JP6732041B2 - 炎症性免疫サイトカインおよびキメラ抗原受容体(car)−t細胞を含む併用治療 - Google Patents

炎症性免疫サイトカインおよびキメラ抗原受容体(car)−t細胞を含む併用治療 Download PDF

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Description

本発明は、細胞免疫療法の分野に関する。
癌の細胞免疫療法は、悪性疾患の、免疫介在性の撲滅への耐性を破壊することを目的とする。これを達成するための1つの方法は、腫瘍抗原特異的エフェクターT細胞の養子移入による。主要な制限は、天然T細胞レパートリー内の腫瘍関連抗原に対する特異性および十分なアビディティーを有するT細胞の希少性と1、多くの腫瘍細胞がT細胞に抗原を提示しないことであった。キメラ抗原受容体(CAR)の操作により、現在、多数の腫瘍関連抗原特異的T細胞の生成が可能である。CARは、刺激性T細胞シグナル伝達経路に結合された抗体由来のリガンド結合ドメインからなる。従って、これらは、単一の分子内で抗原認識およびシグナル伝達を組み合わせる。CARの操作は、MHC複合体による抗原提示とは無関係に、T細胞を再度腫瘍表面抗原に向けることができ、それにより、MHC抗原提示の下方制御による腫瘍免疫回避が克服される。実際に、我々および他者により、CARと腫瘍抗原との相互作用は、マウスモデルにおいて、強力なT細胞エフェクター機能を誘発し、腫瘍成長に対する免疫保護を媒介することが示されている。
15年にわたる前臨床および初期臨床開発の後で、白血病における最近の結果はこの分野を実質的に後押しした。しかしながら、CAR−T細胞療法は、非血液学的な固形腫瘍においても臨床的な調査が始められている。ヒト初回臨床期I/II試験において、Louis et al.(2011)は、T細胞のインビボ持続性と相関関係のある難治性神経芽細胞腫に対するGD2特異的T細胞の中程度の抗腫瘍効果を実証した。
しかしながら、固形腫瘍における更なるパイロット試験および第I相臨床試験から客観的応答は報告されなかった(Kershaw et al,2006;Lamers et al,2007;Park et al,2007)。
末梢血中を最小限の残存白血病細胞が循環していることが多いが、固形腫瘍の効率的なターゲティングは、腫瘍内の血管外部位へのCART細胞の動員を必要とする。CAR−T細胞は、エフェクター対標的細胞比が高いときに最も効果的であるが、体積が1cm3の比較的小さい腫瘍でさえ109個を超える生存癌細胞を含有し得る。この理由から、多数のT細胞が腫瘍に浸潤しなければならない。決定的な障害は、腫瘍細胞を免疫攻撃から保護すると共に、腫瘍の成長、生存、血管新生および浸潤を促進する腫瘍微小環境である。腫瘍ニッチの特徴は、免疫活性化に必要な免疫学的危険シグナルの欠如と、免疫抑制因子および免疫制御機能を有する細胞の存在である。
有効になるために、CAR−T細胞はこのような腫瘍に浸潤し、この環境内で生存して機能性であり続け、加えて、腫瘍誘発性の免疫抑制を効率的に妨害しなければならないであろう。
本発明の1つの目的は、病状の処置において、腫瘍内CAR−T細胞の数、およびCAR−T細胞に基づいた治療の効力を増大させることである。本発明の別の目的は、固形腫瘍の処置のために、腫瘍内のCAR−T細胞の数および効力を増大させることである。本発明の更に別の目的は、腫瘍性疾患の処置において新しい処置の選択を提供することである。
これらのおよび更なる目的は、本発明の独立クレームに従う方法および手段により満たされる。従属クレームは、特定の実施形態に関連する。
局在化ユーイング肉腫の異種移植片を共標的化するL19−IL2およびCAR−T細胞の抗腫瘍活性を評価するための実験的設計である。 CD3染色によるT細胞浸潤実験の結果を示す。図2AはKSF−IL2であり、図2BはL19−IL2である。特にCAR−T細胞の浸潤は検出できない。 CD3染色によるT細胞浸潤実験の結果を示す。図3AはL19−IL2を伴わない無関係の非形質導入T細胞である。約1%の腫瘍内T細胞浸潤を検出することができる。図3BはCAR−T細胞(14.G2a−BBゼータであるが、L19−IL2を伴わない)である。腫瘍内T細胞浸潤は約5%であるが、血管内および腫瘍周辺のT細胞はいずれも見出すことができない。 CD3染色によるT細胞浸潤実験の結果を示す。非形質導入T細胞+L19−IL2である。腫瘍内T細胞浸潤は約3%であるが、T細胞の大部分は腫瘍周辺に見出された。 CD3染色によるT細胞浸潤実験の結果を示す。CAR−T細胞(14.G2a−BBゼータ)+L19−IL2である。腫瘍内T細胞浸潤は約10%であり、血管内のT細胞浸潤は約30%であり、腫瘍周辺のT細胞浸潤は約60%である。 免疫サイトカインDarleukin(L19−IL2)の概略図である。 図7Aは、例示的な第1世代のキメラ抗原受容体の異なる成分である。この例では、人工的なTCRは、CD3−ゼータ膜貫通および内部ドメインに融合された抗体成分、例えば、所与のモノクローナル抗体に由来する単鎖可変断片(scFv)の融合物を含む。図7Bは、キメラ抗原受容体14.G2a−BBゼータ(第2世代)の概略的な構造である。構築物は、適切なスペーサーまたはリンカーによって4−1BBドメインおよびCD3−ゼータ(CD3ζ)ドメインに融合された、抗体14G2a(1A7)のscFv断片を含む。 T細胞受容体複合体である。CD3−ゼータは、CD3γ鎖、CD3δ鎖、および2本のCD3ε鎖を含む、CD3T細胞共受容体の鎖である。これらの鎖はTCR−αおよびTCR−β鎖ならびにCD3ζ鎖(ゼータ鎖)と関連して、Tリンパ球内で活性化シグナルを生成する。TCR、CD3ζ鎖、およびCD3分子は一緒に、TCR複合体を構成する。 IL2とIL15の間の配列アライメントである。
本発明を詳細に記載する前に、本発明は記載されるデバイスの特定の構成部分または記載される方法のプロセスステップに限定されない(このようなデバイスおよび方法は変化し得るので)ことを理解すべきである。また、本明細書で使用される専門用語は特定の実施形態を説明するためだけのものであって、限定することは意図されないことも理解すべきである。本明細書および特許請求の範囲において使用される場合、文脈が他に明確に指示しない限り、単数形「a」、「an」および「the」が単数および/または複数の指示対象を含むことに注意しなければならない。更に、数値によって限界が定められたパラメータ範囲が与えられる場合、この範囲はこれらの限界値を含むとみなされることを理解すべきである。
本発明の一実施形態によると、組み合わせが提供されており、この組み合わせは少なくとも、
a)a1)癌関連抗原を特異的に認識する結合タンパク質、および
a2)炎症性サイトカイン
を含む融合タンパク質と、
b)癌関連抗原を認識するキメラ抗原受容体(CAR)−T細胞と
を含む。
「炎症性サイトカイン」という用語は、細胞シグナル伝達において重要であり、全身性炎症を促進する広いカテゴリーの小タンパク質(約5〜30kDa)を包含する。炎症性サイトカインは、主に活性化マクロファージまたはリンパ球によって産生され、炎症反応の上方制御に関与する。
「癌関連抗原を特異的に認識する結合タンパク質」という用語は、高い特異性および選択性により癌関連抗原に結合するタンパク質またはペプチドを指す。本発明との関連では、結合タンパク質はサイトカインのホーミングデバイスの役割を果たし、すなわち、サイトカインを腫瘍部位へ方向付ける。
「癌関連抗原」という用語は、(i)結合タンパク質によって高い特異性、感受性および親和性で認識および結合され得る構造、例えば抗体、(ii)腫瘍、リンパ腫および白血病を含む、前癌組織または癌組織に非常に大量に存在する構造、ならびに(iii)好ましくは、非癌組織に大量に存在しないか、あるいは少量しか存在しない構造を指す。
結合タンパク質および炎症性サイトカインを含む融合タンパク質は、以下において「免疫サイトカイン」と呼ばれる。
キメラ抗原T細胞受容体は、結合後の細胞活性化のためにT細胞受容体の共刺激ドメインおよびゼータ鎖と組み合わせられた、免疫エフェクターT細胞に結合特異性をグラフトする改変受容体である。通常、これらの受容体は、例えば、レトロウイルスベクターにより、そのコード配列の転移が促進されて、モノクローナル抗体の特異性をT細胞にグラフトするために使用される。
これらの分子の最も一般的な形態は、CD28または4−1BBなどの共刺激ドメインおよびCD3−ゼータ膜貫通および内部ドメインへ融合された、モノクローナル抗体由来の単鎖可変断片(scFv)の融合物である。このような分子は、その標的のscFvによる結合に応答して、ゼータシグナルの効果的な伝達をもたらす。
本発明者らは、驚くことに、腫瘍特異的標的に結合する免疫サイトカインが、それぞれの腫瘍内へのCAR−T細胞の浸潤を劇的に増大させることを示した。理論に束縛されることなく、CAR−T細胞の腫瘍浸潤は非常に限られていると思われる。
加えて、裸の(naked)免疫サイトカインと非形質導入T細胞との組み合わせも、これらの細胞の限られた腫瘍浸潤しか生じない。CARおよび免疫サイトカインによる両方のシグナルが効果的な浸潤を生じるという知見は驚くべき事実である。
この知見を説明するために異なる推測が存在する。活性な腫瘍媒介性免疫抑制はCAR−T細胞の効力を制限する役割を有し得る(Zou 2005)が、他の著者らは、そのエキソビボ操作後のTリンパ球の機能変化が、培養CAR−T細胞の腫瘍を貫通する能力の低下の原因であるとする(Caruana et al,2015)。また、腫瘍は、多くの場合、細胞が貫通する必要のある線維形成性間質によって包囲されていると思われる。
しかしながら、これらの理論はいずれも、CAR−T細胞と免疫サイトカインとの組み合わせが細胞の腫瘍浸潤を改善し得ることをもっともらしく示唆しない。免疫サイトカインがCAR−T細胞の腫瘍浸潤に関する上記の問題をどのように克服するかを説明し得るもっともらしい理論的根拠は存在しない。
従って、現在の知識に基づいて、このような融合タンパク質を適切なCAR−T細胞へ付加すると細胞の腫瘍浸潤が非常に劇的に増強され、従って抗腫瘍効力の増大が可能になることを見出したのは驚くべきことであった。
従来技術の教示はこのような解決法から離れている。国際公開第2015164354A1号パンフレットは、IL−33経路阻害剤と組み合わせたCAR−T細胞療法(特に、CD19 CAR)を開示する。この組み合わせの背後にある理論的根拠は、一部のCAR−T細胞がサイトカイン関連疾患(「サイトカインストーム」)を引き起こす疑いがあることである。この結果を回避または改善するために、著者らは、IL−33経路阻害剤の同時投与を提唱する。
Pegram et al.(2015)は、遺伝子導入IL−12を有するCD−19 CAR−T細胞(CD19 CAR(19z1IRESIL−12)を提唱する。このような細胞はIL−12を発現し、抗腫瘍効力を増大させるとされる。著者らは、並列実験において行われたIL−12の全身投与では、炎症性副作用(サイトカインストーム)が起こり、従って、その実施形態が有利であり得ると説明する。しかしながら、IL12はCAR−T細胞によりその場で発現されるので、その投与は制御することができず、相当なリスクを生じる。更に、前記実施形態は、CAR−T細胞の腫瘍への浸透を増強することができない。
一実施形態によると、結合タンパク質によって認識される癌関連抗原は癌間質に関連しており、そして/あるいはキメラ抗原受容体(CAR)−T細胞は癌細胞関連抗原を認識する。
このような実施形態は結合タンパク質とCAR−T細胞との間の画定された相互作用に依存し、前者は癌間質に結合し、後者は癌細胞に結合する。理論に束縛されることなく、この組み合わせは、それぞれがその適切な標的を見出できることを保証するために結合タンパク質およびCAR−T細胞が同じ標的(例えば、抗原)に対して競合しないという利点を提供する。
他方で、このアプローチは、癌間質関連抗原および癌細胞関連抗原が同じ腫瘍内で発現されるという仮定に依存している。これは、必ずしもそうとは限らない。
結合タンパク質(または、正確には免疫サイトカイン)は単独では細胞毒活性を有さないので、必ずしも癌細胞に結合しなくてもよい。それに反してCAR−T細胞は、その殺細胞効果を発揮するために、実際に癌細胞に結合しなければならない。
「癌間質関連抗原」という用語は、(i)結合タンパク質によって高い特異性、感受性および親和性で認識および結合され得る構造、例えば抗体、(ii)癌間質、すなわち腫瘍細胞を包囲する微小環境に非常に大量に存在する構造に関する。このような癌間質関連抗原の一例は、一部の腫瘍において癌間質の大部分を構成し、そして癌の発症、血管新生、浸潤、および転移を促進するように腫瘍の微小環境に影響を与える癌関連線維芽細胞(CAF)において発生する抗原である。
「癌細胞関連抗原」という用語は、(i)結合タンパク質によって高い特異性、感受性および親和性で認識および結合され得る構造、例えば抗体、(ii)腫瘍、リンパ腫および白血病を含む、前癌組織または癌組織の細胞表面に非常に大量に存在する構造、ならびに(iii)好ましくは、非癌組織に大量に存在しないか、あるいは少量しか存在しない構造に関する。
本発明の一実施形態では、結合タンパク質によって認識される癌関連抗原は血管新生マーカーである。
血管新生マーカーは、主に血管新生、すなわち既存の血管から新しい血管が生じるプロセスの間に発現されるタンパク質である。癌組織の急速な増殖は栄養分および酸素ならびに代謝老廃物の排出に対する高い需要を生じ、これは徹底的な血管新生化を必要とするので、血管新生は、良性状態から悪性状態への腫瘍およびリンパ腫の移行における基本的な工程である。従って、それぞれのマーカーは、一般に腫瘍および癌組織の血管新生化に関連する癌特異的構造を標的にするのに適している。
本発明の1つの更なる実施形態では、結合タンパク質により認識される癌関連抗原は、フィブロネクチン、またはそのスプライスアイソフォーム、またはそのサブドメインである。
フィブロネクチンは、インテグリンと呼ばれる膜貫通受容体タンパク質に結合する細胞外マトリックスの高分子量(約440kDa)糖タンパク質である。フィブロネクチンは、コラーゲン、フィブリン、およびヘパラン硫酸プロテオグリカンなどの細胞外マトリックス成分に結合する。フィブロネクチンは、一対のジスルフィド結合によって結合された2つのほぼ同一のモノマーからなるタンパク質二量体として存在する。フィブロネクチンタンパク質は単一の遺伝子から産生されるが、そのプレmRNAの選択的スプライシングは、ヒトにおいて少なくとも20の異なるアイソフォームの創造をもたらし、その機能は、特に、White and Muro 2011において議論されている。
本発明の1つの特定の実施形態では、結合タンパク質によって認識される癌関連抗原は、フィブロネクチンのスプライスアイソフォームである。1つの他の特定の実施形態では、このようなフィブロネクチンのスプライスアイソフォームはED−Bドメインである。
「EDBドメイン」、または「ED−Bドメイン」という用語は、ヒトフィブロネクチンの外部ドメインBとして理解されるべきである。EDB、EIIIBまたはEDIIと呼ばれることも多い。
フィブロネクチンの外部ドメインB(EDB)は、今までに記載された最もよく特徴付けられた血管新生のマーカーの1つである(Zardi et al.,1987;Kaspar et al.2006)。この91−アミノ酸III型相同性ドメインは、選択的スプライシングのメカニズムにより活性組織リモデリングの間にフィブロネクチン分子に挿入することができる(Zardi et al.,上記)。EDBは健常成人組織では本質的に検出できないが、多くの侵襲性固形腫瘍、特に、その間質の血管系には非常に大量に存在し、従って、EDBは、本明細書で提唱される抗癌治療のための適切な標的となる。抗EDB抗体は従来技術において知られており、例えば、国際公開第97/45544号パンフレットに記載されている。
好ましくは、フィブロネクチンのEDBドメインに結合する結合タンパク質は、FNのEDBドメインに対する高い親和性を示す。特に、結合タンパク質は、ナノモルまたはサブナノモルの親和性でEDBフィブロネクチンドメインに結合する。このような結合タンパク質は従来技術において知られており、例えば、国際公開第99/58570号パンフレットに記載されている。
1つの特定の実施形態では、結合タンパク質は、EDB癌胎児性フィブロネクチンドメインに特異的に結合する。1つのこのような結合タンパク質はhuBC1であり、これは、ほとんどの侵襲性腫瘍の内皮下細胞外マトリックスに存在するヒトED−B含有フィブロネクチンアイソフォーム、B−FNの潜在配列(cryptic sequence)を標的とするヒト化抗体である。B−FNは癌胎児性であり、かつ血管新生に関連する。
本発明の1つの更なる実施形態では、炎症性サイトカインは、IL2およびIL15からなる群から選択されるものである。
IL2およびIL15は、サイトカインの共通γ鎖ファミリーに属する。インターロイキン2(IL2)は、免疫に関与する白血球の活性を調節する免疫系のサイトカインシグナル伝達分子である。IL2は、リンパ球により発現されるIL2受容体に結合することによりその効果を媒介する。IL2は、初期T細胞が抗原による刺激も受けたときにエフェクターT細胞およびメモリーT細胞へのT細胞の分化を促進するという点で、T細胞に対して直接的な効果を有する。
インターロイキン15(IL15)は、IL2との構造的類似性を有するサイトカインである(図9を参照)。IL2と同様、IL15は、IL2/IL15受容体ベータ鎖(CD122)および共通ガンマ鎖(ガンマ−C、CD132)から構成される複合体に結合し、それを通してシグナルを伝達する。結果として、2つのサイトカインは、シグナル伝達要素および機能、特に、T細胞増殖の誘発を共有する。IL15は、例えば、ウィルスによる感染の後に、単核食細胞によって分泌される。それは、恒常性増殖により長期間にわたってメモリーT細胞の集団を維持するのに重要な役割を有する。
本発明の1つの実施形態では、CAR−T細胞はジシアロガングリオシドGD2を認識する。GD2は、ヒト神経芽細胞腫、ユーイング肉腫および黒色腫を含む、神経外胚葉起源の腫瘍細胞において発現されるジシアロガングリオシド抗原であり、正常組織において、主に、ヒトにおける小脳および末梢神経に高度に限定された発現を有する。従って、モノクローナル抗体またはCAR−T細胞による治療アプローチのための適切な標的である。
本発明の1つの更なる実施形態では、結合タンパク質は、
・抗体、
・修飾抗体フォーマット、
・標的結合特性を保持する抗体誘導体または断片
・抗体ベースの結合タンパク質、
・オリゴペプチド結合剤、および/または
・抗体模倣物
から選択される群のうちの少なくとも1つを含む。
同義的に「免疫グロブリン」(Ig)とも呼ばれる「抗体」は、一般に、2つの重(H)鎖および2つの軽(L)鎖の4つのポリペプチド鎖を含んでおり、従って、多量体タンパク質、またはその同等のIg相同体(例えば、重鎖のみを含むラクダナノボディ、重鎖または軽鎖のいずれかに由来し得る単一ドメイン抗体(dAb))である;Ig分子の本質的なエピトープ結合特徴を保持する、これらの全長機能性の突然変異体、変異体、または誘導体(マウス、キメラ、ヒト化および完全ヒト抗体を含むが、これらに限定されない)を含み、そして、二重特異性(dual specific)、二重特異性(bispecific)、多重特異性、および二重可変ドメイン免疫グロブリンを含む;免疫グロブリン分子は、任意のクラス(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgA、およびIgY)、またはサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、およびIgA2)およびアロタイプを有し得る。
「抗体ベースの結合タンパク質」は、本明細書で使用される場合、他の非免疫グロブリンとの関連での少なくとも1つの抗体由来のVH、VL、またはCH免疫グロブリンドメイン、または非抗体由来の成分を含有するあらゆるタンパク質を表し得る。このような抗体ベースのタンパク質は、(i)免疫グロブリンCHドメインの全てまたは一部を有する受容体または受容体成分を含む、結合タンパク質のFc融合タンパク質、(ii)VHおよびまたはVLドメインが代替分子足場(alternative molecular scaffold)に連結された結合タンパク質、または(iii)天然に存在する抗体または抗体断片において通常見られないような形で免疫グロブリンVH、および/またはVL、および/またはCHドメインが結合および/または構築された分子を含むが、これらに限定されない。
「抗体誘導体または断片」は、本明細書で使用される場合、全長でない抗体に由来する少なくとも1つのポリペプチド鎖を含む分子を指し、(i)可変軽鎖(VL)、可変重鎖(VH)、定常軽鎖(CL)および定常重鎖1(CH1)ドメインからなる一価の断片である、Fab断片;(ii)ヒンジ領域においてジスルフィド架橋により結合された2つのFab断片を含む二価の断片である、F(ab’)2断片;(iii)VHおよびCH1ドメインからなる、Fab(Fd)断片の重鎖部分;(iv)抗体の単一アームのVLおよびVHドメインからなる、可変断片(Fv)断片;(v)単一の可変ドメインを含む、ドメイン抗体(dAb)断片;(vi)単離した相補性決定領域(CDR);(vii)単鎖Fv断片(scFv);(viii)単一のポリペプチド鎖上でVHおよびVLドメインが発現されるが、同じ鎖上の2つのドメイン間の対形成を可能にするには短すぎるリンカーを使用し、それにより、ドメインを別の鎖の相補性ドメインと対形成させ、2つの抗原結合部位が形成された、二価の二特異性抗体であるダイアボディ(diabody);(ix)相補性軽鎖ポリペプチドと一緒に一対の抗原結合領域を形成する一対のタンデムFvセグメント(VH−CH1−VH−CH1)を含む、直鎖抗体;ならびに(x)免疫グロブリン重鎖および/または軽鎖の他の非全長部分、またはその突然変異体、変異体、または誘導体(単独でまたは任意の組み合わせ)が含まれるが、これらに限定されない。いずれの場合も、前記誘導体または断片は標的結合特性を保持する。
「修飾抗体フォーマット」という用語は、本明細書で使用される場合、抗体−薬物コンジュゲート、ポリアルキレンオキシド修飾scFv、モノボディ、ダイアボディ、ラクダ抗体、ドメイン抗体、二特異性または三特異性抗体、IgA、またはJ鎖および分泌成分によって結合された2つのIgG構造、サメ抗体、新世界霊長類フレームワーク+非新世界霊長類CDR、ヒンジ領域が除去されたIgG4抗体、CH3ドメイン内に操作された2つの付加的な結合部位を有するIgG、Fcガンマ受容体に対する親和性を増強するように改変されたFc領域を有する抗体、CH3+VL+VHを含む二量体化構築物などを包含する。
「抗体模倣物」という用語は、本明細書で使用される場合、免疫グロブリンファミリーに属さないタンパク質を指し、そしてアプタマー、または合成ポリマーなどの非タンパク質も指す。いくつかのタイプは、抗体様のベータ−シート構造を有する。抗体と比較した「抗体模倣物」または「代替足場」の潜在的な利点は、より良好な溶解性、より高い組織浸透、熱および酵素に対するより高い安定性、ならびに比較的低い製造コストである。
一部の抗体模倣物は、考えられる全ての標的に対して特定の結合候補を与える大きいライブラリーで提供され得る。抗体の場合と同様に、標的特異的抗体模倣物も、ハイスループットスクリーニング(HTS)技術を用いて、そして、ファージディスプレイ、細菌ディスプレイ、酵母または哺乳類ディスプレイのように確立されたディスプレイ技術により開発することができる。現在開発されている抗体模倣物には、例えば、アンキリン反復タンパク質(DARPinsと呼ばれる)、C型レクチン、黄色ブドウ球菌(S.aureus)のAドメインタンパク質、トランスフェリン、リポカリン、10番目のフィブロネクチンIII型ドメイン、クニッツドメインプロテアーゼ阻害剤、ユビキチン由来結合剤(アフィリンと呼ばれる)、ガンマクリスタリン由来結合剤、システインノットまたはノッチン、チオレドキシンA足場ベースの結合剤、SH−3ドメイン、ストラドボディ(stradobody)、ジスルフィド結合およびCa2+によって安定化された膜受容体の「Aドメイン」、CTLA4ベースの化合物、Fyn SH3、ならびにアプタマー(特定の標的分子に結合するペプチド分子)が包含される。
本発明の1つの特定の実施形態では、結合タンパク質は、L19抗体の少なくとも1つのCDR配列を含有する。EDBに特異的な高親和性ヒト抗体L19の腫瘍ターゲティング能力(Pini et al.,1998)は、癌の動物モデル(Borsi et al.,2002;Berndorff et al.,2006;Berndorff et al.,2005;Demartis et al.,2001)と、固形腫瘍のある患者(Santimaria et al.,2003)との両方において十分に確立されている。最近、EDB発現は、種々の非ホジキンリンパ腫患者からのリンパ腫浸潤組織サンプルの大部分(Sauer et al.,2006)において、そしてホジキンリンパ腫(Schliemann et al,2009)においても見出された。
EDBフィブロネクチンを特異的に認識する結合タンパク質、特に、L19抗体は、種々の抗体フォーマットで使用され得る。好ましい抗体フォーマットは、全IgG、Fab、(Fab’)2、scFv、ダイアボディ、またはミニボディフォーマットである。特に好ましいのは、L19抗体については、全IgG、scFvおよびSIPフォーマットである。最も好ましいのは、scFvフォーマットのL19抗体である。いくつかの免疫タンパク質フォーマットは、例えば、IgEのCH3ドメインまたはεs2−CH4ドメインに基づいて、従来技術において知られている。IgEのεs2−CH4ドメインに基づいたL19の好ましいSIPフォーマットおよび全IgGフォーマットのL19は、例えば、国際公開第03/076469号パンフレットに記載されている。
本発明の1つの実施形態では、結合タンパク質は、配列番号6〜11に記載の配列を含む。好ましくは、結合タンパク質は、配列番号1に記載の少なくとも1つのV重鎖または配列番号2に記載の少なくとも1つのV軽鎖を含む。
本発明の1つの更なる実施形態では、重鎖および軽鎖は、ペプチドリンカーによって結合される。
本発明の1つの好ましい実施形態では、ペプチドリンカーは、配列番号3に記載の配列、または配列番号3に記載の配列に対して少なくとも90%の同一性を有する配列を含む。
本発明の別の実施形態では、IL2またはIL15は、哺乳類IL2またはIL15、好ましくはヒトIL2またはIL15、またはこれらの機能性変異体である。
IL2またはIL15の機能性変異体は、天然ヒトIL2またはIL15の活性の少なくとも10%であるが、より好ましくは50%を超え、更により好ましくは90%を超える活性を示す、ヒトIL2またはIL15の変異体である。インターロイキン活性は、生化学的アッセイまたはインビボにおけるインターロイキンの活性である。
IL2の活性は、活性化TおよびBリンパ球とナチュラルキラー細胞との増殖および/もしくは分化、ならびに/または細胞毒性T細胞活性および/またはNK/リンホカイン活性化キラー(LAK)抗腫瘍活性の誘発に及ぼす効果によって測定することができる(Meazza et al.,1996)。
特に、機能性変異体は、EP0109748号明細書に記載されるようなインターロイキン2のシステイン−125変異タンパク質、およびEP0136489号明細書に記載されるようなシステイン変異タンパク質を含む他の変異タンパク質、特に、セリン125−インターロイキン2である。また、hIL2変異体のN末端は活性に有意な影響を与えることなく改変されることができ、特に、N末端の1〜5個のアミノ酸、特に好ましくはN末端のアラニンは欠失または改変、好ましくは欠失され得る。更に、インターロイキン2は改変または欠失された翻訳後修飾を含有することができ、特に、グリコシル化パターンは改変または欠損され得る。異なるグリコシル化またはグリコシル化の非存在は、例えば、配列を突然変異させるか、あるいは適切な宿主における融合タンパク質の発現のいずれかによって得ることができる。例えば、転移性RCCのために認可されているアルデスロイキンは、大腸菌(E.coli)において産生された非グリコシル化脱アラニル−1,セリン−125ヒトインターロイキン−2である。
インターロイキン15の活性は、Paxton 2001によって開示される方法を用いて決定することができる。IL15の機能性変異体は、特に、Alter Bioscienceによって生産されるALT−803であり、これは、IL15N72D突然変異体およびIL15Rαの可溶性ドメインの組み合わせである。2014年現在、4つの症状:転移性黒色腫、同種幹細胞移植後の血液系腫瘍の再発、難治性多発性骨髄腫、およびBCGと併用したBCG未投与の筋層非浸潤性膀胱癌の臨床研究のためにINDが提出されている。
インターロイキン2およびインターロイキン15はいずれも組換えで産生されてもよいし、哺乳類またはヒト組織から単離されてもよい。
本発明の1つの特定の実施形態では、IL2は、配列番号4に記載の配列またはその機能性変異体を含む。
プロペプチドの切断後のヒトインターロイキン2の前記配列は133AA残基を有するが、プロペプチドを含む前駆体は153AA残基を有する。
本発明の別の特定の実施形態では、IL15は、配列番号12に記載の配列またはその機能性変異体を含む。
プロペプチドの切断後のヒトインターロイキン15の前記配列は、114AA残基を有するが、プロペプチドを含む前駆体は133AA残基を有する。
結合タンパク質およびサイトカインは互いに直接融合されてもよいし、あるいは1つまたは複数の化学リンカーまたはペプチドリンカーを用いて融合されてもい。このような融合タンパク質は従来技術において知られており、例えば、国際公開第01/062298号パンフレットに記載されている。
本発明の一実施形態では、融合タンパク質リンカーが結合タンパク質と炎症性サイトカイン部分とを結合している。好ましくは、融合タンパク質リンカーは1以上〜30以下の間のアミノ酸の長さを有する。
1つの好ましい実施形態では、融合タンパク質リンカーは配列番号5に記載の配列を含む。
融合タンパク質は、単量体、または多量体、例えば二量体であり得る。二量体または他の多量体形態は、共有結合または非共有結合により形成され得る。融合タンパク質は、好ましくは、当業者に知られている方法を用いて組換えで産生される。特に、原核生物または真核生物発現系、例えば、酵母または哺乳類発現系を使用することができる。
好ましくは、融合タンパク質は、Philogen S.p.A.によって製造されるL19−IL2コンジュゲートDarleukinである。Darleukinは、特に、List and Neri(2013)において開示される。
別の実施形態では、融合タンパク質は、Philogen S.p.Aによって製造されるL19−IL15コンジュゲートであり、特に、Kaspar et al 2007において開示される。
本発明の1つの特定の実施形態では、T細胞内のキメラ抗原受容体(CAR)は、14.G2a−ゼータ、14.G2a−BBゼータまたは14.G2a−28ゼータを含む。
14.G2a−ゼータは、ジシアロガングリオシドGD2を認識する、ハイブリドーマ14g2aに由来するscFvの融合物である。14.G2aは、CARが由来するGD2特異的抗体である。ハイブリドーマ細胞株14.G2a(マウスIgG2a;κ)15は、Dr.R.A.Reisfeld(La Jolla,CA)によって生成された(Mujoo et al.,1989)。
14.G2a−BBゼータは、CARの共刺激シグナル伝達ドメインの機能を果たし、抗原活性化を増強して効力を増大させるのに役立つ4−1BB(CD137)を更に含む、第2世代CARである(Imai et al.,2004)。14.G2a−BBゼータおよびGD2.BBzは、本明細書では互換的に使用される。
代替の第2世代CARの14.G2a−28ゼータ(代替的にGD2.28zと称される)(Liebsch et al.Br J Cancer 2014.PMID:23839490)はCD28の共刺激ドメインを含有して、CAR媒介のT細胞活性化を同様に増大させる。
本発明の別の態様によると、
・所与の病的状態を患っているか、
・所与の病的状態を発症する危険のあるか、および/または
・所与の病的状態について診断されている
ヒトまたは動物対象の処置において使用するための、上記の説明に従う組み合わせが提供される。好ましくは、前記病的状態は腫瘍性疾患である。腫瘍性疾患という用語は、組織または細胞のあらゆる異常成長、特に悪性成長を指す。これには、癌腫、肉腫、黒色腫、リンパ腫、および白血病を含む、原発癌、二次癌および転移が包含される。
好ましい実施形態では、病的状態は、固形腫瘍、特に、リンパ腫、癌腫、または肉腫である。別の好ましい実施形態では、病的状態は白血病である。
本発明の別の態様によると、融合タンパク質およびキメラ抗原受容体(CAR)−T細胞は、併用治療および/または補助治療として投与されるものである。
補助治療は、一次治療、主治療、または初期治療に加えて、その有効性を最大にするために与えられる治療である。併用治療は、別の処置と同時に所与の医学的処置を施すことを指す。
本発明の別の態様によると、融合タンパク質およびキメラ抗原受容体(CAR)−T細胞は、逐次治療として投与されるものである。例えば、一実施形態では、ヒトまたは動物患者はまず融合タンパク質により処置され、次にCAR−T細胞により処理される。他の実施形態では、交互投与スキームを使用することができる。
実験および図面
本発明は図面および上記の記載において詳細に説明および記載されたが、このような説明および記載は説明的または例示的なものであって、限定的なものではないと考えられるべきであり、本発明は開示される実施形態に限定されない。開示される実施形態に対する他の変形例は、図面、開示、および特許請求の範囲の研究から、特許請求される本発明を実施する際に当業者により理解および達成され得る。請求項において、「含む」という単語は他の要素またはステップを排除せず、不定冠詞「a」または「an」は複数を排除しない。特定の手段が互いに異なる従属クレームで記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用できないことを示すものではない。特許請求の範囲におけるいかなる引用符号も、範囲を限定すると解釈されてはならない。
図面
図1:局在化ユーイング肉腫の異種移植片を共標的化するL19−IL2およびCAR−T細胞の抗腫瘍活性を評価するための実験的設計である。以下の治療群を使用した:
図2〜5は、CD3染色によるT細胞浸潤実験の結果を示す。
図2A:KSF−IL2;図2B:L19−IL2。特にCAR−T細胞の浸潤は検出できない。
図3A:L19−IL2を伴わない無関係の非形質導入T細胞。約1%の腫瘍内T細胞浸潤を検出することができる。割合の定量的推定は、経験のある病理学者の手順によるおおよその推定に依存する。
図3B:CAR−T細胞(14.G2a−BBゼータであるが、L19−IL2を伴わない):腫瘍内T細胞浸潤は約5%であるが、血管内および腫瘍周辺のT細胞はいずれも見出すことができない。
図4:非形質導入T細胞+L19−IL2。腫瘍内T細胞浸潤は約3%であるが、T細胞の大部分は腫瘍周辺に見出された。
図5:CAR−T細胞(14.G2a−BBゼータ)+L19−IL2。腫瘍内T細胞浸潤は約10%であり、血管内のT細胞浸潤は約30%であり、腫瘍周辺のT細胞浸潤は約60%である。
図6:免疫サイトカインDarleukin(L19−IL2)の概略図である。本明細書で議論されるL19−IL15コンジュゲートの好ましいバージョンは同様の形状を有することが注目される。
図7A:例示的な第1世代のキメラ抗原受容体の異なる成分である。この例では、人工的なTCRは、CD3−ゼータ膜貫通および内部ドメインに融合された抗体成分、例えば、所与のモノクローナル抗体に由来する単鎖可変断片(scFv)の融合物を含む。このような分子は、抗体成分の標的結合に応答してゼータシグナルを伝達する。T細胞がこの分子(通常、オンコレトロウイルスベクター形質導入によって達成される)を発現すると、これらは、抗体成分により検出される標的を発現する標的細胞を認識して殺す。
図7B:キメラ抗原受容体14.G2a−BBゼータ(第2世代)の概略的な構造である。構築物は、適切なスペーサーまたはリンカーによって4−1BBドメインおよびCD3−ゼータ(CD3ζ)ドメインに融合された、抗体14G2a(1A7)のscFv断片を含む。CD3ζドメインは、scFv断片がその標的GD2に結合すると増殖性シグナルを伝達する。4−1BB共刺激シグナル伝達ドメイン模倣物はCAR−T細胞の活性化を増幅し、T細胞に対して、増加して癌細胞を殺すためのより頑強なシグナルが生じる。
図8:T細胞受容体複合体である。CD3−ゼータは、CD3γ鎖、CD3δ鎖、および2本のCD3ε鎖を含む、CD3T細胞共受容体の鎖である。これらの鎖はTCR−αおよびTCR−β鎖ならびにCD3ζ鎖(ゼータ鎖)と関連して、Tリンパ球内で活性化シグナルを生成する。TCR、CD3ζ鎖、およびCD3分子は一緒に、TCR複合体を構成する。
図9:IL2とIL15の間の配列アライメントである。2つのサイトカイン間の構造的類似性が注目される。
材料および方法
1.肉腫異種移植実験
マウス当たり2x106のVH−64ユーイング肉腫細胞をNOD/scidガンマ(NSG)マウスに皮下異種移植することに依存する局在型ユーイング肉腫モデルを生産した。
腫瘍体積200〜300mm3において、L19−IL2による腹腔内処置(30μgを週に2回、1、5、8、12、14、および20日目)と、3回の1x107の14.G2a−BBゼータ形質導入T細胞、または対照としての非形質導入T細胞(図1を参照)の静脈内注射とをマウスに受けさせた。直径のキャリパー(caliper)定量により腫瘍成長をモニターした。各コホートにおいて2匹のマウスを使用した。(CAR)−T細胞浸潤および免疫サイトカイン局在化に関する比較病理組織学的分析のために、治療後の腫瘍切片を使用した。
更に、標準免疫蛍光手順において抗ヒトIL2抗体を用いて、腫瘍組織内のL19−IL2の局在化を評価した。L19−IL2および14.G2a−BBゼータは、本明細書中の他の箇所で詳細に記載される。対照実験は、
(1)それぞれ単独で、L19−IL2または14.G2a−BBゼータ、
(2)鶏卵リゾチーム(KSF)に結合するイムノコンジュゲートであり、負の対照の役割を果たすKSF−IL2、
(3)同様に負の対照の役割を果たす非形質導入T細胞
を用いて行った。
この実験の結果は図2〜5に示される。
CAR−T細胞および免疫サイトカインの組み合わせは腫瘍浸潤を劇的に増大させた−固形腫瘍への浸潤の際にCAR−T細胞が直面する困難(活性腫瘍媒介性免疫抑制、エキソビボ操作後のTリンパ球の機能変化、細胞が貫通する必要のある線維形成性間質による浸潤の物理的阻害)を説明する現在の理論はないので、完全に予期しなかった知見は、免疫サイトカインがCAR−T細胞浸潤に対して有する相乗効果を明らかにするであろう。
サイトカインの機能的意味、すなわち単にT細胞の活性を調節することだけでは、本発明のシナリオ(腫瘍媒介性免疫抑制、エキソビボ操作後のTリンパ球の機能変化および/または線維形成性間質による浸潤の物理的阻害がT細胞の抗腫瘍効力に対抗する)におけるその支援効果を説明することができない。
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Claims (20)

  1. a)a1)癌関連抗原を特異的に認識する結合タンパク質、および
    a2)炎症性サイトカイン
    を含む融合タンパク質
    を含む、腫瘍性疾患を患っているか、腫瘍性疾患を発症する危険があるか、または腫瘍性疾患と診断されている対象を処置するための医薬であって、
    前記医薬は、
    b)癌関連抗原を認識するキメラ抗原受容体(CAR)−T細胞と
    併用により同時投与または逐次投与され、
    前記結合タンパク質が、
    ・抗体、及び/又は
    ・標的結合特性を保持する抗体断片
    から選択される群のうちの少なくとも1つを含み、
    前記結合タンパク質によって認識される前記癌関連抗原が癌間質関連性であり、
    前記キメラ抗原受容体(CAR)−T細胞が癌細胞関連抗原を認識し、並びに
    前記炎症性サイトカインが、IL2である、医薬。
  2. b)癌関連抗原を認識するキメラ抗原受容体(CAR)−T細胞を含む、腫瘍性疾患を患っているか、腫瘍性疾患を発症する危険があるか、または腫瘍性疾患と診断されている対象を処置するための医薬であって、
    前記医薬は、
    a)a1)癌関連抗原を特異的に認識する結合タンパク質、および
    a2)炎症性サイトカイン
    を含む融合タンパク質と
    併用により同時投与または逐次投与され、
    前記結合タンパク質が、
    ・抗体、及び/又は
    ・標的結合特性を保持する抗体断片
    から選択される群のうちの少なくとも1つを含み、
    前記結合タンパク質によって認識される前記癌関連抗原が癌間質関連性であり、
    前記キメラ抗原受容体(CAR)−T細胞が癌細胞関連抗原を認識し、並びに
    前記炎症性サイトカインが、IL2である、医薬。
  3. 前記結合タンパク質によって認識される前記癌関連抗原が血管新生マーカーである、請求項1又は2に記載の医薬。
  4. 前記結合タンパク質によって認識される前記癌関連抗原が、フィブロネクチン、またはそのスプライスアイソフォーム、および/またはそのサブドメインである、請求項1〜のいずれか一項に記載の医薬。
  5. 前記結合タンパク質によって認識される前記癌関連抗原がフィブロネクチンのEDBドメインである、請求項1〜のいずれか一項に記載の医薬。
  6. 前記CAR−T細胞がジシアロガングリオシドGD2を認識する、請求項1〜のいずれか一項に記載の医薬。
  7. 前記結合タンパク質がL19抗体の少なくとも1つのCDR配列を含有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の医薬。
  8. 前記結合タンパク質が配列番号6〜11に記載の配列を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の医薬。
  9. 前記結合タンパク質が、配列番号1に記載の少なくとも1つのV重鎖、または配列番号2に記載の少なくとも1つのV軽鎖を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の医薬。
  10. 前記重鎖および前記軽鎖がペプチドリンカーによって結合された、請求項9に記載の医薬。
  11. 前記ペプチドリンカーが、配列番号3に記載の配列、または配列番号3に記載の配列に対して少なくとも90%の同一性を有する配列を含む、請求項10に記載の医薬。
  12. 前記IL2が、哺乳類IL2である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の医薬。
  13. 前記IL2が、ヒトIL2である、請求項12に記載の医薬。
  14. 前記IL2が、配列番号4に記載の配列を含む、請求項13に記載の医薬。
  15. 融合タンパク質リンカーが、前記結合タンパク質と前記炎症性サイトカイン部分とを結合している、請求項1〜14のいずれか一項に記載の医薬。
  16. 前記融合タンパク質リンカーが、1アミノ酸以上及び30アミノ酸以下の長さを有するか、又は配列番号5に記載の配列を含む、請求項15に記載の医薬。
  17. 前記融合タンパク質がペグ化されている、請求項1〜16のいずれか一項に記載の医薬。
  18. 前記T細胞内のキメラ抗原受容体(CAR)が、14.G2a−ゼータ、14.G2a−BBゼータまたは14.G2a−28ゼータを含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の医薬。
  19. 前記腫瘍性疾患が、固形腫瘍である、請求項1〜18のいずれか一項に記載の医薬。
  20. 前記腫瘍性疾患が、リンパ腫、癌腫、肉腫または白血病である、請求項1〜18のいずれか一項に記載の医薬。
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