JP2022542543A - 抗dll3キメラ抗原受容体及びその使用 - Google Patents

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Abstract

抗DLL3キメラ抗原受容体(CAR)、DLL3結合タンパク質、及びDLL3関連障害(例えば小細胞肺がん)の治療におけるそのようなCAR又はDLL3結合タンパク質の使用が本明細書で提供される。

Description

本発明は、DLL3を標的とするキメラ抗原受容体(CAR)及びDLL3に特異的な結合タンパク質に関する。本発明は、CAR又は結合タンパク質をコードする核酸配列、CARを発現する修飾された免疫細胞、及びDLL3関連障害を治療するためのそれらの使用にも関する。
細胞免疫療法における進歩は、様々な腫瘍の治療における有望な手法を提示している。1つのそのような治療は、免疫細胞、特にT細胞の、細胞表面上でキメラ抗原受容体(CAR)を発現するための遺伝子操作を含む。キメラ抗原受容体は、モノクローナル抗体(mAb)の特異性をT細胞のエフェクター機能に通常の形式で移植するタンパク質である。CARがT細胞において発現すると、CAR修飾T細胞(CAR-T又はCAR-T細胞)は、いくつかの特性、例えば抗原特異的認識、抗腫瘍反応性及び増殖を獲得し、したがって、標的とする腫瘍細胞を根絶するための「生きた薬」として作用し得る。原則として、あらゆる抗原(例えば、細胞表面分子)がこれらのCAR-T細胞によって標的とされ得る。CAR-T細胞療法は、自己抗原に対する耐容性を無効化し、患者のMHC状態に依存しない治療を提供し得る。最近の試験では、CD19を標的とするキメラ抗原受容体を発現するように改変されたT細胞を使用することで、白血病及びリンパ腫患者における顕著な臨床応答が実証されている。
CARは、抗原特異的結合部位、膜貫通領域及びシグナル伝達細胞質ドメイン(例えば、CD3ζ鎖)を含む膜貫通タンパク質として発現する。抗原特異的結合部位は、通常、フレキシブルリンカーによって連結された重鎖及び軽鎖からなるモノクローナル抗体由来の一本鎖可変断片(scFv)である。近年では、CAR構築物は、インビボでT細胞生存を増強するため、CD28又は4-1BBなどの共刺激分子から追加の細胞質ドメインを組み込んでいる。CARには、他の遺伝子修飾、例えばサイトカイン遺伝子又は腫瘍部位で免疫抑制機構を回避するための遺伝子の付加もなされている。
DLL3(デルタ様リガンド3)タンパク質は、神経内分泌特徴を示す腫瘍、例えば小細胞肺がん(SCLC)を含む様々な増殖性障害に臨床的に関連することが見出されている。神経内分泌前駆細胞に起因するSCLCは、すべての肺がんの約15%を含み、最低の5年生存率の1つを6%において有する(Alvarado-Luna et al.,2016,Transl Lung Cancer Res 5:26-38;Siegel et al.,2017,CA Cancer J Clin 67:7-30(非特許文献1))。これは、それが高度に侵襲性であり、患者の約3分の2が診断時に転移性疾患を有し、通常の処置(例えば、白金に基づく化学療法)に対して高度に難治性であるためである。
SCLC及び他のDLL3発現がんを治療するための改善された治療アプローチが求められている。
Alvarado-Luna et al.,2016,Transl Lung Cancer Res 5:26-38;Siegel et al.,2017,CA Cancer J Clin 67:7-30
一態様では、本開示は、DLL3を標的とするキメラ抗原受容体(CAR)(抗DLL3 CAR)を提供する。抗DLL3 CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、単一ドメイン抗体(sdAb)又は一本鎖可変断片(scFv)を含むか又はそれに由来する。
いくつかの実施形態では、sdAbは、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1又はCDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2又はCDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3又はCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含む、ポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3を含むポリペプチド、又はCDR1、CDR2、及びCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むポリペプチドの変異体を含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、以下:
(1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;又は
(9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体
のいずれか1つを含むポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、以下:
(1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3;
(2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3;
(3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3;
(4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3;
(5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3;
(6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3;
(7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3;
(8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3;又は
(9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3
のいずれか1つを含むポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、ヒト又はアカゲザルDLL3に対して産生されたラクダsdAbである。
いくつかの実施形態では、sdAbは、配列番号274~354のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、CDR移植を通じてヒト化されている。
いくつかの実施形態では、ヒト化sdAbは、配列番号355~367のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、scFvは、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)を含み、scFvのVHドメインは、配列番号498若しくは504で示されるCDR1又はCDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号499若しくは505で示されるCDR2又はCDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号500若しくは506で示されるCDR3又はCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含み、かつscFvのVLドメインは、配列番号495若しくは501で示されるCDR1又はCDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号496若しくは502で示されるCDR2又はCDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号497若しくは503で示されるCDR3又はCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含む。
いくつかの実施形態では、scFvのVHドメインは、配列番号498で示されるCDR1、配列番号499で示されるCDR2、及び配列番号500で示されるCDR3を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号495で示されるCDR1、配列番号496で示されるCDR2、及び配列番号497で示されるCDR3を含むか;又はscFvのVHドメインは、配列番号504で示されるCDR1、配列番号505で示されるCDR2、及び配列番号506で示されるCDR3を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号501で示されるCDR1、配列番号502で示されるCDR2、及び配列番号503で示されるCDR3を含む。
いくつかの実施形態では、scFvのVHドメインは、配列番号508で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号507で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか;又はscFvのVHドメインは、配列番号510で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号509で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、scFvは、合成ヒトFabファージライブラリーから得られる。
いくつかの実施形態では、DLL3は、ヒト又はアカゲザルDLL3である。
いくつかの実施形態では、抗DLL3 CARは、N末端からC末端に向かって、シグナルペプチド、DLL3結合ドメイン、ヒンジドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、又はCD66dに由来する。
いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、細胞内共刺激配列をさらに含む。
いくつかの実施形態では、細胞内共刺激配列は、CD27、CD28、4-1BB、OX40、CD40、PD-1、LFA-1、ICOS、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、TNFRSF9、TNFRSF4、TNFRSF8、CD40LG、ITGB2、KLRC2、TNFRSF18、TNFRSF14、HAVCR1、LGALS9、DAP10、DAP12、CD83、CD83のリガンド、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激分子に由来する。
いくつかの実施形態では、CARは、配列番号476~484、配列番号485~494又は配列番号515~516からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、DLL3結合ドメインは、互いに連結された2つのsdAbを含む。
いくつかの実施形態では、sdAbの各々は独立して、配列番号356又は配列番号366に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、CARは、配列番号518~520からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、CARは、配列番号520のアミノ酸配列を含む。
別の態様では、本開示は、DLL3に特異的に結合する単一ドメイン抗体(sdAb)部分を含むDLL3結合タンパク質であって、sdAb部分は、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1又はCDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2又はCDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3又はCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含むポリペプチドを含む、DLL3結合タンパク質を提供する。
いくつかの実施形態では、sdAb部分は、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3を含むポリペプチド、又はCDR1、CDR2、及びCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むポリペプチドの変異体を含む。
いくつかの実施形態では、sdAb部分は、以下:
(1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;又は
(9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体
のいずれか1つを含むポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、sdAb部分は、以下:
(1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3;
(2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3;
(3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3;
(4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3;
(5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3;
(6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3;
(7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3;
(8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3;又は
(9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3
のいずれか1つを含むポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、sdAb部分は、ヒト又はアカゲザルDLL3に対して産生されたラクダsdAbである。
いくつかの実施形態では、sdAb部分は、配列番号274~354のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、sdAb部分は、CDR移植を通じてヒト化されている。
いくつかの実施形態では、ヒト化sdAbは、配列番号355~367のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、DLL3は、ヒト又はアカゲザルDLL3である。
別の態様では、本開示は、DLL3に特異的に結合する一本鎖可変断片(scFv)部分を含むDLL3結合タンパク質であって、scFv部分は、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)を含み、scFv部分のVHドメインは、配列番号498若しくは504で示されるCDR1又はCDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号499若しくは505で示されるCDR2又はCDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号500若しくは506で示されるCDR3又はCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含み、かつscFv部分のVLドメインは、配列番号495若しくは501で示されるCDR1又はCDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号496若しくは502で示されるCDR2又はCDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号497若しくは503で示されるCDR3又はCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含む、DLL3結合タンパク質を提供する。
いくつかの実施形態では、scFv部分は、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)を含み、scFv部分のVHドメインは、配列番号498で示されるCDR1、配列番号499で示されるCDR2、及び配列番号500で示されるCDR3を含み、及びscFv部分のVLドメインは、配列番号495で示されるCDR1、配列番号496で示されるCDR2、及び配列番号497で示されるCDR3を含むか;又はscFv部分のVHドメインは、配列番号504で示されるCDR1、配列番号505で示されるCDR2、及び配列番号506で示されるCDR3を含み、及びscFv部分のVLドメインは、配列番号501で示されるCDR1、配列番号502で示されるCDR2、及び配列番号503で示されるCDR3を含む。
いくつかの実施形態では、scFv部分のVHドメインは、配列番号508で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、及びscFv部分のVLドメインは、配列番号507で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか;又はscFv部分のVHドメインは、配列番号510で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、及びscFv部分のVLドメインは、配列番号509で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、scFv部分は、合成ヒトFabファージライブラリーから得られる。
いくつかの実施形態では、DLL3は、ヒト又はアカゲザルDLL3である。
別の態様では、本開示は、上記のような抗DLL3 CAR又はDLL3結合タンパク質をコードする単離核酸分子を提供する。
いくつかの実施形態では、単離核酸分子は、ラクダ単一ドメイン抗体(sdAb)をコードする、配列番号368~448からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、単離核酸分子は、ヒト化ラクダsdAbをコードする、配列番号449~461からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、単離核酸分子は、ヒトscFvのVL又はVHドメインをコードする、配列番号511~514からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、核酸分子は、キメラスイッチ受容体(CSR)又はドミナントネガティブ受容体(DNR)をコードするポリヌクレオチド配列をさらに含む。
いくつかの実施形態では、核酸分子は、PD-1ドミナントネガティブ受容体(PD-1 DNR)、PD-1キメラスイッチ受容体(PD-1 CSR)又はTGF-βドミナントネガティブ受容体(TGF-β DNR)をコードするポリヌクレオチド配列をさらに含む。
いくつかの実施形態では、PD-1 DNRは、配列番号523に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、PD-1 CSRは、配列番号524に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、TGF-β DNRは、配列番号529に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、PD-1 DNR、PD-1 CSR又はTGF-β DNRをコードするポリヌクレオチド配列は、2A自己切断ペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を介して、CARをコードするポリヌクレオチド配列に連結される。
いくつかの実施形態では、2A自己切断ペプチドは、T2Aペプチド又はP2Aペプチドである。
いくつかの実施形態では、核酸分子は、5’から3’の方向に、CARをコードするポリヌクレオチド配列、2A自己切断ペプチドをコードするポリヌクレオチド配列、及びPD-1 DNR、PD-1 CSR又はTGF-β DNRをコードするポリヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、配列番号521若しくは522に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するペプチドをコードする核酸分子又は配列番号525~528からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するペプチドをコードする核酸分子である。
別の態様では、本開示は、上記のような単離核酸分子を含む発現ベクターを提供する。
別の態様では、本開示は、上記のような単離核酸分子を含む改変された免疫細胞を提供する。
いくつかの実施形態では、改変された免疫細胞は、細胞傷害性T細胞、ヘルパーT細胞、ナチュラルキラーT細胞、γδT細胞、NKT細胞、及びネイチャーキラー細胞(Nature Killer cell)からなる群から選択される。
別の態様では、本開示は、上記のような抗DLL3 CARを発現する改変された免疫細胞を提供する。
いくつかの実施形態では、改変された免疫細胞は、CSR又はDNRも発現する。
いくつかの実施形態では、CSRは、PD-1 CSRであり、DNRは、PD-1 DNR又はTGF-β DNRである。
いくつかの実施形態では、PD-1 DNRは、配列番号523に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、PD-1 CSRは、配列番号524に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、TGF-β DNRは、配列番号529に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、CAR及びCSR、又はCAR及びDNRは、2A自己切断ペプチドを介して同時に発現する。
いくつかの実施形態では、2A自己切断ペプチドは、T2Aペプチド又はP2Aペプチドである。
いくつかの実施形態では、改変された免疫細胞は、CAR及びPD-1 DNRを発現し、且つDLL3及びPD-L1を発現する細胞によって刺激される。
いくつかの実施形態では、改変された免疫細胞は、CAR及びPD-1 CSRを発現し、且つDLL3及びPD-L1を発現する細胞によって刺激される。
いくつかの実施形態では、改変された免疫細胞は、CAR及びTGF-β DNRを発現し、且つTGF-βの存在下において、DLL3を発現する細胞によって刺激される。
いくつかの実施形態では、改変された免疫細胞は、細胞傷害性T細胞、ヘルパーT細胞、ナチュラルキラーT細胞、γδT細胞、NKT細胞、及びネイチャーキラー細胞からなる群から選択される。
別の態様では、本開示は、上記のような抗DLL3 CAR、単離されたDLL3結合タンパク質、発現ベクター又は改変された免疫細胞と、生理学的に許容できる賦形剤とを含む、医薬組成物を提供する。
別の態様では、本開示は、対象におけるDLL3関連障害を治療するための方法であって、治療有効量の上記のような改変された免疫細胞、又は治療有効量の上記のような医薬組成物を対象に投与することを含む、方法を提供する。
別の態様では、本開示は、DLL3関連障害を治療するための薬剤の調製のための、上記のような抗DLL3 CAR、単離されたDLL3結合タンパク質、発現ベクター又は改変された免疫細胞の使用を提供する。
別の態様では、本開示は、DLL3関連障害の治療における使用のための薬剤であって、上記のような抗DLL3 CAR、DLL3結合タンパク質、発現ベクター又は改変された免疫細胞を含む、薬剤を提供する。
いくつかの実施形態では、DLL3関連障害は、肺がん、メラノーマ、乳がん、前立腺がん、結腸がん、腎細胞がん、卵巣がん、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、白血病及びリンパ腫からなる群から選択されるがんである。
いくつかの実施形態では、がんは、DLL3及びPD-L1を発現する。
いくつかの実施形態では、がんは、対応する正常組織と比較してより高いTGF-β発現レベルを有する。
いくつかの実施形態では、DLL3関連障害は、小細胞肺がんである。
図1は、VHに基づくCAR構築物の概略図を示す。構築物中で使用可能な配列は、配列番号462~472、474及び475に列記される。 図2は、様々なラクダ抗DLL3 sdAbを含む例示的な単一特異性CARを発現するT細胞の、2:1又は5:1のE:Tでの、小細胞肺がん細胞株SHP-77に対するインビトロ細胞傷害性アッセイの結果を示す。CARにおける結果は、右側に示されるレジェンドのような順序で表される。 図3は、DLL3発現腫瘍細胞株SHP-77とのコインキュベート後、様々なラクダ抗DLL3 sdAbを含む例示的な単一特異性CARを発現するT細胞のサイトカイン放出レベルの結果を示す。IFN-γ放出レベル及びTNF-α放出レベル(E:Tは、2:1又は5:1である)は、それぞれ図3A及び図3Bに示される。各図において、CARにおける結果は、右側に示されるレジェンドのような順序で表される。 図4は、小細胞肺がん細胞株SHP-77による長期刺激後、様々なラクダ抗DLL3 sdAbを含む例示的な単一特異性CARを発現するT細胞の拡大増殖倍率を示す。 図5は、SHP-77腫瘍モデルにおけるラクダ抗DLL3 sdAbを有するCARを発現するCAR-T細胞のインビボ抗腫瘍有効性の結果を示す。このモデルでは、各マウスに用量として100万個のCAR-T細胞が注入された。 図6は、様々なヒト化ラクダ抗DLL3 sdAbを含む例示的な単一特異性CARを発現するT細胞の、小細胞肺がん細胞株SHP-77(図6A、図6B)及びNCI-H82(図6C、図6D)に対するインビトロ細胞傷害性アッセイの結果を示す。 図6Aの説明を参照。 図6Aの説明を参照。 図6Aの説明を参照。 図7は、SHP-77による刺激後、様々なヒト化ラクダ抗DLL3 sdAbを含む例示的な単一特異性CARを発現するT細胞のサイトカイン放出レベルの結果を示す。IFN-γ放出レベル及びTNF-α放出レベル(E:Tは、3:1又は10:1である)は、それぞれ図7A及び図7Bに示される。各図において、CARについての結果は、右側に示されるレジェンドのような順序で表される。 図8は、小細胞肺がん細胞株SHP-77による長期刺激後、様々なヒト化ラクダ抗DLL3 sdAbを含む例示的な単一特異性CARを発現するT細胞の拡大増殖倍率を示す。 図9は、SHP-77腫瘍モデルにおけるヒト化ラクダ抗DLL3 sdAbを有するCARを発現するCAR-T細胞のインビボ抗腫瘍有効性の結果を示す。このモデルでは、各マウスに用量として20万個のCAR-T細胞が注入された。9群の結果が図9Aで比較される。各群中の各マウスの結果は、それぞれ図9B~9Jに示される。 図9Aの説明を参照。 図9Aの説明を参照。 図9Aの説明を参照。 図9Aの説明を参照。 図9Aの説明を参照。 図9Aの説明を参照。 図9Aの説明を参照。 図9Aの説明を参照。 図9Aの説明を参照。 図10は、タンデムCARの概略図(図10A)及び武装したCAR構築物の概略図(図10B、図10C)を示す。 図10Aの説明を参照。 図10Aの説明を参照。 図11は、短期細胞傷害性の測定(図11A~E、図11V)及びサイトカイン放出の測定(図11F~K、図11W~X)並びに長期刺激アッセイ(図11L~U、図11Y~Z)による、タンデムCAR-T細胞及び単一特異性CAR-T細胞のインビトロ機能的活性の比較結果を示す。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図11Aの説明を参照。 図12は、それぞれSHP-77細胞(図12A、図12B)及びSHP-77/PD-L1(図12C、図12D)を標的とする、PD-1 DNR又はPD-1 CSRで武装したCAR-T細胞及びT3のインビトロ機能比較結果を示す。 図12Aの説明を参照。 図12Aの説明を参照。 図12Aの説明を参照。 図13は、TGF-β-DNRは、DLL3 CAR-T細胞のインビトロ及びインビボ抗腫瘍有効性を増強することを示す。図13Aは、TGF-β-DNRで武装したCARの概略図を示す。図13Bは、CAR及びTGF-β-DNRの各CAR-T細胞に対する陽性率を示す。短期刺激アッセイ(図13C、図13D)及び長期刺激アッセイ(図13E~G)において、インビトロ抗腫瘍有効性が評価された。図13Hは、インビボ抗腫瘍有効性を示す。図13Iは、処置後のSHP77異種移植片モデルの末梢血中でのCAR-T細胞の薬物動態を示す。 図13Aの説明を参照。 図13Aの説明を参照。 図13Aの説明を参照。 図13Aの説明を参照。 図13Aの説明を参照。 図13Aの説明を参照。 図13Aの説明を参照。 図13Aの説明を参照。
詳細な説明
特に定義されない限り、本明細書で用いられる科学技術用語は、当業者により一般に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書に記載のものに類似の又は均等な任意の方法、デバイス及び材料が本発明の実施において使用可能である。以下の定義は、本明細書中で頻繁に使用される特定の用語の理解を容易にするために提供され、本開示の範囲を限定することを意図されない。
冠詞「1つの(a)」及び「1つの(an)」は、冠詞の文法的対象の1つ又は2つ以上(即ち少なくとも1つ)を指すように本明細書で用いられる。例として、「要素」は、1つの要素又は2つ以上の要素を意味する。
用語「結合タンパク質」は、本明細書で用いられるとき、標的分子(例えば、DLL3)に結合する分子又は分子の一部を指す。いくつかの実施形態では、結合タンパク質は、抗体を含む。いくつかの実施形態では、結合タンパク質は、抗体の抗原結合断片を含む。いくつかの実施形態では、結合タンパク質は、低分子量成分、例えば小分子薬剤又は毒素をさらに含み得る。結合タンパク質は、抗体又はその抗原結合断片でもあり得る。いくつかの実施形態では、結合タンパク質は、受容体のリガンド結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、結合タンパク質は、膜貫通受容体の細胞外ドメインを含む。結合タンパク質は、受容体のリガンド結合ドメイン又は膜貫通受容体の細胞外ドメインでもあり得る。いくつかの実施形態では、結合タンパク質は、単一ドメイン抗体(sdAb)又は一本鎖可変断片(scFv)を含む。いくつかの実施形態では、結合タンパク質は、sdAb又はscFvであり得る。DLL3結合タンパク質は、DLL3結合ドメインであり得る。いくつかの実施形態では、DLL3結合タンパク質は、DLL3に結合する抗体又は抗体の抗原結合断片を含む。いくつかの実施形態では、DLL3結合タンパク質は、抗体又は抗体の抗原結合断片であり得る。いくつかの実施形態では、DLL3結合タンパク質は、DLL3に結合する単一ドメイン抗体(sdAb)又は一本鎖可変断片(scFv)を含む。いくつかの実施形態では、DLL3結合タンパク質は、sdAb又はscFvであり得る。
用語「抗体」は、一般に、Ig分子の本質的なエピトープ結合特徴を保持する、4つのポリペプチド鎖、2つの重(H)鎖及び2つの軽(L)鎖又はそれらの任意の機能断片からなる任意の免疫グロブリン(Ig)分子を指す。完全長抗体では、各重鎖は、重鎖可変領域(本明細書中でHCVR又はVHと略される)及び重鎖定常領域からなる。重鎖定常領域は、3つのドメインCH1、CH2及びCH3からなる。各軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書中でLCVR又はVLと略される)及び軽鎖定常領域からなる。軽鎖定常領域は、1つのドメインCLからなる。VH及びVL領域は、フレームワーク領域(FR)と称されるより保存された領域に散在された、相補性決定領域(CDR)と称される超可変性の領域にさらに細分化され得る。各VH及びVLは、アミノ末端からカルボキシ末端まで、FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順序で配列された3つのCDR及び4つのFRからなる。免疫グロブリン分子は、任意のタイプ(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgA及びIgY)、クラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1及びIgA2)又はサブクラスであり得る。広義には、用語「抗体」は、4つのポリペプチド鎖を有する免疫グロブリン分子に由来しないscFv又はsdAbをさらに指す。
抗体断片は、例えば、F(ab’)、Fab、Fv、scFv、sdAbなどのような抗体の一部である。全長抗体の機能断片は、全長抗体の標的特異性を保持する。したがって、組換え機能的抗体断片、例えばscFv(一本鎖可変鎖断片)は、mAbに基づく治療薬の代わりとしての治療薬を開発するために使用されている。scFv断片(約25kDa)は、2つの可変ドメインVH及びVLからなる。天然には、VH及びVLドメインは、疎水性相互作用を介して非共有結合的に会合し、且つ解離する傾向がある。しかし、安定な断片を、ドメインを親水性フレキシブルリンカーと連結することにより改変することでscFvが作出され得る。
本明細書で用いられるとき、用語「単一ドメイン抗体」(sdAb)は、当技術分野におけるその一般的な意味を有し、ラクダ科哺乳類中に見出すことができ、且つ天然に軽鎖を欠いているタイプの抗体の単一重鎖可変ドメインを指す。そのような単一ドメイン抗体は、VH又は「ナノボディ」とも称される。単一ドメイン抗体のアミノ酸配列及び構造は、4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3及びFR4)並びに3つの相補性決定領域(CDR1、CDR2、及びCDR3)からなると考えることができる。したがって、単一ドメイン抗体は、可変ドメインVH又はVLに類似する、一般構造:FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4を有するアミノ酸配列と定義され得る。単一の抗原結合タンパク質として又はより大きいタンパク質若しくはポリペプチド中の抗原結合ドメインとしてのsdAbの使用は、通常の抗体又は抗体断片(例えば、scFv)の使用を上回るいくつかの有意な利点を提供する。sdAbの利点は、単一ドメインのみが高い親和性及び高い選択性で抗原に結合することが求められること;sdAbが、熱、pH及びプロテアーゼを含む変性因子又は条件に対して高度に安定であること;及びsdAbが、通常の抗体に接近できない標的及びエピトープに接近可能であることを含む。典型的には、sdAbは、ラマなどのラクダ類において産生されるが、当技術分野で周知である技術を用いて合成的にも作製され得る。
本明細書で用いられるとき、用語「ヒト化sdAb」は、天然に存在するVH配列のアミノ酸配列内の1つ以上のアミノ酸残基が、ヒト由来の通常の4鎖抗体からのVHドメイン中の対応する位置に存在するアミノ酸残基の1つ以上によって置換されているsdAbを意味する。これは、当技術分野で周知である方法により実施可能である。例えば、sdAbのFRは、ヒト可変FRによって置換され得る。そのため、ヒト化sdAbは、ヒト身体に投与されるとき、低減された抗原性を有する。
本明細書で用いられるとき、用語「重鎖単独抗体」又は「HCAb」は、重鎖を含むが、通常、4鎖抗体中に見出される軽鎖が欠如している機能的抗体を指す。ラクダ科動物(ラクダ、ラマ又はアルパカなど)は、HCAbを産生することが知られている。
「DLL3」は、「デルタ様リガンド3」としても公知であり、ノッチシグナル伝達経路に関与する膜貫通タンパク質である。最初に、線虫(C.elegans)及びショウジョウバエ(Drosophila)中で同定され、その後、無脊椎動物から脊椎動物にかけて進化的に保存されることが示されたノッチシグナル伝達経路は、正常な胚発生、成体組織ホメオスタシス及び幹細胞維持を含む一連の基本的な生物学的過程に関与する。ショウジョウバエ(Drosophila)では、ノッチシグナル伝達は、主として、セレート及びデルタとして公知である1つのノッチ受容体遺伝子及び2つのリガンド遺伝子によって媒介される(Wharton et al.,1985;Rebay et al.,1991)。ヒトでは、4つの公知のノッチ受容体並びに5つのDSL(デルタ-セレートLAG2)リガンド - ジャギド1及びジャギド2として公知のセレートの2つの相同体及びデルタ様リガンド又はDLL1、DLL3及びDLL4と称されるデルタの3つの相同体が認められる。ヒトでは、DLL3遺伝子は、染色体19q13上に位置し、9.5kbに及ぶ8つのエクソンからなる。最終エクソン内部での選択的スプライシングは、2つのタンパク質アイソフォームをもたらす。両方とも、それらの細胞外ドメイン及びそれらの膜貫通ドメインを通して全体で100%の同一性を共有し、より長いアイソフォームが伸長された細胞質側末端を有することに限って異なる。
本明細書で用いられるとき、用語「特異的に結合する」若しくは「特異的に結合している」又はそのあらゆる同義語は、ポリペプチド、例えば単一ドメイン抗体(sdAb)が、標準のインビトロアッセイによるアッセイとして、DLL3分子に対して特異的に認識し、検出可能に結合する能力を指す。例えば、結合することは、本明細書で用いられるとき、十分に記載された抗原抗体結合アッセイ、フローサイトメトリー及び当業者に公知の他のアッセイを用いて、本発明の抗DLL3ポリペプチドが細胞表面上のDLL3分子を認識する能力により測定される。
本明細書で用いられるとき、用語「発現ベクター」は、宿主細胞内での別の核酸の転写及び/又は発現を可能にする特定の核酸因子を用いて組換え的又は合成的に作製された核酸構築物又は配列である。発現ベクターは、プラスミド、ウイルス又は核酸断片の一部であり得る。一例において、発現ベクターは、少なくとも1つのプロモーター配列及び少なくとも1つのターミネーター配列(例えば、ポリアデニル化配列)、また任意選択的に複製起点(ori)配列、また任意選択的に選択又は選択可能マーカー配列を含む、DNAベクター、例えばプラスミドである。任意選択的に、発現ベクターは、少なくとも1つのポリペプチドをコードする目的の少なくとも1つのヌクレオチドコード配列をさらに含み得、少なくとも1つのプロモーター配列は、少なくとも1つのコード配列と作動可能に連結される。用語「発現」は、限定はされないが、転写、転写後修飾、翻訳、翻訳後修飾及び/又は分泌を含む、ポリペプチドの産生に関与する任意のステップを含む。
用語「単離された」は、通常、天然状態で含有される成分から実質的又は本質的に遊離した材料を指す。材料は、細胞又はタンパク質若しくは核酸などの高分子であり得る。例えば、「単離核酸」は、本明細書で用いられるとき、天然に存在する状態でそれに隣接する配列から精製されているポリヌクレオチド、例えば、通常、断片に隣接した配列から除去されているDNA断片を指す。代わりに、「単離抗体」又は「単離ポリペプチド」などは、本明細書で用いられるとき、抗体又はポリペプチド分子のその天然細胞環境及び細胞の他の成分との会合からのインビトロ単離及び/又は精製を指す。
非ヒト(例えば、ラクダ類)抗体の「ヒト化」形態は、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小配列を有するキメラ抗体である。いくつかの実施形態では、ヒト化抗体は、レシピエントの超可変領域(HVR)からの残基が、所望の特異性、親和性及び/又は能力を有する、マウス、ラット、ウサギ又は非ヒト霊長類などの非ヒト種(ドナー抗体)のHVRからの残基で置換されたヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)である。場合により、ヒト免疫グロブリンのフレームワーク(「FR」)残基は、対応する非ヒト残基で置換される。さらに、ヒト化抗体は、レシピエント抗体中又はドナー抗体中に見出されない残基を含み得る。抗体性能、例えば結合親和性をさらに精密にするためにこれらの修飾がなされ得る。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的にすべてを含むことになり、超可変ループのすべて又は実質的にすべては、非ヒト免疫グロブリン配列のものに対応し、且つFR領域のすべて又は実質的にすべては、ヒト免疫グロブリン配列の場合に等しいが、FR領域は、抗体性能、例えば結合親和性、異性化、免疫原性などを改善する1つ以上の各FR残基置換を含み得る。FRにおけるこれらのアミノ酸置換の数は、典型的には、H鎖内で6つ以下且つL鎖内で3つ以下である。ヒト化抗体は、任意選択的に、免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部、典型的にはヒト免疫グロブリンのものも含むことになる。さらなる詳細として、例えば、Jones et al.,Nature 321:522-525(1986);Riechmann et al.,Nature 332:323-329(1988);及びPresta,Curr.Op.Struct.Biol.2:593-596(1992)を参照されたい。さらに、例えば、Vaswani and Hamilton,Ann.Allergy,Asthma&Immunol.1:105-115(1998);Harris,Biochem.Soc.Transactions 23:1035-1038(1995);Hurle and Gross,Curr.Op.Biotech.5:428-433(1994);並びに米国特許第6,982,321号明細書及び米国特許第7,087,409号明細書を参照されたい。
ペプチド、ポリペプチド又は抗体配列に関して、「配列同一性」及び「相同性」は、配列を整列し、必要に応じてギャップを導入し、配列同一性の一部として保存的置換を全く考慮せずに、最大パーセント配列同一性を達成した後の、特定のペプチド又はポリペプチド配列内のアミノ酸残基と同一である候補配列内のアミノ酸残基の百分率と定義される。アミノ酸配列同一性パーセントを決定することを意図したアライメントは、当技術分野の範囲内での様々な方法において、例えばBLAST、BLAST-2、ALIGN又はMEGALIGN(商標)(DNASTAR)ソフトウェアなどの公的に利用可能なコンピュータソフトウェアを使用して達成可能である。当業者は、比較されている配列の完全長にわたる最大アライメントを達成するために必要とされる任意のアルゴリズムを含む、アライメントを測定するための適切なパラメータを決定することができる。
解離定数(K又はK)は、抗体の抗原に対する親和性を示す指標として使用される。例えば、種々のマーカー剤で標識された抗体を使用するスキャッチャード法により、且つOTC測定キットであるBiacoreX(Amersham Biosciences製)又は同様のキットを、キットに添付されたユーザーマニュアル及び実験操作方法に従って使用することにより容易な分析が可能である。これらの方法を用いて導出可能なK値は、M(モル)単位で表される。
「キメラスイッチ受容体(CSR)」は、本明細書で用いられるとき、免疫細胞(例えば、CAR T細胞)に所望の活性、例えば免疫抑制性腫瘍微小環境を克服し、且つそれが一層のインビボ持続性を有し得るような能力を与えるため、その元のシグナル伝達経路の結果を反転させるように作出された受容体を指す。いくつかの実施形態では、CSRは、がん細胞によって発現された阻害性分子を利用して、CAR T細胞をさらに刺激することができる。非限定例では、CAR T細胞は、CD28の膜貫通及び細胞質共刺激シグナル伝達ドメインに融合されたヒト阻害性受容体のプログラム細胞死タンパク質1(PD-1)の細胞外リガンド結合ドメインからなるCSRを発現するように改変され得る。CAR T細胞が、DLL3及びプログラム細胞死リガンド1(PD-L1)を発現するがんを有する対象に投与されるとき、発現したCARは、DLL3に結合し得、発現したスイッチ受容体は、PD-L1に結合し得る。PD-1/CD28キメラスイッチ受容体融合タンパク質の性質は、正常なPD1/PD-L1媒介性T細胞抑制を阻止し、代わりにCD28ドメインを通したシグナル伝達を促進し、CAR T細胞の刺激をもたらす。したがって、PD-1の膜貫通ドメイン及び細胞内ドメインをCD28の場合と交換することで、PD-L1がCAR T細胞の共刺激リガンドに変換される。これは、PD-L1を発現するがん細胞に対して増強された毒性を誘導することになる。他の実施形態では、CSRは、意図されない標的細胞に対するCAR T細胞の効果を阻害するためにも使用可能である。
「ドミナントネガティブ受容体(DNR)」は、本明細書で用いられるとき、そのリガンドに結合可能であるが、細胞内部でシグナル伝達カスケードを誘導しない受容体を指す。DNRは、通常、インタクトなリガンド結合領域を有するが、細胞内酵素領域を欠いている。それは、完全長受容体の突然変異形態又は受容体の切断形態であり得る。CAR T細胞免疫療法後、一部のがん、特に固形がんは、CAR T細胞上の阻害性受容体に結合する阻害性リガンドを上方制御することがある。この適応的抵抗性は、キメラCAR T細胞療法の有効性を損なう。一部のがん、特に固形がんは、免疫抑制環境を創出するトランスフォーミング成長因子β(TGF-β)を分泌することが知られている。TGF-βは、転移を誘導又は促進し、免疫系を強力に抑制することが知られている。したがって、いくつかの実施形態では、本発明者らは、TGF-β DNRとしてのTGF-β受容体TGFΒRIIの切断されたバージョンを使用することで、本明細書で開示されるCAR T細胞の抗腫瘍性能を改善する。いくつかの実施形態では、CAR及びTGF-β DNRは、2A自己切断ペプチドの使用により、T細胞の表面上で同時に発現する。いくつかの実施形態では、CAR及びTGF-β DNRは、2つの発現ベクターの使用により、T細胞の表面上で別々に発現する。本発明者らは、TGF-β DNRが、本明細書で開示される抗DLL3 CAR T細胞に導入されるとき、いくつかのDLL3陽性がん細胞、例えばSCLC細胞に対するCAR T細胞の細胞傷害性を増強し得ることを見出している。同様に、いくつかの実施形態では、本発明者らは、PD-1 DNRとしてのPD-1受容体の切断されたバージョンを使用することで、本明細書で開示されるCAR T細胞の抗腫瘍性能を改善する。
本明細書で用いられるとき、「治療」又は「治療する」は、疾患又は病態の症状又は病理に対するあらゆる有利な又は望ましい効果を含み、治療されている疾患又は病態、例えばがん、自己免疫疾患、免疫異常などの1つ以上の測定可能なマーカーにおける最小限の減少をさらに含み得る。治療は、任意選択的に、疾患又は病態の進行の遅延を含み得る。「治療」は、疾患若しくは病態又はその関連症状の完全な根絶又は治癒を必ずしも示さない。
本発明のいくつかの態様は、ヒト又はアカゲザルDLL3タンパク質に対する結合特異性を有するDLL3結合タンパク質に関する。
いくつかの実施形態では、DLL3結合タンパク質は、DLL3に特異的に結合する単一ドメイン抗体(「sdAb」)部分を含み、sdAb部分は、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1又はCDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2又はCDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3又はCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含むポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3を含むポリペプチド又はCDR領域において最大で約3つのアミノ酸置換を含むポリペプチドの変異体を含む。いくつかの実施形態では、抗DLL3抗体は、ヒト又はアカゲザルDLL3タンパク質で免疫された後にラクダから産生された単一ドメイン抗体(sdAb)であるか又はそれを含む。いくつかの実施形態では、sdAbは、表1の各列中に列記される通り、CDRセット(即ちCDR1、CDR2、及びCDR3の組み合わせ)を含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、以下:
(1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;又は
(9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体
のいずれか1つを含むポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、以下:
(1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3;
(2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3;
(3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3;
(4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3;
(5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3;
(6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3;
(7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3;
(8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3;又は
(9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3
のいずれか1つを含むポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、sdAbは、配列番号274~354のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%(例えば、約96%、約97%、約98%、約99%又は約100%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、sdAbは、配列番号274~354のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、sdAbは、ヒト化され、配列番号355~367のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%(例えば、約96%、約97%、約98%、約99%又は約100%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、sdAbは、配列番号355~367のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。ヒト化抗体は、限定はされないが、CDR移植(例えば、米国特許第5,225,539号明細書、米国特許第5,530,101号明細書及び米国特許第5,585,089号明細書を参照されたい)、ベニヤリング又はリサーフェイシング(例えば、欧州特許第592,106号明細書及び欧州特許第519,596号明細書を参照されたい)及びチェーンシャッフリング(例えば、米国特許第5,565,332号明細書を参照されたい)を含む、当技術分野で公知の種々の技術を用いて産生され得る。一般に、ヒト化中、受容体抗体(例えば、ヒト抗体)のCDR残基は、ドナー抗体(例えば、齧歯類抗体)のCDR残基と置換され、抗原結合特異性が保持される一方、インビボ免疫原性が最小化される。多くの場合、フレームワーク領域内のフレームワーク残基がドナー抗体からの対応する残基と置換されることで、抗原結合性が改変、例えば改善されることにもなる。これらのフレームワーク置換、例えば保存的置換は、当技術分野で周知の方法、例えば抗原結合にとって重要なフレームワーク残基を同定するためのCDR及びフレームワーク残基の相互作用のモデリング並びに特定の位置での異常なフレームワーク残基を同定するための配列比較により同定される(例えば、Queen et al.,米国特許第5,585,089号明細書;及びRiechmann et al.,1988,Nature,332:323を参照されたい)。
いくつかの場合、sdAbは、ヒトIgGヒンジ断片及びFc断片と融合され、重鎖抗体(HCAb)を形成し得る。いくつかの場合、sdAbは、DLL3以外の抗原に特異的である別のsdAb又はscFvと融合され、二重特異性抗体を形成し得る。いくつかの場合、sdAbは、DLL3以外の抗原に特異的である2つ以上のsdAb又はscFvと融合され、多特異性抗体を形成し得る。他の場合、sdAbは、薬剤分子を担持するように化学修飾され得る。そのため、抗DLL3 sdAbは、薬剤分子をDLL3発現細胞に導くようにインビボで使用され得る。
いくつかの実施形態では、DLL3結合タンパク質は、DLL3に特異的に結合する一本鎖可変断片(scFv)であるか又はそれを含む。いくつかの場合、scFvは、何回ものファージパニングを通して合成ヒトFab又はscFvファージライブラリーから単離され、パニングの各回は、結合するプロセス、非特異的ファージの除去並びに結合ファージの溶出及び増幅を含み、次のラウンドに備える。いくつかの実施形態では、DLL3結合タンパク質は、DLL3に特異的に結合するscFv部分を含み、scFvは、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)を含み、scFvのVHドメインは、配列番号498又は504で示されるCDR1、配列番号499又は505で示されるCDR2、及び配列番号500又は506で示されるCDR3を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号495又は501で示されるCDR1、配列番号496又は502で示されるCDR2、及び配列番号497又は503で示されるCDR3を含む。いくつかの実施形態では、DLL3結合タンパク質は、DLL3に特異的に結合するscFv部分を含み、scFvは、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)を含み、scFvのVHドメインは、配列番号498で示されるCDR1、配列番号499で示されるCDR2、及び配列番号500で示されるCDR3を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号495で示されるCDR1、配列番号496で示されるCDR2、及び配列番号497で示されるCDR3を含むか;又はscFvのVHドメインは、配列番号504で示されるCDR1、配列番号505で示されるCDR2、及び配列番号506で示されるCDR3を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号501で示されるCDR1、配列番号502で示されるCDR2、及び配列番号503で示されるCDR3を含む。
いくつかの場合、scFvは、二重特異性抗体を形成するため、DLL3以外の抗原に特異的である別のsdAb又はscFvと融合され得る。いくつかの場合、scFvは、多特異性抗体を形成するため、DLL3以外の抗原に特異的である2つ以上のsdAb又はscFvと融合され得る。他の場合、scFvは、薬剤分子を担持するように化学修飾され得る。そのため、抗DLL3 scFvは、薬剤分子をDLL3発現細胞に導くためにインビボで使用され得る。
本発明のいくつかの態様は、DLL3結合ドメインを含むCAR又はCAR-T細胞(抗DLL3 CAR又は抗DLL3 CAR-T細胞)に関する。
本発明のCARは、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態では、CARは、N末端のシグナルペプチド、及び細胞外ドメインと膜貫通ドメインとの間のヒンジ領域をさらに含む。細胞外ドメインは、標的特異的結合因子(抗原認識ドメイン又は抗原結合ドメインとも称される)を含む。細胞内ドメイン又はさもなければ細胞質ドメインは、1つ以上の共刺激シグナル伝達ドメイン及びCD3ζ鎖部分を含むことが多い。共刺激シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内ドメインを含むCARの一部分を指す。
CAR分子による抗原認識又は抗原標的化は、最も一般的には、抗体又は抗体断片の使用を含む。本発明によると、抗原結合ドメインは、DLL3に特異的に結合する抗体又は抗体断片である。好ましくは、本発明のCARの抗原結合ドメインは、上記のような抗DLL3 scFv又はsdAbである。
膜貫通ドメインは、天然又は合成供給源のいずれにも由来し得る。供給源が天然である場合、当該ドメインは、任意の膜結合又は膜貫通タンパク質に由来し得る。本発明における特定の使用の膜貫通領域は、例えば、T細胞受容体のアルファ、ベータ又はゼータ鎖、CD8α鎖に由来し得る(即ち少なくともその膜貫通領域を含み得る)。
本発明のCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫細胞の正常なエフェクター機能の少なくとも1つの活性化に関与する。用語「エフェクター機能」は、細胞の特殊化された機能を指す。例えば、T細胞のエフェクター機能は、サイトカインの分泌を含む細胞溶解活性又はヘルパー活性であり得る。そのため、用語「細胞内ドメイン」は、エフェクター機能シグナルを伝達し、細胞が特殊化された機能を遂行するように導くタンパク質の部分を指す。通常、全細胞質ドメインが利用され得るが、多くの場合、全鎖を使用することは必要でない。細胞質ドメインの切断部分が使用される程度であるが、そのような切断部分は、エフェクター機能シグナルを伝達する限り、インタクトな鎖の代わりに使用され得る。そのため、細胞内ドメインという用語は、エフェクター機能シグナルを伝達するのに十分な細胞質ドメインの任意の切断部分を含むことを意味する。本発明のCARにおける使用が意図される細胞質ドメインの好ましい例として、T細胞受容体(TCR)及び抗原受容体会合後のシグナル伝達の開始に連携して作用する共受容体の細胞質配列並びにこれらの配列の任意の誘導体又は変異体及び同じ機能的能力を有する任意の合成配列が挙げられる。いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、又はCD66dに由来する。
多くの場合、TCR単独により生成されるシグナルは、T細胞の完全活性化にとって不十分である。したがって、二次又は共刺激シグナルが使用される。そのため、T細胞活性化は、2つの異なるクラスの細胞質シグナル伝達配列:TCRを通して抗原依存性一次活性化を開始させるもの(一次細胞質シグナル伝達配列)及び二次又は共刺激シグナルを提供するように抗原非依存的様式で作用するもの(二次細胞質シグナル伝達配列)によって媒介されると述べることが可能である。共刺激シグナル伝達配列は、共刺激分子の細胞内ドメインを含むCARの一部を指す。共刺激分子は、抗原に対するリンパ球の効率的応答に必要とされる、抗原受容体又はそのリガンド以外の細胞表面分子である。そのような分子の例として、CD27、CD28、4-1BB、OX40、CD40、PD-1、LFA-1、ICOS、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、TNFRSF9、TNFRSF4、TNFRSF8、CD40LG、ITGB2、KLRC2、TNFRSF18、TNFRSF14、HAVCR1、LGALS9、DAP10、DAP12、CD83、CD83のリガンド、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
CARの細胞外ドメインと膜貫通ドメインとの間のヒンジ領域は、一般に、膜貫通ドメインをポリペプチド鎖内の細胞外ドメインに連結するように機能する任意のオリゴ又はポリペプチドを意味する。ヒンジ領域は、最大で300アミノ酸、好ましくは2~100アミノ酸、最も好ましくは2~10アミノ酸であり得る。
抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、細胞質ドメイン及びヒンジ領域に加えて、本発明のCARは、CARのN末端に連結されたシグナルペプチド配列も含み得る。シグナルペプチド配列は、多数の分泌タンパク質及び膜タンパク質のN末端に存在し、典型的には15~30アミノ酸長を有する。上記のタンパク質分子の多くがシグナルペプチド配列を有することから、これらのシグナルペプチドは、本発明のCARのためのシグナルペプチドとして使用可能である。
いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、単一ドメイン抗体(sdAb)又は一本鎖可変断片(scFv)を含むか又はそれに由来する。
いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、単一ドメイン抗体(sdAb)を含むか又はそれに由来し、sdAbは、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1又はCDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2又はCDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3又はCDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含む。いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、単一ドメイン抗体(sdAb)を含むか又はそれに由来し、sdAbは、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3を含む。
いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、以下:
(1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
(8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1又はその最大で約3つのアミノ酸置換を含む変異体;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;又は
(9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体
のいずれか1つを含むsdAbを含む。
いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、以下:
(1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3;
(2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3;
(3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3;
(4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3;
(5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3;
(6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3;
(7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3;
(8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3;又は
(9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3
のいずれか1つを含むsdAbを含む。
いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、ラクダsdAbを含み、sdAbは、配列番号274~354のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%(例えば、96%、97%、98%、99%又は100%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、配列番号274~354のいずれか1つのアミノ酸を含むラクダsdAbを含む。いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、ヒト化sdAbを含み、sdAbは、配列番号355~367のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%(例えば、96%、97%、98%、99%又は100%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、配列番号355~367のいずれか1つのアミノ酸配列を含むヒト化sdAbを含む。
いくつかの実施形態では、CARは、DLL3結合ドメインを含み、DLL3結合ドメインは、一本鎖可変断片(scFv)を含むか又はそれに由来し、scFvのVHドメインは、配列番号498で示されるCDR1、配列番号499で示されるCDR2、及び配列番号500で示されるCDR3を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号495で示されるCDR1、配列番号496で示されるCDR2、及び配列番号497で示されるCDR3を含むか;又はscFvのVHドメインは、配列番号504で示されるCDR1、配列番号505で示されるCDR2、及び配列番号506で示されるCDR3を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号501で示されるCDR1、配列番号502で示されるCDR2、及び配列番号503で示されるCDR3を含む。いくつかの実施形態では、scFvのVHドメインは、配列番号508で示されるアミノ酸配列を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号507で示されるアミノ酸配列を含むか;又はscFvのVHドメインは、配列番号510で示されるアミノ酸配列を含み、及びscFvのVLドメインは、配列番号509で示されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、本発明のCARは、DLL3結合ドメインとして本明細書に提供されるラクダsdAbを含み、及び配列番号476~484のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%(例えば、96%、97%、98%、99%又は100%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、本発明のCARは、DLL3結合ドメインとして本明細書に提供されるラクダsdAbを含み、及び配列番号476~484からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、本発明のCARは、DLL3結合ドメインとして本明細書に提供されるヒト化sdAbを含み、及び配列番号485~494のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%(例えば、96%、97%、98%、99%又は100%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、本発明のCARは、DLL3結合ドメインとして本明細書に提供されるヒト化sdAbを含み、及び配列番号485~494からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、本発明のCARは、DLL3結合ドメインとして本明細書に提供されるヒトscFvを含み、及び配列番号515~516のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%(例えば、96%、97%、98%、99%又は100%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、本発明のCARは、DLL3結合ドメインとして本明細書に提供されるヒトscFvを含み、及び配列番号515~516からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、本発明のCARは、N末端からC末端に向かって、シグナルペプチド、DLL3結合ドメイン、ヒンジ領域、膜貫通ドメイン及び細胞質シグナル伝達ドメインを含む。特定の実施形態では、本発明のCARは、N末端からC末端に向かって、配列番号465で示されるようなCD8αシグナルペプチド、DLL3結合ドメイン、配列番号466で示されるようなCD8αヒンジドメイン、配列番号467で示されるようなCD8α膜貫通ドメイン、配列番号468で示されるようなCD137細胞質ドメイン、配列番号469で示されるようなCD28細胞質ドメイン及び配列番号470で示されるようなCD3ζ細胞質ドメインを含む。
本発明のいくつかの態様は、本発明のsdAb、scFv又はCARをコードする単離核酸分子に関する。いくつかの実施形態では、核酸分子は、ラクダsdAbをコードし、配列番号368~448からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、核酸分子は、ヒト化sdAbをコードし、配列番号449~461からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、核酸分子は、scFvのVH及びVLドメインをコードし、VHドメインをコードする配列は、配列番号512又は514のポリヌクレオチド配列を含み、VLドメインをコードする配列は、配列番号511又は513のポリヌクレオチド配列を含む。
本願のいくつかの態様は、上に提供されたCARのいずれか1つ、又は上記の単離核酸のいずれか1つ、又は上記のベクターのいずれか1つを含む改変された免疫細胞に関する。いくつかの実施形態では、改変された免疫細胞は、細胞傷害性T細胞、ヘルパーT細胞、ナチュラルキラーT細胞、γδT細胞、NKT細胞、及びネイチャーキラー細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は、本発明の単離核酸分子を担持する発現ベクターを含む。核酸分子の一部によってコードされるポリペプチドを発現するための発現ベクターで細胞を遺伝子改変することは、当技術分野で周知の遺伝子技術である。
本発明のいくつかの態様は、本発明のDLL3結合タンパク質、抗DLL3 CAR、核酸分子又はCAR-T細胞の使用に関する。いくつかの実施形態では、本発明のCAR-T細胞は、生理学的に許容できる賦形剤を有する医薬組成物として製剤化される。本明細書で用いられるとき、「生理学的に許容できる賦形剤」は、限定はされないが、ヒト又は家畜における使用にとって許容できるものとして、任意のアジュバント、担体、希釈剤、保存剤、分散剤、懸濁化剤、安定剤、等張剤、溶剤、界面活性剤又は乳化剤を含む。いくつかの実施形態では、本発明のCAR-T細胞又はそれを含む医薬組成物は、対象におけるDLL3関連障害を治療するために使用される。したがって、DLL3関連障害を治療するための方法であって、DLL3関連障害を患う対象に治療有効量の本発明のCAR-T細胞又は医薬組成物を投与することを含む、方法が提供される。抗体、CAR-T細胞又は医薬組成物の「治療有効量」は、対象(例えば、患者)の病態、年齢、性別及び体重などの要素に応じて変化し得る。用語「治療有効量」は、対象を「治療する」のに有効である量を含み得る。治療量が指定されるとき、特定の実施形態において企図される投与される正確な量は、医師により対象の病態を考慮して決定され得る。いくつかの実施形態では、DLL3関連障害は、細胞表面タンパク質としてDLL3を発現するがん、例えばメラノーマ、乳がん、前立腺がん、結腸がん、腎細胞がん、卵巣がん、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、白血病及びリンパ腫である。好ましくは、DLL3関連障害は、肺がん、特に小細胞肺がん(SCLC)である。
本明細書に記載の実施例は、下の実験が実施されたすべて又は唯一の実験であることを表すことを意図されない。使用する数値(例えば、量、温度など)についての正確さを保証するための努力を行っているが、いくらかの実験誤差及び偏差を考慮する必要がある。特に指示のない限り、部は、重量部であり、分子量は、重量平均分子量であり、温度は、摂氏度であり、及び圧力は、大気圧又はその近傍である。
実施例1.動物免疫及び抗体ライブラリー構築
本実施例では、免疫ラクダがヒト又はアカゲザルDLL3タンパク質に対して良好な免疫応答を示し、後天性免疫ライブラリーが優れた質を示すことを実証した。
動物免疫
N末端FLAGタグを有するヒトDLL3タンパク質(aa27~466)(AdipoGen,AG-40B-0151)又は/及びDLL3発現プラスミド若しくはDLL3発現細胞(CHO-K1/DLL3又は/及びCHO-K1/EGF4)の細胞外ドメインを含む免疫原をアジュバント又はPBSと混合し、ラクダに注射した。典型的には、ラクダを1週~2週間隔で2~4回免疫した。複数回の免疫後、標的抗原DLL3に対する免疫反応を、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)とフローサイトメトリーアッセイとの両方を通した血清滴定により評価した。
ファージディスプレイライブラリー構築
TRIZOL(登録商標)試薬を使用し、製造業者のプロトコルに従い、免疫ラクダのリンパ球から全RNAを抽出した。PRIMESCRIPT(商標)ファーストストランドcDNA合成キットを使用し、製造業者のプロトコルに従い、オリゴ(dT)20プライマーにより、RNA鋳型に基づいてcDNAを合成した。VHファージライブラリーの作成のため、ラクダcDNAからVHを増幅した。
実施例2.抗DLL3抗体の作製
本明細書に提供される抗DLL3抗体は、免疫ラクダから作製された単一ドメイン抗体(sdAb)又は合成ヒトFabライブラリーから単離されたヒトFabを含む。
ファージディスプレイ
免疫(N末端FLAGタグを有するヒトDLL3タンパク質(aa27~466)(AdipoGen,AG-40B-0151)又は/及びDLL3発現プラスミド若しくはDLL3発現細胞(CHO-K1/DLL3又は/及びCHO-K1/EGF4)の細胞外ドメインを含む免疫原)によって得られたsdAbを用いて、ファージディスプレイライブラリーを構築した。別のヒトFabファージディスプレイライブラリーを合成した。さらなる使用のため、両方のファージライブラリーを4℃でのフィルター滅菌後に救出及び貯蔵した。上記の2つのファージライブラリーにより、タンパク質に基づくパニング及び細胞に基づくパニングを使用し、結合ファージを単離した。両方のライブラリーを使用し、タンパク質に基づくパニング手法及び細胞に基づくパニング手法の両方について、DLL3に特異的なファージクローンの百分率が30%に達するまで少なくとも1回のパニングを実施した。全アウトプットクローンの数、ELISAによるDLL3陽性クローンの百分率及びDLL3に特異的なクローンの配列多様性について、各回のアウトプットファージを評価した。これらの結果に基づき、ハイスループットスクリーニングのために最高のパニングアウトプットを選択した。
ハイスループットスクリーニング
選択したアウトプットファージを使用して、指数関数的に成長する大腸菌(E.coli)細胞に感染させた。アウトプットファージの二本鎖DNAを抽出した。ハイスループットスクリーニングのため、sdAb/Fabインサートをファージミドベクターから切断し、抗体断片の発現ベクターに挿入した。得られたプラスミドを使用して、指数関数的に成長する大腸菌(E.coli)細胞を形質転換させ、次いでそれらを蒔き、37℃で一晩成長させた。数千のコロニーを個別に選定し、1mLの2×YT培地を含有する96ディープウェルプレート内で成長させた。1mMのIPTGを添加することにより、抗体断片の発現を誘導した。
上清中のsdAb/Fabタンパク質を、ELISAにより、DLL3 ECDタンパク質に結合するそれらの能力について分析し、且つFACSにより、DLL3を発現するSHP-77細胞株(American Type Culture Collection(ATCC)(登録商標)CRL-2195(商標))及びCHO-K1/ヒトDLL3(自家製)に結合するそれらの能力について分析した。すべての結合剤を配列決定した。冗長配列を除去した。ヒト及びアカゲザルDLL3タンパク質と細胞株の両方に結合する合計で81のラクダsdAb及び2つのヒトFab結合剤が得られた。すべてのこれらの結合剤は、固有のアミノ酸配列を有する。
これらの固有の結合剤の一部に対して、BIAcore T200機器(GE Healthcare)上で表面プラズモン共鳴(SPR)によるさらなる特徴付けを行った。実験は、以下のように実施した:粗sdAb/Fabタンパク質をアフィニティータグによりセンサーチップ上に捕捉した。高濃度(100nM)のヒトDLL3がセンサーチップ表面上を流れ、300秒間、抗体断片と結合させておき、続いてランニングバッファーを注射し、形成された複合体を解離させておいた。オンレート(ka)及びオフレート(kd)を1つの会合及び解離曲線に基づいて概算し、それらを使用して平衡解離定数(K)を推定した。これらの固有の結合剤の一部の結合親和性を表7に示した。
抗DLL3ラクダsdAbのCDR配列を表1に列記し、抗DLL3ヒトscFvのCDR配列を表2に列記した。
(表1)抗DLL3ラクダsdAbのCDR配列
Figure 2022542543000001
Figure 2022542543000002
Figure 2022542543000003
Figure 2022542543000004
(表2)抗DLL3ヒトscFvのCDR配列
Figure 2022542543000005
抗DLL3 sdAbのアミノ酸配列を表3に列記した。sdAbのCDRに下線を引いた。抗DLL3 sdAbをコードする核酸配列を配列番号368~448に示した。
(表3)抗DLL3ラクダsdAbのアミノ酸配列
Figure 2022542543000006
Figure 2022542543000007
Figure 2022542543000008
Figure 2022542543000009
Figure 2022542543000010
Figure 2022542543000011
Figure 2022542543000012
抗DLL3ヒトscFvのVH及びVLドメインのアミノ酸配列を表4に列記した。抗DLL3ヒトscFvのVH又はVLドメインをコードする核酸配列を配列番号511~514に示した。
(表4)抗DLL3ヒトscFvのアミノ酸配列
Figure 2022542543000013
実施例3.単一特異性ラクダCARの作製
抗DLL3ラクダsdAb断片のアミノ酸配列を上の表3に提示し、抗DLL3ラクダsdAb断片の核酸配列を配列番号368~448に提示した。表3のsdAb断片及び追加の配列を使用して、CAR構築物(配列番号476~484)を作製した。ヒト抗DLL3 scFvであるCAR3 scFv(配列番号473)も使用して、参照としてのCAR構築物(CAR3)を作製した。完全長CARは、N末端からC末端に向かって、CD8αシグナルペプチド(配列番号465)、表3に提示したDLL3結合ドメインsdAb、CD8αヒンジドメイン(配列番号466)、CD8α膜貫通ドメイン(配列番号467)、CD137細胞内ドメイン(配列番号468)又はCD28細胞内ドメイン(配列番号469)及びCD3ζ細胞内ドメイン(配列番号470)を有する。CAR構築物の概略図を図1に示す。次に、CAR断片をコードする核酸をレンチウイルスベクターにクローン化し、発現のためのヒトEF1αプロモーターを用いて、単一コーディングフレームで完全長CAR構築物を作出した。得られたCAR骨格ベクターを「PLLV-hEF1α-DLL3」と名付けた。
実施例4.ラクダ抗DLL3 CAR-T細胞の作製
レンチウイルスの調製
pCMV-△R-8.47及びpMD2.G(Addgene,カタログ番号12259)を含むレンチウイルスパッケージングプラスミド混合物を、HEK293細胞への添加前に、ポリエチレンイミンの存在下において、PLLV-hEF1α-DLL3ベクターと予め最適化された比(1:1:1:2)で予備混合した。一晩インキュベーション後、上清を収集した。ウイルス含有上清を0.45μmのPESフィルターを通して濾過し、超遠心し、レンチウイルスを濃縮した。ウイルスペレットを予備冷却したDPBSでリンスした。ウイルスを適切にアリコートし、直ちに-80℃で貯蔵した。フローサイトメトリーアッセイを介したsupT1細胞株に対する形質導入効率の測定により、ウイルス力価を決定した。
Tリンパ球の収集及び形質導入
アフェレーシスにより、健常ドナーから白血球を収集した。Ficoll-Paque(商標)PLUS培地を使用し、製造業者のプロトコルに従い、末梢血単核球(PBMC)を単離した。汎T細胞単離キット(Miltenyi,カタログ番号130-096-535)を使用し、製造業者のプロトコルに従い、ヒトT細胞をPMBCから精製した。その後、ヒトT細胞活性化/拡大増殖キット(Miltenyi,カタログ番号130-091-441)により、製造業者のプロトコルに従い、精製したT細胞を48時間予備活性化し、抗CD3/CD28 MACSiBead粒子を1:2のビーズ対細胞比で添加した。予備活性化T細胞に7μg/mLのポリブレンの存在下でレンチウイルスストックを形質導入した。次に、形質導入細胞を細胞培養インキュベーターに移し、好適な条件下で導入遺伝子を発現させた。
実施例5.ラクダ抗DLL3 CAR-T細胞のインビトロ活性の評価
インビトロ細胞傷害性アッセイ
形質導入後6日目、形質導入T細胞を収集し、DLL3発現腫瘍細胞株SHP-77と、2:1及び5:1のエフェクター(CAR-T)対標的細胞比で20時間コインキュベートした。すべてのアッセイにおいて、CAR3 CAR-T細胞を参照として使用して、アッセイ変動を比較し、且つ/又は対照として作用させた。非形質導入T細胞(UnT)を陰性対照として使用した。
形質導入T細胞の細胞傷害性を乳酸脱水素酵素(LDH)アッセイにより判定した。結果は、CAR3 CAR-T及び一部の抗DLL3 CAR-TがインビトロでSHP-77細胞に対して強力な抗腫瘍活性を示す一方、UnTが目標の細胞殺傷効果を有しないことを示す(図2)。
IFN-γ及びTNF-α放出検出
加えて、インビトロ細胞傷害性アッセイからの上清を収集し、CAR誘導性のサイトカイン放出、例えばインターフェロンガンマ(IFN-γ)及びTNF-α放出を評価した。図3A及び図3Bに示す通り、CAR3 CAR-T及び一部の抗DLL3 CAR-Tは、SHP-77により刺激され、IFN-γ及びTNF-αを産生した一方、UnTは、IFN-γ及びTNF-αをほとんど産生しなかった。IFN-γ及びTNF-α放出検出のプロトコルについては、CISBIOのヒトTNF-αキット及びIFN-γキットを参照可能である。
長期刺激アッセイによるCAR-T拡大増殖
0日目、1×10個のSHP-77細胞を24ウェルプレートに蒔き、単層を確立した。1日目、形質導入T細胞を計数し、2×10個の生存CART細胞をサイトカインの不在下で新しい培地中においてSHP-77細胞の最上部に蒔いた。3日目、新しい1×10個のSHP-77細胞単層をCAR-T細胞の最上部に蒔いた。4日目、各ウェルについて、生存CAR-T細胞を計数した。同日、2×10個の、(少なくともこの量の細胞を有した)拡大増殖したウェルからのCART細胞を再播種し、1日目のように新しい単層を確立した。プロセスを反復し、3~4回刺激した。各刺激後の拡大増殖倍率を[4日目の生存CART細胞]/2×10個(各刺激の1日目に蒔かれたCAR T細胞の量)として算出した。新しい各刺激で廃棄された細胞について正規化するため、[(拡大増殖倍率)×(拡大増殖倍率+1)...]により累積拡大増殖倍率を決定した。
3回刺激後、異なるCAR-T構築物の拡大増殖倍率を算出した。図4でそれを示した通り、大部分のCAR-T構築物は、SHP-77腫瘍細胞による3回の刺激で、CAR3 CAR-Tよりも一層拡大増殖した。
実施例6.CAR-T細胞媒介腫瘍増殖阻害によるラクダCARのインビボ有効性評価
ラクダCARの抗腫瘍活性をSHP-77腫瘍モデルにおいて評価した。SHP-77細胞をNOD/SCIDマウスに皮下移植し、7群に無作為化した(1群あたりマウス4匹、0日目)。群1:媒体(PBSのみ);群2:UnT(陰性対照);群3:CAR3;群4:CAS64380;群5:CAS64511;群6:CAS63931;群7:CAS63997。腫瘍が触知可能であったとき(100mm)、CAR-T細胞、UnT細胞又は媒体(PBSのみ)による処置を開始し、それらの腫瘍体積が約3000mmに達したとき、マウスを安楽死させた。腫瘍体積を週2回測定した。CAR-T細胞に1×10個のCAR陽性T細胞/マウスを静脈内投与した。腫瘍細胞移植後、マウス及び腫瘍を約21日間監視した。
図5に示す通り、すべての選択されたラクダCARがこの動物腫瘍モデルにおいて抗腫瘍活性を示した。
実施例7.ラクダsdAbのヒト化
CDR移植技術(例えば、米国特許第5,225,539号明細書を参照されたい)を使用し、選択したラクダsdAb(配列番号279、294、297、312)をヒト化した。即ち、ラクダsdAb配列を、構造バイオインフォマティクス研究共同体(Research Collaboratory for Structural Bioinformatics)(RCSB)タンパク質データバンクにおいて利用可能なものと比較した。各ラクダsdAbの相同性モデルを最も近いVH構造に基づいて作製した。モデル構造から、CDRの近傍に存在するか又は分子の内側に埋没した残基(即ち側鎖溶媒のアクセス可能な15%未満の表面積を有する)を同定した。
その後、各ラクダsdAb配列をNCBIヒト生殖系列V遺伝子データベースに対してBLAST検索し、sdAbに対して最高の同一性を有するヒトVH生殖系列配列(即ちヒトアクセプター)を同定した(例えば、Foote and Winter,J.Mol.Biol.224:487-499(1992);Morea V.et al.,Methods 20:267-279(2000);Chothia C.et al.,J.Mol.Biol.186:651-663(1985)を参照されたい)。CDR移植手法では、ヒトアクセプターのCDRをラクダsdAbのCDRで置換し、ストレートグラフト(straight-graft)配列が産生された。ストレートグラフト抗体は、通常、結合活性を失い、それは、抗体の活性にとって決定的であるフレームワーク残基を非ヒト残基で置換することにより回復される必要があった。CDRの近傍に存在するか又は分子の内側に埋没したアミノ酸残基は、通常、抗体の活性及び構造にとって重要であり、そのため、潜在的な逆突然変異部位である必要があった。一連のヒト化変異体は、この方法を用いて設計した。ヒト化変異体のCDRアミノ酸配列を表5に示した。ヒト化変異体の完全長アミノ酸配列を表6に示した。CDRに下線を引いた。
(表5)抗DLL3ヒト化sdAbのCDR配列
Figure 2022542543000014
(表6)抗DLL3ヒト化sdAbのアミノ酸配列
Figure 2022542543000015
ラクダ及びヒト化sdAb配列をヒトIgG1ヒンジ及びFcと融合し、キメラ及びヒト化HCAb配列が得られた。これらのHCAbをコードするDNAを合成し、pTT5ベクターに挿入した。HCAb発現プラスミドを使用して、HEK293細胞をトランスフェクトした。培地に分泌された粗HCAbタンパク質に対して、以下のようなSPR親和性測定を施した:即ち、捕捉する抗体の抗ヒトFc pAb(GE healthcare)を、EDC活性化アミンカップリング化学を用いてBiacore(商標)CM5チップ上に固定化し、約6,000RUにした。目的のHCAbをセンサーチップ表面上に300秒間捕捉した。ヒトDLL3(AdipoGen,AG-40B-0151)を一連の増加濃度でセンサーチップ表面上に流した。会合及び解離相を監視した。10mMグリシン-HCl、pH2.0の緩衝液を使用して、捕捉された抗体及び抗原をサイクル間で除去し、抗原に対する新しい結合表面を確認した。1:1の結合モデルを用いて、得られたセンサーグラムを全体的にフィットさせ、オン及びオフレート(それぞれka及びkd)並びに親和性(K)を計算した。
一部のヒト化sdAbの結合親和性を測定し、元のラクダsdAbの場合と比較した(表7)。ヒト化抗体の大部分がラクダsdAbの結合親和性を保持した。本実施例は、本発明者らの標準プロトコルを用いたsdAbのヒト化が成功であることを示した。sdAbの大部分がヒト化後にそれらの結合親和性を保持した。
scFvは、上記と同じ手順でアッセイすると、同等のK値を有する(表7中のAS56788及びAS56704)。
(表7)ラクダ及びヒト化抗体並びにscFvの一価結合親和性
Figure 2022542543000016
実施例8.単一特異性ヒト化CARの作製
抗DLL3ヒト化sdAbのアミノ酸配列を上の表6中に提示し、抗DLL3ヒト化sdAbの核酸配列を配列番号449~461に列記した。表6中のヒト化sdAb及び追加の配列を使用して、完全CAR構築物(配列番号485~494)を作製した。完全長CARは、N末端からC末端に向かって、CD8αシグナルペプチド(配列番号465)、表6中に提示したDLL3結合ドメイン(ヒト化sdAb)、CD8αヒンジドメイン(配列番号466)、CD8α膜貫通ドメイン(配列番号467)、CD137細胞内ドメイン(配列番号468)又はCD28細胞内ドメイン(配列番号469)及びCD3ζ細胞質ドメイン(配列番号470)を有する。CAR構築物の概略図を図1に示す。次に、CAR断片をコードする核酸をレンチウイルスベクターにクローン化し、発現のためのヒトEF1αプロモーターを使用して、単一コーディングフレームで完全長CAR構築物を作出した。得られたCAR骨格ベクターを「PLLV-hEF1α-DLL3」と名付けた。
実施例9.ヒト化抗DLL3 CAR-T細胞のインビトロ活性の評価
実施例4に記載の手順と同様に、腫瘍細胞のCAR-T細胞媒介性殺傷、サイトカイン放出及び長期刺激アッセイを介してヒト化CARの効力を評価した。
インビトロ細胞傷害性アッセイ
結果を図6A~6Dに示した。本発明者らのヒト化CAR-Tは、インビトロで優位な抗腫瘍有効性を示した。
IFN-γ放出アッセイ
加えて、インビトロ細胞傷害性アッセイからの上清を収集し、CAR誘導サイトカイン放出、例えばインターフェロンガンマ(IFN-γ)及び腫瘍壊死因子α(TNF-α)放出を評価した。図7A及び図7Bに示す通り、CAR3 CAR-T及び一部の抗DLL3 CAR-Tは、SHP-77により刺激され、IFN-γ及びTNF-αを産生した一方、UnTは、IFN-γ又はTNF-αをほとんど産生しなかった。
長期刺激アッセイによるCART拡大増殖
0日目、1×10個のSHP-77細胞を24ウェルプレートに蒔き、単層を確立した。1日目、CAR-T細胞を計数し、2×10個の生存CART細胞をサイトカインの不在下で新しい培地中においてSHP-77細胞の最上部に蒔いた。3日目、新しい1×10個のNCI-H82細胞単層をCAR-T細胞の最上部に蒔いた。4日目、各ウェルについて、生存CAR-T細胞を計数した。同日、2×10個の、(少なくともこの量の細胞を有する)拡大増殖したウェルからのCART細胞を再播種し、1日目のように新しい単層を確立した。プロセスを反復し、3~4回刺激した。各刺激後の拡大増殖倍率を[4日目の生存CART細胞]/2×10個(各刺激の1日目に蒔かれたCAR-T細胞の量)として算出した。新しい各刺激で廃棄された細胞について正規化するため、[(拡大増殖倍率)×(拡大増殖倍率+1)...]により累積拡大増殖倍率を決定した。
3回刺激後、異なるCAR-T構築物の拡大増殖倍率を算出した。図8でそれを示した通り、大部分のCAR-T構築物は、SHP-77腫瘍細胞による3回の刺激で、CAR3 CAR-Tよりも一層拡大増殖した。
実施例10.CAR-T細胞媒介腫瘍増殖阻害によるヒト化CARのインビボ有効性評価
ヒト化CARの抗腫瘍活性をSHP-77腫瘍モデルにおいて評価した。SHP-77細胞をNOD/SCIDマウスに皮下移植し、9群:媒体(PBSのみ)、UnT(陰性対照)、CAR3、CAS64380、CAS64380VH5、CAS64511、CAS64511VH5、CAS63997及びCAS63997VH5に無作為化した(1群あたりマウス4匹、0日目)。腫瘍が触知可能であったとき(100mm)、CAR-T細胞、UnT細胞又は媒体(PBSのみ)による処置を開始し、それらの腫瘍体積が約3000mmに達したとき、マウスを安楽死させた。腫瘍体積を週2回測定した。CAR-T細胞に0.2×10個のCAR陽性T細胞/マウスを静脈内投与した。腫瘍細胞移植後、マウス及び腫瘍を約21日間監視した。
図9A~9Jに示す通り、ベンチマークCAR3と比較して、CAS64380VH5及びCAS63997VH5がこの動物モデルにおいて優位な抗腫瘍活性を示した。
これらのヒト化CARの抗腫瘍活性は、それらのインビトロ細胞殺傷効力と相関することが認められなかった。
本明細書中に記載のいくつかのアミノ酸配列及び核酸配列を以下に列記する。
ラクダsdAb核酸配列
配列番号368(ラクダsdAb AS63930核酸配列)
Figure 2022542543000017
配列番号369(ラクダsdAb AS63932核酸配列)
Figure 2022542543000018
配列番号370(ラクダsdAb AS63951核酸配列)
Figure 2022542543000019
配列番号371(ラクダsdAb AS63984核酸配列)
Figure 2022542543000020
配列番号372(ラクダsdAb AS63987核酸配列)
Figure 2022542543000021
配列番号373(ラクダsdAb AS63997核酸配列)
Figure 2022542543000022
配列番号374(ラクダsdAb AS64047核酸配列)
Figure 2022542543000023
配列番号375(ラクダsdAb AS64052核酸配列)
Figure 2022542543000024
配列番号376(ラクダsdAb AS64062核酸配列)
Figure 2022542543000025
配列番号377(ラクダsdAb AS64072核酸配列)
Figure 2022542543000026
配列番号378(ラクダsdAb AS64097核酸配列)
Figure 2022542543000027
配列番号379(ラクダsdAb AS64114核酸配列)
Figure 2022542543000028
配列番号380(ラクダsdAb AS64123核酸配列)
Figure 2022542543000029
配列番号381(ラクダsdAb AS64130核酸配列)
Figure 2022542543000030
配列番号382(ラクダsdAb AS64137核酸配列)
Figure 2022542543000031
配列番号383(ラクダsdAb AS64142核酸配列)
Figure 2022542543000032
配列番号384(ラクダsdAb AS64154核酸配列)
Figure 2022542543000033
配列番号385(ラクダsdAb AS64160核酸配列)
Figure 2022542543000034
配列番号386(ラクダsdAb AS64228核酸配列)
Figure 2022542543000035
配列番号387(ラクダsdAb AS64300核酸配列)
Figure 2022542543000036
配列番号388(ラクダsdAb AS64380核酸配列)
Figure 2022542543000037
配列番号389(ラクダsdAb AS64395核酸配列)
Figure 2022542543000038
配列番号390(ラクダsdAb AS64443核酸配列)
Figure 2022542543000039
配列番号391(ラクダsdAb AS64511核酸配列)
Figure 2022542543000040
配列番号392(ラクダsdAb AS64536核酸配列)
Figure 2022542543000041
配列番号393(ラクダsdAb AS64597核酸配列)
Figure 2022542543000042
配列番号394(ラクダsdAb AS64617核酸配列)
Figure 2022542543000043
配列番号395(ラクダsdAb AS64634核酸配列)
Figure 2022542543000044
配列番号396(ラクダsdAb AS69498核酸配列)
Figure 2022542543000045
配列番号397(ラクダsdAb AS69500核酸配列)
Figure 2022542543000046
配列番号398(ラクダsdAb AS69527核酸配列)
Figure 2022542543000047
配列番号399(ラクダsdAb AS68280核酸配列)
Figure 2022542543000048
配列番号400(ラクダsdAb AS68355核酸配列)
Figure 2022542543000049
配列番号401(ラクダsdAb AS69443核酸配列)
Figure 2022542543000050
配列番号402(ラクダsdAb AS75376核酸配列)
Figure 2022542543000051
配列番号403(ラクダsdAb AS75387核酸配列)
Figure 2022542543000052
配列番号404(ラクダsdAb AS75695核酸配列)
Figure 2022542543000053
配列番号405(ラクダsdAb AS76169核酸配列)
Figure 2022542543000054
配列番号406(ラクダsdAb AS63931核酸配列)
Figure 2022542543000055
配列番号407(ラクダsdAb AS63937核酸配列)
Figure 2022542543000056
配列番号408(ラクダsdAb AS63948核酸配列)
Figure 2022542543000057
配列番号409(ラクダsdAb AS63956核酸配列)
Figure 2022542543000058
配列番号410(ラクダsdAb AS63965核酸配列)
Figure 2022542543000059
配列番号411(ラクダsdAb AS63993核酸配列)
Figure 2022542543000060
配列番号412(ラクダsdAb AS63999核酸配列)
Figure 2022542543000061
配列番号413(ラクダsdAb AS64006核酸配列)
Figure 2022542543000062
配列番号414(ラクダsdAb AS64057核酸配列)
Figure 2022542543000063
配列番号415(ラクダsdAb AS64060核酸配列)
Figure 2022542543000064
配列番号416(ラクダsdAb AS64071核酸配列)
Figure 2022542543000065
配列番号417(ラクダsdAb AS64093核酸配列)
Figure 2022542543000066
配列番号418(ラクダsdAb AS64118核酸配列)
Figure 2022542543000067
配列番号419(ラクダsdAb AS64120核酸配列)
Figure 2022542543000068
配列番号420(ラクダsdAb AS64124核酸配列)
Figure 2022542543000069
配列番号421(ラクダsdAb AS64135核酸配列)
Figure 2022542543000070
配列番号422(ラクダsdAb AS64163核酸配列)
Figure 2022542543000071
配列番号423(ラクダsdAb AS64182核酸配列)
Figure 2022542543000072
配列番号424(ラクダsdAb AS64183核酸配列)
Figure 2022542543000073
配列番号425(ラクダsdAb AS64207核酸配列)
Figure 2022542543000074
配列番号426(ラクダsdAb AS64276核酸配列)
Figure 2022542543000075
配列番号427(ラクダsdAb AS64336核酸配列)
Figure 2022542543000076
配列番号428(ラクダsdAb AS64346核酸配列)
Figure 2022542543000077
配列番号429(ラクダsdAb AS64420核酸配列)
Figure 2022542543000078
配列番号430(ラクダsdAb AS64473核酸配列)
Figure 2022542543000079
配列番号431(ラクダsdAb AS64475核酸配列)
Figure 2022542543000080
配列番号432(ラクダsdAb AS64513核酸配列)
Figure 2022542543000081
配列番号433(ラクダsdAb AS64562核酸配列)
Figure 2022542543000082
配列番号434(ラクダsdAb AS64583核酸配列)
Figure 2022542543000083
配列番号435(ラクダsdAb AS64594核酸配列)
Figure 2022542543000084
配列番号436(ラクダsdAb AS64605核酸配列)
Figure 2022542543000085
配列番号437(ラクダsdAb AS64606核酸配列)
Figure 2022542543000086
配列番号438(ラクダsdAb AS68121核酸配列)
Figure 2022542543000087
配列番号439(ラクダsdAb AS68170核酸配列)
Figure 2022542543000088
配列番号440(ラクダsdAb AS63964核酸配列)
Figure 2022542543000089
配列番号441(ラクダsdAb AS64116核酸配列)
Figure 2022542543000090
配列番号442(ラクダsdAb AS68270核酸配列)
Figure 2022542543000091
配列番号443(ラクダsdAb AS68320核酸配列)
Figure 2022542543000092
配列番号444(ラクダsdAb AS68351核酸配列)
Figure 2022542543000093
配列番号445(ラクダsdAb AS75378核酸配列)
Figure 2022542543000094
配列番号446(ラクダsdAb AS75383核酸配列)
Figure 2022542543000095
配列番号447(ラクダsdAb AS75751核酸配列)
Figure 2022542543000096
配列番号448(ラクダsdAb AS76422核酸配列)
Figure 2022542543000097
ヒト化ラクダsdAb 核酸配列
配列番号449(ヒト化sdAb AS64380VH4核酸配列)
Figure 2022542543000098
配列番号450(ヒト化sdAb AS64380VH5核酸配列)
Figure 2022542543000099
配列番号451(ヒト化sdAb AS64380VH6核酸配列)
Figure 2022542543000100
配列番号452(ヒト化sdAb AS64380VH7核酸配列)
Figure 2022542543000101
配列番号453(ヒト化sdAb AS64511VH4核酸配列)
Figure 2022542543000102
配列番号454(ヒト化sdAb AS64511VH5核酸配列)
Figure 2022542543000103
配列番号455(ヒト化sdAb AS64511VH6核酸配列)
Figure 2022542543000104
配列番号456(ヒト化sdAb AS63931VH4核酸配列)
Figure 2022542543000105
配列番号457(ヒト化sdAb AS63931VH5核酸配列)
Figure 2022542543000106
配列番号458(ヒト化sdAb AS63931VH6核酸配列)
Figure 2022542543000107
配列番号459(ヒト化sdAb AS63997VH4核酸配列)
Figure 2022542543000108
配列番号460(ヒト化sdAb AS63997VH5核酸配列)
Figure 2022542543000109
配列番号461(ヒト化sdAb AS63997VH6核酸配列)
Figure 2022542543000110
配列番号462(リンカーアミノ酸配列)
Figure 2022542543000111
配列番号463(リンカーアミノ酸配列)
Figure 2022542543000112
配列番号464(リンカーアミノ酸配列)
Figure 2022542543000113
配列番号465(CD8αシグナルペプチドアミノ酸配列)
Figure 2022542543000114
配列番号466(CD8αヒンジアミノ酸配列)
Figure 2022542543000115
配列番号467(CD8α膜貫通ドメインアミノ酸配列)
Figure 2022542543000116
配列番号468(4-1BB細胞内ドメインアミノ酸配列)
Figure 2022542543000117
配列番号469(CD28細胞内ドメインアミノ酸配列)
Figure 2022542543000118
配列番号470(CD3ζ細胞内ドメインアミノ酸配列)
Figure 2022542543000119
配列番号471(F2Aエレメントアミノ酸配列)
Figure 2022542543000120
配列番号472(P2Aエレメントアミノ酸配列)
Figure 2022542543000121
配列番号473(CAR3抗DLL3 scFvアミノ酸配列)
Figure 2022542543000122
配列番号474(CD28膜貫通ドメインアミノ酸配列)
Figure 2022542543000123
配列番号475(CD28ヒンジ)
Figure 2022542543000124
ラクダ抗DLL3 CAR配列
配列番号476(CAS63997)
Figure 2022542543000125
配列番号477(CAS64380)
Figure 2022542543000126
配列番号478(CAS64511)
Figure 2022542543000127
配列番号479(CAS64617)
Figure 2022542543000128
配列番号480(CAS69443)
Figure 2022542543000129
配列番号481(CAS63931)
Figure 2022542543000130
配列番号482(CAS64047)
Figure 2022542543000131
配列番号483(CAS64052)
Figure 2022542543000132
配列番号484(CAS64062)
Figure 2022542543000133
ヒト化抗DLL3 CAR配列
配列番号485(CAS64380VH4)
Figure 2022542543000134
配列番号486(CAS64380VH5)
Figure 2022542543000135
配列番号487(CAS64380VH6)
Figure 2022542543000136
配列番号488(CAS64380VH7)
Figure 2022542543000137
配列番号489(CAS64511VH4)
Figure 2022542543000138
配列番号490(CAS64511VH5)
Figure 2022542543000139
配列番号491(CAS64511VH6)
Figure 2022542543000140
配列番号492(CAS63997VH4)
Figure 2022542543000141
配列番号493(CAS63997VH5)
Figure 2022542543000142
配列番号494(CAS63997VH6)
Figure 2022542543000143
抗DLL3ヒトscFv VL及びVHドメイン核酸配列
配列番号511(抗DLL3ヒトscFv AS56704のVLドメインにおける核酸配列)
Figure 2022542543000144
配列番号512(抗DLL3ヒトscFv AS56704のVHドメインにおける核酸配列)
Figure 2022542543000145
配列番号513(抗DLL3ヒトscFv AS56788のVLドメインにおける核酸配列)
Figure 2022542543000146
配列番号514(抗DLL3ヒトscFv AS56788のVHドメインにおける核酸配列)
Figure 2022542543000147
ヒト抗DLL3 scFv CAR配列
配列番号515(CAS56704)
Figure 2022542543000148
配列番号516(CAS56788)
Figure 2022542543000149
抗DLL3ベンチマークCAR
配列番号517(1H2.1アミノ酸配列)
Figure 2022542543000150
実施例11.ヒト化抗DLL3タンデムCAR-T細胞のインビトロ活性の評価
CAR-Tの抗腫瘍有効性を改善するため、本発明者らは、3つのタンデムCAR(T1、T2及びT3)を構築した。タンデムCARのアミノ酸配列を配列番号518~520に提示した。抗DLL3ヒト化sdAb断片のアミノ酸配列を配列番号356(AS64380VH5)及び配列番号366(AS63997VH5)に提示した。抗DLL3 CARである1H2.1(配列番号517、例えば国際公開第2019200007号パンフレットを参照されたい)を使用して、参照としてのCAR構築物も作製した。完全長CARは、N末端からC末端に向かって、CD8αシグナルペプチド(配列番号465)、配列番号356(AS64380VH5)及び配列番号366(AS63997VH5)で提示するDLL3結合ドメインsdAb、CD8αヒンジドメイン(配列番号466)、CD8α膜貫通ドメイン(配列番号467)、CD137細胞内ドメイン(配列番号468)又はCD28細胞内ドメイン(配列番号469)及びCD3ζ細胞内ドメイン(配列番号470)を有する。CAR構築物の概略図を図10Aに示す。T1の場合、sdAb1及びsdAb2の両方は、AS64380VH5であった。T2の場合、sdAb1及びsdAb2の両方は、AS63997VH5であった。T3の場合、sdAb1及びsdAb2は、それぞれAS63997VH5及びAS64380VH5であった。次に、CAR断片をコードする核酸をレンチウイルスベクターにクローン化し、発現のためのヒトEF1αプロモーターを用いて、単一コーディングフレームで完全長CAR構築物を作出した。
配列番号518(T1アミノ酸配列)
Figure 2022542543000151
配列番号519(T2アミノ酸配列)
Figure 2022542543000152
配列番号520(T3アミノ酸配列)
Figure 2022542543000153
インビトロ細胞傷害性アッセイ
形質導入後9日目、形質導入T細胞を収集し、DLL3発現腫瘍細胞株(DLL3が高発現であるSHP-77、DLL3が中発現であるNCI-H82及びDLL3が低発現であるNCI-H2171)及びDLL3陰性発現細胞株(NCI-H460及びHEK293)と0.5:1及び2:1のエフェクター(CAR-T)対標的細胞比で22時間コインキュベートした。すべてのアッセイにおいて、CAR3 CAR-T細胞を参照として使用して、アッセイ変動を比較し、且つ/又は対照として作用させた。非形質導入T細胞(UnT)を陰性対照として使用した。
形質導入T細胞の細胞傷害性を乳酸脱水素酵素(LDH)アッセイにより判定した。結果は、CAR3 CAR-T及び一部の抗DLL3タンデムCAR-TがインビトロでSHP-77細胞に対して強力な抗腫瘍活性を示す一方、UnTが目標の細胞殺傷効果を有せず(図11A~C)、DLL3陰性発現細胞(NCI-H460及びHEK293)が細胞傷害性を誘導しなかった(図11D~E)ことを示す。CAR3に加えて、本発明者らは、T3及び1H2.1のSHP-77細胞に対するインビトロ細胞傷害性も比較した。結果は、T3が短期刺激において同等の又はそれほど強力でない細胞殺傷活性を有したことを示す(図11V)。
IFN-γ及びTNF-α放出検出
加えて、インビトロ細胞傷害性アッセイからの上清を収集し、CAR誘導性のサイトカイン放出、例えばインターフェロンガンマ(IFN-γ)及びTNF-α放出を評価した。図11F~Kに示す通り、CAR3 CAR-T及び一部の抗DLL3タンデムCAR-Tは、DLL3発現細胞株により刺激され、IFN-γ及びTNF-αを産生した一方、UnTは、IFN-γ及びTNF-αをほとんど産生しなかった。DLL3陰性発現細胞株は、IFN-γ及びTNF-αの特異的放出を低減しなかった(データは示さず)。IFN-γ及びTNF-α放出検出のプロトコルについては、CISBIOのヒトTNF-αキット及びIFN-γキットを参照可能である。
1H2.1と比べて、T3は、(22時間のコインキュベーション後に)より多くのIFN-γ及びTNF-αを放出した(図11W~X)。
長期刺激アッセイによるタンデムCAR-T細胞傷害性及び拡大増殖
反復的な抗原刺激アッセイにより、DLL3 CAR-T細胞を評価した。SCLC細胞株及び対照細胞株による反復刺激時、タンデムCAR-T細胞T3は、SCLC細胞、特にSHP-77及びNCI-H82細胞に対してより強力な細胞傷害性を示した(図11L~P)。細胞傷害活性に加えて、タンデムCAR-T細胞T3は、特にSHP-77及びNCI-H82細胞による刺激時、他のCARTよりも高い増殖能も示した(図11Q~U)。
CAR3に加えて、本発明者らは、T3及び1H2.1のSHP-77細胞に対するインビトロ細胞傷害性も比較した。結果は、T3が長期刺激において優位な細胞傷害性及び拡大増殖を有したことを示す(図11Y~Z)。
反復刺激は、以下のように実施した。
ラウンド1:CAR-T細胞及び3×10個の標的細胞(例えば、SHP-77)を24ウェルプレートに1:5のエフェクター対標的細胞比で添加し、37℃、5%COの二酸化炭素インキュベーター内で3日間コインキュベートした。サイトカイン検出のため、200μLの細胞培養上清をピペッティングし、コインキュベートした細胞を収集し、%CD3及びCAR陽性率をフローサイトメトリーにより評価した;
ラウンド2:ラウンド1において収集した細胞のCAR-T陽性率に基づき、収集した細胞を同じ体積の新しい標的細胞(SHP-77)と1:2のエフェクター対標的細胞比でさらに3日間コインキュベートし続けた。サイトカイン検出のため、200μLの細胞培養上清をピペッティングし、コインキュベートした細胞を収集し、%CD3及びCAR陽性率をフローサイトメトリーにより評価した;
ラウンド3及び後続するラウンドは、先行する各ラウンドのCAR-T陽性率に基づき、ラウンド2の場合と同様の様式で実施した。
実施例12.PD-1 DNR又はCSRで武装したヒト化抗DLL3 CAR-T細胞のインビトロ活性の評価
CAR-Tの持続性を改善するため、本発明者らは、PD-1ドミナントネガティブ受容体(PD-1DNR)又はPD-1キメラスイッチ受容体(PD-1CSR)で武装したDLL3 CARを構築した。2つのCARのアミノ酸配列を配列番号521~522に提示した。PD-1DNR及びPD-1CSR配列を、P2Aを介してT3のC末端に連結した。PD-1DNR及びPD-1CSRのアミノ酸配列を配列番号523~524に提示した。CAR構築物の概略図を図10Bに示す。
配列番号521(T3-PD-1DNRアミノ酸配列)
Figure 2022542543000154
配列番号522(T3-PD-1CSRアミノ酸配列)
Figure 2022542543000155
配列番号523(PD-1DNRアミノ酸配列)
Figure 2022542543000156
配列番号524(PD-1CSRアミノ酸配列)
Figure 2022542543000157
反復的な抗原刺激アッセイにより、PD-1DNR又はPD-1CSRで武装したDLL3 CAR-T細胞を評価した。SHP-77細胞により反復刺激した場合、武装したCAR-T細胞は、通常のCARTと比べて、細胞傷害性効力を増強せず、拡大増殖能を改善しなかった(図12A~B)。(SHP-77細胞においてヒトPD-L1を過剰発現する)SHP-77/PD-L1細胞により反復刺激した場合、PD-1 CSRで武装したCAR-T細胞は、優位な細胞傷害性効力及び拡大増殖能を示した(図12C~D)。
実施例13.TGF-β-DNRはDLL3 CAR-T細胞の抗腫瘍有効性を増強する
TGF-β-DNRで武装したDLL3 CAR-T細胞の構築
腫瘍微小環境内でのDLL3 CAR-T細胞の抗腫瘍性能を改善するため、図13Aに示す通り、TGF-β-DNR配列をDLL3 CARに組み込んだ。TGF-β-DNRは、TGFBRIIの細胞外及び膜貫通ドメインからなる、TGFBRIIの切断されたバージョンである。構築物T3-P2A-TGF-β-DNR、T3-T2A-TGF-β-DNRは、N末端におけるT3-BBZ配列、図示のようなP2A又はT2Aペプチド、C末端におけるTGF-β-DNRを含み;構築物TGF-β-DNR-P2A-T3及びTGF-β-DNR-T2A-T3は、N末端におけるTGF-β-DNR配列、図示のようなP2A又はT2Aペプチド及びC末端におけるT3-BBZ配列を含む。TGF-β-DNR及び武装したDLL3 CARの詳細な配列を配列番号525~529に提示した。
配列番号525(T3-P2A-TGF-β-DNRアミノ酸配列)
Figure 2022542543000158
配列番号526(TGF-β-DNR-P2A-T3アミノ酸配列)
Figure 2022542543000159
配列番号527(T3-T2A-TGF-β-DNRアミノ酸配列)
Figure 2022542543000160
配列番号528(TGF-β-DNR-T2A-T3アミノ酸配列)
Figure 2022542543000161
配列番号529(TGF-β-DNRアミノ酸配列)
Figure 2022542543000162
すべての構築物を、第二世代レンチウイルス系に基づくレンチウイルスにパッケージングした。次に、健常ドナーのPBMCから単離した初代T細胞にレンチウイルスを形質導入した。形質導入から4日後、sdAb及びTGF-β-DNRの陽性率をFACSにより検出した(図13B)。結果は、T3-P2A-TGF-β-DNR、T3-T2A-TGF-β-DNR、TGF-β-DNR-P2A-T3及びTGF-β-DNR-T2A-T3 CAR-T細胞のsdAb陽性率が同等であることを示した。しかし、TGF-β-DNRの陽性率は、構築物T3-P2A-TGF-β-DNR及びT3-T2A-TGF-β-DNRにおいて、TGF-β-DNR-P2A-T3及びTGF-β-DNR-T2A-T3の場合よりも高かった。これらの結果は、TGF-β-DNRの発現がCARのC末端にコンジュゲートするときにより高いことを示した。
インビトロ細胞傷害性アッセイ
次に、これらのCAR-T細胞の細胞傷害性をLDH又はIFN-γ放出アッセイにより評価した。形質導入から5日後、CAR-T細胞を非形質導入T細胞(UnT)により同じsdAb陽性率に調節した。次に、CAR-T細胞又はUnT細胞を5ng/mLのTGF-βの存在下でSHP77と48時間コインキュベートし、LDH及びIFN-γ放出を測定した(図13C~D)。結果は、TGF-β-DNRで武装したCAR-T細胞が、標的細胞の、武装していないCAR-T細胞よりも特異的な溶解を誘導することを示した。したがって、TGF-β-DNRで武装したCAR-T細胞は、抗原活性化時、より高いIFN-γ放出能力を示した。異なるCAR-T細胞のTGF-β-DNR発現レベルと一致して、T3-P2A-TGF-β-DNR、T3-T2A-TGF-β-DNRは、TGF-β-DNR-P2A-T3及びTGF-β-DNR-T2A-T3 CAR-T細胞よりも高いレベルのIFN-γ分泌を示した。まとめると、これらの結果は、TGF-β-DNRが、DLL3陽性SCLC細胞に対してDLL3 CAR-T細胞の細胞傷害性を増強できることを示した。
長期刺激アッセイ
TGF-β-DNRがCAR-T細胞に対するTGF-βの阻害効果に抗することができたか否かを判定するため、長期刺激アッセイを実施した。即ち、T3-P2A-TGF-β-DNR及びT3 CAR-T細胞に5ng/mLのTGF-βの存在下又は不在下で3日ごとにSHP77細胞を反復的に負荷した。各回刺激の終了時、全生細胞中のT細胞の百分率をFACSにより分析し、CAR-T細胞の拡大増殖を計算した。図13E及び図13Fに示す通り、T3 CAR-T細胞の持続性及び拡大増殖がTGF-βにより阻害された。それに対して、T3-P2A-TGF-β-DNRの持続性及び拡大増殖は、TGF-βの存在下でも十分に維持された。SHP77細胞による2回の刺激後、T細胞消耗マーカーをFACSにより分析した。図13Gに示す通り、TGF-βによる処理により、消耗マーカーの発現がT3細胞においては上方制御されたが、T3-P2A-TGF-β-DNR CAR-T細胞においては上方制御されなかった。まとめると、これらの結果は、TGF-β-DNRがTGF-βによる阻害からDLL3 CAR-T細胞を保護することを示した。TGF-βの発現レベルが固形腫瘍の微小環境内で通常上昇することから、本発明者らの結果は、TGF-β-DNRの添加により、固形腫瘍におけるDLL3 CAR-T細胞の抗腫瘍有効性が改善されることを示す。
インビボ抗腫瘍有効性試験
TGF-β-DNRがインビボでDLL3 CAR-T細胞の抗腫瘍有効性を増強し得たか否かをさらに検討するため、T3-T2A-TGF-β-DNR CAR-T細胞又は親CAR-T細胞を異種移植片モデルにおいて評価した。即ち、1×10個のSHP77細胞をNCGマウスに皮下移植した。7~10日後、腫瘍体積が100~200mmに達したとき、2.5×10個のCAR-T細胞をマウスに静脈内注射した。次に、腫瘍体積を週2回測定し、末梢血中のCAR-Tの百分率を週1回測定した。図13Hに示す通り、準最適用量において、T3-T2A-TGF-β-DNR CAR-T細胞は、腫瘍増殖を強力に抑制できた一方、親T3 CAR-Tは、抑制できなかった。図13Iに示す通り、末梢血白血球中のT3-T2A-TGF-β-DNR CAR-Tの百分率は、T3よりも高かった。まとめると、これらの結果は、TGF-β-DNRがインビボでDLL3 CAR-T細胞の抗腫瘍有効性を増強できたことを示す。

Claims (70)

  1. DLL3結合ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)であって、前記DLL3結合ドメインが、単一ドメイン抗体(sdAb)又は一本鎖可変断片(scFv)を含むか又はそれに由来する、キメラ抗原受容体(CAR)。
  2. 前記sdAbが、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1又は前記CDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2又は前記CDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3又は前記CDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含むポリペプチドを含む、請求項1に記載のCAR。
  3. 前記sdAbが、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3を含むポリペプチド、又は前記CDR1、前記CDR2、及び前記CDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含む前記ポリペプチドの変異体を含む、請求項1又は2に記載のCAR。
  4. 前記sdAbが、
    (1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;又は
    (9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体
    のいずれか1つを含むポリペプチドを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のCAR。
  5. 前記sdAbが、
    (1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3;又は
    (9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3
    のいずれか1つを含むポリペプチドを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のCAR。
  6. 前記sdAbが、ヒト又はアカゲザルDLL3に対して産生されたラクダsdAbである、請求項1~5のいずれか一項に記載のCAR。
  7. 前記sdAbが、配列番号274~354のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載のCAR。
  8. 前記sdAbが、CDR移植を通じてヒト化されている、請求項1~7のいずれか一項に記載のCAR。
  9. ヒト化された前記sdAbが、配列番号355~367のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のCAR。
  10. 前記scFvが、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)を含み、前記scFvの前記VHが、配列番号498若しくは504で示されるCDR1又は前記CDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号499若しくは505で示されるCDR2又は前記CDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号500若しくは506で示されるCDR3又は前記CDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含み、かつ前記scFvの前記VLが、配列番号495若しくは501で示されるCDR1又は前記CDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号496若しくは502で示されるCDR2又は前記CDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号497若しくは503で示されるCDR3又は前記CDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のCAR。
  11. 前記scFvの前記VHが、配列番号498で示されるCDR1、配列番号499で示されるCDR2、及び配列番号500で示されるCDR3を含み、かつ前記scFvの前記VLが、配列番号495で示されるCDR1、配列番号496で示されるCDR2、及び配列番号497で示されるCDR3を含むか;又は前記scFvの前記VHが、配列番号504で示されるCDR1、配列番号505で示されるCDR2、及び配列番号506で示されるCDR3を含み、かつ前記scFvの前記VLが、配列番号501で示されるCDR1、配列番号502で示されるCDR2、及び配列番号503で示されるCDR3を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載のCAR。
  12. 前記scFvの前記VHが、配列番号508で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ前記scFvの前記VLが、配列番号507で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか;又は前記scFvの前記VHが、配列番号510で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ前記scFvの前記VLが、配列番号509で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載のCAR。
  13. 前記scFvが、合成ヒトFabファージライブラリーから得られる、請求項1~12のいずれか一項に記載のCAR。
  14. 前記DLL3が、ヒト又はアカゲザルDLL3である、請求項1~13のいずれか一項に記載のCAR。
  15. N末端からC末端に向かって、シグナルペプチド、前記DLL3結合ドメイン、ヒンジドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む、請求項1~14のいずれか一項に記載のCAR。
  16. 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、又はCD66dに由来する、請求項1~15のいずれか一項に記載のCAR。
  17. 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、細胞内共刺激配列をさらに含む、請求項1~16のいずれか一項に記載のCAR。
  18. 前記細胞内共刺激配列が、CD27、CD28、4-1BB、OX40、CD40、PD-1、LFA-1、ICOS、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、TNFRSF9、TNFRSF4、TNFRSF8、CD40LG、ITGB2、KLRC2、TNFRSF18、TNFRSF14、HAVCR1、LGALS9、DAP10、DAP12、CD83、CD83のリガンド、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激分子に由来する、請求項1~17のいずれか一項に記載のCAR。
  19. 配列番号476~484、配列番号485~494又は配列番号515~516からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~18のいずれか一項に記載のCAR。
  20. 前記DLL3結合ドメインが、互いに連結された2つのsdAbを含む、請求項1~19のいずれか一項に記載のCAR。
  21. 前記sdAbの各々が独立して、配列番号356又は配列番号366に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~20のいずれか一項に記載のCAR。
  22. 配列番号518~520からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~21のいずれか一項に記載のCAR。
  23. 配列番号520のアミノ酸配列を含む、請求項1~22のいずれか一項に記載のCAR。
  24. DLL3に特異的に結合する単一ドメイン抗体(sdAb)部分を含むDLL3結合タンパク質であって、前記sdAb部分が、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1又は前記CDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2又は前記CDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3又は前記CDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含むポリペプチドを含む、DLL3結合タンパク質。
  25. 前記sdAb部分が、配列番号1~81のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号82~162のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR2、及び配列番号163~243のいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR3を含むポリペプチド、又は前記CDR1、前記CDR2、及び前記CDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含む前記ポリペプチドの変異体を含む、請求項24に記載のDLL3結合タンパク質。
  26. 前記sdAb部分が、
    (1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;
    (8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;又は
    (9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3若しくは最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体
    のいずれか1つを含むポリペプチドを含む、請求項24又は25に記載のDLL3結合タンパク質。
  27. 前記sdAb部分が、
    (1)配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号87のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号168のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (2)配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号102のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号183のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (3)配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号105のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号186のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (4)配列番号27のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号108のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号189のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (5)配列番号34のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号115のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号196のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (6)配列番号39のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号120のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号201のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (7)配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号88のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号169のアミノ酸配列を含むCDR3;
    (8)配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号89のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号170のアミノ酸配列を含むCDR3;又は
    (9)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR1;配列番号90のアミノ酸配列を含むCDR2;及び配列番号171のアミノ酸配列を含むCDR3
    のいずれか1つを含むポリペプチドを含む、請求項24~26のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質。
  28. 前記sdAb部分が、ヒト又はアカゲザルDLL3に対して産生されたラクダsdAbである、請求項24~27のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質。
  29. 前記sdAb部分が、配列番号274~354のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項24~28のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質。
  30. 前記sdAb部分が、CDR移植を通じてヒト化されている、請求項24~29のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質。
  31. ヒト化された前記sdAbが、配列番号355~367のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項24~30のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質。
  32. 前記DLL3が、ヒト又はアカゲザルDLL3である、請求項24~31のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質。
  33. DLL3に特異的に結合する一本鎖可変断片(scFv)部分を含むDLL3結合タンパク質であって、前記scFv部分が、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)を含み、前記scFv部分の前記VHが、配列番号498若しくは504で示されるCDR1又は前記CDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号499若しくは505で示されるCDR2又は前記CDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号500若しくは506で示されるCDR3又は前記CDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含み、かつ前記scFv部分の前記VLが、配列番号495若しくは501で示されるCDR1又は前記CDR1において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、配列番号496若しくは502で示されるCDR2又は前記CDR2において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体、及び配列番号497若しくは503で示されるCDR3又は前記CDR3において最大で約3つのアミノ酸置換を含むその変異体を含む、DLL3結合タンパク質。
  34. 前記scFv部分の前記VHが、配列番号498で示されるCDR1、配列番号499で示されるCDR2、及び配列番号500で示されるCDR3を含み、かつ前記scFv部分の前記VLが、配列番号495で示されるCDR1、配列番号496で示されるCDR2、及び配列番号497で示されるCDR3を含むか;又は前記scFv部分の前記VHが、配列番号504で示されるCDR1、配列番号505で示されるCDR2、及び配列番号506で示されるCDR3を含み、かつ前記scFv部分の前記VLが、配列番号501で示されるCDR1、配列番号502で示されるCDR2、及び配列番号503で示されるCDR3を含む、請求項33に記載のDLL3結合タンパク質。
  35. 前記scFv部分の前記VHが、配列番号508で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ前記scFv部分の前記VLが、配列番号507で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか;又は前記scFv部分の前記VHが、配列番号510で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ前記scFv部分の前記VLが、配列番号509で示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項33又は34に記載のDLL3結合タンパク質。
  36. 前記scFv部分が、合成ヒトFabファージライブラリーから得られる、請求項33~35のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質。
  37. 前記DLL3が、ヒト又はアカゲザルDLL3である、請求項33~36のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質。
  38. 請求項1~23のいずれか一項に記載のCAR又は請求項24~32若しくは請求項33~37のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質をコードする、単離核酸分子。
  39. ラクダ単一ドメイン抗体(sdAb)をコードする、配列番号368~448からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む、請求項38に記載の単離核酸分子。
  40. ヒト化ラクダsdAbをコードする、配列番号449~461からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む、請求項38又は39に記載の単離核酸分子。
  41. ヒトscFvのVL又はVHドメインをコードする、配列番号511~514からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む、請求項38~40のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  42. キメラスイッチ受容体(CSR)又はドミナントネガティブ受容体(DNR)をコードするポリヌクレオチド配列をさらに含む、請求項38~41のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  43. PD-1ドミナントネガティブ受容体(PD-1 DNR)、PD-1キメラスイッチ受容体(PD-1 CSR)又はTGF-βドミナントネガティブ受容体(TGF-β DNR)をコードするポリヌクレオチド配列をさらに含む、請求項38~42のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  44. 前記PD-1 DNRが、配列番号523に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;前記PD-1 CSRが、配列番号524に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項38~43のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  45. 前記TGF-β DNRが、配列番号529に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項38~44のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  46. 前記PD-1 DNR、前記PD-1 CSR、又は前記TGF-β DNRをコードする前記ポリヌクレオチド配列が、2A自己切断ペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を介して、前記CARをコードするポリヌクレオチド配列に連結されている、請求項38~45のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  47. 前記2A自己切断ペプチドが、T2Aペプチド又はP2Aペプチドである、請求項38~46のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  48. 5’から3’の方向に、前記CARをコードするポリヌクレオチド配列、前記2A自己切断ペプチドをコードするポリヌクレオチド配列、及び前記PD-1 DNR、前記PD-1 CSR又は前記TGF-β DNRをコードするポリヌクレオチド配列を含む、請求項38~47のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  49. 配列番号521若しくは522に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するペプチドをコードするか、又は配列番号525~528からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するペプチドをコードする、請求項38~48のいずれか一項に記載の単離核酸分子。
  50. 請求項38~49のいずれか一項に記載の単離核酸分子を含む、発現ベクター。
  51. 請求項38~49のいずれか一項に記載の単離核酸分子又は請求項50に記載の発現ベクターを含む、改変された免疫細胞。
  52. 細胞傷害性T細胞、ヘルパーT細胞、ナチュラルキラーT細胞、γδT細胞、NKT細胞、及びネイチャーキラー細胞からなる群から選択される、請求項51に記載の改変された免疫細胞。
  53. 請求項1~23のいずれか一項に記載のCARを発現する、改変された免疫細胞。
  54. CSR又はDNRも発現する、請求項53に記載の改変された免疫細胞。
  55. 前記CSRがPD-1 CSRであり、前記DNRがPD-1 DNR又はTGF-β DNRである、請求項53又は54に記載の改変された免疫細胞。
  56. 前記PD-1 DNRが、配列番号523に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;前記PD-1 CSRが、配列番号524に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項53~55のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞。
  57. 前記TGF-β DNRが、配列番号529に対して少なくとも約95%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項53~56のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞。
  58. 前記CAR及び前記CSR、又は前記CAR及び前記DNRが、2A自己切断ペプチドを介して同時に発現する、請求項53~57のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞。
  59. 前記2A自己切断ペプチドが、T2Aペプチド又はP2Aペプチドである、請求項53~58のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞。
  60. 前記CAR及び前記PD-1 CSRを発現する、請求項53~59のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞。
  61. 前記CAR及び前記TGF-β DNRを発現し、且つTGF-βの存在下において、DLL3を発現する細胞によって刺激される、請求項53~60のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞。
  62. 細胞傷害性T細胞、ヘルパーT細胞、ナチュラルキラーT細胞、γδT細胞、NKT細胞、及びネイチャーキラー細胞からなる群から選択される、請求項53~61のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞。
  63. 請求項1~23のいずれか一項に記載のCAR、請求項24~32若しくは請求項33~37のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質、請求項50に記載の発現ベクター又は請求項51~62のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞と、生理学的に許容できる賦形剤とを含む、医薬組成物。
  64. 対象におけるDLL3関連障害を治療するための方法であって、治療有効量の請求項51~62のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞、又は治療有効量の請求項63に記載の医薬組成物を前記対象に投与することを含む、方法。
  65. 前記DLL3関連障害が、肺がん、メラノーマ、乳がん、前立腺がん、結腸がん、腎細胞がん、卵巣がん、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、白血病及びリンパ腫からなる群から選択されるがんである、請求項64に記載の方法。
  66. 前記DLL3関連障害が、小細胞肺がんである、請求項65に記載の方法。
  67. 前記がんが、DLL3及びPD-L1を発現する、請求項64~66のいずれか一項に記載の方法。
  68. 前記がんが、対応する正常組織と比較してより高いTGF-β発現レベルを有する、請求項64~67のいずれか一項に記載の方法。
  69. DLL3関連障害を治療するための薬剤の調製のための、請求項1~23のいずれか一項に記載のCAR、請求項24~32若しくは請求項33~37のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質、請求項50に記載の発現ベクター又は請求項51~62のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞の使用。
  70. DLL3関連障害の治療における使用のための薬剤であって、請求項1~23のいずれか一項に記載のCAR、請求項24~32若しくは請求項33~37のいずれか一項に記載のDLL3結合タンパク質、請求項50に記載の発現ベクター又は請求項51~62のいずれか一項に記載の改変された免疫細胞を含む、薬剤。
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