JP2024520676A - Nr4a3欠損免疫細胞及びその使用 - Google Patents
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Abstract
本開示は、免疫細胞のエフェクター機能の持続を促進する方法を提供し、該方法は、該細胞を、c-Junを過剰発現するように、ならびにNR4A遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下するように改変することを含む。同様に提供するのは、改変された細胞、例えば、c-Junを過剰発現するように、ならびにNR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変された免疫細胞である。c-Junを過剰発現させると同時にNR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルを低下させることにより、アポトーシス抵抗性であり、かつ免疫チェックポイント抵抗性でもある疲弊/機能不全耐性の細胞がもたらされ、また、腫瘍微小環境での抗腫瘍機能の維持ももたらされる。
Description
関連出願の相互参照
本PCT出願は、2021年6月2日に出願された米国仮出願第63/195,956号、及び2022年5月19日に出願された米国仮出願第63/365,023号の優先権の利益を主張する。当該仮出願の各々は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
本PCT出願は、2021年6月2日に出願された米国仮出願第63/195,956号、及び2022年5月19日に出願された米国仮出願第63/365,023号の優先権の利益を主張する。当該仮出願の各々は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
EFS-WEBを介して電子的に提出された配列表の参照
本出願にて提出された、電子的に提出された配列表(名称:4385_087PC02_Seqlisting_ST25.txt、サイズ:97,218バイト、作成日:2022年6月1日)の内容は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
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本開示は、NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびにc-JUNが過剰発現するように改変された免疫細胞の投与を含む、細胞ベース(例えば、T細胞)のがん免疫療法に関する。
がん免疫療法は、感染細胞及び異常細胞の免疫系の主なキラーであるT細胞に、腫瘍細胞を攻撃及び殺傷させることに依存している。しかしながら、免疫療法には重要な障害がある。T細胞の殺傷能力は衰える場合があり、しばしば疲弊と呼ばれる現象が存在する。免疫チェックポイント遮断、キメラ抗原受容体(CAR)T細胞療法、及びT細胞受容体で操作された(TCR)T細胞療法は、患者から単離した機能的に活性なT細胞を使用する、有効であるためには高度に機能的なT細胞が必要な治療である。これらのT細胞は、標的がん細胞の特定の抗原を認識するように操作され、エキソビボで拡大される。
免疫系が、例えば、持続的なウイルス感染またはがんの漸進的発達により長時間活性を有することを強いられると、エフェクターT細胞が疲弊する可能性がある。疲弊したT細胞の1つの特徴は、PD-1及びCTLA-4のような免疫チェックポイントタンパク質の発現が増加することであり、これにより、それらT細胞の離脱が引き起こされ得る(すなわち、非機能的になる)。免疫チェックポイント阻害剤は、これらのチェックポイントタンパク質を遮断し、その際、腫瘍に対する免疫応答を高めることができる。いくつかの研究により、疲弊したT細胞においては、チェックポイントタンパク質の活性を遮断することは、この目的を達成しないことが示唆された。このことは、いわゆる炎症性腫瘍(hot tumor)、すなわち、高レベルの免疫細胞を含み、ひいては免疫療法に応答するための理想的な候補となるはずである腫瘍が、多くの場合、ほとんどが疲弊したT細胞から構成される集団を含むことから重要である。さらに、腫瘍微小環境は、老化及び疲弊した細胞表現型を誘導し得る。したがって、これらの疲弊した状態を逆転及び/または防止する戦略を考案することは、免疫療法の有効性の改善に極めて重要である。
いくつかの態様では、本開示は、(i)NR4Aメンバー1(NR4A1)遺伝子及び/またはタンパク質、NR4Aメンバー2(NR4A2)遺伝子及び/またはタンパク質、ならびにNR4Aメンバー3(NR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質からなる群から選択される核内受容体サブファミリー4グループA遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルの低下ならびに(ii)c-Junタンパク質の発現レベルの増加を発現する改変された免疫細胞の集団を含む細胞組成物を提供する。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を含む。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞の集団におけるNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルは、参照細胞組成物(例えば、細胞が、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞組成物)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%低下する。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、リンパ球、好中球、単球、マクロファージ、樹状細胞、及びそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、該リンパ球は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、リンホカイン活性化キラー細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、及びそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、該リンパ球はT細胞である。いくつかの態様では、該T細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)及び/またはT細胞受容体(TCR)、例えば、操作されたTCRを含む。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、腫瘍抗原に特異的に結合するCAR及び/またはTCRを含む。いくつかの態様では、該CAR及び/または該TCRは、CD19、TRAC、TCRβ、BCMA、CLL-1、CS1、CD38、CD19、TSHR、CD123、CD22、CD30、CD70、CD171、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、Tn Ag、PSMA、ROR1、ROR2、GPC1、GPC2、FLT3、FAP、TAG72、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、IL-13Ra2、メソテリン、IL-l lRa、PSCA、PRSS21、VEGFR2、LewisY、CD24、PDGFR-ベータ、SSEA-4、CD20、葉酸受容体アルファ、ERBB2(Her2/neu)、MUC1、MUC16、EGFR、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-I受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、チロシナーゼ、EphA2、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLAC1、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WTl、NY-ESO-1、LAGE-la、MAGE-Al、レグマイン、HPV E6、E7、MAGE Al、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロステイン、サバイビン及びテロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MARTl、Ras変異体(例えば、KRAS、HRAS、NRAS変異体タンパク質)、hTERT、肉腫転座切断点、ML-IAP、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンBl、MYCN、RhoC、TRP-2、CYP1B1、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
いくつかの態様では、該CAR及び/または該TCRは、ROR1に特異的に結合する。いくつかの態様では、該CARは、R12、R11、2A2、またはそれらの任意の組み合わせに由来する抗原結合ドメインを含む。いくつかの態様では、該CARは、配列番号17を含む重鎖可変ドメイン及び配列番号21を含む軽鎖可変ドメインを含む。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞の集団は、約50%未満、約40%未満、約30%未満、約20%未満、約10%未満、または約5%未満のエフェクターT細胞を有する。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞の集団は、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%のナイーブT(TN)細胞、セントラルメモリーT細胞(TCM細胞)、幹メモリーT(TSCM)細胞、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、遺伝子編集ツールでNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるように改変されている。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールは、(i)該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質、(ii)該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質、(iii)該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質、または(iv)それらの任意の組み合わせのレベルを低下させることが可能である。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールは、shRNA、siRNA、miRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、CRISPR、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、TALEN、メガヌクレアーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールは、CRISPRである。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になるガイドRNAを含む。
いくつかの態様では、該c-Junタンパク質は、配列番号6に記載のアミノ酸配列に対して、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質は、配列番号6に記載のアミノ酸配列を含む。
いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、該改変された免疫細胞がc-Junタンパク質を過剰発現するように、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列で改変されている。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、(a)配列番号7に記載の核酸配列に対して、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(b)配列番号8に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(c)配列番号10に記載の核酸配列に対して、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(d)配列番号11に記載の核酸配列に対して、少なくとも79%、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(e)配列番号12に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(f)配列番号13に記載の核酸配列に対して、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(g)配列番号14に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(h)配列番号15に記載の核酸配列に対して、少なくとも55%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、または(i)配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列を含む。
いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号7に記載の核酸配列に対して、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号8に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号10に記載の核酸配列に対して、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号11に記載の核酸配列に対して、少なくとも79%、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号12に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号13に記載の核酸配列に対して、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号14に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号15に記載の核酸配列に対して、少なくとも55%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、c-Junの内因性発現を高めることが可能な転写活性化因子で改変されている。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞の集団は、参照免疫細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する細胞)と比較して、対象において1つ以上の特性の向上を示す。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞の1つ以上の特性の向上は、(i)増殖の向上、(ii)細胞傷害性の向上、(iii)サイトカイン発現の向上、(iv)持続性の向上、または(v)それらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、サイトカイン発現の向上を示す。いくつかの態様では、該サイトカインは、インターロイキン-2(IL-2)、インターフェロン-γ(IFN-γ)、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、またはそれらの任意の組み合わせである。いくつかの態様では、該IL-2の発現レベルは、参照免疫細胞の集団におけるIL-2の発現レベルと比較して、少なくとも約2倍~少なくとも約10倍に増加する。いくつかの態様では、該IFN-γの発現レベルは、参照免疫細胞の集団におけるIFN-γの発現レベルと比較して、少なくとも約2倍~少なくとも約10倍に増加する。いくつかの態様では、該TNF-αの発現レベルは、参照免疫細胞の集団におけるTNF-αの発現レベルと比較して、少なくとも約2倍~少なくとも約10倍に増加する。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、参照免疫細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する細胞)と比較して、疲弊または機能不全の減少を示す。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、アポトーシスの減少を示すか、またはアポトーシスを示さない(アポトーシス抵抗性)。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、減少した免疫チェックポイントマーカーを発現する(免疫チェックポイント抵抗性である)。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、腫瘍微小環境(TME)において抗腫瘍機能を維持する。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、(i)低酸素環境での活性の向上、(ii)低栄養(すなわち、グルコース)環境での活性の向上、(iii)抑制性代謝産物/サイトカイン(例えば、アデノシン、TGF-β、ROS等)の存在下での活性の向上、(iv)抑制細胞(例えば、MDSC、Treg等)への曝露時の活性の向上、または(v)それらの任意の組み合わせを示す。
いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の改変された免疫細胞の集団及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物を提供する。
いくつかの態様では、本開示は、腫瘍の治療を必要とする対象におけるその治療方法を提供し、該方法は、該対象に対して、本明細書に記載の細胞組成物または医薬組成物を投与することを含む。いくつかの態様では、該投与により、該対象における腫瘍体積が、参照腫瘍体積(例えば、該投与の前の該対象における腫瘍体積及び/または該投与を受けなかった対象における腫瘍体積)と比較して減少する。いくつかの態様では、該腫瘍体積は、該投与後に、参照腫瘍体積(例えば、該投与の前の該対象における腫瘍体積及び/または該投与を受けなかった対象における腫瘍体積)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%減少する。いくつかの態様では、該投与により、該対象における腫瘍重量が、参照腫瘍重量(例えば、該投与の前の該対象における腫瘍重量及び/または該投与を受けなかった対象における腫瘍重量)と比較して減少する。いくつかの態様では、該腫瘍重量は、該投与後に、参照腫瘍重量(例えば、該投与の前の該対象における腫瘍重量及び/または該投与を受けなかった対象における腫瘍重量)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%減少する。
いくつかの態様では、該投与により、該対象における免疫細胞の1つ以上の特性が向上する。いくつかの態様では、該免疫細胞の特性の向上は、(i)増殖の向上、(ii)細胞傷害性の向上、(iii)サイトカイン発現の向上、(iv)持続性の向上、または(v)それらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、該投与により、サイトカイン発現が向上する。いくつかの態様では、該サイトカインは、IL-2、IFN-γ、TNF-α、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、該投与により、該免疫細胞の疲弊または機能不全が減少するか、または防止される。いくつかの態様では、該免疫細胞は、アポトーシスの減少を示すか、またはアポトーシスを示さない(アポトーシス抵抗性)。いくつかの態様では、該免疫細胞は、免疫チェックポイントマーカーの低下を示すかまたは免疫チェックポイントマーカーを示さない(免疫チェックポイント抵抗性である)。いくつかの態様では、該免疫細胞は、腫瘍微小環境(TME)において抗腫瘍機能を維持する。いくつかの態様では、該免疫細胞は、(i)低酸素環境での活性の向上、(ii)低栄養(すなわち、グルコース)環境での活性の向上、(iii)抑制性代謝産物/サイトカイン抵抗性(アデノシン、TGF-β、ROS等)の存在下での活性の向上、(iv)抑制細胞(MDSC、Treg等)への曝露時の活性の向上、またはそれらの任意の組み合わせを示す。
いくつかの態様では、該腫瘍は、乳癌、頭頸部癌、子宮癌、脳癌、皮膚癌、腎癌、肺癌、結腸直腸癌、前立腺癌、肝臓癌、膀胱癌、腎臓癌、膵臓癌、甲状腺癌、食道癌、眼癌、胃(stomach、gastric)癌、胃腸癌、卵巣癌、子宮頸癌、癌腫、肉腫、白血病、リンパ腫、骨髄腫、またはそれらの組み合わせを含むがんに由来する。
いくつかの態様では、該方法は、該対象に対して、さらなる治療薬を投与することを含む。いくつかの態様では、該さらなる治療薬は、化学療法薬、標的化抗がん療法、腫瘍溶解薬、細胞毒性薬、免疫ベースの治療、サイトカイン、外科手術、放射線治療、共刺激分子の活性化因子、免疫チェックポイント阻害剤、ワクチン、細胞免疫療法、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、該さらなる治療薬は、免疫チェックポイント阻害剤である。いくつかの態様では、該免疫チェックポイント阻害剤は、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗LAG-3抗体、抗CTLA-4抗体、抗GITR抗体、抗TIM3抗体、及びそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの態様では、該さらなる治療薬及び該細胞組成物は、同時に投与される。いくつかの態様では、該さらなる治療薬及び該細胞組成物は、連続して投与される。いくつかの態様では、該細胞組成物は、非経口投与、筋肉内投与、皮下投与、点眼、静脈内投与、腹腔内投与、皮内投与、眼窩内投与、脳内投与、頭蓋内投与、脊髄内投与、心室内投与、髄腔内投与、大槽内投与、嚢内投与、腫瘍内投与、またはそれらの任意の組み合わせで投与される。
いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の免疫細胞(または細胞組成物)の調製方法を提供し、該方法は、該細胞を遺伝子編集ツールで改変することであって、該遺伝子編集ツールが、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のいずれか1つの発現を減少させる、該改変すること、ならびにc-Junを過剰発現するように該免疫細胞を改変することを含む。いくつかの態様では、c-Junを過剰発現するように該免疫細胞を改変することは、該免疫細胞を、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列と接触させることを含む。いくつかの態様では、c-Junを過剰発現するように該免疫細胞を改変することは、該免疫細胞を、内因性c-Junタンパク質の発現を増加させることが可能な転写活性化因子と接触させることを含む。いくつかの態様では、該転写活性化因子は、エンドヌクレアーゼ活性を欠くように改変されたCasタンパク質に結合される。
同様に本明細書に提供するのは、c-Junタンパク質を過剰発現する、ならびにNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下した細胞の産生方法であり、該方法は、該細胞を、(i)c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列及び(ii)遺伝子編集ツールで改変することを含み、該遺伝子編集ツールは、ガイドRNA(gRNA)を含み、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させることが可能であり、該gRNAは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる。
いくつかの態様では、本開示は、キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を発現する細胞の疲弊を低減または阻害する方法を提供し、該方法は、該細胞を、NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変すること、ならびに該細胞を、c-Junタンパク質を過剰発現するように改変することを含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質は、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現の低下により、該細胞の疲弊が低減または阻害される。
いくつかの態様では、該細胞は、免疫細胞である。いくつかの態様では、該細胞におけるNR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルは、参照細胞組成物(例えば、細胞が、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞組成物)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%低下する。
いくつかの態様では、該細胞を改変することは、該細胞を、該細胞における該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルを低下させることが可能な遺伝子編集ツールと接触させることを含む。いくつかの態様では、c-Junタンパク質を過剰発現するように該細胞を改変することは、該免疫細胞を、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列と接触させることを含む。いくつかの態様では、c-Junを過剰発現するように該免疫細胞を改変することは、該免疫細胞を、内因性c-Junタンパク質の発現を増加させることが可能な転写活性化因子と接触させることを含む。いくつかの態様では、該転写活性化因子は、エンドヌクレアーゼ活性を欠くように改変されたCasタンパク質に結合される。
いくつかの態様では、本開示はさらに、抗原刺激に応答して、キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を発現する細胞によってサイトカインの産生を増加させる方法を提供し、該方法は、該細胞を、(i)該細胞が改変後にc-Junタンパク質を過剰発現するように、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列で改変すること、及び(ii)遺伝子編集ツールで改変することを含み、該遺伝子編集ツールは、ガイドRNA(gRNA)を含み、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させることが可能であり、該gRNAは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる。
いくつかの態様では、該サイトカインは、IFN-γ、IL-2、TNF-α、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様では、該改変後、該抗原刺激に応答した該サイトカインの産生は、参照細胞(例えば、該c-Junのヌクレオチド配列及び/または遺伝子編集ツールで改変されなかった対応する細胞)と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、または少なくとも約50倍増加する。
本開示はまた、持続抗原刺激に応答して、キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を発現する細胞のエフェクター機能を増加させる方法を提供し、該方法は、該細胞を、(i)該細胞が改変後にc-Junタンパク質を過剰発現するように、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列で改変すること、及び(ii)遺伝子編集ツールで改変することを含み、該遺伝子編集ツールは、ガイドRNA(gRNA)を含み、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させることが可能であり、該gRNAは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる。
いくつかの態様では、該改変後、該細胞は、参照細胞(例えば、該c-Junのヌクレオチド配列及び/または遺伝子編集ツールで改変されなかった対応する細胞)と比較して、少なくとも1回、少なくとも2回、または少なくとも3回のさらなる抗原刺激アッセイに対してエフェクター機能を保持する。いくつかの態様では、該エフェクター機能は、(i)標的細胞(例えば、腫瘍細胞)を殺傷する能力、(ii)さらなる抗原刺激時にサイトカインを産生する能力、または(iii)(i)と(ii)の両方を含む。
いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の方法によって調製される細胞組成物を提供する。いくつかの態様では、本明細書に提供するのは、(a)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現し、(b)c-Junタンパク質のレベルが増加し、かつ(b)(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、(iii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質、または(iv)(i)~(iii)の任意の組み合わせの発現レベルが低下した細胞を含む細胞組成物であり、該細胞は、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になるgRNAで改変されている。いくつかの態様では、該細胞組成物は、インビボ細胞である。いくつかの態様では、該細胞は、エキソビボ細胞またはインビトロ細胞である。いくつかの態様では、医薬組成物は、該細胞を含む。
いくつかの態様では、本開示は、(i)NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を含むベクター、(iii)c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列、ならびに本明細書に記載の方法に従って腫瘍を治療するための使用説明書を含むキットを提供する。いくつかの態様では、(i)NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を含むベクター、(iii)c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列、ならびに本明細書に記載の方法に従って細胞組成物を調製するための使用説明書を含むキット。
いくつかの態様では、本開示は、腫瘍の治療を必要とする対象への投与を含む、該対象における腫瘍の治療の薬剤の製造のための本明細書に記載の細胞組成物または医薬組成物の使用を提供する。
いくつかの態様では、本開示は、腫瘍の治療を必要とする対象への投与を含む、該対象における腫瘍の治療のための本明細書に記載の医薬組成物の細胞組成物を提供する。
本開示は、(i)核内受容体サブファミリー4グループA(NR4A)のメンバー1(NR4A1)、メンバー2(NR4A2)もしくはメンバー3(NR4A3)遺伝子及び/またはNR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下し、かつ(ii)転写因子c-Junの発現レベルが増加した改変された免疫細胞の集団を含む組成物を対象とする。本明細書でさらに記載するように、いくつかの態様では、本開示に有用な免疫細胞は、NR4Aファミリーの単一のメンバーの発現レベルが低下するように改変されている(「単一ノックアウト」)。例えば、いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、(i)c-Junのレベルが増加ならびに(ii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、(i)c-Junのレベルが増加ならびに(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、(i)c-Junのレベルが増加ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、本開示に有用な免疫細胞は、NR4Aファミリーの2つのメンバーの発現レベルが低下するように改変されている(「ダブルノックアウト」)。例えば、いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、(i)c-Junのレベルが増加ならびに(ii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、(i)c-Junのレベルが増加ならびに(ii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、(i)c-Junのレベルが増加ならびに(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、本開示に有用な免疫細胞は、NR4Aファミリーのすべてのメンバーの発現レベルが低下するように改変されている(「トリプルノックアウト」)。したがって、いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、(i)c-Junのレベルが増加ならびに(ii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の各々のレベルが低下している。該NR4A遺伝子のレベルの低下は、遺伝子編集技術、例えば、CRISPR等の遺伝子編集技術を使用して達成され得る。本開示から明らかなように、特に明記しない限り、「NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質」という用語は、本明細書に記載のNR4A単一ノックアウト、ダブルノックアウト、及びトリプルノックアウトのいずれかを含む。
NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質発現のレベルの低下と、転写因子c-Junの発現レベルの増加の両方により、例えば、本明細書に記載の免疫細胞等の免疫細胞において、1つ以上の持続的なエフェクター機能につながり得る。持続的なエフェクター機能の1つの態様は、T細胞活性化の向上(例えば、増殖の向上、細胞傷害性の向上、サイトカイン発現の向上)である。NR4A1、NR4A2、またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質(またはそれらの組み合わせ)のレベルの低下、ならびに転写因子c-Junの発現レベルの増加により、疲弊/機能障害抵抗性細胞がもたらされ得る。さらに、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルを低下させ、転写因子c-Junの発現レベルを増加させることにより、TME環境において抗腫瘍機能の維持がもたらされ得る。
本開示はまた、例えば、腫瘍の治療を必要とする対象におけるその治療方法を提供し、該方法は、該対象に対して、本明細に記載の細胞組成物(例えば、(i)NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーのレベルが低下及び(ii)該c-Junタンパク質のレベルが増加するように改変されている免疫細胞を含む組成物)を投与することを含む。
本開示はまた、例えば、(i)核内受容体サブファミリー4グループAのメンバー(NR4A1、NR4A2もしくはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質のうちの1つの発現レベルならびに他の2つのNR4Aメンバー(例えば、NR4A1及びNR4A2遺伝子及びタンパク質、NR4A1及びNR4A3遺伝子及びタンパク質、またはNR4A2及びNR4A3遺伝子及びタンパク質)の内因性の発現レベルが低下し、かつ(ii)転写因子c-Junの発現レベルが増加した、改変された免疫細胞を生成する方法、該改変された免疫細胞の使用方法、該改変された免疫細胞を含む医薬組成物、または該改変された免疫細胞を含むキットを提供する。本明細書でさらに記載するように、いくつかの態様では、本開示はまた、c-Junタンパク質のレベルが増加し、該NR4Aファミリーの2つまたは3つすべてのメンバーのレベルが低下した、改変された免疫細胞を生成する方法を提供する。
本開示を詳細に記載する前に、本開示が、記載される特定の組成物またはプロセスステップに限定されず、したがって、当然のことながら様々であり得ることを理解されたい。本開示の読後に当業者には明らかになる通り、本明細書に記載及び例示される個々の態様の各々は、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく、他のいくつかの態様のうちのいずれかの特徴から容易に切り離され得るか、またはそれと組み合わされ得る別々の構成要素及び特徴を有する。任意の列挙される方法は、列挙される事象の順序で行われる場合もあれば、論理的に可能な任意の他の順序で行われる場合もある。
本明細書に示される見出しは、本開示の様々な態様を限定するものではなく、本開示の態様は、本明細書の全体を参照することによって定義され得るものである。本明細書で使用される専門用語は、特定の態様を説明するためのものにすぎず、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、限定するものとしては意図されないことも理解されたい。
I.用語
本開示をより容易に理解することができるようにするため、ある特定の用語を最初に定義する。本出願で使用される場合、本明細書に別段明記されない限り、以下の用語の各々は、下記に記載する意味を有するものとする。さらなる定義は、本出願の全体を通じて記載される。
本開示をより容易に理解することができるようにするため、ある特定の用語を最初に定義する。本出願で使用される場合、本明細書に別段明記されない限り、以下の用語の各々は、下記に記載する意味を有するものとする。さらなる定義は、本出願の全体を通じて記載される。
本開示全体を通して、用語「a」または「an」実体は、その実体の1つ以上を指し、例えば、「免疫細胞(an immune cell)」は、1つ以上の免疫細胞を表すと理解される。したがって、用語「a」(または「an」)、「1つ以上」、及び「少なくとも1つ」は、本明細書では同義で使用され得る。
さらに、本明細書で使用される、「及び/または」は、2つの指定された特性または成分の各々を、他方を伴う、または他方を伴わない特定の開示として見なされるべきである。したがって、本明細書において、「A及び/またはB」等の句で使用される用語「及び/または」は、「A及びB」、「AまたはB」、「A」(単独)、ならびに「B」(単独)を含むことを意図する。同様に、「A、B、及び/またはC」等の句で使用される用語「及び/または」は、以下の態様の各々を包含することを意図する:A、B、及びC、A、B、またはC、AまたはC、AまたはB、BまたはC、A及びC、A及びB、B及びC、A(単独)、B(単独)、ならびに「C」(単独)。
態様が、文体「含む」とともに本明細書に記載される場合は常に、「からなる」及び/または「から本質的になる」の観点から記載される他の同様の態様もまた提供されることが理解される。
別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本開示が関連する当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。例えば、the Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology,Juo,Pei-Show,2nd ed.,2002,CRC Press、The Dictionary of Cell and Molecular Biology,3rd ed.,1999,Academic Press、及びthe Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology,Revised,2000,Oxford University Pressは、本開示で使用される用語の多くの一般的な辞書を当業者に提供する。
単位、接頭辞、及び記号は、それらのSysteme International de Unites(SI)で認められた形態で示される。数値範囲は、その範囲を画定する数を含む。別段の指示がない限り、アミノ酸配列は、アミノからカルボキシの方向で、左から右へ記載される。本明細書に示される見出しは、本開示の様々な態様を限定するものではなく、本開示の態様は、本明細書の全体を参照することによって得られるものである。したがって、直下で定義される用語は、本明細書を全体として参照することによってさらに十分に定義される。
本明細書で使用される略語は、本開示全体を通して定義される。本開示の様々な態様については、以下のサブセクションでさらに詳細に説明する。
「約」または「本質的に含む」という用語は、当業者によって決定される特定の値または組成の許容誤差範囲内にある値または組成を指し、これは、部分的には、値または組成がどのように測定または決定されるか、すなわち、測定システムの限界に依存する。例えば、「約」または「本質的に含む」とは、当技術分野における実践ごとに1以内または1を超える標準偏差を意味し得る。代替的に、「約」または「本質的に含む」とは、最大10%の範囲を意味し得る。さらに、特に生物系または生物学的過程に関して、この用語は、最大1桁または最大5倍の値を意味し得る。特定の値または組成が本出願及び特許請求の範囲で提供される場合、特に明記しない限り、「約」または「本質的に含む」の意味は、その特定の値または組成の許容誤差範囲内にあると想定されるべきである。
本明細書で使用される、1つ以上の目的の値に適用される「およそ」という用語は、記載される参照値と同様の値を指す。いくつかの態様では、「およそ」という用語は、特に明記しない限り、または文脈から明らかでない限り、記載される参照値のいずれかの方向に(該参照値を超えるまたは下回る)10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれを下回る範囲内の値の範囲を指す(かかる数がとり得る値の100%を超える場合を除く)。
本明細書に記載の通り、任意の濃度範囲、パーセンテージ範囲、比率範囲、または整数範囲は、別段の指示がない限り、列挙される範囲内の任意の整数値を含み、適切な場合、その分数(例えば、整数の10分の1及び100分の1)を含むと理解されるべきである。
本明細書で使用される、「投与すること」とは、当業者に知られている様々な方法及び送達系のいずれかを用いて、対象に対して治療薬または治療薬を含む組成物を物理的に導入することを指す。本明細書に記載の治療薬に関する様々な投与経路としては、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、脊髄または他の非経口投与経路、例えば、注射または注入によるものが挙げられる。本明細書で使用される、「非経口投与」という句は、経腸及び局所投与以外の、通常は注射による投与方法を意味し、これは、静脈内、腹腔内、筋肉内、動脈内、髄腔内、リンパ内、病巣内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、経気管、気管内、経肺、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、心室内、硝子体内、硬膜外、及び胸骨内注射及び注入に加えて、インビボエレクトロポレーションを含むがこれらに限定されない。代替的に、本明細書に記載の治療薬は、局所、表皮、または粘膜投与経路等の非経口ではない経路によって、例えば、鼻腔内、経口、膣内、直腸内、舌下または局所的に投与され得る。また、投与は、例えば、1回、複数回、及び/または1つ以上の長期間にわたって行うことができる。
本明細書で使用される、「抗原」という用語は、タンパク質、ペプチド、またはハプテン等の任意の天然または合成の免疫原性物質を指す。本明細書で使用される、「同種抗原」という用語は、免疫細胞(例えば、T細胞)が認識することによって免疫細胞の活性化を誘導する(例えば、サイトカイン産生等のエフェクター機能を誘導する、及び/または細胞増殖のために細胞内シグナルを誘導する)抗原を指す。
ヌクレオチドは、それらの一般的に認められている1文字のコードによって表される。別段の指示がない限り、核酸は、5’から3’の方向で、左から右へ記載される。本明細書においてヌクレオチドは、IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨される一般に知られるヌクレオチドの1文字記号により表記される。したがって、Aはアデニンを表し、Cはシトシンを表し、Gはグアニンを表し、Tはチミンを表し、Uはウラシルを表す。
開示される配列のT及びUにおいては、該配列がDNAであるかまたはRNAであるかに応じて互換的であることが理解されるべきである。例えば、gRNAのスペーサー配列は、本開示ではDNA(A/T/C/G)として提示されるが、該gRNAのキメラフレームは、RNA(A/U/C/G)として提示される。
本明細書では、アミノ酸は、それらの一般に知られる3文字記号、またはIUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨される1文字記号により表記される。別段の指示がない限り、アミノ酸配列は、アミノからカルボキシの方向で、左から右へ記載される。
「ポリペプチド」は、少なくとも2つの連続的に連結されたアミノ酸残基を含む鎖を指し、鎖の長さに上限はない。タンパク質中の1つ以上のアミノ酸残基は、修飾、例えば、限定されないが、グリコシル化、リン酸化、またはジスルフィド結合の形成を含み得る。「タンパク質」は、1つ以上のポリペプチドを含み得る。特に指定のない限り、「タンパク質」及び「ポリペプチド」という用語は、同義で使用され得る。
本明細書で使用される、「核酸分子」という用語は、DNA分子及びRNA分子を含むことを意図している。核酸分子は、一本鎖であっても二本鎖であってもよく、cDNAであってもよい。
本明細書で使用される、「ポリヌクレオチド」という用語は、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、それらのアナログ、またはそれらの混合物を含めた任意の長さのヌクレオチドのポリマーを指す。この用語は、該分子の一次構造を指す。したがって、該用語は、三本鎖、二本鎖、及び一本鎖デオキシリボ核酸(「DNA」)、ならびに三本鎖、二本鎖、及び一本鎖リボ核酸(「RNA」)を含む。これは、例えば、アルキル化及び/またはキャッピングにより修飾されたポリヌクレオチドならびに未修飾型のポリヌクレオチドも含む。より具体的には、「ポリヌクレオチド」という用語は、スプライシングされているかスプライシングされていないかにかかわらず、ポリデオキシリボヌクレオチド(2-デオキシ-D-リボースを含む)、mRNA及びgRNAを含めたポリリボヌクレオチド(D-リボースを含む)、プリンまたはピリミジン塩基のN-またはC-グリコシドである任意の他のタイプのポリヌクレオチド、ならびに非ヌクレオチド骨格を含む他のポリマー、例えば、ポリアミド(例えば、ペプチド核酸「PNA」)及びポリモルホリノポリマー、ならびにポリマーがDNA及びRNAに見られるような塩基対合及び塩基積層を可能にする構成の核酸塩基を含む他の合成配列特異的核酸ポリマーを含む。
本明細書で使用される、「ベクター」という用語は、連結された別の核酸を輸送することが可能な核酸分子を指すことが意図される。1つのタイプのベクターは「プラスミド」であり、これは、さらなるDNAセグメントがライゲートされ得る環状二本鎖DNAループを指す。別のタイプベクターは、ウイルスベクターであり、ここでは、さらなるDNAセグメントがウイルスゲノムにライゲートされ得る。ある特定のベクターは、それらが導入される宿主細胞において自己複製が可能である(例えば、細菌の複製起点を有する細菌ベクター及びエピソーム性哺乳類ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソーム哺乳類ベクター)は、宿主細胞への導入時に宿主細胞のゲノムに組み込まれることが可能であり、それによって宿主ゲノムとともに複製される。さらに、ある特定のベクターは、それらが作動可能に連結された遺伝子の発現を指示することが可能である。かかるベクターは、本明細書では、「組み換え発現ベクター」(または単に「発現ベクター」)と呼ばれる。一般に、組み換えDNA技術において利用される発現ベクターは、プラスミドの形態である場合が多い。プラスミドは、最も一般的に使用される形態のベクターであるため、本明細書では、「プラスミド」及び「ベクター」は同義で使用され得る。しかしながら、同様に含まれるのは、他の形態の発現ベクター、例えば、ウイルスベクター(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルス及びアデノ随伴ウイルス)であり、これらは、同等の機能を果たす。
「がん」とは、体内の異常細胞の制御されない成長を特徴とする様々な疾患の広範な群を指す。制御されない細胞分裂及び成長により、悪性腫瘍の形成がもたらされ、これが隣接する組織に広がり、また、リンパ系または血流を介して体内の遠隔部位に転移し得る。本明細書で使用される、「がん」は、原発がん、転移がん、及び再発がんを指す。
本明細書で使用される、「免疫応答」という用語は、外来作用物質に対する脊椎動物内の生物学的応答を指し、その応答が、これらの作用物質及びそれらに起因する疾患から生物を保護する。免疫応答は、免疫系の細胞(例えば、Tリンパ球、Bリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、マクロファージ、好酸球、肥満細胞、樹状細胞または好中球)ならびにこれらの細胞のいずれかまたは肝臓によって産生される、侵入する病原体、病原体に感染した細胞もしくは組織、がんもしくは他の異常な細胞、または自己免疫もしくは病理学的炎症の場合は正常なヒト細胞もしくは組織に対する選択的標的化、それらとの結合、それらに対する損傷、それらの破壊、及び/または脊椎動物の体内からの排除をもたらす可溶性高分子(抗体、サイトカイン、及び補体を含む)の作用によって媒介される。免疫反応としては、例えば、T細胞、例えば、エフェクターT細胞もしくはTh細胞、例えば、CD4+もしくはCD8+T細胞の活性化もしくは阻害、またはTreg細胞の阻害が挙げられる。本明細書で使用される、「T細胞」及び「Tリンパ球」という用語は同義であり、胸腺によって産生または処理される任意のリンパ球を指す。いくつかの態様では、T細胞は、CD4+T細胞である。いくつかの態様では、T細胞は、CD8+T細胞である。いくつかの態様では、T細胞は、NKT細胞である。
本明細書で使用される、「抗腫瘍免疫応答」という用語は、腫瘍抗原に対する免疫応答を指す。免疫応答または免疫系を刺激する能力の増大は、T細胞共刺激受容体のアゴニスト活性の向上及び/または抑制性受容体のアンタゴニスト活性の向上に起因し得る。免疫応答または免疫系を刺激する能力の増大は、免疫応答を測定するアッセイ、例えば、サイトカインまたはケモカインの放出、細胞溶解活性(標的細胞で直接、またはCD107aもしくはグランザイムを検出することによって間接的に測定される)、及び増殖の変化を測定するアッセイにおける、EC50または最大活性レベルの増加倍率に反映され得る。いくつかの態様では、免疫応答または免疫系の活性を刺激する能力は、例えば、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約100%向上し得る。いくつかの態様では、免疫応答または免疫系の活性を刺激する能力は、例えば、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、またはそれより多く向上し得る。
「対象」には、あらゆるヒトまたは非ヒト動物が含まれる。「非ヒト動物」という用語は、脊椎動物、例えば、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ならびにげっ歯類、例えば、マウス、ラット、及びモルモットを含むがこれらに限定されない。いくつかの態様では、該対象はヒトである。「対象」及び「患者」という用語は、本明細書では同義で使用される。
「治療有効量」または「治療有効用量」という用語は、所望の生物学的結果、治療結果、及び/または予防結果をもたらす薬剤(例えば、本明細書に開示する改変された免疫細胞)の量を指す。その結果は、疾患の徴候、症状、もしくは原因のうちの1つ以上の低減、改善、緩和、減少、遅延、及び/または軽減、または生物系の任意の他の所望の変化であり得る。固形腫瘍に関して、有効量は、腫瘍の縮小を引き起こし、及び/または腫瘍の成長速度を低下させる(例えば、腫瘍成長を抑制する)か、または他の望ましくない細胞増殖を阻止もしくは遅延させるのに十分な量を含む。いくつかの態様では、有効量は、腫瘍の増殖を遅延させるのに十分な量である。いくつかの態様では、有効量は、腫瘍の再発を予防するまたは遅延させるのに十分な量である。有効量は、1回以上の投与で施され得る。該組成物の有効量は、例えば、(i)がん細胞の数を減少させ、(ii)腫瘍サイズを縮小し、(iii)末梢器官へのがん細胞の浸潤を阻害し、遅らせ、ある程度緩徐化し、停止する場合もあり、(iv)腫瘍転移を阻害し(すなわち、ある程度緩徐化し、停止する場合もあり、(v)腫瘍成長を阻害し、(vi)腫瘍の発生及び/または再発を防止もしくは遅延させ、及び/または(vii)がんに関連する症状のうちの1つ以上をある程度軽減することができる。
いくつかの態様では、「治療有効量」は、進行性固形腫瘍等のがんの著しい減少またはがんの進行の緩徐化(退行)をもたらすことが臨床的に証明されている、本明細書における改変された細胞の量である。疾患の退行を促進する治療薬の能力は、熟練した医師に知られている種々の方法を使用して、例えば、臨床試験中のヒト対象で、ヒトにおける効力を予測する動物モデル系で、またはインビトロアッセイにて薬剤の活性をアッセイすることで評価され得る。
本明細書で使用される、「標準治療」という用語は、特定のタイプの疾患に対する適切な治療として医療専門家によって受け入れられ、医療従事者によって広く使用されている治療を指す。該用語は、次の用語:「ベストプラクティス」、「標準的医療」、及び「標準的治療」のいずれとも同義で使用され得る。
例として、「抗がん剤」は、対象のがんの退縮を促進するか、またはさらなる腫瘍成長を防止する。いくつかの態様では、該薬物の治療有効量は、がんを排除する点まで該がんの退縮を促進する。
「がんの退縮を促進する」とは、該薬物の有効量を単独で、または抗腫瘍薬と組み合わせて投与することにより、腫瘍の成長もしくはサイズが減少するか、該腫瘍が壊死するか、少なくとも1つの疾患症状の重症度が低下するか、疾患の無症状期間の頻度及び持続期間が延長されるか、または疾患の苦痛に起因する機能障害もしくは身体障害が防止されることを意味する。
治療に関する「有効」及び「有効性」という用語は、薬理学的有効性と生理学的安全性の両方を含む。薬理学的有効性とは、患者のがんの退縮を促進する薬物の能力を指す。生理学的安全性とは、薬物の投与に起因する、細胞、器官、及び/または生物のレベルでの毒性、または他の有害な生理作用(副作用)のレベルを指す。
本明細書で使用される、「免疫チェックポイント阻害剤」という用語は、1つ以上の免疫チェックポイントタンパク質を完全または部分的に減少させる、阻害する、妨げる、または調節する分子を指す。チェックポイントタンパク質は、T細胞の活性化または機能を調節する。CTLA-4ならびにそのリガンドであるCD80及びCD86、ならびにPD-1とそのリガンドであるPD-L1及びPD-L2等の多数のチェックポイントタンパク質が知られている。Pardoll,D.M.,Nat Rev Cancer 12(4):252-64(2012)。これらのタンパク質は、T細胞応答の共刺激または抑制性相互作用を担う。免疫チェックポイントタンパク質は、自己寛容、ならびに生理学的免疫応答の期間及び程度を調節して維持する。免疫チェックポイント阻害剤は、抗体を含むか、または抗体に由来する。
本明細書で使用される、「酸化的ストレス」という用語は、過剰の酸化物質及び/または抗酸化物質レベルの減少を特徴とする状態を指す。細胞の酸化物質としては、酸素のラジカル(スーパーオキシドアニオン、ヒドロキシルラジカル、及び/またはペルオキシラジカル)、反応性非ラジカル酸素種、例えば、過酸化水素及び一重項酸素、炭素ラジカル、窒素ラジカル、硫黄ラジカル、ならびにそれらの組み合わせを挙げることができるがこれらに限定されない。いくつかの態様では、酸化的ストレスの状態は、例えば、細胞損傷、細胞の機能不全、及び/または細胞死をもたらし得る。
本明細書で使用される、「改変された細胞」という用語は、細胞の表現型(すなわち、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルならびにc-Junタンパク質の発現レベル)が、未改変の細胞(すなわち、参照細胞)と異なるように、天然に存在しない操作を受けた該細胞、例えば、T細胞を指す。本開示から明らかなように、本明細書に開示する改変された細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつ参照細胞(例えば、改変されていない対応する細胞)と比較して、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下している。例えば、いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現し、(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現し、(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現し、(i)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現し、(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびに(iii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下している。本明細書で使用される、「対応する細胞」という用語は、改変された細胞と同じ免疫細胞分類に属する細胞を指す。例えば、該改変された細胞がT細胞の場合、対応する細胞もまたT細胞である。
本明細書で使用される、「内因性発現」または「内因性発現レベル」または「内因性レベル」という用語(またはその文法的異表記)は、天然に存在する(例えば、遺伝子及び/またはタンパク質が天然に存在しない操作によって直接操作されない)遺伝子及び/またはタンパク質の発現(例えば、量、動態等)を指す。例えば、いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された細胞(例えば、NR4A3がノックダウンされ、かつc-Junタンパク質を過剰発現するCARまたはTCR T細胞)は、内因性レベルのNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を発現しないが、NR4A1及びNR4A2遺伝子の二者はノックダウンされていないため(例えば、CRISPR、例えば、天然に存在しない操作によって)、該改変された細胞は、NR4A1及びNR4A2遺伝子及び/またはNR4A1及びNR4A2タンパク質を内因的に発現する。
いくつかの態様では、改変された細胞は、外来または外因性核酸を細胞に導入することによって産生される。いくつかの態様では、該外来または外因性核酸は、本明細書に開示する遺伝子編集ツールをコードし得る。核酸は、当技術分野で既知の方法、例えば、エレクトロポレーション(例えば、Heiser W.C.Transcription Factor Protocols:Methods in Molecular Biology(商標)2000;130:117-134参照)、化学(例えば、リン酸カルシウムまたは脂質)トランスフェクション(例えば、Lewis W.H.,et al.,Somatic Cell Genet.1980 May;6(3):333-47、Chen C.,et al.,Mol Cell Biol.1987 August;7(8):2745-2752参照)、組み換えプラスミドを含む細菌プロトプラストとの融合(例えば、Schaffner W.Proc Natl Acad Sci USA.1980 April;77(4):2163-7参照)、または精製されたDNAの細胞核への直接的なマイクロインジェクション(例えば、Capecchi M.R.Cell.1980 November;22(2 Pt 2):479-88参照)によって細胞に導入され得る。
「改変された細胞」または「細胞」に関する開示は、これら細胞の集団、すなわち、複数のこれら細胞に等しく適用可能であると理解されたい。
本明細書で使用される、「高濃度」または「高レベル」という用語及びそれらの文法的異表記は、適切な対照(例えば、健康な組織または細胞)と比較した、物質(例えば、反応性酸素種、ROS)の通常より高いレベルを指す。
本明細書で使用される、「反応性酸素種」及び「ROS」という用語は、他の分子と容易に反応し、損傷を生じる可能性のある改変をもたらす、酸素を含む高反応性化学物質を指す。反応性酸素種としては、例えば、酸素イオン、無機及び有機のフリーラジカル及び過酸化物、例えば過酸化水素、スーパーオキシド、ヒドロキシルラジカル、脂質ヒドロペルオキシダーゼ、及び一重項酸素が挙げられる。これらは通常きわめて小さい分子であり、不対原子価殻電子の存在に起因して高反応性である。ほぼすべてのがんは、高濃度の反応性酸素種と関連している。Liou,G.,et al.,Free Radic Res 44(5):1-31(2010)。
本明細書で使用される、「キメラ抗原受容体」及び「CAR」という用語は、抗原が細胞外ドメインに結合する際に特殊な機能を果たすことを細胞に指示する、細胞内ドメインに結合した抗原特異的細胞外ドメインを有する組み換え融合タンパク質を指す。「人工T細胞受容体」、「キメラT細胞受容体」、及び「キメラ免疫受容体」という用語は各々、本明細書では「キメラ抗原受容体」という用語と同義で使用され得る。キメラ抗原受容体は、MHC非依存性抗原と結合し、その細胞内ドメインを介して活性化シグナルを伝達するというその両方の能力によって他の抗原結合剤とは区別される。
キメラ抗原受容体の抗原特異的細胞外ドメインは、抗原、通常は悪性腫瘍の表面発現抗原を認識し、それに特異的に結合する。抗原特異的細胞外ドメインは、例えば、それが抗原に、親和性定数または相互作用の親和性(KD)約0.1pM~約10μM、例えば、約0.1pM~約1μMまたは約0.1pM~約100nMで結合する場合に、抗原に特異的に結合する。相互作用の親和性を決定する方法は、当技術分野では既知である。本開示のCARでの使用に適した抗原特異的細胞外ドメインは、任意の抗原結合ポリペプチドであることができ、多種多様なポリペプチドが当技術分野において既知である。いくつかの態様では、該抗原結合ドメインは、一本鎖Fv(scFv)である。他の抗体ベースの認識ドメイン、(cAb VHH(ラクダ科抗体可変ドメイン)及びそのヒト化型、IgNAR VH(サメ抗体可変ドメイン)及びそのヒト化型、sdAb VH(単一ドメイン抗体可変ドメイン)、ならびに「ラクダ化」抗体可変ドメインは、使用に適する。いくつかの態様では、T細胞受容体(TCR)ベースの認識ドメイン、例えば、一本鎖TCR(scTv、VアルファVベータを含む一本鎖2ドメインTCR)も使用に適する。
本明細書に開示するキメラ抗原受容体は、抗原特異的細胞外ドメインへの抗原結合時に、細胞に細胞内シグナル(CARを発現する)を提供する細胞内ドメインも含み得る。いくつかの態様では、該CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、該キメラ受容体が発現するT細胞のエフェクター機能の少なくとも1つの活性化を担う。
「細胞内ドメイン」という用語は、抗原が細胞外ドメインに結合した際にエフェクター機能シグナルを伝達し、かつ特殊機能を実行するようにT細胞に指示するCARの部分を指す。適切な細胞内ドメインの非限定的な例としては、T細胞受容体のゼータ鎖または任意のその相同体(例えば、イータ、デルタ、ガンマ、またはイプシロン)、MB 1鎖、829、Fc RIII、Fc RI、及びシグナル伝達分子の組み合わせ、例えば、CD3ゼータ及びCD28、CD27、4-1BB、DAP-10、OX40、及びそれらの組み合わせ、ならびに他の同様の分子及び断片が挙げられる。FcγRIII及びFcεRIのような、活性化タンパク質ファミリーの他のメンバーの細胞内シグナル伝達部分を使用してもよい。通常は、細胞内ドメイン全体が用いられるが、多くの場合、細胞内ポリペプチド全体を使用する必要はない。細胞内シグナル伝達ドメインの切断型部分が用いられ得る場合において、かかる切断型部分は、それが依然としてエフェクター機能シグナルを伝達する限り、インタクトな鎖の代わりに使用され得る。したがって、細胞内ドメインという用語は、エフェクター機能シグナルを伝達するのに十分な細胞内ドメインの任意の切断型部分を含むことが意図される。通常、抗原特異的細胞外ドメインは、キメラ抗原受容体の細胞内ドメインに膜貫通ドメインによって連結される。膜貫通ドメインは、細胞膜を横断し、CARをT細胞表面に固定し、細胞外ドメインを細胞内シグナル伝達ドメインに接続し、ひいてはT細胞表面におけるCARの発現に影響を及ぼす。キメラ抗原受容体はさらに、1つ以上の共刺激ドメイン及び/または1つ以上のスペーサーも含み得る。共刺激ドメインは、サイトカイン産生、増殖、細胞傷害性、及び/または持続性をインビボで向上させる共刺激性タンパク質の細胞内シグナル伝達ドメインに由来する。
「ペプチドヒンジ」または「スペーサー」は、抗原特異的細胞外ドメインを膜貫通ドメインに接続する。該膜貫通ドメインは、該共刺激ドメインに融合され、任意に、共刺激ドメインは、第二の共刺激ドメインに融合され、該共刺激ドメインは、CD3ζに限定されないシグナル伝達ドメインに融合される。例えば、該抗原特異的細胞外ドメインと該膜貫通ドメイン間、及びタンデムCARの場合は複数のscFv間にスペーサードメインを含めると、該抗原結合ドメイン(複数可)の柔軟性、ひいてはCAR機能に影響が及び得る。適切な膜貫通ドメイン、共刺激ドメイン、及びスペーサーは当技術分野では既知である。
本明細書で使用される、「ug」及び「uM」という用語は、それぞれ「μg」及び「μΜ」と同義で使用される。
本明細書で使用される、「遺伝子編集」という用語は、細胞のゲノムに存在する遺伝情報を変化させるプロセスを指す。この遺伝子編集は、遺伝情報の修正をもたらすゲノムDNAを操作することによって行われ得る。いくつかの態様では、かかる遺伝子編集は、編集されたDNAの発現に影響を及ぼし得る。いくつかの態様では、かかる遺伝子編集は、編集されたDNAの発現に影響を及ぼさない。いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された細胞の遺伝子編集は、本明細書に記載の遺伝子編集ツールを使用して行われ得る。遺伝子編集ツールの非限定的な例としては、RNA干渉分子(例えば、shRNA、siRNA、miRNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド、CRISPR、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、メガヌクレアーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
本明細書で使用される、「ヌクレアーゼ」という用語は、DNA開裂のための触媒活性を有する酵素を指す。所望の認識部位にニックまたは二本鎖切断を誘導する任意のヌクレアーゼ剤が、本明細書に開示する方法及び組成物において使用され得る。当該ヌクレアーゼ剤が所望の認識部位にニックまたは二本鎖切断を誘導する限り、天然に存在するまたは天然のヌクレアーゼ剤を使用することができる。別の方法として、改変されたまたは操作されたヌクレアーゼ剤が使用され得る。「操作されたヌクレアーゼ剤」は、その天然の形態から、所望の認識部位にニックまたは二本鎖切断を特異的に認識及び誘導するように操作された(改変または誘導された)ヌクレアーゼを含む。したがって、操作されたヌクレアーゼ剤は、天然の、天然に存在するヌクレアーゼ剤に由来する場合もあれば、人工的に創出または合成される場合もある。ヌクレアーゼ剤の改変は、タンパク質開裂剤中のわずか1個のアミノ酸または核酸開裂剤中の1個のヌクレオチドでよい。いくつかの態様では、該操作されたヌクレアーゼは、認識部位にニックまたは二本鎖切断を誘導し、該認識部位は、天然の(操作されていない、または改変されていない)ヌクレアーゼ剤によって認識されていた配列ではない。認識部位または他のDNAにニックまたは二本鎖切断を生じさせることは、本明細書では、該認識部位または他のDNAを「切断すること」または「開裂すること」と呼ぶことができる。
本明細書で使用される、「コード配列」または「コード核酸」は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸(RNAまたはDNA分子)、例えば、Cas9タンパク質、CAR、もしくはTCR、またはポリヌクレオチド、例えば、gRNAを意味する。該コード配列はさらに、該核酸を投与される個体または哺乳類の細胞中での発現を指示することが可能なプロモーター及びポリアデニル化シグナルを含む調節要素に作動可能に連結された開始及び終結シグナルを含み得る。このコード配列は、コドン最適化され得る。
本明細書で使用される、「相補」または「相補的な」とは、核酸分子のヌクレオチドまたはヌクレオチドアナログ間の、Watson-Crick(例えば、A-T/U及びC-G)またはHoogsteenの塩基対合を意味する。「相補性」とは、2つの核酸配列が互いに逆平行にアラインされた場合、各位置のヌクレオチド塩基が相補的であるような、それらの間で共有される特性を指す。
本明細書に記載の様々な態様は、以下のサブセクションでさらに詳細に説明される。
II.改変された免疫細胞
固形腫瘍に対する細胞免疫療法の成功は、腫瘍微小環境での腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の疲弊に起因して制限されている。腫瘍抗原への持続的な曝露により、T細胞の疲弊がもたらされる。これは、細胞傷害性及びサイトカイン産生の進行性消失、ならびに抑制性マーカー、例えば、PD-1の発現の増加を特徴とする(Wherry et al.,Nat.Rev.Immunol.15,486-499(2015))。さらに、疲弊したTILは、転写因子、具体的にはNR4Aファミリーを上方制御し、これを代わりに使用する(Chen et al.,Nature 567,530-534(2019))。
固形腫瘍に対する細胞免疫療法の成功は、腫瘍微小環境での腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の疲弊に起因して制限されている。腫瘍抗原への持続的な曝露により、T細胞の疲弊がもたらされる。これは、細胞傷害性及びサイトカイン産生の進行性消失、ならびに抑制性マーカー、例えば、PD-1の発現の増加を特徴とする(Wherry et al.,Nat.Rev.Immunol.15,486-499(2015))。さらに、疲弊したTILは、転写因子、具体的にはNR4Aファミリーを上方制御し、これを代わりに使用する(Chen et al.,Nature 567,530-534(2019))。
本開示は、改変された免疫細胞、すなわち、例えば、遺伝子編集によって改変された、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下し、かつc-Junタンパク質を過剰発現し、結果として、機能の向上、例えば、エフェクター機能の持続及び/または疲弊の減少を示す細胞(例えば、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下しているT細胞、例えば、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下しているCARまたはTCR T細胞)を提供する。
いくつかの態様では、本開示は、(i)NR4Aメンバー1(NR4A1)遺伝子及び/またはタンパク質、NR4Aメンバー2(NR4A2)遺伝子及び/またはタンパク質、ならびにNR4Aメンバー3(NR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質からなる群から選択される核内受容体サブファミリー4グループA遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルの低下ならびに(ii)c-Junタンパク質の発現レベルの増加を発現する改変された免疫細胞の集団を提供する。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の任意の組み合わせを含む。
II.A.NR4A3
一般に「NR4A3」と略される、核内受容体サブファミリー4グループAのメンバー3、別名MINOR、CSMF、NOR1、CHN、マイトジェン誘導核内オーファン受容体、ニューロン由来オーファン受容体、核内ホルモン受容体NOR-1、「軟骨肉腫、骨外性粘液型、EWS融合型」、及びTECは、ヒトにおいてNR4A3遺伝子によってコードされるタンパク質である。オーファン核内受容体のNR4Aファミリーは、NR4A1(Nur77)、NR4A2(Nurr1)、及びNR4A3(Nor-1)を含む。それらは、転写因子としてリガンド非依存的に作用する。それらの機能は、主に様々な細胞外シグナルによるそれらの発現の迅速かつ一過性の誘導によって制御されるため、前初期遺伝子と見なされる。該NR4Aは、アポトーシス、生存、増殖、血管新生、炎症、DNA修復、及び脂肪酸代謝を含めた様々な細胞機能に関与する。
一般に「NR4A3」と略される、核内受容体サブファミリー4グループAのメンバー3、別名MINOR、CSMF、NOR1、CHN、マイトジェン誘導核内オーファン受容体、ニューロン由来オーファン受容体、核内ホルモン受容体NOR-1、「軟骨肉腫、骨外性粘液型、EWS融合型」、及びTECは、ヒトにおいてNR4A3遺伝子によってコードされるタンパク質である。オーファン核内受容体のNR4Aファミリーは、NR4A1(Nur77)、NR4A2(Nurr1)、及びNR4A3(Nor-1)を含む。それらは、転写因子としてリガンド非依存的に作用する。それらの機能は、主に様々な細胞外シグナルによるそれらの発現の迅速かつ一過性の誘導によって制御されるため、前初期遺伝子と見なされる。該NR4Aは、アポトーシス、生存、増殖、血管新生、炎症、DNA修復、及び脂肪酸代謝を含めた様々な細胞機能に関与する。
該NR4A3遺伝子は、9番染色体に位置する(塩基99,821,885~99,866,893、45,039塩基、プラス鎖配向、NCBI参照配列:NC_000009.12)。NR4A3は、細胞特異的及び応答要素(標的)特異的にプロモーター領域の調節要素に結合する転写活性化因子である。NR4A3は、モノマーとして、NR4A1応答要素(NBRE)5’-AAAAGGTCA-3’(配列番号100)部位に、及びホモ二量体として、Nur応答要素(NurRE)に、それらの調節される標的遺伝子のプロモーター内で結合することによって遺伝子発現を(類似性によって)誘導し、多くの異なる細胞型の増殖、生存、及び分化の調節において役割を果たす。
いくつかの態様では、本開示に有用な細胞組成物は、改変された免疫細胞の集団を含み、該細胞は、(i)c-Jun、例えば、組み換え的に産生されたc-Junタンパク質を過剰発現し、(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが低下し、(iii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現し(例えば、ROR1に特異的に結合し)、さらに、NR4A1及びNR4A2遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A2タンパク質の内因性発現を有する。いくつかの態様では、かかる改変された免疫細胞(例えば、c-Junを過剰発現し、かつNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが低下している)はまた、以下のうちの1つのレベルが低下している:(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、または(i)と(ii)の両方。したがって、特に明記しない限り、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが低下している改変された免疫細胞は、該NR4Aファミリーの他のメンバーの内因性発現を有する場合もあればその発現が低下している場合もある。本明細書で使用される、「NR4A3遺伝子」という用語は、任意の転写産物、ゲノムDNA、pre-mRNA、またはmRNAを指す。本明細書で使用される、「NR4A3タンパク質」という用語は、上記に開示するアイソフォームアルファ、アイソフォームベータ、またはアイソフォーム3、ならびにそれらのバリアント及び変異体を指す。本明細書で使用される、NR4A3タンパク質という用語はまた、野生型NR4A3タンパク質の少なくとも1つの機能を有する、本明細書に開示するアイソフォームのいずれかの任意の断片またはバリアントも包含する。
本明細書で使用される、「レベルの低下」、「より低いレベル」、「発現レベルの低下」または「より低いレベル」という用語(またはそれらの異表記)は、物理レベルの低下(例えば、ゲノムからの編集に起因した遺伝子配列の減少、またはタンパク質発現の低下に起因したタンパク質の減少)及び機能の低下の両方を指す。例えば、NR4A3遺伝子のレベルの低下は、例えば、終止コドンまたはフレームシフトを導入する変異の導入に起因した遺伝子機能の減少、転写を変更するエピジェネティックな改変、またはNR4A3の発現を調節するプロモーター遺伝子もしくは別の遺伝子の変異もしくは他の変化を指すことができる。いくつかの態様では、改変された細胞におけるNR4A3遺伝子のレベルの低下は、機能的NR4A3タンパク質、例えば、野生型NR4A3タンパク質をコードすることが可能なゲノムDNA、pre-mRNA、及び/またはmRNAの量(例えば、濃度)の参照細胞と比較した減少を指す。同様に、NR4A3タンパク質の低下は、機能喪失(部分的または完全)を引き起こす変化(例えば、変異もしくは翻訳後修飾)が挙げられるがこれに限定されない、機能的NR4A3タンパク質、例えば、野生型NR4A3タンパク質の発現をもたらす変化、または、例えば、他の細胞シグナル伝達パートナーとの相互作用を変更するNR4A3の機能的部位に結合する分子の活性を指すことができる。
NR4A3遺伝子のレベル(例えば、遺伝子全体もしくはその一部の存在/不在、または遺伝子機能)は、当技術分野で既知の様々な方法によって測定され得る。NR4A3タンパク質のレベル(例えば、NR4A3タンパク質もしくはその断片の存在/不在、または定量化もしくはタンパク質機能)は、当技術分野で既知の様々な方法によって測定され得る。
いくつかの態様では、免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)の集団におけるNR4A3遺伝子の発現レベル及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。いくつかの態様では、該免疫細胞の集団(例えば、T細胞、CAR発現細胞またはTCR発現細胞の集団)のタンパク質における該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現は、該改変後に完全に抑制される。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A3遺伝子の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A3遺伝子の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A3タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A3タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A3遺伝子及びNR4A3タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A3遺伝子及びNR4A3タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(すなわち、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下している細胞)は、リンパ球、好中球、単球、マクロファージ、樹状細胞、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(すなわち、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下している細胞の集団)は、リンパ球を含む。いくつかの態様では、該リンパ球は、T細胞、例えば、CD8+T細胞及び/またはCD4+T細胞である。本明細書で使用される、「改変された免疫細胞」は、最初に改変された免疫細胞の後代細胞を含み、該後代細胞もまた、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下している。
II.B.NR4A2
一般にNR4A2と略される、核内受容体サブファミリー4グループAのメンバー2、別名NOT、RNR1、HZF-3、NURR1、TINURは、ヒトにおいてNR4A2遺伝子によってコードされるタンパク質である。該NR4A2遺伝子は、2番染色体に位置する(塩基156,324,432~156,332,724、NCBI参照配列:NC_000002.12)。
一般にNR4A2と略される、核内受容体サブファミリー4グループAのメンバー2、別名NOT、RNR1、HZF-3、NURR1、TINURは、ヒトにおいてNR4A2遺伝子によってコードされるタンパク質である。該NR4A2遺伝子は、2番染色体に位置する(塩基156,324,432~156,332,724、NCBI参照配列:NC_000002.12)。
いくつかの態様では、本開示に有用な細胞組成物は、改変された免疫細胞の集団を含み、該細胞は、(i)c-Jun、例えば、組み換え的に産生されたc-Junタンパク質を過剰発現し、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが低下し、(iii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現し(例えば、ROR1に特異的に結合し)、さらに、NR4A1及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する。いくつかの態様では、かかる改変された免疫細胞(例えば、c-Junを過剰発現し、かつNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが低下している)はまた、以下のうちの1つのレベルが低下している:(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質、または(i)と(ii)の両方。したがって、特に明記しない限り、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが低下している改変された免疫細胞は、該NR4Aファミリーの他のメンバーの内因性発現を有する場合もあればその発現が低下している場合もある。本明細書で使用される、「NR4A2遺伝子」という用語は、任意の転写産物、ゲノムDNA、pre-mRNA、またはmRNAを指す。本明細書で使用される、「NR4A2タンパク質」という用語は、上記に開示するアイソフォーム1または2、ならびにそれらのバリアント及び変異体を指す。本明細書で使用される、NR4A2タンパク質という用語はまた、野生型NR4A2タンパク質の少なくとも1つの機能を有する、本明細書に開示するアイソフォームのいずれかの任意の断片またはバリアントも包含する。
本明細書で使用される、「レベルの低下」、「より低いレベル」、「発現レベルの低下」または「より低いレベル」という用語(またはそれらの異表記)は、物理レベルの低下(例えば、ゲノムからの編集に起因した遺伝子配列の減少、またはタンパク質発現の低下に起因したタンパク質の減少)及び機能の低下の両方を指す。例えば、NR4A2遺伝子のレベルの低下は、例えば、終止コドンまたはフレームシフトを導入する変異の導入に起因した遺伝子機能の減少、転写を変更するエピジェネティックな改変、またはNR4A2の発現を調節するプロモーター遺伝子もしくは別の遺伝子の変異もしくは他の変化を指すことができる。いくつかの態様では、改変された細胞におけるNR4A2遺伝子のレベルの低下は、機能的NR4A2タンパク質、例えば、野生型NR4A2タンパク質をコードすることが可能なゲノムDNA、pre-mRNA、及び/またはmRNAの量(例えば、濃度)の参照細胞と比較した減少を指す。同様に、NR4A2タンパク質の低下は、機能喪失(部分的または完全)を引き起こす変化(例えば、変異もしくは翻訳後修飾)が挙げられるがこれに限定されない、機能的NR4A2タンパク質、例えば、野生型NR4A2タンパク質の発現をもたらす変化、または、例えば、他の細胞シグナル伝達パートナーとの相互作用を変更するNR4A2の機能的部位に結合する分子の活性を指すことができる。
NR4A2遺伝子のレベル(例えば、遺伝子全体もしくはその一部の存在/不在、または遺伝子機能)は、当技術分野で既知の様々な方法によって測定され得る。NR4A2タンパク質のレベル(例えば、NR4A2タンパク質もしくはその断片の存在/不在、または定量化もしくはタンパク質機能)は、当技術分野で既知の様々な方法によって測定され得る。
いくつかの態様では、免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)の集団におけるNR4A2遺伝子の発現レベル及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。いくつかの態様では、該免疫細胞の集団(例えば、CAR発現細胞またはTCR発現細胞の集団)における該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現は、該改変後に完全に抑制される。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A2遺伝子の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A2遺伝子の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A2タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A2タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A2遺伝子及びNR4A2タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A2遺伝子及びNR4A2タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(すなわち、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下している細胞)は、リンパ球、好中球、単球、マクロファージ、樹状細胞、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(すなわち、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下している細胞の集団)は、リンパ球を含む。いくつかの態様では、該リンパ球は、T細胞、例えば、CD8+T細胞及び/またはCD4+T細胞である。本明細書で使用される、「改変された免疫細胞」は、最初に改変された免疫細胞の後代細胞を含み、該後代細胞もまた、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下している。
II.C.NR4A1
一般にNR4A1と略される、核内受容体サブファミリー4グループAのメンバー1、別名HMR、N10、TR3、NP10、GFRP1、NAK-1、NGFIB、及びNUR77は、ヒトにおいてNR4A1遺伝子によってコードされるタンパク質である。該NR4A1遺伝子は、12番染色体に位置する(塩基52022832~52059507、NCBI参照配列NC_000012.12)。
一般にNR4A1と略される、核内受容体サブファミリー4グループAのメンバー1、別名HMR、N10、TR3、NP10、GFRP1、NAK-1、NGFIB、及びNUR77は、ヒトにおいてNR4A1遺伝子によってコードされるタンパク質である。該NR4A1遺伝子は、12番染色体に位置する(塩基52022832~52059507、NCBI参照配列NC_000012.12)。
いくつかの態様では、本開示に有用な細胞組成物は、改変された免疫細胞の集団を含み、該細胞は、(i)c-Jun、例えば、組み換え的に産生されたc-Junタンパク質を過剰発現し、(ii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質のレベルが低下し、(iii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現し(例えば、ROR1に特異的に結合し)、さらに、NR4A2及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A2及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する。いくつかの態様では、かかる改変された免疫細胞(例えば、c-Junを過剰発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質のレベルが低下している)はまた、以下のうちの1つのレベルが低下している:(i)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質、または(i)と(ii)の両方。したがって、特に明記しない限り、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質のレベルが低下している改変された免疫細胞は、該NR4Aファミリーの他のメンバーの内因性発現を有する場合もあればその発現が低下している場合もある。本明細書で使用される、「NR4A1遺伝子」という用語は、任意の転写産物、ゲノムDNA、pre-mRNA、またはmRNAを指す。本明細書で使用される、「NR4A1タンパク質」という用語は、上記に開示するアイソフォーム1、アイソフォーム2、またはアイソフォーム3、ならびにそれらのバリアント及び変異体を指す。本明細書で使用される、NR4A1タンパク質という用語はまた、野生型NR4A1タンパク質の少なくとも1つの機能を有する、本明細書に開示するアイソフォームのいずれかの任意の断片またはバリアントも包含する。
本明細書で使用される、「レベルの低下」、「より低いレベル」、「発現レベルの低下」または「より低いレベル」という用語(またはそれらの異表記)は、物理レベルの低下(例えば、ゲノムからの編集に起因した遺伝子配列の減少、またはタンパク質発現の低下に起因したタンパク質の減少)及び機能の低下の両方を指す。例えば、NR4A1遺伝子のレベルの低下は、例えば、終止コドンまたはフレームシフトを導入する変異の導入に起因した遺伝子機能の減少、転写を変更するエピジェネティックな改変、またはNR4A1の発現を調節するプロモーター遺伝子もしくは別の遺伝子の変異もしくは他の変化を指すことができる。いくつかの態様では、改変された細胞におけるNR4A1遺伝子のレベルの低下は、機能的NR4A1タンパク質、例えば、野生型NR4A1タンパク質をコードすることが可能なゲノムDNA、pre-mRNA、及び/またはmRNAの量(例えば、濃度)の参照細胞と比較した減少を指す。同様に、NR4A1タンパク質の低下は、機能喪失(部分的または完全)を引き起こす変化(例えば、変異もしくは翻訳後修飾)が挙げられるがこれに限定されない、機能的NR4A1タンパク質、例えば、野生型NR4A1タンパク質の発現をもたらす変化、または、例えば、他の細胞シグナル伝達パートナーとの相互作用を変更するNR4A1の機能的部位に結合する分子の活性を指すことができる。
NR4A1遺伝子のレベル(例えば、遺伝子全体もしくはその一部の存在/不在、または遺伝子機能)は、当技術分野で既知の様々な方法によって測定され得る。NR4A1タンパク質のレベル(例えば、NR4A1タンパク質もしくはその断片の存在/不在、または定量化もしくはタンパク質機能)は、当技術分野で既知の様々な方法によって測定され得る。
いくつかの態様では、免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)の集団におけるNR4A1遺伝子の発現レベル及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。いくつかの態様では、該免疫細胞の集団(例えば、CAR発現細胞またはTCR発現細胞の集団)のタンパク質における該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現は、該改変後に完全に抑制される。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A1遺伝子の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A1遺伝子の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A1タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A1タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、免疫細胞の集団におけるNR4A1遺伝子及びNR4A1タンパク質の発現レベルは、参照免疫細胞、例えば、NR4A1遺伝子及びNR4A1タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞の集団と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(すなわち、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下している細胞)は、リンパ球、好中球、単球、マクロファージ、樹状細胞、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(すなわち、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下している細胞の集団)は、リンパ球を含む。いくつかの態様では、該リンパ球は、T細胞、例えば、CD8+T細胞及び/またはCD4+T細胞である。本明細書で使用される、「改変された免疫細胞」は、最初に改変された免疫細胞の後代細胞を含み、該後代細胞もまた、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下している。
II.D.c-Junタンパク質
上記のNR4A遺伝子及び/またはタンパク質のレベルの低下に加えて、本開示の改変された免疫細胞(例えば、免疫細胞を発現するCARまたはTCR)はまた、c-Junタンパク質のレベルが増加するように改変される。本明細書で明らかにされるように、いくつかの態様では、免疫細胞は、参照免疫細胞(例えば、c-Junタンパク質をコードする外因性ヌクレオチド配列を含むように改変されなかった対応する免疫細胞)と比較して、c-Junタンパク質のレベルが増加するように、c-Junタンパク質をコードする外因性ヌクレオチド配列を含むように改変される。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質は、ポリシストロン性ポリヌクレオチドによってコードされ、該ポリヌクレオチドは、c-Jun及びリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)ならびに、いくつかの態様では、1つ以上のさらなるタンパク質(例えば、EGFRt等の安全スイッチタンパク質)を含めた複数のタンパク質をコードする。いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下している改変された免疫細胞は、c-Junポリペプチド及びリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を含むキメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの態様では、かかるキメラポリペプチドは、c-Junポリペプチド及びリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)が翻訳後に別々の機能的タンパク質に開裂するように、開裂可能なリンカーを含み得る。いくつかの態様では、本明細書に提供する改変された免疫細胞(すなわち、NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーの遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している)は、c-Junタンパク質を天然に(例えば、c-Junタンパク質をコードする外因性ヌクレオチド配列で該細胞を改変することなく)発現することが可能である。いくつかの態様では、かかる免疫細胞は、転写活性化因子(例えば、CRISPR/Casシステムベースの転写活性化因子、例えば、CRISPRa)で改変され、その結果、内因性c-Junタンパク質の発現が、参照細胞(例えば、該転写活性化因子で改変されていない対応する細胞)と比較して増加する。
上記のNR4A遺伝子及び/またはタンパク質のレベルの低下に加えて、本開示の改変された免疫細胞(例えば、免疫細胞を発現するCARまたはTCR)はまた、c-Junタンパク質のレベルが増加するように改変される。本明細書で明らかにされるように、いくつかの態様では、免疫細胞は、参照免疫細胞(例えば、c-Junタンパク質をコードする外因性ヌクレオチド配列を含むように改変されなかった対応する免疫細胞)と比較して、c-Junタンパク質のレベルが増加するように、c-Junタンパク質をコードする外因性ヌクレオチド配列を含むように改変される。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質は、ポリシストロン性ポリヌクレオチドによってコードされ、該ポリヌクレオチドは、c-Jun及びリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)ならびに、いくつかの態様では、1つ以上のさらなるタンパク質(例えば、EGFRt等の安全スイッチタンパク質)を含めた複数のタンパク質をコードする。いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下している改変された免疫細胞は、c-Junポリペプチド及びリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を含むキメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの態様では、かかるキメラポリペプチドは、c-Junポリペプチド及びリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)が翻訳後に別々の機能的タンパク質に開裂するように、開裂可能なリンカーを含み得る。いくつかの態様では、本明細書に提供する改変された免疫細胞(すなわち、NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーの遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している)は、c-Junタンパク質を天然に(例えば、c-Junタンパク質をコードする外因性ヌクレオチド配列で該細胞を改変することなく)発現することが可能である。いくつかの態様では、かかる免疫細胞は、転写活性化因子(例えば、CRISPR/Casシステムベースの転写活性化因子、例えば、CRISPRa)で改変され、その結果、内因性c-Junタンパク質の発現が、参照細胞(例えば、該転写活性化因子で改変されていない対応する細胞)と比較して増加する。
本明細書で使用される、「転写活性化因子」という用語は、遺伝子または遺伝子セットの転写を(例えば、核酸配列のエンハンサーまたはプロモーター近位要素に結合し、それによってその転写を誘導することによって)増加させるタンパク質を指す。本開示で使用され得るかかる転写活性化因子の非限定的な例としては、転写活性化因子様エフェクター(TALE)ベースの転写活性化因子、ジンクフィンガータンパク質(ZFP)ベースの転写活性化因子、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)/CRISPR関連タンパク質(Cas)システムベースの転写活性化因子、またはそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、参照により全体として本明細書に組み込まれるKabadi et al.,Methods 69(2):188-197(Sep.2014)を参照されたい。
いくつかの態様では、本明細書に記載の細胞は、CRISPR/Casシステムベースの転写活性化因子、例えば、CRISPR活性化(CRISPRa)で改変されている。例えば、参照により全体として本明細書に組み込まれるNissim et al.,Molecular Cell 54:1-13(May 2014)を参照されたい。CRISPRaは、エンドヌクレアーゼ活性を欠くが、そのガイドRNA及び標的DNA核酸配列に結合する能力を保持する修飾されたCasタンパク質の使用を含むCRISPRツールの一種である。本開示で使用され得るかかる修飾されたCasタンパク質の非限定的な例は、当技術分野で既知である。例えば、参照により全体として本明細書に組み込まれるPandelakis et al.,Cell Systems 10(1):1-14(Jan.2020)を参照されたい。いくつかの態様では、該修飾されたCasタンパク質は、修飾されたCas9タンパク質(当技術分野では「dCas9」とも呼ばれる)を含む。いくつかの態様では、該修飾されたCasタンパク質は、修飾されたCas12aタンパク質を含む。いくつかの態様では、本開示に有用な修飾されたCasタンパク質は、ガイドポリヌクレオチド(例えば、低分子ガイドRNA)に結合し(「修飾されたCasガイド複合体」)、該ガイドポリヌクレオチドは、目的のタンパク質(例えば、c-Jun)をコードする核酸配列の領域に相補的である認識配列を含む。いくつかの態様では、該ガイドポリヌクレオチドは、目的のタンパク質をコードする内因性核酸配列のプロモーター領域に相補的な認識配列を含む。いくつかの態様では、1つ以上の転写活性化因子は、該修飾されたCasガイド複合体(例えば、該修飾されたCasタンパク質のN末端及び/またはC末端)に結合され、該修飾されたCasガイド複合体が細胞に導入された場合に、1つ以上の転写活性化因子が、核酸配列の調節要素(例えば、プロモーター領域)に結合することができ、それによって、コードされたタンパク質(例えば、c-Jun)の発現が誘導され、及び/または増加する。いくつかの態様では、該1つ以上の転写活性化因子は、内因性遺伝子の調節要素(例えば、プロモーター領域)に結合することができ、それによって、コードされたタンパク質(例えば、c-Jun)の発現を誘導する及び/または増加させることができる。使用され得る一般的な活性化因子の非限定的な例としては、RNAPのオメガサブユニット、VP16、VP64及びp65が挙げられる。例えば、参照により全体として本明細書に組み込まれるKabadi and Gersbach,Methods 69:188-197(2014)を参照されたい。
いくつかの態様では、1つ以上の転写リプレッサー(例えば、Kruppel-associated boxドメイン(KRAB))は、修飾されたCasガイド複合体(例えば、修飾されたCasタンパク質のN及び/またはC末端)に結合される可能性があり、細胞に導入された場合に、1つ以上の転写リプレッサーが、遺伝子、例えば、c-Junの発現を妨害し得る遺伝子(例えば、Bach2)の転写を抑制または低減し得る。例えば、その各々が参照により全体として本明細書に組み込まれるUS20200030379A1及びYang et al.,J Transl Med 19:459(2021)を参照されたい。いくつかの態様では、本開示に有用な修飾されたCasタンパク質は、1つ以上の転写活性化因子及び1つ以上の転写リプレッサーの両方に結合し得る。
当業者には明らかなように、いくつかの態様では、本明細書に記載の細胞は、複数のアプローチの組み合わせを使用して改変されている。例えば、いくつかの態様では、細胞は、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下するように、ならびに(i)1つ以上のタンパク質(例えば、リガンド結合タンパク質、例えば、CARまたはTCR)をコードする外因性ヌクレオチド配列及び(ii)内因性タンパク質(例えば、c-Jun)の発現を増加させる外因性転写活性化因子(例えば、CRISPRa)を含むように改変されている。いくつかの態様では、細胞は、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下するように、ならびに(i)第一のタンパク質(例えば、リガンド結合タンパク質)をコードする外因性ヌクレオチド配列及び(ii)第二のタンパク質(例えば、c-Junタンパク質)をコードする外因性ヌクレオチド配列を含むように改変されている。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該第一及び第二のタンパク質をコードする外因性ヌクレオチド配列は、単一のポリシストロン性ベクターの一部であり得る。
いくつかの態様では、上記の改変(例えば、外因的に導入されたc-Junヌクレオチド配列及び/または転写活性化因子の導入)に起因して、該改変された細胞は、かかる改変を有しない対応する細胞(「参照細胞」)より、c-Junタンパク質を過剰発現する、すなわち、より高いレベル(例えば、少なくとも約10、少なくとも約20、少なくとも約30、少なくとも約40、少なくとも約50、少なくとも約60、少なくとも約70、少なくとも約80、少なくとも約90、もしくは少なくとも約100%多く、または少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、もしくは少なくとも約10倍)を発現する。「~の発現レベル[もしくは量」が増加する」、「過剰発現する」、または「~の発現が増加する」という表現(及び本明細書で使用される句の同様の形態)は、同義で使用される。
c-Junは、活性化因子タンパク質-1(AP-1)ファミリーに属する発がん性転写因子である。これは、様々なタンパク質(例えば、c-Fos)と相互作用して、細胞増殖及び腫瘍進行を含めた様々な細胞シグナル伝達経路を調節する二量体複合体を形成する。したがって、ある特定のがんでc-Jun発現の増加が観察され、かかるがんを治療するためのc-Junアンタゴニストの開発に大きな関心が寄せられてきた。例えば、Brennan,A.,et al.,J Exp Clin Cancer Res 39(1):184(Sep.2020)を参照されたい。
ヒトでは、該c-Junタンパク質は、1番染色体(GenBankアクセッション番号NC_000001.11のヌクレオチド58,780,791~58,784,047、マイナス鎖方向)に位置するJUN遺伝子によってコードされる。JUN遺伝子、及びそのコードされるタンパク質の同義語が知られており、これらとしては、「Junがん原遺伝子、AP-1転写因子サブユニット」、「v-Junトリ肉腫ウイルス17がん遺伝子ホモログ」、「転写因子AP-1」、「Junがん遺伝子」、「AP-1」、「Jun活性化ドメイン結合タンパク質」、「p39」、及び「エンハンサー結合タンパク質AP1」が挙げられる。野生型ヒトc-Junタンパク質配列は、331アミノ酸長である。野生型ヒトc-Junのアミノ酸配列及び核酸配列を、それぞれ、表4及び5に示す。
II.D.1.コドン最適化
本明細書に記載の通り、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下した改変された免疫細胞は、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを含み、該ヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。したがって、いくつかの態様では、本明細書に記載のc-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列(本明細書では「c-Jun ヌクレオチド配列」とも呼ばれる)は、野生型c-Junヌクレオチド配列のもの(例えば、配列番号6)とは異なる。
本明細書に記載の通り、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下した改変された免疫細胞は、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを含み、該ヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。したがって、いくつかの態様では、本明細書に記載のc-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列(本明細書では「c-Jun ヌクレオチド配列」とも呼ばれる)は、野生型c-Junヌクレオチド配列のもの(例えば、配列番号6)とは異なる。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号7~16に記載の核酸配列のいずれか1つと少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号7~16のいずれか1つに記載の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号7に記載の核酸配列に対して、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号7に記載の核酸配列に対して、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号7に記載の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号8に記載の核酸配列に対して、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号8に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号8に記載の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号9に記載の核酸配列に対して、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、本明細書に記載のc-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号9に記載の核酸配列に対して、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号9に記載の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号10に記載の核酸配列に対して、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、ヌクレオチド配列は、配列番号10に記載の核酸配列に対して少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号10に記載の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号11に記載の核酸配列に対して、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号11に記載の核酸配列に対して、少なくとも79%、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号11に記載の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号12に記載の核酸配列に対して、少なくとも約80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号12に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号12に記載の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号13に記載の核酸配列に対して、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号13に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、ヌクレオチド配列は、配列番号13に記載のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号14に記載の核酸配列に対して、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号14に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号14に記載のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号15に記載の核酸配列に対して、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号15に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号15に記載のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号16に記載のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様では、該ヌクレオチド配列は、配列番号16に記載のヌクレオチド配列を含む。
本明細書に開示するc-Junヌクレオチド配列は、当技術分野で既知の任意の方法を使用してコドン最適化され得る。例えば、いくつかの態様では、本明細書に開示するc-Junヌクレオチド配列のコドンは、野生型ヌクレオチド配列(例えば、配列番号6)と比較して1つ以上の以下のパラメーターを改変する(例えば、増加もしくは低下させる)ように最適化されている:(i)コドン適応指数(すなわち、コドン使用頻度バイアス)、(ii)グアニン・シトシン(GC)ヌクレオチド含量、(iii)mRNA二次構造及び不安定なモチーフ、(iv)反復配列(例えば、ダイレクトリピート、逆位リピート、ダイアドリピート)、(v)制限酵素認識部位、または(vi)それらの組み合わせ。
いかなる理論にも拘束されるものではないが、いくつかの態様では、かかるコドン最適化は、該ヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質の発現を増加させることができる。したがって、いくつかの態様では、本開示のコドン最適化c-Junヌクレオチド配列は、ヒト細胞、例えば、ヒトT細胞にトランスフェクト、形質導入または別の方法で導入された場合、野生型ヌクレオチド配列(例えば、配列番号6)をトランスフェクトした細胞における対応する発現と比較して、コード化c-Jun転写因子の発現を増加させることが可能である。いくつかの態様では、該c-Jun転写因子の発現は、発現するように野生型ヌクレオチド配列(例えば、配列番号6)をトランスフェクト、形質導入、または別の方法で遺伝子改変された細胞における対応する発現と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約200倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、少なくとも約500倍、少なくとも約750倍、もしくは少なくとも約1,000倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下した改変された免疫細胞におけるc-Jun転写因子の発現の増加は、トランスフェクトされた細胞(例えば、免疫細胞、例えば、CD4+及び/またはCD8+T細胞等のT細胞)の1つ以上の特性を改善及び/または向上させ得る。かかる特性の非限定的な例としては、疲弊に対する耐性(例えば、PD-1、CD39、TIM-3、及び/またはLAG-3等の疲弊マーカーの発現の低下、生存の延長、及び/またはサイトカイン産生の増加によって示される)、持続性/生存の延長、拡大/増殖の増加、エフェクター機能の向上(例えば、抗原刺激時のサイトカイン産生、標的抗原を発現する細胞の溶解、もしくは両方)、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
疲弊、細胞表現型、持続性、細胞傷害性及び/または殺傷、増殖、サイトカインの産生/放出、及び遺伝子発現プロファイルを測定するために有用なアッセイは、当技術分野で既知であり、これらとしては、例えば、フローサイトメトリー、細胞内サイトカイン染色(ICS)、INCUCYTE(登録商標)免疫細胞殺傷分析、Meso Scale Discovery(MSD)または同様のアッセイ、持続抗原刺激アッセイ、バルク及びシングルセルRNAseq(例えば、Fron Genet.2020;11:220、2019 Bioinformatics 35:i436-445、2019 Annual Review of Biomed.Data Sci.2:139-173を参照のこと)、細胞傷害性/殺傷アッセイ、ELISA、ウェスタンブロットならびに他の標準的な分子及び細胞生物学方法、例えば、本明細書に記載のものまたは例えば、Current Protocols in Molecular BiologyもしくはCurrent Protocols in Immunology(John Wiley & Sons,Inc.,1999-2021)もしくはその他に記載のものが挙げられる。
いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下した改変された免疫細胞におけるc-Jun転写因子の発現の増加は、疲弊に対する細胞の耐性を高める。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の各々のレベルが低下している。いくつかの態様では、該疲弊に対する耐性は、参照細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する細胞)と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約200倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、少なくとも約500倍、少なくとも約750倍、もしくは少なくとも約1,000倍またはそれを超えて高められる。
いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下した改変された免疫細胞におけるc-Jun転写因子の過剰発現は、疲弊した細胞における疲弊を減少させることができる。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の各々のレベルが低下している。いくつかの態様では、疲弊は、改変された免疫細胞において、参照細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する疲弊した細胞)と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約200倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、少なくとも約500倍、少なくとも約750倍、もしくは少なくとも約1,000倍減少する。
いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下した改変された免疫細胞におけるc-Jun転写因子の発現の増加は、該細胞の持続性/生存を、例えば、インビボで対象に投与された場合に延長することができる。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の各々のレベルが低下している。いくつかの態様では、該細胞の持続性/生存は、参照細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する細胞)と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約200倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、少なくとも約500倍、少なくとも約750倍、もしくは少なくとも約1,000倍またはそれを超えて高められる。
いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下した改変された免疫細胞におけるc-Jun転写因子の発現の増加は、該細胞の拡大/増殖を、例えば、抗原刺激時に増加させることができる。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の各々のレベルが低下している。いくつかの態様では、該細胞の拡大/増殖は、参照細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する細胞)と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約200倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、少なくとも約500倍、少なくとも約750倍、もしくは少なくとも約1,000倍またはそれを超えて高められる。
いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下した改変された免疫細胞におけるc-Jun転写因子の発現の増加は、該細胞のエフェクター機能、例えば、持続抗原刺激に応答したサイトカイン産生、グランザイム放出、及び/または細胞傷害性を増加させることができる。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の各々のレベルが低下している。いくつかの態様では、該細胞のエフェクター機能(例えば、持続抗原刺激に応答して)は、参照細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する細胞)と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約200倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、少なくとも約500倍、少なくとも約750倍、もしくは少なくとも約1,000倍またはそれを超えて高められる。
いかなる理論にも拘束されるものではないが、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)の発現レベルが低下するように改変されたT細胞におけるc-Junの過剰発現は、該細胞の活性状態を、例えば、T細胞の機能不全(例えば、T細胞の疲弊)を軽減または防止することによって維持するのに役立つ。本明細書に提供するc-Junヌクレオチド配列(例えば、本明細書に記載のコドン最適化c-Jun)は、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下するように改変された免疫細胞、例えば、T細胞を操作するために使用することができ、これは、その結果、所望の標的細胞(例えば、内因性TCRの標的または本明細書に記載のキメラ結合タンパク質の標的)に対して持続する強力な細胞傷害性を示す。c-Junを過剰発現しないT細胞と比較して、本明細書に開示するコドン最適化c-Junを過剰発現する操作されたT細胞は、T細胞の疲弊の徴候が少ない。いくつかの態様では、本明細書に提供する改変されたT細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に提供する改変されたT細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、本明細書に提供する改変されたT細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している。いくつかの態様では、該改変されたT細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変されたT細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変されたT細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下している。いくつかの態様では、該改変されたT細胞(すなわち、c-Junを過剰発現する)は、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の各々のレベルが低下している。
本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、本開示は、c-Junを過剰発現し、かつNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下している一方、内因性レベルのNR4A1及びNR4A2遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A2タンパク質、ならびにリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を有する(例えば、ROR1に特異的に結合する)改変された免疫細胞を含む。いくつかの態様では、本開示は、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下している一方、内因性レベルのNR4A1及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A3タンパク質、ならびにリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を有する(例えば、ROR1に特異的に結合する)改変された免疫細胞を含む。いくつかの態様では、本開示は、c-Junを過剰発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下している一方、内因性レベルのNR4A2及びNR4A2遺伝子ならびにNR4A2及びNR4A3タンパク質、ならびにリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を有する(例えば、ROR1に特異的に結合する)改変された免疫細胞を含む。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、該NR4Aファミリーの2つのメンバーのレベルが低下している。例えば、いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞は、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現する(例えば、ROR1に特異的に結合する)ように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(iii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルが両方低下するように改変されている。いくつかの態様では、免疫細胞は、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現する(例えば、ROR1に特異的に結合する)ように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(iii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下するように改変されている。いくつかの態様では、免疫細胞は、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現する(例えば、ROR1に特異的に結合する)ように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(iii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが両方低下するように改変されている。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞は、該NR4Aファミリーのすべてのメンバーのレベルが低下している。したがって、いくつかの態様では、本明細書に提供する免疫細胞は、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現する(例えば、ROR1に特異的に結合する)ように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(iii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質が改変されている。
代替的に、本開示に有用なc-Junタンパク質は、変異c-Junタンパク質が機能不全の(疲弊した)T細胞をレスキューする変異体の能力に影響を与えない限り、変異ヒトc-Junタンパク質であり得る。いくつかの態様では、変異c-Junタンパク質は、野生型c-Junタンパク質のC末端のアミノ酸残基(例えば、C末端の50、75、100、150、200、もしくは250個以上の残基)、C末端部分(例えば、4分の1、3分の1、もしくは半分)またはC末端ドメイン(例えば、イプシロン、bZIP、及びそのアミノ酸のC末端)と少なくとも約70%(例えば、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%)の配列同一性を含む。いくつかの態様では、野生型c-Junタンパク質のN末端のアミノ酸残基(例えば、N末端の50、75、100、もしくは150個以上)、N末端部分(例えば、4分の1、3分の1、もしくは半分)、またはN末端ドメイン(例えば、デルタ、トランス活性化ドメイン、及びそのアミノ酸のN末端)が欠失、突然変異、またはその他の方法で不活性化される。
いくつかの態様では、該c-Junタンパク質は、そのトランス活性化ドメイン及び/またはそのデルタドメインに不活性化変異(例えば、置換、欠失、または挿入)を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質は、S63A及びS73A変異の一方または両方を含む。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質は、野生型ヒトc-Junと比較して、残基2と102の間、または残基30と50の間に欠失を有する。
いくつかの態様では、本改変された免疫細胞に有用なc-Junポリペプチドは、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれるWO2019/118902に開示されている切断型c-Junポリペプチドを含む。
いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現の低下と併せて、過剰発現したc-Junポリペプチドは、細胞において過剰発現した場合に、該細胞(例えば、CARもしくはTCRを発現し、かつNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現が低下し、NR4A1及びNR4A2遺伝子及び/またはタンパク質の内因性発現を有する免疫細胞(例えば、抗ROR1 CAR T細胞)、CARもしくはTCRを発現し、かつNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現が低下し、NR4A1及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の内因性発現を有する免疫細胞(例えば、抗ROR1 CAR T細胞)、またはCARもしくはTCRを発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現が低下し、NR4A2及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の内因性発現を有する免疫細胞(例えば、抗ROR1 CAR T細胞))の疲弊を防止及び/または低減することが可能である。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、いくつかの態様では、NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下した、c-Junタンパク質を過剰発現する細胞は、耐疲弊性であり、それによって養子細胞療法(例えば、CAR T細胞療法)の進歩に対する大きな障壁に対処する。いくつかの態様では、該疲弊に対する耐性は、参照細胞(例えば、c-Junタンパク質を過剰発現せず、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の内因性発現を有する対応する細胞)と比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約200倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、少なくとも約500倍、少なくとも約750倍、もしくは少なくとも約1,000倍またはそれを超えて高められる。
NR4A遺伝子(例えば、NR4A1、NR4A2、またはNR4A3)及び/またはタンパク質の発現の低下と併せて、免疫細胞、例えば、T細胞におけるc-Junタンパク質の過剰発現は、いくつかの態様では、該細胞の活性状態を、例えば、T細胞の機能不全(例えば、T細胞の疲弊)を軽減または防止することによって維持するのに役立つ。本操作された免疫細胞、例えば、T細胞は、抗原担持細胞(例えば、ROR1を担持する腫瘍細胞)に対して持続的で強力な細胞傷害性を示す。c-Junタンパク質を過剰発現せず、NR4A(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下していないT細胞と比較して、本操作されたT細胞は、T細胞の疲弊の兆候が少なく、持続すること及びより長く機能することができるエフェクター細胞の兆候が増加している。
いくつかの態様では、本明細書に提供する免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、本明細書に記載の抗ROR1 CAR操作細胞、及びc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下している)は、TIGIT、PD-1及びCD39が挙げられるがこれらに限定されない1つ以上の疲弊マーカーの発現が低下している。疲弊マーカーの発現は、バルク集団において、フローサイトメトリーによって、バルクRNASeqトランスクリプトーム分析を使用して測定することができるか、またはいくつかの態様では、個別細胞トランスクリプトーム分析が、シングルセルRNASeqを使用して行われ得る。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、抗ROR1 CAR操作T細胞、及びc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下している)における1つ以上の疲弊マーカーの発現は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように操作されておらず、かつ内因性レベルのNR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を発現する対応する細胞)と比較して、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3.0倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも4.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約55倍、少なくとも約60倍、少なくとも約65倍、少なくとも約70倍、少なくとも約75倍、少なくとも約80倍、少なくとも約85倍、少なくとも約90倍、少なくとも約95倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて低下する。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、抗ROR1 CAR操作T細胞、及びc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下している)におけるTIGITの発現は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように操作されていないか、またはNR4A1、NR4A2、及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する対応する細胞)と比較して、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3.0倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約4.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約55倍、少なくとも約60倍、少なくとも約65倍、少なくとも約70倍、少なくとも約75倍、少なくとも約80倍、少なくとも約85倍、少なくとも約90倍、少なくとも約95倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて低下する。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、抗ROR1 CAR操作T細胞、及びc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下している)におけるPD-1の発現は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように操作されておらず、かつNR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の内因性発現を有する対応する細胞)と比較して、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3.0倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約4.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約55倍、少なくとも約60倍、少なくとも約65倍、少なくとも約70倍、少なくとも約75倍、少なくとも約80倍、少なくとも約85倍、少なくとも約90倍、少なくとも約95倍、もしくは少なくとも約100倍を超えて低下する。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、抗ROR1 CAR操作T細胞、及びc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下している)におけるCD39の発現は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように操作されておらず、かつNR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の内因性発現を有する対応する細胞)と比較して、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3.0倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約4.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約55倍、少なくとも約60倍、少なくとも約65倍、少なくとも約70倍、少なくとも約75倍、少なくとも約80倍、少なくとも約85倍、少なくとも約90倍、少なくとも約95倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて低下する。
いくつかの態様では、抗原刺激後、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、操作された抗ROR1 CAR T細胞、ならびにc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下している)の集団は、該c-Junタンパク質を過剰発現せず、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下していない対応する細胞の対照集団と比較して、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍、少なくとも約55倍、少なくとも約60倍、少なくとも約65倍、少なくとも約70倍、少なくとも約75倍、少なくとも約80倍、少なくとも約85倍、少なくとも約90倍、少なくとも約95倍、少なくとも約100倍、少なくとも約125倍、もしくは少なくとも約150倍またはそれを超えるIL-2、IFN-γ、及び/またはTNF-αを分泌する。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、操作された抗ROR1 CAR T細胞、ならびにc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している)の集団は、該c-Junタンパク質を過剰発現せず、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下していない対応する細胞の対照集団と比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約4.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約5.5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約8倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えるIL-2、IFN-γ、及び/またはTNF-αを、1:1、1:5、1:10及び/または1:20のE:T比での持続抗原刺激の0日目及び/または14日目に発現する。サイトカイン分泌は、ELISAまたはMSD分析等の当技術分野で既知の方法を使用して測定され得る。
いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、操作された抗ROR1 CAR T細胞、ならびにc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している)の集団は、該c-Junタンパク質を過剰発現せず、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下していない対応する細胞の対照集団と比較して、例えば、曲線下面積(AUC)によって定量化して、少なくとも約2倍、少なくとも約4倍、少なくとも約6倍、少なくとも約8倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約150倍、少なくとも約200倍、もしくは少なくとも約250倍またはそれを超えて向上した殺傷効率を示す。
いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する、例えば、操作された抗ROR1 CAR T細胞、ならびにc-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している)の集団は、該c-Junタンパク質を過剰発現せず、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下していない対応する細胞の対照集団と比較して、少なくとも等しいか、または少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約8倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、少なくとも約100倍、少なくとも約125倍、少なくとも約150倍、少なくとも約200倍、少なくとも約225倍、少なくとも約250倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、もしくは少なくとも約500倍またはそれを超える増殖を抗原に応答して示す。抗原誘導性の増殖は、本明細書に記載のもの等、当技術分野で既知の増殖アッセイを使用して調べることができる。
本明細書に記載の細胞(例えば、抗ROR1 CAR T細胞)の1つ以上の特性、例えば、疲弊、細胞表現型、持続性、細胞傷害性及び/または殺傷、増殖、サイトカイン放出、及び遺伝子発現プロファイルを測定するために有用なアッセイは、当技術分野で知られており、これらとしては、例えば、フローサイトメトリー、細胞内サイトカイン染色(ICS)、IncuCyte免疫細胞殺傷分析、Meso Scale Discovery(MSD)または同様のアッセイ、持続抗原刺激アッセイ、連続抗原刺激アッセイ(持続抗原刺激アッセイと同様であるが、各再刺激回でE:T細胞比をリセットしない)、バルク及びシングルセルRNAseq(例えば、Fron Genet.2020;11:220、2019 Bioinformatics 35:i436-445、2019 Annual Review of Biomed. Data Sci.2:139-173を参照のこと)、細胞傷害性/殺傷アッセイ、ELISA、ウェスタンブロットならびに他の標準的な分子及び細胞生物学方法、例えば、本明細書に記載のものまたは例えば、Current Protocols in Molecular BiologyもしくはCurrent Protocols in Immunology(John Wiley & Sons,Inc.,1999-2021)もしくはその他に記載のものが挙げられる。
いくつかの態様では、該免疫細胞の集団は、純粋な集団である。いくつかの態様では、該純粋な集団は、同じ免疫細胞型に属する細胞を少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも99%含む(例えば、該免疫細胞の99%がリンパ球である)。いくつかの態様では、該免疫細胞の集団は、1、2、3、4、または5つの異なる細胞型を含み、例えば、2つの細胞型を含む免疫細胞の集団は、リンパ球及び樹状細胞を含み得る。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞の集団は、リンパ球を含むか、リンパ球からなるか、またはリンパ球から本質的になる。いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞の集団は、リンパ球を含み、該リンパ球は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、リンホカイン活性化キラー細胞、ナチュラルキラー(NK)T細胞、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。いくつかの特定の態様では、該リンパ球は、T細胞である。いくつかの特定の態様では、該リンパ球は、NK細胞である。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞は、T細胞である。いくつかの態様では、該T細胞は、CARを含む。いくつかの態様では、該CARを発現するように調製され得る改変されたT細胞(CAR T細胞)は、例えば、CD8+T細胞またはCD4+T細胞である。いくつかの態様では、本明細書に開示するCAR発現細胞は、CAR T細胞、例えば、モノCAR T細胞、ゲノム編集CAR T細胞、二重CAR T細胞、またはタンデムCAR T細胞である。いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された細胞は、NK細胞である。いくつかの態様では、該NK細胞は、CARを含む。いくつかの態様では、該CAR NK細胞は、モノCAR NK細胞、二重CAR NK細胞、またはタンデムCAR NKT細胞である。いくつかの態様では、本開示の改変された細胞は、T細胞とNK細胞の両方を含む。いくつかの態様では、該T細胞及びNK細胞は、両方がCARを含む。かかるCAR T細胞及びCAR NK細胞の例は、国際出願第PCT/US2019/044195号に提供されている。いくつかの態様では、該T細胞、NK細胞、またはその両方は、本明細書に記載の他のリガンド結合タンパク質のいずれかを含む。例えば、いくつかの態様では、該T細胞は、TCR、例えば、操作されたTCRを含む。いくつかの態様では、該NK細胞は、TCR、例えば、操作されたTCRを含む。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、任意の免疫細胞型であり得る。いくつかの態様では、該細胞は、任意の養子細胞移入(ACT)療法(別名養子細胞療法)用の改変された免疫細胞である。ACT療法は、自家療法または同種療法であり得る。いくつかの態様では、該ACT療法としては、CAR T療法、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)療法、NK細胞療法、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞は、TIL療法用のTILである。がんを治療するための養子細胞移入療法としてのTILの使用は、メラノーマのTIL養子細胞療法を使用し、20年以上にわたって研究されてきた。Rosenberg SA et al.,(July 2011).Clinical Cancer Research 17(13):4550-7(July 2011)。養子T細胞移入療法では、外科的に切除した腫瘍を小断片に切り分けたもの、または腫瘍断片から単離した単細胞浮遊液から、TILをエキソビボで増殖させる。個々の培養物を複数樹立し、別々に成長させ、特異的腫瘍認識についてアッセイする。TILを、数週間かけて拡大する。次いで、最も良好な腫瘍反応性を示した特定のTIL株を、通常2週間にわたって抗CD3活性化を使用する「急速拡大プロトコル」(REP)でさらに拡大させる。該培養で成長したTILは、NR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3遺伝子及び/またはNR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3タンパク質にそれらの組み合わせを含めた発現が低下し、かつc-Junタンパク質の発現が増加するように、該エキソビボプロセスの任意の時点で改変され得る。REP後の最終的なTILが、当該患者に注入で戻される。該プロセスは、養子移入されたTILを、腫瘍部位を包囲するのに十分に接近させるようにするために、内因性リンパ球を枯渇させる予備的な化学療法レジメンを含む場合もある。
本明細書に記載の通り、本開示の免疫細胞(例えば、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している)は、リガンド結合タンパク質(本明細書では、「キメラ結合タンパク質」とも呼ばれる)を含み得る。本開示に有用なリガンド結合タンパク質(例えば、キメラ結合タンパク質)の非限定的な例は、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体(TCR)(例えば、操作されたTCR)、キメラ抗体-T細胞受容体(caTCR)、キメラシグナル伝達受容体(CSR)、T細胞受容体模倣物(TCR模倣物)、及びそれらの組み合わせを含む。
いくつかの態様では、本明細書に開示する免疫細胞、例えば、T細胞は、抗原(例えば、腫瘍抗原)に特異的に結合するキメラ抗原受容体(CAR)を含み得る。本開示で使用され得るCARの非限定的な例は、当技術分野で既知である。例えば、その各々が参照により全体として本明細書に組み込まれるUS2020/0172879A1及びUS2019/0183932A1を参照されたい。
いくつかの態様では、本明細書に開示する免疫細胞、例えば、T細胞は、T細胞受容体(TCR)、例えば、操作されたT細胞受容体(別名「トランスジェニックTCR」)を含む。T細胞受容体は、α鎖及びβ鎖という2つの異なる膜貫通ポリペプチド鎖から構成されたヘテロ二量体であり、各鎖は、該鎖をT細胞表面膜内に固定する定常領域と、MHCが提示する抗原を認識しこれに結合する可変領域からなる。該TCR複合体は、CD3γε及びCD3δεの2つのヘテロ二量体、ならびに1つのホモ二量体CD3ζを形成する6つのポリペプチドに関連しており、これらが一緒になってCD3複合体を形成している。T細胞受容体で操作されたT細胞療法は、これらの複合体を保持するT細胞の改変を利用して、特定の腫瘍細胞によって発現される抗原を特異的に標的とする。本明細書で使用される、「操作されたTCR」または「操作されたT細胞受容体」という用語は、選択され、クローニングされ、及び/または後にT細胞の集団に導入される主要組織適合抗原(MHC)/ペプチド標的抗原に所望の親和性で特異的に結合するように操作されたT細胞受容体(TCR)を指す。
いくつかの態様では、本明細書に開示する免疫細胞、例えば、T細胞は、キメラ抗体-T細胞受容体(caTCR)を含む。本明細書で使用される、「キメラ抗体-T細胞受容体」または「caTCR」は、(i)目的の抗原と特異的に結合する抗体部分及び(ii)少なくとも1つのTCR関連シグナル伝達分子をリクルートすることが可能なT細胞受容体モジュールを含む。いくつかの態様では、該抗体部分と該T細胞受容体モジュールは一緒に融合される。いくつかの態様では、該キメラ結合タンパク質は、キメラシグナル伝達受容体(CSR)を含む。「キメラシグナル伝達受容体」または「CSR」は、標的リガンドと特異的に結合するリガンド結合ドメイン及びCSRを発現する免疫細胞に刺激シグナルを提供することが可能な共刺激シグナル伝達ドメインを含む。caTCR及びCSRの非限定的な例は、参照により全体として本明細書に組み込まれるUS10,822,413B2にさらに記載されている。
いくつかの態様では、本明細書に開示する免疫細胞、例えば、T細胞は、T細胞受容体模倣物(TCR模倣物)を含む。本明細書で使用される、「T細胞受容体模倣物」または「TCR模倣物」という用語は、腫瘍抗原を認識するよう操作された抗体(またはその断片)を指し、該腫瘍抗原は、HLA分子と関連して提示される。当業者には明白な通り、これらの抗体は、TCRの特異性を模倣することができる。TCR模倣物の非限定的な例は、例えば、US2009/0226474A1及びUS2019/0092876A1に提供されており、これらの各々は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された細胞で発現され得るリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)は、腫瘍細胞、例えば、悪性B細胞、悪性T細胞、または悪性形質細胞で発現される1つ以上の抗原に特異的に結合する(すなわち、それを標的とする)。
いくつかの態様では、該リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)は、CD19、TRAC、TCRβ、BCMA、CLL-1、CS1、CD38、CD19、TSHR、CD123、CD22、CD30、CD70、CD171、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、Tn Ag、PSMA、ROR1、ROR2、GPC1、GPC2、FLT3、FAP、TAG72、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、IL-13Ra2、メソテリン、IL-1 1Ra、PSCA、PRSS21、VEGFR2、LewisY、CD24、PDGFR-ベータ、SSEA-4、CD20、葉酸受容体アルファ、ERBB2(Her2/neu)、MUC1、MUC16、EGFR、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-I受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、チロシナーゼ、EphA2、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLAC1、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WTl、NY-ESO-1、LAGE-1a、MAGE-A1、レグマイン、HPV E6、E7、MAGE A1、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie 2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロステイン、スルビビン、テロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MART1、Ras変異体(例えば、KRAS、HRAS、NRAS変異タンパク質を含む)、hTERT、肉腫転座切断点、ML-IAP、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、MYCN、RhoC、TRP-2、CYP1B1、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、CD2、CD3ε、CD4、CD5、CD7、APRILタンパク質の細胞外部分、ならびにそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される抗原に特異的に結合する(すなわち、それを標的とする)。
いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、改変されたCARまたはTCR操作細胞)は、抗原(例えば、腫瘍抗原)の主なタイプ、すなわち、共通腫瘍関連抗原(共通TAA)及び固有の腫瘍関連抗原(固有TAA)、または腫瘍特異的抗原を標的とし得る。前者としては、がん-精巣(CT)抗原、過剰発現抗原、及び分化抗原を挙げることができるがこれらに限定されず、後者は、新抗原及び腫瘍ウイルス抗原を挙げることができるがこれらに限定されない。ヒトパピローマウイルス(HPV)E6タンパク質及びHPV E7タンパク質は、腫瘍ウイルス抗原のカテゴリーに属する。
いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、改変されたCARまたはTCR操作細胞)は、CT抗原、例えば、MAGE-A1、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A6、MAGE-A8、MAGE-A9.23、MAGE-A10、及びMAGE-A12を含むがこれらに限定されないメラノーマ関連抗原(MAGE)を標的とし得る。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、改変されたCARまたはTCR操作細胞)は、メラノーマ及び正常なメラノサイトに主に見出される糖タンパク質(gp100)、T細胞により認識されるメラノーマ抗原(MART-1)、及び/またはチロシナーゼを標的とし得る。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、改変されたCARまたはTCR操作細胞)は、ウィルムス腫瘍1(WT1)、すなわち、ほとんどの急性骨髄性白血病(AML)、急性リンパ性白血病、ほとんどすべてのタイプの固形腫瘍、及び数種の決定組織、例えば、心臓組織で高発現する過剰発現抗原の一種を標的とし得る。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、改変されたCARまたはTCR操作細胞)は、メソテリン、すなわち、中皮腫で高発現するが、気管を含めた数種の組織の中皮細胞にも存在する別の種類の過剰発現抗原を標的とし得る。
いくつかの態様では、本開示の改変された免疫細胞、例えば、CAR T細胞もしくはNK細胞またはTCR操作T細胞は、上記に開示する腫瘍抗原またはそれらの組み合わせのいずれか1つを標的とし得る。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、本明細書に提供する免疫細胞は、ROR1抗原を特異的に標的とし得る。受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(ROR1)は、トリプルネガティブ乳癌(TNBC)患者の約57%及び非小細胞肺癌(NSCLC)腺癌患者の42%で過剰発現されており(Balakrishnan 2017)、キメラ抗原受容体(CAR)T細胞にとって非常に魅力的な標的を意味する。受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1陽性(ROR1+)固形腫瘍は、抗ROR1 CAR T細胞で安全に標的化され得る(Specht 2020)が、固形腫瘍の悪性腫瘍患者では、CAR T細胞が注入後に疲弊または機能不全を示すため、有効性は一部制限されている。さらに、固形腫瘍は、CAR T細胞等の免疫療法の抗腫瘍活性を制限する免疫抑制バリアを有する(Newick 2016、Srivastava 2018、Martinez 2019)。
いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、本明細書に記載の抗ROR1キメラ結合タンパク質を発現する細胞(例えば、抗ROR1 CARまたは抗ROR1 TCR)は、c-Junタンパク質を過剰発現すると同時に、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下するように改変されている。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、抗ROR1キメラ結合タンパク質(例えば、抗ROR1 CARまたは抗ROR1 TCR)を発現する細胞は、c-Junタンパク質を過剰発現すると同時に、NR4Aファミリーの複数のメンバーのレベルが低下するように改変されている。これらの改変された細胞は、当技術分野で利用可能な他の抗ROR1細胞(例えば、リガンド結合タンパク質を発現するが、c-Junタンパク質を過剰発現するように、及び/または該NR4Aファミリーの複数のメンバーのレベルが低下するように改変されていない)と比較して、疲弊に対してより耐性が高く、かつエフェクター機能の改善を示す。
いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞(例えば、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが低下している)は、ROR1結合キメラ抗原受容体(「抗ROR1 CAR」)を含む。例示的な抗ROR1 CARは、参照により全体として本明細書に組み込まれるHudecek,et al.Clin.Cancer Res.19.12(2013):3153-64に記載されている。いくつかの態様では、抗ROR1 CARを含む本開示のCAR T細胞は、Hudecek et al.に記載されているように生成される(例えば、参照により全体として本明細書に組み込まれるHudecek et al.3155頁、第一段落全体に記載されているように)。いくつかの態様では、本開示の抗ROR1 CARには、参照により全体として本明細書に組み込まれるHudecek et al.(3154-55頁にわたって記載の段落)、Baskar et al.MAbs 4(2012):349-61、及びYang et al.PLoS ONE 6(2011):e21018に記載の2A2、R11、及びR12抗ROR1モノクローナル抗体のVH及び/またはVL配列を含む抗体またはその断片が含まれる。
いくつかの態様では、本開示に有用な抗ROR1キメラ結合タンパク質(例えば、抗ROR1 CARまたは抗ROR1 TCR)は、抗ROR1抗体、例えば、R12抗体と交差競合することが可能である。該R12抗体配列が表7に示されている。いくつかの態様では、本開示に有用な抗ROR1キメラ結合タンパク質(例えば、抗ROR1 CARまたは抗ROR1 TCR)は、該R12抗体の同じエピトープに結合する。当業者には明らかなように、当技術分野で既知の任意の抗ROR1抗体が本開示で使用され得る。かかる抗体の非限定的な例としては、各々が参照により全体として本明細書に組み込まれるHudecek,et al.Clin.Cancer Res.19.12(2013):3153-64、Baskar et al.MAbs 4(2012):349-61、及びYang et al.PLoS ONE 6(2011):e21018、US9,316,646B2、及びUS9,758,586B2に記載の2A2及びR11抗体が挙げられる。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞で発現され得る本明細書に記載の抗ROR1キメラ結合タンパク質(例えば、抗ROR1 CAR)の抗原結合ドメインは、該R12抗体のVH CDR3を含む。いくつかの態様では、本開示の抗ROR1キメラ結合タンパク質(例えば、抗ROR1 CAR)の抗原結合ドメインは、該R12抗体のVH CDR1、VH CDR2、及びVH CDR3を含む。いくつかの態様では、本開示の抗ROR1キメラ結合タンパク質(例えば、抗ROR1 CAR)の抗原結合ドメインは、該R12抗体のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2、及びVL CDR3を含む。いくつかの態様では、本開示の抗ROR1キメラ結合タンパク質の抗原結合ドメイン、例えば、R12 scFvは、該R12抗体のVH及びVLを含む。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞で発現され得るキメラ結合タンパク質(例えば、本明細書に提供するCARまたはTCRのいずれか、例えば、抗ROR1 CAR)の細胞内ドメインは、シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3ゼータ、FcRガンマ、FcRベータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CD5、CD22、CD79a、CD79b、またはCD66dに由来するものを含む。いくつかの態様では、該キメラ結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)はさらに、共刺激ドメイン、例えば、2B4、HVEM、ICOS、LAG3、DAP10、DAP12、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40(CD134)、CD30、CD40、ICOS(CD278)、グルココルチコイド誘導腫瘍壊死因子受容体(GITR)、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、またはB7-H3に由来するものを含む。いくつかの態様では、該キメラ結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)は、4-1BB共刺激ドメインを含む。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞で発現され得るキメラ結合タンパク質(例えば、本明細書に提供するCARまたはTCR)の膜貫通ドメインは、例えば、KIRDS2、OX40、CD2、CD27、LFA-1(CD11a、CD18)、ICOS(CD278)、4-1BB(CD137)、GITR、CD40、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD160、CD19、IL2Rベータ、IL2Rガンマ、IL7Rα、ITGA1、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、TNFR2、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、PAG/Cbp、NKG2D、NKG2C、またはCD19の少なくとも膜貫通領域(複数可)を含み得る。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞で発現され得るキメラ結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)はさらに、共刺激ドメイン、例えば、本明細書に記載の共刺激ドメインをコードする配列を含む。いくつかの態様では、該共刺激ドメインは、インターロイキン-2受容体(IL-2R)、インターロイキン-12受容体(IL-12R)、IL-7、IL-21、IL-23、IL-15、CD2、CD3、CD4、CD7、CD8、CD27、CD28、CD30、CD40、4-1BB/CD137、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、LIGHT、NKG2C、OX40、DAP10、B7-H3、Lck結合欠失CD28(ICA)、BTLA、GITR、HVEM、LFA-1、LIGHT、NKG2C、PD-1、TILR2、TILR4、TILR7、TILR9、Fc受容体ガンマ鎖、Fc受容体ε鎖、CD83に特異的に結合するリガンド、またはそれらの任意の組み合わせの共刺激ドメインを含む。
さらに本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞は、NR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質(それらの組み合わせを含む)の発現が低下するように、例えば、遺伝子編集ツールによって改変される。該NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子の発現の低下は、例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子全体を編集することによって、該NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子の一部を編集することによって、該NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子の発現を制御する調節領域を編集することによってなされ得る。したがって、リガンド結合タンパク質を発現する免疫細胞(例えば、本明細書に提供するCAR発現細胞またはTCR発現細胞)におけるNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質(それらの組み合わせを含む)の発現を低下させるために、細胞における遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための当技術分野で既知の方法が使用され得る。例えば、いくつかの態様では、本明細書に提供する免疫細胞(例えば、CAR発現細胞またはTCR発現細胞)のNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはそのコードされるタンパク質の発現は、該細胞を、該NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及びそのコードされるタンパク質の発現レベルを低下させることが可能な遺伝子編集ツールと接触させることによって低下させることができる。該遺伝子編集ツールの非限定的な例は、以下に示されている。いくつかの特定の態様では、該遺伝子編集ツールは、例えば、shRNA、siRNA、miRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、CRISPR、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、TALEN、メガヌクレアーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールは、CRISPRである。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールは、該NR4Aファミリーのメンバーを特異的に標的とするガイドRNA(gRNA)を含む。かかるgRNAの非限定的な例を表A、C、及びDに示す。
いくつかの態様では、本明細書に提供する免疫細胞(例えば、本明細書に開示する方法によって産生されたCARまたはTCR発現細胞、すなわち、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下し、かつc-Junタンパク質のレベルが増加している)の集団は、参照免疫細胞(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を発現するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、1つ以上の特性の向上または改善を示す。いくつかの態様では、本明細書に開示する免疫細胞の1つ以上の特性を改善することは、腫瘍の治療(例えば、腫瘍体積及び/または腫瘍重量の低減)に役立つ可能性がある。本開示によって改善され得る1つ以上の特性としては、がんの治療に有用であり得る本明細書に開示する免疫細胞の任意の特性が挙げられる。例えば、いくつかの態様では、該免疫細胞(例えば、本明細書に開示する方法によって産生されたCARまたはTCR発現細胞、すなわち、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下し、かつc-Junタンパク質のレベルが増加している)の集団は、参照細胞(例えば、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及びタンパク質の発現レベルが低下するように、該c-Junタンパク質を発現するように改変されていないCARまたはTCR発現細胞)と比較して、高いエフェクター活性を示し得る。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞の特性の向上は、参照細胞に対する、
(i)該免疫細胞の拡大及び/または増殖の増加、
(ii)該免疫細胞の細胞傷害性の増加、
(iii)該免疫細胞のサイトカイン発現の増加、または
(iv)それらの任意の組み合せを含む。
(i)該免疫細胞の拡大及び/または増殖の増加、
(ii)該免疫細胞の細胞傷害性の増加、
(iii)該免疫細胞のサイトカイン発現の増加、または
(iv)それらの任意の組み合せを含む。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、c-Junを過剰発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のうちの1つ以上のレベルが低下している本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、疲弊耐性及び/または機能不全耐性である。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、c-Junを過剰発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のうちの1つ以上のレベルが低下している本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、アポトーシス抵抗性であり、すなわち、アポトーシスの減少を示すか、アポトーシスを示さない。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、c-Junを過剰発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のうちの1つ以上のレベルが低下している本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、免疫チェックポイント抵抗性であり、すなわち、免疫チェックポイント活性の低下を示すかまたは免疫チェックポイント活性を示さない。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、c-Junを過剰発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のうちの1つ以上のレベルが低下している本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、T細胞活性化の向上を示す。いくつかの態様では、かかるT細胞活性化の向上は、例えば、参照免疫細胞(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、増殖の向上、細胞傷害性の向上、サイトカイン発現の向上、またはそれらの任意の組み合わせを示す改変された免疫細胞によって証明され得る。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、c-Junを過剰発現し、かつNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のうちの1つ以上のレベルが低下している本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、腫瘍微小環境(TME)における抗腫瘍機能を維持する。
本開示はまた、本明細書に開示する改変された免疫細胞の集団及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物も提供する。かかる医薬組成物は、本開示の他の箇所でさらに記載されている。
III.治療方法
本明細書に提供するのは、腫瘍(またはがん)の治療を必要とする対象におけるその治療方法であり、該方法は、該対象に対して、本開示の細胞組成物、例えば、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはそのコードされるタンパク質、すなわち、NR4Aタンパク質の発現レベルが低下している細胞を投与することを含む。本明細書で使用される、「細胞組成物」という用語は、該免疫細胞単独、または1つ以上のさらなる薬剤(例えば、賦形剤)との組み合わせを指す。いくつかの態様では、該細胞は、本明細書に記載の腫瘍抗原に特異的に結合するリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を含む。いくつかの態様では、腫瘍抗原は、ROR1を含む。したがって、いくつかの態様では、本明細書に提供する腫瘍の治療方法は、該対象に対して、本明細書に記載の細胞組成物を投与することを含み、該細胞は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現し、(ii)NR4A遺伝子及び/またはタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下し、かつ(iii)腫瘍抗原を特異的に標的とするCARを発現する。いくつかの態様では、本明細書に提供する腫瘍の治療方法は、該対象に対して、本明細書に記載の細胞組成物を投与することを含み、該細胞は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現し、(ii)NR4A遺伝子及び/またはタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下し、かつ(iii)腫瘍抗原を特異的に標的とするTCR(例えば、操作されたTCR)を発現する。
本明細書に提供するのは、腫瘍(またはがん)の治療を必要とする対象におけるその治療方法であり、該方法は、該対象に対して、本開示の細胞組成物、例えば、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはそのコードされるタンパク質、すなわち、NR4Aタンパク質の発現レベルが低下している細胞を投与することを含む。本明細書で使用される、「細胞組成物」という用語は、該免疫細胞単独、または1つ以上のさらなる薬剤(例えば、賦形剤)との組み合わせを指す。いくつかの態様では、該細胞は、本明細書に記載の腫瘍抗原に特異的に結合するリガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を含む。いくつかの態様では、腫瘍抗原は、ROR1を含む。したがって、いくつかの態様では、本明細書に提供する腫瘍の治療方法は、該対象に対して、本明細書に記載の細胞組成物を投与することを含み、該細胞は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現し、(ii)NR4A遺伝子及び/またはタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下し、かつ(iii)腫瘍抗原を特異的に標的とするCARを発現する。いくつかの態様では、本明細書に提供する腫瘍の治療方法は、該対象に対して、本明細書に記載の細胞組成物を投与することを含み、該細胞は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現し、(ii)NR4A遺伝子及び/またはタンパク質(例えば、NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)のレベルが低下し、かつ(iii)腫瘍抗原を特異的に標的とするTCR(例えば、操作されたTCR)を発現する。
いくつかの態様では、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子の発現レベルは、参照細胞(例えば、該NR4A(NR4A1、NR4A2、またはNR4A3)遺伝子の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%低下する。いくつかの態様では、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)タンパク質の発現レベルは、参照細胞(例えば、NR4A(NR4A1、NR4A2、またはNR4A3)タンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%低下する。いくつかの態様では、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及びタンパク質の両方の発現レベルは、参照細胞(例えば、該NR4A(NR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%低下する。該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルを低下させる方法は、本開示の他の箇所で提供されている。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物の投与により、該対象における腫瘍体積が参照腫瘍体積と比較して減少する。いくつかの態様では、該参照腫瘍体積は、該改変された細胞の投与の前の対象における腫瘍体積である。いくつかの態様では、該参照腫瘍体積は、投与を受けなかった対応する対象における腫瘍体積である。特に明記しない限り、「投与を受けなかった対応する対象」(またはそのバリアント)は、以下のいずれかを含む:(1)内因性レベルのc-Junタンパク質及び該NR4Aファミリーの全メンバーを発現する対応する細胞の投与を受けた対応する対象(例えば、同じ腫瘍に罹患している)、(2)c-Junを過剰発現するが、該NR4Aファミリーの全メンバーの内因性レベルを有する対応する細胞の投与を受けた対応する対象、(3)該NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーのレベルが低下しているが、c-Junを過剰発現しない対応する細胞の投与を受けた対応する対象、及び(4)(1)~(3)の任意の組み合わせ。いくつかの態様では、該対象における腫瘍体積は、投与後に、該参照腫瘍体積と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%減少する。
いくつかの態様では、腫瘍の治療は、当該対象の腫瘍重量を減少させることを含む。いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された細胞は、対象に投与された場合、該対象の腫瘍重量を減少させることができる。いくつかの態様では、該腫瘍重量は、投与後に、参照腫瘍重量と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%減少する。いくつかの態様では、該参照腫瘍重量は、該改変された細胞の投与の前の対象における腫瘍重量である。いくつかの態様では、該参照腫瘍重量は、投与を受けなかった対応する対象の腫瘍重量である。
いくつかの態様では、例えば、腫瘍に罹患した対象に対する本開示の細胞組成物の投与により、該対象の腫瘍及び/またはTMEのTIL(例えば、CD4+またはCD8+)の数及び/またはパーセンテージを増加させることができる。いくつかの態様では、腫瘍及び/またはTMEにおけるTILの数及び/またはパーセンテージは、参照(例えば、該改変された細胞を受けなかった対象または該改変された細胞の投与前の同じ対象の対応する値)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約100%、少なくとも約110%、少なくとも約120%、少なくとも約130%、少なくとも約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%、少なくとも約210%、少なくとも220%、少なくとも約230%、少なくとも約240%、少なくとも約250%、少なくとも約260%、少なくとも約270%、少なくとも約280%、少なくとも約290%、もしくは少なくとも約300%またはそれを超えて増加する。いくつかの態様では、例えば、腫瘍に罹患した対象に対する本開示の細胞組成物の投与により、該対象の腫瘍及び/またはTMEにおけるTIL(例えば、CD4+またはCD8+)の数及び/またはパーセンテージは、参照(例えば、該改変された細胞を受けなかった対象または該改変された細胞の投与前の同じ対象の対応する値)と比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約8倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約50倍、少なくとも約75倍、または少なくとも約100倍増加し得る。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物の投与により、対象の腫瘍及び/またはTMEにおける制御性T細胞の数及び/またはパーセンテージが減少し得る。いくつかの態様では、腫瘍及び/またはTMEにおける制御性T細胞の数及び/またはパーセンテージは、参照(例えば、該改変された細胞の投与を受けなかった対象における対応する数及び/またはパーセンテージ)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または約100%減少する。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物の投与により、対象の腫瘍及び/またはTMEにおける骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)の数及び/またはパーセンテージが減少し得る。いくつかの態様では、該MDSCは、単球性のMDSC(M-MDSC)である。いくつかの態様では、該MDSCは、多形核MDSC(PMN-MDSC)である。いくつかの態様では、該MDSCは、M-MDSCとPMN-MDSCの両方を含む。いくつかの態様では、該腫瘍及び/またはTMEにおけるMDSCの数及び/またはパーセンテージは、参照(例えば、該改変された細胞の投与を受けなかった対応する対象における値)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または約100%減少する。
上記に加えて、本開示の細胞組成物を投与することにより、腫瘍の治療に貢献する他の効果をもたらすことができる。かかる効果を以下にさらに説明する。
本明細書に記載の通り、本開示の細胞組成物(すなわち、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下し、腫瘍抗原、例えば、ROR1に特異的に結合する結合分子を発現する)は、様々ながん型、例えば、乳癌、頭頸部癌、子宮癌、脳癌、皮膚癌、腎癌、肺癌、結腸直腸癌、前立腺癌、肝臓癌、膀胱癌、腎臓癌、膵臓癌、甲状腺癌、食道癌、眼癌、胃(stomach、gastric)癌、胃腸癌、卵巣癌、子宮頸癌、癌腫、肉腫、白血病、リンパ腫、骨髄腫、またはそれらの組み合わせを含むがんに由来する腫瘍を知慮するために使用され得る。包括的かつ非限定的ながんの適応のリストが、本出願の適応のセクションに提供されている。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、他の治療薬(例えば、抗がん剤及び/または免疫調節剤)と組み合わせて使用され得る。したがって、いくつかの態様では、本明細書に開示する腫瘍を治療する方法は、本開示の細胞組成物を1つ以上のさらなる治療薬と組み合わせて投与することを含む。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、免疫経路の複数の要素が標的とされ得るように、1つ以上の抗がん剤と組み合わせて使用され得る。いくつかの態様では、抗がん剤は、免疫チェックポイント阻害剤を含む(すなわち、特定の免疫チェックポイント経路を介してシグナル伝達を遮断する)。本方法で使用され得る免疫チェックポイント阻害剤の非限定的な例は、CTLA-4アンタゴニスト(例えば、抗CTLA-4抗体)、PD-1アンタゴニスト(例えば、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体)、TIM-3アンタゴニスト(例えば、抗TIM-3抗体)、またはそれらの組み合わせを含む。併用療法の包括的かつ非限定的なリストは、本出願の併用療法のセクションで詳細に開示される。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、該対象に対して、該さらなる治療薬の投与の前または後に投与される。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、該対象に対して、該さらなる治療薬と同時に投与される。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物及び該さらなる治療薬は、医薬的に許容される担体に含まれる単一の組成物として同時に投与され得る。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物及び該さらなる治療薬は、別々の組成物として同時に投与される。
いくつかの態様では、本開示によって治療され得る対象は、非ヒト動物、例えば、ラットまたはマウスである。いくつかの態様では、治療され得る対象は、ヒトである。
いくつかの態様では、腫瘍を、例えば、本明細書に開示する方法で治療することは、T細胞(例えば、腫瘍特異的T細胞)の活性化を高めることを含む。本明細書で使用される、「T細胞の活性化を高めること」という表現は、T細胞の記憶の保持を促進するように、活性化の過程で該細胞のシグナル伝達を変更することを指す。
したがって、いくつかの態様では、本開示は、T細胞の活性化を、該細胞においてc-Junタンパク質を過剰発現させること、ならびにNR4A(NR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルを低下させることによって高める方法に関する。細胞の活性化状態は、当技術分野で既知の任意の方法により、例えば、該細胞の1つ以上の機能特性(例えば、増殖、細胞傷害性、サイトカイン産生)を分析することによって、または該細胞の表現型発現を分析することによって特定され得る。いくつかの態様では、T細胞(例えば、腫瘍特異的T細胞)の活性化を高めることにより、該細胞において以下の特性の改善のうちの1つ以上がもたらされ得る:(i)増殖の向上、(ii)細胞傷害性の向上、(iii)サイトカイン発現の向上、または(iv)それらの任意の組み合わせ。
いくつかの態様では、T細胞(例えば、腫瘍特異的T細胞)の活性化を高めることにより、該細胞の増殖が向上する。いくつかの態様では、該T細胞の増殖は、参照細胞(例えば、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する細胞)の増殖と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約100%、少なくとも約110%、少なくとも約120%、少なくとも約130%、少なくとも約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%、少なくとも約210%、少なくとも220%、少なくとも約230%、少なくとも約240%、少なくとも約250%、少なくとも約260%、少なくとも約270%、少なくとも約280%、少なくとも約290%、もしくは少なくとも約300%またはそれを超えて向上する(すなわち、増加する)。いくつかの態様では、該増殖の向上により、該改変されたT細胞(すなわち、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下している)の数の増加が、例えば、対象においてもたらされ得る。いくつかの態様では、該改変されたT細胞の数は、参照細胞(例えば、NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する細胞)の数と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約100%、少なくとも約110%、少なくとも約120%、少なくとも約130%、少なくとも約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%、少なくとも約210%、少なくとも220%、少なくとも約230%、少なくとも約240%、少なくとも約250%、少なくとも約260%、少なくとも約270%、少なくとも約280%、少なくとも約290%、もしくは少なくとも約300%またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、T細胞(例えば、腫瘍特異的T細胞)の活性化を高めることにより、該細胞の細胞傷害性が向上する。本明細書で使用される、「細胞傷害性」という用語は、本開示の細胞組成物(例えば、腫瘍特異的T細胞)が腫瘍細胞を攻撃し、腫瘍細胞の損傷を誘導する能力を指す。本開示の細胞組成物(例えば、腫瘍特異的T細胞)は、当技術分野で既知の任意の方法により、例えば、腫瘍細胞のアポトーシスを、細胞傷害性分子(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)の放出を介して、またはFas-Fasリガンド相互作用を介して誘導することによって、腫瘍細胞を攻撃し、腫瘍細胞の損傷を誘導することができる。いくつかの態様では、該T細胞の細胞傷害性は、参照細胞(例えば、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及びタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する細胞)の増殖と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約100%、少なくとも約110%、少なくとも約120%、少なくとも約130%、少なくとも約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%、少なくとも約210%、少なくとも220%、少なくとも約230%、少なくとも約240%、少なくとも約250%、少なくとも約260%、少なくとも約270%、少なくとも約280%、少なくとも約290%、もしくは少なくとも約300%またはそれを超えて向上する(すなわち、増加する)。
いくつかの態様では、T細胞(例えば、腫瘍特異的T細胞)の活性化を高めることにより、該細胞のサイトカイン発現が向上する。いくつかの態様では、該サイトカイン発現は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のサイトカイン発現と比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍またはそれを超えて向上する(すなわち、増加する)。本明細書で使用される、「サイトカイン」という用語は、がんの治療に有用であり得る任意のサイトカインを指す。かかるサイトカインの非限定的な例としては、IFN-γ、TNF-α、IL-2、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
いくつかの態様では、該免疫細胞の拡大及び/または増殖、該免疫細胞の細胞傷害性、または該免疫細胞のサイトカイン発現は、約2倍~約100倍、~約150倍、~約200倍、~約250倍、~約300倍、~約350倍、~約400倍、~約450倍、~約500倍またはそれを超えて増加する。いくつかの態様では、該免疫細胞の拡大及び/または増殖、該免疫細胞の細胞傷害性、または該免疫細胞のサイトカイン発現は、約10倍~約500倍、約20倍~約400倍、約25倍~約250倍、約10倍~約50倍増加する。いくつかの態様では、該免疫細胞の拡大及び/または増殖、該免疫細胞の細胞傷害性、または該免疫細胞のサイトカイン発現は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する免疫細胞)のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、本開示に従う改変された免疫細胞は、参照細胞に対してサイトカイン発現の増加を示す。いくつかの態様では、該サイトカインは、インターロイキン-2(IL-2)、インターフェロン-γ(IFN-γ)、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、またはそれらの任意の組み合わせである。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞におけるIL-2の発現レベルは、参照免疫細胞におけるIL-2の発現レベルと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞におけるIFN-γの発現レベルは、参照免疫細胞におけるIFN-γの発現レベルと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、該改変された免疫細胞におけるTNF-αの発現レベルは、参照免疫細胞におけるTNF-αの発現レベルと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、本明細書に開示するリガンド結合タンパク質を発現する免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)(すなわち、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下している)は、抗原、例えば、同種抗原(例えば、腫瘍抗原)で、例えば、連続刺激及び/または慢性刺激で刺激された場合に増加した量のIL-2を産生する。いくつかの態様では、該免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)によって産生されるIL-2の量は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、本明細書に開示するリガンド結合タンパク質を発現する免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)(すなわち、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下している)は、抗原、例えば、同種抗原(例えば、腫瘍抗原)で、例えば、連続刺激及び/または慢性刺激で刺激された場合に増加した量のIFN-γを産生する。いくつかの態様では、該免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)によって産生されるIFN-γの量は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)と比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、本明細書に開示するリガンド結合タンパク質を発現する免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)(すなわち、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下している)は、抗原、例えば、同種抗原(例えば、腫瘍抗原)で、例えば、連続刺激及び/または慢性刺激で刺激された場合に増加した量のTNF-αを産生する。いくつかの態様では、該免疫細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)によって産生されるTNF-αの量は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、細胞拡大及び/または細胞増殖の増加を示す。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞における細胞拡大及び/または細胞増殖は、該参照免疫細胞のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、持続性及び/または生存の延長を示す。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞における持続性及び/または生存は、該参照免疫細胞のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて延長する。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、抗腫瘍活性の増加を示す。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞における抗腫瘍活性は、該参照免疫細胞のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、もしくは少なくとも約100倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された免疫細胞(例えば、本明細書に記載のCARまたはTCR発現細胞)は、参照免疫細胞(すなわち、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下するように改変されていない対応する免疫細胞)と比較して、疲弊または機能不全の減少を示す。いくつかの態様では、該改変された免疫細胞における疲弊または機能不全は、該参照免疫細胞と比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍減少する。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された細胞は、他の治療薬(例えば、抗がん剤及び/または免疫調節剤)と組み合わせて使用され得る。したがって、いくつかの態様では、本明細書に開示する腫瘍を治療する方法は、本開示の改変された細胞を1つ以上のさらなる治療薬と組み合わせて対象に投与することを含む。かかる薬剤としては、例えば、化学療法薬、標的抗がん療法、腫瘍溶解薬、細胞傷害剤、免疫ベースの療法、サイトカイン、外科的処置、放射線治療、共刺激分子の活性化因子、免疫チェックポイント阻害剤、ワクチン、細胞免疫療法、またはそれらの任意の組み合せを挙げることができる。いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された細胞(すなわち、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下している)は、標準治療(例えば、手術、放射線、及び化学療法)と組み合わせて使用され得る。本明細書に記載の方法は、維持療法、例えば、腫瘍の発生または再発を予防することを目的とした療法として使用することもできる。
いくつかの態様では、本開示の改変された細胞は、免疫経路の複数の要素が標的とされ得るように、1つ以上の抗がん剤と組み合わせて使用され得る。非限定的なかかる組み合わせとしては、腫瘍抗原提示を高める療法(例えば、樹状細胞ワクチン、GM-CSF分泌型細胞ワクチン、CpGオリゴヌクレオチド、イミキモド)、負の免疫調節を、例えば、CTLA-4及び/またはPD1/PD-L1/PD-L2経路を阻害すること及び/またはTregもしくは他の免疫抑制細胞(例えば、骨髄由来サプレッサー細胞)を枯渇もしくは遮断することによって阻害する療法、正の免疫調節を、例えば、CD-137、OX-40、及び/またはCD40またはGITR経路を刺激する及び/またはT細胞エフェクター機能を刺激するアゴニストで刺激する療法、抗腫瘍T細胞の頻度を全身的に増加させる療法、Treg、例えば、腫瘍のTregを、例えば、CD25のアゴニスト(例えば、ダクリズマブ)を使用して、もしくはエキソビボ抗CD25ビーズ枯渇により枯渇もしくは阻害する療法、該腫瘍に含まれるサプレッサー骨髄細胞の機能に影響を及ぼす療法、腫瘍細胞の免疫原性を高める療法(例えば、アントラサイクリン)、遺伝子操作された細胞を含む養子T細胞もしくはNK細胞移入、例えば、キメラ抗原受容体によって改変された細胞(CAR-T療法)、代謝酵素、例えば、インドールアミンジオキシゲナーゼ(IDO)、ジオキシゲナーゼ、アルギナーゼ、もしくは酸化窒素シンターゼを阻害する療法、T細胞のアネルギーもしくは疲弊を逆転させる/防止する療法、自然免疫活性化及び/または腫瘍部位の炎症を誘発する療法、免疫刺激サイトカインの投与、免疫抑制サイトカインの遮断、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
いくつかの態様では、抗がん剤は、免疫チェックポイント阻害剤を含む(すなわち、特定の免疫チェックポイント経路を介してシグナル伝達を遮断する)。本方法で使用され得る免疫チェックポイント阻害剤の非限定的な例は、CTLA-4アンタゴニスト(例えば、抗CTLA-4抗体)、PD-1アンタゴニスト(例えば、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体)、TIM-3アンタゴニスト(例えば、抗TIM-3抗体)、またはそれらの組み合わせを含む。かかる免疫チェックポイント阻害剤の非限定的な例としては、抗PD1抗体(例えば、ニボルマブ(OPDIVO(登録商標))、ペムブロリズマブ(KEYTRUDA(登録商標)、MK-3475)、ピディリズマブ(CT-011)、PDR001、MEDI0680(AMP-514)、TSR-042、REGN2810、JS001、AMP-224(GSK-2661380)、PF-06801591、BGB-A317、BI 754091、SHR-1210、及びそれらの組み合わせ)、抗PD-L1抗体(例えば、アテゾリズマブ(TECENTRIQ(登録商標)、RG7446、MPDL3280A、RO5541267)、デュルバルマブ(MEDI4736、IMFINZI(登録商標))、BMS-936559、アベルマブ(BAVENCIO(登録商標))、LY3300054、CX-072(Proclaim-CX-072)、FAZ053、KN035、MDX-1105、及びそれらの組み合わせ)、ならびに抗CTLA-4抗体(例えば、イピリムマブ(YERVOY(登録商標))、トレメリムマブ(チシリムマブ、CP-675,206)、AGEN-1884、ATOR-1015、及びそれらの組み合わせ)が挙げられる。
いくつかの態様では、抗がん剤は、免疫チェックポイント活性化因子を含む(すなわち、特定の免疫チェックポイント経路を介してシグナル伝達を促進する)。いくつかの態様では、免疫チェックポイント活性化因子は、OX40アゴニスト(例えば、抗OX40抗体)、LAG-3アゴニスト(例えば、抗LAG-3抗体)、4-1BB(CD137)アゴニスト(例えば、抗CD137抗体)、GITRアゴニスト(例えば、抗GITR抗体)、TIM3アゴニスト(例えば、抗TIM3抗体)、またはそれらの組み合わせを含む。
いくつかの態様では、本明細書に開示する改変された細胞は、該対象に対して、該さらなる治療薬の投与の前または後に投与される。いくつかの態様では、該改変された細胞は、該対象に対して、該さらなる治療薬と同時に投与される。いくつかの態様では、該改変された細胞及び該さらなる治療薬は、医薬的に許容される担体に含まれる単一の組成物として同時に投与され得る。いくつかの態様では、該改変された細胞及び該さらなる治療薬は、別々の組成物として同時に投与される。いくつかの態様では、該さらなる治療薬及び該改変された免疫細胞は、連続して投与される。
IV.改変された免疫細胞の製造方法
本開示は、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している細胞を生成または調製する方法を提供し、該方法は、例えば、(i)該細胞を遺伝子編集ツールで改変すること、ここで、該遺伝子編集ツールは、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるものであること、ならびに(ii)該細胞を、c-Junタンパク質を過剰発現するように改変することを含む。いくつかの態様では、該細胞は、該細胞を、c-Junタンパク質を発現するヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドで形質導入することによって改変され得る。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該細胞は、内因性c-Junタンパク質の発現を高めることが可能な転写活性化因子で改変され得る。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A1及び/またはNR4A1タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A2及び/またはNR4A2タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A3及び/またはNR4A3タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質、ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現の低下と併せたc-Junタンパク質の発現の増加により、該細胞の疲弊が相乗的に低減または阻害される。
本開示は、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下している細胞を生成または調製する方法を提供し、該方法は、例えば、(i)該細胞を遺伝子編集ツールで改変すること、ここで、該遺伝子編集ツールは、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるものであること、ならびに(ii)該細胞を、c-Junタンパク質を過剰発現するように改変することを含む。いくつかの態様では、該細胞は、該細胞を、c-Junタンパク質を発現するヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドで形質導入することによって改変され得る。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該細胞は、内因性c-Junタンパク質の発現を高めることが可能な転写活性化因子で改変され得る。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A1及び/またはNR4A1タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A2及び/またはNR4A2タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A3及び/またはNR4A3タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質、ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現の低下と併せたc-Junタンパク質の発現の増加により、該細胞の疲弊が相乗的に低減または阻害される。
したがって、本開示はまた、リガンド結合タンパク質(例えば、キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR))を発現する細胞の疲弊を低減または阻害する方法を提供し、該方法は、該細胞を、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびにc-Junタンパク質を過剰発現するように改変することを含む。いくつかの態様では、該細胞は、免疫細胞である。また、本開示は、免疫細胞におけるエフェクター機能の持続を促進する方法を提供し、該方法は、該細胞を、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびにc-Junタンパク質を過剰発現するように改変することを含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A1及び/またはNR4A1タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A2及び/またはNR4A2タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A3及び/またはNR4A3タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質、ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を含む。
遺伝子編集、例えば、塩基編集は、当技術分野で既知の任意の編集ツールを使用して行うことができる。例えば、いくつかの態様では、改変された細胞(例えば、免疫細胞)は、CRISPR/Cas、TALEN、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、メガヌクレアーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、干渉RNA(RNAi)、またはアンチセンスオリゴヌクレオチド等の技術を使用して改変され得る。いくつかの態様では、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/または発現は、shRNA、siRNA、またはmiRNAを使用しても改変され得る。これらの技術はすべて、以下でより詳細に説明される。いくつかの態様では、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるために使用される方法は、1つ以上の遺伝子編集ツール(例えば、2つ、3つ、またはそれ以上のツール)を使用することを含む。いくつかの態様では、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるために使用される方法は、NR4AのDNAに作用する少なくとも1つの方法(例えば、CRISPR)またはRNAに作用する少なくとも1つの方法(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)及びNR4Aタンパク質に作用する少なくとも1つの方法(例えば細胞シグナル伝達パートナーに対する結合の阻害または翻訳後修飾)を含む。
いくつかの態様では、本明細書に開示するように、例えば、遺伝子編集ツールを使用してNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子レベルを低下させるようにまたは無効にするように改変された細胞(例えば、免疫細胞)はさらに、リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように改変され得る。したがって、いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞を調製する方法は、免疫細胞を、(i)遺伝子編集ツール(例えば、NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーを特異的に標的化することが可能)、(ii)c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列、及び(iii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードするヌクレオチド配列で改変することを含む。いくつかの態様では、本明細書に記載の免疫細胞を調製する方法は、免疫細胞を、(i)遺伝子編集ツール(例えば、NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーを特異的に標的化することが可能)、(ii)c-Junの内因性発現を増加させることが可能な転写活性化因子、及び(iii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードするヌクレオチド配列で改変することを含む。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなるガイドRNAを含む(例えば、表A、C、及びD参照)。使用され得る他の遺伝子編集ツールの非限定的な例は、本開示の他の箇所でさらに説明されている。
いくつかの態様では、上記の方法とともに使用され得るc-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、本明細書に提供するc-Junヌクレオチド配列のいずれかを含む。例えば、いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、(a)配列番号7に記載の核酸配列に対して、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(b)配列番号8に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(c)配列番号10に記載の核酸配列に対して、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(d)配列番号11に記載の核酸配列に対して、少なくとも79%、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(e)配列番号12に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(f)配列番号13に記載の核酸配列に対して、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(g)配列番号14に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、(h)配列番号15に記載の核酸配列に対して、少なくとも55%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、または(i)配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列を含む。
いくつかの態様では、本明細書に開示する遺伝子編集方法に従って改変され、CARまたはTCRを発現する免疫細胞は、改善された抗がん特性を有し得る。かかる抗がん特性の非限定的な例は、本開示の他の箇所で説明されている。
NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための方法、例えば、遺伝子編集は、CARまたはTCR発現細胞との関連で提供されているが、当業者には、本明細書に開示する方法が、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させることが所望される任意の細胞に使用され得ることが認識されよう。例えば、いくつかの態様では、本明細書に開示するNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させる方法は、免疫細胞に適用され得る。いくつかの態様では、該免疫細胞は、リンパ球、好中球、単球、マクロファージ、樹状細胞、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様では、リンパ球は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、リンホカイン活性化キラー細胞、ナチュラル(NK)細胞、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様では、リンパ球は、T細胞、例えば、CD4+T細胞またはCD8+T細胞である。いくつかの態様では、リンパ球は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)である。いくつかの態様では、TILは、CD8+TILである。いくつかの態様では、TILは、CD4+TILである。したがって、本開示は、本明細書に開示するNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるため、ならびにc-Junタンパク質を過剰発現させるための方法に従って調製された改変された細胞(例えば、改変された免疫細胞、その親細胞は、例えば、上記に開示する任意の細胞である)を含む細胞組成物を提供し、該改変された細胞は、参照細胞(例えば、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに該c-Junタンパク質が過剰発現するように改変されていない対応する細胞)に対して、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現の低下ならびにc-Junタンパク質の過剰発現を示す。いくつかの態様では、これらの改変された細胞は、医薬組成物を調製するために使用され得る。
いくつかの態様では、本明細書に記載の細胞を改変することは、(i)該細胞を、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の該細胞における発現レベルを低下させることが可能な遺伝子編集ツールと接触させること、ならびに(ii)該細胞を、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドと接触させることを含む。いくつかの態様では、本明細書に記載の細胞を改変することは、(i)該細胞を、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の該細胞における発現レベルを低下させることが可能な遺伝子編集ツールと接触させること、ならびに(ii)該細胞を、c-Junの内因性発現を増加させることが可能な転写活性化因子と接触させることを含む。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツール(またはNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させることが可能な任意の他のツール)を、改変するべき細胞と接触させることは、インビボ、インビトロ、エキソビボ、またはそれらの組み合わせで行われ得る。いくつかの態様では、該接触させることは、インビボで行われる(例えば、遺伝子治療)。いくつかの態様では、該接触させることは、インビトロで行われる。いくつかの態様では、該接触させることは、エキソビボで行われる。いくつかの態様では、該細胞は、自己細胞である。いくつかの態様では、該細胞は、異種細胞である。いくつかの態様では、該遺伝子ツール(または該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させることが可能な任意の他のツール)を接触させることにより、該細胞における該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルは、参照細胞(例えば、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のNR4A遺伝子及び/またはタンパク質のレベルと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、20倍、30倍、40倍、または少なくとも50倍低下する。
いくつかの態様では、細胞を遺伝子編集ツールと接触させることは、様々な送達経路を含む。一般に、細胞においてNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための本明細書に開示する遺伝子編集ツールの場合、該遺伝子編集ツールは、該細胞に侵入すること及び目的の遺伝子に結合することが可能でなければならない。いくつかの態様では、目的の分子を細胞に送達するための当技術分野で既知の任意の送達媒体が使用され得る。例えば、参照により全体として本明細書に組み込まれる米国特許第10,047,355B2号を参照されたい。使用され得るベクターに関するさらなる開示は、本開示の他の箇所に提供されている。
いくつかの態様では、遺伝子編集ツールは、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)タンパク質をコードする遺伝子を、該機能的タンパク質の発現を破棄するように変異させることができる。いくつかの態様では、遺伝子編集ツールは、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3タンパク質をコードする全遺伝子を除去することができるため、該タンパク質の発現が破棄される。いくつかの態様では、遺伝子編集ツールは、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)タンパク質をコードする遺伝子の一部(例えば、1つ以上のエクソン)を除去する。いくつかの態様では、遺伝子編集ツール、例えば、塩基編集剤は、インデルを生成することなく特定のヌクレオチド塩基を修飾する。本明細書で使用される、「インデル」という用語は、遺伝子のコード領域内でフレームシフト突然変異をもたらし得る、核酸内のヌクレオチド塩基の挿入または欠失を指す。塩基編集剤の非限定的な例は、参照により全体として本明細書に組み込まれる2017年5月4日公開の米国公開第2017/0121693号に開示されている。
いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞を調製する方法はさらに、該細胞を、リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように改変することを含む。いくつかの態様では、該細胞はさらに、CARを発現するように改変される。いくつかの態様では、該細胞はさらに、TCRを発現するように改変される(例えば、操作されたTCR)。いくつかの態様では、リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように細胞を改変することは、該細胞を、該リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードする核酸配列と接触させることを含む。いくつかの態様では、該リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードする核酸配列は、ベクター(例えば、発現ベクター)から発現される。いくつかの態様では、該ベクターはさらに、さらなる目的のタンパク質(例えば、c-Junタンパク質)をコードするヌクレオチド配列を含み得る。
いくつかの態様では、本明細書に開示する遺伝子編集ツールは、該遺伝子編集ツールをコードする核酸配列を含むベクターから発現される。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールをコードする核酸配列、c-Junタンパク質をコードする核酸配列、及び該リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードする核酸配列は、別々のベクター上にある。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールをコードする核酸配列及び該リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードする核酸配列は、同じベクター上にある。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールをコードする核酸配列及び該c-Junタンパク質をコードする核酸配列は、同じベクター上にある。いくつかの態様では、該c-Junタンパク質をコードする核酸配列及び該リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードする核酸配列は、同じベクター上にある。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールをコードする核酸配列、該c-Junタンパク質をコードする核酸配列、及び該リガンド結合タンパク質をコードする核酸配列は、すべて同じベクター上にある。
IV.A.遺伝子編集ツール
本開示の細胞を改変するために1つ以上の遺伝子編集ツールが使用され得る。遺伝子編集ツールの非限定的な例を下記に開示する。
本開示の細胞を改変するために1つ以上の遺伝子編集ツールが使用され得る。遺伝子編集ツールの非限定的な例を下記に開示する。
IV.A.1.CRISPR/Casシステム
いくつかの態様では、本開示で使用され得る遺伝子編集ツールは、CRISPR/Casシステムを含む。かかるシステムは、例えば、Cas9ヌクレアーゼをコードする核酸分子を使用することができ、これは、場合によっては、それが発現される所望の細胞型(例えば、T細胞、例えば、CAR発現または操作されたTCR発現T細胞)向けにコドン最適化される。本明細書でさらに説明されるように、いくつかの態様では、かかるシステムは、Cas9ヌクレアーゼタンパク質を含み得る。
いくつかの態様では、本開示で使用され得る遺伝子編集ツールは、CRISPR/Casシステムを含む。かかるシステムは、例えば、Cas9ヌクレアーゼをコードする核酸分子を使用することができ、これは、場合によっては、それが発現される所望の細胞型(例えば、T細胞、例えば、CAR発現または操作されたTCR発現T細胞)向けにコドン最適化される。本明細書でさらに説明されるように、いくつかの態様では、かかるシステムは、Cas9ヌクレアーゼタンパク質を含み得る。
CRISPR/Casシステムは、Casヌクレアーゼ、例えば、Cas9ヌクレアーゼを使用し、これは、該Casヌクレアーゼ、例えば、Cas9によって認識されるNGGモチーフの直前の標的DNA配列にハイブリダイズするガイドRNA(例えば、合成ガイドRNA)(gRNA)と複合体を形成することによってゲノム部位を標的とする。これにより、該NGGモチーフの上流に二本鎖切断3ヌクレオチドがもたらされる。CRISPR/Cas9システムの独自の能力は、単一のCas9タンパク質を2つ以上のgRNA(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10個のgRNA)と共発現させることにより、複数の別個のゲノム遺伝子座を同時に標的とする能力である。かかるシステムは、2つの別々の分子を含むガイドRNAを使用することもできる。いくつかの態様では、2分子gRNAは、crRNA様(「CRISPR RNA」または「ターゲッターRNA」または「crRNA」または「crRNAリピート」)分子及び対応するtracrRNA様(「トランス作用性CRISPR RNA」または「活性化因子RNA」または「tracrRNA」または「足場」)分子を含む。
crRNAは、該gRNAのDNA標的化セグメント(一本鎖)及び該gRNAのタンパク質結合セグメントの二本鎖RNA(dsRNA)二重鎖の半分を形成する一続きのヌクレオチドの両方を含む。対応するtracrRNA(活性化因子RNA)は、該gRNAのタンパク質結合セグメントのdsRNA二重鎖の残りの半分を形成する一続きのヌクレオチドを含む。したがって、crRNAの一続きのヌクレオチドは、tracrRNAの一続きのヌクレオチドに相補的であり、これとハイブリダイズして、該gRNAのタンパク質結合ドメインのdsRNA二重鎖を形成する。したがって、各crRNAは、対応するtracrRNAを有すると言える。該crRNAはさらに、一本鎖DNA標的化セグメントをもたらす。したがって、gRNAは、標的配列(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3 mRNA)とハイブリダイズする配列、及びtracrRNAを含む。したがって、crRNA及びtracrRNAは(対応する対として)ハイブリダイズし、gRNAを形成する。細胞内での改変のために使用される場合、所与のcrRNAまたはtracrRNA分子の正確な配列及び/または長さは、RNA分子が使用される種(例えば、ヒト)に特異的であるように設計され得る。
3つの要素(Cas9、tracrRNA及びcrRNA)をコードする天然に存在する遺伝子は、通常、オペロン(複数可)に構築される。天然に存在するCRISPR RNAは、Cas9システム及び生物によって異なるが、多くの場合、21~46ヌクレオチド長の2つのダイレクトリピート(DR)が両側に配置された21~72ヌクレオチド長の標的化セグメントを含む(例えば、WO2014/131833参照)。S.pyogenesの場合、DRは、36ヌクレオチド長であり、標的化セグメントは、30ヌクレオチド長である。3’に位置するDRは、対応するtracrRNAに相補的であり、これとハイブリダイズし、次いでCas9タンパク質に結合する。
代替的に、本明細書で使用されるCRISPRシステムはさらに、コドン最適化Cas9とともに機能する融合crRNA-tracrRNA構築物(すなわち、単一の転写産物)を使用する場合がある。この単一のRNAは、多くの場合、ガイドRNAまたはgRNAと呼ばれる。gRNA内では、該crRNA部分は、所与の認識部位の「標的配列」として識別され、該tracrRNAは、多くの場合「足場」と呼ばれる。簡潔には、該標的配列を含む短いDNA断片を、ガイドRNA発現プラスミドに挿入する。該gRNA発現プラスミドは、該標的配列(いくつかの態様では、約20ヌクレオチド)、ある形態のtracrRNA配列(足場)、ならびに当該細胞で活性を有する適切なプロモーター及び真核細胞における適切なプロセシングに必要な要素を含む。該システムの多くは、カスタムの相補的オリゴに依存し、これらをアニールして二本鎖DNAを形成し、その後該gRNA発現プラスミドにクローニングする。
該gRNA発現カセット及び該Cas9発現カセットを次いで該細胞に導入する。例えば、Mali P et al.,(2013)Science 2013 Feb.15;339(6121):823-6、Jinek M et al.,Science 2012 Aug.17;337(6096):816-21、Hwang W Y et al.,Nat Biotechnol 2013 March;31(3):227-9、Jiang W et al.,Nat Biotechnol 2013 March、31(3):233-9、及びCong L et al.,Science 2013 Feb.15;339(6121):819-23を参照されたい。これらの各々は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。同様に、例えば、WO/2013/176772A1、WO/2014/065596A1、WO/2014/089290A1、WO/2014/093622A2、WO/2014/099750A2、及びWO/2013142578A1も参照されたい。これらの各々は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
いくつかの態様では、該Cas9ヌクレアーゼは、タンパク質の形態で提供され得る。例えば、いくつかの態様では、本開示に有用な細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、Cas9ヌクレアーゼタンパク質及びgRNAを含む核酸分子を導入することによって、(例えば、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下するように)改変され得る。いくつかの態様では、該Cas9ヌクレアーゼタンパク質及び該gRNAを含む核酸分子は、該細胞に連続して導入され得る。いくつかの態様では、該Cas9ヌクレアーゼタンパク質及び該gRNAを含む核酸分子は、該細胞に同時に導入され得る。例えば、いくつかの態様では、該同時投与は、該Cas9ヌクレアーゼタンパク質及び該gRNAを含む核酸分子を、同時に別々の組成物として導入することを含む。いくつかの態様では、該Cas9タンパク質は、該gRNAを含む核酸分子との複合体の形態で(すなわち、単一の組成物として)提供され得る。
いくつかの態様では、該Cas9ヌクレアーゼは、該タンパク質をコードする核酸の形態で提供され得る。したがって、いくつかの態様では、本開示に有用な細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、Cas9ヌクレアーゼタンパク質をコードする第一の核酸分子及びgRNAを含む第二の核酸分子を導入することによって、(例えば、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下するように)改変され得る。いくつかの態様では、該第一及び第二の核酸分子は、連続して該細胞に導入され得る。いくつかの態様では、該第一及び第二の核酸分子は、同時に該細胞に導入され得る。例えば、いくつかの態様では、該第一及び第二の核酸分子は、該細胞に同時に、別々の組成物として導入され得る。いくつかの態様では、該第一及び第二の核酸分子は、単一のポリヌクレオチドの一部であることができ、該細胞は、該単一のポリヌクレオチドを含むように改変される。
該Cas9ヌクレアーゼをコードする核酸は、RNA(例えば、メッセンジャーRNA(mRNA))またはDNAであり得る。いくつかの態様では、該gRNAは、RNAの形態で提供され得る。いくつかの態様では、該gRNAは、該RNAをコードするDNAの形態で提供され得る。いくつかの態様では、該gRNAは、別々のcrRNA及びtracrRNA分子、またはそれぞれcrRNA及びtracrRNAをコードする別々のDNA分子の形態で提供され得る。
いくつかの態様では、gRNAは、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)RNA(crRNA)及びトランス活性化CRISPR RNA(tracrRNA)をコードする第三の核酸配列を含む。いくつかの態様では、該Casタンパク質は、I型Casタンパク質である。いくつかの態様では、該Casタンパク質は、II型Casタンパク質である。いくつかの態様では、該II型Casタンパク質は、Cas9である。いくつかの態様では、該II型Cas、例えば、Cas9は、ヒトコドン最適化Casである。
いくつかの態様では、該Casタンパク質は、二本鎖DNA(dsDNA)の両鎖を切断することなく標的核酸配列内に一本鎖切断(すなわち、「ニック」)を創出することができる「ニッカーゼ」である。Cas9は、例えば、2つのヌクレアーゼドメイン、すなわち、RuvC様ヌクレアーゼドメイン及びHNH様ヌクレアーゼドメインを含み、これらは対向するDNA鎖の切断に関与する。これらのドメインのいずれかの変異がニッカーゼを創出し得る。ニッカーゼを創出する変異の例は、例えば、WO/2013/176772A1及びWO/2013/142578A1に見出すことができ、これらは各々、参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの態様では、dsDNAの各鎖の標的部位に特異的な2つの別々のCasタンパク質(例えば、ニッカーゼ)は、別の核酸または同じ核酸上の別々の領域上のオーバーハンギング配列に相補的なオーバーハンギング配列を創出することができる。核酸を、dsDNAの両鎖上の標的部位に特異的な2つのニッカーゼと接触させることによって創出されるオーバーハンギング末端は、5’または3’のいずれかのオーバーハンギング末端であり得る。例えば、第一のニッカーゼは、dsDNAの第一の鎖に一本鎖切断を創出することができ、第二のニッカーゼは、dsDNAの第二の鎖に一本鎖切断を創出することができ、その結果、オーバーハンギング配列が創出される。一本鎖切断を創出する各ニッカーゼの標的部位は、創出されるオーバーハンギング末端の配列が異なる核酸分子のオーバーハンギング末端の配列と相補的であるように選択され得る。2つの異なる核酸分子の相補的なオーバーハンギング末端は、本明細書に開示する方法によってアニールされ得る。いくつかの態様では、該第一の鎖のニッカーゼの標的部位は、該第二の鎖のニッカーゼの標的部位とは異なる。
いくつかの態様では、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子、ならびにそのコードされるNR4Aタンパク質の発現は、該細胞を、例えば、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子に特異的であるCRISPR(例えば、CRISPR-Cas9システム)と接触させることによって低下する。いくつかの態様では、該CRISPRは、該NR4A1遺伝子に特異的である。したがって、いくつかの態様では、該CRISPRと接触させた後、該細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、(i)該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下し、(ii)内因性レベルの該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質を有し、かつ(iii)内因性レベルの該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を有する。いくつかの態様では、該CRISPRは、該NR4A2遺伝子に特異的である。したがって、いくつかの態様では、該CRISPRと接触させた後、該細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、(i)内因性レベルの該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質を有し、(ii)該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下し、かつ(iii)内因性レベルの該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を有する。いくつかの態様では、該CRISPRは、該NR4A3遺伝子に特異的である。したがって、いくつかの態様では、該CRISPRと接触させた後、該細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、(i)内因性レベルの該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質を有し、(ii)内因性レベルの該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質を有し、かつ(iii)該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下する。
本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該CRISPRは、複数のNR4A遺伝子を標的とする。例えば、いくつかの態様では、該CRISPRは、該NR4A1遺伝子と該NR4A2遺伝子の両方を標的とすることが可能である。したがって、いくつかの態様では、該CRISPRと接触させた後、該細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、(i)該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下し、(ii)該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下し、かつ(iii)内因性レベルの該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を有する。いくつかの態様では、該CRISPRは、該NR4A1遺伝子と該NR4A3遺伝子の両方を標的とすることが可能である。したがって、いくつかの態様では、該CRISPRと接触させた後、該細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、(i)該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下し、(ii)内因性レベルの該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質を有し、かつ(iii)該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下する。いくつかの態様では、該CRISPRは、該NR4A2遺伝子及び/または該NR4A3遺伝子の両方を標的とすることが可能である。いくつかの態様では、該CRISPRと接触させた後、該細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、(i)内因性レベルの該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質を有し、(ii)該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下し、かつ(iii)該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下する。いくつかの態様では、該CRISPRは、該NR4A1遺伝子、該NR4A2遺伝子、及び該NR4A3遺伝子を標的とすることが可能である。したがって、いくつかの態様では、該CRISPRと接触させた後、該細胞(例えば、CARまたはTCR発現免疫細胞)は、(i)該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下し、(ii)該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下し、かつ(iii)該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質のレベルが低下する。
いくつかの態様では、CRISPRを使用した遺伝子編集により、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子のレベルが、参照細胞(例えば、CRISPRを使用した遺伝子編集に供されていない対応する細胞)で観察されるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子レベルに対して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%低下する。いくつかの態様では、該CRISPRは、該免疫細胞におけるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)の発現を完全に無効にする。いくつかの態様では、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子のレベルは、当技術分野で既知の任意の技術、例えば、デジタルドロップレットPCRを使用して測定され得る。
いくつかの態様では、本明細書に開示するgRNA及び/またはCas9をコードする核酸は、RNAまたはDNAである。いくつかの態様では、本明細書に開示するgRNA及び/またはCas9をコードするRNAまたはDNAは、それぞれ、合成RNAまたは合成DNAである。いくつかの態様では、該合成RNAまたはDNAは、少なくとも1つの非天然核酸塩基を含む。いくつかの態様では、ある特定のクラスのすべての核酸塩基が、非天然核酸塩基と置き換えられている(例えば、本明細書に開示するポリヌクレオチドにおけるすべてのウリジンが、非天然核酸塩基、例えば、5-メトキシウリジンまたはプソイドウリジンと置き換えられ得る)。いくつかの態様では、該ポリヌクレオチド(例えば、合成RNAまたは合成DNA)は、天然の核酸塩基のみ、すなわち、合成DNAの場合はA、C、T及びU、または合成RNAもしくは合成DNAの場合にはA、C、T及びUを含む。一般に、本明細書に開示するCRISPR遺伝子編集方法は、細胞、例えば、免疫細胞を、インビボ、インビトロ、またはエキソビボで、(i)Cas9または該Cas9をコードする核酸、及び(ii)少なくとも1つのNR4A(NR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3)遺伝子のガイドRNA(gRNA)または該gRNAをコードする核酸と接触させることを含み、該gRNAは、該NR4A遺伝子に含まれる配列(例えば、イントロン及び/またはエクソン配列)を標的とし、該細胞を、該Cas9及び少なくとも1つのgRNAと接触させることにより、該NR4A(NR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現が低下する。
いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号30、52~57、58、61、65、67、68、70、71、75、76、82、83、86、94、及び96に記載の配列の任意の1つ以上を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号30に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号30に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号30に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号30に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号52に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号52に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号52に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号52に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号53に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号53に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号53に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号53に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号54に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号54に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号54に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号54に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号55に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号55に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号55に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号55に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号56に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号56に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号56に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号56に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号57に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号57に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号57に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号57に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号58に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号58に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号58に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号58に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号61に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号61に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号61に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号61に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号65に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号65に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号65に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号65に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号67に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号67に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号67に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号67に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号68に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号68に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号68に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号68に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号70に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号70に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号70に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号70に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号71に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号71に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号71に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号71に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号75に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号75に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号75に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号75に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号76に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号76に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号76に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号76に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号82に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号82に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号82に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号82に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号83に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号83に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号83に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号83に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号86に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号86に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号86に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号86に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号94に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号94に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配
列番号94に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号94に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号96に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号96に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号96に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号96に記載の配列から本質的になる。
列番号94に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号94に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号96に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号96に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号96に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A3遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号96に記載の配列から本質的になる。
本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該遺伝子編集方法はさらに、(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、または(iii)(i)と(ii)の両方のレベルを低下させることを含み得る。いくつかの態様では、該NR4A1遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号25に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A1遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号25に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A1遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号25に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A1遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号25に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A1遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号26に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A1遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号26に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A1遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号26に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A1遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号26に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号27に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号27に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号27に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号27に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号28に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号28に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号28に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号28に記載の配列から本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号29に記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号29に記載の配列を含む。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号29に記載の配列からなる。いくつかの態様では、該NR4A2遺伝子を標的とするために使用され得るgRNAは、配列番号29に記載の配列から本質的になる。
本明細書で使用される、「接触させること」という用語(例えば、細胞、例えば、免疫細胞を少なくとも1つのgRNA及び少なくとも1つのCas9と接触させること)は、少なくとも1つのgRNA及び少なくとも1つのCasタンパク質、例えば、Cas9をインビトロにて細胞内で一緒にインキュベートすること(例えば、培養中で該gRNA及び/またはCasタンパク質、または該gRNA(複数可)及び/またはCas9タンパク質(複数可)をコードする核酸(複数可)を細胞に添加すること)、または細胞をインビボもしくはエキソビボで接触させることを含むことを意図している。
本明細書に開示する、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子の標的配列を、少なくとも1つのgRNA及び少なくとも1つのCasタンパク質、例えば、Cas9(またはそれらをコードする少なくとも1つの核酸配列)と接触させるステップは、任意の適切な方法で行われ得る。例えば、該細胞、例えば、免疫細胞は、細胞培養条件で処理され得る。本明細書に開示する、少なくとも1つのgRNA及び少なくとも1つのCasタンパク質、例えば、Cas9タンパク質(またはそれらをコードする少なくとも1つの核酸配列)と接触させた細胞は、別の薬剤、例えば、CARまたはTCRをコードする少なくとも1つの核酸配列を含むベクターと同時にまたは連続して接触させることもできる。いくつかの態様では、該細胞をインビトロまたはエキソビボで接触させた後、該方法はさらに、該細胞を当該対象に導入し、それによって疾患または状態、例えば、がんの症状を治療または改善することを含む。
エキソビボ法の場合、細胞は、自己細胞、すなわち、免疫細胞(複数可)に含まれる標的ポリヌクレオチド配列(例えば、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子)を変更する必要がある対象から採取した該免疫細胞(複数可)を含み得る(すなわち、ドナー及びレシピエントが同じ個体である)。自己細胞は、該細胞の任意の免疫学的に基づいた拒絶を回避するという利点を有する。代替的に、該細胞は、例えば、ドナーから採取される異種であり得る。通常、該細胞がドナーに由来する場合、それらは、レシピエントと免疫学的に十分に適合するドナーに由来し、すなわち、移植片拒絶反応の対象とならず、免疫抑制の必要性が低減または除去される。いくつかの態様では、該細胞は、異種起源、すなわち、レシピエント、またはレシピエントの種と免疫学的に十分に適合するように遺伝子操作された非ヒト哺乳類から採取される。免疫学的適合性を特定するための方法は、当技術分野で既知であり、HLA及びABO決定基に関するドナーとレシピエントの適合性を評価するための組織適合検査を含む。例えば、Transplantation Immunology,Bach and Auchincloss,Eds.(Wiley,John & Sons,Incorporated 1994)を参照されたい。
いくつかの態様では、本開示は、改変された免疫細胞を生成する方法を提供し、該方法は、細胞、例えば、免疫細胞(T細胞等)に含まれるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子配列を、エキソビボで、該細胞に含まれるNR4A遺伝子配列を、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子に含まれるモチーフを標的とするCas9タンパク質(またはかかるCas9タンパク質をコードする核酸)及び1つのgRNA(例えば、NR4A3のエクソン3及び4に位置するモチーフ)と接触させることによって変更することを含み、該gRNAは、該Cas9タンパク質を該標的遺伝子に向かわせ、該標的モチーフにハイブリダイズさせ、該NR4A遺伝子は、一部または全体的に開裂し、該開裂の効率は、約10%~約100%である。かかるgRNAの非限定的な例を本明細書に示す(例えば、表A、C、及びD参照)。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、本明細書に記載の改変された免疫細胞を生成する方法は、該NR4A遺伝子配列を、該細胞を、該Cas9タンパク質をコードする第一の核酸分子及び該NR4A遺伝子ファミリーの1つ以上のメンバーを標的とするgRNAを含む第二の核酸分子と接触させることによって変更することを含む。いくつかの態様では、該第一の及び核酸分子を、連続して該細胞と接触させる。いくつかの態様では、該第一の及び核酸分子を、同時に該細胞と接触させる。例えば、いくつかの態様では、該細胞を、該Cas9タンパク質をコードする第一の核酸分子及び該gRNAを含む第二の核酸分子を含む単一のポリヌクレオチドと接触させる。
いくつかの態様では、該細胞は、上記の変更ステップの前に、後に、またはそれと同時に、リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードする核酸(例えば、ベクター)で改変(例えば、トランスフェクト)されている。さらに、本開示の他の箇所でさらに記載されるように、いくつかの態様では、該細胞は、上記の変更ステップの前、後、またはそれと同時に、c-Junタンパク質のレベルが増加するように改変されている。
いくつかの態様では、該開裂の効率は、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%である。
本開示のCRISPR/Casシステムは、使用されるCas、例えば、Cas9に応じて様々な長さのgRNAスペーサー配列を使用することができる。異なる種に由来するCas9は、機能的リボ核タンパク質(RNP)複合体を形成するためにそれらの対応するgRNAと対合する必要があり、換言すれば、異なる細菌種から操作されたキメラgRNAフレームは、スペーサー配列及びキメラフレーム配列の差に起因して、異なる長さを有し得る。
いくつかの態様では、該gRNAスペーサー配列は、少なくとも約18ヌクレオチド(例えば、約18、約19、約20、約21、または約22ヌクレオチド)長であり得る。例えば、S.pyogenesのCas9に結合するgRNAに含まれるS.pyogenesのgRNAスペーサー配列の長さは、20ヌクレオチドであるが、S.aureusのCas9に結合するgRNAに含まれるS.aureusのgRNAスペーサー配列の長さは、21ヌクレオチドである。いくつかの態様では、該gRNAスペーサー配列は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34または35ヌクレオチドを含み得る。
該gRNAスペーサー配列と、それが該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子上で結合するDNA鎖との完全な一致が好ましいが、gRNAのスペーサー配列とNR4Aの標的配列間のミスマッチもまた、それがNR4A遺伝子レベルの低下またはNR4A遺伝子機能の減少をもたらす限り、許容される。該標的NR4A配列と完全に相補的なgRNA上の約8~約12個の連続したヌクレオチド間の「シード」配列は、該NR4A遺伝子の標的配列の適切な認識に好ましい。該gRNAのスペーサー配列の残りの部分は、1つ以上のミスマッチを含むことができる。
一般に、gRNA活性は、ミスマッチの数と逆相関している。好ましくは、本開示のgRNAのスペーサー配列は、約7個未満のミスマッチを含む。いくつかの態様では、gRNAのスペーサー配列は、対応するNR4A遺伝子の標的配列と、7個のミスマッチ、6個のミスマッチ、5個のミスマッチ、4個のミスマッチ、3個のミスマッチ、より好ましくは、2個またはそれより少ないミスマッチを含み、さらにより好ましくは、ミスマッチを含まない。該gRNA中のヌクレオチド数が少ないほど、許容されるミスマッチの数は少なくなる。結合親和性は、一致するgRNA-DNAの組み合わせの合計に依存すると考えられる。
本開示のgRNAのスペーサー配列は、CRISPR/Cas編集システムのオフターゲット効果を最小限に抑えるように選択され得る。したがって、いくつかの態様では、該gRNAのスペーサー配列は、当該細胞に含まれるすべての他のゲノムヌクレオチド配列と比較した場合に、少なくとも2つのミスマッチを含むように選択される。いくつかの態様では、該gRNAのスペーサー配列は、当該細胞に含まれるすべての他のゲノムヌクレオチド配列と比較した場合に、少なくとも1つのミスマッチを含むように選択される。当業者には、オフターゲット効果を最小限に抑えるために適切なgRNAのスペーサー配列を選択するため、様々な技術(例えば、バイオインフォマティクス分析)が使用され得ることが理解されよう。
いくつかの態様では、該gRNAのスペーサー配列は、配列番号31~42のスペーサー配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。
いくつかの態様では、該gRNAのスペーサー配列は、配列番号31~42のいずれか1つのDNA配列と比較して、少なくとも1、2、3、4または5個のヌクレオチドのミスマッチを含むスペーサー配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる。
いくつかの態様では、編集の効果は、複数の位置を標的とすることによって増加し得る。
いくつかの態様では、2つのgRNAが、該NR4A遺伝子の同じ鎖の配列に相補的である、及び/またはハイブリダイズする。いくつかの態様では、2つのgRNAが、該NR4A遺伝子の向かい合う鎖の配列に相補的である、及び/またはハイブリダイズする。いくつかの態様では、該2つのgRNAは、該NR4A遺伝子の向かい合う鎖の配列に相補的ではなく、及び/またはハイブリダイズしない。いくつかの態様では、2つのgRNAが、該NR4A遺伝子の重複する標的モチーフに相補的である、及び/またはハイブリダイズする。いくつかの態様では、2つのgRNAが、該NR4A遺伝子のオフセット標的モチーフに相補的である、及び/またはハイブリダイズする。
一般に、本開示のgRNAは、その配列の任意のバリアントまたは化学修飾を、それが対応するCasタンパク質、例えば、Cas9タンパク質の標的配列への結合、及びその後の該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子の除去(全または一部)を可能にする限り、含むことができる。
本明細書に開示する方法で使用されるCasタンパク質、例えば、Cas9は、核酸を開裂するエンドヌクレアーゼであり、多くの細菌のゲノムのCRISPR遺伝子座によってコードされ、II型CRISPRシステムに関与している。Cas9タンパク質は、Streptococcus pyogenes、Staphylococcus aureus、Streptococcus thermophilus、Neisseria meningitidis等を含めた多くの種の細菌によって産生される。したがって、本開示に有用なCas9タンパク質は、当技術分野で既知の任意の適切な細菌に由来し得る。かかる細菌の非限定的な例としては、Streptococcus pyogenes、Streptococcus mutans、Streptococcus pneumonia、Streptococcus aureus、Streptococcus thermophilus、Campylobacter jejuni、Neisseria meningitidis、Pasteurella multocida、Listeria innocua、及びFrancisella novicidaが挙げられる。本明細書に開示する方法は、当技術分野で既知の任意のCas9によって実施され得る。いくつかの態様では、該Cas9は、野生型Cas9である。いくつかの態様では、該Cas9は、酵素活性が向上した変異Cas9であるか、Cas9部分を含む融合タンパク質である。いくつかの態様では、該Cas9ヌクレアーゼタンパク質は、Streptococcus pyogenesのCas9タンパク質である。
Cas9ヌクレアーゼタンパク質は通常、細菌で発現されるため、それらの核酸配列を、Cas9組み換えタンパク質を設計及び調製する際に、真核細胞(例えば、哺乳類細胞)での最適な発現用に修飾することが有利であり得る。したがって、いくつかの態様では、本明細書に開示する方法で使用されるCas9をコードする核酸は、真核細胞での発現用に、例えば、それを必要とするヒト対象の細胞での発現用にコドン最適化されている。
いくつかの態様では、本明細書に開示する方法で使用されるCas9タンパク質は、1つ以上のアミノ酸置換または修飾を含む。いくつかの態様では、該1つ以上のアミノ酸置換は、保存的アミノ酸置換を含む。場合によっては、置換及び/または修飾によって、タンパク質分解を防止もしくは低減すること、及び/または細胞での該ポリペプチドの半減期を延長することができる。いくつかの態様では、該Cas9タンパク質は、ペプチド結合置換(例えば、尿素、チオ尿素、カルバメート、スルホニル尿素等)を含み得る。いくつかの態様では、該Cas9タンパク質は、天然に存在するアミノ酸を含み得る。いくつかの態様では、該Cas9タンパク質は、代替アミノ酸(例えば、D-アミノ酸、ベータ-アミノ酸、ホモシステイン、ホスホセリン等)を含み得る。いくつかの態様では、該Cas9タンパク質は、異種部分を含むための修飾(例えば、ペグ化、グリコシル化、脂質化、アセチル化、エンドキャッピング等)を含み得る。
本明細書に開示する方法は、概してCas9タンパク質を使用して実施されるが、いくつかの態様では、該Casタンパク質は、Casl、Cas2、Cas3、Cas4、Cas5、Cas6、Cas7、またはCas8であり得ることが想定される。いくつかの態様では、該Casタンパク質は、任意の細菌種に由来するCas9タンパク質またはその機能的部分である。いくつかの特定の態様では、本明細書に開示する方法で使用されるCas9タンパク質は、Streptococcus pyogenesもしくはStaphylococcus aureusのCas9タンパク質もしくはその機能的部分であるか、またはかかるCas9もしくはその機能的部分をコードする核酸である。使用され得る他のCasヌクレアーゼの非限定的な例は、当技術分野で既知であり、例えば、その各々が参照により全体として本明細書に組み込まれるUS9,970,001B2、US10,221,398B2、及びUS2020/0190487A1に記載されている。いくつかの態様では、本開示に有用なCasヌクレアーゼは、I型Casタンパク質を含む。I型Casタンパク質の非限定的な例としては、Cas3、Cas5、Cas6、Cas7、Cas8a、Cas8b、Cas8c、Cas10d、Cse1、Cse2、Csy1、Csy2、Csy3、及びそれらのバリアントが挙げられる。いくつかの態様では、本開示に有用なCasヌクレアーゼは、II型Casタンパク質を含む。II型Casタンパク質の非限定的な例としては、Cas9、Csn2、Cas4、及びそれらのバリアントが挙げられる。いくつかの態様では、本開示に有用なCasヌクレアーゼは、III型Casタンパク質を含む。非限定的な例としては、Cas10、Csm2、Cmr5、Csx10、Csx11、及びそれらのバリアントが挙げられる。いくつかの態様では、本開示に有用なCasヌクレアーゼは、IV型Casタンパク質を含む。かかるCasタンパク質の非限定的な例としては、Csf1が挙げられる。いくつかの態様では、本開示に有用なCasヌクレアーゼは、V型Casタンパク質を含む。非限定的な例としては、Cas12、Cas12a(Cpf1)、Cas12b(C2c1)、Cas12c(C2c3)、Cas12d(CasY)、Cas12e(CasX)、Cas12f(Cas14、C2c10)、Cas12g、Cas12h、Cas12i、Cas12k(C2c5)、C2c4、C2c8、C2c9、及びそれらのバリアントが挙げられる。いくつかの態様では、本開示に有用なCasヌクレアーゼは、VI型Casタンパク質を含む。VI型Casタンパク質の非限定的な例としては、Cas13、Cas13a(C2c2)、Cas13b、Cas13c、Cas13d、及びそれらのバリアントが挙げられる。
場合によっては、本開示に有用なCasタンパク質は、上記のCasタンパク質のオルソログまたはホモログを含む。「オルソログ(orthologue)」(本明細書では「オルソログ(ortholog)」とも呼ばれる)及び「ホモログ(homologue)」(本明細書では「ホモログ(homolog)」とも呼ばれる)という用語は、当技術分野では周知である。さらなる指針によれば、本明細書で使用される、タンパク質の「ホモログ」とは、そのホモログであるタンパク質と同じまたは同様の機能を果たす同じ種のタンパク質である。ホモログのタンパク質は、構造的に関連している場合もあるが、構造的に関連している必要はなく、または、部分的にのみ構造的に関連する。本明細書で使用される、タンパク質の「オルソログ」とは、そのオルソログであるタンパク質と同じまたは同様の機能を果たす異なる種のタンパク質である。オルソログのタンパク質は、構造的に関連している場合もあるが、構造的に関連している必要はなく、または、部分的にのみ構造的に関連する。
本明細書で使用される、「機能的部分」とは、少なくとも1つのgRNAと複合体を形成し、標的配列を開裂し、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現の低下をもたらす能力を保持するペプチド、例えば、Cas9の部分を指す。いくつかの態様では、該機能的部分は、DNA結合ドメイン、少なくとも1つのRNA結合ドメイン、ヘリカーゼドメイン、及びエンドヌクレアーゼドメインからなる群から選択される、作動可能に連結されたCas9タンパク質の機能的ドメインの組み合わせを含む。いくつかの態様では、該機能的ドメインは、非共有結合複合体を形成する。いくつかの態様では、該機能的ドメインは、融合複合体(例えば、融合タンパク質)を形成する。いくつかの態様では、該機能的ドメインは、化学的に結合している(例えば、1つ以上のスペーサーまたはリンカーを介して)。いくつかの態様では、該機能的ドメインは、コンジュゲートされる。
本開示は、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子を少なくとも1つのgRNA及び少なくとも1つのCasタンパク質、例えば、Cas9と接触させる様々な方法を企図することを理解されたい。いくつかの態様では、外因性Casタンパク質、例えば、Cas9は、ポリペプチドの形態で細胞に導入され得る。いくつかの態様では、Casタンパク質、例えば、Cas9は、細胞透過性ポリペプチドまたは細胞透過性ペプチドにコンジュゲートまたは融合され得る。本明細書で使用される、「細胞透過性ポリペプチド」及び「細胞透過性ペプチド」とは、細胞への分子の取り込みを容易にするポリペプチドまたはペプチドをそれぞれ指す。該細胞透過性ポリペプチドは、検出可能な標識を含み得る。
いくつかの態様では、Casタンパク質、例えば、Cas9は、荷電タンパク質、例えば、正、負または全体的に中性の電荷を担持するタンパク質にコンジュゲートまたは融合され得る。かかる結合は、共有結合であり得る。いくつかの態様では、該Casタンパク質、例えば、Cas9を、過度に正電荷を有するペプチドに融合させ、該Casタンパク質、例えば、Cas9が細胞に浸透する能力を著しく高めることができる。Cronican et al.ACS Chem.Biol.5(8):747-52(2010)を参照されたい。いくつかの態様では、該Casタンパク質、例えば、Cas9は、細胞へのその侵入を容易にするため、タンパク質形質導入ドメイン(PTD)に融合され得る。例示的なPTDとしては、Tat、オリゴアルギニン、及びペネトラチンが挙げられるがこれらに限定されない。したがって、いくつかの特定の態様では、本明細書に開示する方法は、細胞透過性ペプチドに融合されたCasタンパク質、PTDに融合されたCasタンパク質、tatドメインに融合されたCasタンパク質、オリゴアルギニンドメインに融合されたCasタンパク質、ペネトラチンドメインに融合されたCasタンパク質、またはそれらの組み合わせを含むCasタンパク質、例えば、Cas9タンパク質を使用して実施され得る。
いくつかの態様では、該Casタンパク質、例えば、Cas9は、細胞、例えば、免疫細胞、例えば、CARまたはTCRを発現し、かつc-Junタンパク質のレベルが増加しており、標的ポリヌクレオチド配列、例えば、該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子を含む免疫細胞に、該Casタンパク質、例えば、Cas9をコードする核酸の形態で導入され得る。該核酸を細胞に導入するプロセスは、任意の適切な技術によって達成され得る。適切な技術としては、リン酸カルシウムまたは脂質によるトランスフェクション、エレクトロポレーション、及びウイルスベクターを使用した形質導入または感染が挙げられる。いくつかの態様では、該核酸は、DNAを含む。いくつかの態様では、該核酸は、本明細書に記載の修飾DNAを含む。いくつかの態様では、該核酸は、mRNAを含む。いくつかの態様では、該核酸は、本明細書に記載の修飾mRNA(例えば、合成修飾mRNA)を含む。
本明細書に開示する方法で使用されるgRNA配列及び/またはCas9をコードする核酸配列は、例えば、それらの安定性を高めるように(例えば、それらを必要とする対象への投与後のそれらの血漿内半減期を延長するように)化学的に修飾され得る。本明細書に開示するgRNA及び/または例えば、Cas9をコードする核酸配列に対する可能な化学修飾については、本明細書で以下に詳細に論じる。
いくつかの態様では、gRNA全体が化学的に修飾される。いくつかの態様では、該gRNAのスペーサーのみが化学的に修飾される。いくつかの態様では、該gRNAのスペーサー及びgRNAのフレーム配列が化学的に修飾される。特定の化学修飾の非限定的な例を以下に詳細に開示する。
したがって、本明細書に開示する方法のいくつかの態様では、該Casタンパク質(例えば、Cas9)及び1つ以上のgRNAは、それらをコードする1つ以上の送達ベクターからの発現を介して標的細胞に提供される。いくつかの態様では、該gRNA(複数可)及びCas9を標的細胞に導入するための上記のベクター(複数可)は、ウイルスベクターである。いくつかの態様では、該gRNA(複数可)及びCas9を標的細胞に導入するための上記のベクター(複数可)は、非ウイルスベクターである。いくつかの態様では、該ウイルスベクターは、アデノ随伴ベクター(AAV)、レンチウイルスベクター(LV)、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、またはそれらの組み合わせである。該AAVベクター(複数可)は、AAVI、AAV2、AAV5、AAV6、AAV8、及びAAV9を含めたいくつかのカプシド型のうちの1つ以上に基づき得る。いくつかの態様では、該AAVベクターは、AAVDJ-8、AAV2DJ9、またはそれらの組み合わせである。
上記で開示した方法に加えて、本開示はさらに、本開示の方法を実施するための組成物を提供する。したがって、本開示は、少なくとも1つの上記のgRNAをコードする核酸を提供する。
同様に提供するのは、組成物及び/または少なくとも1つのCas9である。いくつかの態様では、該Cas9をコードする核酸は、(i)S.aureus由来のCas9、(ii)S.pyogenes由来のCas9、(iii)S.aureus由来のCas9またはS.pyogenes由来のCas9に由来する、Cas9活性を保持している変異Cas9、(iv)Cas9部分を含む融合タンパク質、または(v)それらの組み合わせをコードする。
いくつかの態様では、1つ以上の遺伝子編集ツール(例えば、本明細書に開示するもの)は、本開示の細胞を改変するために使用され得る。
IV.A.2.TALEN
いくつかの態様では、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を編集(例えば、低減もしくは阻害)するために使用され得る遺伝子編集ツールは、ヌクレアーゼ剤、例えば、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)である。TALエフェクターヌクレアーゼは、原核生物または真核生物のゲノムの特定の標的配列において二本鎖切断を行うために使用され得る配列特異的ヌクレアーゼのクラスである。TALエフェクターヌクレアーゼは、天然または操作された転写活性化因子様(TAL)エフェクター、またはその機能的部分を、エンドヌクレアーゼ、例えば、FokI等の触媒ドメインに融合することによって創出される。
いくつかの態様では、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を編集(例えば、低減もしくは阻害)するために使用され得る遺伝子編集ツールは、ヌクレアーゼ剤、例えば、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)である。TALエフェクターヌクレアーゼは、原核生物または真核生物のゲノムの特定の標的配列において二本鎖切断を行うために使用され得る配列特異的ヌクレアーゼのクラスである。TALエフェクターヌクレアーゼは、天然または操作された転写活性化因子様(TAL)エフェクター、またはその機能的部分を、エンドヌクレアーゼ、例えば、FokI等の触媒ドメインに融合することによって創出される。
特有のモジュール型TALエフェクターのDNA結合ドメインにより、潜在的に任意の所与のDNA認識特異性を有するタンパク質の設計が可能になる。したがって、該TALエフェクターヌクレアーゼのDNA結合ドメインを、特定のDNA標的部位を認識するように操作し、ひいては所望の標的配列において二本鎖切断を行うために使用することができる。WO2010/079430、Morbitzer et al.,(2010)PNAS 10.1073/pnas.1013133107、Scholze & Boch (2010) Virulence 1:428-432、Christian et al.,Genetics(2010)186:757-761、Li et al.,(2010)Nuc. Acids Res.(2010)doi:10.1093/nar/gkq704、及びMiller et al.,(2011)Nature Biotechnology 29:143-148を参照されたい。これらはすべて、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
適切なTALヌクレアーゼの非限定的な例、及び適切なTALヌクレアーゼを調製するための方法は、例えば、米国特許出願第2011/0239315A1号、第2011/0269234A1号、第2011/0145940A1号、第2003/0232410A1号、第2005/0208489A1号、第2005/0026157A1号、第2005/0064474A1号、第2006/0188987A1号、及び第2006/0063231A1号(各々が参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。
様々な態様では、TALエフェクターヌクレアーゼは、例えば、目的のゲノム遺伝子座における標的核酸配列またはその近傍を切断するように操作され、該標的核酸配列は、標的ベクターによって修飾される配列またはその近傍にある。本明細書に提供する様々な方法及び組成物での使用に適したTALヌクレアーゼは、本明細書に記載の標的ベクターによって修飾される標的核酸配列またはその近傍に結合するように特異的に設計されるものを含む。
いくつかの態様では、該TALENの各モノマーは、約12~約25個のTALリピートを含み、各TALリピートは、1bpのサブ部位に結合する。いくつかの態様では、該ヌクレアーゼ剤は、独立したヌクレアーゼに作動可能に連結したTALリピートベースのDNA結合ドメインを含むキメラタンパク質である。いくつかの態様では、該独立したヌクレアーゼは、FokIエンドヌクレアーゼである。いくつかの態様では、該ヌクレアーゼ剤は、第一のTALリピートベースのDNA結合ドメイン及び第二のTALリピートベースのDNA結合ドメインを含み、該第一及び第二のTALリピートベースのDNA結合ドメインの各々は、FokIヌクレアーゼに作動可能に連結しており、該第一及び第二のTALリピートベースのDNA結合ドメインは、約6bp~約40bpの開裂部位によって分離された標的DNA配列の各鎖の2つの隣接する標的DNA配列を認識し、該FokIヌクレアーゼは二量体化し、標的配列において二本鎖切断を行う。
いくつかの態様では、該ヌクレアーゼ剤は、第一のTALリピートベースのDNA結合ドメイン及び第二のTALリピートベースのDNA結合ドメインを含み、該第一及び第二のTALリピートベースのDNA結合ドメインの各々は、FokIヌクレアーゼに作動可能に連結しており、該第一及び第二のTALリピートベースのDNA結合ドメインは、5bpまたは6bpの開裂部位によって分離された標的DNA配列の各鎖の2つの隣接する標的DNA配列を認識し、FokIヌクレアーゼは二量体化し、二本鎖切断を行う。
IV.A.3.ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)
いくつかの態様では、本開示に有用な遺伝子編集ツールは、ヌクレアーゼ剤、例えば、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)システムを含む。ジンクフィンガーベースのシステムは、2つのタンパク質ドメイン、すなわち、ジンクフィンガーDNA結合ドメイン及び酵素ドメインを含む融合タンパク質を含む。「ジンクフィンガーDNA結合ドメイン」、「ジンクフィンガータンパク質」、または「ZFP」は、亜鉛イオンの配位によって構造が安定化される結合ドメイン内のアミノ酸配列の領域である1つ以上のジンクフィンガーを介して配列特異的にDNAに結合するタンパク質またはより大きなタンパク質内のドメインである。該ジンクフィンガードメインは、標的DNA配列(例えば、NR4A1、NR4A2、またはNR4A3)に結合することにより、酵素ドメインの活性を配列の近傍に向かわせ、ひいては該標的配列の傍の内因性標的遺伝子の改変を誘導する。ジンクフィンガードメインは、実質的にいかなるの所望の配列にも結合するように操作され得る。本明細書に開示するように、いくつかの態様では、該ジンクフィンガードメインは、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)タンパク質をコードするDNA配列に結合する。したがって、開裂または組み換えが所望される標的DNA配列を含む標的遺伝子座を同定した後、1つ以上のジンクフィンガー結合ドメインが、該標的遺伝子座内の1つ以上の標的DNA配列に結合するように操作され得る。細胞におけるジンクフィンガー結合ドメイン及び酵素ドメインを含む融合タンパク質の発現により、該標的遺伝子座に改変がもたらされる。
いくつかの態様では、本開示に有用な遺伝子編集ツールは、ヌクレアーゼ剤、例えば、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)システムを含む。ジンクフィンガーベースのシステムは、2つのタンパク質ドメイン、すなわち、ジンクフィンガーDNA結合ドメイン及び酵素ドメインを含む融合タンパク質を含む。「ジンクフィンガーDNA結合ドメイン」、「ジンクフィンガータンパク質」、または「ZFP」は、亜鉛イオンの配位によって構造が安定化される結合ドメイン内のアミノ酸配列の領域である1つ以上のジンクフィンガーを介して配列特異的にDNAに結合するタンパク質またはより大きなタンパク質内のドメインである。該ジンクフィンガードメインは、標的DNA配列(例えば、NR4A1、NR4A2、またはNR4A3)に結合することにより、酵素ドメインの活性を配列の近傍に向かわせ、ひいては該標的配列の傍の内因性標的遺伝子の改変を誘導する。ジンクフィンガードメインは、実質的にいかなるの所望の配列にも結合するように操作され得る。本明細書に開示するように、いくつかの態様では、該ジンクフィンガードメインは、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)タンパク質をコードするDNA配列に結合する。したがって、開裂または組み換えが所望される標的DNA配列を含む標的遺伝子座を同定した後、1つ以上のジンクフィンガー結合ドメインが、該標的遺伝子座内の1つ以上の標的DNA配列に結合するように操作され得る。細胞におけるジンクフィンガー結合ドメイン及び酵素ドメインを含む融合タンパク質の発現により、該標的遺伝子座に改変がもたらされる。
いくつかの態様では、ジンクフィンガー結合ドメインは、1つ以上のジンクフィンガーを含む。Miller et al.,(1985)EMBO J.4:1609-1614、Rhodes(1993)Scientific American February:56-65、米国特許第6,453,242号。通常、単一のジンクフィンガードメインは、約30アミノ酸長である。個々のジンクフィンガーは、3ヌクレオチド(すなわち、トリプレット)配列(または隣接するジンクフィンガーの4ヌクレオチド結合部位と1ヌクレオチドが重複し得る4ヌクレオチド配列)に結合する。したがって、ジンクフィンガー結合ドメインが配列に結合するように操作される当該配列(例えば、標的配列)の長さが、操作されるジンクフィンガー結合ドメインのジンクフィンガーの数を決定する。例えば、フィンガーモチーフが、重複するサブ部位には結合しないZFPの場合には、6ヌクレオチドの標的配列には、2つのフィンガー結合ドメインが結合し、9ヌクレオチドの標的配列には、3つのフィンガー結合ドメインが結合する等である。標的部位における、個々のジンクフィンガーの結合部位(すなわち、サブ部位)は、マルチフィンガー結合ドメイン内のジンクフィンガー間のアミノ酸配列(すなわち、フィンガー間のリンカー)の長さ及び性質に応じて、連続している必要はなく、1つまたは数個のヌクレオチドによって隔てられてもよい。いくつかの態様では、個々のZFNのDNA結合ドメインは、3~6個の個々のジンクフィンガリピートを含み、各々約9~約18塩基対を認識することができる。
ジンクフィンガー結合ドメインは、最適な配列に結合するように操作され得る。例えば、Beerli et al.,(2002)Nature Biotechnol.20:135-141、Pabo et al.,(2001)Ann.Rev.Biochem.70:313-340、Isalan et al.,(2001)Nature Biotechnol.19:656-660、Segal et al.,(2001)Curr.Opin. Biotechnol.12:632-637、Choo et al.,(2000)Curr.Opin.Struct.Biol.10:411-416を参照されたい。操作されたジンクフィンガー結合ドメインは、天然に存在するジンクフィンガータンパク質と比較して新規な結合特異性を有し得る。操作方法としては、合理的設計及び様々なタイプの選択が挙げられるがこれらに限定されない。
ジンクフィンガードメインによる結合のための標的DNA配列の選択は、例えば、米国特許第6,453,242号に開示されている方法に従って達成され得る。当業者には、ヌクレオチド配列の単純な目視検査もまた、標的DNA配列の選択に使用され得ることが明らかであろう。したがって、標的DNA配列選択のための任意の手段を、本明細書に記載の方法に使用することができる。標的部位は、一般に、少なくとも約9ヌクレオチド長を有し、したがって、少なくとも3つのジンクフィンガーを含むジンクフィンガー結合ドメインと結合する。しかしながら、例えば、4フィンガーの結合ドメインと12ヌクレオチドの標的部位との結合、5フィンガーの結合ドメインと15ヌクレオチドの標的部位との結合、または6フィンガーの結合ドメインと18ヌクレオチドの標的部位との結合も可能である。明らかなように、より長い標的部位に対するより大きな結合ドメイン(例えば、7、8、9フィンガー及びそれより大きい)の結合も可能である。
該ジンクフィンガー融合タンパク質の酵素ドメイン部分は、任意のエンドまたはエキソヌクレアーゼから得ることができる。酵素ドメインが由来し得る例示的なエンドヌクレアーゼとしては、制限エンドヌクレアーゼ及びホーミングエンドヌクレアーゼが挙げられるがこれらに限定されない。例えば、2002-2003 Catalogue,New England Biolabs,Beverly,Mass.及びBelfort et al.(1997)Nucleic Acids Res.25:3379-3388を参照されたい。DNAを開裂するさらなる酵素が知られている(例えば、51ヌクレアーゼ、マングビーンヌクレアーゼ、膵臓DNaseI、ミクロコッカスヌクレアーゼ、酵母HOエンドヌクレアーゼ、Linn et al.(eds.)Nucleases,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1993も参照のこと)。これらの酵素(またはその機能的断片)のうちの1つ以上を開裂ドメインの起源として使用することができる。
本明細書に記載のZFPの酵素ドメインとしての使用に適した制限エンドヌクレアーゼ(制限酵素)の例は、多くの種に存在し、DNAに対して配列特異的に結合すること(認識部位において)、及び該結合部位またはその近傍でDNAを開裂することが可能である。ある特定の制限酵素(例えば、IIS型)は、認識部位から除かれた部位においてDNAを切断し、分離可能な結合及び開裂ドメインを有する。例えば、IIS型酵素FokIは、一方の鎖上の認識部位から9個目のヌクレオチドにおいて及び他方の鎖上の認識部位から13個目のヌクレオチドにおいてDNAの二本鎖開裂を触媒する。例えば、米国特許第5,356,802号、第5,436,150号及び第5,487,994号、ならびにLi et al.(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:4275-4279、Li et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:2764-2768、Kim et al.(1994a)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:883-887、Kim et al.(1994b)J.Biol.Chem.269:31,978-31,982を参照されたい。したがって、いくつかの態様では、融合タンパク質は、少なくとも1つのIIS型制限酵素からの酵素ドメイン及び1つ以上のジンクフィンガー結合ドメインを含む。
当該結合ドメインから開裂ドメインが分離可能な例示的なIIS型制限酵素は、FokIである。この特定の酵素は、二量体として活性である。Bitinaite et al.,(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:10,570-10,575。したがって、ジンクフィンガー-FokI融合を使用した標的化二本鎖DNA開裂の場合、各々がFokI酵素ドメインを含む2つの融合タンパク質を使用して、触媒活性のある開裂ドメインを再構成することができる。代替的に、ジンクフィンガー結合ドメイン及び2つのFokI酵素ドメインを含む単一のポリペプチド分子も使用され得る。FokI酵素ドメインを含む例示的なZFPは、米国特許第9,782,437号に記載されている。
IV.A.3.メガヌクレアーゼ
いくつかの態様では、細胞におけるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)発現を調節するために使用される遺伝子編集ツールは、メガヌクレアーゼシステム等のヌクレアーゼ剤を含む。メガヌクレアーゼは、保存配列モチーフに基づいて4つのファミリーに分類されており、これらのファミリーは、「LAGLIDADG」、「GIY-YIG」、「H-N-H」、及び「His-Cysボックス」ファミリーである。これらのモチーフは、金属イオンの配位及びホスホジエステル結合の加水分解に関与する。
いくつかの態様では、細胞におけるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)発現を調節するために使用される遺伝子編集ツールは、メガヌクレアーゼシステム等のヌクレアーゼ剤を含む。メガヌクレアーゼは、保存配列モチーフに基づいて4つのファミリーに分類されており、これらのファミリーは、「LAGLIDADG」、「GIY-YIG」、「H-N-H」、及び「His-Cysボックス」ファミリーである。これらのモチーフは、金属イオンの配位及びホスホジエステル結合の加水分解に関与する。
HEアーゼは、その長い認識部位、及びそのDNA基質におけるいくつかの配列多型に対する耐性で知られている。メガヌクレアーゼのドメイン、構造及び機能は既知であり、例えば、Guhan and Muniyappa(2003)Crit Rev Biochem Mol Biol 38:199-248、Lucas et al.,(2001)Nucleic Acids Res 29:960-9、Jurica and Stoddard,(1999)Cell Mol Life Sci 55:1304-26、Stoddard,(2006)Q Rev Biophys 38:49-95、及びMoure et al.,(2002)Nat Struct Biol 9:764を参照されたい。
いくつかの例では、天然に存在するバリアント、及び/または操作された誘導体のメガヌクレアーゼが使用される。動態、補因子相互作用、発現、最適条件、及び/または認識部位特異性の修飾方法、ならびに活性のスクリーニングについては既知であり、例えば、各々が参照により全体として本明細書に組み込まれるEpinat et al.,(2003)Nucleic Acids Res 31:2952-62、Chevalier et al.,(2002)Mol Cell 10:895-905、Gimble et al.,(2003)Mol Biol 334:993-1008、Seligman et al.,(2002)Nucleic Acids Res 30:3870-9、Sussman et al.,(2004)J Mol Biol 342:31-41、Rosen et al.,(2006)Nucleic Acids Res 34:4791-800、Chames et al.,(2005)Nucleic Acids Res 33:e178、Smith et al.,(2006)Nucleic Acids Res 34:e149、Gruen et al.,(2002)Nucleic Acids Res 30:e29、Chen and Zhao,(2005)Nucleic Acids Res 33:e154、WO2005105989、WO2003078619、WO2006097854、WO2006097853、WO2006097784、及びWO2004031346を参照されたい。
I-SceI、I-SceII、I-SceIII、I-SceIV、I-SceV、I-SecVI、I-SceVII、I-CeuI、I-CeuAIIP、I-CreI、I-CrepsbIP、I-CrepsbIIP、I-CrepsbIIIP、I-CrepsbIVP、I-TliI、I-PpoI、PI-PspI、F-SceI、F-SceII、F-SuvI、F-TevI、F-TevII、I-AmaI、I-AniI、I-ChuI、I-CmoeI、I-CpaI、I-CpaII、I-CsmI、I-CvuI、I-CvuAIP、I-DdiI、I-DdiII、I-DirI、I-DmoI、I-HmuI、I-HmuII、I-HsNIP、I-LlaI、I-MsoI、I-NaaI、I-NanI、I-NcIIP、I-NgrIP、I-NitI、I-NjaI、I-Nsp236IP、I-PakI、I-PboIP、I-PcuIP、I-PcuAI、I-PcuVI、I-PgrIP、I-PobIP、I-PorIIP、I-PbpIP、I-SpBetaIP、I-ScaI、I-SexIP、I-SneIP、I-SpomI、I-SpomCP、I-SpomIP、I-SpomIIP、I-SquIP、I-Ssp6803I、I-SthPhiJP、I-SthPhiST3P、I-SthPhiSTe3bP、I-TdeIP、I-TevI、I-TevII、I-TevIII、I-UarAP、I-UarHGPAIP、I-UarHGPA13P、I-VinIP、I-ZbiIP、PI-MtuI、PI-MtuHIP、PI-MtuHIIP、PI-PfuI、PI-PfuII、PI-PkoI、PI-PkoII、PI-Rma43812IP、PI-SpBetaIP、PI-SceI、PI-TfuI、PI-TfuII、PI-ThyI、PI-TliI、PI-TliII、またはそれらの任意の活性バリアントもしくは断片が挙げられるがこれらに限定されない任意のメガヌクレアーゼが本明細書で使用され得る。
いくつかの態様では、該メガヌクレアーゼは、12~40塩基対の二本鎖DNA配列を認識する。いくつかの態様では、該メガヌクレアーゼは、当該ゲノムに含まれる1つの完全に一致した標的配列を認識する。いくつかの態様では、該メガヌクレアーゼは、ホーミングヌクレアーゼである。いくつかの態様では、該ホーミングヌクレアーゼは、ホーミングヌクレアーゼの「LAGLIDADG」ファミリーである。いくつかの態様では、該ホーミングヌクレアーゼの「LAGLIDADG」ファミリーは、I-SceI、I-CreI、I-Dmol、またはそれらの組み合わせから選択される。
IV.A.4.制限エンドヌクレアーゼ
いくつかの態様では、本開示で有用な遺伝子編集ツールには、I型、II型、III型、及びIV型のエンドヌクレアーゼを含む、制限エンドヌクレアーゼ等のヌクレアーゼ剤が含まれる。I型及びIII型の制限エンドヌクレアーゼは、特定の認識部位を認識するが、通常、ヌクレアーゼ結合部位からの様々な位置で開裂し、これは、開裂部位(認識部位)から数百塩基対離れている場合がある。II型システムでは、該制限酵素活性は、メチラーゼ活性とは無関係であり、通常、開裂は、結合部位内またはその近傍の特定の部位で生じる。ほとんどのII型酵素は回文配列を切断するが、IIa型酵素は、非回文認識部位を認識し、該認識部位の外側を開裂し、IIb型酵素は、該認識部位の外側の両方の部位で二回配列を切断し、IIs型酵素は、非対称の認識部位を認識し、一方の側で該認識部位から約1~20ヌクレオチドの規定の距離で開裂する。IV型制限酵素は、メチル化DNAを標的とする。制限酵素は、例えば、REBASEデータベース(ウェブページは、rebase.neb.com、Roberts et al.,(2003)Nucleic Acids Res 31:418-20)、Roberts et al.,(2003)Nucleic Acids Res 31:1805-12、及びBelfort et al.,(2002)in Mobile DNA II,pp.761-783,Eds.Craigie et al.,(ASM Press,Washington,D.C.)において、さらに記載及び分類されている。
いくつかの態様では、本開示で有用な遺伝子編集ツールには、I型、II型、III型、及びIV型のエンドヌクレアーゼを含む、制限エンドヌクレアーゼ等のヌクレアーゼ剤が含まれる。I型及びIII型の制限エンドヌクレアーゼは、特定の認識部位を認識するが、通常、ヌクレアーゼ結合部位からの様々な位置で開裂し、これは、開裂部位(認識部位)から数百塩基対離れている場合がある。II型システムでは、該制限酵素活性は、メチラーゼ活性とは無関係であり、通常、開裂は、結合部位内またはその近傍の特定の部位で生じる。ほとんどのII型酵素は回文配列を切断するが、IIa型酵素は、非回文認識部位を認識し、該認識部位の外側を開裂し、IIb型酵素は、該認識部位の外側の両方の部位で二回配列を切断し、IIs型酵素は、非対称の認識部位を認識し、一方の側で該認識部位から約1~20ヌクレオチドの規定の距離で開裂する。IV型制限酵素は、メチル化DNAを標的とする。制限酵素は、例えば、REBASEデータベース(ウェブページは、rebase.neb.com、Roberts et al.,(2003)Nucleic Acids Res 31:418-20)、Roberts et al.,(2003)Nucleic Acids Res 31:1805-12、及びBelfort et al.,(2002)in Mobile DNA II,pp.761-783,Eds.Craigie et al.,(ASM Press,Washington,D.C.)において、さらに記載及び分類されている。
本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、遺伝子編集ツール(例えば、CRISPR、TALEN、メガヌクレアーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、RNAi、アンチセンスオリゴヌクレオチド)は、当技術分野で既知の任意の手段によって細胞に導入され得る。いくつかの態様では、特定の遺伝子編集ツールをコードするポリペプチドが、該細胞に直接導入され得る。代替的に、該遺伝子編集ツールをコードするポリヌクレオチドが、該細胞に導入され得る。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールをコードするポリヌクレオチドが該細胞に導入される場合、該遺伝子編集ツールは、該細胞内で一過性に、条件付きで、または構成的に発現され得る。したがって、該遺伝子編集ツールをコードするポリヌクレオチドは、発現カセットに含まれる場合があり、条件的プロモーター、誘導性プロモーター、構成的プロモーター、または組織特異的プロモーターに作動可能に連結され得る。代替的に、該遺伝子編集ツールは、該遺伝子編集ツールをコードする、またはこれを含むmRNAとして該細胞に導入される。
ヌクレアーゼ剤の活性バリアント及び断片(すなわち、操作されたヌクレアーゼ剤)もまた提供する。かかる活性バリアントは、天然のヌクレアーゼ剤に対して、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれを超える配列同一性を含むことができ、該活性バリアントは、所望の認識部位で切断する能力を保持し、ひいてはニックまたは二本鎖切断誘導活性を保持している。例えば、本明細書に記載のヌクレアーゼ剤のいずれかは、天然のエンドヌクレアーゼ配列から修飾され、天然のヌクレアーゼ剤によって認識されない認識部位にて、ニックまたは二本鎖切断を認識及び誘導するように設計され得る。したがって、いくつかの態様では、該操作されたヌクレアーゼは、対応する天然のヌクレアーゼ剤の認識部位とは異なる認識部位で、ニックまたは二本鎖切断を誘導する特異性を有する。ニックまたは二本鎖切断誘導活性のアッセイは既知であり、一般に、該認識部位を含むDNA基質に対する該エンドヌクレアーゼの全活性及び特異性を測定する。
該ヌクレアーゼ剤をコードするポリヌクレオチドの導入を介して該細胞に該ヌクレアーゼ剤が提供される場合、かかるヌクレアーゼ剤をコードするポリヌクレオチドは、目的の細胞における使用頻度が、該ヌクレアーゼ剤をコードする天然に存在するポリヌクレオチドと比較して高いコドンを置換するように修飾され得る。例えば、該ヌクレアーゼ剤をコードするポリヌクレオチドは、所与の目的の細胞における使用頻度がより高いコドンを置換するように修飾され得る。
IV.A.5.干渉RNA(RNAi)
いくつかの態様では、細胞におけるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)の発現を低下させるために使用され得る遺伝子編集ツールは、RNA干渉分子(「RNAi」)を含む。本明細書で使用される、RNAiは、内因性遺伝子サイレンシング経路による標的mRNAの分解によって内因性標的遺伝子産物の発現の減少を媒介するRNAポリヌクレオチド(例えば、ダイサー及びRNA誘導サイレンシング複合体(RISC))である。RNAi剤の非限定的な例としては、マイクロRNA(本明細書では「miRNA」とも呼ばれる)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、RNAアプタマー、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの態様では、細胞におけるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)の発現を低下させるために使用され得る遺伝子編集ツールは、RNA干渉分子(「RNAi」)を含む。本明細書で使用される、RNAiは、内因性遺伝子サイレンシング経路による標的mRNAの分解によって内因性標的遺伝子産物の発現の減少を媒介するRNAポリヌクレオチド(例えば、ダイサー及びRNA誘導サイレンシング複合体(RISC))である。RNAi剤の非限定的な例としては、マイクロRNA(本明細書では「miRNA」とも呼ばれる)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、RNAアプタマー、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの態様では、本開示に有用な遺伝子編集ツールは、1つ以上のmiRNAを含む。「miRNA」とは、約21~25ヌクレオチド長の天然に存在する小さな非コードRNA分子を指す。いくつかの態様では、本開示に有用なmiRNAは、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)のmRNA分子に少なくとも部分的に相補的である。miRNAは、翻訳抑制、mRNAの開裂、及び/または脱アデニル化によって、内因性標的遺伝子産物(すなわち、NR4Aタンパク質)の発現を下方制御する(例えば、減少させる)ことができる。
いくつかの態様では、本開示で使用され得る遺伝子編集ツールは、1つ以上のshRNAを含む。「shRNA」(または「低分子ヘアピンRNA」分子)とは、二本鎖領域及び一端にループ領域を含んでヘアピンループを形成するRNA配列を指し、これを使用して、遺伝子発現を低減及び/またはサイレンシングすることができる。該二本鎖領域は通常、ステムの各側で約19ヌクレオチド~約29ヌクレオチド長であり、該ループ領域は通常、約3~約10ヌクレオチド長である(3’末端または5’末端の一本鎖オーバーハンギングヌクレオチドを任意に含む)。shRNAは、プラスミドまたは複製しない組み換えウイルスベクターにクローニングされて細胞内に導入されることにより、該shRNAをコードする配列をゲノムに組み込むことができる。したがって、shRNAは、内因性標的遺伝子(すなわち、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)の翻訳及び発現の安定かつ一貫した抑制をもたらし得る。
いくつかの態様では、本明細書に開示する遺伝子編集ツールは、1つ以上のsiRNAを含む。「siRNA」とは、通常約21~23ヌクレオチド長の二本鎖RNA分子を指す。該siRNAは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)と呼ばれる多タンパク質複合体と会合し、その間に「パッセンジャー」センス鎖が酵素的に開裂される。次いで、活性化されたRISCに含まれるアンチセンス「ガイド」鎖が、配列相同性のために該RISCを対応するmRNAに誘導し、同じヌクレアーゼが、該標的mRNA(例えば、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)のmRNA)を切断して、特異的な遺伝子サイレンシングがもたらされる。いくつかの態様では、siRNAは、18、19、20、21、22、23または24ヌクレオチド長であり、2塩基のオーバーハングをその3’末端に有する。siRNAは、個々の細胞及び/または培養系に導入され、標的mRNA配列(すなわち、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)のmRNA)の分解をもたらすことができる。siRNA及びshRNAは、各々が参照により全体として本明細書に組み込まれるFire et al.,Nature 391:19,1998ならびに米国特許第7,732,417号、第8,202,846号、及び第8,383,599号にさらに記載されている。
IV.A.6.アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)
いくつかの態様では、細胞におけるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低減するために使用され得る遺伝子編集ツールは、アンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。本明細書で使用される、「アンチセンスオリゴヌクレオチド」または「ASO」とは、標的核酸と、特に標的核酸上の連続配列とハイブリダイズすることにより、標的遺伝子(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)の発現を調節することが可能なオリゴヌクレオチドを指す。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、本質的に二本鎖ではなく、したがって、siRNAでもshRNAでもない。
いくつかの態様では、細胞におけるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低減するために使用され得る遺伝子編集ツールは、アンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。本明細書で使用される、「アンチセンスオリゴヌクレオチド」または「ASO」とは、標的核酸と、特に標的核酸上の連続配列とハイブリダイズすることにより、標的遺伝子(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)の発現を調節することが可能なオリゴヌクレオチドを指す。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、本質的に二本鎖ではなく、したがって、siRNAでもshRNAでもない。
いくつかの態様では、本開示で有用なASOは、一本鎖である。本開示の一本鎖オリゴヌクレオチドは、自己内または自己間の相補性の度合いがオリゴヌクレオチドの全長にわたっておよそ50%未満である限り、ヘアピンまたは分子間二重鎖構造(同じオリゴヌクレオチドの2つの分子間の二重鎖)を形成することができると理解される。いくつかの態様では、本開示で有用なASOは、2’糖修飾ヌクレオシド等の修飾ヌクレオシドまたはヌクレオチドを1つ以上含み得る。ASOに行うことのできるさらなる修飾(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子発現を阻害または低減するために使用され得るもの等)は、例えば、米国公開第2019/0275148A1号に提示されている。
いくつかの態様では、ASOがヌクレアーゼ、例えば、RNアーゼH1等のRNアーゼHを動員することが可能な場合、該ASOは、NR4A転写産物(例えば、mRNA)のヌクレアーゼによる分解を介して、NR4A(NR4A1、NR4A2、またはNR4A3)タンパク質の発現を低下させることができる。RNアーゼHは、RNA/DNA二重鎖のRNA鎖を加水分解する遍在性酵素である。したがって、いくつかの態様では、該標的配列(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3のmRNA)に結合すると、ASOは、該NR4A3のmRNAの分解を誘導することができ、それにより、NR4Aタンパク質の発現を低下させる。
本明細書に開示するように、遺伝子編集ツールの上記の例は限定を意図するものではなく、当技術分野で利用可能な任意の遺伝子編集ツールを使用して、NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低減もしくは阻害することができる。
IV.A.7.リプレッサー
いくつかの態様では、本開示で使用され得る(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるために)遺伝子編集ツールは、リプレッサーを含む。本明細書で使用される、「リプレッサー」という用語は、転写を活性化することなく以下のNR4A応答要素:(i)NGFI-B応答要素(NBRE)、(ii)Nur-応答要素(NurRE)、または(iii)(i)及び(ii)の両方に結合することが可能な任意の薬剤を指す。したがって、NBRE及び/またはNurREに結合することによって、本明細書に記載のリプレッサーは、細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する免疫細胞)における1つ以上のNR4Aファミリーメンバーのレベルを抑制する(または低減もしくは阻害する)ことが可能である。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、細胞が該リプレッサーと接触した場合、該細胞におけるNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、細胞が該リプレッサーと接触した場合、該細胞におけるNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、細胞が該リプレッサーと接触した場合、該細胞におけるNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の両方のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、(i)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、以下の各々のレベルを低下させる:(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびに(iii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質。NR4Aファミリーのすべてのメンバー(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3)のレベルを低下させることが可能なリプレッサーは、「NR4Aスーパーリプレッサー」としても知られている。例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれるWO2020237040A1を参照されたい。
いくつかの態様では、本開示で使用され得る(例えば、NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるために)遺伝子編集ツールは、リプレッサーを含む。本明細書で使用される、「リプレッサー」という用語は、転写を活性化することなく以下のNR4A応答要素:(i)NGFI-B応答要素(NBRE)、(ii)Nur-応答要素(NurRE)、または(iii)(i)及び(ii)の両方に結合することが可能な任意の薬剤を指す。したがって、NBRE及び/またはNurREに結合することによって、本明細書に記載のリプレッサーは、細胞(例えば、CARまたはTCRを発現する免疫細胞)における1つ以上のNR4Aファミリーメンバーのレベルを抑制する(または低減もしくは阻害する)ことが可能である。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、細胞が該リプレッサーと接触した場合、該細胞におけるNR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、細胞が該リプレッサーと接触した場合、該細胞におけるNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、細胞が該リプレッサーと接触した場合、該細胞におけるNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の両方のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、(i)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルを低下させる。いくつかの態様では、NBRE及び/またはNurREへの該リプレッサーの結合は、以下の各々のレベルを低下させる:(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびに(iii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質。NR4Aファミリーのすべてのメンバー(すなわち、NR4A1、NR4A2、及びNR4A3)のレベルを低下させることが可能なリプレッサーは、「NR4Aスーパーリプレッサー」としても知られている。例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれるWO2020237040A1を参照されたい。
少なくとも上の開示から明らかなように、本開示に有用であるリプレッサーは、NBRE及び/またはNurRE応答要素に結合することが可能なDNA結合ドメインを含む。いくつかの態様では、かかるリプレッサーは、さらなるドメインを含む。かかるさらなるドメインの非限定的な例としては、NR4Aリガンド結合ドメイン、FLAGドメイン、Kruppel関連ボックス(KRAB)ドメイン、NCORドメイン、T2Aドメイン、自己切断ドメイン、核局在化シグナル、二量体化ドメイン(例えば、diZIP二量体化ドメイン)、転写リプレッサードメイン、クロマチン圧縮ドメイン、エピトープタグ、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。かかるさらなるドメインに関する追加の開示は、例えば、参照により全体として本明細書に組み込まれるWO2020237040A1に見出すことができる。いくつかの態様では、該さらなるドメインは、転写活性化ドメインを含まない。
本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーのレベルを低下させる際に、細胞は、本明細書に記載のNR4Aリプレッサータンパク質との接触を受ける場合がある。いくつかの態様では、細胞は、NR4Aリプレッサーをコードする核酸配列との接触を受ける。
IV.B.疲弊/機能不全を低減する方法
本開示は、細胞の疲弊または機能不全を低減、改善、または阻害する方法を提供し、該方法は、該細胞を、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変することを含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A1及び/またはNR4A1タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A2及び/またはNR4A2タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A3及び/またはNR4A3タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質、ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を含む。
本開示は、細胞の疲弊または機能不全を低減、改善、または阻害する方法を提供し、該方法は、該細胞を、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変することを含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A1及び/またはNR4A1タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A2及び/またはNR4A2タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、NR4A3及び/またはNR4A3タンパク質を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質の両方を含む。いくつかの態様では、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質は、該NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質、該NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質、ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質を含む。
腫瘍細胞が宿主免疫応答を回避し得る様々な様式のうちの1つは、腫瘍特異的免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊を引き起こすことによる。本明細書で使用される、「疲弊」、またはより具体的には、「T細胞の疲弊」という用語は、T細胞機能の喪失を指し、これは、感染症または疾患(例えば、がん)の結果として生じ得る。T細胞の疲弊は、本開示では「T細胞の機能不全」または「T細胞アネルギー」と同義で使用され得る。いくつかの態様では、T細胞の疲弊は、様々な免疫チェックポイント阻害性分子(例えば、PD-1、TIM-3、及びLAG-3)の発現の増加、アポトーシス、及びエフェクター機能(例えば、サイトカイン産生及び細胞傷害性分子、例えば、パーフォリン及びグランザイムの発現)の低下に関連する。したがって、「T細胞の疲弊を低減する」、「T細胞の疲弊を改善する」、「T細胞の疲弊を阻害する」等の表現は、以下のうちの1つ以上を特徴とするT細胞の機能の回復した状態を指す:(i)1つ以上の免疫チェックポイント阻害性分子(例えば、PD-1、TIM-3、及びLAG-3)の発現の低下、(ii)記憶形成の増加及び/または記憶マーカー(例えば、CD45RO、CD62L、及び/またはCCR7)の維持、(iii)アポトーシスの防止、(iv)サイトカイン産生の増加(例えば、IL-2、IFN-γ、及び/またはTNF-α)、(v)殺傷能力の向上、(vi)表面抗原が少ない腫瘍標的の認識の増加、(vii)抗原に応答した増殖の向上、ならびに(viii)それらの任意の組み合わせ。
いくつかの態様では、例えば、本明細書に開示する方法において、細胞を改変することは、疲弊に対する抵抗性または耐性を有するように免疫細胞、例えば、T細胞を改変することを含む。したがって、いくつかの態様では、本開示は、免疫細胞、例えば、T細胞(例えば、腫瘍特異的T細胞)の疲弊を、該細胞においてNR4A(NR4A1、NR4A2、もしくはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルを低下させることによって低減する方法に関する。いくつかの態様では、免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊を低減することは、免疫細胞、例えば、T細胞においてすでに生じた機能不全を逆転すること(すなわち、疲弊したT細胞の疲弊を低下させること)を含む。いくつかの態様では、免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊を低減することは、新たに活性化した免疫細胞、例えば、T細胞が疲弊することを防止することを含む。本開示から明らかなように、いくつかの態様では、該免疫細胞は、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質のレベルが増加するように、または(iii)(i)と(ii)の両方のために、前もって、同時に、または後に修飾される。
いくつかの態様では、免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊を低減することは、免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊を逆転及び防止することの両方を含む。
免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊状態は、当技術分野で既知の様々な方法によって特定され得る。いくつかの態様では、免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊状態は、アポトーシスに対する免疫細胞、例えば、T細胞の耐性を評価することによって測定され得る。したがって、いくつかの態様では、本開示の細胞組成物(すなわち、c-Junを過剰発現し、かつNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下している)は、アポトーシスに対して耐性の増加を示す。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物におけるアポトーシスに対する耐性は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍またはそれを超えて増加する。いくつかの態様では、アポトーシスに対する耐性の増加は、本明細書に記載の免疫細胞(例えば、T細胞)の長期持続性または生存を促進し得る。したがって、いくつかの態様では、本開示の細胞組成物(すなわち、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下している)は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)と比較して、持続性または生存の延長を示す。
いくつかの態様では、本明細書に提供する細胞組成物の持続性または生存は、該参照免疫細胞のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍またはそれを超えて増加する。
いくつかの態様では、免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊状態は、免疫チェックポイント分子に対する該免疫細胞、例えば、T細胞の耐性を評価することによって測定され得る。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物における免疫チェックポイント分子に対する耐性は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のものと比較して、少なくとも1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍またはそれを超えて増加する。
いかなる理論にも拘束されるものではないが、いくつかの態様では、免疫チェックポイント分子に対する耐性の増加は、該免疫細胞、例えば、T細胞における1つ以上の免疫チェックポイント分子の発現の減少に起因する。したがって、いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞、例えば、免疫細胞、例えば、T細胞)と比較して、1つ以上の免疫チェックポイント分子の発現レベルが低下している。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物における免疫チェックポイント分子の発現レベルは、該参照細胞と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%減少する。免疫チェックポイント分子の例は、当技術分野で既知であり、PD-1、TIM-3、LAG-3、BTLA、SIGLEC7、CD200R、TIGIT、VISTA、及びそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない。
いくつかの態様では、免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊状態は、免疫細胞、例えば、T細胞が、刺激、例えば、T細胞受容体(TCR)刺激後にサイトカインを産生する能力を評価することによって測定され得る。したがって、いくつかの態様では、本開示の細胞組成物(すなわち、c-Junタンパク質を過剰発現し、かつNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下している)は、参照細胞のもの(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞、例えば、免疫細胞、例えば、T細胞におけるサイトカイン産生)と比較して、サイトカイン産生の増加を示す。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物におけるサイトカイン産生は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍またはそれを超えて増加する。サイトカインの非限定的な例としては、IFN-γ、IL-2、TNF-α、GM-CSF、IL-6、IL-10、IL-4、IL-5、IL-8、IL-9、IL-13、IL-17、IL-22、CCL2、CCL3、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
いくつかの態様では、免疫細胞、例えば、T細胞の疲弊状態は、該免疫細胞、例えば、T細胞が繰り返しの腫瘍負荷後に腫瘍細胞を殺傷する能力を評価することによって測定され得る。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、2回の腫瘍負荷後に、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞、例えば、免疫細胞、例えば、T細胞)と比較して、腫瘍細胞の殺傷の増加を示す。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、3回の腫瘍負荷後に、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞、例えば、免疫細胞、例えば、T細胞)と比較して、腫瘍細胞の殺傷の増加を示す。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、4回の腫瘍負荷後に、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞、例えば、免疫細胞、例えば、T細胞)と比較して、腫瘍細胞の殺傷の増加を示す。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物は、5回の腫瘍負荷後に、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞、例えば、免疫細胞、例えば、T細胞)と比較して、腫瘍細胞の殺傷の増加を示す。いくつかの態様では、腫瘍細胞を殺傷することは、腫瘍細胞の派生を防止することを含む。
いくつかの態様では、各腫瘍負荷の後、本開示の細胞組成物の腫瘍細胞殺傷能力は、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍またはそれを超えて増加する。
IV.C.腫瘍微小環境において抗腫瘍機能を維持する方法
腫瘍形成(すなわち、腫瘍の産生または形成)は、3つの段階、すなわち、開始、進行、及び転移からなる複雑で動的なプロセスである。これらの段階の各々は、腫瘍微小環境(TME)によって緊密に調節される。Wang,M.,et al.,J Cancer 8(5):761-773(2017)を参照されたい。本明細書で使用される、「腫瘍微小環境」または「TME」という用語は、周囲の血管、免疫細胞、線維芽細胞、シグナル伝達分子、及び細胞外マトリックスを含めた、腫瘍の周りの環境を指す。以下にさらに記載されるように、腫瘍は、細胞外シグナルを放出すること、腫瘍血管新生を促進すること、及び末梢免疫寛容を誘導することによって微小環境に影響を及ぼし得るのに対し、微小環境における免疫細胞は、腫瘍細胞の成長及び進化に影響を及ぼし得る。
腫瘍形成(すなわち、腫瘍の産生または形成)は、3つの段階、すなわち、開始、進行、及び転移からなる複雑で動的なプロセスである。これらの段階の各々は、腫瘍微小環境(TME)によって緊密に調節される。Wang,M.,et al.,J Cancer 8(5):761-773(2017)を参照されたい。本明細書で使用される、「腫瘍微小環境」または「TME」という用語は、周囲の血管、免疫細胞、線維芽細胞、シグナル伝達分子、及び細胞外マトリックスを含めた、腫瘍の周りの環境を指す。以下にさらに記載されるように、腫瘍は、細胞外シグナルを放出すること、腫瘍血管新生を促進すること、及び末梢免疫寛容を誘導することによって微小環境に影響を及ぼし得るのに対し、微小環境における免疫細胞は、腫瘍細胞の成長及び進化に影響を及ぼし得る。
腫瘍細胞は通常、極めて速いスピードで成長するため、腫瘍微小環境への血液供給が不十分になる。Gouirand,V.,et al.,Front Oncol 8:117(2018)を参照されたい。これにより、腫瘍微小環境は低酸素状態になり、反応性酸素種(ROS)の生成が増加する。低酸素及びROSは、免疫細胞機能に悪影響を及ぼす可能性があり、それにより、対象における抗腫瘍免疫応答が阻害される。
いくつかの態様では、例えば、本明細書に開示する方法にて細胞を改変することにより、低酸素環境、例えば、腫瘍微小環境に見られる環境において、免疫細胞(例えば、腫瘍特異的T細胞)の抗腫瘍機能が向上する。本明細書で使用される、「抗腫瘍機能」という用語は、免疫細胞(例えば、腫瘍特異的T細胞)が、腫瘍細胞の根絶及び/または制御をもたらす免疫応答を組み込む能力を指す。抗腫瘍機能の非限定的な例は、サイトカイン産生、増殖、疲弊の減少、長期生存、細胞傷害性(例えば、腫瘍細胞殺傷能力)、またはそれらの組み合わせを含む。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物(例えば、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)(例えば、抗ROR1結合タンパク質)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、及び(iii)該NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーのレベルが低下するように改変された免疫細胞を含む)の抗腫瘍機能は、低酸素環境において、参照細胞(例えば、該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する細胞)と比較して向上する(すなわち、増加する)。
腫瘍細胞の急速な増殖はまた、腫瘍微小環境内の様々な栄養素(例えば、グルコース)の枯渇をもたらし得る。Gouirand(上掲)を参照されたい。本明細書で論述されるように、栄養素、例えば、グルコースは、正常な免疫細胞機能及び発達のために必須である。いくつかの態様では、本開示の細胞組成物(例えば、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、及び(iii)該NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーのレベルが低下するように改変された免疫細胞を含む)の抗腫瘍機能は、低栄養素環境において、参照細胞(例えば、該NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに該c-Junタンパク質を過剰発現するように改変されていない対応する細胞、例えば、免疫細胞、例えば、T細胞)と比較して向上する(すなわち、増加する)。
本明細書に記載の通り、腫瘍細胞が宿主免疫応答を抑制するメカニズムの1つは、腫瘍微小環境に様々な免疫抑制性代謝産物及び/またはサイトカインを放出することによる。腫瘍微小環境内のかかる代謝産物及び/またはサイトカインの蓄積は、免疫細胞(例えば、腫瘍浸潤リンパ球)の正常な機能を阻害し得る。かかる免疫抑制性代謝産物及び/またはサイトカインの非限定的な例としては、インドールアミン-2-3-ジオキシゲナーゼ(IDO)、アルギナーゼ、誘導性酸化窒素シンテターゼ(iNOS)、乳酸脱水素酵素(LDH)-A、TGF-β、IL-10、VEGF、反応性酸素種(ROS)、アデノシン、アルギナーゼ、プロスタグランジンE2、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物(例えば、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、及び(iii)該NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーのレベルが低下するように改変された免疫細胞を含む)の抗腫瘍機能は、免疫抑制性代謝産物及び/またはサイトカインの存在下で、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)のものと比較して、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.2倍、少なくとも約1.3倍、少なくとも約1.4倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約1.6倍、少なくとも約1.7倍、少なくとも約1.8倍、少なくとも約1.9倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍またはそれを超えて向上する(すなわち、増加する)。
腫瘍微小環境が抗腫瘍免疫応答を阻害し得る別のメカニズムは、免疫抑制性細胞、例えば、骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)及び制御性T(Treg)細胞を介する。
本明細書で使用される、「骨髄由来サプレッサー細胞」または「MDSC」という用語は、骨髄起源、未成熟状態、及びT細胞応答を強力に抑制する能力によって定義される、不均一な免疫細胞集団を指す。MDSCは、骨髄において生成され、腫瘍を担持する宿主において、末梢リンパ器官及び腫瘍に移行して腫瘍微小環境の形成に寄与する。いくつかの態様では、該MDSCは、単球と形態学的及び表現型的に同様である単球性のMDSC(M-MDSC)である。いくつかの態様では、該MDSCは、好中球と形態学的及び表現型的に同様である多形核MDSC(PMN-MDSC)である。いくつかの態様では、MDSCは、M-MDSCとPMN-MDSCの両方を含む。腫瘍微小環境内に存在するMDSCは通常、不十分な食作用活性、継続的な反応性酸素種(ROS)、酸化窒素(NO)、及び大抵は抗炎症性サイトカイン(例えば、IL-10及びTGF-β)の産生を示す。
本明細書で使用される、「制御性T細胞」または「Treg細胞」という用語は、他のT細胞(例えば、腫瘍浸潤リンパ球)の増殖及び/または機能を抑制する能力を有するT細胞の特定の集団を指す。いくつかの態様では、該制御性T細胞は、CD4+制御性T細胞である。いくつかの態様では、該制御性T細胞は、Foxp3+である。制御性T細胞は、様々な接触依存性及び非依存性メカニズムを介してそれらの免疫抑制活性を発揮し得る。かかるメカニズムの非限定的な例としては、(i)抑制性サイトカイン(例えば、TGF-β、IL-10、及びIL-35)の産生、(ii)免疫チェックポイント及び抑制性受容体(例えば、CTLA-4、PD-L1、アルギナーゼ、LAG-3、TIM-3、ICOS、TIGIT、IDO)の発現、(iii)直接的細胞傷害性(パーフォリン/グランザイム媒介またはFasL媒介)、(iv)エフェクターT細胞活性の代謝破壊(例えば、IL-2消費)、(v)T細胞の疲弊を促進し得る寛容原性樹状細胞の誘導、(vi)アデノシン産生、ならびに(vii)それらの任意の組み合わせが挙げられる。
いくつかの態様では、本開示の細胞組成物(例えば、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、及び(iii)該NR4Aファミリーの1つ以上のメンバーのレベルが低下するように改変された免疫細胞を含む)の抗腫瘍機能は、抑制性細胞の存在下、参照細胞(例えば、該c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに該NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞)と比較して向上する(すなわち、増加する)。いくつかの態様では、該抑制性細胞は、MDSCである。いくつかの態様では、該抑制性細胞は、Treg細胞である。いくつかの態様では、該抑制性細胞は、MDSC及びTreg細胞の両方を含む。
上記開示は、T細胞(例えば、腫瘍浸潤リンパ球)との関連で概ね提供されているが、当業者には、上記開示がまた、他のタイプの免疫細胞にも適用され得ることが認識されよう。したがって、いくつかの態様では、本明細書に開示する方法は、該活性化を向上させ、該疲弊/機能不全を低減し、または腫瘍の治療に有用な任意の免疫細胞の抗腫瘍機能を維持するために使用され得る。かかる免疫細胞の非限定的な例としては、リンパ球、好中球、単球、マクロファージ、樹状細胞、またはそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの態様では、リンパ球は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、リンホカイン活性化キラー細胞、ナチュラル(NK)細胞、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様では、リンパ球は、T細胞、例えば、CD4+T細胞またはCD8+T細胞である。いくつかの態様では、リンパ球は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)である。いくつかの態様では、TILは、CD8+TILである。いくつかの態様では、TILは、CD4+TILである。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、本開示の免疫細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)、例えば、CAR T細胞またはCAR NK細胞を含む。
V.核酸及びベクター
本開示はまた、細胞内でのNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツールを含む1つ以上の核酸分子を提供する。同様に本明細書に提供するのは、ガイドRNA(例えば、合成ガイドRNA)を含む核酸分子である。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールを含む核酸分子及び該ガイドRNAを含む核酸分子は、別々の核酸分子として(同時にまたは連続して)細胞に導入され得る。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツール及び該ガイドRNAは、単一の核酸分子の一部であり得る。例えば、いくつかの態様では、遺伝子編集ツールを含む核酸分子はさらに、ガイドRNA(例えば、本明細書に開示する合成ガイドRNA)を含む。
本開示はまた、細胞内でのNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツールを含む1つ以上の核酸分子を提供する。同様に本明細書に提供するのは、ガイドRNA(例えば、合成ガイドRNA)を含む核酸分子である。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールを含む核酸分子及び該ガイドRNAを含む核酸分子は、別々の核酸分子として(同時にまたは連続して)細胞に導入され得る。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツール及び該ガイドRNAは、単一の核酸分子の一部であり得る。例えば、いくつかの態様では、遺伝子編集ツールを含む核酸分子はさらに、ガイドRNA(例えば、本明細書に開示する合成ガイドRNA)を含む。
いくつかの態様では、遺伝子編集ツールを含む核酸分子はさらに、ガイドRNA(例えば、本明細書に開示する合成ガイドRNA)及びCasヌクレアーゼ、例えば、Cas9ヌクレアーゼをコードする核酸を含む。
本明細書に記載の通り、本開示のいくつかの態様は、NR4A遺伝子(NR4A1、NR4A2、NR4A3、またはそれらの組み合わせ)内の標的配列に特異的に結合することが可能なヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド(例えば、単離されたポリヌクレオチド)を対象とする。いかなる理論にも拘束されるものではないが、いくつかの態様では、NR4A遺伝子内の標的配列に結合することによって、本開示のポリヌクレオチドは、細胞(例えば、免疫細胞)におけるNR4A遺伝子及び/またはコードされるタンパク質のレベルを低下させることが可能である。
本明細書に記載の通り、本明細書に記載のポリヌクレオチドは、NR4A遺伝子内の核酸配列に特異的に結合し得るヌクレオチド配列を含む。例えば、いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、NR4A1遺伝子内の核酸配列に特異的に結合するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、NR4A2遺伝子内の核酸配列に特異的に結合するヌクレオチド配列を含む。本開示のポリヌクレオチドは、NR4A3遺伝子内の核酸配列に特異的に結合するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、NR4A1遺伝子内の核酸配列及びNR4A2遺伝子内の核酸配列に特異的に結合するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、NR4A1遺伝子内の核酸配列及びNR4A3遺伝子内の核酸配列に特異的に結合するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、NR4A2遺伝子内の核酸配列及びNR4A3遺伝子内の核酸配列に特異的に結合するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、NR4A1遺伝子内の核酸配列、NR4A2遺伝子内の核酸配列、及びNR4A3遺伝子内の核酸配列に特異的に結合するヌクレオチド配列を含む。かかるヌクレオチド配列は、本明細書では、「結合配列」または「ガイド配列」または「ガイドRNA」(gRNA)とも呼ばれる。したがって、本明細書で使用される、「ガイドRNA」(gRNA)という用語は、NR4Aファミリーの1つ以上のメンバー内の核酸配列に特異的に結合することができ、それにより、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルを低下させる限り、特に限定されない。
いくつかの態様では、該gRNAは、約5~約100ヌクレオチド長であり得る。いくつかの態様では、本明細書に記載のポリヌクレオチドのgRNAは、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約15、約20、約25、約30、約35、約40、約45、約50、約60、約70、約80、約90、または約100ヌクレオチド長である。いくつかの態様では、該gRNAは、約10~約30ヌクレオチド長(例えば、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30ヌクレオチド)である。いくつかの態様では、該gRNAは、約20ヌクレオチド長である。本開示に有用であるgRNAに関するさらなる開示は、本出願において他の箇所で提供されている(例えば、セクションIV.A.1.CRISPR/Casシステム参照)。
いくつかの態様では、本明細書に記載のポリヌクレオチドのgRNAは、NR4A遺伝子内の核酸配列(本明細書では「標的配列」とも呼ばれる)と相補的または実質的に相補的となるように設計される。いくつかの態様では、該gRNAは、複数の配列(例えば、NR4A遺伝子内の複数の標的配列、またはNR4A遺伝子内の標的配列及びNR4Aファミリーの他のメンバー内の標的配列)に結合するために揺らぎ塩基または縮重塩基を組み込み得る。場合によっては、該gRNAは、安定性を増加させるために変更され得る。例えば、非天然ヌクレオチドが、分解に対するRNA耐性を増加させるために組み込まれ得る。いくつかの態様では、該gRNAは、該gRNAにおける二次構造形成を回避または低減するように変更または設計され得る。いくつかの態様では、該gRNAは、G-C含量を最適化するように設計され得る。いくつかの態様では、G-C含量は、約40%~約60%(例えば、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%)である。いくつかの態様では、該gRNAは、修飾ヌクレオチド、例えば、限定されないが、メチル化またはリン酸化されたヌクレオチドを含み得る。本明細書に記載のポリヌクレオチドの1つ以上の特性を修飾し、それによりそれを改善するさらなる方法は、当技術分野で既知である。本明細書に記載のポリヌクレオチドに付加され得るかかる修飾の非限定的な例としては、5’キャップ、3’ポリアデニル化テール、リボスイッチ配列、安定性制御配列、ヘアピン、細胞内局在化配列、検出もしくは標識配列、1つ以上のタンパク質のための結合部位、非天然ヌクレオチド、またはそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、参照により全体として本明細書に組み込まれる米国公開第20210123046A1号を参照されたい。かかる修飾に関するさらなる開示は、本開示の他の箇所で提供される。
本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールを含む核酸分子及び該ガイドRNAを含む核酸分子は、別々の核酸分子として(同時にまたは連続して)細胞に導入され得る。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツール及び該ガイドRNAは、単一の核酸分子の一部であり得る。例えば、いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールを含む核酸分子はさらに、ガイドRNA(例えば、本明細書に開示する合成ガイドRNA)を含む。いくつかの態様では、該遺伝子編集ツールを含む核酸分子はさらに、ガイドRNA(例えば、本明細書に開示する合成ガイドRNA)及びCasヌクレアーゼ、例えば、Cas9ヌクレアーゼをコードする核酸を含む。
本開示はまた、リガンド結合タンパク質(例えば、キメラ抗原受容体またはT細胞受容体)をコードする1つ以上の核酸を提供する。本開示はまた、本開示の改変された細胞内でc-Junを過剰発現させるために使用され得る、c-Junタンパク質をコードする1つ以上の核酸を提供する。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、1つ以上の該核酸は、単一のベクターの一部であり得る。いくつかの態様では、該核酸の各々は、別々のベクターにある。該核酸は、全細胞に、細胞溶解物に、または部分的に精製された形態もしくは実質的に純粋な形態で存在し得る。
核酸は、他の細胞成分または他の夾雑物、例えば、他の細胞核酸(例えば、他の染色体DNA、例えば、天然に単離されたDNAに連結されている染色体DNA)またはタンパク質から、アルカリ/SDS処理、CsClバンディング、カラムクロマトグラフィー、制限酵素、アガロースゲル電気泳動、及び当技術分野で周知の他のものを含む標準的な技術によって精製された場合、「単離されている」または「実質的に純粋とされている」。F.Ausubel,et al.,ed.(1987)Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publishing and Wiley Interscience,New Yorkを参照されたい。本明細書に記載の核酸は、例えば、DNAでもRNAでもよく、イントロン配列を含む場合も含まない場合もある。いくつかの態様では、該核酸は、cDNA分子である。本明細書に記載の核酸は、当技術分野で既知の標準的な分子生物学技術を使用して得ることができる。
いくつかの態様では、本開示は、(i)細胞におけるNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツールを含む単離された核酸分子、(ii)リガンド結合タンパク質(例えば、キメラ抗原受容体もしくはT細胞受容体)をコードする単離された核酸分子、(iii)c-Junタンパク質をコードする単離された核酸分子、または(iv)それらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含むベクターを提供し、該核酸の各々は、本開示の改変された細胞で発現され得る。
本明細書に記載の通り、かかるベクターは、細胞(例えば、CARまたはTCR発現細胞)を、c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A(NR4A1、NR4A2、及び/またはNR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変するために使用することができ、かかる改変された細胞は、疾患または障害、例えば、がんを治療するために使用され得る。いくつかの態様では、該ベクターは、調節要素に作動可能に連結された、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR、例えば、抗ROR1 CARまたは抗ROR1 TCR)及び(ii)c-Junタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの態様では、該ベクターは、調節要素に作動可能に連結された、(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR、例えば、抗ROR1 CARまたは抗ROR1 TCR)、(ii)c-Junタンパク質、及び(iii)切断型EGFRをコードするポリヌクレオチドを含む。
本開示に適したベクターとしては、発現ベクター、ウイルスベクター、及びプラスミドベクターが挙げられる。いくつかの態様では、該ベクターは、ウイルスベクターである。
本明細書で使用される、「ベクター」及び「発現ベクター」という用語は、適切な宿主細胞に導入された際に、挿入されるコード配列の転写及び翻訳のために必要な要素、またはRNAウイルスベクターの場合には、複製及び翻訳に必要な要素を含む、任意の核酸構築物をさす。発現ベクターには、プラスミド、ファージミド、ウイルス、及びそれらの派生物が含まれ得る。
本明細書で使用される、ウイルスベクターとしては、レトロウイルス、例えば、モロニーマウス白血病ウイルス、ハーベイマウス肉腫ウイルス、マウス乳房腫瘍ウイルス、及びラウス肉腫ウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、SV40型ウイルス、ポリオーマウイルス、エプスタイン・バーウイルス、パピローマウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス、ならびにRNAウイルス、例えば、レトロウイルスに由来する核酸配列が挙げられるがこれらに限定されない。当技術分野で周知の他のベクターが容易に使用され得る。ある特定のウイルスベクターは、非必須遺伝子が目的の遺伝子で置き換えられた非細胞変性真核ウイルスに基づく。非細胞変性ウイルスにはレトロウイルスが含まれ、そのライフサイクルは、ゲノムウイルスRNAのDNAへの逆転写を含み、その後、宿主細胞のDNAにプロウイルスが組み込まれる。
いくつかの態様では、ベクターはアデノ随伴ウイルスに由来する。いくつかの態様では、ベクターは、レンチウイルスに由来する。レンチウイルスベクターの例は、WO9931251、WO9712622、WO9817815、WO9817816、及びWO9818934に開示されており、これらは各々、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
他のベクターとしては、プラスミドベクターが挙げられる。プラスミドベクターは、当技術分野で広く記載されており、当業者には周知である。例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989を参照されたい。過去数年間において、プラスミドベクターは、宿主ゲノム内で複製して宿主ゲノム内に組み込まれることがないため、インビボで遺伝子を細胞に送達するのに特に有利であることが分かっている。しかしながら、宿主細胞に適合するプロモーターを有するこれらのプラスミドは、該プラスミド内で作動可能にコードされた遺伝子からペプチドを発現することができる。商業的供給者から入手可能ないくつかの一般的に使用されているプラスミドとしては、pBR322、pUC18、pUC19、様々なpcDNAプラスミド、pRC/CMV、様々なpCMVプラスミド、pSV40、及びpBlueScriptが挙げられる。特定のプラスミドのさらなる例としては、pcDNA3.1、カタログ番号V79020、pcDNA3.1/hygro、カタログ番号V87020、pcDNA4/myc-His、カタログ番号V86320、及びpBudCE4.1、カタログ番号V53220(すべてInvitrogen(Carlsbad,CA.)製)が挙げられる。他のプラスミドも当業者には周知である。さらに、プラスミドは、特定のDNA断片を除去及び/または付加するように、標準的な分子生物学技術を使用してカスタム設計することができる。
本開示は、本明細書に開示する核酸を修飾するために当業者に利用可能な任意の核酸修飾、例えば、gRNA及びgRNAをコードする核酸、Cas9をコードする核酸、少なくとも1つのgRNAもしくは少なくとも1つのgRNA及びCas9をコードする核酸を含むベクター、CARもしくはTCRをコードする核酸、本明細書に開示する任意のゲノム編集ツールをコードする核酸、RNAiをコードする核酸、またはアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用を企図する。
本明細書で使用される、「非修飾」または「天然」ヌクレオシドまたは核酸塩基としては、プリン塩基であるアデニン(A)及びグアニン(G)、ならびにピリミジン塩基であるチミン(T)、シトシン(C)及びウラシル(U)が挙げられる。いくつかの態様では、合成の修飾されたgRNAは、少なくとも1つのヌクレオシド(「塩基」)修飾または置換を含む。
本出願に開示する核酸(例えば、gRNA及びかかるgRNAをコードする核酸、ならびにCas9をコードする核酸)は、1つ以上の修飾を含み得る。いくつかの態様では、本明細書に開示するヌクレオチド配列は、少なくとも1つのヌクレオチドアナログを含む。いくつかの態様では、インビトロ翻訳(IVT)または化学合成を使用することによって導入される少なくとも1つのヌクレオチドアナログは、2’-O-メトキシエチル-RNA(2’-MOE-RNA)モノマー、2’-フルオロ-DNAモノマー、2’-O-アルキル-RNAモノマー、2’-アミノ-DNAモノマー、ロック核酸(LNA)モノマー、cEtモノマー、cMOEモノマー、5’-Me-LNAモノマー、2’-(3-ヒドロキシ)プロピル-RNAモノマー、アラビノ核酸(ANA)モノマー、2’-フルオロ-ANAモノマー、アンヒドロヘキシトール核酸(HNA)モノマー、インターカレート核酸(INA)モノマー、及び当該ヌクレオチドアナログの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される。いくつかの態様では、最適化された核酸分子、例えば、gRNAは、少なくとも1つの骨格修飾、例えば、ホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む。
いくつかの態様では、本出願に開示する核酸(例えば、gRNA及びかかるgRNAをコードする核酸、ならびにCas9をコードする核酸)は、末端位置で、例えば、5’及び/または3’末端に対して位置1、2、3でM(2’-O-メチル)、MS(2’-O-メチル3’ホスホロチオエート)、またはMSP(2’-O-メチ3’チオPACE、ホスホノアセテート)修飾、またはそれらの組み合わせを導入することによって化学的に修飾され得る。例えば、1つの態様では、本開示のgRNAは、3つの5’ヌクレオチドで3つのM修飾及び3つの3’ヌクレオチドで3つのM修飾を含み得る。いくつかの態様では、本開示のgRNAは、3つの5’ヌクレオチドで3つのMS修飾及び3つの3’ヌクレオチドで3つのMS修飾を含み得る。いくつかの態様では、本開示のgRNAは、3つの5’ヌクレオチドで3つのMSP修飾及び3つの3’ヌクレオチドで3つのMSP修飾を含み得る。
いくつかの態様では、本明細書に開示するヌクレオチド配列、例えば、gRNAにおけるウリジン、アデノシン、グアノシン、シチジンヌクレオシドの少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、もしくは95%、または100%は、ヌクレオシドで置き換えられている。
いくつかの態様では、本出願に開示する核酸(例えば、gRNA)は、IVTまたは化学合成によって産生されるヌクレオチド配列を含み、
(i)野生型ヌクレオチド配列における少なくとも1つのウリジンは、置き換えられており、及び/または、
(ii)野生型ヌクレオチド配列における少なくとも1つのアデノシンは、置き換えられており、及び/または、
(iii)野生型ヌクレオチド配列における少なくとも1つのグアノシンは、置き換えられており、及び/または、
(iv)野生型ヌクレオチド配列における少なくとも1つのシチジンは、置き換えられている。
(i)野生型ヌクレオチド配列における少なくとも1つのウリジンは、置き換えられており、及び/または、
(ii)野生型ヌクレオチド配列における少なくとも1つのアデノシンは、置き換えられており、及び/または、
(iii)野生型ヌクレオチド配列における少なくとも1つのグアノシンは、置き換えられており、及び/または、
(iv)野生型ヌクレオチド配列における少なくとも1つのシチジンは、置き換えられている。
本開示の修飾核酸(例えば、gRNA)は、分子の長さ全体に沿って均一に修飾されている必要はない。異なるヌクレオチド修飾及び/または骨格構造が、核酸における様々な位置で存在し得る。当業者には、該ヌクレオチドアナログまたは他の修飾(複数可)が、核酸の機能が実質的に低下しないように、該核酸の任意の位置(複数可)に位置し得ることが理解されよう。修飾はまた、5’または3’末端修飾であり得る。該核酸は、最小で1%及び最大で100%修飾されたヌクレオチド、または間の任意のパーセンテージ、例えば、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約99%修飾されたヌクレオチドを含み得る。
いくつかの態様では、本明細書に提供する核酸は、RNA(例えば、gRNA)及び/またはポリペプチド(例えば、Cas9)をコードする合成修飾DNA分子であり、該合成修飾DNA分子は、1つ以上の修飾を含む。
本明細書に記載の合成修飾核酸(例えば、gRNA)には、エンド及びエキソヌクレアーゼによる急速な分解を防止するための修飾が含まれる。修飾としては、例えば、(a)末端修飾、例えば、5’末端修飾(リン酸化、脱リン酸化、コンジュゲーション、反転結合等)、3’末端修飾(コンジュゲーション、DNAヌクレオチド、反転結合等)、(b)塩基修飾、例えば、修飾塩基、安定化塩基、不安定化塩基、または広範なパートナーのレパートリーと塩基対合する塩基、またはコンジュゲーション塩基での置き換え、(c)糖修飾(例えば、2’位または4’位におけるもの)または糖の置き換え、ならびに(d)ホスホジエステル結合の修飾または置き換えを含む、ヌクレオシド間結合修飾が挙げられるがこれらに限定されない。
本明細書に記載の方法で有用な合成修飾核酸(例えば、gRNA)組成物の具体例としては、修飾または非天然ヌクレオシド間結合を含む修飾核酸(例えば、gRNA)が挙げられるがこれらに限定されない。修飾されたヌクレオシド間結合を有する合成修飾核酸(例えば、gRNA)には、とりわけ、ヌクレオシド間結合においてリン原子を有しないものが含まれる。いくつかの態様では、該合成修飾核酸(例えば、gRNA)は、そのヌクレオシド間結合(複数可)においてリン原子を有する。
修飾ヌクレオシド間結合の非限定的な例としては、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリエステル、メチル及び他のアルキルホスホネート(3’-アルキレンホスホネート及びキラルホスホネートを含む)、ホスフィネート、ホスホルアミデート(3’-アミノホスホルアミデート及びアミノアルキルホスホルアミデート、チオノホスホルアミデートを含む)、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホトリエステル、及び通常の3’-5’結合を有するボラノホスフェート、これらのT-5’結合アナログ、ならびに逆転した極性を有するもの(ヌクレオシド単位の隣接対が、3’-5’から5’-3’またはT-5’から5’-Tに連結されている)が挙げられる。様々な塩、混合塩及び遊離酸形態も含まれる。
リン原子を含まない修飾ヌクレオシド間結合は、短鎖アルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間結合、混合ヘテロ原子及びアルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間結合、または1つ以上の短鎖ヘテロ原子もしくはヘテロ環式ヌクレオシド間結合によって形成されるヌクレオシド間結合を有する。これらとしては、モルホリノ結合(ヌクレオシドの糖部分から部分的に形成される)、シロキサン骨格、スルフィド、スルホキシド及びスルホン骨格、ホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格、メチレンホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格、アルケン含有骨格、スルファメート骨格、メチレンイミノ及びメチレンヒドラジノ骨格、スルホネート及びスルホンアミド骨格、アミド骨格を有するもの、ならびに混合されたN、O、S及びCH2成分部分を有する他のものが挙げられる。
本明細書に記載の合成修飾核酸(例えば、gRNA)のいくつかの態様には、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合を有する核酸及びヘテロ原子ヌクレオシド間結合を有するオリゴヌクレオシド、ならびに特に米国特許第5,489,677号の-CH2-NH-CH2-、-CH2-N(CH3)-O-CH2-[メチレン(メチルイミノ)またはMMIとして知られている]、-CH2-O-N(CH3)-CH2-、-CH2-N(CH3)-N(CH3)-CH2-及び-N(CH3)-CH2-CH2-[天然ホスホジエステルヌクレオシド間結合は、-O-P-O-CH2-として表される]、及び米国特許第5,602,240号のアミド骨格(これらの両方は、参照により全体として本明細書に組み込まれる)が含まれる。いくつかの態様では、本明細書で取り上げられる核酸配列は、参照により全体として本明細書に組み込まれる米国特許第5,034,506号のモルホリノ骨格構造を有する。
本明細書に記載の合成修飾核酸(例えば、gRNA)はまた、1つ以上の置換された糖部分を含み得る。本明細書で取り上げられる核酸は、2’位に、H(デオキシリボース)、OH(リボース)、F、O-、S-、もしくはN-アルキル、O-、S-、もしくはN-アルケニル、O-、S-もしくはN-アルキニル、またはO-アルキル-O-アルキルのうちの1つを含むことができ、該アルキル、アルケニル及びアルキニルは、置換または非置換C1~C10アルキルまたはC2~C10アルケニル及びアルキニルであり得る。例示的な修飾としては、O[(CH2)nO]mCH3、O(CH2)nOCH3、O(CH2)nNH2、O(CH2)nCH3、O(CH2)nONH2、及びO(CH2)nON[(CH2)nCH3)]2が挙げられ、式中、n及びmは、1~約10である。いくつかの態様では、合成修飾RNAは、2’位に、C1~C10低級アルキル、置換低級アルキル、アルカリール、アラルキル、O-アルカリールもしくはO-アラルキル、SH、SCH3、OCN、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、SOCH3、SO2CH3、ONO2、NO2、N3、NH2、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換シリル、レポーター基、インターカレーター、ある特定の核酸(例えば、gRNA)の薬物動態特性を改善するための基、または合成修飾核酸(例えば、gRNA)の薬力学的特性を改善するための基、及び同様の特性を有する他の置換基のうちの1つを含む。いくつかの態様では、該修飾としては、2’メトキシエトキシ(2’-O-CH2CH2OCH3、別名2’-O-(2-メトキシエチル)または-MOE)(Martin et al,Helv.Chim.Acta,1995,78:486-504)、すなわち、アルコキシ-アルコキシ基が挙げられる。別の例示的な修飾は、2’-ジメチルアミノオキシエトキシ、すなわち、O(CH2)2ON(CH3)2基、別名2’-DMAOE、及び2’-ジメチルアミノエトキシエトキシ(当技術分野では2’-O-ジメチルアミノエトキシエチルまたは2’-DMAEOEとしても知られている)、すなわち、2’-O-CH2-O-CH2-N(CH2)2である。
他の修飾としては、2’-メトキシ(2’-OCH3)、2’-アミノプロポキシ(2’-OCH2CH2CH2NH2)及び2’-フルオロ(2’-F)が挙げられる。同様の修飾はまた、該核酸配列の他の位置、特に3’末端ヌクレオチドまたは2’-5’結合オリゴヌクレオチド中の糖の3’位、及び5’末端ヌクレオチドの5’位で行われ得る。合成修飾gRNAはまた、ペントフラノシル糖の代わりにシクロブチル部位等の糖模倣体を有し得る。
非限定的な例として、本明細書に記載の合成修飾gRNAは、2’-O-メチル修飾ヌクレオシド、5’ホスホロチオエート基を含むヌクレオシド、2’-アミノ-修飾ヌクレオシド、2’-アルキル-修飾ヌクレオシド、モルホリノヌクレオシド、ホスホルアミデートまたは非天然塩基を含むヌクレオシド、またはそれらの任意の組み合わせを含めた少なくとも1つの修飾ヌクレオシドを含み得る。
いくつかの態様では、該少なくとも1つの修飾ヌクレオシドは、5-メチルシチジン(5mC)、N6-メチルアデノシン(m6A)、3,2’-O-ジメチルウリジン(m4U)、2-チオウリジン(s2U)、2’フルオロウリジン、プソイドウリジン、2’-O-メチルウリジン(Um)、2’デオキシウリジン(2’dU)、4-チオウリジン(s4U)、5-メチルウリジン(m5U)、2’-O-メチルアデノシン(m6A)、N6,2’-O-ジメチルアデノシン(m6Am)、N6,N6,2’-O-トリメチルアデノシン(m62Am)、2’-O-メチルシチジン(Cm)、7-メチルグアノシン(m7G)、2’-O-メチルグアノシン(Gm)、N2,7-ジメチルグアノシン(m2,7G)、N2,N2,7-トリメチルグアノシン(m2,2,7G)、及びイノシン(I)からなる群から選択される。
代替的に、合成修飾gRNAは、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20個またはそれを超え、最大で全ヌクレオチド長の修飾ヌクレオシドを含み得る。最小で、少なくとも1つの修飾ヌクレオシドを含む合成修飾gRNA分子は、本明細書に記載の修飾を有する単一のヌクレオシドを含む。所与の合成修飾gRNAにおけるすべての位置が、均一に修飾されている必要はなく、実際、複数の前述した修飾が、単一の合成修飾gRNAに組み込まれる場合もあれば、合成修飾gRNA内の単一のヌクレオシドで組み込まれる場合もある。しかしながら、不可欠ではないが、分子に含まれる所与のヌクレオシドの存在ごとに修飾される(例えば、各シトシンは、修飾シトシン、例えば、5mCである)ことが好ましい。しかしながら、同じヌクレオシドの異なる存在は、所与の合成修飾gRNA分子において異なる様式で修飾され得ることも企図される(例えば、一部のシトシンは5mCとして修飾されており、他のものは2’-O-メチルシチジンまたは他のシトシンアナログとして修飾される)。該修飾は、合成修飾gRNAに含まれる複数の修飾ヌクレオシドごとに同じである必要はない。さらに、本明細書に記載の態様のうちのいくつかの態様では、合成修飾gRNAは、少なくとも2つの異なる修飾ヌクレオシドを含む。本明細書に記載のいくつかの態様では、該少なくとも2つの異なる修飾ヌクレオシドは、5-メチルシチジン及びプソイドウリジンである。合成修飾gRNAはまた、修飾ヌクレオシド及び未修飾ヌクレオシドの両方の混合物も含み得る。
本明細書に開示するgRNA及び他の核酸、例えば、CRISPR遺伝子編集のために使用される核酸、またはCARもしくはTCRをコードするポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドのセットは、オリゴヌクレオチド合成装置、宿主細胞発現、インビトロ翻訳(IVT)、または当技術分野で既知の任意の他の方法を使用して化学合成を使用して産生され得る。全体的または部分的に天然に存在するヌクレオシドを置き換える天然に存在するヌクレオシド、天然に存在しないヌクレオシド、またはそれらの組み合わせ。ポリヌクレオチドまたは核酸合成反応は、ポリメラーゼを利用する酵素法によって行われ得る。ポリメラーゼは、ポリヌクレオチドまたは核酸鎖におけるヌクレオチド間のホスホジエステル結合の創出を触媒する。
遺伝子操作における様々なツールは、鋳型として作用する標的核酸の酵素的増幅に基づく。目的の個々の遺伝子または特定の領域の配列の研究及び他の研究ニーズのため、ポリヌクレオチドまたは核酸の小さなサンプルから標的核酸の複数のコピーを生成することが必要とされる。かかる方法は、本明細書に開示するgRNA及び他の核酸(例えば、RNAi、ASO、Casをコードするポリヌクレオチド、またはCARもしくはTCRをコードするポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドのセット)の製造において適用され得る。
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は、標的遺伝子の急速増幅、ならびにゲノムマッピング及びシーケンシングにおいて広い用途を有する。DNAを合成するための重要な成分は、鋳型としての標的DNA分子、標的DNA鎖の末端に相補的なプライマー、構成要素としてのデオキシヌクレオシド三リン酸(dNTP)、及びDNAポリメラーゼを含む。PCRは、変性、アニーリング及び伸長ステップを介して進行するため、新たに産生されるDNA分子は、複製の次のサークルのための鋳型として作用することができ、標的DNAの指数関数的増幅が達成される。PCRは、変性及びアニーリングのための加熱及び冷却のサイクルを必要とする。基礎的PCRのバリエーションとしては、非対称PCR(Innis et al.,PNAS 85,9436-9440(1988))、逆PCR(Ochman et al.,Genetics 120(3),621-623,(1988))、及び逆転写PCR(RT-PCR)(Freeman et al.,BioTechniques 26(1),112-22,124-5(1999))が挙げられる。これらの内容は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。RT-PCRでは、一本鎖RNAが所望の標的であり、最初に逆転写酵素によって二本鎖DNAに変換される。前述の方法のいずれも、本開示のポリヌクレオチド(例えば、gRNA、Casをコードするポリヌクレオチド、またはCARもしくはTCRをコードするポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドのセット)の1つ以上の領域の製造において利用され得る。
リガーゼによってポリヌクレオチドまたは核酸を構築することも広く使用されている。DNAまたはRNAリガーゼは、ホスホジエステル結合の形成を介してポリヌクレオチド鎖の5’末端及び3’末端の分子間ライゲーションを促進する。したがって、RNAリガーゼは、例えば、gRNAのスペーサー配列及びgRNAのフレーム配列の3’から5’への分子間ライゲーションによってgRNAを生成するために使用され得る。
目的の単離されたポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチド配列を合成するために標準的な方法が適用され得る。例えば、特定の単離されたポリペプチドをコードするコドン最適化ヌクレオチド配列を含む単一のDNAまたはRNAオリゴマーが合成され得る。いくつかの態様では、所望のポリペプチドの部分をコードするいくつかの小さなオリゴヌクレオチドが合成され、次いでライゲーションされ得る。いくつかの態様では、個々のオリゴヌクレオチドは、通常、相補的アセンブリのための5’または3’オーバーハングを含む。
本明細書に開示するポリヌクレオチド(例えば、gRNA、Casをコードするポリヌクレオチド、またはCARもしくはTCRをコードするポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドのセット)は、当技術分野で既知の化学合成法及び可能性のある核酸塩基置換を使用して化学的に合成され得る。例えば、国際公開第WO2014093924号、第WO2013052523号、第WO2013039857号、第WO2012135805号、第WO2013151671号、米国公開第US20130115272号、または米国特許第US8999380号、第US8710200号を参照されたい。これらはすべて、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
VI.医薬組成物
本開示は、c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように、本明細書に記載の通りに改変された細胞、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下するように改変され、さらにNR4A1及びNR4A2遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A2タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下するように改変され、さらにNR4A1及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下するように改変され、さらにNR4A2及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A2及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが低下するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。
本開示は、c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびにNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように、本明細書に記載の通りに改変された細胞、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下するように改変され、さらにNR4A1及びNR4A2遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A2タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下するように改変され、さらにNR4A1及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下するように改変され、さらにNR4A2及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A2及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(ii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが低下するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。
本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、(ii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに(iii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)(例えば、ROR1に特異的に結合する)を発現するように改変され、さらにNR4A1及びNR4A2遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A2タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに(iii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)(例えば、ROR1に特異的に結合する)を発現するように改変され、さらにNR4A1及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A1及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)c-Junタンパク質を過剰発現するように、(ii)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質の発現レベルが低下するように、ならびに(iii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)(例えば、ROR1に特異的に結合する)を発現するように改変され、さらにNR4A2及びNR4A3遺伝子ならびにNR4A2及びNR4A3タンパク質の内因性発現を有する細胞(例えば、本明細書に記載の細胞等)、ならびに医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(iii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(iii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(iii)該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方のレベルが低下するが、内因性レベルの該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質を有するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。いくつかの態様では、本明細書に提供する医薬組成物は、(1)(i)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現するように、(ii)c-Junタンパク質を過剰発現するように、ならびに(iii)該NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、該NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、ならびに該NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質のレベルが低下するように改変された細胞、ならびに(2)医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定剤を含む。
本明細書に記載の通り、かかる医薬組成物は、がんを予防及び/または治療するために使用され得る。本明細書に記載の通り、いくつかの態様では、本明細書に開示する医薬組成物に存在する改変された細胞は、免疫細胞、例えば、T細胞(例えば、CARもしくはTCR発現T細胞)またはNK細胞(例えば、CARもしくはTCR発現NK細胞)である。
許容される担体、賦形剤、または安定剤は、使用される投与量及び濃度でレシピエントに対して無毒であり、緩衝剤、例えば、リン酸、クエン酸、及び他の有機酸、アスコルビン酸及びメチオニンを含めた酸化防止剤、防腐剤(例えば、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、ヘキサメトニウムクロリド、ベンザルコニウムクロリド、ベンゼトニウムクロリド、フェノール、ブチルアルコールもしくはベンジルアルコール、アルキルパラベン、例えば、メチルパラベンもしくはプロピルパラベン、カテコール、レゾルシノール、シクロヘキサノール、3-ペンタノール、及びm-クレゾール)、低分子量(約10残基未満)ポリペプチド、タンパク質、例えば、血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリン、親水性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドン、アミノ酸、例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、もしくはリジン、グルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含めた単糖、二糖、及び他の炭水化物、キレート剤、例えば、EDTA、糖、例えば、スクロース、マンニトール、トレハロースもしくはソルビトール、塩形成性対イオン、例えば、ナトリウム、金属錯体(例えば、Zn-タンパク質錯体)、及び/または非イオン性界面活性剤、例えば、TWEEN(登録商標)、PLURONICS(登録商標)もしくはポリエチレングリコール(PEG)を含む。
医薬組成物は、対象に対するあらゆる投与経路用に製剤化され得る。投与経路の具体例としては、筋肉内、皮下、眼内、静脈内、腹腔内、皮内、眼窩内、脳内、頭蓋内、脊髄内、心室内、髄腔内、大槽内、嚢内、または腫瘍内が挙げられる。皮下、筋肉内、または静脈内のいずれかの注射を特徴とする非経口投与もまた、本明細書で企図される。注射剤は、液体の溶液もしくは懸濁液、注射前に液体に溶解または懸濁するのに適した固体形態、またはエマルジョンのいずれかとして、従来の形態で調製され得る。該注射剤、溶液及びエマルジョンはまた、1つ以上の賦形剤を含む。適切な賦形剤は、例えば、水、食塩水、デキストロース、グリセロールまたはエタノールである。さらに、所望により、投与される医薬組成物はまた、微量の非毒性補助物質、例えば、湿潤剤または乳化剤、pH緩衝剤、安定剤、溶解度向上剤、及び他のかかる薬剤、例えば、酢酸ナトリウム、ソルビタンモノラウレート、トリエタノールアミンオレエート、及びシクロデキストリン等を含み得る。
非経口調製物で使用される医薬的に許容される担体としては、水性媒体、非水性媒体、抗菌剤、等張剤、緩衝剤、酸化防止剤、局所麻酔剤、懸濁剤及び分散剤、乳化剤、封鎖剤またはキレート剤、ならびに他の医薬的に許容される物質が挙げられる。水性媒体の例としては、塩化ナトリウム注射液、リンゲル注射液、等張デキストロース注射液、滅菌水注射液、デキストロース、及び乳酸加リンゲル注射液が挙げられる。非水性非経口媒体としては、植物由来の不揮発性油、綿実油、コーン油、ゴマ油及び落花生油が挙げられる。フェノールまたはクレゾール、水銀剤、ベンジルアルコール、クロロブタノール、メチル及びプロピルp-ヒドロキシ安息香酸エステル、チメロサール、ベンザルコニウムクロリド、及びベンゼトニウムクロリドを含む複数用量容器に包装される非経口調製物に、静菌または静真菌濃度の抗菌剤を加えることができる。等張剤としては、塩化ナトリウム及びデキストロースが挙げられる。緩衝剤は、リン酸及びクエン酸を含む。酸化防止剤としては、重硫酸ナトリウムが挙げられる。局所麻酔剤としては、塩酸プロカインが挙げられる。懸濁剤及び分散剤としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及びポリビニルピロリドンが挙げられる。乳化剤としては、ポリソルベート80(TWEEN(登録商標)80)が挙げられる。金属イオンの封鎖剤またはキレート剤としては、EDTAが挙げられる。医薬担体としてはまた、水混和性媒体用のエチルアルコール、ポリエチレングリコール、及びプロピレングリコール、ならびにpH調整用の水酸化ナトリウム、塩酸、クエン酸、または乳酸も挙げられる。
非経口投与用の調製物としては、そのまま注射できる無菌溶液、使用直前に溶媒と組み合わされる無菌の乾燥した可溶性製品、例えば、凍結乾燥粉末が挙げられ、皮下錠剤、そのまま注射できる無菌懸濁液、使用直前に媒体と組み合わされる無菌の乾燥した不溶性製品、及び無菌エマルジョンを含む。該溶液は、水性でも非水性でもよい。
静脈内投与される場合、適切な担体としては、生理食塩水またはリン酸緩衝食塩水(PBS)、ならびに増粘剤及び可溶化剤、例えば、グルコース、ポリエチレングリコール、及びポリプロピレングリコール、ならびにこれらの混合物を含む溶液が挙げられる。
本明細書に提供する医薬組成物は、特定の組織、受容体、または治療される対象の身体の他の領域を標的とするようにも配合され得る。かかる標的化方法の多くが当業者に周知である。本明細書では、かかる標的化方法のすべてが本発明の組成物の使用のために企図される。標的化方法の非限定的な例については、例えば、各々が参照により全体として本明細書に組み込まれる米国特許第6,316,652号、第6,274,552号、第6,271,359号、第6,253,872号、第6,139,865号、第6,131,570号、第6,120,751号、第6,071,495号、第6,060,082号、第6,048,736号、第6,039,975号、第6,004,534号、第5,985,307号、第5,972,366号、第5,900,252号、第5,840,674号、第5,759,542号、及び第5,709,874号を参照されたい。
インビボ投与に使用される組成物は、滅菌され得る。これは、例えば、滅菌濾過膜を通した濾過によって容易に達成され得る。
本開示はまた、例えば、免疫細胞の集団における持続的記憶及び/またはエフェクター機能を促進する、本明細書に記載の1つ以上の方法のための手段を含む細胞組成物を提供する。いくつかの態様では、本開示は、免疫細胞の集団における疲弊及び/または機能不全を低減、改善、または阻害するための手段を含む細胞組成物を提供する。いくつかの態様では、該手段は、免疫細胞の集団におけるNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現ならびにc-Junタンパク質の発現を改変することを含む。いくつかの態様では、該手段は、免疫細胞の集団におけるNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現ならびにc-Junタンパク質の発現を改変することを含む。
VII.キット
本開示はまた、本開示の方法のいずれかを実施するためのキットを提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、ならびに(ii)c-Jun転写因子をコードするヌクレオチド配列、または(iii)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法のいずれかに従って腫瘍を治療するための使用説明書を含むキットを提供する。いくつかの態様では、該キットは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)c-Junの内因性発現を増加させることが可能な転写活性化因子、または(iii)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法のいずれかに従って腫瘍を治療するための使用説明書を含む。同様に提供するのは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)c-Jun転写因子をコードするヌクレオチド配列、または(iii)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法に従って細胞組成物を調製するための使用説明書を含むキットである。いくつかの態様では、該キットは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)c-Junの内因性発現を増加させることが可能な転写活性化因子、または(iii)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法に従って細胞組成物を調製するための使用説明書を含む。
本開示はまた、本開示の方法のいずれかを実施するためのキットを提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、ならびに(ii)c-Jun転写因子をコードするヌクレオチド配列、または(iii)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法のいずれかに従って腫瘍を治療するための使用説明書を含むキットを提供する。いくつかの態様では、該キットは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)c-Junの内因性発現を増加させることが可能な転写活性化因子、または(iii)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法のいずれかに従って腫瘍を治療するための使用説明書を含む。同様に提供するのは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)c-Jun転写因子をコードするヌクレオチド配列、または(iii)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法に従って細胞組成物を調製するための使用説明書を含むキットである。いくつかの態様では、該キットは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)c-Junの内因性発現を増加させることが可能な転写活性化因子、または(iii)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法に従って細胞組成物を調製するための使用説明書を含む。
本開示はまた、本開示の方法のいずれかを実施するためのキットを提供する。いくつかの態様では、本開示は、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)リガンド結合タンパク質(例えば、キメラ抗原受容体(CAR)(例えば、抗ROR1 CAR)もしくはT細胞受容体(TCR)(例えば、抗ROR1 TCR)を含むベクター、(iii)c-Jun転写因子をコードするヌクレオチド配列、または(iv)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法のいずれかに従って腫瘍を治療するための使用説明書を含むキットを提供する。いくつかの態様では、該キットは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARもしくはTCR)を含むベクター、(iii)c-Junの内因性発現を増加させることが可能な転写活性化因子、または(iv)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法のいずれかに従って腫瘍を治療するための使用説明書を含む。同様に提供するのは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)リガンド結合タンパク質(例えば、キメラ抗原受容体(CAR)もしくはT細胞受容体(TCR)を含むベクター、(iii)c-Jun転写因子をコードするヌクレオチド配列、または(iv)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法に従って細胞組成物を調製するための使用説明書を含むキットである。いくつかの態様では、該キットは、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、(ii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARもしくはTCR)を含むベクター、(iii)c-Junの内因性発現を増加させることが可能な転写活性化因子、または(iv)それらの組み合わせ、ならびに任意に本明細書に開示する方法に従って細胞組成物を調製するための使用説明書を含む。
いくつかの態様では、本開示は、本明細書に開示する組成物、例えば、(i)NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現の低下を示す細胞、例えば、免疫細胞、(ii)該NR4A遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、(iii)少なくとも1つのgRNAをコードする核酸(例えば、ベクター)、(iv)少なくとも1つのgRNA及びCasタンパク質(例えば、Cas9)、(v)gRNA及びCasタンパク質(例えば、Cas9)をコードする少なくとも1つの核酸(例えば、ベクター)、(vi)gRNAをコードする少なくとも1つの核酸(例えば、第一のベクター)及びCasタンパク質、例えば、Cas9をコードする核酸(例えば、第二のベクター)、(vii)少なくとも1つのgRNA及び少なくとも1つのCasタンパク質、例えば、Cas9をコードする核酸を含む単一のベクター、(vii)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)をコードするベクターまたはベクターのセットを含むキットを提供する。いくつかの態様では、該キットは、NR4A3を標的とするCas9 RNP(例えば、sgRNA GCUCGAGUAGCCCUCCACGA(配列番号30)を含むCas9 RNP)を含む。いくつかの態様では、該sgRNAは、表A、C、及びDに開示するものを含む。いくつかの態様では、該キットはさらに、それらの使用に関する使用説明書を含む。
本開示は、本明細書に開示する改変された細胞(例えば、免疫細胞)を含むがんの治療のためのキットを提供し、該細胞は、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現の低下を示す。本開示は、本明細書に開示する改変された細胞(例えば、免疫細胞)を含むがんの治療のためのキットを提供し、該細胞は、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現の低下を示し。該細胞は、リガンド結合タンパク質(例えば、CAR及び/またはTCR)を発現する。
いくつかの態様では、該キットは、本明細書に開示する少なくとも1つのgRNA、本明細書に開示するgRNAをコードする少なくとも1つの単離されたポリヌクレオチド、本明細書に開示するgRNAをコードする少なくとも1つのベクター、本明細書に開示するgRNAをコードする少なくとも1つのベクターを含む細胞、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様では、該キットはさらに、Cas9タンパク質、Cas9タンパク質をコードする単離されたポリヌクレオチド、またはCas9タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含むベクターを含む。
本開示はさらに、少なくとも1つの容器手段を含むキットまたはパッケージを提供し、その中に上記のgRNA、Cas9、ベクター、細胞、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つが、NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるための使用説明書とともに配置されている。
いくつかの態様では、該キットは、少なくとも1つの上流gRNA及び下流gRNAを含む。したがって、一部において、該キットは、(i)配列番号34~41のいずれか1つのスペーサー配列を含む少なくとも1つのgRNA、及び(ii)配列番号31~33のいずれか1つのスペーサー配列を含む少なくとも1つのgRNAを含む。
特定の態様では、該キットは、S.aureusのキメラフレーム、例えば、配列番号42の配列に作動可能に連結された配列番号34~41のS.pyogenesのスペーサー配列を含むgRNAを含む。
いくつかの態様では、特定の細菌種のCas9(例えば、S.pyogenesのCas9)のためのgRNAを含む各キットはさらに、かかるCas9を含む。
いくつかの態様では、該キットは、がん抗原を標的とするCAR及び/またはTCRを発現する1つ以上の細胞、培養物、または細胞の集団を含む。
実施例1-ガイドRNAのスクリーニング及び改変されたT細胞の生成
NR4Aファミリーの遺伝子及び/またはNR4Aファミリーのタンパク質の発現の低下ならびにc-Junの過剰発現が、疲弊及び機能不全を低下させることに対するそれらの効果に不必要であるか、または相加的であるかどうかを評価するため、ROR1-R12キメラ抗原受容体(CAR)T細胞及びNY-ESO-1 T細胞受容体(TCR)T細胞モデルを使用した。c-Junタンパク質を過剰発現するROR1 CARまたはNY-ESO-1 TCRで形質導入されたヒトT細胞における各NR4Aファミリーメンバーのタンパク質発現を特異的に低下させたCRISPR-Cas9ガイドRNA(gRNA)を同定した。
NR4Aファミリーの遺伝子及び/またはNR4Aファミリーのタンパク質の発現の低下ならびにc-Junの過剰発現が、疲弊及び機能不全を低下させることに対するそれらの効果に不必要であるか、または相加的であるかどうかを評価するため、ROR1-R12キメラ抗原受容体(CAR)T細胞及びNY-ESO-1 T細胞受容体(TCR)T細胞モデルを使用した。c-Junタンパク質を過剰発現するROR1 CARまたはNY-ESO-1 TCRで形質導入されたヒトT細胞における各NR4Aファミリーメンバーのタンパク質発現を特異的に低下させたCRISPR-Cas9ガイドRNA(gRNA)を同定した。
NR4A1及びNR4A2のためのCRISPR-Cas9ガイドRNAが表Aに示されている。実施例2~5に記載の実験において、NR4A1 sgRNA5及び6を組み合わせて使用し、NR4A2 sgRNA1、2、及び3を組み合わせて使用した。
NR4A3に特異的なシングルgRNAを設計し、スクリーニングして、3つの独立した実験(v0、v1、及びv2)における最大編集効率及び最大タンパク質低減を有するgRNAを同定した。すべてのgRNAスクリーニングのため、単離されたドナーCD4+及びCD8+T細胞をAllCellsから購入した。CD4+及びCD8+T細胞を解凍し、活性化のために1%(v/v)TransAct(Miltenyi)と1:1の比で24時間混合した。活性化したT細胞を抗ROR1 CARをコードするバイシストロン性(v0)またはトリシストロン性レンチウイルスベクター(v2)で24時間後に形質導入し、または形質導入しないままとした(v1)。次いでT細胞を、修飾ガイドRNA(Synthego、v0-表B、v1-表C及びv2-表D)ならびにLonza 4D Nucleofector装置を利用してヒトNR4A3を標的とするCas9 RNPでエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションされたT細胞を拡大のためにG-Rex培養プレートに移した後、7日目にCryoStor培地中で凍結保存した。1ドナーを実験v0及びv1において使用した一方で、独立した2ドナーを実験v2において使用した。7日目にフローサイトメトリーによってタンパク質低減の効率を評価するために、3×105 NR4A3編集または対照(RNPなしでエレクトロポレーションした)T細胞を、96ウェル丸底プレート(Corning)にて200μLのRPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中でCD3/CD28 Dynabeads(v0及びv1)またはPMA+イオノマイシン(v2)で37Cにて2時間刺激し、最大NR4A3発現を誘導した。刺激後、細胞を上記の表面マーカーで染色した。次いで細胞を固定し、FoxP3転写因子染色緩衝液キット(eBiosciences)により、製造業者の使用説明書に従って透過処理し、細胞内染色を、カスタム蛍光色素コンジュゲートNR4A3抗体(R&D Systems)を使用して実施した。
v0におけるgRNAのいずれも、対照の非編集細胞と比較してNR4A3タンパク質発現を低減しなかった(表B)。NGSによる確認的ゲノム編集効率は実施しなかった。v1において、7つすべてのgRNAが非編集対照と比較してNR4A3タンパク質発現を低減し、NGS編集効率を実施した。2つのガイド(g4及びg8)は、最も高いゲノム編集を有していた(総T細胞分散パーセントによって測定)。高い編集効率にもかかわらず、ゲノムバリアントのインデル解析により、g8が高い頻度の望ましくないインフレーム欠失をもたらしたことが明らかになった(表C)。v2において、上位14個のgRNAを、NR4A3タンパク質発現が非編集対照と比較して低下し、及び/または両方のドナーについて基準のg4と同様/より良好であったKO条件に基づいて選択した(表D)。選択された条件を、ゲノム編集効率を確認するため、NGS分析によってさらに評価した。
以下の実施例においてより詳細に記載されているように、c-Junを過剰発現するNR4A3編集ROR1 CAR T細胞は、最も高い機能的利益を示し、対照ROR1 CAR T細胞(例えば、c-Junを過剰発現しない)と比較して、連続的ROR1抗原曝露後に有意に長期の細胞傷害性、サイトカイン産生、T細胞持続性、及び表現型の改善が実証された。c-Junを過剰発現するNR4A3編集NY-ESO-1 TCR T細胞もまた、最も高い機能的利益を示し、対照NY-ESO-1 TCR T細胞(例えば、c-Junを過剰発現しない)と比較して連続的NY-ESO-1抗原曝露後に長期の細胞傷害性及びサイトカイン産生が実証された。
実施例2-NR4A3発現の低下
NR4A3 sgRNA g4(配列番号30)を使用したNR4A3タンパク質の低下を、フローサイトメトリーによって、c-Junを過剰発現する及びしないNR4A編集ROR1 CAR T細胞及びNY-ESO-1 TCR T細胞において検証した。CD3/CD28 DynabeadsまたはPMA+イオノマイシンでの刺激を使用して、最大NR4A発現を誘導した。フローサイトメトリー分析のため、c-Junを過剰発現する及びしないNR4A3編集ROR1 CAR T細胞及びNY-ESO-1 TCR T細胞を、live dead dyeで10分間室温(RT)にて染色し、TruStain FcX(Biolegend)で5分間RTにてブロックし、CCR7で37Cにて15分間染色し、次いで表面マーカー抗体で10分間RTにて染色した。すべての染色は、Biolegend細胞染色緩衝液中で実施した。次いで細胞を固定し、製造業者の使用説明書に従ってFoxP3転写因子染色緩衝液キット(eBiosciences)で透過処理した。これらの細胞を、室温にて10%正常マウス及びウサギ血清で10分間ブロックした後、cParp(連続刺激の0日目のみ)及びc-Junで染色した。
NR4A3 sgRNA g4(配列番号30)を使用したNR4A3タンパク質の低下を、フローサイトメトリーによって、c-Junを過剰発現する及びしないNR4A編集ROR1 CAR T細胞及びNY-ESO-1 TCR T細胞において検証した。CD3/CD28 DynabeadsまたはPMA+イオノマイシンでの刺激を使用して、最大NR4A発現を誘導した。フローサイトメトリー分析のため、c-Junを過剰発現する及びしないNR4A3編集ROR1 CAR T細胞及びNY-ESO-1 TCR T細胞を、live dead dyeで10分間室温(RT)にて染色し、TruStain FcX(Biolegend)で5分間RTにてブロックし、CCR7で37Cにて15分間染色し、次いで表面マーカー抗体で10分間RTにて染色した。すべての染色は、Biolegend細胞染色緩衝液中で実施した。次いで細胞を固定し、製造業者の使用説明書に従ってFoxP3転写因子染色緩衝液キット(eBiosciences)で透過処理した。これらの細胞を、室温にて10%正常マウス及びウサギ血清で10分間ブロックした後、cParp(連続刺激の0日目のみ)及びc-Junで染色した。
3×105個のNR4A編集または対照ROR1 CAR T細胞及びNY-ESO-1 TCR T細胞を、96ウェル丸底プレート(Corning)において200μLのRPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中でCD3/CD28 Dynabeads(Thermo Fisher)で3:1のビーズ対細胞比、またはPMA+イオノマイシン(BioLegend)で37Cにて2時間刺激し、最大NR4A発現を誘導した。刺激後、Dynabeadsを除去し、細胞を上記の表面マーカーで染色した。次いで細胞を固定し、製造業者の使用説明書に従ってFoxP3転写因子染色緩衝液キット(eBiosciences)で透過処理した。カスタム蛍光色素コンジュゲートNR4A抗体(R&D Systems)を染色のために使用した。
NR4A3タンパク質発現は、非編集対照と比較してNR4A3編集ROR1 CD4+及びCD8+CAR T細胞ならびにNY-ESO-1 CD4+及びCD8+TCR T細胞において、c-Jun発現とは無関係に有意に低下した(図1及び図12)。同様に、NR4A1及びNR4A2遺伝子に特異的なCRISPR-Cas9 gRNAを使用して高効率のNR4A1及びNR4A2タンパク質の低下が達成された(データは示さず)。ROR1 CAR T細胞の形質導入効率(%EGFR+R12+として同定される)は、対照では、c-Junを過剰発現するCAR T細胞よりも低かったが、ROR1-R12 CARの平均幾何学的蛍光(gMFI)は、これら2つのROR1 CAR構築物間で有意差はなかった。ROR1 CARのパーセンテージ及びgMFIは、調べた4ドナー間で同様であり、NR4A編集によって影響を受けなかった(図2)。
NY-ESO-1 TCR T細胞の形質導入効率(%TCRvβ13.1+及びgMFIとして同定される)は、対照において、c-Junを過剰発現するTCR T細胞より有意に高く、NY-ESO-1 TCRのパーセンテージ及びgMFIは、調べた3ドナー間で同様であり、NR4A編集によって影響を受けなかった(図13)。
実施例3-連続刺激における細胞傷害性の持続及びサイトカイン産生
c-Junを過剰発現する及びしない単一NR4A編集ROR1 CAR T細胞(CAR T細胞がNR4A1、NR4A2、またはNR4A3のいずれかで編集されたもの)の機能を、CAR T細胞が連続的に抗原に曝露されるインビトロ疲弊アッセイにて評価した。アッセイを設定する前に、H1975-NucLight Red(NLR)腫瘍細胞株を、RPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で2~3回継代培養した。細胞をTrypLE Express酵素(Gibco)でトリプシン処理した。
c-Junを過剰発現する及びしない単一NR4A編集ROR1 CAR T細胞(CAR T細胞がNR4A1、NR4A2、またはNR4A3のいずれかで編集されたもの)の機能を、CAR T細胞が連続的に抗原に曝露されるインビトロ疲弊アッセイにて評価した。アッセイを設定する前に、H1975-NucLight Red(NLR)腫瘍細胞株を、RPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で2~3回継代培養した。細胞をTrypLE Express酵素(Gibco)でトリプシン処理した。
この連続刺激アッセイでは、c-Junを過剰発現する及びしないNR4A編集ROR1 CAR T細胞をH1975 NSCLC ROR1発現腫瘍細胞株を用いて5回の連続刺激に供した。特に、凍結保存されたROR1 CAR T細胞を解凍し、フラット24ウェルアッセイプレート(Eppendorf)にて三連でRPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で、1:1E:T比のcParp-CD3+EGFR+R12+CAR T細胞とH1975-NLR腫瘍細胞を直ちに培養した。3日間の共培養後に、ウェルを再懸濁し、培養物の25%をウェル当たり同じ初期数の新たな腫瘍細胞とともに新たなプレートに移した。これを合計で5回の刺激について繰り返した。細胞傷害性をIncucyteにおいてアッセイの過程で連続的に測定し、各々の新たな刺激を設定してから24時間後に上清を回収してサイトカインレベルを測定した。三連の共培養ウェルからの残りの細胞を、上記の表現型フロー分析のために合わせた。c-Jun CAR T細胞は、非c-Jun対照CAR-T細胞をしのいだ。予想外にも、NR4A3 KO c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞は、H1975腫瘍細胞に対して依然として最も細胞傷害性が高く、異なる4ドナーにおいてすべての他の条件と比較して、5回の刺激後に標的細胞を溶解する能力を維持することが実証された(図3)。
持続した細胞傷害性に加えて、NR4A3 KO c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞は、H1975 NSCLC ROR1発現腫瘍細胞で刺激した場合、NR4A1、NR4A2、または非編集対照及びc-Jun ROR1 CAR T細胞と比較して、より高いレベルのIFN-γ、IL-2、及びTNF-αも産生した(図4及び表9~11)。サイトカインレベルを、Meso Scale Discovery V-Plex炎症誘発パネル1ヒトキットまたはカスタムヒトIFN-γ、IL-2、及びTNF-αサイトカインキットを使用して製造業者の使用説明書に従って測定した。
サイトカイン産生の差は、より後の刺激回後に最も顕著であり、NR4A3ノックアウト及びc-Junの過剰発現が、長期抗原刺激後に機能的活性の持続及び/またはCAR T細胞生存の改善に寄与することを示唆している。実際、NR4A編集c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞において、ROR1 CARの頻度の維持の向上が観察された(図5A)。結果的に、これは、2~3回の刺激で総NR4A3 KO c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞数の持続性の増加と相関した(図5B)。NR4A3 KO c-Jun ROR1 CAR T細胞は、2回目の刺激後の疲弊の減少と一致する細胞表面の表現型の変化を示した(図6)。NR4A3 KOにより、非編集c-Jun ROR1 CAR T細胞と比較して、全4ドナーにおいてTIM3及びTIGITの発現が有意に低下し、4ドナーのうちの3ドナーにおいてPD-1が低下した。興味深いことに、CD127の発現は、ベースラインで同様であった(0日目、データは示さず)にもかかわらず、2回目の刺激後、CD127の発現は、非編集c-Jun ROR1 CAR T細胞と比較して、NR4A3 KO c-Jun ROR1 CAR T細胞で有意に高かった。CD127は、様々なウイルス感染症における抗原特異的メモリーCD8+T細胞のマーカーであることが分かっており(Huster et al.,PNAS,101,5610-5615(2004)、Boettler et al.,J.Virol.80,3532-3540(2006)、Xu et al.,Lab.Med.48,57-64(2017))、NR4A3の非存在下でのc-Junの過剰発現が、c-JunまたはKO単独と比較して、相乗的により多くのメモリー様T細胞状態を維持し得ることが示唆される。
T細胞疲弊のインビトロ連続刺激モデルは、NR4A3編集c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞が、独立した4ドナーにおいてROR1発現H1975腫瘍細胞に対して、最大に向上し、持続した細胞傷害性及びサイトカイン産生を示すことを明らかにした。より後の刺激回での機能的活性の増加は、少なくとも部分的に、アッセイ全体を通してNR4A3編集c-Jun ROR1 CAR T細胞の持続性の増加によるものである可能性が高い。そのため、ROR1-R12 CAR T細胞との関連で、c-Junの過剰発現と併せてNR4A3を編集することは、ROR1発現固形腫瘍に対する細胞免疫療法を改善し得る。
統計分析を、GraphPad Prismを使用して行った。対応のないt検定及び対応のあるt検定を統計分析のために使用した。ns-有意でない、*p<0.05、**p<0.005、***p<0.001、****p<0.0001。
実施例4-連続刺激時のNR4AトリプルKO(TKO)c-Jun CAR T細胞の細胞傷害性の持続及びサイトカイン産生
c-Junを過剰発現するc-Jun+NR4AトリプルKO(TKO)ROR1 CAR T細胞(CAR T細胞がNR4A1、NR4A2、及びNR4A3で編集されたもの)の機能を、CAR T細胞が連続的に抗原に曝露されるインビトロ疲弊アッセイにて評価した。アッセイを設定する前に、H1975-NucLight Red(NLR)及びA549-NLR腫瘍細胞株を、RPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で2~3回継代培養した。細胞をTrypLE Express酵素(Gibco)でトリプシン処理した。
c-Junを過剰発現するc-Jun+NR4AトリプルKO(TKO)ROR1 CAR T細胞(CAR T細胞がNR4A1、NR4A2、及びNR4A3で編集されたもの)の機能を、CAR T細胞が連続的に抗原に曝露されるインビトロ疲弊アッセイにて評価した。アッセイを設定する前に、H1975-NucLight Red(NLR)及びA549-NLR腫瘍細胞株を、RPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で2~3回継代培養した。細胞をTrypLE Express酵素(Gibco)でトリプシン処理した。
この連続刺激アッセイでは、NR4A TKOまたは対照(非編集)c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞をH1975またはA549 NSCLC ROR1発現腫瘍細胞株を用いて5回の連続刺激に供した。特に、凍結保存されたROR1 CAR T細胞を解凍し、フラット24ウェルアッセイプレート(Eppendorf)にて三連でRPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で、1:1E:T比のcParp-CD3+EGFR+R12+CAR T細胞とH1975-NLRまたはA549-NLR腫瘍細胞を直ちに培養した。3日間の共培養後に、ウェルを再懸濁し、培養物の25%をウェル当たり同じ初期数の新たな腫瘍細胞とともに新たなプレートに移した。これを合計で5回の刺激について繰り返した。細胞傷害性をIncucyteにおいてアッセイの過程で連続的に測定し、各々の新たな刺激を設定してから24時間後に上清を回収してサイトカインレベルを測定した。三連の共培養ウェルからの残りの細胞を、上述したように表現型フロー分析用に合わせた。NR4A TKO c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞は、対照c-Jun ROR1 CAR T細胞と比較して、H1975及び/またはA549腫瘍細胞に対して依然として細胞傷害性が高く、異なる3ドナーにおいて5回の刺激後に標的細胞を溶解する能力を維持することが実証された(図7)。持続した細胞傷害性に加えて、NR4A TKO c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞はまた、H1975及び/またはA549で複数回刺激した後、対照(非編集)c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞と比較して、より高いレベルのIFN-γ、IL-2、及びTNF-αも産生した(図8~10)。サイトカインレベルを、Meso Scale Discovery V-Plex炎症誘発パネル1ヒトキットまたはカスタムヒトIFN-γ、IL-2、及びTNF-αサイトカインキットを使用して製造業者の使用説明書に従って測定した。この細胞傷害性及びサイトカイン分泌の増加は、全3ドナーにおいて、より後のH1975刺激での対照c-Jun過剰発現ROR1 CAR T細胞と比較したNR4A TKOの持続性の向上と相関した(図11)。
実施例5-操作されたTCR T細胞の連続刺激における細胞傷害性の持続及びサイトカイン産生
c-Junを過剰発現する及びしない単一NR4A編集NY-ESO-1 TCR T細胞(TCR T細胞がNR4A1、NR4A2、またはNR4A3のいずれかで編集されたもの)の機能を、TCR T細胞が連続的に抗原に曝露されるインビトロ疲弊アッセイにて評価した。アッセイを設定する前に、A375-NucLight Red(NLR)腫瘍細胞株を、RPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で2~3回継代培養した。細胞をアキュターゼ酵素(StemCell Technologies)でトリプシン処理した。
c-Junを過剰発現する及びしない単一NR4A編集NY-ESO-1 TCR T細胞(TCR T細胞がNR4A1、NR4A2、またはNR4A3のいずれかで編集されたもの)の機能を、TCR T細胞が連続的に抗原に曝露されるインビトロ疲弊アッセイにて評価した。アッセイを設定する前に、A375-NucLight Red(NLR)腫瘍細胞株を、RPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で2~3回継代培養した。細胞をアキュターゼ酵素(StemCell Technologies)でトリプシン処理した。
この連続刺激アッセイでは、NR4A編集対照及びc-Jun過剰発現NY-ESO-1 TCR T細胞をA375メラノーマNY-ESO-1/LAGE-1a発現腫瘍細胞株を用いて4回の連続刺激に供した。特に、凍結保存されたNY-ESO-1 TCR T細胞を解凍し、フラット96ウェルアッセイプレート(Eppendorf)にて三連でRPMI-1640(Gibco)+10%ウシ胎仔血清(Gibco)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン中で、1:1E:T比のcParp-CD3+TCRvβ13.1+TCR T細胞とA375-NLR腫瘍細胞を直ちに培養した。3日または4日間の共培養後に、ウェルを再懸濁し、培養物の25%をウェル当たり同じ初期数の新たな腫瘍細胞を有する新たなプレートに移した。これを合計で4回の刺激について繰り返した。細胞傷害性をIncucyteにおいてアッセイの過程で連続的に測定し、各々の新たな刺激を設定してから24時間後に上清を回収してサイトカインレベルを測定した。c-Jun過剰発現TCR T細胞は、非c-Jun対照TCR T細胞をしのいだ。予想外にも、NR4A3 KO c-Jun過剰発現NY-ESO-1 TCR T細胞は、A375腫瘍細胞に対して依然として最も細胞傷害性が高く、異なる3ドナーにおいてすべての他の条件と比較して、4回の刺激後に標的細胞を溶解する能力を維持することが実証された(図14)。
持続した細胞傷害性に加えて、NR4A3 KO c-Jun過剰発現NY-ESO-1 TCR T細胞は、A375メラノーマNY-ESO-1/LAGE-1a発現腫瘍細胞で刺激した場合、NR4A1、NR4A2、または非編集対照及びc-Jun NY-ESO-1 TCR T細胞と比較して、より高いレベルのIFN-γ、IL-2、及びTNF-αも産生した(図15及び表12~14)。T細胞を第二のNY-ESO-1/LAGE-1a発現腫瘍細胞株H1703を使用して連続的に刺激した場合、同様の結果が観察された(データは示さず)。サイトカインレベルを、Meso Scale Discovery V-Plex炎症誘発パネル1ヒトキットまたはカスタムヒトIFN-γ、IL-2、及びTNF-αサイトカインキットを使用して製造業者の使用説明書に従って測定した。サイトカイン産生における差は、より後の刺激回後に最も顕著であった。
発明の概要及び要約のセクションではなく、発明を実施するための形態のセクションが、特許請求の範囲を解釈するために使用されることが意図されていることを理解されたい。発明の概要及び要約のセクションは、本発明者(複数可)が企図する本開示の例示的な態様のすべてではなく1つ以上を記載し得るものであり、したがって、本開示及び添付の特許請求の範囲を決して限定するものではない。
本開示を、特定の機能及びそれらの関係の実施を示す機能的な構成要素を用いて上記で説明してきた。これらの機能的な構成要素の境界は、説明の便宜上、本明細書で任意に定義した。該特定の機能及びそれらの関係が適切に行われる限り、別の境界が定義される場合もある。
該特定の態様の前述の説明は、本開示の一般的な性質を完全に明らかにすることから、当業者の知識を適用することにより、必要以上の実験をすることなく、本開示の一般概念から逸脱することなく、かかる特定の態様を容易に修正すること、及び/または様々な用途に適合させることができる。したがって、かかる適合及び修正は、本明細書に含まれる教示及び手引きに基づいて、本開示の態様の意義及び均等物の範囲内であることが意図される。本明細書における表現または専門用語は、本明細書の専門用語または表現が、該教示及び手引きに照らして当業者に解釈されるように、限定ではなく説明を目的とするものであることを理解されたい。
本開示の広がり及び範囲は、上記の例示的な態様のいずれによっても限定されるべきでなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ定義されるべきである。
本出願全体を通して引用されるすべての引用参考文献(参考文献、米国または外国特許または特許出願、及びウェブサイトを含む)の内容は、任意の目的のためにそれらの全体が本明細書に記載されているものとして、そこで引用される参考文献も同様に、参照により明示的に本明細書に組み込まれる。何らかの矛盾が生じた場合、本明細書に文章で開示される内容が優先する。
Claims (106)
- (i)NR4Aメンバー1(NR4A1)遺伝子及び/またはタンパク質、NR4Aメンバー2(NR4A2)遺伝子及び/またはタンパク質、ならびにNR4Aメンバー3(NR4A3)遺伝子及び/またはタンパク質からなる群から選択される核内受容体サブファミリー4グループA遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルの低下ならびに(ii)c-Junタンパク質の発現レベルの増加を発現する、改変された免疫細胞の集団を含む細胞組成物。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質を含む、請求項1に記載の細胞組成物。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質を含む、請求項1に記載の細胞組成物。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を含む、請求項1に記載の細胞組成物。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質の両方を含む、請求項1に記載の細胞組成物。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方を含む、請求項1に記載の細胞組成物。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質の両方を含む、請求項1に記載の細胞組成物。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質ならびにNR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を含む、請求項1に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞の集団における前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが、参照細胞組成物(例えば、細胞が、前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞組成物)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%低下する、請求項1~8のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、リンパ球、好中球、単球、マクロファージ、樹状細胞、及びそれらの任意の組み合わせを含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記リンパ球が、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、リンホカイン活性化キラー細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、及びそれらの任意の組み合わせを含む、請求項10に記載の細胞組成物。
- 前記リンパ球が、T細胞である、請求項11に記載の細胞組成物。
- 前記T細胞が、キメラ抗原受容体(CAR)及び/またはT細胞受容体(TCR)、例えば、操作されたTCRを含む、請求項12に記載の細胞組成物。
- 前記CAR及び/または前記TCRが、腫瘍抗原に特異的に結合する、請求項13に記載の細胞組成物。
- 前記CAR及び/または前記TCRが、CD19、TRAC、TCRβ、BCMA、CLL-1、CS1、CD38、CD19、TSHR、CD123、CD22、CD30、CD70、CD171、CD33、EGFRvIII、GD2、GD3、Tn Ag、PSMA、ROR1、ROR2、GPC1、GPC2、FLT3、FAP、TAG72、CD44v6、CEA、EPCAM、B7H3、KIT、IL-13Ra2、メソテリン、IL-l lRa、PSCA、PRSS21、VEGFR2、LewisY、CD24、PDGFR-ベータ、SSEA-4、CD20、葉酸受容体アルファ、ERBB2(Her2/neu)、MUC1、MUC16、EGFR、NCAM、プロスターゼ、PAP、ELF2M、エフリンB2、IGF-I受容体、CAIX、LMP2、gplOO、bcr-abl、チロシナーゼ、EphA2、フコシルGM1、sLe、GM3、TGS5、HMWMAA、o-アセチル-GD2、葉酸受容体ベータ、TEM1/CD248、TEM7R、CLDN6、GPRC5D、CXORF61、CD97、CD179a、ALK、ポリシアル酸、PLAC1、GloboH、NY-BR-1、UPK2、HAVCR1、ADRB3、PANX3、GPR20、LY6K、OR51E2、TARP、WTl、NY-ESO-1、LAGE-la、MAGE-Al、レグマイン、HPV E6、E7、MAGE Al、ETV6-AML、精子タンパク質17、XAGE1、Tie2、MAD-CT-1、MAD-CT-2、Fos関連抗原1、p53、p53変異体、プロステイン、サバイビン及びテロメラーゼ、PCTA-1/ガレクチン8、MelanA/MARTl、Ras変異体、hTERT、肉腫転座切断点、ML-IAP、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、アンドロゲン受容体、サイクリンBl、MYCN、RhoC、TRP-2、CYP1B1、BORIS、SART3、PAX5、OY-TES1、LCK、AKAP-4、SSX2、RAGE-1、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2、腸カルボキシルエステラーゼ、mut hsp70-2、CD79a、CD79b、CD72、LAIR1、FCAR、LILRA2、CD300LF、CLEC12A、BST2、EMR2、LY75、GPC3、FCRL5、IGLL1、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する、請求項13または14に記載の細胞組成物。
- 前記CAR及び/または前記TCRが、ROR1に特異的に結合する、請求項15に記載の細胞組成物。
- 前記CARが、R12、R11、2A2、またはそれらの任意の組み合わせに由来する抗原結合ドメインを含む、請求項16に記載の細胞組成物。
- 前記CARが、配列番号17を含む重鎖可変ドメイン及び配列番号21を含む軽鎖可変ドメインを含む、請求項16または17に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞の集団が、約50%未満、約40%未満、約30%未満、約20%未満、約10%未満、または約5%未満のエフェクターT細胞を有する、請求項1~18のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞の集団が、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%のナイーブT(TN)細胞、セントラルメモリーT細胞(TCM細胞)、幹メモリーT(TSCM)細胞、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、遺伝子編集ツールでNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させるように改変されている、請求項1~20のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記遺伝子編集ツールが、(i)前記NR4A1遺伝子及び/またはタンパク質、(ii)前記NR4A2遺伝子及び/またはタンパク質、(iii)前記NR4A3遺伝子及び/またはタンパク質、または(iv)それらの任意の組み合わせのレベルを低下させることが可能である、請求項21に記載の細胞組成物。
- 前記遺伝子編集ツールが、shRNA、siRNA、miRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、CRISPR、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、TALEN、メガヌクレアーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項21または22に記載の細胞組成物。
- 前記遺伝子編集ツールが、CRISPRである、請求項23に記載の細胞組成物。
- 前記遺伝子編集ツールが、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になるガイドRNAを含む、請求項21~24のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質が、配列番号6に記載のアミノ酸配列に対して、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~25のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質が、配列番号6に記載のアミノ酸配列を含む、請求項1~26のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、前記改変された免疫細胞が前記c-Junタンパク質を過剰発現するように、前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列で改変されている、請求項1~27のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、
(a)配列番号7に記載の核酸配列に対して、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(b)配列番号8に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(c)配列番号10に記載の核酸配列に対して、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(d)配列番号11に記載の核酸配列に対して、少なくとも79%、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(e)配列番号12に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(f)配列番号13に記載の核酸配列に対して、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(g)配列番号14に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(h)配列番号15に記載の核酸配列に対して、少なくとも55%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、または
(i)配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項1~28のいずれか1項に記載の細胞組成物。 - 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号7に記載の核酸配列に対して、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号8に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号10に記載の核酸配列に対して、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号11に記載の核酸配列に対して、少なくとも79%、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号12に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号13に記載の核酸配列に対して、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号14に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号15に記載の核酸配列に対して、少なくとも55%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項29に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、c-Junの内因性発現を高めることが可能な転写活性化因子で改変されている、請求項1~38のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞の集団が、参照免疫細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する細胞)と比較して、対象において1つ以上の特性の向上を示す、請求項1~39のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞の1つ以上の特性の向上が、(i)増殖の向上、(ii)細胞傷害性の向上、(iii)サイトカイン発現の向上、(iv)持続性の向上、または(v)それらの任意の組み合わせを含む、請求項40に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、サイトカイン発現の向上を示す、請求項41に記載の細胞組成物。
- 前記サイトカインが、インターロイキン-2(IL-2)、インターフェロン-γ(IFN-γ)、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項42に記載の細胞組成物。
- 前記IL-2の発現レベルが、参照免疫細胞の集団におけるIL-2の発現レベルと比較して、少なくとも約2倍~少なくとも約10倍に増加する、請求項43に記載の細胞組成物。
- 前記IFN-γの発現レベルが、参照免疫細胞の集団におけるIFN-γの発現レベルと比較して、少なくとも約2倍~少なくとも約10倍に増加する、請求項43または44に記載の細胞組成物。
- 前記TNF-αの発現レベルが、参照免疫細胞の集団におけるTNF-αの発現レベルと比較して、少なくとも約2倍~少なくとも約10倍に増加する、請求項43~45のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、参照免疫細胞(例えば、c-Jun発現を高めるように、及び/またはNR4A遺伝子(複数可)及び/またはNR4Aタンパク質(複数可)の発現が低下するように改変されなかった対応する細胞)と比較して、疲弊または機能不全の減少を示す、請求項1~46のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、アポトーシスの減少を示すか、またはアポトーシスを示さない(アポトーシス抵抗性)、請求項47に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、減少した免疫チェックポイントマーカーを発現する(免疫チェックポイント抵抗性である)、請求項47または48に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、腫瘍微小環境(TME)において抗腫瘍機能を維持する、請求項1~49のいずれか1項に記載の細胞組成物。
- 前記改変された免疫細胞が、(i)低酸素環境での活性の向上、(ii)低栄養(すなわち、グルコース)環境での活性の向上、(iii)抑制性代謝産物/サイトカイン(例えば、アデノシン、TGF-β、ROS等)の存在下での活性の向上、(iv)抑制細胞(例えば、MDSC、Treg等)への曝露時の活性の向上、または(v)それらの任意の組み合わせを示す、請求項50に記載の細胞組成物。
- 請求項1~51のいずれか1項に記載の細胞組成物及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物。
- 腫瘍の治療を必要とする対象におけるその治療方法であって、前記対象に対して、請求項1~51のいずれか1項に記載の細胞組成物または請求項52に記載の医薬組成物を投与することを含む、前記方法。
- 前記投与により、前記対象における腫瘍体積が、参照腫瘍体積(例えば、前記投与の前の前記対象における腫瘍体積及び/または前記投与を受けなかった対象における腫瘍体積)と比較して減少する、請求項53に記載の方法。
- 前記腫瘍体積が、前記投与後に、前記参照腫瘍体積(例えば、前記投与の前の前記対象における腫瘍体積及び/または前記投与を受けなかった対象における腫瘍体積)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%減少する、請求項54に記載の方法。
- 前記投与により、前記対象における腫瘍重量が、参照腫瘍重量(例えば、前記投与の前の前記対象における腫瘍重量及び/または前記投与を受けなかった対象における腫瘍重量)と比較して減少する、請求項53~55のいずれか1項に記載の方法。
- 前記腫瘍重量が、前記投与後に、前記参照腫瘍重量(例えば、前記投与の前の前記対象における腫瘍重量及び/または前記投与を受けなかった対象における腫瘍重量)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%減少する、請求項56に記載の方法。
- 前記投与により、前記対象における前記免疫細胞の1つ以上の特性が向上する、請求項53~57のいずれか1項に記載の方法。
- 前記免疫細胞の特性の向上が、(i)増殖の向上、(ii)細胞傷害性の向上、(iii)サイトカイン発現の向上、(iv)持続性の向上、または(v)それらの任意の組み合わせを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記投与により、サイトカイン発現が向上する、請求項59に記載の方法。
- 前記サイトカインが、IL-2、IFN-γ、TNF-α、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項60に記載の方法。
- 前記投与により、前記免疫細胞の疲弊または機能不全が減少するか、または防止される、請求項53~61のいずれか1項に記載の方法。
- 前記免疫細胞が、アポトーシスの減少を示すか、またはアポトーシスを示さない(アポトーシス抵抗性)、請求項62に記載の方法。
- 前記免疫細胞が、免疫チェックポイントマーカーの低下を示すかまたは免疫チェックポイントマーカーを示さない(免疫チェックポイント抵抗性である)、請求項62または63に記載の方法。
- 前記免疫細胞が、腫瘍微小環境(TME)において抗腫瘍機能を維持する、請求項53~64のいずれか1項に記載の方法。
- 前記免疫細胞が、(i)低酸素環境での活性の向上、(ii)低栄養(すなわち、グルコース)環境での活性の向上、(iii)抑制性代謝産物/サイトカイン抵抗性(アデノシン、TGF-β、ROS等)の存在下での活性の向上、(iv)抑制細胞(例えば、MDSC、Treg等)への曝露時の活性の向上、またはそれらの任意の組み合わせを示す、請求項65に記載の方法。
- 前記腫瘍が、乳癌、頭頸部癌、子宮癌、脳癌、皮膚癌、腎癌、肺癌、結腸直腸癌、前立腺癌、肝臓癌、膀胱癌、腎臓癌、膵臓癌、甲状腺癌、食道癌、眼癌、胃(stomach、gastric)癌、胃腸癌、卵巣癌、子宮頸癌、癌腫、肉腫、白血病、リンパ腫、骨髄腫、またはそれらの組み合わせを含むがんに由来する、請求項53~66のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象に対して、さらなる治療薬を投与することを含む、請求項53~67のいずれか1項に記載の方法。
- 前記さらなる治療薬が、化学療法薬、標的化抗がん療法、腫瘍溶解薬、細胞毒性薬、免疫ベースの治療、サイトカイン、外科手術、放射線治療、共刺激分子の活性化因子、免疫チェックポイント阻害剤、ワクチン、細胞免疫療法、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項68に記載の方法。
- 前記さらなる治療薬が、免疫チェックポイント阻害剤である、請求項69に記載の方法。
- 前記免疫チェックポイント阻害剤が、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗LAG-3抗体、抗CTLA-4抗体、抗GITR抗体、抗TIM3抗体、及びそれらの任意の組み合わせを含む、請求項69または70に記載の方法。
- 前記さらなる治療薬及び前記細胞組成物が、同時に投与される、請求項68~71のいずれか1項に記載の方法。
- 前記さらなる治療薬及び前記細胞組成物が、連続して投与される、請求項68~71のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞組成物が、非経口投与、筋肉内投与、皮下投与、点眼、静脈内投与、腹腔内投与、皮内投与、眼窩内投与、脳内投与、頭蓋内投与、脊髄内投与、心室内投与、髄腔内投与、大槽内投与、嚢内投与、腫瘍内投与、またはそれらの任意の組み合わせで投与される、請求項53~73のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1~51のいずれか1項に記載の細胞組成物の調製方法であって、免疫細胞を遺伝子編集ツールで改変することであって、前記遺伝子編集ツールが、前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のいずれか1つの発現を減少させる、前記改変すること、ならびにc-Junを過剰発現するように前記免疫細胞を改変することを含む、前記方法。
- c-Junを過剰発現するように前記免疫細胞を改変することが、前記免疫細胞を、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列と接触させることを含む、請求項75に記載の方法。
- c-Junを過剰発現するように前記免疫細胞を改変することが、前記免疫細胞を、前記内因性c-Junタンパク質の発現を増加させることが可能な転写活性化因子と接触させることを含む、請求項75または76に記載の方法。
- 前記転写活性化因子が、エンドヌクレアーゼ活性を欠くように改変されたCasタンパク質に結合される、請求項77に記載の方法。
- c-Junタンパク質を過剰発現する、ならびにNR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質のレベルが低下した細胞の産生方法であって、前記細胞を、(i)c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列及び(ii)遺伝子編集ツールで改変することを含み、前記遺伝子編集ツールは、ガイドRNA(gRNA)を含み、前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させることが可能であり、前記gRNAは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる、前記方法。
- キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を発現する細胞の疲弊を低減または阻害する方法であって、前記細胞を、NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが低下するように改変すること、ならびに前記細胞を、c-Junタンパク質を過剰発現するように改変することを含む、前記方法。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質を含む、請求項80に記載の方法。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質を含む、請求項80または81に記載の方法。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質が、NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質を含む、請求項80~82のいずれか1項に記載の方法。
- 前記NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現の低下により、前記細胞の疲弊が低減または阻害される、請求項80~83のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞が免疫細胞である、請求項79~84のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞におけるNR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルが、参照細胞組成物(例えば、細胞が、前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現レベルが低下するように改変されていない対応する細胞組成物)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%低下する、請求項79~85のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞を改変することが、前記細胞を、前記細胞における前記NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現レベルを低下させることが可能な遺伝子編集ツールと接触させることを含む、請求項79~86のいずれか1項に記載の方法。
- c-Junタンパク質を過剰発現するように前記細胞を改変することが、前記免疫細胞を、c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列と接触させることを含む、請求項80~87のいずれか1項に記載の方法。
- c-Junを過剰発現するように前記免疫細胞を改変することが、前記免疫細胞を、前記内因性c-Junタンパク質の発現を増加させることが可能な転写活性化因子と接触させることを含む、請求項80~88のいずれか1項に記載の方法。
- 前記転写活性化因子が、エンドヌクレアーゼ活性を欠くように改変されたCasタンパク質に結合される、請求項89に記載の方法。
- 抗原刺激に応答して、キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を発現する細胞によってサイトカインの産生を増加させる方法であって、前記細胞を、(i)前記細胞が改変後にc-Junタンパク質を過剰発現するように、前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列で改変すること、及び(ii)遺伝子編集ツールで改変することを含み、前記遺伝子編集ツールは、ガイドRNA(gRNA)を含み、前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させることが可能であり、前記gRNAは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる、前記方法。
- 前記サイトカインが、IFN-γ、IL-2、TNF-α、またはそれらの組み合わせを含む、請求項91に記載の方法。
- 前記改変後、前記抗原刺激に応答した前記サイトカインの産生は、参照細胞(例えば、前記c-Junのヌクレオチド配列及び/または遺伝子編集ツールで改変されなかった対応する細胞)と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、または少なくとも約50倍増加する、請求項91または92に記載の方法。
- 持続抗原刺激に応答して、キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を発現する細胞のエフェクター機能を増加させる方法であって、前記細胞を、(i)前記細胞が改変後にc-Junタンパク質を過剰発現するように、前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列で改変すること、及び(ii)遺伝子編集ツールで改変することを含み、前記遺伝子編集ツールは、ガイドRNA(gRNA)を含み、前記NR4A遺伝子及び/またはNR4Aタンパク質の発現を低下させることが可能であり、前記gRNAは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる、前記方法。
- 前記改変後、前記細胞が、参照細胞(例えば、前記c-Junのヌクレオチド配列及び/または遺伝子編集ツールで改変されなかった対応する細胞)と比較して、少なくとも1回、少なくとも2回、または少なくとも3回のさらなる抗原刺激アッセイに対してエフェクター機能を保持する、請求項94に記載の方法。
- 前記エフェクター機能が、(i)標的細胞(例えば、腫瘍細胞)を殺傷する能力、(ii)さらなる抗原刺激時にサイトカインを産生する能力、または(iii)(i)と(ii)の両方を含む、請求項94または95に記載の方法。
- 前記c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列が、
(a)配列番号7に記載の核酸配列に対して、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(b)配列番号8に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(c)配列番号10に記載の核酸配列に対して、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(d)配列番号11に記載の核酸配列に対して、少なくとも79%、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(e)配列番号12に記載の核酸配列に対して、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(f)配列番号13に記載の核酸配列に対して、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(g)配列番号14に記載の核酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、
(h)配列番号15に記載の核酸配列に対して、少なくとも55%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列、または
(i)配列番号16に記載の核酸配列に対して、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の配列同一性を有する核酸配列を含む、請求項76~96のいずれか1項に記載の方法。 - 請求項75~78のいずれか1項に記載の方法によって調製される細胞組成物。
- (a)リガンド結合タンパク質(例えば、CARまたはTCR)を発現し、(b)c-Junタンパク質のレベルが増加し、かつ(b)(i)NR4A1遺伝子及び/またはNR4A1タンパク質、(ii)NR4A2遺伝子及び/またはNR4A2タンパク質、(iii)NR4A3遺伝子及び/またはNR4A3タンパク質、または(iv)(i)~(iii)の任意の組み合わせの発現レベルが低下した細胞を含む細胞組成物であって、前記細胞は、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号61、配列番号65、配列番号67、配列番号68、配列番号70、配列番号71、配列番号75、配列番号76、配列番号82、配列番号83、配列番号86、配列番号94、及び配列番号96のいずれか1つに記載の配列を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になるgRNAで改変されている、前記細胞組成物。
- 前記細胞が、インビボ細胞を含む、請求項99に記載の細胞組成物。
- 前記細胞が、エキソビボ細胞またはインビトロ細胞を含む、請求項99に記載の細胞組成物。
- 請求項98~101のいずれか1項に記載の細胞組成物を含む医薬組成物。
- (i)NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、
(ii)キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を含むベクター、
(iii)c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列、ならびに
請求項53~74のいずれか1項に記載の方法に従って腫瘍を治療するための使用説明書を含むキット。 - (i)NR4A遺伝子及び/またはタンパク質の発現を低下させるための遺伝子編集ツール、
(ii)キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)を含むベクター、
(iii)c-Junタンパク質をコードするヌクレオチド配列、ならびに
請求項75~78のいずれか1項に記載の方法に従って細胞組成物を調製するための使用説明書を含むキット。 - 腫瘍の治療を必要とする対象への投与を含む、前記対象における腫瘍の治療の薬剤の製造のための請求項1~51及び98~101のいずれか1項に記載の細胞組成物または請求項52もしくは102に記載の医薬組成物の使用。
- 腫瘍の治療を必要とする対象への投与を含む、前記対象における腫瘍の治療のための請求項1~51及び98~101のいずれか1項に記載の細胞組成物または請求項52もしくは102に記載の医薬組成物。
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