JP2023553419A - 遺伝子操作細胞およびその使用 - Google Patents
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Abstract
キメラ抗原受容体(CAR)を発現する遺伝子操作人工多能性幹細胞(iPSC)およびその派生細胞ならびにそれを使用する方法が提供される。組成物、ポリペプチド、ベクター、および製造方法もまた、提供される。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年12月3日に出願された米国仮特許出願第63/120,799号、2020年12月3日に出願された米国仮特許出願第63/120,948号、および2020年12月3日に出願された米国仮特許出願第63/120,980号の利益を主張し、これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
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技術分野
本出願は、遺伝子操作された人工多能性幹細胞(iPSC)およびその派生細胞を提供する。同種細胞療法のためのキメラ抗原受容体を発現するためのiPSCまたはその派生細胞の使用もまた提供される。関係するベクター、ポリヌクレオチド、および医薬組成物もまた提供される。
本出願は、遺伝子操作された人工多能性幹細胞(iPSC)およびその派生細胞を提供する。同種細胞療法のためのキメラ抗原受容体を発現するためのiPSCまたはその派生細胞の使用もまた提供される。関係するベクター、ポリヌクレオチド、および医薬組成物もまた提供される。
電子的に提出された配列表の参照
本出願は、EFS-Webを介してファイル名「CNTY-001-WO-01_SequenceListing_ST25」および作成日2021年11月1日の、113kbのサイズを有するASCII形式の配列表として電子的に提出された配列表を含む。EFS-Webを介して提出された配列表は、明細書の一部であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
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キメラ抗原受容体(CAR)は、免疫エフェクター細胞の抗腫瘍活性を顕著に高める。CARは、リンカーペプチド、膜貫通(TM)ドメイン、および1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインと連結された細胞外標的化ドメインを典型的に含む操作受容体である。従来、細胞外ドメインは、所与の腫瘍関連抗原(TAA)または細胞表面の標的に特異的な抗体の抗原結合断片(単鎖Fv、scFvなど)からなる。細胞外ドメインは、CARの腫瘍特異性を付与するのに対し、細胞内シグナル伝達ドメインは、CARを発現するように遺伝子操作されているT細胞を、TAA/標的の会合時に活性化する。操作免疫エフェクター細胞は、がん患者に再注入され、そこでこれらの細胞は、CARのTAA標的を発現している細胞と特異的に会合し、それらを死滅させる(Maus et al., Blood. 2014 Apr 24;123(17):2625-35;Curran and Brentjens, J Clin Oncol. 2015 May 20;33(15):1703-6)。
自己由来の患者特異的CAR-T療法は、がんに対する、特にCD19ポジティブ血液悪性腫瘍に対する強力で潜在的な根治療法として出現した。しかし、自己T細胞は、オーダーメイドベースで生成しなければならず、このことは、依然として、生産コストおよび生産失敗のリスクが原因で大規模臨床応用への重大な制限要因となっている。CAR-T技術の開発およびそのより広い応用もまた、例えば、a)固形腫瘍における非効率的な抗腫瘍応答、b)養子移入されたCAR T細胞の免疫抑制性腫瘍微小環境(TME)への限られた透過および感受性、c)in vivoでのCAR-T細胞の不十分な残留、d)患者における、CAR-Tによって媒介されるサイトカイン放出症候群(CRS)および移植片対宿主病(GVHD)を含む重篤な有害事象、ならびにe)製造に必要な時間を含む、いくつかの他の重要な欠点が原因で限られている。
したがって、免疫療法における効果的な使用のための治療的に十分で機能的な抗原特異的免疫細胞のまだ満たされない必要性がある。
一般的な一態様では、遺伝子操作人工多能性幹細胞(iPSC)またはその派生細胞が提供される。細胞は、(i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;(ii)モノクローナル抗体特異的エピトープ、好ましくは切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントを含む不活性化細胞表面受容体とインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、不活性化細胞表面受容体とIL-15とがブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドの自己プロテアーゼペプチドなどの自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに(iii)B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減、好ましくはB2MおよびCIITA遺伝子の欠失または発現低減を含む。
i)CD19抗原を標的とするキメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;(ii)切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントとインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、tEGFRバリアントとIL-15とが、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドの自己プロテアーゼペプチドなどの自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに(iii)B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減、好ましくはB2MおよびCIITA遺伝子の欠失または発現低減を含むiPSC細胞またはその派生細胞もまた、提供される。
ある特定の実施形態では、iPSC細胞またはその派生細胞は、ヒト白血球抗原E(HLA-E)またはヒト白血球抗原G(HLA-G)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチドをさらに含む。
ある特定の実施形態では、外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数は、細胞染色体上の1つまたは複数の座位に組み込まれており、好ましくは、1つまたは複数の座位は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hl l、GAPDH、RUNX1、B2M、TAPI、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCR aもしくはb定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、またはTIGIT遺伝子からなる群から選択される1つまたは複数の遺伝子のものであり、但し、外因性ポリヌクレオチドの少なくとも1つは、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子からなる群から選択される遺伝子の座位に組み込まれ、この組込みは、遺伝子の欠失または発現低減をもたらし、より好ましくは、外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数は、CIITA、AAVS1およびB2M遺伝子の座位に組み込まれ、この組込みは、CIITAおよびB2M遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減をもたらす。
ある特定の実施形態では、iPSCは、全末梢血単核細胞(PBMC)からリプログラミングされている。
ある特定の実施形態では、iPSCは、リプログラミングされたT細胞に由来する。
ある特定の実施形態では、CARは、(i)GMCSFRシグナルペプチドを含むまたはそれであるシグナルペプチドなどのシグナルペプチド;(ii)CD19抗原と特異的に結合する結合ドメインを含む細胞外ドメイン;(iii)CD28ヒンジ領域を含むヒンジ領域などのヒンジ領域;(iv)CD28膜貫通ドメインを含む膜貫通ドメインなどの膜貫通ドメイン;(v)CD3ζ細胞内ドメインを含む細胞内シグナル伝達ドメインなどの細胞内シグナル伝達ドメイン;および(vi)CD28シグナル伝達ドメインを含む共刺激ドメインなどの共刺激ドメインを含む。
ある特定の実施形態では、細胞外ドメインは、CD19抗原と特異的に結合する抗体に由来するscFvを含む。
ある特定の実施形態では、CARは、(i)シグナルペプチド;(ii)抗原と特異的に結合する結合ドメインを含む細胞外ドメイン;(iii)ヒンジ領域;(iv)膜貫通ドメイン;(v)細胞内シグナル伝達ドメイン;および(vi)CD28シグナル伝達ドメインを含む共刺激ドメインなどの共刺激ドメインを含む。
ある特定の実施形態では、シグナルペプチドは、GMCSFRシグナルペプチドを含む、またはそれである。
ある特定の実施形態では、細胞外ドメインは、VHHドメインを含む。
ある特定の実施形態では、ヒンジ領域は、CD28ヒンジ領域を含む。
ある特定の実施形態では、膜貫通ドメインは、CD28膜貫通ドメインを含む。
ある特定の実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζ細胞内ドメインを含む。
ある特定の実施形態では、共刺激ドメインは、CD28シグナル伝達ドメインを含む。
ある特定の実施形態では、CARは、
(i)配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むシグナルペプチド;
(ii)配列番号7と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む細胞外ドメイン;
(iii)配列番号22と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むヒンジ領域;
(iv)配列番号24と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む膜貫通ドメイン;
(v)配列番号6と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(vi)配列番号20と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む共刺激ドメイン
を含む。
(i)配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むシグナルペプチド;
(ii)配列番号7と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む細胞外ドメイン;
(iii)配列番号22と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むヒンジ領域;
(iv)配列番号24と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む膜貫通ドメイン;
(v)配列番号6と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(vi)配列番号20と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む共刺激ドメイン
を含む。
ある特定の実施形態では、CARは、
(i)配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むシグナルペプチド;
(ii)配列番号22と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むヒンジ領域;
(iii)配列番号24と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む膜貫通ドメイン;
(iv)配列番号6と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(v)配列番号20と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む共刺激ドメイン
を含む。
(i)配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むシグナルペプチド;
(ii)配列番号22と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むヒンジ領域;
(iii)配列番号24と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む膜貫通ドメイン;
(iv)配列番号6と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(v)配列番号20と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む共刺激ドメイン
を含む。
ある特定の実施形態では、CARは、(i)配列番号1のアミノ酸配列を含むシグナルペプチド;(ii)scFVまたはVHHドメインを含む細胞外ドメイン;(iii)配列番号22のアミノ酸配列を含むヒンジ領域;(iv)配列番号24のアミノ酸配列を含む膜貫通ドメイン;(v)配列番号6のアミノ酸配列を含む細胞内シグナル伝達ドメイン;および(vi)配列番号20のアミノ酸配列を含む共刺激ドメインを含む。
ある特定の実施形態では、CARは、(i)配列番号1のアミノ酸配列を含むシグナルペプチド;(ii)配列番号7のアミノ酸配列を含む細胞外ドメイン;(iii)配列番号22のアミノ酸配列を含むヒンジ領域;(iv)配列番号24のアミノ酸配列を含む膜貫通ドメイン;(v)配列番号6のアミノ酸配列を含む細胞内シグナル伝達ドメイン;および(vi)配列番号20のアミノ酸配列を含む共刺激ドメインを含む。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面タンパク質は、イブリツモマブ チウキセタン、ムロモナブ-CD3、トシツモマブ、アブシキシマブ、バシリキシマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、セツキシマブ、インフリキシマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セルトリズマブ ペゴル、ダクリズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、ゲムツズマブ、ナタリズマブ、オマリズマブ、パリビズマブ、ポラツズマブ ベドチン、ラニビズマブ、トシリズマブ、トラスツズマブ、ベドリズマブ、アダリムマブ、ベリムマブ、カナキヌマブ、デノスマブ、ゴリムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、およびウステキヌマブによって特異的に認識されるエピトープから選択されるモノクローナル抗体特異的エピトープの群から選択される。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面タンパク質は切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントである。
ある特定の実施形態では、tEGFRバリアントは、配列番号71と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する、またはそれからなる。好ましくは、tEGFRバリアントは、配列番号71のアミノ酸配列を有する、またはそれからなる。
ある特定の実施形態では、IL-15は、配列番号72と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。好ましくは、IL-15は、配列番号72のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、自己プロテアーゼペプチドは、配列番号73と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。好ましくは、自己プロテアーゼペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を有する。
ある特定の実施形態では、iPSCまたは派生物は、B2Mおよび/またはCIITA遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減を有する。
ある特定の実施形態では、tEGFRバリアントは、配列番号71のアミノ酸配列からなり、自己プロテアーゼペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を有し、IL-15は、配列番号72のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、HLA-Eは、配列番号66と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。好ましくは、HLA-Eは、配列番号66のアミノ酸配列を有する。
ある特定の実施形態では、HLA-Gは、配列番号69と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。好ましくは、HLA-Gは、配列番号69のアミノ酸配列を有する。
ある特定の実施形態では、遺伝子操作iPSCまたはその派生細胞は、
(1)(i)配列番号1のアミノ酸を含むシグナルペプチド;(ii)配列番号7のアミノ酸配列を含む細胞外ドメイン;(iii)配列番号22のアミノ酸配列を含むヒンジ領域;(iv)配列番号24のアミノ酸配列を含む膜貫通ドメイン;(v)配列番号6のアミノ酸配列を含む細胞内シグナル伝達ドメイン;および(vi)配列番号20のアミノ酸配列を含む共刺激ドメインを有するCARをコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(2)配列番号71のアミノ酸配列からなるtEGFRバリアントと、配列番号72のアミノ酸配列を含むIL-15とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、tEGFRバリアントとIL-15とが、配列番号73のアミノ酸配列を含む自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド
を含み、
ここで、第1および第2の外因性ポリヌクレオチドは、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子からなる群から選択される2つの遺伝子、好ましくはB2MおよびCIITA遺伝子の座位に組み込まれており、この組込みは、2つの遺伝子の欠失または発現低減をもたらす。
(1)(i)配列番号1のアミノ酸を含むシグナルペプチド;(ii)配列番号7のアミノ酸配列を含む細胞外ドメイン;(iii)配列番号22のアミノ酸配列を含むヒンジ領域;(iv)配列番号24のアミノ酸配列を含む膜貫通ドメイン;(v)配列番号6のアミノ酸配列を含む細胞内シグナル伝達ドメイン;および(vi)配列番号20のアミノ酸配列を含む共刺激ドメインを有するCARをコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(2)配列番号71のアミノ酸配列からなるtEGFRバリアントと、配列番号72のアミノ酸配列を含むIL-15とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、tEGFRバリアントとIL-15とが、配列番号73のアミノ酸配列を含む自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド
を含み、
ここで、第1および第2の外因性ポリヌクレオチドは、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子からなる群から選択される2つの遺伝子、好ましくはB2MおよびCIITA遺伝子の座位に組み込まれており、この組込みは、2つの遺伝子の欠失または発現低減をもたらす。
ある特定の実施形態では、(i)第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含み;(ii)第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、第1の外因性ポリヌクレオチドは、AAVS1遺伝子の座位に組み込まれており;(i)第2の外因性ポリペプチドは、CIITA遺伝子の座位に組み込まれており;(ii)第3の外因性ポリペプチドは、B2M遺伝子の座位に組み込まれており;ここで、外因性ポリヌクレオチドの組込みは、CIITAおよびB2Mを欠失させるまたはその発現を低減し、好ましくは、第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み、第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、派生細胞は、ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞である。
任意選択で、遺伝子操作iPSCまたはその派生細胞は、配列番号66のアミノ酸配列を有するHLA-Eまたは配列番号69のアミノ酸配列を有するHLA-Gをコードする第3の外因性ポリヌクレオチドをさらに含む。好ましくは、第3の外因性ポリヌクレオチドは、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hl l、GAPDH、RUNX1、TAPI、TAP2、タパシン、NLRC5、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCR aまたはb定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、およびTIGIT遺伝子からなる群から選択される遺伝子、好ましくはAAVS1遺伝子の座位に組み込まれている。
ある特定の実施形態では、第1の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号62と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。ある特定の実施形態では、第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。ある特定の実施形態では、第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、第1の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号62のポリヌクレオチド配列を含み;第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み;第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、第1の外因性ポリヌクレオチドは、AAVS1遺伝子の座位に組み込まれており;第2の外因性ポリヌクレオチドは、CIITA遺伝子の座位に組み込まれており;第3の外因性ポリヌクレオチドは、B2M遺伝子の座位に組み込まれており;ここで、外因性ポリヌクレオチドの組込みは、CIITAおよびB2M遺伝子を欠失させるまたはその発現を低減し、好ましくは、第1の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号62のポリヌクレオチド配列を含み、第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み、第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、派生細胞は、ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞である。
(i)配列番号61と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むCARをコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)配列番号71と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、またはそれからなるtEGFRバリアント、配列番号73と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むIL-15をコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、tEGFRが、自己プロテアーゼペプチドを介してIL-15と作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)配列番号66と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むヒト白血球抗原E(HLA-E)、または配列番号69と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むHLA-Gをコードする第3の外因性ポリヌクレオチド
を含む人工多能性幹細胞(iPSC)細胞またはiPSCに由来するナチュラルキラー(NK)細胞もしくはT細胞(すなわち、iNKもしくはiT)もまた提供され、
ここで、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、AAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それによりCIITAおよびB2M遺伝子を欠失させる、またはその発現を低減する。
(ii)配列番号71と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、またはそれからなるtEGFRバリアント、配列番号73と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むIL-15をコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、tEGFRが、自己プロテアーゼペプチドを介してIL-15と作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)配列番号66と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むヒト白血球抗原E(HLA-E)、または配列番号69と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むHLA-Gをコードする第3の外因性ポリヌクレオチド
を含む人工多能性幹細胞(iPSC)細胞またはiPSCに由来するナチュラルキラー(NK)細胞もしくはT細胞(すなわち、iNKもしくはiT)もまた提供され、
ここで、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、AAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それによりCIITAおよびB2M遺伝子を欠失させる、またはその発現を低減する。
ある特定の実施形態では、本出願のiPSC、NK細胞またはT細胞は、
(i)配列番号61のアミノ酸配列を有するCARをコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)配列番号71のアミノ酸配列を有する、またはそれからなるtEGFRバリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72のアミノ酸配列を有するIL-15をコードする第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)配列番号66のアミノ酸配列を有するヒト白血球抗原E(HLA-E)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチド
を含み、
ここで、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、それぞれAAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それによりCIITAおよびB2M遺伝子を欠失させる、またはその発現を低減する。
(i)配列番号61のアミノ酸配列を有するCARをコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)配列番号71のアミノ酸配列を有する、またはそれからなるtEGFRバリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72のアミノ酸配列を有するIL-15をコードする第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)配列番号66のアミノ酸配列を有するヒト白血球抗原E(HLA-E)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチド
を含み、
ここで、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、それぞれAAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それによりCIITAおよびB2M遺伝子を欠失させる、またはその発現を低減する。
ある特定の実施形態では、第1の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号62のポリヌクレオチド配列を含み;第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み;第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む。
(i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)配列番号71のアミノ酸配列を有する切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72のアミノ酸配列を有するインターロイキン15(IL-15)をコードする第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)任意選択で、配列番号66のアミノ酸配列を有するヒト白血球抗原E(HLA-E)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチド
を含むiPSC、ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞もまた提供され、
ここで、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、AAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それによりCIITAおよびB2Mを欠失させる、またはその発現を低減する。
(ii)配列番号71のアミノ酸配列を有する切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72のアミノ酸配列を有するインターロイキン15(IL-15)をコードする第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)任意選択で、配列番号66のアミノ酸配列を有するヒト白血球抗原E(HLA-E)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチド
を含むiPSC、ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞もまた提供され、
ここで、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、AAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それによりCIITAおよびB2Mを欠失させる、またはその発現を低減する。
ある特定の実施形態では、(i)第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み;(ii)第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含み、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、それぞれAAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれている。
本出願の細胞を含む組成物もまた提供される。
ある特定の実施形態では、本出願の組成物は、さらに1つまたは複数の他の治療剤を含む、またはそれと組み合わせて使用することができる。このような他の治療剤の例には、ペプチド、サイトカイン、チェックポイント阻害薬、マイトジェン、増殖因子、低分子RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、siRNA、オリゴヌクレオチド、単核血球、対象となる1つもしくは複数のポリ核酸を含むベクター、抗体、化学療法剤もしくは放射性部分、または免疫調節薬(IMiD)が含まれるが、それに限定されない。
それを必要とする対象におけるがんを治療する方法であって、本出願の細胞または本出願の組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む方法もまた提供される。
ある特定の実施形態では、がんは非ホジキンリンパ腫(NHL)である。
本出願の派生細胞を製造する方法であって、本出願のiPSCを細胞分化のための条件下で分化させて、それにより派生細胞を得ることを含む方法もまた提供される。
本出願の遺伝子操作iPSCを得る方法であって、iPSC細胞に第1、第2、および任意選択で第3の外因性ポリヌクレオチドを導入して、それにより遺伝子操作iPSCを得ることを含む方法がさらに提供される。任意の遺伝子操作方法を使用して本出願の遺伝子操作iPSCを得ることができる。好ましくは、遺伝子操作は、標的化編集(targeted editing)を含み、より好ましくは、標的化編集は、欠失、挿入、またはイン/デルを含み、ここで、標的化編集は、CRISPR、ZFN、TALEN、ホーミングヌクレアーゼ、相同組換え、またはこれらの方法の任意の他の機能的バリエーションによって実行される。
培養の最終24時間の組換えヒトIL-12の添加を含む分化プロトコルに人工多能性幹細胞(iPSC)を供することによって、この細胞をNK細胞に分化させる方法もまた提供される。好ましくは、組換えIL-12は、IL12p70を含む、またはIL12p70である。
(i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;(ii)モノクローナル抗体特異的エピトープを含む不活性化細胞表面受容体とインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、不活性化細胞表面受容体とIL-15とが、自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに(iii)B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減を含む人工多能性幹細胞(iPSC)に由来するCD34+造血前駆細胞(HPC)もまた提供される。
本出願の他の実施形態は、それを必要とする対象におけるがんを治療することへの使用のための遺伝子操作iPSCまたはその派生細胞を含む。
一部の実施形態では、本発明の操作iPSCまたは派生細胞は、改善された残留性、増大した免疫細胞抵抗性、もしくは増大した免疫抵抗性を有する;またはゲノム操作iPSCは、Τおよび/またはΝΚ細胞に対して増大した抵抗性を有し得る。特に、本発明のIL-15導入遺伝子は、本発明に従いiPSC中にトランスフェクトされ、NK細胞に分化した後、本発明のIL-15導入遺伝子なしのiPSCに由来するNK細胞と比較した場合に、残留性の増大、消耗の減少および連続殺滅の増大を示す。本発明のゲノム操作iPSCは、同じ機能的標的化ゲノム編集を有する造血系細胞を含む非多能性細胞に分化する潜在性を有する。一部の実施形態では、本発明のゲノム操作iPSCは、中胚葉細胞、CD34細胞、造血性内皮細胞、造血幹および前駆細胞、造血多能性前駆細胞、Τ細胞前駆細胞、ΝΚ細胞前駆細胞、Τ細胞、ΝΚΤ細胞、ΝΚ細胞、またはΒ細胞に分化する潜在性を有する。
一般的な一態様では、人工細胞死ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが提供される。ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチドは、モノクローナル抗体特異的エピトープを含む不活性化細胞表面受容体と、インターロイキン15(IL-15)とをコードし、ここで、不活性化細胞表面受容体とIL-15とは、自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、イブリツモマブ チウキセタン、ムロモナブ-CD3、トシツモマブ、アブシキシマブ、バシリキシマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、セツキシマブ、インフリキシマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セルトリズマブ ペゴル、ダクリズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、ゲムツズマブ、ナタリズマブ、オマリズマブ、パリビズマブ、ポラツズマブ ベドチン、ラニビズマブ、トシリズマブ、トラスツズマブ、ベドリズマブ、アダリムマブ、ベリムマブ、カナキヌマブ、デノスマブ、ゴリムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、およびウステキヌマブによって特異的に認識されるエピトープから選択されるモノクローナル抗体特異的エピトープの群から選択される。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントである。
ある特定の実施形態では、自己プロテアーゼペプチドは、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドを含む、またはそれである。
ある特定の実施形態では、tEGFRバリアントは、配列番号71と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号71のアミノ酸配列からなる。
ある特定の実施形態では、IL-15は、配列番号72と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号72のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、自己プロテアーゼペプチドは、配列番号73と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号73のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号71のアミノ酸配列を有する切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72のアミノ酸配列を有するインターロイキン15(IL-15)をコードする作動可能に連結されたポリヌクレオチドからなる。
セツキシマブ、マツズマブ、ネシツムマブ、パニツムマブ、ポラツズマブ ベドチン、リツキシマブおよびトラスツズマブからなる群から選択される抗体によって特異的に認識されるエピトープを含む不活性化細胞表面受容体と、IL-15とをコードするポリヌクレオチドもまた提供され、ここで、エピトープとサイトカインとは、P2A配列によって作動可能に連結されている。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、配列番号74、79、81、および83からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
本出願のポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質もまた提供される。
本出願のポリヌクレオチドを含む人工多能性幹細胞(iPSC)またはその派生細胞もまた提供される。
本出願のポリヌクレオチドを含むベクターもまた提供される。
ある特定の実施形態では、ベクターは、
(i)プロモーター;
(ii)ターミネーターおよび/またはポリアデニル化シグナル配列;
(iii)左側相同配列;ならびに
(iv)右側相同配列
をさらに含む。
(i)プロモーター;
(ii)ターミネーターおよび/またはポリアデニル化シグナル配列;
(iii)左側相同配列;ならびに
(iv)右側相同配列
をさらに含む。
ある特定の実施形態では、左側相同配列は、配列番号84のポリヌクレオチド配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、右側相同配列は、配列番号85のポリヌクレオチド配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、ベクターは、配列番号86と少なくとも85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。
上記の概要ならびに本出願の好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と共に読む場合に、より十分に理解される。しかし、本出願は、図面に示される正確な実施形態に限定されないことを理解すべきである。
詳細な説明
様々な刊行物、論文および特許が、背景におよび本明細書全体にわたり引用または記載されており、これらの参照の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。本明細書内に含まれる文書、法律、材料、装置、物品などの説明は、本発明の状況を提供するためのものである。このような説明は、これらの事項のいずれかまたはすべてが、開示または請求された任意の発明に関して先行技術の一部を形成するという承認ではない。
様々な刊行物、論文および特許が、背景におよび本明細書全体にわたり引用または記載されており、これらの参照の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。本明細書内に含まれる文書、法律、材料、装置、物品などの説明は、本発明の状況を提供するためのものである。このような説明は、これらの事項のいずれかまたはすべてが、開示または請求された任意の発明に関して先行技術の一部を形成するという承認ではない。
特に定義しないかぎり、本明細書に使用されるすべての技術用語および科学用語は、本出願が属する技術分野の当業者に通常理解されるものと同じ意味を有する。さもなければ、本明細書に使用されるある特定の用語は、本明細書に示される意味を有する。
本明細書および添付の特許請求の範囲に使用される場合、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が明らかに他のことを示さないかぎり、複数参照を含むことに留意しなければならない。
特に述べないかぎり、本明細書に記載される濃度または濃度範囲などの任意の数値は、すべての場合で「約」という用語によって修飾されているものと理解されたい。したがって、数値は、典型的には挙げられた値の±10%を含む。例えば、濃度1mg/mLは、0.9mg/mL~1.1mg/mLを含む。同様に、濃度範囲1%~10%(w/v)は、0.9%(w/v)~11%(w/v)を含む。本明細書に使用される場合、数値範囲の使用は、文脈が明らかに他のことを示さないかぎり、すべての可能な部分範囲、その範囲内の整数を含む、このような範囲内のすべての個別の数値およびそれらの値の分数を明示的に含む。
特に示さないかぎり、一系列の要素に先行する「少なくとも」という用語は、その系列中の各要素を指すものと理解されたい。当業者は、日常的な実験方法にすぎないものを使用して本明細書に記載される出願の具体的な実施形態の多くの均等物を確認できることを認識している。このような均等物は、本出願によって包含されることが意図される。
本明細書に使用される場合、「含む(comprises)」、「含んでいる(comprising)」、「含む(includes)」、「含んでいる(including)」、「有する(has)」、「有している(having)」、「含有する(contains)」もしくは「含有している(containing)」という用語またはその任意の他のバリエーションは、述べられた完全体または完全体の群の包含を意味するのであって、任意の他の完全体または完全体の群の除外を意味するものではないと理解され、包括的または非限定的であることが意図される。例えば、要素のリストを含む組成物、混合物、工程、方法、物品、または器具は、必ずしもそれらの要素だけには限定されず、明示的に列挙されていない、またはこのような組成物、混合物、工程、方法、物品、または器具に固有の他の要素を含み得る。さらに、逆のことが明示的に述べられないかぎり、「または(or)」は、包含的な「または」を指し、排他的な「または」を指さない。例えば、条件AまたはBは、以下のうちいずれか1つによって満たされる:Aが真であり(または存在し)、かつBが偽である(または存在しない)、Aが偽であり(または存在せず)、かつBが真である(または存在する)、およびAとBとの両方が真である(または存在する)。
本明細書に使用される場合、挙げられた複数の要素の間の接続語「および/または」は、個別の選択肢および選択肢の組合せの両方を包含するものとして理解される。例えば、2つの要素が「および/または」によって結合される場合、第1の選択肢は、第2の要素なしの第1の要素の適用性をさす。第2の選択肢は、第1の要素なしの第2の要素の適用性を指す。第3の選択肢は、第1の要素および第2の要素を一緒にした適用性を指す。これらの選択肢の任意の1つは、この意味内に入り、したがって、本明細書に使用される場合の「および/または」という用語の要件を満たすと理解される。1つよりも多い選択肢の同時発生的適用性もまた、この意味内に入り、したがって、「および/または」という用語の要件を満たすと理解される。
本明細書に使用される場合、本明細書および特許請求の範囲にわたり使用される場合の「からなる(consists of)」という用語、または「からなる(consist of)」もしくは「からなっている(consisting of)」などのバリエーションは、挙げられた任意の完全体または完全体の群の包含を示すが、特定された方法、構造、または組成物に、さらなる完全体も完全体の群も追加することができない。
本明細書に使用される場合、本明細書および特許請求の範囲にわたり使用される場合の「から本質的になる(consists essentially of)」という用語、または「から本質的になる(consist essentially of)」もしくは「から本質的になっている(consisting essentially of)」などのバリエーションは、挙げられた任意の完全体または完全体の群の包含、および特定された方法、構造または組成物の基本または新規性質を著しくは変化させない、挙げられた任意の完全体または完全体の群の任意選択の包含を示す。M.P.E.P.§2111.03を参照のこと。
本明細書に使用される場合、「対象」は、任意の動物、好ましくは哺乳動物、最も好ましくはヒトを意味する。「哺乳動物」という用語は、本明細書に使用される場合、任意の哺乳動物を包含する。哺乳動物の例には、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ネコ、イヌ、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、サル、ヒト、その他、より好ましくはヒトが含まれるが、それに限定されない。
好ましい発明の構成要素の大きさまたは特徴を指す場合に本明細書に使用される「約」、「およそ」、「一般的に」、「実質的に」という用語、および同様の用語は、記載された大きさ/特徴が厳密な境界でもパラメーターでもなく、当業者によって理解されるような、機能的に同じまたは類似のそれからの軽微なバリエーションを排除しないことも理解すべきである。最低でも、数値パラメーターを含むこのような参照は、当技術分野において承認されている数学および工業原理(例えば、丸め、測定または他の系統誤差、製作公差など)を使用して最小有効数字を変動させないバリエーションを含む。
2つ以上の核酸またはポリペプチド配列(例えば、CARポリペプチドおよびそれらをコードするCARポリヌクレオチド)に関連する「同一の」または「同一」率という用語は、以下の配列比較アルゴリズムの1つを使用して、または目視検査によって測定して最大の一致のために比較およびアライメントした場合に同じである、2つ以上の配列もしくは部分配列、または同じであるアミノ酸残基もしくはヌクレオチドを特定パーセンテージ有する2つ以上の配列もしくは部分配列を指す。
配列比較のために、典型的には1つの配列が参照配列として作用し、それと被験配列が比較される。配列比較アルゴリズムを使用する場合、被験配列および参照配列がコンピューターに入力され、必要ならば部分配列の座標が指定され、配列アルゴリズムプログラムのパラメーターが指定される。次いで、配列比較アルゴリズムは、指定されたプログラムパラメーターに基づき参照配列と比べた被験配列についての配列同一率を計算する。
比較のための最適な配列アライメントは、例えば、Smith & Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482 (1981)の局所相同性アルゴリズムによって、Needleman & Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443 (1970)の相同性アライメントアルゴリズムによって、Pearson & Lipman, Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA 85:2444 (1988)の類似性探索方法によって、これらのアルゴリズムのコンピューター実装によって(Wisconsingenetics Software Package、Genetics Computer Group、575 Science Dr.、Madison、WI中のGAP、BESTFIT、FASTA、およびTFASTA)、または目視検査によって行うことができる(一般的に、Current Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel et al., eds., Current Protocols, a joint venture between Greene Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., (1995 Supplement) (Ausubel)を参照)。
配列同一率および配列類似性を決定するために適したアルゴリズムの例は、それぞれAltschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410およびAltschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402に記載されているBLASTおよびBLAST 2.0アルゴリズムである。BLAST分析を行うためのソフトウェアは、米国国立バイオテクノロジー情報センター(National Center for Biotechnology Information)を通して公表されている。このアルゴリズムは、データベース配列中の同じ長さのワードとアライメントした場合に、ある正の値の閾値スコアTとマッチするか、またはそれを満たす、クエリ配列中の短いワード長Wを特定することによって高いスコアリング配列ペア(HSP)を最初に特定することを伴う。Tは、隣接ワードスコア閾値と称される(Altschul et al.、上記)。これらの初期隣接ワードヒットは、それらを含有するより長いHSPを見出すための探索を開始するためのシードとして作用する。次いで、累積アライメントスコアが増加できるかぎり、ワードヒットが、各配列に沿って両方向に伸長される。
累積スコアは、ヌクレオチド配列についてパラメーターM(マッチする残基対についての報酬スコア;常に>0)およびN(ミスマッチの残基についてのペナルティスコア;常に<0)を使用して計算される。アミノ酸配列について、累積スコアを計算するためにスコア行列が使用される。累積アライメントスコアがその最大達成値から量Xだけ下がった;1つもしくは複数の負スコアの残基アライメントの累積のせいで累積スコアがゼロ以下になった;またはいずれかの配列の末端に到達した場合に、各方向でのワードヒットの伸長が停止される。BLASTアルゴリズムパラメーターW、T、およびXは、アライメントの感度および速度を決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列のため)は、デフォルトとしてワード長(W)11、期待値(E)10、M=5、N=-4、および両方の鎖の比較を使用する。アミノ酸配列のためのBLASTPプログラムは、デフォルトとしてワード長(W)3、期待値(E)10、およびBLOSUM62スコア行列を使用する(Henikoff & Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915 (1989)参照)。
配列同一率を計算することに加えて、BLASTアルゴリズムはまた、2つの配列の間の類似性の統計解析を行う(例えば、Karlin & Altschul, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 90:5873-5787 (1993)参照)。BLASTアルゴリズムによって提供される類似性の一尺度は、2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列の間のマッチがたまたま起こる確率の指標を提供する最小合計確率(P(N))である。例えば、被験核酸と参照核酸との比較における最小合計確率が約0.1未満、より好ましくは約0.01未満、最も好ましくは約0.001未満である場合に、核酸は参照配列と類似すると見なされる。
2つの核酸配列またはポリペプチドが実質的に同一であるというさらなる指標は、第1の核酸によってコードされるポリペプチドが、下記のように第2の核酸によってコードされるポリペプチドと免疫学的に交差反応性であることである。したがって、例えば2つのペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合、ポリペプチドは、典型的には第2のポリペプチドと実質的に同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であるという別の指標は、2つの分子がストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズすることである。
本明細書に使用される場合、「単離された」という用語は、生物学的構成要素(核酸、ペプチド、タンパク質、または細胞など)が、その構成要素が自然に存在する生物の他の生物学的構成要素、すなわち、他の染色体および染色体外DNAおよびRNA、タンパク質、細胞、ならびに組織から実質的に分離されている、それと別に産生される、またはそれらを除去して精製されていることを意味する。「単離された」核酸、ペプチド、タンパク質、および細胞は、したがって、標準的な精製方法および本明細書に記載された精製方法によって精製された核酸、ペプチド、タンパク質、および細胞を含む。「単離された」核酸、ペプチド、タンパク質、および細胞は、組成物の一部の場合があるが、それでもこの組成物が核酸、ペプチド、タンパク質、または細胞の天然環境の一部でないならば、単離されている。この用語はまた、宿主細胞における組換え発現によって調製された核酸、ペプチドおよびタンパク質のみならず、化学合成された核酸を包含する。
本明細書に使用される場合、「核酸分子」、「ヌクレオチド」、「核酸」または「ポリ核酸」と同義的に称される「ポリヌクレオチド」という用語は、未修飾RNAもしくはDNAまたは修飾RNAもしくはDNAであり得る任意のポリリボヌクレオチドまたはポリデオキシリボヌクレオチドを指す。「ポリヌクレオチド」には、一本鎖および二本鎖DNA、一本鎖領域と二本鎖領域との混合であるDNA、一本鎖および二本鎖RNA、ならびに一本鎖領域と二本鎖領域との混合であるRNA、一本鎖またはより典型的には二本鎖もしくは一本鎖領域と二本鎖領域との混合であり得るDNAおよびRNAを含むハイブリッド分子が含まれるが、それに限定されない。加えて、「ポリヌクレオチド」は、RNAもしくはDNAまたはRNAとDNAとの両方を含む三本鎖領域を指す。ポリヌクレオチドという用語はまた、1つまたは複数の修飾塩基を含有するDNAまたはRNA、および安定性または他の理由のために修飾された骨格を有するDNAまたはRNAが含まれる。「修飾」塩基には、例えば、トリチル化塩基およびイノシンなどの珍しい塩基が含まれる。DNAおよびRNAに多様な修飾を加えることができ;したがって、「ポリヌクレオチド」は、自然界で典型的に見出されるポリヌクレオチドの化学的、酵素的または代謝的に修飾された形態のみならず、ウイルスおよび細胞のDNAおよびRNA特徴の化学的形態を包含する。「ポリヌクレオチド」はまた、しばしばオリゴヌクレオチドと称される相対的に短い核酸鎖を包含する。
「構築物」は、in vitroまたはin vivoのいずれかで宿主細胞に送達すべきポリヌクレオチドを含む高分子または分子複合体を指す。「ベクター」は、本明細書に使用される場合、標的細胞への外来遺伝物質の送達または輸送を指示することが可能な任意の核酸構築物を指し、標的細胞で外来遺伝物質が複製および/または発現され得る。「ベクター」という用語は、本明細書に使用される場合、送達すべき構築物を含む。ベクターは、線状または環状分子であり得る。ベクターは、組込み型または非組込み型であり得る。主要な種類のベクターには、プラスミド、エピソームベクター、ウイルスベクター、コスミド、および人工染色体が含まれるが、それに限定されない。ウイルスベクターには、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、センダイウイルスベクター、その他が含まれるが、それに限定されない。
「組込み」によって、構築物の1つまたは複数のヌクレオチドが細胞ゲノム中に安定的に挿入される、すなわち、細胞の染色体DNA内の核酸配列と共有結合的に連結されることが意味される。「標的化組込み」によって、構築物のヌクレオチドが細胞の染色体またはミトコンドリアDNAの予め選択された部位または「組込み部位」に挿入されることが意味される。「組込み」という用語は、本明細書に使用される場合、さらに、組込み部位に内因性配列またはヌクレオチドの欠失を伴うまたは伴わない、構築物の1つまたは複数の外因性配列またはヌクレオチドの挿入を伴う工程を指す。挿入部位に欠失がある場合、「組込み」はさらに、欠失された内因性配列またはヌクレオチドの、1つまたは複数の挿入されたヌクレオチドによる置換を含み得る。
本明細書に使用される場合、「外因性」という用語は、参照された分子または参照された活性が宿主細胞中に導入される、または宿主細胞に対して外来であることを意味することが意図される。分子は、例えば宿主遺伝物質にコード核酸を導入することによって、例えば宿主染色体への組込みによって、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、この用語は、コード核酸の発現に関連して使用される場合、発現可能な形態のコード核酸の細胞への導入を指す。「内因性」という用語は、宿主細胞中にその天然型で存在する、参照された分子または活性を指す。同様に、この用語は、コード核酸の発現に関連して使用される場合、天然で細胞内に含有されるコード核酸であって、外因的導入されていないコード核酸の発現を指す。
本明細書に使用される場合、「対象となる遺伝子」または「対象となるポリヌクレオチド配列」は、適切な調節配列の制御下に置かれた場合にin vivoでRNAに転写され、場合によりポリペプチドに翻訳されるDNA配列である。対象となる遺伝子またはポリヌクレオチドには、原核生物配列、真核生物mRNA由来のcDNA、真核生物(例えば哺乳動物)DNA由来のゲノムDNA配列、および合成DNA配列が含まれ得るが、それに限定されない。例えば、対象となる遺伝子は、miRNA、shRNA、天然ポリペプチド(すなわち、自然界で見出されるポリペプチド)またはその断片;バリアントポリペプチド(すなわち、天然ポリペプチドと100%未満の配列同一性を有する、天然ポリペプチドの変異体)またはその断片;操作ポリペプチドまたはペプチド断片、治療用ペプチドまたはポリペプチド、イメージングマーカー、選択可能マーカー、その他をコードし得る。
「作動可能に連結された」は、一方の機能が他方によって影響されるような、単一の核酸断片への核酸配列の結合を指す。例えば、プロモーターがコード配列または機能的RNAの発現に影響することが可能な場合、このプロモーターは、そのコード配列または機能的RNAと作動可能に連結されている(すなわち、コード配列または機能的RNAは、プロモーターの転写制御下にある)。コード配列は、センスまたはアンチセンス方向で調節配列と作動可能に連結され得る。
「発現」という用語は、本明細書に使用される場合、遺伝子産物の生合成を指す。この用語は、遺伝子のRNAへの転写を包含する。この用語はまた、RNAの1つまたは複数のポリペプチドへの翻訳を包含し、すべての天然転写後修飾および翻訳後修飾をさらに包含する。発現されたCARは、宿主細胞の細胞質内にある場合、細胞培養の増殖培地などの細胞外環境内にある場合、または細胞膜に固定されている場合がある。
本明細書に使用される場合、「ペプチド」、「ポリペプチド」、または「タンパク質」という用語は、アミノ酸から構成される分子を指すことができ、当業者によってタンパク質として認識され得る。アミノ酸残基に関する従来の一文字または三文字コードが本明細書において使用される。「ペプチド」、「ポリペプチド」、および「タンパク質」という用語を、本明細書において互換的に使用して、任意の長さのアミノ酸ポリマーを指すことができる。ポリマーは、直鎖または分岐であり得、修飾アミノ酸を含む場合があり、非アミノ酸が介在する場合がある。この用語はまた、自然にまたは介入によって;例えば、ジスルフィド結合の形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または任意の他の操作もしくは修飾、例えば標識化構成要素とのコンジュゲーションによって修飾されたアミノ酸ポリマーを包含する。例えば、アミノ酸(例えば非天然アミノ酸を含む)の1つまたは複数の類似体のみならず、当技術分野において公知の他の修飾を含有するポリペプチドもまた、この定義に含まれる。
本明細書に記載されるペプチド配列は、ペプチドのN末端領域が左側で、C末端領域が右側である通常の慣例に従って記載される。アミノ酸の異性体形態は公知であるものの、特に明示的に示さないかぎり、表示されるのはL型アミノ酸である。
本明細書に使用される場合、「操作免疫細胞」という用語は、細胞の全遺伝物質に外因性遺伝物質をDNAまたはRNAの形態で添加することによって遺伝的に改変された、免疫エフェクター細胞とも称される免疫細胞を指す。
本明細書に使用される場合、「ブタテシオウイルス-1 2Aペプチド」または「P2Aペプチド」または「P2A」は、ピコルナウイルスの「自己切断型ペプチド」を指す。P2Aペプチドの平均長は、アミノ酸18~22個である。P2Aペプチドは、口蹄疫ウイルス(FMDV)、ピコルナウイルスの一メンバーで最初に特定された(Ryan et al., J Gen Virol, 1991, 72(Pt 11): 2727-2732)。リボソームが2AペプチドのC末端でグリシル-プロリルペプチド結合の合成をスキップし、2Aペプチドとそのすぐ下流のペプチドとの間の切断につながることが報告された(例えば、Donnelly et al., J Gen Virol., 2001, 82: 1013-1025参照)。本出願に有用な例示的なP2Aペプチドは、配列番号73と少なくとも90%、例えば90%、91%、92%、93%、04%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本出願に有用なP2Aペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。
人工多能性幹細胞(IPSC)および免疫エフェクター細胞
IPSCは、無制限の自己更新能を有する。iPSCの使用は、細胞操作を可能にして、所望の免疫エフェクター細胞に拡大増殖および分化できる改変細胞の管理細胞バンクを産生し、大量の均一な同種治療用産物を供給する。
IPSCは、無制限の自己更新能を有する。iPSCの使用は、細胞操作を可能にして、所望の免疫エフェクター細胞に拡大増殖および分化できる改変細胞の管理細胞バンクを産生し、大量の均一な同種治療用産物を供給する。
遺伝子操作IPSCおよびその派生細胞が、本明細書に提供される。本明細書に提供される選択されたゲノム改変は、派生細胞の治療特性を高める。派生細胞は、機能的に改良されており、選択的モダリティーの組合せがiPSCのレベルでゲノム操作により細胞に導入された後の同種のオフザシェルフ細胞療法に適している。このアプローチは、CRS/GVHDによって媒介される副作用を低減することを助け、優れた有効性を提供しながら長期自己免疫を予防することができる。
本明細書に使用される場合、「分化」という用語は、専門化されていない(「分化決定されていない(uncommitted)」)またはあまり専門化されていない細胞が、専門化された細胞の特徴を獲得する過程である。専門化された細胞には、例えば、血液細胞または筋肉細胞が含まれる。分化した、または分化誘導された細胞は、細胞系列内でより専門化された(「分化決定された」)位置を占める細胞である。「分化決定された」という用語は、分化過程に適用された場合、分化経路において、正常な状況下で、特定の細胞型または細胞型のサブセットに分化し続け、正常な状況下で、異なる細胞型に分化することも、あまり分化していない細胞型に復帰することもできないポイントに進んだ細胞を指す。本明細書に使用される場合、「多能性」という用語は、細胞が身体または細胞体または胚のすべての系列を正しく形成する能力を指す。例えば、胚性幹細胞は、3つの胚葉、外胚葉、中胚葉、および内胚葉の各々から細胞を形成することができる種類の多能性幹細胞である。多能性は、完全な生物を生じることができない不完全または部分多能性細胞(例えば、エピブラスト幹細胞またはEpiSC)から、完全な生物を生じることができるより原始的な、より多能性の細胞(例えば、胚性幹細胞)に至る、発生能の連続体である。
本明細書に使用される場合、「リプログラミング」または「脱分化」という用語は、細胞の能力を増大させる方法、または細胞をより低い分化状態に脱分化させる方法を指す。例えば、増大した細胞能を有する細胞は、リプログラミングされていない状態の同じ細胞と比較して、より大きな発生可塑性を有する(すなわち、より多い細胞型に分化できる)。言い換えると、リプログラミングされた細胞は、リプログラミングされていない状態の同じ細胞よりも低い分化状態にある細胞である。
本明細書に使用される場合、「人工多能性幹細胞」またはiPSCという用語は、全部で3つの胚葉または皮層:中胚葉、内胚葉、および外胚葉の組織に分化できる細胞に誘導または変化またはリプログラミングされている、分化した成体、新生児または胎児細胞から幹細胞が産生されることを意味する。産生されたiPSCは、自然界で見られる場合の細胞を指さない。
「造血幹および前駆細胞」、「造血幹細胞」、「造血前駆細胞」、もしくは「造血前駆体細胞」または「HPC」という用語は、造血系列に分化決定されているが、さらなる造血分化が可能な細胞を指す。造血幹細胞には、例えば、多能性造血幹細胞(血球芽細胞)、骨髄系前駆細胞、巨核球前駆細胞、赤血球前駆細胞、およびリンパ球前駆細胞が含まれる。造血幹および前駆細胞細胞(HSC)は、骨髄系列(単球およびマクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、巨核球/血小板、樹状細胞)、およびリンパ球系列(T細胞、B細胞、NK細胞)を含むすべての血液細胞型を生じる多能性幹細胞である。本明細書に使用される場合、「CD34+造血前駆細胞」は、その表面にCD34を発現するHPCを指す。
本明細書に使用される場合、「免疫細胞」または「免疫エフェクター細胞」という用語は、免疫応答に関与する細胞を指す。免疫応答は、例えば、免疫エフェクター応答の促進を含む。免疫細胞の例には、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、マスト細胞、および骨髄系由来食細胞が含まれる。
本明細書に使用される場合、「Tリンパ球」および「T細胞」という用語は、互換的に使用され、胸腺中で成熟を完了する白血球の一種であって、免疫系に様々な役割を有する白血球の一種を指す。T細胞は、例えば、体内の特異的外来抗原の特定ならびに他の免疫細胞の活性化および脱活性化を含む役割を有し得る。T細胞は、培養T細胞、例えば、初代T細胞、または培養T細胞株からのT細胞、例えば、Jurkat、SupTlなど、または哺乳動物から得られた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、CD4+/CD8+ダブルポジティブT細胞、CD4+ヘルパーT細胞(例えば、ThlおよびTh2細胞)、CD8+ T細胞(例えば、細胞傷害性T細胞)、末梢血単核細胞(PBMC)、末梢血白血球(PBL)、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、メモリーT細胞、ナイーブT細胞、制御性T細胞、ガンマデルタT細胞(gd T細胞)、その他を含むが、それに限定されない任意の種類のT細胞であり得、任意の発生段階であり得る。さらなる種類のヘルパーT細胞には、Th3(Treg)、Thl7、Th9、またはTfh細胞などの細胞が含まれる。さらなる種類のメモリーT細胞には、中枢性メモリーT細胞(Tcm細胞)、エフェクターメモリーT細胞(Tern細胞および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)を発現するように改変されたT細胞などの遺伝子操作T細胞を指し得る。T細胞はまた、幹細胞または前駆細胞から分化し得る。
「CD4+ T細胞」は、表面にCD4を発現し、細胞媒介免疫応答に関連する、T細胞のサブセットを指す。これらは、刺激後の分泌プロファイルによって特徴付けられ、分泌プロファイルは、IFN-ガンマ、TNF-アルファ、IL2、IL4およびIL10などのサイトカインの分泌を含み得る。「CD4」は、Tリンパ球上の分化抗原として本来定義される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でも見出される。CD4抗原は、免疫グロブリンスーパー遺伝子ファミリーメンバーであって、MHC(主要組織適合複合体)クラスII拘束性免疫応答における結合認識エレメントとして意味付けられる。Tリンパ球上で、それらはヘルパー/インデューサーサブセットを定義する。
「CD8+ T細胞」は、表面にCD8を発現し、MHCクラスI拘束性で、細胞傷害性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傷害性およびサプレッサーTリンパ球上に見出される分化抗原である。CD8抗原は、免疫グロブリンスーパー遺伝子ファミリーのメンバーであり、主要組織適合複合体クラスI拘束性相互作用における結合認識エレメントである。
本明細書に使用される場合、「NK細胞」または「ナチュラルキラー細胞」という用語は、CD56およびCD45の発現ならびにT細胞受容体(TCR鎖)の非存在によって定義される末梢血リンパ球のサブセットを指す。NK細胞はまた、キメラ抗原受容体(CAR)を発現するように改変されたNK細胞などの遺伝子操作NK細胞を指し得る。NK細胞はまた、幹細胞または前駆細胞から分化し得る。
本明細書に使用される場合、「遺伝子インプリント」という用語は、原料細胞またはiPSCにおける優先的治療特質に寄与し、原料細胞由来iPSC、および/またはiPSC由来造血系列細胞において保持され得る、遺伝的またはエピジェネティック情報を指す。本明細書に使用される場合、「原料細胞」は、リプログラミングによりiPSCを生成するために使用され得る非多能性細胞であり、原料細胞由来iPSCは、任意の造血系列細胞を含む特異的細胞型にさらに分化し得る。原料細胞由来iPSC、およびそれから分化した細胞は、時として、文脈に応じてまとめて「由来」または「派生」細胞と呼ばれる。例えば、本出願にわたり使用される場合の派生エフェクター細胞、または派生NKもしくは「iNK」細胞、または派生Tもしくは「iT」細胞は、末梢血、臍帯血、または他のドナー組織などの自然/天然起源から得られたそれらの初代対応物と比較して、iPSCから分化した細胞である。本明細書に使用される場合、優先的治療特質を付与する遺伝子インプリントは、ドナー、疾患、もしくは治療応答に特異的な、選択された原料細胞をリプログラミングすること、またはゲノム編集を使用して遺伝子改変されたモダリティーをiPSCに導入することのいずれかにより、iPSCに組み込まれる。
人工多能性幹細胞(iPSC)親細胞株は、米国特許第8,546,140号明細書;同第9,644,184号明細書;同第9,328,332号明細書;および同第8,765,470号明細書に以前に記載されたエピソームプラスミドベースの工程などの、リプログラミング因子を非多能性細胞に導入するための任意の公知の方法を使用して、末梢血単核細胞(PBMC)またはT細胞から生成される場合があり、これらの米国特許の完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれている。リプログラミング因子は、ポリヌクレオチドの形態であり得、したがって、レトロウイルス、センダイウイルス、アデノウイルス、エピソーム、およびミニサークルなどのベクターによって非多能性細胞に導入される。特定の実施形態では、少なくとも1つのリプログラミング因子をコードする1つまたは複数のポリヌクレオチドは、レンチウイルスベクターによって導入される。一部の実施形態では、1つまたは複数のポリヌクレオチドは、エピソームベクターによって導入される。様々な他の実施形態では、1つまたは複数のポリヌクレオチドは、センダイウイルスベクターによって導入される。一部の実施形態では、iPSCは、クローナルiPSCである、またはiPSCのプールから得られ、ゲノム編集は、1つまたは複数の選択された部位に1つまたは複数の標的化組込みおよび/またはイン/デルを作製することによって導入される。別の実施形態では、iPSCは、これにより参照により本出願に組み込まれている米国特許第9206394号明細書および同第10787642号明細書に記載されるように、抗原特異性および再構成されたTCR遺伝子を有するヒトT細胞から得られる(本明細書下記に「T-iPS」細胞とも称される)。
特定の態様により、本出願は、(i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;(ii)切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントとインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、tEGFRバリアントとIL-15とがブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドなどの自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに(iii)B2MおよびCIITA遺伝子の欠失または発現低減を含む、人工多能性幹細胞(iPSC)細胞またはその派生細胞に関する。
I. キメラ抗原受容体(CAR)の発現
本出願の実施形態により、iPSC細胞またはその派生細胞は、腫瘍抗原を標的とするキメラ抗原受容体(CAR)などのCARをコードする第1の外因性ポリヌクレオチドを含む。一実施形態では、CARは、CD19抗原を標的とする。
本出願の実施形態により、iPSC細胞またはその派生細胞は、腫瘍抗原を標的とするキメラ抗原受容体(CAR)などのCARをコードする第1の外因性ポリヌクレオチドを含む。一実施形態では、CARは、CD19抗原を標的とする。
本明細書に使用される場合、「キメラ抗原受容体」(CAR)という用語は、抗原または標的に特異的に結合する細胞外ドメイン、膜貫通ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを少なくとも含む組換えポリペプチドを指す。標的細胞表面でのCARの細胞外ドメインと標的抗原との会合は、CARのクラスター形成をもたらし、CAR含有細胞に活性化刺激を送達する。CARは、免疫エフェクター細胞の特異性を再方向付けし、増殖、サイトカイン産生、食作用および/または標的抗原発現細胞の細胞死を主要組織適合性(MHC)非依存的に媒介できる分子の産生をトリガーする。
本明細書に使用される場合、「シグナルペプチド」という用語は、新生CARタンパク質を共翻訳的または翻訳後的に小胞体およびその後の表面発現に方向付ける、この新生タンパク質のアミノ末端(N末端)にあるリーダー配列を指す。
本明細書に使用される場合、「細胞外抗原結合ドメイン」、「細胞外ドメイン」、または「細胞外リガンド結合ドメイン」という用語は、細胞膜の外側に位置するCARの一部であって、抗原、標的またはリガンドに結合することが可能な部分を指す。
本明細書に使用される場合、「ヒンジ領域」または「ヒンジドメイン」という用語は、CARタンパク質の2つの隣接ドメイン、すなわちCARタンパク質の細胞外ドメインと膜貫通ドメインとを結び付けるCARの一部を指す。
本明細書に使用される場合、「膜貫通ドメイン」という用語は、細胞膜を通過して伸び、CARを細胞膜にアンカーするCARの部分を指す。
本明細書に使用される場合、「細胞内シグナル伝達ドメイン」、「細胞質シグナル伝達ドメイン」、または「細胞内シグナル伝達ドメイン」という用語は、細胞膜の内側に位置するCARの部分であって、エフェクターシグナルを伝達することが可能な一部を指す。
本明細書に使用される場合、「刺激分子」という用語は、免疫細胞シグナル伝達経路の少なくとも一部の側面について受容体の一次活性化を刺激的に調節する一次細胞質シグナル伝達配列を提供する免疫細胞(例えば、NK細胞またはT細胞)によって発現される分子を指す。刺激分子は、2つの別個のクラスの細胞質シグナル伝達配列、すなわち抗原依存性一次活性化を開始する配列(「一次シグナル伝達ドメイン」と称される)、および共刺激シグナルの二次活性化を提供するために抗原非依存的に作用する配列(「共刺激シグナル伝達ドメイン」と称される)を含む。
ある特定の実施形態では、細胞外ドメインは、抗原結合ドメインおよび/または抗原結合断片を含む。抗原結合断片は、例えば、腫瘍抗原と特異的に結合する抗体またはその抗原結合断片であり得る。本出願の抗原結合断片は、腫瘍抗原との高親和性結合、腫瘍抗原に対する高い特異性、腫瘍抗原を発現している細胞に対する補体依存性細胞傷害性(CDC)、抗体依存性食作用(ADPC)、および/または抗体依存性細胞媒介性細胞傷害性(ADCC)を刺激する能力、ならびに単独で、または他の抗がん療法と組み合わせて投与された場合に、それを必要とする対象および動物モデルにおける腫瘍増殖を阻害する能力を含むが、それに限定されない、1つまたは複数の所望の機能的性質を有する。
本明細書に使用される場合、「抗体」という用語は、広い意味で使用され、それには、モノクローナルまたはポリクローナルである、ヒト、ヒト化、複合およびキメラの抗体および抗体断片を含む免疫グロブリンまたは抗体分子が含まれる。一般に抗体は、特異的抗原に対して結合特異性を示すタンパク質またはペプチド鎖である。抗体の構造は周知である。免疫グロブリンは、重鎖定常ドメインアミノ酸配列に応じて5つの主要クラス(すなわち、IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgM)に割り当てることができる。IgAおよびIgGは、アイソタイプIgA1、IgA2、IgG1、IgG2、IgG3およびIgG4としてさらに細分類される。したがって、本出願の抗体は、5つの主要クラスまたは対応するサブクラスのいずれかであり得る。好ましくは、本出願の抗体は、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4である。脊椎動物種の抗体軽鎖は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、2つの明らかに別個の種類、すなわちカッパおよびラムダのうち1つに割り当てることができる。したがって、本出願の抗体は、カッパまたはラムダ軽鎖定常ドメインを含有し得る。特定の実施形態により、本出願の抗体は、ラットまたはヒト抗体の重鎖および/または軽鎖定常領域を含む。重鎖および軽鎖定常ドメインに加えて、抗体は、各々が3つのドメイン(すなわち、相補性決定領域1~3;CDR1、CDR2、およびCDR3)を含有する軽鎖可変領域および重鎖可変領域からできている抗原結合領域を含有する。軽鎖可変領域ドメインは、代替的にLCDR1、LCDR2、およびLCDR3と称され、重鎖可変領域ドメインは、代替的にHCDR1、HCDR2、およびHCDR3と称される。
本明細書に使用される場合、「単離された抗体」という用語は、異なる抗原特異性を有する他の抗体を実質的に含まない抗体を指す(例えば、特異的腫瘍抗原に特異的に結合する単離された抗体は、腫瘍抗原に結合しない抗体を実質的に含まない)。加えて、単離された抗体は、他の細胞物質および/または化学物質を実質的に含まない。
本明細書に使用される場合、「モノクローナル抗体」という用語は、実質的に均一な抗体の集団から得られた抗体を指し、すなわち、この集団を構成する個別の抗体は、起こり得る自然発生変異を除き同一であり、自然発生変異は少量存在する可能性がある。本出願のモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ方法、ファージディスプレイ技術、単一リンパ球遺伝子クローニング技術、または組換えDNA方法によって製造することができる。例えば、モノクローナル抗体は、ヒト重鎖導入遺伝子および軽鎖導入遺伝子を含むゲノムを有するトランスジェニック非ヒト動物、例えばトランスジェニックマウスまたはラットから得られたB細胞を含むハイブリドーマによって産生され得る。
本明細書に使用される場合、「抗原結合断片」という用語は、例えば、ダイアボディー、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv断片、ジスルフィド安定化Fv断片(dsFv)、(dsFv)2、二重特異性dsFv(dsFv-dsFv’)、ジスルフィド安定化ダイアボディー(dsダイアボディー)、一本鎖抗体分子(scFv)、単一ドメイン抗体(sdAb)、scFv二量体(二価ダイアボディー)、1つまたは複数のCDRを含む抗体の部分から形成された多重特異性抗体、ラクダ化単一ドメイン抗体、ミニボディー、ナノボディー、ドメイン抗体、二価ドメイン抗体、軽鎖可変ドメイン(VL)、ラクダ科抗体の可変ドメイン(VHH)、または抗原に結合するが、完全な抗体構造を含まない任意の他の抗体断片などの抗体断片を指す。抗原結合断片は、親抗体または親抗体断片が結合するものと同じ抗原に結合することが可能である。
本明細書に使用される場合、「一本鎖抗体」という用語は、アミノ酸約15~約20個の短いペプチド(例えばリンカーペプチド)によって結び付いた重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、当技術分野における従来型一本鎖抗体を指す。
本明細書に使用される場合、「単一ドメイン抗体」という用語は、重鎖可変領域および重鎖定常領域を含む、または重鎖可変領域だけを含む、当技術分野における従来型単一ドメイン抗体を指す。
本明細書に使用される場合、「ヒト抗体」という用語はヒトによって産生された抗体、またはヒトによって産生された抗体に対応するアミノ酸配列を有する抗体であって、当技術分野において公知の任意の技術を使用して作製された抗体を指す。ヒト抗体のこの定義には、インタクトなもしくは完全長抗体、その断片、ならびに/または少なくとも1つのヒト重鎖および/もしくは軽鎖ポリペプチドを含む抗体が含まれる。
本明細書に使用される場合、「ヒト化抗体」という用語は、ヒト抗体の配列との配列相同性を増大させるように改変された非ヒト抗体であって、それにより、抗体の抗原結合特性が保持されるが、ヒト身体におけるその抗原性が低減される、非ヒト抗体を指す。
本明細書に使用される場合、「キメラ抗体」という用語は、免疫グロブリン分子のアミノ酸配列が2つ以上の種に由来する抗体を指す。軽鎖および重鎖の両方の可変領域は、しばしば、所望の特異性、親和性、および能力を有する、哺乳動物の1種(例えば、マウス、ラット、ウサギなど)に由来する抗体の可変領域に対応するのに対し、定常領域は、別種の哺乳動物(例えばヒト)に由来する抗体の配列に対応して、その種における免疫応答の誘発を回避する。
本明細書に使用される場合、「多重特異性抗体」という用語は、複数の免疫グロブリン可変ドメイン配列を含む抗体を指し、ここで、その複数の第1の免疫グロブリン可変ドメイン配列は、第1のエピトープに対して結合特異性を有し、その複数の第2の免疫グロブリン可変ドメイン配列は、第2のエピトープに対して結合特異性を有する。実施形態では、第1および第2のエピトープは同じ抗原上、例えば、同じタンパク質(または多量体タンパク質のサブユニット)上にある。実施形態では、第1および第2のエピトープは重複する、または実質的に重複する。実施形態では、第1および第2のエピトープは重複しない、または実質的に重複しない。実施形態では、第1および第2のエピトープは異なる抗原上、例えば異なるタンパク質(または多量体タンパク質の異なるサブユニット)上にある。実施形態では、多重特異性抗体は、第3、第4、または第5の免疫グロブリン可変ドメインを含む。実施形態では、多重特異性抗体は、二重特異性抗体分子、三重特異性抗体分子、または四重特異性抗体分子である。
本明細書に使用される場合、「二重特異性抗体」という用語は、2つ以下のエピトープまたは2つ以下の抗原と結合する多重特異性抗体を指す。二重特異性抗体は、第1のエピトープに対して結合特異性を有する第1の免疫グロブリン可変ドメイン配列および第2のエピトープに対して結合特異性を有する第2の免疫グロブリン可変ドメイン配列によって特徴付けられる。実施形態では、第1および第2のエピトープは、同じ抗原上、例えば同じタンパク質(または多量体タンパク質のサブユニット)上にある。実施形態では、第1および第2のエピトープは重複する、または実質的に重複する。実施形態では、第1および第2のエピトープは、異なる抗原上、例えば、異なるタンパク質(または多量体タンパク質の異なるサブユニット)上にある。実施形態では、二重特異性抗体は、第1のエピトープに対して結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列および軽鎖可変ドメイン配列、ならびに第2のエピトープに対して結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列および軽鎖可変ドメイン配列を含む。実施形態では、二重特異性抗体は、第1のエピトープに対して結合特異性を有するハーフ抗体またはその断片と、第2のエピトープに対して結合特異性を有するハーフ抗体またはその断片とを含む。実施形態では、二重特異性抗体は、第1のエピトープに対して結合特異性を有するscFvまたはその断片と、第2のエピトープに対して結合特異性を有するscFvまたはその断片とを含む。実施形態では、二重特異性抗体は、第1のエピトープに対して結合特異性を有するVHH、および第2のエピトープに対して結合特異性を有するVHHを含む。
本明細書に使用される場合、「腫瘍抗原に特異的に結合する」抗原結合ドメインまたは抗原結合断片は、腫瘍抗原と1×10-7M以下、好ましくは1×10-8M以下、より好ましくは5×10-9M以下、1×10-9M以下、5×10-10M以下、または1×10-10M以下のKDで結合する抗原結合ドメインまたは抗原結合断片を指す。「KD」という用語は、Kaに対するKdの比(すなわちKd/Ka)から得られた解離定数を指し、モル濃度(M)として表現される。抗体についてのKD値は、本開示を考慮して当技術分野における方法を使用して決定することができる。例えば、抗原結合ドメインまたは抗原結合断片のKDは、表面プラズモン共鳴を使用することによって、例えばバイオセンサーシステム、例えばBiacore(登録商標)システムを使用することによって、またはバイオレイヤー干渉法技術、例えばOctet RED96システムを使用することによって、決定することができる。
抗原結合ドメインまたは抗原結合断片のKDの値が小さいほど、抗原結合ドメインまたは抗原結合断片が標的抗原に結合する親和性は高い。
様々な実施形態では、本開示のCARにおける使用に適した抗体または抗体断片には、モノクローナル抗体、二重特異性抗体、多重特異性抗体、キメラ抗体、ポリペプチド-Fc融合体、一本鎖Fv(scFv)、単鎖抗体、Fab断片、F(ab’)断片、ジスルフィド連結Fv(sdFv)、マスクされた抗体(masked antibody)(例えばProbody(登録商標))、小モジュール免疫医薬(「SMIP(商標)」)、イントラボディー、ミニボディー、単一ドメイン抗体可変ドメイン、ナノボディー、VHH、ダイアボディー、タンデムダイアボディー(TandAb(登録商標))、抗イディオタイプ(抗Id)抗体(例えば、抗原特異的TCRに対する抗Id抗体を含む)、および上記のいずれかのエピトープ結合断片が含まれるが、それに限定されない。抗体および/または抗体断片は、マウス抗体、ウサギ抗体、ヒト抗体、完全ヒト化抗体、ラクダ科抗体可変ドメインおよびヒト化バージョン、サメ抗体可変ドメインおよびヒト化バージョン、ならびにラクダ化抗体可変ドメインに由来し得る。
一部の実施形態では、抗原結合断片は、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)2断片、scFv断片、Fv断片、dsFvダイアボディー、VHH、VNAR、単一ドメイン抗体(sdAb)またはナノボディー、dAb断片、Fd’断片、Fd断片、重鎖可変領域、単離された相補性決定領域(CDR)、ダイアボディー、トリアボディー、またはデカボディー(decabody)である。一部の実施形態では、抗原結合断片はscFv断片である。一部の実施形態では、抗原結合断片はVHHである。
一部の実施形態では、細胞外タグ結合ドメイン、抗原結合ドメイン、またはタグのうち少なくとも1つは、単一ドメイン抗体またはナノボディーを含む。一部の実施形態では、細胞外タグ結合ドメイン、抗原結合ドメイン、またはタグのうち少なくとも1つは、VHHを含む。
一部の実施形態では、細胞外タグ結合ドメインおよびタグは、各々VHHを含む。
一部の実施形態では、細胞外タグ結合ドメイン、タグ、および抗原結合ドメインは、各々VHHを含む。一部の実施形態では、細胞外タグ結合ドメイン、抗原結合ドメイン、またはタグのうち少なくとも1つは、scFvを含む。
一部の実施形態では、細胞外タグ結合ドメインおよびタグは、各々scFvを含む。
一部の実施形態では、細胞外タグ結合ドメイン、タグ、および抗原結合ドメインは、各々scFvを含む。
高い親和性および標的生体分子の特異的結合などの類似の機能的特徴を示す、免疫グロブリンドメインの代替的足場もまた、本開示のCARに使用され得る。このような足場は、より大きな安定性または低減した免疫原性などの改善された特徴を有する分子をもたらすことが示されている。本開示のCARに使用され得る代替的な足場の非限定的な例には、操作テネイシン由来テネイシンIII型ドメイン(例えば、Centyrin(商標));操作ガンマ-Bクリスタリン由来足場または操作ユビキチン由来足場(例えば、Affilin);操作フィブロネクチン由来第10フィブロネクチンIII型(10Fn3)ドメイン(例えば、モノボディー、AdNectin(商標)、またはAdNexin(商標));操作アンキリンリピートモチーフ含有ポリペプチド(例えば、DARPin(商標));操作低密度リポタンパク質受容体由来Aドメイン(LDLR-A)(例えばAvimer(商標));リポカリン(例えば、アンチカリン);操作プロテアーゼ阻害剤由来Kunitzドメイン(例えば、EETI-II/AGRP、BPTI/LACI-D1/ITI-D2);操作プロテインA由来Zドメイン(Affibody(商標));Sac7d由来ポリペプチド(例えば、Nanoffitin(登録商標)またはアフィチン);操作Fyn由来SH2ドメイン(例えばFynomer(登録商標));CTLD3(例えばテトラネクチン);チオレドキシン(例えばペプチドアプタマー);KALBITOR(登録商標);β-サンドイッチ(例えばiMab);ミニタンパク質;C型レクチン様ドメイン足場;操作抗体模倣物;およびその結合機能性を保持する前記の任意の遺伝子操作対応物が含まれる(Woern A, Pluckthun A, J Mol Biol 305: 989-1010 (2001);Xu L et al., Chem Biol 9: 933-42 (2002);Wikman M et al., Protein Eng Des Sel 17: 455-62 (2004);Binz H et al., Nat Biolechnol 23: 1257-68 (2005);Hey T et al., Trends Biotechnol 23:514-522 (2005);Holliger P, Hudson P, Nat Biotechnol 23: 1126-36 (2005);Gill D, Damle N, Curr Opin Biotech 17: 653-8 (2006);Koide A, Koide S, Methods Mol Biol 352: 95-109 (2007);Skerra, Current Opin. in Biotech., 2007 18: 295-304;Byla P et al., J Biol Chem 285: 12096 (2010);Zoller F et al., Molecules 16: 2467-85 (2011)、これらの各々は、その全体が参照により組み込まれている)。
一部の実施形態では、代替的足場は、アフィリンまたはセンチリンである。
一部の実施形態では、本開示のCARの第1のポリペプチドは、リーダー配列を含む。リーダー配列は、細胞外タグ結合ドメインのN末端に位置し得る。リーダー配列は、任意選択で、細胞プロセシングおよびCARの細胞膜への局在化の間に細胞外タグ結合ドメインから切断され得る。当業者に公知の様々なリーダー配列のいずれかが、リーダー配列として使用され得る。リーダー配列が由来し得るペプチドの非限定的な例には、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子受容体(GMCSFR)、FcεR、ヒト免疫グロブリン(IgG)重鎖(HC)可変領域、CD8α、またはT細胞によって分泌される様々な他のタンパク質のいずれかが含まれる。様々な実施形態では、リーダー配列は、T細胞の分泌経路と適合性である。ある特定の実施形態では、リーダー配列は、ヒト免疫グロブリン重鎖(HC)に由来する。
一部の実施形態では、リーダー配列は、GMCSFRに由来する。一実施形態では、GMCSFRリーダー配列は、配列番号1に示されるアミノ酸配列、または配列番号1と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一部の実施形態では、本開示のCARの第1のポリペプチドは、細胞外タグ結合ドメインと細胞質ドメインとの間にフレーム内融合された膜貫通ドメインを含む。
膜貫通ドメインは、細胞外タグ結合ドメインに寄与するタンパク質、シグナル伝達もしくは共シグナル伝達ドメインに寄与するタンパク質、またはまったく異なるタンパク質に由来し得る。場合によっては、膜貫通ドメインは、CAR複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限にするために、アミノ酸の置換、欠失、または挿入によって選択または改変することができる。場合によっては、膜貫通ドメインは、膜貫通ドメインに自然に関連するタンパク質の結合を避けるためにアミノ酸置換、欠失、または挿入によって選択または改変することができる。ある特定の実施形態では、膜貫通ドメインは、膜貫通ドメインと結び付いたドメイン間の柔軟性および/または最適距離を可能にするためにさらなるアミノ酸を含む。
膜貫通ドメインは、天然または合成起源のいずれかに由来し得る。起源が天然の場合、ドメインは、任意の膜結合または膜貫通タンパク質に由来し得る。本開示において特に有用な膜貫通ドメインの比限定的な例は、T細胞受容体(TCR)のα、βもしくはζ鎖、CD28、CD3イプシロン、CD45、CD4、CD5、CD8、CD8α、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD40、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、またはCD154に由来し得る(すなわち、少なくともそれらの膜貫通領域を含む)。あるいは、膜貫通ドメインは合成であり得、その場合、これは、ロイシンおよびバリンなどの主として疎水性の残基を含む。例えば、フェニルアラニン、トリプトファンおよび/またはバリンのトリプレットを、合成膜貫通ドメインの各末端に見出すことができる。
一部の実施形態では、ζ、ηまたはFcεR1γ鎖の膜貫通ドメインを利用することが望ましく、膜貫通ドメインは、ジスルフィド結合が可能なシステイン残基を含有し、それにより、結果として生じたキメラタンパク質は、それ自体と、または関連タンパク質のζ、ηもしくはFcεR1γ鎖の未改変バージョンとジスルフィド連結二量体を形成することができる。場合によっては、膜貫通ドメインは、このようなドメインが同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインと結合することを回避して、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限にするように選択される、またはアミノ酸置換によって改変される。他の場合では、受容体複合体の他のメンバーとの物理的会合を保持するために、ζ、ηまたはFcεR1γおよび-β、MB1(Igα.)、B29またはCD3-γ、ζ、もしくはηの膜貫通ドメインを採用することが望ましい。
一部の実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8またはCD28に由来する。一実施形態では、CD8膜貫通ドメインは、配列番号23に示されるアミノ酸配列、または配列番号23と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。一実施形態では、CD28膜貫通ドメインは、配列番号24に示されるアミノ酸配列、または配列番号24と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一部の実施形態では、本開示のCARの第1のポリペプチドは、細胞外タグ結合ドメインと膜貫通ドメインとの間にスペーサー領域を含み、ここで、タグ結合ドメイン、リンカー、および膜貫通ドメインは、互いにフレーム内である。
「スペーサー領域」という用語は、本明細書に使用される場合、一般的にタグ結合ドメインを膜貫通ドメインに連結するように機能する任意のオリゴペプチドまたはポリペプチドを意味する。スペーサー領域は、より大きな柔軟性およびタグ結合ドメインに対するアクセス可能性を提供するために使用することができる。スペーサー領域は、最大300個のアミノ酸、好ましくは10~100個のアミノ酸、およびもっとも好ましくは25~50個のアミノ酸を含み得る。スペーサー領域は、天然分子のすべてまたは一部、例えばCD8、CD4もしくはCD28の細胞外領域のすべてもしくは一部、または抗体定常領域のすべてもしくは一部に由来し得る。あるいは、スペーサー領域は、天然スペーサー領域配列に対応する合成配列であり得、または完全合成スペーサー領域配列であり得る。本開示により使用され得るスペーサー領域の非限定的な例には、ヒトCD8α鎖の一部、CD28の部分細胞外ドメイン、FcyRllla受容体、IgG、IgM、IgA、IgD、IgE、Igヒンジ、またはその機能的断片が含まれる。一部の実施形態では、抗原結合ドメインが膜貫通ドメインから最適距離であることを確実にするために、さらなる連結アミノ酸がスペーサー領域に付加される。一部の実施形態では、スペーサーがIgに由来する場合、スペーサーは、Fc受容体の結合を防止するために変異される場合がある。
一部の実施形態では、スペーサー領域は、ヒンジドメインを含む。ヒンジドメインは、CD8α、CD28、または免疫グロブリン(IgG)に由来し得る。例えば、IgGヒンジは、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM1、IgM2、IgA1、IgA2、IgD、IgE、またはそのキメラからのものであり得る。
ある特定の実施形態では、ヒンジドメインは、免疫グロブリンIgGヒンジまたはその機能的断片を含む。ある特定の実施形態では、IgGヒンジは、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM1、IgM2、IgA1、IgA2、IgD、IgE、またはそのキメラからのものである。ある特定の実施形態では、ヒンジドメインは、免疫グロブリンのCH1、CH2、CH3および/またはヒンジ領域を含む。ある特定の実施形態では、ヒンジドメインは、免疫グロブリンのコアヒンジ領域を含む。「コアヒンジ」という用語は、「短いヒンジ」(別名「SH」)という用語と互換的に使用することができる。適切なヒンジドメインの非限定的な例は、コア免疫グロブリンヒンジ領域であり、それには、IgG1からのEPKSCDKTHTCPPCP(配列番号57)、IgG2からのERKCCVECPPCP(配列番号58)、IgG3からのELKTPLGDTTHTCPRCP(EPKSCDTPPPCPRCP)3(配列番号59)、およびIgG4からのESKYGPPCPSCP(配列番号60)が含まれる(すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれている、Wypych et al., JBC 2008 283(23): 16194-16205も参照のこと)。ある特定の実施形態では、ヒンジドメインは、免疫グロブリンヒンジの断片である。
一部の実施形態では、ヒンジドメインは、CD8またはCD28に由来する。一実施形態では、CD8ヒンジドメインは、配列番号21に示されるアミノ酸配列、または配列番号21と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。一実施形態では、CD28ヒンジドメインは、配列番号22に示されるアミノ酸配列、または配列番号22と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一部の実施形態では、膜貫通ドメインおよび/またはヒンジドメインは、CD8またはCD28に由来する。一部の実施形態では、膜貫通ドメインおよびヒンジドメインの両方は、CD8に由来する。一部の実施形態では、膜貫通ドメインおよびヒンジドメインの両方は、CD28に由来する。
ある特定の態様では、本開示のCARの第1のポリペプチドは、少なくとも1つの細胞内シグナル伝達ドメインを含む細胞質ドメインを含む。一部の実施形態では、細胞質ドメインはまた、1つまたは複数の共刺激シグナル伝達ドメインを含む。
細胞質ドメインは、CARを搭載する宿主細胞(例えばT細胞)の正常のエフェクター機能のうち少なくとも1つの活性化を担う。「エフェクター機能」という用語は、細胞の専門化された機能を指す。T細胞のエフェクター機能は、例えば、サイトカインの分泌を含む細胞傷害活性またはヘルパー活性であり得る。したがって、「シグナル伝達ドメイン」という用語は、タンパク質の部分を指し、この部分は、エフェクター機能シグナルを伝達し、細胞に専門化された機能を実行するよう指示する。通常はシグナル伝達ドメイン全体が存在するものの、多くの場合に鎖全体を使用する必要はない。細胞内シグナル伝達ドメインの切断された部分が使用される範囲で、このような切断された部分は、エフェクター機能シグナルを伝達するかぎり、無傷の鎖の代わりに使用され得る。したがって、細胞内シグナル伝達ドメインという用語は、エフェクター機能シグナルを伝達するために十分な、シグナル伝達ドメインの任意の切断された部分を含むことが意味される。
本開示のCARに使用できるシグナル伝達ドメインの非限定的な例には、例えば、DAP10、DAP12、Fcイプシロン受容体Iγ鎖(FCER1G)、FcRβ、CD3δ、CD3ε、CD3γ、CD3ζ、CD5、CD22、CD226、CD66d、CD79A、およびCD79Bに由来するシグナル伝達ドメインが含まれる。
一部の実施形態では、細胞質ドメインは、CD3ζシグナル伝達ドメインを含む。一実施形態では、CD3ζシグナル伝達ドメインは、配列番号6に示されるアミノ酸配列、または配列番号6と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一部の実施形態では、細胞質ドメインは、1つまたは複数の共刺激シグナル伝達ドメインをさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の共刺激シグナル伝達ドメインは、CD28、41BB、IL2Rb、CD40、OX40(CD134)、CD80、CD86、CD27、ICOS、NKG2D、DAP10、DAP12、2B4(CD244)、BTLA、CD30、GITR、CD226、CD79A、およびHVEMに由来する。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、41BBに由来する。一実施形態では、41BB共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号8に示されるアミノ酸配列、または配列番号8と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、IL2Rbに由来する。一実施形態では、IL2Rb共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号9に示されるアミノ酸配列、または配列番号9と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD40に由来する。一実施形態では、CD40共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号10に示されるアミノ酸配列、または配列番号10と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、OX40に由来する。一実施形態では、OX40共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号11に示されるアミノ酸配列、または配列番号11と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD80に由来する。一実施形態では、CD80共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号12に示されるアミノ酸配列、または配列番号12と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD86に由来する。一実施形態では、CD86共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号13に示されるアミノ酸配列、または配列番号13と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD27に由来する。一実施形態では、CD27共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号14に示されるアミノ酸配列、または配列番号14と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、ICOSに由来する。一実施形態では、ICOS共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号15に示されるアミノ酸配列、または配列番号15と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、NKG2Dに由来する。一実施形態では、NKG2D共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号16に示されるアミノ酸配列、または配列番号16と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、DAP10に由来する。一実施形態では、DAP10共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号17に示されるアミノ酸配列、または配列番号17と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、DAP12に由来する。一実施形態では、DAP12共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号18に示されるアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一実施形態では、共刺激シグナル伝達ドメインは、2B4(CD244)に由来する。一実施形態では、2B4(CD244)共刺激シグナル伝達ドメインは、配列番号19に示されるアミノ酸配列、または配列番号19と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一部の実施形態では、本開示のCARは、1つの共刺激シグナル伝達ドメインを含む。一部の実施形態では、本開示のCARは、2つ以上の共刺激シグナル伝達ドメインを含む。ある特定の実施形態では、本開示のCARは、2、3、4、5、6つまたはそれよりも多い共刺激シグナル伝達ドメインを含む。
一部の実施形態では、シグナル伝達ドメインおよび共刺激シグナル伝達ドメインは、任意の順序で配置することができる。一部の実施形態では、シグナル伝達ドメインは、共刺激シグナル伝達ドメインの上流にある。一部の実施形態では、シグナル伝達ドメインは、共刺激シグナル伝達ドメインの下流にある。2つ以上の共刺激ドメインが含まれる場合、共刺激シグナル伝達ドメインの順序を切り替えることができる。
非限定的で例示的なCARの領域および配列は、表1に提供される。
一部の実施形態では、第2のポリペプチドの抗原結合ドメインは、抗原に結合する。第2のポリペプチドの抗原結合ドメインは、1つよりも多い抗原または抗原中の1つよりも多いエピトープに結合し得る。例えば、第2のポリペプチドの抗原結合ドメインは、2、3、4、5、6、7、8つまたはそれよりも多い抗原に結合し得る。別の例として、第2のポリペプチドの抗原結合ドメインは、同じ抗原中の2、3、4、5、6、7、8つまたはそれよりも多いエピトープに結合し得る。
抗原結合ドメインの選択は、標的細胞の表面を規定する抗原の種類および数に依存し得る。例えば、抗原結合ドメインは、特定の病状に関連する、標的細胞上の細胞表面マーカーとして作用する抗原を認識するために選択され得る。ある特定の実施形態では、本開示のCARは、抗原(例えば、腫瘍細胞上のもの)に特異的に結合する所望の抗原結合ドメインを操作することを介して対象となる腫瘍抗原を標的とするために遺伝的に改変することができる。本開示のCARにおける抗原結合ドメインに関する標的として作用し得る細胞表面マーカーの非限定的な例には、腫瘍細胞または自己免疫疾患に関連するものが含まれる。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、少なくとも1つの腫瘍抗原または自己免疫抗原に結合する。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、少なくとも1つの腫瘍抗原に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、2つ以上の腫瘍抗原に結合する。一部の実施形態では、2つ以上の腫瘍抗原は、同じ腫瘍に関連する。一部の実施形態では、2つ以上の腫瘍抗原は、異なる腫瘍に関連する。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、少なくとも1つの自己免疫抗原に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、2つ以上の自己免疫抗原に結合する。一部の実施形態では、2つ以上の自己免疫抗原は、同じ自己免疫疾患に関連する。一部の実施形態では、2つ以上の自己免疫抗原は、異なる自己免疫疾患に関連する。
一部の実施形態では、腫瘍抗原は、神経膠芽腫、卵巣がん、子宮頸がん、頭頸部がん、肝臓がん、前立腺がん、膵臓がん、腎細胞癌、膀胱がん、または血液悪性腫瘍に関連する。神経膠芽腫に関連する腫瘍抗原の非限定的な例には、HER2、EGFRvIII、EGFR、CD133、PDGFRA、FGFR1、FGFR3、MET、CD70、ROBO1およびIL13Rα2が含まれる。卵巣がんに関連する腫瘍抗原の非限定的な例には、FOLR1、FSHR、MUC16、MUC1、メソセリン、CA125、EpCAM、EGFR、PDGFRα、ネクチン-4、およびB7H4が含まれる。子宮頸がんまたは頭頸部がんに関連する腫瘍抗原の非限定的な例には、GD2、MUC1、メソセリン、HER2、およびEGFRが含まれる。肝臓がんに関連する腫瘍抗原の非限定的な例には、クローディン18.2、GPC-3、EpCAM、cMET、およびAFPが含まれる。血液悪性腫瘍に関連する腫瘍抗原の非限定的な例には、CD22、CD79、BCMA、GPRC5D、SLAM F7、CD33、CLL1、CD123、およびCD70が含まれる。膀胱がんに関連する腫瘍抗原の非限定的な例には、ネクチン-4およびSLITRK6が含まれる。
抗原結合ドメインによって標的とされ得る抗原のさらなる例には、アルファ-フェトプロテイン、A3、A33抗体に特異的な抗原、Ba 733、BrE3-抗原、炭酸脱水酵素EX、CD1、CD1a、CD3、CD5、CD15、CD16、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD30、CD33、CD38、CD45、CD74、CD79a、CD80、CD123、CD138、結腸特異的抗原-p(CSAp)、CEA(CEACAM5)、CEACAM6、CSAp、EGFR、EGP-I、EGP-2、Ep-CAM、EphA1、EphA2、EphA3、EphA4、EphA5、EphA6、EphA7、EphA8、EphA10、EphB1、EphB2、EphB3、EphB4、EphB6、FIt-I、Flt-3、葉酸受容体、HLA-DR、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(HCG)およびそのサブユニット、低酸素誘導因子(HIF-I)、Ia、IL-2、IL-6、IL-8、インスリン増殖因子-1(IGF-I)、KC4-抗原、KS-1-抗原、KS1-4、Le-Y、マクロファージ阻止因子(MIF)、MAGE、MUC2、MUC3、MUC4、NCA66、NCA95、NCA90、PAM-4抗体に特異的な抗原、胎盤増殖因子、p53、前立腺酸性ホスファターゼ、PSA、PSMA、RS5、S100、TAC、TAG-72、テネイシン、TRAIL受容体、Tn抗原、Thomson-Friedenreich抗原、腫瘍壊死抗原、VEGF、ED-Bフィブロネクチン、17-1A-抗原、血管新生マーカー、がん遺伝子マーカーまたはがん遺伝子産物が含まれるが、それに限定されない。
一実施形態では、抗原結合ドメインによって標的とされる抗原はCD19である。一実施形態では、抗原結合ドメインは、抗CD19 scFvを含む。一実施形態では、抗CD19 scFvは、配列番号2に示されるアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む重鎖可変領域(VH)を含む。一実施形態では、抗CD19 scFvは、配列番号4に示されるアミノ酸配列、または配列番号4と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む軽鎖可変領域(VL)を含む。一実施形態では、抗CD19 scFvは、配列番号7に示されるアミノ酸配列、または配列番号7と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
一部の実施形態では、抗原は、自己免疫疾患または障害に関連する。このような抗原は、細胞受容体および「自己」指向性抗体を産生する細胞に由来し得る。一部の実施形態では、抗原は、関節リウマチ(RA)、多発性硬化症(MS)、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、サルコイドーシス、1型糖尿病、インスリン依存性糖尿病(IDDM)、自己免疫性甲状腺炎、反応性関節炎、強直性脊椎炎、強皮症、多発筋炎、皮膚筋炎、乾癬、血管炎、ウェゲナー肉芽腫症、筋無力症、橋本甲状腺炎、グレーブス病、慢性炎症性脱髄性多発神経炎、ギラン-バレー症候群、クローン病または潰瘍性大腸炎などの自己免疫疾患または障害に関連する。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるCARによって標的とされ得る自己免疫抗原には、血小板抗原、ミエリンタンパク質抗原、snRNPにおけるSm抗原、島細胞抗原、リウマチ因子、および抗シトルリン化タンパク質、シトルリン化タンパク質およびペプチド、例えばCCP-1、CCP-2(環状シトルリン化ペプチド)、フィブリノーゲン、フィブリン、ビメンチン、フィラグリン、コラーゲンIおよびIIペプチド、アルファ-エノラーゼ、翻訳開始因子4G1、核周囲因子、ケラチン、Sa(細胞骨格タンパク質ビメンチン)、関節軟骨構成要素、例えばコラーゲンII、IX、およびXI、循環血清タンパク質、例えばRF(IgG、IgM)、フィブリノーゲン、プラスミノーゲン、フェリチン、核構成要素、例えばRA33/hnRNP A2、Sm、真核生物翻訳伸長因子1アルファ1、ストレスタンパク質、例えばHSP-65、-70、-90、BiP、炎症/免疫因子、例えばB7-H1、IL-1アルファ、およびIL-8、酵素、例えばカルパスタチン、アルファ-エノラーゼ、アルドラーゼ-A、ジペプチジルペプチダーゼ、オステオポンチン、グルコース-6-リン酸イソメラーゼ、受容体、例えばリポコルチン1、好中球核タンパク質、例えばラクトフェリンおよび25~35kD核タンパク質、粒状タンパク質、例えば殺菌透過性増強タンパク質(BPI)、エラスターゼ、カテプシンG、ミエロペルオキシダーゼ、プロテイナーゼ3、血小板抗原、ミエリンタンパク質抗原、島細胞抗原、リウマチ因子、ヒストン、リボソームPタンパク質、カルジオリピン、ビメンチン、核酸、例えばdsDNA、ssDNA、およびRNA、リボ核粒子およびタンパク質、例えばSm抗原(SmD抗原およびSmB’/Bを含むが、それに限定されない)、U1RNP、A2/B1 hnRNP、Ro(SSA)、ならびにLa(SSB)抗原が含まれるが、それに限定されない。
様々な実施形態では、本開示のCARに使用されるscFv断片は、VHドメインとVLドメインとの間にリンカーを含み得る。リンカーは、ペプチドリンカーであり得、任意の天然アミノ酸を含み得る。リンカー中に含まれ得る例示的なアミノ酸は、Gly、Ser、Pro、Thr、Glu、Lys、Arg、Ile、Leu、HisおよびTheである。リンカーは、VHおよびVLが相互に対して正しいコンフォメーションを形成し、それによりそれらが抗原との結合などの所望の活性を保持するようにVHとVLとを連結するために十分な長さを有するべきである。リンカーは、約5~50アミノ酸長であり得る。一部の実施形態では、リンカーは、約10~40アミノ酸長である。一部の実施形態では、リンカーは、約10~35アミノ酸長である。一部の実施形態では、リンカーは、約10~30アミノ酸長である。一部の実施形態では、リンカーは、約10~25アミノ酸長である。一部の実施形態では、リンカーは、約10~20アミノ酸長である。一部の実施形態では、リンカーは、約15~20アミノ酸長である。使用され得る例示的なリンカーは、Glyリッチリンカー、GlyおよびSer含有リンカー、GlyおよびAla含有リンカー、AlaおよびSer含有リンカー、ならびに他のフレキシブルリンカーである。
一実施形態では、リンカーはWhitlowリンカーである。一実施形態では、Whitlowリンカーは、配列番号3に示されるアミノ酸配列、または配列番号3と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。別の実施形態では、リンカーは(G4S)3リンカーである。一実施形態では、(G4S)3リンカーは、配列番号25に示されるアミノ酸配列、または配列番号25と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
他のリンカー配列は、任意の免疫グロブリン重鎖または軽鎖アイソタイプに由来する免疫グロブリンヒンジ域、CLまたはCH1の部分を含み得る。使用され得る例示的なリンカーには、表1の配列番号26~56のうちいずれかが含まれる。さらなるリンカーは、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれている国際公開第2019/060695号パンフレットに記載されている。
II. 人工細胞死ポリペプチド
本出願の実施形態により、iPSC細胞またはその派生細胞は、人工細胞死ポリペプチドをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドを含む。
本出願の実施形態により、iPSC細胞またはその派生細胞は、人工細胞死ポリペプチドをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドを含む。
本明細書に使用される場合、「人工細胞死ポリペプチド」という用語は、細胞療法の潜在的毒性またはさもなければ有害作用を予防するように設計された操作タンパク質を指す。人工細胞死ポリペプチドは、アポトーシスの誘導、タンパク質の合成阻害、DNA複製、増殖停止、転写および転写後遺伝子調節ならびに/または抗体媒介性枯渇を媒介し得る。場合により、活性化されると、治療用細胞のアポトーシスおよび/または細胞死を誘起する外因性分子、例えば抗体によって、人工細胞死ポリペプチドは活性化される。
ある特定の実施形態では、人工細胞死ポリペプチドは、本明細書においてモノクローナル抗体特異的エピトープとも称される、抗体、特にモノクローナル抗体によって特異的に認識されるエピトープを含む不活性化細胞表面受容体を含む。iPSCまたはその派生細胞によって発現された場合、不活性化細胞表面受容体は、シグナル伝達が不活性である、または顕著に欠損しているが、それでも抗体によって特異的に認識され得る。抗体の不活性化細胞表面受容体への特異的結合は、ADCCおよび/またはADCPメカニズムのみならず、毒素または放射性核種との抗体薬物複合体を用いた直接殺滅によってiPSCまたはその派生細胞の除去を可能にする。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、イブリツモマブ チウキセタン、ムロモナブ-CD3、トシツモマブ、アブシキシマブ、バシリキシマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、セツキシマブ、インフリキシマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セルトリズマブ ペゴル、ダクリズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、ゲムツズマブ、ナタリズマブ、オマリズマブ、パリビズマブ、ポラツズマブ ベドチン、ラニビズマブ、トシリズマブ、トラスツズマブ、ベドリズマブ、アダリムマブ、ベリムマブ、カナキヌマブ、デノスマブ、ゴリムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、またはウステキヌマブを含むが、それに限定されない抗体によって特異的に認識されるエピトープから選択されるエピトープを含む。
EGFR、ErbB1およびHER1としても知られる上皮増殖因子受容体は、細胞外リガンドの上皮増殖因子ファミリーのメンバーに対する細胞表面受容体である。本明細書に使用される場合、「切断型EGFR」、「tEGFR」、「短いEGFR」または「sEGFR」は、EGFRのEGF結合ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインを欠損する不活性EGFRバリアントを指す。例示的なtEGFRバリアントは、セツキシマブ結合エピトープを含有する天然EGFR配列のドメイン2の322~333、ドメイン3および4の全部ならびに膜貫通ドメインを含有する。細胞表面上のtEGFRバリアントの発現は、必要に応じて、セツキシマブ(Erbitux(登録商標))などの、tEGFRに特異的に結合する抗体による細胞除去を可能にする。tEGFRは、EGF結合ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメインが存在しないせいで、iPSCまたはその派生細胞によって発現された場合に不活性である。
本出願の例示的な不活性化細胞表面受容体は、tEGFRバリアントを含む。ある特定の実施形態では、キメラ抗原受容体(CAR)を発現している操作免疫細胞における不活性化細胞表面受容体の発現は、操作免疫細胞が抗EGFR抗体と接触した場合にこの細胞の細胞自殺を誘導する。不活性化細胞表面受容体を使用する方法は、国際公開第2019/070856号パンフレット、同第2019/023396号パンフレット、同第2018/058002号パンフレットに記載されており、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれている。例えば、tEGFRバリアントを含む不活性化細胞表面受容体をコードする異種ポリヌクレオチドを含む本開示の操作免疫細胞の投与を以前に受けた対象に、この対象における以前に投与された操作免疫細胞を除去するために有効な量の抗EGFR抗体を投与することができる。
ある特定の実施形態では、抗EGFR抗体は、セツキシマブ、マツズマブ、ネシツムマブまたはパニツムマブであり、好ましくは、抗EGFR抗体はセツキシマブである。
ある特定の実施形態では、tEGFRバリアントは、配列番号71と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号71のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる。
一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、ポラツズマブ ベドチンによって特異的に認識されるエピトープなどの、CD79bの1つまたは複数のエピトープを含む。ある特定の実施形態では、CD79bエピトープは、配列番号78と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号78のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる。
一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、リツキシマブによって特異的に認識されるエピトープなどの、CD20の1つまたは複数のエピトープを含む。ある特定の実施形態では、CD20エピトープは、配列番号80と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号80のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる。
一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、Her2受容体またはErbBの1つまたは複数のエピトープ、例えばトラスツズマブによって特異的に認識されるエピトープを含む。ある特定の実施形態では、モノクローナル抗体特異的エピトープは、配列番号82と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号82のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる。
一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、インターロイキン-15またはインターロイキン-2などのサイトカインをさらに含む。
本明細書に使用される場合「インターロイキン-15」または「IL-15」は、TおよびNK細胞の活性化および増殖を調節するサイトカイン、またはその機能的部分を指す。サイトカインの「機能的部分」(「生物学的活性部分」)は、完全長または成熟サイトカインの1つまたは複数の機能を保持するサイトカインの部分を指す。IL-15に関するこのような機能には、NK細胞の生存促進、NK細胞およびT細胞の活性化および増殖の調節のみならず、造血幹細胞からのNK細胞発生の支援が含まれる。当業者によって認識されるように、多様なIL-15分子の配列が、当技術分野において公知である。ある特定の実施形態では、IL-15は野生型IL-15である。ある特定の実施形態では、IL-15はヒトIL-15である。ある特定の実施形態では、IL-15は、配列番号72と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号72のアミノ酸配列を含む。
本明細書に使用される場合、「インターロイキン-2」は、TおよびNK細胞の活性化および増殖を調節するサイトカイン、またはその機能的部分を指す。ある特定の実施形態では、IL-2は野生型IL-2である。ある特定の実施形態では、IL-2はヒトIL-2である。ある特定の実施形態では、IL-2は、配列番号76と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号76のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、サイトカインと、好ましくは自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されたモノクローナル抗体特異的エピトープを含む。自己プロテアーゼペプチドの例には、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)、口蹄疫ウイルス(FMDV)2A(F2A)、ウマ鼻炎Aウイルス(ERAV)2A(E2A)、トセアアシグナ(Thosea asigna)ウイルス2A(T2A)、細胞質多角体病ウイルス2A(BmCPV2A)、軟化病ウイルス2A(BmIFV2A)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるペプチド配列が含まれるが、それに限定されない。一実施形態では、自己プロテアーゼペプチドは、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドの自己プロテアーゼペプチドを含む、またはそれである。ある特定の実施形態では、自己プロテアーゼペプチドは、配列番号73と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号73のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、インターロイキン-15(IL-15)またはIL-2と自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結された切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントを含む。特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、配列番号74と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号74のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、シグナル配列をさらに含む。ある特定の実施形態では、シグナル配列は、配列番号77と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号77のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、ヒンジドメインをさらに含む。一部の実施形態では、ヒンジドメインは、CD8に由来する。一実施形態では、CD8ヒンジドメインは、配列番号21に示されるアミノ酸配列、または配列番号21と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、膜貫通ドメインをさらに含む。一部の実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8に由来する。一実施形態では、CD8膜貫通ドメインは、配列番号23に示されるアミノ酸配列、または配列番号23と少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも96、少なくとも97、少なくとも98もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するそのバリアントを含む。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、抗体によってその細胞外ドメイン、膜貫通領域および細胞質ドメインで特異的に認識される1つまたは複数のエピトープを含む。一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、エピトープと膜貫通領域との間にヒンジ領域をさらに含む。一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、抗体によって特異的に認識される1つよりも多いエピトープを含み、エピトープは、同じまたは異なるアミノ酸配列を有し得、エピトープは、(GGGGS)nの配列[配列中、nは1~8の整数である](配列番号25)を有するフレキシブルペプチドリンカーなどのペプチドリンカーを介して互いに連結され得る。一部の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、IL-15またはIL-2などのサイトカインをさらに含む。ある特定の実施形態では、サイトカインは、不活性化細胞表面受容体の細胞質ドメイン中にある。好ましくは、サイトカインは、抗体によって特異的に認識されるエピトープと直接的に、または本明細書に記載されるものなどの自己プロテアーゼペプチドを介して間接的に作動可能に連結されている。一部の実施形態では、サイトカインは、自己プロテアーゼペプチドを介して膜貫通領域と結び付けることによってエピトープと間接的に連結されている。
非限定的で例示的な不活性化細胞表面受容体の領域および配列は、表2に提供される。
特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、配列番号79と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号79のアミノ酸配列を含む。
特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、配列番号81と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号81のアミノ酸配列を含む。
特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体は、配列番号83と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号83のアミノ酸配列を含む。
III. HLAの発現
ある特定の実施形態では、本出願のiPSCまたはその派生細胞は、免疫逃避に関係する1つまたは複数のタンパク質、例えば非古典的HLAクラスIタンパク質(例えば、HLA-EおよびHLA-G)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチドを導入することによってさらに改変することができる。特に、B2M遺伝子の破壊は、すべてのMHCクラスI分子の表面発現を消失させ、「自己喪失」応答を通じてNK細胞による溶解に細胞を脆弱なままにする。外因性HLA-E発現は、NK媒介性溶解に対する抵抗性につながり得る(Gornalusse et al., Nat Biotechnol. 2017 Aug; 35(8): 765-772)。
ある特定の実施形態では、本出願のiPSCまたはその派生細胞は、免疫逃避に関係する1つまたは複数のタンパク質、例えば非古典的HLAクラスIタンパク質(例えば、HLA-EおよびHLA-G)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチドを導入することによってさらに改変することができる。特に、B2M遺伝子の破壊は、すべてのMHCクラスI分子の表面発現を消失させ、「自己喪失」応答を通じてNK細胞による溶解に細胞を脆弱なままにする。外因性HLA-E発現は、NK媒介性溶解に対する抵抗性につながり得る(Gornalusse et al., Nat Biotechnol. 2017 Aug; 35(8): 765-772)。
ある特定の実施形態では、iPSCまたはその派生細胞は、ヒト白血球抗原E(HLA-E)およびヒト白血球抗原G(HLA-G)のうち少なくとも1つをコードする第3の外因性ポリペプチドを含む。特定の実施形態では、HLA-Eは、配列番号65と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号65のアミノ酸配列を含む。特定の実施形態では、HLA-Gは、配列番号68と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列、好ましくは配列番号68を含む。
ある特定の実施形態では、第3の外因性ポリヌクレオチドは、HLA-Eとリンカーを介して融合された成熟B2Mタンパク質と作動可能に連結されたシグナルペプチドを含むポリペプチドをコードする。特定の実施形態では、第3の外因性ポリペプチドは、配列番号66と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列を含む。
他の実施形態では、第3の外因性ポリヌクレオチドは、HLA-Gとリンカーを介して融合された成熟B2Mタンパク質と作動可能に連結されたシグナルペプチドを含むポリペプチドをコードする。特定の実施形態では、第3の外因性ポリペプチドは、配列番号69と少なくとも90%、例えば少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列を含む。
IV. 他の任意選択のゲノム編集
上記細胞の一実施形態では、1つまたは複数の選択された部位でのゲノム編集は、他のさらなる人工細胞死ポリペプチド、標的化モダリティー、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬学的活性タンパク質およびペプチド、薬物標的候補、またはゲノム操作されたiPSCもしくはその派生細胞の生着、輸送、ホーミング、生存率、自己再生、残留、および/または生存を促進するタンパク質をコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドの挿入を含み得る。
上記細胞の一実施形態では、1つまたは複数の選択された部位でのゲノム編集は、他のさらなる人工細胞死ポリペプチド、標的化モダリティー、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬学的活性タンパク質およびペプチド、薬物標的候補、またはゲノム操作されたiPSCもしくはその派生細胞の生着、輸送、ホーミング、生存率、自己再生、残留、および/または生存を促進するタンパク質をコードする1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドの挿入を含み得る。
一部の実施形態では、挿入のための外因性ポリヌクレオチドは、(1)CMV、EFla、PGK、CAG、UBC、または他の構成性、誘導性、時間的、組織、もしくは細胞型特異的プロモーターを含む1つまたは複数の外因性プロモーター;または(2)AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hll、ベータ-2ミクログロブリン、GAPDH、TCRもしくはRUNX1を含む選択された部位、またはゲノム安全領域(genome safe harbor)の基準を満たす他の座位に含まれる1つまたは複数の内因性プロモーターと作動的に連結されている。一部の実施形態では、上記方法を使用して生成されたゲノム操作iPSCは、カスパーゼ、チミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、B細胞CD20、ErbB2またはCD79bを含むタンパク質をコードする1つまたは複数の異なる外因性ポリヌクレオチドを含み、ここで、ゲノム操作iPSCが2つ以上の自殺遺伝子を含む場合、自殺遺伝子は、AAVSl、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hll、Hll、ベータ-2ミクログロブリン、GAPDH、TCRまたはRUNX1を含む異なる安全領域座位に組み込まれている。タンパク質をコードする他の外因性ポリヌクレオチドは、PETレポーター、恒常性サイトカイン、ならびに阻害性チェックポイント阻害タンパク質、例えばPD1、PD-L1、およびCTLA4のみならず、CD47/シグナル調節タンパク質アルファ(SIRPα)軸を標的とするタンパク質をコードするものを含み得る。一部の他の実施形態では、本明細書に提供される方法を使用して生成されたゲノム操作iPSCは、標的化モダリティー、受容体、シグナル伝達分子、転写因子、薬物標的候補、免疫応答調節およびモジュレーション、またはiPSCもしくはその派生細胞の生着、輸送、ホーミング、生存率、自己再生、残留、および/もしくは生存を抑制するタンパク質に関連する1つまたは複数の内因性遺伝子にイン/デルを含む。
V. iPSC中の選択された座位での標的化ゲノム編集
本出願の実施形態により、外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数は、iPSCの染色体上の1つまたは複数の座位に組み込まれている。
本出願の実施形態により、外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数は、iPSCの染色体上の1つまたは複数の座位に組み込まれている。
本明細書において互換的に使用されるゲノム編集(genome editing)、またはゲノム編集(genomic editing)、または遺伝子編集は、DNAが標的化細胞のゲノムにおいて挿入、欠失、および/または置換される種類の遺伝子操作である。標的化ゲノム編集(targeted genome editing)(「標的化ゲノム編集(targeted genomic editing)」または「標的遺伝子編集」と互換的)は、ゲノム中の予め選択された部位での挿入、欠失、および/または置換を可能にする。内因性配列が標的化編集の間に挿入部位で欠失または破壊された場合、罹患配列を含む内因性遺伝子を、配列欠失または破壊が原因でノックアウトまたはノックダウンすることができる。したがって、標的化編集はまた、内因性遺伝子発現を正確に破壊するために使用することができる。同様に、挿入部位での内因性配列の欠失を有するまたは有さずにゲノム中の予め選択された部位に1つまたは複数の外因性配列を挿入することを伴う工程を指す「標的化組込み」という用語も本明細書に使用される。
標的化編集は、ヌクレアーゼ非依存性アプローチ、またはヌクレアーゼ依存性アプローチのいずれかにより達成することができる。ヌクレアーゼ非依存性標的化編集アプローチでは、相同組換えは、挿入すべき外因性ポリヌクレオチドに隣接する相同配列によって、宿主細胞の酵素機構を経由してガイドされる。
あるいは、標的化編集は、特異的低頻度切断エンドヌクレアーゼによる二重鎖切断(DSB)の特異的導入により、より高い頻度で達成することができる。このようなヌクレアーゼ依存性標的化編集は、DSBに応答して起こる非相同末端結合(NHEJ)を含むDNA修復メカニズムを利用する。外因性遺伝物質を含有するドナーベクターなしで、NHEJは、しばしば、少数の内因性ヌクレオチドのランダムな挿入または欠失(イン/デル)につながる。比較として、相同アームのペアによって隣接される外因性遺伝物質を含有するドナーベクターが存在する場合、外因性遺伝物質を、相同組換えによる相同組換え修復(HDR)の間にゲノムに導入し、「標的化組込み」をもたらすことができる。
特異的および標的化DSBを導入することが可能な、利用可能なエンドヌクレアーゼには、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、RNAガイド下CRISPR(クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート)システムが含まれるが、それに限定されない。そのうえ、phiC31およびBxblインテグラーゼを利用するDICE(二重インテグラーゼカセット交換)システムはまた、標的化組込みに有望なツールである。
ZFNは、ジンクフィンガーDNA結合ドメインと融合されたヌクレアーゼを含む標的化ヌクレアーゼである。「ジンクフィンガーDNA結合ドメイン」または「ZFBD」によって、1つまたは複数のジンクフィンガーを経由してDNAと配列特異的に結合するポリペプチドドメインが意味される。ジンクフィンガーは、構造が亜鉛イオンの配位により安定化された、ジンクフィンガー結合ドメイン内のアミノ酸約30個のドメインである。ジンクフィンガーの例には、C2H2ジンクフィンガー、C3Hジンクフィンガー、およびC4ジンクフィンガーが含まれるが、それに限定されない。「設計された」ジンクフィンガードメインは、その設計/組成が、主として合理的な基準、例えば、既存のZFPの設計および結合データのデータベース記憶情報内の処理情報のための置換規則およびコンピューター処理アルゴリズムの適用の結果として生じた、自然界に存在しないドメインである。例えば、米国特許第6,140,081号明細書;同第6,453,242号明細書;および同第6,534,261号明細書を参照のこと;国際公開第98/53058号パンフレット;同第98/53059号パンフレット;同第98/53060号パンフレット;同第02/016536号パンフレットおよび同第03/016496号パンフレットも参照のこと。「選択された」ジンクフィンガードメインは、その産生が主にファージディスプレイ、相互作用トラップまたはハイブリッド選択などの経験的工程に起因する、自然界に見出されないドメインである。ZFNは、米国特許第7,888,121号明細書および同第7,972,854号明細書により詳細に記載されており、それらの完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれている。当技術分野におけるZFNのもっとも認められた例は、FoklヌクレアーゼのジンクフィンガーDNA結合ドメインとの融合である。
TALENは、TALエフェクターDNA結合ドメインと融合されたヌクレアーゼを含む標的ヌクレアーゼである。「転写活性化因子様エフェクターDNA結合ドメイン」、「TALエフェクターDNA結合ドメイン」、または「TALE DNA結合ドメイン」によって、TALエフェクタータンパク質のDNAへの結合を担う、TALエフェクタータンパク質のポリペプチドドメインが意味される。TALエフェクタータンパク質は、植物病原体キサントモナス(Xanthomonas)属によって感染中に分泌される。これらのタンパク質は、植物細胞の核に進入し、それらのDNA結合ドメインを介してエフェクター特異的DNA配列と結合し、それらのトランス活性化ドメインを介してこれらの配列での遺伝子転写を活性化する。TALエフェクターDNA結合ドメインの特異性は、エフェクター可変数の不完全34アミノ酸リピート(an effector-variable number of imperfect 34 amino acid repeats)に依存し、これらのリピートは、リピート可変二残基(repeat variable-diresidue)(RVD)と呼ばれる選択リピート位置に多型を含む。TALENは、参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第2011/0145940号明細書により詳細に記載されている。当技術分野におけるTALENのもっとも認められている例は、FoklヌクレアーゼのTALエフェクターDNA結合ドメインとの融合ポリペプチドである。
対象方法に用いられる標的ヌクレアーゼの別の例は、標的化Spollヌクレアーゼ、DNA結合ドメイン、例えば、ジンクフィンガーDNA結合ドメイン、TALエフェクターDNA結合ドメインなどと融合された、ヌクレアーゼ活性を有するSpol lポリペプチドを含むポリペプチドであって、対象となるDNA配列に対して特異性を有するポリペプチドである。例えば、その開示が、参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願第61/555,857号明細書を参照のこと。
本出願に適した標的ヌクレアーゼのさらなる例には、個別で使用されるにせよ、組み合わせて使用されるにせよ、Bxbl、phiC3 l、R4、PhiBTl、およびWp/SPBc/TP90l-lが含まれるが、それに限定されない。
標的ヌクレアーゼの他の非限定的な例には、天然および組換えヌクレアーゼ;cas、cpf、cse、csy、csn、csd、cst、csh、csa、csm、およびcmrを含むファミリーからのCRISPR関連ヌクレアーゼ;制限エンドヌクレアーゼ;メガヌクレアーゼ;ホーミングエンドヌクレアーゼ、その他が含まれる。例として、CRISPR/Cas9は、2つの主構成要素:(1)Cas9エンドヌクレアーゼおよび(2)crRNA-tracrRNA複合体を必要とする。共発現された場合、これらの2つの構成要素は、PAMおよびPAM近くのシーディング領域を含む標的DNA配列に動員される複合体を形成する。crRNAおよびtracrRNAを組み合わせて、Cas9を標的選択配列にガイドするためのキメラガイドRNA(gRNA)を形成することができる。次いで、トランスフェクションまたは形質導入を介してこれらの2つの構成要素を哺乳動物細胞に送達することができる。別の例として、CRISPR/Cpf1は、2つの主構成要素:(1)CPf1エンドヌクレアーゼおよび(2)crRNAを含む。共発現された場合、これらの2つの構成要素は、PAMおよびPAM近くのシーディング領域を含む標的DNA配列に動員されるリボ核タンパク質(RNP)複合体を形成する。crRNAを組み合わせて、Cpf1を標的選択配列にガイドするためのキメラガイドRNA(gRNA)を形成することができる。次いで、トランスフェクションまたは形質導入を介してこれらの2つの構成要素を哺乳動物細胞に送達することができる。
MAD7は、5’-TTTN-3’および5’-CTTN-3’PAM部位を優先し、tracrRNAを必要としない、細菌ユーバクテリウム レクタレ(Eubacterium rectale)に起源をもつ操作Cas12aバリアントである。例えば、参照により本明細書に組み込まれているPCT公報番号第2018/236548号を参照のこと。
DICE媒介挿入は、リコンビナーゼのペア、例えばphiC31およびBxblを使用して外因性DNAの一方向性組込みを提供するが、この一方向性組込みは、各酵素自体の小さなattBおよびattP認識部位に厳密に限定される。これらの標的att部位が哺乳動物ゲノムに自然には存在しないので、それらは、ゲノム中の所望の組込み部位に最初に導入されなければならない。例えば、参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第2015/0140665号明細書を参照のこと。
本出願の一態様は、標的化ゲノム組込みのための1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を提供する。一実施形態では、構築物は、所望の組込み部位に特異的な相同アームのペアをさらに含み、標的化組込みの方法は、細胞に構築物を導入して、細胞宿主酵素機構による部位特異的相同組換えを可能にすることを含む。別の実施形態では、細胞における標的化組込みの方法は、1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入すること、および所望の組込み部位に特異的なDNA結合ドメインを含むZFN発現カセットを細胞に導入して、ZFN媒介挿入を可能にすることを含む。なお別の実施形態では、細胞における標的化組込みの方法は、1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入すること、および所望の組込み部位に特異的なDNA結合ドメインを含むTALEN発現カセットを細胞に導入して、TALEN媒介挿入を可能にすることを含む。別の実施形態では、細胞における標的化組込みの方法は、1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入すること、Cpf1発現カセットおよび所望の組込み部位に特異的なガイド配列を含むgRNAを細胞に導入して、Cpf1媒介挿入を可能にすることを含む。別の実施形態では、細胞における標的化組込みの方法は、1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入すること、Cas9発現カセットおよび所望の組込み部位に特異的なガイド配列を含むgRNAを細胞に導入して、Cas9媒介挿入を可能にすることを含む。なおさらに別の実施形態では、細胞における標的化組込みの方法は、DICEリコンビナーゼのペアの1つまたは複数のatt部位を含む構築物を細胞における所望の組込み部位に導入すること、1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドを含む構築物を細胞に導入すること、およびDICEリコンビナーゼのための発現カセットを導入して、DICE媒介標的化組込みを可能にすることを含む。
標的化組込みのための部位には、ゲノム安全領域が含まれるが、それに限定されない。ゲノム安全領域は、新たに組み込まれたDNAの予測可能な発現に、理論的には宿主細胞にも生物にも有害作用をもたずに対応することができるヒトゲノムの遺伝子内または遺伝子外領域である。ある特定の実施形態では、標的化組込みのためのゲノム安全領域は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hll、GAPDH、TCRおよびRUNX1遺伝子からなる群から選択される遺伝子の1つまたは複数の座位である。
他の実施形態では、標的化組込みのための部位は、挿入部位での内因性遺伝子の欠失または発現低減のために選択される。本明細書に使用される場合、遺伝子の発現に関する「欠失」という用語は、遺伝子の発現を打ち消す任意の遺伝子改変を指す。遺伝子の発現の「欠失」の例には、例えば、遺伝子の発現を打ち消す、遺伝子のDNA配列の除去または欠失、遺伝子の座位での外因性ポリヌクレオチド配列の挿入、および遺伝子内の1つまたは複数の置換が含まれる。
標的欠失のための遺伝子には、主要組織適合複合体(MHC)クラスIおよびMHCクラスIIタンパク質の遺伝子が含まれるが、それに限定されない。複数のMHCクラスIおよびクラスIIタンパク質は、同種拒絶の問題を避けるために同種レシピエントにおいて組織適合性がマッチしなければならない。MHC-クラスI欠損もしくはMHC-クラスII欠損、またはその両方を含む「MHC欠損」は、MHCクラスIタンパク質ヘテロ二量体および/またはMHCクラスIIヘテロ二量体を含む完全なMHC複合体の表面発現を欠如している、またはそれをもはや維持していない、またはそのレベルが低減しており、その結果、減少または低減したレベルが、他の細胞または合成方法によって自然に検出可能なレベルよりも低い細胞を指す。MHCクラスI欠損は、MHCクラスI座位(染色体6p2l)の任意の領域の機能的欠失、またはベータ-2ミクログロブリン(B2M)遺伝子、TAP1遺伝子、TAP2遺伝子およびタパシン遺伝子を含むが、それに限定されない1つもしくは複数のMHCクラス-I関連遺伝子の欠失もしくはその発現レベルの低減によって達成することができる。例えば、B2M遺伝子は、すべてのMHCクラスIヘテロ二量体の細胞表面発現に不可欠な共通のサブユニットをコードする。B2Mヌル細胞は、MHC-I欠損である。MHCクラスII欠損は、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAPを含むが、それに限定されないMHC-II関連遺伝子の機能的欠失または低減によって達成することができる。CIITAは、クラスIIタンパク質の発現に必要な転写因子RFX5の活性化を経由して機能する転写補助活性化因子である。CIITAヌル細胞はMHC-II欠損である。ある特定の実施形態では、外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数は、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子からなる群から選択される遺伝子の1つまたは複数の座位に組み込まれており、それにより、組込みを有する遺伝子の発現を欠失または低減する。
ある特定の実施形態では、外因性ポリヌクレオチドは、細胞の染色体の1つまたは複数の座位に組み込まれ、好ましくは、1つまたは複数の座位は、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hl l、GAPDH、RUNX1、B2M、TAPI、TAP2、タパシン、NLRC5、CIITA、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCR aもしくはb定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、またはTIGIT遺伝子からなる群から選択される遺伝子のものであり、但し、1つまたは複数の座位のうち少なくとも1つは、MHC遺伝子、例えば、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子からなる群から選択される遺伝子のものである。好ましくは、1つまたは複数の外因性ポリヌクレオチドは、MHCクラス-I関連遺伝子、例えば、ベータ-2ミクログロブリン(B2M)遺伝子、TAP1遺伝子、TAP2遺伝子またはタパシン遺伝子の座位;およびMHC-II関連遺伝子、例えば、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、またはCIITA遺伝子の座位;および任意選択でさらにはAAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hll、GAPDH、TCRおよびRUNX1遺伝子からなる群から選択される安全領域遺伝子の座位に組み込まれている。より好ましくは、外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数は、CIITA、AAVS1およびB2M遺伝子の座位に組み込まれている。
ある特定の実施形態では、(i)第1の外因性ポリヌクレオチドは、AAVS1遺伝子の座位に組み込まれ;(ii)第2の外因性ポリペプチドは、CIITA遺伝子の座位に組み込まれ;(iii)第3の外因性ポリペプチドは、B2M遺伝子の座位に組み込まれており;ここで、外因性ポリヌクレオチドの組込みは、CIITAおよびB2M遺伝子を欠失させる、またはその発現を低減する。
ある特定の実施形態では、(i)第1の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号62と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含み;(ii)第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含み;(iii)第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、(i)第1の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号62のポリヌクレオチド配列を含み;(ii)第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み;(iii)第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む。
派生細胞
別の態様では、本発明は、iPSCの分化に由来する細胞、派生細胞に関する。上記のように、iPSC細胞に導入されたゲノム編集は、派生細胞内に保持される。iPSC分化から得られた派生細胞のある特定の実施形態では、派生細胞は、HSC(造血幹および前駆細胞)、造血多能性前駆細胞、T細胞前駆細胞、NK細胞前駆細胞、T細胞、NKT細胞、NK細胞、B細胞、抗原提示細胞(APC)、単球およびマクロファージを含むが、それに限定されない造血細胞である。ある特定の実施形態では、派生細胞は、NK細胞またはT細胞などの免疫エフェクター細胞である。
別の態様では、本発明は、iPSCの分化に由来する細胞、派生細胞に関する。上記のように、iPSC細胞に導入されたゲノム編集は、派生細胞内に保持される。iPSC分化から得られた派生細胞のある特定の実施形態では、派生細胞は、HSC(造血幹および前駆細胞)、造血多能性前駆細胞、T細胞前駆細胞、NK細胞前駆細胞、T細胞、NKT細胞、NK細胞、B細胞、抗原提示細胞(APC)、単球およびマクロファージを含むが、それに限定されない造血細胞である。ある特定の実施形態では、派生細胞は、NK細胞またはT細胞などの免疫エフェクター細胞である。
ある特定の実施形態では、本出願は、(i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;(ii)切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントとインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、tEGFRバリアントとIL-15とが、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドの自己プロテアーゼペプチドなどの自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに(iii)MHCクラスI関連遺伝子およびMHCクラスII関連遺伝子、例えば、B2M遺伝子、TAP1遺伝子、TAP2遺伝子およびタパシン遺伝子からなる群から選択されるMHCクラス-I関連遺伝子、ならびにRFXANK遺伝子、CIITA遺伝子、RFX5遺伝子、RFXAP遺伝子、およびCIITA遺伝子からなる群から選択されるMHC-II関連遺伝子、好ましくはB2M遺伝子およびCIITA遺伝子の欠失または発現低減を含む、ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞を提供する。
ある特定の実施形態では、NK細胞またはT細胞は、ヒト白血球抗原E(HLA-E)およびヒト白血球抗原G(HLA-G)のうち少なくとも1つをコードする第3の外因性ポリヌクレオチドをさらに含む。
(i)配列番号61のアミノ酸配列を有するキメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;(ii)配列番号71のアミノ酸配列を有する切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチドと、配列番号72のアミノ酸配列を有するインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに(iii)配列番号66のアミノ酸配列を有するヒト白血球抗原E(HLA-E)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチドを含むNK細胞またはT細胞もまた提供され、
ここで、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、それぞれAAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それにより、CIITAおよびB2Mを欠失させるまたはその発現を低減する。
ここで、第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドは、それぞれAAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それにより、CIITAおよびB2Mを欠失させるまたはその発現を低減する。
ある特定の実施形態では、第1の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号62のポリヌクレオチド配列を含み;第2の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み;第3の外因性ポリヌクレオチドは、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む。
(i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;(ii)モノクローナル抗体特異的エピトープを含む不活性化細胞表面受容体とインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、不活性化細胞表面受容体とIL-15とが自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに(iii)B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減を含む、人工多能性幹細胞(iPSC)に由来するCD34+造血前駆細胞(HPC)もまた、提供される。
ある特定の実施形態では、CD34+ HPCは、ヒト白血球抗原E(HLA-E)および/またはヒト白血球抗原G(HLA-G)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチドをさらに含む。
ある特定の実施形態では、CARは、(i)シグナルペプチド;(ii)CD19抗原と特異的に結合する結合ドメインを含む細胞外ドメイン;(iii)ヒンジ領域;(iv)膜貫通ドメイン;(v)細胞内シグナル伝達ドメイン;および(vi)共刺激ドメイン、例えば、CD28シグナル伝達ドメインを含む共刺激ドメインを含む。
派生細胞を製造する方法もまた、提供される。方法は、細胞分化のための条件下でiPSCを分化させ、それにより、派生細胞を得ることを含む。
本出願のiPSCは、当技術分野において公知の任意の方法によって分化させることができる。例示的な方法は、各々その全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8846395号明細書、同第8945922号明細書、同第8318491号明細書、国際公開第2010/099539号パンフレット、同第2012/109208号パンフレット、同第2017/070333号パンフレット、同第2017/179720号パンフレット、同第2016/010148号パンフレット、同第2018/048828号パンフレットおよび同第2019/157597号パンフレットに記載されている。分化プロトコルは、フィーダー細胞を使用する場合またはフィーダーを含まない場合がある。フィーダー細胞は、第2の細胞型の支援のための刺激、増殖因子および栄養素を提供するので、本明細書に使用される場合、「フィーダー細胞」または「フィーダー」は、第2の細胞型と共培養されて第2の細胞型が増殖、拡大増殖、または分化できる環境を提供する、1つの細胞型を説明する用語である。
本発明の別の実施形態では、本発明のiPSC派生細胞は、培養の最終24時間の組換えヒトIL-12p70の添加を含む分化プロトコルにiPSC細胞を供することによってこの細胞をNK細胞に分化させる方法により調製されるNK細胞である。分化プロトコルにIL-12を含ませることによって、IL-12でプライミングされた細胞は、IL-12の非存在下で分化された細胞と比較して迅速な細胞殺滅を示す(図5A)。さらに、IL-12条件を使用して分化された細胞は、改善されたがん細胞増殖阻害を示す(図5B)。
ポリヌクレオチド、ベクター、および宿主細胞
(1)CARをコードする核酸
別の一般的な態様では、本発明は、本出願の実施形態による本発明に有用なキメラ抗原受容体(CAR)をコードする単離された核酸に関する。タンパク質のアミノ酸配列を変化させずにCARのコード配列を変化させる(例えば、置換、欠失、挿入など)ことができることが、当業者によって認識されている。したがって、タンパク質のアミノ酸配列を変化させずに、本出願のCARをコードする核酸配列を変えることができることが、当業者によって理解されている。
(1)CARをコードする核酸
別の一般的な態様では、本発明は、本出願の実施形態による本発明に有用なキメラ抗原受容体(CAR)をコードする単離された核酸に関する。タンパク質のアミノ酸配列を変化させずにCARのコード配列を変化させる(例えば、置換、欠失、挿入など)ことができることが、当業者によって認識されている。したがって、タンパク質のアミノ酸配列を変化させずに、本出願のCARをコードする核酸配列を変えることができることが、当業者によって理解されている。
ある特定の実施形態では、単離された核酸は、CD19を標的化するCARをコードする。特定の実施形態では、CARをコードする単離された核酸は、配列番号62と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号62のポリヌクレオチド配列を含む。
別の一般的な態様では、本出願は、本出願の実施形態による発明に有用なCARをコードするポリヌクレオチド配列を含むベクターを提供する。本開示を考慮してプラスミド、コスミド、ファージベクターまたはウイルスベクターなどの当業者に公知の任意のベクターを使用することができる。一部の実施形態では、ベクターは、組換え発現ベクター、例えばプラスミドである。ベクターは、発現ベクターの従来の機能を確立するための任意のエレメント、例えば、プロモーター、リボソーム結合エレメント、ターミネーター、エンハンサー、選択マーカー、および複製起点を含み得る。プロモーターは、構成性、誘導性、または抑制性プロモーターであり得る。細胞に核酸を送達することができるいくつかの発現ベクターが、当技術分野において公知であり、それらを細胞でのCARの産生のために本明細書において使用することができる。従来のクローニング技術または人工遺伝子合成を使用して、本出願の実施形態による組換え発現ベクターを生成することができる。
特定の態様では、本出願は、本出願の実施形態による発明に有用なCARの標的化組込みのためのベクターを提供する。ある特定の実施形態では、ベクターは、5’から3’にかけて、(a)プロモーター;(b)本出願の実施形態によるCARをコードするポリヌクレオチド配列;および(c)ターミネーター/ポリアデニル化シグナルを有する外因性ポリヌクレオチド含む。
ある特定の実施形態では、プロモーターはCAGプロモーターである。ある特定の実施形態では、CAGプロモーターは、配列番号63と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。他のプロモーターもまた使用することができ、その例には、EF1a、UBC、CMV、SV40、PGK1、およびヒトベータアクチンが含まれるが、それに限定されない。
ある特定の実施形態では、ターミネーター/ポリアデニル化シグナルはSV40シグナルである。ある特定の実施形態では、SV40シグナルは、配列番号64と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。他のターミネーター配列もまた使用することができ、その例には、BGH、hGH、およびPGKが含まれるが、それに限定されない。
ある特定の実施形態では、CARをコードするポリヌクレオチド配列は、配列番号62と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ベクターはさらに、外因性ポリヌクレオチドに隣接する左側相同アームおよび右側相同アームを含む。本明細書に使用される場合、「左側相同アーム」および「右側相同アーム」は、外因性ポリヌクレオチドに隣接する核酸配列のペアを指し、これらの核酸配列は、外因性ポリヌクレオチドの特定された染色体座位への組込みを容易にする。左側および右側アーム相同アームの配列は、対象となる組込み部位に基づき設計することができる。一部の実施形態では、左側または右側アーム相同アームは、組込み部位の左側または右側配列と相同である。
ある特定の実施形態では、左側相同アームは、配列番号90と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。ある特定の実施形態では、右側相同アームは、配列番号91と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。
特定の実施形態では、ベクターは、配列番号92と少なくとも85%、例えば、少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号92のポリヌクレオチド配列を含む。
(2)不活性化細胞表面受容体をコードする核酸
別の一般的な態様では、本発明は、本出願の実施形態による発明に有用な不活性化細胞表面受容体をコードする単離された核酸に関する。タンパク質のアミノ酸配列を変化させずに不活性化細胞表面受容体のコード配列を変化させる(例えば、置換、欠失、挿入など)ことができることが、当業者によって認識されている。したがって、タンパク質のアミノ酸配列を変化させずに、本出願の不活性化細胞表面受容体をコードする核酸配列を変えることができることが、当業者によって理解されている。
別の一般的な態様では、本発明は、本出願の実施形態による発明に有用な不活性化細胞表面受容体をコードする単離された核酸に関する。タンパク質のアミノ酸配列を変化させずに不活性化細胞表面受容体のコード配列を変化させる(例えば、置換、欠失、挿入など)ことができることが、当業者によって認識されている。したがって、タンパク質のアミノ酸配列を変化させずに、本出願の不活性化細胞表面受容体をコードする核酸配列を変えることができることが、当業者によって理解されている。
ある特定の実施形態では、単離された核酸は、本明細書に記載される任意の不活性化細胞表面受容体、例えば、モノクローナル抗体特異的エピトープを含むものと、サイトカイン、例えばIL-15またはIL-2とをコードし、ここで、モノクローナル抗体特異的エピトープとサイトカインとは、自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている。
一部の実施形態では、単離された核酸は、抗体、例えば、イブリツモマブ チウキセタン、ムロモナブ-CD3、トシツモマブ、アブシキシマブ、バシリキシマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、セツキシマブ、インフリキシマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セルトリズマブ ペゴル、ダクリズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、ゲムツズマブ、ナタリズマブ、オマリズマブ、パリビズマブ、ポラツズマブ ベドチン、ラニビズマブ、トシリズマブ、トラスツズマブ、ベドリズマブ、アダリムマブ、ベリムマブ、カナキヌマブ、デノスマブ、ゴリムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、またはウステキヌマブによって特異的に認識されるエピトープを含む不活性化細胞表面受容体をコードする。
ある特定の実施形態では、単離された核酸は、切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントを有する不活性化細胞表面受容体をコードする。好ましくは、不活性化細胞表面受容体は、セツキシマブ、マツズマブ、ネシツムマブまたはパニツムマブ、好ましくはセツキシマブによって特異的に認識されるエピトープを含む。
ある特定の実施形態では、単離された核酸は、CD79bの1つまたは複数のエピトープ、例えば、ポラツズマブ ベドチンによって特異的に認識されるエピトープを有する不活性化細胞表面受容体をコードする。
ある特定の実施形態では、単離された核酸は、CD20の1つまたは複数のエピトープ、例えば、リツキシマブによって特異的に認識されるエピトープを有する不活性化細胞表面受容体をコードする。
ある特定の実施形態では、単離された核酸は、Her2受容体の1つまたは複数のエピトープ、例えば、トラスツズマブによって特異的に認識されるエピトープを有する不活性化細胞表面受容体をコードする。
ある特定の実施形態では、自己プロテアーゼペプチドは、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドを含む、またはそれである。
ある特定の実施形態では、切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントは、配列番号71のアミノ酸配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる。
ある特定の実施形態では、ポラツズマブ ベドチンによって特異的に認識されるモノクローナル抗体特異的エピトープは、配列番号78と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列からなる。
ある特定の実施形態では、リツキシマブによって特異的に認識されるモノクローナル抗体特異的エピトープは、配列番号80と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列からなる。
ある特定の実施形態では、トラスツズマブによって特異的に認識されるモノクローナル抗体特異的エピトープは、配列番号82と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、82%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列からなる。
ある特定の実施形態では、IL-15は、配列番号72のアミノ酸配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、自己プロテアーゼペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。
ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号74のアミノ酸配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする。
特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体をコードする単離された核酸は、配列番号75と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号75のポリヌクレオチド配列を含む。
ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号79のアミノ酸配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする。
別の一般的な態様では、本出願は、本出願の実施形態による発明に有用な不活性化細胞表面受容体をコードするポリヌクレオチド配列を含むベクターを提供する。本開示を考慮して当業者に公知の任意のベクター、例えば、プラスミド、コスミド、ファージベクターまたはウイルスベクターを使用することができる。一部の実施形態では、ベクターは、プラスミドなどの組換え発現ベクターである。ベクターは、発現ベクターの従来の機能を確立するための任意のエレメント、例えば、プロモーター、リボソーム結合エレメント、ターミネーター、エンハンサー、選択マーカー、および複製起点を含み得る。プロモーターは、構成性、誘導性、または抑制性プロモーターであり得る。核酸を細胞に送達することができるいくつかの発現ベクターは当技術分野において公知であり、細胞での不活性化細胞表面受容体の産生のために本明細書において使用することができる。従来のクローニング技術または人工遺伝子合成を使用して、本出願の実施形態による組換え発現ベクターを生成することができる。
特定の態様では、本出願は、本出願の実施形態による発明に有用な不活性化細胞表面受容体の標的化組込みのためのベクターを提供する。ある特定の実施形態では、ベクターは、5’から3’にかけて、(a)プロモーター;(b)不活性化細胞表面受容体、例えば、切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントを含む不活性化細胞表面受容体と、インターロイキン15(IL-15)とをコードするポリヌクレオチド配列であって、tEGFRバリアントとIL-15とが、自己プロテアーゼペプチド、例えば、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドによって作動可能に連結されている、ポリヌクレオチド配列、および(c)ターミネーター/ポリアデニル化シグナルを有する外因性ポリヌクレオチドを含む。
ある特定の実施形態では、プロモーターはCAGプロモーターである。ある特定の実施形態では、CAGプロモーターは、配列番号63と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。他のプロモーターもまた使用することができ、その例には、EF1a、UBC、CMV、SV40、PGK1、およびヒトベータアクチンが含まれるが、それに限定されない。
ある特定の実施形態では、ターミネーター/ポリアデニル化シグナルはSV40シグナルである。ある特定の実施形態では、SV40シグナルは、配列番号64と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。他のターミネーター配列もまた使用することができ、その例には、BGH、hGH、およびPGKが含まれるが、それに限定されない。
ある特定の実施形態では、不活性化細胞表面受容体をコードするポリヌクレオチド配列は、配列番号75と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ベクターは、外因性ポリヌクレオチドに隣接する左側相同アームおよび右側相同アームをさらに含む。
ある特定の実施形態では、左側相同アームは、配列番号84と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。ある特定の実施形態では、右側相同アームは、配列番号85と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。
特定の実施形態では、ベクターは、配列番号86と少なくとも85%、例えば、少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号86のポリヌクレオチド配列を含む。
(3)HLA構築物をコードする核酸
別の一般的な態様では、本発明は、本出願の実施形態による発明に有用なHLA構築物をコードする単離された核酸に関する。タンパク質のアミノ酸配列を変化させずにHLA構築物のコード配列を変化させる(例えば、置換、欠失、挿入など)ことができることが、当業者によって認識されている。したがって、タンパク質のアミノ酸配列を変化させずに、本出願のHLA構築物をコードする核酸配列を変えることができることが、当業者によって理解されている。
別の一般的な態様では、本発明は、本出願の実施形態による発明に有用なHLA構築物をコードする単離された核酸に関する。タンパク質のアミノ酸配列を変化させずにHLA構築物のコード配列を変化させる(例えば、置換、欠失、挿入など)ことができることが、当業者によって認識されている。したがって、タンパク質のアミノ酸配列を変化させずに、本出願のHLA構築物をコードする核酸配列を変えることができることが、当業者によって理解されている。
ある特定の実施形態では、単離された核酸は、シグナルペプチド、例えば、HLAコード配列、例えば、成熟B2Mおよび/または成熟HLA-Eのコード配列に作動可能に連結されたシグナルペプチド、例えばHLA-Gシグナルペプチドを含むHLA構築物をコードする。一部の実施形態では、HLAコード配列は、4×GGGGSリンカーによって作動可能に連結されたHLA-GおよびB2M、ならびに/または3×GGGGSリンカーによって作動可能に連結されたB2MおよびHLA-Eをコードする。特定の実施形態では、HLA構築物をコードする単離された核酸は、配列番号67と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む。別の実施形態では、HLA構築物をコードする単離された核酸は、配列番号70と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号70のポリヌクレオチド配列を含む。
別の一般的な態様では、本出願は、本出願の実施形態による発明に有用なHLA構築物をコードするポリヌクレオチド配列を含むベクターを提供する。本開示を考慮してプラスミド、コスミド、ファージベクターまたはウイルスベクターなどの当業者に公知の任意のベクターを使用することができる。一部の実施形態では、ベクターは、組換え発現ベクター、例えばプラスミドである。ベクターは、発現ベクターの従来の機能を確立するための任意のエレメント、例えば、プロモーター、リボソーム結合エレメント、ターミネーター、エンハンサー、選択マーカー、および複製起点を含み得る。プロモーターは、構成性、誘導性、または抑制性プロモーターであり得る。核酸を細胞に送達することができるいくつかの発現ベクターが、当技術分野において公知であり、それらを細胞でのHLA構築物の産生のために本明細書において使用することができる。従来のクローニング技術または人工遺伝子合成を使用して、本出願の実施形態による組換え発現ベクターを生成することができる。
特定の態様では、本出願は、本出願の実施形態による発明に有用なHLA構築物の標的化組込みのためのベクターを提供する。ある特定の実施形態では、ベクターは、5’から3’にかけて、(a)プロモーター;(b)HLA構築物をコードするポリヌクレオチド配列、および(c)ターミネーター/ポリアデニル化シグナルを有する外因性ポリヌクレオチドを含む。
ある特定の実施形態では、プロモーターはCAGプロモーターである。ある特定の実施形態では、CAGプロモーターは、配列番号63と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。他のプロモーターもまた使用することができ、その例には、EF1a、UBC、CMV、SV40、PGK1、およびヒトベータアクチンが含まれるが、それに限定されない。
ある特定の実施形態では、ターミネーター/ポリアデニル化シグナルはSV40シグナルである。ある特定の実施形態では、SV40シグナルは、配列番号64と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。他のターミネーター配列もまた使用することができ、その例には、BGH、hGH、およびPGKが含まれるが、それに限定されない。
ある特定の実施形態では、HLA構築物をコードするポリヌクレオチド配列は、HLA-Gシグナルペプチドなどのシグナルペプチド、成熟B2M、および成熟HLA-Eを含み、HLA-GとB2Mとは、4×GGGGSリンカー(配列番号31)によって作動可能に連結されており、B2M導入遺伝子とHLA-Eとは、3×GGGGSリンカー(配列番号25)によって作動可能に連結されている。特定の実施形態では、HLA構築物は、配列番号67と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む。別の実施形態では、HLA構築物は、配列番号70と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号70のポリヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ベクターは、外因性ポリヌクレオチドに隣接する左側相同アームおよび右側相同アームをさらに含む。
ある特定の実施形態では、左側相同アームは、配列番号87と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。ある特定の実施形態では、右側相同アームは、配列番号88と少なくとも90%、例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列を含む。
特定の実施形態では、ベクターは、配列番号89と少なくとも85%、例えば、少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または100%同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号89のポリヌクレオチド配列を含む。
(4)宿主細胞
別の一般的な態様では、本出願は、本出願のベクターおよび/または本出願の構築物をコードする単離された核酸を含む宿主細胞を提供する。本開示を考慮して当業者に公知の任意の宿主細胞を、本出願の外因性ポリヌクレオチドの組換え発現のために使用することができる。特定の実施形態により、組換え発現ベクターは、化学的トランスフェクション、熱ショック、またはエレクトロポレーションなどの従来方法によって宿主細胞中に形質転換され、そこで、このベクターは、宿主細胞ゲノム中に安定的に組み込まれ、それにより組換え核酸が効果的に発現される。
別の一般的な態様では、本出願は、本出願のベクターおよび/または本出願の構築物をコードする単離された核酸を含む宿主細胞を提供する。本開示を考慮して当業者に公知の任意の宿主細胞を、本出願の外因性ポリヌクレオチドの組換え発現のために使用することができる。特定の実施形態により、組換え発現ベクターは、化学的トランスフェクション、熱ショック、またはエレクトロポレーションなどの従来方法によって宿主細胞中に形質転換され、そこで、このベクターは、宿主細胞ゲノム中に安定的に組み込まれ、それにより組換え核酸が効果的に発現される。
宿主細胞の例には、例えば、対象となるベクターもしくは構築物の産生に有用な本出願のベクターもしくは単離された核酸を含有する組換え細胞;または好ましくは1つもしくは複数の染色体座位に組み込まれた、本出願の1つもしくは複数の単離された核酸を含有する操作iPSCもしくはその派生細胞が含まれる。本出願の単離された核酸の宿主細胞はまた、本出願の1つまたは複数の単離された核酸を含む免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞またはNK細胞であり得る。免疫エフェクター細胞は、本出願の操作iPSCの分化によって得ることができる。当技術分野における任意の適切な方法を、本開示を考慮して分化のために使用することができる。免疫エフェクター細胞はまた、本出願の1つまたは複数の単離された核酸を免疫エフェクター細胞にトランスフェクトして得ることができる。
組成物
別の一般的な態様では、本出願は、本出願の単離されたポリヌクレオチド、本出願の宿主細胞および/またはiPSCもしくはその派生細胞を含む組成物を提供する。
別の一般的な態様では、本出願は、本出願の単離されたポリヌクレオチド、本出願の宿主細胞および/またはiPSCもしくはその派生細胞を含む組成物を提供する。
ある特定の実施形態では、組成物は、ペプチド、サイトカイン、チェックポイント阻害薬、マイトジェン、増殖因子、低分子RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、siRNA、オリゴヌクレオチド、単核血球、対象となる1つもしくは複数のポリ核酸を含むベクター、抗体、化学療法剤もしくは放射性部分、または免疫調節薬(IMiD)からなる群から選択される1つまたは複数の治療剤をさらに含む。
ある特定の実施形態では、組成物は、本出願の単離されたポリヌクレオチド、本出願の宿主細胞および/またはiPSCもしくは派生細胞、ならびに薬学的に許容され得る担体を含む医薬組成物である。「医薬組成物」という用語は、本明細書に使用される場合、本出願の単離されたポリヌクレオチド、本出願の単離されたポリペプチド、本出願の宿主細胞、および/または本出願のiPSCもしくはその派生細胞を薬学的に許容され得る担体と一緒に含む産物を意味する。本出願のポリヌクレオチド、ポリペプチド、宿主細胞、および/またはiPSCもしくはその派生細胞ならびにそれらを含む組成物はまた、本明細書に言及された治療応用のための医薬品の製造に有用である。
本明細書に使用される場合、「担体」という用語は、任意の賦形剤、希釈剤、増量剤、塩、緩衝剤、安定化剤、可溶化剤、油、脂質、脂質含有小胞、マイクロスフェア、リポソーム封入、または医薬製剤における使用のための当技術分野において周知の他の材料を指す。担体、賦形剤または希釈剤の特徴が特定の適用のための投与経路に依存することが理解されている。本明細書に使用される場合、「薬学的に許容され得る担体」という用語は、本明細書に記載される組成物の有効性または本明細書に記載される組成物の生物学的活性を妨害しない無毒の材料を指す。特定の実施形態により、本開示を考慮して、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、宿主細胞、および/またはiPSCもしくはその派生細胞における使用に適した任意の薬学的に許容され得る担体を使用することができる。
薬学的に許容され得る担体を用いた薬学的活性成分の製剤化は、当技術分野において、例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy(例えば、21st edition (2005)およびその後の任意の版)から公知である。さらなる成分の非限定的な例には、緩衝剤、希釈剤、溶媒、張性調節剤、保存剤、安定化剤、およびキレート剤が含まれる。1つまたは複数の薬学的に許容され得る担体が、本出願の医薬組成物の製剤化に使用され得る。
使用方法
別の一般的な態様では、本出願は、それを必要とする対象における疾患または状態を治療する方法を提供する。方法は、それを必要とする対象に本出願の細胞および/または本出願の組成物の治療有効量を投与することを含む。ある特定の実施形態では、疾患または状態はがんである。がんは、例えば、固形がんまたは液性がんであり得る。がんは、肺がん、胃がん、結腸がん、肝臓がん、腎細胞癌、膀胱尿路上皮癌、転移性黒色腫、乳がん、卵巣がん、子宮頸がん、頭頸部がん、膵臓がん、子宮内膜がん、前立腺がん、甲状腺がん、神経膠腫、神経膠芽腫、および他の固形腫瘍、ならびに非ホジキンリンパ腫(NHL)、ホジキンリンパ腫/病(HD)、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、多発性骨髄腫(MM)、急性骨髄性白血病(AML)、および他の液性腫瘍からなる群から選択され得る。好ましい実施形態では、がんは非ホジキンリンパ腫(NHL)である。
別の一般的な態様では、本出願は、それを必要とする対象における疾患または状態を治療する方法を提供する。方法は、それを必要とする対象に本出願の細胞および/または本出願の組成物の治療有効量を投与することを含む。ある特定の実施形態では、疾患または状態はがんである。がんは、例えば、固形がんまたは液性がんであり得る。がんは、肺がん、胃がん、結腸がん、肝臓がん、腎細胞癌、膀胱尿路上皮癌、転移性黒色腫、乳がん、卵巣がん、子宮頸がん、頭頸部がん、膵臓がん、子宮内膜がん、前立腺がん、甲状腺がん、神経膠腫、神経膠芽腫、および他の固形腫瘍、ならびに非ホジキンリンパ腫(NHL)、ホジキンリンパ腫/病(HD)、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、多発性骨髄腫(MM)、急性骨髄性白血病(AML)、および他の液性腫瘍からなる群から選択され得る。好ましい実施形態では、がんは非ホジキンリンパ腫(NHL)である。
本出願の実施形態により、組成物は、単離されたポリヌクレオチド、単離されたポリペプチド、宿主細胞、および/またはiPSCもしくはその派生細胞の治療有効量を含む。本明細書に使用される場合、「治療有効量」という用語は、対象において所望の生物学的または医学的応答を誘発する活性成分または構成要素の量を指す。治療有効量は、定まった目的に関して経験的および日常的に決定することができる。
本出願の細胞および/または本出願の医薬組成物に関連して本明細書に使用される場合、治療有効量は、それを必要とする対象における免疫応答をモジュレートする細胞および/または医薬組成物の量を意味する。
特定の実施形態により、治療有効量は、以下の効果のうち1、2、3、4つ、またはそれよりも多くを達成するために十分な治療法の量を指す:(i)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状の重症度を低減または回復させる;(ii)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状の持続時間を低減する;(iii)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状の進行を予防する;(iv)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状を後退させる;(v)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状の発生または開始を予防する;(vi)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状の再発を予防する;(vii)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状を有する対象の入院を低減する;(viii)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状を有する対象の入院期間を低減する;(ix)治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状を有する対象の生存期間を増大させる;(xi)対象における治療すべき疾患、障害もしくは状態、またはそれに関連する症状を阻害または低減する;および/または(xii)別の治療法の予防または治療効果を高めるまたは改善する。
治療有効量または投薬量は、治療すべき疾患、障害または状態、投与手段、標的部位、対象の生理状態(例えば、年齢、体重、健康を含む)、対象がヒトであるか動物であるか、投与される他の薬物療法、および治療が予防的であるか治療的であるかなどの様々な要因により変動し得る。治療投薬量は、最適には安全性および有効性を最適化するように設定される。
特定の実施形態により、本明細書に記載される組成物は、対象への意図される投与経路に適するように製剤化される。例えば、本明細書に記載される組成物は、静脈内、皮下、または筋肉内投与に適するように製剤化することができる。
本出願の細胞および/または本出願の医薬組成物は、当業者に公知の任意の好都合な方法で投与することができる。例えば、本出願の細胞は、エアロゾル吸入、注射、経口摂取、輸注、植込み、および/または移植によって対象に投与することができる。本出願の細胞を含む組成物は、経動脈的に、皮下に、皮内に、腫瘍内に、結節内に、髄内に、筋肉内に、胸膜内に、静脈内(i.v.)注射によって、または腹腔内に投与することができる。ある特定の実施形態では、本出願の細胞は、対象のリンパ球除去を行ってまたは行わずに投与することができる。
本出願の細胞を含む医薬組成物は、典型的には選択されたpHに緩衝化された無菌液体製剤、典型的には細胞懸濁物を有する等張水溶液の状態で、または任意選択でエマルジョン、分散物、もしくはその他として提供することができる。組成物は、細胞の完全性および生存能ならびに細胞組成物の投与に適した担体、例えば、水、食塩水、リン酸緩衝食塩水、その他を含み得る。
無菌注射剤は、ふさわしい量の適切な溶媒中に、本出願の細胞を所望により様々な他の成分と共に組み入れることによって調製することができる。このような組成物は、細胞組成物用の使用およびヒトなどの対象への投与に適した、薬学的に許容され得る担体、希釈剤、または賦形剤、例えば、無菌水、生理食塩水、グルコース、デキストロース、その他を含み得る。細胞組成物を提供するために適した緩衝剤は、当技術分野において周知である。使用される任意の媒体、希釈剤、または添加剤は、本出願の細胞の完全性および生存能を保つことに適合する。
本出願の細胞および/または本出願の医薬組成物は、任意の生理学的に許容され得る媒体中に入れて投与することができる。本出願の細胞を含む細胞集団は、細胞の精製された集団を含み得る。当業者は、様々な周知の方法を使用して細胞集団中の細胞を容易に決定することができる。本出願の遺伝子改変細胞を含む細胞集団における純度の範囲は、約50%~約55%、約55%~約60%、約60%~約65%、約65%~約70%、約70%~約75%、約75%~約80%、約80%~約85%、約85%~約90%、約90%~約95%、または約95%~約100%であり得る。投薬量は、当業者によって容易に調製され得、例えば、純度の低下は、投薬量の増大を必要とし得る。
本出願の細胞は、一般的に、細胞および/または細胞を含む医薬組成物が投与される対象の体重1キログラムあたりの細胞(個/kg)に基づく用量として投与される。一般的に、細胞用量は、投与の様式および位置に応じて、約104~約1010個/kg体重、例えば、約105~約109、約105~約108、約105~約107、または約105~約106の範囲内である。一般に、全身投与の場合、本出願の免疫細胞が腫瘍および/またはがんの領域に投与される領域投与よりも高い用量が使用される。例示的な用量範囲には、1×104~1×108、2×104~1×108、3×104~1×108、4×104~1×108、5×104~6×108、7×104~1×108、8×104~1×108、9×104~1×108、1×105~1×108、1×105~9×107、1×105~8×107、1×105~7×107、1×105~6×107、1×105~5×107、1×105~4×107、1×105~4×107、1×105~3×107、1×105~2×107、1×105~1×107、1×105~9×106、1×105~8×106、1×105~7×106、1×105~6×106、1×105~5×106、1×105~4×106、1×105~4×106、1×105~3×106、1×105~2×106、1×105~1×106、2×105~9×107、2×105~8×107、2×105~7×107、2×105~6×107、2×105~5×107、2×105~4×107、2×105~4×107、2×105~3×107、2×105~2×107、2×105~1×107、2×105~9×106、2×105~8×106、2×105~7×106、2×105~6×106、2×105~5×106、2×105~4×106、2×105~4×106、2×105~3×106、2×105~2×106、2×105~1×106、3×105~3×106個/kg、その他が含まれるが、それに限定されない。そのうえ、用量は、単回用量が投与されるか、または複数回用量が投与されるかを説明するために調整することができる。有効用量と見なされるものの正確な決定は、各対象にとって個別の要因に基づき得る。
本明細書に使用される場合、「治療する」、「治療すること」、および「治療」という用語は、すべて、対象において必ずしも識別可能ではないが、対象において識別可能であり得る、がんに関係する少なくとも1つの測定可能な身体的パラメーターの回復または反転を指すことが意図される。「治療する」、「治療すること」、および「治療」という用語はまた、疾患、障害、または状態の後退を引き起こす、進行を予防する、または少なくとも進行を減速することを指し得る。特定の実施形態では、「治療する」、「治療すること」、および「治療」は、疾患、障害、または状態、例えば、腫瘍またはより好ましくはがんに関連する1つまたは複数の症状の軽減、その発生もしくは開始の予防、またはその持続時間の低減を指す。特定の実施形態では、「治療する」、「治療すること」、および「治療」は、疾患、障害、または状態の再発の予防を指す。特定の実施形態では、「治療する」、「治療すること」、および「治療」は、疾患、障害、または状態を有する対象の生存時間の増大を指す。特定の実施形態では、「治療する」、「治療すること」、および「治療」は、対象における疾患、障害、または状態の除去を指す。
本出願の細胞および/または本出願の医薬組成物は、1つまたは複数のさらなる治療剤と組み合わせて投与することができる。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の治療剤は、ペプチド、サイトカイン、チェックポイント阻害薬、マイトジェン、増殖因子、低分子RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、siRNA、オリゴヌクレオチド、単核血球、対象となる1つもしくは複数のポリ核酸を含むベクター、抗体、化学療法剤もしくは放射性部分、または免疫調節薬(IMiD)からなる群から選択される。
略語
[実施例1]
細胞株の作製
iPSCの作製
その完全な開示が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8,546,140号明細書;同第9,644,184号明細書;同第9,328,332号明細書;および同第8,765,470号明細書に以前に記載されたようなエピソームプラスミドに基づく工程を使用して、末梢血単核細胞(PBMC)から人工多能性幹細胞(iPSC)親細胞株を生成した。
細胞株の作製
iPSCの作製
その完全な開示が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8,546,140号明細書;同第9,644,184号明細書;同第9,328,332号明細書;および同第8,765,470号明細書に以前に記載されたようなエピソームプラスミドに基づく工程を使用して、末梢血単核細胞(PBMC)から人工多能性幹細胞(iPSC)親細胞株を生成した。
ベクター(プラスミド)の産生
対象となる導入遺伝子をプロモーター、ターミネーター、および相同アームと共にコードする遺伝子断片(gBlocks)を設計し、IDT,Inc.で化学合成によって合成した。In-Fusion(登録商標)Cloning HD Plusキット(タカラバイオ;滋賀県、日本)を製造業者のプロトコルにより使用してgBlock遺伝子断片をpUC19プラスミド中に集合させた。In-Fusion Cloningからの反応産物、すなわち発現構築物を、増幅のために製造業者のプロトコルによりStbl3細菌細胞(Thermo Fisher;Waltham、MA)中に形質転換した。HiSpeed Plasmid Maxi Prepキット(Qiagen;Hilden、Germany)を製造業者のプロトコルにより使用して、細菌細胞培養物から、増幅された発現構築物からのベクター(プラスミド)を精製した。精製プラスミドDNAに研究用等級のシーケンシングを行い、制限消化によって評価して、導入遺伝子の配列を確認した。精製プラスミドDNAの濃度を吸光度によって測定した。そのうえ、A260/A280nmおよびA260/A230nmでの吸光度比を測定して、それぞれ残留RNAおよびタンパク質レベルを評価した。
対象となる導入遺伝子をプロモーター、ターミネーター、および相同アームと共にコードする遺伝子断片(gBlocks)を設計し、IDT,Inc.で化学合成によって合成した。In-Fusion(登録商標)Cloning HD Plusキット(タカラバイオ;滋賀県、日本)を製造業者のプロトコルにより使用してgBlock遺伝子断片をpUC19プラスミド中に集合させた。In-Fusion Cloningからの反応産物、すなわち発現構築物を、増幅のために製造業者のプロトコルによりStbl3細菌細胞(Thermo Fisher;Waltham、MA)中に形質転換した。HiSpeed Plasmid Maxi Prepキット(Qiagen;Hilden、Germany)を製造業者のプロトコルにより使用して、細菌細胞培養物から、増幅された発現構築物からのベクター(プラスミド)を精製した。精製プラスミドDNAに研究用等級のシーケンシングを行い、制限消化によって評価して、導入遺伝子の配列を確認した。精製プラスミドDNAの濃度を吸光度によって測定した。そのうえ、A260/A280nmおよびA260/A230nmでの吸光度比を測定して、それぞれ残留RNAおよびタンパク質レベルを評価した。
CIITA標的化プラスミド
CIITA標的化プラスミドは、CAGプロモーター(配列番号63)、SV40ターミネーター/ポリアデニル化(配列番号64)、およびtEGFR-IL15コード配列を含有する。tEGFR-IL15導入遺伝子は、天然EGFR配列のドメイン2の残基322~333、ドメイン3および4のすべてならびに膜貫通ドメインを含有するtEGFR-IL15(配列番号71)をコードする。tEGFR-IL15導入遺伝子に、フレーム内P2Aペプチド配列(配列番号73)、次いで完全長IL-15配列(配列番号72)が続く。CIITA標的化導入遺伝子プラスミドの模式図を図1Aに示す。
CIITA標的化プラスミドは、CAGプロモーター(配列番号63)、SV40ターミネーター/ポリアデニル化(配列番号64)、およびtEGFR-IL15コード配列を含有する。tEGFR-IL15導入遺伝子は、天然EGFR配列のドメイン2の残基322~333、ドメイン3および4のすべてならびに膜貫通ドメインを含有するtEGFR-IL15(配列番号71)をコードする。tEGFR-IL15導入遺伝子に、フレーム内P2Aペプチド配列(配列番号73)、次いで完全長IL-15配列(配列番号72)が続く。CIITA標的化導入遺伝子プラスミドの模式図を図1Aに示す。
AAVS1標的化プラスミド
AAVS1標的化プラスミドは、CAGプロモーター(配列番号63)、SV40ターミネーター/ポリアデニル化(配列番号64)、および抗CD19 scFvキメラ抗原受容体(CAR)配列(配列番号62)を含有する。コードされたCARは、FMC63 scFvに続き、CD28の残基114~220およびCD3ゼータアイソフォーム3の残基52~163と結び付いたGMCSFRシグナルペプチドを含有する。AAVS1標的化導入遺伝子プラスミドの模式図を図1Bに示す。
AAVS1標的化プラスミドは、CAGプロモーター(配列番号63)、SV40ターミネーター/ポリアデニル化(配列番号64)、および抗CD19 scFvキメラ抗原受容体(CAR)配列(配列番号62)を含有する。コードされたCARは、FMC63 scFvに続き、CD28の残基114~220およびCD3ゼータアイソフォーム3の残基52~163と結び付いたGMCSFRシグナルペプチドを含有する。AAVS1標的化導入遺伝子プラスミドの模式図を図1Bに示す。
B2M標的化プラスミド
B2M標的化プラスミドは、CAGプロモーター(配列番号63)、SV40ターミネーター/ポリアデニル化(配列番号64)、およびペプチド-B2M-HLA-Eコード配列(配列番号67)を含有する。B2M-導入遺伝子によってコードされるタンパク質(配列番号66)は、HLA-Gからのシグナルペプチドに続く、アミノ酸9つのペプチドVMAPRTLILが4×GGGGSリンカーと結び付いたもの、成熟B2M配列が3×GGGGSリンカーと結び付いたもの、次いで成熟HLA-E配列(配列番号65)を含有する。B2M標的化導入遺伝子プラスミドの模式図を図1Cに示す。
B2M標的化プラスミドは、CAGプロモーター(配列番号63)、SV40ターミネーター/ポリアデニル化(配列番号64)、およびペプチド-B2M-HLA-Eコード配列(配列番号67)を含有する。B2M-導入遺伝子によってコードされるタンパク質(配列番号66)は、HLA-Gからのシグナルペプチドに続く、アミノ酸9つのペプチドVMAPRTLILが4×GGGGSリンカーと結び付いたもの、成熟B2M配列が3×GGGGSリンカーと結び付いたもの、次いで成熟HLA-E配列(配列番号65)を含有する。B2M標的化導入遺伝子プラスミドの模式図を図1Cに示す。
B2M(エクソン2)およびCIITA(エクソン1)への導入遺伝子の挿入は、コード配列の破壊をもたらし、完全長配列の翻訳を防止する。B2Mの発現喪失は、固有のMHCクラスI集合を防止し、発現を妨害する。CIITAの喪失は、HLA II遺伝子の転写を防止し、MHCクラスIIの発現を防止する。AAVS1座位のイントロン1への導入遺伝子の挿入は、コード配列のいかなる変化ももたらさない。Cpf1ゲノムヌクレアーゼ切断部位の5’および3’側に存在し、標的座位特異的配列の500~1200bpを含むように相同アーム配列を設計した。
CAR操作iPSC細胞株の樹立
細胞株の樹立は、トランスフェクション、エレクトロポレーション、CAR操作iPSCの拡大増殖、細胞選別、および細胞クローニングステップからなった。関連精製プラスミドDNAと、単一標的座位(B2M、CIITA、またはAAVS1のいずれか)に特異的な組換えCpf1 ultra/ガイドRNAリボ核タンパク質(RNP)複合体とを用いて、トランスフェクションおよびエレクトロポレーションの3連続ラウンドを行った。Benchling(商標)ソフトウェア設計ツールを使用して、すべてのオフターゲット部位スコアが2未満(0~100)のガイドRNA(gRNA)を選択した(表3)。大多数の潜在的オフターゲット部位は、遺伝子間であった。
細胞株の樹立は、トランスフェクション、エレクトロポレーション、CAR操作iPSCの拡大増殖、細胞選別、および細胞クローニングステップからなった。関連精製プラスミドDNAと、単一標的座位(B2M、CIITA、またはAAVS1のいずれか)に特異的な組換えCpf1 ultra/ガイドRNAリボ核タンパク質(RNP)複合体とを用いて、トランスフェクションおよびエレクトロポレーションの3連続ラウンドを行った。Benchling(商標)ソフトウェア設計ツールを使用して、すべてのオフターゲット部位スコアが2未満(0~100)のガイドRNA(gRNA)を選択した(表3)。大多数の潜在的オフターゲット部位は、遺伝子間であった。
簡潔には、親細胞株からのiPSC細胞のバイアルを解凍して、H1152 Rhoキナーゼ阻害薬を有するComplete Essential 8(商標)培地(Thermo Fisher)中に入れ、ペレットにし、Complete Essential 8培地中に再懸濁した。次いで、細胞懸濁物を、H1152を有するComplete Essential 8培地を含有するビトロネクチンコーティング済み6ウェルプレートのウェルに移し、37℃、5% CO2、低O2でインキュベートした。1つのウェルからの細胞をT-75フラスコに入れて拡大増殖させた。フラスコが60~70%の集密度に達したとき、これを拡大増殖させて別のT-75フラスコに入れた。このフラスコが60~70%の集密度になったとき、細胞をトランスフェクションのために使用した。iPSC細胞を含有するT-75フラスコにH1152を添加し、細胞を37℃、5% CO2、低O2でインキュベートした。
インキュベーションに続き、細胞をDPBSで洗浄し、フラスコから解離させ、Complete Essential 8培地中に再懸濁した。細胞をカウントし、H1152を有するComplete Essential 8培地を含有するビトロネクチン予備コーティング済みT-75フラスコに、トランスフェクションに適した細胞密度で蒔いた。Lipofectamine幹細胞試薬(Thermo Fisher)および精製プラスミドDNAをOpti-MEM(Thermo Fisher)中に調製し、インキュベートした。精製プラスミドDNAを含有するトランスフェクションミックスを細胞に添加し、次いで37℃、5% CO2、低O2でインキュベートした。
トランスフェクション後、細胞をDPBSで洗浄し、フラスコから解離させ、Complete Essential 8培地中に再懸濁した。次いで細胞をOpti-MEMで洗浄し、カウントし、さらなるOpti-MEMで洗浄し、Opti-MEM中にエレクトロポレーションに適した細胞密度で再懸濁した。Alt-R(登録商標)CRISPR-Cpf1 crRNAとAlt-R(登録商標)Cpf1 Ultraヌクレアーゼ(IDT;Coralville、IA)とを組み合わせることによって、リボ核タンパク質(RNP)複合体を生成した。トランスフェクトされた細胞にRNP複合体およびCpf1エレクトロポレーションエンハンサーを添加し、エレクトロポレーションした。次いで、予温され、ビトロネクチンでコーティング済みの、Complete Essential 8培地およびNU7026を含有する24ウェルプレートのウェルに、エレクトロポレーションされた細胞を添加し、37℃、5% CO2、低O2でインキュベートした。
ビトロネクチンコーティング済みのプレート上のComplete Essential 8培地中で相同組換え修復が起こるように細胞を最短10日間培養した。24ウェルプレート上の細胞が60~70%の集密度になった後、それらを解離させ、増殖させて6ウェルプレートの1つのウェルに入れた。集密に達した後で、6ウェルプレートの1つのウェルを増殖させてT-75フラスコに入れた。細胞を最短10日間培養して維持し、その後、挿入された導入遺伝子の存在および/または欠失した内因性遺伝子の非存在について培養物をフローサイトメトリーによって分析した。次いで、細胞をフローサイトメトリー選別に供して、改変された集団を単離した。
各ラウンドのトランスフェクションおよびエレクトロポレーションの後、拡大増殖され、操作された細胞を、導入遺伝子特異的抗体を使用する蛍光標示式細胞分取(FACS)によって安定組込み体について選別した。操作の格ラウンド後の選別は、以前のラウンドからのマーカーを含み、すべてのそれぞれのマーカーについて集団を十分に濃縮するために複数ラウンドの選別を必要とし得る。ヒトHLA-E、ヒトEGFR、およびヒトCD19-Fcの融合タンパク質に対する蛍光標識抗体を使用してMacsQuant Tyto細胞分取器(Miltenyi Biotech;Bergisch Gladbach、Germany)で選別を行った。
全部で3つの操作ステップおよび必要な選別ラウンドの完了後、限界希釈クローニングによって単一細胞クローンを単離した。DPBSで細胞を1回洗浄し、プレートから解離させた。細胞をComplete Essential 8培地中に再懸濁し、70μm細胞ストレーナーを通して濾過し、カウントし、Complete Essential 8培地中に1000個/mLの最終密度まで希釈した。次いで、200μLのアリコート中の細胞を、CloneR(商標)補助剤(StemCell Technologies;Vancouver、Canada)1mLを有するStemFit(登録商標)(Amsbio;Abington、United Kingdom)9mLに移し、100μL/ウェルでプレート播種し、24時間休ませた。休ませた後、コロニーが直径およそ2mmになるまで培地を48時間毎に交換し、その時点で単一コロニーを有するウェルを目視検査によって特定し、Complete Essential 8培地を含有する2つ組のビトロネクチンコーティング済みプレートに分割した。細胞が50%よりも大きい集密度に達するまで培地を毎日交換した。工程に使用するために単一細胞株を6ウェルプレート中で拡大増殖させるためにプレートの一方を使用し、他方を特徴付けのために使用した。
造血前駆細胞(HPC)の分化
凍結保存細胞バンクから解凍されたiPSC細胞を、ビトロネクチンコーティング済みプレート上、H1152 Rhoキナーゼ阻害薬を補充したE8培地中で増殖させた。TrypLE(商標)(Thermo Fisher)を用いて解離させ、E8培地+H1152を有するビトロネクチンプレート上に再播種することにより、iPSC細胞を2回継代した。TrypLE処理による解離、2回の継代後、iPSC細胞をもう1回TrypLEで処理し、細胞をH1152加HDM-I培地中、最適濃度で再懸濁した。HDM培地は、IMDM培地、HamのF12培地、ビタミンA不含CTS B27補助剤、非必須アミノ酸、2-リン酸アスコルビン酸Mg、モノチオグリセロール、およびヘパリンを含有する。HDM-I培地は、HDM+CHIR99021 GSK3阻害薬、FGF2、およびVEGFを含有する。次いで、再懸濁された細胞を、規模に応じて適切な容器内に播種した。翌日(D1)、培地の80%を新鮮HDM-I培地で置換した。2、3、および4日目に、培地の80%を除去し、HDM-II培地(HDM培地+BMP4、FGF2、およびVEGF)で置換した。5日目にHPCは細胞凝集物から出芽して培養物中に出現し始める場合がある、HPCが出現し始めた2日後にそれらを回収したが、8日目以降に回収するものとした。5日目から始めて、培地の80%を毎日除去し、除去された培地中にHPCがあればそれを遠心分離によって収集し、細胞をHDM-III(HDM+BMP4、SCF、TPO、FLT3L、およびIL3)中に再懸濁し、培養物に添加し戻した。次いで、HPCを8日目または9日目に回収した(HPCの最初の出現日に応じて)。
凍結保存細胞バンクから解凍されたiPSC細胞を、ビトロネクチンコーティング済みプレート上、H1152 Rhoキナーゼ阻害薬を補充したE8培地中で増殖させた。TrypLE(商標)(Thermo Fisher)を用いて解離させ、E8培地+H1152を有するビトロネクチンプレート上に再播種することにより、iPSC細胞を2回継代した。TrypLE処理による解離、2回の継代後、iPSC細胞をもう1回TrypLEで処理し、細胞をH1152加HDM-I培地中、最適濃度で再懸濁した。HDM培地は、IMDM培地、HamのF12培地、ビタミンA不含CTS B27補助剤、非必須アミノ酸、2-リン酸アスコルビン酸Mg、モノチオグリセロール、およびヘパリンを含有する。HDM-I培地は、HDM+CHIR99021 GSK3阻害薬、FGF2、およびVEGFを含有する。次いで、再懸濁された細胞を、規模に応じて適切な容器内に播種した。翌日(D1)、培地の80%を新鮮HDM-I培地で置換した。2、3、および4日目に、培地の80%を除去し、HDM-II培地(HDM培地+BMP4、FGF2、およびVEGF)で置換した。5日目にHPCは細胞凝集物から出芽して培養物中に出現し始める場合がある、HPCが出現し始めた2日後にそれらを回収したが、8日目以降に回収するものとした。5日目から始めて、培地の80%を毎日除去し、除去された培地中にHPCがあればそれを遠心分離によって収集し、細胞をHDM-III(HDM+BMP4、SCF、TPO、FLT3L、およびIL3)中に再懸濁し、培養物に添加し戻した。次いで、HPCを8日目または9日目に回収した(HPCの最初の出現日に応じて)。
ナチュラルキラー(NK)細胞およびT細胞の分化および活性化
HPCを分化させて、NKまたはT細胞を生成した。細胞を解凍し、洗浄し、レトロネクチン/DLL4コーティングG-Rexバイオリアクター中に播種した。Notchシグナル伝達、特異的サイトカイン、および増殖因子を、リンパ球系列への分化ならびにそれに続くNKまたはT細胞の成熟および活性化のために使用した。回収の間に、培養物を濃縮し、洗浄し、規定された凍結保存用培地を使用して製剤化し、M1充填ステーションを使用してATバイアルに充填した。バイアルを目視検査し、速度制御フリーザー中で凍結保存し、LN2フリーザーの気相中で保管した。
HPCを分化させて、NKまたはT細胞を生成した。細胞を解凍し、洗浄し、レトロネクチン/DLL4コーティングG-Rexバイオリアクター中に播種した。Notchシグナル伝達、特異的サイトカイン、および増殖因子を、リンパ球系列への分化ならびにそれに続くNKまたはT細胞の成熟および活性化のために使用した。回収の間に、培養物を濃縮し、洗浄し、規定された凍結保存用培地を使用して製剤化し、M1充填ステーションを使用してATバイアルに充填した。バイアルを目視検査し、速度制御フリーザー中で凍結保存し、LN2フリーザーの気相中で保管した。
NKおよびT細胞は、フィーダー細胞を使用して分化させることもできる。簡潔には、クラスI分子、CD64、4-1BBLおよび膜貫通を発現するように操作されたK562骨髄性白血病細胞を、HCPと共にNKまたはT細胞の分化を促進するために十分な時間培養する。
[実施例2]
CD19を標的とした細胞傷害性アッセイ
CD19特異的標的細胞殺滅を実証するために、IncuCyte(登録商標)アッセイ(Essen Bioscience Inc.;Ann Arbor、MI)を使用して細胞傷害性を測定した。CD19-ノックアウトReh B白血病細胞株を樹立した。Incucyteアッセイに使用するためにEssen Biosciences(Sartorious)からのレンチウイルスを使用して、細胞にまたNucLightRedを形質導入した。次に、親およびCD19-ノックアウトReh B細胞白血病細胞を、FMC63 CD28z CAR(抗CD19)を発現しているiNK細胞と共に1:1のエフェクター対標的細胞比で共培養した。標的細胞死を72時間測定した。CAR iNK細胞は、CD19ポジティブ標的細胞を効果的に死滅させた(図2)。
CD19を標的とした細胞傷害性アッセイ
CD19特異的標的細胞殺滅を実証するために、IncuCyte(登録商標)アッセイ(Essen Bioscience Inc.;Ann Arbor、MI)を使用して細胞傷害性を測定した。CD19-ノックアウトReh B白血病細胞株を樹立した。Incucyteアッセイに使用するためにEssen Biosciences(Sartorious)からのレンチウイルスを使用して、細胞にまたNucLightRedを形質導入した。次に、親およびCD19-ノックアウトReh B細胞白血病細胞を、FMC63 CD28z CAR(抗CD19)を発現しているiNK細胞と共に1:1のエフェクター対標的細胞比で共培養した。標的細胞死を72時間測定した。CAR iNK細胞は、CD19ポジティブ標的細胞を効果的に死滅させた(図2)。
[実施例3]
CAR/IL-15 iNKアッセイ
IL-15導入遺伝子(CAR/IL-15 iNK)を発現するように操作されたiNK細胞がIL-15を放出する能力を検査するために、CAR iNKまたはCAR/IL-15 iNK細胞を培地中で単独培養した、またはK562骨髄性白血病細胞(ATCC)と1:1のエフェクター対標的比で共培養した。24、28、72または96時間インキュベートした後に上清を収集し、MSDイムノアッセイ(カタログ番号K151URK-4)を使用して製造業者のプロトコル(Meso Scale Diagnostic;Rockville、MD)によりIL-15濃度についてアッセイした。培地のみおよびK562標的を伴う場合の両方で、IL-15導入遺伝子を発現するように操作されたiNK細胞は、培地中への優れたIL-15の放出を示した(図3A)。
CAR/IL-15 iNKアッセイ
IL-15導入遺伝子(CAR/IL-15 iNK)を発現するように操作されたiNK細胞がIL-15を放出する能力を検査するために、CAR iNKまたはCAR/IL-15 iNK細胞を培地中で単独培養した、またはK562骨髄性白血病細胞(ATCC)と1:1のエフェクター対標的比で共培養した。24、28、72または96時間インキュベートした後に上清を収集し、MSDイムノアッセイ(カタログ番号K151URK-4)を使用して製造業者のプロトコル(Meso Scale Diagnostic;Rockville、MD)によりIL-15濃度についてアッセイした。培地のみおよびK562標的を伴う場合の両方で、IL-15導入遺伝子を発現するように操作されたiNK細胞は、培地中への優れたIL-15の放出を示した(図3A)。
CAR/IL-15 iNK細胞のin vivo残留を検査するために、CAR iNKまたはCAR/IL-15 iNK細胞(10E6個の細胞)を0日目に免疫欠損NSG(商標)マウス(The Jackson Laboratory;Bar Harbor、ME)に静脈内注射した。注射後20日目に、ヒトCD45+CD56+細胞(注入されたiNK細胞)の存在について蛍光標示式細胞分取(FACS)を使用して血液および肺を分析した。注入された細胞がヒトIL-15導入遺伝子を有した場合のみ、それらは、20日後に検出可能であった(図3B)。
IL-15導入遺伝子がCAG-CAR/IL-15細胞の残留にin vivoで及ぼす影響をさらに検査するために、試験1日目に1×107個のCAG-CARまたはCAG-CAR/IL-15細胞をマウスに静脈内注入した。試験の持続時間の間、マウスの半数に外因性組換えヒトIL-15(毎日1μg/マウス、腹腔内)を補充した。試験8日目に、肺を回収し、フローサイトメトリー分析のために処理した。Fixable LiveDead NearIR(Thermo fisher)、抗huCD45、抗huCD56で試料を染色した。分析の間、iNK細胞をCD56/CD45ダブルポジティブ細胞として定義し、生きた細胞集団のパーセンテージとして記録した(図3C)。
CAR/IL-15 iNK細胞が死滅を引き起こす能力を複数ラウンドの標的誘発にわたり検査するために、各ラウンドでの細胞溶解活性の定量のためのIncucyteアッセイと平行して、繰り返し刺激についてバルク培養物を用いて連続殺滅アッセイを設定した。CAR/IL-15 iNK細胞を、照射されたReh細胞(2Gy)と共に1:1のエフェクター対標的比(E:T)で3~4日間培養した。結果は、CAR/IL-15-iNK細胞が消耗前に7ラウンドの間連続殺滅を引き起こすことを示した(図4A)。バルク培養の終わりに、Reh標的細胞は検出不可能であった。CAR/IL-15 iNK細胞をViCell Blueでカウントして、拡大増殖を追跡し、その後のバルク培養およびIncucyteアッセイの設定を可能にする。エフェクター集団として以前のバルク培養から回収された細胞を使用して、5:1、1:1、1:5の複数のE:TでIncucyteベースの殺滅アッセイを、各バルク培養と平行して設定した。
次に、CAR/IL-15-iNK細胞を、IL-15を発現していないCAR-iNK細胞と比較した。CAR/IL-15-iNK細胞は、CAR-iNK細胞と比較して優れた増殖を示した(図4B)。CAR/IL-15-iNK細胞はまた、CAR-iNK細胞と比較してRaji細胞の優れた連続殺滅を示した(図4C)。
[実施例4]
サイトカイン強化細胞傷害アッセイ
インターロイキン-12は、T細胞およびナチュラルキラー(NK)細胞からのインターフェロン-ガンマ(IFN-γ)および腫瘍壊死因子-アルファ(TNF-α)の産生を刺激するサイトカインである。IL-12がCAR/IL-15 iNK細胞の標的細胞傷害性に対する効果を有したかどうかを決定するために、標準的なプロトコルで(IL-12なし)、または10ng/ml組換えヒトIL-12p70(PeproTech;Rocky Hill、NJ)を含めて、培養の最終24時間にiNK細胞を分化させた。iNK細胞をIncucyte殺滅アッセイに使用して、Raji CD19+ B細胞白血病細胞株(ATCC;Manassas、VA)の殺滅についての有効性を決定した。IL-12でプライミングされた細胞は、IL-12の非存在下で分化した細胞と比較して、Raji細胞の迅速な殺滅を実証した(図5A)。
サイトカイン強化細胞傷害アッセイ
インターロイキン-12は、T細胞およびナチュラルキラー(NK)細胞からのインターフェロン-ガンマ(IFN-γ)および腫瘍壊死因子-アルファ(TNF-α)の産生を刺激するサイトカインである。IL-12がCAR/IL-15 iNK細胞の標的細胞傷害性に対する効果を有したかどうかを決定するために、標準的なプロトコルで(IL-12なし)、または10ng/ml組換えヒトIL-12p70(PeproTech;Rocky Hill、NJ)を含めて、培養の最終24時間にiNK細胞を分化させた。iNK細胞をIncucyte殺滅アッセイに使用して、Raji CD19+ B細胞白血病細胞株(ATCC;Manassas、VA)の殺滅についての有効性を決定した。IL-12でプライミングされた細胞は、IL-12の非存在下で分化した細胞と比較して、Raji細胞の迅速な殺滅を実証した(図5A)。
IL-12でプライミングされたiNK細胞を、in vivo腫瘍形成に対する効果についてさらに検査した。ルシフェラーゼ標識バーキットリンパ腫細胞株Rajiを、試験0日目に雌性NSG(商標)マウスの静脈内(iv)に植え込んだ。マウスに、1×107個の未プライミングまたはIL12プライミングCAG-CAR-IL15 iNK細胞を試験1、4、および7日目に静脈内注入した。試験期間にわたり1日目に開始して、マウスに腹腔内組換えヒトIL-2(100,000IU、PeproTech #200-02)を週3回補充した。未治療群を対照として役立てた。マウスにルシフェリン(VivoGlo(商標)、Promega)を注射し、その後IVIS SpectrumCT(Perkin Elmer)を使用してイメージングした。ルシフェリン基質と、Raji腫瘍細胞によって産生されたホタルルシフェラーゼ酵素との反応は、生物発光シグナルとして測定される光を産生する。データを平均全身生物発光平均輝度±SDとして表す。20日目の試験終了時に50%および62%腫瘍増殖阻害が、それぞれプライミングされていないおよびIL-12でプライミングされたiNK治療で観察された(*p<0.05、**p<0.01)(図5B)。
[実施例5]
除去アッセイ
セツキシマブ、EGFR阻害薬を投薬することにより抗体依存性細胞媒介細胞傷害性(ADCC)および抗体依存性細胞食作用(ADCP)の標的として作用することが意図される除去特徴としてtEGFRを発現するようにCAR/IL15 iNK細胞を操作した。導入遺伝子から発現されたEGFRを有するまたは有しないiNK細胞をヒトPBMCと共培養した。漸増する用量のセツキシマブを添加してADCCを促進し、細胞を3時間インキュベートした。対照細胞をヒトIgG1で処理した。結果を図6A~6Bに示す。ADCCアッセイにおいてEGFR発現iNK細胞だけが用量依存的な細胞死(アネキシンV染色)を示した。このデータは、セツキシマブを使用してCAR/IL15/tEGFR iNK細胞を効率的に除去できることを実証している。
除去アッセイ
セツキシマブ、EGFR阻害薬を投薬することにより抗体依存性細胞媒介細胞傷害性(ADCC)および抗体依存性細胞食作用(ADCP)の標的として作用することが意図される除去特徴としてtEGFRを発現するようにCAR/IL15 iNK細胞を操作した。導入遺伝子から発現されたEGFRを有するまたは有しないiNK細胞をヒトPBMCと共培養した。漸増する用量のセツキシマブを添加してADCCを促進し、細胞を3時間インキュベートした。対照細胞をヒトIgG1で処理した。結果を図6A~6Bに示す。ADCCアッセイにおいてEGFR発現iNK細胞だけが用量依存的な細胞死(アネキシンV染色)を示した。このデータは、セツキシマブを使用してCAR/IL15/tEGFR iNK細胞を効率的に除去できることを実証している。
[実施例6]
MHCクラスIおよびクラスIIの欠失
本出願に記載されたプラスミド構築物を設計して、本出願の発明に有用な外因性ポリペプチドの組込みを標的化し、MHCクラスIおよびクラスII遺伝子の発現を同時に欠失または低減する。B2MおよびCIITA標的化プラスミドを使用するIPSCのゲノム操作を上記のように行う。NK細胞への分化後、MHCクラスIおよびIIの発現の確認を、HLA I(アルファ鎖)およびHLA II(アルファまたはベータ鎖)に特異的な抗体を使用するフローサイトメトリーを使用して確認する。
MHCクラスIおよびクラスIIの欠失
本出願に記載されたプラスミド構築物を設計して、本出願の発明に有用な外因性ポリペプチドの組込みを標的化し、MHCクラスIおよびクラスII遺伝子の発現を同時に欠失または低減する。B2MおよびCIITA標的化プラスミドを使用するIPSCのゲノム操作を上記のように行う。NK細胞への分化後、MHCクラスIおよびIIの発現の確認を、HLA I(アルファ鎖)およびHLA II(アルファまたはベータ鎖)に特異的な抗体を使用するフローサイトメトリーを使用して確認する。
[実施例7]
非古典的HLAの発現
非古典的HLAタンパク質、HLA-EまたはHLA-Gをさらに発現させるために本出願のiNK細胞を操作する。HLA-EまたはHLA-Gに特異的な抗体を使用するフローサイトメトリーによって発現を全ステージで確認する。
非古典的HLAの発現
非古典的HLAタンパク質、HLA-EまたはHLA-Gをさらに発現させるために本出願のiNK細胞を操作する。HLA-EまたはHLA-Gに特異的な抗体を使用するフローサイトメトリーによって発現を全ステージで確認する。
[実施例8]
K562細胞のiNK媒介性溶解
iNK細胞がNK細胞の基本的機能性を誘発する能力を実証するために、K562細胞を死滅させる能力について、Incucyteライブイメージングプラットフォームを使用して3人のPBMCドナーからのiNKクローンiNK1248-iPSC611および初代末梢血NK(PB-NK)細胞を評価した。Incucyteプラットフォームは、蛍光標識標的細胞のリアルタイム定量を可能にし、その枯渇は、標的溶解の測定値として役立つ。
K562細胞のiNK媒介性溶解
iNK細胞がNK細胞の基本的機能性を誘発する能力を実証するために、K562細胞を死滅させる能力について、Incucyteライブイメージングプラットフォームを使用して3人のPBMCドナーからのiNKクローンiNK1248-iPSC611および初代末梢血NK(PB-NK)細胞を評価した。Incucyteプラットフォームは、蛍光標識標的細胞のリアルタイム定量を可能にし、その枯渇は、標的溶解の測定値として役立つ。
K562細胞株の生成および拡大増殖
慢性骨髄性白血病(CML)細胞K562細胞株をATCCから得た。標準的Sartoriusプロトコルに従ってK562細胞にNucLight Redレンチウイルスを形質導入した。形質導入された細胞を選択し、1ug/mL ピューロマイシンを含有するIMDM培地中で培養した。細胞密度を1e5個/mL~1e6個/mLの間に保って2~3日毎に分割しながら細胞を培養した。
慢性骨髄性白血病(CML)細胞K562細胞株をATCCから得た。標準的Sartoriusプロトコルに従ってK562細胞にNucLight Redレンチウイルスを形質導入した。形質導入された細胞を選択し、1ug/mL ピューロマイシンを含有するIMDM培地中で培養した。細胞密度を1e5個/mL~1e6個/mLの間に保って2~3日毎に分割しながら細胞を培養した。
NKの単離
3人のドナーからのPBMCを37℃で解凍し、300Gで3分間遠心分離した。上清を吸引し、細胞をRPMI+10%FBS_10ng/mL Il-15中に再懸濁し、一晩休ませた。CD56 MicroBeads、ヒト(Miltenyi、部品130-050-401)を製造業者が推奨するプロトコルにより使用して、休止PBMCからNK細胞を単離した。
3人のドナーからのPBMCを37℃で解凍し、300Gで3分間遠心分離した。上清を吸引し、細胞をRPMI+10%FBS_10ng/mL Il-15中に再懸濁し、一晩休ませた。CD56 MicroBeads、ヒト(Miltenyi、部品130-050-401)を製造業者が推奨するプロトコルにより使用して、休止PBMCからNK細胞を単離した。
NK純度のチェック
CAR-iNKクローンおよびPB-NKドナーを、96ウェルU底プレート(BD falcon 353077)中に細胞100K個/ウェルとなるようにプレート播種し、300×Gで3分間遠心分離し、上清をシンクに振り落とすことによりすべての洗浄ステップを実行した。細胞をPBS中で2回洗浄し、1:1000希釈(PBSに)したLIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR生存能染色剤(thermo Fisher)100ulにより室温(RT)で15分間染色した。細胞をBD FACS染色緩衝液BSA(BD)中で2回洗浄した。TrustainFcX、ヒトFc受容体遮断薬を、BD FACS染色剤で1:100希釈し、希釈物50ulを各ウェルに加え、4Cで30分間インキュベートした。細胞をBD FACS染色緩衝液BSA(BD)中で2回洗浄した。CD16、CD4、CD19、CD45、CD3、CD56、CD14に対するmAbをBD FACS染色緩衝液中に1:100希釈することによって染色カクテルを作った。細胞を染色カクテル50ulで染色し、遮光しながら4Cで30分間インキュベートした。BD FACS染色緩衝液を使用して細胞を2回洗浄し、BD安定化固定液100ul中で固定した。BD Symphony A3 Liteを用いてすべての試料を同じ電圧で流した。FlowJo 10.7.2を使用してフローサイトメトリーのデータを分析した。
CAR-iNKクローンおよびPB-NKドナーを、96ウェルU底プレート(BD falcon 353077)中に細胞100K個/ウェルとなるようにプレート播種し、300×Gで3分間遠心分離し、上清をシンクに振り落とすことによりすべての洗浄ステップを実行した。細胞をPBS中で2回洗浄し、1:1000希釈(PBSに)したLIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR生存能染色剤(thermo Fisher)100ulにより室温(RT)で15分間染色した。細胞をBD FACS染色緩衝液BSA(BD)中で2回洗浄した。TrustainFcX、ヒトFc受容体遮断薬を、BD FACS染色剤で1:100希釈し、希釈物50ulを各ウェルに加え、4Cで30分間インキュベートした。細胞をBD FACS染色緩衝液BSA(BD)中で2回洗浄した。CD16、CD4、CD19、CD45、CD3、CD56、CD14に対するmAbをBD FACS染色緩衝液中に1:100希釈することによって染色カクテルを作った。細胞を染色カクテル50ulで染色し、遮光しながら4Cで30分間インキュベートした。BD FACS染色緩衝液を使用して細胞を2回洗浄し、BD安定化固定液100ul中で固定した。BD Symphony A3 Liteを用いてすべての試料を同じ電圧で流した。FlowJo 10.7.2を使用してフローサイトメトリーのデータを分析した。
Incucyteアッセイの設定
20:1のE:Tウェルについて4×105/ウェル、10:1のE:Tウェルについて2×105/ウェル、および1:1のE:Tウェルについて2×104/ウェルの最終エフェクター数でCAR-iNKおよびPB-NKエフェクター細胞クローンを96ウェル平底プレート(BDカタログ番号353072)のウェルのNKCM培地100μL中に添加した。IMDM 500mLおよびHamのF-12栄養素ミックス500mLを基本培地としてNKCMアッセイ培地を作製した。基本培地に2%、CTS B-27補助剤、XenoFree、ビタミンA不含、1% MEM非必須アミノ酸溶液、250μM 2-リン酸アスコルビン酸Mg、100μM モノ-チオ-グリセロール、1% GlutaMaxおよび2mM ニコチンアミドを補充した。
20:1のE:Tウェルについて4×105/ウェル、10:1のE:Tウェルについて2×105/ウェル、および1:1のE:Tウェルについて2×104/ウェルの最終エフェクター数でCAR-iNKおよびPB-NKエフェクター細胞クローンを96ウェル平底プレート(BDカタログ番号353072)のウェルのNKCM培地100μL中に添加した。IMDM 500mLおよびHamのF-12栄養素ミックス500mLを基本培地としてNKCMアッセイ培地を作製した。基本培地に2%、CTS B-27補助剤、XenoFree、ビタミンA不含、1% MEM非必須アミノ酸溶液、250μM 2-リン酸アスコルビン酸Mg、100μM モノ-チオ-グリセロール、1% GlutaMaxおよび2mM ニコチンアミドを補充した。
続いて、2×104個のK562-NLR細胞を各ウェルのNKCM培地100μL中に添加した。各CAR-iNKエフェクター細胞について3つ組のウェルでアッセイを行った。アッセイプレートを室温で15分間休ませて、細胞を沈降させた。5% CO2を有する37℃インキュベーター中のIncucyte S3機器にプレートを入れた。機器のスキャンタイプを、イメージフェーズおよび赤色捕捉時間400msの赤色チャネルと共にホールウェルリードに設定した。機器のスキャン頻度を3時間毎72時間の読取りに設定した。ホールウェル分析パラメーターをIncucyteアッセイのために選択した。RCU閾値を2.0に設定し、半径を100μmに設定し、エッジスプリットはオンとした。
分析
NLRカウント/ウェルのデータをすべてのウェルについてすべての時点でIncucyte 2020Aソフトウェアからエクスポートし、Microsoft Excelにペーストした。標的細胞のみのウェルにおけるNLRカウントの平均に対するパーセンテージとして規準化標的カウントについての値を計算するために、各3つ組値を各標的細胞株に適した標的細胞のみのウェルの平均(N=3)で割り、この値に100を乗じた。GraphPad Prismソフトウェア(バージョン8)でデータをグラフ表示した。3つ組の規準化NLR標的カウント値を、X軸の各時点についてY軸上にグラフ化した。
NLRカウント/ウェルのデータをすべてのウェルについてすべての時点でIncucyte 2020Aソフトウェアからエクスポートし、Microsoft Excelにペーストした。標的細胞のみのウェルにおけるNLRカウントの平均に対するパーセンテージとして規準化標的カウントについての値を計算するために、各3つ組値を各標的細胞株に適した標的細胞のみのウェルの平均(N=3)で割り、この値に100を乗じた。GraphPad Prismソフトウェア(バージョン8)でデータをグラフ表示した。3つ組の規準化NLR標的カウント値を、X軸の各時点についてY軸上にグラフ化した。
結果
iNK1248-iPSC611およびPB-NK細胞は、20:1、10:1および1:1のエフェクター対標的比でK562細胞を死滅させる能力を示した。図7A~Cに示されるように、Incucyteに基づくアッセイは、(A)20:1、(B)10:1、および(C)1:1のエフェクター対標的比でNuclight Red K562細胞の減少を経時的に測定した。標的細胞に対するパーセンテージとしての規準化標的細胞カウントは、4つのiNK1248-iPSC611および3つのPB-NKの平均だけをカウントする。
iNK1248-iPSC611およびPB-NK細胞は、20:1、10:1および1:1のエフェクター対標的比でK562細胞を死滅させる能力を示した。図7A~Cに示されるように、Incucyteに基づくアッセイは、(A)20:1、(B)10:1、および(C)1:1のエフェクター対標的比でNuclight Red K562細胞の減少を経時的に測定した。標的細胞に対するパーセンテージとしての規準化標的細胞カウントは、4つのiNK1248-iPSC611および3つのPB-NKの平均だけをカウントする。
純度に関して、PB-NK細胞は、単離後にCD45+/CD56+が87%~96%の間であった。iNK1248-iPSC611は、CD45+/CD56+が98.8%であった。PB-NK細胞は、CD3+が20.15%~0.195%の間、およびCD3+/CD56+が19.1%~0.075%の間であった。iNK1248-iPSC611は、Cd3+が0.08%、およびCD3+CD56+が0.048%であった(図8)。
[実施例9]
CAR-iNK細胞を使用するCD19+細胞のIn Vitro除去
CAR-iNKクローン、iNK1248-iPSC611は、抗CD19キメラ抗原受容体(CAR)を発現してCD19+がんを標的とするように操作されたものである。Incucyte生存細胞イメージングプラットフォームを使用して、その枯渇がエフェクター標的細胞殺滅の有効性の測定値として役立つ蛍光標識標的細胞のリアルタイム定量により、iNK1248-iPSC611の細胞溶解活性を複数のエフェクター対標的比(E:T)で実証した。ナイーブにCD19を発現しているまたはCD19ノックアウト(KO)のRehおよびNALM6細胞株の同質遺伝子ペアを使用して、CD19+標的細胞のCAR媒介溶解を実証した。
CAR-iNK細胞を使用するCD19+細胞のIn Vitro除去
CAR-iNKクローン、iNK1248-iPSC611は、抗CD19キメラ抗原受容体(CAR)を発現してCD19+がんを標的とするように操作されたものである。Incucyte生存細胞イメージングプラットフォームを使用して、その枯渇がエフェクター標的細胞殺滅の有効性の測定値として役立つ蛍光標識標的細胞のリアルタイム定量により、iNK1248-iPSC611の細胞溶解活性を複数のエフェクター対標的比(E:T)で実証した。ナイーブにCD19を発現しているまたはCD19ノックアウト(KO)のRehおよびNALM6細胞株の同質遺伝子ペアを使用して、CD19+標的細胞のCAR媒介溶解を実証した。
標的細胞株のNucLight Red形質導入
RehおよびNALM6細胞をATCCから得た。細胞株にIncucyte NucLightRedレンチウイルス試薬(EF1α;プロモーター、ピューロマイシン選択)を製造業者のプロトコルにより、8μg/mLポリブレンを有する培地中でMOI 3で形質導入した。NLR形質導入細胞を選択し、10% FBSおよび1μg/mLピューロマイシンを有するRPMI中で細胞株を培養した。
RehおよびNALM6細胞をATCCから得た。細胞株にIncucyte NucLightRedレンチウイルス試薬(EF1α;プロモーター、ピューロマイシン選択)を製造業者のプロトコルにより、8μg/mLポリブレンを有する培地中でMOI 3で形質導入した。NLR形質導入細胞を選択し、10% FBSおよび1μg/mLピューロマイシンを有するRPMI中で細胞株を培養した。
Reh-CD19KOおよびNALM6-CD19KO標的株の生成
Amaxa 4-D Nucleofectorについての製造業者のプロトコルにより、親RehおよびNALM6細胞(以前にNucLight Redを形質導入したもの)にLonza CRISPR-Cas-9システムを使用してReh-CD19KOおよびNALM6-CD19KOを生成した。使用されたカスタムのCD19KO crRNAについての標的配列は、GCTGTGCTGCAGTGCCTCAAであった。ヒトCD19ポジティブ選択キットIIを製造業者のプロトコルにより使用してCD19+細胞を除去し、CD19発現をフローサイトメトリーによりアッセイした。RPMI-10% FBS、1μg/mL ピューロマイシン中で細胞株を培養した。
Amaxa 4-D Nucleofectorについての製造業者のプロトコルにより、親RehおよびNALM6細胞(以前にNucLight Redを形質導入したもの)にLonza CRISPR-Cas-9システムを使用してReh-CD19KOおよびNALM6-CD19KOを生成した。使用されたカスタムのCD19KO crRNAについての標的配列は、GCTGTGCTGCAGTGCCTCAAであった。ヒトCD19ポジティブ選択キットIIを製造業者のプロトコルにより使用してCD19+細胞を除去し、CD19発現をフローサイトメトリーによりアッセイした。RPMI-10% FBS、1μg/mL ピューロマイシン中で細胞株を培養した。
Incucyte CAR-iNK殺滅アッセイの設定
2×105(10:1)、1×105(5:1)、2×104(1:1)、または4×103(1:5)個の各CAR-iNKエフェクター細胞クローンを96ウェル平底プレート(BDカタログ番号353072)のウェルのNKCM培地100μL中に添加し、続いて、2×104個のReh-NLR、Reh-CD19KO-NLR、NALM6-NLR、またはNALM6-CD19KO-NLR細胞をNKCM培地100μL中に添加した。各CAR-iNKエフェクター細胞について3つ組のウェルでアッセイを行った。アッセイプレートを室温で15分間休ませて、細胞を沈降させた。5% CO2を有する37℃インキュベーター中のIncucyte S3機器にプレートを入れた。機器のスキャンタイプを、イメージフェーズおよび赤色補足時間400msの赤色チャネルと共にホールウェルリードに設定した。機器のスキャン頻度を2時間毎72時間の読取りに設定した。ホールウェル分析パラメーターをIncucyteアッセイのために選択した。RCU閾値を2.0に設定し、半径を100μmに設定し、エッジスプリットはオンとした。
2×105(10:1)、1×105(5:1)、2×104(1:1)、または4×103(1:5)個の各CAR-iNKエフェクター細胞クローンを96ウェル平底プレート(BDカタログ番号353072)のウェルのNKCM培地100μL中に添加し、続いて、2×104個のReh-NLR、Reh-CD19KO-NLR、NALM6-NLR、またはNALM6-CD19KO-NLR細胞をNKCM培地100μL中に添加した。各CAR-iNKエフェクター細胞について3つ組のウェルでアッセイを行った。アッセイプレートを室温で15分間休ませて、細胞を沈降させた。5% CO2を有する37℃インキュベーター中のIncucyte S3機器にプレートを入れた。機器のスキャンタイプを、イメージフェーズおよび赤色補足時間400msの赤色チャネルと共にホールウェルリードに設定した。機器のスキャン頻度を2時間毎72時間の読取りに設定した。ホールウェル分析パラメーターをIncucyteアッセイのために選択した。RCU閾値を2.0に設定し、半径を100μmに設定し、エッジスプリットはオンとした。
分析
NLRカウント/ウェルのデータをすべてのウェルについてすべての時点でIncucyte 2020Aソフトウェアからエクスポートし、Microsoft Excelにペーストした。標的細胞のみのウェルにおけるNLRカウントの平均に対するパーセンテージとして規準化標的カウントについての値を計算するために、各3つ組値を各標的細胞株に適した標的細胞のみのウェルの平均(N=3)で割り、この値に100を乗じた。GraphPad Prismソフトウェア(バージョン8)でデータをグラフ表示した。3つ組の規準化NLR標的カウント値を、X軸上の各時点についてY軸上にグラフ化した。
NLRカウント/ウェルのデータをすべてのウェルについてすべての時点でIncucyte 2020Aソフトウェアからエクスポートし、Microsoft Excelにペーストした。標的細胞のみのウェルにおけるNLRカウントの平均に対するパーセンテージとして規準化標的カウントについての値を計算するために、各3つ組値を各標的細胞株に適した標的細胞のみのウェルの平均(N=3)で割り、この値に100を乗じた。GraphPad Prismソフトウェア(バージョン8)でデータをグラフ表示した。3つ組の規準化NLR標的カウント値を、X軸上の各時点についてY軸上にグラフ化した。
結果
iNK1248-iPSC611細胞によるRehおよびNALM6細胞の両方の抗原特異的溶解が、一連のエフェクター対標的比にわたり示された。試験された各E:T比でCD19+細胞は、マッチするCD19KO株よりも速く、より完全に死滅した。
iNK1248-iPSC611細胞によるRehおよびNALM6細胞の両方の抗原特異的溶解が、一連のエフェクター対標的比にわたり示された。試験された各E:T比でCD19+細胞は、マッチするCD19KO株よりも速く、より完全に死滅した。
4つのE:T比は、Reh細胞に対して一連の細胞溶解活性を示した(図9)。親Reh細胞と比較してReh CD19KO細胞ではより低い細胞溶解活性が観察された。図9は、4つのエフェクター対標的比でのNuclight Red標的細胞の経時的な減少を測定するIncucyteに基づくアッセイの結果を示す。iNK1248-iPSC611と(A)10:1、(B)5:1、(C)1:1、および(D)1:5のE:T比で共培養されたRehおよびReh-CD19KOにおける標的細胞のみのカウントに対するパーセンテージとしての規準化標的細胞カウント。図10は、4つのエフェクター対標的比でNuclight Red標的細胞の減少を経時的に測定するIncucyteに基づくアッセイの結果を示す。iNK1248-iPSC611と(A)10:1、(B)5:1、(C)1:1、および(D)1:5のE:T比で共培養されたNALM6およびNALM6-CD19KOにおける標的細胞のみのカウントに対するパーセンテージとしての規準化標的細胞カウント。
[実施例10]
iNK細胞のIn Vitro残留
単一細胞iNKクローンiNK1248-iPSC611を操作してNK恒常性サイトカインIL-15を分泌させた。21日残留アッセイにおいて、様々なレベルのIL-2(10nM~0nM)の存在下で、iNK1248-iPSC611のin-vitro残留を、バルク非操作「野生型」(WT)iNK iNK1487-iPSC005細胞およびNK細胞白血病株KHYG-1と比較した。3~4日毎に細胞を回収し、ViCell Blueでカウントし、新鮮培地中に再播種した。ViCell Bluから収集された生存細胞カウントを使用して累積拡大増殖倍率を計算した。
iNK細胞のIn Vitro残留
単一細胞iNKクローンiNK1248-iPSC611を操作してNK恒常性サイトカインIL-15を分泌させた。21日残留アッセイにおいて、様々なレベルのIL-2(10nM~0nM)の存在下で、iNK1248-iPSC611のin-vitro残留を、バルク非操作「野生型」(WT)iNK iNK1487-iPSC005細胞およびNK細胞白血病株KHYG-1と比較した。3~4日毎に細胞を回収し、ViCell Blueでカウントし、新鮮培地中に再播種した。ViCell Bluから収集された生存細胞カウントを使用して累積拡大増殖倍率を計算した。
21日残留アッセイ
1.5×106個のiNK1248-iPSC611、WT iNK1487-iPSC005またはKHYG-1不死化NK細胞を、24ウェルプレートの個別のウェルの、6つの異なる濃度のIL2を含有する合計3mLのNKCM中に0.5×e6個/mLで添加した。1.5×106個のKHYG-1不死化NK細胞もまた、24ウェルプレートの個別のウェルの、6つの異なる濃度のIL2を含有する合計3mLのRPMI+10% HI FBS+1×Pen Strep中に0.5×e6個/mLで添加した。両方のプレートを、5% CO2を有する37℃インキュベーターセットに移した。
1.5×106個のiNK1248-iPSC611、WT iNK1487-iPSC005またはKHYG-1不死化NK細胞を、24ウェルプレートの個別のウェルの、6つの異なる濃度のIL2を含有する合計3mLのNKCM中に0.5×e6個/mLで添加した。1.5×106個のKHYG-1不死化NK細胞もまた、24ウェルプレートの個別のウェルの、6つの異なる濃度のIL2を含有する合計3mLのRPMI+10% HI FBS+1×Pen Strep中に0.5×e6個/mLで添加した。両方のプレートを、5% CO2を有する37℃インキュベーターセットに移した。
72または96時間毎に、細胞を回収し、それぞれ15mLのコニカルチューブに移した。細胞を300gで10分間遠心分離した。上清を吸引し、細胞ペレットを基礎RPMIアッセイ培地3mL中に再懸濁した。200マイクロリットルの細胞を取り出して、ViCell Bluでカウントした。
カウント後、細胞を再び300gで10分間遠心分離した。上清を吸引し、対応する濃度のIL2を含有するNKCMアッセイ培地またはRPMIアッセイ培地中に細胞を0.5×e6個/mLで再懸濁した。0.5×e6個/mLの細胞を3mL/ウェルで再びプレート播種した。細胞を3mL未満の体積に0.5×e6個/mLとなるように再懸濁した場合、全体積をプレート播種した。再懸濁体積が200uL未満になった場合は、細胞株を再プレート播種しなかった。14日目の終わりに、アッセイを終了し、細胞を捨てた。
分析
ViCell Bluを使用して細胞カウントおよび細胞生存率を取得した。変化倍率を計算するために使用された集団は、生存細胞/mLであった。GraphPad Prismソフトウェア(バージョン8.4.3)を用いてデータをグラフ表示した。
ViCell Bluを使用して細胞カウントおよび細胞生存率を取得した。変化倍率を計算するために使用された集団は、生存細胞/mLであった。GraphPad Prismソフトウェア(バージョン8.4.3)を用いてデータをグラフ表示した。
結果
単一細胞クローンiNK1248-IPSC611は、外因性IL-2の非存在下でWT iNK1487-iPSC005よりも長くin-vitroで残留した(図11)。細胞を基礎NKCM中で5% CO2、37℃で14日間培養した。3~4日毎に、すべての条件のものを回収し、ViCell Bluでカウントし、適切な培地中に0.5×e6/mLで再懸濁し、次いで再プレート播種した。21日後、累積変化倍率を計算した。単一細胞クローンiNK1248-IPSC611は、外因性IL-2の非存在下でWT iNK1487-iPSC005よりも長くin-vitroで残留したが、これは、IL-15導入遺伝子が機能性であり、意図される作用様式、すなわち高い残留を表すことを示している。iNK1248-IPSC611によって放出されるIL-15は、細胞の恒常性生存を支援するために十分であるが、マイトジェン拡大増殖を引き起こすには不十分である。
単一細胞クローンiNK1248-IPSC611は、外因性IL-2の非存在下でWT iNK1487-iPSC005よりも長くin-vitroで残留した(図11)。細胞を基礎NKCM中で5% CO2、37℃で14日間培養した。3~4日毎に、すべての条件のものを回収し、ViCell Bluでカウントし、適切な培地中に0.5×e6/mLで再懸濁し、次いで再プレート播種した。21日後、累積変化倍率を計算した。単一細胞クローンiNK1248-IPSC611は、外因性IL-2の非存在下でWT iNK1487-iPSC005よりも長くin-vitroで残留したが、これは、IL-15導入遺伝子が機能性であり、意図される作用様式、すなわち高い残留を表すことを示している。iNK1248-IPSC611によって放出されるIL-15は、細胞の恒常性生存を支援するために十分であるが、マイトジェン拡大増殖を引き起こすには不十分である。
外因性IL-2支援は、iNK1248-iPSC611およびWT iNK1487-iPSC005の両方の残留を増大させた(図12A~F)。10nM(図12A)、3nM(図12B)、1nM(図12C)、0.3nM(図12D)、0.1nM(図12E)、0nM(図12F)の6つのIL2濃度のうち1つを含有するNKCM中で細胞を5% CO2、37℃で21日間培養した。3~4日毎に、すべての条件のものを回収し、ViCell Bluでカウントし、適切な培地中に0.5×e6個/mLで再懸濁し、次いで再プレート播種した。21日後に、累積変化倍率を計算した。外因性IL-2の支援は、iNK1248-iPSC611およびWT iNK1487-iPSC005の両方の残留を増大させたが、これは、iNK1248-IPSC611の限られたマイトジェン拡大増殖を可能にするためにさらなる恒常性サイトカインが必要であることを示している。操作IL-15と外因性IL-2との組合せが治療用iNKの制御されない増殖を誘発するかを決定するために、IL-2の存在下で細胞の2週間の培養を行い、iNK1248-IPSC611をIL-2依存性NK白血病株KHYG-1と比較した。iNK1248-IPSC611ではなく、KHYG-1は、2週間の培養にわたり対数増殖を示した。
[実施例11]
セツキシマブによる治療用iNK細胞のIn Vitro除去
抗体依存性細胞傷害(ADCC)は、細胞表面抗原を認識している抗体でコーティングされた標的細胞が、Fc受容体を保持するエフェクター細胞によって溶解される、細胞免疫防御メカニズムである。ADCCは、ナチュラルキラー(NK)細胞、好中球、マクロファージ、および好酸球を含む多様な免疫細胞によって、それらのFc受容体、特にCD16(FcγRIII)を介する、結合した免疫グロブリンの認識により媒介され得る。
セツキシマブによる治療用iNK細胞のIn Vitro除去
抗体依存性細胞傷害(ADCC)は、細胞表面抗原を認識している抗体でコーティングされた標的細胞が、Fc受容体を保持するエフェクター細胞によって溶解される、細胞免疫防御メカニズムである。ADCCは、ナチュラルキラー(NK)細胞、好中球、マクロファージ、および好酸球を含む多様な免疫細胞によって、それらのFc受容体、特にCD16(FcγRIII)を介する、結合した免疫グロブリンの認識により媒介され得る。
セツキシマブは、上皮増殖因子受容体(EGFR)の細胞外ドメインを標的としたキメラマウス-ヒト抗体である。これは、EGFR発現腫瘍細胞株に対するADCCをそのヒトIgG1 Fc領域を介して媒介することが実証されている(Kurai, 2007)。
インターロイキン(IL)-2活性化末梢血単核細胞(PBMC)と共に培養した場合、iPSC由来NK(iNK)開発候補611(例えば治療用iNK)がEGFRを発現し、アイソタイプ対照抗体と比較してセツキシマブによって媒介されるADCCに感受性であるかを評価するために、以下の実験を行った。
初代エフェクター細胞の単離および培養
同意した健康成人ドナーのバフィーコート(Bloodworks Northwest)からFicoll-Hypaque密度勾配をかけた遠心分離によって末梢単核血球(PBMC)を収集した。実験に使用する前に、10%ウシ胎児血清(FBS、Hyclone)および55mM b-メルカプトエタノール(Life Technologies)を補充したRPMI(Life Technologies)中、10ng/mL IL-2(Peprotech)の存在下で、細胞を1×106個/mLで一晩培養した。
同意した健康成人ドナーのバフィーコート(Bloodworks Northwest)からFicoll-Hypaque密度勾配をかけた遠心分離によって末梢単核血球(PBMC)を収集した。実験に使用する前に、10%ウシ胎児血清(FBS、Hyclone)および55mM b-メルカプトエタノール(Life Technologies)を補充したRPMI(Life Technologies)中、10ng/mL IL-2(Peprotech)の存在下で、細胞を1×106個/mLで一晩培養した。
ADCCアッセイ
iNK細胞を2.5mM CTV(Life Technologies)で標識し、96ウェル平底プレート(Corning)中3つ組で標的として2.5×104個/ウェルの細胞をプレート播種した。エフェクター細胞の添加前に、セツキシマブ(Selleckchem)またはヒトIgG1アイソタイプ対照(Invivogen)を10pg/mL~10mg/mLの濃度で治療用iNK標的と共に30分間予備インキュベートした。25:1のエフェクター:標的(E:T)比で3つ組のウェル/条件でIL-2活性化エフェクターPBMCを添加し、培養物を5% CO2、37%Coインキュベーター中で16時間インキュベートした。死滅した細胞を、LIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を製造業者のプロトコルに従って使用するフローサイトメトリーによって特定した。Symphony A3(BD Biosciences)で試料を獲得し、FlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。
iNK細胞を2.5mM CTV(Life Technologies)で標識し、96ウェル平底プレート(Corning)中3つ組で標的として2.5×104個/ウェルの細胞をプレート播種した。エフェクター細胞の添加前に、セツキシマブ(Selleckchem)またはヒトIgG1アイソタイプ対照(Invivogen)を10pg/mL~10mg/mLの濃度で治療用iNK標的と共に30分間予備インキュベートした。25:1のエフェクター:標的(E:T)比で3つ組のウェル/条件でIL-2活性化エフェクターPBMCを添加し、培養物を5% CO2、37%Coインキュベーター中で16時間インキュベートした。死滅した細胞を、LIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を製造業者のプロトコルに従って使用するフローサイトメトリーによって特定した。Symphony A3(BD Biosciences)で試料を獲得し、FlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。
フローサイトメトリー
細胞あたりの結合抗体数(ABC)の決定のために、2×105個の治療用iNK細胞を暗条件のRTで15分間EGFR-PE(Novus Biologicals)で標識し、細胞染色緩衝液(BioLegend)で洗浄し、暗条件のRTで10分間、固定緩衝液(BioLegend)で固定した。BD Quantibriteビーズ(BD Biosciences)の単一チューブをPBS 500mLで製造業者のプロトコルにより復元した。同じ電圧および設定を使用して標識治療用iNK細胞およびBD Quantibrite PEチューブをSymphony A3(BD Biosciences)で獲得し、すべての試料をFlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。PE対抗体の既知の比を使用することによって、細胞あたりのPE分子数を細胞あたりの抗体数に変換することができる。QuantibriteビーズをFSC-A対SSC-Aによりゲーティングした。続いてPE蛍光をヒストグラムとして視覚化し、4つの別個のピークの各々についてゲート設定した。幾何平均蛍光を各PEピークについてエクスポートし、ABCの計算のために使用した。
細胞あたりの結合抗体数(ABC)の決定のために、2×105個の治療用iNK細胞を暗条件のRTで15分間EGFR-PE(Novus Biologicals)で標識し、細胞染色緩衝液(BioLegend)で洗浄し、暗条件のRTで10分間、固定緩衝液(BioLegend)で固定した。BD Quantibriteビーズ(BD Biosciences)の単一チューブをPBS 500mLで製造業者のプロトコルにより復元した。同じ電圧および設定を使用して標識治療用iNK細胞およびBD Quantibrite PEチューブをSymphony A3(BD Biosciences)で獲得し、すべての試料をFlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。PE対抗体の既知の比を使用することによって、細胞あたりのPE分子数を細胞あたりの抗体数に変換することができる。QuantibriteビーズをFSC-A対SSC-Aによりゲーティングした。続いてPE蛍光をヒストグラムとして視覚化し、4つの別個のピークの各々についてゲート設定した。幾何平均蛍光を各PEピークについてエクスポートし、ABCの計算のために使用した。
ADCCアッセイの分析のために、細胞を96ウェル丸底プレート(Falcon)に移し、1×PBS、pH7.2(Life Technologies)中で洗浄し、LIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を含有するPBS中に製造業者のプロトコルに従って再懸濁した。抗体の添加前に、ヒトTruStain FcX Fc受容体ブロッキング溶液(BioLegend)を使用してFc受容体(FcR)との非特異的結合を遮断した。CD56およびCD16に対する抗体と共に細胞をRTで20分間インキュベートし、固定緩衝液(BioLegend)で固定する前に、細胞染色緩衝液(BioLegend)で3回洗浄した。Symphony A3(BD Biosciences)で試料を収集し、FlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアですべてのFCSファイルを分析した。
前方散乱面積(FSC-A)および側方散乱面積(SSC-A)に基づきリンパ球をゲーティングした。前方散乱面積(FSC-A)対前方散乱の高さ(FSC-H)ゲートに基づきシングレットを排除した。CTV+治療用iNK標的またはCTV-エフェクター細胞にゲート設定し、続いてLIVE/DEAD Fixable Near-IRについてポジティブに標識されたCTV+治療用iNK細胞にゲート設定した。図13に示されるように、細胞からリンパ球をゲーティングし、続いてダブレットを排除し、続いてCellTrace Violet(CTV)+iNKをゲーティングし、最終的にLIVE/DEAD(商標)Near-IR+をゲーティングして、死滅した治療用iNK標的の%を決定した。FSC-A=前方散乱面積、SSC-A=側方散乱面積、FSC-H=前方散乱の高さ、CTV=CellTrace Violet、NIR=Near-IR。
分析
細胞あたりの結合抗体数(ABC)を計算するために、以下の式を使用してLog10幾何平均-PEに対してLog10 PE分子数/ビーズの直線回帰をプロットした:y=mx+c[式中、yはLog10蛍光に等しく、xは、Log10 PE分子数/ビーズに等しい]。上記の式を使用し、各試料についての幾何平均蛍光値に基づきABC値を補間することによって、各試料についての細胞あたりの結合抗体数を決定した。
細胞あたりの結合抗体数(ABC)を計算するために、以下の式を使用してLog10幾何平均-PEに対してLog10 PE分子数/ビーズの直線回帰をプロットした:y=mx+c[式中、yはLog10蛍光に等しく、xは、Log10 PE分子数/ビーズに等しい]。上記の式を使用し、各試料についての幾何平均蛍光値に基づきABC値を補間することによって、各試料についての細胞あたりの結合抗体数を決定した。
LIVE/DEAD NIR+CTV+標的が死滅iNKと見なされ、自然iNK細胞死がエフェクター細胞を添加せずに(0:1のE:Tで)培養されたiNK細胞によって決定される次式を使用して、ADCCアッセイについての特異的細胞溶解率を(Kim, 2007)のように計算した。
結果
幾何平均蛍光強度値を使用して、Quantibriteビーズ技術によって治療用iNKについてのABC値を7,341と計算した(図14および表6)。図14は、EGFRで染色された治療用iNK上のEGFR PEレベル(黒ヒストグラム)を未染色の治療用iNK(灰色ヒストグラム)または未編集WT iNK(破線)と比較して示す。フローサイトメトリーにより治療用iNK細胞上のEGFR発現が、7,341のABC値で観察された。このレベルのEGFRは、iNKとIL-2活性化PBMCとの共培養において2.0ng/mLのEC50でセツキシマブによって媒介されたADCC活性を観察するために十分であった。
幾何平均蛍光強度値を使用して、Quantibriteビーズ技術によって治療用iNKについてのABC値を7,341と計算した(図14および表6)。図14は、EGFRで染色された治療用iNK上のEGFR PEレベル(黒ヒストグラム)を未染色の治療用iNK(灰色ヒストグラム)または未編集WT iNK(破線)と比較して示す。フローサイトメトリーにより治療用iNK細胞上のEGFR発現が、7,341のABC値で観察された。このレベルのEGFRは、iNKとIL-2活性化PBMCとの共培養において2.0ng/mLのEC50でセツキシマブによって媒介されたADCC活性を観察するために十分であった。
IL-2活性化PBMCとiNK細胞との共培養物へのセツキシマブの添加は、治療用iNK標的のADCCを2.0ng/mLのEC50で濃度依存的に媒介した(図15)。図15は、セツキシマブ(黒三角)によって媒介される治療用iNK細胞の特異的細胞溶解率をヒトIgG1アイソタイプ対照(白三角)と比較して示す。IL-2活性化PBMCを25:1のE:T比で治療用iNKと16時間共培養し、iNKの特異的細胞死滅率を決定した。各データ点は、3つ組のウェルの平均、エラーバー±標準偏差である。いくらかのバックグラウンド殺滅が最高濃度の抗体で観察されたものの、ヒトIgG1アイソタイプ対照の添加は、治療用iNK標的のADCCを媒介しなかった。
[実施例12]
B2Mノックアウトを使用する抗体および補体の逃避
人工多能性幹細胞(iPS)に由来する同種細胞療法産物は、多くの疾患のためのオフザシェルフ治療として使用される潜在性を有するが、ヒト白血球抗原(HLA)遺伝子における不適合性のせいで宿主による激しい免疫応答を生成するおそれがある。HLAクラスI分子に対してCD8 T細胞によって媒介される免疫応答に加えて、一部の患者は、これらの多型性タンパク質に対する既存の抗体(Ab)を有し得る(1、2)。HLAクラスI分子に対するAbが実際に存在するならば、エフェクター細胞の補体媒介細胞傷害性(CDC)の潜在性がある。HLAクラスI分子に対するAbによる結合を除去するための戦略は、HLAクラスIタンパク質に共通のサブユニットをコードし、細胞表面発現に必要な、ベータ-2ミクログロブリン(b2M)の欠失による。
B2Mノックアウトを使用する抗体および補体の逃避
人工多能性幹細胞(iPS)に由来する同種細胞療法産物は、多くの疾患のためのオフザシェルフ治療として使用される潜在性を有するが、ヒト白血球抗原(HLA)遺伝子における不適合性のせいで宿主による激しい免疫応答を生成するおそれがある。HLAクラスI分子に対してCD8 T細胞によって媒介される免疫応答に加えて、一部の患者は、これらの多型性タンパク質に対する既存の抗体(Ab)を有し得る(1、2)。HLAクラスI分子に対するAbが実際に存在するならば、エフェクター細胞の補体媒介細胞傷害性(CDC)の潜在性がある。HLAクラスI分子に対するAbによる結合を除去するための戦略は、HLAクラスIタンパク質に共通のサブユニットをコードし、細胞表面発現に必要な、ベータ-2ミクログロブリン(b2M)の欠失による。
CDCアッセイは、補体タンパク質の存在下でAbがどれだけよく細胞殺滅を誘導するかを測定するための簡単な方法である(3)。血漿のみならず血清は、補体カスケードと称される補体タンパク質の全範囲を含有する。しかし、これらの分子は不安定であり、したがって、CDCアッセイに使用する前に収集された血清試料を素早く凍結させなければならない。代替として、ウサギ補体を、ヒト補体に代わるアッセイにおける試薬として使用することができる。患者(4)からの潜在的HLAクラスI力価をモデル化するために共通の汎HLA-ABC Abを使用して、iNK細胞を検査して、野生型(WT)HLAクラスI発現iNK細胞の感度およびB2Mノックアウト(KO)クローン611 iNK細胞のCDCからの防御を実証した。
補体媒介細胞傷害アッセイ
iNK細胞、WT 005およびクローン611を、RPMI-1640基本培地中に4×10e6個/mLになるように希釈した。iNK細胞を、ポリプロピレン、Uウェル、96ウェルプレート(50uL/ウェル)中に細胞200K個/ウェルで播種した。試料を3つ組で播種した。AbをRPMI-1640に40ug/mLとなるように希釈し、50uL/ウェル(最終10ug/mL)で分注した。使用直前に幼若ウサギ補体(BRC)を解凍し、次いでRPMI-1640で1:5希釈し、100uL/ウェル(最終10% BRC)で分注した。各ウェルの終体積は200uLであった。両方のiNK細胞型について、4つの条件:A、添加なし(RPMI-1640のみ);B、アイソタイプAb+BRC;C、抗HLA-ABC Ab+BRC;およびD、抗CD52 Ab+BRCがあった。次いで、細胞を37℃、5% CO2で1時間インキュベートした。
iNK細胞、WT 005およびクローン611を、RPMI-1640基本培地中に4×10e6個/mLになるように希釈した。iNK細胞を、ポリプロピレン、Uウェル、96ウェルプレート(50uL/ウェル)中に細胞200K個/ウェルで播種した。試料を3つ組で播種した。AbをRPMI-1640に40ug/mLとなるように希釈し、50uL/ウェル(最終10ug/mL)で分注した。使用直前に幼若ウサギ補体(BRC)を解凍し、次いでRPMI-1640で1:5希釈し、100uL/ウェル(最終10% BRC)で分注した。各ウェルの終体積は200uLであった。両方のiNK細胞型について、4つの条件:A、添加なし(RPMI-1640のみ);B、アイソタイプAb+BRC;C、抗HLA-ABC Ab+BRC;およびD、抗CD52 Ab+BRCがあった。次いで、細胞を37℃、5% CO2で1時間インキュベートした。
インキュベーション期間の後、プレートを1200RPMで1分間遠心分離し、デカンテーションして、RPMI-1640をBRCと共に除去し、200uL/ウェルのRPMI-1640+10%熱不活化FBSで置換した。次いで、トリパンブルーを使用して細胞をカウントして、生存細胞および死滅細胞の両方を採点した。
分析
細胞生存率をグラフ表示し、GraphPad Prismソフトウェアを使用して統計解析した。スチューデントのT検定を使用して生存率における統計的有意差を評価した。確率値(p)が≦0.05であった場合に、試料間の差を有意と見なした。
細胞生存率をグラフ表示し、GraphPad Prismソフトウェアを使用して統計解析した。スチューデントのT検定を使用して生存率における統計的有意差を評価した。確率値(p)が≦0.05であった場合に、試料間の差を有意と見なした。
結果
解凍および遠心分離した時点で、Easysep緩衝液1mL中に細胞を再懸濁し、トリパンブルーを使用して生存率についてカウントした。CDCアッセイに使用する前に、細胞は高い生存率を有することが見出された。WT005:24.6×10e6/mL、生存率95%、クローン611 iNK細胞:22.6×10e6/mL、生存率93%。
解凍および遠心分離した時点で、Easysep緩衝液1mL中に細胞を再懸濁し、トリパンブルーを使用して生存率についてカウントした。CDCアッセイに使用する前に、細胞は高い生存率を有することが見出された。WT005:24.6×10e6/mL、生存率95%、クローン611 iNK細胞:22.6×10e6/mL、生存率93%。
iNK細胞からのB2Mの除去は、HLA-ABC分子に対するAbおよび補体の存在下で補体媒介細胞傷害から防御する。図16に示されるように、新鮮解凍されたWT005およびクローン611 iNK細胞の両方は、単独でまたはアイソタイプAb+BRCと一緒に、RPMI-1640中で1時間培養された場合、高い生存率を維持することが見出された。対照的に、WT005 iNK細胞だけがHLA-ABC Ab+BRCの存在下で死滅し、クローン611 iNK細胞には無効であった。クローン611 iNK細胞が補体媒介殺滅にまだ感受性であったことを証明するために、本発明者らはCD52に対するAbを含めた。抗CD52 Ab+BRCの添加は、両方のiNK細胞の殺滅をもたらした。
[実施例13]
β2M欠損のiPSC由来NK細胞とβ2M発現野生型iNK細胞との間のCTL活性化およびiNK細胞溶解の比較
人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する同種細胞療法産物は、多くの疾患のためのオフザシェルフ治療として使用される潜在性を有するが、ヒト白血球抗原(HLA)遺伝子における不適合性のせいで宿主による激しい免疫応答を生成するおそれがある(Lanza, et al. Nat Rev Immunol. 2019 Dec;19(12):723-733)。とりわけ、ミスマッチのクラスI HLA担持細胞の直接溶解は、クラスI HLA分子と相互作用する宿主CD8+ T細胞の活性化を介して起こる(Felix, et al. Nat Rev Immunol. 2007 Dec;7(12):942-53)。宿主CD8 T細胞の活性化はベータ-2ミクログロブリン(β2M)の欠失によって妨害され、β2Mは、すべてのクラスI HLA遺伝子に共通のサブユニットをコードし、それらの表面発現に必要である(Krangel, et al. Cell. 1979 Dec;18(4):979-91;およびZijlstra, et al. Nature. 1989 Nov 23;342(6248):435-8)。
β2M欠損のiPSC由来NK細胞とβ2M発現野生型iNK細胞との間のCTL活性化およびiNK細胞溶解の比較
人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する同種細胞療法産物は、多くの疾患のためのオフザシェルフ治療として使用される潜在性を有するが、ヒト白血球抗原(HLA)遺伝子における不適合性のせいで宿主による激しい免疫応答を生成するおそれがある(Lanza, et al. Nat Rev Immunol. 2019 Dec;19(12):723-733)。とりわけ、ミスマッチのクラスI HLA担持細胞の直接溶解は、クラスI HLA分子と相互作用する宿主CD8+ T細胞の活性化を介して起こる(Felix, et al. Nat Rev Immunol. 2007 Dec;7(12):942-53)。宿主CD8 T細胞の活性化はベータ-2ミクログロブリン(β2M)の欠失によって妨害され、β2Mは、すべてのクラスI HLA遺伝子に共通のサブユニットをコードし、それらの表面発現に必要である(Krangel, et al. Cell. 1979 Dec;18(4):979-91;およびZijlstra, et al. Nature. 1989 Nov 23;342(6248):435-8)。
ここで、β2M欠損(KO)となるように遺伝子編集されたiPSC由来NK(iNK)を、複数のドナーからの末梢血単核細胞(PBMC)に由来するCD8+細胞傷害性リンパ球(CTL)と共に培養して、それらが、β2Mを発現する野生型iNKと比較してCTL活性化およびiNK細胞の溶解を誘導するかを決定する。
エフェクター細胞傷害性リンパ球(CTL)の生成
同意した健康成人ドナーから単離された凍結保存末梢単核血球(PBMC)を購入し(StemCell Technologies)、使用まで液体窒素中で保管した。親iPSC株と特異的反応性を有するCTLを生成した。簡潔には、5×107個のPBMCからヒトT細胞単離キット(StemCell Technologies)を用いて製造業者の説明書に従ってT細胞を単離し、親iPSC由来iNK細胞と共にIL2を有する培地中で共培養することによって3回プライミングし、続いてT細胞をもう1ラウンド単離し、次いで、IL2、IL7およびIL15を有する培地中でImmunocult抗CD2/CD3/CD28刺激試薬(StemCell Technologies)により拡大増殖させた。拡大増殖された107個/mlの細胞をCS-10(StemCell Technologies)緩衝液中で凍結保存した。
同意した健康成人ドナーから単離された凍結保存末梢単核血球(PBMC)を購入し(StemCell Technologies)、使用まで液体窒素中で保管した。親iPSC株と特異的反応性を有するCTLを生成した。簡潔には、5×107個のPBMCからヒトT細胞単離キット(StemCell Technologies)を用いて製造業者の説明書に従ってT細胞を単離し、親iPSC由来iNK細胞と共にIL2を有する培地中で共培養することによって3回プライミングし、続いてT細胞をもう1ラウンド単離し、次いで、IL2、IL7およびIL15を有する培地中でImmunocult抗CD2/CD3/CD28刺激試薬(StemCell Technologies)により拡大増殖させた。拡大増殖された107個/mlの細胞をCS-10(StemCell Technologies)緩衝液中で凍結保存した。
同種逃避細胞傷害性およびCTL活性化アッセイ
iNK細胞を製造業者の説明書に従って5μM CTV(Life Technologies)で標識し、標的として96ウェルU底プレート(Falcon)中に細胞5×104個/ウェルを2つ組でプレート播種した。凍結保存されたCTLを解凍し、5:1のエフェクター:標的(E:T)比で3つ組のウェル/条件で添加し、培養物を5% CO2、37% Coインキュベーター中で48時間インキュベートした。
iNK細胞を製造業者の説明書に従って5μM CTV(Life Technologies)で標識し、標的として96ウェルU底プレート(Falcon)中に細胞5×104個/ウェルを2つ組でプレート播種した。凍結保存されたCTLを解凍し、5:1のエフェクター:標的(E:T)比で3つ組のウェル/条件で添加し、培養物を5% CO2、37% Coインキュベーター中で48時間インキュベートした。
フローサイトメトリー
細胞を1×PBS pH7.2(Life Technologies)中で洗浄し、製造業者のプロトコルに従ってLIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を含有するPBS中に再懸濁した。抗体の添加前に、ヒトTruStain FcX Fc受容体ブロッキング溶液(BioLegend)を使用してFc受容体(FcR)への非特異的結合を遮断した。TCRab、CD4、CD8およびCD25に対する抗体と共に細胞をRTで20分間インキュベートし、細胞染色緩衝液(BioLegend)と共に3回洗浄し、その後、固定緩衝液(BioLegend)で固定した。Symphony A3(BD Biosciences)で試料を収集し、すべてのFCSファイルをFlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。
細胞を1×PBS pH7.2(Life Technologies)中で洗浄し、製造業者のプロトコルに従ってLIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を含有するPBS中に再懸濁した。抗体の添加前に、ヒトTruStain FcX Fc受容体ブロッキング溶液(BioLegend)を使用してFc受容体(FcR)への非特異的結合を遮断した。TCRab、CD4、CD8およびCD25に対する抗体と共に細胞をRTで20分間インキュベートし、細胞染色緩衝液(BioLegend)と共に3回洗浄し、その後、固定緩衝液(BioLegend)で固定した。Symphony A3(BD Biosciences)で試料を収集し、すべてのFCSファイルをFlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。
リンパ球および定量用ビーズを、前方散乱の高さ(FSC-H)および側方散乱面積(SSC-A)に基づきゲーティングした。前方散乱面積(FSC-A)vs前方散乱の高さ(FSC-H)ゲートに基づきシングレットを除去した。生存細胞は、LIVE/DEAD NIR染色陰性としてゲーティングした。CTVおよびTCRαβに基づき、T細胞(TCRαβポジティブ、CTVネガティブ)およびiNK細胞(CTVポジティブおよびTCRαβネガティブ)をゲーティングした。T細胞ゲート内で、CD8ポジティブおよびCD4ネガティブ細胞を選択した。CD8+ T細胞集団内で、CD25の発現を評価し、CD25ポジティブゲートは、標的なしに単独で培養されたT細胞間で最小のポジティブバックグラウンド事象を捕捉することを決定した(図17)。図17に示すように、細胞から定量用ビーズおよびリンパ球をゲーティングした。リンパ球内で、ダブレットの排除に続き、LIVE/DEAD(商標)Near-IRネガティブのゲーティングを行い、続いてiNK細胞を特定するためのCTVおよびT細胞を特定するためのTCRαβについてのゲーティングを行った。T細胞内で、CD4ネガティブ、CD8ポジティブ細胞、続いてCD25についてゲーティングして活性化CD8+ T細胞を特定した。主なアッセイパラメーターである定量用ビーズ、生存iNK細胞および活性化CD8+ T細胞を示す。FSC-A=前方散乱面積、SSC-A=側方散乱面積、FSC-H=前方散乱の高さ、FSC-W=前方散乱幅、L-D=LIVE/DEAD(商標)Near-IR、CTV=CellTrace Violet。
分析
獲得されたCTV+ゲート事象カウントを定量用ビーズゲートからの事象カウントで割ることによって各ウェルについての生存iNK数を規準化した。各ドナー条件についての2つ組のウェルの平均を計算値のために使用した。CTLによるiNK細胞の特異的溶解を次式によって決定した。
獲得されたCTV+ゲート事象カウントを定量用ビーズゲートからの事象カウントで割ることによって各ウェルについての生存iNK数を規準化した。各ドナー条件についての2つ組のウェルの平均を計算値のために使用した。CTLによるiNK細胞の特異的溶解を次式によって決定した。
ここで、iNKcは、所与のiNK:CTL共培養条件における規準化CTV+事象カウントであり;iNKaは、対応する対照iNKのみの条件における規準化CTV+事象カウントである。アッセイ結果の有意性を決定するために、アッセイ値のスチューデントの対応のないt検定によってp値を決定した、n=3人の個別のドナー。
結果
親iNK細胞の特異的殺滅は、親iNK細胞と共培養された場合、CTLの64~84%の活性化に対応する86~98%で観察された。編集されたβ2MKO iNKの間で、β2MKO iNK細胞と共培養されたCTLの1~3%の活性化に対応する0.5~21%の特異的殺滅が観察された。iNK殺滅およびCTL活性化の両方は、β2MKO iNK細胞を標的として使用した場合に有意に低減した。
親iNK細胞の特異的殺滅は、親iNK細胞と共培養された場合、CTLの64~84%の活性化に対応する86~98%で観察された。編集されたβ2MKO iNKの間で、β2MKO iNK細胞と共培養されたCTLの1~3%の活性化に対応する0.5~21%の特異的殺滅が観察された。iNK殺滅およびCTL活性化の両方は、β2MKO iNK細胞を標的として使用した場合に有意に低減した。
iNK細胞を単独でまたはCTLと共に5:1のCTL:iNK比で、48時間インキュベートし、次いで、生きたiNK細胞をフローサイトメトリーによって測定した(図18A)。親iNKは、86~98%の特異的溶解を示したのに対し、β2MKO iNKは、0.5~21%の特異的溶解を示した(図18B)。
CTLを単独でまたはiNKと共に5:1のCTL:iNK比で、48時間インキュベートし、次いで、CD25発現によるCD8+ T細胞の活性化をフローサイトメトリーによって測定した(図19A)。CTLの64~84%が親野生型iNKによって活性化したのに対し、1~3%がβ2MKO iNKによって活性化し、0.5~5%は、標的細胞が存在せずに活性化した(図19B)。
[実施例14]
β2M-/-/HLA-E+iNK細胞のPBMC媒介殺滅
人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する同種細胞療法産物は、多くの疾患のためのオフザシェルフ治療として使用される潜在性を有するが、ヒト白血球抗原(HLA)遺伝子における不適合性のせいで宿主による激しい免疫応答を生成するおそれがある。宿主CD8 T細胞の活性化を除去するための戦略は、クラスI主要組織適合複合体(MHC)に共通のサブユニットをコードし、MHCクラスIの表面発現に必要なベータ-2ミクログロブリン(β2M)の欠失による(Krangel, et al. Cell. 1979 Dec;18(4):979-91;およびZijlstra, et al. Nature. 1989 Nov 23;342(6248):435-8)。
β2M-/-/HLA-E+iNK細胞のPBMC媒介殺滅
人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する同種細胞療法産物は、多くの疾患のためのオフザシェルフ治療として使用される潜在性を有するが、ヒト白血球抗原(HLA)遺伝子における不適合性のせいで宿主による激しい免疫応答を生成するおそれがある。宿主CD8 T細胞の活性化を除去するための戦略は、クラスI主要組織適合複合体(MHC)に共通のサブユニットをコードし、MHCクラスIの表面発現に必要なベータ-2ミクログロブリン(β2M)の欠失による(Krangel, et al. Cell. 1979 Dec;18(4):979-91;およびZijlstra, et al. Nature. 1989 Nov 23;342(6248):435-8)。
しかし、このアプローチの限界は、CD8による操作iPSC細胞産物の拒絶が打ち消され得るものの、これらのMHCクラスI陰性細胞が、「ミッシングセルフ」のせいでナチュラルキラー(NK)細胞によって溶解され得ることである(Bix, et al. Nature 349, 329-331 (1991);Liao, et al. Science 253, 199-202 (1991))。
宿主NK細胞による溶解を制限するためのアプローチは、iPSC由来細胞産物の表面でのHLA-Eの過剰発現による(Gornalusse, et al. Nat Biotechnol. 2017 Aug;35(8):765-772;Hoerster, et al. Front Immunol. 2021 Jan 29;11:586168)。HLA-Eは、他のHLAクラスI分子のシグナル配列に由来するペプチドを提示し、抑制性NK受容体複合体CD94/NKG2Aと結合する最小限に多型のリガンドである(Braud, et al. Nature 349, 329-331 (1991);Miller, et al. J Immunol. 2003 Aug 1;171(3):1369-75)。
ここで、β2M-/-であるように編集されているが、HLA-Eを発現するiPSC由来NK(iNK)(例えば、治療用iNK)を末梢血単核細胞(PBMC)と培養して、これらの細胞が、β2Mを欠如し、HLA-Eを発現しないiNKと比較して、PBMCによる殺滅に対する感度が低いかどうかを決定する。
初代エフェクター細胞の単離および培養
同意した健康成人ドナーのバフィーコート(Bloodworks Northwest)からFicoll-Hypaque密度勾配をかけた遠心分離によって末梢単核血球(PBMC)を収集し、Cryostor CS10中で凍結保存した。
同意した健康成人ドナーのバフィーコート(Bloodworks Northwest)からFicoll-Hypaque密度勾配をかけた遠心分離によって末梢単核血球(PBMC)を収集し、Cryostor CS10中で凍結保存した。
同種逃避細胞傷害性アッセイ
iNK細胞を2.5μM CTV(Life Technologies)で製造業者の説明書に従って標識し、標的として2.5×104個/ウェルの細胞を96ウェル平底プレート(Corning)に3つ組でプレート播種した。凍結保存されたPBMCを解凍し、25:1のエフェクター:標的(E:T)比で3つ組のウェル/条件で添加し、培養物を5% CO2、37% Coインキュベーター中で72時間インキュベートした。LIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を製造業者のプロトコルに従って使用するフローサイトメトリーによって死滅細胞を特定した。試料をSymphony A3(BD Biosciences)で獲得し、FlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。
iNK細胞を2.5μM CTV(Life Technologies)で製造業者の説明書に従って標識し、標的として2.5×104個/ウェルの細胞を96ウェル平底プレート(Corning)に3つ組でプレート播種した。凍結保存されたPBMCを解凍し、25:1のエフェクター:標的(E:T)比で3つ組のウェル/条件で添加し、培養物を5% CO2、37% Coインキュベーター中で72時間インキュベートした。LIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を製造業者のプロトコルに従って使用するフローサイトメトリーによって死滅細胞を特定した。試料をSymphony A3(BD Biosciences)で獲得し、FlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。
フローサイトメトリー
細胞あたりの結合抗体数(ABC)の決定のために、1×105個のiNK細胞をマウスIgG1 PEアイソタイプ対照(BioLegend)またはHLA-E PE(BioLegend)で暗条件のRTで15分間標識し、細胞染色緩衝液(BioLegend)で洗浄し、固定緩衝液(BioLegend)により暗条件のRTで10分間固定した。BD Quantibriteビーズ(BD Biosciences)の単一チューブをPBS 500mLで製造業者のプロトコルにより復元した。同じ電圧および設定を使用して標識iNK細胞およびBD Quantibrite PEチューブをSymphony A3(BD Biosciences)で獲得し、すべての試料をFlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。PE対抗体の既知の比を使用することによって、細胞あたりのPE分子数を細胞あたりの抗体数に変換することができる。QuantibriteビーズをFSC-A vs SSC-Aによりゲーティングした。続いてPE蛍光をヒストグラムとして視覚化し、4つの別個のピークの各々についてゲート設定した。各PEピークについて幾何平均蛍光をエクスポートし、ABCの計算のために使用した。
細胞あたりの結合抗体数(ABC)の決定のために、1×105個のiNK細胞をマウスIgG1 PEアイソタイプ対照(BioLegend)またはHLA-E PE(BioLegend)で暗条件のRTで15分間標識し、細胞染色緩衝液(BioLegend)で洗浄し、固定緩衝液(BioLegend)により暗条件のRTで10分間固定した。BD Quantibriteビーズ(BD Biosciences)の単一チューブをPBS 500mLで製造業者のプロトコルにより復元した。同じ電圧および設定を使用して標識iNK細胞およびBD Quantibrite PEチューブをSymphony A3(BD Biosciences)で獲得し、すべての試料をFlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアで分析した。PE対抗体の既知の比を使用することによって、細胞あたりのPE分子数を細胞あたりの抗体数に変換することができる。QuantibriteビーズをFSC-A vs SSC-Aによりゲーティングした。続いてPE蛍光をヒストグラムとして視覚化し、4つの別個のピークの各々についてゲート設定した。各PEピークについて幾何平均蛍光をエクスポートし、ABCの計算のために使用した。
NK細胞の表現型決定のために、細胞を96ウェル丸底プレート(Falcon)に移し、1×PBS pH7.2(Life Technologies)中で洗浄し、LIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を含有するPBS中に製造業者のプロトコルに従って再懸濁した。抗体の添加前に、ヒトTruStain FcX Fc受容体ブロッキング溶液(BioLegend)を使用してFc受容体(FcR)との非特異的結合を遮断した。CD3、CD56およびCD16に対する抗体と共に細胞をRTで20分間インキュベートし、固定緩衝液(BioLegend)で固定する前に、細胞染色緩衝液(BioLegend)で3回洗浄した。Symphony A3(BD Biosciences)で試料を収集し、FlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアですべてのFCSファイルを分析した。
同種逃避細胞傷害性アッセイの分析のために、細胞を96ウェル丸底プレート(Falcon)に移し、1×PBS、pH7.2(Life Technologies)中で洗浄し、LIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR Dead Cell Stain(ThermoFisher)を含有するPBS中に製造業者のプロトコルに従って再懸濁した。抗体の添加前に、ヒトTruStain FcX Fc受容体ブロッキング溶液(BioLegend)を使用してFc受容体(FcR)との非特異的結合を遮断した。CD56およびCD16に対する抗体と共に細胞をRTで20分間インキュベートし、固定緩衝液(BioLegend)で固定する前に、細胞染色緩衝液(BioLegend)で3回洗浄した。Symphony A3(BD Biosciences)で試料を収集し、FlowJoバージョン10.7.1ソフトウェアですべてのFCSファイルを分析した。
リンパ球を、前方散乱の面積(FSC-A)および側方散乱面積(SSC-A)に基づきゲーティングした。前方散乱面積(FSC-A)vs前方散乱の高さ(FSC-H)ゲートに基づきシングレットを除去した。CTV+ iNK標的またはCTV-エフェクター細胞に関してゲート設定し、続いてLIVE/DEAD Fixable Near-IRについてポジティブに標識されたCTV+ iNK細胞に関してゲート設定した(図20)。細胞からリンパ球をゲーティングし、続いてダブレットを排除し、続いてCellTrace Violet(CTV)+iNKをゲーティングし、最終的にLIVE/DEAD(商標)Near-IR+をゲーティングして、死滅したiNK標的の%を決定した。FSC-A=前方散乱面積、SSC-A=側方散乱面積、FSC-H=前方散乱の高さ、CTV=CellTrace Violet、NIR=Near-IR。
分析
細胞あたりの結合抗体数(ABC)を計算するために、以下の式を使用してLog10幾何平均-PEに対してビーズあたりLog10 PE分子の直線回帰をプロットした:y=mx+c[式中、yはLog10蛍光に等しく、xは、ビーズあたりのLog10 PE分子数に等しい]。上記の式を使用すること、およびアイソタイプ対照バックグラウンド値を引いた後の各試料についての幾何平均蛍光値に基づきABC値を補間することによって、各試料についての細胞あたりの結合抗体数を決定した。
細胞あたりの結合抗体数(ABC)を計算するために、以下の式を使用してLog10幾何平均-PEに対してビーズあたりLog10 PE分子の直線回帰をプロットした:y=mx+c[式中、yはLog10蛍光に等しく、xは、ビーズあたりのLog10 PE分子数に等しい]。上記の式を使用すること、およびアイソタイプ対照バックグラウンド値を引いた後の各試料についての幾何平均蛍光値に基づきABC値を補間することによって、各試料についての細胞あたりの結合抗体数を決定した。
各iNK群についてLIVE/DEAD NIR+CTV+標的に対する率の平均(死滅iNK)を決定し、LIVE/DEAD NIR+CTV+ WT iNK標的に対する率の平均で割ることにより、同種逃避アッセイについての細胞死を計算した。結果を「WT iNKと比べた細胞死」として表現する。
結果
004株から編集されたiNK細胞に関して、フローサイトメトリーによってHLA-Eの発現を3.625の値のABCにより測定した。治療用iNK細胞上のHLA-Eの発現は、HLA-Eネガティブのβ2M KO iNKと比較してPBMCと共に培養された場合に細胞死の低減を観察するために十分であった。
004株から編集されたiNK細胞に関して、フローサイトメトリーによってHLA-Eの発現を3.625の値のABCにより測定した。治療用iNK細胞上のHLA-Eの発現は、HLA-Eネガティブのβ2M KO iNKと比較してPBMCと共に培養された場合に細胞死の低減を観察するために十分であった。
HLA-Eを発現している治療用iNK細胞についてのABC値は、幾何平均蛍光強度値を使用してQuantibriteによって3,625と計算された(図21;HLA-E=白ヒストグラム、マウスIgG1アイソタイプ対照=灰色で塗りつぶしたヒストグラム)。
HLA-Eは、NK細胞上で発現される抑制性受容体であるヘテロ二量体CD94/NKG2Aと結合する。CD94はまた、NKG2Cとペアを形成して活性化受容体を形成できるので、それはここでは評価されなかった。2人のドナーに対してPBMC環境内のNKG2A発現NK細胞の頻度を測定した。凍結保存されたPBMCを解凍し、NK細胞マーカーを発現している細胞(CD3-CD56+CD16+/-)について染色し、NKG2A発現NK細胞の頻度を評価した。ドナー1において、NK細胞の63.7%はNKG2Aを発現したのに対し、ドナー2は44.1%のNKG2A+ NK細胞を含有した(図22)。PBMC試料を生存リンパ球についてゲーティングし、続いてCD3-CD56+細胞(「NK細胞」)についてゲーティングした。次いで、NKG2A発現NK細胞の頻度をFMOに基づき決定した。
ドナーミスマッチのPBMCおよび編集されたiNK細胞を25:1のE:T比で72時間インキュベートし、iNK細胞の生存率をフローサイトメトリーによって測定した。表面HLAを欠如するiNK細胞(b2M KO、白棒線)は、ドナー1および2とのPBMC共培養で、WTと比べた細胞死(黒棒線)にそれぞれおよそ2.25および1.5倍の増加を示した。HLA-Eを発現する治療用iNK細胞は、WT iNKのレベルまで細胞死を低減した(灰色棒線)(図23および表7)。新鮮解凍されたPBMCを10ng/mL IL-15の存在下で治療用iNKと25:1のE:T比で72時間共培養し、方法に記載するように、編集されたiNKの細胞死をWTと比べて決定した。各データ点は、3つ組のウェルの平均である。
[実施例15]
iNK細胞の抗腫瘍有効性のIn Vivo評価
本研究の目的は、凍結保存されたiPSC611 CD19iNK細胞のin vivo抗腫瘍有効性を評価することである。本研究の第2の目的は、凍結保存されたiPSC611 CD19iNKの単回投与7日残留を評価することである。
iNK細胞の抗腫瘍有効性のIn Vivo評価
本研究の目的は、凍結保存されたiPSC611 CD19iNK細胞のin vivo抗腫瘍有効性を評価することである。本研究の第2の目的は、凍結保存されたiPSC611 CD19iNKの単回投与7日残留を評価することである。
動物
本研究のために、雌性NSG(NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ)マウス(Jackson Labs、Bar Harbor、Maine、USA)を使用した。試験開始時に、マウスは7~9週齢であり、出発体重は平均23グラムであった。任意の実験手順を行う前に、動物を1週間順応させた。
本研究のために、雌性NSG(NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ)マウス(Jackson Labs、Bar Harbor、Maine、USA)を使用した。試験開始時に、マウスは7~9週齢であり、出発体重は平均23グラムであった。任意の実験手順を行う前に、動物を1週間順応させた。
オートクレーブをかけた水および照射された食物(Laboratory Autoclavable Rodent Diet 5010、Lab Diet)を自由に提供し、動物を12時間の明暗サイクルで維持した。使用前にケージ、床敷、および給水ボトルをオートクレーブにかけ、それらを隔週交換した。実験動物の管理と使用に関する指針に従って実験を実行した。
腫瘍
10mM HEPES、2.5μg/mL ピューロマイシン、および10%(v/v) HI FBSを有するRPMI1640培地中でNALM6-Fluc-Puro(ALL)腫瘍細胞(Imanis Life Sciences、CL151)を維持した。各マウスは、合計体積0.2mLの無血清RPMI1640培地中の1×105個のNALM6-Fluc-Puro細胞の投与を受けた。
10mM HEPES、2.5μg/mL ピューロマイシン、および10%(v/v) HI FBSを有するRPMI1640培地中でNALM6-Fluc-Puro(ALL)腫瘍細胞(Imanis Life Sciences、CL151)を維持した。各マウスは、合計体積0.2mLの無血清RPMI1640培地中の1×105個のNALM6-Fluc-Puro細胞の投与を受けた。
有効性試験デザインおよび治療
腫瘍細胞の植込み日を試験0日目に指定した。NALM6-Fluc-Puro腫瘍細胞を静脈内に植え込み、生物発光シグナル(範囲64,120~141,400p/s/cm2/sr;平均=92,649±19,925p/s/cm2/sr)によってマウスをN=10の治療群に無作為化した。
腫瘍細胞の植込み日を試験0日目に指定した。NALM6-Fluc-Puro腫瘍細胞を静脈内に植え込み、生物発光シグナル(範囲64,120~141,400p/s/cm2/sr;平均=92,649±19,925p/s/cm2/sr)によってマウスをN=10の治療群に無作為化した。
i.v.のNALM6-Fluc-Puro腫瘍細胞の植込み後1、8、および15日目に、10×106または15×106個の凍結保存iPSC611治療用iNK細胞を解凍し、体積0.2mLの乳酸リンゲル/5% ヒト血清アルブミン中に再懸濁したものを静脈内注射した(群2、3)。群1を未治療対照として残した(表8、有効性試験デザイン)。
すべてのマウスは、1、2、4、7、8、10、12、15、17、19、21、23、25、および28日目にマウス1匹あたり0.2mL中に100,000国際単位(IU)の用量で腹腔内組換えヒトIL-2(PeproTech(登録商標)200-02)の投与を受けた。簡潔には、凍結乾燥rhIL-2(1mg)を2000gで1分間遠心分離し、100mM酢酸 1mL中に再懸濁および可溶化し、次いで、PBS中0.1% BSA 4mLと混合した。使用まで1mLのアリコートを-80℃で凍結し、その時点でこのアリコートを環境温度で解凍し、500,000IU/mLの終濃度のためにPBS 3mLと混合した。
IVIS Lumina S5(Perkin Elmer(登録商標))を使用する生物発光イメージングによって腫瘍量を評価した。簡潔には、マウスに150mg/kg D-ルシフェリン(VivoGlo(商標)ルシフェリン、Promega(商標))をi.p.注射し、酸素中2.5~3.5%気化イソフルランにより麻酔し、ルシフェリン注射の20分後に腹側および背側自動撮影でイメージングした。腹側および背側イメージの平均輝度を加算することによって総全身生物発光を計算する。
動物の体重および生物発光を週2回モニタリングした。臨床徴候について動物を毎日モニタリングした。瀕死の状態の場合または連続する3回の測定で動物が本来の体重の≧20%を失った場合、個別の動物を試験から排除し、人道的に安楽死させた。
場合によっては、支持栄養および水分補給を提供して、試験でのマウスの健全を保証した。治療日(1、8、および15日目)にすべてのマウスにHydroGel(登録商標)を自由に提供した。
残留試験
iPSC611細胞の単回用量残留を評価するための組織試料採取用のサテライト動物のさらなるコホートを指定した。0日目に10匹の雌性NSGマウスに前記のようにNALM6-Fluc-Puro細胞を静脈内に植え込んだ。1日目に、マウスは、15×106個の低温貯蔵iPSC611細胞の単回静脈内注射を受けた(群3)。群1は、未治療対照のままであった(表9、残留試験デザイン)。すべての動物は、1、3、5、および7日目に前記のように調薬した組換えヒトIL-2の投与を受けた。
iPSC611細胞の単回用量残留を評価するための組織試料採取用のサテライト動物のさらなるコホートを指定した。0日目に10匹の雌性NSGマウスに前記のようにNALM6-Fluc-Puro細胞を静脈内に植え込んだ。1日目に、マウスは、15×106個の低温貯蔵iPSC611細胞の単回静脈内注射を受けた(群3)。群1は、未治療対照のままであった(表9、残留試験デザイン)。すべての動物は、1、3、5、および7日目に前記のように調薬した組換えヒトIL-2の投与を受けた。
8日目に、試験された全マウスおよびナイーブ年齢マッチマウス1匹を人道的に安楽死させ、試料を採取した。心穿刺によりリチウムヘパリンコーティングチューブ(BD 365965)内に全血を収集した。右心室経由で肺にPBSをin situでフラッシュし、トリミングし、処理まで氷水上の1×緩衝液S(Miltenyi Biotech GmbH、130-095-927)2.4mL中に入れた。頸部リンパ節を回収し、処理まで氷水上の1×緩衝液S 2.4mLに入れた。
PBS 1.5mLが入った96ウェル2mL深型ウェルプレートに移すことによって血液を処理した。プレートを300gで5分間遠心分離し、上清をデカンテーションした。細胞ペレットをACK溶解溶液750μL中に再懸濁し、室温で5分間インキュベートし、その時点でPBS 750μLを各ウェルに添加した。プレートを300gで5分間遠心分離し、上清をデカンテーションした。ACKの溶解を上記のように2回繰り返した。ACK溶解の完了後、結果として生じた細胞ペレットをPBS 150μl中に再懸濁し、FACS染色および分析のために96ウェルU底プレートに移した。
Miltenyi Biotech GmbH肺解離キットを使用して組織を処理した。簡潔には、20×緩衝液S 1mLを無菌水19mLと混合することによって1×緩衝液Sを調製した。溶解するまで1分ごとに優しく倒立させることを用いて1×緩衝液S 3mLで酵素Dを復元した。溶解するまで1分ごとに優しく倒立させることにより1×緩衝液S 1mLで酵素Aを復元した。gentleMACS Cチューブ内の1×緩衝液S中に組織を個別に収集した。処理の直前に、酵素D 100μLおよび酵素A 15μLを各チューブに添加した。プログラム「m_lung_01.」のgentleMACS Dissociatorにチューブを置いた。次いでチューブをMACSmix Tube Rotator上で37℃のインキュベーションに30分間置き、続いて、プログラム「m_lung_02.」のgentleMACS Dissociatorを使用してさらに機械的に解離させた。次いで、50mLチューブ上に置いたMACS SmartStrainer(70μm)を通して試料を濾過し、PBS 10mLで洗浄した。懸濁物を300×gで10分間遠心分離し、上清を吸引し、プレート培養、染色、およびFACS分析のために細胞ペレットを10×106個/mLでPBS中に再懸濁した。
血液、肺および頸部リンパ節からの細胞懸濁物を96ウェルU底プレート(BD falcon 353077)中におよそ細胞1e6個/ウェルでプレート培養した。すべての洗浄ステップを300×Gで3分間の遠心分離によって実行し、上清をシンクに振り落とした。細胞をPBS中で2回洗浄し、1:1000希釈(PBS中)したLIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR viability dye(thermo Fisher)50μlにより、室温(RT)で15分間染色した。Fc受容体遮断薬(Innovex NB309)50μlを各ウェルに添加し、4℃で20分間インキュベートした。細胞をBD FACS染色緩衝液BSA(BD)中で2回洗浄した。CD45およびCD56に対するmAbをBD FACS染色緩衝液で1:20希釈することによって染色カクテルを作った。染色カクテル50μlで細胞を染色し、遮光しながら4Cで30分間インキュベートした。BD FACS染色緩衝液を使用して細胞を2回洗浄し、BD安定化固定液100μl中で固定した。BD Symphony A3 Liteを用いて同じ電圧ですべての試料を流し、すべての事象を収集した。FlowJo 10.7.2を使用してフローサイトメトリーのデータを分析した。
CD45+およびCD56+の生きたシングレットとしてiNK細胞を定義し、100K個の生存リンパ球あたりのiNK細胞数として表現する。iNK治療を受けなかった対照群の最大+1標準偏差(SD)として検出下限(LLOD)を定義した。LLODを上回る試料をGraphPad Prismにプロットした。
分析
式を使用して、体重を平均群体重における変化率としてグラフ表示する:
式中、「W」は、特定日の治療群の平均体重を表し、「W0」は、治療開始時の同じ治療群の平均体重を表す。
式を使用して、体重を平均群体重における変化率としてグラフ表示する:
式中、「W」は、特定日の治療群の平均体重を表し、「W0」は、治療開始時の同じ治療群の平均体重を表す。
腫瘍増殖阻害率(TGI)は、%TGI=(1-T/C)100として計算される、治療群および対照群の全身平均輝度間の差として定義される。式中、Tは、治療群の平均輝度であり、Cは、対照群の平均輝度である。
生存率の評価のために、結果を腫瘍植込み後の日数に対する生存パーセンテージとしてプロットする。過剰な腫瘍量(乱れた/もじゃもじゃの被毛、猫背の姿勢、不活発、または後肢脱力など)を示す有害臨床徴候を死亡の代理終点として使用する。Kaplan Meier生存分析を利用して生存期間の中央値を決定する。
延命率(ILS)を%ILS=ST/SCとして計算する[式中、STは、治療群の生存日数中央値であり、SCは、対照群の生存日数中央値である]。治療または腫瘍量に無関係の有害臨床徴候または死亡のせいで代理終点に到達しなかった動物は、生存期間評価のために打ち切った。
腫瘍の生物発光データ、体重、生存期間、および残留をグラフ表示し、GraphPad Prismソフトウェア(バージョン9.0.1)を利用して統計解析した。通常の二元配置分散分析(ANOVA)およびTukey多重比較を95%信頼区間と共に使用して、腫瘍生物発光についての統計的有意性を評価した。確率値(p)が≦0.05であった場合に、群間の差を有意と見なした。Mantel-Cox検定をGehan-Breslow-Wilcoxon検定と共に使用して生存確率についての統計的有意性を評価した。通常の二元配置分散分析(ANOVA)およびTukey多重比較を95%信頼区間と共に使用して、残留についての統計的有意性を評価した。確率値が≦0.05であった場合に、群間の差を有意と見なした。
結果
低温貯蔵iPSC611細胞は、体重および臨床所見によって決定された場合に忍容性良好であった。iPSC611は、両方の用量レベルで有意な抗腫瘍有効性を実証した。iPSC611細胞で治療されたマウスでは高い延命が観察された。低温貯蔵iPSC611は、注射の1週間後に限られたin vivo残留を有した。
低温貯蔵iPSC611細胞は、体重および臨床所見によって決定された場合に忍容性良好であった。iPSC611は、両方の用量レベルで有意な抗腫瘍有効性を実証した。iPSC611細胞で治療されたマウスでは高い延命が観察された。低温貯蔵iPSC611は、注射の1週間後に限られたin vivo残留を有した。
iPSC611細胞で治療されたNALM6-Fluc-Puro担腫瘍マウスまたは腫瘍のみ対照の群平均体重変化を図24にグラフ表示する(未治療マウス(●)、または10×106個(▽)および15×106個(◆)のiPSC611(低温貯蔵)細胞で静脈内治療されたマウスの平均体重変化率)。治療群の≧50%が存在する平均をプロットする。矢印は、投薬日を示す。iPSC611細胞の投与を受けているいかなる群にも、腫瘍のみ対照にも、有意な体重減少(治療開始から>10%の減少)は観察されなかった。
統計的に有意な抗腫瘍活性が、10×106個および15×106個のiPSC611低温貯蔵細胞で観察された(表11)。腫瘍増殖を図25に示す(未治療マウス(●)、ならびに10×106個(▽)および15×106個(◆)のiPSC611(低温貯蔵)細胞で週に1回、3回にわたり静脈内治療されたマウスの平均全身平均輝度)。未治療対照群が残り、%TGIが計算された時点である最終イメージング時点の21日目まで群をプロットする。矢印は投薬日を表す。
すべての治療群について延命率(%ILS)を計算した。10×106個および15×106個の低温貯蔵細胞のiPSC611の投与を受けている群について腫瘍のみ対照よりも高い生存率が観察された(表12、図26)。
NALM6担腫瘍マウスへのiNKの注射の1週間後の血液および組織中の新鮮および低温貯蔵iPSC611の残留を評価した。生存細胞の低い回収率が頸部リンパ節試料について観察された。したがって、これらを分析しなかった。
肺および血液のFACS分析は、低温貯蔵iPSC611の限られた残留を示した(図27)。マウスを未治療のままとするか、または15×106個のiPSC611低温貯蔵細胞の単回静脈内用量の投与を受けさせた。注射の1週間後に、FACS分析のために肺および血液を回収した。100,000個のリンパ球あたりのiNKの数を個別のマウスについてプロットし(o)、群あたりの平均を棒線によって表す。注射の1週間後に、iPSC611を注射されたマウス5匹中2匹の肺および血液中にiNKが検出された。
[実施例16]
iNK細胞の除去のIn Vivo評価
本研究の目的は、アービタックス(セツキシマブ)を使用する凍結保存iPSC611 CD19iNK細胞のvivo除去を評価することである。
iNK細胞の除去のIn Vivo評価
本研究の目的は、アービタックス(セツキシマブ)を使用する凍結保存iPSC611 CD19iNK細胞のvivo除去を評価することである。
動物
この研究のために、雌性NSG(NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ)マウス(Jackson Labs、Bar Harbor、Maine、USA)を使用した。研究開始時に、マウスは10~12週齢であり、出発体重は平均24.3グラムであった。任意の実験手順を行う前に、動物を1週間馴らした。
この研究のために、雌性NSG(NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ)マウス(Jackson Labs、Bar Harbor、Maine、USA)を使用した。研究開始時に、マウスは10~12週齢であり、出発体重は平均24.3グラムであった。任意の実験手順を行う前に、動物を1週間馴らした。
オートクレーブをかけた水および照射された食物(Laboratory Autoclavable Rodent Diet 5010、Lab Diet)を自由に提供し、動物を12時間の明暗サイクルで維持した。使用前にケージ、床敷、および給水ボトルをオートクレーブにかけ、それらを隔週交換した。実験動物の管理と使用に関する指針に従って実験を実行した。
試験デザインおよび治療
体重によりマウスをN=5の群に無作為化した(範囲23.1~25.7グラム;平均=24.3±0.85グラム)(表13、試験デザイン)。
体重によりマウスをN=5の群に無作為化した(範囲23.1~25.7グラム;平均=24.3±0.85グラム)(表13、試験デザイン)。
iPSC611細胞の植込み日を試験1日目に指定した。1日目に、解凍し、体積0.2mLの乳酸リンゲル/5% ヒト血清アルブミン中に再懸濁した15×106個の凍結保存iPSC611細胞をマウスに静脈内注射した(群2、3)。群1は、未治療対照として残した。
群1、2、および3のすべてのマウスは、1および3日目に、0.2mL中に100,000国際単位(IU)/マウスの用量で組換えヒトIL-2(PeproTech(登録商標)200-02)の腹腔内投与を受けた。簡潔には、凍結乾燥rhIL-2(1mg)を2000gで1分間遠心分離し、100mM酢酸 1mL中に再懸濁および可溶化し、次いでPBS中0.1%のBSA 4mLと混合した。使用まで1mLのアリコートを-80℃で凍結し、その時点でこのアリコートを環境温度で解凍し、500,000IU/mLの終濃度のためにPBS 3mLと混合した。
2および3日目に、マウスに腹腔内抗体療法を受けさせた。群2に20mL/kg PBSをIP投薬した。群3に40mg/kg セツキシマブを体積20mL/kgでIP投薬した。
動物の体重を毎日記録した。臨床徴候について動物を毎日モニタリングした。
試料採取
5日目に、試験されたすべてのマウスを人道的に安楽死させ、試料を採取した。心穿刺によりリチウムヘパリンコーティングチューブ(BD Microtainer 365965)内に血液を収集した。右心室経由で肺にPBSをin situでフラッシュし、トリミングし、処理まで氷水上のPBS+2% FBS中に入れた。
5日目に、試験されたすべてのマウスを人道的に安楽死させ、試料を採取した。心穿刺によりリチウムヘパリンコーティングチューブ(BD Microtainer 365965)内に血液を収集した。右心室経由で肺にPBSをin situでフラッシュし、トリミングし、処理まで氷水上のPBS+2% FBS中に入れた。
以下のプロトコルに従って2ラウンドのACK溶解により血液を処理した。血液を2ml深型ウェルプレートに移し、チューブをPBS 1mlですすいだ。深型ウェルを300×Gで3分間遠心分離した。上清を除去し、各ウェルにACK 1mLを添加した。プレートを2分間インキュベートし、次いでPBS 1mLを添加して浸透圧溶解を停止させた。プレートを300×Gで3分間遠心分離し、上清を除去した。必要に応じてACK溶解をさらに1~2回繰り返した。BD FACS染色緩衝液200μL中に試料を再懸濁し、染色のために96ウェルU底プレートに移した。
機械的解離および温和な酵素消化を使用して肺を単一細胞懸濁物になるまで処理した。簡潔には、培地の入っていない皿に肺組織を移し、カミソリの刃またはメスを使用して均一なペーストになるまで細切した(大きさ<1mm)。細切された組織を、10%コラーゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ、15% DNアーゼI溶液(1mg/mL)、および75% RPMI 1640培地を含有する消化用培地2mLに移し、振盪プラットフォーム上にて37℃で20分間インキュベートした。シリンジプランジャーのゴム端を使用して組織を50mL尖形チューブ上の70μmナイロンメッシュストレーナーに通して、細胞懸濁物を得た。懸濁物を、50mL尖形チューブ上の新しい70μmナイロンメッシュストレーナーに通して濾過し、RPMI 10mLですすいだ。細胞懸濁物15mL尖形チューブに移し、500×Gで10分間、ブレーキを低にして室温で遠心分離した。上清を取り出し、捨てた。細胞をPBS 10mL中に再懸濁し、カウントし、10×106個/mLに調整し、プレート培養、染色、およびFACS分析の前に1回のACK溶解ステップを受けさせた。
肺からの細胞懸濁物を、96ウェルU底プレート(BD falcon 353077)中に細胞およそ1e6個/ウェルでプレート培養した。すべての洗浄ステップを300×Gで3分間で遠心分離することおよび上清をシンクに振り落とすことによって実行した。細胞をPBS中で2回洗浄し、1:1000希釈(PBS中)したLIVE/DEAD(商標)Fixable Near-IR viability dye(thermo Fisher)50μlを用いて室温(RT)で15分間染色した。Fc受容体遮断薬(Innovex NB309)50μlを各ウェルに添加し、4℃で20分間インキュベートした。細胞をBD FACS染色緩衝液BSA(BD)中で2回洗浄した。CD45およびCD56に対するmAbをBD FACS染色緩衝液で1:20希釈することによって染色カクテルを作った。染色カクテル50μlで細胞を染色し、遮光しながら4℃で30分間インキュベートした。BD FACS染色緩衝液を使用して細胞を2回洗浄し、BD安定化固定剤100μl中で固定した。BD Symphony A3 Liteを用いて同じ電圧ですべての試料を流し、すべての事象を収集した。FlowJo 10.7.2を使用してフローサイトメトリーのデータを分析した。
CD45+およびCD56+であった生存シングレットとしてiNK細胞を定義し、100K個の生存リンパ球あたりのiNK細胞数として表現した。iNK治療を受けなかった対照群の最大+1標準偏差(SD)として検出下限(LLOD)を定義した。LLODを上回る試料をGraphPad Prismにプロットした。
分析
式を使用して、体重を平均群体重における変化率としてグラフ表示する:
式中、「W」は、特定日の治療群の平均体重を表し、「W0」は、治療開始時の同じ治療群の平均体重を表す。
式を使用して、体重を平均群体重における変化率としてグラフ表示する:
式中、「W」は、特定日の治療群の平均体重を表し、「W0」は、治療開始時の同じ治療群の平均体重を表す。
体重および残留をグラフ表示し、GraphPad Prismソフトウェア(バージョン9.0.1)を利用して統計解析した。Welch補正を行う対応のない片側t検定を95%信頼区間と共に使用して、除去についての統計的有意性を評価した。確率値が≦0.05であった場合に群間差を有意と見なした。
結果
セツキシマブ治療を受けたマウスの肺および血液中でiPSC611細胞は有意に低減した。マウスの群平均体重変化を図28にグラフ表示する(PBS(●)、または40mg/kgセツキシマブ(□)のIP投与を受け、15×106個のiPSC611で静脈内治療されたマウスの平均体重変化率)。iPSC611細胞および抗体の投与を受けているいずれの群においても有意な体重減少(治療開始から>10%の減少)は観察されなかった。
セツキシマブ治療を受けたマウスの肺および血液中でiPSC611細胞は有意に低減した。マウスの群平均体重変化を図28にグラフ表示する(PBS(●)、または40mg/kgセツキシマブ(□)のIP投与を受け、15×106個のiPSC611で静脈内治療されたマウスの平均体重変化率)。iPSC611細胞および抗体の投与を受けているいずれの群においても有意な体重減少(治療開始から>10%の減少)は観察されなかった。
NSGマウスにiPSC611を注射した4日後に血液および肺におけるiNKの存在を評価した。肺のFACS分析によって、PBS治療マウスと比べてセツキシマブの投与を受けたマウスの肺内のiNK数に有意な96%の低減が示された(p=0.0002)。図29に示すように、血液のFACS分析によって、PBS治療マウスと比べてセツキシマブの投与を受けたマウスの血液中のiNK数に有意な95%の低減が示された(p=0.0321)。
上記の実施形態の広い発明概念から逸脱せずにそれを変更できることが当業者によって認識されている。したがって、本発明は開示された特定の実施形態に限定されないと理解され、本明細書によって定義されるような本発明の精神および範囲内に改変を包含することが意図される。
Claims (101)
- (i)CD19抗原を標的とするキメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)モノクローナル抗体特異的エピトープを含む不活性化細胞表面受容体とインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、前記不活性化細胞表面受容体と前記IL-15とが自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減
を含む人工多能性幹細胞(iPSC)またはその派生細胞。 - ヒト白血球抗原E(HLA-E)および/またはヒト白血球抗原G(HLA-G)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチドをさらに含む、請求項1に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数が、前記細胞の染色体上の1つまたは複数の座位に組み込まれており、前記1つまたは複数の座位が、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hl l、GAPDH、RUNX1、B2M、TAPI、TAP2、タパシン、NLRC5、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCR aまたはb定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、およびTIGIT遺伝子からなる群から選択され、但し、前記外因性ポリヌクレオチドのうち少なくとも1つが、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子からなる群から選択される遺伝子の座位に組み込まれており、それにより前記遺伝子の欠失または発現低減をもたらす、請求項1または2に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数が、CIITA、AAVS1およびB2M遺伝子の前記座位に組み込まれている、請求項1または2に記載のiPSCまたは派生細胞。
- B2MまたはCIITA遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 全末梢血単核細胞(PBMC)からリプログラミングされている、請求項1~5のいずれか一項に記載のiPSC。
- リプログラミングされたT細胞に由来する、請求項1~5のいずれか一項に記載の人工多能性幹細胞。
- 前記CARが、
(i)シグナルペプチド;
(ii)前記CD19抗原と特異的に結合する結合ドメインを含む細胞外ドメイン;
(iii)ヒンジ領域;
(iv)膜貫通ドメイン;
(v)細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(vi)共刺激ドメイン
を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。 - 前記シグナルペプチドが、GMCSFRシグナルペプチドを含む、請求項8に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記細胞外ドメインが、前記CD19抗原と特異的に結合する抗体に由来するscFvを含む、請求項8に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記ヒンジ領域がCD28ヒンジ領域を含む、請求項8に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記膜貫通ドメインが、CD28膜貫通ドメインを含む、請求項8に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3ζ細胞内ドメインを含む、請求項8に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記共刺激ドメインが、CD28シグナル伝達ドメインを含む、請求項8に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記CARが、
(i)配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記シグナルペプチド;
(ii)配列番号7と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記細胞外ドメイン;
(iii)配列番号22と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記ヒンジ領域;
(iv)配列番号24と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記膜貫通ドメイン;
(v)配列番号6と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(vi)配列番号20と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記共刺激ドメイン
を含む、請求項8に記載のiPSCまたは派生細胞。 - 前記CARが、
(i)配列番号1のアミノ酸配列を含む前記シグナルペプチド;
(ii)配列番号7のアミノ酸配列を含む前記細胞外ドメイン;
(iii)配列番号22のアミノ酸配列を含む前記ヒンジ領域;
(iv)配列番号24のアミノ酸配列を含む前記膜貫通ドメイン;
(v)配列番号6のアミノ酸配列を含む前記細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(vi)配列番号20のアミノ酸配列を含む前記共刺激ドメイン
を含む、請求項8に記載のiPSCまたは派生細胞。 - 前記不活性化細胞表面タンパク質が、イブリツモマブ チウキセタン、ムロモナブ-CD3、トシツモマブ、アブシキシマブ、バシリキシマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、セツキシマブ、インフリキシマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セルトリズマブ ペゴル、ダクリズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、ゲムツズマブ、ナタリズマブ、オマリズマブ、パリビズマブ、ポラツズマブ ベドチン、ラニビズマブ、トシリズマブ、トラスツズマブ、ベドリズマブ、アダリムマブ、ベリムマブ、カナキヌマブ、デノスマブ、ゴリムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、およびウステキヌマブによって特異的に認識されるエピトープから選択されるモノクローナル抗体特異的エピトープの群から選択される、請求項1~16のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記不活性化細胞表面タンパク質が切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントである、請求項17に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記自己プロテアーゼペプチドが、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドを含む、請求項1~18のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記B2Mおよび/またはCIITA遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減を有する、請求項1~19のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記tEGFRバリアントが、配列番号71と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる、請求項18に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記IL-15が、配列番号72と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~21のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記自己プロテアーゼペプチドが、配列番号73と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~22のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記HLA-Eが、配列番号66と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、または前記HLA-Gが、配列番号69と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項2~23のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- (i)前記第1の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号62と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含み;
(ii)前記第2の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号75と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含み;かつ
(iii)前記第3の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号67と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む、
請求項1~24のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。 - (i)前記第1の外因性ポリヌクレオチドが、AAVS1遺伝子の座位に組み込まれており;
(ii)前記第2の外因性ポリペプチドが、CIITA遺伝子の座位に組み込まれており;かつ
(iii)前記第3の外因性ポリペプチドが、B2M遺伝子の座位に組み込まれており;
前記外因性ポリヌクレオチドの組込みが、CIITAおよびB2Mを欠失させるまたはその発現を低減し、好ましくは、前記第1の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号62のポリヌクレオチド配列を含み、前記第2の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み、前記第3の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む、
請求項1~25のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。 - ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞である、請求項1~26のいずれか一項に記載の派生細胞。
- ナチュラルキラー(NK)細胞である、請求項27に記載の派生細胞。
- (i)配列番号61のアミノ酸配列を有するキメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)配列番号71のアミノ酸配列を有する切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72のアミノ酸配列を有するインターロイキン15(IL-15)をコードする第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)任意選択で、配列番号66のアミノ酸配列を有するヒト白血球抗原E(HLA-E)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチド
を含み、
前記第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドが、AAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それにより、CIITAおよびB2Mを欠失させるまたはその発現を低減する、人工多能性幹細胞(iPSC)、ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞。 - (i)前記第1の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号62のポリヌクレオチド配列を含み;
(ii)前記第2の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み;かつ
(iii)前記第3の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含み、
前記第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドが、それぞれAAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれている、
請求項29に記載のiPSC、NK細胞またはT細胞。 - 請求項1~30のいずれか一項に記載の細胞を含む組成物。
- ペプチド、サイトカイン、チェックポイント阻害薬、マイトジェン、増殖因子、低分子RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、siRNA、オリゴヌクレオチド、単核血球、対象となる1つもしくは複数のポリ核酸を含むベクター、抗体、化学療法剤もしくは放射性部分、または免疫調節薬(IMiD)からなる群から選択される1つまたは複数の治療剤をさらに含む、またはそれと組み合わせて使用される、請求項31に記載の組成物。
- それを必要とする対象におけるがんを治療する方法であって、請求項1~30のいずれか一項に記載の細胞または請求項31および32のいずれか一項に記載の組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
- 前記がんが非ホジキンリンパ腫(NHL)である、請求項33に記載の方法。
- 請求項1~28のいずれか一項に記載の派生細胞を製造する方法であって、前記iPSC細胞を細胞分化のための条件下で分化させて、それにより前記派生細胞を得ることを含む方法。
- 前記iPSCが、未改変iPSCをゲノム操作することによって得られ、前記ゲノム操作することが標的化編集を含む、請求項35に記載の方法。
- 前記標的化編集が、CRISPR、ZFN、TALEN、ホーミングヌクレアーゼ、相同組換え、またはこれらの方法の任意の他の機能的バリエーションによって実行される欠失、挿入、またはイン/デルを含む、請求項36に記載の方法。
- 人工多能性幹細胞(iPSC)をNK細胞に分化させる方法であって、分化プロトコル下において培養の最終24時間に組換えヒトIL-12を含有する培地中で前記iPSCを培養することを含めて、前記分化プロトコルに前記iPSCを供することを含む方法。
- 前記組換えIL-12が、IL12p70を含む、請求項38に記載の方法。
- (i)CD19抗原を標的とするキメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)モノクローナル抗体特異的エピトープを含む不活性化細胞表面受容体とインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、前記不活性化細胞表面受容体と前記IL-1とが、自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減
を含む、人工多能性幹細胞(iPSC)に由来するCD34+造血前駆細胞(HPC)。 - ヒト白血球抗原E(HLA-E)および/またはヒト白血球抗原G(HLA-G)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチドをさらに含む、請求項40に記載のCD34+ HPC。
- 前記外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数が、前記細胞の染色体上の1つまたは複数の座位に組み込まれており、前記1つまたは複数の座位が、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hl l、GAPDH、RUNX1、B2M、TAPI、TAP2、タパシン、NLRC5、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCR aまたはb定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、およびTIGIT遺伝子からなる群から選択され、但し、前記外因性ポリヌクレオチドのうち少なくとも1つが、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子からなる群から選択される遺伝子の座位に組み込まれており、それにより前記遺伝子の欠失または発現低減をもたらす、請求項40または41に記載のCD34+ HPC。
- 前記外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数が、CIITA、AAVS1およびB2M遺伝子の前記座位に組み込まれている、請求項42に記載のCD34+ HPC。
- B2MまたはCIITA遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減を有する、請求項40~43のいずれか一項に記載のCD34+ HPC。
- 前記CARが、
(i)シグナルペプチド;
(ii)前記CD19抗原と特異的に結合する結合ドメインを含む細胞外ドメイン;
(iii)ヒンジ領域;
(iv)膜貫通ドメイン;
(v)細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(vi)CD28シグナル伝達ドメインを含む共刺激ドメインなどの共刺激ドメイン
を含む、請求項40~44のいずれか一項に記載のCD34+ HPC。 - モノクローナル抗体特異的エピトープを含む不活性化細胞表面受容体と、インターロイキン15(IL-15)またはインターロイキン2(IL-2)などのサイトカインとをコードするポリヌクレオチドであって、前記モノクローナル抗体特異的エピトープと前記サイトカインとが、自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、ポリヌクレオチド。
- 前記不活性化細胞表面受容体が、イブリツモマブ チウキセタン、ムロモナブ-CD3、トシツモマブ、アブシキシマブ、バシリキシマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、セツキシマブ、インフリキシマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セルトリズマブ ペゴル、ダクリズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、ゲムツズマブ、ナタリズマブ、オマリズマブ、パリビズマブ、ポラツズマブ ベドチン、ラニビズマブ、トシリズマブ、トラスツズマブ、ベドリズマブ、アダリムマブ、ベリムマブ、カナキヌマブ、デノスマブ、ゴリムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、またはウステキヌマブによって特異的に認識されるエピトープを含む、請求項46に記載のポリヌクレオチド。
- 前記不活性化細胞表面受容体が、切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントを含む、請求項46~47のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド。
- 前記自己プロテアーゼペプチドが、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドを含む、請求項46~48のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド。
- 前記tEGFRバリアントが、配列番号71と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる、請求項48に記載のポリヌクレオチド。
- 配列番号72と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むIL-15を含有する、請求項46~50のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド。
- 前記自己プロテアーゼペプチドが、配列番号73と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項46~51のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド。
- 前記tEGFRバリアントが、配列番号71のアミノ酸配列からなる、請求項50に記載のポリヌクレオチド。
- 前記IL-15が、配列番号72のアミノ酸配列からなる、請求項51に記載のポリヌクレオチド。
- 前記自己プロテアーゼペプチドが、配列番号73のアミノ酸配列からなる、請求項52に記載のポリヌクレオチド。
- 配列番号71のアミノ酸配列を有する切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72のアミノ酸配列を有するインターロイキン15(IL-15)をコードする作動可能に連結されたポリヌクレオチドからなる、請求項46~55のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド。
- セツキシマブ、マツズマブ、ネシツムマブ、パニツムマブ、ポラツズマブ ベドチン、リツキシマブおよびトラスツズマブからなる群から選択される抗体によって特異的に認識されるエピトープを含む不活性化細胞表面受容体と、IL-15とをコードするポリヌクレオチドであって、前記エピトープおよびサイトカインが、P2A配列によって作動可能に連結されている、ポリヌクレオチド。
- 前記不活性化細胞表面受容体が、配列番号74、79、81、および83からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項57に記載のポリヌクレオチド。
- 請求項46~58のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質。
- 請求項46~58のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドを含む人工多能性幹細胞(iPSC)またはその派生細胞。
- 請求項46~58のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
- (i)プロモーター;
(ii)ターミネーターおよび/またはポリアデニル化シグナル配列;
(iii)左側相同配列;ならびに
(iv)右側相同配列
をさらに含む、請求項61に記載のベクター。 - 前記左側相同配列が、配列番号84のポリヌクレオチド配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む、請求項62に記載のベクター。
- 前記右側相同配列が、配列番号85のポリヌクレオチド配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む、請求項62または63に記載のベクター。
- 配列番号86と少なくとも85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む、請求項61~64のいずれか一項に記載のベクター。
- (i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)モノクローナル抗体特異的エピトープを含む不活性化細胞表面受容体と、インターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、前記不活性化細胞表面受容体と前記IL-15とが、自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減
を含む人工多能性幹細胞(iPSC)またはその派生細胞。 - ヒト白血球抗原E(HLA-E)および/またはヒト白血球抗原G(HLA-G)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチドをさらに含む、請求項66に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数が、前記細胞の染色体上の1つまたは複数の座位に組み込まれており、前記1つまたは複数の座位が、AAVS1、CCR5、ROSA26、コラーゲン、HTRP、Hl l、GAPDH、RUNX1、B2M、TAPI、TAP2、タパシン、NLRC5、RFXANK、CIITA、RFX5、RFXAP、TCR aまたはb定常領域、NKG2A、NKG2D、CD38、CIS、CBL-B、SOCS2、PD1、CTLA4、LAG3、TIM3、およびTIGIT遺伝子からなる群から選択され、但し、前記外因性ポリヌクレオチドのうち少なくとも1つが、B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子からなる群から選択される遺伝子の座位に組み込まれており、それにより前記遺伝子の欠失または発現低減をもたらす、請求項66または67に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記外因性ポリヌクレオチドのうち1つまたは複数が、前記CIITA、AAVS1およびB2M遺伝子の前記座位に組み込まれている、請求項66または67に記載のiPSCまたは派生細胞。
- B2MまたはCIITA遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減を有する、請求項66~69のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記CARが、
(i)シグナルペプチド、
(ii)抗原と特異的に結合する結合ドメインを含む細胞外ドメイン、
(iii)ヒンジ領域、
(iv)膜貫通ドメイン、
(v)細胞内シグナル伝達ドメイン、および
(vi)共刺激ドメイン
を含む、請求項66~70のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。 - 前記シグナルペプチドが、GMCSFRシグナルペプチドを含む、請求項71に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記細胞外ドメインが、前記抗原と特異的に結合するVHHドメインを含む、請求項71に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記ヒンジ領域が、CD28ヒンジ領域を含む、請求項71に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記膜貫通ドメインが、CD28膜貫通ドメインを含む、請求項71に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3ζ細胞内ドメインを含む、請求項71に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記共刺激ドメインが、CD28シグナル伝達ドメインを含む、請求項71に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記CARが、
(i)配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記シグナルペプチド;
(ii)配列番号22と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記ヒンジ領域;
(iii)配列番号24と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記膜貫通ドメイン;
(iv)配列番号6と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(v)配列番号20と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む前記共刺激ドメイン
を含む、請求項71または73に記載のiPSCまたは派生細胞。 - 前記CARが、
(i)配列番号1のアミノ酸配列を含む前記シグナルペプチド;
(ii)前記抗原と特異的に結合するscFVまたはVHHドメインを含む細胞外ドメイン;
(iii)配列番号22のアミノ酸配列を含む前記ヒンジ領域;
(iv)配列番号24のアミノ酸配列を含む前記膜貫通ドメイン;
(v)配列番号6のアミノ酸配列を含む前記細胞内シグナル伝達ドメイン;および
(vi)配列番号20のアミノ酸配列を含む前記共刺激ドメイン
を含む、請求項71に記載のiPSCまたは派生細胞。 - 前記不活性化細胞表面タンパク質が、イブリツモマブ チウキセタン、ムロモナブ-CD3、トシツモマブ、アブシキシマブ、バシリキシマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、セツキシマブ、インフリキシマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セルトリズマブ ペゴル、ダクリズマブ、エクリズマブ、エファリズマブ、ゲムツズマブ、ナタリズマブ、オマリズマブ、パリビズマブ、ポラツズマブ ベドチン、ラニビズマブ、トシリズマブ、トラスツズマブ、ベドリズマブ、アダリムマブ、ベリムマブ、カナキヌマブ、デノスマブ、ゴリムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、およびウステキヌマブによって特異的に認識されるエピトープから選択されるモノクローナル抗体特異的エピトープの群から選択される、請求項66~79のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記不活性化細胞表面タンパク質が、切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアントを含む、請求項66~80のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記自己プロテアーゼペプチドが、ブタテシオウイルス-1 2A(P2A)ペプチドを含む、請求項66~80のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記B2Mおよび/またはCIITA遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減を有する、請求項66~80のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記tEGFRバリアントが、配列番号71と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる、請求項81に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記IL-15が、配列番号72と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項66~80のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記自己プロテアーゼペプチドが、配列番号73と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項66~85のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- 前記HLA-Eが、配列番号66と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、または前記HLA-Gが、配列番号69と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項67~76のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。
- (i)前記第2の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号75と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含み;かつ
(ii)前記第3の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号67と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む、
請求項67~87のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。 - (i)前記第1の外因性ポリヌクレオチドが、AAVS1遺伝子の座位に組み込まれており;
(ii)前記第2の外因性ポリペプチドが、CIITA遺伝子の座位に組み込まれており;かつ
(iii)前記第3の外因性ポリペプチドが、B2M遺伝子の座位に組み込まれており;
ここで、前記外因性ポリヌクレオチドの組込みが、CIITAおよびB2Mを欠失させるまたはその発現を低減し、好ましくは、前記第1の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号62のポリヌクレオチド配列を含み、前記第2の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み、かつ前記第3の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含む、
請求項66~88のいずれか一項に記載のiPSCまたは派生細胞。 - ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞である、請求項66~89のいずれか一項に記載の派生細胞。
- (i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド;
(ii)配列番号71のアミノ酸配列を有する切断型上皮増殖因子(tEGFR)バリアント、配列番号73のアミノ酸配列を有する自己プロテアーゼペプチド、および配列番号72のアミノ酸配列を有するインターロイキン15(IL-15)をコードする第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)任意選択で、配列番号66のアミノ酸配列を有するヒト白血球抗原E(HLA-E)をコードする第3の外因性ポリヌクレオチド
を含み、
前記第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドが、AAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれており、それによりCIITAおよびB2Mを欠失させるまたはその発現を低減する、
iPSC、ナチュラルキラー(NK)細胞またはT細胞。 - (i)前記第2の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号75のポリヌクレオチド配列を含み;かつ
(ii)前記第3の外因性ポリヌクレオチドが、配列番号67のポリヌクレオチド配列を含み、
前記第1、第2および第3の外因性ポリヌクレオチドが、それぞれAAVS1、CIITAおよびB2M遺伝子の座位に組み込まれている、
請求項91に記載のiPSC、NK細胞またはT細胞。 - 請求項66~92のいずれか一項に記載の細胞を含む組成物。
- ペプチド、サイトカイン、チェックポイント阻害薬、マイトジェン、増殖因子、低分子RNA、dsRNA(二本鎖RNA)、siRNA、オリゴヌクレオチド、単核血球、対象となる1つもしくは複数のポリ核酸を含むベクター、抗体、化学療法剤もしくは放射性部分、または免疫調節薬(IMiD)からなる群から選択される1つまたは複数の治療剤をさらに含む、またはそれと組み合わせて使用される、請求項93に記載の組成物。
- それを必要とする対象におけるがんを治療する方法であって、請求項66~92のいずれか一項に記載の細胞または請求項93および94のいずれか一項に記載の組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
- 前記がんが非ホジキンリンパ腫(NHL)である、請求項95に記載の方法。
- 請求項66~90のいずれか一項に記載の派生細胞を製造する方法であって、前記iPSCを細胞分化のための条件下で分化させて、それにより前記派生細胞を得ることを含む方法。
- 前記iPSCが、未改変iPSCをゲノム操作することによって得られ、前記ゲノム操作することが、標的化編集を含む、請求項97に記載の方法。
- 前記標的化編集が、CRISPR、ZFN、TALEN、ホーミングヌクレアーゼ、相同組換え、またはこれらの方法の任意の他の機能的バリエーションによって実行される欠失、挿入、またはイン/デルを含む、請求項98に記載の方法。
- 請求項66~90のいずれか一項に記載のiPSC細胞をNK細胞に分化させる方法であって、分化プロトコル下において培養の最終24時間に組換えヒトIL-12p70を含む培地中で前記iPSC細胞を培養することを含めて、前記分化プロトコルに前記iPSC細胞を供することを含む方法。
- (i)キメラ抗原受容体(CAR)をコードする第1の外因性ポリヌクレオチド
(ii)モノクローナル抗体特異的エピトープを含む不活性化細胞表面受容体とインターロイキン15(IL-15)とをコードする第2の外因性ポリヌクレオチドであって、前記不活性化細胞表面受容体と前記IL-15とが、自己プロテアーゼペプチドによって作動可能に連結されている、第2の外因性ポリヌクレオチド;ならびに
(iii)B2M、TAP1、TAP2、タパシン、RFXANK、CIITA、RFX5およびRFXAP遺伝子のうち1つまたは複数の欠失または発現低減
を含む、人工多能性幹細胞(iPSC)に由来するCD34+造血前駆細胞(HPC)。
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