JP2023547887A - safe harbor loci - Google Patents
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- C12N9/16—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
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Abstract
本明細書では、セーフハーバー遺伝子座、ならびにセーフハーバー遺伝子座を同定するための方法及び使用するための方法が提供される。セーフハーバー遺伝子座は、高いノックイン効率を示し、導入遺伝子の安定した発現の増加を可能にする。TIFF2023547887000137.tif40170Provided herein are safe harbor loci, as well as methods for identifying and using safe harbor loci. Safe harbor loci exhibit high knock-in efficiency and allow stable increased expression of the transgene. TIFF2023547887000137.tif40170
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年4月23日に出願された米国仮特許出願第63/179,143号、2021年1月26日に出願された米国仮特許出願第63/141,926号、及び2020年10月26日に出願された米国仮特許出願第63/105,834号の優先権及び利益を主張し、その全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
Cross-references to related applications This application is filed in U.S. Provisional Patent Application No. 63/179,143, filed on April 23, 2021; No. 926, and U.S. Provisional Patent Application No. 63/105,834, filed October 26, 2020, the entire contents of which are hereby incorporated by reference for all purposes. Incorporated.
配列表
本出願は、EFS-Webを介して提出され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる配列表を含む。当該ASCIIコピーは、2021年10月15日に作成され、ANB-203WO_SequenceListingという名前で、623,177バイトのサイズである。
SEQUENCE LISTING This application contains a Sequence Listing filed via EFS-Web and incorporated herein by reference in its entirety. The ASCII copy was created on October 15, 2021, is named ANB-203WO_SequenceListing, and is 623,177 bytes in size.
がんは、がん療法における実質的な研究努力及び科学的進歩にもかかわらず、重大な臨床的負担を提示し続けている。血液がん及び骨髄癌は、頻繁に診断されるがん型(多発性骨髄腫、白血病、及びリンパ腫を含む)である。これらのがんに対する現在の治療選択肢は、全ての患者に有効ではなく、及び/または実質的な有害な副作用を有し得る。他のがん型も、既存の治療選択肢を使用して治療することが困難なままである。がん免疫療法は、非常に特異的であり、治療効果の向上及び副作用の軽減を可能にするため、有望な解決策である。 Cancer continues to present a significant clinical burden despite substantial research efforts and scientific advances in cancer therapy. Blood and bone marrow cancers are frequently diagnosed cancer types (including multiple myeloma, leukemia, and lymphoma). Current treatment options for these cancers are not effective for all patients and/or may have substantial adverse side effects. Other cancer types also remain difficult to treat using existing treatment options. Cancer immunotherapy is a promising solution because it is highly specific and allows for improved therapeutic efficacy and reduced side effects.
遺伝子操作された免疫細胞療法は、がんを含むがこれに限定されない疾患の治療のための有望な用途を有する成長分野である。コード及び/または非コードゲノム領域の改変によって、研究者は、例えば、細胞機能の強化、細胞成長の停止、細胞死の誘導、及び腫瘍サイズ/体積低減を容易にする細胞内の導入遺伝子及び挿入部位を同定している。セーフハーバー部位(SHS)の同定は、ゲノム工学療法の成果を改善した。よく知られているSHSには、染色体19上のAAVS1アデノ随伴ウイルス挿入部位、マウスRosa26遺伝子座のヒト相同体、及びCCR5ケモカイン受容体遺伝子(その欠如はHIV耐性を付与する)が含まれる。(例えば、Pellenz et al.,2018を参照されたく、この関連開示は、参照により本明細書に組み込まれる)。しかしながら、低いノックイン(KI)効率、挿入発がん、導入遺伝子及び/または隣接した遺伝子の不安定及び/または異常な発現などの課題に対処するために、遺伝子編集療法及び追加のSHSのガイドラインの改善の必要性は依然として存在する。
Genetically engineered immune cell therapy is a growing field with promising applications for the treatment of diseases including but not limited to cancer. By modifying coding and/or non-coding genomic regions, researchers can introduce transgenes and inserts into cells that facilitate, for example, enhancing cell function, arresting cell growth, inducing cell death, and reducing tumor size/volume. The site has been identified. Identification of safe harbor sites (SHS) has improved the outcomes of genome engineering therapies. Well-known SHS include the AAVS1 adeno-associated virus insertion site on
本開示は、とりわけ、高いノックイン効率及びそれらの導入遺伝子の安定した発現を示すセーフハーバー遺伝子座を対象とする。これらのセーフハーバー遺伝子座を使用して、免疫療法のためにT細胞を改変することができる。これらのセーフハーバー遺伝子座は、がんを含む様々な疾患の治療に有用である。 The present disclosure is particularly directed to safe harbor loci that exhibit high knock-in efficiency and stable expression of their transgenes. These safe harbor loci can be used to engineer T cells for immunotherapy. These safe harbor loci are useful in treating various diseases including cancer.
一態様において、本開示は、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列を含む操作された細胞であって、少なくとも1つの配列が、セーフハーバー遺伝子座内に挿入されており、セーフハーバー遺伝子座が、表4に記載のsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つ以上にあり、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列の発現が、外因性プロモーターに作動可能に連結されている、操作された細胞を提供する。別の態様において、本開示は、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列を含む操作された細胞であって、少なくとも1つの配列が、セーフハーバー遺伝子座内に挿入されており、セーフハーバー遺伝子座が、表4に記載のsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つ以上にあり、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列の発現が、外因性プロモーターに作動可能に連結されている、操作された細胞を提供する。 In one aspect, the present disclosure provides an engineered cell comprising at least one sequence encoding a transgene, wherein the at least one sequence is inserted within a safe harbor locus, the safe harbor locus comprising: Expression of at least one sequence encoding a transgene at any one or more of the sgRNA target loci listed in Table 4 is operably linked to an exogenous promoter. provide. In another aspect, the present disclosure provides an engineered cell comprising at least one sequence encoding a transgene, wherein the at least one sequence is inserted within a safe harbor locus, wherein the safe harbor locus is , at any one or more of the sgRNA target loci listed in Table 4, in which expression of at least one sequence encoding a transgene is operably linked to an exogenous promoter. I will provide a.
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr10:33130000~33140000、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr11:65425000~65427000(NEAT1)、chr15:92830000~92840000、chr16:11220000~11230000、chr2:87460000~87470000、chr3:186510000~186520000、chr3:59450000~59460000、chr8:127980000~128000000、及びchr9:7970000~7980000から選択される。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr15:92830000~92840000、及びchr16:11220000~11230000から選択される。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr11:128340000~128350000である。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr15:92830000~92840000である。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、APRT、B2M、CAPNS1、CBLB、CD2、CD3E、CD3G、CD5、EDF1、FTL、PTEN、PTPN2、PTPN6、PTPRC、PTPRCAP、RPS23、RTRAF、SERF2、SLC38A1、SMAD2、SOCS1、SRP14、SRSF9、SUB1、TET2、TIGIT、TRAC、及びTRIM28から選択される遺伝子である。 In some embodiments, the target loci are chr10:33130000-33140000, chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr11:65425000-65427000 (NEAT1), chr15 :92830000~92840000, chr16:11220000~11230000 , chr2:87460000~87470000, chr3:186510000~186520000, chr3:59450000~59460000, chr8:127980000~128000000, and chr9:7970000~7980000 . In some embodiments, the target loci are selected from chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr15:92830000-92840000, and chr16:11220000-11230000. In some embodiments, the target locus is chr11:128340000-128350000. In some embodiments, the target locus is chr15:92830000-92840000. In some embodiments, the target locus is APRT, B2M, CAPNS1, CBLB, CD2, CD3E, CD3G, CD5, EDF1, FTL, PTEN, PTPN2, PTPN6, PTPRC, PTPRCAP, RPS23, RTRAF, SERF2, SLC38A1, The gene is selected from SMAD2, SOCS1, SRP14, SRSF9, SUB1, TET2, TIGIT, TRAC, and TRIM28.
いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS88、GS89、GS90、GS91、GS92、GS93、GS94、GS95、GS96、GS97、GS98、GS99、GS100、GS101、GS102、GS103、GS104、GS105、GS106、GS107、GS108、GS109、GS110、GS111、GS112、GS113、GS114、GS115、GS116、GS117、GS118、GS119、GS120と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態では、セーフハーバー遺伝子座は、GS91、GS92、GS93、GS94、GS95、GS96、GS100、GS101、GS102、GS103、GS104、及びGS105と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS103、GS104、及びGS105と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS94、GS95、及びGS96と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、表4のGS94組み込み部位である。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS100、GS101、及びGS102と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態では、セーフハーバー遺伝子座は、表4のGS102組み込み部位である。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS91、GS92、及びGS93と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。 In some embodiments, the safe harbor loci are GS88, GS89, GS90, GS91, GS92, GS93, GS94, GS95, GS96, GS97, GS98, GS99, GS100, GS101, GS102, GS103, GS104, GS105, GS106 , GS107, GS108, GS109, GS110, GS111, GS112, GS113, GS114, GS115, GS116, GS117, GS118, GS119, GS120. In some embodiments, the safe harbor locus is any of the integration sites in Table 4 designated GS91, GS92, GS93, GS94, GS95, GS96, GS100, GS101, GS102, GS103, GS104, and GS105. or one of the following. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS103, GS104, and GS105. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS94, GS95, and GS96. In some embodiments, the safe harbor locus is the GS94 integration site of Table 4. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS100, GS101, and GS102. In some embodiments, the safe harbor locus is the GS102 integration site in Table 4. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS91, GS92, and GS93.
いくつかの実施形態において、外因性プロモーターは、EF1aプロモーターである。いくつかの実施形態において、操作された細胞は、幹細胞、ヒト細胞、初代細胞、造血細胞、適応免疫細胞、自然免疫細胞、T細胞、またはT細胞前駆体である。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、組換えタンパク質、任意で治療剤をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする。 In some embodiments, the exogenous promoter is the EF1a promoter. In some embodiments, the engineered cells are stem cells, human cells, primary cells, hematopoietic cells, adaptive immune cells, innate immune cells, T cells, or T cell precursors. In some embodiments, the transgene encodes a recombinant protein, optionally a therapeutic agent. In some embodiments, the transgene encodes a chimeric antigen receptor (CAR).
別の態様において、本開示は、本明細書に記載の操作された細胞及び薬学的賦形剤を含む組成物を提供する。 In another aspect, the disclosure provides a composition comprising an engineered cell described herein and a pharmaceutical excipient.
別の態様において、本開示は、セーフハーバー遺伝子座で細胞を編集するためのガイドリボ核酸(gRNA)であって、gRNAが、表4のsgRNA配列のうちのいずれか1つを含む、ガイドリボ核酸を提供する。 In another aspect, the present disclosure provides a guide ribonucleic acid (gRNA) for editing a cell at a safe harbor locus, the gRNA comprising any one of the sgRNA sequences of Table 4. provide.
いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号1~120のうちのいずれか1つを含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号91~96及び100~105のうちのいずれか1つを含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号94または配列番号102を含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号94を含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号102を含む。いくつかの実施形態において、細胞は、幹細胞、ヒト細胞、初代細胞、造血細胞、適応免疫細胞、自然免疫細胞、T細胞、またはT細胞前駆体である。 In some embodiments, the gRNA comprises any one of SEQ ID NOs: 1-120. In some embodiments, the gRNA comprises any one of SEQ ID NOs: 91-96 and 100-105. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO: 94 or SEQ ID NO: 102. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO:94. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO: 102. In some embodiments, the cell is a stem cell, human cell, primary cell, hematopoietic cell, adaptive immune cell, innate immune cell, T cell, or T cell precursor.
別の態様において、本開示は、染色体DNAを有する細胞を編集する方法であって、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列を細胞の染色体DNAのセーフハーバー遺伝子座内に挿入することを含み、セーフハーバー遺伝子座が、表4に記載のsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つ以上である、方法を提供する。 In another aspect, the disclosure provides a method of editing a cell having chromosomal DNA, the method comprising inserting at least one sequence encoding a transgene into a safe harbor locus in the chromosomal DNA of the cell, the method comprising: Provided are methods, wherein the harbor locus is any one or more of the sgRNA target loci listed in Table 4.
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr10:33130000~33140000、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr11:65425000~65427000(NEAT1)、chr15:92830000~92840000、chr16:11220000~11230000、chr2:87460000~87470000、chr3:186510000~186520000、chr3:59450000~59460000、chr8:127980000~128000000、及びchr9:7970000~7980000から選択される。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr15:92830000~92840000、及びchr16:11220000~11230000から選択される。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr11:128340000~128350000である。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr15:92830000~92840000である。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、APRT、B2M、CAPNS1、CBLB、CD2、CD3E、CD3G、CD5、EDF1、FTL、PTEN、PTPN2、PTPN6、PTPRC、PTPRCAP、RPS23、RTRAF、SERF2、SLC38A1、SMAD2、SOCS1、SRP14、SRSF9、SUB1、TET2、TIGIT、TRAC、及びTRIM28から選択される遺伝子である。 In some embodiments, the target loci are chr10:33130000-33140000, chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr11:65425000-65427000 (NEAT1), chr15 :92830000~92840000, chr16:11220000~11230000 , chr2:87460000~87470000, chr3:186510000~186520000, chr3:59450000~59460000, chr8:127980000~128000000, and chr9:7970000~7980000 . In some embodiments, the target loci are selected from chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr15:92830000-92840000, and chr16:11220000-11230000. In some embodiments, the target locus is chr11:128340000-128350000. In some embodiments, the target locus is chr15:92830000-92840000. In some embodiments, the target locus is APRT, B2M, CAPNS1, CBLB, CD2, CD3E, CD3G, CD5, EDF1, FTL, PTEN, PTPN2, PTPN6, PTPRC, PTPRCAP, RPS23, RTRAF, SERF2, SLC38A1, The gene is selected from SMAD2, SOCS1, SRP14, SRSF9, SUB1, TET2, TIGIT, TRAC, and TRIM28.
いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS88、GS89、GS90、GS91、GS92、GS93、GS94、GS95、GS96、GS97、GS98、GS99、GS100、GS101、GS102、GS103、GS104、GS105、GS106、GS107、GS108、GS109、GS110、GS111、GS112、GS113、GS114、GS115、GS116、GS117、GS118、GS119、GS120と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS91、GS92、GS93、GS94、GS95、GS96、GS100、GS101、GS102、GS103、GS104、及びGS105と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS103、GS104、及びGS105と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS94、GS95、及びGS96と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、表4のGS94組み込み部位である。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS100、GS101、及びGS102と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、表4のGS102組み込み部位である。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS91、GS92、及びGS93と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。 In some embodiments, the safe harbor loci are GS88, GS89, GS90, GS91, GS92, GS93, GS94, GS95, GS96, GS97, GS98, GS99, GS100, GS101, GS102, GS103, GS104, GS105, GS106 , GS107, GS108, GS109, GS110, GS111, GS112, GS113, GS114, GS115, GS116, GS117, GS118, GS119, GS120. In some embodiments, the safe harbor locus is any of the integration sites in Table 4 designated GS91, GS92, GS93, GS94, GS95, GS96, GS100, GS101, GS102, GS103, GS104, and GS105. or one of the following. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS103, GS104, and GS105. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS94, GS95, and GS96. In some embodiments, the safe harbor locus is the GS94 integration site of Table 4. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS100, GS101, and GS102. In some embodiments, the safe harbor locus is the GS102 integration site of Table 4. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS91, GS92, and GS93.
いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、組換えタンパク質、任意で治療剤をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、外因性プロモーターを含み、外因性プロモーターは、導入遺伝子に作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、外因性プロモーターは、EF1aプロモーターである。いくつかの実施形態において、細胞は、幹細胞、ヒト細胞、初代細胞、造血細胞、適応免疫細胞、自然免疫細胞、T細胞、またはT細胞前駆体である。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、相同組換え修復を用いて挿入される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、相同組換え非依存的な特異的挿入を用いて挿入される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、1つ以上のガイドリボ核酸(gRNA)及び1つ以上のCas9エンドヌクレアーゼを用いて挿入される。 In some embodiments, the transgene encodes a recombinant protein, optionally a therapeutic agent. In some embodiments, the transgene encodes a chimeric antigen receptor (CAR). In some embodiments, at least one sequence includes an exogenous promoter, and the exogenous promoter is operably linked to the transgene. In some embodiments, the exogenous promoter is the EF1a promoter. In some embodiments, the cell is a stem cell, human cell, primary cell, hematopoietic cell, adaptive immune cell, innate immune cell, T cell, or T cell precursor. In some embodiments, at least one sequence is inserted using homologous recombination repair. In some embodiments, at least one sequence is inserted using specific insertion that is independent of homologous recombination. In some embodiments, at least one sequence is inserted using one or more guide ribonucleic acids (gRNAs) and one or more Cas9 endonucleases.
いくつかの実施形態において、1つ以上のgRNAは、配列番号1~120のうちのいずれか1つを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上のgRNAは、配列番号91~96及び100~105のうちのいずれか1つを含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号94または配列番号102を含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号94を含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号102を含む。 In some embodiments, the one or more gRNAs include any one of SEQ ID NOs: 1-120. In some embodiments, the one or more gRNAs include any one of SEQ ID NOs: 91-96 and 100-105. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO: 94 or SEQ ID NO: 102. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO:94. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO: 102.
別の態様において、本開示は、T細胞を編集する方法であって、T細胞を、1つ以上のガイドリボ核酸(gRNA)、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列、及び1つ以上のCas9エンドヌクレアーゼと接触させることを含み、1つ以上のgRNA及びCas9エンドヌクレアーゼが、セーフハーバー遺伝子座内での染色体DNAへの少なくとも1つの配列の挿入を促進し、セーフハーバー遺伝子座が、表4のsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つ以上から選択される、方法を提供する。 In another aspect, the disclosure provides a method of editing a T cell, comprising: editing a T cell with one or more guide ribonucleic acids (gRNAs), at least one sequence encoding a transgene, and one or more Cas9 end contacting with a nuclease, the one or more gRNA and the Cas9 endonuclease facilitate insertion of at least one sequence into the chromosomal DNA within the safe harbor locus, the safe harbor locus being the sgRNA of Table 4. A method is provided in which the target locus is selected from any one or more of the target loci.
いくつかの実施形態において、1つ以上のgRNAは、表4のsgRNA配列のうちのいずれか1つから選択される配列を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上のgRNAは、配列番号1~120のうちのいずれか1つを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上のgRNAは、配列番号91~96及び100~105のうちのいずれか1つを含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号94または配列番号102を含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号94を含む。いくつかの実施形態において、gRNAは、配列番号102を含む。 In some embodiments, the one or more gRNAs include a sequence selected from any one of the sgRNA sequences in Table 4. In some embodiments, the one or more gRNAs include any one of SEQ ID NOs: 1-120. In some embodiments, the one or more gRNAs include any one of SEQ ID NOs: 91-96 and 100-105. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO: 94 or SEQ ID NO: 102. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO:94. In some embodiments, the gRNA comprises SEQ ID NO: 102.
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr10:33130000~33140000、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr11:65425000~65427000(NEAT1)、chr15:92830000~92840000、chr16:11220000~11230000、chr2:87460000~87470000、chr3:186510000~186520000、chr3:59450000~59460000、chr8:127980000~128000000、及びchr9:7970000~7980000から選択される。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr15:92830000~92840000、及びchr16:11220000~11230000から選択される。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr11:128340000~128350000である。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr15:92830000~92840000である。いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、APRT、B2M、CAPNS1、CBLB、CD2、CD3E、CD3G、CD5、EDF1、FTL、PTEN、PTPN2、PTPN6、PTPRC、PTPRCAP、RPS23、RTRAF、SERF2、SLC38A1、SMAD2、SOCS1、SRP14、SRSF9、SUB1、TET2、TIGIT、TRAC、及びTRIM28から選択される遺伝子である。 In some embodiments, the target loci are chr10:33130000-33140000, chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr11:65425000-65427000 (NEAT1), chr15 :92830000~92840000, chr16:11220000~11230000 , chr2:87460000~87470000, chr3:186510000~186520000, chr3:59450000~59460000, chr8:127980000~128000000, and chr9:7970000~7980000 . In some embodiments, the target loci are selected from chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr15:92830000-92840000, and chr16:11220000-11230000. In some embodiments, the target locus is chr11:128340000-128350000. In some embodiments, the target locus is chr15:92830000-92840000. In some embodiments, the target locus is APRT, B2M, CAPNS1, CBLB, CD2, CD3E, CD3G, CD5, EDF1, FTL, PTEN, PTPN2, PTPN6, PTPRC, PTPRCAP, RPS23, RTRAF, SERF2, SLC38A1, The gene is selected from SMAD2, SOCS1, SRP14, SRSF9, SUB1, TET2, TIGIT, TRAC, and TRIM28.
いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS88、GS89、GS90、GS91、GS92、GS93、GS94、GS95、GS96、GS97、GS98、GS99、GS100、GS101、GS102、GS103、GS104、GS105、GS106、GS107、GS108、GS109、GS110、GS111、GS112、GS113、GS114、GS115、GS116、GS117、GS118、GS119、GS120と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS91、GS92、GS93、GS94、GS95、GS96、GS100、GS101、GS102、GS103、GS104、及びGS105と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS103、GS104、及びGS105と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS94、GS95、及びGS96と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、表4のGS94組み込み部位である。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS100、GS101、及びGS102と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、表4のGS102組み込み部位である。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、GS91、GS92、及びGS93と称される表4の組み込み部位のうちのいずれか1つから選択される。 In some embodiments, the safe harbor loci are GS88, GS89, GS90, GS91, GS92, GS93, GS94, GS95, GS96, GS97, GS98, GS99, GS100, GS101, GS102, GS103, GS104, GS105, GS106 , GS107, GS108, GS109, GS110, GS111, GS112, GS113, GS114, GS115, GS116, GS117, GS118, GS119, GS120. In some embodiments, the safe harbor locus is any of the integration sites in Table 4 designated GS91, GS92, GS93, GS94, GS95, GS96, GS100, GS101, GS102, GS103, GS104, and GS105. or one of the following. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS103, GS104, and GS105. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS94, GS95, and GS96. In some embodiments, the safe harbor locus is the GS94 integration site of Table 4. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS100, GS101, and GS102. In some embodiments, the safe harbor locus is the GS102 integration site of Table 4. In some embodiments, the safe harbor locus is selected from any one of the integration sites in Table 4 designated GS91, GS92, and GS93.
別の態様において、本開示は、操作された細胞またはその集団を得るエクスビボ方法であって、(a)細胞を得ることと、(b)導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列をセーフハーバー遺伝子座内に挿入することによって細胞を遺伝子修飾することと、を含み、セーフハーバー遺伝子座が、表4のsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つから選択される、エクスビボ方法を提供する。 In another aspect, the disclosure provides an ex vivo method of obtaining an engineered cell or population thereof, comprising: (a) obtaining the cell; and (b) placing at least one sequence encoding a transgene at a safe harbor locus. genetically modifying the cell by inserting into the sgRNA target loci of Table 4, wherein the safe harbor locus is selected from any one of the sgRNA target loci of Table 4.
いくつかの実施形態において、細胞を得ることは、(i)対象から組織試料を収集することと、(ii)組織試料から細胞を単離することと、(iii)細胞をインビトロで培養することと、を含む。いくつかの実施形態において、組織試料は、血液試料である。いくつかの実施形態において、細胞は、幹細胞、ヒト細胞、初代細胞、造血細胞、適応免疫細胞、自然免疫細胞、T細胞、またはT細胞前駆細胞(T細胞前駆体)である。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、相同組換え修復を用いて挿入される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、相同組換え非依存的な特異的挿入を用いて挿入される。 In some embodiments, obtaining the cells includes (i) collecting a tissue sample from the subject, (ii) isolating the cells from the tissue sample, and (iii) culturing the cells in vitro. and, including. In some embodiments, the tissue sample is a blood sample. In some embodiments, the cell is a stem cell, human cell, primary cell, hematopoietic cell, adaptive immune cell, innate immune cell, T cell, or T cell progenitor cell (T cell precursor). In some embodiments, at least one sequence is inserted using homologous recombination repair. In some embodiments, at least one sequence is inserted using specific insertion that is independent of homologous recombination.
いくつかの実施形態において、工程(b)で遺伝子修飾することは、細胞を、1つ以上のガイドリボ核酸(gRNA)、少なくとも1つの配列、及び1つ以上のCas9エンドヌクレアーゼと接触させることを含み、1つ以上のgRNA及びCas9エンドヌクレアーゼは、セーフハーバー遺伝子座内での染色体DNAへの少なくとも1つの配列の挿入を促進する。いくつかの実施形態において、1つ以上のgRNAは、表4のsgRNA配列のうちのいずれか1つから選択される配列を含む。 In some embodiments, genetically modifying in step (b) comprises contacting the cell with one or more guide ribonucleic acids (gRNAs), at least one sequence, and one or more Cas9 endonucleases. , one or more gRNAs, and a Cas9 endonuclease facilitate insertion of at least one sequence into chromosomal DNA within the safe harbor locus. In some embodiments, the one or more gRNAs include a sequence selected from any one of the sgRNA sequences in Table 4.
いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、組換えタンパク質、任意で治療剤をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、外因性プロモーターを含み、外因性プロモーターは、導入遺伝子に作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、外因性プロモーターは、EF1aプロモーターである。 In some embodiments, the transgene encodes a recombinant protein, optionally a therapeutic agent. In some embodiments, the transgene encodes a chimeric antigen receptor (CAR). In some embodiments, at least one sequence includes an exogenous promoter, and the exogenous promoter is operably linked to the transgene. In some embodiments, the exogenous promoter is the EF1a promoter.
更に別の態様において、本開示は、疾患を有するか、または疾患を有するリスクがある対象を治療する方法であって、対象に、有効量の本明細書に記載の操作された細胞、その集団、または本明細書に記載の組成物を投与することを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、細胞、その集団、または組成物は、注入によって対象に投与される。 In yet another aspect, the present disclosure provides a method of treating a subject having or at risk of having a disease, comprising: administering to the subject an effective amount of an engineered cell described herein, a population thereof; , or a composition described herein. In some embodiments, cells, populations thereof, or compositions are administered to a subject by injection.
更に別の態様において、本開示は、疾患を有するか、または疾患を有するリスクがある対象を治療する方法であって、(a)上述の方法のうちのいずれか1つを実施することと、(b)対象に、有効量の細胞またはその集団を含む組成物を投与することと、を含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、組成物は、注入によって対象に投与される。いくつかの実施形態において、疾患は、がんである。いくつかの実施形態において、疾患は、血液がんである。 In yet another aspect, the present disclosure provides a method of treating a subject having or at risk of having a disease, the method comprising: (a) performing any one of the methods described above; (b) administering to a subject a composition comprising an effective amount of a cell or population thereof. In some embodiments, the composition is administered to a subject by injection. In some embodiments, the disease is cancer. In some embodiments, the disease is a blood cancer.
別の態様において、本開示は、セーフハーバー遺伝子座を同定する方法であって、(a)細胞の発達状態にわたる発現の閾値レベル及び/またはクロマチンのアクセシビリティの閾値レベルを上回る染色体内の遺伝子または非コード領域を同定すること、(b)工程(a)からの遺伝子または非コード領域とノックイン(KI)効率との相互関係を示しかつ染色体上の任意の遺伝子またはコード領域のKI効率を推定する線形モデルを生成すること、ならびに(c)閾値パラメータに基づいてセーフハーバー遺伝子座を選択することを含み、セーバー遺伝子座が、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列を細胞内に挿入するために選択される、方法を提供する。 In another aspect, the present disclosure provides a method for identifying safe harbor loci, comprising: identifying the coding region; (b) a linear correlation between the genes or non-coding regions from step (a) and the knock-in (KI) efficiency and estimating the KI efficiency of any gene or coding region on the chromosome; generating a model; and (c) selecting a safe harbor locus based on a threshold parameter, wherein the saver locus is selected for inserting into the cell at least one sequence encoding a transgene. provide a method for
いくつかの実施形態において、閾値パラメータは、導入遺伝子の安定した発現、遺伝子のノックアウトが細胞の機能に利益を付与すること、細胞内に既知の機能がないこと、CD3/CD28刺激の有無に関わらないインビトロでの安定した導入遺伝子発現、iGuide-SeqまたはCRISPR-Seqによって検出された無視できるほどのオフターゲット切断、iGuide-SeqまたはCRISPR-Seqによって検出された他の遺伝子座と比較して少ないオフターゲット切断、無視できるほどの導入遺伝子非依存的細胞毒性、無視できるほどの導入遺伝子非依存的サイトカイン発現、無視できるほどの導入遺伝子非依存的キメラ抗原受容体発現、無視できるほどの近傍遺伝子の制御解除またはサイレンシング、及びがん関連遺伝子の外側に位置すること、のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座における導入遺伝子の安定した発現は、少なくとも1、2、3、4、5、6、または7日間にわたって2倍以下の発現変化であり、発現変化は、少なくとも1つの配列によってコードされるレポーター遺伝子の平均蛍光強度によって測定される。いくつかの実施形態において、クロマチンのアクセシビリティは、配列決定(ATAC-seq)を用いたトランスポザーゼがアクセス可能なクロマチンのアッセイを用いて測定される。いくつかの実施形態において、細胞の発達状態にわたる発現のレベルは、RNA配列決定(RNA-seq)を用いて測定される。 In some embodiments, the threshold parameters include stable expression of the transgene, knockout of the gene confers a benefit on cell function, no known function in the cell, presence or absence of CD3/CD28 stimulation. No stable transgene expression in vitro, negligible off-target cleavages detected by iGuide-Seq or CRISPR-Seq, fewer off-targets compared to other loci detected by iGuide-Seq or CRISPR-Seq Targeted cleavage, negligible transgene-independent cytotoxicity, negligible transgene-independent cytokine expression, negligible transgene-independent chimeric antigen receptor expression, negligible regulation of neighboring genes. including one or more of deactivation or silencing, and locating outside the cancer-associated gene. In some embodiments, stable expression of a transgene at a safe harbor locus is a 2-fold or less expression change over at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7 days, and the expression change is Measured by the average fluorescence intensity of the reporter gene encoded by at least one sequence. In some embodiments, chromatin accessibility is measured using a transposase-accessible chromatin assay using sequencing (ATAC-seq). In some embodiments, the level of expression across developmental states of the cell is measured using RNA sequencing (RNA-seq).
いくつかの実施形態において、細胞は、幹細胞、ヒト細胞、初代細胞、造血細胞、適応免疫細胞、自然免疫細胞、T細胞、またはT細胞前駆体である。いくつかの実施形態において、線形モデルは、少なくとも30%の決定係数(R2値)を有する。 In some embodiments, the cell is a stem cell, human cell, primary cell, hematopoietic cell, adaptive immune cell, innate immune cell, T cell, or T cell precursor. In some embodiments, the linear model has a coefficient of determination ( R2 value) of at least 30%.
更に別の態様において、本開示は、本明細書に記載の操作された細胞、組成物、gRNA、または方法であって、セーフハーバー遺伝子座内での挿入が、疾患細胞の細胞毒性を増加させる、操作された細胞、組成物、gRNA、または方法を提供する。 In yet another aspect, the present disclosure provides an engineered cell, composition, gRNA, or method described herein, wherein insertion within a safe harbor locus increases cytotoxicity of diseased cells. , engineered cells, compositions, gRNAs, or methods.
更に別の態様において、本開示は、本明細書に記載の操作された細胞、組成物、gRNA、または方法であって、セーフハーバー遺伝子座におけるノックイン効率が、染色体に沿った他の位置と比較して高い、操作された細胞、組成物、gRNA、または方法を提供する。 In yet another aspect, the present disclosure provides an engineered cell, composition, gRNA, or method described herein, wherein the knock-in efficiency at a safe harbor locus is compared to other locations along a chromosome. Provided are highly engineered cells, compositions, gRNAs, or methods.
本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明及び添付の図面に関してよりよく理解されるようになる。 These and other features, aspects, and advantages of the invention will become better understood with respect to the following description and accompanying drawings.
詳細な説明
本開示は、高い組み込み効率(例えば、高いノックイン(KI)効率)、高レベルかつ一定レベルの導入遺伝子発現、ならびにT細胞活性化/分化状態とは無関係のそのような利点を示す、セーフハーバー遺伝子座及びセーフハーバー遺伝子座を同定するための方法を提供する。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座はまた、製品製造のためのT細胞の機能及び/または能力への破壊が最小限であるか、またはそれを全く示さない。いくつかの実施形態において、これらの遺伝子座は、T細胞における導入遺伝子の効果的かつ安全な組み込み及び発現(例えば、CAR T療法)に有用である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の方法は、他の細胞型における導入遺伝子の挿入のためのセーフハーバー遺伝子座の同定に使用され得る。
DETAILED DESCRIPTION The present disclosure exhibits high integration efficiency (e.g., high knock-in (KI) efficiency), high and constant levels of transgene expression, and such advantages independent of T cell activation/differentiation status. Safe harbor loci and methods for identifying safe harbor loci are provided. In some embodiments, safe harbor loci also exhibit minimal or no disruption to T cell function and/or capacity for product manufacturing. In some embodiments, these loci are useful for effective and safe integration and expression of transgenes in T cells (eg, CAR T therapy). In some embodiments, the methods described herein can be used to identify safe harbor loci for insertion of transgenes in other cell types.
図1は、本開示の発明者らがセーフハーバー遺伝子座を同定するために使用した全体的なアプローチを図示する。いくつかの実施形態において、本開示は、治療細胞(例えば、T細胞)において持続的な発現を有するゲノム内及び非コード領域内の遺伝子の同定を含み、T細胞クロマチン状態及びコンピュータ分析の関数としてKI効率の予測モデルを使用して、候補組み込み部位を予測する方法を提供する。本方法は、実際のKI効率、導入遺伝子の導入遺伝子発現の持続レベル、及び治療細胞表現型(例えば、治療生成物の拡張及び製造のためのT細胞の機能及び/または能力)への最小限の破壊について、候補組み込み部位を評価することを更に含む。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、内因性プロモーターによって駆動される導入遺伝子の組み込みを可能にする。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、外因性プロモーター(例えば、EF1aプロモーター)によって駆動される導入遺伝子の組み込みを可能にする。 FIG. 1 illustrates the overall approach used by the inventors of the present disclosure to identify safe harbor loci. In some embodiments, the present disclosure includes the identification of genes within the genome and within non-coding regions that have sustained expression in treated cells (e.g., T cells) as a function of T cell chromatin state and computer analysis. A method is provided for predicting candidate integration sites using a predictive model of KI efficiency. The method determines the actual KI efficiency, the sustained level of transgene expression of the transgene, and the minimal impact on therapeutic cell phenotype (e.g., T cell function and/or capacity for expansion and production of therapeutic products). further comprising evaluating the candidate integration site for disruption of the method. In some embodiments, a safe harbor locus allows integration of a transgene driven by an endogenous promoter. In some embodiments, a safe harbor locus allows for the integration of a transgene driven by an exogenous promoter (eg, the EF1a promoter).
本開示の理解を容易にするために、いくつかの用語及び語句を以下に定義する。本明細書で別段に定義されない限り、本出願で使用される科学的及び技術的用語は、当業者によって一般的に理解される意味を有するものとする。概して、本明細書に記載の薬理学、細胞及び組織培養、分子生物学、細胞及びがん生物学、神経生物学、神経化学、ウイルス学、免疫学、微生物学、遺伝学、ならびにタンパク質及び核酸化学と関連して使用される術語及びそれらの技法は、当該技術分野で周知であり、一般的に使用されている。矛盾する場合には、定義を含む本明細書が優先される。 To facilitate understanding of this disclosure, several terms and phrases are defined below. Unless otherwise defined herein, scientific and technical terms used in this application shall have the meanings that are commonly understood by one of ordinary skill in the art. Generally, the pharmacology, cell and tissue culture, molecular biology, cell and cancer biology, neurobiology, neurochemistry, virology, immunology, microbiology, genetics, and proteins and nucleic acids described herein The terminology and techniques used in connection with chemistry are well known and commonly used in the art. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control.
別段に定義されない限り、本明細書で使用される全ての専門用語、表記、及び他の科学用語は、当業者によって一般に理解される意味を有することを意図している。場合によっては、一般に理解される意味を有する用語は、明確にするために、及び/または容易に参照できるように本明細書に定義され、本明細書にそのような定義を含めることは、必ずしも、当該技術分野で一般に理解されるものとの差異を表すと解釈されるべきではない。本明細書に記載または参照される技法及び手順は、概して、十分に理解されており、例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual 4th ed.(2012)Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NYに記載の広く利用されている分子クローニング方法論などの、当業者によって通常の方法論を使用して一般に用いられている。必要に応じて、市販のキット及び試薬の使用を伴う手順は概して、特に明記しない限り、製造業者が定義したプロトコル及び条件に従って実行される。 Unless otherwise defined, all technical terms, notations, and other scientific terms used herein are intended to have the meanings that are commonly understood by those of ordinary skill in the art. In some cases, terms that have commonly understood meanings are defined herein for clarity and/or ease of reference, and the inclusion of such definitions herein is not necessarily intended. , and should not be construed as representing any difference from what is commonly understood in the art. The techniques and procedures described or referenced herein are generally well understood and are described, for example, in Sambrook et al. , Molecular Cloning: A Laboratory Manual 4th ed. (2012) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY using routine methodologies, such as the widely used molecular cloning methodologies described in J.D. (2012) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY. Procedures involving the use of commercially available kits and reagents, as appropriate, are generally performed according to manufacturer-defined protocols and conditions, unless otherwise specified.
本明細書で使用される場合、単数形の「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「その(the)」は、文脈により明らかにそうではないと指示されない限り、複数の指示対象を含む。「含む(include)」、「など(such as)」等の用語は、特に明記しない限り、限定することなく包含を伝えることを意図する。 As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" refer to the plural unless the context clearly dictates otherwise. contains the referent of. Terms such as "include", "such as", etc. are intended to convey inclusion without limitation, unless expressly stated otherwise.
本明細書で使用される場合、「含む(comprising)」という用語はまた、特に明記しない限り、列挙された要素「からなる」及び「から本質的になる」実施形態を具体的に含む。 As used herein, the term "comprising" also specifically includes embodiments "consisting of" and "consisting essentially of" the listed elements, unless stated otherwise.
「約」という用語は、示された値及びその値の上下の範囲を示し、それを包含する。ある特定の実施形態において、「約」という用語は、指定された値±10%、±5%、または±1%を示す。ある特定の実施形態において、該当する場合、「約」という用語は、その値(複数可)の指定された値(複数可)±1の標準偏差を示す。 The term "about" refers to and includes the stated value and ranges above and above that value. In certain embodiments, the term "about" refers to ±10%, ±5%, or ±1% of the specified value. In certain embodiments, where applicable, the term "about" refers to the specified value(s) ± 1 standard deviation of the value(s).
本明細書で使用される場合、「遺伝子」という用語は、特定のタンパク質またはタンパク質のセグメントをコードする染色体に沿って配置されたDNAのセグメントからなる、遺伝の基本単位を指す。遺伝子は、典型的には、プロモーター、5’非翻訳領域、1つ以上のコード配列(エクソン)、任意選択でイントロン、3’非翻訳領域を含む。遺伝子は、ターミネーター、エンハンサー及び/またはサイレンサーを更に含んでもよい。 As used herein, the term "gene" refers to the basic unit of heredity, consisting of segments of DNA located along chromosomes that code for specific proteins or segments of proteins. A gene typically includes a promoter, a 5' untranslated region, one or more coding sequences (exons), optionally an intron, and a 3' untranslated region. The gene may further include terminators, enhancers and/or silencers.
本明細書で使用される場合、「遺伝子座」という用語は、遺伝子または遺伝子マーカーが位置する染色体上の特定の固定された物理的位置を指す。 As used herein, the term "locus" refers to a specific, fixed physical location on a chromosome at which a gene or genetic marker is located.
本明細書で使用される場合、「標的遺伝子座」という用語は、セーフハーバー遺伝子座が配列の挿入のために使用され得る染色体上の遺伝子座を指す。標的遺伝子座は、複数の潜在的なセーフハーバー遺伝子座(組み込み部位)からなり得る。標的遺伝子座の例は、sgRNA標的遺伝子座として表4に記載の。表4のsgRNA標的遺伝子座に使用される表記は、標的遺伝子座の染色体及びその標的遺伝子座の座標範囲によって定義される標的遺伝子座のゲノム領域を指す。例えば、chr10:33130000~33140000は、座標33130000から始まり、座標33140000で終わるChr10(染色体10)上の標的遺伝子座を指す。 As used herein, the term "target locus" refers to a locus on a chromosome where a safe harbor locus can be used for insertion of sequences. A target locus may consist of multiple potential safe harbor loci (integration sites). Examples of target loci are listed in Table 4 as sgRNA target loci. The notation used for sgRNA target loci in Table 4 refers to the genomic region of the target locus as defined by the chromosome of the target locus and the coordinate range of that target locus. For example, chr10:33130000-33140000 refers to a target locus on Chr10 (chromosome 10) starting at coordinates 33130000 and ending at coordinates 33140000.
「セーフハーバー遺伝子座」という用語は、隣接する遺伝子の発現または調節を中断することなく、遺伝子または遺伝子エレメントが組み込まれ得る遺伝子座を指す。これらのセーフハーバー遺伝子座は、セーフハーバー部位(SHS)とも称される。本明細書で使用される場合、セーフハーバー遺伝子座は、本明細書で定義される導入遺伝子をコードする配列が挿入され得る「組み込み部位」または「ノックイン部位」を指す。いくつかの実施形態において、挿入は、組み込み部位に位置する配列の置換によって生じる。いくつかの実施形態において、挿入は、組み込み部位での配列の置換なしに生じる。企図される組み込み部位の例を表4に示す。 The term "safe harbor locus" refers to a genetic locus into which a gene or genetic element can be integrated without disrupting the expression or regulation of adjacent genes. These safe harbor loci are also referred to as safe harbor sites (SHS). As used herein, safe harbor locus refers to an "integration site" or "knock-in site" into which a transgene-encoding sequence as defined herein may be inserted. In some embodiments, insertions occur by substitution of sequences located at the site of integration. In some embodiments, the insertion occurs without sequence substitution at the site of integration. Examples of contemplated integration sites are shown in Table 4.
本明細書で使用される場合、「挿入」という用語は、セーフハーバー部位に組み込まれる(挿入される)ヌクレオチド配列を指す。挿入物は、例えば、相同組換え修復(homology-directed repair:HDR)CRISPR/Cas9ゲノム編集または当業者に既知のゲノム領域にヌクレオチド配列を挿入するための他の方法を使用して、セーフハーバー部位に組み込まれる遺伝子または遺伝子エレメントを指すために使用することができる。 As used herein, the term "insertion" refers to a nucleotide sequence that is incorporated (inserted) into a safe harbor site. Inserts can be inserted into safe harbor sites using, for example, homology-directed repair (HDR) CRISPR/Cas9 genome editing or other methods for inserting nucleotide sequences into genomic regions known to those skilled in the art. can be used to refer to genes or genetic elements that are integrated into
「CRISPR/Cas」系は、外来核酸に対する防御のための広範なクラスの細菌系を指す。CRISPR/Cas系は、幅広い真菌及び古細菌生物に見出される。CRISPR/Cas系には、I型、II型、及びIII型サブタイプが含まれる。野生型II型CRISPR/Cas系は、外来核酸を認識及び切断するために、ガイド及び活性化RNAとの複合体中のRNA媒介ヌクレアーゼ、Cas9を利用する。ガイドRNA及び活性化RNAの両方の活性を有するガイドRNAもまた、当該技術分野で知られている。いくつかの場合において、そのような二重活性ガイドRNAは、小ガイドRNA(sgRNA)と称される。 The "CRISPR/Cas" system refers to a broad class of bacterial systems for protection against foreign nucleic acids. CRISPR/Cas systems are found in a wide variety of fungal and archaeal organisms. The CRISPR/Cas system includes type I, type II, and type III subtypes. The wild-type type II CRISPR/Cas system utilizes an RNA-mediated nuclease, Cas9, in a complex with guide and activating RNAs to recognize and cleave foreign nucleic acids. Guide RNAs having both guide RNA and activating RNA activities are also known in the art. In some cases, such dual-active guide RNAs are referred to as small guide RNAs (sgRNAs).
Cas9相同体は、以下の分類群の細菌を含むがこれらに限定されない、多種多様な真菌に見出される:Actinobacteria、Aquificae、Bacteroidetes-Chlorobi、Chlamydiae-Verrucomicrobia、Chlroflexi、Cyanobacteria、Firmicutes、Proteobacteria、Spirochaetes、及びThermotogae。例示的なCas9タンパク質は、Streptococcus pyogenes Cas9タンパク質である。追加のCas9タンパク質及びその相同体は、例えば、Chylinksi,et al.,RNA Biol.2013 May 1;10(5):726-737、Nat.Rev.Microbiol.2011 June;9(6):467-477、Hou,et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2013 Sep 24;110(39):15644-9、Sampson et al.,Nature.2013 May 9;497(7448):254-7、及びJinek,et al.,Science.2012 Aug 17;337(6096):816-21に記載されている。Cas9ヌクレアーゼドメインは、宿主細胞における効率的な活性または強化された安定性のために最適化することができる。 Cas9 homologues are found in a wide variety of fungi including, but not limited to, the following taxonomic groups of bacteria: Actinobacteria, Aquificae, Bacteroidetes-Chlorobi, Chlamydiae-Verrucomicrobia, Chloflexi , Cyanobacteria, Firmicutes, Proteobacteria, Spirochaetes, and Thermotogae. An exemplary Cas9 protein is the Streptococcus pyogenes Cas9 protein. Additional Cas9 proteins and their homologs are described, for example, in Chylinksi, et al. , RNA Biol. 2013 May 1;10(5):726-737, Nat. Rev. Microbiol. 2011 June; 9(6):467-477, Hou, et al. , Proc Natl Acad Sci USA. 2013 Sep 24;110(39):15644-9, Sampson et al. , Nature. 2013 May 9;497(7448):254-7, and Jinek, et al. , Science. 2012 Aug 17;337(6096):816-21. The Cas9 nuclease domain can be optimized for efficient activity or enhanced stability in host cells.
本明細書で使用される場合、「Cas9」という用語は、RNA媒介性ヌクレアーゼ(例えば、細菌もしくは古細菌起源の、またはそれに由来する)を指す。例示的なRNA媒介ヌクレアーゼには、前述のCas9タンパク質及びその相同体が含まれ、CPF1が含まれるが、これに限定されない(例えば、Zetsche et al.,Cell,Volume163,Issue3,p759-771,22 October 2015を参照されたい)。同様に、本明細書で使用される場合、「Cas9リボ核タンパク質」複合体等という用語は、Cas9タンパク質とcrRNA(例えば、ガイドRNAまたは小ガイドRNA)、Cas9タンパク質とトランス活性化crRNA(tracrRNA)、Cas9タンパク質と小ガイドRNAとの間の複合体、またはそれらの組み合わせ(例えば、Cas9タンパク質、tracrRNA、及びcrRNAガイドRNAを含有する複合体)を指す。
As used herein, the term "Cas9" refers to an RNA-mediated nuclease (eg, of or derived from bacterial or archaeal origin). Exemplary RNA-mediated nucleases include the aforementioned Cas9 protein and its homologues, including, but not limited to, CPF1 (e.g., Zetsche et al., Cell, Volume 163,
本明細書で使用される場合、「Tリンパ球」及び「T細胞」という用語は、交換可能に使用され、胸腺での成熟を完了し、体内のある特定の外来抗原を同定した細胞を指す。これらの用語はまた、他の免疫細胞の活性化及び不活性化を含む、免疫系において様々な役割を有する主要な白血球型を指す。T細胞は、培養T細胞、例えば、一次T細胞、または培養T細胞株由来のT細胞、例えば、Jurkat、SupT1等、または哺乳類由来のT細胞などの任意のT細胞であり得る。T細胞は、CD3+細胞であり得る。T細胞は、任意のタイプのT細胞、CD4+/CD8+二重陽性T細胞、CD4+ヘルパーT細胞(例えば、Th1及びTh2細胞)、CD8+T細胞(例えば、細胞毒性T細胞)、末梢性であり得、血液単核細胞(PBMC)、末梢血白血球(PBL)、腫瘍浸潤性リンパ球(TIL)、メモリーT細胞、ナイーブT細胞、制御性T細胞、γδT細胞等を含むが、これらに限定されない。それは、発達の任意の段階において、任意のT細胞であり得る。追加のタイプのヘルパーT細胞には、Th3(Treg)細胞、Th17細胞、Th9細胞、またはTfh細胞が含まれる。追加のタイプのメモリーT細胞には、セントラルメモリーT細胞(Tcm細胞)、エフェクターメモリーT細胞(Tem細胞及びTEMRA細胞)などの細胞が含まれる。T細胞はまた、T細胞受容体(TCR)またはキメラ抗原受容体(CAR)を発現するように修飾されたT細胞などの遺伝子修飾T細胞を指し得る。T細胞は、幹細胞または前駆体細胞(例えば、前駆細胞)から分化することもできる。 As used herein, the terms "T lymphocytes" and "T cells" are used interchangeably to refer to cells that have completed maturation in the thymus and have identified certain foreign antigens in the body. . These terms also refer to major white blood cell types that have various roles in the immune system, including activation and deactivation of other immune cells. The T cell can be any T cell, such as a cultured T cell, eg, a primary T cell, or a T cell from a cultured T cell line, eg, Jurkat, SupT1, etc., or a T cell of mammalian origin. T cells can be CD3+ cells. The T cell can be any type of T cell, CD4+/CD8+ double positive T cell, CD4+ helper T cell (e.g., Th1 and Th2 cell), CD8+ T cell (e.g., cytotoxic T cell), peripheral, These include, but are not limited to, blood mononuclear cells (PBMCs), peripheral blood leukocytes (PBLs), tumor-infiltrating lymphocytes (TILs), memory T cells, naive T cells, regulatory T cells, γδT cells, and the like. It can be any T cell at any stage of development. Additional types of helper T cells include Th3 (Treg) cells, Th17 cells, Th9 cells, or Tfh cells. Additional types of memory T cells include cells such as central memory T cells (Tcm cells), effector memory T cells (Tem cells and TEMRA cells). T cells can also refer to genetically modified T cells, such as T cells modified to express a T cell receptor (TCR) or a chimeric antigen receptor (CAR). T cells can also be differentiated from stem cells or progenitor cells (eg, progenitor cells).
「CD4+T細胞」は、表面上でCD4を発現し、細胞免疫応答に関連するT細胞のサブセットを指す。CD4+T細胞は、IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4及びIL-10などのサイトカインの分泌を含むことができる、刺激後分泌プロファイルを特徴とする。「CD4」は、本来Tリンパ球上の分化抗原として定義される55kD糖タンパク質であるが、単球/マクロファージを含む他の細胞上にも見出された。CD4抗原は、免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーであり、MHC(主要組織適合性複合体)クラスII制限免疫応答における連想認識エレメントとして示唆されている。Tリンパ球上で、CD4抗原は、ヘルパー/誘導因子サブセットを定義する。 "CD4+ T cells" refers to a subset of T cells that express CD4 on their surface and are associated with cellular immune responses. CD4+ T cells are characterized by a post-stimulation secretory profile that can include secretion of cytokines such as IFN-γ, TNF-α, IL-2, IL-4 and IL-10. "CD4" is a 55 kD glycoprotein originally defined as a differentiation antigen on T lymphocytes, but has also been found on other cells including monocytes/macrophages. The CD4 antigen is a member of the immunoglobulin superfamily and has been suggested as an associative recognition element in MHC (major histocompatibility complex) class II restricted immune responses. On T lymphocytes, the CD4 antigen defines a helper/inducer subset.
「CD8+T細胞」は、それらの表面上でCD8を発現し、MHCクラスI制限され、細胞毒性T細胞として機能するT細胞のサブセットを指す。「CD8」分子は、胸腺細胞上、ならびに細胞毒性及び抑制性Tリンパ球上に存在する分化抗原である。CD8抗原は、免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーであり、主要な組織適合性複合体クラスI制限相互作用における連想認識エレメントである。 "CD8+ T cells" refers to a subset of T cells that express CD8 on their surface, are MHC class I restricted, and function as cytotoxic T cells. The "CD8" molecule is a differentiation antigen present on thymocytes as well as on cytotoxic and suppressive T lymphocytes. The CD8 antigen is a member of the immunoglobulin superfamily and is an associative recognition element in major histocompatibility complex class I restriction interactions.
本明細書で使用される場合、「エクスビボ」という用語は、一般に、生体組織内または生体組織上で、好ましくは生物外の人工環境内で行われた実験または測定を含み、好ましくは自然条件との差異が最小限である。 As used herein, the term "ex vivo" generally includes experiments or measurements performed in or on living tissue, preferably in an artificial environment outside the living organism, and preferably in contrast to natural conditions. The difference is minimal.
本明細書で使用される場合、「コンストラクト」という用語は、巨大分子またはポリヌクレオチドを含む分子の複合体を指す。 As used herein, the term "construct" refers to a complex of molecules that includes a macromolecule or polynucleotide.
本明細書で使用される場合、「組み込み」という用語は、コンストラクトの1つ以上のヌクレオチドを細胞ゲノムに安定して挿入する、すなわち、細胞の染色体DNA内の核酸配列に共有結合するプロセスを指す。それはまた、組み込みの部位におけるヌクレオチド欠失を指し得る。挿入部位に欠失がある場合、「組み込み」は、1つ以上の挿入されたヌクレオチドで欠失された内因性配列またはヌクレオチドの置換を更に含み得る。 As used herein, the term "integration" refers to the process by which one or more nucleotides of a construct are stably inserted into a cell's genome, i.e., covalently linked to a nucleic acid sequence within the chromosomal DNA of a cell. . It can also refer to a nucleotide deletion at the site of integration. If there is a deletion at the insertion site, "integration" may further include replacement of the deleted endogenous sequence or nucleotide with one or more inserted nucleotides.
本明細書で使用される場合、「外因性」という用語は、宿主細胞に導入され、その細胞に天然ではない分子または活性を指す。この分子は、例えば、コード核酸の宿主遺伝物質への導入によって、例えば、宿主染色体への組み込みによって、またはプラスミドなどの非染色体遺伝物質として導入することができる。したがって、コード核酸の発現に関連して使用される場合、この用語は、コード核酸を発現可能な形態で細胞に導入することを指す。「内在性」という用語は、天然の編集されていない条件下で宿主細胞に存在する分子または活性を指す。同様に、この用語は、コード核酸の発現と関連して使用される場合、細胞内に含まれ、外因的に導入されないコード核酸の発現を指す。 As used herein, the term "exogenous" refers to a molecule or activity that is introduced into a host cell and is not native to that cell. The molecule can be introduced, eg, by introduction of the encoding nucleic acid into the host genetic material, eg, by integration into the host chromosome, or as non-chromosomal genetic material, such as a plasmid. Thus, when used in connection with the expression of an encoding nucleic acid, the term refers to introducing the encoding nucleic acid into a cell in an expressible form. The term "endogenous" refers to a molecule or activity that is present in the host cell under natural, unedited conditions. Similarly, the term, when used in conjunction with the expression of a coding nucleic acid, refers to the expression of a coding nucleic acid that is contained within a cell and is not introduced exogenously.
本明細書で使用される場合、「ポリヌクレオチドドナーコンストラクト」は、遺伝子的にポリヌクレオチドに挿入され、そのポリヌクレオチドに対して外因性であるヌクレオチド配列(例えば、DNA配列)を指す。ポリヌクレオチドドナーコンストラクトは、RNAに転写され、任意選択でポリペプチドに翻訳される。ポリヌクレオチドドナーコンストラクトは、原核配列、真核mRNA由来のcDNA、真核(例えば、哺乳類)DNA由来のゲノムDNA配列、及び合成DNA配列を含むことができる。例えば、ポリヌクレオチドドナーコンストラクトは、miRNA、shRNA、天然ポリペプチド(すなわち、天然に存在するポリペプチド)もしくはその断片、またはバリアントポリペプチド(例えば、天然ポリペプチドと100%未満の配列同一性を有する天然ポリペプチド)もしくはその断片であり得る。 As used herein, "polynucleotide donor construct" refers to a nucleotide sequence (eg, a DNA sequence) that is genetically inserted into a polynucleotide and is exogenous to that polynucleotide. The polynucleotide donor construct is transcribed into RNA and optionally translated into polypeptide. Polynucleotide donor constructs can include prokaryotic sequences, cDNA derived from eukaryotic mRNA, genomic DNA sequences derived from eukaryotic (eg, mammalian) DNA, and synthetic DNA sequences. For example, a polynucleotide donor construct can be a miRNA, shRNA, a naturally occurring polypeptide (i.e., a naturally occurring polypeptide) or a fragment thereof, or a variant polypeptide (e.g., a naturally occurring polypeptide with less than 100% sequence identity to a naturally occurring polypeptide) or a variant polypeptide (e.g., a naturally occurring polypeptide with less than 100% sequence identity polypeptide) or a fragment thereof.
本明細書で使用される場合、「導入遺伝子」という用語は、ある生物から別の生物へ自然に、またはいくつかの遺伝子操作技法のいずれかによって移行されたポリヌクレオチドを指す。それは、任意選択でポリペプチドに翻訳される。それは、任意選択で組換えタンパク質に翻訳される。「組換えタンパク質」は、遺伝子(組換えDNA)によってコードされるタンパク質であり、遺伝子の発現及びメッセンジャーRNAの翻訳をサポートする系においてクローニングされている(発現系を参照されたい)。組換えタンパク質は、治療剤、例えば、本明細書に開示される疾患または障害を治療するタンパク質であり得る。使用される場合、導入遺伝子は、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを指すことができる。導入遺伝子はまた、限定されないが、shRNA、miRNA、及びmiRなどの非コード配列を指すことができる。 As used herein, the term "transgene" refers to a polynucleotide that has been transferred from one organism to another, either naturally or by any of several genetic engineering techniques. It is optionally translated into a polypeptide. It is optionally translated into a recombinant protein. A "recombinant protein" is a protein encoded by a gene (recombinant DNA) that has been cloned in a system that supports expression of the gene and translation of messenger RNA (see expression systems). The recombinant protein can be a therapeutic agent, eg, a protein that treats a disease or disorder disclosed herein. As used, transgene can refer to a polynucleotide encoding a polypeptide. Transgenes can also refer to non-coding sequences such as, but not limited to, shRNAs, miRNAs, and miRs.
「タンパク質」、「ポリペプチド」、及び「ペプチド」は、本明細書において互換的に使用される。 "Protein," "polypeptide," and "peptide" are used interchangeably herein.
本明細書で使用される場合、「作動可能に連結される」という用語は、一方の機能が他方の機能によって影響を受けるように、核酸配列が単一の核酸断片に結合することを指す。例えば、プロモーターが、コード配列または機能性RNAの発現に影響を及ぼすことができる(すなわち、コード配列または機能性RNAがプロモーターによる転写制御下にある)場合、プロモーターは、それに作動可能に連結されている。コード配列は、センス配向及びアンチセンス配向の両方で対照配列に作動可能に連結され得る。 As used herein, the term "operably linked" refers to nucleic acid sequences joined into a single nucleic acid fragment such that the function of one is affected by the function of the other. For example, a promoter is operably linked to a coding sequence or functional RNA if the promoter is capable of affecting the expression of the coding sequence or functional RNA (i.e., the coding sequence or functional RNA is under transcriptional control by the promoter). There is. Coding sequences can be operably linked to reference sequences in both sense and antisense orientations.
本明細書で使用される場合、「細胞の発達状態」という用語は、例えば、細胞が不活性な状態、活発に発現している状態、分化中の状態、老化した状態等を指す。細胞の発達状態はまた、前駆状態の細胞(例えば、T細胞前駆細胞またはT細胞前駆体)も指し得る。 As used herein, the term "developmental state of a cell" refers to, for example, a state in which a cell is inactive, actively expressing, differentiated, aged, etc. The developmental state of a cell can also refer to a cell in a progenitor state (eg, a T cell progenitor or T cell precursor).
使用される場合、「コードする」という用語は、目的のタンパク質またはポリペプチドをコードする核酸の配列を指す。核酸配列は、DNAまたはRNAの分子のいずれかであり得る。好ましい実施形態において、分子は、DNA分子である。他の好ましい実施形態において、分子は、RNA分子である。RNA分子として存在する場合、それは、宿主細胞のリボソームに翻訳を開始するように指示する配列(例えば、開始コドン、ATG)、及びリボソームに翻訳を終了するように指示する配列(例えば、終止コドン)を含む。開始コドンと終止コドンとの間には、オープンリーディングフレーム(ORF)がある。そのような用語は、当業者に既知である。 As used, the term "encoding" refers to a nucleic acid sequence that encodes a protein or polypeptide of interest. Nucleic acid sequences can be either DNA or RNA molecules. In a preferred embodiment, the molecule is a DNA molecule. In other preferred embodiments, the molecule is an RNA molecule. When present as an RNA molecule, it contains a sequence that instructs the host cell's ribosomes to begin translation (e.g., a start codon, ATG), and a sequence that instructs the ribosomes to terminate translation (e.g., a stop codon). including. Between the start and stop codons there is an open reading frame (ORF). Such terms are known to those skilled in the art.
「挿入」という用語は、非天然配列を導入するためのヌクレオチド配列の操作を指す。これは、例えば、制限酵素及びリガーゼを使用することによって行われ、それによって、通常は目的の遺伝子をコードする目的のDNA配列は、互換性のあるオーバーラップを作成するために両方の分子を適切な制限酵素で消化し、次いでリガーゼを使用して分子を一緒に接合することによって、別の核酸分子に組み込まれ得る。当業者は、そのような操作に非常に精通しており、実施例は、Sambrook et al.(Sambrook,Fritsch,&Maniatis,“Molecular Cloning:A Laboratory Manual“,2nd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,1989)に見出すことができ、これは、参照により任意の図、図面及び表を含むその全体が本明細書に組み込まれる。 The term "insertion" refers to the manipulation of a nucleotide sequence to introduce a non-natural sequence. This is done, for example, by using restriction enzymes and ligases, whereby the DNA sequence of interest, which usually encodes the gene of interest, is properly aligned with both molecules to create a compatible overlap. can be incorporated into another nucleic acid molecule by digestion with specific restriction enzymes and then using ligase to join the molecules together. Those skilled in the art are very familiar with such operations, and examples can be found in Sambrook et al. (Sambrook, Fritsch, & Maniatis, “Molecular Cloning: A Laboratory Manual”, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, 1989), which is incorporated by reference. its entirety, including any figures, drawings and tables; Incorporated herein.
本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、哺乳類対象を指す。例示的な対象としては、ヒト、サル、イヌ、ネコ、マウス、ラット、ウシ、ウマ、ラクダ、ヤギ、ウサギ、ブタ及びヒツジが挙げられる。ある特定の実施形態において、対象は、ヒトである。いくつかの実施形態において、対象は、本明細書に記載の操作された細胞またはその集団で治療することができる疾患または状態を有する。いくつかの態様において、疾患または状態は、がんである。 As used herein, the term "subject" refers to a mammalian subject. Exemplary subjects include humans, monkeys, dogs, cats, mice, rats, cows, horses, camels, goats, rabbits, pigs, and sheep. In certain embodiments, the subject is a human. In some embodiments, the subject has a disease or condition that can be treated with the engineered cells or populations thereof described herein. In some embodiments, the disease or condition is cancer.
本明細書で使用される場合、「プロモーター」という用語は、コード配列または機能性RNAの発現を制御することができるヌクレオチド配列(例えば、DNA配列)を指す。プロモーター配列は、近位及びより遠位の上流エレメントからなり、後者のエレメントは、しばしばエンハンサーと称される。プロモーターは、その全体が天然遺伝子に由来することができ、自然界に見出される異なるプロモーターからの異なるエレメントで構成され得、及び/または合成DNAセグメントを含み得る。プロモーターは、本明細書で企図されるように、目的の細胞に対して内在性であり得るか、または目的の細胞に対して外因性であり得る。異なるプロモーターが、異なる組織もしくは細胞型において、または異なる発達段階において、または異なる環境条件に応答して、遺伝子発現を誘導することができることは、当業者によって理解される。当該技術分野で既知であるように、プロモーターは、プロモーターの強度及び/またはプロモーターが活性である条件、例えば、構成的プロモーター、強力なプロモーター、弱いプロモーター、誘導性/抑制可能なプロモーター、組織特異的または発達的に調節されたプロモーター、細胞周期依存性プロモーター等に従って選択することができる。 As used herein, the term "promoter" refers to a nucleotide sequence (eg, a DNA sequence) that is capable of controlling the expression of a coding sequence or functional RNA. The promoter sequence consists of proximal and more distal upstream elements, the latter elements often referred to as enhancers. A promoter may be derived in its entirety from a natural gene, may be composed of different elements from different promoters found in nature, and/or may include synthetic DNA segments. A promoter can be endogenous to the cell of interest, as contemplated herein, or exogenous to the cell of interest. It will be appreciated by those skilled in the art that different promoters can direct gene expression in different tissues or cell types, or at different developmental stages, or in response to different environmental conditions. As is known in the art, promoters are defined by the strength of the promoter and/or the conditions under which the promoter is active, e.g., constitutive promoters, strong promoters, weak promoters, inducible/repressible promoters, tissue-specific Alternatively, it can be selected according to developmentally regulated promoters, cell cycle dependent promoters, etc.
プロモーターは、誘導性プロモーター(例えば、熱ショックプロモーター、テトラサイクリン調節プロモーター、ステロイド調節プロモーター、金属調節プロモーター、エストロゲン受容体調節プロモーター等)であり得る。プロモーターは、構成的プロモーター(例えば、CMVプロモーター、UBCプロモーター)であり得る。いくつかの実施形態において、プロモーターは、空間的に制限された及び/または時間的に制限されたプロモーター(例えば、組織特異的プロモーター、細胞型特異的プロモーター等)であり得る。例えば、米国出願第15/715,068号(この開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい。 The promoter can be an inducible promoter (eg, a heat shock promoter, a tetracycline-regulated promoter, a steroid-regulated promoter, a metal-regulated promoter, an estrogen receptor-regulated promoter, etc.). The promoter can be a constitutive promoter (eg, CMV promoter, UBC promoter). In some embodiments, the promoter can be a spatially and/or temporally restricted promoter (eg, tissue-specific promoter, cell type-specific promoter, etc.). See, eg, US Application No. 15/715,068, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
本明細書で企図されるように、遺伝子編集は、遺伝子(またはヌクレオチド配列)のノックインまたはノックアウトを伴い得る。本明細書で使用される場合、「ノックイン」という用語は、ゲノムへのDNA配列またはその断片の付加を指す。ノックインされるかかるDNA配列は、全遺伝子または複数の遺伝子を含んでもよく、遺伝子または前述のいずれかの部分もしくは断片と関連する調節配列を含んでもよい。例えば、組換えタンパク質をコードするポリヌクレオチドドナーコンストラクトは、変異体遺伝子を保有する細胞のゲノムに挿入され得る。いくつかの実施形態において、ノックイン戦略は、提供された配列による既存の配列の置換、例えば、野生型コピーによる変異体対立遺伝子の置換を伴う。他方では、「ノックアウト」という用語は、遺伝子または遺伝子の発現の除去を指す。例えば、遺伝子は、リーディングフレームの破壊につながるヌクレオチド配列の欠失または付加のいずれかによってノックアウトすることができる。別の例として、遺伝子の一部を無関係の(例えば、非コード)配列で置き換えることによって、遺伝子をノックアウトしてもよい。 As contemplated herein, gene editing may involve knocking in or knocking out genes (or nucleotide sequences). As used herein, the term "knock-in" refers to the addition of a DNA sequence or fragment thereof to the genome. Such DNA sequences that are knocked in may include the entire gene or genes, and may include regulatory sequences associated with the gene or portions or fragments of any of the foregoing. For example, a polynucleotide donor construct encoding a recombinant protein can be inserted into the genome of a cell carrying a mutant gene. In some embodiments, a knock-in strategy involves replacing an existing sequence with a provided sequence, eg, replacing a mutant allele with a wild-type copy. On the other hand, the term "knockout" refers to the removal of a gene or expression of a gene. For example, a gene can be knocked out either by deletion or addition of a nucleotide sequence that results in a disruption of the reading frame. As another example, a gene may be knocked out by replacing a portion of the gene with an unrelated (eg, non-coding) sequence.
本明細書で使用される場合、「非相同末端接合」またはNHEJという用語は、相同テンプレート核酸を必要とせずにDNA鎖の切断末端またはニック末端が直接ライゲーションされる細胞プロセスを指す。NHEJは、修復部位での1つ以上のヌクレオチドの付加、欠失、置換、またはそれらの組み合わせをもたらすことができる。 As used herein, the term "non-homologous end joining" or NHEJ refers to a cellular process in which broken or nicked ends of DNA strands are directly ligated without the need for homologous template nucleic acids. NHEJ can result in the addition, deletion, substitution, or combinations thereof of one or more nucleotides at the repair site.
本明細書で使用される場合、「相同組換え修復」またはHDRは、相同テンプレート核酸からの重合によってDNA鎖の切断末端またはニック末端が修復される細胞プロセスを指す。したがって、元の配列は、テンプレートの配列と置き換えられる。相同テンプレート核酸は、ゲノムの他の場所にある相同配列(姉妹染色分体、相同染色体、または同じもしくは異なる染色体上の反復領域)によって提供され得る。あるいは、外因性テンプレート核酸を導入して、標的部位での配列の特定のHDR誘導変化を得ることができる。このようにして、特定の変異が切断部位に導入され得る。 As used herein, "homologous recombination repair" or HDR refers to a cellular process in which broken or nicked ends of a DNA strand are repaired by polymerization from a homologous template nucleic acid. Therefore, the original array is replaced with the template array. Homologous template nucleic acids can be provided by homologous sequences elsewhere in the genome (sister chromatids, homologous chromosomes, or repetitive regions on the same or different chromosomes). Alternatively, an exogenous template nucleic acid can be introduced to obtain specific HDR-induced changes in sequence at the target site. In this way, specific mutations can be introduced at the cleavage site.
「ベクター」及び「プラスミド」という用語は、互換的に使用され、本明細書で使用される場合、遺伝物質を細胞に導入するのに有用なポリヌクレオチドビヒクルを指す。ベクターは、線形または円形であり得る。ベクターは、宿主細胞の標的ゲノムに組み込むか、または宿主細胞内で独立して複製することができる。ベクターは、例えば、複製起点、マルチクローニング部位、及び/または選択可能マーカーを含むことができる。発現ベクターは、典型的には、発現カセットを含む。ベクター及びプラスミドには、組み込みベクター、原核プラスミド、真核プラスミド、植物合成染色体、エピソーム、ウイルスベクター、コスミド、及び人工染色体が含まれるが、これらに限定されない。 The terms "vector" and "plasmid" are used interchangeably and as used herein refer to a polynucleotide vehicle useful for introducing genetic material into cells. Vectors can be linear or circular. The vector can integrate into the target genome of the host cell or replicate independently within the host cell. A vector can include, for example, an origin of replication, a multiple cloning site, and/or a selectable marker. Expression vectors typically include an expression cassette. Vectors and plasmids include, but are not limited to, integrating vectors, prokaryotic plasmids, eukaryotic plasmids, plant synthetic chromosomes, episomes, viral vectors, cosmids, and artificial chromosomes.
本明細書で使用される場合、「発現カセット」という用語は、宿主細胞における選択されたポリヌクレオチドの発現を容易にするために、選択されたポリヌクレオチドに作動可能に連結された調節配列を含む、組換えまたは合成的に生成されたポリヌクレオチドコンストラクトである。例えば、調節配列は、宿主細胞内での選択されたポリヌクレオチドの転写、または宿主細胞内での選択されたポリヌクレオチドの転写及び翻訳を容易にすることができる。発現カセットは、例えば、宿主細胞のゲノム中に組み込まれるか、または発現ベクター中に存在することができる。 As used herein, the term "expression cassette" includes regulatory sequences operably linked to a selected polynucleotide to facilitate expression of the selected polynucleotide in a host cell. , recombinantly or synthetically produced polynucleotide constructs. For example, a regulatory sequence can facilitate transcription of a selected polynucleotide within a host cell, or transcription and translation of a selected polynucleotide within a host cell. The expression cassette can, for example, be integrated into the genome of the host cell or present in an expression vector.
本明細書で使用される場合、「それを必要とする対象」という語句は、本明細書に記載の疾患または障害の1つ以上の症状または徴候を呈する、及び/またはそれらと診断される対象を指す。 As used herein, the phrase "subject in need thereof" refers to a subject exhibiting and/or being diagnosed with one or more symptoms or signs of a disease or disorder described herein. refers to
「化学療法剤」は、がんの治療に有用な化学的化合物を指す。化学療法剤としては、がんの増殖を促進することができるホルモンの効果を調節、低減、遮断、または阻害するように作用する「抗ホルモン剤」または「内分泌療法剤」が挙げられる。 "Chemotherapeutic agent" refers to a chemical compound useful in the treatment of cancer. Chemotherapeutic agents include "antihormonal agents" or "endocrine therapeutic agents" that act to modulate, reduce, block, or inhibit the effects of hormones that can promote cancer growth.
「組成物」という用語は、例えば、本明細書で企図される操作された細胞またはタンパク質を含有する混合物を指す。いくつかの実施形態において、組成物は、アジュバント、安定剤、賦形剤等の追加の成分を含有し得る。「組成物」または「薬学的組成物」という用語は、その中に含まれる活性成分の生物学的活性が対象の治療に有効であることを可能にするような形態であり、薬学的組成物中に提供される量で対象に許容できないほど毒性のある追加の成分を含まない調製物を指す。 The term "composition" refers to a mixture containing, for example, engineered cells or proteins contemplated herein. In some embodiments, the compositions may contain additional ingredients such as adjuvants, stabilizers, excipients, etc. The term "composition" or "pharmaceutical composition" means a pharmaceutical composition in such a form that the biological activity of the active ingredients contained therein enables it to be effective in the treatment of a subject. refers to a preparation that does not contain additional ingredients that are unacceptably toxic to the subject in the amounts provided therein.
本明細書で使用される場合、「有効量」という用語は、有益なまたは所望の結果をもたらすのに十分な量の化合物(例えば、本明細書に記載の組成物、本明細書に記載の細胞)を指す。有効量は、1つ以上の投与、適用または投与量で投与することができ、特定の製剤または投与経路に限定されることを意図するものではない。本明細書で使用される場合、「治療すること」という用語は、状態、疾患、障害等の改善をもたらすか、またはその症状を改善する任意の効果、例えば、緩和、低減、調節、改善または除去を含む。 As used herein, the term "effective amount" refers to an amount of a compound (e.g., a composition described herein, a composition described herein) sufficient to produce a beneficial or desired result. cells). An effective amount may be administered in more than one administration, application or dosage and is not intended to be limited to a particular formulation or route of administration. As used herein, the term "treating" refers to any effect that brings about amelioration or ameliorates the symptoms of a condition, disease, disorder, etc., such as palliation, reduction, modulation, amelioration or Including removal.
「調節する」及び「調節」という用語は、列挙された変数を低減もしくは阻害するか、または代替的に、活性化もしくは増加させることを指す。 The terms "modulate" and "modulate" refer to reducing or inhibiting, or alternatively activating or increasing, the listed variable.
「増加する」及び「活性化する」という用語は、列挙された変数における、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、またはそれ以上の増加を指す。 The terms "increase" and "activate" mean 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, Refers to an increase of 90%, 95%, 100%, 2x, 3x, 4x, 5x, 10x, 20x, 50x, 100x, or more.
「低減する」及び「阻害する」という用語は、列挙された変数における、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、またはそれ以上の減少を指す。 The terms "reduce" and "inhibit" refer to 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% of the listed variable. %, 95%, 2x, 3x, 4x, 5x, 10x, 20x, 50x, 100x, or more.
セーフハーバー遺伝子座
遺伝子編集療法には、例えば、ウイルスベクター組み込み及び部位特異的組み込みが含まれる。部位特異的組み込みは、挿入変異誘発または挿入発がんのリスクを軽減するため、ウイルスベクターのランダム組み込みに対する有望な代替手段である(Kolb et al.Trends Biotechnol.2005 23:399-406、Porteus et al.Nat Biotechnol.2005 23:967-973、Paques et al.Curr Gen Ther.2007 7:49-66)。しかしながら、部位特異的組み込みは、低いノックイン効率、挿入発がんのリスク、隣接した遺伝子または導入遺伝子の不安定及び/または異常な発現、低いアクセシビリティ(例えば、隣接した遺伝子の20kB以内)などの課題に直面し続けている。これらの課題は、部分的には、隣接した遺伝子の発現または調節を中断することなく遺伝子または遺伝子エレメントを組み込むことができる部位である、セーフハーバー遺伝子座またはセーフハーバー部位(SHS)の同定及び使用によって対処することができる。
Safe harbor locus gene editing therapies include, for example, viral vector integration and site-specific integration. Site-specific integration is a promising alternative to random integration of viral vectors because it reduces the risk of insertional mutagenesis or insertional carcinogenesis (Kolb et al. Trends Biotechnol. 2005 23:399-406, Porteus et al. Nat Biotechnol. 2005 23:967-973, Paques et al. Curr Gen Ther. 2007 7:49-66). However, site-specific integration faces challenges such as low knock-in efficiency, risk of insertional carcinogenesis, unstable and/or aberrant expression of adjacent genes or transgenes, and low accessibility (e.g., within 20 kB of adjacent genes). continues to do so. These challenges are due in part to the identification and use of safe harbor loci or safe harbor sites (SHS), sites where genes or genetic elements can be integrated without disrupting the expression or regulation of adjacent genes. This can be dealt with by
推定ヒトセーフハーバー部位の中で最も広く使用されているのは、19q染色体上のAAVS1部位であり、これは当初、再発性アデノ随伴ウイルス挿入のための部位として同定された。他の潜在的なSHSは、他の種において最初に同定された部位との相同性に基づいて(例えば、許容性マウスRosa26遺伝子座のヒト相同性)、またはいくつかの状況下で非本質的に見えるますます多くのヒト遺伝子の間で同定されている。このタイプの推定SHSの1つは、CCR5ケモカイン受容体遺伝子であり、破壊されると、ヒト免疫不全ウイルス感染に対する耐性を付与する。追加の潜在的なゲノムSHSは、元のマウスRosa26遺伝子座と同様に、ウイルス組み込み部位マッピングまたは遺伝子トラップ分析に基づいて、ヒト及び他の細胞型で同定されている。上位3つのSHS、AAVS1、CCR5、及びRosa26は、多くのタンパク質コード遺伝子及び調節エレメントに近接している。(Sadelain,M.,et al.(2012)からの図2を参照されたい)。Safe harbours for the integration of new DNA in the human genome.Nature reviews Cancer,12(1),51-58(この関連開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい)。 The most widely used of the putative human safe harbor sites is the AAVS1 site on chromosome 19q, which was originally identified as a site for recurrent adeno-associated virus insertion. Other potential SHSs may be identified based on homology to sites first identified in other species (e.g., human homology of the permissive mouse Rosa26 locus), or under some circumstances non-essential. A growing number of human genes have been identified. One putative SHS of this type is the CCR5 chemokine receptor gene, which when disrupted confers resistance to human immunodeficiency virus infection. Additional potential genomic SHSs, similar to the original murine Rosa26 locus, have been identified in humans and other cell types based on viral integration site mapping or gene trap analysis. The top three SHSs, AAVS1, CCR5, and Rosa26, are in close proximity to many protein-coding genes and regulatory elements. (See Figure 2 from Sadelain, M., et al. (2012)). Safe harbors for the integration of new DNA in the human genome. Nature reviews Cancer, 12(1), 51-58, the relevant disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety).
ヒト染色体19上のAAVS1(PPP1R12C遺伝子座としても知られる)は、期待される機能を有する導入遺伝子(例えば、DNA導入遺伝子)をホストするための既知のSHSである。それは、19q13.42位にある。それは、オープンクロマチン構造を有し、転写能がある。AAVS1の正準SHS遺伝子座は、chr19:55,625,241~55,629,351である。Pellenz et al.“New Human Chromosomal Sites with“Safe Harbor”Potential for Targeted Transgene Insertion.”Human gene therapy vol.30,7(2019):814-828(その関連開示は、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。例示的なAAVS1標的gRNA及び標的配列を以下に示す。
●AAVS1-gRNA配列:ggggccactagggacaggatGTTTTAGAGCTAGAAATAGCAAGTTAAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCTTTTTTT
●AAVS1標的配列:ggggccactagggacaggat
AAVS1 (also known as the PPP1R12C locus) on
●AAVS1-gRNA sequence: gggggccactaggacaggatGTTTTAGAGCTAGAAAATAGCAAGTTAAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCTTTTTTT
●AAVS1 target sequence: ggggccactagggacaggat
3p21.31位の染色体3上に位置するCCR5は、HIV-1の主要な共受容体をコードする。CCR5遺伝子におけるこの部位の破壊は、HIV/AIDS治療において有益であり、その第3のエクソンを標的とするジンクフィンガーヌクレアーゼの発達を促した。CCR5の正準SHS遺伝子座は、chr3:46,414,443~46,414,942である。Pellenz et al.“New Human Chromosomal Sites with“Safe Harbor”Potential for Targeted Transgene Insertion.”Human gene therapy vol.30,7(2019):814-828(その関連開示は、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
CCR5, located on
マウスRosa26遺伝子座は、高い効率で標的化することができ、試験した大部分の細胞型において発現されるため、遺伝子修飾に特に有用である。Irion et al.2007(“Identification and targeting of the ROSA26 locus in human embryonic stem cells.”Nature biotechnology 25.12(2007):1477-1482(その関連する開示は、参照により本明細書に組み込まれる)は、染色体3(3p25.3位)においてヒトホモログであるヒトROSA26を同定した。ヒトRosa26(hRosa26)の正準SHS遺伝子座は、chr3:9,415,082~9,414,043である。Pellenz et al.“New Human Chromosomal Sites with“Safe Harbor”Potential for Targeted Transgene Insertion.”Human gene therapy vol.30,7(2019):814-828(その関連開示は、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。 The mouse Rosa26 locus is particularly useful for genetic modification because it can be targeted with high efficiency and is expressed in most cell types tested. Irion et al. 2007 (“Identification and targeting of the ROSA26 locus in human embryonic stem cells.” Nature biotechnology 25.12 (2007): 14 77-1482 (the relevant disclosure of which is incorporated herein by reference) is a chromosome 3 ( We identified human ROSA26, a human homologue, at the 3p25.3 position). The canonical SHS locus of human Rosa26 (hRosa26) is chr3:9,415,082 to 9,414,043. Pellenz et al. “New Human Chromosomal Sites with “Safe Harbor” Potential for Targeted Transgene Insertion.”Human gene therapy vol. 30, 7 (2019): 81 No. 4-828, the relevant disclosure of which is incorporated herein by reference.
セーフハーバー部位の追加の例は、Pellenz et al.“New Human Chromosomal Sites with“Safe Harbor”Potential for Targeted Transgene Insertion.”Human gene therapy vol.30,7(2019):814-828(その関連開示は、参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。 Additional examples of safe harbor sites are provided by Pellenz et al. “New Human Chromosomal Sites with “Safe Harbor” Potential for Targeted Transgene Insertion.”Human gene therapy vol. 30, 7 (2019): 814-828, the relevant disclosures of which are incorporated herein by reference.
本開示は、高いノックイン効率及び導入遺伝子の高い発現を含むが、これらに限定されない利点を有するセーフハーバー遺伝子座を同定するための方法を対象とする。本開示の方法の適用例は、T細胞への導入遺伝子(例えば、キメラ抗原受容体(CAR))の挿入のためのセーフハーバー遺伝子座の同定である。いくつかの実施形態において、本開示のセーフハーバー遺伝子座は、導入遺伝子をコードする配列の挿入に有用である。いくつかの実施形態において、セーフハーバー部位は、高導入遺伝子発現(導入遺伝子機能性または目的の疾患の治療を可能にするのに十分な)及び導入遺伝子の数日、数週間または数ヶ月にわたる安定した発現を可能にする。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座における遺伝子のノックアウトが細胞の機能に利益を与えるか、またはセーフハーバー遺伝子座における遺伝子は細胞内で既知の機能を有しない。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、CD3/CD28刺激の有無に関わらないインビトロでの安定した導入遺伝子発現、iGuide-SeqまたはCRISPR-Seqによって検出された無視できるほどのオフターゲット切断、iGuide-SeqまたはCRISPR-Seqによって検出された他の遺伝子座と比較して少ないオフターゲット切断、無視できるほどの導入遺伝子非依存的細胞毒性、無視できるほどの導入遺伝子非依存的サイトカイン発現、無視できるほどの導入遺伝子非依存的キメラ抗原受容体発現、無視できるほどの近傍遺伝子の制御解除またはサイレンシング、及びがん関連遺伝子の外側に位置することをもたらす。 The present disclosure is directed to methods for identifying safe harbor loci that have advantages including, but not limited to, high knock-in efficiency and high expression of the transgene. An example application of the methods of the present disclosure is the identification of safe harbor loci for insertion of transgenes (eg, chimeric antigen receptors (CARs)) into T cells. In some embodiments, the safe harbor loci of the present disclosure are useful for insertion of transgene-encoding sequences. In some embodiments, safe harbor sites include high transgene expression (sufficient to allow transgene functionality or treatment of the disease of interest) and stability of the transgene over days, weeks, or months. allows for the expression of In some embodiments, knockout of the gene at the safe harbor locus benefits the function of the cell, or the gene at the safe harbor locus has no known function within the cell. In some embodiments, safe harbor loci include stable transgene expression in vitro with or without CD3/CD28 stimulation, negligible off-target cleavage detected by iGuide-Seq or CRISPR-Seq, Less off-target cleavage compared to other loci detected by iGuide-Seq or CRISPR-Seq, negligible transgene-independent cytotoxicity, negligible transgene-independent cytokine expression, negligible resulting in moderate transgene-independent chimeric antigen receptor expression, negligible deregulation or silencing of neighboring genes, and localization outside of cancer-associated genes.
使用される場合、「近傍遺伝子」は、セーフハーバー遺伝子座(組み込み部位)から約100kB、約125kB、約150kB、約175kB、約200kB、約225kB、約250kB、約275kB、約300kB、約325kB、約350kB、約375kB、約400kB、約425kB、約450kB、約475kB、約500kB、約525kB、約550kB以内にある遺伝子を指すことができる。 As used, "neighboring genes" are about 100 kB, about 125 kB, about 150 kB, about 175 kB, about 200 kB, about 225 kB, about 250 kB, about 275 kB, about 300 kB, about 325 kB, It can refer to genes within about 350 kB, about 375 kB, about 400 kB, about 425 kB, about 450 kB, about 475 kB, about 500 kB, about 525 kB, about 550 kB.
いくつかの実施形態において、本開示は、1つ以上の導入遺伝子を含む挿入物を企図する。導入遺伝子は、治療用タンパク質、抗体、ペプチド、自殺遺伝子、アポトーシス遺伝子または目的の任意の他の遺伝子をコードすることができる。本明細書に記載の方法を使用して同定されたセーフハーバー遺伝子座は、例えば、治療特性の強化をもたらす導入遺伝子組み込みを可能にする。これらの強化された治療特性は、本明細書で使用される場合、同じ正常細胞型の典型的な免疫細胞と比較して、強化された細胞の治療特性を指す。例えば、「強化された治療特性」を有するNK細胞は、典型的な、非修飾及び/または天然に存在するNK細胞と比較して、強化された、改善された、及び/または増加した治療転帰を有する。免疫細胞の治療特性には、細胞移植、輸送、ホーミング、生存率、自己再生、持続性、免疫応答制御及び調節、生存、ならびに細胞毒性が含まれ得るが、これらに限定されない。免疫細胞の治療特性はまた、抗原標的化受容体の発現、HLAの提示またはその欠如、腫瘍内微小環境への耐性、バイスタンダー免疫細胞の誘導及び免疫調節、還元による改善された標的特異性、化学療法などの治療への耐性によっても明らかにされる。 In some embodiments, this disclosure contemplates inserts that include one or more transgenes. The transgene can encode a therapeutic protein, antibody, peptide, suicide gene, apoptosis gene, or any other gene of interest. Safe harbor loci identified using the methods described herein, for example, allow transgene integration that results in enhanced therapeutic properties. These enhanced therapeutic properties, as used herein, refer to enhanced therapeutic properties of the cells compared to typical immune cells of the same normal cell type. For example, NK cells with "enhanced therapeutic properties" have enhanced, improved, and/or increased therapeutic outcomes compared to typical, unmodified and/or naturally occurring NK cells. has. Therapeutic properties of immune cells can include, but are not limited to, cell engraftment, trafficking, homing, viability, self-renewal, persistence, immune response control and modulation, survival, and cytotoxicity. Therapeutic properties of immune cells also include expression of antigen-targeting receptors, HLA presentation or lack thereof, tolerance to the intratumoral microenvironment, induction and immunomodulation of bystander immune cells, improved target specificity through reduction, It is also manifested by resistance to treatments such as chemotherapy.
本明細書で使用される場合、「挿入物サイズ」は、セーフハーバー部位に組み込まれる(挿入される)ヌクレオチド配列の長さを指す。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、少なくとも約100、200、300、400、または500塩基対を含む。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、約500ヌクレオチドまたは塩基対を含む。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、最大で0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20kbp(キロ塩基対)またはそれらの間のサイズを含む。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20kbpまたはそれらの間のサイズよりも大きい。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、3~15kbpの範囲内であるか、またはその範囲内の任意の数である。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、1.5~8.3kbpの範囲内であるか、またはその範囲内の任意の数である。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、1.5~15kbpの範囲内であるか、またはその範囲内の任意の数である。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、0.5~20kbpの範囲内であるか、またはその範囲内の任意の数である。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、0.5~10、0.6~10、0.7~10、0.8~10、0.9~10、1~10、2~10、3~10、4~10、5~10、6~10、7~10、8~10、または9~10kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~11、0.6~11、0.7~11、0.8~11、0.9~11、1~11、2~11、3~11、4~11、5~11、6~11、7~11、8~11、9~11、または10~11kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~12、0.6~12、0.7~12、0.8~12、0.9~12、1~12、2~12、3~12、4~12、5~12、6~12、7~12、8~12、9~12、10~12、または11~12kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~13、0.6~13、0.7~13、0.8~13、0.9~13、1~13、2~13、3~13、4~13、5~13、6~13、7~13、8~13、9~13、10~13、11~13、または12~13kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~14、0.6~14、0.7~14、0.8~14、0.9~14、1~14、2~14、3~14、4~14、5~14、6~14、7~14、8~14、9~14、10~14、11~14、12~14、または13~14kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~15、0.6~15、0.7~15、0.8~15、0.9~15、1~15、2~15、3~15、4~15、5~15、6~15、7~15、8~15、9~15、10~15、11~15、12~15、13~15、または14~15kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~16、0.6~16、0.7~16、0.8~16、0.9~16、1~16、2~16、3~16、4~16、5~16、6~16、7~16、8~16、9~16、10~16、11~16、12~16、13~16、14~16、または15~16kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~17、0.6~17、0.7~17、0.8~17、0.9~17、1~17、2~17、3~17、4~17,5~17、6~17、7~17、8~17、9~17、10~17、11~17、12~17、13~17、もしくは14~17、15~17、または16~17kbpである。いくつかの実施形態において、挿入物サイズは、0.5~18、0.6~18、0.7~18、0.8~18、0.9~18、1~18、2~18、3~18、4~18、5~18、6~18、7~18、8~18、9~18、10~18、11~18、12~18、13~18、14~18、15~18、16~18、または17~18kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~19、0.6~19、0.7~19、0.8~19、0.9~19、1~19、2~19、3~19、4~19、5~19、6~19、7~19、8~19、9~19、10~19、11~19、12~19、13~19、14~19、15~19、16~19、17~19、または18~19kbpである。いくつかの実施形態では、挿入物サイズは、0.5~20、0.6~20、0.7~20、0.8~20、0.9~20、1~20、2~20、3~20、4~20、5~20、6~20、7~20、8~20、9~20、10~20、11~20、12~20、13~20、14~20、15~20、16~20、17~20、18~20、または19~20kbpである。 As used herein, "insert size" refers to the length of the nucleotide sequence that is incorporated (inserted) into the safe harbor site. In some embodiments, the insert size comprises at least about 100, 200, 300, 400, or 500 base pairs. In some embodiments, the insert size comprises about 500 nucleotides or base pairs. In some embodiments, the insert size is at most 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 kbp (kilo base pairs) or sizes therebetween. In some embodiments, the insert size is 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, greater than 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 kbp or any size in between. In some embodiments, the insert size is within the range of 3-15 kbp or any number within that range. In some embodiments, the insert size is within the range of 1.5-8.3 kbp or any number within that range. In some embodiments, the insert size is within the range of 1.5-15 kbp, or any number within that range. In some embodiments, the insert size is within the range of 0.5-20 kbp or any number within that range. In some embodiments, the insert size is 0.5-10, 0.6-10, 0.7-10, 0.8-10, 0.9-10, 1-10, 2-10, 3-10, 4-10, 5-10, 6-10, 7-10, 8-10, or 9-10 kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-11, 0.6-11, 0.7-11, 0.8-11, 0.9-11, 1-11, 2-11, 3-11, 4-11, 5-11, 6-11, 7-11, 8-11, 9-11, or 10-11 kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-12, 0.6-12, 0.7-12, 0.8-12, 0.9-12, 1-12, 2-12, 3-12, 4-12, 5-12, 6-12, 7-12, 8-12, 9-12, 10-12, or 11-12 kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-13, 0.6-13, 0.7-13, 0.8-13, 0.9-13, 1-13, 2-13, 3-13, 4-13, 5-13, 6-13, 7-13, 8-13, 9-13, 10-13, 11-13, or 12-13 kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-14, 0.6-14, 0.7-14, 0.8-14, 0.9-14, 1-14, 2-14, 3-14, 4-14, 5-14, 6-14, 7-14, 8-14, 9-14, 10-14, 11-14, 12-14, or 13-14 kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-15, 0.6-15, 0.7-15, 0.8-15, 0.9-15, 1-15, 2-15, 3-15, 4-15, 5-15, 6-15, 7-15, 8-15, 9-15, 10-15, 11-15, 12-15, 13-15, or 14-15 kbp . In some embodiments, the insert size is 0.5-16, 0.6-16, 0.7-16, 0.8-16, 0.9-16, 1-16, 2-16, 3-16, 4-16, 5-16, 6-16, 7-16, 8-16, 9-16, 10-16, 11-16, 12-16, 13-16, 14-16, or 15 ~16kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-17, 0.6-17, 0.7-17, 0.8-17, 0.9-17, 1-17, 2-17, 3-17, 4-17, 5-17, 6-17, 7-17, 8-17, 9-17, 10-17, 11-17, 12-17, 13-17, or 14-17, 15 ~17, or 16-17 kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-18, 0.6-18, 0.7-18, 0.8-18, 0.9-18, 1-18, 2-18, 3-18, 4-18, 5-18, 6-18, 7-18, 8-18, 9-18, 10-18, 11-18, 12-18, 13-18, 14-18, 15- 18, 16-18, or 17-18 kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-19, 0.6-19, 0.7-19, 0.8-19, 0.9-19, 1-19, 2-19, 3-19, 4-19, 5-19, 6-19, 7-19, 8-19, 9-19, 10-19, 11-19, 12-19, 13-19, 14-19, 15- 19, 16-19, 17-19, or 18-19 kbp. In some embodiments, the insert size is 0.5-20, 0.6-20, 0.7-20, 0.8-20, 0.9-20, 1-20, 2-20, 3-20, 4-20, 5-20, 6-20, 7-20, 8-20, 9-20, 10-20, 11-20, 12-20, 13-20, 14-20, 15- 20, 16-20, 17-20, 18-20, or 19-20 kbp.
本開示の挿入物は、セーフハーバー部位に挿入される核酸分子またはポリヌクレオチドを指す。いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列は、DNA分子、例えば、ゲノムDNAであるか、またはデオキシリボヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、挿入物は、プラスミド、フォスミド、コスミド、細菌人工染色体(BAC)、酵母人工染色体(YAC)、及び/またはDNAの任意の他のサブゲノムセグメントの形態で単離されたプラスチドDNA、ミトコンドリアDNA、またはDNAなどのDNAのより小さな断片を含む。いくつかの実施形態において、挿入物は、RNA分子であるか、またはリボヌクレオチドを含む。挿入物中のヌクレオチドは、天然に存在するヌクレオチド、非天然に存在するヌクレオチド、及び修飾ヌクレオチドとして企図される。ヌクレオチドは、当業者に容易に理解されるように、化学的または生化学的に修飾されてもよく、または非天然または誘導体化ヌクレオチド塩基を含有してもよい。かかる修飾には、例えば、標識、メチル化、天然に存在するヌクレオチドのうちの1つ以上の、類似体との置換、ヌクレオチド間修飾が含まれる。ポリヌクレオチドは、当該技術分野で企図される一本鎖、二本鎖、部分的に二重鎖、三重鎖、ヘアピン、円形コンフォメーション、及び他の三次元コンフォメーションを含む、任意のトポロジカルコンフォメーションであり得る。 Inserts of this disclosure refer to nucleic acid molecules or polynucleotides that are inserted into safe harbor sites. In some embodiments, the nucleotide sequence is a DNA molecule, eg, genomic DNA, or includes deoxyribonucleotides. In some embodiments, the insert is isolated in the form of a plasmid, fosmid, cosmid, bacterial artificial chromosome (BAC), yeast artificial chromosome (YAC), and/or any other subgenomic segment of DNA. Contains smaller fragments of DNA such as plastid DNA, mitochondrial DNA, or DNA. In some embodiments, the insert is an RNA molecule or includes ribonucleotides. Nucleotides in the inserts are contemplated as naturally occurring nucleotides, non-naturally occurring nucleotides, and modified nucleotides. Nucleotides may be chemically or biochemically modified or contain non-natural or derivatized nucleotide bases, as readily understood by those skilled in the art. Such modifications include, for example, labeling, methylation, substitution of one or more naturally occurring nucleotides with analogs, and internucleotide modifications. Polynucleotides can have any topological conformation, including single-stranded, double-stranded, partially duplexed, triplexed, hairpin, circular conformations, and other three-dimensional conformations contemplated in the art. It can be.
挿入物は、コード領域及び/または非コード領域を有することができる。挿入物は、非コード配列(例えば、制御エレメント、例えば、プロモーター配列)を含むことができる。いくつかの実施形態において、挿入物は、転写因子をコードする。いくつかの実施形態において、挿入物は、単一受容体、T細胞受容体(TCR)、syn-notch、CAR、mAbなどの抗原結合受容体をコードする。いくつかの実施形態において、挿入物は、RNAi分子であり、miRNA、siRNA、shRNA等を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、挿入物は、ヒト配列である。いくつかの実施形態において、挿入物は、キメラである。いくつかの実施形態において、挿入物は、多遺伝子/多モジュール治療用カセットである。多遺伝子/多モジュール治療カセットは、1つ以上の受容体(例えば、合成受容体)、他の外因性タンパク質コード配列、非コードRNA、転写調節エレメント、及び/または絶縁体配列等を有する挿入物またはカセットを指す。 Inserts can have coding and/or non-coding regions. Inserts can include non-coding sequences (eg, control elements, eg, promoter sequences). In some embodiments, the insert encodes a transcription factor. In some embodiments, the insert encodes an antigen binding receptor, such as a single receptor, T cell receptor (TCR), syn-notch, CAR, mAb, etc. In some embodiments, the insert is an RNAi molecule, including but not limited to miRNA, siRNA, shRNA, etc. In some embodiments, the insert is a human sequence. In some embodiments, the insert is chimeric. In some embodiments, the insert is a multigene/multimodule therapeutic cassette. Multigene/multimodular therapeutic cassettes include inserts with one or more receptors (e.g., synthetic receptors), other exogenous protein coding sequences, non-coding RNAs, transcriptional regulatory elements, and/or insulator sequences, etc. Or refer to a cassette.
様々な細胞型は、本開示においてセーフハーバー部位を有するものとして企図される。本開示に記載されるセーフハーバー部位を含む細胞及び/またはセーフハーバー部位に挿入物を含む細胞は、操作された細胞と称され得る。細胞には、真核細胞、原核細胞、動物細胞、植物細胞、真菌細胞等が含まれるが、これらに限定されない。任意選択で、細胞は、哺乳動物細胞、例えば、ヒト細胞である。いくつかの実施形態において、その操作された細胞は、幹細胞、ヒト細胞、初代細胞、造血細胞、適応免疫細胞、自然免疫細胞、T細胞、またはT細胞前駆体である。本開示で企図される免疫細胞の非限定的な例としては、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、NKT/iNKT細胞、マクロファージ、骨髄細胞、及び樹状細胞が挙げられる。本開示で企図される幹細胞の非限定的な例としては、多能性幹細胞(PSC)、胚性幹細胞(ESC)、誘導多能性幹細胞(iPSC)、核移植によって得られる胚由来胚幹細胞(ntES;核移植ES)、雄生殖細胞(GS細胞)、胚生殖細胞(EG細胞)、造血幹/前駆体幹細胞(HSPC)、体細胞(成体幹細胞)、血管芽球、神経幹細胞、間葉性幹細胞、及び他の細胞(骨細胞、軟骨細胞、筋細胞、心筋細胞、ニューロン、腱細胞、脂肪細胞、膵細胞、肝細胞、腎細胞、及び濾胞細胞等を含む)の幹細胞が挙げられる。いくつかの実施形態において、操作された細胞は、T細胞、NK細胞、iPSC、及びHSPCである。いくつかの実施形態において、本開示で使用される操作された細胞は、インビトロで成長したヒト細胞株(例えば、意図的に不死化された細胞株、がん細胞株等)である。 A variety of cell types are contemplated as having safe harbor sites in this disclosure. Cells containing safe harbor sites and/or inserts in safe harbor sites described in this disclosure may be referred to as engineered cells. Cells include, but are not limited to, eukaryotic cells, prokaryotic cells, animal cells, plant cells, fungal cells, and the like. Optionally, the cell is a mammalian cell, such as a human cell. In some embodiments, the engineered cell is a stem cell, human cell, primary cell, hematopoietic cell, adaptive immune cell, innate immune cell, T cell, or T cell precursor. Non-limiting examples of immune cells contemplated by this disclosure include T cells, B cells, natural killer (NK) cells, NKT/iNKT cells, macrophages, myeloid cells, and dendritic cells. Non-limiting examples of stem cells contemplated by this disclosure include pluripotent stem cells (PSCs), embryonic stem cells (ESCs), induced pluripotent stem cells (iPSCs), embryo-derived embryonic stem cells obtained by nuclear transfer ( ntES; nuclear transfer ES), male germ cells (GS cells), embryonic germ cells (EG cells), hematopoietic stem/progenitor stem cells (HSPC), somatic cells (adult stem cells), hemangioblasts, neural stem cells, mesenchymal Stem cells and other cells including bone cells, chondrocytes, myocytes, cardiomyocytes, neurons, tendon cells, adipocytes, pancreatic cells, hepatocytes, kidney cells, follicular cells, and the like. In some embodiments, the engineered cells are T cells, NK cells, iPSCs, and HSPCs. In some embodiments, the engineered cells used in this disclosure are human cell lines grown in vitro (eg, intentionally immortalized cell lines, cancer cell lines, etc.).
セーフハーバー部位に挿入物を組み込むための方法は、ウイルスまたは非ウイルス送達技法であり得る。 Methods for incorporating inserts into safe harbor sites can be viral or non-viral delivery techniques.
いくつかの実施形態において、核酸配列は、核酸を含むベクター、例えば、ウイルスベクターを導入することによって、操作された細胞のゲノムに挿入される。ウイルスベクターの例としては、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、レトロウイルスベクター、またはレンチウイルスベクターが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、レンチウイルスベクターは、インテグラーゼ欠損レンチウイルスベクターである。 In some embodiments, the nucleic acid sequence is inserted into the genome of the engineered cell by introducing a vector, such as a viral vector, containing the nucleic acid. Examples of viral vectors include, but are not limited to, adeno-associated virus (AAV) vectors, retroviral vectors, or lentiviral vectors. In some embodiments, the lentiviral vector is an integrase-deficient lentiviral vector.
いくつかの実施形態において、核酸配列は、非ウイルス送達を介してT細胞のゲノムに挿入される。非ウイルス送達方法において、核酸は、裸のDNAであり得るか、または非ウイルスプラスミドもしくはベクター中にあり得る。非ウイルス送達技法は、本明細書に記載のか、または当業者に知られている部位特異的な組み込み技法であり得る。セーフハーバー遺伝子座への組み込みのための部位特異的技法の例としては、限定されないが、ヌクレアーゼを使用する相同性依存的操作及びCas9を使用する相同組換え非依存的な特異的挿入が挙げられる。いくつかの実施形態において、非ウイルス送達方法は、エレクトロポレーションを含む。 In some embodiments, the nucleic acid sequence is inserted into the genome of the T cell via non-viral delivery. In non-viral delivery methods, the nucleic acid can be naked DNA or in a non-viral plasmid or vector. Non-viral delivery techniques can be those described herein or site-specific integration techniques known to those skilled in the art. Examples of site-specific techniques for integration into safe harbor loci include, but are not limited to, homology-dependent manipulation using nucleases and homologous recombination-independent specific insertion using Cas9. . In some embodiments, the non-viral delivery method includes electroporation.
いくつかの実施形態において、挿入物は、操作された細胞に(a)セーフハーバー部位の標的領域を切断して挿入部位を作成する標的ヌクレアーゼ、及び(b)核酸配列(挿入物)を導入することによってセーフハーバー部位に組み込まれ、挿入物は、例えば、HDRによって挿入部位に組み込まれる。本開示の方法で使用することができる非ウイルス送達技法の例は、米国出願第16/568,116号及び同第16/622,843号に記載されており、これらの関連する開示は、参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。 In some embodiments, the insert introduces into the engineered cell (a) a targeting nuclease that cleaves the target region of the safe harbor site to create an insertion site, and (b) a nucleic acid sequence (the insert). The insert is incorporated into the insertion site by, for example, HDR. Examples of non-viral delivery techniques that can be used in the methods of the present disclosure are described in U.S. Application No. 16/568,116 and U.S. Application No. 16/622,843, the related disclosures of which are incorporated herein by reference. are incorporated herein in their entirety.
操作された細胞は、導入遺伝子の挿入後、その未分化状態を保持することができる。いくつかの実施形態において、操作された細胞は、未分化である。いくつかの実施形態において、導入遺伝子の挿入後、操作された細胞は、未分化である。いくつかの実施形態において、導入遺伝子の挿入後、操作された細胞は、CD45RA+かつCCR7+である。いくつかの実施形態において、導入遺伝子の挿入後、操作された細胞は、CD45RA+CCR7+CD27+である。 The engineered cells can retain their undifferentiated state after insertion of the transgene. In some embodiments, the engineered cells are undifferentiated. In some embodiments, the engineered cells are undifferentiated after insertion of the transgene. In some embodiments, after insertion of the transgene, the engineered cells are CD45RA + and CCR7 + . In some embodiments, after insertion of the transgene, the engineered cells are CD45RA + CCR7 + CD27 + .
CAR T細胞療法
キメラ抗原受容体(CAR)T細胞は、免疫療法で使用するための人工T細胞受容体を産生するように遺伝子操作されたT細胞である。キメラ抗原受容体は、特定のタンパク質を標的とする能力をT細胞に付与するように操作された受容体タンパク質である。例えば、CARの組み込みによるリンパ球(例えば、T細胞)の遺伝子修飾、及び操作された細胞の対象への投与は、「養子細胞療法」の一例である。本明細書で使用される場合、「養子細胞療法」という用語は、T細胞またはB細胞と称される、自己または同種異系リンパ球の輸血のための細胞ベースの免疫療法を指す。このCAR療法アプローチでは、輸血前に、細胞を拡張し、エクスビボで培養し、遺伝子修飾する。
CAR T Cell Therapy Chimeric antigen receptor (CAR) T cells are T cells that have been genetically engineered to produce artificial T cell receptors for use in immunotherapy. Chimeric antigen receptors are receptor proteins that have been engineered to confer on T cells the ability to target specific proteins. For example, genetic modification of lymphocytes (eg, T cells) by incorporation of CAR and administration of the engineered cells to a subject is an example of "adoptive cell therapy." As used herein, the term "adoptive cell therapy" refers to cell-based immunotherapy for the transfusion of autologous or allogeneic lymphocytes, referred to as T cells or B cells. In this CAR therapy approach, cells are expanded, cultured ex vivo, and genetically modified prior to transfusion.
CARの発現により、操作されたT細胞は、特定のタンパク質、例えば、腫瘍抗原を標的化し、結合することができる。CAR療法では、T細胞は、対象から採取され、それらは、対象自身の血液からの、またはCAR療法を受けないドナーからの自己T細胞であり得る。一旦単離されると、T細胞をCARで遺伝子修飾し、エクスビボで拡張し、例えば、注入によって対象(すなわち、患者)に投与する。 Expression of CAR allows engineered T cells to target and bind to specific proteins, such as tumor antigens. In CAR therapy, T cells are taken from a subject; they can be autologous T cells from the subject's own blood or from a donor not receiving CAR therapy. Once isolated, the T cells are genetically modified with a CAR, expanded ex vivo, and administered to a subject (ie, patient), eg, by infusion.
CARは、例えば、ウイルス技法(例えば、レトロウイルス組み込み)または部位特異的技法を使用して、T細胞に導入されてもよい。導入遺伝子(例えば、CAR)の部位特異的組み込みにより、導入遺伝子は、セーフハーバー遺伝子座に標的化され得る。セーフハーバー遺伝子座への組み込みのための部位特異的技法の例としては、限定されないが、ヌクレアーゼを使用する相同性依存的操作及びCas9を使用する相同組換え非依存的な特異的挿入が挙げられる。 CARs may be introduced into T cells using, for example, viral techniques (eg, retroviral integration) or site-specific techniques. Site-specific integration of the transgene (eg, CAR) allows the transgene to be targeted to safe harbor loci. Examples of site-specific techniques for integration into safe harbor loci include, but are not limited to, homology-dependent manipulation using nucleases and homologous recombination-independent specific insertion using Cas9. .
操作されたCAR T細胞は、免疫腫瘍学への応用を有する。例えば、CARは、特定の腫瘍抗原を標的とするように選択することができる。CAR T細胞を使用して効果的に標的化することができるがんの例は、血液がんである。いくつかの実施形態において、CAR T細胞療法を使用して、固形腫瘍を治療することができる。 Engineered CAR T cells have applications in immuno-oncology. For example, CARs can be selected to target specific tumor antigens. An example of a cancer that can be effectively targeted using CAR T cells is blood cancer. In some embodiments, CAR T cell therapy can be used to treat solid tumors.
遺伝子編集
「遺伝子編集」または「ゲノム編集」という用語は、本明細書で使用される場合、DNAが、人工的に操作されたヌクレアーゼまたは「分子ハサミ」を使用してゲノムへ挿入、ゲノムから置換、または除去される一種の遺伝子操作を指す。これは、配列特異的遺伝子もしくはタンパク質の機能及び効果を解明するか、または細胞挙動を改変するため(例えば、治療目的のため)の有用なツールである。
Gene Editing The term "gene editing" or "genome editing" as used herein refers to the process by which DNA is inserted into or replaced from the genome using artificially engineered nucleases or "molecular scissors". , or refers to a type of genetic manipulation that is removed. This is a useful tool for elucidating the function and effect of sequence-specific genes or proteins or for modifying cellular behavior (eg, for therapeutic purposes).
現在利用可能なゲノム編集ツールとしては、セーフハーバー遺伝子座(例えば、アデノ随伴ウイルス組み込み部位1(AAVS1)セーフハーバー遺伝子座)に遺伝子を組み込むための、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)及び転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)が挙げられる。phiC31インテグラーゼ及びBxb1インテグラーゼを利用するDICE(デュアルインテグラーゼカセット交換)システムは、標的組み込みのためのツールである。追加として、クラスター化して規則的な配置の短い回文反復/Cas9(CRISPR/Cas9)技法を標的遺伝子挿入に使用することができる。 Currently available genome editing tools include zinc finger nucleases (ZFNs) and transcription activator-like tools for integrating genes into safe harbor loci (e.g., the adeno-associated virus integration site 1 (AAVS1) safe harbor locus). Examples include effector nucleases (TALENs). The DICE (Dual Integrase Cassette Exchange) system, which utilizes phiC31 integrase and Bxb1 integrase, is a tool for targeted integration. Additionally, clustered regularly spaced short palindromic repeats/Cas9 (CRISPR/Cas9) technology can be used for targeted gene insertion.
部位特異的遺伝子編集アプローチには、相同性依存的機序または相同性非依存的機序が含まれ得る。 Site-specific gene editing approaches can include homology-dependent or homology-independent mechanisms.
遺伝子配列の標的挿入のための当該技術分野で既知の全ての方法は、セーフハーバー遺伝子座にコンストラクトを挿入するために本明細書に記載の方法で企図される。 All methods known in the art for targeted insertion of genetic sequences are contemplated with the methods described herein for inserting constructs into safe harbor loci.
Crispr-Cas遺伝子編集
遺伝子編集の1つの有効な例は、Crispr-Casアプローチ(例えば、Crispr-Cas9)である。このアプローチは、ガイドポリヌクレオチド(例えば、ガイドリボ核酸またはgRNA)及びcasエンドヌクレアーゼ(例えば、Cas9エンドヌクレアーゼ)の使用を組み込む。
Crispr-Cas Gene Editing One effective example of gene editing is the Crispr-Cas approach (eg, Crispr-Cas9). This approach incorporates the use of a guide polynucleotide (eg, a guide ribonucleic acid or gRNA) and a cas endonuclease (eg, Cas9 endonuclease).
本明細書で使用される場合、「Casエンドヌクレアーゼ」と称されるまたは「Casエンドヌクレアーゼ活性」を有するポリペプチドは、Cas遺伝子によってコードされるCRISPR関連(Cas)ポリペプチドを指し、Casポリペプチドは、1つ以上のガイドポリヌクレオチドに作動可能に連結されたときに切断され得る標的DNA配列である(例えば、米国特許第8,697,359号を参照されたい)。この定義には、ガイドポリヌクレオチド依存性エンドヌクレアーゼ活性を保持するCasエンドヌクレアーゼのバリアントも含まれる。本明細書に詳述されるドナーDNA挿入方法で使用されるCasエンドヌクレアーゼは、標的部位(例えば、標的遺伝子座内またはセーフハーバー部位)でDNAに二本鎖切断を導入するエンドヌクレアーゼである。 As used herein, a polypeptide referred to as a "Cas endonuclease" or having "Cas endonuclease activity" refers to a CRISPR-associated (Cas) polypeptide encoded by a Cas gene; is a target DNA sequence that can be cleaved when operably linked to one or more guide polynucleotides (see, eg, US Pat. No. 8,697,359). Also included in this definition are variants of Cas endonucleases that retain guide polynucleotide-dependent endonuclease activity. The Cas endonuclease used in the donor DNA insertion method detailed herein is an endonuclease that introduces a double-strand break in the DNA at a target site (eg, within a target locus or at a safe harbor site).
本明細書で使用される場合、「ガイドポリヌクレオチド」という用語は、Casエンドヌクレアーゼと複合体化することができ、CasエンドヌクレアーゼがDNA標的部位を認識及び切断することを可能にすることができるポリヌクレオチド配列に関する。ガイドポリヌクレオチドは、単一分子または二重分子であり得る。ガイドポリヌクレオチド配列は、RNA配列、DNA配列、またはそれらの組み合わせ(RNA-DNA組み合わせ配列)であり得る。リボ核酸のみを含むガイドポリヌクレオチドは、「ガイドRNA」とも称される。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドドナーコンストラクトは、ガイドRNA(gRNA)をcasエンドヌクレアーゼ(例えば、Cas9エンドヌクレアーゼ)と組み合わせて使用して、セーフハーバー遺伝子座に挿入される。 As used herein, the term "guide polynucleotide" can be complexed with a Cas endonuclease and can enable the Cas endonuclease to recognize and cleave a DNA target site. Relating to polynucleotide sequences. A guide polynucleotide can be single molecule or double molecule. The guide polynucleotide sequence can be an RNA sequence, a DNA sequence, or a combination thereof (combined RNA-DNA sequence). A guide polynucleotide containing only ribonucleic acid is also referred to as a "guide RNA." In some embodiments, a polynucleotide donor construct is inserted into a safe harbor locus using a guide RNA (gRNA) in combination with a cas endonuclease (eg, Cas9 endonuclease).
ガイドポリヌクレオチドは、標的DNAにおけるヌクレオチド配列に相補的である第1のヌクレオチド配列ドメイン(可変標的化ドメインまたはVTドメインとも称される)と、Casエンドヌクレアーゼポリペプチドと相互作用する第2のヌクレオチドとを含む。配列ドメイン(Casエンドヌクレアーゼ認識ドメインまたはCERドメインと称される)を含む二重分子(二本鎖ガイドポリヌクレオチドとも称される)であり得る。この二重分子ガイドポリヌクレオチドのCERドメインは、相補領域に沿ってハイブリダイズする2つの別個の分子を含む。2つの別個の分子は、RNA配列、DNA配列、及び/またはRNA-DNA組み合わせ配列であり得る。 The guide polynucleotide comprises a first nucleotide sequence domain (also referred to as a variable targeting domain or VT domain) that is complementary to a nucleotide sequence in the target DNA and a second nucleotide sequence that interacts with the Cas endonuclease polypeptide. including. It can be a double molecule (also referred to as a double-stranded guide polynucleotide) that includes a sequence domain (referred to as a Cas endonuclease recognition domain or CER domain). The CER domain of this dual molecule guide polynucleotide comprises two separate molecules that hybridize along complementary regions. The two separate molecules can be RNA sequences, DNA sequences, and/or combined RNA-DNA sequences.
CRISPR-Casアプローチを使用するゲノム編集は、RNA誘導Casエンドヌクレアーゼ(例えば、Cas9エンドヌクレアーゼ)によって誘導される部位特異的DNA二本鎖切断(DSB)の修復に依存する。これらのDSBの相同組換え修復(HDR)は、塩基置換、配列挿入、及び欠失を含む定義されたゲノム変化を導入することによって、ゲノムの正確な編集を可能にする。従来のHDRベースのCRISPR/Cas9ゲノム編集は、目的の遺伝子座と一致する相同アームを含有するCas9、gRNA及びドナーDNAで細胞をトランスフェクションすることを伴う。 Genome editing using the CRISPR-Cas approach relies on the repair of site-specific DNA double-strand breaks (DSBs) induced by RNA-guided Cas endonucleases (eg, Cas9 endonuclease). Homologous recombination repair (HDR) of these DSBs enables precise editing of the genome by introducing defined genomic changes including base substitutions, sequence insertions, and deletions. Conventional HDR-based CRISPR/Cas9 genome editing involves transfecting cells with Cas9, gRNA, and donor DNA containing homology arms that match the locus of interest.
HITI(相同組換え非依存的な特異的挿入(homology independent targeted insertion))は、非相同末端接合(NHEJ)ベースの相同性非依存的戦略を使用し、この方法は、HDRよりも効率的であり得る。ガイドRNA(gRNA)は、挿入部位を標的とする。HITIについては、ドナープラスミドは相同性アームを欠き、DSB修復は、HDR経路を介しては起こらない。ドナーポリヌクレオチドコンストラクトは、挿入される遺伝子または配列に隣接するCas9切断部位(複数可)を含むように操作することができる。これにより、ドナープラスミド及びゲノム標的配列の両方でCas9切断がもたらされる。標的及びドナーの両方が平滑末端を有し、直鎖化ドナーDNAプラスミドは、ゲノムDSB部位への組み込みをもたらすNHEJ経路によって使用される。(例えば、Suzuki,K.,et al.(2016).In vivo genome editing via CRISPR/Cas9 mediated homology-independent targeted integration.Nature,540(7631),144-149(この関連開示は、その全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい)。 HITI (homology independent targeted insertion) uses a non-homologous end joining (NHEJ)-based homology-independent strategy, which is more efficient than HDR. could be. Guide RNA (gRNA) targets the insertion site. For HITI, the donor plasmid lacks homology arms and DSB repair does not occur via the HDR pathway. The donor polynucleotide construct can be engineered to include Cas9 cleavage site(s) that flank the inserted gene or sequence. This results in Cas9 cleavage at both the donor plasmid and the genomic target sequence. Both the target and the donor have blunt ends, and the linearized donor DNA plasmid is used by the NHEJ pathway to result in integration into the genomic DSB site. (For example, Suzuki, K., et al. (2016). In vivo genome editing via CRISPR/Cas9 mediated homology-independent targeted integration.Natural re, 540(7631), 144-149 (this related disclosure is incorporated herein in its entirety). (incorporated herein).
CRISPR-Casアプローチを使用して遺伝子編集を行うための方法は、当業者に知られている。(例えば、米国出願第US16/312,676号、第US15/303,722号、及び第US15/628,533号を参照されたく、これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。追加として、導入遺伝子をセーフハーバー遺伝子座に挿入するためのエンドヌクレアーゼの使用は、例えば、米国出願第13/036,343号(この開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。 Methods for performing gene editing using the CRISPR-Cas approach are known to those skilled in the art. (See, e.g., U.S. Application Nos. ). Additionally, the use of endonucleases to insert transgenes into safe harbor loci is described, for example, in U.S. Application No. 13/036,343, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety. Are listed.
エンドヌクレアーゼをコードするガイドRNA及び/またはmRNA(もしくはDNA)は、オリゴヌクレオチドの活性、細胞分布、または細胞取り込みを強化する1つ以上の部分またはコンジュゲートに化学的に連結され得る。そのような部分の非限定的な例としては、コレステロール部分、コール酸、チオエーテル、チオコレステロール、脂肪族鎖(例えば、ドデカンジオールもしくはウンデシル残基)、リン脂質、例えば、ジヘキサデシル-rac-グリセロールまたはトリエチルアンモニウム1,2-ジ-O-ヘキサデシル-rac-3-H-ホスホネート、ポリアミンまたはポリエチレングリコール鎖、アダマンタン酢酸、パルミチル部分、及びオクタデシルアミンまたはヘキシルアミノ-カルボニル-tオキシコレステロール部分などの脂質部分が挙げられる。例えば、米国出願第15/715,068号(この開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
The guide RNA and/or mRNA (or DNA) encoding the endonuclease can be chemically linked to one or more moieties or conjugates that enhance the activity, cellular distribution, or cellular uptake of the oligonucleotide. Non-limiting examples of such moieties include cholesterol moieties, cholic acid, thioethers, thiocholesterol, aliphatic chains (e.g. dodecanediol or undecyl residues), phospholipids such as dihexadecyl-rac-glycerol or triethyl Lipid moieties such as
治療用途
治療用途のために、操作された細胞、その集団、またはその組成物は、対象、一般に哺乳動物、一般にヒトに有効量で投与される。
Therapeutic Uses For therapeutic uses, engineered cells, populations thereof, or compositions thereof are administered to a subject, generally a mammal, generally a human, in an effective amount.
操作された細胞は、注入(例えば、一定期間にわたる連続注入)または当業者に知られている他の投与様式によって対象に投与され得る。 Engineered cells can be administered to a subject by injection (eg, continuous infusion over a period of time) or other modes of administration known to those skilled in the art.
本明細書に記載の操作された細胞は、薬学的組成物の一部として投与することができる。いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のガイドRNAを含む組成物を提供する。薬学的組成物は、1つ以上の薬学的賦形剤を含み得る。任意の好適な薬学的賦形剤が使用されてもよく、当業者は、好適な薬学的賦形剤を選択することができる。したがって、以下に記載される薬学的賦形剤は、例示であり、限定するものではないことが意図される。追加の薬学的賦形剤には、例えば、Handbook of Pharmaceutical Excipients,Rowe et al.(Eds.)6th Ed.(2009)(参照によりその全体が組み込まれる)に記載されるものが含まれる。 The engineered cells described herein can be administered as part of a pharmaceutical composition. In some embodiments, the present disclosure provides compositions comprising guide RNAs of the present disclosure. Pharmaceutical compositions may include one or more pharmaceutical excipients. Any suitable pharmaceutical excipient may be used and can be selected by one skilled in the art. Accordingly, the pharmaceutical excipients described below are intended to be illustrative and not limiting. Additional pharmaceutical excipients include those described, for example, in Handbook of Pharmaceutical Excipients, Rowe et al. (Eds.) 6th Ed. (2009) (incorporated by reference in its entirety).
本明細書に記載の操作された細胞は、遺伝子療法における使用だけでなく、例えば、動物モデルの産生及び目的のタンパク質を発現する組換え細胞株の産生などの非薬学的使用も見出される。 The engineered cells described herein find use in gene therapy as well as non-pharmaceutical uses, such as in the production of animal models and recombinant cell lines expressing proteins of interest.
本開示の操作された細胞は、任意の細胞、一般に哺乳動物細胞、概して、本明細書に記載のセーフハーバー遺伝子座に導入遺伝子を組み込むことによって修飾されたヒト細胞であり得る。いくつかの実施形態において、操作された細胞は、免疫細胞である。いくつかの実施形態において、操作された細胞は、リンパ球である。いくつかの実施形態において、操作された細胞は、T細胞またはT細胞前駆体である。 The engineered cells of this disclosure can be any cells, generally mammalian cells, generally human cells that have been modified by incorporating a transgene into the safe harbor loci described herein. In some embodiments, the engineered cells are immune cells. In some embodiments, the engineered cells are lymphocytes. In some embodiments, the engineered cell is a T cell or T cell precursor.
本開示の操作された細胞、組成物、及び方法は、CAR T細胞療法及びTCR T細胞療法などの治療用途に有用である。いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座内の導入遺伝子をコードする配列の挿入は、挿入がない場合の例に対してTCR発現を維持し、TCR機能を維持しながら導入遺伝子発現を可能にする。 The engineered cells, compositions, and methods of the present disclosure are useful for therapeutic applications such as CAR T cell therapy and TCR T cell therapy. In some embodiments, insertion of a transgene-encoding sequence within a safe harbor locus maintains TCR expression relative to the case without the insertion, allowing transgene expression while preserving TCR function. do.
操作された細胞、その集団、またはその組成物を使用して治療される様々な疾患が本明細書で提供される。そのような疾患の非限定的な例としては、円形脱毛症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、がん、皮膚筋炎、糖尿病(1型)、ある特定の若年性特発性関節炎、糸球体腎炎、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、特発性血小板減少性紫斑病、重症筋無力症、ある特定の心筋炎、多発性硬化症、天疱瘡/類天疱瘡、悪性貧血、結節性多発動脈炎、多発性筋炎、原発性胆汁肝硬変(primary bile With cirrhosis)、乾癬、関節リウマチ、強皮症/全身性硬化症、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、ある特定の甲状腺炎、ある特定のブドウ膜炎、白斑、多発性血管炎(ウェゲナー)、自己免疫疾患(肉芽腫症を含むが、これに限定されない)、造血器腫瘍(急性及び慢性白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫、及び骨髄異形成症候群を含むが、これらに限定されない)、前立腺、乳房、肺、結腸、子宮、皮膚、肝臓、骨、膵臓、卵巣、精巣、膀胱、腎臓、心臓、頭部、首、胃、子宮頸部、直腸、咽頭、または食道固形腫瘍の腫瘍、HIV(ヒト免疫不全ウイルス)関連障害、RSV(呼吸器多核体ウイルス)関連障害、EBV(エプスタイン・バーウイルス)関連障害、CMV(サイトメガロウイルス)関連障害、ならびに感染性疾患(アデノウイルス関連障害及びBKポリオーマウイルス関連障害を含むが、これらに限定されない)が挙げられる。 Provided herein are various diseases treated using engineered cells, populations thereof, or compositions thereof. Non-limiting examples of such diseases include alopecia areata, autoimmune hemolytic anemia, autoimmune hepatitis, cancer, dermatomyositis, diabetes (type 1), certain juvenile idiopathic arthritis, Glomerulonephritis, Graves' disease, Guillain-Barre syndrome, idiopathic thrombocytopenic purpura, myasthenia gravis, certain myocarditis, multiple sclerosis, pemphigus/pemphigoid, pernicious anemia, nodular polyartery inflammation, polymyositis, primary bile with cirrhosis, psoriasis, rheumatoid arthritis, scleroderma/systemic sclerosis, Sjögren's syndrome, systemic lupus erythematosus, certain thyroiditis, certain uveitis , vitiligo, polyangiitis (Wegener's disease), autoimmune diseases (including but not limited to granulomatosis), hematological malignancies (acute and chronic leukemia, lymphoma, multiple myeloma, and myelodysplastic syndromes). including but not limited to), prostate, breast, lungs, colon, uterus, skin, liver, bones, pancreas, ovaries, testes, bladder, kidneys, heart, head, neck, stomach, cervix, rectum, Tumors of the pharynx or esophageal solid tumors, HIV (human immunodeficiency virus)-related disorders, RSV (respiratory polyhedrosis virus)-related disorders, EBV (Epstein-Barr virus)-related disorders, CMV (cytomegalovirus)-related disorders, and Infectious diseases include, but are not limited to, adenovirus-related disorders and BK polyomavirus-related disorders.
本開示の操作された細胞(例えば、CAR T細胞)、その集団、またはその組成物を用いて治療することができるがんには、血液がんが含まれる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作された細胞(例えば、CAR T細胞)、その集団、またはその組成物を使用して治療されるがんは、血液悪性腫瘍または白血病である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作された細胞(例えば、CAR T細胞)、その集団、またはその組成物は、急性リンパ芽球性白血病(ALL)またはびまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)の治療のために使用される。いくつかの実施形態において、がんは、急性骨髄性白血病(AML)、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、骨髄形成異常、骨髄異形成症候群、急性Tリンパ芽球性白血病もしくは急性前骨髄球性白血病、慢性骨髄単球性白血病、または慢性骨髄性白血病の骨髄急性転化である。本明細書に記載の操作された細胞(例えば、CAR T細胞)を使用して治療可能ながんの例としては、乳癌、卵巣癌、食道癌、膀胱癌もしくは胃癌、唾液管癌、唾液管癌、肺の腺癌、または子宮漿液性子宮内膜癌などの侵襲的な形態の子宮癌が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの他の実施形態において、がんは、脳癌、乳癌、子宮頸癌、結腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、食道癌、白血病、肺癌、肝臓癌、黒色腫、卵巣癌、膵臓癌、直腸癌、腎臓癌、胃癌、精巣癌、または子宮癌である。更に他の実施形態において、がんは、扁平上皮癌、腺癌、小細胞癌、黒色腫、神経芽細胞腫、肉腫(例えば、血管肉腫または軟骨肉腫)、喉頭癌、耳下腺癌、胆道癌、甲状腺癌、末端黒子型黒色腫、日光角化症、急性リンパ球性白血病、急性骨髄性白血病、腺様嚢胞癌、腺腫、腺肉腫、腺扁平上皮癌、肛門管癌、肛門癌、肛門直腸癌、星細胞腫瘍、バルトリン腺癌、基底細胞癌、胆管癌、骨癌、骨髄癌、気管支癌、気管支腺癌、カルチノイド、胆管細胞癌、軟骨肉腫、脈絡叢乳頭腫/癌腫、慢性リンパ球性白血病、慢性骨髄性白血病、明細胞癌、結合組織癌、嚢胞腺腫、消化器系癌、十二指腸癌、内分泌系癌、卵黄嚢腫瘍、子宮内膜増殖症、子宮内膜間質肉腫、類内膜腺癌、内皮細胞癌、上衣癌、上皮細胞癌、ユーイング肉腫、眼及び眼窩癌、女性性器癌、限局性結節性過形成、胆嚢癌、胃幽門癌、胃底部癌、ガストリノーマ、膠芽腫、グルカゴノーマ、心臓癌、血管芽腫、血管内皮腫、血管腫、肝腺腫、肝腺腫症、肝胆道癌、肝細胞癌、ホジキン病、回腸癌、インスリノーマ、上皮内新生物、上皮間扁平上皮細胞新生物、肝内胆管癌、浸潤性扁平上皮癌、空腸癌、関節癌、カポジ肉腫、骨盤癌、大細胞癌、大腸癌、平滑筋肉腫、悪性黒子由来黒色腫、リンパ腫、男性性器癌、悪性黒色腫、悪性中皮腫瘍、髄芽腫、髄上皮腫、髄膜癌、中皮腫、転移性癌腫、口癌、粘表皮癌、多発性骨髄腫、筋肉癌、鼻腔癌、神経系癌、神経上皮腺癌、結節性黒色腫、非上皮皮膚癌、非ホジキンリンパ腫、燕麦細胞癌、乏突起膠細胞癌、口腔癌、骨肉腫、乳頭漿液性腺癌、陰茎癌、咽頭癌、下垂体腫瘍、形質細胞腫、偽肉腫、肺芽腫、直腸癌、腎細胞癌、呼吸器系癌、網膜芽細胞腫、横紋筋肉腫、肉腫、漿液性癌、副鼻腔癌、皮膚癌、小細胞癌、小腸癌、平滑筋癌、軟組織癌、ソマトスタチン分泌腫瘍、脊椎癌、扁平上皮細胞癌、横紋筋癌、中皮下癌、表在拡大型黒色腫、T細胞白血病、舌癌、未分化癌、尿管癌、尿道癌、膀胱癌、泌尿器系癌、子宮頸癌、子宮体癌、ブドウ膜黒色腫、膣癌、疣状癌、ビポーマ、外陰癌、高分化癌、またはウィルムス腫瘍である。 Cancers that can be treated using the engineered cells (eg, CAR T cells), populations thereof, or compositions thereof of the present disclosure include hematological cancers. In some embodiments, the cancer treated using the engineered cells (e.g., CAR T cells), populations thereof, or compositions thereof described herein is a hematological malignancy or a leukemia. . In some embodiments, the engineered cells (e.g., CAR T cells), populations thereof, or compositions thereof described herein are associated with acute lymphoblastic leukemia (ALL) or diffuse large cell B Used for the treatment of cellular lymphoma (DLBCL). In some embodiments, the cancer is acute myeloid leukemia (AML), acute lymphoblastic leukemia (ALL), myelodysplasia, myelodysplastic syndrome, acute T lymphoblastic leukemia, or acute promyelocytic leukemia. leukemia, chronic myelomonocytic leukemia, or bone marrow blast crisis of chronic myeloid leukemia. Examples of cancers that can be treated using the engineered cells (e.g., CAR T cells) described herein include breast cancer, ovarian cancer, esophageal cancer, bladder or stomach cancer, salivary duct cancer, salivary duct cancer, cancer, adenocarcinoma of the lung, or invasive forms of uterine cancer, such as uterine serous endometrial cancer. In some other embodiments, the cancer is brain cancer, breast cancer, cervical cancer, colon cancer, colorectal cancer, endometrial cancer, esophageal cancer, leukemia, lung cancer, liver cancer, melanoma, ovarian cancer, Pancreatic cancer, rectal cancer, kidney cancer, stomach cancer, testicular cancer, or uterine cancer. In still other embodiments, the cancer is squamous cell carcinoma, adenocarcinoma, small cell carcinoma, melanoma, neuroblastoma, sarcoma (e.g., angiosarcoma or chondrosarcoma), laryngeal carcinoma, parotid carcinoma, biliary tract carcinoma. Cancer, thyroid cancer, acral lentiginous melanoma, actinic keratosis, acute lymphocytic leukemia, acute myeloid leukemia, adenoid cystic carcinoma, adenoma, adenosarcoma, adenosquamous carcinoma, anal canal cancer, anal cancer, anus Rectal cancer, astrocytic tumor, Bartholin's adenocarcinoma, basal cell carcinoma, cholangiocarcinoma, bone cancer, bone marrow cancer, bronchial carcinoma, bronchial adenocarcinoma, carcinoid, cholangiocellular carcinoma, chondrosarcoma, choroid plexus papilloma/carcinoma, chronic lymphocytic cancer sexual leukemia, chronic myeloid leukemia, clear cell carcinoma, connective tissue carcinoma, cystadenoma, digestive system cancer, duodenal cancer, endocrine system cancer, yolk sac tumor, endometrial hyperplasia, endometrial stromal sarcoma, intrauterine sarcoma Adenocarcinoma, endothelial cell carcinoma, ependymal carcinoma, epithelial cell carcinoma, Ewing sarcoma, eye and orbital cancer, female genital cancer, focal nodular hyperplasia, gallbladder cancer, gastric pyloric carcinoma, gastric fundus carcinoma, gastrinoma, glioblastoma. tumor, glucagonoma, heart cancer, hemangioblastoma, hemangioendothelioma, hemangioma, hepatic adenoma, hepatic adenomatosis, hepatobiliary cancer, hepatocellular carcinoma, Hodgkin's disease, ileal cancer, insulinoma, intraepithelial neoplasm, interepithelial squamous epithelium Cellular neoplasms, intrahepatic cholangiocarcinoma, invasive squamous cell carcinoma, jejunal cancer, joint cancer, Kaposi's sarcoma, pelvic cancer, large cell carcinoma, colorectal cancer, leiomyosarcoma, lentigo maligna-derived melanoma, lymphoma, male genital cancer, Malignant melanoma, malignant mesothelial tumor, medulloblastoma, medulloepithelioma, meningeal cancer, mesothelioma, metastatic carcinoma, oral cancer, mucoepidermoid carcinoma, multiple myeloma, muscle cancer, nasal cavity cancer, nervous system cancer , neuroepithelial adenocarcinoma, nodular melanoma, non-epithelial skin cancer, non-Hodgkin lymphoma, oat cell carcinoma, oligodendroglial carcinoma, oral cancer, osteosarcoma, papillary serous adenocarcinoma, penile cancer, pharyngeal cancer, pituitary tumor , plasmacytoma, pseudosarcoma, pulmonary blastoma, rectal cancer, renal cell carcinoma, respiratory system cancer, retinoblastoma, rhabdomyosarcoma, sarcoma, serous carcinoma, sinus cancer, skin cancer, small cell carcinoma , small intestine cancer, smooth muscle cancer, soft tissue cancer, somatostatin-secreting tumor, spinal cancer, squamous cell carcinoma, striated muscle carcinoma, submesothelial carcinoma, superficial spreading melanoma, T-cell leukemia, tongue cancer, undifferentiated carcinoma, ureteral cancer, urethral cancer, bladder cancer, urinary system cancer, cervical cancer, endometrial cancer, uveal melanoma, vaginal cancer, verrucous cancer, vipoma, vulvar cancer, well-differentiated cancer, or Wilms' tumor.
いくつかの実施形態において、本開示は、本明細書に記載の操作された細胞のうちのいずれかを含む組成物を対象に投与することによって、治療を必要とする対象を治療する方法を提供する。使用される場合、「治療する」、「治療」等という用語は、概して、所望の薬理学的効果及び/または生理学的効果を得ることを指す。この効果は、疾患の完全もしくは部分的予防という点では予防的であり、及び/または疾患及び/または疾患から生じる有害作用の部分的もしくは完全な治癒という点では治療的である。本明細書で使用される「治療」という用語は、対象(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)における疾患の任意の治療を包含する。治療はまた、疾患の発生を防止すること、疾患の進行を阻害すること、または疾患を低減すること(すなわち、疾患の退行を引き起こすこと)を含む、疾患の影響を受けやすいが、まだそれに罹患していると診断されていない対象への本明細書に記載の操作された細胞の投与を指し得る。更に、治療は、対象(例えば、患者)における望ましくない臨床症状を安定化または低減し得る。本明細書に記載のその細胞集団、またはその組成物は、疾患または傷害の発生前、発生中、または発生後に投与され得る。 In some embodiments, the present disclosure provides a method of treating a subject in need of treatment by administering to the subject a composition comprising any of the engineered cells described herein. do. As used, the terms "treat", "therapy", etc. generally refer to obtaining a desired pharmacological and/or physiological effect. This effect is prophylactic in terms of complete or partial prevention of the disease and/or therapeutic in terms of partial or complete cure of the disease and/or the adverse effects resulting from the disease. The term "treatment" as used herein encompasses any treatment of a disease in a subject (eg, a mammal, eg, a human). Treatment also includes preventing the development of the disease, inhibiting the progression of the disease, or reducing the disease (i.e., causing regression of the disease) in patients susceptible to the disease but still suffering from it. can refer to the administration of the engineered cells described herein to a subject who has not been diagnosed with the disease. Additionally, treatment may stabilize or reduce undesirable clinical symptoms in a subject (eg, a patient). The cell populations described herein, or compositions thereof, can be administered before, during, or after the occurrence of a disease or injury.
ある特定の実施形態において、対象は、細胞療法によって治療及び/または改善され得る疾患、状態、及び/または傷害を有する。いくつかの実施形態において、細胞療法を必要とする対象は、傷害、疾患、または状態を有する対象であり、それによって細胞療法(例えば、細胞物質が対象に投与される療法)を引き起こす。しかしながら、傷害、疾患または状態に関連する少なくとも1つの症状の重症度を治療、改善、及び/または低減することが可能であることが企図される。ある特定の実施形態において、細胞療法を必要とする対象には、骨髄移植または幹細胞移植の候補、化学療法または放射線療法を受けた対象、過剰増殖性疾患またはがん(例えば、造血系)、過剰増殖性疾患またはがんを有するか、または発症するリスクがある対象、腫瘍(例えば、固形腫瘍)、ウイルス感染症またはウイルスを有するか、または発症するリスクがある対象が含まれるが、これらに限定されない。また、感染症に関連する疾患に罹患しているか、またはそれに罹患するリスクのある対象を包含することが意図される。 In certain embodiments, the subject has a disease, condition, and/or injury that can be treated and/or ameliorated by cell therapy. In some embodiments, the subject in need of cell therapy is a subject that has an injury, disease, or condition, thereby causing cell therapy (eg, a therapy in which cellular material is administered to the subject). However, it is contemplated that it is possible to treat, ameliorate, and/or reduce the severity of at least one symptom associated with an injury, disease, or condition. In certain embodiments, subjects in need of cell therapy include candidates for bone marrow or stem cell transplantation, subjects who have undergone chemotherapy or radiation therapy, hyperproliferative diseases or cancers (e.g., hematopoietic), Includes, but is not limited to, subjects who have or are at risk of developing a proliferative disease or cancer, a tumor (e.g., solid tumor), a viral infection or virus. Not done. It is also intended to encompass subjects suffering from or at risk of contracting a disease associated with an infectious disease.
いくつかの実施形態において、本開示は、使用説明書とともに、本開示の組成物を提供する。使用説明書は、添付文書としてキットに存在し得るか、キットもしくはその構成要素の容器のラベルに存在し得るか、またはデジタル形式であり得る(例えば、CD-ROM上で、インターネット上のリンクを介して)。キットは、ゲノム標的化核酸、ゲノム標的化核酸をコードするポリヌクレオチド、部位特異的ポリペプチド、及び/または部位特異的ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドのうちの1つ以上を含み得る。キット内の追加の成分、例えば、緩衝液(再構築緩衝液、安定化緩衝液、希釈緩衝液など)、及び/または1つ以上の制御ベクターも企図される。 In some embodiments, the present disclosure provides compositions of the present disclosure along with instructions for use. Instructions for use may be present with the kit as a package insert, on the label of the container of the kit or its components, or in digital form (e.g., on a CD-ROM or via a link on the Internet). Through). The kit can include one or more of a genomic targeting nucleic acid, a polynucleotide encoding a genomic targeting nucleic acid, a site-specific polypeptide, and/or a polynucleotide encoding a site-specific polypeptide. Additional components within the kit are also contemplated, such as buffers (reconstitution buffer, stabilization buffer, dilution buffer, etc.), and/or one or more control vectors.
併用療法
いくつかの実施形態において、本開示の操作された細胞またはその組成物は、少なくとも1つの追加の治療剤とともに投与される。任意の好適な追加の治療剤は、本明細書に記載の操作された細胞、その集団、またはその組成物とともに投与され得る。いくつかの態様において、追加の治療剤は、放射線、眼科剤、細胞毒性剤、化学療法剤、細胞分裂抑制剤、抗ホルモン剤、免疫刺激剤、抗血管新生剤、及びそれらの組み合わせから選択される。
Combination Therapy In some embodiments, engineered cells of the present disclosure or compositions thereof are administered with at least one additional therapeutic agent. Any suitable additional therapeutic agent may be administered with the engineered cells, populations thereof, or compositions thereof described herein. In some embodiments, the additional therapeutic agent is selected from radiation, ophthalmic agents, cytotoxic agents, chemotherapeutic agents, cytostatic agents, anti-hormonal agents, immunostimulatory agents, anti-angiogenic agents, and combinations thereof. Ru.
いくつかの実施形態において、本開示の操作された細胞またはその組成物は、ステロイドとともに投与される。ステロイドの投与は、自己免疫反応を有する、操作された細胞(複数可)またはその組成物を受ける対象のリスクを予防または軽減することができる。 In some embodiments, engineered cells of the present disclosure or compositions thereof are administered with steroids. Administration of steroids can prevent or reduce the risk of a subject receiving the engineered cell(s) or composition thereof having an autoimmune response.
追加の治療剤は、任意の好適な手段によって投与され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作された細胞、その集団、またはその組成物、及び追加の治療剤は、同じ薬学的組成物中にて、例えば注入によって投与される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作された細胞及び追加の治療剤は、異なる薬学的組成物に含まれる。 Additional therapeutic agents may be administered by any suitable means. In some embodiments, the engineered cells, populations thereof, or compositions thereof described herein and the additional therapeutic agent are administered in the same pharmaceutical composition, eg, by injection. In some embodiments, the engineered cells described herein and the additional therapeutic agent are included in different pharmaceutical compositions.
薬学的組成物は、1つ以上の薬学的賦形剤を含み得る。任意の好適な薬学的賦形剤が使用されてもよく、当業者は、好適な薬学的賦形剤を選択することができる。したがって、以下に記載される薬学的賦形剤は、例示であり、限定するものではないことが意図される。追加の薬学的賦形剤には、例えば、Handbook of Pharmaceutical Excipients,Rowe et al.(Eds.)6th Ed.(2009)(参照によりその全体が組み込まれる)に記載されるものが含まれる。 Pharmaceutical compositions may include one or more pharmaceutical excipients. Any suitable pharmaceutical excipient may be used and can be selected by one skilled in the art. Accordingly, the pharmaceutical excipients described below are intended to be illustrative and not limiting. Additional pharmaceutical excipients include those described, for example, in Handbook of Pharmaceutical Excipients, Rowe et al. (Eds.) 6th Ed. (2009) (incorporated by reference in its entirety).
追加の治療剤を投与する様々な様式が、本明細書で企図される。いくつかの実施形態において、追加の治療剤は、任意の好適な投与様式によって投与される。概して、投与様式としては、限定されないが、硝子体内、網膜下、脈絡膜上、動脈内、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、鼻、非経口、局所、肺、及び皮下経路が挙げられる。 Various modes of administering additional therapeutic agents are contemplated herein. In some embodiments, the additional therapeutic agent is administered by any suitable mode of administration. Generally, modes of administration include, but are not limited to, intravitreal, subretinal, suprachoroidal, intraarterial, intradermal, intramuscular, intraperitoneal, intravenous, nasal, parenteral, topical, pulmonary, and subcutaneous routes. .
本明細書に記載の操作された細胞及び追加の治療剤が異なる薬学的組成物に含まれる実施形態において、本明細書に記載の操作された細胞の投与は、追加の治療剤の投与の前、同時に、及び/またはそれに続いて行われ得る。 In embodiments where the engineered cells described herein and the additional therapeutic agent are included in different pharmaceutical compositions, administration of the engineered cells described herein is prior to administration of the additional therapeutic agent. , simultaneously and/or subsequently.
更なる実施形態
いくつかの態様において、本明細書では、操作された細胞であって、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列を含み、少なくとも1つの配列がセーフハーバー遺伝子座内に挿入されており、セーフハーバー遺伝子座が、chr10:33130000~33140000、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr11:65425000~65427000(NEAT1)、chr15:92830000~92840000、chr16:11220000~11230000、chr2:87460000~87470000、chr3:186510000~186520000、chr3:59450000~59460000、chr8:127980000~128000000、chr9:7970000~7980000、APRT、B2M、CAPNS1、CBLB、CD2、CD3E、CD3G、CD5、EDF1、FTL、PTEN、PTPN2、PTPN6、PTPRC、PTPRCAP、RPS23、RTRAF、SERF2、SLC38A1、SMAD2、SOCS1、SRP14、SRSF9、SUB1、TET2、TIGIT、TRAC、及びTRIM28から選択されるsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つ以上にある、操作された細胞を提供する。
Further Embodiments In some aspects, herein is an engineered cell comprising at least one sequence encoding a transgene, the at least one sequence being inserted within a safe harbor locus. , safe harbor loci are chr10:33130000-33140000, chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr11:65425000-65427000 (NEAT1), chr15:928 30000~92840000, chr16:11220000~11230000, chr2:87460000~ 87470000, chr3:186510000-186520000, chr3:59450000-59460000, chr8:127980000-128000000, chr9:7970000-7980000, APRT, B2M, CAPNS1, CB LB, CD2, CD3E, CD3G, CD5, EDF1, FTL, PTEN, PTPN2, at any one or more of the sgRNA target loci selected from PTPN6, PTPRC, PTPRCAP, RPS23, RTRAF, SERF2, SLC38A1, SMAD2, SOCS1, SRP14, SRSF9, SUB1, TET2, TIGIT, TRAC, and TRIM28 , providing engineered cells.
いくつかの実施形態において、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列の発現は、内因性プロモーターに作動可能に連結される。 In some embodiments, expression of at least one sequence encoding a transgene is operably linked to an endogenous promoter.
いくつかの実施形態において、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列の発現は、外因性プロモーターに作動可能に連結される。 In some embodiments, expression of at least one sequence encoding a transgene is operably linked to an exogenous promoter.
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr10:33130000~33140000、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr11:65425000~65427000(NEAT1)、chr15:92830000~92840000、chr16:11220000~11230000、chr2:87460000~87470000、chr3:186510000~186520000、chr3:59450000~59460000、chr8:127980000~128000000、及びchr9:7970000~7980000から選択される。 In some embodiments, the target loci are chr10:33130000-33140000, chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr11:65425000-65427000 (NEAT1), chr15 :92830000~92840000, chr16:11220000~11230000 , chr2:87460000~87470000, chr3:186510000~186520000, chr3:59450000~59460000, chr8:127980000~128000000, and chr9:7970000~7980000 .
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr11:128340000~128350000またはchr15:92830000~92840000である。 In some embodiments, the target locus is chr11:128340000-128350000 or chr15:92830000-92840000.
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、APRT、B2M、CAPNS1、CBLB、CD2、CD3E、CD3G、CD5、EDF1、FTL、PTEN、PTPN2、PTPN6、PTPRC、PTPRCAP、RPS23、RTRAF、SERF2、SLC38A1、SMAD2、SOCS1、SRP14、SRSF9、SUB1、TET2、TIGIT、TRAC、及びTRIM28から選択される遺伝子である。 In some embodiments, the target locus is APRT, B2M, CAPNS1, CBLB, CD2, CD3E, CD3G, CD5, EDF1, FTL, PTEN, PTPN2, PTPN6, PTPRC, PTPRCAP, RPS23, RTRAF, SERF2, SLC38A1, The gene is selected from SMAD2, SOCS1, SRP14, SRSF9, SUB1, TET2, TIGIT, TRAC, and TRIM28.
いくつかの実施形態において、セーフハーバー遺伝子座は、表4のGS94またはGS102組み込み部位である。 In some embodiments, the safe harbor locus is the GS94 or GS102 integration site of Table 4.
いくつかの実施形態において、外因性プロモーターは、EF1aプロモーターである。 In some embodiments, the exogenous promoter is the EF1a promoter.
いくつかの実施形態において、操作された細胞は、ナチュラルキラー(NK)細胞、誘導多能性幹細胞(iPSC)、ヒト多能性幹細胞(HSPC)、T細胞、またはT細胞前駆体である。 In some embodiments, the engineered cells are natural killer (NK) cells, induced pluripotent stem cells (iPSCs), human pluripotent stem cells (HSPCs), T cells, or T cell precursors.
いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、組換えタンパク質、治療剤、またはキメラ抗原受容体(CAR)をコードする。 In some embodiments, the transgene encodes a recombinant protein, therapeutic agent, or chimeric antigen receptor (CAR).
いくつかの態様において、本明細書では、本明細書に記載の操作された細胞及び薬学的賦形剤を含む組成物が提供される。 In some embodiments, provided herein are compositions comprising engineered cells described herein and pharmaceutical excipients.
いくつかの態様において、本明細書では、セーフハーバー遺伝子座で細胞を編集するためのガイドリボ核酸(gRNA)であって、gRNAが、配列番号1~120のうちのいずれか1つを含む、ガイドリボ核酸を提供する。 In some embodiments, described herein is a guide ribonucleic acid (gRNA) for editing a cell at a safe harbor locus, the gRNA comprising any one of SEQ ID NOs: 1-120. Provide nucleic acids.
いくつかの態様において、本明細書では、染色体DNAを有する細胞を編集する方法であって、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列を細胞の染色体DNAのセーフハーバー遺伝子座内に挿入することを含み、セーフハーバー遺伝子座が、chr10:33130000~33140000、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr11:65425000~65427000(NEAT1)、chr15:92830000~92840000、chr16:11220000~11230000、chr2:87460000~87470000、chr3:186510000~186520000、chr3:59450000~59460000、chr8:127980000~128000000、chr9:7970000~7980000、APRT、B2M、CAPNS1、CBLB、CD2、CD3E、CD3G、CD5、EDF1、FTL、PTEN、PTPN2、PTPN6、PTPRC、PTPRCAP、RPS23、RTRAF、SERF2、SLC38A1、SMAD2、SOCS1、SRP14、SRSF9、SUB1、TET2、TIGIT、TRAC、及びTRIM28から選択されるsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つ以上にある、方法を提供する。 In some embodiments, described herein is a method of editing a cell having chromosomal DNA, the method comprising inserting at least one sequence encoding a transgene into a safe harbor locus in the chromosomal DNA of the cell. , safe harbor loci are chr10:33130000-33140000, chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr11:65425000-65427000 (NEAT1), chr15:928 30000~92840000, chr16:11220000~11230000, chr2:87460000~ 87470000, chr3:186510000-186520000, chr3:59450000-59460000, chr8:127980000-128000000, chr9:7970000-7980000, APRT, B2M, CAPNS1, CB LB, CD2, CD3E, CD3G, CD5, EDF1, FTL, PTEN, PTPN2, at any one or more of the sgRNA target loci selected from PTPN6, PTPRC, PTPRCAP, RPS23, RTRAF, SERF2, SLC38A1, SMAD2, SOCS1, SRP14, SRSF9, SUB1, TET2, TIGIT, TRAC, and TRIM28 , provides a method.
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr10:33130000~33140000、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr11:65425000~65427000(NEAT1)、chr15:92830000~92840000、chr16:11220000~11230000、chr2:87460000~87470000、chr3:186510000~186520000、chr3:59450000~59460000、chr8:127980000~128000000、及びchr9:7970000~7980000から選択される。 In some embodiments, the target loci are chr10:33130000-33140000, chr10:72290000-72300000, chr11:128340000-128350000, chr11:65425000-65427000 (NEAT1), chr15 :92830000~92840000, chr16:11220000~11230000 , chr2:87460000~87470000, chr3:186510000~186520000, chr3:59450000~59460000, chr8:127980000~128000000, and chr9:7970000~7980000 .
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、chr11:128340000~128350000またはchr15:92830000~92840000である。 In some embodiments, the target locus is chr11:128340000-128350000 or chr15:92830000-92840000.
いくつかの実施形態において、標的遺伝子座は、APRT、B2M、CAPNS1、CBLB、CD2、CD3E、CD3G、CD5、EDF1、FTL、PTEN、PTPN2、PTPN6、PTPRC、PTPRCAP、RPS23、RTRAF、SERF2、SLC38A1、SMAD2、SOCS1、SRP14、SRSF9、SUB1、TET2、TIGIT、TRAC、及びTRIM28から選択される遺伝子である。 In some embodiments, the target locus is APRT, B2M, CAPNS1, CBLB, CD2, CD3E, CD3G, CD5, EDF1, FTL, PTEN, PTPN2, PTPN6, PTPRC, PTPRCAP, RPS23, RTRAF, SERF2, SLC38A1, The gene is selected from SMAD2, SOCS1, SRP14, SRSF9, SUB1, TET2, TIGIT, TRAC, and TRIM28.
いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、組換えタンパク質、治療剤、またはキメラ抗原受容体(CAR)をコードする。 In some embodiments, the transgene encodes a recombinant protein, therapeutic agent, or chimeric antigen receptor (CAR).
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、外因性プロモーターを含み、外因性プロモーターは、導入遺伝子に作動可能に連結される。 In some embodiments, at least one sequence includes an exogenous promoter, and the exogenous promoter is operably linked to the transgene.
いくつかの実施形態において、細胞は、T細胞またはT細胞前駆体である。 In some embodiments, the cell is a T cell or T cell precursor.
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、相同組換え修復または相同組換え非依存的な特異的挿入を用いて挿入される。 In some embodiments, at least one sequence is inserted using homologous recombination repair or homologous recombination-independent specific insertion.
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、1つ以上のガイドリボ核酸(gRNA)及び1つ以上のCas9エンドヌクレアーゼを用いて挿入され、1つ以上のgRNAは、配列番号1~120のうちのいずれか1つを含む。 In some embodiments, at least one sequence is inserted using one or more guide ribonucleic acids (gRNAs) and one or more Cas9 endonucleases, and the one or more gRNAs are selected from among SEQ ID NOS: 1-120. Contains any one of the following.
いくつかの態様において、本明細書では、操作された細胞またはその集団を得るエクスビボ方法であって、細胞を得ることと、セーフハーバー遺伝子座内に導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列を挿入することによって細胞を遺伝子修飾することと、を含み、セーフハーバー遺伝子座が、chr10:33130000~33140000、chr10:72290000~72300000、chr11:128340000~128350000、chr11:65425000~65427000(NEAT1)、chr15:92830000~92840000、chr16:11220000~11230000、chr2:87460000~87470000、chr3:186510000~186520000、chr3:59450000~59460000、chr8:127980000~128000000、chr9:7970000~7980000、APRT、B2M、CAPNS1、CBLB、CD2、CD3E、CD3G、CD5、EDF1、FTL、PTEN、PTPN2、PTPN6、PTPRC、PTPRCAP、RPS23、RTRAF、SERF2、SLC38A1、SMAD2、SOCS1、SRP14、SRSF9、SUB1、TET2、TIGIT、TRAC、及びTRIM28から選択されるsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つ以上にある、エクスビボ方法を提供する。 In some embodiments, described herein is an ex vivo method of obtaining an engineered cell or population thereof, comprising: obtaining the cell and inserting at least one sequence encoding a transgene within a safe harbor locus. genetically modifying the cell by 1), chr15:92830000~ 92840000, chr16:11220000-11230000, chr2:87460000-87470000, chr3:186510000-186520000, chr3:59450000-59460000, chr8:127980000-12 8000000, chr9:7970000-7980000, APRT, B2M, CAPNS1, CBLB, CD2, CD3E, CD3G, CD5, EDF1, FTL, PTEN, PTPN2, PTPN6, PTPRC, PTPRCAP, RPS23, RTRAF, SERF2, SLC38A1, SMAD2, SOCS1, SRP14, SRSF9, SUB1, TET2, TIGIT, TRAC, and sgRNA targets selected from TRIM28 Ex vivo methods are provided for at any one or more of the genetic loci.
いくつかの実施形態において、細胞を得ることは、(i)対象から組織試料を収集することと、(ii)組織試料から細胞を単離することと、(iii)細胞をインビトロで培養することと、を含む。 In some embodiments, obtaining the cells includes (i) collecting a tissue sample from the subject, (ii) isolating the cells from the tissue sample, and (iii) culturing the cells in vitro. and, including.
いくつかの実施形態において、細胞は、幹細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、誘導多能性幹細胞(iPSC)、ヒト多能性幹細胞(HSPC)、T細胞、またはT細胞前駆体である。 In some embodiments, the cells are stem cells, natural killer (NK) cells, induced pluripotent stem cells (iPSCs), human pluripotent stem cells (HSPCs), T cells, or T cell precursors.
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、相同組換え修復または相同組換え非依存的な特異的挿入を用いて挿入される。 In some embodiments, at least one sequence is inserted using homologous recombination repair or homologous recombination-independent specific insertion.
いくつかの実施形態において、工程(b)で遺伝子修飾することは、細胞を、1つ以上のガイドリボ核酸(gRNA)、少なくとも1つの配列、及び1つ以上のCas9エンドヌクレアーゼと接触させることを含み、1つ以上のgRNA及びCas9エンドヌクレアーゼは、セーフハーバー遺伝子座内での染色体DNAへの少なくとも1つの配列の挿入を促進し、1つ以上のgRNAは、配列番号1~120のうちのいずれか1つを含む。 In some embodiments, genetically modifying in step (b) comprises contacting the cell with one or more guide ribonucleic acids (gRNAs), at least one sequence, and one or more Cas9 endonucleases. , one or more gRNAs and a Cas9 endonuclease to facilitate insertion of at least one sequence into the chromosomal DNA within the safe harbor locus, and the one or more gRNAs are any of SEQ ID NOS: 1-120. Contains one.
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの配列は、外因性プロモーターを含み、外因性プロモーターは、導入遺伝子に作動可能に連結される。 In some embodiments, at least one sequence includes an exogenous promoter, and the exogenous promoter is operably linked to the transgene.
いくつかの態様において、本明細書では、疾患を有するか、または疾患を有するリスクがある対象を治療する方法であって、対象に、有効量の本明細書に記載の操作された細胞を投与することを含む、方法を提供する。 In some embodiments, described herein is a method of treating a subject having or at risk of having a disease, the method comprising: administering to the subject an effective amount of an engineered cell described herein. Provides a method including:
いくつかの態様において、本明細書では、疾患を有するか、または疾患を有するリスクがある対象を治療する方法であって、本明細書に記載の方法を実施することと、対象に、有効量の細胞またはその集団を含む組成物を投与することと、を含む、方法を提供する。 In some embodiments, described herein is a method of treating a subject having a disease or at risk of having a disease, the method comprising: performing a method described herein; and administering to the subject an effective amount of administering a composition comprising a cell or population thereof.
いくつかの実施形態において、疾患は、がんである。 In some embodiments, the disease is cancer.
以下は、本発明の方法及び組成物の例である。本明細書に記載の一般的な説明を考えることにより、様々な他の実施形態が実施され得ることが理解される。 The following are examples of methods and compositions of the invention. It will be appreciated that various other embodiments may be practiced given the general description provided herein.
以下は、本発明を実行するための特定の実施形態の例である。実施例は、例示的な目的のためにのみ提供され、決して本発明の範囲を限定することを意図するものではない。使用される数値(例えば、量、温度等)に関して精度を保証するように努力がなされてはいるが、当然のことながら、いくらかの実験誤差及び偏差が許容されるべきである。 The following are examples of specific embodiments for carrying out the invention. The examples are provided for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention in any way. Efforts have been made to ensure accuracy with respect to numbers used (eg, amounts, temperatures, etc.) but, of course, some experimental errors and deviations should be allowed for.
本発明の実践には、別段の指示がない限り、当該技術分野の技能の範囲内で、タンパク質化学、生化学、組換えDNA技法、及び薬理学の従来の方法が用いられる。そのような技法は、文献で十分に説明されている。例えば、T.E.Creighton,Proteins:Structures and Molecular Properties(W.H.Freeman and Company,1993)、A.L.Lehninger,Biochemistry(Worth Publishers,Inc.,current addition)、Sambrook,et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(2nd Edition,1989)、Methods In Enzymology(S.Colowick and N.Kaplan eds.,Academic Press,Inc.)、Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Edition(Easton,Pennsylvania:Mack Publishing Company,1990)を参照されたい。 The practice of the present invention will employ, unless otherwise indicated, conventional methods of protein chemistry, biochemistry, recombinant DNA techniques, and pharmacology, within the skill of the art. Such techniques are well explained in the literature. For example, T. E. Creighton, Proteins: Structures and Molecular Properties (WH. Freeman and Company, 1993), A. L. Lehninger, Biochemistry (Worth Publishers, Inc., current addition), Sambrook, et al. , Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Edition, 1989), Methods In Enzymology (S. Colowick and N. Kaplan eds., Academic Pr ess, Inc.), Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition (Easton, Pennsylvania: Mack Publishing Company, 1990).
実施例1:コード領域におけるノックイン遺伝子座の同定
この一連の実施例における実験の目的は、T細胞受容体アルファ定常(TRAC)遺伝子座以外のコード領域におけるT細胞ノックイン(KI)遺伝子座を同定することであった。候補遺伝子座を選択するために、表1に示される基準及び要件を用いた。
Example 1: Identification of knock-in loci in coding regions The purpose of the experiments in this set of examples is to identify T cell knock-in (KI) loci in coding regions other than the T cell receptor alpha constant (TRAC) locus. Was that. The criteria and requirements shown in Table 1 were used to select candidate loci.
概して、コード領域内の候補KI遺伝子座の要件は、コード遺伝子がT細胞機能に必須ではないか、またはその遺伝子のノックアウトがキメラ抗原受容体療法(CAR T)機能に有益であることであった。 Generally, the requirement for candidate KI loci within the coding region was that the coding gene is not essential for T cell function or that knockout of the gene is beneficial for chimeric antigen receptor therapy (CAR T) function. .
表1に示されるように、比較目的で、候補KI遺伝子座を同定するために利用されたデータのいくつかは、部分的に、Roth,T.L.,et al.2019(Rapid discovery of synthetic DNA sequences to rewrite endogenous T cell circuits.bioRxiv,604561)に由来し、この関連開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。Roth,T.L.et al.の論文のデータの概要を図3に示す。 As shown in Table 1, for comparative purposes, some of the data utilized to identify candidate KI loci was based, in part, on Roth, T. L. , et al. 2019 (Rapid discovery of synthetic DNA sequences to rewrite endogenous T cell circuits. bioRxiv, 604561), the related disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety. Incorporated. Roth, T. L. et al. Figure 3 shows an overview of the data in the paper.
図4A及び図4Bは、処理されたRNA-seqデータを示し、試料が、活性化状態に基づいて、及び細胞型によってクラスター化することを示す。ドナー4(AKI4)は、他のドナーと異なってクラスター化したため、外れ値として同定され、残りの分析から除外された。Roth,T.L.et al.の論文に引用された90種の遺伝子のRNA-seq実験からの転写物発現データは、Roth,T.L.et al.の論文の転写発現データと相関した。(図5A及び図5Bを参照されたい)。 Figures 4A and 4B show processed RNA-seq data and show that samples cluster based on activation status and by cell type. Donor 4 (AKI4) clustered differently from other donors and was therefore identified as an outlier and excluded from the remaining analyses. Roth, T. L. et al. Transcript expression data from RNA-seq experiments of 90 genes cited in the paper by Roth, T. L. et al. This was correlated with the transcriptional expression data of the paper. (See Figures 5A and 5B).
図6は、転写開始部位(TSS)周辺の10kb領域に焦点を当てたプロセスATAC-seqデータを示す。再び、ドナー4(AKI4)は、CD4細胞及びCD8細胞の両方の発現プロファイルに基づいて外れ値として同定され、残りの分析から除外された。残りのATAC-seq分析の結果を図7A~8に示す。TSS強化スコアについての図7Aのデータはまた、全てのライブラリーが高品質であることを示した。TRAC遺伝子座周辺の開放クロマチン領域に関するデータは、エクソン1ではなく、エクソン3付近での最も高いシグナルを明らかにした(図8)。
Figure 6 shows process ATAC-seq data focusing on a 10 kb region around the transcription start site (TSS). Again, donor 4 (AKI4) was identified as an outlier based on both CD4 and CD8 cell expression profiles and was excluded from the remaining analyses. The results of the remaining ATAC-seq analyzes are shown in Figures 7A-8. The data in Figure 7A for TSS enrichment scores also showed that all libraries were of high quality. Data on open chromatin regions around the TRAC locus revealed the highest signal near
ノックイン効率の決定:
Roth,T.L.et al.の論文からの5人のドナー、2つのgRNA、及び2つの複製物/gRNAに基づくKI効率結果(以下に記載のモデルを使用して得られる)を図9及び図10に示す。
Determination of knock-in efficiency:
Roth, T. L. et al. The KI efficiency results (obtained using the model described below) based on 5 donors, 2 gRNAs, and 2 replicates/gRNA from the paper are shown in FIGS. 9 and 10.
線形モデルを構築し、RNA-seq及びATAC-seqデータを使用して約90種の遺伝子のKI効率を推定した。線形モデルは、データにおいて33%の変動を捉えた(すなわち、R2=0.33)。図11は、2日目(d2)のRNA-seqデータ、4日目(d4)のRNA-seqデータ、及びd2のATACデータに対するKI効率を示す。線形モデルを残りの候補遺伝子に適用して、それらのKI効率を推定した。 A linear model was constructed to estimate the KI efficiency of approximately 90 genes using RNA-seq and ATAC-seq data. The linear model captured 33% variation in the data (ie, R 2 =0.33). FIG. 11 shows KI efficiency for day 2 (d2) RNA-seq data, day 4 (d4) RNA-seq data, and d2 ATAC data. A linear model was applied to the remaining candidate genes to estimate their KI efficiency.
候補コード遺伝子座を、d2(2日目)のRNA-seq発現データを使用して、予測されたKI効率によってプールされたデータセット内の全ての遺伝子を最初にランク付けするによって選択した。候補コード遺伝子座は、T細胞活性化中に安定して発現する必要があった(例えば、0日目(d0)と比較して≦2倍の発現変化)。候補遺伝子座はまた、ATAC-seqデータに基づいてアクセス可能でなければならなかった。その選択プロセス/要件を使用して、16種の十分に特徴付けられたコード遺伝子(既知の機能を有する)を候補遺伝子として選択した。これらの16種のノックアウトは、CAR T細胞(例えば、B2M、CD5、SMAD2、PTPRC、CD3E)の機能に利益を付与するであろう。予測されたKI効率が高く、明らかな必須機能(不活性コード遺伝子)がない追加の12種のコード遺伝子を候補遺伝子として選択した。(表2を参照されたい)。
Candidate coding loci were selected by first ranking all genes in the pooled dataset by predicted KI efficiency using d2 (day 2) RNA-seq expression data. Candidate coding loci needed to be stably expressed during T cell activation (eg, ≦2-fold change in expression compared to day 0 (d0)). Candidate loci also had to be accessible based on ATAC-seq data. Using the selection process/requirements, 16 well-characterized coding genes (with known functions) were selected as candidate genes. Knockout of these 16 species will confer a benefit on CAR T cell function (eg, B2M, CD5, SMAD2, PTPRC, CD3E). An additional 12 coding genes with high predicted KI efficiency and no obvious essential functions (inactive coding genes) were selected as candidate genes. (See Table 2).
実施例2:遺伝子砂漠におけるノックイン遺伝子座の同定
非コード領域または遺伝子砂漠における候補遺伝子座の選択の基準を表3に要約する。
Example 2: Identification of knock-in loci in gene deserts Criteria for selection of candidate loci in non-coding regions or gene deserts are summarized in Table 3.
非コード領域内の候補領域を選択するために、ここで発明者らは、ゲノムの非常にアクセス可能な領域(10kbのウィンドウ)を調べることから始めた。最もアクセス可能な領域は、(i)注釈付きタンパク質コード遺伝子(>50%のアクセス可能な領域)、(ii)偽遺伝子及び非コードRNA(約20%のアクセス可能な領域)、及び(iii)エンハンサー/調節領域(約20%のアクセス可能な領域)と重複した。候補遺伝子は、コード領域から<10kbである必要があった。長い遺伝子間非コードRNA(lincRNA)と重複するが、T細胞において明らかな機能を有さないいくつかの領域も考慮された。 To select candidate regions within non-coding regions, we here started by examining highly accessible regions (10 kb windows) of the genome. The most accessible regions are (i) annotated protein-coding genes (>50% accessible regions), (ii) pseudogenes and non-coding RNAs (approximately 20% accessible regions), and (iii) overlapped with enhancer/regulatory regions (approximately 20% accessible region). Candidate genes needed to be <10 kb from the coding region. Several regions that overlap with long intergenic non-coding RNAs (lincRNAs) but have no apparent function in T cells were also considered.
SHSの選択のために当該技術分野で使用されている他の基準の例は、例えば、Pellenz,S.,et al.(2019).New human chromosomal sites with“safe harbor”potential for targeted transgene insertion.Human gene therapy,30(7),814-828(この関連開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。 Examples of other criteria used in the art for SHS selection are, for example, Pellenz, S.; , et al. (2019). New human chromosomal sites with “safe harbor” potential for targeted transgene insertion. Human gene therapy, 30(7), 814-828, the relevant disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
図12は、上位候補非コード領域の正規化されたATAQ SEQデータを示すプロットである。 FIG. 12 is a plot showing normalized ATAQ SEQ data for top candidate non-coding regions.
上述の選択プロセス/要件を使用して、遺伝子砂漠における11箇所の候補領域を選択した。合計で、セーフハーバー遺伝子座(予測された遺伝子座)として評価されるコード領域及び非コード領域を含む39箇所のKI候補遺伝子座があった。 Eleven candidate regions in the gene desert were selected using the selection process/requirements described above. In total, there were 39 KI candidate loci including coding and non-coding regions that were evaluated as safe harbor loci (predicted loci).
実施例3:予測された遺伝子座の実験評価
材料
●120種のsgRNAをSynthegoから注文し(領域当たり3つのsgRNA)、編集効率を次世代配列決定(NGS)によって評価した。
■87種の標的コード遺伝子
■33種の標的遺伝子砂漠
●189種のコンストラクトをGenscriptにより合成した
■相同アーム:各450bp
■eGFPをレポーターとして使用した
■ベクター骨格:pUC57-Kan骨格
■78は内因性プロモーターを有する
■111はEF1a-HTLVプロモーターを有する
●コンストラクトをGenscriptによって配列検証し、大部分を配列決定によって内部検証した。sgRNA配列が表4に記載され、コンストラクト配列が表5に記載される。
Example 3: Experimental evaluation materials for predicted loci ● 120 sgRNAs were ordered from Synthego (3 sgRNAs per region) and editing efficiency was evaluated by next generation sequencing (NGS).
■87 target-encoding genes ■33 target gene deserts ●189 constructs synthesized using Genscript ■Homologous arms: 450 bp each
■ eGFP was used as a reporter ■ Vector backbone: pUC57-Kan skeleton ■ 78 has an endogenous promoter ■ 111 has an EF1a-HTLV promoter ● Constructs were sequence verified by Genscript and most were internally verified by sequencing . The sgRNA sequences are listed in Table 4 and the construct sequences are listed in Table 5.
方法 Method
予測された遺伝子座の有効性を評価するために、以下を使用した: To assess the validity of the predicted loci, we used:
(87種の内因性コンストラクト+120種の外因性コンストラクト)*2=414ウェル+対照=460 (87 endogenous constructs + 120 exogenous constructs) *2 = 414 wells + control = 460
3つの時点:1週目(d6=6日目)、3週目(d21=21日目)、及び4週目(d28=28日目)で3人のドナー、2つの複製物 3 donors, 2 replicates at 3 time points: week 1 (d6 = day 6), week 3 (d21 = day 21), and week 4 (d28 = day 28)
対照 contrast
DNAのみ(リボ核タンパク質(RNP)なし):エピソーム発現(n=8) DNA only (no ribonucleoprotein (RNP)): episomal expression (n=8)
DNA+非標的化ガイド+RNP:DNA送達がRNPでより効率的であるかどうかを確認するため(n=8) DNA + non-targeting guide + RNP: to see if DNA delivery is more efficient with RNP (n=8)
pMax GFPを測定して、トランスフェクションが良好であるかどうかを確認した(n=3)。 pMax GFP was measured to confirm whether the transfection was successful (n=3).
エレクトロポレーションを伴わないWT細胞 WT cells without electroporation
エレクトロポレーションを伴うWT細胞 WT cells with electroporation
対照はプレート全体に分散された。 Controls were distributed throughout the plate.
細胞をRNP/HDRなしでエレクトロポレーションして、細胞カウントが意味をなすかどうかを確認した。 Cells were electroporated without RNP/HDR to see if cell counts made sense.
更に2人のドナーを追加し、1つの時点:1週目(d6)で3つの複製物に変更した Two more donors were added and changed to three replicates at one time point: week 1 (d6)
FACSパネル:GFP、TCR、Zombie FACS panel: GFP, TCR, Zombie
3つのウェル毎に洗浄する。 Wash every third well.
収集された二次データには以下が含まれる:RNA-seqデータ:d0、d2、及びd4で(安定した発現を決定するため)、ATAC-seqデータ:d2で(活性化細胞を同定するため)。RNA-seq及びATAC-seq実験を行うために使用される方法は、Roth,T.L.,et al.2019.(Rapid discovery of synthetic DNA sequences to rewrite endogenous T cell circuits.bioRxiv,604561(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)にある。 Secondary data collected included: RNA-seq data: at d0, d2, and d4 (to determine stable expression), ATAC-seq data: at d2 (to identify activated cells). ). The methods used to perform RNA-seq and ATAC-seq experiments are described by Roth, T.; L. , et al. 2019. (Rapid discovery of synthetic DNA sequences to rewrite endogenous T cell circuits. bioRxiv, 604561, incorporated herein by reference in its entirety).
.fcsファイルを使用して、FACSデータに対して自動ゲーティングを実施した。内因性プロモーターを有するコンストラクトについて、5人のドナー全て及び3つの時点全てを使用した。EF1aプロモーターを有するコンストラクトについて、3人のドナー(ドナー1~3)及び2つの時点(3週目及び4週目)を使用した。
.. Automatic gating was performed on the FACS data using fcs files. For constructs with endogenous promoters, all five donors and all three time points were used. For constructs with the EF1a promoter, three donors (donors 1-3) and two time points (
データを要約するために、KI効率%(GFP高細胞%)≦10%(おそらくゲーティングエラー、実験誤差、または最小積分)のウェルを除外した。次いで、ドナー間の発現中央値及びドナー間のKI効率%中央値によってLociをランク付けした。 To summarize the data, wells with %KI efficiency (% GFP-high cells) ≦10% (possibly gating error, experimental error, or minimum integration) were excluded. Loci were then ranked by median expression between donors and median %KI efficiency between donors.
遺伝子座の有意性は、ドナー間及び時点間の遺伝子座の一貫したランク付けに使用された方法論である堅牢なランク集約を使用して計算された。堅牢なランク集約を行うための方法は、当該技術分野において既知である。(例えば、Kolde,R.,et al.(2012).Robust rank aggregation for gene list integration and meta-analysis.Bioinformatics(Oxford,England),28(4),573-580(その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい)。 Significance of loci was calculated using robust rank aggregation, a methodology used to consistently rank loci across donors and time points. Methods for performing robust rank aggregation are known in the art. (For example, Kolde, R., et al. (2012). Robust rank aggregation for gene list integration and meta-analysis. Bioinformatics (Oxford, England) ), 28(4), 573-580 (the disclosure of which is incorporated herein by reference). (incorporated herein in its entirety).
結果 result
対照及び実験群の分析の結果を図13A~25に示す。 The results of the analysis of the control and experimental groups are shown in Figures 13A-25.
pmax_GFP対照実験の結果は、ドナー5が他のドナーよりも著しく高い細胞カウントを有したことを明らかにした。概して、GFP_highの読み取り値は予想どおり経時的に減少した。(図13A及び13B)。
The results of the pmax_GFP control experiment revealed that
エピソームGFP発現の変化について非標的化対照を分析する実験は、エピソームGFP発現が経時的に0.05未満に減少することを明らかにした。(図14A及び14B)。外れ値のいくつかは、ゲーティングエラーに起因するものであり、これは、ドナー3において最も重度であった。WT対照実験はまた、予想どおり、<0.05のGFP_high読み取り値を示した(図15)。
Experiments analyzing non-targeted controls for changes in episomal GFP expression revealed that episomal GFP expression decreased to less than 0.05 over time. (Figures 14A and 14B). Some of the outliers were due to gating errors, which were most severe in
図16及び図17に示すように、B2Mセーフハーバー遺伝子座を標的にとするためにsgRNA5を使用する場合、ドナー間でより一貫した傾向があった。 As shown in Figures 16 and 17, there was a trend that was more consistent across donors when using sgRNA5 to target the B2M safe harbor locus.
内因性レポーターを用いたTRAC挿入及び発現についてのsgRNA79とsgRNA83との間のGFP発現傾向の比較は、ドナー2の傾向がsgRNA79とsgRNA83との間で異なる一方で、ドナー4の傾向は同じであることを明らかにした(図18及び図22)。複製物とドナーとの間で観察された変動のいくつかの潜在的な理由には以下が含まれる:
Comparison of GFP expression trends between sgRNA79 and sgRNA83 for TRAC insertion and expression using an endogenous reporter shows that the trends for
(1)多数のプレートの手動処理(例えば、図26): (1) Manual processing of multiple plates (e.g., Figure 26):
エッジ効果 edge effect
エレクトロポレーションエラー electroporation error
(2)ドナー間の固有の差異(例えば、図27): (2) Inherent differences between donors (e.g., Figure 27):
アッセイのある特定のウェルの処理量に一貫した差異があった(数週間にわたる) There were consistent differences in the throughput of certain wells in the assay (over several weeks)
ドナー間で細胞数が異なった Cell numbers varied between donors
(3)ゲーティングエラー(例えば、図28): (3) Gating error (e.g., Figure 28):
GFPシグナルにおける1つのピーク対>2つのピーク 1 peak vs > 2 peaks in GFP signal
実施例4:発現及びKI効率による遺伝子座のランク付け
遺伝子座を、レポーター遺伝子、GFP、及びKI効率の平均蛍光強度(MFI)に基づいてランク付けした。
Example 4: Ranking of loci by expression and KI efficiency Loci were ranked based on the mean fluorescence intensity (MFI) of the reporter gene, GFP, and KI efficiency.
図29は、内因性プロモーターを有する全ての重要な遺伝子座のGFP MFI及びKI効率を示す。B2M遺伝子座は、最も高いGFP MFIを報告した。TRAC遺伝子座は、上位10個のMFIの中にあった。最も高いGFP MFI読み取り値は、1週目に報告され、3週目及び4週目にわずかに低減した。結果はまた、ほとんどの上位遺伝子座が1を超えるsgRNAを有することを示した。KI効率に関しては、SOCS1遺伝子座が最も高いKI効率を報告した。全体的に、KI効率は、GFP MFIよりもドナー間で大きな変動を示した。
Figure 29 shows GFP MFI and KI efficiency of all important loci with endogenous promoters. The B2M locus reported the highest GFP MFI. The TRAC locus was among the top 10 MFIs. The highest GFP MFI readings were reported at
図30は、外因性プロモーター(例えば、EF1aプロモーター)を有する全ての重要な遺伝子座のGFP MFI及びKI効率を示す。TRAC遺伝子座は、最も高いGFP MFIを報告した。3週目~4週目に同等の発現があった。結果はまた、ほとんどの上位遺伝子座が1を超えるsgRNAを有することを示した。KI効率に関しては、SOCS1遺伝子座が最も高いKI効率を報告した。全体として、KI効率は、内因性プロモーターによって駆動されたときよりも外因性プロモーターによって駆動されたときに変動が少なかった。
Figure 30 shows GFP MFI and KI efficiency of all important loci with exogenous promoters (eg, EF1a promoter). The TRAC locus reported the highest GFP MFI. There was a comparable expression from
図31A、31B、及び31Cは、内因性及び外因性(例えば、EF1a)プロモーターを有する全ての重要な遺伝子座のGFP MFI及びKI効率を示す。結果は、EF1aプロモーターによって駆動された発現が、内因性プロモーターよりも約10倍高いことを示した(図31A)。KI効率に関しては、SOCS1遺伝子座が最も高いKI効率を報告した。3週目及び4週目において、KI効率は、内因性プロモーターによって駆動されたときよりも外因性プロモーターによって駆動されたときに高かった。
Figures 31A, 31B, and 31C show GFP MFI and KI efficiency of all important loci with endogenous and exogenous (eg, EF1a) promoters. The results showed that expression driven by the EF1a promoter was approximately 10-fold higher than the endogenous promoter (Figure 31A). Regarding KI efficiency, the SOCS1 locus reported the highest KI efficiency. At
実施例5:候補非コード部位におけるTCR発現の評価
この実験は、TCRを破壊することなく高い導入遺伝子発現を可能にする標的遺伝子座及び組み込み部位を同定するために行われた。いくつかの遺伝子砂漠(例えば、遺伝子砂漠2、3、5、及び6)は、高い導入遺伝子発現(図32A)を有すると同定された。
Example 5: Evaluation of TCR expression at candidate non-coding sites This experiment was performed to identify target loci and integration sites that allow high transgene expression without disrupting the TCR. Several gene deserts (eg,
好ましいノックイン部位を評価及び同定するために、PrimeR(Prime Receptor(Myc))の回路カセットのノックイン後に、TCR発現を測定した。Mycは、表面発現プライマー受容体の検出を容易にするためのN末端Mycエピトープタグを示す。簡潔に述べると、CD3-CD28 Dynabeadにより活性化したT細胞を、示された部位を標的とするsgRNA/Cas9 RNP(図32B及び33Aを参照されたい)、ならびに示された部位へのHDR媒介性組み込みを指向する相同アームを有するHDRTでエレクトロポレーションした。エレクトロポレーション後6日目に、細胞を抗TCRアルファ/ベータ及び抗myc抗体で染色し、Attune NxTフローサイトメーターで分析した。図32Bに示すように、TCR発現は、GS94及びGS102候補組み込み(ノックイン)部位で維持された。GS79(TRAC)遺伝子座にPrimeRの回路カセットがノックインされた細胞の2/3のみが、TCR発現を維持した。これらの結果は、GS94及びGS102部位が、TCR刺激のより良い可能性を示したことを示した。 To evaluate and identify preferred knock-in sites, TCR expression was measured after knock-in of the Prime Receptor (Myc) circuit cassette. Myc indicates an N-terminal Myc epitope tag to facilitate detection of surface expressed primer receptors. Briefly, CD3-CD28 Dynabead-activated T cells were stimulated with sgRNA/Cas9 RNP targeting the indicated sites (see Figures 32B and 33A) and HDR-mediated activation of CD3-CD28 Dynabead-activated T cells to the indicated sites. Electroporated with HDRT with a homologous arm directing integration. Six days after electroporation, cells were stained with anti-TCR alpha/beta and anti-myc antibodies and analyzed on an Attune NxT flow cytometer. As shown in Figure 32B, TCR expression was maintained at the GS94 and GS102 candidate integration (knock-in) sites. Only two-thirds of the cells in which the PrimeR circuit cassette was knocked in at the GS79 (TRAC) locus maintained TCR expression. These results indicated that GS94 and GS102 sites showed better potential for TCR stimulation.
効果的なノックインを示す細胞の割合(PrimeRの測定に基づく)は、TRAC組み込み部位を使用した場合の32%±5%と比較して、GS94組み込み部位を使用した場合36%±4%であった。これらの結果は、再現可能な高い回路カセットノックイン率を支持する、GS94を含む組み込み部位を明らかにした。図33Aを参照されたい。 The percentage of cells showing effective knock-in (based on PrimeR measurements) was 36% ± 4% using the GS94 integration site compared to 32% ± 5% using the TRAC integration site. Ta. These results revealed a GS94-containing integration site that supported reproducible high circuit cassette knock-in rates. See Figure 33A.
実施例6:GS94の回路発現及び機能の評価
GS94は、染色体11の遠位qアーム上に位置する候補組み込み部位である。それは、ETS1及びFLI1(図33B)のプロモーターから180~350kb以内であるが、組み込みベクター遺伝子療法のリスクは低いと考えられる。GS94遺伝子の回路発現及び機能電位を評価した。
Example 6: Evaluation of circuit expression and function of GS94 GS94 is a candidate integration site located on the distal q-arm of
T細胞は、GS79(TRAC)組み込み部位及びGS94組み込み部位でPrimeRとの回路カセット組み込みを受けた。細胞をK562 C19細胞と48時間共培養し、次いで、PrimeR誘導CAR MFIをPrimeR MFIと比較した。 T cells underwent circuit cassette integration with PrimeR at the GS79 (TRAC) and GS94 integration sites. Cells were co-cultured with K562 C19 cells for 48 hours and then PrimeR-induced CAR MFI was compared to PrimeR MFI.
簡潔に述べると、上記の実施例に記載したように生成したT細胞を、エレクトロポレーション後7日目にK562 CD19+/MSLN-細胞と共培養した。MSLN(メソテリン)は、ヒト膵臓癌で過剰発現される遺伝子である。次いで、細胞を、共培養の開始の48時間後に抗FLAG抗体で染色し、Attune NxTフローサイトメーター上で分析した。結果は、GS94が、K562 C19細胞との48時間の共培養後に、高いprimeR発現を伴う優れたCAR誘導をもたらすことを明らかにした。図34Aを参照されたい。GS94は、他のいくつかの候補の組み込み部位ならびにTRAC組み込み部位における発現よりもおよそ2倍高い、プライム抗原依存性CAR発現をもたらした。追加として、平均して、TRAC組み込み部位を使用した場合、プライム受容体表面発現レベルは、発現レベルの50%以上であった。
Briefly, T cells generated as described in the Examples above were co-cultured with K562 CD19+/MSLN-
細胞毒性及びサイトカイン分泌
細胞毒性及びサイトカイン分泌に対する候補組み込み部位の効果を評価するために、GS79(TRAC)組み込み部位及びGS94組み込み部位でPrimeRと回路カセット組み込みを受けたT細胞を、K562 C19/MSLN細胞と48時間共培養した。MSLNは、ヒト膵臓癌で過剰発現される遺伝子である。細胞を1:1のエフェクター:標的細胞比(1:1のE:T)で処理した。簡潔に述べると、上述したように生成したT細胞を、エレクトロポレーション後7日目にK562 CD19+/MSLN+細胞と共培養した。共培養の開始から48時間後、上清を収集し、Luminexを介してサイトカインレベルについて分析した。サイトカイン尺度は、IL-2、INFg、及びTNFであった。細胞毒性を、48時間後に残りの標的細胞のルシフェラーゼ活性を測定することによって分析した。図34Bの各データポイントは、2つの複製物を表し、線は、複製に対する細胞毒性の範囲を表す。図34Bに示すように、GS94組み込み部位は、K562 C19/MSLN細胞との48時間の共培養後に、優れた細胞毒性能力及びサイトカイン分泌をもたらした。
Cytotoxicity and Cytokine Secretion To assess the effect of candidate integration sites on cytotoxicity and cytokine secretion, T cells that had undergone PrimeR and circuit cassette integration at the GS79 (TRAC) and GS94 integration sites were isolated from K562 C19/MSLN cells. and co-cultured for 48 hours. MSLN is a gene that is overexpressed in human pancreatic cancer. Cells were treated with a 1:1 effector:target cell ratio (1:1 E:T). Briefly, T cells generated as described above were co-cultured with K562 CD19+/
プライム非依存的細胞毒性
細胞毒性に対する候補組み込み部位の効果をプライム非依存的細胞毒性と比較するために、GS79(TRAC)組み込み部位及びGS94組み込み部位でPrimeRと回路カセット組み込みを受けたT細胞を、エレクトロポレーション後7日目にK562 CD19+/MSLN+細胞またはK562 CD19-/MSLN+細胞(「K562_MSLN」)と48時間共培養した。0.3、1.0、及び3.0 E:T細胞比を試験した。図35A及び図35Bを参照されたい。共培養の開始後48時間に、残りの標的細胞のルシフェラーゼ活性を測定することによって細胞毒性を分析した。図35Bに示すように、GS94組み込み部位は、TRAC組み込み部位と同等の細胞毒性能をもたらし、プライム非依存的細胞毒性はなかった。
Prime-independent cytotoxicity To compare the effect of candidate integration sites on cytotoxicity with prime-independent cytotoxicity, T cells that had undergone PrimeR and circuit cassette integration at the GS79 (TRAC) and GS94 integration sites were Seven days after electroporation, cells were co-cultured with K562 CD19+/MSLN+ cells or K562 CD19-/MSLN+ cells ("K562_MSLN") for 48 hours. 0.3, 1.0, and 3.0 E:T cell ratios were tested. See Figures 35A and 35B. Cytotoxicity was analyzed by measuring the luciferase activity of the remaining
プライム非依存的サイトカイン分泌
細胞毒性に対する候補組み込み部位の効果をプライム非依存的細胞毒性と比較するために、上述のように生成されたGS79(TRAC)組み込み部位及びGS94組み込み部位でPrimeRと回路カセット組み込みを受けたT細胞を、K562 CD19+/MSLN+細胞と共培養した。標的細胞のみを有する群(E:T=0、標的のみ)を、E:T細胞比が1の群と比較した。K562 CD19+/MSLN+細胞との48時間の共培養後、上清を収集し、Luminexを介してサイトカインレベルについて分析して、IL-2、INFg、及びTNFサイトカインの分泌を測定した。図36A及び図36Bを参照されたい。図36Bに示すように、GS94組み込み部位は、TRAC組み込み部位への同等のサイトカイン分泌をもたらし、IL-2、INFg、またはTNFのプライム非依存的分泌はなかった。
Prime-independent cytokine secretion To compare the effect of candidate integration sites on cytotoxicity with prime-independent cytotoxicity, PrimeR and circuit cassette integration were performed at the GS79 (TRAC) and GS94 integration sites generated as described above. The received T cells were co-cultured with K562 CD19+/MSLN+ cells. A group with only target cells (E:T=0, target only) was compared with a group with an E:T cell ratio of 1. After 48 hours of co-culture with K562 CD19+/MSLN+ cells, supernatants were collected and analyzed for cytokine levels via Luminex to measure secretion of IL-2, INFg, and TNF cytokines. See Figures 36A and 36B. As shown in Figure 36B, the GS94 integration site resulted in equivalent cytokine secretion to the TRAC integration site, with no prime-independent secretion of IL-2, INFg, or TNF.
プライム非依存的CAR発現
プライム非依存的CAR発現に対する候補組み込み部位の効果を評価するために、GS79(TRAC)組み込み部位、GS94組み込み部位、及びGS102組み込み部位でPrimeRと回路カセット組み込みを受けたT細胞を、インビトロで32日間培養した。実験の5、12、19及び28日目に、細胞を反復的なCD3/CD28刺激で処理した。16日目に、フローサイトメトリーアッセイを使用して、CAR発現について細胞を評価した。図37に示されるように、TCRによるT細胞活性化は、候補組み込み部位における回路カセット組み込みからのプライムR非依存的CAR発現をもたらさなかった。
Prime-independent CAR expression To assess the effect of candidate integration sites on prime-independent CAR expression, T cells that underwent PrimeR and circuit cassette integration at the GS79 (TRAC) integration site, the GS94 integration site, and the GS102 integration site. were cultured in vitro for 32 days. On
上記のように生成したT細胞を96ウェルプレート中で培養し、T細胞増殖培地を2日毎に交換した。5日目、12日目、19日目及び28日目に、T細胞を1:1のCD3/CD28 Dynabeadsで刺激した。細胞を、mycエピトープタグ染色によるPrimeR発現、及び示される時点でのFLAGエピトープタグ染色によるCAR発現について分析した。フロー分析をAttune NxTフローサイトメーター上で行った。
T cells generated as described above were cultured in 96-well plates, and T cell growth medium was changed every two days. On
実施例7:数週間にわたってプライム受容体発現の安定性を評価する
PrimeRの安定した(持続的な)発現に対する候補組み込み部位の効果を評価するために、図38に示される組み込み部位でPrimeRと回路カセット組み込みを受けたT細胞を、インビトロで32日間培養した。簡潔に述べると、上記のように生成したT細胞を96ウェルプレート中で培養し、T細胞増殖培地を2日毎に交換した。5日目、12日目、19日目及び28日目に、T細胞を1:1のCD3/CD28 Dynabeads反復刺激で刺激した。フローサイトメトリーアッセイを、16日目及び32日目に、Attune NxTフローサイトメーターを使用して行った。細胞を、mycエピトープタグ染色によってPrimeR発現について分析した。図38A及び38Bに示されるように、GS94組み込み部位は、少なくとも4週間にわたって安定したPrimeR発現をもたらした。
Example 7: Assessing the stability of prime receptor expression over several weeks To assess the effect of candidate integration sites on stable (sustained) expression of PrimeR, PrimeR and circuitry were synthesized at the integration site shown in Figure 38. T cells that had undergone cassette integration were cultured in vitro for 32 days. Briefly, T cells generated as described above were cultured in 96-well plates, and T cell growth medium was changed every two days. On
実施例8:オンターゲット編集効率の評価
候補ノックイン部位のオンターゲット編集効率を評価するために、iGUIDE-Seqアッセイを使用した。iGUIDE-Seqアッセイを実施するために使用される方法は、図39Aに例示され、Nobles et al.Genome Biology(2019)(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。図39Bに示すように、GS94組み込み部位は、評価された候補組み込み部位の中で最も高いオンターゲット編集効率を有した。図39Cに示すように、GS94は、2人のドナーで観察された推定オフターゲット編集をもたらさなかった。
Example 8: Evaluation of on-target editing efficiency To evaluate the on-target editing efficiency of candidate knock-in sites, an iGUIDE-Seq assay was used. The method used to perform the iGUIDE-Seq assay is illustrated in Figure 39A and as described in Nobles et al. Genome Biology (2019), which is incorporated herein by reference in its entirety. As shown in Figure 39B, the GS94 integration site had the highest on-target editing efficiency among the candidate integration sites evaluated. As shown in Figure 39C, GS94 did not result in the putative off-target editing observed in the two donors.
実施例9:GS94ノックインの評価
方法
上昇予測:(gs94)からの潜在的なオフターゲット部位の計算予測は、Elevation-search(Listgarten et al.2018.Prediction of off-target activities for the end-to-end design of CRISPR guide RNAs.Nat Biomed Engr 2,37-48、https://github.com/Microsoft/Elevationから得られるソフトウェア)を使用して実施した。Elevation-searchによって同定された全ての部位を、rhAmp-seqを使用して分析した。
Example 9: Evaluation method for GS94 knock-in Elevation prediction: Calculated prediction of potential off-target sites from (gs94) was performed using Elevation-search (Listgarten et al. 2018. Prediction of off-target activities for the end -to- The end design of CRISPR guide RNAs.
rhAmpSeq:iGUIDEまたは上昇予測アルゴリズムによって同定されたGS94の49箇所の候補オフターゲット部位及びGS94標的部位を、rhAmpSeq(Integrated DNA Technologies,Inc.)によって特徴付けた。この標的化された増幅により、多数の部位で同時に発生する編集のNGSベースの定量化が可能になる。以下の7つのガイド:GS84、GS94、GS95、GS96、GS102、GS108、及びGS138の各々で単独で治療した少なくとも2人のドナーからのT細胞からのゲノムDNAを、GenFind V3 DNA精製システム(Beckman Coulter)で単離した。2つの別個のrhAmpSeq増幅プールを使用して、50遺伝子座をカバーし、この手順を、各試料についてIntegrated DNA Technologiesによって推奨されるように実施した。rhAmpSeqライブラリーを、中間出力キット(300サイクル)(Illumina)を有するMiniSeq上で配列決定した。CRISPResso2アルゴリズム(https://github.com/pinellolab/CRISPResso2)を使用して、増幅された遺伝子座の各々における挿入及び欠失の割合を決定した。カイ二乗検定を使用した統計的有意性(FDR調整したp値≦0.001)は、GS94部位でのみ観察された。 rhAmpSeq: The 49 candidate off-target sites of GS94 and GS94 target sites identified by iGUIDE or upstream prediction algorithms were characterized by rhAmpSeq (Integrated DNA Technologies, Inc.). This targeted amplification allows NGS-based quantification of edits occurring simultaneously at multiple sites. Genomic DNA from T cells from at least two donors treated alone with each of the following seven guides: GS84, GS94, GS95, GS96, GS102, GS108, and GS138 was purified using the GenFind V3 DNA purification system (Beckman Coulter ) was isolated. Two separate rhAmpSeq amplification pools were used to cover 50 loci and this procedure was performed as recommended by Integrated DNA Technologies for each sample. The rhAmpSeq library was sequenced on a MiniSeq with Intermediate Output Kit (300 cycles) (Illumina). The CRISPResso2 algorithm (https://github.com/pinellolab/CRISPResso2) was used to determine the insertion and deletion rates at each of the amplified loci. Statistical significance (FDR-adjusted p-value ≦0.001) using chi-square test was observed only at the GS94 site.
RNA-seq:転写レベルでのGS94組み込みによって誘導される変化を評価するために、CD19/MSLN回路をGS79(TRAC)、GS94、及びGS102組み込み部位に組み込んだ。組み込み後6日目に、導入遺伝子発現に基づいてBD FACSAriaを使用して1e6編集細胞を選別した。RNAを、RNeasyキット(Qiagen)を用いて選別したT細胞から単離した。精製したRNAを、TruSeq RNAライブラリー調製キットv2(Illumina)を使用してNGSライブラリーに変換した。ライブラリーを、NovaSeq6000またはNextSeq550機器(Illumina)のいずれかで配列決定した。STAR2.7.3aアライナー(Dobin A.et al.Bioinformatics.2013.29:15-21)を使用して、参照ヒトGRCh38トランスクリプトームに対するRNA-seqデータを整列させ、遺伝子レベルの読み取りカウントを得た。edgeR(Robinson MD et al.Bioinformatics.2010.26:139-140)を使用して、両方のドナーにわたるデータを組み合わせて差次的発現を計算した。GS94部位の300Kb内の唯一の遺伝子、ETS1及びFLI1は、他の2つの遺伝子座のうちのいずれかでの組み込みを有する細胞と比較して、GS94組み込み部位での組み込みを有する細胞において差次的に発現されなかった。0.01のFDR調整したp値カットオフでは、差次的に発現した遺伝子の数は最小限であった(ゲノム全体で100遺伝子未満)。 RNA-seq: To assess the changes induced by GS94 integration at the transcriptional level, the CD19/MSLN circuit was integrated at the GS79 (TRAC), GS94, and GS102 integration sites. Six days after integration, 1e6 edited cells were sorted using a BD FACSAria based on transgene expression. RNA was isolated from sorted T cells using the RNeasy kit (Qiagen). Purified RNA was converted into an NGS library using TruSeq RNA library preparation kit v2 (Illumina). Libraries were sequenced on either a NovaSeq6000 or NextSeq550 instrument (Illumina). Align RNA-seq data against the reference human GRCh38 transcriptome to obtain gene-level read counts using the STAR2.7.3a aligner (Dobin A. et al. Bioinformatics. 2013.29:15-21). Ta. Differential expression was calculated by combining data across both donors using edgeR (Robinson MD et al. Bioinformatics. 2010.26:139-140). The only genes within 300 Kb of the GS94 site, ETS1 and FLI1, were differentially expressed in cells with integration at the GS94 integration site compared to cells with integration at either of the other two loci. was not expressed. At an FDR-adjusted p-value cutoff of 0.01, the number of differentially expressed genes was minimal (less than 100 genes genome-wide).
サイトカイン非依存的増殖アッセイ:GS94遺伝子座KIを有する一次T細胞の安全性を評価するために、サイトカイン非依存的増殖アッセイを実施して、発がん性形質転換の可能性を評価した。簡潔に述べると、GS94遺伝子座でCD19/MSLN回路カセット組み込みを受けた一次ヒトT細胞を解凍し、一晩回復させた。次いで、1×106細胞を24ウェル-GRexプレートの1つのウェルに播種し、サイトカインの有無にかかわらず培地中で5日間培養した。細胞数及び生存率を0日目、3日目及び5日目に記録した。陽性対照として、1×106Jurkat細胞を、サイトカインを含まない培地中で並行して培養した。図43に示すように、GS94 KI T細胞は、サイトカインで培養したときに良好な生存率及び総細胞カウントを維持したが、GS94 KI T細胞の生存率は、サイトカインなしで培養したときに5日間にわたって劇的に減少し、5日目に生存細胞が残っていなかった。陽性対照Jurkat細胞は、アッセイを通して、サイトカインなしで良好な生存率及び拡張を維持した。総合すると、このデータは、GS94編集された一次ヒトT細胞が依然として成長、生存及び拡張のために外因性サイトカインに依存していることを示し、したがって、細胞形質転換の懸念はない。
Cytokine-independent proliferation assay: To assess the safety of primary T cells harboring the GS94 locus KI, a cytokine-independent proliferation assay was performed to assess the potential for oncogenic transformation. Briefly, primary human T cells containing CD19/MSLN circuit cassette integration at the GS94 locus were thawed and allowed to recover overnight. 1×10 6 cells were then seeded into one well of a 24-well-GRex plate and cultured for 5 days in medium with or without cytokines. Cell numbers and viability were recorded on
結果
GS94を含む候補遺伝子座を標的とするCRISPR試薬(例えば、sgRNAと複合体化したSpCas9)の特異性を、iGUIDE-seqによって評価した(図40)。GS94標的化CRISPR RNPは、評価された全ての候補のiGUIDE-seqオリゴカセットトラッピングイベントの最も高い割合を示し、iGUIDE-seq論文からの対照sgRNA配列は、元の刊行物で報告されたものと同様の特異性を示し、アッセイが予想どおりに実施されたことを示唆した。
Results The specificity of CRISPR reagents (eg, SpCas9 complexed with sgRNA) targeting candidate loci including GS94 was evaluated by iGUIDE-seq (Figure 40). GS94-targeted CRISPR RNP showed the highest proportion of iGUIDE-seq oligo cassette trapping events of all candidates evaluated, and control sgRNA sequences from the iGUIDE-seq paper were similar to those reported in the original publication. specificity, suggesting that the assay performed as expected.
推定オフターゲット部位は、iGUIDE-seq出力から得られ、これは既に推定部位が偽であることを示唆した。追加の標的部位を計算アプローチ(Elevationソフトウェアパッケージ)によって予測した。rhAmp-seqを使用して、推定オフターゲット部位の各々についてハイスループット配列決定ライブラリーを調製し、この方法を、候補標的部位を標的とするCRISPR RNPでエレクトロポレーションしたT細胞からのDNA試料に適用した。得られたNGSデータをCRISPResso2ソフトウェアで処理し、現場で一般的であるように、挿入及び欠失(インデル)の頻度をCRISPR切断活性の指標とした。GS94標的化CRISPR RNPでエレクトロポレーションしたT細胞は、他の部位を標的とするCRISPR RNPで処理したT細胞よりも、推定オフターゲット部位のセットにおけるインデルの頻度が高くないことを示し、これは結果的または検出可能なオフターゲット活性を有しないGS94標的化CRISPR RNPと一致し、したがって評価されたセットのうち最も特異的である(図41)。 The putative off-target site was obtained from the iGUIDE-seq output, which already suggested that the putative site was false. Additional target sites were predicted by a computational approach (Elevation software package). We used rhAmp-seq to prepare high-throughput sequencing libraries for each of the putative off-target sites and applied the method to DNA samples from T cells electroporated with CRISPR RNPs targeting the candidate target sites. Applied. The resulting NGS data was processed with CRISPResso2 software, and the frequency of insertions and deletions (indels) was taken as an indicator of CRISPR cleavage activity, as is common in the field. We show that T cells electroporated with GS94-targeted CRISPR RNPs do not have a higher frequency of indels in a set of putative off-target sites than T cells treated with CRISPR RNPs targeted to other sites; Consistent with a GS94-targeted CRISPR RNP with no consequential or detectable off-target activity, and thus the most specific of the set evaluated (Figure 41).
T細胞トランスクリプトームの調節に対するGS94部位における導入遺伝子組み込みの潜在的な効果は、大きなカセットを部位にノックインし、T細胞を数日間成長させ、カセット内で導入遺伝子を発現する細胞を選別し、次いで細胞からRNAを収集することによって評価された。RNA-seqライブラリーを調製し、配列決定し、得られたIllumina配列決定データの分析により、TRACまたはGS102部位での組み込みを有する細胞と比較して、GS94での組み込みを有する細胞における、GS94部位の300kb以内の任意の遺伝子の発現において、生物学的または統計学的に有意な差は示されなかった(図42)。更に、統計的有意性に達した他の遺伝子発現の違いは、数及び効果サイズにおいて最小限であり、比較におけるノイズであるものと一致していた。 The potential effect of transgene integration at the GS94 site on the regulation of the T-cell transcriptome is demonstrated by knocking a large cassette into the site, growing T cells for several days, and selecting cells expressing the transgene within the cassette. It was then evaluated by collecting RNA from the cells. RNA-seq libraries were prepared and sequenced, and analysis of the resulting Illumina sequencing data showed that cells with integration at the GS94 site compared to cells with integration at the TRAC or GS102 site. No biologically or statistically significant differences were shown in the expression of any genes within 300 kb of (Figure 42). Additionally, other gene expression differences that reached statistical significance were minimal in number and effect size, consistent with being noise in the comparison.
GS94での導入遺伝子組み込みが形質転換された表現型を付与することができるかどうかを評価するために、GS94部位での組み込みを有する細胞を、サイトカインとともに、及びサイトカインなしでインビトロで培養した。細胞は、サイトカイン付加により生存し、生存可能のままであったが、サイトカイン補充なしで死亡し、生存可能性を失った(図43)。陽性対照のJurkat細胞は、依然として生存し、増殖した。全体として、これは、GS94における導入遺伝子の組み込みが、T細胞形質転換の特徴であるサイトカイン非依存的成長のための能力を付与しないことを示す。 To assess whether transgene integration at GS94 can confer a transformed phenotype, cells with integration at the GS94 site were cultured in vitro with and without cytokines. Cells survived and remained viable with cytokine addition, but died and lost viability without cytokine supplementation (Figure 43). Positive control Jurkat cells remained viable and proliferated. Overall, this shows that transgene integration in GS94 does not confer the capacity for cytokine-independent growth, which is a hallmark of T cell transformation.
実施例10:CAR発現カセットのインビボ挿入
腫瘍抗原を認識するCARを発現する導入遺伝子カセット、または腫瘍の解剖学的近傍で抗原を認識するプライミング受容体の制御下にある腫瘍抗原を認識するCARを有するT細胞のインビボ有効性を、CAR抗原を発現するように、またはプライミング受容体及びCARの両方によって認識される抗原を発現するように操作されたK562などのヒト腫瘍細胞に対して評価する。腫瘍細胞(例えば、1e6)を、NSGマウス(Jackson Laboratories)の脇腹に皮下注射する。腫瘍増殖は、2~4日毎にキャリパーによる寸法測定によって評価される。腫瘍体積が約100立方mmに達すると、マウスに、CRISPR媒介挿入によって特定の部位に組み込まれたCARまたはプライム-CAR回路カセットを有する5e6 T細胞を、またはCRISPR RNP単独で操作されたT細胞を、または偽注射としてPBS単独で、静脈内注射する。腫瘍成長を監視し、腫瘍体積が2000立方mmに達すると、マウスを安楽死させる。末梢血は、後眼窩手順を介してマウスから出血させ、フローサイトメトリー及び/またはddPCRを使用して、操作されたT細胞の経時的な拡張を観察する。屠殺時に、脾臓、血液、腫瘍及び/または他の組織を、フローサイトメトリー、ddPCR、及び/または免疫組織化学を介して、操作されたT細胞の存在について分析する。結果は、定義されたゲノム遺伝子座のうちの1つにおいてカセット組み込みで操作されたT細胞は、注射されたマウスにおいて、カセット組み込みなしのT細胞と比較して、腫瘍退縮及びクリアランスをもたらし、操作されたT細胞が、注射されたマウスの末梢血及び組織において検出可能であることを実証する。
Example 10: In Vivo Insertion of a CAR Expression Cassette A transgene cassette expressing a CAR that recognizes a tumor antigen or a CAR that recognizes a tumor antigen under the control of a priming receptor that recognizes the antigen in the anatomical vicinity of the tumor. The in-vivo efficacy of T cells with a CAR antigen is evaluated against human tumor cells, such as K562, engineered to express a CAR antigen or to express an antigen recognized by both the priming receptor and the CAR. Tumor cells (eg, 1e6) are injected subcutaneously into the flank of NSG mice (Jackson Laboratories). Tumor growth is assessed by caliper measurements every 2-4 days. When the tumor volume reached approximately 100 cubic mm, mice were treated with 5e6 T cells carrying CAR or prime-CAR circuit cassettes integrated at specific sites by CRISPR-mediated insertion, or T cells engineered with CRISPR RNP alone. , or PBS alone as a sham injection, intravenously. Tumor growth is monitored and mice are euthanized when tumor volume reaches 2000 cubic mm. Peripheral blood is bled from mice via a retroorbital procedure and flow cytometry and/or ddPCR is used to observe the expansion of engineered T cells over time. At sacrifice, spleen, blood, tumors and/or other tissues are analyzed for the presence of engineered T cells via flow cytometry, ddPCR, and/or immunohistochemistry. The results showed that T cells engineered with cassette integration at one of the defined genomic loci produced tumor regression and clearance compared to T cells without cassette integration in injected mice, and engineered We demonstrate that injected T cells are detectable in the peripheral blood and tissues of injected mice.
実施例11:GS94における大きな8.3kb発現カセットの非ウイルス挿入の評価
次に、前述したような材料/方法を使用して、T細胞のGS94セーフハーバー遺伝子座に8.3kbの挿入物を挿入した。カセットの図を図44に示す。
Example 11: Evaluation of non-viral insertion of a large 8.3 kb expression cassette in GS94 An 8.3 kb insert was then inserted into the GS94 safe harbor locus in T cells using materials/methods as previously described. did. A diagram of the cassette is shown in FIG.
コンストラクト生成Construct generation
ノックインのためのプラスミドコンストラクトを生成するために、合成DNAをTwist、IDT及びGENEWIZから注文し、Gibson Assembly及びGolden Gate Assemblyを介して組み立てた。プラスミドは、1.2kbまたは450bpの長さのゲノム中のCRISPR標的部位に隣接する配列に相同な相同アームを含有した。 To generate plasmid constructs for knock-ins, synthetic DNA was ordered from Twist, IDT and GENEWIZ and assembled via Gibson Assembly and Golden Gate Assembly. The plasmid contained homology arms homologous to sequences flanking the CRISPR target site in the genome that were 1.2 kb or 450 bp long.
T細胞操作T cell manipulation
T細胞を、正常ドナーのLeukopak(STEMCELL Technologies)から得た末梢血単核細胞(PBMC)から、Lymphoprep(STEMCELL Technologies)及びEasySepヒトT細胞単離キット(STEMCELL Technologies)を使用して濃縮した。続いて、T細胞を、3%ヒトAB血清(Gemini Bio)及び12.5ng/mlのヒトIL-7及びIL-15(Miltenyiプレミアムグレード)を補充したTexMACS培地(Miltenyi 130-197-196)中で、CD3/CD28ダイナビーズ(ThermoFisher、40203D)で1:1のビーズ対細胞比で活性化し、37℃、5% CO2で48時間培養した後、エレクトロポレーションを行った。 T cells were obtained from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) obtained from a normal donor Leukopak (STEMCELL Technologies) using Lymphoprep (STEMCELL Technologies) and EasySep Human T Cell Isolation Kit (STEMCELL Technologies). es). T cells were then cultured in TexMACS medium (Miltenyi 130-197-196) supplemented with 3% human AB serum (Gemini Bio) and 12.5 ng/ml human IL-7 and IL-15 (Miltenyi Premium Grade). The cells were activated with CD3/CD28 Dynabeads (ThermoFisher, 40203D) at a bead to cell ratio of 1:1, cultured for 48 hours at 37°C and 5% CO2, and then electroporated.
CRISPR RNPは、5:1:3:6の体積比で、120μMの、DNA配列GAGCCATGCTTGGCTTACGA(GS94、配列番号94)を標的とするsgRNA(Synthego)、62.5μMのsNLS-SpCas9-sNLS(Aldevron)、及びP3緩衝液(Lonza)を組み合わせることによって調製し、室温で15分間インキュベートした。用量滴定実験によって決定された最適量のプラスミドDNA(0.5~3マイクログラムの範囲)を、3.5μlのRNPと混合した。T細胞をカウントし、ビーズ除去し、90×Gで10分間遠心分離し、補助剤を添加して(Lonza)、10^6細胞/14.5μlのP3で再懸濁した。14.5μlのT細胞懸濁液をDNA/RNP混合物に添加し、Lonza 384ウェルのNucleocuvetteプレートに移し、コードEH-115のLonza HT Nucleofectorシステムでパルス処理した。細胞を室温で15分間休ませた後、12.5ng/mlのヒトIL-7及びIL-15(Miltenyiプレミアムグレード)を補充したTexMACS培地中の96ウェルプレート(Sarstedt)に移した。 CRISPR RNPs were prepared with 120 μM of sgRNA targeting the DNA sequence GAGCCATGCTTGGCTTACGA (GS94, SEQ ID NO: 94) (Synthego), 62.5 μM of sNLS-SpCas9-sNLS (Aldevron) in a volume ratio of 5:1:3:6. , and P3 buffer (Lonza) and incubated for 15 minutes at room temperature. Optimal amounts of plasmid DNA (range 0.5-3 micrograms) determined by dose titration experiments were mixed with 3.5 μl of RNP. T cells were counted, bead removed, centrifuged for 10 min at 90xG, supplemented (Lonza) and resuspended in 10^6 cells/14.5 μl of P3. 14.5 μl of T cell suspension was added to the DNA/RNP mixture, transferred to a Lonza 384-well Nucleocuvette plate, and pulsed with a Lonza HT Nucleofector system, code EH-115. Cells were allowed to rest for 15 minutes at room temperature before being transferred to 96-well plates (Sarstedt) in TexMACS medium supplemented with 12.5 ng/ml human IL-7 and IL-15 (Miltenyi Premium Grade).
導入遺伝子発現を、抗Myc抗体(Cell Signaling Technologyクローン9B11)及び抗Flag抗体(RnD系、クローン1042E)で染色することによって検出し、Attune NxTフローサイトメーター上で分析した。使用した他の抗体は、LIVE/DEAD Fixable Near-IR(Thermo Fisher)、TCRアルファ/ベータ抗体(BioLegendクローンIP26)、CD4抗体(BioLegendクローンRPA-T4)、CD8抗体(BioLegendクローンSK1)であった。 Transgene expression was detected by staining with anti-Myc antibody (Cell Signaling Technology clone 9B11) and anti-Flag antibody (RnD system, clone 1042E) and analyzed on an Attune NxT flow cytometer. Other antibodies used were LIVE/DEAD Fixable Near-IR (Thermo Fisher), TCR alpha/beta antibody (BioLegend clone IP26), CD4 antibody (BioLegend clone RPA-T4), CD8 antibody (BioLegend clone SK1) .
プライミング受容体誘導Priming receptor induction
導入遺伝子(すなわち、合成回路)の機能的活性を評価するために、編集されたT細胞を、プライミング抗原を発現する標的細胞株と1:1のE:T比で共培養し、24時間インキュベートした。T細胞を採取し、抗Myc抗体及び抗Flag抗体で染色して、プライミング受容体及びCAR発現についてそれぞれ評価した。 To assess the functional activity of the transgene (i.e., synthetic circuit), the edited T cells were co-cultured with a target cell line expressing the priming antigen at a 1:1 E:T ratio and incubated for 24 hours. did. T cells were harvested and stained with anti-Myc and anti-Flag antibodies to assess priming receptor and CAR expression, respectively.
GS94での8.3kbの導入遺伝子組み込みが機能的ノックインをもたらしたかどうかを評価するために、細胞を、1:1のE:T細胞比で同種プライミング抗原を発現する親K562細胞及びK562細胞で培養した。細胞を、前述のように48時間後にフローサイトメトリーによってアッセイした。プライミング抗原を有するK562細胞は、CAR発現を誘導したが、対照親K562細胞は誘導しなかった(図45)。全体として、これは、プライミング受容体が、8.3kbの導入遺伝子回路の挿入後にCAR発現を誘導したことを示す。したがって、8.3kbの導入遺伝子回路の挿入は、複数の機能遺伝子の発現をもたらした。 To assess whether the 8.3 kb transgene integration in GS94 resulted in a functional knock-in, cells were incubated with parental K562 cells and K562 cells expressing the cognate priming antigen at a 1:1 E:T cell ratio. Cultured. Cells were assayed by flow cytometry after 48 hours as described above. K562 cells with priming antigen, but not control parental K562 cells, induced CAR expression (Figure 45). Overall, this indicates that the priming receptor induced CAR expression after insertion of the 8.3 kb transgene circuit. Therefore, insertion of the 8.3 kb transgene circuit resulted in the expression of multiple functional genes.
実施例12:編集後のT細胞分化
方法
Example 12: T cell differentiation method after editing
プライミング受容体及びCAR合成回路を用いて上述のように編集した2人のドナーT細胞を、フローサイトメトリーによって細胞表面T細胞サブセットマーカーで表現型的にプロファイリングした。静止T細胞をインビトロ培養条件から採取し、Zombie-Aqua生存率染料、CD4、CD8、CD45RA、CCR7、及びCD27で染色する前にPBSで洗浄し、FMOをゲーティングのための対照として使用し、Attune NxTで分析した。FlowJoでは、単一の生存可能なリンパ球をSSC及びFSCによって選択し、CCR7、CD27、CD45RAの組み合わせによるサブセットプロファイリングを使用して、CD4+及びCD8+亜集団上のナイーブまたは幹細胞メモリー(Tn/Tscm:CD45RA+CCR7+CD27+)、セントラルメモリー-(Tcm:CD45RA-CCR7+CD27+)、エフェクターメモリー(Tem:CD45RA-CCR7-CD27-)、またはターミナルエフェクター(Tte:CD45RA+CCR7-CD27-)T細胞を同定した。 Two donor T cells edited as described above using priming receptor and CAR synthesis circuits were phenotypically profiled with cell surface T cell subset markers by flow cytometry. Resting T cells were harvested from in vitro culture conditions and washed with PBS before staining with Zombie-Aqua viability dye, CD4, CD8, CD45RA, CCR7, and CD27, using FMO as a control for gating; Analyzed with Attune NxT. In FlowJo, single viable lymphocytes are selected by SSC and FSC and subset profiling with a combination of CCR7, CD27, CD45RA is used to detect naïve or stem cell memory (Tn/Tscm) on CD4+ and CD8+ subpopulations. CD45RA+CCR7+CD27+), central memory- (Tcm:CD45RA-CCR7+CD27+), effector memory (Tem:CD45RA-CCR7-CD27-), or terminal effector (Tte:CD45RA+CCR7-CD27-) T cells were identified.
結果 result
非ウイルス編集により、分化の進んでいないT細胞産物が生成された(図46)。両方のドナーにおいて、両方の亜集団におけるT細胞の主要サブセットがCD45RA及びCCR7の陽性発現を保持していたため、非ウイルス編集は末端分化T細胞の拡張に寄与しなかった。(図46)。これは、編集されたT細胞が、インビボで拡張、生存、及び持続する能力を含むことを示唆している。 Non-viral editing generated a poorly differentiated T cell product (Figure 46). In both donors, non-viral editing did not contribute to the expansion of terminally differentiated T cells, as the major subsets of T cells in both subpopulations retained positive expression of CD45RA and CCR7. (Figure 46). This suggests that the edited T cells include the ability to expand, survive, and persist in vivo.
参考文献
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Claims (148)
a.細胞を得る工程と、
b.導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列をセーフハーバー遺伝子座内に挿入することによって前記細胞を遺伝子修飾する工程であって、前記セーフハーバー遺伝子座が、表4のsgRNA標的遺伝子座のうちのいずれか1つから選択される、工程と
を含む、前記エクスビボ方法。 An ex vivo method of obtaining engineered cells or populations thereof, comprising:
a. a step of obtaining cells;
b. Genetically modifying said cell by inserting at least one sequence encoding a transgene into a safe harbor locus, said safe harbor locus being any of the sgRNA target loci of Table 4. The ex vivo method comprises the steps selected from one of:
a.請求項83~97のいずれか1項に記載の方法を実施することと、
b.前記対象に、有効量の、前記細胞またはその集団を含む組成物を投与することと
を含む、前記方法。 A method of treating a subject having or at risk of having a disease, the method comprising:
a. Carrying out the method according to any one of claims 83 to 97;
b. administering to said subject an effective amount of a composition comprising said cell or population thereof.
a.細胞の発達状態にわたる発現の閾値レベル及び/またはクロマチンのアクセシビリティの閾値レベルを上回る染色体内の遺伝子または非コード領域を同定すること、
b.工程(a)からの前記遺伝子または非コード領域とノックイン(KI)効率との相互関係を示しかつ前記染色体上の任意の遺伝子またはコード領域のKI効率を推定する線形モデルを生成すること、ならびに
c.閾値パラメータに基づいて前記セーフハーバー遺伝子座を選択すること
を含み、
前記セーフハーバー遺伝子座が、導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列を細胞内に挿入するために選択される、前記方法。 1. A method for identifying safe harbor loci, the method comprising:
a. identifying genes or non-coding regions within a chromosome that exceed a threshold level of expression and/or chromatin accessibility across developmental states of the cell;
b. generating a linear model that correlates the knock-in (KI) efficiency with said gene or non-coding region from step (a) and estimates the KI efficiency of any gene or coding region on said chromosome, and c .. selecting the safe harbor locus based on a threshold parameter;
Said method, wherein said safe harbor locus is selected for inserting at least one sequence encoding a transgene into a cell.
c.細胞を得る工程と、
d.導入遺伝子をコードする少なくとも1つの配列をセーフハーバー遺伝子座内に挿入することによって前記細胞を遺伝子修飾する工程であって、前記操作された細胞が未分化である、工程と
を含む、前記方法。 An ex vivo method of obtaining undifferentiated engineered cells or populations thereof, comprising:
c. a step of obtaining cells;
d. genetically modifying said cell by inserting at least one sequence encoding a transgene into a safe harbor locus, said engineered cell being undifferentiated.
c.請求項125~144のいずれか1項に記載の方法を実施することと、
d.前記対象に、有効量の前記細胞またはその集団を含む組成物を投与することと
を含む、前記方法。 A method of treating a subject having or at risk of having a disease, the method comprising:
c. carrying out the method according to any one of claims 125 to 144;
d. administering to said subject an effective amount of a composition comprising said cell or population thereof.
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