JP2022553411A - シリアルキラーt細胞集団のインビトロ活性化及び拡大、ならびに腫瘍細胞殺傷細胞を有するがん患者の受動免疫化のための組成物及び方法 - Google Patents

シリアルキラーt細胞集団のインビトロ活性化及び拡大、ならびに腫瘍細胞殺傷細胞を有するがん患者の受動免疫化のための組成物及び方法 Download PDF

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Abstract

記載された発明は、3つの必須免疫調節ペプチド、及び任意選択で追加のR免疫調節ペプチドのコアを発現するように遺伝子操作された操作された白血球刺激細胞の1つ以上の集団との接触による単核球のインビトロ免疫活性化の方法、ならびに現在免疫抑制レジメンの影響下にないがん患者の受動免疫化のための細胞傷害性シリアルキラー細胞の1つ以上の亜集団を含む、拡大及び活性化された単核球集団を含む細胞製品の使用を提供する。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年11月22日に出願された米国仮出願62/425,424の優先権を主張する2017年11月22日に出願された米国の非仮出願15/821,105の一部継続出願である、2019年10月22日に出願された米国の非仮出願16/660,442の優先権の権益を主張し、これらの内容は、参照によりその全体が組み込まれている。
配列表
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる配列表を含む。2020年10月21日に作成された上記ASCIIコピーは、128663-00320_SL.txtという名称であり、302,110バイトのサイズである。
記載された発明は、概して、がんの治療への免疫学的アプローチ、より具体的には、シリアルキラーT細胞集団のインビトロ誘導及び拡大、それに続く腫瘍細胞殺傷活性化及び拡大されたシリアルキラーT細胞によるがん患者の受動免疫に関する。
ヒトの免疫系は、免疫恒常性を維持して、危険であると判断されたすべての要素を排除することにより、生物の完全性を維持する細胞と分子の複雑な配置である。免疫系の応答は、一般的に「自然免疫」と「適応免疫」と呼ばれる2つの群に分けられる。
免疫系の自然免疫の群は、補体系及びケモカイン/サイトカイン系を含む多くの可溶性因子を介した初期の炎症応答の主な原因である病原体に対する非特異的な速い反応であり、マスト細胞、マクロファージ、樹状細胞(DC)、及びナチュラルキラー細胞(NK)を含む、多くの特殊な細胞型がある。
適応免疫群は、特定の抗原に対する長期の免疫記憶を作り出すさまざまな型の細胞による、特異的な、遅延した長期的な応答を含む。それはさらに細胞性及び体液性の枝に細分することができ、前者は主にT細胞によって媒介され、後者はB細胞によって媒介される。T細胞はさらにCD4+分子の発現またはCD8+分子の発現によって分類することができ、その後者はCD8+細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の同定を可能にする。
免疫系の第3の群は、自然免疫の群でエフェクター機能を有する適応免疫の群の系統メンバーを含み、従って、自然免疫応答と適応免疫応答の間のギャップが埋められる。これらには、γδ T細胞などの細胞、ならびにナチュラルキラーT(NKT)細胞及び粘膜関連インバリアントT(MAIT)細胞などのT細胞受容体レパートリーが制限されたT細胞が含まれる。第3の群は、本明細書では「自然様免疫」と呼ばれる。
免疫の3つの群は、互いに独立して機能するのではなく、効果的な免疫応答を引き出すために連携して機能する。適応免疫応答の開始には時間がかかるため、自然免疫と自然様免疫は、宿主が病原体にさらされた直後の臨界期に防御の第一線を提供する。
免疫系の構成要素
免疫系は、特異的な受容体とリガンドの対を介して発生する細胞相互作用で構成され、両方向にシグナルを送るため、それぞれの細胞はこれらのシグナルの時間的及び空間的な分布に基づいて命令を受け取る。
免疫系の細胞は、リンパ球、単球/マクロファージ、樹状細胞、密接に関連したランゲルハンス細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、マスト細胞、好塩基球、及び細胞の骨髄細胞系列の他のメンバーを含む。さらに、一連の特殊化された上皮細胞及び間質細胞は、しばしば免疫系の細胞において増殖及び/または遺伝子活性化を調節する重要な因子を分泌することによって免疫が起こる解剖学的環境を提供し、これはまた、応答における誘導及びエフェクターの相において直接的な役割を果たす。(Paul,W. E.,“Chapter 1: The immune system: an introduction,” Fundamental Immunology,4th Edition,Ed. Paul,W. E.,Lippicott-Raven Publishers,Philadelphia,(1999),at p. 102).
免疫系の細胞は、脾臓、リンパ節、腸のパイエル板、扁桃腺などの末梢の組織化された組織に見られる。リンパ球はまた、中枢リンパ器官、胸腺、及び骨髄において見られ、そこでは、それらは成熟した免疫系の無数の応答を媒介するのに備える発達段階を経る。リンパ球とマクロファージの大部分は、血液とリンパ液に見られる細胞の再循環プールを構成し、免疫担当細胞をそれらが必要とされる部位に送達し、局所的に発生する免疫を全身性とすることを可能にする(同上)。
骨髄系列またはリンパ系列に由来する白血球は、自然免疫または特異的適応免疫のいずれかを提供する。骨髄細胞には、ほとんどの病原体に対する防御の第一線を提供する、食作用の強い、運動性の好中球、単球、及びマクロファージが含まれる。好酸球、好塩基球、及びそれらの組織の対応物であるマスト細胞を含む他の骨髄細胞は、寄生虫に対する防御及びアレルギー反応の発生に関与している。リンパ球は他の白血球の作用を調節し、慢性または再発性の感染を防ぐ特異的免疫応答を生成する(同上)。
補体系。自然免疫の一部である補体系は、血漿中を循環する30を超える異なるタンパク質で構成されている。感染がない場合、補体タンパク質は不活性な形で循環する。病原体の存在下では、補体タンパク質が活性化されて、直接または食作用を促進することによって病原体を殺傷する。補体系が病原体に作用する経路は、抗体依存性細胞傷害を伴う古典的経路と補体依存性細胞傷害を伴う代替経路の2つ存在する。(Ricklin,Daniel,et al. “Complement: a Key System for Immune Surveillance and Homeostasis.” Nature Immunology,U.S. National Library of Medicine,Sept. 2010,www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2924908/).
抗体依存性細胞傷害(ADCC)は、免疫系のエフェクター細胞が抗体に結合した標的細胞を能動的に溶解するメカニズムである。細胞傷害性エフェクター細胞による抗体被覆標的細胞のADCC殺傷メカニズムは、非食作用プロセスによるものである。このプロセスには、細胞傷害性顆粒の内容物の放出または細胞死誘導分子の発現が含まれる。ADCCは、標的結合抗体(IgG、IgA、またはIgEクラスに属する)と、免疫グロブリン(Ig)のFc領域に結合するエフェクター細胞表面に存在する特定のFc受容体糖タンパク質との相互作用によって誘起される。ADCCを媒介するエフェクター細胞には、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球、マクロファージ、好中球、好酸球、樹状細胞が含まれる。ADCCは、標的細胞表面上の抗原の密度と安定性、抗体親和性、FcR結合親和性などの多くのパラメーターに依存する。
ADCCとは対照的に、補体依存性細胞傷害(CDCC)は、抗体の関与なしに標的細胞膜に損傷を与えることによって病原体を殺傷する免疫系のプロセスである。この副経路は、微生物表面に直接結合する補体成分C3の自発的な加水分解と活性化によって開始される。代替的に、レクチン経路は、微生物表面上の特定の糖分子に結合する可溶性糖結合タンパク質によって開始される。
ADCC及びCDCCメカニズムのそれぞれは、C3を切断するC3転換酵素を生成し、病原体の表面に結合したC3bを残し、C3aを放出する。これは、補体カスケードの活性化、感染部位への食作用細胞の動員、免疫細胞による病原体の食作用、及び/または病原体細胞膜を破壊して細胞溶解を引き起こす膜侵襲複合体(MAC)の形成を含む多くの細胞活動をもたらす。
免疫応答
一般的に免疫応答は、個体と外来性抗原物質、例えば、感染性微生物との遭遇によって開始される。感染した個体は、免疫原の抗原決定基/エピトープに特異的な抗体分子の産生を伴う体液性免疫応答と、抗原特異的制御性T細胞ならびにサイトカインを産生する細胞及び感染細胞を溶解することのできるキラーT細胞を含むエフェクターTリンパ球の拡大及び分化を伴う細胞媒介性免疫応答との両方で迅速に応答する。特定の微生物による一次免疫は、微生物に見られる抗原決定基/エピトープに特異的である抗体及びT細胞を誘発するが、通常、無関係の微生物が発現する抗原決定基を認識することをできないかまたは不十分にのみ認識する(Paul,W. E.,“Chapter 1: The immune system: an introduction,” Fundamental Immunology,4th Edition,Ed. Paul,W. E.,Lippicott-Raven Publishers,Philadelphia,(1999),at p. 102)。
この初期応答の結果として、免疫された個体は免疫学的記憶の状態を発達させる。同一のまたは密接に関係した微生物に再び遭遇する場合、二次応答が結果として起こる。この二次応答は、一般的により迅速でより大きな規模であり、より高い親和性で抗原に結合する抗体から構成され、生体から微生物をより効果的に除去する抗体応答、ならびに、同様に増強され、しばしばより効果的なT細胞応答からなる。しかしながら、感染性因子に対する免疫応答は、病原体の排除を常にもたらすわけではない(Paul,W. E.,“Chapter 1: The immune system: an introduction,” Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W. E.,Lippicott-Raven Publishers,Philadelphia,(1999),at p. 102)。
免疫恒常性
免疫系は厳しく調節されたネットワークであり、免疫系のさまざまなアクターが協調して免疫の不均衡を回避するために、通常の生理学的条件下で恒常性を維持することができる。通常、外来抗原で攻撃されると、平衡を回復することを目的とした特定の適切な応答が開始される。しかしながら、特定の状況下では、このバランスは維持されず、免疫応答は過小または過大に反応する。がんは、免疫応答が非効率的または無応答であり、がん細胞の制御不能の増殖をもたらし得る状況の例である。逆に、免疫応答が過剰反応すると、自己免疫、慢性炎症、及び/または感染後の病状などの状態を引き起こす可能性がある。
免疫寛容
免疫系は自己抗原に寛容であり、すなわち、それは外来物質上に発現する抗原決定基と宿主の組織により発現された抗原決定基とを識別することができる。免疫寛容または免疫学的寛容と呼ばれる、宿主抗原を無視するシステムの能力は、免疫学的寛容を通じて自己抗原を認識することができる細胞の排除または不活性化を含む能動的なプロセスである(Fundamental immunology,4th Edn,William E. Paul,Ed. Lippincott-Raven Publishers,Philadelphia,(1999),at p. 2)。
自然免疫細胞は、3つの異なるメカニズムを通じて自己と非自己を認識して区別する。1)自然免疫細胞は、宿主によって発現されない保存産物を認識することにより、「非感染性自己」から「非自己」を認識できる;2)自然免疫細胞は、宿主に特異的で病原体が存在しない自己タンパク質を認識することにより、「自己性の喪失」を認識することができ;3)自然免疫細胞は、感染または細胞の形質転換によって上方制御される異常な細胞マーカーを認識することにより、「変化した自己」を認識することもできる(Spear,Paul,et al. “NKG2D Ligands as Therapeutic Targets.”Cancer Immunity,Academy of Cancer Immunology,1 May 2013,www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3700746/)。
免疫寛容は、その状態が最初に誘導された場所、すなわち、それが胸腺及び骨髄(中枢)または他の組織及びリンパ節(末梢)のいずれかであるかに依存して、1)中枢性寛容または2)末梢性寛容に分類される。これらの形態の寛容が確立される生物学的機序は異なるが、生じる効果は類似する(Raker V. K. et al. Front Immunol,Vol.,6(569): 1-11,(2015))。
免疫系が非自己分子から自己分子を識別する重要な方法である中枢性寛容は、自己反応性リンパ球クローンが完全な免疫担当細胞へと成熟する前に除去することによって確立される。それは、Tンパ球及びBリンパ球について、それぞれ胸腺及び骨髄におけるリンパ球発達中に起きる(Sprent J. et al. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci,Vol. 356(1409): 609-616,(2001))。これらの組織において、成熟するリンパ球は、胸腺の上皮細胞及び胸腺樹状細胞または骨髄細胞によって提示される自己抗原に曝露される。自己抗原は、内因性発現、循環血液を介した末梢部位からの抗原の移入、及び胸腺間質細胞の場合、転写因子AIREの作用による他の非胸腺組織のタンパク質の発現のために存在する(Murphy,Kenneth. Janeway’s Immunobiology: 8th ed. Chapter 15: Garland Science. (2012),pp. 611-668;see also,Klein L. Cell,Vol. 163(4):794-795,(2015))。自己抗原に強く結合する受容体を有するリンパ球は、自己反応性細胞のアポトーシスによって、またはアネルギーの誘導によって除去される(同上、pp.275~334における)。弱い自己反応性B細胞はまた、それらが、それらのB細胞受容体の刺激に応答しない免疫学的不活性の状態に維持される。いくつかの弱い自己認識T細胞は、代替的に内在性制御性T細胞(nTreg細胞)へと分化し、それはT細胞の自己反応性の起こりうる場合を低下させるために末梢で見張りとして機能する(同上、pp.611~668における)。
T細胞が、直接的な組織損傷を引き起こすことのできる細胞の主な集団であるので、除去の閾値は、B細胞に対してよりもT細胞に対してより厳密である。さらに、B細胞がより多様な抗原を認識できるようにすることは生物にとってより有利であり、それにより、それらがより多様な病原体に対する抗体を誘発することができる。B細胞は、同じ抗原を認識する、より自己拘束的なT細胞による確認の後にのみ完全に活性化され得るので、自己反応性は非常にコントロールされる(同上、pp.275-334における)。
このネガティブセレクションのプロセスは、外来抗原を認識する能力を維持しながら、個体自身の組織に対して強力な免疫応答を起こす可能性があるT細胞とB細胞の破壊を確実にする。リンパ球の発達と教育は胎児の発生中に最も活発であるが、未熟なリンパ球が生成されると生涯続き、成人期に胸腺が変性し、骨髄が収縮するにつれて遅くなる(同上、pp.275~334における;Jiang T.T. J Immunol.,Vol. 192(11): 4949-4956,(2014)も参照されたい)。
末梢性免疫寛容は、T細胞とB細胞が成熟して末梢組織とリンパ節に入った後に発達する(Murphy,Kenneth. Janeway’s Immunobiology: 8th ed. Chapter 8: Garland Sciences. pp. 275-334)。それは、免疫応答を調整し、抗体を産生するよう進行するためにB細胞が必要とする確認シグナルをB細胞にもたらすT細胞、特にCD4+ヘルパーT細胞のレベルでの制御を主に含む多くの重複する機序によって説明されている。胸腺において排除されなかった、正常な自己抗原に対する不適切な反応性は、胸腺を離れるT細胞が比較的安全だが完全に安全ではないために起こり得る。一部は、T細胞が胸腺で遭遇しなかった自己抗原に応答できるTCRを有する(同上)。胸腺における胸腺内ネガティブセレクションを回避するそれらの自己反応性T細胞は、それらが主にnTreg細胞によって末梢組織において除去されない限り、細胞傷害を与え得る。
通常、胸腺髄質上皮細胞で発現する自己免疫調節因子(Aire)は、末梢自己抗原の異所性発現を媒介し、自己反応性T細胞の欠失を媒介することによって免疫寛容において役割を果たす(Metzger T.C.,et al. Immunol. Rev. 2011,241: 89-103,(2011))。
特定の抗原に対する適切な反応性はまた、反復した曝露の後の寛容の誘導によっても抑制され得る。ナイーブCD4+ヘルパー細胞は、末梢組織において、または状況に応じて近隣のリンパ組織(リンパ節、粘膜関連リンパ組織など)において、誘導Treg細胞(iTreg細胞)へと分化する。この分化は、T細胞活性化の際に産生されるIL-2、及び寛容化樹状細胞(DC)または他の抗原提示細胞を含む様々な供給源のいずれかからのTGF-βによって媒介される(Curotto de Lafaille et al. Immunity,30(6): 626-635,(2009))。
免疫とがん
がんの免疫寛容
がんは特定の細胞の遺伝的不安定性を特徴とするが、免疫系が、少なくとも罹患したヒト集団の特定のセグメントにおいて、異質であると認識されるべき明らかに非自己の表現型を有するがん性細胞に最適に応答できないという事実に基づいて、免疫系の障害としても説明されている。この観察の根拠を説明するために、いくつかの理由が提示されている。例えば、第一に、がん細胞は主に自己抗原で構成されており、感染性生物の状況とは際立って対照的である。がん抗原として分類されるいくつかの抗原は、実際には過剰発現されている正常な抗原、またはポリペプチド鎖の1つまたは2つのアミノ酸のみに変異がある正常な抗原である。第二に、がん細胞はMHCを下方制御するため、MHCを介して腫瘍細胞由来のペプチドをあまり提示しない。第三に、がん細胞及び関連する腫瘍関連マクロファージは、免疫応答を減衰させるサイトカインを発現する(例えば、Yu et al (2007) Nature Rev. Immunol. 7:41-51を参照されたい)。この減衰は、例えば、がん細胞または関連するマクロファージによるインターロイキン-10(IL-10)の分泌によって引き起こされる。第四に、感染症の状況とは異なり、がん細胞は免疫アジュバントを提供しない。病原体は、TLRアゴニスト及びNODアゴニストの形をとるさまざまな天然に存在する免疫アジュバントを発現する(例えば、Kleinnijenhuis et al (2011) Clin. Dev. Immunol. 405310 (12 pages)を参照されたい)。一般に、樹状細胞の最適な活性化には、樹状細胞によって発現される1つ以上のTLRとの免疫アジュバントの接触が必要である。樹状細胞の活性化がなければ、樹状細胞とT細胞(免疫シナプス)との接触は、T細胞の最適な活性化をもたらすことができない。
腫瘍免疫監視と免疫編集
外因性腫瘍抑制因子として機能する機能的ながん免疫監視プロセスは確かに存在するが、免疫系は、腫瘍の免疫原性表現型を発達させるときにその形を変えることにより、少なくとも部分的に腫瘍の進行を促進できることが明らかになった。いわゆる「腫瘍免疫編集」は、排除段階、平衡段階、及び逃避段階の3つの段階に分けられる。免疫監視としても知られる排除段階は、免疫系ががん性または前がん性の細胞を識別し、それらが制御不能になる前にそれらを排除するプロセスである。この段階は、すべてのがん性または前がん性細胞が排除されたときに完了することができる。一部の腫瘍細胞が排除されない場合、免疫系と腫瘍細胞の増殖の間で一時的な平衡状態が達成され得る。この平衡段階では、腫瘍細胞は休眠状態を維持するか、存在する抗原を調節できるゲノムDNAへのさらなる変化を蓄積することによって進化を続けることができる。このプロセスの間、免疫系は進化する細胞に選択圧をかけ、それによって認識されにくい腫瘍細胞は生存上の利点を持つ。最終的に、免疫応答は腫瘍の細胞を認識できなくなり、腫瘍細胞が次第に制御不能に増殖する逃避段階に移行する(Dunn,GP et al.,Ann. Rev. Immunol. (2004): 329-60)。
腫瘍免疫学
腫瘍は、多数の回避メカニズムによって進行及び進化することができる。
例えば、腫瘍は免疫応答からの選択圧の下で進化し、抗腫瘍免疫細胞を活性化する受容体を選択的に失うことができる。例えば、NKG2Dを発現しているマウスでNKG2Dリガンドが欠損している腫瘍は、他の腫瘍細胞が失われているにもかかわらず持続することができると報告されている(Marcus,Assaf,et al. “Recognition of Tumors by the Innate Immune System and Natural Killer Cells.” Advances in Immunology,U.S. National Library of Medicine,2014,www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4228931/)。
腫瘍はまた、選択的スプライシング、切断、タンパク質分解シェディング、またはエクソソーム分泌などのさまざまな技術を通じて抗腫瘍免疫細胞を活性化するリガンドを放出する。これは、MIC(MHCクラスIタンパク質に遠縁のMHCクラスI関連分子)及びMICBに結合するUL16結合タンパク質(ULBP)などの可溶性リガンドの増加に見られ、これは、乳房、肺、結腸、及び卵巣のがん腫、グリオーマ、神経芽細胞腫、白血病、及び黒色腫を含むさまざまな腫瘍タイプの患者の血清で同定されている。リガンドの放出及び周囲の反応環境における可溶性リガンドの存在は、いくつかの明確な効果をもたらし得る。第一に、それは細胞表面の活性化リガンドのレベルを低下させ、したがってリンパ球による攻撃に対する腫瘍細胞の感受性を低下させる。例えば、腫瘍細胞からのNKG2Dリガンドの放出は、NK細胞またはT細胞による細胞溶解攻撃を受ける能力を低下させると仮定されている。代替的に、反応環境における可溶性リガンドの存在は、リンパ球上のリガンド受容体に結合し、腫瘍細胞に対する細胞障害活性を誘導するために必要な相互作用を妨げることにより、NKを脱感作し得る(同上)。可溶性リガンドはまた、それらの受容体の発現を下方制御すると考えられている。例えば、血清中の可溶性MICAが上昇しているがん患者は、末梢血CD8+T細胞のNKG2D染色を大幅に低下させた。(同上)。エクソソームとともに可溶性リガンドもまた、一緒に束ねられ、リンパ球の免疫応答に影響を及ぼすために協調して作用すると仮定されている。(同上)。
同様に、腫瘍は、細胞死を回避するために、受容体を発現する能力を失ったり、受容体を放出したりできる。例えば、腫瘍は、クラスI自体またはクラスI経路の構成要素の喪失により、MHCクラスI拘束抗原処理を妨害することにより、免疫認識を回避することができる。一部の黒色腫は、クラスIの安定した集合に必要なβ2ミクログロブリン(β2M)の発現欠失、または腫瘍抗原処理(TAP)に関連するトランスポーターの発現欠失により、MHCクラスIの細胞表面発現を失っている(Alberts,D.S.,and L.M. Hess,editors. FUNDAMENTALS OF CANCER PREVENTION. SPRINGER NATURE,2019. Pps. 79-108)。
腫瘍微小環境
腫瘍はさまざまな戦略とメカニズムを使用して抗腫瘍免疫応答のすべての段階を能動的に下方制御するため、腫瘍の微小環境は免疫細胞機能に対する一貫して効果的なバリアを提供する。腫瘍微小環境で免疫細胞の機能不全を引き起こす多くの分子メカニズムが特定されている。これには、腫瘍によって生成される因子によって直接媒介されるメカニズム、及びがんの存在下での正常組織の恒常性の変化に起因するメカニズムが含まれる。ほとんどのヒト腫瘍は、免疫細胞の発達、分化、遊走、細胞傷害性、及び他のエフェクター機能の1つ以上の段階を妨害できるらしい(T L Whiteside,The tumor microenvironment and its role in promoting tumor growth,Oncogene (2008) 27,5904-5912)。
そのようなメカニズムの1つは、制御性T細胞(Treg)(CD4+CD25bright Foxp3+)及び骨髄由来細胞 (CD34+CD33+CD13+CD11b+CD15-)の腫瘍への蓄積を含み、これらはヒト腫瘍の一般的な特徴であり、がん患者の予後不良に関連している(同上)。通常の条件下では、Treg細胞は自己免疫の予防に関与するが、がんでは、Treg細胞は拡大し、腫瘍に遊走し、自家エフェクターT細胞の増殖を下方制御し、異なる分子経路を使用してCD4+CD25-T細胞とCD8+CD25-T細胞の両方の抗腫瘍応答を抑制する。腫瘍内のTreg細胞は、制御性CD3+CD4+T細胞の不均一な集団であり、天然のTreg、抗原特異的Tr1細胞、及びその他のあまり明確に定義されていないサプレッサー細胞のサブセットを含む。T制御性1型(Tr1)細胞は、IL-10、TGF-β、及びプロスタグランジンE2(PGE2)が豊富な腫瘍微小環境で誘導され、これらはすべてTr1生成を促進することが示されている(同上)。
好中球及び単球に密接に関連する骨髄系サプレッサー細胞(MDSC)は、健康人では定常状態では存在せず、慢性炎症またはストレスに関連するがん及び病的状態で現れる (Gabrilovich,DI.,“Myeloid-derived suppressor cells,” Cancer Immunol. Res. (2017) 5(1): 3-8)。それらは、好中球及び単球の機能的活性の比較的安定した、明確な状態である。これらの細胞の主な機能的特徴は、さまざまな種類の免疫応答を抑制する強力な能力である。MDSCは、顆粒球または多形核(PMN-MDSC)と呼ばれる2つの大きな細胞群で構成されており、表現型及び形態学的には好中球に類似している。及び単球(M-MDSC)は、表現型及び形態学的に単球に類似している。したがって、表現型の基準だけでは、細胞をMDSCとして識別するのに十分ではない。ほとんどの種類のがんでは、PMN-MDSCはすべてのMDSCの80%以上を占めている。これらの2つの主要な集団に加えて、MDSCには、骨髄前駆細胞と前駆細胞の混合物を表す骨髄コロニー形成活性を持つ細胞の小グループ(3%未満)が含まれる。末梢血単核球(PBMC)の中で、PMN-MDSCはCD11b+CD14-CD15+またはCD11b+CD14-CD66b+として定義され、M-MDSCはCD11b+CD14+HLA-DR-/loCD15-として定義される。Lin-(CD3、CD14、CD15、CD19、CD56を含む)HLA-DR-CD33+細胞には、より未成熟な前駆細胞を含むMDSCの混合グループが含まれている。この後者の集団には、「初期MDSC」(e-MDSC)という用語が提案されている。
MDSCは免疫系のさまざまな細胞の抑制に関与しているが、MDSCの主な標的はT細胞である。MDSCを介した免疫抑制に関与する主な因子には、アルギナーゼ(ARG1)、iNOS、TGFβ、IL-10、COX2、システインのインドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ(IDO)隔離、T細胞によるL-セレクチン発現の減少、他の多くが含まれる。M-MDSCとPMN-MDSCは、免疫抑制の異なるメカニズムを利用している。M-MDSCは、NO及びサイトカインの産生に関連するメカニズムを利用して、抗原特異的と非特異的な方法の両方でT細胞応答を抑制する((Gabrilovich,DE et al,Coordinated regulation of myeloid cells by tumours.Nat Rev Immunol.(2012)12:253-68を引用する、同上)でレビューされる)。一方、PMN-MDSCは、主に抗原特異的な方法で免疫応答を抑制することができる。抗原特異的T細胞寛容の誘導は、これらの細胞の主要な特徴の1つである(Koehn BH,et al. GVHD-associated,inflammasome-mediated loss of function in adoptively transferred myeloid-derived suppressor cells. Blood (2015) 126:1621-8;Nagaraj S,Gupta K,Pisarev V,Kinarsky L,Sherman S,Kang L,et al. Altered recognition of antigen is a mechanism of CD8+ T cell tolerance in cancer. Nat Med. (2007) 13: 828-35を引用する、同上)。この能力には、活性酸素種(ROS)の生成が不可欠である。NOとスーパーオキシドとの反応はペルオキシナイトライト(PNT)を生成し、これはT細胞受容体をニトロ化し、同族の抗原-MHC複合体に対する応答性を低下させることによってT細胞を直接阻害する(Nagaraj S,et al. Altered recognition of antigen is a mechanism of CD8+ T cell tolerance in cancer. Nat Med. (2007) 13: 828-35を引用する、同上)。PNTはまた、T細胞特異的ケモカインをニトロ化することにより、腫瘍細胞上のMHC分子への抗原ペプチドの結合を減少させ(Lu,T. et al.,Tumor-infiltrating myeloid cells induce tumor cell resistance to cytotoxic T cells in mice. J. Clinical Investigation. (2011) 121: 4015-29を引用する、同上)、T細胞遊走を阻止する(Molon,B. et al.,Chemokine nitration prevents intratumoral infiltration of antigen-specific T cells. J Exp Med. (2011) 208: 1949-62を引用する、同上)。免疫抑制メカニズムに加えて、MDSCは、VEGF、bFGF、Bv8、及びMMP9の産生を介して腫瘍微小環境のリモデリング及び腫瘍血管新生に影響を及ぼすことによって腫瘍の進行を促進する(Tartour,E. et al.,Angiogenesis and immunity: a bidirectional link potentially relevant for the monitoring of antiangiogenic therapy and the development of novel therapeutic combination with immunotherapy. Cancer Metastasis Rev. (2011) 30: 83-95;Casella,I.,et al.,Autocrine-paracrine VEGF loops potentiate the maturation of megakaryocytic precursors through Flt1 receptor. Blood. (2003) 101:1316-23;Shojaei,F. et al.,G-CSF-initiated myeloid cell mobilization and angiogenesis mediate tumor refractoriness to anti-VEGF therapy in mouse models. Proc Natl Acad Sci U S A. (2009) 106: 6742-7を引用する、同上)。
ほとんどの場合、TMEに見られる樹状細胞は未成熟であり、特定のT細胞を活性化するように調整可能である。NKTはIL-4とIFN-γを分泌し、CD40Lをさらに上方制御し、それによってDCの成熟を誘導する。DC成熟は、MHC分子のCD80及びCD86の上方制御を通じて、ならびに炎症促進性サイトカインIL-12及びケモカインCCL17を産生することにより、共刺激能力の増加をもたらす。ケモカインの存在は、CD8+T細胞を含むCCR4+細胞を誘引し、次いでCD8+T細胞は「ライセンスされた」DC細胞によって活性化され得る(Gottschalk et al. (2015) “The Role of Invariant Natural Killer T Cells in Dendritic Cell Licensing,Cross-Priming,and Memory CD8+ T Cell Generation.” Front Immunol 6:379)。
通常、ヒト腫瘍塊には2種類の腫瘍細胞がある。1つはHLAクラスI陽性で、もう1つはHLAクラスI陰性である。効果的な腫瘍免疫には、両方のタイプの腫瘍細胞を一度に排除する必要がある。NKTは、未成熟DCと相互作用してそれらの成熟を誘導することと、NK細胞とCD8+T細胞の両方の機能を増強することとの両方ができる唯一の細胞型である。NKTはDCの成熟を誘導し、DCがCD8+T細胞に腫瘍抗原を提示できるようにする。次いで、活性化されたCD8+T細胞は、HLAクラスI陽性の腫瘍細胞を排除することができる。NKTはまた、NKを活性化するIFNγを産生し、それによってHLAクラスI陰性の腫瘍標的を殺傷する(Terabe,M.,& Berzofsky,J. A. (2012). Natural killer T cells balancing the regulation of tumor immunity. New York,NY: Springer)。
NKTはB細胞と双方向の相互作用を形成することができ、CD1dを介して一部のNKTに脂質抗原を提示することができる。その見返りとして、NKTはB細胞にライセンスを供与して、抗腫瘍CTL応答を効果的に刺激及び活性化し、体液性応答を強化及び維持するためのB細胞ヘルプを提供できる(Nair and Dhodapkar (2017). “Natural Killer T Cells in Cancer Immunotherapy.” Frontiers in Immunology 8:1178)。
腫瘍関連マクロファージ(TAM)は、腫瘍微小環境に存在する顕著な免疫抑制免疫細胞である。TAMは、血管新生、腫瘍細胞の浸潤、NK細胞及びT細胞の応答の抑制を促進することにより、腫瘍の進行に寄与する。一部のNKTは、神経芽細胞腫でCD1dを発現するTAMと共局在化し、IL-15及びCD1dに拘束された方法でTAMを殺傷することが判明している。(同上)。
NKTは、CD1d+骨髄系サプレッサー細胞(MDSC)を介した免疫抑制の効果を変えることもできる。MDSCは腫瘍の増殖中に蓄積することが多く、免疫回避と腫瘍の進行に寄与する。研究によると、NKTはアルギネート1及び亜酸化窒素シンターゼを介したMDSCの抑制活性を阻害し得ることが見出された。MDSCの免疫抑制活性を阻害するこの能力は、CD1dとCD40の相互作用に依存していると報告されている。(同上)。
一部のNKTは強力な抗腫瘍免疫を促進できるが、他のタイプは、Treg及びMDSCと同様に、抗腫瘍免疫応答を抑制し、より調節的な役割を果たすことが知られている。免疫調節性NKTと免疫抑制性NKTのバランスにより、腫瘍に対する免疫応答が活性化されて腫瘍が排除されるか、それが抑制されて腫瘍が増殖するかが決まる(Terabe,M.,& Berzofsky,J. A. (2012). Natural killer T cells balancing the regulation of tumor immunity. New York,NY: Springer)。
一部のNKTタイプは、担腫瘍マウスにおけるMDSCの蓄積を促進することが示されている。NKTは、他のNKT細胞型、通常のT細胞、及びDCの炎症促進性機能を阻害することも示されている。免疫抑制性NKTの1つの属性は、それらのIL-13及びIL-4サイトカインの産生の上昇であり、これらは主に腫瘍を促進するTh2型に向けてサイトカイン応答を歪めることができる。研究によると、免疫抑制型NKTは、IL4R及びSTAT6軸を介したIL-13産生を通じて細胞傷害性T細胞を抑制し、さらに免疫抑制性サイトカインTGF-Bを産生するMDSCを誘導することが示されている(Nair and Dhodapkar (2017 “Natural Killer T Cells in Cancer Immunotherapy.” Frontiers in Immunology 8:1178)。
免疫抑制性NKTは、CpGで刺激するとIL-13ではなくIFNγを分泌するため、CD8+細胞の活性化と機能を増強し、抗腫瘍効果に寄与するとの仮説が立てられている(同上)。したがって、免疫抑制性NKTと免疫調節性NKTのバランスは抗腫瘍活性を高める上で重要であるが、別の因子はNKT自体の活性化リガンドである。
腫瘍免疫療法
従来の化学療法は、正常かがん性かにかかわらず急速に増殖する細胞を殺傷することによって機能する。標的療法は、がんの特定の遺伝子、タンパク質、またはがんの増殖と生存に寄与する組織環境を標的にすることにより、細胞レベルでがんの増殖または拡散を停止または遅らせることによって機能する。
モノクローナル抗体は、例えば、がん細胞の外側及び/またはがんの周囲の領域で特異的な標的をブロックする。HER2/neuタンパク質を過剰発現する腫瘍に対して有効なトラスツズマブ(ハーセプチン(登録商標))、及び表皮増殖因子受容体阻害剤抗腫瘍薬であるセツキシマブ(エルビタックス(登録商標))などの抗体療法は、例えば、再発率、無増悪生存期間、全生存期間などの臨床転帰にかなりの改善をもたらした。
小分子薬は特異的な標的に対して設計されている。例えば、血管新生阻害剤は、腫瘍周辺の組織が血管を形成するのを防ぎ、それによって腫瘍を飢餓状態にする(例えば、ベバシズマム(アバスチン(登録商標))、メシル酸イマチニブ(グリベッく(商標))、タモキシフェンは、VEGFを介した血管新生を減弱する(EGFを介した抗血管新生効果(McNamara,DA et al.,Eur. J. Surg. Oncol. (2001) 27(8): 714-718)。
免疫療法は、物質を使用して免疫系を刺激または抑制し、体ががん、感染症、その他の疾患と戦うのを助ける治療法の一種である。一部の種類の免疫療法は、免疫系の特定の細胞のみを標的とする。他のものはより一般的に免疫系に影響を及ぼす。
抗がん免疫療法は、長年にわたって達成されていない目標であった。1つの困難性は、標的抗原がしばしばがん細胞と正常細胞の両方に見られる組織特異的分子であり、免疫を誘発しないか、細胞殺傷に関して非特異性を示さないことである(Kaufman and Wolchok eds.,General Principles of Tumor Immunotherapy,Chpt 5,67-121 (2007))。さらに、腫瘍細胞には、免疫応答を誘発する抗原の発現の喪失、主要組織適合遺伝子(MHC)クラスIIの欠如、及びMHCクラスI発現の下方制御など、免疫認識を困難にする特徴がある。これらの特徴は、CD4+T細胞とCD8+T細胞の両方による腫瘍細胞の非認識をもたらす可能性がある(同上)。腫瘍はまた、免疫抑制性サイトカインの産生などの能動的なメカニズムを介して検出を回避する可能性がある(同上))。
樹状細胞ワクチンは、抗原と樹状抗原提示細胞(APC)で作られたワクチンである。腫瘍量を特異的に減少させることができ、腫瘍再発を制御するための免疫記憶を誘導することができる腫瘍特異的エフェクターT細胞を誘導するためのDCを含むワクチン接種戦略が開発された。例えば、造血前駆細胞または単球をサイトカインの組み合わせとともに培養することによってエクスビボで生成されたDCは、10年を超えてがん患者の治療ワクチンとして試験されてきた(Ueno H,et al.,Immunol. Rev. (2010) 234: 199-212)。前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)と顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM- CSF)の融合タンパク質で短期間培養された濃縮された血液APCに基づく細胞製品ある、シプリューセル-T(APC 8015としても知られる)による転移性前立腺癌の治療は、第III相試験で約4か月延長された生存期間中央値をもたらした((Higano C S,et al.,Cancer (2009) 115: 3670-3679;Kantoff P W,et al.,N. Engl. J. Med. (2010) 363: 411-422)。この研究は、DCベースのワクチンは安全であり、腫瘍抗原に特異的な循環CD4+T細胞及びCD8+T細胞の拡大を誘導できると結論付けた。この研究及び同様の研究の結果、シプリューセル-Tは米国食品医薬品局(FDA)によって転移性前立腺癌の治療として承認され、それにより次世代の細胞性免疫療法製品の臨床開発と規制の道を切り開いている(Palucka K and Banchereau J,Nature Reviews Cancer (April 2012) 12: 265-276)。
DC-腫瘍細胞融合は、親腫瘍細胞に由来する関連する腫瘍関連抗原を発現し、そのような抗原を処理して免疫系の適切な細胞に提示する能力も有するハイブリッド細胞を生成するために開発された。このようなDC-腫瘍細胞融合は、より多様な腫瘍抗原を提供するが、おそらく要求される自家成分、DC細胞の成熟によって引き起こされる製品の不均一性、及びロードされる抗原の変動のために、ヒトの治験では限られた成功しか収めていない(Browning,M.,Antigen presenting cell/tumor cell fusion vaccines for cancer,Human Vaccines & Immunotherapeutics 9:7,1545-1548;July 2013;Butterfield,L.,Dendritic Cells in Cancer Immunotherapy Clinical Trials: Are We Making Progress?,Frontiers of Immunology,2013 4: 454)。
免疫チェックポイント阻害剤(PD-1及びCTLA4阻害剤など)は、能動的な宿主免疫応答の個別のチェックポイントをブロックし、内因性の抗がん免疫応答を持続させることが報告されている。本明細書で使用される場合、「免疫チェックポイント」という用語は、自己寛容を維持するために必要であり、免疫応答の持続時間及び程度を調節して正常組織への損傷を最小限に抑える一連の抑制性経路を指す。PD-1、PD-L1、CTLA-4などの免疫チェックポイント分子は、腫瘍微小環境におけるT細胞応答の調節に役割を果たす細胞表面シグナル伝達受容体である。腫瘍細胞は、それらの発現と活性を上方制御することにより、これらのチェックポイントを利用して利益を得ることが示されている。免疫抵抗のメカニズムとしていくつかの免疫チェックポイント経路を指揮する腫瘍細胞の能力により、免疫細胞の分子に結合してそれらを活性化または不活性化するチェックポイント阻害剤が免疫応答の阻害を軽減する可能性があると仮定されている。最近の発見により、PD-1、PD-L1、PD-L2、CTLA4、TIGIT、TIM-3、LAG-3、CCR4、OX40、OX40L、IDO、A2ARなどの免疫チェックポイントまたは標的が免疫回避に関与するタンパク質として特定されている。CTLA-4、PD-1受容体またはそのリガンドPD-L1に対する抗体を含む特異的な免疫チェックポイント阻害剤は、診療所においてさまざまながんで印象的な結果を生み出し、複数の腫瘍の適応症であり、さらに多くの登録試験が進行中である、ヤーボイ(商標)(イピリムマブ;CTLA-4アンタゴニスト)、オプジーボ(商標)(ニボルマブ;PD-1アンタゴニスト)及びキイトルーダ(商標)(ペムブロリズマブ;PD-1アンタゴニスト)のFDA承認をもたらした。
例えば、Igスーパーファミリーのメンバーで免疫抑制受容体であるTIGITは、腫瘍抗原特異的CD8+T細胞及びCD8+TILで過剰発現し、T細胞の増殖と活性化の抑制に重要な役割を果たし、腫瘍細胞の免疫回避、及び抗ウイルス免疫応答の阻害に関与している。抗TIGITモノクローナル抗体OMP-313M32は、この免疫チェックポイントを標的とし、T細胞の下方制御を防ぐ。投与すると、抗TIGITモノクローナル抗体OMP-313M32は、T細胞を含むさまざまな免疫細胞で発現するTIGITに結合し、TIGITとそのリガンドCD112(ネクチン-2;ポリオウイルス受容体関連-2;PVRL2)及びCD155(ポリオウイルス受容体;PVR;ネクチン様タンパク質5;NECL-5)との相互作用を防ぐ。これにより、CD112及びCD155は、ナチュラルキラー(NK)細胞及びCD8陽性T細胞などの免疫細胞で発現する共刺激受容体CD226(DNAXアクセサリー分子-1;DNAM-1)と自由に相互作用し、CD226の二量体化とCD226を介したシグナル伝達をもたらす。これにより免疫系が活性化され、がん細胞に対してT細胞性免疫応答が発揮される。
膜貫通タンパク質及び免疫チェックポイント受容体であるTIM-3は、腫瘍を介した免疫抑制に関連している。抑制性T細胞受容体、T細胞免疫グロブリン、及びムチンドメイン含有タンパク質3(TIM-3;TIM3;A型肝炎ウイルス細胞受容体2;HAVCR2)に対するモノクローナル抗体である、抗TIM-3モノクローナル抗体TSR-022、ならびにTIM-3に対する抗体である抗TIM-3抗体BMS-986258は、潜在的な免疫チェックポイント阻害及び抗腫瘍活性を有する。投与すると、抗TIM-3モノクローナル抗体TSR-022は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を含む特定のT細胞に発現するTIM-3に結合する。これにより、T細胞の阻害が無効になり、抗原特異的なTリンパ球が活性化され、細胞傷害性T細胞を介した腫瘍細胞の溶解が促進され、腫瘍の増殖が抑制される。
LAG-3は免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)のメンバーであり、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスIIに結合する。TILでのLAG-3の発現は、腫瘍を介した免疫抑制に関連している。
レラトリマブ(以前はBMS-986016、Bristol-Myers Squibbとして知られていた)は、潜在的な免疫チェックポイント阻害及び抗腫瘍活性を持つ、阻害受容体であるリンパ球活性化遺伝子-3(LAG-3)に対するモノクローナル抗体である。投与すると、レラトリマブは腫瘍浸潤リンパ球(TIL)上のLAG-3に結合し、抗原特異的Tリンパ球を活性化し、細胞傷害性T細胞を介した腫瘍細胞溶解を促進し、腫瘍増殖を抑制する。
抗LAG-3モノクローナル抗体LAG525は、潜在的な免疫チェックポイント阻害及び抗腫瘍活性を持つ、抑制性受容体であるリンパ球活性化遺伝子-3(LAG-3)に対するヒト化モノクローナル抗体である。投与すると、抗LAG-3モノクローナル抗体LAG525は腫瘍浸潤リンパ球(TIL)に発現するLAG-3に結合し、腫瘍細胞に発現する主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスII分子との結合をブロックする。これにより、抗原特異的なTリンパ球が活性化され、細胞傷害性T細胞を介した腫瘍細胞の溶解が促進され、腫瘍の増殖が抑制される。免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)のメンバーであり、さまざまな免疫細胞で発現するLAG-3は、細胞増殖とT細胞の活性化を負に調節する。TILでのLAG-3の発現は、腫瘍を介した免疫抑制に関連している。
抗LAG3モノクローナル抗体TSR-033は、潜在的な免疫チェックポイント阻害及び抗腫瘍活性を持つ、抑制性受容体であるリンパ球活性化遺伝子-3タンパク質(LAG3;LAG-3)に対するヒト化免疫グロブリンG4(IgG4)モノクローナル抗体である。
TIGIT標的化剤MK-7684は、潜在的な免疫チェックポイント阻害及び抗腫瘍活性を持つ、共阻害分子と免疫チェックポイント阻害剤T細胞免疫グロブリン(Ig)及び免疫受容抑制性チロシンモチーフ(ITIM)ドメイン(TIGIT;IgとITIMドメインをもつT細胞免疫受容体;T細胞免疫グロブリン及びITIMドメイン)を標的とするアンタゴニスト薬である。投与すると、MK-7684はさまざまな免疫細胞、特に腫瘍浸潤Tリンパ球(TIL)及びナチュラルキラー(NK)細胞で発現するTIGITを標的にして結合し、それによってTIGITと、T細胞、NK細胞、及び特定のがん細胞で発現する、そのリガンドCD112(ネクチン-2;ポリオウイルス受容体関連-2;PVRL2)及びCD155(ポリオウイルス受容体;PVR;ネクチン様タンパク質5;NECL-5)との相互作用を防ぐ。これにより、CD112及びCD155と、NK細胞、及びCD8+T細胞などの免疫細胞上で発現する共刺激受容体CD226(DNAXアクセサリー分子-1;DNAM-1)との相互作用を増強し、CD226を介したシグナル伝達を活性化する。これにより免疫系が活性化され、がん細胞に対してT細胞性免疫応答が発揮される。
しかしながら、この治療法は、既存の抗腫瘍免疫応答が患者内に存在する場合にのみ成功し得る(Pardoll,D.,The blockade of immune checkpoints in cancer immunotherapy,Nature Reviews: Cancer,Vol. 12,April 2012,253)。
キメラ抗原受容体T細胞療法(CAR-T)は、合成生物学を使用してT細胞を特異的な細胞表面腫瘍抗原に再誘導しようとする。T細胞の遺伝子改変は、キメラ抗原受容体(CAR)のトランスジェニック発現による腫瘍抗原認識を与えるために使用される。CARは、T細胞に導入して腫瘍抗原を標的にすることができるように操作された分子である(Frey,N.V.,Porter,D.L.,The Promise of Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy,Oncology (2016);30(1)) pii 219281)。CAR T細胞は、血液悪性腫瘍及び程度は低いが固形腫瘍に対してある程度の有効性があることが示されている。しかしながら、CAR T療法は、サイトカイン放出症候群、神経毒性、非腫瘍認識、及びアナフィラキシーなど、いくつかの種類の毒性を引き起こすことが示されている(Bonifant CL,et al.,Toxicity and management in CAR T-cell therapy,Molecular Therapy - Oncolytics (2016) 3,16011)。
細胞ワクチンもがん治療として提案されている。GVAX(商標)は、腫瘍細胞の自家または同種異系集団のいずれかの中のGM-CSF遺伝子形質導入腫瘍ワクチンである。遺伝子改変腫瘍細胞のGM-CSF分泌は、ワクチン部位でのサイトカイン放出を刺激して抗原提示細胞を活性化し、腫瘍特異的細胞免疫応答を誘導すると考えられていた(Eager,R. & Nemunaitis,J.,GM-CSF Gene-Transduced Tumor Vaccines,Molecular Therapy,Vol. 12,No. 1,18 (July 2005))。しかしながら、GVAX(商標)は限られた臨床応答しか得られなかった。
腫瘍細胞株は幅広い抗原を有しており、その多くは特定の腫瘍タイプに共通しており、一部は腫瘍間で共有されている。数十年にわたる研究の結果として定義された多くの免疫調節の構成要素を使用して、これらの腫瘍細胞株を遺伝子操作することができる。少なくとも2/3/4の免疫調節因子を発現するように改変されたそのような同種異系腫瘍細胞株との関連での免疫活性化への同種異系アプローチが記載されている。
記載された発明は、インビトロ(またはインビボ)で活性化された単核球の養子移入による効果的な腫瘍細胞殺傷のための方法を提供する。本明細書に記載の方法は、少なくとも3つの免疫調節ペプチドをコードする同種異系の操作された白血球刺激細胞(ENLST(商標)細胞)とのそれらの共インキュベーションに続く単核球のインビトロ免疫活性化を含む。細胞との接触により、単核球は刺激されて分化し、増殖し、活性化された表現型を獲得する。活性化された単核球、またはシリアルキラー細胞からなるその亜集団は、患者への細胞製品の受動的養子移入に有用である。細胞は生理学的な方法で活性化されるため、刺激された細胞はそれらの細胞型の恒常性制御メカニズムを保持する。任意選択で、シリアルキラー細胞を含む亜集団を不死化することは、無限の供給を生み出す可能性を表す。
一態様によれば、活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化及び拡大された単核球の集団を含む細胞製品を含む組成物による、記載された本発明は、細胞傷害性T細胞集団のインビトロ活性化と、それに続く免疫抑制レジメンンの影響下にないがん患者の受動免疫化の方法であって、滅菌状態下で:(a)(1)生体試料から単核球(MNC)の集団を単離すること;(2)1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、免疫調節分子のコアグループがOX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD28リガンド(CD28L)である3つの免疫調節分子のコアグループを安定して発現するように遺伝子操作された腫瘍細胞の集団を含む操作された白血球刺激細胞の集団を調製すること;(3)ステップ(a)(1)のMNCの集団を、インビトロでステップ(a)(2)の操作された白血球刺激細胞と接触させることであって、接触させることが、細胞傷害性シリアルキラー細胞の相乗的拡大を刺激して、活性化された細胞傷害性シリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を形成するのに効果的である、接触させることによって、インビトロで免疫応答を誘導することと、(b)活性化されたMNCを培養して、拡大及び活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む拡大及び活性化されたMNCの集団を含む細胞製品を形成することにより、インビトロで活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を拡大することと、(c)活性化及び拡大された細胞製品の個々の用量を含む単位用量パッケージを調製すること、単位用量パッケージを凍結すること、及び凍結された単位用量パッケージを凍結保存に保存することと、(d)制御された条件下で細胞製品を含む治療量の凍結された単位用量パッケージを解凍することと、(e)任意選択で、凍結及び解凍された細胞製品を薬学的に許容される担体と組み合わせて、医薬組成物を形成することと、(f)活性化及び拡大された細胞製品を含む(d)の細胞製品または(e)の医薬組成物の治療量を対象に投与することであって、治療量が腫瘍量を減少させるのに有効である、投与することと、を含む、方法を提供する。方法の一実施形態によれば、ヒトの発現に最適化された野生型OX40リガンドコドンのアミノ酸配列は配列番号108であり、ヒトの発現に最適化された野生型CD27リガンドコドンのアミノ酸配列は配列番号109であり、ヒトの発現に最適化された野生型CD28リガンドコドンのアミノ酸配列は配列番号110、配列番号111、またはその両方である。別の実施形態によれば、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、3つの免疫調節分子のコアグループを発現するように遺伝子操作された操作された白血球刺激細胞集団は、3~25個の免疫調節因子(「R群」)を含む追加の数の免疫調節分子を発現するようにさらに遺伝子操作されている。別の実施形態によれば、CD28リガンドは、CD80、CD86、またはその両方を含む。別の実施形態によれば、コア免疫調節因子OX40リガンド、CD27リガンド、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンドを安定して発現するように形質導入または形質転換された操作された白血球刺激細胞は、未改変の対照細胞株と比較して、末梢血単核球において、活性化CD8+細胞の2対数拡大を相乗的に誘導するのに有効である。別の実施形態によれば、ステップ(b)(i)において、活性化されたMNCの亜集団は、フローサイトメトリーによって同定及び単離される。別の実施形態によれば、活性化及び拡大されたMNCは、NK細胞集団、NKT細胞集団、CD8 CTL細胞集団、CD4細胞集団、及びTCRγδ細胞集団のうちの1つ以上を含む活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の集団を含む。別の実施形態によれば、単核球の集団は、末梢血または臍帯血に由来する。別の実施形態によれば、単核球の集団は、対象に対して自家である。別の実施形態によれば、単核球の集団は、対象に対して同種異系である。別の実施形態によれば、活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の集団の細胞傷害性シリアルキラー活性は、正常細胞に影響を及ぼさず、遺伝子操作された白血球刺激細胞のがん抗原に特異的である。活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の集団(複数可)の細胞傷害性シリアルキラー活性は、正常細胞に影響を及ぼさず、がんの種類に関係なくがん細胞を殺傷するのに効果的である。別の実施形態によれば、投与することは、免疫チェックポイントの適合性のある阻害剤と組み合わせて行われる。別の実施形態によれば、適合性のある免疫チェックポイントは、PD-1、PD-L1、TIM-3、TIGIT、及びLAG-3のうちの1つ以上を含む。
別の態様によれば、記載された発明は、活性化された細胞傷害性シリアルキラー細胞の亜集団を含む拡大及び活性化された単核球の集団を含む細胞製品であって、(a)生体試料から単核球(MNC)の集団を単離することと;(2)1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、免疫調節ペプチドのコアグループがOX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD28リガンド(CD28L)である3つの免疫調節分子のコアグループを発現するように遺伝子操作された腫瘍細胞の集団を含む操作された白血球刺激細胞の集団を調製することと;(c)ステップ(a)のMNCの集団を、インビトロでステップ(b)の操作された白血球刺激細胞と接触させて、活性化された細胞傷害性シリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を形成することと;(d)活性化されたMNCを培養して、拡大及び活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化及び拡大されたMNCの集団を含む細胞製品を形成することにより、インビトロで活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を拡大することと、を含むプロセスによって調製された細胞製品を提供する。プロセスによって調製された細胞製品の一実施形態によれば、活性化及び拡大された細胞傷害性シリアルキラー細胞の集団を含む活性化及び拡大されたMNCは、NK細胞集団、NKT細胞集団、CD8 CTL細胞集団、CD4細胞集団、及びTCRγδ細胞集団のうちの1つ以上を含む。プロセスによって調製された細胞製品の別の実施形態によれば、細胞傷害性シリアルキラー細胞は殺腫瘍性である。プロセスによって調製された細胞製品の別の実施形態によれば、ヒトの発現に最適化された野生型OX40リガンドコドンのアミノ酸配列は配列番号108であり、ヒトの発現に最適化された野生型CD27リガンドコドンのアミノ酸配列は配列番号109であり、ヒトの発現に最適化された野生型CD28リガンドコドンのアミノ酸配列は配列番号110、配列番号111、またはその両方である。プロセスによって調製された細胞製品の別の実施形態によれば、ステップ(c)での接触させることは、CD8+細胞の2対数拡大を相乗的に誘導するのに効果的である。プロセスによって調製された細胞製品の別の実施形態によれば、生体試料は末梢血または臍帯血である。
本発明のこれら及び他の利点は、以下の詳細な説明を参照することにより、当業者には明らかであろう。
本特許または出願書類は、カラーで作成された少なくとも1つの図面を含む。カラー図面(複数可)を含む本特許または特許出願公開の複写は、請求及び必要な料金の支払いにより特許庁より提供される。
ベクター1~7の概略図を示す。 scFv-抗ビオチン-G3ヒンジ-mIgG1 ベクター1の構成の概略図を示す。 全長抗ビオチン-G3ヒンジ-mIgG1 ベクター2の構成の概略図を示す。 sGM-CSF/ires/mFLT3L ベクター3の構成の概略図を示す。 sFLT3L/ires/(FLT3シグナル-GM-CSF-Tm) ベクター4の構成の概略図を示す。 mCD40L ベクター5の構成の概略図を示す。 mTNFa ベクター6の構成の概略図を示す。 mRANKL/ires/FLT3シグナル-V5-scFV抗ビオチン-Tmベクター7の構成の概略図を示す。 ベクター44の概略図を示す。 ベクター97の概略図を示す。 ベクター84の概略図を示す。 ベクター29の概略図を示す。 ベクター107の概略図を示す。 ベクター116の概略図を示す。 ベクター86の概略図を示す。 ベクター18の概略図を示す。 ベクター17の概略図を示す。 ベクター98の概略図を示す。 ベクター30の概略図を示す。 ベクター109の概略図を示す。 ベクター106の概略図を示す。 ベクター16の概略図を示す。 ベクター83の概略図を示す。 ベクター31の概略図を示す。 ベクター12の概略図を示す。 ベクター99の概略図を示す。 ベクター121の概略図を示す。 ベクター105の概略図を示す。 ベクター32の概略図を示す。 ベクター37の概略図を示す。 ベクター22の概略図を示す。 ベクター19の概略図を示す。 ベクター20の概略図を示す。 ベクター89の概略図を示す。 ベクター21の概略図を示す。 ベクター23の概略図を示す。 ベクター108の概略図を示す。 ベクター15の概略図を示す。 ベクター124の概略図を示す。 ベクター65の概略図を示す。 ベクター64の概略図を示す。 ベクター88の概略図を示す。 ベクター96の概略図を示す。 ベクター14の概略図を示す。 ベクター119の概略図を示す。 ベクター120の概略図を示す。 ベクター45の概略図を示す。 ベクター60の概略図を示す。 ベクター59の概略図を示す。 ベクター8の概略図を示す。 ベクター128の概略図を示す。 ベクター35の概略図を示す。 Aは、混合リンパ球腫瘍反応アッセイにおいて、親株SKMEL2(53A)を、PBMCとインキュベートした後のサイズ及び粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)のプロットを示す。点線の楕円形はリンパ球ゲートを示す。Bは、混合リンパ球腫瘍反応アッセイにおいて、免疫調節因子14、18、及び30(図53B)を含むSKMEL-2を、PBMCとインキュベートした後のサイズ及び粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)のプロットを示す。点線の楕円形はリンパ球ゲートを示す。Cは、混合リンパ球腫瘍応答アッセイにおいて、親細胞株とのPBMCのインキュベーション後のCD8集団を示す。グラフの下のパネルにある点線の円は、CD8ゲートを示す。親細胞株(SKMEL-2)との共培養後のPBMCでは、ほぼ同数のCD4+及びCD8+T細胞が存在するが、免疫調節因子OX40リガンド(ベクター14)、CD27リガンド(ベクター18)、及びCD28リガンド(CD80、CD86、またはその両方を含むベクター30)を発現するよう操作された、操作された白血球刺激細胞(「ENLST(商標)細胞」)との共培養後のPBMCでは、約2対数の数のCD8+T細胞が存在する。CD8+T細胞のこの大幅な増加は、3つのシグナルすべてが同時に送達される場合にのみ明らかであり、それぞれのシグナルが個別に送達される場合には存在しないため、これまで認識されていなかった相乗的シグナル伝達の例を提供する。Dは、混合リンパ球腫瘍応答アッセイにおいて、免疫調節因子OX40リガンド(ベクター14)、CD27リガンド(ベクター18)、及びCD28リガンド(CD80、CD86、またはその両方を含むベクター30)をコードする組換えDNA配列でトランスフェクトまたは形質導入されたSKMEL2とのPBMCのインキュベーション後のCD8集団を示す。グラフの下のパネルにある点線の円は、CD8ゲートを示す。親細胞株(SKMEL-2)との共培養後のPBMCでは、ほぼ同数のCD4+及びCD8+T細胞が存在するが、免疫調節因子OX40リガンド(ベクター14)、CD27リガンド(ベクター18)、及びCD28リガンド(CD80、CD86、またはその両方を含むベクター30)を発現するよう操作された、操作された白血球刺激細胞(「ENLST(商標)細胞」)との共培養後のPBMCでは、約2対数の数のCD8+T細胞が存在する。CD8+T細胞のこの大幅な増加は、3つのシグナルすべてが同時に送達される場合にのみ明らかであり、それぞれのシグナルが個別に送達される場合には存在しないため、これまで認識されていなかった相乗的シグナル伝達の例を提供する。 位相差顕微鏡及びフローサイトメトリーによりインビトロで、未改変のSK-MEL-2親腫瘍細胞株による誘導と比較した、SK-MEL-2由来の操作された白血球刺激細胞(ENLST(商標)細胞)によるPBMCリンパ球集団誘導の特性評価の結果を示す。未改変の親5K-MEL-2細胞で誘導された9日目のPBMCを示す。左、顕微鏡。右、フローサイトメトリー。フローサイトメトリーにおける楕円形の輪郭は、生細胞の未改変のSKMEL2親腫瘍細胞に対応する。 位相差顕微鏡及びフローサイトメトリーによりインビトロで、未改変のSK-MEL-2親腫瘍細胞株による誘導と比較した、SK-MEL-2由来の操作された白血球刺激細胞(ENLST(商標)細胞)によるPBMCリンパ球集団誘導の特性評価の結果を示す。SK-MEL-2由来の14-18-30ENLST(商標)細胞で誘導された9日目のPBMCを示す。左、顕微鏡、右、フローサイトメトリー。矢印は、ENLST(商標)細胞が誘導されたPBMCによって排除されることを示す。 サイズと粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)プロットによる、SK-MEL-2細胞を伴う、14-18-30を発現するSK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞による、PBMCのインビトロ活性化後のPBMCの殺腫瘍特性の特性評価の結果を示す。5日目の二次混合リンパ球腫瘍応答アッセイを示す。未改変のSK-MEL-2細胞と共培養したSK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞。 サイズと粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)プロットによる、SK-MEL-2細胞を伴う14-18-30を発現するSK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞による、PBMCのインビトロ活性化後のPBMCの殺腫瘍特性の特性評価の結果を示す。5日目の二次混合リンパ球腫瘍応答アッセイを示す。未改変のSK-MEL-2細胞と共培養したSK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞活性化MNC。 サイズと粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)プロットによる、SK-MEL-28細胞を伴う14-18-30を発現するSK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞による、PBMCのインビトロ活性化後のPBMCの殺腫瘍特性の特性評価の結果を示す。5日目の二次混合リンパ球腫瘍応答アッセイを示す。未改変のSK-MEL-28細胞と共培養したSK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞。 サイズと粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)プロットによる、SK-MEL-28細胞を伴う14-18-30を発現するSK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞による、PBMCのインビトロ活性化後のPBMCの殺腫瘍特性の特性評価の結果を示す。5日目の二次混合リンパ球腫瘍応答アッセイを示す。未改変のSK-MEL-28細胞と共培養したSK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞活性化MNC。 サイズと粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)プロットによる、M14細胞を伴う14-18-30を発現するSK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞による、PBMCのインビトロ活性化後のPBMCの殺腫瘍特性の特性評価の結果を示す。5日目の二次混合リンパ球腫瘍応答アッセイを示す。未改変のM14細胞と共培養したSK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞。 サイズと粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)プロットによる、M14細胞を伴う14-18-30を発現するSK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞による、PBMCのインビトロ活性化後のPBMCの殺腫瘍特性の特性評価の結果を示す。5日目の二次混合リンパ球腫瘍応答アッセイを示す。未改変のM14細胞と共培養したSK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞活性化MNC。 PBMC集団のCyTOF質量サイトメトリー単一細胞表現型分析マップを示す。 一次混合リンパ球腫瘍反応アッセイで9日後の、親SK-MEL-2細胞によるPBMC誘導後のCyTOF染色のvisNE密度コンタープロットを示す。親SK-MEL-2細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示す。NK細胞集団と骨髄細胞集団が存在しないことに留意されたい。 一次混合リンパ球腫瘍反応アッセイで9日後の、免疫調節因子発現SK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞によるPBMC誘導後のCyTOF染色のvisNE密度コンタープロットを示す。ベクター3で形質導入またはトランスフェクトされたENLST(商標)細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示し、B細胞及び骨髄性細胞の誘導を示す。 一次混合リンパ球腫瘍反応アッセイで9日後の、免疫調節因子発現SK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞によるPBMC誘導後のCyTOF染色のvisNE密度コンタープロットを示す。ベクター3及び4で形質導入またはトランスフェクトされたENLST(商標)細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示し、B細胞の誘導を示す。 一次混合リンパ球腫瘍反応アッセイで9日後の、免疫調節因子発現SK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞によるPBMC誘導後のCyTOF染色のvisNE密度コンタープロットを示す。ベクター3、4、及び5で形質導入またはトランスフェクトされたENLST(商標)細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示し、B細胞及び骨髄細胞の誘導を示す。 一次混合リンパ球腫瘍反応アッセイで9日後の、免疫調節因子発現SK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞によるPBMC誘導後のCyTOF染色のvisNE密度コンタープロットを示す。ベクター3、4、及び6で形質導入またはトランスフェクトされたENLST(商標)細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示す。 Aは、フローサイトメトリーによって、ENLST(商標)細胞を含む14-18-30と以前に共培養されたPBMCが、未改変の腫瘍細胞を溶解することができることを示す。14-18-30ENLST(商標)細胞との共培養によって以前に活性化されたPBMCの少なくとも2つの異なる亜集団は、未改変の腫瘍細胞の細胞溶解が可能である。初代混合リンパ球腫瘍細胞アッセイにおいて、14-18-30発現ENLST(商標)細胞との9日間の共培養後のPBMCのCD56、CD3、及びCD8の選別ゲートを示す。Bは、位相差顕微鏡法によって、ENLST(商標)細胞を含む14-18-30と以前に共培養されたPBMCが、未改変の腫瘍細胞を溶解することができることを示す。14-18-30ENLST(商標)細胞との共培養によって以前に活性化されたPBMCの少なくとも2つの異なる亜集団は、未改変の腫瘍細胞の細胞溶解が可能である。t=0でのCD56+CD3+と未改変のSKMEL2を示す。黄色い矢印は、より小さい細胞がリンパ球であり、より大きい細胞が同種異系腫瘍細胞であることを示す。Cは、位相差顕微鏡法によって、ENLST(商標)細胞を含む14-18-30と以前に共培養されたPBMCが、未改変の腫瘍細胞を溶解することができることを示す。14-18-30ENLST(商標)細胞との共培養によって以前に活性化されたPBMCの少なくとも2つの異なる亜集団は、未改変の腫瘍細胞の細胞溶解が可能である。t=8時間でのCD56+CD3+と未改変のSKMEL2を示す。黄色い矢印は、同種異系腫瘍細胞を取り巻く細胞溶解細胞のクラスターを示し、同種異系腫瘍細胞のバックグラウンドが除去されていることを示す。Dは、位相差顕微鏡法によって、ENLST(商標)細胞を含む14-18-30と以前に共培養されたPBMCが、未改変の腫瘍細胞を溶解することができることを示す。14-18-30ENLST(商標)細胞との共培養によって以前に活性化されたPBMCの少なくとも2つの異なる亜集団は、未改変の腫瘍細胞の細胞溶解が可能である。t=0でのCD56-CD3+CD8+と未改変のSK-MEL-2を示す。黄色い矢印は、より小さい細胞がリンパ球であり、より大きい細胞が同種異系腫瘍細胞であることを示す。Eは、位相差顕微鏡法によって、ENLST(商標)細胞を含む14-18-30と以前に共培養されたPBMCが、未改変の腫瘍細胞を溶解することができることを示す。14-18-30ENLST(商標)細胞との共培養によって以前に活性化されたPBMCの少なくとも2つの異なる亜集団は、未改変の腫瘍細胞の細胞溶解が可能である。t=8時間でのCD56-CD3+CD8+と未改変のSK-MEL-2を示す。黄色い矢印は、同種異系腫瘍細胞を取り巻く細胞溶解細胞のクラスターを示し、同種異系腫瘍細胞のバックグラウンドが除去されていることを示す。 NGSマウスを使用した異種移植片処理研究の結果を示す箱ひげ図である。各ボックスの端は、上位四分位数と下位四分位数である。中央値はボックス内の垂直線でマークされ、ひげはボックスの外側の2本の線で、最高と最低の観測値まで伸びている。ヒト腫瘍細胞をNGS(NOD scid gamma)マウスの側腹部に移植した。腫瘍を150mm3まで増殖させた。マウスを対照群と処理群の2つの群に分け、1群あたり6匹のマウスを使用した。30日目(t=0)に、対照群のマウスにビヒクルのみを接種し、処理群のマウスに、14-18-30発現ENLST(商標)細胞(「SUPLEXA(商標)細胞」)によって活性化された3×106のPBMCを接種した。腫瘍サイズは、接種後36日まで間隔を置いて測定された。2つの群間の発散は5日以内に現れた。22日後、発散は統計的に有意になった(*P<0.05;**P<005)。
定義
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「a」、「an」、及び「the」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を包含する。したがって、例えば、「ペプチド」への言及は、1つ以上のペプチド、及び当業者に知られるその均等物などへの言及である。
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、それが使用されている数の数値のプラスマイナス10%を意味する。したがって、約50%は40%~60%の範囲を意味する。
「活性化」または「リンパ球活性化」という用語は、RNA、タンパク質、及びDNAの合成、ならびにリンホカインの産生をもたらす特異的抗原、非特異的マイトジェン、または同種異系細胞によるリンパ球の刺激を指し、それは、様々なエフェクター及びメモリー細胞の増殖及び分化が後に続く。例えば、成熟B細胞は、その細胞表面免疫グロブリンIgによって認識されるエピトープを示す抗原との遭遇によって活性化され得る。活性化プロセスは抗原による膜Ig分子の架橋に依存する直接的なもの(架橋依存性B細胞活性化)、またはヘルパーT細胞との密接な相互作用と関連して最も効率的に起こる間接的なもの(「同族ヘルププロセス」)であり得る。T細胞の活性化は、TCR/CD3複合体と、クラスIまたはクラスIIのMHC分子の溝に結合したペプチドである同族のリガンドとの相互作用に依存している。受容体の結合によって動く分子事象は複雑である。いくつかのシグナル伝達経路を制御する一連の基質のチロシンリン酸化をもたらすチロシンキナーゼの活性化は、最も初期のステップ中に起こるらしい。これらには、TCRをras経路に結び付ける一連のアダプタータンパク質、そのチロシンリン酸化がその触媒活性を高め、イノシトールリン脂質代謝経路に関与し、細胞内遊離カルシウム濃度の上昇及びプロテインキナーゼCの活性化をもたらすホスホリパーゼCγ1、ならびに細胞増殖及び分化を制御する一連の他の酵素が含まれる。T細胞の完全な応答性は、受容体結合に加えて、アクセサリー細胞により送達される共刺激活性、例えば抗APC上のCD80及び/またはCD86によるT細胞上のCD28の結合を必要とする。活性化されたBリンパ球の可溶性産物は免疫グロブリン(抗体)である。活性化Tリンパ球の可溶性産物はリンホカインである。
本明細書で使用される場合、「能動免疫」という用語は、能動免疫の生成を指し、自然に獲得された感染または意図的なワクチン接種(人工能動免疫)から生じる免疫を意味する。能動免疫は、自然または人工のメカニズムのいずれかによって誘発することができる。
本明細書で使用される場合、哺乳動物、細胞、組織、器官、または生体液に適用される「投与」という用語及びそれがその様々な文法的形態は、外因性リガンド、試薬、プラセボ、小分子、医薬品、治療薬、診断薬、または組成物の、対象、細胞、組織、器官、または生体液などに対する接触を指すが、それらに限定されない。「投与」は、例えば、治療、薬物動態、診断、研究、プラセボ、及び実験的方法を指すことができる。「投与」はまた、例えば、試薬、診断、結合組成物、または別の細胞による、細胞のインビトロ及びエクスビボの処理を包含する。
本明細書で使用される場合、「同種異系」という用語は、ドナー及びレシピエントが異なる遺伝子構成であるが、同じ種であることを意味する。本明細書で使用される場合、「同種異系細胞」は、細胞が投与される個体に由来しない、すなわち、レシピエント個体とは異なる遺伝的構成を有する細胞を指す。同種異系細胞は、一般に、細胞が投与されるレシピエント個体と同じ種から得られる。例えば、同種異系細胞は、本明細書に開示されるように、ヒト患者に投与するためのヒト細胞であり得る。本明細書で使用される場合、「同種異系シリアルキラー細胞集団」という用語は、同種異系のシリアルキラー細胞集団が投与されるレシピエント個体とは異なる遺伝子構成のドナーに由来するその構成細胞型(NK、NKT、及びCTLなど)を含むシリアルキラー細胞集団を指す。
本明細書で使用される場合、「アロ認識」という用語は、自己以外のMHC分子(ヒトではHLA)のT細胞による認識を指す。本明細書で使用される場合、「直接アロ認識」という用語は、CD4+T細胞及びCD8+T細胞がドナー抗原提示細胞(APC)上の無傷のアロHLA分子(それぞれHLAクラスII及びI)を認識するプロセスを指す。「間接的なアロ認識」という用語は、APCが最初にドナー細胞を飲み込み、次いでドナー抗原を処理してレシピエントの免疫系に再提示するプロセスを指す。次いで、レシピエントT細胞は、レシピエントHLA分子と結合した処理されたドナーHLAペプチドに応答する。
「アミノ酸残基」または「アミノ酸」または「残基」という用語は、天然に存在するアミノ酸及び天然に存在するアミノ酸と同様に機能することができる天然アミノ酸の既知の類似体を含むがこれらに限定されない、タンパク質、ポリペプチド、またはペプチドに組み込まれるアミノ酸を指すために互換的に使用される。アミノ酸は、L-アミノ酸またはD-アミノ酸であり得る。アミノ酸は、ペプチドの半減期を増加させる、ペプチドの効力を増加させる、またはペプチドのバイオアベイラビリティを増加させるように変更される合成アミノ酸によって置き換えることができる。アミノ酸の1文字の指定は、本明細書で主に使用される。このような一文字の指定は次のとおりである:Aはアラニンである;Cはシステインである;Dはアスパラギン酸である;Eはグルタミン酸である;Fはフェニルアラニンである;Gはグリシンである;Hはヒスチジンである;Iはイソロイシンである;Kはリジンである;Lはロイシンである;Mはメチオニンである;Nはアスパラギンである;Pはプロリンである;Qはグルタミンである;Rはアルギニンである;Sはセリンである;Tはトレオニンである;Vはバリンである;Wはトリプトファンである;Yはチロシンである。以下は互いに保存的な置換であるアミノ酸を含む群を表す:1)アラニン(A)セリン(S)、トレオニン(T);2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);4)アルギニン(R)、リジン(K);5) イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);及び6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。
本明細書で使用される場合、「抗原提示細胞」または「APC」という用語は、抗原を処理し、ナイーブT細胞を活性化するために必要な他の共刺激タンパク質とともに細胞表面にそれらのペプチド断片を提示することができる高度に特殊化された細胞を指す。主な抗原提示細胞は、樹状細胞(DC)、マクロファージ、B細胞である。
本明細書で使用される場合、「自家」という用語は、同じ個体に由来することを意味する。
本明細書で使用される場合、「オートクリンシグナル伝達」という用語は、細胞がそれ自体にまたは他の同一の型の隣接細胞に作用するシグナル分子を分泌する細胞シグナル伝達の一種を指す。
「結合」という用語とその他の文法形式は、化学物質間の永続的な引力を意味する。
「結合特異性」という用語は、特異的なパートナーに結合することと、他の分子に結合しないことの両方を含む。機能的に重要な結合は、低から高までの親和性の範囲で発生する可能性があり、設計要素は、望ましくない相互作用を抑制し得る。翻訳後修飾も、相互作用の化学的性質と構造を変えることができる。「無差別結合」は、ある程度の構造的可塑性を伴うことができ、その結果、異なるパートナーへの結合に重要な残基の異なるサブセットが生じ得る。「相対的結合特異性」は、生化学的システムにおいて、分子がその標的またはパートナーと異なって相互作用し、それによって個々の標的またはパートナーの識別性に応じてそれらに明確に影響を及ぼすという特徴である。
CD3(TCR複合体)は、4つの異なる鎖で構成されるタンパク質複合体である。哺乳動物では、その複合体はCD3γ鎖、CD3δ鎖、及び2つのCD3ε鎖を含み、これらはT細胞受容体(TCR)及びζ鎖と会合してTリンパ球において活性化シグナルを生成する。同時に、TCR、ζ鎖、及びCD3分子はTCR複合体を構成する。CD3分子の細胞内尾部は、TCRのシグナル伝達能力に必須である免疫受容体活性化チロシンモチーフ(ITAM)として知られる保存モチーフを含む。ITAMがリン酸化されると、CD3鎖は、T細胞のシグナル伝達カスケードに関与するキナーゼであるZAP70(ゼータ関連タンパク質)に結合することができる。
本明細書で使用される場合、「細胞株」という用語は、単一の細胞から発達した恒久的に確立された細胞培養物を意味し、したがって、無期限に増殖する均一な遺伝的及び機能的構成を有する細胞の集団からなる。
本明細書で使用される場合、「ケモカイン」という用語は、多様な免疫機能及び神経機能を有する低分子量(8~11kDa)の構造的に関連するタンパク質のファミリーを構成する走化性サイトカインを指し(Mackay C.R. Nat Immunol.,Vol. 2: 95-101,(2001);Youn B. et al. Immunol Rev. (2000) Vol. 177: 150-174)、これらは、保存されたシステイン残基の相対位置に基づいて4つのサブファミリー(C、CC、CXC、及びCX3C)に分類できる(Rossi D. et al. Annu Rev Immunol. (2000) 18: 217-242)。ケモカインは、血液、リンパ節、及び組織の間の白血球の遊走を誘導するのに不可欠な分子である。それらは常に1つのタイプの受容体に制限されているわけではないため、複雑なシグナル伝達ネットワークを構成する(Loetscher P. et al. J. Biol. Chem. (2001). 276: 2986-2991)。ケモカインは、7回膜貫通ドメインGタンパク質共役型受容体である表面受容体を活性化することによって細胞に影響を及ぼす。特定のケモカインに対する白血球の反応は、ケモカイン受容体の発現によって決定される。受容体に対するケモカインの結合は、生物学的応答の活性化をもたらすサイトカインの作用と同様に、様々なシグナル伝達カスケードを活性化する。CCR5のリガンドである、活性化制御で、正常T細胞で発現、分泌される(RANTES)、マクロファージ炎症性タンパク質(MIP)-1α/及びMIP-1β(Schrum S. et al. J Immunol. (1996) 157: 3598-3604)、ならびに、CXCケモカイン受容体3(CXCR3)のリガンドである誘導タンパク質(IP)-10(Taub D.D. et al. J Exp Med. (1993) 177:1809-1814))の分泌は、望ましくないTH1応答の亢進と関連している。さらに、IL-2及びIFN-γの有害な炎症促進性サイトカインレベルの上昇は、1型糖尿病(T1D)と相関する(Rabinovitch A. et al. Cell Biochem Biophys. (2007) 48 (2-3): 159-63)。ケモカインは、TH1膵臓浸潤及びT細胞浸潤を特徴とする他の炎症性病変で観察されている(Bradley L.M. et al. J Immunol. (1999). 162:2511-2520)。
本明細書で使用される場合、「ケモナイーブ」という用語は、化学療法の経験がないことか、または経験がないことを示していることを意味する。
本明細書で使用される場合、「化学療法」という用語は、がん細胞の増殖を停止するために薬物を使用する治療を指す。
本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、2つ以上の物質から形成された集合物質を指す。
本明細書で使用される場合、「接触」という用語及びその様々な文法形式は、接触しているか、あるいは直ぐ隣もしくは局所的に近接している状態または状態を指す。組成物を標的の目的地に接触させることは、当業者に知られている任意の投与手段によって起こり得る。
本明細書で使用される場合、「共刺激分子」という用語は、そのTCRを介してすでに刺激されているT細胞の活性化を増強する役割を有する細胞表面に提示される分子を指す。例えば、T細胞受容体に外来抗原を提示するHLAタンパク質は、T細胞の増強された活性化をもたらすために、T細胞表面の相補的受容体に結合する共刺激タンパク質を必要とする。本明細書で使用される場合、「共刺激分子」という用語は、適応免疫応答の発生及び維持において重要な役割を果たす高活性免疫調節タンパク質を指す(Kaufman and Wolchok eds.,General Principles of Tumor Immunotherapy,Chpt 5,67-121 (2007))。T細胞応答の2つのシグナル仮説には、HLA分子に結合した抗原とその同族T細胞受容体(TCR)との相互作用、及び共刺激分子とそのリガンドの相互作用が含まれる。共刺激性の第2のシグナルのキャリアである特殊なAPCは、HLA分子とTCRとの結合に続いてT細胞応答を活性化することができる。対照的に、体細胞組織は第2のシグナルを発現せず、それによってT細胞の無応答を誘発する(同上)。2つのシグナルモデルに関与する共刺激分子の多くは、正常組織によって発現される共抑制分子によってブロックされる可能性がある(同上)。実際、多種多様な組織で発現する多くの種類の相互作用する免疫調節分子は、免疫学的状況に応じて刺激機能と抑制機能の両方を発揮し得る(同上)。
本明細書で使用される場合、「サイトカイン」という用語は、他の細胞に対して様々な効果を有する、細胞によって分泌される小さな可溶性タンパク質物質を指す。サイトカインは、増殖、発生、創傷治癒、及び免疫応答を含む多くの重要な生理学的機能を媒介する。それらは細胞膜内に位置するそれらの細胞特異的受容体に結合することによって作用し、それは細胞内で明確なシグナル伝達カスケードを開始することを可能にし、それは最終的に標的細胞における生化学的及び表現型の変化をもたらす。サイトカインは、放出部位から局所的及び遠隔的に作用し得る。それらは、多くのインターロイキン、及びいくつかの造血増殖因子を包含するI型サイトカイン;インターフェロン及びインターロイキン-10を含むII型サイトカイン;TNFα及びリンホトキシンを含む腫瘍壊死因子(「TNF」)関連分子;インターロイキン1(「IL-1」)を含む免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー、多種多様な免疫機能及び炎症機能において重要な役割を果たす分子のファミリーであるケモカインを含む。同一のサイトカインが、細胞の状態に応じて細胞に異なる影響を及ぼすことがある。サイトカインはしばしば他のサイトカインの発現を調節し、そして他のサイトカインのカスケードを誘発する。サイトカインの非限定的な例には、例えば、IL-1α、IL-β、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12/IL-23 P40、IL13、IL-15、IL-17、IL-18、IL-21、IL-23、TGF-β、IFN-γ、GM-CSF、Gro-α、MCP-1、及びTNF-αが含まれる。
本明細書で使用される場合、「由来する」という用語は、起源の供給源から何かを受け取り、入手し、または改変するための任意の方法を包含する。
本明細書で使用される場合、ペプチドまたはDNA配列(例えば、免疫調節因子ペプチド配列)に関する「誘導体」または「バリアント」という用語は、その元の配列から改変された同一でないペプチドまたはDNA配列を指す。本明細書で使用される場合、細胞に関する「誘導体」または「バリアント」という用語は、その起源の細胞株から改変された(例えば、組換えDNA配列を発現するように改変された)腫瘍細胞株を指す。
「検出可能なマーカー」という用語は、選択可能なマーカーとアッセイマーカーの両方を包含する。「選択可能なマーカー」という用語は、薬剤耐性マーカー、蛍光活性化細胞分取に有用な抗原マーカー、選択的接着を可能にする接着リガンドのための受容体などの接着マーカーなどを含む、発現構築物で形質転換された細胞を選択またはスクリーニングすることができる様々な遺伝子産物を指す。
「検出可能な応答」とは、検出試薬を用いてまたは用いずに実施することができるアッセイにおいて検出することができる任意のシグナルまたは応答を指す。検出可能な応答としては、放射性崩壊及びエネルギー(例えば、蛍光、紫外線、赤外線、可視)放出、吸収、偏光、蛍光、燐光、透過、反射、または共鳴移動が含まれるが、これらに限定されない。検出可能な応答としてはまた、クロマトグラフィー移動度、濁度、電気泳動移動度、質量スペクトル、紫外線スペクトル、赤外線スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、及びX線回折が挙げられる。代替的に、検出可能な応答は、融点、密度、導電率、表面弾性波、触媒活性、または元素組成などの生体物質の1つ以上の特性を測定するためのアッセイの結果であり得る。「検出試薬」は、目的の物質の存在または非存在を示す検出可能な応答を生じる任意の分子である。検出試薬は、抗体、核酸配列、及び酵素などの任意の様々な分子を含む。検出を促進するために、検出試薬はマーカーを含み得る。
本明細書で使用される場合、「用量」という用語は、一度に服用するように処方された治療物質の量を指す。
本明細書で使用される場合、「染料」(「蛍光色素」または「蛍光色素分子」とも呼ばれる)という用語は、分子を蛍光性にする分子の成分を指す。成分は、特定の波長のエネルギーを吸収し、そして異なる(しかし同等に特異的な)波長でエネルギーを再放出する分子中の官能基である。放出されるエネルギーの量と波長は、色素と色素の化学的環境の両方に依存する。多くの染料が知られており、FITC、R-フィコエリトリン(PE)、PE-Texas Red Tandem、PE-Cy5 Tandem、propidium iodem、EGFP、EYGP、ECF、DsRed、アロフィコシアニン(APC)、PerCp、SYTOX Green、クマリン、Alexa Fluors(350、430、488、532、546、555、568、594、633、647、660、680、700、750)、Cy2、Cy3、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7、Hoechst 33342、DAPI、Hoechst 33258、SYTOX Blue、クロモマイシンA3、ミトラマイシン、YOYO-1、SYTOX Orange、臭化エチジウム、7-AAD、アクリジンオレンジ、TOTO-1、TO-PRO-1、チアゾールオレンジ、TOTO-3、TO-PRO-3、チアゾールオレンジ、ヨウ化プロピジウム(PI)、LDS 751、Indo-1、Fluo-3、DCFH、DHR、SNARF、Y66F、Y66H、EBFP、GFPuv、ECFP、GFP、AmCyanl、Y77W、S65A、S65C、S65L、S65T、ZsGreenl、ZsYellowl、DsRed2、DsRed単量体、AsRed2、mRFP1、HcRedl、モノクロロビマン、カルセイン、DyLight Fluors、シアニン、ヒドロキシクマリン、アミノクマリン、メトキシクマリン、Cascade Blue、Lucifer Yellow、NBD、PE-Cy5コンジュゲート、PE-Cy7コンジュゲート、APC-Cy7コンジュゲート、Red 613、フルオレセイン、FluorX、BODIDY-FL、TRITC、X-ローダミン、リサミンローダミンB、Texas Red、TruRed、及びそれらの誘導体を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「操作された白血球刺激細胞」(または「ENLST(商標)細胞」)という用語は、少なくとも3つのコア免疫調節ペプチドである、CD80、CD86、またはその両方を含むOX40リガンド、CD27リガンド、及びCD28リガンドをコードする組換えDNA配列でトランスフェクトまたは形質導入された同種異系初代腫瘍細胞株を指す。
本明細書で使用される場合、「濃縮する」という用語は、所望の物質の割合を増加させること、例えば、細胞集団におけるその天然の頻度と比較して細胞のサブタイプの相対的頻度を高めることを指す。ポジティブ選択、ネガティブ選択、またはその両方は、一般的に、あらゆる濃縮スキームに必要であると考えられている。選択方法としては、蛍光活性化細胞分取(磁気分離及びFACS)が挙げられるが、これらに限定されない。濃縮に使用される特定の技術に関係なく、発達段階と活性化特異的応答が細胞の抗原プロファイルを変化させる可能性があるため、選択プロセスで使用される特定のマーカーは重要である。
本明細書で使用される場合、「発現」という用語は、mRNAの生合成、ポリペプチド生合成、例えば翻訳後修飾によるポリペプチド活性化、または細胞内位置の変化またはクロマチンへの動員による発現の活性化を包含する。
「発現ベクター」という用語は、宿主細胞で発現する遺伝子を含むDNA分子を指す。典型的には、遺伝子発現は、プロモーター、組織特異的制御因子、及びエンハンサーを含むがこれらに限定されない特定の制御因子の制御下に置かれる。そのような遺伝子は、制御因子に「作動可能に連結されている」と言われている。
本明細書で使用される場合、「フローサイトメトリー」という用語は、細胞の表現型及び特徴を調べるためのツールを指す。それは、感知領域を通過するレーザー(放射線の誘導放出による光増幅)/光ビームを通って、流体の流れ中の細胞または粒子が移動するときに細胞または粒子を感知する。微小粒子の相対光散乱及び色識別される蛍光を測定する。細胞の流れの分析及び識別は、サイズ、粒度、及び細胞が抗体または染料のいずれかの形態で蛍光分子を担持しているかどうかに基づく。細胞がレーザービームを通過するにつれて、光はあらゆる方向に散乱され、軸から小さい角度(0.5~10°)で前方に散乱される光は球の半径の二乗、すなわち細胞または粒子のサイズに比例する。光が細胞に入る可能性があり、したがって、90°光(直角、側面)散乱は蛍光色素結合抗体で標識するか、蛍光膜、細胞質、または核色素で染色することができる。したがって、細胞型、膜受容体及び抗原の存在、膜電位、pH、酵素活性、ならびにDNA含有量の識別が促進され得る。フローサイトメーターはマルチパラメーターであり、それぞれの細胞についていくつかの測定値を記録し、したがって、異種集団内の同種亜集団を識別することが可能である(Marion G. Macey,Flow cytometry: principles and applications,Humana Press,2007)。蛍光活性化細胞分取(FACS)は、物理的特性が類似しすぎてサイズや密度で分離できない別個の細胞集団を分離できるようにし、蛍光タグを使用して、発現の異なる表面タンパク質を検出し、物理的に均質な細胞の集団間で細かく区別できるようにする。
「機能的同等物」または「機能的に同等な」という用語は、本明細書において互換的に使用され、類似または同一の効果または使用を有する物質、分子、ポリヌクレオチド、タンパク質、ペプチド、またはポリペプチドを指す。
「ヘテロクリティック」という用語は、本明細書では、元のペプチドよりも生物学的効力が高いバリアントペプチドを指すために使用される。「ヘテロクリティック免疫原」は、免疫応答を誘発する免疫原であり、元の非免疫原性または免疫原性の低い抗原と交差反応する。
「免疫応答」及び「免疫媒介性」という用語は、これらの反応の結果が対象に有益であるか有害であるかにかかわらず、外来または自己抗原のいずれかに対する対象の免疫系の任意の機能的発現を指すために本明細書で互換的に使用される。
本明細書で使用される場合、「免疫原」という用語及びその様々な文法的形態は、免疫応答を誘発する物質を指す。
「免疫調節」、「免疫調節因子」及び「免疫調節」という用語は、例えばケモカイン、サイトカイン、及び免疫応答の他のメディエーターによって、免疫応答を直接的に、または間接的に増加または減少させることができる、物質、剤、または細胞を指すために本明細書では互換的に使用される。
本明細書で使用される場合、「免疫刺激量」という用語は、抗原特異的CD4+T細胞の血液集団を定量化するか、または抗原特異的CD8+T細胞の血液集団を定量化して抗原特異的T細胞を検出及び定量化するか、あるいは、適切な対象と比較した場合、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも100%の増加があるかどうかを検出及び定量化するための、例えば、ELISPOTアッセイ(細胞免疫応答)、ICS(細胞内サイトカイン染色アッセイ)、及び主要組織適合遺伝子複合体(MHC))テトラマーアッセイによって測定されるように、測定可能な量によって免疫応答を刺激するのに有効な免疫原性組成物の量を指す。
免疫に関して本明細書で使用される場合、「誘導する」という用語及びその様々な文法的形態は、免疫応答をもたらすまたは生じさせるプロセスまたは作用を指す。
本明細書で使用される場合、「阻害剤」という用語は、第1の分子に結合するか、接触するか、さもなければそれを妨害し、それによって第1の分子の活性を低下させる第2の分子を指す。
本明細書で使用される場合、「ゲノムに組み込まれる」という用語は、宿主細胞のゲノムを含むゲノムDNAと付随して連結されている組換えDNA配列を指す。
「単離された」という用語は、本明細書では、(1)通常、その天然に存在する環境で見られるような、それに付随するか、またはそれと相互作用する成分を実質的または本質的に含まない、核酸、ペプチド、または細胞などであるがそれらに限定されない材料を指すために使用される。「実質的に含まない」または「本質的に含まない」という用語は、本明細書では、他の材料を実質的または顕著に含まない、あるいは約95%、96%、97%、98%、99%を超えて、または100%含まないことを指すために使用される。単離された材料は、任意選択で、その自然環境においてその材料とともに見出されない材料、あるいは(2)材料がその自然環境にある場合、材料は、組成物への意図的なヒトの介入によって合成的に(非自然に)変更されている、及び/またはその環境で見出された材料にとって自然ではない細胞内の場所(例えば、ゲノムまたは細胞内小器官)に配置されている材料を含む。合成材料を生成するための変更は、その自然状態内の材料に対して、またはその自然状態から取り出された材料に対して実行することができる。
本明細書で使用される場合、「標識」という用語は、追跡可能な成分を導入することによって、化合物、構造、タンパク質、ペプチド、抗体、細胞または細胞成分を区別するプロセスを指す。一般的な追跡可能な成分としては、蛍光抗体、フルオロフォア、色素または蛍光色素、染色または蛍光染色、マーカー、蛍光マーカー、化学染色、示差染色、示差標識、及びラジオアイソトープが挙げられるが、これらに限定されない。
「リンパ球」という用語は、生体全体のリンパ組織において形成され、正常な成人において、循環血中の総白血球数の約22~28%を構成する小さい白血球(白血球)を指し、疾患に対して生体を防御することにおいて大きな役割を果たす。個別のリンパ球は、それらが限られた組の構造的に関連した抗原に応答することが決定されているという点で特殊化されている。免疫系と所与の抗原との最初の接触の前に存在するこの決定は、リンパ球の表面膜上の抗原の決定基(エピトープ)に特異的な受容体の存在によって表される。それぞれのリンパ球は、T細胞の集合を有し、そのすべては同一の結合部位を有する。リンパ球の一組、すなわちクローンは、その受容体の結合領域の構造において別のクローンと異なり、したがってそれが認識することができるエピトープにおいて異なる。リンパ球は、それらの受容体の特異性においてのみではなく、それらの機能においても互いに異なる(同上)。
抗体分泌細胞の前駆体であるBリンパ球(B細胞)及びTリンパ球(T細胞)の、2つの広いクラスのリンパ球が認識されている。
Bリンパ球
Bリンパ球は骨髄の造血細胞に由来する。成熟B細胞は、その細胞表面によって認識されるエピトープを示す抗原によって活性化され得る。活性化プロセスは、直接的、すなわち抗原による膜免疫グロブリン(Ig)分子の架橋に依存する(架橋依存性B細胞活性化)か、または非直接的、すなわち、同族ヘルプと呼ばれるプロセスにおける、ヘルパーT細胞との相互作用を介するものであり得る。多くの生理学的状況において、受容体架橋刺激及び同族ヘルプは、協調してより活発なB細胞応答をもたらす(Paul,W. E.,“Chapter 1: The immune system: an introduction,” Fundamental Immunology,4th Edition,Ed. Paul,W. E.,Lippicott-Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
架橋依存性B細胞活性化は、それぞれのB細胞が同一の可変領域を有するIg分子を発現するので、抗原が細胞表面受容体の結合部位に相補的なエピトープの複数のコピーを示すことを必要とする。このような要件は、微生物の莢膜多糖やウイルスエンベロープタンパク質など、反復エピトープを有する他の抗原によって満たされる。架橋依存性B細胞活性化は、これらの微生物に対してマウントされた主要な防御免疫応答である(同上)。
同族ヘルプは、B細胞が受容体を架橋することができない抗原に対する応答を開始することを可能にし、同時に、B細胞が弱い架橋事象によって刺激されるときに不活性化からB細胞を救出する共刺激シグナルを提供する。同族ヘルプは、B細胞の膜免疫グロブリン(Ig)による抗原の結合、抗原のエンドサイトーシス、及び細胞のエンドソーム/リソソーム区画内のペプチドへのその断片化に依存する。生じるペプチドのいくつかは、クラスII主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子として知られる細胞表面タンパク質の特定のセットの溝へと積載される。生じるクラスII/ペプチド複合体は、細胞表面に発現し、CD4+T細胞として表される一組のT細胞の抗原特異的受容体のリガンドとして作用する。CD4+T細胞は、B細胞のクラスII/ペプチド複合体に特異的な受容体をそれらの表面に担持する。B細胞活性化は、T細胞とのそのT細胞受容体(TCR)を介した結合のみに依存するのではなく、この相互作用はまた、T細胞の活性化リガンド(CD40リガンド)が、B細胞上のその受容体(CD40)への結合を可能し、B細胞活性化をシグナル伝達する。さらに、Tヘルパー細胞は、B細胞上のサイトカイン受容体に結合することによって刺激されたB細胞の増殖と分化を調節するいくつかのサイトカインを分泌する(同上)。
抗体産生の同族ヘルプの間に、CD40リガンド(CD40L)は活性化されたCD4+Tヘルパー細胞で一時的に発現され、抗原特異的B細胞のCD40に結合し、それによって第2の共刺激シグナルを伝達する。後者のシグナルは、B細胞の増殖と分化、及び抗原に遭遇した胚中心B細胞のアポトーシスを防ぐことによるメモリーB細胞の生成に不可欠である。B細胞とT細胞の両方でのCD40Lの過剰発現は、ヒトSLE患者の病原性自己抗体産生に関係している(Desai-Mehta,A. et al. J. Clin. Invest. Vol. 97(9),2063-2073,(1996))。
Tリンパ球
Tリンパ球は、造血組織の前駆体に由来し、胸腺で分化し、そして次に末梢リンパ組織及びリンパ球の再循環プールに播種される。Tリンパ球またはT細胞は、広範囲の免疫機能を媒介する。これらは、B細胞が抗体産生細胞に発達するのを助ける能力、単球/マクロファージの殺菌作用を増加させる能力、ある種の免疫応答の阻害、標的細胞の直接殺傷、及び炎症応答の動員を含む。これらの効果は、T細胞の特異的な細胞表面分子の発現及びサイトカインの分泌に依存する(Paul,W. E.,“Chapter 1: The immune system: an introduction”,Fundamental Immunology,4th Edition,Ed. Paul,W. E.,Lippicott-Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
T細胞はそれらの抗原認識のメカニズムにおいて、B細胞とは異なる。B細胞の受容体である免疫グロブリンは、可溶性分子または粒子状表面の個々のエピトープに結合する。したがって、B細胞受容体は、天然分子の表面上に示されるエピトープを認識する。抗体及びB細胞受容体は、細胞外流体中の微生物に結合し、それに対して防御するよう進化したが、T細胞は、他の細胞の表面上の抗原を認識し、これらの抗原提示細胞(APC)と相互作用し、その挙動を変えるすることによってT細胞の機能を媒介する。T細胞を活性化できる末梢リンパ器官のAPCには、樹状細胞(「DC」)、マクロファージ、及びB細胞の3つの主要なタイプがある。これらの中で最も強力なのはDCであり、その唯一の機能は外来抗原をT細胞に提示することである。未熟なDCは、皮膚、腸、及び気道など、体全体の組織に存在する。それらがこれらの部位で侵入する微生物に遭遇すると、それらは病原体及びそれらの産物をエンドサイトーシスし、それらをリンパ節を介して局所リンパ節または腸管関連リンパ器官へと運搬する。病原体との遭遇は、抗原捕捉細胞から、T細胞を活性化することのできるAPCへのDCの成熟を誘導する。APCは、それらの表面に、T細胞がTエフェクター細胞になるよう活性化することにおいて役割を有する3種類のたんぱく質分子を提示する:(1)外来抗原をT細胞受容体に提示するHLAタンパク質;(2)T細胞表面上の相補的受容体に結合する共刺激タンパク質、及び(3)T細胞が活性化されるのに十分に長い期間、T細胞を抗原提示細胞(APC)に結合させることのできる細胞間接着分子(“Chapter 24: The adaptive immune system,” Molecular Biology of the Cell,Alberts,B. et al.,Garland Science,NY,(2002))。
T細胞は、それらが発現する細胞表面受容体に基づいて、2つの異なるクラスに細分される。T細胞の大部分は、α鎖とβ鎖からなるT細胞受容体(TCR)を発現する。T細胞の小さな群は、γ鎖とδ鎖でできた受容体を発現する。α/βT細胞の中には、補助受容体分子CD4を発現するもの(CD4+T細胞)及びCD8を発現するもの(CD8+T細胞)の2つの亜系統がある。これらの細胞は、抗原を認識する方法と、エフェクター及び調節機能が異なる。
CD4+T細胞。CD4+T細胞は、免疫系の主要な制御性細胞である。それらの制御性の機能は、T細胞が活性化されるときに発現が誘導されるCD40Lなどのそれらの細胞表面分子と、活性化されるときに分泌される広範囲のサイトカインとの両方の発現に依存する。T細胞はまた、重要なエフェクター機能をも媒介し、そのうちのいくつかは、それらの分泌するサイトカインのパターンによって決定される。サイトカインは、標的細胞に対して直接的に毒性であり得、強力な炎症メカニズムを動員し得る。
CD8+T細胞。さらに、T細胞、特にCD8+T細胞は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)によって認識される抗原を発現する標的細胞を効果的に溶解することのできるCTLへと発達することができる(Paul,W. E.,“Chapter 1: The immune system: an introduction,” Fundamental Immunology,4th Edition,Ed. Paul,W. E.,Lippicott-Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
T細胞受容体(TCR)は、クラスIIまたはクラスIHLAタンパク質の特殊な溝に結合した抗原のたんぱく質分解に由来するペプチドからなる複合体を認識する。CD4+T細胞はペプチド/クラスII複合体のみを認識するが、CD8+T細胞はペプチド/クラスI複合体を認識する(同上)。
TCRのリガンド(すなわち、ペプチド/HLAタンパク質複合体)は、APC内で作成される。一般に、クラスII MHC分子は、エンドサイトーシスプロセスを通じてAPCに取り込まれたタンパク質に由来するペプチドに結合する。次いで、これらのペプチドをロードしたクラスII分子は細胞の表面に発現し、発現した細胞表面複合体を認識できるTCRを持つCD4+T細胞と結合することができる。したがって、CD4+T細胞は、細胞外供給源に由来する抗原と反応するように特化されている(同上)。
対照的に、クラスI HLA分子には、ウイルスタンパク質などの内部で合成されるタンパク質に由来するペプチドが主にロードされている。これらのペプチドは、プロテオソームによるタンパク質分解によって細胞質ゾルタンパク質から生成され、粗面小胞体に移動する。このようなペプチドは、一般に9アミノ酸の長さで構成され、クラスI HLA分子に結合して細胞表面に運ばれ、適切な受容体を発現するCD8+T細胞によって認識され得る。これにより、T細胞システム、特にCD8+T細胞は、生物の残りの部分の細胞のタンパク質(ウイルス抗原など)または変異体の抗原(活性な腫瘍遺伝子産物など)とは異なる、またはそれよりもはるかに大量に産生されるタンパク質を、発現する細胞を、たとえ無傷の形態のそれらのタンパク質が細胞表面に発現も分泌もされていなくても検出することができる(同上)。
T細胞はまた、それらのヘルパーT細胞としての機能に基づいて分類できる:細胞性免疫の誘導に関与するT細胞;サプレッサーT細胞;及び細胞傷害性T細胞。
ヘルパーT細胞。ヘルパーT細胞は、B細胞を刺激してタンパク質及びその他のT細胞依存性抗原に対する抗体反応を起こすT細胞である。T細胞依存性抗原は、個々のエピトープが1回だけ、または限られた回数しか出現しないため、B細胞の膜Igを架橋できないか、非効率的に架橋する免疫原である。B細胞は、それらの膜Igを介して抗原に結合し、複合体がエンドサイトーシスを経る。エンドソーム及びリソソーム区画内で、抗原はタンパク質分解酵素によってペプチドに断片化され、生成されたペプチドの1つ以上がクラスII HLA分子に積載され、これがこの小胞区画を通過する。生じるペプチド/クラスII HLA複合体は、続いてB細胞表面膜に輸送される。ペプチド/クラスII分子複合体に特異的な受容体を持つT細胞は、B細胞表面でこの複合体を認識する(同上)。
B細胞の活性化は、TCRを介したT細胞の結合と、T細胞CD40LとB細胞上のCD40との相互作用との両方に依存する。T細胞は、構成的にCD40Lを発現しない。むしろ、CD40Lの発現は、TCRによって認識される同族抗原とCD80またはCD86との両方を発現するAPCとの相互作用の結果として誘導される。CD80/CD86は、一般的に、活性化されているが、休止していないB細胞によって発現され、活性化B細胞とT細胞を含むヘルパー相互作用は、効率的な抗体産生をもたらす。しかしながら、多くの場合、T細胞上のCD40Lの最初の誘導は、DCなどの、構成的にCD80/86を発現するAPCの表面上の抗原のそれらによる認識に依存する。次いで、そのような活性化ヘルパーT細胞は、B細胞と効率的に相互作用して助ける。B細胞上の膜Igの架橋は、たとえ効率的でなくとも、CD40L/CD40と協調して、活発なB細胞活性化をもたらす。増殖、Ig分泌、及び発現されているIgクラスのクラススイッチを含む、B細胞応答におけるその後のイベントは、T細胞由来サイトカインの作用に依存するか、またはその作用によって増強される(同上)。
CD4+T細胞は、主にサイトカインIL-4、IL-5、IL-6、及びIL-10を分泌する細胞(TH2細胞)、または主にIL-2、IFN-γ、及びリンホトキシン(TH1細胞)を産生する細胞に分化する傾向がある。TH2細胞は、B細胞の抗体産生細胞への発達を助けるのに非常に効果的であり、TH1細胞は、単球及びマクロファージの殺菌作用の増加、ならびに結果として起こる細胞内小胞区画における微生物を溶解する増加した効率を含む細胞免疫応答の効果的な誘導因子である。TH2細胞の表現型(すなわち、IL-4、IL-5、IL-6、及びIL-10)を持つCD4+T細胞は効率的なヘルパー細胞であるが、TH1細胞にはヘルパーになる能力もある(同上)。
細胞性免疫誘導におけるT細胞の関与。T細胞はまた、単球及びマクロファージの細胞内微生物を破壊する能力を増強するよう作用し得る。特に、ヘルパーT細胞によって産生されるインターフェロン-γ(IFN-γ)は、一酸化窒素の生成及び腫瘍壊死因子(TNF)産生の誘導を含む、単核食細胞が細胞内細菌及び寄生生物を破壊するいくつかの機序を増強する。TH1細胞は、IFN-γを産生するため、殺菌作用を増強するのに効果的である。対照的に、TH2細胞によって産生される2つの主要なサイトカインであるIL-4とIL-10は、これらの活性をブロックする(同上)。
細胞傷害性Tリンパ球。標的細胞内で産生されたタンパク質由来のペプチドを認識するCD8+T細胞は、標的細胞の溶解を導くという点で細胞傷害性の性質を有する。CTL誘導性熔解のメカニズムは、パーフォリン、すなわち、標的細胞の膜に挿入してその細胞の溶解を促進することのできる分子のCTLによる産生を含む。パーフォリンを介した溶解は、活性化されたCTLによって生成される一連の酵素であるグランザイムによって増強される。多くの活性CTLはまた、それらの表面に大量のFasリガンドを発現する。CTL表面のFasリガンドと標的細胞表面のFasとの相互作用は、標的細胞のアポトーシスを開始し、これらの細胞の死をもたらす。CTLを介した溶解は、ウイルスに感染した細胞を破壊するための主要なメカニズムのようである。
制御性T(Treg)細胞。免疫恒常性は、免疫応答の開始と下方制御の間の制御されたバランスによって維持される。アポトーシスとT細胞アネルギー(抗原に遭遇した後、T細胞が本質的に機能的に不活性化される寛容メカニズム)の両方のメカニズムは、免疫応答の下方制御に寄与する(Scwartz,R. H. Annu. Rev. Immunol.,21: 305-334 (2003))。第3のメカニズムは、サプレッサーまたは制御性CD4+T(Treg)細胞による活性化T細胞の能動的抑制によって提供される(Kronenberg,M. et al. Nature,435: 598-604 (2005)でレビューされている)。IL-2受容体アルファ(IL-2Rα)鎖(CD4+CD25+)を構成的に発現するCD4+制御性T細胞は、アネルギー及び抑制性である天然に存在するT細胞サブセットである(Taams,L. S. et al. Eur. J. Immunol. 31: 1122-1131 (2001))。CD4+CD25+Tregsの枯渇は、マウスの全身性自己免疫疾患を引き起こす。さらに、これらのTregの移植は、自己免疫疾患の発症を防ぐ。ヒトCD4+CD25+Tregsは、マウスの対応物と同様に胸腺で生成され、細胞間接触依存性メカニズムを介してレスポンダーT細胞の増殖を抑制する能力、IL-2を産生できないこと、及びインビトロでのアネルギー表現型を特徴とする。ヒトCD4+CD25+T細胞は、CD25発現のレベルに応じて、抑制性(CD25high)細胞と非抑制性(CD25low)細胞に分けることができる。転写因子のフォークヘッドファミリーのメンバーであるFOXP3は、マウス及びヒトのCD4+CD25+Tregsで発現することが示され、CD4+CD25+Tregの発生を制御するマスター遺伝子であるようである(Battaglia,M. et al. J. Immunol.,177: 8338-8347,(2006))。
Tメモリー細胞。適応免疫応答による病原体の認識と根絶に続いて、T細胞の大部分(90~95%)がアポトーシスを起こし、残りの細胞は中央メモリーT細胞(TCM)、エフェクターメモリーT細胞(TEM)、及び常駐メモリーT細胞(TRM)と呼ばれるメモリーT細胞のプールを形成する(Clark,R.A. Sci. Transl. Med.,7,269rv1,(2015))。
標準的なT細胞と比較して、これらのメモリーT細胞は、特異的な表面マーカーの発現、異なるサイトカインプロファイルの迅速な産生、直接エフェクター細胞機能の能力、及び固有のホーミング分布パターンなどの異なる表現型を伴い長寿命である。メモリーT細胞は、攻撃者の再感染を排除し、それによって免疫系のバランスを迅速に回復するために、それらの対応する抗原に再曝露する際に迅速な反応を示す。増加する証拠は、自己免疫メモリーT細胞が自己免疫疾患を治療または治癒するほとんどの試みを妨げることを立証している(同上)。
樹状細胞(DC)
DCは組織内に存在し、適応免疫応答の大きさと質を開始及び制御する上で重要な役割を果たす。未熟なDCは、がん細胞または微生物からの潜在的に危険なシグナルの見張りとして機能し、強力な食細胞抗原捕捉能力を備えている。成熟刺激を受けると、未成熟なDCは接着分子の発現を失い、細胞骨格の再編成を受け、流入領域リンパ節に遊走する。成熟したDCはプロフェッショナルな抗原提示細胞であり、それらの細胞表面でのMHCクラスII及び共刺激分子の発現が増加している。自然免疫応答は、限られた数のパターンを認識するために生殖細胞系列でコード化されたパターン認識受容体を使用して、病原体に典型的な分子を検出する。これらの受容体としては、Toll様受容体、細胞表面C型レクチン受容体、及び細胞質内ヌクレオチドオリゴマー化ドメイン(NOD)様受容体が挙げられる(以下の説明を参照されたい。Alberts,D.S.,and L.M. Hess,editors. Fundamentals of Cancer Prevention. Springer Nature,2019もまた参照されたい)。
単球(MO)及びマクロファージ(MΦ)
単球(MO)、マクロファージ(MΦ)、及び腫瘍関連マクロファージ(TAM)は、骨髄系(造血由来細胞の群)の一部である。単球は、造血幹細胞由来のマクロファージの直接の前駆体である。腫瘍組織に動員された後、それら、表現型が高く、腫瘍促進機能が不均一な多様性を持つ細胞集団である腫瘍関連マクロファージ(TAM)に分化することができる。それらは、腫瘍の開始、局所進行、及び遠隔転移をサポートすることが見出されている(Richards,David M,et al. “Monocytes and Macrophages in Cancer: Development and Functions.”Cancer Microenvironment: Official Journal of the International Cancer Microenvironment Society,Springer Netherlands,Aug. 2013,www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3)。しかしながら、他の研究では、TAMにも抗腫瘍特性があることが示されている。
MO細胞は主に骨髄に見られるが、さらに血液及び脾臓にも見られる。研究によると、MO細胞は脾臓の髄外造血によっても生成され得、がんの存在などの炎症性条件下で増加し得る。造血幹細胞(HSC)から生成されたMOは、総称して単球形成と呼ばれる分化とコミットメントのステップの連続プロセスを経る。単球形成は、微小環境の手がかりによって厳密に調節され、発生中の細胞における遺伝子発現を調節し、造血分化に関連するしばしば不可逆的、表現型及び機能的変化をもたらす。M-CSF、GM-CSF、及びIL-3などのサイトカインが単球形成に関与することは知られているが、間質細胞または細胞外マトリックス(ECM)成分など、他の比較的研究されていない因子も単球形成に影響を及ぼす可能性がある(同上)。
単球の異なるサブセットは、一般的な骨髄前駆細胞(CMP)、顆粒球/マクロファージ前駆細胞(GMP)などの別個の増殖因子前駆細胞段階を介して、MO、マクロファージ(MΦ)及びDCの前駆細胞として機能するマクロファージ樹状細胞前駆細胞(MDP)に進行する単球形成を介して骨髄のHSCから生成される。MOに分化すると、それらは2つの群: 「古典的な」Ly6Chigh(非パトロール)及び「非古典的」Ly6Clow(パトロール)MOに編成できるが、表現型または挙動の重要性はこれら2つのサブセット間で完全には理解されていないことに留意されたい。単球サブセットは骨髄から血流に移動し、そこで脾臓に局所的な貯留層を形成する。脾臓では、損傷や炎症に応答してそれらを再動員することができる。定常状態の恒常性の際には、血中単球はさまざまな組織に動員され、そこで組織の発達と恒常性の維持に関与するMO由来のMΦとDCを生じる(同上)。対照的に、腫瘍の存在下では、MOは腫瘍微小環境で免疫抑制TAM及び単球MDSCの集団を生じさせることができ、そこでは腫瘍の進行及び免疫回避を促進し得る。
組織中のMΦは、組織の発達または治癒における組織の発達/リモデリングのための恒常性または栄養のプロセスをサポートする。このサポートに関与するメカニズムとしては、食作用、増殖因子産生、血管新生、及びECM成分の分解が挙げられる。TLRシグナルまたは炎症性サイトカインなどの免疫原性シグナルに応答して、マクロファージの機能特性は、免疫と病原体の防御に必要なプロセスに極性化される。これらには、病原体の食作用、細胞傷害性活性酸素/活性窒素種(RO/RNS)の放出、炎症促進性サイトカインの産生、及びHLAクラスIIを介した抗原提示が含まれる (同上を参照されたい)。
MΦは、極性化状態、すなわち、炎症促進性M1-MΦ(古典的活性化)から抗炎症性M2-MΦ(代替的活性化)までに応じて線形スケールで編成できる。TAMは、腫瘍由来の因子が誘引し、MΦに分化するときに生成される。非TAMのMΦと同様に、TAMは表現型及び機能の不均一な多様性を示す。これは、組織及び腫瘍のタイプ、腫瘍の進行段階、及び腫瘍組織内の位置に依存する。例えば、M2様TAMの密度の増加は、特定の種類のがん(乳癌、子宮頸癌、及び膀胱癌など)の予後不良のマーカーであるが、M1様TAMの密度の増加は、他の種類のがん(前立腺、肺、及び脳など)の予後良好のマーカーである。
TAMは、腫瘍の発生と進行のほぼすべての段階に影響を及ぼし得る。研究によると、それらは、細胞傷害性因子の産生、腫瘍細胞(転移細胞など)の食作用、がんの免疫編集への関与など、さまざまな抗腫瘍機能を有していることが判明している(Bingle L,Brown NJ,Lewis CE. The role of tumor-associated macrophages in tumor progression: implications for new anticancer therapies. J Pathol. (2002) 196: 254-265;see also O’Sullivan T,Saddawi-Konefka R,Vermi W,Koebel CM,Arthur C,White JM,Uppaluri R,Andrews DM,Ngiow SF,Teng MW,Smyth MJ,Schreiber RD,Bui JD. Cancer immunoediting by the innate immune system in the absence of adaptive immunity. J Exp Med. (2012) 209: 1869-1882を参照されたい)。
研究によると、TAMは抗腫瘍機能に分局化し得ることが判明している。例えば、CD40経路の活性化は、TAMをプログラムして、腫瘍組織におけるMHCクラスIIの発現と共刺激分子CD86の蓄積を上方制御し、TAMを介した腫瘍細胞の溶解をもたらすことが報告されている。IL-12及びTNF-αを介した治療は、TAMをプログラムして抗腫瘍エフェクター機能を示すことも報告されている(Watkins SK,Egilmez NK,Suttles J,Stout RD. IL-12 rapidly alters the functional profile of tumor-associated and tumor-infiltrating macrophages in vitro and in vivo. J Immunol. (2007) 178:1357-1362を参照されたい)。CD47は、MΦ及びDCで発現するタンパク質であるSIRPαに結合することにより、抗食作用シグナルとして機能する。CD47活性をブロックするか、SIRPαアクセスをブロックすると、腫瘍細胞のMΦ依存性食作用が生じることが判明している(Chao MP,Weissman IL,Majeti R. The CD47-SIRPalpha pathway in cancer immune evasion and potential therapeutic implications. Curr Opin Immunol. (2012) 24: 225-232を参照されたい)。
MO、MΦ、DC、及び関連する細胞は、現在、表1に示す表現型マーカーによって識別されている。
Figure 2022553411000002
Figure 2022553411000003
「主要組織適合遺伝子複合体(MHC)、MHC様分子」及び「HLA」という用語は、本明細書では互換的に使用され、エピトープまたは抗原として知られる分子画分を示し、白血球と他の白血球または体細胞との相互作用を媒介する細胞表面分子を指す。MHCは大きな遺伝子群によってコードされており、クラスI、クラスII、及びクラスIIIの3つのサブグループに編成できる。ヒトでは、MHC遺伝子複合体はHLA(「ヒト白血球抗原」)と呼ばれる。マウスでは、それはH-2(「組織適合性」の略)と呼ばれる。どちらの種にも3つの主要なMHCクラスI遺伝子があり、ヒトではHLA-A、HLA-B、及びHLA-Cと呼ばれ、マウスではH2-K、H2-D、及びH2-Lと呼ばれる。これらは、それぞれのMHCクラスIタンパク質のα鎖をコードしている。MHCクラスI分子の他のサブユニットはβ2-ミクログロブリンである。クラスII領域には、ヒトのMHCクラスII分子HLA-DR、HLA-DP、及びHLA-DQのα鎖とβ鎖(A及びBと指定)の遺伝子が含まれている。また、MHCクラスII領域には、TAP1:TAP2ペプチドトランスポーターの遺伝子、プロテアソームサブユニットをコードするPSMB(またはLMP)遺伝子、DMα及びBMβ鎖をコードする遺伝子(DMA及びDMB)、DO分子のα及びDO分子のβ鎖をコードする遺伝子(それぞれDOAとDOB)、ならびにタパシンをコードする遺伝子(TAPBP)がある。クラスII遺伝子は、免疫機能を有する他のさまざまなタンパク質をコードしている。MHCクラスII分子へのペプチド結合を触媒するHLA-DM分子のサブユニットをコードするDMA及びDMB遺伝子は、制御性HLA-DO分子のサブユニットをコードするDOA及びDOB遺伝子と同様に、MHCクラスII遺伝子に関連している。Janeways Immunobiology. 9th ed.,GS,Garland Science,Taylor & Francis Group,2017. pps. 232-233.
MHC様分子は、真のMHCと同じ遺伝子群によってコードされていないが、MHC、特にMHCクラスI分子と同じ折り畳みと全体構造を持っているため、抗原提示などの同様の生物学的機能を持っている。CD1ファミリーの分子は、MHC様分子の一例である。これは、アミノ酸の相同性に基づく2つの群:CD1a、b、及びcが含まれる群1、CD1dで構成される群2で構成されている。群1のCD1は多種多様なT細胞に抗原を提示できるが、CD1dは主にNKT細胞に抗原を提示する(Brutkiewicz. “CD1d Ligands: The Good,the Bad,and the Ugly.” The Journal of Immunology (2006) 177 (2) 769-775)。CD1dは構造的にMHCクラスI分子に似ているが、外因性抗原提示経路のエンドソームを通過する。CD1d分子の結合溝は糖脂質抗原の脂質テールをつなぎ、抗原の炭水化物頭部基はNKT細胞のTCRによる認識のために溝から突き出ている(Wah,MakTak,et al. “Chapter 11: NK,γδ T and NKT Cells.” Primer to the Immune Response. Elsevier,2014)。
CD1dは脂質抗原を提示し、APCによるこれらの分子の取り込みとそれに続くCD1d分子へのローディングを誘導するための特定のメカニズムの存在を必要とする。アポリポタンパク質E及び脂肪酸アミド加水分解酵素(FAAH)などの脂質転移タンパク質は、CD1dによる特定の抗原の提示を増強することが示されている。脂質抗原交換を促進することにより、細胞のエンドソーム及びリソソーム区画に存在するサポシン及びミクロソームトリグリセリド転移タンパク質などの特定のタンパク質によって、ローディング効率を増強することができる。MHC抗原と同様に、脂質抗原もリソソーム酵素によって処理され、合成抗原、微生物抗原、及び自己抗原のCD1dの場合に示されているように、活性化合物を生成する。Giradi and Zajonc (2012). “Molecular basis of lipid antigen presentation by CD1d and recognition by natural killer T cells.” Immunol Rev. 250(1): 167-179。
MHCクラスI様分子は、非古典的なMHCタイプの分子であるが、Cd1dを含めると、CD1a、CD1b、CD1c、CD1eも含まれ、MR1もAPCで発現し、T細胞のさまざまなサブセットを活性化できる。Kumar and Delovitch (2014) “Different subsets of natural killer T cells may vary in their roles in health and disease.” Immunology 142: 321-336。他の非古典的な組織適合性分子には、MAIT細胞を活性化するMR1が含まれる。
「マーカー」または「細胞表面マーカー」という用語は、本明細書では互換的に使用され、特定のタイプの細胞の表面に見られる抗原決定基またはエピトープを指す。細胞表面マーカーは、細胞型の特性評価、その識別、そして最終的にはその単離を容易にすることができる。細胞分取技術は、細胞表面マーカー(複数可)がポジティブ選択またはネガティブ選択のいずれかに、すなわち細胞集団からの包含または排除に使用され得る細胞バイオマーカー(複数可)に基づく。
「混合リンパ球反応」または「MLR」という用語は、本明細書では互換的に使用され、2つの同種異系リンパ球集団間で起こるインビトロ細胞性免疫アッセイを指す。古典的な混合リンパ球反応(MLR)では、レスポンダーT細胞の懸濁液を同種異系(ドナー)刺激細胞とともに培養する。同種異系刺激細胞で発現する外来MHCクラスIまたはクラスII分子は、応答するTリンパ球への活性化刺激として機能する。次いで、応答するTリンパ球の増殖を測定する。T細胞も含む刺激細胞集団は、レスポンダー細胞の存在下で複製する(双方向混合リンパ球反応)。一方向混合リンパ球反応の場合、刺激細胞は、細胞の複製を防ぐために、例えば、照射またはマイトマイシンCでの処理によって複製するのを防ぐ。
「混合リンパ球腫瘍反応」または「MLTR」という用語は、本明細書では互換的に使用され、同種異系リンパ球を使用して応答を刺激するのではなく、同種異系腫瘍細胞が使用される混合リンパ球反応と同様の反応を指す。MLTR法は、混合リンパ球集団を同種異系腫瘍細胞と接触させることを含む。リンパ球の細胞増殖、リンパ球の細胞サブセット分化、リンパ球のサイトカイン放出プロファイル、及び腫瘍細胞死のうちの1つ以上が測定される。
本明細書で使用される場合、「改変する」という用語は、の形態または品質の変化を指す。
本明細書で使用される場合、「調節する」という用語は、特定の尺度または割合を調節、変更、適応、または調整することを意味する。このような調節は、検出できない変化を含む、任意の変化であってよい。NKC、CTL、及びNKTなどのシリアルキラー細胞型の文脈で本明細書で使用される場合、「改変された」または「調節された」という用語は、1つ以上の組換えDNA技術を介して細胞型の形態または特性を変化させることを指し、それぞれの改変されたシリアルキラー細胞の免疫刺激効果または免疫抑制効果は、それぞれの親シリアルキラー細胞とは再現性よく異なる。
本明細書で使用される場合、「単核球」という用語は、例えば、リンパ球(例えば、T細胞、B細胞、NK細胞)、単球、及びマクロファージなどの単一の円形核を有する細胞を指す。
本明細書で使用される場合、「骨髄サプレッサー細胞」または「骨髄由来抑制細胞」または「MDSC」という用語は、骨髄起源、未成熟状態、及びT細胞応答を強力に抑制する能力を特徴とする細胞の不均一な集団を指す。これらの細胞は健常人の免疫応答と組織修復を調節し、炎症中に集団が急速に拡大する。
「核酸」という用語は、本明細書では、一本鎖または二本鎖形態のデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドポリマーを指すために使用され、他に限定されない限り、それらが天然に存在するヌクレオチドと同様の方法で一本鎖核酸(例えば、ペプチド核酸)にハイブリダイズするという点で天然ヌクレオチドの本質的な性質を有する既知の類似体を包含する(例えば、ペプチド核酸)。
「ヌクレオチド」という用語は、本明細書では、複素環式塩基、糖、及び1つ以上のリン酸基からなる化合物を指すために使用される。最も一般的なヌクレオチドでは、塩基はプリンまたはピリミジンの誘導体であり、糖はペントースデオキシリボースまたはリボースである。ヌクレオチドは核酸のモノマーであり、核酸を形成するために3つ以上が一緒に結合している。ヌクレオチドは、RNA、DNAと、CoA、FAD、DMN、NAD、及びNADPを含むがこれらに限定されないいくつかの補因子との構造単位である。プリンには、アデニン(A)とグアニン(G)が含まれる。ピリミジンには、シトシン(C)、チミン(T)、及びウラシル(U)が含まれる。
本明細書で使用される場合、「オープンリーディングフレーム」という用語は、ペプチドまたはタンパク質をコードする可能性があるDNA分子中のヌクレオチドの配列を指す。それは、開始トリプレット(ATG)で始まり、その後にそれぞれがアミノ酸をコードするトリプレットの鎖が続き、終止トリプレット(TAA、TAGまたはTGA)で終わる。
「作動可能に連結された」という語句は、(1)第1の配列(複数可)またはドメインが第2の配列(複数可)もしくはドメインまたはその第2の配列またはドメインの制御下にある領域に影響を及ぼし得るように第2の配列(複数可)またはドメインに対して十分に近位に配置された第1の配列(複数可)またはドメイン、ならびに(2)プロモーター配列が第2の配列に対応するDNA配列の転写を開始及び媒介する、プロモーターと第2の配列との間の機能的結合、を指す。一般に、作動可能に連結されるということは、連結された核酸配列が連続的であり、2つのタンパク質コード領域を繋げるために必要な場合、同じリーディングフレームにあることを意味する。いくつかの実施形態によれば、「作動可能に連結された」という語句は、2つ以上のタンパク質ドメインまたはポリペプチドが、得られた融合タンパク質のそれぞれのタンパク質ドメインまたはポリペプチドがその元の機能を保持するように、組換えDNA技術または化学反応を介して連結または結合される連結を指す。
本明細書で使用される場合、「全生存」(OS)という用語は、疾患と診断された患者がまだ生存している、疾患の診断日または治療の開始のいずれかからの期間の長さを指す。
本明細書で使用される場合、「パラクリンシグナル伝達」という用語は、隣接する細胞に作用する分泌シグナル分子を介した短距離の細胞間コミュニケーションを指す。
本明細書で使用される場合、「非経口」という用語及び他の文法的形態は、口または消化管以外の体内で発生する物質の投与を指す。例えば、本明細書で使用される場合、「非経口」という用語は、例えば、皮下(すなわち、皮膚の下の注射)、筋肉内(すなわち、筋肉内への注射)、静脈内(すなわち、静脈内への注射)、髄腔内(すなわち、脊髄の周りまたは脳のくも膜の下の空間への注射)、または注入技術を含む、注射(すなわち、注射による投与)による体内への導入を指す。
本明細書で使用される場合、「受動免疫」という用語は、受動免疫の生成を指し、母から胎児へのように自然に、または意図的な接種(人工受動免疫)によって抗体の導入から得られる免疫を意味する。受動免疫は、自然または人工のメカニズムのいずれかによって誘発することができる。抗体が導入される場合、導入される特定の抗体に関する受動免疫は特異的である。受動細胞性免疫は、免疫細胞源からの生きたリンパ系細胞の導入によって生成され、しばしば養子免疫または適応免疫と呼ばれる。
「末梢血単核球」または「PBMC」という用語は、本明細書では互換的に使用され、末梢血に由来する単核球を指す。
本明細書で使用される場合、「医薬組成物」という用語は、標的の状態、症候群、障害、または疾患を予防、強度の軽減、治癒またはその他の方法で治療するために使用される組成物を指す。「製剤」及び「組成物」という用語は、本明細書では互換的に使用され、すべての活性成分及び不活性成分を含む、記載された本発明の製品を指す。
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」という用語は、活性剤が安定で生物学的に利用可能であり続ける、記載される本発明の活性剤の投与に従来から使用可能な任意の実質的に非毒性の担体を指す。薬学的に許容される担体は、治療される哺乳動物への投与に適したものにするために、十分に高純度かつ十分に低い毒性のものでなければならない。さらに、活性剤の安定性とバイオアベイラビリティを維持する必要がある。薬学的に許容される担体は、液体または固体であってもよく、活性剤及び所与の組成物の他の成分と組み合わせた場合に、所望の容積、濃度などを提供するように計画された投与方法を考慮して選択することができる。
「薬学的に許容される塩」という用語は、本明細書で使用される場合、過度の毒性、刺激、アレルギー性応答などを有さず、及び、合理的なベネフィット/リスク比に見合って、健全な医学的判断の範囲内においてヒト及び下等動物の組織に接触させて使用するのに適している塩を指す。医学で使用される場合、塩は薬学的に許容されるべきであるが、薬学的に許容されない塩は、その薬学的に許容される塩を調製するために都合よく使用され得る。このような塩としては、次の酸から調製されたものが挙げられるが、これらに限定されない:塩酸、臭化水素酸塩、硫酸、硝酸、リン酸、マレイン酸、酢酸、サリチル酸、p-トルエンスルホン酸、酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、ギ酸、マロン酸、コハク酸、ナフタレン-2-スルホン酸、及びベンゼンスルホン酸。また、そのような塩は、カルボン酸基のナトリウム、カリウム、またはカルシウム塩などのアルカリ金属またはアルカリ土類塩として調製することができる。「薬学的に許容される塩」とは、本明細書で使用される場合、過度の毒性、刺激、アレルギー性応答などを有さず、及び、合理的なベネフィット/リスク比に見合って、健全な医学的判断の範囲内においてヒト及び下等動物の組織に接触させて使用するのに適している塩を意味する。製薬上許容される塩は当該技術分野でよく知られている。例えば、P. H. Stahlらは“Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties,Selection,and Use” (Wiley VCH,Zurich,Switzerland: 2002)に、薬学的に許容される塩について詳しく説明している。塩は、本発明に記載されている化合物の最終的な単離及び精製中にその場で、または遊離塩基官能基を適切な有機酸と反応させることにより別々に調製することができる。代表的な酸付加塩としては、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、クエン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、重硫酸塩、酪酸塩、樟脳酸塩、樟脳スルホン酸塩、ジグルコン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミスルフィン酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、フマル酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、2-ヒドロキシエタンスルホン酸塩(イセチオン酸塩)、乳酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、2-ナフタレンスルホン酸塩、シュウ酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3-フェニルプロピオン酸塩、ピクリン酸塩、ピバリン酸塩、プロピオン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、リン酸塩、グルタミン酸塩、炭酸水素塩、p-トルエンスルホン酸塩、及びウンデカン酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。また、塩基性窒素含有基は、例えば、メチル、エチル、プロピル、及びブチル塩化物、臭化物、及びヨウ化物などの低級ハロゲン化アルキル、例えば、ジメチル、ジエチル、ジブチル、及びジアミル硫酸塩などの硫酸ジアルキル、例えば、デシル、ラウリル、ミリスチル、及びステアリル塩化物、臭化物、及びヨウ化物などの長鎖ハロゲン化物、例えば、ベンジル及びフェネチル臭化物などのハロゲン化アラルキル、ならびにその他のものなどの薬剤を用いて、四級化することができる。それによって、水または油溶性または分散性生成物が得られる。薬学的に許容される酸付加塩を形成するために使用できる酸の例としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、及びリン酸などの無機酸、ならびにシュウ酸、マレイン酸、コハク酸、及びクエン酸などの有機酸が挙げられる。塩基性付加塩は、カルボン酸含有部分を、薬学的に許容される金属カチオンの水酸化物、炭酸塩、または重炭酸塩などの適切な塩基と、またはアンモニアもしくは有機一級、二級または三級アミンと反応させることによって、本発明に記載の化合物の最終的な単離及び精製中にその場で調製することができる。薬学的に許容される塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及びアルミニウム塩などのアルカリ金属またはアルカリ土類金属に基づくカチオン、ならびにアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジエチルアミン、エチルアミンなどを含む無毒の四級アンモニア及びアミンカチオンが挙げられるが、これらに限定されない。塩基付加塩の形成に有用な他の代表的な有機アミンとしては、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペリジン、ピペラジンなどが挙げられる。薬学的に許容される塩はまた、当該技術分野で周知の標準的な手順を使用して、例えば、アミンなどの十分に塩基性の化合物を適切な酸と反応させて生理学的に許容されるアニオンをもたらすことによって得ることができる。カルボン酸のアルカリ金属(例えば、ナトリウム、カリウム、もしくはリチウム)、またはアルカリ土類金属(例えば、カルシウムもしくはマグネシウム)の塩もまた作製され得る。
「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」という用語は、本明細書で互換的に使用され、アミノ酸残基のポリマーを指す。これらの用語は、1つ以上のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人工的な化学的類似体であるアミノ酸ポリマー、ならびに天然に存在するアミノ酸ポリマーに適用される。天然に存在するアミノ酸のそのような類似体の本質的な性質は、タンパク質に組み込まれると、そのタンパク質が同じタンパク質に対して誘発される抗体に特異的に反応するが、完全に天然に存在するアミノ酸からなることである。「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」という用語はまた、グリコシル化、脂質付着、硫酸化、グルタミン酸残基のガンマカルボキシル化、ヒドロキシル化、及びADPリボシル化を含むがこれらに限定されない修飾を含む。よく知られているように、そして上記のように、ポリペプチドは完全に線状ではない場合があることが理解されよう。例えば、ポリペプチドは、ユビキチン化の結果として分岐し得、そしてそれらは、一般に、自然なプロセシングイベント及び自然には起こらない人工的な操作によってもたらされるイベントを含む翻訳後イベントの結果として、分岐を含むかまたは含まない環状であり得る。環状、分岐、及び分岐環状ポリペプチドは、非翻訳の天然のプロセスによって、及び完全に合成された方法によっても合成することができる。いくつかの実施形態によれば、ペプチドは任意の長さまたはサイズである。
「タンパク質ドメイン」及び「ドメイン」という用語は、それ自体の三次構造を有するタンパク質の一部を指すために互換的に使用される。大きなタンパク質は一般に、ポリペプチド鎖の柔軟な領域を介して互いに接続された複数のドメインで構成されている。
以下の用語は、本明細書では、2つ以上の核酸またはポリヌクレオチドの間の配列の関係を説明するために使用される:(a)「参照配列」、(b)「比較ウィンドウ」、(c)「配列同一性」、(d)「配列同一性のパーセンテージ」、及び(e)「実質的同一性」。(a)「参照配列」という用語は、配列比較の基礎として使用される配列を指す。参照配列は、例えば、完全長のcDNAまたは遺伝子配列のセグメントとして、あるいは完全なcDNAまたは遺伝子配列として、指定された配列のサブセットまたは全体であり得る。(b)「比較ウィンドウ」という用語は、ポリヌクレオチド配列の連続する特定のセグメントを指し、ポリヌクレオチド配列は参照配列と比較され得、比較ウィンドウ内のポリヌクレオチド配列の部分は、2つの配列の最適なアラインメントに関して参照配列(付加または欠失を含まない)と比較して、付加または欠失(すなわち、ギャップ)を含み得る。一般に、比較ウィンドウは、少なくとも20個の連続するヌクレオチドの長さであり、任意選択で、少なくとも30個の連続するヌクレオチドの長さ、少なくとも40個の連続するヌクレオチドの長さ、少なくとも50個の連続するヌクレオチドの長さ、少なくとも100個の連続するヌクレオチドの長さ、またはそれ以上であり得る。当業者は、ポリヌクレオチド配列にギャップが含まれることによる参照配列との高い類似性を回避するために、ギャップペナルティが典型的に導入され、一致の数から差し引かれることを理解している。比較のための配列のアライメントの方法は、当該技術分野において周知である。
比較のための最適なアライメントは、Smith and Waterman,Adv. Appl. Math. 2:482 (1981)の局所相同性アルゴリズムによって;Needleman and Wunsch,J. Mol. Biol. 48:443 (1970)の相動性アライメントアルゴリズムによって;Pearson and Lipman,Proc. Natl. Acad. Sci. 85:2444 (1988)の類似性の検索方法によって;Intelligenetics,Mountain View,Calif.によるPC/遺伝子プログラム中のCLUSTAL;Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group (GCG),575 Science Dr.,Madison,Wis.,USA中のGAP、BESTFIT、BLAST、FASTA、及びTFASTA;を含むが、これらに限定されないこれらのアルゴリズムのコンピュータ化された実装によって実施され得る。CLUSTALプログラムは、Higgins and Sharp,Gene 73:237-244 (1988);Higgins and Sharp,CABIOS 5:151-153 (1989);Corpet,et al.,Nucleic Acids Research 16:10881-90 (1988);Huang,et al.,Computer Applications in the Biosciences,8:155-65 (1992)、及びPearson,et al.,Methods in Molecular Biology,24:307-331 (1994)によって詳細に記載されている。データベース類似性検索に使用できるプログラムのBLASTファミリーには、次のものが含まれる:ヌクレオチドデータベース配列に対するヌクレオチドクエリー配列のためのBLASTN、タンパク質データベース配列に対するヌクレオチドクエリー配列のためのBLASTX、タンパク質データベース配列に対するタンパク質クエリー配列のためのBLASTP、ヌクレオチドデータベース配列に対するタンパク質クエリー配列のためのTBLASTN、及びヌクレオチドデータベース配列に対するヌクレオチドクエリー配列のためのTBLASTX。Current Protocols in Molecular Biology,Chapter 19,Ausubel,et al.,Eds.,Greene Publishing and Wiley-Interscience,New York (1995)を参照されたい。別段の記載がない限り、本明細書で提供される配列同一性/類似性の値は、デフォルトのパラメーターを使用してプログラムのBLAST2.0スイートを使用して取得された値を指す。Altschul et al.,Nucleic Acids Res. 25:3389-3402 (1997)。BLAST分析を実行するためのソフトウェアは、例えば、米国国立バイオテクノロジー情報センターから公開されている。このアルゴリズムでは、データベース配列内の同じ長さの単語と整列したときに、正の値のしきい値スコアTに一致するかそれを満たすクエリー配列中の最初に長さの短い単語Wを識別することにより、高スコアの配列対(HSP)を識別する。Tは、近傍単語スコアしきい値と呼ばれる(Altschul et al.、前出)。これらの最初の近隣単語ヒットは、それらを含むより長いHSPを見つけるための検索を開始するためのシードとして機能する。次いで、単語ヒットは、累積アラインメントスコアを増やすことができる限り、それぞれの配列に沿って両方向に拡張される。累積スコアは、ヌクレオチド配列について、パラメーターM(一致する残基の対の報酬スコア;常に>0)及びN(不一致の残基のペナルティスコア;常に<0)を用いて計算される。アミノ酸配列の場合、スコアリングマトリックスを用いて累積スコアを計算する。各方向の単語ヒットの拡張は、次の場合に停止される。累積アラインメントスコアがその最大達成値から数量Xだけ低下する;1つ以上の負のスコアの残基アラインメントの蓄積により、累積スコアがゼロ以下になる;またはいずれかの配列の末端に到達した。BLASTアルゴリズムパラメーターW、T、及びXは、アライメントの感度と速度を決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列の場合)は、デフォルトとして、ワード長(W)11、期待値(E)10、100のカットオフ、M=5、N=-4、及び両方の鎖の比較を使用する。アミノ酸配列については、BLASTPプログラムは、3のワード長(W)、10の期待値(E)、及びBLOSUM62スコア化マトリックスをデフォルトとして使用する(Henikoff & Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915を参照されたい)。パーセント配列同一性を計算することに加えて、BLASTアルゴリズムはまた、2つの配列間の類似性の統計分析を実施する(例えば、Karlin and Altschul,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-5787 (1993)を参照されたい)。BLASTアルゴリズムによって提供される類似性の1つの尺度は、最小の合計確率(P(N))であり、これは、2つのヌクレオチドまたはアミノ酸の配列間の一致が偶然に起こる確率の指標を提供する。BLAST検索は、タンパク質がランダム配列としてモデル化され得ることを前提としている。しかしながら、多くの実際のタンパク質は、ホモポリマートラクト、短周期リピート、または1つ以上のアミノ酸が豊富な領域であり得る非ランダム配列の領域を含む。このような複雑度の低い領域は、タンパク質の他の領域が完全に異なっていても、無関係のタンパク質間で整列し得る。そのような低複雑度のアラインメントを減らすために、いくつかの低複雑度のフィルタープログラムを使用することができる。例えば、SEG(Wooten and Federhen,Comput. Chem.,17:149-163 (1993))及びXNU(Claverie and States,Comput. Chem.,17:191-201 (1993))の、複雑度の低いフィルターは、単独で使用することも、組み合わせて使用することもできる。(c)2つの核酸またはポリペプチド配列の文脈における「配列同一性」または「同一性」という用語は、特定の比較ウィンドウにわたって最大の対応のために整列されたときに同じである2つの配列の残基を指すために本明細書で使用される。タンパク質に関して、配列同一性のパーセンテージを使用する場合、同一ではない残基位置は多くの場合に、保存的アミノ酸置換によって異なり、すなわちアミノ酸残基が、同様の化学的特性(例えば、電荷または疎水性)を有し、したがって、分子の機能特性を変化させない他のアミノ酸残基で置換されていることが理解されよう。アミノ酸配列が保存的置換によって異なる場合、配列同一性パーセントは、置換の保存的な性質によって補正するように上方調整されてもよい。このような保守的な置換によって異なる配列は、「配列類似性」または「類似性」を有していると言われる。この調整を行うための手段は、当業者にはよく知られている。典型的に、これには、完全な不一致ではなく部分的な不一致として保守的な置換をスコアリングすることが含まれ、それによって配列同一性のパーセンテージが増加する。したがって、例えば、同一のアミノ酸に1のスコアが与えられ、非保存的置換に0のスコアが与えられる場合、保存的置換には0から1の間のスコアが与えられる。保守的置換のスコアリングは、例えば、PC/GENEプログラム(Intelligenetics,Mountain View,Calif.,USA)に実装されているとおり、Meyers and Miller,Computer Applic. Biol. Sci.,4:11-17 (1988)に従って計算される。(d)「配列同一性のパーセンテージ」という用語は、本明細書で使用され、比較ウィンドウ上で2つの最適に整列された配列を比較することによって決定される値を意味し、比較ウィンドウ内のポリヌクレオチド配列の部分は、2つの配列の最適なアラインメントに関して参照配列(付加または欠失を含まない)と比較して、付加または欠失(すなわち、ギャップ)を含み得る。パーセンテージは、両方の配列で同一の核酸塩基またはアミノ酸残基が存在する位置の数を決定して、一致する位置の数を比較ウィンドウ内の位置の総数で割り、結果に100を掛けて、配列同一性のパーセンテージを得ることによって計算される。(e)ポリヌクレオチド配列の「実質的な同一性」という用語は、ポリヌクレオチドが、標準パラメーターを使用して記載されたアラインメントプログラムの1つを使用して参照配列と比較して、少なくとも60%の配列同一性、少なくとも70%の配列同一性、少なくとも80%の配列同一性、少なくとも90%の配列同一性、及び少なくとも95%の配列同一性を有する配列を含むことを意味する。当業者は、これらの値を適切に調整して、コドン縮重、アミノ酸類似性、リーディングフレーム配置などを考慮に入れることにより、2つのヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質の対応する同一性を決定できることを認識するであろう。これらの目的のためのアミノ酸配列の実質的な同一性は、通常、少なくとも60%、または少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を意味する。ヌクレオチド配列が実質的に同一であるという別の指標は、2つの分子が、ストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズするかどうかである。しかしながら、ストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズしない核酸は、それらがコードするポリペプチドが実質的に同一である場合、依然として実質的に同一である。これは、例えば、核酸のコピーが、遺伝暗号によって許可された最大のコドン縮重を使用して作成された場合に発生する可能性がある。2つの核酸配列が実質的に同一であることの1つの指標は、第1の核酸がコードするポリペプチドが、第2の核酸によってコードされるポリペプチドと免疫学的に交差反応性であることである。コドン縮重を考慮に入れることを含めて、遺伝暗号を参照することによって、本タンパク質のヌクレオチド配列に変異を加えることもできる。
本明細書で使用される場合、「プライム」(または「プライミング」)という用語は、に対する感受性を高めるプロセスを指す。免疫学的な意味で使用される場合、それは、T細胞及びB細胞の前駆体が、それらが特異的である抗原と遭遇するプロセスを指す。本明細書で使用される場合、「プライミングされていない細胞」(バージン、ナイーブ、または未経験細胞とも呼ばれる)という用語は、特定の特異性の抗原受容体(T細胞の場合はTCR、B細胞の場合はBCR)を生成したが、抗原に遭遇したことは一度もないT細胞及びB細胞を指す。例えば、ヘルパーT細胞及びB細胞が相互作用して特異的抗体を産生することができるようになる前に、抗原特異的T細胞前駆体はプライムされる必要がある。プライミングはいくつかのステップを含む:抗原取り込み、プロセシング、抗原提示細胞によるクラスII MHC分子に結合した細胞表面発現、リンパ組織におけるヘルパーT細胞前駆体の再循環及び抗原特異的捕捉、ならびにT細胞の増殖及び分化(Janeway,CA,Jr.,Semin. Immunol. (1989) 1(1): 13-20)。ヘルパーT細胞はCD4を発現するが、すべてのCD4 T細胞がヘルパー細胞ではない(同上)。ヘルパーT細胞のクローン性拡大に必要なシグナルは、他のCD4 T細胞によって必要とされるものとは異なる。ヘルパーT細胞プライミングのための極めて重要な抗原提示細胞はマクロファージのようであり、ヘルパーT細胞増殖のための極めて重要な第2のシグナルは、マクロファージ生成物のインターロイキン1(IL-1)である(同上)。プライミングされたT細胞及び/またはB細胞が第2の共刺激シグナルを受容した場合、それらは活性化されたT細胞またはB細胞になる。
本明細書で使用される場合、「無増悪生存期間」または「PFS」という用語は、自己免疫疾患などの疾患の治療中及び治療後、患者がその疾患と共に生きるが、それが悪化しない期間の長さを指す。臨床試験では、無増悪生存期間を測定することは、新しい治療がどの程度機能するかを判断する1つの方法である。
本明細書で使用される場合、「精製」という用語及びその様々な文法形式は異質な、無関係な、または好ましくない因子を単離またはそれから解放するプロセスを指す。したがって、「精製された物質」という用語は、異質な、無関係な、または好ましくない因子がない物質を指す。
「レポーター遺伝子」(「レポーター」)または「アッセイマーカー」という用語は、検出することができる、または容易に同定及び測定することができる遺伝子及び/またはペプチドを指す。レポーターの発現は、RNAレベルまたはタンパク質レベルのいずれかで測定できる。実験的アッセイプロトコールで検出され得る遺伝子産物としては、マーカー酵素、抗原、アミノ酸配列マーカー、細胞表現型マーカー、核酸配列マーカーなどが挙げられるが、これらに限定されない。研究者は、細胞培養、細菌、動物、または植物で、レポーター遺伝子を目的の別の遺伝子に付加することができる。例えば、一部のレポーターは選択可能なマーカーであるか、それらを発現する生物に特性を付与して、生物を容易に識別及びアッセイできるようにする。レポーター遺伝子を生物に導入するために、研究者はレポーター遺伝子と目的の遺伝子を同じDNA構築物に配置して、細胞または生物に挿入することができる。培養中の細菌または真核細胞の場合、これはプラスミドの形であり得る。一般的に使用されるレポーター遺伝子としては、蛍光タンパク質、ルシフェラーゼ、ベータガラクトシダーゼ、ならびにクロラムフェニコール及びカノマイシンなどの選択可能なマーカーが挙げられ得るが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「シリアルキラー細胞」という用語は、複数の腫瘍または病原体に感染した細胞を殺傷する能力を示しながら、そのような殺傷作用に対する耐性を示す、細胞の集団を指す。このエフェクター機能を示す細胞には、例えば、NK細胞、NKT細胞、LAK細胞、CIK細胞、MAIT細胞、CD8+CTL、CD4+CTLなどの複数の種類がある。シリアルキラーエフェクター機能は、細胞溶解または細胞傷害性活性を介して直接的であり得るか、または病原性及びがん性細胞を標的とする他の細胞及びタンパク質の免疫調節を介して間接的であり得る。
エフェクターシリアルキラー細胞
免疫系のシリアルキラー細胞は、それらのシリアル殺傷作用を通じて病原体に対する迅速な免疫を提供し得る。このエフェクター機能を発揮する細胞には複数の種類がある。いくつかの実施形態によれば、シリアルキラー細胞としては、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、CD8+細胞溶解性Tリンパ球(CTL)、及びCD4+CTLが挙げられる。シリアルキラーエフェクター機能は、複数の腫瘍または病原体に感染した細胞を殺傷しながら、そのような殺傷作用に対する耐性を示す能力として定義される。シリアルキラーエフェクター機能は、細胞溶解または細胞傷害性活性を介して直接的であり得るか、または病原性及びがん性細胞を標的とする他の細胞及びタンパク質の免疫調節を介して間接的であり得る。
活性化経路は異なり得るが、シリアルキラー細胞はパーフォリン/グランザイムまたはグラニュライシンメカニズムを介して標的細胞を直接殺傷することができる。細胞傷害性プロセスの最初のステップは、特異的(CTLの場合)または非特異的(NK及びNKTの場合)の標的細胞認識である。次いで、シリアルキラー細胞と標的細胞の間に溶解シナプスが形成される。標的細胞上の接着分子(インテグリンLFA-1とそのリガンドICAM-1またはICAM-2など)は、免疫シナプスに向けて細胞傷害性顆粒を分極化する。NK細胞、T細胞、B細胞などの多くの免疫細胞によって発現されるIgスーパーファミリー受容体DNAM-1(CD226)がシリアルキラー細胞表面上の接着分子と結合すると、それはリン酸化されて活性化シグナルを送信する潜在能力を有するようになる。タンパク質のネクチンファミリーのメンバーであるPVR(CD155)、ネクチン様タンパク質ファミリーのメンバーであるネクチン-2(CD11)などのDNAM-1のリガンドは、腫瘍細胞によって頻繁に発現される。シリアルキラー細胞が活性化されると、パーフォリンとグランザイム、特にグランザイムBを含む細胞傷害性顆粒が放出される。(Marcus,Assaf,et al. “Recognition of Tumors by the Innate Immune System and Natural Killer Cells.” Advances in Immunology,U.S. National Library of Medicine,2014,www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4228931/を参照されたい)。
パーフォリンは、Ca2+イオンの助けを借りて、重合し、標的細胞に結合し、標的細胞膜にチャネルを形成することができる。グランザイムは、アポトーシスを導くカスパーゼカスケードを酵素的に活性化するセリンプロテアーゼである。パーフォリンは膜リン脂質を介して結合し、Ca2+に結合するホスファチジコリンは、標的細胞膜へのパーフォリンの親和性を高める。パーフォリンによって形成された細孔は、細胞膜を破壊し、イオンとポリペプチドの自由な流入と流出を可能にし、さらにグランザイム分子の送達を可能にする。細胞の破壊と細胞傷害性グランザイムの送達は、最終的にアポトーシス促進経路の活性化とDNA分解を誘発し、細胞死を引き起こす。このメカニズムは、パーフォリン/グランザイムの発現だけでなく、温度、pH、カルシウム濃度などの他の多くの因子にも依存する(Lopez,Jamie A.,et al. “Perforin Forms Transient Pores on the Target Cell Plasma Membrane to Facilitate Rapid Access of Granzymes during Killer Cell Attack.” Blood Journal,American Society of Hematology,4 Apr. 2013,www.bloodjournal.org/content/121/14/2659を参照されたい。Murphy,Kenneth M.,et al.”T-Cell Mediated Immunity.”Janeways Immunobiology. 9th ed.,GS,Garland Science,Taylor & Francis Group,2017. pps.387-395も参照されたい)。
シリアルキラー細胞はまた、デスレセプター/リガンド経路を介してアポトーシスを誘導することができる。例えば、一部のシリアルキラー細胞は、それらの細胞膜上にFasリガンド(FasL)を発現する。FasLが標的細胞の膜に存在するFasと接触して結合すると、Fasは連結され、カスパーゼの活性化を引き起こし、標的細胞にアポトーシスを誘導する(Paul,W. E.,“Chapter 1: The immune system: an introduction,” Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W. E.,Lippicott-Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
腫瘍壊死因子(TNF)関連のアポトーシス誘導リガンド(TRAIL)受容体/TRAILメカニズムは、別のデス受容体/リガンド経路である。TRAILは、多くのシリアルキラー細胞タイプで発現する膜貫通タンパク質であり、さまざまな腫瘍細胞でアポトーシス死を誘導するが、ほとんどの正常細胞では誘導しない。TRAILリガンドが2つのアポトーシス誘導受容体TRAIL-R1またはTRAIL-R2のいずれかに結合すると、受容体は三量体化され、細胞死誘導シグナル伝達複合体(DISC)が標的細胞上で組み立てられる(Falschlehner,Christina,et al. “Following TRAIL’s Path in the Immune System.” Immunology,Blackwell Science Inc.,June 2009,www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2691779/)。
Fas/FasLとTRAIL-R/TRAILはどちらも、次のように進行する。アダプター分子であるFas関連デスドメイン(FADD)は、受容体の細胞内デスドメインと相互作用するDISCに移動する。FADDは、2番目の機能ドメインであるデスエフェクタードメイン(DED)を介して、プロカスパーゼ8及び10をDISCに動員し、そこで自己触媒的に活性化して、カスパーゼ依存性シグナル伝達カスケードを開始し、最終的に細胞死を引き起こす(同上)。
多くのシリアルキラー細胞は、インターフェロン-γ(IFN-γ)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、コロニー刺激因子1(CSF-1)、腫瘍壊死因子α(TNFα)、形質転換増殖因子(TGFβ)、インターロイキン(IL-3(IL-3))、IL-5、IL-10、IL-13、ケモカイン(CCL1、2、3、4)及び(CXCL8)など、周囲の細胞のエフェクター機能を調節するサイトカイン及びケモカインの分泌を介して免疫調節効果を発揮する。例えば、いくつかのシリアルキラー細胞は炎症促進性サイトカインを分泌する。標的細胞は、TNF-α及びIFN-γなどの炎症性サイトカインの存在により、TRAILを介したアポトーシスに対して感作することができる。これらのサイトカインは、間接的な手段だけでなく、一酸化窒素及び他のフリーラジカルの生成を誘導する直接的な接触非依存性の細胞傷害性メカニズムを通じて、または腫瘍細胞内のデス経路を活性化することによって、アポトーシスを増強することができる。IFN-γはマクロファージを活性化することも判明しており、エフェクター細胞機能とAPCとしての両方で攻撃部位にマクロファージを動員する。IFN-γは、TNF-αまたはTNF-βと相乗的に作用し、TNF受容体I(TNFR-I)との相互作用を通じて一部の標的細胞を殺傷する(Ito and Seishima (2010),“Regulation of the Induction and Function of Cytotoxic T Lymphocytes by Natural Killer T Cell.” J Biomed Biotechnol,Art. ID. 641757)。
免疫系の1つの単一の群に簡単に分類できないさまざまなタイプのNKT及びNKなど、いくつかのシリアルキラー細胞タイプがある。これらの細胞型には、B-1細胞、辺縁帯(MZ)B細胞、γδT細胞の特定のサブセット、腸内のCD8αα発現T細胞、サイトカイン誘導キラー細胞、MAIT細胞が含まれる。これらの細胞型はそれぞれ、B細胞受容体またはT細胞受容体(TCR)のいずれかの抗原特異的受容体を発現する。これは、T細胞とB細胞が、多くの異なるタイプの分子を集合的に認識することができるユニークな抗原受容体を生成するための、可変(V)、多様(D)、及び結合(J)遺伝子として知られる異なる遺伝子セグメントをランダムに組み立てるプロセスであるVDJ組換えによって生成される。これらの受容体の特異性のレパートリーは非常に限られているため、これらの細胞は限られた多様性の抗原と反応する。
さまざまな種類のNKT及びNKによって発現される受容体は、自然免疫系の細胞によって発現されるパターン認識受容体と類似している。Tリンパ球系統の細胞はさらに、免疫記憶を発達させることができない、エフェクター機能の迅速な誘発、及び自己反応性の傾向などの独特の特徴を示す。Tリンパ球系統を従来のT細胞と共有しているにもかかわらず、これらの細胞は、特定のサイトカインを産生する能力、他の免疫細胞(従来のT細胞、NK、及び/またはDCなど)を活性化する能力、ならびに細胞傷害性活性及び/またはFasリガンド(FasL/Fas)及びTNF関連アポトーシス誘導リガンド(TRAIL)などの細胞死誘導エフェクター分子の発現及びそれとの相互作用を通じて細胞死を誘導する能力など、明らかにNK様及びT細胞様の特性を示す(Ito and Seishima (2010),“Regulation of the Induction and Function of Cytotoxic T Lymphocytes by Natural Killer T Cell.” J Biomed Biotechnol,Art. ID. 641757)。CTLを含む他の細胞はNKT及びNKCとシリアル殺傷能力を共有する同様のエフェクター機能を示す。
ナチュラルキラー(NK)細胞
ナチュラルキラー(NK)細胞は、ヒト及び他の哺乳動物に見られる細胞溶解性顆粒リンパ球である。それらは、標的に対する事前の免疫化がない場合でさえ、溶解活性に対するそれらの生来の能力によって特徴付けられる(Seaman (2000) “Natural Killer Cells and Natural Killer T Cells.” Arthritis & Rheumatism 43(6): 1204-1217)。
NKは、活性化された細胞傷害性T細胞の形態を有しており、細胞傷害性で使用される顆粒を含む細胞質が拡張された状態で典型的には大きくなる。NKは現在、表2に示すようなさまざまな表面受容体によって識別できる。
Figure 2022553411000004
Figure 2022553411000005
Figure 2022553411000006
Figure 2022553411000007
Figure 2022553411000008
特定のNK細胞は典型的には、一連の活性化受容体に加えて2~4個の抑制性受容体を発現し、抑制性受容体と活性化受容体のさまざまな組み合わせにより、NK集団内にかなりの不均一性が生じる。このため、NKはさまざまな病態において、さまざまな刺激に反応し、さまざまな免疫応答に関与する能力があると考えられている(Mandal and Viswanathan (2015). “Natural killer cells: In health and disease.” Hematol. Oncol. Stem Cell The. 8(2): 47-55)。
NK細胞は、B細胞及び骨髄由来細胞と同様に、主に骨髄で発生する。それらはリンパ節と肝臓で発生することも判明している。それらは、NK系統へのコミットメントを示す造血幹細胞(HSC)から生成することができ、したがって、特定の転写因子の影響下で最終的にNKに成熟するNK前駆体(NKP)を生成する。NKの発生に関与する転写、可溶性、及び膜因子には、生成段階で、Ets-1、Id2、Ikaros、及びPU.1が含まれ、未熟なNKの成熟では、Gata-3、及びIRF-2が含まれ、成熟したNKの機能的分化では、CEBP-γ、MEF、MITFが含まれる。サイトカインのインターロイキン15(IL-15)は、NKの発生の恒常性と生存に不可欠であることが示されている。T細胞に由来するペプチドであるサイトカインインターロイキン-2(IL-2)は、NK細胞の細胞溶解機能の成熟に関与している(同上)。
NKは典型的には、病原体に感染した細胞や悪性細胞を含むほとんどの組織に浸潤すると、活性化されるまで末梢血を循環していることが見出された。それらは、循環しているヒトリンパ球の全末梢血単核球(PBMC)集団の全細胞の10%に相当する。扁桃腺、リンパ節、及び脾臓などの二次リンパ組織に見られるNKは、末梢血のNKとは異なり、リンパNKはDCによって活性化され、T細胞によるより効率的な殺傷反応を刺激するインターフェロンなどの特定のサイトカインを分泌する(同上)。
NK刺激とエフェクター機能は、そのさまざまな受容体に由来するシグナルの統合に依存している。NKは、それらの細胞傷害性機能を介して、ウイルスに感染した細胞及び腫瘍細胞を認識して殺傷することができる。
NKはさらに、NKがサイトカインの産生を刺激する免疫調節の役割を果たす。このように、NKは他の細胞、特に免疫系の細胞の活動を調節する能力を有する。NK誘導によって放出されるサイトカインのパターンは刺激によって異なる。したがって、NKは、T細胞と同様に、適応免疫に対する有効性が異なる個別の機能サブセットに分化する。
NK上のIFN-γならびにIL-2及びIL-12などの他の機能的免疫刺激因子の存在は、CD3、CD56陽性、非主要組織適合遺伝子複合体(MHC)拘束、ナチュラルキラー(NK)様Tリンパ球であるサイトカイン誘導キラー細胞(CIK)を生じさせ得るリンホカイン活性化キラー(LAK)細胞へのNKの活性化及び拡大を引き起こす。LAK細胞は、パーフォリン、NKp44、グランザイム、FasL、及びTRAILなどのエフェクターまたは接着分子を上方制御し、IFN-γを分泌して腫瘍細胞に接着及び溶解する(Nair and Dhodapkar (2017). “Natural Killer T Cells in Cancer Immunotherapy.” Frontiers in Immunology 8:1178)。CIKは、腫瘍標的に対する細胞溶解活性を増強し得る。
NKG2Dは、NK細胞、CD8+T細胞、ならびにCD4+T細胞、I型NKT細胞、及びγδT細胞のサブセットの表面に発現する活性化受容体である (Lanier,LL,Cancer Immunol. Res. (2015) 3(6): 575-82を参照されたい)。ヒトとマウスでは、NK細胞は2つの異なるC型レクチン様受容体CD94とNKG2のヘテロ二量体を発現し、それは非多型MHCクラスI様分子(ヒトではHLA-E、マウスではQa1)と相互作用する。HLA-E及びQa1は、病原体に由来するペプチドに結合する代わりに、ERでの処理中に他のMHCクラスI分子に由来するシグナルペプチドのフ断片に結合するという点で通常と異なる(Murphy,Kenneth M.,et al.Janeways Immunobiology. 9th ed.,GS,Garland Science,Taylor & Francis Group,2017. p. 129を参照されたい)。これにより、CD94:NKG2は、その発現がウイルスの標的となり得るいくつかの異なるMHCクラスI変異体の存在を検出し、MHC分子の全体的な発現が減衰している細胞を殺傷することができる。
NKG2Dは、NK細胞の活性化に特化した役割を果たす。2つのNKG2D分子は、さまざまなタイプの細胞ストレスによって誘導されるいくつかのMHCクラスI様分子に結合するホモ二量体を形成する。これらには、ストレスを受けた細胞及び悪性細胞によって発現されるヒト誘導性MHCクラスI関連分子であるMIC分子MIC-A及びMIC-B、及び主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスI関連遺伝子のRAET1ファミリーが含まれる。RAET1はNKG2D受容体のリガンドとして機能する。NKG2Dのリガンドは、細胞ストレスまたは代謝ストレスに応答して発現し、細胞内細菌及びほとんどのウイルスに感染した細胞、ならびに悪性に形質転換された初期腫瘍細胞で上方制御される。したがって、NKG2Dによる認識は、免疫系に対する一般化された「危険」シグナルとして機能する (Murphy,Kenneth M.,et al.Janeways Immunobiology. 9th ed.,GS,Garland Science,Taylor & Francis Group,2017. p. 130)。
ナチュラルキラー様T細胞(NKT)
NKTは免疫系の迅速な応答者であり、さまざまな疾患環境において強力な免疫調節及びエフェクター機能を仲介する。活性化されると、NKTは最初にエフェクター細胞に分化することなく、サイトカイン分泌や細胞溶解活性などのエフェクター機能を即座に開始できる。NKTの反応の速さは、NKTを自然免疫の防御の非常に最前線の重要なプレーヤーにする。さらに、NKTによって分泌されるサイトカインの多くは、αβ T細胞の分化と機能に強力な影響を及ぼし、NKTを適応免疫の防御にも連携させる。
NKTは、従来のT細胞とNKの両方と形態学的及び機能的特徴を共有する細胞である。NKTはT系統を有し、従来のT細胞に特徴的なT細胞抗原受容体(TCR)を発現するが、NKに特徴的な細胞表面タンパク質も発現する。そのため、それらは自然免疫と適応免疫の間の架け橋とみなされる。
NKTは、脾臓、肝臓、胸腺、骨髄、リンパ節、臍帯血、及び末梢血など、T細胞及びNKが見られるほぼすべての場所で見られる。それらは典型的には、ヒト及び非ヒト霊長類の末梢血の1%未満を構成する(Wah,MakTak,et al. “Chapter 11: NK,γδ T and NKT Cells.” Primer to the Immune Response. Elsevier,2014)。様々なタイプのNKTの活性化は、特定のサイトカインを産生する能力、従来のT細胞、NKC、及び/またはDCなどの他の免疫細胞を活性化する能力、ならびに細胞傷害性活性及び/またはFasリガンド(FasL/Fas)及びTNF関連アポトーシス誘導リガンド(TRAIL)などの細胞死誘導エフェクター分子の発現及びそれとの相互作用を通じて細胞死を誘導する能力などの様々な免疫調節応答をもたらす。
以下の表3(Godfrey et al. (2004). “NKT cells: what’s in a name?” Immunology,Nature Reviews 4:231-237より翻案)に示すように、3つのNKT細胞サブタイプ(I型、II型、及びNKT様細胞)は、異なるTCR及びTCR活性化を発現し、特定の機能的活動を導くさまざまな細胞内イベントを促進する。それぞれの分類には、さまざまな表現型に応じて、さらに多くのサブタイプが含まれている。タイプ1 NKT(NKT-I、不変NKT、またはiNKTとも呼ばれる)には、TCRβ鎖レパートリーが制限された不変TCRα鎖がある。II型NKT(多様なNKT、dNKT、バリアントNKT、vNKT、またはNKT-IIとも呼ばれる)は、さまざまな異なるTCR鎖の組み合わせを表現するという点でより多様である。さらに、研究によれば、他のCD1拘束T細胞及びMR1拘束粘膜関連不変T細胞(MAIT)などのNKT様細胞が存在することが示唆されている。Bennstein (2017),“Unraveling Natural Killer T-Cells Development” Front Immunol. 8:1950。しかしながら、今日知られていることの多くは、I型NKTに関するものである。
Figure 2022553411000009
T細胞と同様に、NKTは多様または半不変のαβ TCRを発現し、TCRは保存されたマルチサブユニットシグナル伝達装置であるCD3複合体に非共有結合する。しかしながら、古典的なクラスI(CD8+)またはクラスII(CD4+)MHC分子に結合したペプチド抗原によって活性化できるαβTCRを発現するT細胞とは異なり、ほとんどのNKTは、非古典的なクラスIMHC様分子であるCD1dに存在する糖脂質抗原に応答する(Seaman (2000) “Natural Killer Cells and Natural Killer T Cells.” Arthirits & Rheumatism 43(6): 1204-1217)。換言すると、NKTのTCRは、DC、マクロファージ(Mo)、B細胞、胸腺細胞、脂肪細胞、肝細胞、及び内皮細胞など、プロフェッショナル及び非プロフェッショナルのAPC(抗原提示細胞)によって発現される非多形性CD1d分子に提示される糖脂質、スフィンゴ糖脂質、または脂質構造を認識する(Wah,MakTak,et al. “Chapter 11: NK,γδ T and NKT Cells.” Primer to the Immune Response. Elsevier,2014)。
CD56は一部のタイプのNKTに存在する。この分子は、神経細胞接着分子1(NCAM1)の一種であり、他の分子との結合を可能にする。したがって、CD56を発現する分子は、同型接着(同一の細胞型間の未定義の接着分子によって媒介される接着を意味する)によって互いに結合することができる。CD56はナチュラルキラー細胞の典型的な表現型マーカーであるが、実際には、αβ T細胞、γδ T細胞、DC、及び単球など、より多くの免疫細胞で発現し得る(Van Acker,HH,t al.,“CD56 in the immune system: more than a marker for cytotoxicity?” Front. Immunol. (2017) 8: 892)。
一般に、NKTの活性化は、活性化シグナル伝達と抑制性シグナル伝達のバランスによって調節され得る。しかしながら、NKTによるNK受容体の発現は、NKTの発生段階、その活性化状態、及び宿主の遺伝的背景によって異なる (Wah,MakTak,et al. “Chapter 11: NK,γδ T and NKT Cells.” Primer to the Immune Response. Elsevier,2014)。活性化は、NKT TCRがCD1d分子上の適切な抗原と結合することによって直接、またはAPCを介した誘導によって間接的に発生し得る。
NKと同様に、NKT刺激とエフェクター機能は、そのさまざまな受容体に由来するシグナルの統合に依存している。NKTは、それらの細胞傷害性機能を介して、ウイルスに感染した細胞及び腫瘍細胞を認識して殺傷することができる。NKTは、APCを活性化して、適応性の抗腫瘍免疫を開始することもできる。さらに、NKTは、NK及びCTLのシリアルキラー作用を活性化する炎症促進性サイトカインを分泌し得る。
NKTは、パーフォリン/グランザイム経路、Fas/FasL経路、及びTRAIL経路を介して腫瘍細胞を殺傷することができる。活性化されたNKTは、それらの表面にパーフォリンとFasリガンドを発現し、腫瘍細胞を直接殺傷することができる。CD56+NKTは、CD56-よりも効率的なキラー細胞のようである(Terabe,Masaki,and Jay A. Berzofsky. ”Natural Killer T Cells Balancing the Regulation of Tumor Immunity.” Springer New York,2012,Ch. 5: The Regulation of CD1d+ and CD1d- Tumors by NKT Cells: The Roles of NKT Cells in Regulating CD1d+ and CD1d- Tumor Immunity” pp 71-93)。
NKTは、NKによって媒介されるADCCを増強することもできる(Terabe,Masaki,and Jay A. Berzofsky. ”Natural Killer T Cells Balancing the Regulation of Tumor Immunity.” Springer New York,2012,Ch. 5: The Regulation of CD1d+ and CD1d- Tumors by NKT Cells: The Roles of NKT Cells in Regulating CD1d+ and CD1d- Tumor Immunity” pp 71-93)。
NKTはさらに免疫調節の役割を果たし、NKTは、インターフェロン-γ(IFNγ)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、コロニー刺激因子1(CSF-1)、腫瘍壊死因子α(TNFα)、形質転換増殖因子(TGFβ)、インターロイキン(IL)3(IL-3)、IL-5、IL-10、IL-13、ケモカイン(CCL1、2、3、4)、及び(CXCL8)を含むが、これらに限定されない、サイトカインの産生を刺激する。
NKTは、直接的な細胞溶解、適応細胞機能の免疫調節、及び免疫抑制細胞の調節を通じて、がんを含む多くの疾患環境で免疫応答を調節することが示されている。活性化されると、脾臓、肝臓、または骨髄のNKTは、抗原に遭遇してから3日以内に刺激され、急速なクローン拡大が起こる。しかしながら、上で論じたように、活性化されたNKTは、分化を必要とせずにエフェクター機能を即座に実行できる。したがって、NKTは「事前に活性化された状態」で存在し、従来のT細胞が増殖及びより細かく調整された適応応答のエフェクターへの分化に必要な間隔でタイムリーかつ効果的な防御を提供すると言われている。
NKTは、サイトカインの放出を介して免疫の調節に役割を果たす。NKTはIL-4及びIFNγの前もって形成されたmRNAを運ぶため、これらのサイトカインは活性化から1~2時間以内に大量に産生される。IFNγの分泌はTh1応答を促進するが、IL-4の産生は、特に細胞がCD3に対する抗体と接触した場合に、Th2応答を促進する。さらに、NKTは、他のインターロイキンの中でも、IL-2、IL-10、IL-17、及びTGFβ、TNFα、及び多数のケモカインを合成できる。
NKと同様に、NKTは、マウスとヒトではNKG2DとCD94/NKG2Aを含み、ヒトでは特定のKIRを含む、抑制性と活性化のNK受容体を発現する。NKTは、CD40L、ICOS、及びPD-1も発現する(Wah,MakTak,et al. “Chapter 11: NK,γδ T and NKT Cells.” Primer to the Immune Response. Elsevier,2014)。
I型NKT
I型NKTのTCRは、主に生殖細胞系列のVa遺伝子(マウスではVa14/Ja18、ヒトではVa24/JaQ)によってコードされ、さらに、より多様な非生殖細胞系列VB鎖遺伝子(マウスではVB8.2/7/2、ヒトではVB11)によってコードされる。それらはα-結合糖脂質とβ-結合糖脂質の両方に応答し、主にα鎖を含む並列構成でCD1dに結合する(Kumar and Delovitch (2014) “Different subsets of natural killer T cells may vary in their roles in health and disease.” Immunology 142: 321-336)。
TCRα鎖は種のNKT間で本質的に不変であるが、TCRβ鎖は多様化され得る。例えば、ヒトでは、すべてのNKTがTCRを発現し、TCRα鎖はVa24とJa18を発現し、TCRβ鎖は通常Vβ2、7、または8を含む。細胞内シグナル伝達は結合するCD3複合体によって伝達される(Wah,MakTak,et al. “Chapter 11: NK,γδ T and NKT Cells.” Primer to the Immune Response. Elsevier,2014)。
CD1d依存性の活性化はNKT I型細胞の特徴であるが、NKT I型細胞は、IL-12、IL-18、またはIL-12及びI型IFNなどのいくつかのサイトカインへの曝露によってCD1d非依存的に刺激することもできる(Kumar and Delovitch (2014) “Different subsets of natural killer T cells may vary in their roles in health and disease.” Immunology 142: 321-336.)。
研究者は、外因性抗原α-ガラクトシルセラミド(α-GalCer)を認識する能力によって、実験室でNKT I型細胞を特定することができた。インビボで、マウスへの抗原の実験的投与は、そのNKT細胞を活性化し、それは次に、腫瘍拒絶を促進するか、または様々な病原体による感染から動物を保護するのを助ける(Wah,MakTak,et al. “Chapter 11: NK,γδ T and NKT Cells.” Primer to the Immune Response. Elsevier,2014)。
一連のエフェクター分子を生成する能力があるため、I型NKTは、本質的にすべてのタイプの造血細胞の機能を調節する可能性がある。I型NKTは、DC、マクロファージ、及びB細胞などのAPC、ならびにNK及び他のT細胞サブセットを含む他のリンパ球の機能を調節することが報告されている(Liao et al. (2014) “The Functions of Type I and Type II Natural Killer I (NKT) Cells in Inflammatory Bowel Diseases.” Inflamm Bowel Dis. 19(6): 1330-1338)。
II型NKT
II型NKTは、I型NKTよりもヒトに豊富に存在する。I型NKTとは異なり、II型NKTはa-GalCerまたは他のa-結合型糖脂質に反応しない。代わりに、スルファチド、リゾスルファチド、リゾホスファチジルコリン(Lyso-PC)、及びグルコシルスフィンゴシン(lyso-GL1)などのB結合型糖脂質を認識する可能性がある。II型dNKTの大部分は、中枢神経系のミエリン、膵臓、腎臓、及び肝臓を含むいくつかの膜に富む、スルファチドとして知られる天然に存在する自己抗原を認識する。一般に、II型NKTは、I型NKTによって誘発される炎症応答の下方制御によって自己免疫疾患からの保護を仲介する。II型NKTのTCRは、主に非生殖細胞型のVa鎖及びVB鎖の遺伝子によってコードされている。II型NKTは典型的には、リガンドをa鎖ではなくB鎖と接触させる。これは、従来のT細胞(convTC)が共有するメカニズムであり、I型NKTに対して程度が低い(Kumar and Delovitch (2014) “Different subsets of natural killer T cells may vary in their roles in health and disease.” Immunology 142: 321-336)。
研究によると、スルファチドで刺激すると、II型NKTはI型NKTの機能を調節する能力を持っている。
NKT様細胞(例えば、サイトカイン誘導性キラー(CIK)細胞)
CD3(T細胞マーカー)とCD56(NKマーカー)の組み合わせを発現するNKTは、サイトカイン誘導性キラー(CIK)細胞としても知られるNKTの主要な細胞傷害性サブセットである。CIK細胞の表現型は、CD3+CD56+、CD3+CD56-、及びCD3-CD56+の間で変動するが、Fc受容体CD16を発現しない場合がある。他のシリアルキラー細胞と同様に、NKT様細胞は免疫調節エフェクター機能を有する(Gutegemann et al. (2007). “Cytokine-induced killer cells are type II natural killer T cells.” GMS German Medical Science 5: 1-4)。
I型及びII型IIのNKTからのCIK及びNKT様細胞の分化はよく理解されていない。
サイトカイン誘導性キラー細胞(CIK)
CIK細胞は、CD8+T細胞の不均一な集団であり、抗CD3抗体、IFN-γ、及びIL-2とのインキュベーションを介してエクスビボで拡大することができる。それらは、FasL/Fas及びパーフォリン/グランザイムの作用によって媒介される細胞傷害性活性を有する。CIKは通常、CD3+CD56+タイプとCD3+CD56-タイプの2つの主要なサブセットに分けられる。CD3+CD56+T細胞(NKT細胞)は、CIKの主要エフェクター細胞であると考えられている。CIK細胞は、DNAXアクセサリー分子-1、NKp46、NKG2D、及びNKp30などのNK細胞受容体を活性化することにより、MHCに拘束されない方法でがん細胞を溶解できる。いくつかの研究では、腫瘍細胞による刺激後、腫瘍壊死因子(TNF)-α、IFN-γ、CIK細胞から分泌されるIL-2などの炎症促進性サイトカインのレベルが大幅に上方制御されることが示されている。これらのサイトカインは、全身の抗腫瘍活性をさらに高め、Th1免疫応答を誘導する (Gao,et al. “Cytokine-Induced Killer Cells As Pharmacological Tools for Cancer Immunotherapy.” Frontiers,Frontiers,19 June 2017,www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2017.00774/full)。
γδ T細胞(GDT)
γδ T細胞(GDT)は、自然免疫と適応免疫の間のギャップを橋渡しする別のシリアルキラー細胞集団である。T細胞系列で表面TCRを発現しているにもかかわらず、γδ T細胞はNK受容体であるNKG2Dも提示し、細胞傷害性及び免疫調節エフェクター機能を活性化する非特異的認識を示す(Wu YL,Ding YP,Tanaka Y,Shen LW,Wei CH,Minato N,Zhang W. γδ T Cells and Their Potential for Immunotherapy. Int J Biol Sci 2014;10(2):119-135. doi:10.7150/ijbs.7823.http://www.ijbs.com/v10p0119.htmより入手可能)。
GDTは、αβ TCR(以下で説明)とγδ TCRの表面発現によって区別される2つの主要な集団に編成できる。αβ TCRを発現するT細胞は、一般にCD4またはCD8系統マーカーも発現する(上記で説明)。しかしながら、GDTは一般にこれらのマーカーを発現せず、さらにMHC提示に関連して従来の抗原提示を必要としない。GDTは、δ鎖の発現、具体的にはVδ1、Vδ2、及びVδ3鎖に基づいて集団にさらに編成できる。αβ TCRレパートリーの組み合わせの多様性と同様に、GDTの多様性は、広範な非遺伝的メカニズムのために、少なくともαβ TCRレパートリーの多様性と同じくらい大きい(同上)。
他のシリアルキラー細胞と同様に、GDTは、パーフォリン/グラニュライシン-グランザイム経路及びFas/FasLなどのデス受容体/リガンド経路を介して細胞溶解/細胞傷害性エフェクター機能を有する。さらに、GDTはTh1、Th2、及びTh17サイトカインを分泌し、そのそれぞれが自然免疫及び適応免疫に免疫調節の影響を及ぼす。
細胞溶解性Tリンパ球(CTL)
細胞溶解性Tリンパ球(CTL)は、別個のリンパ球亜集団を構成する。NKTとは異なり、それらは主要組織適合抗原、タンパク質抗原、ウイルス、細胞内細菌、及びペプチドを含むいくつかの多様な刺激によって誘発される。
本明細書で論じられる他の多くの細胞と同様に、CTLは細胞溶解性エフェクター機能を有する。しかしながら、NK及びNKTとは異なり、CTLは細胞傷害性タンパク質であるパーフォリンとグランザイムを抗原依存的に放出する。
CD8+CTL
一部のNKT及びNKとは異なり、CD8+CTLはクラスIMHCに結合したペプチドを認識する。CTLの活性化と増殖は、特異的な抗原への曝露によって誘導される。NKTと同様に、CD8+CTLの活性化により、腫瘍細胞などの標的細胞にアポトーシスを誘導するパーフォリン及びグランザイムなどの細胞溶解性メディエーターが分泌される。この作用は細胞特異的である: 研究は、CD8+CTLが分泌装置をそれぞれの細胞に向け直し、一度に1つの接触点でのみ攻撃することを示唆している(Murphy,Kenneth M.,et al.Janeways Immunobiology. 9th ed.,GS,Garland Science,Taylor & Francis Group,2017. pps.387-395)。
NKTとさらに類似して、CTLはIFNγ及びTNF-αなどのさまざまなサイトカインを分泌する。これらのサイトカインは、抗原提示を増強し、抗病原性効果を仲介する。IFN-yは、感染細胞で新たに合成されたMHCクラスIタンパク質のペプチドローディングに関与するMHCクラスI及びその他の分子の発現増加を誘導する。これにより、標的細胞が細胞傷害性攻撃で認識される機会が増加する。TNF-αはIFN-γと相乗的に作用して、そのエフェクター機能を高める。効果的なCTL免疫の生成には、CD4+T細胞を産生するIL-2またはIFNγなどのさまざまなサイトカインが必要であることが報告されている(Ito and Seishima (2010),“Regulation of the Induction and Function of Cytotoxic T Lymphocytes by Natural Killer T Cell.” J Biomed Biotechnol,Art. ID. 641757)。
I型NKT活性化を介したCD8+CTL誘導及び活性化の増強は、腫瘍または微生物に対する免疫増強を引き起こす。前出で論じたように、IL-12(CIK)またはa-GalCer(非CIK NKT)などによるI型NKTの活性化は、Th1サイトカイン産生(IFNy)をもたらし得る。しかしながら、研究によると、a-GalCerによるI型NKTの活性化により、NKTがTh1サイトカイン(IFNy)とTh2サイトカイン(IL-4)の両方を分泌し得ることを示される。一方、活性化されたII型NKTは、サイトカイン産生、すなわちIL-4、IL-13、及びTGF-Bを介してCD8+CTL活性を抑制する(Ito and Seishima (2010),“Regulation of the Induction and Function of Cytotoxic T Lymphocytes by Natural Killer T Cell.” J Biomed Biotechnol,Art. ID. 641757)。
CD8+CTLは、ナイーブCD8+T細胞がAPCと相互作用するときに活性化される。この活性化は、APC上に存在するMHC複合体の数、MHC複合体に対するCTLのTCRの親和性、及び共刺激分子の形でAPCによって提供されるシグナルに依存する。B7/CD28及びCD40/CD40Lの共刺激経路は、T細胞の活性化と産生に寄与する共刺激相互作用経路のよく知られた例である。NKTの活性化は、CD8+DCとCD8-DCのサブセットの両方で共刺激分子(CD40、CD80、及びCD86など)を上方制御し得る。B7/CD28とCD40/CD40Lの両方の共刺激経路は、NKTの活性化にさらに関連している(Ito and Seishima (2010),“Regulation of the Induction and Function of Cytotoxic T Lymphocytes by Natural Killer T Cell.” J Biomed Biotechnol,Art. ID. 641757)。
したがって、NKTのさまざまな刺激物質は、CTL活性化のレベルを調節するさまざまなタイプのサイトカイン産生を示す。
CD4+CTL
細胞溶解性CD4+T細胞の表現型、機能、転写プロファイルについてはほとんど知られていない。NKTと同様に、CD4+CTLは、適応免疫と自然免疫を交差させる多数のマーカーとエフェクター機能を示す。
表現型的にはTh1系列細胞であるにもかかわらず、CD4+T細胞の細胞マーカープロファイルは他のTh1系統細胞とは異なる。例えば、CD4+細胞は、IL-2を分泌する能力を失い、CD28及びCD27の発現を欠き、さらにCD11a及びCD11bならびにCD57のインテグリンa鎖の発現を上方制御する。NKと同様に、細胞溶解性CD4+細胞は、NKG2D、KIR2DS2、及びKARAP/DAP12受容体を発現する。NKG2Dは、CD28CD28を欠く細胞溶解性CD4+T細胞の受容体として作用すると仮定されている。さらに、CTLはTregの特徴である細胞マーカーであるCD25を発現する(Soghoian,Damien Z,and Hendrik Streeck. “Cytolytic CD4( ) T Cells in Viral Immunity.” Expert Review of Vaccines,U.S. National Library of Medicine,Dec. 2010,www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3033049/)。
細胞溶解性CD4+細胞はさらにFasLを発現し、Fasを発現する標的を殺傷することが示されている。CD4+CTLはさらに高レベルのパーフォリンとグランザイムまたはグラニュライシンを発現し、抗原依存的に標的細胞を溶解することが示されている。抗原刺激によるこれらの細胞の脱顆粒は、他のシリアルキラー細胞によって分泌される可能性のあるIL-2の利用可能性によって増強され得る。さらに、研究により、TRAILを発現するCD4+CTLは、抗原提示細胞及びTRAIL感受性腫瘍細胞株でバイスタンダーアポトーシスを誘導し得ることが示されている(同上)。
CD4+CTLは、TNF-α及びINF-γを分泌することが判明しているため、免疫調節の役割も果たす。前出で論じられているように、標的細胞は、炎症促進性サイトカインの存在により、TRAILを介したアポトーシスに対して感作することができる。これらのサイトカインは、間接的な手段により、NO及び他のフリーラジカルの生成を誘導してそれにより細胞妖怪性活性を活性化する直接的な接触非依存性の細胞傷害性メカニズムを通じて、または腫瘍細胞内のデス経路を活性化することによって、アポトーシスを増強することができる(同上)。
粘膜関連不変T細胞(MAIT細胞)
MAIT細胞は不変のVα7.2TCR発現細胞であり、腫瘍細胞に対する免疫応答はNKTと類似している。NKTとは異なり、MAIT細胞は、CD1dと同様に、1番染色体によってコードされる非古典的なMHCクラスIb分子であるMR1によって刺激される。いくつかの証拠は、MR1がNKT細胞刺激と同様に、MAIT細胞にリガンド、おそらく糖脂質を提示することを示唆している。さらに、それらは共受容体に依存しない方法でも活性化される。CD56-サブセットは腫瘍浸潤T細胞に関連していると考えられているが、MAIT細胞には末梢CD56+サブセットとCD56-サブセットの両方がある。MAIT細胞のCD56-サブセットは炎症促進性サイトカインの発現と相関しているが、IL-4、IL-5、IL-10とは相関していない(Peterfalvi,et al. “Invariant Vα7.2-Jα33 TCR Is Expressed in Human Kidney and Brain Tumors Indicating Infiltration by Mucosal-Associated Invariant T (MAIT) Cells.”OUP Academic,Oxford University Press,16 Oct. 2008,academic.oup.com/intimm/article/20/12/1517/684337)。
リンホカイン活性化キラー細胞(LAK)
リンホカイン活性化キラー細胞(LAK)は、異なる起源の正常細胞と悪性細胞を含む非常に広い標的細胞スペクトルを有する細胞傷害性エフェクター細胞である。それらは、インターロイキン-2(IL-2)の存在下で活性化されるキラー細胞リンパ球である。LAK細胞は、表現型表面マーカーの発現に関して深刻な不均一性を示す。それらがユニークな細胞系統を表すかどうかはまだ決定されていない。
シリアルキラー細胞集団の活性化
シリアルキラー細胞は、同じ種内の遺伝的に異なる個体間の組織適合性分子を直接的または間接的に認識することができる。これは「非自己認識」としても知られている。一部のシリアルキラー細胞は、直接非自己認識により、抗原処理を必要とせずに、宿主細胞(すなわち腫瘍浸潤細胞)の表面に表示されるMHC、MHC様複合体、及び他の分子の決定因子を認識できる。一部のシリアルキラー細胞は、自己拘束的な方法で間接的な非自己認識を介して、MHC分子によって提示された抗原の処理されたペプチドを認識することができる。生来のシリアルキラー細胞集団は、非自己認識の単一のメカニズム(例えば、直接非自己認識)によって活性化され得るが、一部のシリアルキラー細胞は、エフェクター機能(すなわち、間接及び直接非自己認識)を誘導するために複数の刺激シグナルを必要とする。シリアルキラー細胞の機能を阻害するシリアルキラー細胞表面に存在する多くの抑制性受容体もある。したがって、シリアルキラー細胞エフェクター機能の活性化は、宿主細胞の表面または反応環境のいずれかでの抑制性受容体リガンド結合の防止、シリアルキラー細胞の表面での抑制性受容体の干渉、またはシリアルキラー細胞で誘導される抑制性シグナルの遮断をさらに必要とし得る(Benichou,G,and A W Thomson. “Direct versus Indirect Allorecognition Pathways: on the Right Track.”American Journal of Transplantation : Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons,U.S. National Library of Medicine,Apr. 2009,www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3746751/)。
T細胞の大部分は、細胞表面のMHCクラスIまたはクラスII分子、及び/またはMHC様分子によって提示される線状ペプチドを認識する。しかしながら、ほとんどのシリアルキラーT細胞は、最初にプロフェッショナルなAPCによって刺激され、さらに共刺激分子及びサイトカインからのシグナルを受信して活性化される必要がある。
ナチュラルキラー細胞受容体(NCR)は、NK、NKT、GDT、マクロファージ、CD4+CTL、及びCD8+CTLなどのシリアルキラー細胞の表面に存在する。一例であるNKG2Dは、C型レクチン様II型膜貫通型糖タンパク質である。他の天然の細胞傷害性受容体としては、NKp46(NCR1、CD335)、NKp44(NCR2、CD336)、及びNKp30(NCR3、CD337)が挙げられるが、これらに限定されない。これらのナチュラルキラー細胞傷害性受容体は、シリアルキラー細胞の活性化因子として、またはヘテロクリティック交差反応性活性化における共刺激シグナルとして機能する。
病原体関連分子パターン(PAMP)と呼ばれる外因性微生物成分、または損傷関連分子パターン(DAMP)として知られる壊死細胞から放出される内因性炎症性因子は、トール様受容体(TLR)を含む生殖系列細胞コード化パターン認識受容体(PRR)、ヌクレオチドオリゴマー化ドメイン(NOD)様受容体(NLR)、及びC型レクチン受容体(CLR)に結合する。未成熟樹状細胞は、細胞表面に存在するTLRを介してさまざまなPAMPを認識する。PAMPの存在を感知した後、未成熟DCは成熟DC型に変換され、その結果、MHCタンパク質と共刺激分子の表面レベルが上昇する。この成熟プロセスの有効性は、ナイーブT細胞をプライミングし、NKのプライミングも助ける(Ebihara,et al. “Induction of NKG2D Ligands on Human Dendritic Cells by TLR Ligand Stimulation and RNA Virus Infection.” OUP Academic,Oxford University Press,18 Sept. 2007,academic.oup.com/intimm/article/19/10/1145/743680)。
APC上のTLRによるPAMPの誘発は、I型IFN、IL-12、IL-18、及びIL-15の産生をもたらし、活性化のためにいくつかのシリアルキラー細胞をプライミングするのを助ける。
APCでPRRを誘発すると、複数の免疫系効果が生じる:1)T細胞応答を誘発する、細胞表面にMHC複合体を提示する安定した「非自己」タンパク質の高レベルの発現;2)抗原特異的T細胞をプライミング及び活性化するCD80及びCD86などの高レベルの共刺激分子の発現;3)IL-1、IL-6、IL-12、TNF-α、GM-CSF、及びIFN-γなどの炎症促進性サイトカインの分泌。次いで、炎症促進性サイトカインの分泌は、APCの活性化を誘導し、これは、非特異的シリアルキラー細胞を直接活性化し、適応免疫を媒介する抗原特異的ヘルパーT細胞または細胞傷害性T細胞へのT細胞分化を促進するのを助ける(Mendelsohn,John,et al. The Molecular Basis of Cancer. Elsevier Health Sciences,2015,pp. 695-739)。
PAMPを識別する同じTLRは、DAMPによっても活性化できる。DAMPは病原体由来ではなく、細胞死を起こした細胞の細胞内内容物などの分子である。TLRを介したDAMPシグナル伝達が病原体に依存しない応答を開始し、増幅するという証拠がある。通常の組織監視と関連して、NKG2Dリガンドの発現は細胞ストレスを示し、細胞傷害性リンパ球の自己識別マークを表す。NKG2Dリガンドの発現は、PAMPによる未成熟DCの刺激によって上方制御されることが判明している。同様に、DAMPも「危険」シグナルを表す。細胞傷害の状況において、TLRの活性化とNKG2Dリガンドの発現増加との間に相関関係が示されている。NKG2Dの活性化は細胞傷害に応答して起こり、NK細胞などの自然免疫の細胞が将来の活性化に過敏に反応することが提案されている(Wortham,Brian W.,et al. “TLR and NKG2D Signaling Pathways Mediate CS-Induced Pulmonary Pathologies.”PLOS ONE,Public Library of Science,journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0078735)。
最終的に、PAMPSのPRRへの結合は、アダプタータンパク質骨髄分化一次応答タンパク質88(MyD88)及びIFNβを誘導するT1Rドメイン含有アダプタータンパク質(TRIF)を介したMAPKカスケードの活性化を誘発する(Qian,C. and Cao,X,(2013),“Regulation of Toll-like receptor signaling pathways in innate immune responses,” Ann. NY Acad. Sci. 1283: 67-74を引用する、Qian,F. et al,(2016) “Pivotal role of mitogen-activated protein kinase-activated protein kinase 2 in inflammatory pulmonary diseases,” Curr. Protein Pept. Sci. 17(4): 332-42) 。
標準的なシグナル伝達では、p38 MAPKはMAPKK(MKK3及びMKK6)によって選択的にリン酸化され、MAPKKはTGFβ活性化キナーゼ1(TAK1)、アポトーシスシグナル調節キナーゼ1(ASK1)、混合系統キナーゼ2(MLK2)またはMLK3を含むMAPKKKによって活性化される。p38 MAPKを介したシグナルは、CREB、ATF2、及びMycを含むいくつかの転写因子、ならびにMK2だけでなく、MK3、MNK1/2、及びMSK1/2を含む、他のキナーゼの活性化を開始する(Obata,T. et al,(2000) Crit. Care Med. 28 (4 Suppl.: N67-N77;Dong,C. et al,(2002) “MAP kinases in the immune response,” Annu. Rev. Immunol. 20: 55-72)を引用する同上を引用する同上)。これらの遠位キナーゼの中で、MK2の役割は、炎症性サイトカイン及びケモカイン、活性酸素種(ROS)、及び一酸化窒素(NO)の産生の調節を含む、自然免疫応答の調節に不可欠であると判断されている (同上)。
本明細書で使用される場合、「安定」という用語は、分子または化学変化に抵抗することを指す。記載された本発明のENLST(商標)細胞と関連して、それは、インビトロでMLTRにおいて用量依存的に再現可能なレベルのMNC免疫刺激をもたらす、安定にトランスフェクトされたENLST(商標)細胞集団を指す。これには、安定的にトランスフェクトされた生きているENLST(商標)細胞、外因性免疫調節タンパク質を含むENLST(商標)細胞の膜断片、及びそれらの表面に発現する免疫調節タンパク質を含む死んだ壊死性ENLST(商標)細胞が含まれ、そのそれぞれが直接的または間接的にMNC免疫刺激が可能である。
「幹細胞」という用語は、最終分化を経て1種以上の異なる細胞表現型へと分化することができる娘細胞を生成することができる、自己複製する能力を有する高い増殖能を有する未分化細胞を指す。本明細書で使用される場合、「複製」または「自己複製」という用語は、幹細胞が分裂して、母細胞と区別できない発達の可能性を有する1つ(非対称分裂)または2つ(対称分裂)の娘細胞を生成するプロセスを指す。自己複製には、増殖と未分化状態の維持の両方が含まれる。
本明細書で使用される場合、「刺激する」という用語及びその様々な文法形式のいずれかは、活性化を誘導することまたは活性を増加させることを指す。
本明細書で使用される場合、「対象」または「個体」または「患者」という用語は、ヒトを含む哺乳動物起源の動物種のメンバーを指すために互換的に使用される。
本明細書で使用される場合、「それを必要とする対象」という用語は、語句の文脈及び使用法が別段の指示をしない限り、(i)記載された発明による組成物を投与されるか、(ii)記載された発明による組成物を受け取るか、または(iii)記載された発明による組成物を受け取った患者を指す。「それを必要とする対象」はまた、記載された本発明の組成物による治療を受けやすい障害を有するか、または有することが疑われる対象を指し得る。
本明細書で使用される場合、組成物の細胞成分に関する「実質的に純粋な」という用語は、それが生体系において関連し得る物質から実質的に分離されているその細胞成分を指す。これは、分析プロトコールによって決定されるとき、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の純度を指す。そのようなプロトコールには、例えば、FACSが含まれ得るが、これに限定されない。
本明細書で使用される場合、「抑制する」という用語及びその文法形式のいずれかは、活性化を阻害することまたは活性を減少させることを指す。
本明細書で使用される場合、「症状」という用語は、特に、正常な機能、感覚、または外観からの変化として個体が経験する場合の、障害または疾患の徴候または徴候を指す。
本明細書で使用される場合、「治療薬」という用語は、治療効果を提供する薬物、分子、核酸、タンパク質、代謝産物、細胞、組成物、または他の物質を指す。本明細書で使用される場合、「活性」という用語は、意図された治療効果を担う、記載された本発明の組成物の活性成分、成分、または構成要素を指す。「治療薬」及び「活性剤」という用語は、本明細書では互換的に使用される。本明細書で使用される場合、「治療成分」という用語は、集団のある割合における特定の疾患徴候の進行を排除、低減、または予防する治療有効投与量(すなわち用量及び投与頻度)を指す。一般的に使用される治療成分の例はED50であり、これは集団の50%における特定の疾患発現に対して治療的に有効である特定の投与量における用量を表す。
活性剤の「治療量」、「有効量」、または「薬学的有効量」という用語は、治療の意図された利益を提供するのに十分な量を指すために互換的に使用される。しかしながら、投与量レベルは、年齢、体重、性別、患者の病状、病状の重症度、投与経路、及び使用される特定の活性剤を含む様々な因子に基づく。したがって、投与計画は大きく異なり得るが、標準的な方法を用いて医師によって日常的に決定され得る。さらに、「治療量」、及び「薬学的有効量」という用語は、記載された本発明の組成物の予防的または予防的な量を含む。記載された発明の予防的または予防的適用において、医薬組成物または医薬は、危険性を排除または減少させるのに十分な量で、または、疾患、障害もしくは状態の生化学的、組織学的及び/もしくは行動上の症状、その合併症、ならびに疾患、障害もしくは状態の発症中に現れる中間の病理学的表現型を含む、疾患、障害もしくは状態の発症を遅らせるのに十分な量で、疾患、障害もしくは状態に罹患しやすいかもしくは他の危険性がある患者に投与される。一般に、最大用量、すなわち、何らかの医学的判断によると最も安全な用量を使用することが好ましい。「用量」及び「投与量」という用語は、本明細書では互換的に使用される。
本明細書で使用される場合、「治療効果」という用語は、治療の結果を指し、その結果は、望ましくかつ有益であると判断される。治療効果としては、直接的または間接的に、疾患の症状の阻止、軽減、または排除が挙げられ得る。治療効果としてはまた、直接的または間接的な、疾患の徴候の進行の阻止、軽減、または排除が挙げられ得る。
本明細書に記載の任意の治療薬について、治療有効量は、予備的なインビトロ研究及び/または動物モデルから最初に決定され得る。治療有効用量はまた、ヒトのデータから決定され得る。適用される用量は、投与される化合物の相対的なバイオアベイラビリティ及び効力に基づいて調整することができる。上述の方法及び他の周知の方法に基づく、最大有効性を達成するための用量の調整は、当業者の能力の範囲内である。
参照により本明細書に組み込まれる、Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,10th Edition,McGraw-Hill (New York) (2001)の第1章に見出され得る治療効果を決定するための一般原則を以下に要約する。
薬物動態学的原理は、許容できない副作用を最小限に抑えながら、望ましい程度の治療効果を得るために投与計画を変更するための基礎を提供する。薬物の血漿濃度を測定し、治療ウィンドウに関連付けることができる状況では、投与量の変更に関する追加のガイダンスを取得できる。
医薬品は、同じ有効成分を含み、強度または濃度、剤形、及び投与経路が同一である場合、薬学的に均等であるとみなされる。2つの薬学的に均等の医薬品は、適切な試験条件下で2つの製品の有効成分のバイオアベイラビリティの速度と程度が有意に異ならない場合、生物学的に同等であるとみなされる。
「治療ウィンドウ」という用語は、許容できない毒性を伴わずに治療効果をもたらす濃度範囲を指す。ある用量の薬物の投与後、その効果は通常特徴的な時間的パターンを示す。薬物濃度が所望の効果のための最小有効濃度(「MEC」)を超える前に遅延期間が存在する。応答の開始に続いて、薬物が吸収されそして分配され続けるにつれて効果の強度は増加する。これはピークに達し、その後、薬物除去は効果の強度の低下をもたらし、それは薬物濃度がMECを下回るときに消失する。したがって、薬物の作用の持続期間は、濃度がMECを超える期間によって決定される。治療の目的は、最小限の毒性で所望の応答のための治療ウィンドウ内の濃度を得て維持することである。所望の効果についてのMEC以下の薬物応答は治療量以下であろうが、有害作用については毒性の確率はMECを超えて増加するであろう。薬物投与量を増減することは、反応曲線が強度スケールの上下にシフトし、これは薬物の効果を調節するために使用される。服用量を増加すると、薬の作用時間も長くなるが、副作用の可能性が高まる危険性がある。したがって、薬物が無毒でない限り、用量を増やすことは薬物の作用期間を拡張するための有用な戦略ではない。
代替的に、治療ウィンドウ内で濃度を維持するために別の用量の薬物を投与する必要がある。一般に、薬物の治療範囲の下限は、可能な限り最大の治療効果の約半分をもたらす薬物濃度にほぼ等しいと思われ、治療範囲の上限は、約5%以下から約10%までの患者に毒性作用があるようなものである。これらの数値は非常に変動しやすく、そしてある患者は治療範囲を超える薬物濃度から大いに恩恵を受け得るが、他の患者ははるかに低い値で顕著な毒性を被り得る。治療目的は、治療ウィンドウ内で定常状態の薬物レベルを維持することである。ほとんどの薬物について、この所望の範囲に関連する実際の濃度が知られているわけでも知られている必要もなく、有効性及び毒性が一般に濃度依存的であること、ならびに薬物投与量及び投与の頻度が薬物のレベルにかに影響を及ぼすかということを理解すれば十分である。有効性と毒性をもたらす濃度の間にわずかな(2~3倍の)違いがある少数の薬物については、効果的な治療に関連する血漿中濃度範囲が定義されている。
この場合、有効性及び最小の毒性に関連する薬物の所望の目標定常状態濃度(通常は血漿中)が選択され、この値を達成すると予想される投与量が計算される、目標レベル戦略が合理的である。続いて薬物濃度を測定し、必要な場合には投与量を調整して標的をより厳密に近似させる。
ほとんどの臨床状況では、薬物は、治療ウィンドウに関連する薬物の定常状態濃度を維持するために、一連の反復用量でまたは連続注入として投与される。選択された定常状態または目標濃度(「維持用量」)を維持するために、投入速度が損失速度と等しくなるように薬物投与速度を調整する。臨床医が血漿中の薬物の所望の濃度を選択し、そして特定の患者におけるその薬物のクリアランス及びバイオアベイラビリティを知っている場合、適切な用量及び投与間隔を計算することができる。しかし、生きている細胞による治療は、自家細胞治療の場合、それらが分裂し、体内に永続的に滞留する可能性があるため、この概念を破る。したがって、最初に投与されるものは、時間の経過とともにレシピエントに存在するものとほとんど相関関係がない可能性がある。
本明細書で使用される場合、「治療する」という用語は、状態の進行を無効にすること、実質的に阻害すること、遅延させること、または逆転させること、状態の臨床症状を実質的に改善すること、または状態の臨床症状の出現を実質的に防止することを含む。治療することは、以下の1つ以上を達成することをさらに指す:(a)障害の重篤度を低減すること;(b)治療される障害(複数可)に特徴的な症状の発症を制限すること;(c)治療される障害(複数可)に特徴的な症状の悪化を制限すること;(d)以前に障害(複数可)を経験したことのある患者における障害(複数可)の再発を制限すること;及び(e)以前にその障害(複数可)に対して無症候性であった患者における症状の再発を制限すること。治療には、過剰なレベルの副作用なしに、検出可能か検出不可能かにかかわらず、臨床的に重要な反応を誘発することも含まれる。
「腫瘍量」と「腫瘍負荷」という用語は、体内のがん細胞の数、腫瘍のサイズ、またはがんの量を指すために互換的に使用される。
本明細書で使用される場合、「野生型」、「天然に存在する」という用語、またはそれらの文法的同等物は、天然に見出され、対立遺伝子バリエーションを含むアミノ酸配列またはヌクレオチド配列、すなわち、通常は意図的に改変されていないアミノ酸配列またはヌクレオチド配列を指すことを意味する。したがって、「天然に存在しない」、「合成」、及び「組換え」という用語、またはそれらの文法的同等物は、天然に見出されないアミノ酸配列またはヌクレオチド配列、すなわち、通常は意図的に改変されているアミノ酸配列またはヌクレオチド配列を指すために互換的に使用される。組換え核酸が作製されて宿主細胞または生物に再導入されると、それは非組換え的に、すなわち、インビトロ操作ではなく、宿主細胞のインビボ細胞機構を使用して複製するが、そのような核酸は、一度組換え的に産生されると、その後非組換え的に複製されるが、それでも、記載された本発明の目的のために組換え性であるとみなされる。
がん患者の受動免疫のための抗腫瘍細胞療法を調製するための方法
一態様によれば、記載された 本発明は、現在免疫抑制レジメンの影響下にないがん対象の、活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化及び拡大された単核球を含む細胞製品を含む組成物による、細胞傷害性T細胞集団のインビトロ活性化と、それに続く、受動免疫の方法とを提供し、この方法は、無菌条件下で以下を含む:
ステップ1:
(a)生体試料から単核球(MNC)の集団を単離すること;
(b)少なくとも3つの必須免疫調節ペプチドをコードする組換えDNA配列でトランスフェクトまたは形質導入された同種異系腫瘍細胞株を含む操作された白血球刺激細胞(「ENLST(商標)細胞」)の集団を調製することであって、3つの必須免疫調節ペプチドがOX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及び、CD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)である、調製すること;
(c)ステップ(a)のMNCの集団をステップ(b)のENLST(商標)細胞とインビトロで接触させて、腫瘍細胞を殺傷するのに有効な活性化シリアルキラー細胞を含むMNCの活性化集団を含む免疫応答を誘導すること、によって、インビトロで免疫応答を誘導すること;
ステップ2:活性化MNCを培養して細胞製品を形成することにより、インビトロでシリアルキラー細胞の活性化亜集団を含むMNCの活性化集団を拡大すること;
ステップ3:細胞製品の個別用量を含む単位用量パッケージを調製し、細胞製品を含む単位パッケージを-86°Cで凍結し、凍結した単位用量パッケージを液体窒素冷凍庫の気相で凍結保存すること(以下「凍結保存」);
ステップ4:制御された条件下で、細胞製品を含む治療量の凍結単位用量パッケージを解凍し、任意選択で、ステップ4の凍結及び解凍された細胞生成物を、薬学的に許容される担体成分と組み合わせて、医薬組成物を形成すること;
ステップ5:治療量の細胞製品または活性化及び拡大された細胞製品を含むステップ4の医薬組成物を対象に投与すること。
いくつかの実施形態によれば、現在免疫抑制レジメンの影響下にないがん対象の免疫系は無傷であり、これは、免疫抑制レジメンによって枯渇していないことを意味する。いくつかの実施形態によれば、免疫抑制レジメンは化学療法を含む。いくつかの実施形態によれば、対象は黒色腫患者である。いくつかの実施形態によれば、対象は前立腺癌患者である。いくつかの実施形態によれば、対象は乳癌患者である。
ステップ1:インビトロで免疫応答を誘導すること
(i)生体試料から単核球(MNC)の集団を単離すること
いくつかの実施形態によれば、単核球は、生体試料に由来する。いくつかの実施形態によれば、生体試料は、レシピエント対象に対して自家である。いくつかの実施形態によれば、生体試料は、レシピエント対象に対して同種異系である。いくつかの実施形態によれば、生体試料は、レシピエントではない免疫抑制レジメンの影響下にない対象に由来する。いくつかの実施形態によれば、生体試料は哺乳動物起源のものである。いくつかの実施形態によれば、生体試料はヒトである。いくつかの実施形態によれば、単核球集団の供給源は体液である。いくつかの実施形態によれば、体液は、臍帯血、全血、末梢血、動員された末梢血、または骨髄である。いくつかの実施形態によれば、単核球集団の供給源は全血である。いくつかの実施形態によれば、生体試料は骨髄試料である。いくつかの実施形態によれば、生体試料は臍帯血である。
いくつかの実施形態によれば、生体試料は末梢血試料である。いくつかの実施形態によれば、生体試料は動員された末梢血試料である。造血増殖因子による治療は、CD34+細胞の存在によって測定されるとき、またはCFUとしてコロニー形成アッセイで測定されるとき、末梢血中の造血前駆細胞の数の著しい増加を引き起こすことが示されている。このような動員された末梢血造血幹細胞(HSC)は、移植、免疫療法、及び心臓血管再生医療に使用されてきた。例えば、コロニー刺激因子は、造血幹細胞の動員に使用される薬剤である。コロニー刺激因子の例としては、G-CSF、GM-CSF、及びそれらの薬学的に許容される類似体及び誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、組換え技術によって製造されたG-CSF類似体であるフィルグラスチムは、ニューポジェン(登録商標)(Amgen)、Religrast(登録商標)(Reliance Life Sciences)、Nugraf(登録商標)(Zenotech Laboratories,Ltd.)、及びNeukine(登録商標)(Intas Biopharmaceuticals)というブランド名で販売されている。
いくつかの実施形態によれば、単核球は、親水性コロイド(例えば、スクロースとエピクロロヒドリンの共重合によって形成されたポリマー(Ficoll-Paque(登録商標))またはポリビニルピロリドンでコーティングされたコロイドシリカ(Percoll(登録商標)))を使用する密度勾配遠心分離によって全血から単離することができる。例示的なプロトコールでは、PBSと末梢血の希釈混合物をFicoll-Paque(登録商標)の上にある50mlの遠心分離管に重層し、400×gで20℃で30~40分間、ブレーキなしでスイングバケットローターで遠心分離する。上層は吸引され、単核球層(リンパ球、単球、血小板)が界面で乱されないままになる。単核球層を新しい50ml遠心管に注意深く移す。細胞を2mMのEDTAを含むPBS(pH7.2)で洗浄し、300×gで10分間室温で遠心分離し、上清を捨てる。血小板を除去するために、細胞ペレットを50mLの緩衝液に再懸濁し、200×gで10~15分間室温で遠心分離する。血小板を含む上清を取り除く。このステップが繰り返される。細胞ペレットは、下流の用途に適した緩衝液または培地に再懸濁される。
PBMCを単離するための代替の例示的なプロトコールは、白血球アフェレーシスを介するものである。例えば、インフォームドコンセントを得て患者から全血を採取し、血漿及び赤血球などの血液の他の成分から標的PBMC画分を自動的に分離するデバイスを通過させることができる。分離されたPBMCが収集されている間、他のコンポーネントは患者に戻される。収集されたPBMCは、さらなる処理、例えば、溶解による残留赤血球の除去を受けることができる。
いくつかの実施形態によれば、単核球はまた、同種異系の供給源、例えば、臍帯血から単離することができる。臍帯血の単核球(MNC)画分は、リンパ球(T細胞、B細胞、NK細胞)、単球、樹状細胞、及び幹細胞/前駆細胞で構成されている。抗凝固処理された臍帯血クエン酸リン酸デキストロース(Sigma-Aldrich,St. Louis,MO)は、5mL緩衝液を含む50mLチューブに直接引き込まれ、分離前に4℃で保存される。抗凝固処理された臍帯血は、3倍量の緩衝液で希釈される。希釈した細胞懸濁液を50mlコニカルチューブ内のFicoll-Paque(登録商標)上に注意深く重層し、ブレーキなしでスイングバケットローター内で20℃で35分間400×gで遠心分離する。上層は吸引され、相間で単核細胞層が乱されないままにされる。単核層を新しい50mLコニカルチューブに注意深く移す。チューブに緩衝液を充填し、混合し、300×gで10分間、20℃で遠心分離する。上清を注意深く吸引する。血小板を除去するために、細胞ペレットを50mLの緩衝液に再懸濁し、200×gで10~15分間20℃で遠心分離する。上清を注意深く完全に吸引する。細胞ペレットは、下流の用途のために適切な量の緩衝液に再懸濁される。
いくつかの実施形態によれば、単核球は骨髄から単離することができる: 吸引針を使用して、骨髄を上部腸骨稜または胸骨から収集する。吸引されたヒト骨髄は、適切な緩衝液で7:1の比率で希釈される。細胞を100μmフィルターに通して、骨片及び細胞塊を取り除く。希釈した細胞懸濁液を50mlコニカルチューブ内のFicoll-Paque(登録商標)上に重層し、ブレーキなしでスイングバケットローター内で20℃で35分間445×gで遠心分離する。上層は吸引され、単核細胞層が乱されないままにされる。相間の骨髄MNCは、新しい50mlコニカルチューブに注意深く移される。細胞を緩衝液で洗浄し、穏やかに混合し、300×gで10分間20℃で遠心分離する。上清を注意深く除去する。血小板を除去するために、細胞ペレットを50mLの緩衝液に再懸濁し、200×gで10~15分間20℃で遠心分離する。上清を注意深く吸引する。細胞ペレットは、下流の用途のために適切な緩衝液に再懸濁される。
いくつかの実施形態によれば、単離されたMNCの集団は、リンパ球の混合集団、単球の集団、及び樹状細胞の集団を含む。ヒトでは、末梢血中のこれらの集団の頻度は個人によって異なるが、典型的には、リンパ球は70~90%の範囲、単球は10~20%であるが、樹状細胞はまれで、1~2%しか占めていない(Kleiveland,C.R.,“Peripheral Blood Monouclear Cells” in: Verhoeckx,K. et al. (eds). The Impact of Food Bioactives on Health (2015),Springer,Cham. Doi.org/10.1007/978-3-319-1610404_15)。いくつかの実施形態によれば、リンパ球の混合集団は、T細胞の亜集団、B細胞の亜集団、及びNK細胞の亜集団を含む。いくつかの実施形態によれば、Tリンパ球は、CD8 Tリンパ球の亜集団及びCD4 Tリンパ球の亜集団を含む。
(ii)操作された白血球刺激細胞(ENLST(商標)細胞)の集団の調製
本明細書で使用される場合、「ENLST(商標)細胞」という用語は、操作された白血球刺激細胞を指す。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、組換えDNA配列でトランスフェクトまたは形質導入された初代腫瘍細胞株を含む。いくつかの実施形態によれば、組換えDNA配列は、以下の必須免疫調節ペプチドのコアをコードする: OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)。いくつかの実施形態によれば、組換え配列は、R基として指定される免疫調節因子の1つ以上の追加のサブセットを含むことができ(コア化学構造のものと同様に)、それぞれのサブセットは3~25個の免疫調節因子を含む。
いくつかの実施形態によれば、この方法は、細胞の不均一性を最小限に抑えるために、ENLST(商標)細胞集団(複数可)のクローン細胞バンクを開発することをさらに含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)はクローン性である。
腫瘍細胞株(複数可)
腫瘍特異的抗原
いくつかの実施形態によれば、本開示は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現するENLST(商標)細胞の集団を提供する。いくつかの実施形態によれば、腫瘍特異的抗原は、正常組織によってではなく、腫瘍によって差次的に発現される遺伝子産物の一次オープンリーディングフレームによってコードされ得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍特異的抗原は、変異遺伝子、イントロン配列、または翻訳された代替のオープンリーディングフレーム、偽遺伝子、アンチセンス鎖によってコードされ得るか、または遺伝子転座イベントの産物を表し得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞は、広範囲の腫瘍特異的抗原を提供し、それらの多くは、性質が未知である。いくつかの実施形態によれば、腫瘍抗原はネオ抗原である。
腫瘍特異的抗原の例としては、以下が含まれるが、これらに限定されない: (a)変異していない共有抗原(例えば、黒色腫関連抗原(MAGE)、B-黒色腫抗原(BAGE)、腎腫瘍抗原(RAGE)、及びがん精巣抗原(例えばNY-ESO);(b)分化抗原(例えば、前立腺癌における前立腺特異的膜抗原[PSMA]及び前立腺特異的抗原(PSA)、多くの黒色腫に存在するMart1/MelanA及びチロシナーゼ、及び結腸癌の大部分に存在する癌胎児性抗原(CEA)、これは組織が制限されており、系統特異的腫瘍細胞に存在する;(c)免疫認識のための新規エピトープを提供する、変異した腫瘍遺伝子及び腫瘍抑制遺伝子(例えば、変異したras、再配列されたbcr/abl、変異したp53);(d)固有のイディオタイプ(例えば、骨髄腫及びB細胞骨髄腫の免疫グロブリン抗原、CTCLで発現するT細胞受容体(TCR));(e)オンコウイルス由来のエピトープ(例えば、ヒトパピローマウイルスにコードされたE6及びE7タンパク質、原発性脳リンパ腫に存在するエプスタイン-バーウイルス関連抗原);(f)CEA、α-フェトプロテイン、サバイビンなどの変異していない癌胎児性タンパク質。いくつかの実施形態によれば、腫瘍特異的抗原は、公的に利用可能な癌抗原ペプチドデータベース(ワールドワイドウェブ上のcaped.icp.ucl.ac.be/Peptide/listで、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に列挙された抗原から選択される。いくつかの実施形態によれば、腫瘍特異的抗原は、以下に示される表4に示される抗原を含む。
Figure 2022553411000010
Figure 2022553411000011
Figure 2022553411000012
Figure 2022553411000013
Figure 2022553411000014
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞の集団は、黒色腫、結腸直腸癌、白血病、慢性骨髄性白血病、前立腺癌、頭頸部癌、扁平上皮癌、舌癌、喉頭癌、扁桃腺癌、下咽頭癌、鼻咽頭癌、乳癌、結腸癌、肺癌、膵臓癌、肝細胞癌、神経膠芽細胞腫、及び脳癌からなる群から選択されるがんに由来する。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞の集団は、gp100、チロシナーゼ、Melan-A、チロシナーゼ関連タンパク質(TRP-2-INT2)、黒色腫抗原-1(MAGE-A1)、NY-ESO-1、黒色腫の優先的に発現される抗原(PRAME)、CDK4及び多発性骨髄腫腫瘍遺伝子1(MUM-1)のうちの1つ以上の発現によって特徴付けられる。
いくつかの実施形態によれば、結腸直腸癌腫瘍細胞の集団は、癌胎児性抗原(CEA)、MAGE、HPV、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、EPCAM、PD-1、PD-L1、p53、細胞表面関連ムチン1(MUC1)のうちの1つ以上の発現によって特徴付けられる。
免疫学的抗原特異性は、抗原の1つ以上のアミノ酸配列から、腫瘍細胞によるその抗原の発現の程度から、抗原の翻訳後修飾などから生じ得る。
特定のタイプの癌細胞に対する免疫学的抗原特異性は、複数の腫瘍抗原の特定の指紋の1つ以上から、特定の抗原が多種多様な腫瘍細胞によって発現される一方で、少数の腫瘍タイプに対する免疫療法で特定の用途を有するという事実から、MHCクラスI提示可能及びMHCクラスII提示可能エピトープの特定のコレクションが特定のポリペプチドまたはポリペプチド断片上に存在するという事実から、ならびに免疫寛容を誘発する可能性のある1つ以上のペプチドを省略することにより、発生し得る。当業者は、例えば、米国政府のウェブサイト、ncbi.nlm.nihで、関連する核酸及びポリペプチド配列を見つけることができる。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞は、対象由来の試料に由来する。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞は、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントに由来する。
いくつかの実施形態によれば、記載された本発明の腫瘍抗原特異性は、免疫調節因子による改変のために選択される親腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントによって決定され得る。
親細胞株
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、いずれかの公的供給源(例えば、NIH、Charles River Laboratories Inc.が運営するDCTD腫瘍リポジトリ)または商用供給源(例えば、ATCC、Sigma Alrich、Thermo Fischer Scientific、Genescript、DSM2)のいずれかから確立された細胞株に由来し得る。いくつかの実施形態によれば、新しい細胞株は、がん患者の腫瘍に由来する腫瘍細胞から新たに確立することができる。
いくつかの実施形態によれば、がん組織、がん細胞、がんを引き起こす因子に感染した細胞、他の前腫瘍性細胞、及びヒト起源の細胞株を供給源として使用することができる。いくつかの実施形態によれば、がん細胞は、非限定的に、確立された非小細胞肺癌(NSCLC)、膀胱癌、黒色腫、卵巣癌、腎細胞癌、前立腺癌、肉腫、乳癌、扁平上皮癌、頭頚部癌、肝細胞癌、すい臓癌、または結腸癌の細胞株などの、確立された腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントから得ることができる。
いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、それ自体がリンパ節に移動した転移性前立腺癌に由来するLNCaPクローンFGC(ATCC CRL-1740)を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、それ自体が骨に移動した転移性前立腺癌に由来するPC-3(ATCC CRL-1435)細胞株を含む。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、以下のATCC細胞株のうちの1つ以上に由来する:VCaP(ATCC CRL-2876);MDA PCa 2b(ATCC CRL-2422);またはDU 145(ATCC HTB-81)。
いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、それ自体が大腿の皮膚への転移に由来するSK-MEL-2クローン(ATCC HTB-68)を含む。
いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、COO-G、DU4475、ELL-G、HIG-G、MCF/7、MDA-MB-436、MX-1、SW-613、及びVAN-Gと呼ばれる乳がん細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、ASPS及びASPS-1と呼ばれる胞巣状軟部肉腫細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、LX-1、COS-G、H-MESO-1、H-MESO-1A、NCI-H23、及びNCI-H460と呼ばれる肺細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、CX-5、GOB-G、HCC-2998、HCT-15、KLO-G、KM20L2、MRI-H-194、LOVO I、LOVOII、及びMRI-H-250と呼ばれる結腸癌細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、NIS-G、TRI-G、WIL-G、MRI-H-121B、MRI-H-187、MRI-H-221、及びMRI-H-255と呼ばれる黒色腫細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、MRI-H-177、MRI-H-186、MRI-H-196、及びMRI-H-215と呼ばれる子宮頸癌細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、MRI-H-121及びMRI-H-166と呼ばれる腎臓癌細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、MRI-H-147及びMRI-H-220と呼ばれる子宮内膜癌細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、MRI-H-258、MRI-H-273、MRI-H-1834、及びSWA-Gと呼ばれる卵巣癌細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、HS-1、OGL-G、及びDEL-Gと呼ばれる肉腫細胞株のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、DEAC-1と呼ばれる類表皮細胞株を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、SF295と呼ばれる神経膠芽腫細胞株を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、CWR-22と呼ばれる前立腺癌細胞株を含む。いくつかの実施形態によれば、確立された細胞株は、DAUと呼ばれるバーキットリンパ腫細胞株を含む。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の前述の確立された細胞株は、例えば、アメリカ合衆国培養細胞系統保存機関(ATCC)、ヨーロッパ細胞培養コレクション(ECACC)、またはブダペスト条約第7条の国際寄託機関(IDA)として列挙されている任意の寄託機関から市販されている。
いくつかの実施形態によれば、例示的な確立された細胞株は、以下の表の細胞株のうちの1つ以上を含む:

Figure 2022553411000015
Figure 2022553411000016
Figure 2022553411000017
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントが由来し得る親細胞株の選択は、所与の操作された白血球刺激細胞の免疫特異性に影響を及ぼし得る。例えば、患者の骨に遊走した転移性前立腺癌に由来する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの使用は、患者の骨における転移性前立腺癌に特異的な免疫応答を誘発するENLST(商標)細胞をもたらし得る。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、普遍的な癌特異的抗原を含む親細胞に由来し得る。例えば、患者の骨に遊走した転移性前立腺癌に由来する親腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの使用は、すべての前立腺癌細胞に対する免疫応答を誘発するENLST(商標)細胞をもたらし得る。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、さまざまながんに由来する患者由来細胞に由来する。いくつかの実施形態によれば、腫瘍から外科的に除去された新鮮な組織は、IV型コラゲナーゼによって酵素的に消化され、続いて、分解された細胞の収集が行われる。いくつかの実施形態によれば、次に、脱凝集した細胞を、接着を促進するためのコラーゲンまたはフィブロネクチンなどの細胞外マトリックス基質上に10%ウシ胎仔血清を含む増殖培地中でインビトロで増殖させることができる。次いで、いくつかの実施形態によれば、接着細胞は、不死のがん細胞が非がん性線維芽細胞よりも増殖するまで継代され得る。
例えば、いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、がん幹細胞を含む腫瘍細胞を含む固形腫瘍、がん幹細胞を含む転移性腫瘍細胞を含む転移性がん、または非転移性がんに由来し得る。いくつかの実施形態によれば、がんは、膀胱、血液、骨、骨髄、脳、胸部、結腸、食道、十二指腸、小腸、大腸、結腸、直腸、肛門、歯肉、頭部、腎臓、肝臓、肺、鼻咽頭、首、卵巣、前立腺、皮膚、胃、精巣、舌、または子宮を起源とし得る。いくつかの実施形態によれば、がんは、組織学的タイプ、例えば、皮膚または内臓を裏打ちまたは覆う組織で発生するがん(がん腫);軟骨、脂肪、筋肉、血管、線維組織(肉腫)を含む骨または体の軟部組織で発生するがん;造血組織から発生するがん(白血病);免疫系の細胞から発生するがん(リンパ腫);形質細胞で発生するがん(骨髄腫)、または脳/脊髄がんであり得る。
がん腫の例としては、巨大細胞癌及び紡錘細胞癌、小細胞癌;乳頭癌;扁平上皮癌;リンパ上皮癌;基底細胞癌;毛様体癌;移行上皮癌;乳頭状移行上皮癌;腺がん;ガストリノーマ、胆管細胞癌;肝細胞癌;肝細胞癌と胆管癌の複合;小柱腺癌;アデノイド嚢胞癌;腺腫性ポリープの腺癌;腺癌、家族性大腸腺腫症;固形がん;カルチノイド腫瘍;細気管支肺胞性腺癌;乳頭腺癌;色素嫌性癌;好酸性癌;好酸性腺癌;好塩基球癌;明細胞腺癌;顆粒細胞癌;濾胞性腺癌;非カプセル化硬化癌;副腎皮質癌;子宮内膜癌;皮膚付属器癌;アポクリン腺癌;皮脂腺癌;子宮頸部腺癌;粘表皮癌;嚢胞腺癌;乳頭状嚢胞腺癌;乳頭状漿液性嚢胞腺癌;粘液性嚢胞腺癌;粘液性腺癌;印環細胞癌;浸潤性乳管癌;髄様癌;小葉癌;炎症性癌;パジェット病、乳腺腺房細胞癌;腺扁平上皮癌;扁平上皮化生を伴う腺癌;セルトリ細胞がん;胚性癌;絨毛癌が挙げられるが、これらに限定されない。
肉腫の例としては、グロマンギオ肉腫;肉腫;線維肉腫;粘液肉腫;脂肪肉腫;平滑筋肉腫;横紋筋肉腫;胚性横紋筋肉腫;胞巣状横紋筋肉腫;間質性肉腫;癌肉腫;滑膜肉腫;血管肉腫;カポジ肉腫;リンパ管肉腫;骨肉腫;傍皮質骨肉腫;軟骨肉腫;間葉性軟骨肉腫;骨の巨大細胞腫瘍;ユーイング肉腫;歯原性腫瘍、悪性;骨髄芽球性歯肉肉腫;エナメル上皮腫、悪性;骨髄芽球性線維肉腫;骨髄性肉腫;マスト細胞肉腫が挙げられるが、これらに限定されない。
白血病の例としては、白血病、リンパ性白血病;形質細胞白血病;赤白血病;リンパ肉腫細胞白血病;骨髄性白血病;好塩基性白血病;好酸球性白血病;単球性白血病;マスト細胞白血病;巨核芽球性白血病;有毛細胞白血病が挙げられるが、これらに限定されない。
リンパ腫及び骨髄腫の例としては、悪性リンパ腫;ホジキン病;ホジキンリンパ腫;傍肉芽腫;悪性リンパ腫、小さなリンパ球;悪性リンパ腫、大細胞、びまん性;悪性リンパ腫、濾胞性;菌状息肉腫;その他の特定の非ホジキンリンパ腫;悪性黒色腫;無色素性黒色腫;表在性黒色腫;巨大な色素性母斑における悪性黒色腫;類上皮細胞黒色腫;多発性骨髄腫が挙げられるが、これらに限定されない。
脳/脊髄がんの例としては、松果体腫瘍、悪性;脊索腫;神経膠腫、悪性;上衣腫;星状細胞腫;原形質星状細胞腫;原線維性星状細胞腫;アストロブラストーマ;膠芽腫;乏突起膠腫;乏突起芽細胞腫;原始神経外胚葉;小脳肉腫;神経節神経芽細胞腫;神経芽細胞腫;網膜芽細胞腫;嗅覚神経原性腫瘍;髄膜腫、悪性;神経線維肉腫;神経鞘腫、悪性が挙げあれるが、これらに限定されない。
他の癌の例としては、胸腺腫;卵巣間質腫瘍;莢膜;顆粒膜細胞腫;アンドロブラストーマ;ライディッヒ細胞腫瘍;脂質細胞腫瘍;傍神経節腫;乳腺外傍神経節腫;褐色細胞腫;青色母斑、悪性;線維性組織球腫、悪性;混合腫瘍、悪性;ミュラー混合腫瘍;腎芽腫;肝芽腫;間葉腫、悪性;ブレンナー腫瘍、悪性;葉状腫瘍、悪性;中皮腫、悪性;未分化胚細胞腫;奇形腫、悪性;卵巣甲状腺腫、悪性;中腎腫、悪性;血管内皮腫、悪性;血管周囲細胞腫、悪性;軟骨芽細胞腫、悪性;顆粒細胞腫、悪性;悪性組織球増殖症;免疫増殖性小腸疾患が挙げられるが、これらに限定されない。
任意の所与の腫瘍タイプについて、いくつかの腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントが市販されている可能性がある。いくつかの実施形態によれば、全細胞の混合物として、または全細胞の混合物から膜調製物を作製することによるこれらの細胞株のいくつかのプールは、その腫瘍タイプの細胞表面腫瘍抗原のアレイを提供し得る。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞または腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、照射によって増殖を無能にすることができる。
外因性免疫調節分子
いくつかの実施形態によれば、本発明の外因性免疫調節分子は、単独で、または他の外因性免疫調節分子と組み合わせて、ENLST(商標)細胞の集団に組み込まれると、免疫細胞の刺激を媒介するポリペプチドである。
いくつかの実施形態によれば、本発明の外因性免疫調節分子は、単独で、または他の外因性免疫調節分子と組み合わせて、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球の刺激を媒介するポリペプチドである。いくつかの実施形態によれば、NK細胞は、メモリー様NK細胞である。いくつかの実施形態によれば、Tリンパ球は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)(CD8+T細胞)である。いくつかの実施形態によれば、Tリンパ球は、メモリーT細胞である。いくつかの実施形態によれば、Tリンパ球は、制御性T細胞である。いくつかの実施形態によれば、Tリンパ球は、ヘルパーT細胞である。いくつかの実施形態によれば、Bリンパ球は、メモリーB細胞である。いくつかの実施形態によれば、少なくとも3つのコア外因性免疫調節分子を含む腫瘍細胞の集団が、1つを超えるタイプの免疫細胞を刺激するのに有効であることが本発明の特徴である。例えば、本開示の腫瘍細胞の集団を含む同種異系ENLST(商標)細胞は、Tリンパ球(例えば、CD8+T細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するのに有効である。
いくつかの実施形態によれば、「免疫細胞を刺激すること」という表現は、免疫細胞の活性化を指す。いくつかの実施形態によれば、「免疫細胞を刺激すること」は、免疫細胞の拡大を指す。いくつかの実施形態によれば、「免疫細胞を刺激すること」は、免疫細胞の細胞傷害性の増加を指す。いくつかの実施形態によれば、「免疫細胞を刺激すること」は、免疫細胞の活性化、拡大、及び/または細胞傷害性の増加のうちの1つ以上の組み合わせを指す。いくつかの実施形態によれば、少なくとも3つのコア外因性免疫調節分子を含む腫瘍細胞のENLST(商標)細胞集団は、免疫細胞(例えば、Tリンパ球(例えば、CD8+T細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)またはBリンパ球)をエクスビボで活性化及び/または拡大するのに有効である。いくつかの実施形態によれば、少なくとも3つのコア外因性免疫調節分子を含む腫瘍細胞のENLST(商標)細胞集団は、免疫キラー細胞(例えば、Tリンパ球(例えば、CD8+T細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)またはBリンパ球)をインビボで活性化及び/または拡大するのに有効である。少なくとも3つのコア外因性免疫刺激分子を含む腫瘍細胞のENLST(商標)細胞集団が免疫キラー細胞集団を刺激するのに有効であるかどうかを検出するためのアッセイが本明細書に記載されている。したがって、一態様によれば、本開示は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、Tリンパ球(例えば、CD8+T細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するのに有効な複数の免疫調節分子を安定して発現するように遺伝子操作された腫瘍細胞の集団を含むENLST(商標)細胞集団を提供する。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも3つの安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも4つの安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも5つの安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも6つの安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも7つの安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、
樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも8つの安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも9つの安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも10個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも11個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも12個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも13個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも14個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも15個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも16個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも17個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも18個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも19個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも20個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも21個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも22個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも23個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも24個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも25個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも26個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも27個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも28個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも29個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な少なくとも30個の安定して発現する外因性免疫調節分子を含む。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な3つの必須の安定して発現する外因性免疫調節分子によって特徴付けられ、3つの必須の安定して発現する外因性免疫調節分子は、GMCSF、OX40L、及び4IBB-Lである。
いくつかの実施形態によれば、3~25個の包括的免疫調節因子を含む追加のRサブセットを構成する外因性免疫調節分子は、抗腫瘍免疫応答を開始する、及び/または抗腫瘍免疫応答を維持する能力について、及び/またはがん患者に特徴的に存在する既存の免疫抑制を無効にするそれらの能力について、または3つすべての組み合わせについて、群から特に選択され得る。いくつかの実施形態によれば、免疫調節分子の組み合わせは、ヒト混合リンパ球腫瘍細胞反応によって評価及び選択される。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子の例示的なクラスとしては、サイトカイン、TNFファミリーメンバー、分泌受容体、シャペロン、IgGスーパーファミリーメンバー、及びケモカイン受容体または他の免疫調節分子が挙げられる。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、1つ以上のTリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するように遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な複数の安定して発現される外因性免疫調節分子を含み、外因性免疫調節分子は1つ以上のサイトカインファミリーメンバータンパク質と1つ以上のTNFファミリーメンバータンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のサイトカインファミリーメンバータンパク質と1つ以上の分泌受容体タンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のサイトカインファミリーメンバータンパク質と1つ以上のシャペロンタンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のサイトカインファミリーメンバータンパク質と1つ以上のIgGスーパーファミリーメンバータンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のサイトカインファミリーメンバータンパク質と1つ以上のケモカイン受容体タンパク質を含む。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、1つ以上のTリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するように遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な複数の安定して発現される外因性免疫調節分子を含み、外因性免疫調節分子は1つ以上のTNFファミリーメンバータンパク質と1つ以上の分泌受容体タンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のTNFファミリーメンバータンパク質と1つ以上のシャペロンタンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のTNFファミリーメンバータンパク質と1つ以上のIgGスーパーファミリーメンバータンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のTNFファミリーメンバータンパク質と1つ以上のケモカイン受容体タンパク質を含む。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、1つ以上のTリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するように遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な複数の安定して発現される外因性免疫調節分子を含み、外因性免疫調節分子は1つ以上の分泌受容体タンパク質と1つ以上のシャペロンタンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上の分泌受容体タンパク質と1つ以上のIgGスーパーファミリーメンバータンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上の分泌受容体タンパク質と1つ以上のケモカイン受容体タンパク質を含む。
いくつかの実施形態によれば、本開示からなるENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、1つ以上のTリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するように遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な複数の安定して発現される外因性免疫調節分子を含み、外因性免疫調節分子は1つ以上のTNFファミリーメンバータンパク質と1つ以上の分泌受容体タンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のシャペロンタンパク質と1つ以上のIgGスーパーファミリーメンバータンパク質を含み;外因性免疫調節分子は、1つ以上のシャペロンタンパク質と1つ以上のケモカイン受容体タンパク質を含む。
いくつかの実施形態によれば、本開示からなるENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を刺激するのに有効な複数の安定して発現する外因性免疫調節分子を含み、外因性免疫調節分子は、1つ以上のIgGスーパーファミリーメンバータンパク質と1つ以上のケモカイン受容体タンパク質を含む。
例示的な免疫調節因子を以下の表6に示す。いくつかの実施形態によれば、Rサブセット中の外因性免疫調節分子は、TNFファミリーメンバー、分泌受容体、シャペロンタンパク質、IgGスーパーファミリーメンバー、ケモカイン受容体のうちの1つ以上から選択される。いくつかの実施形態によれば、TNFファミリーメンバーは、表6に列挙されるTNFファミリーメンバーから選択される。いくつかの実施形態によれば、分泌受容体は、表6に列挙された分泌受容体から選択される。いくつかの実施形態によれば、シャペロンタンパク質は、表6に列挙されるシャペロンタンパク質から選択される。いくつかの実施形態によれば、IgGスーパーファミリーメンバーは、表6に列挙されるIgGスーパーファミリーメンバーから選択される。いくつかの実施形態によれば、ケモカイン受容体は、表6に列挙されるケモカイン受容体から選択される。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、マウスに由来する。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、ヒトに由来する。
Figure 2022553411000018
Figure 2022553411000019
いくつかの実施形態によれば、表6の外因性免疫調節分子は、膜結合型である(すなわち、膜アンカーを含む)。他の実施形態によれば、表6の外因性免疫調節分子は分泌型である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節因子の膜結合型は、4-1BBリガンド、BAFF、April、CD40リガンド、CD80、CD86、Flt3リガンド、GM-CSF、HSP90、ICOSリガンド、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL7、LIGHT、OX40リガンド、RANKリガンド、及びTNFからなる群から選択される1つ以上である。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の分泌型は、Flt3リガンド、GM-CSF、IL10R、IL7及びTGFβ受容体からなる群から選択される1つ以上である。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、野生型アミノ酸配列を有する分子である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、バリアントアミノ酸配列を有する分子である。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、4-1BBリガンド、APRIL、BAFF、CD27リガンド、CD30L、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、GM-CSF、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8膜アンカーで操作されたIL-7、LIGHT、OX-40リガンド、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される1つ以上である。
いくつかの実施形態によれば、1つ以上の外因性免疫調節分子は、少なくとも3つの必須免疫調節分子を含み、3つの必須免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)である。いくつかの実施形態によれば、Rとして識別される追加の免疫調節成分もまた存在し得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団と、MNC集団を刺激するのに有効な3つの安定して発現される必須の外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD28Lと、を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団と、CTLの相乗的拡大を刺激するのに有効な3つの安定して発現される必須の外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25個の免疫調節因子を含むR免疫調節因子の1つ以上のサブセットをさらに含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも4つの安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む1つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも4つの安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む2つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも4つの安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む3つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも3つの必須の安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む4つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも3つの必須の安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む5つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも3つの必須の安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む6つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも3つの必須の安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む7つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも3つの必須の安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む8つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも3つの必須の安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む9つのRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、少なくとも3つの必須の安定して発現される外因性免疫調節分子、OX40L、CD70、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28Lと、3~25個の包括的免疫調節因子を含む10個のRサブセットと、を発現するように遺伝子操作される。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R1は、APRILである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R2は、BAFFである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R3は、4-IBBリガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R4は、CD30リガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R5は、CD40リガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R6は、CD80である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R7は、CD86である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R8は、FLT-3リガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R9は、HSP-70である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R10は、HSP-90である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R11は、ICOSリガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R12は、IL-10Rである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R13は、IL-12である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R14は、IL-15である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R15は、IL-18である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R16は、IL-2である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R17は、IL-21である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R18は、IL-23である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R19は、IL-7である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R20は、LIGHTである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R21は、RANKリガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R22は、TGF-b受容体である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R23はTNFであり、いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R24はGM-CSFである。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子Rは、1~30個の包括的な、すなわち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、または30個の免疫調節分子、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド、CD30リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8膜アンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びGM-CSFからなる群から選択される外因性免疫調節分子を含む。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、1~30個の包括的な、すなわち、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、または30個の外因性免疫調節分子を含み、少なくとも3つの免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンドであり、追加の免疫調節コンポーネントは、R1-R24であると識別され、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド(4-IBBL)、CD30L、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、1~20個の包括的な、すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の外因性免疫調節分子を含み、4-1BBリガンド、APRIL、BAFF、CD27リガンド、CD28リガンド、CD30リガンド、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、GM-CSF、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、OX-40リガンド、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子Rは、1~20個の包括的な、すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の外因性免疫調節分子を含み、少なくとも3つの免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド、及びCD28リガンドであり、追加の免疫調節コンポーネントは、R1-R24であると識別され、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド、CD30L、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、1~10個の包括的な、すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の外因性免疫調節分子を含み、4-1BBリガンド、APRIL、BAFF、CD27リガンド、CD28リガンド、CD30リガンド、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、GM-CSF、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8膜アンカーで操作されたIL-7、LIGHT、OX-40リガンド、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、1~10個の包括的な、すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の外因性免疫調節分子を含み、少なくとも3つの免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド、及びCD28リガンドであり、追加の免疫調節コンポーネントは、R1-R24であると識別され、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド、CD30リガンド、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、5~20個の包括的な、すなわち、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の外因性免疫調節分子Rを含み、APRIL、BAFF、4-1BBリガンド、CD30リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、GM-CSF、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、5~20個の包括的な、すなわち、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の外因性免疫調節分子を含み、少なくとも3つの免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)であり、追加の免疫調節因子は、R1-R24であると識別され、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド、CD30リガンド、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子Rは、10~15個の包括的な、すなわち、10、11、12、13、14、または15個の外因性免疫調節分子を含み、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド、CD30リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、10~15個の包括的な、すなわち、10、11、12、13、14、または15個の外因性免疫調節分子を含み、少なくとも3つの免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)であり、追加の免疫調節因子は、R1-R24であると認識され、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド、CD30リガンド、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、14個の外因性免疫調節分子を含み、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド、CD30L、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子は、14個の外因性免疫調節分子を含み、少なくとも3つの免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンドであり、追加の免疫調節因子は、R1-R24であると認識され、APRIL、BAFF、4-IBBリガンド、CD30リガンド、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT-3リガンド、CD8膜アンカー及びIRES互換シグナル配列で操作されたGMCSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、CD8メンブレンアンカーで操作されたIL-7、LIGHT、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFからなる群から選択される。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子4-1BBリガンド、APRIL、BAFF、CD27リガンド、CD28リガンド、CD30L、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、GM-CSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、LIGHT、OX-40リガンド、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFのそれぞれは、野生型分子である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子4-1BBリガンド、APRIL、BAFF、CD27リガンド、CD28リガンド、CD30L、CD40リガンド、CD80、CD86、FLT-3リガンド、GM-CSF、HSP-70、HSP-90、ICOSリガンド、IL-10R、IL-12、IL-15、IL-18、IL-2、IL-21、IL-23、IL-7、LIGHT、OX-40リガンド、RANKリガンド、TGF-b受容体、及びTNFのそれぞれは、変異体またはバリアントの配列である。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R1は、APRILである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R2は、BAFFである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R3は、4-IBBリガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R4は、CD30Lである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R5は、CD40リガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R6は、CD80である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R7は、CD86である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R8は、FLT-3リガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R9は、HSP-70である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R10は、HSP-90である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R11は、ICOSリガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R12は、IL-10Rである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R13は、IL-12である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R14は、IL-15である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R15は、IL-18である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R16は、IL-2である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R17は、IL-21である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R18は、IL-23である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R19は、IL-7である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R20は、LIGHTである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R21は、RANKリガンドである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R22は、TGF-b受容体である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R23は、TNFである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R24は、IRES適合シグナル配列で操作されたCD86バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R25は、膜貫通領域を除去するように操作されたFLT3Lバリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R26は、CD8膜アンカー及びIRES適合シグナル配列で操作されたGM-CSFバリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R27は、CD8膜アンカーで操作されたHSP70バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R28は、CD8膜アンカーで操作されたHSP-90B1(GRP94/96)バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R29は、CD8膜アンカーで操作されたHSP90バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R30は、IRES適合シグナル配列で操作されたICOSLバリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R31は、膜貫通領域を除去するように操作されたIL10Rバリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R32は、膜貫通領域を除去するように操作されたIL-Rαバリアント(VSV-GM-CSFタグ)である。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R33は、CD8膜アンカーを含む単一鎖となるよう操作されたIL12バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R34は、CD8膜アンカーで操作されたIL15バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R35は、CD8膜アンカーで操作されたIL18バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R36は、CD8膜アンカー及びIRES適合配列で操作されたIL2バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R37は、CD8膜アンカーで操作されたIL21バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R38は、CD8膜アンカーを含む単一鎖となるよう操作されたIL23バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R39は、CD8膜アンカーで操作されたIL17バリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R40は、膜貫通領域を除去するように操作されたTGFb-Rバリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R41は、膜貫通領域を除去するように操作されたTGFb受容体IIIバリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R42は、膜結合型となるよう操作されたmIFNαバリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R43は、膜結合型となるよう操作されたmIFNαγバリアントである。いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子R44は、切断耐性であるCD40リガンド(CD40L)バリアントである。以下の表7は、R群、R1-R44を示している。
Figure 2022553411000020
Figure 2022553411000021
いくつかの実施形態によれば、少なくとも12個のベクターは14個の免疫調節因子を含み、3つの必須免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)であり、残りの11個の免疫調節因子は、表7のR1-R44から選択される。いくつかの実施形態によれば、少なくとも11個のベクターは14個の免疫調節因子を含み、3つの必須免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)であり、残りの11個の免疫調節因子は、表7のR1-R44から選択される。いくつかの実施形態によれば、少なくとも10個のベクターは14個の免疫調節因子を含み、3つの必須免疫調節分子はOX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)であり、残りの11個の免疫調節因子は表7のR1-R44から選択される。いくつかの実施形態によれば、14個の免疫調節因子は表6から選択され、少なくとも3つの免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)であり、残りの11個の免疫調節因子は表7のR1-R44から選択され、14個の免疫調節因子が12個のベクターに含まれている。いくつかの実施形態によれば、14個の免疫調節因子は表6から選択され、3つの必須免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)であり、残りは11個の免疫調節因子は表7のR1-R44から選択され、14個の免疫調節因子は11個のベクターに含まれている。いくつかの実施形態によれば、14個の免疫調節因子は表6から選択され、3つの必須免疫調節分子は、OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンド(CD28L)であり、残りは11個の免疫調節因子は表7のR1-R44から選択され、14個の免疫調節因子は10個のベクターに含まれている。ベクターはさらにタグを含み得る。
いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子はコドン最適化されている。「コドン最適化」は、タンパク質をコードするポリヌクレオチドのコドンを、コードされたタンパク質をより効率的に特定の生物において発現できるように、特定の生物において他の生物よりも先に使用されるコドンで改変することを意味する。ほとんどのアミノ酸は「同義語」または「同義コドン」と呼ばれるいくつかのコドンによって記述されるため、遺伝暗号には縮重がある。しかしながら、特定の生物によるコドン使用頻度はランダムではなく、特定のコドントリプレットに偏っている。このようなコドン使用頻度のバイアスは、特定の遺伝子、共通の機能または祖先起源の遺伝子、低コピー数のタンパク質に対して高レベルで発現されるタンパク質、または生物のゲノムのグループタンパク質コード領域に関連してさらに高くなる可能性がある。
サイトカイン
いくつかの実施形態によれば、本開示は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、3つの免疫調節分子と1つ以上のサイトカインを含む免疫調節分子の1つ以上のR群を発現するよう遺伝子操作された、腫瘍細胞の集団を含むENLST(商標)細胞集団を包含し、ENLST(商標)細胞集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球を含むシリアルキラー細胞の1つ以上の集団を刺激するのに効果的である。したがって、本開示は、サイトカインの全長、断片、相同体、バリアント、または変異体を含むサイトカインを包含する。サイトカインには、別の細胞の生物学的機能に影響を及ぼすことができるタンパク質が含まれる。サイトカインによって影響を受ける生物学的機能としては、細胞増殖、細胞分化、または細胞死が挙げられ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態によれば、本開示のサイトカインは、細胞の表面上の特定の受容体に結合することができ、それによって免疫細胞(例えば、Tリンパ球(例えば、CD8+T細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球)を刺激する。
いくつかの実施形態によれば、サイトカインは、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、Fms関連チロシンキナーゼ3リガンド(FLT3LG)、インターロイキン-1(IL-1)、IL-1a、IL-1b、Il-1ra、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12p40、IL-12p70、IL-12/IL-23 P40、IL13、IL-15、IL-15/IL15-RA、IL-17、IL-17A、IL-18、IL-21、IL-23、TGF-β、MCP-1、TNF-α及びインターフェロンα(IFNα)、IFNγ、MIP1b、Rantes、Tweak、及びTREM-1から選択される。いくつかの実施形態によれば、サイトカインは、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)である。いくつかの実施形態によれば、サイトカインは、Fms関連チロシンキナーゼ3リガンド(FLT3LG)である。
いくつかの実施形態によれば、サイトカインは分泌される。いくつかの実施形態によれば、サイトカインは膜結合型である。
顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)
顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF;コロニー刺激因子2;CSF2)は、単球/マクロファージ及び活性化T細胞に見られ、樹状細胞を刺激及び動員する増殖因子として作用する。GM-CSFは、免疫系の細胞、ならびに内皮細胞及び線維芽細胞から分泌される単量体糖タンパク質である。ヒトGM-CSFは144アミノ酸のタンパク質であり、17アミノ酸のシグナルペプチドを含み、これを切断して成熟した127アミノ酸のタンパク質を生成することができる。GM-CSFの生物活性は、単球、マクロファージ、顆粒球、リンパ球、内皮細胞、肺胞上皮細胞に発現するヘテロマーの細胞表面受容体への結合を介して発生する。GM-CSF受容体(GM-CSFR)は典型的には、発現が低い(例えば、20~200/細胞)が、親和性は高い(Shi Y et al.,Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and T-cell responses: what we do and don‘t know,Cell Research (2006) 16: 126-133)。
アジュバント療法として可溶性GM-CSFで治療された黒色腫患者は、対照と比較して無病生存期間の増加を示した。GM-CSFは、可溶性GM-CSF、GM-CSF融合タンパク質の全身及び局所適用、GM-CSFによる腫瘍細胞のトランスフェクション、GM-CSF DNAの注射を含む、さまざまな方法で免疫アジュバントとして使用されてきた。組換えGM-CSFは、さまざまなペプチド、タンパク質、及びウイルスワクチンのアジュバントとして使用されており、黒色腫、乳癌、及び卵巣癌の患者に効果的なアジュバントであることが示されている。GM-CSFを含む融合タンパク質は、抗原の免疫原性を高めることも示されている。GM-CSFは、同種異系または自家のGM-CSF発現細胞をワクチンとして使用する遺伝子治療アプローチでの使用が試験されている(Kaufman and Wolchok eds.,General Principles of Tumor Immunotherapy,Chpt 5,67-121 (2007))。このような治療法は、いくつかの異なる種類のがんの間でさまざまな程度の有効性を有している。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のGM-CSFペプチドを発現し得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号13のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、膜発現を可能にするためのGM-CSFとHLA-1との間の融合を含む1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞系統変異体は、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号42または配列番号5のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。
Fms様チロシンキナーゼ-3リガンド(Flt-3L)
いくつかの実施形態によれば、ヒトFlt3Lタンパク質は、FLT3LG遺伝子によってコードされる膜結合型造血4ヘリックスバンドルサイトカインである。Flt3Lは、さまざまな血球前駆細胞の増殖と分化を刺激する増殖因子として機能し、樹状細胞の産生と発達に不可欠である。Flt3Lを欠くマウスは樹状細胞のレベルが低く、Flt3Lをマウスまたはヒトに投与すると、樹状細胞のレベルが非常に高くなる(Shortman et al.,Steady-state and inflammatory dendritic-cell development,Nature Reviews Immunology,Vol. 7. 19-30 (2007))。
いくつかの実施形態によれば、R免疫調節因子のサブセットは、Flt-3Lの膜結合型を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は配列番号14のFlt3Lペプチドを発現する。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号14のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子のRサブセットは、Flt3Lの可溶型を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号44のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
当業者は、本明細書で提供される教示を備えた後、本発明が、現在当業者でよく知られて いるか、または将来発見されるかを問わず、任意のサイトカインを包含することを理解するであろう。
いくつかの実施形態によれば、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、3つの免疫調節因子のコア群を発現するように遺伝子操作された腫瘍細胞の集団を含む同種異系 ENLST(商標)細胞の集団は、1つ以上(例えば、2、3、4、5、またはそれ以上)のサイトカイン、またはそのバリアントまたは断片を含む。
TNFファミリーメンバー
いくつかの実施形態によれば、本開示は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、3つの免疫調節分子と1つ以上のTNFファミリーメンバーを含む免疫調節分子の1つ以上のR群を発現するよう遺伝子操作された、腫瘍細胞の集団を含むENLST(商標)細胞集団を包含し、ENLST(商標)細胞集団は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、NKT細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を含むシリアルキラー細胞を活性化し、腫瘍細胞を殺傷するのに効果的である。したがって、本開示は、TNFファミリータンパク質の全長、断片、相同体、バリアント、または変異体を含む、1つ以上のTNFファミリーメンバータンパク質を包含する。いくつかの実施形態によれば、TNFスーパーファミリーメンバーは、腫瘍壊死因子α(TNFα)、CD40リガンド(CD40L)、OX40リガンド(OX40L)、FASリガンド(FASL)、CD27リガンド(CD70)、CD30リガンド(CD30L)、CD137リガンド(CD137L)、TNFSF8、TNFSF9、TNFSF10、TNFSF11、TNFS12、TNFSF13、TNFSF13B、TNFSF14、TNFSF15、TNFSF18、TNFβ、TNFSF1B、TNFγ、エクトジスプラシンA(EDA)、4-IBB、及びそのリガンド4-IBBリガンド(4-IBBL)のうちの1つ以上から選択される。いくつかの実施形態によれば、TNFスーパーファミリーメンバーはTNFαである。いくつかの実施形態によれば、TNFスーパーファミリーメンバーはCD40Lである。いくつかの実施形態によれば、TNFスーパーファミリーメンバーはOX40リガンドである。いくつかの実施形態によれば、TNFスーパーファミリーメンバーはCD27リガンドである。いくつかの実施形態によれば、TNFスーパーファミリーメンバーは4-IBBLである。
いくつかの実施形態によれば、TNFファミリーメンバーは膜結合型である。
腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリーは、TNF相同性ドメインを含み三量体を形成するII型膜貫通タンパク質のタンパク質スーパーファミリーである。このスーパーファミリーのメンバーは、細胞外タンパク質分解切断によって細胞膜から放出され、サイトカインとして機能し得る。これらのタンパク質は主に免疫細胞によって発現され、免疫応答及び炎症の調節だけでなく、増殖、分化、アポトーシス、胚形成などの多様な細胞機能を調節する。スーパーファミリーには、TNF受容体スーパーファミリーの29のメンバーに結合する19のメンバーが含まれている。
いくつかのTNFファミリー分子は共刺激シグナルを伝達する。これらは、TRAF依存性経路を介してNFκBを活性化することによって機能しているようである。例えば、樹状細胞上のCD70がナイーブT細胞上の構成的に発現するCD20受容体に結合すると、活性化プロセスの早い段階で強力な共刺激シグナルがT細胞に伝達される。樹状細胞上の受容体CD40は、T細胞上に発現するCD40リガンドに結合し、活性化シグナルをT細胞に伝達する双方向シグナル伝達を開始し、樹状細胞に増加したB7を発現させるよう誘導する ことで、さらなる細胞増殖を刺激する。T細胞分子4-IBB(CD137)とそのリガンドである4-IBBLは、活性化された樹状細胞、マクロファージ、B細胞で発現し、TNFファミリー共刺激因子の対を構成する。この相互作用の効果は双方向であり、T細胞と抗原提示細胞の両方が活性化シグナルを受け取る。別の共刺激受容体とそのリガンドであるOX40とOX40Lは、それぞれ活性化T細胞と樹状細胞に発現している。Murphy,Kenneth. Janeway‘s Immunobiology: 8th ed. Chapter 15: Garland Science. (2012),at 370。
TNFRファミリーメンバーであるOX40(CD134)及び4-IBB(CD137)は、CD4とCD8T細胞の両方の共刺激受容体として主要な役割を果たすことが判明している。OX40と4-IBBはどちらも、共有されている明確なTRAFアダプター分子を介してシグナルを送り;炎症性カスケードもこれらの受容体を介して引き起こされ得る。OX40及びCD28シグナル伝達は、PI3K/Akt、AP-1、NF-κB経路などの複数のシグナル伝達経路を活性化する。さらに、OX40及び4-IBBは、Tregを含む免疫抑制または免疫調節細胞の強力な制御因子である。So,T et al,Cytokine Growth Factor Rev. (2008) 19 (3-4): 253-62)。
OX40L(TNFSF4、bTNFスーパーファミリーメンバー4)
もともと糖タンパク質34kDa(GP34)と呼ばれていたOX40リガンド(OX40L)(CD252、TNFSF4)は、TNFスーパーファミリーに属している。それは主に、活性化樹状細胞(DC)、B細胞、マクロファージ、T細胞、及び内皮細胞を含む抗原提示細胞(APC)の表面に発現する[DeSmedt,T et al,J. Immunol (2002) 168: 661-670. doi: 10.4049/jimmunol.168.2.661を引用するHuang,L. et al.,J. Trans. Med. (2018) 16: 74;doi: 10.1186/s12967-018-1436-4;Ohshima,Y. et al.,Blood (1998) 92: 3338-3345]。
OX40(ACT35、CD134、TNFRSF4)は、活性化CD4+T細胞の細胞表面で構成的に発現する[Ogawa R,et al.,Cytokine Growth Factor Rev. (2008) 19:253-262. doi: 10.1016/j.cytogfr.2008.04.003を引用する同上、Paterson DJ,et al. Mol Immunol. (1987) 24:1281-1290. doi: 10.1016/0161-5890(87)90122-2]。それはOX40Lに特異的に結合し、CD4+T細胞の増殖と生存及びサイトカイン分泌を促進するのに寄与する一連の反応を開始することができる[Kaur D,Brightling C. Chest. (2012) 141:494-499. doi: 10.1378/chest.11-1730を引用する同上]。OX-40受容体(OX-40R)は、活性化CD4(+)T細胞の表面に見られる膜貫通型タンパク質である。Weinberg,AD,et al.,“OX-40: life beyond the effector T cell stage,” Semin. Immunol. (1998) 10(6): 471-80)。T細胞株への抗原提示中に抗OX-40抗体またはOX-40リガンド(OX-40L)などのアゴニストが結合すると、OX-40RはCD28共刺激と同じくらい強力な共刺激シグナルを生成する(同上)。OX-40Rの結合は、IL-2産生を上方制御し、エフェクターT細胞の寿命を延ばすことにより、エフェクターT細胞及びメモリーエフェクターT細胞の機能を増強する(同上)。
CD25-Foxp3-ナイーブCD4 T細胞は、TGF-βR及びIL-2Rシグナルによって駆動されるFoxp3を獲得し、誘導性Treg(iTreg)への分化をもたらす。So,T et al,Cytokine Growth Factor Rev. (2008) 19 (3-4): 253-62。OX40からの共刺激シグナルは、抗原応答性のナイーブCD4 T細胞におけるFoxp3誘導に拮抗し、多数のCD25+Foxp3+iTregの発生を抑制することが判明している(Vu MD,et al. Blood. (2007) 110:2501-10を引用する同上;So T,Croft M. J Immunol. (2007) 179:1427-30)。
開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、ENLST(商標)細胞の膜上にOX40Lの膜結合型を発現するように操作され得る。開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、OX40Lの可溶型を発現するように操作され得る。
開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、ENLST(商標)細胞の膜上に配列番号108のOX40Lの膜結合型を発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞バリアントは、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号108のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。
CD27リガンド(CD70)
タイプII膜貫通タンパク質であるCD27リガンド(CD70)は、TNFスーパーファミリーのメンバーである。それは、活性化されたTリンパ球及びBリンパ球、ならびにNK細胞に発現する。CD27リガンドとその受容体CD27は、T細胞の拡大と分化、及びNKの増強を促進することにより、免疫応答を調節する。CD27シグナルは、一次CD8+T細胞応答の後期に、抗原特異的CD8+T細胞のアポトーシスを防ぐ。CD27シグナルの欠如は、メモリーCD8+T細胞応答の質を低下させる。しかしながら、ナイーブ細胞と同様に表面CD27を発現するメモリーCD8+T細胞は、二次応答時にCD27共刺激を必要としない。したがって、インビボでは、CD27は間接的に作用して一次応答の後期にCD8+T細胞のアポトーシスを防ぐことにより一次抗原特異的CD8+T細胞応答を調節し、メモリー細胞の最適な品質に必要であるが、通常はプライミングされた二次CD8+T細胞応答には必要とされない(Dolfi,DV,et a.,J. Immunol. (2008) 180(5): 2912-2921)。全長CD27リガンド(CD70)は193アミノ酸のタンパク質であり、17アミノ酸の細胞質ドメイン、21アミノ酸の膜貫通ドメイン、及び155アミノ酸の細胞外ドメインで構成されている。ヒト可溶性CD70は、全長CD70タンパク質の155アミノ酸の細胞外ドメインに対応する。
開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、ENLST(商標)細胞の膜上にCD70の膜結合型を発現するように操作され得る。
開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、CD70の可溶型を発現するように操作され得る。
開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、ENLST(商標)細胞の膜上に配列番号109のCD70の膜結合型を発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、、ENLST(商標)細胞は、配列番号109のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。
4-IBBL
ナイーブCD8 T細胞は、ナイーブCD4 T細胞となるよりも、活性化エフェクター細胞になるように駆動するために、より多くの共刺激活性を必要とする。この要件は、2つの方法で満たすことができる。最も単純なのは、高い固有の共刺激活性を持つ活性化DCによるプライミングである。一部のウイルス感染症では、樹状細胞が十分に活性化され、CD4 T細胞のヘルプなしに、CD8 T細胞を直接誘導してそれらの細胞傷害性エフェクター細胞への分化に必要なIL-2を産生する。DCのこの特性は、腫瘍に対する細胞傷害性T細胞応答を生成するために利用されている。しかしながら、ウイルス感染の大部分では、CD8 T細胞の活性化には、CD4エフェクターT細胞によって提供される追加のヘルプが必要である。APCによって提示される関連抗原を認識するCD4 T細胞は、APCをさらに活性化することにより、ナイーブCDT細胞の活性化を増幅することができる。DCによって発現されるB7は、最初にCD4 T細胞を活性化して、IL-2及びCD40Lを発現させる。CD40LはDC上のCD40に結合し、樹状細胞によるB7及び4-IBBLの発現を増加させる追加のシグナルを伝達する。これにより、ナイーブCD8T細胞に追加の共刺激が提供される。活性化されたCD4 T細胞によって産生されるIL-2はまた、エフェクターCD8 T細胞の分化を促進するよう作用する。Murphy,Kenneth. Janeway’s Immunobiology: 8th ed. Chapter 15: Garland Science. (2012),at 372。
4-IBBは、T細胞の一次活性化に続く発現パターンを有し、活性化されたCD4+T細胞及びCD8+T細胞に拘束される。Guinn,B,et al.,J. Immuno. (1999) 162: 5003-5010。4-IBB受容体の結合は、活性化T細胞内で強力な共刺激シグナルを中継することが示されている。これにより、それらの増殖とサイトカイン分泌が増強される(同上)。このようなシグナル伝達は、他のアクセサリーシグナルがない場合のTCR架橋後の活性化誘導細胞死を防ぐ(同上)。活性化APCの表面に発現する4-IBBの高親和性リガンドである4-IBBLは、TNF受容体ファミリーのメンバーと相同性を示すII型膜タンパク質である。CD28-/-マウスから精製されたT細胞は、サイトカインを分泌し、4-IBBLを発現するリンパ腫に応答して増殖することが示されている。この応答は、可溶性4-IBB受容体融合タンパク質によって阻害され得る(同上)。CD28シグナルがない場合、4-IBBL:4-IBB相互作用は、混合リンパ球反応におけるTh2応答の生成に役割を果たすことが示されている(同上)。
開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、4-IBBLの膜結合型を発現するように操作され得る。開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、4-IBBLの可溶型を発現するように操作され得る。
CD40リガンド(CD40L)
CD154またはCD40Lとして知られるCD40のリガンドは、II型膜貫通タンパク質であり、翻訳後修飾のために分子量が32~39kDaの間で変動する(van Kooten C et al.,J. Leukoc Biol. 2000 Jan;67(1):2-17を引用する、Elgueta R et al.,Molecular mechanism and function of CD40/CD40L engagement in the immune system. Immunological reviews. 2009;229(1):10.1111/j.1600-065X.2009.00782.x. doi:10.1111/j.1600-065X.2009.00782.x)。膜貫通型と同様の活性を有する可溶型のCD40Lが報告されている(Graf D et al.,Eur J Immunol. 1995 Jun;25(6):1749-54;Mazzei GJ et al.,J Biol Chem. 1995 Mar 31;270(13):7025-8を引用する、同上)。
自然界では、CD40LはTNFスーパーファミリーのメンバーであり、CD40Lの三量体化を可能にするβシート、αヘリックスループ、及びβシートで構成されるサンドイッチ細胞外構造を特徴としている(Karpusas M et al.,Structure. 1995 Oct 15;3(10):1031-9を引用する、同上)。CD40Lは、主に活性化T細胞、ならびに活性化B細胞及び血小板によって発現される。炎症性条件下では、それは、単球細胞、ナチュラルキラー細胞、マスト細胞、及び好塩基球にも誘導される(Carbone E et al.,J Exp Med. 1997 Jun 16;185(12):2053-60を引用する、同上)。CD40LとCD40の共刺激対の広範な発現は、それらがさまざまな細胞性免疫プロセスで果たす極めて重要な役割を示している。
CD40Lには、CD40、α5β1インテグリン、αIIbβ3インテグリンの3つの結合パートナーがある。CD40Lは共刺激分子として作用し、T濾胞ヘルパー細胞(TFH細胞)と呼ばれるT細胞のサブセットで特に重要である。CD40LはB細胞表面でCD40と結合し、細胞間コミュニケーションを促進することで、B細胞の成熟と機能を促進する。CD40L遺伝子の欠損は、免疫グロブリンクラススイッチを受けることができなくなり、高IgM症候群に関連する。CD40Lがないと、胚中心の形成も停止し、適応免疫系の重要なプロセスである抗体の親和性成熟が妨げられる。
CD40はAPCで発現することが判明しているが、そのリガンドであるCD40Lは活性化T細胞で見出される。CD40は、体液性免疫応答において重要な役割を果たすことが判明しており、APCがT細胞を活性化できるようにすることが確認されている。ループス及びアテローム性動脈硬化症を含む、いくつかの病状がCD40/CD40L経路に関連しているが、抗CD40L抗体は、活性化血小板でのCD40発現による血栓性合併症の臨床応用に限定されている(Kaufman and Wolchok eds.,General Principles of Tumor Immunotherapy,Chpt 5,67-121 (2007))。
CD40は、固形腫瘍及び血液悪性腫瘍を含む、いくつかの種類のがんにも見られる。血液がんにおけるCD40を介したシグナル伝達は増殖または退行を媒介し得るが、固形腫瘍におけるCD40シグナル伝達は殺腫瘍性のみである。これらの特徴は、SCIDマウスモデルでさえも見られるため、TNFデスドメインシグナル伝達が原因である可能性がある。免疫調節の証拠もある。例えば、CD40/CD40L経路の遮断は、GM-CSF分泌黒色腫ワクチンの保護効果を軽減する(Kaufman and Wolchok eds.,General Principles of Tumor Immunotherapy,Chpt 5,67-121 (2007))。
CD40Lを発現する腫瘍細胞ワクチンは、がんモデルで有用であることが証明されている。例えば、CD40とCD40Lまたは抗CD40抗体とのライゲーションは、GM-CSF、IFN-γ、IL-2、、及びCTLA-4遮断との相乗効果を示している。さらに、抗CD40抗体は、前臨床マウスモデルにおいて抗腫瘍活性を有することが報告されている(Kaufman and Wolchok eds.,General Principles of Tumor Immunotherapy,Chpt 5,67-121 (2007))。
いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子のRサブセットは、CD40リガンド(CD40L)を含み得る。開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号6の切断不可能なCD40Lペプチドを発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号6のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、腫瘍細胞の膜表面上に配列番号7の切断不可能な膜結合型CD40Lペプチドを発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号7のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
腫瘍壊死因子α(TNFα)
腫瘍壊死因子(TNF;腫瘍壊死因子α(TNFα);カケキシン、カケクチン)はサイトカインであり、主に活性化マクロファージ及びリンパ球によって産生され、全身性炎症に関与する。それはまた、免疫原性応答の急性期に関与するサイトカインの1つである。TNFは、例えば、CD4+リンパ球、NK細胞、好中球、マスト細胞、好酸球、及びニューロンなどの他の細胞型によって産生され得る。
免疫細胞の調節因子としてのその主要な役割において、TNFは、発熱、アポトーシス細胞死、悪液質、炎症、及び腫瘍形成の阻害;ウイルス複製の阻害;敗血症バイアルIL-1及びIL-6産生細胞への応答の開始を誘発することができる。調節不全のTNF産生は、アルツハイマー病、大うつ病、乾癬、炎症性腸疾患(IBD)を含む、さまざまなヒトの疾患に関連している。TNFは、悪性腫瘍の状況で異所的に産生される可能性があり、二次性高カルシウム血症の原因と過剰産生が関連するがんの両方で副甲状腺ホルモンと平行する。
TNFは、26kDaの膜結合型と17kDaの可溶性サイトカイン型で構成されている。TNFの可溶型は、TNF-α変換酵素(TACE)による膜結合型のタンパク質分解的切断に由来する(Grell M. et al.,The Transmembrane Form of Tumor Necrosis Factor Is the Prime Activating Ligand of the 80 kDa Tumor Necrosis Factor Receptor,Cell,Vol. 83,793-802)。TACEは、全長TNFの細胞外ドメインの切断部位を認識するマトリックスメタロプロテアーゼである(Rieger,R.,Chimeric form of tumor necrosis factor-alpha has enhanced surface expression and antitumor activity,Cancer Gene Therapy,2009,16,53-64)。TNFの切断部位を削除すると、TNFの膜安定性が向上する(同上)。
TNFは細胞に対して抗増殖作用と細胞傷害性作用を有し、腫瘍の血流と腫瘍の血管損傷を軽減することが知られており、マクロファージとNK細胞の活性を刺激することで免疫応答を調節することができる。しかしながら、治療薬としてのTNFの使用自体は、敗血症のような症候群を引き起こす可能性のある用量依存的な低血圧と毛細血管漏出によって制限されてきた。そのため、全身への影響を制限する方法で提供する必要がある。TNFは、奏効率を改善するために標準的な化学療法剤に追加された。TNFを投与するための他のアプローチには、胃腸の悪性腫瘍においてTNFを発現するように改変されたアデノウイルスの注射が含まれる。腫瘍血管を標的とするTNF化合物も開発されている(Kaufman and Wolchok eds.,General Principles of Tumor Immunotherapy,Chpt 5,67-121 (2007))。組換えTNFはタソネルミンという名称で免疫賦活剤として使用されてきたが、HUMIRA(登録商標)はTNFに対する抗体であり、炎症性疾患(例えば、乾癬及び関節リウマチ)の治療に有用である。この役割を認識して、抗体などの分子はTNF活性を妨害するように設計されている。しかしながら、そのような治療法は、サイトカインの不適切な全身放出によって引き起こされるサイトカインストームを開始し、致命的となる可能性のある白血球活性化/サイトカイン放出の正のフィードバックループをもたらすリスクをもたらす。
いくつかの実施形態によれば、Rメンバーのサブセットは、TNFを含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、腫瘍細胞の膜上に、TNFの膜結合型を発現するよう遺伝子操作され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、細胞株バリアントは、配列番号8のペプチドを含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号8のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、TNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、アミノ酸VRSSSRTPSDKP(配列番号104)のうちの1つ以上が削除された配列番号8のTNFタンパク質を含むように遺伝子操作され得る(例えば、配列番号26を参照されたい)。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、TNFの可溶型を発現するように遺伝子操作され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、膜貫通領域の一部または全体が除去された配列番号8のTNFタンパク質を発現するように遺伝子操作され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、アミノ酸F、S、F、L、I、V、A、G、A、T、T、L、F、C、L、L、H、F、G、V、Iのうちの1つ以上が削除された配列番号8の誘導体TNFタンパク質を含むように遺伝子操作され得る(例えば、配列番号27を参照されたい)。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、CD40LとTNFの切断不可能な膜結合キメラ型を発現するように遺伝子操作され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、TNF分子のリガンド結合部分は、TNFが定義されたTNFアルファ切断酵素(TACE)部位を欠くように、CD40Lの膜貫通ドメイン及び近位細胞外ドメインと融合され得る。いくつかの実施形態によれば、細胞内、膜貫通、及び部分的な細胞外部分のCD40Lは、TACE切断部位の遠位にあるTNFの細胞外領域と融合され得る。いくつかの実施形態によれば、CD40L/TNFのキメラ型は、配列番号9のCD40L配列と配列番号10のTNF配列を含み得る。いくつかの実施形態によれば、CD40L/TNF配列は、長さが1~30アミノ酸の間の連結ペプチドを介して作動可能に連結されている。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号9と配列番号10のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号11のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有するTNFの切断不可能な膜結合型を発現するように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、CD40LとTNFの切断不可能な膜結合キメラ型を発現するように遺伝子操作され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、TNF分子のリガンド部分は、CD40Lの細胞外部分と融合され得、CD40Lは、切断不可能な細胞外部分を含み、TNFは、定義されたTACE部位(例えば、アミノ酸76位と77位の間の切断部)を欠く。いくつかの実施形態によれば、CD40Lペプチド配列のいくつかまたはすべては、TACE切断部位の遠位にあるTNFペプチド配列の細胞外領域と融合している。いくつかの実施形態によれば、CD40L/TNFのキメラ型は、配列番号31の配列を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号31のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する融合タンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
分泌受容体
いくつかの実施形態によれば、本開示は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、1つ以上の分泌受容体を含むR免疫調節因子のサブセットを含む、ENLST(商標)細胞集団を包含する。いくつかの実施形態によれば、R免疫調節因子は、1つ以上(例えば、2、3、4、5、またはそれ以上)の分泌受容体タンパク質、またはそのバリアントもしくは断片を含み得る。いくつかの実施形態によれば、分泌受容体は、IL10R、TGFβR3、またはその両方である。
インターロイキン-10(IL-10)は、さまざまな白血球及び非造血細胞によって産生される重要な免疫抑制性サイトカインである。Shouval,DS.,et al.,Immunity (2014) 40: 706-719。IL-10は、細胞表面から発せられるIL-10受容体(IL-10R)依存性シグナルを介してその抗炎症効果を仲介する。IL-10Rは、IL-10Rαの2つのサブユニットとIL-10Rβの2つのサブユニットで構成されるヘテロテトラマーである(Moore,KW,et al.,Annu. Rev. Immunol. (2001) 19: 683-765を引用する、同上)。IL-10RαサブユニットはIL-10シグナル伝達に固有であるが、IL-10RβサブユニットはIL-22、IL-26、インターフェロンλなどの他のサイトカイン受容体と共有されている( 同上)。IL-10Rを介したIL-10下流シグナル伝達は、NF-κB依存性シグナルを遮断することにより炎症促進性サイトカインの誘導を阻害する(Saraiva,M.,and O’Garra,A. Nat. Rev. Immunol. (2010) 10: 180-181を引用する、同上)。
形質転換増殖因子-β受容体3(TβRIIIまたはTβR3)は、短い41アミノ酸の細胞質ドメインを含む853アミノ酸の膜貫通型プロテオグリカンである。それは、ほぼすべての細胞型で遍在的に発現している。TβRIIIの発現レベルは細胞型に特異的である。これは、TGF-βスーパーファミリーのシグナル伝達経路のメンバーであり、ほとんどのヒト組織における細胞増殖、アポトーシス、分化、及び遊走の媒介に不可欠な役割を果たしている。TβRIIIは、最も豊富に発現するTGF-βスーパーファミリー受容体であり、TGF-βスーパーファミリーメンバーであるTGF-β1、TGF-β2、またはTGF-β3、インヒビン、BMP-2、BMP-4、BMP-7、及びGDF-5に結合することにより、TGF-βスーパーファミリー共受容体として機能し、これらのリガンドをそれぞれのシグナル伝達受容体に提示して、Smad転写因子へのTGF-β1、BMP、またはアクチビンシグナル伝達を活性化または抑制(インヒビンの場合)する。例えば、TGF-β1、2、または3の場合、TβRIIIはTGF-βII型受容体(TβRII)へのリガンドを提示する。リガンドに結合すると、TβRIIはTGF-βI型受容体(TβRI)を動員してトランスリン酸化し、そのキナーゼ機能を活性化してSmad2/3のリン酸化を引き起こす。Smad2及びSmad3のリン酸化は、Smad4との複合体の形成、及び核内でのこの複合体の蓄積をもたらし、コアクチベーター及びコリプレッサーとともに、増殖、血管新生、アポトーシス、及び分化に関与する遺伝子の転写を調節する。受容体を介したSmadシグナル伝達の調節に加えて、TβRIIIはリガンド依存性及び非依存性のp38経路シグナル伝達も媒介する。TβRIIIは、外部ドメインシェディングを受けて可溶性TβRIII(sTβRIII)を生成することもできる。これは、TGF-βスーパーファミリーのメンバーに結合して隔離し、それらのシグナル伝達を阻害する。sTβRIIIの発現はTβRIIIの細胞表面の発現と相関することが実証されているが、sTβRIIIの産生の調節についてはほとんど知られてない。TβRIIIのシェディングは、膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT-MMP)MT1-MMP及び/またはMT3-MMP、ならびにTβRIIIの細胞外ドメインを切断することが示されているセリンプロテイナーゼであるプラスミンによって部分的に媒介され得る。さらに、TβRIIIのシェディングは、チロシンホスファターゼ阻害剤であるペルバナデートによって調節される。これを裏付けるために、MT-MMP及びADAMプロテアーゼ阻害剤であるTAPI-2は、TβRIIIのシェディングを阻害することが示されている。TβRIII発現の調節は、TGF-βシグナル伝達を変化させるのに十分である。TβRIIIの細胞質ドメインは、PDZドメイン含有タンパク質である、GAIP相互作用タンパク質C末端(GIPC)と相互作用する。これは、TβRIII細胞表面の発現を安定させ、TGF-βシグナル伝達を増加させる。TβRIIIとGIPCの間の相互作用は、TGF-βシグナル伝達、細胞遊走、及び乳癌の進行中の浸潤のTβRIIIを介した阻害においても重要な役割を果たす。TβRIIIの細胞質ドメインは、TβRIIによってリン酸化され、その結果、TβRIIIが足場タンパク質β-アレスチン2に結合する。TβRIII/β-アレスチン2の相互作用により、β-アレスチン2/TβRIII/TβRIIの共内在化と、TGF-βシグナル伝達の下方制御が起こる。TβRIIIとβ-アレスチン2の間の相互作用は、BMPシグナル伝達とTGF-betaシグナル伝達を調節する。TβRIIIは、ベータアレスチン2依存的にBMPI型受容体であるALK6と複合体を形成し、ALK6の内在化とALK6特異的BMPシグナル伝達イベントの刺激を仲介する。TβRIIIは、β-アレスチン2との相互作用を通じて、乳癌との関連でNFκ-Bシグナル伝達を負に調節し、フィブロネクチンへの上皮細胞接着、原線維形成、及びα5β1の内在化と発生している接着斑への輸送の調節を介した接着斑形成を調節し、Cdc42を活性化し、アクチン細胞骨格を変化させ、正常及びがん性の卵巣上皮細胞の遊走を抑制する。発生中、TβRIIIは心臓の房室隆起の形成に重要な役割を果たす。発生中のTβRIIIの重要な役割と一致して、TGFβR3 nullマウスは、心臓と肝臓の欠陥のために胚致死性である。TGFβR3は最近、乳癌、肺癌、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌など、複数の種類のヒトのがんの腫瘍抑制因子として同定された。これらのがんの種類におけるTGFβR3の喪失は、疾患の進行と相関しており、インビトロでの運動性と浸潤の増加、及びインビボでの浸潤と転移の増加をもたらす(http://atlasgeneticsoncology.org/Genes/TGFBR3ID42541ch1p33.html、2019年8月26日訪問)。
シャペロン
いくつかの実施形態によれば、本開示は、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現する腫瘍細胞の集団を含み、腫瘍細胞は、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上を刺激するよう遺伝子操作され、その集団は、1つ以上のシャペロンタンパク質を含むR免疫調節因子のサブセットを含む、ENLST(商標)細胞集団を包含する。いくつかの実施形態によれば、本開示は、シャペロンタンパク質の全長、断片、相同体、バリアント、または変異体を含むシャペロンタンパク質を包含する。
シャペロンは、生理学的及びストレス条件下で細胞内のタンパク質のフォールディングを支援する、機能的に関連するタンパク質の群である。いくつかの実施形態によれば、シャペロンタンパク質は、GRP78/BiP、GRP94、GRP170、カルネキシン、カルレティキュリン、HSP47、ERp29、プロテインジスルフィドイソメラーゼ(PDI)、ペプチジルプロリルシス-トランス-イソメラーゼ(PPI)、Erp57、Hsp60、Hsp70、Hsp90、Hsp100のうちの1つ以上から選択される。
いくつかの実施形態によれば、シャペロンタンパク質は膜結合型である。
いくつかの実施形態によれば、1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現するENLST(商標)細胞の集団は、1つ以上(例えば、2、3、4、5、またはそれ以上)のシャペロンタンパク質、またはそのバリアントまたは断片を含むように遺伝子操作され得る。
免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)
いくつかの実施形態によれば、R免疫調節因子のサブセットは、1つ以上のIgSFタンパク質を含み得る。したがって、本開示は、IgSFスーパーファミリーメンバーの全長、断片、相同体、バリアント、または変異体を含むIgSFスーパーファミリーのメンバーを包含する。
免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)は、細胞の接着、結合、及び認識プロセスに関連するタンパク質のクラスである。分子は、免疫グロブリンとの共通の構造的特徴に基づいて、このスーパーファミリーのメンバーとして分類される。それらはすべて免疫グロブリンドメインまたはフォールドとして知られるドメインを持っている。IgSFのメンバーには、細胞表面抗原受容体、免疫系の共受容体及び共刺激分子、リンパ球への抗原提示に関与する分子、細胞接着分子、特定のサイトカイン受容体及び細胞内筋タンパク質が含まれる。IgSFのメンバーは、次のように分類できる。抗原受容体(例えば、抗体または免疫グロブリン:IgA、IgD、IgE、IgG、IgM);抗原提示分子(例えば、MHCクラスI、MHCクラスII);共受容体(例えば、CD4、CD8);共刺激分子または抑制性分子(例えば、CD28、Cd80、CD86);ナチュラルキラー細胞上の受容体(例えば、キラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR));白血球上の受容体(例えば、白血球免疫グロブリン様受容体(LILR));IGSF CAM(例えば、NCAM、ICAM-1);サイトカイン受容体;増殖因子受容体;受容体型チロシンキナーゼ/ホスファターゼ;IgG結合受容体。
いくつかの実施形態によれば、IgSFファミリーメンバーは膜結合型である。
ポリオウイルス受容体(PVR/CD155)は、免疫グロブリンスーパーファミリーに属する膜貫通型糖タンパク質である。PVR/CD155は、NK細胞の接着を仲介し、NK細胞のエフェクター機能を誘起する。PVR/CD155は、CD96とCD226の2つの異なるNK細胞受容体に結合する。これらの相互作用は細胞間接触部位に蓄積し、NK細胞と標的細胞の間の成熟した免疫シナプスの形成をもたらす。これは、接着、ならびに溶解性顆粒及びIFN-γ(IFNγ)の分泌を引き起こし、活性化NK細胞の細胞傷害性を活性化し、NK細胞-標的細胞のモジュラー交換及びNK細胞へのPVR転移を促進し得る。
ネクチン-2としても知られるポリオウイルス受容体関連2(PVRL2)は、2つのIg様C2型ドメインとIg様V型ドメインを持つシングルパスI型膜糖タンパク質である。このタンパク質は、接着結合の原形質膜成分の1つである。
CD48抗原(表面抗原分類48)は、Bリンパ球活性化マーカー(BLAST-1)またはシグナル伝達リンパ球活性化分子2(SLAMF2)とも呼ばれ、ヒトではCD48遺伝子によってコードされるタンパク質である。CD48は、IgSFのCD2サブファミリーのメンバーであり、CD84、CD150、CD229、及びCD244などのSLAM(シグナル伝達リンパ球活性化分子)タンパク質が含まれている。CD48は、リンパ球及びその他の免疫細胞、樹状細胞、内皮細胞の表面に見られ、これらの細胞の活性化経路及び分化経路に関与している。
NK-T-B抗原(NTBA)は、NK細胞、T細胞、B細胞に発現する表面分子である。ヒトNK細胞では、NTBAは、ナチュラル細胞傷害性受容体(NCR)の高い表面密度を発現する細胞でのみ細胞溶解活性を引き起こし得るため、主に共受容体として作用することが示されている。分子クローニングにより、NTBAはCD2ファミリーへの割り当てを可能にする構造的特徴を特徴とするIgスーパーファミリーのメンバーであることが明らかになった。
いくつかの実施形態によれば、IgSFタンパク質はIgGである。いくつかの実施形態によれば、IgSFタンパク質はPVR/CD155である。いくつかの実施形態によれば、IgSFタンパク質はCD48である。いくつかの実施形態によれば、IgSFタンパク質はNectin2である。いくつかの実施形態によれば、IgSFタンパク質はNK-T-B抗原である。
免疫グロブリン(Ig)は、免疫細胞によって産生される糖タンパク質である。抗体は血清タンパク質であり、その分子は、それらの標的上の小さな化学的集団に相補的なそれらのそれらの表面の小さな領域を持っている。これらの相補的領域(相補的決定領域(CDR)、または抗体結合部位、または抗原結合部位と呼ばれる)は、抗体分子ごとに少なくとも2つあり、一部のタイプの抗体分子では10、8、または一部の種では12もの多くが、抗原上の対応する相補性領域(抗原決定基またはエピトープ)と反応して、多価抗原のいくつかの分子を一緒に結合して格子を形成し得る。免疫グロブリンは、細菌やウイルスによって示される抗原などの特定の抗原に結合することにより、免疫応答において重要な役割を果たす。いくつかの実施形態によれば、免疫グロブリンの抗原への結合は、それらを、対象の免疫細胞による破壊の標的となし得る。
抗体分子全体の基本的な構造単位は、4つのポリペプチド鎖、2つの同一の軽(L)鎖(それぞれ約220アミノ酸を含む)及び2つの同一の重(H)鎖(それぞれ約440アミノ酸を含む)で構成される。2本の重鎖と2本の軽鎖は、非共有結合と共有(ジスルフィド)結合の組み合わせによって一緒に結合されている。分子は2つの同一の半分で構成され、それぞれが軽鎖のN末端領域と重鎖のN末端領域で構成される同一の抗原結合部位を持っている。通常、軽鎖と重鎖の両方が協力して抗原結合表面を形成する。
哺乳動物には、IgA、IgD、IgE、IgG、及びIgMの5つのクラスの抗体があり、それぞれ独自のクラスの重鎖がある-α(IgAの場合)、δ(IgDの場合)、ε(IgEの場合)、γ(IgGの場合)、及びμ(IgMの場合)。さらに、IgG免疫グロブリンには4つのサブクラス(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)があり、それぞれγ1、γ2、γ3、及びγ4重鎖を持っている。分泌型のIgMは、5つの4鎖ユニットで構成される五量体であり、合計10の抗原結合部位を提供する。それぞれの五量体には、2つの隣接するテール領域の間に共有結合で挿入されたJ鎖のコピーが1つ含まれている。
末梢血リンパ球からの免疫グロブリン重(VH)鎖可変遺伝子ならびに軽(Vκ及びVλ)鎖可変遺伝子の多様なライブラリーも、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅によって増幅することができる。重鎖と軽鎖の可変ドメインがポリペプチドスペーサーによって連結されている単一のポリペプチド鎖をコードする遺伝子は、PCRを使用して重鎖と軽鎖のV遺伝子をランダムに組み合わせることによって作製することができる。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、IgG1重鎖定常領域を発現するように操作され得る。自然界では、Igガンマ-1(IgG-1)鎖C領域は、ヒトのIGHG1遺伝子によってコードされるタンパク質である。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号1のIgG-1鎖Cタンパク質の膜結合型を発現し得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号2のIgG-1鎖Cの分泌型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号3のIgG-1鎖Cの分泌型を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号1、配列番号2、及び配列番号3を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸配列配列番号12、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号45、及び配列番号46を有する1つ以上のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、腫瘍細胞特異的抗原に結合することができるIgGタンパク質を発現するように操作され得る。例えば、ENLST(商標)細胞は、前立腺癌特異的抗原、例えば、前立腺特異的膜抗原(PSMA)の細胞外領域に結合できるIgGタンパク質を発現するように操作することができる(Chang,S.,Overview of Prostate-Specific Membrane Antigen,Reviews in Urology,Vol.6 Suppl. 10,S13 (2004)を参照されたい)。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、免疫細胞特異的抗原に結合することができるIgGタンパク質を発現するように操作され得る。例えば、ENLST(商標)細胞は、T細胞マーカー、例えば、CD3、CD4、またはCD8に結合することができるIgGタンパク質を発現するように操作され得る。別の例によれば、ENLST(商標)細胞は、樹状細胞マーカー、例えば、CD11cまたはCD123に結合することができるIgGタンパク質を発現するように操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、IgG3重鎖定常領域を発現するように操作され得る。自然界では、IgG3重鎖定常領域はCH1-ヒンジ-CH2-CH3ドメインを含み、ヒトではIGHG3遺伝子によってコードされている。IGHG3遺伝子は、異なるヒンジ長を含む構造多型を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のIgG-3重鎖定常領域を発現するように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、アミノ酸1~76が欠落している配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、アミノ酸1~76が欠落している配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、アミノ酸77~98がアミノ酸QMQGVNCTVSS(配列番号101)と置き換えられた配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、E213Qバリアント(配列番号16)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、P221Lバリアント(配列番号17)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、E224Qバリアント(配列番号18)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、Y226Fバリアント(配列番号19)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、D242Nバリアント(配列番号20)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、N245Dバリアント(配列番号21)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、T269Aバリアント(配列番号22)を含む配列番号4の誘導体を発現し得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、S314Nバリアント(配列番号23)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、S314の欠失(配列番号24)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、細胞は、F366Yバリアント(配列番号25)を含む配列番号4の誘導体を発現するよう遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号4のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、1つ以上のIgG重鎖可変領域を発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、ラムダ/カッパ軽鎖定常領域及び/または軽鎖可変領域を発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、IgGのヒンジ領域は、免疫細胞上のFcyR受容体に結合する。いくつかの実施形態によれば、IgGは、FcyRを活性化し、抗原(例えば、前立腺癌細胞に関連するPSA)の提示を増強するのに効果的である。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、腫瘍細胞の細胞表面上に無傷のモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体を発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、無傷のモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体は、免疫原性応答を誘発する分子を送達するように操作され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、無傷なモノクローナル抗体は、DNAに結合して、CpGモチーフを免疫細胞に送達するように操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、細菌DNAの免疫刺激活性は、非メチル化CpGモチーフを免疫細胞に送達するように免疫調節因子を操作することによって模倣することができる。例えば、いくつかの実施形態によれば、IgGは、ビオチンに結合し、次いで、ビオチン化されたCpGを免疫系の細胞に送達することができるように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、CpGモチーフは、ENLST(商標)細胞の腫瘍細胞の表面に直接的または間接的に結合し得る。いくつかの実施形態によれば、CpGモチーフは、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントからの腫瘍細胞の表面に提示される1つ以上の抗原にコンジュゲートされ得る。いくつかの実施形態によれば、CpGはクラスA CpGである。いくつかの実施形態によれば、CpGはクラスB CpGである。いくつかの実施形態によれば、CpGはクラスC CpGである。いくつかの実施形態によれば、配列5’EEAACCGTATCGGCGATATCGGTTEEEEEG3’(配列番号102)の30-merのCpGである。CpGモチーフに関して本明細書で使用される場合、「E」はG-ホスホロチオエートであり、この結合はヌクレオチドの3‘末端を指す(すなわち、ホスホロチオエート結合は、ヌクレオチド骨格の非架橋酸素を硫黄原子に置き換える)。いくつかの実施形態によれば、配列5’-ビオチン-EEAACCGTATCGGCGATATCGGTTEEEEEG-3’(配列番号102)のビオチン化された30-merである。いくつかの実施形態によれば、配列5’EEAACCGTATGCGGCATATCGGTTEEEEEG3’(配列番号103)の30-merのCpGである。いくつかの実施形態によれば、配列5’-ビオチン-EEAACCGTATGCGGCATATCGGTTEEEEEG-3’(配列番号103)の30-merのビオチン化されたCpGである。
いくつかの実施形態によれば、IgGは、1つ以上のIgGサブクラスのハイブリッドとして操作され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、IgGは、IgG1及びIgG3からの配列を含む。いくつかの実施形態によれば、IgGは、ビオチンに対して親和性を有するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号45のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
いくつかの実施形態によれば、IgGは、IgGに対するFc受容体(FcyR)への親和性を増強する、野生型IgGと比較した1つ以上の変異を含む。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、変異T323A及びE325Aのうちの1つ以上を有する配列番号45の1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、配列番号41、配列番号30、及び配列番号43のうちの1つ以上のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含むように遺伝子操作され得る。
ケモカイン受容体
いくつかの実施形態によれば、Rメンバーのサブセットは、1つ以上のケモカイン受容体を含み得る。ケモカイン受容体は、ケモカインの結合時に細胞応答を活性化する調節因子として定義されている。ヒトケモカイン受容体の23のサブタイプが同定されており、そのすべてが受容体の7回膜貫通(7TM)ドメインスーパーファミリーのメンバーである。それらは2つの主要なグループに分けることができる:Gタンパク質共役型走化性ケモカイン受容体(n=19)と非定型ケモカイン受容体(n=4)。両方の群の受容体のケモカイン結合、膜固定、及びシグナル伝達ドメインは、単一のポリペプチド鎖に由来する。これらの受容体がホモダイマーとヘテロダイマーを形成するという構造的及び生化学的証拠が存在する。
いくつかの実施形態によれば、本開示は、ケモカイン受容体の全長、断片、相同体、バリアント、または変異体を含むケモカイン受容体を包含する。サイトカインには、別の細胞の生物学的機能に影響を及ぼすのに効果的であるタンパク質が含まれる。サイトカインによって影響を受ける生物学的機能としては、細胞増殖、細胞分化、または細胞死が挙げられ得るが、これらに限定されない。例えば、本開示のケモカイン受容体は、免疫細胞(例えば、Tリンパ球(例えば、CD8+T細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球)を刺激することができる。
いくつかの実施形態によれば、ケモカイン受容体は、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR5、CXCR6、CXCR8、CCR8、CCR1、CCR2、CCR3、CCR5、CCR4、CCR6、CCR7、CCR9、CCR10、CXCR1、及びCXCR3から選択される。いくつかの実施形態によれば、ケモカイン受容体は膜結合型である。
いくつかの実施形態によれば、3つ以上の別個の生物学的製剤は、可溶性または膜結合型のいずれかで、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントによって発現される。いくつかの実施形態によれば、可溶性及び膜結合型の発現と活性は、インビトロで、それぞれフローサイトメトリーと混合リンパ球腫瘍アッセイによって確認することができる。いくつかの実施形態によれば、可溶性及び膜結合型の発現と活性は、インビトロで、フローサイトメトリーと混合リンパ球腫瘍アッセイによって確認される。
いくつかの態様によれば、ENLST(商標)細胞腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントをトランスフェクトまたは形質導入するための遺伝物質は、1つ以上の免疫調節分子を腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントに安定に導入するのに有効である。いくつかの実施形態によれば、遺伝物質は、ウイルス形質導入技術によって導入され得、そして遺伝的に導入された免疫調節因子のポジティブ選択によって単離され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、遺伝的に導入された免疫調節因子分子のポジティブ選択は、抗体を使用する選択を含む。
CD28リガンド(CD28L)
T細胞上のCD28受容体のライゲーションは、ナイーブT細胞活性化のためのT細胞受容体(TCR)ライゲーションと並んで重要な2番目のシグナルを提供する。Esenstein,JH et al,Immunity (2016) 44(5): 973-988)。CD28は、T細胞の長期的な拡大と分化に不可欠な、独特のリン酸化と転写シグナル伝達、代謝、主要なサイトカイン、ケモカイン、生存シグナルの産生を含む、重要な細胞内生化学的イベントを促進する(Bluestone,JA et al.,Immunity. (2006)24: 233-238を引用する、同上;Bour-Jordan,H. et al.,Immunol Rev. (2011) 241:180-205;Martin,PJ et al.,J Immunol. (1986) 136: 3282-3287;Weiss,A. et al.,J Immunol. (1986) 137:819-825)。
CD28は、細胞外可変免疫グロブリン様ドメインを特徴とする共刺激分子のサブファミリーの初期のメンバーである。サブファミリーの他のメンバーには、ICOS、CTLA4、PD1、PD1H、及びBTLAが含まれる(Chen,L. and Flies,D.B.,Nat Rev Immunol. 2013;13:227-242を引用する、同上)。CD28はマウスT細胞で構成的に発現するが、他のファミリーメンバーであるICOS及びCTLA4の発現は、T細胞受容体刺激及びインターロイキン2(IL-2)などのサイトカインに応答して誘導される。CD28は、ヒトCD4+T細胞の約80%及びCD8+T細胞の50%に発現している。ヒトにおけるCD28陽性T細胞の割合は年齢とともに低下する。CD28の発現は、骨髄間質細胞、形質細胞、好中球、好酸球を含む他の細胞系統で確認されているが、これらの細胞でのCD28の機能的重要性は完全には理解されていない(Gray Parkin,K.,et al.,J Immunol. (2002) 169:2292-2302を引用する、同上;Rozanski,CH et al.,J Exp Med. (2011) 208:1435-1446;Venuprasad,K.,et al.,Eur J Immunol. (2001) 31:1536-1543;Woerly,G. et al.,Clin Exp Allergy. (2004) 34:1379-1387)。
CD28リガンドCD80とCD86は、発現パターン、多量体状態、及び機能性が異なり、CD28シグナル伝達の調節にさらに複雑な別の層を追加する。CD80は主に細胞表面に二量体の形で存在するが、CD86は単量体である(Bhatia,S. et al.,Proc Natl Acad Sci U S A. (2005) 102:15569-155742005を引用する、同上)。CD86は抗原提示細胞(APC)で構成的に発現し、APCの自然免疫の刺激によって急速に上方制御される(Lenschow,DJ et al.,J Immunol. (1994) 153:1990-1997を引用する、同上)が、他のCD28リガンドであるCD80は、後の時点で上方制御される(Sharpe,AJ and Freeman,GJ,Nat Rev Immunol. (2002) 2:116-126を引用する、同上)。したがって、CD86は免疫応答の開始においてより重要であり得る。CD80とCD86は、異なる細胞型の異なる刺激によって誘導され、機能的に互換的ではない。
CD28とCTLA4は、T細胞刺激に対して反対の効果がある。CD28は活性化シグナルを提供し、CTLA4は阻害シグナルを提供する。これは現在、典型的な免疫チェックポイントとみなされている(Krummel,MF and Allison,JP,J Exp Med. 1995;182:459-465を引用する、同上;Walunas,TL et al.,Immunity. (1994) 1:405-413)。活性化にも寄与するICOSは、そのリガンドB7H2(ICOSL)に結合する。これは、ヒトCD28及びCTLA4のリガンドとしても機能する(Chen,L. and Flies,DB,Nat Rev Immunol. (2013) 13:227-242を引用する、同上;Yao,S. et al.,Immunity (2011) 34:729-740)。したがって、この受容体とリガンドのファミリーは、結合パターンと生物学的効果の両方においてかなり複雑である。全体として、CTLA4と比較したCD28とICOSの反対の役割により、この受容体とリガンドのファミリーは、競合する炎症促進性と抗炎症性の効果を通じて免疫応答の加減抵抗器として機能することができる(同上)。
CTLA4IgとのライゲーションがAPCのトリプトファン代謝を調節することが示されているため、CD80及びCD86はそれ自体がシグナル伝達受容体としても機能し得ることが示唆されている(Grohmann,U et al.,Nat Immunol. (2002) 3:1097-1101を引用する、同上)。T細胞に加えて、形質細胞もCD28を発現する。CD28シグナルは、形質細胞による抗体産生または形質細胞の生存を調節し得るが、形質細胞生物学においてCD28が果たす正確な役割はまだ不明である(Njau,NM and Jacob,J.,Adv Exp Med Biol. (2013) 785:67-75)を引用する、同上)。
CD28遺伝子は、細胞表面に44kDaのグリコシル化ジスルフィド結合ホモ二量体として発現する220アミノ酸のタンパク質をコードする4つのエクソンで構成されている。CD28ファミリーのメンバーは、多くの共通の機能を共有している。これらの受容体は、単一の膜貫通ドメインに結合した対のVセット免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)ドメインと、重要なシグナル伝達モチーフを含む細胞質ドメインで構成されている(Carreno,BM and Collins,M,Annu Rev Immunol. (2002) 20: 29-53を引用する、同上)。CD28とCTLA4のリガンドであるCD80及びCD86は、単一のVセット及びC1セットのIgSFドメインで構成されている。これらの共刺激受容体とリガンドとの相互作用は、受容体Vセットドメイン内のMYPPPYモチーフ(配列番号105)を介して媒介される(Evans,EJ et al.,Nat Immunol. (2005) 6:271-279;Metzler,WJ et al.,Nat Struct Biol. (1997) 4: 527-531を引用する、同上)。
そのリガンドによるCD28の結合は、CD28の細胞質尾部とのタンパク質の特異的な結合に依存するシグナル伝達イベントを開始する。固有の酵素活性がないにもかかわらず、ヒトCD28の41アミノ酸の細胞質尾部には、TCRまたはCD28刺激に応答してリン酸化され、ホスホチロシン依存的にSH2ドメインと標的を結合する高度に保存されたチロシンベースのシグナル伝達モチーフが含まれている。細胞質尾部内のプロリンリッチ配列もSH3ドメイン含有タンパク質に結合する。特に、膜近位YMNMモチーフ(配列番号106)及び遠位PYAPモチーフ(配列番号107)は、いくつかのキナーゼ及びアダプタータンパク質と複合体を形成し、一部のタンパク質はSH2及び/またはSH3ドメイン相互作用を介していずれかまたは両方のモチーフに結合できることが示されている(Boomer,JS and Green,JM,Cold Spring Harb Perspect Biol. (2010) 2: a002436を引用する、同上)。これらのモチーフは、NFAT、AP-1、及びNF-κBファミリー転写因子のCD28依存性活性化によって媒介されるIL-2遺伝子発現にとって重要である(Fraser,JD et al.,Science. (1991) 251:313-316を引用する、同上;June,CH et al.,Mol Cell Biol. (1987) 7: 4472-4481;Thompson,CB et al.,Proc Natl Acad Sci U S A. (1989) 86:1333-1337)。
膜近位YXXMモチーフは、CD28、CTLA4、及びICOS間で共有され、脂質キナーゼホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)のp85サブユニットのコンセンサス部位である(August,A. and Dupont,B. Int Immunol. (1994) 6:769-774を引用する、同上;Pages,F.,et al.,Nature. (1994) 369: 327-329;Prasad,KV et al.,Proc Natl Acad Sci U S A. (1994) 91: 2834-2838;Rudd,CE and Schneider,H.,Nat Rev Immunol. (2003) 3: 544-556)。PI3K特異性を付与する、CD28配列の+3メチオニンであるYMNM(配列番号106)に加えて、+2アスパラギンは、CD28上のアダプタータンパク質GRB2及びGADSに特異性を付与する(Cai,YC et al.,Immunity. (1995) 3: 417-426を引用する、同上;Kim,HH et al.,J Biol Chem. (1998) 273: 296-301;Okkenhaug,K. and Rottapel,R.,1998;Okkenhaug et al.,J Biol Chem. (1998) 273: 21194-21202;Raab,M et al.,Proc Natl Acad Sci U S A. (1995) 92: 8891-8895;Stein,PH et al.,Mol Cell Biol. (1994) 14: 3392-3402)。ICOSとCTLA4はどちらもPI3Kに結合できるが、GRB2に結合する能力がない。これは、これらの共刺激受容体間の機能的及びシグナル伝達の違いの一部を説明し得る(Rudd,CE and Schneider,H Nat Rev Immunol. (2003) 3: 544-556を引用する、同上)。増殖とIL-2分泌の媒介におけるYMNMモチーフ(配列番号106)の重要性については議論の余地がある。C末端PYAPモチーフ(配列番号107)の下流のシグナル伝達イベントには、キナーゼPDK1とPKCθのリン酸化と活性化が含まれると考えられている。その後のGSK3βの不活性化により、最終的にはIL-2を含むNFAT依存性遺伝子の転写が増強される。SH3を介したSrcキナーゼLckの結合と活性化(Holdorf,AD et al.,J Exp Med. (1999) 190: 375-384;King,PD et al.,J Immunol. (1997) 158: 580-590を引用する、同上)は、この経路の潜在的な調節因子として提案されている。アダプタータンパク質であるGRB2及びGADSは、それらの遠位PYAPモチーフのSH3ドメイン(配列番号107)を介して、または膜それらの近位YMNMモチーフ(配列番号106)のSH2ドメインを介してCD28に結合できる。しかしながら、NF-κBの活性化に大きな役割を果たすと考えられているのはC末端のPYAPモチーフ(配列番号107)であり、上述のように、NF-κBの活性化に重要なLckなどの他のシグナル伝達分子がC末端のPYAPモチーフ(配列番号107)に結合することを示唆している(Holdorf,AD et al.,J Exp Med. (1999) 190: 375-384を引用する、同上;Watanabe,R. et al.,J Immunol. (2006) 177:1085-1091)。
CD28ライゲーションは、従来のT細胞の増殖とエフェクター機能を促進する上で重要であるが、制御性T(Treg)細胞の抗炎症機能も促進する。したがって、CD28は、細胞の種類とそれが発現する状況に応じて、炎症促進性と抗炎症性の両方の役割を果たす。CD28シグナルは、エフェクターT細胞がTreg細胞を介した免疫抑制を克服できるようにするために重要である(Lyddane,C et al.,J Immunol. (2006) 176: 3306-3310を引用する、同上)が、別の状況でのCD28は、Treg機能を促進することにより自発的な自己免疫を防ぐ(Salomon B. et al.,Immunity. 2000;12:431-440を引用する、同上)。
CD28は、T細胞の恒常性をサポートし、さまざまな方法で機能する。CD28シグナルは、Treg細胞による最大のIL-10産生に重要なmiR17-92ファミリーメンバーの発現をサポートする(de Kouchkovsky,D et al.,J Immunol. (2013) 191: 1594-1605)。胸腺細胞は、Foxp3を上方制御し、Treg細胞に分化するために、TCRとCD28の同時のシグナルを必要とする。CD28は、末梢で誘導されるTreg細胞の産生にも必要である。CD4+CD25-T細胞は、TGF-βで活性化されたときに機能的なFoxp3+Treg細胞に分化するためにCD28ライゲーションを必要とした。
開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、ENLST(商標)の膜上に配列番号110のCD80の膜結合型を発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号110のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。
開示された発明のいくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞は、ENLST(商標)の膜上に配列番号111のCD86の膜結合型を発現するように操作され得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも60%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも70%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも80%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも90%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも95%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも96%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも97%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも98%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、配列番号111のタンパク質に対して少なくとも99%の配列同一性を有する1つ以上のタンパク質を含み得る。
(c)ステップ(i)のMNCの集団をステップ(ii)のENLST(商標)細胞とインビトロで接触させて、MNCの活性化集団を含む免疫応答を誘導すること(インビトロ免疫活性化)。
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞集団とMNC集団とを接触させることは、1つ以上のシリアルキラー細胞の亜集団を含むMNCの活性化された集団を含む免疫応答を誘導するのに効果的である。いくつかの実施形態によれば、1つ以上のシリアルキラー細胞亜集団には、NK細胞亜集団、NKT亜集団、CIK亜集団、GDT亜集団、MAIT細胞亜集団、CD8+CTL細胞集団、またはCD4+CTL細胞亜集団のうちの1つ以上が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団は、活性化されたNK細胞集団を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団は、活性化されたNKT集団を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団は、活性化されたNK細胞集団を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団は、活性化されたCIK集団を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団は、活性化されたGDT集団を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団は、活性化されたMAIT細胞集団を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団は、活性化されたCD8+CTL集団を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団は、活性化されたCD4+CTL集団を含む。
いくつかの実施形態によれば、NK細胞亜集団は、細胞傷害性エフェクター様NK細胞を含む。いくつかの実施形態によれば、NKT細胞亜集団は、細胞傷害性エフェクターTeff細胞を含む。いくつかの実施形態によれば、CIK細胞集団は、細胞傷害性Teff細胞を含む。いくつかの実施形態によれば、GDT細胞集団は、細胞傷害性エフェクターTeff細胞を含む。いくつかの実施形態によれば、MAIT細胞集団は、細胞傷害性Teff細胞を含む。いくつかの実施形態によれば、CD8+CTL細胞亜集団は、細胞傷害性Teff細胞を含む。いくつかの実施形態によれば、CD4+CTL細胞亜集団は、細胞傷害性Teff細胞を含む。
いくつかの実施形態によれば、MNC集団に関連して、「刺激する」という用語は、活性化されたMNC集団の拡大、活性化されたMNC集団の1つ以上の亜集団の活性化、または活性化されたMNC集団の1つ以上の亜集団の細胞傷害性活性の増加のうちの1つ以上を指す。いくつかの実施形態によれば、「シリアルキラー細胞を刺激すること」は、活性化されたMNC集団の1つ以上の亜集団の拡大、活性化、及び/または増加した細胞傷害性活性の組み合わせを指す。いくつかの実施形態によれば、活性化されたMNCは、1つ以上の活性化されたシリアルキラー細胞集団(複数可)を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞集団(複数可)は、活性化されたNK細胞集団、活性化されたNKT集団、活性化されたCIK集団;活性化されたGDT集団;活性化されたMAIT細胞集団;活性化されたCD8+CTL集団;及び活性化されたCD4+CTL集団のうちの1つ以上を含み得る。
シリアルキラー細胞集団(複数可)
シリアルキラー細胞集団(複数可)の誘導及び活性化
いくつかの実施形態によれば、ENLST(商標)細胞の集団は、混合リンパ球腫瘍細胞反応(MLTR)においてMNCの集団の亜集団を活性化するのに有効である。MNC集団を活性化するための例示的な方法は、MNC集団をインキュベートすることと、MNCの集団をENLST(商標)細胞集団とインビトロで数日間接触させて、ENLST(商標)細胞が混合リンパ球から免疫応答を誘発できるようにすることと、を含む。いくつかの実施形態によれば、同種異系ENLST(商標)細胞に対する免疫応答は、ENLST(商標)腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントに固有のペプチドと患者の腫瘍細胞に固有のペプチドとの間のヘテロクリティック交差反応を含む。いくつかの実施形態によれば、ヘテロクリティック交差反応は、通常は非免疫原性表面を提供する腫瘍細胞ペプチド-MHC複合体とのT細胞受容体の増強された結合を介して免疫原性を増強する。
混合リンパ球腫瘍細胞の反応性
いくつかの実施形態によれば、遺伝子操作された免疫調節因子は、混合リンパ球腫瘍細胞反応(MLTR)によってそれらの免疫原性の可能性について評価され得る。MLTRアッセイは、混合リンパ球を腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアント(または対照)と数日間インキュベートして、インビトロでENLST(商標)細胞集団(複数可)の腫瘍細胞が混合リンパ球から免疫応答を誘発できるようにすることを含む。この方法は、腫瘍細胞または溶解物に対する混合リンパ球応答(リンパ球の細胞増殖、リンパ球の細胞サブセット分化、リンパ球のサイトカイン放出プロファイル、及び腫瘍細胞死など)を評価するための迅速なインビトロ法である。このアプローチにより、ヒト末梢血単核球を使用して、表現型が改変されたトランスフェクト腫瘍細胞に対する細胞性、体液性、またはその両方の免疫応答の包括的なモニタリングを可能にできる。MLTRはまた、マウス腫瘍生存研究の代替手段を提供することができ、抗腫瘍応答のための最適な腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの選択をもたらすことができる。同様のアッセイが Hunter TB et al.,(2007) Scandanavian J. Immunology 65,479-486,によって記述され、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントのENLST(商標)細胞集団は、トランスフェクトされた腫瘍細胞をMNCからの混合リンパ球、例えば末梢血単核球と接触させ、続いて細胞増殖、細胞サブセットの分化、サイトカイン放出プロファイル、及び腫瘍細胞溶解物を測定することによって免疫原性の可能性について試験され得る。
いくつかの実施形態によれば、混合リンパ球集団を含むMNCは、遺伝子操作されたENLST(商標)細胞と最大28日間共培養することができる。
MNC集団と遺伝子操作されたENLST(商標)細胞集団の共培養の例示的なプロトコールは、Thermo Fisher Scientificの定義された形状(容積、表面積、及び細胞数)のTフラスコでLonzaのX-Vivo培地+抗生物質+グルタマックス(Thermo Fisher Scientific)中で、細胞濃度が1億から3億細胞/リットルに達するまで、MNCをENLST(商標)細胞と組み合わせることを含む。いくつかの実施形態によれば、ニコチンアミド5mMが培地に添加され得る。いくつかの実施形態によれば、単核球に対して自家である2.5体積%のヒト血漿が培地に添加され得る。培養物は、37℃及び5%CO2で最大28日間、毎分6傾斜で6°の角度で揺り動かされる。
いくつかの実施形態によれば、遺伝子操作されたENLST(商標)細胞とのMNC集団の共培養は、1つ以上のシリアルキラー細胞集団を活性化するのに効果的である。いくつかの実施形態によれば、シリアルキラー細胞亜集団には、NK細胞集団、NKT細胞集団、CIK細胞集団、GDT細胞集団、MAIT細胞集団、CD8+CTL細胞集団、またはCD4+CTL細胞集団のうちの1つ以上が含まれる。いくつかの実施形態によれば、遺伝子操作されたENLST(商標)細胞とのMNC集団の共培養は、1つ以上の抗原提示細胞集団を活性化するのに効果的である。いくつかの実施形態によれば、抗原提示細胞集団は、マクロファージ細胞集団、樹状細胞集団、またはその両方を含む。いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞の集団のシリアルキラー活性は、正常細胞に影響を及ぼさず、遺伝子操作されたENLST(商標)細胞のがんのがん抗原に特異的である。いくつかの実施形態によれば、シリアルキラー細胞集団(複数可)のシリアルキラー活性はがん一般化されている、すなわち、シリアルキラー細胞集団は、がんの種類に関係なくがん細胞を殺傷することができるが、正常細胞には影響を及ぼさない。
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞を殺傷するのに有効な活性化されたMNCの亜集団は、例えばフローサイトメトリーによって同定、単離/選別され得、次いでそれぞれの亜集団は拡大されて、シリアルキラー細胞の拡大され、濃縮され、単離された亜集団を形成する。
フローサイトメトリーは、流体のストリームに浮遊している微細な粒子を数え、調べ、選別するための技術である。これにより、光学的及び/または電子的検出装置を流れる単一細胞の物理的及び/または化学的特性の同時マルチパラメトリック分析が可能になる。
フローサイトメトリーは、流体力学的に集束された流体のストリームに向けられる単一波長の光線(通常はレーザー光)を利用する。多くの検出器は、ストリームが光ビームを通過する点を対象としている。1つは光ビームに沿っており(前方散乱またはFSC)、いくつかはそれに垂直である(側面散乱(SSC)及び1つ以上の蛍光検出器)。ビームを通過するそれぞれの浮遊粒子は何らかの方法で光を散乱し、粒子内にあるか粒子に付着している蛍光化学物質が励起されて、光源よりも低い周波数で発光する可能性がある。この散乱光と蛍光の組み合わせが検出器によって検出され、それぞれの検出器(通常は蛍光発光ピークごとに1つ)の輝度の変動を分析することにより、それぞれ個々の粒子の物理的及び化学的構造に関するさまざまなタイプの情報を導き出すことができる。FSCは細胞の体積と相関し、SSCは粒子の内部の複雑さ(すなわち、核の形状、細胞質顆粒の量と種類、または膜の粗さ)に依存する。
フローサイトメトリーでのフルオロフォア標識抗体などの蛍光分子の使用は、細胞特性を研究するための一般的な方法である。これらのタイプの実験では、標識抗体が細胞試料に追加される。次いで、抗体は細胞表面または細胞内の特定の分子に結合する。最後に、適切な波長のレーザー光がフルオロフォアに当たると、蛍光シグナルが放出され、フローサイトメーターによって検出される。
蛍光活性化細胞分取(FACS)は、特殊なタイプのフローサイトメトリーである。これは、それぞれの細胞の特定の光散乱及び蛍光特性に基づいて、生物学的細胞の不均一な混合物を一度に1つの細胞で2つ以上の容器に分類する方法を提供する。これは、個々の細胞からの蛍光シグナルの高速で客観的かつ定量的な記録、及び特に関心のある細胞の物理的分離をもたらす。
FACSを利用して、細胞懸濁液は、狭くて急速に流れる液体のストリームの中心に搭載される。流れは、細胞の直径に対して細胞間に大きな間隔ができるように配置される。振動メカニズムにより、細胞のストリームが個々の液滴に分裂する。システムは、1つを超える細胞が液滴に含まれる可能性が低くなるように調整される。ストリームが液滴に分割される前に、フローは蛍光測定ステーションを通過し、そこでそれぞれの細胞の対象となる蛍光特性が測定される。充電リングまたは平面は、ストリームが液滴に分裂する点に配置される。以前の光散乱及び蛍光強度の測定に基づいて電荷がリングに配置され、液滴がストリームから分離するときに反対の電荷が液滴に捕捉される。次いで、帯電した液滴は、帯電に基づいて液滴を容器にそらす静電偏向システムを通って落下する。一部のシステムでは、近くの平面またはリングが接地電位に保持されている間、電荷がストリームに直接適用され、液滴の崩壊により、ストリームと同じ符号の電荷が保持される。液滴が壊れた後、ストリームはニュートラルに戻る。
マスサイトメトリー、またはCyTOF(Fluidigm)は、抗体が蛍光色素ではなく重金属イオンタグで標識されているフローサイトメトリーのバリエーションである。読み取りは飛行時間型質量分析によるものである。viSNEは、散布図と同様の視覚で個々の細胞をプロットし、高次元であるすべてのペアワイズ距離を使用して、プロット内の各細胞の位置を決定する。
いくつかの実施形態によれば、活性化されたNK細胞及び非NK細胞は、マーカーCD56、CD3、CD8、及びCD4の発現に基づいて分類及び単離され得る。いくつかの実施形態によれば、活性化されたMNC細胞集団の例示的な表現型は、CD4+、CD8+、CD56+CD3+、CD56+CD3-、TCRγδ+、及びTCRVα7.2+を含み得る。
いくつかの実施形態によれば、活性化された混合単核球集団における活性化されたシリアルキラー細胞は、活性化されたリンパ球の細胞増殖、活性化されたリンパ球の細胞サブセット分化、リンパ球のサイトカイン放出プロファイル、及び腫瘍細胞死のうちの1つ以上によって同定され得る。
細胞傷害性マーカー
いくつかの実施形態によれば、MNC集団及びENLST集団は、最大28日間共培養される。培養中の1つ以上の時間において、活性化されたリンパ球の細胞増殖、リンパ球の細胞サブセット分化、リンパ球のサイトカイン放出プロファイル、及び腫瘍細胞死を示すパラメーターが測定され得る。
NK細胞の明確な機能的特徴は、事前の感作なしに細胞標的の「ナチュラルキラー」を行う固有の能力を保持する。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載のENLST(商標)細胞集団(複数可)は、NK細胞を活性化及び拡大するのに有効であり、その結果、活性化及び拡大されたNK細胞は、対照NK細胞と比較してより高い脱顆粒活性を示す。いくつかの実施形態によれば、細胞傷害性脱顆粒活性は、脱顆粒活性と相関する細胞マーカーの発現を決定することによって推定することができる。例えば、CD107aの表面発現は、細胞傷害性顆粒の脱顆粒及び放出と密接に関連している。CD107aの発現は、例えば、フローサイトメトリーによって測定することができる(例えば、BD FastImmune(商標)CD107a(H4A3,Becton Dickinson & Co.;Alter G,Malenfant J M,Altfeld M. CD107a as a functional marker for the identification of natural killer cell activity. J Immunol Methods. (2004) 294: 15-22を参照されたい。その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる)。
いくつかの実施形態によれば、記載された本発明のENLST(商標)細胞集団(複数可)との接触によって得られる拡大及び活性化されたNK細胞は、例えば脱顆粒活性によって測定されるとき、非増殖型NK細胞と比較して、少なくとも約50%、約60%、約70%、約80%、または約90%増加した細胞傷害性を含む。いくつかの実施形態によれば、拡大及び活性化されたNK細胞は、拡大されていないNK細胞と比較して、少なくとも約100%増加した細胞傷害性を含む。いくつかの実施形態によれば、拡大及び活性化されたNK細胞は、拡大されていないNK細胞と比較して、少なくとも約200%増加した細胞傷害性を含む。いくつかの実施形態によれば、拡大及び活性化されたNK細胞は、エクスビボで拡大されていないNK細胞と比較して、少なくとも約300%増加した細胞傷害性を含む。いくつかの実施形態によれば、拡大及び活性化されたNK細胞は、エクスビボで拡大されていないNK細胞と比較して、少なくとも約400%増加した細胞傷害性を含む。
いくつかの実施形態によれば、記載された本発明のENLST(商標)細胞集団(複数可)との接触後の拡大及び活性化されたNK細胞は、非増殖型NK細胞と比較して、少なくとも約50%、約60%、約70%、約80%、または約90%増加した脱顆粒活性を含む。いくつかの実施形態によれば、拡大及び活性化されたNK細胞は、拡大されていないNK細胞と比較して、少なくとも約100%増加した脱顆粒活性を含む。いくつかの実施形態によれば、拡大及び活性化されたNK細胞は、拡大されていないNK細胞と比較して、少なくとも約200%増加した脱顆粒活性を含む。いくつかの実施形態によれば、拡大及び活性化されたNK細胞は、エクスビボで拡大されていないNK細胞と比較して、少なくとも約300%増加した脱顆粒活性を含む。いくつかの実施形態によれば、拡大及び活性化されたNK細胞は、エクスビボで拡大されていないNK細胞と比較して、少なくとも約400%増加した脱顆粒活性を含む。
腫瘍細胞傷害性
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞傷害性を使用して、活性化されたシリアルキラー細胞を含む混合リンパ球を含むMNCの免疫活性化を測定することができる。例えば、いくつかの実施形態によれば、乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)-細胞傷害性比色分析キット(BioVisionカタログ番号K311-400)を使用して、腫瘍細胞の細胞傷害性を測定することができる。ほとんどの真核細胞に存在する可溶性細胞質ゾル酵素であるLDHは、原形質膜の損傷による細胞死の際に培地中に放出される。培養上清中のLDH活性の増加は、溶解した細胞の数に比例する。簡潔に述べると、対照群(トランスフェクトされていないMSCを含む)、実験群(免疫調節因子でトランスフェクトされたMSCを含む)、及び培地のみのそれぞれからの100μlの培地を96ウェルプレートのウェルにピペットで移す。次いで、色素溶液と触媒溶液を含む100μlのLDH反応混合物を、96ウェルプレートのウェルに添加し、室温で30分間インキュベートすることができる。次いで、マイクロタイタープレートリーダーを使用して、490~500nmでの吸光度を測定できる。
表現型マーカー
いくつかの実施形態によれば、シリアルキラー細胞型は、それらの表現型マーカーによって識別され得る。NK、LAK、CIK、NKT、GDT、MAIT細胞、CD8+CTL、及びCD4+CDLの代表的な表現型マーカーを表8に示す。
Figure 2022553411000022
Figure 2022553411000023
Figure 2022553411000024
Figure 2022553411000025
Figure 2022553411000026
Figure 2022553411000027
例えば、ヒトNK細胞は、表現型的にCD56の発現とCD3の非存在を特徴とし、CD56bright集団とCD56dim集団にさらに細分化することができる。CD56bright集団は、インターフェロン-γ(IFNγ)、腫瘍壊死因子-β(TNF-B)、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GMCSF)、IL-10、及びIL-13(4)を含む、免疫調節性サイトカインを産生する。CD56dimサブセットは、CD56bright集団の最終分化した後継者であり、主に細胞溶解機能の発揮に関与している。しかしながら、CD56dimNK細胞は、NKp30活性化受容体のNKp46を介して細胞を誘起した後、またはIL-2、IL-12、IL-15の組み合わせで刺激した後、サイトカイン、具体的にはIFNγを産生することができる。
いくつかの実施形態によれば、NK細胞の成熟及び/または活性化の様々なマーカーは、例えば、フローサイトメトリー法を使用して検出することができる。例えば、NK細胞の古典的なマーカーは、CD16とも呼ばれる活性化受容体FcγRIIIである。
NK細胞の活性化は、パーフォリンとさまざまなグランザイムを含む細胞傷害性顆粒の放出と、サイトカイン産生、最も顕著にインターフェロン-γ(IFNγ)をもたらす。さらに、Fasリガンド(FasL)及びTNF関連アポトーシス誘導リガンド(TRAIL)などの腫瘍壊死因子(TNF)ファミリーに属するデス誘導リガンドの細胞表面での発現も、標的細胞上のデス受容体(DR)、すなわちFas、DR4(TRAIL-RI)、及びDR5(TRAIL-RII)への結合を介したカスパーゼ酵素カスケードの活性化を誘導する。
いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、少なくとも1つのNK細胞活性化受容体(例えば、表3に列挙される活性化受容体)を少なくとも約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約100%、約150%、約200%、約300%、またはそれ以上上方制御する。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種異系ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導 は、少なくとも1つのNK細胞活性化受容体を少なくとも約75%、すなわち少なくとも約76%、少なくとも約77%、少なくとも約78%、少なくとも約79%、少なくとも約80%、少なくとも約81%、少なくとも約82%、少なくとも約83%、少なくとも約84%、少なくとも約85%、少なくとも約86%、少なくとも約87%、少なくとも約88%、少なくとも約89%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、少なくとも約100%、少なくとも約110%、少なくとも約120%、少なくとも約130%、少なくとも約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%を上方制御する。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種異系ENLST(商標)細胞 による免疫応答の誘導は、少なくとも1つのNK細胞活性化受容体を少なくとも約100%上方制御する。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種異系ENLST(商標)細胞 による免疫応答の誘導は、少なくとも1つのNK細胞活性化受容体を少なくとも約200%上方制御する。
別の実施形態によれば、本明細書に記載の同種ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、抑制性受容体またはケモカイン受容体(例えば、CCR7)などの少なくとも1つのNK細胞受容体の発現を下方制御する。例えば、特定のNK細胞抑制性受容体はKIR(キリング抑制性受容体またはCD158)と呼ばれる。抑制性受容体の非限定的な例は、抑制性キラー免疫グロブリン様受容体(KIR)、GL183、KIR2DL1、Lir-1、NKB1、及びNKG2Aである。
いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種異系ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、少なくとも1つのNK細胞抑制性受容体(例えば、表4に列挙される抑制性受容体)を、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%、少なくとも約110%、120%、少なくとも約130%、約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%、少なくとも約220%、少なくとも約230%、少なくとも約240%、少なくとも約250%、少なくとも約260%、少なくとも約270%、少なくとも約280%,、少なくとも約290%、少なくとも約300%、またはそれ以上、下方制御する。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種異系ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、少なくとも1つのNK細胞抑制性受容体を少なくとも約75%下方制御する。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種異系ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、少なくとも1つのNK細胞抑制性受容体を少なくとも約100%下方制御する。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種異系ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、少なくとも1つのNK細胞抑制性受容体を少なくとも約200%下方制御する。
受容体発現の変化は、平均蛍光強度(MFI)比によって計算できる。
MFIdayX/MFIday0
ここで、xはNK細胞の拡大の日数である。
X日目の試料のMFIが0日目よりも高い場合、MFI比は1より高くなる。これは、その受容体の上方制御の相対的な程度を示している。したがって、例えば1.5のMFI比は、特定の受容体の50%の上方制御を意味する。MFI比の計算は当業者によく知られている。
例示的なNK細胞活性化または抑制性受容体を以下の表9に示す。
Figure 2022553411000028
ヒトキラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR;CD158としても知られる)は、NK細胞及びT細胞のサブセットで発現する膜貫通型糖タンパク質のファミリーである(Campbell,K.S. and Purdy,A.K.,“Structure/function of human killer cell immunoglobulin-like receptors: lessons from polymorphisms,evolution,crystal structures and mutations,” Immunol. (2011) 132(3): 315-325)。KIRは、NK細胞の発達、寛容、活性化の重要な調節因子である(同上)。KIRの主なリガンドは、MHCクラスI(HLA-A、-B、または-C)分子であり、体内のほぼすべての正常な有核細胞の表面に発現し、ヒトで最も多型の遺伝子によってコードされ、免疫’自己’を定義する(同上)。正常細胞に対するNK細胞の寛容は、KIR、NKG2A/CD94、CD85j(ILT2、LIR1)などのMHC-I結合抑制性受容体の発現によって達成される(同上)。例えば、LIR-1(KIRに関連するクラスI MHC受容体)またはKIRがクラスI分子に結合すると、抑制性シグナルが発生する。Chapman,TL,et al,“The inhibitory receptor LIR-1 uses a common binding interaction to recognize class I MHC molecues and the viral homolog UL18,” Immunity (1999) 11 (5): 603-13)を参照されたい。KIRファミリーは14の高度に多型の遺伝子(2DL1から2DL5、3DL1から3DL3、2DS1から2DS5、及び3DS1)によってコードされ、別個のファミリーメンバーは活性化または抑制性シグナルのいずれかを伝達できる(Campbell,K.S. and Purdy,A.K.,“Structure/function of human killer cell immunoglobulin-like receptors: lessons from polymorphism,s evolution,crystal structures and mutations,” Immunol. (2011) 132(3): 315-325)。KIRの命名法は、細胞外領域のC2型免疫グロブリン様ドメインの数(2つのドメインの場合は2D、3つのドメインの場合は3D)と細胞質ドメインの長さ(長い尾部の受容体の場合はL、短い場合はS)に基づいている(同上)。すべての抑制性KIRは、免疫受容抑制性チロシンモチーフ(ITIM;I/VxYxxL/V)を有する長い細胞質ドメインを有し、抑制性機能の媒介に重要なタンパク質チロシンホスファターゼを動員する(同上)。対照的に、短い細胞質ドメインを持つKIRは、膜貫通シグナル伝達アダプタータンパク質であるDAP12(KARAPとも呼ばれる)と結合している(同上)。抗原受容体シグナル伝達と一致して、DAP12依存性活性化は、免疫受容体活性化チロシンモチーフ[ITAM;Yxx(L/I/V)x6-8Yxx(L/I/V)]によるSyk/ZAP-70チロシンキナーゼの動員を通じて起こる(同上)。この短い/長い尾部のルールの唯一の例外は、KIR2DL4である。これは、ユニークな長い尾部の活性化KIRである。他のKIRファミリーメンバーと比較して、2DL4はCD56high NK細胞でのみ発現し、細胞傷害性ではなくサイトカイン産生のより強力な活性化因子として機能し、DAP12Idの代わりにITAMを含むFcεRI-γアダプターと結合する。KIRはCD8+TILの5~40%で発現し、腫瘍反応性CTLの細胞傷害性活性の変化に寄与する(Gati,A. et al.,CD158 Receptor Controls T-Lymphocyte Susceptibility to Tumor-mediated Activation-induced Cell Death by Interfering with Fas signaling,”Cancer Res. (2003) 63 (21): 7475-82を参照されたい)。KIR3DL1は元々NKB1という名前で、HLABw4に特異的である。GL183は、ヒトCD3-CD16+NK細胞のサブセットによって選択的に発現される細胞活性化を媒介することができる表面分子である。Moretta,A. et al.,“A Novel surface antigen expressed by a subset of human CD3-CD16+ natural killer cells. Role in cell activation and regulaton of cytolytic function.” J. Exptl. Med. (1990) 3: 695)。
CD8+T細胞の活性化と拡大
いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の同種異系ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、CD8+T細胞を活性化するのに有効である。いくつかの実施形態によれば、同種異系ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、CD8+T細胞を拡大するのに有効である。いくつかの実施形態によれば、同種異系ENLST(商標)細胞による免疫応答の誘導は、親細胞の対照と比較して、CD8+T細胞の集団の活性化及び拡大をもたらすのに有効である。
T細胞の活性化及び拡大は、本明細書に記載されるような様々なアッセイによって測定することができる。例えば、測定され得るT細胞活性には、T細胞の増殖の誘導、T細胞におけるシグナル伝達の誘導、T細胞における活性化マーカーの発現の誘導、T細胞によるサイトカイン分泌の誘導、及びT細胞の細胞傷害活性が含まれる。例えば、特定の実施形態では、CD8+T細胞活性化は、増殖アッセイによって測定される。
サイトカイン分泌
本発明の同種異系ENLST(商標)細胞によるCD8+T細胞の活性化を含む免疫応答の誘導 は、γインターフェロン(IFNγ)、腫瘍壊死因子α(TNFa)、インターロイキン-12(IL-12)、またはインターロイキン2(IL-2)などのサイトカインの分泌を決定することによって評価または測定され得る。いくつかの実施形態によれば、ELISAは、サイトカイン分泌、例えば、γインターフェロン(IFNγ)、腫瘍壊死因子α(TNFa)、インターロイキン-12(IL-12)、またはインターロイキン2(IL-2)の分泌を決定するために使用される。ELISPOT(酵素結合免疫スポット)技術を使用して、本明細書に記載の操作されたENLST(商標)細胞による刺激に応答して、所与のサイトカイン(例えば、γインターフェロン(IFNγ))を分泌するT細胞を検出することができる。T細胞は、抗IFNγ抗体でコーティングされたウェル内で操作されたENLST(商標)細胞とともに培養される。分泌されたIFNγはコーティングされた抗体によって捕捉され、発色基質に結合した二次抗体で明らかになる。したがって、局所的に分泌されるサイトカイン分子はスポットを形成し、各スポットは1つのIFNγ分泌細胞に対応する。スポットの数により、分析された試料中のIFNγ分泌細胞の頻度を決定することができる。ELISPOTアッセイは、腫瘍壊死因子α、インターロイキン-4(IL-4)、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子、及びグランザイムB分泌リンパ球の検出についても記載されている(参照によりその全体が本明細書に組み込まれるKlinman D,Nutman T. Current protocols in immunology. New York,N.Y: John Wiley & Sons,Inc.;1994. pp. 6.19.1-6.19.8)。
細胞内サイトカインのフローサイトメトリー分析は、培養上清中のサイトカイン含有量を測定するために使用できるが、実際にサイトカインを分泌するT細胞の数に関する情報は提供しない。T細胞がモネンシンまたはブレフェルジンAなどの分泌阻害剤で処理される場合、それらは、活性化時にそれらの細胞質内にサイトカインを蓄積する(例えば、本発明の操作されたENLST(商標)細胞と共に)。リンパ球の固定と透過処理の後、細胞内サイトカインはサイトメトリーによって定量化できる。この技法により、産生されたサイトカイン、これらのサイトカインを産生する細胞のタイプ、及び細胞あたりに産生されたサイトカインの量を決定することができる。
細胞傷害性
記載された発明のENLST(商標)細胞との接触によるCD8+T細胞の活性化は、CD8+T細胞の細胞傷害性活性をアッセイすることによって評価することができる。
T細胞の細胞傷害性活性は、当業者に知られている任意の適切な技術によって評価することができる。例えば、ENLST(商標)細胞に曝露されたT細胞を含む試料は、適切な期間の後に、標準的な細胞傷害性アッセイ、例えばCr51放出、またはAlmarBlue(商標)蛍光で細胞傷害性活性をアッセイできる(例えば、Wolint,Petra,et al. “Immediate Cytotoxicity but Not Degranulation Distinguishes Effector and Memory Subsets of CD8 T Cells.” J. Experimental Medicine,The Rockefeller University Press,(5 Apr. 2004),www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2211884/を参照されたい)。
クロム51放出アッセイでは、標的細胞(ENLST(商標)細胞)を、51CrENLST(商標)細胞で標識し、MNCを適切な培地に追加する。標識は細胞溶解によって標的細胞から放出され、試料を遠心分離して上清を収集することで分離できる。遠心分離からの上清は、ガンマカウンターで直接カウントするか、マイクロプレートでシンチレーションカクテルと混合して(またはLumaPlate(商標)で乾燥させて)、液体シンチレーションカウンターでカウントすることができる。
alamarBlue(商標)蛍光生存率アッセイ(Thermofisher)の場合、MNC及びENLST(商標)細胞を適切な培地でマイクロプレートウェルに添加する。alarmaBlue HSまたはalarmaBlue試薬のいずれかをウェルに添加し、37℃で1~4時間インキュベートする。蛍光(560/590nm)または吸光度(570)を読み取る(シグナルは7時間安定している)。生細胞に入ると、レサズリンは還元されて、赤色で蛍光性の高い化合物であるレゾルフィンになる。生存率を決定した後、希釈したalamarBlue HSまたはalamarBlue試薬を完全培地と交換し、インキュベーターに戻すことができる。細胞は正常に増殖し続ける。
増殖/拡大
ENLST(商標)細胞がT細胞集団の拡大を刺激する能力は、CFSE染色を使用して評価できる。細胞拡大の初期速度を比較するために、細胞をCFSE染色に供して、ENLST(商標)細胞がT細胞の増殖をどの程度誘導したかを決定する。CFSE染色は、はるかに定量的な評価項目を提供し、増殖した細胞の同時表現型決定を可能にする。刺激後、毎日、細胞のアリコートを各培養物から取り出し、フローサイトメトリーで分析する。CFSE染色は細胞を非常に蛍光性にする。細胞分裂すると、蛍光は半分になり、細胞が分裂する回数が増えると、蛍光は弱くなる。ENLST(商標)細胞のT細胞増殖を誘導する能力は、1回、2回、3回など分割した細胞の数を測定することによって定量化される。特定の時点で最大数の細胞分裂を誘発するENLSTcells(商標)集団(複数可)は、最も強力な拡大因子とみなされる。
ENLSTcells(商標)集団がT細胞の長期増殖をどの程度促進するかを判断するために、細胞増殖曲線を作成できる。これらの実験は、前述のCFSE実験のように設定されているが、CFSEは使用されていない。培養の2~3日ごとに、T細胞をそれぞれの培養物から取り出し、存在する細胞の数と細胞の平均体積を測定するコールターカウンターを使用してカウントする。平均赤血球体積は、いつ細胞を再刺激するかについての最良の予測因子である。一般に、T細胞が適切に刺激されると、細胞の体積は3倍になる。この体積が最初のブラストの約半分以上減少した場合、対数線形膨張を維持するためにT細胞を再刺激する必要があり得る(Levine et al.,1996,Science 272:1939-1943;Levine et al.,1997,J. Immunol. 159:5921-5930)。T細胞集団が20の集団倍加を誘導するのにかかる時間を計算する。このレベルのT細胞拡大を誘導するためのそれぞれのENLST(商標)細胞集団の相対的な違いは、ENLST(商標)細胞集団の効力を評価するための1つの基準である。
さらに、それぞれのENLST(商標)細胞集団によって拡大された細胞の表現型を特徴づけて、特定のサブセットが優先的に拡大しているかどうかを判断することができる。それぞれの再刺激の前に、拡大するT細胞集団の表現型分析を実行して、Appayら(2002,Nature Med. 8,379-385、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)によって提案されたCD27及びCD28の定義、ならびにSallustoら(1999,Nature 401:708-712、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)によって提案されたCCR7の定義を使用して拡大したT細胞の分化状態を定義する。パーフォリン及びグランザイムBの細胞内染色を使用して、細胞溶解能を推定するための肉眼的測定を行うことができる。
アポトーシスマーカー
本発明の特定の実施形態によれば、本明細書に記載のENLST(商標)細胞集団(複数可)との接触後のT細胞の刺激、活性化、及び拡大は、インビボまたはインビトロで、アポトーシスから保護するか、さもなければ生存を延長するT細胞における特定の主要な分子の発現を増強する。アポトーシスは通常、T細胞における特定のシグナルの誘導に起因する。したがって、本発明のENLST(商標)細胞は、T細胞の刺激に起因する細胞死からT細胞を保護することを提供し得る。したがって、本発明には、早期死からの保護、またはT細胞の生存に通常必要なBcl-xL、増殖因子、サイトカイン、またはリンホカインなどの認識されたT細胞増殖マーカーの欠如または枯渇からの保護、ならびにFasまたは腫瘍壊死因子受容体(TNFR)の架橋からの保護、または特定のホルモンまたはストレスへの曝露による、増強されたT細胞増殖も含まれる。
免疫抑制性集団
T制御性細胞(Treg)は、高レベルのインターロイキン(IL)-2受容体α鎖(CD25)の構成的発現を特徴としている。DeMatteis,S. et al.,“Immunosuppressive Treg cells acquire the phenotype of effector T cells in chronic lymphocytic leukemia patients,” J. Translational Medicine (2018) 16: article 172)。CD4+CD25highTregsの大部分は、それらの分化とそれらの免疫抑制機能の両方に必要なフォークヘッドファミリー転写因子(FoxP3)も発現している (同上)。理論に制限されることなく、Tregの抑制機能は、細胞間接触を介した標的細胞シグナル伝達の調節、及び/またはIL-10、IL-35、トランスフォーミング増殖因子β(TGF-β)などの免疫抑制性サイトカインの分泌など、さまざまな因子に関連し得る(同上)。
いくつかの実施形態によれば、FoxP3+細胞は、活性化されたMNC集団の1%未満を構成する。
ステップ2: インビトロで、活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を拡大し、活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を含む細胞製品を形成する
増殖/拡大
いくつかの実施形態によれば、シリアルキラー細胞の活性化された亜集団を含む活性化されたMNC集団は、Thermo Fisher Scientificの定義された形状(容積、表面積、及び細胞数)のTフラスコでLonzaのX-Vivo培地+抗生物質+グルタマックス(Thermo Fisher Scientific)中で、拡大することができる。いくつかの実施形態によれば、ニコチンアミド5mMが培地に添加され得る。いくつかの実施形態によれば、単核球に対して自家である2.5体積%のヒト血漿が培地に添加され得る。いくつかの実施形態によれば、1つ以上のサイトカイン(RND Systems、5~10ng/ml)を培地が添加され得る。いくつかの実施形態によれば、サイトカインは、IL2、IL7、及びIL15から選択される1つ以上である。いくつかの実施形態によれば、拡大の条件は、細胞数を少なくとも2倍にブーストするのに効果的である。増殖は、シリアルキラー細胞の活性化された亜集団を含む活性化されたMNC集団、またはシリアルキラー細胞の単離され、拡大され、濃縮された集団の1つ以上を含む細胞製品のいずれかを含む細胞製品の形成をもたらす。
シリアルキラー細胞の活性化亜集団を含む活性化MNC集団の拡大は、細胞蛍光測定技術、例えば、5-(及び6-)カルボキシフルオレセインジアセテートスクシンイミジルエステル(CFSE)染色の使用によって評価することができる。いくつかの実施形態によれば、細胞拡大の初期速度を比較するために、細胞は、CFSE染色に供される。CFSE染色は定量的な評価項目を提供し、CFSE染色は細胞を高度に蛍光性にするため、拡大した細胞の同時表現型解析を可能にする。刺激後、毎日、細胞のアリコートを各培養物から取り出し、フローサイトメトリーで分析する。細胞分裂すると、蛍光は半分になり、細胞が分裂する回数が増えると、蛍光は弱くなる。
ENLST(商標)細胞のMNC増殖を誘導する能力は、1回、2回、3回など分割した細胞の数を測定することによって定量化される。
いくつかの実施形態によれば、細胞増殖曲線を生成することができる。これらの実験は、前述のCFSE実験と同様に設定されているが、CFSEは使用されない。培養の2~3日ごとに、シリアルキラー細胞を含むMNCをそれぞれの培養物から取り出し、存在する細胞の数と細胞の平均体積を測定するコールターカウンターを使用してカウントする。平均赤血球体積は、いつ細胞を再刺激するかについての最良の予測因子である。一般に、シリアルキラー細胞が適切に刺激されると、細胞の体積は3倍になる。この体積が最初のブラストの約半分以上減少した場合、対数線形膨張を維持するためにシリアルキラー細胞を含むMNCを再刺激する必要があり得る(Levine et al.,1996,Science 272:1939-1943;Levine et al.,1997,J. Immunol.159:5921-5930)。それぞれの操作された細胞が20の集団倍加を誘導するのにかかる時間を計算する。シリアルキラー細胞の拡大を含むそれぞれのMNCのこのレベルを誘導するために少なくとも4つの免疫調節ペプチドをコードする組換えDNA配列でトランスフェクトまたは形質導入されたそれぞれの同種異系初代腫瘍細胞株の相対的差異は、少なくとも4つの免疫調節ペプチドをコードする組換えDNA配列でトランスフェクトまたは形質導入された特定の同種初代腫瘍細胞株が評価される1つの基準である。
いくつかの実施形態によれば、増殖は、3H-チミジンの取り込みによって検出することができる。次に、細胞をフィルターマットに回収し、シンチレーションカウンターを使用して3H-チミジンの取り込みを測定できる。例えば、トランスフェクトされていない腫瘍細胞対照と比較して、腫瘍細胞株バリアントを有する1つ以上のシリアルキラー細胞集団(複数可)を含むMNCの増殖を測定することができる。対照と比較して増殖の増加、減少、または変化がないことは、考えられる結果である。
いくつかの実施形態によれば、シリアルキラー細胞の活性化された亜集団を含む拡大された活性化されたMNC集団の増殖は、フローサイトメトリー分析によって特徴付けることができる。
ステップ3:細胞製品の個別用量を含む単位用量パッケージを調製し、細胞製品を含む単位パッケージを-86°Cで凍結し、凍結した単位用量パッケージを凍結保存、例えば、液体窒素冷凍庫の気相で凍結保存すること;
いくつかの実施形態によれば、活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む拡大された活性化されたMNC集団を含む細胞製品は、Ficoll-Paque(登録商標)を通して遠心分離され、X-Vivo基礎培地+凍結防止剤流体を含む医薬組成物に再懸濁される。いくつかの実施形態によれば、組換えヒトアルブミンを添加することができる。細胞製品は、個別にラベル付けされた単位用量パッケージに分注され、-86℃で凍結される。液体窒素冷凍庫の気相で凍結保存される。
凍結防止剤は、凍結中に細胞を保護する化学物質であるため、溶質濃度の上昇と氷晶形成の悪影響を最小限に抑える。最も一般的に使用される凍結防止剤は、ジメチルスルホキシド(DMSO)とグリセロールであり、これらは一般に5~10%(v/v)の範囲の濃度で使用される。使用されてきた他の凍結防止剤としては、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリビニルピロリドン、ソルビトール、デキストラン、及びトレハロースが挙げられる。
凍結防止剤は、凍結プロセス中にいくつかの機能を果たす。凝固点降下は、細胞内凍結の前に細胞のより大きな脱水を促進するのに役立つDMSOが使用されるときに観察される。凍結防止剤は、細胞に浸透し、細胞内凍結を遅らせ、溶液の影響を最小限に抑えることができる場合にも最も効果的であるように思われる。
凍結防止剤の選択は、保存する細胞の種類によって異なる。例えば、哺乳動物細胞を凍結保存用に準備する場合、適切な回復を確実にするレベルに細胞集団を調整する必要がある。ほとんどの哺乳動物細胞では、106~107細胞/mLの開始集団が最適である。
細胞懸濁液は、最初に保存に必要な濃度の2倍で調製できるため、等量の凍結防止剤(2×凍結防止剤+培地)を加えることができる。代替的に、細胞ペレットを凍結防止剤(1×凍結防止剤+培地)に再懸濁して、目的の細胞濃度にすることもできる。
細胞と凍結防止剤を組み合わせて凍結用の容器に分注したら、次のステップは懸濁液を冷却することである。冷却速度は、氷晶の形成速度とサイズ、及び凍結中に発生する溶液効果に影響を及ぼす。細胞の種類によって必要な冷却速度は異なるが、さまざまな細胞や生物に対して、周囲温度から1分あたり1℃の均一な冷却速度が効果的である。プログラム可能な速度の細胞凍結装置を使用して、均一で制御された冷却速度を達成することができる。
いくつかの実施形態によれば、活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞を含む活性化及び拡大されたMNC集団は、長期の刺激によるエフェクター機能の喪失(T細胞疲弊)なしに、複数回凍結及び解凍することができる。いくつかの実施形態によれば、活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞亜集団の少なくとも一部は、一旦休止されると、再活性化され得る。
いくつかの実施形態によれば、記載された発明による医薬組成物は、細胞製品によって提供されるものに加えて別の医薬効果を有する組成物を証明することを目的とする1つ以上の適合性活性成分をさらに含み得る。本明細書で使用されるとき、「相溶性」は、通常の使用条件下で各活性成分または組成物の効力を実質的に低下させるような相互作用がないような方法でそのような組成物の活性成分を互いに組み合わせることができることを意味する。
ステップ4:制御された条件下で、細胞製品を含む治療量の凍結単位用量パッケージを解凍し、任意選択で、ステップ4の凍結及び解凍された細胞生成物を、薬学的に許容される担体成分と組み合わせて、医薬組成物を形成すること;
凍結された単位用量パッケージを液体窒素冷凍庫から取り出すとき、それらは制御された条件下で解凍される。すなわち、細胞の健康を維持するために温度がゆっくりと変化する。単位用量パッケージの内容物が解凍されるとすぐに、単位用量パッケージの外部表面は開封前に消毒される。いくつかの実施形態によれば、単位用量パッケージの細胞製品内容物は、凍結保護剤への曝露を最小限にするために、解凍後すぐに新鮮なX-Vivo培地に移され得る。いくつかの実施形態によれば、細胞製品は、最初の希釈後、100×gで10分間遠心分離され、上澄みが除去され、細胞は、新鮮なX-Vivo増殖培地に再懸濁され得る。いくつかの実施形態によれば、細胞回復は、生細胞の数を推定することによって決定される。
ステップ5: それを必要とする対象に治療量のステップ4の細胞製品または医薬組成物を投与すること
記載された発明による治療に適格な患者は、現在免疫抑制レジメンの影響下にない患者、例えば、骨髄腫、前立腺癌、及び早期乳癌と診断された患者である。
いくつかの実施形態によれば、現在免疫抑制レジメンの影響下にないがんを有する患者を治療するための例示的なレジメンは、対象の生涯中の1つ以上の日付に、シリアルキラー細胞の活性化及び拡大された亜集団を含む、拡大されたENLST(商標)細胞で活性化されたMNC集団を含む治療量の細胞製品を非経口投与することを含む。いくつかの実施形態によれば、「非経口」という用語は、例えば、皮下(すなわち、皮膚の下の注射)、筋肉内(すなわち、筋肉内への注射)、静脈内(すなわち、静脈内への注射)、髄腔内(すなわち、脊髄の周りまたは脳のくも膜の下の空間への注射)、または注入技術を含む、注射(すなわち、注射による投与)による体内への導入を指す。
いくつかの実施形態によれば、組成物は、複数回、または治療する医師の判断において必要に応じて投与される。そのような一実施形態によれば、組成物は、第1の注入日、及び任意選択で第2の注入日、第3の注入日、第4の注入日、第5の注入日、第6の注入日、第7の注入日、第8の注入日、第9の注入日、第10の注入日などに、投与される。
いくつかの実施形態によれば、第1の注入日は、診断後の、少なくとも約1日、少なくとも約2日、少なくとも約3日、少なくとも約4日、少なくとも約5日、少なくとも約6日、少なくとも約7日、少なくとも約8日、少なくとも約9日、少なくとも約10日、少なくとも約11日、少なくとも約12日、少なくとも約13日、少なくとも約14日、少なくとも約15日、少なくとも約16日、少なくとも約17日、少なくとも約18日、少なくとも約19日、少なくとも約20日、少なくとも約21日、少なくとも約22日、少なくとも約23日、少なくとも約24日、少なくとも約25日、少なくとも約26日、少なくとも約27日、少なくとも約28日、少なくとも約29日、少なくとも約30日、またはそれ以上後である。いくつかの実施形態によれば、第2の注入日は、第1の注入日後の、少なくとも約1日、少なくとも約2日、少なくとも約3日、少なくとも約4日、少なくとも約5日、少なくとも約6日、少なくとも約7日、少なくとも約8日、少なくとも約9日、少なくとも約10日、少なくとも約11日、少なくとも約12日、少なくとも約13日、少なくとも約14日、少なくとも約15日、少なくとも約16日、少なくとも約17日、少なくとも約18日、少なくとも約19日、少なくとも約20日、少なくとも約21日、少なくとも約22日、少なくとも約23日、少なくとも約24日、少なくとも約25日、少なくとも約26日、少なくとも約27日、少なくとも約28日、少なくとも約29日、少なくとも約30日、またはそれ以上後である。いくつかの実施形態によれば、第3の注入日は、第2の注入日後の、少なくとも約1日、少なくとも約2日、少なくとも約3日、少なくとも約4日、少なくとも約5日、少なくとも約6日、少なくとも約7日、少なくとも約8日、少なくとも約9日、少なくとも約10日、少なくとも約11日、少なくとも約12日、少なくとも約13日、少なくとも約14日、少なくとも約15日、少なくとも約16日、少なくとも約17日、少なくとも約18日、少なくとも約19日、少なくとも約20日、少なくとも約21日、少なくとも約22日、少なくとも約23日、少なくとも約24日、少なくとも約25日、少なくとも約26日、少なくとも約27日、少なくとも約28日、少なくとも約29日、少なくとも約30日、またはそれ以上後である。腫瘍量または腫瘍の再発(通常、元の(原発性)腫瘍の場所と同じ場所で、または体内の別の場所で、がんを検出できなかった期間の後に再発した(戻ってきた)がんを意味する)を減らすために、必要に応じて時間の経過とともにさらなる注入が想定される。
カテーテルを介して注入された場合、記載された発明の細胞製品の生存率及び潜在的有効性は、シリアルキラー細胞の活性化亜集団を含む拡大された活性化されたMNC集団に依存し、それらがカテーテルを通過するときにそれらの効力を維持する。いくつかの実施形態によれば、記載された発明の方法で使用されるカテーテルは、少なくとも0.3175cmの内径を有する。少なくとも0.3175cmの内径を有する任意のタイプのカテーテルは、記載された発明の医薬組成物を送達するのに有効であり得る。
例えば、血管系を通る血液の排出を遅らせるフロー制御カテーテルは、活性化された細胞が血管壁を通過して 組織に入る時間を可能にする。いくつかの実施形態によれば、カテーテルはバルーンカテーテルである。
いくつかの実施形態によれば、カテーテルを使用して、医薬組成物は、腫瘍と接触させて直接注射される。
いくつかの実施形態によれば、記載された本発明の細胞製品組成物は、免疫チェックポイントの適合性阻害剤と組み合わせて投与され得る。例示的な適合性のある免疫チェックポイントとしては、PD-1、PD-L1、TIM-3、TIGIT、及びLAG-3が挙げられる。いくつかの実施形態によれば、これらの免疫チェックポイントの阻害剤は、免疫逃避腫瘍細胞を制御するのに有効であり得る。
いくつかの実施形態によれば、治療量の細胞製品または医薬組成物の投与は、腫瘍量を減少させるのに有効である。
一定の範囲の値が提供されるとき、文脈が他を明確に指示しない限り、その範囲の上限と下限との間、及び、その述べられた範囲内の他の述べられた値または中間の値における、各々の中間の値は、その下限の単位の10分の1まで本発明に包含される。独立してより小さな範囲に含まれ得るこれらのより小さい範囲の上限及び下限はまた、述べられた範囲内の任意の具体的に除外された限定を有することを条件として、本発明に包含される。述べられる範囲が限界の一方または両方を含む場合、それらの含まれた限界の両方のいずれかを除外する範囲はまた、本発明に含まれる。
別途定義されない限り、本明細書において使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明の所属する技術分野における当業者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書において記載されているものと類似または同等の任意の方法及び物質はまた、本発明の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法及び物質が記載されている。本明細書において述べられたすべての刊行物は、関連して刊行物が引用されている方法及び/または物質を開示及び記載するための参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈上、明らかに別段に解される場合を除き、複数の指示対象を含むことに留意されたい。
本明細書において論じられている刊行物は、本出願の出願日より前のそれらの開示についてのみが提供されており、参照によりその全体が組み込まれる。本明細書中のいかなるものも、先行発明のために、本発明がそのような刊行物に先行する権利がないということの承認として解釈されるべきではない。さらに、提示される公開日が、実際の公開日と異なることがあり得、それは、個別に確認する必要がある場合がある。
以下の実施例は、当業者に本発明を以下に作製及び使用するかの完全な開示及び説明を提供するために進められ、本願発明者が彼らの発明と見なすものの範囲を限定することを意図するものではなく、また以下の実験が実施された全部または唯一の実験であることを表すことを意図するものでもない。使用される数値(例えば、量、温度等)に関して正確さを確実にするための努力がなされてきたが、いくつかの実験誤差及び偏差が考慮されるべきである。別段示されない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏であり、そして圧力は大気圧または大気圧付近である。
実施例1.
実施例は、以下に記載される方法を利用するが、これに限定されない。
ウェスタンブロッティング
簡潔に述べると、細胞を冷溶解緩衝液で溶解し、遠心分離して細胞破片をペレット化する。上清のタンパク質濃度は、タンパク質定量アッセイ(例えば、Bradford Protein Assay,Bio-Rad Laboratories)によって決定される。次いで、溶解物の上清を等量の2×SDS試料バッファーと合わせ、100℃で5分間煮沸する。試料バッファー中の等量のタンパク質を分子量マーカーとともにSDS-PAGEゲルのウェルにロードし、100Vで1~2時間電気泳動する。次いで、タンパク質をニトロセルロースまたはPVDFのメンブレンに転写する。次いで、TBSTブロッキングバッファー中の5%脱脂粉乳を使用して、メンブレンを室温で1時間ブロッキングする。次いで、メンブレンをTBSTブロッキングバッファー中の5%脱脂粉乳中の一次抗体の1:500希釈液とインキュベートし、続いて20mMのTris、Ph7.5;150mMのNaCl、0.1%の Tween20(TBST) 中で5分間で3回洗浄する。次いで、メンブレンを、TBSTブロッキングバッファー中の5%脱脂粉乳で1:2000に希釈したコンジュゲート二次抗体とともに、室温で1時間インキュベートした後、TBSTでそれぞれ5分間3回洗浄する。ブロットの画像は、化学発光検出のための暗室現像技術を使用して、または比色または蛍光検出のための画像スキャン技術を使用して取得される。
リアルタイムPCR
mRNAの発現レベルを分析するために記載されているようにリアルタイムPCR技術を実施することができる(Zhao Y. et al.,Biochemical and Biophysical Research Communications 360 (2007) 205-211)。簡潔に述べると、Quiagenキット(Valencia CA)を使用して細胞から全RNAを抽出した後、ランダムヘキサマープライマー(Fermentas、Hanover MD)を使用して第1鎖cDNAを合成する。リアルタイムPCRは、Mx3000p Quantitative PCRシステム(Stratagene,La Jolla,CA)を使用して、対象のそれぞれの遺伝子に対して検証済みの遺伝子特異的RT-PCRプライマーセットを使用して40サイクル実行される。それぞれの転写産物の相対的な発現レベルは、内部対照としてのハウスキーピング遺伝子ベータアクチンの発現レベルに対して補正されている。
免疫蛍光
簡潔に述べると、接着性腫瘍細胞株バリアント細胞を、加温したPBSで希釈した4%ホルムアルデヒドで、室温で15分間固定する。固定液を吸引し、細胞をPBSで5分間ずつ3回洗浄する。細胞を5%BSAブロッキングバッファーで室温で60分間ブロッキングする。次いでブロッキングバッファーを吸引し、一次抗体の溶液(例えば、1:100希釈)を細胞と4℃で一晩インキュベートする。次いで細胞をPBSで3回、それぞれ5分間リンスし、続いて蛍光色素コンジュゲート二次抗体(例えば、1:1000希釈)の溶液と室温で1~2時間インキュベートする。次いで、細胞をPBSで5分間ずつ3回洗浄し、蛍光顕微鏡で可視化する。
フローサイトメトリー
フローサイトメトリー分析は、記載されているように実施することができる(Zhao Y. et al.,Exp. Cell Res.,312,2454 (2006))。簡潔に述べると、トリプシン/EDTAで処理された、または未処理のままにされたかのいずれかの腫瘍細胞株変異細胞は、遠心分離によって収集され、PBSに再懸濁される。細胞を4%ホルムアルデヒドで、37℃で10分間固定する。抗体による細胞外染色の場合、細胞は透過処理されない。細胞内染色では、氷冷した100%メタノールを、事前に冷却した細胞に最終濃度が90%メタノールになるように添加し、氷上で30分間インキュベートして細胞を透過処理する。最初に細胞をインキュベーションバッファーに再懸濁し、一次抗体の希釈液を加えることにより、細胞を免疫染色する。細胞を一次抗体とともに室温で1時間インキュベートした後、インキュベーションバッファーで3回洗浄する。次いで、細胞をコンジュゲート二次抗体の希釈液を含むインキュベーションバッファーに室温で30分間再懸濁し、続いてインキュベーションバッファーで3回洗浄する。次いで、染色した細胞をフローサイトメトリーで分析する。
酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)
簡潔に述べると、目的のタンパク質に特異的な捕捉抗体をマイクロプレートのウェルにコーティングする。目的のタンパク質を含む標準、対照検体、及び未知のタンパク質を含む試料は、マイクロプレートのウェルにピペットで移され、そこでタンパク質抗原が捕捉抗体に結合する。4回洗浄した後、検出抗体をウェルに1時間添加し、最初のインキュベーション中に捕捉された固定化タンパク質に結合する。過剰な検出抗体を除去し、4回洗浄した後、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲート(二次抗体またはストレプトアビジン)を30分間添加して、検出抗体に結合させる。さらに4回洗浄して過剰なHRPコンジュゲートを除去した後、基質溶液を暗所で30分間添加し、酵素によって検出可能な形態(色シグナル)に変換する。マイクロプレートのそれぞれのウェルに停止溶液を加え、反応を停止してから30分以内に評価する。着色された産物の強度は、元の検体に存在する抗原の濃度に正比例し得る。
ヒト混合リンパ球腫瘍反応(MLTR)試験
混合リンパ球腫瘍反応(MLTR)は、リード候補を最適化するように設計された、すべてヒトのインビトロアッセイである。MLTRでは、最適化は、操作された同種異系腫瘍細胞に対するヒト末梢血単核球(PBMC)の応答の定性的及び定量的評価を通じて達成される。MLTRは、フローサイトメトリー及びマスサイトメトリー(CyTOF)によって、細胞傷害性によって、乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)放出アッセイによって、ならびにサイトカインプロファイルによって増殖と分化を測定する。いくつかの実施形態によれば、単一の免疫調節タンパク質を発現する同種異系細胞プールがMLTRで使用される。いくつかの実施形態によれば、1つ以上、2つ以上、3つ以上、4つ以上、または5つ以上の免疫調節タンパク質を発現する同種異系細胞プールがMLTRで使用される。
基本的なMLTRの1日の手順は、次のように実行される。
PBMCのバイアル(20MN細胞)を解凍する。次いで細胞をdPBSで洗浄する。PMBC細胞は、X-VIVO(約8ml)に2.5×106細胞/mlで再懸濁される。細胞は、細胞集団の性質を記録するためのフローサイトメトリーによって特徴付けられる。
MLTRでの使用は、次のように実行される。
2.5×105細胞のPBMC(100μlのストック)
0.5×105の同種異系細胞(100μlのストック)、使用時
0.5×105の同種異系細胞(100μlのストック)。これらの細胞はマイトマイシンCで不活化される。
陽性対照50μlの6×ストック(抗CD28/CD3)
96ウェル平底での総量300μl-96ウェルの総量は360μlである。
4日間インキュベートする
Luminexによるサイトカイン分析のために100μlが取り出される
CyTOFは残りの200μlで実施される。
サイトカインプロファイリングのための上清は、1日後に除去される。
CyTOFは、例えば、Bendall et al. (Science,Vol. 332,6 May 2011)及びBendall and Nolan((Nature Biotechnology,Vol. 30 No. 7,July 2012)に以前に記載されており、これらは両方とも、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。CyTOF染色で使用されるヒトマーカーを以下の表10に示す。
Figure 2022553411000029
Figure 2022553411000030
Luminexマルチプレックスアッセイ
Luminex xMAPテクノロジー(以前のLabMAP,FlowMetrix)は、異なる比率の赤及び近赤外線フルオロフォアで染色されたポリスチレンビーズ(ミクロスフェア)を分類できるデジタルシグナル処理を使用する。これらの比率は、それぞれのビーズ集団の「スペクトルアドレス」を定義する。その結果、非常に少量の試料体積で、さまざまなビーズ集団に対して最大100の異なる検出反応を同時に実行できる(Earley et al. Report from a Workshop on Multianalyte Microsphere Arrays. Cytometry 2002;50:239-242;Oliver et al. Clin Chem 1998;44(9):2057-2060;Eishal and McCoy,Methods 38(4): 317-323,April 2006、これらはすべて参照により本明細書にその全体が組み込まれている)。
Luminexマルチプレックスアッセイは市販されており、thermofisher.com/us/en/home/life-science/protein-biology/protein-assays-analysis/luminex-multiplex-assays.htmlのワールドワイドウェブで説明されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
細胞のマイトマイシンC調製
マイトマイシンCは、乾燥粉末(バイアルあたり2mg)から400μlのDMSO(500×ストック=5mg/ml)を使用して調製し、完全に溶解して25ulの容量に分注し、-80℃で保存する。20μlの1アリコートを10mlの加温したC5に使用して、10μg/ml の最終作業溶液を生成する。溶液は濾過滅菌されている。
この溶液は、フラスコ内の再懸濁した細胞または接着細胞に使用できる。
細胞を暗所で37℃で30分間インキュベートし、次いで加温したC5で3回洗浄する。細胞を1mlのX-VIVOに再懸濁する。40ulをカウントしてプレート上の200ulに入れる。細胞をX-VIVO(無血清培地、Lonza)に最終濃度1×106/mlで再懸濁する。
実施例2
腫瘍細胞株を改変のために選択することができ、組換え免疫調節因子配列のレンチウイルストランスフェクションを使用して、免疫調節因子を細胞のゲノムに安定して組み込むことができる。以下の実施例3は、免疫調節因子を細胞のゲノムに安定して組み込むために使用され得る7つのレンチウイルスベクター(ベクター1、ベクター2、ベクター3、ベクター4、ベクター5、ベクター6、及びベクター7)を記載している。
いくつかの実施形態によれば、2つの組換え免疫調節タンパク質を同時にトランスフェクトし、続いてさらに2つの組換え免疫調節タンパク質を同時にトランスフェクトし、続いて単一の組換え免疫調節タンパク質をトランスフェクトして、合計5つの組換えペプチドを達成することができる。いくつかの実施形態によれば、2つの組換えペプチドを同時にトランスフェクトし、続いて単一の組換えペプチドをトランスフェクトし、続いて単一の組換えペプチドをトランスフェクトし、続いて単一の組換えペプチドをトランスフェクトして、合計5つの組換えペプチドを達成することができる。いくつかの実施形態によれば、単一の組換え免疫調節タンパク質を同時にトランスフェクトし、続いて2つの組換え免疫調節タンパク質を同時にトランスフェクトし、続いて2つの組換え免疫調節タンパク質をトランスフェクトして、合計5つの組換えペプチドを達成することができる。
以下の実施例3は、ENLST(商標)細胞のゲノムに安定して組み込むために使用され得るレンチウイルスベクターを記載する。
レンチウイルスベクター
記載された発明は、原核細胞及び真核細胞で発現され得る2つ以上の免疫調節因子をコードする核酸構築物を提供する。例えば、記載された発明は、2つ以上の免疫調節因子をコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクター(例えば、DNAまたはRNAベースのベクター)を提供する。さらに、記載された発明は、本明細書に記載されたベクターを作製するための方法、ならびにコードされたポリペプチドの発現のためにベクターを適切な宿主細胞に導入するための方法を提供する。一般に、本明細書で提供される方法は、2つ以上の免疫調節因子をコードする核酸配列を構築することと、配列を発現ベクターにクローニングすることと、を含む。発現ベクターは、宿主細胞に導入するか、またはウイルス粒子に組み込むことができ、そのいずれかを、例えば、がんを治療するために対象に投与することができる。
2つ以上の免疫調節因子をコードするcDNAまたはDNA配列は、従来のDNAクローニング及び変異導入法、DNA増幅法、及び/または合成法を使用して取得(及び必要に応じて改変)することができる。一般に、2つ以上の免疫調節因子をコードする配列は、発現前に遺伝子改変及び複製の目的でクローニングベクターに挿入することができる。それぞれのコード配列は、インビトロ及びインビボで適切な宿主細胞においてコードされたタンパク質を発現させる目的で、プロモーターなどの制御因子に作動可能に連結することができる。
発現ベクターは、分泌免疫調節因子を産生するために宿主細胞に導入することができる。核酸を生きた細胞に導入するために使用可能な様々な技法が存在する。インビトロでの哺乳動物細胞への核酸の導入に適した技術としては、リポソームの使用、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、細胞融合、ポリマーベースのシステム、DEAE-デキストラン、ウイルス形質導入、リン酸カルシウム沈殿法などが挙げられる。インビボ遺伝子導入について、リポソーム、ならびにキトサン及びゼラチンなどの天然高分子ベースの送達ビヒクルを含む多くの技術及び試薬も使用することができる。ウイルスベクターもまた、インビボ形質導入に適している。状況によっては、細胞表面膜タンパク質に特異的な抗体またはリガンドなどの標的化剤を提供することが望ましい。リポソームが用いられる場合、エンドサイトーシスと関連付けられた細胞表面膜タンパク質に結合するタンパク質は、例えば、特定の細胞型に指向性のカプシドタンパク質またはその断片、循環中に内部移行を受けるタンパク質の抗体、及び細胞内限局化を標的とし、細胞内半減期を強化するタンパク質を標的とするため、及び/またはそれらの取り込みを促進するために使用され得る。受容体媒介エンドサイトーシスの技術は、例えば、Wu et al.,J. Biol. Chem. 262,4429-4432 (1987);及びWagner et al.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87,3410-3414 (1990)によって記載される。
必要に応じて、例えば、組み込み配列などの遺伝子送達因子も使用することができる。多数の組み込み配列が当該技術分野で知られている(例えば、Nunes-Duby et al.,Nucleic Acids Res. 26:391-406,1998;Sadwoski,J. Bacteriol.,165:341-357,1986;Bestor,Cell,122(3):322-325,2005;Plasterk et al.,TIG 15:326-332,1999;Kootstra et al.,Ann. Rev. Pharm. Toxicol.,43:413-439,2003を参照されたい)。これらには、リコンビナーゼとトランスポザーゼが含まれる。例としては、Cre(Sternberg and Hamilton,J. Mol. Biol.,150:467-486,1981)、ラムダ(Nash,Nature,247,543-545,1974)、FIp (Broach,et al.,Cell,29:227-234,1982)、R(Matsuzaki,et al.,J. Bacteriology,172:610-618,1990)、cpC31(例えば、Groth et al.,J. Mol. Biol. 335:667-678,2004を参照されたい)、sleeping beauty、マリナーファミリーのトランスポサーゼ(Plasterk et al.、前出)、及びAAVなどのウイルスを組み込むための構成要素、レトロウイルス、及びレトロウイルスまたはレンチウイルスのLTR配列などのウイルス組み込みを提供する構成要素を有するアンチウイルス、ならびにAAVのITR配列(Kootstra et al.,Ann. Rev. Pharm. Toxicol.,43:413-439,2003)が挙げられる。
細胞は、例えば、インビトロで培養され得るか、または遺伝子操作され得る。宿主細胞は、健康なヒト、がん患者、私的研究室の寄託物、アメリカ合衆国培養細胞系統保存機関などの公的培養コレクションを含む正常または罹患した対象から、または商業的供給業者から入手することができる。
インビボで2つ以上の免疫調節因子の産生及び分泌に使用することができる細胞としては、上皮細胞、内皮細胞、ケラチノサイト、線維芽細胞、筋細胞、肝細胞Tリンパ球、Bリンパ球、単球、マクロファージ、好中球、好酸球、巨核球、または顆粒球などの血液細胞、造血幹細胞または前駆細胞(例えば、骨髄から得られる)などのさまざまな幹細胞または前駆細胞、臍帯血、末梢血、胎児肝臓など、及び腫瘍細胞(例えば、ヒト腫瘍細胞)が挙げられるが、これらに限定されない。細胞型の選択は、治療または予防されている腫瘍または感染症の種類に依存し、当業者によって決定することができる。
異なる宿主細胞は、タンパク質及び遺伝子産物の翻訳後プロセシング及び修飾のための特徴的かつ特異的なメカニズムを有する。レシピエントがその熱ショックタンパク質(hsp)を処理する方法と同様の特定の方法で発現された遺伝子産物を改変及び処理する宿主細胞を選択することができる。
いくつかの実施形態によれば、本明細書で提供されるような発現構築物は、抗原性細胞に導入することができる。本明細書で使用される場合、抗原性細胞は、ウイルスなどのがんを引き起こす感染性因子に感染しているがまだ腫瘍性ではない前腫瘍性細胞、または例えば、DNA損傷剤または放射線などの変異誘発物質またはがんを引き起こす薬剤に曝露された抗原性細胞を含むことができる。使用できる他の細胞は、形態または生理学的または生化学的機能によって特徴付けられるように、正常な形態から腫瘍性の形態に移行している前腫瘍性細胞である。いくつかの実施形態によれば、本明細書で提供される発現構築物は、非抗原性細胞、例えば、NK細胞、NKT、CIK、GDT、DC、MAIT細胞、ならびにCD8+及び/またはCD4+CTL細胞などのシリアルキラー細胞に導入することができる。
典型的には、本明細書で提供される方法で使用されるがん細胞及び前腫瘍性細胞は、哺乳動物起源のものである。いくつかの実施形態によれば、がん細胞(例えば、ヒト腫瘍細胞)は、本明細書に記載の方法で使用することができる。前腫瘍性病変、がん組織、またはがん細胞に由来する細胞株も使用することができる。がん組織、がん細胞、がんを引き起こす因子に感染した細胞、その他の前腫瘍性細胞、ヒト由来の細胞株などを使用できる。いくつかの実施形態によれば、がん細胞は、非限定的に、確立された非小細胞肺癌(NSCLC)、膀胱癌、黒色腫、卵巣癌、腎細胞癌、前立腺癌、肉腫、乳癌、扁平上皮癌、頭頚部癌、肝細胞癌、すい臓癌、または結腸癌の細胞株などの、確立された腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントから得ることができる。
親細胞株は前出に記載されている。
さらに、いくつかの実施形態によれば、活性化シリアルキラー細胞組成物は、本明細書に記載の様々な方法で使用される場合、患者の免疫系が目的の疾患に対して活性化されることをさらに可能にするアジュバント効果を提供する。
原核生物と真核生物の両方のベクターを、本明細書で提供される方法における2つ以上の免疫調節因子の発現に使用することができる。原核生物ベクターとしては、E.coli配列に基づく構築物が挙げられる(例えば、Makrides,Microbiol Rev 1996,60:512-538を参照されたい)。E.coliでの発現に使用できる調節領域の非限定的な例としては、lac、trp、1pp、phoA、recA、tac、T3、T7、及び lamda PLが挙げられる。原核生物発現ベクターの非限定的な例としては、.lamda.gt11などのAgtベクターシリーズ(Huynh et al.,in ”DNA Cloning Techniques,Vol. I: A Practical Approach,” 1984,(D. Glover,ed.),pp. 49-78,IRL Press,Oxford)、及びpETベクターシリーズ(Studier et al.,Methods Enzymol 1990,185:60-89)が挙げられ得る。
哺乳動物宿主細胞における外因性免疫調節因子の発現には、さまざまな調節領域を使用することができる。例えば、SV40初期及び後期プロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)最初期プロモーター、及びラウス肉腫ウイルスの長い末端反復(RSV-LTR)プロモーターを使用できる。哺乳動物細胞で有用であり得る誘導性プロモーターとしては、メタロチオネインII遺伝子、マウス乳がんウイルスのグルココルチコイド応答性長い末端反復(MMTV-LTR)、n-インターフェロン遺伝子、及びhsp70遺伝子に関連するプロモーターが挙げられるが、これらに限定されない(Williams et al.,Cancer Res 1989,49:2735-42;及びTaylor et al.,Mol Cell Biol 1990,10:165-75を参照されたい)。熱ショックプロモーターまたはストレスプロモーターもまた、組換え宿主細胞における融合タンパク質の発現を促進するために有利であり得る。
組織特異性を示し、トランスジェニック動物で利用されている以下の動物調節領域は、特定の組織タイプの腫瘍細胞でも使用できる。膵臓腺房細胞で活性であるエラスターゼI遺伝子制御領域(Swift et al.,Cell 1984,38:639-646;Ornitz et al.,Cold Spring Harbor Symp Quant Biol 1986,50:399-409;及びMacDonald,Hepatology 1987,7:425-515);膵臓ベータ細胞で活性であるインスリン遺伝子制御領域(Hanahan,Nature 1985,315:115-122)、リンパ系細胞で活性である免疫グロブリン遺伝子制御領域(Grosschedl et al.,Cell 1984,38:647-658;Adames et al.,Nature 1985,318:533-538;及びAlexander et al.,Mol Cell Biol 1987,7:1436-1444)、精巣、乳房、リンパ球、及びマスト細胞で活性であるマウス乳腺腫瘍ウイルス制御領域(Leder et al.,Cell 1986,45:485-495)、肝臓で活性であるアルブミン遺伝子制御領域(Pinkert et al.,Genes Devel,1987,1:268-276)、肝臓で活性であるα-フェトプロテイン遺伝子制御領域(Krumlauf et al.,Mol Cell Biol 1985,5:1639-1648;及びHammer et al.,Science 1987,235:53-58);肝臓で活性であるα1-アンチトリプシン遺伝子制御領域(Kelsey et al.,Genes Devel 1987,1:161-171)、骨髄細胞で活性であるβグロビン遺伝子制御領域(Mogram et al.,Nature 1985,315:338-340;及びKollias et al.,Cell 1986,46:89-94);脳内のオリゴデンドロサイト細胞で活性であるミエリン塩基性タンパク質遺伝子制御領域(Readhead et al.,Cell 1987,48:703-712);骨格筋で活性であるミオシン軽鎖2遺伝子制御領域(Sani,Nature 1985,314:283-286)、ならびに視床下部で活性である性腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子制御領域(Mason et al.,Science 1986,234:1372-1378)。
発現ベクターはまた、SV40ウイルス、B型肝炎ウイルス、サイトメガロウイルス、免疫グロブリン遺伝子、メタロチオネイン、及びβ-アクチンに見られるものなどの転写エンハンサー因子を含むことができる(Bittner et al.,Meth Enzymol 1987,153:516-544;及びGorman,Curr Op Biotechnol 1990,1:36-47を参照されたい)。さらに、発現ベクターは、1種を超える宿主細胞におけるベクターの維持及び複製、または宿主染色体へのベクターの組み込みを可能にする配列を含むことができる。このような配列としては、複製起点、自律複製配列(ARS)、セントロメアDNA、及びテロメアDNAが挙げられるが、これらに限定されない。
さらに、発現ベクターは、本明細書に記載の免疫原性タンパク質をコードするDNAを含む宿主細胞を最初に単離、同定、または追跡するための1つ以上の選択可能またはスクリーニング可能なマーカー遺伝子を含むことができる。gp96-IgとT細胞共刺激融合タンパク質の長期にわたる高収量生産のために、哺乳動物細胞での安定した発現が有用であり得る。哺乳動物細胞には多くの選択システムを使用できる。例えば、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(Wigler et al.,Cell 1977,11:223)、ヒポキサンチン-グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Szybalski and Szybalski,Proc Natl Acad Sci USA 1962,48:2026)、及びアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowy et al.,Cell 1980,22:817)の遺伝子を、それぞれtk-細胞、hgprt-細胞またはaprt-細胞において使用できる。さらに、代謝拮抗剤耐性は、メトトレキサートに対する耐性を付与するジヒドロ葉酸レダクターゼ(dhfr)(Wigler et al.,Proc Natl Acad Sci USA 1980,77:3567;O’Hare et al.,Proc Natl Acad Sci USA 1981,78:1527);ミコフェノール酸に対する耐性を付与するgpt(Mulligan and Berg,Proc Natl Acad Sci USA 1981,78:2072);アミノグリコシドG-418に対する耐性を付与するネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(neo)(Colberre-Garapin et al.,J Mol Biol 1981,150:1);及びハイグロマイシンに対する耐性を付与するハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ(hyg)(Santerre et al.,Gene 1984,30:147)についての選択の基礎として使用できる。ヒスチジノール及びゼオシン(商標)などの他の選択可能なマーカーも使用できる。
いくつかのウイルスベースの発現システムを哺乳動物細胞で使用して、同種異系のENLST(商標)細胞を作製することもできる。DNAウイルスバックボーンを使用するベクターは、シミアンウイルス40(SV40)(Hamer et al.,Cell 1979,17:725)、アデノウイルス(Van Doren et al.,Mol Cell Biol 1984,4:1653)、アデノ随伴ウイルス(McLaughlin et al.,J Virol 1988,62:1963)、及びウシ乳頭腫ウイルス(Zinn et al.,Proc Natl Acad Sci USA 1982,79:4897)に由来している。アデノウイルスが発現ベクターとして使用される場合、ドナーDNA配列は、アデノウイルス転写/翻訳制御複合体、例えば、後期プロモーター及び三部分リーダー配列に連結され得る。次に、この融合遺伝子は、インビトロまたはインビボでの組換えによってアデノウイルスゲノムに挿入され得る。ウイルスゲノムの非必須領域(例えば、領域E1またはE3)への挿入は、感染した宿主において生存可能で異種産物を発現することができる組換えウイルスをもたらし得る(例えば、Logan and Shenk,Proc Natl Acad Sci USA 1984,81:3655-3659を参照されたい)。
ウシパピローマウイルス(BPV)は、ヒトを含む多くの高等脊椎動物に感染でき、そのDNAはエピソームとして複製される。組換え遺伝子発現のために多くのシャトルベクターが開発されており、哺乳動物細胞では安定したマルチコピー(20~300コピー/細胞)の染色体外要素として存在する。典型的には、これらのベクターには、BPV DNAのセグメント(ゲノム全体または69%の形質転換断片)、広い宿主範囲を持つプロモーター、ポリアデニル化シグナル、スプライスシグナル、選択可能なマーカー、及びベクターがE.coliで増殖できるようにする「無毒」なプラスミド配列が含まれている。細菌での構築及び増幅に続いて、発現遺伝子構築物は、例えば、リン酸カルシウム共沈殿によって、培養された哺乳動物細胞にトランスフェクトされる。形質転換された表現型を示さない宿主細胞の場合、形質転換体の選択は、ヒスチジノール及びG418耐性などの優性選択マーカーを使用することによって達成される。
代替的に、ワクシニア7.5Kプロモーターを使用することができる(例えば、Mackett et al.,Proc Natl Acad Sci USA 1982,79:7415-7419;Mackett et al.,J Virol 1984,49:857-864;及びPanicali et al.,Proc Natl Acad Sci USA 1982,79:4927-4931を参照されたい)。ヒト宿主細胞を使用する場合、エプスタインバーウイルス(EBV)起源(OriP)及びEBV核抗原1(EBNA-1;トランス作用性複製因子)に基づくベクターを使用できる。このようなベクターは、例えば、EBO-pCD(Spickofsky et al.,DNA Prot Eng Tech 1990,2:14-18);pDR2及び.lamda.DR2(Clontech Laboratoriesから入手可能)などの広範囲のヒト宿主細胞で使用できる
ENLST(商標)細胞集団は、レトロウイルスベースの発現システムで作成することもできる。モロニーマウス白血病ウイルスなどのレトロウイルスは、ほとんどのウイルス遺伝子配列を除去して外因性コード配列に置き換えることができ、不足しているウイルス機能をトランスで供給することができるため、使用できる。トランスフェクションとは対照的に、レトロウイルスは、遺伝子を効率的に感染させ、例えば、初代造血細胞を含む広範囲の細胞型に導入することができる。さらに、レトロウイルスベクターによる感染の宿主範囲は、ベクターのパッケージングに使用されるエンベロープの選択によって操作することができる。
例えば、レトロウイルスベクターは、5’長い末端反復(LTR)、3’LTR、パッケージングシグナル、細菌の複製起点、及び選択可能なマーカーを含むことができる。例えば、gp96-Ig融合タンパク質コード配列は、5’LTRプロモーターからの転写がクローン化されたDNAを転写するように、5’LTRと3’LTRの間の位置に挿入することができる。5’LTRは、プロモーター(例えば、LTRプロモーター)、R領域、U5領域、及びプライマー結合部位をこの順序で含む。これらのLTRエレメントのヌクレオチド配列は当該技術分野でよく知られている。異種プロモーターならびに複数の薬物選択マーカーもまた、感染細胞の選択を容易にするために発現ベクターに含めることができる。McLauchlin et al.,Prog Nucleic Acid Res Mol Biol 1990,38:91-135;Morgenstern et al.,Nucleic Acid Res 1990,18:3587-3596;Choulika et al.,J Virol 1996,70:1792-1798;Boesen et al.,Biotherapy 1994,6:291-302;Salmons and Gunzberg,Human Gene Ther 1993,4:129-141;及びGrossman and Wilson,Curr Opin Genet Devel 1993,3:110-114を参照されたい。
本明細書に記載のクローニング及び発現ベクターのいずれも、当該技術分野で知られている技術を使用して、既知のDNA配列から合成及び組み立てることができる。調節領域及びエンハンサー因子は、天然と合成の両方の様々な起源のものであり得る。いくつかのベクター及び宿主細胞は、商業的に入手することができる。有用なベクターの非限定的な例は、参照により本明細書に組み込まれるCurrent Protocols in Molecular Biology,1988,ed. Ausubel et al.,Greene Publish. Assoc. & Wiley Interscienceの付録5、ならびにClontech Laboratories,Stratagene Inc.、及びInvitrogen,Inc.などの商用サプライヤーのカタログに記載される。
組換え免疫調節因子
いくつかの実施形態によれば、2つ以上の免疫調節因子は、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの細胞へのトランスフェクション(例えば、脂質、リン酸カルシウム、カチオン性ポリマー、DEAEデキストラン、活性化デンドリマー、磁気ビーズ、エレクトロポレーション、バイオリスティック技術、マイクロインジェクション、レーザーフェクション/オプトインジェクションを介して)のために、または形質導入(例えば、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルスを介して)のために、2つ以上のプラスミド構築物にクローン化され得る。いくつかの実施形態によれば、それぞれの免疫調節因子タンパク質をコードする組換えDNAは、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの細胞のゲノムに組み込むためにレンチウイルスベクタープラスミドにクローン化され得る。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子タンパク質をコードする組換えDNAは、抗生物質耐性遺伝子などの選択可能な形質をコードするプラスミドDNA構築物にクローン化され得る。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子タンパク質をコードする組換えDNAは、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの細胞においてそれぞれの組換えタンパク質を安定的に発現するよう適応したプラスミド構築物にクローン化され得る。いくつかの実施形態によれば、トランスフェクトまたは形質導入された腫瘍細胞は、クローン拡大されて、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの細胞のゲノムへのそれぞれの免疫調節因子タンパク質をコードする組換えDNAの均一な組み込み部位を有する細胞株バリアントを達成し得る。
レンチウイルス構築物
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子をコードするDNA配列は、哺乳動物細胞への形質導入のためにレンチウイルスベクターにクローン化され得る。いくつかの実施形態によれば、レンチウイルスシステムは、2つ以上の免疫調節因子配列をコードするレンチウイルス導入プラスミド、GAG、POL、TAT、及びREV配列をコードするパッケージングプラスミド、ならびにENV配列をコードするエンベローププラスミドを含み得る。いくつかの実施形態によれば、レンチウイルス導入プラスミドは、遺伝子発現のためにウイルスLTRプロモーターを使用する。いくつかの実施形態によれば、レンチウイルス導入プラスミドは、ハイブリッドプロモーターまたは他の特殊なプロモーターを使用する。いくつかの実施形態によれば、レンチウイルス導入プラスミドのプロモーターは、他の免疫調節配列と比較して所望のレベルで2つ以上の免疫調節因子配列を発現するように選択される。いくつかの実施形態によれば、相対レベルは、mRNA転写物としての転写のレベルで測定される。いくつかの実施形態によれば、相対レベルは、タンパク質発現としての翻訳のレベルで測定される。
マルチシストロンプラスミド構築物
いくつかの実施形態によれば、1つ以上の免疫調節因子配列は、第2の免疫調節因子または他の組換え配列との1つの免疫調節因子の共発現のためにマルチシストロン性ベクターにクローン化され得る。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子配列は、単一の転写物からの2つ以上のタンパク質の翻訳を促進するために、IRESエレメントを含むプラスミドにクローン化され得る。いくつかの実施形態によれば、1つ以上の免疫調節因子配列は、自己切断2Aペプチドの配列を含むマルチシストロン性ベクターにクローン化されて、単一の転写物から2つ以上の外因性免疫調節分子を生成する。
外因性免疫調節分子の遺伝的導入
いくつかの実施形態によれば、組換え免疫調節因子配列を含むプラスミド構築物は、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントにトランスフェクトまたは形質導入され得る。
いくつかの実施形態によれば、最大25個の免疫調節因子(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、19、20、21、22、23、24、または25個)は、哺乳動物細胞への形質導入のために10個の別々のベクターにクローン化することができる。いくつかの実施形態によれば、最大25個の免疫調節因子(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、19、20、21、22、23、24、または25個)は、哺乳動物細胞への形質導入のために11個の別々のベクターにクローン化することができる。いくつかの実施形態によれば、最大25個の免疫調節因子(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、19、20、21、22、23、24、または25個)は、哺乳動物細胞への形質導入のために12個の別々のベクターにクローン化することができる。いくつかの実施形態によれば、14個以上の免疫調節因子(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14個、またはそれ以上)は、哺乳動物細胞への形質導入のために10個の別々のベクターにクローン化することができる。いくつかの実施形態によれば、14個以上の免疫調節因子(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14個、またはそれ以上)は、哺乳動物細胞への形質導入のために11個の別々のベクターにクローン化することができる。いくつかの実施形態によれば、14個以上の免疫調節因子(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14個、またはそれ以上)は、哺乳動物細胞への形質導入のために12個の別々のベクターにクローン化することができる。いくつかの実施形態によれば、14個以上の免疫調節因子(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14個、またはそれ以上)は、哺乳動物細胞への形質導入のために13個の別々のベクターにクローン化することができる。いくつかの実施形態によれば、14個以上の免疫調節因子(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14個、またはそれ以上)は、哺乳動物細胞への形質導入のために14個の別々のベクターにクローン化することができる。
いくつかの実施形態によれば、ベクター構築物は、本明細書に記載されるように、1つ以上のタグをさらに含む。
レンチウイルスシステム
いくつかの実施形態によれば、レンチウイルスシステムを使用することができ、免疫調節因子配列を有する導入ベクター、エンベロープベクター、及びパッケージングベクターがそれぞれ、ウイルス産生のために宿主細胞にトランスフェクトされる。いくつかの実施形態によれば、レンチウイルスベクターは、リン酸カルシウム沈殿トランスフェクション、脂質ベースのトランスフェクション、またはエレクトロポレーションのいずれかによって293T細胞にトランスフェクトされ、一晩インキュベートされ得る。免疫調節因子配列が蛍光レポーターを伴う可能性がある実施形態の場合、蛍光についての293T細胞の検査は、一晩のインキュベーション後にチェックされ得る。ウイルス粒子を含む293T細胞の培地は、8~12時間ごとに2または3回採取し、遠心分離して剥離した細胞及び破片を沈殿させることができる。次いで、培地を直接使用するか、必要に応じて凍結または濃縮することができる。
ENLST(商標)細胞腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、標準的な組織培養条件下で約70%のコンフルエンシーまで増殖させることができる。次いで、細胞を新鮮な培地中で、臭化ヘキサジメトリン(細胞の形質導入を増強するため)及び組換え構築物を含むレンチウイルス粒子で処理し、18~20時間インキュベートした後、培地を交換することができる。
脂質ベースのトランスフェクション
いくつかの実施形態によれば、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントのENLST(商標)細胞は、脂質ベースのトランスフェクション法を使用して免疫調節因子配列でトランスフェクトされ得る。いくつかの実施形態によれば、リポフェクタミンなどの確立された脂質ベースのトランスフェクション試薬を使用することができる。腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、組織培養容器中で、約70~90%のコンフルエントまで増殖させることができる。適切な量のリポフェクタミン(登録商標)及び免疫調節因子配列を含むプラスミド構築物を組織培養培地で別々に希釈し、室温で短時間インキュベートすることができる。培地で希釈したリポフェクタミン(登録商標)とプラスミド構築物を一緒に混合し、室温で短時間インキュベートすることができる。次いで、プラスミドとリポフェクタミンの混合物を、組織培養容器中の腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの細胞に添加し、標準的な組織培養条件下で1~3日間インキュベートすることができる。
発現するクローンの選択
いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子配列でトランスフェクトされた腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの腫瘍細胞のENLST(商標)細胞集団は、様々なレベルの発現のために選択され得る。
いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子配列は、抗生物質耐性遺伝子を伴うことができ、これを使用して、免疫調節因子配列をコードする組換えDNAの安定した組み込みを有するクローンを選択することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子配列は、ネオマイシン/カナマイシン耐性遺伝子などの抗生物質耐性を含むプラスミド構築物にクローニングされ得る。トランスフェクトされた細胞は、製造元のプロトコールに従って毎日培地を交換しながら抗生物質で1~2週間以上処理される。抗生物質処理中のある時点で、抗生物質耐性遺伝子を安定して組み込んでいないすべての細胞の大量の腫瘍細胞死があり、安定して発現するクローンの小さなコロニーが残る。安定して発現しているクローンのそれぞれを選び、別々の組織培養容器で培養し、ウエスタンブロット、フローサイトメトリー、蛍光顕微鏡などの確立された方法で免疫調節因子の発現レベルを試験することができる。
いくつかの実施形態によれば、トランスフェクトされたENLST(商標)細胞は、蛍光活性化細胞分取(FACS)による免疫調節因子の高発現について選択され得る。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子配列は、免疫調節因子の発現を定量化するために使用することができる1つ以上の蛍光タンパク質(例えば、GFP)を伴うことができる。例えば、IRES配列を介してGFP配列に接続された免疫調節因子配列を含むバイシストロン性プラスミドは、同じ転写物から翻訳された免疫調節因子とGFPタンパク質の両方をもたらす。したがって、GFP発現レベルは免疫調節因子の発現レベルの代用として機能する。免疫調節因子/GFPトランスフェクト腫瘍細胞の単一細胞懸濁液は、蛍光強度に基づいて、FACSによって所望の発現レベルについて選択することができる。この点に関しては、任意の蛍光タンパク質を使用することができる。例えば、次の組換え蛍光タンパク質(rXFP)のいずれかを使用できる:EBFP、ECFP、EGFP、YFP、mHoneydew、mBanana、mOrange、tdTomato、mTangerine、mStrawberry、mCherry、mGrape、mRasberry、mGrape2、mPlum。
代替的に、組換え免疫調節因子の発現は、それぞれの免疫調節因子に特異的であるか、またはそれぞれの免疫調節因子上に操作されたタグに特異的である蛍光抗体によって直接観察され得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子配列の細胞外領域は、FLAGタグまたはHAタグと融合され得る。トランスフェクトされた腫瘍細胞の表面での免疫調節因子の発現を検出するために、抗FLAGまたは抗HA抗体を一次抗体または二次抗体に結合したフルオロフォアとともに使用することができる。所望のレベルの免疫調節因子を発現する腫瘍細胞は、FACS分取によって選択され、別々に培養され得る。
クローンに新しいプラスミド構築物を逐次的に追加する
いくつかの実施形態によれば、1つ以上の免疫調節因子配列(複数可)を発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、逐次的に安定した発現のために追加の免疫調節因子でトランスフェクトされる。連続的な方法で組換え免疫調節因子を逐次的に追加することにより、いくつかの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントの細胞を作製することができる。いくつかの実施形態によれば、2つの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、3つの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、4つの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、5つの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、6つの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、7つの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、8つの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、9つの免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、10個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、11個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、12個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、13個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、14個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、15個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、16個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、17個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、18個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、19個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、20個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、21個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、22個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、23個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、24個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、25個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、26個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、27個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、28個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、29個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。いくつかの実施形態によれば、30個の免疫調節因子を同時に発現する腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製することができる。
可変的に発現するクローン
開示された発明の一態様によれば、複数の組換え免疫調節ペプチドは、単一のクローン由来の腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントで発現され得る。いくつかの実施形態によれば、それぞれの細胞で発現される個々の免疫調節因子の量(またはレベル)は、他のすべての免疫調節因子ペプチドの発現レベルと同じである。しかしながら、いくつかの実施形態によれば、それぞれの細胞で発現される個々の免疫調節因子のレベルは、細胞で発現される他の免疫調節因子の発現レベルと異なる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の同じ補体を発現するクローン由来の腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントは、それらの免疫調節因子を互いに変動する量で安定して発現する。
クローン由来のそれぞれの腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアント内、及び腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアント間で発現される組換え免疫調節因子の相対量は、転写または翻訳のレベルで測定することができる。例えば、組換え免疫調節因子の相対量は、とりわけ、ウエスタンブロット、RT-PCR、フローサイトメトリー、免疫蛍光抗体法、及びノーザンブロットによって定量化することができる。
いくつかの実施形態によれば、発現された免疫調節因子の量の相互の違いは、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントのゲノムの、より高い転写活性領域またはより低い転写活性領域へのランダムな組み込みの結果であり得る。いくつかの実施形態によれば、発現される免疫調節因子の量の相対的な差異は、腫瘍細胞株または腫瘍細胞株バリアントを作製するために使用されるトランスフェクトまたは形質導入されたDNAに操作される因子によって達成され得る。
例えば、いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子の発現レベルは、免疫調節因子遺伝子の発現を制御するために、より強いまたはより弱い遺伝子プロモーター配列を操作することによって、転写レベルで達成され得る。いくつかの実施形態によれば、次のプロモーターの1つ以上を使用して、免疫調節因子の発現を制御することができる:シミアンウイルス40初期プロモーター(SV40)、サイトメガロウイルス最初期プロモーター(CMV)、ヒトユビキチンCプロモーター(UBC)、ヒト伸長因子1αプロモーター(EF1A)、マウスホスホグリセリン酸キナーゼ1プロモーター(PGK)、及びCMV初期エンハンサーと結合したニワトリβ-アクチンプロモーター(CAGG)。
いくつかの実施形態によれば、外因性免疫調節分子の発現レベルは、免疫調節因子の転写物の開始コドン付近により強いまたはより弱いコザックコンセンサス配列を操作することによって、翻訳レベルで達成され得る。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、次のヌクレオチド配列を提供することができる:GCCGCC(A/G)CCAUGG(配列番号15)。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも60%同一である配列を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも70%同一である配列を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも80%同一である配列を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも90%同一である配列を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも95%同一である配列を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも96%同一である配列を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも97%同一である配列を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも98%同一である配列を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、免疫調節因子の翻訳を制御するために、配列番号15と少なくとも99%同一である配列を提供することができる。
非ウイルスアプローチはまた、腫瘍または腫瘍細胞株またはバリアントを有する患者に由来する細胞への1つ以上の免疫調節分子をコードするベクターの導入のために使用され得る。例えば、免疫調節分子をコードする核酸分子は、リポフェクション(Feigner et al.,Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 84:7413,1987;Ono et al.,Neuroscience Letters 17:259,1990;Brigham et al.,Am. J. Med. Sci. 298:278,1989;Staubinger et al.,Methods in Enzymology 101:512,1983、アシアロロソムコイド-ポリリジンコンジュゲーション(Wu et al.,Journal of Biological Chemistry 263:14621,1988;Wu et al.,Journal of Biological Chemistry 264:16985,1989)の存在下で核酸分子を投与することによって、または外科的条件下でのマイクロインジェクション(Wolff et al.,Science 247:1465,1990)によって、細胞に導入することができる。好ましくは、核酸は、リポソーム及びプロタミンと組み合わせて投与される。
インビトロでトランスフェクションを達成するための方法には、リン酸カルシウム、DEAEデキストラン、エレクトロポレーション、及びプロトプラスト融合の使用が含まれる。リポソームはまた、細胞へのDNAの送達に潜在的に有益であり得る。
いくつかの実施形態によれば、その機能が遺伝子操作によって改変された免疫調節因子は、特許請求される発明の範囲内に含まれることが意図されている。例えば、免疫調節因子は、遺伝子操作によって改変されて、シグナル配列を変化させて免疫調節因子産物を分泌産物にすることができ、膜における免疫調節因子の安定性を高めることができ、重要なアミノ酸を変更することができ、またはヒトのための配列をコドン最適化することができる。そのような改変はすべて、特許請求された発明の範囲内に含まれる。
以下の実施例3は、免疫調節因子を細胞のゲノムに安定的に組み込むために使用され得る47個のレンチウイルスベクター(ベクター44、ベクター97、ベクター84、ベクター29、ベクター107、ベクター116、ベクター86、ベクター18、ベクター17、ベクター98、ベクター5、ベクター30、ベクター109、ベクター3、ベクター4、ベクター106、ベクター16、ベクター83、ベクター31、ベクター12、ベクター99、ベクター121、ベクター105、ベクター32、ベクター37、ベクター22、ベクター19、ベクター20、ベクター89、ベクター21、ベクター23、ベクター108、ベクター15、ベクター124、ベクター65、ベクター64、ベクター88、ベクター96、ベクター14、ベクター119、ベクター120、ベクター45、ベクター60、ベクター59、ベクター8、ベクター128、ベクター35、及びベクター6)を記載する。
いくつかの実施形態によれば、ベクター44は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター29は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター18は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター17は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター5は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター16は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター99は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター15は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター14は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター45は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター6は、1つ以上のTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、1つ以上のTNFファミリー免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター44は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター29は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター18は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター17は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター5は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター16は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター99は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター15は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター14は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター45は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター6は、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、3~25個の、包括的なTNFファミリーメンバー免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター97は、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター84は、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター107は、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター98は、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター30は、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター83は、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター121は、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター119は、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、1つ以上のIgファミリーメンバー免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター97は、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター84は、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター107は、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター98は、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター30は、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター83は、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター121は、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター119は、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、3~25個の、包括的なIgファミリーメンバー免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター116は、1つ以上のケモカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、1つ以上のケモカイン免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター116は、3~25個の、包括的なケモカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、3~25個の、包括的なケモカイン免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター109は、1つ以上の増殖因子免疫調節因子を含む。
いくつかの実施形態によれば、ベクター109は、3~25個の、包括的な増殖因子免疫調節因子を含む。
いくつかの実施形態によれば、ベクター3は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター4は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター32は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター22は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター19は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター20は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター89は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター21は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター23は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター121は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター65は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター64は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター88は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター96は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター60は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター59は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター128は、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、1つ以上のサイトカイン免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター3は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター4は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター32は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター22は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター19は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター20は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター89は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター21は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター23は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター121は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター65は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター64は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター88は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター96は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター60は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター59は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター128は、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、3~25個の、包括的なサイトカイン免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター37は、1つ以上の受容体免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター124は、1つ以上の受容体免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター88は、1つ以上の受容体免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター8は、1つ以上の受容体免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、1つ以上の受容体免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター37は、3~25個の、包括的な受容体免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター124は、3~25個の、包括的な受容体免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター88は、3~25個の、包括的な受容体免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター8は、3~25個の、包括的な受容体免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、3~25個の、包括的な受容体免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター86は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター106は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター107は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター31は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター12は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター105は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター108は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター120は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター35は、1つ以上のその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、1つ以上のその他の免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
いくつかの実施形態によれば、ベクター86は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター106は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター107は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター31は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター12は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター105は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター108は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター120は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、ベクター35は、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子を含む。いくつかの実施形態によれば、3~25個の、包括的なその他の免疫調節因子は、表6または表7に列挙されているものから選択される。
開示された発明の一実施形態によれば、それぞれが単一の免疫調節タンパク質を発現する同種異系細胞プールの組み合わせを使用して、複数の免疫調節タンパク質を発現する単一の細胞が行う可能性があること(例えば、相加性、相乗効果、干渉)をモデル化する。
実施例3.
使用されるコアレンチウイルスベクターの概略図を図1に示す。プロモーターはヒト伸長因子1アルファ(EF1α)プロモーターであり、配列内リボソーム進入配列(IRES)は脳心筋炎ウイルス(EMCV)に由来する。コアベクターについては、以下で詳しく説明する。
ベクター1。免疫調節因子:scFv-抗-ビオチン-G3ヒンジ-mIgG1(表面IgGを生成するため)。免疫調節因子scFv-抗ビオチン-G3ヒンジ-mIgG1に使用されるベクター1の構成の概略図を図2に示す。以下の表11は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネーム、及び説明を示している。
Figure 2022553411000031
Figure 2022553411000032
ベクター1を使用する場合、フロー検出には抗IgGが使用される。二次検出法としてビオチン+蛍光標識オリゴデオキシヌクレオチド(ODN)を使用している。以下は、免疫調節因子scFv-抗-ビオチン-G3ヒンジ-IgG1-Tmの説明である。
タイプ:免疫グロブリン
アノテーション:
・H7重鎖リーダー
・抗ビオチン可変重鎖(VH)により、CpGで標識されたビオチンをロードできる
・ドメイン間ジスルフィド結合VH44(G->C)及びVL100(G->C)
・FcyR相互作用を強化するIgG3ヒンジ
・リンケージは標準である
・FcyR/FcRnとの相互作用及び膜固定に使用されるIgG1(CH2-CH3-Tm-Cyt)
・FcRnとFcyRの相互作用を強化するT233A変異
ベクター2。免疫調節因子:全長抗ビオチン-G3ヒンジ-mIgG1(重鎖/ires/軽鎖を使用)
免疫調節因子の全長抗ビオチン-G3ヒンジ-mIgG1に使用されるベクター2の構成の概略図を図3に示す。ベクター2はバイシストロン性である。
以下の表12は、ベクターコンポーネントの名称、配列番号48の対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000033
Figure 2022553411000034
ベクター2を使用する場合、フロー検出には抗IgGが使用される。二次検出法としてビオチン+蛍光標識ODNを使用している。
以下は、免疫調節因子全長抗ビオチン-G3ヒンジ-mIgG1(重鎖/ires/軽鎖を使用)の説明である。
タイプ:膜固定免疫グロブリン
アノテーション:
・H7重鎖リーダー
・FcyR相互作用を強化するIgG3ヒンジ
・FcRnとFcyRの相互作用を強化するT233A変異
・抗ビオチン可変Hにより、CpGで標識されたビオチンをロードできる
・CH1(ジェネリック)
・LC可変(ヒトラムダ可変)
・ラムダ由来のLC定常領域1(http://www.uniprot.org/uniprot/P0CG04)
・間ジスルフィド結合VH44(G->C)及びVL100(G->C)(ref)
・リンケージは標準である
・FcyR/FcRnとの相互作用及び膜固定のためのIgG1(CH2-CH3-Tm-Cyt)
ベクター3。免疫調節因子:sGM-CSF/ires/mFLT3L
免疫調節因子のsGM-CSF/ires/mFLT3Lに使用されるベクター3の構成の概略図を図4に示す。ベクター3はバイシストロン性である。以下の表13は、ベクターコンポーネントの名称、配列番号49の対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000035
Figure 2022553411000036
ベクター3を使用する場合、フロー検出には抗FLT3Lが使用される。最高の表面FLT3Lを発現するものは最高の分泌GM-CSF発現を示す。
以下は、免疫調節因子sGM-CSF/ires/mFLT3Lの説明である。
タイプ: サイトカイン、増殖、及び分化因子
アノテーション: 野生型配列
ベクター4。免疫調節因子:sFLT3L/ires/(FLT3シグナル-GM-CSF-Tm)
免疫調節因子のsFLT3L/ires/(FLT3シグナル-GM-CSF-Tm)に使用されるベクター4の構成の概略図を図5に示す。ベクター4はバイシストロン性である。以下の表14は、ベクターコンポーネントの名称、配列番号50の対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000037
Figure 2022553411000038
ベクター4を使用する場合、フロー検出には抗GM-CSFが使用される。最高の表面GMCSFを発現するものは最高の分泌FLT3L発現を示す。
以下は、免疫調節因子sFLT3L/ires/(FLT3シグナル-GM-CSF-Tm)の説明である。
タイプ:サイトカイン、増殖、及び分化因子
アノテーション:野生型配列
ベクター5。免疫調節因子:mCD40L
免疫調節因子のmCD40Lに使用されるベクター5の構成の概略図を図6に示す。ベクター5はモノシストロン性である。以下の表15は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000039
Figure 2022553411000040
ベクター5を使用する場合、フロー検出には抗CD40Lが使用される。
以下は、免疫調節因子mCD40Lの説明である。
タイプ:TNFタイプII膜貫通タンパク質
アノテーション:切断不可能なバージョンを作成するために導入された変異
ベクター6。免疫調節因子:mTNFalpha(TNFa)
免疫調節因子のmTNFαに使用されるベクター6の構成の概略図を図7に示す。ベクター6はモノシストロン性である。以下の表16は、ベクターコンポーネントの名称、配列番号52の対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000041
Figure 2022553411000042
ベクター6を使用する場合、フロー検出には抗TNFαが使用される。
以下は、免疫調節因子mTNFαの説明である。
タイプ:TNFタイプII膜貫通タンパク質
アノテーション:切断不可能なバージョンを作成するために変異が導入された
ベクター7。免疫調節因子:mRANKL/ires/FLT3シグナル-V5-scFV抗ビオチン-Tm
免疫調節因子のmRANKL /ires/FLT3シグナル-V5-scFV抗-ビオチン-Tmに使用されるベクター7の構成の概略図を図8に示す。以下の表17は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000043
Figure 2022553411000044
ベクター7を使用する場合、フロー検出には抗RANKLが使用される。抗V5 mAbは、二次検出方法として使用される。
以下は、免疫調節因子 mRANKL/ires/FLT3シグナル-V5-scFV抗-ビオチン-Tmの説明である。
タイプ:TNFタイプII膜貫通タンパク質
アノテーション:野生型配列
ベクター44。
図9はベクター44の概略図を示す。
以下の表18は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000045
ベクター97。
図10はベクター97の概略図を示す。
以下の表19は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000046
ベクター84。
図11はベクター84の概略図を示す。
以下の表20は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000047
ベクター29。
図12はベクター29の概略図を示す。
以下の表21は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000048
ベクター107。
図13はベクター107の概略図を示す。
以下の表22は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000049
ベクター116
図14はベクター116の概略図を示す。
以下の表23は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000050
ベクター86
図15はベクター86の概略図を示す。
以下の表24は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000051
ベクター18
図16はベクター18の概略図を示す。
以下の表25は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000052
ベクター17
図17はベクター17の概略図を示す。
以下の表26は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000053
ベクター98
図18はベクター98の概略図を示す。
以下の表27は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000054
ベクター30
図19はベクター30の概略図を示す。
以下の表28は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000055
ベクター109
図20はベクター109の概略図を示す。
以下の表29は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000056
ベクター106
図21はベクター106の概略図を示す。
以下の表30は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000057
ベクター16
図22はベクター16の概略図を示す。
以下の表31は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000058
ベクター83
図23はベクター83の概略図を示す。
以下の表32は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000059
ベクター31
図24はベクター31の概略図を示す。
以下の表33は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000060
ベクター12
図25はベクター12の概略図を示す。
以下の表34は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000061
ベクター99
図26はベクター99の概略図を示す。
以下の表35は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000062
ベクター121
図27はベクター121の概略図を示す。
以下の表36は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000063
ベクター105
図28はベクター105の概略図を示す。
以下の表37は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000064
ベクター32
図29はベクター32の概略図を示す。
以下の表38は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000065
ベクター37
図30はベクター37の概略図を示す。
以下の表39は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000066
ベクター22
図31はベクター22の概略図を示す。
以下の表40は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000067
ベクター19
図32はベクター19の概略図を示す。
以下の表41は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000068
ベクター20
図33はベクター20の概略図を示す。
以下の表42は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000069
ベクター89
図34はベクター89の概略図を示す。
以下の表43は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000070
ベクター21
図35はベクター21の概略図を示す。
以下の表44は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000071
ベクター23
図36はベクター23の概略図を示す。
以下の表45は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000072
ベクター108
図37はベクター108の概略図を示す。
以下の表46は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000073
ベクター15
図38はベクター15の概略図を示す。
以下の表47は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000074
ベクター124
図39はベクター124の概略図を示す。
以下の表48は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000075
ベクター65
図40はベクター65の概略図を示す。
以下の表49は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000076
ベクター64
図41はベクター64の概略図を示す。
以下の表50は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000077
ベクター88
図42はベクター88の概略図を示す。
以下の表51は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000078
ベクター96
図43はベクター96の概略図を示す。
以下の表52は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000079
ベクター14
図44はベクター14の概略図を示す。
以下の表53は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000080
ベクター119
図45はベクター119の概略図を示す。
以下の表54は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000081
ベクター120
図46はベクター120の概略図を示す。
以下の表55は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000082
ベクター45
図47はベクター45の概略図を示す。
以下の表56は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000083
ベクター60
図48はベクター60の概略図を示す。
以下の表57は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000084
ベクター59
図49はベクター59の概略図を示す。
以下の表58は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000085
ベクター8
図50はベクター8の概略図を示す。
以下の表59は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000086
ベクター128
図51はベクター128の概略図を示す。
以下の表60は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000087
ベクター35
図52はベクター35の概略図を示す。
以下の表61は、ベクターコンポーネントの名称、対応するヌクレオチド位置、コンポーネントのフルネームと説明を示している。
Figure 2022553411000088
実施例4. インビトロ活性化のための初代ヒト混合リンパ球腫瘍反応(MLTR)試験
同種異系ヒト黒色腫細胞株(SK-MEL2)に由来するENLST(商標)細胞は、以下のプロセスにより、コアの3つの必須ヒト免疫調節因子OX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD28リガンド(CD28L)を発現するように遺伝子操作されている。
安定して発現される免疫調節分子をコードする外因性核酸を含み、免疫調節分子がOX40Lであるベクター14は、生きている5K-MEL2腫瘍細胞の集団に導入される。安定して発現される免疫調節分子をコードする外因性核酸を含み、免疫調節分子がCD27リガンド(CD70)であるベクター18は、生きている5K-MEL2腫瘍細胞の第2の集団に導入される。安定して発現される免疫調節分子をコードする外因性核酸を含み、免疫調節分子がCD28リガンド(CD28L)であるベクター30は、生きている5K-MEL2腫瘍細胞の第3の集団に導入される。生きている5K-MEL-2腫瘍細胞の第4の集団は、安定して発現されるOX40Lをコードする外因性核酸を含むベクター14、安定して発現されるCD70をコードする外因性核酸を含むベクター18、及び安定して発現されるCD28Lをコードする外因性核酸含むベクター30で形質導入またはトランスフェクトされる。得られた生きている5K-MEL2腫瘍細胞は、OX40L、CD70、及びCD28Lを安定して発現する(以下「14-18-30」)。
同じプロセスを使用して、Rとして指定された免疫調節因子の1つ以上の追加のサブセットを導入することができ、それぞれのサブセットは3~25個の包括的免疫調節因子を含む。
腫瘍細胞株バリアントは、免疫原性量の免疫調節分子の外因性サブセットを安定して発現する腫瘍細胞クローンを選択することによって生成される。クローン由来の細胞株バリアントは、混合リンパ球腫瘍細胞反応(MLTR)において、細胞増殖、細胞サブセット分化、サイトカイン放出プロファイル、及び腫瘍細胞溶解から選択される1つ以上のパラメーターによって選択される。選択されたクローン由来の細胞株バリアントは、Tリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、またはBリンパ球のうちの1つ以上の活性化を刺激するのに効果的である。
同種異系の遺伝子操作されたSK-MEL2腫瘍細胞株は、一次及び二次MLTRアッセイによって免疫調節能について試験される。
SK-MEL2 ENLST(商標)細胞、ならびに OX40リガンド、CD27リガンド、及びCD28リガンドの免疫調節因子を同時に発現するように遺伝子操作されたSK-MEL2 ENLST(商標)細胞 によるOX40リガンド(OX40-L)、CD27リガンド(CD70)、またはCD28リガンド(CD28L)の安定した発現は、発現した免疫調節分子に応答して増殖するPBMCの1つ以上の亜集団を誘導し、腫瘍細胞を殺傷するためのエフェクター段階に入るのに効果的である。
一次MLTRアッセイ。末梢血単核球(PBMC)は、健常人の末梢血及びがん患者から得られ、血液細胞はFicoll-Paque勾配を使用して分離される。抗凝固剤で処理された血液は、赤血球の凝集を減らすために、PBS/EDTAで1:2から1:4の範囲で希釈される。次いで、希釈された血液は、混合せずに、遠心分離管内のFicoll-Paque溶液の上に層状にされる。層状の血液/Ficoll-Paqueは、遠心ブレーキを使用せずに、400×gで18℃~20℃で40分間遠心分離され、上から下までに、血漿を含む第1の画分、単核球を含む第2の画分、Ficoll-Paque培地を含む第3の画分、顆粒球と赤血球を含む第4の画分を含む、血液画分が形成される。単核球を含む画分は、さらなる処理のために選択される。
トランスフェクトされたENLST(商標)細胞及び親腫瘍細胞株SK-MEL2(対照)のそれぞれの細胞を、標準的な組織培養条件下で最大28日間PBMCと共培養した後、免疫細胞増殖、フローサイトメトリー及びCyTOFで測定される免疫細胞分化、サイトカイン放出プロファイル、及びLDH放出アッセイで測定される細胞傷害性を評価する。
CD8+T細胞の活性化及び拡大に対する免疫調節因子OX40リガンド、CD27リガンド、及びCD28リガンドの1つ以上をコードする組換えDNA配列でトランスフェクトまたは形質導入されたSKMEL-2由来ENLST(商標)細胞とPBMCを接触させる効果を決定するために実験を実施した。親細胞株SKMEL2は、OX40Lをコードするベクター14(「14」)、CD27リガンドのみをコードするベクター18(「18」)、CD80とCD86のみを含むCD28リガンドをコードする ベクター30(「30」)、ならびにベクター14、18、及び 30(「14-18-30」)で改変された。ENLST(商標)細胞の免疫刺激効果の機能的特徴づけは、実施例1に記載されているように、一次MLTRアッセイを使用して実施された。CD8+T細胞増殖はフローサイトメトリーによって測定された。腫瘍細胞の殺傷は9日目に観察された。
図53A及び53Bは、混合リンパ球腫瘍反応アッセイにおいて、親株SKMEL2(図53A)ならびに免疫調節因子14、18、30を含むSKMEL-2(図53B)を、PBMCとインキュベートした後のサイズ及び粒度のフローサイトメトリーフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)のプロットを示す。図53A及び図53Bにおける楕円形はリンパ球ゲートを示す。図53C及び図53Dは、混合リンパ球腫瘍応答アッセイにおいて、親細胞株(図53C)ならびに免疫調節因子OX40リガンド(ベクター14)、CD27リガンド(ベクター18)、及びCD28リガンド(CD80、CD86、またはその両方を含むベクター30)をコードする組換えDNA配列でトランスフェクトまたは形質導入されたSKMEL2(図53D)とのPBMCのインキュベーション後のCD8集団を示す。グラフの下のパネルにある点線の円は、CD8ゲートを示す。親細胞株(SKMEL-2)との共インキュベーション後のPBMCには、ほぼ同数のCD4+T細胞とCD8+T細胞が存在する。フローサイトメトリーでは誘導は観察されず、腫瘍細胞の殺傷は観察されなかった。免疫調節因子OX40リガンド(ベクター14)、CD27リガンド(ベクター18)、及びCD28リガンド(CD80、CD86、またはその両方を含むベクター30)を発現するよう操作されたENLST(商標)細胞との共培養後のPBMCでは、大幅に増加した数のCD8+T細胞が存在する。フローサイトメトリーで測定するとき、14-18-30の同時発現を含むENLSTとの共培養後のPBMCでは、未改変の親細胞株との共培養後のPBMCと比較して2対数多い数の活性化CD8+細胞を発現した。CD8+T細胞のこの大幅な増加は、3つのシグナルすべてが同時に送達される場合にのみ明らかであり、それぞれのシグナル(すなわち、OX40リガンド単独、CD27リガンド単独、及びCD28リガンド単独)が個別に送達される場合には存在しないため、これまで認識されていなかった相乗的シグナル伝達の例を提供する。
実施例5. SK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞によるPBMCリンパ球集団誘導の特性評価
ナイーブPBMCは、未改変のSD-MEL-2細胞)(「SK」)(対照)と共培養するか、14-18-30 を発現するように遺伝子操作されたSK-MEL-2ENLST(商標)細胞で活性化され、細胞集団の構成が9日目に評価された。
一次MLTR-PBMC刺激(誘導期)。結果を図54A及び図54Bに示す。9日目に、PBMCは未改変の5K-MEL2(SK)細胞(対照)(図54A)または遺伝子操作された14-18-30 5K-MEL2ENLST(商標)細胞(「活性化細胞」)(図54B)で誘導された。図54Aは、未改変の親5K-MEL-2細胞で誘導された9日目のPBMCを示す。図54Aに示すように、リンパ球集団は、未改変の腫瘍細胞に反応して拡大することも、それらを溶解することもない。図54BはSK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞で誘導された9日目のPBMCを示す。左、顕微鏡、右、フローサイトメトリー。、図54Aのフローサイトメトリーにおける楕円形の輪郭は、生細胞の未改変のSKMEL2親腫瘍細胞に対応する。図54Bにおける矢印は、ENLST(商標)細胞が誘導されたPBMCによって排除されることを示す。
実施例6. インビトロ活性化後のMNCの殺腫瘍特性の特性評価
14-18-30を発現するように遺伝子操作されたENLST(商標)細胞はSK黒色腫細胞に由来するため、ENLST(商標)細胞によって他の黒色腫細胞株、未改変の黒色腫細胞株、及び非黒色腫細胞株に対して活性化されたPBMCの細胞溶解活性が評価された。
二次MLTRアッセイ。二次エフェクターアッセイを使用して、フローサイトメトリーにより、インビトロ活性化後のMNCの殺腫瘍特性を評価した。PBMC は、親細胞株SK-MEL-2、ならびに5K-MEL-2とは異なる2つの無関係な黒色腫細胞株(SK-MEL-28細胞株及びM14細胞株)に対して試験された。未改変のSK-MEL-28及び未改変のM14は、SK-MEL-2由来の活性化PBMCがナイーブである第三者である細胞株を表している。
サイズ及び粒度のフローサイトメトリーのフォワード(FSC)及びサイドスキャッター(SSC)プロットによる結果を図55A、55B、55C、55D、55E、及び55Fに示す。図55A、図55C、及び図55Eは、未改変の腫瘍標的に対するPBMCの細胞溶解を評価する5日目の二次混合リンパ球腫瘍応答アッセイを示す。図55Aは、未改変のSK-MEL-2細胞と以前にインキュベートされたPBMCが未改変のSK-MEL-2細胞を溶解しないことを示している。図55Cは、未改変のSK-MEL-2細胞と以前にインキュベートされたPBMCが未改変のSK-MEL-28細胞を溶解しないことを示している。図55Eは、未改変のSK-MEL-2細胞とインキュベートしたPBMCが未改変のM14細胞を溶解しないことを示している。図55B、図55D、及び図55Fは、以下と共培養したSK-MEL-2由来の14-18-30ENLST(商標)細胞活性化MNCを用いた5日目の二次混合リンパ球腫瘍応答アッセイを示す。図55B、ENLST(商標)細胞と予め共培養したPBMCは未改変のSK-MEL-2細胞を溶解する。図55D、ENLST(商標)細胞と予め共培養したPBMCは未改変のSK-MEL-28細胞を溶解する。図55F、ENLST(商標)細胞と予め共培養したPBMCは未改変のM14細胞を溶解する。したがって、細胞溶解活性は、遺伝子操作されたENLST(商標)腫瘍細胞株による前処理に依存していた。
したがって、未改変のSK-MEL-2細胞、SK-MEL-28細胞、またはML14細胞は、PBMCの活性化を誘導することができない。しかしながら、これらの細胞株のそれぞれは、活性化されたPBMCが形成されると、SK-MEL-2由来のENLST(商標)細胞によって活性化されたPBMCによって溶解される。したがって、細胞溶解活性は、遺伝子操作されたENLST(商標)細胞による前処理に依存していた。
以下の非黒色腫腫瘍株も、遺伝子操作された14-18-30SKMEL-2ENLST(商標)細胞によって活性化されたPBMCによる二次アッセイで溶解された。
Figure 2022553411000089
しかしながら、14-18-30ENLST(商標)細胞によって活性化されたPBMCは、自家または同種異系にかかわらず、通常のMNCを殺傷しない(データ示さず)。
したがって、誘発される細胞傷害性活性は広く、黒色腫を超えて広がる。
実施例7. 一次混合リンパ球腫瘍応答アッセイにおける9日後のSK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞によるPBMC誘導後のPBMC集団の特性評価。
図56Aは、PBMC集団のCyTOF質量サイトメトリー単一細胞表現型分析マップを示す。図56B、56C、56D、56E、56Fは、一次混合リンパ球腫瘍反応アッセイで9日後の、親SK-MEL-2細胞(図56B)、または免疫調節因子発現SK-MEL-2由来ENLST(商標)細胞(図56C、56D、56D、56E、56F)によるPBMC誘導後のCyTOF染色のvisNE密度コンタープロットを示す。図56Bは、親SK-MEL-2細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示す。NK細胞集団と骨髄細胞集団が存在しないことに留意されたい。図56Cは、ベクター3で形質導入またはトランスフェクトされたENLST(商標)細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示し、B細胞及び骨髄性細胞の誘導を示す。図56Dは、ベクター3及び4で形質導入またはトランスフェクトされたENLST(商標)細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示し、B細胞の誘導を示す。図56Eは、ベクター3、4、及び5で形質導入またはトランスフェクトされたENLST(商標)細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示し、B細胞及び骨髄細胞の誘導を示す。図56Fは、ベクター3、4、及び6で形質導入またはトランスフェクトされたENLST(商標)細胞による誘導後のPBMC亜集団シフトを示す。
図57A、57B、57C、57D、57E、及び57Fは、フローサイトメトリーによって(図57A)、及び位相差顕微鏡法によって(図57B、図57C、図57D、図57E、及び57F)、ENLST(商標)細胞を含む14-18-30と以前に共培養されたPBMCが、未改変の腫瘍細胞を溶解することができることを示す。14-18-30ENLST(商標)細胞との共培養によって以前に活性化されたPBMCの少なくとも2つの異なる亜集団は、未改変の腫瘍細胞の細胞溶解が可能である。図57Aは、初代混合リンパ球腫瘍細胞アッセイにおいて、14-18-30発現ENLST(商標)細胞との9日間の共培養後のPBMCのCD56、CD3、及びCD8の選別ゲートを示す。図57Bは、t=0でのCD56+CD3+と未改変のSKMEL2を示す。図57Cは、t=8時間でのCD56+CD3+と未改変のSKMEL2を示す。図57Dは、t=0でのCD56-CD3+CD8+と未改変のSK-MEL-2を示す。図57Eは、t=8時間でのCD56-CD3+CD8+と未改変のSK-MEL-2を示す。
実施例8. インビボ異種移植マウス実験
6週齢のメスの同系交配SCIDマウスは、Charles River Laboratories (Hartford,CT,USA)から入手する。動物は、施設の施設内動物管理使用委員会によって承認されたプロトコールに従って取り扱われる。マウスは動物飼育場に順応させた。
ヒト腫瘍異種移植片がNSG(NOD scidガンママウス(Jackson Laboratory))で確立された。ヒト腫瘍をNSGマウスの側面に移植した。ヒト腫瘍細胞をNGS(NOD scidガンマ)マウスの側面に移植し、150mm3まで増殖させた。マウスを対照群と処理群の2つの群に無作為に分け、1群あたり6匹のマウスを使用した。処理群は、14-18-30を発現するENLST(商標)細胞によって活性化された拡大活性化シリアルキラー細胞を含む拡大活性化PBMCで処理された。30日目(t=0)に、対照群のマウスにビヒクルのみを接種し、処理群のマウスに、拡大活性化シリアルキラー細胞を含む3×106の拡大活性化PBMCを接種した。腫瘍サイズは、両方の群で接種後、経時的にキャリパーによって測定された。
図58は、NGSマウスを使用した異種移植片処理研究の結果を示す箱ひげ図である。各ボックスの端は、上位四分位数と下位四分位数である。中央値はボックス内の垂直線でマークされ、ひげはボックスの外側の2本の線で、最高と最低の観測値まで伸びている。ヒト腫瘍細胞をNGS(NOD scid gamma)マウスの側腹部に移植した。腫瘍を150mm3まで増殖させた。マウスを対照群と処理群の2つの群に無作為に分け、1群あたり6匹のマウスを使用した。30日目(t=0)に、対照群のマウスにビヒクルのみを接種し、処理群のマウスに、14-18-30発現ENLST(商標)細胞(「SUPLEXA細胞」)によって活性化された3×106のPBMCを接種した。腫瘍サイズは、接種後36日まで間隔を置いて測定された。2つの群間の発散は5日以内に現れた。22日後、発散は統計的に有意になった(*P<0.05;**P<005)。
本発明をその具体的な実施態様を参照して説明したが、本発明の真の趣旨と範囲を逸脱することなく様々な変更がなされたり、均等物と置き換えたりすることができることは当業者によって理解されるであろう。さらに、特定の状況、物質、物質の組成、プロセス、プロセスステップ、またはステップを本発明の目的である、趣旨及び範囲に適合させるために多くの改変がなされ得る。すべてのそのような改変は、本明細書に添付の特許請求の範囲の範囲内に入ることが意図される。

Claims (20)

  1. 活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化及び拡大された単核球の集団を含む細胞製品を含む組成物による、細胞傷害性T細胞集団のインビトロ活性化と、それに続く免疫抑制レジメンンの影響下にない癌患者の受動免疫化の方法であって、滅菌状態下で:
    (a)
    (1)生体試料から単核球(MNC)の集団を単離すること;
    (2)1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、免疫調節分子のコアグループがOX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD28リガンド(CD28L)である3つの前記免疫調節分子のコアグループを安定して発現するように遺伝子操作された腫瘍細胞の集団を含む操作された白血球刺激細胞の集団を調製すること;
    (3)ステップ(a)(1)の前記MNCの集団を、インビトロでステップ(a)(2)の前記操作された白血球刺激細胞と接触させることであって、前記接触させることが、細胞傷害性シリアルキラー細胞の相乗的拡大を刺激して、活性化された細胞傷害性シリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を形成するのに効果的である、前記接触させることによって、インビトロで免疫応答を誘導することと、
    (b)前記活性化されたMNCを培養して、拡大及び活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む拡大及び活性化されたMNCの集団を含む細胞製品を形成することにより、インビトロで活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を拡大することと、
    (c)前記活性化及び拡大された細胞製品の個々の用量を含む単位用量パッケージを調製すること、前記単位用量パッケージを凍結すること、及び前記凍結された単位用量パッケージを凍結保存に保存することと、
    (d)制御された条件下で前記細胞製品を含む治療量の前記凍結された単位用量パッケージを解凍することと、
    (e)任意選択で、前記凍結及び解凍された細胞製品を薬学的に許容される担体と組み合わせて、医薬組成物を形成することと、
    (f)前記活性化及び拡大された細胞製品を含む(d)の細胞製品または(e)の医薬組成物の治療量を前記対象に投与することであって、
    前記治療量が腫瘍量を減少させるのに有効である、投与することと、を含む、前記方法。
  2. ヒトの発現に最適化された野生型OX40リガンドコドンのアミノ酸配列が配列番号108であり、ヒトの発現に最適化された野生型CD27リガンドコドンのアミノ酸配列が配列番号109であり、ヒトの発現に最適化された野生型CD28リガンドコドンのアミノ酸配列が配列番号110、配列番号111、またはその両方である、請求項1に記載の方法。
  3. 1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、3つの免疫調節分子のコアグループを発現するように遺伝子操作された前記操作された白血球刺激細胞集団が、3~25個の免疫調節因子(「R群」)を含む追加の数の免疫調節分子を発現するようにさらに遺伝子操作されている、請求項1に記載の方法。
  4. CD28リガンドが、CD80、CD86、またはその両方を含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記コア免疫調節因子OX40リガンド、CD27リガンド、及びCD80、CD86、またはその両方を含むCD28リガンドを安定して発現するように形質導入または形質転換された前記操作された白血球刺激細胞が、未改変の対照細胞株と比較して、末梢血単核球において、活性化CD8+細胞の2対数拡大を相乗的に誘導するのに有効である、請求項1に記載の方法。
  6. ステップ(b)(i)において、前記活性化されたMNCの亜集団が、フローサイトメトリーによって同定及び単離される、請求項1に記載の方法。
  7. 前記活性化及び拡大されたMNCが、NK細胞集団、NKT細胞集団、CD8 CTL細胞集団、CD4細胞集団、及びTCRγδ細胞集団のうちの1つ以上を含む活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の集団を含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記単核球の集団が、末梢血または臍帯血に由来する、請求項1に記載の方法。
  9. 前記単核球の集団が、前記対象に対して自家である、請求項1に記載の方法。
  10. 前記単核球の集団が、前記対象に対して同種異系である、請求項1に記載の方法。
  11. 前記活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の集団の細胞傷害性シリアルキラー活性が、正常細胞に影響を及ぼさず、前記遺伝子操作された白血球刺激細胞のがん抗原に特異的である、請求項1に記載の方法。
  12. 前記活性化及び拡大されたシリアルキラー細胞の集団(複数可)の細胞傷害性シリアルキラー活性が、正常細胞に影響を及ぼさず、がんの種類に関係なくがん細胞を殺傷するのに効果的である、請求項1に記載の方法。
  13. 前記投与することが、免疫チェックポイントの適合性のある阻害剤と組み合わせて行われる、請求項1に記載の方法。
  14. 前記適合性のある免疫チェックポイントが、PD-1、PD-L1、TIM-3、TIGIT、及びLAG-3のうちの1つ以上を含む、請求項13に記載の方法。
  15. 活性化された細胞傷害性シリアルキラー細胞の亜集団を含む拡大及び活性化された単核球の集団を含む細胞製品であって、
    (a)生体試料から単核球(MNC)の集団を単離することと;
    (b)1つ以上の腫瘍特異的抗原を発現し、免疫調節ペプチドのコアグループがOX40リガンド(OX40L)、CD27リガンド(CD70)、及びCD28リガンド(CD28L)である3つの前記免疫調節分子のコアグループを発現するように遺伝子操作された腫瘍細胞の集団を含む操作された白血球刺激細胞の集団を調製することと;
    (c)ステップ(a)の前記MNCの集団を、インビトロでステップ(b)の前記操作された白血球刺激細胞と接触させて、活性化された細胞傷害性シリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を形成することと;
    (d)前記活性化されたMNCを培養して、拡大及び活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化及び拡大されたMNCの集団を含む前記細胞製品を形成することにより、インビトロで活性化されたシリアルキラー細胞の亜集団を含む活性化されたMNCの集団を拡大することと、を含むプロセスによって調製された前記細胞製品。
  16. 前記活性化及び拡大された細胞傷害性シリアルキラー細胞の集団を含む活性化及び拡大されたMNCが、NK細胞集団、NKT細胞集団、CD8 CTL細胞集団、CD4細胞集団、及びTCRγδ細胞集団のうちの1つ以上を含む、請求項15に記載のプロセスによって調製された細胞製品。
  17. 前記細胞傷害性シリアルキラー細胞が殺腫瘍性である、請求項15に記載のプロセスによって調製された細胞製品。
  18. ヒトの発現に最適化された野生型OX40リガンドコドンのアミノ酸配列が配列番号108であり、ヒトの発現に最適化された野生型CD27リガンドコドンのアミノ酸配列が配列番号109であり、ヒトの発現に最適化された野生型CD28リガンドコドンのアミノ酸配列が配列番号110、配列番号111、またはその両方である、請求項16に記載のプロセスによって調製された細胞製品。
  19. ステップ(c)における前記接触させることが、CD8+細胞の2対数拡大を相乗的に誘導するのに効果的である、請求項15に記載のプロセスによって調製された細胞製品。
  20. 前記生体試料が末梢血または臍帯血である、請求項15に記載のプロセスによって調製された細胞製品。
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