JP2023175699A - T細胞受容体アルファ遺伝子の改変されたイントロンを含む遺伝子改変t細胞 - Google Patents

T細胞受容体アルファ遺伝子の改変されたイントロンを含む遺伝子改変t細胞 Download PDF

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Abstract

【課題】ゲノム中に改変ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子を含む遺伝子改変T細胞を作製するための操作されたメガヌクレアーゼを提供する。【解決手段】TRACエクソン1の5’上流に位置するヒトT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロン内の認識配列を認識して切断する操作されたメガヌクレアーゼであって、該操作されたメガヌクレアーゼが第1のサブユニット及び第2のサブユニットを含み、該第1のサブユニットが前記認識配列の第1の認識ハーフサイトに結合し、第1の超可変(HVR1)領域を含み、前記第2のサブユニットが前記認識配列の第2の認識ハーフサイトに結合し、第2の超可変(HVR2)領域を含む、操作されたメガヌクレアーゼを提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、腫瘍学、癌免疫療法、分子生物学、及び組換え核酸技術の分野に関する。特
に、本発明は、TRACエクソン1の5’上流にあるT細胞受容体アルファ遺伝子に改変
イントロンを含む遺伝子改変T細胞と並んで、それを作製するための組成物及び方法に関
する。本発明は更に、被験体において癌を含む疾患を治療するためかかる細胞を使用する
方法に関する。
EFS-WEBによるテキストファイルで提出された配列表に対する参照
本出願には、EFS-WebによりASCII形式で提出された配列表が含まれており
、その全体が引用することで本明細書の一部をなす。2017年10月31日に作成され
たASCIIコピーは、P109070024US01-SEQ-HJDという名前であ
り、サイズは124,035バイトである。
T細胞養子免疫療法は、癌治療の有望なアプローチである。この戦略は、特定の腫瘍関
連抗原に対する特異性を高めるために遺伝子改変された単離されたヒトT細胞を利用する
。遺伝子改変には、抗原特異性をT細胞にグラフトするためのキメラ抗原受容体又は外因
性T細胞受容体の発現が含まれる場合がある。外因性T細胞受容体とは対照的に、キメラ
抗原受容体はモノクローナル抗体の可変ドメインから特異性を導き出す。従って、キメラ
抗原受容体を発現するT細胞(CAR T細胞)は、非制限的な様式で主要組織適合性複
合体において腫瘍免疫反応性を誘導する。T細胞養子免疫療法は、B細胞悪性腫瘍(例、
急性リンパ芽球性白血病(ALL)、B細胞非ホジキンリンパ腫(NHL)、及び慢性リ
ンパ球性白血病)、多発性骨髄腫、神経芽腫、膠芽腫、進行性神経膠腫、卵巣癌、中皮腫
、黒色腫、及び膵臓癌を含む多くの癌の臨床療法として利用されてきた。
癌治療としての潜在的な有用性にもかかわらず、CAR T細胞を用いる養子免疫療法
は、細胞表面での内因性T細胞受容体の発現により部分的に制限されている。内因性T細
胞受容体を発現するCAR T細胞は、同種異系患者への投与後、主要及び副組織適合性
抗原を認識し、移植片対宿主病(GVHD)の発症につながる可能性がある。その結果、
臨床試験は主に自己CAR T細胞の使用に焦点を当て、患者のT細胞を単離し、遺伝子
改変してキメラ抗原受容体を組み込んだ後、同じ患者に再注入する。自己アプローチは、
投与されたCAR T細胞に免疫寛容を提供するが、このアプローチは、患者の癌が診断
された後に患者特異的CAR T細胞を産生するのに必要な時間と費用の両方によって制
約をうける。
従って、内因性T細胞受容体の発現が低下し、投与時にGVHDを開始しない、第三者
の健康なドナーからのT細胞を使用して調製した「既製の」CAR T細胞を開発するこ
とが有利であろう。かかる製品を、診断の前に生成及び検証し、必要に応じて患者がすぐ
に利用できるようにすることができる。従って、GVHDの発生を防ぐため、内因性T細
胞受容体を欠く同種異系CAR T細胞の開発が必要とされている。
ゲノムDNAの遺伝子改変は、目的の遺伝子座のDNA配列を認識するように操作され
た、部位特異的で切断頻度の少ないエンドヌクレアーゼを使用して実行され得る。操作さ
れた部位特異的エンドヌクレアーゼを生成する方法は、当該技術分野で知られている。例
えば、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)を、ゲノム内の所定の部位を認識して切
断するように操作することができる。ZFNは、FokI制限酵素のヌクレアーゼドメイ
ンに融合したジンクフィンガーDNA結合ドメインを含むキメラタンパク質である。ジン
クフィンガードメインを合理的又は実験的手段により再設計して、長さが約18塩基対の
所定のDNA配列に結合するタンパク質を生成することができる。この操作されたタンパ
ク質ドメインをFokIヌクレアーゼに融合することにより、ゲノムレベルの特異性でD
NA切断を標的にすることが可能である。ZFNは、広範囲の真核生物における遺伝子の
付加、除去、及び置換を標的とするために広く使用されている(非特許文献1で概説され
る)。同様に、TALエフェクターヌクレアーゼ(TALEN:TAL-effecto
r nuclease)を生成して、ゲノムDNAの特定の部位を切断することができる
。ZFNと同様に、TALENは、FokIヌクレアーゼドメインに融合した操作された
部位特異的DNA結合ドメインを含む(非特許文献2で概説される)。しかしながら、こ
の場合、DNA結合ドメインは、それぞれが単一のDNA塩基対を特異的に認識するTA
Lエフェクタードメインのタンデムアレイを含む。本発明の実施に関してZFN及びTA
LENが有する制限は、それらがヘテロ二量体であることであり、そのため、細胞内での
単一機能性ヌクレアーゼの産生には、2つのタンパク質モノマーの共発現が必要である。
コンパクトTALENは、二量体化の必要性を回避する代替エンドヌクレアーゼ構造を
有する(非特許文献3)。コンパクトTALENは、I-TevIホーミングエンドヌク
レアーゼに由来するヌクレアーゼドメインに融合した、操作された部位特異的TALエフ
ェクターDNA結合ドメインで構成されている。FokIとは異なり、I-TevIは2
本鎖DNA切断を生成するのに二量体化する必要がないため、コンパクトTALENはモ
ノマーとして機能する。
CRISPRシステムに基づいて操作されたエンドヌクレアーゼも当該技術分野で知ら
れている(非特許文献4;非特許文献5)。CRISPRエンドヌクレアーゼは、2つの
コンポーネント:(1)カスパーゼエフェクターヌクレアーゼ、典型的には微生物のCa
s9、Cpf1、又は別の適切なヌクレアーゼ;並びに(2)ヌクレアーゼをゲノム内の
目的の位置に誘導する約20ヌクレオチドのターゲティング配列を含む、短い「ガイドR
NA」を含む。それぞれが異なるターゲティング配列を持つ複数のガイドRNAを同じ細
胞内で発現させることにより、DNA切断をゲノムの複数の部位において同時にターゲテ
ィングすることができる。従って、CRISPRヌクレアーゼは本発明に適している。C
RISPRシステムの主な欠点は、報告された高頻度の標的外DNA切断であり、ヒト患
者の治療に対するシステムの有用性を制限する可能性がある(非特許文献6)。
ホーミングエンドヌクレアーゼは、植物や菌類のゲノムに共通して見られる15塩基対
~40塩基対の切断部位を認識する天然起源のヌクレアーゼのグループである。ホーミン
グエンドヌクレアーゼは、グループ1の自己スプライシングイントロン及びインテイン等
の寄生DNA要素と頻繁に関連付けられている。ホーミングエンドヌクレアーゼは染色体
の2本鎖切断を生成することにより、宿主ゲノムの特定の場所で相同組換え又は遺伝子挿
入を自然に促進し、細胞DNA修復機構を動員する(非特許文献7)。ホーミングエンド
ヌクレアーゼは、一般に4つのファミリー:LAGLIDADG(配列番号2)ファミリ
ー、GIY-YIGファミリー、His-Cysボックスファミリー及びHNHファミリ
ーに分類される。これらのファミリーは、触媒活性及び認識配列に影響を与える構造モチ
ーフを特徴とする。例えば、LAGLIDADG(配列番号2)ファミリーのメンバーは
、保存されたLAGLIDADG(配列番号2)モチーフの1つ又は2つのいずれかのコ
ピーを持つことを特徴とする(非特許文献8を参照されたい)。LAGLIDADG(配
列番号2)モチーフの単一コピーを持つLAGLIDADG(配列番号2)ホーミングエ
ンドヌクレアーゼはホモダイマーを形成するが、LAGLIDADG(配列番号2)モチ
ーフの2つのコピーを持つメンバーはモノマーとして見つかる。
I-CreI(配列番号1)は、藻類のクラミドモナス・レインハルディ(Chlam
ydomonas reinhardtii)の葉緑体染色体の22塩基対認識配列を認
識して切断するホーミングエンドヌクレアーゼのLAGLIDADG(配列番号2)ファ
ミリーのメンバーである。遺伝子選択技術を使用して、野生型I-CreI切断部位の選
択傾向を変更した(非特許文献9~12)。最近では、I-CreI及び他のホーミング
エンドヌクレアーゼを、哺乳動物、酵母、植物、細菌、及びウイルスゲノムの部位を含む
、広く多様なDNA部位を標的とするため、包括的に再設計することができる、モノLA
GLIDADG(配列番号2)ホーミングエンドヌクレアーゼを合理的に設計する方法が
記載された(特許文献1)。
特許文献2に最初に記載されているように、I-CreI及びその操作された誘導体は
通常二量体であるが、第1のサブユニットのC末端を第2のサブユニットのN末端に結合
する短いペプチドリンカーを使用して単一のポリペプチドに融合され得る(非特許文献1
3及び14)。従って、機能性の「1本鎖」メガヌクレアーゼを、単一の転写物から発現
させることができる。
ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子のDNA標的を切断するための操作されたメガヌクレ
アーゼの使用は以前に開示されている。例えば、特許文献3及び4では、出願人は、T細
胞受容体アルファ定常領域(TRAC:T cell receptor alpha
constant region)遺伝子エクソン1の認識配列に特異性を有する操作さ
れたメガヌクレアーゼを開示した。特許文献3及び4は、メガヌクレアーゼ切断部位への
CARコード配列の標的化された挿入のための方法も開示した。更に、特許文献5は、T
RACエクソン1内の認識配列(特許文献5刊行物の配列番号3)を標的とするように操
作されたI-OnuIメガヌクレアーゼの変異体を開示した。特許文献5は、キメラ抗原
受容体がTCRノックアウト細胞で発現できることを検討しているが、著者らはCARコ
ード配列をメガヌクレアーゼ切断部位に挿入することを開示しなかった。
スモールヘアピンRNA、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子
様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、megaTAL、及びCRISPRシステ
ム(例えば、非特許文献15;特許文献6~8)を含む、他のヌクレアーゼの使用及び内
因性TCRの発現を妨害するメカニズムも開示されている。
更に、非特許文献16は、TRACエクソン1の5’末端とTRACエクソン1のすぐ
5’上流に位置する内因性スプライスアクセプター部位の両方にまたがる部位へのCAR
コード配列の挿入を標的とするCRISPR/Cas9システムの使用を開示した。著者
らは、Cas9ヌクレアーゼの予想される2本鎖切断部位がスプライスアクセプター部位
内にあることを記載している(Eyquem、補足図1Aを参照されたい)。このスプラ
イスアクセプター部位は、Cas9による部位の妨害がドナーテンプレートの非存在下で
T細胞の70%においてTCRノックアウトを引き起こすという事実により証明される通
り、TCR発現に必要である(Eyquem、補足図1Cの2つ目のパネルを参照された
い)。
特に、先行技術に開示されているヌクレアーゼ及びCRISPRシステムはそれぞれ、
遺伝子の発現及び機能性T細胞受容体;例えば、TRACエクソン、又は内因性スプライ
スアクセプター部位の形成に重要な部位若しくは遺伝子座においてT細胞受容体遺伝子の
認識配列を標的とする。これらの切断部位にCARコード配列を挿入すると、CAR陽性
(CAR+)であるT細胞受容体陰性(TCR-)細胞が生じる可能性があるが、このア
プローチの重大な欠点は、ドナーテンプレートが挿入されていない場合、TCR発現が切
断部位でエラーを起こしやすい非相同末端結合(NHEJ:non-homologou
s end-joining)によってノックアウトされ得ることである。
その結果、CAR T細胞を産生する以前の方法は、前臨床及び臨床使用のため更なる
濃縮を必要とするTCR-/CAR+細胞及びTCR-/CAR-細胞の混合集団をもた
らす。例えば、前述のように、Eyquemの補足図1Cは、ドナーテンプレートが存在
しない場合にCas9がTRACエクソン1の5’上流のスプライスアクセプター部位を
破壊すると、細胞の約70%がTCR-/CAR-であったことを示している。しかしな
がら、CARドナーテンプレート(1e6 AAV6)の存在下でも、TCR-/CAR
-細胞及びTCR-/CAR+細胞の混合集団が産生された。具体的には、テンプレート
DNAが1e6のAAV6 MOIによって提供された場合、T細胞の45.6%はTC
R-/CAR+であったが、Cas9及びその後のNHEJによるエラーを起こしやすい
修復によるスプライスアクセプター部位内の切断のため、かなりの割合の細胞(30.7
%)がTCR-/CAR-であった。
国際公開第2007/047859号公報 国際公開第2009/059195号公報 国際公開第2017/062439号公報 国際公開第2017/062451号公報 国際公開第2014/191527号公報 米国特許第8,956,828号公報 米国特許出願公開第2014/0301990号公報 米国特許出願公開第2012/0321667号公報
Duraiら(2005),Nucleic Acids Res 33,5978 Makら(2013),Curr Opin Struct Biol.23:93-9 Beurdeleyら(2013),Nat Commun.4:1762) Ranら(2013),Nat Protoc.8:2281-2308 Maliら(2013),Nat Methods 10:957-63 Fuら(2013),Nat Biotechnol.31:822-6 Stoddard(2006),Q.Rev.Biophys.38:49-95 Chevalierら(2001),Nucleic Acids Res.29(18):3757-3774 Sussmanら(2004),J.Mol.Biol.342:31-41 Chamesら(2005),Nucleic Acids Res.33:e178 Seligmanら(2002),Nucleic Acids Res.30:3870-9 Arnouldら(2006),J.Mol.Biol.355:443-58 Liら(2009),Nucleic Acids Res.37:1650-62 Grizotら(2009),Nucleic Acids Res.37:5405-19 Osbornら(2016),Molecular Therapy 24(3):570-581 Eyquemら((2017),Nature 543:113-117
これに反して、本発明は、T遺伝子を改変し、CARコード配列等の目的の配列を挿入
するための直感に反するアプローチをとる。TCR発現に必須のTCR遺伝子の要素を標
的にするのではなく、本発明は、TRACエクソン1の5’上流にあるTCRアルファ遺
伝子のイントロンを標的とする。イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び
内因性スプライスアクセプター部位が改変されない限り、この非コードイントロン内のヌ
クレアーゼによる2本鎖切断は、NHEJが切断部位でインデルを産生したとしても、T
CR発現に実質的な影響を及ぼさない。
慣例に反して、イントロンの認識配列を標的とすることによって、少なくとも外因性ス
プライスアクセプター部位及び/又はポリAシグナルを含む目的の配列が、例えば相同組
換えによって、切断部位に挿入される場合にのみTCR発現が妨害される。その結果、本
発明に従って産生されたTCR細胞は、イントロン切断部位に挿入された目的の配列を含
む。拡大すると、挿入された目的の配列にCARコード配列が更に含まれる場合、得られ
る細胞集団のTCR-細胞の殆ど又は全てがTCR-/CAR+となり、これは以前の方
法とは全く対照的であって、得られる集団には、かなりの割合のTRC-/CAR-であ
る細胞も含まれ得る。従って、本発明は、TRC-細胞の混合集団からCAR+細胞を濃
縮するための面倒な必要性を排除することにより、この分野を著しく前進させる。
更に、本発明の幾つかの実施形態では、イントロンに挿入される目的の配列は、コード
配列(例えば、CARコード配列)の5’上流の2A要素を含む(図1を参照されたい)
。この2A要素を含めることにより、外因性プロモータではなく、内因性T細胞受容体ア
ルファ遺伝子プロモータによって駆動されるコード配列の発現が可能になる。このように
して、CAR等のポリペプチドの発現は、TCR発現に通常関連するT細胞フィードバッ
ク機構によって制御される。
本発明は、そのゲノム中に改変ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子を含む、遺伝子改変ヒ
トT細胞又はそれに由来する細胞を提供する。改変ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子は、
TRACエクソン1の5’上流に位置するT細胞受容体アルファ遺伝子内のイントロンに
挿入された目的の外因性配列を含み得る。イントロンに挿入される目的の外因性配列は、
外因性スプライスアクセプター部位及び/又はポリAシグナルを含むことができ、T細胞
受容体アルファサブユニットの発現を妨害する。幾つかの実施形態では、目的の配列は、
ポリペプチドのコード配列(例えば、CARコード配列)も含むことができる。さらに、
イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内因性スプライスアクセプター部
位は、改変されておらず、及び/又は細胞内で機能性のままである。更に、内因性T細胞
受容体の細胞表面発現は、非改変対照細胞と比較した場合に低下している。
本発明はまた、遺伝子改変T細胞と並んで、T細胞の集団を産生するための組成物及び
方法を提供する。本発明はさらに、遺伝子改変T細胞を投与することにより癌を治療する
ための免疫療法の方法を提供し、ここで、T細胞は腫瘍特異的抗原(例えばCAR)に対
する受容体を発現する。
従って、本発明の一態様では、TRACエクソン1の5’上流に位置するヒトT細胞受
容体アルファ遺伝子のイントロン内の認識配列を認識して切断する操作されたメガヌクレ
アーゼであって、該操作されたメガヌクレアーゼが第1のサブユニット及び第2のサブユ
ニットを含み、該第1のサブユニットが上記認識配列の第1の認識ハーフサイトに結合し
、第1の超可変(HVR1)領域を含み、上記第2のサブユニットが上記認識配列の第2
の認識ハーフサイトに結合し、第2の超可変(HVR2)領域を含む、操作されたメガヌ
クレアーゼを提供する。幾つかの実施形態では、イントロンは配列番号3を含み、操作さ
れたメガヌクレアーゼは、イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位又は内因性
スプライスアクセプター部位内に認識配列を持たない。
ある特定の実施形態では、認識配列は配列番号4(即ち、TRC11-12認識配列)
を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号12~15のいずれか1つの
残基215~270に対応するアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少
なくとも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を
含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号12~15のいずれか1つの
残基215、217、219、221、223、224、229、231、233、23
5、237、259、261、266、及び268に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号12~15のいずれか1つの
残基215~270を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号12~15のいずれか1つの
残基24~79に対応するアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少なく
とも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号12~15のいずれか1つの
残基24、26、28、30、32、33、38、40、42、44、46、68、70
、75、及び77に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号12~15のいずれか1つの
残基24~79を含む。
幾つかのかかる実施形態では、第1のサブユニットは、配列番号12~15のいずれか
1つの残基198~344に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも9
0%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、第2
のサブユニットは、配列番号12~15のいずれか1つの残基7~153と少なくとも8
0%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同
一性を有するアミノ酸配列を含む。
幾つかのかかる実施形態では、第1のサブユニットは、配列番号12~15のいずれか
1つの残基198~344を含む。幾つかのかかる実施形態では、第2のサブユニットは
、配列番号12~15のいずれか1つの残基7~153を含む。
幾つかのかかる実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼはリンカーを含み、該リン
カーは第1のサブユニットと第2のサブユニットとを共有結合する。
幾つかのかかる実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号12~15の
いずれか1つのアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、認識配列は、配列番号6(即ち、TRC15-16認識配列
)を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号16~19のいずれか1つの
残基24~79に対応するアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少なく
とも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号16~19のいずれか1つの
残基24、26、28、30、32、33、38、40、42、44、46、68、70
、75、及び77に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号16~19のいずれか1つの
残基64に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号16~19のいずれか1つの
残基24~79を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号16~19のいずれか1つの
残基215~270に対応するアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少
なくとも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を
含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号16~19のいずれか1つの
残基215、217、219、221、223、224、229、231、233、23
5、237、259、261、266、及び268に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号16~19のいずれか1つの
残基215~270を含む。
幾つかのかかる実施形態では、第1のサブユニットは、配列番号16~19のいずれか
1つの残基7~153に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%
、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、第2のサ
ブユニットは、配列番号16~19いずれか1つの残基198~344と少なくとも80
%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%以上の配列同一性を有する
アミノ酸配列を含む。
幾つかのかかる実施形態において、第1のサブユニットは、配列番号16~19のいず
れか1つの残基7~153を含む。
幾つかのかかる実施形態では、第2のサブユニットは、配列番号16~19のいずれか
1つの残基198~344を含む。
幾つかのかかる実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼはリンカーを含み、該リン
カーは第1のサブユニットと第2のサブユニットとを共有結合する。
幾つかのかかる実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号16~19の
いずれか1つのアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、認識配列は、配列番号8(即ち、TRC17-18認識配列
)を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号20~23のいずれか1つの
残基24~79に対応するアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少なく
とも90%、少なくとも95%、またはそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含
む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号20~23のいずれか1つの
残基24、26、28、30、32、33、38、40、42、44、46、68、70
、75、及び77に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号20~23のいずれか1つの
残基66に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号20~23のいずれか1つの
残基24~79を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号20~23のいずれか1つの
残基215~270に対応するアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少
なくとも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を
含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号20~23のいずれか1つの
残基215、217、219、221、223、224、229、231、233、23
5、237、259、261、266、及び268に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号20~23のいずれか1つの
残基215~270を含む。
幾つかのかかる実施形態では、第1のサブユニットは、配列番号20~23のいずれか
1つの残基7~153に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%
、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、第2のサ
ブユニットは、配列番号20~23いずれか1つの残基198~344と少なくとも80
%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一
性を有するアミノ酸配列を含む。
幾つかのかかる実施形態において、第1のサブユニットは、配列番号20~23のいず
れか1つの残基7~153を含む。
幾つかのかかる実施形態では、第2のサブユニットは、配列番号20~23のいずれか
1つの残基198~344を含む。
幾つかのかかる実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼはリンカーを含み、該リン
カーは第1のサブユニットと第2のサブユニットとを共有結合する。
幾つかのかかる実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号20~23の
いずれか1つのアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、認識配列は、配列番号10(即ち、TRC19-20認識配
列)を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号24~27のいずれか1つの
残基24~79に対応するアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少なく
とも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号24~27のいずれか1つの
残基24、26、28、30、32、33、38、40、42、44、46、68、70
、75、及び77に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR1領域は、配列番号24~27のいずれか1つの
残基24~79を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号24~27のいずれか1つの
残基215~270に対応するアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少
なくとも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を
含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号24~27のいずれか1つの
残基215、217、219、221、223、224、229、231、233、23
5、237、259、261、266、及び268に対応する残基を含む。
幾つかのかかる実施形態では、HVR2領域は、配列番号24~27のいずれか1つの
残基215~270を含む。
幾つかのかかる実施形態では、第1のサブユニットは、配列番号24~27のいずれか
1つの残基7~153に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%
、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、第2のサ
ブユニットは、配列番号24~27いずれか1つの残基198~344と少なくとも80
%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又はそれ以上の配列同一
性を有するアミノ酸配列を含む。
幾つかのかかる実施形態において、第1のサブユニットは、配列番号24~27のいず
れか1つの残基7~153を含む。
幾つかのかかる実施形態では、第2のサブユニットは、配列番号24~27のいずれか
1つの残基198~344を含む。
幾つかのかかる実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼはリンカーを含み、該リン
カーは第1のサブユニットと第2のサブユニットとを共有結合する。
幾つかのかかる実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号24~27の
いずれか1つのアミノ酸配列を含む。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載される操作されたメガヌクレアーゼをコード
する核酸配列を含むポリヌクレオチドを提供する。
ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチドはmRNAである。
更なる態様では、mRNAは、本明細書に記載される操作されたメガヌクレアーゼ及び
少なくとも1つの追加のポリペプチド又は核酸をコードするポリシストロン性mRNAで
ある。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載されるポリヌクレオチドを含む組換えDNA
コンストラクトを提供する。
或る特定の実施形態では、組換えDNAコンストラクトはウイルスベクターをコードす
る。特定の実施形態では、ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、レンチウイル
スベクター、レトロウイルスベクター、又はアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであ
る。具体的な実施形態では、ウイルスベクターは組換えAAVベクターである。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載されるポリヌクレオチドを含むウイルスベク
ターを提供する。
或る特定の実施形態では、ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、レンチウイ
ルスベクター、レトロウイルスベクター、又はAAVベクターである。特定の実施形態で
は、ウイルスベクターは組換えAAVベクターである。
別の態様では、本発明は、T細胞の染色体に挿入された目的の外因性配列を含む遺伝子
改変T細胞を産生する方法を提供する。該方法は、T細胞に対して、(a)本明細書に記
載される操作されたメガヌクレアーゼをコードする第1の核酸配列であって、該操作され
たメガヌクレアーゼがT細胞において発現される第1の核酸配列;及び(b)目的の配列
を含む第2の核酸配列;の1又は複数を導入することを含み、該操作されたメガヌクレア
ーゼが、TRACエクソン1の5’上流に位置する上記ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子
のイントロン内の認識配列に染色体の切断部位を生成し;上記目的の配列が、上記切断部
位で染色体に挿入され;上記目的の配列が、外因性スプライスアクセプター部位及び/又
はポリAシグナルを含み;上記イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内
因性スプライスアクセプター部位が、改変されていない及び/又は機能性のままである。
上記方法の幾つかの実施形態では、T細胞は、Vセグメント及びJセグメントの再編成
が起こっていない前駆T細胞である。
上記方法の或る特定の実施形態では、内因性T細胞受容体の細胞表面発現が、非改変対
照細胞と比較した場合に低下している。
この方法の幾つかの実施形態では、イントロンは配列番号3を含む。
上記方法の幾つかの実施形態では、認識配列は配列番号4を含み、操作されたメガヌク
レアーゼは、配列番号4を認識して切断する本明細書に記載される操作されたメガヌクレ
アーゼである。上記方法の幾つかの実施形態では、認識配列は配列番号6を含み、操作さ
れたメガヌクレアーゼは、配列番号6を認識して切断する本明細書に記載される操作され
たメガヌクレアーゼである。上記方法の幾つかの実施形態では、認識配列は配列番号8を
含み、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号8を認識して切断する本明細書に記載さ
れる操作されたメガヌクレアーゼである。上記方法の幾つかの実施形態において、認識配
列は配列番号10を含み、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号10を認識して切断
する本明細書に記載される操作されたメガヌクレアーゼである。
上記方法の或る特定の実施形態では、第2の核酸配列は、切断部位に隣接する配列に相
同な配列を更に含み、目的の配列は相同組換えにより切断部位に挿入される。
上記方法の幾つかの実施形態では、T細胞はヒトT細胞、又はそれに由来する細胞であ
る。
上記方法の様々な実施形態において、目的の配列は、5’から3’に、外因性スプライ
スアクセプター部位、2A要素又はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及び
ポリAシグナルを含む。上記方法の或る特定の実施形態では、2A要素はT2A要素、P
2A要素、E2A要素、又はF2A要素である。上記方法の特定の実施形態では、2A要
素はT2A要素である。
上記方法の幾つかの実施形態では、目的の配列は、外因性スプライスアクセプター部位
の5’上流に位置する外因性分岐部位を更に含む。
上記方法の幾つかの実施形態では、目的の配列は、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞
受容体のコード配列を含む。上記方法の特定の実施形態では、キメラ抗原受容体又は外因
性T細胞受容体は、腫瘍特異的抗原に対する特異性を有する細胞外リガンド結合ドメイン
を含む。
上記方法の幾つかの実施形態では、少なくとも第1の核酸配列がmRNAによってT細
胞に導入される。
上記方法の或る特定の実施形態では、少なくとも第2の核酸配列は、ウイルスベクター
によってT細胞に導入される。上記方法の特定の実施形態では、ウイルスベクターは、ア
デノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロウイルスベクター、又はAAV
ベクターである。上記方法の具体的な実施形態では、ウイルスベクターは組換えAAVベ
クターである。
別の態様では、本発明は、T細胞の染色体に挿入された目的の外因性配列を含む遺伝子
改変T細胞を産生する方法を提供する。上記方法は、(a)T細胞に対して本明細書に記
載される操作されたメガヌクレアーゼを導入すること;及び(b)目的の配列を含む核酸
で該T細胞を形質移入すること、を含み、ここで、上記操作されたメガヌクレアーゼは、
TRACエクソン1の5’上流に位置する上記ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子のイント
ロン内の認識配列に染色体の切断部位を生成し;上記目的の配列は、上記切断部位で染色
体に挿入され;上記目的の配列は、外因性スプライスアクセプター部位及び/又はポリA
シグナルを含み;上記イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内因性スプ
ライスアクセプター部位は改変されていない及び/又は機能性のままである。
上記方法の幾つかの実施形態では、T細胞は、Vセグメント及びJセグメントの再編成
が起こっていない前駆T細胞である。
上記方法の幾つかの実施形態では、非改変対照細胞と比較した場合、内因性T細胞受容
体の細胞表面発現が低下している。
上記方法の或る特定の実施形態では、イントロンは配列番号3を含む。
上記方法の幾つかの実施形態では、認識配列は配列番号4を含み、操作されたメガヌク
レアーゼは、配列番号4を認識して切断する本明細書に記載される操作されたメガヌクレ
アーゼである。上記方法の幾つかの実施形態では、認識配列は配列番号6を含み、操作さ
れたメガヌクレアーゼは、配列番号6を認識して切断する本明細書に記載される操作され
たメガヌクレアーゼである。上記方法の幾つかの実施形態では、認識配列は配列番号8を
含み、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号8を認識して切断する本明細書に記載さ
れる操作されたメガヌクレアーゼである。上記方法の幾つかの実施形態において、認識配
列は配列番号10を含み、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号10を認識して切断
する本明細書に記載される操作されたメガヌクレアーゼである。
上記方法の或る特定の実施形態では、核酸は、切断部位に隣接する配列と相同の配列を
更に含み、目的の配列は相同組換えにより切断部位に挿入される。
上記方法の幾つかの実施形態では、T細胞はヒトT細胞、又はそれに由来する細胞であ
る。
上記方法の或る特定の実施形態では、目的の配列は、5’から3’に、外因性スプライ
スアクセプター部位、2A要素又はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及び
ポリAシグナルを含む。上記方法の特定の実施形態では、2A要素はT2A要素、P2A
要素、E2A要素、又はF2A要素である。上記方法の具体的な実施形態では、2A要素
はT2A要素である。
上記方法の幾つかの実施形態では、目的の配列は、外因性スプライスアクセプター部位
の5’上流に位置する外因性分岐部位を更に含む。
上記方法の幾つかの実施形態では、目的の配列は、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞
受容体のコード配列を含む。上記方法の特定の実施形態では、キメラ抗原受容体又は外因
性T細胞受容体は、腫瘍特異的抗原に対する特異性を有する細胞外リガンド結合ドメイン
を含む。
上記方法の或る特定の実施形態では、核酸はウイルスベクターによってT細胞に導入さ
れる。上記方法の特定の実施形態では、ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、
レンチウイルスベクター、レトロウイルスベクター、又はAAVベクターである。上記方
法の具体的な実施形態では、ウイルスベクターは組換えAAVベクターである。
別の態様では、本発明は、改変ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子を含む遺伝子改変T細
胞を産生する方法を提供する。該方法は、(a)T細胞に対して:(i)操作されたヌク
レアーゼをコードする第1の核酸配列であって、該操作されたヌクレアーゼはT細胞にお
いて発現される第1の核酸配列;又は(ii)操作されたヌクレアーゼタンパク質、を導
入すること;及び(b)目的の外因性配列を含む第2の核酸配列を上記細胞に導入するこ
と;を含み、ここで、上記操作されたヌクレアーゼは、TRACエクソン1の5’上流に
位置する上記ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロン内の認識配列に切断部位を生
成し;上記目的の配列は、上記切断部位でヒトT細胞受容体アルファ遺伝子に挿入され;
上記目的の配列は、外因性スプライスアクセプター部位及び/又はポリAシグナルを含み
;上記イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内因性スプライスアクセプ
ター部位は、改変されていない及び/又は機能性のままである。
上記方法の幾つかの実施形態では、T細胞は、Vセグメント及びJセグメントの再編成
が起こっていない前駆T細胞である。
上記方法の幾つかの実施形態では、非改変対照細胞と比較した場合、内因性T細胞受容
体の細胞表面発現が低下している。
上記方法の或る特定の実施形態では、イントロンは配列番号3を含む。
上記方法の幾つかの実施形態では、第2の核酸配列は、5’から3’に:(a)切断部
位に隣接する5’上流配列に相同な5’相同性アーム;(b)目的の外因性配列;(c)
切断部位に隣接する3’下流配列に相同な3’相同性アームを含み、ここで、目的の外因
性配列は、相同組換えにより切断部位でヒトT細胞受容体アルファ遺伝子に挿入される。
上記方法の幾つかの実施形態では、目的の配列は、外因性スプライスアクセプター部位
の5’上流に位置する外因性分岐部位を更に含む。
上記方法の或る特定の実施形態では、遺伝子改変T細胞は、遺伝子改変ヒトT細胞、又
はそれに由来する細胞である。
上記方法の幾つかの実施形態では、目的外因性配列は、5’から3’に、外因性スプラ
イスアクセプター部位、2A要素又はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及
びポリAシグナルを含む。上記方法の或る特定の実施形態では、2A要素はT2A要素、
P2A要素、E2A要素、又はF2A要素である。上記方法の特定の実施形態では、2A
要素はT2A要素である。
上記方法の幾つかの実施形態では、目的の配列は、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞
受容体のコード配列を含む。上記方法の或る特定の実施形態では、キメラ抗原受容体又は
外因性T細胞受容体は、腫瘍特異的抗原に対する特異性を有する細胞外リガンド結合ドメ
インを含む。
上記方法の幾つかの実施形態では、少なくとも第1の核酸配列がmRNAによってT細
胞に導入される。
上記方法のある特定の実施形態では、少なくとも第2の核酸配列は、ウイルスベクター
によってT細胞に導入される。上記方法の特定の実施形態では、ウイルスベクターは、ア
デノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロウイルスベクター、又はアデノ
随伴ウイルス(AAV)ベクターである。上記方法の具体的な実施形態では、ウイルスベ
クターは組換えAAVベクターである。
上記方法の幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼは、操作されたメガヌクレ
アーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌク
レアーゼ(TALEN)、コンパクトTALEN、CRISPRヌクレアーゼ、又はme
gaTALである。上記方法の特定の実施形態では、操作されたヌクレアーゼは、操作さ
れたメガヌクレアーゼである。
上記方法の幾つかの実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号4を含む
認識配列に対して特異性を有する。上記方法の幾つかのかかる実施形態では、操作された
メガヌクレアーゼは、配列番号4を認識して切断する本明細書に記載される操作されたメ
ガヌクレアーゼである。
上記方法の幾つかの実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号6を含む
認識配列に対して特異性を有する。上記方法の幾つかのかかる実施形態では、操作された
メガヌクレアーゼは、配列番号6を認識して切断する本明細書に記載される操作されたメ
ガヌクレアーゼである。
上記方法の幾つかの実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号8を含む
認識配列に対して特異性を有する。上記方法の幾つかのかかる実施形態において、操作さ
れたメガヌクレアーゼは、配列番号8を認識して切断する本明細書に記載される操作され
たメガヌクレアーゼである。
上記方法の幾つかの実施形態では、操作されたメガヌクレアーゼは、配列番号10を含
む認識配列に対して特異性を有する。上記方法の幾つかのかかる実施形態では、操作され
たメガヌクレアーゼは、配列番号10を認識して切断する本明細書に記載される操作され
たメガヌクレアーゼである。
別の態様では、本発明は、遺伝子改変T細胞を産生するための本明細書に記載される方
法のいずれかによって調製された遺伝子改変T細胞を提供する。
別の態様では、本発明は、そのゲノム中に改変ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子を含む
遺伝子改変T細胞を提供し、ここで、改変ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子は、TRAC
エクソン1の5’上流に位置するT細胞受容体アルファ遺伝子内のイントロンに挿入され
た目的の外因性配列を含み、目的の外因性配列は外因性スプライスアクセプター部位及び
/又はポリAシグナルを含み、イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内
因性スプライスアクセプター部位は、改変されておらず、及び/又は機能性のままであり
、内因性T細胞受容体の細胞表面発現は、非改変対照細胞と比較した場合に低下している
幾つかの実施形態では、イントロンは配列番号3を含む。
或る特定の実施形態では、遺伝子改変T細胞は、遺伝子改変ヒトT細胞、又はそれに由
来する細胞である。
幾つかの実施形態では、目的の外因性配列は、5’から3’に、外因性スプライスアク
セプター部位、2A要素又はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及びポリA
シグナルを含む。特定の実施形態では、2A要素はT2A要素、P2A要素、E2A要素
、又はF2A要素である。具体的な実施形態では、2A要素はT2A要素である。
幾つかの実施形態では、目的の外因性配列は、外因性スプライスアクセプター部位の5
’上流に位置する外因性分岐部位を更に含む。
或る特定の実施形態では、目的の配列は、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体の
コード配列を含む。特定の実施形態では、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体は、
腫瘍特異的抗原に対する特異性を有する細胞外リガンド結合ドメインを含む。
幾つかの実施形態では、目的の外因性配列は、操作されたメガヌクレアーゼ認識部位、
TALEN認識部位、ジンクフィンガーヌクレアーゼ認識部位、CRISPR認識部位、
又はmegaTAL認識部位でイントロンに挿入される。特定の実施形態では、目的の外
因性配列は、操作されたメガヌクレアーゼ認識部位でイントロンに挿入される。具体的な
実施形態では、目的の外因性配列は、配列番号4内のイントロンに挿入される。他の実施
形態では、目的の外因性配列は、配列番号6内のイントロンに挿入される。更なる実施形
態では、目的の外因性配列は、配列番号8内のイントロンに挿入される。他の実施形態で
は、目的の外因性配列は、配列番号10内のイントロンに挿入される。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載される複数の遺伝子改変T細胞を含む遺伝子
改変T細胞の集団を提供する。
幾つかの実施形態では、上記集団中の細胞の少なくとも10%、少なくとも15%、少
なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも
40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、
少なくとも65%、少なくとも70%、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%、少なくとも96%、少なくとも97%
、少なくとも98%、少なくとも99%、又は最大100%が、本明細書に記載される遺
伝子改変T細胞である。
特定の実施形態では、遺伝子改変T細胞は、遺伝子改変ヒトT細胞、又はそれに由来す
る細胞である。
幾つかの実施形態では、遺伝子改変T細胞に存在する目的の外因性配列は、キメラ抗原
受容体又は外因性T細胞受容体のコード配列を含む。特定の実施形態では、キメラ抗原受
容体又は外因性T細胞受容体は、腫瘍特異的抗原に対する特異性を有する細胞外リガンド
結合ドメインを含む。
幾つかの実施形態では、内因性T細胞受容体の細胞表面発現は、非改変対照細胞と比較
した場合に、遺伝子改変T細胞上で低下している。
別の態様では、本発明は、疾患の治療に有用な医薬組成物を必要とする被験体における
疾患の治療に有用な医薬組成物を提供し、該医薬組成物は、薬学的に許容可能な担体及び
治療有効量の本明細書に記載される遺伝子改変T細胞を含む。
ある特定の実施形態では、遺伝子改変T細胞は、遺伝子改変ヒトT細胞、又はそれに由
来する細胞である。
幾つかの実施形態では、遺伝子改変T細胞に存在する目的の外因性配列は、キメラ抗原
受容体又は外因性T細胞受容体のコード配列を含む。特定の実施形態では、キメラ抗原受
容体又は外因性T細胞受容体は、腫瘍特異的抗原に対する特異性を有する細胞外リガンド
結合ドメインを含む。
幾つかの実施形態では、内因性T細胞受容体の細胞表面発現は、非改変対照細胞と比較
した場合に、遺伝子改変T細胞上で低下している。
別の態様では、本発明は、疾患の治療を必要とする被験体において疾患を治療する方法
を提供し、該方法は、本明細書に記載される遺伝子改変T細胞を被験体に投与することを
含む。
幾つかの実施形態では、上記方法は、本明細書に記載される医薬組成物を被験体に投与
することを含む。
ある特定の実施形態では、上記方法は、癌の治療を必要とする被験体における癌の治療
のための免疫療法である。幾つかのかかる実施形態では、遺伝子改変T細胞は遺伝子改変
ヒトT細胞又はそれに由来する細胞であり、遺伝子改変T細胞に存在する上記目的の外因
性配列は、キメラ抗原受容体又は腫瘍特異的抗原に特異性を有する細胞外リガンド結合ド
メインを含む外因性T細胞受容体のコード配列を含み、内因性T細胞受容体の細胞表面発
現は、非改変対照細胞と比較した場合に、遺伝子改変T細胞上で低下している。
上記方法の幾つかの実施形態では、癌は、癌腫、リンパ腫、肉腫、芽細胞腫、及び白血
病の癌からなる群から選択される。
上記方法の或る特定の実施形態では、癌は、B細胞起源の癌、乳癌、胃癌、神経芽腫、
骨肉腫、肺癌、黒色腫、前立腺癌、結腸癌、腎細胞癌腫、卵巣癌、横紋筋肉腫、白血病、
及びホジキンリンパ腫からなる群から選択される。
上記方法の特定の実施形態では、B細胞起源の癌は、B系統の急性リンパ芽球性白血病
、B細胞慢性リンパ球性白血病、B細胞非ホジキンリンパ腫、及び多発性骨髄腫からなる
群から選択される。
別の態様では、本発明は、医薬品として使用するための本明細書に記載される遺伝子改
変細胞を提供する。本開示は更に、本明細書に記載される遺伝子改変細胞の使用を必要と
する被験体において疾患を治療するための医薬の製造における、本明細書に記載される遺
伝子改変細胞の使用を提供する。かかる一態様では、上記医薬は癌の治療に有用である。
別の態様では、本発明は、疾患の治療、好ましくは癌の治療に使用するための、本明細
書に記載される遺伝子改変細胞を提供する。
目的の外因性配列をT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロンに挿入し、発現させるためのサンプル戦略の図であり、機能性T細胞受容体アルファサブユニットをコードするように再編成されている。示されるように、目的の外因性配列は、TRACエクソン1の5’上流にあるT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロンに挿入される。標的5’イントロンに隣接する内因性スプライスアクセプター部位及び内因性スプライスアクセプター部位は無傷のままである。ヌクレアーゼによる切断に続いて、本明細書に記載される目的の外因性配列がイントロンに挿入される。示されるように、目的の配列は、少なくとも外因性スプライスアクセプター部位及び/又はイントロンに挿入された場合に、T細胞受容体アルファサブユニットの発現を妨害するポリAシグナルを含む。挿入された目的の配列は、任意にT2A要素で表される、2A要素を含めることができる。挿入された目的の配列は、キメラ抗原受容体コード配列で表される、目的のポリペプチドのコード配列も任意に含むことができる。必要に応じて、目的の配列は、外因性スプライスアクセプター部位の5’上流に位置する外因性分岐部位を更に含むことができる。 ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンのTRC認識配列を示す。本発明の操作されたメガヌクレアーゼによって標的とされる各認識配列は、2つの認識ハーフサイトを含む。各認識ハーフサイトは、4塩基対の中心配列によって隔てられた9塩基対で構成されている。TRC11-12認識配列(配列番号4)は、TRC11及びTRC12と称される2つの認識ハーフサイトを含む。TRC15-16認識配列(配列番号6)は、TRC15及びTRC16と称される2つの認識ハーフサイトを含む。TRC17-18認識配列(配列番号8)は、TRC17及びTRC18と称される2つの認識ハーフサイトを含む。TRC19-20認識配列(配列番号10)は、TRC19及びTRC20と称される2つの認識ハーフサイトを含む。 本発明の操作されたメガヌクレアーゼは2つのサブユニットを含み、第1のサブユニットは、第1の認識ハーフサイト(例えば、TRC11、TRC15、TRC17又はTRC19)に結合するHVR1領域を含み、第2のサブユニットは、第2の認識ハーフサイト(例えば、TRC12、TRC16、TRC18、又はTRC20)に結合するHVR2領域を含む。操作されたメガヌクレアーゼが1本鎖メガヌクレアーゼである実施形態では、HVR1領域を含む第1のサブユニットは、N末端又はC末端のいずれかのサブユニットとして配置され得る。同様に、HVR2領域を含む第2のサブユニットは、N末端又はC末端のいずれかのサブユニットとして配置され得る。 T細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンに見られる認識配列を標的とする操作されたメガヌクレアーゼを評価するCHO細胞のレポーターアッセイの概略を示す。本明細書に記載される操作されたメガヌクレアーゼについて、レポーターカセットが細胞のゲノムに安定して組み込まれたCHO細胞株を作製した。レポーターカセットは、5’から3’の順に:SV40初期プロモータ;GFP遺伝子の5’2/3;本発明の操作されたメガヌクレアーゼの認識配列(例えば、TRC11-12認識配列);CHO-23/24メガヌクレアーゼの認識配列(国際公開第2012/167192号);及びGFP遺伝子の3’2/3で構成される。このカセットで安定的に形質移入された細胞は、DNA切断誘導物質の非存在下ではGFPを発現しなかった。メガヌクレアーゼは、各メガヌクレアーゼをコードするプラスミドのDNA又はmRNAの形質導入によって導入された。メガヌクレアーゼ認識配列のいずれかでDNA切断が誘導された場合、GFP遺伝子の重複領域が相互に組換えられ、機能性GFP遺伝子をもたらした。GFPを発現する細胞の割合は、操作されたメガヌクレアーゼによるゲノム切断の頻度の間接的な尺度として、フローサイトメトリーによって決定され得る。 CHO細胞レポーターアッセイにおいて、T細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンに見られる認識配列を認識して切断する、操作されたメガヌクレアーゼの効率を示す。配列番号12~15に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC11-12認識配列(配列番号4)を標的とするように操作した。配列番号16~19に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC15-16認識配列(配列番号6)を標的とするように操作し、CHO細胞レポーターアッセイにおける有効性についてスクリーニングした。配列番号20~23に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC17-18認識配列(配列番号8)を標的とするように操作した。配列番号24~27に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC19-20認識配列(配列番号10)を標的とするように操作した。示される結果は、各アッセイで観察されたGFP発現細胞の割合を示し、これは、標的認識配列又はCHO-23/24認識配列を切断する各メガヌクレアーゼの有効性を示す。さらに、陰性対照(bs)を各アッセイに含めた。図5Aは、TRC11-12認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図5Bは、TRC15-16認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図5Cは、TRC17-18認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図5Dは、TRC19-20認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。 CHO細胞レポーターアッセイでTRACエクソン1の5’上流にあるヒトT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロンの認識配列を認識して切断する、操作されたメガヌクレアーゼの効率を示す。配列番号12~15に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC11-12認識配列(配列番号4)を標的とするように操作した。配列番号16~19に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC15-16認識配列(配列番号6)を標的とするように操作し、CHO細胞レポーターアッセイにおける有効性についてスクリーニングした。配列番号20~23に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC17-18認識配列(配列番号8)を標的とするように操作した。配列番号24~27に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC19~20認識配列(配列番号10)を標的とするように操作した。ヌクレオフェクション後7日間の複数の時点で、CHO細胞レポーターアッセイにおける有効性について、操作されたメガヌクレアーゼをスクリーニングした。示される結果は、分析の7日間に亘って各アッセイで観察されたGFP発現細胞の割合を示し、これは、時間の関数として、標的認識配列又はCHO-23/24認識配列の切断に対する各メガヌクレアーゼの有効性を示す。図6Aは、TRC11-12認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図6Bは、TRC15-16認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図6Cは、TRC17-18認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図6Dは、TRC19-20認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。 T細胞溶解物のT7Eアッセイを示す。ヒトCD3+T細胞を磁気分離によりPBMCから単離し、72時間活性化した。活性化ヒトT細胞にTRC11-12又はTRC15-16メガヌクレアーゼmRNAを用いてエレクトロポレーションを行い、形質移入後72時間に細胞からゲノムDNA(gDNA)を採取した。T7エンドヌクレアーゼI(T7E)アッセイを実行し、内因性TRC11-12又はTRC15-16認識配列での遺伝子改変を推定した。 標的5’イントロンの認識配列での切断は、T細胞受容体の発現に影響しない。ヒトT細胞をヒトドナーから得られたアフェレーシスサンプルから濃縮し、IL-2の存在下で抗CD3/抗CD28ビーズを使用して3日間刺激した。3日後、T細胞を採取し、ビーズを取り除き、1μgの指定のメガヌクレアーゼRNAをT細胞サンプルに導入した。ヌクレオフェクションした細胞は、フローサイトメトリー分析の前に6日間培養した。内因性T細胞受容体の発現を表すCD3表面提示を、抗CD3-BrilliantViolet711及びGhostDye-510でT細胞サンプルを標識することにより測定した。T細胞は、TRC1~2x.87EE(TRACエクソン1を標的とする操作されたヌクレアーゼ)又はRNAなし(モック)のいずれかでヌクレオフェクションされ、それぞれTRAC遺伝子座編集の陽性対照及び陰性対照としての役割を果たし、図8A及び図8Bに示される。4つの追加サンプルも、TRC15-16ファミリーからの1つの異なるヌクレアーゼ変異体をコードするRNAでヌクレオフェクションし、その全てのメンバーが5’イントロンのTRC15-16認識配列を標的とする。TRAC遺伝子座の編集により遺伝子破壊が起こると、TCRα鎖は合成されず、編集された細胞の表面にTCR複合体(CD3を含む)は提示されない。TRC l-2x.87EEで編集されたT細胞の半分超が、エクソン1の切断及びNHEJによる切断部位のエラーを起こしやすい修復のためにTRC陰性であることが示された(図8B)。比較すると、TRC15-16x.3l、TRC15-16x.63、TRC15-16x.87、及びTRC15-16x.89による編集後のTCR陰性細胞の頻度はわずか4%~8%であった(それぞれ図8C、図8D、図8E、及び図8F)。 目的の外因性配列のドナーテンプレートを示す。相同性アーム、外因性スプライスアクセプター部位、CARコード配列、及びポリAシグナルを含むドナーテンプレートを提供する。図9Aは、TRC11-12認識配列への挿入に適した例示的なドナーテンプレート(配列番号60)を提供する。図9Bは、TRC15-16認識配列への挿入に適した例示的なドナーテンプレート(配列番号61)を提供する。図9Cは、TRC17-18認識配列への挿入に適した例示的なドナーテンプレート(配列番号62)を提供する。 GFPコード配列の標的5’イントロンへの挿入を示す。T細胞をTRC11-12x.82ヌクレアーゼをコードするmRNAでヌクレオフェクションし、T2A配列とそれに続くプロモータのないGFPコード配列をコードする7227コンストラクトを含むAAV6ベクターで形質導入した。追加のT細胞をTRC15-16.x31ヌクレアーゼをコードするmRNAでヌクレオフェクションし、T2A配列とそれに続くプロモータのないGFPコード配列をコードする7228コンストラクトを含むAAV6ベクターで形質導入した。TCRノックアウト及びGFP発現を、形質移入/形質導入の5日後にフローサイトメトリーで測定した。図10Aは、TRC11-12認識配列でのドナーテンプレート挿入後のCD3(x軸)及びGFP(y軸)の発現を示す。図10Bは、TRC11-12認識配列でのドナーテンプレート挿入後のGFP発現(x軸)及び細胞数(y軸)を示す。図10Cは、TRC15-16認識配列でのドナーテンプレート挿入後のCD3(x軸)及びGFP(y軸)発現を示す。図10Dは、TRC15-16認識配列でのドナーテンプレート挿入後のGFP発現(x軸)及び細胞数(y軸)を示す。 標的5’イントロンへの抗CD19 CARコード配列の挿入。T細胞をTRC11-12x.82ヌクレアーゼをコードするmRNAでヌクレオフェクションし、T2A配列とそれに続くプロモータのない抗CD19 CARコード配列をコードする7225コンストラクトを含むAAV6ベクターで形質導入した。追加のT細胞をTRC15-16.x31ヌクレアーゼをコードするmRNAでヌクレオフェクションし、T2A配列とそれに続くプロモータのない抗CD19 CARコード配列をコードする7226コンストラクトを含むAAV6ベクターで形質導入した。TCRノックアウト及びCARの発現を、形質移入/形質導入の5日後にフローサイトメトリーで測定した。図11Aは、陰性対照群(TRC酵素のみ)のCD3細胞でのCAR発現を示す。図11Bは、TRC11-12認識配列でのドナーテンプレート挿入後のCD3細胞でのCAR発現を示す。図11Cは、TRC15-16認識配列でのドナーテンプレート挿入後のCD3細胞でのCAR発現を示す。
配列の簡単な説明
配列番号1は、野生型I-CreIメガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号2は、LAGLIDADGのアミノ酸配列を示す。
配列番号3は、ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子イントロンの核酸配列を示す。
配列番号4は、TRC11-12(センス)の核酸配列を示す。
配列番号5は、TRC11-12(アンチセンス)の核酸配列を示す。
配列番号6は、TRC15-16(センス)の核酸配列を示す。
配列番号7は、TRC15-16(アンチセンス)の核酸配列を示す。
配列番号8は、TRC17-18(センス)の核酸配列を示す。
配列番号9は、TRC17-18(アンチセンス)の核酸配列を示す。
配列番号10は、TRC19-20(センス)の核酸配列を示す。
配列番号11は、TRC19-20(アンチセンス)の核酸配列を示す。
配列番号12は、TRC11-12x.4メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号13は、TRC11-12x.82メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号14は、TRC11-12x.60メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号15は、TRC11-12x.63メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号16は、TRC15-16x.31メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号17は、TRC15-16x.87メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号18は、TRC15-16x.63メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号19は、TRC15-16x.89メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号20は、TRC17-18x.15メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号21は、TRC17-18x.82メガヌクレアーゼのアミノ酸配列示す。
配列番号22は、TRC17-18x.18メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号23は、TRC17-18x.71メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号24は、TRC19-20x.85メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号25は、TRC19-20x.74メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号26は、TRC19-20x.71メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号27は、TRC19-20x.87メガヌクレアーゼのアミノ酸配列を示す。
配列番号28は、TRC11-12x.4メガヌクレアーゼTRC11結合サブユニッ
トのアミノ酸配列を示す。
配列番号29は、TRC11-12x.82メガヌクレアーゼTRC11結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号30は、TRC11-12x.60メガヌクレアーゼTRC11結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号31は、TRC11-12x.63メガヌクレアーゼTRC11結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号32は、TRC11-12x.4メガヌクレアーゼTRC12結合サブユニッ
トのアミノ酸配列を示す。
配列番号33は、TRC11-12x.82メガヌクレアーゼTRC12結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号34は、TRC11-12x.60メガヌクレアーゼTRC12結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号35は、TRC11-12x.63メガヌクレアーゼTRC12結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号36は、TRC15-16x.31メガヌクレアーゼTRC15結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号37は、TRC15-16x.87メガヌクレアーゼTRC15結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号38は、TRC15-16x.63メガヌクレアーゼTRC15結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号39は、TRC15-16x.89メガヌクレアーゼTRC15結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号40は、TRC15-16x.31メガヌクレアーゼTRC16結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号41は、TRC15-16x.87メガヌクレアーゼTRC16結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号42は、TRC15-16x.63メガヌクレアーゼTRC16結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号43は、TRC15-16x.89メガヌクレアーゼTRC16結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号44は、TRC17-18x.15メガヌクレアーゼTRC17結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号45は、TRC17-18x.82メガヌクレアーゼTRC17結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号46は、TRC17-18x.18メガヌクレアーゼTRC17結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号47は、TRC17-18x.71メガヌクレアーゼTRC17結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号48は、TRC17-18x.15メガヌクレアーゼTRC18結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号49は、TRC17-18x.82メガヌクレアーゼTRC18結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号50は、TRC17-18x.18メガヌクレアーゼTRC18結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号51は、TRC17-18x.71メガヌクレアーゼTRC18結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号52は、TRC19-20x.85メガヌクレアーゼTRC19結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号53は、TRC19-20x.74メガヌクレアーゼTRC19結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号54は、TRC19-20x.71メガヌクレアーゼTRC19結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号55は、TRC19-20x.87メガヌクレアーゼTRC19結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号56は、TRC19-20x.85メガヌクレアーゼTRC20結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号57は、TRC19-20x.74メガヌクレアーゼTRC20結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号58は、TRC19-20x.71メガヌクレアーゼTRC20結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号59は、TRC19-20x.87メガヌクレアーゼTRC20結合サブユニ
ットのアミノ酸配列を示す。
配列番号60は、TRC11-12認識配列に挿入できる抗CD19 CARを含むド
ナーテンプレートの核酸配列を示す。
配列番号61は、TRC15-16認識配列に挿入できる抗CD19 CARを含むド
ナーテンプレートの核酸配列を示す。
配列番号62は、TRC17-18認識配列に挿入できる抗CD19 CARを含むド
ナーテンプレートの核酸配列を示す。
配列番号63は、TRC11-12認識配列に挿入できるGFPタンパク質をコードす
る7227ドナーテンプレートの核酸配列を示す。
配列番号64は、TRC11-12認識配列に挿入できる抗CD19 CARをコード
する7225ドナーテンプレートの核酸配列を示す。
配列番号65は、TRC15-16認識配列に挿入できるGFPタンパク質をコードす
る7228ドナーテンプレートの核酸配列を示す。
配列番号66は、TRC15-16認識配列に挿入できる抗CD19 CARをコード
する7226ドナーテンプレートの核酸配列を示す。
発明の詳細な説明
(定義)
1.1参照及び定義
本明細書で参照される特許及び科学文献は、当業者が利用可能な知識を確立する。本明
細書に引用される発行された米国特許、許可された出願、公開された外国出願、及びGe
nBankデータベース配列を含む参考文献は、それぞれが具体的かつ個別に参照により
組み込まれていることが示されているのと同程度に引用することで本明細書の一部をなす
本発明は、種々の形態で具体化され得て、本明細書に記載される実施形態に限定される
と解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が十分かつ完全であ
り、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供されている。例えば、一実施形態に
関して例示される特徴を他の実施形態に組み込むことができ、特定の実施形態に関して例
示される特徴をその実施形態から削除することができる。さらに、本開示に照らして、本
発明から逸脱しない本明細書で提案される実施形態に対する多数の変形及び追加が当業者
には明らかであろう。
別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明
が属する分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で本発
明の説明に使用される用語法は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、
本発明を限定することを意図するものではない。
本明細書で言及される全て出版物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、引用するこ
とでその全体が本明細書の一部をなす。
本明細書で使用される場合、「1つ(a)」、「1つ(an)」、又は「その(the
)」は、1つ又は1つ以上を意味する場合がある。例えば、「1つの」細胞は、単一の細
胞又は複数の細胞を意味し得る。
本明細書で使用される場合、別段の指定がない限り、「又は」という言葉は、「いずれ
か/又は」の排他的な意味ではなく、「及び/又は」の包括的な意味で使用される。
本明細書で使用される場合、「メガヌクレアーゼ」という用語は、12塩基対を超える
認識配列で2本鎖DNAに結合するエンドヌクレアーゼを指す。好ましくは、本発明のメ
ガヌクレアーゼの認識配列は22塩基対である。メガヌクレアーゼは、I-CreIに由
来するエンドヌクレアーゼであってもよく、例えばDNA結合特異性、DNA切断活性、
DNA結合親和性、又は二量化特性に関して天然のI-CreIと比較して改変された、
I-CreIの操作された変異体を指す場合がある。I-CreIのかかる改変された変
異体を産生する方法は、当該技術分野でよく知られている(例えば、国際公開第2007
/047859号)。本明細書で使用されるメガヌクレアーゼは、ヘテロ二量体として、
又はペプチドリンカーを使用してDNA結合ドメインのペアが単一のポリペプチドに結合
される「1本鎖メガヌクレアーゼ」として2本鎖DNAに結合する。「ホーミングエンド
ヌクレアーゼ」という用語は、「メガヌクレアーゼ」という用語と同義である。本発明の
メガヌクレアーゼは、細胞、特にヒトT細胞で発現される場合、本明細書に記載される方
法を使用して測定した場合に細胞生存率への有害な影響又はメガヌクレアーゼ切断活性の
著しい低下を観察することなく、細胞を形質移入して37℃で維持できるように実質的に
非毒性である。
本明細書で使用される場合、「1本鎖メガヌクレアーゼ」という用語は、リンカーによ
ってつなげられたヌクレアーゼサブユニットのペアを含むポリペプチドを指す。1本鎖メ
ガヌクレアーゼは:N末端サブユニット-リンカー-C末端サブユニットの構成を有する
。2つのメガヌクレアーゼサブユニットは一般的にアミノ酸配列が同一ではなく、非同一
のDNA配列を認識する。従って、1本鎖メガヌクレアーゼは通常、偽パリンドローム又
は非パリンドロームの認識配列を切断する。1本鎖メガヌクレアーゼは、実際には二量体
ではないが、「1本鎖ヘテロ二量体」又は「1本鎖ヘテロ二量体メガヌクレアーゼ」と称
される場合がある。明確にするために、特に明記しない限り、「メガヌクレアーゼ」とい
う用語は、二量体又は1本鎖メガヌクレアーゼを指す場合がある。
本明細書で使用される「リンカー」という用語は、2つのメガヌクレアーゼサブユニッ
トを単一のポリペプチドにつなげるために使用される外因性ペプチド配列を指す。リンカ
ーは、天然タンパク質に見られる配列を有してもよく、又は任意の天然タンパク質には見
られない人工配列であってもよい。リンカーは柔軟性であって二次構造が欠けていてもよ
く、又は生理学的条件下で特定の三次元構造を形成する傾向を有してもよい。リンカーと
しては、米国特許第8,445,251号及び米国特許第9,434,931号に含まれ
るリンカーが挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、リンカーは
、配列番号12~27のいずれか1つの残基154~195を含むアミノ酸配列を有して
もよい。
本明細書で使用される「ジンクフィンガーヌクレアーゼ」又は「ZFN」という用語は
、制限エンドヌクレアーゼ、ホーミングエンドヌクレアーゼ、S1ヌクレアーゼ、マング
ビーンヌクレアーゼ(mung bean nuclease)、膵臓DNAse I、
ミクロコッカスヌクレアーゼ、及び酵母HOエンドヌクレアーゼを含むがこれらに限定さ
れないエンドヌクレアーゼ又はエキソヌクレアーゼに由来するヌクレアーゼドメインに融
合したジンクフィンガーDNA結合ドメインを含むキメラタンパク質を指す。ジンクフィ
ンガーヌクレアーゼの設計に有用なヌクレアーゼドメインとしては、FokI、FoM、
StsIの制限酵素を含むが、これらに限定されない、II型制限エンドヌクレアーゼに
由来するものが挙げられる。追加のII型制限エンドヌクレアーゼは、国際公開第200
7/014275号に記載されており、その全体が引用することで本明細書の一部をなす
。ジンクフィンガードメインの構造は、亜鉛イオンの配位により安定化される。1つ以上
のジンクフィンガードメインを含むDNA結合タンパク質は、配列特異的にDNAに結合
する。ジンクフィンガードメインは、天然配列であってもよく、合理的又は実験的手段に
より再設計して、長さが約18塩基対の所定のDNA配列に結合するタンパク質を産生す
ることもできる。例えば、各々がその全体を引用することで本明細書の一部をなす、米国
特許第5,789,538号、同第5,925,523号、同第6,007,988号、
同第6,013,453号、同第6,200,759号、並びに国際公開第95/194
31号、同第96/06166号、同第98/53057号、同第98/54311号、
同第00/27878号、同第01/60970号、同第01/88197号、及び同第
02/099084号を参照されたい。この操作されたタンパク質ドメインをFokIヌ
クレアーゼ等のヌクレアーゼドメインに融合することにより、ゲノムレベルの特異性でD
NA切断を標的にすることが可能である。標的部位、ジンクフィンガータンパク質、並び
にジンクフィンガーヌクレアーゼの設計及び構築のための方法の選択は、当業者に知られ
ており、米国特許出願公開第20030232410号、同第20050208489号
、同第2005064474号、同第20050026157号、同第20060188
987号及び国際公開第07/014275号に詳細に記載され、各々がそれらの全体が
引用することで本明細書の一部をなす。
本明細書で使用される「TALEN」という用語は、制限エンドヌクレアーゼ、ホーミ
ングエンドヌクレアーゼ、S1ヌクレアーゼ、マングビーンヌクレアーゼ、膵臓DNAs
e I、ミクロコッカスヌクレアーゼ、及び酵母HOエンドヌクレアーゼを含むがこれら
に限定されないエンドヌクレアーゼ又はエキソヌクレアーゼからのヌクレアーゼドメイン
又はその活性部分に融合した複数のTALドメインリピートを含むDNA結合ドメインを
含むエンドヌクレアーゼを指す。例えば、引用することでその全体が本明細書の一部をな
す、Christianら(2010)Genetics 186:757-761を参
照されたい。TALENの設計に有用なヌクレアーゼドメインとしては、FokI、Fo
M、StsI、HhaI、HindIII、Nod、BbvCI、EcoRI、BglI
、及びAlwIを含むがこれらに限定されないII型制限エンドヌクレアーゼに由来する
ものが挙げられる。追加のII型制限エンドヌクレアーゼは、国際公開第2007/01
4275号に記載されている。幾つかの態様では、TALENのヌクレアーゼドメインは
FokIヌクレアーゼドメイン又はその活性部分である。TALドメインリピートは、キ
サントモナス(Xanthomonas)属の植物病原体による感染プロセスで使用され
るTALE(転写活性化因子様エフェクター)ファミリーのタンパク質に由来し得る。T
ALドメインリピートは、多様な12番目と13番目のアミノ酸を持つ33個~34個の
アミノ酸配列である。反復可変ジペプチド(RVD:repeat variable
dipeptide)と称されるこれらの2つの位置は非常に可変的であり、特定のヌク
レオチド認識と強い相関関係を示す。DNA標的配列の各塩基対は、RVDに起因する特
異性で単一のTALリピートに接触する。幾つかの実施形態では、TALENは16個~
22個のTALドメインリピートを含む。TALENによるDNA切断には、非特異的な
中央領域(即ち、「スペーサ」)に隣接する2つのDNA認識領域が必要である。TAL
ENに関する「スペーサ」という用語は、TALENを構成する各モノマーによって認識
及び結合される2つの核酸配列を分離する核酸配列を指す。TALドメインリピートは、
天然に存在するTALEタンパク質の天然配列であってもよく、又は合理的若しくは実験
的手段で再設計して、所定のDNA配列に結合するタンパク質を産生することもできる(
例えば、各々がその全体を引用することで本明細書の一部をなす、Bochら(2009
)Science326(5959):1509-1512and Moscou an
d Bogdanove(2009)Science326(5959):1501を参
照されたい)。特定の配列及びRVDの例、並びに対応する標的ヌクレオチドを認識する
ためにTALENを操作する方法については、米国特許出願公開第2011014594
0号及び国際公開第2010/079430号も参照されたい。幾つかの実施形態では、
各ヌクレアーゼ(例えば、FokI)モノマーは、異なるDNA配列を認識するTALエ
フェクター配列に融合されてもよく、2つの認識部位が近接している場合にのみ、不活性
モノマーが一緒になって機能性酵素を作り出す。
本明細書で使用される「コンパクトTALEN」という用語は、I-TevIホーミン
グエンドヌクレアーゼ、又はMmeI、EndA、End1、I-BasI、I-Tev
II、I-TevIII、I-TwoI、MspI、MvaI、NucA、NucM等が
含まれるが、これらに限定されない米国特許出願第20130117869号の表2に収
載されているエンドヌクレアーゼのいずれか(その全体が引用することで本明細書の一部
をなす)の任意の部分に任意の方向で融合した16-22TALドメインリピートを有す
る、DNA結合ドメインを含むエンドヌクレアーゼを指す。コンパクトTALENはDN
Aプロセッシング活性に二量体化を必要とせず、介在するDNAスペーサを持つ二重標的
部位の必要性を軽減する。幾つかの実施形態では、コンパクトTALENは16個~22
個のTALドメインリピートを含む。
本明細書で使用する「CRISPR」という用語は、Cas9、Cpf1又は他の好適
なヌクレアーゼ等のカスパーゼと、ゲノムDNAの認識部位にハイブリダイズすることに
よりカスパーゼのDNA切断を指示するガイドRNAとを含むカスパーゼに基づくエンド
ヌクレアーゼを指す。CRISPRのカスパーゼ構成要素は、RNA誘導DNAエンドヌ
クレアーゼである。或る特定の実施形態では、カスパーゼはクラスII Cas酵素であ
る。これらの実施形態の幾つかでは、カスパーゼは、Cas9等のクラスII、II型酵
素である。他の実施形態では、カスパーゼは、Cpf1等のクラスII、V型酵素である
。ガイドRNAは、定方向反復(direct repeat)と、標的認識部位に相補
的なガイド配列(内因性CRISPR系に関してスペーサと称されることが多い)とを含
む。或る特定の実施形態では、CRISPRは、ガイドRNA上に存在する定方向反復塩
基配列(direct repeat sequence)(時にtracrメイト配列
と称される)に(完全又は部分的に)相補的であるtracrRNA(トランス活性化C
RISPR RNA)を更に含む。特定の実施形態では、カスパーゼは、該酵素が標的ポ
リヌクレオチドの1本鎖を切断し、ニッカーゼとして機能し、標的DNAの1本鎖のみを
切断する能力を欠くように、対応する野生型酵素に関して変異させることができる。ニッ
カーゼとして機能するカスパーゼ酵素の非限定的な例としては、RuvC I触媒ドメイ
ン内のD10A変異、又はH840A、N854A、若しくはN863Aの変異を有する
Cas9酵素が挙げられる。
本明細書で使用される「megaTAL」という用語は、操作された配列特異的ホーミ
ングエンドヌクレアーゼを有する転写活性化因子様エフェクター(TALE)DNA結合
ドメインを含む1本鎖ヌクレアーゼを指す。
タンパク質に関して、本明細書で使用される「組換え」又は「操作された」という用語
は、タンパク質をコードする核酸、及びタンパク質を発現する細胞又は生物に対する遺伝
子工学技術の適用の結果として変更されたアミノ酸配列を有することを意味する。核酸に
関して、「組換え」又は「操作された」という用語は、遺伝子工学技術の適用の結果とし
て変更された核酸配列を有することを意味する。遺伝子工学技術としては、PCR及びD
NAクローニング技術;形質移入、形質転換、その他の遺伝子導入技術;相同組換え;部
位特異的突然変異誘発;及び遺伝子融合が挙げられるが、これらに限定されない。この定
義によれば、天然起源のタンパク質と同一のアミノ酸配列を有するが、異種宿主でのクロ
ーニング及び発現により産生されるタンパク質は、組換え体又は操作されたものとは見な
されない。
本明細書で使用される「野生型」という用語は、同じタイプの遺伝子の対立遺伝子集団
における最も一般的な天然起源の対立遺伝子(即ち、ポリヌクレオチド配列)を指し、野
生型対立遺伝子によってコードされるポリペプチドはその元の機能を有する。「野生型」
という用語は、野生型対立遺伝子によってコードされるポリペプチドも指す。野生型対立
遺伝子(すなわち、ポリヌクレオチド)及びポリペプチドは、野生型配列(複数の場合も
ある)と比較して1又は複数の突然変異及び/又は置換を含む突然変異体又は変異体の対
立遺伝子及びポリペプチドと区別可能である。野生型の対立遺伝子又はポリペプチドが生
物に正常な表現型を付与できるのに対し、突然変異体又は変異体の対立遺伝子又はポリペ
プチドは、場合によっては、表現型の変化を付与することができる。野生型ヌクレアーゼ
は、組換え、操作された、又は天然に存在しないヌクレアーゼと区別され得る。
組換え又は操作されたタンパク質に関して本明細書で使用される「改変」という用語は
、参照配列(例えば、野生型配列又は天然配列)に対する組換え配列内のアミノ酸残基の
挿入、欠失、又は置換を意味する。
本明細書で使用される場合、「認識配列」という用語は、エンドヌクレアーゼによって
結合及び切断されるDNA配列を指す。メガヌクレアーゼの場合、認識配列は、4塩基対
で隔てられた逆向きの9塩基対の「ハーフサイト」のペアを含む。1本鎖メガヌクレアー
ゼの場合、タンパク質のN末端ドメインは第1のハーフサイトに接触し、タンパク質のC
末端ドメインは第2のハーフサイトに接触する。メガヌクレアーゼによる切断により、4
塩基対の3’「オーバーハング」がもたらされる。「オーバーハング」又は「粘着末端」
は、2本鎖DNA配列のエンドヌクレアーゼ切断によってもたらすことができる短い1本
鎖DNAセグメントである。I-CreIに由来するメガヌクレアーゼ及び1本鎖メガヌ
クレアーゼの場合、オーバーハングは22塩基対認識配列の10塩基~13塩基を含む。
コンパクトTALENの場合、認識配列は、I-TevIドメインによって認識される第
1のCNNNGN配列と、それに続く長さ4塩基対~16塩基対の非特異的スペーサ、続
いてTALエフェクタードメインによって認識される長さ16bp~22bpの第2の配
列を含む可能性がある(この配列は典型的には5’T塩基を有する)。コンパクトTAL
ENによる切断は2塩基対3’オーバーハングをもたらす。CRISPRの場合、認識配
列は、ガイドRNAが結合してCas9切断を指示するための配列であり、典型的には1
6塩基対~24塩基対である。ガイド配列と認識配列との間の完全な相補性は、切断を行
うために必ずしも必要ではない。CRISPRによる切断は、カスパーゼに応じて、平滑
末端(クラスII、II型カスパーゼ等)又はオーバーハング末端(クラスII、V型カ
スパーゼ等)をもたらすことができる。CpfIカスパーゼが利用されるそれらの実施形
態では、これを含むCRISPR複合体による切断は5’オーバーハングを生じ、或る特
定の実施形態では、5ヌクレオチドの5’オーバーハングを生じる。各カスパーゼ酵素は
また、ガイドRNAに相補的な認識配列の近くにPAM(プロトスペーサ隣接モチーフ)
配列の認識も必要とする。正確な配列、PAMに対する長さの要件、及び標的配列からの
距離は、カスパーゼ酵素によって異なるが、PAMは通常、標的/認識配列に近接する2
塩基対~5塩基対の配列である。特定のカスパーゼ酵素のPAM配列は当該技術分野で知
られており(例えば、各々が全体を引用することで本明細書の一部をなす、米国特許第8
,697,359号及び米国特許出願公開第20160208243号を参照されたい)
、新規又は操作されたカスパーゼ酵素のPAM配列は、PAM枯渇アッセイ(例えば、そ
の全体が本明細書の一部をなす、Karvelisら(2017)Methods 12
1-122:3-8を参照されたい)等、当該技術分野で知られている方法を使用して識
別され得る。ジンクフィンガーの場合、DNA結合ドメインは典型的には、2塩基対~1
0塩基対離れた9塩基対の「ハーフサイト」のペアを含む18bp認識配列を認識し、ヌ
クレアーゼによる切断は可変長(多くの場合、4塩基対)の平滑末端又は5’オーバーハ
ングを作る。
本明細書で使用される「標的部位」又は「標的配列」という用語は、ヌクレアーゼの認
識配列を含む細胞の染色体DNAの領域を指す。
本明細書で使用される「DNA結合親和性」又は「結合親和性」という用語は、メガヌ
クレアーゼが参照DNA分子(例えば、認識配列又は任意の配列)と非共有結合する傾向
を意味する。結合親和性は、解離定数Kによって測定される。本明細書で使用されるよ
うに、参照認識配列に対するヌクレアーゼのKが参照ヌクレアーゼと比較して統計学的
に有意なパーセント変化によって増加又は減少する場合、ヌクレアーゼは「変更された」
結合親和性を有する。
本明細書で使用される「相同組換え」又は「HR」という用語は、修復テンプレートと
して相同DNA配列を使用して2本鎖DNA切断が修復される天然の細胞プロセスを指す
(例えば、Cahillら(2006),Front.Biosci.11:1958-
1976を参照されたい)。相同DNA配列は、細胞に送達された内因性染色体配列又は
外因性核酸であってもよい。
本明細書で使用される「非相同末端結合」又は「NHEJ」という用語は、2本の非相
同DNAセグメントを直接つなぐことによって2本鎖DNA切断が修復される天然の細胞
プロセスを指す(例えば、Cahillら(2006),Front.Biosci.1
1:1958-1976を参照されたい)。非相同末端結合によるDNA修復はエラーを
起こしやすく、修復部位でのDNA配列のテンプレート化されていない付加又は欠失が頻
繁に生じる。場合によっては、標的認識配列での切断により、標的認識部位でNHEJが
生じる。遺伝子のコード配列の標的部位のヌクレアーゼ誘導切断後のNHEJによるDN
A修復は、遺伝子機能を妨げるフレームシフト変異等の変異をコード配列に導入する可能
性がある。従って、操作されたヌクレアーゼを使用して、細胞集団の遺伝子を効果的にノ
ックアウトすることができる。
本明細書で使用される「キメラ抗原受容体」又は「CAR」は、抗原に対する特異性を
免疫エフェクター細胞(例えば、ヒトT細胞)に付与する又はグラフトする操作された受
容体を指す。キメラ抗原受容体は、典型的には、少なくとも細胞外リガンド結合ドメイン
又は部分と、1つ以上のシグナル伝達ドメイン及び/又は共刺激ドメインを含む細胞内ド
メインとを含む。
幾つかの実施形態では、細胞外リガンド結合ドメイン又は部分は、モノクローナル抗体
に由来する1本鎖可変断片(scFV)の形態であり、特定のエピトープ又は抗原に特異
性を提供する(例えば、癌細胞、又は他の疾患を引き起こす細胞若しくは粒子等の細胞の
表面に優先的に存在するエピトープ又は抗原)。幾つかの実施形態では、scFvはリン
カー配列を介して付着している。様々な実施形態において、細胞外リガンド結合ドメイン
は、目的の任意の抗原又はエピトープに特異的である。幾つかの実施形態では、scFv
はマウス、ヒト化、又は完全にヒトのものである。
キメラ抗原受容体の細胞外ドメインは、Bリンパ球上の自己抗原特異的B細胞受容体に
よって認識され得る自己抗原を含み得(Payneら(2016),Science 3
53(6295):179-184を参照されたい)、抗体媒介自己免疫疾患の自己反応
性Bリンパ球を特異的に標的として殺傷するようにT細胞に指示する。かかるCARを、
キメラ自己抗体受容体(CAAR)と称する場合があり、それらの使用は本発明に含まれ
る。
キメラ抗原受容体の細胞外ドメインはまた、目的の抗原に対する天然に存在するリガン
ド、又は目的の抗原に結合する能力を保持する天然に存在するリガンドの断片を含んでも
よい。
細胞内刺激ドメインは、抗原結合後に免疫エフェクター細胞に活性化シグナルを伝達す
る1又は複数の細胞質シグナル伝達ドメインを含んでもよい。かかる細胞質シグナル伝達
ドメインとしてはCD3ζが挙げられるが、これに限定されない。
細胞内刺激ドメインはまた、リガンド結合後に増殖及び/又は細胞生存シグナルを伝達
する1又は複数の細胞内共刺激ドメインを含んでもよい。本明細書で使用される「共刺激
ドメイン」は、活性化時に細胞内増殖及び/又は細胞生存シグナルを伝達するポリペプチ
ドドメインを指す。共刺激ドメインの活性化は、2つの共刺激ドメインポリペプチドのホ
モ二量体化に続いて起こる場合がある。活性化は、例えば、共刺激ドメインを含むコンス
トラクト(例えば、キメラ抗原受容体又は誘導性調節コンストラクト)の活性化後にも起
こり得る。一般的には、共刺激ドメインは、膜貫通共刺激受容体、特に共刺激受容体の細
胞内部分に由来し得る。かかる細胞内共刺激ドメインは、当該技術分野で知られているも
ののいずれかであってもよく、限定されないが、CD27、CD28、CD8、4-1B
B(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能
関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、
及びCD83、N1、N6と特異的に結合するリガンド、又はそれらの任意の組み合わせ
を含み得る。
キメラ抗原受容体は、ヒンジ又はスペーサ配列を介して細胞外リガンド結合ドメインに
付着している膜貫通ドメインを含む、追加の構造要素を更に含んでもよい。膜貫通ドメイ
ンは、任意の膜結合タンパク質又は膜貫通タンパク質に由来し得る。例えば、膜貫通ポリ
ペプチドは、T細胞受容体のサブユニット(即ち、α、β、γ又はζ、CD3複合体を構
成するポリペプチド)、IL2受容体p55(a鎖)、p75(β鎖)又はγ鎖、Fc受
容体のサブユニット鎖(例えば、Fcγ受容体III)、又はCD8アルファ鎖等のCD
タンパク質であってもよい。あるいは、膜貫通ドメインは合成であってもよく、ロイシン
及びバリン等の主に疎水性残基を含んでもよい。
ヒンジ領域とは、膜貫通ドメインを細胞外リガンド結合ドメインに連結するように機能
するオリゴ又はポリペプチドを指す。例えば、ヒンジ領域は、最大300個のアミノ酸、
好ましくは10個~100個のアミノ酸、最も好ましくは25個~50個のアミノ酸を含
み得る。ヒンジ領域は、CD8、CD4又はCD28の細胞外領域の全て若しくは一部、
又は抗体定常領域の全て又は一部等、天然に存在する分子の全て又は一部に由来してもよ
い。或いは、ヒンジ領域は、天然のヒンジ配列に対応する合成配列であってもよく、又は
完全に合成されたヒンジ配列であってもよい。特定の例では、ヒンジドメインは、ヒトC
D8アルファ鎖、FcyRllla受容体又はIgGlの一部を含む場合がある。
本明細書で使用される「外因性T細胞受容体」又は「外因性TCR」は、その配列がT
CRを内因的に発現してもしなくてもよい免疫エフェクター細胞(例えば、ヒトT細胞)
のゲノムに導入されるTCRを指す。免疫エフェクター細胞上の外因性TCRの発現は、
特定のエピトープ又は抗原(例えば、癌細胞、又は他の疾患を引き起こす細胞若しくは粒
子の表面に優先的に存在するエピトープ又は抗原)に対する特異性を付与することができ
る。かかる外因性T細胞受容体は、アルファ鎖及びベータ鎖を含んでもよく、あるいは、
ガンマ鎖及びデルタ鎖を含んでもよい。本発明において有用な外因性TCRは、目的の任
意の抗原又はエピトープに対して特異性を有してもよい。
本明細書で使用される「発現の低下」という用語は、対照細胞と比較した場合の遺伝子
改変T細胞の細胞表面での内因性T細胞受容体の発現の低下を指す。低下したという用語
はまた、対照細胞の集団と比較した場合に、細胞表面で内因性ポリペプチド(即ち、内因
性T細胞受容体)を発現する細胞集団における細胞の割合の低下を指す場合がある。かか
る低下は、最大5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80
%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、又は最大100%であってもよ
い。従って、「低下した」という用語は、内因性T細胞受容体の部分的ノックダウンと完
全なノックダウンの両方を包含する。
アミノ酸配列及び核酸配列の両方に関して本明細書で使用される場合、用語「パーセン
ト同一性」、「配列同一性」、「パーセンテージ類似性」、「配列類似性」等は、整列し
たアミノ酸残基又はヌクレオチド間の類似性を最大化し、同一又は類似の残基又はヌクレ
オチドの数、残基又はヌクレオチドの総数、並びに配列アラインメントのギャップの存在
及び長さの関数である、配列のアラインメントに基づく2つの配列の類似度の尺度を指す
。標準パラメータを使用して配列類似性を決定するため、様々なアルゴリズム及びコンピ
ュータープログラムを使用することができる。本明細書で使用される配列類似性は、アミ
ノ酸配列についてはBLASTpプログラムを、核酸配列についてはBLASTnプログ
ラムを使用して測定され、いずれもNational Center for Biot
echnology Information(www.ncbi.nlm.nih.g
ov/)から入手可能であり、例えば、Altschulら(1990),J.Mol.
Biol.215:403-410;Gish and States(1993),N
ature Genet.3:266-272;Maddenら(1996),Meth
.Enzymol.266:131-141;Altschulら(1997),Nuc
leic Acids Res.25:33 89-3402);Zhangら(200
0),J.Comput.Biol.7(1-2):203-14に記載されている。本
明細書で使用される、2つのアミノ酸配列のパーセント類似性は、BLASTpアルゴリ
ズムについての以下のパラメータに基づくスコアである:ワードサイズ=3;ギャップ開
始ペナルティ=-11;ギャップ拡張ペナルティ=-1;スコアリングマトリクス=BL
OSUM62。本明細書で使用される、2つの核酸配列のパーセント類似性は、BLAS
Tnアルゴリズムの以下のパラメータに基づくスコアである:ワードサイズ=11;ギャ
ップ開放ペナルティ=-5;ギャップ拡張ペナルティ=-2;マッチリワード=1;ミス
マッチペナルティ=-3。
2つのタンパク質又はアミノ酸配列の修飾に関して本明細書で使用される場合、「に対
応する」という用語は、第1のタンパク質の特定の修飾が第2のタンパク質の修飾と同じ
アミノ酸残基の置換であることを示すために使用され、2つのタンパク質が標準的な配列
アラインメントに供される場合(例えば、BLASTpプログラムを使用する場合)、第
1のタンパク質の修飾のアミノ酸位置は、第2のタンパク質の修飾のアミノ酸位置に対応
する又はそれと整列する。したがって、第1のタンパク質の残基「X」のアミノ酸「A」
への修飾は、配列アラインメントにおいて残基Xと残基Yが互いに一致する場合、XとY
が異なる数である可能性があるという事実にもかかわらず、第2のタンパク質の残基「Y
」のアミノ酸「A」への修飾に対応する。
本明細書で使用される「認識ハーフサイト」、「認識配列ハーフサイト」、又は単に「
ハーフサイト」という用語は、ホモ二量体若しくはヘテロ二量体のメガヌクレアーゼのモ
ノマーによって、又は1本鎖メガヌクレアーゼの1つのサブユニットによって認識される
2本鎖DNA分子内の核酸配列を意味する。
本明細書で使用される「超可変領域」という用語は、比較的高い可変性を有するアミノ
酸を含むメガヌクレアーゼモノマー又はサブユニット内の局在化された配列を指す。超可
変領域は、約50~60の連続した残基、約53~57の連続した残基、又は好ましくは
約56の残基を含むことができる。幾つかの実施形態では、超可変領域の残基は、配列番
号12~27のいずれか1つの位置24~79又は位置215~270に対応し得る。超
可変領域は、認識配列内のDNA塩基と接触する1又は複数の残基を含むことができ、モ
ノマー又はサブユニットの塩基選択性を変更するように修飾することができる。超可変領
域はまた、メガヌクレアーゼが2本鎖DNA認識配列と会合する際にDNA骨格に結合す
る1又は複数の残基を含むことができる。かかる残基を修飾して、DNA骨格及び標的認
識配列に対するメガヌクレアーゼの結合親和性を変更することができる。本発明の異なる
実施形態では、超可変領域は、可変性を示す1個~20個の残基を含むことができ、塩基
選択性及び/又はDNA結合親和性に影響を及ぼすように修飾されてもよい。特定の実施
形態では、超可変領域は、可変性を示す約15残基~18残基を含み、塩基選択性及び/
又はDNA結合親和性に影響を与えるように改変されてもよい。幾つかの実施形態では、
超可変領域内の可変残基は、配列番号12~27のいずれか1つの位置24、26、28
、30、32、33、38、40、42、44、46、68、70、75、及び77の1
又は複数に対応する。他の実施形態では、超可変領域内の可変残基は、配列番号12~2
7のいずれか1つの位置215、217、219、221、223、224、229、2
31、233、235、237、259、261、266、及び268のうちの1又は複
数に対応する。
本明細書で使用される「T細胞受容体アルファ遺伝子」又は「TCRアルファ遺伝子」
という用語は同じ意味で使用され、T細胞受容体アルファサブユニットをコードするT細
胞内の遺伝子座を指す。T細胞受容体アルファは、再編成前又は再編成後のNCBI遺伝
子ID番号6955を指す場合がある。再編成後、T細胞受容体アルファ遺伝子は、内因
性プロモータ、再編成されたVセグメント及びJセグメント、内因性スプライスドナー部
位、イントロン、内因性スプライスアクセプター部位、及びサブユニットコーディングエ
クソンを含むTRAC遺伝子座を含む。例えば、図1を参照されたい。
本明細書で使用される「T細胞受容体アルファ遺伝子内のイントロン」および「標的5
’イントロン」という語句は、図1に示すように、再編成されたT細胞受容体アルファ遺
伝子においてVセグメント及びJセグメントの3’下流のTRACエクソン1の5’上流
に位置するイントロンを指し、内因性スプライスドナー部位と内因性スプライスアクセプ
ター部位に隣接している。標的5’イントロンは、配列番号3を含む配列、及び本発明に
包含されるヌクレアーゼ認識配列を保持するその機能性変異体を有することができる。
本明細書で使用される「T細胞受容体アルファ定常領域」及び「TRAC」という用語
は同じ意味で使用され、T細胞受容体アルファ遺伝子のコード配列を指す。TRACは、
NCBI Gen ID NO.28755によって特定される野生型配列及びその機能
性変異体を含む。
本明細書で使用される「内因性スプライスドナー部位」という用語は、内因性TCRア
ルファ遺伝子プロモータの3’下流及び再編成されたVセグメント及びJセグメント、並
びに標的イントロンの5’上流に位置する天然起源のスプライスドナー部位を指す。同様
に、「内因性スプライスアクセプター部位」とは、標的イントロンの3’下流及びTRA
Cエクソン1のすぐ5’上流にある天然起源のスプライスアクセプター部位を指す。内因
性スプライスドナー部位及び内因性スプライスアクセプター部位を、Desmetら(N
ucleic Acid Research(2009)37(9):e67)に記載さ
れる方法等、当該技術分野で知られている方法によって遺伝子内で特定することができる
。内因性スプライスドナー部位及び内因性スプライスアクセプター部位に関する「機能性
」という用語は、介在イントロン配列のスプライシングを実行するために対になる能力を
指す。
本明細書で使用される「外因性スプライスアクセプター部位」という用語は、目的の外
因性配列に含まれ、標的5’イントロンに導入されるスプライスアクセプター部位を指す
。外因性スプライスアクセプター部位は、ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子に天然に存在
する配列を含むことができ、又は遺伝子に天然に存在しないスプライスアクセプター配列
(例えば、コンセンサス配列又は異種配列)を含むことができる。外因性スプライスアク
セプター部位は、イントロンのスプライシングを促進する必要がある場合、外因性分岐部
位を更に含んでもよい。かかる分岐部位は、T細胞受容体アルファ遺伝子に天然に存在す
る配列を含んでもよく、又は遺伝子に天然に存在しない分岐部位配列(例えば、コンセン
サス配列又は異種配列)を含んでもよい。
「組換えDNAコンストラクト」、「組換えコンストラクト」、「発現カセット」、「
発現コンストラクト」、「キメラコンストラクト」、「コンストラクト」、及び「組換え
DNA断片」という用語は、本明細書では同じ意味で使用され、1本鎖又は2本鎖のポリ
ヌクレオチドである。組換えコンストラクトは、自然界では一緒に見られない調節配列及
びコード配列を含むがこれらに限定されない1本鎖又は2本鎖のポリヌクレオチドの人工
的な組み合わせを含む。例えば、組換えDNAコンストラクトは、異なる供給源に由来す
る調節配列及びコード配列、又は同じ供給源に由来し、天然に見られるものとは異なる方
法で配列された調節配列及びコード配列を含んでもよい。かかるコンストラクトを単独で
使用してもよく、又はベクターと組み合わせて使用してもよい。
本明細書で使用される「ベクター」又は「組換えDNAベクター」は、所与の宿主細胞
においてポリペプチドをコードする配列の転写及び翻訳が可能な複製システム及び配列を
含むコンストラクトであってもよい。ベクターが使用される場合であれば、ベクターの選
択は、当業者によく知られているように、宿主細胞を形質転換するために使用される方法
に依存する。ベクターには、プラスミドベクター及び組換えAAVベクター、又は本発明
のメガヌクレアーゼをコードする遺伝子を標的細胞に送達するのに適した当該技術分野で
知られている他のベクターが含まれるが、これらに限定されない。当業者は、本発明の単
離されたヌクレオチド又は核酸配列のいずれかを含む宿主細胞を成功裡に形質転換、選択
及び増殖するため、ベクター上に存在しなければならない遺伝要素に精通している。
また、本明細書で使用される「ベクター」はウイルスベクターを指す場合もある。ウイ
ルスベクターとしては、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノウイ
ルスベクター、及びアデノ随伴ウイルスベクター(AAV)が挙げられるが、これらに限
定されない。
本明細書で使用される「ポリシストロン性」mRNAは、2つ以上のコード配列(すな
わち、シストロン)を含み、2つ以上のタンパク質をコードする単一のメッセンジャーR
NAを指す。ポリシストロン性mRNAは、IRES要素、T2A要素、P2A要素、E
2A要素、及びF2A要素を含むがこれらに限定されない同じmRNA分子からの2つ以
上の遺伝子の翻訳を可能にする、当該技術分野で知られている任意の要素を含むことがで
きる。
本明細書で使用される「ヒトT細胞」又は「T細胞」は、ドナー、特にヒトドナーから
単離されたT細胞を指す。T細胞及びそれに由来する細胞としては、培養で継代されてい
ない単離されたT細胞、不死化せずに細胞培養条件下で継代及び維持されたT細胞、並び
に不死化されて無期限に細胞培養条件下で維持され得るT細胞が挙げられる。
本明細書で使用される「ヒトナチュラルキラー細胞」又は「ヒトNK細胞」又は「ナチ
ュラルキラー細胞」又は「NK細胞」とは、先天性免疫系にとって重要な細胞傷害性リン
パ球のタイプを指す。NK細胞が果たす役割は、脊椎動物の適応免疫応答における細胞傷
害性T細胞の役割に類似している。NK細胞は、ウイルスに感染した細胞に迅速に反応し
、腫瘍形成に反応し、感染後約3日で作用する。
本明細書で使用される「対照」又は「対照細胞」とは、遺伝子改変細胞の遺伝子型又は
表現型の変化を測定するための参照点を提供する細胞を指す。対照細胞は、例えば、以下
:(a)野生型細胞、すなわち、遺伝子改変細胞をもたらした遺伝的変化の出発物質と同
じ遺伝子型の細胞;(b)遺伝子改変細胞と同じ遺伝子型の細胞であるが、ヌルコンスト
ラクトで(即ち、目的の特性に既知の影響を与えないコンストラクトで)形質転換されて
いる細胞;又は、(c)遺伝子改変細胞と遺伝的に同一であるが、変更された遺伝子型若
しくは表現型の発現を誘発する条件若しくは刺激、又は更なる遺伝子改変に曝露されてい
ない細胞、を含んでもよい。
本明細書で使用する「治療」又は「被験体の治療」という用語は、疾患を有する被験体
への本発明の遺伝子改変T細胞の投与を指す。例えば、被験体は癌等の疾患を有する可能
性があり、治療は疾患の治療のための免疫療法となる可能性がある。治療の望ましい効果
としては、疾患の発生又は再発の予防、症状の緩和、疾患の直接的又は間接的な病理学的
結果の減少、疾患の進行速度の低下、疾患状態の改善又は緩和、及び寛解又は予後の改善
が挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの態様では、本明細書に記載される遺伝
子改変細胞は、治療中に本発明の医薬組成物の形態で投与される。
「有効量」又は「治療有効量」という用語は、有益又は望ましい生物学的な及び/又は
臨床上の結果をもたらすのに十分な量を指す。治療有効量は、使用される製剤又は組成物
、疾患及びその重症度、並びに治療される被験体の年齢、体重、身体状態及び反応性に応
じて変化する。
本明細書で使用される「癌」という用語は、悪性の増殖又は腫瘍を引き起こす異常で制
御されない細胞分裂を特徴とする任意の腫瘍性疾患(浸潤性又は転移性を問わない)を包
含すると理解されるべきである。
本明細書で使用される「癌腫」という用語は、上皮細胞で構成される悪性の増殖を指す
本明細書で使用される「白血病」という用語は、造血器官/系の悪性腫瘍を指し、一般
的には、血液及び骨髄における白血球及びそれらの前駆体の異常な増殖及び発達を特徴と
する。
本明細書で使用される「肉腫」という用語は、胚性結合組織のような物質で構成され、
一般に線維性、不均一又は均一な物質に埋め込まれた密に詰まった細胞で構成される腫瘍
を指す。
本明細書で使用される「黒色腫」という用語は、皮膚及び他の器官のメラニン細胞系か
ら生じる腫瘍を指す。
本明細書で使用される「リンパ腫」という用語は、リンパ球から発生する血液細胞腫瘍
のグループを指す。
本明細書で使用される「芽細胞腫」という用語は、前駆細胞又は芽細胞(未成熟又は胚
組織)の悪性腫瘍によって引き起こされる癌のタイプを指す。
本明細書で使用される場合、変数の数値範囲の列挙は、その範囲内の値のいずれかに等
しい変数で本発明が実施され得ると伝えることを意図している。したがって、本質的に不
連続な変数の場合、変数は、その範囲の終点を含む数値範囲内の任意の整数値に等しい場
合がある。同様に、本質的に連続的な変数の場合、変数は、その範囲の終点を含む数値範
囲内の任意の実数値に等しい場合がある。例として、制限されずに、0~2の間の値を持
つと記載される変数は、該変数が本質的に不連続である場合、値0、1、又は2を取るこ
とができ、該変数が本質的に連続している場合、値0.0、0.1、0.01、0.00
1、又は0以上2以下の任意の他の実数値を取ることができる。
2.1発明の原理
本発明は、部分的に、目的の配列(外因性スプライスアクセプター部位及び/又はポリ
Aシグナルを含む)をT細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンのヌクレアーゼ
切断部位に挿入することが、インサートが存在する場合にのみTCR-細胞の産生を可能
にするという発見に基づいている。インサートが存在しない場合、ヌクレアーゼ改変イン
トロンは単純に除去され、内因性遺伝子が発現される。従って、被験体の配列がCARコ
ード配列を含む例では、本発明は、ほとんど又は全てのTCR-細胞がTCR-/CAR
+細胞である集団を産生する方法を提供する。他の任意の目的のペプチドを、CARと同
じ方法で目的の配列から発現させることができる。
対照的に、改変T細胞を生成するための従来のヌクレアーゼベースのアプローチは、T
RAC及び/又はTRACエクソン1の5’上流の内因性スプライスアクセプター部位の
コード配列を標的とする。その結果、インデルを作製してタンパク質発現を中断させるヌ
クレアーゼ切断部位でのNHEJにより、かなりの割合のTCR-/CAR-細胞を含む
TCR-細胞の高度に混合された集団を生成することができる。
したがって、TCR-細胞の混合集団を精製する必要性を減らすことにより、本発明は
、抗原特異的CARを発現し、内因性TCRの発現が低下している同種異系CAR T細
胞の集団を産生する単純化された方法を提供する。かかる細胞は、同種異系の被験体に投
与された場合、移植片対宿主病(GVHD)の誘導の減少を示すか、又はそれを全く示さ
ない可能性がある。さらに、目的の外因性配列に2A要素を含めることにより、外因性プ
ロモータではなく内因性T細胞受容体アルファ遺伝子プロモータによって駆動されるコー
ド配列の発現が可能になる。このようにして、CAR等のポリペプチドの発現は、TCR
発現に通常関連するT細胞フィードバック機構によって制御される。
2.2 T細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロン内の認識配列を認識して切断
するためのヌクレアーゼ
当該技術分野では、部位特異的ヌクレアーゼを使用して生細胞のゲノムにおいてDNA
切断を起こすことが可能であり、かかるDNA切断によって変異誘発NHEJ修復又はト
ランスジェニックDNA配列との相同組換えを介するゲノムの永続的な改変をもたらすこ
とができることが既知である。NHEJは切断部位で突然変異誘発を引き起こし、対立遺
伝子の不活性化をもたらす。NHEJ関連の突然変異誘発は、早期停止コドン、異常な非
機能性タンパク質を産生するフレームシフト変異の生成を介して対立遺伝子を不活性化す
るか、又はナンセンス媒介mRNA崩壊等の機構を誘発する可能性がある。NHEJを介
した突然変異誘発を誘導するヌクレアーゼの使用を、野生型対立遺伝子に存在する特定の
突然変異又は配列を標的とするために使用することができる。標的遺伝子座の2本鎖切断
を誘導するヌクレアーゼの使用は、特にゲノム標的に相同な配列が隣接するトランスジェ
ニックDNA配列の相同組換えを刺激することが知られている。このようにして、外因性
核酸配列を標的遺伝子座に挿入することができる。かかる外因性核酸は、例えば、キメラ
抗原受容体、外因性TCR、又は目的の任意の配列若しくはポリペプチドをコードしても
よい。
異なる実施形態では、様々な異なるタイプのヌクレアーゼが本発明の実施に有用である
。一実施形態では、本発明を、操作されたメガヌクレアーゼを使用して実施することがで
きる。別の実施形態では、本発明を、CRISPRヌクレアーゼ又はCRISPRニッカ
ーゼを使用して実施することができる。所定のDNA部位を認識するCRISPR及びC
RISPRニッカーゼを作製する方法は、当該技術分野、例えばRanら(2013)N
at Protoc.8:2281-308において知られている。別の実施形態では、
本発明を、TALEN又はコンパクトTALENを使用して実施することができる。所定
のDNA部位に結合するTALEドメインを作製する方法は、当該技術分野、例えばRe
yonら(2012)Nat Biotechnol.30:460-5において知られ
ている。別の実施形態において、本発明を、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)を
使用して実施することができる。更なる実施形態では、megaTALを使用して本発明
を実施することができる。
好ましい実施形態では、本発明を実施するために使用されるヌクレアーゼは1本鎖メガ
ヌクレアーゼである。1本鎖メガヌクレアーゼは、リンカーペプチドによって結合された
N末端サブユニット及びC末端サブユニットを含む。2つのドメインはそれぞれ、認識配
列の半分(即ち、認識ハーフサイト)を認識し、DNA切断の部位は、2つのサブユニッ
トの境界近くの認識配列の中央にある。DNA鎖切断は、メガヌクレアーゼによるDNA
切断が4塩基対の3’1本鎖オーバーハングを生成するように4塩基対のペアによって相
殺される。
幾つかの例では、本発明の操作されたメガヌクレアーゼは、TRC11-12認識配列
(配列番号4)を認識して切断するように操作されている。かかる操作されたメガヌクレ
アーゼは、本明細書では集合的に「TRC11-12メガヌクレアーゼ」と称される。例
示的なTRC11-12メガヌクレアーゼが、配列番号12~15に提供される。
更なる例では、本発明の操作されたメガヌクレアーゼは、TRC15-16認識配列(
配列番号6)を認識して切断するように操作されている。かかる操作されたメガヌクレア
ーゼは、本明細書では集合的に「TRC15-16メガヌクレアーゼ」と称される。例示
的なTRC15-16メガヌクレアーゼが、配列番号16~19に提供される。
更なる例では、本発明の操作されたメガヌクレアーゼは、TRC17-18認識配列(
配列番号8)を認識して切断するように操作されている。かかる操作されたメガヌクレア
ーゼは、本明細書では集合的に「TRC17-18メガヌクレアーゼ」と称される。例示
的なTRC17-18メガヌクレアーゼが、配列番号20~23に提供される。
更なる例では、本発明の操作されたメガヌクレアーゼは、TRC19-20認識配列(
配列番号10)を認識して切断するように操作されている。かかる操作されたメガヌクレ
アーゼは、本明細書では集合的に「TRC19-20メガヌクレアーゼ」と称される。例
示的なTRC19-20メガヌクレアーゼが、配列番号24~27に提供される。
本発明の操作されたメガヌクレアーゼは、第1の超可変(HVR1)領域を含む第1の
サブユニットと、第2の超可変(HVR2)領域を含む第2のサブユニットとを含む。更
に、第1のサブユニットは認識配列の第1の認識ハーフサイト(TRC11、TRC15
、TRC17、又はTRC19ハーフサイト等)に結合し、第2のサブユニットは認識配
列の第2の認識ハーフサイト(例えば、TRC12、TRC16、TRC18、又はTR
C20のハーフサイト)に結合する。組換えメガヌクレアーゼが1本鎖メガヌクレアーゼ
である実施形態では、第1及び第2のサブユニットは、HVR1領域を含み、第1のハー
フサイトに結合する第1のサブユニットがN末端サブユニットとして配置され、HVR2
領域を含み、第2のハーフサイトに結合する第2のサブユニットがC末端サブユニットと
して配置されるように、方向付けられる。別の実施形態では、第1及び第2のサブユニッ
トは、HVR1領域を含み、第1のハーフサイトに結合する第1のサブユニットがC末端
サブユニットとして配置され、HVR2領域を含み、第2のハーフサイトに結合する第2
のサブユニットがN末端サブユニットとして配置されるように、方向付けられる。本発明
の例示的なTRC11-12メガヌクレアーゼを表1に提供する。本発明の例示的なTR
C15-16メガヌクレアーゼを表2に提供する。本発明の例示的なTRC17-18メ
ガヌクレアーゼを表3に提供する。本発明の例示的なTRC19-20メガヌクレアーゼ
を表4に提供する。
表1:TRC1-2認識配列(配列番号4)を認識して切断するように操作された例示的
な操作されたメガヌクレアーゼ
表2:TRC15-16認識配列(配列番号6)を認識して切断するように操作された例
示的な操作されたメガヌクレアーゼ
表3:TRC17-18認識配列(配列番号8)を認識して切断するように操作された例
示的な操作されたメガヌクレアーゼ
表4:TRC19-20認識配列(配列番号10)を認識して切断するように操作された
例示的な操作されたメガヌクレアーゼ
2.3 遺伝子改変細胞を産生する方法
再編成の後、ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子は多くの要素を含む。一般に、特定の理
論に拘束されることなく、これらの要素には、5’から3’に、内因性プロモータ、再編
成されたVセグメント及びJセグメント、内因性スプライスドナー部位、イントロン(す
なわち、標的5’イントロン)、内因性スプライスアクセプター部位、並びにエクソン及
びインタースペースイントロンをコードするアルファサブユニットを含むTRAC遺伝子
座を含む。例えば、図1を参照されたい。
本明細書に開示される発明は、改変されたTCRアルファ遺伝子を含む遺伝子改変T細
胞を産生する方法を提供する。T細胞は、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、臍帯血
、胸腺組織、感染部位の組織、腹水、胸水、脾臓組織、腫瘍を含む多くの供給源から取得
され得る。本開示の或る特定の実施形態では、当該技術分野で利用可能な任意の数のT細
胞株を使用することができる。本開示の幾つかの実施形態では、T細胞は、当業者に知ら
れている任意の数の技術を使用して、被験体から収集された血液単位から得られる。一実
施形態では、個体の循環血液に由来する細胞は、アフェレーシスにより得られる。
改変されたT細胞受容体アルファ遺伝子は、TRACエクソン1の5’上流に位置する
TCRアルファ遺伝子内のイントロンに挿入された目的の外因性配列(即ち、標的5’イ
ントロン)を含む。より具体的には、目的の外因性配列は、再編成されたVセグメント及
びJセグメント、並びに内因性スプライスドナー部位の3’下流、並びに内因性スプライ
スアクセプター部位の5’上流に挿入され得る。具体的な実施形態では、標的5’イント
ロンは、配列番号3に記載の配列、又は配列番号3に記載される核酸配列と少なくとも7
5%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%又は99%の配列同一
性を有し、本明細書に記載される操作されたヌクレアーゼの認識配列を含む配列を含む。
幾つかの実施形態では、目的の外因性配列は、操作されたメガヌクレアーゼ、ジンクフ
ィンガーヌクレアーゼ、TALEN、コンパクトTALEN、CRISPRヌクレアーゼ
、又はmegaTAL等の操作されたヌクレアーゼによって生成された2本鎖切断部位で
イントロンに挿入され得る。かかるヌクレアーゼによって生成された切断部位は、目的の
外因性配列の5’イントロンへの直接の相同組換えを可能にし得る。
「内因性スプライスドナー部位」は、内因性TCRアルファ遺伝子プロモータの3’下
流及び再編成されたVセグメント及びJセグメント、並びに標的イントロンの5’上流に
ある、天然起源のスプライスドナー部位を指す。同様に、「内因性スプライスアクセプタ
ー部位」とは、標的イントロンの3’下流及びTRACエクソン1のすぐ5’上流にある
天然起源のスプライスアクセプター部位を指す。図1を参照されたい。
具体的な実施形態では、本明細書に開示される操作されたヌクレアーゼは、内因性スプ
ライスドナー部位又は内因性スプライスアクセプター部位のいずれも改変しないが、それ
は、両方の部位が本発明を実施するための機能性を保持するはずであるからである。幾つ
かの実施形態では、内因性スプライスドナー部位及び/又は内因性スプライスアクセプタ
ー部位は、各部位が他方と対合する能力を保持し、イントロンをスプライスする(すなわ
ち機能性を保持する)限り、改変することができる。したがって、本明細書で使用される
場合、機能性の内因性スプライスドナー部位は、内因性スプライスアクセプター部位と対
合してイントロンを除去する能力を有する。同様に、本明細書で使用される場合、機能性
の内因性スプライスアクセプター部位は、内因性スプライスドナー部位と対合してイント
ロンを除去する能力を有する。
特定の実施形態では、目的の配列は外因性スプライスアクセプター部位を含むことがで
きる。本明細書で使用される場合、ヌクレオチド配列に関して「外因性」又は「異種」と
いう用語は、純粋に合成される、外来種に由来する、又は同じ種に由来する場合、意図的
な人間の介入により、組成及び/又はゲノム遺伝子座の天然の形態から実質的に改変され
る配列を意味する。したがって、外因性スプライスアクセプター部位は、純粋に合成され
たスプライスアクセプター部位、又は配列もしくはゲノム遺伝子座が改変されたヒトゲノ
ムからのスプライスアクセプター部位であってもよい。
具体的な実施形態では、外因性スプライスアクセプター部位は、介在イントロン配列を
スプライスアウトするために内因性スプライスドナー部位と提携することができる。この
ようにして、外因性スプライスアクセプター部位は、内因性スプライスドナー部位と提携
するために内因性スプライスアクセプター部位と競合することによって、標的5’イント
ロンの自然なスプライシングを妨害する可能性がある。
様々な実施形態において、目的の外因性配列は、目的のタンパク質のコード配列を含む
ことができる。コード配列は、目的の任意のタンパク質に対するものであり得ると想定さ
れる。
或る特定の実施形態では、目的の外因性配列は、CARをコードする核酸配列を含む。
一般に、本開示のCARは、少なくとも細胞外ドメイン及び細胞内ドメインを含む。幾つ
かの実施形態では、細胞外ドメインは、リガンド結合ドメイン又はリガンド結合部分とも
称される標的特異的結合要素を含む。幾つかの実施形態では、細胞内ドメイン又は細胞質
ドメインは、少なくとも1つの共刺激ドメインと、例えばCD3ζ等の1又は複数のシグ
ナル伝達ドメインとを含む。他の実施形態では、CARはCD3ζ等のシグナル伝達ドメ
インのみを含んでもよく、細胞は、細胞内で発現される別のコンストラクト上に1又は複
数の共刺激ドメインを含んでもよい。
幾つかの実施形態では、本発明において有用なCARは、リガンド結合ドメイン又はリ
ガンド結合部分とも称される細胞外の標的特異的結合要素を含む。リガンド結合ドメイン
の選択は、標的細胞の表面を規定するリガンドの種類及び数に依存する。例えば、リガン
ド結合ドメインは、特定の疾患状態に関連する標的細胞上の細胞表面マーカーとして作用
するリガンドを認識するように選択されてもよい。従って、CARにおけるリガンド結合
ドメインのリガンドとして作用し得る細胞表面マーカーの例としては、ウイルス、細菌及
び寄生虫の感染症、自己免疫疾患、並びに癌細胞に関連するものを挙げることができる。
幾つかの実施形態では、CARは、腫瘍細胞上の抗原に特異的に結合する所望のリガンド
結合部分を操作することにより、目的の腫瘍特異的抗原を標的とするように操作される。
本開示に関して、「腫瘍抗原」とは、癌等の特定の過剰増殖性障害に共通する抗原を指す
幾つかの実施形態では、CARの細胞外リガンド結合ドメインは、目的の任意の抗原又
はエピトープ、特に目的の任意の腫瘍抗原又はエピトープに特異的である。非限定的な例
として、幾つかの実施形態では、標的の抗原は、ErbB2(HER2/neu)、癌胎
児性抗原(CEA)、上皮細胞接着分子(EpCAM)、上皮成長因子受容体(EGFR
)、EGFR変異体III(EGFRvIII)、CD19、CD20、CD22、CD
30、CD40、CLL1、ジシアロガングリオシドGD2、管上皮ムチン、gp36、
TAG-72、スフィンゴ糖脂質、神経膠腫関連抗原、B-ヒト絨毛性ゴナドトロピン、
アルファフェトプロテイン(AFP)、レクチン反応性AFP、サイログロブリン、RA
GE-1、MN-CA IX、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2(AS)、
腸内カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、M-CSF、プロスターゼ、
プロスターゼ特異的抗原(PSA)、PAP、NY-ESO-1、LAGA-la、p5
3、プロスタイン、PSMA、サバイビング(surviving)及びテロメラーゼ、
前立腺癌腫瘍抗原-1(PCTA-1)、MAGE、ELF2M、好中球エラスターゼ、
エフリンB2、インスリン成長因子(IGFl)-1、IGF-II、IGFI受容体、
メソセリン、腫瘍特異的ペプチドエピトープを提示する主要組織適合複合体(MHC)分
子、5T4、ROR1、Nkp30、NKG2D、腫瘍間質抗原、フィブロネクチンの追
加ドメインA(EDA)及び追加ドメインB(EDB)並びにテネイシンCのAlドメイ
ン(TnC Al)、並びに維芽細胞関連タンパク質(fap)等の腫瘍関連表面抗原;
CD3、CD4、CD8、CD24、CD25、CD33、CD34、CD38、CD1
23、CD133、CD138、CTLA-4、B7-1(CD80)、B7-2(CD
86)等の系統特異的又は組織特異的抗原、エンドグリン、主要組織適合複合体(MHC
)分子、BCMA(CD269、TNFRSF17)、CS1、又はHIV特異抗原(H
IV gpl20等)等のウイルス特異表面抗原;EBV特異抗原、CMV特異抗原、E
6又はE7腫瘍性タンパク質等のHPV特異抗原、ラッセウイルス特異抗原、インフルエ
ンザウイルス特異抗原と並んで、これらの表面マーカーの任意の誘導体又は変異体である
。本開示の特定の実施形態では、リガンド結合ドメインはCD19に特異的である。
幾つかの実施形態では、キメラ抗原受容体の細胞外ドメインは、Bリンパ球上の自己抗
原特異的B細胞受容体によって認識され得る自己抗原を更に含み(Payneら(201
6)Science, Vol.353(6295):179-184を参照されたい)
、抗体媒介自己免疫疾患の自己反応性Bリンパ球を特異的に標的として殺傷するようにT
細胞に指示する。かかるCARは、キメラ自己抗体受容体(CAAR)と称される場合が
ある。
幾つかの実施形態では、キメラ抗原受容体の細胞外ドメインは、目的の抗原に対する天
然に存在するリガンド、又は目的の抗原に結合する能力を保持する天然に存在するリガン
ドの断片を含んでもよい。
幾つかの実施形態では、CARは、ヒンジ又はスペーサ配列を介して、細胞外リガンド
結合ドメイン又は自己抗原を細胞内シグナル伝達及び共刺激ドメインと連結する膜貫通ド
メインを含む。膜貫通ドメインは、任意の膜結合タンパク質又は膜貫通タンパク質に由来
し得る。例えば、膜貫通ポリペプチドは、T細胞受容体のサブユニット(即ち、α、β、
γ又はζ、CD3複合体を構成するポリペプチド)、IL2受容体p55(a鎖)、p7
5(β鎖)又はγ鎖、Fc受容体のサブユニット鎖(例えば、Fcγ受容体III)、又
はCD8アルファ鎖等のCDタンパク質であってもよい。あるいは、膜貫通ドメインは合
成であってもよく、ロイシン及びバリン等の主に疎水性残基を含んでもよい。特定の例で
は、膜貫通ドメインはCD8α膜貫通ポリペプチドである。
ヒンジ領域とは、膜貫通ドメインを細胞外リガンド結合ドメインに連結するように機能
するオリゴ又はポリペプチドを指す。例えば、ヒンジ領域は、最大300個のアミノ酸、
好ましくは10個~100個のアミノ酸、最も好ましくは25個~50個のアミノ酸を含
み得る。ヒンジ領域は、CD8、CD4又はCD28の細胞外領域の全て若しくは一部、
又は抗体定常領域の全て又は一部等、天然に存在する分子の全て又は一部に由来してもよ
い。或いは、ヒンジ領域は、天然のヒンジ配列に対応する合成配列であってもよく、又は
完全に合成されたヒンジ配列であってもよい。特定の例では、ヒンジドメインは、ヒトC
D8アルファ鎖、FcyRllla受容体又はIgGlの一部を含む場合がある。
CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CARが置かれた細胞の正常なエフェクター
機能の少なくとも1つの活性化及び/又は増殖及び細胞生存の経路の活性化を担う。「エ
フェクター機能」という用語は、細胞の特殊な機能を指す。T細胞のエフェクター機能は
、例えば、細胞溶解活性、又はサイトカインの分泌を含むヘルパー活性であってもよい。
CD3ζ等の細胞内シグナル伝達ドメインは、細胞外ドメインの結合に応答して細胞に活
性化シグナルを提供することができる。検討されるように、活性化シグナルは、例えば細
胞溶解活性又はサイトカイン分泌等の細胞のエフェクター機能を誘導することができる。
CARの細胞内ドメインには、細胞外ドメインの結合後に、細胞増殖、細胞生存、及び
/又はサイトカイン分泌を促進するために共刺激シグナルを伝達する1つ以上の細胞内共
刺激ドメインを含めることができる。かかる細胞内共刺激ドメインとしては、限定されな
いが、CD27、CD28、CD8、4-1BB(CD137)、OX40、CD30、
CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、C
D7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、及びCD83、N1、又はN6と特異的に
結合するリガンド等の当該技術分野で知られているものが挙げられる。
CARは、任意の種類の癌細胞に特異的であり得る。かかる癌としては、癌腫、リンパ
腫、肉腫、芽細胞腫、白血病、B細胞起源の癌、乳癌、胃癌、神経芽腫、骨肉腫、肺癌、
黒色腫、前立腺癌、結腸癌、腎細胞癌腫、卵巣癌、横紋筋肉腫、白血病、ホジキンリンパ
腫が挙げられるが、これらに限定されない。或る特定の実施形態では、B細胞起源の癌と
しては、B系統の急性リンパ芽球性白血病、B細胞慢性リンパ球性白血病、B細胞非ホジ
キンリンパ腫、及び多発性骨髄腫が挙げられるが、これらに限定されない。
目的の配列は、外因性T細胞受容体(TCR)を更にコードすることができる。かかる
外因性T細胞受容体は、アルファ鎖及びベータ鎖を含んでもよく、あるいは、ガンマ鎖及
びデルタ鎖を含んでもよい。本発明において有用な外因性TCRは、目的の任意の抗原又
はエピトープに対して特異性を有してもよい。
他の実施形態では、目的の配列は、目的の内因性遺伝子の野生型又は改変バージョンを
コードすることができる。
目的の配列は、IRES要素、並びにT2A要素、P2A要素、E2A要素、及びF2
A要素等の2A要素を含むがこれらに限定されない、同じmRNA分子からの更に2つの
遺伝子の翻訳を可能にする、当該技術分野で知られている要素又はペプチドを含むことが
できる。具体的な実施形態では、目的の外因性配列におけるかかる要素は、目的のタンパ
ク質(例えば、CAR)をコードする核酸配列の5’上流に配置することができる。
本明細書に記載される目的の外因性配列は、追加の制御配列を更に含むことができる。
例えば、目的の配列は、相同組換えエンハンサー配列、コザック配列、ポリアデニル化配
列、転写終結配列、選択マーカー配列(例えば、抗生物質耐性遺伝子)、複製起点等を含
むことができる。また、本明細書に記載される目的の配列は、少なくとも1つの核局在化
シグナルを含んでもよい。核局在化シグナルの例は当該技術分野で知られている(例えば
、Langeら,J.Biol.Chem.,2007,282:5101-5105を
参照されたい)。
具体的な実施形態では、目的の外因性配列は、ポリアデニル化配列又はポリAシグナル
を含む。したがって、目的の配列は、目的のタンパク質(例えば、CAR)をコードする
配列の3’下流に位置するポリAシグナルを含むことができる。このようにして、T細胞
受容体アルファ遺伝子、特にTRAC遺伝子座のコード配列の転写は、ポリAシグナルに
よって妨害され、T細胞受容体アルファサブユニットの発現が妨げられる。
本発明の幾つかの例では、目的の外因性配列は、5’から3’に、外因性スプライスア
クセプター部位、2A要素又はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及びポリ
Aシグナルを含む。特定の例では、被験体の外因性配列には、5’から3’に、外因性ス
プライスアクセプター部位、2A要素又はIRES要素、CAR又は外因性T細胞受容体
のコード配列、及びポリAシグナルを含む。幾つかの例では、目的の外因性配列は、外因
性スプライスアクセプター部位の5’上流に位置する外因性分岐部位を更に含むことがで
きる。本発明の様々な例では、2A要素は、T2A要素、P2A要素、E2A要素、又は
F2A要素であってもよいが、これらに限定されない。
本発明の操作されたヌクレアーゼは、タンパク質の形態で、又は好ましくは、操作され
たヌクレアーゼをコードする核酸として細胞に送達され得る。かかる核酸は、DNA(例
えば、環状又は線形化されたプラスミドDNA又はPCR産物)又はRNA(例えば、m
RNA)であってもよい。操作されたヌクレアーゼコード配列がDNA形態で送達される
実施形態では、ヌクレアーゼ遺伝子の転写を促進するためにプロモータに制御可能に連結
されなくてはならない。本発明に適した哺乳動物プロモータとしては、サイトメガロウイ
ルス初期(CMV)プロモータ(Thomsenら(1984),Proc Natl
Acad Sci USA.81(3):659-63)又はSV40初期プロモータ(
Benoist and Chambon(1981),Nature.290(580
4):304-10)等の構成的プロモータと並んで、テトラサイクリン誘導性プロモー
タ(Dingermannら(1992),Mol Cell Biol.12(9):
4038-45)等の誘導性プロモータが挙げられる。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼをコードする遺伝子が細胞のゲノムに
統合される可能性を減らすことから、操作されたヌクレアーゼをコードするmRNAが細
胞に送達される。操作されたヌクレアーゼをコードするかかるmRNAは、in vit
ro転写等の当該技術分野で知られている方法を使用して産生され得る。幾つかの態様で
は、mRNAは7-メチル-グアノシンを使用してキャップされる。幾つかの態様では、
mRNAはポリアデニル化されていてもよい。
特定の実施形態では、本発明の操作されたヌクレアーゼをコードするmRNAは、細胞
内で同時に発現される2つ以上のヌクレアーゼをコードするポリシストロン性mRNAで
あってもよい。ポリシストロン性mRNAは、同じ標的遺伝子内の異なる認識配列を標的
とする2つ以上の本発明のヌクレアーゼをコードし得る。或いは、ポリシストロン性mR
NAは、本明細書に記載される少なくとも1つのヌクレアーゼ、及び同じ遺伝子に位置す
る別個の認識配列を標的とする、又は両方の遺伝子において切断部位が生成されるように
第2の遺伝子に位置する第2の認識配列を標的とする、少なくとも1つの追加のヌクレア
ーゼをコードし得る。ポリシストロン性mRNAは、IRES要素、T2A要素、P2A
要素、E2A要素、及びF2A要素を含むがこれらに限定されない同じmRNA分子から
の2つ以上の遺伝子(すなわちシストロン)の翻訳を可能にする、当該技術分野で知られ
ている任意の要素を含むことができる。
精製されたヌクレアーゼタンパク質を細胞に送達してゲノムDNAを切断することがで
き、これにより、当該分野で知られている多様な異なるメカニズムにより、目的の配列と
の切断部位での相同組換え又は非相同末端結合が可能になる。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼタンパク質、又は操作されたヌクレア
ーゼをコードするDNA/mRNAは、細胞への取り込みを促進するために、細胞透過性
ペプチド又は標的リガンドに連結される。当該分野で知られている細胞透過性ペプチドの
例としては、ポリアルギニン(Jearawiriyapaisarnら(2008)M
ol Ther.16:1624-9)、HIVウイルス由来のTATペプチド(Hud
eczら(2005),Med.Res.Rev.25:679-736)、MPG(S
imeoniら(2003)Nucleic Acids Res.31:2717-2
724)、Pep-1(Deshayesら(2004)Biochemistry 4
3:7698-7706、及びHSV-1 VP-22(Deshayesら(2005
)Cell Mol Life Sci.62:1839-49が挙げられる。別の実施
形態では、操作されたヌクレアーゼ、又は操作されたヌクレアーゼをコードするDNA/
mRNAは、共有結合又は非共有結合により、ヌクレアーゼタンパク質/DNA/mRN
Aが標的細胞に結合し、及び標的細胞によって内在化されるように、標的細胞に発現した
特定の細胞表面受容体を認識する抗体に連結される。或いは、操作されたヌクレアーゼタ
ンパク質/DNA/mRNAは、かかる細胞表面受容体の天然リガンド(又は天然リガン
ドの一部)に共有結合又は非共有結合により連結され得る(McCallら(2014)
Tissue Barriers.2(4):e944449;Dindaら(2013
)Curr Pharm Biotechnol.14:1264-74;Kangら(
2014)Curr Pharm Biotechnol.15(3):220-30;
Qianら(2014)Expert Opin Drug Metab Toxico
l.10(11):1491-508)。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼタンパク質、又は操作されたヌクレア
ーゼをコードするDNA/mRNAは、当該技術分野で知られている方法を使用して、ナ
ノ粒子に共有結合若しくは好ましくは非共有結合によって連結されるか、又はかかるナノ
粒子内にカプセル化される(Sharmaら(2014)Biomed Res Int
.2014)。ナノ粒子は、その長さの尺度が1μm未満、好ましくは100nm未満の
ナノスケール送達システムである。かかるナノ粒子を、金属、脂質、ポリマー、又は生体
高分子で構成されるコアを使用して設計することができ、組換えメガヌクレアーゼタンパ
ク質、mRNA、又はDNAの複数のコピーをナノ粒子コアに付着又はカプセル化させる
ことができる。これにより、各細胞に送達されるタンパク質/mRNA/DNAのコピー
数が増加するため、各操作されたヌクレアーゼの細胞内発現が増加し、標的認識配列が切
断される可能性が最大になる。かかるナノ粒子の表面は、コアシェルナノ粒子を形成する
ため、ポリマー又は脂質(例えば、キトサン、カチオン性ポリマー、又はカチオン性脂質
)で更に修飾されてもよく、その表面がペイロードの細胞送達及び取り込みを強化する追
加機能を付与する(Jianら(2012)Biomaterials.33(30):
7621-30)。ナノ粒子はさらに、ナノ粒子を適切な細胞型に誘導し、及び/又は細
胞取り込みの可能性を高めるために、標的分子に有利に結合され得る。かかる標的分子の
例としては、細胞表面受容体に特異的な抗体及び細胞表面受容体の天然リガンド(又は天
然リガンドの一部)が挙げられる。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼ又は操作されたヌクレアーゼをコード
するDNA/mRNAは、リポソーム内にカプセル化されるか、又はカチオン性脂質を使
用して複合体化される(例えば、Lipofectamine,Life Techno
logies Corp.,Carlsbad,CA;Zurisら(2015)Nat
Biotechnol.33:73-80;Mishraら(2011)J Drug
Deliv.2011:863734を参照されたい)。リポソーム及びリポプレック
ス製剤は、ペイロードを分解から保護し、細胞の細胞膜との融合及び/又は破壊を通じて
細胞の取り込み及び送達効率を促進することができる。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼタンパク質、又は操作されたヌクレア
ーゼをコードするDNA/mRNAは、ポリマー足場(例えばPLGA)内にカプセル化
されるか、カチオン性ポリマー(例えばPEI、PLL)を使用して複合化される(Ta
mboliら(2011)Ther Deliv.2(4):523-536)。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼタンパク質、又は操作されたヌクレア
ーゼをコードするDNA/mRNAは、ミセルに自己集合する両親媒性分子と組み合わさ
れる(Tongら(2007)J Gene Med.9(11):956-66)。高
分子ミセルは、凝集を防止し、電荷相互作用をマスクし、細胞外の非特異的相互作用を低
減し得る親水性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)で形成されたミセルシェル
を含む場合がある。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼタンパク質、又は操作されたヌクレア
ーゼをコードするDNA/mRNAは、細胞への送達のため、エマルジョン又はナノエマ
ルジョン(すなわち、1nm未満の平均粒子直径を有する)に製剤化される。「エマルジ
ョン」という用語は、水に混和しない相が水相と混合される際に、非極性残基(例えば、
長い炭化水素鎖)を水から遠ざけ、極性頭部基を水に向ける疎水性力の結果として形成す
ることができる脂質構造を含む、水中油型、油中水型、水中油中水型、又は油中水中油型
の分散液又は液滴のいずれかを指すが、これらに限定されない。これらの他の脂質構造と
しては、単層、少層(paucilamellar)、及び多層の脂質小胞、ミセル、及
びラメラの相が挙げられるが、これらに限定されない。エマルジョンは、水相及び親油性
相(典型的には、油及び有機溶媒を含む)で構成されている。エマルジョンはまた、しば
しば1又は複数の界面活性剤を含む。例えば、各々がその全体を引用することで本明細書
の一部をなす、米国特許出願番号第2002/0045667号及び同第2004/00
43041号、並びに米国特許第6,015,832号、同第6,506,803号、同
第6,635,676号、及び同第6,559,189号に記載されるように、ナノエマ
ルジョン製剤がよく知られている。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼタンパク質、又は操作されたヌクレア
ーゼをコードするDNA/mRNAは、多機能ポリマーコンジュゲート、DNAデンドリ
マー、及びポリマーデンドリマーに共有結合的に会合又は非共有結合的に付着され得る(
Mastorakosら(2015)Nanoscale.7(9):3845-56;
Chengら(2008)J Pharm Sci.97(1):123-43)。デン
ドリマーの生成は、ペイロードの容量及びサイズを制御でき、高いペイロード容量を提供
することができる。更に、複数の表面基の提示を活用して、安定性を改善し、非特異的な
相互作用を減らすことができる。
幾つかの実施形態では、操作されたヌクレアーゼ及び/又は目的の配列をコードする遺
伝子は、ウイルスベクターを使用して細胞に導入される。かかるベクターは当技術分野で
知られており、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベク
ター、及びアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターが含まれる(Vannucciら(2
013 New Microbiol.36:1-22で概説される)。本発明において
有用な組換えAAVベクターは、細胞へのウイルスの形質導入及び細胞ゲノムへのヌクレ
アーゼ遺伝子の挿入を可能にする任意の血清型を有し得る。特定の実施形態では、組換え
AAVベクターは、AAV2又はAAV6の血清型を有する。組換えAAVベクターはま
た、宿主細胞において2本鎖DNA合成を必要としないように自己相補的であってもよい
(McCartyら(2001)Gene Ther.8:1248-54)。
操作されたヌクレアーゼ遺伝子がDNAの形(例えばプラスミド)及び/又はウイルス
ベクター(例えばAAV)を介して送達される場合、それらはプロモータに制御可能に連
結されなければならない。幾つかの実施形態では、これは、ウイルスベクター由来の内因
性プロモータ(例えば、レンチウイルスベクターのLTR)、又はよく知られているサイ
トメガロウイルス若しくはSV40ウイルス初期プロモータ等のウイルスプロモータであ
ってもよい。好ましい実施形態では、ヌクレアーゼ遺伝子は、標的細胞(例えば、T細胞
)において優先的に遺伝子発現を駆動するプロモータに制御可能に連結される。
本発明は更に、T細胞受容体アルファ遺伝子、特に標的5’イントロン内の認識配列へ
の目的の外因性配列の導入を提供する。幾つかの実施形態では、目的の外因性配列は、イ
ンサートの要素(即ち、外因性スプライスアクセプター部位、IRES又は2A要素、目
的のタンパク質のコード配列、及び/又はポリAシグナル)に隣接する5’相同性アーム
及び3’相同性アームを含む。かかる相同性アームは、切断部位が生成される標的5’イ
ントロンのヌクレアーゼ認識配列の5’上流及び3’下流の対応する配列と配列相同性を
有する。一般に、相同性アームは、少なくとも50塩基対、好ましくは少なくとも100
塩基対、及び最大2000塩基対以上の長さを持つことができ、ゲノム中のそれらの対応
する配列に対して、少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、又はそれ以上の配
列相同性を有し得る。
本発明の目的の外因性配列は、前述の手段のいずれかによって細胞に導入され得る。特
定の実施形態では、目的の外因性配列は、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイ
ルス等のウイルスベクター、又は好ましくは組換えAAVベクターによって導入される。
外因性核酸の導入に有用な組換えAAVベクターは、細胞へのウイルスの形質導入及び細
胞ゲノムへの外因性核酸配列の挿入を可能にする任意の血清型を有し得る。特定の実施形
態では、組換えAAVベクターは、AAV2又はAAV6の血清型を有する。組換えAA
Vベクターはまた、宿主細胞において2本鎖DNA合成を必要としないように自己相補的
であってもよい。
別の特定の実施形態では、1本鎖DNAテンプレートを使用して、目的の外因性配列を
細胞に導入することができる。1本鎖DNAは、目的の外因性配列を含むことができ、好
ましい実施形態では、相同組換えによるヌクレアーゼ切断部位への核酸配列の挿入を促進
する5’相同性アーム及び3’相同性アームを含んでもよい。1本鎖DNAは、5’相同
性アームの5’上流の5’AAV逆方向末端反復(ITR)配列、及び3’相同性アーム
の3’下流の3’AAV ITR配列を更に含んでもよい。
別の特定の実施形態では、本発明の操作されたヌクレアーゼ及び/又は本発明の目的の
外因性配列をコードする遺伝子は、線形化されたDNAテンプレートを用いる形質移入に
より細胞に導入され得る。幾つかの例では、細胞への形質移入の前に環状プラスミドDN
Aが線形化されるように、プラスミドDNAを1又は複数の制限酵素で消化してもよい。
本発明により改変されたT細胞は、ヌクレアーゼ及び/又は目的の外因性配列の導入前
に活性化を必要とする場合がある。例えば、T細胞は、細胞を活性化するのに十分な期間
、可溶性である又は支持体(即ち、ビーズ)に結合している抗CD3及び抗CD28抗体
と接触させることができる。
本発明の遺伝子改変細胞を更に改変して、1又は複数の誘導性自殺遺伝子を発現させる
ことができ、その誘導は細胞死を引き起こし、in vitro又はin vivoでの
細胞の選択的破壊を可能にする。幾つかの例では、自殺遺伝子は、細胞毒性ポリペプチド
、非毒性プロドラッグを細胞毒性薬物に変換する能力を有するポリペプチド、及び/又は
細胞内の細胞毒性遺伝子経路を活性化するポリペプチドをコードし得る。つまり、自殺遺
伝子は、それ自体で、又は他の化合物の存在下で細胞死を引き起こす生成物をコードする
核酸である。かかる自殺遺伝子の代表例は、単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼを
コードするものである。追加の例は、水痘帯状疱疹ウイルスのチミジンキナーゼをコード
する遺伝子、及び5-フルオロシトシンを非常に毒性の高い化合物5-フルオロウラシル
に変換できる細菌遺伝子シトシンデアミナーゼである。自殺遺伝子には、非限定的な例と
して、カスパーゼ-9、カスパーゼ-8、又はシトシンデアミナーゼをコードする遺伝子
も含まれる。幾つかの例では、特定の化学的二量体化誘導物質(CID:chemica
l inducer of dimerization)を使用してカスパーゼ-9を活
性化することができる。自殺遺伝子は、細胞を治療及び/又は細胞傷害性モノクローナル
抗体に対して感受性にする細胞の表面で発現されるポリペプチドをコードしてもよい。更
なる例では、自殺遺伝子は、抗CD20 mAbリツキシマブによって認識される抗原モ
チーフ及び自殺遺伝子を発現する細胞の選択を可能にするエピトープを含む組換え抗原ポ
リペプチドをコードしてもよい。例えば、国際公開第2013153391号に記載され
る2つのリツキシマブ結合エピトープと、1つのQBEnd10結合エピトープとを含む
RQR8ポリペプチドを参照されたい。かかる遺伝子の場合、必要に応じてリツキシマブ
を被験体に投与して細胞枯渇を誘導することができる。更なる例では、自殺遺伝子は、切
断型EGFRポリペプチドと組み合わせて発現されるQBEnd10結合エピトープを含
み得る。
本明細書に記載される方法及び組成物によって改変されたT細胞は、内因性T細胞受容
体の発現を低下させることができ、任意に、目的のタンパク質(例えばCAR)を更に発
現させることができる。従って、本発明は更に、目的のタンパク質を発現し、内因性T細
胞受容体を発現しないT細胞の集団を提供する。例えば、該集団は、CARを発現する(
すなわちCAR+である)本発明の複数の遺伝子改変T細胞又は外因性T細胞受容体(す
なわちexoTCR+)を含むことができ、内因性T細胞受容体の発現が低下している(
すなわち、TCR-)。本発明の様々な実施形態において、上記集団中の細胞の少なくと
も10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%
、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なく
とも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、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%、少な
くとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は最大10
0%が、本明細書に記載される遺伝子改変T細胞である。特定の例では、上記集団は、少
なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも
30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、
少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、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%
、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は最
大100%のTCR-及びCAR+の両方である細胞を含み得る。
2.4 医薬組成物
幾つかの態様では、本発明は、本発明の遺伝子改変T細胞、又は本発明の遺伝子改変T
細胞の集団、及び薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物を提供する。かかる医薬組成
物は、既知の技術に従って調製され得る。例えば、Remington,The Sci
ence And Practice of Pharmacy(21sted.200
5)を参照されたい。本発明による医薬製剤の製造において、細胞は典型的には薬学的に
許容可能な担体と混合され、得られた組成物が被験体に投与される。担体は、もちろん、
製剤中の他の成分と適合性があるという意味で許容可能でなければならず、被験体に有害
であってはならない。幾つかの実施形態では、本発明の医薬組成物は、被験体の疾患の治
療に有用な1又は複数の追加の薬剤を更に含み得る。更なる実施形態では、本発明の医薬
組成物は、遺伝子改変T細胞のin vivoでの細胞増殖及び生着を促進するサイトカ
イン(例えば、IL-2、IL-7、IL-15、及び/又はIL-21)等の生体分子
を更に含むことができる。本発明の遺伝子改変T細胞を含む医薬組成物を、追加の薬剤又
は生体分子と同じ組成物において投与してもよく、又は代替的には別の組成物において同
時投与してもよい。
本開示はまた、医薬品として使用するための本明細書に記載される遺伝子改変細胞又は
その集団を提供する。本開示は更に、本明細書に記載される遺伝子改変細胞又はその集団
を必要とする被験体の疾患を治療するための医薬の製造における、本明細書に記載される
遺伝子改変細胞又はその集団の使用を提供する。かかる一態様では、医薬は、それを必要
とする被験体の癌免疫療法に有用である。
本発明の医薬組成物は、T細胞養子免疫療法により標的とされ得るあらゆる病状の治療
に有用となり得る。本開示の医薬組成物及び医薬で治療され得る癌の非限定的な例は、B
細胞起源の癌、神経芽腫、骨肉腫、前立腺癌、腎細胞癌腫、横紋筋肉腫、肝臓癌、胃癌(
gastric cancer)、骨癌、膵臓癌、皮膚癌、頭頸部癌、乳癌、肺癌、皮膚
又は眼内の悪性黒色腫、腎癌、子宮癌、卵巣癌、結腸直腸癌、結腸癌、直腸癌、肛門癌、
胃癌(stomach cancer)、精巣癌、子宮癌、卵管癌腫、子宮内膜癌腫、子
宮頸癌腫、膣癌腫、外陰癌腫、非ホジキンリンパ腫、食道癌、小腸癌、内分泌系癌、甲状
腺癌、副甲状腺癌、副腎癌、軟部組織肉腫、尿道癌、陰茎癌、小児固形腫瘍、リンパ球性
リンパ腫、膀胱癌、腎臓又は尿管の癌、腎盂癌腫、中枢神経系(CNS)の新生物、原発
性CNSリンパ腫、腫瘍血管新生、脊髄軸腫瘍(spinal axis tumor)
、脳幹神経膠腫、下垂体腺腫、カポジ肉腫、類表皮癌、扁平上皮癌、アスベストによって
誘発されるものを含む環境誘発癌、多発性骨髄腫、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ
腫、急性骨髄性リンパ腫、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病、免疫芽球性大細胞リ
ンパ腫、急性リンパ芽球性白血病、菌状息肉腫、未分化大細胞リンパ腫、T細胞リンパ腫
、及びこれらの癌の任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない、癌腫、リンパ腫
、肉腫、黒色腫、芽細胞腫、白血病、及び胚細胞腫瘍である。ある特定の実施形態では、
B細胞起源の癌としては、B細胞系の急性リンパ芽球性白血病、B細胞慢性リンパ球性白
血病、B細胞リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、pre-B ALL(小児適
応症)、マントル細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、辺縁帯リンパ腫、バーキットリンパ腫
、多発性骨髄腫、及びB細胞非ホジキンリンパ腫が挙げられるが、これらに限定されない
本開示の遺伝子改変細胞で癌を治療するこれらの実施形態の幾つかでは、遺伝子改変細
胞が投与された被験体に、放射線、手術、又は化学療法剤等の追加の治療を更に適用する
本発明はさらに、ゲノムに目的の配列をコードする外因性核酸分子を含む、本明細書に
記載される複数の遺伝子改変細胞を含む遺伝子改変細胞の集団を提供し、ここで、外因性
核酸分子はT細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンに挿入され、内因性TCR
の細胞表面発現は低下している。従って、本発明の様々な実施形態において、遺伝子改変
細胞の集団が提供され、該集団中の細胞の少なくとも10%、少なくとも15%、少なく
とも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40
%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少な
くとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも8
5%、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%、又は最大100%が、本明細書に記載される遺伝子
改変細胞である。本発明の更なる実施形態では、遺伝子改変細胞の集団が提供され、該集
団中の細胞の少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25
%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少な
くとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも7
0%、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%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも
99%、又は最大100%が、キメラ抗原受容体を更に発現する本明細書に記載される遺
伝子改変細胞である。
2.5 遺伝子改変細胞の投与方法
本明細書に開示される別の態様は、それを必要とする被験体への本開示の遺伝子改変T
細胞の投与である。特定の実施形態では、本明細書に記載される医薬組成物は、それを必
要とする被験体に投与される。例えば、有効量の細胞集団を、疾患を有する被験体に投与
することができる。特定の実施形態では、疾患は癌であり得、本発明の遺伝子改変T細胞
の投与は免疫療法となる。投与された細胞は、レシピエントにおいて増殖を抑え、数を減
らし、標的細胞を殺傷することができる。抗体療法とは異なり、本開示の遺伝子改変T細
胞は、in vivoで複製及び拡大することができ、その結果、疾患の持続的制御につ
ながる可能性のある長期持続性がもたらされる。
可能な投与経路の例としては、非経口(例えば、静脈内(IV)、筋肉内(IM)、皮
内、皮下(SC)、又は注入)投与が挙げられる。さらに、投与は、持続注入、又は単回
若しくは複数回のボーラス投与によるものであってもよい。具体的な実施形態では、薬剤
の一方又は両方が、約12時間、6時間、4時間、3時間、2時間、又は1時間未満の期
間に亘って注入される。さらに他の実施形態では、注入は、最初はゆっくり起こり、その
後は経時的に増加する。
幾つかの実施形態では、本開示の遺伝子改変T細胞は、癌を治療する目的で腫瘍抗原を
標的とする。かかる癌としては、癌腫、リンパ腫、肉腫、芽細胞腫、白血病、B細胞起源
の癌、乳癌、胃癌、神経芽腫、骨肉腫、肺癌、黒色腫、前立腺癌、結腸癌、腎細胞癌腫、
卵巣癌、横紋筋肉腫、白血病、ホジキンリンパ腫が挙げられるが、これらに限定されない
。具体的な実施形態では、癌及び障害としては、pre-B ALL(小児適応症)、成
人ALL、マントル細胞リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、同種骨髄移植後の
サルベージ等が含挙げられるが、これらに限定されない。これらの癌は、例えば、CD1
9、CD20、CD22、及び/又はROR1を標的とするCARの組み合わせを使用し
て治療され得る。幾つかの非限定的な例では、本開示の遺伝子改変真核細胞又はその集団
は、B細胞起源の癌、神経芽腫、骨肉腫、前立腺癌、腎細胞癌腫、横紋筋肉腫、肝臓癌、
胃癌(gastric cancer)、骨癌、膵臓癌、皮膚癌、頭頸部癌、乳癌、肺癌
、皮膚又は眼内の悪性黒色腫、腎癌、子宮癌、卵巣癌、結腸直腸癌、結腸癌、直腸癌、肛
門癌、胃癌(stomach cancer)、精巣癌、子宮癌、卵管癌腫、子宮内膜癌
腫、子宮頸癌腫、膣癌腫、外陰癌、非ホジキンリンパ腫、食道癌、小腸癌、内分泌系癌、
甲状腺癌、副甲状腺癌、副腎癌、軟部組織肉腫、尿道癌、陰茎癌、小児固形腫瘍、リンパ
球性リンパ腫、膀胱癌、腎臓又は尿管の癌、腎盂癌腫、中枢神経系(CNS)の新生物、
原発性CNSリンパ腫、腫瘍血管新生、脊髄軸腫瘍(spinal axis tumo
r)、脳幹神経膠腫、下垂体腺腫、カポジ肉腫、類表皮癌、扁平上皮癌、アスベストによ
って誘発されるものを含む環境誘発癌、多発性骨髄腫、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリ
ンパ腫、急性骨髄性リンパ腫、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病、免疫芽球性大細
胞リンパ腫、急性リンパ芽球性白血病、菌状息肉腫、未分化大細胞リンパ腫、T細胞リン
パ腫、及びこれらの癌の任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない、癌腫、リン
パ腫、肉腫、黒色腫、芽細胞腫、白血病、及び胚細胞腫瘍を標的とする。或る特定の実施
形態では、B細胞起源の癌としては、B細胞系の急性リンパ芽球性白血病、B細胞慢性リ
ンパ球性白血病、B細胞リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、pre-B AL
L(小児適応症)、マントル細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、辺縁帯リンパ腫、バーキッ
トリンパ腫、多発性骨髄腫、及びB細胞非ホジキンリンパ腫が挙げられるが、これらに限
定されない。
「有効量」又は「治療量」が示される場合、投与される正確な量は、年齢、体重、腫瘍
サイズ(存在する場合)、感染又は転移の程度、及び患者(被験体)の状態の個人差を考
慮して医師が決定することができる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載される遺伝
子改変細胞を含む医薬組成物は、それらの範囲内の全ての整数値を含む10細胞/kg
体重~10細胞/kg体重の投薬量で投与される。さらなる実施形態では、投与量は、
それらの範囲内の全ての整数値を含めて、10細胞/kg体重~10細胞/kg体重
である。幾つかの実施形態では、細胞組成物はこれらの投与量で複数回投与される。細胞
は、免疫療法で一般的に知られている注入技術を使用して投与され得る(例えば、Ros
enbergら,New Eng.J.of Med.319:1676,1988を参
照されたい)。特定の患者に対する最適な投与量及び治療計画は、疾患の徴候について患
者をモニターし、それに応じて治療を調整することにより、医学の当業者によって容易に
決定され得る。
幾つかの実施形態では、本開示の遺伝子改変T細胞の投与は、標的の疾患又は状態の少
なくとも1つの症状を軽減する。例えば、本開示の遺伝子改変T細胞の投与は、癌の少な
くとも1つの症状を軽減することができる。癌の症状は当該技術分野でよく知られており
、既知の技術によって決定され得る。
2.6 組換えウイルスベクターを産生する方法
幾つかの実施形態では、本発明は、本発明の方法で使用する組換えAAVベクターを提
供する。組換えAAVベクターは、典型的には、HEK-293等の哺乳動物細胞株で産
生される。ウイルスのcap遺伝子及びrep遺伝子はベクターから除去されて、自己複
製を防ぎ、治療遺伝子(複数の場合もある)(例えば、エンドヌクレアーゼ遺伝子)を送
達する余地を作ることから、これらをパッケージング細胞株にトランスで提供する必要が
ある。さらに、複製をサポートするのに必要な「ヘルパー」(例えば、アデノウイルス)
構成要素を提供する必要がある(Cots D,Bosch A,Chillon M(
2013)Curr.Gene Ther.13(5):370-81)。多くの場合、
組換えAAVベクターは、細胞株に「ヘルパー」構成要素をコードする第1のプラスミド
、cap遺伝子及びrep遺伝子を含む第2のプラスミド、並びにウイルスにパッケージ
ングされるための介在DNA配列を含むウイルスITRを含む第3のプラスミドを用いて
形質移入を行うトリプルトランスフェクションを使用して産生される。次いで、カプシド
に包まれたゲノム(目的のITR及び介在遺伝子(複数の場合もある))を含むウイルス
粒子を、凍結融解サイクル、超音波処理、界面活性剤、又は当該技術分野で知られている
他の手段によって細胞から単離する。次いで、粒子は塩化セシウム密度勾配遠心分離又は
アフィニティークロマトグラフィーを使用して精製し、その後、細胞、組織、又はヒト患
者等の生物に目的の遺伝子(複数の場合もある)を送達する。
組換えAAV粒子は通常、細胞内で産生(製造)されるため、確実に部位特異的エンド
ヌクレアーゼがパッケージング細胞内で発現しないように、本発明を実施する際には注意
が必要である。本発明のウイルスゲノムはエンドヌクレアーゼの認識配列を含むことから
、パッケージング細胞株で発現されたエンドヌクレアーゼはウイルス粒子にパッケージさ
れる前にウイルスゲノムを切断することができる。これにより、パッケージング効率の低
下及び/又は断片化されたゲノムのパッケージングをもたらす。パッケージング細胞にお
けるエンドヌクレアーゼ発現を防ぐため、次のような幾つかのアプローチを使用すること
ができる:
1.エンドヌクレアーゼは、パッケージング細胞で活性化されていない組織特異的プロ
モータの制御下に置かれてもよい。例えば、筋肉組織へのエンドヌクレアーゼ遺伝子(複
数の場合もある)の送達のためにウイルスベクターが開発された場合、筋肉特異的プロモ
ータを使用することができる。筋肉特異的プロモータの例としては、C5-12(Liu
ら(2004)Hum Gene Ther.15:783-92)、筋肉特異的クレア
チンキナーゼ(MCK)プロモータ(Yuasa,ら(2002)Gene Ther.
9:1576-88)、又は平滑筋22(SM22)プロモータ(Haase,ら(20
13)BMC Biotechnol.13:49-54)が挙げられる。CNS(ニュ
ーロン)特異的プロモータの例としては、NSE、シナプシン、及びMeCP2プロモー
タが挙げられる(Lentzら(2012)Neurobiol Dis.48:179
-88)。肝臓特異的プロモータの例としては、アルブミンプロモータ(Palb等)、
ヒトα1-アンチトリプシン(Pa1AT等)、及びヘモペキシン(Phpx等)(Kr
amer,MGら,(2003)Mol.Therapy 7:375-85)が挙げら
れる。眼特異的プロモータの例としては、オプシン、及び角膜上皮特異的K12プロモー
タが挙げられる(Martin KRG,Klein RL,and Quigley
HA(2002)Methods(28):267-75)(Tong Yら(2007
)J Gene Med,9:956-66)。これらのプロモータ、又は当技術分野で
知られている他の組織特異的プロモータは、HEK-293細胞では高活性ではないこと
から、本発明のウイルスベクターに組み込まれた場合、パッケージング細胞において有意
なレベルのエンドヌクレアーゼ遺伝子発現をもたらすとは予想されないであろう。同様に
、本発明のウイルスベクターは、適合しない組織特異的プロモータ(すなわち、よく知ら
れているHeLa細胞株(ヒト上皮細胞)及び肝臓特異的ヘモペキシンプロモータを使用
)を使用する他の細胞株の使用を想定している。組織特異的プロモータの他の例としては
:滑膜肉腫PDZD4(小脳)、C6(肝臓)、ASB5(筋肉)、PPP1R12B(
心臓)、SLC5A12(腎臓)、コレステロール調節APOM(肝臓)、ADPRHL
1(心臓)、及び単一遺伝子奇形症候群TP73L(筋肉)が挙げられる(Jacox
Eら(2010)PLoS One v.5(8):e12274)。
2.或いは、エンドヌクレアーゼが発現しそうにない異なる種の細胞にベクターをパッ
ケージすることができる。例えば、ウイルス粒子は、非哺乳類パッケージング細胞では活
性ではない、よく知られているサイトメガロウイルス又はSV40ウイルス初期プロモー
タ等の哺乳類プロモータを使用して、微生物、昆虫、又は植物の細胞において産生され得
る。好ましい実施形態では、ウイルス粒子は、Gaoら(Gao,H.ら(2007)J
.Biotechnol.131(2):138-43)によって記載されるバキュロウ
イルス系を使用して昆虫細胞で産生される。哺乳類のプロモータの制御下にあるエンドヌ
クレアーゼは、これらの細胞で発現する可能性は低い(Airenne,KJら(201
3)Mol.Ther.21(4):739-49)。さらに、昆虫細胞は哺乳動物細胞
とは異なるmRNAスプライシングモチーフを利用する。従って、ヒト成長ホルモン(H
GH)イントロン又はSV40ラージT抗原イントロン等の哺乳類イントロンをエンドヌ
クレアーゼのコード配列に組み込むことが可能である。これらのイントロンは昆虫細胞の
pre-mRNA転写産物から効率的にスプライスされないため、昆虫細胞は機能性エン
ドヌクレアーゼを発現せず、全長ゲノムをパッケージ化する。対照的に、得られた組換え
AAV粒子が送達される哺乳動物細胞は、pre-mRNAを適切にスプライスし、機能
性エンドヌクレアーゼタンパク質を発現する。Haifeng Chenは、HGH及び
SV40ラージT抗原イントロンを使用して、昆虫パッケージング細胞における毒性タン
パク質バルナーゼ及びジフテリア毒素フラグメントAの発現を減衰させ、これらの毒素遺
伝子を運ぶ組換えAAVベクターの産生を可能にしたと報告している(Chen,H(2
012)Mol Ther Nucleic Acids.1(11):e57)。
3.エンドヌクレアーゼ遺伝子は、エンドヌクレアーゼ発現に小分子インデューサが必
要とされるように、誘導性プロモータに制御可能に連結され得る。誘導性プロモータの例
としては、Tet-Onシステム(Clontech;Chen Hら,(2015)B
MC Biotechnol.15(1):4))及びRheoSwitchシステム(
Intrexon;Sowa Gら(2011)Spine,36(10):E623-
8)が挙げられる。両システムと並んで、当該技術分野で知られている同様のシステムは
、小分子アクチベータ(それぞれドキシサイクリン又はエクジソン)に応答して転写を活
性化するリガンド誘導性転写因子(それぞれTetリプレッサー及びエクジソン受容体の
変異体)に依存する。かかるリガンド誘導性転写活性化因子を使用して本発明を実施する
ことは:1)エンドヌクレアーゼ遺伝子を、対応する転写因子に応答するプロモータの制
御下に置く工程であって、エンドヌクレアーゼ遺伝子が、転写因子に対する結合部位(複
数の場合もある)を有する工程;及び2)パッケージ化されたウイルスゲノムに転写因子
をコードする遺伝子を含める工程、を含む。転写活性化因子も同じ細胞に提供されない場
合、組換えAAV送達後にエンドヌクレアーゼが標的細胞又は組織で発現しないことから
、後者の工程が必要である。次いで、転写活性化因子は、同族の低分子アクチベータで処
理された細胞又は組織でのみエンドヌクレアーゼ遺伝子発現を誘導する。このアプローチ
は、いつ、どの組織に小分子インデューサを送達するかを選択することにより、エンドヌ
クレアーゼ遺伝子発現を時空間的に調節できるため、有利である。しかしながら、ウイル
スゲノムにインデューサを含める必要があるため、運搬能力が著しく制限され、このアプ
ローチには欠点がある。
4.別の好ましい実施形態では、組換えAAV粒子は、エンドヌクレアーゼの発現を妨
げる転写抑制因子を発現する哺乳動物細胞株で産生される。転写抑制因子は当該技術分野
で知られており、Tetリプレッサー、Lacリプレッサー、Croリプレッサー、及び
ラムダリプレッサーが含まれる。エクジソン受容体等の多くの核ホルモン受容体は、同族
ホルモンリガンドが存在しない場合、転写抑制因子としても作用する。本発明を実施する
ために、パッケージング細胞は、転写抑制因子をコードするベクターで形質移入/形質導
入され、ウイルスゲノム内のエンドヌクレアーゼ遺伝子(パッケージングベクター)は、
リプレッサーがプロモータをサイレンシングするように、リプレッサーの結合部位を含む
ように改変されたプロモータに制御可能に連結される。転写抑制因子をコードする遺伝子
は、様々な位置に配置され得る。転写抑制因子をコードする遺伝子は、別のベクターにコ
ードされてもよく;ITR配列の外側のパッケージングベクターに組み込まれてもよく;
cap/repベクター若しくはアデノウイルスヘルパーベクターに組み込まれてもよく
、又は最も好ましくは、構成的に発現されるように、パッケージング細胞のゲノムに安定
的に組み込まれてもよい。一般的な哺乳動物プロモータを改変して転写抑制部位を組み込
む方法は、当該技術分野で知られている。例えば、Chang及びRoninsonは、
Lacリプレッサーのオペレータを含めるため強力な構成的CMV及びRSVプロモータ
を改変し、リプレッサーを発現する細胞では、改変されたプロモータからの遺伝子発現が
大幅に減衰することを示した(Chang BD,and Roninson IB(1
996)Gene 183:137-42)。非ヒト転写リプレッサーの使用により、リ
プレッサーを発現するパッケージング細胞のみでエンドヌクレアーゼ遺伝子の転写が抑制
され、得られる組換えAAVベクターで形質導入された標的細胞又は組織では抑制されな
いことを確実にする。
幾つかの実施形態では、遺伝子導入は、レンチウイルスベクターを介して達成される。
他のレトロウイルスとは対照的に、レンチウイルスは、場合によっては、特定の非分裂細
胞の形質導入に使用され得る。レンチウイルスベクターの非限定的な例としては、ヒト免
疫不全ウイルス1(HIV-1)、HIV-2、サル免疫不全ウイルス(SIV)、ヒト
Tリンパ球向性ウイルス1(HTLV-1)、HTLV-2、又はウマ感染性貧血ウイル
ス(E1AV)等のレンチウイルスに由来するものが挙げられる。例えば、例えば、遺伝
子env、vif、vpr、vpu、及びnefを欠失させ、HIV病原性遺伝子を減衰
させることでレンチウイルスベクターを生成し、治療目的に対してベクターをより安全な
ものとした。レンチウイルスベクターは当該技術分野で知られており、Naldiniら
,(1996及び1998);Zuffereyら,(1997);Dullら,199
8、米国特許第6,013,516号;及び同第5,994,136号)を参照されたい
。幾つかの実施形態では、これらのウイルスベクターはプラスミドベース又はウイルスベ
ースであり、外来核酸の取り込み、選択、及び核酸の宿主細胞への導入に不可欠な配列を
保持するように構成される。既知のレンチウイルスは、American Type C
ulture Collection(“ATCC”;10801 Universit
y Blvd.,Manassas,Va.20110-2209)等の寄託機関又はコ
レクションから容易に入手できるか、又は一般的に利用可能な技術を使用して既知の供給
源から単離され得る。
具体的な実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)
からクローニングされたgag、pol、tat、及びrevの遺伝子をコードするプラ
スミドと、偽型ウイルス粒子に対して使用される水疱性口内炎ウイルス(VSV-G)に
由来するエンベロープタンパク質をコードする第2のプラスミドを使用して調製される。
pCDH-EF1-MCSベクター等のトランスファーベクターは、適切なプロモータ、
及び必要に応じてコード配列と共に使用され得る。次いで、3つのプラスミド全てをレン
チウイルス細胞(Lenti-X-293T細胞等)に形質移入し、次いで、適切なイン
キュベーション時間後にレンチウイルスを収集、濃縮、スクリーニングすることができる
。したがって、本明細書に記載される目的の外因性配列又は本発明の操作されたヌクレア
ーゼを含む組換えレンチウイルスベクターを産生する方法が本明細書に提供される。
2.7 操作されたヌクレアーゼ変異体
本発明の実施形態は、本明細書に記載される操作されたヌクレアーゼ、特に操作された
メガヌクレアーゼ、及びその変異体を包含する。本発明の更なる実施形態は、本明細書に
記載される操作されたメガヌクレアーゼをコードする核酸配列を含む単離されたポリヌク
レオチド、及びかかるポリヌクレオチドの変異体を包含する。
本明細書で使用される「変異体」は、実質的に同様の配列を意味することを意図してい
る。「変異体」ポリペプチドは、天然タンパク質の1又は複数の内部部位での1つ若しく
は複数のアミノ酸の欠失又は付加、及び/又は1つ若しくは複数の天然ポリペプチド上の
部位での1つ若しくは複数のアミノ酸の置換によって、「天然」ポリペプチドに由来する
ポリペプチドを意味することを意図する。本明細書で使用される「天然」ポリヌクレオチ
ド又はポリペプチドは、変異体が由来する親配列を含む。実施形態に包含される変異体ポ
リペプチドは生物学的に活性である。つまり、それらは、天然タンパク質の望ましい生物
学的活性;すなわち、例えば、TRC11-12認識配列(配列番号4)、TRC15-
16認識配列(配列番号6)、TRC17-18認識配列(配列番号8)、及びTRC1
9-20認識配列(配列番号10)を含む、ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’
イントロンに見られる認識配列を認識して切断する能力を保持し続ける。かかる変異体は
、例えば人間の操作に起因する場合がある。実施形態の天然ポリペプチドの生物学的に活
性な変異体(例えば、配列番号12~27)、又は本明細書に記載される認識ハーフサイ
ト結合サブユニットの生物学的に活性な変異体(例えば、配列番号28~59)は、天然
ポリペプチド又は天然サブユニットのアミノ酸配列に対して、少なくとも約40%、約4
5%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約8
5%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約9
7%、約98%、又は約99%の配列アラインメントプログラム及び本明細書の他の場所
に記載されるパラメータによって決定される配列同一性を有する。実施形態のポリペプチ
ド又はサブユニットの生物学的に活性な変異体は、そのポリペプチド又はサブユニットと
、わずか約1個~40個のアミノ酸残基、わずか約1個~20個、わずか約1個~10個
、わずか約5個、わずか4個、3個、2個、又は1個のアミノ酸残基が異なる場合がある
実施形態のポリペプチドは、アミノ酸の置換、欠失、切断、及び挿入を含む様々な方法
で変更され得る。かかる操作の方法は、一般に当該技術分野で知られている。例えば、ア
ミノ酸配列の変異体は、DNAの変異によって調製され得る。突然変異誘発及びポリヌク
レオチドの変更の方法は、当該技術分野でよく知られている。例えば、Kunkel(1
985)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:488-492;Ku
nkelら(1987)Methods in Enzymol.154:367-38
2;米国特許第4,873,192号;Walker and Gaastra,eds
.(1983)Techniques in Molecular Biology(M
acMillan Publishing Company,New York)、及び
それらの引用文献を参照されたい。目的のタンパク質の生物活性に影響を与えない適切な
アミノ酸置換に関するガイダンスは、引用することで本明細書の一部をなす、Dayho
ffら(1978)Atlas of Protein Sequence and S
tructure(Natl.Biomed.Res.Found.,Washingt
on, D.C.)のモデルに見られる場合がある。1つのアミノ酸を類似の特性を有す
る別のアミノ酸と交換する等の保存的置換が最適な場合がある。
野生型I-CreIメガヌクレアーゼのDNA認識ドメインへの相当数のアミノ酸修飾
が以前に同定されており(例えば、米国特許第8,021,867号)、単独で又は組み
合わせて、得られる合理的に設計されたメガヌクレアーゼが野生型酵素とは異なるハーフ
サイト特異性を有するように、DNA認識配列のハーフサイト内の個々の塩基で特異性が
変更された操作されたメガヌクレアーゼをもたらす。表5に、認識ハーフサイトの各ハー
フサイト位置(-1~-9)に存在する塩基に基づいて特異性を高めるために、組換えメ
ガヌクレアーゼモノマー又はサブユニットにおいて行われる潜在的な置換を示す。
太字のエントリは、野生型の接触残基であり、本明細書で使用される「改変」を構成し
ない。アスタリスクは、残基がアンチセンス鎖の塩基と接触していることを示す。
ポリヌクレオチドの場合、「変異体」は、天然ポリヌクレオチド内の1又は複数の部位
での1又は複数のヌクレオチドの欠失及び/又は付加を含む。当業者は、実施形態の核酸
の変異体が、オープンリーディングフレームが維持されるように構築されることを認識す
るであろう。ポリヌクレオチドの場合、保存的変異体には、遺伝暗号の縮退のため、実施
形態のポリペプチドの1つのアミノ酸配列をコードする配列が含まれる。変異体ポリヌク
レオチドには、例えば、部位特異的突然変異誘発を使用することにより生成されるが、実
施形態の組換えメガヌクレアーゼを依然としてコードするもの等の合成によって誘導され
たポリヌクレオチドが含まれる。一般に、実施形態の特定のポリヌクレオチドの変異体は
、その特定のポリヌクレオチドに対して、少なくとも約40%、約45%、約50%、約
55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約
91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約
99%、又はそれ以上の配列アラインメントプログラム及び本明細書の他の個所に記載さ
れるパラメータによって決定される、配列同一性を有する。実施形態の特定のポリヌクレ
オチドの変異体(すなわち、参照ポリヌクレオチド)は、変異体ポリヌクレオチドによっ
てコードされるポリペプチドと参照ポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチド
との間のパーセント配列同一性の比較によっても評価され得る。
本明細書に包含されるタンパク質配列の欠失、挿入、及び置換は、ポリペプチドの特性
に根本的な変化をもたらすとは予想されない。しかしながら、置換、欠失、又は挿入をす
る前に正確な効果を予測することが困難な場合、当業者は、ヒトT細胞受容体アルファ遺
伝子の標的5’イントロン内に見られる認識配列を優先的に認識して切断する能力につい
てポリペプチドをスクリーニングすることにより効果が評価されることを理解するであろ
う。
本発明は、以下の実施例により更に説明されるが、これらの実施例は限定と解釈される
べきではない。当業者は、日常的な実験のみを使用して、本明細書に記載される特定の物
質及び手順に対する多数の同等物を認識又は確認することができる。かかる同等物は、以
下の実施例に続く特許請求の範囲に含まれることが意図される。
実施例1
T細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンの認識配列を認識して切断するメガヌ
クレアーゼの特性評価
1.TRC11-12認識配列を認識して切断するメガヌクレアーゼ
本明細書で集合的に「TRC11-12メガヌクレアーゼ」と称される操作されたメガ
ヌクレアーゼ(配列番号12~15)は、ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イ
ントロンに存在する、TRC11-12認識配列(配列番号4)を認識して切断するよう
操作された。各TRC11-12組換えメガヌクレアーゼは、SV40に由来するN末端
核局在シグナル、第1のメガヌクレアーゼサブユニット、リンカー配列、及び第2のメガ
ヌクレアーゼサブユニットを含む。各TRC11-12メガヌクレアーゼの第1のサブユ
ニットは配列番号4のTRC12認識ハーフサイトに結合し、第2のサブユニットはTR
C11認識ハーフサイトに結合する(図2を参照されたい)。
TRC12結合サブユニット及びTRC11結合サブユニットは各々、HVR1及びH
VR2と称される56塩基対の超可変領域をそれぞれ含む。TRC12結合サブユニット
は、HVR1領域外で高度に保存されている。同様に、TRC11結合サブユニットもH
VR2領域外で高度に保存されている。配列番号12~15のTRC11結合領域は、そ
れぞれ配列番号28~31として提供される。配列番号28~31は各々、メガヌクレア
ーゼTRC11-12x.4(配列番号12)のTRC11結合領域である配列番号28
と少なくとも90%の配列同一性を共有する。配列番号12~15のTRC12結合領域
は、それぞれ配列番号32~35として提供される。配列番号32~35は各々、メガヌ
クレアーゼTRC11-12x.4(配列番号12)のTRC12結合領域である配列番
号32と少なくとも90%の配列同一性を共有する。
2.TRC15-16認識配列を認識して切断するメガヌクレアーゼ
本明細書で集合的に「TRC15-16メガヌクレアーゼ」と称される操作されたメガ
ヌクレアーゼ(配列番号16~19)は、ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イ
ントロンに存在する、TRC15-16認識配列(配列番号6)を認識して切断するよう
に操作された。各TRC15-16組換えメガヌクレアーゼは、SV40に由来するN末
端核局在化シグナル、第1のメガヌクレアーゼサブユニット、リンカー配列、及び第2の
メガヌクレアーゼサブユニットを含む。各TRC15-16メガヌクレアーゼの第1のサ
ブユニットは配列番号6のTRC15認識ハーフサイトに結合し、第2のサブユニットは
TRC16認識ハーフサイトに結合する(図2を参照されたい)。
TRC15結合サブユニット及びTRC16結合サブユニットは各々、HVR1及びH
VR2と称される56塩基対の超可変領域をそれぞれ含む。TRC15結合サブユニット
は、HVR1領域外で高度に保存されている。同様に、TRC16結合サブユニットもH
VR2領域外で高度に保存されている。配列番号16~19のTRC15結合領域は、そ
れぞれ配列番号36~39として提供される。配列番号36~39は各々、メガヌクレア
ーゼTRC15-16x.31(配列番号16)のTRC15結合領域である配列番号3
6と少なくとも90%の配列同一性を共有する。配列番号16~19のTRC16結合領
域は、それぞれ配列番号40~43として提供される。配列番号40~43は各々、メガ
ヌクレアーゼTRC15-16x.31(配列番号16)のTRC16結合領域である配
列番号40と少なくとも90%の配列同一性を共有する。
3.TRC17-18認識配列を認識して切断するメガヌクレアーゼ
本明細書において集合的に「TRC17-18メガヌクレアーゼ」と称される操作され
たメガヌクレアーゼ(配列番号20~23)は、ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子の標的
5’イントロンに存在する、TRC17-18認識配列(配列番号8)を認識して切断す
るように操作された。TRC17-18組換えメガヌクレアーゼは各々、SV40に由来
するN末端核局在化シグナル、第1のメガヌクレアーゼサブユニット、リンカー配列、及
び第2のメガヌクレアーゼサブユニットを含む。各TRC17-18メガヌクレアーゼの
第1のサブユニットは配列番号8のTRC17認識ハーフサイトに結合し、第2のサブユ
ニットはTRC18認識ハーフサイトに結合する(図2を参照されたい)。
TRC17結合サブユニット及びTRC18結合サブユニットは各々、HVR1及びH
VR2と称される56塩基対の超可変領域をそれぞれ含む。TRC17結合サブユニット
は、HVR1領域外で高度に保存されている。同様に、TRC18結合サブユニットもH
VR2領域外で高度に保存されている。配列番号20~23のTRC17結合領域は、そ
れぞれ配列番号44~47として提供される。配列番号44~47はそれぞれ、メガヌク
レアーゼTRC17-18x.15(配列番号20)のTRC17結合領域である配列番
号44と少なくとも90%の配列同一性を共有する。配列番号20~23のTRC18結
合領域は、それぞれ配列番号48~51として提供されている。配列番号48~51は各
々、メガヌクレアーゼTRC17-18x.15(配列番号20)のTRC18結合領域
である配列番号48と少なくとも90%の配列同一性を共有する。
4.TRC19-20認識配列を認識して切断するメガヌクレアーゼ
本明細書において集合的に「TRC19-20メガヌクレアーゼ」と称される操作され
たメガヌクレアーゼ(配列番号24~27)は、ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子の標的
5’イントロンに存在する、TRC19-20認識配列(配列番号10)を認識して切断
するように操作された。TRC19-20組換えメガヌクレアーゼは各々、SV40に由
来するN末端核局在化シグナル、第1のメガヌクレアーゼサブユニット、リンカー配列、
及び第2のメガヌクレアーゼサブユニットを含む。各TRC19-20メガヌクレアーゼ
の第1のサブユニットは配列番号10のTRC19認識ハーフサイトに結合し、第2のサ
ブユニットはTRC20認識ハーフサイトに結合する(図2を参照されたい)。
TRC19結合サブユニット及びTRC20結合サブユニットは各々、HVR1及びH
VR2と称される56塩基対の超可変領域をそれぞれ含む。TRC19結合サブユニット
は、HVR1領域外で高度に保存されている。同様に、TRC20結合サブユニットもH
VR2領域外で高度に保存されている。配列番号24~27のTRC19結合領域は、そ
れぞれ配列番号52~55として提供される。配列番号52~55は各々、メガヌクレア
ーゼTRC19-20x.85(配列番号24)のTRC19結合領域である配列番号5
2と少なくとも90%の配列同一性を共有する。配列番号24~27のTRC20結合領
域は、それぞれ配列番号56~59として提供される。配列番号56~59は各々、メガ
ヌクレアーゼTRC19~20x.85(配列番号24)のTRC20結合領域である配
列番号56に対して少なくとも90%の配列同一性を共有する。
5.CHO細胞レポーターアッセイにおけるTRC認識配列の切断
TRC11-12、TRC15-16、TRC17-18、及びTRC19-20メガ
ヌクレアーゼがそれぞれの認識配列(それぞれ配列番号4、配列番号6、配列番号8、及
び配列番号10)を認識して切断できるかどうかを判断するため、各組換えメガヌクレア
ーゼを前述のCHO細胞レポーターアッセイを使用して評価した(国際公開第2012/
167192号及び図4を参照されたい)。アッセイを実行するため、細胞のゲノムに組
み込まれた非機能性の緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子発現カセットを持つCHO細
胞レポーターラインを作製した。各細胞株のGFP遺伝子は、メガヌクレアーゼによるい
ずれかの認識配列の細胞内切断が相同組換え事象を刺激して機能性GFP遺伝子をもたら
すように、一対の認識配列によって中断された。
この研究のために開発されたCHOレポーター細胞株では、GFP遺伝子に挿入された
1つの認識配列はTRC11-12認識配列(配列番号4)、TRC15-16認識配列
(配列番号6)、TRC17-18認識配列(配列番号8)、又はTRC19-20認識
配列(配列番号10)であった。GFP遺伝子に挿入された第2の認識配列はCHO-2
3/24認識配列であり、「CHO-23/24」と呼ばれる対照メガヌクレアーゼによ
って認識され、切断される。TRC11-21認識配列及びCHO-23/24認識配列
を含むCHOレポーター細胞を、本明細書では「TRC11-12細胞」と称する。TR
C15-16認識配列及びCHO-23/24認識配列を含むCHOレポーター細胞を、
本明細書では「TRC15-16細胞」と称する。TRC17-18認識配列及びCHO
-23/24認識配列を含むCHOレポーター細胞を、本明細書では「TRC17-18
細胞」と称する。TRC19-20認識配列及びCHO-23/24認識配列を含むCH
Oレポーター細胞を、本明細書では「TRC19-20細胞」と称する。
CHOレポーター細胞に、対応する操作されたメガヌクレアーゼをコードする(例えば
、TRC11-12細胞を、TRC11-12メガヌクレアーゼをコードするプラスミド
DNAで形質移入した)又はCHO-23/34メガヌクレアーゼをコードするプラスミ
ドDNAで形質移入した。各アッセイでは、4e CHOレポーター細胞に、リポフェ
クタミン2000(ThermoFisher)を製造元の指示に従って使用して、96
ウェルプレートにおいて50ngのプラスミドDNAで形質移入した。形質移入後48時
間に細胞をフローサイトメトリーで評価し、形質移入していない陰性対照(bs)と比較
したGFP陽性細胞の割合を決定した。図5A、図5B、図5C、及び図5Dに示すよう
に、全てのTRCメガヌクレアーゼは、陰性対照を有意に超える頻度で対応する認識配列
を含む細胞株においてGFP陽性細胞を産生することがわかった。
TRC11-12、TRC15-16、TRC17-18、及びTRC19-20の操
作されたメガヌクレアーゼの有効性も、対応するレポーター細胞株へのメガヌクレアーゼ
の導入の2日後、5日後、及び7日後に時間依存的に判断した。この研究では、製造元の
指示に従ってBioRad Gene Pulser Xcellを使用し、各レポータ
ー細胞株(1.0×10細胞)に、細胞あたり1×10コピーの対応するメガヌクレ
アーゼmRNAをエレクトロポレーションした。特定の時間間隔で、細胞をフローサイト
メトリーで評価して、GFP陽性細胞の割合を決定した。図6A、図6B、図6C、及び
図6Dに示すように、%GFP発現は、TRC11-12、TRC15-16、TRC1
7-18、及びTRC19-20のメガヌクレアーゼ間で変化し、研究全体を通してほぼ
同じ%GFPを維持するものもあったが、その他は5日後又は7日後に%GFP発現の減
少を示した。
6.結論
これらの研究は、本発明に含まれるTRC11-12メガヌクレアーゼ、TRC15-
16メガヌクレアーゼ、TRC17-18メガヌクレアーゼ、及びTRC19-20メガ
ヌクレアーゼが細胞内のそれぞれの認識配列を効率的に標的とし、切断できることを実証
した。
実施例2
ヒトT細胞におけるTRC認識配列でのインデルの生成
1.背景
この研究は、本発明に含まれる操作されたヌクレアーゼが、ヒトT細胞のそれぞれの認
識配列を切断できることを実証した。ヒトCD3+T細胞を磁気分離によりPBMCから
単離し、CD3及びCD28に対する抗体を使用して72時間活性化した。1e活性化
ヒトT細胞に、製造元の指示に従ってLonza 4D-Nucleofectorを使
用し、細胞1個当たり2eコピーの所与のTRC11-12又はTRC15-16のメ
ガヌクレアーゼmRNAをエレクトロポレーションした。形質移入後72時間で、細胞か
らゲノムDNA(gDNA)を採取し、T7エンドヌクレアーゼI(T7E)アッセイを
実施して、内因性TRC11-12又はTRC15-16の認識配列において遺伝子改変
を推定した(図7)。T7Eアッセイでは、TRC11-12又はTRC15-6の遺伝
子座は、2つの認識配列に隣接するプライマーを使用するPCRによって増幅される。標
的遺伝子座内にインデル(ランダムな挿入又は欠失)がある場合、得られるPCR産物は
、野生型対立遺伝子と変異対立遺伝子のミックスからなるであろう。PCR産物を変性し
、ゆっくりと再アニーリングさせた。ゆっくりとした再アニーリングによって、野生型及
び変異型の対立遺伝子からなるヘテロ二重鎖の形成が可能になり、塩基及び/又はバルジ
のミスマッチを生じる。T7E1酵素はミスマッチ部位で切断し、ゲル電気泳動で視覚化
可能な切断産物を生じる。
2.結果
モックエレクトロポレーションを行った(Mock-electroporated)
細胞及び対照gDNA(それぞれレーン1及びレーン2)は、T7E消化バンドのない全
長PCRに対応する単一のバンドを示し、インデル又は他の多型がTRC11-12又は
TRC15-16の認識配列に存在しないことを示す(図7)。TRC11-12x.4
、TRC11-12x.63、及びTRC11-12x.82でそれぞれエレクトロポレ
ーションした細胞に対応するレーン3、レーン5及びレーン6は、認識部位内のインデル
を示す、より短いT7E消化バンドと共に全長PCRバンドを示す。TRC11-12x
.60でエレクトロポレーションした細胞に対応するレーン4は、全長PCRバンドのみ
を示し、認識部位にインデルがないことを示した。TRC15-16x.31、TRC1
5-16x.87、及びTRC15-16x.89でそれぞれエレクトロポレーションし
た細胞に対応するレーン7、レーン8、及びレーン10は、認識部位内のインデルを示す
、より短いT7E消化バンドと共に全長PCRバンドを示す。TRC15-16x.63
でエレクトロポレーションした細胞に対応するレーン9は、全長PCRバンドのみを示し
、認識部位にインデルがないことを示した。
3.結論
これらのデータは、幾つかのTRC11-12及びTRC15-16のヌクレアーゼが
ヒトT細胞のそれぞれの認識配列を切断できることを実証する。TRC11-12x.4
、TRC11-12x.63、TRC11-12x.82、TRC15-16x.31、
TRC15-16x.87、又はTRC15-16x.89のいずれかでエレクトロポレ
ーションした細胞は全て、それぞれの認識配列にインデルが存在することを示すT7E-
消化バンドを示した。
実施例3
T細胞受容体発現に対するTRC認識配列切断の効果
1.背景
これらの実験の目的は、T細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロン内のTRC
認識配列の切断、及びその後のNHEJによる修復が内因性T細胞受容体の発現に影響を
及ぼすかどうかを実証することであった。
CD3陽性選択キット及びRobo-Sep自動磁気分離器(いずれもStem Ce
ll Technologies製)を使用して、ヒトT細胞を磁気的に濃縮した。T細
胞は、補償された健康なヒトボランティアから得られたアフェレーシスサンプルから濃縮
された。T細胞活性化物質(抗CD3/抗/CD28)Dynabeads(LifeT
echnologies)を使用して、IL-2の場合10ng/mlの存在下で1:1
の細胞:ビーズ比でT細胞を3日間刺激した。3日後、T細胞を採取し、DynaMag
磁石(Life Technologies)を使用してDynabeadsを除去し、
Lonza 4-Dヌクレオフェクターを使用して、1μgの指定のメガヌクレアーゼR
NAをT細胞サンプルに導入した。ヌクレオフェクションした細胞は、フローサイトメト
リー分析の前に6日間培養した。CD3表面ディスプレイは、T細胞サンプルに2.0x
10細胞のサンプルあたり1μlの抗CD3-BrilliantViolet711
(BioLegend製品300464)及び0.3μlのGhostDye-510(
Tonbo Biosciences)を用いて標識することで測定した。Beckma
n-Coulter CytoFLEX-Sサイトメーターを使用してデータを取得した
2.結果
T細胞をTRC1-2x.87EE(TRACエクソン1を標的とする操作されたヌク
レアーゼ)又はRNAなし(モック)でヌクレオフェクションし、それぞれTRAC遺伝
子座編集の陽性及び陰性の対照としての役割を果たし、図8A及び図8Bに示す。4つの
追加サンプルも、TRC15-16ファミリーからの1つの異なるヌクレアーゼ変異体を
コードするRNAでヌクレオフェクションし、その全てのメンバーが5’イントロンのT
RC15-16認識配列を標的とする。TRAC遺伝子座の編集により遺伝子破壊が起こ
ると、TCRα鎖は合成されず、編集された細胞の表面にTCR複合体(CD3を含む)
は表示されない。TRC1-2x.87EEで編集されたT細胞の半分超が、エクソン1
の切断及びNHEJによる切断部位のエラーを起こしやすい修復のためTRC陰性である
ことが示された(図8B)。比較すると、TRC15-16x.31、TRC15-16
x.63、TRC15-16x.87、及びTRC15-16x.89による編集後のT
CR陰性細胞の頻度はわずか4%~8%であった(それぞれ図8C、図8D、図8E、及
び図8F)。
3.結論
これらの実験は、TRACエクソン1の5’イントロン上流の標的化認識配列がインデ
ルを生成できるが(T7Eアッセイで観察される)、内因性T細胞受容体の細胞表面発現
に実質的に影響を与えないことを実証する。本発明者らは、外因性スプライスアクセプタ
ー部位、CARコード配列、及びポリAシグナルを含むこの切断部位へのコンストラクト
の挿入は、細胞内のTCR発現をノックアウトすると予想する。
実施例4
標的5’イントロンへの目的の配列の挿入
これらの実験の目的は、標的5’イントロンにおいて2本鎖切断を生成し、相同組換え
により目的の外因性配列を切断部位に挿入することで:(i)外因性スプライスアクセプ
ター部位及び/又はポリAシグナルの存在により内因性T細胞受容体の発現を妨害し、(
ii)インサートによってコードされる目的のタンパク質の発現を可能とする。
これらの例では、目的の外因性配列には、図9のコンストラクトに示される多くの要素
が含まれる。各コンストラクトは、5’相同性アームと3’相同性アームに隣接している
。これらのアームは、標的5’イントロンのそれぞれのTRC認識配列の5’上流及び3
’下流の配列と相同性がある。各相同性のサイズ、及び標的5’イントロン内の対応する
配列に対するアームのパーセント相同性は、切断部位へのコンストラクトの相同組換えを
改善するために必要に応じて調節することができる。5’相同性アームに隣接するのは、
スプライシングのための外因性分岐部位、及び外因性スプライスアクセプター部位の両方
を含むキメライントロンである。次に、シグナルペプチド、抗CD19 scFv、CD
8ヒンジ及び膜貫通ドメイン、N6共刺激ドメイン、並びにCD3ζシグナル伝達ドメイ
ンを含む抗CD19 CAR配列の5’にT2A要素が含まれる。CARコーディング配
列の後には、bi-ポリAシグナルが続き、最後に3’相同性アームが続く。図9A~図
9Cに提供される特定のコンストラクトは、それぞれTRC11-12、TRC15-1
6、及びTRC17-18の認識配列を標的とし、配列番号60~62において提供され
る。
先の実施例に記載されるように、ドナーヒトT細胞を取得し、活性化し、TRCメガヌ
クレアーゼmRNAで形質移入することができる。目的の外因性配列を含むドナーテンプ
レート(例えば、配列番号60~62、図9A~図9C)を、当該技術分野で知られてい
る多くの手段によって導入することができるが、好ましくはドナーテンプレートを含む組
換えAAVの形質導入によって導入することができる。形質導入は、メガヌクレアーゼm
RNAによる形質移入と比べていつでも実施できるが、形質導入及び形質移入を同時に実
施することが好ましい。T細胞受容体発現のレベル、及びCAR発現のレベルはそれぞれ
、フローサイトメトリーにより(上記及び当該技術分野で知られている方法により)幾つ
かの時間点において細胞内で決定され得る。切断部位にインサートを持たない任意の細胞
は内因性TCRを発現し続けるため、この方法で得られるTCR-細胞の大部分もCAR
+になると予想される。
特定の研究では、プロモータのないGFP又はCARコード配列を標的5’イントロン
に挿入し、内因性TCRプロモータが本発明のコンストラクトを使用して導入された場合
にこれらのタンパク質の発現を駆動し得ることを実証する。この研究では、アフェレーシ
スサンプルを、健康で、情報が知らされ、補償されているドナーから採取し、製造業者の
指示(Stem Cell Technologies)に従ってCD3陽性選択キット
IIを使用してT細胞を濃縮した。T細胞を、5%ウシ胎仔血清及び10ng/ml I
L-2(Gibco)を添加したX-VIVO 15培地(Lonza)でImmuno
Cult T細胞刺激装置(抗CD2/CD3/CD28-Stem Cell Tec
hnologies)を使用して活性化した。刺激の3日後、細胞を収集し、4-D N
ucleofector(Lonza)を用いたエレクトロポレーションにより、2つの
TRCヌクレアーゼの1つをコードするRNAをT細胞に導入した。T細胞は、TRC1
1-12x.82又はTRC15-16x.31のいずれかをコードするRNAを受け取
った。
TRC11-12x.82のRNAを受け取った細胞は、TRC11-12x.82認
識配列(即ちTRC11-12認識配列)に隣接するゲノム配列と相同の領域を含む2つ
のAAV6ベクターの1つで形質導入された。コンストラクト7227(配列番号63)
を含む1つのベクターはT2A配列と、それに続くプロモータのないGFP遺伝子とをコ
ードし、もう一方のベクターは、T2A配列と、それに続くプロモータのないCAR遺伝
子とをコードするコンストラクト7225(配列番号64)を含む。
TRC15-16.x31 RNAを受け取った細胞を、TRC15-16x.31認
識配列(すなわちTRC15-16認識配列)に隣接するゲノム配列と相同性の領域を含
む2つのAAV6ベクターの1つで形質導入した。コンストラクト7228(配列番号6
5)を含む1つのベクターは、T2A配列と、それに続くプロモータのないGFP遺伝子
とをコードし、もう1つのベクターは、T2A配列と、それに続くプロモータのないCA
R遺伝子とをコードする、コンストラクト7226(配列番号66)を含む。
全ての形質導入は、50,000(ウイルスゲノム/細胞)の感染多重度(MOI)で
行われた。5%FBS及び30ng/mlのIL-2を添加したX-VIVO15培地で
更に5日間細胞培養を維持した。5日目、CD3(抗CD3-APC/750又は抗BV
711、BioLegend)及びCAR(抗FMC63-ビオチン+ストレプトアビジ
ン-PE、社内で作製)に対して細胞を染色し、Beckman-Coulter Cy
toFLEX-Sフローサイトメーターでシグナルを測定することにより、TRCノック
アウト、及びGFP又はCARのノックインの分析を行った。
2.結果
TCRノックアウト細胞の頻度(CD3+対CD3-の頻度)及びGFPノックイン細
胞の頻度を図10に示す。TRC11-12x.82及びAAV6-7227の投与後、
培養中の全てのT細胞の18%はCD3-GFP+である(図10A)。TCR-編集(
CD3-)集団のみでゲーティングする場合、85%の細胞がGFP+であった(図10
B)。TRC15-16x.31及びAAV6-7228を投与すると、CD3-/GF
P+細胞の頻度がわずかに低くなった(12.6%、図10C)が、CD3-集団のGF
P+細胞の頻度はなおも80%を超えていた(図10D)。
標的5’イントロンへのCARノックイン(FMC63+)を図11に示すCARベク
ターで形質導入されなかった編集細胞と比較して(図11A)、抗FMC63及び抗CD
3でサンプルを染色すると、ベクター形質導入サンプルにおけるノックアウト集団と並ん
でノックイン集団が特定される(図11のヒストグラムはCD3陰性事象でゲートされる
)。TRC11-12及びTCR15-16の認識配列にプロモータのないCARコンス
トラクトを挿入すると(それぞれ図11B及び図11C)、それぞれCD3-/CAR+
事象が発生し、内因性TCRプロモータが、標的5’イントロンへ挿入時にCARコード
配列の発現を促進したことを示した。
3.結論
TCRイントロン特異的メガヌクレアーゼと共に対応する相同性のT2Aトランス遺伝
子コンストラクトの投与後のCD3-/GFP+又はCD3-/CAR+の事象の観察は
、内因性TCR転写制御要素を使用して目的のタンパク質の発現を駆動できることを示す
目的の外因性配列をT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロンに挿入し、発現させるためのサンプル戦略の図であり、機能性T細胞受容体アルファサブユニットをコードするように再編成されている。示されるように、目的の外因性配列は、TRACエクソン1の5’上流にあるT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロンに挿入される。標的5’イントロンに隣接する内因性スプライスアクセプター部位及び内因性スプライスアクセプター部位は無傷のままである。ヌクレアーゼによる切断に続いて、本明細書に記載される目的の外因性配列がイントロンに挿入される。示されるように、目的の配列は、少なくとも外因性スプライスアクセプター部位及び/又はイントロンに挿入された場合に、T細胞受容体アルファサブユニットの発現を妨害するポリAシグナルを含む。挿入された目的の配列は、任意にT2A要素で表される、2A要素を含めることができる。挿入された目的の配列は、キメラ抗原受容体コード配列で表される、目的のポリペプチドのコード配列も任意に含むことができる。必要に応じて、目的の配列は、外因性スプライスアクセプター部位の5’上流に位置する外因性分岐部位を更に含むことができる。 ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンのTRC認識配列を示す。本発明の操作されたメガヌクレアーゼによって標的とされる各認識配列は、2つの認識ハーフサイトを含む。各認識ハーフサイトは、4塩基対の中心配列によって隔てられた9塩基対で構成されている。TRC11-12認識配列(配列番号4)は、TRC11及びTRC12と称される2つの認識ハーフサイトを含む。TRC15-16認識配列(配列番号6)は、TRC15及びTRC16と称される2つの認識ハーフサイトを含む。TRC17-18認識配列(配列番号8)は、TRC17及びTRC18と称される2つの認識ハーフサイトを含む。TRC19-20認識配列(配列番号10)は、TRC19及びTRC20と称される2つの認識ハーフサイトを含む。 本発明の操作されたメガヌクレアーゼは2つのサブユニットを含み、第1のサブユニットは、第1の認識ハーフサイト(例えば、TRC11、TRC15、TRC17又はTRC19)に結合するHVR1領域を含み、第2のサブユニットは、第2の認識ハーフサイト(例えば、TRC12、TRC16、TRC18、又はTRC20)に結合するHVR2領域を含む。操作されたメガヌクレアーゼが1本鎖メガヌクレアーゼである実施形態では、HVR1領域を含む第1のサブユニットは、N末端又はC末端のいずれかのサブユニットとして配置され得る。同様に、HVR2領域を含む第2のサブユニットは、N末端又はC末端のいずれかのサブユニットとして配置され得る。 T細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンに見られる認識配列を標的とする操作されたメガヌクレアーゼを評価するCHO細胞のレポーターアッセイの概略を示す。本明細書に記載される操作されたメガヌクレアーゼについて、レポーターカセットが細胞のゲノムに安定して組み込まれたCHO細胞株を作製した。レポーターカセットは、5’から3’の順に:SV40初期プロモータ;GFP遺伝子の5’2/3;本発明の操作されたメガヌクレアーゼの認識配列(例えば、TRC11-12認識配列);CHO-23/24メガヌクレアーゼの認識配列(国際公開第2012/167192号);及びGFP遺伝子の3’2/3で構成される。このカセットで安定的に形質移入された細胞は、DNA切断誘導物質の非存在下ではGFPを発現しなかった。メガヌクレアーゼは、各メガヌクレアーゼをコードするプラスミドのDNA又はmRNAの形質導入によって導入された。メガヌクレアーゼ認識配列のいずれかでDNA切断が誘導された場合、GFP遺伝子の重複領域が相互に組換えられ、機能性GFP遺伝子をもたらした。GFPを発現する細胞の割合は、操作されたメガヌクレアーゼによるゲノム切断の頻度の間接的な尺度として、フローサイトメトリーによって決定され得る。 CHO細胞レポーターアッセイにおいて、T細胞受容体アルファ遺伝子の標的5’イントロンに見られる認識配列を認識して切断する、操作されたメガヌクレアーゼの効率を示す。配列番号12~15に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC11-12認識配列(配列番号4)を標的とするように操作した。配列番号16~19に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC15-16認識配列(配列番号6)を標的とするように操作し、CHO細胞レポーターアッセイにおける有効性についてスクリーニングした。配列番号20~23に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC17-18認識配列(配列番号8)を標的とするように操作した。配列番号24~27に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC19-20認識配列(配列番号10)を標的とするように操作した。示される結果は、各アッセイで観察されたGFP発現細胞の割合を示し、これは、標的認識配列又はCHO-23/24認識配列を切断する各メガヌクレアーゼの有効性を示す。さらに、陰性対照(bs)を各アッセイに含めた。図5Aは、TRC11-12認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図5Bは、TRC15-16認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図5Cは、TRC17-18認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図5Dは、TRC19-20認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。 CHO細胞レポーターアッセイでTRACエクソン1の5’上流にあるヒトT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロンの認識配列を認識して切断する、操作されたメガヌクレアーゼの効率を示す。配列番号12~15に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC11-12認識配列(配列番号4)を標的とするように操作した。配列番号16~19に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC15-16認識配列(配列番号6)を標的とするように操作し、CHO細胞レポーターアッセイにおける有効性についてスクリーニングした。配列番号20~23に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC17-18認識配列(配列番号8)を標的とするように操作した。配列番号24~27に記載される操作されたメガヌクレアーゼを、TRC19~20認識配列(配列番号10)を標的とするように操作した。ヌクレオフェクション後7日間の複数の時点で、CHO細胞レポーターアッセイにおける有効性について、操作されたメガヌクレアーゼをスクリーニングした。示される結果は、分析の7日間に亘って各アッセイで観察されたGFP発現細胞の割合を示し、これは、時間の関数として、標的認識配列又はCHO-23/24認識配列の切断に対する各メガヌクレアーゼの有効性を示す。図6Aは、TRC11-12認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図6Bは、TRC15-16認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図6Cは、TRC17-18認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。図6Dは、TRC19-20認識配列を標的とするメガヌクレアーゼを示す。 T細胞溶解物のT7Eアッセイを示す。ヒトCD3+T細胞を磁気分離によりPBMCから単離し、72時間活性化した。活性化ヒトT細胞にTRC11-12又はTRC15-16メガヌクレアーゼmRNAを用いてエレクトロポレーションを行い、形質移入後72時間に細胞からゲノムDNA(gDNA)を採取した。T7エンドヌクレアーゼI(T7E)アッセイを実行し、内因性TRC11-12又はTRC15-16認識配列での遺伝子改変を推定した。 標的5’イントロンの認識配列での切断は、T細胞受容体の発現に影響しない。ヒトT細胞をヒトドナーから得られたアフェレーシスサンプルから濃縮し、IL-2の存在下で抗CD3/抗CD28ビーズを使用して3日間刺激した。3日後、T細胞を採取し、ビーズを取り除き、1μgの指定のメガヌクレアーゼRNAをT細胞サンプルに導入した。ヌクレオフェクションした細胞は、フローサイトメトリー分析の前に6日間培養した。内因性T細胞受容体の発現を表すCD3表面提示を、抗CD3-BrilliantViolet711及びGhostDye-510でT細胞サンプルを標識することにより測定した。T細胞は、TRC1~2x.87EE(TRACエクソン1を標的とする操作されたヌクレアーゼ)又はRNAなし(モック)のいずれかでヌクレオフェクションされ、それぞれTRAC遺伝子座編集の陽性対照及び陰性対照としての役割を果たし、図8A及び図8Bに示される。4つの追加サンプルも、TRC15-16ファミリーからの1つの異なるヌクレアーゼ変異体をコードするRNAでヌクレオフェクションし、その全てのメンバーが5’イントロンのTRC15-16認識配列を標的とする。TRAC遺伝子座の編集により遺伝子破壊が起こると、TCRα鎖は合成されず、編集された細胞の表面にTCR複合体(CD3を含む)は提示されない。TRC l-2x.87EEで編集されたT細胞の半分超が、エクソン1の切断及びNHEJによる切断部位のエラーを起こしやすい修復のためにTRC陰性であることが示された(図8B)。比較すると、TRC15-16x.3l、TRC15-16x.63、TRC15-16x.87、及びTRC15-16x.89による編集後のTCR陰性細胞の頻度はわずか4%~8%であった(それぞれ図8C、図8D、図8E、及び図8F)。 目的の外因性配列のドナーテンプレートを示す。相同性アーム、外因性スプライスアクセプター部位、CARコード配列、及びポリAシグナルを含むドナーテンプレートを提供する。図9Aは、TRC11-12認識配列への挿入に適した例示的なドナーテンプレート(配列番号60)を提供する。図9Bは、TRC15-16認識配列への挿入に適した例示的なドナーテンプレート(配列番号61)を提供する。図9Cは、TRC17-18認識配列への挿入に適した例示的なドナーテンプレート(配列番号62)を提供する。 GFPコード配列の標的5’イントロンへの挿入を示す。T細胞をTRC11-12x.82ヌクレアーゼをコードするmRNAでヌクレオフェクションし、T2A配列とそれに続くプロモータのないGFPコード配列をコードする7227コンストラクトを含むAAV6ベクターで形質導入した。追加のT細胞をTRC15-16.x31ヌクレアーゼをコードするmRNAでヌクレオフェクションし、T2A配列とそれに続くプロモータのないGFPコード配列をコードする7228コンストラクトを含むAAV6ベクターで形質導入した。TCRノックアウト及びGFP発現を、形質移入/形質導入の5日後にフローサイトメトリーで測定した。図10Aは、TRC11-12認識配列でのドナーテンプレート挿入後のCD3(x軸)及びGFP(y軸)の発現を示す。図10Bは、TRC11-12認識配列でのドナーテンプレート挿入後のGFP発現(x軸)及び細胞数(y軸)を示す。図10Cは、TRC15-16認識配列でのドナーテンプレート挿入後のCD3(x軸)及びGFP(y軸)発現を示す。図10Dは、TRC15-16認識配列でのドナーテンプレート挿入後のGFP発現(x軸)及び細胞数(y軸)を示す。 標的5’イントロンへの抗CD19 CARコード配列の挿入。T細胞をTRC11-12x.82ヌクレアーゼをコードするmRNAでヌクレオフェクションし、T2A配列とそれに続くプロモータのない抗CD19 CARコード配列をコードする7225コンストラクトを含むAAV6ベクターで形質導入した。追加のT細胞をTRC15-16.x31ヌクレアーゼをコードするmRNAでヌクレオフェクションし、T2A配列とそれに続くプロモータのない抗CD19 CARコード配列をコードする7226コンストラクトを含むAAV6ベクターで形質導入した。TCRノックアウト及びCARの発現を、形質移入/形質導入の5日後にフローサイトメトリーで測定した。図11Aは、陰性対照群(TRC酵素のみ)のCD3細胞でのCAR発現を示す。図11Bは、TRC11-12認識配列でのドナーテンプレート挿入後のCD3細胞でのCAR発現を示す。図11Cは、TRC15-16認識配列でのドナーテンプレート挿入後のCD3細胞でのCAR発現を示す。

Claims (144)

  1. TRACエクソン1の5’上流に位置するヒトT細胞受容体アルファ遺伝子のイントロ
    ン内の認識配列を認識して切断する操作されたメガヌクレアーゼであって、
    該操作されたメガヌクレアーゼが第1のサブユニット及び第2のサブユニットを含み、
    該第1のサブユニットが前記認識配列の第1の認識ハーフサイトに結合し、第1の超可変
    (HVR1)領域を含み、前記第2のサブユニットが前記認識配列の第2の認識ハーフサ
    イトに結合し、第2の超可変(HVR2)領域を含む、操作されたメガヌクレアーゼ。
  2. 前記イントロンが配列番号3を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが、前記イント
    ロンに隣接する内因性スプライスドナー部位又は内因性スプライスアクセプター部位内に
    認識配列を持たない、請求項1に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  3. 前記認識配列が配列番号4を含む、請求項1又は2に記載の操作されたメガヌクレアー
    ゼ。
  4. 前記HVR1領域が、配列番号12~15のいずれか1つの残基215~270に対応
    するアミノ酸配列と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項
    3に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  5. 前記HVR1領域が、配列番号12~15のいずれか1つの残基215、217、21
    9、221、223、224、229、231、233、235、237、259、26
    1、266、及び268に対応する残基を含む、請求項3又は4に記載の操作されたメガ
    ヌクレアーゼ。
  6. 前記HVR1領域が配列番号12~15のいずれか1つの残基215~270を含む、
    請求項3~5のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  7. 前記HVR2領域が、配列番号12~15のいずれか1つの残基24~79に対応する
    アミノ酸配列と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項3~
    6のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  8. 前記HVR2領域が、配列番号12~15のいずれか1つの残基24、26、28、3
    0、32、33、38、40、42、44、46、68、70、75、及び77に対応す
    る残基を含む、請求項3~7のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  9. 前記HVR2領域が配列番号12~15のいずれか1つの残基24~79を含む、請求
    項3~8のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  10. 前記第1のサブユニットが、配列番号12~15のいずれか1つの残基198~344
    に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、前記第2のサブユ
    ニットが、配列番号12~15のいずれか1つの残基7~153に対して少なくとも80
    %の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項3~9のいずれか1項に記載の操作
    されたメガヌクレアーゼ。
  11. 前記第1のサブユニットが配列番号12~15のいずれか1つの残基198~344を
    含む、請求項3~10のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  12. 前記第2のサブユニットが配列番号12~15のいずれか1つの残基7~153を含む
    、請求項3~11のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  13. 前記操作されたメガヌクレアーゼがリンカーを含み、該リンカーが前記第1のサブユニ
    ットと前記第2のサブユニットとを共有結合する、請求項3~12のいずれか1項に記載
    の操作されたメガヌクレアーゼ。
  14. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、配列番号12~15のいずれか1つのアミノ酸配
    列を含む、請求項3~13のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  15. 前記認識配列が配列番号6を含む、請求項1又は2に記載の操作されたメガヌクレアー
    ゼ。
  16. 前記HVR1領域が、配列番号16~19のいずれか1つの残基24~79に対応する
    アミノ酸配列と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項15
    に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  17. 前記HVR1領域が、配列番号16~19のいずれか1つの残基24、26、28、3
    0、32、33、38、40、42、44、46、68、70、75、及び77に対応す
    る残基を含む、請求項15又は16に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  18. 前記HVR1領域が、配列番号16~19のいずれか1つの残基64に対応する残基を
    含む、請求項15~17のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  19. 前記HVR1領域が配列番号16~19のいずれか1つの残基24~79を含む、請求
    項15~18のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  20. 前記HVR2領域が、配列番号16~19のいずれか1つの残基215~270に対応
    するアミノ酸配列と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項
    15~19のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  21. 前記HVR2領域が、配列番号16~19のいずれか1つの残基215、217、21
    9、221、223、224、229、231、233、235、237、259、26
    1、266、及び268に対応する残基を含む、請求項15~20のいずれか1項に記載
    の操作されたメガヌクレアーゼ。
  22. 前記HVR2領域が配列番号16~19のいずれか1つの残基215~270を含む、
    請求項15~21のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  23. 前記第1のサブユニットが、配列番号16~19のいずれか1つの残基7~153に対
    して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、前記第2のサブユニッ
    トが、配列番号16~19のいずれか1つの残基198~344に対して少なくとも80
    %の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項15~22のいずれか1項に記載の
    操作されたメガヌクレアーゼ。
  24. 前記第1のサブユニットが配列番号16~19のいずれか1つの残基7~153を含む
    、請求項15~23のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  25. 前記第2のサブユニットが配列番号16~19のいずれか1つの残基198~344を
    含む、請求項15~24のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  26. 前記操作されたメガヌクレアーゼがリンカーを含み、前記リンカーが前記第1のサブユ
    ニットと前記第2のサブユニットとを共有結合する、請求項15~25のいずれか1項に
    記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  27. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、配列番号16~19のいずれか1つのアミノ酸配
    列を含む、請求項15~26のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  28. 前記認識配列が配列番号8を含む、請求項1又は2に記載の操作されたメガヌクレアー
    ゼ。
  29. 前記HVR1領域が、配列番号20~23のいずれか1つの残基24~79に対応する
    アミノ酸配列と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項28
    に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  30. 前記HVR1領域が、配列番号20~23のいずれか1つの残基24、26、28、3
    0、32、33、38、40、42、44、46、68、70、75、及び77に対応す
    る残基を含む、請求項28又は29に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  31. 前記HVR1領域が、配列番号20~23のいずれか1つの残基66に対応する残基を
    含む、請求項28~30のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  32. 前記HVR1領域が配列番号20~23のいずれか1つの残基24~79を含む、請求
    項28~31のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  33. 前記HVR2領域が、配列番号20~23のいずれか1つの残基215~270に対応
    するアミノ酸配列と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項
    28~32のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  34. 前記HVR2領域が、配列番号20~23のいずれか1つの残基215、217、21
    9、221、223、224、229、231、233、235、237、259、26
    1、266、及び268に対応する残基を含む、請求項28~33のいずれか1項に記載
    の操作されたメガヌクレアーゼ。
  35. 前記HVR2領域が配列番号20~23のいずれか1つの残基215~270を含む、
    請求項28~34のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  36. 前記第1のサブユニットが、配列番号20~23のいずれか1つの残基7~153に対
    して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、前記第2のサブユニッ
    トが、配列番号20~23のいずれか1つの残基198~344に対して少なくとも80
    %の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項28~35のいずれか1項に記載の
    操作メガヌクレアーゼ。
  37. 前記第1のサブユニットが配列番号20~23のいずれか1つの残基7~153を含む
    、請求項28~36のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  38. 前記第2のサブユニットが配列番号20~23のいずれか1つの残基198~344を
    含む、請求項28~37のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  39. 前記操作されたメガヌクレアーゼがリンカーを含み、前記リンカーが前記第1のサブユ
    ニットと前記第2のサブユニットとを共有結合する、請求項28~38のいずれか1項に
    記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  40. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、配列番号20~23のいずれか1つのアミノ酸配
    列を含む、請求項28~39のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  41. 前記認識配列が配列番号10を含む、請求項1又は2に記載の操作されたメガヌクレア
    ーゼ。
  42. 前記HVR1領域が、配列番号24~27のいずれか1つの残基24~79に対応する
    アミノ酸配列と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項41
    に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  43. 前記HVR1領域が、配列番号24~27のいずれか1つの残基24、26、28、3
    0、32、33、38、40、42、44、46、68、70、75、及び77に対応す
    る残基を含む、請求項41又は42に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  44. 前記HVR1領域が配列番号24~27のいずれか1つの残基24~79を含む、請求
    項41~43のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  45. 前記HVR2領域が、配列番号24~27のいずれか1つの残基215~270に対応
    するアミノ酸配列と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項
    41~44のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  46. 前記HVR2領域が、配列番号24~27のいずれか1つの残基215、217、21
    9、221、223、224、229、231、233、235、237、259、26
    1、266、及び268に対応する残基を含む、請求項41~45のいずれか1項に記載
    の操作されたメガヌクレアーゼ。
  47. 前記HVR2領域が、配列番号24~27のいずれか1つの残基215~270を含む
    、請求項41~46のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  48. 前記第1のサブユニットが、配列番号24~27のいずれか1つの残基7~153に対
    して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、前記第2のサブユニッ
    トが、配列番号24~27のいずれか1つの残基198~344に対して少なくとも80
    %の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項41~47のいずれか1項に記載の
    操作されたメガヌクレアーゼ。
  49. 前記第1のサブユニットが配列番号24~27のいずれか1つの残基7~153を含む
    、請求項41~48のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  50. 前記第2のサブユニットが、配列番号24~27のいずれか1つの残基198~344
    を含む、請求項41~49のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  51. 前記操作されたメガヌクレアーゼがリンカーを含み、前記リンカーが前記第1のサブユ
    ニットと前記第2のサブユニットとを共有結合する、請求項41~50のいずれか1項に
    記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  52. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、配列番号24~27のいずれか1つのアミノ酸配
    列を含む、請求項41~51のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼ。
  53. 請求項1~52のいずれか1項に記載の前記操作されたメガヌクレアーゼをコードする
    核酸配列を含む、ポリヌクレオチド。
  54. 前記ポリヌクレオチドがmRNAである、請求項53に記載のポリヌクレオチド。
  55. 前記mRNAが、請求項1~52のいずれか1項に記載の前記操作されたメガヌクレア
    ーゼと、少なくとも1つの追加のポリペプチド又は核酸とをコードするポリシストロン性
    mRNAである、請求項54に記載のポリヌクレオチド。
  56. 請求項53に記載の前記ポリヌクレオチドを含む、組換えDNAコンストラクト。
  57. 前記組換えDNAコンストラクトがウイルスベクターをコードする、請求項56に記載
    の組換えDNAコンストラクト。
  58. 前記ウイルスベクターが、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロ
    ウイルスベクター、又はアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、請求項57に記
    載の組換えDNAコンストラクト。
  59. 前記ウイルスベクターが組換えAAVベクターである、請求項57又は請求項58に記
    載の組換えDNAコンストラクト。
  60. 請求項53に記載の前記ポリヌクレオチドを含む、ウイルスベクター。
  61. 前記ウイルスベクターが、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロ
    ウイルスベクター、又はAAVベクターである、請求項60に記載のウイルスベクター。
  62. 前記ウイルスベクターが組換えAAVベクターである、請求項60又は請求項61に記
    載のウイルスベクター。
  63. T細胞の染色体に挿入された目的の外因性配列を含む遺伝子改変T細胞を産生する方法
    であって、該方法が、T細胞に対して、
    (a)請求項1~52のいずれか1項に記載の前記操作されたメガヌクレアーゼをコー
    ドする第1の核酸配列であって、該操作されたメガヌクレアーゼが前記T細胞において発
    現される第1の核酸配列;及び
    (b)目的の配列を含む第2の核酸配列;の1つ又は複数の核酸を導入することを含み

    前記操作されたメガヌクレアーゼが、TRACエクソン1の5’上流に位置するヒトT
    細胞受容体アルファ遺伝子のイントロン内の認識配列に前記染色体の切断部位を生成し;
    前記目的の配列が、前記切断部位で前記染色体に挿入され;
    前記目的の配列が、外因性スプライスアクセプター部位及び/又はポリAシグナルを含
    み;
    前記イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内因性スプライスアクセプ
    ター部位が改変されていない及び/又は機能性のままである、方法。
  64. 内因性T細胞受容体の細胞表面発現が非改変対照細胞と比較した場合に低下している、
    請求項63に記載の方法。
  65. 前記イントロンが配列番号3を含む、請求項63又は64に記載の方法。
  66. 請求項63~65のいずれか1項に記載の方法であって、
    (a)前記認識配列が配列番号4を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが請求項3
    ~14のいずれか一項に記載の操作されたメガヌクレアーゼである;
    (b)前記認識配列が配列番号6を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが請求項1
    5~27のいずれか一項に記載の操作されたメガヌクレアーゼである;
    (c)前記認識配列が配列番号8を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが請求項2
    8~40のいずれか一項に記載の前記操作されたメガヌクレアーゼである;又は
    (d)前記認識配列が配列番号10を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが請求項
    41~52のいずれか一項に記載の前記操作されたメガヌクレアーゼである、方法。
  67. 前記第2の核酸配列が、前記切断部位に隣接する配列と相同な配列を更に含み、前記目
    的の配列が相同組換えにより前記切断部位に挿入される、請求項63~66のいずれか1
    項に記載の方法。
  68. 前記T細胞が、ヒトT細胞又はそれに由来する細胞である、請求項63~67のいずれ
    か1項に記載の方法。
  69. 前記目的の配列が、5’から3’に、外因性スプライスアクセプター部位、2A要素又
    はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及びポリAシグナルを含む、請求項6
    3~68のいずれか1項に記載の方法。
  70. 前記2A要素が、T2A要素、P2A要素、E2A要素、又はF2A要素である、請求
    項69に記載の方法。
  71. 前記2A要素がT2A要素である、請求項69又は70に記載の方法。
  72. 前記目的の配列が、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体のコード配列を含む、請
    求項63~71のいずれか1項に記載の方法。
  73. 前記キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体が、腫瘍特異的抗原に対する特異性を有
    する細胞外リガンド結合ドメインを含む、請求項72に記載の方法。
  74. 少なくとも前記第1の核酸配列がmRNAにより前記T細胞に導入される、請求項63
    ~73のいずれか1項に記載の方法。
  75. 少なくとも前記第2の核酸配列が、ウイルスベクターにより前記T細胞に導入される、
    請求項63~74のいずれか1項に記載の方法。
  76. 前記ウイルスベクターが、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロ
    ウイルスベクター、又はAAVベクターである、請求項75に記載の方法。
  77. 前記ウイルスベクターが組換えAAVベクターである、請求項75又は76に記載の方
    法。
  78. T細胞の染色体に挿入された目的の外因性配列を含む遺伝子改変T細胞を産生する方法
    であって、該方法が、
    (a)請求項1~52のいずれか1項に記載の前記操作されたメガヌクレアーゼをT細
    胞に導入すること;及び
    (b)前記目的の配列を含む核酸により前記T細胞を形質移入すること;を含み、
    前記操作されたメガヌクレアーゼが、TRACエクソン1の5’上流に位置するヒトT
    細胞受容体アルファ遺伝子のイントロン内の認識配列に前記染色体の切断部位を生成し;
    前記目的の配列が、前記切断部位で前記染色体に挿入され;
    前記目的の配列が、外因性スプライスアクセプター部位及び/又はポリAシグナルを含
    み;
    前記イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内因性スプライスアクセプ
    ター部位が、改変されていない及び/又は機能性のままである、方法。
  79. 内因性T細胞受容体の細胞表面発現が非改変対照細胞と比較した場合に低下している、
    請求項78に記載の方法。
  80. 前記イントロンが配列番号3を含む、請求項78又は79に記載の方法。
  81. 請求項78~80のいずれか1項に記載の方法であって、
    (a)前記認識配列が配列番号4を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが請求項3
    ~14のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼである;
    (b)前記認識配列が配列番号6を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが請求項1
    5~27のいずれか1項に記載の操作されたメガヌクレアーゼである;
    (c)前記認識配列が配列番号8を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが請求項2
    8~40のいずれか1項に記載の前記操作されたメガヌクレアーゼである;又は
    (d)前記認識配列が配列番号10を含み、前記操作されたメガヌクレアーゼが請求項
    41~52のいずれか1項に記載の前記操作されたメガヌクレアーゼである、方法。
  82. 前記核酸が、前記切断部位に隣接する配列に相同な配列を更に含み、前記目的の配列が
    相同組換えにより前記切断部位に挿入される、請求項81に記載の方法。
  83. 前記T細胞が、ヒトT細胞又はそれに由来する細胞である、請求項81又は82に記載
    の方法。
  84. 前記目的の配列が、5’から3’に、外因性スプライスアクセプター部位、2A要素又
    はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及びポリAシグナルを含む、請求項7
    8~83のいずれか1項に記載の方法。
  85. 前記2A要素が、T2A要素、P2A要素、E2A要素、又はF2A要素である、請求
    項84に記載の方法。
  86. 前記2A要素がT2A要素である、請求項84又は85に記載の方法。
  87. 前記目的の配列が、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体のコード配列を含む、請
    求項78~86のいずれか1項に記載の方法。
  88. 前記キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体が、腫瘍特異的抗原に対する特異性を有
    する細胞外リガンド結合ドメインを含む、請求項87に記載の方法。
  89. 前記核酸が、ウイルスベクターによって前記T細胞に導入される、請求項78~88の
    いずれか1項に記載の方法。
  90. 前記ウイルスベクターが、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロ
    ウイルスベクター、又はAAVベクターである、請求項89に記載の方法。
  91. 前記ウイルスベクターが組換えAAVベクターである、請求項89又は90に記載の方
    法。
  92. 改変されたヒトT細胞受容体アルファ遺伝子を含む遺伝子改変T細胞を産生する方法で
    あって、該方法が、
    (a)T細胞に対して:
    (i)操作されたヌクレアーゼをコードする第1の核酸配列であって、該操作された
    ヌクレアーゼはT細胞で発現される第1の核酸配列、又は
    (ii)操作されたヌクレアーゼタンパク質、
    を導入すること;並びに
    (b)目的の外因性配列を含む第2の核酸配列を前記細胞に導入すること;
    を含み、
    前記操作されたヌクレアーゼは、TRACエクソン1の5’上流に位置する前記ヒトT
    細胞受容体アルファ遺伝子のイントロン内の認識配列に切断部位を生成し;
    前記目的の配列が、前記切断部位で前記ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子に挿入され;
    前記目的の配列が、外因性スプライスアクセプター部位及び/又はポリAシグナルを含
    み;
    前記イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内因性スプライスアクセプ
    ター部位が、改変されていない及び/又は機能性のままである、方法。
  93. 内因性T細胞受容体の細胞表面発現が非改変対照細胞と比較した場合に低下している、
    請求項92に記載の方法。
  94. 前記イントロンが配列番号3を含む、請求項93又は94に記載の方法。
  95. 前記第2の核酸配列が、5’から3’に:
    (a)前記切断部位に隣接する5’上流配列に相同な5’相同性アーム;
    (b)前記目的の外因性配列;及び
    (c)前記切断部位に隣接する3’下流配列に相同である3’相同性アーム;を含み、
    前記目的の外因性配列が、相同組換えにより前記切断部位で前記ヒトT細胞受容体アル
    ファ遺伝子に挿入される、請求項92~94のいずれか1項に記載の方法。
  96. 前記遺伝子改変T細胞が、遺伝子改変ヒトT細胞、又はそれに由来する細胞である、請
    求項92~95のいずれか1項に記載の方法。
  97. 前記目的の外因性配列が、5’から3’に、外因性スプライスアクセプター部位、2A
    要素又はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及びポリAシグナルを含む、請
    求項92~96のいずれか1項に記載の方法。
  98. 前記2A要素が、T2A要素、P2A要素、E2A要素、又はF2A要素である、請求
    項97に記載の方法。
  99. 前記2A要素がT2A要素である、請求項97又は98に記載の方法。
  100. 前記目的の配列が、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体のコード配列を含む、請
    求項92~99のいずれか1項に記載の方法。
  101. 前記キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体が、腫瘍特異的抗原に対する特異性を有
    する細胞外リガンド結合ドメインを含む、請求項100に記載の方法。
  102. 少なくとも前記第1の核酸配列がmRNAにより前記T細胞に導入される、請求項92
    ~101のいずれか1項に記載の方法。
  103. 少なくとも前記第2の核酸配列が、ウイルスベクターにより前記T細胞に導入される、
    請求項92~102のいずれか1項に記載の方法。
  104. 前記ウイルスベクターが、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロ
    ウイルスベクター、又はアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、請求項103に
    記載の方法。
  105. 前記ウイルスベクターが組換えAAVベクターである、請求項103又は104に記載
    の方法。
  106. 前記操作されたヌクレアーゼが、操作されたメガヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌク
    レアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、コン
    パクトTALEN、CRISPRヌクレアーゼ、又はmegaTALである、請求項92
    ~105のいずれか1項に記載の方法。
  107. 前記操作されたヌクレアーゼが、操作されたメガヌクレアーゼである、請求項92~1
    06のいずれか1項に記載の方法。
  108. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、配列番号4を含む認識配列に対して特異性を有す
    る、請求項107に記載の方法。
  109. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、請求項3~14のいずれか1項に記載の操作され
    たメガヌクレアーゼである、請求項107又は108に記載の方法。
  110. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、配列番号6を含む認識配列に対して特異性を有す
    る、請求項107に記載の方法。
  111. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、請求項15~27のいずれか1項に記載の操作さ
    れたメガヌクレアーゼである、請求項107又は110に記載の方法。
  112. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、配列番号8を含む認識配列に対して特異性を有す
    る、請求項107に記載の方法。
  113. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、請求項28~40のいずれか1項に記載の操作さ
    れたメガヌクレアーゼである、請求項107又は112に記載の方法。
  114. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、配列番号10を含む認識配列に対して特異性を有
    する、請求項107に記載の方法。
  115. 前記操作されたメガヌクレアーゼが、請求項41~52のいずれか1項に記載の前記操
    作されたメガヌクレアーゼである、請求項107又は114に記載の方法。
  116. 請求項63~115のいずれか1項に記載の方法により調製された遺伝子改変T細胞。
  117. 改変ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子をそのゲノム中に含む遺伝子改変T細胞であって
    、該改変ヒトT細胞受容体アルファ遺伝子は、TRACエクソン1の5’上流に位置する
    T細胞受容体アルファ遺伝子内のイントロンに挿入された目的の外因性配列を含み、前記
    目的の外因性配列は、外因性スプライスアクセプター部位及び/又はポリAシグナルを含
    み、前記イントロンに隣接する内因性スプライスドナー部位及び内因性スプライスアクセ
    プター部位は、改変されておらず、及び/又は機能性のままであり、内因性T細胞受容体
    の細胞表面発現は、非改変対照細胞と比較した場合に低下している、遺伝子改変T細胞。
  118. 前記イントロンが配列番号3を含む、請求項117に記載の遺伝子改変T細胞。
  119. 前記遺伝子改変T細胞が、遺伝子改変ヒトT細胞又はそれに由来する細胞である、請求
    項117又は118に記載の遺伝子改変T細胞。
  120. 前記目的の外因性配列が、5’から3’に、外因性スプライスアクセプター部位、2A
    要素又はIRES要素、目的のタンパク質のコード配列、及びポリAシグナルを含む、請
    求項117~119のいずれか1項に記載の遺伝子改変T細胞。
  121. 前記2A要素がT2A要素、P2A要素、E2A要素、又はF2A要素である、請求項
    120に記載の遺伝子改変T細胞。
  122. 前記2A要素がT2A要素である、請求項120又は121に記載の遺伝子改変T細胞
  123. 前記目的の配列が、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体のコード配列を含む、請
    求項117~122のいずれか1項に記載の遺伝子改変T細胞。
  124. 前記キメラ抗原受容体又は前記外因性T細胞受容体が、腫瘍特異的抗原に対する特異性
    を有する細胞外リガンド結合ドメインを含む、請求項123に記載の遺伝子改変T細胞。
  125. 前記目的の外因性配列が、操作されたメガヌクレアーゼ認識部位、TALEN認識部位
    、ジンクフィンガーヌクレアーゼ認識部位、CRISPR認識部位、又はmegaTAL
    認識部位で前記イントロンに挿入される、請求項117~124のいずれか1項に記載の
    遺伝子改変T細胞。
  126. 前記目的の外因性配列が、操作されたメガヌクレアーゼ認識部位で前記イントロンに挿
    入される、請求項117~125のいずれか1項に記載の遺伝子改変T細胞。
  127. 前記目的の外因性配列が、配列番号4、配列番号6、配列番号8、又は配列番号10内
    で前記イントロンに挿入される、請求項117~126のいずれか1項に記載の遺伝子改
    変T細胞。
  128. 請求項116~127のいずれか1項に記載の複数の前記遺伝子改変T細胞を含む遺伝
    子改変T細胞の集団。
  129. 前記集団中の細胞の少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なく
    とも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45
    %、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少な
    くとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも9
    0%、少なくとも95%、又は最大100%が、請求項116~127のいずれか一項に
    記載の前記遺伝子改変T細胞である、請求項128に記載の集団。
  130. 前記遺伝子改変T細胞が、遺伝子改変されたヒトT細胞又はそれに由来する細胞である
    、請求項128又は請求項129に記載の集団。
  131. 前記目的の配列が、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体のコード配列を含む、請
    求項128~130のいずれか1項に記載の集団。
  132. 前記キメラ抗原受容体又は前記外因性T細胞受容体が、腫瘍特異的抗原に対する特異性
    を有する細胞外リガンド結合ドメインを含む、請求項131に記載の集団。
  133. 内因性T細胞受容体の細胞表面発現が、非改変対照細胞と比較した場合、前記遺伝子改
    変T細胞上で低下している、請求項128~132のいずれか1項に記載の集団。
  134. 医薬組成物であって、それを必要とする被験体における疾患の治療に有用であり、前記
    医薬組成物が、薬学的に許容可能な担体と、治療有効量の請求項116~127のいずれ
    か1項に記載の遺伝子改変T細胞を含む、医薬組成物。
  135. 前記遺伝子改変T細胞が、遺伝子改変ヒトT細胞又はそれに由来する細胞である、請求
    項134に記載の医薬組成物。
  136. 前記目的の配列が、キメラ抗原受容体又は外因性T細胞受容体のコード配列を含む、請
    求項134又は135に記載の医薬組成物。
  137. 前記キメラ抗原受容体又は前記外因性T細胞受容体が、腫瘍特異的抗原に対して特異性
    を有する細胞外リガンド結合ドメインを含む、請求項136に記載の医薬組成物。
  138. 内因性T細胞受容体の細胞表面発現が、非改変対照細胞と比較した場合に、前記遺伝子
    改変T細胞上で低下している、請求項134~137のいずれか1項に記載の医薬組成物
  139. 請求項116~127のいずれか1項に記載の遺伝子改変T細胞を被験体に投与するこ
    とを含む、それを必要とする被験体の疾患を治療する方法。
  140. 前記方法が、請求項134~138のいずれか1項に記載の前記医薬組成物を前記被験
    体に投与することを含む、請求項139に記載の方法。
  141. 前記方法が、それを必要とする被験体における癌の治療のための免疫療法であり、前記
    遺伝子改変T細胞が、遺伝子改変ヒトT細胞又はそれに由来する細胞であり、前記目的の
    配列が、キメラ抗原受容体又は腫瘍特異的抗原に特異性を有する細胞外リガンド結合ドメ
    インを含む外因性T細胞受容体のコード配列を含み、内因性T細胞受容体の細胞表面発現
    が、非改変対照細胞と比較した場合に、前記遺伝子改変T細胞上で低下している、請求項
    139又は140に記載の方法。
  142. 前記癌が、癌腫、リンパ腫、肉腫、芽細胞腫、及び白血病の癌からなる群から選択され
    る、請求項141に記載の方法。
  143. 前記癌が、B細胞起源の癌、乳癌、胃癌、神経芽腫、骨肉腫、肺癌、黒色腫、前立腺癌
    、結腸癌、腎細胞癌腫、卵巣癌、横紋筋肉腫、白血病、及びホジキンリンパ腫からなる群
    から選択される、請求項141又は請求項142に記載の方法。
  144. 前記B細胞起源の癌が、B系統急性リンパ芽球性白血病、B細胞慢性リンパ球性白血病
    、B細胞非ホジキンリンパ腫、及び多発性骨髄腫からなる群から選択される、請求項14
    3に記載の方法。
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