JP2023529841A - キメラ抗原受容体のための新規コンストラクト - Google Patents
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- C12N2740/00011—Details
- C12N2740/10011—Retroviridae
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Abstract
本開示は、キメラ抗原受容体(CAR)を含む免疫細胞、及びCARを含む免疫細胞を使用する方法に関する。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願第63/034,873号(2020年6月4日出願)、同第63/044,934号(2020年6月26日出願)、及び同第63/082,584号(2020年9月24日出願)の優先権及び利益を主張し、これらの内容は参照により全体として本明細書に援用される。
本出願は、米国仮特許出願第63/034,873号(2020年6月4日出願)、同第63/044,934号(2020年6月26日出願)、及び同第63/082,584号(2020年9月24日出願)の優先権及び利益を主張し、これらの内容は参照により全体として本明細書に援用される。
免疫療法は、がん、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、全身性アミロイドーシス、プリオン病、心疾患、アテローム動脈硬化症、線維症を含めた多くの疾患及び障害に対し検討されているが、これまでに遭遇した機能的制限の対処が依然必要とされている。
そのため、特定の抗原を標的とするために最適化された新たな治療モダリティを開発するニーズが存在する。
1つの態様において、本開示は、(a)細胞外ドメインと、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞内ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む、修飾免疫細胞を提供し、当該免疫細胞は、マクロファージ、単球、または樹状細胞を含む。様々なCARが、複数の細胞タイプで複数の適応症の治療用に開発されてきたが、本開示は、単球、マクロファージ、及び/または樹状細胞でCAR及び/またはエフェクター活性を最大化するには、カスタマイズされたCAR成分の使用が求められるという認識を包含する。したがって、本開示は、様々な状態(例えば、様々ながん、中枢神経系の疾患または障害(例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、及び/またはALS)、心血管疾患、線維症などを含む)のいずれかの治療に特に有用なCAR、ならびに支持薬剤、部分、及び補助的組成物のいくつかの例を提供する。
別の態様において、本開示は、マクロファージ、単球、または樹状細胞を修飾する方法を提供し、当該方法は、マクロファージ、単球、または樹状細胞に、(a)細胞外ドメインと、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞内ドメインとをコードする1つ以上の核酸配列を含む、ウイルスベクターを送達することを含み、当該ウイルスベクターは、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされており、当該修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、(a)~(c)を含むキメラ操作受容体(CAR)を含み、当該修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかったCARをコードするウイルスベクターが送達された当該CARを含む修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、CARの発現の増加を示す。
いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、レンチウイルスベクターであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、感染多重度(MOI):約1~約50で送達される。いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、MOI:約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、または約10で送達される。
いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかったCARをコードするウイルスベクターが送達されたCARを含む修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、約20%、約30%、約40%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、またはそれ以上のCARの発現の増加を示す。
いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて長い時間期間にわたるCAR発現を示す。いくつかの実施形態において、CAR発現の長い時間期間は、少なくとも5日間、少なくとも10日間、少なくとも15日間、少なくとも20日間、少なくとも25日間、少なくとも30日間、またはそれ以上ある。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、エフェクター活性の増加を示す。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、腫瘍殺傷能力または食作用の増加を示す。
いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかったCARをコードするウイルスベクター(例えば、アデノ随伴ウイルスベクター(例えば、Ad5ベクター、例えば、Ad5f35))が送達された当該CARを含むマクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、M1表現型への分極化の増加を示さない。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかったCARをコードするウイルスベクター(例えば、アデノ随伴ウイルスベクター(例えば、Ad5ベクター、例えばAd5f35))が送達されたCARを含むマクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、M1表現型の1つ以上のマーカーの発現の増加を示さない。いくつかの実施形態において、M1表現型の1つ以上のマーカーは、CD86、CD80、MHC II、IL-1R、TLR2、TLR4、iNOS、SOCS3、CD83、PD-L1、CD69、MHC I、CD64、CD32、CD16、IL1R、IFITファミリーメンバー、またはISGファミリーメンバーのうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、もしくは18個を含むか、またはそれらである。
いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、1つ以上の炎症性サイトカインの産生の増加を示す。いくつかの実施形態において、1つ以上の炎症性サイトカインは、TNFα、IL-6、IL-1a、IL-1b、IL-12、IL-18、IL-8、IL-2、IL-23、IFNα、IFNβ、IFNγ、IL-2、IL-8、IL33、CCL3、CXCL12、CCL22、CCL4、CXCL10、またはCCL2のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12個を含むか、またはそれらである。
いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、SIRPα活性の低減を示す。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、1つ以上のエンドヌクレアーゼを用いたSIRPαの欠失を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上のエンドヌクレアーゼは、CRISPR/Casシステム、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ベースヌクレアーゼ(TALEN)、もしくはメガヌクレアーゼのうちの1つ以上を含むか、またはそれらのうちの1つである。いくつかの実施形態において、CRISPR/Casシステムは、Cas9、Cas12a、またはC2c2を含む。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、1つ以上の抗SIRPα抗体で処置されている。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、1つ以上の抗SIRPα抗体を含む。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、SIRPαを下方調節する1つ以上のsiRNAを含む。
いくつかの実施形態において、CARの細胞外ドメインは、1つ以上の抗原結合ドメイン及びFcR細胞外ドメインを含む、及び/またはCARの膜貫通ドメインは、FcR膜貫通ドメインを含む、及び/またはCARの細胞内ドメインは、FcR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインのうちの1つ以上は、ヒトFcRドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインは、一緒になって完全長FcRを構成する。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞膜貫通ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞細胞内ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、CARの細胞外ドメインは、1つ以上の抗原結合ドメイン及びトール様受容体(TLR)細胞外ドメインを含む、及び/またはCARの膜貫通ドメインは、TLR膜貫通ドメインを含む、及び/またはCARの細胞内ドメインは、TLR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインのうちの1つ以上は、ヒトTLRドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインは、一緒になって完全長TLRを構成する。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、キメラ抗原受容体はさらに、(d)1つ以上の細胞外リーダードメイン、(e)1つ以上の細胞外ヒンジドメイン、及び(f)1つ以上の細胞内共刺激ドメイン、のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞外リーダードメインは、CD8細胞外リーダードメインを含む。
いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞外抗原結合ドメインは、scFv、centyrin、またはdarpinを含む。
いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞外ヒンジドメインは、CD28細胞外ヒンジドメイン、CD8a細胞外ヒンジドメイン、またはIgG4細胞外ヒンジドメインを含む。
いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、CD28、CD8a、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TRL1、TLR2、TLR3、TRL4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9膜貫通ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータ、FcRγ、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、ALK、AXL、DDR2、EGFR、EphA1、INSR、cMET、MUSK、PDGFR、PTK7、RET、ROR1、ROS1、RYK、TIE2、TRK、VEGFR、CD40、CD19、CD20、41BB、CD28、OX40、GITR、TREM-1、TREM-2、DAP12、MR、ICOS、MyD88、V/I/LxYxxL/V、SIRPa、CD45、Siglec-10、PD1、SHP-1、SHP-2、KIR-2DL、KIR-3DL、NKG2A、CD170、CD33、BTLA、CD32b、SIRPb、CD22、PIR-B、LILRB1、41BBL (TNFSF9)、CD27、OX40L、CD32b、CD11b、ITGAM、SLAMF7、CD206、CD163、CD209、Dectin-2、IL1R、IL2R、IL3R、IL4R、IL5R、IL6R、IL7R、IL8R、IL9R、IL10R、IL11R、IL12R、IL13R、IL14R、IL15R、IL17R、IFNaR、IFNgR、TNFR、CSF1R、CSF2R、Dap10、CD36、Dectin-1、ICOSL、及び/またはSyk細胞内情報伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインは、少なくとも1つの細胞内共刺激ドメインを含む。
別の態様において、本開示は、本明細書に記載の任意の態様または実施形態の免疫細胞を含む医薬組成物を提供する。いくつかの実施形態において、医薬組成物は医薬的に許容される担体を含む。
別の態様において、本開示は、(a)細胞外ドメインと、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞内ドメインとをコードする1つ以上の核酸配列を含む、核酸コンストラクト(例えば、ウイルスベクター)を提供し、当該核酸コンストラクトは、(a)~(c)を含むキメラ型抗原受容体(CAR)をコードする。いくつかの実施形態において、核酸コンストラクトはさらに、(e)1つ以上の細胞外リーダードメインと、(f)1つ以上の細胞外ヒンジドメインと、(g)1つ以上の細胞内共刺激ドメインと、(h)切断ペプチドと、(i)1つ以上のペプチド薬剤とをコードする、1つ以上の核酸配列を含む。いくつかの実施形態において、切断ペプチドは、P2A、F2A、E2A、もしくはT2Aペプチドであるか、またはそれを含む。
別の態様において、本開示は、本明細書に記載の任意の態様または実施形態の核酸コンストラクトを含む医薬組成物を提供する。いくつかの実施形態において、医薬組成物は医薬的に許容される担体を含む。
別の態様において、本開示は、本明細書に記載の任意の態様または実施形態の方法によって修飾されたマクロファージ、単球、または樹状細胞を含む、医薬組成物を提供する。いくつかの実施形態において、医薬組成物は医薬的に許容される担体を含む。
別の態様において、本開示は、対象における疾患または障害を治療する方法を提供し、当該方法は、本明細書に記載の任意の態様または実施形態の医薬組成物の治療有効量を対象に送達することを含む。
別の態様において、本開示は、免疫細胞を修飾する方法を提供し、当該方法は、当該免疫細胞に、(a)細胞外ドメインと、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞内ドメインとをコードする1つ以上の核酸配列を含む核酸コンストラクトを送達することを含み、修飾免疫細胞は、(a)~(c)を含むキメラ操作受容体を含み、修飾免疫細胞はマクロファージ、単球、または樹状細胞を含む。
いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、SIRPα活性の低減を示す。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、抗HER2 scFv、CD8ヒンジ、CD8膜貫通ドメイン、またはCD3ゼータ細胞内シグナル伝達ドメインのうちの1、2、3、または4個を含む少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのCARは、CD8aシグナルペプチドを含む。いくつかの実施形態において、(a)~(c)をコードする核酸コンストラクトを修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に送達することは、ウイルスベクターで形質導入することを含む。いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、またはレトロウイルスベクター(例えば、レンチウイルスベクターもしくはガンマレトロウイルスベクター)を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、アデノ随伴ウイルスベクターは、Ad5ベクター(例えば、Ad5f35ウイルスベクター)を含むか、またはそれである。
いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、1つ以上のエンドヌクレアーゼを用いたSIRPαの欠失を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上のエンドヌクレアーゼは、CRISPR/Casシステム、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ベースヌクレアーゼ(TALEN)、もしくはメガヌクレアーゼのうちの1つ以上を含むか、またはそれらのうちの1つである。いくつかの実施形態において、CRISPR/Casシステムは、Cas9、Cas12a、またはC2c2のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、1つ以上の抗SIRPα抗体で処置されている。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、1つ以上の抗SIRPα抗体を含む。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、SIRPαを下方調節する1つ以上のsiRNAを含む。
図面は例示のためのものに過ぎず、限定するためのものではない。
定義
本発明をより容易に理解するため、最初に、ある特定の用語を以下で定義する。以下の用語及びその他の用語のさらなる定義については、本明細書全体にわたって記載されている。本発明の背景を説明し、その実施に関しさらなる詳細を提供するために本明細書で参照されている刊行物及びその他の参考資料は、参照により本明細書に援用される。
本発明をより容易に理解するため、最初に、ある特定の用語を以下で定義する。以下の用語及びその他の用語のさらなる定義については、本明細書全体にわたって記載されている。本発明の背景を説明し、その実施に関しさらなる詳細を提供するために本明細書で参照されている刊行物及びその他の参考資料は、参照により本明細書に援用される。
本明細書では、冠詞「a」及び「an」は、冠詞の文法的目的語の1つまたは複数(すなわち、少なくとも1つ)を指すために使用される。例として、「エレメント(an element)」は、1つのエレメントまたは複数のエレメントを意味する。
およそまたは約:本明細書で使用する場合、関心対象の1つ以上の値に適用される「およそ」または「約」という用語は、記述された参照値と同等の値を意味する。ある特定の実施形態において、「およそ」または「約」という用語は、別段の明記がない限り、または文脈から明らかでない限り、記載された基準値のいずれかの方向(より大きいまたはより小さい)に25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下に入る値の範囲(このような数字が可能な値の100%を超える場合を除く)を指す。
活性化:本明細書で使用する場合、「活性化」という用語は、検出可能な細胞増殖を誘導するために十分に刺激された、またはエフェクター機能を発揮するために刺激された、細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)の状態を指す。また、活性化は、誘導されたサイトカイン産生、サイトカイン分泌、食作用、細胞シグナル伝達(例えば、遺伝子発現の変化)、標的細胞殺傷、代謝変化、炎症メディエーターの産生、増殖、エピジェネティック再プログラミング、マクロファージの表現型スイッチング(例えば、M1分極化)、腫瘍促進もしくはM2マクロファージの抑制、腫瘍促進もしくはM2マクロファージの表現型スイッチング、及び/または抗原のプロセシング及び提示にも関連し得る。
活性化単球/マクロファージ/樹状細胞:本明細書で使用する場合、「活性化単球/マクロファージ/樹状細胞」という用語は、とりわけ、細胞分裂を経ているか、またはエフェクター機能を発揮している単球/マクロファージ/樹状細胞を指す。「活性化単球/マクロファージ/樹状細胞」という用語は、とりわけ、エフェクター機能を実施しているか、または静止状態では見られない任意の活性(食作用、サイトカイン分泌、増殖、遺伝子発現の変化、代謝変化、炎症メディエーターの産生、増殖、エピジェネティック再プログラミング、マクロファージの表現型スイッチング(例えば、M1分極化)、腫瘍促進またはM2マクロファージの抑制、腫瘍促進またはM2マクロファージの表現型スイッチング、及びその他の機能を含む)を発揮している細胞を指す。
薬剤:本明細書で使用する場合、「薬剤」(または「生物学的薬剤」または「治療薬剤」)という用語は、本明細書に記載の修飾細胞によって発現、放出、分泌、または標的に送達することができる分子を指す。薬剤としては、限定されるものではないが、核酸、抗生物質、抗炎症剤、抗体またはそのフラグメント、抗体薬剤またはそのフラグメント、成長因子、サイトカイン、酵素、タンパク質、ペプチド、融合タンパク質、合成分子、有機分子(例えば、小分子)、炭水化物、脂質、ホルモン、ミクロソーム、これらの誘導体またはバリエーション、これらのうちの1つ以上を含む製剤または組成物、及びこれらの任意の組合せを含む。薬剤は、標的または標的細胞上に存在する任意の細胞部分、例えば、受容体、抗原決定基、または他の結合部位に結合することができる。薬剤は、細胞内に拡散または輸送することができ、細胞内で作用することができる。
抗体:本明細書で使用する場合、「抗体」という用語は、特定の標的抗原に対する特異的結合を付与するのに十分なカノニカル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、自然界で産生されるインタクトな抗体は、2つの同一な重鎖ポリペプチド(それぞれ約50kD)と、2つの同一な軽鎖ポリペプチド(それぞれ25kD)とを含むおよそ150kDの四量体の作用物質であり、重鎖ポリペプチド及び軽鎖ポリペプチドは互いに会合して、一般に「Y字型」構造と称される構造をもたらす。各重鎖は、少なくとも4つのドメイン(それぞれ約110アミノ酸長)を含み、アミノ末端可変(VH)ドメイン(Y構造の先端に位置する)の次に3つの定常ドメイン:CH1、CH2、及びカルボキシ末端側のCH3(Y字の幹部分の底部にある)が続く。「スイッチ」として知られている短い領域は、重鎖可変領域及び定常領域を接続する。「ヒンジ」は、CH2及びCH3ドメインを抗体の残部に接続する。このヒンジ領域における2つのジスルフィド結合は、インタクトな抗体内の2つの重鎖ポリペプチドを相互に接続する。各軽鎖は2つのドメインを含み、アミノ末端側の可変(VL)ドメインの次にカルボキシ末端側の定常(CL)ドメインが続き、これらは別の「スイッチ」により互いから分離されている。インタクトな抗体の四量体は2つの重鎖-軽鎖二量体を含み、重鎖及び軽鎖は1つのジスルフィド結合によって互いに結合し、2つの他のジスルフィド結合は重鎖ヒンジ領域を互いに接続し、その結果二量体が互いに接続して四量体が形成される。また、天然に産生された抗体は、典型的にはCH2ドメイン上で、グリコシル化もされている。天然抗体内の各ドメインは、「免疫グロブリンフォールド」によって特徴付けられる構造を有し、この免疫グロブリンフォールドは、圧縮された逆平行ベータバレル内で互いに対し詰め込まれた2つのベータシート(例えば、3、4、または5ストランドシート)から形成されている。各可変ドメインは、「相補性決定領域」(CDR1、CDR2、及びCDR3)として知られている3つの超可変ループと、ある程度インバリアントな4つの「フレームワーク」領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)とを含む。天然抗体がフォールディングするとき、FR領域は、ドメインに構造フレームワークをもたらすベータシートを形成し、重鎖及び軽鎖の両方からのCDRループ領域は三次元空間内で一緒になって、Y構造の先端に位置する1つの超可変抗原結合部位を創出する。天然存在の抗体のFc領域は、補体システムのエレメントに結合し、さらにエフェクター細胞(例えば、細胞傷害性を媒介するエフェクター細胞を含む)上の受容体にも結合する。Fc領域のFc受容体に対する親和性及び/または他の結合特性は、グリコシル化または他の修飾によって調節することができる。いくつかの実施形態において、本発明に従って(例えば、CARの成分として)産生及び/または利用される抗体は、グリコシル化Fcドメイン(修飾または操作グリコシル化を伴うFcドメインを含む)を含む。いくつかの実施形態において、天然抗体に見られるような十分な免疫グロブリンドメイン配列を含む任意のポリペプチドまたはポリペプチド複合体は、このようなポリペプチドが天然に産生される(例えば、抗原に反応する生物により生成される)か、あるいは組換え操作、化学合成、または他の人工システムもしくは方法論によって産生されるかにかかわらず、「抗体」と称することができ、及び/または「抗体」として使用することができる。いくつかの実施形態において、抗体はポリクローナルである。いくつかの実施形態において、抗体は、モノクローナルである。いくつかの実施形態において、抗体は、マウス、ウサギ、霊長類、またはヒトの抗体に特徴的な定常領域配列を有する。いくつかの実施形態において、抗体配列エレメントは、当技術分野で知られているように、ヒト化、霊長類化、キメラなどである。さらに、本明細書で使用する場合、「抗体」という用語は、適切な実施形態において、(別段の記載がない限り、または文脈から明らかでない限り)代替的提示における抗体の構造的及び機能的特徴を利用するための、当技術分野で知られているか、または開発されたコンストラクトまたはフォーマットのいずれかを指すことができる。例えば、いくつかの実施形態において、本発明に従って利用される抗体は、限定されるものではないが、インタクトなIgA、IgG、IgE、またはIgM抗体;二重または多重特異的抗体(例えば、Zybodies(登録商標)など);抗体フラグメント、例えば、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、及び単離されたCDRまたはそのセット;単鎖Fv;ポリペプチド-Fc融合体;単一ドメイン抗体(例えば、IgNARまたはそのフラグメントなどのサメ単一ドメイン抗体);ラクダ様(cameloid)抗体;マスク抗体(例えば、Probodies(登録商標));Small Modular ImmunoPharmaceuticals(「SMIP(商標)」);単鎖またはタンデムダイアボディ(TandAb(登録商標));VHH;Anticalins(登録商標);Nanobodies(登録商標)ミニボディ;BiTE(登録商標);アンキリンリピートタンパク質またはDARPIN(登録商標);Avimers(登録商標);DART;TCR様抗体;Adnectins(登録商標);Affilins(登録商標)、Trans-bodies(登録商標);Affibodies(登録商標);TrimerX(登録商標);MicroProteins;Fynomers(登録商標)、Centyrins(登録商標);及びKALBITOR(登録商標)から選択される形式をとる。いくつかの実施形態において、抗体は、天然産生された場合に有するであろう共有結合的修飾(例えば、グリカンの付着)が欠如している場合がある。いくつかの実施形態において、抗体は、共有結合的修飾(例えば、グリカンの付着)、ペイロード[例えば、検出可能部分、治療部分、触媒的部分等]、または他のペンダント基[例えば、ポリ-エチレングリコール等]を含むことができる。
抗体薬剤:本明細書で使用する場合、「抗体薬剤」という用語は、特定の抗原に特異的に結合する薬剤を指す。いくつかの実施形態において、当該用語は、特異的結合を付与するのに十分な免疫グロブリン構造エレメントを含む任意のポリペプチドまたはポリペプチド複合体を包含する。例示的な抗体薬剤としては、限定されるものではないが、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体が挙げられる。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、マウス、ウサギ、霊長類、またはヒト抗体に特徴的な1つ以上の定常領域配列を含むことができる。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、当技術分野で知られているように、ヒト化、霊長類化、キメラ等の1つ以上の配列エレメントを含むことができる。多くの実施形態において、「抗体薬剤」という用語は、代替的提示における抗体の構造的及び機能的特徴を利用するための、当技術分野で知られているか、または開発されたコンストラクトまたはフォーマットのうちの1つ以上を指すために使用される。例えば、いくつかの実施形態において、本発明に従って利用される抗体薬剤は、限定されるものではないが、インタクトなIgA、IgG、IgE、またはIgM抗体;二重または多重特異的抗体(例えば、Zybodies(登録商標)など);抗体フラグメント、例えば、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、及び単離されたCDRまたはそのセット;単鎖Fv;ポリペプチド-Fc融合体;単一ドメイン抗体(例えば、IgNARまたはそのフラグメントなどのサメ単一ドメイン抗体);ラクダ様(cameloid)抗体;マスク抗体(例えば、Probodies(登録商標));Small Modular ImmunoPharmaceuticals(「SMIP(商標)」);単鎖またはタンデムダイアボディ(TandAb(登録商標));VHH;Anticalins(登録商標);Nanobodies(登録商標)ミニボディ;BiTE(登録商標);アンキリンリピートタンパク質またはDARPIN(登録商標);Avimers(登録商標);DART;TCR様抗体;Adnectins(登録商標);Affilins(登録商標)、Trans-bodies(登録商標);Affibodies(登録商標);TrimerX(登録商標);MicroProteins;Fynomers(登録商標)、Centyrins(登録商標);及びKALBITOR(登録商標)から選択される形式をとる。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、天然産生された場合に有するであろう共有結合的修飾(例えば、グリカンの付着)が欠如していることがある。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、共有結合修飾(例えば、グリカンの付着)、ペイロード[例えば、検出可能部分、治療部分、触媒部分など]、または他のペンダント基[例えば、ポリ-エチレングリコールなど]を含むことができる。多くの実施形態において、抗体薬剤は、当業者により相補性決定領域(CDR)と認識される1つ以上の構造的レメントを含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであるか、またはこのようなポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、参照抗体に見出されるCDRと実質的に同一である少なくとも1つのCDR(例えば、少なくとも1つの重鎖CDR及び/または少なくとも1つの軽鎖CDR)を含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであるか、またはこのようなポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、含まれるCDRは、配列が同一である点において、または参照CDRに比べて1~5個のアミノ酸置換を含むという点において、参照CDRと実質的に同一である。いくつかの実施形態において、含まれるCDRは、参照CDRに対し少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を示すという点において、参照CDRと実質的に同一である。いくつかの実施形態において、含まれるCDRは、参照CDRに対し少なくとも96%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を示すという点において、参照CDRと実質的に同一である。いくつかの実施形態において、含まれるCDRは、参照CDRに比べて、含まれるCDR内の少なくとも1個のアミノ酸が欠失、付加、または置換されているが、それ以外では含まれるCDRが参照CDRのアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を有するという点において、参照CDRと実質的に同一である。いくつかの実施形態において、含まれるCDRは、参照CDRに比べて、含まれるCDR内の1~5個のアミノ酸が欠失、付加、または置換されているが、それ以外では含まれるCDRが参照CDRと同一のアミノ酸配列を有するという点において、参照CDRと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、含まれるCDRは、参照CDRに比べて、含まれるCDR内の少なくとも1個のアミノ酸が置換されているが、それ以外では含まれるCDRが参照CDRと同一のアミノ酸配列を有するという点において、参照CDRに実質的に同一である。いくつかの実施形態において、含まれるCDRは、参照CDRに比べて、含まれるCDR内の1~5個のアミノ酸が欠失、付加、または置換されているが、それ以外では含まれるCDRが参照CDRと同一のアミノ酸配列を有するという点において、参照CDRと実質的に同一である。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、当業者により免疫グロブリン可変ドメインと認識される構造エレメントを含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであるか、またはこのようなポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、免疫グロブリン結合ドメインと相同であるか、または大部分が相同である結合ドメインを有するポリペプチドタンパク質である。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、当業者により免疫グロブリン可変ドメインと認識される構造エレメントを含むアミノ酸配列を有するポリペプチドではない、及び/またはこのようなポリペプチドを含まない。いくつかの実施形態において、抗体薬剤は、免疫グロブリン構造エレメント(例えば、少なくとも1つの抗原結合ドメインを含む受容体または他の天然に存在する分子)を含まない分子または組成物であるか、またはそれを含むことができる。
抗体フラグメント:本明細書で使用する場合、「抗体フラグメント」という用語は、インタクトな抗体の一部を指し、またインタクトな抗体の抗原決定可変領域を指す。抗体フラグメントの例としては、限定されるものではないが、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fvフラグメント、線状抗体、scFv抗体、ならびに抗体フラグメント及びそのヒト化バージョンから形成される多特異性抗体が挙げられる。
抗体重鎖:本明細書で使用する場合、「抗体重鎖」という用語は、天然の立体構造で全ての抗体分子に存在する2つのタイプのポリペプチド鎖のうちの大きい方を指す。
抗体軽鎖:本明細書で使用する場合、「抗体軽鎖」という用語は、天然の立体構造で全ての抗体分子に存在する2つのタイプのポリペプチド鎖のうちの小さい方を指す。
合成抗体:本明細書で使用する場合、「合成抗体」という用語は、組換えDNA技術を用いて生成される抗体(例えば、本明細書に記載のバクテリオファージが発現する抗体)を指す。また、この用語は、抗体をコードするDNA分子の合成によって生成された抗体を意味するように解釈されるべきであり、このDNA分子は、抗体タンパク質、または抗体を特定するアミノ酸配列を発現し、このDNAまたはアミノ酸配列は、当技術分野で入手可能であり周知されている合成DNAまたはアミノ酸配列技術を用いて得られたものである。
抗原:本明細書で使用する場合、「抗原」または「Ag」という用語は、免疫応答を誘発可能な分子を指す。この免疫応答は、抗体産生、特定の免疫適格細胞の活性化のいずれかまたは両方に関係し得る。当業者であれば、実質的に全てのタンパク質またはペプチドを含む、任意の巨大分子が抗原として機能し得ることを理解するであろう。さらに、抗原は、組換えDNAまたはゲノムDNAから導出することができる。当業者は、免疫応答を引き出すタンパク質をコードするヌクレオチド配列または部分ヌクレオチド配列を含む任意のDNAが、当該用語が本明細書で使用されるように「抗原」をコードすることを理解するであろう。さらに、当業者であれば、抗原は遺伝子の完全長ヌクレオチド配列のみによってコードされなくてもよいことを理解するであろう。本発明が、限定されるものではないが、複数の遺伝子の部分ヌクレオチド配列の使用を含むこと、及びこれらのヌクレオチド配列が、所望の免疫応答を引き出すように様々な組合せで配置されることは容易に明らかである。さらに、当業者であれば、抗原が「遺伝子」によってコードされる必要は全くないことを理解するであろう。抗原が、合成により生成することも、生物学的試料から導出することもできることは容易に明らかである。このような生物学的試料としては、限定されるものではないが、組織試料、腫瘍試料、細胞、または生体液を挙げることができる。
抗腫瘍効果:本明細書で使用する場合、「抗腫瘍効果」という用語は、腫瘍体積の減少、腫瘍細胞数の減少、転移数の減少、余命の増加、またはがん性状態に関連する様々な生理学的症状の改善によって明示され得る生物学的効果を指す。また「抗腫瘍効果」は、本発明のペプチド、ポリヌクレオチド、細胞、及び抗体の腫瘍の発生を初めから予防するという能力によっても明示され得る。
自己由来:本明細書で使用する場合、「自己由来」という用語は、ある個体に由来する任意の材料であって、後に同じ個体に再導入される材料を指す。
同種異系:本明細書で使用する場合、「同種異系」という用語は、同じ種の異なる動物に由来する移植片(例えば、細胞の集団)を指す。
異種:本明細書で使用する場合、「異種」という用語は、異なる種の動物に由来する移植片(例えば、細胞の集団)を指す。
がん:本明細書で使用する場合、「がん」という用語は、異常な細胞の急速かつ無制御な成長を特徴とする疾患を指す。がん細胞は局所的に拡散する場合も、血流及びリンパ系を介して身体の他の部位に拡散する場合もある。様々ながんの例としては、限定されるものではないが、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮頸癌、皮膚癌、膵臓癌、大腸癌、腎臓癌、肝臓癌、脳腫瘍、リンパ腫、白血病、肺癌などが挙げられる。ある特定の実施形態において、がんは髄様甲状腺癌である。
保存的配列の修飾:本明細書で使用する場合、「保存的配列の修飾」という用語は、そのアミノ酸配列を含む抗体の結合特性に顕著に影響を及ぼさないか、またはそれを変更しないアミノ酸修飾を指す。このような保存的修飾としては、アミノ酸の置換、付加、及び欠失が挙げられる。修飾は、当技術分野で知られている標準的な技法(例えば、部位特異的変異誘発及びPCR媒介変異誘発)により、様々な実施形態に適合する抗体に導入することができる。保存的アミノ酸置換とは、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基と置き換えられる置換である。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーが当技術分野で定義されている。このようなファミリーとしては、塩基性側鎖(例えば、リジン、アルギニン、及びヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸及びグルタミン酸)、極性無電荷側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン、及びトリプトファン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、及びメチオニン)、ベータ分岐側鎖(例えば、トレオニン、バリン、及びイソロイシン)、及び芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びヒスチジン)を有するアミノ酸が挙げられる。したがって、抗体のCDR領域内の1つ以上のアミノ酸残基は、同じ側鎖ファミリーからの他のアミノ酸残基で置換することができ、変更された抗体は、本明細書に記載の機能アッセイを用いて抗原を結合する能力について試験することができる。
共刺激リガンド:本明細書で使用する場合、「共刺激リガンド」という用語は、単球/マクロファージ/樹状細胞上の同族共刺激分子に特異的に結合し、それにより、単球/マクロファージ/樹状細胞の応答(限定されるものではないが、増殖、活性化、分化などを含む)を媒介するシグナルをもたらす、抗原提示細胞(例えば、APC、樹状細胞、B細胞など)上の分子を指す。共刺激リガンドとしては、限定されるものではないが、CD7、B7-1(CD80)、B7-2(CD86)、PD-L1、PD-L2、4-1BBL、OX40L、誘導性共刺激リガンド(ICOS-L)、細胞間接着分子(ICAM)、CD30L、CD40、CD70、CD83、HLA-G、MICA、MICB、HVEM、リンパトキシンベータ受容体、3/TR6、ILT3、ILT4、HVEM、トールリガンド受容体に結合するアゴニストまたは抗体、及びB7-H3に特異的に結合するリガンドを挙げることができる。また、共刺激リガンドは、とりわけ、単球/マクロファージ/樹状細胞上に存在する共刺激分子と特異的に結合する抗体、例えば、限定されるものではないが、CD27、CD28、4-1BB、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、及びCD83に特異的に結合するリガンドも包含する。
細胞傷害性:本明細書で使用する場合、「細胞傷害性の」または「細胞傷害性」という用語は、細胞を殺傷または損傷することを指す。1つの実施形態において、代謝的に強化された細胞の細胞傷害性が改善され、例えば、マクロファージの細胞溶解活性が増加する。
有効量:本明細書で使用する場合、「有効量」及び「治療有効量」は交換可能であり、これらは、特定の生物学的結果を達成するか、または治療上もしくは予防上の利益を提供するのに有効な、本明細書に記載の化合物、製剤、材料、または組成物の量を指す。このような結果としては、限定されるものではないが、当技術分野に適している任意の手段によって定量される抗腫瘍活性を挙げることができる。
エフェクター機能:本明細書で使用する場合、「エフェクター機能」または「エフェクター活性」とは、免疫細胞の刺激に応答して免疫細胞が行う特定の活性を指す。例えば、マクロファージのエフェクター機能は、食作用によって細胞細片、外来物質、微生物、がん細胞、及び他の不健康な細胞を貪食し消化することである。
コードする:本明細書で使用する場合、「コードする」とは、遺伝子、cDNA、またはmRNAなどのポリヌクレオチド内の特定のヌクレオチド配列が、生物学的プロセスにおいて、定義されたヌクレオチド配列(すなわち、rRNA、tRNA、及びmRNA)または定義されたアミノ酸配列を有する他のポリマー及び巨大分子の合成のための鋳型として機能する固有の特性、ならびにそれから生じる生物学的特性を指す。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または他の生物系においてタンパク質をもたらす場合、タンパク質をコードする。コード鎖(mRNAの塩基配列と同一であり、通常、配列表で示されるヌクレオチド配列)及び非コード鎖(遺伝子またはcDNAの転写のための鋳型として使用される)はいずれも、その遺伝子またはcDNAのタンパク質または他の産物をコードすると称することができる。
内在性:本明細書で使用する場合、「内在性」とは、特定の生物、細胞、組織、またはシステムからの、またはその内部で産生された物質を指す。
外来性:本明細書で使用する場合、「外来性」という用語は、特定の生物、細胞、組織、またはシステムの外部から導入された、または産生された任意の材料を指す。
拡大する:本明細書で使用する場合、「拡大する」という用語は、単球/マクロファージの数の増加におけるように数が増加することを指す。1つの実施形態において、ex vivoで拡大した単球、マクロファージ、または樹状細胞は、培養物中に元来存在する数に比べて数が増加する。別の実施形態において、ex vivoで拡大した単球、マクロファージ、または樹状細胞は、培養物中の他の細胞タイプに比べて数が増加する。本明細書で使用する場合、「ex vivo」という用語は、生物(例えば、ヒト)から取り出し、生物の外部(例えば、培養皿、試験管、またはバイオリアクター)で増殖させた細胞を指す。
発現:本明細書で使用する場合、核酸配列の「発現」という用語は、核酸配列から任意の遺伝子産物を生成することを指す。いくつかの実施形態において、遺伝子産物は、転写物であり得る。いくつかの実施形態において、遺伝子産物は、ポリペプチドであり得る。いくつかの実施形態において、核酸配列の発現は、以下のうちの1つ以上を含む:(1)DNA配列からのRNA鋳型の産生(例えば転写による産生);(2)RNA転写物のプロセシング(例えば、スプライシング、編集、5’キャップ形成、及び/または3’末端形成によるもの);(3)RNAからポリペプチドまたはタンパク質への翻訳;及び/または(4)ポリペプチドもしくはタンパク質の翻訳後修飾。
発現ベクター:本明細書で使用する場合、「発現ベクター」という用語は、発現させるべきヌクレオチド配列に作用可能に結合している発現制御配列を含む組換えポリヌクレオチドを含むベクターを指す。発現ベクターは、発現に十分なシス作用性エレメントを含み、発現に必要な他のエレメントは、宿主細胞により、またはin vitro発現系で供給することができる。発現ベクターとしては、当技術分野で知られている全てのもの、例えば、組換えポリヌクレオチドを組み込むコスミド、プラスミド(例えば、裸またはリポソームに含まれるもの)、ならびにウイルス(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、及びアデノ随伴ウイルス(例えば、Ad5ベクター、例えば、Ad5f35))が挙げられる。
相同性:本明細書で使用する場合、「相同性」という用語は、ポリマー分子間、例えば、核酸分子間(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子間)、及び/またはポリペプチド分子間の全体的な関連性を指す。いくつかの実施形態において、ポリマー分子は、それらの配列が少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%同一の場合、互いに「相同」であるとみなされる。いくつかの実施形態において、ポリマー分子は、それらの配列が少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%類似している(例えば、対応する位置に関連する化学特性を有する残基を含む)場合、互いに「相同」であるとみなされる。当業者には理解されるように、相同性の程度を決定するための配列比較を可能にする様々なアルゴリズムが利用可能であり、これには、異なる配列においてどの残基が互いに「対応」するか検討する際に、ある配列内の別の配列に対する指示された長さのギャップを許容することにより行われるものが含まれる。2つの核酸配列間の相同性パーセントの計算は、例えば、2つの配列を最適な比較目的のためにアラインメントすることにより実施することができる(例えば、最適なアラインメントのために第1及び第2の核酸配列の一方または両方にギャップを導入することができ、また、対応しない配列は、比較目的のために無視することができる)。ある特定の実施形態において、比較目的のためにアラインメントされた配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または実質的に100%である。次に、対応するヌクレオチド位置におけるヌクレオチドを比較する。第1の配列内のある位置が、第2の配列内の対応位置と同じヌクレオチドにより占有されている場合、その位置における分子は同一であり、第1の配列内のある位置が、第2の配列内の対応位置と類似するヌクレオチドにより占有されている場合、その位置における分子は類似している。2つの配列間の相同性パーセントは、配列が共有する同一及び同様の位置の数の関数であり、2つの配列の最適なアラインメントのために導入される必要のあるギャップの数及び各ギャップの長さを考慮に入れている。
同一性:本明細書で使用する場合、「同一性」という用語は、2つのポリマー分子間、特に2つのアミノ酸分子間、例えば、2つのポリペプチド分子間のサブユニット配列の同一性を指す。2つのアミノ酸配列が同じ位置に同じ残基を有する場合、例えば、2つのポリペプチド分子の各々の位置がアルギニンに占有されている場合、これらの配列はその位置において同一である。2つのアミノ酸配列がアラインメントで同じ位置に同じ残基を有する同一性またはその程度は、しばしばパーセンテージとして表現される。2つのアミノ酸配列間の同一性は、一致するまたは同一である位置の数の一次関数であり、例えば、2つのアミノ酸配列の半分(例えば、10アミノ酸長のポリマー内の5つの位置)が一致する場合、2つのアミノ酸配列は50%同一であり、位置の90%(例えば、10中9)が一致するまたは同一である場合、2つのアミノ酸配列は90%同一である。
実質的な同一性:本明細書で使用する場合、「実質的な同一性」という用語は、アミノ酸または核酸配列間の比較を指す。当業者であれば理解するように、2つの配列は、対応する位置に同一の残基を含む場合、概して「実質的に同一」であるとみなされる。当技術分野で周知されているように、アミノ酸または核酸配列は、様々なアルゴリズムのいずれかを使用して比較することができる。このようなアルゴリズムには市販のコンピュータープログラムで利用可能なものが含まれ、例えば、ヌクレオチド配列についてはBLASTN、アミノ酸配列についてはBLASTP、ギャップBLAST、及びPSI-BLASTがある。いくつかの実施形態において、2つの配列は、対応する残基の少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上が、該当する残基の連なりにわたって同一である場合に実質的に同一とみなされる。いくつかの実施形態において、該当する連なりは完全配列である。いくつかの実施形態において、該当する連なりは、少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、95個、100個、125個、150個、175個、200個、225個、250個、275個、300個、325個、350個、375個、400個、425個、450個、475個、500個、またはそれ以上の残基である。CDRの文脈において、「実質的な同一性」に言及された場合、典型的には、参照CDRのアミノ酸配列と少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%同一のアミノ酸配列を有するCDRを指す。
免疫グロブリン:本明細書で使用する場合、「免疫グロブリン」または「Ig」という用語は、抗体として機能するタンパク質のクラスを指す。B細胞が発現する抗体は、場合によってはBCR(B細胞受容体)または抗原受容体と称される。このタンパク質のクラスに含まれる5つのメンバーは、IgA、IgG、IgM、IgD、及びIgEである。IgAは、身体の分泌物(例えば、唾液、涙液、母乳、胃腸管分泌物、ならびに気道及び泌尿器官の粘液分泌物)中に存在する一次抗体である。IgGは、最も一般的な循環抗体である。IgMは、ほとんどの対象の一次免疫応答で産生される主要な免疫グロブリンである。これは、凝集、補体固定、及び他の抗体応答において最も効率的な免疫グロブリンであり、細菌及びウイルスに対する防御において重要である。IgDは、抗体機能は知られていないが、抗原受容体として機能し得る免疫グロブリンである。IgEは、アレルゲンに曝露されたときにマスト細胞及び好塩基球からメディエーターを放出させることによって即時型過敏症を媒介する免疫グロブリンである。
免疫応答:本明細書で使用する場合、「免疫応答」という用語は、抗原に対する細胞応答を指し、これは、リンパ球が抗原分子を異質なものと識別し、抗体の形成を誘導する、及び/またはリンパ球を活性化して抗原を除去するときに発生する。
単離された:本明細書で使用する場合、「単離された」という用語は、自然の状態から変化したか、または除去されたものを指す。例えば、生きている動物に天然に存在する核酸またはペプチドは、「単離」されていないが、その天然状態の共存材料から部分的または完全に分離された同じ核酸またはペプチドは、「単離」されている。単離された核酸またはタンパク質は、実質的に精製された形態で存在する場合もあれば、例えば宿主細胞のような非ネイティブの環境に存在する場合もある。
レンチウイルス:本明細書で使用する場合、「レンチウイルス」という用語はRetroviridae科の属を指す。レンチウイルスは、非分裂細胞に感染することができるレトロウイルスの中でも独特なウイルスであり、宿主細胞のDNAに顕著な量の遺伝情報を送達することができるため、遺伝子送達ベクターの最も効率的な方法の1つとなっている。HIV、SIV、及びFIVは、全てレンチウイルスの例である。レンチウイルスに由来するベクターは、in vivoで顕著なレベルの遺伝子移入を達成するための手段を提供する。
修飾:本明細書で使用する場合、「修飾」という用語は、本発明の分子または細胞の変化した状態または構造を指す。分子は、化学的、構造的、及び機能的なものを含めて、多くの方法で修飾することができる。細胞は、核酸の導入によって修飾することができる。
調節する:本明細書で使用する場合、「調節する」という用語は、対象における応答レベルが、治療または化合物が存在しない場合の対象における応答レベルに比べて、及び/または他の点では同一であるが治療していない対象における応答レベルに比べて、検出可能に増加または減少するのを媒介することを指す。この用語は、ネイティブなシグナルまたは応答に対し混乱させ及び/または影響を及ぼし、それにより、対象、好ましくはヒトにおいて有益な治療応答を媒介することを包含する。
作用可能に結合している:本明細書で使用する場合、「作用可能に結合している」という用語は、調節配列と異種核酸配列との間の機能的結合を指し、その結果後者が発現する。例えば、第1の核酸配列が第2の核酸配列と機能的な関係に置かれるとき、第1の核酸配列は、第2の核酸配列と作用可能に結合している。例えば、プロモーターがコード配列の転写または発現に影響を及ぼす場合、プロモーターは、コード配列と作用可能に結合している。概して、作用可能に結合したDNA配列は連続しており、2つのタンパク質コード領域を連結する必要がある場合には、同じリーディングフレーム内にある。
過剰発現した腫瘍抗原:本明細書で使用する場合、「過剰発現した」腫瘍抗原または腫瘍抗原の「過剰発現」という用語は、患者の特定の組織または器官内の固形腫瘍のような疾患領域からの細胞内での腫瘍抗原の発現が、その組織または器官からの正常細胞内での発現レベルに比べて異常なレベルであることを指す。腫瘍抗原の過剰発現を特徴とする固形腫瘍または血液悪性腫瘍を有する患者は、当技術分野で知られている標準的なアッセイによって判定することができる。
ポリヌクレオチド:本明細書で使用する場合、「ポリヌクレオチド」という用語は、ヌクレオチドの鎖を指す。さらに、核酸はヌクレオチドのポリマーである。したがって、本明細書で使用する場合、核酸及びポリヌクレオチドは交換可能である。当業者は、核酸がポリヌクレオチドであり、これが加水分解して単量体の「ヌクレオチド」となり得るという一般知識を有する。単量体のヌクレオチドは、加水分解してヌクレオシドとなり得る。本明細書で使用する場合、ポリヌクレオチドには、限定されるものではないが、当技術分野で利用可能な任意の手段(限定されるものではないが、組換え手段、すなわち、通常のクローニング技術及びPCR(商標)を用いた組換えライブラリーまたは細胞ゲノムからの核酸配列のクローニングなど、ならびに合成手段を含む)によって得られる全ての核酸配列が含まれる。
ポリペプチド:本明細書で使用する場合、「ポリペプチド」という用語は、典型的にはペプチド結合によって結合している、残基(例えば、アミノ酸)の任意のポリマー鎖を指す。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、自然界に存在するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、自然界に存在しないアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、人手の行為によって設計及び/または産生されるという点において操作されているアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、またはその両方を含むか、またはそれらからなることができる。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、天然アミノ酸のみまたは非天然アミノ酸のみを含むか、またはそれからなることができる。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、D-アミノ酸、L-アミノ酸、またはその両方を含むことができる。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、D-アミノ酸のみを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、L-アミノ酸のみを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、ポリペプチドのN末端、ポリペプチドのC末端、またはこれらの任意の組み合わせにおいて、1つ以上のペンダント基または他の修飾(例えば、1つ以上のアミノ酸側鎖の修飾またはそれに対する結合)を含むことができる。いくつかの実施形態において、このようなペンダント基または修飾は、アセチル化、アミド化、脂質化、メチル化、ペグ化など(これらの組合せを含む)からなる群より選択することができる。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは環状であってもよい、及び/または環状部分を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは環状ではない、及び/またはいかなる環状部分も含まない。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは線状である。いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、ステープルポリペプチドであるか、またはそれを含むことができる。いくつかの実施形態において、「ポリペプチド」という用語は、参照ポリペプチド、活性、または構造の名称に付加することができ、このような場合、本明細書では、当該用語は、関連する活性または構造を共有するポリペプチドを指すように使用され、したがって、同じクラスまたはファミリーのポリペプチドのメンバーであるとみなすことができる。各々のこのようなクラスについて、本明細書は、アミノ酸配列及び/または機能が既知であるクラス内の例示的なポリペプチドを提供し、及び/または当業者はこれらを認識するであろう。いくつかの実施形態において、このような例示的なポリペプチドは、ポリペプチドクラスまたはファミリーにおける参照ポリペプチドである。いくつかの実施形態において、ポリペプチドクラスまたはファミリーのメンバーは、クラスの参照ポリペプチド(いくつかの実施形態では、クラス内の全てのポリペプチド)に対し、顕著な配列相同性もしくは同一性を示す、共通の配列モチーフ(例えば、特徴的な配列エレメント)を共有する、及び/または共通の活性(いくつかの実施形態では、同等のレベルもしくは指定された範囲内での活性)を共有する。例えば、いくつかの実施形態において、メンバーポリペプチドは、参照ポリペプチドとの少なくとも約30~40%、しばしば約50%、60%、70%、80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくはそれ以上の全体的な配列相同性の程度を示し、及び/または非常に高い配列同一性、しばしば90%超、もしくは95%、96%、97%、98%、もしくは99%超を示す少なくとも1つの領域(例えば、いくつかの実施形態では特徴的な配列エレメントであるか、またはそれを含んでもよい保存領域)を含む。このような保存領域は、通常、少なくとも3~4個、しばしば最大20個またはそれ以上のアミノ酸を包含し、いくつかの実施形態において、保存領域は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、またはそれ以上の連続した少なくとも1つのアミノ酸の連なりを包含する。いくつかの実施形態において、有用なポリペプチドは、親ポリペプチドのフラグメントを含むか、またはそれらからなることができる。いくつかの実施形態において、有用なポリペプチドは、複数のフラグメントを含むか、またはそれらからなることができ、それらの各々は、関心対象のポリペプチドがその親ポリペプチドの誘導体であるように、同じ親ポリペプチド内で、関心対象のポリペプチド内で見られるのとは互いに異なる空間的配置で見られる(例えば、親内で直接結合しているフラグメントが、関心対象のポリペプチド内で空間的に離れていてもよく、その逆であってもよく、及び/またはフラグメントが関心対象のポリペプチド内で親と異なる順序で存在していてもよい)。
タンパク質:本明細書で使用する場合、「タンパク質」という用語は、ポリペプチド(すなわち、ペプチド結合によって互いに結合している少なくとも2つのアミノ酸の連なり)を指す。タンパク質は、アミノ酸以外の部分(例えば、糖タンパク質、プロテオグリカンなど)を含んでもよく、及び/または他のプロセシングもしくは修飾が行われてもよい。当業者は、「タンパク質」が、細胞によって産生される完全なポリペプチド鎖(シグナル配列の有無は問わない)であっても、その特徴的な部分であってもよいことを理解するであろう。当業者は、タンパク質が、場合により、(例えば、1つ以上のジスルフィド結合によって結合するか、または他の手段によって関連付けられる)複数のポリペプチド鎖を含んでもよいことを理解するであろう。ポリペプチドは、L-アミノ酸、D-アミノ酸、または両方を含むことができ、当技術分野で知られている様々なアミノ酸修飾または類似体のいずれかを含むことができる。有用な修飾としては、例えば、末端アセチル化、アミド化、メチル化などが挙げられる。いくつかの実施形態において、タンパク質は、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、合成アミノ酸、及びこれらの組合せを含むことができる。「ペプチド」という用語は、概して、長さが約100アミノ酸未満、約50アミノ酸未満、20アミノ酸未満、または10アミノ酸未満のポリペプチドを指すために使用する。いくつかの実施形態において、タンパク質は、抗体、抗体フラグメント、その生物学的活性部分、及び/またはその特徴的な部分である。
シグナル伝達経路:本明細書で使用する場合、「シグナル伝達経路」という用語は、細胞のある部分から別の部分へのシグナルの伝達において役割を果たす様々なシグナル伝達分子間の生化学的関係を指す。「細胞表面受容体」という表現は、シグナルを受け取り、細胞の細胞膜を越えてシグナルを伝達することが可能な分子及び分子の複合体を含む。
一本鎖抗体:本明細書で使用する場合、「一本鎖抗体」という用語は、組換えDNA技法によって形成される、免疫グロブリン重鎖及び軽鎖フラグメントが操作されたアミノ酸のスパンを介しFv領域に結合している抗体を指す。様々な一本鎖抗体の生成方法が知られており、これには米国特許第4,694,778号;Bird(1988)Science 242:423-442;Huston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883;Ward et al.(1989)Nature 334:54454;Skerra et al.(1988)Science 242:1038-1041に記載されているものが含まれる。
特異的に結合する:本明細書で使用する場合、抗原結合ドメイン(例えば、抗体薬剤)に関する「特異的に結合する」という用語は、特定の抗原を認識するが、試料中の他の分子に対しては実質的に認識または結合しない、抗原結合ドメインまたは抗体薬剤を指す。例えば、1つの種の抗原に特異的に結合する抗原結合ドメインまたは抗体薬剤は、1つ以上の種からのその抗原にも結合する可能性がある。しかし、このような異種間反応性自体は、抗原結合ドメインまたは抗体薬剤の特異性の分類を変化させない。別の例において、抗原に特異的に結合する抗原結合ドメインまたは抗体薬剤は、抗原の異なるアレル形態にも結合する可能性がある。しかし、このような交差反応性自体は、抗原結合ドメインまたは抗体薬剤の特異性の分類を変化させない。いくつかの場合において、「特異的な結合」または「特異的に結合すること」という用語は、抗原結合ドメインまたは抗体薬剤、タンパク質、もしくはペプチドと第2の化学種との相互作用に関して使用することができ、相互作用が化学種上の特定の構造(例えば、抗原性決定基またはエピトープ)の存在に依存することを意味し、例えば、抗原結合ドメインまたは抗体薬剤がタンパク質全般ではなく特定のタンパク質構造を認識し、結合することを意味する。抗原結合ドメインまたは抗体薬剤がエピトープ「A」に特異的である場合、標識された「A」及び抗原結合ドメインまたは抗体薬剤を含む反応においてエピトープAを含む分子(または遊離状態の標識されていないA)が存在すると、標識Aが抗体に結合する量が低減する。
刺激:本明細書で使用する場合、「刺激」という用語は、刺激分子(例えば、FcR複合体、TLR複合体、またはTCR/CD3複合体)が同族リガンドに結合することにより誘導され、それにより、シグナル伝達事象(例えば、限定されるものではないが、Fc受容体機構または合成CARによるシグナル伝達)を媒介する一次応答を指す。刺激は、ある特定の分子の発現の変化(例えば、TGFベータの下方調節、及び/または細胞骨格構造の再編成など)を媒介することができる。本明細書で使用する場合、「刺激分子」という用語は、抗原提示細胞上に存在する同族刺激リガンドに特異的に結合する単球、マクロファージ、または樹状細胞の分子を指す。いくつかの実施形態において、刺激分子は、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含むFcR細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、刺激分子は、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含むTLR細胞外ドメインを含む。本明細書で使用する場合、「刺激リガンド」という用語は、抗原提示細胞(例えば、aAPC、マクロファージ、樹状細胞、B細胞など)または腫瘍細胞上に存在するときに、単球、マクロファージ、または樹状細胞上の同族結合パートナー(本明細書では「刺激分子」と称される)に特異的に結合し、それにより、免疫細胞による応答(限定されるものではないが、活性化、免疫応答の開始、増殖など)を媒介することができるリガンドを指す。刺激リガンドは当技術分野で周知されており、特に、トール様受容体(TLR)リガンド、抗トール様受容体抗体、アゴニスト、及び単球/マクロファージ受容体に対する抗体を包含する。さらに、サイトカイン(例えば、インターフェロン-ガンマ)は、マクロファージの強力な刺激物質である。
対象:本明細書で使用する場合、「対象」という用語は、生物、例えば、哺乳類(例えば、ヒト、非ヒト哺乳類、非ヒト霊長類、霊長類、実験動物、マウス、ラット、ハムスター、スナネズミ、ネコ、イヌ)を指す。いくつかの実施形態において、ヒト対象は、成人、青年、または小児の対象である。いくつかの実施形態において、対象は、疾患、障害、または状態(例えば、本明細書に示されているように治療することができる疾患、障害、または状態、例えば、本明細書で挙げられているがんまたは腫瘍)を患っている。いくつかの実施形態において、対象は、疾患、障害、または状態に感受性を有し、いくつかの実施形態において、感受性を有する対象は、(参照対象または集団で観察される平均リスクに比べて)疾患、障害、または状態を発症する素因を有する、及び/またはそのリスクの増加を示す。いくつかの実施形態において、対象は、疾患、障害、または状態の1つ以上の症状を示す。いくつかの実施形態において、対象は、疾患、障害、または状態の特定の症状(例えば、疾患の臨床所見)または特性を示さない。いくつかの実施形態において、対象は、疾患、障害、または状態のいかなる症状も特徴も示さない。いくつかの実施形態において、対象は患者である。いくつかの実施形態において、対象は、診断及び/または治療が管理されている及び/または管理されてきた個体である。
実質的に精製された:本明細書で使用する場合、例えば細胞に適用される「実質的に精製された」という用語は、他の細胞種を本質的に含まない細胞を指す。また、実質的に精製された細胞は、通常は天然に存在する状態で関連している他の細胞タイプから分離した細胞も指す。いくつかの場合において、実質的に精製された細胞の集団は、均質な細胞の集団を指す。他の場合においては、この用語は、単に、天然の状態で結合している細胞から分離した細胞を指す。いくつかの実施形態において、細胞は、in vitroで培養される。他の実施形態において、細胞は、in vitroで培養されない。
標的:本明細書で使用する場合、「標的」という用語は、治療を必要とする、または、例えば抗体(またはそのフラグメント)もしくはCARが優先的に結合する、体内の細胞、組織、器官、または部位を指す。
標的部位:本明細書で使用する場合、「標的部位」または「標的配列」という用語は、結合分子が結合の発生に十分な条件下で特異的に結合することができる核酸の一部分を定義するゲノム核酸配列を指す。
T細胞受容体:本明細書で使用する場合、「T細胞受容体」または「TCR」という用語は、抗原の提示に応答してT細胞の活性化に関与する膜タンパク質の複合体を指す。TCRは、主要組織適合性複合体分子に結合した抗原を認識する役割を担う。TCRは、アルファ(a)鎖及びベータ(β)鎖のヘテロ二量体を含むが、一部の細胞においては、TCRは、ガンマ及びデルタ(γ/δ)鎖を含む。TCRはアルファ/ベータ形態及びガンマ/デルタ形態で存在することができ、これらは構造的に類似するが、解剖学的な位置及び機能は異なる。各鎖は、可変ドメイン及び定常ドメインという2つの細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TCRは、TCRを含む任意の細胞(例えば、ヘルパーT細胞、細胞傷害性T細胞、メモリーT細胞、制御性T細胞、ナチュラルキラーT細胞、及びガンマデルタT細胞を含む)細胞上で修飾することができる。
療法:本明細書で使用する場合、「療法(therapeutic)」という用語は、治療及び/または予防を指す。治療効果は、疾患状態の抑制、寛解、または根絶によって得られる。
形質移入:本明細書で使用する場合、「形質移入」または「形質導入」または「形質転換」という用語は、外来核酸が宿主細胞内に移入または導入されるプロセスを指す。「形質移入」または「形質転換」または「形質導入」細胞は、外来の核酸で形質移入、形質転換、または形質導入された細胞である。細胞には、初代主題細胞及びその後代が含まれる。
治療する:本明細書で使用する場合、「治療する」、「治療」、または「治療すること」という用語は、疾患、障害、及び/または状態の1つ以上の症状または特徴の部分的または完全な緩和、改善、発症の遅延、抑制、予防、軽減、及び/または発生率及び/または重症度の低減を指す。いくつかの実施形態において、治療は、疾患、障害、及び/または状態の徴候または特徴を示さない対象に投与することができる(例えば、予防的であってもよい)。いくつかの実施形態において、治療は、初期または軽度の疾患、障害、及び/または状態の徴候または特徴を示すに過ぎない対象に、例えば、疾患、障害、及び/または状態に関連する病態の発症リスクを減少させる目的で投与することができる。いくつかの実施形態において、治療は、確立した、重度の、及び/または後期の疾患、障害、または状態の徴候を示す対象に投与することができる。
腫瘍:本明細書で使用する場合、「腫瘍」という用語は、細胞または組織の異常な成長を指す。いくつかの実施形態において、腫瘍は、前がん性(例えば、良性)、悪性、前転移性、転移性、及び/または非転移性である細胞を含むことができる。いくつかの実施形態において、腫瘍は、がんに関連しているか、またはがんの発現である。いくつかの実施形態において、腫瘍は、散発性腫瘍または液体腫瘍であり得る。いくつかの実施形態において、腫瘍は固形腫瘍であり得る。
ベクター:本明細書で使用する場合、「ベクター」という用語は、単離核酸を含み、この単離核酸を細胞の内部に送達するのに使用することができる物質組成物を指す。多数のベクターが当技術分野で知られており、限定されるものではないが、これには線状ポリヌクレオチド、イオン性または両親媒性化合物に結合したポリヌクレオチド、プラスミド、及びウイルスが含まれる。したがって、「ベクター」という用語は、自己複製プラスミドまたはウイルスを含む。また、この用語は、細胞内への核酸の移行を容易にする非プラスミド及び非ウイルス化合物(例えば、ポリリジン化合物、リポソームなど)を含むと解釈されるべきでもある。ウイルスベクターの例としては、限定されるものではないが、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などが挙げられる。
本開示全体において、本発明の様々な態様は範囲形式で提示され得る。範囲形式での記述は、単に便宜及び簡潔性のためのものであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の記述は、考えられ得る全ての部分範囲に加えて、その範囲内の個々の数値を具体的に開示したものとみなされるべきである。例えば、「1~6」といった範囲の記述は、「1~3」、「1~4」、「1~5」、「2~4」、「2~6」、「3~6」などの部分範囲に加えて、その範囲内の個々の数字、例えば、1、2、2.7、3、4、5、5.3、及び6を具体的に開示したものとみなされるべきである。これは、範囲の幅にかかわらず適用される。
免疫細胞
本開示は、とりわけ、本明細書に記載の少なくとも1つのキメラ抗原受容体(CAR)を含む修飾免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を提供する。したがって、いくつかの実施形態において、少なくとも1つのCARを含む免疫細胞は、(a)細胞外ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外ドメイン)と、(b)膜貫通ドメイン(例えば、本明細書に記載の膜貫通ドメイン)と、(c)細胞内ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞内ドメイン)とを含む。
本開示は、とりわけ、本明細書に記載の少なくとも1つのキメラ抗原受容体(CAR)を含む修飾免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を提供する。したがって、いくつかの実施形態において、少なくとも1つのCARを含む免疫細胞は、(a)細胞外ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外ドメイン)と、(b)膜貫通ドメイン(例えば、本明細書に記載の膜貫通ドメイン)と、(c)細胞内ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞内ドメイン)とを含む。
本明細書で使用する場合、「免疫細胞」という用語は、免疫応答(例えば、免疫応答の促進)に関与する細胞を指す。免疫細胞の例としては、限定されるものではないが、マクロファージ、単球、樹状細胞、好中球、好酸球、マスト細胞、血小板、大顆粒リンパ球、ランゲルハンス細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、T-リンパ球、またはB-リンパ球が挙げられる。免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)の供給源は、対象から得ることができる。対象の例としては、ヒト、サル、チンパンジー、イヌ、ネコ、マウス、ラット、及びこれらのトランスジェニック種が挙げられる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞の集団は、単球、マクロファージ、樹状細胞、及び/またはこれらの前駆体を含む。いくつかの実施形態において、免疫細胞の集団は、単球、マクロファージ、もしくは樹状細胞の精製された集団、または細胞株を含む。
いくつかの実施形態において、免疫細胞は活性化され、例えば免疫細胞は、例えば不活性な細胞に比べて、サイトカイン産生、ケモカイン産生、食作用、細胞シグナル伝達、標的細胞殺傷、及び/または抗原提示の増加を示す。いくつかの実施形態において、活性化された免疫細胞は、例えば不活性細胞に比べて、遺伝子発現の変化、例えば、炎症促進性遺伝子発現(例えば、TNF、IL-12、IFN、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、またはIL-1のうちの1、2、3、4、5、6、または7個)の誘導を示す。ある特定の実施形態において、活性化された免疫細胞は、細胞分裂を経ている。いくつかの実施形態において、免疫細胞の標的エフェクター活性は、CD47及び/またはSIRPα活性の阻害によって強化される。CD47及び/またはSIRPα活性は、免疫細胞を抗CD47もしくは抗SIRPα抗体で処置することにより、または当業者に知られている任意の方法によって阻害することができる。
いくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)は、対象から得られる(例えば、単離される)。免疫細胞は、自己由来とするか、または同種異系もしくは汎用ドナーから調達することができる。細胞は、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、脾臓組織、臍帯、腫瘍、及び/または人工多能性幹細胞(例えば、胚性幹細胞(ESC))を含めた多くの供給源から得ることができる。ある特定の実施形態において、細胞は、当業者に知られている任意の数の分離技法(例えば、フィコール分離)を用いて、対象から採取した血液単位から得ることができる。いくつかの実施形態において、対象の循環血液からの細胞は、アフェレーシスまたは白血球アフェレーシスによって得られる。アフェレーシスによって採取した細胞は、洗浄して血漿画分を取り出し、様々なバッファー(例えば、リン酸緩衝食塩水(PBS))または培養基に再懸濁することができる。いくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、単球)の濃縮は、プラスチック付着を含む。いくつかの実施形態において、濃縮に続いて、免疫細胞(例えば、単球)の分化は、GM-CSFによる刺激を含む。いくつかの実施形態において、血球(例えば、単球、リンパ球、血小板、血漿、及び/または赤血球)を含む組成物、例えば、白血球アフェレーシス組成物(例えば、leukopak)が濃縮に使用される。いくつかの実施形態において、白血球アフェレーシス組成物(例えば、leukopak)は、健康なヒトドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態において、免疫細胞(例えば、単球)のアフェレーシスの次に、GM-CSFによる動員が行われる。ある特定の実施形態において、免疫細胞(例えば、単球)の選択は、マイクロビーズ(例えば、CliniMACS Prodigyデバイス上のMACS(登録商標)MicroBeads)を用いたCD14陽性選択を含む。いくつかの実施形態において、免疫細胞前駆体(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞の前駆体)が、本明細書に記載の組成物及び方法で使用される。免疫細胞前駆体は、in vivoまたはex vivoで免疫細胞に分化させることができる。前駆免疫細胞の非限定的な例としては、造血幹細胞、骨髄系共通前駆細胞、骨髄芽球、単芽球、前単球、またはこれらの中間体が挙げられる。例えば、誘導多能性幹細胞を使用して、単球、マクロファージ、及び/または樹状細胞を生成することができる。誘導多能性幹細胞(iPSC)は、正常なヒト組織(例えば、末梢血、線維芽細胞、皮膚、ケラチノサイト、または腎上皮細胞)から導出することができる。自家、同種異系、または汎用ドナーiPSCは、骨髄系統(例えば、単球、マクロファージ、樹状細胞、またはその前駆体)に向かって分化させることができる。
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)は、例えば、PERCOLL(商標)勾配を通じた遠心分離により、赤血球を溶解し、リンパ球及び赤血球を枯渇させることによって末梢血から単離することができる。代替的に、免疫細胞は、臍帯組織から単離してもよい。免疫細胞の特定の亜集団は、ポジティブまたはネガティブ選択技法によってさらに単離することができる。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、ある特定の抗原(限定されるものではないが、CD34、CD3、CD4、CD8、CD56、CD66b、CD19、またはCD20を含む)を発現する細胞から枯渇させることができる。いくつかの実施形態において、免疫細胞集団の濃縮は、例えばネガティブ選択による場合、ネガティブ選択された細胞に固有の表面マーカーに向けられた抗体の組合せを用いて達成することができる。非限定的な例として、細胞選択は、ネガティブ磁気免疫付着またはフローサイトメトリーも含むことができ、これは、ネガティブ選択された細胞上に存在する細胞表面マーカーに向けられたモノクローナル抗体のカクテルを使用する。
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)の所望の集団をポジティブまたはネガティブ選択によって単離する間に、免疫細胞の濃度及び表面(例えば、ビーズなどの粒子)を変化させることができる。ビーズ及び細胞の接触面積を確実に最大にするために、ビーズ及び細胞が混合される体積を大きく減らすことが望ましい場合がある。
いくつかの実施形態において、投与の前に、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)(例えば、本明細書に記載のCARを含む)を炎症促進剤で処置する。いくつかの実施形態において、炎症促進剤による処置は、本明細書に記載の免疫細胞の抗腫瘍活性を増加させる。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの炎症促進剤による処置は、本明細書に記載の免疫細胞においてM1表現型(例えば、M2からM1表現型へのスイッチ)を促進する。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの炎症促進剤は、CD40アゴニスト(例えば、CD40L)を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの炎症促進剤は、41BB-リガンドアゴニスト(例えば、4-1BB)を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの炎症促進剤は、CD40アゴニスト(例えば、CD40L)及び41BBリガンドアゴニスト(例えば、4-1BB)を含むか、またはそれらである。
いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、本明細書に記載のCAR(例えば、1つ以上の細胞外ドメインと、1つ以上の膜貫通ドメインと、1つ以上の細胞内ドメインとを含むCAR)を含む。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、1つ以上の炎症促進剤で処置されている。いくつかの実施形態において、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞は、同じタイプの修飾されていない細胞に比べて、抗腫瘍活性の増加を示す。いくつかの実施形態において、1つ以上の炎症促進剤は、CD40アゴニスト(例えば、CD40L)を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、1つ以上の炎症促進剤は、41BB-リガンドアゴニスト(例えば、4-1BB)を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、1つ以上の炎症促進剤は、CD40アゴニスト(例えば、CD40L)及び41BBリガンドアゴニスト(例えば、4-1BB)を含むか、またはそれらである。本開示は、対象における疾患または障害を治療する方法を提供し、当該方法は、当該対象に、本明細書に記載の修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞を含む医薬組成物の治療有効量を送達することを含む。
また、本開示は、本明細書に記載のCAR(例えば、1つ以上の細胞外ドメインと、1つ以上の膜貫通ドメインと、1つ以上の細胞内ドメインとを含むCAR)を含むマクロファージ、単球、または樹状細胞を修飾する方法も提供し、当該方法は、マクロファージ、単球、または樹状細胞を、1つ以上の炎症促進剤で処置することを含み、それにより、同じタイプの非修飾細胞に比べて、抗腫瘍活性の増加を示す修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞を産生する。いくつかの実施形態において、1つ以上の炎症促進剤は、CD40アゴニスト(例えば、CD40L)を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、1つ以上の炎症促進剤は、41BB-リガンドアゴニスト(例えば、4-1BB)を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、1つ以上の炎症促進剤は、CD40アゴニスト(例えば、CD40L)及び41BBリガンドアゴニスト(例えば、4-1BB)を含むか、またはそれらである。本開示は、対象における疾患または障害を治療する方法を含み、当該方法は、当該対象に、本明細書に記載の方法により、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞を含む医薬組成物の治療有効量を送達することを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)(例えば、本明細書に記載のCARを含むもの)は、炎症促進剤と組み合わせて対象に投与される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)(例えば、本明細書に記載のCARを含むもの)は、炎症促進剤と実質的に同時に、その前に、またはその後に対象に投与される。いくつかの実施形態において、炎症促進剤による投与は、本明細書に記載の免疫細胞の抗腫瘍活性を増加させる。いくつかの実施形態において、炎症促進剤による投与は、本明細書に記載の免疫細胞においてM1表現型(例えば、M2からM1表現型へのスイッチ)を促進する。いくつかの実施形態において、炎症促進剤は、CD40アゴニスト(例えば、CD40L)を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、炎症促進剤は、41BB-リガンドアゴニスト(例えば、4-1BB)を含む、またはそれである。
マクロファージ
マクロファージは、標的細胞(例えば、病原体または腫瘍細胞)の検出、食作用、及び破壊に特化した免疫細胞である。マクロファージは自然免疫系の強力なエフェクターであり、少なくとも3つの異なる抗腫瘍機能:死細胞及び瀕死細胞、微生物、がん細胞、細胞破片、またはその他の外来物質の食作用;腫瘍細胞に対する細胞傷害性;ならびに適応抗腫瘍免疫応答を編成するための腫瘍抗原の提示が可能である。
マクロファージは、標的細胞(例えば、病原体または腫瘍細胞)の検出、食作用、及び破壊に特化した免疫細胞である。マクロファージは自然免疫系の強力なエフェクターであり、少なくとも3つの異なる抗腫瘍機能:死細胞及び瀕死細胞、微生物、がん細胞、細胞破片、またはその他の外来物質の食作用;腫瘍細胞に対する細胞傷害性;ならびに適応抗腫瘍免疫応答を編成するための腫瘍抗原の提示が可能である。
蓄積するエビデンスにより、マクロファージが、多くのがんの腫瘍微小環境内に豊富に存在し、腫瘍関連マクロファージ(TAM)と総称される多くの表現型をとり得ることが示唆されている。腫瘍微小環境の免疫抑制的な性質によって、典型的には、より多くのM2様TAMがもたらされ、これが抗腫瘍免疫応答の全般的な抑制にさらに寄与している。しかし、最近の研究では、TAMが炎症促進性シグナルによって「再プログラム」できること、そしてM2表現型からさらなるM1表現型へのスイッチが生産的な抗腫瘍免疫応答に結び付くことが明らかになっている。内在性TAMがM1タイプにスイッチするように誘導し、M2に弱体化できないマクロファージを操作すれば、抗腫瘍免疫療法を大きく強化し、この分野における顕著な進歩に相当するものとなるであろう。
いくつかの実施形態において、マクロファージは、未分化またはM0マクロファージを含むか、またはそれである。ある特定の実施形態において、マクロファージは、CD14、CD16、CD64、CD68、CD71、またはCCR5のうちの1、2、3、4、5、または6個を含むか、またはそれを発現する。様々な刺激に曝露することで、M0マクロファージをいくつかの異なる集団に分極化するように誘導することができ、この集団は、マクロファージ表現型マーカー、サイトカイン産生、及び/またはケモカイン分泌によって識別することができる。
いくつかの実施形態において、マクロファージは、分極化マクロファージを含むか、またはそれである。古典的な活性化条件下では、M0マクロファージを炎症促進性シグナル(例えば、LPS、IFNγ、及びGM-CSF)に曝露し、M1マクロファージに分極化することができる。一般に、M1マクロファージは、炎症促進性免疫応答(Th1及びTh17 T細胞応答)に関連する。他の刺激に曝露することで、マクロファージを「代替的に活性化された」多様な集団またはM2マクロファージに分極化することができる。
いくつかの実施形態において、マクロファージは、M1マクロファージを含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、マクロファージは、M1マクロファージの1つ以上のマーカー(例えばCD86、CD80、MHC II、IL-1R、TLR2、TLR4、iNOS、SOCS3、CD83、PD-L1、CD69、MHC I、CD64、CD32、CD16、IL1R、IFITファミリーメンバー、またはISGファミリーメンバーのうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、または18個)を発現する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、比較的高いレベルの1つ以上の炎症性サイトカイン(例えばIL-1、TNF、IL-12、IL-18、IL-23、IFNα、IFNβ、IFNγ、IL-2、IL-6、IL-8、もしくはIL33のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12個)、またはケモカイン(例えば、CCもしくはCXCケモカインの一方もしくは両方)(例えば、CXCケモカインのうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、もしくは16個;例えば、CCケモカインのうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28個;例えば、CX3Cケモカインのうちの1つ、例えば、Cケモカインのうちの一方もしくは両方)を分泌する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、免疫応答及び/または炎症を刺激する。いくつかの実施形態において、マクロファージは、M2マクロファージ(例えば、M2a、M2b、M2c、及びM2dマクロファージ)を含むか、またはそれである。M2aマクロファージは、IL-4、IL-13、及び/または真菌感染によって誘導することができる。M2bマクロファージは、IL-1Rリガンド、免疫複合体、及び/またはLPSによって誘導することができる。M2cマクロファージは、IL-10及び/またはTGFβによって誘導することができる。M2dマクロファージは、IL-6及び/またはアデノシンによって誘導することができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、対象における免疫応答を低下させる。いくつかの実施形態において、マクロファージは、M2マクロファージの1つ以上のマーカー(例えば、CD206、CD163、またはCD209のうちの1、2、または3個)を発現する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、1つ以上の抗炎症サイトカイン(例えば、IL-10またはTGFβの一方または両方)の分泌の増加を示す。
いくつかの実施形態において、マクロファージは、少なくとも1つの上方調節されたM1マーカー及び/または少なくとも1つの下方調節されたM2マーカーを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのM1マーカー(例えば、HLA DR、CD86、CD80、PD-L1、CD83、CD69、MHC I、CD64、CD32、CD16、IL1R、IFITファミリーメンバー、及び/またはISGファミリーメンバー)がマクロファージ内で上方調節される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのM2マーカー(例えば、CD206、CD163、及び/またはCD209)は、マクロファージ内で下方調節される。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、食作用の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、腫瘍細胞に対する細胞傷害性の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、腫瘍抗原提示(例えば、食作用後の提示)の増加及び/または抗原プロセシングの増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、腫瘍殺傷(例えば、食作用、溶解、アポトーシス、または腫瘍殺傷サイトカイン(例えば、TNFα)の産生による)の増加を示す。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、好都合な遺伝子(例えばCD80、CD86、MHC-I、MHC-II、CD40、41BBL、TNF、IFNa、IFNb、IFNg、IL2、IL12、IL6、IL8、IL1b、及び/またはCXCL12)の発現の増加、あるいは不都合な遺伝子(例えばCD163、CD206、TGFb、IL10、及び/またはIL4)の発現の減少の一方または両方を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、ROSの産生の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、代謝再プログラミング(例えば、インターフェロンシグナル伝達経路、TH1経路、PTENシグナル伝達、PI3Kシグナル伝達、MTORシグナル伝達、TLRシグナル伝達、CD40シグナル伝達、41BBシグナル伝達、41BBLシグナル伝達、マクロファージ成熟シグナル伝達、樹状細胞成熟シグナル伝達、CD3ゼータシグナル伝達、FcR γシグナル伝達、CD64シグナル伝達、CD32aシグナル伝達、CD32cシグナル伝達、CD16aシグナル伝達、TLR1シグナル伝達、TLR2シグナル伝達、TLR3シグナル伝達、TLR4シグナル伝達、TLR5シグナル伝達、TLR6シグナル伝達、TLR7シグナル伝達、TLR8シグナル伝達、TLR9シグナル伝達、ALKシグナル伝達、AXLシグナル伝達、DDR2シグナル伝達、EGFRシグナル伝達、EphA1シグナル伝達、INSRシグナル伝達、cMETシグナル伝達、MUSKシグナル伝達、PDGFRシグナル伝達、PTK7シグナル伝達、RETシグナル伝達、ROR1シグナル伝達、ROS1シグナル伝達、RYKシグナル伝達、TIE2シグナル伝達、TRKシグナル伝達、VEGFRシグナル伝達、CD40シグナル伝達、CD19シグナル伝達、CD20シグナル伝達、41BBシグナル伝達、CD28シグナル伝達、OX40シグナル伝達、GITRシグナル伝達、TREM-1シグナル伝達、TREM-2シグナル伝達、DAP12シグナル伝達、MRシグナル伝達、ICOSシグナル伝達、MyD88シグナル伝達、V/I/LxYxxL/Vシグナル伝達、SIRPaシグナル伝達、CD45シグナル伝達、Siglec-10シグナル伝達、PD1シグナル伝達、SHP-1シグナル伝達、SHP-2シグナル伝達、KIR-2DLシグナル伝達、KIR-3DLシグナル伝達、NKG2Aシグナル伝達、CD170シグナル伝達、CD33シグナル伝達、BTLAシグナル伝達、CD32bシグナル伝達、SIRPbシグナル伝達、CD22シグナル伝達、PIR-Bシグナル伝達、及び/またはLILRB1シグナル伝達の代謝再プログラミング)を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、細胞生存機構の誘導を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、細胞死機構の誘導を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むまたは発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを有しないマクロファージに比べて、食作用チェックポイントに対する抵抗性の増加、トラフィッキングを補助するケモカイン受容体の発現増加、他の免疫細胞を動員するケモカインの発現増加、ECM分解酵素(例えば、腫瘍ECMを分解する及び/または抗線維化活性を示すMMP)の発現増加、あるいは増殖の増加のうちの1、2、3、4、または5つを示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、CAR発現期間の改善、細胞表面上のCARの安定性の改善、CAR発現レベルの増加、またはCARのバックグラウンド活性の低下のうちの1、2、3、または4つを示す。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、対象における感染(例えば、感染性病原体の感染)を減少させる。いくつかの実施形態において、感染病原体は、ウイルス、原虫(例えば、トリパノソーマ、マラリア、もしくはトキソプラズマ)、細菌(例えば、マイコバクテリウム、サルモネラ、もしくはリステリア)、真菌(例えば、カンジダ)、またはこれらの組合せを含むか、あるいはそれらのいずれかである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、肝炎ウイルス(例えば、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、もしくはE型肝炎)、レトロウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(例えば、HIV1もしくはHIV2)、T細胞白血病ウイルス、リンパ球向性ウイルス(例えば、HTLV1もしくはHTLV2)、単純ヘルペスウイルス(例えば、単純ヘルペスウイルス1型もしくは2型)、エプスタイン-バーウイルス、サイトメガロウイルス、水痘帯状疱疹ウイルス、ポリオウイルス、麻疹ウイルス、風疹ウイルス、日本脳炎ウイルス、ムンプスウイルス、インフルエンザウイルス、アデノウイルス、エンテロウイルス、ライノウイルス、コロナウイルス(例えば、重症急性呼吸器症候群(SARS)ウイルス、中東呼吸器症候群(MERS)ウイルス、もしくはコロナウイルス疾患2019(COVID-19))、エボラウイルス、西ナイルウイルス、またはそのバリアントもしくは組合せを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するマクロファージは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないマクロファージに比べて、対象(例えば、神経変性疾患、炎症性疾患、心血管疾患、線維性疾患、アミロイドーシス、またはこれらの組合せを有する対象)において、少なくとも1つのタンパク質凝集体の食作用によって既存の凝集体の形成を減少させる及び/または分解する。いくつかの実施形態において、神経変性疾患は、タウオパチー、a-シヌクレイン症、初老期認知症、老人性認知症、アルツハイマー病、進行性核上性麻痺(PSP)、ピック病、原発性進行性失語症、前頭側頭型認知症、大脳皮質基底核認知症、パーキンソン病、レビー小体型認知症、ダウン症候群、多系統萎縮症、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、Hallervorden-Spatz症候群、ポリグルタミン病、三塩基反復病、及びプリオン病からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、炎症性疾患は、全身性エリテマトーデス、血管炎、関節リウマチ、歯周病、潰瘍性大腸炎、副鼻腔炎、喘息、結核、クローン病、慢性感染症、遺伝性周期熱、悪性腫瘍、全身性血管炎、嚢胞性線維症、気管支拡張症、表皮水疱症、周期性好中球減少症、免疫不全、マックル-ウエルズ(MWS)病、家族性地中海熱(FMF)からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、アミロイドーシスは、原発性アミロイドーシス(AL)、続発性アミロイドーシス(AA)、家族性アミロイドーシス(ATTR)、ベータ2ミクログロブリンアミロイドーシス、限局性アミロイドーシス、重鎖アミロイドーシス(AH)、軽鎖アミロイドーシス(AL)、原発性全身性アミロイドーシス、ApoAIアミロイドーシス、ApoAIIアミロイドーシス、ApoAIVアミロイドーシス、アポリポタンパクC2アミロイドーシス、アポリポタンパクC3アミロイドーシス、角膜ラクトフェリンアミロイドーシス、トランスサイレチン関連アミロイドーシス、透析アミロイドーシス、フィブリノーゲンアミロイドーシス、Lect2アミロイドーシス(ALECT2)、及びリゾチームアミロイドーシスからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、心血管疾患は、アテローム動脈硬化症、冠状動脈疾患、末梢動脈疾患、高血圧性心疾患、メタボリックシンドローム、高血圧、脳血管疾患、及び心不全からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、線維性疾患は、肺線維症、特発性肺線維症、肝硬変、嚢胞性線維症、強皮症、心臓線維症、放射線誘発性肺損傷、脂肪性肝炎、糸球体硬化症、間質性肺疾患、肝線維症、縦隔線維症、後腹膜腔線維症、骨髄線維症、及び皮膚線維症からなる群より選択される。
単球
単球は、血液、骨髄、及び脾臓内で循環する多能性細胞であり、概して定常状態では増殖しない。単球のサイズは、直径約10~30μmの範囲で大きく変化し得る。単球の核:細胞質の比は、約2:1から約1:1の範囲であり得る。概して、単球は、ケモカイン受容体及び病原体認識受容体を含み、これは感染時などに血液から組織への移動を媒介する。単球は、炎症性サイトカインを産生し、細胞及び/または毒性分子を取り込み、樹状細胞またはマクロファージに分化することができる。
単球は、血液、骨髄、及び脾臓内で循環する多能性細胞であり、概して定常状態では増殖しない。単球のサイズは、直径約10~30μmの範囲で大きく変化し得る。単球の核:細胞質の比は、約2:1から約1:1の範囲であり得る。概して、単球は、ケモカイン受容体及び病原体認識受容体を含み、これは感染時などに血液から組織への移動を媒介する。単球は、炎症性サイトカインを産生し、細胞及び/または毒性分子を取り込み、樹状細胞またはマクロファージに分化することができる。
いくつかの実施形態において、単球は、1つ以上の表現型マーカーを含むか、またはそれを発現する。ヒト単球の例示的な表現型マーカーとしては、限定されるものではないが、CD9、CD11b、CD11c、CDw12、CD13、CD15、CDw17、CD31、CD32、CD33、CD35、CD36、CD38、CD43、CD49b、CD49e、CD49f、CD63、CD64、CD65s、CD68、CD84、CD85、CD86、CD87、CD89、CD91、CDw92、CD93、CD98、CD101、CD102、CD111、CD112、CD115、CD116、CD119、CDwl2lb、CDw123、CD127、CDw128、CDw131、CD147、CD155、CD156a、CD157、CD162、CD163、CD164、CD168、CD171、CD172a、CD180、CD206、CD131a1、CD213 2、CDw210、CD226、CD281、CD282、CD284、及びCD286が挙げられる。マウス単球の例示的な表現型マーカーとしては、限定されるものではないが、CD11a、CD11b、CD16、CD18、CD29、CD31、CD32、CD44、CD45、CD49d、CD115、CD116、Cdw131、CD281、CD282、CD284、CD286、F4/80、及びCD49bが挙げられる。ある特定の実施形態において、単球は、CD11b、CD14、またはCD16のうちの1、2、または3個を含む。ある特定の実施形態において、単球は、CD14+CD16-単球、CD14+CD16+単球、またはCD14-CD16+単球を含む。
いくつかの実施形態において、単球は、マクロファージに分化する。いくつかの実施形態において、単球は、樹状細胞(DC)に分化する。単球は、当技術分野で知られている任意の技法により、マクロファージまたはDCに分化させることができる。例えば、単球のマクロファージへの分化は、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)によって誘導することができる。単球からDCへの分化は、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)とIL-4との組合せによって誘導することができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、1つ以上のサイトカイン(例えば、TNF、IL-12、IFN、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、またはIL-1のうちの1、2、3、4、5、6または7個)の分泌の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、食作用の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、生存の強化を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、マクロファージ(例えば、M1またはM2マクロファージ)への分化の強化を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、DC(例えば、常駐DCもしくは遊走DC及び/またはリンパ系及び非リンパ系組織内のもの)への分化の強化を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、腫瘍細胞に対する細胞傷害性の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、腫瘍抗原提示(例えば、食作用後の提示)の増加及び/または抗原プロセシングの増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、腫瘍殺傷(例えば、食作用、溶解、アポトーシス、または腫瘍殺傷サイトカイン(例えば、TNFα)の産生による)の増加を示す。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、好都合な遺伝子の発現の増加または不都合な遺伝子の発現の減少の一方または両方を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、ROSの産生の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、代謝再プログラミングを示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、細胞生存機構の誘導を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、細胞死機構の誘導を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを含まない単球に比べて、食作用チェックポイントに対する抵抗性の増加、トラフィッキングを補助するケモカイン受容体の発現の増加、他の免疫細胞を動員するケモカインの発現の増加、ECM分解酵素(例えば、腫瘍ECMを分解する及び/または抗線維化活性を示すMMP)の発現の増加、あるいは増殖の増加のうちの1、2、3、4、または5つを示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現する単球は、例えば、本明細書に記載のCARを伴わない単球に比べて、CAR発現期間の改善、細胞表面上のCARの安定性の改善、CAR発現レベルの増加、またはCARのバックグラウンド活性の低下のうちの1、2、3、または4つを示す。
樹状細胞
樹状細胞(DC)は、骨髄由来の特殊な抗原提示細胞であり、免疫応答の開始及び自己抗原に対する免疫系の寛容性の維持に関与する。樹状細胞は、リンパ系及び非リンパ系の器官に見出すことができ、概してリンパ系または骨髄系統から発生すると考えられている。
樹状細胞(DC)は、骨髄由来の特殊な抗原提示細胞であり、免疫応答の開始及び自己抗原に対する免疫系の寛容性の維持に関与する。樹状細胞は、リンパ系及び非リンパ系の器官に見出すことができ、概してリンパ系または骨髄系統から発生すると考えられている。
いくつかの実施形態において、DCは、1つ以上の表現型マーカーを含むか、またはそれを発現する。DCの例示的な表現型マーカーとしては、限定されるものではないが、CD11c、CD83、CD1a、CD1c、CD141、CD207、CLEC9a、CD123、CD85、CD180、CD187、CD205、CD281、CD282、CD284、CD286、及び部分的にはCD206、CD207、CD208、及びCD209が挙げられる。
未熟DCは、抗原捕捉能力は高いが、T細胞刺激能力が比較的低いことによって特徴付けることができる。炎症性メディエーターはDCの成熟を促進する。DCが成熟段階に達すると、未熟なDCに比べて劇的な特性の変化(例えば、抗原捕捉能力の低下及び/またはT細胞を刺激する能力の増加)が生じる。いくつかの実施形態において、DCは、未熟DCを含むか、またはそれである。他の実施形態において、DCは、成熟DCを含むか、またはそれである。
理論に拘束されることは望まないが、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するようにDC細胞を修飾することにより、成熟DCが、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、抗原捕捉能力及びT細胞刺激の増加を同時に示すことができると考えられている。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、腫瘍抗原提示、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて増加した腫瘍抗原提示を媒介する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、腫瘍T細胞刺激、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて増加したT細胞刺激を媒介する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、1つ以上のサイトカイン(例えば、TNF、IL-12、IFN、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、またはIL-1のうちの1、2、3、4、5、6または7個)の分泌の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、食作用の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、腫瘍抗原提示(例えば、食作用後の提示)の増加、抗原プロセシングの増加、抗原交差提示の増加、T細胞プライミングの増加、及び/またはT細胞の刺激を示す。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、好都合な遺伝子の発現の増加または不都合な遺伝子の発現の減少の一方または両方を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むかまたは発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、ROSの産生の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、代謝再プログラミングを示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、細胞生存機構の誘導を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、細胞死機構の誘導を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば、本明細書に記載のCARを含まないDCに比べて、食作用チェックポイントに対する抵抗性の増加、トラフィッキングを補助するケモカイン受容体の発現の増加、他の免疫細胞を動員するケモカインの発現の増加、ECM分解酵素(例えば、腫瘍ECMを分解する及び/または抗線維化活性を示すMMP)の発現の増加、あるいは増殖の増加のうちの1、2、3、4、または5つを示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを含むか、またはそれを発現するDCは、例えば本明細書に記載のCARを伴わないDCに比べて、CAR発現期間の改善、細胞表面上のCARの安定性の改善、CAR発現レベルの増加、またはCARのバックグラウンド活性の低下のうちの1、2、3、または4つを示す。
キメラ抗原受容体(CAR)
本明細書で使用する場合、「キメラ抗原受容体」または「CAR」という用語は、免疫エフェクター細胞上に発現するように操作され、細胞を特異的に標的とし、及び/または抗原と結合する人工細胞表面受容体を指す。CARは、例えば、養子細胞移植を用いた治療法として使用することができる。例えば、いくつかの実施形態において、単球、マクロファージ、及び/または樹状細胞は、患者から(例えば、血液、腫瘍、または腹水から)取り出し、特定の抗原形態に特異的な受容体を発現するように修飾される。いくつかの実施形態において、CARは、抗原、例えば、腫瘍関連抗原に特異的に発現する。いくつかの実施形態において、CARは、細胞外ドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内ドメインとを含む。
本明細書で使用する場合、「キメラ抗原受容体」または「CAR」という用語は、免疫エフェクター細胞上に発現するように操作され、細胞を特異的に標的とし、及び/または抗原と結合する人工細胞表面受容体を指す。CARは、例えば、養子細胞移植を用いた治療法として使用することができる。例えば、いくつかの実施形態において、単球、マクロファージ、及び/または樹状細胞は、患者から(例えば、血液、腫瘍、または腹水から)取り出し、特定の抗原形態に特異的な受容体を発現するように修飾される。いくつかの実施形態において、CARは、抗原、例えば、腫瘍関連抗原に特異的に発現する。いくつかの実施形態において、CARは、細胞外ドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内ドメインとを含む。
いくつかの実施形態において、修飾免疫細胞(例えば、修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞)は、その中でCARを発現させることによって生成される。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、細胞外ドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内ドメインとを含むCARを含み、免疫細胞は、マクロファージ、単球、または樹状細胞を含む。
いくつかの実施形態において、CARはさらに、1つ以上の細胞外リーダードメイン、1つ以上の細胞外ヒンジドメイン、及び1つ以上の細胞内共刺激ドメインのうちの1つ以上を含むことができる。
いくつかの実施形態において、CARは、細胞外ドメインと膜貫通ドメインとの間にスペーサードメインまたはヒンジを含む。いくつかの実施形態において、CARは、細胞内ドメインと膜貫通ドメインとの間にスペーサードメインまたはヒンジを含む。本明細書で使用する場合、「スペーサードメイン」または「ヒンジ」という用語は、ポリペプチド鎖内で膜貫通ドメインを細胞外ドメインまたは細胞内ドメインのいずれかに結合するように機能する、任意のオリゴペプチドまたはポリペプチドを指す。いくつかの実施形態において、スペーサードメインまたはヒンジは、最大300アミノ酸、好ましくは10~100アミノ酸、最も好ましくは25~50アミノ酸を含むことができる。いくつかの実施形態において、短いオリゴペプチドまたはポリペプチドリンカー(好ましくは2~10アミノ酸長)が、CARの膜貫通ドメインと細胞内ドメインとの間の結合を形成することができる。リンカーの一例として、グリシン-セリンダブレットが挙げられる。
いくつかの実施形態において、CARを含む免疫細胞は、限定されるものではないが、安全スイッチ(例えば、オンスイッチ及びオフスイッチ、自殺スイッチ)、論理ゲート、例えば、ANDゲート(例えば、2つ以上のCARにおいて、これらの各々が1つ以上のシグナル伝達ドメインを欠いており、その結果、両方/全てのCARの活性化が、完全な免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)の活性化または機能に求められる)、ORゲート(例えば、2つ以上のCARにおいて、各々がCD3ζなどの細胞内ドメイン及び共刺激ドメインを有する)、及び/またはNOTゲート(例えば、2つ以上のCARにおいて、そのうちの1つが、他のCAR(複数可)の機能をアンタゴナイズする阻害ドメインを含む)を含むことができる。
また、本開示は、CARをコードする核酸配列(例えば、単離核酸配列)を含む免疫細胞を提供し、当該核酸配列は、細胞外ドメインをコードする核酸配列と、膜貫通ドメインをコードする核酸配列と、細胞内ドメインをコードする核酸配列とを含み、当該細胞は、CARを発現する単球、マクロファージ、または樹状細胞である。
いくつかの実施形態において、CARは細胞外ドメインを含み、細胞外ドメインは、免疫細胞内での発現のために、CARの別のドメイン(膜貫通ドメインまたは細胞内ドメイン)に作用可能に結合している。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインをコードする核酸は、膜貫通ドメインをコードする核酸に作用可能に結合し、膜貫通ドメインをコードする核酸は、細胞内ドメインをコードする核酸に作用可能に結合している。
いくつかの実施形態において、CARを含む免疫細胞のエフェクター活性は、CARの抗原結合ドメインに特異的に結合する抗原を含む標的細胞に対し向けられる。いくつかの実施形態において、標的細胞に対し向けられる標的エフェクター活性は、食作用、標的細胞細胞傷害性、抗原提示、またはサイトカイン分泌であるか、またはそれを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のCARは、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)において抗食作用シグナル伝達を阻害する少なくとも1つのドメイン(例えば、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び/または細胞内ドメイン)を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のCARは、例えば、CD47及び/またはSIRPα活性の阻害を強化することにより、CARを伴わない同じタイプの細胞に比べて、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)のエフェクター活性を改善する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のCARは、CD47と結合し、例えば、ドミナントネガティブ受容体として機能し、SIRPα活性を阻害する(例えば、CD47シンク)。いくつかの実施形態において、SIRPαに結合する本明細書に記載のCARは、例えば、活性化受容体を含む(例えば、CD3z細胞内ドメインを含む)。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のCARは、CD47及びSIRPαの少なくとも1つの相互作用を阻害する。いくつかの実施形態において、CARは、食作用論理ゲートであるか、またはそれを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、本明細書に記載のCARを含むか、または発現するもの)は、以下のうちの少なくとも1つのバリアントまたはフラグメントを含むか、または発現する:SIRPα(例えば、ドミナントネガティブSIRPαもしくはSIRPαの高親和性操作バリアント(例えば、CV1))、5F9 scFv、B6H12 scFv(例えば、ヒト化B6H12 scFv)、PD1(例えば、ドミナントネガティブPD1もしくはHAC-I)、抗PD1 scFv(例えば、E27もしくはデュルバルマブ)、Siglec(例えば、Siglec-10、Siglec-9、及び/またはSiglec-11)、及び/またはSHP-1。いくつかの実施形態において、バリアントまたはフラグメントは、変異した細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、バリアントまたはフラグメントは、少なくとも1つの細胞内ドメインを含まないか、またはそれを発現しない(例えば、免疫細胞は、抗CD47 scFv、CD8ヒンジドメイン、及びCD8膜貫通を含むか、またはそれを発現する)。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、本明細書に記載のCARを含むか、またはそれを発現するもの)は、例えば阻害性チェックポイントをブロックする、ドミナントネガティブ受容体を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のCARはさらに、切断ペプチド(例えば、P2A、F2A、E2A、及び/またはT2Aペプチド)及び抗食作用シグナリングの少なくとも1つの阻害ドメインを含む少なくとも1つの第2のCARを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの第2のCARは、SIRPα(例えば、SIRPαの高親和性操作バリアント(例えば、CV1))、5F9 scFv、B6H12 scFv(例えば、ヒト化B6H12 scFv)、もしくはCD47結合細胞外ドメイン、またはこれらのフラグメントを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの第2のCARは、SIRPα膜貫通ドメインまたはそのフラグメントを含む。ある特定の実施形態において、第2のCARはさらに、ヒンジドメイン(例えば、CD8ヒンジドメイン)を含む。ある特定の実施形態において、少なくとも1つの第2のCARは、(i)リーダー配列(例えば、CD8リーダー)と、ii)細胞外ドメイン(例えば、SIRPα、CV1、5F9 scFv、またはB6H12 scFv(例えば、ヒト化B6H12 scFv)細胞外ドメイン)と、ii)膜貫通ドメイン(例えば、SIRPαの膜貫通ドメイン)とを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のCARはさらに、切断ペプチド(例えば、P2Aペプチド)及び少なくとも1つのマーカータンパク質(例えば、CD20もしくはそのフラグメント、CD19もしくはそのフラグメント、NGFRもしくはそのフラグメント、合成ペプチド、及び/または蛍光タンパク質)を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、本明細書に記載のCARを含むか、またはそれを発現するもの)は、1つ以上のホスファターゼ死ドメイン(例えば、ホスファターゼ死Shp1、ホスファターゼ死72-5ptase(INPP5E)、ホスファターゼ死Shp2、及び/またはホスファターゼ死SHIP-1ドメイン)、及び/または恒常活性型キナーゼ領域(例えば、恒常活性型LYNドメイン)を含むか、またはそれを発現する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のCARはさらに、切断ペプチド(例えば、P2A、F2A、E2A、及び/またはT2Aペプチド)、ならびに1つ以上のホスファターゼ死ドメイン(例えば、ホスファターゼ死Shp1、ホスファターゼ死72-5ptase(INPP5E)、ホスファターゼ死Shp2、及び/またはホスファターゼ死SHIP-1ドメイン)、及び/または恒常活性型キナーゼ領域(例えば、恒常活性型LYNドメイン)を含む。
細胞外ドメイン
本開示は、細胞外ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)を提供する。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、Fc受容体(FcR)細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、トール様受容体(TLR)細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、リーダードメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、ヒンジドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、FcR細胞外ドメイン、TLR細胞外ドメイン、リーダードメイン、抗原結合ドメイン、及びヒンジドメインのうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。
本開示は、細胞外ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)を提供する。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、Fc受容体(FcR)細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、トール様受容体(TLR)細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、リーダードメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、ヒンジドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、FcR細胞外ドメイン、TLR細胞外ドメイン、リーダードメイン、抗原結合ドメイン、及びヒンジドメインのうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。
FcR細胞外ドメイン
いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、完全長FcR細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、完全長FcR細胞外ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン(またはその一部分)は、ヒトFcR細胞外ドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、完全長FcR細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、完全長FcR細胞外ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン(またはその一部分)は、ヒトFcR細胞外ドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。
TLR細胞外ドメイン
いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、完全長TLR細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、完全長TLR細胞外ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン(またはその一部分)は、ヒトTLR細胞外ドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、完全長TLR細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、完全長TLR細胞外ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン(またはその一部分)は、ヒトTLR細胞外ドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。
リーダードメイン
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の細胞外リーダードメインを含む。いくつかの実施形態において、CARをコードする核酸は、細胞外リーダードメインをコードする核酸配列を含むが、細胞外リーダードメインは、CARが免疫細胞内で発現する前にCARから切断される。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、ヒト細胞外リーダードメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、CD8細胞外リーダードメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、刺激または共刺激ドメイン(例えば、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、ALK、AXL、DDR2、EGFR、EphA1、INSR、cMET、MUSK、PDGFR、PTK7、RET、ROR1、ROS1、RYK、TIE2、TRK、VEGFR、CD40、CD19、CD20、41BB、CD28、OX40、GITR、TREM-1、TREM-2、DAP12、MR、ICOS、MyD88ドメイン)からのリーダードメインを含む。
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の細胞外リーダードメインを含む。いくつかの実施形態において、CARをコードする核酸は、細胞外リーダードメインをコードする核酸配列を含むが、細胞外リーダードメインは、CARが免疫細胞内で発現する前にCARから切断される。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、ヒト細胞外リーダードメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、CD8細胞外リーダードメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外リーダードメインは、刺激または共刺激ドメイン(例えば、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、ALK、AXL、DDR2、EGFR、EphA1、INSR、cMET、MUSK、PDGFR、PTK7、RET、ROR1、ROS1、RYK、TIE2、TRK、VEGFR、CD40、CD19、CD20、41BB、CD28、OX40、GITR、TREM-1、TREM-2、DAP12、MR、ICOS、MyD88ドメイン)からのリーダードメインを含む。
抗原結合ドメイン
いくつかの実施形態において、CARは、(例えば、標的細胞上の)抗原に結合する抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、自己免疫疾患、及び/またはがん細胞に関連する抗原に結合する抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、特定の疾患状態に関連する標的細胞上の細胞表面マーカーとして作用する抗原を認識する。
いくつかの実施形態において、CARは、(例えば、標的細胞上の)抗原に結合する抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、自己免疫疾患、及び/またはがん細胞に関連する抗原に結合する抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、特定の疾患状態に関連する標的細胞上の細胞表面マーカーとして作用する抗原を認識する。
いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、腫瘍抗原(例えば、関心対象の腫瘍またはがんに特異的な抗原)に結合する。いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、1つ以上の抗原性がんエピトープを含む。いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、CD19;CD123;CD22;CD30;CD171;CS-1(CD2サブセット1、CRACC、SLAMF7、CD319、及び19A24とも称される);C型レクチン様分子1(CLL-1もしくはCLECL1);CD33;上皮成長因子受容体バリアントIII(EGFRvIII);ガングリオシドG2(GD2);ガングリオシドGD3(aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer);TNF受容体ファミリーメンバーB細胞成熟(BCMA);Tn抗原((Tn Ag)もしくは(GalNAcα-Ser/Thr));前立腺特異的膜抗原(PSMA);受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1);Fms様チロシンキナーゼ3(FLT3);腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72);CD38;CD44v6;がん胎児抗原(CEA);上皮細胞接着分子(EPCAM);B7H3(CD276);KIT(CD117);インターロイキン13受容体サブユニットアルファ2(IL-13Ra2もしくはCD213A2);メソテリン;インターロイキン11受容体アルファ(IL-11Ra);前立腺幹細胞抗原(PSCA);プロテアーゼセリン21(TestisinもしくはPRSS21);血管内皮成長因子受容体2(VEGFR2);ルイス(Y)抗原;CD24;血小板由来成長因子受容体ベータ(PDGFR-ベータ);ステージ特異的胚性抗原-4(SSEA-4);CD20;葉酸受容体アルファ;受容体チロシンプロテインキナーゼERBB2(Her2/neu);ムチン1、細胞表面関連(MUC1);上皮成長因子受容体(EGFR);神経細胞接着分子(NCAM);プロスターゼ;前立腺酸性ホスファターゼ(PAP);伸長因子2変異(ELF2M);エフリンB2;線維芽細胞活性化タンパク質α(FAP);インスリン様成長因子1受容体(IGF-I受容体)、炭酸脱水酵素IX(CAIX);プロテアソーム(Prosome、Macropain)サブユニット、ベータタイプ、9(LMP2);糖タンパク質100(gp100);ブレイクポイントクラスター領域(BCR)及びアベルソンマウス白血病ウイルスがん遺伝子ホモログ1(Abl)からなるがん遺伝子融合タンパク質(bcr-abl);チロシナーゼ;エフリンA型受容体2(EphA2);フコシルGM1;シアリルルイス接着分子(sLe);ガングリオシドGM3(aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer);トランスグルタミナーゼ5(TGS5);高分子量黒色腫関連抗原(HMWMAA);o-アセチル-GD2ガングリオシド(OAcGD2);葉酸受容体ベータ;腫瘍内皮マーカー1(TEM1/CD248);腫瘍内皮マーカー7関連(TEM7R);クローディン6(CLDN6);甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR);Gタンパク質共役受容体クラスCグループ5メンバーD(GPRC5D);X染色体オープンリーディングフレーム61(CXORF61);CD97;CD179a;未分化リンパ腫キナーゼ(ALK);ポリシアル酸;胎盤特異的1(PLAC1);globoHグリコセラミドの六糖部分(GloboH);乳腺分化抗原(NY-BR-1);ウロプラキン2(UPK2);A型肝炎ウイルス細胞受容体1(HAVCR1);アドレナリン受容体ベータ3(ADRB3);pannexin 3(PANX3);Gタンパク質共役受容体20(GPR20);リンパ球抗原6複合体、座位K9(LY6K);嗅覚受容体51E2(OR51E2);TCRガンマ代替リーディングフレームタンパク質(TARP);ウィルムス腫瘍タンパク質(WT1);がん/精巣抗原1(NY-ESO-1);がん/精巣抗原2(LAGE-1a);黒色腫関連抗原1(MAGE-A1);染色体12pに位置するETS転座バリアント遺伝子6(ETV6-AML);精子タンパク質17(SPA17);X抗原ファミリーメンバー1A(XAGE1);アンジオポエチン結合細胞表面受容体2(Tie 2);黒色腫がん精巣抗原1(MAD-CT-1);黒色腫がん精巣抗原2(MAD-CT-2);Fos関連抗原1;腫瘍タンパク質p53(p53);p53変異体;prostein;surviving;テロメラーゼ;前立腺癌腫瘍抗原1(PCTA-1もしくはガレクチン8)、T細胞1認識黒色腫抗原(MelanAもしくはMART1);Rat肉腫(Ras)変異体;ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT);肉腫転座ブレイクポイント;アポトーシスの黒色腫阻害剤(ML-IAP);ERG(膜貫通型プロテアーゼ、セリン2(TMPRSS2)ETS融合遺伝子);N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼV(NA17);ペアードボックスタンパク質Pax-3(PAX3);アンドロゲン受容体;サイクリンB1;v-myc鳥類骨髄細胞腫症ウイルスがん遺伝子神経芽腫由来ホモログ(MYCN);RasホモログファミリーメンバーC(RhoC);チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP-2);シトクロムP450 1B1(CYP1B1);CCCTC結合因子(ジンクフィンガータンパク質)様(BORIS;Brother of the Regulator of Imprinted Sites)、T細胞3認識扁平上皮癌抗原3(SART3);ペアードボックスタンパク質Pax-5(PAX5);プロアクロシン結合タンパク質sp32(OY-TES1);リンパ球特異的タンパク質チロシンキナーゼ(LCK);キナーゼアンカータンパク質4(AKAP-4);滑膜肉腫Xブレイクポイント2(SSX2);終末糖化産物受容体(RAGE-1);腎ユビキタス1(RU1);腎ユビキタス2(RU2);レグマイン;ヒト乳頭腫ウイルスE6(HPV E6);ヒト乳頭腫ウイルスE7(HPV E7);腸カルボキシルエステラーゼ;熱ショックタンパク質70-2変異(mut hsp70-2);CD79a;CD79b;CD72;白血球関連免疫グロブリン様受容体1(LAIR1);IgA受容体のFcフラグメント(FCARもしくはCD89);白血球免疫グロブリン様受容体サブファミリーAメンバー2(LILRA2)。CD300分子様ファミリーメンバーf(CD300LF);C型レクチンドメインファミリー12メンバーA(CLEC12A);骨髄間質細胞抗原2(BST2);EGF様モジュール含有ムチン様ホルモン受容体様2(EMR2);リンパ球抗原75(LY75);グリピカン3(GPC3);Fc受容体様5(FCRL5);あるいは免疫グロブリンラムダ様ポリペプチド1(IGLL1)を含む。ある特定の実施形態において、腫瘍抗原は、ERBB2(Her2/neu)を含む。ある特定の実施形態において、腫瘍抗原は、PSMAを含む。ある特定の実施形態において、腫瘍抗原はメソセリンを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、ミスフォールドしたタンパク質抗原またはタンパク質凝集体のタンパク質(例えば、関心対象の疾患/障害に特異的なタンパク質)に結合する。いくつかの実施形態において、疾患/障害は、神経変性疾患/障害、炎症性疾患/障害、心血管疾患/障害、線維性疾患/障害、またはアミロイドーシス(例えば、免疫グロブリン軽鎖もしくはトランスサイレチンのタンパク質凝集体によって媒介されるもの)である。いくつかの実施形態において、神経変性疾患/障害は、タウオパチー、aシヌクレイン症、初老期認知症、老人性認知症、アルツハイマー病(ベータアミロイドのタンパク質凝集体が媒介)、17番染色体に関連するパーキンソン病(FTDP-17)、進行性核上性麻痺(PSP)、ピック病、原発性進行性失語症、前頭側頭型認知症、大脳皮質基底核認知症、パーキンソン病、認知症を伴うパーキンソン病、レビー小体を伴う認知症、ダウン症候群、多系統萎縮症、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、Hallervorden-Spatz症候群、ポリグルタミン病、三塩基反復病、家族性英国型認知症、致死性家族性不眠症、Gerstmann-Straussler-Scheinker症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血(アイスランド)(HCHW A-I)、散発性致死性不眠症(sFI)、可変プロテアーゼ感受性プリオン病(VPSPr)、家族性デンマーク型認知症、及びプリオン病(クロイツフェルト-ヤコブ病、CJD、及びバリアントクロイツフェルト-ヤコブ病(vCJD)など)からなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、抗原に結合する任意のドメインを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、合成抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、非ヒト抗体、またはこれらの任意のフラグメント(例えば、scFv)であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、アプタマー、darpin、centyrin、天然または合成の受容体、アフィボディ、または他の操作タンパク質認識分子であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、哺乳類抗体もしくはそのフラグメントであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、全体または一部において、CARが最終的に使用される種と同じ種に由来する。例えば、ヒトで使用する場合、CARの抗原結合ドメインは、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはそのフラグメント(例えば、scFv)を含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、2つ以上の抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、二重特異性CARである。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、1つ以上の抗原結合ドメインを含む2つ以上の異なるCARを含む。いくつかの実施形態において、二重特異性CARを含む、及び/または1つ以上の抗原結合ドメインを含む2つ以上の異なるCARを含む、免疫細胞は、2つの抗原が存在することを要件とすることにより、オフターゲット及び/またオンターゲットの組織外作用を低減することができる。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、二重特異性CARを含み、及び/または1つ以上の抗原結合ドメインを含む2つ以上の異なるCARを含み、このときCARは異なるシグナルを提供し、これらは、単独では修飾細胞の活性化を媒介するのに不十分であるが、一緒にすれば相乗的であり、修飾細胞の活性化を刺激する。いくつかの実施形態において、このようなコンストラクトは、「AND」論理ゲートと称されることがある。
いくつかの実施形態において、二重特異性CARを含む、及び/または1つ以上の抗原結合ドメインを含む2つ以上の異なるCARを含む、免疫細胞は、細胞の活性が刺激される前に、1つの抗原が存在し、第2の正常なタンパク質抗原が存在しないことを要件とすることにより、オフターゲット及び/またはオンターゲットの組織外作用を低減することができる。いくつかの実施形態において、このようなコンストラクトは、「NOT」論理ゲートと称されることがある。ANDゲートとは対照的に、NOTゲートのCAR修飾細胞は、1つの抗原に結合することによって活性化される。しかし、第2の受容体が第2の抗原に結合すると、CARを介して持続する活性化シグナルを無効化するように機能する。典型的には、このような阻害性受容体は、正常組織には豊富に発現するが腫瘍組織には存在しない抗原を標的とすると考えられる。
ヒンジドメイン
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の細胞外ヒンジドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ヒンジドメインは、ヒト細胞外ヒンジドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ヒンジドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞外ヒンジドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞外ヒンジドメインは、CD8a細胞外ヒンジドメイン、またはIgG4もしくはCD28細胞外ヒンジドメインを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞外ヒンジドメインは、CD28細胞外ヒンジドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ヒンジドメインは、CARの物理化学的パラメーター、例えば、腫瘍抗原に対する最適なサイズ(例えば、阻害分子の排除を可能にするサイズ)、最適な柔軟性、最適なタンパク質フォールディング、最適なタンパク質安定性、最適な結合、最適なホモ二量化、及び/またはホモ二量化の欠如を最適化する。
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の細胞外ヒンジドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ヒンジドメインは、ヒト細胞外ヒンジドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ヒンジドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞外ヒンジドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞外ヒンジドメインは、CD8a細胞外ヒンジドメイン、またはIgG4もしくはCD28細胞外ヒンジドメインを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞外ヒンジドメインは、CD28細胞外ヒンジドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞外ヒンジドメインは、CARの物理化学的パラメーター、例えば、腫瘍抗原に対する最適なサイズ(例えば、阻害分子の排除を可能にするサイズ)、最適な柔軟性、最適なタンパク質フォールディング、最適なタンパク質安定性、最適な結合、最適なホモ二量化、及び/またはホモ二量化の欠如を最適化する。
膜貫通型ドメイン
いくつかの実施形態において、CARは、例えば、細胞外ドメインを細胞内ドメインに接続する、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、CARの1つ以上の他のドメイン(複数可)と天然に関連している。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小にするため、他の表面膜タンパク質の膜貫通ドメインとの結合を回避するように修飾することができる。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、天然または合成の供給源のいずれに由来してもよい。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、天然の膜結合タンパク質または膜貫通タンパク質に由来する。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、ヒト膜貫通ドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、CD28、CD8a、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TRL1、TLR2、TLR3、TRL4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、ALK、AXL、DDR2、EGFR、EphA1、INSR、cMET、MUSK、PDGFR、PTK7、RET、ROR1、ROS1、RYK、TIE2、TRK、VEGFR、CD40、CD19、CD20、41BB、CD28、OX40、GITR、TREM-1、TREM-2、DAP12、MR、ICOS、MyD88、CD3ゼータ、FcRγ、V/I/LxYxxL/V、SIRPa、CD45、Siglec-10、PD1、SHP-1、SHP-2、KIR-2DL、KIR-3DL、NKG2A、CD170、CD33、BTLA、CD32b、SIRPb、CD22、PIR-B、LILRB1、CD36、またはSyk膜貫通ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、CARは、例えば、細胞外ドメインを細胞内ドメインに接続する、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、CARの1つ以上の他のドメイン(複数可)と天然に関連している。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小にするため、他の表面膜タンパク質の膜貫通ドメインとの結合を回避するように修飾することができる。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、天然または合成の供給源のいずれに由来してもよい。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、天然の膜結合タンパク質または膜貫通タンパク質に由来する。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、ヒト膜貫通ドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、CD28、CD8a、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TRL1、TLR2、TLR3、TRL4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、ALK、AXL、DDR2、EGFR、EphA1、INSR、cMET、MUSK、PDGFR、PTK7、RET、ROR1、ROS1、RYK、TIE2、TRK、VEGFR、CD40、CD19、CD20、41BB、CD28、OX40、GITR、TREM-1、TREM-2、DAP12、MR、ICOS、MyD88、CD3ゼータ、FcRγ、V/I/LxYxxL/V、SIRPa、CD45、Siglec-10、PD1、SHP-1、SHP-2、KIR-2DL、KIR-3DL、NKG2A、CD170、CD33、BTLA、CD32b、SIRPb、CD22、PIR-B、LILRB1、CD36、またはSyk膜貫通ドメインを含む。
FcR膜貫通ドメイン
いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、完全長FcR膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、完全長FcR膜貫通ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、ヒトFcR膜貫通ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞膜貫通ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、完全長FcR膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、完全長FcR膜貫通ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、ヒトFcR膜貫通ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞膜貫通ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。
TLR膜貫通ドメイン
いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、完全長TLR膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、完全長TLR膜貫通ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、ヒトTLR膜貫通ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、完全長TLR膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、完全長TLR膜貫通ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、ヒトTLR膜貫通ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。
細胞内ドメイン
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、ヒト細胞内ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメイン及び/または他の細胞質ドメインは、CARが発現する細胞(例えば、免疫細胞)の活性化を担う。いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメインは、当該CARを含む免疫細胞内でのシグナルの活性化及び/または伝達を担う。
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、ヒト細胞内ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメイン及び/または他の細胞質ドメインは、CARが発現する細胞(例えば、免疫細胞)の活性化を担う。いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメインは、当該CARを含む免疫細胞内でのシグナルの活性化及び/または伝達を担う。
いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメインは、シグナルの活性化及び/または伝達を担う少なくとも1つのドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、共刺激分子及びシグナル伝達ドメインのうちの少なくとも1つであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメインは、二重シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメインは、2つを超えるシグナル伝達ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、表面受容体の細胞質部分を含む。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、共刺激分子を含む。いくつかの実施形態において、細胞内ドメインは、免疫細胞内でシグナル伝達を開始するように作用する分子を含む。
いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメインは、1つ以上の共刺激分子の任意の部分(例えば、CD3からの少なくとも1つのシグナル伝達ドメイン、FcイプシロンRIγ鎖、その任意の誘導体またはバリアント、同じ機能的能力を有するその任意の合成配列、及びこれらの任意の組合せ)を含む。
FcR細胞内ドメイン
いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、完全長FcR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、完全長FcR細胞内ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、ヒトFcR細胞内ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞細胞内ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c(FcガンマRIIc)、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、完全長FcR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、完全長FcR細胞内ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、ヒトFcR細胞内ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、FcR細胞細胞内ドメインは、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c(FcガンマRIIc)、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む。
TLR細胞内ドメイン
いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、完全長TLR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、完全長TLR細胞内ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、ヒトTLR細胞内ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、完全長TLR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、完全長TLR細胞内ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、ヒトTLR細胞内ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む。
シグナル伝達ドメイン
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、ヒト細胞内シグナル伝達ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、シグナル伝達ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、シグナル伝達ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、ヒト細胞内シグナル伝達ドメインもしくはその一部分であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、シグナル伝達ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、シグナル伝達ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。
いくつかの実施形態において、1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ゼータ、FcRγ、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、ALK、AXL、DDR2、EGFR、EphA1、INSR、cMET、MUSK、PDGFR、PTK7、RET、ROR1、ROS1、RYK、TIE2、TRK、VEGFR、CD40、CD19、CD20、41BB、CD28、OX40、GITR、TREM-1、TREM-2、DAP12、MR、ICOS、MyD88、V/I/LxYxxL/V、SIRPa、CD45、Siglec-10、PD1、SHP-1、SHP-2、KIR-2DL、KIR-3DL、NKG2A、CD170、CD33、BTLA、CD32b、SIRPb、CD22、PIR-B、LILRB1、Syk、41BBLリガンド(41BBL;TNFSF9)、CD27、OX40L、CD32b、CD11b、ITGAM、SLAMF7、CD206、CD163、CD209、Dectin-2、または1つ以上のサイトカイン受容体シグナル伝達ドメイン(例えば、IL1R、IL2R、IL3R、IL4R、IL5R、IL6R、IL7R、IL8R、IL9R、IL10R、IL11R、IL12R、IL13R、IL14R、IL15R、IL17R、IFNaR、IFNgR、TNFR、CSF1R、CSF2R、Dap10、CD36、Dectin-1、もしくはICOSL細胞内情報伝達ドメイン)を含む。
いくつかの実施形態において、CARの細胞内ドメインは、二重シグナル伝達ドメイン、例えば、41BB、CD28、ICOS、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11、CD116受容体ベータ鎖、CSF1-R、LRP1/CD91、SR-A1、SR-A2、MARCO、SR-CL1、SR-CL2、SR-C、SR-E、CR1、CR3、CR4、dectin 1、DEC-205、DC-SIGN、CD14、CD36、LOX-1、CD11bを上記段落に挙げられたシグナル伝達ドメインとともに、任意の組合せで含む。
共刺激ドメイン
本明細書で使用する場合、「共刺激分子」または「共刺激ドメイン」とは、初期刺激を強めるか、または弱めるために使用される免疫細胞内の分子を指す。例えば、TLRまたはCD47/SRPα軸のような病原体関連パターン認識受容体は、免疫細胞上の分子であり、それぞれ初期刺激を高めたり弱めたりする。いくつかの実施形態において、共刺激ドメインは、TCR、CD3ゼータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD86、共通FcRガンマ、FcRベータ(FcイプシロンR1b)、CD79a、CD79b、FcγRIIa、DAP10、DAP12、T細胞受容体(TCR)、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83に特異的に結合するリガンド、CDS、ICAM-1、GITR、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、CD127、CD160、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(触覚)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、NKp44、NKp30、NKp46、NKG2D、本明細書に記載の他の共刺激分子、その誘導体、バリアント、またはフラグメント、同じ機能的能力を有する共刺激分子の任意の合成配列、及びこれらの任意の組合せを含む。
本明細書で使用する場合、「共刺激分子」または「共刺激ドメイン」とは、初期刺激を強めるか、または弱めるために使用される免疫細胞内の分子を指す。例えば、TLRまたはCD47/SRPα軸のような病原体関連パターン認識受容体は、免疫細胞上の分子であり、それぞれ初期刺激を高めたり弱めたりする。いくつかの実施形態において、共刺激ドメインは、TCR、CD3ゼータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD86、共通FcRガンマ、FcRベータ(FcイプシロンR1b)、CD79a、CD79b、FcγRIIa、DAP10、DAP12、T細胞受容体(TCR)、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83に特異的に結合するリガンド、CDS、ICAM-1、GITR、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、CD127、CD160、CD19、CD4、CD8アルファ、CD8ベータ、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rアルファ、ITGA4、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(触覚)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、NKp44、NKp30、NKp46、NKG2D、本明細書に記載の他の共刺激分子、その誘導体、バリアント、またはフラグメント、同じ機能的能力を有する共刺激分子の任意の合成配列、及びこれらの任意の組合せを含む。
いくつかの実施形態において、共刺激ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性であるドメインとすることができる。いくつかの実施形態において、共刺激ドメインは、特定の免疫細胞タイプ(例えば、本明細書で提供される修飾免疫細胞)に対し内在性でないドメインとすることができる。
本明細書で使用する場合、「共刺激シグナル」とは、一次シグナル(例えば、免疫細胞上のCARの活性化)との組合せで免疫細胞の活性化をもたらすシグナルを指す。
切断ペプチド
本明細書で使用する場合、切断ペプチドとは、細胞内で組換えタンパク質の切断を誘導することができるペプチドを指す。いくつかの実施形態において、切断ペプチドは、2Aペプチドである。いくつかの実施形態において、切断ペプチドは、P2A、F2A、E2A、もしくはT2Aペプチドであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、1つ以上の切断ペプチドをコードする1つ以上の核酸配列を含む。いくつかの実施形態において、切断ペプチドをコードする核酸配列を含む核酸は、1つ以上の細胞内ドメインをコードする1つ以上の核酸配列及び1つ以上のペプチド薬剤を含む1つ以上の核酸配列も含み、核酸を翻訳することで、切断ペプチドによって1つ以上のペプチド薬剤から分離された1つ以上の細胞内ドメインを含むタンパク質がもたらされる。いくつかの実施形態において、第1のプロモーターは、CARをコードする1つ以上の核酸に作用可能に結合し、第2のプロモーターは、ペプチド薬剤をコードする1つ以上の核酸に作用可能に結合している。いくつかの実施形態において、CARと、任意選択で1つ以上のペプチド薬剤とを含む核酸配列はさらに、内部リボソーム進入部位(IRES)配列を含む。IRES配列は、翻訳の開始を促進するmRNAとのキャップ非依存性リボソーム結合を開始する、任意のウイルス、染色体、または人工的に設計された配列とすることができる。
本明細書で使用する場合、切断ペプチドとは、細胞内で組換えタンパク質の切断を誘導することができるペプチドを指す。いくつかの実施形態において、切断ペプチドは、2Aペプチドである。いくつかの実施形態において、切断ペプチドは、P2A、F2A、E2A、もしくはT2Aペプチドであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、1つ以上の切断ペプチドをコードする1つ以上の核酸配列を含む。いくつかの実施形態において、切断ペプチドをコードする核酸配列を含む核酸は、1つ以上の細胞内ドメインをコードする1つ以上の核酸配列及び1つ以上のペプチド薬剤を含む1つ以上の核酸配列も含み、核酸を翻訳することで、切断ペプチドによって1つ以上のペプチド薬剤から分離された1つ以上の細胞内ドメインを含むタンパク質がもたらされる。いくつかの実施形態において、第1のプロモーターは、CARをコードする1つ以上の核酸に作用可能に結合し、第2のプロモーターは、ペプチド薬剤をコードする1つ以上の核酸に作用可能に結合している。いくつかの実施形態において、CARと、任意選択で1つ以上のペプチド薬剤とを含む核酸配列はさらに、内部リボソーム進入部位(IRES)配列を含む。IRES配列は、翻訳の開始を促進するmRNAとのキャップ非依存性リボソーム結合を開始する、任意のウイルス、染色体、または人工的に設計された配列とすることができる。
ペプチド薬剤
本明細書で使用する場合、ペプチド薬剤とは、免疫細胞内でCARと同時発現するペプチドを指す。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、化学量論的バランス及びCARの最適なシグナル伝達を確実にするためにCARと同時発現する。ある実施形態において、ペプチド薬剤は、同一のペプチド薬剤とホモ二量体を形成する。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、異なるペプチド薬剤とヘテロ二量体を形成する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、1つ以上のペプチド薬剤をコードする1つ以上の核酸配列を含む。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、FcRガンマ鎖であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、任意のペプチド、タンパク質、受容体、分泌抗体、またはそのフラグメント(例えば、scFv、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fc、またはナノボディ)を含む。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、1つ以上のサイトカイン(例えば、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、TNF-a、IFNa、IFNb、IFN-y、GMCSF、またはMCSFのうちの1つ以上)、CD40-L、ドミナントネガティブSIRPa、ドミナントネガティブPD1、ドミナントネガティブCD45、ドミナントネガティブSIGLEC 10、またはドミナントネガティブLILRBを含む。
本明細書で使用する場合、ペプチド薬剤とは、免疫細胞内でCARと同時発現するペプチドを指す。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、化学量論的バランス及びCARの最適なシグナル伝達を確実にするためにCARと同時発現する。ある実施形態において、ペプチド薬剤は、同一のペプチド薬剤とホモ二量体を形成する。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、異なるペプチド薬剤とヘテロ二量体を形成する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、1つ以上のペプチド薬剤をコードする1つ以上の核酸配列を含む。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、FcRガンマ鎖であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、任意のペプチド、タンパク質、受容体、分泌抗体、またはそのフラグメント(例えば、scFv、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fc、またはナノボディ)を含む。いくつかの実施形態において、ペプチド薬剤は、1つ以上のサイトカイン(例えば、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、TNF-a、IFNa、IFNb、IFN-y、GMCSF、またはMCSFのうちの1つ以上)、CD40-L、ドミナントネガティブSIRPa、ドミナントネガティブPD1、ドミナントネガティブCD45、ドミナントネガティブSIGLEC 10、またはドミナントネガティブLILRBを含む。
Fc受容体(FcR)
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の抗原結合ドメイン及びFcR細胞外ドメインを含む、及び/またはCARの膜貫通ドメインは、FcR膜貫通ドメインを含む、及び/またはCARの細胞内ドメインは、FcR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインのうちの1つ以上は、ヒトFcRドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインは、一緒になって完全長FcRを構成する。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインは、一緒になって完全長FcRの一部分を構成する。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、完全長FcR細胞外ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、完全長FcR膜貫通ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、完全長FcR細胞内ドメインの一部分を含む。
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の抗原結合ドメイン及びFcR細胞外ドメインを含む、及び/またはCARの膜貫通ドメインは、FcR膜貫通ドメインを含む、及び/またはCARの細胞内ドメインは、FcR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインのうちの1つ以上は、ヒトFcRドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインは、一緒になって完全長FcRを構成する。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインは、一緒になって完全長FcRの一部分を構成する。いくつかの実施形態において、FcR細胞外ドメインは、完全長FcR細胞外ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR膜貫通ドメインは、完全長FcR膜貫通ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、FcR細胞内ドメインは、完全長FcR細胞内ドメインの一部分を含む。
トール様抗原受容体(TLR)
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の抗原結合ドメイン及びトール様受容体(TLR)細胞外ドメインを含む、及び/またはCARの膜貫通ドメインは、TLR膜貫通ドメインを含む、及び/またはCARの細胞内ドメインは、TLR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインのうちの1つ以上は、ヒトTLRドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインは、一緒になって完全長TLRを構成する。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン及びTLR細胞内ドメインは、一緒になって完全長TLRの一部分を構成する。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、完全長TLR細胞外ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、完全長TLR膜貫通ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、完全長TLR細胞内ドメインの一部分を含む。
いくつかの実施形態において、CARは、1つ以上の抗原結合ドメイン及びトール様受容体(TLR)細胞外ドメインを含む、及び/またはCARの膜貫通ドメインは、TLR膜貫通ドメインを含む、及び/またはCARの細胞内ドメインは、TLR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインのうちの1つ以上は、ヒトTLRドメインであるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインは、一緒になって完全長TLRを構成する。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン及びTLR細胞内ドメインは、一緒になって完全長TLRの一部分を構成する。いくつかの実施形態において、TLR細胞外ドメインは、完全長TLR細胞外ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR膜貫通ドメインは、完全長TLR膜貫通ドメインの一部分を含む。いくつかの実施形態において、TLR細胞内ドメインは、完全長TLR細胞内ドメインの一部分を含む。
核酸コンストラクト
本開示は、とりわけ、本明細書に記載の少なくとも1つのCARまたはそのフラグメントをコードする核酸分子を提供する。免疫細胞は、本明細書に記載の少なくとも1つのCARをコードする核酸分子(例えば、外来核酸分子)を含むことができる。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのCARをコードする核酸分子は、(a)細胞外ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外ドメイン)と、(b)膜貫通ドメイン(例えば、本明細書に記載の膜貫通ドメイン)と、(c)細胞内ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞内ドメイン)とを含む。
本開示は、とりわけ、本明細書に記載の少なくとも1つのCARまたはそのフラグメントをコードする核酸分子を提供する。免疫細胞は、本明細書に記載の少なくとも1つのCARをコードする核酸分子(例えば、外来核酸分子)を含むことができる。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのCARをコードする核酸分子は、(a)細胞外ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外ドメイン)と、(b)膜貫通ドメイン(例えば、本明細書に記載の膜貫通ドメイン)と、(c)細胞内ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞内ドメイン)とを含む。
別段の明記がない限り、「アミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列」には、互いの縮重バージョンであり、同じアミノ酸配列をコードする全てのヌクレオチド配列が含まれる。タンパク質またはRNAをコードするヌクレオチド配列という表現は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列が何らかのバージョンでイントロン(複数可)を含み得る範囲内で、イントロンも含むことができる。「コードする」という用語は、遺伝子、cDNA、またはmRNAなどのポリヌクレオチド内の特定のヌクレオチド配列が、生物学的プロセスにおいて、定義されたヌクレオチド配列(例えば、rRNA、tRNA、及びmRNA)または定義されたアミノ酸配列を有する他のポリマー及び巨大分子の合成のための鋳型として機能する固有の特性、ならびにそれから生じる生物学的特性を指す。したがって、遺伝子、cDNA、またはRNAは、その遺伝子に対応するmRNAの転写及び翻訳が細胞または他の生物系においてタンパク質をもたらす場合、タンパク質をコードする。コード鎖(mRNAの塩基配列と同一であり、通常、配列表で示されるヌクレオチド配列)及び非コード鎖(遺伝子またはcDNAの転写のための鋳型として使用される)はいずれも、その遺伝子またはcDNAのタンパク質または他の産物をコードすると称することができる。
「作用可能に結合した」または「転写制御」という用語は、異種核酸配列の発現をもたらす制御配列と異種核酸配列との間の機能的結合を指す。例えば、第1の核酸配列が第2の核酸配列と機能的な関係に置かれるとき、第1の核酸配列は、第2の核酸配列と作用可能に結合している。例えば、プロモーターがコード配列の転写または発現に影響を及ぼす場合、プロモーターは、コード配列と作用可能に結合している。作用可能に結合したDNA配列は、互いに連続することができ、例えば、2つのタンパク質コード領域を連結する必要がある場合、これらは同じリーディングフレーム内にある。
本明細書で使用する場合、「フラグメント」または「部分」という用語は、全体の離散的な部分を含み、ただし全体の構造に見られる1つ以上の部分が欠如した構造を指す。いくつかの実施形態において、フラグメントは、このような離散的な部分を含む。いくつかの実施形態において、フラグメントは、全体に見られる特徴的な構造エレメントまたは部分からなるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態において、ヌクレオチドフラグメントは、全体のヌクレオチドに見られる少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、またはそれ以上の単量体単位(例えば、核酸)を含むか、またはそれからなる。いくつかの実施形態において、ヌクレオチドフラグメントは、全ヌクレオチドに見られる単量体単位(例えば、残基)の少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、25%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上を含むか、またはそれからなる。全体の材料または実体は、いくつかの実施形態では全体の「親」と称されることがある。
本明細書に記載の少なくとも1つのCARまたはそのフラグメントをコードする核酸分子は、DNA分子、RNA分子、またはこれらの組合せであり得る。いくつかの実施形態において、核酸分子は、本明細書に記載の少なくとも1つのCARもしくはそのフラグメントをコードするメッセンジャーRNA(mRNA)転写物を含むか、またはそれである。いくつかの実施形態において、核酸分子は、本明細書に記載の少なくとも1つのCARもしくはそのフラグメントをコードするDNAコンストラクトを含むか、またはそれである。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のCARの全てまたはフラグメントは、例えば、細胞(例えば、哺乳類細胞)内での発現のために、コドン最適化された核酸分子によってコードされる。様々なコドン最適化法が当技術分野で知られており、例えば、米国特許第5,786,464号及び同第6,114,148号に開示されている(これらの各々は、参照により全体として本明細書に援用される)。
いくつかの実施形態において、ベクターは、本明細書に記載の少なくとも1つのCARまたはそのフラグメントをコードする核酸分子を含む。いくつかの実施形態において、ベクターは、プラスミド、ウイルスベクター、ファージミド、レトロトランスポゾン(例えば、piggybackもしくはsleeping beauty)、部位特異的挿入ベクター(例えば、本明細書に記載の少なくとも1つのCARをコードする核酸配列を含む鋳型ドナーDNAの挿入のためのCRISPR/Casシステム(例えば、Cas9、Cas12a、もしくはC2c2のうちの1つ以上を含むCRISPR/Casシステム)、Znフィンガーヌクレアーゼ、またはTALEN)、自殺発現ベクター、あるいは当該分野で知られている他のベクターが挙げられる。ベクターは、真核生物における複製及び組込みに適していると考えられる。ベクターとしては、発現ベクター、複製ベクター、プローブ生成ベクター、シークエンシングベクターを挙げることができる。
ベクターは、複製起点、プロモーター配列(例えば、構成的または誘導的プロモーター)、及び/または好都合な制限エンドヌクレアーゼ部位(例えば、WO01/96584、WO01/29058、及び米国特許第6,326,193号を参照(これらの各々は、参照により全体として本明細書に援用される))を含むことができる。また、ベクターとしては、例えば、分泌を促進するためのシグナル配列、ポリアデニル化シグナル及び転写ターミネーター(例えば、ウシ成長ホルモン(BGH)ポリアデニル化シグナル)、エピソーム複製及び原核生物における複製を可能にするエレメント(例えば、SV40オリジン及び/またはColE1)、選択を可能にするエレメント(例えば、アンピシリン耐性遺伝子及び/またはゼオシンマーカー)、及び/またはレポーター遺伝子(例えば、ルシフェラーゼ、ベータガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌アルカリホスファターゼ、または緑色蛍光タンパク質)も挙げることができる。
本明細書に記載の核酸の発現は、CARポリペプチドまたはそのフラグメントをコードする核酸を発現ベクター中のプロモーターに作用可能に結合することにより、達成することができる。例示的なプロモーター(例えば、構成的プロモーター)としては、限定されるものではないが、伸長因子1αプロモーター(EF-1α)プロモーター、最初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ユビキチンCプロモーター、ホスホグリセロキナーゼ(PGK)プロモーター、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)プロモーター、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)長末端反復(LTR)プロモーター、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMuLV)プロモーター、鳥類白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン-バーウイルス最初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、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、またはクレアチンキナーゼプロモーターが挙げられる。誘導的プロモーターの例としては、限定されるものではないが、メタロチオニンプロモーター、グルココルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーター、及びテトラサイクリンプロモーターが挙げられる。ベクターは、転写開始の頻度を調節するために、追加のプロモーターエレメント、例えば、エンハンサーも含むことができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の少なくとも1つのCARまたはそのフラグメントをコードする核酸分子を含むベクターは、ウイルスベクターを含むか、またはそれである。ウイルスベクター技術は当技術分野で周知されており、例えば、Sambrook et al.,2012,MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL,volumes 1-4,Cold Spring Harbor Press,NY)で説明されている。ウイルスベクターの例としては、限定されるものではないが、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、またはレトロウイルスベクター(例えば、レンチウイルスベクターもしくはガンマレトロウイルスベクター)が挙げられる。いくつかの実施形態において、ベクターは、レンチウイルスベクター(例えば、米国特許第9,149,519号または国際公開第WO2017/044487号で説明されているもの(これらの各々は、参照により全体として本明細書に援用される))を含む。
いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、アデノウイルスベクターを含む。アデノウイルスは、二重鎖DNAを含む大きなウイルス科である。アデノウイルスは、宿主細胞の核内で複製し、宿主の細胞機構を使用してウイルスRNA、DNA、及びタンパク質を合成する。アデノウイルスは、当技術分野において、複製細胞及び非複製細胞の両方に影響を及ぼし、大きな導入遺伝子を収容し、宿主細胞ゲノムへの統合なしでタンパク質をコードすることが知られている。いくつかの実施形態において、アデノウイルスベクターは、Ad2ベクターまたはAd5ベクター(例えば、Ad5f35アデノウイルスベクター、例えば、ヘルパー依存性Ad5F35アデノウイルスベクター)を含む。
いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである。AAVシステムは、当技術分野で周知されている(例えば、Kelleher and Vos,Biotechniques,17(6):1110-17(1994);Cotten et al.,P.N.A.S. U.S.A.,89(13):6094-98(1992);Curiel,Nat Immun,13(2-3):141-64(1994);Muzyczka,Curr Top Microbiol Immunol,158:97-129(1992);及びAsokan A,et al.,Mol.Ther.,20(4):699-708(2012)を参照)。組換えAAV(rAAV)ベクターを生成し、使用するための方法は、例えば、米国特許第5,139,941号及び第4,797,368号に記載されている。
いくつかのAAV血清型(AAV1、AAV2、AAV3(例えば、AAV3B)、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、及びAAV11、ならびにこれらのバリアントを含む)が特性評価されている。概して、任意のAAV血清型は、本明細書に記載の少なくとも1つのCARを送達するために使用することができる。いくつかの実施形態において、AAV血清型は、特定の組織に対する向性を有する。
いくつかの実施形態において、CRISPR/Cas9システムは、最近、相同組換え(HR)中にドナー鋳型DNAとして機能するためのアデノ関連ウイルス(AAV)ベクターを用いた高レベルの精密なゲノム編集を容易にすることが示されている。
いくつかの実施形態において、ベクターは、(例えば、Tobias Maetzig et al.,“Gammaretroviral Vectors:Biology,Technology and Application”Viruses.2011 Jun;3(6):677-713(参照によりその全体が本明細書に援用される)に記載のように)ガンマレトロウイルスベクターを含む。例示的なガンマレトロウイルスベクターとしては、マウス白血病ウイルス(MLV)、脾限局巣形成ウイルス(SFFV)、及び骨髄増殖性肉腫ウイルス(MPSV)、ならびにこれらから誘導されるベクターが挙げられる。
いくつかの実施形態において、ベクターは、CAR(例えば、本明細書に記載の少なくとも1つのCAR)及び第2のCAR(例えば、本明細書に記載の異なるCAR)をコードする2つ以上の核酸配列を含む。いくつかの実施形態において、CAR及び第2のCARをコードする2つ以上の核酸配列は、単一の核分子により、例えば、同じフレーム内で単一のポリペプチド鎖として、コードされる。いくつかの実施形態において、2つ以上のCARは、1つ以上の切断ペプチド部位(例えば、自動切断部位または細胞内プロテアーゼの基質)によって分離されている。ある特定の実施形態において、切断ペプチドは、ブタテシオウイルスI(P2A)ペプチド、Thosea asignaウイルス(T2A)ペプチド、ウマ鼻炎A型ウイルス(E2A)ペプチド、口蹄疫ウイルス(F2A)ペプチド、またはこれらのバリアントを含む。
いくつかの実施形態において、ベクターは、CAR(例えば、本明細書に記載の少なくとも1つのCAR)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、CARと同時発現する少なくとも1つの遺伝子(例えば、本明細書に記載のサイトカイン(例えば、TNF、IL-12、IFN、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、及び/またはIL-1)、あるいは本明細書に記載の刺激リガンド(例えば、CD7、B7-1(CD80)、B7-2(CD86)、PD-L1、PD-L2、4-1BBL、OX40L、ICOS-L、ICAM、CD30L、CD40、CD70、CD83、HLA-G、MICA、MICB、HVEM、リンパトキシンベータ受容体、3/TR6、ILT3、ILT4、HVEM、トールリガンド受容体に結合するアゴニストもしくは抗体、及び/またはB7-H3リガンド))をコードする少なくとも1つの核酸とを含む。
医薬組成物
本開示は、とりわけ、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)と、1つ以上の医薬的または生理的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤との組合せを含む、医薬組成物を提供する。
本開示は、とりわけ、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)と、1つ以上の医薬的または生理的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤との組合せを含む、医薬組成物を提供する。
「治療有効量」、「免疫有効量」、「抗免疫応答有効量」、または「免疫応答阻害有効量」が示される場合、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物の正確な量は、医師により、患者(対象)の年齢、体重、免疫応答、及び状態の個々の差を考慮して決定することができる。
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物は、バッファー(中性緩衝食塩水またはリン酸緩衝食塩水(PBS)を含む);炭水化物(例えば、グルコース、マンノース、スクロース、デキストラン、またはマンニトール);タンパク質、ポリペプチド、またはアミノ酸(例えばグリシン);抗酸化剤;キレート剤(例えば、EDTAまたはグルタチオン);アジュバント(例えば、水酸化アルミニウム);及び防腐剤を含むことができる。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、混入物を実質的に含まず、例えば、検出可能なレベルの混入物(例えば、エンドトキシン)が存在しない。
本明細書に記載の医薬組成物は、治療または予防されるべき疾患、障害、または状態に適切な方法で投与することができる。投与の量及び頻度は、患者の状態、ならびに患者の疾患、障害、または状態のタイプ及び重症度といった因子によって決定されるが、臨床試験によって適切な投与量が決定されることもある。
本明細書に記載の医薬組成物は、様々な形態をとることができる。このような形態としては、例えば、液体、半固体、及び固体の投与形態、例えば、溶液(例えば、注射液及び点滴液)、分散液または懸濁液、リポソーム、ならびに坐剤が挙げられる。好ましい組成物は、注射液または点滴溶液であり得る。本明細書に記載の医薬組成物は、静脈内、皮下、皮内、腫瘍内、節内、髄内、筋肉内、経動脈、または腹腔内の投与用に製剤化することができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物は、非経口(例えば、静脈内、皮下、腹腔内、または筋肉内)投与用に製剤化される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物は、静脈内点滴または注射用に製剤化される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物は、筋肉内または皮下注射用に製剤化される。本明細書に記載の医薬組成物は、免疫療法で一般的に知られている点滴技法を使用することによって投与するために製剤化することができる(例えば、Rosenberg et al.,New Eng.J.of Med.319:1676,1988(参照により全体として本明細書に援用される)を参照)。
本明細書で使用する場合、「非経口投与」及び「非経口投与される」という用語は、経腸投与及び局所投与以外の投与様式を指し、通常は注射または点滴によるものであり、限定されるものではないが、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内、硬膜外、腫瘍内、及び胸骨内の注射及び点滴が含まれる。
本明細書に記載の免疫細胞を含む医薬組成物は、約104~約109細胞/kg体重(例えば、約105~約106細胞/kg体重)(これらの範囲内の全ての整数値を含む)で投与することができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)の用量は、少なくとも約1×106、約1.1×106、約2×106、約3.6×106、約5×106、約1×107、約1.8×107、約2×107、約5×107、約1×108、約2×108、約5×108、約1×109、約2×109、または約5×109細胞を含む。本明細書に記載の医薬組成物は、ある特定の投与量で複数回投与することもできる。特定の患者に対する最適な投与量及び治療レジメンは、当業者が、患者の疾患、障害、または状態の徴候をモニターし、それに応じて治療を調整することにより、容易に決定することができる。
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物を対象に投与し、続いて再採血し(またはアフェレーシスを実施し)、採取した免疫細胞を活性化し、活性化した免疫細胞を対象に再注射することが所望されることがある。このプロセスは、複数回(例えば、数週間ごとに)実施され得る。免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)は、約10cc~約400ccの採血から活性化することができる。いくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)は、約20cc、約30cc、約40cc、約50cc、約60cc、約70cc、約80cc、約90cc、または約100ccの採血から活性化される。理論に拘束されるものではないが、本明細書に記載の複数の採血及び再注入を含む方法は、ある特定の免疫細胞集団を選択し得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物は、第2の療法と組み合わせて(例えば、その前、同時、または後に)投与される。例えば、第2の療法としては、限定されるものではないが、抗ウイルス療法(例えば、シドホビル、インターロイキン-2、シタラビン(ARA-C)、もしくはナタリズマブ)、キメラ抗原受容体T細胞(CAR-T)療法、T細胞受容体(TCR)-T細胞療法、化学療法、放射線照射、免疫抑制剤(例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェノール酸、FK506抗体、もしくはグルココルチコイド)、アンタゴニスト(例えば、PD-1アンタゴニスト、PD-L1アンタゴニスト、CTLA4アンタゴニスト、CD47アンタゴニスト、SIRPaアンタゴニスト、CD40アゴニスト、CSF1/CSF1Rアンタゴニスト、もしくはSTINGアゴニストのうちの1つ以上)、または免疫切除(immunoablative)剤(例えば、抗CD52抗体(例えば、アレムツズマブ)、抗CD3抗体、サイトキシン、フルダリビン、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、FR901228、もしくは放射線照射)を挙げることができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物は、骨髄移植または化学療法剤(例えば、フルダラビン、外部ビーム照射療法(XRT)、シクロホスファミド、またはリツキサン)を用いたリンパ球切除療法と組み合わせて(例えば、その前、同時、または後に)投与される。ある特定の実施形態において、対象は、高用量化学療法による標準的な治療を受け、次に末梢血幹細胞移植を受ける。ある特定の実施形態において、移植後、対象は、本明細書に記載の免疫細胞を含む医薬組成物の点滴を受ける。本明細書に記載の医薬組成物は、手術の前または後に投与することができる。
対象に投与されるべき任意の前述の治療薬の投与量は、治療される疾患、障害、または状態によって、及び特定の対象に基づいて変化する。ヒトの投与のための投与量のスケーリングは、当分野で受け入れられている方法に従って実施することができる。例えば、アレムツズマブの用量は、概して、成人に対し約1mg~約100mgとなり、通常、約1日~約30日の期間に毎日投与され、例えば、1日用量は1日当たり約1mg~約10mgとなる(例えば、米国特許第6,120,766号(参照により全体として本明細書に援用される)に記載の通りである)。
治療方法
本開示は、とりわけ、対象における疾患または障害(例えば、本明細書に記載の疾患または障害)を治療する方法を提供し、当該方法は、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物を送達することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物の治療有効量が、疾患または障害を有する対象に投与される。本明細書に記載の医薬組成物は、対象における疾患もしくは障害を治療するための、または対象における免疫応答を刺激するための、医薬の製造で使用するためのものとすることができる。
本開示は、とりわけ、対象における疾患または障害(例えば、本明細書に記載の疾患または障害)を治療する方法を提供し、当該方法は、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物を送達することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物の治療有効量が、疾患または障害を有する対象に投与される。本明細書に記載の医薬組成物は、対象における疾患もしくは障害を治療するための、または対象における免疫応答を刺激するための、医薬の製造で使用するためのものとすることができる。
本明細書に記載の方法で治療される対象は、哺乳類、例えば、霊長類、例えば、ヒト(例えば、本明細書に記載の疾患または障害を有するか、またはそれを有するリスクのある患者)とすることができる。いくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)は、対象に対し自己由来、同種異系、または異種異系であり得る。本明細書に記載の医薬組成物は、本明細書に記載の投与レジメンに従って、単独で、または1つ以上の治療薬剤、手順、もしくはモダリティと組み合わせて、対象に投与することができる。
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物は、腫瘍またはがん、神経変性疾患または障害、炎症性疾患または障害、心血管疾患または障害、線維性疾患または障害、アミロイドーシスに関連する疾患、及びこれらの組合せを治療または予防するために使用することができる。
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物を用いて、対象におけるがんまたは腫瘍を治療する(例えば、その進行の低減、阻害、または遅延のうちの1つ以上を行う)方法が提供される。対象は、成人形態または小児形態のがんを有し得る。がんは、初期、中期、もしくは後期にあるか、または転移性がんであり得る。がんとしては、限定されるものではないが、固形腫瘍、血液癌(例えば、白血病、リンパ腫、もしくは骨髄腫、例えば、多発性骨髄腫)、または転移性病変を挙げることができる。固形腫瘍の例としては、様々な器官系の悪性腫瘍、例えば、肉腫及び癌腫(例えば、腺癌)、例えば、肺、乳房、卵巣、リンパ系、胃腸(例えば、結腸)、肛門、生殖器、及び尿生殖器(例えば、腎臓、尿路上皮、膀胱細胞、前立腺)、咽頭、中枢神経系(例えば、脳、神経、またはグリア細胞)、頭頚部、皮膚(例えば、黒色腫、例えば、皮膚黒色腫)、膵臓、及び骨(例えば、脊索腫)に影響を及ぼすものが挙げられる。
いくつかの実施形態において、がんは、肺癌(例えば、非小細胞肺癌(NSCLC)(例えば、扁平上皮及び/または非扁平上皮組織像を有する非小細胞肺癌(NSCLC)、またはNSCLC腺癌)、または小細胞肺癌(SCLC))、皮膚癌(例えば、メルケル細胞癌または黒色腫(例えば、進行性黒色腫))、卵巣癌、中皮腫、膀胱癌、軟部組織肉腫(例えば、血管外皮腫(HPC))、骨癌(骨肉腫)、腎臓癌(例えば、腎細胞癌など)、肝臓癌(例えば、肝細胞癌など)、胆管癌、肉腫、骨髄異形成症候群(MDS)、前立腺癌、乳癌(例えば、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、またはHer2/neuのうちの1つ、2つ、または全てを発現しない乳癌(例えば、トリプルネガティブ乳癌))、大腸癌(例えば、再発大腸癌または転移性大腸癌、例えば、マイクロサテライト不安定性大腸癌、マイクロサテライト安定性大腸癌、ミスマッチ修復機構熟達(proficient)大腸癌、またはミスマッチ修復機構欠損大腸癌)、上咽頭癌、十二指腸癌、子宮内膜癌、膵臓癌、頭頸部癌(例えば、頭頸部扁平上皮癌(HNSCC))、肛門癌、胃食道癌、甲状腺癌(例えば、未分化甲状腺癌)、子宮頸癌(例えば、子宮頸部扁平上皮癌)、神経内分泌腫瘍(NET)(例えば、非定型肺カルチノイド腫瘍)、リンパ増殖性疾患(例えば、移植後リンパ増殖性疾患)、リンパ腫(例えば、T細胞リンパ腫、B細胞リンパ腫、または非ホジキンリンパ腫)、骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫)、あるいは白血病(例えば、骨髄性白血病またはリンパ性白血病)から選択される。
いくつかの実施形態において、がんは、脳腫瘍(例えば、膠芽腫、膠肉腫、または再発性脳腫瘍)である。いくつかの実施形態において、がんは、膵臓癌(例えば、進行性膵臓癌)である。いくつかの実施形態において、がんは、皮膚癌(例えば、黒色腫(例えば、II~IV期黒色腫、HLA-A2陽性黒色腫、切除不能黒色腫、もしくは転移性黒色腫)、またはメルケル細胞癌)である。いくつかの実施形態において、がんは、腎臓癌(例えば、腎細胞癌(RCC)(例えば、転移性腎細胞癌))である。いくつかの実施形態において、がんは、乳癌(例えば、転移性乳癌またはIV期乳癌、例えば、トリプルネガティブ乳癌(TNBC))である。いくつかの実施形態において、がんは、ウイルス関連癌である。いくつかの実施形態において、がんは、肛門管癌(例えば、肛門管の扁平上皮癌)である。いくつかの実施形態において、がんは、子宮頸癌(例えば、子宮頸部の扁平上皮癌)である。いくつかの実施形態において、がんは、胃癌(例えば、エプスタインバーウイルス(EBV)陽性胃癌、または胃癌もしくは胃-食道接合部癌)である。いくつかの実施形態において、がんは、頭頸部癌(例えば、HPV陽性及び陰性の頭頸部扁平上皮癌(SCCHN))である。いくつかの実施形態において、がんは、上咽頭癌(NPC)である。いくつかの実施形態において、がんは、大腸癌(例えば、再発性大腸癌、転移性大腸癌、例えば、マイクロサテライト不安定性大腸癌、マイクロサテライト安定性大腸癌、ミスマッチ修復機構熟達大腸癌、またはミスマッチ修復機構欠損大腸癌)である。
いくつかの実施形態において、がんは、血液癌である。いくつかの実施形態において、がんは、白血病(例えば、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、慢性リンパ球性白血病、慢性白血病、または急性白血病)である。いくつかの実施形態において、がんは、リンパ腫(例えば、ホジキンリンパ腫(HL)、非ホジキンリンパ腫、リンパ球性リンパ腫、またはびまん性大細胞型B細胞性リンパ腫(DLBCL)(例えば、再発性または難治性のHLまたはDLBCL))である。いくつかの実施形態において、がんは、骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫)である。
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)を含む医薬組成物は、対象における免疫応答を強化または調節するために使用することができる。1つの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物は、対象(例えば、本明細書に記載の疾患または障害を有するか、またはそのリスクがある対象)における免疫応答を強化、刺激、または増加させる。ある特定の実施形態において、対象は、免疫低下状態にあるか、またはそのリスクがある。例えば、対象は、化学療法及び/または放射線療法を受けているか、または受けたことがある。
いくつかの実施形態において、対象は、炎症性障害(例えば、慢性または急性の炎症性障害)を有するか、またはそれを発症するリスクがある。いくつかの実施形態において、対象は、自己免疫疾患または障害を有するか、またはそれを発症するリスクがある。本明細書に記載の方法で治療することができる例示的な自己免疫疾患としては、限定されるものではないが、アルツハイマー病、喘息(例えば、気管支喘息)、アレルギー(例えば、アトピー性アレルギー)、後天性免疫不全症候群(AIDS)、アテローム動脈硬化症、ベーチェット病、セリアック、心筋症、クローン病、肝硬変、糖尿病、糖尿病性網膜症、湿疹、線維筋痛症、線維筋炎、糸球体腎炎、移植片対宿主病(GVHD)、ギラン-バレー症候群、溶血性貧血、多発性硬化症、重症筋無力症、変形性関節炎、多発性軟骨炎、乾癬、関節リウマチ、敗血症、脳卒中、血管炎、人工呼吸器誘発性肺損傷、移植拒絶反応、レイノー現象、ライター症候群、リウマチ熱、サルコイドーシス、強皮症、シェーグレン症候群、潰瘍性大腸炎、ぶどう膜炎、白斑、またはウェゲナー肉芽腫症が挙げられる。
本明細書に記載の医薬組成物の投与は、任意の好都合な方法(例えば、注射、摂取、輸血、吸入、植込み、または移植)で行うことができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物は、注射または点滴によって投与される。本明細書に記載の医薬組成物は、患者に、経動脈、皮下、静脈内、皮内、腫瘍内、節内、筋肉内、または腹腔内投与することができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物は、非経口的(例えば、静脈内、皮下、腹腔内、または筋肉内)投与される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物は、静脈内注入または注射によって投与される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の医薬組成物は、筋肉内または皮下注射によって投与される。本明細書に記載の医薬組成物は、対象の炎症部位、局所疾患部位、リンパ節、器官、腫瘍、または感染部位に直接注射することができる。
免疫細胞修飾の方法
諸方法は、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)に、(a)細胞外ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外ドメイン)と、(b)膜貫通ドメイン(例えば、本明細書に記載の膜貫通ドメイン)と、(c)細胞内ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞内ドメイン)とをコードする1つ以上の核酸配列を送達することを含み、免疫細胞が(a)~(c)を含むCARを含むようにすることができる。いくつかの実施形態において、1つ以上の核酸配列を含む核酸コンストラクトはさらに、(d)細胞外リーダードメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外リーダードメイン)、(e)細胞外ヒンジドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外ヒンジドメイン)、または(f)細胞内共刺激ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞内共刺激ドメイン)のうちの1、2、または3つをコードする。
諸方法は、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)に、(a)細胞外ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外ドメイン)と、(b)膜貫通ドメイン(例えば、本明細書に記載の膜貫通ドメイン)と、(c)細胞内ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞内ドメイン)とをコードする1つ以上の核酸配列を送達することを含み、免疫細胞が(a)~(c)を含むCARを含むようにすることができる。いくつかの実施形態において、1つ以上の核酸配列を含む核酸コンストラクトはさらに、(d)細胞外リーダードメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外リーダードメイン)、(e)細胞外ヒンジドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞外ヒンジドメイン)、または(f)細胞内共刺激ドメイン(例えば、本明細書に記載の細胞内共刺激ドメイン)のうちの1、2、または3つをコードする。
本明細書に記載の少なくとも1つのCARをコードする1つ以上の核酸配列を含む核酸コンストラクトは、物理的、化学的、または生物学的方法によって免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)に導入することができる。本明細書に記載の核酸コンストラクトを免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)に導入するための物理的方法は、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈殿法、リポフェクション、粒子衝撃、マイクロインジェクション、またはこれらの組合せを含むことができる。核酸コンストラクトは、エレクトロポレーションを含めた市販の方法(Amaxa Nucleofector-II(登録商標)(Amaxa Biosystems,Cologne,Germany)、ECM 830 BTX(Harvard Instruments,Boston,Mass.)、Gene Pulser II(登録商標)(BioRad,Denver,Colo.)、またはMultiporator(登録商標)(Eppendort,Hamburg Germany))を用いて、免疫細胞に導入することができる。また、核酸コンストラクトは、mRNA形質移入、例えば、カチオン性リポソーム媒介形質移入、リポフェクション、ポリマーカプセル化、ペプチド媒介形質移入、または「遺伝子銃」などのバイオリスティック粒子送達システム(例えば、Nishikawa,et al.Hum Gene Ther.,12(8):861-70(2001)(参照により全体として本明細書に援用される)を参照)を用いても、免疫細胞に導入することができる。
本明細書に記載の核酸コンストラクトを免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)に導入するための生物学的方法には、DNAベクター及びRNAベクターの使用が含まれる。ウイルスベクター、特にレトロウイルスベクターは、哺乳類細胞(例えば、ヒト細胞)に遺伝子を挿入するのに広く利用されるようになっている。また、ウイルスベクターは、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(例えば、Adf535)、またはアデノ随伴ウイルス(例えば、米国特許第5,350,674号及び同第5,585,362号を参照(参照により全体として本明細書に援用される))に由来してもよい。レトロウイルスベクター(例えば、レンチウイルス)は、導入遺伝子を長期間安定的に組み込み、娘細胞に伝播させることを可能にする長期の遺伝子導入を達成するのに適したツールである。
本明細書に記載の核酸コンストラクトを免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)に導入するための化学的手段としては、コロイド分散システム、巨大分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフィア、ビーズ、及び脂質ベースのシステム(例えば、水中油型エマルション、ミセル、混合ミセル、ナノ粒子、リポソーム、及びリポフェクタミン-核酸複合体)が挙げられる。
本明細書に記載の核酸コンストラクトを送達するための例示的なシステムとして、脂質ベースのシステムがある。本明細書に記載の核酸コンストラクトは、リポソームの水性内部でカプセル化したり、脂質二重層内に散在させたり、結合分子を介してリポソームに付着させたり、リポソームに封入したり、リポソームと複合体化させたり、脂質を含む溶液または懸濁液に分散させたり、脂質と混合したり、ミセルと複合体化させたり、別の方法で脂質と結合させたりすることができる。本明細書に記載の方法で使用するための脂質は、天然の脂質であっても合成の脂質であってもよい。脂質は、市販の供給源から入手することもできる。例えば、ジミリスチルホスファチジルコリンはSigma(St.Louis,MO)から入手することができ、ジセチルリン酸はK&K Laboratories(Plainview,NY)から入手することができ、コレステロールはCalbiochem-Behringから入手することができ、ジミリスチルホスファチジルグリセロールはAvanti Polar Lipids,Inc(Birmingham,AL.)から入手することができる。クロロホルムまたはクロロホルム/メタノール中の脂質のストック溶液は、約-20℃で保存することができる。
本明細書に記載の核酸コンストラクトが免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)中に存在することを確認するために様々なアッセイを実施することができる。例えば、このようなアッセイとしては、当業者に周知されている分子生物学的アッセイ(例えば、サザン及びノーザンブロッティング、RT-PCR、及びPCR)、ならびに生化学的アッセイ(例えば、特定のペプチドの有無を検出するアッセイ(例えば、免疫学的手段(ELISA及びウェスタンブロット)によるもの))が挙げられる。
CARをコードする核酸のVPX媒介ウイルス送達
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)は、制限因子SAMHD1が発現し、逆転写に利用可能なヌクレオチド三リン酸を枯渇させることから、レンチウイルス形質導入に抵抗性を有し得る。例えば、SAMHD1は、デオキシヌクレオシド三リン酸の細胞内プールを枯渇させることにより、ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の複製を制限することができる。サル免疫不全ウイルス(SIV)及びHIV-2に関連するアクセサリータンパク質であるウイルスタンパク質X(Vpx)は、SAMHD1の分解を誘導する。Vpxの使用により、ウイルスベクター(例えば、レンチウイルス)が、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)に対する少なくとも1つのCARをコードする1つ以上の核酸配列を含むことが可能になり得る。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのCARをコードし、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされた1つ以上の核酸配列を含むウイルスベクターは、例えば、少なくとも1つのCARをコードし、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかった1つ以上の核酸配列を含むウイルスベクターが形質移入された同じタイプの免疫細胞に比べて、本明細書に記載の免疫細胞(例えばマクロファージ、単球、または樹状細胞)の形質移入を増加させることができる。いくつかの実施形態において、Vpxレンチウイルスは、CAR配列をゲノムに組み込み、キメラ抗原受容体(CAR)の長期の持続的な発現を可能にし得る。CARが、一定の間隔で細胞内空間にリサイクルされる膜貫通タンパク質であることを考えると、Vpx-レンチウイルスによるCARの細胞表面への持続性発現を実証したことは、当分野における注目すべき発展である。Vpx-レンチウイルスで形質導入したマクロファージは、ウイルス形質導入による表現型上の影響を受けない。これは、表現型の可塑性を備えたCARマクロファージの産生を可能にする知見である。他のウイルスベクター(例えば、Ad5f35)がM1、炎症促進性表現型を誘導するのに対し、Vpx-レンチウイルスはM1/M2表現型に影響を及ぼさないため、ベースラインで炎症促進機能/毒性を有しない可能性のあるM0 CARマクロファージ産物が可能となる。Vpx-レンチウイルスで形質導入したCARマクロファージは表現型の可塑性を保持しており、サイトカイン、アゴニスト、ペプチド、培養基、及び他の因子を用いてM1またはM2表現型にさらに分極化することができる。Vpx-レンチウイルスで形質導入したCARマクロファージは、炎症促進性シグナル(例えば、1つ以上の炎症促進性サイトカイン、例えば、LPS、IFNa、IFNb、IFNγ、CpG、CD40L、GM-CSF、TNFa、IL-6、またはSTINGリガンド(STING-L)のうちの1つ以上)に曝露し、M1マクロファージに分極化することができる。Vpx-レンチウイルスで形質導入したCARマクロファージは、免疫抑制性シグナル(例えば、1つ以上の免疫抑制サイトカイン(例えば、IL-4、IL-10、IL-13、もしくはTGFbのうちの1つ以上)及び/または少なくとも1つのプロスタグランジンもしくは少なくとも副腎皮質ホルモンのうちの一方または両方)に曝露し、M2マクロファージに分極化することができる。
本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)は、制限因子SAMHD1が発現し、逆転写に利用可能なヌクレオチド三リン酸を枯渇させることから、レンチウイルス形質導入に抵抗性を有し得る。例えば、SAMHD1は、デオキシヌクレオシド三リン酸の細胞内プールを枯渇させることにより、ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の複製を制限することができる。サル免疫不全ウイルス(SIV)及びHIV-2に関連するアクセサリータンパク質であるウイルスタンパク質X(Vpx)は、SAMHD1の分解を誘導する。Vpxの使用により、ウイルスベクター(例えば、レンチウイルス)が、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、マクロファージ、単球、または樹状細胞)に対する少なくとも1つのCARをコードする1つ以上の核酸配列を含むことが可能になり得る。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのCARをコードし、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされた1つ以上の核酸配列を含むウイルスベクターは、例えば、少なくとも1つのCARをコードし、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかった1つ以上の核酸配列を含むウイルスベクターが形質移入された同じタイプの免疫細胞に比べて、本明細書に記載の免疫細胞(例えばマクロファージ、単球、または樹状細胞)の形質移入を増加させることができる。いくつかの実施形態において、Vpxレンチウイルスは、CAR配列をゲノムに組み込み、キメラ抗原受容体(CAR)の長期の持続的な発現を可能にし得る。CARが、一定の間隔で細胞内空間にリサイクルされる膜貫通タンパク質であることを考えると、Vpx-レンチウイルスによるCARの細胞表面への持続性発現を実証したことは、当分野における注目すべき発展である。Vpx-レンチウイルスで形質導入したマクロファージは、ウイルス形質導入による表現型上の影響を受けない。これは、表現型の可塑性を備えたCARマクロファージの産生を可能にする知見である。他のウイルスベクター(例えば、Ad5f35)がM1、炎症促進性表現型を誘導するのに対し、Vpx-レンチウイルスはM1/M2表現型に影響を及ぼさないため、ベースラインで炎症促進機能/毒性を有しない可能性のあるM0 CARマクロファージ産物が可能となる。Vpx-レンチウイルスで形質導入したCARマクロファージは表現型の可塑性を保持しており、サイトカイン、アゴニスト、ペプチド、培養基、及び他の因子を用いてM1またはM2表現型にさらに分極化することができる。Vpx-レンチウイルスで形質導入したCARマクロファージは、炎症促進性シグナル(例えば、1つ以上の炎症促進性サイトカイン、例えば、LPS、IFNa、IFNb、IFNγ、CpG、CD40L、GM-CSF、TNFa、IL-6、またはSTINGリガンド(STING-L)のうちの1つ以上)に曝露し、M1マクロファージに分極化することができる。Vpx-レンチウイルスで形質導入したCARマクロファージは、免疫抑制性シグナル(例えば、1つ以上の免疫抑制サイトカイン(例えば、IL-4、IL-10、IL-13、もしくはTGFbのうちの1つ以上)及び/または少なくとも1つのプロスタグランジンもしくは少なくとも副腎皮質ホルモンのうちの一方または両方)に曝露し、M2マクロファージに分極化することができる。
いくつかの実施形態において、レンチウイルスベクターは、Vpxタンパク質(例えば、国際公開番号第2017/044487号(参照により全体として本明細書に援用される)に記載のもの)でパッケージングされる。いくつかの実施形態において、Vpxは、ビリオン関連タンパク質(例えば、ウイルス複製のためのアクセサリータンパク質)を含む。いくつかの実施形態において、Vpxタンパク質は、ヒト免疫不全ウイルス2型(HIV-2)によってコードされる。いくつかの実施形態において、Vpxタンパク質は、シミアン免疫不全ウイルス(SIV)によってコードされる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)は、Vpxタンパク質でパッケージングされたレンチウイルスベクターで形質移入される。いくつかの実施形態において、Vpxは、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)の少なくとも1つの抗ウイルス因子を阻害する。
いくつかの実施形態において、Vpxタンパク質でパッケージングされたレンチウイルスベクターは、例えば、Vpxタンパク質でパッケージングされなかったレンチウイルスベクターに比べて、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)の形質移入効率の増加を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)は、ウイルスベクター(例えば、アデノウイルスベクター、例えば、Ad2ベクターまたはAd5ベクター(例えば、Ad5f35アデノウイルスベクター、例えば、ヘルパー依存性Ad5F35アデノウイルスベクター))による形質移入の前に、少なくとも1つのVPX mRNAでエレクトロポレーションまたは形質移入の一方または両方が行われる。
修飾中の免疫細胞の処置及び培養
いくつかの実施形態において、本開示の方法は、免疫細胞を修飾するプロセス中に免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)を処置する1つ以上のステップを含む。
いくつかの実施形態において、本開示の方法は、免疫細胞を修飾するプロセス中に免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)を処置する1つ以上のステップを含む。
いくつかの実施形態において、本開示の方法は、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)を、in vitro転写されたmRNAによって活性化される経路のモジュレーターで処置するステップを含む。in vitro転写(IVT)されたmRNAは、様々なエンドソーム自然免疫受容体(トール様受容体3(TLR3)、TLR7、及びTLR8)、ならびに細胞質自然免疫受容体(プロテインキナーゼRNA活性化(PKR)、レチノイン酸誘導性遺伝子Iタンパク質(RIG-I)、黒色腫分化関連タンパク質5(MDA5)、ならびに2’-5’-オリゴアデニル酸合成酵素(OAS))によって認識される。これらの異なる経路を介したシグナル伝達は、1型インターフェロン(IFN)、腫瘍壊死因子(TNF)、インターロイキン6(IL-6)、IL-12、及び転写プログラムのカスケードの活性化に関連する炎症を引き起こす。全体的に見ると、これらにより、特異的免疫応答を誘導する準備ができた炎症促進性微小環境が創出される。さらに、下流の作用(例えば、真核生物翻訳開始因子2α(eIF2α)のリン酸化による翻訳のスローダウン、リボヌクレアーゼL(RNaseL)によるRNA分解の強化、ならびに自己増幅mRNAの複製の過剰発現及び阻害)は、IVT mRNAの薬物動態及び薬力学に関連するものである。
いくつかの実施形態において、in vitro転写されたmRNAによって活性化される経路のモジュレーターは、RNase阻害剤を含む。いくつかの実施形態において、in vitro転写されたmRNAによって活性化される経路のモジュレーターは、RNaseL、RNase T2、またはRNase1阻害剤を含む。いくつかの実施形態において、in vitro転写されたmRNAによって活性化される経路のモジュレーターは、RNaseL阻害剤を含む。いくつかの実施形態において、RNaseL阻害剤は、スニチニブを含む。いくつかの実施形態において、RNaseL阻害剤は、ABCE1を含む。
いくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をRNaseL阻害剤で処置することで、修飾免疫細胞におけるmRNAの安定性は、RNaseL阻害剤で処置しなかった同じタイプの修飾免疫細胞におけるmRNAの安定性に比べて増加する。いくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をRNaseL阻害剤で処置することで、修飾免疫細胞におけるCARの発現は、RNaseL阻害剤で処置しなかった同じタイプの修飾免疫細胞におけるCARの発現に比べて増加する。いくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をRNaseL阻害剤で処置することで、修飾免疫細胞におけるエフェクター活性は、RNaseL阻害剤で処置しなかった同じタイプの修飾免疫細胞におけるエフェクター活性に比べて増加する。
本開示のいくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)を処置するステップは、免疫細胞にmRNAを送達するステップの前に行われる。
いくつかの実施形態において、本開示の方法は、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をサイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養するステップを含む。いくつかの実施形態において、サイトカインは、IFN-α、IFN-β、IFN-γ、TNFα、IL-6、SFNGL、LPS、CD40アゴニスト、4-1BBリガンド、組換え4-1BB、CD19アゴニスト、TLRアゴニスト(例えば、TLR-1、TLR-2、TLR-3、TLR-4、TLR-5、TLR-6、TLR-7、TLR-8、もしくはTLR-9)、TGF-β(例えば、TGF-β1、TGF-β2、もしくはTGF-β3)、グルココルチコイド、免疫複合体、インターロイキン-1アルファ(IL-1α)、IL-1β、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-9、IL-10、IL-12、IL-13、IL-14、IL-15、IL-16、IL-17、IL-18、IL-20、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、白血病抑制因子(LIF)、オンコスタチンM(OSM)、TNF-β、CD154、リンパトキシンβ(LT-β)、A増殖誘導リガンド(APRIL)、CD70、CD153、グルココルチコイド誘導TNF受容体リガンド(GITRL)、腫瘍壊死因子スーパーファミリーメンバー14(TNFSF14)、OX40L(CD252)、TALL-1(腫瘍壊死因子スーパーファミリーメンバー13B(TNFSF13B))、TNF関連アポトーシス誘導リガンド(TRAIL)、TNF関連アポトーシス弱誘導因子(TWEAK)、TNF関連活性化誘導サイトカイン(TRANCE)、エリスロポエチン(Epo)、甲状腺ペルオキシダーゼ前駆体(Tpo)、FMS関連チロシンキナーゼ3リガンド(FLT-3L)、幹細胞因子(SCF)、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)、メロゾイト表面タンパク質(MSP)、ヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン含有タンパク質(NOD)リガンド(例えば、NOD1、NOD2、もしくはNOD1/2アゴニスト)、RIG-I様受容体(RLR)リガンド(例えば、5’ppp-dsRNA、3p-hpRNA、ポリ(I:C)、またはポリ(dA:dT))、C型レクチン受容体(CLR)リガンド(例えば、カードラン、βグルカン、HKCA、ラミナリン、pustulan、スクレログルカン、WGP分散性、WGP可溶性、ザイモサン、ザイモサン枯渇、furfurman、b-GlcCer、GlcC14C18、HKMT、TDB、TDB-HD15、もしくはTDM)、環状ジヌクレオチドセンサーリガンド(例えば、C-Gasアゴニストもしくはインターフェロン遺伝子の刺激因子(STING)リガンド)、インフラマソーム誘導物質(例えば、ミョウバン、ATP、CPPD結晶、ヘモゾイン、MSU結晶、ナノSiO2、ナイジェリシン、もしくはTDB)、アリール炭化水素(AhR)リガンド(例えば、FICZ、インジルビン、ITE、もしくはL-キヌレニン)、アルファプロテインキナーゼ1(ALPK1)リガンド、マルチPRRリガンド、NFKB/NFAT活性化物質(例えば、concavalin A、イオノマイシン、PHA-P、もしくはPMA)、またはこれらの組合せを含む。いくつかの実施形態において、サイトカインはIFN-βを含む。
本開示のいくつかの実施形態において、免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)を培養するステップは、免疫細胞にmRNAを送達するステップの後に行われる。
いくつかの実施形態において、修飾免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をサイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養することで、修飾免疫細胞の生存率は、サイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養しなかった同じタイプの修飾免疫細胞に比べて増加する。いくつかの実施形態において、修飾免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をサイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養することで、修飾免疫細胞のタンパク質(例えば、CAR)の発現は、サイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養されなかった同じタイプの修飾免疫細胞に比べて増加する。いくつかの実施形態において、修飾免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をサイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養することで、タンパク質(例えば、CAR)発現の寿命は、サイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養されなかった同じタイプの修飾免疫細胞に比べて増加する。いくつかの実施形態において、修飾免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をサイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養することで、修飾免疫細胞のエフェクター活性は、サイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養されなかった同じタイプの修飾免疫細胞に比べて増加する。いくつかの実施形態において、修飾免疫細胞(例えば、単球、マクロファージ、または樹状細胞)をサイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養することで、修飾免疫細胞のM1分極化は、サイトカインまたは免疫刺激性組換えタンパク質とともに培養されなかった同じタイプの修飾免疫細胞に比べて増加する。
本明細書で言及されている全ての刊行物、特許出願、特許、及びその他の参考文献は、GenBankアクセッション番号を含めて、参照により全体として援用される。さらに、材料、方法、及び例は、例示的なものに過ぎず、限定的であるようには意図されてない。別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の実施または試験を行う際は本明細書に記載の方法及び材料と同様または同等のものを使用することができるが、好適な方法及び材料を本明細書に記載する。
以下の実施例によって本開示をさらに例示する。実施例は、例示目的で示されるに過ぎないものである。これを、いかなる形においても本開示の範囲または内容を限定するものと解釈すべきではない。
以下の実施例は、本明細書に記載の方法及び組成物の作製及び使用方法を当業者に説明するために示すものであり、本開示の範囲を限定することは意図されていない。
実施例1:キメラ抗原受容体(CAR)マクロファージ及び単球
CAR導入遺伝子は、DNA、mRNA、もしくは化学修飾mRNAによるエレクトロポレーションもしくは形質移入、またはレンチウイルス、アデノウイルス、もしくは代替ウイルスベクターを用いたウイルス形質導入により、単球またはマクロファージに導入することができる。CARの発現は、フローサイトメトリー、リアルタイムPCR、または蛍光顕微鏡による抗原特異的染色を用いて確認する。また、これらの技法は、CAR発現の強度及び動態を定量するためにも使用される。
CAR導入遺伝子は、DNA、mRNA、もしくは化学修飾mRNAによるエレクトロポレーションもしくは形質移入、またはレンチウイルス、アデノウイルス、もしくは代替ウイルスベクターを用いたウイルス形質導入により、単球またはマクロファージに導入することができる。CARの発現は、フローサイトメトリー、リアルタイムPCR、または蛍光顕微鏡による抗原特異的染色を用いて確認する。また、これらの技法は、CAR発現の強度及び動態を定量するためにも使用される。
マクロファージの表面に発現するCARコンストラクトは、標的陽性細胞株に対する腫瘍食作用アッセイ及び/または腫瘍殺傷アッセイで活性について試験する。標的細胞の食作用及び/または殺傷を引き起こすコンストラクトは、サイトカイン分泌、ケモカイン分泌、免疫細胞動員能力、表現型の変化(M1/M2への自己分極化)、及びT細胞刺激/抗原提示機能について試験する。
実施例2:初代ヒトマクロファージ及び単球のウイルス形質導入
レンチウイルスを産生するため、DMEM培地10mLに10% FBS及び1% pen/strepを追加したものに、HEK293T細胞を3.5x106細胞/10cmプレートでプレーティングした。一晩成長させた後、リン酸カルシウム形質移入を用いて、pVSV-G(2.5μg)、RSV-Rev(2.5μg)、PMDL-Chp6(10μg)、pVPX(1μg)、及び所望の挿入配列を含むレンチウイルス導入プラスミド(14μg)をプレートに形質移入した。形質移入から16時間後に上清を廃棄し、次に6mLのDMEMを加えた。形質移入から48時間後に上清を採取し、次に1,200xgで5分間遠心分離し、0.45mmフィルターで濾過した。ウイルスを後で使用するために-80℃で保存した。
レンチウイルスを産生するため、DMEM培地10mLに10% FBS及び1% pen/strepを追加したものに、HEK293T細胞を3.5x106細胞/10cmプレートでプレーティングした。一晩成長させた後、リン酸カルシウム形質移入を用いて、pVSV-G(2.5μg)、RSV-Rev(2.5μg)、PMDL-Chp6(10μg)、pVPX(1μg)、及び所望の挿入配列を含むレンチウイルス導入プラスミド(14μg)をプレートに形質移入した。形質移入から16時間後に上清を廃棄し、次に6mLのDMEMを加えた。形質移入から48時間後に上清を採取し、次に1,200xgで5分間遠心分離し、0.45mmフィルターで濾過した。ウイルスを後で使用するために-80℃で保存した。
初代ヒトマクロファージのレンチウイルス形質導入のため、初代ヒトマクロファージを所与の密度でプレーティングし、37℃で2時間インキュベートした。次いでレンチウイルスを、マクロファージ培養物に指定の感染多重度(MOI)で加えた。48~72時間後、培地を交換し、形質導入したマクロファージを各種アッセイに使用した。
実施例3:単球及びマクロファージからの受容体発現
CD14+単球由来のマクロファージを培養基(10~20% FBS-TEX-MACS及び10ng/mlのGM-CSF)でプレーティングし、一晩培養した。120nMのCAR mRNAを形質移入し、培養基中で37℃で1日インキュベートし、CAR発現をフローサイトメトリーによりrHER2結合を用いて検出した。CAR及びキメラFcR(CFR)導入細胞の約60~70%、及びトール様抗原受容体(TAR)形質移入細胞の40~60%が生存していた(図1A)。CAR:HER2の発現は、CAR形質移入細胞では40~60%、CFR及びTAR形質移入細胞では30~40%陽性であった(図1B)。初代ヒトマクロファージでは、CAR1及びCAR13の発現が他のコンストラクトの中で突出していた。
CD14+単球由来のマクロファージを培養基(10~20% FBS-TEX-MACS及び10ng/mlのGM-CSF)でプレーティングし、一晩培養した。120nMのCAR mRNAを形質移入し、培養基中で37℃で1日インキュベートし、CAR発現をフローサイトメトリーによりrHER2結合を用いて検出した。CAR及びキメラFcR(CFR)導入細胞の約60~70%、及びトール様抗原受容体(TAR)形質移入細胞の40~60%が生存していた(図1A)。CAR:HER2の発現は、CAR形質移入細胞では40~60%、CFR及びTAR形質移入細胞では30~40%陽性であった(図1B)。初代ヒトマクロファージでは、CAR1及びCAR13の発現が他のコンストラクトの中で突出していた。
MACSビーズで精製したCD14+単球を培養基中に一晩静置する。40nMのCAR mRNAを形質移入し、細胞を37℃で3日間インキュベートし、フローサイトメトリーによりCAR発現をrHER2結合で検出した。Ad5f35を陽性対照として使用した。CAR及びTAR形質移入細胞の約50~80%、CFR形質移入細胞の約40~60%が生存していた(図2A)。CAR:HER2発現は、CAR、CFR、及びTAR形質移入単球では15~30%陽性であった(図2B)。これらの結果は、CAR、CFR、及びTARのmRNAは、初代ヒト単球で発現することができるものの、発現強度はマクロファージの場合よりはるかに低いことを示している。
実施例4:CARマクロファージの受容体発現及び腫瘍細胞殺傷
受容体発現マクロファージを生成するため、初代ヒトマクロファージを50~500nM mRNA(またはmRNAストックに基づく可能な限り高い濃度)を含むEPバッファーに1.0x105~1.0x109細胞/mLの濃度で懸濁し、エレクトロポレーションを行った。カセットから細胞を取り出し、20% FBSを含むTexMACS培地にプレーティングし、37℃及び5%CO2で一晩インキュベートした。CAR、CFR、及びTAR発現のMFI及びパーセンテージを、24時間後、フローサイトメトリーによりrHER2結合を用いて検出した。Live/Dead Aquaを用いて生存パーセンテージを検出した。殺傷のために、マクロファージをHer2+ CRL2351-NucGFP腫瘍細胞とともに2:1のE:T比で共培養し、Incucyte(登録商標)により72時間モニターした。時間0に対するウェルごとのGFP積算強度により、腫瘍細胞死を計算した。
受容体発現マクロファージを生成するため、初代ヒトマクロファージを50~500nM mRNA(またはmRNAストックに基づく可能な限り高い濃度)を含むEPバッファーに1.0x105~1.0x109細胞/mLの濃度で懸濁し、エレクトロポレーションを行った。カセットから細胞を取り出し、20% FBSを含むTexMACS培地にプレーティングし、37℃及び5%CO2で一晩インキュベートした。CAR、CFR、及びTAR発現のMFI及びパーセンテージを、24時間後、フローサイトメトリーによりrHER2結合を用いて検出した。Live/Dead Aquaを用いて生存パーセンテージを検出した。殺傷のために、マクロファージをHer2+ CRL2351-NucGFP腫瘍細胞とともに2:1のE:T比で共培養し、Incucyte(登録商標)により72時間モニターした。時間0に対するウェルごとのGFP積算強度により、腫瘍細胞死を計算した。
発現及びCAR+のパーセンテージは、CARコンストラクト間で変動が見られた(図3A及びBならびに図119及び120)。mRNAエレクトロポレーションは、生存パーセンテージに影響を及ぼさないように思われた(図3C及び118)。いずれのCFR及びTARコンストラクトも、腫瘍細胞殺傷の効果を有しないように思われた。コンストラクトCAR001(CD8リーダーと、HER2 scFvと、CD8ヒンジと、CD8 TMと、CD3z ICとを含むCAR)、CAR003(CD8リーダーと、HER2 scFvと、CD8ヒンジと、CD8 TMとを含むCAR)、CAR007(CD8リーダーと、4D5 scFvと、IgG4ヒンジと、CD8 TMと、CD3z ICとを含むCAR)、CAR013(CD8リーダーと、HER2 scFvと、CD8ヒンジと、CD64 TMと、CD64 ICDとを含むCAR)、CAR017(CD8リーダーと、HER2 scFvと、CD8ヒンジと、CD64 TMと、CD64 ICDと、P2Aと、FCER1Gとを含むCAR)、及びCAR039(CD8リーダーと、HER2 scFvと、CD8ヒンジと、TLR4 TMと、TLR4 ICDとを含むCAR)は、初代ヒトマクロファージ内で発現し、殺傷機能を示した(図3D)。
発現ならびにCFR及びTAR+パーセンテージは、コンストラクト間で変動が見られた(図4A及びB)。mRNAエレクトロポレーションは、生存パーセンテージに影響を及ぼさないように思われた(図4C)。
実施例5:CAR発現の評価
CAR発現の期間は、フローサイトメトリーによって評価することができる。CARマクロファージは、96ウェルプレートのウェルにプレーティングすることができる。抗Her2 CARの発現を測定するには、Hisタグ付き組換えHer2タンパク質を、バッファー(例えば、BSAを追加したPBS)とともに細胞に加え、15分間インキュベートする。次いで細胞を300xgで5分間スピンダウンし、上清を除去する。次いでFc受容体を、Fcブロッキング溶液(例えば、Human TruStain FcX(BioLegend;カタログ番号422302))を用いて、PBS中で5分間ブロッキングする。Fcブロッキングの後、細胞生存率及び他の表面マーカーについて染色することができる。例えば、細胞生存率は、LIVE/DEAD(商標)Fixable Aqua Dead Cell Stain Kit(Invitrogen;カタログ番号L34957)を用いて定量することができる。さらに、抗His抗体(例えば、His Tag APC-conjugated Antibody(R&D Systems;カタログ番号IC050A))を加える。CARの発現は、フローサイトメトリーにより、最初に単一の細胞集団にゲーティングを行い、次に生細胞を選択し、最後に細胞のAPC蛍光を測定することによって定量する。CARを発現する細胞は、APCチャネルにおいて、抗His抗体に曝露していない対照細胞よりも明るくなる。CAR陽性細胞の明るさによって発現の程度が判断され、一方、経時的に繰り返し測定することで、経時的なCARの発現のトラッキングが可能である。
CAR発現の期間は、フローサイトメトリーによって評価することができる。CARマクロファージは、96ウェルプレートのウェルにプレーティングすることができる。抗Her2 CARの発現を測定するには、Hisタグ付き組換えHer2タンパク質を、バッファー(例えば、BSAを追加したPBS)とともに細胞に加え、15分間インキュベートする。次いで細胞を300xgで5分間スピンダウンし、上清を除去する。次いでFc受容体を、Fcブロッキング溶液(例えば、Human TruStain FcX(BioLegend;カタログ番号422302))を用いて、PBS中で5分間ブロッキングする。Fcブロッキングの後、細胞生存率及び他の表面マーカーについて染色することができる。例えば、細胞生存率は、LIVE/DEAD(商標)Fixable Aqua Dead Cell Stain Kit(Invitrogen;カタログ番号L34957)を用いて定量することができる。さらに、抗His抗体(例えば、His Tag APC-conjugated Antibody(R&D Systems;カタログ番号IC050A))を加える。CARの発現は、フローサイトメトリーにより、最初に単一の細胞集団にゲーティングを行い、次に生細胞を選択し、最後に細胞のAPC蛍光を測定することによって定量する。CARを発現する細胞は、APCチャネルにおいて、抗His抗体に曝露していない対照細胞よりも明るくなる。CAR陽性細胞の明るさによって発現の程度が判断され、一方、経時的に繰り返し測定することで、経時的なCARの発現のトラッキングが可能である。
免疫蛍光法のために、細胞を適宜スライドガラス上で培養することができる。次いで培地を除去し、細胞をPBSで3回洗浄する。次いで細胞を、4%パラホルムアルデヒドまたはメタノールを用いて固定することができる。固定液中での正確なインキュベート時間は、その内容に依存する。妥当な時間が経過したら、固定液を除去し、細胞を再びPBSで3回洗浄する。細胞内染色が所望される場合、細胞を今度はPBS中1% トリトンX-100(ThermoFisher;カタログ番号BP151-100)でインキュベートし、次いでPBSで3回洗浄する。今度はブロッキング溶液(例えば、PBS中BSA)を細胞に加え、60分間ブロッキングさせる。次いでブロッキング溶液を除去し、細胞を洗浄する。蛍光色素結合体化抗体をメーカーの指示に従って希釈し、細胞に一晩結合させる。次いで抗体溶液を除去し、細胞を洗浄する。最後に、マウント溶液(例えば、ProLong(商標)Diamond褐色防止用封入剤(DAPI含有)(Invitrogen;カタログ番号P36966))を細胞に適用し、カバーガラスをかぶせる。これを24時間乾燥した後にイメージングする。イメージングは、蛍光顕微鏡を用いて実施する。CARを発現する細胞は、蛍光色素に適したチャネルにおいて、CARを発現しない細胞よりも明るくなる。
RTPCRのために、マクロファージを溶解し、1ステップのRTPCRキット(SuperScript(商標)III Platinum(商標)One-Step qRT-PCR Kit;Invitrogen;カタログ番号11732-020)をメーカーの指示に従って使用することにより、RNAを採取することができる。CARに特異的なプライマーをアッセイに使用する。CARのmRNAを有するマクロファージはRTPCRアッセイでシグナルを示すが、非形質導入マクロファージはシグナルを示さない。
実施例6:CARの機能性の評価
細胞のフロー食作用アッセイのために、標的陽性及び標的陰性の腫瘍細胞を、CellTrace(商標)CFSE Cell Proliferation Kit(Invitrogen;カタログ番号C34554)を用いてメーカーの指示に従って標識するか、細胞を、GFPのような蛍光タンパク質を発現するように操作しておく。次いで、CAR発現マクロファージ及び対照マクロファージを、1:1のマクロファージ:腫瘍細胞比でU底96ウェルプレートにプレーティングし、4時間培養する。インキュベートが終了したら細胞をウェルから取り出し、フローサイトメトリー用に染色する。パネルには、生存率色素及びマクロファージ特異的マーカー(例えば、CD11b)が含まれている。生細胞でゲーティングすると、CD11b/CFSE二重陽性である細胞が、細胞を食作用したことが推定されるマクロファージとなる。CARマクロファージは、標的陽性腫瘍細胞とともに培養した場合、CARを伴わないマクロファージに比べて、二重陽性細胞のパーセンテージが増加するはずである。さらに、マクロファージを標的陰性細胞とともに培養した場合に食作用量に顕著な変化がないことにより、食作用の特異性が示される。
細胞のフロー食作用アッセイのために、標的陽性及び標的陰性の腫瘍細胞を、CellTrace(商標)CFSE Cell Proliferation Kit(Invitrogen;カタログ番号C34554)を用いてメーカーの指示に従って標識するか、細胞を、GFPのような蛍光タンパク質を発現するように操作しておく。次いで、CAR発現マクロファージ及び対照マクロファージを、1:1のマクロファージ:腫瘍細胞比でU底96ウェルプレートにプレーティングし、4時間培養する。インキュベートが終了したら細胞をウェルから取り出し、フローサイトメトリー用に染色する。パネルには、生存率色素及びマクロファージ特異的マーカー(例えば、CD11b)が含まれている。生細胞でゲーティングすると、CD11b/CFSE二重陽性である細胞が、細胞を食作用したことが推定されるマクロファージとなる。CARマクロファージは、標的陽性腫瘍細胞とともに培養した場合、CARを伴わないマクロファージに比べて、二重陽性細胞のパーセンテージが増加するはずである。さらに、マクロファージを標的陰性細胞とともに培養した場合に食作用量に顕著な変化がないことにより、食作用の特異性が示される。
ビーズを用いたフロー食作用アッセイのために、ポリスチレンビーズをCARの標的タンパク質または無関係のタンパク質で機能化することができる。さらに、このビーズを、pH反応性色素であるpHrodo(商標)Red、SE(Invitrogen;カタログ番号P36600)で標識する。酸性化すると、色素はその蛍光レベルを増加させる。次いで、ビーズをCARマクロファージ及び非形質導入マクロファージとともに培養する。一定の時間期間後にマクロファージを取り出し、生存率色素及びマクロファージ特異的マーカー(例えば、CD11b)を用いてフローサイトメトリー用に染色することができる。生細胞でゲーティングすると、CD11b/pHrodo二重陽性である細胞が、ビーズを食作用したことが推定されるマクロファージとなる。CARマクロファージは、標的陽性ビーズとともに培養した場合、CARを伴わないマクロファージに比べて、二重陽性細胞のパーセンテージが増加するはずである。さらに、マクロファージを標的陰性ビーズとともに培養した場合に食作用量に顕著な変化がないことにより、食作用の特異性が示される。
細胞のIncucyte(登録商標)解析のために、GFPのような蛍光タンパク質を発現する標的陽性腫瘍細胞を、CARマクロファージ及び非形質導入マクロファージとともに96ウェルプレートで培養する。エフェクターマクロファージ及び標的腫瘍細胞の比は10:1 E:Tから1:10 E:Tまで変化させ、0:1 E:Tの標的細胞のみの対照も伴う。マクロファージの数は、ウェル当たり10e3マクロファージで一定に保つ。4時間ごとに測定する蛍光の経時的な変化を測定して、培養中に発生した腫瘍細胞の殺傷量を定量することができる。さらに、画像解析技法を使用して、培養物中のマクロファージの位置を特定し、腫瘍細胞の食作用も行ったマクロファージの数を定量することができる。CARマクロファージは、非形質導入マクロファージまたは腫瘍細胞のみの対照に比べて、マクロファージ及び腫瘍細胞の共存の増加ならびに殺傷の増加を示すはずである。
ビーズのIncucyte(登録商標)解析のために、CARのタンパク質標的を有するpHrodo機能化ビーズを、96ウェルプレートのウェル内でCARマクロファージ及び非形質導入マクロファージの両方に加える。マクロファージをウェルあたり20e3の濃度でプレーティングし、ビーズを5:1のビーズ:マクロファージ比で加える。pHrodoの蛍光を、30分ごとに測定しながら5時間測定する。最初の時点と1時間時点との間の蛍光の増加比率を使用して、食作用が発生した量を定量する。CARマクロファージは、非形質導入対照に比べて蛍光の変化が大きいと予想される。
食作用後の抗原のプロセシング及び提示のため、T細胞拡大、IL2放出、IFNg放出、TNFa放出、及び/またはCD69上方調節について解析することができる。特定の抗原(例えば、オバルブミン)に反応することが知られているT細胞クローンを入手し、培養することができる。多くの場合、これらのクローンはマウス細胞である。T細胞にMHCをマッチさせたマウスCARマクロファージを、CAR標的受容体及び既知の抗原の両方を発現するがん細胞とともに培養する。次いでマクロファージを単離し、T細胞と共培養することができる。マクロファージによって抗原提示が行われると、T細胞はIL2を分泌し(これは、サイトカイン測定技法によって測定することができる)、増殖する(これは、細胞数のカウントまたはCFSE希釈によって測定することができる)。加えて、T細胞を抗原発現細胞株と共培養することにより、活性化T細胞の細胞傷害性機能を確認することができる。CARマクロファージは、非形質導入マクロファージ対照に比べて、T細胞内でのさらなる増殖及びサイトカイン産生の増加を引き起こすと予想される。
また、食作用以外の方法での腫瘍殺傷についても評価することができる。条件培地中で、CARマクロファージ及び標的陽性細胞を一定の時間期間(例えば、24時間)共培養して、マクロファージが標的細胞を感知し応答できるようにすることができる。腫瘍細胞数の比率は、腫瘍細胞内での標的タンパク質の発現レベルに応じて変化させることができる。所望の時間量が経過した後に、CARマクロファージから上清を除去し、上清に残った任意の細胞を0.22ミクロンフィルターによる濾過または遠心分離によって除去する。濾過した上清を、CARマクロファージとともに培養していない他のがん細胞に載せる。得られた腫瘍細胞の生存率及び増殖の変化を、細胞カウント、フローサイトメトリー、MTT/XTTアッセイ、または顕微鏡検査によって測定することができる。CARマクロファージは、同じ標的陽性細胞株とともに培養した非形質導入マクロファージの上清に比べて、上清とともに培養した腫瘍細胞を死滅させるか、成長速度を低減させるはずである。
標的+/標的-/CARマクロファージの共培養のために、CARマクロファージ、標的陽性細胞、及び標的陰性細胞を一緒に共培養する。標的陽性細胞及び標的陰性細胞を区別する何らかの方法(例えば、異なる蛍光タンパク質の発現)が存在するはずである。経時的に、異なる細胞タイプの相対数を、顕微鏡またはフローサイトメトリーのいずれかによって定量することができる。標的陽性細胞のありまたはなしで標的陰性細胞の成長をCARマクロファージと比較することにより、食作用を用いない腫瘍細胞殺傷についていくらかの洞察が得られる。CARマクロファージは、非形質導入マクロファージに比べて、標的陰性細胞株の死滅の増加または成長速度の低減を示すと予想されるであろう。さらに、標的陽性細胞が存在するかによって、CARマクロファージとともに培養した標的陰性細胞間で差が生じることも予想される。
好都合なサイトカインをフローサイトメトリーによって産生するために、CARマクロファージを標的陽性細胞または標的陽性ビーズ及び標的陰性対照と共培養することができる。特定の時間量後、培養の上清を採取し、濾過または遠心分離により、散らばった細胞を除去することができる。フローサイトメトリーに基づくサイトカインビーズアッセイを使用して、上清中の各種サイトカイン濃度を測定することにより、所望のサイトカインを測定することができる。ビーズをメーカーの指示に従って染色する。このようなシステムの一例として、BioLegend LEGENDplexシステムがある。さらに、培養システムからCARマクロファージを採取し、フローサイトメトリーを用いた細胞内サイトカイン染色を使用することによって、サイトカイン産生について染色することができる。細胞は、例えば、Fixation/Permeabilization Solution Kit(BD;カタログ番号554714)について、メーカーの指示に従って固定、透過処理、及び染色を行うことができる。標的陽性の細胞またはビーズとともに培養したCARマクロファージは、非形質導入マクロファージまたは標的タンパク質で刺激されていないCARマクロファージに比べて、より高いレベルの炎症促進性サイトカインを示すはずである。
ELISA/MSD解析のために、CARマクロファージを、標的陽性細胞または標的陽性ビーズ及び標的陰性対照と共培養することができる。特定の時間量後、培養の上清を採取し、濾過または遠心分離により、散らばった細胞を除去することができる。一例として、8:1のマクロファージ:標的比で24時間行う例が考えられる。培養期間後、上清を除去し、ELISAサイトカインキット(例えば、IL-1 beta Human Instant ELISA(商標)Kit;Invitrogen;カタログ番号BMS224INST)をメーカーの指示に従って用いて、溶液中に存在するサイトカインの量を測定することができる。さらに、MesoScaleDiscovery QuickPlexシステムをメーカーの指示に従って使用することにより、サイトカインを測定することができる。標的陽性の細胞またはビーズとともに培養したCARマクロファージは、非形質導入マクロファージまたは標的タンパク質で刺激されていないCARマクロファージに比べて、より高いレベルの炎症促進性サイトカインを示すはずであると予想される。
ROSをフローサイトメトリーによって産生するために、CARマクロファージを標的陽性細胞または標的陽性ビーズ及び標的陰性対照と共培養することができる。非形質導入マクロファージも同じ条件下で培養することができる。活性酸素種(ROS)の産生量の測定は、フローサイトメトリーに基づくキット(例えば、Total Reactive Oxygen Species(ROS)Assay Kit 520nm(Invitrogen;カタログ番号88-5930-74))を使用することによって測定することができる。細胞をメーカーの指示に従って調製することができる。標的陽性の細胞またはビーズとともに培養したCARマクロファージは、標的陰性の細胞またはビーズとともに培養したCARマクロファージ、及び標的陽性または陰性の細胞またはビーズのいずれかとともに培養した非形質導入マクロファージよりも、高いレベルのROSを示すと予想される。さらなる方法については、Dikalov & Harrison.Antioxid Redox Signal.2014;20(2):372-382(参照により全体として本明細書に援用される)で説明されている。
食作用チェックポイントに対する抵抗性を高めるために、CARマクロファージを、様々なレベルのCD47または他の抗食作用リガンドを有する標的陽性のビーズまたは細胞と共培養することができる。ビーズは、機能化に使用するタンパク質の量の差によって、CD47または他の抗食作用リガンドのレベルを容易に変更させることができる。細胞における抗食作用リガンドのレベルを変更するには、遺伝子操作(例えば、shRNAまたはCRISPR/Cas9システム)が必要となる。食作用量は、上記セクションで概説したように、顕微鏡またはフローサイトメトリーのいずれかによって定量化することができる。CARマクロファージ及び非形質導入マクロファージの両方が、CD47または他の抗食作用リガンドの量が増加するに伴って食作用が低下すると予想される。ドミナントネガティブ受容体(例えば、切断SIRPa)を発現するように操作されたマクロファージは、CARタイプ及び非形質導入タイプの両方において、このようなドミナントネガティブ受容体が欠如したマクロファージに比べて、食作用レベルの増加を示すはずである。
CD47ブロックとの比較のため、ブロッキング抗体(例えば、マウスクローンB6H12)を使用することによってCD47の作用をブロックすることができる。標的陽性または陰性細胞の表面上のCD47の量を変化させることにより、異なるレベルの食作用が可能になる。標的陽性細胞及び標的陰性細胞を様々な量のブロッキング抗体とともに培養することにより、CD47ブロッキング抗体の用量滴定曲線を決定することができる。CARマクロファージ及び非形質導入マクロファージの両方を用いた食作用アッセイでは、CARマクロファージは、所与のCD47ブロックレベルでより低い阻害レベルを示すことにより、CD47に対する感受性が非形質導入細胞に比べて低いことが示されるはずである。これに対し、標的陰性細胞は、CARマクロファージと非形質導入マクロファージとの間に差を示さない。
トラフィッキングを補助するケモカイン受容体の発現において、ケモカイン受容体の発現は、特定の抗体をCARマクロファージに結合させることによって測定することができ、次いでこれをフローサイトメーターを用いて測定することができる。CARマクロファージは、非形質導入マクロファージに比べて高いレベルの多様なケモカイン受容体を示すと予想される。
CARマクロファージ及び非形質導入マクロファージを溶解し、RNAシークエンシング技法のためにRNAを採取することができる。細胞内の発現RNA転写産物を比較することで、どのような受容体が細胞で発現しているかを判断することができる。CARマクロファージは、非形質導入マクロファージに比べて高いレベルの多様なケモカイン受容体を示すと予想される。
ウェスタンブロッティングのために、CARマクロファージ及び非形質導入マクロファージを培養し、溶解し、総タンパク質を採取することができる。次いでこのタンパク質を、電場内でのゲル移動によってサイズごとに分画し、次いで膜上に移す。ある特定のタンパク質に特異的な抗体を用いて膜を染色し、タンパク質の有無をこの染色によって判定することができる。CARマクロファージは、非形質導入マクロファージに比べて高いレベルの多様なケモカイン受容体を示すと予想される。
他の免疫細胞を動員するケモカインを発現させるために、CARマクロファージを標的陽性細胞または標的陽性ビーズ及び標的陰性対照と共培養することができる。特定の時間量後、培養の上清を採取し、濾過または遠心分離により、散らばった細胞を除去することができる。フローサイトメトリーに基づくサイトカインビーズアッセイを使用して、上清中の各種サイトカイン濃度を測定することにより、所望のサイトカインを測定することができる。ビーズをメーカーの指示に従って染色する。このようなシステムの一例として、BioLegend LEGENDplexシステムがある。さらに、培養システムからCARマクロファージを採取し、フローサイトメトリーを用いた細胞内サイトカイン染色を使用することによって、サイトカイン産生について染色することができる。細胞は、例えば、Fixation/Permeabilization Solution Kit(BD;カタログ番号554714)について、メーカーの指示に従って固定、透過処理、及び染色を行うことができる。標的陽性の細胞またはビーズとともに培養したCARマクロファージは、非形質導入マクロファージまたは標的タンパク質で刺激されていないCARマクロファージに比べて、より高いレベルの炎症促進性サイトカインを示すはずである。
ELISA/MSDの場合、CARマクロファージは標的陽性細胞または標的陽性ビーズと、標的陰性対照と共培養することができる。特定の時間量後、培養の上清を採取し、濾過または遠心分離により、散らばった細胞を除去することができる。一例として、8:1のマクロファージ:標的比で24時間行う例が考えられる。培養期間後、上清を除去し、ELISAサイトカインキット(例えば、IL-1 beta Human Instant ELISA(商標)Kit;Invitrogen;カタログ番号BMS224INST)をメーカーの指示に従って用いて、溶液中に存在するサイトカインの量を測定することができる。さらに、MesoScaleDiscovery QuickPlexシステムをメーカーの指示に従って使用することにより、サイトカインを測定することができる。標的陽性の細胞またはビーズとともに培養したCARマクロファージは、非形質導入マクロファージまたは標的タンパク質で刺激されていないCARマクロファージに比べて、より高いレベルの炎症促進性サイトカインを示すはずであると予想される。
トランスウェルアッセイのために、CARマクロファージを、標的陽性細胞または標的陽性ビーズ及び標的陰性対照と共培養することができる。さらに、マクロファージ及び標的細胞を、対照として別々に培養してもよい。十分なインキュベート(例えば48時間)後、上清を採取することができ、残存する細胞は濾過によって除去することができる。精製された免疫細胞(例えば、CD3陽性T細胞)の亜集団を、CFSEをメーカーの指示に従って用いて標識することができる。トランスウェルインサート(例えば、HTS Transwell(登録商標)-96 Permeable Support(3.0μm孔ポリカーボネート膜);Corning;カタログ番号3386)を細胞外マトリックスタンパク質(例えば、フィブロネクチンまたはコラーゲン)で機能化することができる。マトリックスタンパク質を溶液にし、37℃で30分間膜に適用する。次いで残りの溶液を除去し、膜をPBSで洗浄する。次いでCFSE標識細胞を無血清培地に再懸濁し、インサートの上面に置く。これらの細胞を20分間定着及び接着させる。次いでインサートを、膜の底面を採取した上清に曝露するように移動させる。細胞を少なくとも2時間移動させる。インキュベート期間後、インサートを除去し、上清が入った底プレートのウェルの蛍光を測定する。CARマクロファージは、非形質導入対照に比べて高い程度の動員を示すと予想される。さらに、標的陽性細胞とともに培養したCARマクロファージは、標的陰性細胞とともに培養したCARマクロファージよりも良好に標識免疫細胞を動員すると予想される。
CFSE希釈による増殖のために、CFSE染色をメーカーの指示に従って用いてマクロファージを標識することができる。次いで、これらの標識マクロファージを適切な期間、培養することができる。細胞内のCFSEの希釈レベルを使用して、マクロファージの増殖の程度を定量することができる。
MTT/XTTアッセイのために、細胞をプレーティングし、MTT(ThermoFisher;カタログ番号V13154)またはXTT(ThermoFisher;カタログ番号X12223)アッセイについて、メーカーの指示に従ってアッセイを実行する。
誘導多能性幹細胞(iPSC)からマクロファージを産生するために、Ackermann et al.Nat Commun.2018;9(1):5088;Zhang et al.Circ Res.2015;117(1):17-28;Mucci et al.Stem Cell Reports.2018;11(3):696-710;Shi et al.Curr Protoc Stem Cell Biol.2019;48(1):e74;及びTakata et al.2017;47(1):183-198.e6;Cao et al.Stem Cell Reports.2019;12(6):1282-1297(これらの各々は、参照により全体として本明細書に援用される)に記載の方法を使用することができる。IPSCを調製するために、レンチウイルスによる形質導入を分化の前に行うことができる。
実施例7:マクロファージのプライミング
Her2ゼータCAR発現マクロファージを作製するために、初代ヒトマクロファージを300nM mRNA(TriLink)を含むEPバッファー(MaxCyte)に90x106細胞/mLの濃度で懸濁した。100μLの細胞混合物をエレクトロポレーションカセット(OC100x2;MaxCyte)に加え、Experimental T cell 1の設定を用いてエレクトロポレーションを行った。カセットから細胞を取り出し、UpCellプレート(Thermo Scientific)上の20% FBS(Gibco)を含む3mLのTexMACS培地(Miltenyi Biotech)にプレーティングし、37℃及び5% CO2で一晩インキュベートした。
Her2ゼータCAR発現マクロファージを作製するために、初代ヒトマクロファージを300nM mRNA(TriLink)を含むEPバッファー(MaxCyte)に90x106細胞/mLの濃度で懸濁した。100μLの細胞混合物をエレクトロポレーションカセット(OC100x2;MaxCyte)に加え、Experimental T cell 1の設定を用いてエレクトロポレーションを行った。カセットから細胞を取り出し、UpCellプレート(Thermo Scientific)上の20% FBS(Gibco)を含む3mLのTexMACS培地(Miltenyi Biotech)にプレーティングし、37℃及び5% CO2で一晩インキュベートした。
組換えCD40リガンド(Peprotech)、4-1BBリガンド(Enzo Life Sciences)、及び4-1BB受容体(Peprotech)を分子グレードの水に再懸濁してストック濃度を100μg/mLとした。次いでストック溶液を使用して、2~0.002μg/mLの範囲のPBS中作業溶液を作出した。96ウェルプレートのウェルに100uLの作業溶液を加え、室温で4時間放置した。
プレートをインキュベーターから取り出し、室温で30分間放置した。細胞をプレートから剥離し、NC-200自動セルカウンター(Chemomtech)を用いてカウントし、10% FBSを含むTexMACS培地に再懸濁した。タンパク質コーティングプレートをPBSで2回洗浄し、次に、最終体積100uLの10% FBSを含むTexMACS培地中でマクロファージを加えた。プレートを37℃及び5% CO2で3時間インキュベートした。3時間後、核GFPを発現する10,000個のCRL-2351細胞を各ウェルに加えた。GM-CSFの最終濃度を全てのウェルで10ng/mLとした。Incucyte(登録商標)解析(Essen Bioscience)を用いて細胞溶解を検出した。時間0に対するウェルごとのGFP積算強度により、腫瘍細胞死を計算した。
細胞表面タンパク質を検出するため、マクロファージを、最終体積200uLのTexMACS培地+10% FBS+10ng/mL GM-CSFにおいてアゴニスト分子でコーティングしたウェルにプレーティングし、37℃及び5%CO2で3日間インキュベートした。細胞を300μL Accutase(Sigma)で30分間インキュベートし、染色のために96ウェル丸底プレートに移した。細胞を、20μg/mL Her2-Hisを含むFACSバッファー中で、室温で20分間インキュベートし、次にHuman TruStain FcX中で、室温で10分間インキュベートした。表面タンパク質の染色を、以下のパネルを用いて行った。CD80-FITC、CD86-PE、CD163-APC-Cy7、CD206-BV421、抗His-APC、Aqua Live/Dead。Attune NxTフローサイトメーター(Thermo Fischer)を用いて、表面タンパク質発現の検出を完了した。
CARマクロファージをCD40Lで処置したところ、マクロファージ及びCARマクロファージの腫瘍殺傷能力が顕著に向上した(図5A)。また、CD40Lによるプライミングは、mRNA形質導入CARマクロファージにおいてM1表現型も誘導した(図5B)。4-1BB及び4-1BBLによる処置も同様の結果をもたらしたが、CD40Lより効力は低かった(図6A~6B及び7A~7B)。これらの結果は、CD40アゴニスト(例えば、CD40L)によるCARマクロファージの前処置またはプライミングが有効性を増加させ得ることと、CARマクロファージ及びCD40アゴニストを含む併用療法が有効性を増加させ得ることとを示すものである。
実施例8:M1分極化は、mRNAの持続性及びマクロファージ/CAR-マクロファージの機能を強化する
ヒトマクロファージに、m6AGCap1及びPsU修飾を含むHER2 CAR mRNAをエレクトロポレーションした。細胞を、M1表現型を誘導するサイトカイン(例えば、IFNアルファ、IFNベータ、IFNガンマ、及びリポ多糖(LPS)、TNFアルファ、IL-6、またはSTINGリガンド(STING-L))とともに最大48時間培養し、次いでサイトカインを洗い流し、新鮮な培地を加えた。形質移入から2日後及び7日後にCAR発現及びM1マーカー発現を測定した。マクロファージに形質移入してから2日後、蛍光標識HER2+乳癌細胞(CRL2351)をHER2 CARマクロファージと共培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡で、がん細胞の成長をその蛍光によって4時間ごとにモニターした。エフェクター(CARマクロファージ):標的(がん細胞)比は5:1とした。
ヒトマクロファージに、m6AGCap1及びPsU修飾を含むHER2 CAR mRNAをエレクトロポレーションした。細胞を、M1表現型を誘導するサイトカイン(例えば、IFNアルファ、IFNベータ、IFNガンマ、及びリポ多糖(LPS)、TNFアルファ、IL-6、またはSTINGリガンド(STING-L))とともに最大48時間培養し、次いでサイトカインを洗い流し、新鮮な培地を加えた。形質移入から2日後及び7日後にCAR発現及びM1マーカー発現を測定した。マクロファージに形質移入してから2日後、蛍光標識HER2+乳癌細胞(CRL2351)をHER2 CARマクロファージと共培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡で、がん細胞の成長をその蛍光によって4時間ごとにモニターした。エフェクター(CARマクロファージ):標的(がん細胞)比は5:1とした。
図121Aに示されているように、試験したインターフェロンサイトカインは、2日目のCAR形質移入マクロファージの生存率を低下させなかった。驚くべきことに、IFN-βで処置したマクロファージは、対照培地、IFN-α、またはIFN-γで処置したマクロファージよりも高いCAR発現を示した(図121B)。図121Cに示されているように、マクロファージをインターフェロンサイトカインで処置しても、7日目のCAR形質移入マクロファージの生存率が低下しなかった。驚くべきことに、IFN-βで処置したマクロファージは、対照培地、IFN-α、またはIFN-γで処置したマクロファージよりも高いCAR発現を示した。これは、IFN-βが、ヒトマクロファージにおけるmRNAコード導入遺伝子(例えば、CAR)の発現期間を改善することを実証している(図121D)。さらに、mRNAを形質移入したCARマクロファージをIFN-α、IFN-β、またはIFN-γで処置したところ、M1表現型の誘導(CD86発現に基づく;図121E)及びM2マーカーの低減(CD163発現に基づく;図121F)がもたらされた。IFN-βは、評価したインターフェロンの中で最も強力なM1表現型をもたらし、このM1表現型は処置後少なくとも7日間持続した(図121E)。
実施例9:IFN処置がCAR発現、CARマクロファージ機能、M1表現型マーカー、及びサイトカイン産生にもたらす効果
5つの異なるmRNA修飾についても試験を行って、インターフェロン処置が、異なる修飾を含むmRNAを形質移入したマクロファージに異なる影響を及ぼすかを判定した。ヒトマクロファージに、異なるmRNA修飾を含むHER2 CAR mRNAをエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションから4日後に、フローサイトメトリー(Attune)によってCARの発現及びM1マーカーを検出した。次いで、4日目のCARマクロファージを、Nuc-Lightで標識したHER2+乳癌細胞株(CRL2351)とともに、5:1のエフェクター(CARマクロファージ):標的(がん細胞)比において共培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡で、がん細胞の成長をその蛍光によって4時間ごとにモニターした。
5つの異なるmRNA修飾についても試験を行って、インターフェロン処置が、異なる修飾を含むmRNAを形質移入したマクロファージに異なる影響を及ぼすかを判定した。ヒトマクロファージに、異なるmRNA修飾を含むHER2 CAR mRNAをエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションから4日後に、フローサイトメトリー(Attune)によってCARの発現及びM1マーカーを検出した。次いで、4日目のCARマクロファージを、Nuc-Lightで標識したHER2+乳癌細胞株(CRL2351)とともに、5:1のエフェクター(CARマクロファージ):標的(がん細胞)比において共培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡で、がん細胞の成長をその蛍光によって4時間ごとにモニターした。
IFN-βがCARの持続性に及ぼす影響についてさらに評価するため、HER2 CARをコードするm6AGCap1/PsU mRNAをエレクトロポレーションしたヒトマクロファージを、2日目及び7日目に評価した。IFN-β処置により、IFN-βで処置しなかったCARマクロファージに比べて、7日目のCAR発現率が顕著に改善された(図122)。
IFN-β処置がCAR発現の改善に及ぼす効果を検証し、IFN-β濃度を最適化するために、M6AGCap1/PsU修飾mRNAを形質移入したマクロファージを0、3、10、30、100ng/mLのIFN-βで4時間処置し、エレクトロポレーションから4日後及び7日後に、生存率、CARパーセンテージ、及びCAR MFIを評価した。IFN-βの用量依存的な効果が、ヒトマクロファージによるCARの発現に対し観察された(図123A)。実施例4に記載のように、CARマクロファージをIFN-βで処置するとM1表現型が誘導される。そこで、この効果が用量依存的であるかを判断するためにさらなる実験を実施した。図123Bに示されているように、M1マーカーCD80、CD86、及びHLA-DRの誘導は、IFN-β用量依存的であった。
マクロファージの表現型が可塑的と考えられ、IL-10などの免疫抑制サイトカインがM2表現型を誘導することが知られていることを考慮し、IL-10処置がIFN-β処置または無処置のHER2 CAR mRNA形質移入マクロファージに及ぼす影響について評価した。IFN-β処置CARマクロファージは、IL-10の効果に抵抗を示し、M2マーカーCD163を発現せず、その代わりにM1マーカーCD86の発現をIL-10処置から48時間後(図124A)及び7日後(図124B)に保持した。IFN-βプライミングCARマクロファージは、他のM2誘導因子にも抵抗を示した。
IFN-βによるプライミングのありまたはなしの場合で、HER2 CARをコードするmRNAを形質移入したマクロファージの抗腫瘍機能を評価するため、非形質導入(UTD)またはCARマクロファージを0、3、10、30、100ng/mLのIFN-βで4時間または20時間プライミングした。これらのエフェクター細胞をHER2+乳癌細胞株CRL2351-GFPとともに、3:1または1.5:1のエフェクター:標的比において共培養し、Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡を用いて抗腫瘍活性をGFP発現に基づき測定した。IFN-βプライミングにより、CARマクロファージががん細胞を殺傷する能力が改善した(図125A)。IFN-β処置が、修飾を含むmRNAを有するCARマクロファージの抗腫瘍活性を改善するかについて評価するため、IFN-β処置のありまたはなしの場合で、ユニークな修飾を含むmRNAをエレクトロポレーションしたマクロファージの抗腫瘍活性を評価した。IFN-β処置により、5moU mRNAを形質移入したマクロファージ以外の全てのCARマクロファージで抗腫瘍活性が改善された(図125B)。mRNA形質移入CARマクロファージの抗腫瘍効果の改善が、全てのインターフェロンに普遍的なのか、またはインターフェロンベータのみなのかについて評価するため、M6AGCap1/PsU mRNAをエレクトロポレーションしたマクロファージをIFNアルファ、ベータ、またはガンマで処置し、がん細胞の殺傷能力を評価した。IFN-βで処置したCARマクロファージは、IFN-αまたはIFN-γの場合よりも大きな効果を有し、最も良好ながん細胞殺傷をもたらした(図125C)。
マクロファージのインターフェロン処置が他の抗腫瘍機能を改善するかについて評価するため、インターフェロン処置または無処置のmRNA形質移入HER2 CARマクロファージにおいて、HER2+乳癌細胞と共培養した後のサイトカイン分泌を評価した。ヒトマクロファージに、m6AGCap1及びPsU修飾を含む150nMのHER2 CAR mRNAをエレクトロポレーションした。HER2+乳癌細胞(CRL2351)をCAR mRNAを形質移入したマクロファージとともに、3:1のエフェクター(CARマクロファージ):標的(がん細胞)比において共培養した。がん細胞及びマクロファージを共培養してから48時間後に上清を採取し、Meso Scale Discovery(MSD)装置を用いてサイトカインレベルを測定した。図126に示されているように、マクロファージをIFN-α、IFN-β、またはIFN-γで処置したことにより、マクロファージからのサイトカインIL-6、IL-8、及びTNFαの分泌が増加した。
インターフェロンによる処置がマクロファージ内でのCAR mRNA持続性をさらに改善するか、及びCARマクロファージの機能性が拡張されるかを判断するため、追加試験を実施した。ヒトマクロファージに、m6AGCap1及びPsU修飾を含む300nM CAR mRNAをエレクトロポレーションした。細胞を20ng/mL IFNとともに24時間培養し、次いで細胞を洗浄してサイトカインを除去した。形質移入から2日後にフローサイトメトリー(Attune)によってCAR発現を検出した。次いで細胞を、Nuc-Light標識HER2+乳癌細胞株(CRL2351)とともに、3:1のエフェクター:標的比において共培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡で、がん細胞の成長をその蛍光によってモニターした。形質移入から7日後に、フローサイトメトリー(Attune社)によってマクロファージ内でのCARの発現及びM1マーカーを検出した。
図127Aに示されているように、CAR mRNAの形質移入から2日後、CARマクロファージの生存率及びCARの発現は、IFN-γで処置したマクロファージを除いて非常に高かった。さらに、図127B及び図127Cに示されているように、IFN処置により、CARマクロファージの標的細胞殺傷活性が強化された。図127Cは、がん細胞及びマクロファージを72時間共培養した後の標的細胞殺傷を示している。IFNによる処置は、マクロファージの生存率、CARの発現、M1マーカーの発現、及びCARマクロファージの機能性にも影響を及ぼした。図128Aに示されているように、形質移入マクロファージをIFN-βで処置したことにより、後の7日目時点において、インターフェロンで処置しなかったマクロファージに比べて、細胞生存率、HER2 CAR発現、ならびにM1マーカーCD80、CD86、及びHLA-DRの発現が増加した。図128Aは、7日目に全てのマクロファージが高い生存率を有するが、IFN-β処置マクロファージは、顕著なマージンによって最も高いレベルでCARを発現したことを示している。図128Bは、エレクトロポレーションから7日後にがん細胞殺傷アッセイで試験した全てのCARマクロファージのうち、IFN-βで処置したマクロファージが最も高いレベルでがん殺傷(腫瘍成長における最も大きな減少)をもたらしたことを示している。マクロファージにエレクトロポレーションしてから7日後に、これらを標的がん細胞と72時間共培養した。図128Cに示されているように、全てのインターフェロンは、インターフェロンで処置しなかったCARマクロファージに比べて、CARマクロファージのがん細胞殺傷活性を改善した。
実施例10:形質移入マクロファージはIFNγに対し感受性を有する
m6AGCap1とPsUまたはN1mPsU修飾を含むmCherry mRNAをヒトマクロファージに形質移入し、異なる用量のIFN-γを用いて1日間培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡でmCherry発現をモニターした。図129に示されているように、マクロファージにmRNAを形質移入すると、IFN-γはmCherry mRNA発現を低減した。
m6AGCap1とPsUまたはN1mPsU修飾を含むmCherry mRNAをヒトマクロファージに形質移入し、異なる用量のIFN-γを用いて1日間培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡でmCherry発現をモニターした。図129に示されているように、マクロファージにmRNAを形質移入すると、IFN-γはmCherry mRNA発現を低減した。
in vitro転写されたmRNAが、様々なエンドソーム自然免疫受容体(例えば、トール様受容体(TLR)3、TLR7、及びTLR8)、ならびに細胞質自然免疫受容体(プロテインキナーゼRNA活性化(PKR)、レチノイン酸誘導性遺伝子Iタンパク質(RIG-I)、黒色腫分化関連タンパク質5(MDA5)、ならびに2’-5’-オリゴアデニル酸合成酵素(OAS))によって認識されることが以前に示されている。これらの異なる経路を介したシグナル伝達は、1型インターフェロン(IFN)、腫瘍壊死因子(TNF)、インターロイキン6(IL-6)、IL-12、及び転写プログラムのカスケードの活性化に関連する炎症を引き起こす。全体的に見ると、これらにより、特異的免疫応答を誘導する準備ができた炎症促進性微小環境が創出される。さらに、下流の作用(例えば、真核生物翻訳開始因子2α(eIF2α)のリン酸化による翻訳の減少、リボヌクレアーゼL(RNaseL)によるRNA分解の強化、自己増幅mRNA複製の過剰発現及び阻害)はいずれも、IVT mRNAの薬物動態及び薬力学に関連するものである。
TLR経路を介したIFN-γの活性化は、2’-5’-オリゴアデニル酸合成酵素(OAS)を活性化することができ、これにより2’-5’-オリゴアデニル酸(2-5A)が産生され、これにより今度はRNaseLが活性化されて、RNA分解及びアポトーシスがもたらされ得る。
実施例11:RNaseL阻害剤、スニチニブ、及びABCE1がCARマクロファージにもたらす効果
RNaseL阻害剤が形質移入mRNAのIFN-γ誘導不安定性を救済できるかどうかを調べるため、ヒトマクロファージを1μMスニチニブ(RNaseL阻害剤)で処置し、その2時間後にm6AGCap1及びPsU修飾を含むmCherry mRNAの形質移入を行った。次いで形質移入細胞を異なる投与量のIFN-γとともに1日間培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡でmCherryの発現をモニターした。図130Aに示されているように、スニチニブは、mRNAのIFN-γ誘導分解を救済した。
RNaseL阻害剤が形質移入mRNAのIFN-γ誘導不安定性を救済できるかどうかを調べるため、ヒトマクロファージを1μMスニチニブ(RNaseL阻害剤)で処置し、その2時間後にm6AGCap1及びPsU修飾を含むmCherry mRNAの形質移入を行った。次いで形質移入細胞を異なる投与量のIFN-γとともに1日間培養した。Incucyte(登録商標)ライブイメージング顕微鏡でmCherryの発現をモニターした。図130Aに示されているように、スニチニブは、mRNAのIFN-γ誘導分解を救済した。
RNAse L阻害がmRNA形質移入CARマクロファージの抗腫瘍機能を改善し得るかについて評価するため、マクロファージに対し、修飾を含むmRNAを形質移入し、スニチニブで前処置した後に、エフェクター細胞としてがん細胞殺傷アッセイで評価を行った。1nMスニチニブで前処置したCARマクロファージは、スニチニブで前処置していないCARマクロファージ、またはスニチニブ処置もしくは無処置の非形質移入対照マクロファージよりも、高いがん細胞殺傷をもたらした(図130B)。48時間のCRL2351乳癌細胞殺傷アッセイにおける、スニチニブプライミングCARマクロファージのがん殺傷能力の改善を図130Cに示す。
別のRNaseL阻害剤(RLIまたはABCE1)の効果についても試験して、さらに概念を検証した。ヒトマクロファージに、m6AGCap 1及びPsU修飾を含むmCherryをコードするmRNAと、ABCE1をコードするmRNAとを同時形質移入した。
図131に示されているように、ABCE1の同時発現により、エレクトロポレーションから48時間後に、関心対象のmRNAコード導入遺伝子の発現が顕著に改善された。ABCE1を同時形質移入したマクロファージの生存率は影響を受けず、高いまま保たれた。ABCE1同時形質移入によってmCherryの発現はほぼ2倍増加し、スニチニブによる前処置により、この効果はさらに強化された。
実施例12:CD28ヒンジドメインを含むCARマクロファージの受容体発現及び腫瘍細胞殺傷
この実施例では、CD8リーダーと、4D5 scFvと、CD28ヒンジドメインと、CD28膜貫通ドメインと、CD3ゼータ細胞内シグナル伝達ドメイン(CTX_219)とを含むCARコンストラクトを生成した(図132)。次いで、CTX_219の発現を、CD28ヒンジドメイン及びCD28膜貫通ドメインの代わりにCD8ヒンジドメイン及びCD8膜貫通ドメインを有する同一のCARコンストラクト(CTX_001;図8)と比較した。CTX_219の腫瘍殺傷能力をCTX_001と比較し、さらに、CTX_001と同一であり、ただし細胞内シグナル伝達ドメインが欠如したCARコンストラクト(CTX_003)とも比較した。
この実施例では、CD8リーダーと、4D5 scFvと、CD28ヒンジドメインと、CD28膜貫通ドメインと、CD3ゼータ細胞内シグナル伝達ドメイン(CTX_219)とを含むCARコンストラクトを生成した(図132)。次いで、CTX_219の発現を、CD28ヒンジドメイン及びCD28膜貫通ドメインの代わりにCD8ヒンジドメイン及びCD8膜貫通ドメインを有する同一のCARコンストラクト(CTX_001;図8)と比較した。CTX_219の腫瘍殺傷能力をCTX_001と比較し、さらに、CTX_001と同一であり、ただし細胞内シグナル伝達ドメインが欠如したCARコンストラクト(CTX_003)とも比較した。
初代ヒトマクロファージを50~500nMのmRNAを含むEPバッファーに1.0×105~1.0×109細胞/mLの濃度で懸濁し、エレクトロポレーションを行った。細胞をカセットから取り出し、プレーティングし、37℃及び5%CO2で一晩培養した。CAR発現MFI及びパーセンテージを、24時間後、フローサイトメトリーによりrHER2結合を用いて検出した。24時間後、Live/Dead Aquaを用いて生存パーセンテージを検出した。殺傷については、マクロファージを、Her2+ CRL2351-NucGFP腫瘍細胞とともに2:1のE:T比または1:1のE:T比で共培養し、Incucyte(登録商標)によって72時間モニターした。時間0に対するウェルごとのGFP積算強度により、腫瘍細胞死を計算した。
発現及びCAR+パーセンテージは、CD28ヒンジドメインを含むCARコンストラクト(CTX_219)、CD8ヒンジドメインを含むCARコンストラクト(CTX_001)、及び細胞内シグナル伝達ドメインが欠如したCARコンストラクト(CTX_003;図133A~133Cを参照)において同等であった。生存パーセンテージもCTX_219及びCTX_001において同等であった(図133D)。驚くべきことに、CD28ヒンジドメインを含むCARコンストラクト(CTX_219)は、CTX_001及びCTX_003対照に比べて殺傷機能の強化を示した(図133E)。これらのデータは、CD28ヒンジドメインを含むCARコンストラクトが、CD8ヒンジドメインを含むCARコンストラクトに比べて、マクロファージによる腫瘍細胞殺傷の改善をもたらしたことを示している。
CTX_219を含むマクロファージによるTNFα及びIL6分泌を、CTX_001及びCTX_003の場合と比べて定量した。エフェクター細胞をHER2+標的細胞とともに、1:1のE:T比において24時間共培養した。上清を採取し、MSD Pro-Inflammatory Panel 1(Meso Scale Discovery)をメーカーの指示に従って用いてTNFα及びIL6の濃度を測定した。驚くべきことに、CD28ヒンジドメインを含むCARコンストラクト(CTX_219)は、IL6産生をさらに増加させることなくTNFα分泌の顕著な増加(CTX_001の約5倍)を示した(図134)。これらのデータは、CD28ヒンジドメインを含むCARコンストラクトが、炎症性サイトカインIL6の産生を増加させることなく、CD8ヒンジドメインを含むCARコンストラクトに比べて腫瘍殺傷サイトカインTNFαの分泌の改善をもたらすことを示している。
実施例13:CARを含むマクロファージのVPX媒介レンチウイルス形質導入
CAR発現のためのマクロファージのレンチウイルス形質導入のために、マクロファージを解凍し、10mL完全培地(CM)においてプレートに10cm当たり5-10e6細胞の密度でプレーティングした。2~3時間静置した後、VPXレンチウイルス粒子をCMに希釈し、指定のMOIでマクロファージに加えた。レンチウイルスを加えてから24時間後に培地を完全に交換した。
CAR発現のためのマクロファージのレンチウイルス形質導入のために、マクロファージを解凍し、10mL完全培地(CM)においてプレートに10cm当たり5-10e6細胞の密度でプレーティングした。2~3時間静置した後、VPXレンチウイルス粒子をCMに希釈し、指定のMOIでマクロファージに加えた。レンチウイルスを加えてから24時間後に培地を完全に交換した。
本明細書に記載の実験用のマクロファージを採取するために、10cmプレートをインキュベーターから取り出し、4℃で30分間静置した。細胞をプレートから取り出し、ペレット化し、CMに再懸濁した。細胞カウントを行い、マクロファージを実験に使用するか、または後の時点用に再プレーティングした。
CARマクロファージ評価のための機能アッセイ
殺傷アッセイのために、マクロファージを、特定のマクロファージ:標的比(E:T)を達成するための定義された密度で、100uLのCMにおいて96ウェルプレートにプレーティングした。1~2時間の静置時間後、nucLight GFPを発現する10,000個の腫瘍細胞を100uLのCMに再懸濁し、各ウェルに加えた。プレートをIncucyte(登録商標)に入れ、腫瘍細胞を加えてから約1時間後から開始して4時間ごとにイメージングを行った。殺傷を、時間0スキャンに対するGFP積算強度として定義した。これらのアッセイに使用した腫瘍細胞は、AU565 HER2+乳癌細胞及びSKOV3卵巣癌細胞であった。
殺傷アッセイのために、マクロファージを、特定のマクロファージ:標的比(E:T)を達成するための定義された密度で、100uLのCMにおいて96ウェルプレートにプレーティングした。1~2時間の静置時間後、nucLight GFPを発現する10,000個の腫瘍細胞を100uLのCMに再懸濁し、各ウェルに加えた。プレートをIncucyte(登録商標)に入れ、腫瘍細胞を加えてから約1時間後から開始して4時間ごとにイメージングを行った。殺傷を、時間0スキャンに対するGFP積算強度として定義した。これらのアッセイに使用した腫瘍細胞は、AU565 HER2+乳癌細胞及びSKOV3卵巣癌細胞であった。
サイトカイン分泌試験のために、可溶性Her2-Hisを0.2ug/uLの濃度で分子グレードの水に溶解した。次いでHer2-Hisを指定の濃度でPBSに希釈した。100uLのHer2-His希釈液を96ウェルプレートのウェルに加えた。プレートを4℃で一晩保存し、続いてPBSで2回洗浄した。50,000個のマクロファージを最終体積200uLのCMにおいて各ウェルに加えた。マクロファージを加えてから約24時間後に上清を採取し、さらなる評価用に-20℃で保存した。MSD U-Plexキットを用いてサイトカインの検出を行った。
細胞表面タンパク質及びCARの発現を検出するために、細胞をHuman TruStain FcXを含むFACSバッファー中で、室温で10分間インキュベートした。表面タンパク質の染色を、以下のパネルを用いて行った。CD80-FITC、CD86-PE、CD163-APC-Cy7、CD206-BV421、抗トラスツズマブ-APC、及びAqua Live/Dead。Attune NxTフローサイトメーター(Thermo Fischer)を用いて表面タンパク質の発現の検出を完了し、FlowJoで解析した。
VPX及び非VPXレンチウイルスを比較するCAR発現の検出のために、細胞を20μg/mL Her2-Hisを含むFACSバッファー中で、室温で20分間インキュベートし、次にHuman TruStain FcX中で、室温で10分間インキュベートした。表面タンパク質の染色を、以下のパネルを用いて行った。CD80-FITC、CD86-PE、CD163-APC-Cy7、CD206-BV421、抗His-APC、Aqua Live/Dead。Attune NxTフローサイトメーター(Thermo Fischer)を用いて表面タンパク質の発現の検出を完了し、FlowJoで解析した。
CARマクロファージのVPXを用いたレンチウイルス形質導入の結果
VPXを加えた結果、マクロファージ内でのCARコンストラクト(CTX_001)の発現が顕著に増加した(図136)。CTX_001は、抗HER2 scFvと、CD8ヒンジと、CD8膜貫通ドメインと、CD3ゼータ細胞内シグナル伝達ドメインとを含む(図8)。VPXベースの形質導入により、CAR(%)は、MOI:5で40%超、MOI:10で60%超、MOI:50で80%以上、MOI:50で90%超増加し、これに対しVPXなしで形質導入した同じCAR(CTX_001)は、5~50のMOIで約20%のCAR(%)増加であった。
VPXを加えた結果、マクロファージ内でのCARコンストラクト(CTX_001)の発現が顕著に増加した(図136)。CTX_001は、抗HER2 scFvと、CD8ヒンジと、CD8膜貫通ドメインと、CD3ゼータ細胞内シグナル伝達ドメインとを含む(図8)。VPXベースの形質導入により、CAR(%)は、MOI:5で40%超、MOI:10で60%超、MOI:50で80%以上、MOI:50で90%超増加し、これに対しVPXなしで形質導入した同じCAR(CTX_001)は、5~50のMOIで約20%のCAR(%)増加であった。
次に、MOI滴定を用いたVPX-レンチウイルス形質導入のために、生存率及びCAR発現を経時的に評価した。VPX-レンチウイルスで形質導入したCAR-Mは、生存率が高く30日超にわたりCTX-001を発現することが示された(図137)。MOI:1、5、及び10においてVPX-レンチウイルスで形質導入したCAR-Mは、約80%~約100%の範囲の生存%で約30日の時間期間にわたって生存した。CAR発現%は、MOI:1からMO1:5及び10にかけて増加した。非形質導入(UTD)マクロファージを対照として用いた。
また、VPX-レンチウイルスで形質導入したマクロファージ内でのCTX_001におけるCAR発現を、経時的な表面タンパク質の解析のためにαトラスツズマブ-AF647を用いて評価した。MOI:1、MOI:5、及びMOI:10におけるCAR細胞表面発現が示され、MOI:5及び10では4、7、15、22、及び29日目で発現が増加した(図138)。UTDマクロファージを対照として使用した。
また、VPX-レンチウイルスで形質導入したマクロファージ内でのCTX_001におけるCAR発現の平均蛍光強度(MFI)を、経時的な表面タンパク質の解析のためにαトラスツズマブ-AF647を用いて評価した。VPX-レンチウイルスで形質導入したCARマクロファージは、30日の時間期間にわたって非常に生存力が高く、CTX-001を発現することが示された(図139)。したがって、VPX-レンチウイルスで形質導入したCARマクロファージは、CARの発現を少なくとも29日間維持した。
また、VPXレンチウイルスで形質導入したCTX_001マクロファージの殺傷機能も評価した。エフェクターマクロファージ:標的腫瘍細胞の比(E:T)は、4:1、2:1、1:1、及び1:2とした。積算強度は腫瘍負荷を示す。UTDマクロファージ及びマクロファージなしのAU565細胞(HER2+乳癌細胞株)を対照として使用した。CTX_001マクロファージの殺傷機能は、4日後に全てのE:T比ならびにMOI:1、5、及び10において明らかになり、7日後も維持された(図140)。注目すべきことに、MOI:5及びMOI:10のCTX_001マクロファージは、全てのE:T比において同様のレベルの殺傷機能を示した。共培養から72時間後の抗腫瘍活性をプロットした。
次に、臨床形質導入のためのMOI範囲について検討した。CD3ゼータドメインあり(CTX_001)及びCD3ゼータドメインなしのCAR(CTX_003;抗HER2 scFvと、CD8ヒンジと、CD8膜貫通ドメインとを含むCAR;図10)について検討した。MOI:2及びMOI:5の場合、VPXレンチウイルスで形質導入されたマクロファージにおいて、CTX_001及びCTX_003のCAR細胞表面発現が得られた(図141A)。VPX-レンチウイルスで形質導入したCTX_001及びCTX_003マクロファージは、UTDマクロファージに比べて、生存可能であること及び各CARを発現することが示された(図141B)。VPX-レンチウイルスで形質導入したCTX_001マクロファージは、MOI:2よりもMOI:5の方がより高いCARレベルを発現することが示された(図142)。また、VPXレンチウイルスによる形質導入は、CD80及びCD86の発現と、CD163及びCD206の発現の低減とに基づく、CTX_001及びCTX_003マクロファージの中程度の用量依存的なM1分極化ももたらした(図143)。
また、VPX-レンチウイルスで形質導入したCTX_001マクロファージの分極化を、Ad5f35によるアデノ随伴ウイルス形質導入に対し比較するための実験も実施した。VPX-レンチウイルスではなくAd5f35で形質導入すると、M1マーカーであるCD80及びCD86が誘導された(図144)。また、VPX-レンチウイルスで形質導入したCTX_001マクロファージは、形質導入から7日後及び形質導入から21日後に、Ad5f35で形質導入したCTX_001マクロファージに比べて持続的な抗腫瘍活性も示した(図145)。これらの結果は、場合によっては、VPX-レンチウイルスを使用する際に、M1誘導なしでマクロファージ内で同等にCARを発現させるのに異なるウイルスベクターを使用してもよく、これにより、マクロファージの可塑性の維持及びその後の表現型の制御が可能になることを示すものである。したがって、VPX-レンチウイルスはM0 CARマクロファージの作製に使用することができる。続いて、Vpxレンチウイルス由来M0 CARマクロファージをM1またはM2に分極化させて、M1またはM2分極化操作マクロファージまたはCARマクロファージを作製することができる。このようなCARマクロファージは、CARコンストラクト内でシグナル伝達ドメインをコードして、表現型シフトを誘導することもできると考えられる。このようなCARマクロファージは、M1サイトカイン(例えば、IFNa、IFNb、IFNg、LPS、もしくはTLRアゴニスト)またはM2サイトカイン(例えば、IL4、IL10、IL13、もしくはTGFb)でプライミングして、選択された表現型を有するCARマクロファージを作製することができると考えられる。このようなCARマクロファージは、転写因子、免疫リガンド、または分泌サイトカインを用いて、M1またはM2表現型を誘導するように操作することができると考えられる。
また、VPXレンチウイルスで形質導入したCTX_001及びCTX_003マクロファージの殺傷機能を、MOI:2及びMOI:5においてAU565及びSKOV3細胞内で評価した。E:Tの比は4:1、AU565については1:2とした。VPXレンチウイルスで形質導入してから7日後、MOI:2及びMOI:5の形質導入CTX_001マクロファージは、4:1及び2:1のE:T比において、対照のUTD及びAU565細胞と同様の殺傷能力を示した(図146)。SKOV3については、E:Tの比は4:1とした。VPXレンチウイルスで形質導入してから7日後、MOI:2及びMOI:5の形質導入CTX_001マクロファージは、4:1のE:T比において、対照のUTD及びSKOV3細胞と同様の殺傷能力を示した(図147)。
また、CTX_001及びCTX_003マクロファージにVPXレンチウイルスで形質導入した後の炎症性サイトカイン産生についても検討した。CTX_001及びCTX_003マクロファージにVPXレンチウイルスで形質導入し、プレート結合HER2のありまたはなしで24時間培養した。VPXレンチウイルスで形質導入してから7日後、MOI:2及びMOI:5の形質導入CTX_001マクロファージは、HER2の存在下ではTNFα及びIL-6の産生が増加し、炎症性サイトカイン分泌の差を示した(図148)。
次に、MOI:2及びMOI:5のCTX_001及びCTX_003マクロファージのVPX-レンチウイルス形質導入について、生存率及びCAR発現を経時的に評価した。VPX-レンチウイルスで形質導入したCTX_001及びCTX_003マクロファージは、21日の時間期間にわたり、高い生存率ならびにCTX-001及びCTX_003の発現が示された(図149)。UTDマクロファージを対照として使用した。また、VPX-レンチウイルスで形質導入したマクロファージ内でのCTX-001及びCTX_003におけるCAR発現のMFIを、経時的な細胞表面タンパク質の解析のためにαトラスツズマブ-AF647を用いて評価した。VPX-レンチウイルスで形質導入したCTX_001及びCTX_003マクロファージは、21日の時間期間にわたり、高い生存率ならびにCTX-001及びCTX-003の発現が示された(図150)。
また、VPXレンチウイルスで形質導入したCTX_001及びCTX_003マクロファージの殺傷機能を、MOI:2及びMOI:5においてAU565及びSKOV3細胞内で経時的に評価した。形質導入から21日後に殺傷アッセイを開始した。E:Tの比は4:1、AU565については1:2とした。VPXレンチウイルスで形質導入してから21日後、MOI:2及びMOI:5の形質導入CTX_001マクロファージは、4:1及び2:1のE:T比において72時間にわたり、対照のUTD及びAU565細胞と同様の殺傷能力を示した(図151)。SKOV3については、E:Tの比は4:1とした。VPXレンチウイルスで形質導入してから21日後、MOI:2及びMOI:5の形質導入CTX_001マクロファージは、4:1のE:T比において、対照のUTD及びSKOV3細胞と同様の殺傷能力を示した(図152)。
また、VPXレンチウイルスで形質導入した後の単球内のCTX_001(図8)の発現及び生存率についても検討した。CD14+ヒト単球を解凍し、洗浄し、カウントした。細胞を、UTDで、または適切なMOIでレンチウイルスを加えて、3e6細胞/ウェルで6ウェルUpcellプレートにプレーティングした。5日目に細胞に栄養供給し、7日目にフローサイトメトリー解析に採取した。Ad5f35形質導入を用いて形質導入したCARマクロファージ及びCAR単球を対照として使用した。CAR単球は、Ad5f35導入CAR単球及びCARマクロファージを生存率の比較対象として使用した場合、MOI:2、5、または10においてVPXレンチウイルスで形質導入した後に生存可能であった(図153A)。MOI:2、5、及び10においてVPXレンチウイルスで形質導入したCAR単球は、Ad5f35形質導入CAR単球及びCARマクロファージを生存率の比較対象として使用した場合に、MOI:2で27.6%、MOI:5で51.3%、及びMOI:10で66.3%とCAR発現のパーセンテージ(%)増加を示した(図153B)。また、MOI:2、5、及び10においてVPXレンチウイルスで形質導入したCAR単球は、Ad5f35形質導入CAR単球及びCARマクロファージを比較対象として使用した場合に、MOIの増加とともにCAR発現の平均蛍光強度(MFI)の増加も示した(図153C)。MOI:2、5、及び10においてVPXレンチウイルスで形質導入したCD14+単球のCAR発現ヒストグラムも、Ad5f35導入CAR単球及びCARマクロファージを比較対象として使用した場合に、MOIの増加とともにCAR発現の増加を示した(図153D)。UTDマクロファージもCAR発現ヒストグラムの対照として使用した。これらの結果は、単球がVPXレンチウイルス形質導入後にCARを発現したことを示し、また単球がマクロファージ段階でCAR発現を維持することを示している。
また、VPXレンチウイルスで形質導入した後の単球内のCTX_001(図8)の発現及び生存率についても検討した。CD14+ヒト単球を解凍し、洗浄し、カウントした。細胞を、UTDで、または適切なMOIでレンチウイルスを加えて、3e6細胞/ウェルで6ウェルUpcellプレートにプレーティングした。5日目に細胞に栄養供給し、7日目にフローサイトメトリー解析に採取した。Ad5f35形質導入を用いて形質導入したCARマクロファージ及びCAR単球を対照として使用した。CAR単球は、Ad5f35導入CAR単球及びCARマクロファージを生存率の比較対象として使用した場合、MOI:2、5、または10においてVPXレンチウイルスで形質導入した後に生存可能であった(図153A)。MOI:2、5、及び10においてVPXレンチウイルスで形質導入したCAR単球は、Ad5f35形質導入CAR単球及びCARマクロファージを生存率の比較対象として使用した場合に、MOI:2で27.6%、MOI:5で51.3%、及びMOI:10で66.3%とCAR発現のパーセンテージ(%)増加を示した(図153B)。また、MOI:2、5、及び10においてVPXレンチウイルスで形質導入したCAR単球は、Ad5f35形質導入CAR単球及びCARマクロファージを比較対象として使用した場合に、MOIの増加とともにCAR発現の平均蛍光強度(MFI)の増加も示した(図153C)。MOI:2、5、及び10においてVPXレンチウイルスで形質導入したCD14+単球のCAR発現ヒストグラムも、Ad5f35導入CAR単球及びCARマクロファージを比較対象として使用した場合に、MOIの増加とともにCAR発現の増加を示した(図153D)。UTDマクロファージもCAR発現ヒストグラムの対照として使用した。これらの結果は、単球がVPXレンチウイルス形質導入後にCARを発現したことを示し、また単球がマクロファージ段階でCAR発現を維持することを示している。
実施例14:CARマクロファージの食作用の強化のためのSIRPαノックアウト
免疫チェックポイントSIRPαとCD47との相互作用は、マクロファージの食作用を阻害する。したがって、CARを発現するマクロファージは、相反する食作用促進及び抑制シグナルを腫瘍から受信する。本明細書で提示する結果は、SIRPαのノックアウトがCARマクロファージの殺傷及び食作用を改善したことを示すものである。
免疫チェックポイントSIRPαとCD47との相互作用は、マクロファージの食作用を阻害する。したがって、CARを発現するマクロファージは、相反する食作用促進及び抑制シグナルを腫瘍から受信する。本明細書で提示する結果は、SIRPαのノックアウトがCARマクロファージの殺傷及び食作用を改善したことを示すものである。
リボ核タンパク質(RNP)形成を実施し、マクロファージを解凍してから1日後にマクロファージと混合した。精製したCas9タンパク質を、3種のgRNAのカクテルとともに室温で10~20分間インキュベートした。使用したgRNA配列は、SynthegoのヒトSIRPα用「遺伝子ノックアウトキット」からの配列であった(表2)。1:3のCas9:全gRNA比(そのため、Cas9:カクテル内の個々のgRNAの比は1:1)を使用した。EPバッファー中でマクロファージと混合したRNPを、3e7~8e7細胞/mLに対し2.5μM Cas9 RNPの最終濃度とした。MaxCyteエレクトロポレーションカセットでマクロファージにエレクトロポレーションした。回復培養後、遺伝子ノックアウトがタンパク質発現レベルで効果を発揮するようにエレクトロポレーションから少なくとも3日後に細胞を解析した。次いでSIRPα発現を解析し、機能アッセイを実施した。
2例の異なるドナー(HCC163264とHCC151560)からの新鮮なマクロファージを実験開始の1日前に取得し、0日目に指示RNP濃度のCas9をマクロファージにエレクトロポレーションし、3日目にSIRPαの発現を評価した。SIRPαの免疫染色は、フローサイトメトリーを用いてマクロファージ表面で実施した。結果からは、2例のドナーにおいて、マクロファージにおいてSIRPαを用量依存的にノックアウトできることが示された(図154A~B)。結果からは、312nMのRNPにおけるフローサイトメトリープロット内で2つの異なるCARマクロファージ集団が示された(図154C)。これは、SIRPα遺伝子がノックアウトされているか否かといった、Cas9による遺伝子ノックアウトにおける全か無か(all or nothing)の性質を支持し、SIRPα発現の勾配ではなく二元集団につながるものである。重要なことに、SIRPαノックアウトは細胞生存率に影響を及ぼさなかった(図154D)。
また、SIRPαノックアウトが、SKOV-3卵巣癌細胞内でCARマクロファージの食作用を促進することも示された。マクロファージを解凍し、Cas9 RNPによるエレクトロポレーションの1日前に、CTX_001(抗HER2 scFvと、CD8ヒンジと、CD8膜貫通ドメインと、CD3ゼータ細胞内シグナル伝達ドメインとを含むCAR;図8)をコードするアデノウイルスで形質導入した。3日後、SIRPαの発現を評価し、SKOV-3を用いた食作用アッセイを開始した。これらの結果は、SIRPαを標的とするCas9及びgRNAを伴うCTX_001マクロファージにおけるSIRPαノックアウトを示すものである(図155A)。CTX_001を形質導入マクロファージ内で発現させた(図155B)。CTX_001マクロファージは12時間にわたって食作用を示した。これは、Incucyte(登録商標)解析によりpHrodo-greenシグナルを用いて測定したものである(図155C)。12時間にわたって測定した合計食作用を曲線下面積として定量化した(図155D)。マクロファージにおいてはSIRPαノックアウト及びCAR発現の結果、食作用が最大化されたが、SIRPαノックアウト単独では、UTDマクロファージにおける食作用は大きく強化されなかった。
またSIRPα KOは、HCC-1954ヒト乳癌細胞においてCARマクロファージの食作用を強化することも示された。マクロファージを解凍し、CTX_001をコードするアデノウイルスで形質導入し、1日後にCas9 RNPをエレクトロポレーションした。3日後、SIRPαの発現を評価し、HCC-1954を用いた食作用アッセイを開始した。これらの結果は、SIRPαを標的とするCas9及びgRNAを伴うCTX_001マクロファージにおけるSIRPαノックアウトを示すものである(図156A)。CTX_001を形質導入マクロファージ内で発現させた(図156B)。CTX_001マクロファージは12時間にわたって食作用を示した。これは、Incucyte(登録商標)解析によりpHrodo-greenシグナルを用いて測定したものであり、Y軸上で再スケーリングした下方のプロットは、CTX_001マクロファージが全てのUTD群よりも多くの食作用を示したことを示す(図156C)。12時間にわたって測定した合計食作用を曲線下面積として定量化した(図156D)。これらの結果は、対照gRNAが食作用を増加させたものの、マクロファージにおけるSIRPαノックアウト及びCAR発現が依然として食作用シグナルの最大の産生者であることを示すものである。
また、SIRPαノックアウトは、上記の実験とは異なるドナー細胞のマクロファージを用いたSKOV-3卵巣癌細胞においてCARマクロファージの殺傷を強化することも示された。マクロファージを、Cas9 RNPによるエレクトロポレーションの1日前に解凍し、エレクトロポレーションの3日後にCTX_001をコードするアデノウイルスで形質導入した。2日後、SIRPαの発現を評価し、SKOV-3を用いた食作用アッセイを開始した。これらの結果は、SIRPαを標的とするCas9及びgRNAを伴うCTX_001マクロファージにおけるSIRPαノックアウトを示すものである(図157A)。CTX_001を形質導入マクロファージ内で発現させた(図157B)。SKOV-3殺傷は、nuclight緑色蛍光タンパク質を発現するSKOV-3細胞の成長として測定し、これは24時間にわたるIncucyte(登録商標)解析によって測定した(図157C)。ヒトCARマクロファージのSIRPαノックアウトは、標的腫瘍細胞の50%のクリアランスに要する時間に基づいて腫瘍殺傷の動態を増加させた(図157D)。合計食作用を12時間にわたって測定した(図157E)。マクロファージにおいてはSIRPαノックアウト及びCAR発現の結果、食作用が最大化されたが、SIRPαノックアウト単独では、UTDマクロファージにおける食作用は大きく強化されなかった。第2のドナーを用いた食作用の結果も一貫していた。SIRPαノックアウトCARマクロファージは、SIRPαノックアウトなしのCARマクロファージよりも迅速に殺傷するように思われた。
本明細書に提示するこれらの結果は、初代ヒトCARマクロファージにおいてCRISPR/Casシステムによる高効率のSIRPαノックアウトを実証し、また、CRISPR/Casシステムを用いたSIRPαノックアウトが一貫して初代ヒトCARマクロファージで実施することができることを実証するものである。これらの結果は、SIRPαノックアウトCARマクロファージによる食作用及び殺傷が、SIRPαノックアウトなしのCARマクロファージに比べて増加を示す機能的データと対をなしている。2つの別々のドナー及び実験ランにおいて、SIRPαノックアウトは、CARマクロファージによるSKOV-3細胞の食作用を増加させた。注目すべきことに、CARを発現しないマクロファージ内でのSIRPαノックアウトは、食作用または腫瘍殺傷を増加させなかった。したがって、この効果は相乗的と考えることができる。
本明細書に提示するこれらの結果は、初代ヒトCARマクロファージにおいてCRISPR/Casシステムによる高効率のSIRPαノックアウトを実証し、また、CRISPR/Casシステムを用いたSIRPαノックアウトが一貫して初代ヒトCARマクロファージで実施することができることを実証するものである。これらの結果は、SIRPαノックアウトCARマクロファージによる食作用及び殺傷が、SIRPαノックアウトなしのCARマクロファージに比べて増加を示す機能的データと対をなしている。2つの別々のドナー及び実験ランにおいて、SIRPαノックアウトは、CARマクロファージによるSKOV-3細胞の食作用を増加させた。注目すべきことに、CARを発現しないマクロファージ内でのSIRPαノックアウトは、食作用または腫瘍殺傷を増加させなかった。したがって、この効果は相乗的と考えることができる。
等価物
本開示に対する様々な変更、修正、及び改良が当業者に容易に相当されることは、当業者に理解されるべきである。このような変更、修正、及び改良は、本開示の一部であり、本発明の趣旨及び範囲内にあるものと意図されている。したがって、上記の説明及び図面は例示に過ぎず、本開示に記載の任意の発明は、以下の特許請求の範囲によってさらに詳細に説明される。
本開示に対する様々な変更、修正、及び改良が当業者に容易に相当されることは、当業者に理解されるべきである。このような変更、修正、及び改良は、本開示の一部であり、本発明の趣旨及び範囲内にあるものと意図されている。したがって、上記の説明及び図面は例示に過ぎず、本開示に記載の任意の発明は、以下の特許請求の範囲によってさらに詳細に説明される。
当業者であれば、本明細書に記載のアッセイまたは他のプロセスで得られた値に起因するずれまたは誤差の典型的な基準を理解するであろう。本発明の背景を説明し、その実施に関しさらなる詳細を提供するために本明細書で参照されている刊行物、ウェブサイト、及びその他の参考資料は、参照により全体として本明細書に援用される。
Claims (80)
- (a)細胞外ドメインと、
(b)膜貫通ドメインと、
(c)細胞内ドメインとを含むキメラ抗原受容体(CAR)を含む、免疫細胞であって、
前記免疫細胞が、マクロファージ、単球、または樹状細胞を含む、前記免疫細胞。 - 前記CARの前記細胞外ドメインが1つ以上の抗原結合ドメイン及びFcR細胞外ドメインを含む、及び/または前記CARの前記膜貫通ドメインがFcR膜貫通ドメインを含む、及び/または前記CARの前記細胞内ドメインがFcR細胞内ドメインを含む、請求項1に記載の免疫細胞。
- 前記CARが、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインを含む、請求項2に記載の免疫細胞。
- 前記FcR細胞外ドメイン、前記FcR膜貫通ドメイン、及び前記FcR細胞内ドメインのうちの1つ以上が、ヒトFcRドメインであるか、またはそれを含む、請求項2または請求項3に記載の免疫細胞。
- 前記FcR細胞外ドメイン、前記FcR膜貫通ドメイン、及び前記FcR細胞内ドメインが一緒になって完全長FcRを構成する、請求項2~4のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記FcR細胞外ドメインが、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む、請求項2~5のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記FcR膜貫通ドメインが、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む、請求項2~6のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記FcR細胞内ドメインが、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む、請求項2~7のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記CARの前記細胞外ドメインが1つ以上の抗原結合ドメイン及びトール様受容体(TLR)細胞外ドメインを含む、及び/または前記CARの前記膜貫通ドメインがTLR膜貫通ドメインを含む、及び/または前記CARの前記細胞内ドメインがTLR細胞内ドメインを含む、請求項1に記載の免疫細胞。
- 前記CARが、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインを含む、請求項9に記載の免疫細胞。
- 前記TLR細胞外ドメイン、前記TLR膜貫通ドメイン、及び前記TLR細胞内ドメインのうちの1つ以上が、ヒトTLRドメインであるか、またはそれを含む、請求項9または請求項10に記載の免疫細胞。
- 前記TLR細胞外ドメイン、前記TLR膜貫通ドメイン、及び前記TLR細胞内ドメインが一緒になって完全長TLRを構成する、請求項9~11のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記TLR細胞外ドメインが、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む、請求項9~12のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記TLR膜貫通ドメインが、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む、請求項9~13のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記TLR細胞内ドメインが、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む、請求項9~14のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記キメラ抗原受容体が、
(d)1つ以上の細胞外リーダードメイン、
(e)1つ以上の細胞外ヒンジドメイン、及び
(f)1つ以上の細胞内共刺激ドメインのうちの1つ以上をさらに含む、請求項1に記載の免疫細胞。 - 前記1つ以上の細胞外リーダードメインが、CD8細胞外リーダードメインを含む、請求項16に記載の免疫細胞。
- 前記1つ以上の細胞外抗原結合ドメインが、scFv、centyrin、またはdarpinを含む、請求項1~17のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記1つ以上の細胞外ヒンジドメインが、CD28細胞外ヒンジドメイン、CD8a細胞外ヒンジドメイン、またはIgG4細胞外ヒンジドメインを含む、請求項16~18のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記膜貫通ドメインが、CD28、CD8a、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TRL1、TLR2、TLR3、TRL4、TLR5、
TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の免疫細胞。 - 前記細胞内ドメインが、1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインを含む、請求項1~20のいずれか1項に記載の免疫細胞。
- 前記1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3ゼータ、FcRγ、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、ALK、AXL、DDR2、EGFR、EphA1、INSR、cMET、MUSK、PDGFR、PTK7、RET、ROR1、ROS1、RYK、TIE2、TRK、VEGFR、CD40、CD19、CD20、41BB、CD28、OX40、GITR、TREM-1、TREM-2、DAP12、MR、ICOS、MyD88、V/I/LxYxxL/V、SIRPa、CD45、Siglec-10、PD1、SHP-1、SHP-2、KIR-2DL、KIR-3DL、NKG2A、CD170、CD33、BTLA、CD32b、SIRPb、CD22、PIR-B、LILRB1、41BBL(TNFSF9)、CD27、OX40L、CD32b、CD11b、ITGAM、SLAMF7、CD206、CD163、CD209、Dectin-2、IL1R、IL2R、IL3R、IL4R、IL5R、IL6R、IL7R、IL8R、IL9R、IL10R、IL11R、IL12R、IL13R、IL14R、IL15R、IL17R、IFNaR、IFNgR、TNFR、CSF1R、CSF2R、Dap10、CD36、Dectin-1、ICOSL、及び/またはSyk細胞内情報伝達ドメインを含む、請求項21に記載の免疫細胞。
- 前記1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインが、少なくとも1つの細胞内共刺激ドメインを含む、請求項22に記載の免疫細胞。
- 先行請求項のいずれか1項に記載の免疫細胞を含む、医薬組成物。
- 前記医薬組成物が医薬的に許容される担体を含む、請求項24に記載の医薬組成物。
- 核酸コンストラクトであって、
(a)細胞外ドメインと、
(b)膜貫通ドメインと、
(c)細胞内ドメインとをコードする1つ以上の核酸配列を含み、
(a)~(c)を含むキメラ抗原受容体(CAR)をコードする、前記核酸コンストラクト。 - (e)1つ以上の細胞外リーダードメインと、
(f)1つ以上の細胞外ヒンジドメインと、
(g)1つ以上の細胞内共刺激ドメインと、
(h)切断ペプチドと、
(i)1つ以上のペプチド薬剤とをコードする1つ以上の核酸をさらに含む、請求項26に記載の核酸コンストラクト。 - 前記切断ペプチドが、P2A、F2A、E2A、またはT2Aペプチドである、請求項27に記載の核酸コンストラクト。
- 請求項26~28のいずれか1項に記載の核酸コンストラクトを含む、医薬組成物。
- 前記医薬組成物が医薬的に許容される担体を含む、請求項29に記載の医薬組成物。
- 対象における疾患または障害を治療する方法であって、前記方法が、
請求項24、25、29、または30に記載の医薬組成物の治療有効量を前記対象に送達することを含む、前記方法。 - 免疫細胞を修飾する方法であって、前記方法が、
前記免疫細胞に、
(a)細胞外ドメインと、
(b)膜貫通ドメインと、
(c)細胞内ドメインとをコードする1つ以上の核酸配列を含む、核酸コンストラクトを送達することを含み、
修飾免疫細胞が、(a)~(c)を含むキメラ操作受容体を含み、
前記修飾免疫細胞が、マクロファージ、単球、または樹状細胞を含む、前記方法。 - マクロファージ、単球、または樹状細胞を修飾する方法であって、
前記マクロファージ、単球、または樹状細胞に、
(a)細胞外ドメインと、
(b)膜貫通ドメインと、
(c)細胞内ドメインとをコードする1つ以上の核酸配列を含む、ウイルスベクターを送達することを含み、
前記ウイルスベクターが、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされており、
修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、(a)~(c)を含むキメラ操作受容体(CAR)を含み、
前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかったCARをコードするウイルスベクターが送達された前記CARを含む修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、CARの発現の増加を示す、前記方法。 - 前記ウイルスベクターが、レンチウイルスベクターであるか、またはそれを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記ウイルスベクターが、感染多重度(MOI):約1~約50で送達される、請求項33または34に記載の方法。
- 前記ウイルスベクターが、MOI:約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、または約10で送達される、請求項35に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかったCARをコードするウイルスベクターが送達された前記CARを含む修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、約20%、約30%、約40%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、またはそれ以上のCARの発現の増加を示す、請求項33~36のいずれか1項に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、長い時間期間にわたるCAR発現を示す、請求項33~37のいずれか1項に記載の方法。
- CAR発現の前記長い時間期間が、少なくとも5日間、少なくとも10日間、少なくとも15日間、少なくとも20日間、少なくとも25日間、少なくとも30日間、またはそれ以上である、請求項38に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べてエフェクター活性の増加を示す、請求項33~39のいずれか1項に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、腫瘍殺傷能力または食作用の増加を示す、請求項39に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかったCARをコードするウイルスベクターが送達された前記CARを含むマクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、M1表現型への分極化の増加を示さない、請求項33~41のいずれか1項に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、少なくとも1つのVpxタンパク質でパッケージングされなかったCARをコードするウイルスベクターが送達された前記CARを含むマクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、M1表現型の1つ以上のマーカーの発現の増加を示さない、請求項42に記載の方法。
- M1表現型の前記1つ以上のマーカーが、CD86、CD80、MHC II、IL-1R、TLR2、TLR4、iNOS、SOCS3、CD83、PD-L1、CD69、MHC I、CD64、CD32、CD16、IL1R、IFITファミリーメンバー、またはISGファミリーメンバーのうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、もしくは18個を含むか、またはそれらである、請求項43に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べて、1つ以上の炎症性サイトカインの産生の増加を示す、請求項33~44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上の炎症性サイトカインが、TNFα、IL-6、IL-1a、IL-1b、IL-12、IL-18、IL-8、IL-2、IL-23、IFNα、IFNβ、IFNγ、IL-2、IL-8、IL33、CCL3、CXCL12、CCL22、CCL4、CXCL10、またはCCL2のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12個を含むか、またはそれらである、請求項45に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、非修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞に比べてSIRPα活性の低下を示す、請求項32~46のいずれか1項に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、1つ以上のエンドヌクレアーゼを用いたSIRPαの欠失を含む、請求項47に記載の方法。
- 前記1つ以上のエンドヌクレアーゼが、CRISPR/Casシステム、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ベースヌクレアーゼ(TALEN)、もしくはメガヌクレアーゼのうちの1つ以上を含むか、またはそれらのうちの1つである、請求項48に記載の方法。
- 前記CRISPR/Casシステムが、Cas9、Cas12a、またはC2c2を含む、請求項49に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、1つ以上の抗SIRPα抗体で処置されている、請求項47に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、1つ以上の抗SIRPα抗体を含む、請求項47に記載の方法。
- 前記修飾マクロファージ、単球、または樹状細胞が、SIRPαを下方調節する1つ以上のsiRNAを含む、請求項47に記載の方法。
- 前記CARの前記細胞外ドメインが、1つ以上の抗原結合ドメイン及びFcR細胞外ドメインを含む、及び/または前記CARの前記膜貫通ドメインがFcR膜貫通ドメインを含む、及び/または前記CARの前記細胞内ドメインがFcR細胞内ドメインを含む、請求項33~53のいずれか1項に記載の方法。
- 前記CARが、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、FcR細胞外ドメイン、FcR膜貫通ドメイン、及びFcR細胞内ドメインを含む、請求項54に記載の方法。
- 前記FcR細胞外ドメイン、前記FcR膜貫通ドメイン、及び前記FcR細胞内ドメインのうちの1つ以上が、ヒトFcRドメインであるか、またはそれを含む、請求項54または55に記載の方法。
- 前記FcR細胞外ドメイン、前記FcR膜貫通ドメイン、及び前記FcR細胞内ドメインが一緒になって完全長FcRを構成する、請求項54~56のいずれか1項に記載の方法。
- 前記FcR細胞外ドメインが、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む、請求項54~57のいずれか1項に記載の方法。
- 前記FcR膜貫通ドメインが、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む、請求項54~58のいずれか1項に記載の方法。
- 前記FcR細胞内ドメインが、CD64(FcγRI)、CD32a(FcγRIIa)、CD32b(FcγRIIb)、CD32c、CD16a(FcγRIIIa)、CD16b(FcγRIIIb)、FcεRI、FcεRII、またはFcαRI(CD89)ドメインを含む、請求項54~59のいずれか1項に記載の方法。
- 前記CARの前記細胞外ドメインが1つ以上の抗原結合ドメイン及びトール様受容体(TLR)細胞外ドメインを含む、及び/または前記CARの前記膜貫通ドメインがTLR膜貫通ドメインを含む、及び/または前記CARの前記細胞内ドメインがTLR細胞内ドメインを含む、請求項33~53のいずれか1項に記載の方法。
- 前記CARが、N末端→C末端の方向に、1つ以上の細胞外結合ドメイン、TLR細胞外ドメイン、TLR膜貫通ドメイン、及びTLR細胞内ドメインを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記TLR細胞外ドメイン、前記TLR膜貫通ドメイン、及び前記TLR細胞内ドメインのうちの1つ以上が、ヒトTLRドメインであるか、またはそれを含む、請求項61または62に記載の方法。
- 前記TLR細胞外ドメイン、前記TLR膜貫通ドメイン、及び前記TLR細胞内ドメインが一緒になって完全長TLRを構成する、請求項61~63のいずれか1項に記載の方法。
- 前記TLR細胞外ドメインが、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む、請求項61~64のいずれか1項に記載の方法。
- 前記TLR膜貫通ドメインが、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む、請求項61~65のいずれか1項に記載の方法。
- 前記TLR細胞内ドメインが、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9ドメインを含む、請求項61~66のいずれか1項に記載の方法。
- 前記CARが、
(d)1つ以上の細胞外リーダードメイン、
(e)1つ以上の細胞外ヒンジドメイン、及び
(f)1つ以上の細胞内共刺激ドメインのうちの1つ以上をさらに含む、請求項33~67のいずれか1項に記載の方法: - 前記1つ以上の細胞外リーダードメインが、CD8細胞外リーダードメインを含む、請求項68に記載の方法。
- 前記1つ以上の細胞外結合ドメインが、scFv、centyrin、またはdarpinを含む、請求項33~69のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細胞外ヒンジドメインが、CD28細胞外ヒンジドメイン、CD8a細胞外ヒンジドメイン、またはIgG4細胞外ヒンジドメインを含む、請求項68~70のいずれか1項に記載の方法。
- 前記膜貫通ドメインが、CD28、CD8a、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TRL1、TLR2、TLR3、TRL4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、またはTLR9を含む、請求項33~71のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞内ドメインが、1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインを含む、請求項33~72のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3ゼータ、FcRγ、CD64、CD32a、CD32c、CD16a、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、ALK、AXL、DDR2、EGFR、EphA1、INSR、cMET、MUSK、PDGFR、PTK7、RET、ROR1、ROS1、RYK、TIE2、TRK、VEGFR、CD40、CD19、CD20、41BB、CD28、OX40、GITR、TREM-1、TREM-2、DAP12、MR、ICOS、MyD88、V/I/LxYxxL/V、SIRPa、CD45、Siglec-10、PD1、SHP-1、SHP-2、KIR-2DL、KIR-3DL、NKG2A、CD170、CD33、BTLA、CD32b、SIRPb、CD22、PIR-B、LILRB1、41BBL(TNFSF9)、CD27、OX40L、CD32b、CD11b、ITGAM、SLAMF7、CD206、CD163、CD209、Dectin-2、IL1R、IL2R、IL3R、IL4R、IL5R、IL6R、IL7R、IL8R、IL9R、IL10R、IL11R、IL12R、IL13R、IL14R、IL15R、IL17R、IFNaR、IFNgR、TNFR、CSF1R、CSF2R、Dap10、CD36、Dectin-1、ICOSL、及び/またはSyk細胞内情報伝達ドメインを含む、請求項73に記載の方法。
- 前記1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインが、少なくとも1つの細胞内共刺激ドメインを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記ウイルスベクターが、
(e)1つ以上の細胞外リーダードメインと、
(f)1つ以上の細胞外ヒンジドメインと、
(g)1つ以上の細胞内共刺激ドメインと、
(h)切断ペプチドと、
(i)1つ以上のペプチド薬剤とをコードする1つ以上の核酸をさらに含む、請求項33~75のいずれか1項に記載の方法。 - 前記切断ペプチドが、P2A、F2A、E2A、またはT2Aペプチドである、請求項76に記載の方法。
- 請求項33~77のいずれか1項に記載の方法によって修飾されたマクロファージ、単球、または樹状細胞を含む、医薬組成物。
- 前記医薬組成物が医薬的に許容される担体を含む、請求項78に記載の医薬組成物。
- 対象における疾患、障害、または状態を治療する方法であって、
前記対象に、請求項78または79に記載の医薬組成物の治療有効量を投与することを含む、前記方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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