞にトランスフェクトされる、請求項222に記載の方法。
  224. 前記TCRをコードする前記核酸が、組換えベクターを使用して導入される、請求項195から223のいずれか一項に記載の方法。
  225. 前記組換えベクターが、ウイルスベクターである、請求項224に記載の方法集団。
  226. 前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスである、請求項225に記載の方法。
  227. 前記ウイルスベクターが、レンチウイルスである、請求項226に記載の方法。
  228. 前記CARをコードする前記核酸が、組換えベクターを使用して導入される、請求項195から227のいずれか一項に記載の方法。
  229. 前記組換えベクターが、ウイルスベクターである、請求項228に記載の方法。
  230. 前記ウイルスベクターが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、またはアデノウイルスである、請求項229に記載の方法。
  231. 前記ウイルスベクターが、レトロウイルスベクターを含む、請求項229に記載の方法。
  232. 前記iNKT細胞を、前記細胞集団の前記増幅に十分な量のIL-15と接触させるステップをさらに含む、請求項195から231のいずれか一項に記載の方法。
  233. 前記iNKT細胞が凍結される、請求項195から232のいずれか一項に記載の方法。
  234. 前記iNKT細胞が、デキストロース、1つまたは複数の電解質、アルブミン、デキストランおよびDMSOを含む溶液中にある、請求項195から233のいずれか一項に記載の方法。
  235. 前記iNKT細胞が、無菌、非化膿性、および等張性である、請求項195から234のいずれか一項に記載の方法。
  236. 前記CD34細胞が、がんを有さないヒト患者からの細胞に由来する、請求項195から235のいずれか一項に記載の方法。
  237. 前記iNKT細胞が、内在性TCRを発現しない、請求項195から236のいずれか一項に記載の方法。
  238. 前記iNKT細胞を活性化するステップをさらに含む、請求項195から237のいずれか一項に記載の方法。
  239. 前記iNKT細胞が、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化され、増幅された、請求項238に記載の方法。
  240. フィーダー細胞にα-GCがパルス投与された、請求項239に記載の方法。
  241. 少なくとも約10~10個の操作されたiNKT細胞を含む操作されたiNKT細胞の集団を産生する、請求項195から240のいずれか一項に記載の方法。
  242. 少なくとも約10~1012個の操作されたiNKT細胞を含む細胞集団を産生する、請求項195から241のいずれか一項に記載の方法。
  243. 前記複数の造血幹または始原細胞が、5×10個未満の細胞(cels)を含む、請求項242に記載の方法。
  244. 少なくとも100用量が産生される、請求項242に記載の方法。
  245. 各用量が、10~10個の操作されたiNKT細胞を含む、請求項244に記載の方法。
  246. iNKT細胞の前記集団が凍結され、次いで解凍される、請求項195から242のいずれか一項に記載の方法。
  247. iNKT細胞の前記凍結されて解凍された集団に1つまたは複数の追加の核酸を導入するステップをさらに含む、請求項246に記載の方法。
  248. 前記1つまたは複数の追加の核酸が、1つまたは複数の治療用遺伝子産物をコードする、請求項247に記載の方法。
  249. iNKT細胞で患者を処置する方法であって、請求項144から188のいずれかに記載の細胞または請求項189から194のいずれかに記載の細胞集団を前記患者に投与するステップを含む方法。
  250. がんを有する患者におけるがんを処置する方法であって、請求項144から188のいずれかに記載の細胞または請求項189から194のいずれかに記載の細胞集団を前記患者に投与するステップを含む方法。
  251. 前記患者が、がんを有する、請求項250に記載の方法。
  252. 前記がんが、多発性骨髄腫である、請求項250または251に記載の方法。
  253. 前記がんが、白血病である、請求項251に記載の方法。
  254. 前記がんが、急性骨髄性白血病である、請求項253に記載の方法。
  255. 前記細胞または細胞集団が、前記患者に対して同種異系である、請求項250から254のいずれか一項に記載の方法。
  256. 前記細胞または細胞集団が、がんを有さない患者に由来する、請求項250から255のいずれか一項に記載の方法。
  257. 追加の薬剤を投与するステップをさらに含む、請求項250から256のいずれか一項に記載の方法。
  258. 前記追加の薬剤が、IL-6R抗体またはIL-1Rアンタゴニストを含む、請求項257に記載の方法。
  259. 前記追加の薬剤が、iNKT TCRが特異的に結合する抗原を含む、請求項257または258に記載の方法。
  260. 前記抗原が、α-GCを含む、請求項259に記載の方法。
  261. 前記患者が、過去にがんの治療を受けたことがある、請求項250から258のいずれか一項に記載の方法。
  262. 前記過去の治療が、毒性であった、および/または有効でなかった、請求項261に記載の方法。
  263. 前記過去の治療が、プロテアソーム阻害剤、免疫調節剤、抗CD38抗体またはCAR-T細胞療法のうちの1つまたは複数を含む、請求項261または262に記載の方法。
  264. 前記がんが、BCMA悪性細胞を含む、請求項249から263のいずれか一項に記載の方法。
  265. 前記がんが、BCMA悪性B細胞を含む、請求項264に記載の方法。
  266. 前記がんが、CD19悪性細胞を含む、請求項250から263のいずれか一項に記載の方法。
  267. 前記がんが、CD19悪性造血細胞を含む、請求項266に記載の方法。
  268. 前記患者が、前記細胞または細胞集団の完全枯渇の徴候を示さない、請求項250から267のいずれか一項に記載の方法。
  269. 自殺遺伝子産物を起動させる化合物を前記患者に投与するステップをさらに含む、請求項250から268のいずれか一項に記載の方法。
  270. 前記患者における腫瘍進行が、前記患者への前記細胞または細胞集団の投与後に制御または抑制される、請求項250に記載の方法。
  271. 移植片対宿主病(GVHD)に罹患している患者を処置する方法であって、請求項144から188のいずれかに記載の細胞または請求項189から194のいずれかに記載の細胞集団を前記患者に投与するステップを含む方法。
  272. 前記GVHDが、骨髄移植に関連している、請求項271に記載の方法。
  273. (1)少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、
    (2)キメラ抗原受容体(CAR)と、
    (3)IL-15と
    を発現する、操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞であって、
    前記少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、操作されたiNKT細胞。
  274. 前記CARが、BCMA結合領域を含む細胞外結合ドメインを含む、請求項273に記載の操作されたiNKT細胞。
  275. 前記CARが、CD19結合領域を含む細胞外結合ドメインを含む、請求項273または274に記載の操作されたiNKT細胞。
  276. 前記少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、請求項273から275のいずれかに記載の操作されたiNKT細胞。
  277. 外来性自殺遺伝子産物を含む、請求項273から276のいずれかに記載の操作されたiNKT細胞。
  278. 前記細胞のゲノムが、少なくとも1つのHLA-IまたはHLA-II分子の表面発現を消失させるように改変された、請求項273から277のいずれかに記載の操作されたiNKT細胞。
  279. インバリアントTCR遺伝子産物が、アルファTCR遺伝子産物である、請求項273から278のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  280. 前記インバリアントTCR遺伝子産物が、ベータTCR遺伝子産物である、請求項273から279のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  281. アルファTCR遺伝子産物とベータTCR遺伝子産物の両方が発現される、請求項273から280のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  282. 前記iNKT細胞が、前記細胞に導入された組換えベクターからの核酸を含む、請求項273から281のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  283. 動物の血清を含む培地に曝露されなかった、請求項273から282のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  284. G-CSF動員CD34の細胞に由来する、請求項273から283のいずれか一項に記載の操作されたiNKT細胞。
  285. 請求項273から284のいずれか一項に記載の操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞を含む細胞集団。
  286. がんを有する患者におけるがんを処置する方法であって、請求項273から284のいずれかに記載の細胞または請求項285に記載の細胞集団を前記患者に投与するステップを含む方法。
  287. 自殺遺伝子産物を起動させる化合物を前記患者に投与するステップをさらに含む、請求項286に記載の方法。
  288. 操作されたキメラ抗原受容体(CAR)インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞の集団を調製する方法であって、
    a)複数の造血幹または始原細胞からCD34細胞を選択するステップ;
    b)(1)少なくとも1つのヒトインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、(2)CARと、(3)IL-15とをコードする1つまたは複数の核酸を、前記CD34細胞に導入するステップ;および
    c)前記少なくとも1つのiNKT TCRを発現する単離されたCD34細胞を培養してiNKT細胞を産生するステップ
    を含む、方法。
  289. 前記CARが、BCMA-CARである、請求項288に記載の方法。
  290. 前記CARが、CD19-CARである、請求項288に記載の方法。
  291. CD34細胞における1つまたは複数のHLA-Iおよび/またはHLA-II分子の表面発現を消失させるステップをさらに含む、請求項288から290のいずれかに記載の方法。
  292. 選択されたCD34細胞を培地中で培養するステップを、1つまたは複数の核酸を前記細胞に導入するステップの前にさらに含む、請求項288から291のいずれかに記載の方法。
  293. 培養するステップが、前記選択されたCD34細胞を、1つまたは複数の増殖因子を含む培地とともにインキュベートすることを含む、請求項292に記載の方法。
  294. 前記1つまたは複数の増殖因子が、c-kitリガンド、flt-3リガンド、および/またはヒトトロンボポエチン(TPO)を含む、請求項293に記載の方法。
  295. 前記1つまたは複数の増殖因子の濃度が、約5ng/ml~約500ng/mlの間である、請求項294に記載の方法。
  296. 前記1つまたは複数の核酸が、単一の核酸分子である、請求項288から295のいずれかに記載の方法。
  297. 前記選択されたCD34細胞に、自殺遺伝子をコードする核酸を導入するステップをさらに含む、請求項288から296のいずれかに記載の方法。
  298. 選択されたiNKT細胞が、アルファ-ガラクトシルセラミド(α-GC)で活性化され、増幅された、請求項288から297のいずれかに記載の方法。
  299. フィーダー細胞にα-GCがパルス投与された、請求項288から298のいずれかに記載の方法。
  300. 少なくとも約10~10個の操作されたiNKT細胞を含む操作されたiNKT細胞の集団を産生する、請求項288から299のいずれかに記載の方法。
  301. 1.iNKT細胞の集団を調製する方法であって、
    a)CD34幹または始原細胞の集団を選択するステップ;
    b)少なくとも1つのiNKT細胞TCRをコードする1つまたは複数の核酸を導入するステップ;および
    c)前記細胞を培養して前記細胞のT細胞への分化を誘導するステップ
    を含み、
    a)、b)および/またはc)が、前記細胞を、フィーダー細胞、またはフィーダー細胞の集団と接触させるステップを含まない、方法。
  302. 操作されたキメラ抗原受容体(CAR)インバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞の集団を調製する方法であって、
    a)複数の造血幹または始原細胞からCD34細胞を選択するステップ;
    b)(1)少なくとも1つのヒトインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、(2)BCMA-CARと、(3)IL-15とをコードする1つまたは複数の核酸を、前記CD34細胞に導入するステップ;および
    c)前記少なくとも1つのiNKT TCRを発現する単離されたCD34細胞を培養してiNKT細胞を産生するステップ
    を含む、方法。
  303. 対象におけるB細胞リンパ腫を処置するための方法であって、少なくとも1つのインバリアントナチュラルキラー(iNKT)T細胞受容体(TCR)と、
    a)BCMAに特異的に結合する細胞外結合ドメイン、
    b)単一の膜貫通ドメイン、および
    c)一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む単一の細胞質領域
    を含むキメラ細胞受容体(CAR)とを発現する操作されたインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞を投与するステップを含み、
    前記少なくとも1つのiNKT TCRが、外来性核酸から、および/または組換えにより改変されたプロモーター領域の転写制御下にある内在性インバリアントTCR遺伝子から、発現される、方法。
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