JP2024502170A - 癌のための改良された養子細胞移植療法 - Google Patents
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Abstract
本発明は免疫療法の分野を対象とする。具体的には、本発明は、癌の治療に有用な、養子細胞療法のための改良された細胞組成物と方法を提供する。より具体的には、本発明の実施形態は、活性化細胞傷害性CD8+細胞、特に高い細胞傷害性を特徴とするCD8+NKG2D+グランザイムB+細胞を高い割合で含む細胞組成物の使用、末梢血単核細胞(PBMC)から当該細胞組成物を調製する方法、及び癌管理における当該組成物の使用に関する。【選択図】 なし
Description
本発明は免疫療法の分野を対象とする。具体的には、本発明は癌の治療に有用な、養子細胞療法のための改良された細胞組成物と方法を提供する。
養子細胞移植(ACT、養子細胞療法とも称される)は、癌免疫療法で最も有望な戦略の1種であり、黒色腫、子宮頸癌、リンパ腫、白血病、胆管癌及び神経芽細胞腫等の様々な種類の癌に対する有効性が証明されている。
ACTは免疫細胞の抗腫瘍活性の増強を試みる細胞療法である。これは対象から抽出された免疫細胞に基づくが、通常はエクスビボで処理し、大規模に増殖させた後、患者に戻す(自家療法)又は別の個人に移植する(同種異系療法)。ACTでは、Tリンパ球(T細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞及び幹細胞等の様々な免疫細胞を使用することができる。
腫瘍浸潤リンパ球(TIL)は、患者の腫瘍生検から単離され、エクスビボで増殖されてACT組成物を産生する腫瘍特異的T細胞である。このために、高濃度のIL-2、抗CD3抗体及び照射アロ反応性フィーダー細胞を使用してTILをエクスビボで増殖することが奨励されており、5日目にIL-2(抗CD3ではない)を補充する。8~15日間の増殖で得られた細胞をその後、支持的なIL-2投与と共に患者に戻す。しかし、ACT用のTIL組成物の産生は技術的に困難であり、IL-2とフィーダー細胞の使用によって望ましくない変異が生じる。更に、このアプローチは、腫瘍試料の入手可能性や、各試料から通常得られる初期TILの数が少ないことによって制限される。
ACT組成物の産生に使用することができる他の原料は末梢血単核細胞(PBMC)であり、そこからリンパ球集団を単離、増殖、及び/又は様々な手順によって操作し、その有効性を高めることができる。T細胞受容体(TCR)媒介の主要組織適合性複合体(MHC)-II依存的細胞傷害性を発揮するために、治療対象に対して自家性又は組織適合性の必要があるT細胞とは異なり、NK細胞(CD56又はCD16の発現とTCR-CD3複合体の欠如を特徴とする)やNK-T細胞等の他のリンパ球集団は、非MHCII制限的に作用する。しかし、このような集団は通常、有効性が限られているという特徴があり、臨床効果を示すためには大量の投与を必要とする。
例えば、ナチュラルキラー(NK)細胞前駆体やTリンパ球等の様々なリンパ球種で構成されているリンホカイン活性化キラー(LAK)細胞は、サイトカイン(通常はIL-2)の存在下でPBMCを培養することによって産生される。このような不均一な細胞組成物は、IL-2とのインキュベーション後にインビトロで腫瘍細胞のHLA非依存的溶解を示す。LAK細胞は特定の個人において腫瘍退縮を媒介するのに非常に効果的であるが、癌退縮を媒介するには非常に多くの細胞を必要とするため、この治療アプローチを実行するのが難しい場合がある。更に、必要な高用量のIL-2は有毒な副作用を媒介し、その最も一般的なものは、重大な体液貯留を引き起こす毛細血管透過性漏出症候群である。
サイトカイン誘導キラー(CIK)細胞は、循環前駆体からインビトロで増殖させた非MHC制限的な細胞傷害性抗腫瘍細胞である。CIK細胞はT細胞とNK細胞の両方の特徴を共有する。PBMC、リンパ球除去又は臍帯血から開始するCIK細胞産生用の増殖プロトコルでは、0日目に1000U/mLのヒト組換えヒトインターフェロン-ガンマ(rIFN-γ)を連続的に添加した後、+1日目に、CD3(OKT3)に対するモノクローナル抗体を50ng/mLと500IU/mLのIL-2を添加する必要がある。IL-2と新鮮な完全X-VIVO培地(抗CD3抗体ではない)を5日毎に14~21日間添加する。この方法の最後に、2種の主要な細胞集団の産生が報告されている。1種の集団はCD3、CD8、NKG2D及びCD56陽性細胞を含み(通常、CIKと称される)、もう1種の集団はCD3、CD8及びNKG2D陽性細胞とCD56陰性細胞を含み、細胞傷害活性が欠如していることが報告されている(Introna et al, Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 358)。
CIKの相対的な安全性プロファイルにも関わらず、臨床診療で使用すると有効性に関して極端な不均一性がもたらされた。治療を受けた患者426名に対するCIK細胞の抗腫瘍効果を調査した11種の臨床試験の結果から、奏効が報告された384名(90.1%)の内、24名(5.6%)のみが完全奏効、27名(6.3%)が部分奏効(PR)、40名(9.4%)がやや有効であることが分かった。一方、161名(37.8%)の患者は安定、129名(30.3%)は進行であったが、これはCIK細胞療法の全体的な有効性は中程度であることを示している(Introna et al,同書)。
ACT用の様々な細胞組成物の単離及び/又はエクスビボ増殖のためのプロトコルが開示されている。通常、このようなプロトコルには、サイトカインの存在下での初期刺激及び/又はTCR/CD3アクチベーター等の他の刺激、及びそのようなサイトカインとアクチベーターの異なる組み合わせの存在下での増殖又は伝播が含まれることが多い。更に、そのようなプロトコルには、例えば、増殖の前後のいずれかに、アフェレーシス又はフローサイトメトリー又は対応する表面マーカーを標的とするビーズベースの方法によって所望の細胞集団を単離又は富化する追加の工程が含まれることもある。
例えば、US2020138861号明細書では、ドナーの末梢血からCD3陰性及びCD56陽性NK細胞を単離することを含む、炎症性腸疾患を治療するための養子移植手順が開示されている。US10149863号明細書では、単離された単核細胞をインビトロで培養し、T細胞の増殖と活性化を刺激する培養サイトカインを添加し、NKT様細胞表面マーカーを使用する細胞選別技法を用いてNKT様細胞を選別することを含む、単離哺乳動物NKT様細胞の調製方法が開示されている。
US2012258085号明細書は、腫瘍を有する対象由来の末梢血の細胞試料を用意することと、増殖した細胞集団の少なくとも35%が活性化NK細胞とNK様T細胞を含むまで細胞をインキュベート及び増殖させることと、増殖した細胞を回収することを含む、表現型CD3-CD56+を有する増殖及び活性化されたNK細胞と表現型CD3+CD56+を有するNK様T細胞を取得する方法に関する。特に、US2012258085号明細書では、PBMCをモノクローナル抗CD3抗体(OKT-3、10ng/mL)と500U/mLのIL-2の存在下で最初に培養し、5日後に、5%ヒト血清とIL-2を含むがOKT-3を含まない新鮮な培地を培養物に補充し、これを培養終了まで2~3日毎に行う方法が開示されている。
多くのACT組成物の有効性が限られているため、遺伝子改変細胞の使用が提案されている。このような例としては、共有腫瘍関連抗原(TAA)由来のエピトープを認識するクローン化組換えTCRαβ鎖を発現するか、又はTCRζ鎖のシグナル伝達ドメインと共刺激分子(CD28やCD137/4-1BB等)に融合した腫瘍抗原を認識する免疫グロブリン可変領域で構成されるキメラ抗原受容体(CAR)を発現するPBMC(又はNK細胞等の他のリンパ球集団)から増殖したT細胞が挙げられる。例えば、US2020345779号とUS2020223920号では、αβT細胞、γδT細胞、NK細胞、NKT細胞、B細胞、自然リンパ球系細胞(ILC)、CIK細胞、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)、LAK細胞及び制御性T細胞等の様々な細胞集団で発現することができるCARポリペプチドが開示されている。
近年の癌管理における開発にも関わらず、癌免疫療法で用いることができる更なる手段、改良方法及び細胞組成物が依然として必要とされている。特に、一次的又は二次的な治療に対する非反応性は癌患者の間で非常に蔓延しており、多くの既存の治療はかなりの有害作用を特徴としている。従って、有効性及び/又は安全性を高める治療手法の開発は非常に有益である。更に、生存率の向上及び/又は腫瘍の結合又は保持の強化を示すACT用の細胞組成物を得ることが有益となるであろう。
本発明は免疫療法の分野を対象とする。具体的には、本発明は癌の治療に有用な、養子細胞療法(ACT)のための改良された細胞組成物と方法を提供する。より具体的には、本発明の実施形態では、高割合の活性化CD8+細胞、特にCD8+NKG2D+グランザイムB+細胞を含み、細胞傷害性の増強を特徴とする細胞組成物(本明細書では超活性化キラー細胞(SAK)と称する)の使用を採用する。本発明は更に、末梢血単核細胞(PBMC)からSAK組成物を産生するための方法、及び癌管理におけるその利用に関する。有利な実施形態によれば、本発明は更に、生存率の向上及び/又は腫瘍の結合及び保持の強化を示す遺伝子改変SAK組成物に関する。
本発明は、部分的には、様々な腫瘍細胞に対して非常に強力な抗腫瘍細胞傷害活性を発揮することができるSAK組成物の開発に基づく。驚くべきことに、本明細書に開示の独特の培養方法によってPBMCから産生されたSAK細胞は、他のPBMC由来のエフェクター細胞組成物(これまで知られているACTプロトコルに従って産生された、サイトカイン誘導キラー細胞(CIK)及びインターロイキン-2(IL-2)増殖T細胞組成物が含まれる)よりも腫瘍細胞の根絶において有意に有効であった。更に、産生されたSAK細胞は、ヒトリンパ腫(Raji)生着マウスモデルにおいて、インビボでの腫瘍発生の阻害に非常に有効であることが分かった。
本明細書に開示のように、産生されたSAK集団は、CD8+細胞画分全体の表面で検出される高いNKG2Dレベルを特徴とし、NKG2Dリガンドを発現する腫瘍に対して特に有効であることが分かった。本明細書で更に開示のように、SAK集団はFasL、グランザイムB及びパーフォリンの高発現レベルを特徴とするが、その抗腫瘍細胞傷害活性は主にグランザイムBとパーフォリンによって媒介され、細胞間接触が必要であるにも関わらず、抗FasL中和抗体の使用に対して殆ど非感受性であることが分かった。これは、細胞傷害活性が実質的にFAS媒介であると報告された、これまで知られているACTの細胞集団とは対照的である。更に、この細胞は、エフェクター免疫細胞の生存、増殖及び/又は活性にプラスの影響を与えることが知られている受容体の大量の発現や、疲労及び/又は活性化誘発細胞死と関連していることが知られている抑制性チェックポイント分子の発現の最小化等、細胞表面受容体の有利なプロファイルを示すことが実証された。本明細書で更に実証するように、SAK細胞は、様々な腫瘍細胞に対してMHC依存的細胞傷害活性と非MHC依存的細胞傷害活性の両方を保有することが分かった。更に、SAK細胞の養子移植により安全性が向上し、移植片対宿主病(GVHD)を引き起こすリスクが顕著に減少することが示され、凍結保存後も高レベルの活性が維持された。また、本発明は、部分的には、抗腫瘍活性が増強された遺伝子改変SAK組成物の産生にも基づく。
従って、本発明の実施形態では、改善された治療特性を特徴とするACT用細胞組成物が提供される。他の実施形態では、本発明は、ACT用細胞組成物を産生するための改良方法に関する。幾つかの実施形態によれば、本発明の細胞組成物は、アフェレーシスの先行工程又は他の精製工程を行わず、腫瘍生検由来の腫瘍特異的細胞を単離する必要もなく、本明細書に開示のエクスビボ増殖プロトコルによってPBMC試料から直接有利に産生することができる。幾つかの実施形態では、本発明の細胞組成物は、IL-2とCD3アクチベーター(例えば、CD3特異的刺激抗体)の存在下でのインキュベーション又は培養を少なくとも9日間、典型的には10~16日間(例えば、10~12日間)行って試料の細胞を増殖させる方法によって産生する。本明細書に開示の有利な実施形態によれば、有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で細胞を増殖して、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを増殖期間を通じて定期的(通常は2~4日毎)に細胞に補充するようにする。
一様相では、インビトロ増殖PBMC(例えば、少なくとも5×106~10×108個の生細胞)を含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であって、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。
一実施形態では、細胞の7~12%がCD3+CD4+細胞であり、20~28%がCD3+CD56+細胞であり、10~14%がCD3+CD8+CD56+細胞である。他の実施形態では、組成物中のCD3+CD8+細胞の量は、組成物中のCD3+CD4+細胞の量の6~8倍である。例示的な実施形態では、細胞組成物は、CD3+CD4+細胞に対するCD3+CD8+細胞の比率が7~8であることを特徴とする。他の実施形態では、組成物は3%未満のCD3-CD56+細胞を含む。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも40%は、パーフォリン、Fasリガンド(FasL)、CXCR4及びCXCR2から成る群から選択される少なくとも1種のマーカーの表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞は、DNAM-1+、CTLA-4-細胞として更に特徴付けられる。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも90%がCXCR3の表面発現を特徴とし、CD3+CD8+細胞の少なくとも30%がCXCR6の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の50%以下が、CTLA-4、PD-1及びTIGITから成る群から選択される複数の免疫チェックポイント分子の表面発現を特徴とする。
他の実施形態では、細胞組成物は、腫瘍細胞に対してグランザイムB及び/又はパーフォリンによって媒介される非MHC制限細胞傷害活性を示す。他の実施形態では、細胞組成物は、造血器腫瘍細胞と固形腫瘍細胞に対してグランザイムB及び/又はパーフォリンによって媒介される非MHC制限細胞傷害活性を示す。他の実施形態では、細胞傷害活性は、FAS-FasL相互作用によって実質的に媒介されない。他の実施形態では、細胞組成物は、GVHDを実質的に誘発することなく、インビボで非組織適合性対象における腫瘍の発生を阻害又は防止することができる。
他の実施形態では、細胞組成物は、インビトロで0.25:1の比率で24時間以内に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる。他の実施形態では、細胞組成物は、インビトロで造血器腫瘍細胞と0.25:1の比率で24時間インキュベートした場合に、有意に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる、及び/又は、組成物細胞と腫瘍細胞の比率を1:1としてインビトロで24時間インキュベートすると腫瘍細胞の80~90%が根絶されるように造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる。他の実施形態では、腫瘍細胞は少なくとも1種のNKG2Dリガンドを発現する。他の実施形態では、腫瘍細胞は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する。他の実施形態では、細胞組成物は5×106~10×109個の生細胞を含む。
他の実施形態では、細胞組成物は、有効量のIL-2とCD3アクチベーターの存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させることを含む方法によって調製し、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充する。他の実施形態では、インキュベーションは他のサイトカイン又は抗体の非存在下で行う。
他の実施形態では、細胞組成物の細胞を遺伝子改変する。他の実施形態では、キメラ抗原受容体(CAR)、サイトカイン、ケモカイン、サイトカイン又はケモカイン受容体、又はそれらの任意の組み合わせの内の少なくとも1種を発現するように細胞を遺伝子改変する。他の実施形態では、BCMA、CD47、PDL-1、メソテリン、EpCAM、CD34、CD44、PSCA、MUC16、CD276、CD123、CD19、CD20及びEFFRvIIIから成る群から選択される抗原に対するCARを発現するように細胞組成物を遺伝子改変する。他の実施形態では、細胞組成物は、CD19特異的CAR及びCD123特異的CARのいずれか1種を発現する。他の実施形態では、C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体を発現するように細胞を遺伝子改変する。他の実施形態では、細胞組成物は、外因性IL-2、外因性IL-15、外因性IL-21のいずれか1種、又はそれらの任意の組み合わせを発現する。他の実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように細胞組成物を改変する。
他の様相では、ACT用細胞組成物を産生するための方法であって、
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充することと
を含み、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得る方法が提供される。
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充することと
を含み、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得る方法が提供される。
他の実施形態では、唯一の外因的に添加された細胞刺激因子としてのIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で増殖を行う。他の実施形態では、工程bは、500~1500IU/mLのIL-2と10~60ng/mLの抗CD3抗体の存在下で細胞を増殖させることを含み、これらは48~96時間毎に10~16日間再補充する。他の実施形態では、更なる富化、刺激又は増殖工程に細胞を供しない。他の実施形態では、生細胞の数を少なくとも30倍増加させるように増殖を行う。他の実施形態では、5×106~10×109個の生存可能な単核細胞(その70~85%はNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞である)を含む細胞組成物を産生するように増殖を行う。他の実施形態では、インビトロで造血器腫瘍細胞と0.25:1の比率で24時間インキュベートした場合に、有意に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる細胞組成物を産生するように増殖を行う。他の実施形態では、得られた細胞組成物は、インビトロで0.25:1の比率で24時間以内に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる。他の実施形態では、工程(b)は細胞を遺伝子改変することを更に含む。他の実施形態では、この方法は、CAR、サイトカイン、ケモカイン、サイトカイン又はケモカインの受容体、又はそれらの任意の組み合わせの内の少なくとも1種を発現するように細胞を遺伝子改変することを含む。他の実施形態では、この方法は、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように細胞を改変することを含む。他の実施形態では、この方法は、得られた細胞組成物を凍結保存することを更に含む。
他の実施形態では、この方法によって調製された細胞組成物が提供される。他の実施形態では、
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日間毎に補充することとで、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、それによって少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得ることと、
c.得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法によって調製される、ACT用細胞組成物が提供される。
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日間毎に補充することとで、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、それによって少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得ることと、
c.得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法によって調製される、ACT用細胞組成物が提供される。
他の様相では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む細胞組成物が提供される。
他の実施形態では、細胞の70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞である。他の実施形態では、有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させることを含み、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間補充する方法によって細胞組成物を調製する。
他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療用である本発明の細胞組成物が提供される。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療用するためのACT細胞組成物であって、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であり、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。他の実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するための細胞組成物が提供される。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するための、本明細書に開示の方法によって調製される細胞組成物が提供される。
様々な実施形態では、腫瘍は造血器腫瘍又は固形腫瘍である。他の実施形態では、腫瘍は白血病、多発性骨髄腫、前立腺腫瘍又は中皮腫から成る群から選択される。他の実施形態では、腫瘍は少なくとも1種のNKG2Dリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する。他の実施形態では、腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3を発現する。他の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド、CXCR2リガンド及びCXCR3リガンドから成る群から選択される少なくとも1種のケモカインの発現を特徴とする。
他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1及びTIGITから成る群から選択される抑制性免疫チェックポイント分子の少なくとも1種のリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のCTLA-4特異的遮断抗体による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、対象は、チェックポイント分子阻害剤を用いた治療レジメンを受けていない。他の実施形態では、使用は、Lag-3、Tim-3又はそれらの組み合わせに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤を対象に投与することを更に含む。
他の実施形態では、細胞組成物は凍結保存及び解凍を経ている。様々な実施形態では、細胞組成物は、対象に対して自家性、組織適合性同種異系、又は非組織適合性同種異系である。特定の実施形態では、細胞組成物は、対象に対して非組織適合性同種異系である。他の実施形態では、腫瘍はMHCI発現及び/又は活性のダウンレギュレーションを特徴とする。
他の様相では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量の本発明の細胞組成物と接触させ、それによって対象の腫瘍を治療することを含む方法が提供される。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量のACT細胞組成物と接触させることを含む方法が提供されるが、ACT細胞組成物は、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%はNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%はCD56-細胞であり、最大5%はCD3-細胞であって、組成物はインビトロとインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示し、それによって対象の腫瘍を治療する。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量の細胞組成物と接触させることを含む方法が提供されるが、該細胞組成物は、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療するために使用される、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含み、それによって対象の腫瘍を治療する。他の様相では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を本明細書に開示する方法により調製される細胞組成物の治療有効量と接触させ、それによって対象の腫瘍を治療することを含む方法が提供される。
様々な実施形態では、細胞組成物は、対象に対して自家性、組織適合性同種異系、又は非組織適合性同種異系である。特定の実施形態では、細胞組成物は、対象に対して非組織適合性同種異系である。他の実施形態では、接触はインビボで行う。他の実施形態では、接触はエクスビボで行う。他の実施形態では、細胞組成物は、腫瘍細胞と接触させる前に凍結保存及び解凍を経ている。他の実施形態では、腫瘍は造血器腫瘍である。他の実施形態では、腫瘍は固形腫瘍である。他の実施形態では、腫瘍は白血病、多発性骨髄腫、前立腺腫瘍又は中皮腫から成る群から選択される。他の実施形態では、腫瘍は少なくとも1種のNKG2Dリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する。他の実施形態では、腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3を発現する。
他の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド、CXCR2リガンド及びCXCR3リガンドから成る群から選択される少なくとも1種のケモカインの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1及びTIGITから成る群から選択される抑制性免疫チェックポイント分子の少なくとも1種のリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のCTLA-4特異的遮断抗体による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、対象は、チェックポイント分子阻害剤を用いた治療レジメンを受けていない。他の実施形態では、使用は、Lag-3、Tim-3又はそれらの組み合わせに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤を対象に投与することを更に含む。他の実施形態では、腫瘍はMHCI発現及び/又は活性のダウンレギュレーションを特徴とする。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の説明と図面から明らかになるであろう。
本発明は癌の治療に有用な、養子細胞療法(ACT)のための改良された細胞組成物と方法に関する。より具体的には、本発明の実施形態では、細胞傷害性の増強(例えば、非組織適合性腫瘍細胞に対する)を特徴とする細胞組成物(本明細書では超活性化キラー細胞(SAK)と称する)の使用を採用する。本発明は更に、SAK組成物を産生するための方法、及び癌管理におけるその利用に関する。有利な実施形態によれば、本発明は更に、生存率の向上及び/又は腫瘍の結合及び保持の強化を示す遺伝子改変SAK組成物に関する。
本発明は、部分的には、MHC認識を必要とせずに、様々な腫瘍細胞に対して非常に強力に抗腫瘍細胞傷害活性を発揮することができるSAK組成物の開発に基づく。驚くべきことに、本明細書に開示の独特の培養方法によって末梢血単核細胞(PBMC)から産生されたSAK細胞は、他のPBMC由来のエフェクター細胞組成物(これまで知られているACTプロトコルに従って産生された、サイトカイン誘導キラー細胞(CIK)及びインターロイキン-2(IL-2)増殖T細胞組成物が含まれる)よりも腫瘍細胞の根絶において有意に有効であった。更に、産生されたSAK細胞は、インビボでの腫瘍発生の阻害に非常に有効であり、安全性が向上し、移植片対宿主病(GVHD)を引き起こすリスクが顕著に減少し、凍結保存に適合することも分かった。更に、この細胞は、細胞表面受容体(免疫チェックポイント分子やケモカイン受容体を含む)の有利なプロファイルを示すことが実証された。特に、SAK細胞は、DNAM-1を含む活性化受容体の高発現と、抑制性チェックポイント分子(例えば、CTLA-4)の発現の最小化を特徴とすることが分かった。また、本発明は、部分的には、腫瘍特異的活性の増強及び/又は延長を伴う改良治療手法に適した遺伝子改変SAK細胞組成物の開発にも基づく。
従って、本発明の実施形態では、改善された治療特性を特徴とするACT用細胞組成物が提供される。他の実施形態では、本発明は、ACT用細胞組成物を産生するための改良方法に関する。幾つかの実施形態によれば、本発明の細胞組成物は、アフェレーシスの先行工程又は他の精製工程を行わず、腫瘍生検由来の腫瘍特異的細胞を単離する必要もなく、本明細書に開示のエクスビボ増殖プロトコルによってPBMC試料から直接有利に産生することができる。幾つかの実施形態では、IL-2とCD3アクチベーター(例えば、CD3特異的刺激抗体)の存在下でのインキュベーション又は培養を少なくとも9日間、典型的には9~16日間(より典型的には10~12日間)行って試料の細胞(例えば、0.25×106~5×106個のPBMC)を増殖させる。抗CD3抗体は遊離懸濁液の形態で好都合に使用することができ、プレートに結合させる必要も、同種異系フィーダー細胞によって提示する必要もないことを理解されたい。
特に、有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で有利に細胞を増殖し、全増殖期間を通じて十分な量で維持されるようにする(例えば、少なくとも9日間、500~1500IU/mLのIL-2と20~40ng/mLの抗CD3抗体)。従って、本発明によれば、刺激因子の常時存在は、培地にIL-2とCD3アクチベーターを1~5日毎(通常は2~4日毎)に定期的に補充することによって維持する。例えば、初期濃度約1000IU/mLの組換えヒトIL-2(rhIL-2)と約30ng/mLの抗ヒトCD3抗体(例えば、OKT-3)(これらは、培養中2~4日毎(例えば、0日目、4日目、6日目及び8日目)に再補充する)の存在下、約1×106個(細胞)/mLの濃度でPBMCを培養することができる。
更なる有利な実施形態によれば、唯一の細胞刺激因子としてのIL-2とCD3アクチベーターの存在下で増殖を行う。従って、幾つかの実施形態では、サイトカイン(例えば、IFN-γ)等の外因的に添加された更なる細胞刺激因子及び/又はフィーダー細胞の非存在下で増殖を行う。他の実施形態では、この方法は、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍、典型的には平均で少なくとも30倍(例えば、30~55倍)増加させるように行う。他の実施形態では、この方法によって、培養後11日以内に生細胞数を25~55倍増加させる。他の実施形態では、この方法は、少なくとも1.5×108個、典型的には2×108~4×108個の生細胞、最も典型的には5×106~10×108個の生細胞、最大約10×109個の生細胞を産生するように行う。
一様相では、インビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であって、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。
他の様相では、ACT用細胞組成物を製造するための方法であって、
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充することと
を含み、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得る方法が提供される。
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充することと
を含み、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得る方法が提供される。
他の実施形態では、この方法によって調製された細胞組成物が提供される。他の実施形態では、
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日間毎に補充することとで、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、それによって少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得ることと、
c.得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法によって調製される、ACT用細胞組成物が提供される。
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日間毎に補充することとで、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、それによって少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得ることと、
c.得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法によって調製される、ACT用細胞組成物が提供される。
他の様相では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む細胞組成物が提供される。
他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するための本発明の細胞組成物が提供される。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するためのACT細胞組成物であって、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であり、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。他の実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するための細胞組成物が提供される。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するための、本明細書に開示の方法によって調製される細胞組成物が提供される。
他の様相では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量の本発明の細胞組成物と接触させ、それによって対象の腫瘍を治療することを含む方法が提供される。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量のACT細胞組成物と接触させることを含む方法が提供されるが、ACT細胞組成物は、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%はNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%はCD56-細胞であり、最大5%はCD3-細胞であって、組成物はインビトロとインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示し、それによって対象の腫瘍を治療する。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量の細胞組成物と接触させることを含む方法が提供されるが、該細胞組成物は、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療するために使用される、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含み、それによって対象の腫瘍を治療する。
上述の及び他の様相と実施形態を以下で更に詳細に説明し、例示する。
調製方法
幾つかの実施形態では、本発明は、本発明の細胞組成物を産生するための方法に関する。幾つかの実施形態では、ACT用細胞組成物を産生するための方法であって
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日間毎に補充することとで、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、それによって少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得ることと、
c.得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法が提供される。
幾つかの実施形態では、本発明は、本発明の細胞組成物を産生するための方法に関する。幾つかの実施形態では、ACT用細胞組成物を産生するための方法であって
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日間毎に補充することとで、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、それによって少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得ることと、
c.得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法が提供される。
他の実施形態では、この方法は、
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充することと
を含み、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得る。
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充することと
を含み、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得る。
本明細書で使用される「PBMC試料」又は「末梢血単核細胞試料」又は「未分画PBMC」という用語は、全PBMC、即ち、所定の亜集団において実質的に富化されていない、丸い核を有する生存可能な白血球の集団を意味する。通常、本発明に係るPBMC試料は末梢血から得られており、選択工程には供されておらず、接着PBMC(本質的に90%超の単球で構成されている)又は非接着PBMC(T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、NKT細胞及びDC前駆体を含む)のみを含む。
通常、PBMCは、遠心分離(例えば、バフィーコート由来)、密度勾配遠心分離(例えば、フィコール・ハイパック経由)又は当技術分野で既知の他の方法(例えば、末梢血からの抽出又は部分精製)によって得ることができる。例えば、PBMCは、血液層を分離する親水性多糖であるフィコールを使用して全血から抽出することができ、PBMCは血漿層の下に細胞環を形成する。更に、PBMCは、赤血球を優先的に溶解する低張溶解によって全血から抽出することができる。このような手順は当業者には知られている。
本明細書で使用される「増殖」という用語は、細胞複製によって細胞集団の細胞数が増加することを意味する。特に、本明細書に開示のPBMC増殖は、本発明に係るACT細胞組成物を産生するための、PBMC内の細胞集団のポリクローナル活性化と増殖を含むインビトロ又はエクスビボ培養方法を意味する。通常、例えば、ヒト対象の治療用の臨床グレードのACT組成物を産生するために、特定のcGMPグレードの環境及びcGMPグレードの培地中で増殖を行う。幾つかの実施形態では、9~16日間又は11~16日間、例えば、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、15日間、又は16日間増殖を行う。
より具体的には、増殖方法中にインターロイキン-2(IL-2)とCD3アクチベーターを培地に補充する。幾つかの実施形態では、細胞組成物を上述の方法によって調製し、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎、例えば、48時間毎、49時間毎、50時間毎、51時間毎、52時間毎、53時間毎、54時間毎、55時間毎、56時間毎、57時間毎、58時間毎、59時間毎、60時間毎、61時間毎、62時間毎、63時間毎、64時間毎、65時間毎、66時間毎、67時間毎、68時間毎、69時間毎、70時間毎、71時間毎、72時間毎、73時間毎、74時間毎、75時間毎、76時間毎、77時間毎、78時間毎、79時間毎、80時間毎、81時間毎、82時間毎、83時間毎、84時間毎、85時間毎、86時間毎、87時間毎、88時間毎、89時間毎、90時間毎、91時間毎、92時間毎、93時間毎、94時間毎、95時間毎,又は96時間毎に補充する。
サイトカインIL-2は培養中のリンパ球の成長因子として作用し、例えば、活性化T細胞の細胞死を防ぐために必要である。IL-2の活性は、アルファ(CD25)、ベータ(CD122)及びガンマ(CD132)と称される3本の鎖で構成される複合体であるIL-2受容体(IL-2R)への結合及びそれを介したシグナル伝達によって媒介される。二量体IL-2RはメモリーCD8+T細胞とNK細胞によって発現されるが、制御性T細胞と活性化T細胞は高レベルの三量体IL-2Rを発現する。本明細書で使用される「インターロイキン2」又は「IL-2」とは、哺乳動物のIL-2、好ましくはヒトIL-2(例えば、組換え産生されたヒトIL-2)を意味する。幾つかの実施形態では、ヒトIL-2の生物学的等価物として当技術分野で認識されており、IL-2受容体に選択的に結合し、ヒトリンパ球の増大や増殖をサポートする際に同等の活性を発揮することができるポリペプチド(例えば、IL-2融合タンパク質、コンジュゲート及びバリアント)を使用することもできる。IL-2は組換えによって(例えば、本明細書に開示の方法によって)産生することができ、様々な供給元から市販されている。例えば、組換えヒトIL-2(rhIL-2)はR&D Systems社から購入することができる。Proleukin(登録商標)(アルデスロイキン)は高度に精製されたrhIL-2タンパク質であり、癌免疫療法での臨床使用が承認されている。
CD3複合体はT細胞受容体(TCR)鎖と結合し、T細胞の表面にTCR-CD3複合体を形成する。従って、CD3はT細胞マーカーと考えられているが、NK-T細胞等の他の特定の細胞集団もCD3表面発現(CD3+細胞)を特徴とする一方、NK細胞、B細胞及び骨髄系細胞等の他の細胞型は通常、CD3表面発現の欠如(CD3-細胞)を特徴とするものではない。哺乳動物では、TCR-CD3複合体は、TCR鎖及びCD3-ゼータ(ζ鎖)と複合体を形成するCD3γ鎖、CD3δ鎖、及び2個のCD3ε鎖で構成される。本明細書で使用される「CD3アクチベーター」とは、リンパ球表面のCD3分子(典型的にはヒトCD3分子)に結合することによって、ポリクローナル刺激及び増殖を誘導又は媒介することができる剤である。CD3アクチベーターの例としては、刺激性CD3特異的抗体、その抗原結合部分、及びそのコンジュゲートが挙げられる。通常、CD3アクチベーターは刺激性抗CD3モノクローナル抗体(mAb)であり、通常はCD3ε等のCD3シグナル伝達ドメインを指向する。特定の実施形態では、本発明の実施形態で使用される有利なCD3アクチベーターは、ヒトCD3ε鎖に対するマウスモノクローナル抗体であるOKT3である。T細胞受容体/CD3複合体を架橋する他の抗体の例としては、HIT3a及びUCHT1抗CD3mAbが挙げられる。CD3アクチベーターの更なる例は、CD3リガンド及びCD3結合マイトジェンである。このような抗体や剤は様々な供給元から市販されている。例えば、OKT3及び他の抗CD3mAbは、Biolegend社やeBioscience社から入手可能である。
本発明の実施形態によれば、他のサイトカイン又は抗体の非存在下でPBMCを増殖する。換言すれば、IL-2とCD3アクチベーター以外のサイトカイン及び抗体は培養物に補充(外部から添加)しない。従って、本発明に係る増殖方法は、他種の細胞組成物を産生するのに使用される他の増殖プロトコルとは区別することができる(例えば、CIK細胞は特にIFN-γの存在下で(例えば、PBMC)の増殖によって産生する)。しかし、増殖方法中に、サイトカインを含む様々な因子が培養細胞によって産生され、培地に分泌される場合があることを理解されたい。
更に、本発明に係る増殖方法は、IL-2及びCD3アクチベーターの常時存在下で行い、IL-2及びCD3アクチベーターが増殖方法全体を通じて有効量で維持されるようにこれらを連続的又は断続的に補充する。従って、本発明に係る増殖方法は、他種の細胞組成物を産生するのに使用される他の増殖プロトコルとは区別することができる(例えば、CIK細胞の産生では、増殖の2日目にIL-2とOKT3を添加するが、その後OKT3を培養物に補充することはない)。
他の実施形態では、唯一の外因的に添加された細胞刺激因子としてのIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で増殖を行う。従って、共刺激分子(例えば、CD28)、抗原(例えば、MHC-抗原複合体)等(これらは培養細胞への外因性源である)に対する抗体等、インビトロ又はエクスビボ増殖方法中にリンパ球の活性化及び増殖を誘導するために使用される他の細胞刺激因子は人為的に導入(補充)されない。特定の細胞刺激因子は、増殖方法中に培養細胞によって内因的に産生される場合があることを理解されたい。標準的な組織培養培地(例えば、RPMI等の完全培地)に含まれる様々な因子は、これらの実施形態によれば、外因的に添加された細胞刺激因子とは見なされないことが更に理解されよう。例えば、組織培養血清、例えば、最終濃度が5~15%、典型的には7~12%又は8~13%、より典型的には約10%のウシ胎仔血清(FCS)存在下で増殖を好都合に行うことができる。
本明細書に開示のように、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍(又は幾つかの実施形態では30~60倍)増加させるように増殖を有利に行い、それによって、5×106~10×108個の生細胞(又は他の実施形態では、最大10×109個の生細胞)を含む細胞組成物を得る。本明細書で使用される「生細胞」という用語は、壊死を起こしていない細胞、又は初期又は後期のアポトーシス状態にない細胞を意味する。細胞生存率を求めるためのアッセイは、フローサイトメトリーによって検出可能なヨウ化プロピジウム(PI)染色を使用する等、当技術分野では既知である。従って、一実施形態では、生細胞はヨウ化プロピジウム摂取を示さず、ホスファチジルセリンを発現しない細胞である。光、蛍光又は電子顕微鏡技法を用いるか、又は色素トリパンブルーの取り込みによって壊死を更に特定することができる。
更に、本発明の産生方法は、増殖工程によって得られる細胞組成物を回収する工程を含む。例えば、細胞を回収し、遠心分離又は他の洗浄工程に供して、残留抗体とサイトカインを除去することができる。幾つかの実施形態では、腫瘍細胞と接触させる前、又は対象へ投与する前に、細胞を適切な希釈剤又は媒体(例えば、PBS)に再懸濁することができる。
幾つかの実施形態では、細胞は、富化(例えば、増殖工程前のアフェレーシス、リンパ球アフェレーシス、又は白血球の免疫捕捉)、刺激(例えば、抗原特異的)及び/又は増殖(例えば、フィーダー細胞の存在下での急速増殖プロトコル、又は他の/追加のサイトカイン存在下での増殖)の更なる工程には供されていない。
他の様相では、本発明の細胞組成物を産生する方法であって、
a)PBMC試料を提供することと、
b)有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、少なくとも9日間PBMCを増殖させ、そのとき有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日毎に補充することと、
c)得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法が提供される。
a)PBMC試料を提供することと、
b)有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、少なくとも9日間PBMCを増殖させ、そのとき有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日毎に補充することと、
c)得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法が提供される。
幾つかの実施形態では、本明細書に開示の本発明の細胞組成物を得るように増殖を行う。他の実施形態では、唯一の外因的に添加された細胞刺激因子としてのIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で(他のサイトカイン及び抗体の非存在下で)増殖を行う。
他の実施形態では、この方法は、細胞を遺伝子改変して本明細書に開示の細胞組成物を得ることを更に含む。幾つかの実施形態では、得られる細胞組成物は凍結保存に適していることが有利である。従って、ACT用の特定の他の細胞組成物とは対照的に、本発明の細胞組成物は効力を実質的に失うことなく、増殖後に凍結し、対象への投与前に解凍することができる。従って、他の実施形態では、この方法は得られた細胞組成物を凍結させることを更に含む。例えば、液体窒素を使用して凍結保存プロトコルを行うことができ、適切な培地(例えば、90%FCS+10%ジメチルスルホキシド(DMSO)を含む)中に細胞を懸濁させるが、これに限定されない。必要に応じて、市販のシステム又は賦形剤(例えば、CryoSure(登録商標)USPグレードの凍結保護剤)を用いる。
他の実施形態では、工程bは、500~1500IU/mLのIL-2と10~60ng/mLの抗CD3抗体の存在下で細胞を増殖させることを含み、これらを2~4日毎に10~16日間再補充する。他の実施形態では、細胞は更なる富化、刺激又は増殖工程(例えば、工程bの前又は後)に供されていない。他の実施形態では、生細胞の数を少なくとも30倍増加させるように増殖を行う。他の実施形態では、少なくとも5×106~10×108個(例えば、5×106~10×109個)の生存可能な単核細胞を含む細胞組成物を産生するように増殖を行い、該細胞の70~80%(又は他の実施形態では70~85%)はNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞である。他の実施形態では、インビトロで腫瘍細胞と0.25:1の比率で24時間インキュベートした場合に、有意に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる細胞組成物を産生するように増殖を行う。他の実施形態では、工程bは、細胞を遺伝子改変して、例えば、本明細書に開示の遺伝子改変細胞組成物を産生することを更に含む。細胞をCD3刺激因子とIL-2の補充に供する前に、細胞を改変(例えば、形質導入又はトランスフェクト)することが有利である。
細胞組成物
他の実施形態では、本明細書に開示の方法によって調製される細胞組成物が提供される。他の実施形態では、本明細書に開示のSAK細胞を含む細胞組成物が提供される。他の実施形態では、本発明は、本明細書に開示の養子細胞移植(ACT)組成物に関する。他の実施形態では、ACT細胞組成物であって、5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~80%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であって、インビトロ及びインビボで非組織適合性腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。他の実施形態では、ACT細胞組成物であって、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であって、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。
他の実施形態では、本明細書に開示の方法によって調製される細胞組成物が提供される。他の実施形態では、本明細書に開示のSAK細胞を含む細胞組成物が提供される。他の実施形態では、本発明は、本明細書に開示の養子細胞移植(ACT)組成物に関する。他の実施形態では、ACT細胞組成物であって、5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~80%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であって、インビトロ及びインビボで非組織適合性腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。他の実施形態では、ACT細胞組成物であって、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であって、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。
特に明記しない限り、本明細書で使用される「養子移植」という用語は、予め感作された免疫学的剤(例えば、細胞又は血清)をレシピエントに移植する受動免疫療法の形態を意味する。「養子移植免疫療法」、「養子細胞療法」及び「養子細胞免疫療法」という語句は本明細書では互換的に使用され、本発明の細胞組成物等のエフェクター免疫担当細胞を、それを必要とする対象に投与(養子移植)して癌の発症又は症状を緩和又は改善する治療的又は予防的レジメン又はモダリティを意味する。従って、本発明に係るACT組成物は、無菌且つ適切な(例えば、cGMPグレードの)条件下で産生し、腫瘍性障害を患っているヒト対象に抗腫瘍レジメンの一環として投与する有効量(例えば、少なくとも5×106個の細胞、最大約10×109個の細胞)を含む。
本明細書で使用される「インビトロ増殖PBMC」という用語は、インビトロ又はエクスビボでの増殖工程を経て、本明細書に開示の細胞組成物をもたらす、末梢血由来の単核細胞を意味する。従って、このような細胞及び組成物は、腫瘍由来リンパ球(TIL、末梢血からではなく腫瘍生検から得られるもの)、白血球細胞株、及び多能性幹細胞からインビトロで分化した白血球等の他の供給源から取得又は由来する白血球組成物とは区別することができる。
Tリンパ球(T細胞)は、免疫応答に関与する様々な異なる細胞型の1種であり、CD3の表面発現(CD3+細胞)を特徴とする。T細胞の活性は、主要組織適合性複合体(MHC)分子に関連してT細胞に提示される抗原によって制御される。次に、T細胞受容体(TCR)がMHC抗原複合体に結合する。抗原がMHCと複合体を形成すると、MHC抗原複合体はT細胞上の特定のTCRに結合し、それによって該T細胞の活性が変化する。抗原提示細胞によるTリンパ球の適切な活性化には、TCRの刺激だけでなく、その共受容体の複合的且つ協調的な関与が必要である。
ヘルパーT細胞(TH細胞)は、B細胞の形質細胞やメモリーB細胞への成熟、細胞傷害性T細胞やマクロファージの活性化等の免疫学的方法において他の白血球を支援する。このような細胞は、その表面にCD4糖タンパク質を発現するため、CD4+T細胞(又はCD3+CD4+細胞)としても知られている。ヘルパーT細胞は、抗原提示細胞(APC)の表面に発現するMHCクラスII分子によってペプチド抗原が提示されると活性化される。一旦活性化されると、急速に分裂し、活発な免疫応答を調節又は支援するサイトカインと称される小型タンパク質を分泌する。
細胞傷害性T細胞(TC細胞、又はCTL)は、ウイルス感染細胞や腫瘍細胞を破壊し、移植拒絶反応にも関与する。このような細胞は、表面にCD8糖タンパク質を発現するため、CD8+T細胞(又はCD3+CD8+細胞)としても知られている。このような細胞は、全ての有核細胞の表面に存在するMHCクラスI分子に関連する抗原に結合することによって、その標的を認識する。
ナチュラルキラー細胞(NK細胞)は、CD56、CD16及び/又はCD57の発現と、T細胞受容体-CD3複合体の欠如によって定められる末梢血リンパ球のサブセットである。NK細胞は、特定の細胞溶解酵素の活性化によって「自己」MHC/HLA抗原を発現できない細胞に結合して死滅させる能力、NK活性化受容体のリガンドを発現する腫瘍細胞又は他の疾患細胞を死滅させる能力、及び免疫応答を刺激又は阻害するサイトカインを放出する能力を特徴とする。
ナチュラルキラーT細胞(NKT細胞又はNK-T細胞)は、TCRを発現するCD1d拘束性T細胞である。従来のMHC分子によって提示されるペプチド抗原を検出する従来のT細胞とは異なり、NK-T細胞は、非古典的MHC分子であるCD1dによって提示される脂質抗原を認識する。インバリアント又はI型NK-T細胞は非常に限られたTCRレパートリーを発現するが、非古典的又は非インバリアントII型NKT細胞はより不均一なTCRαβの利用を示す。適応性又はインバリアント(I型)NKT細胞は、TCR Va24-Ja18、Vb11、CD1d、CD3、CD4、CD8、aGalCer、CD161及びCD56のマーカーの少なくとも1種以上の発現によって特定することができる。
CD56としても知られる神経細胞接着分子(NCAM)は、所謂同種親和性相互作用とヘテロ親和性相互作用の両方に関与する免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。CD56には3種の主要なアイソフォーム(NCAM-120、NCAM-140及びNCAM-180)が存在し、全て1種の単一遺伝子からの選択的スプライシングによって産生され、細胞内ドメインの長さが異なる。CD56の発現は、末梢血から単離されたCD56+細胞の大部分を構成するNK細胞と最も厳密に関連している。しかし、CD56は、例えば、他のリンパ系細胞(ガンマデルタ(γδ)T細胞及び樹状細胞(DC)が挙げられるが、これらに限定されない)でも検出されている。
本明細書において、当業者に既知の方法(例えば、細胞を細胞表面マーカーに特異的に結合する抗体と接触させ、その後、そのような接触した細胞のフローサイトメトリー分析を行って、抗体が細胞に特異的に結合するかどうかを決定する)を用いて検出するに十分な量で細胞表面上に細胞表面マーカーを発現する場合、この細胞を細胞表面マーカーに対して「陽性」であると見なす。細胞は細胞表面マーカーのメッセンジャーRNAを発現する場合があるが、本明細書に記載の組成物及び方法に対して陽性であると見なされるためには、細胞はその表面に目的のマーカーを発現しなければならないことは理解されたい。同様に、当業者に既知の方法(例えば、細胞を細胞表面マーカーに特異的に結合する抗体と接触させ、その後、そのような接触した細胞のフローサイトメトリー分析を行って、抗体が細胞に結合するかどうかを決定する)を用いて検出するに十分な量で細胞表面上に細胞表面マーカーを発現しない場合、この細胞を細胞表面マーカーに対して「陰性」であると見なす。
様々な実施形態では、本発明の細胞組成物は、高い相対CD8+細胞レベルと低い相対CD4+細胞レベルを特徴とする。幾つかの実施形態では、組成物はCD3+CD8+細胞のCD3+CD4+細胞に対する比率が高い(少なくとも6:1、例えば、6.5~8.5:1、典型的には7~8:1)ことを特徴とする。換言すれば、組成物中のCD3+CD8+細胞の量は、組成物中のCD3+CD4+細胞の量の6~8倍、典型的には7~8倍である。他の実施形態では、細胞組成物は高いNK-T細胞レベルを特徴とする。他の実施形態では、細胞はT細胞に対するNK-T細胞の比率が高いことを特徴とする。幾つかの実施形態では、細胞組成物はCD3+CD8+細胞に対するCD3+CD8+CD56+細胞の発生率が15~30%、典型的には19~25%又は20~22%であることを特徴とする。更に他の実施形態では、細胞組成物はCD56+細胞に対するCD8+細胞の比率が高い(例えば、2~4)ことを特徴とする。様々な実施形態では、このような高いレベル及び比率は、本明細書に示すように、元のPBMC試料に対する増強、又はCIK細胞調製物等の他のACT組成物に対する増強と関連することがある。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
例えば、幾つかの実施形態では、本発明の細胞組成物は、細胞傷害性CD3+CD8+細胞が平均して少なくとも60%、典型的には75%(例えば、70~80%、70~85%、73~76%又は73~78%)存在することを特徴とする。他の実施形態では、細胞組成物は、CD3+CD8+細胞が70~85%存在することを特徴とする。他の実施形態では、細胞組成物は、CD3+CD4+細胞が最大15%(例えば、7~12%、11~13%、9~12%又は8~11%)、典型的にはCD3+CD4+細胞が平均して最大10%存在することを特徴とする。他の実施形態では、平均してCD3+CD8+細胞の少なくとも15%がCD8+CD56+細胞である(例えば、15~30%又は17~20%)。他の実施形態では、細胞組成物は、CD3+CD8+CD56+細胞が少なくとも9%、典型的には10~14%であることを特徴とする。他の実施形態では、細胞組成物はCD3+CD8+CD56+細胞が7~17%存在することを特徴とする。更に他の実施形態では、細胞組成物はCD3+CD56+細胞を約8~35%、典型的には20~28%又は22~26%含む。他の実施形態では、細胞組成物はCD3+CD56+細胞を15~30%含む。
幾つかの実施形態では、細胞組成物は活性化マーカーとケモカイン受容体の高発現を特徴とする。幾つかの実施形態では、細胞はNKG2D、グランザイムB、パーフォリン、FASL、CXCR4及びCXCR2から成る群から選択される少なくとも1種、典型的には複数種の受容体を発現し、各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。例えば、本明細書に示すように、増殖細胞組成物の実質的に全てのCD8+細胞が活性化マーカーNKG2DとグランザイムBを発現することが分かった(以下の実施例4及び5を参照)。従って、本発明は、その実施形態において、CD8+細胞が典型的にはNKG2DとグランザイムBの発現によっても特徴付けられる改良細胞組成物を提供する。
ナチュラルキラーグループ2メンバーD(NKG2D)は、C型レクチン様受容体のNKG2ファミリーに属する膜貫通タンパク質である。ヒトにおいては、NKG2DはNK細胞、γδT細胞及びCD8+αβT細胞によって発現され、NKG2Dリガンドを発現する標的細胞に対するエフェクター細胞の機能を促進する活性化受容体として作用する。このようなリガンドは、MHCクラスI鎖関連タンパク質(MIC)又はUL-16結合タンパク質(ULBP)ファミリー(例えば、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3)に属する誘導自己タンパク質であり、これらは完全に存在しないか又は正常細胞の表面に低レベルでのみ存在し、感染細胞、悪性細胞、形質転換細胞、老化細胞及びストレスを受けた細胞で過剰発現する。その発現は様々な工程で(様々なストレス経路によって、最も顕著にはDNA損傷応答によって)調節される。NKG2Dは、その表面膜発現を促進及び安定化するDNAX活性化タンパク質10(DAP10)と結合している。NKG2Dにはその細胞質ドメインにシグナル伝達モチーフがなく、シグナル伝達はDAP10のリン酸化を介したライゲーションの際に生じ、これによって下流のシグナル伝達エフェクター分子が動員され、最終的には細胞障害性が引き起こされる。
更なる実施形態によれば、CD8+細胞はパーフォリン及び/又はFASLを更に発現することができる。他の実施形態では、CD8+細胞はCXCR4及び/又はCXCR2を更に発現することができる。他の実施形態では、CD8+細胞はCXCR3及び/又はCXCR6を更に発現することができる。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも40%は、パーフォリン、FasL、CXCR4及びCXCR2から成る群から選択される少なくとも1種のマーカーの表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも90%がCXCR3の表面発現を特徴とし、CD3+CD8+細胞の少なくとも30%がCXCR6の表面発現を特徴とする。
CXCケモカイン受容体は、CXCケモカインファミリーのサイトカインに特異的に結合して応答する内在性膜タンパク質である。構造的には、このような受容体は、細胞膜を7回貫通するため、7回膜貫通(7-TM)タンパク質として知られるGタンパク質関連受容体として特徴付けられる。
CXCR4(フーシンとしても知られる)は、その標準リガンドとしてのCXCL12(又はSDF-1)として知られるケモカインの受容体であり、リンパ球に対する強力な走化性活性を備えた分子である。CXCR4は幅広い細胞分布を有し、様々な造血細胞型(例えば、好中球、単球、T細胞及びB細胞、樹状細胞、ランゲルハンス細胞及びマクロファージ)で発現する。CXCR4活性化は細胞遊走と細胞増殖の両方を促進することができ、CXCL12は、造血幹細胞の骨髄へのホーミングと造血幹細胞の静止において重要であることも知られている。CXCR4の更なるリガンドが幾つか開示されており、例えば、損傷関連分子パターン分子である高移動度グループボックス1タンパク質(HMGB1)、マクロファージ遊走阻害因子(MIF)、自然免疫の調節に関与するサイトカイン、細胞外ユビキチン(eUb)及びベータディフェンシン-3(HBD3)が挙げられる。
インターロイキン8受容体ベータ(IL8RB)としても知られるCXCR2は、好中球及び他の特定の細胞型の表面に発現する。CXCR2は、損傷又は感染部位への好中球の動員に関与する主要なサイトカインであり、マクロファージや上皮細胞、気道平滑筋細胞、内皮細胞等の他の細胞型によって産生されるケモカインであるIL-8(CXCL8としても知られる)に高い親和性で結合する。CXCR2の他のリガンドとしては、例えば、CXCL2、CXCL3及びCXCL5が挙げられる。
CXCR3とそのリガンド、CXCL9、CXCL10及びCXCL11は、インターフェロン誘発炎症反応時の重要な免疫化学誘引物質である。CXCR3(GPR9/CD183)は、様々な細胞型で発現するインターフェロン誘導性ケモカイン受容体であるが、単球、Th1T細胞、CD8+T細胞、NKT細胞、NK細胞、樹状細胞、及び一部の癌細胞で優先的に発現する。ヒトにおけるCXCR3には、CXCR3-A、CXCR3-B、及びケモカイン受容体3代替物(CXCR3-alt)の3種のアイソフォームが存在する。CXCR3-AはCXCケモカインCXCL9(MIG)、CXCL10(IP-10)、及びCXCL11(I-TAC)に結合し、CXCR3-BはCXCL9、CXCL10、及びCXCL11に加えてCXCL4にも結合することができる。
CXCR6(STRL33及びTYMSTRとしても知られる)は、例えば、ナイーブCD8+細胞、CD3-CD16-/lowCD56+及びCD3-CD16lowCD56-NK細胞、NKT細胞、活性化CD4+及びCD8+T細胞、及びγδT細胞の30~40%で発現するケモカイン受容体である。CXCR6はCXCL16にのみ結合し、移植片対宿主病におけるT細胞動員、感染後の肝臓常在CD8T細胞の維持、肺疾患重症度の調節等、様々な免疫方法で役割を果たす。そのリガンドは、腫瘍細胞の増殖、遊走、浸潤及び転移において重要な役割を果たすα-ケモカインサブファミリーに属する走化性サイトカインである。特に、CXCR6の活性化は腫瘍微小環境での細胞傷害性T細胞の生存と増殖に重要であり、それによってT細胞の消耗を軽減することが示唆された。
更に、本発明に係る細胞組成物はDNAM-1の表面発現を更に特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも90%、93%、95%、97%、典型的には実質的に全て(最大100%)がDNAM-1の表面発現を特徴とする。
DNAXアクセサリー分子-1(DNAM-1、CD226)は、免疫グロブリンスーパーファミリーの膜貫通ネクチン様糖タンパク質であり、NK細胞とT細胞で活性化受容体として作用する。そのリガンドであるCD112(ポリオウイルス受容体(PVR)としても知られる)とCD155(ネクチン-2としても知られる)も同様にネクチンファミリーのメンバーであり、DNAM-1-CD112/CD155軸は、主にNK細胞媒介の腫瘍細胞の死滅における重要な役割で知られている。DNAM-1/PVR軸は同種異系活性化T細胞のNK細胞媒介溶解に関与する一方、自家状況ではNKG2Dが主要な受容体として現れることが提案されている。
他の実施形態では、本発明の細胞組成物は、抑制性免疫チェックポイント分子の発現の低下を特徴とする。
免疫チェックポイント分子は、自己寛容を誘導することによって、免疫系が自分自身の体を攻撃するのを防ぐ免疫回避機序を表す。通常、免疫チェックポイント受容体はT細胞上に存在し、抗原提示細胞上に発現する免疫チェックポイントリガンドと相互作用する。しかし、一部の癌は免疫チェックポイント標的を刺激して攻撃から自身を保護することができる。T細胞はMHC分子上に提示された抗原を認識し、活性化されて免疫反応を引き起こすが、これと並行して起こる免疫チェックポイント受容体とリガンドとの相互作用がT細胞の活性化を制御する。
免疫チェックポイント受容体には共刺激受容体と抑制性受容体があり、T細胞の活性化と免疫反応は両受容体間のバランスによって制御される。本明細書で使用される「抑制性免疫チェックポイント分子」という用語は、特に、T細胞等の免疫エフェクター細胞に発現し、それぞれのリガンドによる結合で抗腫瘍免疫応答の抑制的調節又は阻害を媒介することができる、抑制性免疫チェックポイント受容体を包含する。その例としては、CTLA-4、PD-1、VISTA、B7-H3、B7-H4、HVEM、KIRファミリー受容体、TIM-1、TIM-3、LAG-3、及びTIGITが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態によれば、本発明のACT組成物のCD3+CD8+細胞は、CTLA-4、PD-1、TIGIT、Lag-3及びTim-3から成る群から選択される1種以上の免疫チェックポイント分子の表面発現の低下を特徴とする。様々な実施形態では、このような表面レベルの低下は、本明細書に示すように、元のPBMC試料に対する低下、又はCIK細胞調製物等の他のACT組成物に対する低下と関連することがある。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
他の実施形態では、CD3+CD8+細胞はCTLA-4の実質的な表面発現の欠如を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも95%、97%及び最大約100%がCTLA-4-細胞である。細胞傷害性Tリンパ球抗原4(CTLA-4/CD152)は、制御性T細胞で構成的に発現する共受容体であり、活性化(癌において特に顕著な現象)の後に従来のCD4+及びCD8+T細胞でアップレギュレートされる。CTLA-4は、活性化受容体CD28よりも高い親和性と結合力でAPC上のCD80とCD86に結合するため、そのリガンドに対してCD28を打ち負かしてT細胞阻害を促進することができる。
他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の25%、20%、15%又は10%以下がPD-1の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約15%がPD-1の表面発現を特徴とする。プログラム細胞死タンパク質1(PD1)は、制御性T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞及び一部の骨髄細胞集団だけでなく、活性化中に全てのT細胞によって発現される。PD1は持続的な抗原遭遇時に高い持続的な発現レベルを示すことが多く、これは慢性感染症や癌の状況で発生することがある。このような状況では、PD1が防御免疫を制限する場合がある。PD1はPD-L1とPD-L2の2種のリガンドを有し、腫瘍微小環境でのPD-L1の発現は一般に腫瘍の免疫回避に関連している。
他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の30%、25%、22%、20%又は18%以下がTIGITの表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約20~22%がTIGITの表面発現を特徴とする。T細胞免疫グロブリンとITIMドメイン(TIGIT)は、CD4+T細胞、CD8+T細胞及びTregs等のNK細胞及びT細胞に発現する抑制性受容体である。TIGIT発現は通常、ナイーブ細胞では低いが、活性化の際にはT細胞とNK細胞の両方がTIGITをアップレギュレートすることが示されている。TIGITはCD155(ポリオウイルス受容体:PVR、NECL-5)、CD112及びCD113の3種のリガンドを有し、これらは全てネクチン及びNECL分子のファミリーに属する。
他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の55%、53%、51%、50%又は48%以下がLag-3の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約50~51%がLag-3の表面発現を特徴とする。リンパ球活性化遺伝子3(LAG3、CD223としても知られる)は、活性化T細胞、TIL、Tregs、NK細胞、B細胞及び形質細胞様DCで発現する免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。LAG3はMHC-IIと相互作用して、同じMHC分子のTCRとCD4への結合を禁止して、免疫応答におけるTCRシグナル伝達を直接妨げる。更なるLAG3リガンドとしては、FGL-1、α-シヌクレイン原線維(α-syn)、レクチンのガレクチン-3(Gal-3)及びリンパ節類洞内皮細胞C型レクチン(LSECtin)が挙げられる。LAG3は、他の免疫チェックポイント分子と同様に、T細胞の細胞増殖、活性化及び恒常性を負に制御し、Treg抑制機能に役割を果たすことが報告されている。例えば、T細胞では、LAG3はサイトカインとグランザイムの産生と増殖を抑制し、同時に制御性T細胞への分化を促進する。
他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の55%、54%、52%、50%又は48%以下がTim-3の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約50~54%がTim-3の表面発現を特徴とする。TIMファミリーのメンバーであるT細胞免疫グロブリンとムチンドメイン含有タンパク質3(TIM3)は、インターフェロンγ(IFNγ)産生CD4+及びCD8+T細胞によって発現されると共に、制御性T細胞、骨髄細胞、NK細胞及びマスト細胞等の他の多くの細胞型によって発現される。TIM3は、複数の異なるリガンド(例えば、ガレクチン9、ホスファチジルセリン、癌胎児性抗原関連細胞接着分子1(CEACAM1)及び高移動度タンパク質B1(HMGB1))を有することが報告されている。TIM3は複数の共抑制受容体(チェックポイント受容体)を含むモジュールの一部であり、これらの受容体は、慢性ウイルス感染症や癌における機能不全又は「疲弊した」T細胞で共発現及び共制御される。
他の実施形態では、細胞組成物は腫瘍細胞に対して細胞傷害活性を発揮する。幾つかの実施形態では、腫瘍細胞は造血起源である。「造血起源の腫瘍細胞」という語句は、血液細胞又はその前駆体に由来する悪性細胞を意味する。他の実施形態では、腫瘍細胞はリンパ系起源である。他の実施形態では、腫瘍細胞は骨髄起源である。特定の実施形態では、腫瘍細胞は白血病細胞、例えば、急性骨髄性白血病(AML)細胞である。他の特定の実施形態では、腫瘍細胞は多発性骨髄腫細胞である。
例示的な実施形態によれば、細胞組成物は、造血器腫瘍細胞とインビトロで(それぞれ)少なくとも0.25:1の比率で24時間インキュベートした場合、造血器腫瘍細胞を特異的に根絶(死滅)することができる。更なる例示的な実施形態によれば、細胞組成物は、造血器腫瘍細胞とインビトロで1:1の比率で24時間インキュベートした場合に、造血器腫瘍細胞の少なくとも50%、典型的には60~99%、より典型的には約80~90%を特異的に根絶することができる。他の実施形態では、腫瘍細胞は少なくとも1種、典型的には複数のNKG2Dリガンド(例えば、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3が挙げられるが、これらに限定されない)を発現する。他の実施形態では、腫瘍細胞は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3を発現する。他の実施形態では、本明細書に示すように、細胞組成物は、同じ条件下でCIK組成物よりも高い程度まで造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる(例えば、エフェクター細胞と腫瘍細胞の比率が1:1の場合は6~10倍高くなり、エフェクター細胞と腫瘍細胞の比率が0.5:1の場合は最大で約15倍高くなる)。他の実施形態では、腫瘍細胞は固形腫瘍細胞である。特定の実施形態では、細胞は前立腺腫瘍細胞又は中皮腫細胞である。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
本明細書で使用される、腫瘍細胞に対する「特異的根絶」という用語は、標的腫瘍細胞に対して選択的(又は優先的)である、標的化された腫瘍細胞死を意味する。通常、根絶は腫瘍細胞によって誘導される細胞傷害活性によって発揮される(例えば、本明細書に開示の条件下での細胞組成物と腫瘍細胞との接触時)。
本明細書で使用される「細胞障害性」及び「細胞障害活性」という用語は、特に細胞媒介細胞障害性又は細胞溶解、即ち、免疫細胞、特にエフェクター免疫細胞の細胞死滅活性を意味する。免疫系の顕著な細胞傷害性エフェクター細胞には、NK細胞、細胞傷害性T細胞(例えば、CD8+T細胞)及びNK-T細胞がある。細胞傷害性細胞(例えば、CTL又はNK細胞)は、1種以上の異なる機序(例えば、細胞溶解性顆粒に蓄えられた1種以上の細胞毒素の放出、又はFasリガンド(FasL)の発現が挙げられるが、これに限定されない)を用いた標的細胞のアポトーシス又は溶解によって標的細胞を死滅させることができる。細胞毒素の例としては、例えば、パーフォリン、グランザイム及びグラニュライシンが挙げられる。現在知られているグランザイムは、グランザイムA、B、H、K及びMである。このような細胞障害性又は細胞溶解活性は、標準的な技法を用いて、例えば、生細胞の選択的標識を使用するアッセイによって測定及び定量化することができる。例えば、二酢酸サクシニミジルエステル(CFSE)及び/又はヨウ化プロピジウムベースのアッセイ、又は当技術分野で既知の他の適切なアッセイを用いることができるが、これに限定されない。
他の実施形態では、細胞傷害活性はグランザイムB及び/又はパーフォリンによって媒介される。他の実施形態では、細胞傷害活性はFAS-FasL相互作用によっては実質的に媒介されない。
パーフォリンは、Ca+2依存的に標的細胞に移動する孔形成細胞溶解性タンパク質である。パーフォリンは、死滅させる予定の細胞のごく近傍で細胞溶解性顆粒を放出すると、標的細胞の細胞膜に細孔を形成し、そこからグランザイムと関連分子が侵入し、アポトーシスを誘導する。グランザイムB(グランザイム2及び細胞傷害性Tリンパ球関連セリンエステラーゼ1としても知られる)は、カスパーゼの切断と活性化により、細胞媒介免疫応答において標的細胞のアポトーシスを迅速に誘導する特に重要なセリンプロテアーゼである。FAS受容体は、Fas、FasR、アポトーシス抗原1(APO-1又はAPT)、分化クラスター95(CD95)又は腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーメンバー6(TNFRSF6)としても知られ、そのリガンドであるFasリガンド(FasL)と結合すると、プログラム細胞死(アポトーシス)を引き起こす細胞表面の死受容体である。免疫エフェクター細胞によるFasLの発現、及びそれに続くFAS発現標的腫瘍細胞との接触時のFAS-FasL相互作用は、パーフォリン非依存的に腫瘍細胞のアポトーシスを誘導することができる。このようなパーフォリン非依存的な細胞傷害活性は、パーフォリンモノマーの重合はできないが、細胞媒介細胞溶解が依然として起こるCa2+非依存的な系で検討することができる。
本明細書において、特定の剤又は経路(例えば、パーフォリン、グランザイムB又はFAS-FasL)によって媒介される細胞傷害活性とは、剤の関与又は活性によって誘発される、及び/又は実質的に剤の関与又は活性に依存する活性を意味する。このような活性には、剤が対応するエフェクター細胞内で発現された後に活性化されることが必要である。従って、剤又は経路に対する特定の薬理学的阻害剤又は抗体の存在下で細胞傷害活性は、阻害剤又は抗体の非存在下での同じ条件下での活性と比較して有意に低下する(典型的には少なくとも50%、より典型的には少なくとも60%、70%、80%、90%及び最大100%の阻害)が、これは、活性が剤(例えば、パーフォリン又はグランザイムB)によって媒介されていることを示す。同様に、有意な低下(統計的に有意、又は幾つかの実施形態では5%、10%、20%又は30%以下の低下)がないことは、活性が剤(例えば、FasL)によって媒介されていないことを示す。例えば、本明細書に開示の細胞障害性アッセイは、3,4-ジクロロイソクマリン(DCI)又は他の市販のグランザイムB阻害剤、コンカナマイシンA(CMA)又は他の市販のパーフォリン阻害剤、又はSigma社又は他の供給業者から市販されている抗FasL(又は抗FAS)ブロック抗体の存在下で行うことができる。このようなアッセイの非限定的な例は以下の実施例にて記載する。
本明細書に示すように、本発明に係る細胞組成物は、様々な腫瘍細胞に対してMHC制限細胞傷害活性と非MHC制限細胞傷害活性の両方を有することが見出された。従って、一実施形態では、細胞傷害活性はMHC依存的である(即ち、細胞上のMHC分子の存在又は活性が必要である)。他の実施形態では、細胞傷害活性は非MHC依存的である。他の実施形態では、細胞傷害活性は実質的にMHCI非依存的である。他の実施形態では、細胞傷害活性は実質的にMHCII非依存的である。
他の実施形態では、本発明の細胞組成物は、非腫瘍細胞に対して実質的な細胞傷害活性を示さずに、腫瘍特異的細胞傷害活性を発揮することができる。他の実施形態では、本発明の細胞組成物は、移植片対宿主(GVH)反応又は移植片対宿主病(GVHD)を実質的に誘導しない。従って、幾つかの実施形態では、本発明の細胞組成物は治療する対象と組織適合性である必要はない。従って、自家性、組織適合性同種異系、及び非組織適合性同種異系PBMC試料を本発明の組成物の調製に使用することができる。
本明細書で使用される「移植片対宿主病」又は「GVHD」という用語は、移植レシピエントの組織に対する移植白血球による攻撃に起因する炎症性疾患を意味する。GVHDは通常、免疫低下宿主において移植片の免疫担当細胞によって非自己であると認識された場合に発生し、急性及び/又は慢性GVHDを包含する。ACTの状況では、GVHDという用語は、特に、養子移植された免疫細胞によって誘発される、レシピエント対象の非腫瘍細胞、組織及び/又は器官への損傷に起因する病理過程及び臨床症状を意味する。GVHDは、上皮組織、特に皮膚、肝臓及び消化管粘膜に対する炎症を介した損傷として現れることが多い。
「組織適合性」という用語は、異なる個体間の組織の類似性を意味する。組織適合性のレベルは、患者とドナーがどの程度適合しているかを表す。主要な組織適合性決定因子はヒト白血球抗原(HLA)である。HLAタイピングは、潜在的なドナーと潜在的なレシピエントの間で行い、両者のHLAがどの程度一致するかを確認する。本明細書で使用される「組織適合性」という用語は、6種のHLA抗原(2種のA抗原、2種のB抗原、及び2種のDR抗原)の全てがドナーとレシピエントとの間で同一である実施形態を意味する。
本明細書で更に示すように、本発明の細胞組成物は、インビボで腫瘍細胞(非組織適合性腫瘍細胞を含む)に対して有意な細胞傷害活性を示す。例えば、本明細書の実施例8に示すように、本発明に係る組成物はリンパ系腫瘍細胞に対して顕著な細胞傷害活性を示し、腫瘍の発生を少なくとも78%~97%阻害した。従って、本発明は、幾つかの実施形態において、脾臓における造血器腫瘍の発生を少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%又は少なくとも80%、90%、95%又は97%阻害することができる細胞組成物に関し、各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。更に、本発明に係る有利な組成物(本発明の組成物)は、インビボでの非組織適合性腫瘍細胞に対して、PBMC(一般に、インビボで腫瘍細胞を根絶するのに実質的に有効ではないと考えられている)又はCIKやLAK等の種々のPBMC由来組成物によって発揮されるよりも有意に高い細胞傷害活性を示す。
他の実施形態では、ACT細胞組成物であって、5×106~10×109個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%がNKG2D、DNAM-1+及びグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも65%がCD56-細胞であり、最大8%がCD3-細胞であって、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。他の実施形態では、生細胞の5~15%がCD3+CD4+細胞であり、15~30%がCD3+CD56+細胞であり、7~17%がCD3+CD8+CD56+細胞である。他の実施形態では、細胞組成物は、CD3+CD4+細胞に対するCD3+CD8+細胞の比率が7~8であることを特徴とし、及び/又は5%未満のCD3-CD56+細胞を含む。
遺伝子改変細胞
他の実施形態では、本発明の細胞組成物は遺伝子改変されている。一実施形態では、腫瘍特異性をもたらす少なくとも1種の受容体、例えば、組換えT細胞受容体(TCR)又はキメラ抗原受容体(CAR)を発現するように細胞が改変されている。他の実施形態では、本発明の組換え構築物、又は以下に開示の組換え構築物の独特な組み合わせを含む細胞組成物が提供される。
他の実施形態では、本発明の細胞組成物は遺伝子改変されている。一実施形態では、腫瘍特異性をもたらす少なくとも1種の受容体、例えば、組換えT細胞受容体(TCR)又はキメラ抗原受容体(CAR)を発現するように細胞が改変されている。他の実施形態では、本発明の組換え構築物、又は以下に開示の組換え構築物の独特な組み合わせを含む細胞組成物が提供される。
CARは、標的となる抗原に強く結合する分子の結合部位(即ち「結合部分」)と、リンパ球の活性化につながるシグナル伝達の開始を担う従来の免疫受容体の細胞質ドメイン(「シグナル伝達部分」)を結合する。最も一般的には、使用される結合部分は、標的となる抗原に対して高い親和性を有するモノクローナル抗体(mAb)のFab(抗原結合)断片の構造に由来する。Fabは2種の遺伝子の産物であるため、対応する配列は通常、短いリンカー断片を介して結合され、これにより重鎖が軽鎖由来のペプチドの上に折り畳まれて天然構造になり、単鎖断片可変(scFv)領域が形成される。本来のCAR系として知られている多くの系は抗体断片をT細胞に結合するため、「Tボディ」とも称されていた。他の考えられる抗原結合部分としては、ホルモン又はサイトカイン分子のシグナル伝達部分、膜受容体の細胞外ドメイン、及びライブラリーのスクリーニング(例えば、ファージディスプレイ)に由来するペプチドが挙げられる。本発明の組成物に使用されるCARに適した抗原標的は、本明細書に開示の疾患特異的抗原である。
「抗体」という用語は、インタクトな分子と抗原結合部位を含むその断片の両方を包含することを意味する。本発明によって開示される抗体は完全に合成であってもよく、その場合、抗体のポリペプチド鎖は合成され、場合によっては受容体として本明細書に開示のポリペプチドに結合するように最適化される。このような抗体はキメラ抗体又はヒト化抗体であってもよく、構造が完全に四量体であってもよく、又は二量体であって単一の重鎖と単一の軽鎖のみを含むものであってもよい。
モノクローナル抗体とポリクローナル抗体を産生する方法は、当技術分野では周知である。幾つかの既知の方法のいずれか1種によって抗体を産生することができ、抗体分子のインビボ産生の誘導、免疫グロブリンライブラリーのスクリーニング、又は培養中の連続細胞株によるモノクローナル抗体分子の産生を利用することができる。このような方法としては、ハイブリドーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術、及びエプスタイン・バーウイルス(EBV)ハイブリドーマ技術が挙げられるが、これらに限定されない。インビボで抗体を産生する従来の方法に加えて、当技術分野で周知の方法により、ファージディスプレイ技術を用いてインビトロで抗体を産生することができる(例えば、Current Protocols in Immunology, Colligan et al (Eds.), John Wiley & Sons, Inc. (1992-2000), Chapter 17, Section 17.1)。ペプチドリンカーをコードするオリゴヌクレオチドによって連結された重鎖可変ドメインと軽鎖可変ドメインをコードするDNA配列を含む構造遺伝子を構築することによって単鎖Fvを調製する。構造遺伝子を発現ベクターに挿入した後、大腸菌等の宿主細胞に導入する。組換え宿主細胞は、2種の可変ドメインを架橋するリンカーペプチドを有する単一ポリペプチド鎖を合成する。単鎖Fvを産生するための十分なガイダンスが当技術分野の文献に提供されている。
細胞質ドメインに関して、CARの設計は、共刺激分子のシグナル伝達ドメイン、例えば、CD80、CD86、CD40、CD83、4-1BB(CD137)、CD28及び/又はCD3ζシグナル伝達ドメインを単独で、又はCARの状況において有用な他の所望の細胞質ドメインと組み合わせて含むように行うことができる。他の実施形態では、CARは、4-1BB、CD28、CD3ζ、又はそれらの組み合わせから成る群から選択される共刺激分子のシグナル伝達ドメインを含む。例示的な一実施形態では、本発明のCAR改変細胞は、所望のCAR、例えば、抗CD19結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞質シグナル伝達ドメインを含むCARを含むレンチウイルスベクター等のウイルスベクターを細胞に導入することによって産生することができる。或いは、ゲノムに組み込まれずに細胞内で安定に維持されるベクターを使用する。他の実施形態では、本発明のCAR改変細胞は、そのようなCAR分子をコードする遺伝子を細胞内に形質導入又はトランスフェクションすることによって産生することができる。
特定の実施形態では、CAR、例えば、CD19特異的CAR又はCD123特異的CARを発現するように細胞を遺伝子改変する。CD19分子(分化クラスター19)としても知られるBリンパ球抗原CD19、Bリンパ球表面抗原B4、T細胞表面抗原Leu-12及びCVID3は、ヒトにおいては遺伝子CD19によってコードされる膜貫通タンパク質である。ヒトにおいては、CD19は全てのB系列細胞で発現する。CD19はヒトB細胞において2種の主要な役割を果たす。一方では、細胞質シグナル伝達タンパク質を膜に動員するアダプタータンパク質として作用し、他方では、CD19/CD21複合体内で作用して、B細胞受容体シグナル伝達経路の閾値を低下させる。全てのB細胞に存在するため、Bリンパ球の発生、リンパ腫診断のバイオマーカーであり、白血病免疫療法の標的として利用することができる。インターロイキン-3受容体(CD123)は、免疫系で重要な可溶性サイトカインであるインターロイキン-3のシグナル伝達を助ける細胞上に存在する分子である。受容体をコードする遺伝子は、X染色体とY染色体の偽常染色体領域に位置する。この受容体はI型サイトカイン受容体ファミリーに属し、特有なα鎖と一般のβ(βc又はCD131)サブユニットが対になったヘテロ二量体である。αサブユニットの遺伝子は40キロベースの長さで、12個のエクソンを有する。
ある例示的な実施形態では、CARは、4-1BBとCD3ζシグナル伝達ドメインに連結された抗CD19抗体のscFvを含む。他の例示的な実施形態では、CARは更なるドメイン(例えば、CD8由来のヒンジ領域及び/又は膜貫通領域が挙げられるが、これに限定されない)を更に含むことができる。他の例示的な実施形態では、CARは、CD28とCD3ζシグナル伝達ドメインに連結された抗CD19抗体のscFvを含むことができる。本発明の実施形態によって使用することができる特定のCAR分子とそれをコードする構築物の非限定的な例を、以下の実施例8及び9に記載する。
他の実施形態では、他の標的、例えば、BCMA、CD47、PDL-1、メソテリン、EpCAM、CD34、CD44、PSCA、MUC16、CD276、CD123、CD19、CD20及びEFFRvIIIに対するCARを使用することができる。更に他の実施形態では、他の様々なマーカーをCAR標的として使用することができ、例えば、AFP、Axl、B7-H6、BCMA、ビオチン、CD10、CD117、CD123、CD133、CD138、CD19、CD20、CD200、CD22、CD276、CD30、CD33、CD34、CD38、CD44、CD5、CD70、CD79A、CD80、CD86、CD99、CEA、CLDN18.2、c-Met、CS1、DLL3、DR5、EGFR、EGFRvIII、EpCAM、EphA2、ErbB2、ERBB3、FAP、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、FRα、GD2、GPC3、IL1RAP、ITGB7、LeY、メソテリン、MUC1、MUC16、PD-1、PD-L1、PMEL、PSCA、PSMA、及びVEGFR2が挙げられるが、これらに限定されない。様々な受容体の配列が入手可能であり、遺伝子改変用の核酸構築物の産生に使用することができる。例えば、T細胞組成物を改変するのに使用される、CD19又はCD123に対するCAR構築物は、それぞれUS20140271635号及びUS20140322212号に開示されているが、これに限定されない。
他の実施形態では、例えば、癌の治療に有用な腫瘍関連抗原(TAA)又は他の標的に対する、組換えTCRをコードする構築物を使用することができる。よく知られたTAAの非限定的な例は、MART-1、gp100209-217、gp100154-163、CSPG4、NY-ESO、MAGE-A1、及びチロシナーゼである。このようなTCR構築物は当技術分野で知られており、組換え法によって取得又は産生することができる。
他の実施形態では、少なくとも1種のサイトカイン、ケモカイン、又はその受容体を発現するように細胞が改変されている。一実施形態では、改変ケモカイン受容体を発現するように細胞を遺伝子改変する。一実施形態では、腫瘍の局在化又は保持を増強するようにケモカイン受容体は改変されている。本明細書において、腫瘍局在化又は保持の増強は、養子移植されたエフェクター細胞が腫瘍微小環境で遊走、浸透及び/又は増殖する能力に関連し、そのようなトランスジェニック受容体がない場合のレベルと比較して、養子移植後の腫瘍において特定可能なエフェクター細胞の相対数の増大として現れる。例えば(例えば、治療対象の腫瘍が骨髄に由来するか、又は骨髄内に存在する場合)、改変ケモカイン受容体は、トランスジェニック細胞の骨髄保持を有利に増強する。特定の実施形態では、改変ケモカイン受容体は、C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体である(例えば、本明細書に記載の腫瘍局在化及び/又は保持の増強をもたらす)。例えば、CXCR4遺伝子でのWHIM変異(WHIM症候群の患者で特定)は、コードされた受容体のC末端トランケーション(例えば、15~20個のC末端アミノ酸(aa)の除去)と関連している。特定の実施形態では、改変CXCR4は、例えば、R334X変異(本明細書ではWHIM R334x変異とも称され、残基333の後にトランケーション変異を含むCXCR4であり、後述の配列番号8によって例示)に起因する19個のC末端aaトランケーションを特徴とする。非限定的な例によると、このような改変細胞は、骨髄に局在する造血器腫瘍や転移の治療に特に有用である。
他の実施形態では、IL-2ファミリーの少なくとも1種のサイトカインを発現するように細胞が遺伝子改変されている。例えば、IL-2、IL-15及び/又はIL-21を外因的に(例えば、構成的又はアップレギュレートするように)発現するように細胞を改変することができる。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。他の実施形態では、細胞組成物は、外因性IL-2、外因性IL-15、外因性IL-21のいずれか1種、又はそれらの任意の組み合わせを発現する。「外因性」という用語は、細胞又は生物体内のタンパク質、遺伝子、核酸、又はポリヌクレオチドに関して使用される場合、人為的又は天然手段によって細胞又は生物に導入されたタンパク質、遺伝子、核酸、又はポリヌクレオチドを意味する。外因性核酸は、異なる生物体又は細胞に由来するものであってもよく、生物体又は細胞内に天然に存在する核酸の1個以上の追加のコピーであってもよい。非限定的な例として、外因性核酸は、天然細胞とは異なる染色体位置にある核酸、又は天然に見出されるものとは異なる核酸配列に隣接する核酸である。外因性核酸はエピソームベクター等の染色体外核酸とすることもできる。
IL-15は、上述のIL-2と構造的及び機能的に類似したサイトカインである。IL-2と同様に、IL-15は、IL-2/IL-15受容体ベータ鎖(CD122)と共通ガンマ鎖(ガンマ-C、CD132)で構成される複合体に結合し、それを通じてシグナル伝達する。IL-15はIL15遺伝子によってコードされており、NK細胞の増殖を誘導する。IL-21はヒトのIL21遺伝子によってコードされており、NK細胞や細胞傷害性T細胞等の免疫系の増殖を誘導する。
幾つかの実施形態では、細胞は複数の改変を特徴とする。非限定的で有利な実施形態によれば、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように改変された細胞組成物を本明細書で開示する。本明細書に開示のように、幾つかの実施形態では、そのような改変SAK細胞組成物は、造血器腫瘍及び白血病等の骨髄に局在する腫瘍の治療に特に有用である。幾つかの実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインをコードする核酸構築物によるトランスフェクション、形質導入又は感染によって細胞が修飾されている。他の実施形態では、構築物はウイルスベクターである。他の実施形態では、構築物は、少なくとも1種の翻訳調節配列、例えば、配列内リボソーム進入部位(IRES)配列、又は2Aペプチド配列等の自己切断配列を更に含む。例示的な実施形態では、翻訳調節配列は、要素(i)と(ii)をコードする核酸配列の間、及び/又は要素(ii)と(iii)の間に位置する。他の特定の実施形態では、要素は構成的に発現される。
他の実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む細胞組成物が提供される。
他の実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインをコードする核酸構築物が提供される。更に他の実施形態では、本明細書に開示の本発明の核酸構築物が提供される。
特に、所望の遺伝子産物を送達及び発現するために使用される発現構築物又はベクターを含む核酸構築物の調製は、当技術分野で知られている。単離された核酸配列は、その天然源から遺伝子全体(即ち、完全遺伝子)又はその一部として得ることができる。核酸分子は、組換えDNA技術(例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅、クローニング)又は化学合成によって産生することもできる(例えば、Sambrook et al., 2001, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Springs Harbor Laboratory, New York; Ausubel, et al., 1989, Chapters 2 and 4を参照)。核酸配列としては、天然の核酸配列及びその相同体が挙げられ、例えば、天然の対立遺伝子変異体や、機能的ペプチドをコードする核酸分子の能力を実質的に妨げないような方法で、ヌクレオチドが挿入、欠失、置換、及び/又は反転された改変核酸配列が挙げられるが、これらに限定されない。ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチド配列はタンパク質の遺伝コードから推定可能であるが、コードの縮重を考慮する必要があると共に、所謂「Wobble rule」による、コドンの3番目の位置における古典的な塩基対に対する例外を考慮する必要がある。おおよそヌクレオチドを含むポリヌクレオチドは、同一又は同等のタンパク質をもたらすことができる。組換え産生法を用いて、例えば、大腸菌又は酵母等の微生物の選択宿主細胞は、ポリペプチド又はポリペプチド類似体をコードする特定のDNA配列を含むハイブリッドウイルス又はプラスミドDNAベクターで形質転換し、DNA配列の転写及び翻訳の際に宿主内でポリペプチドを合成する。
本発明の実施形態に従って構築物にクローン化可能なサイトカイン、ケモカイン受容体、CAR及び他の遺伝要素の例示的な配列は、以下の実施例8及び9に記載する。例えば、ヒトIL-2の例示的な核酸配列は配列番号3で示され、ヒトIL-15の例示的な核酸配列は配列番号4で示され、野生型CXCR4の例示的な核酸配列は配列番号7で示され、改変C’切断型CXCR4の例示的な核酸配列は配列番号8で示され、CD19特異的CARの例示的な核酸配列は配列番号9で示され、CD123特異的CARの例示的な核酸配列は配列番号1で示される。他の実施形態では、少なくとも90%の配列同一性、例えば、93%、95%、97%、又は99%の相同性を保持する、これらの配列の機能的に同等な変異体及び相同体を使用することができる。
当技術分野で知られているように、構築物は他の制御配列又は選択可能マーカーを含むこともできる。核酸構築物(本明細書では「発現ベクター」とも称される)は、このベクターを原核生物、真核生物又は場合によっては両方(例えば、シャトルベクター)における複製及び統合に適したものにする追加の配列を含むことができる。更に、典型的なクローニングベクターには、転写及び翻訳開始配列、転写及び翻訳ターミネーター、及びポリアデニル化シグナルが含まれる場合もある。
既に記載した要素に加え、本発明の発現ベクターは通常、クローン化核酸の発現レベルを高めること、又は組換えDNAを保有する細胞の特定を容易にすることを目的とした他の特殊な要素を含むことができる。例えば、多くの動物ウイルスには、許容細胞型におけるウイルスゲノムの染色体外複製を促進するDNA配列が含まれている。このようなウイルスレプリコンを保持するプラスミドは、プラスミド上又は宿主細胞のゲノムに保持される遺伝子によって適切な因子が提供される限り、エピソーム的に複製される。
ベクターは真核生物レプリコンを含む場合も含まない場合もある。真核生物レプリコンが存在する場合、ベクターは適切な選択可能マーカーを用いて真核細胞内で増幅可能である。ベクターが真核生物レプリコンを含まない場合、エピソーム増幅は不可能である。その代わりに、組換えDNAは操作された細胞のゲノムに組み込まれ、プロモーターが所望の核酸の発現を指示する。
哺乳類発現ベクターの例としては、pcDNA3、pcDNA3.1(+/-)、pGL3、pZeoSV2(+/-)、pSecTag2、pDisplay、pEF/myc/cyto、pCMV/myc/cyto、pCR3.1、pSinRep5、DH26S、DHBB、pNMT1、pNMT41、及びpNMT81(これらはInvitrogen社から入手可能)、pCI(Promega社から入手可能)、pMbac、pPbac、pBK-RSV及びpBK-CMV(これらはStrategene社から入手可能)、pTRES(Clontech社から入手可能)及びその誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。これらは、本明細書に記載の実施形態において有用な構築物のベクター骨格として機能することができる。
レトロウイルス等の真核生物ウイルスの調節エレメントを含む発現ベクターも使用することができる。SV40ベクターとしては、例えば、pSVT7やpMT2が挙げられる。ウシパピローマウイルス由来のベクターとしては、pBV-1MTHAが挙げられ、エプスタイン・バーウイルス由来のベクターとしては、pHEBO及びp2O5が挙げられる。他のベクターの例としては、pMSG、pAV009/A+、pMTO10/A+、pMAMneo-5、バキュロウイルスpDSVE、及びSV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳癌ウイルスプロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、ポリヘドリンプロモーター、又は真核細胞での発現に有効であることが示されている他のプロモーターの指示下でタンパク質の発現を可能にする他の任意のベクターが挙げられる。これらは、本発明の構築物のベクター骨格として機能することができる。
上述のように、ウイルスは非常に特殊な感染病原体であり、多くの場合、宿主の防御機構を回避するように進化してきた。通常、ウイルスは特定の種類の細胞に感染し、増殖する。ウイルスベクターのターゲティング特異性は、その天然の特異性を利用して、所定の細胞型を特異的に標的にし、それによって感染細胞に組換え遺伝子を導入する。従って、本発明によって使用されるベクターの種類は、形質転換される細胞の種類に依存する。形質転換される細胞型に応じて適切なベクターを選択する能力は、十分に当業者の能力の範囲内であるため、選択の考慮事項の一般的な説明は本明細書では行わない。
レトロウイルス由来のベクターとしては、例えば、レンチウイルスベクターが挙げられる。「レンチウイルスベクター」及び「組換えレンチウイルスベクター」は、レンチウイルスとして知られるレトロウイルスベクターのサブセットに由来する。レンチウイルスベクターとは、目的の核酸分子を担持し、特定の実施形態においては、目的の核酸分子の発現を指示することができる核酸構築物を意味する。レンチウイルスベクターには、少なくとも1つの転写プロモーター/エンハンサー又は遺伝子座定義要素、又は選択的スプライシング、核RNA輸送、メッセンジャーの翻訳後修飾、又はタンパク質の転写後修飾等の他の手段によって遺伝子発現を制御する他の要素が含まれる。このようなベクター構築物には、パッケージングシグナル、末端反復配列(LTRS)又はその一部、及び使用するレンチウイルスベクターに適切なプラス鎖及びマイナス鎖プライマー結合部位(これらがレトロウイルスベクターにまだ存在しない場合)も含む必要がある。必要に応じて、組換えレンチウイルスベクターは、ポリアデニル化を指示するシグナル、Neo、TK、ハイグロマイシン、フレオマイシン、ヒスチジノール、又はDHFR等の選択可能マーカー、及び1種以上の制限部位と翻訳終結配列を含むこともできる。例として、そのようなベクターは通常、5’LTR、tRNA結合部位、パッケージングシグナル、第2鎖DNA合成の起点、及び3’LTR又はその一部を含む。
「レンチウイルスベクター粒子」は本発明内で利用することができ、少なくとも1種の目的の遺伝子を保有するレンチウイルスを意味する。レトロウイルスは選択可能マーカーを含むこともある。組換えレンチウイルスは、感染時にその遺伝物質(RNA)をDNAに逆転写し、この遺伝物質を宿主細胞のDNAに組み込むことができる。レンチウイルスベクター粒子は、レンチウイルスエンベロープ、非レンチウイルスエンベロープ(例えば、両種指向性又はVSV-Gエンベロープ)、又はキメラエンベロープを有することができる。
幾つかの実施形態では、改変細胞組成物は、本明細書に開示の本発明のSAK細胞組成物又はACT細胞組成物である。例えば、ACT細胞組成物は少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%はCD3-細胞であり、組成物はインビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示し、本明細書に開示の遺伝子改変に供することができる。
他の実施形態では、他の白血球調製物又は集団(例えば、T細胞、NK細胞、NK-T細胞及びDC、及び当技術分野で既知の様々なACT組成物(例えば、TIL、CIK及びLAK)が挙げられるが、これらに限定されない)を改変に使用することができる。しかし、本明細書に開示の本発明の改良構築物によって改変されていない白血球の使用は、本発明の教示及び原理とは区別されるべきであることを理解されたい。特定の実施形態によれば、そのような代替白血球組成物の使用は明確に除外される。
治療用途
他の様相では、本発明の細胞組成物は癌の治療に使用することができる。他の様相では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量の本発明の細胞組成物と接触させ、それによって対象の腫瘍を治療することを含む方法が提供される。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するためのACT組成物であって、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖末梢血単核細胞(PBMC)を含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であり、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT組成物が提供される。他の実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するための細胞組成物が提供される。
他の様相では、本発明の細胞組成物は癌の治療に使用することができる。他の様相では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量の本発明の細胞組成物と接触させ、それによって対象の腫瘍を治療することを含む方法が提供される。他の実施形態では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するためのACT組成物であって、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖末梢血単核細胞(PBMC)を含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であり、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT組成物が提供される。他の実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するための細胞組成物が提供される。
本明細書で使用される「腫瘍」及び「癌」という用語は同義的に使用され、固形腫瘍と非固形悪性腫瘍の両方を意味する場合がある。他の実施形態では、腫瘍は造血器腫瘍である。リンパ系の造血器腫瘍の非限定的な例としては、例えば、白血病、急性リンパ性白血病、急性リンパ芽球性白血病、B細胞リンパ腫、T細胞リンパ腫、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、ヘアリー細胞リンパ腫及びバーキットリンパ腫が挙げられる。骨髄系の造血器腫瘍の非限定的な例としては、例えば、急性及び慢性骨髄性白血病、骨髄異形成症候群及び前骨髄球性白血病、線維肉腫や横紋筋肉腫等の間葉起源の腫瘍が挙げられる。他の実施形態では、腫瘍は固形腫瘍である。固形腫瘍の非限定的な例としては、例えば、肺腫瘍、胃腫瘍、卵巣腫瘍、乳房腫瘍、結腸直腸腫瘍、乳房腫瘍、膵臓腫瘍、及び腎腫瘍が挙げられる。様々な実施形態では、腫瘍は白血病、多発性骨髄腫、前立腺癌、中皮腫、肺癌及び膵臓癌から成る群から選択され、各々の可能性が本発明の別個の実施形態を表す。特定の実施形態では、腫瘍は白血病、多発性骨髄腫、前立腺癌及び中皮腫から成る群から選択される。特定の実施形態では、腫瘍はAMLである。
他の実施形態では、腫瘍は少なくとも1種のNKG2Dリガンドの発現を特徴とする。幾つかの実施形態では、NKG2Dリガンドは、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3から成る群から選択される。他の実施形態では、腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する。他の実施形態では、腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3を発現する。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
好都合には、対象の腫瘍によるNKG2Dリガンドやチェックポイント分子リガンド等のマーカーの発現は、腫瘍細胞を(例えば、固形腫瘍生検から、又は血液や尿等の体液から)得て、腫瘍細胞の表面上のマーカーの発現を適切なアッセイ(例えば、免疫染色及びフローサイトメトリーが挙げられるが、これらに限定されない)によって検査して確認することができる。このようなアッセイの非限定的な例を本明細書に示す。
他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種の抑制性免疫チェックポイント分子及び/又はそのリガンドの発現を特徴とする。幾つかの実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、TIGIT、Lag-3、Tim-3及びそれらの組み合わせの内の少なくとも1種のリガンドを発現することができ、各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、及びTIGITから成る群から選択される抑制性免疫チェックポイント分子の少なくとも1種のリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、及びTIGITから成る群から選択される複数の抑制性免疫チェックポイント分子のリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のCTLA-4リガンド(例えば、CD80及び/又はCD86)の発現を特徴とする。
他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、TIGIT、Lag-3、Tim-3及びそれらのリガンド及び組み合わせから成る群から選択される少なくとも1種のチェックポイント分子に対する少なくとも1種の阻害剤(例えば、遮断抗体)による治療に対して抵抗性であり、各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
例示的な実施形態によれば、腫瘍は、イピリムマブ(YERVOY(登録商標))及びトレメリムマブから成る群から選択される少なくとも1種のCTLA4特異的阻害剤(例えば、遮断抗体)による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、腫瘍は、アテゾリズマブ(TECENTRIQ(登録商標))、デュルバルマブ(IMFINZI(登録商標))、アベルマブ(BAVENCIO(登録商標))、ニボルマブ(OPDIVO(登録商標))及びペムブロリズマブ(KEYTRUDA(登録商標))から成る群から選択される少なくとも1種のPD1特異的阻害剤(例えば、PD-1又はPD-L1に対する遮断抗体)による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、腫瘍は、チラゴルマブ(MTIG7192A)、オシペルリマブ(BGB-A1217)、ビボストリマブ(MK-7684)、ドムバナリマブ(AB-154)、BMS-986207、EOS-448、ASP-8374、COM-902、エチギリマブ(MPH-313)、IBI-939、AGEN-1307、CASC-674、抗PVR抗体(NB-6253)、及びPH-804から成る群から選択される少なくとも1種のTIGIT特異的阻害剤による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、腫瘍は、PRS-332、P13B02-3、LBL-007、エフティラギモドα(IMP321)、LAG525(IMP701)、MK-4280、REGN3767、レラトリマブ(BMS-986016)、BI 754111、FS118、テボテリマブ(MGD013)、TSR-033、INCAGN2385、Sym022及びXmAb22841から成る群から選択される少なくとも1種のLAG3特異的阻害剤による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のTIM3特異的阻害剤、例えば、ICAGN02390、Sym023、LY3321367、MGB453、TSR022、BGBA425、及びBMS986258による治療に対して抵抗性である。
他の実施形態では、腫瘍は、複数のチェックポイント阻害剤による治療、又は複数のチェックポイント分子の阻害剤による治療に対して抵抗性である。例えば、腫瘍は、R07121661等のTIM3とPD1の両方を標的とする二重阻害剤による治療、又はニボルマブとイピリムマブとの併用療法に対して抵抗性となり得るが、これに限定されない。
他の実施形態では、対象は1種以上のチェックポイント分子阻害剤による治療レジメンを受けている。他の実施形態では、対象はチェックポイント分子阻害剤による治療レジメンを受けていない。例えば、YERVOY(商標)(イピリムマブ)は静脈内注入用のヒトCTLA-4遮断抗体であり、切除不能又は転移性黒色腫の治療が対象である。OPDIVO(登録商標)(ニボルマブ)は、切除不能又は転移性黒色腫の治療に適応されるPD-1遮断抗体である。KEYTRUDA(登録商標)(ペムブロリズマブ)は、黒色腫、NSCLC、頭頸部扁平上皮癌、古典的ホジキンリンパ腫(cHL)、縦隔原発B細胞性大細胞型リンパ腫、尿路上皮癌、マイクロサテライト不安定性が高い又はミスマッチ修復欠損のある癌、マイクロサテライト不安定性が高い又はミスマッチ修復欠損のある結腸直腸癌、胃癌、食道癌、子宮頸癌、肝細胞癌(HCC)、メルケル細胞癌(MCC)、腎細胞癌(RCC)、子宮内膜癌、腫瘍変異負荷の高い癌、皮膚扁平上皮癌、及び三種陰性乳癌の治療に適応されるPD-1遮断抗体である。TECENTRIQ(登録商標)(アテゾリズマブ)は、局所進行性又は転移性尿路上皮癌、転移性NSCLC、EGFR又はALKゲノム腫瘍異常のない転移性非扁平上皮NSCLC、小細胞肺癌(SCLC)、進展期小細胞肺癌(ES-SCLC)、切除不能又は転移性HCC、及び黒色腫の治療に適応されるプログラム死リガンド1(PD-L1)遮断抗体である。IMFINZI(登録商標)(デュルバルマブ)は、プラチナベースの化学療法と放射線療法を同時に実施した後に疾患が進行しない切除不能なステージIIIのNSCLCの成人患者の治療に適応されるPD-L1遮断抗体であり、ES-SCLC成人患者の第一選択治療として、エトポシドとカルボプラチン又はシスプラチンのいずれかとの併用を行う。BAVENCIO(登録商標)(アベルマブ)は、MCC、UC、及びRCCの治療に適応されるPD-L1遮断抗体である。
他の実施形態では、上述の方法又は使用は、本明細書に開示の少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤の投与(本発明の細胞組成物と同時又は逐次組み合わせ)を更に含む。例えば(例えば、腫瘍がLag-3、Tim-3又はTIGITの少なくとも1種のリガンドの表面発現を特徴とする場合)、上述の方法又は使用は、Lag-3、Tim-3又はTIGITそれぞれに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤の投与を更に含む。他の実施形態では、上述の方法又は使用は、Lag-3、Tim-3、又はそれらの組み合わせに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤の投与を更に含む。更に他の実施形態では、本発明の細胞組成物を唯一の治療剤として使用することができる。例えば、本発明の組成物は、CTLA-4又はPD-1の少なくとも1種のリガンドの表面発現を特徴とする腫瘍の治療における単独療法として使用することができるが、これに限定されない。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
他の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド、CXCR2リガンド及びCXCR3リガンドから成る群から選択される少なくとも1種のケモカインの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド及びCXCR3リガンドから成る群から選択される少なくとも1種のケモカインの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド、CXCR2リガンド及びCXCR3リガンドから成る群から選択される複数のケモカインの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド及びCXCR3リガンドから成る群から選択される複数のケモカインの発現を特徴とする。特定の実施形態では、腫瘍は、CXCR4リガンド(例えば、CXCL12)の発現を特徴とする。他の特定の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド(例えば、CXCL16)の発現を特徴とする。例えば、CXCL16発現腫瘍としては、非小細胞肺癌(NSCLC)腫瘍、胃腫瘍、卵巣腫瘍、乳房腫瘍、結腸直腸腫瘍、乳房腫瘍、膵臓腫瘍、及び腎臓腫瘍を挙げることができるが、これらに限定されず、各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
他の実施形態では、接触をインビボで行う。従って、本発明の方法は、対象に治療有効量の本発明の細胞組成物(例えば、ACT細胞組成物)を投与することを含むことができ、組成物は、少なくとも5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~85%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であって、組成物はインビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示す。他の実施形態では、接触をエクスビボで行う。他の実施形態では、IL-2の投与と同時に細胞を対象に投与する。更に他の実施形態では(例えば、改良遺伝子改変細胞を使用する場合)、IL-2の同時投与を行わずに細胞を有利に使用することができ、それによって安全性が高まり、副作用が低減する。
「有効量」又は「治療有効量」とは、本発明の方法において有益な結果を発揮するのに十分な量を意味する。より具体的には、治療有効量は、障害(例えば、癌)の症状を予防、軽減又は改善するのに有効な、又は治療を受ける対象の生存を延長するのに有効な活性成分(例えば、エフェクター細胞)の量を意味する。例えば、対象に投与するための本発明のACT組成物は、本明細書に開示のPBMCから増殖した生細胞を有効量である少なくとも5×106~10×108個、典型的には最大約10×109個含む。腫瘍細胞とエクスビボで接触させるための有効量の細胞組成物は、例えば、培養中の各腫瘍細胞に対して少なくとも約0.25~1個のエフェクター細胞を含むことができる。
インビトロ細胞培養方法の状況において、IL-2及びCD3アクチベーター等の細胞刺激因子の有効量は、本明細書に開示の有利な表現型調節(例えば、細胞増殖、活性化マーカー(例えば、DNAM-1、NKG2D)のアップレギュレーション、及び細胞傷害能力の増強が挙げられるが、これらに限定されない)を発揮するのに十分な量である。例えば、IL-2の有効量としては組換えヒトIL-2の場合、例えば、500~1500、600~1300、750~1500又は500~1200IU/mLとすることができ、抗CD3抗体の有効量としてはOKT3の場合、例えば、10~60、20~40、10~40又は20~60ng/mLとすることができるが、これに限定されない。
治療有効量の決定は、特に本明細書に記載の詳細な開示を考慮すると、十分に当業者の能力の範囲内である。本発明の方法で使用される任意の調製物に関して、用量又は治療有効量は、最初にインビトロアッセイ及び細胞培養アッセイから推定することができる。例えば、動物モデルにおいて用量を処方して、所望の濃度又は力価を得ることができる。このような情報を用いて、ヒトにおける有用な用量をより正確に決定することができる。
本明細書に記載の活性成分の毒性及び治療有効性は、インビトロ、細胞培養物又は実験動物における標準的な薬学的手順によって確認することができる。このようなインビトロアッセイ、細胞培養アッセイ及び動物試験から得たデータは、ヒトにおいて用いる用量範囲を処方する上で使用することができる。投与量は使用する剤形や利用する投与経路に応じて変化し得る。正確な処方、投与経路及び投与量は、患者の状態を考慮して個々の医師が選択することができる(例えば、Fingl, E. et al. (1975), "The Pharmacological Basis of Therapeutics," Ch. 1, p.1.を参照)。
他の実施形態では、腫瘍は、MHCI発現及び/又は活性のダウンレギュレーションを特徴とする。本明細書に示すように、本発明に係る細胞組成物は、様々な腫瘍細胞に対してMHC依存的細胞傷害活性と非MHC依存的細胞傷害活性の両方を有することが見出された。従って、このような細胞組成物は、治療抵抗性の腫瘍(例えば、免疫療法又はチェックポイント分子阻害剤に対して抵抗性)の治療、又は、例えば、MHCI分子の発現の低下、機能喪失突然変異、又は腫瘍に特徴的なMHCI経路の他の障害に起因する、MHCI抗原提示障害に関連する免疫回避表現型を示す腫瘍の治療にも有利に使用することができる。
他の実施形態では、細胞組成物は、腫瘍細胞と接触する前に、凍結保存とその後の解凍プロトコルを経ている。本明細書に示すように、本発明の原理に従った細胞組成物は、凍結保存及び解凍後に非常に強力な細胞障害性を示した。また、この活性は、更なる増殖又は操作工程を必要とせずに、解凍時間付近であっても現れた(解凍24時間以内に、対応する非凍結保存細胞の細胞傷害活性の70~80%を保持)。従って、本発明の方法の他の実施形態では、解凍プロトコルは細胞組成物を腫瘍細胞と接触させてから1~3日以内、例えば、36時間、24時間、12時間又は6時間以内に行う。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。他の実施形態では、細胞組成物は、対象に対して自家性、組織適合性同種異系、又は非組織適合性同種異系とすることができ、各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
更なる実施形態
一様相では、本発明は、ACT用細胞組成物を産生するための方法であって、
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日間毎に補充することとで、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、それによって少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得ることと、
c.得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法を提供する。
一様相では、本発明は、ACT用細胞組成物を産生するための方法であって、
a.PBMC試料を提供することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日間毎に補充することとで、培養物中の生細胞の数を少なくとも20倍増加させ、それによって少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得ることと、
c.得られた細胞組成物を回収することと
を含む方法を提供する。
他の実施形態では、唯一の外因的に添加された細胞刺激因子としてのIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で増殖を行う。特定の実施形態では、工程bは、500~1500IU/mLのIL-2と10~60ng/mLの抗CD3抗体の存在下で細胞を増殖させることを含み、これらは2~4日間毎に10~16日間再補充する。他の実施形態では、細胞は更なる富化、刺激又は増殖工程に供されていない。他の実施形態では、生細胞の数を少なくとも30倍増加させるように増殖を行う。他の実施形態では、5×106~10×108個の生存可能な単核細胞(その70~80%はNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞である)を含む細胞組成物を産生するように増殖を行う。他の実施形態では、インビトロで造血器腫瘍細胞と0.25:1の比率で24時間インキュベートした場合に、有意に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる細胞組成物を産生するように増殖を行う。他の実施形態では、本明細書に開示のように、本発明の細胞組成物を産生するように増殖を行う。
他の実施形態では、工程bは細胞を遺伝子改変することを更に含む。他の実施形態では、この方法は、CAR及び/又は少なくとも1種のサイトカイン、ケモカイン、又はその受容体を発現するように細胞を遺伝子改変することを含む。例示的実施形態では、この方法は、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように細胞を改変することを含む。他の実施形態では、この方法は、工程cで回収した細胞組成物を凍結保存する工程を更に含む。
他の実施形態では、本明細書に開示の方法によって調製される細胞組成物が提供される。
他の様相では、ACT細胞組成物であって、5×106~10×108個の生存可能なインビトロ増殖PBMCを含み、その70~80%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であり、インビトロ及びインビボで非組織適合性腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示すACT細胞組成物が提供される。
一実施形態では、生細胞の7~12%がCD3+CD4+細胞であり、20~28%がCD3+CD56+細胞であり、10~14%がCD3+CD8+CD56+細胞である。他の実施形態では、組成物は、CD3+CD4+細胞に対するCD3+CD8+細胞の比率が7~8であることを特徴とする。他の(追加の又は代替の)実施形態では、組成物はCD3-CD56+細胞を3%未満含む。
ある実施形態によれば、CD3+CD8+細胞の少なくとも40%は、パーフォリン、FasL、CXCR4及びCXCR2から成る群から選択される少なくとも1種のマーカーの表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも40%は、パーフォリン、FasL、CXCR4及びCXCR2から成る群から選択される複数のマーカーの表面発現を特徴とする。幾つかかの実施形態では、CD3+CD8+細胞の約40%がFasLを発現し、CD3+CD8+細胞の約50%がパーフォリンを発現し、CD3+CD8+細胞の約90%がCXCR2を発現し、CD3+CD8+細胞の約100%がCXCR4、グランザイムB及びNKG2Dを発現する。
他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも30%、典型的には少なくとも約40%が、CXCR3、CXCR6及びDNAM-1から成る群から選択される少なくとも1種のマーカーの表面発現を特徴とする。一実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも90%がCXCR3の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも90%、典型的には実質的に全てがDNAM-1の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の少なくとも30%がCXCR6の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約90%がCXCR3の表面発現を特徴とし、CD3+CD8+細胞の実質的に全てがDNAM-1の表面発現を特徴とし、CD3+CD8+細胞の約30%がCXCR6の表面発現を特徴とする。従って、本発明の実施形態に係るACT細胞組成物は、NKG2D+、グランザイムB+、パーフォリン+、FasL+、CXCR4+、CXCR2+、CXCR3+、CXCR6+及びDNAM-1+で定義されるCD3+CD8+細胞集団を含む。
他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の55%以下、典型的には最大約50%が、CTLA-4、PD-1、TIGIT、Lag-3及びTim-3から成る群から選択される1種以上の免疫チェックポイント分子の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約50%以下が、CTLA-4、PD-1、TIGIT、Lag-3及びTim-3から成る群から選択される複数の免疫チェックポイント分子の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞は、CTLA-4の実質的な表面発現の欠如を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約50~51%がLag-3の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約50~54%がTim-3の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約15%がPD-1の表面発現を特徴とする。他の実施形態では、CD3+CD8+細胞の約20~22%がTIGITの表面発現を特徴とする。従って、本発明の実施形態に係るACT細胞組成物は、CTLA-4-、PD-1-、TIGIT-、Lag-3+及びTim-3+で定義されるCD3+CD8+細胞集団を含む。他の実施形態では、本発明の実施形態に係るACT細胞組成物は、CTLA-4-、PD-1-、及びTIGIT-で定義されるCD3+CD8+細胞集団を含む。各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。
幾つかの実施形態では、細胞組成物は、造血器腫瘍細胞に対してMHC依存的(又はMHC制限)細胞傷害活性を示す。他の実施形態では、細胞組成物は、造血器腫瘍細胞及び固形腫瘍細胞に対して非MHC依存的(又は非MHC制限)細胞傷害活性を示す。他の実施形態では、細胞傷害活性はグランザイムB及び/又はパーフォリンによって媒介される。他の実施形態では、細胞傷害活性はFAS-FasL相互作用によって実質的に媒介されない。他の実施形態では、細胞組成物は、MHC依存的細胞傷害活性と非MHC依存的細胞傷害活性の両方を有する。
他の実施形態では、組成物は、インビトロで造血器腫瘍細胞と0.25:1の比率で24時間インキュベートした場合に、有意に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる。他の実施形態では、組成物は造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができ、組成物細胞と腫瘍細胞の比率を1:1としてインビトロで24時間インキュベートすると腫瘍細胞の80~90%が根絶する。他の実施形態では、腫瘍細胞は少なくとも1種のNKG2Dリガンドを発現する。他の実施形態では、腫瘍細胞は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する。
他の実施形態では、組成物は、GVHDを実質的に誘発せずに、インビボで非組織適合性腫瘍細胞を特異的に根絶することができる。他の実施形態では、組成物は、GVHDを実質的に誘発せずに、インビボで非組織適合性対象における腫瘍発生を阻害又は防止することができる。
他の実施形態では、組成物は、凍結保存及びその後の解凍プロトコルの後、少なくとも70%、典型的には少なくとも80%の抗腫瘍細胞傷害活性を保持する。
他の実施形態では、本明細書に開示の方法によって組成物を調製する。幾つかの実施形態によれば、細胞組成物は、有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させることを含む方法によって調製し、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日毎に補充する。他の実施形態では、細胞組成物のインキュベーションは、他のサイトカイン又は抗体の非存在下で行う。
他の実施形態では、細胞組成物を遺伝子改変する。他の実施形態では、CARを発現するように細胞組成物を遺伝子改変する。他の実施形態では、CARは、BCMA、CD47、PDL-1、メソテリン、EpCAM、CD34、CD44、PSCA、MUC16、CD276、CD123、CD19、CD20及びEFFRvIIIから成る群から選択される抗原を指向する。特定の実施形態では、組成物の細胞は、CD19特異的CAR又はCD123特異的CARを発現する。他の実施形態では、少なくとも1種のサイトカイン、ケモカイン、又はその受容体を発現するように細胞組成物を遺伝子改変する。他の実施形態では、改変ケモカイン受容体を発現するように細胞組成物を遺伝子改変する。他の実施形態では、改変ケモカイン受容体は、C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含むCXCR4受容体である。他の実施形態では、細胞組成物はIL-2、IL-15及び/又はIL-21を外因的に発現する。特定の実施形態では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように細胞組成物は改変されている。
他の実施形態では、この方法は、工程cで得られる細胞組成物の凍結保存を更に含む。他の実施形態では、方法は、凍結保存した細胞組成物を解凍プロトコルに供する(例えば、それを必要とする対象へ投与する前)ことを更に含む。他の実施形態では、この方法は、工程cの後に、凍結保存とその後の解凍プロトコルを更に含み、細胞組成物は、凍結保存前の細胞組成物の抗腫瘍細胞傷害活性特性の少なくとも70%、典型的には少なくとも80%を保持する。
他の様相では、(i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む細胞組成物が提供される。他の実施形態では、細胞組成物は、細胞の70~80%がNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%がCD56-細胞であり、最大5%がCD3-細胞であることを特徴とする。他の実施形態によれば、細胞組成物は、有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で少なくとも9日間PBMCを増殖させることを含む方法によって調製し、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを2~4日毎に補充する。
幾つかの実施形態では、本明細書に開示の本発明の細胞組成物は、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍の治療に使用するためのものである。一実施形態では、腫瘍は造血器腫瘍である。他の実施形態では、腫瘍は固形腫瘍である。幾つかの実施形態では、腫瘍は、白血病、多発性骨髄腫、前立腺腫瘍又は中皮腫から成る群から選択される。他の実施形態では、腫瘍は少なくとも1種のNKG2Dリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍細胞は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する。他の実施形態では、腫瘍細胞は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3を発現する。
他の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド、CXCR3リガンド及びCXCR2リガンドから成る群から選択される少なくとも1種のケモカインの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド、及びCXCR3リガンドから成る群から選択される少なくとも1種のケモカインの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍はCXCR6リガンドの発現を特徴とする。特定の実施形態では、腫瘍はCXCR6リガンドであるCXCL16の発現を特徴とする。
他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種の抑制性免疫チェックポイント分子及び/又はそのリガンドの発現を特徴とする。幾つかの実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、TIGIT、Lag-3、Tim-3及びそれらの組み合わせの内の少なくとも1種のリガンドを発現することがあり、各々の可能性は本発明の別個の実施形態を表す。他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、及びTIGITから成る群から選択される抑制性免疫チェックポイント分子の少なくとも1種のリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、及びTIGITから成る群から選択される複数の抑制性免疫チェックポイント分子のリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のCTLA-4リガンド(例えば、CD80及び/又はCD86)の発現を特徴とする。
他の実施形態では、腫瘍は、少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤による治療に対して抵抗性である。幾つかの実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、TIGIT、Lag-3、Tim-3及びそれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも1種のチェックポイント分子の阻害剤による治療に対して抵抗性となり得るが、各々の可能性は本発明の別の実施形態を表す。他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、及びTIGITから成る群から選択される少なくとも1種のチェックポイント分子の阻害剤による治療に対して抵抗性である。他の実施形態では、腫瘍は、CTLA-4、PD-1、及びTIGITの阻害剤による治療に対して抵抗性である。
例えば、本発明の細胞組成物は、CTLA-4の実質的な発現を欠いていることが本明細書で示されており、従って、唯一の治療剤としてのCTLA-4遮断抗体(例えば、イピリムマブ及び/又はトレメリムマブ)による治療に対して抵抗性の腫瘍の治療に特に有利となり得る。従って、他の実施形態では、対象はチェックポイント分子阻害剤による治療レジメンを受けていない。
他の例では、本発明の細胞組成物は、Tim-3及び/又はLag-3を発現する腫瘍の治療に使用することができ、例えば、それぞれTim-3阻害剤及び/又はLag-3阻害剤を用いた併用療法に使用することができる。従って、他の実施形態では、対象は、例えば、PD-1、TIGIT、Lag-3、Tim-3又はそれらの組み合わせに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤による治療レジメンを受けているが、各々の可能性が本発明の別個の実施形態を表す。他の実施形態では、上述の使用は、例えば、PD-1、TIGIT、Lag-3、Tim-3又はそれらの組み合わせに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤の投与を更に含み、各々の可能性が本発明の別個の実施形態を表す。他の実施形態では、この使用は、Lag-3、Tim-3又はそれらの組み合わせに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤の投与を更に含む。幾つかの実施形態では、本発明に係る細胞組成物の使用によって、既存の抗癌療法、例えば、免疫チェックポイント阻害剤の用量を低下又は最小限にすることができる。
他の様相では、腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、本明細書に開示の本発明の治療有効量の細胞組成物に腫瘍細胞を接触させることを含む方法が提供される。
一実施形態では、細胞組成物は、対象に対して自家性、組織適合性同種異系、又は非組織適合性同種異系である。特定の実施形態では、細胞組成物は、対象に対して非組織適合性同種異系である。他の実施形態では、接触をインビボで行う。他の実施形態では、接触をエクスビボで行う。他の実施形態では、腫瘍は造血器腫瘍である。他の実施形態では、腫瘍は固形腫瘍である。他の実施形態では、腫瘍は少なくとも1種のNKG2Dリガンドの発現を特徴とする。他の実施形態では、腫瘍細胞は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する。他の実施形態では、腫瘍細胞は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びULBP3を発現する。
本発明の幾つかの実施形態をより十分に説明するために以下の実施例を提示する。しかし、これらの実施例は本発明の広い範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
超活性化キラー(SAK)細胞の産生と特徴付け
フィコール・ハイパック密度遠心分離(Sigma社製)によって末梢血単核細胞(PBMC)をヒト血液から単離した。PBMCをRPMI培地(完全培地+MEM NEAA×1及び0.1mMの2-メルカプトエタノール)に1×106個(細胞)/mLの濃度で再懸濁させ、0日目に1000IU/mLの組換えヒトIL-2(rhIL-2、R&DSystems社製)と30ng/mLの抗ヒトCD3抗体(OKT-3、eBioscience社製)で刺激した。4日目、6日目及び8日目に新鮮な培地+rhIL-2と抗CD3を添加して培養を維持した。細胞を少なくとも11日間増殖させ、様々な時点で回収して更なる分析に備えた。
フィコール・ハイパック密度遠心分離(Sigma社製)によって末梢血単核細胞(PBMC)をヒト血液から単離した。PBMCをRPMI培地(完全培地+MEM NEAA×1及び0.1mMの2-メルカプトエタノール)に1×106個(細胞)/mLの濃度で再懸濁させ、0日目に1000IU/mLの組換えヒトIL-2(rhIL-2、R&DSystems社製)と30ng/mLの抗ヒトCD3抗体(OKT-3、eBioscience社製)で刺激した。4日目、6日目及び8日目に新鮮な培地+rhIL-2と抗CD3を添加して培養を維持した。細胞を少なくとも11日間増殖させ、様々な時点で回収して更なる分析に備えた。
増殖率を評価するために、回収した細胞をトリパンブルーで染色し、0日目、4日目、6日目、8日目及び11日目に生細胞の総数をカウントした。結果を図1Aに示すが、9回の別々の実験から得た平均±標準偏差を示す。図1Aに示すように、細胞は絶えず増殖し、11日間の培養後に30.55倍の増殖率に達した。
次に、フローサイトメトリーによる免疫表現型分析を以下のように行った。様々な時点で細胞を回収し、洗浄し、様々なモノクローナル抗体で4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーで分析した。次の抗体、即ち、FITC抗CD4、APC抗CD8、Percp抗CD3、及びPE抗CD56(全てBiolegend社製)を使用した。結果を図1B~1Dに示すが、各図には9回の別々の実験から得た平均値±標準偏差を示す。
図1B~1Dに示すように、増殖細胞集団全体におけるCD3+CD8+細胞とCD3+CD56+細胞の割合(%)は経時的に徐々に上昇したが、CD3+CD4+細胞の割合(%)は経時的に低下した。11日目の様々な亜集団の平均値と割合を表1にまとめる(9回の独立した実験の平均値±SD)。11日目の亜集団を表2で更に特徴付ける(全組成物からの各亜集団の%、5回の独立した実験の平均値±SD)。CD8+CD56+/CD8+は、総CD8+集団の内のCD8+CD56+のパーセンタイルを表す。
25名の個々のドナーから得た試料の包括的分析から、組成物は平均74.6±1.6%のCD3+CD8+細胞と12±1%のCD3+CD4+細胞によって特徴付けられた。更に、CD3+CD8+細胞とCD3+CD4+細胞の比率は少なくとも6:1、典型的には約7~8:1であった。得られた細胞(本明細書では超活性化キラー(SAK)細胞と称する)を、以下の実施例で詳述するように更なる分析に供した。
比較として、ACT用のPBMC由来エフェクター細胞(即ち、サイトカイン誘導キラー細胞(CIK))を調製するための他の既知のプロトコルも試験した。CIKの調製では、PBMCをRPMI培地(完全培地+MEM NEAA×1及び0.1mMの2-メルカプトエタノール)に1×106個(細胞)/mLの濃度で再懸濁させ、0日目に1000IU/mLの組換えヒトIFN-γ(Peprotec社製)で刺激した。1日目に、50ng/mLの抗ヒトCD3抗体(OKT-3、eBioscience社製)と500IU/mLのrhIL-2(R and D system社製)を添加した。4日目、6日目及び8日目に新鮮な培地+500IU/mLのrhIL-2を添加して培養を維持した。細胞を少なくとも11日間増殖させた。11日目にCIK細胞を回収し、更なるアッセイに備えた。上で詳述したように、SAK細胞も同時に増殖させた。11日目のCIK集団の特徴付けを表3に示す。
表1~3から分かるように、SAK細胞は、増殖11日目では表現型がCIK細胞とは異なっており、SAK細胞組成物では、CIK細胞組成物に比べて全CD8+細胞の内のCD8+CD56+細胞の割合が有意に高く、CIK細胞組成物に比べてCD3+CD4+細胞の割合が有意に低い。
更に、ACTを目的とするCIK細胞は、更なる亜集団の相対的割合(例えば、CD3-細胞とCD56+細胞の発生率(これはCIK細胞においてより高い)が挙げられるが、これに限定されない)によって本明細書に記載のSAK細胞と更に区別される。CIK細胞組成物は通常、21日間の増殖後に、上述のCIKプロトコルに本質的に相当する方法によって癌患者に投与する。このような組成物は、典型的には平均含量が少なくとも30%のCD56+細胞、より典型的には最大約50%~80%のCD56+細胞を特徴とし、平均含量が少なくとも5%、より典型的には最大約10%~70%のCD3-細胞を特徴とする。例えば、これまでに報告された様々な例示的CIK組成物は、21日目において、40~80%のCD3+CD56+細胞、20~60%のCD3+CD56-細胞、及び1~10%のCD3-CD56+細胞;35%のCD3+CD56+細胞、65%のCD3+CD56-細胞、及び2.23%のCD3-CD56+細胞(平均値、90%の総CD3+細胞);又は31.6%のCD3+CD56+細胞、41.5%のCD3+CD56-細胞、及び11.7%のCD3-CD56+細胞(中央値)を含むことを特徴としていた。
SAK細胞の抗腫瘍細胞傷害活性
様々な腫瘍細胞(本明細書では標的細胞とも称される)に対するエフェクター細胞(SAK)の影響を評価するために、カルボキシフルオレセイン二酢酸スクシニミジルエステル(CFSE)ベースのアッセイを用いて細胞障害性アッセイを行った。SAK細胞を培養11日目に回収した。標的細胞を製造業者の指示に従ってCFSE(eBioscience社製)で標識し、96ウェルプレートに2×104個(細胞)/ウェルの濃度で播種した。エフェクター対標的(E:T)比率を0.25:1、0.5:1、1:1、2:1、5:1、10:1及び30:1としてエフェクター細胞を標的細胞に添加した。24時間後、CFSE+PI-で標識した標的細胞をフローサイトメトリーによって分析した。生細胞のパーセンタイルは、(エフェクター細胞を含むCFSE+PI-細胞の数/エフェクター細胞を含まないCFSE+PI-細胞の数)×100で計算した。
様々な腫瘍細胞(本明細書では標的細胞とも称される)に対するエフェクター細胞(SAK)の影響を評価するために、カルボキシフルオレセイン二酢酸スクシニミジルエステル(CFSE)ベースのアッセイを用いて細胞障害性アッセイを行った。SAK細胞を培養11日目に回収した。標的細胞を製造業者の指示に従ってCFSE(eBioscience社製)で標識し、96ウェルプレートに2×104個(細胞)/ウェルの濃度で播種した。エフェクター対標的(E:T)比率を0.25:1、0.5:1、1:1、2:1、5:1、10:1及び30:1としてエフェクター細胞を標的細胞に添加した。24時間後、CFSE+PI-で標識した標的細胞をフローサイトメトリーによって分析した。生細胞のパーセンタイルは、(エフェクター細胞を含むCFSE+PI-細胞の数/エフェクター細胞を含まないCFSE+PI-細胞の数)×100で計算した。
THP-1白血病細胞とRPMI8266多発性骨髄腫細胞を用いて得られた結果をそれぞれ図2A~2Bに示すが、各比率における3回の平均値±標準偏差を示す。図2A~2Bに示すように、SAK細胞は、0.25:1という低いE:T比率であっても、両方の型の造血器腫瘍細胞株、THP-1及びRPMI8266に対して強力な細胞傷害活性を示した。E:T比率を2:1として使用した場合、SAK細胞は約90%の顕著な死滅効率を示し、抗腫瘍細胞療法としてのSAK細胞の効力が示された。
PC3前立腺癌細胞やH28中皮腫癌細胞等の様々な固形腫瘍細胞株について実験を繰り返し、造血MV4-11白血病細胞と比較した。結果を図3A~3Cに示すが、各比率における3回の平均値±標準偏差を示す。図3A~3Cに示すように、SAK細胞は、造血MV4-11細胞と両方の固形腫瘍細胞株に対して顕著な効力を示した。E:T比を上げると、全ての癌細胞株、特にMV4-11白血病細胞に対するSAK細胞の有効性が高まった。例えば、MV4-11細胞に対して90%の効率を得るには2:1のE:T比率が必要である一方、PC3前立腺癌細胞とH28中皮腫癌細胞に対して90%の効率を得るには30:1のE:T比率が必要であった。
次に、フローサイトメトリーを用いてSAK細胞組成物をCD3+CD56+細胞とCD3+CD56-細胞に分離し、各集団の細胞傷害活性を元のSAK細胞組成物の細胞傷害活性と比較した。この目的のため、上で詳述したように、各集団を様々なE:T比率(0.25:1、0.5:1、1:1及び2:1)でMV4-11細胞とインキュベートした。注目すべきことに、試験した集団の細胞障害能力と完全なSAK組成物の細胞障害能力との間には、試験したE:T比率のいずれにおいても有意差は見出されなかった。更に、増殖10日目と12日目に回収したSAK細胞組成物を用いて同様の結果が得られた。
従って、SAK細胞は、MHCII非依存的に様々な腫瘍細胞に対して強力な抗腫瘍細胞傷害活性を示した。更に、細胞傷害活性はCD56非依存的のように思われる。
SAK細胞は、他のPBMC由来エフェクター細胞と比較して、有意に向上した抗腫瘍細胞傷害活性を示す
SAK細胞が優れた抗腫瘍活性を発揮するという発見の後、SAK細胞の細胞傷害活性を他の2種のPBMC由来エフェクター細胞、即ち、サイトカイン誘導キラー細胞(CIK)及び活性化リンパ球組成物(IL-2増殖T細胞)と比較した。
SAK細胞が優れた抗腫瘍活性を発揮するという発見の後、SAK細胞の細胞傷害活性を他の2種のPBMC由来エフェクター細胞、即ち、サイトカイン誘導キラー細胞(CIK)及び活性化リンパ球組成物(IL-2増殖T細胞)と比較した。
CIKを調製するため、PBMCをRPMI培地(完全培地+MEM NEAA×1及び0.1mMの2-メルカプトエタノール)に1×106個(細胞)/mLの濃度で再懸濁させ、0日目に1000IU/mLの組換えヒトIFN-γ(Peprotec社製)で刺激した。50ng/mLの抗ヒトCD3抗体(OKT-3、eBioscience社製)と500IU/mLのrhIL-2(R and D system社製)を1日目に添加した。4日目、6日目及び8日目に新鮮な培地+500IU/mLのrhIL-2を添加して培養を維持した。細胞を少なくとも11日間増殖させた。11日目にCIK細胞を回収して更なるアッセイに備えた。0日目にPBMCを50ng/mLの抗ヒトCD3及び300IU/mLのrhIL-2とインキュベートし、300IU/mLのrhIL-2を含む新鮮な培地を更に添加した後、IL-2増殖T細胞培養物を得た。
未処理のMV4-11細胞を対照として設定した場合、エフェクター細胞としてSAK、CIK又はIL-2増殖T細胞を使用し、標的細胞としてMV4-11白血病細胞を使用して、CFSEベースの細胞障害性アッセイを基本的には実施例2に記載のように行った。結果を図4A~4Bに示すが、各比率における3回の平均値±標準偏差を示す。
予想外にも、図4A~4Bに示すように、SAK細胞は、対照エフェクター細胞よりも腫瘍細胞の根絶において有意に有効であることが分かった。CIK細胞と比較した場合(図4A)、SAK細胞が有意な細胞傷害活性を示すのに必要なE:T比率は低く、SAK細胞は、試験した各E:T比率で優れた細胞傷害活性を示した。例えば、E:T比率が5:1の場合、SAK細胞は90%の効率を示したが、同じ比率でCIK細胞の効率は僅かに40%であった(図4A)。SAK細胞は、IL-2増殖T細胞と比較して更に有効であることが分かった。例えば、E:T比率が0.25:1であっても、SAK細胞は60%の効率を示したが、同じ比率においてIL-2増殖T細胞は全く有効ではなかった。また、E:T比率が2:1であっても、SAK細胞は90%以上の死滅活性を示す一方、IL-2増殖T細胞の活性は25%に過ぎなかった(図4B)。
従って、SAK細胞は、従来既知のPBMC由来のエフェクター細胞と比較して、非常に効率的な抗腫瘍細胞傷害活性を発揮することが予想外に見出された。
SAK細胞と腫瘍細胞の免疫表現型の特徴付け
CD8+SAK細胞でのNKG2Dの発現を次のように評価した。実施例1に記載のように調製したSAK細胞を増殖11日目に回収し、洗浄し、FITC標識抗NKG2DとAPC標識抗CD8モノクローナル抗体(Biolegend社製)で4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーによって分析した。CD8+細胞上の抗体による染色を検出し、アイソタイプ抗体対照染色と比較した。
CD8+SAK細胞でのNKG2Dの発現を次のように評価した。実施例1に記載のように調製したSAK細胞を増殖11日目に回収し、洗浄し、FITC標識抗NKG2DとAPC標識抗CD8モノクローナル抗体(Biolegend社製)で4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーによって分析した。CD8+細胞上の抗体による染色を検出し、アイソタイプ抗体対照染色と比較した。
結果を図5に示す。図5に示すように、CD8+SAK細胞はNKG2Dを高度に発現する。注目すべきことに、CD8+細胞の100%がNKG2Dを発現することが判明し、アイソタイプ対照と比較して平均蛍光強度が8.4倍増加した。
SAK細胞はNKG2D受容体の発現を示したので、フローサイトメトリーを用いて様々な種類の腫瘍細胞で各種NKG2Dリガンドの発現を試験した。結果を以下の表4にまとめる。
表4に示すように、MV411白血病細胞は、ULBP3、HLAE、ULBP1、ULBP256、及びMICA及び/又はMICB等の様々なNKG2Dリガンドをその表面に高度に発現する。これに対し、H28中皮腫細胞は、これらのマーカーを有意に低く、即ち、非有意なレベルで発現する(例えば、ULBP256)か、又は検出不可能なレベルで発現する(例えば、MICA及びMICB)。
従って、SAK細胞はNKG2Dの高発現を特徴とし、MV4-11白血病細胞等のNKG2Dリガンドの高発現を特徴とする標的腫瘍細胞に対して特に有効であることが分かった。
SAKの細胞傷害活性は、FasL-Fas相互作用ではなく、主にグランザイムBとパーフォリンの分泌によって媒介される
SAK細胞の死滅機序を調べるため、基本的には実施例4に記載のように、CD8+SAK細胞でのFASL、グランザイムB及びパーフォリンの発現レベルを調べた。即ち、SAK細胞を増殖11日目に回収し、洗浄し、PE抗FasL APC抗パーフォリン抗体又はPE抗グランザイムモノクローナル抗体(全てBiolegend社製)で4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーによって分析した。CD8+細胞上の抗体による染色を検出し、アイソタイプ抗体対照染色と比較した。
SAK細胞の死滅機序を調べるため、基本的には実施例4に記載のように、CD8+SAK細胞でのFASL、グランザイムB及びパーフォリンの発現レベルを調べた。即ち、SAK細胞を増殖11日目に回収し、洗浄し、PE抗FasL APC抗パーフォリン抗体又はPE抗グランザイムモノクローナル抗体(全てBiolegend社製)で4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーによって分析した。CD8+細胞上の抗体による染色を検出し、アイソタイプ抗体対照染色と比較した。
図6A~6Cに示す結果は、CD8+細胞傷害性細胞集団によるFasL、グランザイムB及びパーフォリンの高発現を実証する。平均蛍光強度(MFI)で表される、マーカー特異的抗体で染色したCD8+細胞での発現レベルをアイソタイプ対照抗体の発現レベルと比較したものを以下の表5にまとめる。表5に示すように、CD8+細胞の40%がFasL陽性であり、50%がパーフォリン陽性であり、100%がグランザイムBを発現する。
次に、標的誘導パーフォリン分泌を次のように調べた。5×103個のSAK細胞(11日目)をMV4-11細胞に0.25:1(E:T)の比率で24時間添加した。24時間後、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)キット(Abcam社製)を使用して培地上清中のパーフォリンの濃度を調べた。図7に示すように、標的MV4-11腫瘍細胞とのインキュベーション後にパーフォリン分泌レベルが上昇した。
死滅機序を更に特徴付けるため、様々な阻害剤の存在下、基本的には実施例2に記載のようにCFSEベースの細胞障害性アッセイを行った。この目的のため、試験した阻害剤の有無に関わらず、白血病MV4-11細胞をSAK細胞と共に培養し、未処理のMV4-11細胞を対照として設定した。次の阻害剤、即ち、3,4-ジクロロイソクマリン(DCI:グランザイムB阻害剤、Sigma社製)、コンカナマイシンA(CMA:パーフォリン阻害剤、Sigma社製)及び抗FasL遮断抗体(Biolegend社製)を使用した。標的細胞とのインキュベーションの2時間前に、50μMのDCI、1000mMのCMA又は5μg/mLの抗FasLをSAK細胞に添加した。白血病MV4-11標的細胞に対するSAKの細胞傷害活性を、(エフェクター細胞の存在下でのCFSE+PI-細胞の数/エフェクター細胞の非存在下でのCFSE+PI-細胞の数)×100によって計算される生細胞の割合で表した。
結果を図8A~8Cに示すが、各比率における3回の平均±標準偏差を示す。図に示すように、グランザイムB阻害剤とパーフォリン阻害剤はSAK細胞の細胞傷害活性を有意に低下させたが(それぞれ図8Aと8C)、抗FasL抗体とのインキュベーションは生細胞の割合の減少に殆ど又は全く影響を及ぼさなかった(図8B)。
従って、特定の理論又は作用機序に束縛されたくはないが、SAK細胞は、FasL-Fas相互作用よりもグランザイムB及びパーフォリン分泌に主に依存する抗腫瘍細胞傷害活性を示すと思われる。
SAK遊走能力の特徴付け
SAK細胞集団を更に特徴付けるために、次のようにフローサイトメトリーによってケモカイン受容体発現の分析を行った。細胞を様々な時点で回収し、洗浄し、APC抗CXCR4(12G5クローン)、APC抗CXCR3、PE抗CXCR6又はFITC抗CXCR2モノクローナル抗体、更にはFITC又はAPC(全てBiolegend社製)でそれぞれ標識した抗CD8抗体で4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーによって分析した。
SAK細胞集団を更に特徴付けるために、次のようにフローサイトメトリーによってケモカイン受容体発現の分析を行った。細胞を様々な時点で回収し、洗浄し、APC抗CXCR4(12G5クローン)、APC抗CXCR3、PE抗CXCR6又はFITC抗CXCR2モノクローナル抗体、更にはFITC又はAPC(全てBiolegend社製)でそれぞれ標識した抗CD8抗体で4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーによって分析した。
図9Aに示す結果から、増殖11日目のSAK細胞でのケモカイン受容体CXCR2、CXCR3(上部パネル、それぞれ左と右)、CXCR4及びCXCR6(下部パネル、それぞれ左と右)の発現が分かる。特に、実質的に全てのCD3+CD8+細胞はCXCR4の表面発現を特徴とすることが分かり、残りのケモカイン受容体は平均してCD3+CD8+細胞の約90%(CXCR2とCXCR3)又は約30%(CXCR6)で見出された。
SAK細胞上のケモカイン受容体の機能を試験するために遊走アッセイを行った。この目的のため、ケモカインCXCL12、IP-10又はrhIL-8(PeproTech EC社製)に応答したSAK細胞の遊走を、孔径5μmのTranswell(Costar社製)を用いて評価した。1%ウシ胎仔血清(FCS)を含むRPMI培地にSAK細胞を再懸濁させた。細胞(2×105個/ウェル)を総量100μLで上部チャンバに添加し、100ng/mLのCXCL12又はIL-8、又は500ng/mLのIP-10を補充した600μLのRPMIを下部チャンバに添加した。4時間以内に下部コンパートメントに遊走する細胞の量をFACSによって求め、上部チャンバに流入した細胞の割合で表した。
図9Bに示す結果から、SAK細胞がケモカインIL-8、SDF-1及びIP-10に向かって遊走することが分かる。特に、試験した濃度では細胞の3%がIL-8に向かって遊走したが、細胞の約40%はSDF-1に向かって遊走し、約30%はIP-10に向かって遊走した。従って、SAK集団では、CXCR4及びCXCR3依存的な遊走がCXCR2依存的な遊走よりも顕著であると思われる。SAK細胞でのCXCR3とCXCR6の発現は、SAK細胞がCXCR3リガンドCXCL9及びCXCL11と、CXCR6リガンドCXCL16に向かって遊走する可能性があることも示す。
要約すると、この結果は、SAK細胞が腫瘍組織、特にCXCR4、CXCR6及びCXCR6リガンドを発現する腫瘍に動員される能力を示す。更に興味深いのは、CXCR6等の特定のケモカイン受容体が腫瘍微小環境での細胞傷害性T細胞の生存と増殖に特に重要であることが示唆され、それによってT細胞の消耗が抑制されるという所見である。従って、特定の理論又は作用機序に束縛されたくはないが、SAK細胞でのCXCR6の発現は、表現型の活性化、及び腫瘍微小環境での生存及び増殖の可能性の向上を示すことがある。
インビボでの養子移植
異種移植モデルを産生するために、NOD SCIDガンマ(NSG)マウス(成熟T細胞、B細胞及びNK細胞を欠く免疫不全マウス)を300cGyで照射した。24時間後、RAJI細胞(ヒトBリンパ芽球様株)を最終体積200μLで背側尾静脈を介して静脈内(iv)注射した(1×105個(細胞)/マウス)。
異種移植モデルを産生するために、NOD SCIDガンマ(NSG)マウス(成熟T細胞、B細胞及びNK細胞を欠く免疫不全マウス)を300cGyで照射した。24時間後、RAJI細胞(ヒトBリンパ芽球様株)を最終体積200μLで背側尾静脈を介して静脈内(iv)注射した(1×105個(細胞)/マウス)。
次に、マウスに20×106個のSAK細胞を静脈内(iv)注射し、5日目、6日目及び7日目に10μgのIL-2を腹腔内(ip)注射した。対照マウスにはPBSを静脈内(iv)注射し、10μgのIL-2を腹腔内(ip)注射した。マウスを12日目に屠殺し、分析用に骨髄(BM)と脾臓を採取した。これらの器官から細胞を単離し、抗ヒトCD20抗体(生着した腫瘍細胞を特異的に認識する)で染色し、BMと脾臓における生着細胞の割合をFACSによって評価した。結果を下の表6に示す。阻害%は100-(SAKマウスのCD20/対照マウスのCD20×100)で計算した。
表6に示すように、SAK細胞の養子移植は、骨髄と脾臓におけるRaji細胞の生着を有意に阻害し、特に顕著な有効性によって脾臓における腫瘍発生の約78%阻害をもたらした。
上で詳述したように実験を繰り返したが、BM細胞及び脾臓細胞と共に、屠殺したNSGマウスから採取した血液を抗ヒトCD19抗体で染色した。結果を以下の表7に示すが、阻害%は100-(SAKマウスのCD19/対照マウスのCD19×100)で計算した。図10A~10Cで可視化したが、SAK細胞を脾臓(図10A)、BM(図10B)及び血液(図10C)に移植した後のNSGマウスに対する対照NSGマウスにおけるCD19+Raji細胞の割合を示す。
表7に示すように、SAK細胞の養子移植によって、骨髄、血液及び脾臓におけるRaji細胞の生着が有意に阻害され、脾臓における腫瘍発生の約97%阻害をもたらす顕著な有効性が得られた。これらの知見から、SAK細胞のみが腫瘍の増殖と生着を有効に阻害できることが分かる。
遺伝子改変SAK
改良された遺伝子改変SAK細胞を以下に記載のように調製した。
改良された遺伝子改変SAK細胞を以下に記載のように調製した。
核酸構築物の産生には、レトロウイルスMSGV-1D3-28Z All ITAMインタクト発現ベクター(#107226、Addgene社製)を以下の改変を加えて使用した。レトロウイルスベクター骨格であるpMSGV1は、マウス幹細胞ウイルス(MSCV)の末端反復配列を使用するMSCVベースのスプライスGAGベクター(pMSGV)の誘導体である。制限酵素NcoI及びSalIを使用して、プラスミドから「1D3-28Z All ITAMインタクト」インサートを除去した。以下に詳述のような様々なcDNAインサートをPCRによって増幅し、NcoI及びSalI制限部位を有するプラスミドに連結した。得られた構築物A~D(以下の表8に詳述)をDNA配列決定によって確認した。
抗ヒトCD123CAR(構築物Aに含まれる)をコードする核酸配列は次の通りである。
ATGGCCCTGCCTGTGACAGCCCTGCTGCTGCCTCTGGCTCTGCTGCTGCATGCCGCTAGACCCGATATTGTCCTCACTCAATCGCCGGACTCACTGGCGGTGTCCCTCGGAGAGAGGGCGACGATCAATTGCCGGGCTTCCGAATCCGTCGATAACTACGGAAACACCTTTATGCACTGGTACCAACAGAAGCCAGGACAGCCACCAAAGCTGTTGATCTACCGCGCTTCAAACCTTGAGTCGGGTGTGCCGGACCGCTTCAGCGGCAGCGGTTCCAGAACCGACTTTACCCTCACCATCAGCTCGCTGCAGGCCGAAGATGTCGCCGTCTATTACTGCCAACAGAGCAACGAAGATCCGCCTACTTTCGGACAGGGGACTAAACTGGAAATCAAGGGCGGAGGAGGCTCGGGTGGAGGAGGATCGGGAGGAGGCGGGTCCGGTGGTGGCGGATCGCAAATCCAGCTGGTGCAGTCCGGCGCAGAAGTGAAGAAGCCGGGAGCGTCCGTGAAAGTGAGCTGCAAGGCCTCAGGGTACATCTTCACCAATTACGGCATGAATTGGGTGCGGCAGGCACCCGGACAGCGCCTGGAGTGGATGGGCTGGATCAACACTTACACCGGGGAAAGCACGTACTCGGCCGACTTCAAAGGACGGGTGACCATTACCCTGGATACCTCGGCCTCAACCGCTTACATGGAGCTCTCATCACTTAGATCCGAGGACACTGCCGTCTACTACTGTGCAAGGAGCGGAGGCTACGACCCTATGGACTATTGGGGACAAGGCACTACTGTGACTGTGTCGTCCACCACGACGCCAGCGCCGCGACCACCAACACCGGCGCCCACCATCGCGTCGCAGCCCCTGTCCCTGCGCCCAGAGGCGTGCCGGCCAGCGGCGGGGGGCGCAGTGCACACGAGGGGGCTGGACTTCGCCTGTGATATCTACATCTGGGCGCCCTTGGCCGGGACTTGTGGGGTCCTTCTCCTGTCACTGGTTATCACCCTTTACTGCTAA(配列番号1)。
ATGGCCCTGCCTGTGACAGCCCTGCTGCTGCCTCTGGCTCTGCTGCTGCATGCCGCTAGACCCGATATTGTCCTCACTCAATCGCCGGACTCACTGGCGGTGTCCCTCGGAGAGAGGGCGACGATCAATTGCCGGGCTTCCGAATCCGTCGATAACTACGGAAACACCTTTATGCACTGGTACCAACAGAAGCCAGGACAGCCACCAAAGCTGTTGATCTACCGCGCTTCAAACCTTGAGTCGGGTGTGCCGGACCGCTTCAGCGGCAGCGGTTCCAGAACCGACTTTACCCTCACCATCAGCTCGCTGCAGGCCGAAGATGTCGCCGTCTATTACTGCCAACAGAGCAACGAAGATCCGCCTACTTTCGGACAGGGGACTAAACTGGAAATCAAGGGCGGAGGAGGCTCGGGTGGAGGAGGATCGGGAGGAGGCGGGTCCGGTGGTGGCGGATCGCAAATCCAGCTGGTGCAGTCCGGCGCAGAAGTGAAGAAGCCGGGAGCGTCCGTGAAAGTGAGCTGCAAGGCCTCAGGGTACATCTTCACCAATTACGGCATGAATTGGGTGCGGCAGGCACCCGGACAGCGCCTGGAGTGGATGGGCTGGATCAACACTTACACCGGGGAAAGCACGTACTCGGCCGACTTCAAAGGACGGGTGACCATTACCCTGGATACCTCGGCCTCAACCGCTTACATGGAGCTCTCATCACTTAGATCCGAGGACACTGCCGTCTACTACTGTGCAAGGAGCGGAGGCTACGACCCTATGGACTATTGGGGACAAGGCACTACTGTGACTGTGTCGTCCACCACGACGCCAGCGCCGCGACCACCAACACCGGCGCCCACCATCGCGTCGCAGCCCCTGTCCCTGCGCCCAGAGGCGTGCCGGCCAGCGGCGGGGGGCGCAGTGCACACGAGGGGGCTGGACTTCGCCTGTGATATCTACATCTGGGCGCCCTTGGCCGGGACTTGTGGGGTCCTTCTCCTGTCACTGGTTATCACCCTTTACTGCTAA(配列番号1)。
IRES核酸配列(構築物A及びBに含まれる)は次の通りである。
GAATTCCCGGGTCGACCTGCAGAAGCTTAAAACAGCTCTGGGGTTGTACCCACCCCAGAGGCCCACGTGGCGGCTAGTACTCCGGTATTGCGGTACCCTTGTACGCCTGTTTTATACTCCCTTCCCGTAACTTAGACGCACAAAACCAAGTTCAATAGAAGGGGGTACAAACCAGTACCACCACGAACAAGCACTTCTGTTTCCCCGGTGATGTCGTATAGACTGCTTGCGTGGTTGAAAGCGACGGATCCGTTATCCGCTTATGTACTTCGAGAAGCCCAGTACCACCTCGGAATCTTCGATGCGTTGCGCTCAGCACTCAACCCCAGAGTGTAGCTTAGGCTGATGAGTCTGGACATCCCTCACCGGTGACGGTGGTCCAGGCTGCGTTGGCGGCCTACCTATGGCTAACGCCATGGGACGCTAGTTGTGAACAAGGTGTGAAGAGCCTATTGAGCTACATAAGAATCCTCCGGCCCCTGAATGCGGCTAATCCCAACCTCGGAGCAGGTGGTCACAAACCAGTGATTGGCCTGTCGTAACGCGCAAGTCCGTGGCGGAACCGACTACTTTGGGTGTCCGTGTTTCCTTTTATTTTATTGTGGCTGCTTATGGTGACAATCACAGATTGTTATCATAAAGCGAATTGGATTGCGGCCGC(配列番号2)。
GAATTCCCGGGTCGACCTGCAGAAGCTTAAAACAGCTCTGGGGTTGTACCCACCCCAGAGGCCCACGTGGCGGCTAGTACTCCGGTATTGCGGTACCCTTGTACGCCTGTTTTATACTCCCTTCCCGTAACTTAGACGCACAAAACCAAGTTCAATAGAAGGGGGTACAAACCAGTACCACCACGAACAAGCACTTCTGTTTCCCCGGTGATGTCGTATAGACTGCTTGCGTGGTTGAAAGCGACGGATCCGTTATCCGCTTATGTACTTCGAGAAGCCCAGTACCACCTCGGAATCTTCGATGCGTTGCGCTCAGCACTCAACCCCAGAGTGTAGCTTAGGCTGATGAGTCTGGACATCCCTCACCGGTGACGGTGGTCCAGGCTGCGTTGGCGGCCTACCTATGGCTAACGCCATGGGACGCTAGTTGTGAACAAGGTGTGAAGAGCCTATTGAGCTACATAAGAATCCTCCGGCCCCTGAATGCGGCTAATCCCAACCTCGGAGCAGGTGGTCACAAACCAGTGATTGGCCTGTCGTAACGCGCAAGTCCGTGGCGGAACCGACTACTTTGGGTGTCCGTGTTTCCTTTTATTTTATTGTGGCTGCTTATGGTGACAATCACAGATTGTTATCATAAAGCGAATTGGATTGCGGCCGC(配列番号2)。
ヒトIL-2(受入番号BC066257、構築物A及びBに含まれる)の核酸配列は次の通りである。
ATGTACAGGATGCAACTCCTGTCTTGCATTGCACTAAGTCTTGCACTTGTCACAAACAGTGCACCTACTTCAAGTTCTACAAAGAAAACACAGCTACAACTGGAGCATTTACTGCTGGATTTACAGATGATTTTGAATGGAATTAATAATTACAAGAATCCCAAACTCACCAGGATGCTCACATTTAAGTTTTACATGCCCAAGAAGGCCACAGAACTGAAACATCTTCAGTGTCTAGAAGAAGAACTCAAACCTCTGGAGGAAGTGCTAAATTTAGCTCAAAGCAAAAACTTTCACTTAAGACCCAGGGACTTAATCAGCAATATCAACGTAATAGTTCTGGAACTAAAGGGATCTGAAACAACATTCATGTGTGAATATGCTGATGAGACAGCAACCATTGTAGAATTTCTGAACAGATGGATTACCTTTTGTCAAAGCATCATCTCAACACTGACTTGA(配列番号3)。
ATGTACAGGATGCAACTCCTGTCTTGCATTGCACTAAGTCTTGCACTTGTCACAAACAGTGCACCTACTTCAAGTTCTACAAAGAAAACACAGCTACAACTGGAGCATTTACTGCTGGATTTACAGATGATTTTGAATGGAATTAATAATTACAAGAATCCCAAACTCACCAGGATGCTCACATTTAAGTTTTACATGCCCAAGAAGGCCACAGAACTGAAACATCTTCAGTGTCTAGAAGAAGAACTCAAACCTCTGGAGGAAGTGCTAAATTTAGCTCAAAGCAAAAACTTTCACTTAAGACCCAGGGACTTAATCAGCAATATCAACGTAATAGTTCTGGAACTAAAGGGATCTGAAACAACATTCATGTGTGAATATGCTGATGAGACAGCAACCATTGTAGAATTTCTGAACAGATGGATTACCTTTTGTCAAAGCATCATCTCAACACTGACTTGA(配列番号3)。
ヒトIL-15(受入番号BC100961.1、構築物Cに含まれる)の核酸配列は以下の通りである。
ATGAGAATTTCGAAACCACATTTGAGAAGTATTTCCATCCAGTGCTACTTGTGTTTACTTCTAAACAGTCATTTTCTAACTGAAGCTGGCATTCATGTCTTCATTTTGGGCTGTTTCAGTGCAGGGCTTCCTAAAACAGAAGCCAACTGGGTGAATGTAATAAGTGATTTGAAAAAAATTGAAGATCTTATTCAATCTATGCATATTGATGCTACTTTATATACGGAAAGTGATGTTCACCCCAGTTGCAAAGTAACAGCAATGAAGTGCTTTCTCTTGGAGTTACAAGTTATTTCACTTGAGTCCGGAGATGCAAGTATTCATGATACAGTAGAAAATCTGATCATCCTAGCAAACAACAGTTTGTCTTCTAATGGGAATGTAACAGAATCTGGATGCAAAGAATGTGAGGAACTGGAGGAAAAAAATATTAAAGAATTTTTGCAGAGTTTTGTACATATTGTCCAAATGTTCATCAACACTTCT(配列番号4)。
ATGAGAATTTCGAAACCACATTTGAGAAGTATTTCCATCCAGTGCTACTTGTGTTTACTTCTAAACAGTCATTTTCTAACTGAAGCTGGCATTCATGTCTTCATTTTGGGCTGTTTCAGTGCAGGGCTTCCTAAAACAGAAGCCAACTGGGTGAATGTAATAAGTGATTTGAAAAAAATTGAAGATCTTATTCAATCTATGCATATTGATGCTACTTTATATACGGAAAGTGATGTTCACCCCAGTTGCAAAGTAACAGCAATGAAGTGCTTTCTCTTGGAGTTACAAGTTATTTCACTTGAGTCCGGAGATGCAAGTATTCATGATACAGTAGAAAATCTGATCATCCTAGCAAACAACAGTTTGTCTTCTAATGGGAATGTAACAGAATCTGGATGCAAAGAATGTGAGGAACTGGAGGAAAAAAATATTAAAGAATTTTTGCAGAGTTTTGTACATATTGTCCAAATGTTCATCAACACTTCT(配列番号4)。
2A要素(構築物Cに含まれる)の核酸配列は次の通りである。
GAGGGCAGGGGAAGTCTACTAACATGCGGGGACGTGGAGGAAAATCCCGGCCCA(配列番号5)。
GAGGGCAGGGGAAGTCTACTAACATGCGGGGACGTGGAGGAAAATCCCGGCCCA(配列番号5)。
GFP(構築物B及びCに含まれる)の核酸配列は次の通りである。
ATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCACCGGGGTGGTGCCCATCCTGGTCGAGCTGGACGGCGACGTAAACGGCCACAAGTTCAGCGTGTCCGGCGAGGGCGAGGGCGATGCCACCTACGGCAAGCTGACCCTGAAGTTCATCTGCACCACCGGCAAGCTGCCCGTGCCCTGGCCCACCCTCGTGACCACCCTGACCTACGGCGTGCAGTGCTTCAGCCGCTACCCCGACCACATGAAGCAGCACGACTTCTTCAAGTCCGCCATGCCCGAAGGCTACGTCCAGGAGCGCACCATCTTCTTCAAGGACGACGGCAACTACAAGACCCGCGCCGAGGTGAAGTTCGAGGGCGACACCCTGGTGAACCGCATCGAGCTGAAGGGCATCGACTTCAAGGAGGACGGCAACATCCTGGGGCACAAGCTGGAGTACAACTACAACAGCCACAACGTCTATATCATGGCCGACAAGCAGAAGAACGGCATCAAGGTGAACTTCAAGATCCGCCACAACATCGAGGACGGCAGCGTGCAGCTCGCCGACCACTACCAGCAGAACACCCCCATCGGCGACGGCCCCGTGCTGCTGCCCGACAACCACTACCTGAGCACCCAGTCCGCCCTGAGCAAAGACCCCAACGAGAAGCGCGATCACATGGTCCTGCTGGAGTTCGTGACCGCCGCCGGGATCACTCTCGGCATGGACGAGCTGTACAAGTAA(配列番号6)。
ATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCACCGGGGTGGTGCCCATCCTGGTCGAGCTGGACGGCGACGTAAACGGCCACAAGTTCAGCGTGTCCGGCGAGGGCGAGGGCGATGCCACCTACGGCAAGCTGACCCTGAAGTTCATCTGCACCACCGGCAAGCTGCCCGTGCCCTGGCCCACCCTCGTGACCACCCTGACCTACGGCGTGCAGTGCTTCAGCCGCTACCCCGACCACATGAAGCAGCACGACTTCTTCAAGTCCGCCATGCCCGAAGGCTACGTCCAGGAGCGCACCATCTTCTTCAAGGACGACGGCAACTACAAGACCCGCGCCGAGGTGAAGTTCGAGGGCGACACCCTGGTGAACCGCATCGAGCTGAAGGGCATCGACTTCAAGGAGGACGGCAACATCCTGGGGCACAAGCTGGAGTACAACTACAACAGCCACAACGTCTATATCATGGCCGACAAGCAGAAGAACGGCATCAAGGTGAACTTCAAGATCCGCCACAACATCGAGGACGGCAGCGTGCAGCTCGCCGACCACTACCAGCAGAACACCCCCATCGGCGACGGCCCCGTGCTGCTGCCCGACAACCACTACCTGAGCACCCAGTCCGCCCTGAGCAAAGACCCCAACGAGAAGCGCGATCACATGGTCCTGCTGGAGTTCGTGACCGCCGCCGGGATCACTCTCGGCATGGACGAGCTGTACAAGTAA(配列番号6)。
野生型CXCR4ケモカイン受容体は次のアミノ酸配列を有する。
MSIPLPLLQIYTSDNYTEEMGSGDYDSMKEPCFREENANFNKIFLPTIYSIIFLTGIVGNGLVILVMGYQKKLRSMTDKYRLHLSVADLLFVITLPFWAVDAVANWYFGNFLCKAVHVIYTVNLYSSVLILAFISLDRYLAIVHATNSQRPRKLLAEKVVYVGVWIPALLLTIPDFIFANVSEADDRYICDRFYPNDLWVVVFQFQHIMVGLILPGIVILSCYCIIISKLSHSKGHQKRKALKTTVILILAFFACWLPYYIGISIDSFILLEIIKQGCEFENTVHKWISITEALAFFHCCLNPILYAFLGAKFKTSAQHALTSVSRGSSLKILSKGKRGGHSSVSTESESSSFHSS(配列番号7)。改変C’切断CXCR4(配列番号7の19個のC末端アミノ酸が除去されているWHIM R334x変異、NM_001008540.2、構築物Dに含まれる)をコードする核酸配列は次の核酸配列を有する。
ATGTCCATTCCTTTGCCTCTTTTGCAGATATACACTTCAGATAACTACACCGAGGAAATGGGCTCAGGGGACTATGACTCCATGAAGGAACCCTGTTTCCGTGAAGAAAATGCTAATTTCAATAAAATCTTCCTGCCCACCATCTACTCCATCATCTTCTTAACTGGCATTGTGGGCAATGGATTGGTCATCCTGGTCATGGGTTACCAGAAGAAACTGAGAAGCATGACGGACAAGTACAGGCTGCACCTGTCAGTGGCCGACCTCCTCTTTGTCATCACGCTTCCCTTCTGGGCAGTTGATGCCGTGGCAAACTGGTACTTTGGGAACTTCCTATGCAAGGCAGTCCATGTCATCTACACAGTCAACCTCTACAGCAGTGTCCTCATCCTGGCCTTCATCAGTCTGGACCGCTACCTGGCCATCGTCCACGCCACCAACAGTCAGAGGCCAAGGAAGCTGTTGGCTGAAAAGGTGGTCTATGTTGGCGTCTGGATCCCTGCCCTCCTGCTGACTATTCCCGACTTCATCTTTGCCAACGTCAGTGAGGCAGATGACAGATATATCTGTGACCGCTTCTACCCCAATGACTTGTGGGTGGTTGTGTTCCAGTTTCAGCACATCATGGTTGGCCTTATCCTGCCTGGTATTGTCATCCTGTCCTGCTATTGCATTATCATCTCCAAGCTGTCACACTCCAAGGGCCACCAGAAGCGCAAGGCCCTCAAGACCACAGTCATCCTCATCCTGGCTTTCTTCGCCTGTTGGCTGCCTTACTACATTGGGATCAGCATCGACTCCTTCATCCTCCTGGAAATCATCAAGCAAGGGTGTGAGTTTGAGAACACTGTGCACAAGTGATTTCCATCACCGAGGCCCTAGCTTTCTTCCACTGTTGTCTGAACCCCATCCTCTATGCTTTCCTTGGAGCCAAATTTAAAACCTCTGCCCAGCACGCACTCACCTCTGTGAGCAGAGGGTCCAGCCTCAAGATCCTCTCCAAAGGAAAGTAA(配列番号8)。
MSIPLPLLQIYTSDNYTEEMGSGDYDSMKEPCFREENANFNKIFLPTIYSIIFLTGIVGNGLVILVMGYQKKLRSMTDKYRLHLSVADLLFVITLPFWAVDAVANWYFGNFLCKAVHVIYTVNLYSSVLILAFISLDRYLAIVHATNSQRPRKLLAEKVVYVGVWIPALLLTIPDFIFANVSEADDRYICDRFYPNDLWVVVFQFQHIMVGLILPGIVILSCYCIIISKLSHSKGHQKRKALKTTVILILAFFACWLPYYIGISIDSFILLEIIKQGCEFENTVHKWISITEALAFFHCCLNPILYAFLGAKFKTSAQHALTSVSRGSSLKILSKGKRGGHSSVSTESESSSFHSS(配列番号7)。改変C’切断CXCR4(配列番号7の19個のC末端アミノ酸が除去されているWHIM R334x変異、NM_001008540.2、構築物Dに含まれる)をコードする核酸配列は次の核酸配列を有する。
ATGTCCATTCCTTTGCCTCTTTTGCAGATATACACTTCAGATAACTACACCGAGGAAATGGGCTCAGGGGACTATGACTCCATGAAGGAACCCTGTTTCCGTGAAGAAAATGCTAATTTCAATAAAATCTTCCTGCCCACCATCTACTCCATCATCTTCTTAACTGGCATTGTGGGCAATGGATTGGTCATCCTGGTCATGGGTTACCAGAAGAAACTGAGAAGCATGACGGACAAGTACAGGCTGCACCTGTCAGTGGCCGACCTCCTCTTTGTCATCACGCTTCCCTTCTGGGCAGTTGATGCCGTGGCAAACTGGTACTTTGGGAACTTCCTATGCAAGGCAGTCCATGTCATCTACACAGTCAACCTCTACAGCAGTGTCCTCATCCTGGCCTTCATCAGTCTGGACCGCTACCTGGCCATCGTCCACGCCACCAACAGTCAGAGGCCAAGGAAGCTGTTGGCTGAAAAGGTGGTCTATGTTGGCGTCTGGATCCCTGCCCTCCTGCTGACTATTCCCGACTTCATCTTTGCCAACGTCAGTGAGGCAGATGACAGATATATCTGTGACCGCTTCTACCCCAATGACTTGTGGGTGGTTGTGTTCCAGTTTCAGCACATCATGGTTGGCCTTATCCTGCCTGGTATTGTCATCCTGTCCTGCTATTGCATTATCATCTCCAAGCTGTCACACTCCAAGGGCCACCAGAAGCGCAAGGCCCTCAAGACCACAGTCATCCTCATCCTGGCTTTCTTCGCCTGTTGGCTGCCTTACTACATTGGGATCAGCATCGACTCCTTCATCCTCCTGGAAATCATCAAGCAAGGGTGTGAGTTTGAGAACACTGTGCACAAGTGATTTCCATCACCGAGGCCCTAGCTTTCTTCCACTGTTGTCTGAACCCCATCCTCTATGCTTTCCTTGGAGCCAAATTTAAAACCTCTGCCCAGCACGCACTCACCTCTGTGAGCAGAGGGTCCAGCCTCAAGATCCTCTCCAAAGGAAAGTAA(配列番号8)。
形質導入用のレトロウイルス粒子を調製するために、eco-phoenix細胞を5×105個(細胞)の密度で6ウェルプレートに接種し、感染当日に60~70%のコンフルエンスまで到達させた。製造業者のプロトコルに従って、リポフェクタミントランスフェクション試薬を使用し、37℃、5%CO2で5時間、レトロウイルスプラスミドMSGV(試験した構築物を含む)2μg/ウェルをEco-phoenix細胞にトランスフェクトした。48時間後、レトロウイルス粒子を含む上清を回収し、0.45μmフィルター(米国マサチューセッツ州、ビルリカ、EMD Millipore社製)で濾過して細胞片を除去した。上清を使用してPG13細胞を形質導入し、PG13ベースのパッケージング細胞株を産生し、改変MSGVウイルスを産生した。
PG13形質導入は、RetroNectin(登録商標)(Takara Shuzo社製)によって媒介させた。非組織培養24ウェルプレートをRetroNectin(登録商標)(PBSで1:40に希釈)でコーティングした。プレートを4℃で一晩コーティングした後、2%BSAで室温(RT)にて30分間ブロックし、使用前にPBSで1回洗浄した。トランスフェクトしたeco-phoenix細胞由来のウイルス含有上清を、RetroNectin(登録商標)コーティングプレートに添加し、2時間遠心分離した。次の工程では、PG13細胞をウェルに添加し、ウイルスと共に24時間インキュベートした。3日後、陽性PG13細胞(FACSによって検出)を選択し、増殖させた。
得られたウイルス粒子を使用して、基本的には実施例1に記載のように調製したSAK細胞を増殖方法中に形質導入した。具体的には、新たに単離したPBMCを、30ng/mLのOKT3と1000IU/mLのIL-2の存在下で48時間刺激した。刺激した後、上述のようにレトロウイルスベクターでプレコートした培養皿に移すことによって、レトロウイルスベクター(上述のようにPG13細胞によって産生する)を細胞に形質導入した。この目的のために、非組織培養24ウェルプレートをRetroNectin(登録商標)でコーティングし、ウイルス含有上清(PG13由来)をRetroNectin(登録商標)コーティングプレートに添加し、2時間遠心分離した。次の工程では、刺激した細胞をウェルに添加し、ウイルス粒子と共に24時間インキュベートした。その後、実施例1に記載のように、30ngの抗CD3と1000IU/mLのIL-2を用いて細胞を更に増殖させた。APC抗CXCR4抗体、CD123-Fc及びPE抗Fc抗体を使用したFACS、又はGFP分析によって陽性(構築物含有)細胞を検出及び定量し、対応する外因性遺伝子を発現することを確認した。
同様に、構築物A及びDを2A配列と共にプラスミド骨格にクローン化し、CD123特異的CAR、改変CXCR4受容体、及びIL-2(抗CD123-IRES-IL-2-2A-CXCR4whim)を構成的に発現することができる核酸構築物を産生する。結合した構築物を上述のようにSAK細胞に形質導入する。同様に、構築物CXCR4whim-IRES-IL-2を産生し、新たに調製したSAK細胞に形質導入する。
基本的にはそれぞれ実施例2及び7に記載のように、様々な構築物を形質導入した細胞をインビトロ及びインビボでの抗腫瘍活性についてアッセイする。
CD19特異的CARを発現する遺伝子改変SAK細胞の細胞傷害活性
CD19CARを発現する遺伝子改変SAK細胞(CD19発現B細胞悪性腫瘍を認識するように改変)を基本的には実施例8に記載のように調製し、次のように変更した。
CD19CARを発現する遺伝子改変SAK細胞(CD19発現B細胞悪性腫瘍を認識するように改変)を基本的には実施例8に記載のように調製し、次のように変更した。
scFv標的ドメイン(CD19に特異的)、CD8由来ヒンジ領域、CD8由来膜貫通領域、4-1BB/CD137共刺激ドメイン、及びCD3ζ鎖細胞内シグナル伝達ドメインを発現するようにベクターを操作した。核酸構築物の産生には、CD19CAR配列を有するレトロウイルスMSGV-1D3-28Z All ITAMインタクト発現ベクターを使用した。制限酵素NcoI及びSalIを使用して、プラスミドから「1D3-28Z All ITAMインタクト」インサートを除去した。CD19CARcDNAをPCRによって増幅し、NcoI及びSalI制限部位を有するプラスミドに連結した。得られた構築物をDNA配列決定によって確認した。
CD19CAR(センス鎖)をコードする核酸配列は次の通りである。
gccaccatggctctgcccgtgaccgcactcctcctgccactggctctgctgcttcacgccgctcgcccacaagtccagcttcaagaatcagggcctggtctggtgaagccatctgagactctgtccctcacttgcaccgtgagcggagtgtccctcccagactacggagtgagctggattagacagcctcccggaaagggactggagtggatcggagtgatttggggtagcgaaaccacttactataactcttccctgaagtcacgggtcaccatttcaaaggataactcaaagaatcaagtgagcctcaagctctcatcagtcaccgccgctgacaccgccgtgtattactgtgccaagcattactactatggagggtcctacgccatggactactggggccagggaactctggtcactgtgtcatctggtggaggaggtagcggaggaggcgggagcggtggaggtggctccggaggtggcggaagcgaaatcgtgatgacccagagccctgcaaccctgtccctttctcccggggaacgggctaccctttcttgtcgggcatcacaagatatctcaaaatacctcaattggtatcaacagaagccgggacaggcccctaggcttcttatctaccacacctctcgcctgcatagcgggattcccgcacgctttagcgggtctggaagcgggaccgactacactctgaccatctcatctctccagcccgaggacttcgccgtctacttctgccagcagggtaacaccctgccgtacaccttcggccagggcaccaagcttgagatcaaaaccactactcccgctccaaggccacccacccctgccccgaccatcgcctctcagccgctttccctgcgtccggaggcatgtagacccgcagctggtggggccgtgcatacccggggtcttgacttcgcctgcgatatctacatttgggcccctctggctggtacttgcggggtcctgctgctttcactcgtgatcactctttactgtaagcgcggtcggaagaagctgctgtacatctttaagcaacccttcatgaggcctgtgcagactactcaagaggaggacggctgttcatgccggttcccagaggaggaggaaggcggctgcgaactgcgcgtgaaattcagccgcagcgcagatgctccagcctacaagcaggggcagaaccagctctacaacgaactcaatcttggtcggagagaggagtacgacgtgctggacaagcggagaggacgggacccagaaatgggcgggaagccgcgcagaaagaatccccaagagggcctgtacaacgagctccaaaaggataagatggcagaagcctatagcgagattggtatgaaaggggaacgcagaagaggcaaaggccacgacggactgtaccagggactcagcaccgccaccaaggacacctatgacgctcttcacatgcaggccctgccgcctcgg(配列番号9)。
gccaccatggctctgcccgtgaccgcactcctcctgccactggctctgctgcttcacgccgctcgcccacaagtccagcttcaagaatcagggcctggtctggtgaagccatctgagactctgtccctcacttgcaccgtgagcggagtgtccctcccagactacggagtgagctggattagacagcctcccggaaagggactggagtggatcggagtgatttggggtagcgaaaccacttactataactcttccctgaagtcacgggtcaccatttcaaaggataactcaaagaatcaagtgagcctcaagctctcatcagtcaccgccgctgacaccgccgtgtattactgtgccaagcattactactatggagggtcctacgccatggactactggggccagggaactctggtcactgtgtcatctggtggaggaggtagcggaggaggcgggagcggtggaggtggctccggaggtggcggaagcgaaatcgtgatgacccagagccctgcaaccctgtccctttctcccggggaacgggctaccctttcttgtcgggcatcacaagatatctcaaaatacctcaattggtatcaacagaagccgggacaggcccctaggcttcttatctaccacacctctcgcctgcatagcgggattcccgcacgctttagcgggtctggaagcgggaccgactacactctgaccatctcatctctccagcccgaggacttcgccgtctacttctgccagcagggtaacaccctgccgtacaccttcggccagggcaccaagcttgagatcaaaaccactactcccgctccaaggccacccacccctgccccgaccatcgcctctcagccgctttccctgcgtccggaggcatgtagacccgcagctggtggggccgtgcatacccggggtcttgacttcgcctgcgatatctacatttgggcccctctggctggtacttgcggggtcctgctgctttcactcgtgatcactctttactgtaagcgcggtcggaagaagctgctgtacatctttaagcaacccttcatgaggcctgtgcagactactcaagaggaggacggctgttcatgccggttcccagaggaggaggaaggcggctgcgaactgcgcgtgaaattcagccgcagcgcagatgctccagcctacaagcaggggcagaaccagctctacaacgaactcaatcttggtcggagagaggagtacgacgtgctggacaagcggagaggacgggacccagaaatgggcgggaagccgcgcagaaagaatccccaagagggcctgtacaacgagctccaaaaggataagatggcagaagcctatagcgagattggtatgaaaggggaacgcagaagaggcaaaggccacgacggactgtaccagggactcagcaccgccaccaaggacacctatgacgctcttcacatgcaggccctgccgcctcgg(配列番号9)。
形質導入用のレトロウイルス粒子の調製は、実施例8に記載のように行った。陽性(構築物含有)細胞の検出及び定量化は、CD19-FcとPE抗Fc抗体を使用したFACS分析によって行い、CD19CAR遺伝子を発現することを確認した。
CD19陽性細胞(Toledo)とCD19陰性細胞(U937)に対するCD19CAR SAK細胞の細胞傷害活性を対照SAK細胞と比較して測定した。CFSEベースの細胞傷害性アッセイは、エフェクター細胞としてSAK及びCD19CAR SAK細胞を使用し、標的細胞としてToledo及びU937細胞を使用して、基本的には実施例2に記載のように行った。CD19+(Toledo)細胞とCD19-(U937)細胞についての結果をそれぞれ図11Aと11Bに示すが、各比率における3回の平均±標準偏差を示す。
図11Aに示すように、CD19CAR SAK細胞は、対照SAK細胞よりもToledo細胞(CD19陽性細胞)を根絶する上で有意に有効であることが分かった。
CD19CAR SAK細胞は、試験した各々のE:T比率において優れた細胞傷害活性を示した。例えば、E:T比率が1:1の場合、CD19CAR SAK細胞は93%の効率を示したが、同じ比率における対照SAK細胞の効率は54%に過ぎなかった。これに対し、U937細胞に対するCD19CAR SAKと対照SAKの細胞傷害活性は同一であり、これは、CD19CAR細胞の活性の増強がCD19発現腫瘍細胞に特異的であることを意味する。
これらの結果から、CAR SAKが従来のCAR T細胞の有効な代替物となり得ること、特に従来のCAR T細胞では治療効果が乏しい固形腫瘍に対して有効となり得ることが分かる。
インビボのアロ反応性
SAK細胞が移植片対宿主(GVH)反応と移植片対宿主病(GVHD)を誘発する可能性を特徴付けるため、NSGマウスにSAK細胞又はPBMCを注射し、GVHDの発症を1ヶ月間モニターした。この目的のため、先ずNSGマウスを300cGyで照射した。24時間後、SAK細胞又はPBMC(ヒト血液から精製)を最終体積200μLで背側尾静脈を介して静脈内(iv)注射した(マウス1匹当たり5×106個の細胞)。急性GVHD臨床スコアを週に3回計算した。次の4種のパラメータ(姿勢、活動性、毛皮の質感、及び皮膚の完全性)の各々を0(存在しない場合)又は2(存在する場合)でスコア化した。マウス体重も週に3回測定した。結果を図12A~12Cに示す。
SAK細胞が移植片対宿主(GVH)反応と移植片対宿主病(GVHD)を誘発する可能性を特徴付けるため、NSGマウスにSAK細胞又はPBMCを注射し、GVHDの発症を1ヶ月間モニターした。この目的のため、先ずNSGマウスを300cGyで照射した。24時間後、SAK細胞又はPBMC(ヒト血液から精製)を最終体積200μLで背側尾静脈を介して静脈内(iv)注射した(マウス1匹当たり5×106個の細胞)。急性GVHD臨床スコアを週に3回計算した。次の4種のパラメータ(姿勢、活動性、毛皮の質感、及び皮膚の完全性)の各々を0(存在しない場合)又は2(存在する場合)でスコア化した。マウス体重も週に3回測定した。結果を図12A~12Cに示す。
注射後約15日で、PBMCを投与したマウスはGVHDの臨床徴候を示し始めた(図12C)。マウスは毛づくろいがされていないため、汚らしく見えた。体重も減り始めた。PBMCで処理した全てのマウスは重度の急性GVHDを発症し、17日以内に死亡した(図12A)。対照的に、SAK細胞で処理したマウスではGVHDの徴候が最小限に抑えられ、全てのマウスが生存した。これらのマウスは、PBMC群と比較して体重減少が軽度であった(図12B)。
これらの結果は、組織適合性のない対象の治療を含め、臨床における同種異系使用へのSAK細胞の適合性を示すと共に、SAK細胞が既存の養子細胞移植治療プロトコルに対する有効な改善となり得ることを示す。
凍結保存したSAK細胞の細胞障害性の評価
SAK細胞を市販の治療製品として使用するには、その産生及び凍結方法を臨床使用前に有利に評価する必要がある。解凍したSAK細胞の細胞傷害活性を評価するため、凍結24時間後に該細胞を回収し、MV411及びTHP-1白血病標的細胞と様々な比率で共培養した。
SAK細胞を市販の治療製品として使用するには、その産生及び凍結方法を臨床使用前に有利に評価する必要がある。解凍したSAK細胞の細胞傷害活性を評価するため、凍結24時間後に該細胞を回収し、MV411及びTHP-1白血病標的細胞と様々な比率で共培養した。
この目的のため、増殖11日目の新鮮なSAK細胞(実施例1に記載)を冷凍培地(90%ウシ胎仔血清(FCS)+10%ジメチルスルホキシド(DMSO)を含む)中で凍結させ、液体窒素に移して凍結保存させた。得られた凍結保存SAK細胞を解凍24時間後に細胞障害性アッセイに使用し、11日目の新鮮なSAK細胞(凍結とその後の解凍を経ていない)の細胞障害活性と比較した。結果を図13A~13Bに示す。
図13A及び13Bに示すように、解凍したSAKは新鮮なSAKと比較して細胞傷害活性が低下したが、これは、凍結融解サイクルがSAK細胞の生存率及び/又は活性にある程度影響を及ぼし得ることを示す。しかし、凍結保存されたSAK細胞は、E:T比率が低くてもMV411(図13B)及びTHP-1(図13A)細胞に対して有意且つ強力な細胞傷害活性を示し、対応する新鮮なSAK細胞の細胞傷害活性の少なくとも約70~80%を保持した。
従って、この結果から、SAK細胞が調製直後だけでなく、凍結保存後も使用できる可能性があることが分かる。更に、細胞組成物は、追加の増殖又は操作の工程を必要とせずに、解凍直後に非常に強力な細胞障害性を示すことが本明細書で実証されている。従って、SAK細胞を含む細胞組成物は、貯蔵寿命の長い安定した製品として製造及び流通することができ、これは凍結保存によって容易になる。これは、凍結保存に対して感受性が高いことが報告されているNK細胞等の他の免疫細胞集団に基づく特定の細胞療法とは対照的であり、固形腫瘍の臨床治療における多数の失敗に関連していることが示唆される特性である(Mark et al., Nat Commun 11, 5224 (2020))。
SAK細胞での免疫チェックポイント分子の発現
CD8+SAK細胞での免疫チェックポイント分子の存在を次のように評価した。実施例1に記載のように調製したSAK細胞を増殖11日目に回収し、洗浄し、PE標識抗Tim-3抗体(図14上部パネル、左)、APC標識抗CTLA-4抗体(図14上部パネル、右)、APC標識抗PD-1抗体(図14中央パネル、左)、APC標識抗TIGIT抗体(図14中央パネル、右)又はPE標識抗Lag-3抗体(図14下部パネル、左)のいずれかで4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーによって分析した。APC又はPE標識抗CD8モノクローナル抗体(Biolegend社製)とアイソタイプ対照抗体も使用した。抑制性チェックポイント分子Tim-3、CTLA-4、PD-1、TIGIT及びLag-3に加えて、活性化受容体DNAM-1(図14下部パネル、右)の存在もSAK細胞上で評価した。
CD8+SAK細胞での免疫チェックポイント分子の存在を次のように評価した。実施例1に記載のように調製したSAK細胞を増殖11日目に回収し、洗浄し、PE標識抗Tim-3抗体(図14上部パネル、左)、APC標識抗CTLA-4抗体(図14上部パネル、右)、APC標識抗PD-1抗体(図14中央パネル、左)、APC標識抗TIGIT抗体(図14中央パネル、右)又はPE標識抗Lag-3抗体(図14下部パネル、左)のいずれかで4℃にて30分間染色し、フローサイトメトリーによって分析した。APC又はPE標識抗CD8モノクローナル抗体(Biolegend社製)とアイソタイプ対照抗体も使用した。抑制性チェックポイント分子Tim-3、CTLA-4、PD-1、TIGIT及びLag-3に加えて、活性化受容体DNAM-1(図14下部パネル、右)の存在もSAK細胞上で評価した。
図14に示すように、注目すべきは、実質的に全てのCD8+細胞が活性化受容体DNAM-1を発現することが分かった。これに対し、抑制性免疫チェックポイント分子は検出不可能であるか、又は検出されても低いレベルであった。特に、SAK細胞はCTLA-4を全く発現せず、発現したPD-1とTIGITのレベルが低かったが、これは、対応するリガンドを発現する腫瘍による阻害の可能性が低いことを示す。
異なるドナーの試料中の様々な表面マーカーを発現する細胞の割合を定量すると、CD8+細胞の99%~100%がDNAM-1を発現し、細胞の約0%がCTLA-4を発現し、細胞の12%~15%がPD-1を発現、細胞の20%~22%がTIGITを発現することが分かった。Lag-3とTim-3の表面発現は、それぞれCD8+細胞の約51%~63%及び54%~97%で見られた。
次に、SAK細胞上のチェックポイント分子の発現をCIK細胞上のチェックポイント分子の発現と比較した。基本的には実施例1に記載したように、同じドナーから組成物を調製し、細胞を11日目に回収し、上述したようにフローサイトメトリーによる表現型分析に供した。結果を以下の表9に示すが、各細胞型における各表示マーカーの染色時に測定された平均蛍光強度(MFI)を示すと共に、CIK細胞と比較したSAK細胞における相対発現(倍数増加、SAK細胞のMFI/CIK細胞のMFI、「SAK/CIK」と表示)を示す。
表9に示すように、種々の増殖プロトコルによって調製した細胞は、表面マーカーの独特の発現プロファイルに関する様々な表現型を示した。特に、SAK細胞は、11日目に回収した対応するCIK細胞よりも顕著に高いレベルの試験マーカーを示す。従って、この結果から、容易に利用可能な方法によってSAK細胞を容易に特定し、他の細胞組成物と区別できることが実証される。また、11日目のCIK細胞よりもSAK細胞において高いレベルでリンパ球活性化中に上昇することが知られている表面マーカーの存在は、改良増殖方法中にSAK細胞が「超活性化」表現型に適応することを更に示唆する。
NK細胞とT細胞の機能は、抑制性受容体(例えば、PD-1、TIGIT、Lag-3、Tim-3及び/又はCTLA-4)と活性化受容体(例えば、DNAM-1)のバランスによって調節且つ維持されることが知られている。更に、抑制性免疫チェックポイント受容体の遮断は、T細胞の消耗を効果的に逆転させ、T細胞の抗腫瘍能力を回復させる上で重要となり得る。従って、抑制性免疫チェックポイント分子の遮断がSAK細胞活性にも影響を及ぼし得ることについて関心が高まっている。
注目すべきは、SAK細胞は11日間の増殖後に、CIK細胞と比較して腫瘍細胞に対する細胞傷害能力が顕著に向上することが本明細書で実証されたことである(例えば、実施例3)。特定の理論又は作用機序に束縛されたくはないが、本明細書に開示の様々な受容体とエフェクター分子との独特のバランスを特徴とするSAK細胞の「超活性化」表現型は、腫瘍細胞に対する好ましい機能的能力と関連している場合がある。
要約すると、本明細書に開示の有利なプロトコルによって産生したSAK細胞は、免疫チェックポイント分子やケモカイン受容体等の細胞表面受容体の有利なプロファイルを示すことが分かった。特に、SAK細胞は、免疫エフェクターの生存、増殖及び/又は活性にプラスの影響を与えることが知られているDNAM-1とCXCR6の発現を特徴とすることが分かった。特定の理論又は作用機序に束縛されたくはないが、これらの結果は、腫瘍回避を最小限に抑えることができる、活性化表現型を特徴とするACT組成物を産生する能力と一致する。
主要組織適合性複合体クラスI(MHCI)の関与
MV4-11白血病細胞(混合型B骨髄単球性白血病のヒト細胞株、本明細書ではMV411とも称する)に対するSAK細胞の死滅機序をMHCクラスIの阻害剤を使用して調べた。細胞傷害性アッセイは基本的には実施例2に記載のように行い、SAK細胞を添加する1時間前に、MV411細胞を1μg/mLの抗MHCI抗体(W6/32クローン、Biolegend社製)と共にインキュベートした。結果を図15に示すが、腫瘍死滅の程度は、(エフェクター細胞の存在下でのCFSE+PI-細胞の数/エフェクター細胞の非存在下でのCFSE+PI-細胞の数)×100で計算した生細胞のパーセンタイルで示す。データは各比率における3回の平均値±標準偏差を示す。
MV4-11白血病細胞(混合型B骨髄単球性白血病のヒト細胞株、本明細書ではMV411とも称する)に対するSAK細胞の死滅機序をMHCクラスIの阻害剤を使用して調べた。細胞傷害性アッセイは基本的には実施例2に記載のように行い、SAK細胞を添加する1時間前に、MV411細胞を1μg/mLの抗MHCI抗体(W6/32クローン、Biolegend社製)と共にインキュベートした。結果を図15に示すが、腫瘍死滅の程度は、(エフェクター細胞の存在下でのCFSE+PI-細胞の数/エフェクター細胞の非存在下でのCFSE+PI-細胞の数)×100で計算した生細胞のパーセンタイルで示す。データは各比率における3回の平均値±標準偏差を示す。
図15に示すように、MV411細胞でのMHCクラスIの遮断は、用量依存的にSAK細胞による該細胞の死滅を阻害した。しかし、この阻害は完全ではなく、SAK細胞はMHCI阻害剤の存在下でも細胞傷害活性の少なくとも40%を保持していた。
従って、この結果から、SAK細胞が白血病細胞に対してMHCI依存的細胞傷害活性と非MHCI依存的細胞傷害活性の両方を示すことが分かる。注目すべきことに、エフェクターSAK細胞は組織適合性ではないため、両方の活性はHLA対立遺伝子の適合性を必要としなかった。従って、本発明に係るSAK細胞を含む組成物は、ダウンレギュレートされたMHC-I発現及び/又は活性を特徴とする免疫回避性腫瘍又は治療抵抗性腫瘍の治療にも有利に使用することができる。
要約すると、本明細書に記載の結果から、組織適合性対象と非組織適合性対象の両方における様々な起源の腫瘍の治療に対するSAK細胞の適合性が実証される。本明細書で実証したように、SAK細胞は、造血器腫瘍と固形腫瘍に対して顕著な抗腫瘍活性を示し、HLA適合性がない場合でも抗腫瘍効力を保持し、更には、移植片対宿主病(GVHD)を引き起こすリスクを顕著に抑制することで明らかなように、安全性の向上を示した。特定の理論又は作用機序に束縛されたくはないが、様々な腫瘍細胞に対するSAK細胞の細胞傷害活性は、本明細書で示すように、NKG2D及び/又はT細胞受容体(TCR)媒介活性を伴うことがある。
特定の実施形態の上述の説明は、本発明の一般的な性質を完全に明らかにするものであるため、他者は現在の知見を応用することによって、過度の実験を行わずに一般概念から逸脱することなく、そのような特定の実施形態を様々な用途に容易に改変及び/又は適応させることができる。従って、そのような適応や改変は、開示された実施形態の均等物の意味及び範囲内で理解されるべきであり、また、そのように意図されている。本明細書で使用される表現又は用語は説明を目的としたものであり、限定を目的とするものではないことを理解されたい。開示された様々な機能を実施するための手段、材料及び工程は、本発明から逸脱することなく、様々な代替形態をとることができる。
配列番号1: 抗ヒトCD123 CAR
配列番号2: IRES核酸配列
配列番号5: 2Aエレメント
配列番号6: GFP
配列番号9: CD19 CAR
配列番号2: IRES核酸配列
配列番号5: 2Aエレメント
配列番号6: GFP
配列番号9: CD19 CAR
Claims (73)
- インビトロ増殖末梢血単核細胞(PBMC)を含み、その70~85%はNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%はCD56-細胞であり、最大5%はCD3-細胞であって、インビトロ及びインビボで腫瘍細胞に対して有意な細胞傷害活性を示す、養子細胞移植(ACT)用の細胞組成物。
- 細胞の7~12%はCD3+CD4+細胞であり、20~28%はCD3+CD56+細胞であり、10~14%はCD3+CD8+CD56+細胞である、請求項1に記載の細胞組成物。
- 組成物中のCD3+CD8+細胞の量は、組成物中のCD3+CD4+細胞の量の6~8倍である、請求項2に記載の細胞組成物。
- 3%未満のCD3-CD56+細胞を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記CD3+CD8+細胞の少なくとも40%は、パーフォリン、Fasリガンド(FasL)、CXCR4及びCXCR2から成る群から選択される少なくとも1種のマーカーの表面発現を特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記CD3+CD8+細胞は、DNAM-1+、CTLA-4-細胞として更に特徴付けられる、請求項1~5のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記CD3+CD8+細胞の少なくとも90%はCXCR3の表面発現を特徴とし、前記CD3+CD8+細胞の少なくとも30%はCXCR6の表面発現を特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記CD3+CD8+細胞の50%以下は、CTLA-4、PD-1及びTIGITから成る群から選択される複数の免疫チェックポイント分子の表面発現を特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記腫瘍細胞に対してグランザイムB及び/又はパーフォリンによって媒介される非MHC制限細胞傷害活性を示す、請求項1~8のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記細胞傷害活性は、FAS-FasL相互作用によって実質的に媒介されない、請求項9に記載の細胞組成物。
- 移植片対宿主病(GVHD)を実質的に誘発することなく、インビボで非組織適合性対象における腫瘍の発生を阻害又は防止し得る、請求項1~10のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- インビトロで0.25:1の比率で24時間以内に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶することができる、請求項1~11のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記腫瘍細胞は少なくとも1種のNKG2Dリガンドを発現する、請求項12に記載の細胞組成物。
- 前記腫瘍細胞は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する、請求項13に記載の細胞組成物。
- 5×106~10×109個の生細胞を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 有効量のIL-2とCD3アクチベーターの存在下で少なくとも9日間にわたりPBMCを増殖させることを含み、前記有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充する方法によって調製する、請求項1~15のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- インキュベーションを他のサイトカイン又は抗体の非存在下で行う、請求項16に記載の細胞組成物。
- 前記細胞は遺伝子改変されている、請求項1~17のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)、サイトカイン、ケモカイン、サイトカイン又はケモカイン受容体、又はそれらの任意の組み合わせの内の少なくとも1種を発現するように遺伝子改変されている、請求項18に記載の細胞組成物。
- 前記細胞は、BCMA、CD47、PDL-1、メソテリン、EpCAM、CD34、CD44、PSCA、MUC16、CD276、CD123、CD19、CD20及びEFFRvIIIから成る群から選択される抗原に対するCARを発現するように遺伝子改変されている、請求項19に記載の細胞組成物。
- CD19特異的CAR及びCD123特異的CARのいずれか1種を発現する、請求項20に記載の細胞組成物。
- 前記細胞は、C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体を発現するように遺伝子改変されている、請求項18に記載の細胞組成物。
- 外因性インターロイキン-2(IL-2)、外因性IL-15、外因性IL-21のいずれか1種、又はそれらの任意の組み合わせを発現する、請求項18に記載の細胞組成物。
- (i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように改変されている、請求項18に記載の細胞組成物。
- 養子細胞移植(ACT)用の細胞組成物を産生するための方法であって、
a.末梢血単核細胞(PBMC)試料を用意することと、
b.有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下、且つ他のサイトカイン又は抗体の非存在下で少なくとも9日間にわたりPBMCを増殖させ、このとき、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充することと
を含み、培養物中の生細胞数を少なくとも20倍に増加させ、少なくとも5×106~10×108個の生細胞を含む細胞組成物を得る、方法。 - 前記IL-2及び前記CD3アクチベーターを唯一の外因的に添加された細胞刺激因子とし、これらが常時存在する条件下で増殖を行う、請求項25に記載の方法。
- 前記工程bは、500~1500IU/mLのIL-2と10~60ng/mLの抗CD3抗体の存在下で細胞を増殖させることを含み、これらを48~96時間毎に10~16日間再補充する、請求項25又は26に記載の方法。
- 前記細胞を更なる富化、刺激又は増殖工程に供しない、請求項25~27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記生細胞の数を少なくとも30倍に増加させるように増殖を行う、請求項25~28のいずれか一項に記載の方法。
- 5×106~10×109個の生存可能な単核細胞を含み、その70~85%はNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞である細胞組成物を産生するように増殖を行う、請求項25~29のいずれか一項に記載の方法。
- 産生された前記細胞組成物は、インビトロで0.25:1の比率で24時間以内に造血器腫瘍細胞を特異的に根絶し得る、請求項25~30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記工程bは細胞を遺伝子改変することを更に含む、請求項23~29のいずれか一項に記載の方法。
- キメラ抗原受容体(CAR)、サイトカイン、ケモカイン、サイトカイン又はケモカインの受容体、又はそれらの任意の組み合わせの内の少なくとも1種を発現するように前記細胞を遺伝子改変することを含む、請求項32に記載の方法。
- (i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように細胞を改変することを含む、請求項33に記載の方法。
- 産生された前記細胞組成物を凍結保存することを更に含む、請求項25~34のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項25~35のいずれか一項に記載の方法によって調製された細胞組成物。
- (i)CD19特異的CAR又はCD123特異的CAR、(ii)C末端テールドメインの変異又はトランケーションを含む改変CXCR4受容体、並びに(iii)IL-2、IL-15及びIL-21から成る群から選択される少なくとも1種のサイトカインを発現するように遺伝子改変された白血球を含む、細胞組成物。
- 細胞の70~85%はNKG2DとグランザイムBを発現するCD3+CD8+細胞であり、少なくとも70%はCD56-細胞であり、最大5%はCD3-細胞である、請求項37に記載の細胞組成物。
- 有効量のIL-2とCD3アクチベーターの常時存在下で少なくとも9日間にわたり末梢血単核細胞(PBMC)を増殖させることを含み、有効量のIL-2とCD3アクチベーターを48~96時間毎に補充する方法によって調製された、請求項37又は38に記載の細胞組成物。
- 腫瘍の治療を必要とする対象における腫瘍の治療用である、請求項1~24及び36~39のいずれか一項に記載の細胞組成物。
- 前記腫瘍は造血器腫瘍又は固形腫瘍である、請求項40に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は白血病、多発性骨髄腫、前立腺腫瘍又は中皮腫から成る群から選択される、請求項40に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は少なくとも1種のNKG2Dリガンドの発現を特徴とする、請求項40~42のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する、請求項43に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3を発現する、請求項44に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド、CXCR2リガンド及びCXCR3リガンドから成る群から選択される少なくとも1種のケモカインの発現を特徴とする、請求項40~45のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は、CTLA-4、PD-1及びTIGITから成る群から選択される抑制性免疫チェックポイント分子の少なくとも1種のリガンドの発現を特徴とする、請求項40~46のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は、少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤による治療に対して抵抗性である、請求項40~47のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は、少なくとも1種のCTLA-4特異的遮断抗体による治療に対して抵抗性である、請求項48に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記対象は、チェックポイント分子阻害剤を用いた治療レジメンを受けていない、請求項47~49のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記治療は、Lag-3、Tim-3又はそれらの組み合わせに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤を前記対象に投与することを更に含む、請求項40~50のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記細胞組成物は凍結保存及び解凍を経ている、請求項40~51のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記細胞組成物は、前記対象に対して自家性、組織適合性同種異系、又は非組織適合性同種異系である、請求項40~52のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記細胞組成物は、前記対象に対して非組織適合性同種異系である、請求項53に記載の治療用の細胞組成物。
- 前記腫瘍は、MHCI発現及び/又は活性のダウンレギュレーションを特徴とする、請求項40~54のいずれか一項に記載の治療用の細胞組成物。
- 腫瘍の治療を必要とする対象において腫瘍を治療する方法であって、腫瘍細胞を治療有効量の請求項1~24及び36~39のいずれか一項に記載の細胞組成物と接触させ、それによって対象の腫瘍を治療することを含む方法。
- 前記細胞組成物は、前記対象に対して自家性、組織適合性同種異系、又は非組織適合性同種異系である、請求項56に記載の方法。
- 前記細胞組成物は、前記対象に対して非組織適合性同種異系である、請求項57に記載の方法。
- 前記接触をインビボで行う、請求項56に記載の方法。
- 前記接触をエクスビボで行う、請求項56に記載の方法。
- 前記細胞組成物は、前記腫瘍細胞と接触させる前に凍結保存及び解凍を経ている、請求項56に記載の方法。
- 前記腫瘍は造血器腫瘍又は固形腫瘍である、請求項56に記載の方法。
- 前記腫瘍は白血病、多発性骨髄腫、前立腺腫瘍又は中皮腫から成る群から選択される、請求項62に記載の方法。
- 前記腫瘍は少なくとも1種のNKG2Dリガンドの発現を特徴とする、請求項62に記載の方法。
- 前記腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3から成る群から選択される複数のNKG2Dリガンドを発現する、請求項64に記載の方法。
- 前記腫瘍は、MICA、MICB、HLAE、ULBP1、ULBP256及びULBP3を発現する、請求項65に記載の方法。
- 前記腫瘍は、CXCR6リガンド、CXCR4リガンド、CXCR2リガンド及びCXCR3リガンドから成る群から選択される少なくとも1種のケモカインの発現を特徴とする、請求項56に記載の方法。
- 前記腫瘍は、CTLA-4、PD-1及びTIGITから成る群から選択される抑制性免疫チェックポイント分子の少なくとも1種のリガンドの発現を特徴とする、請求項56に記載の方法。
- 前記腫瘍は、少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤による治療に対して抵抗性である、請求項56に記載の方法。
- 前記腫瘍は、少なくとも1種のCTLA-4特異的遮断抗体による治療に対して抵抗性である、請求項69に記載の方法。
- 前記対象は、チェックポイント分子阻害剤を用いた治療レジメンを受けていない、請求項68に記載の方法。
- Lag-3、Tim-3又はそれらの組み合わせに対する少なくとも1種のチェックポイント分子阻害剤を前記対象に投与することを更に含む、請求項56に記載の方法。
- 前記腫瘍は、MHCI発現及び/又は活性のダウンレギュレーションを特徴とする、請求項56に記載の方法。
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