JP2024504585A - T細胞及び腫瘍浸潤リンパ球の拡張のための組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は、インビトロでT細胞または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を拡張するための組成物及び方法を提供する。共刺激分子(例えば、41BBリガンド(41BBL))及びインターロイキン21(IL21)またはインターロイキン7(IL7)のいずれかを発現するように操作されたK562フィーダー細胞を、急速拡張プロトコル(REP)ステップにおいて使用して、T細胞またはTILを拡張することができる。したがって、T細胞またはTILと、改変K562フィーダー細胞とを含む培養物が本明細書で提供される。T細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)もしくはT細胞受容体(TCR)を発現するように改変され得るか、またはTILは、膜結合IL15(mbIL15)を発現するように改変され得る。T細胞またはTILは、外因性インターロイキン2(IL2)を使用せずにREPを使用してインビトロで拡張することができ、拡張された細胞は、IL2等の外因性サイトカインを併用することなく、がんの治療のための養子細胞療法で使用することができる。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年1月19日に出願された米国仮出願第63/139,305号、2021年2月24日に出願された米国仮出願第63/153,367号、2021年7月27日に出願された米国仮出願第63/226,114号、2021年9月14日に出願された米国仮出願第63/244,166号の優先権を主張し、これらは全ての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、2021年1月19日に出願された米国仮出願第63/139,305号、2021年2月24日に出願された米国仮出願第63/153,367号、2021年7月27日に出願された米国仮出願第63/226,114号、2021年9月14日に出願された米国仮出願第63/244,166号の優先権を主張し、これらは全ての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
T細胞または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を使用した養子細胞療法(ACT)は、免疫不全の対象またはがんの対象の治療のための臨床的ツールとして出現している。末梢血単核細胞(PBMC)から調製されたT細胞または腫瘍から調製されたTILは、ACTで様々な程度の成功を収めて使用されてきた。典型的には、対象に注入する前に、細胞集団のインビトロ拡張が必要である。従来の拡張は、2段階のプロセスを含み、第1のステップは、急速拡張プロトコル前(REP前)ステップと称され、第2のステップは、急速拡張プロトコル(REP)ステップと称される。REP前ステップは、単離された細胞が、インターロイキン2(IL2)の存在下ではあるが、フィーダー細胞の非存在下で培養されることを必要とするが、REPステップは、典型的には、フィーダー細胞(例えば、末梢血単核細胞(PBMC))、高用量のIL2、及び任意選択で抗CD3抗体(OKT3)を必要とする。従来の拡張は、ほとんどのT細胞またはTILに対して機能するが、遺伝子改変された細胞は、改変T細胞またはTILの集団を選択的に拡張させるために、改変された拡張プロセスを必要とし得る。更に、拡張T細胞またはTILは、患者に投与されるとき、典型的には、IL2の同時投与を受けて、T細胞またはTIL集団をインビトロで活性化及び拡張する。しかし、IL2は用量依存性毒性を示し、これは複数の臓器系、最も顕著な心臓、肺、腎臓、及び中枢神経系に現れる可能性がある。IL-2毒性の最も一般的な兆候は毛細血管漏出症候群であり、血管外空間における低血容量状態及び体液蓄積をもたらす。かなりの数の患者が補助的IL2治療に耐えられないため、TIL治療から除外されなければならない。ACTを安全でより効果的な治療ツールにするためには、現場での改善が必要である。
(背景技術)
(背景技術)
この開示は、インビトロで改変T細胞またはTILを拡張させるための組成物及び方法に関する。共刺激分子(例えば、41BBリガンド(41BBL))及びインターロイキン21(IL21)またはインターロイキン7(IL7)のいずれかを発現するように操作されたK562フィーダー細胞を、REP段階で使用して、改変T細胞またはTIL、特に、従来のREP条件下では十分に拡張しないT細胞またはTILを拡張させることができる。したがって、改変T細胞またはTIL及び改変K562フィーダー細胞を含む培養物が本明細書に提供される。K562フィーダー細胞は、任意選択で複製不能であり、腫瘍壊死因子スーパーファミリー(例えば、41BBL)から選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列とを含む。T細胞またはTILは、改変T細胞またはTILである。一例として、培養物は、サイトカイン(例えば、IL15または膜結合IL15(mbIL15))、キメラ抗原受容体(CAR)、及び/またはT細胞受容体(TCR)を発現するように改変されたT細胞またはTILを含み得る。任意選択で、CAR、TCR、またはmbIL15のうちの1つ以上は、任意選択で、薬物応答性ドメイン(DRD)に作動可能に連結され、K562フィーダー細胞は、任意選択で、41BBL及びIL21(例えば、膜結合型IL21)を発現する。
DRDは、リガンドとの結合時に、mbIL15等のペイロードの存在量及び/または活性を制御することができるポリペプチドである。複数のDRDは、例えば、直列に、単一のペイロードを調節することができる。1つ以上のDRDは、mbIL15、CAR、またはTCRペイロードに作動可能に連結され、適切な条件下での有効量のリガンドとのDRDの相互作用は、ペイロードの生物活性または量を改変することをもたらす。
また、改変K562フィーダー細胞の集団の存在下で、改変T細胞またはTILを培養することによって、改変T細胞またはTILを拡張させる方法であって、改変K562フィーダー細胞は、腫瘍壊死因子スーパーファミリー(例えば、41BBL)から選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列とを含む、方法も提供される。この方法は、外因性IL2の非存在下でREP段階を進めることを可能にする。この方法で拡張されたT細胞またはTILは、改変(操作)される。例として、本方法を使用して、DRDに作動可能に連結され得る膜結合IL15を発現するように改変されたTILを拡張させることができ、またはサイトカイン、CAR、及び/またはTCRを発現するように改変されたT細胞を拡張させることができ、これらのうちのいずれかは、DRDに作動可能に連結され得る。
改変T細胞またはTILを拡張させる方法において、改変K562フィーダー細胞は、複製不能であり得、IL21(例えば、分泌型IL21または膜結合型IL21)を発現するように操作することができる。更に、K562フィーダー細胞は、41BBLを発現するように操作することができる。
また、本明細書では、改変K562フィーダー細胞の存在下でTILを培養することにより、mbIL15を発現するように操作されたTILを拡張させる方法も提供される。mbIL15を発現するように操作されたTILは、外因性サイトカイン(例えば、IL2、IL7、IL15、またはその変異体のような外因性インターロイキン)の非存在下で拡張する。改変K562フィーダー細胞は、複製不能であり、腫瘍壊死因子スーパーファミリー(例えば、41BBL)から選択される共刺激分子を発現するように改変され得、及び/またはIL21またはIL7を発現するように改変され得る。任意選択で、TILを拡張する方法において、K562フィーダー細胞は、mbIL21を発現するように改変される。
T細胞またはTILの拡張された集団が提供される。改変T細胞またはTILの集団は、複製不能であり、腫瘍壊死因子スーパーファミリー(例えば、41BBL)から選択される共刺激分子を発現するように改変された、及び/またはIL21(例えば、mbIL21)またはIL7(例えば、mbIL7)を発現するように改変されたK562フィーダー細胞の存在下で拡張される。本明細書に記載の方法によって改変された改変T細胞及びTILは、特定の有利な特性を有する。REPステップにおけるIL2の非存在は、IL2の存在下で拡張した非操作TILまたはT細胞よりも分化または排出が少ないTILまたはT細胞を産生する利点を有する。更に、本明細書に記載の方法に従って産生されるTILは、多くの患者に毒性であり、T細胞またはTILも排出する併用IL2療法を必要とすることなく、必要とする患者に投与することができる。例えば、拡張された改変T細胞またはTILは、非操作細胞よりも生き残る(持続する)。拡張されたT細胞またはTILの集団は、非拡張T細胞またはTILの対照集団におけるCD8+細胞及びCD4+細胞の割合と比較して、CD8+細胞の割合が高く、CD4+細胞の割合が低い。したがって、拡張されたT細胞またはTILの集団は、同種異系PBMC上に拡張された非拡張TILまたはTILまたはT細胞の対照集団のCD4:CD8比よりも低いCD4:CD8比を有する。更に、拡張されたmbIL15T細胞またはTILの集団は、REP前のT細胞またはTILにおけるTreg細胞の割合と比較して、Treg細胞の割合が低い。拡張されたT細胞またはTILの集団は、非拡張T細胞またはTILの対照集団またはPBMC上で拡張されたTILまたはT細胞の対照集団におけるPD1+細胞の割合と比較して、PD1+細胞の割合も低い。本明細書に記載の拡張T細胞またはTILの集団はまた、非拡張TILの対照集団において、TNFα及びIFNγを産生するT細胞及びTILの割合と比較して、腫瘍壊死因子α(TNFα)及びインターフェロンγ(IFNγ)について産生する多官能性細胞の割合が大きい。また、改変T細胞(例えば、サイトカイン、CAR、またはTCRを発現するように改変されたT細胞)または改変TIL(例えば、mbIL15を発現するように改変されたTIL)は、非改変TILよりも、K562フィーダー細胞、41BBリガンド(41BBL)、及びインターロイキン21(IL21、K562フィーダー細胞に分泌または膜結合した)の存在下で拡張する。改変T細胞またはTILの優先的な拡張は、IL2のような外因性サイトカインの非存在下で生じる。
本明細書では、本明細書に記載の方法に従って拡張された改変T細胞または改変TILの拡張された集団を対象に投与することによる、対象における、がんを治療する方法が提供される。任意選択で、T細胞またはTILは、複製不能であり、腫瘍壊死因子スーパーファミリー(例えば、41BBL)から選択される共刺激分子を発現するように改変される、及び/またはIL21(例えば、mbIL21)またはIL7(例えば、mbIL7)を発現するように改変されたK562フィーダー細胞の存在下で拡張される。拡張ステップは、任意選択で、IL2の非存在下にある。更に、拡張された細胞は、外因性IL2の投与なしに対象に投与することができる。免疫療法と併用または免疫療法後のがん患者へのIL2の全身投与は、しばしば、すでに医学的に脆弱な患者に毒性を引き起こす。多くの患者は、低血圧及び毛細血管漏出症候群によるショックを含む、IL2投与後に重度の生命を脅かす副作用に苦しんでいる。低用量の併用IL2によるTIL療法が試みられているが、免疫療法は、IL2を高用量で投与した場合よりも効果が低かった。したがって、本明細書に記載の方法に従って拡張された改変T細胞または改変TILは、外因性IL2の使用を必要とする現在の治療レジメンよりも、がんを有する対象に毒性が低いことを証明する治療レジメンで使用することができる。本明細書で教示される方法に従って拡張され、対象に投与されるT細胞またはTILは、T細胞が、1つ以上のDRDに作動可能に連結されたサイトカイン(例えば、IL15)、CAR、またはTCRを発現するように操作されるように、またはTILが、1つ以上のDRDに作動可能に連結されるmbIL15を発現するように操作されるように、更に操作され得る。
同定された実施形態は、例示的であるだけであり、したがって、非限定的である。本発明の1つ以上の非限定的な実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の説明に記載されている。本発明の他の実施形態は、本開示を考慮した後に当業者には明らかであるべきである。
TIL及びT細胞を拡張するための現在のプロセスは、インターロイキン2(IL2)に基づくTIL拡張(急速拡張プロトコル前またはREP前)、続いて急速拡張プロトコル(REP)を必要とする。REP前段階では、TILまたはT細胞を外因性IL2とともに培養し、解離した腫瘍組織の塊に腫瘍抗原が存在する。したがって、REP前は、フィーダー細胞の非存在下でIL2を必要とする。REPステップは、典型的には、急速なTILまたはT細胞の拡張を支持するために、追加のフィーダー細胞を必要とする。REPフィーダー細胞及びTILまたはT細胞刺激は、典型的には、照射された末梢血単核細胞(PBMC)及び高用量のIL2である。しかしながら、REP中のIL2は細胞を排出する傾向があり、TILまたはT細胞産物の強度が低下する。現在のプロセスを使用したインビトロREPの後、拡張TILまたはT細胞を、IL2とともに患者に投与し、IL2は、TIL/T細胞投与の前に、間に、及び/または後に投与してもよく、再び細胞を消耗させ得る。現在のTIL療法の一般的なプロトコルでは、同日またはTIL注入の翌日に開始する高用量IL2投与を必要とする。例として、高用量IL2レジメンは、耐容性まで8時間ごとのボーラス静脈内注入、最大14用量、9日間の休息、及び別の14用量の繰り返しからなることができる。他のIL2レジメンは、28日ごとに最大4サイクル繰り返される4日間のIL2投与サイクル、または最大21日持続するPEG化IL2レジメンからなることができる。
TILまたはT細胞の消耗を促進することに加えて、高用量のIL2は、がん患者に重篤な副作用を引き起こす可能性があり、ACTを必要とする患者によって許容されないことが多い。本組成物及び方法は、任意選択で、TILまたはT細胞の投与の前、その間、またはその後に、IL2のようなインターロイキン等の外因性サイトカイン投与を必要としない、TILまたはT細胞療法を提供する。別の言い方をすれば、本方法では、TILまたはT細胞注入とインターロイキン療法を併用する必要はない。例えば、任意選択で、対象は、TILまたはT細胞注入前、またはTIL注入後5日間、7日間、10日間、14日間、21日間、もしくは28日間の外因性IL2の投与を必要としない。同様に、本方法は、改変IL2または他の改変サイトカイン(改変IL7またはIL15等)の注入の必要性を排除する。例として、改変インターロイキンは、IL2、IL7、またはIL15のうちの1つ以上の機能を保持するが、CD4+Treg細胞増殖を促進することができる(例えば、親和性を低下させることによって)受容体等の特定の受容体への結合親和性を低下させる、IL2、IL7、またはIL15の突然変異体または断片であり得る。
本明細書で使用される場合、拡張は、数または量の増加を指す。「拡張」という用語が、T細胞またはTILの集団または亜集団に関して本明細書で使用される場合、この用語は、REP後の細胞の集団を指す。集団のサイズ(すなわち、REP後のT細胞またはTILの数)は、拡張されていない集団(すなわち、T細胞またはTILのREP前の数、または細胞の機能的拡張の非存在をもたらす不成功なREP後のT細胞またはTILの数)よりも大きい。拡張T細胞または拡張TIL等の細胞に関して使用される場合、それは、TIL集団の機能的拡大をもたらしたREP(すなわち、フィーダー細胞及び選択した刺激因子を有する培養物)の生成物または結果であるT細胞またはTILを指す。したがって、本明細書で使用される場合、拡張T細胞またはTILは、REP下で培養され、機能的拡張をもたらすT細胞またはTIL(例えば、改変T細胞または改変TIL)の子孫である。同様に、本明細書で使用される非拡張T細胞またはTILは、REPをまだ受けていないT細胞またはTILを指す。しかしながら、そのような非拡張T細胞またはTILは、最初のIL2のREP前ステップを経ているか、または細胞の機能的拡張の非存在をもたらす不成功なREPを経ている可能性がある。
本明細書で使用される場合、「拡張」という用語は、より多く拡張する、より少なく拡張する、より大きな拡張、より少ない拡張等のように、定量的に使用され得る。そのような相対用語は、一般に、異なる集団または亜集団と比較して、集団または亜集団におけるT細胞またはTILのより大きな倍数からより小さな倍数への増加(例えば、非改変亜集団の拡張と比較する改変T細胞またはTILの拡張)を指す。したがって、例えば、非改変T細胞またはTILと比較して、改変T細胞またはTILの亜集団のより大きな拡張は、非改変T細胞またはTILと比較して、改変T細胞またはTILのより大きな倍の増加、例えば、1.25倍の増加と比較して1.5倍の増加、1.5倍の増加と比較して2倍の増加、2倍の増加と比較して5倍の増加、5倍の増加と比較して10倍の増加、10倍の増加と比較して40倍の増加等を意味する。
K562細胞を使用して改変T細胞または腫瘍浸潤リンパ球を拡張する方法
操作フィーダー細胞の存在下で改変T細胞またはTILを拡張する方法が本明細書で提供される。より具体的には、改変K562フィーダー細胞の存在下で、任意選択で、REP段階中に外因性サイトカイン(例えば、IL2のようなインターロイキン)の非存在下で、サイトカイン(例えば、IL15)、CAR、及び/またはTCRを発現するように操作されたT細胞またはTILを拡張するための方法が提供される。
操作フィーダー細胞の存在下で改変T細胞またはTILを拡張する方法が本明細書で提供される。より具体的には、改変K562フィーダー細胞の存在下で、任意選択で、REP段階中に外因性サイトカイン(例えば、IL2のようなインターロイキン)の非存在下で、サイトカイン(例えば、IL15)、CAR、及び/またはTCRを発現するように操作されたT細胞またはTILを拡張するための方法が提供される。
操作フィーダー細胞は、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列とを含むように改変され得る、K562フィーダー細胞である。American Type Culture Collection(ATCC)から得られた親K562フィーダー細胞は、1つ以上の異種ポリヌクレオチドで形質導入することによって改変することができる。いくつかの実施形態では、フィーダー細胞は、ウイルスまたは非ウイルスベクター送達方法によるポリペプチドの導入によって改変される。非限定的な例として、1つ以上の異種ポリヌクレオチドを含むベクターを、針、エレクトロポレーション、ソノポレーション、ハイドロポレーション等の物理的方法、無機粒子(例えば、リン酸カルシウム、シリカ、金)及び/または化学的方法等の化学的担体によってTILまたはT細胞に導入してもよい。いくつかの実施形態では、合成または天然の生分解性薬剤は、陽イオン性脂質、脂質ナノエマルジョン、ナノ粒子、ペプチドベースのベクター、またはポリマーベースのベクター等の送達のために使用されてもよい。例として、フィーダー細胞は、41BBL(CD137L)をコードする核酸とのウイルス(例えば、レトロウイルスまたはレンチウイルス)形質導入によって形質導入することができる。形質導入フィーダー細胞は、mbIL21をコードする核酸配列、例えば、mbIL21を発現するSleeping Beautyトランスポゾンシステムで更に形質導入することができる。例として、トランスポゾンは、IL21をコードする第1の核酸配列と、膜貫通ドメインをコードする第2の核酸配列とを含むことができる。膜貫通ドメインは、任意選択で、IL21受容体、MHC1膜貫通ドメイン、CD8膜貫通ドメイン、B7-1膜貫通ドメイン、CD4膜貫通ドメイン、CD28膜貫通ドメイン、CTLA-4膜貫通ドメイン、PD-1膜貫通ドメイン、またはヒトIgG4膜貫通ドメインを含む。IL21は、膜貫通ドメインに直接連結されてもよく、またはリンカーもしくはヒンジを介して連結されてもよい。したがって、核酸配列が発現されるとき、IL21は、形質導入K562細胞の膜にIL21を結合させる膜貫通ドメインに直接的または間接的に連結される。任意選択で、フィーダー細胞は、Fc-γ受容体CD32を発現するように改変されない。
多数のリンカー配列(リンカー)が当該技術分野において知られている。リンカーとしては、限定されないが、GSリンカー、GSGリンカー、及びGGSGリンカーが挙げられる。これらのリンカーは、サブユニットの1回以上の反復である。したがって、GSリンカーは、GSnリンカーであり、nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上である数値である。同様に、GSGリンカーは、GSnリンカーであり、nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上である数値である。GGSGリンカーは、GGSGnリンカーであり、nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上である数値である。
ヒンジ配列は、接続された成分間の柔軟性を促進するアミノ酸の短い配列である。ヒンジ配列は、任意の好適な分子に由来、または任意の適切な分子から得られる任意の好適な配列であり得る。ヒンジ配列は、免疫グロブリン(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)ヒンジ領域、すなわち、免疫グロブリン(例えば、IgG4 Fcヒンジ)のCH1ドメインとCH2ドメインとの間にある配列、または野生型配列もしくはその誘導体であり得るCD8α CD4、CD28、及びCD7等の1型膜タンパク質の細胞外領域の全部または一部に由来し得る。いくつかのヒンジ領域は、免疫グロブリンCH3ドメインまたはCH3ドメイン及びCH2ドメインの両方を含む。いくつかの実施形態では、ヒンジは膜貫通ドメインに由来する。
K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリー及び/またはIL21もしくはIL7から選択される共刺激分子を発現するように改変されない場合には、外因性共刺激分子及び/またはインターロイキンを培地に添加することができる。しかしながら、これらの分子を発現するようにフィーダー細胞を改変することは、REP段階中に外因性共刺激分子またはインターロイキンを添加する必要性を排除または低減する。
IL21もしくはIL7をコードするか、または41BBLをコードするかもしくはその両方をコードする核酸配列は、シグナル配列またはリーダー配列を含むことができる。例として、シグナル配列は、GM-CSFシグナルペプチド(配列番号33)であり得る。
フィーダー細胞が本発明の方法で使用される前に、それらは最初に複製を不能にされる。フィーダー細胞を処置する様々な手段が当該技術分野において既知である。そのような方法としては、照射(例えば、ガンマ線による)、マイトマイシンC処理、電気パルス、軽度の化学固定(例えば、ホルムアルデヒドまたはグルタルアルデヒドによる)、またはフィーダー細胞の自殺遺伝子による形質導入が挙げられる。いくつかの実施形態では、フィーダー細胞は、ヒト細胞である。例として、照射は、例えば、セシウム源またはX線源によって送達される25~300Gyであり得る。
特に、改変T細胞またはTILを拡張する方法は、REP段階中に外因性サイトカイン(例えば、IL2)の非存在下で生じ得る。本明細書に記載の方法に従って拡張したT細胞またはTILは改変される。例えば、T細胞またはTILは、mbIL15、CAR、またはTCRを発現するように改変することができる。発現したサイトカイン(例えば、mbIL15)、CAR、またはTCRは、DRDに作動可能に連結され得る。
本方法による拡張は、任意選択で、7~21日以内に少なくとも10倍の拡張をもたらすが、40倍超、75倍超、または100倍超の拡張をもたらし得る。例えば、改変T細胞またはTILは、14日以内に500~2000倍、またはその間の任意の量を拡張する。拡張倍率は、REPの終わりに培養した目的の細胞の数を、REPの開始時に培養した目的の細胞の数で割って計算することができる。
細胞培養
K562フィーダー細胞は、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列、及びIL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列を含む、改変T細胞またはTIL及び改変K562フィーダー細胞を含む培養物が本明細書において提供される。T細胞またはTILは、対象から調製され、サイトカイン、CAR、及び/またはTCRを発現するように操作され得る。例えば、T細胞またはTILは、DRDに作動可能に連結され得るIL15(例えば、mbIL15)を発現するように操作され得る。
K562フィーダー細胞は、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列、及びIL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列を含む、改変T細胞またはTIL及び改変K562フィーダー細胞を含む培養物が本明細書において提供される。T細胞またはTILは、対象から調製され、サイトカイン、CAR、及び/またはTCRを発現するように操作され得る。例えば、T細胞またはTILは、DRDに作動可能に連結され得るIL15(例えば、mbIL15)を発現するように操作され得る。
培養物中の改変K562フィーダー細胞は、複製不能であり、41BBL、及び任意選択でIL21を発現するように操作される。任意選択で、改変K562フィーダー細胞は41BBLを発現し、IL21は培地中に存在する。任意選択で、改変K562フィーダー細胞は、41BBL及びmbIL21または分泌型IL21を発現する。IL21ポリペプチド(例えば、UniProtKB-A0A224B028_HUMAN))。一実施形態では、IL21は、配列番号35に対応するアミノ酸配列、または1つ以上のIL21機能を保持する(例えば、インビトロでの改変T細胞またはTILの拡張を促進する)配列番号35と少なくとも85、90、95、または99%の同一性を有するポリペプチドを含む。任意選択で、IL21は、IL21をK562フィーダー細胞の膜に結合する膜貫通ドメインに直接または間接的に結合する。IL21は、任意選択で、配列番号35である。任意選択で、改変K562フィーダー細胞は、41BBL(例えば、配列番号47)を発現する。例示的なIL21-41BBLインサートを表3に示す。例えば、核酸及びアミノ酸配列については、配列番号46及び配列番号47を参照されたい。任意選択で、K562細胞は、Fc-γ受容体CD32を発現するように改変されない。
培養物は、改変T細胞またはTILの急速拡張を可能にする条件のための定義された培地等の追加の成分を更に含むことができる。任意選択で、外因性サイトカインは培養物に添加されない。例えば、培養物は、任意選択で、外因性IL2を含まない。任意選択で、T細胞またはTILに対するフィーダー細胞の初期比は、1:1~200:1またはその間の任意の比の範囲である。いくつかの実施形態では、TILに対するフィーダー細胞の初期比は5:1である。しかしながら、REPステップが完了すると、拡張T細胞またはTILの数は、特に複製不能なフィーダー細胞が使用される場合、フィーダー細胞の数を大幅に超える。
改変腫瘍浸潤リンパ球(TIL)
TILには、T細胞、NK細胞、B細胞、及びNKT細胞が含まれるが、少なくとも特定の腫瘍型において、主にT細胞(例えば、CD8+である細胞傷害性T細胞及びCD4+であるヘルパーT細胞)を含む。本明細書に記載のTILは、mbIL15を発現するように操作される。したがって、改変TILは、IL15をコードする外因性核酸配列、膜貫通ドメインをコードする外因性核酸配列、及び任意選択で、リンカーまたはヒンジをコードする外因性核酸配列を含む。IL15は、一般に、膜結合分子として発現されないため、mbIL15を発現するために、IL15は、膜貫通ドメインと会合しなければならない。本明細書で使用されるIL15は、IL15ポリペプチド(例えば、UniProtKB-P40933(IL15_HUMAN))を指す。一実施形態では、IL15ペイロードは、表2(配列番号12)に提供されるアミノ酸配列、または1つ以上のIL15機能を保持する(例えば、改変TILのインビボでの拡張を促進し、T細胞及びNK細胞の細胞傷害性を促進する)配列番号12に対して少なくとも85、90、95または99%の同一性を有するポリペプチドを含む。
TILには、T細胞、NK細胞、B細胞、及びNKT細胞が含まれるが、少なくとも特定の腫瘍型において、主にT細胞(例えば、CD8+である細胞傷害性T細胞及びCD4+であるヘルパーT細胞)を含む。本明細書に記載のTILは、mbIL15を発現するように操作される。したがって、改変TILは、IL15をコードする外因性核酸配列、膜貫通ドメインをコードする外因性核酸配列、及び任意選択で、リンカーまたはヒンジをコードする外因性核酸配列を含む。IL15は、一般に、膜結合分子として発現されないため、mbIL15を発現するために、IL15は、膜貫通ドメインと会合しなければならない。本明細書で使用されるIL15は、IL15ポリペプチド(例えば、UniProtKB-P40933(IL15_HUMAN))を指す。一実施形態では、IL15ペイロードは、表2(配列番号12)に提供されるアミノ酸配列、または1つ以上のIL15機能を保持する(例えば、改変TILのインビボでの拡張を促進し、T細胞及びNK細胞の細胞傷害性を促進する)配列番号12に対して少なくとも85、90、95または99%の同一性を有するポリペプチドを含む。
例示的な膜貫通ドメインとしては、MHC1膜貫通ドメイン、CD8膜貫通ドメイン、B7-1(CD80)膜貫通ドメイン、CD4膜貫通ドメイン、CD28膜貫通ドメイン、CTLA-4膜貫通ドメイン、PD-1膜貫通ドメイン、ヒトIgG4膜貫通ドメイン、またはIL15受容体サブユニット(例えば、IL15αR)が挙げられる。IL15は、膜貫通ドメインに直接連結されてもよく、またはリンカーもしくはヒンジを介して連結されてもよい。
本明細書に記載の改変TILは、任意選択で、細胞内(細胞質)尾部をコードする外因性核酸配列を更に含む。細胞内尾部は、例えば、B7-1(CD80)細胞内尾部であり得る。
本明細書に記載の改変TILは、任意選択で、シグナル配列(リーダー配列)をコードする外因性核酸配列を更に含む。代表的なリーダー配列としては、MDMRVPAQLLGLLLLWLSGARC(配列番号10)、MDWTWILFLVAAATRVHS(IgEss、配列番号58)、MRISKPHLRSISIQCYLCLLLNSHFLTEAGIHVFILGCFSAGLPKTEA(天然IL15LS、配列番号59)、MGLVRRGARAGPRMPRGWTALCLLSLLPSGFMA(CD34:配列番号60)が挙げられる。
加えて、ある特定のTILは、DRDをコードする外因性核酸配列を更に含む。IL15は、T細胞及びNK細胞増殖にとって重要であるが、高レベルのIL15への継続的な曝露は、インビボでこれらの細胞の消耗につながる可能性があり、これは、IL15発現TILの有効性を低下させるであろう。したがって、特定の実施形態では、DRDは、mbIL15に作動可能に連結されて、TIL免疫療法中のIL15活性または存在量の調節を提供する。
薬物応答性ドメイン(DRD)は、ペイロードの発現または活性レベルを調節するポリペプチドである。薬物応答性ドメインと称されるが、DRDが応答性であるリガンドは、薬物である必要はない。より具体的には、DRDは、DRDがペイロードに動作可能に連結されるときに、ペイロードの特徴(例えば、活性または発現レベル)のリガンド依存的な可逆的調節を与えるように、リガンドと相互作用する。米国特許第9,487,787号及び同第10,137,180号、米国公開第2019/0192691号、同第2020/0101142号、同第2020/0172879号、同第2021/0069248号、ならびに米国特許出願第17/251,635号、及び同第17/288,373号(各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)は、この開示によるDRD(及びそれらの対のリガンド)の例を提供する。この開示によるこれらのDRD及び他の例示的なDRDのうちのあるものは、本明細書の他の箇所にも提供される。DRDは、例として、FKBP(配列番号4)、ecDHFR(配列番号1)、hDHFR(配列番号2)、ER(配列番号9)、PDE5完全長(配列番号6)、PDE5リガンド結合ドメイン(配列番号5)、及びCA2(配列番号7)、またはDRD機能を維持する前述のいずれかの部分、または配列番号1、2、4、5、6、7、もしくは9またはそのDRD機能部分に対して少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%の同一性を有するアミノ酸配列から選択することができる。例えば、FKBP、ecDHFR、hDHFR、ER、PDE5、及びCA2のアミノ酸配列における1つ以上の変異(切断、置換、及び欠失を含む)は、DRDを更に不安定化するのに有利であり得る。不安定化ドメインまたはリガンド結合ドメインと称され得る好適なDRDは、当該技術分野でも既知である。例えば、WO2018/161000、WO2018/231759、WO2019/241315、US8,173,792、US8,530,636、WO2018/237323、WO2017/181119、US2017/0114346、US2019/0300864、WO2017/156238、Miyazaki et al.,J Am Chem Soc,134:3942(2012);Banaszynski et al.(2006)Cell 126:995-1004;Stankunas,K.et al.(2003)Mol.Cell 12:1615-1624;Banaszynski et al.(2008)Nat.Med.14:1123-1127;Iwamoto et al.(2010)Chem.Biol.17:981-988;Armstrong et al.(2007)Nat.Methods 4:1007-1009;Madeira da Silva et al.(2009)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106:7583-7588;Pruett-Miller et al.(2009)PLoS Genet.5:e1000376、及びFeng et al.(2015)Elife 4:e10606参照(各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
理論によって限定される意味を持たないが、DRDは、対応する安定化リガンド(対のリガンドまたはリガンドとも称される)の非存在下で分解するが、安定化リガンドへの結合によってその安定性が救われる不安定なポリペプチドであると考えられる。リガンドとDRDとの結合は可逆的であるため、後でリガンドを除去すると、DRDが展開し、不安定になり、最終的にユビキチン-プロテアソームシステム(「UPS」)によって分解のためにタグ付けされる。したがって、DRDがmbIL15のようなペイロードに動作可能に連結されている場合、構築物全体(すなわち、DRD+IL15)自体は、UPSによって不安定になり、劣化されると考えられる。しかしながら、対のリガンドの存在下では、構築物は安定化され、mbIL15ペイロードは利用可能なままである。更に、DRD安定性の条件的性質は、安定したタンパク質から不安定なUPS基板への迅速かつ非摂動的な切り替えを可能にし、ペイロードの活性レベルの調節または変調、及び/またはペイロードの活性レベルの変調を容易にし得ると考えられる。
ペイロード(例えば、mbIL15)の存在量は、ペイロードの活性に関連しているため、別段に明示的に記載されていない限り、または文脈において無意味でない限り、存在量のレベル及び活性のレベルまたは存在量及び活性は、本明細書において活性または活性レベルと称される。更に、存在量の測定値は、活性レベルの代理として使用され、活性レベルを反映するために本明細書で使用され得る。したがって、リガンドの非存在と比較して、有効量のリガンドの存在下でのペイロードの存在量の変化は、任意選択で、活性レベルの変化を測定するための代理として機能する。したがって、存在量レベル及び活性レベルは、この開示を通して互換的に使用される。
多数のDRDが本明細書に記載されているが、当業者であれば、追加のDRDを識別することができる。例として、DRDは、ライブラリスクリーニング及び構造誘導エンジニアリングを使用して識別され、リガンドの非存在下で十分な不安定性を有し、リガンドの存在下で十分な安定性を有する最適なDRD変異形を選択することができる。変異型DRD候補を用いて細胞(例えば、Jurkat細胞)を形質導入することにより、ランダム変異誘発スクリーニングを用いて変異型ライブラリを生成することができる。濃縮ライブラリを生成するために、次いで、所望の特徴(低い基底活性/発現及び高いダイナミックレンジ)を有する細胞を、リガンドの濃度の範囲にわたって報告遺伝子の発現を試験することによって選択する。次いで、単一細胞クローンを作製し、特徴付けて、候補DRDを同定する。DRDは、それが動作可能に連結しているペイロードの特徴、例えば、存在量または活性レベルに影響を及ぼすことができる。更に、1つ以上のDRDは、リガンドと相互作用して、ペイロードの特性のリガンド依存的な可逆的調節を提供する。
本明細書に記載のDRDは、対のリガンドに応答する。任意選択で、DRDは、FDAが承認した小分子等の小分子薬物である対のリガンドに応答する。しかしながら、当業者は、システムの特定のニーズを満たすために、DRD及びその対のリガンドを選択することができる。本明細書に記載の特定のDRDに対する安定化リガンド及びそれらの使用の例は、表1及び2012年3月22日に出願された米国特許第9,487,787号、2013年9月6日に出願された米国特許第10,137,180号、2018年6月12日に出願されたPCT出願PCT/US2018/037005、2019年6月12日に出願されたPCT出願PCT/US2019/036654、2019年10月23日に出願されたPCT出願PCT/US2019/057698、2020年3月6日に出願されたPCT出願PCT/US2020/021596、及び2019年9月2日に出願された米国特許出願第16/558,224号に示されており、前述の出願の全ての開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
任意選択で、本開示のDRDは、金属酵素のスーパーファミリーである炭酸脱水酵素のメンバーであるヒト炭素脱水酵素2(hCA2)に由来し得る。本開示のDRDは、CA2のアミノ酸1~260(Uniprot ID:P00918)(配列番号7)に由来し得る。任意選択で、DRDは、親CA2配列のアミノ酸2~260(例えば、アミノ酸2~260)を含むCA2に由来する。これは、本明細書では、CA2 M1del変異(CA2、配列番号55)と称される。任意選択で、本開示のDRDは、ヒト炭酸脱水酵素2の領域またはその全体を含み、M1del、L156H、及びS56Nから選択される全長配列に対する1つ以上の変異を更に含む。任意選択で、DRDは、配列番号7、26、55、56、及び57からなる群から選択される。
例として、改変TILは、IL15ポリペプチド成分に対してC末端である膜貫通ドメインと、膜貫通ドメインに対してC末端である細胞内尾部とをコードする核酸配列とを含むことができる。
改変TILの構築物及び構築物成分の非限定的な例を表2に示す。OT-IL15-292として指定される構築物は、N末端からシグナル配列、IL15、(GS)15リンカー、ヒンジ領域、膜貫通領域、及び細胞内尾部を含む。OT-IL15-293として指定される構築物は、C末端にDRD(具体的には、CA2 DRD(M1del、L156H))を含む。
十分なダイナミックレンジ(すなわち、ゼロから最大飽和までのリガンドの変動に対応する許容可能な活性範囲)を有するDRDに作動可能に連結されたIL15のような膜連結サイトカインを生成するために、ポリペプチドは、N末端からペイロード(IL15)、リンカー、ヒンジ、膜貫通領域、尾部、及びDRDを任意選択で含む。尾部及び/またはリンカーならびに尾部及びリンカーの長さは、リガンドの非存在下での活性に影響を及ぼし得、いくつかの実施形態では、特定の尾部及び/またはリンカーならびに長さは、低い基底活性レベル及びリガンド応答性を維持しながらオン状態(例えば、最大活性レベル)を最大化するように選択される。特定のヒンジは、コンフォメーションの変化を可能にし得、それによって、十分なダイナミックレンジにわたってリガンドの応答性に影響を与え得る。
本明細書に記載のmbIL15を発現する改変TILは、いくつかの利点を有する。第一に、改変TILは、フィーダー細胞(41BBLを発現するK562フィーダー細胞、及びIL21等)の存在下で、インビトロで拡張することができる。重要なことに、REP前段階に続いて、改変TILは、外因性サイトカインの非存在下で、インビトロで拡張することができ、拡張TILは、活性化され、IL2等の外因性サイトカインの投与なしに、インビボで更に拡張することができる。
複数の改変TILを含むTILの集団は、拡張を受けたTILの亜集団(すなわち、フィーダー細胞、及びIL12及び4BB1等の刺激分子を有するREP)を含むことができる。拡張TILは、いくつかの利点を実証する。例えば、REPを受けた改変TILは、次いで、フィーダー細胞を欠く培養物中で生存することができる。より具体的には、mbIL15を発現するように操作されたTILは、外因性サイトカイン、例えば、IL2等のインターロイキンの非存在下で、非操作細胞よりも長く生存することができる。DRDに作動可能に連結されたmbIL15を発現するように操作されたTILは、リガンドの存在下ではあるが、外因性サイトカインの非存在下の方が、非操作TILまたはリガンドの非存在下で調節されたmbIL15 TILよりも生存率が高い。更に、拡張TILの集団は、特定のTILの優先的な拡張を示し、したがって、非拡張TILの対照集団と比較して、TILの亜型がより少ないかまたはより多いことを示す。本明細書で使用される非拡張TILの対照集団は、拡張TILと同様に改変されたが、REPを受けていないTILを指す。
拡張されたTILの集団は、例えば、非拡張TILの対照集団と比較して、CD8+細胞の割合が高く、CD4+細胞の割合が低く、CD4+:CD8+比が低い。CD8+TILは、細胞傷害性分子及びサイトカインを放出することによってがん細胞を殺す重要な役割を果たすと考えられており、腫瘍中のCD4+TILの数(すなわち、CD4+:CD8+比)と比較したCD8+TILの数は、陽性転帰と相関することが見出されている。
更に、特定の実施形態では、拡張TILの集団は、REPにおける操作及び拡張の前に、REP前のTILにおけるTreg細胞の割合と比較して、CD4 Treg細胞の割合がより少ない。CD4 Treg細胞は、免疫反応を抑制することによって、免疫寛容及び免疫恒常性において役割を果たす。したがって、TILを用いたACT等の免疫療法において、より低い割合のTreg細胞が望ましい。
拡張TILの集団はまた、より少ない消耗されたTIL及びより多くの多官能性TILを示す。拡張TILの集団は、非拡張TILの対照集団におけるPD1+細胞の割合と比較して、PD1+細胞の割合が低い。更に、拡張TILの集団は、非拡張TILの対照集団において、TILがTNFα及びIFNγの両方を産生する割合と比較して、腫瘍壊死因子α(TNFα)及びインターフェロンγ(IFNγ)の両方を産生する細胞の割合が高い。
本明細書では、非改変TILの亜集団と、任意選択でDRDに作動可能に連結されたmbIL15を含む改変TILの亜集団とを含む、TILの混合集団が提供される。改変TILの亜集団は、K562フィーダー細胞、41BBL、及びIL21の存在下で拡張する。改変TILの亜集団は、K562フィーダー細胞、41BBL、及びIL21の存在下での非操作TILの亜集団よりも拡張する。改変TILのこの優先的な拡張は、REP中に外因性IL2が存在しない場合に生じる。
改変T細胞
本明細書に記載の方法に従って拡張することができる改変T細胞としては、例として、活性化T細胞またはサイトカイン、CAR、またはTCRを発現するように操作T細胞が挙げられる。T細胞の活性化方法及び操作方法は当該技術分野において知られている。T細胞は、上記のTILについての方法に従って、サイトカイン、例えば、IL15、またはより具体的には、mbIL15を発現するように操作することができる。T細胞は、CARまたはTCR、及び任意選択で、サイトカイン(膜結合サイトカイン等)を発現するように操作することができる。
本明細書に記載の方法に従って拡張することができる改変T細胞としては、例として、活性化T細胞またはサイトカイン、CAR、またはTCRを発現するように操作T細胞が挙げられる。T細胞の活性化方法及び操作方法は当該技術分野において知られている。T細胞は、上記のTILについての方法に従って、サイトカイン、例えば、IL15、またはより具体的には、mbIL15を発現するように操作することができる。T細胞は、CARまたはTCR、及び任意選択で、サイトカイン(膜結合サイトカイン等)を発現するように操作することができる。
細胞外標的化ドメイン(例えば、特定の腫瘍抗原または他の腫瘍細胞表面分子を認識するscFv)、膜貫通ドメイン/領域、及び細胞内シグナル伝達/活性化ドメイン(例えば、CD3ζのシグナル領域、及び/または1つ以上の共刺激性シグナル伝達ドメイン、例えば、CD28、4-1BB(CD137)、及びOX-40(CD134)由来のシグナル伝達ドメイン)を含むCARは、改変T細胞によって発現され得る。
改変TILを作製するための方法
TILは、当該技術分野で既知の方法を使用して、腫瘍またはその生検から調製することができる。例えば、腫瘍の断片(例えば、サイズが1~5mm)は、酵素的消化(例えば、コラゲナーゼ(例えば、0.5~5mg/mL)、DNAse、ヒアルロニダーゼ)または機械的解離に供される。解離した細胞を、他の細胞よりもTILの増殖を優先する条件下で(すなわち、IL2の存在下で)細胞培養培地中でインキュベートする。この段階はREP前の段階である。REP前段階では、細胞を、2000~8000IU/mLのIL2(例えば、6000IU/ml)の存在下で、及び任意選択で、不活性化ヒトAB血清の存在下で培養することができる(例えば、3~28日)。いくつかの実施形態では、細胞をある期間、一般に3~28日間培養される。いくつかの実施形態では、このREP前細胞集団は、7~21日間培養される。
TILは、当該技術分野で既知の方法を使用して、腫瘍またはその生検から調製することができる。例えば、腫瘍の断片(例えば、サイズが1~5mm)は、酵素的消化(例えば、コラゲナーゼ(例えば、0.5~5mg/mL)、DNAse、ヒアルロニダーゼ)または機械的解離に供される。解離した細胞を、他の細胞よりもTILの増殖を優先する条件下で(すなわち、IL2の存在下で)細胞培養培地中でインキュベートする。この段階はREP前の段階である。REP前段階では、細胞を、2000~8000IU/mLのIL2(例えば、6000IU/ml)の存在下で、及び任意選択で、不活性化ヒトAB血清の存在下で培養することができる(例えば、3~28日)。いくつかの実施形態では、細胞をある期間、一般に3~28日間培養される。いくつかの実施形態では、このREP前細胞集団は、7~21日間培養される。
REP前のTILまたはT細胞は、凍結保存することができる。凍結保存された細胞は、活性化の前に解凍され、放置される。細胞は、例えば、プレート結合OKT3、可溶性OKT3、共刺激抗体(例えば、CD28または41BBに対する抗体)+OKT3、ビーズまたは断片に結合した抗CD3及び抗CD28抗体等を使用して活性化することができる。活性化ステップは、1~2日以上であり得る。活性化後、次いで、1つ以上のTILを操作して、IL15をコードする第1の核酸配列及び膜貫通ドメインをコードする第2の核酸配列を有するベクターを用いて1つ以上のTILを形質導入することによって、膜結合型インターロイキン15(mbIL15)を発現させる。任意選択で、ベクターは、シグナルペプチド、リンカー、ヒンジ、細胞内尾部、またはDRDをコードする1つ以上の核酸配列を更に含む。ベクトルは、所望のmbIL15を達成するための任意の数の方法で構成することができる。例示的な核酸構築物としては、それぞれ、DRDの有無にかかわらず、OT-IL15-293及びOT-IL15-292をコードする核酸配列が挙げられる。したがって、ベクターは、任意選択で、配列番号29、31、53、または54を含む。ベクターは、プロモーター配列及び他の調節エレメント(エンハンサー、翻訳制御エレメント(例えば、IRES)、及び半減期を制御するエレメント)等の追加のエレメントを含むか、またはコードする。ベクターは、任意選択で、翻訳を制御するエレメント(例えば、IRES、WPRE等)をコードする核酸配列を含むか、または含むことができる。
ベクターは、ウイルスベクター、プラスミド、コスミド、及び人工染色体から選択することができる。例として、ベクターは、ウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターであり得る。例として、ウイルスベクターとしては、IL15をコードする核酸配列及び膜貫通ドメインをコードする核酸配列を含むヒヒ内因性レトロウイルスエンベロープ(BaEV)擬似型レンチウイルスベクターまたはギボン猿白血病ウイルス(GALV)エンベロープ擬似型ガンマレトロウイルスベクターが挙げられる。発現時に、IL15は、膜貫通ドメインに会合し、膜貫通ドメインによって膜結合される。
ベクターは、針、エレクトロポレーション、ソノポレーション、ハイドロポレーション、化学的担体(例えば、無機粒子(例えば、リン酸カルシウム、シリカ、金))、及び/または化学方法等の非ウイルス方法によって、任意選択で細胞に移入される。いくつかの実施形態では、合成または天然の生分解性薬剤は、陽イオン性脂質、脂質ナノエマルジョン、ナノ粒子、ペプチドベースのベクター、またはポリマーベースのベクター等の送達のために使用される。
IL15をコードする核酸配列は、ゲノムまたは非ゲノム核酸であり得る。すなわち、IL15コード核酸を送達するために使用される送達系は、TILのゲノムに組み込むことができ、または非組み込み(すなわち、エピソーム)であり得、またはRNAベクターを使用してRNAとして細胞質内に移入することができる。
mbIL15を含むTILは、IL2を含まないREP段階(例えば、5~21日、または7~14日を含む、その間の任意の量)で拡張される。実施例に更に記載されるように、IL15を発現するように改変されたTILは、K562フィーダー細胞ならびに41BBL及びIL21の存在下で拡張される。特定の実施形態では、K562フィーダー細胞は、膜結合IL21(mbIL21)であり得る41BBL及びIL21を発現するように操作され、したがって、REP中にIL2、IL7、またはIL15等の外因性サイトカインの必要性を低減または排除する。いくつかの実施形態では、改変TILは、mbIL21及び41BBLを1:1~100:1、1:1~50:1、1:1~20:1、1:1~10:1、または2:1~5:1の割合で発現するように改変されたK562細胞(TIL:フィーダー細胞)で培養される。
フィーダー細胞が本発明の方法で使用される前に、それらは最初に複製を不能にされる。フィーダー細胞を処置する様々な手段が当該技術分野において既知である。そのような方法としては、照射(例えば、ガンマ線またはX線による)、マイトマイシンC処理、電気パルス、軽度の化学固定(例えば、ホルムアルデヒドまたはグルタルアルデヒドによる)、またはフィーダー細胞の自殺遺伝子による形質導入が挙げられる。いくつかの実施形態では、フィーダー細胞は、ヒト細胞である。例として、照射は、例えば、セシウム源またはX線源によって送達される25~100Gyであり得る。
フィーダー細胞上での拡張の後、TILは、任意選択で、フィーダー細胞から単離される。本明細書で使用される場合、単離という用語は、TILがフィーダー細胞等の他の成分を完全に含まないことを示唆するものではなく、TILがフィーダー細胞を比較的含まないことを示唆するに過ぎない。
本明細書では、mbIL15を含むTIL、TILの集団、またはTILの亜集団を作製する方法が提供される。mbIL15をコードする核酸配列、mbIL15をコードする核酸配列を含むベクター、41BBL及びIL21を発現するように改変された複製不能K562フィーダー細胞、ならびに本明細書に記載の方法によって作製されるTILもまた提供される。
本明細書では、mbIL15を含むTIL、TILの集団、またはTILの亜集団を作製する方法が提供される。mbIL15をコードする核酸配列、mbIL15をコードする核酸配列を含むベクター、41BBL及びIL21を発現するように改変された複製不能K562フィーダー細胞、ならびに本明細書に記載の方法によって作製されるTILもまた提供される。
改変T細胞を作製するための方法
一次ヒトT細胞は、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)、骨髄、または臍帯に由来することができ、G-CSFによる刺激後に収集することができる。シストロンまたはマルチシストロン発現のために設計された核酸構築物を、上記のような任意の送達技法を使用してT細胞に導入する。任意選択で、T細胞を、サイトカイン、例えば、膜結合サイトカインまたはサイトカイン及び受容体(例えば、CARまたはTCR)の両方で形質導入する。例えば、T細胞は、IL15をコードする1つ以上の核酸で形質導入することができ、IL15が発現すると、膜貫通ドメイン、CAR、またはTCRに連結される。例として、T細胞は、mbIL15をコードする第1のベクター、ならびにCARの1つ以上の成分をコードする第2のベクター、例えば、細胞外標的化ドメイン(例えば、特定の腫瘍抗原または他の腫瘍細胞表面分子を認識するscFv)、膜貫通ドメイン/領域、及び細胞内シグナル伝達/活性化ドメイン(例えば、CD3ζのシグナル領域、及び/または1つ以上の共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば、CD28、4-1BB(CD137)、及びOX-40(CD134)由来のシグナル伝達ドメイン)で形質導入され得る。任意選択で、T細胞は、第2のベクターによってコードされていないCARの任意の成分をコードする第3のベクターで形質導入される。
一次ヒトT細胞は、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)、骨髄、または臍帯に由来することができ、G-CSFによる刺激後に収集することができる。シストロンまたはマルチシストロン発現のために設計された核酸構築物を、上記のような任意の送達技法を使用してT細胞に導入する。任意選択で、T細胞を、サイトカイン、例えば、膜結合サイトカインまたはサイトカイン及び受容体(例えば、CARまたはTCR)の両方で形質導入する。例えば、T細胞は、IL15をコードする1つ以上の核酸で形質導入することができ、IL15が発現すると、膜貫通ドメイン、CAR、またはTCRに連結される。例として、T細胞は、mbIL15をコードする第1のベクター、ならびにCARの1つ以上の成分をコードする第2のベクター、例えば、細胞外標的化ドメイン(例えば、特定の腫瘍抗原または他の腫瘍細胞表面分子を認識するscFv)、膜貫通ドメイン/領域、及び細胞内シグナル伝達/活性化ドメイン(例えば、CD3ζのシグナル領域、及び/または1つ以上の共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば、CD28、4-1BB(CD137)、及びOX-40(CD134)由来のシグナル伝達ドメイン)で形質導入され得る。任意選択で、T細胞は、第2のベクターによってコードされていないCARの任意の成分をコードする第3のベクターで形質導入される。
薬学的組成物
本明細書では、ACTでの使用に好適な薬学的組成物が提供される。薬学的組成物は、拡張T細胞またはTIL等の改変T細胞またはTIL及び薬学的に許容される担体を含むことができる。薬学的組成物中の改変T細胞またはTILの集団は、任意選択で、改変T細胞(例えば、CAR+T細胞)または改変TIL(例えば、mbIL15を発現するように操作されたTIL)及び非改変T細胞またはTIL(すなわち、非操作T細胞またはTIL)の亜集団を含む混合集団である。
本明細書では、ACTでの使用に好適な薬学的組成物が提供される。薬学的組成物は、拡張T細胞またはTIL等の改変T細胞またはTIL及び薬学的に許容される担体を含むことができる。薬学的組成物中の改変T細胞またはTILの集団は、任意選択で、改変T細胞(例えば、CAR+T細胞)または改変TIL(例えば、mbIL15を発現するように操作されたTIL)及び非改変T細胞またはTIL(すなわち、非操作T細胞またはTIL)の亜集団を含む混合集団である。
「担体」という用語とは、化合物、組成物、物質、または構造であって、化合物または細胞と組み合わせると、その意図される用途または目的のために、化合物または細胞の調製、貯蔵、投与、送達、有効性、選択性、または任意の他の特徴を補助または促進する化合物、組成物、物質、または構造を意味する。例えば、TILの任意の分解を最小限に抑え、対象における任意の有害な副作用を最小限に抑えるために、担体を選択することができる。そのような薬学的に許容される担体としては、生理食塩水、緩衝生理食塩水、人工脳脊髄液、デキストロース、及び水を含むがこれらに限定されない、無菌の生体適合性の薬学的担体が挙げられる。薬学的に許容されるとは、許容されない生物学的効果を引き起こすことなく、またはT細胞もしくはTILと有害な様式で相互作用することなく、T細胞またはTIL集団とともに個体に投与することができる、生物学的にまたは別様に望ましくない物質を意味する。
任意選択で、薬学的組成物は、凍結保護剤(凍結保存剤)を更に含む。このような凍結保護剤は、TILが将来の使用のために凍結された場合、許容できない細胞溶解または損傷を防止するのに役立つ。凍結保護剤は、当該技術分野において既知である。かかる凍結保護剤は、グリセロール、エチレングリコール、プロピレングリコール、またはジメチルスルホキシド(DMSO)の中から選択され得る。
本明細書に記載の薬学的組成物は、任意選択で、1つ以上の薬学的に許容される賦形剤(例えば、ヒト血清アルブミンまたはポリマー材料(例えば、PEG))を更に含む。
本開示の組成物は、送達に好適な任意の方法で製剤化することができる。T細胞またはTILは、例えば、ナノ粒子、ポリ(乳酸コグリコール酸)(PLGA)ミクロスフェア、脂質、リポプレックス、リポソーム、ポリマー、炭水化物(単糖を含む)、カチオン性脂質、またはそれらの組み合わせで投与され得る。
本明細書に提供される薬学的組成物の説明は、主にヒトへの投与に適した薬学的組成物を対象とするが、そのような組成物が、一般に、任意の他の動物、例えば、非ヒト哺乳動物への投与に適していることを当業者によって理解されるべきである。薬学的組成物の投与が企図される対象には、牛、馬、ニワトリ及びブタ等の農業動物、猫、イヌ等の家畜、またはマウス、ラット、ウサギ、イヌ、及び非ヒト霊長類等の研究動物が含まれるが、これらに限定されない。
治療方法
対象(すなわち、レシピエント対象)に、本明細書に記載の方法に従って拡張された改変T細胞またはTIL集団を投与することによって、対象においてがんを治療する方法が本明細書に提供される。したがって、K562細胞の存在下で拡張された改変T細胞またはTIL、例えば、TNFスーパーファミリー(例えば、41BBL)及び/またはIL21またはIL7の共刺激分子を発現するように改変されたK562細胞は、その後、がんを有する対象に、任意選択で、薬学的組成物の形態で投与される。がんは、黒色腫、ブドウ膜(眼)黒色腫、子宮頸癌、卵巣癌、頭頚部癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、膀胱癌、乳癌、腎細胞癌、膵臓癌、前立腺癌、中枢神経系の癌、胃腸癌(例えば、結腸直腸癌)であり得るが、これらに限定されない。
対象(すなわち、レシピエント対象)に、本明細書に記載の方法に従って拡張された改変T細胞またはTIL集団を投与することによって、対象においてがんを治療する方法が本明細書に提供される。したがって、K562細胞の存在下で拡張された改変T細胞またはTIL、例えば、TNFスーパーファミリー(例えば、41BBL)及び/またはIL21またはIL7の共刺激分子を発現するように改変されたK562細胞は、その後、がんを有する対象に、任意選択で、薬学的組成物の形態で投与される。がんは、黒色腫、ブドウ膜(眼)黒色腫、子宮頸癌、卵巣癌、頭頚部癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、膀胱癌、乳癌、腎細胞癌、膵臓癌、前立腺癌、中枢神経系の癌、胃腸癌(例えば、結腸直腸癌)であり得るが、これらに限定されない。
これまでのT細胞またはTIL療法は、しばしば、T細胞またはTILの投与と同時に、及びそれに続いて、高用量のIL2の同時投与を必要とする。しかし、T細胞またはTILによる従来の治療とは異なり、本方法は、IL2の投与を必要としない。むしろ、改変TILまたはT細胞は、mbIL15を発現することによって、TILの増殖及び活性を刺激するのに十分なサイトカイン源を提供し、IL2の非存在下で改変K562細胞上での拡張は、改変細胞の優先的な拡張を可能にすることができる。
がんを治療する方法は、対象から1つ以上のT細胞を単離する、または本明細書に記載の腫瘍からTILを単離することと、1つ以上のT細胞またはTILに、mbIL15、任意選択でCARまたはTCRを発現する核酸配列を導入することと、を更に含むことができる。T細胞またはTILは、レシピエント対象(自己源)に由来することができる。TILが由来する腫瘍は、原発腫瘍または転移性腫瘍であり得る。したがって、生検由来のTILまたは原発腫瘍の一部が凍結保存される場合、それらを解凍し、後日、得られる転移性腫瘍または異なる原発腫瘍の治療に使用することができる。あるいは、T細胞またはTILは、ドナー対象(同種異系源)に由来し得、ドナー対象はレシピエント対象ではない。治療される同じ腫瘍に由来するTILは、腫瘍のものに匹敵するネオアンチゲン及び不均一性を有するという利点を有する。同じ対象の異なる腫瘍から、または異なるドナーの腫瘍から誘導されるTILは、TCRの四量体染色等の当該技術分野で既知の方法によって、レシピエント対象の腫瘍に存在するがん抗原との反応性のために選択することができる。T細胞またはTILがドナー対象に由来する場合(ドナー対象はレシピエント対象ではない)、方法は、移植片対宿主応答を低減するために、レシピエント対象に対してHLA適合であるドナー対象を選択することを更に含むことができる。
T細胞は、PBMCから単離されてもよく、一方、TILは、腫瘍試料の外科的切除、組織生検、針生検、または最初のステップとしての他の手段から得ることができる。T細胞またはTILは、次いで、本明細書に記載されるように形質導入または改変され、次いで、インビトロで拡張されて、ACTのために拡張された細胞のより大きな集団を提供する。
K562細胞内で拡張された改変T細胞またはTILの投与は、1回の注射当たり約1000細胞/注射~最大約100億細胞/注射、例えば2×1011、1×1011、1×1010、1×109、1×108、1×107、5×107、1×106、5×106、1×105、5×105、1×104、5×104、1×103、または5×103個の細胞/注射、または端点を含む数字の任意の2つの間の範囲を、量として含み得る。任意選択で、1×108~2×1011個の細胞を対象に投与する。
本開示の改変T細胞またはTILは、任意の好適な経路によって投与することができる。いくつかの実施形態では、細胞は、静脈内注入、動脈内注入、腹腔内、くも膜下腔内、リンパ内投与によって投与される。任意選択で、改変T細胞またはTILは、局所的に、例えば、腫瘍または腫瘍を供給する血管に直接投与される。
改変T細胞またはTILは、単回用量で投与することができるが、特定の事例では、複数回用量で投与することができる。
治療方法は、改変T細胞またはTILの投与前に、レシピエント対象のリンパ枯渇を更に含むことができる。黒色腫のヒト及びマウスモデルにおける研究は、リンパ枯渇が、T細胞増殖を抑制することができる制御性T(Treg)細胞及び末梢骨髄由来サプレッサー細胞を含む陰性調節細胞を枯渇させることを示唆している。したがって、リンパ球枯渇は、養子移入されたT細胞またはTILの増殖を助ける。リンパ枯渇コンディショニングレジメンとしては、例えば、T細胞またはTILの養子移入前に、全身照射及び/またはリンパ球枯渇剤を用いて受容体対象を前処理することが挙げられる。この前調整(プリレコンディショニング)により、T細胞またはTILは、Treg細胞を排除し、正常細胞が新たに注入されたT細胞またはTILと競合する潜在的なサイトカインシンクを除去することによって拡張することができる。
リンパ球枯渇剤の一例は、フルダラビン(例えば、0.5μg/ml~10μg/mlの用量で)である。いくつかの実施形態では、フルダラビンは、改変T細胞またはTIL投与の前に1~7日間、1μg/mlの濃度で毎日投与される。いくつかの実施形態では、フルダラビンは、10mg/kg/日、15mg/kg/日、20mg/kg/日、25mg/kg/日、30mg/kg/日、35mg/kg/日、40mg/kg/日、または45mg/kg/日の投薬量で投与される。いくつかの実施形態では、フルダラビン処置は、35mg/kg/日で2~7日間投与される。いくつかの実施形態では、フルダラビン処置は、35mg/kg/日で4~5日間投与される。いくつかの実施形態では、フルダラビン処置は、25mg/kg/日で4~5日間投与される。
いくつかの実施形態では、シクロホスファミドは、0.5μg/mL~10μg/mLの濃度で、その活性形態であるマホスファミドを提供するために投与される。いくつかの実施形態では、シクロホスファミドは、TIL投与前の1~7日間、毎日1μg/mLの濃度でマホスファミドを提供するために投与される。いくつかの実施形態では、シクロホスファミドは、50mg/m2/日、75mg/m2/日、100mg/m2/日、150mg/m2/日、175mg/m2/日、200mg/m2/日、225mg/m2/日、250mg/m2/日、275mg/m2/日、または300mg/m2/日の投与量で投与される。いくつかの実施形態では、シクロホスファミドは静脈内(i.v.)に投与される。いくつかの実施形態では、シクロホスファミド処置は、35mg/kg/日で2~7日間、静脈内(i.v)に投与される。いくつかの実施形態では、シクロホスファミド処置は、250mg/m2/日で4~5日間、静脈内(i.v)に投与される。いくつかの実施形態では、シクロホスファミド処置は、250mg/m2/日で4日間、静脈内(i.v)に投与される。
特定の実施形態では、リンパ球枯渇は、シクロホスファミド60mg/kgで2日間及びフルダラビン25mg/m2で5日間またはシクロホスファミド250mg/m2/日で4日間及びフルダラビン25mg/m2で4日間等のリンパ球枯渇剤の組み合わせの投与を含む。
T細胞またはTILによって発現されたIL15、CARまたはTCRがDRDに作動可能に連結されている場合、本方法は、T細胞またはTILのペイロード活性を増加させるのに有効な量でDRDに結合する第2の薬剤をレシピエント対象に投与することを、更に含むことができる。リガンドは、選択された量のペイロード活性を対象に提供する投与レジメンを使用して投与することができる。リガンドは、対象における連続的または断続的なペイロード活性を達成するために送達することができる。対象への投与の頻度及び持続時間を決定することは、例えば、ペイロードのより多くの活性が所望され、より少ない活性が所望される場合にリガンド投与を減少または排除する場合に、リガンドの投与のより高い用量またはより長い投与持続時間を考慮することによって、当業者によって決定される。リガンド投与の用量及び持続時間、ならびに結果として生じるペイロードの活性も、対象における許容できない副作用または毒性を回避するために選択される。したがって、対象は、有効量のペイロードを達成するために、有効量のリガンドを投与される。有効量という用語は、所望の生理学的応答を生成するために必要な任意の量として定義される。リガンドを投与するための有効量及びスケジュールは、得られるペイロードの量、ペイロードの活性に基づいて、またはペイロード活性の効果の1つ以上の徴候に基づいて、当業者によって経験的に決定され得る。リガンドの投与範囲は、ゼロから飽和用量までの範囲であり、結果として生じるペイロード活性は、基底レベルから最大レベルまでの範囲であり、任意選択で、リガンドの量のわずかな変化がペイロードまたはペイロード活性の量のわずかな変化をもたらすことを可能にする十分なダイナミックレンジを有する。リガンドの投与の投与量または頻度、ならびに結果として生じるペイロードの量及び活性は、許容できない副作用を引き起こすほど大きくあってはならず、患者の年齢、状態、性別、治療されるがんの種類、がんの程度、及び他の治療薬が治療レジメンに含まれるかどうかによって変化する。所与のクラスのリガンドに対する適切な用量についてのガイダンスは、文献中に見出され得る。
いくつかの実施形態では、調節可能なペイロード(すなわち、DRDに作動可能に連結されたペイロード)を有する修飾T細胞またはTILは、1つ以上の免疫チェックポイント制御剤と組み合わせて投与することができる。チェックポイント阻害剤には、PD-1を標的とするか、またはPD-1のPD-L1への結合を阻害する抗体が含まれ、これらに限定されないが、ニボルマブ(BMS-936558、Bristol-Myers Squibb、Opdivo(登録商標))、ペムブロリズマブ(lambrolizumab(ラムブロリズマブ)、MK03475またはMK-3475、Merck、Keytruda(登録商標))、ヒト化抗PD-1抗体JS001(ShangHai JunShi)、モノクローナル抗PD-1抗体TSR-042(Tesaro,Inc.)、ピディリズマブ(抗PD-1 mAb CT-011、Medivation)、抗PD-1モノクローナル抗体BGB-A317(BeiGene)、及び/または抗PD-1抗体SHR-1210(ShangHai HengRui)、ヒトモノクローナル抗体REGN2810(Regeneron)、ヒトモノクローナル抗体MDX-1106(Bristol-Myers Squibb)、及び/またはヒト化抗PD-1 IgG4抗体PDR001(Novartis)が含まれる。
対象は、治療の結果について任意選択で監視される。したがって、例えば、試料中の悪性細胞の数、試料中の循環腫瘍DNA、または撮像時の固形腫瘍のサイズを検出することができる。所望の評価項目が達成される場合(例えば、がんの治療の成功を示す)、リガンドは、ペイロードを低減または排除するように低減または中止することができる。同様に、対象がペイロードからサイトカインストーム、アレルギー反応、または他の有害作用を発症した場合、リガンドを低減または中止することができる。
定義
約及び近似という用語は、量、濃度、用量、時間、温度、活性、レベル、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、重量、位置、長さ等の測定可能な値を指すために使用される場合、指定された量、濃度、用量、時間、温度、活性、レベル、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、重量、位置、長さ等の±15%、±10%、±5%、±1%、±0.5%、または更には±0.1%の変動を包含し得る実験誤差に起因する変動を含むことを意味する。全ての測定値または数値は、たとえ測定値または数値が約という単語によって明示的に修正されていなくても、約という単語によって修正されると暗黙的に理解される。参照ポリペプチド内の領域の配置または位置に関連して約及び近似という用語が使用される場合、これらの用語は、±最大20個のアミノ酸残基、±最大15個のアミノ酸残基、±最大10個のアミノ酸残基、±最大5個のアミノ酸残基、±最大4個のアミノ酸残基、±最大3個のアミノ酸残基、±最大2個のアミノ酸残基、または更には±1個のアミノ酸残基のバリエーションを包含する。
約及び近似という用語は、量、濃度、用量、時間、温度、活性、レベル、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、重量、位置、長さ等の測定可能な値を指すために使用される場合、指定された量、濃度、用量、時間、温度、活性、レベル、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、重量、位置、長さ等の±15%、±10%、±5%、±1%、±0.5%、または更には±0.1%の変動を包含し得る実験誤差に起因する変動を含むことを意味する。全ての測定値または数値は、たとえ測定値または数値が約という単語によって明示的に修正されていなくても、約という単語によって修正されると暗黙的に理解される。参照ポリペプチド内の領域の配置または位置に関連して約及び近似という用語が使用される場合、これらの用語は、±最大20個のアミノ酸残基、±最大15個のアミノ酸残基、±最大10個のアミノ酸残基、±最大5個のアミノ酸残基、±最大4個のアミノ酸残基、±最大3個のアミノ酸残基、±最大2個のアミノ酸残基、または更には±1個のアミノ酸残基のバリエーションを包含する。
本明細書で使用される場合、作動可能に連結されることは、対のリガンドの存在下で、DRDがペイロードに直接的または間接的に連結されて、ペイロードの測定可能な特性を変化させる(例えば、対のリガンドの非存在下での活性レベルと比較してペイロードの活性レベルを変化させる)ことを意味する。いくつかの実施形態では、ペイロードの量及び/または活性の測定レベルは、リガンドの非存在下での発現または活性の測定レベルと比較して、有効量のリガンドの存在下で増加する。リガンドの有効量は、ペイロードの量または活性の測定値の増加を見るために必要なリガンドの量を意味する。いくつかの実施形態では、有効量は、許容できない毒性またはオフターゲット効果を生み出すほど大きくはない。任意選択で、測定可能な特徴は、治療成績、試料中のペイロードの量、またはペイロードの生物学的活性レベル(ペイロードの量を測定することは、そのための代理として機能することができる)である。
リンクまたは結合されたフレーズ等が使用される場合、別段に明示的に記載されていない限り、または文脈において無意味でない限り、フレーズは直接的または間接的に続くと理解される。したがって、ペイロードにリンクされた、結合された、または関連付けられたDRDへの言及は、各ケースで、DRDがペイロードに直接的または間接的にリンクされていることを意味する。
本明細書で使用される場合、TILまたはT細胞の生存、及びTILまたはT細胞の持続性という用語は、互換的に使用される。生存は、TILまたはT細胞の持続的な効果に基づいて決定される。
本明細書で使用される場合、拡張は、機能的REP中に生じる細胞数の機能的増加を指すために使用される。機能的REPは、治療用に十分な細胞数を提供する拡張された細胞集団をもたらす。一方、REPの不成功は、細胞数の機能的な倍率増加の欠如をもたらすであろう。拡張されていない細胞には、拡張された細胞集団と比較して、REP前の細胞及びREPで機能的拡張を受けていない細胞が含まれる。非機能的拡張は、拡張された細胞集団の10%以下の拡張を含む。例えば、所与の期間内に100倍拡張したTIL集団は、10倍以下しか拡張しなかった拡張されていない集団と比較することができる。したがって、本明細書で使用される場合、拡張細胞または拡張された細胞集団は、機能的REPを受けた細胞または細胞の集団を指す。拡張されていない細胞または細胞の集団は、細胞の集団の機能的拡張をもたらさなかったREP前またはREP後の細胞または細胞の集団を指す。例として、特定の改変TILは、改変K562フィーダー細胞上で拡張するが、PBMC上での拡張倍率は、改変K562フィーダー細胞上での拡張倍率の10%未満である。したがって、拡張されていないTILは、PBMC上でのREP後の改変TILのREP前または改変TILであり得る。
当該技術分野で既知の「同一性」という用語は、配列を比較することによって決定される、2つ以上の配列間の関係を指す。当該技術分野では、同一性はまた、2つ以上の残基(アミノ酸または核酸)の鎖間の一致数によって決定される、配列間の配列関連性の程度を意味する。同一性は、特定の数学モデルまたはコンピュータプログラム(すなわち、アルゴリズム)によって対処されるギャップアラインメント(存在する場合)を有する2つ以上の配列間の同一の一致率を測定する。関連配列の同一性は、既知の方法によって容易に計算することができる。そのような方法には、Computational Molecular Biology,Lesk,A.M.,ed.,Oxford University Press,New York,1988;Biocomputing:Informatics and Genome Projects,Smith,D.W.,ed.,Academic Press,New York,1993;Computer Analysis of Sequence Data,Part 1,Griffin,A.M.及びGriffin,H.G.,eds.,Humana Press,New Jersey,1994;Sequence Analysis in Molecular Biology,von Heinje,G.,Academic Press,1987;Sequence Analysis Primer,Gribskov,M.and Devereux,J.,eds.,M.Stockton Press,New York,1991、及びCarillo et al.,SIAM J.Applied Math.48,1073(1988)に記載された方法が挙げられるが、これらに限定されない。一般に、この開示の特定のポリヌクレオチドまたはポリペプチドの変異体は、本明細書に記載され、当業者に既知の配列アライメントプログラム及びパラメータによって決定されるように、その特定の参照ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに対して少なくとも約40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、しかし100%未満の配列同一性を有する。アライメントのためのそのようなツールには、BLAST suiteのものが含まれる(Stephen F.Altschul,Thomas L.Madren,Alejandro A.Schaffer,Jinghui Zhang,Zheng Zhang,Webb Miller,and David J.Lipman(1997),”Gapped BLAST and PSI-BLAST:a new generation of protein database search programs”,Nucleic Acids Res.25:3389-3402)。
本明細書で使用される「フィーダー細胞」という用語は、細胞培養物中に分泌するか、またはフィーダー細胞膜成長または生存因子上に提示することによって等、培養物中のTILまたはT細胞の拡張を支持する細胞を指す。いくつかの実施形態では、フィーダー細胞は、成長停止している(すなわち、複製不能である)。
本明細書で使用される場合、対象及び患者は同義語として使用され、ヒト対象または患者に限定されるものではない。
本明細書で使用される治療は、がんの1つ以上の徴候または症状の軽減または遅延を指す。一例として、疾患の測定可能なパラメータにおける少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、30%、40%、50%、またはそれ以上の好ましい変化は、効果的な治療を示すことができる。したがって、疾患の治療または改善の有効性は、例えば、疾患の進行、疾患の寛解、症状の重症度、疼痛の軽減、生活の質、治療効果を維持するために必要な薬物の用量、疾患マーカーのレベル、または治療もしくは治療のために標的とされる所与の疾患に適切な任意の他の測定可能なパラメータを測定することによって評価することができる。本開示の組成物の投与に関連して、がん治療の有効量は、臨床的に適切な方法での投与が、症状の改善、治癒、疾患負荷の減少、腫瘍質量または細胞数の減少、寿命の延長、生活の質の改善、または特定のタイプのがんの治療に精通した医師によって一般的に良いと認識される他の効果等、少なくとも統計的に有意な一部の患者に対する有益な効果をもたらすことを示す。
範囲が指定されている場合、端点が含まれる。更に、別段の指示がない限り、または当業者の文脈及び理解から明らかでない限り、範囲として表される値は、文脈で明確に別段の指示がない限り、この開示の異なる実施形態では、記載された範囲内の任意の特定の値またはサブ範囲を、範囲の下限の単位の10分の1まで想定することができることを理解されたい。
本開示の1つ以上の実施形態の詳細は、説明及び添付の図面に記載されている。他の実施形態が利用され、この開示の範囲から逸脱することなく構造的またはプロセス的変更が行われ得ることを理解されたい。言い換えれば、例示的な実施形態及び態様が記載される。しかし、そのような実際の実施形態の開発では、臨床的に関連する制約へのコンプライアンス等、開発者の特定の目標を達成するために多数の実装固有の決定が行われ得ることがあり、それは実装ごとに異なる場合があることを理解されたい。更に、そのような開発努力は複雑で時間がかかるかもしれないが、それにもかかわらず、この開示の利益を有する当業者にとっては日常的な仕事であることを理解されたい。
本明細書で引用される刊行物及びそれらが引用される資料は、参照によりその全体が本明細書に具体的に組み込まれる。
以下の実施例は、本明細書に記載の方法及び組成物の特定の態様を更に例示することを意図しており、特許請求の範囲を限定することを意図していない。
実施例1:患者の腫瘍試料からのTILの単離及び拡大(REP前培養)
黒色腫及び頭頸部腫瘍試料は、Cooperative Human Tissue Networkから入手した。腫瘍試料を、ハンクス平衡塩溶液((HBSS)緩衝液中で1~3mmの断片に切断し、断片を、6000 IU/mLのIL2(Peprotech)及び0.1mg/mLのNormocin(InvivoGen)を含有する2mLのTIL培地(GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Bio)を補充したRPMI-1640)に、1個の断片/ウェルでマルチウェルプレートに入れた。培地の半分を、5日目からIL2を含有する新鮮な培地に置き換え、細胞を複数のウェルまたはフラスコに分割して、それらが3週間にわたってコンフルエントになった。この培養プロセスは、急速拡張プロトコル前(REP前)と称される。REP前の後、TILを等分し、細胞凍結培地(Bambanker、Bulldog Bio、またはCryostor-10、STEMCELL Technologies)中で凍結し、液体窒素中で長期間保存した。
黒色腫及び頭頸部腫瘍試料は、Cooperative Human Tissue Networkから入手した。腫瘍試料を、ハンクス平衡塩溶液((HBSS)緩衝液中で1~3mmの断片に切断し、断片を、6000 IU/mLのIL2(Peprotech)及び0.1mg/mLのNormocin(InvivoGen)を含有する2mLのTIL培地(GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Bio)を補充したRPMI-1640)に、1個の断片/ウェルでマルチウェルプレートに入れた。培地の半分を、5日目からIL2を含有する新鮮な培地に置き換え、細胞を複数のウェルまたはフラスコに分割して、それらが3週間にわたってコンフルエントになった。この培養プロセスは、急速拡張プロトコル前(REP前)と称される。REP前の後、TILを等分し、細胞凍結培地(Bambanker、Bulldog Bio、またはCryostor-10、STEMCELL Technologies)中で凍結し、液体窒素中で長期間保存した。
REP前培養前後のT細胞の頻度変化を決定するために、REP前培養の前に腫瘍片の一部をコラゲナーゼとDNase Iで消化して単細胞懸濁液を作成し、REP前培養後に得た細胞と比較した。T細胞の頻度を、蛍光色素複合抗CD45及び抗CD3抗体を使用してフローサイトメトリーによって分析した。図1に示されるように、培養前腫瘍細胞懸濁液中の細胞のほぼ半分(44.29±21.67%)はCD45+であり、これらのうち約40%(~39.85±23.69%)のみがCD3+T細胞であった。IL2(REP前)の存在下での3週間の培養後、細胞の大部分はCD45+(90.35±7.28%)であり、造血細胞の濃縮を示し、CD3+(80.64±15.19%)であり、T細胞の濃縮を示した。
乳房、肺、腎臓、子宮内膜、肝臓、膵臓、及び卵巣からの黒色腫腫瘍及び悪性腫瘍を含む他のヒト腫瘍タイプのTILを、上記と同じ方法で単離した。
実施例2:膜結合型IL21及び4-1BBLを発現するK562細胞の生成
膜結合型IL21及び4-1BBLベクター構築体組立体
IL21-41BBL-001インサートは、リーダー配列、膜結合IL21(mbIL21)、P2A配列、及び4-1BBLをコードする核酸配列を含む。mbIL21核酸配列は、IL21配列、IgGヒンジ、IgG4鎖、CD4膜貫通ドメイン、及びGlycine-Serine(グリシンセリン)(GS)リンカーを順にコードする(表3を参照)。IL21-41BBL-001インサートを含むOT-IL21-41BBL-001は、標準的な分子生物学技術を使用して、pELNSベクター(第3世代の自己不活性化レンチウイルス発現ベクター)で構築した。遺伝子断片(Gblock)をpELNSベクターに挿入し、Gibsonアセンブリ(NEBuilder Hifi)を使用してEF1aプロモーターの制御下に置いた。組み立てられたプラスミドを増幅のためにE.coli(NEB stable)に形質転換し、ウイルス産生を進める前に配列を確認した。
膜結合型IL21及び4-1BBLベクター構築体組立体
IL21-41BBL-001インサートは、リーダー配列、膜結合IL21(mbIL21)、P2A配列、及び4-1BBLをコードする核酸配列を含む。mbIL21核酸配列は、IL21配列、IgGヒンジ、IgG4鎖、CD4膜貫通ドメイン、及びGlycine-Serine(グリシンセリン)(GS)リンカーを順にコードする(表3を参照)。IL21-41BBL-001インサートを含むOT-IL21-41BBL-001は、標準的な分子生物学技術を使用して、pELNSベクター(第3世代の自己不活性化レンチウイルス発現ベクター)で構築した。遺伝子断片(Gblock)をpELNSベクターに挿入し、Gibsonアセンブリ(NEBuilder Hifi)を使用してEF1aプロモーターの制御下に置いた。組み立てられたプラスミドを増幅のためにE.coli(NEB stable)に形質転換し、ウイルス産生を進める前に配列を確認した。
表3は、本明細書に開示されるmbIL21-41BBL構築物のドメインの核酸配列及びアミノ酸配列を示す。OT-IL12-(241-262)及びOT-CD19-IL12-(297-316,319-332)プラスミドを各々、標準分子生物学技術を使用して、pELNSベクター(第3世代の自己不活性化レンチウイルス発現ベクター)中で構築した。IL12をコードする遺伝子断片(Gblocksまたは鎖DNA)、グリシンセリンリンカー、種々のヒンジ、膜貫通ドメイン、及び細胞質尾部を、Integrated DNA TechnologiesまたはThermo-fisher scientificから購入した。遺伝子断片をpELNSベクターに挿入し、Gibsonアセンブリ(NEBuilder Hifi)を使用してEF1aプロモーターの制御下に置いた。組み立てられたプラスミドを、ウイルス産生を進める前に、増幅及び配列確認のためにE.coli(NEB stable)に形質転換した。
OTLV-IL21-41BBL-001レンチウイルス産生
トランスフェクション当日、HEK293T細胞を、総体積20mLの成長培地(Dulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)、5%ウシ胎仔血清(FBS)、及び1%ペニシリン/ストレプトマイシン)中の15×106細胞/フラスコを含むコラーゲン被覆組織培養フラスコに播種した。トランスフェクションの1時間前に、成長培地を温めたSFM4Transfx-293に置き換えた。OT-IL21-41BBL-001及びパッケージングプラスミドpRSV.Rev、pMDLg/pRRE及びpMD2.G(Addgene#122590)を用いて、Opti-MEM培地中のLipofectamine3000トランスフェクション試薬及びP3000エンハンサー試薬を用いて細胞をトランスフェクトした。培地を、トランスフェクション後6~8時間(時間)で、SFM4Transfx-293で置き換えた。OTLV-IL21-41BBL-001を含有する上清をトランスフェクション後24時間で採取し、新鮮な培地を添加し、上清をトランスフェクション後48時間で再び採取した。ウイルス上清を濾過して破片を除去し、25,000gで2時間、4℃で超遠心分離によって濃縮した。OTLV-IL21-41BBL-001レンチウイルスを再懸濁し、等分し、-80℃で保管した。
トランスフェクション当日、HEK293T細胞を、総体積20mLの成長培地(Dulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)、5%ウシ胎仔血清(FBS)、及び1%ペニシリン/ストレプトマイシン)中の15×106細胞/フラスコを含むコラーゲン被覆組織培養フラスコに播種した。トランスフェクションの1時間前に、成長培地を温めたSFM4Transfx-293に置き換えた。OT-IL21-41BBL-001及びパッケージングプラスミドpRSV.Rev、pMDLg/pRRE及びpMD2.G(Addgene#122590)を用いて、Opti-MEM培地中のLipofectamine3000トランスフェクション試薬及びP3000エンハンサー試薬を用いて細胞をトランスフェクトした。培地を、トランスフェクション後6~8時間(時間)で、SFM4Transfx-293で置き換えた。OTLV-IL21-41BBL-001を含有する上清をトランスフェクション後24時間で採取し、新鮮な培地を添加し、上清をトランスフェクション後48時間で再び採取した。ウイルス上清を濾過して破片を除去し、25,000gで2時間、4℃で超遠心分離によって濃縮した。OTLV-IL21-41BBL-001レンチウイルスを再懸濁し、等分し、-80℃で保管した。
OTLV-IL21-41BBL-001レンチウイルスによるK562細胞の形質導入
K562細胞を、2mMのL-グルタミン及び10%のFBSを含むRPMI-1640(完全RPMI、Thermo Fisher)を含有する成長培地中で培養した。トランスフェクション当日、K562細胞を、500μLのK562細胞成長培地中、1.5×105細胞/ウェルのマルチウェルプレートに播種した。細胞をOTLV-IL21-41BBL-001レンチウイルスで形質導入し、次いで800gで、32℃で1時間遠心分離した。細胞を24~48時間インキュベートし、次いで、抗体eFluor 780(Thermo Fisher、1:1000)、4-1BBLフィコエリトリン(1:50)、及びIL21アロフィコシアニン(1:50)を用いて、フローサイトメトリーにより、IL21及び4-1BBLの生存能及び発現を評価した。形質導入K562細胞を完全RPMI中で17日間拡張させ、その後等分し、細胞凍結培地(Bambanker、Bulldog Bio)を使用して凍結させ、液体窒素中で長期間保存した。これらの形質導入K562は、本明細書においてK562-IL21-41BBLと称される。
K562細胞を、2mMのL-グルタミン及び10%のFBSを含むRPMI-1640(完全RPMI、Thermo Fisher)を含有する成長培地中で培養した。トランスフェクション当日、K562細胞を、500μLのK562細胞成長培地中、1.5×105細胞/ウェルのマルチウェルプレートに播種した。細胞をOTLV-IL21-41BBL-001レンチウイルスで形質導入し、次いで800gで、32℃で1時間遠心分離した。細胞を24~48時間インキュベートし、次いで、抗体eFluor 780(Thermo Fisher、1:1000)、4-1BBLフィコエリトリン(1:50)、及びIL21アロフィコシアニン(1:50)を用いて、フローサイトメトリーにより、IL21及び4-1BBLの生存能及び発現を評価した。形質導入K562細胞を完全RPMI中で17日間拡張させ、その後等分し、細胞凍結培地(Bambanker、Bulldog Bio)を使用して凍結させ、液体窒素中で長期間保存した。これらの形質導入K562は、本明細書においてK562-IL21-41BBLと称される。
K562-IL21-41BBL細胞をマイトマイシンCで照射または処理した後、TIL REPプロセスでフィーダー細胞として使用した。照射のために、K562-IL21-41BBL細胞を新鮮な細胞培養物から採取し、遠心分離し、5~20×106細胞/mLで完全RPMIに再懸濁させた。再懸濁細胞をX線照射器中で50~200Gyに曝露させ、次いで細胞を洗浄し、REPプロセスで直ちに使用するために3×106細胞/mLで再懸濁した。マイトマイシンC処理のために、細胞を解凍し、遠心分離し、TIL培地中で5×106細胞/mLで再懸濁した。10μg/mLのマイトマイシン-Cを細胞に加え、細胞を37℃で30分間インキュベートした。その後、細胞を50mLのTIL培地で3回洗浄し、3×106細胞/mLで再懸濁して、REPプロセスで即座に使用した。
実施例3.レンチウイルスベクターを用いたTILの形質導入
IL15ベクター構築体組立体
OT-IL15-292及びOT-IL15-293(以下の配列)は、各々、標準的な分子生物学技術を使用して、pELNSベクター(第3世代の自己不活性化レンチウイルス発現ベクター)中に構築した。コドン最適化IL15、GSリンカー、B7-1ヒンジ、膜貫通ドメイン、及び細胞質尾部をコードする遺伝子断片(Gblocks)を、Integrated DNA Technologies,Inc.(IDT、Coralville,Iowa)から購入した。遺伝子断片をpELNSベクターに挿入し、Gibsonアセンブリ(NEBuilder Hifi)を使用してEF1aプロモーターの制御下に置いた。組み立てられたプラスミドを、ウイルス産生を進める前に、増幅及び配列確認のためにE.coli(NEB stable)に形質転換した。
IL15ベクター構築体組立体
OT-IL15-292及びOT-IL15-293(以下の配列)は、各々、標準的な分子生物学技術を使用して、pELNSベクター(第3世代の自己不活性化レンチウイルス発現ベクター)中に構築した。コドン最適化IL15、GSリンカー、B7-1ヒンジ、膜貫通ドメイン、及び細胞質尾部をコードする遺伝子断片(Gblocks)を、Integrated DNA Technologies,Inc.(IDT、Coralville,Iowa)から購入した。遺伝子断片をpELNSベクターに挿入し、Gibsonアセンブリ(NEBuilder Hifi)を使用してEF1aプロモーターの制御下に置いた。組み立てられたプラスミドを、ウイルス産生を進める前に、増幅及び配列確認のためにE.coli(NEB stable)に形質転換した。
表1及び表2(上記で提供される)は、本明細書に開示される構成的mbIL15構築物(OT-IL15-292)及びACZ制御mbIL15構築物(OT-IL15-293)の成分の核酸及びアミノ酸配列を示す。構築物OT-IL15-293は、表1中のCA2(M1del、L156H)として標識された不安定化ドメインを含む。
表2(上記で提供される)はまた、本明細書に開示される構成的IL15(IL15-292)及びACZ制御IL15(IL15-293)構築物の核酸及びアミノ酸配列を示す。
BaEV-擬似型レンチウイルス産生
HEK293T細胞を、70%コンフルエントになるまで、コラーゲン被覆組織培養プレート上に播種した。Opti-MEM培地(Thermo Fisher)中のLipofectamine3000トランスフェクション試薬及びP3000エンハンサー試薬(Thermo Fisher)を使用して、細胞を構成的(IL15-292)または調節された(IL15-293)IL15構築物、ならびにパッケージングプラスミドpRSV.Rev(Addgene#12253)、pMDLg/pRRE(Addgene#12251)及びOT-BaEVg-002(配列番号XX)を担持するpELNS移入ベクターでトランスフェクトした。無血清培地(SFM4Transfx-293、Cytiva)でトランスフェクション6~8時間(時間)後に培地を置き換えた。ウイルスを含有する上清をトランスフェクション後24時間で採取し、新鮮な培地を添加し、上清をトランスフェクション後48時間で再び採取した。ウイルス上清を濾過して破片を除去し、低速超遠心分離によって濃縮した。ウイルスを再懸濁し、等分し、-80℃で保管した。
HEK293T細胞を、70%コンフルエントになるまで、コラーゲン被覆組織培養プレート上に播種した。Opti-MEM培地(Thermo Fisher)中のLipofectamine3000トランスフェクション試薬及びP3000エンハンサー試薬(Thermo Fisher)を使用して、細胞を構成的(IL15-292)または調節された(IL15-293)IL15構築物、ならびにパッケージングプラスミドpRSV.Rev(Addgene#12253)、pMDLg/pRRE(Addgene#12251)及びOT-BaEVg-002(配列番号XX)を担持するpELNS移入ベクターでトランスフェクトした。無血清培地(SFM4Transfx-293、Cytiva)でトランスフェクション6~8時間(時間)後に培地を置き換えた。ウイルスを含有する上清をトランスフェクション後24時間で採取し、新鮮な培地を添加し、上清をトランスフェクション後48時間で再び採取した。ウイルス上清を濾過して破片を除去し、低速超遠心分離によって濃縮した。ウイルスを再懸濁し、等分し、-80℃で保管した。
急速拡張プロトコル(REP)及びBaEV-擬似型レンチウイルスベクターを用いたTILの形質導入
実施例1に記載されるように調製された頭頸部腫瘍試料から生成されたTILを、REP前培養中で3週間後に操作した。6000IU/mLのヒトIL2を用いて、TILを解凍し、TIL培地中で一晩放置にした。次に、TILを、抗CD3/CD28ビーズ(Dynabeads、Thermo Fisher)を3:1のビーズ対TIL比で、またはプレート結合OKT3を3μg/mL(Ultra-LEAF精製抗ヒトCD3抗体、Biolegend)及び6000IU/mLのヒトIL2で、24ウェルプレート内で24時間活性化した。RetroNectin(30μg/mL)を使用して、96ウェル非コーティング細胞培養プレートを4℃で一晩コーティングした。翌日、RetroNectinを除去し、プレートをPBS中の2%ウシ血清アルブミン(BSA)でブロックし、次いでプレートをPBSで洗浄した。上記のように調製したBaEV疑似型レンチウイルス上清をTIL培地中で希釈し、1~4TU/細胞のMOIに対してウェル当たり100~200μLの総体積で添加した。ウイルスベクターを含有するプレートを1400gで2時間、32℃で遠心分離し、次いで上清を除去した。上清除去後、1ウェル当たり1.5×105個の活性化TILを0~6000IU/mLのIL2とともに移し、37℃で一晩インキュベートした。細胞をウイルス添加なしで同様に処理し、陰性対照として使用した(「非操作」)。形質導入の24時間後、TILを、合計16~40mLのTIL培地(GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Bio)を添加したRPMI-1640)中で6M GREXウェルプレート(Wilson Wolf)に移した。実施例2に記載されるように、41BBL及びmbIL21で形質導入された照射またはマイトマイシン-C処理されたK562フィーダー細胞を、2:1または5:1のK562対TILの割合で培養物に添加した。調節されたmbIL15構築物で形質導入されたTILは25μMのアセタゾラミド(SelleckChem)を受け、形質導入されていないTILは6000IU/mLのIL2を受けた。細胞を「急速拡張プロトコル」またはREPのためにGREXプレートで14日間成長させ、必要に応じて培地を添加または交換した。拡張の間、各GREXウェルを再懸濁させ、完全に混合し、細胞計数(Cellaca Cell Counter、Nexcelom)及びフローサイトメトリー染色のためにアリコートを採取した。抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、IL15-DyL650(LakePharma、社内で抱合させた)、IL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)と二次ストレプトアビジン-BV421(Biolegend)、及び固定可能な生存率染料eFluor 780(Thermo Fisher)を用いて試料を染色した。試料をBD Fortessaフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。形質導入効率は、生のCD3陽性細胞集団内でIL15-DyL650及びIL15RaFc-Biotinについて二重陽性を染色した細胞のパーセントによって決定した(図2)。
実施例1に記載されるように調製された頭頸部腫瘍試料から生成されたTILを、REP前培養中で3週間後に操作した。6000IU/mLのヒトIL2を用いて、TILを解凍し、TIL培地中で一晩放置にした。次に、TILを、抗CD3/CD28ビーズ(Dynabeads、Thermo Fisher)を3:1のビーズ対TIL比で、またはプレート結合OKT3を3μg/mL(Ultra-LEAF精製抗ヒトCD3抗体、Biolegend)及び6000IU/mLのヒトIL2で、24ウェルプレート内で24時間活性化した。RetroNectin(30μg/mL)を使用して、96ウェル非コーティング細胞培養プレートを4℃で一晩コーティングした。翌日、RetroNectinを除去し、プレートをPBS中の2%ウシ血清アルブミン(BSA)でブロックし、次いでプレートをPBSで洗浄した。上記のように調製したBaEV疑似型レンチウイルス上清をTIL培地中で希釈し、1~4TU/細胞のMOIに対してウェル当たり100~200μLの総体積で添加した。ウイルスベクターを含有するプレートを1400gで2時間、32℃で遠心分離し、次いで上清を除去した。上清除去後、1ウェル当たり1.5×105個の活性化TILを0~6000IU/mLのIL2とともに移し、37℃で一晩インキュベートした。細胞をウイルス添加なしで同様に処理し、陰性対照として使用した(「非操作」)。形質導入の24時間後、TILを、合計16~40mLのTIL培地(GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Bio)を添加したRPMI-1640)中で6M GREXウェルプレート(Wilson Wolf)に移した。実施例2に記載されるように、41BBL及びmbIL21で形質導入された照射またはマイトマイシン-C処理されたK562フィーダー細胞を、2:1または5:1のK562対TILの割合で培養物に添加した。調節されたmbIL15構築物で形質導入されたTILは25μMのアセタゾラミド(SelleckChem)を受け、形質導入されていないTILは6000IU/mLのIL2を受けた。細胞を「急速拡張プロトコル」またはREPのためにGREXプレートで14日間成長させ、必要に応じて培地を添加または交換した。拡張の間、各GREXウェルを再懸濁させ、完全に混合し、細胞計数(Cellaca Cell Counter、Nexcelom)及びフローサイトメトリー染色のためにアリコートを採取した。抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、IL15-DyL650(LakePharma、社内で抱合させた)、IL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)と二次ストレプトアビジン-BV421(Biolegend)、及び固定可能な生存率染料eFluor 780(Thermo Fisher)を用いて試料を染色した。試料をBD Fortessaフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。形質導入効率は、生のCD3陽性細胞集団内でIL15-DyL650及びIL15RaFc-Biotinについて二重陽性を染色した細胞のパーセントによって決定した(図2)。
本明細書に記載のmbIL15をコードする核酸配列を含むレンチウイルスで形質導入されたTILは、以下の実施例では、「mbIL15 TIL」と称され得る。OT-IL15-293等の調節されたmbIL15をコードする核酸配列を含むレンチウイルスで形質導入されたTILは、以下の実施例では、「調節されたmbIL15 TIL」とも称され得る。OT-IL15-292等の構成的mbIL15をコードする核酸配列を含むレンチウイルスで形質導入されたTILは、以下の実施例では、「構成的mbIL15 TIL」とも称され得る。
実施例4.急速拡張プロトコルのTIL拡張
TIL及びフィーダー細胞を上記の実施例1~3に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレート上で24時間活性化し、その後、それらを構成的mbIL15(OT-IL15-292)またはGFP(OT-EGFP-001)レンチウイルスベクターで形質導入したか、または非操作状態として改変されていない。形質導入の24時間後、TILは、GREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が2:1)で拡張され、6000IU/mLのI-2が、非操作TILならびに実験的な「+IL2」条件に添加された。細胞を「急速拡張プロトコル」またはREPのためにGREXプレートで12日間成長させ、必要に応じて培地を添加または交換した。形質導入後5日目、8日目、及び12日目に、各GREXウェルを再懸濁した。抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、IL15-DyL650(LakePharma、社内で抱合させた)、IL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)と二次ストレプタビジン-BV421(Biolegend)、及び固定可能な生存率色素eFluor 780(Thermo Fisher)を用いて、実施例3に記載されるIL15+またはGFP+細胞の数を定量するためのフローサイトメトリー染色のためにアリコートを採取した。GFP発現TILは、REPでの拡張のために外因性IL2を必要とするが、構成的mb-IL15発現TILは、IL2の非存在下で拡張する(図3A)。
TIL及びフィーダー細胞を上記の実施例1~3に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレート上で24時間活性化し、その後、それらを構成的mbIL15(OT-IL15-292)またはGFP(OT-EGFP-001)レンチウイルスベクターで形質導入したか、または非操作状態として改変されていない。形質導入の24時間後、TILは、GREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が2:1)で拡張され、6000IU/mLのI-2が、非操作TILならびに実験的な「+IL2」条件に添加された。細胞を「急速拡張プロトコル」またはREPのためにGREXプレートで12日間成長させ、必要に応じて培地を添加または交換した。形質導入後5日目、8日目、及び12日目に、各GREXウェルを再懸濁した。抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、IL15-DyL650(LakePharma、社内で抱合させた)、IL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)と二次ストレプタビジン-BV421(Biolegend)、及び固定可能な生存率色素eFluor 780(Thermo Fisher)を用いて、実施例3に記載されるIL15+またはGFP+細胞の数を定量するためのフローサイトメトリー染色のためにアリコートを採取した。GFP発現TILは、REPでの拡張のために外因性IL2を必要とするが、構成的mb-IL15発現TILは、IL2の非存在下で拡張する(図3A)。
実施例5.抗原非依存性設定における拡張及び生存
次に、インビトロ抗原非依存生存アッセイとの関連で持続または拡大する能力について評価したREP後のTIL。REP拡張の12日後、サイトカインなしで拡張したmbIL15形質導入細胞と、6000IU/mL IL2で拡張したGFP細胞を、脱ビーズし、洗浄し、サイトカインなしで一晩放置した。翌日、TILを、IL2(6000IU/mL、Peprotech)を添加したか否かにかかわらず、TIL培地中で5×105細胞/ウェルの48ウェルプレートにプレーティングした。細胞を分割したか、または合計10日間、2日ごとに培地を添加した。フローサイトメトリー染色についても2日ごとにアリコートを採取し、実施例3に記載されるように、IL15+またはGFP+細胞の数を定量した。構成的mbIL15 TILは、外因性IL2の有無にかかわらず、14日間生存アッセイ中に拡大したが、GFP TILは、拡張のためにIL2を必要とした(図3B)。
次に、インビトロ抗原非依存生存アッセイとの関連で持続または拡大する能力について評価したREP後のTIL。REP拡張の12日後、サイトカインなしで拡張したmbIL15形質導入細胞と、6000IU/mL IL2で拡張したGFP細胞を、脱ビーズし、洗浄し、サイトカインなしで一晩放置した。翌日、TILを、IL2(6000IU/mL、Peprotech)を添加したか否かにかかわらず、TIL培地中で5×105細胞/ウェルの48ウェルプレートにプレーティングした。細胞を分割したか、または合計10日間、2日ごとに培地を添加した。フローサイトメトリー染色についても2日ごとにアリコートを採取し、実施例3に記載されるように、IL15+またはGFP+細胞の数を定量した。構成的mbIL15 TILは、外因性IL2の有無にかかわらず、14日間生存アッセイ中に拡大したが、GFP TILは、拡張のためにIL2を必要とした(図3B)。
調節されたmbIL15発現TILを含む新しい研究において、上記の実施例1~3に記載されているように、TIL及びフィーダー細胞を生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレート上で24時間活性化し、その後、それらを構成的mbIL15(OT-IL15-292)または調節されたmbIL15(OT-IL15-293)レンチウイルスベクターで形質導入したか、または非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、UT TILに6000IU/mLのIL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChem)を調節されたmbIL15 TILに添加したGREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が5:1)でTILを拡張した。14日間の拡張後、TILを単離し、IL2(200IU/mL、Peprotech)またはアセタゾールアミド(25μM、SelleckChem)を添加したか否かにかかわらず、TIL培地中で5×105細胞/ウェルのマルチウェルプレートにプレーティングした。細胞計数(Celleca Cell Counter、Nexelom)による細胞拡張及びフローサイトメトリー(BD Fortessa)による表現型の分析のためにウェル全体を採取し、新鮮なサイトカイン/リガンドを3日ごとに添加した。図4で実証されるように、このアッセイの15日間にわたって、非操作TILは、外因性サイトカインなしでは拡張しなかった(0.07±0.03倍の拡張)が、外因性IL2(200IU/mL)によって、20倍を超える拡張(27.8±0.25倍の拡張)をすることができた。対照的に、改変TILは外因性サイトカインを添加することなく有意に拡張し、15日後に構成的mbIL15 TILは8倍(8.28±1.9倍の拡張)拡張し、25μMのアセタゾールアミドを与えられた調節されたmbIL15 TILは17倍(17.3±0.82倍の拡張)拡張した。アセタゾールアミドを添加せずに、調節されたmbIL15 TILは、リガンドと比較して4倍低く拡張し(4.52±0.48倍の拡張)、調節されたmbIL15 TILの生存を調節する際のアセタゾールアミドの役割を強調した。
実施例6.抗原依存性設定における拡張及び生存
TIL及びフィーダー細胞を上記の実施例1~3に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレートで24時間活性化し、その後、それらを調節されたmbIL15(OT-IL15-293)レンチウイルスベクターで形質導入したか、または非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、UT TILに6000IU/mLのIL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChem)を調節されたmbIL15 TILに添加したGREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が5:1)でTILを拡張した。14日間の拡張後、TILをBambanker凍結培地(Bulldog Bio)中で凍結保存した。後に、凍結保存されたTILを解凍し、200IU/mLのIL2(非操作TIL)でTIL培地中、または25μMのアセタゾールアミド(調節されたmbIL15 TIL)で、TIL培地中で一晩放置した。一晩放置後、TILを、IL2(200IU/mL、Peprotech)またはアセタゾールアミド(25μM、SelleckChem)を添加したか否かにかかわらず、TIL:腫瘍共培養アッセイ中のマイトマイシンCで処理した黒色腫細胞と1:1の比率でマルチウェルプレートにプレーティングし、アッセイを合計27日間維持した。ビヒクルのみの対照をアセタゾールアミドに含め、同じ体積のDMSOをビヒクル対照群に添加した。黒色腫細胞は、ピュロマイシン依存性ルシフェラーゼベクターで改変したA375細胞株(ATCC)に由来し、これらの腫瘍細胞の増殖を防止するために、上記(実施例3)のように10μg/mLのマイトマイシンCで処理した。3日ごとに、この共培養アッセイのウェルを混合し、細胞計数(Celleca Cell Counter、Nexelom)による細胞拡張及びフローサイトメトリー(BD Fortessa)による表現型の分析のためにアリコートを単離した。新鮮なマイトマイシンCで処理したA375黒色腫細胞ならびにTIL培地中の新鮮なサイトカイン/リガンドを3日ごとに添加した。図5で実証されるように、アセタゾールアミドで調節されたmbIL15 TILは安定した拡張動態を確立し、慢性刺激がTILを急速に排出し、細胞数を減少させるであろうこの抗原依存性の設定においてさえ、形質導入されたTILが持続した。アッセイでは、非操作TILは、外因性サイトカインなしでは拡張しなかった(1日目~27日目までの0.46±0.02倍の拡張)が、外因性IL2(200IU/mL)では、25倍を超える拡張(1日目~27日目までの25.4±4.06倍の拡張)が可能であった。対照的に、改変TILは、任意の外因性サイトカインを添加することなく拡張し、25μMのアセタゾールアミドを与えられた特に調節されたmbIL15 TILは、1日目~27日目まで12倍(12.2±0.10倍の拡張)拡張した。(ビヒクル対照のみを伴う)アセタゾールアミドの添加なしで、調節されたmbIL15 TILは、リガンド(1日目~27日目までの2.68±0.42倍の拡張)と比べて4倍低く拡張し、調節されたmbIL15 TILの生存を調節する上でのアセタゾールアミドの役割を強調した。
TIL及びフィーダー細胞を上記の実施例1~3に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレートで24時間活性化し、その後、それらを調節されたmbIL15(OT-IL15-293)レンチウイルスベクターで形質導入したか、または非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、UT TILに6000IU/mLのIL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChem)を調節されたmbIL15 TILに添加したGREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が5:1)でTILを拡張した。14日間の拡張後、TILをBambanker凍結培地(Bulldog Bio)中で凍結保存した。後に、凍結保存されたTILを解凍し、200IU/mLのIL2(非操作TIL)でTIL培地中、または25μMのアセタゾールアミド(調節されたmbIL15 TIL)で、TIL培地中で一晩放置した。一晩放置後、TILを、IL2(200IU/mL、Peprotech)またはアセタゾールアミド(25μM、SelleckChem)を添加したか否かにかかわらず、TIL:腫瘍共培養アッセイ中のマイトマイシンCで処理した黒色腫細胞と1:1の比率でマルチウェルプレートにプレーティングし、アッセイを合計27日間維持した。ビヒクルのみの対照をアセタゾールアミドに含め、同じ体積のDMSOをビヒクル対照群に添加した。黒色腫細胞は、ピュロマイシン依存性ルシフェラーゼベクターで改変したA375細胞株(ATCC)に由来し、これらの腫瘍細胞の増殖を防止するために、上記(実施例3)のように10μg/mLのマイトマイシンCで処理した。3日ごとに、この共培養アッセイのウェルを混合し、細胞計数(Celleca Cell Counter、Nexelom)による細胞拡張及びフローサイトメトリー(BD Fortessa)による表現型の分析のためにアリコートを単離した。新鮮なマイトマイシンCで処理したA375黒色腫細胞ならびにTIL培地中の新鮮なサイトカイン/リガンドを3日ごとに添加した。図5で実証されるように、アセタゾールアミドで調節されたmbIL15 TILは安定した拡張動態を確立し、慢性刺激がTILを急速に排出し、細胞数を減少させるであろうこの抗原依存性の設定においてさえ、形質導入されたTILが持続した。アッセイでは、非操作TILは、外因性サイトカインなしでは拡張しなかった(1日目~27日目までの0.46±0.02倍の拡張)が、外因性IL2(200IU/mL)では、25倍を超える拡張(1日目~27日目までの25.4±4.06倍の拡張)が可能であった。対照的に、改変TILは、任意の外因性サイトカインを添加することなく拡張し、25μMのアセタゾールアミドを与えられた特に調節されたmbIL15 TILは、1日目~27日目まで12倍(12.2±0.10倍の拡張)拡張した。(ビヒクル対照のみを伴う)アセタゾールアミドの添加なしで、調節されたmbIL15 TILは、リガンド(1日目~27日目までの2.68±0.42倍の拡張)と比べて4倍低く拡張し、調節されたmbIL15 TILの生存を調節する上でのアセタゾールアミドの役割を強調した。
実施例7.REP後の新鮮なTILの腫瘍反応性
2人の黒色腫ドナー由来のTILを、実施例1~3に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレートで24時間活性化し、その後、それらを調節されたmbIL15(OT-IL15-293)レンチウイルスベクターで形質導入したか、または非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、TILを、GREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が5:1)で拡張し、非操作TILに6000IU/mL IL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChem)を調節されたmbIL15 TILに添加した。14日間の拡張後、TILを採取し、脱ビーズし、IL2及びアセタゾールアミドの有無にかかわらず一晩放置した。ルシフェラーゼ、A375-FLuc-Puro(ATCC)を発現する黒色腫細胞株を、5×106細胞/mLでTIL培地に再懸濁した。10μg/mLのマイトマイシン-Cを細胞に加え、次いで37℃で30分間インキュベートした。次いで、細胞を、50mLのTIL培地で3回洗浄した。1ウェル当たり1×105個のA375細胞を96ウェルの平底組織培養処理プレートに添加した。いくつかのウェルでは、80μg/mLのHLA-ABC(Biolegend)ブロッキング抗体を添加して、標的細胞上のMHCクラスIをブロックした。一晩放置したTILを、TIL:A375の比が1:1または3:1で、ウェル当たりの総体積が200μLであるように添加した。48時間の時点で、上清を各ウェルから保存し、IFNγの濃度をMSDによってアッセイした。製造業者のプロトコルに従って、CellTiterGlo Luminescent Cell Viability Assay(Promega)を使用して腫瘍細胞の溶解を分析した。溶解パーセントを、共培養ウェル内の発光量からバックグラウンド蛍光量を差し引いたものを、A375のみの対照ウェル内の発光量からバックグラウンド蛍光量を差し引いたもので割ったものとして、算出した。IL2で培養された形質導入されていないTILと、IL2の非存在下でREP中に拡大された調節されたmbIL15 TILとの両方が、TIL単独と比較して、A375黒色腫株との共培養において増加したIFNγを産生する(図6A)。加えて、標的細胞株の発光の低下によって測定された共培養条件における腫瘍細胞の特異的溶解があった(図6B)。MHCクラスIブロッキング抗体との共培養条件において、特異的溶解パーセント及びIFNγ産生の両方が減少し、この腫瘍細胞株に対するTILの細胞傷害性がMHCクラスI依存性であることを示す。この結果は、2つの黒色腫ドナーにおいて繰り返される。
2人の黒色腫ドナー由来のTILを、実施例1~3に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレートで24時間活性化し、その後、それらを調節されたmbIL15(OT-IL15-293)レンチウイルスベクターで形質導入したか、または非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、TILを、GREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が5:1)で拡張し、非操作TILに6000IU/mL IL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChem)を調節されたmbIL15 TILに添加した。14日間の拡張後、TILを採取し、脱ビーズし、IL2及びアセタゾールアミドの有無にかかわらず一晩放置した。ルシフェラーゼ、A375-FLuc-Puro(ATCC)を発現する黒色腫細胞株を、5×106細胞/mLでTIL培地に再懸濁した。10μg/mLのマイトマイシン-Cを細胞に加え、次いで37℃で30分間インキュベートした。次いで、細胞を、50mLのTIL培地で3回洗浄した。1ウェル当たり1×105個のA375細胞を96ウェルの平底組織培養処理プレートに添加した。いくつかのウェルでは、80μg/mLのHLA-ABC(Biolegend)ブロッキング抗体を添加して、標的細胞上のMHCクラスIをブロックした。一晩放置したTILを、TIL:A375の比が1:1または3:1で、ウェル当たりの総体積が200μLであるように添加した。48時間の時点で、上清を各ウェルから保存し、IFNγの濃度をMSDによってアッセイした。製造業者のプロトコルに従って、CellTiterGlo Luminescent Cell Viability Assay(Promega)を使用して腫瘍細胞の溶解を分析した。溶解パーセントを、共培養ウェル内の発光量からバックグラウンド蛍光量を差し引いたものを、A375のみの対照ウェル内の発光量からバックグラウンド蛍光量を差し引いたもので割ったものとして、算出した。IL2で培養された形質導入されていないTILと、IL2の非存在下でREP中に拡大された調節されたmbIL15 TILとの両方が、TIL単独と比較して、A375黒色腫株との共培養において増加したIFNγを産生する(図6A)。加えて、標的細胞株の発光の低下によって測定された共培養条件における腫瘍細胞の特異的溶解があった(図6B)。MHCクラスIブロッキング抗体との共培養条件において、特異的溶解パーセント及びIFNγ産生の両方が減少し、この腫瘍細胞株に対するTILの細胞傷害性がMHCクラスI依存性であることを示す。この結果は、2つの黒色腫ドナーにおいて繰り返される。
実施例8.mbIL15 TILは、IL2なしで、インビボで長期間持続する。
1つのドナー及びフィーダー細胞からのTILを、上記の実施例1~3に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 Dynabeadsで24時間活性化し、その後、それらを構成的mbIL15(OT-IL15-292)または調節されたmbIL15(OT-IL15-293)レンチウイルスベクターまたは非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、TILを、GREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が5:1)で拡張し、非操作TILに6000IU/mL IL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChem)を調節mbIL15 TILに添加した。14日間の拡張後、TILを採取し、脱ビーズし、養子細胞移入のために調製した。非操作TILは612倍、構成的mbIL5 TILは1080倍、調節されたmbIL15 TILは450倍拡張した(図7A)。
1つのドナー及びフィーダー細胞からのTILを、上記の実施例1~3に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 Dynabeadsで24時間活性化し、その後、それらを構成的mbIL15(OT-IL15-292)または調節されたmbIL15(OT-IL15-293)レンチウイルスベクターまたは非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、TILを、GREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞(フィーダー細胞:TILの比が5:1)で拡張し、非操作TILに6000IU/mL IL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChem)を調節mbIL15 TILに添加した。14日間の拡張後、TILを採取し、脱ビーズし、養子細胞移入のために調製した。非操作TILは612倍、構成的mbIL5 TILは1080倍、調節されたmbIL15 TILは450倍拡張した(図7A)。
NSG(NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ)マウスをJackson Laboratoriesから購入した。6~8週齢の雌マウスに、表4に記載されるように、外因性IL2(Proleukin)、または臨床グレードのアセタゾールアミドもしくはビヒクルの有無にかかわらず、10×106TIL/マウスを全身的に注入した。
養子細胞療法当日のIL15発現についてTILを評価し、構成的mbIL15形質導入TILは、調節されたmbIL15形質導入TIL(23.6±1.1% IL15+IL15RaFc+)よりもわずかに高いレベルのmbIL15形質導入(30.2±0.46% IL15+IL15RaFc+)を示したが、両方の形質導入集団は、養子細胞移入に対して許容可能であった(図7B)。IL15の発現または形質導入効率をフローサイトメトリーによって評価し、細胞をFcブロックでインキュベートし、最初にDyL650(Lake Pharma、社内で抱合させた)及びビオチン化IL15RaFc(ACROBiosystems)に抱合させたIL15で染色した。暗所で、25分間室温でインキュベートした後、細胞をFACS緩衝液中で洗浄し、遠心分離し、BV421に抱合させたストレプトアビジンを含有するFACS緩衝液中に再懸濁した(Biolegend)。4℃で、20分間暗所でインキュベートした後、細胞をFACS緩衝液中で洗浄し、遠心分離し、FACS緩衝液中に再懸濁し、試料をBD Fortessaフローサイトメーター上で走行させた。FlowJo V10.7.1で解析が行われた。
養子細胞療法後の7、14、21、32、39、46、及び53日目に、EDTA含有チューブ内の顎下静脈収集を介して75μLの全身血を単離し、TILの列挙のために処理した。血液サンプルは、1~3mLのACK溶解緩衝液(Gibco)を受け、10~20分間インキュベートして赤血球(RBC)を溶解した。RBC溶解後、試料を、70μm細胞ストレーナを通して濾過し、遠心分離し、FACS緩衝液中に再懸濁した。細胞計数(Celleca Cell Counter、Nexelom)の分析のために各試料のアリコートを単離し、残りをフローサイトメトリー(BD Fortessa)による表現型評価のために使用した。表現型の評価のために、血液試料を、CD3(BD)、マウスCD45、CD25(BD)、FoxP3、CD4、CD8、IL15(Lake Pharma、社内で抱合された)、KLRG1、CD127、CD45RA、CD45RO、CD95、CD69、CCR7、CD56、及びビオチン化IL15RaFc(ACROBiosystems)に特異的な抗体で染色した。抗体を、FITC、PE、PE-Cy5、PE-Cy7、PerCP-Cy5.5、DyL650、APC-Cy7、BUV395、BUV737、BV421、BV510、BV605、BV711、またはBV786(別途特定されない限り、全てのBiolegendの抗ヒト抗体)に抱合させた。加えて、生存率色素(e780固定可能な生存率色素、Invitrogen)を全ての試料に含めた。試料をBD Fortessaフローサイトメーター上に流し、Flow JoV10.7.1を使用して分析を行った。研究を通してTILを列挙するために、TILを生きた細胞、続いてリンパ球、続いてヒトCD3+及びマウスCD45-細胞としてゲーティングした。図8Aに見られるように、非操作TILは、インビボで急速に減少し、注入後53日目までに検出不可能なレベルに達した。外因性IL2を受けた非操作TILの方が良好であったが、持続性は注入後53日目までに低く、定量化されたTILは0.64±0.17%であった。対照的に、53日後の注入までに、形質導入TILが全身的に検出可能なレベルにとどまり、構成的mbI15 TILは5.73±1.2%であったことが明らかであった。そして10.2±2.0%で調節されたmbIL15 TIL+ACZ。注入後53日目までに調節されたmbIL15 TIL+ビヒクルは、2.94±0.36%でほぼ検出不可能であったため、アセタゾールアミドのインビボ調節効果は明らかであった。
養子細胞療法の後の14日目及び53日目に、実験群当たり5匹の動物のコホートを、末端収集のために屠殺した。これらの動物から、200μLの全身性血液を心臓穿刺によって採取し、脾臓を単離し、ならびに1個の大腿骨から抽出した骨髄を採取した。血液を上記のように処理した。脾臓を70μmの細胞ストレーナを通して機械的に破壊し、ACK溶解を3分間受けてRBCを溶解し、70μmの細胞ストレーナを通して再び収集した。骨髄(BM)を1つの大腿骨を通してフラッシュし、70μmの細胞ストレーナを通して収集した。各処理された組織懸濁液のアリコートを細胞計数(Celleca Cell Counter、Nexelom)の分析のために単離し、残りをフローサイトメトリー(BD Fortessa)による表現型評価のために使用した。表現型評価のために、試料を、CD3(BD)、マウスCD45、CD25(BD)、FoxP3、CD4、CD8、IL15(Lake Pharma)、KLRG1、CD127、CD45RA、CD45RO、CD95、CD69、CCR7、CD56、及びビオチン化IL15RaFc(ACROBiosystems)に特異的な抗体で染色した。抗体を、FITC、PE、PE-Cy5、PE-Cy7、PerCP-Cy5.5、DyL650、APC-Cy7、BUV395、BUV737、BV421、BV510、BV605、BV711、またはBV786(別途特定されない限り、全てのBiolegendの抗ヒト抗体)に抱合させた。加えて、生存率色素(e780固定可能な生存率色素、Invitrogen)を全ての試料に含めた。試料をBD Fortessaフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。研究を通してTILを列挙するために、TILを生きた細胞、続いてリンパ球、続いてヒトCD3+及びマウスCD45-細胞としてゲーティングした。図8B及び図8Cに実証されるように、形質導入TILは、注入後14日目及び53日目に末梢リンパ系臓器において高レベルで同定され、ACZ処置された調節されたmbIL15 TILは、それらのビヒクル処置された対応物よりも有意に高い持続性を実証した(p<0.005)。
表5は、本明細書に記載の様々な構築物のウイルスベクター配列を示す。
実施例9.TILのレトロウイルスのトランスフェクションを用いる急速拡張プロトコル
REP前TILは、実施例1と同様に調製した。簡潔に述べると、黒色腫及び頭頸部腫瘍試料を、Cooperative Human Tissue Networkから入手した。腫瘍試料を、ハンクス平衡塩溶液(HBSS)緩衝液中1~3mmの断片に切断し、断片を、6000IU/mLのIL2(Peprotech)、10ug.mLの41BB抗体(Creative BioLabs)、30ng/mLのCD3抗体(OKT3、Biolegend)、及び0.1mg/mLのNormocin(InvivoGen)を含有するTIL培地(GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Bio)を補充したRPMI-1640)に、1~10個の断片/フラスコでGrex容器に入れた。栄養素枯渇が同定されたときには、およそ3~4日ごとに血管に定期的に供給された。この培養プロセスは、急速拡張プロトコル前(REP前)と称される。REP前の後、TILを等分し、細胞凍結培地(Bambanker、Bulldog Bio、またはCryostor-10、STEMCELL Technologies)中で凍結し、液体窒素中で長期間保存した。
REP前TILは、実施例1と同様に調製した。簡潔に述べると、黒色腫及び頭頸部腫瘍試料を、Cooperative Human Tissue Networkから入手した。腫瘍試料を、ハンクス平衡塩溶液(HBSS)緩衝液中1~3mmの断片に切断し、断片を、6000IU/mLのIL2(Peprotech)、10ug.mLの41BB抗体(Creative BioLabs)、30ng/mLのCD3抗体(OKT3、Biolegend)、及び0.1mg/mLのNormocin(InvivoGen)を含有するTIL培地(GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Bio)を補充したRPMI-1640)に、1~10個の断片/フラスコでGrex容器に入れた。栄養素枯渇が同定されたときには、およそ3~4日ごとに血管に定期的に供給された。この培養プロセスは、急速拡張プロトコル前(REP前)と称される。REP前の後、TILを等分し、細胞凍結培地(Bambanker、Bulldog Bio、またはCryostor-10、STEMCELL Technologies)中で凍結し、液体窒素中で長期間保存した。
これらのREP前のTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2を含むTIL培地中で一晩放置にした。次いで、3ug/mL(Ultra-LEAF精製抗ヒトCD3抗体、Biolegend)のOKT3及び6000IU/mLのヒトIL2で被覆された24ウェルプレート中で、TILを24時間活性化した。RetroNectin(30μg/mL)を使用して、24ウェルの非組織培養細胞培養プレートを4℃で一晩被覆した。翌日、RetroNectinを除去し、プレートをPBS中の2%ウシ血清アルブミン(BSA)でブロックし、次いでプレートをPBSで洗浄した。ギボン猿白血病ウイルス(GALV)擬似型ガンマレトロウイルスベクター(mbIL15-CA2 DRD発現がマウス白血病ウイルスLTR由来のプロモーターの制御下にある)上清を安定な産生細胞株から調製した。レトロウイルスベクター上清をTIL培地中で希釈し、ウェル当たり500μLの総体積で添加し、16~80の近似MOIを得た。ウイルスベクターを含有するプレートを1400×gで2時間、32℃で遠心分離し、次いで上清を除去した。上清除去後、1ウェル当たり1.0×106個の活性化TILを100IU/mLのIL2とともに移し、37℃で一晩インキュベートした。細胞をウイルス添加なしで同様に処理し、陰性対照として使用した(「非操作」)。形質導入の24時間後、5×105TILを、6M GREXウェルプレート(Wilson Wolf)の各ウェルに、ウェル当たり合計60mLのTIL培地(GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Biomed)を補充したRPMI-1640)で移した。照射したK562フィーダー細胞(4-1BBL及びmbIL21で形質導入し、100Gyで照射した)または照射したPBMCフィーダー細胞(25Gyで照射した)を解凍し、それぞれ50:1のK562:TILまたは200:1のPBMC:TILの割合で培養物に添加した。調節されたmbIL15構築物で形質導入されたTILは25μMのアセタゾールアミド(SelleckChem)を受け、形質導入されていないTILは6000IU/mLのIL2を受けた。細胞を「急速拡張プロトコル」またはREPのためにGREXプレートで14日間成長させ、必要に応じて培地を添加または交換した。
実施例10.調節されたmbIL15改変TIL:シグナル伝達及び多官能性
ACZは、用量依存的様式で、調節されたmbIL15 TILにおけるIL15発現及びシグナル伝達を調節する。
REP前のTILを、実施例1~3及び9の方法と同様に調製し、非操作及びmbIL15 TILを、実施例1~3及び9に記載されるように、それに応じて生成した。IL15シグナル伝達経路の係合は、転写因子タンパク質STAT5及びリボソームタンパク質S6を含むシグナル伝達物質の下流のリン酸化をもたらす。ACZ制御されたmbIL15発現が制御されたmbIL15 TILにおけるIL15シグナル伝達をもたらすことを実証するために、以下のようにホスホフローサイトメトリーベースのアッセイを用いた。4人のヒトドナー(患者1~4)から得た凍結保存された調節されたmbIL15 TILを解凍し、次いで24時間ACZフリー培地中に放置した。次に、調節されたmbIL15 TILを、0.1、1、2.5、5、10、25、100μMを含む一連の濃度のACZ、ならびにビヒクル対照の存在下で18時間調節した。次いで、調節されたmbIL15 TILを、染色及びFACS解析のために収集した。
ACZは、用量依存的様式で、調節されたmbIL15 TILにおけるIL15発現及びシグナル伝達を調節する。
REP前のTILを、実施例1~3及び9の方法と同様に調製し、非操作及びmbIL15 TILを、実施例1~3及び9に記載されるように、それに応じて生成した。IL15シグナル伝達経路の係合は、転写因子タンパク質STAT5及びリボソームタンパク質S6を含むシグナル伝達物質の下流のリン酸化をもたらす。ACZ制御されたmbIL15発現が制御されたmbIL15 TILにおけるIL15シグナル伝達をもたらすことを実証するために、以下のようにホスホフローサイトメトリーベースのアッセイを用いた。4人のヒトドナー(患者1~4)から得た凍結保存された調節されたmbIL15 TILを解凍し、次いで24時間ACZフリー培地中に放置した。次に、調節されたmbIL15 TILを、0.1、1、2.5、5、10、25、100μMを含む一連の濃度のACZ、ならびにビヒクル対照の存在下で18時間調節した。次いで、調節されたmbIL15 TILを、染色及びFACS解析のために収集した。
簡潔に述べると、細胞を、CD3、CD4、CD8、IL15に対する抗体、及びLive/Deadマーカーを用いて染色した。次いで、細胞を2%ホルムアルデヒド(BD Cytofix)中に固定し、メタノール系緩衝液(BD Phospho Perm III Buffer)を使用して透過処理した後、リン酸化STAT5(Biolegend)及びS6(Cell Signaling Technology)に特異的な抗体で染色した。BD Symphony上で細胞を取得し、FlowJoソフトウェアを使用して解析した。
mbIL15のACZ発現の濃度が増加するにつれて、ACZの10~25μM付近でプラトーになる。図9A。同様に、pSTAT5及びpS6の染色強度は、制御されたmbIL15 TILにおけるACZの濃度が高いほど増加し、IL15シグナル伝達の程度が大きいことを示す。これらの結果は、ACZとIL15発現とシグナル伝達との間の用量依存的関係を示す。図9B~E及び図10。
調節されたmbIL15 TILの構成的mbIL15発現及びACZ調節は、IL15シグナル伝達経路に関与する。
IL15発現の異なる戦略を比較するために、mbIL15及び調節されたmbIL15 TILを構成的に発現するTILを利用した。3人のヒトドナーからの凍結保存された非操作TIL、構成的mbIL15 TIL、及び調節されたmbIL15 TILを解凍し、次いでACZフリー培地中に24時間放置した。次に、前述のTILを以下のように培地中で18時間調節した。(1)非操作TILに200IU/mLのIL2(Peprotech)を加え、(2)25μMのACZを調節mbIL15 TIL培養物に加えた。ビヒクルを制御条件に追加した。18時間処理後、CD3、CD4、CD8、IL15及びLive/Deadマーカーに対する抗体を用いて細胞を染色した。次いで、リン酸化STAT5(Biolegend)及びS6(Cell Signaling Technology)に特異的な抗体で染色する前に、細胞を2%ホルムアルデヒド(BD Cytofix)中に固定し、メタノール系緩衝液(BD Phospho Perm III Buffer)を使用して透過処理した。BD Fortessa上で細胞を取得し、FlowJoソフトウェアを使用して解析した。
IL15発現の異なる戦略を比較するために、mbIL15及び調節されたmbIL15 TILを構成的に発現するTILを利用した。3人のヒトドナーからの凍結保存された非操作TIL、構成的mbIL15 TIL、及び調節されたmbIL15 TILを解凍し、次いでACZフリー培地中に24時間放置した。次に、前述のTILを以下のように培地中で18時間調節した。(1)非操作TILに200IU/mLのIL2(Peprotech)を加え、(2)25μMのACZを調節mbIL15 TIL培養物に加えた。ビヒクルを制御条件に追加した。18時間処理後、CD3、CD4、CD8、IL15及びLive/Deadマーカーに対する抗体を用いて細胞を染色した。次いで、リン酸化STAT5(Biolegend)及びS6(Cell Signaling Technology)に特異的な抗体で染色する前に、細胞を2%ホルムアルデヒド(BD Cytofix)中に固定し、メタノール系緩衝液(BD Phospho Perm III Buffer)を使用して透過処理した。BD Fortessa上で細胞を取得し、FlowJoソフトウェアを使用して解析した。
図11に示すように、IL2は、STAT5及びS6を介したシグナル伝達を含む、IL15と重複するシグナル伝達経路を共有する。IL2で培養した非操作TILは、対応するビヒクル状態と比較して、シグナル伝達経路の関与の増加を示した。図11。同様に、構成的mbIL15発現及び調節されたmbIL15 TIL+ACZの両方が、調節されたmbIL15 TIL+ビヒクル対照と比較して、STAT5及びS6のリン酸化の増加を示した。図11。
調節されたmbIL15 TILは、非操作TIL+IL2よりも大きな多官能性を実証する。
多官能性T細胞は、刺激に応答して複数のエフェクター分子を同時に産生する能力を有する。加えて、多官能性は、T細胞の有効性と相関する。非操作TILの多官能性を調節されたmbIL15 TILと比較するために、凍結保存された細胞を解凍し、IL2及びACZを含まない培地に24時間放置した。次に、細胞の調節は、以下のように起こった:非操作TILを、IL2(20、200、1000、及び6000 IU/mL、またはビヒクル)の範囲の濃度の存在下で18時間調節した。調節されたmbIL15 TILを、ACZ(0.1、1、5、10、25、100μM ACZ、またはビヒクル)の存在下で18時間調節した。次に、ブレフェルジンA(Biolegend)及びモネンシン(Life Technologies Corporation)の存在下で、ホルボール12-ミリスチン酸13-アセテート(PMA)及びイオノマイシン(Biolegend)で細胞を6時間刺激した。非刺激の非操作TIL及び非刺激の調節されたmbIL15 TILを対照として使用した。刺激後、次いで、染色及びFACS解析のために細胞を収集した。
多官能性T細胞は、刺激に応答して複数のエフェクター分子を同時に産生する能力を有する。加えて、多官能性は、T細胞の有効性と相関する。非操作TILの多官能性を調節されたmbIL15 TILと比較するために、凍結保存された細胞を解凍し、IL2及びACZを含まない培地に24時間放置した。次に、細胞の調節は、以下のように起こった:非操作TILを、IL2(20、200、1000、及び6000 IU/mL、またはビヒクル)の範囲の濃度の存在下で18時間調節した。調節されたmbIL15 TILを、ACZ(0.1、1、5、10、25、100μM ACZ、またはビヒクル)の存在下で18時間調節した。次に、ブレフェルジンA(Biolegend)及びモネンシン(Life Technologies Corporation)の存在下で、ホルボール12-ミリスチン酸13-アセテート(PMA)及びイオノマイシン(Biolegend)で細胞を6時間刺激した。非刺激の非操作TIL及び非刺激の調節されたmbIL15 TILを対照として使用した。刺激後、次いで、染色及びFACS解析のために細胞を収集した。
簡潔に述べると、細胞を、CD3、CD4、CD8、IL15の抗体及び生存率染料を用いて染色した。次いで、細胞をホルムアルデヒド固定及び透過処理し(BD Cytofix/Cytoperm kit)、次いで、TNFα及びIFNγ(Biolegend)に対する抗体を用いて染色した。BD Fortessa上で細胞を取得し、FlowJoソフトウェアを使用して解析した。TNFα及びIFNγの発現に対して二重陽性である細胞は、多官能性とみなされる。
図12に示すように、全ての培養条件は、いくつかの多官能性集団を含有していたが、調節されたmbIL15 TILにおける多官能性は、より高い濃度のACZとともに増加した。図12A、12B。更に、調節されたmbIL15 TILは、同じドナーからの非操作TIL+IL2よりも多官能であった。図12A、12C。mbIL15を発現する調節されたmbIL15 TILの割合も、ACZ用量と用量応答関係を示した。
実施例11.調節されたIL15 TILのインビボ有効性
PDX163A有効性
患者由来異種移植片(PDX)モデルを、腫瘍バンク(Cooperative Human Tissue Network:CHTN)から得られた新鮮な原発性黒色腫試料(患者腫瘍番号M1200163A)から生成された。NSG雌マウスを用いたマウスモデルが確立された(Jackson Laboratory、カタログ番号000557)。モデルが確立されると、凍結保存された腫瘍切片を、イソフルラン麻酔、免疫不全マウス(NSG雌マウス、Jackson Laboratory、カタログ番号000557)に無菌的に移植した。腫瘍を約1000mm3~2000mm3まで成長させ、次いでマウスを安楽死させた。腫瘍を無菌的に採取し、約100mgの切片に切片化した後、13日間成長させたより大きなコホートのマウスに移植した。13日後、腫瘍を測定し、それぞれの治療群に無作為化に分けられた(50mm3~100mm3)。翌日、1000万(10M)のTILを静脈内に導入した。TILを上記の急速拡張プロトコル(REP)に従って生成した。
PDX163A有効性
患者由来異種移植片(PDX)モデルを、腫瘍バンク(Cooperative Human Tissue Network:CHTN)から得られた新鮮な原発性黒色腫試料(患者腫瘍番号M1200163A)から生成された。NSG雌マウスを用いたマウスモデルが確立された(Jackson Laboratory、カタログ番号000557)。モデルが確立されると、凍結保存された腫瘍切片を、イソフルラン麻酔、免疫不全マウス(NSG雌マウス、Jackson Laboratory、カタログ番号000557)に無菌的に移植した。腫瘍を約1000mm3~2000mm3まで成長させ、次いでマウスを安楽死させた。腫瘍を無菌的に採取し、約100mgの切片に切片化した後、13日間成長させたより大きなコホートのマウスに移植した。13日後、腫瘍を測定し、それぞれの治療群に無作為化に分けられた(50mm3~100mm3)。翌日、1000万(10M)のTILを静脈内に導入した。TILを上記の急速拡張プロトコル(REP)に従って生成した。
処置群は以下の通りであった。(1)IL2を投与された非操作TIL、ならびに(2)アセタゾールアミド(ACZ)を投与された調節されたmbIL15 TIL。非操作TILを受けたマウスに、50,000国際単位(IU)のIL2を5日間、1日2回投与した。調節されたmbIL15 TILで処置されたマウスは、研究全体にわたって、ビヒクルまたは200mg/kgのアセタゾールアミド(ACZ)のいずれかを毎日投与された。腫瘍及び体重を週2回収集した。
図13は、患者由来異種移植片(PDX)モデルの結果を示す。急速拡張プロトコル(REP)の終了時に、非操作TIL及び調節されたmbIL15 TIL(+/-アセタゾールアミド(ACZ))を、ヒト黒色腫PDXを有するマウスに養子移入した。平均腫瘍体積を評価した(+/-SEM)。図13Aは、養子細胞移入(ACT)後の日数における所与の治療の平均腫瘍体積を示す。図13Bは、ACT後の日数における腫瘍体積を、TILなし(左上)、非操作TIL+IL2(右上)、調節されたmbIL15 TIL+ビヒクル(左下)、及び調節されたmbIL15 TIL+ACZ(右下)について示す。図13に示すように、調節されたmbIL15 TIL+ACZは、非操作TIL+IL2と比較して、有意に優れた抗腫瘍有効性を有する。
SK-MEL-1有効性
本発明の調節されたmbIL15 TILを評価するために、SK-MEL-1異種移植片がんモデルを作成した。広範かつ急速に進行する悪性黒色腫(ATCCカタログ番号HTB-67)を有する患者の胸部管から得られた細胞を使用して、モデルを作成した。NSG雌マウス(Jackson Laboratory、カタログ番号000557)は、がん細胞を受け入れるために使用したマウスであった。簡潔に述べると、低通過細胞を解凍し、生存可能な亜流体培養物を維持するように成長させた。注射当日、細胞を計数し、洗浄し、30×106細胞/mL(100μLの注射につき36細胞)の濃度の滅菌PBS中で再懸濁した。各マウスは、27ゲージ、1/2インチの針を含有するBDツベルクリン注射器を使用して、剃毛された右側面に皮下注射された100μLの細胞を投与された。腫瘍を9日間拡張させ、次いで測定し、それぞれの治療群に無作為に分けられた(50mm3~100mm3)。翌日、1000万(10M)のTILを静脈内に導入した。TILを上記の急速拡張プロトコル(REP)に従って生成した。
本発明の調節されたmbIL15 TILを評価するために、SK-MEL-1異種移植片がんモデルを作成した。広範かつ急速に進行する悪性黒色腫(ATCCカタログ番号HTB-67)を有する患者の胸部管から得られた細胞を使用して、モデルを作成した。NSG雌マウス(Jackson Laboratory、カタログ番号000557)は、がん細胞を受け入れるために使用したマウスであった。簡潔に述べると、低通過細胞を解凍し、生存可能な亜流体培養物を維持するように成長させた。注射当日、細胞を計数し、洗浄し、30×106細胞/mL(100μLの注射につき36細胞)の濃度の滅菌PBS中で再懸濁した。各マウスは、27ゲージ、1/2インチの針を含有するBDツベルクリン注射器を使用して、剃毛された右側面に皮下注射された100μLの細胞を投与された。腫瘍を9日間拡張させ、次いで測定し、それぞれの治療群に無作為に分けられた(50mm3~100mm3)。翌日、1000万(10M)のTILを静脈内に導入した。TILを上記の急速拡張プロトコル(REP)に従って生成した。
処置群は以下の通りであった。(1)IL2を投与された非操作TIL、ならびに(2)アセタゾールアミド(ACZ)を投与された調節されたmbIL15 TIL。非操作TILを受けたマウスに、50,000国際単位(IU)のIL2を5日間、1日2回投与した。調節されたmbIL15 TILで処置されたマウスは、研究全体にわたって、ビヒクルまたは200mg/kgのアセタゾールアミド(ACZ)のいずれかを毎日投与された。腫瘍及び体重を週2回収集した。
図14は、SK-MEL-1異種移植片がんモデルの結果を示す。急速拡張プロトコル(REP)の終了時に、非操作TIL及び調節されたmbIL15 TIL(+/-アセタゾールアミド(ACZ))を、SK-MEL-1腫瘍を有するマウスに養子移入した。平均腫瘍体積を評価した(+/-SEM)。図14Aは、養子細胞移入(ACT)後の日数における所与の治療の平均腫瘍体積を示す。図14Bは、ACT後の日数における腫瘍体積を、TILなし(左上)、非操作TIL+IL2(右上)、調節されたmbIL15 TIL+ビヒクル(左下)、及び調節されたmbIL15 TIL+ACZ(右下)について示す。図14に示すように、結果は、調節されたmbIL15 TIL+ACZが、非操作TIL+IL2と比較して、有意に優れた抗腫瘍有効性を示すことを実証する。
実施例12.調節されたmbIL15 TILを伴うインビトロ細胞傷害性
REP前のTILを、実施例1~3及び9の方法と同様に調製し、非操作及びmbIL15 TILを、実施例1~3及び9の方法に従って生成した。調節されたmbIL15 TILの抗腫瘍細胞傷害性の可能性を評価するために、HLA適合腫瘍細胞株SK-MEL-1(ATCC)及び6つの異なる患者TIL試料を使用して、腫瘍-TIL共培養アッセイを実施した。同一の実験もPDX細胞を使用して設定した。評価された患者TIL試料は、拡張された非操作TIL、または拡張された調節されたmbIL15 TILであった。調節されたmbIL15 TILを、上記REPプロトコル(実施例1~9)に従って作製し、次いで凍結保存した。次いで、6人の患者からの非操作TIL及び調節されたmbIL15 TILを解凍し、計数し、7.5×105細胞/mLの細胞密度で24時間、以下のいずれかを補充した培地で放置した。+/-非操作TIL、またはビヒクル(DMSO)の場合は、+/-6000IU/mL IL2、または調節されたmbIL15 TILの場合は25μM ACZである。翌日、HLA適合SK-MEL-1細胞をインビトロ培養物から採取し、製造業者のプロトコルに従って、Cell Trace Far Redで標識した。加えて、PDX細胞を新鮮なまたは凍結保存された塊から得、製造業者のプロトコルに従ってGentleMACs(Miltenyi)で消化した。
REP前のTILを、実施例1~3及び9の方法と同様に調製し、非操作及びmbIL15 TILを、実施例1~3及び9の方法に従って生成した。調節されたmbIL15 TILの抗腫瘍細胞傷害性の可能性を評価するために、HLA適合腫瘍細胞株SK-MEL-1(ATCC)及び6つの異なる患者TIL試料を使用して、腫瘍-TIL共培養アッセイを実施した。同一の実験もPDX細胞を使用して設定した。評価された患者TIL試料は、拡張された非操作TIL、または拡張された調節されたmbIL15 TILであった。調節されたmbIL15 TILを、上記REPプロトコル(実施例1~9)に従って作製し、次いで凍結保存した。次いで、6人の患者からの非操作TIL及び調節されたmbIL15 TILを解凍し、計数し、7.5×105細胞/mLの細胞密度で24時間、以下のいずれかを補充した培地で放置した。+/-非操作TIL、またはビヒクル(DMSO)の場合は、+/-6000IU/mL IL2、または調節されたmbIL15 TILの場合は25μM ACZである。翌日、HLA適合SK-MEL-1細胞をインビトロ培養物から採取し、製造業者のプロトコルに従って、Cell Trace Far Redで標識した。加えて、PDX細胞を新鮮なまたは凍結保存された塊から得、製造業者のプロトコルに従ってGentleMACs(Miltenyi)で消化した。
次に、TILを、MHCクラスIブロッキング試薬(腫瘍細胞のみを80μg/mLの抗ヒトHLA ABCで2時間培養した後、TILとの共培養)を用いて、または用いずに、上記の同じ補充IL2またはACZ条件で標識された黒色腫細胞との5:1及び1:1(TILエフェクター:腫瘍標的)比で共培養した。共培養系におけるバックグラウンドカスパーゼ-3活性を評価するために、標識されていない、及び標識された黒色腫細胞単独の追加の対照を含めた。このTIL腫瘍細胞共培養を3時間インキュベートし、その後、細胞を固定し、透過処理し、細胞内で切断カスパーゼ-3(腫瘍細胞内での細胞死に対する不可逆的なコミットメントのマーカー)を染色した。
試料を、Flow Jo V10.7.1を使用して実施された分析を用いて、BD Fortessaフローサイトメーターで取得した。ここで、細胞傷害性は、生きているCell Trace Far Red陽性細胞集団内で、切断カスパーゼ-3を陽性に染色する細胞の割合によって決定された(バックグラウンドカスパーゼ-3陽性を差し引いた)。
図15に示すように、TIL腫瘍対の抗腫瘍細胞傷害性のこの評価において、調節されたmbIL15 TILは、非操作TIL+IL2と比較して、全ての6人のドナーにわたって優れた抗腫瘍細胞傷害活性を示した。図15。
実施例13:明確なフィーダー細胞を有する非操作及びmbIL15 TILの生成
腫瘍試料から生成されたREP前のTILを実施例1及び9に記載されるように調製した。REP前のTILを解凍し、TIL培地(6000IU/mLのヒトIL2(Peprotech)を用いて、GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Bio)を補充したRPMI-1640)で48時間静置した。次いで、TILを、抗CD3(OKT3、Miltenyi Biotec)を3μg/及び6000IU/mL可溶性ヒトIL2で被覆された24ウェルNUNCプレート中で24時間活性化した。RetroNectin(30μg/mL)を使用して、24ウェル非コーティング細胞培養プレートを4℃で一晩コーティングした。翌日、RetroNectinを除去し、プレートをPBS中の2.5%ヒト血清アルブミン(HSA)でブロックし、次いでプレートをPBSで洗浄した。実施例9に記載されるように調製したBaEV擬似型レンチウイルス上清をTIL培地中で希釈し、各ウェルに添加して0.01~0.6のMOIを達成した。ウイルスベクターを含有するプレートを1400gで2時間、32℃で遠心分離し、次いで上清を除去した。上清除去後、1ウェル当たり1×106個の活性化TILを0~100IU/mLのIL2とともに移し、37℃で一晩インキュベートした。細胞を、ウイルスをTIL培地に添加することなく同様に処理し、陰性対照(「非操作」)として使用した。形質導入の24時間後、TILを6M GREXフラスコ(Wilson Wolf)に、合計40mLのTIL REP培地(上述の50%TIL培地、50%AIM-V培地(Gibco))で移した。増殖が損なわれた(照射またはマイトマイシン-C処理)フィーダー細胞(プールしたPBMC、非改変K562フィーダー、膜結合IL21を発現するように改変されたK562、41BBLを発現するように改変されたK562、41BBL及び膜結合IL21を発現するように改変されたK562)を、K562対TILの比率50:1で培養物に添加した。外因性IL21を受けるように指定された群には、50ng/mLの組換えヒトIL21を投与した。調節されたmbIL15構築物で形質導入されたTIL構築物は、25μMのアセタゾールアミド(Hikma)を受け、非操作TILは3000IU/mLのIL2を受けた。細胞を「急速拡張プロトコル」またはREPのためにGREXプレート中で14日間拡張させ、必要に応じて培地を添加した。
腫瘍試料から生成されたREP前のTILを実施例1及び9に記載されるように調製した。REP前のTILを解凍し、TIL培地(6000IU/mLのヒトIL2(Peprotech)を用いて、GlutaMAX(Thermo Fisher)、1%HEPES、50μMの2-メルカプトエタノール(Invitrogen)、及び10%熱不活性化ヒトAB血清(Valley Bio)を補充したRPMI-1640)で48時間静置した。次いで、TILを、抗CD3(OKT3、Miltenyi Biotec)を3μg/及び6000IU/mL可溶性ヒトIL2で被覆された24ウェルNUNCプレート中で24時間活性化した。RetroNectin(30μg/mL)を使用して、24ウェル非コーティング細胞培養プレートを4℃で一晩コーティングした。翌日、RetroNectinを除去し、プレートをPBS中の2.5%ヒト血清アルブミン(HSA)でブロックし、次いでプレートをPBSで洗浄した。実施例9に記載されるように調製したBaEV擬似型レンチウイルス上清をTIL培地中で希釈し、各ウェルに添加して0.01~0.6のMOIを達成した。ウイルスベクターを含有するプレートを1400gで2時間、32℃で遠心分離し、次いで上清を除去した。上清除去後、1ウェル当たり1×106個の活性化TILを0~100IU/mLのIL2とともに移し、37℃で一晩インキュベートした。細胞を、ウイルスをTIL培地に添加することなく同様に処理し、陰性対照(「非操作」)として使用した。形質導入の24時間後、TILを6M GREXフラスコ(Wilson Wolf)に、合計40mLのTIL REP培地(上述の50%TIL培地、50%AIM-V培地(Gibco))で移した。増殖が損なわれた(照射またはマイトマイシン-C処理)フィーダー細胞(プールしたPBMC、非改変K562フィーダー、膜結合IL21を発現するように改変されたK562、41BBLを発現するように改変されたK562、41BBL及び膜結合IL21を発現するように改変されたK562)を、K562対TILの比率50:1で培養物に添加した。外因性IL21を受けるように指定された群には、50ng/mLの組換えヒトIL21を投与した。調節されたmbIL15構築物で形質導入されたTIL構築物は、25μMのアセタゾールアミド(Hikma)を受け、非操作TILは3000IU/mLのIL2を受けた。細胞を「急速拡張プロトコル」またはREPのためにGREXプレート中で14日間拡張させ、必要に応じて培地を添加した。
REPにおけるTIL拡張の評価
拡張中に定期的に、各GREXウェルを再懸濁し、完全に混合し、Acridine Orange/Propidium Iodide生存率染料(Cellaca Cell Counter、Nexcelom)及びフローサイトメトリー染色を用いて細胞計数のためにアリコートを採取した。抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、二次ストレプトアビジン-BV421(Biolegend)を有するIL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)、及び固定可能な生存率染料eFluor 780(Thermo Fisher)を用いて試料を染色した。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。
拡張中に定期的に、各GREXウェルを再懸濁し、完全に混合し、Acridine Orange/Propidium Iodide生存率染料(Cellaca Cell Counter、Nexcelom)及びフローサイトメトリー染色を用いて細胞計数のためにアリコートを採取した。抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、二次ストレプトアビジン-BV421(Biolegend)を有するIL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)、及び固定可能な生存率染料eFluor 780(Thermo Fisher)を用いて試料を染色した。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。
REPを通して特定の時点での全生存細胞数を得ることによって、全TIL拡張を決定した。図16は、mbIL15 TILについて、K562フィーダー細胞の使用及びIL-21及び41BBLを介した共刺激の両方を受けたことにより、REP及びPBMCフィーダー細胞ならびに41BBLを含まないK562フィーダー細胞における最大の細胞拡張が、REPにおけるTIL拡張のサブ最適レベルのみを支持したことを示す。対照的に、非操作TILは、フィーダー細胞のいずれかを使用してIL2の存在下で拡張したが、PBMCフィーダー細胞は、REP中の非操作TILの最大拡張を促進した。
IL15発現は、生きた細胞、CD3陽性細胞、CD56陰性細胞の集団内でBV421-ストレプトアビジン陽性を染色する細胞の割合によって決定された。K562フィーダー細胞で生成され、IL-21及び41BBLを介した共刺激の両方を受けたmbIL15 TILにおいて、mbIL15+TILの頻度は、REPプロセスを通じて増加し、操作TIL細胞培養物内のmbIL15形質導入サブセットの濃縮を示唆した(図18)。同様に、REPにおけるmbIL15+TILの最大拡張は、IL-21及び41BBLを介した共刺激の両方を有するK562フィーダー細胞を用いて構成的または調節されたmbIL15+TILのいずれかを生成するときに生じた(図19)。
CD4:CD8比は、(生細胞、CD3陽性細胞、CD56陰性細胞の)CD4陽性を染色する細胞の割合と、(生細胞、CD3陽性細胞、CD56陰性細胞の)CD8陽性を染色する細胞の割合との比によって決定された。K562フィーダー細胞で生成され、IL-21及び41BBLを介した共刺激の両方を受けている拡張mbIL15 TILを、CD8+細胞傷害性エフェクター細胞について濃縮した。これは、CD4:CD8比がREPを通して低下したことによって示される(図20)。対照的に、プールされたPBMCフィーダー、改変されていないK562フィーダー、または41BBL単独を発現するK562フィーダーで生成されたmbIL15 TILのCD4:CD8比は、REP中に減少しなかった。
多機能性の評価のために、REP終了時の非操作及びmbIL15 TILを、製造業者のプロトコルに従って、96ウェル組織培養処理丸底プレート中で、Immunocult CD3/CD28刺激(Stem Cell Technologies)を使用して共培養した。1時間のインキュベーション後、1000x輸送阻害剤(eBiosciencesのMonensin、BiolegendのBrefeldin A)を添加し、共培養物を37℃で更に5時間でインキュベートした。インキュベーション後、上記の抗体を用いて試料を染色した後、Cytofix/Cytoperm試薬(BD Biosciences)を用いて固定及び透過処理した。IL2-BV737(BD)、IFNγ-FITC(Biolegend)、Perforin-PerCPCy5.5(Biolegend)、TNFα-PECF594(Biolegend)、granzymeB-Alexa Fluor 700(Biolegend)に対する抗体を用いて細胞内染色を行った。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。多官能性は、生きたリンパ球のうち、TNFα及びIFNγ二重陽性細胞の割合として決定された。膜結合IL-21及び41BBLの両方を発現するK562フィーダー細胞で生成されたmbIL15 TILは、PBMCフィーダー細胞または改変されていないK562フィーダー細胞で生成されたmbIL15 TILと比較して、REP終了時に多官能性の向上を示した(図21)。
抗原非依存性生存アッセイにおけるインビトロTIL持続性の評価
REP後のTILを、抗原非依存生存アッセイにおけるインビトロ持続性について評価した。REP終了時に、非操作及びmbIL15 TILを24時間サプリメントなしの条件下で放置した。翌日、非操作細胞を、サイトカイン支持体なしで、または6000IU/mLのIL2のいずれかで、24ウェルのGREXプレート中で1×106細胞/ウェルで二重に培養し、mbIL15 TILを、25μMのACZまたは同一体積のビヒクル(DMSO)のいずれかで、同じ密度で培養した。0日目に、100μLの各ウェルを、TIL列挙及び表現型特性決定のためにサンプリングし、これを、上記のように、細胞数及び抗体による染色によって行った。4日目に、細胞を再懸濁し、500μLの細胞を除去し、500μLの培地+処理を各ウェルに添加して、培養体積を1000μLまで増加させた。6日目に細胞を再懸濁し、100μLのアリコートをサンプリングして表現型を決定し、400μLの細胞を除去し、500μLの培地+処理を各ウェルに添加して、培養体積を1000μLにした。8日目に、細胞を再懸濁し、500μLの細胞を除去し、500μLの培地+処理を各ウェルに添加して、培養体積を1000μLまで増加させた。10日目に細胞を再懸濁し、100μLのアリコートをサンプリングして表現型を決定した後、培養を終了した。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。K562フィーダー細胞で生成され、IL-21及び41BBLを介した共刺激の両方を受けている拡張mbIL15 TILは、PBMCフィーダー細胞、またはmbIL-21及び41BBLを独立して発現する、改変されていないK562フィーダー細胞で生成されたmbIL15 TILと比較して、10日間生存アッセイの持続性の改善を示す(図22)。
REP後のTILを、抗原非依存生存アッセイにおけるインビトロ持続性について評価した。REP終了時に、非操作及びmbIL15 TILを24時間サプリメントなしの条件下で放置した。翌日、非操作細胞を、サイトカイン支持体なしで、または6000IU/mLのIL2のいずれかで、24ウェルのGREXプレート中で1×106細胞/ウェルで二重に培養し、mbIL15 TILを、25μMのACZまたは同一体積のビヒクル(DMSO)のいずれかで、同じ密度で培養した。0日目に、100μLの各ウェルを、TIL列挙及び表現型特性決定のためにサンプリングし、これを、上記のように、細胞数及び抗体による染色によって行った。4日目に、細胞を再懸濁し、500μLの細胞を除去し、500μLの培地+処理を各ウェルに添加して、培養体積を1000μLまで増加させた。6日目に細胞を再懸濁し、100μLのアリコートをサンプリングして表現型を決定し、400μLの細胞を除去し、500μLの培地+処理を各ウェルに添加して、培養体積を1000μLにした。8日目に、細胞を再懸濁し、500μLの細胞を除去し、500μLの培地+処理を各ウェルに添加して、培養体積を1000μLまで増加させた。10日目に細胞を再懸濁し、100μLのアリコートをサンプリングして表現型を決定した後、培養を終了した。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。K562フィーダー細胞で生成され、IL-21及び41BBLを介した共刺激の両方を受けている拡張mbIL15 TILは、PBMCフィーダー細胞、またはmbIL-21及び41BBLを独立して発現する、改変されていないK562フィーダー細胞で生成されたmbIL15 TILと比較して、10日間生存アッセイの持続性の改善を示す(図22)。
TCRの多様性の評価
TCRVβサブファミリーの多様性を測定するために、製造業者のプロトコルに従って、Beta Mark TCR Vbeta Repertoire Kit(Beckman Coulter)を使用して、REPの終わりにある非操作及びmbIL15 TILをフローサイトメトリー用に染色した。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上で流し、Flow Jo V10.7.1を用いて分析を行い、TCRVβサブファミリー分布を各サブファミリーの陽性率を評価し、対象となる全てのサブファミリーの集合としてデータを表示することによって評価した。非操作及びmbIL15 TILの両方が、REPにおける拡張のためのフィーダー細胞にかかわらず、多様なTCRVβサブファミリー分布を維持した(図23)。
TCRVβサブファミリーの多様性を測定するために、製造業者のプロトコルに従って、Beta Mark TCR Vbeta Repertoire Kit(Beckman Coulter)を使用して、REPの終わりにある非操作及びmbIL15 TILをフローサイトメトリー用に染色した。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上で流し、Flow Jo V10.7.1を用いて分析を行い、TCRVβサブファミリー分布を各サブファミリーの陽性率を評価し、対象となる全てのサブファミリーの集合としてデータを表示することによって評価した。非操作及びmbIL15 TILの両方が、REPにおける拡張のためのフィーダー細胞にかかわらず、多様なTCRVβサブファミリー分布を維持した(図23)。
41BBL及びIL21を介したシグナル伝達の両方を有するmbIL15 TILにおけるPD1発現
TIL枯渇のレベルを評価するために、PD1発現を決定した。抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、PD1-PECy7(Biolegend)、CD25-BUV737(Biolegend)、二次ストレプトアビジン-BV421(Biolegend)を有するIL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)、及び固定可能な生存率染料eFluor 780(Thermo Fisher)を用いて試料を染色した。細胞内染色のために、細胞を最初に上記の表面抗体で染色し、次に細胞を固定し、BD Cytofix/Cytoperm製造業者のプロトコルを使用して透過処理した。次いで、透過性細胞を抗体FoxP3-FITC(Biolegend)を使用して染色し、試料をBD Symphonyフローサイトメーター上で流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。PD1発現は、生きた細胞、CD3陽性細胞、CD56陰性細胞の集団内でPD1陽性を染色する細胞の割合によって決定された。図25に示すように、PD1発現は、未拡張mbIL15 TILにおいて最も高く、41BBL及びIL21を介したシグナル伝達の両方を伴うmbIL15 TILの拡張は、PD1のほぼベースライン発現を伴うTILを生成する。
TIL枯渇のレベルを評価するために、PD1発現を決定した。抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、PD1-PECy7(Biolegend)、CD25-BUV737(Biolegend)、二次ストレプトアビジン-BV421(Biolegend)を有するIL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)、及び固定可能な生存率染料eFluor 780(Thermo Fisher)を用いて試料を染色した。細胞内染色のために、細胞を最初に上記の表面抗体で染色し、次に細胞を固定し、BD Cytofix/Cytoperm製造業者のプロトコルを使用して透過処理した。次いで、透過性細胞を抗体FoxP3-FITC(Biolegend)を使用して染色し、試料をBD Symphonyフローサイトメーター上で流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。PD1発現は、生きた細胞、CD3陽性細胞、CD56陰性細胞の集団内でPD1陽性を染色する細胞の割合によって決定された。図25に示すように、PD1発現は、未拡張mbIL15 TILにおいて最も高く、41BBL及びIL21を介したシグナル伝達の両方を伴うmbIL15 TILの拡張は、PD1のほぼベースライン発現を伴うTILを生成する。
実施例14:REP前のTIL(CD8+、CD4+、PD1+、及び制御性T細胞の頻度)と比較した、操作及び拡張中のmbIL15 TILの表現型変化
表現型決定を行って、(実施例1に記載されるような)REP前のTILを(実施例3に記載されるような)操作mbIL15 TILと比較した。REP前及びREP後のTILを、実施例13に記載されるように、CD3、CD4、CD8、及びPD1の抗体を用いてフローサイトメトリーによって表現型決定した。図25Aに示されるように、CD8+T細胞の頻度は、同じTILドナーからの対応するREP前のTILと比較して、REP後のmbIL15 TILについてより高く、CD4+T細胞の頻度は低く、これは、実施例13からの図20に示される結果と一致している。CD8+T細胞のこの増加は、実施例13で論じられ、評価されたような細胞傷害性エフェクター細胞の増加を反映している。同様に、図25Bに示すように、REP後のmbIL15 TILは、同じTILドナーからの対応するREP前のTILよりも低いレベルのPD1を発現し、これは実施例13からの図24に示す結果と一致する。
表現型決定を行って、(実施例1に記載されるような)REP前のTILを(実施例3に記載されるような)操作mbIL15 TILと比較した。REP前及びREP後のTILを、実施例13に記載されるように、CD3、CD4、CD8、及びPD1の抗体を用いてフローサイトメトリーによって表現型決定した。図25Aに示されるように、CD8+T細胞の頻度は、同じTILドナーからの対応するREP前のTILと比較して、REP後のmbIL15 TILについてより高く、CD4+T細胞の頻度は低く、これは、実施例13からの図20に示される結果と一致している。CD8+T細胞のこの増加は、実施例13で論じられ、評価されたような細胞傷害性エフェクター細胞の増加を反映している。同様に、図25Bに示すように、REP後のmbIL15 TILは、同じTILドナーからの対応するREP前のTILよりも低いレベルのPD1を発現し、これは実施例13からの図24に示す結果と一致する。
拡張されたTIL集団における制御性T細胞(Treg細胞)を検出するために、抗体CD3-BUV395(BD)、CD56-BV711(Biolegend)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、PD1-PECy7(Biolegend)、CD25-BUV737(Biologend)、二次ストレプトアビジン-BV421(Biolegend)を有するIL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)、及び固定可能な生存率染料eFluor 780(Thermo Fisher)を使用して試料を染色した。細胞内染色のために、細胞を最初に上記の表面抗体で染色し、次に細胞を固定し、BD Cytofix/Cytoperm製造業者のプロトコルを使用して透過処理した。次いで、透過性細胞を抗体FoxP3-FITC(Biolegend)を使用して染色し、試料をBD Fortessaフローサイトメーター上で流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。制御性T細胞は、CD4+としてゲーティングされ、更にCD25及びFoxP3二重陽性細胞として分類されるCD3+T細胞として同定された。図25Cに示されるように、拡張mbIL15 TILは、操作ステップの前のREP前のTILと比較して、調節T細胞の割合が低下している。
実施例15:患者由来異種移植片(PDX)モデルと操作TILによる治療
患者由来異種移植片(PDX)モデルの確立
患者由来異種移植片(PDX)モデル(PDX 163A)を、実施例11に記載されるように、腫瘍バンクから取得した新鮮な原発性黒色腫試料から作製した。モデルが確立されると、腫瘍の凍結保存切片を、イソフルラン麻酔、免疫不全マウスに無菌的に移植した。腫瘍は、安楽死させたときに約1000mm3~2000mm3に成長し、腫瘍は、PDX腫瘍成長を維持し、有効性試験のための動物のコホートを構築するために、後続の動物に連続して継代された(以下に記載する)。
患者由来異種移植片(PDX)モデルの確立
患者由来異種移植片(PDX)モデル(PDX 163A)を、実施例11に記載されるように、腫瘍バンクから取得した新鮮な原発性黒色腫試料から作製した。モデルが確立されると、腫瘍の凍結保存切片を、イソフルラン麻酔、免疫不全マウスに無菌的に移植した。腫瘍は、安楽死させたときに約1000mm3~2000mm3に成長し、腫瘍は、PDX腫瘍成長を維持し、有効性試験のための動物のコホートを構築するために、後続の動物に連続して継代された(以下に記載する)。
腫瘍保有動物から切除したPDX163A腫瘍も、フローサイトメトリーを使用して、共有の黒色腫腫瘍抗原の発現について評価した。黒色腫細胞上の保存された黒色腫抗原のレベルを評価するために、本明細書に記載の黒色腫細胞株A375及び黒色腫PDXを、フローサイトメトリーによってアッセイした。実施例11に記載される黒色腫PDX由来の腫瘍塊(複数可)を新鮮にまたは凍結保存から得、生存可能な単一細胞懸濁液を得るために、GentleMACs(Miltenyi)を用いて、製造業者のプロトコルに従って消化した。試料は、MART-1(Biolegend)、gp100(Biolegend)、及び固定可能な生存率染料eFluor 780(Thermo Fisher)に対する抗体を使用して試料をFcブロッキング試薬でブロックし、染色した。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。黒色腫関連抗原発現腫瘍細胞の頻度は、生きた細胞集団内でMART-1またはgp100のいずれかの陽性を染色する細胞の割合によって決定された。図26は、保存された黒色腫関連抗原MART-1及びgp100の両方が、本実施例(以下)に記載されるように、TIL有効性モデリングのために選択されたPDX腫瘍上で発現したことを示す。
同種遺伝子の有効性モデリングのためのドナーの選択
8人の黒色腫ドナーからのTILを、実施例1~3または9に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレートで24時間活性化し、その後、それらを調節されたmbIL15ベクターで形質導入したか、または非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、TILをGREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞で拡張させ、非操作TILに6000IU/mLのIL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChemまたはHikma)を調節mbIL15 TILに添加した。14日間の拡張後、TILを採取し、脱ビーズし、IL2及びアセタゾールアミドの有無にかかわらず一晩放置した。
8人の黒色腫ドナーからのTILを、実施例1~3または9に記載されているように生成した。簡潔に述べると、REP前培養中で3週間後に、凍結保存されたTILを解凍し、6000IU/mLのヒトIL2で一晩放置した。次いで、TILを抗CD3/CD28 DynabeadsまたはOKT3被覆されたマルチウェルプレートで24時間活性化し、その後、それらを調節されたmbIL15ベクターで形質導入したか、または非操作型で形質導入した。形質導入の24時間後、TILをGREX 6Mウェルプレート(Wilson Wolf)中のK562-IL21-41BBLフィーダー細胞で拡張させ、非操作TILに6000IU/mLのIL2を添加し、25μMのアセタゾールアミド(SelleckChemまたはHikma)を調節mbIL15 TILに添加した。14日間の拡張後、TILを採取し、脱ビーズし、IL2及びアセタゾールアミドの有無にかかわらず一晩放置した。
四量体染色を使用して、どのTILドナーが共有黒色腫抗原、MART-1及びgp100に反応したかを決定した。抗原反応性TILのレベルを評価するために、フローサイトメトリーを実施して、四量体反応性細胞の頻度を調べた。試料をFcブロッキング試薬でブロックし、抗体CD3-BUV395(BD)、CD4-BV605(Biolegend)、CD8-Alexa Fluor 700(Biolegend)、HLA-A2:01-MART-1四量体(MBL International)、HLA-A2:01-gp100(MBLインターナショナル)、二次ストレプトアビジン-BV421(Biolegend)を有するIL15RaFc-Biotin(ACRO Biosystems)、及び固定可能な生存性染料eFluor 780(Thermo Fisher)を使用して染色した。試料をBD Symphonyフローサイトメーター上に流し、Flow Jo V10.7.1を使用して分析を行った。抗原反応性TILの頻度は、生きた細胞、CD3陽性、CD8陽性細胞の集団内で、2つの四量体の各々について陽性染色する細胞の割合によって独立して決定された。図Xに示すように、試験した4人のドナー全てがMART-1抗原に対して反応、試験した4人のドナーのうち3人がgp100抗原に対して反応性を示した。四量体陽性集団は、TILが、HLA:A2:01遺伝子座を介して、対応する黒色腫関連抗原に反応する細胞の一部を含むことを示す。図27において、*で示されるドナーは、この実施例(以下)に示されるように、PDX有効性試験において利用された。
実施例11に記載される黒色腫PDX由来の腫瘍塊(複数可)を新鮮にまたは凍結保存から得、生存可能な単一細胞懸濁液を得るために、GentleMACs(Miltenyi)を用いて、製造業者のプロトコルに従って消化した。次いで、PDX細胞をTIL培地中で5×106細胞/mLで再懸濁した。10μg/mLのマイトマイシン-Cを細胞に加え、次いで37℃で30分間インキュベートした。次いで、細胞を、50mLのTIL培地で3回洗浄した。1ウェル当たり1×105個のPDX細胞を96ウェルの平底組織培養処理プレートに添加した。いくつかのウェルでは、80μg/mLのHLA-ABC(Biolegend)ブロッキング抗体を添加して、標的細胞上のMHCクラスIをブロックした。一晩放置したTILを、TIL:PDXの比が1:1で、ウェル当たりの総体積が200μLであるように添加した。陽性対照として、TILをPMA/イオノマイシンと1:1000で共培養し、最大IFNγ分泌を誘発した。陰性対照として、TILを追加の試薬または細胞なしで共培養し、「非刺激」TILとして同定した。24時間の時点で、上清を各ウェルから保存し、IFNγの濃度をMSDによってアッセイした。
図28は、TIL:腫瘍細胞共培養後のインターフェロンガンマ(IFNγ)産生を使用して、PDX腫瘍に反応するTILドナーを予測することができることを示す。このインビトロアッセイは、TILドナー006、39A、及び41Aが、PDXに応答して産生されるIFNγの量が最も多いドナーであることを示し、したがって、この実施例(以下)に記載されるように、インビボ有効性を調べるためのドナーとしてのそれらの候補性を支持する。
TIL有効性試験のための患者由来異種移植片(PDX)モデルの使用
PDx腫瘍保有マウス(上記のように継代された)由来の腫瘍を無菌的に採取し、約100mgの切片に切片化し、次いで、より大きなマウスコホートに移植し、それを13日間成長させ、それを測定し、それぞれの治療群に無作為に分けられた(50mm3~100mm3)。翌日、10MのTILを静脈内に導入した。非操作TILを受けたマウスに、600,000国際単位(IU)のIL2を4日間毎日投与した。mbIL15がCA2に作動可能に連結されたmbIL15生成物を受けたマウスは、研究全体にわたって毎日200mg/kgのアセタゾールアミド(ACZ)を投与された。腫瘍及び体重を週2回収集した。治療パラダイムを図29に示す。図30に示すように、操作TIL+ACZは、非操作TIL+IL2と比較して優れた抗腫瘍効果を示した。加えて、操作されたTIL、特にACZの存在下では、図31Aに示されるように、より良好な腫瘍浸潤を示し、図31Bに示されるように、間質及び腫瘍コンパートメントの両方においてより多くの数を示した。
PDx腫瘍保有マウス(上記のように継代された)由来の腫瘍を無菌的に採取し、約100mgの切片に切片化し、次いで、より大きなマウスコホートに移植し、それを13日間成長させ、それを測定し、それぞれの治療群に無作為に分けられた(50mm3~100mm3)。翌日、10MのTILを静脈内に導入した。非操作TILを受けたマウスに、600,000国際単位(IU)のIL2を4日間毎日投与した。mbIL15がCA2に作動可能に連結されたmbIL15生成物を受けたマウスは、研究全体にわたって毎日200mg/kgのアセタゾールアミド(ACZ)を投与された。腫瘍及び体重を週2回収集した。治療パラダイムを図29に示す。図30に示すように、操作TIL+ACZは、非操作TIL+IL2と比較して優れた抗腫瘍効果を示した。加えて、操作されたTIL、特にACZの存在下では、図31Aに示されるように、より良好な腫瘍浸潤を示し、図31Bに示されるように、間質及び腫瘍コンパートメントの両方においてより多くの数を示した。
TIL有効性試験のための患者由来異種移植片(PDX)モデルの使用
PDx腫瘍保有マウス(上記のように継代された)由来の腫瘍を無菌的に採取し、約100mgの切片に切片化し、次いで、より大きなマウスコホートに移植し、それを13日間成長させ、それを測定し、それぞれの治療群に無作為に分けられた(50mm3~100mm3)。翌日、10MのTILを静脈内に導入した。非操作TILを受けたマウスに、600,000国際単位(IU)のIL2を4日間毎日投与した。mbIL15がCA2に作動可能に連結されたmbIL15生成物を受けたマウスは、研究全体にわたって毎日200mg/kgのアセタゾールアミド(ACZ)を投与された。腫瘍及び体重を週2回収集した。治療パラダイムを図29に示す。図30に示すように、操作TIL+ACZは、非操作TIL+IL2と比較して優れた抗腫瘍効果を示した。加えて、操作されたTIL、特にACZの存在下では、図31Aに示されるように、より良好な腫瘍浸潤を示し、図31Bに示されるように、間質及び腫瘍コンパートメントの両方においてより多くの数を示した。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
膜結合IL15を発現するように操作された腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を拡張する方法であって、改変K562フィーダー細胞の存在下でTILを培養することを含む、前記方法。
(項目2)
前記拡張が、外因性IL2の非存在下で生じる、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
前記改変K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子を発現する、項目1~3のいずれか1項に記載の方法。
(項目5)
前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、項目3に記載の方法。
(項目6)
前記K562フィーダー細胞が、IL21またはIL7を発現する、項目1~5のいずれか1項に記載の方法。
(項目7)
前記K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、項目6に記載の方法。
(項目8)
培養物であって、
(a)T細胞または腫瘍浸潤リンパ球と、
(b)改変K562フィーダー細胞と、を含み、前記K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列と、を含む、前記培養物。
(項目9)
前記培養物が、改変腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を含む、項目8に記載の培養物。
(項目10)
前記TILが、膜結合IL15を発現するように改変される、項目9に記載の培養物。
(項目11)
発現した前記膜結合IL15が、薬物応答性ドメインに作動可能に連結されている、項目10に記載の培養物。
(項目12)
前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、項目8~11のいずれか1項に記載の培養物。
(項目13)
前記改変K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、項目8~12のいずれか1項に記載の培養物。
(項目14)
前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、項目8~13のいずれか1項に記載の培養物。
(項目15)
T細胞または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を拡張する方法であって、改変T細胞またはTILを、改変K562フィーダー細胞の集団の存在下で培養することを含み、前記改変K562フィーダー細胞が、IL2の非存在下でのT細胞またはTILの拡張を支持する、前記方法。
(項目16)
前記改変K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列と、を含む、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記改変TILが拡張される、項目15または16に記載の方法。
(項目18)
前記TILが、膜結合IL15を発現するように改変される、項目17に記載の方法。
(項目19)
発現した前記膜結合IL15が、薬物応答性ドメインに作動可能に連結されている、項目18に記載の方法。
(項目20)
前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、項目15~19のいずれか1項に記載の方法。
(項目21)
前記改変K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、項目15~20のいずれか1項に記載の方法。
(項目22)
前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、項目15~21のいずれか1項に記載の方法。
(項目23)
項目15~22のいずれか1項に記載の方法によって作製された、拡張された改変T細胞集団。
(項目24)
項目1~7のいずれか1項に記載の方法によって作製された、拡張されたTIL集団。
(項目25)
対象におけるがんを治療する方法であって、前記対象に、拡張された改変TIL集団を投与することを含み、前記TILが、項目1~7のいずれか1項に記載の方法に従って拡張される、前記方法。
(項目26)
前記対象が外因性IL2を投与されない、項目25に記載のがんを治療する方法。
PDx腫瘍保有マウス(上記のように継代された)由来の腫瘍を無菌的に採取し、約100mgの切片に切片化し、次いで、より大きなマウスコホートに移植し、それを13日間成長させ、それを測定し、それぞれの治療群に無作為に分けられた(50mm3~100mm3)。翌日、10MのTILを静脈内に導入した。非操作TILを受けたマウスに、600,000国際単位(IU)のIL2を4日間毎日投与した。mbIL15がCA2に作動可能に連結されたmbIL15生成物を受けたマウスは、研究全体にわたって毎日200mg/kgのアセタゾールアミド(ACZ)を投与された。腫瘍及び体重を週2回収集した。治療パラダイムを図29に示す。図30に示すように、操作TIL+ACZは、非操作TIL+IL2と比較して優れた抗腫瘍効果を示した。加えて、操作されたTIL、特にACZの存在下では、図31Aに示されるように、より良好な腫瘍浸潤を示し、図31Bに示されるように、間質及び腫瘍コンパートメントの両方においてより多くの数を示した。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
膜結合IL15を発現するように操作された腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を拡張する方法であって、改変K562フィーダー細胞の存在下でTILを培養することを含む、前記方法。
(項目2)
前記拡張が、外因性IL2の非存在下で生じる、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
前記改変K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子を発現する、項目1~3のいずれか1項に記載の方法。
(項目5)
前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、項目3に記載の方法。
(項目6)
前記K562フィーダー細胞が、IL21またはIL7を発現する、項目1~5のいずれか1項に記載の方法。
(項目7)
前記K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、項目6に記載の方法。
(項目8)
培養物であって、
(a)T細胞または腫瘍浸潤リンパ球と、
(b)改変K562フィーダー細胞と、を含み、前記K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列と、を含む、前記培養物。
(項目9)
前記培養物が、改変腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を含む、項目8に記載の培養物。
(項目10)
前記TILが、膜結合IL15を発現するように改変される、項目9に記載の培養物。
(項目11)
発現した前記膜結合IL15が、薬物応答性ドメインに作動可能に連結されている、項目10に記載の培養物。
(項目12)
前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、項目8~11のいずれか1項に記載の培養物。
(項目13)
前記改変K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、項目8~12のいずれか1項に記載の培養物。
(項目14)
前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、項目8~13のいずれか1項に記載の培養物。
(項目15)
T細胞または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を拡張する方法であって、改変T細胞またはTILを、改変K562フィーダー細胞の集団の存在下で培養することを含み、前記改変K562フィーダー細胞が、IL2の非存在下でのT細胞またはTILの拡張を支持する、前記方法。
(項目16)
前記改変K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列と、を含む、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記改変TILが拡張される、項目15または16に記載の方法。
(項目18)
前記TILが、膜結合IL15を発現するように改変される、項目17に記載の方法。
(項目19)
発現した前記膜結合IL15が、薬物応答性ドメインに作動可能に連結されている、項目18に記載の方法。
(項目20)
前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、項目15~19のいずれか1項に記載の方法。
(項目21)
前記改変K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、項目15~20のいずれか1項に記載の方法。
(項目22)
前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、項目15~21のいずれか1項に記載の方法。
(項目23)
項目15~22のいずれか1項に記載の方法によって作製された、拡張された改変T細胞集団。
(項目24)
項目1~7のいずれか1項に記載の方法によって作製された、拡張されたTIL集団。
(項目25)
対象におけるがんを治療する方法であって、前記対象に、拡張された改変TIL集団を投与することを含み、前記TILが、項目1~7のいずれか1項に記載の方法に従って拡張される、前記方法。
(項目26)
前記対象が外因性IL2を投与されない、項目25に記載のがんを治療する方法。
Claims (26)
- 膜結合IL15を発現するように操作された腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を拡張する方法であって、改変K562フィーダー細胞の存在下でTILを培養することを含む、前記方法。
- 前記拡張が、外因性IL2の非存在下で生じる、請求項1に記載の方法。
- 前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記改変K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子を発現する、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、請求項3に記載の方法。
- 前記K562フィーダー細胞が、IL21またはIL7を発現する、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、請求項6に記載の方法。
- 培養物であって、
(a)T細胞または腫瘍浸潤リンパ球と、
(b)改変K562フィーダー細胞と、を含み、前記K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列と、を含む、前記培養物。 - 前記培養物が、改変腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を含む、請求項8に記載の培養物。
- 前記TILが、膜結合IL15を発現するように改変される、請求項9に記載の培養物。
- 発現した前記膜結合IL15が、薬物応答性ドメインに作動可能に連結されている、請求項10に記載の培養物。
- 前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、請求項8~11のいずれか1項に記載の培養物。
- 前記改変K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、請求項8~12のいずれか1項に記載の培養物。
- 前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、請求項8~13のいずれか1項に記載の培養物。
- T細胞または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を拡張する方法であって、改変T細胞またはTILを、改変K562フィーダー細胞の集団の存在下で培養することを含み、前記改変K562フィーダー細胞が、IL2の非存在下でのT細胞またはTILの拡張を支持する、前記方法。
- 前記改変K562フィーダー細胞が、腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される共刺激分子をコードする第1の外因性核酸配列と、IL21またはIL7をコードする第2の外因性核酸配列と、を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記改変TILが拡張される、請求項15または16に記載の方法。
- 前記TILが、膜結合IL15を発現するように改変される、請求項17に記載の方法。
- 発現した前記膜結合IL15が、薬物応答性ドメインに作動可能に連結されている、請求項18に記載の方法。
- 前記改変K562フィーダー細胞が、複製不能である、請求項15~19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記改変K562フィーダー細胞が、膜結合IL21を発現する、請求項15~20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記腫瘍壊死因子スーパーファミリーから選択される前記共刺激分子が、41BBLである、請求項15~21のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項15~22のいずれか1項に記載の方法によって作製された、拡張された改変T細胞集団。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の方法によって作製された、拡張されたTIL集団。
- 対象におけるがんを治療する方法であって、前記対象に、拡張された改変TIL集団を投与することを含み、前記TILが、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法に従って拡張される、前記方法。
- 前記対象が外因性IL2を投与されない、請求項25に記載のがんを治療する方法。
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