JP2023530238A - キメラ抗原発現免疫細胞のインビトロ腫瘍殺傷活性を決定するための細胞ベースのアッセイ - Google Patents
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Abstract
本開示は、キメラ抗原受容体(CAR)分子を発現する免疫細胞の効力(例えば、細胞傷害性)を決定するためのインビトロ方法を提供する。試験試料において、CAR発現免疫細胞は、CARと相互作用する抗原を発現する標的細胞とともにインキュベートされる。対照試料において、CAR発現免疫細胞は、標的細胞、及びCARと標的細胞との間の相互作用を防止する阻害分子とともにインキュベートされる。標的細胞死の量は、試験試料及び対照試料の両方において決定され、比較される。【選択図】図1
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2020年6月8日に出願された米国仮出願番号第63/036,249号、及び2020年12月14日に出願された米国仮出願番号第63/125,173号の利益を主張するものである。前述の出願の全内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年6月8日に出願された米国仮出願番号第63/036,249号、及び2020年12月14日に出願された米国仮出願番号第63/125,173号の利益を主張するものである。前述の出願の全内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
(配列表)
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出済みである、その全体が参照により本明細書に組み込まれる配列表を含む。上記ASCIIコピーは、2021年6月04日に作成され、名称はJBI6329WOPCT1_SL.txtであり、サイズは28,710バイトである。
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出済みである、その全体が参照により本明細書に組み込まれる配列表を含む。上記ASCIIコピーは、2021年6月04日に作成され、名称はJBI6329WOPCT1_SL.txtであり、サイズは28,710バイトである。
(発明の分野)
本発明は、キメラ抗原受容体を発現する免疫細胞の効力(例えば、細胞傷害性)を決定するための改善されたアッセイを提供する。改善されたアッセイは、免疫細胞のキメラ抗原受容体がアッセイ対照としてその標的細胞と相互作用するのを防止する阻害分子を代わりに使用することによって、モックトランスフェクト免疫細胞のアッセイ対照としての使用を回避することを可能にする。
本発明は、キメラ抗原受容体を発現する免疫細胞の効力(例えば、細胞傷害性)を決定するための改善されたアッセイを提供する。改善されたアッセイは、免疫細胞のキメラ抗原受容体がアッセイ対照としてその標的細胞と相互作用するのを防止する阻害分子を代わりに使用することによって、モックトランスフェクト免疫細胞のアッセイ対照としての使用を回避することを可能にする。
キメラ抗原受容体を発現するT細胞(CAR-T細胞)の特異的インビトロ細胞傷害性を決定する現在の方法は、形質導入されていない増殖した自家T細胞(モック)をベースライン対照として使用することを伴う。これらの対照は、形質導入されたCAR-T細胞の特異的細胞傷害性を計算するために使用される。しかしながら、形質導入されていない増殖した自家T細胞又は同種対照T細胞(モック細胞)の生成は、特にこれらの細胞が通常患者自身のT細胞から生成されるため、費用及び時間がかかる。加えて、モック細胞の生成は、産生失敗の傾向があり、これは、治療を遅延させ得るか、又は免疫療法中のCAR-T細胞の適切な投薬を妨げる可能性がある。
CAR-T細胞のインビトロ細胞傷害性を決定する方法は、形質導入されていない増殖した自家T細胞(モック)をベースライン対照として使用することを伴う。ベースライン対照を使用して、CAR-T細胞に特異的な細胞傷害性の増加率(CAR-T殺傷率)を計算する。自家モック細胞が利用可能でない場合、代わりに適格ロットのアレルゲン性モックが使用される。しかしながら、そのような適格ロットの使用は、CAR-T細胞の真の効力を反映しない可能性がある同種異系モックと比較した効力をもたらす。別法として、ベースライン対照を省略し、総細胞傷害活性が使用される。しかしながら、総細胞傷害活性は、CAR-T細胞による免疫細胞/標的細胞相互作用の細胞傷害活性の何らかの増強があったかどうかを示すものではない。総細胞傷害活性は、製剤からの寄与、又は標的細胞自体の自発的死を区別しない。サイトカインELISAなどの代替アッセイが、活性を測定するための代用として機能アッセイの代わりに使用されているが、これらの方法は、細胞傷害性の直接測定ではない。
したがって、CAR-T細胞効力の正確性を保存しながら、かつモック細胞及び/又はモック細胞が利用可能でない場合は追加の代替アッセイを使用することに関連する関連高コスト及び複雑性を低減しながらCRT細胞の産生及び試験を簡素化するために、改善されたアッセイ対照が必要とされている。本出願を通して記載される主題は、対照としてのモック細胞の使用を必要としない新規なアッセイを提供することによって、この必要性を満たす。
一態様では、キメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor、CAR)分子を発現する免疫細胞の効力を決定するためのインビトロ方法であって、方法が、
a)試験試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、標的細胞が、CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、(i)当該接触させることが阻害分子の存在下で行われるか、又は(ii)CAR発現免疫細胞及び/若しくは標的細胞が当該接触させることの前に阻害分子とともにプレインキュベートされており、阻害分子がCARと標的細胞との間の相互作用を阻害する、ことと、
c)試験試料中の標的細胞死の量を決定することと、
d)第1の対照試料中の標的細胞死の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された標的細胞死の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の効力を決定することと、を含み、
試験試料及び第1の対照試料において、接触させる時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が、実質的に同じである、方法を提供する。
a)試験試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、標的細胞が、CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、(i)当該接触させることが阻害分子の存在下で行われるか、又は(ii)CAR発現免疫細胞及び/若しくは標的細胞が当該接触させることの前に阻害分子とともにプレインキュベートされており、阻害分子がCARと標的細胞との間の相互作用を阻害する、ことと、
c)試験試料中の標的細胞死の量を決定することと、
d)第1の対照試料中の標的細胞死の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された標的細胞死の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の効力を決定することと、を含み、
試験試料及び第1の対照試料において、接触させる時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が、実質的に同じである、方法を提供する。
いくつかの実施形態では、接触させるステップ(a)及び(b)は、同時に実行される。いくつかの実施形態では、決定するステップ(c)及び(d)は、同時に実行される。
いくつかの実施形態では、ステップ(b)(i)において、CAR発現免疫細胞及び/又は標的細胞は、接触させるステップの前に阻害分子とともにプレインキュベートされている。
いくつかの実施形態では、方法は、ステップ(c)において決定された標的細胞死の量を、第2の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、標的細胞は、CAR発現免疫細胞の非存在下でインキュベートされる。
いくつかの実施形態では、方法は、ステップ(c)において決定された標的細胞死の量を、第3の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、標的細胞は、CAR発現免疫細胞の非存在下であるが標的細胞死を引き起こす界面活性剤の存在下でインキュベートされる。特定の実施形態では、界面活性剤は、TritonX-100である。
様々な実施形態では、標的細胞は、当該標的細胞死の際に検出可能なレポーターシグナルを産生し、ステップ(c)は、試験試料におけるレポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(d)は、第1の対照試料におけるレポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(e)は、ステップ(c)及び(d)において決定されたレポーターシグナルを比較することを含む。
いくつかの実施形態では、レポーターシグナルは、発光である。いくつかの実施形態では、レポーターシグナルは、蛍光である。いくつかの実施形態では、標的細胞は、標的細胞が細胞死を経るときにシグナルを産生するレポータータンパク質を発現する。いくつかの実施形態では、レポータータンパク質は、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、若しくは緑色蛍光タンパク質(Green Fluorescent Protein、GFP)、又はそれらのバリアンと若しくは誘導体である。いくつかの実施形態では、阻害分子は、標的細胞上の抗原に特異的に結合し、抗原がCARと相互作用する。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、阻害分子は、標的細胞上に発現される抗原に特異的に結合するCAR内の領域に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、阻害分子は、抗体又は抗体断片を含む。特定の実施形態では、抗体は、抗イディオタイプ抗体である。いくつかの実施形態では、抗体断片は、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv若しくはFd断片、一本鎖抗体(scFv)、線状抗体、単一ドメイン抗体、重鎖可変領域(VH)ドメイン、又は軽鎖可変領域(VL)ドメインである。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、CARのscFvドメイン内の抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、CARのscFvドメイン内のCDRに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、CARのVHドメイン又はVLドメイン内の抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、CARのVHドメイン又はVLドメイン内のCDRに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARと相互作用する標的細胞上に発現される抗原の可溶性形態、又はその機能的断片若しくは誘導体である。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞、人工多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell、iPSC)、及びナチュラルキラー(natural killer、NK)細胞から選択される。いくつかの実施形態では、CARは、B細胞成熟抗原(B-Cell maturation Antigen、BCMA)受容体と相互作用し、標的細胞は、BCMA受容体を含み、阻害分子は、BCMAの可溶性細胞質ドメインである。いくつかの実施形態では、標的細胞は、多発性骨髄腫細胞である。ある実施態様では、多発性骨髄腫細胞は、MM-1R細胞である。
いくつかの実施形態では、CARは、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(G protein-coupled receptor, class C group5 member D、GPRC5D)と相互作用し、標的細胞は、GPRC5D受容体を含み、阻害分子は、CARに対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である。いくつかの実施形態では、CARは、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)と相互作用し、標的細胞は、GPRC5D受容体を含み、阻害分子は、GPRC5D受容体に対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である。いくつかの実施形態では、標的細胞は、多発性骨髄腫細胞である。ある実施態様では、多発性骨髄腫細胞は、MM-1R細胞である。
いくつかの実施形態では、CARは、カリケリン(kallikerin)2(KLK2)と相互作用し、標的細胞は、KLK2を含み、阻害分子は、可溶性KLK2タンパク質である。いくつかの実施形態では、標的細胞は、前立腺がん細胞である。いくつかの実施形態では、前立腺がんは、LNCaP細胞である。
様々な実施形態では、本方法は、ハイスループット形式で行われる。
本開示の方法は、本開示の一部を形成する、添付の図面に関連して解釈される以下の詳細な説明を参照することにより、より容易に理解することができる。本開示の方法は、本明細書に記載及び/又は示される特定の方法に限定されないこと、更に、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を例によって説明することのみを目的とし、請求項に記載の方法に限定することを意図しないことを理解されたい。
本明細書に引用する全ての特許公開された特許出願及び刊行物は、参照によってあたかもその全体が本明細書に記載されているように組み込まれる。
リストが提示される場合、特に指定しない限り、そのリストの各個々の要素及びそのリストの全ての組み合わせは別個の実施形態であることを、理解されたい。例えば、「A、B、又はC」として提示される実施形態のリストは、実施形態「A」、「B」、「C」、「A又はB」、「A又はC」、「B又はC」、又は「A、B、又はC」を含むと解釈されるべきである。
定義
本明細書で使用される場合、「a」又は「an」は、1つ又は2つ以上を意味し得る。特許請求の範囲において本明細書で使用される場合、単語「含む(comprising)」と併せて使用される場合、単語「a」又は「an」は、1つ又は2つ以上を意味し得る。
本明細書で使用される場合、「a」又は「an」は、1つ又は2つ以上を意味し得る。特許請求の範囲において本明細書で使用される場合、単語「含む(comprising)」と併せて使用される場合、単語「a」又は「an」は、1つ又は2つ以上を意味し得る。
特許請求の範囲における用語「又は」の使用は、代替物のみを指すことが明示的に示されない限り、又は代替物が相互排他的でない限り、「及び/又は」を意味するために使用されるが、本開示は、代替物及び「及び/又は」のみを指す定義を支持する。本明細書で使用される場合、「別の」は、少なくとも第2又はそれ以上を意味し得る。
「約」は、当業者によって決定される特定の値について許容される誤差範囲内であることを意味し、これは、その値がどのように測定又は決定されるのか、すなわち、測定システムの制限に部分的に依存する。特定のアッセイ、結果又は実施形態の文脈において、実施例又は本明細書の他の箇所で別段明示的に述べられない限り、「約」は、値の10%下から値の10%上までの範囲内、例えば、値が100である場合、90~110を意味する。
本明細書中で使用される場合、核酸に関する用語「コードする」又は「コードしている」は、当業者が本発明を容易に理解できるようにするために使用されるが、しかしながら、これらの用語は、それぞれ「含む(comprise)」又は「含んでいる(comprising)」と互換的に使用され得る。
「抗原」は、免疫応答を媒介することができる抗原結合ドメイン又はT細胞受容体が結合することができる任意の分子(例えば、タンパク質、ペプチド、多糖類、糖タンパク質、糖脂質、核酸、これらの一部、又はこれらの組み合わせ)を指す。例示的な免疫応答には、抗体産生、及びT細胞、B細胞又はNK細胞などの免疫細胞の活性化が含まれる。抗原は、組織試料、腫瘍試料、細胞、又は他の生物学的成分、生物、タンパク質/抗原のサブユニット、殺傷若しくは不活性化された全細胞又は溶解物などの生体試料からの、遺伝子によって発現し得る、当該試料から合成され得る、又は当該試料から精製され得る。
「抗体」は、広義の意味を有し、マウス、ヒト、ヒト化、及びキメラモノクローナル抗体を含むモノクローナル抗体、抗原結合断片、二重特異性、三重特異性、四重特異性などの多特異性抗体、二量体、四量体、又は多量体抗体、一本鎖抗体、ドメイン抗体、並びに必要とされる特異性の抗原結合部位を含む免疫グロブリン分子の任意の他の修飾された形態を含む免疫グロブリン分子を含む。「完全長抗体」は、ジスルフィド結合により相互接続された、2本の重鎖(heavy chain、HC)及び2本の軽鎖(light chain、LC)、並びにこれらの多量体(例えばIgM)から構成される。各重鎖は、重鎖可変領域(VH)、並びに重鎖定常領域(ドメインCH1、ヒンジ、CH2、及びCH3からなる)から構成される。各軽鎖は、軽鎖可変領域(VL)及び軽鎖定常領域(CL)から構成される。VH領域及びVL領域は、フレームワーク領域(framework region、FR)が散在しており相補性決定領域(complementarity determining region、CDR)と呼称される超可変領域に更に分類され得る。各VH及びVLは、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって以下の順序:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、及びFR4で配置された、3つのCDR及び4つのFRセグメントで構成される。免疫グロブリンは、重鎖定常ドメインのアミノ酸配列に応じて、5つの主要なクラス、すなわちIgA、IgD、IgE、IgG、及びIgMに割り当てられ得る。IgA及びIgGは、アイソタイプのIgA1、IgA2、IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4として更に細分類される。どのような脊椎動物種の抗体軽鎖も、その定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、2つの明確に異なるタイプ、すなわち、カッパ(κ)及びラムダ(λ)のうちの一方に割り当てることができる。
「抗体断片」という用語は、親の完全長抗体の抗原結合特性を保持する、無傷の抗体又はその組換えバリアントの少なくとも1つの部分を指す。これは、例えば、認識及び結合(例えば、抗原などの標的に対する抗体断片の特異的結合)を付与するために十分である、抗原結合ドメイン(例えば、無傷の(インタクトな)抗体の抗原決定可変領域)を指す。「抗原結合断片」とは、免疫グロブリン分子の一部を指す。抗体断片の例としては、Fab、Fab’、F(ab’)2、及びFv断片、一本鎖抗体(scFv)、線状抗体、sdAbなどの単一ドメイン抗体(VL又はVHのいずれか)、ラクダVHHドメイン、並びに抗体断片から形成される多重特異性抗体が挙げられるが、これらに限定されない。
用語「対象」は、免疫応答が誘発され得る生体(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)を含むことが意図される。対象の例には、ヒト、サル、チンパンジー、イヌ、ネコ、マウス、ラット、及びそれらのトランスジェニック種が含まれる。T細胞は、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染部位由来の組織、腹水、胸水、脾臓組織、及び腫瘍を含む多くの供給源から得ることができる。
本明細書で使用される、「キメラ抗原受容体」(CAR)という用語は、細胞外標的結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む細胞表面受容体として定義され、全て天然では単一のタンパク質において一緒にみられることのない組み合わせである。これには、細胞外ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインが天然では単一の受容体タンパク質において一緒にみられることのない受容体が含まれる。CARは、主に、T細胞及びナチュラルキラー(NK)細胞などのリンパ球での使用が意図される。
「相補性決定領域(CDR)」とは、抗原に結合する抗体の領域である。VHには3つのCDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)が存在し、VLには3つのCDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が存在する。CDRは、以下のものなどの様々な記述を用いて定義することができる:Kabat(Wu et al.(1970)J Exp Med132:211-50、Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.,1991)、Chothia(Chothia et al.(1987)J Mol Biol196:901-17)、IMGT(Lefranc et al.(2003)Dev Comp Immunol27:55-77)、及びAbM(Martin and Thornton J Bmol Biol263:800-15,1996)。様々な記述と可変領域の付番との対応が記載されている(例えば、Lefranc et al.(2003)Dev Comp Immunol27:55-77、Honegger and Pluckthun,J Mol Biol(2001)309:657-70、International ImMunoGeneTics(IMGT)データベース、ウェブリソース、http://www_imgt_orgを参照されたい)。UCL Business PLCによるabYsisなどの利用可能なプログラムを使用して、CDRを描写することができる。本明細書で使用する場合、用語「CDR」、「HCDR1」、「HCDR2」、「HCDR3」、「LCDR1」、「LCDR2」、及び「LCDR3」は、明細書で別途明示的に記載のない限り、上述したKabat、Chothia、IMGT、又はAbMの方法のいずれかにより定義されるCDRを含む。
用語「減少させる(decrease)」及び「低減する(reduce)」は、本明細書において互換的に使用され、一般に、対照又はビヒクルによって媒介される応答と比較した場合に、低減された応答(すなわち下流効果)を媒介する試験分子の能力を指す。例示的な応答は、T細胞拡大、T細胞活性化、又はT細胞媒介性腫瘍細胞殺傷、又はタンパク質のその抗原若しくは受容体への結合、増強されたFcγへの結合、又は増強されたADCC、CDC及び/若しくはADCPなどの増強されたFcエフェクター機能である。減少は、試験分子と対照(又はビヒクル)との間の測定された応答の統計的に有意な差、又は約1.1、1.2、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、若しくは30倍以上、例えば、500、600、700、800、900、若しくは1000倍以上(1を上回る全ての整数及びその間の小数点、例えば、1.5、1.6、1.7.1.8等を含む)の減少などの、測定された応答の減少であってもよい。
用語「増強する(enhance)」、「促進する(promote)」、「増加させる(increase)」、「拡大する(expand)」又は「改善する(improve)」とは、一般に、対照又はビヒクルによって媒介される応答と比較した場合、試験分子がより大きな応答(すなわち下流効果)を媒介する能力をいう。例示的な応答は、T細胞拡大、T細胞活性化、又はT細胞媒介性腫瘍細胞殺傷、又はタンパク質のその抗原若しくは受容体への結合、増強されたFcγへの結合、又は増強されたADCC、CDC及び/若しくはADCPなどの増強されたFcエフェクター機能である。増強は、試験分子と対照(又はビヒクル)との間の測定された応答の統計的に有意な差、又は約1.1、1.2、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、若しくは30倍以上、例えば、500、600、700、800、900、若しくは1000倍以上(1を上回る全ての整数及びその間の小数点、例えば、1.5、1.6、1.7.1.8等を含む)の増加などの、測定された応答の増加であってもよい。
「dAb」又は「dAb断片」は、VHドメインで構成される抗体断片を指す(Ward et al.,Nature341:544 546(1989))。
「Fab」又は「Fab断片」は、VH、CH1、VL、及びCLドメインで構成される抗体断片を指す。
「F(ab’)2」又は「F(ab’)2断片」は、ヒンジ領域内のジスルフィド架橋によって接続された2つのFab断片を含有する抗体断片を指す。
「Fd」又は「Fd断片」は、VH及びCH1ドメインで構成される抗体断片を指す。
「Fv」又は「Fv断片」は、抗体の単一のアーム由来のVHドメイン及びVLドメインで構成される抗体断片を指す。
「完全長抗体」は、ジスルフィド結合によって相互に接続された、2本の重鎖(HC)及び2本の軽鎖(LC)、並びにこれらの多量体(例えば、IgM)で構成される。各重鎖は、重鎖可変ドメイン(VH)及び重鎖定常ドメインで構成され、重鎖定常ドメインは、サブドメインCH1、ヒンジ、CH2及びCH3で構成される。各軽鎖は、軽鎖可変ドメイン(VL)及び軽鎖定常ドメイン(CL)で構成される。VH及びVLは、フレームワーク領域(FR)が散在している、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変性の領域に更に細分化され得る。各VH及びVLは、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって以下の順序:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、及びFR4で配置された、3つのCDR及び4つのFRセグメントで構成される。
「ヒト化抗体」は、少なくとも1つのCDRが非ヒト種に由来し、少なくとも1つのフレームワークがヒト免疫グロブリン配列に由来する抗体を意味する。ヒト化抗体は、フレームワークに置換を含むことができるため、フレームワークは、発現したヒト免疫グロブリン又はヒト免疫グロブリン生殖細胞系列遺伝子配列の厳密なコピーではない場合がある。
「細胞内シグナル伝達ドメイン」又は「細胞質シグナル伝達ドメイン」は、分子の細胞内部分を指す。これは、タンパク質の機能的部分であり、セカンドメッセンジャーを生成することにより定められたシグナル伝達経路を介して細胞活動を調節するために細胞内で情報を伝達することによって作用する、又はかかるメッセンジャーに応答することによりエフェクターとして機能することによって作用する。細胞内シグナル伝達ドメインは、CAR含有細胞(例えば、CAR-T細胞)の免疫エフェクター機能を促進するシグナルを生成する。
「単離/単離された」とは、組換え細胞などにおける分子が産生される系の他の成分から離して実質的に分離及び/又は精製された分子の均質な集団(例えば、合成ポリヌクレオチド又はポリペプチド)、並びに少なくとも1つの精製又は単離工程に供されたタンパク質を指す。「単離/単離された」とは、他の細胞材料及び/又は化学物質を実質的に含まない分子を指し、より高い純度、例えば80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の純度まで単離された分子を包含する。
「モノクローナル抗体」とは、抗体分子の実質的に均質な母集団(すなわち、母集団を含む個別の抗体が、抗体重鎖からC末端リジンを除去する、又は、アミノ酸異性化若しくはアミド分解、メチオニン酸化若しくはアスパラギン若しくはグルタミンアミド分解などの翻訳後修飾といった、可能な周知の変更を除いて同一である)から入手される抗体を意味する。モノクローナル抗体は、典型的には、1つの抗原性エピトープに結合する。二重特異性モノクローナル抗体は、2つの異なる抗原性エピトープに結合する。モノクローナル抗体は、抗体集団内で不均一なグリコシル化を有し得る。モノクローナル抗体は、単一特異性であってよく、又は、二重特異性などの多重特異性であってよく、一価、二価、又は多価であってもよい。
「ナチュラルキラー細胞」及び「NK細胞」は、本明細書では互換的かつ同義的に使用される。本明細書で使用するとき、NK細胞とは、CD16+CD56+及び/又はCD57+TCR-表現型を有する分化リンパ球を指す。NK細胞は、特定の細胞溶解性酵素の活性化によって「自己」MHC/HLA抗原を発現できない細胞に結合し、殺傷する能力、腫瘍細胞又はNK活性化受容体のリガンドを発現する他の疾患細胞を殺傷する能力、及び免疫応答を刺激又は阻害するサイトカインと呼ばれるタンパク質分子を放出する能力を特徴とする。
本明細書では互換的に使用される「タンパク質」又は「ポリペプチド」は、各々がペプチド結合によって連結された少なくとも2つのアミノ酸残基で構成されている1つ又は2つ以上のポリペプチドを含む分子を指す。タンパク質は、モノマーであってもよく、又は同一若しくは異なる2つ以上のサブユニットのタンパク質複合体であってもよい。50個未満のアミノ酸からなる小分子ポリペプチドは、「ペプチド」と称され得る。タンパク質は、異種融合タンパク質、糖タンパク質、又はリン酸化、アセチル化、ミリストイル化、パルミトイル化、グリコシル化、酸化、ホルミル化、アミド化、シトルリン化、ポリグルタミル化、ADP-リボシル化、ペグ化又はビオチン化などの翻訳後修飾によって修飾されたタンパク質であり得る。タンパク質は、組換え発現し得る。
「組換え体」とは、組換え手段によって調製、発現、作製、又は単離されたポリヌクレオチド、ポリペプチド、ベクター、ウイルス、及び他の巨大分子を指す。「組換え抗体」という用語は、例えば、バクテリオファージ又は酵母発現系によって発現される抗体などの組換えDNA技術を使用して生成される抗体を指す。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ている、このDNA分子が抗体タンパク質、又は抗体を特定するアミノ酸配列を発現する抗体を意味すると解釈されるべきであり、その場合、DNA又はアミノ酸配列は、利用可能であり当該技術分野において既知である組換えDNA又はアミノ酸配列技術を使用して得られる。
「一本鎖Fv」又は「scFv」は、軽鎖可変領域(VL)を含む少なくとも1つの抗体断片及び重鎖可変領域(VH)を含む少なくとも1つの抗体断片を含む融合タンパク質であって、VL及びVHが、ポリペプチドリンカーを介して連続的に連結され、一本鎖ポリペプチドとして発現することができる、融合タンパク質を指す。特に指定しない限り、本明細書で使用するとき、scFvは、VL及びVH可変領域をいずれの順序で有していてもよく、例えば、ポリペプチドのN末端及びC末端に関して、scFvは、VL-リンカー-VHを含んでいてもよく、又はVH-リンカー-VLを含んでいてもよい。
「特異的に結合する」、「特異的結合」、「特異的に結合している」、又は「結合する」とは、タンパク質性分子が、抗原又は当該抗原内のエピトープに、他の抗原に対する親和性よりも高い親和性で結合することを指す。典型的には、タンパク質性分子は、約1×10-7M以下、例えば約5×10-8M以下、約1×10-8M以下、約1×10-9M以下、約1×10-10M以下、約1×10-11M以下、又は約1×10-12M以下の平衡解離定数(KD)で抗原又は抗原内のエピトープに結合し、典型的には、KDは、非特異的抗原(例えば、BSA、カゼイン)への結合についてのKDよりも少なくとも100倍小さい。
「T細胞」、「T-細胞」及び「Tリンパ球」は互換的であり、本明細書において同義的に使用される。T細胞には、胸腺細胞、ナイーブTリンパ球、記憶T細胞、未成熟Tリンパ球、成熟Tリンパ球、静止Tリンパ球、又は活性化Tリンパ球が含まれる。T細胞は、Tヘルパー(T helper、Th)細胞、例えば、Tヘルパー1(Th1)又はTヘルパー2(Th2)細胞であり得る。T細胞は、ヘルパーT細胞(HTL、CD4+T細胞)、CD4+T細胞、細胞傷害性T細胞(CTL、CD8+T細胞)、腫瘍浸潤細胞傷害性T細胞(TIL、CD8+T細胞)、CD4+CD8+T細胞、又はT細胞の任意の他のサブセットであり得る。また、「NKT細胞」も含まれ、これは、半不変αβT細胞受容体を発現するだけでなく、NK1.1などの典型的にはNK細胞に関連する様々な分子マーカーも発現する、T細胞の特殊な集団を指す。NKT細胞には、NK1.1+及びNK1.1-、並びにCD4+、CD4-、CD8+、及びCD8-細胞が含まれる。NKT細胞のTCRは、MHC I様分子CD Idによって提示される糖脂質抗原を認識するという点で独特である。NKT細胞は、炎症又は免疫寛容のいずれかを促進するサイトカインを産生する能力により、保護効果又は有害効果のいずれかを有し得る。また、「ガンマデルタT細胞(γδT細胞)」も含まれ、これは、それらの表面に異なるTCRを有するT細胞の小さなサブセットの特殊な集団を指し、TCRがα及びβ-TCR鎖と表記される2つの糖タンパク質鎖から構成されるT細胞の大部分とは異なり、γδT細胞におけるTCRは、γ鎖及びδ鎖から構成される。γδT細胞は、免疫監視及び免疫調節において役割を果たすことができ、IL-17の重要な供給源であること、及び強力なCD8+細胞傷害性T細胞応答を誘導することが見出された。また、「調節性T細胞」又は「Treg」も含まれ、これは、異常又は過剰な免疫応答を抑制し、免疫寛容における役割を果たす、T細胞を指す。Tregは、典型的には、転写因子Foxp3陽性CD4+T細胞であり、かつ、IL-10産生CD4+T細胞である転写因子Foxp3陰性調節性T細胞も含み得る。
「腫瘍細胞」又は「がん細胞」とは、インビボ、エクスビボ、又は組織培養のいずれかにおいて、自然発生的な又は誘発された表現型の変化を有するがん性、前がん性、又は形質転換細胞を指す。これらの変化は、必ずしも新たな遺伝物質の取り込みを伴うものではない。形質転換は、形質転換ウイルスの感染及び新たなゲノム核酸の組み込み、外因性核酸の取り込みにより発生させることもでき、自然発生的に又は発がん物質に曝露した後に発生し、それによって内因性の遺伝子が変異する場合もある。形質転換/がんは、インビトロ、インビボ、及びエクスビボにおける、形態学的変化、細胞の不死化、異常な増殖制御、病巣の形成、増殖、悪性病変、腫瘍特異的マーカーレベルの調節、浸潤性、ヌードマウスなどの好適な動物宿主における腫瘍の増殖などによって例示される。
「バリアント」、「変異体」又は「変化した」とは、1つ又は2つ以上の改変、例えば、1つ又は2つ以上の置換、挿入、又は欠失によって参照ポリペプチド又は参照ポリヌクレオチドとは異なる、ポリペプチド又はポリヌクレオチドを指す。
本明細書で言及される細胞(例えば、CAR-T細胞)の「効力」は、所望の機能を達成する際のその有効性又は潜在的有効性の指標又は尺度である。CAR-T細胞の場合、所望の機能は、標的細胞(例えば、腫瘍細胞)などの別の細胞を標的化するか又は殺傷することであり得る。効力は、その標的に対する細胞の効果(例えば、インビトロ又はインビボでの腫瘍細胞に対するCAR-T細胞の効果)の決定によって直接評価することができる。あるいは、効力は、本発明の種々の方法におけるように、間接的に測定され得る。特に、CAR-T細胞の効力は、例えば、本明細書に記載されるアッセイにおいて、細胞の抗原特異的細胞傷害性のインビトロのレベルを(例えば、本明細書に記載される刺激されていないCAR-T細胞の細胞傷害性と比較して)決定することによって評価することができる。次いで、この効力の尺度は、その標的を殺傷する際の細胞の有効性に関連し得る、本明細書に記載されるPK/PDパラメータ(例えば、CMAX、T AX、及びAUC)などの細胞のインビボ特性と関連付けることができ、したがって、その予測とみなすことができる。本明細書に更に記載されるように、効力は、関連するCARを発現する細胞の数に基づいて正規化され得る細胞傷害性指数に関して表され得る。
本明細書で使用される場合、「参照」又は「対照」は、比較が行われる基準又は対照を記載する。例えば、いくつかの実施形態では、目的の薬剤、動物、個体、集団、試料、配列又は値は、参照又は対照の薬剤、動物、個体、集団、試料、配列又は値と比較される。いくつかの実施形態では、参照又は対照は、目的の試験又は決定と実質的に同時に試験及び/又は決定される。典型的には、当業者によって理解されるように、参照又は対照は、評価下の条件又は環境に匹敵する条件又は環境下で決定又は特徴付けられる。当業者は、特定の可能な参照又は対照に対する信頼及び/又は比較を正当化するのに十分な類似性が存在する場合を理解するであろう。
「刺激分子」という用語は、免疫細胞シグナル伝達経路の少なくともいくつかの態様について刺激的な方法で免疫細胞の活性化を調節する細胞質シグナル伝達配列を提供する免疫細胞(例えば、T細胞、NK細胞、B細胞)によって発現される分子を指す。一態様では、シグナルは、例えば、TCR/CD3複合体とペプチドが負荷されたMHC分子との結合によって開始され、増殖、活性化、分化などを含むがこれらに限定されないT細胞応答の媒介をもたらす一次シグナルである。刺激的に作用する一次細胞質シグナル伝達配列(「一次シグナル伝達ドメイン」とも呼ばれる)は、免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ又はITAMとして知られるシグナル伝達モチーフを含有し得る。ITAM含有細胞質シグナル伝達配列の例としては、CD3ζ、共通FcRγ(FCER1 G)、FcγRIIa、FcRβ(FcεR1 b)、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD79a、CD79b、DAP10、及びDAP12に由来するものが挙げられるが、これらに限定されない。CARにおいて、細胞内シグナル伝達ドメインは、細胞内シグナル伝達配列、例えば、CD3-ζの一次シグナル伝達配列を含み得る。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかになるであろう。しかし、発明を実施するための形態及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、本開示の趣旨及び範囲内にある様々な変更及び改良がこの発明を実施するための形態によって当業者にとって明らかになることから、例示としてのみ与えられていることを理解されたい。
キメラ抗原受容体
免疫細胞(例えば、T細胞)は、所望のキメラ抗原受容体を安定して発現するように遺伝子改変され得る。キメラ抗原受容体(CAR)は、免疫細胞、例えばT細胞シグナル伝達ドメインに結合した抗体(scFv)の抗原結合ドメインを含む人工的に構築されたハイブリッドタンパク質又はポリペプチドである。CARの特性としては、非MHC制限的に選択された標的に向かってT細胞特異性及び反応性をリダイレクトし、モノクローナル抗体の抗原結合特性を利用する能力を挙げることができる。非MHC制限抗原認識により、CARを発現するT細胞は、抗原プロセシングとは無関係に抗原を認識することができるため、腫瘍逃避の主要なメカニズムを迂回する。更に、T細胞において発現される場合、CARは、内因性T細胞受容体(T cell receptor、TCR)アルファ及びベータ鎖と有利には二量体化しない。
免疫細胞(例えば、T細胞)は、所望のキメラ抗原受容体を安定して発現するように遺伝子改変され得る。キメラ抗原受容体(CAR)は、免疫細胞、例えばT細胞シグナル伝達ドメインに結合した抗体(scFv)の抗原結合ドメインを含む人工的に構築されたハイブリッドタンパク質又はポリペプチドである。CARの特性としては、非MHC制限的に選択された標的に向かってT細胞特異性及び反応性をリダイレクトし、モノクローナル抗体の抗原結合特性を利用する能力を挙げることができる。非MHC制限抗原認識により、CARを発現するT細胞は、抗原プロセシングとは無関係に抗原を認識することができるため、腫瘍逃避の主要なメカニズムを迂回する。更に、T細胞において発現される場合、CARは、内因性T細胞受容体(T cell receptor、TCR)アルファ及びベータ鎖と有利には二量体化しない。
本明細書に記載のCARは、少なくとも細胞外抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、以下に定義された刺激分子に由来する機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメイン(本明細書では「細胞質シグナル伝達ドメイン」とも称される)とを含む、組換えポリペプチドコンストラクトを提供する。CARを発現するT細胞は、本明細書では、CAR T細胞、CAR-T細胞、又はCAR修飾T細胞と称され、これらの用語は、本明細書において互換的に使用される。細胞は、その表面上に抗体結合ドメインを安定して発現するように遺伝的に改変することができ、MHC非依存性の新規抗原特異性を付与する。
場合によっては、T細胞は、特定の抗体の抗原認識ドメインとCD3-ζ鎖又はFcγRIタンパク質の細胞内ドメインとを組み合わせて単一のキメラタンパク質にするCARを安定して発現させるように遺伝的に改変される。一実施形態では、刺激分子は、T細胞受容体複合体に関連するζ鎖である。
本明細書で使用される「細胞内シグナル伝達ドメイン」又は「細胞質シグナル伝達ドメイン」は、分子の細胞内部分を指す。これは、タンパク質の機能的部分であり、セカンドメッセンジャーを生成することにより定められたシグナル伝達経路を介して細胞活動を調節するために細胞内で情報を伝達することによって作用する、又はかかるメッセンジャーに応答することによりエフェクターとして機能することによって作用する。細胞内シグナル伝達ドメインは、CAR含有細胞(例えば、CAR-T細胞)の免疫エフェクター機能を促進するシグナルを生成する。例えばCAR-T細胞における免疫エフェクター機能の例としては、細胞溶解活性及びヘルパー活性(サイトカインの分泌を含む)が挙げられる。
一実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、一次細胞内シグナル伝達ドメインを含み得る。例示的な一次細胞内シグナル伝達ドメインとしては、一次刺激又は抗原依存性シミュレーションに関与する分子に由来するものが挙げられる。一実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激細胞内ドメインを含み得る。共刺激細胞内シグナル伝達ドメインの例としては、共刺激シグナル又は抗原非依存性刺激に関与する分子に由来するものが挙げられる。例えば、CAR-Tの場合、一次細胞内シグナル伝達ドメインは、T細胞受容体の細胞質配列を含み得、共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、共受容体又は共刺激分子からの細胞質配列を含み得る。
一次細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ又はITAMとして知られるシグナル伝達モチーフを含み得る。一次細胞質シグナル伝達配列を含有するITAMの例としては、CD3-ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、並びにCD66d DAP10及びDAP12に由来するものが挙げられるが、これらに限定されない。
「ζ」又は代替的に「ζ鎖」、「CD3-ζ」又は「TCR-ζ」という用語は、GenBankアクセッション番号BAG36664.1として提供されるタンパク質、又は非ヒト種、例えば、ネズミ、ウサギ、霊長類、マウス、げっ歯類、サル、類人猿などからの等価な残基として定義され、「ζ刺激ドメイン」又は代替的に「CD3-ζ刺激ドメイン」又は「TCR-ζ刺激ドメイン」は、T細胞活性化に必要な初期シグナルを機能的に伝達するために十分なζ鎖の細胞質ドメインからのアミノ酸残基として定義される。一態様では、ζの細胞質ドメインは、GenBankアクセッション番号BAG36664.1の残基52~164、又はその機能的オルソログである、非ヒト種、例えば、マウス、げっ歯類、サル、類人猿などに由来する等価な残基を含む。一態様では、「ζ刺激ドメイン」又は「CD3-ζ刺激ドメイン」は、以下の配列番号10として提供される配列、又は配列番号10と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも98、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列である。
RVKFSRSADAPAYKQGQNQLYNELNLGRREEYDVLDKRRGRDPEMGGKPRRKNPQEGLYNELQKDKMAEAYSEIGMKGERRRGKGHDGLYQGLSTATKDTYDALHMQALPPR(配列番号10)
用語「共刺激分子」とは、共刺激リガンドと特異的に結合し、それによって、T細胞による共刺激応答(例えば、限定するものではないが、増殖)を媒介するT細胞上の同種結合パートナーを指す。共刺激分子は、効率的な免疫応答に必要な抗原受容体又はそのリガンド以外の細胞表面分子である。共刺激分子としては、MHCクラス1分子、BTLA、及びTollリガンド受容体、並びにOX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、及び4-1BB(CD137)が挙げられるが、これらに限定されない。
共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内部分であり得る。共刺激分子は、以下のタンパク質ファミリー:TNF受容体タンパク質、免疫グロブリン様タンパク質、サイトカイン受容体、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子(signaling lymphocytic activation molecule、SLAMタンパク質)、及び活性化NK細胞受容体で表すことができる。このような分子の例としては、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、GITR、CD30、MyD88、CD40、ICOS、BAFFR、HVEM、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、SLAMF7、NKp80、CD160、B7-H3、及びCD83と特異的に結合するリガンドなどが挙げられる。
細胞内シグナル伝達ドメインは、それが由来する分子の細胞内部分全体、又は天然の細胞内シグナル伝達ドメイン全体、又はそれらの機能的断片を含み得る。
用語「4-1BB」又は代替的に「CD137」とは、GenBankアクセッション番号AAA62478.2として提供されるアミノ酸配列、又は非ヒト種、例えば、マウス、げっ歯類、サル、類人猿などからの等価な残基を有するTNFRスーパーファミリーのメンバーを指し、「4-1BB共刺激ドメイン」は、GenBankアクセッション番号AAA62478.2のアミノ酸残基214~255、又は非ヒト種、例えば、マウス、げっ歯類、サル、及び類人猿などからの等価な残基として定義される。一態様では、「4-1BB共刺激ドメイン」又は「CD137共刺激ドメイン」は、以下の配列番号11として提供される配列、又は非ヒト種、例えば、マウス、げっ歯類、サル、類人猿などからの同等の残基、又は配列番号11と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも98、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列である。
KRGRKKLLYIFKQPFMRPVQTTQEEDGCSCRFPEEEEGGCEL(配列番号11)
一実施形態では、CAR内のドメインの1つに自然に関連する膜貫通ドメインが使用される。別の実施形態では、膜貫通ドメインを、アミノ酸置換によって選択又は修飾し、同じ又は異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインへのかかるドメインの結合を回避して、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限に抑えることができる。一例の実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8αヒンジドメインを含む。
いくつかの実施形態では、細胞質シグナル伝達ドメインは、本明細書で定義される少なくとも1つの共刺激分子に由来する1つ又は2つ以上の機能的シグナル伝達ドメインを更に含む。一実施形態では、共刺激分子は、4-1BB(すなわち、CD137)、CD27、CD3-ζ、及び/又はCD28から選択される。CD28は、T細胞共刺激において重要なT細胞マーカーである。CD27は、腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーのメンバーであり、共刺激免疫チェックポイント分子として機能する。4-1BBは、T細胞に強力な共刺激シグナルを伝達し、分化を促進し、Tリンパ球の長期生存を増強する。CD3-ζは、TCRと会合してシグナルを生成し、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ(immunoreceptor tyrosine-based activation motif、ITAM)を含有する。別の実施形態では、共刺激分子は、MyD88又はCD40である。
一実施形態では、CARは、CD8を含む細胞内ヒンジドメインと、CD28、4-1BB、及びCD3-ζを含む細胞内T細胞受容体シグナル伝達ドメインと、を含む。別の実施形態では、CARは、細胞内ヒンジドメインと、CD28、4-1BB、及びCD3-ζを含む細胞内T細胞受容体シグナル伝達ドメインとを含み、当該ヒンジドメインは、CD8、CD4、又はCD28の細胞外領域の全て又は一部、抗体定常領域の全て又は一部、FcyRIIIA受容体、IgGヒンジ、IgMヒンジ、IgAヒンジ、IgDヒンジ、IgEヒンジ、又はIgヒンジの全て又は一部を含む。IgGヒンジは、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM1、IgM2、IgA1、IgA2、IgD、IgE、又はこれらのキメラ由来であってもよい。
本明細書に記載のCARは、少なくとも細胞外抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、例えば以下に定義される刺激分子に由来する機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメイン(本明細書では「細胞質シグナル伝達ドメイン」とも呼ばれる)とを含む組換えポリペプチド構築物を提供する。
一実施形態では、CARは、細胞外抗原認識ドメインと、膜貫通ドメインと、刺激分子に由来する機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインと、を含むキメラ融合タンパク質を含む。一実施形態では、CARは、細胞外抗原認識ドメインと、膜貫通ドメインと、共刺激分子に由来する機能的シグナル伝達ドメイン及び刺激分子に由来する機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインと、を含むキメラ融合タンパク質を含む。一実施形態では、CARは、細胞外抗原認識ドメインと、膜貫通ドメインと、1つ又は2つ以上の共刺激分子に由来する少なくとも2つの機能的シグナル伝達ドメイン及び刺激分子に由来する機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインと、を含むキメラ融合タンパク質を含む。
CARは、CD28及び/若しくは4-1BBシグナル伝達ドメインのみを含むように、又は本明細書に記載されるCARの状況において有用な任意の他の所望の細胞質ドメインと組み合わされるように設計してよい。一実施形態では、CARの細胞質ドメインは、CD3-ζのシグナル伝達ドメインを更に含み得る。例えば、CARの細胞質ドメインとしては、CD3-ζ、4-1BB、及びCD28シグナル伝達モジュール、並びにこれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のCARは、腫瘍抗原に特異的に結合する細胞外抗原結合ドメインを含む。本明細書に記載するCARにより認識され得る腫瘍抗原の非限定的な例は、BCMA、GPRC5D、CD79、KLK2、CD19、CD30、CD33、CD123及びFLT3が含まれる。
本開示は、本明細書に記載のCAR、核酸、ポリペプチド、及びタンパク質のバリアント(例えば機能的バリアント)を更に提供する。「バリアント」は、例えば、置換、挿入、又は欠失といった1つ又は2つ以上の改変によって参照ポリペプチド又は参照ポリヌクレオチドと異なるポリペプチド又はポリヌクレオチドを指す。本明細書で使用するとき、「機能的バリアント」という用語は、親CAR、ポリペプチド、又はタンパク質と実質的又は著しい配列同一性又は類似性を有するCAR、ポリペプチド、又はタンパク質を指し、これらの機能的バリアントは、バリアントであるCAR、ポリペプチド、又はタンパク質の生物活性を保持する。機能的バリアントは、例えば、本明細書に記載のCAR、ポリペプチド、又はタンパク質(親CAR、ポリペプチド、又はタンパク質)のバリアントを包含し、これらは親CAR、ポリペプチド、又はタンパク質と同様の程度、同程度、又はより高い程度で標的細胞(腫瘍細胞)を認識する能力を保持する。親CAR、ポリペプチド、又はタンパク質に関して、機能的バリアントは、例えば、親CAR、ポリペプチド、又はタンパク質に対して、アミノ酸配列が少なくとも約30%、約40%、約50%、約60%、約75%、約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%又はそれ以上同一であり得る。
機能的バリアントは、例えば、少なくとも1つの保存的アミノ酸置換を有する親CAR、ポリペプチド、又はタンパク質のアミノ酸配列を含み得る。別の実施形態では、機能的バリアントは、少なくとも1つの非保存的アミノ酸置換を有する親CAR、ポリペプチド、又はタンパク質のアミノ酸配列を含み得る。この場合、非保存的アミノ酸置換は、機能的バリアントの生物活性を抑制又は阻害することができない。非保存的アミノ酸置換により、機能的バリアントの生物活性を向上させることができ、その結果、機能的バリアントの生物活性は、親CAR、ポリペプチド、又はタンパク質と比較して増加する。
本発明のCARのアミノ酸置換は、保存的アミノ酸置換であり得る。保存的アミノ酸置換は、当該技術分野において既知であり、特定の物理的及び/又は化学的特性を有する1つのアミノ酸を、同じ又は類似の化学的又は物理的特性を有する別のアミノ酸と交換するアミノ酸置換を含む。例えば、保存的アミノ酸置換は、別の酸性アミノ酸で置換された酸性アミノ酸(例えば、Asp又はGlu)、非極性側鎖を有する別のアミノ酸で置換された非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、Ala、Gly、Val、Ile、Leu、Met、Phe、Pro、Trp、Valなど)、別の塩基性アミノ酸で置換された塩基性アミノ酸(Lys、Argなど)、極性側鎖を有する別のアミノ酸で置換された極性側鎖を有するアミノ酸(Asn、Cys、Gln、Ser、Thr、Tyrなど)などであり得る。
CAR、ポリペプチド、又はタンパク質は、特定のアミノ酸配列又は本明細書に記載の配列から本質的になり得、その結果、他の構成成分、例えば、他のアミノ酸は、機能的バリアントの生物活性を実質的に変化させない。
本開示の実施形態のCAR、ポリペプチド、及びタンパク質(機能的部分及び機能的バリアントを含む)は、任意の長さであり得る、すなわち、任意の数のアミノ酸を含み得、但し、CAR、ポリペプチド、又はタンパク質(又は機能的部分若しくはその機能的バリアント)は、それらの生物活性、例えば、抗原に特異的に結合する能力、宿主内の疾患細胞(例えば、がん細胞)を検出する能力、又は宿主内の疾患を治療若しくは予防する能力などを保持する。例えば、ポリペプチドは、約50~約5000個のアミノ酸長、例えば、約50、約70、約75、約100、約125、約150、約175、約200、約225、約250、約275、約300、約325、約350、約375、約400、約425、約450、約475、約500、約525、約550、約575、約600、約625、約650、約675、約700、約725、約750、約775、約800、約825、約850、約875、約900、約925、約950、約975、約1000又はそれ以上のアミノ酸長であり得る。本発明のポリペプチドには、オリゴペプチドも含まれる。
本明細書の態様及び実施形態で使用されるCAR、ポリペプチド、及びタンパク質(CARの機能的部分及び機能的バリアントを含む)は、1つ又は2つ以上の天然に存在するアミノ酸の代わりに合成アミノ酸を含むことができる。かかる合成アミノ酸は、当該技術分野において既知であり、例としては、アミノシクロヘキサンカルボン酸、ノルロイシン、α-アミノn-デカン酸、ホモセリン、S-アセチルアミノメチル-システイン、トランス-3-及びトランス-4-ヒドロキシプロリン、4-アミノフェニルアラニン、4-ニトロフェニルアラニン、α-(2-アミノ-2-ノルボルナン)-カルボン酸、α,γ-ジアミノ酪酸、α,β-ジアミノプロピオン酸、ホモフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、4-カルボキシフェニルアラニン、β-フェニルセリンβ-ヒドロキシフェニルアラニン、フェニルグリシン、α-ナフチルアラニン、シクロヘキシルアラニン、シクロヘキシルグリシン、N’-ベンジル-N’-メチル-リジン、N’,N’-ジベンジル-リジン、6-ヒドロキシリジン、オルニチン、α-アミノシクロペンタンカルボン酸、α-アミノシクロヘキサンカルボン酸、α-アミノシクロヘプタンカルボン酸、インドリン-2-カルボン酸、1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン-3-カルボン酸、アミノマロン酸、アミノマロン酸モノアミド、及びα-tert-ブチルグリシンが挙げられる。
本明細書の態様及び実施形態で使用されるCAR、ポリペプチド、及びタンパク質(機能的部分及び機能的バリアントを含む)は、翻訳後修飾を受けることができる。これらは、グリコシル化、エステル化、N-アシル化、アミド化、カルボキシル化、リン酸化、エステル化、例えば、ジスルフィド架橋を介して環化することができ、又は酸付加塩に変換することができる。いくつかの実施形態では、これらは、二量体化若しくはポリマー化、又はコンジュゲートされている。
本明細書の態様及び実施形態で使用されるCAR、ポリペプチド、及び/又はタンパク質(その機能的部分及び機能的バリアントを含む)は、当該技術分野において既知の方法によって得ることができる。ポリペプチド及びタンパク質をデノボ合成する好適な方法は、Chan et al.,Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis,Oxford University Press,Oxford,United Kingdom,2000、Peptide and Protein Drug Analysis,ed.Reid,R.,Marcel Dekker,Inc.,2000、及びEpitope Mapping,ed.Westwood et al.,Oxford University Press,Oxford,United Kingdom,2001などの参考文献に記載されている。また、ポリペプチド及びタンパク質は、標準的な組換え方法を使用して本明細書に記載の核酸を使用して、組換えにより産生され得る。例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,3rd ed.,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,N.Y.2001、及びAusubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publishing Associates and John Wiley&Sons,NY,1994を参照されたい。更に、本明細書に記載のCAR、ポリペプチド、及びタンパク質(その機能的部分及び機能的バリアントを含む)のいくつかは、植物、細菌、昆虫、哺乳動物などの供給源から単離及び/又は精製することができる。単離及び精製の方法は、当該技術分野において既知である。代替的に、本明細書に記載のCAR、ポリペプチド、及び/又はタンパク質(機能的部分及びその機能的バリアントを含む)は、商業的に合成することができる。この点において、CAR、ポリペプチド、及びタンパク質は、合成、組換え、単離、及び/又は精製することができる。
本明細書に記載のポリペプチドを産生するために利用される組換え核酸を生成するために使用することができる修飾ヌクレオチドの例としては、5-フルオロウラシル、5-ブロモウラシル、5-クロロウラシル、5-ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4-アセチルシトシン、5-(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、N6-置換アデニン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル、5-メトキシアミノメチル-2-チオウラシル、β-D-マンノシルキューオシン、5″-メトキシカルボキシメチルウラシル、5-メトキシウラシル、2-メチルチオ-N6-イソペンテニルアデニン、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン(wybutoxosine)、シュードウラシル、キューオシン、β-D-ガラクトシルキューオシン、イノシン、N6-イソペンテニルアデニン、1-メチルグアニン、1-メチルイノシン、2,2-ジメチルグアニン、2-メチルアデニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5-メチルシトシン、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-メチルウラシル、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、3-(3-アミノ-3-N-2-カルボキシプロピル)ウラシル、及び2,6-ジアミノプリンが挙げられるが、これらに限定されない。
核酸は、CAR、ポリペプチド若しくはタンパク質、又は機能的部分若しくはその機能的バリアントのいずれかをコードする、任意の単離又は精製されたヌクレオチド配列を含み得る。あるいは、ヌクレオチド配列は、配列のいずれかに縮重したヌクレオチド配列、又は縮重配列の組み合わせを含み得る。核酸は、組換え発現ベクターに組み込むことができる。1つ又は2つ以上の核酸を含む組換え発現ベクターが使用され得る。本明細書で使用するとき、「組換え発現ベクター」という用語は、宿主細胞によるmRNA、タンパク質、ポリペプチド、又はペプチドの発現を可能にする、遺伝的に改変されたオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチドコンストラクトを意味し、この場合、コンストラクトは、mRNA、タンパク質、ポリペプチド、又はペプチドをコードするヌクレオチド配列を含み、ベクターは、細胞内でmRNA、タンパク質、ポリペプチド、又はペプチドを発現させるのに十分な条件下で、細胞と接触させられる。本明細書に記載のベクターは、全体として天然には存在しない。しかしながら、ベクターの一部は、天然に存在し得る。記載される組換え発現ベクターは、DNA及びRNA(一本鎖又は二本鎖であり得、合成されるか、又は一部が天然の供給源から得られ得、天然、非天然又は改変されたヌクレオチドを含有し得る)を含むがこれらに限定されない、任意のタイプのヌクレオチドを含み得る。組換え発現ベクターは、天然に存在するヌクレオチド間連結、若しくは天然に存在しないヌクレオチド間連結、又は両方のタイプの連結を含み得る。天然に存在しない又は改変されたヌクレオチド又はヌクレオチド間連結は、ベクターの転写又は複製を阻害しない。
組換え発現ベクターは、任意の好適な組換え発現ベクターであってよく、任意の好適な宿主を形質転換又はトランスフェクトするために使用することができる。好適なベクターとしては、プラスミド及びウイルスなどの繁殖及び増殖のため、若しくは発現のため、又は両方のために設計されたベクターが挙げられる。ベクターは、pUCシリーズ(Fermentas Life Sciences,Glen Burnie,Md.)、pBluescriptシリーズ(Stratagene,LaJolla、Calif.)、pETシリーズ(Novagen,Madison,Wis.)、pGEXシリーズ(Pharmacia Biotech,Uppsala,Sweden)、及びpEXシリーズ(Clontech,Palo Alto,Calif.)からなる群から選択され得る。λGT10、λGT11、λEMBL4、及びλNM1149、λZapII(Stratagene)などのバクテリオファージベクターを使用することができる。植物発現ベクターの例としては、pBI01、pBI01.2、pBI121、pBI101.3、及びpBIN19(Clontech)が挙げられる。動物発現ベクターの例としては、pEUK-Cl、pMAM、及びpMAMneo(Clontech)が挙げられる。組換え発現ベクターは、ウイルスベクター、例えば、レトロウイルスベクター、例えば、ガンマレトロウイルスベクターであり得る。
組換え発現ベクターは、例えば、Sambrook et al.(上記)及びAusubel et al.(上記)に記載されている標準的な組換えDNA技術を用いて調製される。環状又は線状である発現ベクターのコンストラクトは、原核又は真核の宿主細胞において機能する複製系を含有するように調製され得る。複製系は、例えば、ColE1、SV40、2μプラスミド、λ、ウシパピローマウイルスなどに由来していてよい。
組換え発現ベクターは、適宜、ベクターがDNAベースであるかRNAベースであるかを考慮して、ベクターが導入される宿主のタイプ(例えば、細菌、植物、真菌、又は動物)に特異的な、転写及び翻訳の開始及び終止コドンなどの調節配列を含み得る。
組換え発現ベクターは、形質転換又はトランスフェクションされた宿主の選択を可能にする1つ又は2つ以上のマーカー遺伝子を含み得る。マーカー遺伝子は、殺生物剤耐性(例えば、抗生物質、重金属などに対する耐性)、栄養要求性宿主における原栄養を提供するための補完などを含む。記載される発現ベクターに好適なマーカー遺伝子としては、例えば、ネオマイシン/G418耐性遺伝子、ヒスチジノールx耐性遺伝子、ヒスチジノール耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子、及びアンピシリン耐性遺伝子が挙げられる。
組換え発現ベクターは、CAR、ポリペプチド、若しくはタンパク質(機能的部分及びその機能的バリアントを含む)をコードするヌクレオチド配列に、又はCAR、ポリペプチド、若しくはタンパク質をコードするヌクレオチド配列に相補的であるか若しくはそれにハイブリダイズするヌクレオチド配列に、作動可能に連結された天然の又は規範のプロモーターを含み得る。プロモーターの選択(例えば、強い、弱い、組織特異的、誘導性、及び発生特異的)は、当業者の技術範囲内である。同様に、ヌクレオチド配列をプロモーターと組み合わせることも当業者の技術の範囲内である。プロモーターは、非ウイルスプロモーター又はウイルスプロモーター、例えば、サイトメガロウイルス(cytomegalovirus、CMV)プロモーター、RSVプロモーター、SV40プロモーター、又はネズミ幹細胞ウイルスの長い末端反復に見出されるプロモーターであり得る。
組換え発現ベクターは、一過性の発現のため、安定な発現のためのいずれか、又はその両方のために設計され得る。また、組換え発現ベクターは、構成的発現又は誘導性発現のために作製され得る。
更に、組換え発現ベクターは、自殺遺伝子を含むように作製され得る。本明細書で使用するとき、「自殺遺伝子」という用語は、自殺遺伝子を発現する細胞を死に至らしめる遺伝子を指す。自殺遺伝子は、遺伝子を発現する細胞に対し薬剤(例えば、薬物)に対する感受性を付与し、細胞が薬剤と接触したとき又は薬剤に曝露されたときに細胞を死に至らしめる遺伝子であり得る。自殺遺伝子は、当該技術分野において既知であり、例えば、単純ヘルペスウイルス(Herpes Simplex Virus、HSV)チミジンキナーゼ(thymidine kinase、TK)遺伝子、シトシンデアミナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、及びニトロレダクターゼが挙げられる。
阻害分子は、免疫細胞のCARのエピトープに結合する、例えば特異的に結合する、抗体(例えば、モノクローナル抗体)、又はその抗原結合部分、又は可溶性抗原、又はその機能的部分若しくは機能的バリアントであり得る。抗体は、当該技術分野において既知の任意のタイプの免疫グロブリンであり得る。免疫グロブリンは、5つの主要クラス、すなわちIgA、IgD、IgE、IgG、及びIgMに割り当てられ得る。IgA及びIgGは、アイソタイプIgA1、IgA2、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4として更に細分類される。脊椎動物種の抗体軽鎖は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づいてカッパ(κ)及びラムダ(λ)の2つのタイプの一方に割り当てられ得る。抗体は、任意のクラス又はアイソタイプのものであり得る。
本明細書に記載される方法で使用される抗体は、マウス、ヒト、ヒト化及びキメラモノクローナル抗体を含むモノクローナル抗体、ポリクローナル、抗原結合断片、二重特異性又は多重特異性抗体、単量体、二量体、四量体又は多量体抗体、一本鎖抗体、ドメイン抗体、並びに必要とされる特異性の抗原結合部位を含む任意の他の改変された立体配置の免疫グロブリン分子を含む、免疫グロブリン分子を含み得る。抗体は、天然に存在する抗体、例えば、哺乳動物(例えば、ネズミ、霊長類、マウス、ウサギ、ヤギ、ウマ、ニワトリ、ハムスター、ヒトなど)から単離及び/又は精製された抗体であり得る。代替的に、抗体は、遺伝子操作された(例えば、遺伝的に操作された)抗体であり得る。
ヒト化抗体は、非ヒト種に由来する抗原結合部位を有し、可変領域フレームワークは、ヒト免疫グロブリン配列に由来する。ヒト抗体は、フレームワーク及び抗原結合部位の両方がヒト起源の配列に由来する重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を有する。
また、抗体は、CARの機能的部分に対して任意のレベルの親和性又は結合活性を有し得る。いくつかの実施形態では、抗体は、ある範囲の親和性(KD)でhK2抗原に結合し得る。様々な実施形態では、当業者により実施される表面プラズモン共鳴又はKinexa法によって判定されるように、抗体は、高い親和性で、例えば、約10-7M以下のKDで、例えば、限定するものではないが、1~9.9(又は1、2、3、4、5、6、7、8、若しくは9などの、これに収まる任意の範囲若しくは値)×10-8M、10-9M、10-10M、10-11M、10-12M、10-13M、10-14M、10-15M、又はこれに収まる任意の範囲若しくは値のKDで、hK2抗原に結合する。親和性の一例は、1×10-8M以下である。親和性の別の例は、1×10-9M以下である。
CARの任意の機能的部分に結合する能力について抗体を試験する方法は、当該技術分野において既知であり、任意の抗体-抗原結合アッセイ、例えば、ラジオイムノアッセイ(radioimmunoassay、RIA)、ウエスタンブロット、酵素連結免疫吸着アッセイ(enzyme-linked immunosorbent assay、ELISA)、免疫沈降、及び競合阻害アッセイなどが挙げられる。
抗体を作製する好適な方法は、当該技術分野において既知である。例えば、標準的なハイブリドーマ法は、例えば、Kohler and Milstein,Eur.J.Immunol.,5,511-519(1976),Harlow and Lane(eds.),Antibodies:A Laboratory Manual,CSH Press(1988)、及びC.A.Janeway et al.(eds.),Immunobiology,5th Ed.,Garland Publishing,New York,N.Y.(2001))に記載されている。代替的に、他の方法、例えば、EBV-ハイブリドーマ法(Haskard and Archer,J.Immunol.Methods,74(2),361-67(1984),and Roder et al.,Methods Enzymol.,121,140-67(1986))、及びバクテリオファージベクター発現系(例えば、Huse et al.,Science,246,1275-81(1989)を参照されたい)などが当該技術分野において既知である。更に、非ヒト動物において抗体を産生する方法は、例えば、米国特許第5,545,806号、同第5,569,825号、及び同第5,714,352号、並びに米国特許出願公開第2002/0197266(A1))号に記載されている。
ファージディスプレイを使用して、本明細書に記載の方法のいずれかで使用される抗体を生成することもできる。これに関して、抗体の抗原結合可変(V)ドメインをコードするファージライブラリーは、標準的な分子生物学及び組換えDNA技術を使用して生成することができる(例えば、Sambrook et al.(上記)、及びAusubel et al.(上記)を参照されたい)。所望の特異性を有する可変領域をコードしているファージは、所望の抗原(すなわち、hK2)への特異的結合について選択され、選択された可変ドメインを含む完全又は部分的な抗体が再構成される。再構成された抗体をコードする核酸配列は、ハイブリドーマ産生に使用される骨髄腫細胞などの好適な細胞株に導入され、その結果、モノクローナル抗体の特性を有する抗体が細胞によって分泌される(例えば、Janeway et al.(上記)、Huse et al.(上記)、及び米国特許第6,265,150号を参照されたい)。
抗体は、特定の重鎖及び軽鎖免疫グロブリン遺伝子のトランスジェニックであるトランスジェニックマウスによって産生され得る。このような方法は、当該技術分野において既知であり、例えば、米国特許第5,545,806号及び同第5,569,825号、並びにJanewayら、上記に記載されている。
ヒト化抗体を生成する方法は、当該技術分野において既知であり、例えば、Janewayら、上記、米国特許第5,225,539号、同第5,585,089号、及び同第5,693,761号、欧州特許第0239400(B1)号、並びに英国特許第2188638号に記載されている。ヒト化抗体はまた、米国特許第5,639,641号及びPedersen et al.,J.Mol.Biol.,235,959-973(1994)に記載の抗体リサーフェシング技術を使用して生成することもできる。
抗体は、本明細書で利用されるとき、複数若しくは一本の鎖、又はインタクトな免疫グロブリンであってよく、天然源又は組換え源に由来していてよい。抗体は、免疫グロブリン分子の四量体であり得る。
本明細書に記載される抗体のいずれかの抗原結合部分もまた提供される。抗原結合部分は、Fab、F(ab’)2、dsFv、sFv、ダイアボディ、及びトリアボディなどの少なくとも1つの抗原結合部位を有する任意の部分であり得る。いくつかの実施形態では、抗原結合断片は、重鎖相補性決定領域(heavy chain complementarity determining region、HCDR)1、2、及び/若しくは3、軽鎖相補性決定領域(light chain complementarity determining region、LCDR)1、2、及び/若しくは3、重鎖可変領域(VH)、又は軽鎖可変領域(VL)、Fab、F(ab’)2、Fd、及びFv断片、並びに1つのVHドメイン又は1つのVLドメインのいずれかを含む(例えば、それらからなる)ドメイン抗体(dAb)である。VHドメイン及びVLドメインは、リンカー、例えば、合成リンカーを介して一緒に連結され得る。
また、抗体又はその抗原結合部分は、例えば、放射性同位体、フルオロフォア(例えば、フルオレセインイソチオシアネート(fluorescein isothiocyanate、FITC)、フィコエリトリン(phycoerythrin、PE))、酵素(例えば、アルカリホスファターゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ)、及び元素粒子(例えば、金粒子)などの検出可能な標識を含むように修飾され得る。
本明細書に記載のCAR、ポリペプチド、又はタンパク質(機能的部分及びその機能的バリアントを含む)のいずれかをコードするヌクレオチド配列を含む核酸が、本開示によって提供される。
抗体又はその抗体断片を含むCARの部分は、様々な形態で存在してもよく、その場合、抗原結合ドメインは、例えば、単一ドメイン抗体断片(sdAb)、scFv及びヒトキメラ抗体又はヒト化抗体を含む連続するポリペプチド鎖の一部として発現される(Harlow et al.,1999,In:Using Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,N.Y.、Harlow et al.,1989、In:Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,N.Y.、Houston et al.,1988、Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:5879-5883、Bird et al.,1988,Science242:423-426)。一態様では、CAR組成物の抗原結合ドメインは、抗体断片を含む。一態様では、CARは、scFvを含む抗体断片を含む。
一実施形態では、細胞外抗原結合ドメインは、scFvを含む。いくつかの実施形態では、scFvは、軽鎖可変領域と重鎖可変領域との間にリンカーポリペプチドを含む。
組換え発現系にて、リンカーはペプチドリンカーであり、任意の天然に存在するアミノ酸を含み得る。リンカーに含まれ得る例示的なアミノ酸は、Gly、Ser Pro、Thr、Glu、Lys、Arg、Ile、Leu、His及びTheである。リンカーは、hK2への結合などの所望の活性を保持するように、互いに対して正確な高次構造を形成するような方法でVH及びVLを連結させるのに適切な長さを有している必要がある。
リンカーは、約5~50個のアミノ酸長であり得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、約10~40個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、約10~35個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、約10~30個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、約10~25個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、約10~20個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、約15~20個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、6個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、7個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、8個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、9個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、10個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、11個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、12個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、13個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、14個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、15個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、16個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、17個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、18個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、19個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、20個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、21個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、22個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、23個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、24個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、25個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、26個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、27個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、28個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、29個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、30個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、31個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、32個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、33個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、34個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、35個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、36個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、37個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、38個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、39個のアミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、40個のアミノ酸長である。使用され得る例示的なリンカーは、Glyリッチリンカー、Gly及びSer含有リンカー、Gly及びAla含有リンカー、Ala及びSer含有リンカー、並びに他の柔軟なリンカーである。
一実施形態では、細胞外抗原結合ドメインは、シグナルポリペプチドを含む。シグナルポリペプチドは、hK2に結合する細胞外抗原結合ドメインのN末端に位置し得る。シグナルポリペプチドは、細胞プロセシング及びCARの細胞膜への局在化の間に、任意選択的に、細胞外抗原結合ドメインから切断され得る。当業者に公知の様々なシグナルポリペプチドのいずれかが、シグナルポリペプチドとして使用され得る。シグナルポリペプチドが由来し得るペプチドの非限定的な例としては、FcεR、ヒト免疫グロブリン(IgG)重鎖(HC)可変領域、CD8α、又はT細胞によって分泌される様々な他のタンパク質のいずれかが挙げられる。様々な実施形態では、シグナルポリペプチドは、T細胞の分泌経路に適合する。
一態様では、本開示は、細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む、CARを提供する。一実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、TNF受容体スーパーファミリーメンバー9(CD137)成分、T細胞表面糖タンパク質CD3ζ鎖(CD3z)成分、分化クラスタ(CD27)成分、分化クラスタスーパーファミリーメンバー(例えば、CD28又は誘導性T細胞共刺激因子(inducible T-cell co-stimulator、ICOS)など)成分、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリペプチド成分を含む。一実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8a膜貫通領域(CD8A-TM)ポリペプチドを含む。一実施形態では、膜貫通ドメインは、T細胞受容体のα、β、又はζ鎖、CD28、CD3ε、CD45、CD4、CD5、CD8、CD8α、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD40、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、又はCD154の(複数の)膜貫通領域を少なくとも含む。別の実施形態において、膜貫通ドメインは、少なくともζ、η、又はFcεR1γ及びβ、MB1(Igα)、B29、若しくはCD3-γ、ζ若しくはηの膜貫通ドメインを含む。別の実施形態では、膜貫通ドメインは、合成であり、例えば、ロイシン及びバリン、フェニルアラニンのトリプレット、又はトリプトファンなどの主に疎水性の残基を含む。
一実施形態では、CARは、膜貫通ドメインを細胞外抗原結合ドメインに連結するヒンジ領域を更に含む。いくつかの実施形態では、ヒンジ領域は、CD8aヒンジ領域である。
一態様では、本開示は、本明細書に記載のCARを含む単離された免疫応答性細胞を提供する。いくつかの実施形態では、単離免疫応答性細胞は、CARで形質導入され、例えば、CARは、免疫応答性細胞の表面上に構成的に発現される。ある特定の実施形態では、単離免疫応答性細胞は、少なくとも1つの共刺激リガンドで更に形質導入され、免疫応答性細胞が少なくとも1つの共刺激リガンドを発現するようにする。ある特定の実施形態では、少なくとも1つの共刺激リガンドは、4-1BBL、CD48、CD70、CD80、CD86、OX40L、TNFRSF14、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、単離免疫応答性細胞は、少なくとも1つのサイトカインで更に形質導入され、免疫応答性細胞が少なくとも1つのサイトカインを分泌するようにする。ある特定の実施形態では、少なくともサイトカインは、IL-2、IL-3、IL-6、IL-7、IL-11、IL-12、IL-15、IL-17、IL-21、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、単離された免疫応答性細胞は、Tリンパ球(T細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、細胞毒性Tリンパ球(cytotoxic T lymphocyte、CTL)、調節性T細胞、ヒト胚性幹細胞、リンパ系前駆細胞、T細胞前駆細胞、及びリンパ系細胞が分化する可能性のある多能性幹細胞からなる群から選択される。
一実施形態では、本開示のCAR T発現免疫細胞は、所望のCAR、例えば、抗hK2、CD8αヒンジ及び膜貫通ドメイン、並びにヒト4-1BB及びCD3-ζシグナル伝達ドメインを含むCARを含むレンチウイルスベクターを、細胞に導入することによって生成され得る。本発明のCAR T発現免疫細胞は、インビボで複製することができ、その結果、持続的な腫瘍制御につながる可能性のある長期持続性をもたらす。
CAR及び阻害分子のいずれも、本明細書に記載の組換え発現ベクターのいずれかを含む宿主細胞において発現させることができる。本明細書で使用するとき、「宿主細胞」という用語は、組換え発現ベクターを含有し得る任意のタイプの細胞を指す。宿主細胞は、真核細胞、例えば、植物、動物、若しくは藻類、真菌であり得るか、又は、原核細胞、例えば、細菌若しくは原生動物であり得る。宿主細胞は、培養細胞又は初代細胞であり得る、すなわち、生物、例えば、ヒトから直接単離され得る。宿主細胞は、接着細胞又は浮遊細胞、すなわち、懸濁物中で増殖する細胞であり得る。好適な宿主細胞は、当該技術分野において公知であり、例えば、DH5α E.coli細胞、チャイニーズハムスター卵巣細胞、サルVERO細胞、COS細胞、HEK293細胞などが挙げられる。組換え発現ベクターを増幅又は複製する目的で、宿主細胞は、原核細胞、例えば、DH5α細胞であり得る。組換えCAR、ポリペプチド、又はタンパク質を産生する目的で、宿主細胞は、哺乳動物細胞であり得る。宿主細胞はヒト細胞であり得る。宿主細胞は、任意の細胞タイプのものであり得、任意の組織タイプに由来し得、任意の発達段階のものであり得るが、宿主細胞は末梢血リンパ球(peripheral blood lymphocyte、PBL)であり得る。宿主細胞はT細胞であり得る。
本明細書の目的のために、T細胞は、培養T細胞(例えば、初代T細胞)、又は培養T細胞株(例えば、Jurkat、SupT1など)からのT細胞、又は哺乳動物から得られたT細胞など、任意のT細胞であり得る。哺乳動物から得られる場合、T細胞は、多数の供給源(骨髄、血液、リンパ節、胸腺、又は他の組織若しくは体液を含むが、これらに限定されない)から得ることができる。T細胞はまた、濃縮又は精製され得る。T細胞は、ヒトT細胞であり得る。T細胞は、ヒトから単離されたT細胞であり得る。T細胞は、CD4+/CD8+二重陽性T細胞、CD8+T細胞(例えば、細胞傷害性T細胞)、Th1及びTh2細胞などのCD4+ヘルパーT細胞、末梢血単核細胞(peripheral blood mononuclear cell、PBMC)、末梢血白血球(PBL)、腫瘍浸潤細胞、記憶T細胞、ナイーブT細胞などを含むが、これらに限定されない、任意のタイプのT細胞であってもよく、任意の発達段階のものであり得る。T細胞は、CD8+T細胞又はCD4+T細胞であり得る。
本明細書に記載の少なくとも1つの宿主細胞を含む細胞集団も提供される。細胞集団は、少なくとも1つの他の細胞、例えば、組換え発現ベクターのいずれも含まない宿主細胞(例えば、T細胞)、又はT細胞以外の細胞(例えば、B細胞、マクロファージ、赤血球、好中球、肝細胞、内皮細胞、上皮細胞、筋細胞、脳細胞など)に加えて、記載される組換え発現ベクターのいずれかを含む宿主細胞を含む不均質な集団であり得る。代替的に、細胞集団は、実質的に均質な集団であり得、この場合、その集団は、組換え発現ベクターを含む宿主細胞を主に含む(例えば、本質的にそれらからなる)。集団はまた、細胞のクローン集団であり得、この場合、集団の全ての細胞が組換え発現ベクターを含む単一の宿主細胞のクローンであり、そのため、集団の全ての細胞は組換え発現ベクターを含む。一実施形態では、細胞集団は、本明細書に記載の組換え発現ベクターを含む宿主細胞を含むクローン集団である。
CARに結合する阻害剤
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法において使用される阻害分子は、CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体であり得る。例えば、モノクローナル抗体は、本明細書に記載のCARポリペプチド、例えば、CAR-T細胞上に発現されるCARポリペプチドの定常ドメインに特異的に結合することができる。あるいは、抗体は、CARポリペプチド(例えば、CD-19結合CARポリペプチド)の抗原認識ドメインに結合することができる。抗体は、CAR-T細胞が標的細胞(例えば、腫瘍細胞)に結合する能力を妨害することができる。理論に束縛されることを望むものではないが、抗体は、CAR-T細胞が標的細胞(例えば、腫瘍細胞)に結合するのを防ぐことができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法において使用される阻害分子は、CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体であり得る。例えば、モノクローナル抗体は、本明細書に記載のCARポリペプチド、例えば、CAR-T細胞上に発現されるCARポリペプチドの定常ドメインに特異的に結合することができる。あるいは、抗体は、CARポリペプチド(例えば、CD-19結合CARポリペプチド)の抗原認識ドメインに結合することができる。抗体は、CAR-T細胞が標的細胞(例えば、腫瘍細胞)に結合する能力を妨害することができる。理論に束縛されることを望むものではないが、抗体は、CAR-T細胞が標的細胞(例えば、腫瘍細胞)に結合するのを防ぐことができる。
様々な実施形態では、BCMA標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体が使用される。いくつかの態様では、モノクローナル抗体は、BCMA特異的CARポリペプチドに結合し、多発性骨髄腫標的細胞、又はBCMAを発現する任意の他の細胞とのポリペプチドの結合について競合する。モノクローナル抗体は、抗イディオタイプ抗体であり得る。抗イディオタイプ抗体は、特異的抗体内のCDR配列に結合することができる特異的抗体である。モノクローナル抗体は、標的抗体の活性、すなわち、抗原に結合するその能力を阻害、破壊又は中和するような様式で標的抗体可変ドメインのCDRに結合する1型抗イディオタイプ抗体であり得る。
阻害分子は、抗イディオタイプペプチドであり得る。いくつかの実施形態では、抗イディオタイプペプチドは、1つ又は2つ以上の追加の細胞治療薬の抗原結合受容体(例えば、CAR-T細胞のscFv)に結合する。いくつかの実施形態では、抗イディオタイプペプチドは、抗原結合受容体の1つ又は2つ以上のCDRの抗原結合受容体(例えば、CAR-T細胞のscFv)に結合する。様々な実施形態では、抗イディオタイプ抗体又はペプチド(例えば、scFv)は、CAR-T細胞のB細胞特異的マーカー抗原結合部分(例えば、CD19、CD20、CD21、CD22、CD24、CD79a、CD79b、ROR1、又はBCMAに結合するCAR)に結合する。加えて、例えば、いくつかの実施形態では、抗イディオタイプ抗体又は断片(例えば、scFv)は、抗CD19抗体又は断片(例えば、CAR-T細胞によって発現される抗CD19抗体(例えば、抗CD19 scFv))に結合する。
BCMA標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の重鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、BCMA標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。BCMA標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の軽鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、BCMA標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。BCMA特異的CARポリペプチドに結合するモノクローナル抗体の可変軽鎖及び/又は可変重鎖由来の1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、又は6つの相補性決定領域(CDR)を含む阻害分子も提供される。
特定の実施形態では、GPRC5D標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体が使用される。いくつかの態様では、モノクローナル抗体は、GPRC5D特異的CARポリペプチドに結合し、多発性骨髄腫標的細胞(例えば、多発性骨髄腫腫瘍細胞)、又はGPRC5Dを発現する任意の他の細胞とのポリペプチドの結合について競合する。モノクローナル抗体は、抗イディオタイプ抗体であり得る。GPRC5D標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の重鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、GPRC5D標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。GPRC5D標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の軽鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、GPRC5D標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。GPRC5D特異的CARポリペプチドに結合するモノクローナル抗体の可変軽鎖及び/又は可変重鎖由来の1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、又は6つの相補性決定領域(CDR)を含む阻害分子も提供される。
特定の実施形態では、CD79標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体が使用される。いくつかの態様では、モノクローナル抗体は、CD79特異的CARポリペプチドに結合し、多発性骨髄腫標的細胞、又はCD79を発現する任意の他の細胞とのポリペプチドの結合について競合する。モノクローナル抗体は、抗イディオタイプ抗体であり得る。CD79標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の重鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、CD79標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。CD79標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の軽鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、CD79標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。CD79特異的CARポリペプチドに結合するモノクローナル抗体の可変軽鎖及び/又は可変重鎖由来の1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、又は6つの相補性決定領域(CDR)を含む阻害分子も提供される。
特定の実施形態では、KLK2標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体が使用される。いくつかの態様では、モノクローナル抗体は、KLK2特異的CARポリペプチドに結合し、多発性骨髄腫標的細胞、又はKLK2を発現する任意の他の細胞とのポリペプチドの結合について競合する。モノクローナル抗体は、抗イディオタイプ抗体であり得る。KLK2標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の重鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、KLK2標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。KLK2標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の軽鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、KLK2標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。KLK2特異的CARポリペプチドに結合するモノクローナル抗体の可変軽鎖及び/又は可変重鎖由来の1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、又は6つの相補性決定領域(CDR)を含む阻害分子も提供される。特定の実施形態では、CD19標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体が使用される。いくつかの態様では、モノクローナル抗体は、CD19特異的CARポリペプチドに結合し、多発性骨髄腫標的細胞、又はCD19を発現する任意の他の細胞とのポリペプチドの結合について競合する。モノクローナル抗体は、抗イディオタイプ抗体であり得る。CD19標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の重鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、CD19標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。CD19標的化CARポリペプチドに特異的に結合するモノクローナル抗体の軽鎖可変領域の全部又は一部を含む阻害分子も提供される。そのような阻害分子はまた、CD19標的化CARポリペプチドに特異的に結合することができる。CD19特異的CARポリペプチドに結合するモノクローナル抗体の可変軽鎖及び/又は可変重鎖由来の1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、又は6つの相補性決定領域(CDR)を含む阻害分子も提供される。
様々な実施形態では、阻害分子、例えば、モノクローナル抗体、モノクローナル抗体の断片、又はモノクローナル抗体の誘導体は、導入遺伝子特異的拡大が可能である。その抗原結合断片を含む抗イディオタイプ抗体は、抗体又はその抗原結合断片のイディオトープ、例えば、キメラ抗原受容体(CAR)などの組換え受容体の抗原結合ドメインを特異的に認識し、特異的に標的とし、かつ/又は特異的に結合する。イディオトープは、抗体の可変部分内の任意の単一の抗原決定基又はエピトープである。抗イディオタイプ抗体又はその抗原結合断片は、アゴニストであってもよく、及び/又は特定の抗体を発現する細胞を刺激する特異的活性を示してもよく、その抗体又はその抗原結合断片を含有するコンジュゲート又は組換え受容体を含む(例えば、米国特許出願公開第2016/0096902号、米国特許出願公開第2016/0068601号、米国特許出願公開第2014/0322183号、米国特許出願公開第2015/0175711号、米国特許出願公開第2015/283178号、米国特許第9,102,760号、Jena et al.PloS one(2013)8(3):e57838、Long et al.,Nature Medicine(2015)21(6):581-590、Lee et al.,The Lancet(2015)385(9967):517-528、Zhao et al.,PloS One(2014)9(5):e96697、Leung et al.,MAbs.(2015)7(1):66-76を参照されたい)。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARと相互作用する標的細胞上に発現される抗原の可溶性形態、又はその機能的断片若しくは誘導体である。例えば、可溶性抗原は、BCMA、GPRC5D、CD79、KLK2、CD19、CD30、CD33、CD123、及びFLT3の可溶性形態、又はそれらの機能的断片若しくは誘導体であり得る。
CAR-T細胞と阻害剤との接触
細胞を、CARの抗原認識ドメインに結合するモノクローナル抗体又は可溶性抗原と接触させることによって、特異的CAR-T細胞(例えば、BCMA結合CARを発現するT細胞)の能力を防止又は改変することを含む、様々な方法が本明細書に開示される。
細胞を、CARの抗原認識ドメインに結合するモノクローナル抗体又は可溶性抗原と接触させることによって、特異的CAR-T細胞(例えば、BCMA結合CARを発現するT細胞)の能力を防止又は改変することを含む、様々な方法が本明細書に開示される。
一態様では、キメラ抗原受容体(CAR)分子を発現する免疫細胞の細胞傷害性を決定するためのインビトロ方法であって、方法が、
a)試験試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞(例えば、腫瘍細胞)とともにインキュベートすることであって、標的細胞が、CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞とともにインキュベートすることであって、当該インキュベーションが阻害分子の存在下で行われ、阻害分子がCARと標的細胞との間の相互作用を低減、阻害、遮断、及び/又は防止する、ことと、
c)試験試料における標的細胞死の量を決定することと、
d)第1の対照試料における標的細胞死の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された標的細胞死の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の細胞傷害性を決定することと、を含み、
試験試料及び第1の対照試料において、インキュベーション時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が、実質的に同じである、方法を提供する。
a)試験試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞(例えば、腫瘍細胞)とともにインキュベートすることであって、標的細胞が、CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞とともにインキュベートすることであって、当該インキュベーションが阻害分子の存在下で行われ、阻害分子がCARと標的細胞との間の相互作用を低減、阻害、遮断、及び/又は防止する、ことと、
c)試験試料における標的細胞死の量を決定することと、
d)第1の対照試料における標的細胞死の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された標的細胞死の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の細胞傷害性を決定することと、を含み、
試験試料及び第1の対照試料において、インキュベーション時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が、実質的に同じである、方法を提供する。
いくつかの実施形態では、試験試料のインキュベーション時間は、第1の対照試料のインキュベーション時間の85~115%、90%~110%、又は95~105%である。いくつかの実施形態では、CAR発現免疫細胞の量は、標的細胞の量の85~115%、90%~110%又は95~105%である。
いくつかの実施形態では、インキュベーションステップ(a)及び(b)は同時に実行される。同時実行は、これらのステップの開始時間と終了時間との間に、例えば、1時間、30分、又は15分などのいくらか差を許容することができる。ステップ(a)及び(b)を同時に行うことにより、インキュベーション時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が実質的に同じである条件を提供することができる。いくつかの実施形態では、決定するステップ(c)及び(d)は、同時に実行される。同時実行は、これらのステップの開始時間と終了時間との間に、例えば、1時間、30分、又は15分などのいくらか差を許容することができる。ステップ(c)及び(d)を同時に行うことにより、インキュベーション時間、CAR発現免疫細胞の量、及び標的細胞の量が実質的に同じである条件を提供することができる。
いくつかの実施形態では、CAR発現免疫細胞及び/又は標的細胞は、当該接触させるステップの前に阻害分子とともにプレインキュベートされている。
いくつかの実施形態では、方法は、ステップ(c)において決定された標的細胞(例えば、腫瘍細胞)死の量を、第2の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、標的細胞は、CAR発現免疫細胞の非存在下でインキュベートされる。
いくつかの実施形態では、方法は、ステップ(c)において決定された標的細胞死の量を、第3の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、標的細胞は、CAR発現免疫細胞の非存在下であるが標的細胞死を引き起こす界面活性剤の存在下でインキュベートされる。特定の実施形態では、界面活性剤は、TritonX-100である。
様々な実施形態では、標的細胞(例えば、腫瘍細胞)は、当該標的細胞死の際に検出可能なレポーターシグナルを産生し、ステップ(c)は、試験試料中のレポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(d)は、第1の対照試料中のレポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(e)は、ステップ(c)及び(d)において決定されたレポーターシグナルを比較することを含む。いくつかの実施形態では、標的細胞は、標的細胞が細胞死を経るときにシグナルを産生するレポータータンパク質を発現する。本開示の方法における使用に好適な例示的なレポータータンパク質としては、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、黄色蛍光タンパク質(Yellow Fluorescent Protein、YFP)、シアン蛍光タンパク質(Cyan Fluorescent Protein、CFP)、青色蛍光タンパク質(Blue Fluorescent Protein、BFP)、及びそれらのバリアント又は誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、レポーターシグナルは、発光である。レポーターシグナル(例えば、発光)を生成することができるタンパク質は、細胞コンパートメントにおいて発現され得る。細胞死の際に、タンパク質は、細胞コンパートメントから培地中に放出され、タンパク質は、例えば、発光を生成するための薬剤に酵素的に作用することによって、発光シグナルを生成し得る。この様式で使用され得る例示的な細胞としては、KILR(登録商標)標的細胞が挙げられる。標的細胞は、キメラ抗原受容体と相互作用する抗原を発現するように操作することができる。特定の実施形態では、KILR(登録商標)MM-1R多発性骨髄腫標的細胞が使用される。標的細胞はまた、標識又は酵素でタグ付けされたタンパク質を安定に発現することもできる。標的細胞株が細胞傷害性アッセイにおいて使用され、その膜が細胞死に起因して損なわれる場合、標的細胞株は、タグ付きタンパク質を培地中に放出し得る。タグ付きタンパク質は、タンパク質上の酵素タグの基質である試薬を培地に添加することによって検出することができる。例えば、β-ガラクトシダーゼ酵素は基質を加水分解して化学発光出力を与えることができる。発光は、化学発光を測定することができるプレートリーダー上で定量化することができる。あるいは、タグ付きタンパク質は、標識を検出するためのアッセイを介して検出され得る。
いくつかの実施形態では、レポーターシグナルは、蛍光である。レポーターシグナル(例えば、蛍光)を生成することができるタンパク質は、細胞コンパートメントにおいて発現され得る。細胞死の際に、タンパク質は細胞コンパートメントから培地中に放出され、そこでタンパク質は蛍光シグナルを生成することができる。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARと相互作用する標的細胞上の抗原に特異的に結合する。理論に束縛されることを望むものではないが、抗原に結合する阻害分子の使用は、細胞傷害性アッセイ又は他の関連するCAR効力アッセイにおける好適な対照を提供でき、トランスフェクトされていない又はモックトランスフェクトされた免疫細胞を対照として使用する必要がなくなる。これにより、製剤と並行してモックCAR-T細胞を産生する必要性を排除することができる。モックCAR-T細胞の産生は、いくつかの点で製剤の生産に影響を及ぼし得る。モック細胞対照の使用を排除することで、製造プロセスを簡素化することができ、患者からの任意の自家CAR-T細胞のサンプリングを低減することによって患者投薬が達成され得ることを確実にすることができ、そうでなければ、CAR-T細胞療法におけるコストを低減することができる。本明細書で説明される方法はまた、モック細胞失敗による試験遅延を低減又は排除することができる。本方法はまた、より簡素化されたフォーマットの提供を通して、試験エラーを低減することができる。試験遅延及びエラーの低減はまた、生産遅延及び/又は患者投薬遅延の回避を提供することができる。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARと相互作用する標的細胞上に発現される抗原に特異的に結合するCAR内の領域に特異的に結合する。CAR、特に、抗原に特異的に結合するCAR内の領域(例えば、1つ又は2つ以上のCDR配列又はその一部を含むエピトープ)に結合することによって、阻害分子は、CAR-T細胞が標的細胞と相互作用するのを遮断することができる。そのような遮断により、CAR-T細胞が標的細胞を殺傷することを防ぐことができる。したがって、モックトランスフェクト免疫細胞を使用する代わりに、患者自身のCAR-T細胞を、代わりに好適な対照として阻害分子を添加して使用することができる。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、抗体である。特定の実施形態では、抗体は、抗イディオタイプ抗体である。抗イディオタイプ抗体は、キメラ抗原受容体への結合について、宿主細胞上の抗原と競合することができる。抗イディオタイプ抗体は、抗原といくつかの構造的特徴を共有し得る。
いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、キメラ抗原受容体のscFvドメイン内の抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、scFvドメイン内のCDRに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、キメラ抗原受容体のFabドメイン内の抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、Fabドメイン内のCDRに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、キメラ抗原受容体のVH又はVLドメイン内の抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、VHドメイン又はVLドメイン内のCDRに特異的に結合する。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞、人工多能性幹細胞(iPSC)、及びナチュラルキラー(NK)細胞から選択される。いくつかの実施形態では、CARは、B細胞成熟抗原(BCMA)受容体と相互作用し、標的細胞は、BCMA受容体を含み、阻害分子は、BCMAの可溶性細胞質ドメインである。いくつかの実施形態では、標的細胞は、多発性骨髄腫細胞である。ある実施態様では、多発性骨髄腫細胞は、MM-1R細胞である。
様々な他の実施形態において、CARは、BCMA、GPRC5D、CD79、KLK2、CD19、CD30、CD33、CD123、及びFLT3を含むがこれらに限定されない腫瘍及び疾患抗原と相互作用する。
いくつかの実施形態では、CARは、腫瘍抗原GPRC5Dと相互作用する。いくつかの実施形態では、GPRC5D受容体は、標的細胞によって発現される。いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARに対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である。いくつかの実施形態では、阻害分子は、GPRC5D受容体に対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である。非限定的な例として、標的細胞は、多発性骨髄腫細胞である。多発性骨髄腫細胞の非限定的な例は、MM-1R細胞である。
いくつかの実施形態では、CARは、腫瘍抗原KLK2と相互作用する。いくつかの実施形態では、KLK2抗原は、標的細胞によって発現される。いくつかの実施形態では、阻害分子は、可溶性KLK2タンパク質である。非限定的な例として、標的細胞は、前立腺がん細胞である。前立腺細胞の非限定的な例は、LNCaP細胞である。
様々な実施形態では、本方法は、ハイスループット形式で行われる。
宿主細胞
本明細書に記載の阻害分子は、本明細書に記載するような核酸分子、CARポリペプチド分子又はベクターを含む細胞、例えば、免疫エフェクター細胞(例えば、細胞集団、例えば、免疫エフェクター細胞集団)において発現させてもよい。免疫エフェクター細胞は、例えば、T細胞又はNK細胞であり得る。阻害分子は、種々の哺乳動物細胞型(例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞)において発現させることができ、その後、本明細書に記載されるアッセイのいずれかにおいて使用する前に精製することができる。
本明細書に記載の阻害分子は、本明細書に記載するような核酸分子、CARポリペプチド分子又はベクターを含む細胞、例えば、免疫エフェクター細胞(例えば、細胞集団、例えば、免疫エフェクター細胞集団)において発現させてもよい。免疫エフェクター細胞は、例えば、T細胞又はNK細胞であり得る。阻害分子は、種々の哺乳動物細胞型(例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞)において発現させることができ、その後、本明細書に記載されるアッセイのいずれかにおいて使用する前に精製することができる。
本明細書に記載のCAR-T分子は、免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞又はNK細胞において発現させることができる。免疫エフェクター細胞は、Ficoll(商標)分離などの当業者に公知の任意の数の技術を使用して、対象から収集された血液の単位から得ることができる。個体の循環血液からの細胞は、アフェレーシスによって得ることができる。アフェレーシス産物は、一般に、T細胞、単球、顆粒球、B細胞、他の有核白血球、赤血球、及び血小板を含むリンパ球を含有する。アフェレーシスによって収集された細胞は、血漿画分を除去するために洗浄され得、次いで、細胞は、その後の処理ステップのために適切な緩衝液又は培地中に配置され得る。細胞をリン酸緩衝生理食塩水(phosphate buffered saline、PBS)で洗浄してもよい。洗浄溶液は、カルシウムを欠いていてもよく、マグネシウムを欠いていてもよく、及び/又は全ての二価カチオンを欠いていてもよい。
本明細書に記載される方法は、例えば、本明細書に記載の、例えば、陰性選択技術を使用して、例えば、免疫エフェクター細胞の、例えばT細胞の特定の亜集団である、制御性T細胞枯渇集団、CD25+枯渇細胞の選択を含み得る。好ましくは、制御性T細胞枯渇細胞の集団は、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%未満のCD25+細胞を含む。
効力アッセイ
本明細書では、キメラ抗原受容体(CAR)-T細胞(CAR-T細胞)の効力を特徴付けるための方法が開示される。本方法は、(a)抗原特異的様式で(すなわち、CAR-T細胞のCARを介して)CAR-T細胞を刺激することと、(b)刺激された細胞の抗原特異的細胞傷害性のレベルを決定することと、を含む。
本明細書では、キメラ抗原受容体(CAR)-T細胞(CAR-T細胞)の効力を特徴付けるための方法が開示される。本方法は、(a)抗原特異的様式で(すなわち、CAR-T細胞のCARを介して)CAR-T細胞を刺激することと、(b)刺激された細胞の抗原特異的細胞傷害性のレベルを決定することと、を含む。
一態様では、キメラ抗原受容体(CAR)分子を発現する免疫細胞の効力を決定するためのインビトロ方法であって、方法が、
a)試験試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞(例えば、腫瘍細胞)とともにインキュベートすることであって、標的細胞が、CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞とともにインキュベートすることであって、当該インキュベーションが阻害分子の存在下で行われ、阻害分子がCARと標的細胞との間の相互作用を低減、阻害、遮断、及び/又は防止する、ことと、
c)試験試料中のCAR発現免疫細胞と標的細胞との間の相互作用の量を決定することと、
d)第1の対照試料におけるCAR発現免疫細胞と標的細胞との間の相互作用の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された相互作用の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の効力を決定することと、を含み、
試験試料及び第1の対照試料において、インキュベーション時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量は、実質的に同じである、方法を提供する。
a)試験試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞(例えば、腫瘍細胞)とともにインキュベートすることであって、標的細胞が、CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞とともにインキュベートすることであって、当該インキュベーションが阻害分子の存在下で行われ、阻害分子がCARと標的細胞との間の相互作用を低減、阻害、遮断、及び/又は防止する、ことと、
c)試験試料中のCAR発現免疫細胞と標的細胞との間の相互作用の量を決定することと、
d)第1の対照試料におけるCAR発現免疫細胞と標的細胞との間の相互作用の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された相互作用の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の効力を決定することと、を含み、
試験試料及び第1の対照試料において、インキュベーション時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量は、実質的に同じである、方法を提供する。
CAR発現免疫細胞と標的細胞との間の相互作用は、例えば、CAR発現免疫細胞と標的細胞との結合を評価することによって、直接測定することができる。CAR発現免疫細胞と標的細胞との間の相互作用は、例えば細胞死、アポトーシス、壊死、サイトカインの放出、細胞形態の変化などを評価することによって、間接的に測定することができる。
いくつかの実施形態では、試験試料のインキュベーション時間は、第1の対照試料のインキュベーション時間の85~115%、90%~110%、又は95~105%である。いくつかの実施形態では、CAR発現免疫細胞の量は、標的細胞の量の85~115%、90%~110%又は95~105%である。
いくつかの実施形態では、インキュベーションステップ(a)及び(b)は同時に実行される。同時実行は、これらのステップの開始時間と終了時間との間に、例えば、1時間、30分、又は15分などのいくらか差を許容することができる。ステップ(a)及び(b)を同時に行うことにより、インキュベーション時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が実質的に同じである条件を提供することができる。いくつかの実施形態では、決定するステップ(c)及び(d)は、同時に実行される。同時実行は、これらのステップの開始時間と終了時間との間に、例えば、1時間、30分、又は15分などのいくらか差を許容することができる。ステップ(c)及び(d)を同時に行うことにより、インキュベーション時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が実質的に同じである条件を提供することができる。
いくつかの実施形態では、方法は、ステップ(c)のCAR発現免疫細胞と標的細胞との間の相互作用の量を、第2の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、標的細胞は、CAR発現免疫細胞の非存在下でインキュベートされる。
いくつかの実施形態では、方法は、ステップ(c)におけるCAR発現免疫細胞と標的細胞との間の相互作用の量を、第3の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、標的細胞は、CAR発現免疫細胞の非存在下であるが標的細胞死を引き起こす界面活性剤の存在下でインキュベートされる。特定の実施形態では、界面活性剤は、TritonX-100である。
様々な実施形態では、標的細胞は、当該標的細胞死の際に検出可能なレポーターシグナルを産生し、ステップ(c)は、試験試料におけるレポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(d)は、第1の対照試料におけるレポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(e)は、ステップ(c)及び(d)において決定されたレポーターシグナルを比較することを含む。いくつかの実施形態では、標的細胞は、標的細胞がCAR発現免疫細胞と相互作用するときにシグナルを産生するレポータータンパク質を発現する。
いくつかの実施形態では、レポーターシグナルは、発光である。レポーターシグナル(例えば、発光)を生成することができるタンパク質は、細胞コンパートメントにおいて発現され得る。細胞死の際に、タンパク質は、細胞コンパートメントから培地中に放出され、タンパク質は、例えば、発光を生成するための薬剤に酵素的に作用することによって、発光シグナルを生成し得る。この様式で使用され得る例示的な細胞としては、KILR(登録商標)標的細胞が挙げられる。標的細胞は、キメラ抗原受容体と相互作用する抗原を発現するように操作することができる。特定の実施形態では、KILR(登録商標)MM-1R多発性骨髄腫標的細胞が使用される。標的細胞はまた、標識又は酵素でタグ付けされたタンパク質を安定に発現することもできる。標的細胞株が細胞傷害性アッセイにおいて使用され、その膜が細胞死に起因して損なわれる場合、標的細胞株は、タグ付きタンパク質を培地中に放出し得る。タグ付きタンパク質は、タンパク質上の酵素タグの基質である試薬を培地に添加することによって検出することができる。例えば、β-ガラクトシダーゼ酵素は基質を加水分解して化学発光出力を与えることができる。発光は、化学発光を測定することができるプレートリーダー上で定量化することができる。あるいは、タグ付きタンパク質は、標識を検出するためのアッセイを介して検出され得る。
いくつかの実施形態では、レポーターシグナルは、蛍光である。レポーターシグナル(例えば、蛍光)を生成することができるタンパク質は、細胞コンパートメントにおいて発現され得る。細胞死の際に、タンパク質は細胞コンパートメントから培地中に放出され、そこでタンパク質は蛍光シグナルを生成することができる。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARと相互作用する標的細胞(例えば、腫瘍細胞)上の抗原に特異的に結合する。理論に束縛されることを望むものではないが、抗原に結合する阻害分子の使用は、CAR効力アッセイにおける好適な対照を提供することができ、トランスフェクトされていない又はモックトランスフェクトされた免疫細胞を対照として使用する必要がなくなる。これにより、製剤と並行してモックCAR-T細胞を産生する必要性を排除することができる。モックCAR-T細胞の産生は、いくつかの点で製剤の生産に影響を及ぼし得る。モック細胞対照の使用を排除することは、製造プロセスを簡素化することができ、患者からの任意の自家CAR-T細胞のサンプリングを低減することによって患者投薬が達成され得ることを確実にすることができ、そうでなければ、CAR-T細胞療法におけるコストを低減することができる。本明細書で説明される方法はまた、モック細胞失敗による試験遅延を低減又は排除することができる。本方法はまた、より簡素化されたフォーマットの提供を通して、試験エラーを低減することができる。試験遅延及びエラーの低減はまた、生産遅延及び/又は患者投薬遅延の回避を提供することができる。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARと相互作用する標的細胞上に発現される抗原に特異的に結合するCAR内の領域に特異的に結合する。CAR、特に、抗原に特異的に結合するCAR内の領域(例えば、1つ又は2つ以上のCDR配列又はその一部を含むエピトープ)に結合することによって、阻害分子は、CAR-T細胞が標的細胞と相互作用するのを遮断することができる。そのような遮断により、CAR-T細胞が標的細胞と相互作用するのを防ぐことができる。したがって、モックトランスフェクト免疫細胞を使用する代わりに、患者自身のCAR-T細胞を、代わりに好適な対照として阻害分子を添加して使用することができる。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、抗体である。特定の実施形態では、抗体は、抗イディオタイプ抗体である。抗イディオタイプ抗体は、キメラ抗原受容体への結合について、宿主細胞上の抗原と競合することができる。抗イディオタイプ抗体は、抗原といくつかの構造的特徴を共有し得る。
いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、キメラ抗原受容体のscFvドメイン内の抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、scFvドメイン内のCDRに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、キメラ抗原受容体のFabドメイン内の抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、Fabドメイン内のCDRに特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、キメラ抗原受容体のVH又はVLドメイン内の抗原に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体断片は、VHドメイン又はVLドメイン内のCDRに特異的に結合する。
いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARと相互作用する標的細胞上に発現される抗原の可溶性形態、又はその機能的断片若しくは誘導体である。
いくつかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞、人工多能性幹細胞(iPSC)、及びナチュラルキラー(NK)細胞から選択される。いくつかの実施形態では、CARは、B細胞成熟抗原(BCMA)受容体と相互作用し、標的細胞は、BCMA受容体を含み、阻害分子は、BCMAの可溶性細胞質ドメインである。いくつかの実施形態では、標的細胞は、多発性骨髄腫細胞である。ある実施態様では、多発性骨髄腫細胞は、MM-1R細胞である。
様々な他の実施形態において、CARは、BCMA、GPRC5D、CD79、KLK2、CD19、CD30、CD33、CD123、及びFLT3を含むがこれらに限定されない腫瘍及び疾患抗原と相互作用する。
いくつかの実施形態では、CARは、腫瘍抗原GPRC5Dと相互作用する。いくつかの実施形態では、GPRC5D受容体は、標的細胞によって発現される。いくつかの実施形態では、阻害分子は、CARに対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である。いくつかの実施形態では、阻害分子は、GPRC5D受容体に対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である。非限定的な例として、標的細胞は、多発性骨髄腫細胞である。多発性骨髄腫細胞の非限定的な例は、MM-1R細胞である。
いくつかの実施形態では、CARは、腫瘍抗原KLK2と相互作用する。いくつかの実施形態では、KLK2抗原は、標的細胞によって発現される。いくつかの実施形態では、阻害分子は、可溶性KLK2タンパク質である。非限定的な例として、標的細胞は、前立腺がん細胞である。前立腺細胞の非限定的な例は、LNCaP細胞である。
抗原特異的細胞傷害性のレベルを決定する際に対照としてモックトランスフェクトCAR-T細胞を使用する代わりに、アッセイにおいて試験される同じCAR-T細胞を、本明細書に記載される阻害分子で処理することができる。阻害分子(例えば、CARが特異的に結合するモノクローナル抗体又は可溶性抗原)による処置は、CAR-T細胞が抗原に結合して細胞傷害性を発揮するのを防ぐことができる。阻害分子で処理された同じCAR-T細胞、又は非特異的に刺激されたCAR-T細胞(すなわち、抗原特異的に刺激されていない刺激CAR-T細胞)の細胞傷害性のレベルと比較した、抗原特異的に刺激された細胞の細胞傷害性のレベルの増加の検出を使用して、療法での使用のための刺激されたCAR-T細胞を示すことができる。本方法はインビトロで実施することができる。
様々な実施形態において、阻害分子(例えば、腫瘍抗原又は抗イディオタイプ抗体)は、CAR-T細胞上のCARが特異的である抗原(例えば、腫瘍抗原)によって刺激され得るCAR-T細胞を刺激するのに有効ではない。そのような実施形態は、CAR-T細胞の活性化から生じる効力パラメータを活性化しないという利点を提供することができる。
CAR-T細胞の効力及び細胞傷害機能を決定するための方法も提供される。一般に、本方法は、CAR-T細胞上のCARの抗原特異的刺激、その後の抗原特異的CAR-T細胞の細胞傷害性の定量化を含む。CAR-T細胞効力の尺度は、CAR-T細胞療法製品の予想されるインビボ薬物動態のインビトロ指標として使用することができる。CAR-T効力のアッセイは、CAR-T細胞製品が臨床使用に適しているかどうかを決定するため、CAR-T細胞製品の潜在的有効性を評価するため、投与されるCAR-T細胞の投与量を決定するため、及び/又はCAR-T細胞療法製品のための新しい製造アプローチを特徴付けるために更に使用することができる。
CAR-T細胞療法製品の効力は、製品の抗原特異的細胞傷害性のレベルを反映する用語で表すことができる。この細胞傷害性のレベルは、例えば、抗原特異的刺激及び本明細書に記載の阻害分子の両方に曝露されるCAR-T細胞療法製品の対照試料の細胞傷害性のレベルと比較することができる。更に、計算は、例えば、CARを発現する試験試料中の細胞の数に基づいて正規化することができる。この情報に基づいて、以下の式による細胞傷害性指数(Cytotoxicity Index、CI)を、CAR-T細胞療法製品の効力の尺度として使用することができる。
CI=[(刺激群における細胞傷害性)-(対照群における細胞傷害性)]/CARを発現する細胞%
正規化のために、当該技術分野において公知の方法を使用して、CARを発現する細胞のパーセンテージ(例えば、形質導入のレベル)を決定することができる。例えば、フローサイトメトリーを利用する試験では、CARに対する抗体をアッセイに含めて、T細胞の総数に対するCAR発現細胞のレベルを定量するために使用することができる。
正規化のために、当該技術分野において公知の方法を使用して、CARを発現する細胞のパーセンテージ(例えば、形質導入のレベル)を決定することができる。例えば、フローサイトメトリーを利用する試験では、CARに対する抗体をアッセイに含めて、T細胞の総数に対するCAR発現細胞のレベルを定量するために使用することができる。
CAR-T細胞療法製品の抗原特異的インビトロ細胞傷害性のレベルは、CAR-T製品のインビボ薬物動態(pharmacokinetic、PK)及び薬力学(pharmacodynamics、PD)特性と相関する可能性がある。本発明に従って考慮され得るCAR-T細胞調製物のPK/PD特徴としては、例えば、Cmax、Tmax、及び曲線下面積(Area Under the Curve、AUC)が挙げられ、これらは、当該技術分野における標準的な方法を使用して臨床試料において決定され得る。例えば、上記の細胞傷害性指数に反映されるようなCAR-T細胞療法製品のインビトロ細胞傷害性と、製品のインビボPK/PD特性との間の関係は、例えば、これらの特徴間の線形関連を評価するために使用することができるスピアマン相関係数法などの標準的な方法を使用して示すことができる。本明細書に記載される様々な方法は、例えば、CIの決定によって示されるような抗原特異的インビトロ細胞傷害性に基づいて、PK/PDパラメータを予測するための基準を提供することができる。
キット
本明細書に記載される組成物のいずれも、キットに構成することができる。いくつかの実施態様では、CAR結合抗体をキットで提供し、これはまた、細胞を拡大させるのに適した試薬、例えば、培地、APC、増殖因子、抗原、他の抗体(例えば、CAR T細胞を選別又は特徴付けするための)及び/又はCAR又はトランスポザーゼをコードするプラスミド、を含み得る。
本明細書に記載される組成物のいずれも、キットに構成することができる。いくつかの実施態様では、CAR結合抗体をキットで提供し、これはまた、細胞を拡大させるのに適した試薬、例えば、培地、APC、増殖因子、抗原、他の抗体(例えば、CAR T細胞を選別又は特徴付けするための)及び/又はCAR又はトランスポザーゼをコードするプラスミド、を含み得る。
非限定的な例では、CAR結合抗体、キメラ受容体発現コンストラクト(又はキメラ受容体発現コンストラクトを生成するための試薬)、発現コンストラクトのトランスフェクションのための試薬、及び/又は、発現コンストラクトのトランスフェクションのための同種異系細胞を得るための1つ若しくは2つ以上の器具(そのような器具は、注射器、ピペット、鉗子、及び/又はこのような医学的に承認された任意の装置であり得る)がキットに提供される。いくつかの態様では、キットは、細胞のエレクトロポレーションのための試薬又は装置を含む。
キットは、CAR結合抗体と特異的に相互作用する抗原を発現する標的細胞、抗原をコードする発現コンストラクトのトランスフェクションのための試薬、及び/又は発現コンストラクトのトランスフェクションのための同種異系細胞を得るための1つ若しくは2つ以上の器具(そのような器具は、シリンジ、ピペット、鉗子、及び/又はこのような医学的に承認された任意の装置であり得る)を含み得、キットで提供される。いくつかの態様では、キットは、細胞のエレクトロポレーションのための試薬又は装置を含む。
キットは、本発明の1つ又は2つ以上の好適に等分された組成物又は本発明の組成物を生成するための試薬を含んでもよい。キットの構成成分は、水性培地又は凍結乾燥形態のいずれかでパッケージ化されてもよい。キットの容器手段は、少なくとも1つのバイアル瓶、試験管、フラスコ、ボトル、注射器、又は、他の容器手段を含んでもよく、その中に構成成分が入れられてもよく、好ましくは、好適に等分されてもよい。キット内に2つ以上の構成成分が存在する場合、キットはまた一般に、追加の構成成分を別々に入れることができる第2、第3、又は他の追加の容器を含むことになる。しかしながら、構成成分の様々な組み合わせがバイアル瓶に含まれてもよい。本発明のキットは、典型的には、キメラ受容体コンストラクトを収容するための手段と、商用販売のために密閉された任意の他の試薬容器とを含むことになる。このような容器としては、例えば、所望のバイアルが保持される射出成形又は吹込成形プラスチック容器が挙げられ得る。
実施形態
1.キメラ抗原受容体(CAR)分子を発現する免疫細胞の効力を決定するためのインビトロ方法であって、方法が、
a)試験試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、標的細胞が、CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、(i)当該接触させることが阻害分子の存在下で行われるか、又は(ii)CAR発現免疫細胞及び/若しくは標的細胞が当該接触させることの前に阻害分子とともにプレインキュベートされており、阻害分子がCARと標的細胞との間の相互作用を阻害する、ことと、
c)試験試料における標的細胞死の量を決定することと、
d)第1の対照試料における標的細胞死の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された標的細胞死の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の効力を決定することと、を含み、
試験試料及び第1の対照試料において、接触させる時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が、実質的に同じである、方法を提供する。
1.キメラ抗原受容体(CAR)分子を発現する免疫細胞の効力を決定するためのインビトロ方法であって、方法が、
a)試験試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、標的細胞が、CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、(i)当該接触させることが阻害分子の存在下で行われるか、又は(ii)CAR発現免疫細胞及び/若しくは標的細胞が当該接触させることの前に阻害分子とともにプレインキュベートされており、阻害分子がCARと標的細胞との間の相互作用を阻害する、ことと、
c)試験試料における標的細胞死の量を決定することと、
d)第1の対照試料における標的細胞死の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された標的細胞死の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の効力を決定することと、を含み、
試験試料及び第1の対照試料において、接触させる時間、CAR発現免疫細胞の量及び標的細胞の量が、実質的に同じである、方法を提供する。
2.接触させるステップ(a)及び(b)が同時に実行される、実施形態1の方法。
3.決定するステップ(c)及び(d)が同時に実行される、実施形態1又は実施形態2の方法。
4.ステップ(b)(i)において、CAR発現免疫細胞及び/又は標的細胞が、接触させるステップの前に阻害分子とともにプレインキュベートされている、実施形態1~3のいずれか1つに記載の方法。
5.当該方法が、ステップ(c)において決定された標的細胞死の量を、第2の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、標的細胞が、CAR発現免疫細胞の非存在下でインキュベートされる、実施形態1~4のいずれか1つに記載の方法。
6.当該方法が、ステップ(c)において決定された標的細胞死の量を、第3の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、標的細胞が、CAR発現免疫細胞の非存在下であるが標的細胞死を引き起こす界面活性剤の存在下でインキュベートされる、実施形態1~5のいずれか1つに記載の方法。
7.界面活性剤が、TritonX-100である、実施形態6に記載の方法。
8.標的細胞が、当該標的細胞死の際に検出可能なレポーターシグナルを産生し、ステップ(c)が、試験試料におけるレポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(d)が、第1の対照試料におけるレポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(e)が、ステップ(c)及び(d)において決定されたレポーターシグナルを比較することを含む、実施形態1~7のいずれか1つに記載の方法。
9.レポーターシグナルが、発光である、実施形態8に記載の方法。
10.レポーターシグナルが、蛍光である、実施形態8に記載の方法。
11.標的細胞が、標的細胞が細胞死を経るときにシグナルを産生するレポータータンパク質を発現する、実施形態8~10のいずれか1つに記載の方法。
12.レポータータンパク質が、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、又はそのバリアント若しくは誘導体である、実施形態11に記載の方法。
13.阻害分子が、標的細胞上の抗原に特異的に結合し、抗原がCARと相互作用する、実施形態1~12のいずれか1つに記載の方法。
14.阻害分子が、CARに特異的に結合する、実施形態1~13のいずれか1つに記載の方法。
15.阻害分子が、標的細胞上に発現される抗原に特異的に結合するCAR内の領域に特異的に結合する、実施形態14に記載の方法。
16.阻害分子が抗体又は抗体断片である、実施形態13、14又は15に記載の方法。
17.抗体が、抗イディオタイプ抗体である、実施形態16に記載の方法。
18.抗体断片が、Fab、Fab’、F(ab’))2、Fv若しくはFd断片、単鎖抗体(scFv)、線状抗体、単一ドメイン抗体、重鎖可変領域(VH)ドメイン、又は軽鎖可変領域(VL)ドメインである、実施形態16又は17に記載の方法。
19.抗体又は抗体断片が、CARのscFvドメイン内の抗原に特異的に結合する、実施形態16、17又は18に記載の方法。
20.抗体又は抗体断片が、CARのscFvドメイン内の相補性決定領域(CDR)に特異的に結合する、実施形態19記載の方法。
21.抗体又は抗体断片が、CARのVHドメイン又はVLドメイン内の抗原に特異的に結合する、実施形態16、17又は18に記載の方法。
22.抗体又は抗体断片が、CARのVHドメイン又はVLドメイン内のCDRに特異的に結合する、実施形態21記載の方法。
23.阻害分子が、CARと相互作用する標的細胞上で発現される抗原の可溶性形態、又はその機能的断片若しくは誘導体である、実施形態14又は15に記載の方法。
24.免疫細胞が、T細胞、人工多能性幹細胞(iPSC)及びナチュラルキラー(NK)細胞から選択される、実施形態1~23のいずれか1つに記載の方法。
25.CARが、B細胞成熟抗原(BCMA)受容体と相互作用し、標的細胞がBCMA受容体を含み、阻害分子がBCMAの可溶性細胞質ドメインである、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
26.標的細胞が、多発性骨髄腫細胞である、実施形態25に記載の方法。
27.多発性骨髄腫細胞が、MM-1R細胞である、実施形態26に記載の方法。
28.CARが、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)と相互作用し、標的細胞が、GPRC5D受容体を含み、阻害分子が、CARに対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
29.CARが、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)と相互作用し、標的細胞がGPRC5D受容体を含み、阻害分子がGPRC5D受容体に対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
30.標的細胞が、多発性骨髄腫細胞である、実施形態28又は29に記載の方法。
31.多発性骨髄腫細胞が、ヒトMM-1R細胞である、実施形態30に記載の方法。
32.CARが、カリケリン(kallikerin)2(KLK2)と相互作用し、標的細胞がKLK2を含み、阻害分子が可溶性KLK2タンパク質である、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
33.標的細胞が、前立腺がん細胞である、実施形態32に記載の方法。
34.前立腺がん細胞が、LNCaP細胞である、実施形態33に記載の方法。
35.方法が、ハイスループット形式で行われる、実施形態1~34のいずれか一項に記載の方法。
本発明はまた、以下の実施例によって説明及び実証される。しかしながら、本明細書中のいずれの箇所でのこれら及びその他の実施例の使用は、単に例示にすぎず、本発明の範囲及び意味を限定するものではなく、又は任意の例示的な用語の範囲及び意味を限定するものではない。同様に、本発明は、本明細書に記載される任意の特定の好ましい実施形態に限定されない。実際に、本発明の多くの修正及び変形は、本明細書を読むことにより、当業者には明らかであり得、そのような変形は、趣旨又は範囲において本発明から逸脱することなくなされ得る。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲、及びこれら請求項の権利が与えられる均等物の全範囲によってのみ限定されるものである。
(実施例1)
以下の材料をこの実施例で使用した。CAR-T DP試料を試験材料として使用し、KILR(登録商標)MM1-R(登録商標)レポーター細胞(カタログ番号97-1045P052、Eurofins Discoverx Corp.,Fremont,CA)を標的細胞株として使用した。KILR(登録商標)MM-1R(登録商標)細胞は、enhanced Prolabel(ePL)タグ付きハウスキーピング遺伝子を発現する。細胞が溶解されると、ePLタグ付きタンパク質が培地に放出される。酵素アクセプターの添加は、β-ガラクトシダーゼ酵素断片、EA及びePLの相補を引き起こす。得られた機能的酵素は、その基質を加水分解して化学発光シグナルを生成する。
以下の材料をこの実施例で使用した。CAR-T DP試料を試験材料として使用し、KILR(登録商標)MM1-R(登録商標)レポーター細胞(カタログ番号97-1045P052、Eurofins Discoverx Corp.,Fremont,CA)を標的細胞株として使用した。KILR(登録商標)MM-1R(登録商標)細胞は、enhanced Prolabel(ePL)タグ付きハウスキーピング遺伝子を発現する。細胞が溶解されると、ePLタグ付きタンパク質が培地に放出される。酵素アクセプターの添加は、β-ガラクトシダーゼ酵素断片、EA及びePLの相補を引き起こす。得られた機能的酵素は、その基質を加水分解して化学発光シグナルを生成する。
KILR MM-1R(登録商標)細胞を、10%HI-FBS(6140-071、Life Technologies,Carlsbad,CA)及び250μg/mL G418硫酸塩(Corningカタログ番号30-234-CR、ThermoFisher,Waltham,MA)を含むRPMI1640(ATCC処方)(Gibcoカタログ番号A10491-01、ThermoFisher,Waltham,MA)中で増殖させた。アッセイは、L-グルタミン及び25mM HEPES(Corningカタログ番号10-041-CV、ThermoFisher,Waltham,MA)及び10%HI-FBS(6140-071、Life Technologies,Carlsbad,CA)を含むRPMI1640から構成されるアッセイ培地中で実施した。
可溶性ヒトBCMAタンパク質(sBCMA)(BCA-H522y、Acro Biosystems,Newark DE)遮断タンパク質をアッセイ培地に配合した。10%TritonX-100(カタログ番号93443-100ML、SigmaAldrich Co.,St.Louis,MO)の溶液を使用して、全死亡対照を作製した。KILR(登録商標)Detection(商標)キット(カタログ番号97-001、Eurofins Discoverx Corp.,Fremont,CA)を使用して、細胞傷害性を検出した。
本実施例では、関連抗原を発現する多発性骨髄腫標的細胞を殺傷するCAR-T細胞製剤(Drug Product、DP)の能力を測定した。エフェクターCAR-T細胞によって結合された場合に細胞死に起因して測定可能なシグナル(例えば、発光)を産生するレポーター遺伝子を発現した標的細胞を使用した。結果は、DPが、放出に対し活性の適切なレベルを実証したかどうかを決定するために使用される活性測定において示された。
アッセイは、合計16ウェルで使用される4つの成分から構成された。使用した4つの成分は、(i)標的細胞を含むCAR-T製剤(DP)(全活性)、(ii)標的細胞を含む遮断試薬によって遮断されたCAR-T DP細胞(ベースライン対照)、(iii)培地を含む標的細胞(非細胞死対照)、及び(iv)0.1%TitonX-100を含む標的細胞(全細胞死対照)であった。以下の表1Aのプレートレイアウトに示されるように、全ての4つのアッセイ成分を4つの個別の複製として実行した。96ウェルプレート中の試料の詳細な説明を表1Bに示す。1つの96ウェルプレートを使用して、6つのアッセイを実行し、そのうちの1つは、システム適合性及び傾向方法性能(trend method performance)のために使用されるQC CAR-T細胞のアッセイであった。QC CAR-T細胞は、事前に活性について適格であった。
以下のアッセイ条件を、LCAR-B38M CAR-T DP及びKILR(登録商標)MM-1R多発性骨髄腫標的細胞(Eurofins Discoverx Corp.,Fremont,CA)に使用した。アッセイ培地は、RPMI1640及び10%HI-FBSであった。KILR(登録商標)MM-1R細胞を、製造元の指定に従って増殖させた。B細胞成熟抗原(sBCMA)の可溶性細胞質ドメインでLCAR-B38M DP細胞を遮断することによって、ベースライン対照を生成した。KILR(登録商標)検出キット(Eurofins Discoverx Corp.,Fremont CA)をアッセイ検出試薬として使用した。最適化を、エフェクター細胞(DP)対標的細胞(例えば、KILR(登録商標)MM-1R)比(E:T)、並びにCAR-T細胞(DP)とそれらの標的細胞との間の相互作用を完全に遮断するために必要とされる遮断試薬の量について、行った。E:T比及び遮断試薬濃度を、各製剤及びその対応する標的細胞株について最適化した。確立されると、E:T比はアッセイにおいて固定され、全ての製剤試験について固定されたままであった。遮断試薬はロットごとに適格にし、そのレベルで製剤試験に使用された。更に、検出条件は、使用されるレポーターシステムに基づいて最適化され得る。
LCAR-B38M CAR-T製剤のアッセイを、96ウェル白色不透明TC処理アッセイプレートにおいて以下のように行った。各アッセイプレートは、上記の表1Aに記載されるように、最大6つのアッセイに対応した。各アッセイについて、25μLの遮断試薬をアッセイプレートの遮断されたCAR-T細胞ウェル(ベースライン対照)に添加し、続いて25μLのアッセイ培地をCAR-T試験ウェルに添加した。次に、8×105生存細胞/mLで、25μLのCAR-T DP細胞(合計2×104生存細胞/ウェルのため)をCAR-T試験ウェル及びベースライン対照ウェルに添加した。50μLのアッセイ培地をKILR MM-1R細胞のみ(細胞死なし)ウェルに添加した。ウェルの内容物を穏やかに混合し、37℃、5%CO2で加湿して10分間(±5分間)インキュベートした。
インキュベーションが完了したら、50μLの、8×104生存細胞/mLの標的細胞を全てのアッセイウェルに添加し(最終的に4×103生存細胞/ウェル)、最終的なE:T比は5:1となった。各アッセイにおいて、最後の添加は、全細胞死対照ウェルへの0.1%Triton X-100(50μL/ウェル)であった。ウェルの内容物を37℃、5%CO2で加湿して22時間(±1時間)インキュベートした。共培養インキュベーションが完了したら、アッセイ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(+/-5分間)平衡化させた。検出試薬を解凍し、次いで、同時に30分間室温に平衡化した。平衡化したら、100μLのKILR(登録商標)検出試薬をウェルごとに添加し、光から保護しながら50分間(+/-5分間)インキュベートした。10秒間振盪した後、化学発光用に設定したMolecular Devices Paradigmプレートリーダーでプレートを読み取った。
データを以下の表2及び表3に示す。表2のデータは、50~400ug/mLの範囲のKILR MM-1R多発性骨髄腫標的細胞のLCAR-B38M殺傷のBCMA遮断を実証するsBCMAタンパク質のロット滴定を示す。表3のデータは、非B細胞標的細胞(K562_luc細胞)と比較して、多発性骨髄腫標的細胞(RPMI8226_Luc)に対するsBCMA遮断特異性を実証している。
(実施例2)
GPRC5D CAR-T細胞を、CAR-T細胞のCARに対する抗ID抗体を使用して試験した。GPRC5D CAR-T細胞についてのアッセイ条件は、上記の実施例1においてLCAR-B38Mについて使用したものと同様である。別の多発性骨髄腫標的であるGPRC5D CAR-Tについては、同じKILR MM-1R標的細胞を使用する。アッセイ培地及び検出試薬は、実施例1で使用したものと同じである。5:1のE:T比及び播種密度は実施例1と同じである。遮断試薬は、GPRC5D CARに対するGCPR5D抗イディオタイプ抗体である。アッセイで使用するためのGCPR5D抗イディオタイプ抗体の例としては、GP5B337、GP5B332、GP5B324及びGP5B206が挙げられる。これらの抗イディオタイプ抗体の重鎖及び軽鎖配列を表5に提供する。インキュベーション時間は、上記の実施例1のものと一致させた。他の試薬は全て実施例1で使用したものと同じである。以下の表4に示される初期滴定試験は、抗ID抗体(GP5B337)によるGPRC5D CAR-T細胞の遮断を示す。
GPRC5D CAR-T細胞を、CAR-T細胞のCARに対する抗ID抗体を使用して試験した。GPRC5D CAR-T細胞についてのアッセイ条件は、上記の実施例1においてLCAR-B38Mについて使用したものと同様である。別の多発性骨髄腫標的であるGPRC5D CAR-Tについては、同じKILR MM-1R標的細胞を使用する。アッセイ培地及び検出試薬は、実施例1で使用したものと同じである。5:1のE:T比及び播種密度は実施例1と同じである。遮断試薬は、GPRC5D CARに対するGCPR5D抗イディオタイプ抗体である。アッセイで使用するためのGCPR5D抗イディオタイプ抗体の例としては、GP5B337、GP5B332、GP5B324及びGP5B206が挙げられる。これらの抗イディオタイプ抗体の重鎖及び軽鎖配列を表5に提供する。インキュベーション時間は、上記の実施例1のものと一致させた。他の試薬は全て実施例1で使用したものと同じである。以下の表4に示される初期滴定試験は、抗ID抗体(GP5B337)によるGPRC5D CAR-T細胞の遮断を示す。
(実施例3)
GPRC5D CAR-T細胞を、CAR-T細胞のCARに対する抗ID抗体Fab断片を使用して試験した。GPRC5D CAR-T細胞についてのアッセイ条件は、上記の実施例1においてLCAR-B38Mについて使用したものと同様であった。別の多発性骨髄腫標的であるGPRC5D CAR-Tについては、同じKILR MM-1R標的細胞を使用した。アッセイ培地及び検出試薬は、実施例1及び2で使用したものと同じであった。5:1のE:T比及び播種密度は、実施例1及び2と同じであった。遮断試薬は、GPRC5D CARに対するGCPR5D抗イディオタイプFab抗体(GP5B337)断片であった。インキュベーション時間は、上記実施例1及び2のものと一致させた。他の試薬は全て実施例1及び2で使用したものと同じであった。以下の表6に示される初期滴定試験は、抗ID Fab抗体(GP5B337)断片によるGPRC5D CAR-T細胞の遮断を示す。
GPRC5D CAR-T細胞を、CAR-T細胞のCARに対する抗ID抗体Fab断片を使用して試験した。GPRC5D CAR-T細胞についてのアッセイ条件は、上記の実施例1においてLCAR-B38Mについて使用したものと同様であった。別の多発性骨髄腫標的であるGPRC5D CAR-Tについては、同じKILR MM-1R標的細胞を使用した。アッセイ培地及び検出試薬は、実施例1及び2で使用したものと同じであった。5:1のE:T比及び播種密度は、実施例1及び2と同じであった。遮断試薬は、GPRC5D CARに対するGCPR5D抗イディオタイプFab抗体(GP5B337)断片であった。インキュベーション時間は、上記実施例1及び2のものと一致させた。他の試薬は全て実施例1及び2で使用したものと同じであった。以下の表6に示される初期滴定試験は、抗ID Fab抗体(GP5B337)断片によるGPRC5D CAR-T細胞の遮断を示す。
GPRC5D 抗イディオタイプFab断片は、Pierce Fab Preparation Kit(ThermoFisher、カタログ番号:VF299292)を使用して、わずかな調整を加えたキット手順に従って、GPRC5D CARに対する完全長抗イディオタイプ抗体から生成した。簡単に説明すると、BupHリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び消化緩衝液を調製した。IgGを冷蔵庫から取り出し、調製したPBSで希釈し、脱塩カラムに通した。溶出液を回収し、調製したPapain Digestion Columnに移して37℃で消化を行った。約5時間の消化及び37℃での回転後、チューブをインキュベーターから取り出し、スピンダウンして試料を収集した。Kit Protein Aカラムを調製し、試料を添加し、カラムを2~8℃で一晩、約20時間回転させた。Protein Aカラムをスピンダウンして、画分中の試料を収集した。第1及び第2の画分を収集し、合わせて保存した。A280及び1D Silver Stainsのような以前の研究は、これらの画分が最も望ましい断片を含むことを示した。新鮮なProtein Aカラムを調製し(以前に使用されていない)、約1時間続く2~8℃二次ローテーションのために試料を再度添加した。第2のProtein Aインキュベーションを追加して、バイオアッセイに影響を及ぼすと考えられた任意の可能性のあるFc領域の汚染を更に精製及び除去した。断片を溶出し、10K Amiconチューブ(カタログUFC501008)中で濃縮し、2~8℃で保存した。
(実施例4)
CAR-T細胞の抗原(GPRC5D受容体)に対する抗GPRC5D抗体又はそのFab断片を使用して、GPRC5D CAR-T細胞を試験する。GPRC5D CAR-T細胞についてのアッセイ条件は、上記の実施例2においてGPRC5D CAR-T DPについて使用したものと同様である。別の多発性骨髄腫標的であるGPRC5D CAR-Tについては、同じKILR MM-1R標的細胞を使用する。アッセイ培地及び検出試薬は、実施例2及び3で使用したものと同じである。5:1のE:T比及び播種密度は、実施例2及び3と同じである。遮断試薬は、抗GCPR5D抗体又はそのFab抗体フラグメントである。これらの遮断試薬は、KILR MM-1R標的細胞上のGPRC5D受容体に結合し、CAR-T細胞がその標的に結合する能力を阻害する。抗GPRC 5D抗体Fabは、上で詳述した確立された方法を使用して、完全長抗GPRC 5D抗体から生成される。インキュベーション時間は実施例2及び3のものと一致している。他の試薬は全て実施例2及び3で使用したものと同じである。以下の表7に示される初期滴定試験は、抗GPRC5D抗体又はFab断片によるKILR MM-1R細胞の遮断を示す。
CAR-T細胞の抗原(GPRC5D受容体)に対する抗GPRC5D抗体又はそのFab断片を使用して、GPRC5D CAR-T細胞を試験する。GPRC5D CAR-T細胞についてのアッセイ条件は、上記の実施例2においてGPRC5D CAR-T DPについて使用したものと同様である。別の多発性骨髄腫標的であるGPRC5D CAR-Tについては、同じKILR MM-1R標的細胞を使用する。アッセイ培地及び検出試薬は、実施例2及び3で使用したものと同じである。5:1のE:T比及び播種密度は、実施例2及び3と同じである。遮断試薬は、抗GCPR5D抗体又はそのFab抗体フラグメントである。これらの遮断試薬は、KILR MM-1R標的細胞上のGPRC5D受容体に結合し、CAR-T細胞がその標的に結合する能力を阻害する。抗GPRC 5D抗体Fabは、上で詳述した確立された方法を使用して、完全長抗GPRC 5D抗体から生成される。インキュベーション時間は実施例2及び3のものと一致している。他の試薬は全て実施例2及び3で使用したものと同じである。以下の表7に示される初期滴定試験は、抗GPRC5D抗体又はFab断片によるKILR MM-1R細胞の遮断を示す。
(実施例5)
KLK2 CAR-T細胞を、CAR-T細胞のCARに対しヒト可溶性KLK2タンパク質を使用して試験した。KLK2 CAR-T細胞についてのアッセイ条件は、上記の実施例1においてLCAR-B38Mについて使用したものと同様であった。KLK2 CAR-Tは、悪性管腔(luminal)前立腺で発現する分子であるカリケリン(kallikerin)2(KLK2)を標的とする。過剰発現されたKLK2レポーター細胞株を、LNcaP細胞(ATCC、CRL1740)及びDiscoverX’s Killing Immune-Lysis Reaction(KILR)レポーターを使用して作製した。殺傷原理は、実施例1に記載したものと同じである。これらの細胞は、enhanced Prolabel(ePL)タグ付きハウスキーピング遺伝子を発現し、溶解すると、タグ付きレポータータンパク質が培地中に放出された。酵素アクセプターの添加は、β-ガラクトシダーゼ酵素フラグメント、EA及びePLの相補を引き起こした。得られた機能性酵素は、その基質を加水分解して化学発光シグナルを発生させた。アッセイ培地、検出試薬及び標的播種密度は全て実施例1で使用したものと同じであるが、E:T比は10:1であった。遮断試薬は、KLK2 CARに対する可溶性タンパク質であった。C末端His6タグを有するこの可溶性KLK2タンパク質のアミノ酸配列(配列番号12)を以下に提供する(下線を引いた配列はシグナルペプチドである):
KLK2 CAR-T細胞を、CAR-T細胞のCARに対しヒト可溶性KLK2タンパク質を使用して試験した。KLK2 CAR-T細胞についてのアッセイ条件は、上記の実施例1においてLCAR-B38Mについて使用したものと同様であった。KLK2 CAR-Tは、悪性管腔(luminal)前立腺で発現する分子であるカリケリン(kallikerin)2(KLK2)を標的とする。過剰発現されたKLK2レポーター細胞株を、LNcaP細胞(ATCC、CRL1740)及びDiscoverX’s Killing Immune-Lysis Reaction(KILR)レポーターを使用して作製した。殺傷原理は、実施例1に記載したものと同じである。これらの細胞は、enhanced Prolabel(ePL)タグ付きハウスキーピング遺伝子を発現し、溶解すると、タグ付きレポータータンパク質が培地中に放出された。酵素アクセプターの添加は、β-ガラクトシダーゼ酵素フラグメント、EA及びePLの相補を引き起こした。得られた機能性酵素は、その基質を加水分解して化学発光シグナルを発生させた。アッセイ培地、検出試薬及び標的播種密度は全て実施例1で使用したものと同じであるが、E:T比は10:1であった。遮断試薬は、KLK2 CARに対する可溶性タンパク質であった。C末端His6タグを有するこの可溶性KLK2タンパク質のアミノ酸配列(配列番号12)を以下に提供する(下線を引いた配列はシグナルペプチドである):
KILR LNcaP-KLK2細胞を、10%FBS(97068-085、VWR,Radnor,PA)及び250μg/mL G418硫酸塩(Corningカタログ番号30-234-CR、Corning,Tewksbury,MA)を含むRPMI1640(Gibcoカタログ番号11875-093、ThermoFisher,Waltham,MA)中で増殖させた。アッセイは、L-グルタミン(Corningカタログ番号10-040-CV、Corning,Tewksbury,MA)及び10%FBS(97068-085、VWR,Radnor,PA)を含むRPMI1640から構成されるアッセイ培地中で行った。
本実施例における標的細胞株は実施例1及び2とは異なっていたが、戦略及び設定は実施例1及び2と同様であった。
以下のアッセイ条件を、KLK2 CAR-T DP及びKILR LNcaP-KLK2標的細胞に使用した。アッセイ培地は、RPMI1640及び10%HI-FBSであった。KILR LNcaP-KLK2細胞を、RPMI1640及び10%FBS、1×非必須アミノ酸、2.5ug/mLピューロマイシン及び500ug/mL硫酸塩G418中で増殖させた。ベースライン対照及びアッセイの最適化は実施例1に従った。KLK2 CAR-T DP細胞を可溶性ヒトKLK2タンパク(sKLK2)で遮断することにより、ベースライン対照を生成した。KILR(登録商標)検出キット(Eurofins Discoverx Corp.,Fremont CA)をアッセイ検出試薬として使用した。最適化を、エフェクター細胞(DP)対標的細胞(例えば、KILR LNcaP-KLK2)比(E:T)、並びにCAR-T細胞(DP)とそれらの標的細胞との間の相互作用を完全に遮断するために必要とされる遮断試薬の量について、行った。E:T比及び遮断試薬濃度を、各製剤及びその対応する標的細胞株について最適化した。確立されると、E:T比はアッセイにおいて固定され、全ての製剤試験について固定されたままであった。遮断試薬をロットごとに適格にし、製剤試験のためにそのレベルで使用した。更に、検出条件を、使用されるレポーターシステムに基づいて最適化した。
KLK2 CAR-T製剤アッセイを、実施例1のように、96ウェル白色不透明TC処理アッセイプレートにおいて実施した。アッセイステップは以下の通りであり、各アッセイプレートは、表1Aの実施例1に記載されているように、最大6つのアッセイに対応した。各アッセイについて、25μLの遮断試薬をアッセイプレートの遮断されたCAR-T細胞ウェル(ベースライン対照)に添加し、続いて25μLのアッセイ培地をCAR-T試験ウェルに添加した。次に、1.6×106生存細胞/mLで、25μLのCAR-T DP細胞(合計4×104生存細胞/ウェルのため)をCAR-T試験ウェル及びベースライン対照ウェルに添加した。50μLのアッセイ培地をKILR LNcaP-KLK2細胞のみ(細胞死なし)のウェルに添加した。ウェルの内容物を穏やかに混合し、37℃、5%CO2で加湿して15分間(±5分間)インキュベートした。
インキュベーションが完了したら、50μLの、8×104生存細胞/mLの標的細胞を全てのアッセイウェルに添加し(最終的に4×103生存細胞/ウェル)、最終的なE:T比は10:1となった。ウェルの内容物を37℃、5%CO2で加湿して20時間(±2時間)インキュベートした。共培養インキュベーションが完了したら、アッセイ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(+/-5分間)平衡化させた。検出試薬を解凍し、次いで、同時に30分間室温に平衡化した。各アッセイにおいて、平衡化したら、0.1%Triton X-100(50μL/ウェル)を全細胞死対照ウェルに添加し、続いて100μLのKILR(登録商標)検出試薬を各ウェルに添加し、光から保護しながら50分間(+/-5分間)インキュベートした。10秒間振盪した後、化学発光用に設定したMolecular Devices Paradigmプレートリーダーでプレートを読み取った。
データを以下の表8に示す。データは、10~500ug/mLの範囲のKILR LNcaP-KLK2標的細胞のKLK2 CAR-T DP殺傷のKLK2遮断を実証するsKLK2タンパクのロット滴定を示した。
インキュベーション時間は、上記の実施例1のものと一致させた。他の試薬は全て実施例1で使用したものと同じであった。以下の表8に示される初期滴定試験は、KLK2可溶性タンパク質によるKLK2 CAR-T細胞の遮断を示す。(Internal、KL2W12.009)。
本発明は、本明細書に記載された特定の実施形態及び実施例による範囲内に限定されるものではない。実際に、本明細書に記載されたものに加えて本発明の多種多様な改変は、前述の説明及び添付の図面から当業者に明らかになるであろう。そのような修正は、添付の特許請求の範囲の範囲内であることが意図される。更に、全ての値は概算値であり、説明のために提供されることを理解されたい。
特許、特許出願、刊行物、製品説明、及びプロトコルは、本出願を通して引用されており、それらの開示は、全ての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
Claims (35)
- キメラ抗原受容体(CAR)分子を発現する免疫細胞の効力を決定するためのインビトロ方法であって、前記方法が、
a)試験試料において、前記CAR発現免疫細胞を標的細胞と接触させることであって、前記標的細胞が、前記CARと相互作用する抗原を発現する、ことと、
b)第1の対照試料において、前記CAR発現免疫細胞を前記標的細胞と接触させることであって、(i)前記接触させることが阻害分子の存在下で行われるか、又は(ii)前記CAR発現免疫細胞及び/若しくは前記標的細胞が前記接触させることの前に前記阻害分子とともにプレインキュベートされており、前記阻害分子が前記CARと前記標的細胞との間の相互作用を阻害する、ことと、
c)前記試験試料における標的細胞死の量を決定することと、
d)前記第1の対照試料における標的細胞死の量を決定することと、
e)ステップ(c)及び(d)において決定された前記標的細胞死の量を比較することに基づいて、CAR発現免疫細胞の効力を決定することと、を含み、
前記試験試料及び前記第1の対照試料において、接触させる時間、前記CAR発現免疫細胞の量及び前記標的細胞の量が、実質的に同じである、方法。 - 前記接触させるステップ(a)及び(b)が同時に実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記決定するステップ(c)及び(d)が同時に実行される、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)(i)において、前記CAR発現免疫細胞及び/又は前記標的細胞が、前記接触させるステップの前に前記阻害分子とともにプレインキュベートされている、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、ステップ(c)において決定された前記標的細胞死の前記量を、第2の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、前記標的細胞が、前記CAR発現免疫細胞の非存在下でインキュベートされる、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、ステップ(c)において決定された前記標的細胞死の前記量を、第3の対照試料において決定された標的細胞死の量と比較することを更に含み、前記標的細胞が、前記CAR発現免疫細胞の非存在下であるが前記標的細胞死を引き起こす界面活性剤の存在下でインキュベートされる、請求項1に記載の方法。
- 前記界面活性剤が、TritonX-100である、請求項6に記載の方法。
- 前記標的細胞が、前記標的細胞死の際に検出可能なレポーターシグナルを産生し、ステップ(c)が、前記試験試料における前記レポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(d)が、前記第1の対照試料における前記レポーターシグナルを決定することを含み、ステップ(e)が、ステップ(c)及び(d)において決定された前記レポーターシグナルを比較することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記レポーターシグナルが、発光である、請求項8に記載の方法。
- 前記レポーターシグナルが、蛍光である、請求項8に記載の方法。
- 前記標的細胞は、前記標的細胞が細胞死を経るときにシグナルを産生するレポータータンパク質を発現する、請求項8に記載の方法。
- 前記レポータータンパク質が、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、又はそのバリアント若しくは誘導体である、請求項11に記載の方法。
- 前記阻害分子が、前記標的細胞上の前記抗原に特異的に結合し、前記抗原が前記CARと相互作用する、請求項1に記載の方法。
- 前記阻害分子が、前記CARに特異的に結合する、請求項1に記載の方法。
- 前記阻害分子が、前記標的細胞上に発現される前記抗原に特異的に結合する前記CAR内の領域に特異的に結合する、請求項14に記載の方法。
- 前記阻害分子が、抗体又は抗体断片である、請求項13に記載の方法。
- 前記抗体が、抗イディオタイプ抗体である、請求項16に記載の方法。
- 前記抗体断片が、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv若しくはFd断片、一本鎖抗体(scFv)、線状抗体、単一ドメイン抗体、重鎖可変領域(VH)ドメイン、又は軽鎖可変領域(VL)ドメインである、請求項16に記載の方法。
- 前記抗体又は抗体断片が、前記CARの前記scFvドメイン内の抗原に特異的に結合する、請求項16に記載の方法。
- 前記抗体又は抗体断片が、前記CARの前記scFvドメイン内の相補性決定領域(CDR)に特異的に結合する、請求項19に記載の方法。
- 前記抗体又は抗体断片が、前記CARの前記VHドメイン又は前記VLドメイン内の抗原に特異的に結合する、請求項16に記載の方法。
- 前記抗体又は抗体断片が、前記CARの前記VHドメイン又は前記VLドメイン内のCDRに特異的に結合する、請求項21に記載の方法。
- 前記阻害分子が、前記CARと相互作用する前記標的細胞上で発現される抗原の可溶性形態、又はその機能的断片若しくは誘導体である、請求項14に記載の方法。
- 前記免疫細胞が、T細胞、人工多能性幹細胞(iPSC)及びナチュラルキラー(NK)細胞から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記CARが、B細胞成熟抗原(BCMA)受容体と相互作用し、前記標的細胞が、前記BCMA受容体を含み、前記阻害分子が、BCMAの可溶性細胞質ドメインである、請求項1に記載の方法。
- 前記標的細胞が、多発性骨髄腫細胞である、請求項25に記載の方法。
- 前記多発性骨髄腫細胞が、MM-1R細胞である、請求項26に記載の方法。
- 前記CARが、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)と相互作用し、前記標的細胞が、前記GPRC5D受容体を含み、前記阻害分子が、前記CARに対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である、請求項1に記載の方法。
- 前記CARが、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)と相互作用し、前記標的細胞が、前記GPRC5D受容体を含み、前記阻害分子が、前記GPRC5D受容体に対する抗イディオタイプ抗体又は抗体断片である、請求項1に記載の方法。
- 前記標的細胞が、多発性骨髄腫細胞である、請求項28に記載の方法。
- 前記多発性骨髄腫細胞が、MM-1R細胞である、請求項30に記載の方法。
- 前記CARが、カリケリン(kallikerin)2(KLK2)と相互作用し、前記標的細胞が、前記KLK2を含み、前記阻害分子が、可溶性KLK2タンパク質である、請求項1に記載の方法。
- 前記標的細胞が、前立腺がん細胞である、請求項32に記載の方法。
- 前記前立腺がん細胞が、LNCaP細胞である、請求項33に記載の方法。
- 前記方法が、ハイスループット形式で行われる、請求項1に記載の方法。
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