JP2023538418A - 腫瘍浸潤性リンパ球からの抗原特異的TCRを有するiPSCの優先的生成 - Google Patents
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Abstract
がん反応性T細胞をiPSC細胞へ再プログラムする方法、及びそのような細胞をがん抗原特異的TCRの同定及びがんの治療に利用する方法が開示される。【選択図】図2-1
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この特許出願は、その全体が参照により本明細書に援用される、2020年8月21日出願の同時係属中の米国仮特許出願第63/068,458号の利益を主張する。
この特許出願は、その全体が参照により本明細書に援用される、2020年8月21日出願の同時係属中の米国仮特許出願第63/068,458号の利益を主張する。
連邦支援の研究又は開発に関する記述
本発明は、米国国立衛生研究所、国立がん研究所によって、プロジェクト番号Z01ZIA BC0100763の下、政府の支援を受けて成された。政府は、本発明において一定の権利を有する。
本発明は、米国国立衛生研究所、国立がん研究所によって、プロジェクト番号Z01ZIA BC0100763の下、政府の支援を受けて成された。政府は、本発明において一定の権利を有する。
電子的に提出された材料の参照による援用
本明細書と同時に提出され、以下の通り特定されるコンピュータ可読ヌクレオチド/アミノ酸配列表は、その全体が参照により本明細書に援用される:2021年8月20日に作成された「755124_ST25.txt」という名称の32,662バイトのASCII(テキスト)ファイル。
本明細書と同時に提出され、以下の通り特定されるコンピュータ可読ヌクレオチド/アミノ酸配列表は、その全体が参照により本明細書に援用される:2021年8月20日に作成された「755124_ST25.txt」という名称の32,662バイトのASCII(テキスト)ファイル。
腫瘍浸潤リンパ球等のT細胞は、エクスビボで成長、増幅させることができ、例えば、メラノーマ、子宮頸がん、消化器(GI)がん、及び乳がん等のがんを治療するために対象に注入し得る。このような治療方法の例としては、養子細胞療法(ACT)が挙げられる。しかし、多くのがん抗原(例えば、ネオアンチゲン)の対象特異的な性質から、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)からがん特異的TCRを同定することは困難であり得る。
更に、がん抗原に慢性的に曝露されると、T細胞、例えばTILは、最終分化し、老化し、かつアネルギー性になる場合がある。従って、そのような細胞の治療効力が減弱する可能性がある。誘導多能性幹細胞(iPSC)の再プログラミングを介したTILの若返りは、これら制約に対処することができる。しかし、T細胞集団からがん抗原特異的iPSCを作製する従来の方法は、非効率的である場合がある。そのような方法は、抗CD3及び/又は抗CD28の抗体によってT細胞受容体(TCR)を活性化して、遺伝性TCRを有するiPSCにT細胞を確率論的に再プログラムすることを含む。しかし、そのような広範なTCR活性化によって、がん抗原特異的TCRを有しない場合であっても、T細胞が再プログラムされる場合がある。従って、T細胞を再プログラムする従来の方法は、典型的には、予め増幅され、がん抗原特異性について予めスクリーニングされたモノクローナルTCRを有するT細胞株で始める。そのため、これら従来の方法は、困難であり、非効率的であり、かつ時間がかかる場合があり、生成されるがん抗原特異的TCRの多様性が制限される場合がある。
従って、これまでに同定されていないがん抗原特異的iPSC株を製造するのに好適な改善された方法、及び新規がん抗原特異的TCRを同定するために使用し得る方法が必要とされている。
本開示の態様は、腫瘍抗原特異的T細胞誘導多能性幹細胞(T-iPSC)の単離集団を製造する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を該共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
を含む方法を含む。
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を該共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
を含む方法を含む。
本開示の態様はまた、がんを治療又は予防する方法であって、
(a)本発明の他の態様に関して本明細書に記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
(c)対象においてがんを治療又は予防するのに有効な量の該分化したT系列細胞を該対象に投与することと、
を含む方法を含む。
(a)本発明の他の態様に関して本明細書に記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
(c)対象においてがんを治療又は予防するのに有効な量の該分化したT系列細胞を該対象に投与することと、
を含む方法を含む。
本開示の態様はまた、がんを有する対象におけるがんを治療又は予防するための医薬を製造する方法であって、
(a)本発明の他の態様に関して本明細書に記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
(c)該分化したT系列細胞を、該対象におけるがんを治療又は予防するための医薬に製剤化することと、
を含む方法を含む。
(a)本発明の他の態様に関して本明細書に記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
(c)該分化したT系列細胞を、該対象におけるがんを治療又は予防するための医薬に製剤化することと、
を含む方法を含む。
本開示の態様はまた、がん抗原特異的TCRを同定する方法であって、
(a)本発明の他の態様に関して本明細書に記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCの単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことにより、がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、
を含む方法を含む。
(a)本発明の他の態様に関して本明細書に記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCの単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことにより、がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、
を含む方法を含む。
本開示の態様はまた、腫瘍抗原特異的TCRを同定する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)iPSCコロニーからTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖をコードするDNA配列を決定することと、
を含む方法を含む。
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)iPSCコロニーからTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖をコードするDNA配列を決定することと、
を含む方法を含む。
本開示の態様はまた、腫瘍抗原特異的iPSC由来T細胞のポリクローナル集団を作製する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
を含む方法を含む。
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
を含む方法を含む。
本開示の態様はまた、
(a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含む組換えTCRを含む。
(a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含む組換えTCRを含む。
本開示の態様はまた、
(a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含むキメラTCRを含む。
(a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含むキメラTCRを含む。
本開示の態様はまた、本開示の他の態様に係る組換えTCR又はキメラTCRを発現する単離細胞も含む。
本発明の態様はまた、本明細書に記載の方法に従って製造されたiPSCを含む組成物も含む。
本発明の態様はまた、本明細書に記載の方法に従って製造された分化したT系列細胞を含む組成物も含む。
抗原特異的T細胞を選択的に再プログラムする方法が、本明細書において開示される。様々な実施形態では、再プログラムするためのT細胞は、腫瘍から単離された不均一なTIL集団である。本開示の態様では、例えば、腫瘍抗原との(共培養による)接触を通じたTCR刺激に続いて再プログラミング因子(例えば、4つの山中因子+SV40)に曝露することにより、T細胞の不均一な集団から(例えば、TILの集団から)腫瘍反応性T細胞が優先的に再プログラムされることが見出された。様々な実施形態では、本開示は、再プログラミング因子を使用してiPSC細胞に再プログラムされる前に、1つ以上の活性化マーカー(例えば、4-1BB及び/又はPD-1)を発現するT細胞を選択することにより、腫瘍抗原との共培養後に活性化T細胞の集団を濃縮することを提供する。そのような方法によって、特定の腫瘍抗原に対して反応性であるTCRを有する不均一な集団のT細胞に由来するIPSC(T-IPSC)が実現されることが実証された。様々な実施形態では、本開示は、新規抗腫瘍T細胞療法を開発する方法を提供する。様々な実施形態では、そのような方法は、極めて稀な腫瘍抗原特異的TCRを含む新規抗原特異的T細胞及びTCRを同定するために使用し得、それは、養子T細胞療法(ACT)において使用するための新規の遺伝子操作されたTCRを構築するために使用し得る。あるいは、本開示の様々な態様では、T-iPSCの不均一な集団は、腫瘍抗原特異的TCRを発現するT細胞に分化することができる。
I. T細胞誘導多能性幹細胞(T-iPSC)に再プログラムするための単離T細胞
様々な実施形態では、腫瘍抗原特異的T細胞誘導多能性幹細胞(T-iPSC)の単離集団を生成する方法が提供される。本明細書で使用するとき、「T細胞誘導多能性幹細胞」又は「T-iPSC」は、抗原特異的T細胞から作製され、TCR遺伝子のV(D)J組換えを保持しているか又はその他の方法で元の単離T細胞のTCR特異性を保持している誘導多能性幹細胞である。
様々な実施形態では、腫瘍抗原特異的T細胞誘導多能性幹細胞(T-iPSC)の単離集団を生成する方法が提供される。本明細書で使用するとき、「T細胞誘導多能性幹細胞」又は「T-iPSC」は、抗原特異的T細胞から作製され、TCR遺伝子のV(D)J組換えを保持しているか又はその他の方法で元の単離T細胞のTCR特異性を保持している誘導多能性幹細胞である。
様々な実施形態では、T-iPSCは、がんを有する対象からのサンプルから採取した単離T細胞から生成される。「単離された」という用語は、本明細書で使用するとき、例えば、非非反応性/バイスタンダー腫瘍反応性T細胞の場合、その自然環境から取り出されていることを意味する。用語「精製された」は、本明細書で使用するとき、純度が増大したことを意味し、「純度」は相対的な用語であり、必ずしも絶対純度と解釈されるものではない。例えば、純度は少なくとも約50%であってよく、約60%超、約70%超、又は約80%超、約90%であってもよく、約100%であってもよい。
本開示の態様は、一般に、がんを有する対象からT細胞を含むサンプルを提供することを含み得る。T細胞を含む任意の生体サンプルを使用してよい。態様では、生体サンプルは、腫瘍サンプル又は末梢血のサンプルである。本開示に従って使用され得る生体サンプルの例としては、限定されないが、原発性腫瘍からの組織、転移性腫瘍の部位からの組織、滲出液、胸水、腹水、分画された末梢血細胞、骨髄、末梢血バフィーコート、及び脳脊髄液が挙げられる。態様では、サンプルは、断片培養によって得られ得る。このように、生体サンプルは、吸引、生検、切除、静脈穿刺、動脈穿刺、腰椎穿刺、シャント、カテーテル処置、採血、白血球アフェレーシス、又はドレーンの配置を含むがこれらに限定されない任意の好適な手段によって得られ得る。
様々な実施形態では、本開示は、供給源からT細胞を単離し、該T細胞を再プログラムすることに関する。好適な供給源細胞の例としては、末梢血単核細胞(PBMC)が挙げられるが、これに限定されない。本明細書における方法で使用するためのT細胞としては、培養T細胞、例えば初代T細胞、又は培養T細胞株由来のT細胞、例えばJurkat、SupT1等、又は哺乳類から得られたT細胞を挙げることができるが、これらに限定されない。哺乳類から得られる場合、供給源細胞は、血液、骨髄、リンパ節、腫瘍、胸腺、脾臓、又は他の組織若しくは流体を含むがこれらに限定されない多数の供給源から得ることができる。また、供給源細胞は、濃縮又は精製されていてもよい。T細胞は、任意の種類のT細胞であってよく、任意の発生段階であってよく、CD4+CD8αβ+二重陽性T細胞、CD4+ヘルパーT細胞、例えばTh1及びTh2細胞、CD4+ T細胞、CD8+ T細胞(例えば、細胞傷害性T細胞)、末梢血単核細胞(PBMC)、末梢血白血球(PBL)、腫瘍浸潤細胞(TIL)、メモリーT細胞、ナイーブT細胞等を含むが、これらに限定されない。
一実施形態では、本明細書に記載の再プログラミング方法において使用するためのT細胞は、TILから単離される。本明細書において「腫瘍浸潤リンパ球」又は「TIL」とは、対象の血流を離れて腫瘍に遊走した、元々白血球として得られた細胞の集団を意味する。TILとしては、CD8+細胞傷害性T細胞(リンパ球)、Th1及びTh17 CD4+T細胞、ナチュラルキラー細胞、樹状細胞、及びM1マクロファージが挙げられるが、これらに限定されない。TILは、一次TIL及び二次TILの両方を含む。「一次TIL」とは、本明細書で概説する患者組織サンプルから得られた(「新たに収集された」と称されることもある)ものである。幾つかの実施形態では、TILは、一般に、以下のバイオマーカーのうちの1つ以上の発現によって分類することができる:CD4、CD8、TCR ab、CD27、CD28、CD56、CCR7、CD45Ra、CD95、PD-1、及びCD25。
本開示の態様は、一般に、T細胞を含む懸濁液に腫瘍サンプルを解離させることを含み得る。態様では、腫瘍細胞は、断片培養によって得られ得る。腫瘍サンプルの解離は、例えば、線維芽細胞、腫瘍細胞、T細胞、及び他の多くの種類の細胞を含む腫瘍において通常みられる細胞の懸濁液を得るのに十分な時間及び条件下で実施してよい。腫瘍サンプルの解離は、当技術分野で公知の様々な異なる方法のいずれかで実施され得る。例えば、腫瘍サンプルは、酵素的、機械的、用手的(例えば、鋭的切開)、又は前述のいずれかの組み合わせで解離され得る。機械的解離は、例えば、GENTLEMACS解離器(Miltenyi Biotec(Auburn,CA))を使用して実施し得る。
本開示の態様は、対象からサンプルを提供することを含む。特に断らない限り、本明細書で使用するとき、用語「対象」は、ウサギ等のウサギ目、ネコ及びイヌを含む食肉目、ウシ及びブタを含む偶蹄目、又はウマを含む奇蹄目の哺乳類を含むがそれらに限定されない任意の哺乳類を指す。態様では、哺乳類は、例えば、霊長目、サル目(Ceboids又はSimoids)(サル)、又は真猿亜目(ヒト及び類人猿)の非ヒト霊長類である。幾つかの態様では、哺乳類は、マウス及びハムスター等の齧歯目の哺乳類であってもよい。態様では、哺乳類は、非ヒト霊長類又はヒトである。他の態様では、対象は、ヒトである。
本開示の態様は、がん及び/又は腫瘍を有する対象からのサンプルを提供することを含む。態様では、がんは、がん細胞を含む。態様では、がん細胞は、腫瘍細胞を含む。がんは、例えば、急性リンパ球性がん、急性骨髄性白血病、胞巣状横紋筋肉腫、骨がん、脳がん、乳がん、肛門、肛門管、又は肛門直腸のがん、眼のがん、肝内胆管のがん、関節のがん、頸部、胆嚢、又は胸膜のがん、鼻、鼻腔、又は中耳のがん、口腔のがん、外陰部のがん、慢性リンパ性白血病、慢性骨髄性がん、胆管細胞がん、結腸がん、食道がん、子宮頸がん、消化管カルチノイド腫瘍、ホジキンリンパ腫、下咽頭がん、腎臓がん、喉頭がん、肝臓がん、肺がん、悪性中皮腫、メラノーマ、多発性骨髄腫、上咽頭がん、非ホジキンリンパ腫、卵巣がん、膵臓がん、腹膜、網、及び腸間膜のがん、咽頭がん、前立腺がん、直腸がん、腎がん(例えば、腎細胞がん(RCC))、小腸がん、軟組織がん、胃がん、精巣がん、甲状腺がん、尿管がん、及び膀胱がんを含む任意のがんであってよい。態様では、がんは、メラノーマ、子宮頸がん、GIがん、又は乳がんである。態様では、がんは、メラノーマである。
態様では、対象は、腫瘍、例えば、固形腫瘍を有し得る。腫瘍は、対象における組織の異常で過剰な増殖に起因する腫瘤であってよい。腫瘍は、腫瘍細胞を含み得る。腫瘍は、潜在的に悪性であってもよく、悪性(すなわち、がん性)であってもよい。腫瘍は、原発性腫瘍であってもよく、転移性腫瘍であってもよい。態様では、腫瘍は、がん、例えば、本明細書に記載されるがんのいずれかに関連している。そのような態様では、腫瘍は、本明細書においてがん細胞とも称される腫瘍細胞を含む。態様では、腫瘍は、メラノーマ、子宮頸がん、GIがん、又は乳がんに関連している。態様では、腫瘍は、メラノーマに関連している。
本開示の態様は、T細胞を含む対象からのサンプルを提供することを含む。本明細書で使用するとき、T細胞は、例えば、ヒトT細胞であってよい。T細胞は、任意の種類のT細胞であってよく、任意の発生段階のT細胞であってよく、CD4+/CD8+二重陽性T細胞、CD4+T細胞、例えば、Th1及びTh2細胞、CD8+ T細胞(例えば、細胞傷害性T細胞)、Th9細胞、TIL、メモリーT細胞、ナイーブT細胞等を含むがこれらに限定されない。T細胞は、CD8+ T細胞又はCD4+ T細胞であってよい。ナイーブT細胞は、その周辺部内で同種抗原に遭遇しなかった成熟T細胞である。ナイーブT細胞は、一般に、L-セレクチン(CD62L)及びC-Cケモカイン受容体7型(CCR7)の表面発現、活性化マーカーCD25、PD-1、若しくはCD69の非存在、メモリーCD45ROアイソフォームの非存在、並びに/又はサブユニットIL-7受容体-αを含む機能的IL-7受容体、CD127、及び共通γ鎖、CD132の発現を特徴とする。態様では、T細胞は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)である。
本開示によれば、T細胞は、少なくとも1つのT細胞受容体すなわち「TCR」を含み得る。TCRは、抗原、例えばMHCの文脈ではがん抗原を認識し、結合する、T細胞又はTリンパ球の表面にみられるタンパク質複合体である。T細胞は、約1個、約2個、約3個、約4個、約5個、約6個、約7個、約8個、約9個、若しくは約10個のTCR、又は前述の任意の数の範囲(例えば、約1~約10個、約2~約10個、約1~約9個、約2~約9個等)を含み得る。TCRは、一般に、TCRのアルファ-鎖、TCRのベータ鎖、TCRのγ鎖、TCRのδ鎖、又はそれらの組み合わせ等の2つのポリペプチド(すなわち、ポリペプチド鎖)を含む。そのようなTCRのポリペプチド鎖は、当技術分野で公知である。抗原特異的TCRは、例えば、がん抗原、腫瘍抗原、又はそれらのエピトープ等の対象となる抗原に特異的に結合し、免疫学的に認識することができる限り、任意のアミノ酸配列を含み得る。本開示の特定の態様では、TCRは、がん抗原特異的TCRであってよい。態様では、TCRは、腫瘍抗原特異的TCRであってよい。
態様では、本開示は、がん及び/又は腫瘍を有する対象からT細胞を含有するサンプルを提供することを含む。サンプルは、十分な量のT細胞が存在する任意の好適なサンプル(液体又は固体)であってよい。
方法は、T細胞をT細胞ではないサンプルの他の細胞から単離して、単離T細胞及びT細胞ではない細胞の単離集団を製造することを更に含み得る。この単離工程は、例えば、蛍光活性化細胞選別(FACS)、磁気分離(MAC)、音響分離、及び動電分離等の、当業者に公知の任意の好適な技術を使用して達成し得る。
II. 単離T細胞の腫瘍抗原との共培養
本開示の様々な実施形態では、単離T細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造する。本明細書で使用するとき、用語「共培養されたT細胞」とは、少なくとも1つの腫瘍抗原の存在下において一定期間インビトロで培養されたT細胞を指す。様々な実施形態では、この共培養工程に続いて再プログラミングを行うと、T細胞の不均一な集団から腫瘍反応性T細胞が優先的に再プログラムされることが示されている。
本開示の様々な実施形態では、単離T細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造する。本明細書で使用するとき、用語「共培養されたT細胞」とは、少なくとも1つの腫瘍抗原の存在下において一定期間インビトロで培養されたT細胞を指す。様々な実施形態では、この共培養工程に続いて再プログラミングを行うと、T細胞の不均一な集団から腫瘍反応性T細胞が優先的に再プログラムされることが示されている。
共培養は、好適な期間にわたって実施してよい。態様では、共培養は、約3~72時間進行し得る。特定の態様では、共培養は、約3~48時間進行し得る。態様では、共培養は、約8~48時間進行し得る。態様では、共培養は、約8~24時間進行し得る。態様では、共培養は、約12~20時間進行し得る。態様では、共培養は、約16時間進行し得る。
用語「腫瘍抗原」とは、本明細書で使用するとき、腫瘍細胞又はがん細胞によって単独で若しくは主に発現される、又は過剰に発現され、その結果、該抗原が腫瘍又はがんに関連する任意の分子(例えば、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、脂質、炭水化物等)を指す。様々な実施形態では、腫瘍抗原は、がん抗原である。がん抗原は、更に、正常細胞、非腫瘍細胞、又は非がん細胞によっても発現され得る。しかし、そのような場合、正常細胞、非腫瘍細胞、又は非がん細胞によるがん抗原の発現は、腫瘍細胞又はがん細胞による発現ほどロバストではない。これに関して、腫瘍細胞又はがん細胞は、正常細胞、非腫瘍細胞、又は非がん細胞による抗原の発現と比較して、抗原を過剰発現することができる又は抗原を著しくより高いレベルで発現することができる。また、がん抗原は、更に、異なる発生又は成熟の状態の細胞によって発現され得る。例えば、がん抗原は、更に、成体宿主では通常みられない胚期又は胎生期の細胞によって発現され得る。あるいは、がん抗原は、更に、成体宿主では通常みられない幹細胞又は前駆細胞によっても発現され得る。実施形態では、TCRのα鎖及びβ鎖の対は、メラノーマ抗原に対する特異性を有する。
がん抗原は、本明細書に記載のがん及び腫瘍を含む、任意のがん又は腫瘍の任意の細胞によって発現される抗原であってよい。がん抗原は、1種類のみのがん又は腫瘍のがん抗原であってよく、その結果、がん抗原は1種類のみのがん又は腫瘍に関連するか又はそれを特徴とする。あるいは、がん抗原は、1種類を超えるがん又は腫瘍のがん抗原であってもよい(例えば、特徴としてもよい)。例えば、がん抗原は、乳がん細胞及び前立腺がん細胞の両方によって発現し得、正常細胞、非腫瘍細胞、又は非がん細胞によっては全く発現し得ない。がん抗原は、当技術分野において公知であり、例えば、CXorf61、メソテリン、CD19、CD22、CD276(B7H3)、gp100、MART-1、上皮成長因子受容体バリアントIII(EGFRVIII)、TRP-1、TRP-2、チロシナーゼ、NY-ESO-1(CAG-3としても知られている)、MAE-1、MAGE-3等が挙げられる。
本開示の態様では、がん/腫瘍抗原は、がん/腫瘍ネオアンチゲンである。ネオアンチゲンとは、がん特異的変異によってコードされている免疫原性の変異したアミノ酸配列である。ネオアンチゲンは、正常細胞、非がん性細胞によっては発現せず、対象に固有のものであり得る。ネオアンチゲンに対する抗原特異性を有するT細胞を用いたACTは、対象に「個別化」された療法を提供し得る。
様々な実施形態では、単離T細胞は、腫瘍抗原を含むペプチドプールと共培養される。ペプチドプールは、抗原特異的なT細胞集団を刺激し、T細胞応答について研究するために、当技術分野において日常的に使用されている。例えば、Suneetha et al.,J Immunol Methods 2009,342(1-2):33-48を参照。様々な実施形態では、T細胞は、腫瘍抗原を発現することができる生体サンプルの存在下で共培養される。様々な実施形態では、生体サンプルは、がん及び/又は腫瘍を有する同一の対象から単離される。様々な実施形態では、単離T細胞は、該腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される。様々な実施形態では、単離T細胞は、自己腫瘍細胞と共培養される。様々な実施形態では、単離T細胞は、放射線照射された腫瘍細胞と共培養される。様々な実施形態では、単離T細胞は、腫瘍細胞株と共培養される。
がん細胞を含む任意の生体サンプル、例えば、本発明の他の態様に関して本明細書に記載される生体サンプルのいずれかを使用することができる。生体サンプルは、当業者に公知の任意の好適な方法によって得ることができる。そのような方法としては、本発明の他の態様に関して本明細書に記載されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
本開示の態様によれば、第2のサンプル中のがん細胞を単離して、単離がん細胞を製造し得る。がん細胞を単離する方法は、当技術分野において公知である。この単離工程は、例えば、FACS、磁気分離(MAC)、音響分離、及び動電分離等の、当業者に公知の任意の好適な技術を使用して達成し得る。
本開示の態様では、単離されたがん細胞及び/又は腫瘍細胞は、単離T細胞と共培養される。適切な細胞培養技術は、当業者に周知である。T細胞とその自己の単離されたがん/腫瘍細胞との共培養は、例えば、任意の好適な細胞培養培地で細胞を培養することを含み得る。開示される方法において有用であり得る細胞培養培地の例としては、T細胞の培養に通常使用されるものが挙げられ、例えば、ロズウェルパーク記念研究所(RPMI)培地+10%ウシ胎児血清(FBS)及びRPMI+10%ヒトAB血清を挙げ得る。細胞培養培地は、種々の添加剤のいずれかを更に含んでいてもよい。例えば、細胞培養培地は、1つ以上の抗体及び/又は1つ以上のサイトカインを更に含んでいてもよい。態様では、細胞培養は、サイトカインの非存在下で進行し得る。細胞培養は、任意の好適な容器(複数可)において実施し得る。例えば、細胞培養は、マルチウェルプレート、例えば、24ウェルプレート、96ウェルプレート、又は384ウェルプレートで実施してよい。
態様では、T細胞をがん細胞及び/又は腫瘍細胞と共培養すると、共培養されたT細胞が製造される。次いで、共培養されたT細胞をスクリーニングして、がん反応性T細胞、すなわち、がん抗原に特異的な少なくとも1つのTCRを有するT細胞を同定し得る。
III. 活性化T細胞集団の濃縮
様々な実施形態では、より多くの腫瘍反応性T-iPSCが得られる確率を更に高めるために、腫瘍抗原との共培養後に活性化T細胞集団を濃縮してもよい。方法は、1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現する細胞を同定するために、共培養されたT細胞をスクリーニングすることを含み得る。T細胞が活性化すると、T細胞は、1つ以上のT細胞活性化マーカーの発現をアップレギュレートする。T細胞の活性化は、CD80(B7-1)又はCD86(B7-2)に結合するCD28と同樣に、TCR及びCD3が抗原及び主要組織適合複合体(MHC)及び共刺激分子に結合したときに生じる。様々なT細胞活性化マーカーのいずれか1つ以上が、生体サンプルからの他の細胞からがん反応性T細胞を分離するのに有用であり得る。T細胞活性化マーカーの例としては、プログラム細胞死1(PD-1)、リンパ球活性化遺伝子3(LAG-3)、T細胞免疫グロブリン及びムチンドメイン3(TIM-3)、4-1BB、OX40、CD107a、グランザイムB、インターフェロン(IFN)-γ、インターロイキン(IL)-2、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、顆粒球/単球コロニー刺激因子(GM-CSF)、IL-4、IL-5、IL-9、IL-10、IL-17、IL-22、CD39、CD103、及びTIGIT(Ig及びITIMドメインを有するT細胞免疫受容体)のうちのいずれか1つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。本開示の態様では、T細胞活性化マーカーは、1つ以上のT細胞活性化の細胞表面マーカーである。そのようなT細胞活性化の細胞表面マーカーとしては、例えば、PD-1、LAG-3、TIM-3、4-1BB、OX40、CD107a、CD39、CD103、及びTIGITのいずれか1つ以上を挙げ得る。態様では、共培養されたT細胞をスクリーニングして、PD-1を発現する細胞を同定し得る。PD-1又はCD279とも呼ばれるプログラム細胞死タンパク質1は、自己細胞に対する免疫応答をダウンレギュレートし、自己寛容を促進する役割を有するT細胞の表面上にあるタンパク質である。あるいは又は更に、共培養されたT細胞をスクリーニングして、4-1BBを発現する細胞を同定し得る。4-1BB(又はCD137)は、腫瘍壊死因子(TNF)受容体ファミリーのメンバーである。T細胞活性化マーカー、例えば、PD-1及び/又は4-1BBを発現するT細胞のスクリーニングは、公知の方法を利用して実施し得る。
様々な実施形態では、より多くの腫瘍反応性T-iPSCが得られる確率を更に高めるために、腫瘍抗原との共培養後に活性化T細胞集団を濃縮してもよい。方法は、1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現する細胞を同定するために、共培養されたT細胞をスクリーニングすることを含み得る。T細胞が活性化すると、T細胞は、1つ以上のT細胞活性化マーカーの発現をアップレギュレートする。T細胞の活性化は、CD80(B7-1)又はCD86(B7-2)に結合するCD28と同樣に、TCR及びCD3が抗原及び主要組織適合複合体(MHC)及び共刺激分子に結合したときに生じる。様々なT細胞活性化マーカーのいずれか1つ以上が、生体サンプルからの他の細胞からがん反応性T細胞を分離するのに有用であり得る。T細胞活性化マーカーの例としては、プログラム細胞死1(PD-1)、リンパ球活性化遺伝子3(LAG-3)、T細胞免疫グロブリン及びムチンドメイン3(TIM-3)、4-1BB、OX40、CD107a、グランザイムB、インターフェロン(IFN)-γ、インターロイキン(IL)-2、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、顆粒球/単球コロニー刺激因子(GM-CSF)、IL-4、IL-5、IL-9、IL-10、IL-17、IL-22、CD39、CD103、及びTIGIT(Ig及びITIMドメインを有するT細胞免疫受容体)のうちのいずれか1つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。本開示の態様では、T細胞活性化マーカーは、1つ以上のT細胞活性化の細胞表面マーカーである。そのようなT細胞活性化の細胞表面マーカーとしては、例えば、PD-1、LAG-3、TIM-3、4-1BB、OX40、CD107a、CD39、CD103、及びTIGITのいずれか1つ以上を挙げ得る。態様では、共培養されたT細胞をスクリーニングして、PD-1を発現する細胞を同定し得る。PD-1又はCD279とも呼ばれるプログラム細胞死タンパク質1は、自己細胞に対する免疫応答をダウンレギュレートし、自己寛容を促進する役割を有するT細胞の表面上にあるタンパク質である。あるいは又は更に、共培養されたT細胞をスクリーニングして、4-1BBを発現する細胞を同定し得る。4-1BB(又はCD137)は、腫瘍壊死因子(TNF)受容体ファミリーのメンバーである。T細胞活性化マーカー、例えば、PD-1及び/又は4-1BBを発現するT細胞のスクリーニングは、公知の方法を利用して実施し得る。
本開示の態様は、1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現していない、スクリーニングされ、共培養されたT細胞から該1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現する細胞を単離して、単離されたがん抗原特異的T細胞を得ることを含み得る。これに関して、方法は、1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現していない共培養物からの他の細胞から該1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現する細胞を物理的に分離し得る。また、1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞は、CD4及びCD8の一方又は両方を発現し得る。
1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現する細胞の単離は、様々な異なる方法のいずれかで実施され得る。本開示の態様では、単離は、フローサイトメトリーを用いて実施される。フローサイトメトリーには、任意の好適な抗体及び染色を使用してよい。抗体は、それが研究対象の特定のT細胞活性化マーカーを特異的に認識し、結合するように選択してよい。抗体(複数可)は、ビーズ(例えば、磁気ビーズ)又は蛍光色素にコンジュゲートされてもよい。態様では、分離は、蛍光活性化細胞選別(FACS)を用いて実施され得る。
本開示の態様では、がん反応性T細胞、例えば、PD-1及び/又は4-1BBを発現するT細胞を単離して、単離がん反応性T細胞を得る。好適な分離及び単離の方法は、当業者に公知である。
IV. T細胞のIPSCへの再プログラミング
方法は、単離がん反応性T細胞を、iPSCの単離集団を製造するのに十分な条件下で培養することを更に含み得る。iPSC技術によって、例えばT細胞等の体細胞を胚性幹細胞のような段階に再プログラムすることが可能になり、これにより、無限に増幅し、任意の種類の体細胞に分化する潜在力を保持することができる。T細胞、例えば腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の再プログラミングが望ましい場合があるが、その理由は、T細胞の抗原特異性を提供するTCRはゲノム組換えによって製造されるので、生成されたiPSC細胞株に遺伝するためである。従って、本開示の態様では、iPSCに再プログラムされたがん反応性T細胞から、がん抗原特異的TCRをコードするDNAを含むiPSCの集団が得られる。
方法は、単離がん反応性T細胞を、iPSCの単離集団を製造するのに十分な条件下で培養することを更に含み得る。iPSC技術によって、例えばT細胞等の体細胞を胚性幹細胞のような段階に再プログラムすることが可能になり、これにより、無限に増幅し、任意の種類の体細胞に分化する潜在力を保持することができる。T細胞、例えば腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の再プログラミングが望ましい場合があるが、その理由は、T細胞の抗原特異性を提供するTCRはゲノム組換えによって製造されるので、生成されたiPSC細胞株に遺伝するためである。従って、本開示の態様では、iPSCに再プログラムされたがん反応性T細胞から、がん抗原特異的TCRをコードするDNAを含むiPSCの集団が得られる。
態様では、単離がん反応性T細胞を、本明細書に開示される通り再プログラミング因子と接触させる。本明細書で使用するとき、用語「再プログラミング因子」とは、細胞の分化状態を変化させることができる任意のタンパク質、ポリペプチド、アミノ酸、mRNA、DNA、又は低分子を指す。このような再プログラミング因子としては、本明細書において「OSKM」又は「山中因子」と称される、山中らによって発見された転写因子OCT4(又はOCT3/4)、SOX3、KLF4、及びc-Myc(例えば、Takahashi and Yamanaka,2006,Cell,136,364-377を参照)を挙げることができるが、これらに限定されない。再プログラミング因子とは、細胞の分化状態を変化させ得るか又は細胞の再プログラミングの効率を向上若しくは変化させ得る他の因子を指す。そのような因子は、当技術分野において公知である。例示的な再プログラミング因子は、Feng et al.2009,Cell Stem Cell Review,4:301-313に記載されている。
様々な実施形態では、4つの山中因子の全てが厳密に必要なわけではない。様々な実施形態では、単離免疫細胞をOCT3/4及びSOX2と接触させる。様々な実施形態では、単離免疫細胞をOCT3/4、SOX2、及びc-mycと接触させる。様々な実施形態では、単離細胞をOCT3/4、SOX2、及びKLF4と接触させる。一実施形態では、T細胞をOCT3/4、SOX2、及びKLF4、並びにc-myc又はSV40のいずれかと接触させる。
単離免疫細胞を再プログラムするために、様々な実施形態において追加の再プログラミング因子を使用してもよい。そのような因子としては、LIN28、NANOG、Esrrb、Pax5 shRNA、C/EBPa、p53 siRNA、UTF1、DNMT shRNA、Wnt3a、GLIS1、DLX4、CDH1、SV40 LT(T)、及びhTERTが挙げられるが、これらに限定されない。様々な実施形態では、再プログラミング因子は、再プログラミングに関与する特定のmiRNAをアップレギュレート又はダウンレギュレートし得る。一実施形態では、再プログラミング因子は、山中因子のうちの1つ以上の上流又は下流の遺伝子のうちの1つ以上の発現をアップレギュレート又はダウンレギュレートし得る。様々な実施形態では、1つ以上の再プログラミング因子としては、ヒストンメチルトランスフェラーゼ阻害剤、L型カルシウムチャネルアゴニスト、DNAメチルトランスフェラーゼ阻害剤、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、MEK阻害剤、GSK3阻害剤、又はTGF-B阻害剤を挙げることができるが、これらに限定されない。再プログラミング転写因子の上流又は下流の分子経路を調節する任意の因子は、本明細書の再プログラミング方法における使用が企図される。
様々な実施形態では、1つ以上の再プログラミング因子は、低分子であってもよい。
単離がん反応性T細胞は、任意の好適な技術を使用して、iPSCの単離集団を製造するために培養することができる。例えば、単離がん反応性T細胞は、抗CD3及び/又は抗CD28抗体から刺激を受けることができる。態様では、単離がん反応性T細胞に、山中因子(すなわち、クルッペル様因子4(Klf4)、Sry関連HMG-ボックス遺伝子2(Sox2)、八量体結合転写因子3/4(Oct3/4)、及びMYCがん原遺伝子(c-Myc))、及びSV40(例えば、Vizcardo,et al.,Cell Stem Cell,12:31-36(2013)を参照)の配列を形質導入(例えば、ベクターを用いて)してもよい。態様では、がん反応性T細胞は、インターロイキン-2(IL-2)、インターロイキン-7(IL-7)、インターロイキン-15(IL-15)、インターロイキン-12(IL-12)、又は上記のうちの2つ以上の組み合わせの存在下で培養してよい。他の態様では、iPSCの単離集団は、再プログラミング遺伝子のRNA発現、タンパク質送達、化学的誘導、再プログラミングに必須の遺伝子経路(例えば、Sox2、KLf4、Oct4、Nanog等)の上流若しくは下流のターゲティングによる活性化、又はこれらの方法の任意の組み合わせによって生成することができる。
特定の態様では、単離がん反応性T細胞を多能性幹細胞段階に再プログラムするのに十分な条件下で該細胞を再プログラミング因子と接触させ、それによって、がん抗原特異的TCR(複数可)をコードするヌクレオチド配列を含むiPSCの単離集団が得られる。態様では、再プログラミング因子は、クルッペル様因子4(Klf4)、Sry関連HMGボックス遺伝子2(Sox2)、八量体結合転写因子3/4(Oct3/4)、MYCがん原遺伝子(c-Myc))、及びラージT抗原(SV40)のうちの1つ以上を含む。
本開示の態様では、再プログラミングは、単離T細胞と単離がん細胞との共培養の終了後短時間のうちに開始される。例えば、幾つかの態様では、再プログラミング工程は、共培養の終了の24時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミングは、共培養の終了の約20時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミングは、共培養の終了の約16時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミング工程は、共培養の終了の約12時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミング工程は、共培養の終了の約8時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミングは、共培養の終了の約6時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミング工程は、共培養の終了の約2時間以内に開始される。特定の態様では、がん反応性T細胞のスクリーニング、単離、及び再プログラミングは、共培養工程の完了直後に逐次実施される。
本開示の様々な実施形態では、T細胞をまず腫瘍抗原と共培養し、次いで、活性化マーカーを発現するそれらの共培養されたT細胞(すなわち、活性化T細胞)を単離し、活性化T細胞のみを再プログラムする。様々な実施形態では、活性化T細胞は、共培養の終了後直ちに濃縮される。例えば、幾つかの態様では、濃縮工程は、共培養の終了の24時間以内に開始される。他の態様では、濃縮工程は、共培養の終了の約20時間以内に開始される。他の態様では、濃縮工程は、共培養の終了の約16時間以内に開始される。他の態様では、濃縮工程は、共培養の終了の約12時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミング工程は、共培養の終了の約8時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミングは、共培養の終了の約6時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミング工程は、共培養の終了の約2時間以内に開始される。特定の態様では、がん反応性T細胞のスクリーニング、単離、及び再プログラミングは、共培養工程の完了直後に逐次実施される。
幾つかの態様では、再プログラミング工程は、濃縮工程の終了の24時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミングは、濃縮工程の終了の約20時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミングは、濃縮工程の終了の約16時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミング工程は、濃縮工程の終了の約12時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミング工程は、共培養の終了の約8時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミングは、濃縮工程の終了の約6時間以内に開始される。他の態様では、再プログラミング工程は、濃縮工程の終了の約2時間以内に開始される。特定の態様では、がん反応性T細胞のスクリーニング、単離、及び再プログラミングは、濃縮工程の完了直後に逐次実施される。
VI. 新規TCR配列の同定
本開示の態様は、抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定するための方法を含む。そのような方法は、(a)本発明の他の態様に関して本明細書に記載される方法のいずれかに従ってiPSCの単離集団を製造することと、(b)iPSCの単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことによってがん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、を含み得る。そのような方法はまた、がん抗原特異的TCRを発現するT系列細胞にiPSCを分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、T系列細胞の単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことによってがん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、を含み得る。本明細書に開示される方法は、先行技術の方法では検出することができなかった低頻度の腫瘍抗原特異的TCRを同定することができる。
本開示の態様は、抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定するための方法を含む。そのような方法は、(a)本発明の他の態様に関して本明細書に記載される方法のいずれかに従ってiPSCの単離集団を製造することと、(b)iPSCの単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことによってがん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、を含み得る。そのような方法はまた、がん抗原特異的TCRを発現するT系列細胞にiPSCを分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、T系列細胞の単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことによってがん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、を含み得る。本明細書に開示される方法は、先行技術の方法では検出することができなかった低頻度の腫瘍抗原特異的TCRを同定することができる。
様々な実施形態では、本開示は、腫瘍抗原特異的TCRを同定する方法であって、がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて共培養されたT細胞を製造することと、共培養されたT細胞から、1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するものを単離することと、単離T細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で該細胞を1つ以上の再プログラム因子と接触させることと、iPSCコロニーからTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖をコードするDNA配列を決定することと、を含む方法を提供する。
開示される方法において有用であり得るシーケンシング技術の例としては、次世代シーケンシング(NGS)(「超並列シーケンシング技術」又は「ディープシーケンシング」とも称される)及び第3世代シーケンシングが挙げられる。NGSとは、非サンガーベースのハイスループットDNAシーケンシング技術を指す。NGSでは、数百万又は数十億のDNA鎖を並行してシーケンシングし得るため、スループットが大幅に向上し、ゲノムのサンガーシーケンシングにおいて用いられることが多い断片クローニング法の必要性が最小限に抑えられる。NGSでは、ゲノム全体を小片に分解することによって、核酸テンプレートをゲノム全体に沿って並行してランダムに読み取り得る。NGSは、有利なことに、非常に短い期間、例えば、約1~約2週間以内、約1~約7日以内、又は約24時間未満以内に核酸配列情報を提供し得る。市販されているか又は文献に記載されている複数のNGSプラットフォームを、開示される方法の状況で使用することができ、例えば、Zhang et al.,J.Genet.Genomics,38(3):95-109(2011)及びVoelkerding et al.,Clinical Chemistry,55:641-658(2009)に記載のものである。
NGSの技術及びプラットフォームの非限定的な例としては、合成によるシーケンシング(「パイロシーケンシング」としても知られている)(例えば、GS-FLX 454ゲノムシーケンサー、454 Life Sciences(Branford,CT)、SOLEXAゲノムアナライザー(Illumina Inc.(San Diego,CA))、HISEQ 2000ゲノムアナライザー(Illumina)、NEXTSEQシステム(Illumina)、MISEQシステム(Illumina)を使用して又は例えば、Ronaghi et al.,Science,281(5375):363-365(1998)に記載の通り実施)、ライゲーションによるシーケンシング(例えば、SOLIDプラットフォーム(Life Technologies Corporation(Carlsbad,CA))又はPOLONATOR G.007プラットフォーム(Dover Systems(Salem,NH))を使用して実施)、単一分子シーケンシング(例えば、PACBIO RSシステム(Pacific Biosciences(Menlo Park,CA))又はHELISCOPEプラットフォーム(Helicos Biosciences(Cambridge,MA)を使用して実施)、単一分子シーケンシングのためのナノテクノロジー(例えば、Oxford Nanopore Technologies(Oxford,UK)のGRIDONプラットフォーム、Nabsys(Providence,RI)によって開発されたハイブリダイゼーション支援ナノポアシーケンシング(HANS)プラットフォーム、及びプローブアンカーライゲーション(cPAL)と称されるDNAナノボール(DNB)技術によるリガーゼベースのDNAシーケンシングプラットフォームを使用して実施)、及び単一分子シーケンシングのための電子顕微鏡ベースの技術、及びイオン半導体シーケンシングが挙げられる。
様々な実施形態では、同定されたTCR配列は、抗原反応性を判定するために更にスクリーニングされる。様々な実施形態では、同定されたTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖の配列を含む発現ベクターを末梢血単核細胞(PBMC)に形質導入し、がんに関連する1つ以上の腫瘍抗原と接触させる。次に、形質導入されたPBMCの1つ以上の腫瘍抗原に対する反応性を測定して、TCRが腫瘍抗原特異的であることを確認する。反応性を測定する技術は、当技術分野で説明されている。
様々な実施形態では、TCRは、希少腫瘍抗原特異的TCRである。本明細書で使用するとき、「希少腫瘍抗原特異的TCR」とは、抗原特異的T細胞の不均一な集団において比較的低い頻度を有する腫瘍抗原を指す。様々な実施形態では、抗原特異的T細胞の不均一な集団は、腫瘍に由来する。様々な実施形態では、抗原特異的T細胞の不均一な集団は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)に由来する。様々な実施形態では、希少腫瘍抗原特異的TCRは、抗原特異的T細胞の不均一な集団(すなわち、バルク)の9%未満、8%未満、7%未満、6%未満、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、1%未満、又は0.1%未満を占める。
様々な実施形態では、本明細書で同定された新規TCR配列を使用して、がんを治療するための養子細胞療法用の遺伝的に操作された細胞を製造し得る。特定の実施形態では、本明細書で同定される腫瘍抗原特異的TCRをコードする発現ベクター(ウイルスベクター等)をPBMCに形質導入する。別の実施形態では、腫瘍生検又はTIL等からのT細胞、NK細胞、又はNKT細胞を含有する任意の生体サンプルが、本明細書に開示されるTCRを発現するように形質導入されるのに適している。一実施形態では、がんを有する対象からの単離T細胞に、本明細書に開示される腫瘍抗原に特異的なTCRをコードする発現ベクターを形質導入する。様々な実施形態では、遺伝子操作されたT細胞は、内因性TCRを除去するように遺伝的に改変されている。TCR配列をT細胞に遺伝子操作するための方法論は、当技術分野で開示されている。例えば、Mol.Ther.28(1)8 Jan.2020,64-74;Blood 2018;131(3):311-322;Life Sci Alliance,2019 Apr;2(2):e201900367;Nature.2017 Mar 2;543(7643):113-117を参照。本開示のコンストラクト及び遺伝子操作されたT細胞を作製するための特定の方法は、PCT出願第PCT/US2015/14520号に記載されている。コンストラクト及び細胞を作製する追加の方法は、米国仮特許出願第62/244,036号に見出すことができる。
ポリヌクレオチドをクローニングする場合、ベクターを宿主細胞(単離宿主細胞)に導入してベクター自体の複製を可能にし、それによって、それに含有されるポリヌクレオチドのコピーを増幅させてよい。クローニングベクターは、一般に、複製起点、プロモーター配列、転写開始配列、エンハンサー配列、及び選択可能マーカーを含むがこれらに限定されない配列成分を含有していてよい。これら要素は、当業者であれば適宜選択し得る。例えば、宿主細胞におけるベクターの自律複製を促進するために、複製起点を選択してよい。
特定の実施形態では、本開示は、本明細書で提供されるベクターを含有する単離宿主細胞を提供する。ベクターを含有する宿主細胞は、ベクターに含有されるポリヌクレオチドの発現又はクローニングにおいて有用であり得る。好適な宿主細胞としては、原核細胞、真菌細胞、酵母細胞、又は哺乳類細胞等の高等真核細胞を挙げることができるが、これらに限定されない。この目的のために好適な原核細胞としては、グラム陰性生物又はグラム陽性生物等の真正細菌、例えば、例えば大腸菌(E.coli)等のエシェリキア属、エンテロバクター属、エルウィニア属、クレブシエラ属、プロテウス属、例えばネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)等のサルモネラ属、例えば霊菌(Serratia marc-escans)等のセラチア属、及びシゲラ属等の腸内細菌科、並びに枯草菌(B.subtilis)及びB.リケニフォルミス(B.licheniformis)等のバチルス属、緑膿菌(P.aeruginosa)等のシュードモナス属、並びにストレプトミセス属が挙げられるが、これらに限定されない。
ベクターは、DEAE-デキストラン媒介送達、リン酸カルシウム沈殿法、カチオン性脂質媒介送達、リポソーム媒介トランスフェクション、エレクトロポレーション、微粒子銃、受容体媒介遺伝子送達、ポリリジン、ヒストン、キトサン及びペプチドによって媒介される送達が挙げられるがこれらに限定されない、当技術分野で公知の任意の好適な方法を用いて宿主細胞に導入することができる。対象となるベクターを発現させるために細胞をトランスフェクト及び形質転換するための標準的な方法は、当技術分野で周知である。更なる実施形態では、免疫エフェクター細胞のドナー集団の遺伝的改変において異なる発現ベクターの混合物を使用することができ、各ベクターは、本明細書に開示される異なる組換えTCRをコードする。その結果、形質導入された免疫エフェクター細胞は、遺伝子操作された細胞の混合集団を形成し、該遺伝子操作された細胞の一部は、1つを超える異なる組換えTCRを発現する。
様々な実施形態では、遺伝子操作されたT細胞は、自己T細胞である。様々な実施形態では、遺伝子操作されたT細胞は、同種である。様々な実施形態では、新規TCR配列を使用して、がん又は腫瘍を治療するための同種細胞株を生成する。様々な実施形態では、本開示は、がんを有する対象におけるがんを治療するための医薬を製造する方法であって、本明細書に記載の方法を用いてiPSCの単離集団を製造することと、新規TCR配列を同定することと、T細胞の集団において該TCR配列のVa及びVbの配列を発現させることと、遺伝子操作されたT細胞を対象におけるがんを治療又は予防するための医薬に製剤化することと、を含む方法に関する。
様々な実施形態では、内因性TRAC遺伝子座は、配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域を含むTCRをコードする核酸配列で置換されており、TCRB遺伝子座は、ノックアウトされている。様々な実施形態では、内因性TRAC遺伝子座は、配列番号1のCDR3 Va領域及び配列番号5のいずれか1つのCDR3 Vb領域を含むTCRをコードする核酸配列で置換されている。様々な実施形態では、内因性TRAC遺伝子座は、配列番号2のCDR3 Va領域及び配列番号6のいずれか1つのCDR3 Vb領域を含むTCRをコードする核酸配列で置換されている。様々な実施形態では、内因性TRAC遺伝子座は、配列番号3のCDR3 Va領域及び配列番号7のいずれか1つのCDR3 Vb領域を含むTCRをコードする核酸配列で置換されている。様々な実施形態では、内因性TRAC遺伝子座は、配列番号4のCDR3 Va領域及び配列番号8のいずれか1つのCDR3 Vb領域を含むTCRをコードする核酸配列で置換されている。特定の実施形態では、TCRをコードする核酸配列は、適切な定常領域をコードする核酸も含む。本明細書で使用するのに好適な定常領域は、当技術分野で公知である(例えば、UniProt P01848(TRAC)、P01850(TRBC1)、UniProtKB-A0A0G2JMB4(TRBC2)を参照されたい)。
様々な実施形態では、本開示は、配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖を含む組換えTCR又はキメラTCRを提供する。様々な実施形態では、本開示は、配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖を含む組換えTCR又はキメラTCRを提供する。様々な実施形態では、本開示は、配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖を含む組換えTCR又はキメラTCRを提供する。様々な実施形態では、本開示は、配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖を含む組換えTCR又はキメラTCRを提供する。様々な実施形態では、本開示は、配列番号9~12のいずれか1つを含む組換え又はキメラのTCRを発現する単離細胞を提供する。
V.腫瘍特異的iPSC株を樹立する方法
様々な実施形態では、方法は、腫瘍特異的iPSC株の作製を提供する。様々な実施形態では、方法は、T細胞の不均一な集団から腫瘍反応性T細胞を優先的に再プログラムする。様々な実施形態では、腫瘍抗原特異的T-iPSC株は、様々ながんを治療するための新規細胞療法の開発において有利であり得る。特定の実施形態では、T-iPSCコロニーは、確立されたプロトコルを用いて幹細胞を維持するための適切な市販の培地でiPSC株を維持し得る(例えば、Curr Protoc Stem Cell Biol.2020 Sep;54(1):e117.doi:10.1002/cpsc.117;Methods Mol Biol.2021 Apr 10.doi:10.1007/7651_2021_358を参照)。そのようなT-iPSC株は、一般に、(それらが再プログラムされた腫瘍抗原特異的T細胞からの)それらの再配置されたTCR遺伝子に関してモノクローナルである。特定の実施形態では、複数のそのようなT-iPSC株をプールして、ポリクローナルT-iPSC株を生成し得る。
様々な実施形態では、方法は、腫瘍特異的iPSC株の作製を提供する。様々な実施形態では、方法は、T細胞の不均一な集団から腫瘍反応性T細胞を優先的に再プログラムする。様々な実施形態では、腫瘍抗原特異的T-iPSC株は、様々ながんを治療するための新規細胞療法の開発において有利であり得る。特定の実施形態では、T-iPSCコロニーは、確立されたプロトコルを用いて幹細胞を維持するための適切な市販の培地でiPSC株を維持し得る(例えば、Curr Protoc Stem Cell Biol.2020 Sep;54(1):e117.doi:10.1002/cpsc.117;Methods Mol Biol.2021 Apr 10.doi:10.1007/7651_2021_358を参照)。そのようなT-iPSC株は、一般に、(それらが再プログラムされた腫瘍抗原特異的T細胞からの)それらの再配置されたTCR遺伝子に関してモノクローナルである。特定の実施形態では、複数のそのようなT-iPSC株をプールして、ポリクローナルT-iPSC株を生成し得る。
本開示の態様は、がん抗原特異的TCRをコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含む開示されたiPSCの単離集団を使用して、対象におけるがんを治療する方法を含む。そのような方法は、(a)本発明の他の態様に関して本明細書に開示される通りiPSCの単離集団を製造することと、(b)iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、(c)対象におけるがんを治療又は予防するのに有効な量の分化したT系列細胞を対象に投与することと、を含み得る。態様では、分化したT系列細胞は、ナイーブT細胞であってよい。
T-iPSCのT系列細胞への分化は、当技術分野で開示されている方法を用いて達成することができる。例えば、Restifo,N.P.,Dudley,M.E.,and Rosenberg,S.A.(2012).Nat.Rev.Iummunol.,12,269-281を参照。様々な実施形態では、方法は、T-iPSCを培養してCD4-CD8-(二重陰性)T細胞を製造することを更に含み得る。二重陰性T細胞は、CD4又はCD8共受容体を発現しない。二重陰性T細胞は、リンパ球共通前駆(CLP)細胞から分化し、胸腺に生着する。T-iPSCは、任意の好適な技術を使用してCD4-CD8-(二重陰性)T細胞を製造するために培養することができる。
本開示に従って製造された細胞の集団は、対象におけるがんを治療又は予防する方法において使用することができる。これに関して、本開示の態様は、対象におけるがんを治療又は予防する方法であって、該対象におけるがんを治療又は予防するのに有効な量の、(i)本明細書に記載の方法のいずれかに従って製造された細胞を該対象に投与すること又は(ii)本明細書に記載の細胞の単離集団若しくは医薬組成物のいずれかを該対象に投与することを含む方法を含む。
VII. 治療方法及び医薬組成物
本開示の態様では、がんを治療又は予防する方法は、対象における転移を低減するのに有効な量の細胞又は医薬組成物を対象に投与することを含み得る。例えば、開示される方法は、対象における転移性結節を低減し得る。
本開示の態様では、がんを治療又は予防する方法は、対象における転移を低減するのに有効な量の細胞又は医薬組成物を対象に投与することを含み得る。例えば、開示される方法は、対象における転移性結節を低減し得る。
対象に投与される細胞は、対象に対して同種又は自己であり得る。「自己」投与法では、細胞を対象から取り出し、保存(及び任意で改変)し、同じ対象に戻す。「同種」投与法では、対象が遺伝的に類似しているが同一ではないドナーから細胞を受け取る。態様では、T細胞は、対象に対して自己である。自己細胞は、有利なことに、例えば移植片対宿主病等の同種細胞を標的とし得る望ましくない免疫応答を低減又は回避し得る。
本開示の目的のために、投与される用量、例えば、細胞数は、合理的な時間枠にわたって対象において効果、例えば治療的又は予防的応答をもたらすのに十分でなければならない。例えば、投与される細胞の数は、投与時点から約2時間以上、例えば、12~24時間又はそれ以上の期間、対象となる抗原に結合するか又はがんを治療若しくは予防するのに十分でなければならない。特定の態様では、期間は更に長くてもよい。投与される細胞の数は、例えば、投与される特定の細胞集団の有効性、及び動物(例えば、ヒト)の状態、並びに治療される動物(例えば、ヒト)の体重によって決定される。
投与される細胞の数は、特定の細胞集団の投与に付随し得る任意の有害な副作用の存在、性質、及び程度によっても決定される。典型的には、主治医は、様々な要因、例えば、年齢、体重、全体的な健康状態、食生活、性別、投与経路、及び治療される病態の重症度を考慮して、各個々の対象を治療するための細胞の数を決定する。例として、限定するものではないが、投与される細胞、例えば、分化したT系列細胞又は本明細書に記載の通り同定された腫瘍抗原特異的TCRを発現するように遺伝子操作された細胞の数は、注入1回当たり約10×106~約10×1011細胞、注入1回当たり約10×109細胞~約10×1011細胞、又は注入1回当たり10×107~約10×109細胞であってよい。
1つ以上の追加の治療剤を対象に共投与してもよい。本明細書における「共投与」の使用は、単離された細胞の集団が1つ以上の追加の治療剤の効果を増強することができ、逆もまた同様であるように、1つ以上の追加の治療剤及び単離された細胞の集団が十分に近い時間に投与されることを意味する。これに関して、単離された細胞の集団を最初に投与し、1つ以上の追加の治療剤を2番目に投与してもよく、逆もまた同様である。あるいは、単離された細胞の集団及び1つ以上の追加の治療剤を同時に投与してもよい。単離された細胞の集団の機能を増強し得る追加の治療剤としては、例えば、1つ以上のサイトカイン又は1つ以上の抗体(例えば、PD-1の機能を阻害する抗体)を挙げ得る。単離された細胞の集団と共投与することができる例示的な治療剤は、IL-2である。特定の理論又は機序に縛られるものではないが、IL-2が単離された細胞の集団、例えば、分化したT系列細胞の治療効果を高め得ると考えられる。
用語「治療する」及び「予防する」、並びにそれから派生する語は、本明細書で使用するとき、必ずしも100%、すなわち、完全な治療又は予防を意味するものではない。どちらかといえば、当業者が潜在的な利点又は治療効果を有すると認識する様々な程度の治療又は予防が存在する。これに関して、開示される方法は、対象における任意の量の任意のレベルのがんの治療又は予防を提供することができる。更に、開示される方法によって提供される治療又は予防は、治療又は予防されるがんの1つ以上の病態又は症状の治療又は予防を含み得る。また、本明細書における目的のために、「予防」は、がん又はその症状若しくは病態の発症又は再発を遅らせることを包含し得る。
本開示の態様では、がんを治療又は予防する方法は、対象における転移を低減するのに有効な量の細胞又は医薬組成物を対象に投与することを含み得る。例えば、開示される方法は、対象における転移性結節を低減し得る。
本開示の態様は、開示される単離された細胞の集団を使用して、がんを有する対象におけるがんを治療又は予防するための医薬を製造する方法を含む。そのような方法は、(a)本明細書に開示される通りiPSCの単離集団を製造する工程と、(b)iPSCをT系列細胞に分化させて分化したT系列細胞を得る工程と、(c)分化したT系列細胞を、対象におけるがんを治療又は予防するための医薬に製剤化する工程と、を含み得る。態様では、分化したT系列細胞は、ナイーブT細胞であり得る。そのような方法は、(a)本明細書に開示される通りT-iPSCの単離集団を製造する工程と、(b)抗原特異的TCRの配列を決定する工程と、(c)TCRを発現するベクターをT細胞の集団に形質導入する工程と、(d)TCRが遺伝子操作されたT細胞を、対象におけるがんを治療又は予防するための医薬に製剤化する工程と、を含み得る。
開示される方法に従って製造される単離された細胞の集団(例えば、iPSCの単離集団、及び/又は分化したT系列細胞、及び/又はTCRが遺伝子操作されたT細胞)は、医薬組成物等の組成物に含まれ得る。これに関して、本開示の態様は、本明細書に記載の単離又は精製された細胞の集団と、担体と、を含む医薬組成物を含む。態様では、組成物は、1つ以上のがん抗原特異的TCRをコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含むiPSCを含み得る。態様では、組成物は、そのようなiPSCを分化させることによって得られる分化したT系列細胞を含み得る。本開示の態様は、がんの治療又は予防において使用するための組成物を含み得る。そのような組成物は、例えば、本明細書に開示の通りiPSCを分化させることによって調製される、分化したT系列細胞を含み得る。
態様では、本開示に係る組成物は、担体を含み得る。担体は、薬学的に許容し得る担体であってよい。医薬組成物に関して、担体は、細胞を投与するために従来使用されているもののいずれかであってよい。そのような薬学的に許容し得る担体は、当業者に周知であり、公に容易に入手可能である。態様では、薬学的に許容し得る担体は、使用条件下で有害な副作用も毒性も有しない。
担体の選択は、細胞の集団を投与するために使用される特定の方法によって部分的に決定される。従って、本開示に係る医薬組成物の様々な好適な製剤が存在する。好適な製剤は、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、動脈内、くも膜下腔内、腫瘍内、又は腹腔内に投与するもののいずれかを含み得る。1つを超える経路を使用して細胞の集団を投与してもよく、特定の例では、特定の経路が別の経路よりも即時かつ有効な応答を提供し得る。
細胞の集団は、注射によって、例えば静脈内に投与してよい。注射用の細胞のための好適な薬学的に許容し得る担体は、任意の等張担体、例えば、通常生理食塩水(水中約0.90%w/vのNaCl、水中約300mOsm/LのNaCl、又は水1リットル当たり約9.0gのNaCl)、NORMOSOL電解質溶液(Abbott,Chicago,IL)、PLASMA-LYTE A(Baxter,Deerfield,IL)、水中約5%のデキストロース、又は乳酸リンゲル液を含み得る。態様では、薬学的に許容し得る担体にヒト血清アルブメン(albumen)を補給する。
「核酸」及び「ポリヌクレオチド」という用語は、本明細書で使用するとき、リボヌクレオチド(RNA)又はデオキシリボヌクレオチド(DNA)のいずれかである、任意の長さのヌクレオチドのポリマー形態を指す。これら用語は、分子の一次構造を指し、従って、二本鎖及び一本鎖のDNA、二本鎖及び一本鎖のRNA、並びに二本鎖のDNA-RNAハイブリッドを含む。この用語には、等価物として、例えばメチル化及び/又はキャッピングされたポリヌクレオチド等であるがこれらに限定されない、ヌクレオチドアナログ及び修飾ポリヌクレオチドから作製されるRNA又はDNAのいずれかのアナログが含まれる。本開示の態様では、核酸は、相補的DNA(cDNA)である。
用語「ヌクレオチド」は、本明細書で使用するとき、複素環式塩基、糖、及び1つ以上のリン酸基からなるポリヌクレオチドの単量体サブユニットを指す。天然に存在する塩基(グアニン(G)、アデニン(A)、シトシン(C)、チミン(T)、及びウラシル(U))は、典型的には、プリン又はピリミジンの誘導体であるが、本開示は、天然に存在する及び天然には存在しない塩基アナログの使用も含む。天然に存在する糖は、ペントース(五炭糖)のデオキシリボース(DNAを形成する)又はリボース(RNAを形成する)である。核酸は、典型的には、リン酸結合を介して連結されて核酸又はポリヌクレオチドを形成するが、他の多くの結合も当技術分野において公知である(例えば、ホスホロチオエート、ボラノホスフェート等)。ポリヌクレオチドの調製方法は、当業者の技能の範囲内である(Green and Sambrook,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,(4th Ed.)Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York(2012))。
態様では、iPSCの単離集団は、1つ以上の抗原特異的TCRをコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含むiPSCを含む。
本開示の態様では、分化したT系列細胞のTCRは、がんに対する抗原特異性を有する(すなわち、がん抗原)。本開示の更なる態様では、分化したT系列細胞のTCRは、がん細胞の1つ以上のがん抗原に特異的に結合する。態様では、がん抗原は、腫瘍抗原である。
がん抗原は、本明細書に記載のがん及び腫瘍を含む、任意のがん又は腫瘍の任意の細胞によって発現される抗原であってよい。がん抗原は、1種類のみのがん又は腫瘍のがん抗原であってよく、その結果、がん抗原は1種類のみのがん又は腫瘍に関連するか又はそれを特徴とする。あるいは、がん抗原は、1種類を超えるがん又は腫瘍のがん抗原であってもよい(例えば、特徴としてもよい)。例えば、例えば乳がん細胞及び前立腺がん細胞の両方が、がん抗原を発現する場合もある。がん抗原は、当技術分野において公知であり、例えば、CXorf61、メソテリン、CD19、CD22、CD276(B7H3)、gp100、MART-1、上皮成長因子受容体バリアントIII(EGFRVIII)、TRP-1、TRP-2、チロシナーゼ、NY-ESO-1(CAG-3としても知られている)、MAGE-1、MAGE-3等が挙げられる。
本開示の態様
本明細書に記載の本発明主題の態様は、単独で又は1つ以上の他の態様と組み合わせて有益であり得る。前述の説明を制限するものではないが、本開示の特定の非限定的な態様を以下に提供する。本開示を読めば当業者には明らかになるように、個別に付番された各態様は、先行又は後続の個別に付番された態様のいずれかと併用又は組み合わせてもよい。これは、そのような態様の組み合わせを全てサポートすることを意図しており、以下に明示的に提供される態様の組み合わせに限定されるものではない。
本明細書に記載の本発明主題の態様は、単独で又は1つ以上の他の態様と組み合わせて有益であり得る。前述の説明を制限するものではないが、本開示の特定の非限定的な態様を以下に提供する。本開示を読めば当業者には明らかになるように、個別に付番された各態様は、先行又は後続の個別に付番された態様のいずれかと併用又は組み合わせてもよい。これは、そのような態様の組み合わせを全てサポートすることを意図しており、以下に明示的に提供される態様の組み合わせに限定されるものではない。
1. 腫瘍抗原特異的T細胞誘導多能性幹細胞(T-iPSC)の単離集団を製造する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を該共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
を含む方法。
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を該共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
を含む方法。
2. 該第1のサンプルが、腫瘍サンプル又はPBMCである、態様1に記載の方法。
3. 工程(a)で単離されたT細胞が、腫瘍浸潤リンパ球である、態様1に記載の方法。
4. 該共培養が、約3~48時間進行する、態様1に記載の方法。
5. 該共培養が、約8~48時間進行する、態様1に記載の方法。
6. 該共培養が、約8~24時間進行する、態様1に記載の方法。
7. 該共培養が、約12~20時間進行する、態様1に記載の方法。
8. 該共培養が、約16時間進行する、態様1に記載の方法。
9. 該腫瘍抗原が、がん細胞に由来する、態様1~8のいずれか1つに記載の方法。
10. 該がん細胞が、該対象から単離される、態様9に記載の方法。
11. 該単離されたT細胞が、該腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される、態様1~8のいずれか1つに記載の方法。
12. 該単離されたT細胞が、自己腫瘍細胞と共培養される、態様1~8のいずれか1つに記載の方法。
13. 該単離されたT細胞が、放射線照射された腫瘍細胞と共培養される、態様1~8のいずれか1つに記載の方法。
14. 該単離されたT細胞が、腫瘍細胞株と共培養される、態様1~8のいずれか1つに記載の方法。
15. 該単離されたT細胞が、ペプチドプールと共培養され、該ペプチドプールが、腫瘍抗原に由来する、態様1~8のいずれか1つに記載の方法。
16. 該1つ以上のT細胞活性化マーカー(複数可)が、PD-1又は4-1BBを含む、態様1~11のいずれか1つに記載の方法。
17. 該再プログラミング因子が、クルッペル様因子4(Klf4)、Sry関連HMGボックス遺伝子2(Sox2)、八量体結合転写因子3/4(Oct3/4)、MYCがん原遺伝子(c-Myc))、及びラージT抗原(SV40)のうちの1つ以上を含む、態様1~12のいずれか1つに記載の方法。
18. 該対象が、哺乳類である、態様1~14のいずれか1つに記載の方法。
19. 該哺乳類が、ヒトである、態様15に記載の方法。
20. 該がんが、固形腫瘍を含む、態様1~16のいずれか1つに記載の方法。
21. iPSCの単離集団におけるiPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることを更に含む、態様1~17のいずれか1つに記載の方法。
22. がんを有する対象におけるがんを治療又は予防するための医薬を製造する方法であって、
(a)態様1~17のいずれか1つに記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
(c)該分化したT系列細胞を、該対象におけるがんを治療又は予防するための医薬に製剤化することと、
を含む方法。
(a)態様1~17のいずれか1つに記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
(c)該分化したT系列細胞を、該対象におけるがんを治療又は予防するための医薬に製剤化することと、
を含む方法。
23. がん抗原特異的TCRを同定する方法であって、
(a)態様1~17のいずれか1つに記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCの単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことにより、がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、
を含む方法。
(a)態様1~17のいずれか1つに記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)該iPSCの単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことにより、がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、
を含む方法。
24. 該がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列が、DNAシーケンシングを行うことによって決定される、態様23に記載の方法。
25. 該がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列が、ImmunoSEQによって決定される、態様23に記載の方法。
26. 態様1~17のいずれか1つに記載の方法に従って製造されたiPSCと、薬学的に許容し得る担体と、を含む組成物。
27. 態様19に記載の方法に従って製造された分化したT系列細胞と、薬学的に許容し得る担体と、を含む組成物。
28. がんを有する対象におけるがんの治療又は予防において使用するための、態様1~17のいずれか1つに記載の方法に従って製造されたiPSCの単離集団又は態様26に記載の組成物。
29. 該対象が、哺乳類である、態様24に記載の使用のためのiPSCの単離集団又は組成物。
30. 該哺乳類が、ヒトである、態様25に記載の使用のためのiPSCの単離集団又は組成物。
31. がんを有する対象におけるがんの治療又は予防において使用するための、態様19に記載の方法に従って製造されたT系列細胞又は態様23に記載の組成物。
32. 該対象が、哺乳類である、態様27に記載の使用のためのT系列細胞又は組成物。
33. 該哺乳類が、ヒトである、態様28に記載の使用のためのT系列細胞又は組成物。
34. 腫瘍抗原特異的TCRを同定する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)iPSCコロニーからTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖をコードするDNA配列を決定することと、
を含む方法。
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)iPSCコロニーからTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖をコードするDNA配列を決定することと、
を含む方法。
35.
(f)(e)のTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖の配列を含む発現ベクターを末梢血単核細胞(PBMC)に形質導入する工程と、
(g)形質導入されたPBMCを該がんに関連する1つ以上の腫瘍抗原と接触させる工程と、
(h)該形質導入されたPBMCの該1つ以上の腫瘍抗原に対する反応性を測定する工程であって、該反応性によって、該TCRが腫瘍抗原特異的であることが確認される工程と、
を更に含む、態様34に記載の方法。
(f)(e)のTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖の配列を含む発現ベクターを末梢血単核細胞(PBMC)に形質導入する工程と、
(g)形質導入されたPBMCを該がんに関連する1つ以上の腫瘍抗原と接触させる工程と、
(h)該形質導入されたPBMCの該1つ以上の腫瘍抗原に対する反応性を測定する工程であって、該反応性によって、該TCRが腫瘍抗原特異的であることが確認される工程と、
を更に含む、態様34に記載の方法。
36. 更に、該反応性が、1つ以上のT細胞活性化マーカーのアップレギュレーションによって測定される、態様35に記載の方法。
37. 更に、該反応性が、1つ以上のサイトカインの産生によって測定される、態様35に記載の方法。
38. 更に、該反応性が、腫瘍抗原を発現する腫瘍細胞を殺傷する該形質導入されたPBMCの能力によって測定される、態様35に記載の方法。
39. 該第1のサンプルが、腫瘍サンプルである、態様34~38に記載の方法。
40. 工程(a)で単離されたT細胞が、腫瘍浸潤リンパ球である、態様34~38に記載の方法。
41. 該接触が、約3~48時間進行する、態様34~38に記載の方法。
42. 該接触が、約8~48時間進行する、態様34~38に記載の方法。
43. 該接触が、約8~24時間進行する、態様34~38に記載の方法。
44. 該接触が、約12~20時間進行する、態様34~38に記載の方法。
45. 該接触が、約16時間進行する、態様34~38に記載の方法。
46. 該腫瘍抗原が、がん細胞に由来する、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
47. 該がん細胞が、該対象から単離される、態様34~45に記載の方法。
48. 該単離されたT細胞が、該腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
49. 該1つ以上のT細胞活性化マーカー(複数可)が、PD-1又は4-1BBを含む、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
50. 該再プログラミング因子が、クルッペル様因子4(Klf4)、Sry関連HMGボックス遺伝子2(Sox2)、八量体結合転写因子3/4(Oct3/4)、MYCがん原遺伝子(c-Myc))、及びラージT抗原(SV40)のうちの1つ以上を含む、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
51. 該腫瘍抗原が、がん細胞に由来する、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
52. 該がん細胞が、該対象から単離される、態様51に記載の方法。
53. 該単離されたT細胞が、該腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
54. 該単離されたT細胞が、自己腫瘍細胞と共培養される、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
55. 該単離されたT細胞が、放射線照射された腫瘍細胞と共培養される、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
56. 該単離されたT細胞が、腫瘍細胞株と共培養される、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
57. 該単離されたT細胞が、ペプチドプールと共培養され、該ペプチドが、腫瘍抗原である、態様34~45のいずれか1つに記載の方法。
58. 該腫瘍抗原特異的TCRが、該対象からの該第1のサンプルから単離されたT細胞の9%未満、8%未満、7%未満、6%未満、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、1%未満、又は0.1%未満を占める、態様34に記載の方法。
59. 該第1のサンプルが、腫瘍サンプル又はPBMCである、態様58に記載の方法。
60. 工程(a)で単離されたT細胞が、腫瘍浸潤リンパ球である、態様58に記載の方法。
61. 腫瘍抗原特異的iPSC由来T細胞のポリクローナル集団を作製する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
を含む方法。
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、該細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)該iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
を含む方法。
62. 該第1のサンプルが、腫瘍サンプル又はPBMCである、態様61に記載の方法。
63. 工程(a)で単離されたT細胞が、腫瘍浸潤リンパ球である、態様61に記載の方法。
64. 該共培養が、約3~48時間進行する、態様61に記載の方法。
65. 該共培養が、約8~48時間進行する、態様61に記載の方法。
66. 該共培養が、約8~24時間進行する、態様61に記載の方法。
67. 該共培養が、約12~20時間進行する、態様61に記載の方法。
68. 該共培養が、約16時間進行する、態様61に記載の方法。
69. 該腫瘍抗原が、がん細胞に由来する、態様61~68のいずれか1つに記載の方法。
70. 該がん細胞が、該対象から単離される、態様69に記載の方法。
71. 該単離されたT細胞が、該腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される、態様61~70のいずれか1つに記載の方法。
72. 該単離されたT細胞が、自己腫瘍細胞と共培養される、態様61~70のいずれか1つに記載の方法。
73. 該単離されたT細胞が、放射線照射された腫瘍細胞と共培養される、態様61~70のいずれか1つに記載の方法。
74. 該単離されたT細胞が、腫瘍細胞株と共培養される、態様61~70のいずれか1つに記載の方法。
75. 該単離されたT細胞が、ペプチドプールと共培養され、該ペプチドプールが、腫瘍抗原に由来する、態様61~70のいずれか1つに記載の方法。
76. 該1つ以上のT細胞活性化マーカー(複数可)が、PD-1又は4-1BBを含む、態様61~75のいずれか1つに記載の方法。
77. 該再プログラミング因子が、クルッペル様因子4(Klf4)、Sry関連HMGボックス遺伝子2(Sox2)、八量体結合転写因子3/4(Oct3/4)、MYCがん原遺伝子(c-Myc))、及びラージT抗原(SV40)のうちの1つ以上を含む、態様61~76のいずれか1つに記載の方法。
78. 該対象が、哺乳類である、態様61~77のいずれか1つに記載の方法。
79. 該哺乳類が、ヒトである、態様78に記載の方法。
80. 該がんが、固形腫瘍を含む、態様61~79のいずれか1つに記載の方法。
81. 配列番号1~16から選択されるアミノ酸配列をコードする核酸配列。
82.
(a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含む、組換えTCR。
(a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含む、組換えTCR。
83.
(a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含む、キメラTCR。
(a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含む、キメラTCR。
84. 態様82に記載の組換えTCR又は態様83に記載のキメラTCRを発現する単離細胞。
85. 該単離細胞が、ヒトT細胞である、態様84に記載の単離細胞。
86. 該ヒトT細胞が、内因性TCRを除去するように遺伝的に改変されている、態様85に記載の単離細胞。
87. 内因性TRAC遺伝子座が、配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域を含むTCRをコードする核酸配列で置換されており、TCRB遺伝子座が、ノックアウトされている、態様85に記載の単離細胞。
以下の実施例は、いかなる方法においても、本開示の範囲又は特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
実施例1~3に記載する実験では、以下の材料及び方法を使用した。
対象、TIL、及び自己腫瘍株の選択
凍結した腫瘍浸潤リンパ球(TIL)サンプルは、NCI Surgery Branch TILラボのリポジトリから入手した。TILは、既述のように生成した。(Tran et al.,Nat Immunol.2017;18:255-62を参照;また、Gross et al.,J Clin Invest.2014;124:2246-59も参照;また、Pasetto et al.,Cancer Immunol Res.2016;4:734-43も参照)簡潔に述べると、外科的に切除した腫瘍を約1~2mmの断片に切り分け、高用量IL-2(6000IU/mL)を含有する完全培地(CM)中で培養した。TIL断片培養物を、短時間培養した後(13~16日目)に凍結した。4069と命名された1人の対象のTILを、タンデムミニジーンスクリーニングによってネオアンチゲン反応性について更にスクリーニングし(Tran、上掲を参照)、注入及び凍結のために、放射線照射したフィーダー細胞、50ng OKT-3、及び3000IU IL-2の存在下において50-50培地(ペニリシン-ストレプトマイシン及びL-グルタミンを含む5%ヒトAB血清を含むRPMI-AIM-V)中で約1000~1500億細胞に達するまで反応性TILを増幅させた。
凍結した腫瘍浸潤リンパ球(TIL)サンプルは、NCI Surgery Branch TILラボのリポジトリから入手した。TILは、既述のように生成した。(Tran et al.,Nat Immunol.2017;18:255-62を参照;また、Gross et al.,J Clin Invest.2014;124:2246-59も参照;また、Pasetto et al.,Cancer Immunol Res.2016;4:734-43も参照)簡潔に述べると、外科的に切除した腫瘍を約1~2mmの断片に切り分け、高用量IL-2(6000IU/mL)を含有する完全培地(CM)中で培養した。TIL断片培養物を、短時間培養した後(13~16日目)に凍結した。4069と命名された1人の対象のTILを、タンデムミニジーンスクリーニングによってネオアンチゲン反応性について更にスクリーニングし(Tran、上掲を参照)、注入及び凍結のために、放射線照射したフィーダー細胞、50ng OKT-3、及び3000IU IL-2の存在下において50-50培地(ペニリシン-ストレプトマイシン及びL-グルタミンを含む5%ヒトAB血清を含むRPMI-AIM-V)中で約1000~1500億細胞に達するまで反応性TILを増幅させた。
変異特異的抗原を有する対応するメラノーマ細胞株を断片培養から樹立し、10%FBS(Gibco)を補給したRPMI 1640培地において37℃及び5%CO2で培養した。メラノーマ細胞株はマイコプラズマ陰性であり、患者特異的体細胞変異及びHLA分子の同定に基づいて確認された。全ての患者は、外科手術、化学療法、及び免疫療法を含む前治療を受けたことがある。
TIL及び腫瘍細胞の共培養
T細胞及び腫瘍細胞の共培養アッセイを行うために、最低限のインビトロ培養を行ったTIL(すなわち、「新鮮」TIL)をT細胞培地に解凍し、遠心分離し、サイトカインの非存在下で24ウェルプレートに2×106細胞/ウェルでプレーティングした。37℃及び5%CO2で一晩静置した後、TIL(1×105細胞)を、96ウェル丸底プレートにおいて200μLの腫瘍細胞培地(RPMI+10%FBS)中自己腫瘍細胞株(1×105細胞)の有り無しで培養した。TILを洗浄し、計数し、腫瘍細胞培地(RPMI+10%FBS)に再懸濁させ、96ウェル丸底プレートにおいて100μLの腫瘍細胞培地(RPMI+10%FBS)にプレーティング(1ウェル当たり1×105細胞)した。同種及び自己の腫瘍細胞株をPBSで1回洗浄し、トリプシン処理して、プレートから細胞を除去した。次いで、腫瘍細胞株をスピンダウンし、計数した。次いで、T細胞を単独で又は同種及び自己の腫瘍細胞株1×105個と共に200μLの培養体積、E/T比1:1でインキュベートした。細胞を16時間培養した。次いで、細胞を収集し、フローサイトメトリーを用いて選別した。
T細胞及び腫瘍細胞の共培養アッセイを行うために、最低限のインビトロ培養を行ったTIL(すなわち、「新鮮」TIL)をT細胞培地に解凍し、遠心分離し、サイトカインの非存在下で24ウェルプレートに2×106細胞/ウェルでプレーティングした。37℃及び5%CO2で一晩静置した後、TIL(1×105細胞)を、96ウェル丸底プレートにおいて200μLの腫瘍細胞培地(RPMI+10%FBS)中自己腫瘍細胞株(1×105細胞)の有り無しで培養した。TILを洗浄し、計数し、腫瘍細胞培地(RPMI+10%FBS)に再懸濁させ、96ウェル丸底プレートにおいて100μLの腫瘍細胞培地(RPMI+10%FBS)にプレーティング(1ウェル当たり1×105細胞)した。同種及び自己の腫瘍細胞株をPBSで1回洗浄し、トリプシン処理して、プレートから細胞を除去した。次いで、腫瘍細胞株をスピンダウンし、計数した。次いで、T細胞を単独で又は同種及び自己の腫瘍細胞株1×105個と共に200μLの培養体積、E/T比1:1でインキュベートした。細胞を16時間培養した。次いで、細胞を収集し、フローサイトメトリーを用いて選別した。
TCRA及びTCRB解析
1群当たり約1.0×105細胞のバルクTIL、選別されたT細胞、又はiPSCをスピンダウンし、1×PBSで洗浄し、50~100μLの1M HEPESバッファー中で急速凍結した。TIL-iPSCについては、細胞をトリプシン処理し、単一細胞懸濁液に解離させ、自動細胞計数器で計数した。15~20個の個々のiPSC株からの約1.0×105個の細胞を混合し、氷上で15mLのチューブ(「マスターチューブ」と称される)に一緒にプールした。サンプルを1500RPMで5分間スピンダウンし、1×PBSで1回洗浄し、100μLの1M HEPESバッファー中で急速凍結した。ピックアップ後に残ったコロニーをトリプシン処理後に回収し、凍結させた。ゲノムDNAの抽出及びImmunoseq TCRBサーベイシーケンシングは、Adaptive Biotechnologiesによって実施された。IMMUNOSEQ(登録商標)分析機(Adaptive Biotechnologies,Seattle,Washington)を用いて結果を解析した。プールしたサンプルについては、0.5%を超える増殖性TCRを含むTCRを真とみなした。
1群当たり約1.0×105細胞のバルクTIL、選別されたT細胞、又はiPSCをスピンダウンし、1×PBSで洗浄し、50~100μLの1M HEPESバッファー中で急速凍結した。TIL-iPSCについては、細胞をトリプシン処理し、単一細胞懸濁液に解離させ、自動細胞計数器で計数した。15~20個の個々のiPSC株からの約1.0×105個の細胞を混合し、氷上で15mLのチューブ(「マスターチューブ」と称される)に一緒にプールした。サンプルを1500RPMで5分間スピンダウンし、1×PBSで1回洗浄し、100μLの1M HEPESバッファー中で急速凍結した。ピックアップ後に残ったコロニーをトリプシン処理後に回収し、凍結させた。ゲノムDNAの抽出及びImmunoseq TCRBサーベイシーケンシングは、Adaptive Biotechnologiesによって実施された。IMMUNOSEQ(登録商標)分析機(Adaptive Biotechnologies,Seattle,Washington)を用いて結果を解析した。プールしたサンプルについては、0.5%を超える増殖性TCRを含むTCRを真とみなした。
PBMCの単離
健常ボランティアからの25mLバフィーコートバッグは、リンパ球分離の前にNIHの血液バンクから入手した。末梢血単核細胞(PBMC)は、Ficoll-Paque PLUS(GE Healthcare Bio-sciences AB)を用いて単離した。
健常ボランティアからの25mLバフィーコートバッグは、リンパ球分離の前にNIHの血液バンクから入手した。末梢血単核細胞(PBMC)は、Ficoll-Paque PLUS(GE Healthcare Bio-sciences AB)を用いて単離した。
T細胞のインビトロ活性化
健常ドナーPBMCをナイーブ、セントラルメモリー、エフェクターメモリー、及びEMRAのサブセットに選別し、300IU rhIL-2の存在下で完全培地(RPMI+10%ヒト血清)中において、1:1の細胞対ビーズ比(製造業者の説明書に従って)で、抗CD3抗CD28ダイナビーズ(Gibco)を用いて4日間インビトロで刺激した。4日目にビーズを磁石で分離し、これら細胞をPBSで1回洗浄し、センダイウイルス感染前の各群からの細胞数を正規化するために自動細胞計数器(countess)を用いて計数した。
健常ドナーPBMCをナイーブ、セントラルメモリー、エフェクターメモリー、及びEMRAのサブセットに選別し、300IU rhIL-2の存在下で完全培地(RPMI+10%ヒト血清)中において、1:1の細胞対ビーズ比(製造業者の説明書に従って)で、抗CD3抗CD28ダイナビーズ(Gibco)を用いて4日間インビトロで刺激した。4日目にビーズを磁石で分離し、これら細胞をPBSで1回洗浄し、センダイウイルス感染前の各群からの細胞数を正規化するために自動細胞計数器(countess)を用いて計数した。
TCR遺伝子のレトロウイルスによる形質導入
93 GP細胞を、OptiMEM(Invitrogen)中10μLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を用いて、0.7μgのヘルパープラスミド RD114と共に、PMSGV1にクローニングした各TCRをコードするレトロウイルスプラスミドDNA1.5μgで8時間トランスフェクトした。トランスフェクションの8時間後に培地を交換し、細胞を完全培地中で更に48時間細胞をインキュベートした。ウイルス粒子を捕捉するため、レトロネクチン(Takara Bio)でコーティングした6ウェル非組織培養処理プレートで、レトロウイルス上清を32℃で2時間2,000×gでスピンした。形質導入のためのドナーT細胞として、健常ドナーの末梢血リンパ球を使用した。50ng/mLのOKT3(milteny)/mL(培地)を用いて48時間T細胞を活性化し、感染させるために1ウェル当たり200万個の細胞を添加した。TCR形質導入の約5~6日後に、TCR形質導入T細胞を抗原特異性について評価した。
93 GP細胞を、OptiMEM(Invitrogen)中10μLのLipofectamine 2000(Invitrogen)を用いて、0.7μgのヘルパープラスミド RD114と共に、PMSGV1にクローニングした各TCRをコードするレトロウイルスプラスミドDNA1.5μgで8時間トランスフェクトした。トランスフェクションの8時間後に培地を交換し、細胞を完全培地中で更に48時間細胞をインキュベートした。ウイルス粒子を捕捉するため、レトロネクチン(Takara Bio)でコーティングした6ウェル非組織培養処理プレートで、レトロウイルス上清を32℃で2時間2,000×gでスピンした。形質導入のためのドナーT細胞として、健常ドナーの末梢血リンパ球を使用した。50ng/mLのOKT3(milteny)/mL(培地)を用いて48時間T細胞を活性化し、感染させるために1ウェル当たり200万個の細胞を添加した。TCR形質導入の約5~6日後に、TCR形質導入T細胞を抗原特異性について評価した。
実施例1
この実施例では、末梢血及びTILから得られたT細胞を再プログラムする方法について検討した。
この実施例では、末梢血及びTILから得られたT細胞を再プログラムする方法について検討した。
CD3/28ビーズによるTCR刺激の有り無しで、末梢血T細胞をiPSCに再プログラムした。(図5A参照)。T細胞を刺激した場合にのみiPSCが樹立され、SV40の添加により再プログラミングの効率が向上した(図1A参照)。このことは、T細胞を再プログラムする際にはTCR刺激が必須の工程であることを示す。適切な刺激条件により、任意のT細胞サブセット(すなわち、ナイーブ、CM、EM、EMRA)からiPSCを生成することができる。適用可能な選別戦略を、図5B及び5Cに提示する代表的なFACSプロットによって示す。
次いで、このアプローチを用いて、4069と命名された膵臓がん患者において同定された腫瘍ネオアンチゲン特異的T細胞を再プログラムした。TIL-iPSCのTCRシーケンシング及び反応性試験の一般的なプロセスを示す図を図6に提供する。表1は、患者4069の増幅されたTILにおける上位10個のTCRベータ配列をまとめた表を提供し、CDR3アミノ酸配列、Vベータファミリー、及びバルクサンプルにおける頻度を示す。最も頻度の高いTCRは、患者のネオアンチゲン特異的TCRであった。
表1に示すように、患者4069からのTILのこの集団はほぼモノクローナルであり、92.7%がTCR TCRBV11-02*02(患者のネオアンチゲン、ZFYVE27 R6Hに特異的)を発現していた。このほぼモノクローナルなTILの集団をCD3抗体によって活性化し、再プログラムして、TIL-iPSCを得た。13個の異なるTIL-iPSCクローンを樹立し、TCRベータ遺伝子をシーケンシングした。驚くべきことに、出発集団の92.7%を構成するZFYVE27 R6H(患者のネオアンチゲン)に特異的なTCRを有するTIL-iPSCクローンは存在せず、代わりに、全てのTCRが単一のT細胞クローンに由来しており、これは出発集団ではTCRディープシーケンシングによって検出されなかった非常に少数の集団であった。表2は、単一のT細胞クローンのTCRベータ配列をまとめた表であり、CDR3アミノ酸配列、Vβファミリー、及び抗CD3抗体のみを用いて樹立されたTIL-iPSCクローンの数を示す。
従って、この実験は、T細胞をiPSCに再プログラムするためにはTCR刺激が重要であることを実証するが、腫瘍ネオアンチゲン特異的クローンを高度に濃縮した増幅TILからであっても、CD3抗体による非特異的TCR刺激によって腫瘍反応性T細胞から常にTIL-iPSCが生成されるものではないことも示す。TIL中の腫瘍反応性T細胞の頻度は非常に低いため、非特異的CD3刺激は、(腫瘍ネオアンチゲン特異的クローンを高度に濃縮したTILの増幅集団に適用した場合であっても)腫瘍反応性T細胞の選択的再プログラミングに有効ではない。
更に、抗CD3及び抗CD28ビーズで刺激すると、患者4069からのTILから希少な抗原特異的T細胞クローンを刺激することが可能であった(表3参照)。表3は、再プログラミングのために抗CD3抗CD28ビーズを用いて刺激する改良された方法によって得られた27個の異なるTCRのTCR immunoseq解析をまとめたものである。TCR1は、全てのマスターチューブに存在していた予め同定されていた反応性TCRであり、TCR2~26は、iPSCクローンでもみられた少数のクローンである。この表は、TCRのリスト、各TCRのそれぞれのCDR3ベータアミノ酸配列、そのVβファミリー、及びマスターチューブでみられたiPSCの最小数を提供する。
更に、表4にまとめたように、異なるがん及び患者からの様々ながん抗原依存性T細胞をiPSCに再プログラムし得ことが確認された。表4は、再プログラミングに使用した4人の患者のTILサンプルの概要を提供する。手術室患者ID、がんの種類、腫瘍及びT細胞を収集するために使用した組織、T細胞のクローン性、生成されたiPSCコロニー数、各患者から得られた全TCR数、及びiPSCクローンで得られた予め同定されていた腫瘍抗原反応性TCRの数を示す。
実施例2
この実施例は、自己腫瘍細胞と共培養した際に、腫瘍反応性T細胞がTIL-iPSCに選択的に再プログラムされ得るかどうかを調べる実験について説明する。
この実施例は、自己腫瘍細胞と共培養した際に、腫瘍反応性T細胞がTIL-iPSCに選択的に再プログラムされ得るかどうかを調べる実験について説明する。
その方法を図2Aにまとめる。この研究のために、最小限のインビトロ培養を行ったTILの入手可能性、自己腫瘍細胞の入手可能性、及び予め同定されていた腫瘍反応性TCRの存在に従って、メラノーマ患者のTILを選択した。
具体的には、1913と命名されたメラノーマ患者からのTILを選択した。新鮮TILをその自己腫瘍細胞株と16時間共培養し、CD3+CD4-CD8+PD1+4-1BB+細胞を図7A~Cに示す通り選別し、標準の山中因子及びSV40(すなわち、再プログラミング因子)をコードするセンダイウイルスに感染させた。(図2A及び図7A~C参照)。3週間後、典型的なES細胞様のコロニーが出現し、顕微鏡下で221個のコロニーを用手的にピッキングした。次いで、221個をピッキングした後に残ったコロニーを1つのサンプルとしてプールした。13本の各マスターチューブに約20個のクローンをプールした。各マスターチューブから全DNAを抽出し、TCRベータディープシーケンシングによってTCRを同定した。表5にまとめたように、これら13本のマスターチューブから合計9つの異なるTCRが検出された。表5に、患者1913からのマスターチューブから得られた9つの異なるTCRのTCR immunoseq解析をまとめる。列は、左から右に向かって、TCRの番号、各TCRのそれぞれのCDR3ベータアミノ酸配列、それらのVベータファミリー、バルク(出発材料における共培養前)及び選別されたPD1+ 4-1BB+(DP)集団における頻度、濃縮(DP/バルク)、並びに樹立されたiPSCクローンにおける各TCRの存在を示す。
TCRのうち4つは、13本のマスターチューブ全てで検出された。他の5つのTCRは、それぞれマスターチューブのうちの1本でしか検出されなかった。6つのTCRは、自己腫瘍細胞に対して反応性であることが既に確認されており(Pasetto et al.,Cancer Immunol Res;4(9)September 2016)、その6つ全てが、新鮮TIL及び選別されたPD-1+ 4-1BB+集団において様々な頻度で検出可能であった。出発細胞(単離TIL;バルクとも称される)及びその自己腫瘍細胞と16時間共培養し、PD1+ 4-1BB+に基づいて選別した後(DP)の9つの異なるTCRの頻度を、表5にまとめる。濃縮(すなわち、DP/バルクの頻度の比)を表すグラフを図7Eとして提供する。
表6は、6つの既に同定されていた(予め同定されていた)腫瘍反応性TCRのTCRベータ配列解析をまとめた表であり、CDR3アミノ酸配列、Vベータファミリー、バルク(出発材料における共培養前)及び選別されたPD1+ 4-1BB+(DP)集団における頻度、濃縮(DP/バルク)、並びに樹立されたiPSCクローンにおける存在を示す。サンプル5に関して、このTCRは、樹立されたiPSCクローンでは見られなかったが、残りのコロニーをプールしたサンプル(221個のiPSC細胞のコロニーをピックアップした後に残ったもの)では検出され、このことは、このTCRが、活性化T細胞集団に存在し、より多くのコロニーのスクリーニングを行っていればiPSCでも検出された可能性があることを示す。
PD-1+ 4-1BB+集団では、予め同定されていた6つのTCRの頻度が出発時のバルク集団と比較して高く、このことは、再プログラミング前にPD-1+ 4-1BB+集団を濃縮することが有効な戦略であることを示す。(図2C及び図2D参照)。予め同定されていた6つの腫瘍抗原特異的TCRのうち3つが、PD-1+ 4-1BB+集団に比較的高い頻度(>2%)で存在していた。これらTCRは、全てのiPSCマスターチューブで検出されたことから、多数(すなわち、少なくとも13)のクローンがTCRを保有していたことを示唆している。他の3つの予め同定されていた腫瘍抗原特異的TCRは、PD-1+ 4-1BB+集団において比較的低い頻度で検出され(<2%)、いずれのiPSCマスターチューブでも検出されなかった。
従って、この実施例は、TILを自己腫瘍細胞で刺激し、PD-1及び4-1BBの発現に基づいて同定された反応性集団を濃縮することにより、TILがiPSCに再プログラムされることを実証する。
実施例3
この実施例では、TILのiPSCへの再プログラミングとその後のその解析について説明する。
この実施例では、TILのiPSCへの再プログラミングとその後のその解析について説明する。
患者#3784からのTILを自己腫瘍細胞株と共培養した。CD3+CD4-CD8+PD1+4-1BB+細胞を選別し(図3A参照)、既述のようにiPSCに再プログラムした。合計178個のiPSC株を樹立し、TCRベータ配列を同定した。様々な方法を用いて、患者の腫瘍細胞が発現する変異抗原に特異的な8つの異なるTCRを予め同定しておいた。その大部分は、初期のバルクTIL及びPD-1+ 4-1BB+集団では比較的低頻度であった。表7は、予め同定されていた8つの腫瘍反応性TCRのTCRベータ配列解析をまとめたものを提供する。表7に、CDR3アミノ酸配列、Vベータファミリー、バルク集団における頻度、選別されたPD1+ 4-1BB+(DP)集団における頻度、濃縮(DP/バルク)、及び樹立されたiPSCクローンにおける存在を示す。
表7からわかる通り、ある主要なTCRは、バルク集団と比較してPD-1+ 4-1BB+集団で1.43倍多く存在し、9本のマスターチューブ中2本で検出された。その他は、樹立されたクローンでは検出されなかった。9本のマスターチューブから、合計25個の異なるTCRベータ鎖が検出された。表8に、患者3784から得られた25個の異なるTCRのTCR immunoseq解析をまとめる。列は、左から右に向かって、TCRの番号、各TCRのそれぞれのCDR3ベータアミノ酸配列、それらのVベータファミリー、バルク(出発材料における共培養前)及び選別されたPD1+ 4-1BB+集団(DP)における頻度、濃縮(DP/バルク)、並びに樹立されたiPSCクローンにおける各TCRの存在を示す。
興味深いことに、TIL-iPSCクローンで同定されたTCRのほとんどは、初期TIL又はPD-1+ 4-1BB+集団において検出不可能であったか又は非常に低頻度であった。そのうちの幾つかは、バルク集団に比べてPD-1+ 4-1BB+の集団では高度に濃縮されていた。(表8を参照)
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、それらの低頻度T細胞クローンは、自己腫瘍細胞によって活性化され、優先的にTIL-iPSCに再プログラムされた可能性がある。
これらTCRが患者の腫瘍細胞に対して反応性であるかどうかを調べるために、TIL-iPSC株の一部からTCRのアルファ鎖及びベータ鎖をシーケンシングし、同定した。表9は、個別にシーケンシングした、TIL-iPSC集団で同定された4つの候補TCRアルファ及びベータ対をまとめたものである。表には、アルファ鎖及びベータ鎖のCDR3アミノ酸配列、VAファミリー、TCR AJファミリー、VB、DB、及びJBファミリー、並びにバルク(出発材料における共培養前)及び選別したDP集団での頻度を含有するTCRベータのimmunoseq解析、並びに濃縮(DP集団/バルク)が含まれる。ポジティブコントロールは、バルクTIL集団に比較的高い頻度(7.18%)で存在する予め同定されていた腫瘍細胞反応性TCR(PIR-TCR)である。内因性TCRとの対合を低減するために、マウスTCR定常領域を使用した。公開データベースから入手可能なヒト定常領域配列も使用することができた(例えば、UniProt P01848(TRAC)、P01850(TRBC1)、UniProtKB-A0A0G2JMB4(TRBC2)を参照)。
PD-1+ 4-1BB+集団でTCRベータ配列が検出されなかったTIL-iPSCクローンからの3つのTCR対、TCRベータの頻度が非常に低い(0.13%)クローンからの1つのTCR対、及びポジティブコントロールを全て、自己腫瘍細胞に対する特異性について試験した。TCRアルファ及びベータ対をレトロウイルスベクターにクローニングし、健常ドナーの末梢血T細胞に形質導入し、自己腫瘍細胞の特異的認識について試験した。新たに試験した4対のTCRのうちの3対(TCR-1、2、及び4)は、予め同定されていた反応性TCR(ポジティブコントロール)と同様に、自己腫瘍細胞に対して反応性であった(図4B、C、及びDを参照)。
従って、この開示は、TILを自己腫瘍細胞で刺激し、PD-1及び4-1BBの発現に基づいて同定された反応性集団を濃縮することによるTILのiPSCへの再プログラミングによって、希少腫瘍抗原特異的TCRが効率的に同定できることを実証する。腫瘍抗原特異的T細胞のクローニングを成功させるためには、出発TIL集団における腫瘍特異的T細胞の頻度が重要な要因となっている。単一細胞からTCRアルファ鎖及びベータ鎖を同定するための最先端の技術を用いたとしても、処理能力の問題もあり、検出限界はいまだ1000細胞中1個程度である。本明細書に開示される方法では、バルクTIL又は選別されたPD-1+ 4-1BB+集団のディープシーケンシングによって検出不可能であった腫瘍反応性TCRが検出された。これら腫瘍抗原特異的TCRは、養子細胞療法に使用することができる患者PBMCを遺伝的に改変するために使用することができる。更に、本開示は、従来可能であったものよりも多様なTCRのセットを有するiPSCを作製するための有効な方法を提供する。これらiPSCは、細胞療法において使用するためのT細胞に再分化することができる。
本明細書に引用した刊行物、特許出願、及び特許を含む全ての参照文献は、各参照文献が個々にかつ具体的に参照によって組み入れられると示されており、その全体が本明細書に記載されているかのように同程度に、参照によって本明細書に組み入れられる。
用語「a」及び「an」及び「the」及び「少なくとも1つ」、並びに類似の参照対象の使用は、本明細書において他の指定がない限り又は文脈から明らかに矛盾していない限り、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈されるべきである。1つ以上の項目のリストの後の用語「少なくとも1つ」の使用(例えば、「A及びBのうちの少なくとも1つ」)は、本明細書において他の指定がない限り又は文脈から明らかに矛盾していない限り、列挙される項目から選択される1つの項目(A又はB)又は列挙される項目のうちの2つ以上の任意の組み合わせ(A及びB)を意味すると解釈されるべきである。用語「含む(comprising)」、「有する(having)」、「含む(including)」、及び「含有する(containing)」は、特に断らない限り、オープンエンドな用語である(すなわち、「含むがこれらに限定されない」を意味する)と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書において他の指定がない限り、単に、範囲内の各別個の値を個々に参照する省略法として機能することを意図し、各別個の値が、本明細書に個々に列挙されているかのように明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書において他の指定がない限り又は文脈から明らかに矛盾していない限り、任意の好適な順序で実施することができる。本明細書に提供される任意の及び全ての例又は例示的な表現(例えば、「等」)の使用は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく明らかにすることを意図し、本発明の範囲の限定を提起するものではない。明細書中の表現はいずれも、任意の請求されていない要素が本発明の実施に必須であることを示すと解釈されるべきではない。
本発明を実施するための本発明者らに公知の最良の形態を含む本発明の好ましい実施形態が、本明細書に記載される。それらの好ましい実施形態の変形は、前述の記載を読んだときに当業者に明らかになり得る。本発明者らは、当業者がこのような変形を適宜使用すると予想し、そして、本発明者らは、本明細書に具体的に記載されているのとは別の方法で本発明が実施されることを意図している。従って、本発明は、準拠法によって認められているところに従い、本明細書に添付される特許請求の範囲に列挙される主題の全ての変形及び等価物を含む。更に、その全ての可能な変形における上記要素の任意の組み合わせは、本明細書において他の指定がない限り又は文脈から明らかに矛盾していない限り、本発明によって包含される。
Claims (87)
- 腫瘍抗原特異的T細胞誘導多能性幹細胞(T-iPSC)の単離集団を製造する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を前記共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、前記細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
を含む方法。 - 前記第1のサンプルが、腫瘍サンプル又はPBMCである、請求項1に記載の方法。
- 工程(a)で単離されたT細胞が、腫瘍浸潤リンパ球である、請求項1に記載の方法。
- 前記共培養が、約3~48時間進行する、請求項1に記載の方法。
- 前記共培養が、約8~48時間進行する、請求項1に記載の方法。
- 前記共培養が、約8~24時間進行する、請求項1に記載の方法。
- 前記共培養が、約12~20時間進行する、請求項1に記載の方法。
- 前記共培養が、約16時間進行する、請求項1に記載の方法。
- 前記腫瘍抗原が、がん細胞に由来する、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がん細胞が、前記対象から単離される、請求項9に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、前記腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、自己腫瘍細胞と共培養される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、放射線照射された腫瘍細胞と共培養される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、腫瘍細胞株と共培養される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、ペプチドプールと共培養され、前記ペプチドプールが、腫瘍抗原に由来する、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上のT細胞活性化マーカー(複数可)が、PD-1又は4-1BBを含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記再プログラミング因子が、クルッペル様因子4(Klf4)、Sry関連HMGボックス遺伝子2(Sox2)、八量体結合転写因子3/4(Oct3/4)、MYCがん原遺伝子(c-Myc))、及びラージT抗原(SV40)のうちの1つ以上を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象が、哺乳類である、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記哺乳類が、ヒトである、請求項15に記載の方法。
- 前記がんが、固形腫瘍を含む、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
- iPSCの単離集団におけるiPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることを更に含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法。
- がんを有する対象におけるがんを治療又は予防するための医薬を製造する方法であって、
(a)請求項1~17のいずれか一項に記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)前記iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
(c)前記分化したT系列細胞を、前記対象におけるがんを治療又は予防するための医薬に製剤化することと、
を含む方法。 - がん抗原特異的TCRを同定する方法であって、
(a)請求項1~17のいずれか一項に記載の方法に従ってiPSCの単離集団を製造することと、
(b)前記iPSCの単離集団に含まれる核酸のRNA又はDNAのシーケンシングを行うことにより、がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列を決定することと、
を含む方法。 - 前記がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列が、DNAシーケンシングを行うことによって決定される、請求項23に記載の方法。
- 前記がん抗原特異的TCRをコードするヌクレオチド配列が、ImmunoSEQによって決定される、請求項23に記載の方法。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載の方法に従って製造されたiPSCと、薬学的に許容し得る担体と、を含む組成物。
- 請求項19に記載の方法に従って製造された分化したT系列細胞と、薬学的に許容し得る担体と、を含む組成物。
- がんを有する対象におけるがんの治療又は予防において使用するための、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法に従って製造されたiPSCの単離集団又は請求項26に記載の組成物。
- 前記対象が、哺乳類である、請求項24に記載の使用のためのiPSCの単離集団又は組成物。
- 前記哺乳類が、ヒトである、請求項25に記載の使用のためのiPSCの単離集団又は組成物。
- がんを有する対象におけるがんの治療又は予防において使用するための、請求項19に記載の方法に従って製造されたT系列細胞又は請求項23に記載の組成物。
- 前記対象が、哺乳類である、請求項27に記載の使用のためのT系列細胞又は組成物。
- 前記哺乳類が、ヒトである、請求項28に記載の使用のためのT系列細胞又は組成物。
- 腫瘍抗原特異的TCRを同定する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、前記細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)iPSCコロニーからTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖をコードするDNA配列を決定することと、
を含む方法。 - (f)(e)のTCRアルファ鎖及びTCRベータ鎖の配列を含む発現ベクターを末梢血単核細胞(PBMC)に形質導入する工程と、
(g)形質導入されたPBMCを前記がんに関連する1つ以上の腫瘍抗原と接触させる工程と、
(h)前記形質導入されたPBMCの前記1つ以上の腫瘍抗原に対する反応性を測定する工程であって、前記反応性によって、前記TCRが腫瘍抗原特異的であることが確認される工程と、
を更に含む、請求項34に記載の方法。 - 更に、前記反応性が、1つ以上のT細胞活性化マーカーのアップレギュレーションによって測定される、請求項35に記載の方法。
- 更に、前記反応性が、1つ以上のサイトカインの産生によって測定される、請求項35に記載の方法。
- 更に、前記反応性が、腫瘍抗原を発現する腫瘍細胞を殺傷する前記形質導入されたPBMCの能力によって測定される、請求項35に記載の方法。
- 前記第1のサンプルが、腫瘍サンプルである、請求項34~38に記載の方法。
- 工程(a)で単離されたT細胞が、腫瘍浸潤リンパ球である、請求項34~38に記載の方法。
- 前記接触が、約3~48時間進行する、請求項34~38に記載の方法。
- 前記接触が、約8~48時間進行する、請求項34~38に記載の方法。
- 前記接触が、約8~24時間進行する、請求項34~38に記載の方法。
- 前記接触が、約12~20時間進行する、請求項34~38に記載の方法。
- 前記接触が、約16時間進行する、請求項34~38に記載の方法。
- 前記腫瘍抗原が、がん細胞に由来する、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がん細胞が、前記対象から単離される、請求項34~45に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、前記腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上のT細胞活性化マーカー(複数可)が、PD-1又は4-1BBを含む、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記再プログラミング因子が、クルッペル様因子4(Klf4)、Sry関連HMGボックス遺伝子2(Sox2)、八量体結合転写因子3/4(Oct3/4)、MYCがん原遺伝子(c-Myc))、及びラージT抗原(SV40)のうちの1つ以上を含む、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記腫瘍抗原が、がん細胞に由来する、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がん細胞が、前記対象から単離される、請求項51に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、前記腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、自己腫瘍細胞と共培養される、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、放射線照射された腫瘍細胞と共培養される、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、腫瘍細胞株と共培養される、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、ペプチドプールと共培養され、前記ペプチドが、腫瘍抗原である、請求項34~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記腫瘍抗原特異的TCRが、前記対象からの前記第1のサンプルから単離されたT細胞の9%未満、8%未満、7%未満、6%未満、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、1%未満、又は0.1%未満を占める、請求項34に記載の方法。
- 前記第1のサンプルが、腫瘍サンプル又はPBMCである、請求項58に記載の方法。
- 工程(a)で単離されたT細胞が、腫瘍浸潤リンパ球である、請求項58に記載の方法。
- 腫瘍抗原特異的iPSC由来T細胞のポリクローナル集団を作製する方法であって、
(a)がんを有する対象からの第1のサンプルからT細胞を単離することと、
(b)(a)で単離されたT細胞を1つ以上の腫瘍抗原と接触させて、共培養されたT細胞を製造することと、
(c)1つ以上のT細胞活性化マーカーを発現するT細胞を(b)の共培養されたT細胞から単離することと、
(d)(c)で単離されたT細胞をT-iPSCに再プログラムするのに十分な条件下で、前記細胞を1つ以上の再プログラミング因子と接触させることと、
(e)前記iPSCをT系列細胞に分化させて、分化したT系列細胞を得ることと、
を含む方法。 - 前記第1のサンプルが、腫瘍サンプル又はPBMCである、請求項61に記載の方法。
- 工程(a)で単離されたT細胞が、腫瘍浸潤リンパ球である、請求項61に記載の方法。
- 前記共培養が、約3~48時間進行する、請求項61に記載の方法。
- 前記共培養が、約8~48時間進行する、請求項61に記載の方法。
- 前記共培養が、約8~24時間進行する、請求項61に記載の方法。
- 前記共培養が、約12~20時間進行する、請求項61に記載の方法。
- 前記共培養が、約16時間進行する、請求項61に記載の方法。
- 前記腫瘍抗原が、がん細胞に由来する、請求項61~68のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がん細胞が、前記対象から単離される、請求項69に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、前記腫瘍抗原を発現するがん細胞と共培養される、請求項61~70のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、自己腫瘍細胞と共培養される、請求項61~70のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、放射線照射された腫瘍細胞と共培養される、請求項61~70のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、腫瘍細胞株と共培養される、請求項61~70のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単離されたT細胞が、ペプチドプールと共培養され、前記ペプチドプールが、腫瘍抗原に由来する、請求項61~70のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上のT細胞活性化マーカー(複数可)が、PD-1又は4-1BBを含む、請求項61~75のいずれか一項に記載の方法。
- 前記再プログラミング因子が、クルッペル様因子4(Klf4)、Sry関連HMGボックス遺伝子2(Sox2)、八量体結合転写因子3/4(Oct3/4)、MYCがん原遺伝子(c-Myc))、及びラージT抗原(SV40)のうちの1つ以上を含む、請求項61~76のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象が、哺乳類である、請求項61~77のいずれか一項に記載の方法。
- 前記哺乳類が、ヒトである、請求項78に記載の方法。
- 前記がんが、固形腫瘍を含む、請求項61~79のいずれか一項に記載の方法。
- 配列番号1~16から選択されるアミノ酸配列をコードする核酸配列。
- (a)配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含む、組換えTCR。 - (a) 配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域;
(b)配列番号9のVアルファ鎖及び配列番号13のVベータ鎖;
(c)配列番号10のVアルファ鎖及び配列番号14のVベータ鎖;
(d)配列番号11のVアルファ鎖及び配列番号15のVベータ鎖;又は
(e)配列番号12のVアルファ鎖及び配列番号16のVベータ鎖
を含む、キメラTCR。 - 請求項82に記載の組換えTCR又は請求項83に記載のキメラTCRを発現する単離細胞。
- 前記単離細胞が、ヒトT細胞である、請求項84に記載の単離細胞。
- 前記ヒトT細胞が、内因性TCRを除去するように遺伝的に改変されている、請求項85に記載の単離細胞。
- 内因性TRAC遺伝子座が、配列番号1~4のいずれか1つのCDR3 Va領域及び配列番号5~8のいずれか1つのCDR3 Vb領域を含むTCRをコードする核酸配列で置換されており、TCRB遺伝子座が、ノックアウトされている、請求項85に記載の単離細胞。
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