JP2023505206A - 小化合物を使用するiPSC由来エフェクター免疫細胞の増強 - Google Patents
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Abstract
ゲノム操作されたiPSCの指向された分化から得られた機能的に増強された派生エフェクター細胞を得るための方法及び組成物が提供される。本明細書で提供される派生細胞は、改善又は増強された治療効果をもたらす安定した機能的なゲノム編集を備えている。機能的に増強された派生エフェクター細胞を単独で、又は併用療法における抗体若しくはチェックポイント阻害剤と含む治療用組成物及びそれらの使用も提供される。【選択図】図2A
Description
(関連出願の相互参照)
この出願は、2019年12月6日に出願された米国仮出願第62/945,040号の優先権を主張し、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
この出願は、2019年12月6日に出願された米国仮出願第62/945,040号の優先権を主張し、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は、既製の免疫細胞製品の分野に広く関係している。より具体的には、本開示は、インビボで治療的に関連する特性を送達することができる多機能エフェクター細胞を開発するための戦略に関係している。本開示の下で開発された細胞製品は、患者由来の細胞療法の重大な制限に対処している。
養子細胞療法の分野は現在、患者由来及びドナー由来の細胞の使用に重点が置かれているため、癌免疫療法の一貫した製造を達成し、利益を得る可能性のあるすべての患者に治療を提供することが特に困難である。患者の良好な転帰を促進するために、養子移入されたリンパ球の有効性及び持続性を改善する必要もある。T細胞及びナチュラルキラー(NK)細胞等のリンパ球は、自然免疫及び獲得免疫において重要な役割を果たす強力な抗腫瘍エフェクターである。しかしながら、養子細胞療法のためのこれらの免疫細胞の使用は依然として困難であり、改善に対する満たされていない要求が存在する。したがって、養子免疫療法においてT細胞及びNK細胞、又は他のリンパ球の可能性を最大限に利用する重要な機会が残っている。
応答率、細胞枯渇、輸血された細胞の喪失(生存及び/又は持続性)、標的喪失又は系譜転換による腫瘍エスケープ、腫瘍標的化の精度、標的外毒性、腫瘍外効果から、固形腫瘍に対する有効性、すなわち、腫瘍微小環境及び関連する免疫抑制、動員、輸送、及び浸潤に及ぶ問題に対処する機能的に改善されたエフェクター細胞が必要である。治療用細胞集団のインビトロの挙動の特性決定は重要であるが、多くの場合、動物モデル及び/又は初期の臨床試験を使用して、インビボの機能及び性能(すなわち、効力、有効性、及び安全性プロファイル)を評価することは更に重要である。更に、細胞治療のためのエフェクター細胞の使用は、好ましくは、スケールアップを可能にするだけでなく、細胞の効力、細胞の有効性、及び患者の安全性を維持及び/又は促進する製造プロセスを利用するであろう。細胞治療の製造プロセスにおける多くの重要な側面の中で、本出願は、細胞の増殖及び凍結保存を重要な関心領域として特定し、これは凍結-融解サイクル中に細胞の生存率及び機能性に大きな影響を与え、iPSC分化に由来するエフェクター細胞のインビボ細胞の有効性及び持続性は、iPSC分化後のエフェクター細胞増殖段階で複雑に影響を受ける。本出願は、細胞増殖中に1つ又は複数の選択された化合物でiPSC由来エフェクター細胞を処置することにより、エフェクター細胞を微調整し、化合物処置なしのiPSC由来エフェクター細胞と比較した、持続性、腫瘍浸潤、腫瘍殺傷及び腫瘍クリアランスを含むがこれらに限定されないインビボの効力及び有効性を高めながら、極低温凍結融解製造プロセスを通じて持続可能な治療用エフェクター細胞をもたらすことを提供する。
本発明の目的は、単一細胞由来のiPSC(人工多能性幹細胞)クローン株から分化した派生非多能性細胞を生成するための方法及び組成物を提供することであり、iPSC株はそのゲノムに1つ又はいくつかの遺伝子修飾を含む。該1つ又はいくつかの遺伝子修飾には、DNAの挿入、欠失、及び置換が含まれ、これらの修飾は、分化、拡大、継代、及び/又は移植後の、その後の由来細胞において保持され、機能し続ける。
本出願のiPSC由来の非多能性細胞には、CD34細胞、造血性内皮細胞、HSC(造血幹細胞及び前駆細胞)、造血多分化能前駆細胞、T細胞前駆細胞、NK細胞前駆細胞、T細胞、NKT細胞、NK細胞、及びB細胞が含まれるが、これらに限定されない。本出願のiPSC由来の非多能性細胞は、同じ遺伝子修飾を含むiPSCからの分化を通じて、それらのゲノムに1つ又はいくつかの遺伝子修飾を含む。遺伝子操作された派生細胞を得るための操作されたクローンiPSC分化戦略では、指示された分化におけるiPSCの発生の可能性が、iPSCの操作されたモダリティによって悪影響を受けないこと、及び操作されたモダリティが派生細胞で意図したとおりに機能することも必要である。更に、この戦略は、末梢血から得られたT細胞又はNK細胞等の初代リンパ球を操作する際の現在の障壁、すなわち、そのような細胞はしばしば、再現性と均一性を欠き、高い細胞死と低い細胞増殖を伴う不十分な細胞の持続性を呈する細胞をもたらし、そのような細胞を操作することが困難であることに起因する障壁を克服する。更に、この戦略は、最初は不均一な一次細胞源を使用して別の方法で得られる不均一なエフェクター細胞集団の生成を回避する。
本発明のいくつかの態様は、それぞれ、再プログラミングプロセスの後、それと同時、及びその前のゲノム操作の戦略を使用して得られたゲノム操作されたiPSCを提供する。上述の方法の一実施形態では、1つ又は複数の選択された部位での少なくとも1つの標的化されたゲノム編集は、安全スイッチタンパク質、標的化モダリティ、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬学的に活性なタンパク質及びペプチド、薬物標的候補、あるいは、ゲノム操作されたiPSC又はその派生細胞の生着、輸送、ホーミング、生存能力、自己複製、持続性、及び/又は生存率を促進するタンパク質をコードする1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドの挿入を含む。一実施形態では、少なくとも1つの標的化されたゲノム編集を含む、得られたゲノム操作されたiPSCは、機能的であり、分化能があり、同じ機能的なゲノム編集を含む非多能性細胞に分化することができる。
したがって、一態様では、本発明はまた、免疫細胞又はその集団を製造する方法であって、免疫細胞に、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの少なくとも1つを含む、小化合物処置を行って、それにより、同じ小化合物処置なしの対応する免疫細胞と比較して、解凍後の細胞毒性が増強された免疫細胞を得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、人工多能性幹細胞(iPSC)から分化した派生エフェクター免疫細胞であり、エフェクター免疫細胞は、派生CD34細胞、派生造血幹及び前駆細胞、派生造血多能性前駆細胞、派生T細胞前駆細胞、派生NK細胞前駆細胞、派生T細胞、派生NKT細胞、派生NK細胞、派生B細胞、あるいは対応する初代T、NK、NKT、及び/又はB細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する派生エフェクター細胞を含む。いくつかの実施形態では、iPSCは以下の編集、(i)第1の標的特異性を有する第1のキメラ抗原受容体(CAR);(ii)CD38ノックアウト;(iii)天然の対応する細胞と比較した、HLA-I欠損及び/又はHLA-II欠損;(iv)HLA-G若しくは切断不可能なHLA-Gの発現の導入、又はCD58及びCD54の一方又は両方のノックアウト;(v)CD16又はそのバリアント;(vi)第2の標的特異性を有する第2のCAR;(vii)細胞表面発現外因性サイトカイン及び/又はその受容体の部分的又は完全なペプチドを含むシグナル伝達複合体;(viii)表2に列記された遺伝子型のうちの少なくとも1つ;(ix)天然の対応する細胞と比較して、B2M、CIITA、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD25、CD69、CD44、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITのうちの少なくとも1つにおける欠失又は低減された発現;あるいは(x)HLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD16、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重若しくは多重特異性又はユニバーサルエンゲージャと結合するための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された又は増加した発現のうちの少なくとも1つを含み、iPSCから分化したエフェクター免疫細胞は、iPSCと同じ1つ又は複数の編集を含む。
いくつかの実施形態では、小化合物処置は、(i)デキサメタゾン又はその誘導体若しくは類似体を含み;(ii)サイトカインIL7を含まないか、又は本質的に含まず、任意選択で、処置中の免疫細胞はT細胞であり;(iii)サイトカインIL2及び/又はサイトカインIL15を含まないか、又は本質的に含まず、場合により、処置中の免疫細胞はNK細胞であり;(iv)デキサメタゾンを含むが、サイトカインIL7を含まず;(v)サイトカインを含まないか本質的に含まず;(vi)細胞培養中及び/又は細胞保存の前又は後であり;(vii)細胞をiPSCから分化させた後の免疫細胞増殖中であり、及び/又は(viii)凍結保存前の約1~約12日、又は約3~約6日続く。いくつかの実施形態では、デキサメタゾンは、約10nM~約20μMの濃度範囲で存在する。
これらの実施形態ではiPSCが、第1の標的特異性を有する第1のキメラ抗原受容体(CAR)を含み、第1のCARは、(i)少なくとも1つの抗原認識領域と、膜貫通ドメインと、少なくとも1つのシグナル伝達ドメインを含むエンドドメインであって、少なくとも1つのシグナル伝達ドメインが、T及び/又はNK細胞活性化又は官能化に特異的なシグナル伝達形質導入タンパク質の細胞質ドメインに由来するエンドドメインと、を含むエクトドメイン;(ii)疾患、病原体、液性腫瘍、固体腫瘍に関連する抗原に特異的に結合する抗原認識ドメイン;あるいは(iii)CD19、BCMA、CD20、CD22、CD38、CD123、HER2、CD52、EGFR、GD2、MICA/B、MSLN、VEGF-R2、PSMA及びPDL1のうちのいずれか1つ;又はADGRE2、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、CCR1、CCR4、癌胎児性抗原(CEA)、CD3、CD5、CD7、CD8、CD10、CD20、CD22、CD30、CD33、CD34、CD38、CD41、CD44、CD44V6、CD49f、CD56、CD70、CD74、CD99、CD123、CD133、CD138、CDS、CLEC12A、サイトメガロウイルス(CMV)感染細胞の抗原、上皮糖タンパク質2(EGP2)、上皮糖タンパク質-40(EGP-40)、上皮細胞接着分子(EpCAM)、EGFR-VIII、受容体チロシンタンパク質キナーゼerb-B2、3、4、EGFIR、EGFR-VIII、ERBB葉酸結合タンパク質(FBP)、胎児のアセチルコリン受容体(AChR)、葉酸受容体-a、ガングリオシドG2(GD2)、ガングリオシドG3(GD3)、ヒト上皮増殖因子受容体2(HER-2)、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、ICAM-1、インテグリンB7、インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ-2(IL-13Rα2)、κ-軽鎖、キナーゼ挿入ドメイン受容体(KDR)、ルイスA(CA19.9)、ルイスY(LeY)、L1細胞接着分子(L1-CAM)、LILRB2、黒色腫抗原ファミリA1(MAGE-A1)、MICA/B、ムチン1(Muc-1)、ムチン16(Muc-16)、メソテリン(MSLN)、NKCSI、NKG2Dリガンド、c-Met、癌-精巣抗原NY-ESO-1、癌胎児性抗原(h5T4)、PRAME、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、PRAME前立腺特異的膜抗原(PSMA)、腫瘍関連糖タンパク質72(TAG-72)、TIM-3、TRBCI、TRBC2、血管内皮増殖因子R2(VEGF-R2)、及びウィルムス腫瘍タンパク質(WT-1)を含み得る。いくつかの実施形態では、第1のCARは、以下を共発現するバイシストロン性構築物に含まれる。(1)外因性サイトカイン又はその受容体を発現する細胞表面の部分的又は全長ペプチドであって、(a)IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18、IL21、又はそのそれぞれの受容体のうちの少なくとも1つ;並びに(b)(i)自己切断ペプチドを使用したIL15及びIL15Rαの共発現と、(ii)IL15及びIL15Rαの融合タンパク質と、(iii)IL15Rαの細胞内ドメインが切断又は排除されたIL15/IL15Rα融合タンパク質と、(iv)IL15及びIL15Rαの膜結合Sushiドメインの融合タンパク質と、(v)IL15及びIL15Rβの融合タンパク質と、(vi)IL15及び共通受容体γCの融合タンパク質であって、共通受容体γCが天然又は修飾されている、IL15及び共通受容体γCの融合タンパク質と、(vii)IL15Rβのホモ二量体と、とのうちの少なくとも1つを含む、外因性サイトカイン又はその受容体を発現する細胞表面の部分的又は全長ペプチド;(2)抗体又はその断片;あるいは(3)エンゲージャ;あるいは(4)チェックポイント阻害剤。
いくつかの実施形態では、免疫細胞の小化合物処置は、免疫細胞の凍結保存の前又は後である。いくつかの実施形態では、方法は、小化合物処置を受けた免疫細胞を凍結保存することを更に含む。特定の実施形態では、凍結保存は、処置の1つ又は複数の小化合物を含まないか、又は実質的に含まない。
いくつかの実施形態では、増強された解凍後細胞毒性は、凍結保存後に解凍された免疫細胞の増強されたインビボ有効性を含み、ここで、小化合物処置を有する解凍後免疫細胞は、以下の特徴、(i)腫瘍制御、腫瘍クリアランス、及び/又は腫瘍再発の減少における増強された能力、(ii)腫瘍浸透の改善、あるいは(iii)同じ小化合物処置なしの解凍後の対応する免疫細胞と比較して、骨髄及び/又は腫瘍部位への移動における増強された能力のうちの少なくとも1つを含む。
別の態様では、本発明は、細胞又はその集団を提供し、(i)細胞は、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、及びそれらの誘導体若しくは類似体のうちの少なくとも1つを含む小化合物処置を受けた免疫細胞であり、(ii)免疫細胞は、同じ小化合物処置なしの対応する免疫細胞と比較して、解凍後の細胞毒性が増強されている。いくつかの実施形態では、細胞又はその集団のうち、(iii)免疫細胞は、人工多能性幹細胞(iPSC)から分化した派生エフェクター免疫細胞であり、(iv)エフェクター免疫細胞は、派生CD34細胞、派生造血幹及び前駆細胞、派生造血多能性前駆細胞、派生T細胞前駆細胞、派生NK細胞前駆細胞、派生T細胞、派生NKT細胞、派生NK細胞、派生B細胞、あるいは対応する初代T、NK、NKT、及び/又はB細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する派生エフェクター細胞を含む。いくつかの実施形態では、iPSCは以下の編集、(i)第1の標的特異性を有する第1のキメラ抗原受容体(CAR);(ii)CD38ノックアウト;(iii)天然の対応する細胞と比較した、HLA-I欠損及び/又はHLA-II欠損;(iv)HLA-G若しくは切断不可能なHLA-Gの発現の導入、又はCD58及びCD54の一方又は両方のノックアウト;(v)CD16又はそのバリアント;(vi)第2の標的特異性を有する第2のCAR;(vii)細胞表面発現外因性サイトカイン及び/又はその受容体の部分的又は完全なペプチドを含むシグナル伝達複合体;(viii)表2に列記された遺伝子型のうちの少なくとも1つ;(ix)天然の対応する細胞と比較して、B2M、CIITA、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD25、CD69、CD44、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITのうちの少なくとも1つにおける欠失又は低減された発現;あるいは(x)HLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD16、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重若しくは多重特異性又はユニバーサルエンゲージャと結合するための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された又は増加した発現のうちの少なくとも1つを含み、iPSCから分化したエフェクター免疫細胞は、iPSCと同じ1つ又は複数の編集を含む。
細胞又はその集団のいくつかの実施形態では、小化合物処置は、(i)デキサメタゾンを含み;(ii)サイトカインIL7を含まないか、又は本質的に含まず、任意選択で、処置中の免疫細胞はT細胞であり;(iii)サイトカインIL2及び/又はサイトカインIL15を含まないか、又は本質的に含まず、場合により、処置中の免疫細胞はNK細胞であり;(iv)デキサメタゾンを含むが、サイトカインIL7を含まず;(v)サイトカインを含まないか本質的に含まず;(vi)細胞培養中及び/又は細胞保存の前又は後であり;(vii)細胞をiPSCから分化させた後の免疫細胞増殖中であり、及び/又は(viii)凍結保存前の約1~約12日、又は約3~約6日続く。いくつかの実施形態では、デキサメタゾンは、約10nM~約20μMの濃度範囲で存在する。
細胞又はその集団のいくつかの実施形態では、免疫細胞は、培地に含まれ、培地は、(i)デキサメタゾンを含み;(ii)レナリドミドを含み;(iii)AQX-1125を含み;(iv)デキサメタゾン及びレナリドミドを含み;(v)デキサメタゾンを含むが、サイトカインIL7を含まず、任意選択で、免疫細胞がT細胞であり;(vi)デキサメタゾンを含むが、サイトカインIL2又はサイトカインIL15を含まず、任意選択で、免疫細胞がNK細胞であり;(vii)デキサメタゾンを含み、サイトカインを含まないか、又は本質的に含まない。
これらの実施形態ではiPSCが、第1の標的特異性を有する第1のキメラ抗原受容体(CAR)を含み、第1のCARは、(i)少なくとも1つの抗原認識領域と、膜貫通ドメインと、少なくとも1つのシグナル伝達ドメインを含むエンドドメインであって、少なくとも1つのシグナル伝達ドメインが、T及び/又はNK細胞活性化又は官能化に特異的なシグナル伝達形質導入タンパク質の細胞質ドメインに由来するエンドドメインと、を含むエクトドメイン;(ii)疾患、病原体、液性腫瘍、固体腫瘍に関連する抗原に特異的に結合する抗原認識ドメイン;あるいは(iii)CD19、BCMA、CD20、CD22、CD38、CD123、HER2、CD52、EGFR、GD2、MICA/B、MSLN、VEGF-R2、PSMA及びPDL1のうちのいずれか1つ;又はADGRE2、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、CCR1、CCR4、癌胎児性抗原(CEA)、CD3、CD5、CD7、CD8、CD10、CD20、CD22、CD30、CD33、CD34、CD38、CD41、CD44、CD44V6、CD49f、CD56、CD70、CD74、CD99、CD123、CD133、CD138、CDS、CLEC12A、サイトメガロウイルス(CMV)感染細胞の抗原、上皮糖タンパク質2(EGP2)、上皮糖タンパク質-40(EGP-40)、上皮細胞接着分子(EpCAM)、EGFR-VIII、受容体チロシンタンパク質キナーゼerb-B2、3、4、EGFIR、EGFR-VIII、ERBB葉酸結合タンパク質(FBP)、胎児のアセチルコリン受容体(AChR)、葉酸受容体-a、ガングリオシドG2(GD2)、ガングリオシドG3(GD3)、ヒト上皮増殖因子受容体2(HER-2)、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、ICAM-1、インテグリンB7、インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ-2(IL-13Rα2)、κ-軽鎖、キナーゼ挿入ドメイン受容体(KDR)、ルイスA(CA19.9)、ルイスY(LeY)、L1細胞接着分子(L1-CAM)、LILRB2、黒色腫抗原ファミリA1(MAGE-A1)、MICA/B、ムチン1(Muc-1)、ムチン16(Muc-16)、メソテリン(MSLN)、NKCSI、NKG2Dリガンド、c-Met、癌-精巣抗原NY-ESO-1、癌胎児性抗原(h5T4)、PRAME、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、PRAME前立腺特異的膜抗原(PSMA)、腫瘍関連糖タンパク質72(TAG-72)、TIM-3、TRBCI、TRBC2、血管内皮増殖因子R2(VEGF-R2)、及びウィルムス腫瘍タンパク質(WT-1)を含み得る。
いくつかの実施形態では、第1のCARは、以下を共発現するバイシストロン性構築物に含まれる。(1)外因性サイトカイン又はその受容体を発現する細胞表面の部分的又は全長ペプチドであって、(a)IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18、IL21、又はそのそれぞれの受容体のうちの少なくとも1つ;並びに(b)(i)自己切断ペプチドを使用したIL15及びIL15Rαの共発現と、(ii)IL15及びIL15Rαの融合タンパク質と、(iii)IL15Rαの細胞内ドメインが切断又は排除されたIL15/IL15Rα融合タンパク質と、(iv)IL15及びIL15Rαの膜結合Sushiドメインの融合タンパク質と、(v)IL15及びIL15Rβの融合タンパク質と、(vi)IL15及び共通受容体γCの融合タンパク質であって、共通受容体γCが天然又は修飾されている、IL15及び共通受容体γCの融合タンパク質と、(vii)IL15Rβのホモ二量体と、とのうちの少なくとも1つを含む、外因性サイトカイン又はその受容体を発現する細胞表面の部分的又は全長ペプチド;(2)抗体又はその断片;あるいは(3)チェックポイント阻害剤。
細胞又はその集団のいくつかの実施形態では、免疫細胞の小化合物処置は、免疫細胞の凍結保存の前である。いくつかの実施形態では、小化合物で処置された免疫細胞は、(i)凍結保存前培地に含まれるか、(ii)凍結保存培地に含まれるか、(iii)凍結保存中であるか、又は(iv)凍結保存からの解凍後である。いくつかの実施形態では、凍結保存は、処置の1つ又は複数の小化合物を含まないか、又は実質的に含まない。いくつかの実施形態では、増強された解凍後細胞毒性は、凍結保存後に解凍された免疫細胞の増強されたインビボ有効性を含み、ここで、凍結保存前の小化合物処置を有する解凍後免疫細胞は、以下の特徴、(i)腫瘍制御、腫瘍クリアランス、及び/又は腫瘍再発の減少における増強された能力、(ii)腫瘍浸透の改善、あるいは(iii)同じ小化合物処置なしの解凍後の対応する免疫細胞と比較して、骨髄及び/又は腫瘍部位への移動における増強された能力のうちの少なくとも1つを含む。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、同じ小化合物処置なしの対応する免疫細胞と比較した場合、以下のもの、(i)SPOCK2、PTGDS、IL7R、LCNL1,、RASGRP2、SMAP2、IL6ST、IL-7R、及びIL2RA上方制御、又は(ii)JCHAIN、KLF3、KLRB1、IGFBP4、NUCB2、CSF2RB、及びCXCR6の下方制御のうちの少なくとも1つを含む1つ又は複数の差次的に発現される遺伝子を含む。
更に別の態様では、本発明は、免疫細胞又はその集団を製造する方法を提供し、方法は、(a)遺伝子操作されたiPSCを分化させて免疫細胞を取得することを含み、iPSCは、以下の編集、(i)第1の標的特異性を有する第1のキメラ抗原受容体(CAR);(ii)CD38ノックアウト;(iii)天然の対応する細胞と比較した、HLA-I欠損及び/又はHLA-II欠損;(iv)HLA-G若しくは切断不可能なHLA-Gの発現の導入、又はCD58及びCD54の一方又は両方のノックアウト;(v)CD16又はそのバリアント;(vi)第2の標的特異性を有する第2のCAR;(vii)細胞表面発現外因性サイトカイン及び/又はその受容体の部分的又は完全なペプチドを含むシグナル伝達複合体;(viii)表2に列記された遺伝子型のうちの少なくとも1つ;(ix)天然の対応する細胞と比較して、B2M、CIITA、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD25、CD69、CD44、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITのうちの少なくとも1つにおける欠失又は低減された発現;あるいは(x)HLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD16、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重若しくは多重特異性又はユニバーサルエンゲージャと結合するための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された又は増加した発現のうちの少なくとも1つを含み、iPSCから分化した免疫細胞は、iPSCと同じ1つ又は複数の編集を含み、(b)免疫細胞は、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、又はそれらの誘導体若しくは類似体の少なくとも1つを含む小化合物処置を受け、それにより、同じ小化合物処置なしの対応する免疫細胞と比較して増強された解凍後細胞毒性を有する免疫細胞を得る。いくつかの実施形態では、方法は、(c)ステップ(b)からの処置された免疫細胞を凍結保存することを更に含む。
いくつかの実施形態では、方法は、クローンiPSCをゲノム操作して、第1のCARをコードするポリヌクレオチドをノックインすること、任意選択で(ii)B2M及びCIITAをノックアウトすること、(iii)CD58及びCD54の一方又は両方をノックアウトすること、並びに/あるいは(iv)HLA-G又は切断不可能HLA-G、CD16又はそのバリアント、第2のCAR、及び/又は外因性サイトカイン発現細胞表面の部分ペプチド又は完全なペプチド若しくはその受容体の発現を導入することを更に含む。いくつかの実施形態では、ゲノム操作は、標的化された欠失、挿入、又はイン/デルを含み、ゲノム操作は、CRISPR、ZFN、TALEN、ホーミングヌクレアーゼ、相同性組換え、又はこれらの方法の他の任意の機能的変異によって実施される。いくつかの実施形態では、人工多能性幹細胞(iPSC)から分化した免疫細胞は、派生CD34細胞、派生造血幹及び前駆細胞、派生造血多能性前駆細胞、派生T細胞前駆細胞、派生NK細胞前駆細胞、派生T細胞、派生NKT細胞、派生NK細胞、派生B細胞、あるいは対応する初代T、NK、NKT、及び/又はB細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する派生エフェクター細胞を含む。いくつかの実施形態では、この方法は、(d)ステップ(c)からの凍結保存された免疫細胞を解凍することを更に含む。
更に別の態様では、本発明は、本明細書に記載の免疫細胞、及び1つ又は複数の治療薬を含む、治療的使用のための組成物を提供する。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の治療薬は、ペプチド、サイトカイン、チェックポイント阻害剤、マイトジェン、成長因子、小RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、単核血液細胞、フィーダー細胞、フィーダー細胞構成要素若しくはその置換因子、目的の1つ又は複数のポリ核酸を含むベクター、抗体、化学療法剤若しくは放射性部分、又は免疫調節薬(IMiD)を含む。いくつかの実施形態では、治療薬はチェックポイント阻害剤であり、チェックポイント阻害剤は、(a)PD-1、PDL-1、TIM-3、TIGIT、LAG-3、CTLA-4、2B4、4-1BB、4-1BBL、A2aR、BATE、BTLA、CD39、CD47、CD73、CD94、CD96、CD160、CD200、CD200R、CD274、CEACAM1、CSF-1R、Foxpl、GARP、HVEM、IDO、EDO、TDO、LAIR-1、MICA/B、NR4A2、MAFB、OCT-2、Rara(レチノイン酸受容体アルファ)、TLR3、VISTA、NKG2A/HLA-E、又は阻害性KIRを含むチェックポイント分子に対する1つ又は複数のアンタゴニスト;(b)アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、イピリムマブ、IPH4102、IPH43、IPH33、リリムマブ、モナリズマブ、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、及びそれらの誘導体又は機能的同等物のうちの1つ又は複数;あるいは(c)アテゾリズマブ、ニボルマブ、及びペムブロリズマブのうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、治療薬は、ベネトクラクス、アザシチジン、及びポマリドミドのうちの1つ又は複数を含み得る。治療薬が抗体であるこれらの実施形態では、抗体は、(a)抗CD20、抗HER2、抗CD52、抗EGFR、抗CD123、抗GD2、抗PDL1、及び/又は抗CD38抗体;(b)リツキシマブ、ベルツズマブ、オファツムマブ、ウブリツキシマブ、オカラツズマブ、オビヌツズマブ、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アレムツズマブ、セルツキシマブ、ジヌツキシマブ、アベルマブ、ダラツムマブ、イサツキシマブ、MOR202、7G3、CSL362、エロツズマブ、及びそれらのヒト化若しくはFc修飾バリアント又は断片及びそれらの機能的同等物及びバイオシミラーのうちの1つ又は複数;あるいは(c)ダラツムマブを含み得、誘導造血細胞は、CD38ノックアウトを含む誘導NK細胞又は誘導T細胞、及び任意選択でCD16又はそのバリアントの発現を含む。したがって、別の態様では、本発明は、養子細胞療法に好適な対象に組成物を導入することによる、本明細書で提供される組成物の治療的使用を提供し、対象は、自己免疫障害、血液悪性腫瘍、固形腫瘍、癌、又はウイルス感染を有する。
更に別の態様では、本発明は、(i)本明細書に開示される方法に従って製造された凍結保存免疫細胞の1つ又は複数ユニットを解凍することであって、凍結保存免疫細が、凍結保存の前に本明細書に記載されている小化合物処置で処置することと、(ii)ステップ(i)の解凍後免疫細胞を含む組成物を対象に投与することと、を含む疾患又は状態を治療する方法を提供する。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、iPSC由来NK細胞、iPSC由来T細胞、又は対応する初代T、NK、NKT、及び/又はB細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有するiPSC由来エフェクター細胞である。
本明細書で提供される組成物及び方法の様々な目的及び利点は、例示及び例として、本発明のある特定の実施形態が示される添付の図面と併せて以下の説明から明らかになるであろう。
定義
本明細書で別段の定義がない限り、本出願に関連して使用される科学用語及び技術用語は、当業者によって一般的に理解される意味を有するものとする。更に、文脈上別段の必要がない限り、単数形には複数形が含まれ、複数形には単数形が含まれるものとする。
本発明は、本明細書に記載される特定の方法論、プロトコル、及び試薬等に限定されず、したがって異なり得ることを理解されたい。本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明することを目的としており、特許請求の範囲によってのみ定義される本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
本明細書で使用される場合、「a」、「an」、及び「the」という冠詞は、冠詞の文法的目的語の1つ又は2つ以上(すなわち、少なくとも1つ)を指すために本明細書で使用される。例として、「要素」は、1つの要素又は2つ以上の要素を意味する。
代替案(例えば、「又は」)の使用は、代替案の一方、両方、又はそれらの任意の組合せを意味すると理解されるべきである。
「及び/又は」という用語は、代替案の一方又は両方のいずれかを意味すると理解されるべきである。
本明細書で使用される場合、「約」又は「およそ」という用語は、参照の数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、又は長さと比較して、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、又は1%まで変動する数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、又は長さを指す。一実施形態では、「約」又は「およそ」という用語は、参照の数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、又は長さの、±15%、±10%、±9%、±8%、±7%、±6%、±5%、±4%、±3%、±2%、又は±1%の数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、又は長さの範囲を指す。
本明細書で使用される場合、「実質的に」又は「本質的に」という用語は、参照の数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、又は長さと比較して、約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%以上の数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、又は長さを指す。一実施形態では、「本質的に同じ」又は「実質的に同じ」という用語は、参照の数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、又は長さとほぼ同じ数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、又は長さの範囲を指す。
本明細書で使用される場合、「実質的に含まない」及び「本質的に含まない」という用語は交換可能に使用され、細胞集団又は培養培地等の組成物を説明するために使用される場合、特定の物質又はその供給源を含まない、例えば、特定の物質又はその供給源を95%含まない、96%含まない、97%含まない、98%含まない、99%含まないか、又は従来の手段によって測定されるとき検出不能である組成物を指す。組成物中のある特定の成分又は物質を「含まない」又は「本質的に含まない」という用語はまた、そのような成分又は物質が、(1)任意の濃度で組成物に含まれない、又は(2)機能的に不活性だが、低濃度で組成物に含まれることを意味する。同様の意味は、「不在」という用語に適用することができ、特定の物質又は組成物のその供給源が不在であることを指す。
本明細書全体を通して、文脈上別段の必要がない限り、「含む(comprise)」、「含む(comprises)」、及び「含む(comprising)」という用語は、記載されたステップ若しくは要素又はステップ若しくは要素の群を含むことを意味するが、任意の他のステップ若しくは要素又はステップ若しくは要素の群を除外することを意味しないと理解される。特定の実施形態では、「含む(include)」、「有する」、「含有する」、及び「含む(comprise)」という用語は、同義語として使用される。
「からなる」とは、「からなる」という句に続くものを含み、これに限定されることを意味する。したがって、「からなる」という句は、列記された要素が必要又は必須であり、他の要素が存在し得ないことを示す。
「本質的にからなる」とは、句の後に列記された任意の要素を含むことを意味し、列記される要素の開示において特定された活性又は動作に干渉又は寄与しない他の要素に限定される。したがって、「本質的にからなる」という句は、列記される要素が必要又は必須であることを示すが、他の要素は任意選択ではなく、列記された要素の活性又は動作に影響を及ぼすか否かに応じて存在しても存在しなくてもよい。
本明細書全体を通して、「一実施形態」、「実施形態」、「特定の実施形態」、「関連する実施形態」、「ある特定の実施形態」、「追加の実施形態」、又は「更なる実施形態」、又はそれらの組合せへの言及は、実施形態に関連して説明される特定の特色、構造、又は特徴は、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれる。したがって、本明細書全体を通して様々な場所での前述の句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているわけではない。更に、特定の特色、構造、又は特徴は、1つ又は複数の実施形態では任意の好適な方法で組み合わせることができる。
「エクスビボ」という用語は、一般に、好ましくは自然条件の改変を最小限に抑えて、生体外の人工環境の生体組織内又は生体組織上で行われる実験又は測定等、生体外で行われる活動を指す。特定の実施形態では、「エクスビボ」手順は、生物から採取され、通常は無菌条件下で、典型的には数時間又は最大約24時間(しかしながら、状況に応じて最大48又は72時間以上を含む)実験装置で培養された生細胞又は組織を伴う。ある特定の実施形態では、そのような組織又は細胞を収集して凍結し、後にエクスビボ処置のために解凍することができる。生細胞又は組織を使用して数日より長く続く組織培養実験又は手順は、典型的には、「インビトロ」であるとみなされるが、ある特定の実施形態では、この用語は、エクスビボと交換可能に使用され得る。
「インビボ」という用語は、一般に、生体内で行われる活動を指す。
本明細書で使用される場合、「薬剤」、「化合物」、及び「小化合物」という用語は、本明細書で交換可能に使用され、多能性幹細胞又は前駆細胞の分化に由来する免疫細胞を含む、細胞の遺伝子発現プロファイル又は生物学的特性を微調整することができる化合物又は分子を指す。薬剤は、単一の化合物又は分子、あるいは複数の化合物又は分子の組合せであり得る。
本明細書で使用される場合、免疫細胞の製造又は産生に関して使用される場合、「接触」、「処置する」、又は「処置」という用語は、本明細書では、免疫細胞を本明細書に開示される薬剤のうちの1つ又は複数で培養、インキュベート又は曝露することを指すために交換可能に使用されて、細胞の遺伝子発現プロファイル又は1つ又は複数の生物学的特性が調節、微調整、又は改変される。
本明細書で使用される場合、「非接触」又は「未処置」細胞は、処置されていない、例えば、対照薬剤以外の薬剤と、培養、接触、又はインキュベートされていない細胞である。DMSO等の対照薬剤と接触した細胞、又は別のビヒクルと接触した細胞は、非接触細胞の例である。
本明細書で使用される場合、「再プログラミング」又は「脱分化」又は「分化能の増加」又は「発生能の増加」という用語は、細胞の分化能を増加させるか、又は細胞をより分化していない状態に脱分化する方法を指す。例えば、分化能が増加した細胞は、再プログラミングされていない状態の同じ細胞と比較して、より大きな発生可塑性を有する(つまり、より多くの細胞型に分化することができる)。言い換えれば、再プログラミングされた細胞は、再プログラミングされていない状態の同じ細胞よりもあまり分化しない状態にある細胞である。
本明細書で使用される場合、「分化」という用語は、特殊化していない(「コミットしていない」)又はあまり特殊化していない細胞が、例えば、血液細胞又は筋細胞等の特殊化された細胞の特色を獲得するプロセスである。分化した又は分化誘導された細胞は、細胞の系統内でより特殊化した(「コミットした」)位置をとった細胞である。「コミットした」という用語は、分化のプロセスに適用される場合、通常の状況下で、特定の細胞型又は細胞型のサブセットに分化し続ける点まで分化経路を進んでおり、通常の状況下では、異なる細胞型に分化するか、又はあまり分化しない細胞型に戻ることができない細胞を指す。本明細書で使用される場合、「多能性」という用語は、体又は体細胞のすべての系統(すなわち、胚そのもの)を形成する細胞の能力を指す。例えば、胚性幹細胞は、外胚葉、中胚葉、内胚葉の3つの胚葉のそれぞれから細胞を形成できる多能性幹細胞の一種である。多能性は、完全な生物を生み出すことができない不完全又は部分的に多能性の細胞(例えば、エピブラスト幹細胞又はEpiSC)から、完全な生物(例えば、胚性幹細胞)を生み出すことができるより原始的でより多能性の細胞に及ぶ発生能の連続体である。
本明細書で使用されるとき、「人工多能性幹細胞」又は「iPSC」という用語は、幹細胞が、誘導又は変更された、分化した成人、新生児又は胎児細胞から産生された、すなわち、3つのすべての胚葉又は真皮層:中胚葉、内胚葉、及び外胚葉のすべての組織に分化できる細胞にリプログラミングされたことを意味する。産生されたiPSCは、自然界に見られる細胞を指さない。
本明細書で使用される場合、「胚性幹細胞」という用語は、胚盤胞の内部細胞塊の天然に存在する多能性幹細胞を指す。胚性幹細胞は多能性であり、発生中に外胚葉、内胚葉及び中胚葉の3つの主要な胚葉のすべての誘導体を生じさせる。それらは胚体外膜又は胎盤に寄与しない、すなわち、全能性ではない。
本明細書で使用される場合、「多分化能幹細胞」という用語は、1つ又は複数の胚葉(外胚葉、中胚葉、及び内胚葉)の細胞に分化するが、3つすべてにではない発生の可能性を有する細胞を指す。したがって、多分化能細胞は「部分的に分化した細胞」とも呼ばれる。多分化能細胞は当技術分野で周知であり、多分化能細胞の例には、例えば、造血幹細胞及び神経幹細胞等の成体幹細胞が含まれる。「多分化能」は、細胞が所与の系統で多くの細胞型を形成する可能性があるが、他の系統の細胞は形成しない可能性があることを示す。例えば、多分化能造血細胞は、多くの異なる血液細胞型(赤、白、血小板等)を形成することができるが、ニューロンを形成することはできない。したがって、「多分化能」という用語は、全能性及び多能性よりも低い発生能の程度を有する細胞の状態を指す。
多能性は、部分的に、細胞の多能性の特徴を評価することによって決定することができる。多能性の特徴には、(i)多能性幹細胞の形態、(ii)無制限の自己再生の可能性、(iii)SSEA1(マウスのみ)、SSEA3/4、SSEA5、TRA1-60/81、TRA1-85、TRA2-54、GCTM-2、TG343、TG30、CD9、CD29、CD133/プロミニン、CD140a、CD56、CD73、CD90、CD105、OCT4、NANOG、SOX2、CD30、及び/又はCD50を含むがこれらに限定されない多能性幹細胞マーカーの発現、(iv)3つすべての体細胞系統(外胚葉、中胚葉、内胚葉)に分化する能力、(v)3つの体細胞系統からなる奇形腫の形成、並びに(vi)3つの体細胞系統からの細胞からなる胚様体の形成が含まれるが、これらに限定されない。
後期胚盤胞のエピブラスト幹細胞(EpiSC)に類似した多能性の「プライミング」又は「準安定」状態、及び初期/着床前胚盤胞の細胞塊に類似した多能性の「ナイーブ」又は「グラウンド」状態の2種類の多能性が以前に説明されている。両方の多能性状態は上述のような特徴を呈するが、ナイーブ又はグラウンド状態は更に、(i)雌性細胞におけるX染色体の事前不活性化又は再活性化、(ii)単一細胞培養中のクローン性及び生存の改善、(iii)DNAメチル化の全体的な低下、(iv)発生制御遺伝子プロモーターへのH3K27me3抑制クロマチンマーク沈着の低下、及び(v)プライミング状態の多能性細胞と比較して分化マーカーの発現の低下を呈する。外因性多能性遺伝子が体細胞に導入され、発現され、その後、サイレンシングされるか、又は結果として得られる多能性細胞から除去される細胞再プログラミングの標準的な方法論は、一般に、多能性のプライミング状態の特徴を有するとみなされる。標準的な多能性細胞培養条件下では、そのような細胞は、グラウンド状態の特徴が観察される外因性導入遺伝子の発現が維持されない限り、プライミング状態のままであり、グラウンド状態の特徴が観察される。
本明細書で使用される場合、「多能性幹細胞形態」という用語は、胚性幹細胞の古典的な形態学的特色を指す。正常な胚性幹細胞の形態は、核と細胞質の比率が高く、核小体が顕著に存在し、典型的な細胞間間隔がある、形状が丸くて小さいことを特徴とする。
本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、任意の動物、好ましくはヒト患者、家畜、又は他の飼育動物を指す。
「多能性因子」又は「再プログラミング因子」は、単独で、又は他の薬剤と組み合わせてのいずれかで、細胞の発生能を増加させることができる薬剤を指す。多能性因子には、細胞の発生能を増加させることができるポリヌクレオチド、ポリペプチド、及び小分子が含まれるが、これらに限定されない。例示的な多能性因子には、例えば、転写因子及び小分子再プログラミング剤が含まれる。
「培養」又は「細胞培養」は、インビトロ環境における細胞の維持、成長、及び/又は分化を指す。「細胞培養培地」、「培養培地」(それぞれの場合において単数の「培地」)、「補充成分」及び「培地補充成分」は、細胞培養を培養する栄養組成物を指す。
「培養する」又は「維持する」とは、例えば滅菌プラスチック(又はコーティングされたプラスチック)細胞培養皿又はフラスコ内で、組織外又は体外で細胞を維持、増殖(成長)、及び/又は分化させることを指す。「培養」又は「維持」は、細胞を増殖及び/又は維持するのに役立つ栄養素、ホルモン、及び/又は他の因子の供給源として培養培地を利用し得る。
本明細書で使用される場合、「中胚葉」という用語は、初期胚発生中に現れ、循環系の血液細胞、筋肉、心臓、真皮、骨格、並びに他の支持組織及び結合組織を含む様々な特殊化した細胞型を生じさせる3つの胚葉のうちの1つを指す。
本明細書で使用される場合、「二次造血内皮細胞」(HE)又は「多能性幹細胞由来の二次造血内皮細胞」(iHE)という用語は、内皮造血転換と呼ばれるプロセスにおいて造血幹細胞及び前駆細胞を生じさせる内皮細胞のサブセットを指す。胚における造血細胞の発達は、側板中胚葉から血管芽細胞を経て二次造血内皮細胞及び造血前駆細胞へと順次進行する。
「造血幹細胞及び前駆細胞」、「造血幹細胞」、「造血前駆細胞」、又は「造血前駆細胞」という用語は、造血系統にコミットしているが、更なる造血分化が可能であり、多分化能造血幹細胞(血球芽細胞)、骨髄系前駆細胞、巨核球前駆細胞、赤血球前駆細胞、及びリンパ系前駆細胞を含む細胞を指す。造血幹細胞及び前駆細胞(HSC)は、骨髄(単球及びマクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、巨核球/血小板、樹状細胞)、及びリンパ系(T細胞、B細胞、NK細胞)を含むすべての血液細胞型を生じさせる多分化能幹細胞である。本明細書で使用される「二次造血幹細胞」という用語は、T系統細胞、NK系統細胞、及びB系統細胞を含む成熟骨髄及びリンパ系細胞型の両方を生じさせることができるCD34+造血細胞を指す。造血細胞には、原始赤血球、巨核球、及びマクロファージを生じさせる原始造血細胞の様々なサブセットも含まれる。
本明細書で使用される場合、「Tリンパ球」及び「T細胞」という用語は、交換可能に使用され、胸腺で成熟を完了し、体内の特定の外来抗原の特定並びにMHCクラスI拘束性の様式における他の免疫細胞の活性化及び非活性化を含む、免疫系において様々な役割を有する主要な型の白血球を指す。T細胞は、培養されたT細胞、例えば、初代T細胞、若しくは培養されたT細胞株、例えば、Jurkat、SupT1等からのT細胞、又は哺乳動物から得られたT細胞、多能性幹細胞若しくは前駆細胞の直接血球分化から得られたT細胞等の任意のT細胞であり得る。T細胞は、CD3+細胞であり得る。T細胞は、任意の型のT細胞であり得、CD4+/CD8+二重陽性T細胞、CD4+ヘルパーT細胞(例えば、Th1及びTh2細胞)、CD8+T細胞(例えば、細胞傷害性T細胞)、末梢血単核細胞(PBMC)、末梢血白血球(PBL)、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、メモリT細胞、ナイーブT細胞、制御性T細胞、ガンマデルタT細胞(γδT細胞)等を含むがこれらに限定されない任意の発生段階のものであり得る。追加の型のヘルパーT細胞には、Th3(Treg)、Th17、Th9、又はTfh細胞等の細胞が含まれる。追加の型のメモリT細胞には、セントラルメモリT細胞(Tcm細胞)、エフェクターメモリT細胞(Tem細胞及びTEMRA細胞)等の細胞が含まれる。T細胞はまた、T細胞受容体(TCR)又はキメラ抗原受容体(CAR)を発現するように修飾されたT細胞等の遺伝子操作されたT細胞を指し得る。T細胞又はT細胞様エフェクター細胞はまた、幹細胞又は前駆細胞から分化され得る。T細胞様派生エフェクター細胞は、いくつかの点でT細胞系統を有し得るが、同時に、初代T細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する。
本明細書で使用される場合、「CD4+T細胞」は、表面にCD4を発現し、細胞媒介性免疫応答に関連するT細胞のサブセットを指す。それらは、刺激後の分泌プロファイルを特徴とし、これには、IFN-ガンマ、TNF-アルファ、IL2、IL4、及びIL10等のサイトカインの分泌が含まれ得る。「CD4」は、最初はTリンパ球上の分化抗原として定義された55kDの糖タンパク質であるが、単球/マクロファージを含む他の細胞にも見られる。CD4抗原は、免疫グロブリン超遺伝子ファミリのメンバーであり、MHC(主要組織適合遺伝子複合体)クラスII制限免疫応答の関連認識要素として関与している。Tリンパ球では、それらはヘルパー/誘発因子サブセットを定義する。
本明細書で使用される場合、「CD8+T細胞」とは、表面にCD8を発現し、MHCクラスI制限され、細胞傷害性T細胞として機能するT細胞のサブセットを指す。「CD8」分子は、胸腺細胞、並びに細胞傷害性及びサプレッサーTリンパ球に見られる分化抗原である。CD8抗原は、免疫グロブリン超遺伝子ファミリのメンバーであり、主要組織適合遺伝子複合体クラスI制限相互作用における関連認識要素である。
本明細書で使用される場合、「NK細胞」又は「ナチュラルキラー細胞」という用語は、CD56又はCD16の発現及びT細胞受容体(CD3)の不在によって定義される末梢血リンパ球のサブセットを指す。本明細書で使用される場合、「適応NK細胞」及び「メモリNK細胞」という用語は、交換可能であり、表現型的にCD3-及びCD56+であり、NKG2C及びCD57のうちの少なくとも1つ、及び任意選択でCD16を発現するが、PLZF、SYK、FceRγ、及びEAT-2のうちの1つ又は複数の表現に欠くNK細胞のサブセットを指す。いくつかの実施形態では、CD56+NK細胞の単離された亜集団は、CD16、NKG2C、CD57、NKG2D、NCRリガンド、NKp30、NKp40、NKp46、活性化及び阻害性KIR、NKG2A、並びに/又はDNAM-1の発現を含む。CD56+は、dim又はbright発現であり得る。NK細胞、又はNK細胞様エフェクター細胞は、幹細胞又は前駆細胞から分化され得る。NK細胞様派生エフェクター細胞は、いくつかの点でNK細胞系統を有し得るが、同時に、初代NK細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する。
本明細書で使用される場合、「NKT細胞」又は「ナチュラルキラーT細胞」という用語は、T細胞受容体(TCR)を発現するCD1d制限T細胞を指す。従来の主要組織適合(MHC)分子によって提示されるペプチド抗原を検出する従来のT細胞とは異なり、NKT細胞は、非古典的なMHC分子であるCD1dによって提示される脂質抗原を認識する。2つの型のNKT細胞が認識されている。インバリアント又はI型NKT細胞は、非常に限られたTCRレパートリー、つまり、限られたスペクトルのβ鎖(ヒトではVβ11)に関連する標準的なα鎖(ヒトではVα24-Jα18)を発現する。非古典的又は非インバリアントII型NKT細胞と呼ばれるNKT細胞の2番目の集団は、より不均一なTCRαβの使用を示す。I型NKT細胞は、免疫療法に好適であると考えられる。適応又はインバリアント(I型)NKT細胞は、以下のマーカー:TCR Va24-Ja18、Vb11、CD1d、CD3、CD4、CD8、aGalCer、CD161、及びCD56のうちの少なくとも1つ又は複数の発現により特定され得る。
本明細書で使用される場合、「単離された」等の用語は、元の環境から分離された、すなわち、単離された細胞の環境は、「単離されていない」参照細胞が存在する環境で見出される少なくとも1つの構成要素を実質的に含まない細胞又は細胞の集団を指す。この用語には、自然環境で見出される一部又はすべての構成要素から取り出された、例えば、組織や生検試料から単離された細胞が含まれる。この用語はまた、細胞が天然に存在しない環境で見出される、例えば、細胞培養又は細胞懸濁液から単離されるため、少なくとも1つ、いくつか、又はすべての構成要素から取り出される細胞を含む。したがって、単離された細胞は、自然界に見られる場合、又は天然に存在しない環境で成長するか、保存されるか、若しくは生存する場合、他の物質、細胞、又は細胞集団を含む少なくとも1つの構成要素から部分的又は完全に分離される。単離された細胞の特定の例には、部分的に純粋な細胞組成物、実質的に純粋な細胞組成物、及び天然に存在しない培地で培養された細胞が含まれる。単離された細胞は、所望の細胞又はその集団を環境中の他の物質又は細胞から分離することから、又は環境から1つ又は複数の他の細胞集団若しくは亜集団を取り除くことから得ることができる。
本明細書で使用される場合、「精製する」等の用語は、純度を高めることを指す。例えば、純度を少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、又は100%に増加させることができる。
本明細書で使用される場合、「コード化」という用語は、ヌクレオチドの定義された配列(すなわち、rRNA、tRNA、及びmRNA)又はアミノ酸の定義された配列及びそれらから生じる生物学的特性のいずれかを有する、生物学的プロセスにおける他のポリマー及び巨大分子の合成のためのテンプレートとして役立つ、遺伝子、cDNA、又はmRNA等のポリヌクレオチド中のヌクレオチドの特定の配列の固有の特性を指す。したがって、遺伝子は、その遺伝子に対応するmRNAの転写及び翻訳が細胞又は他の生物学的系においてタンパク質を産生する場合、タンパク質をコードする。mRNA配列と同一であり、通常配列表に提供されるヌクレオチド配列であるコード鎖と、遺伝子又はcDNAの転写のテンプレートとして使用される非コード鎖との両方を、その遺伝子又はcDNAのタンパク質又は他の産物をコードすると称することができる。
「構築物」は、インビトロ又はインビボのいずれかで宿主細胞に送達されるポリヌクレオチドを含む巨大分子又は分子の複合体を指す。本明細書で使用される場合、「ベクター」は、外来遺伝子材料の標的細胞への送達又は移動を指向することができる任意の核酸構築物を指し、標的細胞で複製及び/又は発現することができる。本明細書で使用される場合、「ベクター」という用語は、送達される構築物を含む。ベクターは、線状又は環状分子であり得る。ベクターは、組込み又は非組込みであり得る。ベクターの主な種類には、プラスミド、エピソームベクター、ウイルスベクター、コスミド、及び人工染色体が含まれるが、これらに限定されない。ウイルスベクターには、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、センダイウイルスベクター等が含まれるが、これらに限定されない。
「組込み」とは、構築物の1つ又は複数のヌクレオチドが細胞ゲノムに安定して挿入される、すなわち、細胞の染色体DNA内の核酸配列に共有結合されることを意味する。「標的化された組込み」とは、構築物のヌクレオチドが、予め選択された部位又は「組込み部位」で細胞の染色体又はミトコンドリアDNAに挿入されることを意味する。本明細書で使用される場合、「組込み」という用語は更に、組み込み部位での内因性配列又はヌクレオチドの欠失の有無にかかわらず、構築物の1つ又は複数の外因性配列又はヌクレオチドの挿入を伴うプロセスを指す。挿入部位に欠失がある場合、「組込み」は、欠失される内因性配列又はヌクレオチドを1つ又は複数の挿入されたヌクレオチドに置き換えることを更に含み得る。
本明細書で使用される場合、「外因性」という用語は、参照される分子又は参照される活性が宿主細胞に導入されるか、又は宿主細胞に非天然であることを意味することを意図する。分子は、例えば、コード化核酸を宿主の遺伝子材料に導入することにより、例えば、宿主の染色体に組み込むことにより、又はプラスミド等の非染色体遺伝子材料として導入され得る。したがって、コード化核酸の発現に関して使用される場合の用語は、コード化核酸を発現可能な形態で細胞に導入することを指す。「内因性」という用語は、宿主細胞に存在する参照される分子又は活性を指す。同様に、コード化核酸の発現に関して使用される場合の用語は、細胞内に含まれ、外因的に導入されていないコード化核酸の発現を指す。
本明細書で使用される場合、「目的の遺伝子」又は「目的のポリヌクレオチド配列」は、適切な制御配列の制御下に置かれると、RNAに転写され、場合によってはインビボでポリペプチドに翻訳されるDNA配列である。目的の遺伝子又はポリヌクレオチドには、原核生物の配列、真核生物のmRNAからのcDNA、真核生物(例えば、哺乳類)からのDNAからのゲノムDNA配列、及び合成DNA配列が含まれ得るが、これらに限定されない。例えば、目的の遺伝子は、miRNA、shRNA、天然ポリペプチド(すなわち、自然界に見られるポリペプチド)又はそれらの断片;バリアントポリペプチド(すなわち、天然ポリペプチドと100%未満の配列同一性を有する天然ポリペプチドの変異体)又はその断片;操作されたポリペプチド又はペプチド断片、治療用ペプチド又はポリペプチド、撮像マーカー、選択可能なマーカー等をコードし得る。
本明細書で使用される場合、「ポリヌクレオチド」という用語は、デオキシリボヌクレオチド若しくはリボヌクレオチド又はそれらの類似体のいずれかである、任意の長さのヌクレオチドのポリマー形態を指す。ポリヌクレオチドの配列は、4つのヌクレオチド塩基:アデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、チミン(T)、及びポリヌクレオチドがRNAの場合、チミンに対してウラシル(U)で構成される。ポリヌクレオチドは、遺伝子又は遺伝子断片(例えば、プローブ、プライマー、EST、又はSAGEタグ)、エキソン、イントロン、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA、リボソームRNA、リボザイム、cDNA、組換えポリヌクレオチド、分岐ポリヌクレオチド、プラスミド、ベクター、任意の配列の単離されたDNA、任意の配列の単離されたRNA、核酸プローブ、及びプライマーを含み得る。ポリヌクレオチドはまた、二本鎖分子及び一本鎖分子の両方を指す。
本明細書で使用される場合、「ペプチド」、「ポリペプチド」、及び「タンパク質」という用語は、交換可能に使用され、ペプチド結合によって共有結合されたアミノ酸残基を有する分子を指す。ポリペプチドは、少なくとも2つのアミノ酸を含まなければならず、ポリペプチドのアミノ酸の最大数に制限はない。本明細書で使用される場合、これらの用語は、例えば、当技術分野で一般にペプチド、オリゴペプチド、及びオリゴマーとも称される短い鎖と、当技術分野で一般にポリペプチド又はタンパク質と称されるより長い鎖との両方を指す。「ポリペプチド」には、例えば、とりわけ、生物学的に活性な断片、実質的に相同なポリペプチド、オリゴペプチド、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ポリペプチドのバリアント、修飾されたポリペプチド、誘導体、類似体、及び融合タンパク質が含まれる。ポリペプチドには、天然ポリペプチド、組換えポリペプチド、合成ポリペプチド、又はそれらの組合せが含まれる。
「作動可能に連結された」とは、一方の機能が他方によって影響を受けるように、単一の核酸断片上の核酸配列の会合を指す。例えば、プロモーターは、そのコード配列又は機能的RNAの発現に影響を及ぼすことができる場合(すなわち、コード配列又は機能的RNAがプロモーターの転写制御下にある)、コード配列又は機能的RNAと作動可能に連結されている。コード配列は、センス又はアンチセンス配向で制御配列に作動可能に連結され得る。
本明細書で使用される場合、「遺伝子インプリント」という用語は、供給源細胞又はiPSCにおける優先的な治療属性に寄与し、供給源細胞由来のiPSC及び/又はiPSC由来の造血系細胞において保持可能な遺伝的又は後成的情報を指す。本明細書で使用される場合、「供給源細胞」は、再プログラミングを通じてiPSCを生成するために使用され得る非多能性細胞であり、供給源細胞由来のiPSCは、任意の造血系統細胞を含む特定の細胞型に更に分化され得る。供給源細胞由来のiPSC、及びそれから分化した細胞は、時折、状況に応じて、まとめて「由来」又は「派生」細胞と呼ばれる。例えば、本明細書全体を通して使用される派生エフェクター細胞、派生NK系統細胞若しくは派生T系統細胞は、末梢血、臍帯血、又は他のドナー組織等の天然/天然源から得られた一次対応細胞と比較して、iPSCから分化した細胞である。本明細書で使用される場合、優先的な治療属性を付与する遺伝子インプリントは、ドナー特異的、疾患特異的、又は治療応答特異的な選択された供給源細胞を再プログラミングすることによって、又はゲノム編集を使用して、遺伝子修飾されたモダリティをiPSCに導入することによってのいずれかでiPSCに組み込まれる。特異的に選択されたドナー、疾患、又は治療状況から取得されたソース細胞の態様では、優先的な治療属性に寄与する遺伝的インプリントには、根本的な分子事象が同定されているかどうかに関係なく、選択されたソース細胞の派生細胞に渡される、保持可能な表現型、すなわち優先的な治療属性を表す、状況特異的な遺伝的又はエピジェネティックを含み得る。ドナー特異的、疾患特異的、又は治療応答特異的供給源細胞は、iPSC及び由来造血系統細胞において保持可能な遺伝子インプリントを含み得、これらの遺伝子インプリントには、例えば、ウイルス特異的T細胞又はインバリアントナチュラルキラーT(iNKT)細胞からの予め配置された単一特異性TCR;追跡可能で望ましい遺伝子多型、例えば、選択されたドナーの高親和性CD16受容体をコードする点変異のためのホモ接合性;所定のHLA要件、すなわち、集団が増加したハプロタイプを呈する選択されたHLA適合ドナー細胞が含まれるが、これに限定されない。本明細書で使用される場合、優先的な治療属性には、由来細胞の改善された生着、輸送、ホーミング、生存能、自己再生、持続性、免疫応答の制御、生存、並びに細胞傷害性が含まれる。優先的な治療属性は、抗原標的化受容体の発現、HLAの提示又はその欠如、腫瘍微小環境に対する耐性、バイスタンダー免疫細胞の誘導及び免疫制御、腫瘍外効果の低減による改善された標的特異性、及び/又は化学療法等の治療に対する耐性にも関係している可能性がある。
本明細書で使用される場合、「増強された治療特性」という用語は、同じ一般的な細胞型の典型的な免疫細胞と比較して増強された細胞の治療特性を指す。例えば、「増強された治療特性」を有するNK細胞は、典型的な、未修飾の、及び/又は天然に存在するNK細胞と比較して、増強、改善、及び/又は増大された治療特性を有する。免疫細胞の治療特性には、細胞生着、輸送、ホーミング、生存能、自己再生、持続性、免疫応答の制御、生存、並びに細胞傷害性が含まれ得るが、これらに限定されない。免疫細胞の治療特性は、抗原標的化受容体の発現、HLAの提示又はその欠如、腫瘍微小環境に対する耐性、バイスタンダー免疫細胞の誘導及び免疫制御、腫瘍外効果の低減による改善された標的特異性、及び/又は化学療法等の治療に対する耐性よっても示される。
本明細書で使用される場合、「エンゲージャ」という用語は、免疫細胞、例えば、T細胞、NK細胞、NKT細胞、B細胞、マクロファージ、好中球、及び腫瘍細胞間の連結を形成し、免疫細胞を活性化することができる分子、例えば、融合ポリペプチドを指す。エンゲージャの例には、二重特異性T細胞エンゲージャ(BiTE)、二重特異性キラー細胞エンゲージャ(BiKE)、三重特異性キラー細胞エンゲージャ、多重特異性キラー細胞エンゲージャ、又は複数の免疫細胞型と適合性のあるユニバーサルエンゲージャが含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「表面トリガー受容体」という用語は、免疫応答、例えば、細胞傷害性応答を誘発又は開始することができる受容体を指す。表面トリガー受容体は操作することができ、エフェクター細胞、例えば、T細胞、NK細胞、NKT細胞、B細胞、マクロファージ、又は好中球で発現させることができる。いくつかの実施形態では、表面トリガー受容体は、エフェクター細胞の天然の受容体及び細胞型とは関係なく、エフェクター細胞と特定の標的細胞、例えば、腫瘍細胞との間の二重又は多重特異性抗体の結合を容易にする。このアプローチを使用して、ユニバーサル表面トリガー受容体を含むiPSCを生成し、次いでそのようなiPSCをユニバーサル表面トリガー受容体を発現する様々なエフェクター細胞型の集団に分化させることができる。「ユニバーサル」とは、表面トリガー受容体が、細胞型に関係なく任意のエフェクター細胞で発現及び活性化され得、ユニバーサル受容体を発現するすべてのエフェクター細胞が、エンゲージャの腫瘍結合特異性に関係なく、表面トリガー受容体によって認識可能な同じエピトープを有するエンゲージャに結合又は連結され得ることを意味する。いくつかの実施形態では、同じ腫瘍標的化特異性を有するエンゲージャは、ユニバーサル表面トリガー受容体と結合するために使用される。いくつかの実施形態では、異なる腫瘍標的化特異性を有するエンゲージャは、ユニバーサル表面トリガー受容体と結合するために使用される。したがって、1つ又は複数のエフェクター細胞型を使用して、1つの特定の型の腫瘍細胞を殺滅する場合もあれば、2つ以上の型の腫瘍を殺滅する場合もある。表面トリガー受容体は、一般に、エフェクター細胞活性化のための共刺激ドメインと、エンゲージャのエピトープに特異的なエピトープ結合領域と、を含む。二重特異性エンゲージャは、一方の端で表面トリガー受容体のエピトープ結合領域に特異的であり、もう一方の端で腫瘍抗原に特異的である。
本明細書で使用される場合、「安全スイッチタンパク質」という用語は、細胞療法の潜在的な毒性又はさもなければ有害作用を防止するように設計された操作されたタンパク質を指す。場合によっては、安全スイッチタンパク質の発現は、安全スイッチタンパク質をコードする遺伝子をそのゲノムに恒久的に組み込んだ、移植された操作された細胞の安全性の懸念に対処するために条件付きで制御される。この条件付き制御は可変であってよく、小分子を介した翻訳後活性化並びに組織特異的及び/又は一時的な転写制御による制御が含まれ得る。安全スイッチは、アポトーシスの誘導、タンパク質合成の阻害、DNA複製、成長停止、転写及び転写後の遺伝子制御、並びに/又は抗体を介した枯渇を媒介し得る。場合によっては、安全スイッチタンパク質は、外因性分子、例えば、プロドラッグによって活性化され、活性化されると、治療用細胞のアポトーシス及び/又は細胞死を誘発する。安全スイッチタンパク質の例には、カスパーゼ9(又はカスパーゼ3又は7)、チミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、B細胞CD20、修飾されたEGFR、及びそれらの任意の組合せ等の自殺遺伝子が含まれるが、これに限定されない。この戦略では、有害事象が発生した場合に投与されるプロドラッグは、自殺遺伝子産物によって活性化され、形質導入された細胞を殺滅する。
本明細書で使用される場合、「薬学的に活性なタンパク質又はペプチド」という用語は、生物に対して生物学的及び/又は薬学的効果を達成することができるタンパク質又はペプチドを指す。薬学的に活性なタンパク質は、疾患に対して治癒的、根治的、又は姑息的特性を有し、疾患の重症度を回復させる、緩和する、軽減する、逆転させる、又は和らげるために投与することができる。薬学的に活性なタンパク質はまた、予防的特性を有し、疾患の発症を予防するため、又はそれが出現したときにそのような疾患若しくは病的状態の重症度を和らげるために使用される。薬学的に活性なタンパク質には、全タンパク質若しくはペプチド、又はそれらの薬学的に活性な断片が含まれる。それはまた、タンパク質若しくはペプチドの薬学的に活性な類似体、又はタンパク質若しくはペプチドの断片の類似体を含む。薬学的に活性なタンパク質という用語はまた、協調的又は相乗的に作用して治療上の利益を提供する複数のタンパク質又はペプチドを指す。薬学的に活性なタンパク質又はペプチドの例には、受容体、結合タンパク質、転写及び翻訳因子、腫瘍成長抑制タンパク質、抗体若しくはその断片、成長因子、及び/又はサイトカインが含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「シグナル伝達分子」という用語は、細胞シグナル伝達に影響を及ぼす、それに関与する、阻害する、活性化する、低減する、又は増加させる任意の分子を指す。「シグナル伝達」とは、最終的に細胞内の生化学的事象を引き起こす経路に沿ったタンパク質複合体の動員による化学修飾の形態での分子シグナルの伝達を指す。シグナル伝達経路は当技術分野で周知であり、Gタンパク質結合受容体シグナル伝達、チロシンキナーゼ受容体シグナル伝達、インテグリンシグナル伝達、トールゲートシグナル伝達、リガンド依存性イオンチャネルシグナル伝達、ERK/MAPKシグナル伝達経路、Wntシグナル伝達経路、cAMP依存性経路、及びIP3/DAGシグナル伝達経路を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「標的化モダリティ」という用語は、細胞に遺伝的に組み込まれて、i)独特のキメラ抗原受容体(CAR)又はT細胞受容体(TCR)に関連する場合、抗原特異性、ii)モノクローナル抗体又は二重特異性エンゲージャに関連する場合、エンゲージャ特異性、iii)形質転換された細胞の標的化、iv)癌幹細胞の標的化、及びv)特定の抗原又は表面分子の不在下での他の標的化戦略が含まれるがこれらに限定されない抗原及び/又はエピトープ特異性を促進する分子、例えば、ポリペプチドを指す。
本明細書で使用される場合、「特異的」又は「特異性」という用語は、非特異的又は非選択的結合とは対照的に、分子、例えば、受容体又はエンゲージャが標的分子に選択的に結合する能力を指すために使用され得る。
「養子細胞療法」という用語は、本明細書で使用される場合、遺伝子修飾されているか否かにかかわらず、注入前にインビボで拡大されたT細胞又はB細胞として特定される、自家又は同種異系リンパ球の該注入に関連する細胞ベースの免疫療法を指す。
本明細書で使用される場合、「治療的に十分な量」は、その意味の範囲内で、非毒性であるが、それが言及する特定の治療及び/又は薬学的組成物の十分な及び/又は有効な量を含み、所望の治療効果を提供する。必要な正確な量は、患者の一般的な健康状態、患者の年齢、並びに状態の段階及び重症度等の要因に応じて、対象ごとに異なる。特定の実施形態では、治療的に十分な量は、治療される対象の疾患又は状態に関連する少なくとも1つの症状を回復させる、低減する、及び/又は改善するのに十分である、及び/又は効果的である。
多能性幹細胞の分化には、培養培地中の刺激剤又は細胞の物理的状態の変化等、培養系の変化が必要である。最も一般的な戦略は、系統特異的分化を開始するための一般的かつ重要な中間体として胚様体(EB)の形成を利用する。「胚様体」は、三次元領域内に多数の系統を生じさせるため、胚発生を模倣することが示されている三次元クラスターである。典型的には数時間から数日である分化プロセスを通じて、単純なEB(例えば、分化を誘発する凝集した多能性幹細胞)は成熟を続け、嚢胞性EBに発達し、その時点で(典型的には数日から数週間)、更に処置されて分化を続ける。EB形成は、多能性幹細胞を三次元の多層細胞クラスター内で互いに近接させることによって開始され、典型的には、これは多能性細胞を液滴に沈降させ、細胞を「U」底ウェルプレートに沈降させるか、又は機械的攪拌等によるものを含む、いくつかの方法のうちの1つによって達成される。多能性培養維持培地中で維持された凝集体は適切なEBを形成しないため、EBの発生を促進するために、多能性幹細胞凝集体は更なる分化の手掛かりが必要である。したがって、多能性幹細胞の凝集体は、選択した系統に向けて誘発の手掛かりを提供する分化培地に移す必要がある。多能性幹細胞のEBベースの培養は、典型的には、EB細胞クラスター内で中程度の増殖を伴う分化した細胞集団(外胚葉、中胚葉、及び内胚葉)の生成をもたらす。細胞分化を促進することが証明されているが、EBは、三次元構造の細胞が環境からの分化の手掛かりに一貫して曝されていないため、異なる分化状態の異種細胞を生じさせる。加えて、EBは作製及び維持が困難である。更に、EBを介した細胞分化は、適度な細胞拡大を伴い、これも分化効率の低下に寄与する。
対照的に、「EB形成」とは異なる「凝集体形成」は、多能性幹細胞由来細胞の集団を拡大するために使用することができる。例えば、凝集体ベースの多能性幹細胞の拡大中に、増殖及び多能性を維持するための培養培地が選択される。細胞増殖は一般に、より大きな凝集体を形成する凝集体のサイズを増加させ、これらの凝集体は、培養内の細胞増殖を維持し、細胞数を増加させるために、日常的に機械的又は酵素的に小さな凝集体に解離され得る。EB培養とは異なり、維持培養下の凝集体内で培養された細胞は、多能性のマーカーを維持する。多能性幹細胞凝集体は、分化を誘導するために更なる分化の手掛かりを必要とする。
本明細書で使用される場合、「単層分化」は、細胞の三次元多層クラスターによる分化とは異なる分化方法、すなわち「EB形成」を指す用語である。本明細書に開示される他の利点の中でも、単層分化は、分化開始のためのEB形成の必要性を回避する。単層培養はEB形成等の胚発生を模倣しないため、特定の系統への分化は、EBの3つすべての胚葉分化と比較して最小限であるとみなされる。
本明細書で使用される場合、「解離した」細胞は、他の細胞から、又は表面(例えば、培養プレート表面)から実質的に分離又は精製された細胞を指す。例えば、細胞は、機械的又は酵素的方法によって動物又は組織から解離され得る。代替的に、インビトロで凝集する細胞は、クラスターの懸濁液、単一細胞、又は単一細胞とクラスターとの混合物への解離等によって、酵素的又は機械的に互いに解離することができる。更に別の代替の実施形態では、付着細胞は、培養プレート又は他の表面から解離される。したがって、解離は、細胞外マトリックス(ECM)及び基質(例えば、培養表面)との細胞相互作用の破壊、又は細胞間のECMの破壊を伴い得る。
本明細書で使用される場合、「フィーダー細胞」又は「フィーダー」は、フィーダー細胞が、第2の細胞型を支持するための刺激、成長因子、及び栄養素を提供するため、第2の型の細胞が成長、拡大、又は分化することができる環境を提供するために第2の型の細胞と共培養される1つの型の細胞を説明する用語である。フィーダー細胞は、任意選択で、それらが支持する細胞とは異なる種からである。例えば、幹細胞を含むある特定の型のヒト細胞は、マウス胚性線維芽細胞又は不死化マウス胚性線維芽細胞の初代培養によって支持することができる。別の例では、末梢血由来細胞又は形質転換された白血病細胞がナチュラルキラー細胞の拡大及び成熟を支持する。フィーダー細胞は、典型的には、他の細胞と共培養するときに、それらが支持している細胞よりも成長するのを防ぐために、照射又はマイトマイシン等の有糸分裂剤アンタゴニストで処置することによって不活化され得る。フィーダー細胞は、内皮細胞、間質細胞(例えば、上皮細胞又は線維芽細胞)、及び白血病細胞を含み得る。前述のことを制限することなく、1つの特定のフィーダー細胞型は、ヒト皮膚線維芽細胞等のヒトフィーダーであり得る。別のフィーダー細胞型は、マウス胚性線維芽細胞(MEF)であり得る。一般に、様々なフィーダー細胞を部分的に使用して、多能性を維持し、ある特定の系統への分化を指向し、増殖能力を高め、エフェクター細胞等の特殊化された細胞型への成熟を促進することができる。
本明細書で使用される場合、「フィーダーフリー」(FF)環境は、フィーダー細胞又は間質細胞を本質的に含まない、及び/又はフィーダー細胞の培養によって予め条件付けされていない培養条件、細胞培養物、又は培養培地等の環境を指す。「予め条件付けされた」培地とは、フィーダー細胞が培地内で少なくとも1日等の期間培養された後に採取された培地を指す。予め条件付けされた培地には、培地で培養されたフィーダー細胞によって分泌される成長因子及びサイトカインを含む、多くのメディエーター物質を含む。いくつかの実施形態では、フィーダーフリー環境は、フィーダー細胞又は間質細胞の両方を含まず、またフィーダー細胞の培養によって予め条件付けされていない。
iPSC及びそれから分化した由来非多能性細胞のゲノム編集若しくは修飾、又は非多能性細胞及びそれから再プログラミングされた由来iPSCのゲノム編集又は修飾の文脈で使用される場合、「機能的」は、(1)直接的なゲノム編集若しくは修飾により、又は最初にゲノム操作される開始細胞からの分化若しくはその再プログラミングを介した「伝達」により達成される、遺伝子レベルでの良好なノックイン、ノックアウト、ノックダウン遺伝子発現、トランスジェニック若しくは制御された遺伝子発現、例えば、所望の細胞の発達段階での誘導性若しくは一時的な発現、あるいは(2)(i)直接的なゲノム編集により該細胞において得られた遺伝子発現の修飾、(ii)最初にゲノム操作される開始細胞からの分化若しくはその再プログラミングを介した「伝達」により該細胞で維持される遺伝子発現の修飾、(iii)該細胞の初期の発生段階でのみ現れる、又は分化又は再プログラミングを介して該細胞を生じさせる開始細胞でのみ現れる遺伝子発現の修飾の結果としての該細胞における下流の遺伝子制御、又は(iv)最初に、iPSC、前駆細胞、若しくは脱分化した細胞起源で行われたゲノム編集若しくは修飾に由来する、成熟細胞産物内に提示される、増強された若しくは新たに獲得された細胞機能若しくは属性による、細胞レベルでの良好な細胞機能/特性(複数可)の除去、追加、又は改変を指す。
HLAクラスI欠損、HLAクラスII欠損、又はその両方を含む「HLA欠損」とは、HLAクラスIタンパク質ヘテロ二量体及び/又はHLAクラスIIのヘテロ二量体を含む完全なMHC複合体の表面発現が欠如しているか、又はもはや維持されていないか、又はレベルの減少若しくは低下が他の細胞又は合成方法によって自然に検出可能なレベルよりも低いようなレベルの低下を有するいずれかの細胞を指す。
本明細書で使用される場合、「修飾されたHLA欠損iPSC」は、改善された分化の可能性、抗原標的化、抗原提示、抗体認識、持続性、免疫回避、抑制に対する耐性、増殖、共刺激、サイトカイン刺激、サイトカイン産生(オートクリン又はパラクリン)、走化性、並びに細胞傷害性に関連するがこれらに限定されないタンパク質、例えば、非古典的HLAクラスIタンパク質(例えば、HLA-E及びHLA-G)、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体(TCR)、CD16 Fc受容体、BCL11b、NOTCH、RUNX1、IL15、41BB、DAP10、DAP12、CD24、CD3ζ、41BBL、CD47、CD113、及びPDL1を発現する遺伝子を導入することによって更に修飾されるHLA欠損iPSCを指す。「修飾されたHLA欠損」の細胞には、iPSC以外の細胞も含まれる。
「FcR」として略される「Fc受容体」は、それらが認識する抗体の種類に基づいて分類される。例えば、最も一般的なクラスの抗体であるIgGに結合するものは、Fc-ガンマ受容体(FcγR)と呼ばれ、IgAに結合するものはFc-アルファ受容体(FcαR)と呼ばれ、IgEに結合するものはFc-イプシロン受容体(FcεR)と呼ばれる。FcRのクラスは、それらを発現する細胞(マクロファージ、顆粒球、ナチュラルキラー細胞、T細胞及びB細胞)及び各受容体のシグナル伝達特性によっても区別される。Fc-ガンマ受容体(FcγR)には、FcγRI(CD64)、FcγRIIA(CD32)、FcγRIIB(CD32)、FcγRIIIA(CD16a)、及びFcγRIIIB(CD16b)のいくつかのメンバーが含まれ、これらは、分子構造が異なるため抗体親和性が異なる。
「CFcR」と略される「キメラFc受容体」は、天然の膜貫通及び/又は細胞内シグナル伝達ドメインが改変されたか、又は非天然の膜貫通及び/又は細胞内シグナル伝達ドメインで置き換えられた操作されたFc受容体を記載するために使用される用語である。キメラFc受容体のいくつかの実施形態では、膜貫通ドメイン及びシグナル伝達ドメインの一方又は両方が非天然であることに加えて、1つ又は複数の刺激ドメインを操作されたFc受容体の細胞内部分に導入して、受容体の誘発により細胞活性化、拡大、及び機能を増強することができる。標的抗原への抗原結合ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)とは異なり、キメラFc受容体は、Fc断片、又は抗体のFc領域、又はエンゲージャ若しくは結合分子に含まれるFc領域に結合し、標的化された細胞を近接させるかどうかに関係なく細胞を活性化する。例えば、Fcγ受容体は、細胞外ドメインでのIgGの結合に応答し、それによりCFcRを生成する、細胞内領域内の選択された膜貫通ドメイン、刺激ドメイン、及び/又はシグナル伝達ドメインを含むように操作され得る。一例では、CFcRは、その膜貫通ドメイン及び/又は細胞内ドメインを置き換えることにより、Fcγ受容体であるCD16を操作することによって生成される。CD16ベースのCFcRの結合親和性を更に改善するために、CD64の細胞外ドメイン又はCD16の高親和性バリアント(例えば、F176V)を組み込むことができる。高親和性CD16細胞外ドメインを伴うCFcRのいくつかの実施形態では、197位にセリンを含むタンパク質分解切断部位が排除されるか、又は受容体の細胞外ドメインが切断不可能であるように置き換えられる、すなわち、シェディングの影響を受けず、それにより、hnCD16ベースのCFcRが得られる。
FcγR受容体であるCD16は、Fc受容体FcγRIIIa(CD16a)及びFcγRIIIb(CD16b)の2つのアイソフォームを有することが特定されている。CD16aは、NK細胞によって発現される膜貫通タンパク質であり、標的細胞に付着した単量体IgGに結合して、NK細胞を活性化し、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を容易にする。本明細書で使用される場合、「高親和性CD16」、「切断不可能なCD16」、又は「高親和性の切断不可能なCD16(hnCD16)」はそれぞれ、CD16の天然又は非天然バリアントを指す。野生型CD16は親和性が低く、NK細胞の活性化により白血球上の様々な細胞表面分子の細胞表面密度を制御するタンパク質分解切断プロセスであるエクトドメインシェディングを受ける。F176V及びF158V(シグナルペプチドなし)は、高い親和性を有する例示的な天然のCD16多形バリアントである。膜近位領域(189~212位)における切断部位(195~198位)が改変又は排除されているCD16バリアントは、シェディングを受けない。切断部位及び膜近位領域は、国際公開第2015/148926号に詳細に記載され、その完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。CD16 S197Pバリアントは、CD16の設計された切断不可能なバージョンである。F158V及びS197Pの両方を含むCD16バリアントは、親和性が高く、切断不可能である。別の例示的な高親和性で切断不可能なCD16(hnCD16)バリアントは、CD64エクトドメインの3つのエキソンのうちの1つ又は複数に由来するエクトドメインを含む操作されたCD16である。
I.養子免疫療法におけるエフェクター細胞の製造及びインビボの有効性を改善するための薬剤
I.養子免疫療法におけるエフェクター細胞の製造及びインビボの有効性を改善するための薬剤
凍結保存は、細胞の生存率、機能、安定性に大きな影響を与えることが知られているプロセスである。いくつかの実施形態では、本開示は、特にエフェクター細胞を凍結保存し、使用前に解凍する必要がある場合に、養子細胞ベースの治療に適した細胞のエフェクター細胞製造及びインビボ有効性を改善するのに十分な量の1つ又は複数の薬剤を含む組成物を提供する。
様々な実施形態では、養子細胞ベースの治療に適した免疫細胞は、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、並びに薬剤(複数可)の塩、エステル、エーテル、溶媒和物、水和物、立体異性体、及びプロドラッグからなる群から選択されるそれらの誘導体、類似体、又は薬学的に許容される塩を含むがこれらに限定されない1つ又は複数の薬剤と接触するか、又は処置される。選択された薬剤(複数可)による治療は、細胞の拡大、維持、生存、増殖、細胞毒性、持続性、及び/又は細胞記憶を調節することを含む、細胞の生物学的特性、又は細胞の亜集団を増強することができ、したがって細胞の治療の可能性を増強する。デキサメタゾンは、細胞質ゾルグルココルチコイド受容体に結合して、リガンド受容体複合体を形成し、次いで細胞核に転位するグルココルチコイドであり、そこで複合体は、プロモータ領域でグルココルチコイド応答要素に結合し、結果として抗炎症作用及び免疫抑制作用に関連している標的遺伝子の転写活性化が生じる。デキサメタゾン、例としてグルココルチコイド受容体アゴニストは、その強力な抗炎症及び免疫抑制特性でも知られており、この用途で使用される合成グルココルチコイドであり、分化したエフェクター細胞を予期せず調整して、凍結保存の耐久性及びインビボ有効性の増強を達成する。
本開示の方法での使用に適したグルココルチコイドの追加の例示的な例には、メドリゾン、アルクロメタゾン、ジプロピオン酸アルクロメタゾン、アムシノニド、ベクロメタゾン、ジプロピオン酸ベクロメタゾン、ベタメタゾン、安息香酸ベタメタゾン、吉草酸ベタメタゾン、ブデソニド、シクレソニド、クロベタゾール、酪酸クロベタゾール、プロピオン酸クロベタゾール、クロベタゾン、クロコルトロン、クロプレドノール、コルチゾール、コルチゾン、コルチバゾール、デフラザコート、デソニド、デソキシメタゾン、デオキシコルトン、デスオキシメタゾン、ジフロラソン、ジフロラゾンジアセタート、ジフルコルトロン、吉草酸ジフルコルトロン、ジフルオロコルトロン、ジフルプレドナート、フルクロロロン、フルクロロロンアセトニド、フルドロキシコルチド、フルメタゾン(flumetasone、flumethasone)、フルメタゾンピバレート、フルニソリド、フルニソリド半水和物、フルオシノロン、フルオシノロンアセトニド、フルオシノニド、フルオコルチン、フルオコリチンブチル、フルオコルトロン、フルオロコルチゾン、フルオロメトロン、フルペロロン、フルプレドニデン、フルプレドニデンアセタート、フルプレドニソロン、フルチカゾン、フルチカゾンプロピオナート、ホルモコルタル、ハルシノニド、ハロメタゾン、ヒドロコルチゾン、ヒドロコルチゾンアセタート、ヒドロコルチゾンアセポナート、ヒドロコルチゾンブテプラート、ヒドロコルチゾンブチラート、ロテプレドノール、メプレドニゾン、6a-メチルプレドニゾロン、メチルプレドニゾロンアセタート、メチルプレドニゾロンアセポナート、モメタゾン、モメタゾンフロアート、モメタゾンフロアート一水和物、パラメタゾン、プレドニカルバート、プレドニゾロン、プレドニゾン、プレドニリデン、リメキソロン、チキソコルトール、トリアムシノロン、トリアムシノロンアセトニド及びウロベタゾール、並びにそれらの組合せが含まれるがこれらに限定されない。特定の実施形態では、グルココルチコイドは、メドリゾン、ヒドロコルチゾン、トリアムシノロン、アルクロメタゾン、又はデキサメタゾンを含む。より特定の実施形態では、グルココルチコイドは、デキサメタゾン又はその誘導体、類似体、又はそれらの薬学的に許容される塩である。
いくつかの実施形態では、養子細胞ベースの治療に適した免疫細胞の治療可能性を改善するための組成物は、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの少なくとも1つを含む。一実施形態では、免疫細胞の治療可能性を改善するための組成物は、デキサメタゾン及びレナリドミド、並びに/あるいはそれらの誘導体及び類似体の組合せを含む。
一実施形態では、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの少なくとも1つを含む組成物は、有機溶媒を更に含む。特定の実施形態では、有機溶媒は、酢酸メチルを実質的に含まない。特定の実施形態では、有機溶媒は、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメトキシエタン(DME)、ジメチルアセトアミド、エタノール、及びそれらの組合せからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、有機溶媒はDMSOである。いくつかの実施形態では、有機溶媒はエタノールである。他のいくつかの実施形態では、有機溶媒は、DMSO及びエタノールの混合物である。
いくつかの実施形態では、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの1つ又は複数を含む組成物は、ペプチド、サイトカイン、マイトジェン、成長因子、小RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、単核血液細胞、フィーダー細胞、フィーダー細胞構成要素又は置換因子、目的の1つ又は複数のポリ核酸を含むベクター、抗体及びそれらの抗体断片からなる群から選択される1つ又は複数の追加の添加剤を更に含む。いくつかの実施形態では、追加の添加剤は、抗体又は抗体断片を含む。これらの実施形態のいくつかでは、抗体又は抗体断片は、ウイルス抗原に特異的に結合する。他の実施形態では、抗体又は抗体断片は、腫瘍抗原に特異的に結合する。
いくつかの実施形態では、サイトカイン及び成長因子は、以下のサイトカイン又は成長因子のうちの1つ又は複数を含む。上皮成長因子(EGF)、酸性線維芽細胞成長因子(aFGF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、白血病抑制因子(LIF)、肝細胞成長因子(HGF)、インスリン様成長因子1(IGF-1)、インスリン様成長因子2(IGF-2)、ケラチノサイト成長因子(KGF)、神経成長因子(NGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、形質転換成長因子β(TGF-β)、血管内皮細胞成長因子(VEGF)トランスフェリン、様々なインターロイキン(IL-1~IL-18等)、様々なコロニー刺激因子(顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF))、様々なインターフェロン(IFN-γ等)、幹細胞因子(SCF)、エリスロポイエチン(Epo)。いくつかの実施形態では、サイトカインは、少なくともインターロイキン-2(IL-2又はIL2)、インターロイキン7(IL-7又はIL7)、インターロイキン-12(IL-12又はIL12)、インターロイキン-15(IL-15又はIL15)、インターロイキン18(IL-18又はIL18)、インターロイキン21(IL-21又はIL21)、又はそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態では、組成物の成長因子は、線維芽細胞成長因子を含む。これらのサイトカインは、例えば、R&D Systems(Minneapolis,Minn.)から商業的に入手することができ、天然又は組換えのいずれかであり得る。特定の実施形態では、成長因子及びサイトカインは、本明細書で企図される濃度で添加され得る。特定の実施形態では、成長因子及びサイトカインは、経験的に決定されるか、又は確立されたサイトカイン技術によって導かれる通りの濃度で添加され得る。いくつかの他の実施形態では、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの1つを含む組成物は、T細胞治療のためのIL7を含まない。特定の実施形態では、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの1つを含む組成物は、T細胞治療のためのサイトカインを含まない。更にいくつかの他の実施形態では、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの1つを含む組成物は、NK細胞治療のためのIL2及び/又はIL15を含まない。更にいくつかの他の実施形態では、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの1つを含む組成物は、NK細胞治療のためのIL7を含まない。特定の実施形態では、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの1つを含む組成物は、NK細胞治療のためのいずれのサイトカインも含まない。
デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体の1つを含む組成物を使用する治療に適した細胞には、末梢血、臍帯血、又は他の任意のドナー組織、例えば、T、NK、NKT、B細胞又はそれらのいずれかのサブタイプから得られる天然に存在する細胞;あるいは、分化人工多能性幹細胞(iPSC)から得られた派生細胞が含まれるが、これらに限定されない。派生細胞は、派生CD34細胞、派生造血幹細胞及び前駆細胞、派生造血多分化能前駆細胞、派生T細胞前駆細胞、派生NK細胞前駆細胞、派生T細胞、派生NKT細胞、派生NK細胞、又は派生B細胞のいずれか1つであり得る。いくつかの実施形態では、治療のための免疫細胞の集団は、インビトロで、幹細胞、造血幹又は前駆細胞、又は前駆細胞から分化され得るか、あるいは造血又は非造血系統の非多能性細胞からトランス分化され得る。いくつかの実施形態では、調節のために免疫細胞を誘導する幹細胞、造血幹細胞又は前駆細胞、前駆細胞、又は非多能性細胞は、ゲノム操作され、挿入、欠失、及び/又は核酸置換を含んで、治療のために誘導された免疫細胞は、ソース細胞にゲノム操作によって導入されたものと同じ遺伝子モダリティを含む。
一実施形態では、養子細胞ベースの治療に適した免疫細胞の集団又は亜集団を調節する方法は、免疫細胞を、本明細書で提供される少なくとも1つの小化合物を含む組成物と接触させることを含み、接触された免疫細胞は増強された解凍後細胞毒性を有し、腫瘍制御、腫瘍クリアランス、及び/又は腫瘍再発の減少における増強された能力を特徴とする増強されたインビボ有効性を含み、同じ小化合物処置なしの解凍後の対応する免疫細胞と比較して、腫瘍浸透を改善し、及び/又は骨髄及び/又は腫瘍部位への移動における能力を増強した。
いくつかの実施形態では、養子細胞ベースの治療に適した免疫細胞の集団又は亜集団を処置する方法は、細胞有効性を高めるのに十分な量で、本明細書に提供される少なくとも1つの小化合物を含む組成物と免疫細胞を接触させることを含む。一実施形態では、免疫細胞治療用の小化合物は、約10nM~約20μMの濃度で存在する。一実施形態では、免疫細胞治療用の化合物は、約10nM、50nM、100nM、500nM、1μM、3μM、5μM、10μM、15μM、又は20μM、あるいは間の任意の濃度で存在する。一実施形態では、免疫細胞治療のための化合物の濃度は、約10nM~約100nM、約50nM~約250nM、約100nM~約500nM、約250nM~約1μM、約500nM~約5μM、約1μM~約5μM、約3μ~約10μM、約5μM~約15μM、約8μM~約12μM、又は約15μM~約20μMである。
いくつかの実施形態では、養子細胞ベースの治療に適した免疫細胞の集団又は亜集団を調節する方法は、細胞有効性を高めるのに十分な時間の長さ、本明細書で提供される少なくとも1つの化合物を含む組成物と免疫細胞を接触させることを含む。一実施形態では、免疫細胞は、1つ又は複数の提供された化合物と、少なくとも18時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、14日、又はその間の任意の期間、接触される。一実施形態では、免疫細胞は、約18時間~約2日、約1日~約3日、約2日~約5日、約3日~約6日、日、約5日~約8日、約7日~約10日、約8日~約12日、約11日~約14日、1つ又は複数の提供された化合物と接触される。いくつかの実施形態では、免疫細胞は、本明細書で提供される1つ又は複数の化合物と、少なくとも2日、1日、18時間、14時間、12時間、10時間、8時間、6時間、4時間、2時間、又はその間の任意の時間の長さで接触される。したがって、該十分な時間の長さは、例えば、48、24、15、13、11、9、7、5、3、又は1時間以上である。この方法の他のいくつかの実施形態では、該十分な時間の長さは、少なくとも5日、4日、3日、2日、又はその間の任意の時間の長さである。したがって、該十分な時間の長さは、例えば、5、4、3、又は2日以上である。
デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体の1つを含む組成物で処置された細胞は、静置/維持培養、又は細胞増殖のための培養にあり得る。いくつかの実施形態では、iPSC分化から得られた派生細胞の小化合物組成物による処置は、分化後の増殖段階の間であり得る。いくつかの実施形態では、細胞は、凍結保存される前に、小化合物組成物で処置される。処置は十分な期間続き、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12日以上に及ぶ可能性がある。いくつかの実施形態では、処置は2~7日間続く。いくつかの実施形態では、処置は5日間続く。いくつかの実施形態では、処置された細胞が凍結保存される場合、培地は、凍結保存の前の処置で使用される化合物(複数可)を含まないか、又は本質的に含まない。
II.機能調節に適した養子細胞
II.機能調節に適した養子細胞
本明細書で提供される機能調節のための適切な養子細胞は、分化するゲノム操作されたiPSCから得られる派生エフェクター細胞を含み、iPSC及び派生細胞の両方が、CAR、CD38ノックアウト;CD16;外因性サイトカイン及び/又はそのシグナル伝達構成要素;HLA-I及び/又はHLA-II欠損;HLA-Gの過剰発現及びCD58とCD54の一方又は両方のノックアウト;TCR null;CD3提示表面;抗原特異的TCR;NKG2C;DAP10/12;NKG2C-IL15-CD33(「2C1533」)、この仕様で更に詳細に説明されているか、又は当技術分野で知られている追加の編集のうちの1つ又は複数を含む。
1.キメラ抗原受容体(CAR)
1.キメラ抗原受容体(CAR)
遺伝子操作されたiPSC及びその派生エフェクター細胞に適用可能なものは、当技術分野で既知の任意のキメラ抗原受容体(CAR)設計であり得る。CARは、抗原認識領域、膜貫通ドメイン、及びエンドドメインを含む一般にエクトドメインを含む融合タンパク質である。いくつかの実施形態では、エクトドメインは、シグナルペプチド若しくはリーダー配列、及び/又はスペーサーを更に含み得る。いくつかの実施形態では、エンドドメインは、CARを発現するエフェクター細胞を活性化するシグナル伝達ペプチドを更に含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のCARは、人工多能性幹細胞(iPSC)、及びCARを構成するように操作されたiPSCから分化した派生エフェクター細胞において、発現され、機能するように設計される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のCARは、iPSC分化を妨害しないように、及び/又はそれが所望のエフェクター細胞型に向けられたiPSCの分化を促進するように設計されている。いくつかの実施形態では、CARは、エフェクター細胞の増殖、持続性、生存、細胞毒性、アロ拒絶(allorejection)に対する耐性、腫瘍浸透、遊走、バイスタンダー免疫細胞を活性化及び/又は動員する能力、並びに/あるいは腫瘍抑制を克服する能力を増強する。実施形態では、本明細書で提供されるCARはまた、細胞株細胞及び一次供給源、すなわち、末梢血、臍帯血、又は他のドナー組織等の天然/ネイティブ供給源からの細胞において直接発現され得る。
いくつかの実施形態では、CARは、該CARを発現するT細胞又はNK系統細胞のいずれかを活性化するのに好適である。いくつかの実施形態では、NK特異的シグナル伝達構成要素を含むCARは、NK細胞特異的である。ある特定の実施形態では、該T細胞は、CAR発現iPSCに由来し、派生T細胞は、Tヘルパー細胞、細胞傷害性T細胞、メモリT細胞、制御性T細胞、ナチュラルキラーT細胞、αβT細胞、γδT細胞、又はそれらの組合せを含み得る。ある特定の実施形態では、該NK細胞は、CAR発現iPSCに由来する。いくつかの実施形態では、NK細胞特異的シグナル伝達構成要素を含むCARは、NK細胞特異的である。いくつかの実施形態では、NK細胞特異的シグナル伝達構成要素を含むCARはまた、T細胞又は他の細胞型に適している。いくつかの実施形態では、T細胞特異的シグナル伝達構成要素を含むCARは、T細胞特異的である。いくつかの実施形態では、T細胞特異的シグナル伝達構成要素を含むCARはまた、NK細胞又は他の細胞型に適している。いくつかの実施形態では、NKT細胞特異的シグナル伝達構成要素を含むCARは、NKT細胞特異的である。いくつかの実施形態では、NKT細胞特異的シグナル伝達構成要素を含むCARはまた、NK細胞若しくはT細胞、又は他の細胞型に適している。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のCARは、少なくともエクトドメイン、膜貫通ドメイン、及びエンドドメインを含む。CARのエンドドメインは、CARを発現する細胞の増殖及び機能に影響を及ぼし、抗原結合時にCARを発現するエフェクター細胞を活性化する少なくとも1つのシグナル伝達ドメインを含む。CARエンドドメインのいくつかの実施形態では、1つ又は複数の共刺激ドメイン(しばしば追加のシグナル伝達ドメインとも呼ばれる)が、更に含まれて、細胞の寿命、記憶分化、及び代謝特性に影響を与える。ここでは、T細胞及び/又はNK細胞に特異的なシグナル伝達タンパク質を使用して、CAR融合タンパク質のビルディングブロック、例えば、CARのエンドドメインに含まれる膜貫通ドメイン及び1つ又は複数のシグナル伝達ドメインを提供する。CAR設計に適している例示的なシグナル伝達タンパク質には、2B4、4-1BB、CD16、CD2、CD28、CD28H、CD3ζ、DAP10、DAP12、DNAM1、FcERIγ IL21R、IL-2Rβ(IL-15Rβ)、IL-2Rγ、IL-7R、KIR2DS2、NKG2D、NKp30、NKp44、NKp46、CS1及びCD8が含まれるが、これらに限定されない。タンパク質の膜貫通及び細胞質配列を含む、例示的なシグナル伝達タンパク質の説明を以下に提供する。
CARのいくつかの実施形態では、CARのエンドドメインは、2B4、4-1BB、CD16、CD2、CD28、CD28H、CD3ζ、DAP10、DAP12、DNAM1、FcERIγ IL21R、IL-2Rβ(IL-15Rβ)、IL-2Rγ、IL-7R、KIR2DS2、NKG2D、NKp30、NKp44、NKp46、CD3ζ1XX、CS1、又はCD8の細胞質ドメイン又はその一部に対して、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸配列を有する、少なくとも第1のシグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるCARのシグナル伝達ドメインは、2B4、4-1BB、CD16、CD2、CD28、CD28H、CD3ζ、DAP10、DAP12、DNAM1、FcERIγ IL21R、IL-2Rβ(IL-15Rβ)、IL-2Rγ、IL-7R、KIR2DS2、NKG2D、NKp30、NKp44、NKp46、CD3ζ1XX、CS1、又はCD8の細胞質ドメインの一部のみを含む。いくつかの実施形態では、CARシグナル伝達ドメインのために選択される細胞質ドメインの部分は、ITAM(免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ)、YxxMモチーフ、TxYxxV/Iモチーフ、FcRγ、hemi-ITAM、及び/又はITT様モチーフと、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸配列である。
CARのいくつかの実施形態では、CARのエンドドメインは、2B4、4-1BB、CD16、CD2、CD28、CD28H、CD3ζ、DAP10、DAP12、DNAM1、FcERIγ IL21R、IL-2Rβ(IL-15Rβ)、IL-2Rγ、IL-7R、KIR2DS2、NKG2D、NKp30、NKp44、NKp46、CD3ζ/1XX(すなわち、CD3ζ又はCD3ζ1XX)、CS1、又はCD8の細胞質ドメイン又はその一部に対して、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、第2のシグナル伝達ドメインを更に含む第1のシグナル伝達ドメインを含み、第2のシグナル伝達ドメインは、第1のシグナル伝達ドメインとは異なる。
CARのいくつかの実施形態では、CARのエンドドメインは、2B4、4-1BB、CD16、CD2、CD28、CD28H、CD3ζ、DAP10、DAP12、DNAM1、FcERIγ IL21R、IL-2Rβ(IL-15Rβ)、IL-2Rγ、IL-7R、KIR2DS2、NKG2D、NKp30、NKp44、NKp46、CD3ζ/1XX(すなわち、CD3ζ又はCD3ζ1XX)、CS1、又はCD8の細胞質ドメイン又はその一部に対して、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、第3のシグナル伝達ドメインを更に含む第1及び第2のシグナル伝達ドメインを含み、第3のシグナル伝達ドメインは、第1及び第2のシグナル伝達ドメインとは異なる。
1つのシグナル伝達ドメインのみからなるエンドドメインを有するCARのいくつかの例示的な実施形態では、該エンドドメインは、DNAM1、CD28H、KIR2DS2、DAP12又はDAP10を含むがこれらに限定されないタンパク質の細胞質ドメイン又はその一部と、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。
2つの異なるシグナル伝達ドメインから構成されるエンドドメインを有するCARのいくつかの例示的な実施形態では、該エンドドメインは、2B4-CD3ζ/1XX、2B4-DNAM1、2B4-FcERIγ、2B4-DAP10、CD16-DNAM1、CD16-DAP10、CD16-DAP12、CD2-CD3ζ/1XX、CD2-DNAM1、CD2-FcERIγ、CD2-DAP10、CD28-DNAM1、CD28-FcERIγ、CD28-DAP10、CD28-DAP12、CD28H-CD3ζ/1XX、DAP10-CD3ζ/1XX、又はDAP10-DAP12、DAP12-CD3ζ/1XX、DAP12-DAP10、DNAM1-CD3ζ/1XX、KIR2DS2-CD3ζ/1XX、KIR2DS2-DAP10、KIR2DS2-2B4、又はNKp46-2B4を含むがこれらに限定されない融合した細胞質ドメイン又はその一部を含む。
3つの異なるシグナル伝達ドメインから構成されるエンドドメインを有するCARのいくつかの例示的な実施形態では、該エンドドメインは、2B4-DAP10-CD3ζ/1XX、2B4-IL21R-DAP10、2B4-IL2RB-DAP10、2B4-IL2RB-CD3ζ/1XX、2B4-41BB-DAP10、CD16-2B4-DAP10、又はKIR2DS2-2B4-CD3ζ/1XXを含むがこれに限定されない形態の融合細胞質ドメイン又はその一部を含む。
いくつかの実施形態では、CARの膜貫通ドメインは、CD2、CD3D、CD3E、CD3G、CD3ζ、CD4、CD8、CD8a、CD8b、CD16、CD27、CD28、CD28H、CD40、CD84、CD166、4-1BB、OX40、ICOS、ICAM-1、CTLA4、PD1、LAG3、2B4、BTLA、DNAM1、DAP10、DAP12、FcERIγ、IL7、IL12、IL15、KIR2DL4、KIR2DS1、KIR2DS2、NKp30、NKp44、NKp46、NKG2C、NKG2D、CS1、又はT細胞受容体ポリペプチドの膜貫通領域の全長又は一部に対して、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。他のいくつかの実施形態では、CARの膜貫通ドメインは、2B4、CD2、CD16、CD28、CD28H、CD3ζ、DAP10、DAP12、DNAM1、FcERIγ、KIR2DS2、NKG2D、NKp30、NKp44、NKp46、CS1、又はCD8の膜貫通領域の全長又は一部に対して、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。CARのいくつかの実施形態では、膜貫通ドメイン及びそのすぐに連結されたシグナル伝達ドメインは同じタンパク質に由来する。CARの他のいくつかの実施形態では、膜貫通ドメイン及びすぐに連結されているシグナル伝達ドメインは、異なるタンパク質に由来する。
一般に、CAR構築物は、膜貫通ドメインと、及び1つ又は複数のシグナル伝達タンパク質の細胞質領域に由来する1つ又は複数のシグナル伝達ドメインを含むエンドドメインと、を含む。いくつかの実施形態では、CARエンドドメインに含まれる1つ又は複数のシグナル伝達ドメインは、TMが由来するものと同じ又は異なるタンパク質に由来する。本明細書で提供されるように、CARの膜貫通ドメイン(TM)を表す部分には下線が引かれ、エンドドメインに含まれるドメインは括弧「()」であり、TM及びシグナル伝達ドメインのそれぞれは、ドメイン配列が由来するシグナル伝達タンパク質の名称で示される。いくつかの実施形態では、各TM又はシグナル伝達ドメインのアミノ酸配列は、指定されたシグナル伝達タンパク質の対応する膜貫通領域又は細胞質領域の全長又は一部に対して、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性であり得る。本明細書で提供される膜貫通ドメイン及びエンドドメインを含む例示的なCAR構築物には、NKG2D-(2B4-IL2RB-CD3ζ)、CD8-(41BB-CD3 ζ1XX)、CD28-(CD28-2B4-CD3ζ)、CD28H-(CD28H-CD3ζ)、DNAM1-(DNAM1-CD3ζ)、DAP10-(DAP10-CD3ζ)、KIR2DS2-(KIR2DS2-CD3ζ)、KIR2DS2-(KIR2DS2-DAP10)、KIR2DS2-(KIR2DS2-2B4)、CD16-(CD16-2B4-DAP10)、CD16-(CD16-DNAM1)、NKp46-(NKp46-2B4)、NKp46-(NKp46-2B4-CD3ζ)、NKp46-(NKp46-CD2-Dap10)、CD2-(CD2-CD3ζ)、2B4-(2B4-CD3ζ)、2B4-(2B4-FcERIg)、及びCS1-(CS1-CD3ζ)が含まれるが、これらに限定されない。
上記のTM-(エンドドメイン)のいずれかを含むCARは、CARのエクトドメインに含まれる抗原結合ドメインによって決定される少なくとも1つの抗原を特異的に標的とするように構築することができる。いくつかの実施形態では、CARは、疾患又は病原体に関連する抗原を特異的に標的とすることができる。いくつかの実施形態では、CARは腫瘍抗原を特異的に標的とすることができ、腫瘍は液性又は固形腫瘍であり得る。CARのエクトドメインは、抗原特異的結合のための1つ又は複数の抗原認識ドメインを含む。いくつかの実施形態では、エクトドメインは、シグナルペプチド若しくはリーダー配列、及び/又はスペーサーを更に含み得る。
ある特定の実施形態では、提供されるCARのエクトドメインは、マウス抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、ラクダIg、サメ重鎖のみの抗体(VNAR)、IgNAR、キメラ抗体、組換え抗体、又はそれらの抗体断片を含む抗原認識領域を含む。抗体断片の非限定的な例としては、Fab、Fab´、F(ab)´2、F(ab)´3、Fv、抗原結合単鎖可変断片(scFv)、(scFv)2、ジスルフィド安定化Fv(dsFv)、ミニボディ、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、単一ドメイン抗原結合断片(sdAb、ナノボディ)、組換え重鎖のみの抗体(VHH)、及び全抗体の結合特異性を維持する他の抗体断片が挙げられる。遺伝子操作されたiPSC及び派生エフェクター細胞に含まれるCAR(複数可)によって標的とされ得る抗原の非限定的な例としては、ADGRE2、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、CCR1、CCR4、癌胎児性抗原(CEA)、CD3、CD5、CD7、CD8、CD10、CD19、CD20、CD22、CD30、CD33、CD34、CD38、CD41、CD44、CD44V6、CD49f、CD56、CD70、CD74、CD99、CD123、CD133、CD138、CD269(BCMA)、CDS、CLEC12A、サイトメガロウイルス(CMV)感染細胞の抗原(例えば、細胞表面抗原)、上皮糖タンパク質2(EGP2)、上皮糖タンパク質-40(EGP-40)、上皮細胞接着分子(EpCAM)、EGFRvIII、受容体チロシン-タンパク質キナーゼerb-B2,3,4、EGFIR、EGFR-VIII、ERBB葉酸結合タンパク質(FBP)、胎児アセチルコリン受容体(AChR)、葉酸受容体-a、ガングリオシドG2(GD2)、ガングリオシドG3(GD3)、ヒト上皮成長因子受容体2(HER-2)、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、ICAM-1、インテグリンB7、インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ-2(IL-13Rα2)、κ-軽鎖、キナーゼ挿入ドメイン受容体(KDR)、ルイスA(CA19.9)、ルイスY(LeY)、L1細胞接着分子(L1-CAM)、LILRB2、メラノーマ抗原ファミリA1(MAGE-A1)、ムチン1(Muc-1)、ムチン16(Muc-16)、メソテリン(MSLN)、NKCSI、NKG2Dリガンド、c-Met、癌-精巣抗原NY-ESO-1、腫瘍胎児性抗原(h5T4)、PRAME、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、PRAME前立腺特異的膜抗原(PSMA)、腫瘍関連糖タンパク質72(TAG-72)、TIM-3、TRBCI、TRBC2、血管内皮成長因子R2(VEGF-R2)、ウィルムス腫瘍タンパク質(WT-1)、及び当該技術分野で既知の様々な病原体抗原が挙げられる。病原体の非限定的な例としては、病気を引き起こすことが可能なウイルス、細菌、真菌、寄生虫、及び原生動物が挙げられる。
いくつかの実施形態では、提供されるCARのエクトドメインは、シグナルペプチドを更に含む。シグナルペプチドは、適切なグリコシル化及び原形質膜の固定のために、CARポリペプチドを小胞体(ER)に誘導する。一般に、分泌タンパク質をER経路に標的化する任意の真核生物シグナル配列を使用することができる。例示的な適切なシグナルペプチドには、IL-2シグナル配列、カッパリーダー配列、CD8αリーダー配列、アルブミンシグナル配列、プロラクチンシグナル配列、及びIgGシグナルペプチド、並びにGM-CSFシグナルペプチドが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、提供されるCARのエクトドメインは、抗原認識ドメインとCARの膜貫通ドメインとの間の柔軟性を提供するために、任意選択でヒンジ(スペーサとも呼ばれる)領域を含み得る。いくつかの例示的かつ非限定的な実施形態では、CARのヒンジは、免疫グロブリンの、CD8、CD28、CD3ζ、CD40、4-1BB、OX40、CD84、CD166、CD8α、CD8β、ICOS、ICAM-1、CTLA-4、CD27、CD40、NKGD2、IgG1、又はCH2/CH3ドメイン、あるいはそれらの組合せ等の既知のポリペプチドのヒンジ領域に対して、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、CARのヒンジ領域は、免疫グロブリンのCH2/CH3ドメインに対して、少なくとも約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%の同一性を有するアミノ酸を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるような1つ又は複数のCARを含むエフェクター細胞を使用して、自己免疫障害、血液悪性腫瘍、固形腫瘍、又はHIV、RSV、EBV、CMV、アデノウイルス、若しくはBKポリオーマウイルスに関連する感染症を治療することができる。血液悪性腫瘍の例には、急性及び慢性白血病(急性骨髄性白血病(AML)、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性骨髄性白血病(CML))、リンパ腫、非ホジキンリンパ腫(NHL)、ホジキン病、多発性骨髄腫、及び骨髄異形成症候群が含まれるが、これらに限定されない。固形癌の例には、脳、前立腺、乳房、肺、結腸、子宮、皮膚、肝臓、骨、膵臓、卵巣、精巣、膀胱、腎臓、頭、首、胃、子宮頸部、直腸、喉頭、及び食道の癌が含まれるが、これらに限定されない。様々な自己免疫障害の例には、円形脱毛症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚筋炎、糖尿病(1型)、若年性特発性関節炎のいくつかの形態、糸球体腎炎、グレーブス病、ギランバレー症候群、特発性血小板減少性紫斑病、重症筋無力症、心筋炎のいくつかの形態、多発性硬化症、類天疱瘡/類天疱瘡、悪性貧血、結節性多発動脈炎、多発性筋炎、原発性胆汁性肝硬変、乾癬、リウマチ様関節炎、強皮症/全身性硬化症、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、甲状腺炎のいくつかの形態、ブドウ膜炎のいくつかの形態、白斑、多発血管炎を伴う肉芽腫症(ウェゲナー病)が含まれるが、これらに限定されない。ウイルス感染の例には、HIV-(ヒト免疫不全ウイルス)、HSV-(単純ヘルペスウイルス)、KSHV-(カポシ肉腫関連ヘルペスウイルス)、RSV-(呼吸器合胞体ウイルス)、EBV-(エプスタイン-バーウイルス)、CMV-(サイトメガロウイルス)、VZV(水痘帯状疱疹ウイルス)、アデノウイルス-、レンチウイルス-、BKポリオーマウイルス関連障害)が含まれるが、これらに限定されない。
本発明の一態様は、本明細書で提供されるエンドドメインの1つを含むCARをコードするポリヌクレオチドを含む、iPSC及びそれから分化した派生エフェクター細胞を提供する。該CARの一実施形態では、CARはCD19特異的である。別の実施形態では、CARはMICA/Bに特異的である。別の実施形態では、CARはBCMA特異的である。更に別の実施形態では、CARはCD38特異的である。更に別の実施形態では、CARはHER2特異的である。他の一実施形態では、CARはMSLN特異的である。更に、別の実施形態では、CARはPSMA特異的である。更に別の実施形態では、CARはVEGF-R2特異的である。
本発明の別の態様では、提供されるエンドドメインの1つを含む第1のCARをコードするポリヌクレオチドを含む、iPSC及びそれから分化した派生エフェクター細胞は、異なる抗原特異性を有する第2のCARを更に含み得る。第2のCARのエンドドメインは、第1のCARのエンドドメインと同じであっても、異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、第2のCARは、第1のCARのものとは異なるエンドドメインを含み、これは本明細書で提供されるエンドドメインの1つである。いくつかの他の実施形態では、第2のCARは、第1のCARのものとは異なるエンドドメインを含み、これは本明細書で提供されるようなエンドドメインの1つではない。
非限定的CAR戦略には、一対の細胞内ドメインの二量体化を介したヘテロ二量体の条件付きで活性化されたCAR(例えば、米国特許第9,587,020号を参照されたい);抗原結合、ヒンジ、及びエンドドメインの相同組換えにより、CARが生成されるCARスプリット(例えば、米国特許第2017/0183407号を参照されたい);それぞれ抗原結合ドメイン及びシグナル伝達ドメインに接続された2つの膜貫通ドメイン間の非共有結合を可能にするマルチチェーンCAR(例えば、米国特許第2014/0134142号を参照されたい);二重特異性抗原結合ドメインを有するCAR(例えば、米国特許第9,447,194号を参照されたい)、あるいは同じ又は異なる抗原又はエピトープを認識する一対の抗原結合ドメインを有するCAR(例えば、米国特許第8,409,577号を参照されたい)、あるいはタンデムCAR(例えば、Hegde et al.,J Clin Invest.2016;126(8):3036-3052);誘導性CAR(たとえば、米国特許第2016/0046700、第2016/0058857号、及び第2017/0166877号を参照されたい);切り替え可能なCAR(たとえば、米国特許第2014/0219975号を参照されたい);及び当技術分野で知られている他の任意の設計が含まれる。
本明細書で提供される1つ又は複数のCARの挿入に好適なゲノム遺伝子座には、本明細書で提供されるゲノムセーフハーバーの基準を満たす遺伝子座、及び/又は挿入の結果として選択された遺伝子座での遺伝子のノックダウン又はノックアウトが望まれる遺伝子座が含まれる。いくつかの実施形態では、CAR挿入のための好適なゲノム遺伝子座としては、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、GAPDH、RUNX1、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα又はβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITを含むがこれらに限定されない。
一実施形態では、iPSC及びその派生細胞は、TCR定常領域(TRAC又はTRBC)に挿入されたCARを含み、TCRノックアウトをもたらし、任意選択でCAR発現を内因性TCRプロモータの制御下に置く。TCRヌルと、提供されるようなエンドドメインの1つを含む及びCARと、を含むiPSC派生細胞の特定の一実施形態では、該派生細胞はT細胞である。別の実施形態では、CARを含むiPSC及びその派生細胞は、NKG2A遺伝子座又はNKG2D遺伝子座に挿入されたCARを有し、NKG2A又はNKG2Dノックアウトをもたらし、任意選択でCAR発現を内因性NKG2A又はNKG2Dプロモーターの制御下に置く。NKG2A又はNKG2Dヌル及びCARを含むiPSC派生細胞の特定の一実施形態では、該派生細胞はNK細胞である。更なる実施形態では、CARを含むiPSC及びその派生細胞は、CD38コード領域に挿入されたCARを有し、CD38ノックアウトをもたらし、任意選択でCAR発現を内因性CD38プロモーターの制御下に置く。CD38ヌルと、提供されるエンドドメインの1つを含むCARと、を含む細胞の一実施形態では、CARは、CD38に特異的である。一実施形態では、提供されるエンドドメインの1つを含むCARを含むiPSC及びその派生細胞は、CD58コード領域に挿入されたCARを有し、CD58ノックアウトをもたらす。一実施形態では、エンドドメインの1つを含むCARを含むiPSC及びその派生細胞は、CD54コード領域に挿入されたCARを有し、CD54ノックアウトをもたらす。一実施形態では、エンドドメインの1つを含むCARを含むiPSC及びその派生細胞は、CIS(サイトカイン誘導性SH2含有タンパク質)コード領域に挿入されたCARを有し、CISノックアウトをもたらす。一実施形態では、エンドドメインの1つを含むCARを含むiPSC及びその派生細胞は、CBL-B(E3ユビキチンタンパク質リガーゼCBL-B)コード領域に挿入されたCARを有し、CBL-Bノックアウトをもたらす。一実施形態では、提供されるようなCARを含むiPSC及びその派生細胞は、SOCS2コード領域に挿入されたCARを有し、SOCS2ノックアウトをもたらす。一実施形態では、提供されるようなCARを含むiPSC及びその派生細胞は、CD56(NCAM1)コード領域に挿入されたCARを有する。別の実施形態では、提供されるようなCARを含むiPSC及びその派生細胞は、PD1、CTLA4、LAG3、及びTIM3のいずれか1つのコード領域に挿入されたCARを有し、挿入部位でのチェックポイント受容体のノックアウト又はノックダウンをもたらす。更なる実施形態では、提供されるようなCARを含むiPSC及びその派生細胞は、TIGITのコード領域に挿入されたCARを有し、TIGITノックアウトをもたらす。
更に提供される実施形態には、分化するゲノム操作されたiPSCから得られる派生エフェクター細胞が含まれ、ここで、iPSC及び派生細胞の両方は、本明細書に記載のCARを含み、iPSC及び派生細胞は、CD38ノックアウト;CD38-CAR;CD16又はそのバリアント;細胞表面発現外因性サイトカイン及び/又はその受容体の部分的又は完全なペプチドを含むシグナル伝達複合体;HLA-I及び/又はHLA-II欠損;HLA-Gの過剰発現並びにCD58及びCD54の一方又は両方のノックアウト;TCRヌル;表面提示CD3;抗原特異的TCR;NKG2C;DAP10/12;NKG2C-IL15-CD33(「2C1533」)を含むがこれらに限定されない1つ又は複数の追加の改変モダリティを更に含み、本明細書で更に詳しく説明される。
2.CD38ノックアウト
2.CD38ノックアウト
細胞表面分子CD38は、多発性骨髄腫及びCD20陰性B細胞悪性腫瘍を含む、リンパ系統及び骨髄系統の両方に由来する複数の血液悪性腫瘍において高度に上方制御されており、癌細胞を枯渇させる抗体療法の魅力的な標的となっている。抗体を介した癌細胞の枯渇は、通常、直接的な細胞アポトーシスの誘導と、ADCC(抗体依存性細胞傷害性)等の免疫エフェクター機構の活性化との組合せに起因する。ADCCに加えて、治療用抗体と協調する免疫エフェクター機構には、食作用(ADCP)及び/又は補体依存性細胞傷害性(CDC)も含まれる場合がある。
悪性細胞上で高度に発現する以外に、CD38は、形質細胞及びNK細胞、並びに活性化T細胞及びB細胞でも発現される。造血中、CD38は、CD34+幹細胞、並びにリンパ系、赤血球、及び骨髄の系統にコミットした前駆細胞で、形質細胞段階まで続く成熟の最終段階中に発現される。CD38は、II型膜貫通糖タンパク質として、ヌクレオチド代謝物の産生に関与する受容体及び多機能酵素の両方として細胞機能を実行する。酵素として、CD38は、NAD+からADP-リボースへの反応の合成及び加水分解を触媒し、それにより細胞接着のプロセス(このプロセスはカルシウム依存である)に重要な小胞体及びリソソームからのカルシウムの放出を刺激する二次メッセンジャーCADPR及びNAADPを産生する。受容体として、CD38は、CD31を認識し、活性化されたNK細胞におけるサイトカイン放出及び細胞傷害性を制御する。CD38は、脂質ラフトの細胞表面タンパク質と会合し、細胞質のCa2+フラックスを制御し、リンパ系及び骨髄系細胞におけるシグナル伝達を媒介することも報告されている。
悪性腫瘍治療では、CD38抗原結合受容体を形質導入したT細胞を全身使用すると、CD34+造血前駆細胞、単球、NK細胞、T細胞、及びB細胞のCD38+画分が溶解し、レシピエント免疫エフェクター細胞機能障害のため、治療応答が不完全になり、有効性が低下又は排除されることが示されている。加えて、CD38特異的抗体であるダラツムマブで治療された多発性骨髄腫患者では、骨髄及び末梢血の両方でNK細胞の低減が観察されたが、T細胞及びB細胞等の他の免疫細胞型は、CD38の発現にもかかわらず影響を受けなかった(Casneuf et al.,Blood Advances.2017;1(23):2105-2114)。理論に制限されることなく、本出願は、フラトリサイドによるCD38特異的抗体及び/又はCD38抗原結合ドメイン誘導エフェクター細胞の枯渇若しくは低減を克服することにより、CD38標的化された癌治療の可能性を最大限に活用する戦略を提供する。加えて、CD38は、同種異系エフェクター細胞のレシピエントにおいて、活性化リンパ球を排除するか、又はこれらのリンパ球の活性化を抑制するために使用することができる、ダラツムマブ等のCD38特異的抗体を使用してこれらのレシピエントリンパ球の活性化を抑制することにより、T細胞又はB細胞等の活性化リンパ球で上方制御されるため、これらのエフェクター細胞に対するアロ拒絶反応が低減及び/又は防止され、それによりエフェクター細胞の生存及び持続性が増加する。
したがって、本出願はまた、レシピエントT細胞及びB細胞の活性化に対する、並びに/あるいは活性化したレシピエントT細胞及びB細胞を排除する、CD38特異的抗体、分泌されたCD38特異的エンゲージャ、又はCD38CAR(キメラ抗原受容体)を使用すること、すなわち、しばしば養子細胞移植の前の、活性化されたT細胞及びB細胞のリンパ球枯渇によるアロ拒絶反応の低下又は防止を介してエフェクター細胞の持続性及び/又は生存を増強する戦略も提供する。具体的には、本明細書で提供される戦略は、いくつかの実施形態では、CD38ノックアウトiPSC株、単一選別され、拡大されたクローンCD38陰性iPSCを含むマスター細胞バンクを生成することと、操作されたiPSC株の指向された分化を介してCD38陰性(CD38neg)派生エフェクター細胞を得ることと、とを含み、CD38標的化された治療部分がエフェクター細胞とともに用いられる場合、派生エフェクター細胞は、他の利点の中でもフラトリサイド及びアロ拒絶反応から保護される。加えて、抗CD38モノクローナル抗体療法は、患者の造血幹細胞コンパートメントに悪影響を及ぼすことなく、患者の活性化免疫系を大幅に枯渇させる。CD38陰性派生細胞は、CD38抗体を介した枯渇に抵抗する能力があり、有毒なコンディショニング剤を使用せずに抗CD38又はCD38-CARと組み合わせて効果的に投与することができるため、化学療法に基づくリンパ球枯を低減及び/又は置き換えることができる。
本明細書で提供される一実施形態では、iPSC株におけるCD38ノックアウトは、二対立遺伝子ノックアウトである。本明細書に開示されるように、提供されるCD38 ヌルiPSC株は、指示された分化をして、決定的な造血内皮(HE)の可能性を有する中胚葉細胞、決定的なHE、CD34造血細胞、造血幹細胞及び前駆細胞、造血多能性前駆細胞(MPP)、T細胞前駆細胞、NK細胞前駆細胞、骨髄細胞、好中球前駆細胞、T細胞、NKT細胞、NK細胞、B細胞、好中球、樹状細胞、マクロファージ、並びに初代NK、T及び/又はNKT細胞に存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する派生免疫エフェクター細胞を含むがこれらに限定されない機能的な派生造血細胞を産生することができる。いくつかの実施形態では、抗CD38抗体がADCCを誘導するために使用されるか、又は抗CD38 CARが標的化された細胞殺滅に使用される場合、CD38-/-iPSC及び/又はその派生エフェクター細胞は、抗CD38抗体、抗CD38CAR、又はレシピエント活性化T細胞又はB細胞によって排除されず、それにより、そのような治療薬剤の存在下で、及び/又はそれへの曝露後にiPSC及びそのエフェクター細胞の持続性及び/又は生存を増加させる。いくつかの実施形態では、エフェクター細胞は、そのような治療薬の存在下で、及び/又は曝露後の、インビボの持続性及び/又は生存率が増加している。いくつかの実施形態では、CD38ヌルエフェクター細胞は、iPSCに由来するNK細胞である。いくつかの実施形態では、CD38ヌルエフェクター細胞は、iPSCに由来するT細胞である。いくつかの実施形態では、CD38ヌルiPSC及び派生細胞は、CD16又はそのバリアント、CAR発現、細胞表面発現外因性サイトカイン及び/又はその受容体の部分的又は完全なペプチドを含むシグナル伝達複合体、HLAI及び/又はHLAIIノックアウト、並びに本明細書で提供される追加のモダリティを含むがこれらに限定されない、本明細書に記載される1つ又は複数の追加のゲノム編集を含む。
別の実施形態では、CD38の選択された位置に本明細書で提供される1つ以上の導入遺伝子を挿入すると同時にCD38をノックアウトすることは、例えば、CD38を標的とするノックイン/ノックアウト(CD38-KI/KO)構築物によって達成することができる。該構築物のいくつかの実施形態では、構築物は、CD38遺伝子座内の位置選択的挿入のための一対のCD38標的化相同性アームを含む。いくつかの実施形態では、事前に選択された標的化部位は、CD38のエキソン内にある。本明細書で提供されるCD38-KI/KO構築物は、導入遺伝子(複数可)が、CD38内因性プロモーター下又は構築物に含まれる外因性プロモーター下のいずれかで発現することを可能にする。2つ以上の導入遺伝子がCD38遺伝子座の選択された位置に挿入される場合、リンカー配列、例えば2Aリンカー又はIRESは、任意の2つの導入遺伝子の間に配置される。2Aリンカーは、FMDV、ERAV、PTV-I、及びTaVから派生する自己切断ペプチド(それぞれ「F2A」、「E2A」、「P2A」、及び「T2A」とも称される)をコードし、単一の翻訳から別個のタンパク質を産生できるようにする。いくつかの実施形態では、インスレーターは、導入遺伝子及び/又は外因性プロモーターサイレンシングのリスクを低減するために構築物に含まれる。CD38-KI/KO構築物に含まれる外因性プロモーターは、CAG、又はCMV、EF1α、PGK、及びUBCを含むがこれらに限定されない他の構成的、誘導性、時間特異的、組織特異的、又は細胞型特異的プロモーターであり得る。
3.CD16ノックイン
3.CD16ノックイン
CD16は、Fc受容体FcγRIIIa(CD16a;NM_000569.6)及びFcγRIIIb(CD16b;NM_000570.4)の2つのアイソフォームとして特定されている。CD16aは、NK細胞によって発現される膜貫通タンパク質であり、標的細胞に付着した単量体IgGに結合して、NK細胞を活性化し、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を容易にする。CD16bはヒト好中球によって排他的に発現される。本明細書で使用される場合、「高親和性CD16」、「切断不可能なCD16」、「高親和性の切断不可能なCD16」、又は「hnCD16」は、様々なCD16バリアントを指す。野生型CD16は親和性が低く、NK細胞の活性化により白血球上の様々な細胞表面分子の細胞表面密度を制御するタンパク質分解切断プロセスであるエクトドメインシェディングを受ける。F176V(一部の出版物ではF158Vとも呼ばれる)は、高い親和性を有する例示的なCD16多型バリアントであり、一方、S197Pバリアントは、遺伝子操作された例示的な切断不可能なバージョンのCD16である。F176V及びS197Pの両方を含む操作されたCD16バリアントは、親和性が高く、切断不可能であり、これは、国際公開第2015/148926号により詳細に記載されており、その完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。加えて、CD16のエクトドメインが本質的にCD64エクトドメインの少なくとも一部に置き換えられたキメラCD16受容体はまた、ADCCを実施することが可能なCD16受容体の所望の高親和性及び切断不可能な特色を達成することができる。いくつかの実施形態では、キメラCD16の置換エクトドメインは、CD64(UniPRotKB_P12314又はそのアイソフォーム若しくは多型バリアント)のEC1、EC2、及びEC3エキソンのうちの1つ又は複数を含む。
したがって、細胞に導入された外因性CD16の様々な実施形態には、機能的CD16バリアント及びそのキメラ受容体が含まれる。いくつかの実施形態では、機能的CD16バリアントは、高親和性の切断不可能なCD16受容体(hnCD16)である。hnCD16は、いくつかの実施形態では、F176V及びS197Pの両方を含み、いくつかの実施形態では、F176Vを含み、切断領域が排除されている。
したがって、細胞に導入された外因性CD16の様々な実施形態には、機能的CD16バリアント及びそのキメラ受容体が含まれる。いくつかの実施形態では、機能的CD16バリアントは、高親和性の切断不可能なCD16受容体(hnCD16)である。hnCD16は、いくつかの実施形態では、F176V及びS197Pの両方を含み、いくつかの実施形態では、F176Vを含み、切断領域が排除されている。
したがって、本明細書で企図及び記載される他の編集の中でも、高親和性の切断不可能なCD16受容体(hnCD16)を含むように遺伝子操作されたクローンiPSCが本明細書で提供され、遺伝子操作されたiPSCは、iPSCに導入されたhnCD16を含むエフェクター細胞に分化することができる。いくつかの実施形態では、hnCD16を含む由来エフェクター細胞は、NK細胞である。いくつかの実施形態では、hnCD16を含む由来エフェクター細胞は、T細胞である。iPSC又はその派生細胞に含まれる外因性hnCD16又はその機能的バリアントは、ADCC抗体又はその断片だけでなく、該hnCD16のCD16又はCD64の細胞外結合ドメインを認識する二重特異性、三重特異性、又は多重特異性のエンゲージャ又はバインダへの結合にも高い親和性を示す。二重特異性、三重特異性、又は多重特異性のエンゲージャ又はバインダーについては、本出願で以下に更に記載される。このように、本出願は、以下のセクションで更に詳述する状態、疾患、又は感染症の治療における治療的使用に十分な量で、派生エフェクター細胞上で発現する外因性CD16を介して1つ又は複数の予め選択されたADCC抗体が予めロードされた、派生エフェクター細胞又はその細胞集団を提供し、該hnCD16は、CD64の、又はF176V及びS197Pを有するCD16の細胞外結合ドメインを含む。
いくつかの他の実施形態では、外因性CD16は、CFcRに基づくCD16又はそのバリアントを含む。天然CD16膜貫通及び/又は細胞内ドメインを修飾又は置き換えることによって、キメラFc受容体(CFcR)が非天然膜貫通ドメイン、非天然刺激ドメイン、及び/又は非天然シグナル伝達ドメインを含むように産生される。本明細書で使用される場合、「非天然」という用語は、膜貫通ドメイン、刺激ドメイン、又はシグナル伝達ドメインが、細胞外ドメインを提供する受容体以外の異なる受容体に由来することを意味する。ここの図では、CD16又はそのバリアントに基づくCFcRは、CD16に由来する膜貫通ドメイン、刺激ドメイン、又はシグナル伝達ドメインを有さない。いくつかの実施形態では、外因性hnCD16ベースのCFcRは、CD3D、CD3E、CD3G、CD3ζ、CD4、CD8、CD8a、CD8b、CD27、CD28、CD40、CD84、CD166、4-1BB、OX40、ICOS、ICAM-1、CTLA4、PD1、LAG3、2B4、BTLA、CD16、IL7、IL12、IL15、KIR2DL4、KIR2DS1、NKp30、NKp44、NKp46、NKG2C、NKG2D、T細胞受容体ポリペプチドに由来する非天然膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態では、外因性hnCD16ベースのCFcRは、CD27、CD28、4-1BB、OX40、ICOS、PD1、LAG3、2B4、BTLA、DAP10、DAP12、CTLA4、又はNKG2Dポリペプチドに由来する非天然刺激/阻害ドメインを含む。いくつかの実施形態では、外因性hnCD16ベースのCFcRは、CD3ζ、2B4、DAP10、DAP12、DNAM1、CD137(41BB)、IL21、IL7、IL12、IL15、NKp30、NKp44、NKp46、NKG2C、又はNKG2Dポリペプチドに由来する非天然シグナル伝達ドメインを含む。CD16ベースのCFcRの一実施形態では、提供されるキメラFc受容体は、膜貫通ドメイン及びシグナル伝達ドメインを含み、両方ともIL7、IL12、IL15、NKp30、NKp44、NKp46、NKG2C、及びNKG2Dポリペプチドのうちの1つに由来する。CD16ベースのキメラFc受容体の1つの特定の実施形態は、NKG2Dの膜貫通ドメイン、2B4の刺激ドメイン、及びCD3ζのシグナル伝達ドメインを含み、CFcRの細胞外ドメインは、CD64又はCD16の完全長又は部分配列の細胞外ドメインに由来し、CD16の細胞外ドメインは、F176V及びS197Pを含む。CD16ベースのキメラFc受容体の別の実施形態は、CD3ζの膜貫通ドメイン及びシグナル伝達ドメインを含み、CFcRの細胞外ドメインは、CD64又はCD16の完全長又は部分配列の細胞外ドメインに由来し、CD16の細胞外ドメインは、F176V及びS197Pを含む。
上述のCD16ベースのキメラFc受容体の様々な実施形態は、高親和性で抗体若しくはその断片のFc領域に、又は二重特異性、三重特異性、若しくは多重特異性エンゲージャ若しくはバインダーに結合することができる。結合すると、キメラ受容体の刺激ドメイン及び/又はシグナル伝達ドメインは、エフェクター細胞の活性化及びサイトカイン分泌、並びに抗体、又は腫瘍抗原結合構成要素並びにFc領域を有する該二重特異性、三重特異性、若しくは多重特異性エンゲージャ若しくはバインダーによって標的とされる腫瘍細胞の殺滅を可能にする。理論に制限されることなく、CD16ベースのキメラFc受容体の非天然の膜貫通、刺激及び/又はシグナル伝達ドメインを通じて、又はエクトドメインへのエンゲージャの結合を通じて、CFcRはエフェクター細胞の殺滅能力に寄与し、エフェクター細胞の増殖及び/又は増殖の可能性を増加させる。抗体及びエンゲージャは、抗原を発現する腫瘍細胞とCFcRを発現するエフェクター細胞を近接させることができ、これも腫瘍細胞の殺滅の増強に寄与する。二重特異性、三重特異性、多重特異性エンゲージャ又はバインダーの例示的な腫瘍抗原には、B7H3、BCMA、CD10、CD19、CD20、CD22、CD24、CD30、CD33、CD34、CD38、CD44、CD79a、CD79b、CD123、CD138、CD179b、CEA、CLEC12A、CS-1、DLL3、EGFR、EGFRvIII、EPCAM、FLT-3、FOLR1、FOLR3、GD2、gpA33、HER2、HM1.24、LGR5、MSLN、MCSP、MICA/B、PSMA、PAMA、P-カドヘリン、及びROR1が含まれるが、これらに限定されない。腫瘍細胞を攻撃する際にCD16ベースのCFcRを発現するエフェクター細胞を結合させるのに好適ないくつかの非限定的な例示的な二重特異性、三重特異性、多重特異性エンゲージャ又はバインダーには、CD16(又はCD64)-CD30、CD16(又はCD64)-BCMA、CD16(又はCD64)-IL15-EPCAM、及びCD16(又はCD64)-IL15-CD33が含まれる。
NK細胞の活性化後に細胞表面から切断される初代NK細胞によって発現される内因性CD16とは異なり、派生NK細胞におけるCD16の様々な切断不可能なバージョンは、CD16のシェディングを回避し、一定の発現を維持する。派生NK細胞では、切断不可能なCD16は、細胞機能の改善を示すTNFα及びCD107aの発現を増加させる。切断不可能なCD16は、抗体依存性細胞傷害性(ADCC)、及び二重特異性、三重特異性、又は多重特異性エンゲージャの結合も増強する。ADCCは、抗体でコーティングされた標的細胞へのCD16の結合を介したNK細胞媒介溶解機構である。由来NK細胞における導入されたhnCD16の追加の高親和性の特徴により、細胞療法を必要とする対象に細胞を投与する前に、hnCD16を介したNK細胞へのADCC抗体のインビトロ充填も可能となる。本明細書で提供されるように、hnCD16は、いくつかの実施形態ではF176V及びS197Pを含み得るか、又は非天然膜貫通ドメイン、刺激ドメイン及びシグナル伝達ドメインのうちの少なくとも1つを更に含み得る。開示されるように、本出願はまた、以下で更に詳述されるように、状態、疾患、又は感染の治療における治療的使用に十分な量で、1つ以上の予め選択されたADCC抗体で予め充填された派生NK細胞又はその細胞集団を提供する。
初代NK細胞とは異なり、初代供給源(すなわち、末梢血、臍帯血、又は他のドナー組織等の天然/天然源)からの成熟T細胞は、CD16を発現しない。発現された外因性の切断不可能なCD16を含むiPSCがT細胞の発生生物学を損なわず、機能的派生T細胞に分化することができることは予想外であった。初代NK細胞とは異なり、初代供給源(すなわち、末梢血、臍帯血、又は他のドナー組織等の天然/天然源)からの成熟T細胞は、CD16を発現しない。発現された外因性の切断不可能なCD16を含むiPSCがT細胞の発生生物学を損なわず、外因性のCD16を発現するだけでなく、獲得ADCC機構を介して機能を実行することができる機能的派生T系統細胞に分化することができることは予想外であった。派生T系統細胞におけるこの獲得ADCCは、二重標的化のためのアプローチとして、及び/又はCAR-T標的化された抗原の発現低下若しくは喪失、又はCARによる認識を回避する変異抗原を伴って腫瘍が再発する、CAR-T細胞療法でしばしば発生する抗原エスケープを救済するためのアプローチとして更に使用できる。該派生T系統細胞が、機能的バリアント及びCD16ベースのCFcRを含む、外因性CD16発現を介した獲得ADCCを含む場合、及び抗体がCARによって標的とされるものとは異なる腫瘍抗原を標的とする場合、抗体を使用して、CAR-T抗原エスケープを救済し、CAR-T治療でよく見られる標的化された腫瘍の再発生又は再発を低減又は防止することができる。二重標的化を達成しながら抗原エスケープを低減及び/又は防止するそのような戦略は、1つ又は複数のCARを発現するNK細胞にも同様に適用される。この抗原エスケープの低減及び防止戦略で使用することができる様々なCARは、以下で更に詳しく説明される。
したがって、本発明の実施形態は、本明細書で提供されるようなシグナル伝達複合体及びCARに加えて、外因性CD16を含む派生T系統細胞を提供する。いくつかの実施形態では、派生T系統細胞に含まれるCD16は、F176V及びS197Pを含むCD16エクトドメインを含むhnCD16である。いくつかの他の実施形態では、派生T細胞に含まれるhnCD16は、CD64に由来する完全又は部分的なエクトドメインを含むか、又は非天然膜貫通ドメイン、刺激ドメイン、及びシグナル伝達ドメインのうちの少なくとも1つを更に含み得る。説明されるように、そのような派生T細胞は、抗体の治療効果を増強するためにADCCによって瞑想されたモノクローナル抗体で腫瘍を標的とする獲得機構を有する。開示されるように、本出願はまた、以下で更に詳述されるように、状態、疾患、又は感染の治療における治療的使用に十分な量で、1つ以上の予め選択されたADCC抗体で予め充填された派生T細胞又はその細胞集団を提供する。
本出願において、外因性CD16又はそのバリアントを含むがこれに限定されない、本明細書で提供される少なくとも1つの表現型を有する単一細胞選別され、拡大されたクローン操作されたiPSCを含むマスター細胞バンクが更に提供され、細胞バンクは、追加のiPSC操作のためのプラットフォーム、及び十分に定義され、組成が均一で、費用効果の高い方法で大規模に大量生産することができる、派生NK細胞及びT細胞を含むがこれらに限定されない、既製の操作された均質な細胞療法製品を製造するための再生可能な供給源を提供する。
4.外因的に導入されたサイトカイン及び/又はサイトカインシグナル伝達
4.外因的に導入されたサイトカイン及び/又はサイトカインシグナル伝達
臨床的に関連するサイトカインの全身的な高用量投与を回避することにより、そのような実践による用量制限毒性のリスクが低減される一方で、サイトカインを介した細胞自律性が確立される。可溶性サイトカインを追加投与する必要なしにリンパ球の自律性を達成するために、IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18、IL21、及び/又はそれらのそれぞれの受容体のうちの1つ又は複数の部分長又は完全長のペプチドを含むシグナル伝達複合体が、細胞に導入されて、サイトカイン自体の発現の有無にかかわらず、サイトカインのシグナル伝達を可能にし、それにより、サイトカイン毒性のリスクを低減しながら、細胞の成長、増殖、拡大、及び/又はエフェクター機能を維持又は改善する。いくつかの実施形態では、サイトカインシグナル伝達のための導入されたサイトカイン及び/又はそのそれぞれの天然又は修飾された受容体(シグナル伝達複合体)が、細胞表面で発現される。いくつかの実施形態では、サイトカインシグナル伝達は、構成的に活性化される。いくつかの実施形態では、サイトカインシグナル伝達の活性化は、誘導性である。いくつかの実施形態では、サイトカインシグナル伝達の活性化は、一過性及び/又は一時的である。
IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18及びIL21を含むがこれらに限定されないサイトカインのシグナル伝達のためのタンパク質複合体を細胞に導入するための様々な構築物設計が本明細書で提供される。以下の例示的な例は、シグナル伝達複合体がIL15用である場合に提供される。
設計1:IL15及びIL15Rαは、IL15のトランス提示を模倣する自己切断ペプチドを使用して、IL15のシス提示を排除することなく共発現される。
設計2:IL15Rαはリンカーを介してC末端でIL15に融合されており、IL15のシス提示を排除することなくトランス提示を模倣し、IL15の膜結合を確保する。
設計3:切断型細胞内ドメインを持つIL15Rαは、リンカーを介してC末端でIL15に融合され、IL15のトランス提示を模倣し、IL15の膜結合を維持し、シス提示及び/又はその細胞内ドメインを介した正常IL15Rによって媒介される任意の他の潜在的なシグナル伝達経路を排除する。IL15Rαの細胞内ドメインは、受容体がIL15応答細胞で発現し、応答細胞が拡大し、機能するために重要であると考えられている。設計4は、設計3の別の実用的な代替案を提供する構築物であり、Sushiドメインが、一方の端でIL15と、もう一方の端で膜貫通ドメインと融合しており(mb-Sushi)、任意選択で、Sushiドメインと膜貫通ドメインとの間にリンカーを有することを除いて、本質的にIL15Rα全体が除去される。融合したIL15/mb-Sushiは、任意の膜結合タンパク質の膜貫通ドメインを介して細胞表面に発現する。設計4等の構築物では、IL15の望ましいトランス提示のみが保持されている場合、シス提示を含むIL15Rαを介した不要なシグナル伝達は排除される。
設計5:天然又は改変されたIL15Rβは、リンカーを介してC末端でIL15に融合され、構成的シグナル伝達を可能にし、IL15膜結合及びトランス提示を維持する。
設計6:天然又は改変された共通受容体γCは、サイトカインの構成的シグナル伝達及び膜結合トランス提示のために、リンカーを介してC末端でIL15に融合される。共通受容体γCは、共通ガンマ鎖又はCD132とも呼ばれ、IL2受容体サブユニットガンマ又はIL2RGとしても知られる。γCは、IL2、IL4、IL7、IL9、IL15、及びIL21受容体を含むがこれらに限定されない、多くのインターロイキン受容体の受容体複合体に共通するサイトカイン受容体サブユニットである。
設計7:IL15の不在下でホモ二量体を形成する操作されたIL15Rβは、サイトカインの構成的シグナル伝達を生成するのに有用である。
いくつかの実施形態では、サイトカインIL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18及びIL21、及び/又はそれらの受容体の1つ又は複数は、提供されるような設計の1つ又は複数を使用してiPSC、及びiPSC分化時のその派生細胞に導入され得る。いくつかの実施形態では、IL2又はIL15細胞表面の発現及びシグナル伝達は、設計1~7のいずれか1つに図示される構築物を介する。いくつかの実施形態では、IL4、IL7、IL9、又はIL21細胞表面の発現及びシグナル伝達は、共通の受容体又はサイトカイン特異的受容体のいずれかを使用することにより、設計5、6、又は7に図示される構築物を介する。いくつかの実施形態では、IL7表面発現及びシグナル伝達は、共通の受容体又はサイトカイン特異的受容体(IL4受容体等)のいずれかを使用することにより、設計5、6、又は7に図示される構築物を介する。上記の設計のいずれかの膜貫通(TM)ドメインは、対応するサイトカイン受容体に対して天然であり得るか、又は、任意の他の膜結合タンパク質の膜貫通ドメインで改変又は置換されている。
CAR及び外因性サイトカイン及び/又はサイトカイン受容体シグナル伝達(シグナル伝達複合体、又は「IL」)の両方を含むiPSC及びそれからの派生細胞において、CAR及びILは、別個の構築物で発現され得るか、又はCAR及びILの両方を含むバイシストロン性構築物において共発現され得る。いくつかの更なる実施形態では、シグナル伝達複合体は、例えば、CAR-2A-IL15又はIL15-2A-CARのように例示される自己切断2Aコード配列を介してCAR発現構築物の5´又は3´末端のいずれかに連結され得る。したがって、IL15及びCARは、単一のオープンリーディングフレーム(ORF)にある。CAR-2A-IL15又はIL15-2A-CARバイシストニック設計により、タイミング及び量の両方で、及び例えば、単一ORFの表現のための誘導性プロモーターを組み込むために選択され得る同じ制御機構の下で、協調されたCAR及びIL15のシグナル伝達複合体の発現が可能になる。自己切断ペプチドは、口蹄疫ウイルス(FMDV)、ウマ鼻炎Aウイルス(ERAV)、Thosea asignaウイルス(TaV)、及びブタテシオウイルス-1(PTV-I)(Donnelly,ML,et al,J.Gen.Virol,82,1027-101(2001);Ryan,MD,et al.,J.Gen.Virol.,72,2727-2732(2001))等の口蹄疫ウイルス、並びにタイロウイルス(例えば、タイラーマウス脳脊髄炎ウイルス)及び脳心筋炎ウイルス等のカルジオウイルスのメンバーにおいて見出される。FMDV、ERAV、PTV-I、及びTaVに由来する2Aペプチドは、それぞれ「F2A」、「E2A」、「P2A」、及び「T2A」と称されることもある。
IL15について本明細書に開示されるバイシストロン性CAR-2A-IL15又はIL15-2A-CARの実施形態はまた、本明細書で提供される任意の他のサイトカイン又はサイトカインシグナル伝達複合体、例えば、IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL18、及びIL21の発現も企図する。いくつかの実施形態では、IL2細胞表面発現及びシグナル伝達は、設計1~7のいずれかに図示される構築物を介する。いくつかの実施形態では、IL4、IL7、IL9、又はIL21細胞表面の発現及びシグナル伝達は、共通の受容体及び/又はサイトカイン特異的受容体のいずれかを使用して、設計5、6、又は7に図示される構築物を介する。
5.HLA-I-及びHLA-II-欠損
5.HLA-I-及びHLA-II-欠損
しばしば、同種異系拒絶反応の問題を回避するために、同種異系レシピエントの組織適合性について、複数のHLAクラスI及びクラスIIタンパク質を一致させる必要がある。HLAクラスI及びHLAクラスIIタンパク質の両方の発現が排除又は実質的に低下したiPSC細胞株及びそれから分化したその派生細胞が本明細書で提供される。HLAクラスI欠損症は、HLAクラスI遺伝子座(染色体6p21)の任意の領域の機能的欠失、又はベータ2ミクログロブリン(B2M)遺伝子、TAP1遺伝子、TAP2遺伝子、及びタパシンを含むが、これらに限定されない、HLAクラスI関連遺伝子の欠失若しくは発現レベルの低下によって達成できる。例えば、B2M遺伝子は、すべてのHLAクラスIヘテロ二量体の細胞表面発現に不可欠な共通のサブユニットをコードする。B2Mヌル細胞はHLA-I欠損である。HLAクラスII欠損は、RFXANK、CIITA、RFX5、及びRFXAPを含むがこれらに限定されないHLA-II関連遺伝子の機能的欠失又は減少によって達成できる。CIITAは転写コアクチベーターであり、クラスIIタンパク質の発現に必要な転写因子RFX5の活性化を介して機能する。CIITAヌル細胞はHLA-II欠損である。例えば、B2M及びCIITA発現の両方を欠くためのHLA-I及びHLA-II欠損の両方を有するiPSC株及びその派生細胞が本明細書で提供され、得られた派生エフェクター細胞は、MHC(主要組織適合遺伝子複合体)一致の必要性を排除することによって同種異系細胞療法を可能にし、宿主(同種異系)T細胞による認識及び殺滅を回避する。
しかしながら、一部の細胞型では、クラスIの発現の欠如は、NK細胞による溶解をもたらす。この「自己喪失」応答を克服するために、HLA-Gを任意選択でノックインして、操作されたiPSCに由来するHLA-I欠損エフェクター細胞のNK細胞の認識及び殺滅を回避することができる。一実施形態では、提供されるHLA-I欠損iPSC及びその派生細胞は、HLA-Gノックインを更に含む。代替的に、いくつかの実施形態では、提供されるHLA-I欠損iPSC及びその派生細胞は、CD58ノックアウト及びCD54ノックアウトの一方又は両方を更に含む。CD58(又はLFA-3)及びCD54(又はICAM-1)は、シグナル依存性細胞相互作用を開始し、免疫細胞を含む細胞の遊走を容易にする接着タンパク質である。iPSCにおけるCD58及び/又はCD54の破壊が、T細胞及びNK細胞を含む機能的免疫エフェクター細胞へと誘導されるiPSC分化における多能性細胞及び発生生物学に影響を与えるかどうか、及びどのように影響するかは以前は不明であった。また、CD58及び/又はCD54ノックアウトがHLA-I欠損iPSC由来のエフェクター細胞の同種異系NK細胞殺傷に対する感受性を効果的及び/又は十分に低下させることができるかどうかも以前は不明であった。ここでは、CD58ノックアウトはCD54ノックアウトよりも同種異系NK細胞の活性化を低減する効率が高い一方で、CD58及びCD54の両方をダブルノックアウトすると、NK細胞の活性化の低減が最も増強されることが示された。いくつかの観察では、CD58及びCD54ダブルノックアウトは、「自己喪失」効果を克服する上で、HLA-I欠損細胞に対するHLA-G過剰発現よりも更に効果的である。
上記に提供されるように、いくつかの実施形態では、HLA-I及びHLA-II欠損iPSC並びにその派生細胞は、HLA-Gをコードする外因性ポリヌクレオチドを有する。いくつかの実施形態では、HLA-I及びHLA-II欠損iPSC並びにその派生細胞は、CD58ヌルである。いくつかの他の実施形態では、HLA-I及びHLA-II欠損iPSC並びにその派生細胞は、CD54ヌルである。更にいくつかの他の実施形態では、HLA-I及びHLA-II欠損iPSC並びにその派生細胞は、CD58ヌル及びCD54ヌルである。
いくつかの実施形態では、HLA-I及び/又はHLA-II欠損のための操作は、アロ拒絶を回避するために活性化レシピエント免疫細胞において上方制御された表面タンパク質を標的とする不活性化CARを発現することによってバイパスされるか、又は無傷に保たれ得る。いくつかの実施形態では、活性化されたレシピエント免疫細胞における該上方制御された表面タンパク質には、CD38、CD25、CD69又はCD44が含まれるが、これらに限定されない。細胞がそのような不活化CARを発現する場合、細胞は、CARによって標的とされる同じ表面タンパク質を発現しないか、又はノックアウトしていないことが好ましい。
6.本明細書で提供される遺伝子操作されたiPSC系統及び派生細胞
6.本明細書で提供される遺伝子操作されたiPSC系統及び派生細胞
上記に照らして、本出願は、iPSC、iPS細胞株細胞、又はそれらの集団、及び該iPSCを分化させることから得られた派生機能細胞を提供し、それぞれの細胞は、本明細に記載のエンドドメインを有する少なくとも1つのCARを含む。いくつかの実施形態では、派生エフェクター細胞には、決定的な造血内皮(HE)の可能性を有する中胚葉細胞、決定的なHE、CD34造血細胞、造血幹細胞及び前駆細胞、造血多能性前駆細胞(MPP)、T細胞前駆細胞、NK細胞前駆細胞、骨髄系共通前駆細胞、リンパ球系共通前駆細胞、赤血球、骨髄細胞、好中球前駆細胞、T細胞、NKT細胞、NK細胞、B細胞、好中球、樹状細胞、マクロファージ、並びに初代NK、T及び/又はNKT細胞に存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する派生免疫エフェクター細胞が含まれるが、これらに限定されない。
したがって、本出願は、表2の以下の遺伝子型のいずれか1つを含む、iPSC及びその機能的な派生造血細胞を提供する。本出願の表2に提供される「CAR(2nd)」は、第1のCARとは異なる標的特異性を有するCARを表し、非限定な例としては、CD19、BCMA、CD20、CD22、CD123、HER2、CD52、EGFR、GD2、MSLN、VEGF-R2、PSMA、及びPDL1のうちの少なくとも1つを標的とするCARが挙げられる。表2に提供されるように、「IL」は、どの特定のサイトカイン/受容体発現が選択されるかに応じて、IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18、及びIL21のうちの1つを表す。更に、「IL」はまた、IL15Δの実施形態も包含し、これは、IL15及びIL15Rαの切断型融合タンパク質として上に詳述されているが、細胞内ドメインを含まない。更に、iPSC及びその機能的派生造血細胞がCAR(第1のCAR、又は第2のCAR)及びILの両方を含む遺伝子型を有する場合、該細胞の一実施形態では、CAR及びILは2A配列を含むバイシストロ性発現カセットに含まれる。比較として、いくつかの他の実施形態では、CAR及びILは、iPSC及びその機能的な派生造血細胞に含まれる別個の発現カセットにある。特定の一実施形態では、CAR及びILの両方を発現するiPSC及びその機能的派生エフェクター細胞に含まれるのは、設計3又は4に記載のIL15であり、IL15構築物は、CARとともに、又はそれと別個に発現カセットに含まれる。
7.追加の修飾
いくつかの実施形態では、表2の遺伝子型のいずれか1つを含むiPSC及びその派生エフェクター細胞は、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、PD1、LAG3、TIM3、RFXANK、RFX5、RFXAP、及び染色体6p21領域の任意の遺伝子の少なくとも1つにおける欠失若しくは発現低下を更に含み得るか、又はHLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、エンゲージャ、及び二重特異性、多重特異性若しくはユニバーサルエンゲージャとの結合のための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された若しくは増加した発現を更に含み得る。
二重特異性又は多重特異性エンゲージャは、異なる抗体の2つ以上の単鎖可変断片(scFv)からなる融合タンパク質であり、少なくとも1つのscFvがエフェクター細胞表面分子に結合し、少なくとも別の1つが腫瘍特異的表面分子を介して腫瘍細胞に結合する。二重特異性若しくは多重特異性エンゲージャ認識、又はカップリングに使用できる例示的なエフェクター細胞表面分子又は表面トリガー受容体には、CD3、CD28、CD5、CD16、NKG2D、CD64、CD32、CD89、NKG2C、及び本明細書に開示されるキメラFc受容体が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、エンゲージャ認識のためにエフェクター細胞の表面で発現されるCD16は、セクションI.2に記載される、CD16(F176V及び任意選択でS197Pを含む)又はCD64細胞外ドメイン、並びに天然又は非天然の膜貫通ドメイン、刺激ドメイン、及び/又はシグナル伝達ドメインを含むhnCD16である。いくつかの実施形態では、エンゲージャ認識のためにエフェクター細胞の表面で発現されるCD16は、hnCD16ベースのキメラFc受容体(CFcR)である。いくつかの実施形態では、hnCD16ベースのCFcRは、NKG2Dの膜貫通ドメイン、2B4の刺激ドメイン、及びCD3ζのシグナル伝達ドメインを含み、hnCD16の細胞外ドメインは、CD64又はCD16の完全長又は部分配列の細胞外ドメインに由来し、CD16の細胞外ドメインは、F176V及び任意選択でS197Pを含む。二重特異性又は多重特異性エンゲージャ認識の例示的な腫瘍細胞表面分子には、B7H3、BCMA、CD10、CD19、CD20、CD22、CD24、CD30、CD33、CD34、CD38、CD44、CD79a、CD79b、CD123、CD138、CD179b、CEA、CLEC12A、CS-1、DLL3、EGFR、EGFRvIII、EPCAM、FLT-3、FOLR1、FOLR3、GD2、gpA33、HER2、HM1.24、LGR5、MSLN、MCSP、MICA/B、PSMA、PAMA、P-カドヘリン、ROR1が含まれるが、これらに限定されない。一実施形態では、二重特異性抗体は、CD3-CD19である。別の実施形態では、二重特異性抗体は、CD16-CD30又はCD64-CD30である。別の実施形態では、二重特異性抗体は、CD16-BCMA又はCD64-BCMAである。また別の実施形態では、二重特異性抗体はCD3-CD33である。更に別の実施形態では、二重特異性抗体は更に、エフェクター細胞と腫瘍細胞抗原結合ドメインの間にリンカー、例えば、エフェクター細胞増殖を促進するエフェクターNK細胞のリンカーとしての改変IL15(いくつかの刊行物では、TriKE、又は三重特異性キラーエンゲージャと呼ばれる)を含む。一実施形態では、TriKEは、CD16-IL15-EPCAM又はCD64-IL15-EPCAMである。別の実施形態では、TriKEは、CD16-IL15-CD33又はCD64-IL15-CD33である。更に別の実施形態では、TriKEはNKG2C-IL15-CD33(「2C1533」)である。
いくつかの実施形態では、二重特異性又は多重特異性のエンゲージャのための表面トリガー受容体は、時には細胞型に応じて、エフェクター細胞に対して内因性であり得る。他のいくつかの実施形態では、本明細書で提供される方法及び組成物を使用して、すなわち、表2に列記された遺伝子型を含むiPSCを更に操作し、T細胞、NK細胞、又はソースiPSCと同一の遺伝子型と表面トリガー受容体を含む任意の他のエフェクター細胞へのiPSCの分化を指示し、1つ又は複数の外因性表面トリガー受容体をエフェクター細胞に導入することができる。
8.免疫療法のための抗体
8.免疫療法のための抗体
いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるゲノム操作されたエフェクター細胞に加えて、状態、疾患、又は適応症に関連する抗原を標的とする抗体又は抗体断片を含む追加の治療薬を、組合せ療法でこれらのエフェクター細胞によって発現され、それとともに使用することができる。いくつかの実施形態では、抗体はモノクローナル抗体である。いくつかの実施形態では、抗体は、ヒト化抗体、ヒト化モノクローナル抗体、又はキメラ抗体である。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、ウイルス抗原に特異的に結合する。他の実施形態では、抗体又は抗体断片は、腫瘍抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、腫瘍又はウイルス特異的抗原は、投与されたiPSC由来エフェクター細胞を活性化して、それらの殺滅能力を増強する。いくつかの実施形態では、投与されたiPSC由来エフェクター細胞に対する追加の治療薬として、組合せ治療に好適な抗体としては、CD20抗体(リツキシマブ、ベルツズマブ、オファツムマブ、ウブリツキシマブ、オカラツズマブ、オビヌツズマブ)、HER2抗体(トラスツズマブ、パーツズマブ)、CD52抗体(アレムツズマブ)、EGFR抗体(セルツキシマブ)、GD2抗体(ジヌツキシマブ)、PDL1抗体(アベルマブ)、CD38抗体(ダラツムマブ、イサツキシマブ、MOR202)、CD123抗体(7G3、CSL362)、SLAMF7抗体(エロツズマブ)、MICA/B抗体(7C6、6F11、1C2)、及びそれらのヒト化又はFc改変されたバリアント若しくは断片、又はそれらの機能的同等物及びバイオシミラーが挙げられるがそれらに限定されない。いくつかの実施形態では、iPSC由来エフェクター細胞は、表2に列記される遺伝子型を含む造血系統細胞を含む。いくつかの実施形態では、iPSC由来エフェクター細胞は、表2に列記される遺伝子型を含むNK系統細胞を含む。いくつかの実施形態では、iPSC由来エフェクター細胞は、表2に列記される遺伝子型を含むT系統細胞を含む。
液性腫瘍又は固形腫瘍の治療に有用な組合せのいくつかの実施形態では、組合せは、予め選択されたモノクローナル抗体と、提供されるエンドドメインを含む少なくともCARを含むiPSC由来のNK細胞又はT細胞を含む。液性腫瘍又は固形腫瘍の治療に有用な組合せのいくつかの他の実施形態では、組合せは、予め選択されたモノクローナル抗体と、少なくとも提供されるエンドドメインを含む少なくともhnCD16及びCARを含むiPSC由来のNK細胞又はT細胞を含む。液性腫瘍又は固形腫瘍の治療に有用な組合せのいくつかの実施形態では、組合せは、モノクローナル抗体と、少なくとも提供されるエンドドメインを含む少なくともhnCD16及びCARを含むiPSC由来のNK細胞又はT細胞を含む。理論に制限されることなく、hnCD16はモノクローナル抗体の強化されたADCCを提供するが、CARは特定の腫瘍抗原を標的とするだけでなく、異なる腫瘍抗原を標的とするモノクローナル抗体と組み合わせたデュアルターゲティング戦略を使用して腫瘍抗原の脱出を防ぐ。液体腫瘍又は固形腫瘍の治療に有用な組合せのいくつかの実施形態では、組合せは、本明細書で提供されるエンドドメイン、CD38ヌルを含む少なくともCD38-CARを含むiPSC由来のNK細胞又はT細胞及びCD38抗体を含む。一実施形態では、組合せは、本明細書に提供されるエンドドメイン、CD38ヌル及びhnCD16を含むiPSC由来NK細胞を含むCD38-CARと、CD38抗体であるダラツムマブ、イサツキシマブ、MOR202のうちの1つを含む。一実施形態では、組合せは、本明細書で提供されるエンドドメイン、CD38ヌル及びhnCD16を含むiPSC由来NK細胞、並びにダラツムマブを含むCD38-CARを含む。いくつかの更なる実施形態では、ダラツムマブとの組合せに含まれるiPSC由来のNK細胞は、CD38-CAR、CD38ヌル、hnCD16、IL15、並びにMICA/B又はCD19、BCMA、CD20、CD22、CD123、HER2、CD52、EGFR、GD2、MSLN、VEGF-R2、PSMA、及びPDL1のうちの少なくとも1つを標的化するCARを含み、ここで、IL15シグナル伝達複合体はCARと共発現又は別々に発現され、IL15は、本明細書に記載の設計1~7に提示される形態のうちのいずれか1つである。いくつかの特定の実施形態では、IL15は、シグナル伝達複合体がCARと同時又は別個に発現される場合、構築物3、4、又は7の形態である。
9.チェックポイント阻害剤
9.チェックポイント阻害剤
チェックポイントは、阻害されていない場合、免疫応答を抑制又は下方制御することができる細胞分子、多くの場合細胞表面分子である。腫瘍がある特定の免疫チェックポイント経路を、特に腫瘍抗原に特異的なT細胞に対する免疫耐性の主要機構として利用していることが今では明らかになっている。チェックポイント阻害剤(CI)は、チェックポイント遺伝子発現又は遺伝子産物を低減するか、又はチェックポイント分子の活性を減少させ、それによって阻害チェックポイントを遮断し、免疫系機能を回復させることができるアンタゴニストである。PD1/PDL1又はCTLA4を標的とするチェックポイント阻害剤の開発により、腫瘍学の展望が変わり、これらの薬剤は複数の適応症で長期寛解をもたらした。しかしながら、多くの腫瘍サブタイプはチェックポイント遮断療法に耐性があり、再発生は依然として重大な懸念事項である。本出願の一態様は、CIとの組合せ療法で提供されるようにゲノム操作された機能的派生細胞を含めることにより、CI耐性を克服するための治療アプローチを提供し、これは細胞によって発現され得るか、又は細胞と共に使用され得る。組合せ療法の一実施形態では、派生細胞はNK細胞である。組合せ療法の別の実施形態では、派生細胞はT細胞である。直接的な抗腫瘍能力を呈することに加えて、本明細書で提供される派生NK細胞は、PDL1-PD1媒介阻害に抵抗し、T細胞遊走を増強し、T細胞を腫瘍微小環境に動員し、腫瘍部位でT細胞の活性化を増強する能力を有することが示されている。したがって、機能的に強力なゲノム操作された派生NK細胞によって促進されるT細胞の腫瘍浸潤は、該NK細胞がチェックポイント阻害剤を含むT細胞標的免疫療法と相乗作用して、局所免疫抑制を緩和し、腫瘍量を低減することができることを示している。
一実施形態では、チェックポイント阻害剤の組合せ療法のための派生NK細胞は、本明細書で提供されるエンドドメインを含むCAR、並びに任意選択でCD38ノックアウト、hnCD16発現、B2M/CIITAノックアウト、第2のCAR、及び外因性細胞表面サイトカイン及び/又は受容体発現のうちの1つ、2つ、3つ、又はそれ以上を含み、ここで、B2Mがノックアウトされる場合、HLA-Gをコードするポリヌクレオチド、又はCD58若しくはCD54のノックアウトのうちの少なくとも1つが必要に応じて含まれる。いくつかの実施形態では、派生NK細胞は、表2に列記される遺伝子型のうちのいずれか1つを含む。いくつかの実施形態では、上述の派生NK細胞は、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、PD1、LAG3、TIM3、RFXANK、RFX5、RFXAP、及び染色体6p21領域の任意の遺伝子の少なくとも1つにおける欠失若しくは低減された発現を更に含むか、又はHLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重特異性、多重特異性若しくはユニバーサルエンゲージャとの結合のための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された若しくは増加した発現を更に含む。
別の実施形態では、チェックポイント阻害剤の組合せ療法のための派生T細胞は、本明細書で提供されるエンドドメインを含むCAR、並びに任意選択でCD38ノックアウト、hnCD16発現、B2M/CIITAノックアウト、第2のCAR、及び外因性細胞表面サイトカイン及び/又は受容体発現のうちの1つ、2つ、3つ、又はそれ以上を含み、ここで、B2Mがノックアウトされる場合、HLA-Gをコードするポリヌクレオチド、又はCD58若しくはCD54のノックアウトのうちの1つが必要に応じて含まれる。いくつかの実施形態では、派生T細胞は、表2に列記される遺伝子型のうちのいずれか1つを含む。いくつかの実施形態では、上述の派生T細胞は、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、PD1、LAG3、TIM3、RFXANK、RFX5、RFXAP、及び染色体6p21領域の任意の遺伝子の少なくとも1つにおける欠失若しくは低減された発現を更に含むか、又はHLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重特異性、多重特異性若しくはユニバーサルエンゲージャとの結合のための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された若しくは増加した発現を更に含む。
上述の派生NK細胞又は派生T細胞は、本明細書に提供されるエンドドメインを含むCAR、並びに任意選択で、CD38ノックアウト、hnCD16発現、B2M/CIITAノックアウト、第2のCAR、及び外因性細胞表面サイトカイン発現のうちの1つ、2つ、3つ、又は4つすべてを含むiPSCクローン株を分化させることから得ることができ、ここで、B2Mがノックアウトされる場合、HLA-Gをコードするポリヌクレオチド、又はCD58及びCD54のノックアウトのうちの少なくとも1つが任意選択で導入される。いくつかの実施形態では、iPSCクローン株は、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、PD1、LAG3、TIM3、RFXANK、RFX5、RFXAP、及び染色体6p21領域の任意の遺伝子の少なくとも1つにおける欠失若しくは低減された発現を更に含むか、又はHLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重特異性、多重特異性若しくはユニバーサルエンゲージャとの結合のための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された若しくは増加した発現を更に含む。
本明細書で提供される派生NK細胞又はT細胞との併用療法に好適なチェックポイント阻害剤には、PD1(Pdcdl、CD279)、PDL-1(CD274)、TIM3(Havcr2)、TIGIT(WUCAM及びVstm3)、LAG3(Lag3、CD223)、CTLA4(Ctla4、CD152)、2B4(CD244)、4-1BB(CD137)、4-1BBL(CD137L)、A2aR、BATE、BTLA、CD39(Entpdl)、CD47、CD73(NT5E)、CD94、CD96、CD160、CD200、CD200R、CD274、CEACAM1、CSF-1R、Foxpl、GARP、HVEM、IDO、EDO、TDO、LAIR-1、MICA/B、NR4A2、MAFB、OCT-2(Pou2f2)、レチノイン酸受容体アルファ(Rara)、TLR3、VISTA、NKG2A/HLA-E、及び阻害性KIR(例えば、2DL1、2DL2、2DL3、3DL1、及び3DL2)のアンタゴニストが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、上記のチェックポイント分子のいずれかを阻害するアンタゴニストは抗体である。いくつかの実施形態では、チェックポイント阻害抗体は、マウス抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、ラクダIg、サメ重鎖のみの抗体(VNAR)、Ig NAR、キメラ抗体、組換え抗体、又はそれらの抗体断片であり得る。抗体断片の非限定的な例としては、Fab、Fab´、F(ab)´2、F(ab)´3、Fv、単鎖抗原結合断片(scFv)、(scFv)2、ジスルフィド安定化Fv(dsFv)、ミニボディ、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、単一ドメイン抗原結合断片(sdAb、ナノボディ)、組換え重鎖のみの抗体(VHH)、及び全抗体の結合特異性を維持する他の抗体断片が挙げられ、これらは、産生するのに費用対効果が高いか、使用がより容易であるか、又は全抗体よりも感度が高い可能性がある。いくつかの実施形態では、1つ、2つ、又は3つ以上のチェックポイント阻害剤は、アテゾリズマブ(PDL1 mAb)、アベルマブ(PDL1 mAb)、デュルバルマブ(PDL1 mAb)、トレメリムマブ(CTLA4 mAb)、イピリムマブ(CTLA4 mAb)、IPH4102(KIR抗体)、IPH43(MICA抗体)、IPH33(TLR3抗体)、リリムマブ(KIR抗体)、モナリズマブ(NKG2A抗体)、ニボルマブ(PD1 mAb)、ペンブロリズマブ(PD1 mAb)、及びそれらの誘導体、機能的同等物、又はバイオシミラーのうちの少なくとも1つを含む。
いくつかの実施形態では、多くのmiRNAが免疫チェックポイントの発現を制御する制御因子として見出されるため、上記のチェックポイント分子のいずれかを阻害するアンタゴニストはマイクロRNAベースである(Dragomir et al.,Cancer Biol Med.2018,15(2):103-115)。いくつかの実施形態では、チェックポイントアンタゴニストmiRNAには、miR-28、miR-15/16、miR-138、miR-342、miR-20b、miR-21、miR-130b、miR-34a、miR-197、miR-200c、miR-200、miR-17-5p、miR-570、miR-424、miR-155、miR-574-3p、miR-513、及びmiR-29cが含まれるが、これらに限定されない。
提供される派生NK細胞又は派生T細胞との組合せ療法のいくつかの実施形態は、少なくとも1つのチェックポイント分子を標的とする少なくとも1つのチェックポイント阻害剤を含み、派生細胞は表2に列記される遺伝子型を有する。提供される派生NK細胞又はT細胞との併用療法のいくつかの他の実施形態は、2つ、3つ以上のチェックポイント分子が標的とされるように、2つ、3つ以上のチェックポイント阻害剤を含む。少なくとも1つのチェックポイント阻害剤及び表2に列記された遺伝子型を有する派生細胞を含む組合せ療法のいくつかの実施形態では、該チェックポイント阻害剤は、抗体、又はヒト化若しくはFc改変バリアント若しくは断片、又はそれらの機能的同等物若しくはバイオシミラーであり、該チェックポイント阻害剤は、該抗体、又はその断片若しくはバリアントをコードする外因性ポリヌクレオチド配列を発現することにより、派生細胞により産生される。いくつかの実施形態では、チェックポイントを阻害する抗体又はその断片若しくはバリアントをコードする外因性ポリヌクレオチド配列は、別個の構築物、又はCAR及び抗体若しくはその断片をコードする配列の両方を含むバイシストロン性構築物のいずれかにおいて、CARと共発現される。いくつかの更なる実施形態では、抗体又はその断片をコードする配列は、例えば、CAR-2A-CI又はCI-2A-CARとして図示される自己切断2Aコード配列を介して、CAR発現構築物の5´又は3´末端のいずれかに連結され得る。そのため、チェックポイント阻害剤及びCARのコード配列は、単一のオープンリーディングフレーム(ORF)にある。チェックポイント阻害剤が、腫瘍微小環境(TME)に浸潤することが可能な派生エフェクター細胞によってペイロードとして送達、発現、分泌される場合、TMEに結合すると阻害性チェックポイント分子を相殺し、CAR又は活性化受容体等のモダリティを活性化することによってエフェクター細胞の活性化を可能にする。いくつかの実施形態では、CARと共発現されるチェックポイント阻害剤は、チェックポイント分子:PD1、PDL-1、TIM3、TIGIT、LAG3、CTLA4、2B4、4-1BB、4-1BBL、A2aR、BATE、BTLA、CD39(Entpdl)、CD47、CD73(NT5E)、CD94、CD96、CD160、CD200、CD200R、CD274、CEACAM1、CSF-1R、Foxpl、GARP、HVEM、IDO、EDO、TDO、LAIR-1、MICA/B、NR4A2、MAFB、OCT-2(Pou2f2)、レチノイン酸受容体アルファ(Rara)、TLR3、VISTA、NKG2A/HLA-E、及び阻害性KIRのうちの少なくとも1つを阻害する。いくつかの実施形態では、表2に列記される遺伝子型を有する派生細胞においてCARと共発現されるチェックポイント阻害剤は、アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、トレメリムマブ、イピリムマブ、IPH4102、IPH43、IPH33、リリムマブ、モナリズマブ、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、並びにそれらのヒト化又はFc修飾されたバリアント、断片、及びそれらの機能的同等物又はバイオシミラーを含む群から選択される。いくつかの実施形態では、CARと共発現されるチェックポイント阻害剤は、アテゾリズマブ、又はそのヒト化若しくはFc修飾されたバリアント、断片、又はそれらの機能的同等物若しくはバイオシミラーである。いくつかの実施形態では、CARと共発現されるチェックポイント阻害剤は、ニボルマブ、又はそのヒト化若しくはFc修飾されたバリアント、断片、又はそれらの機能的同等物若しくはバイオシミラーである。いくつかの実施形態では、CARと共発現されるチェックポイント阻害剤は、ペムブロリズマブ、又はそのヒト化若しくはFc修飾されたバリアント、断片、又はそれらの機能的同等物若しくはバイオシミラーである。
本明細書で提供される派生細胞及びチェックポイント分子を阻害する少なくとも1つの抗体を含む組合せ療法のいくつかの他の実施形態では、該抗体は、派生細胞によって、又は派生細胞内で産生されず、表2に列記されている遺伝子型を持つ派生細胞の投与の前、それと同時、又はその後に更に投与される。いくつかの実施形態では、提供される派生NK細胞又はT細胞との併用療法における1つ、2つ、3つ以上のチェックポイント阻害剤の投与は、同時又は連続的である。表2に列記される遺伝子型を有する派生NK細胞又はT細胞を含む併用治療の一実施形態では、治療に含まれるチェックポイント阻害剤は、アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、トレメリムマブ、イピリムマブ、IPH4102、IPH43、IPH33、リリムマブ、モナリズマブ、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、並びにそれらのヒト化又はFc修飾されたバリアント、断片、及びそれらの機能的同等物又はバイオシミラーのうちの1つ又は複数である。表2に列記される遺伝子型を有する由来NK細胞又はT細胞を含む併用治療のいくつかの実施形態では、治療に含まれるチェックポイント阻害剤は、アテゾリズマブ、又はそのヒト化若しくはFc修飾されたバリアント、断片、及びその機能的同等物若しくはバイオシミラーである。表2に列記される遺伝子型を有する由来NK細胞又はT細胞を含む併用治療のいくつかの実施形態では、治療に含まれるチェックポイント阻害剤は、ニボルマブ、あるいはそのヒト化若しくはFc修飾されたバリアント、断片、又はその機能的同等物若しくはバイオシミラーである。表2に列記される遺伝子型を有する由来NK細胞又はT細胞を含む併用治療のいくつかの実施形態では、治療に含まれるチェックポイント阻害剤は、ペムブロリズマブ、あるいはそのヒト化若しくはFc修飾されたバリアント、断片、又はその機能的同等物若しくはバイオシミラーである。
III.iPSCの選択された遺伝子座での標的化されたゲノム編集の方法
III.iPSCの選択された遺伝子座での標的化されたゲノム編集の方法
本明細書で交換可能に使用されるゲノム編集(genome editing)、又はゲノム編集(genomic editing)、又は遺伝子編集は、標的化された細胞のゲノムにおいてDNAが挿入される、欠失される、及び/又は置き換えられる遺伝子操作の一種である。標的化されたゲノム編集(targeted genome editing)(「標的化されたゲノム編集(targeted genomic editing)」又は「標的化された遺伝子編集」と交換可能)により、ゲノム内の予め選択された部位での挿入、欠失、及び/又は置換が可能となる。標的化された編集中に挿入部位で内因性配列が欠失されると、影響を受ける配列を含む内因性遺伝子が、配列の欠失によりノックアウト又はノックダウンされる可能性がある。したがって、標的化された編集を使用して、内因性遺伝子の発現を正確に妨害することもできる。「標的化された組み込み」という用語は、本明細書で同様に使用され、挿入部位での内因性配列の欠失の有無にかかわらず、1つ又は複数の外因性配列の挿入を伴うプロセスを指す。比較すると、ランダムに組み込まれた遺伝子は、位置効果及びサイレンシングを受け、それらの発現は信頼性がなく、予測できない。例えば、セントロメア及びサブテロメア領域は、特に導入遺伝子サイレンシングを起こしやすい。相互に、新たに組み込まれた遺伝子は、周囲の内因性遺伝子及びクロマチンに影響を及ぼし、細胞の挙動を改変するか、又は細胞の形質転換を支持する可能性がある。したがって、セーフハーバー遺伝子座又はゲノムセーフハーバー(GSH)等の予め選択された遺伝子座に外因性DNAを挿入することは、安全性、効率、コピー数制御、及び信頼性の高い遺伝子応答制御にとって重要である。代替的に、外因性DNAは、遺伝子座でのノックダウン及びノックアウトを含む遺伝子発現の破壊が意図されている、予め選択された遺伝子座に挿入され得る。
標的化された編集は、ヌクレアーゼに依存しないアプローチ、又はヌクレアーゼに依存するアプローチのいずれかによって達成され得る。ヌクレアーゼに依存しない標的化された編集アプローチでは、相同組換えは、宿主細胞の酵素機構を介して、挿入される外因性ポリヌクレオチドに隣接する相同配列によって誘導される。
代替的に、特定のレアカッティング(rare-cutting)エンドヌクレアーゼによる二本鎖切断(DSB)の特異的導入を介して、より高い頻度で標的化された編集を達成することができる。そのようなヌクレアーゼに依存する標的化された編集は、DSBに応答して起こる非相同末端結合(NHEJ)を含むDNA修復機構を利用する。外因性遺伝子材料を含むドナーベクターがないと、NHEJは、多くの場合、少数の内因性ヌクレオチドのランダムな挿入又は欠失(イン/デル)をもたらす。比較すると、一対の相同性アームに隣接する外因性遺伝子材料を含むドナーベクターが存在する場合、外因性遺伝子材料は、相同組換えによる相同性指向修復(HDR)中にゲノムに導入され、「標的化された組み込み」をもたらし得る。場合によっては、標的化された組み込み部位が選択された遺伝子のコード領域内にあることが意図されているため、標的化された組み込みが遺伝子発現を妨害し、1回の編集ステップでノックイン及びノックアウト(KI/KO)を同時にもたらすことができる。
目的の遺伝子座(GOI)の選択された位置に1つ又は複数の導入遺伝子を挿入して、同時に遺伝子をノックアウトすることが達成され得る。同時ノックイン及びノックアウト(KI/KO)に好適な遺伝子座としては、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα又はβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD25、CD69、CD44、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITが挙げられるが、これらに限定されない。位置選択的挿入のためのそれぞれの部位特異的標的化相同性アームにより、導入遺伝子が、その部位の内因性プロモーターの下、又は構築物に含まれる外因性プロモーターの下のいずれかで発現することを可能にする。2つ以上の導入遺伝子がCD38遺伝子座の選択された位置に挿入される場合、リンカー配列、例えば2Aリンカー又はIRESは、任意の2つの導入遺伝子の間に配置される。2Aリンカーは、FMDV、ERAV、PTV-I、及びTaVから派生する自己切断ペプチド(それぞれ「F2A」、「E2A」、「P2A」、及び「T2A」とも称される)をコードし、単一の翻訳から別個のタンパク質を産生できるようにする。いくつかの実施形態では、インスレーターは、導入遺伝子及び/又は外因性プロモーターサイレンシングのリスクを低減するために構築物に含まれる。外因性プロモーターは、CAG、又はCMV、EF1α、PGK、及びUBCを含むがこれらに限定されない他の構成的、誘導性、時間特異的、組織特異的、又は細胞型特異的プロモーターであり得る。
特定の及び標的化されたDSBを導入することができる利用可能なエンドヌクレアーゼには、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、RNAガイドCRISPR(クラスター化された規則的な配置の回文配列リピート)系が含まれるが、これらに限定されない。加えて、phiC31及びBxb1インテグラーゼを利用するDICE(デュアルインテグラーゼカセット交換)系も、標的化された組み込みのための有望なツールである。
ZFNは、ジンクフィンガーDNA結合ドメインに融合したヌクレアーゼを含む標的化されたヌクレアーゼである。「ジンクフィンガーDNA結合ドメイン」又は「ZFBD」とは、1つ又は複数のジンクフィンガーを介して配列特異的様式でDNAに結合するポリペプチドドメインを意味する。ジンクフィンガーは、ジンクフィンガー結合ドメイン内の約30アミノ酸のドメインであり、その構造は亜鉛イオンの配位により安定化される。ジンクフィンガーの例には、C2H2ジンクフィンガー、C3Hジンクフィンガー、及びC4ジンクフィンガーが含まれるが、これらに限定されない。「設計された」ジンクフィンガードメインは、その設計/組成が主に合理的な基準、例えば、既存のZFP設計の情報と結合データを格納するデータベースの情報を処置するための置換規則及びコンピューター化されたアルゴリズムの適用から生じる、自然界では存在しないドメインである。例えば、米国特許第6,140,081号、第6,453,242号、及び第6,534,261号を参照されたい。更に、国際公開第98/53058号、第98/53059号、第98/53060号、第02/016536号及び第03/016496号も参照されたい。「選択された」ジンクフィンガードメインは、自然界では見られないドメインであり、その産生は、主にファージディスプレイ、相互作用トラップ、又はハイブリッド選択等の経験的プロセスから生じる。ZFNは、米国特許第7,888,121号及び米国特許第7,972,854に非常に詳細に記載されており、その完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。当技術分野で最も認識されているZFNの例は、FokIヌクレアーゼとジンクフィンガーDNA結合ドメインとの融合である。
TALENは、TALエフェクターDNA結合ドメインに融合したヌクレアーゼを含む標的化されたヌクレアーゼである。「転写活性化因子様エフェクターDNA結合ドメイン」、「TALエフェクターDNA結合ドメイン」、又は「TALE DNA結合ドメイン」とは、TALエフェクタータンパク質のDNAへの結合に関与するTALエフェクタータンパク質のポリペプチドドメインを意味する。TALエフェクタータンパク質は、感染中にXanthomonas属の植物病原体から分泌される。これらのタンパク質は植物細胞の核に入り、DNA結合ドメインを介してエフェクター特異的DNA配列に結合し、それらのトランス活性化ドメインを介してこれらの配列で遺伝子転写を活性化する。TALエフェクターDNA結合ドメインの特異性は、リピート可変二残基(RVD)と呼ばれる選択リピート位置で多型を含む不完全な34アミノ酸リピートのエフェクター可変数に依存する。TALENについては、参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第2011/0145940号に非常に詳細に記載されている。当技術分野で最も認識されているTALENの例は、FokIヌクレアーゼのTALエフェクターDNA結合ドメインへの融合ポリペプチドである。
主題の方法で使用が見出される標的化されたヌクレアーゼの別の例は、標的化されたSpo11ヌクレアーゼであり、目的のDNA配列に特異性を有するDNA結合ドメイン、例えば、ジンクフィンガーDNA結合ドメイン、TALエフェクターDNA結合ドメインなどに融合したヌクレアーゼ活性を有するSpo11ポリペプチドを含むポリペプチドである。
本発明に好適な標的化されたヌクレアーゼの追加の例には、個々に又は組み合わせて使用されるかにかかわらず、Bxb1、phiC31、R4、PhiBT1、及びWβ/SPBc/TP901-1が含まれるが、これらに限定されない。
標的化されたヌクレアーゼの他の非限定的な例には、天然に存在するヌクレアーゼ及び組換えヌクレアーゼ;cas、cpf、cse、csy、csn、csd、cst、csh、csa、csm、及びcmrを含むファミリからのCRISPR関連ヌクレアーゼ;制限エンドヌクレアーゼ;メガヌクレアーゼ;ホーミングエンドヌクレアーゼ等が含まれる。
例としてCas9を使用すると、CRISPR/Cas9は、2つの主要な構成要素:(1)Cas9エンドヌクレアーゼ及び(2)crRNA-tracrRNA複合体を必要とする。共発現されると、2つの構成要素は複合体を形成し、PAM及びPAM近くのシーディング領域を含む標的DNA配列に動員される。crRNA及びtracrRNAを組み合わせてキメラガイドRNA(gRNA)を形成し、Cas9を誘導して選択された配列を標的とすることができる。これらの2つの構成要素は、トランスフェクション又は形質導入を介して哺乳類細胞に送達され得る。
DICEを介した挿入では、一対のリコンビナーゼ、例えば、phiC31及びBxb1を使用して、各酵素自体の小さなattB及びattP認識部位に厳密に制限されている外因性DNAの一方向の組み込みを提供する。これらの標的att部位は哺乳類のゲノムには天然に存在しないため、最初に所望の組み込み部位でゲノムに導入する必要がある。例えば、米国特許公開第2015/0140665号を参照されたく、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の一態様は、標的化されたゲノム組み込みのための1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を提供する。一実施形態では、構築物は、所望の組み込み部位に特異的な一対の相同アームを更に含み、標的化された組み込み方法は、細胞に構築物を導入して、細胞宿主酵素機構による部位特異的相同組換えを可能にすることを含む。別の実施形態では、細胞における標的化された組み込み方法は、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、所望の組み込み部位に特異的なDNA結合ドメインを含むZFN発現カセットを細胞に導入して、ZFNを介した挿入を可能にすることとを含む。更に別の実施形態では、細胞における標的化された組み込み方法は、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、所望の組み込み部位に特異的なDNA結合ドメインを含むTALEN発現カセットを細胞に導入して、TALENを介した挿入を可能にすることとを含む。別の実施形態では、細胞における標的化された組み込み方法は、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、Cas9発現カセットを導入することと、所望の組み込み部位に特異的なガイド配列を含むgRNAを細胞に導入して、Cas9を介した挿入を可能にすることと、とを含む。また別の実施形態では、細胞における標的化された組み込み方法は、一対のDICEリコンビナーゼの1つ又は複数のatt部位を含む構築物を細胞の所望の組み込み部位に導入することと、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、DICEリコンビナーゼの発現カセットを導入して、DICEを介した標的化された組み込みを可能にすることとを含む。
標的化された組み込みのための有望な部位には、ヒトのゲノムの遺伝子内又は遺伝子外領域であり、理論的には、宿主細胞又は生物に悪影響を与えることなく、新たに組み込まれたDNAの予測可能な発現に対応できる、セーフハーバー遺伝子座又はゲノムセーフハーバー(GSH)が含まれるか、これらに限定されない。有用なセーフハーバーは、ベクターにコードされたタンパク質又は非コードRNAの所望のレベルを得るのに十分な導入遺伝子の発現を可能にする必要がある。セーフハーバーはまた、細胞を悪性形質転換させやすくしてはならず、また細胞機能を改変してはならない。組み込み部位が可能性のあるセーフハーバー遺伝子座となるために、理想的には、以下を含むがこれらに限定されない基準を満たす必要がある:配列アノテーションによって判断される制御要素若しくは遺伝子の破壊がない;遺伝子の密集した領域内の遺伝子間領域であるか、又は反対方向に転写された2つの遺伝子間の収束位置である;ベクターにコードされた転写活性化因子と隣接する遺伝子、特に癌関連遺伝子及びマイクロRNA遺伝子のプロモーターとの間の長距離にわたる相互作用の可能性を最小限に抑えるために距離を保つ;かつユビキタスな転写活性を示す広範な空間的及び時間的発現配列タグ(EST)発現パターンに反映されるように、明らかにユビキタスな転写活性を有する。この後者の特徴は、分化中にクロマチンリモデリングが、典型的にはいくつかの遺伝子座のサイレンシング及び他の遺伝子座の潜在的な活性化をもたらす幹細胞において特に重要である。外因性挿入に好適な領域内で、挿入のために選択された正確な遺伝子座は、反復要素及び保存された配列を欠き、相同アーム増幅のためのプライマーを容易に設計することができるはずである。
ヒトゲノム編集、又は具体的には標的化された組み込みに好適な部位には、アデノ随伴ウイルス部位1(AAVS1)、ケモカイン(CCモチーフ)受容体5(CCR5)遺伝子座、及びマウスROSA26遺伝子座のヒトオルソログが含まれるが、これらに限定されない。加えて、マウスH11遺伝子座のヒトオルソログもまた、本明細書に開示される組成物及び標的化された組み込み方法を使用する挿入に好適な部位であり得る。更に、コラーゲン及びHTRP遺伝子座は、標的化された組み込みのためのセーフハーバーとしても使用され得る。しかしながら、選択された各部位の検証は、特に特定の組み込み事象のための幹細胞で必要であることが示されており、プロモーターの選択、外因性遺伝子の配列及び配置、並びに構築物の設計を含む挿入戦略の最適化がしばしば必要である。
標的化されたイン/デルの場合、編集部位は、その発現及び/又は機能が妨害されることを意図している内因性遺伝子に含まれることが多い。一実施形態では、標的化されたイン/デルを含む内因性遺伝子は、免疫応答の制御及び調節に関連している。いくつかの他の実施形態では、標的化されたイン/デルを含む内因性遺伝子は、標的化モダリティ、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬物標的候補、免疫応答制御及び調節、又は幹細胞及び/若しくは前駆細胞、並びにその由来細胞の生着、輸送、ホーミング、生存能、自己再生、持続性、及び/又は生存を抑制するタンパク質に関連する。
したがって、本発明の一態様は、ゲノムセーフハーバーを含む選択された遺伝子座、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、GAPDH、又はRUNX1等の連続的又は一時的な遺伝子発現に安全であり、十分に制御されていることが既知の又は証明されている予め選択された遺伝子座、又はゲノムセーフハーバーの基準を満たす他の遺伝子座における標的化された組み込み方法を提供する。いくつかの実施形態では、標的化された組込みは、組込みの結果としての遺伝子のノックダウン又はノックアウトが所望される遺伝子座のうちの1つにあり、そのような遺伝子座としては、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα又はβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD25、CD69、CD44、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITが挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、細胞における標的化された組込み方法は、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、所望の組み込み部位に特異的な一対の相同アーム及び1つ又は複数の外因性配列を含む構築物を導入して、細胞宿主酵素機構による部位特異的相同組換えを可能にすることとを含み、所望の組み込み部位は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、GAPDH、RUNX1、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD38、CD25、CD69、CD44、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、又はTIGITを含む。
別の実施形態では、細胞における標的化された組込み方法は、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、所望の組み込み部位に特異的なDNA結合ドメインを含むZFN発現カセットを細胞に導入して、ZFNを介した挿入を可能にすることとを含み、所望の組み込み部位は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、GAPDH、RUNX1、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD25、CD69、CD44、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、又はTIGITを含む。更に別の実施形態では、細胞における標的化された組込み方法は、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、所望の組み込み部位に特異的なDNA結合ドメインを含むTALEN発現カセットを細胞に導入して、TALENを介した挿入を可能にすることとを含み、所望の組み込み部位は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、GAPDH、RUNX1、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD25、CD69,、CD44、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、又はTIGITを含む。別の実施形態では、細胞における標的化された組込み方法は、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、CRISPRヌクレアーゼ発現カセット及び所望の組み込み部位に特異的なガイド配列を含むgRNAを細胞に導入して、CRISPRヌクレアーゼを介した挿入を可能にすることと、とを含み、所望の組み込み部位は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、GAPDH、RUNX1、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD25、CD69、CD44、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、又はTIGITを含む。また別の実施形態では、細胞における標的化された組込み方法は、一対のDICEリコンビナーゼの1つ又は複数のatt部位を含む構築物を、細胞の所望の組み込み部位に導入することと、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入することと、DICEリコンビナーゼの発現カセットを導入して、DICEを介した標的化された組み込みを可能にすることとを含み、所望の組み込み部位は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、GAPDH、RUNX1、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD25、CD69、CD44、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、又はTIGITを含む。
更に、本明細書で提供されるように、セーフハーバーにおける標的化された組込みのための上記の方法は、目的の任意のポリヌクレオチド、例えば、安全スイッチタンパク質、標的化モダリティ、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬学的に活性なタンパク質及びペプチド、薬物標的候補、並びに幹細胞及び/又は前駆細胞の生着、輸送、ホーミング、生存能、自己複製、持続性、及び/又は生存を促進するタンパク質をコードするポリヌクレオチドを挿入するために使用される。いくつかの他の実施形態では、1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物は、1つ又は複数のマーカー遺伝子を更に含む。一実施形態では、本発明の構築物における外因性ポリヌクレオチドは、安全スイッチタンパク質をコードする自殺遺伝子である。誘導された細胞死に好適な自殺遺伝子系には、カスパーゼ9(又はカスパーゼ3若しくは7)及びAP1903;チミジンキナーゼ(TK)及びガンシクロビル(GCV);シトシンデアミナーゼ(CD)及び5-フルオロシトシン(5-FC)が含まれるが、これらに限定されない。加えて、一部の自殺遺伝子系は細胞型特異的であり、例えば、B細胞分子CD20でのTリンパ球の遺伝子修飾により、mAbリツキシマブの投与によりそれらを排除することができる。更に、セツキシマブによって認識される修飾されたEGFR含有エピトープは、細胞がセツキシマブに曝露されたときに遺伝子操作された細胞を枯渇させるために使用することができる。したがって、本発明の一態様は、カスパーゼ9(カスパーゼ3又は7)、チミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、修飾されたEGFR、及びB細胞CD20から選択される安全スイッチタンパク質をコードする1つ又は複数の自殺遺伝子の標的化された組み込み方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本明細書の方法によって組み込まれる1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドは、標的化された組み込みのための構築物に含まれる作動可能に連結された外因性プロモーターによって駆動される。プロモーターは、誘導性又は構成的であってもよく、時間特異的、組織特異的、又は細胞型特異的であってもよい。本発明の方法に好適な構築的プロモーターには、サイトメガロウイルス(CMV)、伸長因子1α(EF1α)、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)、ハイブリッドCMVエンハンサー/ニワトリβ-アクチン(CAG)、及びユビキチンC(UBC)プロモーターが含まれるが、これらに限定されない。一実施形態では、外因性プロモーターはCAGである。
本明細書の方法によって組み込まれる外因性ポリヌクレオチドは、組み込み部位で、宿主ゲノムの内因性プロモーターによって駆動され得る。一実施形態では、方法は、細胞のゲノムのAAVS1遺伝子座での1つ以上の外因性ポリヌクレオチドの標的化された組込みを含む。一実施形態では、少なくとも1つの組み込まれたポリヌクレオチドは、内因性AAVS1プロモーターによって駆動される。別の実施形態では、方法は、細胞のゲノムのROSA26遺伝子座での標的化された組込みを含む。一実施形態では、少なくとも1つの組み込まれたポリヌクレオチドは、内因性ROSA26プロモーターによって駆動される。また別の実施形態では、方法は、細胞のゲノムのH11遺伝子座での標的化された組込みを含む。一実施形態では、少なくとも1つの組み込まれたポリヌクレオチドは、内因性H11プロモーターによって駆動される。別の実施形態では、方法は、細胞のゲノムのコラーゲン遺伝子座での標的化された組込みを含む。一実施形態では、少なくとも1つの組み込まれたポリヌクレオチドは、内因性コラーゲンプロモーターによって駆動される。また別の実施形態では、方法は、細胞のゲノムのHTRP遺伝子座での標的化された組込みを含む。一実施形態では、少なくとも1つの組み込まれたポリヌクレオチドは、内因性HTRPプロモーターによって駆動される。理論的には、所望の位置への正しい挿入のみが、内因性プロモーターによって駆動される外因性遺伝子の遺伝子発現を可能にするであろう。
いくつかの実施形態では、標的化された組み込み方法のための構築物に含まれる1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドは、1つのプロモーターによって駆動される。いくつかの実施形態では、構築物は、部分間の物理的分離を広げ、酵素機構へのアクセスを最大にするために、同じプロモーターによって駆動される2つの隣接するポリヌクレオチド間に1つ又は複数のリンカー配列を含む。リンカー配列のリンカーペプチドは、部分(外因性ポリヌクレオチド、及び/又はそれからコードされるタンパク質又はペプチド)間の物理的分離を、関連する機能に応じてより柔軟に又はより堅固にするように選択されたアミノ酸からなり得る。リンカー配列は、別個の部分を生じさせるために、プロテアーゼによって切断可能であるか、又は化学的に切断可能であり得る。リンカーにおける酵素的切断部位の例には、エンテロキナーゼ、第Xa因子、トリプシン、コラゲナーゼ、及びトロンビン等のタンパク質分解酵素による切断のための部位が含まれる。いくつかの実施形態では、プロテアーゼは、宿主によって自然に産生されるか、又は外因的に導入されるものである。代替的に、リンカーにおける切断部位は、選択された化学物質、例えば、臭化シアン、ヒドロキシルアミン、又は低pHへの曝露時に切断が可能な部位であり得る。任意選択のリンカー配列は、切断部位を提供する以外の目的を果たし得る。リンカー配列は、部分が適切に機能するために、別の隣接する部分に対する部分の効果的な配置を可能にするべきである。リンカーはまた、部分間の立体障害を防ぐのに十分な長さの単純なアミノ酸配列であり得る。加えて、リンカー配列は、例えば、リン酸化部位、ビオチン化部位、硫酸化部位、γ-カルボキシル化部位等を含むがこれらに限定されない、翻訳後修飾を提供し得る。いくつかの実施形態では、リンカー配列は、生物学的に活性なペプチドを単一の望ましくない立体構造に保持しないように柔軟である。リンカーは、柔軟性を提供するために、グリシン、アラニン、及びセリン等の小さな側鎖を有するアミノ酸から主に構成され得る。いくつかの実施形態では、リンカー配列の約80又は90パーセント以上は、グリシン、アラニン、又はセリン残基、特にグリシン及びセリン残基を含む。いくつかの実施形態では、G4Sリンカーペプチドは、融合タンパク質の末端プロセシングドメイン及びエンドヌクレアーゼドメインを分離する。他の実施形態では、2Aリンカー配列は、2つの別個のタンパク質が単一の翻訳から産生されることを可能にする。好適なリンカー配列は、経験的に容易に特定することができる。加えて、リンカー配列の好適なサイズ及び配列もまた、従来のコンピューターモデリング技法によって決定することができる。一実施形態では、リンカー配列は、自己切断ペプチドをコードする。一実施形態では、自己切断ペプチドは2Aである。いくつかの他の実施形態では、リンカー配列は、内部リボソーム侵入配列(IRES)を提供する。いくつかの実施形態では、任意の2つの連続するリンカー配列は異なる。
標的化された組み込みのための外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入する方法は、それ自体が知られている細胞への遺伝子移入の方法を使用して達成することができる。一実施形態では、構築物は、アデノウイルスベクター、アデノ関連ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、センダイウイルスベクター等のウイルスベクターの骨格を含む。いくつかの実施形態では、プラスミドベクターは、外因性ポリヌクレオチドを標的細胞(例えば、pAl-11、pXTl、pRc/CMV、pRc/RSV、pcDNAI/Neo)等に送達及び/又は発現するために使用される。いくつかの他の実施形態では、エピソームベクターは、外因性ポリヌクレオチドを標的細胞に送達するために使用される。いくつかの実施形態では、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を遺伝子操作のために使用して、相同組換えを介して挿入、欠失、又は置換を導入することができる。レンチウイルスとは異なり、rAAVは宿主ゲノムに組み込まれない。加えて、エピソームrAAVベクターは、従来の標的化プラスミドのトランスフェクションと比較して、はるかに高い割合で相同性指向遺伝子標的化を媒介する。いくつかの実施形態では、AAV6又はAAV2ベクターは、iPSCのゲノムの標的部位に挿入、欠失又は置換を導入するために使用される。いくつかの実施形態では、本明細書の方法及び組成物を使用して得られたゲノム修飾されたiPSC及びその派生細胞は、表2に列記される少なくとも1つの遺伝子型を含む。
IV.ゲノム操作されたiPSCを取得及び維持する方法
IV.ゲノム操作されたiPSCを取得及び維持する方法
本発明は、1つ又は複数の所望の部位で1つ又は複数の標的化された編集を含むゲノム操作されたiPSCを得て維持する方法を提供し、標的化された編集は、拡大されたゲノム操作されたiPSC又はiPSC由来非多能性細胞において、それぞれの選択した編集部位で無傷及び機能的であり続ける。標的化された編集は、iPSC及びそれからの派生細胞のゲノムに、挿入、欠失、及び/又は置換、すなわち、選択した部位での標標的化された組み込み及び/又はイン/デルを導入する。患者由来の末梢血由来の一次エフェクター細胞を直接操作する場合と比較して、ここで提供されるようにiPSCを編集及び分化させることによりゲノム操作された派生細胞を得ることの多くの利点には、以下が含まれるが、これらに限定されない:設計されたエフェクター細胞の無制限のソース;特に複数の設計されたモダリティが含まれる場合、エフェクター細胞を繰り返し操作する必要がない;取得されたエフェクター細胞は、伸長したテロメアを有し、消耗が少ないために若返っている;主に本明細書で提供される操作されたiPSCでのクローン選択が可能であることに起因して、エフェクター細胞集団は、編集部位、コピー数、及び対立遺伝子変異、無作為変異、発現多様性がないという点で均一である。
特定の実施形態では、1つ又は複数の選択された部位での1つ又は複数の標的化された編集を含むゲノム操作されたiPSCは、運命維持培地(FMM)として表3に示される細胞培養培地において、単一細胞として長期間維持、継代、及び拡大され、iPSCは、選択された部位で標的化された編集及び機能修飾を保持する。培地の組成は、表3に示される最適範囲内の量で培地中に存在し得る。FMMで培養されたiPSCは、未分化で、基底又はナイーブなプロファイル、培養物を洗浄又は選択する必要なくゲノム安定性を維持し続けることが示されており、3つすべての体細胞系統、胚様体又は単層(胚様体の形成なし)を介したインビトロ分化、及び奇形腫形成によるインビボ分化を容易に生じさせる。例えば、国際公開第2015/134652号を参照されたく、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、1つ又は複数の標的化された組み込み及び/又はイン/デルを含むゲノム操作されたiPSCは、MEK阻害剤、GSK3阻害剤、及びROCK阻害剤を含み、TGFβ受容体/ALK5阻害剤を含まないか、又は本質的に含まない培地中で維持、継代、拡大され、iPSCは、選択された部位において無傷で機能的な標的化された編集を保持する。
本発明の別の態様は、iPSCの標的化された編集を通じて、又は最初に標的化された編集によりゲノム操作された非多能性細胞を生成し、次に選択/単離されたゲノム操作された非多能性細胞を再プログラミングして、非多能性細胞と同じ標的化された編集を含むiPSCを得ることを通じて、ゲノム操作されたiPSCを生成する方法を提供する。本発明の更なる態様は、標的化された組み込み及び/又は標的化されたイン/デルを細胞に導入することによって同時に再プログラミングを受けているゲノム操作された非多能性細胞を提供し、接触した非多能性細胞は再プログラミングに十分な条件下にあり、再プログラミングの条件は、非多能性細胞を1つ又は複数の再プログラミング因子及び小分子と接触させることを含む。同時のゲノム操作及び再プログラミングのための方法の様々な実施形態では、非多能性細胞を1つ又は複数の再プログラミング因子及び任意選択で小分子と接触させることにより再プログラミングを開始する前に、又は本質的に同時に、標的化された組み込み及び/又は標的化されたイン/デルを非多能性細胞に導入することができる。
いくつかの実施形態では、非多能性細胞を同時にゲノム操作及び再プログラミングするために、標的化された組み込み及び/又はイン/デルはまた、非多能性細胞を1つ又は複数の再プログラミング因子及び小分子と接触させることによって再プログラミングの複数日のプロセスが開始された後に非多能性細胞に導入されてもよく、再プログラミング細胞がSSEA4、Tra181、及びCD30を含むがこれらに限定されない1つ又は複数の内因性多能性遺伝子の安定した発現を示す前に、構築物を担持するベクターが導入される。
いくつかの実施形態では、再プログラミングは、非多能性細胞を少なくとも1つの再プログラミング因子、並びに任意選択でTGFβ受容体/ALK阻害剤、MEK阻害剤、GSK3阻害剤、及びROCK阻害剤の組合せ(FRM;表3)と接触させることによって開始される。いくつかの実施形態では、上述の任意の方法によるゲノム操作されたiPSCは、MEK阻害剤、GSK3阻害剤、及びROCK阻害剤の組合せを含む混合物(FMM;表3)を使用して更に維持及び拡大される。
ゲノム操作されたiPSCを生成する方法のいくつかの実施形態では、方法は、iPSCに1つ以上の標的化された組み込み及び/又はイン/デルを導入することによりiPSCをゲノム操作し、表2に列記される少なくとも1つの遺伝子型を有するゲノム操作されたiPSCを得ることを含む。代替的に、ゲノム操作されたiPSCを生成する方法は、(a)1つ又は複数の標的化された編集を非多能性細胞に導入して、選択した部位で標的化された組み込み及び/又はイン/デルを含むゲノム操作された非多能性細胞を得ることと、(b)ゲノム操作された非多能性細胞を、1つ又は複数の再プログラミング因子、並びに任意選択でTGFβ受容体/ALK阻害剤、MEK阻害剤、GSK3阻害剤、及び/又はROCK阻害剤を含む小分子組成物と接触させて、選択された部位で標的化された組み込み及び/又はイン/デルを含むゲノム操作されたiPSCを得ることと、を含む。代替的に、ゲノム操作されたiPSCを生成する方法は、(a)非多能性細胞を1つ又は複数のリプログラミング因子、及び任意にTGFβ受容体/ALK阻害剤、MEK阻害剤、GSK3阻害剤、及び/又はROCK阻害剤を含む小分子組成物と接触させて非多能性細胞のリプログラミングを開始することと、(b)1つ又は複数の標的化組み込み及び/又はイン/デルを、ゲノム操作のためのリプログラミング非多能性細胞に導入することと、(c)選択された部位で標的化組み込み及び/又はイン/デルを含む、クローンゲノム操作されたiPSCを得ることと、を含む。
再プログラミング因子は、PCT/US2015/018801及びPCT/US16/57136に開示される(これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる)、OCT4、SOX2、NANOG、KLF4、LIN28、C-MYC、ECAT1、UTF1、ESRRB、SV40LT、HESRG、CDH1、TDGF1、DPPA4、DNMT3B、ZIC3、L1TD1、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される。1つ又は複数の再プログラミング因子は、ポリペプチドの形態であり得る。再プログラミング因子はまた、ポリヌクレオチドの形態であり得るため、レトロウイルス、センダイウイルス、アデノウイルス、エピソーム、プラスミド、及びミニサークル等のベクターによって非多能性細胞に導入される。特定の実施形態では、少なくとも1つの再プログラミング因子をコードする1つ又は複数のポリヌクレオチドは、レンチウイルスベクターによって導入される。いくつかの実施形態では、1つ又は複数のポリヌクレオチドは、エピソームベクターによって導入される。様々な他の実施形態では、1つ又は複数のポリヌクレオチドは、センダイウイルスベクターによって導入される。いくつかの実施形態では、1つ又は複数のポリヌクレオチドは、様々な再プログラミング因子の化学量論考慮に入れたプラスミドの組合せによって導入される。例えば、国際公開第2019/075057号を参照されたく、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、非多能性細胞は、同じ又は異なる選択された部位での標的化された組み込みのための複数のベクターによって、異なる外因性ポリヌクレオチド及び/又は異なるプロモーターを含む複数の構築物で移入される。これらの外因性ポリヌクレオチドは、自殺遺伝子、又は標的化モダリティ、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬学的に活性なタンパク質及びペプチド、薬物標的候補、又はiPSC若しくはその派生細胞の生着、輸送、ホーミング、生存能力、自己複製、持続性、及び/又は生存率を促進するタンパク質をコードする遺伝子を含み得る。いくつかの実施形態では、外因性ポリヌクレオチドは、siRNA、shRNA、miRNA、及びアンチセンス核酸を含むがこれらに限定されないRNAをコードする。これらの外因性ポリヌクレオチドは、構成的プロモーター、誘導性プロモーター、時間特異的プロモーター、及び組織又は細胞型特異的プロモーターからなる群から選択される1つ又は複数のプロモーターによって駆動され得る。したがって、ポリヌクレオチドは、プロモーターを活性化する条件下で、例えば、誘導剤の存在下で、又は特定の分化した細胞型において発現可能である。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、iPSC及び/又はiPSCから分化した細胞において発現される。一実施形態では、1つ又は複数の自殺遺伝子は、構成的プロモーター、例えば、CAGによって駆動されるカパーゼ-9によって駆動される。異なる外因性ポリヌクレオチド及び/又は異なるプロモーターを含むこれらの構築物は、同時に又は連続してのいずれかで非多能性細胞に移入することができる。複数の構築物の標的化された組み込みに供される非多能性細胞は、1つ又は複数の再プログラミング因子に同時に接触させて、ゲノム操作と同時に再プログラミングを開始でき、それにより、同じ細胞のプールにおいて複数の標的化された組み込みを含むゲノム操作されたiPSCを得ることができる。このように、この堅牢な方法により、同時再プログラミング及び操作戦略が、1つ又は複数の選択された標的部位に組み込まれた複数のモダリティを有するクローンゲノム操作されたhiPSCを導くことを可能にする。いくつかの実施形態では、本明細書の方法及び組成物を使用して得られたゲノム修飾されたiPSC及びその派生細胞は、表2に列記される少なくとも1つの遺伝子型を含む。
V.iPSC分化プラットフォームを使用してゲノム操作されたiPSC及びCARエンドドメインスクリーニングを分化させることにより遺伝子操作されたエフェクター細胞を取得する方法
V.iPSC分化プラットフォームを使用してゲノム操作されたiPSC及びCARエンドドメインスクリーニングを分化させることにより遺伝子操作されたエフェクター細胞を取得する方法
本発明の更なる態様は、奇形腫形成によるゲノム操作されたiPSCのインビボでの分化の方法を提供し、ゲノム操作されたiPSCに由来するインビボ分化細胞は、所望の部位で標的化された組み込み及び/又はイン/デルを含む無傷で機能的な標的化された編集を保持する。いくつかの実施形態では、奇形腫を介してゲノム操作されたiPSCからインビボで派生した分化細胞は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、ベータ-2ミクログロブリン、GAPDH、TCR、若しくはRUNX1、又はゲノムセーフハーバーの基準を満たす他の遺伝子座を含む、1つ又は複数の望ましい部位に組み込まれた1つ又は複数の誘導性自殺遺伝子を含む。いくつかの他の実施形態では、奇形腫を介してゲノム操作されたiPSCに由来するインビボ分化細胞は、標的化モダリティをコードするポリヌクレオチド、又は幹細胞及び/又は前駆細胞の輸送、ホーミング、生存能、自己複製、持続性、及び/又は生存を促進するタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の誘導性自殺遺伝子を含む奇形腫を介してゲノム操作されたiPSCに由来するインビボ分化細胞は、免疫応答の制御及び媒介に関連する内因性遺伝子の1つ又は複数のイン/デルを更に含む。いくつかの実施形態では、イン/デルは、1つ又は複数の内因性チェックポイント遺伝子に含まれる。いくつかの実施形態では、イン/デルは、1つ又は複数の内因性T細胞受容体遺伝子に含まれる。いくつかの実施形態では、イン/デルは、1つ又は複数の内因性MHCクラスIサプレッサー遺伝子に含まれる。いくつかの実施形態では、イン/デルは、主要組織適合遺伝子複合体に関連する1つ又は複数の内因性遺伝子に含まれる。いくつかの実施形態では、イン/デルは、B2M、PD1、TAP1、TAP2、タパシン、TCR遺伝子を含むがこれらに限定されない1つ又は複数の内因性遺伝子に含まれる。一実施形態では、選択された部位に1つ又は複数の外因性ポリヌクレオチドを含むゲノム操作されたiPSCは、B2M(ベータ-2-ミクログロブリン)をコードする遺伝子における標的化された編集を更に含む。
特定の実施形態では、本明細書で提供される1つ又は複数の遺伝子修飾を含むゲノム操作されたiPSCを使用して、インビトロで造血細胞系統又は任意の他の特定の細胞型を導き、由来非多能性細胞は、選択された部位で標的化された編集を含む機能的遺伝子修飾を保持する。一実施形態では、ゲノム操作されたiPSC由来細胞には、二次造血内皮(HE)の可能性を有する中胚葉細胞、二次HE、CD34造血細胞、造血幹細胞及び前駆細胞、造血多分化能前駆細胞(MPP)、T細胞前駆細胞、NK細胞前駆細胞、骨髄細胞、好中球前駆細胞、T細胞、NKT細胞、NK細胞、B細胞、好中球、樹状細胞、及びマクロファージが含まれるが、これらに限定されず、ゲノム操作されたiPSCに由来するこれらの細胞は、所望の部位で標的化された編集を含む機能的な遺伝子修飾を保持する。
iPSC由来の造血細胞系統を得るための適用される分化方法及び組成物には、例えば、国際公開第2017/078807号に示されているものが含まれ、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。提供されるように、造血細胞系統を生成するための方法及び組成物は、無血清、フィーダーフリー、及び/又は間質を含まない条件下で、またスケーラブルで単層のEB形成を必要としない培養プラットフォームにおいて、hiPSCを含む、多能性幹細胞に由来する二次造血内皮(HE)を介する。提供された方法に従って分化され得る細胞は、多能性幹細胞から、特定の最終分化細胞及び分化転換細胞にコミットされた前駆細胞、並びに多能性中間体を経由せずに造血運命に直接移行した様々な系統の細胞にまで及ぶ。同様に、幹細胞を分化させることによって産生される細胞は、多分化能幹細胞又は前駆細胞から、最終分化細胞、及び介在するすべての造血細胞系統にまで及ぶ。
単層培養において造血系統の細胞を多能性幹細胞から分化及び拡大する方法は、多能性幹細胞をBMP経路活性化因子、及び任意選択でbFGFと接触させることを含む。提供されるように、多能性幹細胞由来の中胚葉細胞は、多能性幹細胞から胚様体を形成することなく得られ、拡大される。次いで、中胚葉細胞をBMP経路活性化因子、bFGF、及びWNT経路活性化因子と接触させて、多能性幹細胞から胚様体を形成することなく、二次造血性内皮(HE)の可能性を有する拡大された中胚葉細胞を得る。その後のbFGF、並びに任意選択でROCK阻害剤及び/又はWNT経路活性化因子との接触により、二次HEの可能性を有する中胚葉細胞は、二次HE細胞に分化し、これも分化中に拡大される。
造血系統の細胞を得るために本明細書で提供される方法は、EB形成が中程度から最小の細胞拡大をもたらし、均質な拡大を必要とする多くの用途に重要である単層培養、及び集団内の細胞の均質な分化を可能にせず、困難で、効率が低いため、EBを介した多能性幹細胞分化よりも優れている。
提供される単層分化プラットフォームは、造血幹細胞及びT細胞、B細胞、NKT細胞、NK細胞等の分化した子孫の派生をもたらす、二次造血内皮への分化を容易にする。単層分化戦略は、増強された分化効率と大規模な拡大を組み合わせて、様々な治療用途のための多能性幹細胞由来造血細胞の治療上適切な数の送達を可能にする。更に、本明細書で提供される方法を使用する単層培養は、インビトロ分化、エクスビボ調節、並びにインビボ長期造血自己再生、再構成、及び生着の全範囲を可能にする機能的な造血系統細胞をもたらす。提供されるように、iPSC由来造血系統細胞には、二次造血内皮、造血多分化能前駆細胞、造血幹細胞及び前駆細胞、T細胞前駆細胞、NK細胞前駆細胞、T細胞、NK細胞、NKT細胞、B細胞、マクロファージ、並びに好中球が含まれるが、これらに限定されない。
多能性幹細胞の二次造血系統の細胞への分化を指向する方法であって、方法は、(i)多能性幹細胞をBMP活性化因子及び任意選択でbFGFを含む組成物と接触させて、多能性幹細胞から中胚葉細胞の分化及び拡大を開始することと、(ii)中胚葉細胞をBMP活性化因子、bFGF、及びGSK3阻害剤を含む組成物(組成物は、任意選択でTGFβ受容体/ALK阻害剤を含まない)と接触させて、中胚葉細胞から二次HEの可能性を有する中胚葉細胞の分化及び拡大を開始することと、(iii)二次HEの可能性を有する中胚葉細胞を、ROCK阻害剤;bFGF、VEGF、SCF、IGF、EPO、IL6、及びIL11からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカイン、並びに任意選択でWnt経路活性化因子を含む組成物(組成物は、任意選択でTGFβ受容体/ALK阻害剤を含まない)と接触させて、二次造血内皮の可能性を有する多能性幹細胞由来中胚葉細胞から二次造血内皮の分化及び拡大を開始することと、を含む。
いくつかの実施形態では、方法は、多能性幹細胞を、MEK阻害剤、GSK3阻害剤、及びROCK阻害剤を含む組成物(組成物はTGFβ受容体/ALK阻害剤を含まない)と接触させて、多能性幹細胞を播種及び拡大することを更に含む。いくつかの実施形態では、多能性幹細胞は、iPSC、又はナイーブiPSC、又は1つ又は複数の遺伝子インプリントを含むiPSCであり、iPSCに含まれる1つ又は複数の遺伝子インプリントは、それから分化した造血細胞に保持される。多能性幹細胞の造血系統の細胞への分化を指向する方法のいくつかの実施形態では、多能性幹細胞の造血系統の細胞への分化は、胚様体の生成を欠き、単層培養形態である。
上記の方法のいくつかの実施形態では、得られた多能性幹細胞由来の二次造血内皮細胞は、CD34+である。いくつかの実施形態では、得られた二次造血内皮細胞は、CD34+CD43-である。いくつかの実施形態では、二次造血内皮細胞は、CD34+CD43-CXCR4-CD73-である。いくつかの実施形態では、二次造血内皮細胞は、CD34+CXCR4-CD73-である。いくつかの実施形態では、二次造血内皮細胞は、CD34+CD43-CD93-である。いくつかの実施形態では、二次造血内皮細胞は、CD34+CD93-である。
上記の方法のいくつかの実施形態では、方法は、(i)多能性幹細胞由来の二次造血性内皮を、ROCK阻害剤;VEGF、bFGF、SCF、Flt3L、TPO、及びIL7からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカイン;並びに任意選択でBMP活性化因子を含む組成物と接触させて、二次造血内皮のプレT細胞前駆細胞への分化を開始することと、任意選択で、(ii)プレT細胞前駆細胞を、SCF、Flt3L、及びIL7からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含むが、VEGF、bFGF、TPO、BMP活性化因子、及びROCK阻害剤のうちの1つ又は複数を含まない組成物と接触させて、プレT細胞前駆細胞のT細胞前駆細胞又はT細胞への分化を開始することとを更に含む。この方法のいくつかの実施形態では、多能性幹細胞由来のT細胞前駆細胞は、CD34+CD45+CD7+である。この方法のいくつかの実施形態では、多能性幹細胞由来のT細胞前駆細胞は、CD45+CD7+である。
多能性幹細胞の造血系統の細胞への分化を指向するための上記の方法の更にいくつかの実施形態では、方法は、(i)多能性幹細胞由来の二次造血性内皮を、ROCK阻害剤;VEGF、bFGF、SCF、Flt3L、TPO、IL3、IL7、及びIL15からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む組成物と接触させて、二次造血内皮のプレNK細胞前駆細胞への分化を開始することと、任意選択で、(ii)多能性幹細胞由来のプレNK細胞前駆細胞を、SCF、Flt3L、IL3、IL7、及びIL15からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む組成物(培地は、VEGF、bFGF、TPO、BMP活性化因子、及びROCK阻害剤のうちの1つ又は複数を含まない)と接触させて、プレNK細胞前駆細胞のNK細胞前駆細胞又はNK細胞への分化を開始することと、とを更に含む。いくつかの実施形態では、多能性幹細胞由来のNK細胞前駆細胞は、CD3-CD45+CD56+CD7+である。いくつかの実施形態では、多能性幹細胞由来のNK細胞は、CD3-CD45+CD56+であり、任意選択で、NKp46+、CD57+、及びCD16+によって更に定義される。
したがって、上記の分化方法を使用して、以下のiPSC由来の造血細胞のうちの1つ又は複数の集団を得ることができる。(i)iMPP-A、iTC-A2、iTC-B2、iNK-A2、及びiNK-B2から選択される1つ又は複数の培養培地を使用したCD34+HE細胞(iCD34)、(ii)iMPP-A、iTC-A2、iTC-B2、iNK-A2、及びiNK-B2から選択される1つ又は複数の培養培地を使用した二次造血内皮(iHE)、(iii)iMPP-A、iTC-A2、iTC-B2、iNK-A2、及びiNK-B2から選択される1つ又は複数の培養培地を使用した二次HSC、(iv)iMPP-Aを使用した多分化能前駆細胞(iMPP)、(v)iTC-A2及びiTC-B2から選択される1つ又は複数の培養培地を使用したT系統細胞前駆細胞(ipro-T)、(vi)iTC-B2を使用したT細胞(iTC)、(vii)iNK-A2及びiNK-B2から選択される1つ又は複数の培養培地を使用したNK系統細胞前駆細胞(ipro-NK)、並びに/又は(viii)NK系統細胞(iNK)、及びiNK-B2。いくつかの実施形態では、培地は以下である:
a.iCD34-Cは、ROCK阻害剤、bFGF、VEGF、SCF、IL6、IL11、IGF、及びEPOからなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカイン、並びに任意選択でWnt経路活性化因子を含み、TGFβ受容体/ALK阻害剤を含まない;
b.iMPP-Aは、BMP活性化因子、ROCK阻害剤、並びにTPO、IL3、GMCSF、EPO、bFGF、VEGF、SCF、IL6、Flt3L、及びIL11からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む;
c.iTC-A2は、ROCK阻害剤;SCF、Flt3L、TPO、及びIL7からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカイン、並びに任意選択で、BMP活性化因子を含む;
d.iTC-B2は、SCF、Flt3L、及びIL7からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む;
e.iNK-A2は、ROCK阻害剤、並びにSCF、Flt3L、TPO、IL3、IL7、及びIL15からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む;並びに
f.iNK-B2は、SCF、Flt3L、IL7、及びIL15からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む。
a.iCD34-Cは、ROCK阻害剤、bFGF、VEGF、SCF、IL6、IL11、IGF、及びEPOからなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカイン、並びに任意選択でWnt経路活性化因子を含み、TGFβ受容体/ALK阻害剤を含まない;
b.iMPP-Aは、BMP活性化因子、ROCK阻害剤、並びにTPO、IL3、GMCSF、EPO、bFGF、VEGF、SCF、IL6、Flt3L、及びIL11からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む;
c.iTC-A2は、ROCK阻害剤;SCF、Flt3L、TPO、及びIL7からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカイン、並びに任意選択で、BMP活性化因子を含む;
d.iTC-B2は、SCF、Flt3L、及びIL7からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む;
e.iNK-A2は、ROCK阻害剤、並びにSCF、Flt3L、TPO、IL3、IL7、及びIL15からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む;並びに
f.iNK-B2は、SCF、Flt3L、IL7、及びIL15からなる群から選択される1つ又は複数の成長因子及びサイトカインを含む。
いくつかの実施形態では、上記の方法から得られるゲノム操作iPSC派生細胞は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、H11、GAPDH、RUNX1、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CD25、CD69、CD44、CD58、CD54、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、又はTIGITを含む1つ又は複数の所望の組み込み部位で組み込まれた1つ又は複数の誘導性自殺遺伝子を含む。いくつかの他の実施形態では、ゲノム操作されたiPSC由来細胞は、安全スイッチタンパク質、標的化モダリティ、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬学的に活性なタンパク質及びペプチド、薬物標的候補、又は幹細胞及び/若しくは前駆細胞の輸送、ホーミング、生存能、自己再生、持続性、及び/又は生存を促進するタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の自殺遺伝子を含むゲノム操作されたiPSC由来細胞は、チェックポイント遺伝子、内因性T細胞受容体遺伝子、及びMHCクラスI抑制遺伝子を含むがこれに限定されない、免疫応答の制御及び媒介に関連する1つ又は複数の内因性遺伝子に含まれる1つ又は複数のイン/デルを更に含む。一実施形態では、1つ又は複数の自殺遺伝子を含むゲノム操作されたiPSC由来細胞は、B2M遺伝子にイン/デルを更に含み、B2Mはノックアウトされている。
加えて、第1の運命のゲノム操作された造血細胞から第2の運命のゲノム操作された造血細胞を得るための適用される脱分化方法及び組成物は、例えば、国際公開第2011/159726号に示されるものを含み、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。その中で提供される方法及び組成物は、再プログラミング中に内因性Nanog遺伝子の発現を制限することによって、開始非多能性細胞を非多能性中間細胞に部分的に再プログラミングし、非多能性中間細胞を、中間細胞を所望の細胞型に分化させるための条件に供することを可能にする。いくつかの実施形態では、本明細書の方法及び組成物を使用して得られたゲノム修飾されたiPSC及びその派生細胞は、表2に列記される少なくとも1つの遺伝子型を含む。
VI.遺伝子操作されたiPSCから分化された外因性機能的モダリティを有する派生免疫細胞の治療的使用
VI.遺伝子操作されたiPSCから分化された外因性機能的モダリティを有する派生免疫細胞の治療的使用
本発明は、いくつかの実施形態では、開示される方法及び組成物を使用してゲノム操作されたiPSCから分化された機能的に増強された派生免疫細胞の単離された集団又は亜集団を含む組成物を提供する。いくつかの実施形態では、iPSCは、iPSC派生免疫細胞に保持可能な1つ又は複数の標的化遺伝子編集を含み、遺伝子操作されたiPSC及びその派生細胞は、細胞ベースの養子療法に好適である。一実施形態では、遺伝子操作された免疫細胞の単離された集団又は亜集団は、iPSC由来CD34細胞を含む。一実施形態では、遺伝子操作された免疫細胞の単離された集団又は亜集団は、iPSC由来HSC細胞を含む。一実施形態では、遺伝子操作された免疫細胞の単離された集団又は亜集団は、iPSC由来proT又はT系統細胞を含む。一実施形態では、遺伝子操作された免疫細胞の単離された集団又は亜集団は、iPSC由来proNK又はNK系統細胞を含む。一実施形態では、遺伝子操作された免疫細胞の単離された集団又は亜集団は、iPSC由来免疫制御細胞又は骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)を含む。いくつかの実施形態では、iPSC由来の遺伝子操作された免疫細胞は、改善された治療可能性のためにエクスビボで更に調節される。一実施形態では、iPSCに由来する遺伝子操作された免疫細胞の単離された集団又は亜集団は、ナイーブT細胞、幹細胞メモリT細胞、及び/又はセントラルメモリT細胞の数又は比率の増加を含む。一実施形態では、iPSCに由来する遺伝子操作された免疫細胞の単離された集団又は亜集団は、I型NKT細胞の数又は比率の増加を含む。別の実施形態では、iPSCに由来する遺伝子操作された免疫細胞の単離された集団又は亜集団は、適応NK細胞の数又は比率の増加を含む。いくつかの実施形態では、iPSCに由来する遺伝子操作されたCD34細胞、HSC細胞、T系統細胞、NK系統細胞、又は骨髄由来サプレッサー細胞の単離された集団又は亜集団は、同種異系である。いくつかの他の実施形態では、iPSCに由来する遺伝子操作されたCD34細胞、HSC細胞、T細胞、NK細胞、NKT細胞、又はMDSCの単離された集団又は亜集団は、自家性である。
いくつかの実施形態では、分化のためのiPSCは、エフェクター細胞において望ましい治療属性を伝えるために選択された遺伝子インプリントを含むが、但し、分化中の細胞発生生物学が破壊されず、該iPSCに由来する分化したエフェクター細胞において遺伝子インプリントが保持され、機能的であることを条件とする。
いくつかの実施形態では、多能性幹細胞の遺伝子インプリントは、(i)非多能性細胞をiPSCに再プログラミングする間若しくはその後に多能性細胞のゲノムにおけるゲノム挿入、欠失、若しくは置換により得られる1つ又は複数の遺伝子修飾されたモダリティ、又は(ii)ドナー特異的、疾患特異的、若しくは治療応答特異的である供給源特異的免疫細胞の1つ又は複数の保持可能な治療属性を含み、多能性細胞が供給源特異的免疫細胞から再プログラミングされ、iPSCは、iPSC由来造血系統細胞にも含まれる供給源の治療属性を保持する。
いくつかの実施形態では、遺伝子改変モダリティは、安全スイッチタンパク質、標的化モダリティ、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬学的に活性なタンパク質及びペプチド、薬物標的候補、あるいは、iPSC又はその派生細胞の生着、輸送、ホーミング、生存能力、自己複製、持続性、免疫応答の調節と調整、及び/又は生存率を促進するタンパク質の1つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、遺伝子改変されたiPSC及びその派生細胞は、表2に列記された遺伝子型を含む。他のいくつかの実施形態では、表2に列記された遺伝子型を含む遺伝子改変iPSC及びその派生細胞は、(1)TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、PD1、LAG3、TIM3、RFXANK、CIITA、RFX5、又はRFXAP、及び染色体6p21領域の任意の遺伝子の1つ又は複数の欠失又は発現低下、並びに(2)HLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、CAR、抗原特異的TCR、Fc受容体、又は二重特異性又は多重特異性又はユニバーサルエンゲージャとのカップリングのための表面トリガー受容体の導入された又は増加した発現を含む追加の遺伝子改変モダリティを更に含む。
またいくつかの他の実施形態では、造血系統細胞は、以下のうちの少なくとも2つの組合せに関する供給源特異的免疫細胞の治療属性を含む。(i)1つ又は複数の抗原標的化受容体の発現、(ii)修飾されたHLA、(iii)腫瘍微小環境に対する耐性、(iv)バイスタンダー免疫細胞の動員及び免疫調節、(v)腫瘍外効果の低減による改善された標的特異性、及び(vi)改善されたホーミング、持続性、細胞傷害性、又は抗原エスケープ救済。
いくつかの実施形態では、表2に列記された遺伝子型を含むiPSC派生造血細胞、及び該細胞は、IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18、又はIL21を含む少なくとも1つのサイトカイン及び/若しくはその受容体、又はその任意の修飾されたタンパク質を発現し、少なくともCARを発現する。いくつかの実施形態では、サイトカイン及びCARの操作された発現は、NK細胞特異的である。いくつかの他の実施形態では、サイトカイン及びCARの操作された発現は、T細胞特異的である。一実施形態では、CARは、MICA/B結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、iPSC派生造血エフェクター細胞は、抗原特異的である。いくつかの実施形態では、抗原特異的派生エフェクター細胞は、液性腫瘍を標的とする。いくつかの実施形態では、抗原特異的派生エフェクター細胞は、固形腫瘍を標的とする。いくつかの実施形態では、抗原特異的iPSC派生造血エフェクター細胞は、腫瘍抗原エスケープを救済することができる。
養子細胞療法に好適な対象に本発明の免疫細胞を導入することにより、様々な疾患を回復させることができる。いくつかの実施形態では、提供されるiPSC派生造血細胞は、同種異系養子細胞療法のためのものである。加えて、本発明は、いくつかの実施形態では、養子細胞療法に好適な対象に組成物を導入することによって、上記の治療用組成物の治療的使用を提供し、対象は、自己免疫障害、血液悪性腫瘍、固形腫瘍、又は、HIV、RSV、EBV、CMV、アデノウイルス、若しくはBKポリオーマウイルスに関連する感染を有する。血液悪性腫瘍の例には、急性及び慢性白血病(急性骨髄性白血病(AML)、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性骨髄性白血病(CML)、リンパ腫、非ホジキンリンパ腫(NHL)、ホジキン病、多発性骨髄腫、及び骨髄異形成症候群が含まれるが、これらに限定されない。固形癌の例には、脳、前立腺、乳房、肺、結腸、子宮、皮膚、肝臓、骨、膵臓、卵巣、精巣、膀胱、腎臓、頭、首、胃、子宮頸部、直腸、喉頭、及び食道の癌が含まれるが、これらに限定されない。様々な自己免疫障害の例には、円形脱毛症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚筋炎、糖尿病(1型)、若年性特発性関節炎のいくつかの形態、糸球体腎炎、グレーブス病、ギランバレー症候群、特発性血小板減少性紫斑病、重症筋無力症、心筋炎のいくつかの形態、多発性硬化症、類天疱瘡/類天疱瘡、悪性貧血、結節性多発動脈炎、多発性筋炎、原発性胆汁性肝硬変、乾癬、リウマチ様関節炎、強皮症/全身性硬化症、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、甲状腺炎のいくつかの形態、ブドウ膜炎のいくつかの形態、白斑、多発血管炎を伴う肉芽腫症(ウェゲナー病)が含まれるが、これらに限定されない。ウイルス感染の例には、HIV-(ヒト免疫不全ウイルス)、HSV-(単純ヘルペスウイルス)、KSHV-(カポシ肉腫関連ヘルペスウイルス)、RSV-(呼吸器合胞体ウイルス)、EBV-(エプスタイン-バーウイルス)、CMV-(サイトメガロウイルス)、VZV(水痘帯状疱疹ウイルス)、アデノウイルス-、レンチウイルス-、BKポリオーマウイルス関連障害)が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書に開示される実施形態の由来造血系統細胞を使用する治療は、症状に応じて、又は再発生防止のために実施され得る。「治療すること」、「治療」等の用語は、本明細書では、一般に、所望の薬理学的及び/又は生理学的効果を得ることを意味するために使用される。効果は、疾患を完全に又は部分的に予防するという点で予防的であり得、かつ/又は疾患及び/若しくは疾患に起因する有害作用の部分的又は完全な治癒に関して治療的であり得る。本明細書で使用される場合「治療」は、対象における疾患のあらゆる介入を網羅し、以下を含む:疾患にかかりやすいが、まだそれを有していると診断されていない対象において疾患が生じることを予防すること、疾患を阻害すること、すなわちその発症を阻止すること、又は疾患を緩和する、すなわち疾患を後退させること。治療薬又は組成物は、疾患又は傷害の発症前、発症中、又は発症後に投与することができる。治療が患者の望ましくない臨床症状を安定化又は低減する進行中の疾患の治療もまた、特に関心がある。特定の実施形態では、治療を必要とする対象は、細胞療法によって少なくとも1つの関連する症状を抑制し、回復させ、かつ/又は改善することができる疾患、状態、及び/又は傷害を有する。ある特定の実施形態は、細胞療法を必要とする対象が、骨髄又は幹細胞移植の候補、化学療法又は放射線療法を受けた対象、過剰増殖性障害又は癌、例えば、造血系の過剰増殖性障害若しくは癌を有するか又はそのリスクがある対象、腫瘍、例えば固形腫瘍を有するか又はそれを発達させるリスクがある対象、ウイルス感染又はウイルス感染に関連する疾患を有するか又はそのリスクがある対象を含むが、これらに限定されないことを企図する。
本明細書に開示される実施形態の由来造血系統細胞を含む治療に対する応答性を評価する場合、応答は、臨床的有益率、死亡までの生存、病理学的完全応答、病理学的応答の半定量的測定、臨床的完全寛解、臨床的部分寛解、臨床的安定疾患、無再発生存、無転移生存、無病生存、循環腫瘍細胞減少、循環マーカー応答、及びRECIST(固形腫瘍における応答評価基準)基準のうちの少なくとも1つを含む基準によって測定され得る。
開示される由来造血系統細胞を含む治療用組成物は、他の治療の前、治療中、及び/又は治療後に対象に投与され得る。したがって、組合せ療法の方法は、追加の治療薬の使用前、使用中、及び/又は使用後に、iPSC由来免疫細胞の投与又は調製を伴い得る。上記に提供されるように、1つ又は複数の追加の治療薬は、ペプチド、サイトカイン、チェックポイント阻害剤、マイトジェン、成長因子、小RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、単核血液細胞、フィーダー細胞、フィーダー細胞構成要素若しくはその置換因子、目的の1つ又は複数のポリ核酸を含むベクター、抗体、化学療法剤若しくは放射性部分、又は免疫調節薬(IMiD)を含む。iPSC由来免疫細胞の投与は、追加の治療薬の投与から、時間、日、更には週単位の時間で分離することができる。加えて、又は代替的に、投与は、限定されないが、抗腫瘍剤、外科手術等の非薬物療法等の他の生物学的に活性な薬剤又はモダリティと組み合わせることができる。
組み合わせ細胞療法のいくつかの実施形態では、治療的組合せは、本明細書で提供されるiPSC由来造血系統細胞と、抗体又は抗体断片である追加の治療薬とを含む。いくつかの実施形態では、抗体はモノクローナル抗体である。いくつかの実施形態では、抗体は、ヒト化抗体、ヒト化モノクローナル抗体、又はキメラ抗体であり得る。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、ウイルス抗原に特異的に結合する。他の実施形態では、抗体又は抗体断片は、腫瘍抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、腫瘍又はウイルス特異的抗原は、投与されたiPSC由来造血系統細胞を活性化して、それらの殺滅能力を増強する。いくつかの実施形態では、投与されたiPSC由来造血系統細胞に対する追加の治療薬として、組合せ治療に好適な抗体としては、CD20抗体(例えば、リツキシマブ、ベルツズマブ、オファツムマブ、ウブリツキシマブ、オカラツズマブ、オビヌツズマブ)、HER2抗体(例えば、トラスツズマブ、パーツズマブ)、CD52抗体(例えば、アレムツズマブ)、EGFR抗体(例えば、セルツキシマブ)、GD2抗体(例えば、ジヌツキシマブ)、PDL1抗体(例えば、アベルマブ)、CD38抗体(例えば、ダラツムマブ、イサツキシマブ、MOR202)、CD123抗体(例えば、7G3、CSL362)、SLAMF7抗体(例えば、エロツズマブ)、MICA/B抗体(例えば、7C6、6F11、1C2)、及びそれらのヒト化又はFc改変されたバリアント若しくは断片、又はそれらの機能的同等物及びバイオシミラーが挙げられるがそれらに限定されない。
いくつかの実施形態では、追加の治療薬は、1つ又は複数のチェックポイント阻害剤を含む。チェックポイントは、阻害されていない場合、免疫応答を抑制又は下方制御することができる細胞分子、多くの場合細胞表面分子である。チェックポイント阻害剤は、チェックポイント遺伝子発現又は遺伝子産物を低減するか、又はチェックポイント分子の活性を減少させることができるアンタゴニストである。本明細書で提供される、NK細胞又はT細胞を含む派生エフェクター細胞との併用療法に好適なチェックポイント阻害剤には、PD1(Pdcdl、CD279)、PDL-1(CD274)、TIM3(Havcr2)、TIGIT(WUCAM及びVstm3)、LAG3(Lag3、CD223)、CTLA4(Ctla4、CD152)、2B4(CD244)、4-1BB(CD137)、4-1BBL(CD137L)、A2aR、BATE、BTLA、CD39(Entpdl)、CD47、CD73(NT5E)、CD94、CD96、CD160、CD200、CD200R、CD274、CEACAM1、CSF-1R、Foxpl、GARP、HVEM、IDO、EDO、TDO、LAIR-1、MICA/B、NR4A2、MAFB、OCT-2(Pou2f2)、レチノイン酸受容体アルファ(Rara)、TLR3、VISTA、NKG2A/HLA-E、及び阻害性KIR(例えば、2DL1、2DL2、2DL3、3DL1、及び3DL2)のアンタゴニストが含まれるが、これらに限定されない。
提供される派生エフェクター細胞を含む併用療法のいくつかの実施形態は、チェックポイント分子を標的とする少なくとも1つの阻害剤を更に含む。提供される派生エフェクター細胞との併用療法のいくつかの他の実施形態は、2つ、3つ以上のチェックポイント分子が標的とされるように、2つ、3つ以上の阻害剤を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される併用療法のためのエフェクター細胞は、提供される派生NK細胞である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される併用療法のためのエフェクター細胞は、派生T細胞である。いくつかの実施形態では、併用療法のための派生NK細胞又はT細胞は、本明細書に提供されるように機能的に増強される。いくつかの実施形態では、2つ、3つ以上のチェックポイント阻害剤は、派生エフェクター細胞の投与とともに、投与前、又は投与後に併用療法で投与され得る。いくつかの実施形態では、2つ以上のチェックポイント阻害剤は、同時に、又は一度に1つ(連続的に)投与される。
いくつかの実施形態では、上記のチェックポイント分子のいずれかを阻害するアンタゴニストは抗体である。いくつかの実施形態では、チェックポイント阻害抗体は、マウス抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、ラクダIg、サメ重鎖のみの抗体(VNAR)、Ig NAR、キメラ抗体、組換え抗体、又はそれらの抗体断片であり得る。抗体断片の非限定的な例としては、Fab、Fab´、F(ab)´2、F(ab)´3、Fv、単鎖抗原結合断片(scFv)、(scFv)2、ジスルフィド安定化Fv(dsFv)、ミニボディ、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、単一ドメイン抗原結合断片(sdAb、ナノボディ)、組換え重鎖のみの抗体(VHH)、及び全抗体の結合特異性を維持する他の抗体断片が挙げられ、これらは、産生するのに費用対効果が高いか、使用がより容易であるか、又は全抗体よりも感度が高い可能性がある。いくつかの実施形態では、1つ、又は2つ、又は3つ以上のチェックポイント阻害剤は、アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、イピリムマブ、IPH4102、IPH43、IPH33、リリムマブ、モナリズマブ、ニボルマブ、ペンブロリズマブ、及びそれらの誘導体又は機能的同等物のうちの少なくとも1つを含む。
派生エフェクター細胞と、1つ又は複数のチェック阻害剤とを含む併用療法は、皮膚T細胞リンパ腫、非ホジキンリンパ腫(NHL)、菌状息肉腫、パジェット細網症、セザリー症候群、肉芽腫性弛緩性皮膚、リンパ腫様丘疹症、慢性苔癬状粃糠疹、急性痘瘡状苔癬状ひこう疹、CD30+皮膚T細胞リンパ腫、続発性皮膚CD30+大細胞リンパ腫、非菌状息肉腫CD30皮膚大T細胞リンパ腫、多形性T細胞リンパ腫、レナートリンパ腫、皮下T細胞リンパ腫、血管中心性リンパ腫、芽球性NK細胞リンパ腫、B細胞リンパ腫、ホジキンスリンパ腫(HL)、頭頸部腫瘍、扁平上皮癌、横紋筋肉腫、ルイス肺癌(LLC)、非小細胞肺癌、食道扁平上皮癌、食道腺癌、腎細胞癌(RCC)、結腸直腸癌(CRC)、急性骨髄性白血病(AML)、乳癌、胃癌、前立腺小細胞神経内分泌癌(SCNC)、肝臓癌、神経膠芽腫、肝臓癌、口腔扁平上皮癌、膵臓癌、甲状腺乳頭癌、肝内胆管細胞癌、肝細胞癌、骨癌、転移、及び鼻咽頭癌を含むがこれらに限定されない液性及び固形癌の治療に適用される。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される派生エフェクター細胞以外に、治療的使用のための組合せは、化学療法剤又は放射性部分を含む1つ又は複数の追加の治療薬を含む。化学療法剤とは、細胞傷害性抗腫瘍剤、すなわち、腫瘍細胞を優先的に殺滅するか、急速に増殖する細胞の細胞周期を破壊するか、又は幹癌細胞を根絶することが見出され、腫瘍性細胞の成長を防止又は低減するために治療的に使用される化学剤を指す。化学療法剤はまた、抗腫瘍性又は細胞傷害性の薬物又は薬剤と称されることもあり、当技術分野で周知である。
いくつかの実施形態では、化学療法剤は、アントラサイクリン、アルキル化剤、スルホン酸アルキル、アジリジン、エチレンイミン、メチルメラミン、ナイトロジェンマスタード、ニトロソ尿素、抗生物質、代謝拮抗剤、葉酸類似体、プリン類似体、ピリミジン類似体、酵素、ポドフィロトキシン、白金含有薬剤、インターフェロン、及びインターロイキンを含む。例示的な化学療法剤には、アルキル化剤(シクロホスファミド、メクロレタミン、メファリン、クロランブシル、ヘアメチルメラミン、チオテパ、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン)、アニメタボライト(メトトレキサート、フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、6-メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン)、ビンカアルカロイド(ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン)、エピポドフィロトキシン(エトポシド、エトポシドオルトキノン、及びテニポシド)、抗生物質(ダウノルビシン、ドキソルビシン、ミトキサントロン、ビサントレン、アクチノマイシンD、プリカマイシン、ピューロマイシン、及びグラミシジンD)、パクリタキセル、コルヒチン、サイトカラシンB、エメチン、メイタンシン、及びアムサクリンが含まれるが、これらに限定されない。追加の薬剤には、アミングルテチミド、シスプラチン、カルボプラチン、マイトマイシン、アルトレタミン、シクロホスファミド、ロムスチン(CCNU)、カルムスチン(BCNU)、イリノテカン(CPT-11)、アレムツザマブ、アルトレタミン、アナストロゾール、L-アスパラギナーゼ、アザシチジン、ベバシズマブ、ベキサロテン、ブレオマイシン、ボルテゾミブ、ブスルファン、カルステロン、カペシタビン、セレコキシブ、セツキシマブ、クラドリビン、クロフラビン、シタラビン、ダカルバジン、デニロイキンジフチトクス、ジエチルスチルベストロール、ドセタキセル、ドロモスタノロン、エピルビシン、エルロチニブ、エストラムスチン、エトポシド、エチニルエストラジオール、エキセメスタン、フロクスウリジン、5-フルオロウラシル、フルダラビン、フルタミド、フルベストラント、ゲフィチニブ、ゲムシタビン、ゴセレリン、ヒドロキシ尿素、イブリツモマブ、イダルビシン、イフォスファミド、イマチニブ、インターフェロンアルファ(2a、2b)、イリノテカン、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド、レバミソール、メクロレタミン、メゲストロール、メルファリン、メルカプトプリン、メトトレキサート、メトキサレン、ミトマイシンC、ミトタン、ミトキサントロン、ナンドロロン、ノフェツモマブ、オキサリプラチン、パクリタキセル、パミドロネート、ペメトレキセド、ペガデマーゼ、ペグアスパラガーゼ、ペントスタチン、ピポブロマン、プリカマイシン、ポリフェプロサン、ポルフィマー、プロカルバジン、キナクリン、リツキシマブ、サルグラモスチム、ストレプトゾシン、タモキシフェン、テモゾロミド、テニポシド、テストラクトン、チオグアニン、チオテパ、トペテカン、トレミフェン、トシツモマブ、トラスツズマブ、トレチノイン、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビノレルビン、及びゾレドロネートが含まれる。他の好適な薬剤は、化学療法剤又は放射線療法剤として承認され、当技術分野で知られているものを含む、ヒトでの使用が承認されている薬剤である。そのような薬剤は、いくつかの標準的な医師及び腫瘍学者の参考文献のいずれか(例えば、Goodman&Gilman´s The Pharmacological Basis of Therapeutics,Ninth Edition,McGraw-Hill,N.Y.,1995)又はNational Cancer Instituteのウェブサイト(fda.gov/cder/cancer/druglistfrarne.htm)を通じて参照でき、両方とも随時更新される。
サリドマイド、レナリドミド、及びポマリドマイド等の免疫調節薬(IMiD)は、NK細胞及びT細胞の両方を刺激する。本明細書で提供されるように、IMiDは、癌治療のためのiPSC由来の治療用免疫細胞とともに使用され得る。
治療用組成物に含まれるiPSC由来造血系統細胞の単離された集団以外に、患者への投与に好適な組成物は、1つ又は複数の薬学的に許容される担体(添加剤)及び/若しくは希釈剤(例えば、薬学的に許容される培地、例えば、細胞培養培地)、又は他の薬学的に許容される構成要素を更に含み得る。薬学的に許容される担体及び/又は希釈剤は、部分的には、投与される特定の組成物によって、並びに治療用組成物を投与するために使用される特定の方法によって決定される。したがって、本発明の治療用組成物の多種多様な好適な製剤が存在する(例えば、Remington´s Pharmaceutical Sciences,17th ed.1985を参照されたく、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
一実施形態では、治療用組成物は、本明細書に開示される方法及び組成物によって作製された多能性細胞由来のT細胞を含む。一実施形態では、治療用組成物は、本明細書に開示される方法及び組成物によって作製された多能性細胞由来のNK細胞を含む。一実施形態では、治療用組成物は、本明細書に開示される方法及び組成物によって作製された多能性細胞由来のCD34+HE細胞を含む。一実施形態では、治療用組成物は、本明細書に開示される方法及び組成物によって作製された多能性細胞由来のHSCを含む。一実施形態では、治療用組成物は、本明細書に開示される方法及び組成物によって作製された多能性細胞由来のMDSCを含む。本明細書に開示されるiPSC由来造血系統細胞の集団を含む治療用組成物は、静脈内、腹腔内、経腸、又は気管投与法によって別個に、又は他の好適な化合物と組み合わせて投与して、所望の治療目標に影響を及ぼすことができる。
これらの薬学的に許容される担体及び/又は希釈剤は、治療用組成物のpHを約3~約10の間に維持するのに十分な量で存在することができる。したがって、緩衝剤は、全組成物の重量対重量ベースで約5%ほどであり得る。限定されないが、塩化ナトリウム及び塩化カリウム等での電解質もまた、治療用組成物に含まれ得る。一態様では、治療用組成物のpHは、約4~約10の範囲である。代替的に、治療用組成物のpHは、約5~約9、約6~約9、又は約6.5~約8の範囲である。別の実施形態では、治療用組成物は、該pH範囲のうちの1つのpHを有する緩衝液を含む。別の実施形態では、治療用組成物は、約7のpHを有する。代替的に、治療用組成物は、約6.8~約7.4の範囲のpHを有する。更に別の実施形態では、治療用組成物は、約7.4のpHを有する。
本発明はまた、部分的に、本発明の特定の組成物及び/又は培養物における薬学的に許容される細胞培養培地の使用を提供する。そのような組成物は、ヒト対象への投与に好適である。一般的に言えば、本発明の実施形態によるiPSC由来免疫細胞の維持、成長、及び/又は健康を支持する任意の培地は、医薬細胞培養培地としての使用に好適である。特定の実施形態では、薬学的に許容される細胞培養培地は、無血清及び/又はフィーダーフリー培地である。様々な実施形態では、無血清培地は動物質を含まず、任意選択でタンパク質を含まなくてもよい。任意選択で、培地は、生物学的製剤に許容される組換えタンパク質を含み得る。動物質を含まない培地とは、構成要素が動物以外の供給源に由来する培地を指す。組換えタンパク質は、動物質を含まない培地で天然の動物性タンパク質に取って代わり、栄養素は、合成、植物、又は微生物源から得られる。対照的に、タンパク質を含まない培地は、実質的にタンパク質を含まないと定義される。当業者は、上記の培地の例が例示的であり、本発明での使用に好適な培地の配合を決して制限するものではなく、当業者に既知の利用可能な多くの好適な培地があることを理解するであろう。
単離された多能性幹細胞由来造血系統細胞は、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、又は99%のT細胞、NK細胞、NKT細胞、proT細胞、proNK細胞、CD34+HE細胞、HSC、B細胞、骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)、制御性マクロファージ、制御性樹状細胞、又は間葉系間質細胞を有し得る。いくつかの実施形態では、単離された多能性幹細胞由来造血系統細胞は、約95%~約100%のT細胞、NK細胞、proT細胞、proNK細胞、CD34+HE細胞、又は骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)を有する。いくつかの実施形態では、本発明は、細胞療法を必要とする対象を治療するための、約95%のT細胞、NK細胞、proT細胞、proNK細胞、CD34+HE細胞、又は骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)の単離された集団を有する組成物等の、精製されたT細胞又はNK細胞を有する治療用組成物を提供する。
一実施形態では、組合せ細胞療法は、治療用タンパク質又はペプチド、及びゲノム操作されたiPSCに由来するNK細胞の集団を含み、派生NK細胞は、本明細書に記載の1つ又は複数の小化合物処置で調節される。更にいくつかの追加の実施形態では、組合せ細胞療法は、ダラツムマブ、イサツキシマブ、又はMOR202、及び表2に列記された遺伝子型を含むゲノム操作されたiPSCに由来するNK細胞又はT細胞の集団を含み、派生NK細胞又はT細胞は、提供されるエンドドメインを有する第1のCAR、CD38ヌル、hnCD16、第2のCAR並びに1つ又は複数の外因性のサイトカインを含む。
当業者が理解するように、本明細書の方法及び組成に基づいてiPSCに由来する自家及び同種異系の造血系統細胞の両方を、上述の細胞治療に使用することができる。自家移植の場合、由来造血系統細胞の単離された集団は、患者と完全又は部分的にHLA一致する。別の実施形態では、由来造血系統細胞は、対象とHLAが一致せず、由来造血系統細胞は、HLA I及びHLA IIヌルを有するNK細胞又はT細胞である。
いくつかの実施形態では、治療用組成物中の由来造血系統細胞の数は、用量当たり少なくとも0.1x105細胞、少なくとも1x105細胞、少なくとも5x105細胞、少なくとも1x106細胞、少なくとも5x106細胞、少なくとも1x107細胞、少なくとも5x107細胞、少なくとも1x108細胞、少なくとも5x108細胞、少なくとも1x109細胞、又は少なくとも5x109細胞である。いくつかの実施形態では、治療用組成物中の由来造血系統細胞の数は、用量当たり約0.1x105細胞~約1x106細胞、用量当たり約0.5x106細胞~約1x107細胞、用量当たり約0.5x107細胞~約1x108細胞、用量当たり約0.5x108細胞~約1x109細胞、用量当たり約1x109細胞~約5x109細胞、用量当たり約0.5x109細胞~約8x109細胞、用量当たり約3x109細胞~約3x1010細胞、又はその間の任意の範囲である。一般に、60kgの患者の場合、1x108細胞/用量は、1.67x106細胞/kgに変換される。
一実施形態では、治療用組成物中の由来造血系統細胞の数は、血液の部分的又は単一の臍帯中の免疫細胞の数であるか、又は少なくとも0.1x105細胞/kg体重、少なくとも0.5x105細胞/kg体重、少なくとも1x105細胞/kg体重、少なくとも5x105細胞/kg体重、少なくとも10x105細胞/kg体重、少なくとも0.75x106細胞/kg体重、少なくとも1.25x106細胞/kg体重、少なくとも1.5x106細胞/kg体重、少なくとも1.75x106細胞/kg体重、少なくとも2x106細胞/kg体重、少なくとも2.5x106細胞/kg体重、少なくとも3x106細胞/kg体重、少なくとも4x106細胞/kg体重、少なくとも5x106細胞/kg体重、少なくとも10x106細胞/kg体重、少なくとも15x106細胞/kg体重、少なくとも20x106細胞/kg体重、少なくとも25x106細胞/kg体重、少なくとも30x106細胞/kg体重、1x108細胞/kg体重、5x108細胞/kg体重、又は1x109細胞/kg体重である。
一実施形態では、ある用量の由来造血系統細胞が対象に送達される。例示的な一実施形態では、対象に提供される細胞の有効量は、少なくとも2x106細胞/kg、少なくとも3x106細胞/kg、少なくとも4x106細胞/kg、少なくとも5x106細胞/kg、少なくとも6x106細胞/kg、少なくとも7x106細胞/kg、少なくとも8x106細胞/kg、少なくとも9x106細胞/kg、又は少なくとも10x106細胞/kg、又はそれ以上の細胞/kgであり、介在するすべての細胞用量を含む。
別の例示的な実施形態では、対象に提供される細胞の有効量は、約2x106細胞/kg、約3x106細胞/kg、約4x106細胞/kg、約5x106細胞/kg、約6x106細胞/kg、約7x106細胞/kg、約8x106細胞/kg、約9x106細胞/kg、若しくは約10x106細胞/kg、又はそれ以上の細胞/kg(介在するすべての細胞用量を含む)である。
別の例示的な実施形態では、対象に提供される細胞の有効量は、約2x106細胞/kg~約10x106細胞/kg、約3x106細胞/kg~約10x106細胞/kg、約4x106細胞/kg~約10x106細胞/kg、約5x106細胞/kg~約10x106細胞/kg、2x106細胞/kg~約6x106細胞/kg、2x106細胞/kg~約7x106細胞/kg、2x106細胞/kg~約8x106細胞/kg、3x106細胞/kg~約6x106細胞/kg、3x106細胞/kg~約7x106細胞/kg、3x106細胞/kg~約8x106細胞/kg、4x106細胞/kg~約6x106細胞/kg、4x106細胞/kg~約7x106細胞/kg、4x106細胞/kg~約8x106細胞/kg、5x106細胞/kg~約6x106細胞/kg、5x106細胞/kg~約7x106細胞/kg、5x106細胞/kg~約8x106細胞/kg、又は6x106細胞/kg~約8x106細胞/kg(介在するすべての細胞用量を含む)である。
いくつかの実施形態では、由来造血系統細胞の治療的使用は、単回投与治療である。いくつかの実施形態では、由来造血系統細胞の治療的使用は、複数回投与治療である。いくつかの実施形態では、複数回投与治療は、毎日、3日ごと、7日ごと、10日ごと、15日ごと、20日ごと、25日ごと、30日ごと、35日ごと、40日ごと、45日ごと、若しくは50日ごと、又はその間の任意の日数に1回の投与である。
本発明の由来造血系統細胞の集団を含む組成物は、無菌であり得、ヒト患者への投与に好適であり、投与の準備ができている(すなわち、更に処置することなく投与することができる)。投与の準備ができている細胞ベースの組成物は、組成物が、対象への移植又は投与の前に、任意の更なる処置又は操作を必要としないことを意味する。他の実施形態では、本発明は、1つ又は複数の薬剤を投与する前に拡大及び/又は調節される、由来造血系統細胞の単離された集団を提供する。組換えTCR又はCARを発現するように遺伝子操作された由来造血系統細胞の場合、例えば、米国特許第6,352,694号に記載される方法を使用して、細胞を活性化及び拡大することができる。
ある特定の実施形態では、由来造血系統細胞の一次刺激シグナル及び共刺激シグナルは、異なるプロトコルによって提供され得る。例えば、各シグナルを提供する薬剤は、溶液中にあるか、又は表面に結合され得る。表面に結合される場合、薬剤は同じ表面(つまり、「シス」形成で)、又は別個の表面に(つまり、「トランス」形成で)結合され得る。代替的に、一方の薬剤を表面に結合させ、もう一方の薬剤を溶液中に存在させることもできる。一実施形態では、共刺激シグナルを提供する薬剤は、細胞表面に結合され得、一次活性化シグナルを提供する薬剤は、溶液中にあるか、又は表面に結合される。ある特定の実施形態では、両方の薬剤は、溶液中にあり得る。別の実施形態では、薬剤は、可溶性形態であり、次いで、Fc受容体を発現する細胞、又は本発明の実施形態ではTリンパ球を活性化及び拡大する際に使用することが企図されている人工抗原提示細胞(aAPC)について米国特許出願公開第2004/0101519号及び同第2006/0034810号に開示される等の薬剤に結合する抗体若しくは他の結合剤等の表面に架橋され得る。
投与量、頻度、及びプロトコルのある程度の変動は、治療される対象の状態に応じて必然的に発生する。投与の責任者は、いずれにしても、個々の対象に適切な用量、頻度、及びプロトコルを決定する。
実施例
実施例
以下の実施例は、例示ために提供され、限定のためではない。
実施例1-材料及び方法
実施例1-材料及び方法
様々なプロモーターの制御下で、異なるセーフハーバー遺伝子座組み込み戦略と組み合わせて自殺系を効果的に選択し、試験するために、単一細胞の継代及び高スループットの96ウェルプレートベースのフローサイトメトリ選別を可能にする、出願人独自のhiPSCプラットフォームを使用し、単一又は複数の遺伝子調節によるクローンhiPSCの誘導を可能にする。
小分子培養におけるhiPSCの維持:培養のコンフルエントが75%~90%に達すると、hiPSCを単一細胞として日常的に継代した。単一細胞の解離では、hiPSCをPBS(Mediatech)で1回洗浄し、アキュターゼ(Millipore)で37°Cで3~5分間処置した後、ピペッティングして単一細胞の解離を確実にした。次いで、単一細胞懸濁液を従来の培地と等量で混合し、225xgで4分間遠心分離し、FMMに再懸濁し、マトリゲルでコーティングした表面にプレーティングした。継代は、典型的には、1:6~1:8で、37°Cで2~4時間、マトリゲルで前もってコーティングした組織培養プレートに移し、2~3日ごとにFMMを供給した。細胞培養は、37℃及び5%CO2に設定された加湿インキュベーターで維持された。
ZFNによるヒトのiPSC操作、目的のモダリティの標的化された編集のためのCRISPR:例としてROSA26標的化された挿入を使用して、ZFNを介したゲノム編集では、AAVS1標的化された挿入のために、2.5ugのZFN-L(FTV893)、2.5ugのZFN-R(FTV894)、及び5ugのドナー構築物の混合物を200万個のiPSCにトランスフェクトした。CRISPRを介したゲノム編集では、ROSA26標的化された挿入のために、5ugのROSA26-gRNA/Cas9(FTV922)及び5ugのドナー構築物の混合物を200万個のiPSCにトランスフェクトした。トランスフェクションは、パラメーター1500V、10ms、3パルスを使用して、Neonトランスフェクションシステム(Life Technologies)を使用して行われた。トランスフェクション後の2日目又は3日目に、プラスミドに人工プロモータードライバーGFP及び/又はRFP発現カセットが含まれている場合、フローサイトメトリを使用してトランスフェクション効率を測定した。トランスフェクション後の4日目に、ピューロマイシンを最初の7日間は0.1ug/mlの濃度で、7日後は0.2ug/mlの濃度で培地に添加して、標的化された細胞を選択した。ピューロマイシンの選択中、細胞は10日目にマトリゲルでコーティングされた新しいウェルに継代された。ピューロマイシン選択の16日目以降に、生存細胞をGFP+iPS細胞の割合についてフローサイトメトリで分析した。
ゲノム編集されたiPSCのバルク選別及びクローン選別:ZFN又はCRISPR-Cas9を使用したゲノム標的化された編集を伴うiPSCは、ピューロマイシン選択の20日後に、GFP+SSEA4+TRA181+iPSCのバルク選別及びクローン選別された。単一細胞で解離した標的化されたiPSCプールを、最適な性能のために新しく作製された、ハンクス平衡塩溶液(MediaTech)、4%ウシ胎仔児血清(Invitrogen)、1xペニシリン/ストレプトマイシン(Mediatech)、及び10mMのHepes(Mediatech)を含む冷却染色緩衝液に再懸濁した。SSEA4-PE、TRA181-Alexa Fluor-647(BD Biosciences)を含む、コンジュゲートされた一次抗体を細胞溶液に添加し、氷上で15分間インキュベートした。すべての抗体は、100万個の細胞当たり100μLの染色緩衝液に7μLで使用された。溶液を染色緩衝液で1回洗浄し、225gで4分間スピンダウンし、10μMのチアゾビブンを含む染色緩衝液に再懸濁し、フローサイトメトリ選別のために氷上で維持した。フローサイトメトリ選別は、FACS Aria II(BD Biosciences)で行った。バルク選別では、GFP+SSEA4+TRA181+細胞をゲーティングし、7mlのFMMで満たされた15mlの標準チューブに選別した。クローン選別では、選別された細胞を、ウェル当たり3イベントの濃度で、100μMのノズルを使用して96ウェルプレートに直接排出した。各ウェルには、5μg/mLのフィブロネクチン及び1xペニシリン/ストレプトマイシン(Mediatech)を補充した200μLのFMMを予め充填し、5xマトリゲルで前もって一晩コーティングした。5xマトリゲルプレコーティングには、1アリコートのマトリゲルを5mLのDMEM/F12に添加し、次いで、適切な再懸濁を可能にするために4°Cで一晩インキュベートし、最後にウェル当たり50μLで96ウェルプレートに添加した後、37°Cで一晩インキュベートすることが含まれる。5xマトリゲルは、各ウェルに培地を添加する直前に吸引される。選別が完了したら、インキュベーションの前に、96ウェルプレートを225gで1~2分間遠心分離した。プレートを7日間静置した。7日目に、150μLの培地を各ウェルから除去し、100μLのFMMと交換した。選別後10日目に、ウェルに追加の100μLのFMMを再供給した。コロニー形成は早くも2日目に検出され、ほとんどのコロニーは選別後7~10日で拡大した。最初の継代では、ウェルをPBSで洗浄し、30μLのアキュターゼで、37℃で約10分間解離させた。アキュターゼ処理の延長の必要性は、長期間培養でアイドリング状態にあったコロニーのコンパクトさを反映している。細胞が解離していることが認められた後、200μLのFMMを各ウェルに添加し、数回ピペッティングしてコロニーを破壊する。解離したコロニーを、5xマトリゲルで前もってコーティングした96ウェルプレートの別のウェルに移し、次いでインキュベーション前に225gで2分間遠心分離する。この1:1の継代は、拡大する前に初期のコロニーを広げるために行われる。その後の継代は、3~5分間のアキュターゼ処置、及びFMM中の1xマトリゲルで前もってコーティングされたより大きなウェルへの75~90%のコンフルエンシーでの1:4~1:8の拡大で日常的に行われた。各クローン細胞株は、GFP蛍光レベル及びTRA1-81発現レベルについて分析された。100%に近いGFP+及びTRA181+のクローン株を、更なるPCRスクリーニング及び分析のために選択した。フローサイトメトリ分析は、Guava EasyCyte 8 HT(Millipore)で行われ、Flowjo(FlowJo、LLC)を使用して分析された。
実施例2-小化合物で処置されたiPSC由来NK細胞のインビトロ及びインビボ機能プロファイリング
実施例2-小化合物で処置されたiPSC由来NK細胞のインビトロ及びインビボ機能プロファイリング
CD19に特異的なキメラ抗原受容体を発現するiNK細胞を、分化後の増殖の最後の5日間、増殖培地にIL15又はIL2を補充せずに、デキサメタゾン又はデキサメタゾンとIL7で処置した。次に、フローサイトメトリ染色により、グランザイムBレベルを対照の未処置iNK細胞と比較した。図1Aの幾何平均蛍光強度(GMFI)は、デキサメタゾン又はデキサメタゾンとIL7で処置されたiNK細胞におけるグランザイムBタンパク質レベルが、未処置の対照と比較して減少していることを示している。デキサメタゾンで処置された初代NK細胞を使用して、グランザイムB発現の低下によって反映される同様の機能抑制が観察された。図1Bに示すように、末梢血NK細胞は、グランザイムレベルを上方制御することが知られているIL15、あるいは1又は10μMのデキサメタゾンのいずれかで処置した。デキサメタゾンの追加の濃度レベルを試験し、効果が特に濃度に依存しないことが示している。グランザイムBレベルはフローサイトメトリ染色によって決定され、幾何平均蛍光強度(GMFI)は図1Bに示され、グランザイムBの発現が低下していることを示しており、したがって、処置された初代NK細胞の細胞機能が抑制されている。
CD19-CARを発現するiNK細胞を、デキサメタゾン、レナリドミド、ラパマイシン、又はデキサメタゾンとレナリドミドとの組合せで5日間処置し、凍結保存した。細胞を解凍し、Nalm6(CD19+)又はNalm6 CD19ノックアウト(19ko)細胞に対する4時間の細胞毒性アッセイでエフェクターとして直ちに使用し、細胞毒性を評価した。EC50は非線形回帰によって決定され、ここで、EC50=50%の特異的細胞毒性を達成するために必要なE:T比であり、EC50が低いほど細胞毒性が高いことを示す。図2Aに示すように、CAR発現iNK細胞の小分子処置は、抗原特異的認識を改善し、デキサメタゾンは、抗原陽性と陰性標的との間の最良の識別を示している。インビトロでの非特異的相互作用が少ないことが、インビボでのエフェクター細胞のより良い生体内分布を促進し、それが細胞の有効性に有益であるかどうかはまだ分からない。
デキサメタゾン、レナリドミド、ラパマイシン、又はデキサメタゾンとレナリドミドとを組み合わせて5日間処置し、凍結保存、解凍し、細胞毒性アッセイを開始する前に一晩休止させたCD19-CARを発現するiNK細胞を使用して、iNK細胞の細胞毒性の追加評価を行った。同様に、EC50は非線形回帰によって決定され、ここで、EC50=50%の特異的細胞毒性を達成するために必要なE:T比であり、EC50が低いほど細胞毒性が高いことを示す。図2Bに示すように、分化後のiNK細胞増殖中の小化合物処置は、時間の経過とともにより良い機能回復をもたらし、デキサメタゾンはラパマイシン処置よりも優れており、デキサメタゾン/レナリドミド併用処置は、凍結保存前に処置されなかった対照細胞よりも優れている。
long-range殺傷アッセイを実施するために、CAR-iNK細胞を指定の化合物で処置し、凍結保存し、解凍し、Raji B細胞リンパ腫株に対する24時間の細胞毒性アッセイのエフェクターとして使用した。結果を図3Aに示し、各時点で残っている標的細胞の正規化された数であり、標的単独=100であり、標的数が少ないほど細胞毒性が高くなる。曲線上の面積(AOC)はまた、Raji及びRaji CD19ノックアウト(CD19KO)細胞に対する細胞毒性について計算した(図3B)。AOCが大きいほど、細胞毒性の増加に対応する。図3A及び3Bに示されるように、デキサメタゾン単独、又はレナリドミドとの組合せは、CAR-iNK細胞で最高の腫瘍殺傷性能を示し、次にレノリダミド処置及びAQX処置細胞が続く。2A及び2Bの細胞毒性アッセイと一致して、デキサメタゾン処置の結果として、抗原陽性標的と陰性標的との間のより良好な識別がもたらされる(図3Bを参照)。比較すると、前処置なしで凍結保存及び解凍されたCAR-iNK細胞は、腫瘍細胞の増殖を効果的に制御しない。
細胞のインビボ有効性に対する化合物処置の影響を評価するために、CAR-iNK細胞を、凍結保存前の培養の最後の5日間、示された化合物で処置した。次に、凍結保存した対照細胞又は化合物で処置したCD19-CAR iNK細胞を凍結ストックから解凍し、1日前に1E5Nalm6-ルシフェラーゼ細胞を移植したNSGマウスの処置に使用した。腫瘍の進行は、7日目及び14日目に生物発光イメージングによってモニタリングした。図4Aに示すように、デキサメタゾン単独又はデキサメタゾンとレナリドミドの組合せを使用したiNK培養物の化合物処置は、インビボでの有効性を改善する。
凍結保存前の培養の最後の5日間デキサメタゾンで処置されたCD19-CAR hnCD16iNK細胞は、1E5 Rajiルシフェラーゼ細胞を1日前に移植されたNSGマウスを使用してB細胞リンパ腫のインビボモデルで試験した。培養中及び凍結前にデキサメタゾンで処置した凍結保存CD19-CAR hnCD16 iNK細胞を解凍し、接種後1日においてリツキシマブ(0.3ug/マウス)と組み合わせて、接種後1、4、及び7日目のRajiルシフェラーゼ接種マウスに注入した。腫瘍の進行は、2、7日目及び15日目に生物発光イメージングによってモニタリングした。図4Bに示すように、デキサメタゾンで処置されたリツキシマブとCD19-CAR hnCD16 iNK細胞との組合せは、該iNK細胞なしのリツキシマブ単独での処置よりも腫瘍増殖の改善された制御を提供した。
凍結保存前の培養の最後の5日間デキサメタゾンで処置されたMICA/B-CAR iNK細胞は、MICAを発現するように操作されたB16メラノーマ細胞を、1日前にIV移植したNSGマウスを使用した固形腫瘍転移のインビボモデルで試験した。培養中及び凍結前にデキサメタゾンで処置された凍結保存されたMICA/B-CAR iNK細胞を解凍し、腫瘍移植マウスに注入した。腫瘍移植の14日後、肺の腫瘍結節の数(図4C)及び脾臓に存在するiNK細胞の数(図4D)を定量化した。図4C及び4Dに示されるように、デキサメタゾンのみを使用したiNK培養物の化合物処置は、凍結保存前に処置されなかったiNK細胞と比較して、腫瘍増殖制御及びiNK持続性を改善した。
インビボでのiNK細胞の持続性を更に実証するために、インビトロで増殖した末梢血NK細胞、デキサメタゾンなしで培養されたiNK細胞、又はデキサメタゾンで培養されたiNK細胞を、腫瘍のない状態でNSGマウスに約1.2E7細胞を週3回注射した(試験1、8、及び15日目)。末梢血に注入された細胞の持続性は、8、15、16、22、29、36、及び43日目にフローサイトメトリによって評価した。図4Eに示すように、デキサメタゾンのみを使用したiNK培養物の化合物処置は、試験期間を通してiNK細胞の持続性を改善した。
RNAseq(商標)を使用して差次的遺伝子解析を実施して、未処置の対照iNK細胞と、分化後の増殖中にデキサメタゾン又はデキサメタゾン/レノリダミド組合せで処置したiNK細胞との間の遺伝子発現プロファイルを比較した。図5に示すように、デキサメタゾン又はデキサメタゾンとレノリダミドによるiNK細胞の処置は、特有の遺伝子発現プロファイルを促進する。デキサメタゾンで処置されたiNK細胞の場合、未処置のiNK細胞と比較して最も差次的に発現する遺伝子には、少なくともSPOCK2、PTGDS、IL7R、LCNL1、RASGRP2、SMAP2等の上方制御された遺伝子並びにJCHAIN、KLF3、KLRB1、IGFBP4、及びNUCB2等の下方制御された遺伝子が含まれる。これらの遺伝子に関する既知の情報を表4に簡単に説明する。
実施例3-小化合物で処置されたiPSC由来T細胞のインビトロ及びインビボ機能プロファイリング
CD19に特異的なキメラ抗原受容体を発現するiT細胞を、iPSCからの分化後に41BBL及びIL21又はCD19lowを発現するフィーダー細胞を使用して、増殖の最後の5日間デキサメタゾン(IL7との組合せあり又はなし)で処置した。デキサメタゾンで培養された対照CAR-iT細胞又はCAR-iT細胞の培養物は、RNAseqによって評価され、示差的遺伝子セット濃縮分析を実行した。デキサメタゾンによるiT細胞の処置は、独自の遺伝子発現プロファイルを促進する。図6に示すように、IL6ST、IL-7R及びIL2RAはデキサメタゾン処置によって高度に誘導されたが、CXCR6及びCSF2RBはデキサメタゾン処置なしのiT細胞で高度に発現されている。IL7を伴う(対照)又は伴わないデキサメタゾン処置は、CAR-iT細胞の増殖倍率に有意差を有さなかった(図7A)。次に、様々な細胞表面マーカをフローサイトメトリで評価した。デキサメタゾン処置中のIL7の不在によって表現型は影響を受けず(図7B-7C)、更に、CAR-iT細胞の増殖中にデキサメタゾンをIL7に補充する必要がないことを示している。
CAR-iT細胞は、凍結保存前の培養の最後の5日間、デキサメタゾン処置の有無にかかわらず増殖した。凍結保存対照又はデキサメタゾン処置CD19-CAR iT細胞を凍結ストックから解凍し、0日目において1E5 Nalm6-ルシフェラーゼ細胞を3日前に静脈注射されたNSG雌マウス(各郡N=5)に、3、6、及び9日目に静脈投与した。腫瘍の進行は、腫瘍注射後7、14、及び20日目に生物発光イメージングによってモニタリングした。デキサメタゾンで処置されたCAR-iT細胞(図8B)を、培養物中のデキサメタゾン処置なしの対照細胞(図8A)とiv/ivインビボ有効性について比較した。示されているように、デキサメタゾン処置は、iTインビボ有効性を改善した。図9A~9Bは、デキサメタゾン処置を施したCAR-iT細胞が、インビボでの腫瘍制御及びクリアランスにおいて、初代CAR-T細胞よりも優れた性能を発揮することを示している。図9A~9Bのデータを生成するために使用したマウスは、フローサイトメトリによってヒト及び腫瘍細胞を分析するために、腫瘍注射後24、31、35日目に屠殺にされ、図10A~10Bに示されるように、デキサメタゾンで処置されたCAR-iT細胞は、リンパ性白血病の全身性ゼノグラフィマウスモデルのマウス骨髄組織に存続し、初代CAR-T細胞と比較して生存率が延長され(生存日数>80日、p>0.1)、iPSC由来のエフェクター細胞のインビボ有効性におけるデキサメタゾン処置の影響を更に確認する。
更なるサイトカイン離脱試験(withdrawal study)では、CAR-iT細胞をデキサメタゾンのみ(サイトカインなし)、デキサメタゾンとサイトカインIL7のみ(IL2又はIL15なし)、又はIL2、IL7、及びIL15の様々なサイトカインの組合せで培養した(データは示していない)。7日間の培養後、細胞の増殖及び拡大を評価した。図11A~11Bに示されるように、デキサメタゾンで処置されたCAR-iT細胞は、デキサメタゾン+IL7で処置されたCAR-iT細胞のものと同様の細胞表現型を示した。図11Cに示すように、サイトカインの非存在下でのデキサメタゾン治療は、IL2、IL7及びIL15の様々な組合せによるデキサメタゾン治療と比較して、はるかに低いCAR-iT細胞増殖を有していた。デキサメタゾン単独及びデキサメタゾン+IL7で処置されたCAR-iT細胞を、0日目において、1E5 Nalm6-ルシフェラーゼ細胞で3日前に静脈内注射されたNSG雌マウス(各群でN=5)に、腫瘍移植後3、6、及び9日目に静脈内投与した。腫瘍の進行は、腫瘍注射後2、7、14、21、28及び35日目に生物発光イメージングによってモニタリングした。図11Dに示すように、デキサメタゾンのみ(サイトカインなし)及びデキサメタゾン+IL7で処置されたCAR-iT細胞を、培養物中のデキサメタゾン処置なしの対照細胞とiv/ivインビボ有効性について比較した。インビトロ増殖速度が低いにもかかわらず、デキサメタゾンで処置されたCAR-iT細胞は、少なくとも驚くべきことに、デキサメタゾン+IL7で処置されたCAR-iT細胞と同様にインビボでの有効性を有し、処置されたCAR-iT細胞の両方が未処置の細胞(デキサメタゾン又はサイトカインなし)を超える改善した有効性を示した。
当業者は、本明細書に記載の方法、組成物、及び産生物が例示的な実施形態の代表であり、本発明の範囲に対する限定として意図されていないことを容易に理解するであろう。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本明細書に開示される本開示に対して様々な置換及び修正を行うことができることは当業者には容易に明らかであろう。
本明細書で言及されるすべての特許及び刊行物は、本開示が属する当業者のレベルを示している。すべての特許及び刊行物は、個々の刊行物が参照により組み込まれるものとして具体的かつ個別に示された場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に例示的に記載されている本開示は、本明細書に具体的に開示されていない任意の要素、制限がなくても実施することができる。したがって、例えば、本明細書の各場合において、「含む」、「本質的にからなる」、及び「からなる」という用語のいずれかを、他の2つの用語のいずれかで置き換えることができる。使用されている用語及び表現は、説明の用語として使用され、限定ではなく、そのような用語及び表現の使用において、示され説明された特色又はその一部の同等物を除外する意図はないが、特許請求される本開示の範囲内で様々な修正が可能であると認識される。したがって、本開示は、好ましい実施形態及び任意選択の特色によって具体的に開示されているが、本明細書に開示される概念の修正及び変形は、当業者によって想到され得、そのような修正及び変形は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内であると考えられると理解されるべきである。
Claims (37)
- 免疫細胞又はその集団を製造する方法であって、前記免疫細胞に、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体のうちの少なくとも1つを含む、小化合物処置を行って、それにより、同じ小化合物処置なしの対応する免疫細胞と比較して、解凍後の細胞毒性が増強された免疫細胞を得る、免疫細胞又はその集団を製造する方法。
- 前記免疫細胞が、人工多能性幹細胞(iPSC)から分化した派生エフェクター免疫細胞であり、前記エフェクター免疫細胞が、派生CD34細胞、派生造血幹及び前駆細胞、派生造血多能性前駆細胞、派生T細胞前駆細胞、派生NK細胞前駆細胞、派生T細胞、派生NKT細胞、派生NK細胞、派生B細胞、あるいは対応する初代T、NK、NKT、及び/又はB細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する派生エフェクター細胞を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記iPSCが、以下の編集、
(i)第1の標的特異性を有する第1のキメラ抗原受容体(CAR)、
(ii)CD38ノックアウト、
(iii)天然の対応する細胞と比較した、HLA-I欠損及び/又はHLA-II欠損、
(iv)HLA-G若しくは切断不可能なHLA-Gの発現の導入、又はCD58及びCD54の一方若しくは両方のノックアウト、
(v)CD16又はそのバリアント、
(vi)第2の標的特異性を有する第2のCAR、
(vii)細胞表面発現外因性サイトカイン及び/又はその受容体の部分的又は完全なペプチドを含むシグナル伝達複合体、
(viii)表2に列記される遺伝子型のうちの少なくとも1つ、
(ix)天然の対応する細胞と比較して、B2M、CIITA、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD25、CD69、CD44、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITのうちの少なくとも1つにおける欠失又は低減された発現、あるいは
(x)HLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD16、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重若しくは多重特異性又はユニバーサルエンゲージャと結合するための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された又は増加した発現、のうちの少なくとも1つを含み、前記iPSCから分化した前記エフェクター免疫細胞が、前記iPSCと同じ1つ又は複数の編集を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記第1のCARが、
(i)少なくとも1つの抗原認識領域、膜貫通ドメイン、及び少なくとも1つのシグナル伝達ドメインを含むエンドドメインを含むエクトドメインであって、前記少なくとも1つのシグナル伝達ドメインが、T及び/又はNK細胞の活性化又は機能に特異的なシグナル伝達タンパク質の細胞質ドメインに由来する、エクトドメイン、
(ii)疾患、病原体、液性腫瘍、又は固形腫瘍に関連する抗原に特異的に結合する抗原認識ドメイン、あるいは
(iii)以下のもの、
(a)CD19、BCMA、CD20、CD22、CD38、CD123、HER2、CD52、EGFR、GD2、MICA/B、MSLN、VEGF-R2、PSMA、及びPDL1のうちのいずれか1つ、又は
(b)ADGRE2、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、CCR1、CCR4、癌胎児性抗原(CEA)、CD3、CD5、CD7、CD8、CD10、CD20、CD22、CD30、CD33、CD34、CD38、CD41、CD44、CD44V6、CD49f、CD56、CD70、CD74、CD99、CD123、CD133、CD138、CDS、CLEC12A、サイトメガロウイルス(CMV)感染細胞の抗原、上皮糖タンパク質2(EGP2)、上皮糖タンパク質-40(EGP-40)、上皮細胞接着分子(EpCAM)、EGFRvIII、受容体チロシン-タンパク質キナーゼerb-B2、3、4、EGFIR、EGFR-VIII、ERBB葉酸結合タンパク質(FBP)、胎児アセチルコリン受容体(AChR)、葉酸受容体-a、ガングリオシドG2(GD2)、ガングリオシドG3(GD3)、ヒト上皮成長因子受容体2(HER-2)、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、ICAM-1、インテグリンB7、インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ-2(IL-13Rα2)、κ-軽鎖、キナーゼ挿入ドメイン受容体(KDR)、ルイスA(CA19.9)、ルイスY(LeY)、L1細胞接着分子(L1-CAM)、LILRB2、メラノーマ抗原ファミリA1(MAGE-A1)、MICA/B、ムチン1(Muc-1)、ムチン16(Muc-16)、メソテリン(MSLN)、NKCSI、NKG2Dリガンド、c-Met、癌-精巣抗原NY-ESO-1、腫瘍胎児性抗原(h5T4)、PRAME、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、PRAME前立腺特異的膜抗原(PSMA)、腫瘍関連糖タンパク質72(TAG-72)、TIM-3、TRBCI、TRBC2、血管内皮成長因子R2(VEGF-R2)、及びウィルムス腫瘍タンパク質(WT-1)のうちのいずれか1つに特異的な抗原認識ドメインを含む、請求項3に記載の方法。 - 前記第1のCARが、
(1)細胞表面発現外因性サイトカイン又はその受容体の部分的又は完全なペプチドであって、前記外因性サイトカイン又はその受容体が、
(a)IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18、IL21、及びそのそれぞれの受容体のうちの少なくとも1つ、
(b)
(i)自己切断ペプチドを使用することによるIL15及びIL15Rαの共発現と、
(ii)IL15及びIL15Rαの融合タンパク質と、
(iii)切断又は排除されたIL15Rαの細胞内ドメインを有するIL15/IL15Rα融合タンパク質と、
(iv)IL15及びIL15Rαの膜結合Sushiドメインの融合タンパク質と、
(v)IL15及びIL15Rβの融合タンパク質と、
(vi)IL15と共通受容体γCとの融合タンパク質であって、前記共通受容体γCが、天然であるか、若しくは改変されている、融合タンパク質と、
(vii)IL15Rβのホモ二量体と、とのうちの少なくとも1つを含む、細胞表面発現外因性サイトカイン又はその受容体の部分的又は完全なペプチド、
(2)抗体又はその断片、
(3)エンゲージャ、あるいは
(4)チェックポイント阻害剤、を共発現するバイシストロニック構築物に含まれる、請求項3に記載の方法。 - 前記免疫細胞の前記小化合物処置が、前記免疫細胞の凍結保存の前又は後である、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、前記小化合物処置に供された前記免疫細胞を凍結保存することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記凍結保存が、前記処置の1つ又は複数の小化合物を含まないか、又は実質的に含まない、請求項7に記載の方法。
- 前記増強された解凍後細胞毒性が、凍結保存後に解凍された免疫細胞の増強されたインビボ有効性を含み、前記小化合物処置を有する前記解凍後免疫細胞が、同じ小化合物処置なしの解凍後の対応する免疫細胞と比較して、以下の特徴、
(i)腫瘍制御、腫瘍クリアランス、及び/又は腫瘍再発の低減における増強された能力、
(ii)腫瘍浸透の改善、あるいは
(iii)骨髄及び/又は腫瘍部位への移動能力の向上
の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記小化合物処置が、
(i)デキサメタゾン、又はその誘導体若しくは類似体を含み、
(ii)任意選択で、サイトカインIL7を含まないか、又は本質的に含まず、ここで、前記処置中の前記免疫細胞が、T細胞であり、
(iii)任意選択で、サイトカインIL2及び/又はサイトカインIL15を含まないか、又は本質的に含まず、ここで、前記処置中の前記免疫細胞が、NK細胞であり、
(iv)デキサメタゾンを含むが、サイトカインIL7を含まず、
(v)サイトカインを含まないか、又は本質的に含まず、
(vi)細胞培養中及び/又は凍結保存の前若しくは後であり、
(vii)細胞をiPSCから分化させた後の免疫細胞増殖中であり、並びに/あるいは
(viii)凍結保存の前に、約1~約12日、又は約3~約6日続く、請求項1に記載の方法。 - 前記デキサメタゾンが約10nM~約20μMの濃度範囲で存在する、請求項10に記載の方法。
- 細胞又はその集団であって、
(i)前記細胞が、デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、及びそれらの誘導体若しくは類似体の少なくとも1つを含む小化合物処置を受けた免疫細胞であり、
(ii)前記免疫細胞が、同じ小化合物処置なしの対応する免疫細胞と比較して、解凍後の細胞毒性が増強されている、細胞又はその集団。 - (iii)前記免疫細胞が、人工多能性幹細胞(iPSC)から分化した派生エフェクター免疫細胞であり、
(iv)前記エフェクター免疫細胞が、派生CD34細胞、派生造血幹及び前駆細胞、派生造血多能性前駆細胞、派生T細胞前駆細胞、派生NK細胞前駆細胞、派生T細胞、派生NKT細胞、派生NK細胞、派生B細胞、あるいは対応する初代T、NK、NKT、及び/又はB細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する派生エフェクター細胞を含む、請求項12に記載の細胞又はその集団。 - 前記iPSCが、以下の編集、
(i)第1の標的特異性を有する第1のキメラ抗原受容体(CAR)、
(ii)CD38ノックアウト、
(iii)その天然の対応する細胞と比較した、HLA-I欠損及び/又はHLA-II欠損、
(iv)HLA-G若しくは切断不可能なHLA-Gの発現の導入、又はCD58及びCD54の一方若しくは両方のノックアウト、
(v)CD16又はそのバリアント、
(vi)第2の標的特異性を有する第2のCAR、
(vii)細胞表面発現外因性サイトカイン及び/又はその受容体の部分的又は完全なペプチドを含むシグナル伝達複合体、
(viii)表2に列記される遺伝子型のうちの少なくとも1つ、
(ix)その天然の対応する細胞と比較して、B2M、CIITA、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD25、CD69、CD44、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITのうちの少なくとも1つにおける欠失又は低減された発現、あるいは
(x)HLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD16、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重若しくは多重特異性又はユニバーサルエンゲージャと結合するための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された又は増加した発現、のうちの少なくとも1つを含み、前記iPSCから分化した前記エフェクター免疫細胞が、前記iPSCと同じ1つ又は複数の編集を含む、請求項13に記載の細胞又はその集団。 - 前記第1及び第2のCARが独立して、
(i)少なくとも1つの抗原認識領域、膜貫通ドメイン、及び少なくとも1つのシグナル伝達ドメインを含むエンドドメインを含むエクトドメインであって、前記少なくとも1つのシグナル伝達ドメインが、T及び/又はNK細胞の活性化又は機能に特異的なシグナル伝達タンパク質の細胞質ドメインに由来する、エクトドメイン、
(ii)疾患、病原体、液性腫瘍、又は固形腫瘍に関連する抗原に特異的に結合する抗原認識ドメイン、あるいは
(iii)
(a)CD19、BCMA、CD20、CD22、CD38、CD123、HER2、CD52、EGFR、GD2、MICA/B、MSLN、VEGF-R2、PSMA、及びPDL1のうちのいずれか1つ、又は
(b)ADGRE2、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、CCR1、CCR4、癌胎児性抗原(CEA)、CD3、CD5、CD7、CD8、CD10、CD20、CD22、CD30、CD33、CD34、CD38、CD41、CD44、CD44V6、CD49f、CD56、CD70、CD74、CD99、CD123、CD133、CD138、CDS、CLEC12A、サイトメガロウイルス(CMV)感染細胞の抗原、上皮糖タンパク質2(EGP2)、上皮糖タンパク質-40(EGP-40)、上皮細胞接着分子(EpCAM)、EGFRvIII、受容体チロシン-タンパク質キナーゼerb-B2、3、4、EGFIR、EGFR-VIII、ERBB葉酸結合タンパク質(FBP)、胎児アセチルコリン受容体(AChR)、葉酸受容体-a、ガングリオシドG2(GD2)、ガングリオシドG3(GD3)、ヒト上皮成長因子受容体2(HER-2)、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、ICAM-1、インテグリンB7、インターロイキン-13受容体サブユニットアルファ-2(IL-13Rα2)、κ-軽鎖、キナーゼ挿入ドメイン受容体(KDR)、ルイスA(CA19.9)、ルイスY(LeY)、L1細胞接着分子(L1-CAM)、LILRB2、メラノーマ抗原ファミリA 1(MAGE-A1)、MICA/B、ムチン1(Muc-1)、ムチン16(Muc-16)、メソテリン(MSLN)、NKCSI、NKG2Dリガンド、c-Met、癌-精巣抗原NY-ESO-1、腫瘍胎児性抗原(h5T4)、PRAME、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、PRAME前立腺特異的膜抗原(PSMA)、腫瘍関連糖タンパク質72(TAG-72)、TIM-3、TRBCI、TRBC2、血管内皮成長因子R2(VEGF-R2)、及びウィルムス腫瘍タンパク質(WT-1)のうちのいずれか1つに特異的な抗原認識ドメインを含む、請求項14に記載の細胞又はその集団。 - 前記第1のCARが、
(1)細胞表面発現外因性サイトカイン又はその受容体の部分的又は完全なペプチドであって、前記外因性サイトカイン又はその受容体が、
(a)IL2、IL4、IL6、IL7、IL9、IL10、IL11、IL12、IL15、IL18、IL21、及びそのそれぞれの受容体のうちの少なくとも1つ、
(b)
(i)自己切断ペプチドを使用することによるIL15及びIL15Rαの共発現と、
(ii)IL15及びIL15Rαの融合タンパク質と、
(iii)切断又は排除されたIL15Rαの細胞内ドメインを有するIL15/IL15Rα融合タンパク質と、
(iv)IL15及びIL15Rαの膜結合Sushiドメインの融合タンパク質と、
(v)IL15及びIL15Rβの融合タンパク質と、
(vi)IL15と共通受容体γCとの融合タンパク質であって、前記共通受容体γCが、天然であるか、若しくは改変されている、融合タンパク質と、
(vii)IL15Rβのホモ二量体と、とのうちの少なくとも1つを含む、細胞表面発現外因性サイトカイン又はその受容体の部分的又は完全なペプチド、
(2)抗体又はその断片、あるいは
(3)チェックポイント阻害剤、を共発現するバイシストロニック構築物に含まれる、請求項14に記載の細胞又はその集団。 - 前記免疫細胞の前記小化合物処置が、前記免疫細胞の凍結保存の前である、請求項12に記載の細胞又はその集団。
- 前記小化合物処置された免疫細胞が、
(i)凍結保存前の培地に含まれており、
(ii)凍結保存培地に含まれており、
(iii)凍結保存に存在し、又は
(iv)凍結保存からの解凍後である、請求項12に記載の細胞又はその集団。 - 前記凍結保存が、前記処置の1つ又は複数の小化合物を含まないか、又は実質的に含まない、請求項12に記載の細胞又はその集団。
- 前記増強された解凍後細胞毒性が、凍結保存後に解凍された免疫細胞の増強されたインビボ有効性を含み、ここで、前記凍結保存前の前記小化合物処置を有する前記解凍後免疫細胞が、同じ小化合物処置なしの解凍後の対応する免疫細胞と比較して、以下の特徴、
(i)腫瘍制御、腫瘍クリアランス、及び/又は腫瘍再発の低減における増強された能力、
(ii)腫瘍浸透の改善、又は
(iii)骨髄及び/又は腫瘍部位への移動能力の向上
の少なくとも1つを含む、請求項12に記載の細胞又はその集団。 - 前記小化合物処置が、
(i)デキサメタゾンを含み、
(ii)任意選択で、サイトカインIL7を含まないか、又は本質的に含まず、ここで、前記処置中の前記免疫細胞が、T細胞であり、
(iii)任意選択で、サイトカインIL2及び/又はサイトカインIL15を含まないか、又は本質的に含まず、ここで、前記処置中の前記免疫細胞が、NK細胞であり、
(iv)デキサメタゾンを含むが、サイトカインIL7を含まず、
(v)サイトカインを含まないか、又は本質的に含まず、
(vi)細胞培養中及び/又は凍結保存の前若しくは後であり、
(vii)細胞をiPSCから分化させた後の免疫細胞増殖中であり、並びに/あるいは
(viii)凍結保存の前に、約1~約12日、又は約3~約6日続く、請求項12に記載の細胞又はその集団。 - 前記デキサメタゾンが約10nM~約20μMの濃度範囲で存在する、請求項21に記載の細胞又はその集団。
- 前記免疫細胞が、同じ小化合物処置なしの対応する免疫細胞と比較して、
(i)SPOCK2、PTGDS、IL7R、LCNL1、RASGRP2、SMAP2、IL6ST、IL-7R、及びIL2RAの上方制御、又は
(ii)JCHAIN、KLF3、KLRB1、IGFBP4、NUCB2、CSF2RB、及びCXCR6の下方制御のうちの少なくとも1つを含む1つ又は複数の差次的に発現される遺伝子を含む、請求項12に記載の細胞又はその集団。 - 前記免疫細胞が培地に含まれ、前記培地が、
(i)デキサメタゾンを含み、
(ii)レナリドミドを含み、
(iii)AQX-1125を含み、
(iv)デキサメタゾン及びレナリドミドを含み、
(v)デキサメタゾンを含むが、サイトカインIL7を含まず、任意選択で、前記免疫細胞がT細胞であり、
(vi)デキサメタゾンを含むが、サイトカインIL2又はサイトカインIL15を含まず、任意選択で、前記免疫細胞がNK細胞であり、又は
(vii)デキサメタゾンを含み、サイトカインを含まないか、若しくは本質的に含まない、請求項12に記載の細胞又はその集団。 - 免疫細胞又はその集団を製造する方法であって、
(a)遺伝子操作されたiPSCを分化させて前記免疫細胞を得ることであって、前記iPSCが、以下の編集、
(i)第1の標的特異性を有する第1のキメラ抗原受容体(CAR)、
(ii)CD38ノックアウト、
(iii)その天然の対応する細胞と比較した、HLA-I欠損及び/又はHLA-II欠損、
(iv)HLA-G若しくは切断不可能なHLA-Gの発現の導入、又はCD58及びCD54の一方若しくは両方のノックアウト、
(v)CD16又はそのバリアント、
(vi)第2の標的特異性を有する第2のCAR、
(vii)細胞表面発現外因性サイトカイン及び/又はその受容体の部分的又は完全なペプチドを含むシグナル伝達複合体、
(viii)表2に列記される遺伝子型のうちの少なくとも1つ、
(ix)その天然の対応する細胞と比較して、B2M、CIITA、TAP1、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、RFX5、RFXAP、TCRα若しくはβ定常領域、NKG2A、NKG2D、CD25、CD69、CD44、CD56、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、及びTIGITのうちの少なくとも1つにおける欠失又は低減された発現、
(x)HLA-E、41BBL、CD3、CD4、CD8、CD16、CD47、CD113、CD131、CD137、CD80、PDL1、A2AR、抗原特異的TCR、Fc受容体、抗体又はその断片、チェックポイント阻害剤、エンゲージャ、及び二重若しくは多重特異性又はユニバーサルエンゲージャと結合するための表面トリガー受容体のうちの少なくとも1つにおける導入された又は増加した発現、のうちの少なくとも1つを含み、
前記iPSCから分化した前記免疫細胞が、前記iPSCと同じ1つ又は複数の編集を含むことと、
(b)デキサメタゾン、レナリドミド、AQX-1125、あるいはそれらの誘導体又は類似体の少なくとも1つを含む小化合物処置に前記免疫細胞を供することと、
それにより、同じ小化合物処置なしの対応する免疫細胞と比較して、解凍後の細胞毒性が増強された免疫細胞を得ることと、を含む、免疫細胞又はその集団を製造する方法。 - (c)ステップ(b)からの前記処置された免疫細胞を凍結保存することを更に含む、請求項25に記載の方法。
- クローンiPSCをゲノム操作して、前記第1のCARをコードするポリヌクレオチドをノックインすることを更に含み、任意選択で、
(i)CD38をノックアウトすること、
(ii)B2M及びCIITAをノックアウトすること、
(iii)CD58及びCD54の一方又は両方をノックアウトすること、及び/又は
(iv)HLA-G若しくは切断不可能なHLA-G、CD16若しくはそのバリアント、第2のCAR、及び/又は細胞表面発現外因性サイトカイン若しくはその受容体の部分的若しくは完全なペプチドの発現を導入することを更に含む、請求項25に記載の方法。 - 前記ゲノム操作が、標的化された欠失、挿入、又はイン/デルを含み、前記ゲノム操作が、CRISPR、ZFN、TALEN、ホーミングヌクレアーゼ、相同性組換え、又はこれらの方法の他の任意の機能的変異によって実施される、請求項27に記載の方法。
- 前記人工多能性幹細胞(iPSC)から分化した前記免疫細胞が、派生CD34細胞、派生造血幹及び前駆細胞、派生造血多能性前駆細胞、派生T細胞前駆細胞、派生NK細胞前駆細胞、派生T細胞、派生NKT細胞、派生NK細胞、派生B細胞、あるいは対応する初代T、NK、NKT、及び/又はB細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有する派生エフェクター細胞を含む、請求項25に記載の方法。
- (d)ステップ(c)からの前記凍結保存された免疫細胞を解凍することを更に含む、請求項26に記載の方法。
- 請求項12~23のいずれか一項に記載の免疫細胞と、1つ又は複数の治療薬と、を含む、治療的使用のための組成物。
- 前記1つ又は複数の治療薬が、ペプチド、サイトカイン、チェックポイント阻害剤、マイトジェン、成長因子、小RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、単核血液細胞、フィーダー細胞、フィーダー細胞構成要素若しくはその置換因子、目的の1つ又は複数のポリ核酸を含むベクター、抗体、化学療法剤若しくは放射性部分、又は免疫調節薬(IMiD)を含む、請求項31に記載の組成物。
- (i)前記チェックポイント阻害剤が、
(a)PD-1、PDL-1、TIM-3、TIGIT、LAG-3、CTLA-4、2B4、4-1BB、4-1BBL、A2aR、BATE、BTLA、CD39、CD47、CD73、CD94、CD96、CD160、CD200、CD200R、CD274、CEACAM1、CSF-1R、Foxpl、GARP、HVEM、IDO、EDO、TDO、LAIR-1、MICA/B、NR4A2、MAFB、OCT-2、Rara(レチノイン酸受容体アルファ)、TLR3、VISTA、NKG2A/HLA-E、若しくは阻害性KIRを含むチェックポイント分子に対する1つ又は複数のアンタゴニスト、
(b)アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、イピリムマブ、IPH4102、IPH43、IPH33、リリムマブ、モナリズマブ、ニボルマブ、ペンブロリズマブ、及びそれらの誘導体若しくは機能的同等物のうちの1つ又は複数、あるいは
(c)アテゾリズマブ、ニボルマブ、及びペンブロリズマブのうちの少なくとも1つ、を含むか、あるいは
(ii)前記治療薬が、ベネトクラクス、アザシチジン、及びポマリドマイドのうちの1つ以上を含む、請求項32に記載の組成物。 - 前記抗体が、
(a)抗CD20、抗HER2、抗CD52、抗EGFR、抗CD123、抗GD2、抗PDL1、及び/又は抗CD38抗体;
(b)リツキシマブ、ベルツズマブ、オファツムマブ、ウブリツキシマブ、オカラツズマブ、オビヌツズマブ、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アレムツズマブ、セルツキシマブ、ジヌツキシマブ、アベルマブ、ダラツムマブ、イサツキシマブ、MOR202、7G3、CSL362、エロツズマブ、及びそれらのヒト化若しくはFc改変されたバリアント若しくは断片、並びにそれらの機能的同等物及びバイオシミラーのうちの1つ又は複数;あるいは
(c)ダラツムマブを含み、前記派生造血細胞が、CD38ノックアウトを含む派生NK細胞又は派生T細胞、及び任意選択でCD16又はそのバリアントの発現を含む、請求項32に記載の組成物。 - 養子細胞療法に好適な対象に前記組成物を導入することによる、請求項31~34のいずれか一項に記載の組成物の治療的使用であって、前記対象が、自己免疫障害、血液悪性腫瘍、固形腫瘍、癌、又はウイルス感染を有する、治療的使用。
- (i)請求項26~29のいずれか一項に従って製造された凍結保存された免疫細胞の1つ又は複数のユニットを解凍することと、
(ii)ステップ(i)の前記解凍後免疫細胞を含む組成物を対象に投与することと、を含む、疾患を治療する方法。 - 前記免疫細胞が、iPSC由来NK細胞、iPSC由来T細胞、あるいは対応する初代T、NK、NKT、及び/又はB細胞には存在しない1つ又は複数の機能的特徴を有するiPSC由来エフェクター細胞である、請求項36に記載の方法。
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