JP6568239B2 - T細胞受容体ライブラリ - Google Patents

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Description

本発明は、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む全ての機能的TCR型を発現させるためのライブラリに言及する。さらに、本発明は、TCRを発現させるための発現システムに関する。
加えて、本発明は、TCRを発現する細胞クローンのライブラリに言及する。その上、本発明は、TCRタンパク質のライブラリに関する。
それぞれのT細胞受容体は、1つのTCR α鎖と1つのTCR β鎖とで構成されるヘテロ二量体タンパク質複合体である。TCRヘテロ二量体は、TCRのシグナル伝達装置としての役割を果たす一連の非多型タンパク質からなるCD3複合体と会合してT細胞の細胞表面上に発現される。分子レベルで、TCR αおよびβ鎖は、初期T細胞発達の際に多数の生殖系列コード遺伝子セグメントから無作為にアセンブルされる。V(D)J遺伝子再構成と呼ばれるプロセスにおいて、TCR α鎖は、単型の定常(AC)領域と共に、1つの多型の可変(AV)および結合(AJ)遺伝子セグメントからアセンブルされる。TCR β鎖の再構成部分は、多様性(BD)遺伝子セグメントがさらにその間に介在する、1つのBVおよびBJセグメントからなる。遺伝子セグメント再配列のプロセスの間に、結合領域に隣接する生殖系列コード配列が付随して修飾される。個々のV(D)Jセグメント接合部に及ぶ、得られた超可変配列は、CDR3領域(相補性決定領域3)として知られ、次いでペプチドがロードされたMHC分子上のTCRによる特異的エピトープ認識を決定する。
CD3に会合して発現されるヘテロ二量体タンパク質として、ネイティブTCRは、非常にコンフォメーション依存的構造である。
TCR遺伝子移入は、養子細胞治療のための抗原特異的T細胞を産生するために都合のよい方法である。したがって、治療的TCRを作製するための有効なツールが必要である。個々のTCR配列を完全に特徴付けするためには、治療にとって有用な単離TCRのみを、その遺伝子セグメント組成およびCDR3領域の正確な配列に関して分析しなければならない。配列情報に基づいて、TCRを、TCR αおよびTCR β鎖の対応する可変、定常、およびCDR3領域の組合せによって容易に再設計することができる。したがって、既知の配列のTCRを効率的かつ費用効果がある方法で発現させるために、TCR ACおよびTCR BCセグメントの他に、45個全ての機能的TCR AVセグメントおよび47個全ての機能的TCR BVセグメントの完全なレパートリーを含むライブラリが必要である。
技術の進歩にもかかわらず、多様な候補TCRの機能を特徴付けしなければならない場合、完全長のTCR構築物のDNA合成はなおも非経済的であると考えなければならない。このように考えると、改善されたTCR配列が合成された後、C領域改善の変化に関してそれを遡及的に変更することはできない。異なる立体配置を評価する場合、遺伝子合成には、あらゆる候補TCRに関して多数の完全なDNA配列を合成することが必要で、これには高い費用がかかる。
TCR発現クローニングに対する、より柔軟で費用効果があるアプローチの必要性に応えるために、本発明者らは、TCR配列の迅速な再構築を可能にして、TCRサブドメインの制限されない交換を可能にするTCRライブラリシステムを開発した。
異なる構築ブロックを有するモジュラーシステムによって、異なるTCR領域(可変、定常、CDR3)を交換することが可能である。このシステムは、それによって異なる特異性を有するTCRを構築することができる。加えて、異なる種を起源とする領域または改変配列を容易に交換することができ、すなわち、ヒト定常領域をマウス定常領域、最少マウス化、またはシステイン改変領域と容易に交換することができる。さらに、TCR構築物を、一過性の発現と安定な発現との間で容易に切り替えることができる異なる発現システムに容易に組み込むことができる。
加えて、TCRの複雑な構造は、異なるV領域を識別するために使用することができるエピトープの露出に強く影響を及ぼす。
このことは、ヒトTCRをそのネイティブコンフォメーションで発現する全細胞免疫原を使用するV領域のコンフォメーション依存的提示が、免疫のために必要であり、V領域特異的mabのスクリーニングにとって必要であることを意味する。
したがって、V領域に対して特異的であるTCR特異的抗体を作製するためには、全ての異なる機能的TCR可変α鎖およびTCR可変β鎖をそのネイティブコンフォメーションで含む完全なTCRレパートリーを発現させる有効なツールが必要である。
したがって、このTCRライブラリは、TCRの効率的な作製ならびにTCR特異的抗体の作製の両方のために使用することができる。
上記の要求に応えるために、本発明の1つの目的は、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型を発現させるためのライブラリを提供することである。
本発明のもう1つの目的は、TCRを発現させるための発現システムであって、
− それぞれが45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含むライブラリ、および
− 少なくとも1つのivtRNA骨格ベクター、および/または
− 少なくとも1つのレトロウイルス骨格ベクター、および/または
− 少なくとも1つのレンチウイルス骨格ベクター
を含む発現システムを提供することである。
したがって、本発明のもう1つの目的は、45個の異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンの集団と、47個の異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンの集団とを含む、TCRを発現する細胞クローンのライブラリを提供することである。
本発明のさらなる目的は、45個の異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質の集団と、47個の異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質の集団とを含む、TCRタンパク質のライブラリを提供することである。
より正確には、本出願は、第1の態様において、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型を発現させるためのライブラリであって、
45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、
(i)可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45の1つと、
(ii)Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、
(iii)定常ACセグメントと
を含み、
47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、
(i)可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47の1つと、
(ii)Bセグメントに対して特異的なリンカー配列と、
(iii)定常BCセグメントと
を含むライブラリに関する。
詳しくは、本出願は、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型を発現させるためのライブラリであって、
45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、以下の構築ブロック:
− 配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR α鎖領域をコードする可変AVセグメントの1つと、
− 定常ACセグメントと
を含み、
47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、
− 配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR β鎖領域をコードする可変BVセグメントの1つと、
− 定常BCセグメントと
を含むライブラリに関する。
ある特定の実施形態において、ACセグメントおよびBCセグメントは、マウス、最少マウス化、システイン改変、または野生型ヒトまたはその組合せである。
好ましい実施形態において、ACセグメントおよびBCセグメントは、マウスまたはヒトである。
他の実施形態において、可変AVセグメントおよび可変BVセグメントはヒトまたはマウス、好ましくはヒトである。
具体的実施形態において、ACセグメントは、配列番号1、2、または6に記載の配列を有し、BCセグメントは、配列番号3、4、5または7に記載の配列を有する。
ある特定の実施形態において、可変AV1〜AV45セグメントは、配列番号8〜配列番号52に記載の配列を有し、可変BV1〜BV47セグメントは、配列番号53〜配列番号99に記載の配列を有する。
典型的に、TCR構築物は、少なくとも1つの骨格ベクターに組み込まれている。
ある特定の実施形態において、TCR α鎖をコードするTCR構築物またはTCR β鎖をコードするTCR構築物はそれぞれ、1つの骨格ベクターに個々に組み込まれている。あるいは、1つのTCR α鎖および1つのTCR β鎖をコードするTCR構築物は、骨格ベクターに組み込まれている。
ある特定の実施形態において、1つのTCR α鎖および1つのTCR β鎖をコードするTCR構築物において、1つのTCR α鎖をコードする配列と1つのTCR β鎖をコードする配列は、リボソームスキッピングエレメント、好ましくはP2Aエレメントによって連結されている。
ある特定の実施形態において、骨格ベクターは、in vitro転写mRNA(ivtRNA)骨格ベクター、レトロウイルス骨格ベクター、またはレンチウイルス骨格ベクターからなる群から選択される。好ましくは、骨格は、ivtRNA骨格ベクター、またはレトロウイルス骨格ベクターである。典型的に、ivtRNA骨格ベクターは、少なくとも1つのRNA安定化配列、例えば、ポリアデニンテールを含み、ポリアデニンテールは、少なくとも40個のアデニン、好ましくは少なくとも110個のアデニンを含む。
ベクターは、それぞれのセグメントまたはセグメントの変化形(可変V、リンカー配列、および定常Cセグメント)を、単一ステップ技法で容易に交換することができるように構築される。例えば、リンカー領域を、分析される候補TCRの任意のCDR3領域に迅速に交換することができる。それによって、ヒトTCRレパートリーの多様性を利用する非常に柔軟で経済的なアプローチが開発される。その上、マウス定常領域を、その最少マウス化、システイン改変、または野生型ヒト相対物に迅速に交換することができ、それによって最大の柔軟性を有するTCR発現クローニング戦略を提供することができる。
これを達成するために、構築ブロックは、5’末端において少なくとも1つの結合部位、および3’末端において少なくとも1つの結合部位を含む。より詳しくは、第1の構築ブロックの3’末端の結合部位は、第1の結合ブロックの3’末端に結合されうる第2の構築ブロックの5’末端の結合部位と適合性である。
モジュラーベクターシステムによって、一過性のトランスフェクションおよび形質導入の両方に関して構築物の容易な作製が可能となり、それによって、レシピエントT細胞のゲノムにTCR構築物を安定に組み込むことができる。
レシピエントT細胞のTCRトランスフェクションは、当初のT細胞クローンがもはや入手可能でない場合または面倒なT細胞培養を回避すべきであるときには常に、候補TCRのさらなる特徴付けのための簡潔で迅速なアプローチとして使用することができる。さらに、TCRトランスフェクトT細胞は、その一過性の発現により、養子移入したT細胞の有害な治療上の副作用を完全に排することができない臨床の状況において、永続的にTCRを遺伝子操作されたレシピエント細胞に対するより安全な代替となる。
その上、レトロウイルス骨格ベクターは、適切なレシピエント細胞におけるTCRトランスジーンの安定な発現を可能にする(Schambach et al., 2000; Hildinger et al., 1999)。レトロウイルスおよび関連するレトロトランスポジション可能なエレメントは、それらが隣接するDNAの再配列を伴うことなく、定義されたコピー数で挿入することができることから、標的細胞にトランスジーンを安定に送達するための独自のツールである。候補TCR構築物を含むレシーバープラスミド(pR)を、ウイルス産生のために使用する。トランスジーンを有するレトロウイルスを次に、標的細胞の形質導入のために利用する。トランスジェニックTCRを永続的に発現する形質導入されたレシピエント細胞は、容易に大量に産生することができ、したがってTCR特徴付けおよび先進安全性試験ならびに臨床応用にとって適している。
本発明のもう1つの態様は、TCRを発現させるための発現システムであって、
− それぞれが45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含むライブラリであって、
45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、
(i)可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45の1つ、
(ii)Aセグメントに対して特異的なリンカー配列
を含み、
47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、
(i)可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47の1つ、
(ii)Bセグメントに対して特異的なリンカー配列
を含むライブラリ、および
− (i)ACセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
(ii)BCセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
(iii)ACおよびBCセグメントを含むivtRNA骨格ベクターからなる群から選択される少なくとも1つのivtRNA骨格ベクター、および/または
− (iv)ACセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
(v)BCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
(vi)ACおよびBCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクターからなる群から選択される少なくとも1つのレトロウイルス骨格ベクター
を含む発現システムに関する。
本発明のある特定の実施形態において、上記の発現システムは、
(vii)ACセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(viii)BCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(ix)ACおよびBCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレンチウイルス骨格ベクターをさらに含む。
類似の態様において、本発明は、TCRを発現させるための発現システムであって、
− それぞれが45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含むライブラリであって、
45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45の1つを含み、
47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47の1つを含むライブラリ、および
− (i)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター、
(ii)BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター、
(iii)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのivtRNA骨格ベクター、および/または
− (iv)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター、
(v)BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター、
(vi)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレトロウイルス骨格ベクター
を含む発現システムに関する。
ある特定の実施形態において、この発現システムは、
(vii)ACセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(viii)BCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(ix)ACおよびBCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレンチウイルス骨格ベクターをさらに含む。
もう1つの態様において、本発明は、45個の異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンの集団と、47個の異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンの集団とを含むTCRを発現する細胞クローンのライブラリであって、
異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、請求項1に記載の45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物の1つと、TCR β鎖をコードする1つのTCR構築物とを含み、および
異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、請求項1に記載の47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物の1つと、TCR α鎖をコードする1つのTCR構築物とを含む、
ライブラリを提供する。
本発明のさらなる態様は、45個の異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質の集団と、47個の異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質の集団とを含む、TCRタンパク質のライブラリであって、
異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質のそれぞれが、請求項1に記載のTCR構築物によってコードされる45個の異なるTCR α鎖の1つと、TCR β鎖と
を含み、
異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質のそれぞれが、請求項1に記載のTCR構築物によってコードされる47個の異なるTCR β鎖の1つと、TCR α鎖と
を含む、ライブラリに関する。
図1A:TCR αおよびβ鎖を含む細胞表面上のTCR複合体ならびにCD3複合体(ε、γおよびδ鎖)を示す略図である。TCRは、可変(V)および定常(C)領域からなる2つの異なるタンパク質鎖、αおよびβで構成される。TCR αおよびβ鎖の両方の可変領域は、超可変領域(CDR、相補性決定領域)を含み、中でもCDR3領域は、特異的エピトープ認識を決定する。図1B:モジュールで表したレトロウイルスTCR発現ベクターシステム。pRAVx(pRBVx)ベクターシステムは、pMP71骨格(Schambach A, Wodrich H, Hildinger M, Bohne J, Krausslich HG, Baum C., Mol Ther. 2000 Nov; 2(5):435-45.; Hildinger M, Abel KL, Ostertag W, Baum C., J Virol. 1999 May; 73(5):4083-9.)に基づく。それぞれのベクターは、マウス定常α(mCA)またはβ定常(mCB)領域、ならびに45個のヒトAVまたは47個のヒトBV領域(hAVxおよびhBVx)の1つを含む。それぞれのベクターは、OT−1特異的T細胞クローンに由来する同一のCDR3領域を含む。45pRAVxは、レトロウイルス(RV)を産生するために連続的に使用される。1つのAV特異的RVを使用して、マウス定常βおよびヒトBV領域を含むTRBV鎖をコードする第2のRVと共にレシピエントT細胞に形質導入する。同様に、選択されたヒトBV領域を発現する細胞を、マウス定常αおよびヒトAV領域を含むTRAVをコードするpRAVを一連のpRBVxベクターと共に使用して産生する。5’LTR、3’LTRは、5’および3’レトロウイルス長末端反復を指す。 形質導入されたJurkat細胞株および選択されたクローン上での表面TCR発現を示す図である。Jurkat細胞にレトロウイルスを形質導入して、マウスβ鎖定常領域(mCB)の表面発現に関して染色した。TCR陽性細胞を、FACS Ariaセルソーターを使用して直接ソーティングするか、または限界希釈によって手動でサブクローニングした。 TCR細胞ライブラリを示す図である。a)完成時のマウスBW−/−TCRライブラリは、ヒト配列を表すために明るい灰色(勾配)で示す、45個の異なるヒトAVおよび47個の異なるヒトBV TCR領域を発現する。TCRの他の全ての領域は、それがマウス起源であることを示すために暗い灰色で示す。マウス細胞ライブラリを免疫のために使用する。b)選択されたRVによるレトロウイルス形質導入の際に、細胞を抗mCB特異的抗体によって染色した。陽性細胞をソーティングして、TCR発現をBW−/−親細胞、形質導入前のレシピエントBW−/−細胞、ソーティング前のAV9形質導入BW細胞(BW−AV9細胞株)、およびソーティングしたBW−AV9細胞株と比較した。c)完全なJurkat TCRライブラリは45個の異なるヒトAVおよび47個の異なるヒトBV TCR領域を発現する。このヒトJurkatライブラリをスクリーニングに使用する。d)TRAV9可変領域に対して特異的なプライマーおよびTRAV1領域に対して特異的な対照プライマーを、形質導入およびソーティングしたBW−AV9細胞株からのcDNAを使用するPCR増幅のために使用した。次に、増幅されたDNAバンドを切り出して、シークエンシングし、AV9配列をIMGTデータベースのAV9配列とのアライメントによって確認した。 BW−/−およびJurkat−/−細胞を使用した異種間スクリーニングを示す図である。BW−TCR形質導入細胞を免疫に使用したが、これらの細胞は、本明細書において抗ヒトAV12−2特異的ハイブリドーマ上清ならびに抗ヒトBV12−3特異的上清に関して示されるように、マウスまたはラットIgに非特異的に結合することから、ハイブリドーマスクリーニングのために使用することができなかった。両方のハイブリドーマ上清が、そのTCR発現によらず、BW−/−細胞を染色する(aおよびbの最初の列)。これに対し、Jurkat−/−細胞が特異的AVまたはBV TCR鎖を発現する場合に限って、同じ上清がJurkat−/−細胞を染色する(aおよびbの2列目)。TCRを発現させるためにTCR形質導入BW−/−細胞に、CD3−GFPも安定に形質導入した。これは、その中程度のレベルのGFPの原因である。TCR形質導入Jurkat−/−細胞における非特異的TCR結合と特異的TCR結合とを識別するために、安定なJurkat−/−細胞クローンに高レベルのGFPを形質導入して発現させ、ハイブリドーマ上清のスクリーニングの際の対照として使用した。ヒストグラムの左上の角の位置は、非常に高いGFPシグナルを示し、これはBW−/−細胞におけるより低レベルのGFPと区別することができる。示されるように、Jurkat−GFP細胞は、AVまたはBV特異的mabのいずれかを含む上清によって試験したときに非標識のままである(aおよびbの2列目)。これは、AVまたはBV特異的mabを含む上清の存在下で左にシフトしないことによって示される。 ハイブリドーマクローン15B4(図5A)および5H4(図5B)を含むプールしたハイブリドーマ上清の一次スクリーニングを示す図である。プールしたハイブリドーマ上清を、4つの異なるTCRを発現するJurkat細胞および10%GFP発現陰性対照細胞のプールを使用してスクリーニングした。細胞の約45%がTCR発現細胞においてalexa fluor647に向かってシフトすると予想されるが、プールした上清に個々のBV領域に対して特異的なmabが存在する場合には、Jurkat−GFP分画ではシフトしなかった。 単一のハイブリドーマ上清の二次スクリーニング。単一のプレートのハイブリドーマ上清を、4つの異なるTCRを発現するJurkat細胞のプールおよび10%GFPを発現する陰性対照細胞を使用してスクリーニングした。15B4を含む二次スクリーニングを図6Aに示す。5B4を含む二次スクリーニングを図6Bに示す。 ヒトABab TCRトランスジェニックマウスにおけるBVクラスタ発現T細胞のクラスタTCR特異的mabによるin vivo枯渇の実験設定を示す図である。 トランスジェニックの設定におけるTCRの誤った対形成を低減させるための異なるTCR構築物の構造を示す図である。野生型TCRは、ヒト定常領域(huCα、huCβ)と、2つのTCR鎖を2つのシステイン残基(Cys)を介して連結する1つのジスルフィド結合とを含む。Cys突然変異体は、さらなるジスルフィド結合を含み、したがって改変されたTCR鎖の間の連結を増加させる。マウス化構築物では、安定な表面発現および好ましい対形成を増強するために、ヒト定常領域がマウス定常領域(muCα)に交換されている。外因性のマウスセグメントによる起こりうる免疫原性を低減させるために、最小のマウス化構築物は、改善された表面発現および対形成にとって必要な重要なマウスアミノ酸のみを含む。 モジュール化したベクターシステムを示す図である。図9A:それぞれのセグメントまたはセグメント変種(可変領域、CDR3領域を含むリンカー配列、および定常C領域)ならびに任意のベクター骨格(例えば、レトロ、レンチ、トランスポゾン、−ivrRNA)を単一ステップの技法で容易に交換することができるように、TCR構築物を構築する。それによって、任意の型のTCR鎖を、可変領域の交換によって作製することができる。例えばハイブリダイズしたオリゴヌクレオチドによって導入することができる所望のCDR3領域の導入によって、特異性を切り替えることができる。その上、セグメントもまた、異なる種のバージョンおよび改変バージョン(ヒト、マウス、システイン操作)の間で切り替えることができる。図9B:再構成されたTRAVおよびTRBV鎖を、P2A配列によって分割された全遺伝子と同じベクターに導入することができる。あるいは、AV−CDR3−JおよびBV−CDR3−J/Dを、ベクター骨格に既に組み込まれているマウスまたはヒト定常領域の直前に導入することができる。 マウス定常セグメントを有する例としてのベクターのベクターマップを示す図である。図10Aは、ヒトAV1−1、OT1 TCR α鎖に由来するCDR3、およびマウスα定常領域で構成されるTCR α鎖を有するレトロウイルスベクターの例を示す。このベクターの配列を配列番号204に示す。図10Bは、ヒトBV2、OT1 TCR β鎖に由来するCDR3、およびマウス定常β領域で構成されるTCR β鎖を有するレトロウイルスベクターの例を示す。このベクターの配列を配列番号205に記載する。 ヒト定常領域を含む例としてのベクターのベクターマップを示す図である。図11Aは、ヒトAV14、T1.8 TCR α鎖に由来するCDR3、およびマウスヒト定常領域で構成されるTCR α鎖を有するレトロウイルスベクターの例を示す。このベクターの配列を配列番号208に記載する。図11Bは、ヒトBV27、T1.8 TCR β鎖に由来するCDR3、およびマウス定常β領域で構成されるTCR β鎖を有するレトロウイルスベクターの例を示す。このベクターの配列を配列番号209に記載する。 単離されたTCRの再設計を示す図である図12A:単離T細胞クローンT1.8−3−200の機能分析。T細胞クローンT1.8−3−200と、HLAをマッチさせたNY−ESO1−X(シグナルペプチドに融合させたヒトNY−ESO1抗原)をロードしたAPCとの同時培養物のインターフェロン−γ(IFN−γ)測定。図12B:T1.8−3−200 TCR α鎖のIMGT配列分析。図12C:T1.8−3−200 TCR β鎖のIMGT配列分析。図12D:TCR T1.8−3−200のトランスジェニック機能分析。T1.8−3−200 TCRトランスフェクトPBLと、HLAをマッチさせたNY−ESO1−XロードAPCとの同時培養物のIFN−γ測定。
本発明をその好ましい実施形態の一部に関して詳細に説明する前に、以下の一般的定義を提供する。
以下に例証によって説明される本発明は、本明細書において具体的に開示されていない任意の要素または複数の要素、制限または複数の制限の非存在下で適切に実践することができる。
本発明を、特定の実施形態に関しておよびある特定の図面を参照して説明するが、本発明は、それらに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
用語「含む」が、本明細書の説明および特許請求の範囲において使用される場合、他の要素を除外しない。本発明の目的に関して、用語「からなる」は、用語「から構成される」の好ましい実施形態であると考えられる。本明細書において以降、ある群が少なくともある特定の数の実施形態を含むと定義されるとき、これは同様に、好ましくはこれらの実施形態のみからなる群を開示すると理解すべきである。
本発明の目的に関して、用語「得られた」は、用語「得ることができる」の好ましい実施形態であると考えられる。本明細書において以降、例えば抗体が特定の起源から得ることができると定義される場合、この起源から得られた抗体も同様に開示すると理解すべきである。
単数の名詞を指す場合に不定冠詞または定冠詞、例えば「1つの(a)」、「1つの(an)」、「その」を使用する場合、それ以外であることが具体的に述べられている場合を除き、その名詞の複数形を含む。本発明の文脈における用語「約」または「およそ」は、当業者が、当の特徴の技術的効果をなおも保証すると理解する精度の間隔を指す。用語は典型的に、表記の数値の±10%の偏差、好ましくは±5%の偏差を示す。
技術用語は、その一般的な意味で使用される。ある特定の用語に特別の意味を伝える場合、用語の定義を、用語が使用される本文においてその後に示す。
本発明の1つの態様は、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のT細胞受容体可変α(TCR Vα)鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のT細胞受容体可変β(TCR Vβ)鎖に結合する抗体またはその結合断片を指す。
本明細書において使用される用語「一部分」、「一部分のTCR Vα鎖」、または「一部分のTCR Vβ鎖」は、全てのTCR Vα鎖または全てのTCR Vβ鎖の群より小さいが、単なる1つの特異的TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖よりは大きい、抗体が結合しているTCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖の特異的な群を意味する。
言い換えれば、本発明に従う抗体または結合断片は、1つのTCR Vα鎖、すなわちTCR Vα鎖の型、または1つのTCR Vβ鎖、すなわちTCR Vβ鎖の型に結合するのみならず、複数のTCR Vα鎖、すなわちTCR Vα鎖の型、またはTCR Vβ鎖、すなわちTCR Vβ鎖の型に結合する。
本発明の抗体または結合断片は、全ての機能的TCR Vα鎖より小さい一部分のTCR Vα鎖に結合するか、または全ての機能的TCR Vβ鎖より小さい一部分のTCR Vβ鎖に結合する。言い換えれば、本発明の抗体は、全てのTCR Vα鎖および/または全てのTCR Vβ鎖、特に全ての機能的TCR Vα鎖または機能的TCR Vβ鎖を認識する汎特異的抗体ではない。
用語「機能的TCR Vα鎖」または「機能的TCR Vβ鎖」、または「機能的TCR可変鎖」は、T細胞上に発現されるTCR可変鎖に関連する。このことは、この用語が、偽遺伝子、すなわちフレームシフト突然変異または組換えシグナルの欠損を有する遺伝子などの、発現されないTCR可変鎖を含まないことを意味する。TCR可変鎖が機能的であるか、またはむしろ偽遺伝子であるかの注釈は、例えば、Folch("The Human T cell Receptor Beta Variable (TRBV) Genes", Folch Geraldibem Lefranc Maire-Paule, Exp Clin Immunogenet 2000;17:42-54)またはSu et al.(Chen Su and Masatoshi Nei, Mol.- Biol. Evol. 2001;18(4):505-513)において見出されうる。これに相応して、用語「機能的TCR型」は、T細胞上に発現されたTCR可変鎖で構成されるTCRを指す。
1つの実施形態において、抗体またはその結合断片は、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、または少なくとも20個の異なるTCR Vβ鎖を含む一部分のTCR Vβ鎖に結合する。このため、本発明は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、または40個の異なるTCR Vβ鎖を含む一部分のTCR Vβ鎖に結合する抗体またはその結合断片を企図する。異なるTCR Vβ鎖の多数(例えば、2個の異なるVβ鎖と比較して20個の異なるVβ鎖)に結合する抗体またはその結合断片は、これらの抗体が、例えば異なる患者におけるTCLなどのTCR関連疾患に関してより広く使用可能でありうることから、一般的に特に重要である。
具体的実施形態において、抗体またはその結合断片は、表1のTCR Vβ鎖からなる群から選択される3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30個の異なるTCR Vβ鎖からなる一部分のTCR Vβ鎖に結合する。
もう1つの実施形態において、抗体またはその結合断片は、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、または少なくとも20個の異なるTCR Vα鎖を含む一部分のTCR Vα鎖に結合する。このため、本発明は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9 10、11、12、13、14、15、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、または40個の異なるTCR Vα鎖を含む一部分のTCR Vα鎖に結合する抗体またはその結合断片を企図する。異なるTCR Vα鎖の多数(例えば、2個の異なるVα鎖と比較して20個の異なるVα鎖)に結合する抗体またはその結合断片は、これらの抗体が、例えば異なる患者におけるTCLなどのTCR関連疾患に関してより広く使用可能でありうることから、一般的に特に重要である。
具体的実施形態において、抗体またはその結合断片は、表1のTCR Vα鎖からなる群から選択される3、4、5、6、7、8、9 10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30個の異なるTCR Vα鎖からなる一部分のTCR Vα鎖に結合する。
TCR αおよびTCR β鎖の可変領域をコードするヌクレオチド配列はリーダー配列を含む。成熟の際に、リーダー配列は切断され、このことは、TCR αおよびTCR β鎖の可変領域のタンパク質配列がリーダー配列を含まないことを意味する。したがって、本明細書において開示されるTCR αおよびTCR β鎖の可変領域のアミノ酸配列は、リーダー配列を含まない。
TCR α鎖AV1−1の可変領域は、AVセグメントAVseg1(配列番号8)によってコードされ、配列番号100のアミノ酸配列を有する。
ある特定の実施形態において、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45は、配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR α鎖領域をコードし、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47は、配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR β鎖領域をコードする。
ある特定の実施形態において、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45は、配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%同一である可変TCR α鎖領域をコードし、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47は、配列番号145〜配列番号199に記載の配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%同一である可変TCR β鎖領域をコードする。
ある特定の実施形態において、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45は、配列番号100〜配列番号144に記載の配列を有する可変TCR α鎖領域をコードし、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47は、配列番号145〜配列番号199に記載の配列を有する可変TCR β鎖領域をコードする。
ある特定の実施形態において、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45は、配列番号8〜配列番号52に記載の配列と少なくとも80%同一である配列を有し、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47セグメントは、配列番号53〜配列番号99に記載の配列と少なくとも80%同一である配列を有する。
ある特定の実施形態において、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45は、配列番号8〜配列番号52に記載の配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%同一である配列を有し、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47セグメントは、配列番号53〜配列番号99に記載の配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%同一である配列を有する。
ある特定の実施形態において、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45セグメントは、配列番号8〜配列番号52に記載の配列を有し、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47セグメントは、配列番号53〜配列番号99に記載の配列を有する。
本発明の1つの実施形態において、一部分のTCR Vα鎖は、2つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含み、または一部分のTCR Vβ鎖は、2つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含む。
本明細書において使用される用語サブファミリーは、VB遺伝子の従来の遺伝子注釈を指す。命名法において、各遺伝子は2つの数字によって示される。最初の数字は、遺伝子が属するサブファミリーを表し、2番目の数字は、各サブファミリーにおける遺伝子の発見順序を示す。例えば、可変鎖BV6−1、BV6−2、BV6−4、BV6−5、BV6−6、BV6−8、BV6−9は、1つのサブファミリーに属する。
このため、TCR Vα鎖は、表3に示すように34のサブファミリーに分類することができる。
本発明は、このため、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、または少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、または少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖は、当然、少なくとも2超、例えば少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、または少なくとも24個の異なるTCR Vα鎖サブファミリーにも属しうる。多数の異なるTCR Vα鎖サブファミリーからTCR Vα鎖を認識する抗体または結合断片は、一般的に、これらの抗体が例えば異なる患者におけるTCLなどのTCR関連疾患にとってより広く使用可能でありうることから、特に重要である。そのような抗体またはその結合断片は、全てが同じサブファミリーに属する異なるTCR Vα鎖を認識するTCR特異的抗体またはその結合断片よりさらに広い応用を有しうる。
本発明は、相応して、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明は、このため、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも3つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも4つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも5つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも6つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも7つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも8つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも9つの異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも10個の異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも11個の異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも12個の異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも15個の異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも20個の異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも25個の異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vα鎖が、少なくとも30個の異なるTCR Vα鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35個の異なるTCR Vα鎖を含むことを企図する。
本発明は、このため、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、または少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、または少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖は、当然、少なくとも2超、例えば少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、または少なくとも24個の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーにも属しうる。多数の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーからTCR Vβ鎖を認識する抗体または結合断片は、一般的に、これらの抗体が例えば異なる患者におけるTCLなどのTCR関連疾患にとってより広く使用可能でありうることから、特に重要である。そのような抗体またはその結合断片は、全てが同じサブファミリーに属する異なるTCR Vβ鎖を認識するクラスタTCR特異的抗体またはその結合断片よりさらに広い応用を有しうる。
本発明は、相応して、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明は、このため、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも4つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも6つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも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11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも7つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも8つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも9個の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも10個の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも11個の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも12個の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも15個の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも18個の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明はまた、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも21個の異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25個の異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
表5は、異なるTCR Vβ鎖の群が、クラスタTCR特異的抗体またはその結合断片によって認識されうることを示す。
本発明はこのため、一部分のTCR Vβ鎖が、表5の行T−1〜T−21に定義される群の1つから選択される少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、表5の行T−1〜T−19に定義される群の1つから選択される少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、表5の行T−1〜T−17に定義される群の1つから選択される少なくとも4つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、表5の行T−1〜T−15に定義される群の1つから選択される少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−21に定義される群の1つから選択される少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−19に定義される群の1つから選択される少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−17に定義される群の1つから選択される少なくとも4つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−15に定義される群の1つから選択される少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−19に定義される群の1つから選択される少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−17に定義される群の1つから選択される少なくとも4つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−15に定義される群の1つから選択される少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも4つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−17に定義される群の1つから選択される少なくとも4つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する表5の行T−1〜T−15に定義される群の1つから選択される少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
表6は、クラスタTCR特異的抗体またはその結合断片によって認識されるTCR Vβ鎖が、どの群のサブファミリーに属しうるかを示す。
本発明はこのため、一部分のTCR Vβ鎖が、表6の行F−1〜F−20に定義される少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むことを企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、表6の行F−1〜F−18に定義される少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも3つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、表6の行F−1〜F−15に定義される少なくとも4つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも4つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、表6の行F−1〜F−13に定義される少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
本発明は、一部分のTCR Vβ鎖が、表6の行F−1〜F−13に定義される少なくとも5つの異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも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個の異なるTCR Vβ鎖を含むことをさらに企図する。
抗体またはその断片が、可変TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖に結合すると述べられている場合、このことは、抗体またはその断片が、前記可変鎖に特異的に結合する、すなわち他の可変鎖より大きい親和性で可変鎖に結合することを意味する。
例えば、抗体または断片は、抗体または断片の可変領域が結合親和性の測定可能な差のために、類似であるが同一ではない配列の他の公知のポリペプチドと抗原とを識別する検出可能な優先性で同源の抗原を認識して結合する場合、その同源の抗原に対して特異的である。特異的抗体および断片はまた、抗体の可変領域外の配列との相互作用を通して、特に抗体または断片の定常領域の配列との相互作用を通して、他のタンパク質(例えば、ブドウ球菌(S. aureus)プロテインAまたはELISA技術における他の抗体)とも相互作用しうると理解される。抗体の結合特異性を決定するためのスクリーニングアッセイは、当技術分野で周知であり、日常的に実践される。そのようなアッセイの包括的な考察に関しては、(例えば、4. Harlow et al. (Eds), Antibodies A Laboratory Manual; Cold Spring Harbor Laboratory; Cold Spring Harbor, NY (1988), Chapter 6を参照されたい)。
本発明の文脈において使用される抗体およびその結合断片は、好ましくはモノクローナル抗体、より好ましくはモノクローナルキメラ抗体、ヒト化、またはヒト抗体でありうる。本明細書において記述される全ての実施形態に当てはまる特に好ましい態様は、モノクローナルヒト化抗体またはその結合断片に関する。
抗体は、IgGまたはIgMクラスの抗体などの異なるサブタイプの抗体でありうる。IgGクラスの抗体は特に重要である。
本明細書において記述される抗体または結合断片は、T細胞の亜集団を枯渇させることができる。このことは、T細胞の亜集団のみが枯渇されるが、残りの集団は枯渇後になおも存在することを意味する。
特に、本明細書において記述される抗体または結合断片は、T細胞の特異的亜集団を枯渇させることができる。このことは、本発明の抗体が、抗体が結合している少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を発現するT細胞の亜集団を枯渇させるか、または抗体が結合している少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を発現するT細胞の亜集団を枯渇させることを意味する。残りのT細胞は、抗体が結合している少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を発現しないか、または抗体が結合している少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を発現しない。TCR Vα鎖の1つのみならず複数の異なる型またはTCR Vβの複数の異なる型に結合することによって、T細胞の大きい集団における異なるT細胞を単一の抗体で特異的に枯渇させることができる。
本明細書において記述される抗体または結合断片のこれらの特性によって、異常なT細胞を含むT細胞の亜集団を特異的に枯渇させるが、異常なT細胞を含まない残りのT細胞はインタクトのままとなりうる。したがって、本明細書において記述される抗体または結合断片は、特にTCLなどのT細胞関連悪性疾患の治療物質として使用されうる。
本明細書において記述される抗体または結合断片が、例えば異なるサブファミリーからの一部分のTCRを認識できることを考慮すると、これにより、異常なT細胞を伴う異なる悪性疾患を、限定された組の抗体もしくはその結合断片によって、または単一の抗体もしくはその結合断片によって治癒することができる。
その上、複数の異なるT細胞型の異常に関連する状態において、本明細書において記述される抗体または結合断片は、異なるT細胞型を一度に標的とすることができ、それぞれの個々のT細胞型を個別の特異的抗体または結合断片によって標的とする必要はない。異常なT細胞型の組合せに応じて、3から20の異なるT細胞型などの異なる多数のT細胞型を含む異常なT細胞の集団を枯渇させるためには、例えば1つのみまたは例えば2つもしくは3つの異なる抗体の組合せが必要である。
その上、本明細書において記述される抗体または結合断片は、治療目的のために使用する場合に、サイトカインストームの形態での炎症促進性サイトカインの放出を誘導しない。
したがって、本発明は、薬剤として使用するための本明細書において記述される抗体またはその結合断片にも関する。
特に、本出願は、T細胞白血病の処置に使用するための本発明に従う抗体またはその結合断片の提供に関する。
相応して、本出願は、本発明に従う抗体およびその結合断片を投与することによってヒトまたは動物におけるT細胞白血病を処置する方法に関する。
さらに、本出願は、T細胞白血病の処置のための薬剤の製造における本発明に従う抗体またはその結合断片に関する。
より特異的な態様に眼を向けると、好ましい実施形態は、少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含む一部分に結合する抗体またはその結合断片に関する。さらにより好ましい実施形態において、上記一部分は、異なるTCR Vβ鎖サブファミリーに属する少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含む。そのような抗体または結合断片は、抗体が結合している少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を発現するT細胞の亜集団を枯渇させるために使用されうる。
そのような抗体またはその結合断片は、例示的な抗体15B4の可変重鎖および/または可変軽鎖を含み、可変重鎖および/または可変軽鎖は、例示的な抗体15B4の可変重鎖および/または可変軽鎖と少なくとも80%の配列同一性を有する。15B4は、ヒトBV12に結合するとして実験の章で同定された抗体である。したがって、この配列を使用して、この配列を変化させることによって15B4と類似の特性を有する抗体を得ることができる。
このため、他の企図される例示的な抗体またはその結合断片は、その可変重鎖および/または可変軽鎖内に、例示的な抗体15B4の相補性決定領域(CDR)を含みうる。そのような抗体はまた、その可変重鎖および/または可変軽鎖内に、例示的な抗体15B4のCDRと少なくとも80%の配列同一性を有するCDRを含みうる。
15B4の重鎖は、例えば配列番号223によってコードされる。15B4の軽鎖は、例えば配列番号222によってコードされる。15B4の重鎖はこのため、配列番号221に記載されるアミノ酸配列を有する。15B4の軽鎖はこのため、配列番号220に記載されるアミノ酸配列を有する。
15B4の可変重鎖は、配列番号219のアミノ酸配列を有する。15B4の可変軽鎖は、配列番号218のアミノ酸配列を有する。15B4の可変重鎖に関して、CDR1は配列番号215のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号216のアミノ酸配列を有し、およびCDR3は、配列番号217のアミノ酸配列を有する。15B4の可変軽鎖に関して、CDR1は、配列番号212のアミノ酸配列を有し、CDR2はアミノ酸配列「RAS」を有し、およびCDR3は、配列番号214のアミノ酸配列を有する。
そのような抗体またはその結合断片は、例示的な抗体5H4の可変重鎖および/または可変軽鎖を含み、可変重鎖および/または可変軽鎖は、例示的な抗体5H4の可変重鎖および/または可変軽鎖と少なくとも80%の配列同一性を有する。5H4は、ヒトBV12に結合するとして実験の章で同定された抗体である。したがって、この配列を使用して、この配列を変化させることによって5H4と類似の特性を有する抗体を得ることができる。
他の企図される例示的な抗体またはその結合断片は、このためその可変重鎖および/または可変軽鎖内で例示的な抗体5H4の相補性決定領域(CDR)を含みうる。そのような抗体はまた、その可変重鎖および/または可変軽鎖内に、例示的な抗体5H4のCDRと少なくとも80%の配列同一性を有するCDRを含みうる。
5H4の重鎖は、例えば配列番号237によってコードされる。5H4の軽鎖は、例えば配列番号236によってコードされる。このため、5H4の重鎖は、配列番号235のアミノ酸配列を有する。このため、5H4の軽鎖は、配列番号234のアミノ酸配列を有する。
5H4の可変重鎖は、配列番号233のアミノ酸配列を有する。5H4の可変軽鎖は、配列番号232のアミノ酸配列を有する。5H4の可変重鎖に関して、CDR1は配列番号229のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号230のアミノ酸配列を有し、およびCDR3は、配列番号231のアミノ酸配列を有する。5H4の可変軽鎖に関して、CDR1は、配列番号226のアミノ酸配列を有し、CDR2はアミノ酸配列「RAS」を有し、およびCDR3は、配列番号228のアミノ酸配列を有する。
好ましくは、これら全ての実施形態において、配列同一性は、少なくとも約85%、より好ましくは少なくとも約90%、さらにより好ましくは少なくとも約95%、および最も好ましくは少なくとも約98%または約99%である。配列同一性は、それぞれの配列の全長にわたって決定されうる。
2つの配列間の%同一性の決定は、好ましくは、Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci USA 90: 5873-5877の数学的アルゴリズムを使用して行われる。そのようなアルゴリズムは、NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/Blast.cge)で入手可能なAltschul et al. (1990) J. Mol. Biol,. 215:403-410(参考文献を参照されたい)のBLASTnおよびBLASTpプログラムに組み込まれている。
%同一性の決定は、BLASTnおよびBLASTpプログラムの標準的なパラメータによって実施される。
BLASTポリヌクレオチド検索は、BLASTnプログラムによって実施される。一般的パラメータに関して、「Max Target Sequences」ボックスを100に設定し、「Short queries」ボックスにチェックを入れ、「Expect threshold」ボックスを10に設定し、「Word Size」ボックスを28に設定してもよい。スコアリングパラメータに関して、「Match/mismatch Scores」を1、−2に設定し、「Gap Costs」ボックスをリニアに設定してもよい。フィルターおよびマスキングパラメータに関して、「Low complexity regions」ボックスにチェックを入れなくてもよく、「Species−specific repeats」ボックスにチェックを入れなくてもよく、「Mask for lookup table only」ボックスにチェックを入れてもよく、「Mask lower case letters」ボックスにチェックを入れなくてもよい。
BLASTタンパク質検索は、BLASTpプログラムによって実施される。一般的パラメータに関して、「Max Target Sequences」ボックスを100に設定して、「Short queries」ボックスにチェックを入れ、「Expect threshold」ボックスを10に設定し、「Word Size」ボックスを「3」に設定してもよい。スコアリングパラメータに関して、「Matrix」ボックスを「BLOSUM62」に設定して、「Gap Costs」ボックスを「Existence:11 Extension:1」に設定し、「Compositional adjustments」ボックスを「Conditional compositional score matrix adjustment」に設定してもよい。フィルターおよびマスキングパラメータに関して、「Low complexity regions」ボックスにチェックを入れなくてもよく、「Mask for lookup table only」ボックスにチェックを入れなくてもよく、および「Mask lower case letters」ボックスにチェックを入れなくてもよい。
用語「CDR」は、抗原結合に関与するまたは原因である抗体の相補性決定領域または超可変領域のアミノ酸残基を指す。本明細書において記述されるCDRは、International ImMunoGeneTics information system(登録商標)(LaFranc, et al. 2005. Nucl Acids Res. 33: D593-D597)に従って、(Lefranc et al. Dev. Comparat. Immunol. 27:55-77, 2003)に記述されるように定義される。
軽鎖および重鎖可変領域の上記のCDRは、特にそのような配列が、抗体依存性細胞介在性細胞傷害(ADCC)において有効であることが示されている場合には、他のヒト抗体に由来するフレームワークおよび定常領域のヒト配列の中に埋もれていることがありうる。この状況では、例えば治療応用のために使用して成功しているヒト化治療抗体のヒト定常およびフレームワーク配列を使用してもよい。軽鎖および重鎖可変領域の上記のCDRは、好ましくはヒトIgGクラスのそのようなヒト化抗体のフレームワークおよび定常領域に組み込まれる。
さらに、軽鎖および重鎖可変領域の上記のCDRは、本質的にフレームワークおよび定常領域に関してヒト配列の中で埋もれている。しかし、特にフレームワーク領域のみならず定常領域は、それらが、例えば抗原結合および/または例えばADCCを増強することが知られているマウス抗体において典型的に見出されるアミノ酸を含みうる(例えば、欧州特許出願第0 451 216号明細書を参照されたい)。好ましくは、これらの抗体はIgGクラスの抗体である。
以下に、非ヒト由来抗体の免疫原性を低減させるために開発された、キメラ化またはヒト化のような複数の方法論を記述する。これらのアプローチはまた、例えば本明細書において後の実験で記述される免疫およびスクリーニングアプローチを使用して同定することができる他の抗体にも適用することができる。それらはこのため、ヒトBV12ではない他のヒトVβ鎖を認識する、またはヒトVα鎖を認識する抗体およびその結合断片にも応用することができる。
ヒト化の際に、適切な抗体フォールディングまたは抗原認識にとって必須ではない全てのアミノ酸をヒト抗体相対物からのアミノ酸に交換する。従来のCDR移植、またはコンピューターモデリングおよびバイオインフォマティクス分析を伴うより新規のアプローチを含む、複数のmabヒト化方法が開発されている。CL 1の重鎖および軽鎖のヒト化は、CDR移植法を使用して実施された(例えば、Desmet et al. in Kontermann and Dubel (eds.) Antibody Engineering Vol. 1, p. 341ff; Bernett et al. J. Mol. Biol. (2010) 396, 1474-1490を参照されたい)。重鎖および軽鎖可変フレームワーク領域は、同じまたは異なるヒト抗体配列に由来しうる。ヒト抗体配列は、天然に存在するヒト抗体の配列でありうる。ヒト重鎖および軽鎖可変フレームワーク領域は、例えば、Lefranc, M.-P., Current Protocols in Immunology (2000) - Appendix IP A.1P.1-A.1P.37に記載され、IMGT,the international ImMunoGeneTics information system(登録商標)(http://imgt.cines.fr)を介してアクセス可能である。15B4のヒト化BVクラスタmab IGK鎖配列を、ヒトIGKV7−301(P)、IGKV3−1101、IGKV3−NL501、IGKV3D−701、IGKV3−NL101、および配列番号224に示されるラット15B4 IGVK鎖に基づいて調製することができる。
15B4のヒト化BVクラスタmab IGH鎖配列は、このため、ヒトIGHV1−f0、IGHV1−2401、IGHJ601、IGHD3−1001および配列番号225に示されるラット15B4 IGVH鎖に基づいて調製することができる。
したがって、15B4および5H4は、ヒトVB12以外のヒトVβ鎖を認識する抗体またはその結合断片の例として役立つのみならず、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖を認識する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖を認識する抗体またはその結合断片の例としても役立つと理解される。
したがって、本発明は、上記のTCR Vα結合抗体および結合断片またはTCR Vβ鎖抗体およびその結合断片と同じエピトープまたは同じエピトープの一部に実質的に結合する、TCR Vα鎖抗体およびその結合断片、またはTCR Vβ鎖抗体およびその結合断片を使用することを企図する。このため、本発明は、15B4または5H4と同じエピトープまたは同じエピトープの一部に実質的に結合するTCR Vβ鎖抗体およびその結合断片に関する。本発明はまた、15B4または5H4と同じエピトープまたは同じエピトープの一部に実質的に結合する抗体およびその結合断片に関する。
さらに、本発明は、上記のTCR Vα鎖抗体およびその結合断片またはTCR Vβ鎖抗体およびその結合断片と競合する、TCR Vα鎖抗体およびその結合断片またはTCR Vβ鎖抗体およびその結合断片を使用することを考慮する。このため、本発明は、15B4または5H4と競合する、TCR Vα鎖抗体およびその結合断片またはTCR Vβ鎖抗体およびその結合断片に関する。
TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖などの抗原の異なる断片を産生して、次にこれらの断片を、抗体またはその結合断片に対する結合に関して試験することによって、エピトープマッピングを行ってもよい。結合は、Biacore(登録商標)相互作用分析を使用して測定してもよい。同様に、JPT Peptide Technologies GmbH(ベルリン、ドイツ)のPepSpot(商標)などの市販のペプチドアレイ、またはプロテオミクスに基づく質量分析法を使用してもよい。特定の抗原またはエピトープに対する結合の競合は、当技術分野で公知のアッセイを使用して決定することができる。例えば、本発明に従う抗体を標識して、TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖に対するその結合に関して試験してもよい。次に、非標識15B4(または他の任意のTCR Vα鎖もしくはTCR Vβ鎖抗体)を追加して、それが標識抗体の結合に影響を及ぼすか否かを決定するか、または標識抗体の結合をそのような非標識TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖結合抗体の様々な濃度の存在下または非存在下で試験する。そのような標識は、放射活性もしくは蛍光標識または他の種類の検出可能な標識でありうる。
特定の抗原またはエピトープに対する結合に関する競合は、本発明に従う抗体に関する抗原またはエピトープに対する結合の少なくとも約50%、または少なくとも約70%、または少なくとも約80%、または少なくとも約90%、または少なくとも約95%、または少なくとも約99%、または約100%の低減によって決定される。結合は、Biacore(登録商標)機器、様々な蛍光検出技術(例えば、蛍光相関分光法、蛍光相互相関、蛍光寿命測定等)、または様々な型のラジオイムノアッセイもしくは標的分子に対する抗体の結合を追跡するために使用される他のアッセイを使用して測定してもよい。
上記のように、本発明は、クラスタ特異的TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖抗体またはその結合断片を考慮する。完全長の抗体は、定常ドメインおよび可変ドメインを含む。定常領域は、抗体の抗原結合断片に存在する必要はない。
結合断片は、このため、完全な抗体の抗原結合または可変領域などのインタクト完全長抗体の一部を含みうる。抗体断片の例には、Fab、F(ab’)、IdおよびFv断片;ダイアボディ、リニア抗体;一本鎖抗体分子(例えば、scFv);二重特異性、三重特異性、および多重特異性抗体(例えば、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ)などの多重特異性抗体断片;ミニボディ;キレート組換え型抗体;トリボディまたはバイボディ;イントラボディ;ナノボディ;小モジュール免疫製剤(SMIP)、結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質;ラクダ化抗体;VHH含有抗体;キメラ抗原受容体(CAR);および抗体断片から形成される他の任意のポリペプチドが含まれる。当業者は、抗体の抗原結合機能が完全長の抗体の断片によって実施されうることを承知している。
Fab断片は、VL、VH、CL、およびCH1ドメインからなる。F(ab’)断片は、ヒンジ領域でジスルフィド結合によって連結された2つのFab断片を含む。Fdは、抗体のシングルアームのVHおよびCH1ドメインである。Fv断片は、抗体のシングルアームのVLおよびVHドメインである。
結合断片はまた、一価もしくは多価、または単量体もしくは多量体(例えば、4量体)のCDR由来結合ドメインも包含する。
二重特異性抗体は、2つの異なる結合特異性を含み、このため2つの異なる抗原に結合する。1つの実施形態において、二重特異性抗体は、第1の抗原に結合する第1の抗原認識ドメインと、第2の抗原に結合する第2の抗原認識ドメインとを含む。1つの実施形態において、第1の抗原認識ドメインは、本明細書において定義される一部分のT細胞TCR Vα鎖に結合し、第2の抗原認識領域は、第1の抗原認識ドメインによって認識される一部分のT細胞TCR Vα鎖として少なくとも1つの異なるTCR Vα鎖を含む、本明細書において定義される一部分のT細胞TCR Vα鎖に結合する。1つの実施形態において、第1の抗原認識ドメインは、本明細書において定義される一部分のT細胞TCR Vβ鎖に結合し、第2の抗原認識領域は、第1の抗原認識ドメインによって認識される一部分のT細胞TCR Vβ鎖として少なくとも1つの異なるTCR Vβ鎖を含む、本明細書において定義される一部分のT細胞TCR Vβ鎖に結合する。
一部の例において、T細胞抗原を認識する二重特異性抗体は、Bispecific T Cell Engager(BiTE)と呼ばれる。本発明は、任意の特定の二重特異性抗体の使用に限定されるわけではない。むしろ、いかなる二重特異性抗体またはBiTEも使用することができる。scFvの1つはCD3受容体を介してT細胞に結合し、他方は、抗原特異的分子を介して標的とされる抗原に結合する。これによって、T細胞は、パーフォリンおよびグランザイムのようなタンパク質を産生することによって、MHCIまたは共刺激分子の存在とは無関係に、標的抗原を発現する細胞に対して細胞障害活性を発揮することができる。TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖の例を、本明細書において他所で説明し、その全てが二重特異性抗体によって標的化されうる。1つの実施形態において、二重特異性抗体は、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはその断片を含む。
1つの実施形態において、第1の抗原認識ドメインは、一部分のT細胞TCR Vβ鎖に結合し、第2の抗原認識領域は、T細胞上のCD3に結合する抗原認識領域に結合する。二重特異性抗体を作製する方法は、当業者に公知である。二重特異性抗体は、例えばMilstein et al.(1983; Nature 305:537)に記述されるように、2つの免疫グロブリン重鎖/軽鎖対の同時発現を使用して組換えによって産生することができる。あるいは、二重特異性抗体は、化学的連結(Brennan et al. (1985))を使用して調製することができる。二重特異性抗体は、二重特異性抗体断片を含む(例えば、Holliger et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90:6444-48, Gruber et al. (1994) J. Immunol. 152:5368.を参照されたい)。
キメラ抗原受容体CARは、二重特異性抗体に由来する抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、およびCD3ζシグナル伝達ドメインを含む。
より詳しくは、本明細書において使用される用語「キメラ抗原受容体(CAR)」は、例えば、キメラT細胞受容体、人工T細胞受容体、またはキメラ免疫受容体を指す。CARは、T細胞上でモノクローナル抗体の特異性を媒介するために使用することができる。本発明の具体的実施形態において、CARは、細胞の特異性を、例えばTCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖に向ける。一部の実施形態において、CARは、細胞内活性化ドメイン、膜貫通ドメイン、およびTCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖に対する結合領域を含む細胞外ドメインを含む。特定の態様において、CARは、CD3ζ、膜貫通ドメイン、およびエンドドメインに融合したモノクローナル抗体に由来する一本鎖可変断片(scFv)の融合体を含む。ある特定の例において、抗原認識ドメインの間隔は、活性化誘導細胞死を低減するように改変することができる。ある特定の例において、CARはCD3ζ、FcR、CD27、CD28、CD137、DAP10、および/またはOX40などのさらなる共刺激シグナル伝達のためのドメインを含む。本発明の抗体または断片の効果を増強するために、CARを使用できることは本発明によって企図される。例えば、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のT細胞受容体可変α(TCR Vα)鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のT細胞受容体可変β(TCR Vβ)鎖に結合する抗体が、T細胞枯渇活性を示さないかまたはごくわずかしか示さない場合、そのT細胞枯渇能を誘発または増強するために、その結合ドメインをCARに組み込むことができる。同様に、例えば特異的T細胞の枯渇においてかなり有効である本発明の抗体の活性は、その結合ドメインまたは断片および/またはその変種をCARに組み込むことによってさらに増強されると想像される。
TCR可変鎖結合抗体およびその結合断片はまた、本明細書において開示される例示的な抗体、結合断片、および配列の変種を包含しうる。変種は、本明細書において開示される例示的な抗体、断片および配列の1つまたは複数と同じまたは実質的に同じエピトープ結合の親和性および特異性を有する、1つまたは複数のアミノ酸配列置換、欠失、および/または付加を含むペプチドおよびポリペプチドを含む。このため、変種は、本明細書において開示される例示的な抗体、断片、および配列に対して1つまたは複数のアミノ酸配列置換、欠失、および/または付加を含むペプチドおよびポリペプチドを含み、そのような置換、欠失、および/または付加は、エピトープ結合の親和性および特異性の実質的な変化を引き起こさない。例えば、抗体または断片の変種は、配列番号218、219、もしくは232、233のアミノ酸配列の1つもしくは複数を含む抗体もしくは断片に対する1つもしくは複数の変化に起因しうるか、または変化した抗体もしくは断片は、開始配列と同じまたは実質的に同じエピトープ結合の親和性および特異性を有する。
本発明の文脈において一般的に言及される限り、抗体またはその結合断片はまた、抗体または抗体の一部と、例えば1つまたは複数の他のタンパク質またはペプチドとの共有結合または非共有結合によって形成された、より大きい免疫接着分子の一部でありうる。そのような免疫接着分子の例には、4量体scFv分子を作製するためのストレプトアビジンコア領域の使用(Kipriyanov, S. M., et al. (1995) Human Antibodies and Hybridomas 6:93-101)、ならびに二価およびビオチニル化scFv分子を作製するためのシステイン残基、マーカーペプチド、およびC末端ポリヒスチジンタグの使用(Kipriyanov, S. M., et al. (1994) Mol. Immunol. 31:1047-1058)が含まれる。免疫接着分子を含む抗体および断片は、本明細書において記述される標準的な組換えDNA技術を使用して得ることができる。好ましい抗原結合部分は、完全なドメインまたは完全なドメインの対である。
本発明の結合抗体および結合断片はまた、Vドメインからなるドメイン抗体(dAb)断片(Ward et al., Nature 341:544-546, 1989)を包含しうる。本発明の抗体および結合断片はまた、VおよびVドメインが単一のポリペプチド鎖に発現されるが、同じ鎖で2つのドメイン間の対を形成するには短すぎるリンカーを使用することによって、ドメインにもう1つの鎖の相補的ドメインと対を形成させて、2つの抗原結合部位を作製する二価抗体であるダイアボディを包含する(例えば、欧州特許第404,097号明細書;国際公開第93/11161号パンフレット;Holliger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6444-6448, 1993, and Poljak et al., Structure 2:1121-1123, 1994を参照されたい)。ダイアボディは、二重特異性または単特異性でありうる。
上記のように、本発明の抗体および結合断片はまた、一本鎖抗体断片(sFv)を包含する。scFvは、抗体軽鎖可変領域(V)に作動可能に連結された抗体重鎖可変領域(V)を含み、重鎖可変領域と軽鎖可変領域は共にまたは個々に、結合部位を形成する。scFvは、アミノ末端においてV領域を含み、カルボキシ末端においてV領域を含みうる。あるいは、scFvはアミノ末端においてV領域を含み、カルボキシ末端においてV領域を含みうる。さらに、Fv断片の2つのドメインVおよびVは、個別の遺伝子によってコードされるが、それらを組換え法を使用して、合成リンカーによって連結させて、VおよびV領域が対を形成して一価の分子(一本鎖Fv(scFv)として知られる;例えば、Bird et al. (1988) Science 242:423-426; およびHuston et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883を参照されたい)を形成する単一のタンパク質鎖として作製することができる。
scFvは、任意選択でさらに、重鎖可変領域と軽鎖可変領域との間にポリペプチドリンカーを含みうる。そのようなポリペプチドリンカーは、一般的にアミノ酸1〜50個の間、あるいはアミノ酸3〜12個の間、あるいはアミノ酸2個を含む。scFvにおいて重鎖および軽鎖を連結するためのリンカーペプチドの例は、アミノ酸5個の配列Gly−Gly−Gly−Gly−Ser(配列番号238)を含む。他の例は、リンカーを作製するためにこの配列の1つまたは複数のタンデムリピートを含む(例えば、Gly−Gly−Gly−Gly−Ser(配列番号238)の2〜4個のリピートを含むポリペプチド)。
本発明の抗体および結合断片はまた、重鎖抗体(HCAb)も包含する。従来の抗体のH構造に対する例外は、ラクダ科(ラクダ、ヒトコブラクダ、およびラマ;Hamers-Casterman et al., 1993 Nature 363: 446; Nguyen et al., 1998 J. Mol. Biol. 275: 413)、オオセ(Nuttall et al., Mol Immunol. 38:313-26, 2001)、コモリザメ(Greenberg et al., Nature 374:168-73, 1995; Roux et al., 1998 Proc. Nat. Acad. Sci. USA 95: 11804)、およびスポッテドラットフィッシュ(Nguyen, et al., "Heavy-chain antibodies in Camelidae; a case of evolutionary innovation," 2002 Immunogenetics 54(1): 39-47)において見出される免疫グロブリンのいくつかのアイソタイプで起こる。これらの抗体は、これらの機能的抗体が重鎖のみの二量体(「重鎖抗体」または「HCAb」と呼ばれる)であるという点において、見かけ上、重鎖可変領域のみを使用して抗原結合領域を形成することができる。したがって、本発明の抗体および結合断片の一部の実施形態は、TCRに特異的に結合する重鎖抗体(HCAb)でありうる。例えば、IgGのクラスであり、軽鎖を欠く重鎖抗体は、ラクダ、ヒトコブラクダ、およびラマを含むラクダ科の動物によって産生される(Hamers-Casterman et al., Nature 363:446-448 (1993))。HCAbは、従来のIgG抗体の約160kDaの分子量ではなく約95kDaの分子量を有する。その結合ドメインは、重鎖可変ドメインのみからなり、しばしば、従来のVとそれらを区別するためにVHHと呼ばれる。Muyldermans et al., J. Mol. Recognit. 12:131-140 (1999)。重鎖抗体の可変ドメインは、時にナノボディと呼ばれる(Cortez-Retamozo et al., Cancer Research 64:2853-57, 2004)。ナノボディライブラリは、Conrath et al.,(Antimicrob Agents Chemother 45: 2807-12, 2001)に記述されるように、免疫されたヒトコブラクダからまたは組換え法を使用して作製することができる。
第1の定常ドメイン(CH1)が存在しないことから(スプライスコンセンサスシグナルの喪失によりmRNAプロセシングの際にスプライシングにより除去される)、可変ドメイン(VHH)のすぐ後に、ヒンジ領域、CH2およびCH3ドメインが続く(Nguyen et al., Mol. Immunol. 36:515-524 (1999); Woolven et al., Immunogenetics 50:98-101 (1999))。ラクダのVHHは、ヒンジ、CH2、およびCH3ドメインを含むが、CH1ドメインを欠如するIgG2およびIgG3定常領域と組換えすることが報告されている(Hamers-Casterman et al., 上記)。例えば、ラマIgG1は、Vが、ヒンジ、CH1、CH2、およびCH3ドメインを含む定常領域と組換えする従来の(H)抗体アイソタイプであるが、ラマのIgG2およびIgG3は、CH1ドメインを欠如して、軽鎖を含まない重鎖のみのアイソタイプである。
HCAbは軽鎖を欠くが、それらは抗原結合レパートリーを有する。HCAbの遺伝的生成機序は、Nguyen et al. Adv. Immunol 79:261-296 (2001)およびNguyen et al., Immunogenetics 54:39-47 (2002)に論評されている。コモリザメを含むサメは、類似の抗原受容体を含む単一の単量体Vドメインを示す。Irving et al., J. Immunol. Methods 248:31-45 (2001); Roux et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:11804 (1998)。
HHは、小さいインタクト抗原結合断片(例えば、約15kDaである断片、118〜136残基)を含む。ラクダのVHHドメインは、高い親和性で抗原に結合することが見出されており(Desmyter et al., J. Biol. Chem. 276:26285-90, 2001)、VHHの親和性は典型的にナノモル濃度範囲であり、FabおよびscFv断片の親和性と同等であった。VHHは、非常に可溶性であり、scFvおよびFab断片の対応する誘導体より安定である。V断片は、可溶型で産生することが比較的難しいが、フレームワーク残基をよりVHHに類似するように変更すると、溶解度の改善および特異的結合を得ることができる(例えば、Reichman et al., J Immunol Methods 1999, 231:25-38を参照されたい)。VHHは、それらをより親水性にするアミノ酸置換を有し、それがL鎖に置換されるまで、フォールディングおよびアセンブリの際に小胞体(ER)のH鎖に通常結合するBiP(免疫グロブリン重鎖結合タンパク質)とのより持続的な相互作用を防止する。VHHの増加した親水性のために、ERからの分泌が改善する。
機能的VHHは、免疫ラクダのHCAbのタンパク質分解切断によって、組換えVHHが得られる免疫ラクダのB細胞からのVHH遺伝子の直接クローニングによって、またはナイーブもしくは合成ライブラリから得ることができる。所望の抗原特異性を有するVHHはまた、ファージディスプレイ方法論によって得ることができる。ファージディスプレイにおいてVHHを使用することは、機能的抗原結合断片を得るためにクローニングして発現させる必要があるドメインが1つのみですむことから、FabまたはscFvと比較すると、かなり単純でより効率的である。Muyldermans, Biotechnol. 74:277-302 (2001); Ghahroudi et al., FEBS Lett. 414:521-526 (1997); and van der Linden et al., J. Biotechnol. 80:261-270 (2000)。ラクダ重鎖を有する抗体を作製する方法はまた。米国特許出願第20050136049号明細書および同第20050037421号明細書に記述されている。
結合抗体およびその結合断片はまた、例えば1つまたは複数の保存的置換(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個の保存的置換)を有する軽鎖または重鎖の前述の具体的に言及したアミノ酸配列のいずれかを包含しうる。保存的置換の候補であるアミノ酸配列の位置を決定することができ、任意の特定のアミノ酸の保存的置換をもたらす合成および天然に存在するアミノ酸を選択することができる。保存的置換を選択するための検討は、任意の特定のアミノ酸置換が行われる状況、側鎖の疎水性もしくは極性、側鎖の一般的なサイズ、および生理的条件下での酸性または塩基性の特性を有する側鎖のpK値を含む。例えば、リシン、アルギニン、およびヒスチジンは、しばしば互いに適切に置換される。当技術分野で公知であるように、これは、3つ全てのアミノ酸が塩基性側鎖を有するためであり、リシンおよびアルギニンの側鎖のpK値は、ヒスチジン(約6)と比較して互いにかなり近い(約10および12)。同様に、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシンは、しばしば互いに適切に置換されるが、但しグリシンは群の他のメンバーと適切に置換されないことが多い。互いに適切に置換されることが多いアミノ酸の他の群には、グルタミン酸およびアスパラギン酸からなる群、フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファンからなる群、ならびにセリン、トレオニン、および任意選択でチロシンからなる群が含まれるがこれらに限定されるわけではない
アミノ酸配列に保存的改変を行うことによって、またはコードするヌクレオチドに対応する改変を行うことによって、本明細書において開示される例示的な抗体および断片の特徴と類似の機能的および化学的特徴を有する抗体またはその結合断片を産生することができる。
本明細書の文脈において言及される結合抗体およびその結合断片は、本明細書において開示される例示的な抗体、断片、および配列の誘導体を包含しうる。誘導体には、化学改変されているポリペプチドもしくはペプチド、またはその変種、断片、もしくは誘導体が含まれる。例には、水溶性ポリマーなどの1つまたは複数のポリマー、N−結合、またはO−結合炭水化物、糖類、リン酸塩、および/または蛍光体などの検出可能な標識などの他のそのような分子の共有結合が含まれる。
標識物質を、本発明の抗体または抗原に直接または間接的に連結してもよい。間接的連結の一例は、スペーサー部分を使用することによる連結である。さらに、本発明の抗体は、共有または非共有結合によって連結されたさらなるドメインを含みうる。連結は、当技術分野で公知のおよび上記の方法に従って遺伝子融合に基づきうるか、または国際出願国際公開第94/04686号パンフレットに記述される、例えば化学的架橋によって行うことができる。本発明の抗体を含む融合タンパク質に存在するさらなるドメインを、好ましくはフレキシブルリンカーによって、都合よくは、前記さらなるドメインのC末端と本発明の抗体のN末端、またはその逆の間の距離に及ぶ十分な長さの複数の親水性のペプチド結合アミノ酸を含むポリペプチドリンカーによって連結してもよい。治療的または診断的に活性な物質を、様々な手段によって本発明の抗体またはその抗原結合断片に連結させることができる。これには、例えばペプチド結合などの共有的方法によって治療的または診断的に活性な物質に連結した本発明の抗体の可変領域を含む一本鎖融合タンパク質が含まれる。さらなる例は、以下の非制限的な例示的な一覧に記載されるものを含む、さらなる分子に共有結合または非共有結合によって連結した抗原結合断片を少なくとも含む分子を含む。Traunecker et al., Int. J. Cancer Surp. SuDP 7 (1992), 51-52は、CD3に対するFv領域を可溶性CD4またはOVCAおよびIL−7などの他のリガンドに連結した二重特異性試薬ヤヌシンを記述する。同様に、TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖に対するFv領域を、例えば抗CD40アゴニスト抗体の一部および/または抗CTLA4アンタゴニスト抗体の一部に連結してもよい。同様に、本発明の抗体の可変領域をFv分子に構築して、引用された論文に例証されるリガンドなどの代替リガンドに連結することができる。Higgins et al., J. Infect Disease 166 (1992), 198-202は、GP120のV3領域における特異的配列に対する抗体に架橋したOKT3で構成されるヘテロコンジュゲート抗体を記述した。そのようなヘテロコンジュゲート抗体はまた、本発明の方法の抗体に含まれる可変領域を少なくとも使用して構築することができる。特異的抗体のさらなる例には、Fanger et al., Cancer Treat. Res. 68 (1993), 181-194およびFanger et al., Crit. Rev. Immunol. 12 (1992), 101-124によって記述される抗体が含まれる。従来の抗体を含む免疫毒素であるコンジュゲートは、当技術分野で広く記述されている。毒素を従来の連結技術によって抗体に連結してもよく、またはタンパク質毒素部分を含む免疫毒素を融合タンパク質として産生することができる。本発明の抗体は、そのような免疫毒素を得るために対応する方法で使用することができる。そのような免疫毒素の例は、Byers et al., Seminars Cell. Biol. 2 (1991), 59-70およびFanger et al., Immunol. Today 12 (1991), 51-54に記述される例である。
上記の融合タンパク質はさらに、切断可能リンカーまたはプロテアーゼの切断部位を含みうる。これらのスペーサー分子は次に、不溶性または可溶性であり(Diener et al., Science 231 (1986), 148)、標的部位で抗原からの薬物放出を可能にするように選択することができる。
免疫療法のために本発明の抗体および抗原に連結させることができる治療物質の例は、薬物、放射性同位元素、レクチン、および毒素である。本発明の抗体および抗原にコンジュゲートさせることができる薬物は、古典的にマイトマイシンC、ダウノルビシン、およびビンブラスチンなどの薬物と呼ばれる化合物を含む。例えば腫瘍の免疫療法に関して、放射性同位元素をコンジュゲートした本発明の抗体または抗原を使用する場合、ある特定の同位元素は、白血球の分布ならびに安定性および放射などの要因に応じて、他より好ましいことがありうる。
いくつかのエミッターが他より好ましい場合がある。一般的に、αおよびβ粒子放出放射性同位元素は免疫療法において好ましい。212Biなどのショートレンジで高エネルギーであるエミッターが好ましい。治療目的のために本発明の抗体または抗原に結合させることができる放射性同位元素の例は、125I、131I、90Y、67Cu、212Bi、212At、211Pb、47Sc、109Pd、および188Reである。本発明の抗体または抗原に連結させることができる他の治療物質、ならびにex vivoおよびin vivo治療プロトコールは公知であるか、または当業者によって容易に確認することができる。
言及したように、本発明は、一部の実施形態において、抗体およびその結合断片をコードする核酸分子、そのような核酸分子を含むベクター、ならびにそのような核酸配列およびベクターを含む宿主細胞に関する。
抗体およびその結合断片は、単一の核酸(例えば、抗体の軽鎖および重鎖ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む単一の核酸)によって、またはそのそれぞれが抗体もしくは抗体断片の異なる部分をコードする2つもしくはそれ超の個別の核酸によってコードされうる。この点において、本発明は、前述の抗体または結合断片のいずれかをコードする1つまたは複数の核酸を提供する。核酸分子は、DNA、cDNA、RNA等でありうる。
本発明の1つの態様に従って、本発明は、抗体またはその一部の重鎖領域をコードする核酸を提供する。例示的な核酸配列を配列番号223および237に提供する。本発明はまた、抗体またはその一部の軽鎖可変領域をコードする核酸を提供する。例示的な核酸配列を配列番号222および236に提供する。
同様に、本発明の抗体および抗体断片に関して考察したように、1つまたは複数の保存的置換(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個の保存的置換)を含む軽鎖または重鎖の前述のアミノ酸配列のいずれかをコードする核酸も本発明によって包含され、置換を含む抗体または断片は、本開示の例示的な抗体、断片、および配列の1つまたは複数と同じまたは実質的に同じエピトープ結合の親和性および特異性を有する。
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、原核細胞または真核細胞における発現を可能にする発現制御配列に作動可能に連結されている。前記ポリヌクレオチドの発現は、翻訳可能なmRNAへのポリヌクレオチドの転写を含む。真核細胞、好ましくは哺乳動物細胞における発現を確実にする調節エレメントが、当業者に周知である。それらは通常、転写の開始を確実にする調節配列と、任意選択で転写の終了および転写物の安定化を確実にするポリAシグナルとを含む。さらなる調節エレメントは、転写ならびに翻訳エンハンサー、および/または天然に会合するもしくは異種プロモーター領域を含みうる。
本明細書において記述される核酸は、ベクター、例えば核酸発現ベクターおよび/またはターゲティングベクターに挿入することができる。そのようなベクターは、多様な方法で、例えば細胞またはトランスジェニック動物において抗体または結合断片を発現させるために使用することができる。したがって、本発明は、本発明の核酸の任意の1つまたは複数を含むベクターを提供する。「ベクター」は、核酸配列を、コードされるポリペプチドの合成が起こりうる適した宿主細胞に運ぶ能力を有する任意の分子または組成物である。典型的に、および好ましくは、ベクターは、当技術分野で公知の組換えDNA技術を使用して、所望の核酸(例えば、本発明の核酸)配列を組み込むように遺伝子操作されている核酸である。望ましくは、ベクターは、DNAで構成される。しかし、リポソームなどの、核酸を骨格としないベクターも同様に当技術分野で公知であり、本発明に関連して使用することができる。本発明のベクターは、単一の型の核酸(例えば、プラスミド)または非核酸分子(例えば、脂質またはポリマー)に基づくことができる。あるいは、ベクターは、核酸と非核酸(すなわち、「キメラ」ベクター)の組合せでありうる。例えば、核酸を有するプラスミドを、送達ビヒクルとして脂質またはポリマーと共に製剤化することができる。そのようなベクターをそれぞれ、本明細書において「プラスミド−脂質複合体」および「プラスミド−ポリマー」複合体と呼ぶ。本発明の遺伝子移入ベクターは、宿主細胞ゲノムに組み込むことができ、またはエピソームの形態で宿主細胞に存在することができる。
ベクターは典型的に、ベクターが使用される宿主細胞において機能的となるように選択される(ベクターは、遺伝子の増幅および/または遺伝子の発現が起こりうるように、宿主細胞機構と適合性である)。抗体またはその結合断片をコードする核酸分子を、原核細胞、酵母、昆虫(バキュロウイルスシステム)および/または真核宿主細胞において増幅/発現させることができる。宿主細胞の選択は、抗体または断片が後に一過性に修飾されるか否か(例えばグリコシル化および/またはリン酸化)に一部依存する。その場合、酵母、昆虫、または哺乳動物宿主細胞が好ましい。
発現ベクターは典型的に、以下の成分の1つまたは複数を含む(それらが核酸分子によってまだ提供されていない場合):プロモーター、1つまたは複数のエンハンサー配列、複製開始点、転写終止配列、ドナーおよびアクセプタースプライス部位を含む完全なイントロン配列、分泌のためのリーダー配列、リボソーム結合部位、ポリアデニル化配列、発現されるポリペプチドをコードする核酸を挿入するためのポリリンカー領域、および選択可能なマーカーエレメント。
本発明は、一部の態様において、さらに本発明の核酸またはベクターを含む細胞(例えば、単離または精製細胞)を提供する。細胞は、それによってコードされるポリペプチドを産生するために、本発明の核酸またはベクターによって形質転換することができる任意の型の細胞でありうる。細胞は、好ましくは、ヒトなどの哺乳動物の細胞であり、より好ましくは、ハイブリドーマ細胞、胚幹細胞、または受精卵である。胚幹細胞または受精卵は、ヒト胚幹細胞またはヒト受精卵であってはならない。
宿主細胞は、原核宿主細胞(例えば大腸菌)または真核宿主細胞(例えば、酵母細胞、昆虫細胞、または脊椎動物細胞)でありうる。宿主細胞は、適切な条件で培養すると、抗体または結合断片を発現し、これをその後培養培地から回収するか(宿主細胞がそれを培地に分泌する場合)、またはそれを産生する宿主細胞から直接回収することができる(分泌されない場合)。適切な宿主細胞の選択は、様々な要因、例えば望ましい発現レベル、活性にとって望ましいまたは必要であるポリペプチド修飾、例えばグリコシル化またはリン酸化、および生物活性分子へのフォールディングの容易さに依存する。多数の適した宿主細胞が、当技術分野で公知であり、多くはAmerican Type Culture Collection (ATCC)、Manassas、Vaから入手可能である。例には、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)(ATCC No.CCL61)、CHO DHFR−細胞(Urlaub et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 4216-4220 (1980))、ヒト胎児腎(HEK)293または293T細胞(ATCC No.CRL1573)、3T3細胞(ATCC No.CCL92)、またはPER.C6細胞などの哺乳動物細胞が含まれる。
本発明の核酸またはベクターを含む細胞を使用して、抗体またはその結合断片、またはその一部(例えば、核酸またはベクターによってコードされる重鎖配列または軽鎖配列)を産生することができる。本発明の核酸またはベクターを細胞に導入後、細胞を、コードされる配列の発現にとって適した条件で培養する。抗体、抗原結合断片、または抗体の一部を細胞から単離することができる。
本発明のもう1つの態様は、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含む一部分のTCR Vα鎖を発現するT細胞の亜集団を枯渇するため、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含む一部分のTCR Vβ鎖を発現するT細胞の亜集団を枯渇するための、先行請求項のいずれか一項に記載の抗体またはその結合断片の使用に関する。
本発明のもう1つの態様は、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含む一部分のTCR Vα鎖を発現するT細胞の亜集団をex vivoで枯渇するため、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含む一部分のTCR Vβ鎖を発現するT細胞の亜集団を枯渇するための、先行請求項のいずれか一項に記載の抗体またはその結合断片の使用に関する。
本発明のさらなる態様は、薬剤として使用するための、本明細書において記述される抗体またはその結合断片に関する。
具体的実施形態は、T細胞白血病の処置に使用するための、先行請求項のいずれか一項に記載の抗体またはその結合断片に関する。
T細胞白血病細胞であり、したがって、T細胞白血病の確立されたモデルであるJurkat細胞にCL 1が結合することを示す結合データは、本発明に従う抗体または結合断片が、T細胞白血病を標的としていることを示している。したがって、本発明の抗体または結合断片は、T細胞白血病などのT細胞媒介疾患の処置に使用することができる。
マウスにおけるin vivo枯渇実験は、in vivoでT細胞白血病を引き起こす異常なT細胞などの特異的T細胞集団を枯渇させることが実現可能であることを証明するために適している。
さらに、ADCCアッセイは、ADCC、すなわち標的細胞、例えば悪性T細胞の活発な溶解を誘発する本発明の抗体の能力をモニターする。
TCR可変鎖結合抗体またはその結合断片は、組成物、特に薬学的組成物として製剤化することができる。そのような組成物は、適した担体、例えば薬学的に許容される物質と混合した抗体またはその結合断片の治療または予防有効量を含む。
本発明の薬学的組成物において使用するための薬学的に許容される物質には、担体、賦形剤、希釈剤、抗酸化剤、保存剤、着色剤、香料、および希釈剤、乳化剤、懸濁剤、溶媒、充填剤、増量剤、緩衝液、送達ビヒクル、等張剤、共溶媒、湿潤剤、錯化剤、緩衝剤、抗菌剤、および界面活性剤が含まれる。
組成物は、液体剤形または凍結乾燥もしくはフリーズドライ剤形でありえ、1つまたは複数の凍結保護剤、賦形剤、界面活性剤、高分子量構造添加剤、および/または増量剤を含みうる(例えば米国特許第6,685,940号明細書、同第6,566,329号明細書、および同第6,372,716号明細書を参照されたい)。
組成物は、非経口投与に適しうる。例示的な組成物は、当業者が利用可能な任意の経路によって、例えば関節内、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、脳内(実質内)、脳室内、筋肉内、眼内、動脈内、または病変内経路によって動物に注射または注入するために適している。非経口製剤は典型的に、任意選択で薬学的に許容される保存剤を含む、滅菌の発熱物質を含まない等張の水溶液である。
非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、オレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルである。水性担体は、食塩水および緩衝培地を含む、水、アルコール/水溶液、乳剤、または懸濁剤を含む。非経口ビヒクルは、塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース、デキストロースおよび塩化ナトリウム、乳酸加リンゲル、または固定油を含む。静脈内ビヒクルは、流体および栄養補給剤、リンゲルデキストロースに基づく補給剤などの電解質補給剤等を含む。例えば抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、不活性ガス等などの保存剤および他の添加剤も同様に存在してもよい。一般的に、参照により本明細書に組み込まれている、Remington's Pharmaceutical Science, 16th Ed., Mack Eds., 1980を参照されたい。
本明細書において記述される薬学的組成物は、産物の局所濃度(例えば、ボーラス、デポー効果)を提供するおよび/または特定の局所環境での安定性もしくは半減期を増加させるように、制御されたまたは持続的な送達のために製剤化することができる。組成物は、本発明の抗体、結合断片、核酸、またはベクターと、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等などのポリマー化合物の微粒子調製物、ならびに生物分解マトリクス、注射可能ミクロスフェア、マイクロカプセル粒子、マイクロカプセル、生体内分解性粒子ビーズ、リポソームなどの物質の製剤、およびデポー注射として送達することができる活性物質の制御されたまたは持続的放出を提供する埋め込み可能送達装置を含みうる。
生物分解性および非生物分解性ポリマーマトリクスの両方を使用して本発明の組成物を送達することができ、そのようなポリマーマトリクスは、天然または合成ポリマーを含みうる。生物分解性マトリクスが好ましい。放出が起こる期間は、ポリマーの選択に基づく。典型的に、数時間から3ヶ月〜12ヶ月間の範囲の期間に及ぶ放出が最も望ましい。
あるいはまたはさらに、組成物は、本発明の抗体、結合断片、核酸、またはベクターが吸収または封入されている膜、スポンジ、または他の適切な材料を罹患領域に埋め込むことによって局所投与することができる。埋め込み装置を使用する場合、装置を、任意の適した組織または臓器に埋め込むことができ、本発明の抗体、結合断片、核酸、またはベクターは、ボーラス、持続的投与、または持続的注入を使用するカテーテルによって装置から直接送達することができる。
結合抗体またはその抗体断片を含む薬学的組成物は、例えば乾燥粉末などの吸入のために製剤化することができる。吸入溶液はまた、エアロゾル送達のための液化プロペラント中で製剤化することができる。なおもう1つの製剤において、溶液を噴霧化してもよい。
抗体またはその結合断片を含むある特定の製剤を経口投与することができる。このようにして投与される製剤は、錠剤およびカプセル剤などの固体投与剤形の混合において通常使用される担体と共に、または担体を含まずに製剤化することができる。例えば、カプセル剤は、消化管において生物学的利用率が最大で全身到達前分解が最小限である時点で製剤の活性部分を放出するように設計することができる。選択的結合物質の吸収を促進するさらなる物質を含めることができる。希釈剤、香料、低融点ロウ、植物油、潤滑剤、懸濁剤、錠剤分解剤、および結合剤も同様に使用することができる。
少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合する抗体または結合断片は、約0.08nM〜約0.8nM、好ましくは約0.1nM〜約0.6nMのEC50を有する。
ここで本発明を、決して制限的に解釈されないいくつかの例を参照して説明する。
ADCCは、抗体依存性細胞障害を指す。抗体が主にADCCを媒介することができるか否かを決定するために、ADCCを、エフェクター細胞におけるNFAT(活性化T細胞核因子)経路を通して遺伝子転写の活性化をモニターするルシフェラーゼアッセイによってin vitroで測定することができる。例えば、ADCCレポーターバイオアッセイ(Promega)は、FcγRIIIa受容体、V158(高親和性)変種、およびホタルルシフェラーゼエフェクター細胞の発現を駆動するNFAT応答エレメントを安定に発現する遺伝子操作されたJurkat細胞を使用する。ADCC MOAにおける抗体の生物活性を、NFAT経路活性化の結果として産生されるルシフェラーゼを通して定量する。
加えて、ADCCは、いわゆるCr51、Eu、S35、およびカルセイン放出アッセイによって測定することができる。その表面上に目的の抗原を表示する標的細胞を、これらの化合物によって標識してもよい。治療抗体の結合後、細胞を洗浄して、FcγRIIIなどのFc受容体を発現するエフェクター細胞を、抗体標識標的細胞と同時インキュベートして、標的細胞の溶解を、標識の放出によってモニターすることができる。もう1つのアプローチは、いわゆるaCella TOX(商標)アッセイを使用する。
CDCは、補体依存性細胞障害を指す。抗体が主にCDCを媒介することができるか否かを決定するために、例えばDelobel A et al, Methods Mol Biol. (2013); 988:115-43、またはCurrent Protocols in Immunology, Chapter 13 Complement (Print ISSN: 1934-3671)に記述されるように、CDCをin vitroで測定してもよい。
本明細書において使用される「ADCP」または抗体依存性細胞介在性食作用は、FcγRを発現する非特異的な細胞障害性の細胞が、標的細胞上の結合抗体を認識して、その後標的細胞の食作用を引き起こす細胞性反応を意味する。
軽鎖および重鎖可変領域の上記のCDRは、好ましくはヒト由来抗体のフレームワークおよび定常領域の中、すなわち本明細書において記述されるヒト患者から得た抗体に関して決定した配列の中に埋もれている。好ましくは、これらの抗体はIgGクラスの抗体である。
しかし、軽鎖および重鎖可変領域の上記のCDRはまた、特にそのような配列が抗体依存性細胞介在性細胞傷害(ADCC)において有効であることが示されている場合には、他のヒト抗体に由来するフレームワークおよび定常領域のヒト配列の中に埋もれていてもよい。この状況では、例えば治療応用のために使用して成功しているヒト化治療抗体のヒト定常およびフレームワーク配列を使用してもよい。軽鎖および重鎖可変領域の上記のCDRは、好ましくはヒトIgGクラスのそのようなヒト化抗体のフレームワークおよび定常領域に組み込まれている。
さらに、軽鎖および重鎖可変領域の上記のCDRは、フレームワークおよび定常領域に関して本質的にヒト配列の中に埋もれていてもよい。しかし、特にフレームワーク領域のみならず定常領域も、それらが例えば典型的に抗原結合および/または例えばADCCを増強することが公知であるマウス抗体において見出されるアミノ酸を含んでもよい(例えば、欧州特許出願第0 451 216号明細書を参照されたい)。好ましくはこれらの抗体は、IgGクラスの抗体である。
抗体は、抗体依存性細胞障害(ADCC)および/またはCDC補体依存性細胞障害および/または抗体依存性細胞性食作用(ADCP)の食作用を誘発しうる。本出願の具体的実施形態において、抗体はADCCを誘発する。
抗体を作製する方法
本発明のさらなる態様は、目的の細胞表面タンパク質に結合する抗体を作製する方法であって、
(a)目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的の細胞表面タンパク質の外因性型を発現する非ヒト細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供された細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌される抗体を、目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的の細胞表面タンパク質の外因性型を発現するヒト細胞に接触させることによって、目的の表面タンパク質に結合する抗体に関してスクリーニングするステップと
を含む方法に言及する。
目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しない非ヒト細胞を提供するステップは、非ヒト細胞が、タンパク質の内因性型を産生することが実質的にできないが、目的の細胞表面タンパク質の外因性型を産生することができることを意味する。当業者は、タンパク質の内因性型の発現を阻害する異なる方法を承知している。同様に、自然発生する目的の表面タンパク質の内因性型を発現しない単離細胞株も使用することができる。典型的に非ヒト細胞株において、目的の表面タンパク質の遺伝子座/複数の座は無能力化されている。
本明細書において使用される用語「少なくとも1つのヒトセグメント」は、タンパク質の少なくとも1つの部分または領域を指す。このことは、完全なヒト細胞表面タンパク質と、完全にヒトではない細胞表面タンパク質の両方が本発明によって想定されることを意味する。したがって、細胞表面タンパク質は、少なくとも1つのヒトセグメントに加えて、もう1つの起源のセグメントを含みうる。例えば、細胞表面タンパク質の細胞内ドメインおよび膜貫通ドメインが、マウス起源のドメインであり、細胞外ドメインがヒト起源のドメインでありうる。例えば、TCRの定常領域は、マウス起源の領域でありうるが、可変ドメインはヒト起源のドメインでありうる。本明細書において使用される用語「セグメント」は、ドメインまたは配列領域などの、しかしこれらに限定されるわけではないタンパク質の一部を指す。
用語「目的の細胞表面タンパク質」は、細胞表面タンパク質として当業者に公知である任意のタンパク質を指す。本明細書において使用される「細胞表面タンパク質」は、少なくとも1つの部分が細胞外環境に曝露されるタンパク質である。タンパク質は、細胞膜の脂質層に埋め込まれてもよく、または脂質層に組み込まれる分子に結合してもよい。細胞表面タンパク質の例示的な実施形態は、TCRである。
目的の細胞表面タンパク質の外因性型は、一過性または永続的に発現させることができる。当業者は、遺伝子を永続的または一過性に発現させる技術に精通している。
モノクローナル抗体の調製は、公知の方法(C. Milstein, G. Kohler, Nature 256 (1975) 495)に基づいて実施することができる。免疫原として、目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的の細胞表面タンパク質の外因性型を発現する非ヒト細胞を使用する。
本明細書において使用される用語「非ヒト細胞株」は、非ヒト動物の免疫にとって適した当業者に公知の任意の非ヒト細胞株を指す。例えば、マウスまたはラット細胞株を使用してもよい。
免疫することができる非ヒト動物の例は、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ラマ、ブタ、ウマ、マウス、ラット、フクロウ、サル、ウサギ等である。好ましい実施形態において、ラット、マウス、ウサギ、またはラマを免疫してもよい。より好ましい実施形態において、ラットを免疫してもよい。ラットでは、多数の脾臓細胞、特にマウスと比較して多数の脾臓細胞を得ることができる。
1つの実施形態において、ステップ(b)において免疫された非ヒト動物は、ステップ(a)で提供される非ヒト細胞株とは異なるもう1つの種の動物である。例えば、マウス細胞株によってラットを免疫すると、マウス細胞株によってラットにおいて強い免疫応答が誘発されるという利点を有する。
特定の実施形態において、免疫される非ヒト動物は、ラットであり、免疫のために使用される非ヒト細胞株はマウス細胞株である。同様に、免疫される非ヒト動物と非ヒト細胞株の他の組合せを使用することができる。
目的の表面タンパク質に結合する抗体のスクリーニングは、フローサイトメトリーの使用、特にFACSによって実施することができる。抗体は、ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌され、これをヒト細胞株に接触させる。免疫のために使用される非ヒト細胞株は、目的の細胞表面タンパク質に対して特異的でない抗体にも結合することから、この細胞株はスクリーニングには使用しない。スクリーニングステップで使用される目的の細胞表面タンパク質を発現するヒト細胞株は、目的のヒト細胞表面タンパク質に対して特異的な抗体が、この細胞株に結合するが、目的のヒト細胞表面タンパク質に対して特異的でない抗体はこのヒト細胞株に実質的に結合しないことから有利である。したがって、スクリーニングステップにおいてヒト細胞株を使用することによって、目的の細胞表面タンパク質に特異的に結合する抗体と、非特異的に結合する抗体とを識別することができる。
スクリーニング工程をより効率的にするために、複数のプレートの上清をプールして、単一ステップで分析することができる。例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個またはそれ超のウェルの上清をプールすることができる。好ましくは、ウェル4個の上清をプールして一次スクリーニングステップで分析することができる。複数のウェルからプールした上清が抗体の結合を示す場合、単一のウェルの上清を、二次スクリーニングステップで個々に分析してもよい。
ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、
(i)目的の機能的細胞表面タンパク質を発現する、第1の定義された割合のヒト細胞の混合物、および
(ii)目的の機能的細胞表面タンパク質を発現しない、選択マーカーを含む、第2の定義された割合のヒト細胞の混合物
を含む、目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないヒト細胞の混合物に接触させてもよい。
本明細書において使用される用語「選択マーカー」は、フローサイトメトリー、特にFACSにおいて使用することができるマーカーを指しうる。FACSの場合、典型的に蛍光マーカーを使用する。当業者は、FACSにおいて有用である異なる蛍光マーカー、例えば限定されないが、GFP、YFP、DsRedまたはその誘導体などの、しかしこれらに限定されるわけではない、細胞株において発現される蛍光タンパク質を承知している。一部の実施形態において、第1の定義された割合の細胞と、第2の定義された割合の細胞は、選択マーカーを含みうるが、2つの割合では選択マーカーのレベルが異なり、それによって両方の割合を識別することができる。例えば、選択マーカーは、第1の定義された割合では適度のレベルで存在しうるが、第2の定義された割合では高レベルで存在しうる。
本発明の1つの態様は、目的の細胞表面タンパク質に結合する抗体を作製する方法であって、
(a)目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的の細胞表面タンパク質の外因性型を発現するマウス細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供されるマウス細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、
(i)目的の機能的細胞表面タンパク質を発現する、第1の定義された割合のヒト細胞の混合物、および
(ii)目的の機能的細胞表面タンパク質を発現しない、選択マーカーを含む、第2の定義された割合のヒト細胞の混合物
を含む、目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないヒト細胞の混合物に接触させることによって、目的の細胞表面タンパク質に結合する抗体に関してスクリーニングするステップとを含み、
非ヒト動物がマウスまたはラットのいずれかである、方法に言及する。
本発明の1つの態様は、目的の細胞表面タンパク質に結合する抗体を作製する方法であって、
(a)目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的の細胞表面タンパク質の外因性型を発現するマウス細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供されるマウス細胞株によってラットを免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫されたラットからハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、
(i)目的の機能的細胞表面タンパク質を発現する、第1の定義された割合のヒト細胞の混合物、および
(ii)目的の機能的細胞表面タンパク質を発現しない、選択マーカーを含む、第2の定義された割合のヒト細胞の混合物
を含む、目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないヒト細胞の混合物に接触させることによって、目的の細胞表面タンパク質に結合する抗体に関してスクリーニングするステップと
を含む方法に言及する。
本発明のもう1つの態様は、目的の細胞表面タンパク質に結合する抗体を作製する方法であって、
(a)目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的の細胞表面タンパク質の外因性型を発現するマウス細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供されたマウス細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、目的の細胞表面タンパク質の内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的の細胞表面タンパク質の外因性型を発現するヒト細胞に接触させることによって、目的の細胞表面タンパク質に結合する抗体に関してスクリーニングするステップとを含み、
非ヒト動物がマウスまたはラットのいずれかである、
方法に言及する。
非制限的な例として、TCRに結合する抗体の作製を示す。
したがって、1つの実施形態は、目的のTCRに結合する抗体を作製する方法であって、
(a)目的のTCRの内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的のTCRの外因性型を発現する非ヒト細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供された細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、目的のTCRの内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的のTCRの外因性型を発現するヒト細胞に接触させることによって、目的の表面タンパク質に結合する抗体に関してスクリーニングするステップと
を含む方法に関する。
ステップ(a)で提供される細胞株はマウスBW−/−細胞株でありうる。
用語「BW−/−細胞株」は、AKRマウス(Lee NE and Davis MM., J Immunol. 1988 Mar 1; 140(5):1665-75; Letourneur F., Malissen B., Eur J Immunol. 1989;19(12):2269-2274)において自然発症した親BW5147胸腺腫に由来して、内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しないBW細胞株を指す。TCRヘテロ二量体の表面発現は、CD3タンパク質複合体との会合に依存することから、BW−/−細胞株に、ヒトCD3をGFPと同時発現するように安定に形質導入して(BW−/−−CD3−GFP;本明細書において単にBW−/−と呼ぶ)、形質導入された細胞を容易に同定できるようにした。ヒトCD3の存在によって、これらの細胞は、細胞表面に任意のヒトまたはマウストランスジェニックTCRを発現することができる。
ステップ(d)のヒト細胞株は、Jurkat−/−細胞株でありうる。
用語「Jurkat−/−」および「Jurkat76−/−」は、ヒトVαおよびVβ鎖を発現しない当初のヒトTCL株の変種であるヒトJurkat76−/−細胞株を指す(Abraham RT, Weiss A., Nat Rev Immunol. 2004 Apr; 4(4):301-8)。これは、トランスジェニックTCR表面発現にとって必要な残りの全てのTCR会合CD3成分を有する。
もう1つの実施形態は、目的のTCRに結合する抗体を作製する方法であって、
(a)少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的のTCRの外因性型を発現するマウスBW−/−細胞株を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供された細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌される抗体を、目的のTCRの内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的のTCRの外因性型を発現するJurkat−/−細胞に接触させることによって、目的の表面タンパク質に結合する抗体に関してスクリーニングするステップと
を含む方法に関する。
さらなる実施形態は、目的のTCRに結合する抗体を作製する方法であって、
(a)少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的のTCRの外因性型を発現するマウスBW−/−細胞株を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供された細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌される抗体を、
(i)目的のTCRを発現する、第1の定義された割合のJurkat−/−細胞の混合物、および
(ii)目的の機能的TCRを発現しない、選択マーカーを含む、第2の定義された割合のJurkat−/−細胞の混合物
を含む、目的のTCRの内因性型を発現しないJurkat−/−細胞の混合物に接触させることによって、目的のTCRに結合する抗体に関してスクリーニングするステップと
を含む方法に関する。
さらなる実施形態は、目的のTCRに結合する抗体を作製する方法であって、
(a)少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的のTCRの外因性型を発現するマウスBW−/−細胞株を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供された細胞株によってラットを免疫するステップと、
(c)ステップ(b)のラットからハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌される抗体を、
(i)目的のTCRを発現する、第1の定義された割合のJurkat−/−細胞の混合物、および
(ii)目的のTCRを発現しない、選択マーカーを含む、第2の定義された割合のJurkat−/−細胞の混合物、
を含む、目的のTCRの内因性型を発現しないJurkat−/−細胞の混合物に接触させることによって、目的のTCRに結合する抗体に関してスクリーニングするステップと
を含む方法に関する。
さらなる実施形態は、目的のTCRに結合する抗体を作製する方法であって、
(a)目的のTCRの内因性型を発現しないが、少なくとも1つのヒトセグメントを含む目的のTCRの外因性型を発現するマウス細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供された細胞株によってラットを免疫するステップと、
(c)ステップ(b)のラットからハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌される抗体を、
(i)目的のTCRを発現する、第1の定義された割合のヒト細胞の混合物、および
(ii)目的のTCRを発現しない、選択マーカーを含む、第2の定義された割合のヒト細胞の混合物
を含む、目的のTCRの内因性型を発現しないヒト細胞の混合物に接触させることによって、目的の表面タンパク質に結合する抗体に関してスクリーニングするステップと
を含む方法に関する。
具体的実施形態において、本発明は、少なくとも1つのTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも1つのTCR Vβ鎖に結合する抗体を作製する方法であって、
(a)内因性のTCR Vα鎖または内因性のTCR Vα鎖のいずれも発現しないが、可変ヒトTCR Vα鎖および可変ヒトTCR Vβ鎖を含む外因性のTCR α鎖および外因性のTCR β鎖を発現する非ヒト細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供した細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、
(i)ステップ(a)で提供された非ヒト細胞によって発現されたTCR鎖を有するTCRを含む、第1の定義された割合のヒト細胞の混合物、
(ii)ステップ(a)で提供された非ヒト細胞株によって発現されたTCR鎖を有するTCRを含まないが、ステップ(a)で提供された非ヒト細胞によって発現されたTCR鎖とは異なるTCR鎖を有するTCRを含む、第2の定義された割合のヒト細胞の混合物、および
(iii)機能的TCRを含まないが、選択マーカーを含む、第3の定義された割合のヒト細胞の混合物
を含む、内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しないヒト細胞の混合物に接触させることによって、少なくとも1つのTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも1つのTCR Vβ鎖に結合する抗体に関してスクリーニングするステップと
を含む方法に言及する。
具体的実施形態において、本発明は、少なくとも1つのT細胞受容体可変α(TCR Vα)鎖に結合する、または少なくとも1つのT細胞受容体可変β(TCR Vβ)鎖に結合する抗体を作製する方法であって、
(a)内因性のTCR Vα鎖または内因性のTCR Vα鎖のいずれも発現しないが、可変ヒトTCR Vα鎖および可変ヒトTCR Vβ鎖を含む外因性のTCR α鎖および外因性のTCR β鎖を発現する非ヒト細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供した細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、
(i)ステップ(a)で提供された非ヒト細胞によって発現されたTCR鎖を有するTCRを含む、第1の定義された割合のヒト細胞の混合物、
(ii)ステップ(a)で提供された非ヒト細胞株によって発現されたTCR鎖を有するTCRを含まないが、ステップ(a)で提供された非ヒト細胞によって発現されたTCR鎖とは異なるTCR鎖を有するTCRを含む、第2の定義された割合のヒト細胞の混合物、および
(iii)機能的TCRを含まないが、選択マーカーを含む、第3の定義された割合のヒト細胞の混合物
を含む、内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しないヒト細胞の混合物に接触させることによって、少なくとも1つのTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも1つのTCR Vβ鎖に結合する抗体に関してスクリーニングするステップであって、
非ヒト動物がマウスまたはラットであり、ステップ(a)で提供される非ヒト細胞がマウス細胞株である、ステップと
を含む方法に言及する。
ある特定の実施形態は、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合する抗体を同定するステップであって、
(i)ヒト末梢血リンパ球(PBL)を、少なくとも1つのTCR Vα鎖に結合するまたは少なくとも1つのTCR Vβ鎖に結合するとしてステップ(d)で同定された抗体と共にインキュベートするステップ、
(ii)FACSソーティングによって抗体に結合する細胞に関してスクリーニングするステップ、
(iii)ステップ(ii)の抗体に結合する細胞のTCR Vα鎖レパートリーまたはTCR Vβ鎖レパートリーを分析するステップ
を含み、
少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではないTCR Vα鎖レパートリーまたはTCR Vβ鎖レパートリーにより、抗体が、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合することが示される、
ステップを含む。
例えば、本発明の1つの実施形態は、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合する抗体を作製する方法であって、
(a)内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しないが、可変ヒトTCR Vα鎖を含む外因性のTCR α鎖および可変ヒトTCR β鎖を含む外因性のTCR β鎖を発現する非ヒト細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供した細胞株によって非ヒト動物を免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫された非ヒト動物からハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、
(i)ステップ(a)で提供された非ヒト細胞によって発現されたTCR鎖を有するTCRを含む、第1の定義された割合のヒト細胞の混合物、
(ii)ステップ(a)で提供された非ヒト細胞株によって発現されたTCR鎖を有するTCRを含まないが、ステップ(a)で提供された非ヒト細胞によって発現されたTCR鎖とは異なるTCR鎖を有するTCRを含む、第2の定義された割合のヒト細胞の混合物、および
(iii)機能的TCRを含まないが選択マーカーを含む、第3の定義された割合のヒト細胞の混合物
を含む、内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しないヒト細胞の混合物に接触させることによって、少なくとも1つのTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも1つのTCR Vβ鎖に結合する抗体に関してスクリーニングするステップであって、
非ヒト動物がマウスまたはラットであり、ステップ(a)で提供される非ヒト細胞がマウス細胞株である、ステップと、
(e)少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合する抗体を同定するステップであって、
(i)ヒト末梢血リンパ球(PBL)を、少なくとも1つのTCR Vα鎖に結合するまたは少なくとも1つのTCR Vβ鎖に結合するとしてステップ(d)で同定された抗体と共にインキュベートするステップ、
(ii)FACSソーティングによって抗体に結合する細胞に関してスクリーニングするステップ、
(iii)ステップ(ii)の抗体に結合する細胞のTCR Vα鎖レパートリーまたはTCR Vβ鎖レパートリーを分析するステップ
を含み、
異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではないTCR Vα鎖レパートリーまたはTCR Vβ鎖レパートリーにより、抗体が、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合することが示される、ステップと
を含む方法に言及する。
本発明のもう1つの実施形態は、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合する抗体を作製する方法であって、
(a)内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しないが、可変ヒトTCR Vα鎖を含む外因性のTCR α鎖および可変ヒトTCR β鎖を含む外因性のTCR β鎖を発現するマウス細胞を提供するステップと、
(b)ステップ(a)で提供した細胞株によってラットを免疫するステップと、
(c)ステップ(b)の免疫されたラットからハイブリドーマを作製するステップと、
(d)ステップ(c)のハイブリドーマによって分泌された抗体を、
(i)ステップ(a)で提供された非ヒト細胞によって発現されたTCR鎖を有するTCRを含む、第1の定義された割合のヒト細胞の混合物、
(ii)ステップ(a)で提供された非ヒト細胞株によって発現されたTCR鎖を有するTCRを含まないが、ステップ(a)で提供された非ヒト細胞によって発現されたTCR鎖とは異なるTCR鎖を有するTCRを含む、第2の定義された割合のヒト細胞の混合物、および
(iii)機能的TCRを含まないが選択マーカーを含む、第3の定義された割合のヒト細胞の混合物
を含む、内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しないヒト細胞の混合物に接触させることによって、少なくとも1つのTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも1つのTCR Vβ鎖に結合する抗体に関してスクリーニングするステップであって、
非ヒト動物がマウスまたはラットであり、ステップ(a)で提供される非ヒト細胞がマウス細胞株である、ステップと、
(e)少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合する抗体を同定するステップであって、
(i)ヒト末梢血リンパ球(PBL)を、少なくとも1つのTCR Vα鎖に結合するまたは少なくとも1つのTCR Vβ鎖に結合するとしてステップ(d)で同定された抗体と共にインキュベートするステップ、
(ii)FACSソーティングによって抗体に結合する細胞に関してスクリーニングするステップ、
(iii)ステップ(ii)の抗体に結合する細胞のTCR Vα鎖レパートリーまたはTCR Vβ鎖レパートリーを分析するステップ
を含み、
異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではないTCR Vα鎖レパートリーまたはTCR Vβ鎖レパートリーにより、抗体が、少なくとも2つの異なるTCR Vα鎖を含むが全てのTCR Vα鎖を含むわけではない一部分のTCR Vα鎖に結合する、または少なくとも2つの異なるTCR Vβ鎖を含むが全てのTCR Vβ鎖を含むわけではない一部分のTCR Vβ鎖に結合することが示される、ステップと
を含む方法に言及する。
TCR Vα鎖レパートリーまたはTCR Vβ鎖レパートリーの分析は、例えばPCRまたは次世代シークエンシング法によって実施することができる。核酸の配列を同定する方法は当業者に周知である。
TCRライブラリ
さらなる態様において、本出願は、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型の発現のためのライブラリであって、
45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが以下の構築ブロック:
− 可変AV1〜AV45セグメントの1つと、
− 定常ACセグメントと
を含み、
47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが以下の構築ブロック:
− 可変BV1〜BV47セグメントの1つと、
− 定常BCセグメントと
を含む、ライブラリに関する。
ある特定の実施形態は、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型の発現のためのライブラリであって、
45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが以下の構築ブロック:
(i)可変AV1〜AV45セグメントの1つと、
(ii)Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、
(iii)定常ACセグメントと
を含み、および
47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが以下の構築ブロック:
(i)可変BV1〜BV47セグメントの1つと、
(ii)Bセグメントに対して特異的なリンカー配列と、
(iii)定常BCセグメントと
を含む、ライブラリに言及する。
特に、本出願は、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型を発現させるためのライブラリであって、
45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが以下の構築ブロック:
− 配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR α鎖領域をコードする可変AVセグメントの1つと、
− 定常ACセグメントと
を含み、
47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、
− 配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR β鎖領域をコードする可変BVセグメントの1つと、
− 定常BCセグメントと
を含む、ライブラリに関する。
本出願はまた、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個の構築物からなる群から選択される少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、少なくとも40個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個の構築物からなる群から選択される少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、少なくとも40、少なくとも45個のTCR構築物とを含む、機能的TCR型を発現させるためのライブラリであって、
45個の異なるTCR α鎖の1つをコードするTCR構築物のそれぞれが、以下の構築ブロック:
− 配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR α鎖領域をコードする可変AVセグメントの1つと、
− 定常ACセグメントと
を含み、
47個の異なるTCR β鎖の1つをコードするTCR構築物のそれぞれが、
− 配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR β鎖領域をコードする可変BVセグメントの1つと、
− 定常BCセグメントと
を含む、ライブラリに言及する。
本出願はまた、
(i)それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つと、少なくとも1つのTCR β鎖とをコードする少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、少なくとも40個のTCR構築物、または
(ii)それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つと、少なくとも1つのTCR α鎖とをコードする少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、少なくとも40、少なくとも45個のTCR構築物を含む、機能的TCR型を発現させるためのライブラリであって、
45個の異なるTCR α鎖の1つをコードするTCR構築物のそれぞれが、以下の構築ブロック:
− 配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR α鎖領域をコードする可変AVセグメントの1つと、
− 定常ACセグメントと
を含み、
47個の異なるTCR β鎖の1つをコードするTCR構築物のそれぞれが、
− 配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR β鎖領域をコードする可変BVセグメントの1つと、
− 定常BCセグメントと
を含む、ライブラリに言及する。
用語「機能的TCR型」は、T細胞上に発現されるTCR可変鎖で構成されるTCRを指す。「TCR受容体構築物」は、TCR α鎖またはTCR β鎖をコードする核酸配列を指す。
本明細書において使用する用語「構築ブロック」は、可変AVおよびABセグメント、定常ACおよびBCセグメント、リンカー配列、および骨格ベクターなどの、TCRライブラリのエレメントおよびTCRを発現させるための発現システムを指す。
Aセグメントに対して特異的なリンカー配列は、可変AVセグメントと定常ACセグメントとを連結させるために有用であるとして当業者によって考慮される任意の配列でありうる。リンカーは、1つもしくは複数の制限部位などの、しかしこれらに限定されるわけではない組換えにとって有用な配列を含みうるか、またはクローニングを介してTCR構築物を改変するために有用な配列を含みうる。さらに、リンカーは、(i)1つの可変AVセグメント、(ii)Aセグメントに対して特異的なリンカー配列、および(iii)定常ACセグメントからなる構築物が機能的TCR α鎖をコードするように、任意のAJおよび/またはCDR3配列を含みうる。具体的実施形態において、リンカー配列は、配列番号192に記載の配列と少なくとも90%同一である、または配列番号194に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する。より具体的実施形態において、リンカー配列は、配列番号192および配列番号194に記載の配列を有する。用語「Aセグメントに対して特異的なリンカー配列」および用語「AVセグメントの3’末端とACセグメントの5’末端を結合させるリンカー配列」は、本出願において互換的に使用される。
Bセグメントに対して特異的なリンカー配列は、可変BVセグメントと定常BCセグメントとを連結させるために有用であるとして当業者によって考慮される任意の配列でありうる。リンカーは、1つもしくは複数の制限部位を含みうるか、またはクローニングを介してTCR構築物を改変するために有用な配列を含みうる。さらに、リンカーは、(i)1つの可変BVセグメント、(ii)Bセグメントに対して特異的なリンカー配列、および(iii)定常BCセグメントからなる構築物が機能的TCR β鎖をコードするように、任意のBD、BJおよび/またはCDR3配列を含みうる。具体的実施形態において、リンカー配列は、配列番号193に記載の配列と少なくとも90%同一である、または配列番号195に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する。より具体的実施形態において、リンカー配列は、配列番号193および配列番号195に記載の配列を有する。用語「Bセグメントに対して特異的なリンカー配列」および用語「BVセグメントの3’末端とBCセグメントの5’末端を結合させるリンカー配列」は、本出願において互換的に使用される。
ACセグメントおよびBCセグメントは、マウス、最少マウス化、システイン改変、または野生型ヒト、またはその組合せでありうる。
これらの改変は、TCR αおよびTCR β鎖の対形成を改善しうる。「システイン改変」ACおよびBCセグメントは、それぞれのTCR鎖におけるシステインに対する単一アミノ酸の突然変異をコードして、TCR αおよびTCR β鎖のC領域を接続するさらなるジスルフィド結合の形成が起こる(Cohen, C. J., Li, Y. F., El-Gamil, M., Robbins, P. F., Rosenberg, S. a, & Morgan, R. a. (2007), Cancer Research, 67(8), 3898-903.)。これによって、様々なTCR対形成が低減し、TCR遺伝子改変T細胞の機能性を増強する。したがって、ヒトTCRは、TCRのより安定な発現に至るマウスC領域を備え、このいわゆる「マウス化」によって、これらのハイブリッドTCRの細胞表面発現が野生型(wt)ヒトTCRと比較して増加し、その結果異なるTCRによって改変されたT細胞ではより高い機能的アビディティが得られる(Cohen, C. J., Zhao, Y., Zheng, Z., Rosenberg, S. a, & Morgan, R. a. (2006). Cancer Research, 66(17), 8878-86)。あるいは、ACおよびBCセグメントは、最少のマウス化でありうる、すなわちヒトC領域の全置換と同等のTCR細胞表面発現を確実にするマウスTCR αおよびβ鎖のC領域内の重要なアミノ酸が交換されている(Sommermeyer, D., & Uckert, W. (2010); Journal of Immunology (Baltimore, Md. : 1950), 184(11), 6223-31.)。同様に、図8を参照されたい。好ましい実施形態において、ACセグメントおよびBCセグメントはマウスまたはヒトである。
もう1つの実施形態において、可変AVセグメントおよび可変BVセグメントは、ヒトまたはマウスである。好ましい実施形態において、可変AVセグメントおよび可変BVセグメントはヒトである。さらにより好ましい実施形態において、ACセグメントおよびBCセグメントはマウスであり、可変AVセグメントおよび可変BVセグメントはヒトである。
特に、TCRを、TCR特異的抗体の作製などの非治療的使用のために使用する場合、ACセグメントおよびBCセグメントはマウスであり、可変AVセグメントおよび可変BVセグメントがヒトであることが有利である。
もう1つの好ましい実施形態において、ACセグメントおよびBCセグメントはヒトであり、可変AVセグメントおよび可変BVセグメントはヒトである。
特に、本明細書において記述されるライブラリによって産生されるTCRを治療のために使用する場合、ACセグメントおよびBCセグメントはヒトであり、可変AVセグメントおよび可変BVセグメントはヒトであることが有利である。
TCR構築物の配列を改変してもよく、例えば、限定されるわけではないが、コドン最適化してもよく、または例えばヌクレオチドの交換によってさらなる制限部位を挿入してもよい。好ましい実施形態において、TCR構築物の配列を、哺乳動物細胞、好ましくはヒト細胞における発現に関してコドン最適化する。あるいは、TCR構築物の配列を改変しなくてもよい。
例えば、配列番号1は、DraIII制限部位をさらに含むことから、ヒト定常α領域をコードする配列番号2のヌクレオチド配列の改変版である。もう1つの例は配列番号4であり、配列番号4は、BstEII制限部位をさらに含むことから、ヒト定常β領域をコードする配列番号5のヌクレオチド配列の改変版である。
TCR構築物の構築ブロックは、例えば単一のクローニングステップによって容易に交換することができるように構築される。このことは、エレメントが適合性である結合部位を含むこと、すなわち全てのAVセグメントが、骨格ベクターの3’末端の結合部位と結合することができる結合部位を5’末端において含むこと、およびさらにAセグメントに関して特異的なリンカー配列と結合することができる結合部位をその3’末端において含むことを意味する。加えて、全てのACセグメントは、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と結合することができる結合部位をその5’末端に含み、骨格ベクターの5’末端と結合することができる結合部位をその3’末端にさらに含む。このため、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列は、AVセグメントの3’末端の結合部位と結合することができる結合部位をその5’末端に含み、ACセグメントの5’末端の結合部位と結合することができる結合部位をその3’末端にさらに含む。さらに、全てのBVセグメントは、骨格ベクターの3’末端の結合部位と結合することができる結合部位をその5’末端に含み、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列と結合することができる結合部位をその3’末端にさらに含む。加えて、全てのBCセグメントは、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列に結合することができる結合部位をその5’末端に含み、骨格ベクターの5’末端に結合することができる結合部位をその3’末端にさらに含む。このため、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列は、BVセグメントの3’末端の結合部位と結合することができる結合部位をその5’末端に含み、BCセグメントの5’末端の結合部位と結合することができる結合部位をその3’末端にさらに含む。要するに、構築ブロックは、5’末端において少なくとも1つの結合部位と、3’末端において少なくとも1つの結合部位とを含む。より詳しくは、第1の構築ブロックの3’末端の結合部位は、第1の構築ブロックの3’末端に結合する第2の構築ブロックの5’末端の結合部位と適合性である。
本明細書において使用される用語「結合部位」は、制限部位、組換え配列、またはシームレスクローニング技術の相同性領域などの、しかしこれらに限定されるわけではない、ベクターにおいて配列を交換するためにクローニングにとって有用である任意の配列を指す。
例えば、全てのAVセグメントは、骨格ベクターの3’末端の制限部位と結合することができる制限部位を5’末端に含み、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と結合することができる制限部位をその3’末端にさらに含む。加えて、全てのACセグメントは、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と結合することができる制限部位をその5’末端に含み、骨格ベクターの5’末端と結合することができる制限部位をその3’末端にさらに含む。このため、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列は、AVセグメントの3’末端の制限部位と結合することができる制限部位をその5’末端に含み、ACセグメントの5’末端の制限部位と結合することができる制限部位をその3’末端にさらに含む。さらに、全てのBVセグメントは、骨格ベクターの3’末端の制限部位と結合することができる制限部位をその5’末端に含み、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列と結合することができる制限部位をその3’末端にさらに含む。加えて、全てのBCセグメントは、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列と結合することができる制限部位をその5’末端に含み、骨格ベクターの5’末端と結合することができる制限部位をその3’末端にさらに含む。このため、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列は、BVセグメントの3’末端の制限部位と結合することができる制限部位をその5’末端に含み、BCセグメントの5’末端の制限部位と結合することができる制限部位をその3’末端にさらに含む。
ある特定の実施形態において、ライブラリは、容易に交換することができるように同じ制限部位をその3’末端およびその5’末端に含む、マウス、最少マウス化、システイン改変、または野生型ヒトなどの異なる型のAVセグメントを含みうる。したがって、ライブラリは、容易に交換することができるように同じ制限部位をその3’末端およびその5’末端に含む、マウス、最少マウス化、システイン改変、または野生型ヒトなどの異なる型のBVセグメントを含みうる。
ある特定の実施形態において、ライブラリは、容易に交換することができるように同じ制限部位をその3’末端およびその5’末端に含む、マウス、最少マウス化、システイン改変、または野生型ヒトなどの異なる型のACセグメントを含みうる。したがって、ライブラリは、容易に交換することができるように同じ制限部位をその3’末端およびその5’末端に含む、マウス、最少マウス化、システイン改変、または野生型ヒトなどの異なる型のBCセグメントを含みうる。
ある特定の実施形態において、可変AVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続く。
ある特定の実施形態において、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にDraIII制限部位が続く。ある特定の実施形態において、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が続く。
ある特定の実施形態において、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBspEI制限部位が続く。
ある特定の実施形態において、定常ACセグメントの前にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続く。
ある特定の実施形態において、定常ACセグメントの前にBspEI制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続く。
具体的実施形態において、可変AVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続く。Aセグメントに対して特異的なリンカー配列の前に、FspI制限部位が存在し、その後にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が続く。定常ACセグメントの前にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続く。
ある特定の実施形態において、可変BVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続く。
ある特定の実施形態において、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列の前に、FspI制限部位が存在し、その後にBstEII制限部位が続く。
ある特定の実施形態において、定常BCセグメントの前にBspEII制限部位が存在し、その後にMluI、ClaI、およびEcoRI制限部位が続く。
ある特定の実施形態において、定常BCセグメントの前にBspEII制限部位が存在し、その後にEcoRI制限部位が続く。
具体的実施形態において、可変BVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続く。Bセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBstEII制限部位が続く。定常BCセグメントの前にBspEII制限部位が存在し、その後にMluI、ClaI、およびEcoRI制限部位が続く。
したがって、可変セグメント、リンカー配列、およびCセグメントを、単一のクローニングステップで交換することができる。加えて、TCR構築物の制限部位および骨格ベクターの独自の設計により、TCRおよびそのCDR3領域の可変および定常鎖の効率的な交換が可能となるのみならず、ivtRNA産生および/またはウイルストランスフェクションに関するベクター間の容易な切り替えが促進される。
このため、具体的実施形態は、それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型を発現させるためのライブラリであって、
45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが:
(i)5’末端においてNotIおよび/またはAgeI制限部位を含み、3’末端においてFspI制限部位を含む、可変AV1〜AV45セグメントの1つと、
(ii)5’末端においてFspI制限部位を含み、3’末端においてBspEI制限部位を含む、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、
(iii)5’末端においてBspEIおよび/またはDraIII制限部位を含み、3‘末端においてMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位を含む、定常ACセグメントと
を含み、
47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが:
(i)5’末端においてNotIおよび/またはAgeI制限部位を含み、3’末端においてFspI制限部位を含む、可変BV1〜BV47セグメントの1つと、
(ii)5’末端においてFspI制限部位を含み、3’末端においてBstEII制限部位を含む、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列と、
(iii)5’末端においてBspEII制限部位を含み、その後に3‘末端においてMluI、ClaI、およびEcoRI制限部位を含む、定常BCセグメントと
を含む、ライブラリに関する。
したがって、本明細書において記述されるTCRの発現のための発現システムにおいて、骨格ベクターは、ライブラリ構築物の導入のための適合性の結合部位を含む。具体的実施形態において、本明細書において記述されるTCRの発現のための発現システムにおいて、骨格ベクターは、ライブラリ構築物の導入のための適合性の制限部位を含む。
例えば、ACセグメントは、配列番号1、2、または6に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有し、BCセグメントは、配列番号3、4、5、または7に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有しうる。特に、ACセグメントは、配列番号1、2、または6に記載の配列を有し、BCセグメントは、配列番号3、4、5または7に記載の配列を有しうる。
可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45は、配列番号8〜配列番号52に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有し、可変BVセグメントBV1〜BV47セグメントは、配列番号53〜配列番号99に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有しうる。特に、可変AV1〜AV45セグメントは、配列番号8〜配列番号52に記載の配列を有し、可変BV1〜BV47セグメントは、配列番号53〜配列番号99に記載の配列を有しうる。
TCR構築物は、少なくとも1つの骨格ベクターに組み込まれている。
本明細書において使用される用語「ベクター」は、連結されているもう1つの核酸を輸送することができる核酸分子を指すと意図される。1つの型のベクターは「プラスミド」であり、これはさらなるDNAセグメントをライゲートすることができる環状の二本鎖DNAループを指す。他のベクターには、コスミド、細菌人工染色体(BAC)、および酵母人工染色体(YAC)が含まれる。もう1つの型のベクターは、さらなるDNAセグメントをウイルスゲノムにライゲートすることができるウイルスベクターである。ある特定のベクターは、それが導入される宿主細胞において自立複製することができる(例えば、宿主細胞において機能する複製開始点を有するベクター)。他のベクターは、宿主細胞に導入後、宿主細胞のゲノムに組み込まれることができ、それによって宿主ゲノムと共に複製される。その上、ある特定の好ましいベクターは、それらが作動可能に連結されている遺伝子の発現を指示することができる。骨格ベクターは、インサート配列の複製をもたらすようにインサート配列を組み込むことができる環状または線形の核酸分子でありうる。ベクターは、参照により本明細書に組み込まれている、Sambrook, J., et al., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual"に記載される方法などの、in vitroおよびin vivo方法の組合せを使用して産生してもよい。ベクターの代表的な例には、次世代SINレトロウイルスまたはレンチウイルスベクターを含む、in vitro転写mRNA(ivtRNA)骨格ベクター、トランスポゾンベクター(例えば、sleeping beautyトランスポゾンシステム)、アデノウイルス骨格ベクター、レトロウイルス骨格ベクター、レンチウイルス骨格ベクターが含まれるがこれらに限定されるわけではない。
ベクターはまた、核酸をクローニングするために使用することができるインサート部位を含みうる。インサート部位は、I、II、またはIII型制限酵素などのエンドヌクレアーゼ、ホーミングエンドヌクレアーゼ、またはニッキング酵素の認識部位でありうる。インサート部位は、相同的組換えのための特異的部位でもありうる。インサート部位は、ベクターの中でインサート部位に限って存在しうる。ある特定の状況において、ベクターから他のインサート部位を除去することが望ましい場合がある。例えば、インサート部位が、制限酵素の認識部位である場合、染色体からそのような他の認識部位を除去することが望ましい場合がある。
I型制限酵素の代表的な例には、CfrAI、Eco377I、Eco394I、Eco585I、Eco646I、Eco777I、Eco826I、Eco851I、Eco912I、EcoAI、EcoBI、EcoDI、EcoDR2、EcoDR3、EcoDXXI、EcoEI、EcoKI、EcoprrI、EcoR124I、EcoR124II、EcoRD2、EcoRD3、HindI、KpnAI、KpnBI、NgoAV、StyLTIII、StySBLI、StySEAI、StySGI、StySJI、StySKI、StySPI、およびStySQIが含まれるがこれらに限定されるわけではない。III型制限酵素の代表的な例には、EcoP15I、EcoPI、HinfIII、およびStyLTIが含まれるがこれらに限定されるわけではない。II型制限酵素の代表的な例には、AarI、AatII、AccI、AceIII、AciI、AclI、AcyI、AflII、AflIII、AgeI、AhaIII、AjuI、AlfI、AloI、AluI、AlwFI、AlwNI、ApaBI、ApaI、ApaLI、ApoI、AscI、AspCNI、AsuI、AsuII、AvaI、AvaII、AvaIII、AvrII、BaeI、Ball、BamHI、BbvCI、BbvI、BbvII、BccI、Bce83I、BcefI、BcgI、BciVI、BelI、BdaI、BetI、BfiI、BglI、BglII、BinI、BmgI、BplI、Bpu10I、BsaAI、BsaBI、BsaXI、BsbI、BscGI、BseMII、BsePI、BseRI、BseSI、BseYI、BsgI、BsiI、BsiYI、BsmAI、BsmI、Bsp1407I、Bsp24I、BspGI、BspHI、BspLU11I、BspMI、BspMII、BspNCI、BsrBI、BsrDI、BsrI、BstEII、BstXI、BtgZI、BtrI、BtsI、Cac8I、CauII、CdiI、Cfr10I、CfrI、CjeI、CjeNII、CjePI、ClaI、CspCI、CstMI、CviJI、CviRI、DdeI、DpnI、DraII、DraIII、DrdI、DrdII、DsaI、Eam1105I、EciI、Eco31I、Eco47III、Eco57I、Eco57MI、EcoNI、EcoRI、EcoRII、EcoRV、Esp3I、EspI、FalI、FauI、FinI、Fnu4HI、FnuDII、FokI、FseI、FspI、GdiII、GsuI、Hael、HaeII、HaeIII、HaeIV、HgaI、HgiAI、HgiCI、HgiEII、HgiJII、HhaI、Hin4I、Hin4II、HindII、HindIII、HinfI、HpaI、HpaII、HphI、Hpy178III、Hpyl88I、Hpy99I、KpnI、Ksp632I、MaeI、MaeII、MaeIII、MboI、MboII、McrI、MfeI、MjaIV、MluI、Mmel、MnlI、MseI、MslI、MstI、MwoI、NaeI、NarI、NcoI、NdeI、NheI、NlaIII、NlaIV、NotI、NruI、NspBII、NspI、OliI、PacI、PasI、Pfl1108I、PflMI、PfoI、PleI、PmaCI、PmeI、PpiI、PpuMI、PshAI、PsiI、PspXI、PsrI、PstI、PvuI、PvuII、RleAI、RsaI、RsrII、SacI、SacII、SalI、SanDI、SapI、SauI、ScaI、ScrFI、SduI、SecI、SexAI、SfaNI、SfeI、SfiI、SgfI、SgrAI、SgrDI、SimI、SmaI、SmlI、SnaBI、SnaI、SpeI、SphI、SplI、SrfI、Sse232I、Sse8387I、Sse8647I、SsmI、SspI、Sth132I、StuI、StyI、SwaI、TaqI、TaqII、TatI、TauI、TfiI、TseI、TsoI、Tsp45I、Tsp4CI、TspDTI、TspEI、TspGWI、TspRI、TssI、TstI、TsuI、Tth111I、Tth111II、UbaF10I、UbaF9I、UbaPI、VspI、XbaI、XcmI、XhoI、XhoII、XmaIIIおよびXmnIが含まれるがこれらに限定されるわけではない。ホーミングエンドヌクレアーゼの代表的な例には、F−SceI、F−SceII、F−SuvI、F−TevI、F−TevII、F−TflI、F−TflII、F−TflIV(HegAとしても知られる)、H−DreI、I−AmaI、I−AniI、I−BasI、I−Bmol、I−Ceul、I−CeuAIIP、I−ChuI、I−CmoeI、I−CpaI、I−CpaII、I−CreI、I−CrepsbIP、I−CrepsbIIP、I−CrepsbIIIP、I−CrepsbIVP、I−CsmI、I−CvuI、I−CvuAIP、I−DdiI、I−DirI、I−DmoI、I−HmuI、I−HmuII、I−HspNIP、I−LlaI、I−MsoI、I−NaaI、I−NanI、I−NclIP、I−NgrIP、I−NitI、I−NjaI、I−Nsp236IP、I−PakI、I−PbolP、I−PculP、I−PcuAI、I−PcuVI、I−PgrIP、I−PobIP、I−PogI、I−PorI、I−PorIIP、I−PpbIP、I−PpoI、I−ScaI、I−SceI、I−SceII、I−SceIII、I−SceIV、I−SceV、I−SceVI、I−SceVII、I−SneIP、I−SpomI、I−SquIP、I−Ssp6803I、I−SthPhiJP、I−SthPhiST3P、I−SthPhiS3bP、I−TevI、I−TevII、I−TevIII、I−Tsp061I、I−TwoI、I−UarHGPA1P、I−VinIP、I−ZbiIP、PI−MgaI、PI−MtuI、PI−MtuHIP、PI−MtuHIIP、PI−PabI、PI−PabII、PI−PfuI、PI−PfuII、PI−PkoI、PI−PkoII、PI−PspI、PI−Rma43812IP、PI−ScaI、PI−SceI、PI−TfuI、PI−TfuII、PI−ThyI、PI−TliI、PI−TliIIおよびPI−ZbaIが含まれるがこれらに限定されるわけではない。可能性がある他の型のエンドヌクレアーゼは、その認識部位の複雑度によって特徴付けられる酵素である。そのような酵素の代表的な例は、FseIである。
ベクターは、複数のインサート部位を含み、インサート部位は、マルチクローニングサイトの一部として集合しうる。ベクターはまた、同一でありうる1つ超のマルチクローニングサイトを含みうる。
構築物を、当業者に公知のクローニング技術によって骨格ベクターに組み込んでもよい。これらは、I型、II型、IIS型およびIIG型制限酵素に基づくクローニングアプローチの使用、Gateway(登録商標)クローニング(Life technologies,ThermoFisher)などの組換えに基づくクローニングアプローチの使用、Gibson Assembly(登録商標)(NEB)、GeneArt(登録商標)(Life technologies,ThermoFisher)またはIn−Fusion(登録商標)システム(Clonetech)シームレスクローニングなどの相同性に基づくクローニングアプローチの使用を含む。
特定の実施形態において、骨格は、ivtRNA骨格ベクターまたはレトロウイルス骨格ベクターである。
用語「ivtRNA骨格ベクター」は、RNAのin vitro転写のために使用することができる任意のベクターを指す。本発明において使用することが企図されるivtRNA骨格ベクターは、T7、T3、および/またはsp6プロモーターを含むベクターを含む。そのようなベクターは当業者に周知である。1つの実施形態において、ivtRNA骨格ベクターは、T7および/またはsp6プロモーターを含む。さらにivtRNA骨格ベクターは、ポリアデニンテールなどの、しかしこれらに限定されるわけではない少なくとも1つのRNA安定化配列を含みうる。ポリアデニンテールは、少なくとも40アデニン、少なくとも60アデニン、少なくとも80アデニン、少なくとも90アデニン、少なくとも100アデニン、少なくとも110アデニンを含みうる。
本明細書において使用される用語「レトロウイルス骨格ベクター」は、真核細胞の宿主ゲノムに所望のDNA構築物を組み込むために使用することができる任意のベクターを指す。当業者は、そのようなベクターを承知している。本発明において使用するために企図されるベクターの非制限的な例は、MP71レトロウイルス骨格ベクター(Schambach A, Wodrich H, Hildinger M, Bohne J, Krausslich HG, Baum C., Mol Ther. 2000 Nov; 2(5):435-45; Hildinger M, Abel KL, Ostertag W, Baum C., J Virol. 1999 May; 73(5):4083-9)である。候補DNA構築物を含むレシーバープラスミド(pR)を、ウイルス産生のために使用する。次に、トランスジーンを有するレトロウイルスを、標的細胞の形質導入のために利用する。トランスジェニックタンパク質を永続的に発現する形質導入された細胞の多数を容易に産生することができる。当業者は、レトロウイルス骨格ベクターが長い末端反復(LTR)配列などのエレメントを含みうることを承知している。レトロウイルス骨格ベクターの設計は、当業者に公知であり、関連するテキストおよび文献において記述されている(例えば、"Retroviruses", Coffin JM, et al. eds.; 1997)。
好ましくは、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列をCDR3A配列およびAJ配列に置換することによって、機能的TCR α鎖をコードする構築物が得られ、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列を、CDR3B配列、BD、およびBJ領域に置換すると、機能的TCR β鎖をコードする構築物が得られる。
好ましい実施形態において、CDR3A配列およびAJ配列、CDR3配列、BDおよびBJ領域は、オリゴヌクレオチドに含まれる。それによって、本明細書において記述されるライブラリは、オリゴヌクレオチドを介したいずれかのCDR3領域の挿入によって任意の特異性のTCRを効率的に産生することができる。
ある特定の実施形態において、ivtRNA骨格ベクターは、配列番号196に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する。特定の実施形態において、ivtRNA骨格ベクターは、配列番号196に記載の配列を有する。他の実施形態において、レトロウイルス骨格ベクターは、配列番号200に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する。特定の実施形態において、レトロウイルス骨格ベクターは、配列番号200に記載の配列を有する。
好ましくは、1つのTCR α鎖と1つのTCR β鎖とをコードするTCR構築物において、1つのTCR α鎖をコードする配列および1つのTCR β鎖をコードする配列は、ベクターから1つ超のタンパク質の発現を可能にするエレメントによって連結されている。そのような例示的なエレメントは、internal ribosome entry sites(IRES)またはリボソームスキッピングエレメントを含むがこれらに限定されるわけではない。リボソームスキッピングエレメントは、エレメントに隣接する配列によってコードされるタンパク質の化学量論的産生を可能にする。配列は、新たに挿入されたアミノ酸にリボソームが共有結合するのを防止して、リボソームに翻訳を続けさせ、それによって多価タンパク質の同時翻訳切断が起こる。好ましいリボソームスキッピングエレメントはP2Aエレメントである。
本発明のもう1つの態様は、TCRの発現のための発現システムであって、
− それぞれが45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含むライブラリであって、
45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが
(i)可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45の1つ、
(ii)Aセグメントに対して特異的なリンカー配列
を含み、47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが
(i)可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47の1つ、
(ii)Bセグメントに対して特異的なリンカー配列
を含む、ライブラリ、
− (i)ACセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
(ii)BCセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
(iii)ACおよびBCセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのivtRNA骨格ベクター、および/または
− (iv)ACセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
(v)BCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
(vi)ACおよびBCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレトロウイルス骨格ベクター
を含む発現システムに言及する。
本発明のある特定の実施形態において、上記の発現システムは、
(vii)ACセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(viii)BCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(ix)ACおよびBCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレンチウイルス骨格ベクターをさらに含む。
ある特定の実施形態において、ACセグメントを含むivtRNA骨格ベクターは、配列番号197に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有し、ならびに/またはBCセグメントを含むivtRNA骨格ベクターは、配列番号198に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有し、ならびに/またはACおよびBCセグメントを含むivtRNA骨格ベクターは、配列番号199に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する。特定の実施形態において、ACセグメントを含むivtRNA骨格ベクターは、配列番号197に記載の配列を有し、ならびに/またはBCセグメントを含むivtRNA骨格ベクターは、配列番号198に記載の配列を有し、ならびに/またはACおよびBCセグメントを含むivtRNA骨格ベクターは、配列番号199に記載の配列を有する。
他の実施形態において、ACセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクターは、配列番号201に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有し、ならびに/またはBCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクターは、配列番号202に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有し、ならびに/またはACおよびBCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクターは、配列番号203に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する。特定の実施形態において、ACセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクターは、配列番号201に記載の配列を有し、ならびに/またはBCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクターは、配列番号202に記載の配列を有し、ならびに/またはACおよびBCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクターは、配列番号203に記載の配列を有する。
本発明のさらなる態様は、TCRの発現のための発現システムであって、
− それぞれが45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含むライブラリであって、
45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45の1つを含み、
47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47の1つを含む、ライブラリ、
− (i)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター、
(ii)BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター、
(iii)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのivtRNA骨格ベクター、および/または
− (iv)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター、
(v)BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター、
(vi)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレトロウイルス骨格ベクター
を含む発現システムに言及する。
1つの実施形態において、この発現システムは、
(vii)ACセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(viii)BCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(ix)ACおよびBCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレンチウイルス骨格ベクターをさらに含む。
当業者はまた、ivtRNA骨格ベクター(i)〜(iii)およびレトロウイルス骨格ベクター(iv)〜(vi)を含む上記の発現システムも企図することを理解している。さらに、上記の発現システムは、ivtRNA骨格ベクター(i)〜(iii)、レトロウイルス骨格ベクター(iv)〜(vi)、およびレンチウイルス骨格ベクター(vii)〜(ix)を含みうることは明白である。
さらなる態様は、45個の異なるTCR α鎖を発現する細胞クローン集団と、47個の異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンの集団とを含む、TCRを発現する細胞クローンのライブラリであって、
異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、本明細書において記述される45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物の1つと、TCR β鎖をコードする1つのTCR構築物とを含み、
異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、本明細書において記述される47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物の1つと、TCR α鎖をコードする1つのTCR構築物と
を含む、ライブラリに関する。
ある特定の実施形態は、45個の異なるTCR α鎖を発現する細胞クローン集団と、47個の異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンの集団とを含む、TCRを発現する細胞クローンのライブラリであって、
異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、請求項1に記載の45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物の1つと、TCR β鎖をコードする1つのTCR構築物とを含み、
異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、請求項1に記載の47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物の1つと、TCR α鎖をコードする1つのTCR構築物とを含み、
細胞クローンが内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しない、ライブラリに関する。
ある特定の実施形態において、細胞クローンはBW−/−細胞株および/またはJurkat−/−細胞株の細胞クローンである。
用語「BW−/−細胞株」は、AKRマウスにおいて自然発症し(Lee NE and Davis MM., J Immunol. 1988 Mar 1; 140(5):1665-75; Letourneur F., Malissen B., Eur J Immunol. 1989;19(12):2269-2274)、内因性のTCR α鎖または内因性のTCR β鎖のいずれも発現しない親BW5147胸腺腫に由来するBW細胞株を指す。TCRヘテロ二量体の表面発現は、CD3タンパク質複合体との会合に依存することから、BW−/−細胞株に、GFPと共にヒトCD3を同時発現するように安定に形質導入して(BW−/−−CD3−GFP)(本明細書において以降、単にBW−/−と呼ぶ)、形質導入した細胞を容易に同定できるようにした。ヒトCD3の存在により、これらの細胞は、選択されたAVおよびBVコードRVによる同時形質導入の成功後、細胞表面に任意のヒトまたはマウストランスジェニックTCRを発現することができる。
用語「Jurkat−/−」および「Jurkat76−/−」は、ヒトVαおよびVβ鎖を発現しない当初のヒトTCL株の変種であるヒトJurkat76−/−細胞株を指す(Abraham RT, Weiss A., Nat Rev Immunol. 2004 Apr; 4(4):301-8)。これは、選択された適切なRVの形質導入後、トランスジェニックTCR表面発現にとって必要な残りの全てのTCR関連CD3成分を有する。
本発明のさらなる態様は、45個の異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質の集団と、47個の異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質の集団とを含む、TCRタンパク質のライブラリであって、
異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質のそれぞれが、請求項1に記載のTCR構築物によってコードされる45個の異なるTCR α鎖の1つと、TCR β鎖とを含み、
異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質のそれぞれが、請求項1に記載のTCR構築物によってコードされる47個の異なるTCR β鎖の1つと、TCR α鎖と
を含む、ライブラリに関する。
既に記述したように、TCRライブラリは、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体、好ましくはモノクローナル抗体を作製するための動物の免疫のために使用することができる。TCRライブラリは、汎特異的、クラスタ特異的、モノ特異的抗体を作製するために使用することができる。好ましい実施形態において、TCRライブラリは、クラスタ特異的抗体を作製するために使用することができる。特に、ライブラリは、抗体産生およびTCR特異的抗体の選択のための動物の免疫のために使用することができる。
ライブラリは、その応用の必要性に具体的に適合させることができるように構築される。
特に、ライブラリを、TCR特異的抗体の作製のために使用する場合、マウス定常領域、ヒト可変領域、およびリンカー配列を有するTCRをコードするTCR構築物を使用してもよい。より詳しくは、ライブラリをTCR特異的抗体の作製のために使用する場合、マウス定常領域、ヒト可変領域、およびマウスリンカー配列を有するTCRをコードするTCR構築物を使用してもよい。好ましくは、TCR構築物は、レトロウイルス骨格ベクターに組み入れられる。TCR特異的抗体の作製のために使用することができる例示的なベクターを、図10に示す。図10Aは、ヒトAV1−1領域に対して特異的な抗体を作製するために使用することができるベクターを示す。このベクターの配列を配列番号204に示す。ヒトBV2鎖に対して特異的な抗体の作製のために使用することができる例示的なベクターを図10Bに示し、その配列を配列番号205に記載する。
他方、ライブラリを治療的TCRの構築のために使用する場合、ヒト定常領域およびヒト可変領域を有するTCRをコードするTCR構築物を使用して、所望の特異性を有するCDR3をオリゴヌクレオチドによって導入する。
より詳しくは、治療的TCRの産生のために、候補TCRの配列を、クローンT1.8に関する「単離TCRの再設計」の章で詳細に記述されるように同定する。したがって、CDR3領域の特異的配列をシークエンシングする。さらに、可変TCR α鎖および可変TCR β鎖型に対して特異的なプライマーを使用するPCR、またはシークエンシング(説明に関しては、単離T1.8クローンのTCR α鎖をコードする配列を配列番号210に記載し、単離クローンT1.8のTCR β鎖をコードする配列を配列番号211に記載する)のいずれかによって、所望のTCRのTCR α鎖の可変領域の型およびTCR β鎖の可変領域の型を同定する。次に、所望のTCRに関して同定された可変α鎖および可変β鎖に対応するAVおよびBVセグメントをそれぞれ、定常CAおよびCBセグメントと結合させて、この配列を有する合成オリゴヌクレオチドを使用して、リンカー配列を所望のCDR3配列に交換することによってTCRを再構成する。再設計されたTCRの配列を図11に示す。再設計されたTCR α鎖のベクターマップを図11Aに示し、その配列を配列番号208に示す。再設計されたTCR β鎖のベクターマップを図11Bに示し、その配列を配列番号209に示す。
TCRライブラリの構築ブロックはまた、DNA合成によって作製することもできる。DNA合成法は当業者に周知である。
さらに、本明細書において記述されるライブラリを、ファージディスプレイ、酵母ディスプレイ、リボソームディスプレイ、または細胞ディスプレイスクリーニングなどの、抗体を作製するための合成ディスプレイスクリーニングのために使用することができる。当業者は、ナイーブライブラリ、免疫ライブラリ、および合成ライブラリを含む多様なディスプレイスクリーニング技術を承知している。
本明細書において記述されるライブラリを、その特徴付けおよび/または治療での使用のために、TCRを一過性または安定に発現させるために使用することができる。
本出願のもう1つの態様は、配列番号249と少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を有するTCR α鎖と、配列番号250と少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を有するTCR β鎖とを含むTCR受容体に言及する。
ある特定の実施形態は、配列番号249のアミノ酸配列を有するTCR α鎖と、配列番号250のアミノ酸配列を含むTCR β鎖とを含むTCR受容体に関する。
さらに、本出願は、TCR α鎖とTCR β鎖とを含むTCR受容体であって、
TCR α鎖が、配列番号249と少なくとも80%同一であるアミノ酸配列と、配列番号245の配列を有するCDR3とを含み、
TCR β鎖が、配列番号250と少なくとも80%同一であるアミノ酸配列と、配列番号246の配列を有するCDR3とを含む、
TCR受容体に関する。
ある特定の実施形態は、TCR α鎖とTCR β鎖とを含むTCR受容体であって、
TCR α鎖が、配列番号249と少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるアミノ酸配列と、配列番号245の配列を有するCDR3とを含み;
TCR β鎖が、配列番号250と少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるアミノ酸配列と、配列番号246の配列を有するCDR3とを含む、
TCR受容体に関する。
ある特定の実施形態は、配列番号247と少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされるTCR α鎖と、配列番号248と少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされるTCR β鎖とを含む、TCR受容体に言及する。
ある特定の実施形態は、配列番号247のヌクレオチド配列によってコードされるTCR α鎖と、配列番号248のヌクレオチド配列によってコードされるTCR β鎖とを含むTCR受容体に関する。
さらに、本出願は、TCR α鎖とTCR β鎖とを含む、TCR受容体であって、
TCR α鎖が、配列番号247と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列によってコードされ、配列番号243に記載のヌクレオチド配列によってコードされるCDR3領域を含み、
TCR β鎖が、配列番号248と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列によってコードされ、配列番号244に記載のヌクレオチド配列によってコードされるCDR3領域を含む、
TCR受容体に関する。
ある特定の実施形態は、TCR α鎖とTCR β鎖とを含む、TCR受容体であって、
TCR α鎖が、配列番号247と少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされ、配列番号243に記載のヌクレオチド配列によってコードされるCDR3領域を含み、
TCR β鎖が、配列番号248と少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされ、配列番号244に記載のヌクレオチド配列によってコードされるCDR3領域を含む、
TCR受容体に関する。
本出願は、上記のTCRをコードする核酸分子にも関することは当業者に明白である。
本出願のもう1つの態様は、薬剤として使用するための上記で定義されたTCRに関する。このため、本出願はまた、上記で定義されたTCRと、薬学的に許容される担体とを含む薬学的組成物も企図する。ある特定の実施形態は、NY−ESO1を発現する悪性細胞を含む疾患を処置するために使用するための上記で定義されたTCRに言及する。このため、本出願はまた、がんの処置に使用するために上記で定義されたTCRにも言及する。
TCR特異的免疫原の作製
CD3に関連して発現されるヘテロ二量体タンパク質として、ネイティブTCRは、非常にコンフォメーション依存的な構造である。この複雑な構造は、異なるV領域を識別するために使用することができるエピトープの露出に強く影響を及ぼす。
第1のステップにおいて、その本来の立体配置でのありとあらゆるTCR VαおよびVβ鎖を、レシピエント細胞の表面上に発現させる。これらの細胞は、免疫原および一次スクリーニング細胞として役立つ。細胞免疫原を3つのステップで作製する。第1に、ヒトTCRレパートリーにおける45個全てのAV遺伝子セグメントおよび47個全てのBV遺伝子セグメントをコードするベクターライブラリを作製する。次に、ベクターを必要に応じてこのライブラリから選択して、TCR陰性細胞株(Jurkat76−/−)に形質導入するためのレトロウイルス(RV)を作製し、それによって個々に定義されたVαVβヘテロ二量体を有する細胞株を作製する。第3に、これらのTCRトランスジェニック細胞株を、TCR表面発現に関するフローサイトメトリーのために選択して、安定な高い表面発現を示す個々のT細胞クローンを得る。これらのT細胞クローンは、PCRによるその特異的AVおよびBV領域の増加、バリデーション、および凍結保存後にマスター細胞ライブラリの一部となる。
TCRベクターライブラリ
モジュラーTCRベクターライブラリを、MP71レトロウイルスベクター骨格を使用して開発した(Schambach, 2000; Hildinger, 1999;図1B)。完全なTCRベクターライブラリは、それぞれが、45個の異なるAVまたは47個の異なるBV可変領域の1つを含む、92個の異なるベクターで構成される。ベクターは、正確なネイティブコンフォメーションで異なるTCRの発現を可能にするように設計した。共通のCDR3領域を全てのベクターに使用した。これは、オボアルブミンタンパク質に対して特異的であるOT−1マウスT細胞クローンに由来した。第2に、ヒト可変領域をそれぞれのマウス定常領域(mCAまたはmCB)と結合させた。マウス定常領域は、ヒト定常領域に存在しない複数の荷電アミノ酸を含むことから、ヒトVαおよびVβタンパク質鎖の良好な対形成を促進し、それによって、改善された相互のタンパク質相互作用、およびより良好なTCRヘテロ二量体対形成、およびより高い表面発現を可能にする。
レトロウイルスの産生と細胞の形質導入
個々のpRAVxまたはpPBVxベクターを使用して、対応するRVを作製する。これらのベクターによってコードされるキメラヒト−マウスTCR鎖が、細胞表面で適切な立体配置でヘテロ二量体を形成する能力を証明する例を図1に示す。本明細書においてT細胞株に、pRAVxおよびpPBVxレトロウイルスの選択された組合せを形質導入した。トランスジェニックTCRの表面発現を、mCBに対して特異的なハムスター抗マウス抗体を使用してフローサイトメトリーにおいて評価した。いかなるTCRの表面発現も、α/βヘテロ二量体の完全に正確な形成およびCD3との会合を必要とする。このため、TCRは、ヘテロ二量体が適切な立体配置でフォールディングして対を形成する場合に限って表面発現を示す。この場合に認められるように、2つのRVの同時形質導入後に細胞のおよそ40%の亜集団が表面TCRを発現した。個々のクローンの選択後、均一で安定な発現が全てのT細胞において見出された。同様に、対応する市販のVβ特異的mabが入手可能である他の複数のTCRヘテロ二量体が発現される。これらは、mabに結合することが見出され、コンフォメーションが、試験したmabによって認識されるエピトープに関してヒトT細胞のコンフォメーションと同等であることを証明した(データは示していない)。
キメラTCRを発現するTCR細胞ライブラリの開発
2つのTCR細胞ライブラリを、それぞれのAVおよびBVレトロウイルスベクターライブラリを使用して開発する。選択されたRVのレトロウイルス形質導入後、細胞を、機能的TCRの発現の検出にとって有用である抗体によって染色して、陽性細胞をソーティングした。マウス定常領域を有するTCRを発現するTCR細胞ライブラリを作製するために、抗mCB特異的抗体を使用した。ヒト定常領域を有するTCRを発現するTCR細胞ライブラリ作製するために、抗CD3抗体を使用した。選択されたAVまたはBV領域に対して特異的な均一なTCR発現を有する細胞試薬を効率的に産生するために、形質転換TCR陰性T細胞を使用して細胞ライブラリを作製する。さらに、これらの細胞は、in vitroで無限増殖能を有する。1つの細胞ライブラリを、マウスTCR陰性細胞(BW−/−)を使用して開発し、第2のライブラリをTCR陰性ヒトJurkat T細胞を使用して開発する(図3)。
BW−/−TCR細胞ライブラリを免疫のために使用した。この目的に関して、マウスを、キメラTCR発現BW−/−細胞によって免疫した。これは、全細胞免疫原による免疫の際に認められる差を最小限にする。選択されたV領域に対するTCR免疫原性をこのように最小化したにもかかわらず。マウスはなおも、BW−/−細胞によって発現される他の表面タンパク質に対する抗体を産生することができた。これらは、免疫されたマウスの系統に応じた、同種異系MHC分子に対する応答を含んだ。さらに、細胞の形質転換またはウイルスの形質導入に関連するBW−/−細胞によって発現される特定されていない表面タンパク質も同様に、免疫原性エピトープとなった。最後に、BW−/−細胞は、マウスまたはラットIgに非特異的に結合することが見出された。
一次スクリーニングにおいてTCR構造に反応しないmabが同定されることを回避するために、対応するJurkat−/−ライブラリをスクリーニング(「異種間スクリーニング」)のために使用する。Jurkat−/−細胞は、MHCおよび他の細胞表面タンパク質がBW−/−細胞とは異なることから、それらは、BW−/−細胞免疫原を使用して産生させたこれらの分子に対して特異的なmabに結合しない。さらに、Jurkat−/−細胞は、マウスまたはラットIgの非特異的結合を示さない。
ヒトTCR AV12−2およびBV12−3領域に対する推定の特異性を有する2つの上清による、異種間スクリーニングの一例を図4に示す。認められるように、3つ全てのBW−/−細胞株が、特異的TCR発現にかかわらず、非特異的Ig結合のその特性により、両方の上清に結合する。これに対し、Jurkat−/−GFP対照細胞は、両方の上清に関して陰性のままであり、それぞれの上清は、適切なTCRによってTCRを形質導入されたJurkat−/−細胞株のみに結合する。
キメラTCRを発現するマウスBW−/−細胞ライブラリ
マウス細胞ライブラリは、AKRマウス(Lee NE and Davis MM., J Immunol. 1988 Mar 1; 140(5):1665-75; Letourneur F., Malissen B., Eur J Immunol. 1989;19(12):2269-2274)において自然発症した親BW5147胸腺腫に由来する、BW−/−細胞株に基づく。上記のように、TCRヘテロ二量体の表面発現は、CD3タンパク質複合体との会合に依存する。したがって、BW−/−細胞株に、ヒトCD3をGFPと共に同時発現するように安定に形質導入して(BW−/−−CD3−GFP)(本明細書において単にBW−/−と呼ぶ)、形質導入された細胞を容易に同定できるようにした。ヒトCD3の存在によって、これらの細胞は、選択されたAVおよびBVコードRVの同時形質導入の成功後に、細胞表面に任意のヒトまたはマウストランスジェニックTCRを発現することができる。表面発現は、図2に示すように、ヒトCD3に対して特異的な抗体の結合またはマウス定常領域に対する抗体によってモニターすることができる。
キメラTCRを発現するヒトJurkat細胞ライブラリ
ヒトJurkat TCLを使用して第2の細胞ライブラリを構築する。ヒトJurkat76−/−細胞株(本明細書において以降Jurkat−/−)は、ヒトVαおよびVβ鎖を発現しない当初のヒトTCL株の変種である(Abraham RT, Weiss A., Nat Rev Immunol. 2004 Apr; 4(4):301-8)。この細胞は、選択された適切なRVの形質導入後、トランスジェニックTCR表面発現にとって必要な残りの全てのTCR会合CD3成分を有する。陰性対照として、非常に高レベルのGFPを発現するが、TCRタンパク質を発現しないJurkat−/−細胞を作製した。
BW−/−およびJurkat−/−細胞を使用する異種間スクリーニング
BW−TCR形質導入細胞を免疫のために使用したが、これらの細胞は、抗ヒトAV12−2特異的ハイブリドーマ上清に関して、ならびに抗ヒトBV12−3特異的上清に関して本明細書において示したように、マウスまたはラットIgに非特異的に結合することから、ハイブリドーマのスクリーニングには使用することができなかった。いずれのハイブリドーマ上清もそのTCR発現にかかわらず、BW−/−細胞を染色する(図4、aおよびbの最初の列)。これに対し、Jurkat−/−細胞が特異的AVまたはBV TCR鎖を発現する場合に限って、同じ上清がJurkat−/−細胞を染色する(図4、aおよびbの2番目の列)。既に言及したように、TCR形質導入BW−/−細胞に、TCR発現を可能にするためにCD3−GFPも安定に形質導入する。これは、その中間のレベルのGFPの原因である。TCR形質導入Jurkat−/−細胞上での非特異的TCR結合と特異的TCR結合とを識別するために、安定に形質導入されたGFP Jurkat−/−細胞クローンを確立して、ハイブリドーマ上清スクリーニングの際の対照として使用した。示されるように、Jurkat−GFP細胞はAVまたはBV特異的mabのいずれかを含む上清によって試験した場合に、非標識のままである(図4、aおよびbの2番目の列)。
Lewisラットの免疫
Lewisラットを、マウス定常領域を組合せとしてまたは単一のTCRとして含むhAV/hBVヘテロ二量体を発現するBW−/−細胞によって免疫した。これらのラットの脾臓細胞を回収して、骨髄腫細胞株P3X63Ag8に融合させて24枚の96ウェルプレートに播種した。2週間後、全てのプレートを通して、ウェルあたり平均で3個のハイブリドーマクローンが観察され、評価されるおよそ6,900のハイブリドーマを生じた。
一次スクリーニング
一次スクリーニングに関して、フローサイトメトリーでのスクリーニングに関して、4枚の96ウェルプレートからの上清を1つの収集プレートにプールした。これによって、一次フローサイトメトリースクリーニングの試料数は24枚から6枚の96ウェルプレートに低減された。
陽性の上清が一次スクリーニングにおいて、モノ、クラスタ、または汎TCR特異性を示すかを識別するために、hAV3/hBV12−3を発現する集団(45%)、Jurkat hAV8−2/hBV24を発現する集団(45%)、および非TCR形質導入Jurkat−GFP細胞の1つの集団(10%)を含む、Jurkat細胞クローンのプールを分析して、非TCR特異的mabを同定した。
一次異種間スクリーニングの際に、例えばスクリーニングプールのおよそ40%に結合する異なる抗体クローンのプールした上清が1つ見出された(図5)。このmabは、Jurkat−GFP(TCR陰性)対照細胞が、結合のいかなるシフトも示さなかったことから、TCR関連結合パターンを示す。クローン15B4を含む一次スクリーニングの結果を図5Aに示す。クローン5H4を含む一次スクリーニングの結果を図5Bに示す。
二次スクリーニング
一次スクリーニング活性の原因である個々のハイブリドーマを同定するために、一次スクリーニングのプールした上清においてTCR関連結合パターンを有するとして一次スクリーニングにおいて同定された位置の上清を、スクリーニング細胞の同じプールについて個々に試験した。例えば1つの上清が、予想される結合パターンを再現することが見出され、このハイブリドーマクローンを、本明細書において15B4として示す(図6A)。例えばもう1つの上清もまた、予想される結合パターンを再現することが見出され、このハイブリドーマクローンを、本明細書において5H4として示す(図6B)。これらの実験は、15B4ならびに5H4が、少なくともBV12−3を認識することを確立する。以下において、15B4がクラスタTCR特異的mabであることを確立するために使用することができる実験を記述する。
PBLソーティング
候補抗体がモノ特異的またはクラスタ特異的であるかを識別するために(すなわち、アミノ酸相同性を共有する多数のBV鎖と反応する)、単一のヒトドナーのPBLを候補mabによって染色する。細胞の陽性分画をフローサイトメトリーによってソーティングして、完全なヒトTCR AVおよびBV PCRレパートリー分析を、ソーティングした細胞について実施する。
PBLから、ソーティングしたPBL mRNAを抽出して、cDNAを調製する。完全なヒトTCR AVおよびBVレパートリーを標準的なPCRプロトコール(変性:94℃で2分間;アニーリング:94℃で30秒間、55℃で30秒間、72℃で1分間を35サイクル;伸長:72℃で1分間)によってそれぞれの特異的BV鎖に関して特異的なプライマー対を使用して分析する。増幅されたバンドを抽出してシークエンシングする。異なるTCR VαまたはTCR Vβ鎖の複数のアンプリコンを示す試料は、候補抗体が、TCR VαまたはTCR Vβ鎖のクラスタに対して特異的であることを示している。
ソーティングした細胞の配列分析
複数のTCR VαまたはTCR Vβ鎖に結合する抗体に関して、抗体が特異的であるBV鎖を発現する細胞が、ソーティングされた集団に含まれる。しかし、一部の混入細胞もまたソーティング集団に含まれ、PCR法の高い感度により陽性のPCRアンプリコンを生じる。混入によるアンプリコンを除外するために、BV特異的プライマーによって検出された全てのアンプリコンのバンドをシークエンシングする。配列を分析する際に、クロマトフェログラムならびに増幅されたバンドの密度を考慮に入れた。
ADCCレポーターバイオアッセイ(Promega)
ADCCを、ADCCレポーターバイオアッセイ(Promega)を使用して、製造元のプロトコールに従って測定する。簡単に説明すると、エフェクター細胞におけるNFAT(nuclear factor of activated T−cells)経路を通しての遺伝子転写の活性化を、エフェクター細胞において発光の読みによって定量されるルシフェラーゼ活性によってモニターする。ADCCレポーターバイオアッセイは、FcγRIIIa受容体、V158(高親和性)変種、およびホタルルシフェラーゼエフェクター細胞の発現を駆動するNFAT応答エレメントを安定に発現する遺伝子操作されたJurkat細胞を使用する。ADCC MOAにおける抗体の生物活性を、NFAT経路活性化の結果として産生されたルシフェラーゼを通して定量する。
ヒト化TCRマウスモデルにおけるBV12−3関連TCRを発現するT細胞のin vivo枯渇
ヒトAVおよびBV(hAV/hBV)TCR鎖を発現するABabマウスを、同定された抗体(500μg)によって処置し、マウス1匹をナイーブ対照として無処置とする。尾出血によって採取したPBLを、処置前(d0)および処置の2、5、7、および9日後に分析して、抗CD3−PEおよび候補mabによって染色する(同様に図7を参照されたい)。
TCR可変鎖抗体陽性集団を、マウス抗ラットIgG二次抗体を使用して検出する。
抗体によって同定されたCD3+T細胞の集団は、実験の時間経過を通してナイーブマウスにおいて安定なままである。これに対し、TCR可変鎖抗体結合T細胞は、TCR可変鎖抗体によって処置した2匹の動物において48時間までに消失する。CD3+として表される残りのT細胞およびTCR可変鎖抗体陰性集団は、実験の間同じレベルで安定なままである。
候補TCR V鎖mabのin vivo効果を詳細に調べるために、候補抗体に対するT細胞集団の大きさを、TCR Vα鎖またはTCR Vβ鎖に対して単一特異性である市販のmabを使用して検出されたT細胞集団の大きさと比較して評価する。この比較を、in vivo枯渇試験の前後に行う。実験は、0日目および48時間後のヒトTCRトランスジェニック(ABab)マウスおよび野生型C57BL/6マウスのPBLのmab染色を含む。
BV鎖が候補mabによって標的とされるか否かを決定するために、個々のBV鎖特異的プライマーを使用して、完全なTCR BVレパートリー分析を準備した。候補抗体(500μg)によって枯渇させたヒトTCRトランスジェニックマウス(ABab)からのPBLを収集して、個々のBV特異的プライマーを使用して、完全なBVレパートリーを決定する。
in vivo枯渇の際のサイトカイン測定
CD3またはCD28受容体に対して特異的なmabを含むT細胞構造を標的とする多くのmabは、免疫応答に関係するT細胞から多くのサイトカインの急速な全身性の放出を誘導する。抗原−MHC複合体の認識に直接関係せず、TCRシグナル伝達に関係しないTCRの構造領域を認識するMabは、毒性のサイトカインストームを誘発することなく、望まれない病原性T細胞の消失に関して実現可能で安全である。
In vivo T細胞枯渇の際にマウスにおけるサイトカイン放出を測定するために、ヒトTCRトランスジェニックABabマウスの3つの群を2つの対照mabおよび候補TCR可変鎖mabによって処置する。それぞれのマウスに精製mab 500μgを投与する。第1の対照群を、ラットIgG2aアイソタイプのアイソタイプ対照mabによって処置する。このmabは、エプスタイン−バーウイルス抗原EBNA2を認識する。このmabは、処置したマウスにおいていかなる効果も示してはならない。第2の対照は、ハムスター抗マウスCD3 mab(IgG1抗マウスCD3ζ、クローン145−2C11)であり、処置した動物においてサイトカインストームを誘導することが知られている(Hirsch, 1988; Penaranda, 2011)。IL−2、IL−4、IL−6、IL−10、IFN−γおよびTNF−αの血清中濃度を、標準的なELISA法を使用して、mab適用の0、2、6、12、および24時間後に測定した。
抗EBNA2 mabによる処置は、サイトカイン産生に対して効果を示してはならない。これに対し、抗CD3 mabによる処置は、適用の約2時間後にIL−2、IL−4、IL−6、およびIFN−γの放出を誘導すべきである。しかし、候補mabは、動物の血清中のサイトカインレベルを増加させてはならない。IL−10およびTNF−αの増加したレベルが後の時点(例えば、12時間)で検出されることがあるが、これは、時間の遅延により標的化T細胞の食作用を介したマクロファージ活性化をおそらく伴う炎症応答がin vivoで起こっている可能性があることを示している。
アセンブルされたライブラリ
それらがマウス定常ACセグメント(配列番号6)の代わりにヒト定常ACセグメント(配列番号1)を含むことを除き、表8において特定されたTCRA1〜TCRA45構築物に対応するTCRA1〜TCRA45構築物を含み、およびそれらがマウス定常BCセグメントの代わりにヒト定常BCセグメント(配列番号4)を含むことを除き、表8において特定されたTCRB1〜TCRB47構築物に対応するTCRB1〜TCRB47構築物をさらに含む、さらなるライブラリを構築する。
TCR構築物TCRA1〜TCRA45およびTCRB1〜TCRB47は、配列番号196のivtRNA骨格ベクターに組み込まれている。
TCR構築物TCRA1〜TCRA45およびTCRB1〜TCRB47は、配列番号200のレトロウイルス骨格ベクターに組み込まれている。
構築物TCRA1およびTCRB12は、ivtRNA骨格AC−P2A−BC(配列番号199)に組み込まれている。
構築物TCRA11およびTCRB12は、レトロウイルス骨格ベクターAC−P2A−BC(配列番号203)に組み込まれている。
単離TCRの再設計
T細胞クローンT1.8−3−200の機能分析
T細胞クローンT1.8−3−200とHLAをマッチさせたNY−ESO1−X(シグナルペプチドに融合したヒトNY−ESO1抗原)をロードしたAPCとの同時培養により、クローンT1.8−3−200の特異性および機能が証明された(n.d.検出不能;図12A)。
当初のT細胞クローンT1.8−3−200のTCR分析
T細胞クローンT1.8−3−200の再配列したTCR DNA配列を、5’RACE PCRによって増幅した。このために、全RNAをT1.8−3−200(シグナルペプチドに融合したヒトNY−ESO1抗原:NY−ESO1−Xを認識する)T細胞から単離して、相補的DNA(cDNA)に逆転写した。再配列したTCR αおよびβ配列を次に、5’RACE増幅によって増幅した。TOPOクローニングを使用して、増幅されたDNA断片を適切なレシピエントベクターにおいてクローニングして、細菌の形質転換後の個々のTCR DNA配列を単離した。
DNAシークエンシング
単一の細菌コロニーから単離されたベクターのTCR配列インサートをDNAヌクレオチドシークエンシングによって分析した。
T1.8−3−200 TCRαのシークエンシング結果(配列番号210)
atgtcactttctagcctgctgaaggtggtcacagcttcactgtggctaggacctggcattgcccagaagataactcaaacccaaccaggaatgttcgtgcaggaaaaggaggctgtgactctggactgcacatatgacaccagtgatccaagttatggtctattctggtacaagcagcccagcagtggggaaatgatttttcttatttatcaggggtcttatgaccagcaaaatgcaacagaaggtcgctactcattgaatttccagaaggcaagaaaatccgccaaccttgtcatctccgcttcacaactgggggactcagcaatgtacttctgtgcaatttcgaacaccggtaaccagttctattttgggacagggacaagtttgacggtcattccaaatatccagaaccctgaccctgccgtgtaccagctgagagactctaaatccagtgacaagtctgtctgcctattcaccgattttgattctcaaacaaatgtgtcacaaagtaaggattctgatgtgtatatcacagacaaaactgtgctagacatagtcagg
T1.8−3−200 TCRβのシークエンシング結果(配列番号211)
atgggcccccagctccttggctatgtggtcctttgccttctaggagcaggccccctggaagcccaagtgacccagaacccaagatacctcatcacagtgactggaaagaagttaacagtgacttgttctcagaatatgaaccatgagtatatgtcctggtatcgacaagacccagggctgggcttaaggcagatctactattcaatgaatgttgaggtgactgataagggagatgttcctgaagggtacaaagtctctcgaaaagagaagaggaatttccccctgatcctggagtcgcccagccccaaccagacctctctgtacttctgtgccagcaataacttagcctcctacaatgagcagttcttcgggccagggacacggctcaccgtgctagaggacctgaaaaacgtgttcccacccgaggtcgctgtgtttgagccatcagaagcagagatctcccacacccaaaaggccacactggtgtgcctggccacaggcttctaccccgaccacgtggagctgagctggtgggtgaatgggaaggaggtgcacagtggggtcagcacagacccgcagcccctcaagagcagcgctt
IMGT配列分析
TCR特異性定義パラメータ(再配列したTCR V−(D)−Jα/βセグメント、CDR3領域の配列、およびCα/β領域を使用した)を、IMGT/V−QUEST検索プラットフォーム(www.imgt.org)を使用して、回収されたDNA配列から分析した。TCR αおよびTCR β鎖の結果をそれぞれ、図12Bおよび図12Cに示す。
同定されたT1.8−3−200 TCRα CDR3配列:
DNA配列:gcaatttcgaacaccggtaaccagttctat(配列番号243)
タンパク質配列:AISNTGNQFY(配列番号245)
同定されたT1.8−3−200 TCRβ CDR3配列:
DNA配列:gccagcaataacttagcctcctacaatgagcagttc(配列番号244)
タンパク質配列:ASNNLASYNEQ(配列番号246)
TCRベクターライブラリにおける再構築
ヒト定常領域を有するpGEMに基づくTCRベクターライブラリからの適切なベクターを使用して、一般的なCDR3リンカーを、それぞれのT1.8−3−200 TCRα/β CDR3+J領域(制限部位:FspI×BspEI(TCR α鎖:AV14ベクター);FspI×BstEII(TCR β鎖、BV27ベクター))をコードするアニールしたDNAオリゴヌクレオチドと交換することによって、T1.8−3−200 TCRα/β鎖を再構築した。
T1.8−3−200 TCRαオリゴヌクレオチドセンス5’−>3’(配列番号239)
GCAATCAGCAACACCGGCAACCAGTTCTACTTCGGCACCGGCACCAGCCTGACCGTGATCCCCAACATCCAGAAT
T1.8−3−200 TCRαオリゴヌクレオチドアンチセンス5’−>3’(配列番号240)
CCGGATTCTGGATGTTGGGGATCACGGTCAGGCTGGTGCCGGTGCCGAAGTAGAACTGGTTGCCGGTGTTGCTGATTGC
T1.8−3−200 TCRβオリゴヌクレオチドセンス5’−>3’(配列番号241)
GCAAGCAACAACCTGGCCAGCTACAACGAGCAGTTCTTCGGCCCTGGCACCCGGCTGACCGTGCTGGAAGATCTGAAGAACGTGTTCCCCCCAGAG
T1.8−3−200 TCRβオリゴヌクレオチドアンチセンス5’−>3’(配列番号242)
GTCACCTCTGGGGGGAACACGTTCTTCAGATCTTCCAGCACGGTCAGCCGGGTGCCAGGGCCGAAGAACTGCTCGTTGTAGCTGGCCAGGTTGTTGCTTGC
再構築したT1.8−3−200 TCRαプラスミドの配列を配列番号208(pMP71に基づくレトロウイルスベクター)および配列番号251(ivtRNAベクター)に記載する。再構築したT1.8−3−200 TCRβプラスミドの配列を、配列番号209(レトロウイルスベクター)および配列番号252(pGEMに基づくivtRNAベクター)に記載する。再構築されたTCR α鎖のヌクレオチド配列を配列番号247に記載し、対応するアミノ酸配列を配列番号249に記載する。再構築されたTCR β鎖のヌクレオチド配列を配列番号248に記載し、対応するアミノ酸配列を配列番号250に記載する。
TCR T1.8−3−200のトランスジェニック機能分析
T1.8−3−200 TCRα/β鎖をコードするRNAを、生成したpAV/BV−T1.8−3−200−ivtRNAベクター構築物から産生して、末梢血リンパ球(PBL)のトランスフェクションのために使用した。T1.8−3−200 TCRトランスフェクトPBLとHLAをマッチさせたNY−ESO1−X−ロードAPCとの同時培養により、レシピエントT細胞における既に定義されたT1.8−3−200 TCRの特異性および機能の回復が証明された(図12D)。
本出願は以下の実施形態をさらに含む。
実施形態1:それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型を発現させるためのライブラリであって、
45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、以下の構築ブロック:
− 可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45の1つと、
− 定常ACセグメントと
を含み、
47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、
− 可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47の1つと、
− 定常BCセグメントと
を含む、ライブラリ。
実施形態2:以下の構築ブロック:
− Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、
− Bセグメントに対して特異的なリンカー配列と
をさらに含む、実施形態1に記載のライブラリ。
実施形態3:ACセグメントおよびBCセグメントがマウス、最少マウス化、システイン改変、または野生型ヒト、またはその組合せである、実施形態1または2に記載のライブラリ。
実施形態4:ACセグメントおよびBCセグメントがマウスまたはヒトである、実施形態3に記載のライブラリ。
実施形態5:可変AVセグメントおよび可変BVセグメントが、ヒト、またはマウス、好ましくはヒトである、実施形態1から4のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態6:ACセグメントが配列番号1、2、または6に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有し、BCセグメントが、配列番号3、4、5または7に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する、実施形態1から5のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態7:ACセグメントが配列番号1、2、または6に記載の配列を有し、BCセグメントが、配列番号3、4、または7に記載の配列を有する、実施形態1から6のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態8:可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45が、配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR α鎖領域をコードし、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47が、配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも80%同一である可変TCR β鎖領域をコードする、実施形態1から7のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態9:可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45が、配列番号100〜配列番号144に記載の配列を有する可変TCR α鎖領域をコードし、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47が、配列番号145〜配列番号191に記載の配列を有する可変TCR β鎖領域をコードする、実施形態1から8のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態10:可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45が、配列番号8〜配列番号52に記載の配列と少なくとも80%同一である配列を有し、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47セグメントが、配列番号53〜配列番号99に記載の配列と少なくとも80%同一である配列を有する、実施形態1から9のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態11:可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45セグメントが、配列番号8〜配列番号52に記載の配列を有し、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47セグメントが、配列番53〜配列番号99に記載の配列を有する、実施形態10に記載のライブラリ。
実施形態12:TCR構築物が、少なくとも1つの骨格ベクターに組み込まれている、実施形態1から11のいずれか1つに記載のライブラリ。
実施形態13:TCR α鎖をコードするTCR構築物またはTCR β鎖をコードするTCR構築物がそれぞれ、個々に1つの骨格ベクターに組み込まれ、および/または1つのTCR α鎖と1つのTCR β鎖とをコードするTCR構築物が骨格ベクターに組み込まれている、実施形態12に記載のライブラリ。
実施形態14:1つのTCR α鎖と1つのTCR β鎖をコードするTCR構築物において、1つのTCR α鎖をコードする配列と1つのTCR β鎖をコードする配列が、リボソームスキッピングエレメントによって連結されている、実施形態13に記載のライブラリ。
実施形態15:1つのTCR α鎖をコードする配列と1つのTCR β鎖をコードする配列が、P2Aエレメントによって連結されている、実施形態14に記載のライブラリ。
実施形態16:少なくとも1つの骨格ベクターが、in vitro転写mRNA(ivtRNA)骨格ベクター、レトロウイルス骨格ベクター、またはレンチウイルス骨格ベクターからなる群から選択される、実施形態12から15に記載のライブラリ。
実施形態17:少なくとも1つの骨格ベクターがivtRNA骨格ベクターまたはレトロウイルス骨格ベクターである、実施形態16に記載のライブラリ。
実施形態18:ivtRNA骨格ベクターがT7および/またはsp6プロモーターを含む、実施形態17に記載のライブラリ。
実施形態19:ivtRNA骨格ベクターが、少なくとも1つのRNA安定化配列を含む、実施形態17または18に記載のライブラリ。
実施形態20:RNA安定化配列がポリアデニンテールである、実施形態19に記載のライブラリ。
実施形態21:ポリアデニンデールが、少なくとも40個のアデニンを含む、実施形態20に記載のライブラリ。
実施形態22:ポリアデニンテールが少なくとも110個のアデニンを含む、実施形態21に記載のライブラリ。
実施形態23:レトロウイルス骨格ベクターが、TCR鎖構築物を組み込むための部位に隣接するLTRエレメントを含む、実施形態17に記載のライブラリ。
実施形態24:Aセグメント対して特異的なリンカー配列を、CDR3A配列およびAJ配列に交換することによって、機能的TCR α鎖をコードする構築物が得られ、Bセグメント対して特異的なリンカー配列を、CDR3B配列、BD、およびBJ領域に交換することによって、機能的TCR β鎖をコードする構築物が得られる、実施形態2から23に記載のライブラリ。
実施形態25:TCR構築物の構築ブロックを、単一のクローニングステップで交換することができる、実施形態1から24のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態26:可変セグメント、リンカー配列、およびCセグメントを、単一のクローニングステップで交換することができる、実施形態2から25に記載のライブラリ。
実施形態27:TCR構築物の構築ブロックが、適合性である結合部位を含む、実施形態1から26のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態28:TCR構築物の構築ブロックが、適合性である制限部位を含む、実施形態1から27のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態29:可変AVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続く、実施形態2から28に記載のライブラリ。
実施形態30:Aセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が続く、実施形態2から29に記載のライブラリ。
実施形態31:Aセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBspEI制限部位が続く、実施形態2から30に記載のライブラリ。
実施形態32:定常ACセグメントの前にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続く、実施形態2から31に記載のライブラリ。
実施形態33:定常ACセグメントの前にBspEI制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続く、実施形態2から32に記載のライブラリ。
実施形態34:可変BVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続く、実施形態2から33に記載のライブラリ。
実施形態35:Bセグメントに対して特異的なリンカー配列の前に、FspI制限部位が存在し、その後にBstEII制限部位が続く、実施形態2から34に記載のライブラリ。
実施形態36:定常BCセグメントの前に、BstEII制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続く、実施形態2から35に記載のライブラリ。
実施形態37:可変AVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続き、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が続き、定常ACセグメントの前にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続き、ならびに可変BVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続き、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBstEII制限部位が続き、定常BCセグメントの前にBspEII制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続く、実施形態2から36に記載のライブラリ。
実施形態38:TCR構築物が、哺乳動物、好ましくはヒト発現のためにコドン最適化される、実施形態1から37のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態39:ivtRNA産生骨格ベクターが、配列番号196に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する、実施形態16から38に記載のライブラリ。
実施形態40:ivtRNA産生骨格ベクターが、配列番号196に記載の配列を有する、実施形態39に記載のライブラリ。
実施形態41:レトロウイルス骨格ベクターが、配列番号200に記載の配列と少なくとも90%同一である配列を有する、実施形態16から40のいずれか一つに記載のライブラリ。
実施形態42:レトロウイルス骨格ベクターが、配列番号200に記載の配列を有する、実施形態41に記載のライブラリ。
実施形態43:TCRを発現させるための発現システムであって、
− それぞれが45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含むライブラリであって、
45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、
(i)可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45の1つ、
(ii)Aセグメントに対して特異的なリンカー配列
を含み、
47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、
(i)可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47の1つ、
(ii)Bセグメントに対して特異的なリンカー配列
を含む、ライブラリ、および
(i)ACセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
(ii)BCセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
(iii)ACおよびBCセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのivtRNA骨格ベクター、および/または
(iv)ACセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
(v)BCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
(vi)ACおよびBCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレトロウイルス骨格ベクター
を含む発現システム。
実施形態44:(vii)ACセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(viii)BCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(ix)ACおよびBCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレンチウイルス骨格ベクターをさらに含む、実施形態43に記載の発現システム。
実施形態45:TCRを発現させるための発現システムであって、
− それぞれが45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含むライブラリであって、
45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、可変AVセグメントAVseg1〜AVseg45の1つを含み、
47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、可変BVセグメントBVseg1〜BVseg47の1つを含む、
ライブラリ、および
− (i)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター、
(ii)BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター、
(iii)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むivtRNA骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのivtRNA骨格ベクター、および/または
− (iv)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター、
(v)BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター、
(vi)ACセグメントと、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と、BCセグメントと、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列とを含むレトロウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレトロウイルス骨格ベクター
を含む発現システム。
実施形態46:(vii)ACセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(viii)BCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
(ix)ACおよびBCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
からなる群から選択される少なくとも1つのレンチウイルス骨格ベクターをさらに含む、実施形態43から45に記載の発現システム。
実施形態47:ivtRNA骨格ベクター(i)から(iii)、およびレトロウイルス骨格ベクター(iv)から(vi)を含む、実施形態43から46に記載の発現システム。
実施形態48:ivtRNA骨格ベクター(i)から(iii)、レトロウイルス骨格ベクター(iv)から(vi)およびレンチウイルス骨格ベクター(vii)から(ix)を含む、実施形態43または47に記載の発現システム。
実施形態49:45個の異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンの集団と、47個の異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンの集団とを含む、TCRを発現する細胞クローンのライブラリであって、
異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、実施形態1に記載の45個の異なるTCR α鎖の1つと、TCR β鎖をコードする1つのTCR構築物とを含み、および
異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、実施形態1に記載の47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物の1つと、TCR α鎖をコードする1つのTCR構築物とを含む、
ライブラリ。
実施形態50:細胞クローンが、BW−/−細胞株および/または機能的TCRを欠損するJurkat細胞株である、実施形態49に記載のライブラリ。
実施形態51:45個の異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質の集団と、47個の異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質の集団とを含む、TCRタンパク質のライブラリであって、
異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質のそれぞれが、実施形態1に記載のTCR構築物によってコードされる45個の異なるTCR α鎖の1つと、TCR β鎖とを含み、
異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質のそれぞれが、実施形態1に記載のTCR構築物によってコードされる47個の異なるTCR β鎖の1つと、TCR α鎖とを含む、ライブラリ。

Claims (17)

  1. それぞれが45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含む、全ての機能的TCR型を発現させるためのライブラリであって、
    45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、以下の構築ブロック:
    − 配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも90%同一である、可変TCR α鎖領域をコードする可変AVセグメントの1つと、
    − 定常ACセグメントと
    を含み、
    47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、以下の構築ブロック:
    − 配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも90%同一である、可変TCR β鎖領域をコードする可変BVセグメントの1つと、
    − 定常BCセグメントと
    を含み、
    前記構築ブロックが、5’末端において少なくとも1つの結合部位と、3’末端において少なくとも1つの結合部位とを含む、ライブラリ。
  2. 第1の構築ブロックの3’末端の結合部位が、第1の構築ブロックの3’末端に結合する第2の構築ブロックの5’末端の結合部位と適合性である、請求項1に記載のライブラリ。
  3. 前記可変TCR α鎖領域が、配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも95%同一であり、前記可変TCR β鎖領域が、配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも95%同一である、請求項1または2のいずれか一項に記載のライブラリ。
  4. 以下の構築ブロック:
    − 前記AVセグメントの3’末端を前記ACセグメントの5’末端に結合させるリンカー配列と、
    − 前記BVセグメントの3’末端を前記BCセグメントの5’末端に結合させるリンカー配列と
    をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のライブラリ。
  5. 前記可変AVセグメントが、配列番号100〜配列番号144に記載の配列を有する可変TCR α鎖領域をコードし、前記可変BVセグメントが、配列番号145〜配列番号191に記載の配列を有する可変TCR β鎖領域をコードする、請求項1から4のいずれか一項に記載のライブラリ。
  6. 前記可変AVセグメントが、配列番号8から配列番号52に記載の配列を有し、前記可変BVセグメントが、配列番号53から配列番号99に記載の配列を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載のライブラリ。
  7. 前記TCR構築物が、少なくとも1つの骨格ベクターに組み込まれており、前記骨格ベクターが、in vitro転写mRNA(ivtRNA)骨格ベクター、レトロウイルス骨格ベクター、およびレンチウイルス骨格ベクターからなる群から選択される、請求項1から6のいずれか一項に記載のライブラリ。
  8. 1つのTCR α鎖と1つのTCR β鎖とをコードするTCR構築物が、前記骨格ベクターに組み込まれ、1つのTCR α鎖と1つのTCR β鎖とをコードする前記TCR構築物において、1つのTCR α鎖をコードする配列と1つのTCR β鎖とをコードする配列とが、リボソームスキッピングエレメントによって連結されている、請求項1から7のいずれか一項に記載のライブラリ。
  9. 前記ivtRNA骨格ベクターが、少なくとも1つのRNA安定化配列を含む、請求項に記載のライブラリ。
  10. 前記AVセグメントの3’末端を前記ACセグメントの5’末端に結合させる前記リンカー配列を、CDR3A配列およびAJ配列に交換すると、機能的TCR α鎖をコードする構築物が得られ、前記BVセグメントの3’末端を前記BCセグメントの5’末端に結合させる前記リンカー配列を、CDR3B配列、BDおよびBJ領域に交換すると、機能的TCR β鎖をコードする構築物が得られる、請求項4から9のいずれか一項に記載のライブラリ。
  11. 可変セグメント、リンカー配列、およびCセグメントを単一のクローニングステップで交換することができる、請求項4から10のいずれか一項に記載のライブラリ。
  12. 前記可変AVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続き、Aセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が続き、前記定常ACセグメントの前にBspEIおよび/またはDraIII制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続き、ならびに
    前記可変BVセグメントの前にNotIおよび/またはAgeI制限部位が存在し、その後にFspI制限部位が続き、Bセグメントに対して特異的なリンカー配列の前にFspI制限部位が存在し、その後にBstEII制限部位が続き、前記定常BCセグメントの前にBspEII制限部位が存在し、その後にMluIおよび/またはClaIおよび/またはEcoRI制限部位が続く、請求項1から11のいずれか一項に記載のライブラリ。
  13. TCRを発現させるための発現システムであって、
    − それぞれが45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物と、それぞれが47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物とを含むライブラリであって、
    45個の異なる可変TCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物のそれぞれが、
    (i)配列番号100〜配列番号144に記載の配列と少なくとも90%同一である可変TCR α鎖をコードする可変AVセグメントの1つと、
    (ii)Aセグメントに対して特異的なリンカー配列と
    を含み、
    47個の異なる可変TCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物のそれぞれが、
    (i)配列番号145〜配列番号191に記載の配列と少なくとも90%同一である可変TCR β鎖領域をコードする可変BVセグメントの1つと、
    (ii)Bセグメントに対して特異的なリンカー配列と
    を含む、ライブラリ、および
    − (i)ACセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
    (ii)BCセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
    (iii)ACおよびBCセグメントを含むivtRNA骨格ベクター
    からなる群から選択される少なくとも1つのivtRNA骨格ベクター、および/または
    − (iv)ACセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
    (v)BCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
    (vi)ACおよびBCセグメントを含むレトロウイルス骨格ベクター
    からなる群から選択される少なくとも1つのレトロウイルス骨格ベクター
    を含む発現システム。
  14. (vii)ACセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
    (viii)BCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
    (ix)ACおよびBCセグメントを含むレンチウイルス骨格ベクター
    からなる群から選択される少なくとも1つのレンチウイルス骨格ベクターをさらに含む、請求項13に記載の発現システム。
  15. 45個の異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンの集団と、47個の異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンの集団とを含む、TCRを発現する細胞クローンのライブラリであって、
    異なるTCR α鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、請求項1に記載の45個の異なるTCR α鎖の1つをコードする45個のTCR構築物の1つと、TCR β鎖をコードする1つのTCR構築物を含み、ならびに
    異なるTCR β鎖を発現する細胞クローンのそれぞれが、請求項1に記載の47個の異なるTCR β鎖の1つをコードする47個のTCR構築物の1つと、TCR α鎖をコードする1つのTCR構築物とを含む、
    ライブラリ。
  16. 前記細胞クローンがBW−/−細胞株および/または機能的TCRを欠損するJurkat細胞株の細胞クローンである、請求項15に記載の細胞クローンのライブラリ。
  17. 45個の異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質の集団と、47個の異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質の集団とを含む、TCRタンパク質のライブラリであって、
    異なるTCR α鎖を含むTCRタンパク質のそれぞれが、請求項1に記載のTCR構築物によってコードされる45個の異なるTCR α鎖の1つと、TCR β鎖とを含み、
    異なるTCR β鎖を含むTCRタンパク質のそれぞれが、請求項1に記載のTCR構築物によってコードされる47個の異なるTCR β鎖の1つと、TCR α鎖とを含む、ライブラリ。
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