JP2023509590A - 工学的修飾t細胞、その調製および応用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、工学的修飾T細胞を提供し、当該細胞は、細胞表面のTCR/CD3複合体の発現をダウンレギュレートするポリペプチドの導入によって、細胞表面のTCR/CD3複合体の発現を低下した;当該工学的修飾T細胞は、治療目的、例えば癌症の治療に用いられてもよい。
【選択図】なし
【選択図】なし
Description
本発明は、細胞免疫療法の分野に属し、特に、工学的修飾T細胞、その調製および応用に関する。
腫瘍治療法の発展に伴い、キメラ抗原受容体T細胞(Chimeric antigen receptor-T、CAR-T)免疫療法は、注目を集めている治療アプローチになった。CAR-T細胞に発現されたCARは、通常に、細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインを含む。通常、CAR-T細胞は、患者自身のT細胞からCAR遺伝子でトランスフェクトし、増幅し、当該患者の体に注入し戻す。CAR-T細胞は、主要組織適合遺伝子複合体(major histocompatibility complex、MHC)に制限されないように、腫瘍抗原を効果的に認識し、特定の抗腫瘍免疫応答を引き起こすことができる。現在、米国FDAは、難治性・再発性の非ホジキンリンパ腫と急性リンパ性白血病の治療に用いられる、2つの自己由来CAR-T細胞製品、ノバルティス(Novartis)のKymriahとKite PharmaのYesCAR-Taを承認した。関連する臨床試験により、CAR-Tは完全に個別化された生細胞薬として、大きな抗腫瘍の可能性があることが証明される(Maude S L、Laetsch T W、Buechner JらTisagenlecleucel in children and young adults with B-cell lymphoblastic leukemia[J]. New England Journal of Medicine、2018、378(5):439-448;Park J H、Riviere I、Gonen MらLong-term follow-up of CD19 CAR therapy in acute lymphoblastic leukemia[J]. New England Journal of Medicine、2018、378(5):449-459;Schuster S J、Svoboda J、Chong E AらChimeric antigen receptor T cells in refractory B-cell lymphomas[J]. New England Journal of Medicine、2017、377(26):2545-2554)。
これら2つのCAR-T薬品の調製と注入し戻す策略は、どちらも、患者自身の末梢血を収集し、T細胞を単離し、ウイルスベクターを使用し、CARのコード遺伝子をT細胞のゲノムに組み込み、増幅培養してから患者の体に注入し戻す。このように完全に個別化されたCAR-T細胞の生産は、生産サイクルが長く、コストがかかるだけでなく、注入し戻す治療にも多くの不確実性が伴う。例えば、単離されたT細胞の数の不足や誤作動によるCAR-T細胞調製の失敗や、細胞調製中に患者の疾患が急速に進行することによる治療機会の喪失などがある。そのため、CAR-T分野では、上記の生産・治療に関する問題を、効果的に回避・解決し、生産コストを大幅に削減するために、健常なドナー由来の既製(off-the-shelf)同種異系CAR-T細胞(OTS)に共通の期待が寄せられる。
同種異系CAR-T細胞の調製には、まず安全面での大きな課題、すなわち、移植片対宿主反応(graft-versus-host disease、GVHD)を解決することが必要である。GVHDは、移植片に含まれる同種異系反応性T細胞が、宿主の同種異系組織抗原を認識することによって引き起こされる、レシピエントの正常な組織や臓器の免疫拒絶反応であり、重症例では致命的となる可能性がある。GVHDは、異系T細胞の表面にあるT細胞受容体(TCR)によって仲介される。TCRは、すべての成熟T細胞の表面にある特徴的なマーカーである。TCRは、細胞内で小胞体(endoplasmic reticulum、ER)内の複数のCD3サブユニットと非共有結合で、結合・組み立て、最終的に、細胞表面でTCR-CD3抗原認識複合体として存在する。
2012年、Provasiらは、遺伝子編集技術を使って、同種異系T細胞における移植片対宿主反応の問題を解決しようとしていることを報告した(Provasi E、Genovese P、Lombardo A、et al. Editing T cell specificity towards leukemia by zinc finger nucleases and lentiviral gene transfer[J]. Nature medicine、2012、18(5):807)。彼らは、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(zinc-finger nucleases、ZFN)で、ドナーT細胞のTCR遺伝子を特異的にノックアウトし、TCR/CD3複合体が形成されないようにして、T細胞が宿主抗原を認識できないようにし、GVHD反応をなくすことに成功した。その後、TALEN(transcription activator-like effector nucleases)やCRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)など、さまざまな新規遺伝子編集技術も実験室レベルでの成功が報告されている(Berdien B、Mock U、Atanackovic D、et al. TALEN-mediated editing of endogenous T-cell receptors facilitates efficient reprogramming of T lymphocytes by lentiviral gene transfer[J]. Gene therapy、2014、21(6):539;Ren J、Zhao Y. Advancing chimeric antigen receptor T cell therapy with CRISPR/Cas9[J]. Protein & cell、2017、8(9):634-643)。しかし、現在までのところ、同種異系CAR-Tの臨床例は、ごく限られた数しか報告されていない(Qasim W、Zhan H、Samarasinghe S、et al. Molecular remission of infant B-ALL after infusion of universal TALEN gene-edited CAR T cells[J]. Science translational medicine、2017、9(374):eaaj2013)。遺伝子編集に基づく同種異系CAR-Tの臨床研究が、なかなか進まない主な理由は、遺伝子編集に伴う安全性への懸念(例えばオフターゲッティングによる誤っている遺伝子編集)、遺伝子編集が生体内でのT細胞の持続性低下を抑える可能性、および生産・調製で遭遇する障壁(例えば、多数のプロセスステップ、T細胞へのダメージが大きい)に起因すると思われる。
また、非遺伝子編集に基づく同種異系CAR-T技術も業界に注目されている。この技術は、1995年の報告書に由来し、著者らは、小胞体保留シグナルを持つ特異的抗体を細胞内に発現させると、IL-2受容体タンパク質が小胞体内に効果的に保留され、細胞表面からほぼ完全に消失し、遺伝子編集と同様の機能欠損が達成されることを見いだした(Richardson J H、Sodroski J G、Waldmann T A、et al. Phenotypic knockout of the high-affinity human interleukin 2 receptor by intracellular single-chain antibodies against the alpha subunit of the receptor[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences、1995、92(8):3137-3141)。最近、この技術は借用され、表面TCR/CD3複合体を効果的にダウンレギュレートするペプチドの見つけ出しや、一般的なパターンが存在するかどうか(例えば、TCR/CD3複合体のどのタンパク質またはそのエピトープが、ペプチドに含まれる抗体によって最も効果的に認識されるか)を確認することなどに用いられる。しかし、本研究の結果としては、異なるターゲットの抗体、同じターゲットの異なる抗体クローン、異なるER保留シグナル、異なるリンカーなどの因子がいずれも、これらの抗体配列の表面TCR/CD3複合体のダウンレギュレート活性に影響を与えることが明らかになった(Kamiya T、Wong D、Png Y T、et al. A novel method to generate T-cell receptor-deficient chimeric antigen receptor T cells[J]. Blood advances、2018、2(5):517-528;WO2019032916A1;US20180086831A1)。
表面のTCR/CD3複合体がダウンレギュレートまたは欠失されたCAR-T細胞は、現在の自家CAR-T細胞療法の効果を向上させる可能性がある。患者の自己T細胞から調製されたCAR-T細胞には、患者自身の腫瘍を認識するTCR/CD3複合体も同時に存在することもあるが、TCR/CD3複合体とCARの同時活性化は、CD8+T細胞の枯渇を誘発し、CAR-T細胞の治療効果に影響を与えることが知られる(Yang Y、Kohler M E、Chien C Dら TCR engagement negatively affects CD8 but not CD4 CAR T cell expansion and leukemic clearance[J]. Science translational medicine、2017、9(417):eaag1209)。
この分野では、あらゆるドナー由来のT細胞と、当該細胞の表面にあるTCR/CD3複合体を効率的にダウンレギュレートする方法の開発が急務となっている。この分野では、あらゆるドナー由来のT細胞と、治療用タンパク質を発現しつつ、当該細胞の表面にあるTCR/CD3複合体を効率的にダウンレギュレートする方法の開発が急務となっている。
したがって、本発明は、細胞表面のTCR/CD3複合体を効率的にダウンレギュレートする試薬、方法と細胞を提供する。
本明細書の一つの様態では、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを発現し、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、アミノ酸配列はSEQ ID NO:1、又は、SEQ ID NO:1と95%以上の同一性を有するアミノ酸配列である一つの重鎖可変領域(VH)と、アミノ酸配列はSEQ ID NO:2、又は、SEQ ID NO:2と95%以上の同一性を有するアミノ酸配列である一つの軽鎖可変領域(VL)を含むことを特徴とする工学的修飾T細胞を提供する。
一つ又は複数の実施の形態において、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVHには、SEQ ID NO:9に示されたような配列HCDR2:X1X2X3X4SGYT(ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸である)を含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVHには、SEQ ID NO:13に示されたような配列HCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAY(ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸である)を含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVLには、SEQ ID NO:15に示されたような配列LCDR3:QQWX8X9X10X11X12T(ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である)を含む。
一つ又は複数の実施の形態において、X1は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインである。
一つ又は複数の実施の形態において、X2は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンである。
一つ又は複数の実施の形態において、X3は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである。
一つ又は複数の実施の形態において、X4は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンである。
一つ又は複数の実施の形態において、X5は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。
一つ又は複数の実施の形態において、X6は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸である。
一つ又は複数の実施の形態において、X7は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである。
一つ又は複数の実施の形態において、X8は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。
一つ又は複数の実施の形態において、X9は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸である。
一つ又は複数の実施の形態において、X10は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。
一つ又は複数の実施の形態において、X11は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインである。
一つ又は複数の実施の形態において、X12は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。
一つ又は複数の実施の形態において、LCDR3は、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34から選べられる。
一つ又は複数の実施の形態において、HCDR2は、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12から選べられる。
一つ又は複数の実施の形態において、HCDR3は、SEQ ID NO:14である。
一つ又は複数の実施の形態において、重鎖可変領域のアミノ酸配列は、(1)SEQ ID NO:42;(2)前記HCDR2及び/又はHCDR3を含むSEQ ID NO:42バリアント;(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列;から選べられ、及び/又は、軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、(1)SEQ ID NO:43;(2)前記LCDR3を含むSEQ ID NO:43バリアント;(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列から選べられる。一つ又は複数の実施の形態において、HCDR2、HCDR3、LCDR3は、本明細書に記載された通りである。
一つ又は複数の実施の形態において、前記ポリペプチドは、一本鎖抗体である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、局在化配列と任意的なシグナルペプチドを含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列から選べられる;好ましくは、前記小胞体保留配列は、SEQ ID NO:35-40からのいずれか一つを含むか、又はそれらからなり、ただし、Xは、任意なアミノ酸である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記局在化配列と抗体の間に、リンカーを含み、前記リンカーは、SEQ ID NO:41に示された通りである。
一つ又は複数の実施の形態において、前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである。
一つ又は複数の実施の形態において、前記T細胞は、さらに治療用タンパク質を発現する;好ましくは、治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記T細胞は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有し、又は、前記治療用タンパク質のコード配列と、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、同じ発現カセットに位置する。
前記治療用タンパク質のコード配列と、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、同じ発現カセットに位置する実施の形態において、治療用タンパク質のコード配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列の間に、連結配列を含み、前記連結配列は、一つのベクターに複数のシストロンを発現することを可能にする。
一つ又は複数の実施の形態において、前記連結配列は、2Aペプチドのコード配列である。
一つ又は複数の実施の形態において、2Aペプチドは、F2A、P2A又はT2Aペプチドを含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記キメラ抗原受容体は、N末端からC末端まで、抗腫瘍抗原の一本鎖抗体、ヒンジ領域、膜貫通領域、細胞内領域を含有する。
一つまたは複数の実施の形態において、前記のキメラ抗原受容体は、以下から選べられる腫瘍抗原の一つ又は複数と特異性的に結合する:EGFRvIII、メソセリン、GD2、Tn抗原、sTn抗原、Tn-O-糖ペプチド、sTn-O-糖ペプチド、PSMA、CD97、TAG72、CD44v6、CEA、EPCAM、KIT、IL-13Ra2、leguman、GD3、CD171、IL-11Ra、PSCA、MAD-CT-1、MAD-CT-2、VEGFR2、LewisY、CD24、PDGFR-β、SSEA-4、葉酸受容体α、ERBB、Her2/neu、MUC1、EGFR、NCAM、エフリンB2、CAIX、LMP2、sLe、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体β、TEM1/CD248、TEM7R、FAP、レグマイン、HPV E6又はE7、ML-IAP、CLDN6、TSHR、GPRC5D、ALK、ポリシアル酸、Fos関連抗原、好中球エラスターゼ、TRP-2、CYP1B1、精子タンパク質17、βヒト絨毛性ゴナドトロピン、AFP、チログロブリン、PLAC1、globoH、RAGE1、MN-CA IX、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、腸溶性カルボキシルエステラーゼ、mut hsp 70-2、NA-17、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、NY-ESO-1、GPR20、Ly6k、OR51E2、TARP、GFRα4と、MHCに提示されたこれらの抗原のいずれか一つのポリペプチドフラグメント、及びCD5、CD10、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD25、CD27、CD30、CD34、CD37、CD38、CD40、CD53、CD69、CD72、CD73、CD74、CD75、CD77、CD79a、CD79b、CD80、CD81、CD82、CD83、CD84、CD85、CD86、CD123、CD135、CD138、CD179、CD269、Flt3、ROR1、BCMA、FcRn5、FcRn2、CS-1、CXCR4、CXCR5、CXCR7、IL-7/3R、IL7/4/3RとIL4R。
一つ又は複数の実施の形態において、前記ヒンジ領域は、CD8αヒンジ領域、IgG1 Fc CH2CH3ヒンジ領域、IgDヒンジ領域、CD28細胞外ヒンジ領域、IgG4 Fc CH2CH3ヒンジ領域とCD4細胞外ヒンジ領域からなる。
一つ又は複数の実施の形態において、前記膜貫通領域は、CD28膜貫通領域、CD8膜貫通領域、CD3ζ膜貫通領域、CD134膜貫通領域、CD137膜貫通領域、ICOS膜貫通領域とDAP10膜貫通領域の一つ又は複数から選べられる。
一つ又は複数の実施の形態において、前記細胞内領域は、CD28、CD134/OX40、CD137/4-1BB、LCK、ICOS、DAP10、CD3ζとFc310の一つ又は複数の細胞内領域から選べられる。
一つ又は複数の実施の形態において、前記キメラ抗原受容体は、シグナルペプチドを含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記抗腫瘍抗原の一本鎖抗体は、抗CD19一本鎖抗体である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記ヒンジ領域は、CD8αヒンジ領域である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記膜貫通領域は、CD8膜貫通領域である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記細胞内領域は、4-1BB細胞内領域とヒトCD3ζ細胞内領域を含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記抗CD19一本鎖抗体の軽鎖可変領域配列は、SEQ ID NO:44の23-129位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる。
一つ又は複数の実施の形態において、前記抗CD19一本鎖抗体の重鎖可変領域配列は、SEQ ID NO:44の148-267位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる。
一つ又は複数の実施の形態において、前記ヒンジ領域の配列は、SEQ ID NO:44の268-312位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる。
一つ又は複数の実施の形態において、前記膜貫通領域の配列は、SEQ ID NO:44の313-336位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる。
一つ又は複数の実施の形態において、前記4-1BB細胞内領域は、SEQ ID NO:44の337-378位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる;CD3ζ細胞内領域は、SEQ ID NO:44の379-490位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる。
一つ又は複数の実施の形態において、キメラ抗原受容体のシグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の1-22位のアミノ酸残基を含むか、又はそれからなる。
本発明のもう一つの様態では、工学的修飾T細胞を提供し、前記T細胞は、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを発現し、前記ポリペプチドは、抗体又はその抗原結合フラグメントを含むか、又は、前記抗体又はその抗原結合フラグメントと少なくとも90%の配列同一性を有し、かつ前記抗体又は抗原結合フラグメントの抗原結合活性を保留する突然変異体を含む;ただし、前記抗体は、重鎖可変領域と軽鎖可変領域を含み、
前記重鎖可変領域は、下記HCDRを有する:SEQ ID NO:3に示されたHCDR1:GYTFISYT、SEQ ID NO:9に示されたHCDR2:X1X2X3X4SGYT、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、SEQ ID NO:13に示されたHCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAY、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸であり、
前記軽鎖可変領域は、下記LCDRを有する:
SEQ ID NO:6に示されたLCDR1:SSVSY、SEQ ID NO:7に示されたLCDR2:DTS、SEQ ID NO:15に示されたLCDR3:QQWX8X9X10X11X12T、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である
ことを特徴とする。
前記重鎖可変領域は、下記HCDRを有する:SEQ ID NO:3に示されたHCDR1:GYTFISYT、SEQ ID NO:9に示されたHCDR2:X1X2X3X4SGYT、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、SEQ ID NO:13に示されたHCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAY、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸であり、
前記軽鎖可変領域は、下記LCDRを有する:
SEQ ID NO:6に示されたLCDR1:SSVSY、SEQ ID NO:7に示されたLCDR2:DTS、SEQ ID NO:15に示されたLCDR3:QQWX8X9X10X11X12T、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である
ことを特徴とする。
好ましくは、X1-X12は、本明細書に記載された通りである。
一つ又は複数の実施の形態において、LCDR3は、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34から選べられる。一つ又は複数の実施の形態において、HCDR2は、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12から選べられる。一つ又は複数の実施の形態において、HCDR3は、SEQ ID NO:14である。
一つ又は複数の実施の形態において、重鎖可変領域のアミノ酸配列は、(1)SEQ ID NO:42;(2)前記HCDR2及び/又はHCDR3を含むSEQ ID NO:42バリアント;(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列;から選べられ、及び/又は、軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、(1)SEQ ID NO:43;(2)前記LCDR3を含むSEQ ID NO:43バリアント;(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列から選べられる。
一つ又は複数の実施の形態において、前記抗体は、一本鎖抗体である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、局在化配列と任意的なシグナルペプチドを含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列から選べられる。好ましくは、前記小胞体保留配列は、SEQ ID NO:35-40からのいずれか一つを含むか、又はそれらからなり、ただし、Xは、任意なアミノ酸である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記局在化配列と抗体の間に、リンカーを含み、好ましくは、前記リンカーは、SEQ ID NO:41に示された通りである。
一つ又は複数の実施の形態において、前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである。
一つ又は複数の実施の形態において、前記T細胞は、さらに、治療用タンパク質を発現し、好ましくは、前記治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記T細胞は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有し、又は、前記治療用タンパク質のコード配列と、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、同じ発現カセットに位置する。
本発明は、前記抗体のHCDR1のアミノ酸配列は、GYTFISYTであり、HCDR2のアミノ酸配列は、X1X2X3X4SGYTであり、HCDR3のアミノ酸配列は、ARSX5X6X7DYDGFAYであり、LCDR1のアミノ酸配列は、SSVSYであり、LCDR2のアミノ酸配列は、DTSであり、LCDR3のアミノ酸配列は、QQWX8X9X10X11X12Tである;ただし、X1-X12は、請求項10に記載された通りで、かつHCDR2は、INPRSGYTではなく、HCDR3は、ARSAYYDYDGFAYではなく、LCDR3は、QQWSSNPPTではないことを特徴とする抗体又はその抗原結合フラグメントを提供する。
一つ又は複数の実施の形態において、LCDR3は、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34から選べられる。一つ又は複数の実施の形態において、HCDR2は、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12から選べられる。一つ又は複数の実施の形態において、HCDR3は、SEQ ID NO:14である。
一つ又は複数の実施の形態において、前記抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:42に示されるが、そのHCDR2及び/又はHCDR3の配列は、請求項10又は11に示された通りである;前記抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:43に示されるが、そのLCDR3の配列は、請求項10又は11に示された通りである。
本発明は、さらに、局在化配列と、本明細書に記載された細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドと、任意的なシグナルペプチドとを含む融合タンパク質を提供する。
一つ又は複数の実施の形態において、前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである。
一つ又は複数の実施の形態において、前記局在化配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの間に、リンカーを含む。前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示された通りである。
一つ又は複数の実施の形態において、前記融合タンパク質は、SEQ ID NO:44の516-804位又は538-804位に示された通りである。
本発明のもう一つの様態では、(1)治療用タンパク質のコード配列と、本明細書に記載された細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列を含むポリヌクレオチド;(2)本明細書に記載された融合タンパク質のコード配列;(3)本明細書に記載された抗体又はその抗原結合フラグメントのコード配列;および(4)(1)又は(2)又は(3)の相補配列又はフラグメント;から選べられる核酸分子を提供する。好ましくは、前記治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体である。
一つ又は複数の実施の形態において、治療用タンパク質のコード配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列の間に、連結配列を含み、前記連結配列は、一つのベクターに複数のシストロンを発現することを可能にする。
一つ又は複数の実施の形態において、前記連結配列は、2Aペプチドのコード配列である。
一つ又は複数の実施の形態において、2Aペプチドは、F2A、P2A又はT2Aペプチドを含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記治療用タンパク質と前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドとの特徴は、本明細書に記載された通りである。
本発明のもう一つの様態では、核酸構築物を提供し、前記核酸構築物は、本明細書に記載された核酸分子を含む。
一つ又は複数の実施の形態において、前記核酸構築物は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有する;又は、前記核酸構築物は、発現カセットであり、ただし、前記治療用タンパク質のコード配列と前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、当該発現カセットに位置する。
一つまたは複数の実施の形態において、前記の核酸構築物は、クローニングベクター又は発現ベクターである。
本発明のもう一つの様態では、レンチウイルスを提供し、前記レンチウイルスは、本明細書に記載された核酸分子、核酸構築物を含有する。
本発明のもう一つの様態では、宿主細胞を提供し、前記宿主細胞が、本明細書に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント、又は本明細書に記載された融合タンパク質と任意的な治療用タンパク質を含有、発現及び/又は分泌する。前記宿主細胞は、本明細書に記載された核酸分子、核酸構築物及び/又はレンチウイルスを含む。
本発明のもう一つの様態では、本明細書に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント、融合タンパク質と任意的な治療用タンパク質、核酸分子、核酸構築物、レンチウイルス又は細胞を含有する医薬品組成物を提供する。
本発明のもう一つの様態では、細胞表面TCRをダウンレギュレートするT細胞の調製、又は癌症治療用のT細胞の調製における細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチド又はそのコード配列、本明細書に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント、融合タンパク質と任意的な治療用タンパク質、核酸分子、核酸構築物、レンチウイルスの応用を提供する。好ましくは、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、本明細書に記載された通りである。
本発明の範囲内で、本発明の上記の技術的特徴および以下に具体的に記載される技術的特徴(実施例など)を互いに組み合わせて、好ましい技術を形成することができることを理解すべきである。
本発明には、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを発現することで、細胞表面のTCR/CD3複合体の発現が低下する工学的修飾T細胞を調製する。本発明の方法で調製して得るT細胞には、当該ポリペプチドを発現しないコントロールと比較し、細胞表面にTCR/CD3複合体の発現レベルは、少なくとも50%、好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも99%又は完全に抑制される。
本明細書中、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、抗体又はその抗原結合フラグメントを含む。「抗体」とは、標的抗原に特異的に結合することを可能にするのに十分な免疫グロブリン配列エレメントを含むポリペプチドを指す。当技術分野で知られているように、天然の完全な抗体は、2つの同一の重鎖ポリペプチドと2つの同一の軽鎖ポリペプチドを含む4量体である。各重鎖は、少なくとも四つのドメインを含む:アミノ末端の可変ドメインVH、定常ドメインCH1、定常ドメインCH2とカルボキシ末端の定常ドメインCH3。各軽鎖は、二つのドメインを含む:アミノ末端の可変ドメインVLとカルボキシ末端定常ドメインCL。各可変ドメインは、三つの「相補性決定領域」:CDR1、CDR2とCDR3、および四つの「フレーム」領域:FR1、FR2、FR3和FR4を含む。「抗原結合フラグメント」とは、抗体に、標的抗原に特異的に結合することができるフラグメントを指す。抗体又はその抗原結合フラグメントは、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、Fd’フラグメント、Fdフラグメント、Fvフラグメント、ジスルフィド結合で結合するFvフラグメント、一本鎖抗体(scFv)、単離されたCDR又はCDRセット、ポリペプチド-Fc融合体、単一ドメイン抗体、ラクダ抗体、マスク抗体、小モジューラー免疫薬、二機能性抗体、ナノボディ、Humabody抗体を含む。一本鎖抗体は、抗体の重鎖可変領域と軽鎖可変領域を、短いペプチド(linker)で連結してなる抗体である。
好ましい実施の形態において、本発明に、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、特異的にCD3に結合する抗CD3抗体であり、より好ましくは、抗CD3一本鎖抗体(scfv)である。一つ又は複数の実施の形態において、抗CD3抗体は、UCHT1、OKT3、CTAB1、CTAB2、CTAB4又はCTAB3から選べられる。好ましくは、抗CD3一本鎖抗体は、これらの抗CD3抗体から誘導される。例示的に、UCHT1 scfvのVLとVH配列は、それぞれに、SEQ ID NO:45と46を含むか、又はそれからなる;OKT3 scfvのVLとVH配列は、それぞれに、SEQ ID NO:47と48を含むか、又はそれからなる。好ましい実施の形態において、抗CD3一本鎖抗体は、CTAB1から誘導してなるものである。
好ましい実施の形態において、前記抗CD3抗体の重鎖可変領域は、下記HCDRを有する:SEQ ID NO:3に示されたHCDR1:GYTFISYT、SEQ ID NO:9に示されたHCDR2:X1X2X3X4SGYT、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、SEQ ID NO:13に示されたHCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAY、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸である;前記軽鎖可変領域は、下記LCDRを有する:SEQ ID NO:6に示されたLCDR1:SSVSY、SEQ ID NO:7に示されたLCDR2:DTS、SEQ ID NO:15に示されたLCDR3:QQWX8X9X10X11X12T、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である。
一つ又は複数の実施の形態において、X1は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインである。一つ又は複数の実施の形態において、X2は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンである。一つ又は複数の実施の形態において、X3は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである。一つ又は複数の実施の形態において、X4は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンである。一つ又は複数の実施の形態において、X5は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。一つ又は複数の実施の形態において、X6は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸である。一つ又は複数の実施の形態において、X7は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである。一つ又は複数の実施の形態において、X8は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。一つ又は複数の実施の形態において、X9は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸である。一つ又は複数の実施の形態において、X10は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。一つ又は複数の実施の形態において、X11は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインである。一つ又は複数の実施の形態において、X12は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。
好ましくは、LCDR3は、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34から選べられる。一つ又は複数の実施の形態において、HCDR2は、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12から選べられる。一つ又は複数の実施の形態において、HCDR3は、SEQ ID NO:14である。
一部の実施の形態において、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの重鎖可変領域配列は、SEQ ID NO:42に示された配列を含むか、又は以下に示されたHCDRのSEQ ID NO:42のバリアントを含むか、又はそれからなる:SEQ ID NO:3に示されたHCDR1:GYTFISYT、SEQ ID NO:9に示されたHCDR2:X1X2X3X4SGYT、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、SEQ ID NO:13に示されたHCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAY、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸である。一つ又は複数の実施の形態において、X1は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインである。一つ又は複数の実施の形態において、X2は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンである。一つ又は複数の実施の形態において、X3は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである。一つ又は複数の実施の形態において、X4は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンである。一つ又は複数の実施の形態において、X5は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。一つ又は複数の実施の形態において、X6は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸である。一つ又は複数の実施の形態において、X7は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである。
一つ又は複数の実施の形態において、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの軽鎖可変領域配列は、SEQ ID NO:43に示された配列を含むか、又は以下に示されたLCDRのSEQ ID NO:43のバリアントを含むか、又はそれからなる:SEQ ID NO:6に示されたLCDR1:SSVSY、SEQ ID NO:7に示されたLCDR2:DTS、SEQ ID NO:15に示されたLCDR3:QQWX8X9X10X11X12T、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である。一つ又は複数の実施の形態において、X8は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。一つ又は複数の実施の形態において、X9は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸である。一つ又は複数の実施の形態において、X10は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンである。一つ又は複数の実施の形態において、X11は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインである。一つ又は複数の実施の形態において、X12は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。
一部の実施の形態において、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの重鎖可変領域配列は、SEQ ID NO:42に示された配列を含み、ただし、HCDR2は、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12から選べられ、及び/又は、HCDR3は、SEQ ID NO:14である。一つ又は複数の実施の形態において、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの軽鎖可変領域配列は、SEQ ID NO:43に示された配列を含み、ただし、LCDR3は、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34から選べられる。
本明細書の細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの軽鎖可変領域と重鎖可変領域との間は、直接に連結しても良く、又は、本分野によく知られるリンカー配列、例えば、前文に記載されたGとSを含むリンカー配列を介して連結しても良い。
本発明において、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、前記抗体(特に本明細書に記載された抗CD3抗体)又はその抗原結合フラグメントと少なくとも70%の配列同一性を有し、かつ前記抗体又は抗原結合フラグメントとの抗原結合活性を保留する突然変異体である。前記突然変異体は、参照配列と少なくとも70%、少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、好ましくは少なくとも97%の配列同一性を有し、かつ参照配列の生物学活性(例えばT細胞を活性化し、TCRに結合する)を保留するアミノ酸配列を含む。例えばNCBIのBLASTpで、二つのアライメントされた配列の間の配列同一性を計算できる。突然変異体は、前記アミノ酸配列に一つ又は複数の突然変異(插入、欠失、及び/又は置換)を有しつつ、当該参照配列の生物学活性を保留するアミノ酸配列も含む。前記複数の突然変異は、通常に、1-50個以下、例えば1-20、1-10、1-8、1-5又は1-3個を指す。置換は、好ましくは、保存的置換である。scFvに対して、突然変異の後、相変わらず参照配列の生物学活性を保留できれば、突然変異は、CDR領域に(前に記載されたCDR領域の内の突然変異も含む)、又はFR領域に発生しても良い。例えば、本分野中、類似の特性のアミノ酸による保存的置換は、一般に、タンパク質またはポリペプチドの機能を変化させない。「近いまたは類似の特性を有するアミノ酸」は、例えば、類似の側鎖を持つアミノ酸残基のファミリーを含み、これらのファミリーは、塩基性側鎖を持つアミノ酸(例えばリジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を持つアミノ酸(例えばアスパラギン酸、グルタミン酸)、電荷を帯びない極性側鎖を持つアミノ酸(例えばグリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を持つアミノ酸(例えばアラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β分岐型側鎖を持つアミノ酸(例えばスレオニン、バリン、イソロイシン)と、芳香族側鎖を持つアミノ酸(例えばチロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を含む。したがって、本発明のポリペプチド中の1つまたは複数のアミノ酸残基を同じ側鎖クラスからの別のアミノ酸残基で置換しても、その活性に実質的に影響を与えない。一部の実施の形態において、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、融合タンパク質であり、さらに、ポリペプチドをサブセル構造へ引導することができる局在化配列も含む。前記局在化配列は、ポリペプチドのN末端又はC末端に位置しても良い。前記サブセル構造は、ゴルジ体又は小胞体、プロテアソーム、細胞膜又はリソソームを含むが、これらに限定されない。前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列を含む。局在化配列が、その隣接するポリペプチドと直接に連結しても良く、又は、本分野によく知られるリンカー配列、例えば前文に記載されたGとSを含むリンカー配列を介して連結しても良い。一つ又は複数の実施の形態において、局在化配列と、その隣接するポリペプチド(例えば抗体又はその抗原結合フラグメント)との間に、配列SEQ ID NO:41を有する。
本明細書に記載された「小胞体保留配列」又は「小胞体保留シグナル」は、短いペプチドシグナル配列である。小胞体保留配列は、ゴルジ体の膜に、対応する受容体を持ち、還流小胞を介して小胞体へ輸送されることができる。本発明に適される小胞体保留配列は、本分野によく知られる小胞体保留配列であっても良い。小胞体保留配列は、隣接するポリペプチドのC端に位置しても良い。前記「小胞体体保留配列」又は「ゴルジ体保留配列」は、AEKDEL(SEQ ID NO:35)、KDEL(SEQ ID NO:36)、KKXX(SEQ ID NO:37)、KXD(SEQ ID NO:38)、KXE(SEQ ID NO:39)又はYQRL(SEQ ID NO:40)を含み、又はそれからなるが、これらに限定されなく、ただしXは、任意なアミノ酸である。プロテアソーム局在化配列は、抗体配列を、E3ユビキチンリガーゼに標的するドメイン配列に連結し、かつE3ユビキチンリガーゼタンパク質の核酸配列と共発現させることで達成する。E3ユビキチンリガーゼタンパク質は、高親和性で抗体のFcドメインに結合し、かつユビキチン-プロテアソーム複合体を動員し、抗体結合分子(例えば、タンパク質とペプチド)を分解することができる。E3ユビキチンリガーゼタンパク質は、ヒト免疫グロブリンG(IgG)定常領域(Fc)遺伝子(IgG1、IgG2又はIgG4のようなもの)から選択されるアミノ酸配列をコードし、抗体とFcドメインを含む的融合タンパク質の形成に用いられる構造体ドメイン配列に標的する。前記「プロテアソーム局在化配列」は、PESTモチーフを含むが、これに限定されない。前記「リソソーム局在化配列」は、KFERQを含むが、これに限定されない。
細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、さらに、シグナルペプチドを含んでも良い。シグナルペプチドは、膜タンパク質シグナルペプチドであっても良く、例えば抗体重鎖のシグナルペプチド、抗体軽鎖のシグナルペプチド、CD8シグナルペプチド、CD28シグナルペプチドとCD4シグナルペプチドである。例示的なシグナルペプチドのアミノ酸配列は、SEQ ID NO:44の516-537位のアミノ酸残基を含むか、又はそれからなる。
当該工学的修飾T細胞に、さらに治療用ポリペプチドを発現しても良い。同種異系の治療において、これらのT細胞は、移植片対宿主反応を効果的に避ける。自身に注入し戻す治療において、本発明の方法で調製して得るT細胞が、TCR/CD3複合体とCARとの同時活性化によるCD8+T細胞枯渇を避け、これによって、治療效果を向上する。
本明細書に記載された「治療用タンパク質」または「治療用ペプチド」とは、細胞(特にT細胞)内で発現し、対応する治療活性を発揮する分子を意味し、自然のもの、自然から単離されたものであっても良く、製造されたものであっても良く、ウイルス、細菌、植物または動物由来のタンパク質またはペプチド、低分子活性ペプチド、抗原またはそのフラグメント(例えば抗原エピトープ、抗原決定基)、抗体またはそのフラグメント(例えば重鎖、軽鎖、Fab、Fv、scFv)、抗原受容体(例えばキメラ抗原受容体CAR)、融合タンパク質またはペプチドを含むが、これらに限定されない。
したがって、本発明は、さらに、興味がある腫瘍抗原に標的するキメラ抗原受容体(CAR)と、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドとを含むCAR-T細胞を提供する。本発明は、さらに、興味がある腫瘍抗原に標的するキメラ抗原受容体(CAR)をコードするポリヌクレオチドと、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドをコードするポリヌクレオチドとを含むCAR-T細胞を提供する。
本明細書において、適切なT細胞は、当技術分野で周知の様々なT細胞、特に細胞性免疫療法で従来から使用されている様々なT細胞であっても良く、末梢血Tリンパ球、細胞傷害性キラーT細胞、ヘルパーT細胞、サプレッサー/制御性T細胞、γδT細胞、サイトカイン誘導キラー細胞、腫瘍浸潤リンパ球など、および上記の細胞の任意の1つまたは複数の混合物を含むが、これらに限定されない。本明細書において、CAR-T細胞とは、少なくともキメラ抗原受容体を発現するT細胞を指す。
本明細書において、キメラ抗原受容体は、当分野に公知される意味を有し、それは、人工的に改造された受容体であり、腫瘍抗原を認識する特異性分子(例えば抗体)を免疫細胞(例えばT細胞)に固定化し、免疫細胞に腫瘍抗原またはウイルス抗原を認識させ、腫瘍細胞を殺することができる。本明細書での使用に適したキメラ抗原受容体は、当分野で公知される様々なCARであっても良い。通常に、CARが、腫瘍抗原と結合するポリペプチド、ヒンジ領域、膜貫通領域と一つ又は複数の細胞内シグナル領域を含む。
腫瘍抗原と結合することに適するポリペプチドは、天然ペプチドまたは人工的に合成されるペプチドであっても良い;好ましは、人工的に合成されるポリペプチドは、一本鎖抗体又はFabフラグメントである。本明細書に記載された「腫瘍抗原」又は「腫瘍表面抗原」は、腫瘍細胞表面で発現される腫瘍特異性抗原と腫瘍関連抗原を含む。腫瘍特異性抗原は、特異的に腫瘍細胞表面で発現され、正常な組織で発現されない。腫瘍関連抗原は、腫瘍細胞の表面で過剰に発現し、正常組織では低く発現する。腫瘍関連抗原は、CD19などの免疫細胞の表面抗原;増殖・分化シグナルに関わる抗原;腫瘍の血管新生に関与する抗原;腫瘍を支える構造の腫瘍間質・細胞外マトリックス抗原;を含む。
本明細書において、興味がある腫瘍抗原は、固形腫瘍抗原、骨髄性腫瘍抗原、および非B細胞系統の血液腫瘍の抗原を含むが、これらに限定されない。適切な固形腫瘍抗原は、以下を含むが、これらに限定されない:EGFRvIII、メソセリン、GD2、Tn抗原、sTn抗原、Tn-O-糖ペプチド、sTn-O-糖ペプチド、PSMA、CD97、TAG72、CD44v6、CEA、EPCAM、KIT、IL-13Ra2、leguman、GD3、CD171、IL-11Ra、PSCA、MAD-CT-1、MAD-CT-2、VEGFR2、LewisY、CD24、PDGFR-β、SSEA-4、葉酸受容体α、ERBB(例えば、ERBB2)、Her2/neu、MUC1、EGFR、NCAM、エフリンB2、CAIX、LMP2、sLe、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体β、TEM1/CD248、TEM7R、FAP、レグマイン(Legumain)、HPV E6又はE7、ML-IAP、CLDN6、TSHR、GPRC5D、ALK、ポリシアル酸、Fos関連抗原、好中球エラスターゼ、TRP-2、CYP1B1、精子タンパク質17、βヒト絨毛性ゴナドトロピン、AFP、チログロブリン、PLAC1、globoH、RAGE1、MN-CA IX、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、腸溶性カルボキシルエステラーゼ、mut hsp 70-2、NA-17、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、NY-ESO-1、GPR20、Ly6k、OR51E2、TARP、GFRα4と、MHCに提示されたこれらの抗原のいずれか一つのポリペプチドフラグメント。適切なB細胞抗原は、CD5、CD10、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD25、CD27、CD30、CD34、CD37、CD38、CD40、CD53、CD69、CD72、CD73、CD74、CD75、CD77、CD79a、CD79b、CD80、CD81、CD82、CD83、CD84、CD85、CD86、CD123、CD135、CD138、CD179、CD269、Flt3、ROR1、BCMA、FcRn5、FcRn2、CS-1、CXCR4、CXCR5、CXCR7、IL-7/3R、IL7/4/3RとIL4Rを含むが、これらに限定されない。
好ましい実施の形態において、本発明の腫瘍抗原と結合するポリペプチドは、前記のいずれか一つの腫瘍抗原と特異性的に結合する一本鎖抗体である。本明細書において、一本鎖抗体(scFv)とは、抗体軽鎖可変領域(VL区)アミノ酸配列と重鎖可変領域(VH区)アミノ酸配列をヒンジで連結してなる、抗原と結合する能を有する抗体フラグメントを指す。興味がある一本鎖抗体は、興味がある抗体から由来しても良い。興味がある抗体は、ヒトマウスキメラ抗体およびヒト化抗体を含むヒト抗体であっても良い。抗体は、分泌型または膜固定型であっても良い;好ましくは膜固定型である。本明細書において、特異的な結合とは、抗体またはその抗原結合フラグメントとその標的抗原との間の反応を指す。ある実施形態において、ある抗原と特異性的に結合する抗体(又はある抗原に対する特異性を有する抗体)とは、抗体は、約10-5Mより低く、例えば、約10-6M、10-7M、10-8M、10-9M又は10-10Mより低く、又はより低い親和性(KD)で、当該抗原と結合するものである。
本発明に適する抗腫瘍抗原の抗体は、本分野によく知られる各抗腫瘍抗原の一本鎖抗体から誘導されても良い。一本鎖抗体は、興味がある抗体の重鎖可変領域と軽鎖可変領域を含んでも良く、又は、重鎖可変領域と軽鎖可変領域及び任意的なリンカーからなる。重鎖可変領域と軽鎖可変領域は、公知されるリンカーを介して連結されてもよい。本明細書において、リンカー又はヒンジは、異なるタンパク質又はポリペプチドの間を連結するポリペプチドフラグメントであり、その目的は、タンパク質又はポリペプチドの機能又は活性を維持するために、連結されたタンパク質又はポリペプチドをそれぞれの空間的コンフォメーションに保つことである。例示的なリンカーは、G及び/又はSを含有するリンカーを含む。通常、リンカーには、一つ又は複数の前後方向に繰り返されるモチーフを含有する。例えば、当該モチーフは、GGGS、GGGGS、SSSSG、GSGSAとGGSGGであっても良い。好ましくは、当該モチーフは、リンカー配列中で隣接し、繰り返し部分の間にアミノ酸残基は挿入されていない。リンカー配列は、1、2、3、4又は5個の繰り返しモチーフの組成を含んでも良い。リンカーの長さは、3-25個のアミノ酸残基、例えば3-15、5-15、10-20個のアミノ酸残基であっても良い。ある実施の形態において、リンカー配列は、ポリグリシンリンカー配列である。リンカー配列におけるグリシンの数は、特に制限されなく、通常に、2-20個、例えば2-15、2-10、2-8個である。グリシンとセリン以外に、リンカーには、他の既知なアミノ酸残基、例えばアラニン(A)、ロイシン(L)、スレオニン(T)、グルタミン酸(E)、フェニルアラニン(F)、アルギニン(R)、グルタミン(Q)などを含んでも良い。リンカーの長さは、通常に、15-20個のアミノ酸である。ある実施の形態において、本発明の異なるタンパク質またはポリペプチドは、(GGGS)nを介して連結され、ここでnは、1~5の整数である。ある実施の形態において、本発明の一本鎖抗体の軽鎖可変領域と重鎖可変領域は、(GGGS)nによって連結され、ただしnは、1~5の整数である。ある実施の形態において、本発明の一本鎖抗体の軽鎖可変領域と重鎖可変領域は、GSTSGGGSGGGSGGGGSS(SEQ ID NO:41)を介して連結される。
腫瘍抗原の一本鎖抗体は、抗CD19一本鎖抗体である実施の形態において、興味がある腫瘍抗原は、CD19であり、興味がある一本鎖抗体は、特異的にCD19に結合する一本鎖抗体である。一つ又は複数の実施の形態において、抗CD19一本鎖抗体は、FMC63から誘導される。例示的に、抗CD19一本鎖抗体の軽鎖可変領域配列は、SEQ ID NO:44の23-129位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる;抗CD19一本鎖抗体の重鎖可変領域配列は、SEQ ID NO:44の148-267位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる、ただし、重鎖可変領域と軽鎖可変領域は、GとSを含むリンカー配列を介して連結される。
CARに含まれる他の部分、例えばヒンジ領域、膜貫通領域と細胞内シグナル領域は、各類CARを構築するための通常的なヒンジ領域、膜貫通領域と細胞内シグナル領域であっても良い。
本明細書において、ヒンジ領域とは、免疫グロブリンの重鎖CH1とCH2機能領域の間の領域を指し、当該領域は、プロリンが豊富で、αヘリックスを形成せず、伸長およびある程度の歪みを起こしやすく、抗体の抗原結合部位と抗原エピトープの間の相補的結合に寄与する。本発明に適するCARのヒンジ領域は、本分野によく知られるものである。本明細書での使用に適したヒンジ領域は、CD8αヒンジ領域、IgG1 Fc CH2CH3ヒンジ領域、IgDヒンジ領域、CD28細胞外ヒンジ領域、IgG4 Fc CH2CH3ヒンジ領域とCD4細胞外ヒンジ領域から選べられても良い。一つ又は複数の実施の形態において、ヒンジ領域は、ヒトCD8αヒンジ領域である。前記ヒトCD8αヒンジ領域は、本分野によく知られるCD8αポリペプチド鎖から誘導されてもよい。例示的に、ヒトCD8αヒンジ領域の配列は、SEQ ID NO:44の268-312位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる。
本明細書において、膜貫通領域は、CD28膜貫通領域、CD8膜貫通領域、CD3ζ膜貫通領域、CD134膜貫通領域、CD137膜貫通領域、ICOS膜貫通領域とDAP10膜貫通領域の一つ又は複数から選べられても良い。好ましは、本明細書に用いられるキメラ抗原受容体の膜貫通領域は、CD8 膜貫通領域である。例示的な膜貫通領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:44の313-336位のアミノ酸残基を含むか、又はそれからなる。
本明細書において、細胞内シグナル領域は、CD28、CD134/OX40、CD137/4-1BB、LCK、ICOS、DAP10、CD3ζとFc310/から選べられる任意的な一つ又は複数の細胞内シグナル領域であっても良く、好ましは、4-1BB 細胞内シグナル領域とCD3ζと細胞内シグナル領域である。本明細書の例示的な細胞内シグナル領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:44の337-490位のアミノ酸残基に示された通りである。一つ又は複数の実施の形態において、前記4-1BB細胞内領域は、SEQ ID NO:44の337-378位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる;CD3ζ細胞内領域は、SEQ ID NO:44の379-490位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる。
治療用タンパク質、例えばキメラ抗原受容体は、さらにシグナルペプチドを含んでも良い。シグナルペプチドは、新しく合成されたタンパク質の分泌経路への移動を導く短いペプチド鎖で(長さ5-30個のアミノ酸)、多くの場合、新しく合成されたポリペプチド鎖におけるタンパク質の膜貫通移動(ポジショニング)をガイドするN末端アミノ酸配列を指す。シグナルペプチドは、膜タンパク質シグナルペプチドであっても良く、例えばCD8シグナルペプチド、CD28シグナルペプチドとCD4シグナルペプチドである。例示的なシグナルペプチドのアミノ酸配列は、SEQ ID NO:44の1-22位のアミノ酸残基を含むか、又はそれからなる。
因此、一つ又は複数の実施の形態において、前記CARは、N末端からC末端まで、任意的な抗腫瘍抗原の一本鎖抗体、ヒンジ領域、膜貫通領域、一つ又は複数の細胞内領域を含有する。例示的なキメラ抗原受容体のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:44の23-490位のアミノ酸残基を含むか、又はそれからなる、又はSEQ ID NO:44の1-490位のアミノ酸残基を含むか、又はそれからなる。
本明細書のキメラ抗原受容体を構成する前記の各部、例えばシグナルペプチド、一本鎖抗体の軽鎖可変領域と重鎖可変領域、ヒンジ領域、膜貫通領域と細胞内シグナル領域などは、互いに直接連結されてもよく、または前述のGおよびSを含有するリンカー配列などの当分野で公知されるリンカー配列を介して連結されても良い。本発明の治療用タンパク質および細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの間は、直接に連結されてもよく、又はリンカー配列、例えば前文に記載されたGとSを含むリンカー配列を介して連結されても良い。又は、治療用タンパク質および細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの間に、さらに、一つのベクターで複数のポリシストロンを発現できる連結配列、例えば2Aペプチドを含む。本分野によく知られるように、2Aペプチドは、リボソームスキッピング(ribosome skipping)を引導できる短いペプチドであり、F2A、P2A、T2Aペプチドなどを含む。一つ又は複数の実施の形態において、2Aペプチドのアミノ酸配列は、SEQ ID NO:44の494-515位のアミノ酸を含むか、又はそれからなる。2Aペプチドは、GとSを含む従来のリンカーを介して、両側のポリペプチドに接続しても良い。
本発明は、本発明に記載された細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチド又はタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む。本発明のポリヌクレオチドは、DNA形式又はRNA形式であっても良い。DNA形式は、cDNA、ゲノムDNA又は人工的に合成されるDNAを含む。DNAは、一本鎖又は二本鎖であっても良い。DNAは、コード鎖と非コード鎖であっても良い。本発明は、ポリペプチド又はタンパク質をコードするポリヌクレオチドの縮重変異体、即ち、同じのアミノ酸配列をコードするが、ヌクレオチド配列が異なるポリヌクレオチドも含む。
本明細書に記載されたポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドがコードするアミノ酸配列が変化しない限り、コドン最適化によって変更された配列を含む。コドン最適化された配列は、具体的な生物種に対して、より適した発現力を示すことができる。本分野には、ポリヌクレオチド配列をコドン最適化する方法は、よく知られるものである。
本発明のポリヌクレオチドは、治療用タンパク質、例えばCARのコード配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列であっても良く、又は、治療用タンパク質の発現カセットと当該タンパク質又はポリペプチドの発現カセットであっても良い。本明細書において、コード配列とは、核酸配列の中の、そのタンパク質産物(例えばCAR、一本鎖抗体、ヒンジ領域、膜貫通領域、細胞内シグナル領域、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチド等)のアミノ酸配列を直接に確定する部分を指す。コード配列の境界は、通常にmRNAの5’オープンリーディングフレームのすぐ上流のリボソーム結合部位(原核細胞の場合)と、mRNAの3’オープンリーディングフレームのすぐ下流の転写終結配列によって決定される。コード配列は、DNA、cDNAと組換え核酸配列を含んでも良いが、それらに限定されない。本明細書において、発現カセットとは、プロモーター、遺伝子コード配列とPolyAテールシグナル配列を含む、興味がある遺伝子を発現するために必要な完全なエレメントを指す。本明細書に記載されたポリヌクレオチドは、独立の二つの核酸分子であっても良く、それぞれに、治療用タンパク質のコード配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列を含み、例えば、それぞれに、治療用タンパク質の発現カセットとポリペプチドの発現カセットである;又は、前記治療用タンパク質のコード配列和前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列は、リンカーを介して連結して一つの核酸分子になってもよく、例えば、治療用タンパク質のコード配列とポリペプチドのコード配列は、同じ発現カセット内に位置し、又は二つの発現カセットは、適当なリンカーを介して同一の核酸分子に連結される。ある実施の形態において、本発明のポリヌクレオチドは、治療用タンパク質のコード配列とポリペプチドのコード配列が同じ発現カセットに位置する核酸分子であり、プロモーター、前記治療用タンパク質とポリペプチドをコードする核酸配列およびPolyAプラステール・シグナルを含む。一つ又は複数の実施の形態において、前記ポリヌクレオチドは、任意的な小胞体保留配列のコード配列も含む。
ある実施の形態において、前記のコード配列又は発現カセットは、T細胞のゲノムに組み込まれる。そして、これらの実施の形態において、本明細書に記載されたT細胞のゲノムには、本明細書に記載された治療用タンパク質とポリペプチドをコードする発現カセットが安定して組み込まれている。
一つ又は複数の実施の形態において、本発明のポリヌクレオチドは、下記配列のコード配列を含む:抗腫瘍抗原の一本鎖抗体、ヒトCD8αヒンジ領域、ヒトCD8膜貫通領域、4-1BB細胞内領域、ヒトCD3ζ細胞内領域、F2Aペプチド、抗体ポリペプチド、および小胞体保留配列。一つ又は複数の実施の形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含むか、又はそれらからなる:(1)本明細書に記載された治療用タンパク質のコード配列と本明細書に記載された細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列を含むポリヌクレオチド;(2)本明細書に記載された融合タンパク質のコード配列;と(3)(1)又は(2)の相補配列又はフラグメント。一つ又は複数の実施の形態において、ポリヌクレオチドは、SEQ ID NO:51を含むか、又はそれからなる。
本発明は、核酸構築物にも関し、当該核酸構築物は、本明細書に記載されたポリヌクレオチド、およびこれらの配列と作動可能に連結される一つ又は複数の制御配列を含む。前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチド又はタンパク質(治療用タンパク質及び/又はダウンレギュレートのポリペプチド)の発現を確保するために、本発明に記載されたポリヌクレオチドは、様々な方法で操作されても良い。核酸構築物をベクターに挿入する前に、発現ベクターの異なり又は要求によって、核酸構築物を操作しても良い。組換えDNA方法でポリヌクレオチド配列を変化させる技術は、本分野で既知される。
制御配列は、適切なプロモーター配列であっても良い。プロモーター配列は、通常に、発現しようとするタンパク質をコードする配列に作動可能に連結される。プロモーターは、選択される宿主細胞に転写活性を示す任意的なヌクレオチド配列であっても良く、突然変異のもの、短縮されるもの、およびヘテロ接合プロモーターを含み、且つ、宿主細胞と相同または異種の細胞外または細胞内ポリペプチドをコードする遺伝子から得られる。制御配列は、適切な転写ターミネーター配列であっても良く、宿主細胞に識別され、転写を停止する配列である。ターミネーター配列は、当該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の3’末端と、作動可能に連結される。選択される宿主細胞において機能を有する任意的なターミネーターは、本発明に使えられる。制御配列は、宿主細胞による翻訳に重要なmRNAの非翻訳領域である適切なリード配列であっても良い。リード配列は、当該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の5’末端と、作動可能に連結される。選択される宿主細胞において機能を有する任意的なターミネーターは、本発明に使えられる。
ある実施の形態において、上記の核酸構築物は、ベクターである。ベクターは、クローニングベクターであっても良く、発現ベクターであっても良く、又は相同組換えベクターであっても良い。本発明のポリヌクレオチドは、多くの種類のベクター、例えばプラスミド、ファージミド、ファージ誘導体、動物ウイルスおよびコスミドにクローニングすることができる。クローニングベクターは、本発明の治療用タンパク質とポリペプチドのコード配列、例えば、治療用タンパク質のコード配列とポリペプチドのコード配列を含む一つの核酸分子を提供するために用いられてもよい。発現ベクターは、ウイルスベクターの形式で細胞に提供することができる。本発明のポリヌクレオチドの発現は、通常、本発明のポリヌクレオチドをプロモーターに作動可能に連結し、構築物を発現ベクターに組み込むことにより達成される。当該ベクターは、真核生物細胞への複製および組み込みに適したものとすることができる。一般的なクローニングベクターは、所望の核酸配列の発現を制御する転写および翻訳のターミネーター、開始配列、プロモーターを含む。ウイルスベクター技術は、当技術分野でよく知られ、例えば、Sambrookら(2001, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New York)、ウイルス学および分子生物学の他のマニュアルに記載される。ベクターとして使えるウイルスは、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルスとレンチウイルスを含むが、それらに限定されない。相同組換えベクターは、本明細書に記載の発現カセットを宿主ゲノムに組み込むために使用される。
通常に、好適なベクターが、少なくとも一つの生命体で機能する複製開始部位、プロモーター配列、便利な制限エンドヌクレアーゼサイトと一つ又は複数の選択可能なマーカーを含む。例えば、いくつかの実施形態では、本発明は、複製開始部位、3’LTR、5’LTR、本明細書に記載されたポリヌクレオチド、および任意的な選択可能なマーカーを含むレンチウイルスベクターを使用する。
適切なプロモーターの例として、即時型サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター配列が挙げられる。当該プロモーター配列は、それに作動可能に連結された任意のポリヌクレオチド配列の高レベル発現を駆動することができる強い構成的プロモーター配列である。好適なプロモーターの他の例としては、伸長成長因子-1α(EF-1α)が挙げられる。しかし、他の構成的プロモーター配列も使用することができ、シミアンウイルス40(SV40)初期プロモーター、マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)長鎖反復(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、鳥白血病ウイルスプロモーター、EBV即時初期プロモーター、Rousサルコーマウイルスプロモーター、およびヒト遺伝子プロモーター(アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、ヘモグロビンプロモーター、クレアチンキナーゼプロモーターなど)を含むが、これらに限定されない。
治療用タンパク質、ポリペプチドまたはその一部の発現を評価するために、細胞に導入される発現ベクターは、ウイルスベクターを介してトランスフェクションまたは感染させようとする細胞集団から発現細胞の同定および選択を容易にするための選択可能なマーカー遺伝子またはレポーター遺伝子のいずれかまたは両方を含むこともできる。他の点では、選択可能なマーカーを別のDNAに搭載し、コトランスフェクション過程で使用することができる。選択可能なマーカーとレポーター遺伝子の両方は、宿主細胞での発現を可能にするために適切な制御配列によってフランキングされていてもよい。有用な選択可能なマーカーが、例えばneoなどの抗生物質耐性遺伝子を含む。
レポーター遺伝子は、トランスフェクションされた可能性のある細胞を同定し、制御配列の機能性を評価するために使用される。DNAがレシピエント細胞に導入された後、レポーター遺伝子の発現が適切な時期に測定される。適切なレポーター遺伝子が、ルシフェラーゼ、β-ガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌型アルカリホスファターゼまたは緑色蛍光タンパク質遺伝子をコードする遺伝子を含んでも良い。適切な発現系はよく知られており、既知の技術を用いて調製することができる、あるいは市販されている。
本文に記載されたポリヌクレオチドは、通常にPCR増幅法で得られる。具体的に、本文に開示されたヌクレオチド配列、特にオープンリーディングフレーム配列に従ってプライマーを設計し、市販のcDNAライブラリー又は本分野の当業者が既知の一般的な方法で作成するcDNAライブラリーをテンプレートとし、増幅で関連する配列を得られる。配列が長い場合、2回又はそれ以上のPCR増幅を実行し、各回で増幅されたフラグメントを正しい順序でつなぎ合わせることがよくある。また、本明細書に記載された核酸分子を直接に合成しても良い。
遺伝子を細胞に導入する方法、および遺伝子を細胞に発現させる方法は、当技術分野で知られている。ベクターは、宿主細胞、例えば、哺乳類、細菌、酵母または昆虫細胞に、当分野における任意の方法によって容易に導入することができる。例えば、発現ベクターは、物理的、化学的または生物学的手段により宿主細胞内に導入することができる。
ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入する物理的方法としては、リン酸カルシウム沈殿法、脂質トランスフェクション法、パーティクルボンバードメント法、マイクロインジェクション法、エレクトロポレーション法などがある。興味があるポリヌクレオチドを宿主細胞に導入する生物学的方法は、DNAベクターやRNAベクターの使用を含む。ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入する化学的手段としては、高分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフェア、ビーズなどのコロイド分散系;水中油型エマルション、ミセル、混合ミセル、リポソームなどの脂質系が挙げられる。
ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入する生物学的方法としては、ウイルスベクター、特にレトロウイルスベクターを用いる方法があり、哺乳類、例えばヒトの細胞への遺伝子挿入方法として最も広く利用されている。その他のウイルスベクターとしては、レンチウイルス、ポックスウイルス、単純ヘルペスウイルスI、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルスなどに由来しても良い。哺乳類細胞への遺伝子導入には、ウイルスを用いたシステムが数多く開発された。例えば、レトロウイルスは、遺伝子導入システムに使用するための便利なプラットフォームを提供する。選択された遺伝子は、当技術分野で知られている技術を用いてベクターに挿入され、レトロウイルス粒子にパッケージされることが可能である。その後、組換えウイルスを単離し、in vivoまたはex vivoで対象細胞に送達することができる。この分野では多くのレトロウイルス系が知られる。レンチウイルスはレトロウイルス科の一属である。レンチウイルスベクターは、レトロウイルスベクターの中でもより複雑なタイプのベクターである。レンチウイルスのパッケージングに使用される試薬は当分野で公知されるものであり、例えば、従来のレンチウイルスベクターシステムにおけるpRsv-REV、pMDlg-pRRE、pMD2G、および標的干渉プラスミドが含まれる。一つの実施の形態において、レンチウイルスベクターpWPXLを使用する。
したがって、ある実施形態では、本発明は、本明細書に記載されたレトロウイルスベクターと、gag、pol、vsvg及び/又はrevなどの対応するパッケージング遺伝子とを含むT細胞の活性化のためのレンチウイルスも提供する。
本明細書において、宿主細胞は、本明細書に記載された抗体及び/又は融合タンパク質および任意的な治療用ポリペプチドを含有、発現及び/又は分泌する。本明細書において、細胞がある分子(例えばポリペプチド)を発現、分泌、含有する又は含むことを言及すると、「含有」とは、前記分子は、前記細胞内又は表面に含まれることを指す;「発現」とは、当該細胞が前記分子を産生することを指す;「分泌」とは、当該細胞が、発現された分子を細胞外へ分泌することを指す。宿主細胞は、本発明のタンパク質をコードする配列又は本明細書に記載されたベクターを提供するために、最終的に疾患治療の目的で使用されるT細胞を含むことだけでなく、CAR-T細胞の産生過程で使用されるさまざまな細胞(例えば、E.coli細胞)も含む。ある実施の形態において、本明細書が、本明細書に記載された細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを安定的に発現するCAR-T細胞を提供する。
本発明で使用するのに適したT細胞は、様々な供給源からの様々な種類のT細胞であってよい。例えば、T細胞は健康個体のPBMCから由来しても良い。いくつかの実施の形態において、T細胞を得た後、適当量(例えば30~80ng/ml、例えば50ng/ml)のCD3抗体で刺激して活性化し、適当量(例えば30~80IU/ml、例えば50IU/ml)を含むIL2培地で培養してもよい。
したがって、ある実施の形態において、本発明は、遺伝子修飾のT細胞を提供し、当該遺伝子修飾のT細胞は、本明細書に記載されたポリヌクレオチドを含有し、又は本明細書に記載されたレンチウイルスベクターを含有し、又は本明細書に記載されたレンチウイルスに感染され、又は本明細書に記載された方法で調製して得、又は本明細書に記載された治療用タンパク質とポリペプチドを安定的に発現する。
本発明のT細胞(例えば、CAR-T細胞)は、in vivoで強固なT細胞増殖を経て、血液中および骨髄中に高レベルで長時間持続し、特異的なメモリーT細胞を形成することができる。特定の理論に拘束されることではないが、本発明のT細胞は、代替抗原を発現する標的細胞を遭遇・排除した後、生体内で中枢記憶様の状態に分化することができる。
本明細書は、T細胞培養物も含み、当該培養物は、本明細書に記載されたT細胞及び適切な培地を含む。培地は、当分野で従来のT細胞の培養に用いられる培地であっても良い。
本明細書は、医薬品組成物も提供し、当該医薬品組成物には、本明細書に記載されたT細胞及び薬学的に許容される補助原料を含有する。本明細書において、薬学的に許容される補助原料とは、対象および有効成分と、薬理学的および/または生理学的に適合性のある担体、希釈剤および/または賦形剤を指し、pH調整剤、界面活性剤、糖質、アジュバント、酸化防止剤、キレート剤、イオン強度増強剤、防腐剤を含むが、これらに限定されない。より具体的に、適切な薬学的に許容される補助原料は、T細胞(例えばCAR-T細胞)の投与のために当分野で一般的に使用されるものであっても良い。
通常に、医薬品組成物は、治療有効量のT細胞を含有する。治療有効量とは、対象の疾患または病状を治療、予防、軽減および/または緩和することができる用量を指す。治療有効量は、患者の年齢、性別、疾患とその重症度、患者の他の体調などの要因に従って決定することができる。本明細書において、対象または患者は、一般に、哺乳動物、特にヒトを指す。
本明細書は、さらにキットを提供し、前記キットは、本明細書に記載された核酸構築物を含有する。キットはまた、前記核酸構築物を細胞にトランスフェクトするのに適した様々な試薬、および任意的に、前記組換え発現ベクターを細胞にトランスフェクトするように当業者に指示するための説明書を含んでも良い。
本発明は、さらに、本明細書に記載の治療用タンパク質およびペプチドを発現するようにT細胞を遺伝子修飾することと、T細胞を対象に投与することとを含む細胞療法を含む。例えば、投与されたCAR-T細胞は、レシピエントの腫瘍細胞を死滅させることができる。CAR-T細胞によって誘導される抗腫瘍免疫応答には、能動的なものと受動的なものとがある。あるいは、CARを介した免疫応答は、養子免疫療法ステップの一部であっても良くただし、CAR-T細胞がCARの抗原結合部分に特異的な免疫応答を誘導する。
したがって、本発明のCAR、ポリペプチド、そられのコード配列、核酸構築物、発現ベクター、ウイルス又はCAR-T細胞による治療に適した疾患は、CARに含まれる腫瘍抗原に対する一本鎖抗体に関連する。したがって、本明細書に記載された疾患は、上記の腫瘍抗原に関連する様々なタイプのがん、例えば固形腫瘍とび血液腫瘍を含み、具体的に、腺癌、肺癌、結腸癌、結腸直腸癌、乳癌、卵巣癌、頸部癌、胃癌、胆管癌、胆嚢癌、食道癌、膵臓癌および前立腺癌などの固形腫瘍およびB細胞リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、急性リンパ性白血病、慢性リンパ性白血病、有毛細胞白血病、および急性骨髄性白血病などの白血病とリンパ腫を含む。腫瘍抗原はCD19である実施の形態において、本明細書に記載された抗CD19一本鎖抗体を含むCAR、ポリペプチド、それらのコード配列、核酸構築物、発現ベクター、病毒又はCAR-T細胞によって治療する疾患は、好ましくは、CD19に誘導される疾患である;例えば急性・慢性B細胞性リンパ性白血病、非ホジキンリンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、マントル細胞リンパ腫などである。
本発明のT細胞は、単独で投与してもよく、医薬品組成物として投与してもよい。本発明の細胞または医薬品組成物は、疾患の治療(または予防)に適した方法で投与することができる。投与量や投与頻度は、患者の病状や、患者の病気の種類や重症度など様々な要因によって決定される。組成物の投与は、注射、注入、埋め込みまたは移植によるものを含む、任意の便利な方法で実施することができる。本明細書に記載された組成物は、皮下、皮内、腫瘍内、結節内、脊髄内、筋肉内、静脈内注射または腹腔内注射により患者に投与することができる。一つの実施の形態では、本発明のT細胞組成物は、皮内または皮下注射によって患者に投与される。別の実施の形態において、本発明のT細胞組成物は、好ましくは静脈内注射により投与される。T細胞の組成物は、腫瘍、リンパ節、感染部位に直接注入することができる。
本発明のいくつかの実施形態において、本発明のT細胞又はその組成物は、当該技術分野において既知の他の治療法と組み合わせてもよい。化学療法、放射線療法、免疫抑制剤などを含むが、これらに限定されない。例えば、腫瘍抗原を介する疾患の治療のために当該技術分野で知られている放射線療法または化学療法剤と組み合わせて治療することができる。
本明細書において、「抗腫瘍効果」とは、腫瘍体積の減少、腫瘍細胞数の減少、転移の減少、余命の延長、がんに伴う様々な生理的症状の改善などの生物学的効果を指す。
本発明では、抗CD19抗体(具体的にはクローン番号FMC63に由来するscFV)の遺伝子配列を例として、ヒトCD8αヒンジ領域、ヒトCD8膜貫通領域、4-1BB細胞内領域、ヒトCD3ζ細胞内領域、抗CD3単鎖抗体などの配列情報をNCBI GenBankデータベースで検索し、キメラ抗原受容体の遺伝子断片を全長合成してレンチウイルスベクターに挿入する。組換えプラスミドは293T細胞にウイルスをパッケージングし、T細胞に感染させ、T細胞に当該キメラ抗原受容体を発現させる。本発明には、キメラ抗原受容体遺伝子修飾を達成するTリンパ球の形質転換方法は、レンチウイルス形質転換法に基づくものである。この方法は、形質転換効率が高く、外来遺伝子を安定して発現させることができ、生体外培養で臨床級のTリンパ球数に達するまでの時間を短縮できるという利点がある。この形質転換Tリンパ球の表面に、形質転換された核酸が転写・翻訳されて発現する。本発明に調製されたCAR-T細胞は、特異的な腫瘍細胞に対して強い殺傷機能を有し、エフェクター/ターゲット比が2.5対1である場合、異なる抗CD3クローン単鎖抗体を含むCAR-T細胞の殺傷効率は、98%を超える。
示例的な実施の形態
1、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを発現し、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、アミノ酸配列はSEQ ID NO:1、又は、SEQ ID NO:1と95%以上の同一性を有するアミノ酸配列である一つの重鎖可変領域(VH)と、アミノ酸配列はSEQ ID NO:2、又は、SEQ ID NO:2と95%以上の同一性を有するアミノ酸配列である一つの軽鎖可変領域(VL)を含むことを特徴とする工学的修飾T細胞。
1、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを発現し、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、アミノ酸配列はSEQ ID NO:1、又は、SEQ ID NO:1と95%以上の同一性を有するアミノ酸配列である一つの重鎖可変領域(VH)と、アミノ酸配列はSEQ ID NO:2、又は、SEQ ID NO:2と95%以上の同一性を有するアミノ酸配列である一つの軽鎖可変領域(VL)を含むことを特徴とする工学的修飾T細胞。
2、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVHには、SEQ ID NO:9に示されたような配列HCDR2:X1X2X3X4SGYTを含み、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、又は
前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVHには、SEQ ID NO:13に示されたような配列HCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAYを含み、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸である;又は
前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVLには、SEQ ID NO:15に示されたような配列LCDR3:QQWX8X9X10X11X12Tを含み、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である
ことを特徴とする実施の形態1に記載されたT細胞。
前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVHには、SEQ ID NO:13に示されたような配列HCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAYを含み、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸である;又は
前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVLには、SEQ ID NO:15に示されたような配列LCDR3:QQWX8X9X10X11X12Tを含み、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である
ことを特徴とする実施の形態1に記載されたT細胞。
3、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、以下から選べられる一つ又は複数の特徴を有することを特徴とする実施の形態2に記載されたT細胞:
前記配列SEQ ID NO:9に示されたHCDR2には、X1アミノ酸は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインであり、X2アミノ酸は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンであり、X3アミノ酸は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、X4アミノ酸は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンである;
前記配列SEQ ID NO:13に示されたHCDR3には、X5アミノ酸は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X6アミノ酸は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、X7アミノ酸は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである;
前記配列SEQ ID NO:15に示されたLCDR3には、X8アミノ酸は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X9アミノ酸は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、X10アミノ酸は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X11アミノ酸は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインであり、X12アミノ酸は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。
前記配列SEQ ID NO:9に示されたHCDR2には、X1アミノ酸は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインであり、X2アミノ酸は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンであり、X3アミノ酸は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、X4アミノ酸は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンである;
前記配列SEQ ID NO:13に示されたHCDR3には、X5アミノ酸は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X6アミノ酸は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、X7アミノ酸は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである;
前記配列SEQ ID NO:15に示されたLCDR3には、X8アミノ酸は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X9アミノ酸は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、X10アミノ酸は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X11アミノ酸は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインであり、X12アミノ酸は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。
4、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、以下から選べられる一つのセットつ又は複数のセットを含むことを特徴とする実施の形態1~3のいずれか一つに記載されたT細胞:
(1)以下のLCDR3配列のうち一つ:SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、
(2)以下のHCDR2配列のうち一つ:SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、
(3)HCDR3配列:SEQ ID NO:14。
(1)以下のLCDR3配列のうち一つ:SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、
(2)以下のHCDR2配列のうち一つ:SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、
(3)HCDR3配列:SEQ ID NO:14。
5、前記ポリペプチドは、一本鎖抗体であることを特徴とする実施の形態1-4のいずれか一つに記載されたT細胞。
6、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、局在化配列と任意的なシグナルペプチドを含み、好ましくは
前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列から選べられる;好ましくは、前記小胞体保留配列は、SEQ ID NO:35-40からのいずれか一つに示された配列を含むか、又はそれらからなり、ただし、Xは、任意なアミノ酸であり、
前記局在化配列と抗体との間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示された通りであり;
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである
ことを特徴とする実施の形態1-5のいずれか一つに記載されたT細胞。
前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列から選べられる;好ましくは、前記小胞体保留配列は、SEQ ID NO:35-40からのいずれか一つに示された配列を含むか、又はそれらからなり、ただし、Xは、任意なアミノ酸であり、
前記局在化配列と抗体との間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示された通りであり;
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである
ことを特徴とする実施の形態1-5のいずれか一つに記載されたT細胞。
7、さらに治療用タンパク質を発現し、好ましくは、治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体であることを特徴する実施の形態1-6のいずれか一つに記載されたT細胞。
8、前記T細胞は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有し、又は、前記治療用タンパク質のコード配列と、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、同じ発現カセットに位置することを特徴とする実施の形態7に記載されたT細胞。
9、T細胞は、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを発現し、前記ポリペプチドは、抗体又はその抗原結合フラグメントを含むか、又は、前記抗体又はその抗原結合フラグメントと少なくとも90%の配列同一性を有し、かつ前記抗体又は抗原結合フラグメントの抗原結合活性を保留する突然変異体を含む;ただし、前記抗体は、重鎖可変領域と軽鎖可変領域を含み、
前記重鎖可変領域は、下記HCDRを有する:
SEQ ID NO:3に示されたHCDR1:GYTFISYT、
SEQ ID NO:9に示されたHCDR2:X1X2X3X4SGYT、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、
SEQ ID NO:13に示されたHCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAY、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸であり、
前記軽鎖可変領域は、下記LCDRを有する:
SEQ ID NO:6に示されたLCDR1:SSVSY、
SEQ ID NO:7に示されたLCDR2:DTS、
SEQ ID NO:15に示されたLCDR3:QQWX8X9X10X11X12T、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である
ことを特徴とする工学的修飾T細胞。
前記重鎖可変領域は、下記HCDRを有する:
SEQ ID NO:3に示されたHCDR1:GYTFISYT、
SEQ ID NO:9に示されたHCDR2:X1X2X3X4SGYT、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、
SEQ ID NO:13に示されたHCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAY、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸であり、
前記軽鎖可変領域は、下記LCDRを有する:
SEQ ID NO:6に示されたLCDR1:SSVSY、
SEQ ID NO:7に示されたLCDR2:DTS、
SEQ ID NO:15に示されたLCDR3:QQWX8X9X10X11X12T、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である
ことを特徴とする工学的修飾T細胞。
10、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、以下から選べられる一つ又は複数の特徴を有することを特徴とする実施の形態9に記載されたT細胞:
X1は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインであり、
X2は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンであり、
X3は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、
X4は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンであり、
X5は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X6は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、
X7は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、
X8は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X9は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、
X10は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X11は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインであり、
X12は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。
X1は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインであり、
X2は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンであり、
X3は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、
X4は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンであり、
X5は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X6は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、
X7は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、
X8は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X9は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、
X10は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X11は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインであり、
X12は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。
11、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、以下から選べられる一つ又は複数の特徴を有することを特徴とする実施の形態9又は10に記載されたT細胞:
LCDR3は、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34から選べられ、
HCDR2は、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12から選べられ、
HCDR3は、SEQ ID NO:14である。
LCDR3は、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34から選べられ、
HCDR2は、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12から選べられ、
HCDR3は、SEQ ID NO:14である。
12、重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下から選べられる:
(1)SEQ ID NO:42、
(2)HCDR2及び/又はHCDR3の配列の実施の形態10又は11に示されたSEQ ID NO:42バリアント、
(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列、及び/又は
軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下から選べられる:
(1)SEQ ID NO:43、
(2)LCDR3の配列の実施の形態10又は11に示されたSEQ ID NO:43バリアント;
(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列
ことを特徴とする実施の形態9-11のいずれか一つに記載されたT細胞。
(1)SEQ ID NO:42、
(2)HCDR2及び/又はHCDR3の配列の実施の形態10又は11に示されたSEQ ID NO:42バリアント、
(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列、及び/又は
軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下から選べられる:
(1)SEQ ID NO:43、
(2)LCDR3の配列の実施の形態10又は11に示されたSEQ ID NO:43バリアント;
(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列
ことを特徴とする実施の形態9-11のいずれか一つに記載されたT細胞。
13、前記抗体は、一本鎖抗体であることを特徴とする実施の形態9-12のいずれか一つに記載されたT細胞。
14、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、局在化配列と任意的なシグナルペプチドを含み、好ましくは
前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列から選べられる;好ましくは、前記小胞体保留配列は、SEQ ID NO:35-40からのいずれか一つに示された配列を含むか、又はそれらからなり、ただし、Xは、任意なアミノ酸である;
前記局在化配列と抗体との間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示された通りであり、
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである
ことを特徴とする実施の形態9-12のいずれか一つに記載されたT細胞。
前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列から選べられる;好ましくは、前記小胞体保留配列は、SEQ ID NO:35-40からのいずれか一つに示された配列を含むか、又はそれらからなり、ただし、Xは、任意なアミノ酸である;
前記局在化配列と抗体との間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示された通りであり、
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである
ことを特徴とする実施の形態9-12のいずれか一つに記載されたT細胞。
15、さらに治療用タンパク質を発現し、好ましくは、前記治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体であることを特徴する実施の形態9-14のいずれか一つに記載されたT細胞。
16、前記T細胞は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有し、又は、前記治療用タンパク質のコード配列と、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、同じ発現カセットに位置することを特徴とする実施の形態15に記載されたT細胞。
17、抗体のHCDR1のアミノ酸配列は、GYTFISYTであり、HCDR2のアミノ酸配列は、X1X2X3X4SGYTであり、HCDR3のアミノ酸配列は、ARSX5X6X7DYDGFAYであり、LCDR1のアミノ酸配列は、SSVSYであり、LCDR2のアミノ酸配列は、DTSであり、LCDR3のアミノ酸配列は、QQWX8X9X10X11X12Tである;ただし、X1-X12は、実施の形態10に記載された通りで、かつHCDR2は、INPRSGYTではなく、HCDR3は、ARSAYYDYDGFAYではなく、LCDR3は、QQWSSNPPTではなく、
好ましくは、前記抗体のLCDR3、HCDR2とHCDR3は、実施の形態11に記載された通りである
ことを特徴とする抗体又はその抗原結合フラグメント。
好ましくは、前記抗体のLCDR3、HCDR2とHCDR3は、実施の形態11に記載された通りである
ことを特徴とする抗体又はその抗原結合フラグメント。
18、前記抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:42に示されたが、そのHCDR2及び/又はHCDR3の配列は、実施の形態10又は11に示された通りである;
前記抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:43に示されたが、そのLCDR3の配列は、実施の形態10又は11に示された通りである
ことを特徴とする実施の形態17に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント。
前記抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:43に示されたが、そのLCDR3の配列は、実施の形態10又は11に示された通りである
ことを特徴とする実施の形態17に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント。
19、局在化配列と、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドと、任意的なシグナルペプチドとを含むことを特徴とする融合タンパク質;好ましくは、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、実施の形態9-18のいずれか一つに記載され、好ましくは、
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示され、
前記局在化配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドとの間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示され、
前記融合タンパク質は、SEQ ID NO:44の516-804位に示され、又はSEQ ID NO:44の-804位に示された。
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示され、
前記局在化配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドとの間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示され、
前記融合タンパク質は、SEQ ID NO:44の516-804位に示され、又はSEQ ID NO:44の-804位に示された。
20、核酸分子は、以下から選べられる:
(1)治療用タンパク質のコード配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列を含む的核酸分子;
(2)実施の形態19に記載された融合タンパク質のコード配列;
(3)実施の形態17又は18に記載された抗体又はその抗原結合フラグメントのコード配列;および
(4)(1)、(2)又は(3)の相補配列又はフラグメント;
好ましくは、前記治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体であり、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、実施の形態9-14に記載された通りである
ことを特徴とする核酸分子。
(1)治療用タンパク質のコード配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列を含む的核酸分子;
(2)実施の形態19に記載された融合タンパク質のコード配列;
(3)実施の形態17又は18に記載された抗体又はその抗原結合フラグメントのコード配列;および
(4)(1)、(2)又は(3)の相補配列又はフラグメント;
好ましくは、前記治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体であり、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、実施の形態9-14に記載された通りである
ことを特徴とする核酸分子。
21、実施の形態20に記載された核酸分子を含むことを特徴とする核酸構築物;
好ましくは、前記核酸構築物は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有する;又は、前記核酸構築物は、発現カセットであり、ただし、前記治療用タンパク質のコード配列と前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、当該発現カセットに位置する;或いは
前記核酸構築物は、クローニングベクター又は発現ベクターである。
好ましくは、前記核酸構築物は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有する;又は、前記核酸構築物は、発現カセットであり、ただし、前記治療用タンパク質のコード配列と前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、当該発現カセットに位置する;或いは
前記核酸構築物は、クローニングベクター又は発現ベクターである。
22、実施の形態20に記載された核酸分子又は実施の形態21に記載された核酸構築物を含有することを特徴とするレンチウイルス。
23、実施の形態17又は18に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント、又は実施の形態19に記載された融合タンパク質と任意的な治療用タンパク質を発現及び/又は分泌する;好ましくは、実施の形態20に記載された核酸分子、実施の形態21に記載された核酸構築物及び/又は実施の形態22に記載されたレンチウイルスを含むことを特徴とする宿主細胞。
24、実施の形態9-16のいずれか一つに記載されたT細胞、実施の形態17又は18に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント、実施の形態19に記載された融合タンパク質、実施の形態20に記載された核酸分子、実施の形態21に記載された核酸構築物及び/又は実施の形態22に記載されたレンチウイルス、および薬学的に許容される担体を含有することを特徴とする医薬品組成物。
25、細胞表面のTCRをダウンレギュレートしたT細胞の調製、又は癌症治療用のT細胞の調製における細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチド又はそのコード配列、実施の形態20に記載された核酸分子、実施の形態21に記載された核酸構築物及び/又は実施の形態22に記載されたレンチウイルスの応用、ただし、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、実施の形態9-14に記載された通りである。
以下、実験的実施例を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。これらの実施例は、特に指定がない限り、説明のためにのみ提供され、限定することを意図していない。したがって、本発明は、以下の実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、本明細書に提供される教示の結果として明らかになるあらゆる変形例を含むと解釈されるべきである。実施例で使用される方法と試薬は、特に明記しない限り、当技術分野における従来の方法と試薬である。
実施例1-ベクター構築
1、ヒトCD8αヒンジ領域、ヒトCD8膜貫通領域、4-1BB細胞内領域、ヒトCD3ζ細胞内領域、抗ヒトCD19抗体(クローンFMC63)の重鎖・軽鎖可変領域、コントロール抗ヒトCD3抗体(クローンUCHT1、OKT3)の重鎖・軽鎖可変領域の遺伝子配列情報をNCBIホームページデータベースから検索した。残りの抗体配列は、独自の抗ヒトCD3抗体クローンから得られたものである。関連するすべてのアミノ酸配列は、コードするアミノ酸配列が変わらないようにしながら、ヒトの細胞での発現に適したコドン最適化がウェブサイトhttps://www.thermofisher.com/order/geneartgenes上で行われる。
1、ヒトCD8αヒンジ領域、ヒトCD8膜貫通領域、4-1BB細胞内領域、ヒトCD3ζ細胞内領域、抗ヒトCD19抗体(クローンFMC63)の重鎖・軽鎖可変領域、コントロール抗ヒトCD3抗体(クローンUCHT1、OKT3)の重鎖・軽鎖可変領域の遺伝子配列情報をNCBIホームページデータベースから検索した。残りの抗体配列は、独自の抗ヒトCD3抗体クローンから得られたものである。関連するすべてのアミノ酸配列は、コードするアミノ酸配列が変わらないようにしながら、ヒトの細胞での発現に適したコドン最適化がウェブサイトhttps://www.thermofisher.com/order/geneartgenes上で行われる。
2、上記配列をオーバーラップPCRにより、抗CD19-scFv遺伝子、ヒトCD8ヒンジ領域遺伝子、ヒトCD8膜貫通領域遺伝子、4-1BB細胞内領域遺伝子、ヒトCD3ζ細胞内領域、F2AおよびCD3-scFv遺伝子、小胞体保留配列(AEKDEL)の順で連結し、完全遺伝子配列情報を形成させた。シグナルペプチドのコード配列を含む配列は、SEQ ID NO:51の1-66位の残基又は1546-1611位の残基に示され、アミノ酸配列は、SEQ ID NO:44の1-22位の残基と516-537位の残基に示された。
3、当該CAR分子のヌクレオチド配列を、レンチウイルスプラスミドpWPXL(Addgene)のBamHI/EcoRI部位にシームレスにクローニングし、コンピテント大腸菌(Stbl3)へ形質転換させた。
4、組換えプラスミドは、シーケンスのために、蘇州金唯智バイオテクノロジー株式会社に送られ、シーケンス結果は、合成しようとする配列と比較され、シーケンスが正しいかどうかが検証した。シーケンシングプライマーは
アセンス配列:TCAAGCCTCAGACAGTGGTTC(SEQ ID NO:49)
アンチセンス配列:CCAGTCAATCTTTCACAAATTTTG(SEQ ID NO:50)
アセンス配列:TCAAGCCTCAGACAGTGGTTC(SEQ ID NO:49)
アンチセンス配列:CCAGTCAATCTTTCACAAATTTTG(SEQ ID NO:50)
実施例2-ウイルスパッケージング
正しくシーケンシングした後、Qiagen社のプラスミド精製キットを使用し、プラスミドを抽出・精製し、精製したプラスミドをリン酸カルシウム法で293T細胞にトランスフェクトし、レンチウイルスパッケージング実験(Molecular Therapy-Methods & Clinical Development, 2016, 3:16017)を行い、これによって、以下のレンチウイルスベクターを調製して得た:コントロール(CAR19-F2A-GFP)、サンプル1(CAR19-F2A-UCHT1 scfv-AEKDEL)、サンプル2(CAR19-F2A-OKT3 scfv-AEKDEL)、サンプル3(CAR19-F2A-CTAB1 scfv-AEKDEL)、サンプル4(CAR19-F2A-CTAB2 scfv-AEKDEL)、サンプル5(CAR19-F2A-CTAB3 scfv-AEKDEL)、サンプル6(CAR19-F2A-CTAB4 scfv-AEKDEL)、サンプル7(CTAB1 scfv-AEKDEL)。
正しくシーケンシングした後、Qiagen社のプラスミド精製キットを使用し、プラスミドを抽出・精製し、精製したプラスミドをリン酸カルシウム法で293T細胞にトランスフェクトし、レンチウイルスパッケージング実験(Molecular Therapy-Methods & Clinical Development, 2016, 3:16017)を行い、これによって、以下のレンチウイルスベクターを調製して得た:コントロール(CAR19-F2A-GFP)、サンプル1(CAR19-F2A-UCHT1 scfv-AEKDEL)、サンプル2(CAR19-F2A-OKT3 scfv-AEKDEL)、サンプル3(CAR19-F2A-CTAB1 scfv-AEKDEL)、サンプル4(CAR19-F2A-CTAB2 scfv-AEKDEL)、サンプル5(CAR19-F2A-CTAB3 scfv-AEKDEL)、サンプル6(CAR19-F2A-CTAB4 scfv-AEKDEL)、サンプル7(CTAB1 scfv-AEKDEL)。
実施例3-PBMCおよびT細胞の単離
末梢血PBMCの分離、T細胞の分離と活性化、レンチウイルス形質導入、インビトロでの培養
HBV、HCV、HIV検査が陰性の健康なドナーを選び、肘正中皮静脈から血液を採取し、Ficoll密度勾配遠心分離により、PBMCバフィーコート層を分離し、全血フローサイトメトリーで検出されたCD3 + T細胞の割合に基づいてCD3 + T細胞の数を計算し、DynaBeads CD3 / CD28とCD3 + T細胞の比率が3:1の場合、使用量の磁気ビーズを吸引し、バフィーコート層細胞と30分間インキュベートし、CD3 + T細胞を分離し、CD3 + T細胞を、DynabeadsCD3 / CD28(Lifetechnology)によって24時間活性化し、CD25 + CD69 + T細胞の比率を、フローサイトメトリーによって検出した。
末梢血PBMCの分離、T細胞の分離と活性化、レンチウイルス形質導入、インビトロでの培養
HBV、HCV、HIV検査が陰性の健康なドナーを選び、肘正中皮静脈から血液を採取し、Ficoll密度勾配遠心分離により、PBMCバフィーコート層を分離し、全血フローサイトメトリーで検出されたCD3 + T細胞の割合に基づいてCD3 + T細胞の数を計算し、DynaBeads CD3 / CD28とCD3 + T細胞の比率が3:1の場合、使用量の磁気ビーズを吸引し、バフィーコート層細胞と30分間インキュベートし、CD3 + T細胞を分離し、CD3 + T細胞を、DynabeadsCD3 / CD28(Lifetechnology)によって24時間活性化し、CD25 + CD69 + T細胞の比率を、フローサイトメトリーによって検出した。
実施例4-レンチウイルス形質導入とT細胞培養
CD3 + Tが活性化された後、レンチウイルスの形質導入が行われる。24ウェルプレートをNovonectinでコーティングし、37℃で2時間インキュベートし、細胞懸濁液および上記のように調製された様々なレンチウイルス(MOI =3)、Tscm(2U/ml、近岸タンパク質会社)は、形質導入システムを形成し、コーティングされた24ウェルプレートに配置され、細胞密度を1.0E + 06/mlに調整し、500gで30分間遠心分離した後、5%CO2インキュベーター内で37℃で48時間放置・培養した。レンチウイルスでのトランスフェクションの後、5%FBSを含むXvivo15液体培地で培養し、Tscm(最終濃度2U/ml)を1日おきに補充し、細胞をカウントし、細胞密度を0.5E + 06 / mlに調整し、8-10日目に細胞を回収した。
CD3 + Tが活性化された後、レンチウイルスの形質導入が行われる。24ウェルプレートをNovonectinでコーティングし、37℃で2時間インキュベートし、細胞懸濁液および上記のように調製された様々なレンチウイルス(MOI =3)、Tscm(2U/ml、近岸タンパク質会社)は、形質導入システムを形成し、コーティングされた24ウェルプレートに配置され、細胞密度を1.0E + 06/mlに調整し、500gで30分間遠心分離した後、5%CO2インキュベーター内で37℃で48時間放置・培養した。レンチウイルスでのトランスフェクションの後、5%FBSを含むXvivo15液体培地で培養し、Tscm(最終濃度2U/ml)を1日おきに補充し、細胞をカウントし、細胞密度を0.5E + 06 / mlに調整し、8-10日目に細胞を回収した。
実施例5-CAR陽性率およびCAR-T細胞TCR又はCD3平均蛍光強度
5.0E+05個の細胞を数え、回収し、細胞を2回洗浄し、4%BSAを含む100ulのバッファーに再懸濁させた。各チューブの細胞に8ulの抗ヒトTCRまたはCD3抗体を加え、ボルテックスしてよく混ぜ、4℃で30分間インキュベートした。染色インキュベーション後、細胞を繰り返し洗浄し、蛍光標識された抗CAR19抗体またはプロテインLを500倍に希釈し、細胞をチューブあたり200ulで再懸濁し、ボルテックスし、4℃で30分間インキュベートした。細胞を繰り返し洗浄し、4%BSAを含む500ulのバッファに再懸濁し、各チューブに4ulの7AAD染料を加え、ボルテックスして混合し、室温で遮光して10分間インキュベートした。最後に、サンプルをフローチューブに移し、CAR19トランスフェクション効率とCAR19+ T細胞集団のTCRまたはCD3表面レベルをCalibrフローメーターで測定した。
5.0E+05個の細胞を数え、回収し、細胞を2回洗浄し、4%BSAを含む100ulのバッファーに再懸濁させた。各チューブの細胞に8ulの抗ヒトTCRまたはCD3抗体を加え、ボルテックスしてよく混ぜ、4℃で30分間インキュベートした。染色インキュベーション後、細胞を繰り返し洗浄し、蛍光標識された抗CAR19抗体またはプロテインLを500倍に希釈し、細胞をチューブあたり200ulで再懸濁し、ボルテックスし、4℃で30分間インキュベートした。細胞を繰り返し洗浄し、4%BSAを含む500ulのバッファに再懸濁し、各チューブに4ulの7AAD染料を加え、ボルテックスして混合し、室温で遮光して10分間インキュベートした。最後に、サンプルをフローチューブに移し、CAR19トランスフェクション効率とCAR19+ T細胞集団のTCRまたはCD3表面レベルをCalibrフローメーターで測定した。
まず、広く使われている2種類の抗ヒトCD3マウス由来抗体(OKT3、UCTH1)を評価した。臨床応用においてマウス配列による拒否反応を回避するため、ヒト化し、細胞レベルでテストした。その結果を図1および表1に示すように、ヒト化UCHT1抗体配列を含むポリペプチドを発現させると、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートする活性がある程度示し、形質導入された陽性細胞(CAR+)では、TCR-およびCD3-集団の割合が、それぞれ48.22%および45.8%であった。特許US20180086831A1も、UCHT1抗体配列を試験し、その図5には、異なるドナー由来のT細胞について、TCR/CD3複合体の表面ダウンレギュレーションレベルがかなり異なることを示している。ドナー1の場合、トランスフェクトされた陽性細胞中のTCR-集団の割合は:17.1/(17.1+14.1)*100% = 54.8%で、本発明で得られた結果に近いものである。一方、ドナー2では、トランスフェクションされた陽性細胞中のTCR-集団の割合は42.5/(42.5+6.79)*100%=86.2%となり、ドナー1とは大きな差が生じた。
ヒト化OKT3配列を含むポリペプチドは、UCTH1配列を含むポリペプチドよりも細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートする活性が高かった(図1、表1)。CAR+細胞におけるTCR-とCD3-集団の割合は、それぞれ70.62%と66.09%まで増加したが、TCR/CD3+集団の割合は依然として高く、CAR-T細胞の精製にとって大きな困難および臨床応用における大きなリスクとなることが予想される。他の3つの抗CD3抗体配列を含むポリペプチド(図2、表1)は、OKT3配列を含むポリペプチドに近い活性を示し、CAR+TCR-/CAR+の割合は48.81~68.95%であった。
予想に反して、抗体CTAB1配列を含むポリペプチドは、細胞表面のTCR/CD3複合体レベルのダウンレギュレーションに最も有効であり、96.75%ものCAR+細胞が表面TCRを発現していなかった;95.82%ものCAR+細胞が表面CD3を発現していなかった(図1、表1)。
実施例6-異なるドナーT細胞のCAR陽性率およびCAR-T細胞の表面TCR又はCD3 タンパク質レベル
実施例3及び実施例4の方法に従って、異なるドナー由来のCTAB1配列ポリペプチドを含むCAR-T細胞を調製し、実施例5の方法に従って、CAR19トランスフェクション効率及びCAR19+T細胞集団のTCR又はCD3の平均蛍光強度をフローサイトメトリーによって測定した。
実施例3及び実施例4の方法に従って、異なるドナー由来のCTAB1配列ポリペプチドを含むCAR-T細胞を調製し、実施例5の方法に従って、CAR19トランスフェクション効率及びCAR19+T細胞集団のTCR又はCD3の平均蛍光強度をフローサイトメトリーによって測定した。
その結果を図3に示すように、CTAB1配列を発現するポリペプチドは、異なるドナーのCAR-T細胞において、細胞表面のTCR/CD3複合体を安定的にダウンレギュレートする能力を発揮した。計算結果を表2に示すが、トランスフェクションされた陽性細胞(CAR+)におけるTCR陰性集団の割合は、ドナー間で95%を下回らず、CTAB1配列を含むポリペプチドが幅広いドナーのT細胞に適合することが示された。
実施例7-CTAB1抗体配列を含有するポリペプチドを発現することが、効率的にT細胞表面のTCRとCD3レベルをダウンレギュレートした
CTAB1抗体配列を含むポリペプチドの活性を確認するために、実施例2に従って、治療用タンパク質を発現しなくCTAB1配列を含むペプチドのみを発現するレンチウイルスベクターを調製し、実施例3及び4の方法に従って対応するT細胞を調製し、実施例5の方法に従ってフローサイトメトリーにより表面TCR又はCD3レベルを測定した。
CTAB1抗体配列を含むポリペプチドの活性を確認するために、実施例2に従って、治療用タンパク質を発現しなくCTAB1配列を含むペプチドのみを発現するレンチウイルスベクターを調製し、実施例3及び4の方法に従って対応するT細胞を調製し、実施例5の方法に従ってフローサイトメトリーにより表面TCR又はCD3レベルを測定した。
その結果を図4に示すように、CTAB1抗体配列を含むポリペプチドを単独で発現させた場合でも、TCRとCD3の表面発現を効率的に抑制することができた。
実施例8-細胞表現型分析
各群のCAR-T細胞を数え、遠心分離により1.0E+06個の細胞を回収し、滅菌した4%BSA再懸濁液で2回洗浄した後、4%BSA再懸濁液200ulに細胞を再懸濁した。各サンプルには、必要に応じて以下の抗ヒト抗体を添加した:CD4(AmCyan)、CD8(APC-Cy7)、CD45RA(PE-Cy7)とCCR7(BV421)。各抗体5ulを加え、ボルテックスミキサーでよく混合し、4℃で30分間インキュベートした。染色インキュベーションが完了した後に、細胞を繰り返し洗浄し、4%BSAを含む500ulのバッファに再懸濁し、各チューブに4ulの7AAD染料を加え、ボルテックスして混合し、室温で遮光して10分間インキュベートした。サンプルをフローチューブに移し、FACS CalibrフローメーターでT細胞の各グループのCCR7とCD45RAの発現を分析し、T細胞の免疫表現型を解析した。
各群のCAR-T細胞を数え、遠心分離により1.0E+06個の細胞を回収し、滅菌した4%BSA再懸濁液で2回洗浄した後、4%BSA再懸濁液200ulに細胞を再懸濁した。各サンプルには、必要に応じて以下の抗ヒト抗体を添加した:CD4(AmCyan)、CD8(APC-Cy7)、CD45RA(PE-Cy7)とCCR7(BV421)。各抗体5ulを加え、ボルテックスミキサーでよく混合し、4℃で30分間インキュベートした。染色インキュベーションが完了した後に、細胞を繰り返し洗浄し、4%BSAを含む500ulのバッファに再懸濁し、各チューブに4ulの7AAD染料を加え、ボルテックスして混合し、室温で遮光して10分間インキュベートした。サンプルをフローチューブに移し、FACS CalibrフローメーターでT細胞の各グループのCCR7とCD45RAの発現を分析し、T細胞の免疫表現型を解析した。
結果は、図5a-5gに示された。すべてのグループには、CAR+CD8+TおよびCAR+CD4+Tの割合は、正常であり、細胞表面TCR/CD3複合体を最も効果的にダウンレギュレートするCTAB1抗体配列を含むポリペプチド細胞のグループを含めて、グループ間で有意差はなかった。
実施例9-T細胞インビトロ増殖分析
各グループのレンチウイルスベクターでT細胞をトランスフェクトし、T細胞を1日おきにカウントし、T細胞をインビトロで8日目まで培養し、細胞増殖倍数を計算した(8日目の細胞数/トランスフェクションに使用した細胞数)。
各グループのレンチウイルスベクターでT細胞をトランスフェクトし、T細胞を1日おきにカウントし、T細胞をインビトロで8日目まで培養し、細胞増殖倍数を計算した(8日目の細胞数/トランスフェクションに使用した細胞数)。
結果は、図6に示された。TCR/CD3複合体表面の発現がダウンレギュレートしたT細胞の増殖能は、コントロールと比較して、すべてのグループで低下せず、程度の差こそあれ、増加した。
実施例10-T細胞による腫瘍標的細胞の殺傷
NC-T細胞(レンチウイルスでトランスフェクションされないT細胞)および各グループのCAR-T細胞をカウント・回収し、T細胞液体培地X-VIVO15(Tscmなし)で細胞密度を5.0E+07/mLに調整した。標的細胞をカウント・回収し、RPMI1640(FBSなし)を用いて細胞密度を5.0E+06 /mLに調整した。1.5 ml遠心チューブに、上記で密度が調整したエフェクター細胞を、異なるエフェクター/ターゲット比(1:1、2.5:1、5:1、10:1、20:1)に基づき、標的細胞と混合し、X-VIVO15で全量を200ulまで補足した。96-ウェルのVプレートに移し、37℃、5%CO2で24時間培養した後、軽く吹きつけ、各ウェルの細胞を混ぜ、細胞懸濁液100ulを白壁中実底の96ウェルプレートに移した。80μLのONE-Glo(TM) Luciferase基質を加え、よく吹き混ぜてから、遮光して室温で10分間インキュベートし、Luminoskan Ascent化学発光分析装置で蛍光強度を測定した。
NC-T細胞(レンチウイルスでトランスフェクションされないT細胞)および各グループのCAR-T細胞をカウント・回収し、T細胞液体培地X-VIVO15(Tscmなし)で細胞密度を5.0E+07/mLに調整した。標的細胞をカウント・回収し、RPMI1640(FBSなし)を用いて細胞密度を5.0E+06 /mLに調整した。1.5 ml遠心チューブに、上記で密度が調整したエフェクター細胞を、異なるエフェクター/ターゲット比(1:1、2.5:1、5:1、10:1、20:1)に基づき、標的細胞と混合し、X-VIVO15で全量を200ulまで補足した。96-ウェルのVプレートに移し、37℃、5%CO2で24時間培養した後、軽く吹きつけ、各ウェルの細胞を混ぜ、細胞懸濁液100ulを白壁中実底の96ウェルプレートに移した。80μLのONE-Glo(TM) Luciferase基質を加え、よく吹き混ぜてから、遮光して室温で10分間インキュベートし、Luminoskan Ascent化学発光分析装置で蛍光強度を測定した。
結果は、表3と図7に示された。CTAB3抗体配列を含むポリペプチドを発現させたグループの細胞を除き、各グループの細胞はいずれも腫瘍標的細胞を高い効率で殺すことができた。
実施例11 - T細胞のIFN-γ分泌能
各グループのレンチウイルにストランスフェクションされたT細胞を8日目まで生体外培養し、TCR依存性T細胞活性化抗体OKT3を、最終濃度がそれぞれ50ng/ml、100ng/ml、150ng/ml、200ng/mlとなるように添加した。各グループのCAR-T細胞サンプルを、X-VIVO15液体培地で適当倍率に希釈し、必要な枚数を取り出し、各ウェルに希釈液RD1-51を100μlずつ加え、希釈したサンプルを均一まで混合し、100μl採ってウェルに加えた(15分間以内);シールフィルムで蓋をして、室温で 2 時間インキュベートした。インキュベーションが完了した後、溶液をウェルから完全に除去し、洗浄液を加えて、1分間放置し、これらの操作を繰り返して合計4回洗浄した;各ウェルに、ヒトIFN-γカップリング試薬200μlを加え、新しいシールフィルムで蓋をして、室温で2時間インキュベーションした;各ウェルに基質溶液200μlを加えて、室温で遮光して 30分間インキュベーションした;インキュベーションが完了した後、各ウェルに終了溶液を加えて、十分に混合してから、マイクロプレートリーダーで検出(設定波長 450nm、校正波長 570nm/540nm)した。
各グループのレンチウイルにストランスフェクションされたT細胞を8日目まで生体外培養し、TCR依存性T細胞活性化抗体OKT3を、最終濃度がそれぞれ50ng/ml、100ng/ml、150ng/ml、200ng/mlとなるように添加した。各グループのCAR-T細胞サンプルを、X-VIVO15液体培地で適当倍率に希釈し、必要な枚数を取り出し、各ウェルに希釈液RD1-51を100μlずつ加え、希釈したサンプルを均一まで混合し、100μl採ってウェルに加えた(15分間以内);シールフィルムで蓋をして、室温で 2 時間インキュベートした。インキュベーションが完了した後、溶液をウェルから完全に除去し、洗浄液を加えて、1分間放置し、これらの操作を繰り返して合計4回洗浄した;各ウェルに、ヒトIFN-γカップリング試薬200μlを加え、新しいシールフィルムで蓋をして、室温で2時間インキュベーションした;各ウェルに基質溶液200μlを加えて、室温で遮光して 30分間インキュベーションした;インキュベーションが完了した後、各ウェルに終了溶液を加えて、十分に混合してから、マイクロプレートリーダーで検出(設定波長 450nm、校正波長 570nm/540nm)した。
結果は、表4と図8に示された。コントロールグループと比較して、すべての実験グループでのIFN-γの分泌は低下し、ただし、CTAB1抗体配列を含む細胞では、IFN-γの分泌能が完全に失われ、この細胞の細胞表面には、機能的なTCR/CD3複合体が存在しないことがわかり、これまでの実験結果と完全に一致することが示された。
実施例12-突然変異ライブラリーの作成とスクリーニング
1)標的CD3抗体配列のアミノ酸点変異を選別し、表面TCR/CD3複合体の発現をより効果的にダウンレギュレートする変異、あるいはそのMHC-Iエピトープを除去する変異、あるいはT細胞増幅を促進する変異など、応用上の利点を有する変異を探した。突然変異ライブラリーの位置1は、目標scfvの軽鎖(SEQ ID NO:43の90-95位のアミノ酸WSSNPP)にあり、位置2は、目標scfvの重鎖(SEQ ID NO:42の50-54位のアミノ酸YINPR)にあり、位置3は、目標scfvの重鎖(SEQ ID NO:42の98-102位のアミノ酸RSAYY)にある。
1)標的CD3抗体配列のアミノ酸点変異を選別し、表面TCR/CD3複合体の発現をより効果的にダウンレギュレートする変異、あるいはそのMHC-Iエピトープを除去する変異、あるいはT細胞増幅を促進する変異など、応用上の利点を有する変異を探した。突然変異ライブラリーの位置1は、目標scfvの軽鎖(SEQ ID NO:43の90-95位のアミノ酸WSSNPP)にあり、位置2は、目標scfvの重鎖(SEQ ID NO:42の50-54位のアミノ酸YINPR)にあり、位置3は、目標scfvの重鎖(SEQ ID NO:42の98-102位のアミノ酸RSAYY)にある。
2) 上記変異体ライブラリーを構築するために、NNK縮重スプライマーを設計した。実施例1および実施例2の方法に従って、レンチウイルス標的突然変異体ライブラリーを作成した。
3)実施例3及び実施例4の方法に従って、標的突然変異T細胞のライブラリーを作成した。
4)実施例5の方法によって、標的突然変異T細胞ライブラリーにおけるTCRおよびCD3の発現状況を検出した。結果は図9に示すとおり、標的突然変異ライブラリー細胞は、TCRとCD3の発現をダウンレギュレートする能を示している。
5) TCRダウンレギュレーション能が最も高いT細胞クローン亜集団をフローサイトメトリーでソーティングし、ゲノムハイスループットシーケンスを行い、最終的な突然変異体ライブラリーの結果を確定し、結果は表5に示され、ライブラリに占める割合が高い上位23の突然変異体を示した。発見された突然変異体は、さらに応用的な利点をもたらすかどうかを分析するために使用することができ、細胞表面のTCR/CD3複合体のダウンレギュレーションの効率の向上、T細胞のin vitroでの増殖の促進、あるいは本来の配列に存在するMHCエピトープの排除等を含むが、これらに限定されない。
(6) 例として、表5のライブラリ結果に基づき、発見された突然変異配列を、ウェブサイトhttp://www.iedb.org/home_v3.php上でMHC-Iエピトープ解析を行い、当該ウェブサイトの解析結果によって、突然変異体VL-CDR3:QQWSTQRPT (SEQ ID NO:25) および突然変異体VL-CDR3:QQWSGQPPT (SEQ ID NO:27) は、CD3抗体標的抗体配列のMHC-Iエピトープを除去した。
7)突然変異体VL-CDR3:QQWSTQRPT(SEQ ID NO:25)と突然変異体VL-CDR3:QQWSGQPPT(SEQ ID NO:27)を選択し、突然変異体プラスミドを構築した。
(8) 上記実施例の方法に従って、2つの突然変異体を含む当該CAR-T指標を検出し、その結果を図10~13に示した。
図10によれば、突然変異体1と突然変異体2は、突然変異しないコントロールと同程度に、細胞表面におけるTCRおよびCD3の発現を抑制していることが示された。図11は、突然変異体1と突然変異体2が、突然変異しないコントロールと一致するT細胞免疫表現型の割合を示している。図12-13は、増幅能と腫瘍細胞死滅能を示し、図12に示すように、突然変異体は、突然変異しないコントロールと同等の増幅効率を示し、図13に示すように、突然変異体は、突然変異しないコントロールと同等の腫瘍細胞死滅能を示す。
これらの結果は、突然変異しないコントロールと比較して、突然変異体1および突然変異体2を含むT細胞は、突然変異しない抗体配列に存在するMHC-Iエピトープを除去すること、およびこれら2つの突然変異体はコントロールと比較して細胞の免疫表現型分布、細胞増殖およびキメラ抗原受容体を介した標的細胞殺傷に影響を与えないことを示した。
本出願に言及されている全ての参考文献は、参照として単独に引用されるように、本出願に引用されて、参照になる。理解すべきのは、本発明の上記の開示に基づき、当業者は、本発明を様々な変更または修正を行っても良い、これらの同等の形態も本出願に添付された請求の範囲に規定される範囲内に含まれる。
Claims (25)
- 細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを発現し、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、アミノ酸配列はSEQ ID NO:1、又は、SEQ ID NO:1と95%以上の同一性を有するアミノ酸配列である一つの重鎖可変領域(VH)と、アミノ酸配列はSEQ ID NO:2、又は、SEQ ID NO:2と95%以上の同一性を有するアミノ酸配列である一つの軽鎖可変領域(VL)を含むことを特徴とする工学的修飾T細胞。
- 前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVHには、SEQ ID NO:9に示されたような配列HCDR2:X1X2X3X4SGYTを含み、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、又は
前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVHには、SEQ ID NO:13に示された配列HCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAYを含み、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸である;又は
前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのVLには、SEQ ID NO:15に示されたような配列LCDR3:QQWX8X9X10X11X12Tを含み、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である
ことを特徴とする請求項1に記載されたT細胞。 - 前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、以下から選べられる一つ又は複数の特徴を有することを特徴とする請求項2に記載されたT細胞:
前記配列SEQ ID NO:9に示されたHCDR2には、X1アミノ酸は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインであり、X2アミノ酸は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンであり、X3アミノ酸は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、X4アミノ酸は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンである;
前記配列SEQ ID NO:13に示されたHCDR3には、X5アミノ酸は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X6アミノ酸は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、X7アミノ酸は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインである;
前記配列SEQ ID NO:15に示されたLCDR3には、X8アミノ酸は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X9アミノ酸は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、X10アミノ酸は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、X11アミノ酸は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインであり、X12アミノ酸は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。 - 前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、以下から選べられる一つのセットつ又は複数のセットを含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載されたT細胞:
(1)以下のLCDR3配列のうち一つ:SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、
(2)以下のHCDR2配列のうち一つ:SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、
(3)HCDR3配列:SEQ ID NO:14。 - 前記ポリペプチドは、一本鎖抗体であることを特徴とする請求項1-4のいずれか一つに記載されたT細胞。
- 前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、局在化配列と任意的なシグナルペプチドを含み、好ましくは
前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列から選べられる;好ましくは、前記小胞体保留配列は、SEQ ID NO:35-40からのいずれか一つに示された配列を含むか、又はそれらからなり、ただし、Xは、任意なアミノ酸であり、
前記局在化配列と抗体との間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示された通りであり;
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである
ことを特徴とする請求項1-5のいずれか一つに記載されたT細胞。 - さらに治療用タンパク質を発現し、好ましくは、治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体であることを特徴する請求項1-6のいずれか一つに記載されたT細胞。
- 前記T細胞は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有し、又は、前記治療用タンパク質のコード配列と、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、同じ発現カセットに位置することを特徴とする請求項7に記載されたT細胞。
- T細胞は、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドを発現し、前記ポリペプチドは、抗体又はその抗原結合フラグメントを含むか、又は、前記抗体又はその抗原結合フラグメントと少なくとも90%の配列同一性を有し、かつ前記抗体又は抗原結合フラグメントの抗原結合活性を保留する突然変異体を含む;ただし、前記抗体は、重鎖可変領域と軽鎖可変領域を含み、
前記重鎖可変領域は、下記HCDRを有する:
SEQ ID NO:3に示されたHCDR1:GYTFISYT、
SEQ ID NO:9に示されたHCDR2:X1X2X3X4SGYT、ただしX1、X2、X3、X4は、任意なアミノ酸であり、
SEQ ID NO:13に示されたHCDR3:ARSX5X6X7DYDGFAY、ただしX5、X6、X7は、任意なアミノ酸であり、
前記軽鎖可変領域は、下記LCDRを有する:
SEQ ID NO:6に示されたLCDR1:SSVSY、
SEQ ID NO:7に示されたLCDR2:DTS、
SEQ ID NO:15に示されたLCDR3:QQWX8X9X10X11X12T、ただしX8、X9、X10、X11、X12は、任意なアミノ酸である
ことを特徴とする工学的修飾T細胞。 - 前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、以下から選べられる一つ又は複数の特徴を有することを特徴とする請求項9に記載されたT細胞:
X1は、セリン、イソロイシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン又はシステインであり、
X2は、スレオニン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、チロシン、システイン、バリン又はイソロイシンであり、
X3は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、
X4は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン又はトリプトファンであり、
X5は、アラニン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X6は、チロシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、
X7は、チロシン、リジン、ヒスチジン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン又はシステインであり、
X8は、セリン、アラニン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X9は、スレオニン、セリン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、システイン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、メチオニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸であり、
X10は、グルタミン、アスパラギン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、バリン、イソロイシン、アラニン、ロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、リジン、アルギニン又はヒスチジンであり、
X11は、プロライン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、イソロイシン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、トリプトファン、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン又はシステインであり、
X12は、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロライン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである。 - 前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、以下から選べられる一つ又は複数の特徴を有することを特徴とする請求項9又は10に記載されたT細胞:
LCDR3は、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34から選べられ、
HCDR2は、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12から選べられ、
HCDR3は、SEQ ID NO:14である。 - 重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下から選べられる:
(1)SEQ ID NO:42、
(2)HCDR2及び/又はHCDR3の配列は、請求項10又は11に示されたSEQ ID NO:42バリアント、
(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列、及び/又は
軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下から選べられる:
(1)SEQ ID NO:43、
(2)LCDR3の配列の請求項10又は11に示されたSEQ ID NO:43バリアント;
(3)(1)又は(2)と95%以上の同一性を有する配列
ことを特徴とする請求項9-11のいずれか一つに記載されたT細胞。 - 前記抗体は、一本鎖抗体であることを特徴とする請求項9-12のいずれか一つに記載されたT細胞。
- 前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、局在化配列と任意的なシグナルペプチドを含み、好ましくは
前記局在化配列は、小胞体保留配列、ゴルジ体保留配列、E3ユビキチンリガーゼ結合配列、プロテアソーム局在化配列又はリソソーム局在化配列から選べられる;好ましくは、前記小胞体保留配列は、SEQ ID NO:35-40からのいずれか一つに示された配列を含むか、又はそれらからなり、ただし、Xは、任意なアミノ酸である;
前記局在化配列と抗体との間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示された通りであり、
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示された通りである
ことを特徴とする請求項9-12のいずれか一つに記載されたT細胞。 - さらに治療用タンパク質を発現し、好ましくは、前記治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体であることを特徴する請求項9-14のいずれか一つに記載されたT細胞。
- 前記T細胞は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有し、又は、前記治療用タンパク質のコード配列と、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、同じ発現カセットに位置することを特徴とする請求項15に記載されたT細胞。
- 抗体のHCDR1のアミノ酸配列は、GYTFISYTであり、HCDR2のアミノ酸配列は、X1X2X3X4SGYTであり、HCDR3のアミノ酸配列は、ARSX5X6X7DYDGFAYであり、LCDR1のアミノ酸配列は、SSVSYであり、LCDR2のアミノ酸配列は、DTSであり、LCDR3のアミノ酸配列は、QQWX8X9X10X11X12Tである;ただし、X1-X12は、請求項10に記載された通りで、かつHCDR2は、INPRSGYTではなく、HCDR3は、ARSAYYDYDGFAYではなく、LCDR3は、QQWSSNPPTではなく、
好ましくは、前記抗体のLCDR3、HCDR2とHCDR3は、請求項11に記載された通りである
ことを特徴とする抗体又はその抗原結合フラグメント。 - 前記抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:42に示されたが、そのHCDR2及び/又はHCDR3の配列は、請求項10又は11に示された通りである;
前記抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:43に示されたが、そのLCDR3の配列は、請求項10又は11に示された通りである
ことを特徴とする請求項17に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント。 - 局在化配列と、細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドと、任意的なシグナルペプチドとを含むことを特徴とする融合タンパク質;好ましくは、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、請求項9-18のいずれか一つに記載され、好ましくは、
前記シグナルペプチドは、SEQ ID NO:44の516-537位に示され、
前記局在化配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドとの間に、リンカーを含み、前記リンカーは、好ましくは、SEQ ID NO:41に示され、
前記融合タンパク質は、SEQ ID NO:44の516-804位に示され、又はSEQ ID NO:44の-804位に示された
ことを特徴とする融合タンパク質。 - 核酸分子は、以下から選べられる:
(1)治療用タンパク質のコード配列と細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列を含む的核酸分子;
(2)請求項19に記載された融合タンパク質のコード配列;
(3)請求項17又は18に記載された抗体又はその抗原結合フラグメントのコード配列;および
(4)(1)、(2)又は(3)の相補配列又はフラグメント;
好ましくは、前記治療用タンパク質は、キメラ抗原受容体であり、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、請求項9-14に記載された通りである
ことを特徴とする核酸分子。 - 請求項20に記載された核酸分子を含有することを特徴とする核酸構築物;
好ましくは、前記核酸構築物は、前記治療用タンパク質の発現カセットと、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドの発現カセットを含有する;又は、前記核酸構築物は、発現カセットであり、ただし、前記治療用タンパク質のコード配列と前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドのコード配列とは、当該発現カセットに位置する;或いは
前記核酸構築物は、クローニングベクター又は発現ベクターである。 - 請求項20に記載された核酸分子又は請求項21に記載された核酸構築物を含有することを特徴とするレンチウイルス。
- 請求項17又は18に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント、又は請求項19に記載された融合タンパク質と任意的な治療用タンパク質を発現及び/又は分泌する;好ましくは、請求項20に記載された核酸分子、請求項21に記載された核酸構築物及び/又は請求項22に記載されたレンチウイルスを含むことを特徴とする宿主細胞。
- 請求項9-16のいずれか一つに記載されたT細胞、請求項17又は18に記載された抗体又はその抗原結合フラグメント、請求項19に記載された融合タンパク質、請求項20に記載された核酸分子、請求項21に記載された核酸構築物及び/又は請求項22に記載されたレンチウイルス、および薬学的に許容される担体を含有することを特徴とする医薬品組成物。
- 細胞表面のTCRをダウンレギュレートしたT細胞の調製、又は癌症治療用のT細胞の調製における細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチド又はそのコード配列、請求項20に記載された核酸分子、請求項21に記載された核酸構築物及び/又は請求項22に記載されたレンチウイルスの応用、ただし、前記細胞表面のTCR/CD3複合体をダウンレギュレートするポリペプチドは、請求項9-14に記載された通りである。
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