JP6751493B2 - キメラ抗原受容体及びキメラ抗原受容体が発現されたt細胞 - Google Patents

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Description

本発明は、癌細胞表面抗原を認識するキメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞に関する。詳しくは、本発明は、発現率に優れたキメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞に関する。さらに詳しくは、本発明は、癌細胞表面の抗原結合ドメイン(antigen binding domain)、ヒンジ領域(hinge region)、膜貫通ドメイン(transmembrane domain)、共刺激ドメイン(co‐stimulatory domain)、及び細胞質シグナルドメイン(signaling domain)を含むキメラ抗原受容体において、共刺激ドメインが、突然変異したCD28またはTNFRSF9からなることを特徴とするキメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞に関する。加えて、本発明は、前記キメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞において、前記抗原結合ドメインが、IL13Rα2、血管新生作用と関連した抗原、EGFRvIII、EphA2、αVβ3、及びグリピカン1からなる群より選ばれる抗原と結合することを特徴とするキメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞に関する。
また、本発明は、前記キメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞において、前記抗原結合ドメインとヒンジ領域との間に、3つのグリシンがさらに導入されたことを特徴とするキメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞に関する。
また、本発明は、前記キメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞において、細胞質シグナルドメインが、JurkatT細胞のCD3ζシグナル伝達ドメインではなく、追加のグルタミンが含まれた正常ヒトのCD3ζシグナル伝達ドメインの使用を特徴とするキメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞に関する。
さらには、本発明は、上記した所定の抗原結合ドメイン、共刺激ドメイン、及び細胞質シグナルドメインのいずれか一つ、またはすべてを含むキメラ抗原受容体及びそれが発現されたT細胞に関する。
キメラ抗原受容体(以下、本明細書では、これを「CAR」と略称することがある。)を発現されるT細胞(以下、本明細書では、これを「CAR‐T細胞」と略称することがある。)は、癌細胞の表面に特異的に発現される癌細胞表面抗原を認識する受容体をコードする遺伝子をT細胞に導入し、癌細胞を死滅させるように、遺伝子組換えされたT細胞を意味する。イスラエルのワイツマン科学研究所(Weizmann Institute of Science)の化学者にして免疫学者であるDr. Zellig Eshharらが、癌細胞において特異的に発現される抗原と結合する受容体を有するT細胞を人為的に作ると、癌細胞のみを標的として免疫反応を引き起こし、癌細胞を殺すことができるという知見を導き、キメラ抗原受容体を装着したT細胞を作ることに成功して、1989年PNASに発表したことがある。
しかしながら、草創期に製造されたCAR‐T細胞、すなわち、第一世代CAR‐T細胞は、シグナル伝達ドメインとしてCD3ζのみを用いているが、その治療効果が不備であり、また持続時間も短いという短所があった。よって、CAR‐T細胞の反応性を向上させるための努力が行われ、共刺激ドメイン(CD28またはCD137/4‐1BB)とCD3ζを結合した第二世代CAR‐T細胞が製造されたが、第一世代CAR‐T細胞に比べて、体内に残存するCAR‐T細胞の数が顕著に増加した。一方、第二世代CAR‐T細胞は、1つの共刺激ドメインを用いているが、2つの共刺激ドメインを用いるCAR‐T細胞を第三世代CAR‐T細胞と言い、現在、研究は、第二世代及び第三世代CAR‐T細胞に集中している。一方、CAR‐T細胞を用いて癌を治療する方法と関連して、3名の末期慢性リンパ性白血病(CCL、chronic lymphoid leukemia)患者に、CD19を認知可能に変形された細胞傷害性T細胞(Cytotoxic T cell)を注射すると、そのうち、2名において白血病が完治され、その状態が10カ月程度持続したと報告されており(N.Engl J Med 2011;365:725‐733 August 25,2011,Sic.Transl.Med 2011 Aug 10;3(95):95ra73)、ここで、用いられたCAR‐Tは、第二世代に該当するものであって、共刺激ドメインとして4‐1BBを、シグナル伝達ドメインとしてCD3ζを用いたものである。前記CAR‐T細胞の抗原結合ドメインは、白血病癌細胞の表面で発見されるCD19を抗原として認識する。
また、急性白血病患者にCTL019を投与して治療すると、患者30名のうち、27名が完全寛解を経験し、全体患者の67%が2年間完全寛解、78%が2年間生存したと報告されており、対象患者が再発性または不応性の患者であったことを考慮すると、これは、極めて驚くべきことである(非特許文献2)。
現在、多様なCAR‐T細胞を用いた治療法について、リンパ腫、骨髄腫等の多様な血液癌を対象として臨床試験が進行中であり、使用可能な医薬品としてのCAR‐Tが市場に登場するものと予想される。CAR‐T細胞を用いた癌治療は、自己由来法であり、量産される製品ではないが、患者オーダーメイドとしてその治療効果が既存の抗癌剤とは比較できないほど高い。
韓国公開特許第10‐2013‐0124521号公報
Immunol Rev,2014,257(1):107‐126
N Engl J Med 2014;371:1507‐1517,October 16,2014
Science Translational Medicine 18 Feb 2015:Vol.7,Issue 275,pp.275ra22
本発明は、従来、知られているCAR‐T細胞と比較して、発現率と治療効果が顕著に優れたCAR及びCAR‐T細胞の提供を目的とする。具体的に、本発明では、第二世代及び第三世代CAR‐T細胞において、その機能の主要な役割を担当する共刺激ドメインとして、多様なCAR‐T細胞に導入可能な共刺激ドメインを提供することを目的とする。さらには、特定の癌細胞の表面に発現される抗原と結合可能であり、またCAR‐T細胞の形成が可能な多様な抗原結合ドメインを提供することを目的とする。また、多様なCAR‐T細胞において、抗原結合ドメインとヒンジ領域との間にさらに導入可能な追加のアミノ酸配列を有することを特徴とするキメラ抗原受容体であって、CAR‐T細胞の発現率及びその治療効果の向上方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明は、下記のような技術思想を開示する。
抗原結合ドメイン、ヒンジ領域、膜貫通ドメイン、共刺激ドメイン、及び細胞質シグナルドメインを含むキメラ抗原受容体において、特定の共刺激ドメイン、または特定の抗原結合ドメイン、抗原結合ドメインとヒンジ領域との間に追加される特定のアミノ酸配列を独立的に含み、または細胞質シグナルドメインがJurkatT細胞のCD3ζシグナル伝達ドメインではなく、追加のグルタミンが含まれた正常ヒトのCD3ζシグナル伝達ドメインの使用を特徴とする、またはこれらを組み合わせて含むキメラ抗原受容体、またそれが発現されたCAR‐T細胞を開示する。
本発明に開示されている抗原結合ドメイン、または共刺激ドメイン、またはシグナル伝達ドメインを含むCAR‐T細胞は、治療効能及び発現率が顕著に優れるという効果を有する。
本発明を例示する目的で、ここに実施形態が図示されている。しかしながら、本発明は、図示された実施形態の正確な配列及び方便に制限されないものと理解されなければならない。
本発明で開示するCAR‐T細胞の一実施例の主要機能要素を示すレトロウイルスベクター及び移植遺伝子を示す。具体的にIL13の2つのアミノ酸置換(Glu‐11、Arg‐107)よりも高い抗原親和性を与えるために、突然変異したIL13(E11K.R64D.S67D.R107K)、ヒトCD8αヒンジ及びヒトCD8/ヒトCD3膜貫通ドメイン、CAR発現率を増加させるために突然変異のヒトCD28(RLLH→RGGH)、ヒトTNFRSF9、及び健常人のCD3ζシグナル伝達ドメインの発現を指示する臨床的等級のレトロウイルスベクターを示した。図面は、一定の蓄積で示されてはいない。
CAR蛋白質の溶解度を高め、キメラ抗原受容体の発現を増加させるために、抗原結合ドメインとヒンジ部位との間に3つのグリシンを添加した後、発現率が増加することを示す図である。
CAR蛋白質のキメラ抗原受容体の発現を増加させるために、ヒトCD28の突然変異(RLLH→RGGH)の使用時、発現率が増加することを示す図である。
臨床のために設定された製造工程で生産されたCAR‐T細胞純度及びCAR発現率の確認のために、形質転換したT細胞をフローサイトメトリー分析器によって分析した結果を示す図であって、CAR発現率及びT細胞純度を示す図である。
2つの位置が置換されたIL13(Glu‐11、Arg‐107)と4つの位置が置換されたIL13(IL13.E11K.R64D.S67D.R107K)が導入されたT細胞の細胞毒性を比較した図である。
4つの位置が置換されたIL13(E11K.R64D.S67D.R107K).TNFRSF9.CD3ζで構成されるCAR‐T細胞のヒト脳癌細胞株U251におけるCAR発現率依存的に抗癌活性が増加することを示す図である。
4つの位置が置換されたIL13(E11K.R64D.S67D.R107K)TNFRSF9.CD3ζからなるCAR‐T細胞と、ターゲット細胞であるヒト脳癌細胞株U251(IL13Rα2過発現)または正常細胞対照群であるHUVEC(IL13Rα2発現の欠如)とを0.5:1の割合で19時間培養後、IFN‐γサイトカイン産生を示す図である。
4つの位置が置換された(IL13.E11K.R64D.S67D.R107K).TNFRSF9.CD3ζを含むCAR‐T細胞と、ターゲット細胞であるヒト脳癌細胞株U251とを19時間培養後、IFN‐γサイトカイン産生がCAR‐T細胞数依存的に抗癌活性増加を示すことを示す図である。
図9Aは、4つの位置が置換されたIL13(E11K.R64D.S67D.R107K)TNFRSF9.CD3ζを含むCAR‐T細胞を用いたヌードマウスのインビボ効力実験方法を概略的に示すイメージであり、図9Bは、前記CAR‐T細胞またはPBS処理12日後、動物の腫瘍のサイズを測定した結果を示す図であり、
図9Cは、前記CAR‐T細胞またはPBS処理15日後、ヌードマウスから除去された癌組織の形態、サイズ、また重さを示す図である。
図10Aは、TMZ+PBS(PBSは、静脈内に1回投与し、TMZ及びIL‐2は、それぞれ腹腔及び静脈内に1日1回ずつ4日間投与)15日後、ヌードマウスから除去された癌組織を、抗ヒトCD3抗体を用いてT細胞を染色したイメージであり、
図10Bは、TMZ+YYB103(TMZ及び4つの位置が置換されたIL13(E11K.R64D.S67D.R107K)TNFRSF9.CD3ζを含むCAR‐T細胞は、静脈内に1回投与し、TMZ及びIL‐2は、それぞれ腹腔及び静脈内に1日1回ずつ4日間投与)15日後、ヌードマウスから除去された癌組織を、抗ヒトCD3抗体を用いてT細胞を染色したイメージである。
図11Aは、TMZ+PBS(PBSは、静脈内に1回投与し、TMZ及びIL‐2は、それぞれ腹腔及び静脈内に1日1回ずつ4日間投与)15日後、ヌードマウスから除去された癌組織をH&E染色したイメージであり、
図11Bは、TMZ+YYB103(TMZ及び4つの位置が置換されたIL13(E11K.R64D.S67D.R107K)TNFRSF9.CD3ζを含むCAR‐T細胞は、静脈内に1回投与し、TMZ及びIL‐2は、それぞれ腹腔及び静脈内に1日1回ずつ4日間投与)15日後、ヌードマウスから除去された癌組織をH&E染色したイメージである。
成功した抗癌CAR治療法は、抗原特異的なCAR‐T細胞のみならず、癌細胞に対するCAR‐T細胞の接近及びCAR‐T細胞の機能維持のための免疫機能強化環境を必要とするので、このような目標を達成するために、抗血管新生CARを製造したものを示す図であって、図12Aは、主要機能要素を示す抗血管新生CAR移植遺伝子を示し、図12Bは、抗血管新生CARの細胞表面における発現のための遺伝子構造体を用いて形質転換した細胞をフローサイトメトリー分析器によって分析した結果を示す図である。
[図13」〜[図16」 多様な癌の主要な腫瘍抗原をターゲットとするCARの製造を示す。各図のAは、主要機能要素を示すCAR移植遺伝子を示し、各図のBは、CARの細胞表面における発現のための遺伝子構造体を用いて形質転換した細胞を、フローサイトメトリー分析器によって分析した結果を示す図である。
本発明に係るCAR‐T細胞は、癌細胞を抗原として認識する受容体遺伝子を導入した遺伝子組換えされたT細胞であって、抗原を認識する抗原結合ドメイン、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインを連結するヒンジ領域(またはスペーサ)、膜貫通ドメイン、共刺激ドメイン、及び細胞質シグナルドメインで構成される。
抗原結合ドメインは、一次シグナルが伝達される部位であって、細胞膜の外部にあり、特定の抗原を発現する癌細胞を認識する部分である。したがって、CAR‐T細胞を用いた癌の治療において、具体的な治療対象は、抗原結合ドメインにより決定されるが、本発明は、このような抗原結合ドメインを特定なものに制限していないが、例えば、膠芽細胞腫に過発現するIL13Rα2に特異的に結合可能なキメラ抗原受容体を開示する。膠芽細胞腫(Glioblastoma、GBM)または多形性膠芽腫(glioblastoma multiforme)は、脳腫瘍の約12〜15%を占める最も一般的な脳腫瘍の一つであり、一般の悪性脳癌に該当する。大腸癌や肺癌に比べて相対的に稀であるため、その治療法についての研究が盛んに行われていない傾向にある。膠芽細胞腫の細胞は、星状膠細胞に類似しているが、星状膠細胞は、神経細胞を維持し、神経に影響を与え、脳組織の損傷に対する防御反応を担当している。膠芽細胞腫の発生と悪性化には、幹細胞または未成熟星状膠細胞の遺伝子異常が関与していると思われている。膠芽細胞腫の治療には、手術、放射線治療、及び化学抗癌療法剤が用いられる。化学抗癌療法剤としては、テモゾロマイド、ロムスチン、及びカルマスティン等が用いられており、最近、腫瘍ワクチン治療及び分子標的治療等の臨床試験が進行されている。しかし、依然として、膠芽細胞腫の治療についての有用な治療剤はないのが実情であり、特に、位置11がE11Yで置換された突然変異IL13を用いたCAR‐T細胞を用いて、IL13Rα2を過発現する膠芽細胞腫の治療を試みたことがあるが、ベイラー医科大学によると、位置11がE11Yで置換された突然変異IL13を用いたCAR‐T細胞は、インビボでは治療効果がよくないと報告されている。しかし、本発明において開示するCAR‐T細胞は、膠芽細胞腫の治療効果に優れている。
IL13Rα2と結合する抗原結合ドメインの配列は、配列番号1と同じであるが、特に位置11、64、67、107がそれぞれE11K.R64D.S67D.R107Kで置換された突然変異IL13が、本発明を通じて新たに開示される。但し、当該位置において置換されるアミノ酸は、前記特定のアミノ酸に類似した性質のアミノ酸に代替され得ることに留意すべきである。したがって、位置11では、リジン(K)の代わりにアルギニン(R)またはヒスチジン(H)に、位置64及び67では、アスパラギン酸(D)の代わりにグルタミン酸(E)に、位置107では、リジン(K)の代わりにヒスチジン(H)に代替され得る。
本発明に開示されている4つの位置が突然変異したIL13(E11K.R64D.S67D.R107K)及び同一位置において同一性質のアミノ酸で置換された類似体は、抗原親和性が増加する。
本発明の抗原結合ドメインは、膠芽細胞腫に過発現するIL13Rα2のみならず、多様な癌細胞に発現する抗原と結合して製造されてもよい。例えば、血管新生作用と関連した抗原と結合可能な抗原結合ドメイン(配列番号2)、膠芽細胞腫と肺癌等の主要な腫瘍抗原であるEGFRvIIIと結合する抗原結合ドメイン(配列番号3)、膠芽細胞腫、乳癌、前立腺癌等の腫瘍抗原であるEphA2と結合する抗原結合ドメイン(配列番号4)、膵癌、肺癌、乳癌の癌腫幹細胞性(carcinoma stemness)とエルロチニブ等のチロシンキナーゼ(RTKIs;receptor tyrosine kinase inhibitors)抵抗マーカーであるαVβ3と結合する抗原結合ドメイン(配列番号5)、膵癌、膠芽細胞腫、乳癌等に過発現されるグリピカン1と結合する抗原結合ドメイン(配列番号6)が本発明に開示されており、図12乃至図16には、上記抗原結合ドメインを含むCAR‐T細胞を製造するための遺伝子及び細胞表面における発現のための遺伝子構造体を用いて形質転換した細胞を、フローサイトメトリー分析器によって分析した結果を提示する。
本発明における他の特徴は、CAR蛋白質の溶解度を高め、キメラ抗原受容体の発現を増加させるために、抗原結合ドメインとヒンジ領域との間に3つのグリシンをさらに導入したことである。本発明者の研究によると、抗原結合ドメインとヒンジ領域との間に3つのグリシンを導入した場合としなかった場合では、その溶解度の差が約10倍であることを確認し、これにより、CAR‐T細胞の製造と関連して発現率において大きな差を示し、このような発現率の差は、究極的に治療効果と直結されることから、これは極めて進歩した技術的跳躍であると言える。また、上記3つのグリシン(K)は、これに類似した性質のアミノ酸であるアラニン(A)、バリン(V)、ロイシン(L)またはイソロイシン(I)で置換されてもよい。
本発明におけるまた別の特徴は、特定の共刺激ドメインの使用にある。CAR‐T細胞において、抗原結合ドメインと抗原が結合すると、そのシグナルが細胞質シグナルドメイン(CD3ζ)を通じてT細胞免疫反応を活性化させる。共刺激ドメインは、共刺激シグナルが伝達される部位であって、抗原結合ドメインと結合した特定抗原を認識したCAR‐T細胞が免疫反応を引き起こし、自己増殖を助け、体内での残存時間を増やすようにシグナルを伝達する役割をする。一方、このような共刺激ドメインは、第一世代CAR‐T細胞では存在しなかった構成要素であり、第二世代CAR‐T細胞では1つの共刺激ドメインを用いており、第三世代CAR‐T細胞では2つの共刺激ドメインを用いる。CAR‐T細胞は、第一世代、第二世代、第三世代等の世代を経るにつれて、細胞内部の共刺激ドメイン部分においてCAR‐T細胞の自己増殖能及び体内での残存時間を増やして、少ない細胞数を注射しても、体内で癌細胞に対抗するCAR‐T細胞を多く作り出し、注入後は、長時間体内で持続可能にする遺伝子等で組換えされて開発されている。すなわち、第一世代の場合、共刺激シグナルドメインがなく、CD3ζしかなく、シグナル伝達の限界があったが、第二世代、第三世代には、このドメイン部位に4‐1BBまたはОX40等がさらに導入され、癌細胞特異的認識能を向上させようとした。
また、CAR‐T細胞の発現率の向上により、少ないCAR‐T細胞を用いても治療効果を示すように、本発明者は、CD28の所定位置に突然変異を発生させた共刺激ドメインを用いており、さらには、突然変異したCD28とTNFRSF9を結合した2つの共刺激ドメインを用いることにより、「癌細胞抗原認識能」が高くなり、正常細胞を攻撃する副作用が最小化し、また発現率が極大化することにより、治療効能が飛躍的に上昇することが分かった。
したがって、本発明におけるまた別の技術的特徴は、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、共刺激ドメイン、及び細胞質シグナルドメインで構成されるキメラ抗原受容体及びそれが発現されたCAR‐T細胞において、前記共刺激ドメインが、CD28またはTNFRSF9を含み、またはCD28とTNFRSF9を含むものである。ここで、CD28は、キメラ抗原受容体の発現を増加させるための突然変異(配列番号6乃至9がRLLHからRGGHに置換)を含んでもよい。本発明の共刺激ドメインに含まれてもよい野生型のCD28及びTNFRSF9のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号7及び8で示される。また、突然変異したCD28(配列番号6乃至9がRLLHからRGGHに置換)において、置換されたアミノ酸は、グリシン(G)であるが、これに類似したアミノ酸、例えば、アラニン(A)、バリン(V)、ロイシン(L)またはイソロイシン(I)に代替されてもよい。本発明のヒンジ領域は、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインを連結する部分であり、スペーサとも呼ばれるが、T細胞膜から抗原結合ドメインを拡張するための目的を有する。本発明のヒンジ部分は、本技術の分野において通常に用いられるヒンジ領域を用いてもよく、例えば、CD8ヒンジ領域に由来してもよい(配列番号9、配列番号10)。本発明のまた別の技術的特徴が、抗原結合ドメインとヒンジ領域との間にさらに導入された3つのグリシンにあることは、上述の通りである。
本発明の膜貫通ドメインは、CAR分子の支持台の役割をするとともに、抗原結合ドメインから受けたシグナルを共刺激ドメインと細胞質シグナルドメインに伝達する役割をする。本発明の膜貫通ドメインに限定されず、CARの製造に用いられる通常の膜貫通ドメインが用いられるが、例えば、ヒトCD8/CD3膜貫通ドメインが用いられてもよい(配列番号11、配列番号12)。
本発明の細胞質シグナルドメインは、JurkatT細胞のCD3ζシグナル伝達ドメインではなく、追加のグルタミンが含まれた正常ヒトのCD3ζシグナル伝達ドメインを用いており、前記追加のグルタミンは、配列番号13において位置50のグルタミン(Q)を意味する。
本発明の技術思想は、上記した技術的特徴を独自的に用いるものと組み合わせて用いるものを全て含む。すなわち、本発明の技術的特徴の具現は、本発明において開示する所定の抗原結合部位を含むCAR‐T細胞、所定の抗原結合ドメインと所定のヒンジ領域との間に3つのグリシンをさらに導入したCAR‐T細胞、本発明において開示する共刺激ドメインを含むCAR‐T細胞を全て含む。
本明細書に開示されているドメインを構成するポリペプチドの核酸配列は、当該技術の分野において公知された組換え方法を用いて収得され、例えば、標準技法を用いて前記遺伝子を発現する細胞からライブラリをスクリーニングし、または同一の遺伝子を含むように、公知のベクターから遺伝子を誘導し、または前記同一の遺伝子を含む細胞及び組織から直接単離することにより収得される。代案としては、前記関心のある遺伝子は、クローニングではなく、合成により生成されてもよい。
細胞内に遺伝子を導入して発現される方法は、当該技術の分野において公知されている。発現ベクターは、当該技術の分野において公知された任意の方法により、宿主細胞内に迅速に導入される。例えば、本発明では、最終的に製造されたCAR遺伝子断片を、XhoI/NotIで切断されたMFGレトロウイルス発現ベクターに接合させ、CAR‐T細胞を製造することができる。本発明は、構造体の成分のそれぞれに対する多数の任意の変異体を含むものと理解されなければならない。
治療可能な癌は、膠芽細胞腫のみならず、非固形腫瘍(例えば、血液学的腫瘍、例えば、白血病及びリンパ腫)が含まれるが、固形腫瘍を含んでもよい。
このように遺伝子組換えされたCAR‐T細胞を製造して、癌患者に注入するまでは数段階を経る。患者の血液からの白血球成分分離採集過程を経てT細胞を抽出した後、発現ベクターを用いてCARでデザインされたDNAをT細胞に注入し、このCAR‐T細胞を増殖させた後、これを患者に注入することになる。
以下、実施例を通じて本発明を具体化する。但し、下記の実施例は、本発明の技術的範囲を決して制限するものではないことに留意しなければならない。
実施例1:癌細胞に過発現されるIL13Rα2に特異的に結合する第二世代(YYB‐103,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.TNFRSF9.CD3ζ)及び第三世代(YYB‐103A,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)キメラ抗原受容体を有する発現ベクターの構築
本発明者は、IL13の2つのアミノ酸置換(Glu‐11、Arg‐107)よりも高い抗原親和性を与えるために、突然変異IL13(E11K.R64D.S67D.R107K)を製造し、T細胞活性化のための細胞質シグナルドメインを1つ(TNFRSF9)及び2つ(CD28、TNFRSF9)を含むキメラ抗原受容体を製造した(図1)。本発明では、CAR蛋白質の溶解度を高め、キメラ抗原受容体の発現を増加させるために、抗原結合ドメインとヒンジとの間に3つのグリシン(GGG)を添加した(図2)。本発明において用いられたCD28シグナル細胞質ドメインは、CAR蛋白質の溶解度を高め、キメラ抗原受容体の発現を増加させるための突然変異(RLLH→RGGH)ヒトCD28塩基配列を含む(図3)。ヒトTNFRSF9及び健常人のCD3ζシグナル伝達ドメインを用いた。ヒトIL13(P35225.1)、ヒトCD3(P20963‐1)、ヒトCD8α(P01732)、ヒトCD28(P10747)、ヒトTNFRSF9(Q07011)、またヒトカッパ軽鎖シグナル配列(HuVHCAMP)を科学文献及び公共が利用可能なデータベースを用いて最適化しており、コドン最適化合成DNAで構成された第二世代及び第三世代キメラ抗原受容体(YYB‐103,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.TNFRSF9.CD3ζ及びYYB‐103A,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)を製造した(図1)。完成した構造体は、コザックコンセンサスリボソーム結合配列、ヒトカッパ軽鎖シグナル配列(HuVHCAMP)、ヒトIL13.E11K.R64D.S67D.R107K成熟蛋白質配列(ヒトIL13(E11K.R64D.S67D.R107K))、CAR蛋白質の溶解度を高め、キメラ抗原受容体の発現を増加させるために、抗原結合ドメインとヒンジとの間に3つのグリシン(GGG)の添加(図2)、ヒトCD8αのヒンジ領域、ヒトCD8/CD3膜貫通ドメイン、突然変異(RLLH→RGGH)で変形された細胞質CD28の共刺激シグナルドメイン、細胞質TNFRSF9の共刺激シグナルドメイン、健常人のCD3ζ細胞質シグナルドメイン配列と、XhoI/NotI切断部分を含む。YYB‐103及びYYB‐103Aの全体配列を配列番号14及び15に示した。最終的に製造されたCAR遺伝子断片をXhoI/NotIで切断されたMFGレトロウイルス発現ベクターに接合させた(Emtage PC等、Clin Cancer Res,2008,14:8112‐8122)(図1)。本実施例において、キメラ抗原受容体の活性を比較するために、IL13の2つのアミノ酸置換(Glu‐11,Arg‐107)の第三世代キメラ抗原受容体(YYB‐103B,IL13(E11K.R107K).28.TNFRSF9.CD3ζ)をさらに製造した(配列番号16)。
実施例2:癌細胞に過発現するIL13Rα2に特異的に結合する第二世代(YYB‐103,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.TNFRSF9.CD3ζ)及び第三世代(YYB‐103A,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)キメラ抗原受容体で形質変形されたT細胞の製造
CARを発現する高い力価のPG13クローンは、一時的にフェニックス‐エンポ(Phoenix‐empo)及びフェニックス‐エコー細胞を、実施例1で製造されたレトロウイルス発現ベクターYYB‐103またはYYB‐103Aを用いて感染させ、その後、感染されたフェニックス‐エンポ及びフェニックス‐エコー細胞から無細胞ベクターストックをPG13細胞に感染させることにより作った。高い力価の単クローンは、抗‐IL‐13単クローン抗体(BD Pharmingen)を用いてPG13/YYB‐103細胞を染色した後、フローサイトメトリー分析器によって単クローンを分離した。高い力価のPG13/YYB‐103クローンは、限界希釈法により、2回目のサブクローニングにより作られた。サブクローンPG13/YYB‐103‐13は、高いCAR発現を安定的に示し、末梢血における効率的な形質導入能のために選ばれた。抗‐IL‐13単クローン抗体(BD Pharmingen)を用いて形質導入されたPG13/YYB‐103‐13細胞を、フローサイトメトリー分析器によって形質導入程度を分析した。形質導入されたPG13/YYB‐103‐13細胞の上澄液はレトロウイルスを含み、T細胞の遺伝的変形のために収去した。末梢血単核細胞(peripheral blood mononuclear cells、PBMC)は、健康な供与者からの全血をフィコールパーク(Ficoll Paque、GEヘルスケア)に入れ、遠心分離によって分離した。分離されたPBMCをヒトIL‐2(NOVARTIS)100IU/mLの条件の状態で、抗CD3単クローン抗体(eBioscience)100ng/mLを添加して培養することにより、T細胞分画を活性化させた(BL Levine,Cancer Gene Therapy,2015,22:79‐84)。培養2〜3日後、細胞の殆どはT細胞であり、一部のナチュラルキラー細胞が0〜2%の比率で含まれていた。活性化段階の2〜3日後、T細胞にレトロウイルス上澄液を用いて2日間2回、形質導入の進行及び洗浄後、フラスコで4〜7日間細胞を増殖した。細胞は、12〜14日間、攪拌用プラットフォーム装置(ウェーブバイオリアクターシステム)上で培養した。IL‐2を100IU/mLに維持した。このような方式で変形されたT細胞は、分析実験に用いられた(図4)。
実験例1:キメラ抗原受容体で形質変形されたT細胞表面のCAR発現率のチェック
実験方法(フローサイトメトリー分析)
フローサイトメトリー分析(>30,000イベント)のためにBD LSRII装備(ベクトンディッキンソン)とBD FACSDivaソフトウェア(ベクトンディッキンソン)を用いた。具体的には、フィコエリトリン(PE)コンジュゲート抗ヒトIL‐13単クローン抗体(BD Pharmingen)の添加前、細胞を2%ウシ血清アルブミンを含有したPBSで1回洗浄を進行した。洗浄後、光が遮断された状態で、4℃で30分間、それぞれの抗体と反応してから、細胞を1回洗浄し、形質導入されたT細胞表面CARの発現率をチェックした。また、IL13Rα2及びIL13Rα1の細胞表面発現を確認するために、抗ヒトIL13Rα2抗体(R&Dシステムズ)、ロバ抗ヤギIgGフィコエリトリン二次抗体(R&Dシステムズ)、及び抗ヒトIL13Rα1フィコエリトリン(R&Dシステムズ)を用いており、対照群としてアイソタイプ抗体を含ませた。
実験結果
実施例1で製造したIL13Rα2特異的なCAR(YYB‐103,IL13.E11K.R107K.TNFRSF9.CD3ζ;YYB‐103A,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ;YYB‐103B,IL13.E11K.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)がT細胞表面で発現するかを確認するために、実施例2に従い、T細胞培養を12〜14日間進行した後、実験方法によりフローサイトメトリー分析を進行した。分析結果、生きているT細胞表面に発現したキメラ抗原受容体の発現率は、7名の献血者において全て90.5%〜92.8%と示された。培養を維持する場合、追加のT細胞活性化や形質導入がなくても、IL13Rα2特異的キメラ抗原受容体の発現は、4週間まで安定的に維持された。また、培養された細胞において、全体T細胞、CD4T細胞、CD8T細胞、B細胞、また単球(monocyte)の比率を分析した。その結果、B細胞の場合、0.5〜1.2%が存在し、単球の場合、存在しないことが確認された。
実施例3:癌細胞に過発現するIL13Rα2に特異的に結合する第二世代(YYB‐103,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.TNFRSF9.CD3ζ)及び第三世代(YYB‐103A,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)キメラ抗原受容体で形質変形されたT細胞の細胞毒性及びIFN‐γ分泌の測定
実施例2で製造されたCAR‐T細胞を用いてIL13Rα2特異的な細胞毒性及びIFN‐γの分泌を測定した。IL13Rα2特異的な細胞毒性及びIFN‐γ分泌を測定するために、IL13Rα2を過発現するヒト膠芽細胞腫細胞株であるU251と、正常細胞対照群としてIL13Rα2を発現していない初代HUVECを用いた。
実験例1:IL13Rα2が過発現される膠芽細胞腫に対する細胞毒性のチェック
実験方法
IL13Rα2特異的なCAR‐T細胞エフェクター(IL13Rα2‐specific CAR+ T cell effector)の細胞溶解活性を測定するために、DELFIA(パーキンエルマー)キットを用いて、細胞毒性分析を進行した。具体的には、CAR‐T細胞エフェクター細胞は、抗‐CD3による細胞活性化後、12〜14日後に用いており、IL13Rα2標的細胞のある96ウェルプレートに5:1(エフェクター:ターゲット)の比率と0.625:1(エフェクター:ターゲット)の比率でエフェクター細胞を入れ、37℃で2時間の間反応する条件を3回の繰り返し実験で構成して進行した。分析実験に用いられた96ウェルプレートには、1ウェル当たり5,000個の標的細胞が添加され、用いられた標的細胞は、IL13Rα2を過発現する膠芽細胞腫細胞株であるU251と正常細胞対照群として初代HUVECを用いた。
実験結果
本発明を通じて製造されたIL13Rα2特異的なCAR(YYB‐103,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.TNFRSF9.CD3ζ;YYB‐103A,IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ;YYB‐103B,IL13.E11K.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)T細胞により、IL13Rα2が過発現される標的癌細胞(U251)を効果的に死滅させたかを分析した。実験方法は、上述した標的癌細胞(U251)と正常細胞(HUVEC)をそれぞれの活性化したCAR‐T細胞と一緒に培養して、細胞毒性を比較分析する方法を用いた。図5に示すように、いずれの場合においても、IL13Rα2に特異的なCARが発現した場合、形質導入されなかった活性化したT細胞と比較して、高い水準でIL13Rα2を発現する膠芽細胞腫U251細胞の死滅を誘導する結果を示した(図5)。具体的に、本発明の実施例2において製造したYYB‐103(IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.TNFRSF9.CD3ζ)、YYB‐103A(IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)、及びYYB‐103B(IL13.E11K.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)CARを発現するT細胞の場合、E:Tの比率が増加することにより、細胞毒性が次第に増加したが、CARを発現しなかったT細胞の場合、細胞毒性が殆ど増加していない。また、IL13の2つのアミノ酸が置換されたYYB‐103B(IL13.E11K.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)CARとのさらに高い抗原親和性を与えるために用いられたIL13の4つのアミノ酸が置換されたYYB‐103(IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.TNFRSF9.CD3ζ)と、YYB‐103A(IL13.E11K.R64D.S67D.R107K.28.TNFRSF9.CD3ζ)を比較した結果、2つのアミノ酸のみが置換されたYYB‐103Bの場合、5:1のE:Tの比率で、67.4%の細胞毒性を示したが、IL13の4つのアミノ酸が置換された突然変異体のIL13.E11K.R64D.S67D.R107Kが用いられたYYB‐103とYYB‐103Aを用いた場合、それぞれ85.6%及び87.7%の細胞毒性が示された。これは、IL13の4つのアミノ酸が置換された突然変異体のIL13.E11K.R64D.S67D.R107Kが導入されたT細胞の細胞毒性が、IL13の2つのアミノ酸が置換された突然変異体のIL13.E11K.R107Kが導入されたT細胞の細胞毒性よりも、第二世代及び第三世代のいずれにおいても優れていることを示す。
標的細胞に対する比較対象としてIL13Rα2を発現していないが、IL13Rα1は最小限に発現されるHUVEC細胞を正常細胞対照群として用いた実験結果では、IL13Rα2に特異的なCAR‐T細胞(12.3〜14%の細胞毒性)の場合、極めて弱い細胞毒性を有することが確認された(図5)。これは、IL13Rα1が発現され、IL13Rα2は発現されていないHUVEC細胞の特性により、実験に用いられたキメラ抗原受容体がIL13Rα2に特異的に結合することを示す。本実験例を通じて、IL13Rα2特異的なキメラ抗原受容体T細胞が、正常細胞(HUVEC)に対しては毒性を示さず、IL13Rα2を発現する標的癌細胞(U251)を顕著に死滅させることを証明した。
実験例2:CAR発現率による抗癌活性変化の測定
実験方法
IL13Rα2特異的なCARの発現率による抗癌活性変化を測定するために、細胞毒性分析を進行した。具体的に、CAR‐T細胞としては、YYB‐103である第二世代のIL13.E11K.R64D.S67D.R107K.TNFSFR9.CD3ζをエフェクター細胞として用いており、ターゲット細胞としてはIL13Rα2を過発現するU251細胞株を用いた。細胞毒性分析のために、エフェクター細胞と標的細胞の比率は、0.625:1と5:1を用いており、CARを発現するT細胞の比率は、0〜70%を用いた。細胞毒性分析の詳細な方法は、実験例2の実験方法と同じである。
実験結果
IL13Rα2特異的なCARを発現するT細胞が存在しない場合、5:1と0.625:1の比率で、それぞれ16.4%及び2.5%の細胞毒性を示した。しかし、IL13Rα2特異的なCARを発現するT細胞の比率が増加することにより、細胞毒性が増加することが認められ、IL13Rα2特異的なCARを発現するT細胞の比率が70%であるとき、5:1と0.625:1の比率で、それぞれ86%及び26%の細胞毒性を示し、IL13Rα2特異的なキメラ抗原受容体T細胞がIL13Rα2特異的に標的癌細胞(U251)を死滅させることが確認された(図6)。
実験例3:IL13Rα2特異的キメラ抗原受容体で形質変換されたT細胞のサイトカイン(IFN‐γ)産生のチェック
実験方法
96ウェル組織培養プレートに1ウェル当たり培養培地を200μlずつ入れ、標的細胞(1×10)を添加した。CAR発現率による細胞毒性を測定するために、準備された96ウェル組織培養プレートに形質導入されなかった状態で活性化したT細胞と、10〜70%のIL13Rα2に特異的なCAR‐T細胞をエフェクター(0.5×10)として入れ、2回繰り返し実験で構成して同時培養した。また、CAR‐T細胞が数依存的に抗癌活性増加を示すかを確認するために、7500個のCAR‐Tから階段希釈してエフェクターとして入れ、2回繰り返し実験で構成して同時培養した。培養19時間後、培養上澄液を用いて分析器製造社の指針に従い、ELISA分析器(R&Dシステムズ)でIFN‐γ分析実験を進行した(図7、図8)。
実験結果
一般に、活性化したT細胞は、自己の成長及び活性に役立つサイトカインを産生し、そのうちIFN‐γは、CD8T細胞、CD4T細胞、またNK細胞等が分泌し、先天免疫及び適応免疫反応において重要な役割を行う。特に、癌の発生を抑制するだけでなく、T細胞を腫瘍部位に移動させる重要な役割を行う。本実験例を通じて、IL13Rα2特異的なCARを発現するT細胞が標的細胞に会ったとき、IFN‐γの産生が増加されたかを確認した。実験方法により、IL13Rα2特異的なCAR‐T細胞を標的細胞(HUVEC細胞、U251細胞)と同時培養した後、ELISA分析を通じてIFN‐γを定量した。
図7は、製造されたキメラ抗原受容体の形質導入の比率により、IL13Rα2抗原結合時、増加されたIFN‐γを示す図であって、CAR‐T細胞の比率により、IFN‐γの産生状態が異なることが分かる。標的癌細胞であるU251を用いた場合、キメラ抗原受容体が形質導入されなかったT細胞は、IFN‐γを殆ど産生しなかった。キメラ抗原受容体が形質導入されたT細胞の場合、30%の比率まで、IFN‐γの産生が増加しており、その後は、それ以上増加しなかったことから、30%比率のCAR‐T細胞だけでも、標的癌細胞を除去するのに充分であると判断される。IL13Rα2を過発現しない細胞株であるHUVECの場合、CAR‐Tの比率が増加しても、IFN‐γの産生が大いに増加しないことから、CAR‐TによるIFN‐γの産生は、IL13Rα2抗原特異的なものであると認められる。図8は、製造されたキメラ抗原受容体を有するT細胞の数により増加されたIFN‐γを示す図であって、YY6及びYY7の両方の供与者において、細胞数が増加するにつれてIFN‐γが増加した。これは、CAR‐T細胞が癌細胞を殺すのにおいて、細胞数に依存的であることを示す。
実施例4:YYB‐103を用いたインビボ効能の評価
YYB‐103が実際のインビボで効能を示すかを評価するために、ヌードマウスに癌細胞を皮下注入して腫瘍を誘導し、YYB‐103を処理後、腫瘍のサイズの変化及び腫瘍部位におけるCAR‐T細胞の存在を確認した。
実験例1:U251細胞株を用いた腫瘍ヌードマウスの製造及びYYB‐103効能のチェック
U251細胞株をヌードマウスに皮下注入した。9日後、対照群PBSと治療群YYB‐103を静脈内に1回投与した。テモゾロマイド(temozolomide、TMZ)とIL‐2を、それぞれ腹腔及び静脈内に1日1回4日間、対照群と実験群に同様に投与した。治療開始日と治療12日後、腫瘍のサイズを測定し、治療15日後、剖検を行い、腫瘍の重さ測定及び組織学分析を行った(図9)。
実験結果
腫瘍ヌードマウス動物モデルに投与したYYB‐103の効能測定のために、治療12日後、腫瘍のサイズを測定した結果、対照群の場合、腫瘍のサイズが234.8mmから132.4mmと約44%減少した。しかし、治療群として、YYB‐103を投与した場合、腫瘍のサイズが288.2mmから64.6mmと約78%減少した。したがって、対照群と比較する場合、約1.8倍の治療効果を示すことが認められる(図9B)。治療15日後、剖検を行い、癌組織の重さ測定の結果、対照群よりも、治療群としてYYB‐103を処理したヌードマウスの腫瘍の重さがさらに軽いことが認められる(図9C)。これとともに、YYB‐103を処理する場合、対照群とは異なり、癌組織において血管新生が抑制されるものと認められた(図11A、図11B)。
治療15日後、癌組織においてYYB‐103が存在するかを確認するために、T細胞マーカーである抗ヒトCD3抗体を用いて染色を行った。その結果、対照群のヌードマウスは、ヒトT細胞がなく、染色されなかったことが分かる。(図10A)。
YYB‐103を処理した群では、多くのT細胞が存在していることが確認されており、これは、腫瘍のサイズの減少に直接的に影響を与えたものと判断される(図10B)。
治療15日後、癌組織をH&E染色によって組織観察した結果、YYB‐103を処理しなかった群において、多くの血管が観察されることが認められた。したがって、YYB‐103により、腫瘍部位において血管新生が抑制され、浸潤性の低い腫瘍となるものと認められた(図11A、図11B)。
実施例5:多様な固形腫瘍及び新生血管を認識可能なCARの構築、及びCARを安定的に発現するPG13生産細胞株の製造
新たな血管を腫瘍部位に伸びさせる血管新生を抑制すると、癌細胞の転移及び成長を抑制することができる。成功した抗癌CAR治療法は、抗原特異的なCAR‐T細胞のみならず、癌細胞に対するCAR‐T細胞の接近及びCAR‐T細胞の機能維持のための免疫機能強化環境を必要とするので、このような目標を達成するために、抗血管新生CARを製造した(図12A)。
膠芽細胞腫と肺癌等の主要な腫瘍抗原であるEGFRvIIIをターゲットとするCARを製造した(図13A)。
EphA2(Membrane‐bound erythropoietin‐producing hepatocellular receptor tyrosine kinase class A2、膜結合型エリスロポエチン産生肝細胞受容体チロシンキナーゼクラスA2)は、乳癌、前立腺癌、膀胱癌、皮膚癌、肺癌、卵巣癌、また脳癌等において過発現しており、EphA2をターゲットとするCARを製造した(図14A)。
インテグリンアルファ(V)ベータ(3)(αVβ3)は、糖淡白膜受容体であって、活性化した腫瘍上皮細胞に高く発現している。膵癌、肺癌、乳癌の癌腫幹細胞性(carcinoma stemness)とエルロチニブ等のチロシンキナーゼ(RTKIs;receptor tyrosine kinase inhibitors)抵抗マーカーをターゲットとするCARを製造した(図15A)。
GPC1は、癌細胞の効率的な成長、転移、また血管新生のために重要であり、GPC1の場合、膵癌、乳癌、膠芽細胞腫において過発現している(図16A)。
実験例1:血管新生血管、EGFRvIII、EphA2、インテグリンαVβ3、またはGPC1を認識可能なCARで形質変形されたPG13細胞株表面のCAR発現率のチェック
実験方法(フローサイトメトリー分析)
フローサイトメトリー分析(>30,000イベント)のためにBD LSRII装備(ベクトンディッキンソン)とBD FACSDivaソフトウェア(ベクトンディッキンソン)を用いた。具体的には、抗体の添加前、細胞を2%ウシ血清アルブミンを含有したPBSで1回洗浄を進行した。洗浄後、光が遮断された状態で、4℃で30分間それぞれの抗体と反応してから、細胞を1回洗浄し、形質導入されたT細胞表面CARの発現率をチェックするために、抗ヒトフィブロネクチンモノクローナル抗体、フィコエリトリン(PE)コンジュゲート抗ヒトc‐Mycモノクローナル抗体(サンタクルーズバイオテクノロジー)、フィコエリトリン(PE)コンジュゲート抗ヒトEphA2モノクローナル抗体(R&Dシステムズ)、フィコエリトリン(PE)コンジュゲート抗ヒトαVβ3モノクローナル抗体(バイオレジェンド)を用いており、蛍光が結合されていない抗体の場合、さらにフィコエリトリン(PE)コンジュゲート抗マウスIgG1モノクローナル抗体(サンタクルーズバイオテクノロジー)またはロバ抗ヤギIgGフィコエリトリン二次抗体(R&Dシステムズ)を用いて蛍光染色を行い、染色後、フローサイトメトリー分析を行った。
実験結果
それぞれのCARが形質転換されたPG13細胞株において発現率を確認した結果、ほぼ全ての生きているPG13細胞株の表面に、キメラ抗原受容体が発現するものと示された(図12B、図13B、図14B、図15B、図16B)。
本発明は、癌治療分野において急速に発展を遂げているCAR‐T細胞に関するものであって、オーダーメイド癌治療分野における医療産業に利用可能である。
配列番号1{IL13Rα2と結合する抗原結合野生型IL‐13ドメインの配列}
長さ:112
タイプ:ligand protein
生物名:ヒト
配列:
G P V P P S T A L R E L I E E L V N I T Q N Q K A P L C N G S M V W S I N L T A G M Y C A A L E S L I N V S G C S A I E K T Q R M L S G F C P H K V S A G Q F S S L H V R D T K I E V A Q F V K D L L L H L K K L F R E G Q F N
配列番号2{血管新生作用と関連した抗原と結合可能な抗原結合ドメイン}
長さ:92
タイプ:ligand protein
生物名:ヒト
配列:
E V V A A T P T S L L I S W R H P H F P T R Y Y R I T Y G E T G G N S P V Q E F T V L Q P P S T A T I S G L K P G V D Y T I T V Y A V V E R N G R E L N T P P I S I N Y R T H H H H H H
配列番号3{EGFRvIIIと結合する抗原結合ドメイン}
長さ:252
タイプ:scFv protein
生物名:ヒト
配列:
Q V Q L Q E S G G G L V K P G G S L K L S C A A S G F T F S K F G M S W V R Q T P D K R L E W V A S I S T G G Y N T F Y S D N V K G R F T I S R D N A K N T L Y L Q M S S L K S E D T A M Y Y C A R G Y S S T S F A M D Y W G Q G T M V T V S S G S T S G S G K P G S G E G S D I Q M T Q S P S S L S A S V G D R V T I T C M T S T D I D D D M N W Y Q Q K P G K T P K L L I Y E G N T L R P G V P S R F S G S G S G T D F I F T I S S L Q P E D I A T Y Y C L Q S F N V P L T F G G G T K V E I K E Q K L I S E E D L
配列番号4{EphA2と結合する抗原結合ドメイン}
長さ:141
タイプ:ligand protein
生物名:ヒト
配列:
D R H T V F W N S S N P K F R N E D Y T I H V Q L N D Y V D I I C P H Y E D H S V A D A A M E Q Y I L Y L V E H E E Y Q L C Q P Q S K D Q V R W Q C N R P S A K H G P E K L S E K F Q R F T A F A L A K E F K A G H S Y Y Y I S K P I H Q H E D R C L R L K V T V S G E Q K L I S E E D L
配列番号5{αVβ3と結合する抗原結合ドメイン}
長さ:104
タイプ:ligand protein
生物名:ヒト
配列:
V S D V P R D L E V V A A T P T S L L I S W D A P A V T V R Y Y R I T Y G E T G G N S P V Q E F T V P G S K S T A T I S G L K P G V D Y T I T V Y A V T P R G D W N E G S K P I S I N Y R T E Q K L I S E E D L
配列番号6{グリピカン1と結合する抗原結合ドメイン}
長さ:418
タイプ:ligand protein
生物名:ヒト
配列:
T S P C D N F D C Q N G A Q C I V R I N E P I C Q C L P G Y Q G E K C E K L V S V N F I N K E S Y L Q I P S A K V R P Q T N I T L Q I A T D E D S G I L L Y K G D K D H I A V E L Y R G R V R A S Y D T G S H P A S A I Y S V E T I N D G N F H I V E L L A L D Q S L S L S V D G G N P K I I T N L S K Q S T L N F D S P L Y V G G M P G K S N V A S L R Q A P G Q N G T S F H G C I R N L Y I N S E L Q D F Q K V P M Q T G I L P G C E P C H K K V C A H G T C Q P S S Q A G F T C E C Q E G W M G P L C D Q R T N D P C L G N K C V H G T C L P I N A F S Y S C K C L E G H G G V L C D E E E D L F N P C Q A I K C K H G K C R L S G L G Q P Y C E C S S G Y T G D S C D R E I S C R G E R I R D Y Y Q K Q Q G Y A A C Q T T K K V S R L E C R G G C A G G Q C C G P L R S K R R K Y S F E C T D G S S F V D E V E K V V K C G C T R C V S E Q K L I S E E D L
配列番号7{野性型CD28}
長さ:41
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
R S K R S R L L H S D Y M N M T P R R P G P T R K H Y Q P Y A P P R D F A A Y R S
配列番号8{TNFRSF9}
長さ:42
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L
配列番号9{ヒンジ領域配列‐1}
長さ:47
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D
配列番号10{ヒンジ領域配列‐2}
長さ:45
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A A R P A A G G A V H T R G L D F A
配列番号11{膜貫通ドメイン配列‐1}
長さ:21
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T
配列番号12{膜貫通ドメイン配列‐2}
長さ:23
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
L A Y L L D G I L F I Y G V I L T A L F L R V
配列番号13{追加のグルタミンを含むCD3ζ}
長さ:113
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号14{YYB 103}
長さ:359
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S G P V P P S T A L R K L I E E L V N I T Q N Q K A P L C N G S M V W S I N L T A G M Y C A A L E S L I N V S G C S A I E K T Q D M L D G F C P H K V S A G Q F S S L H V R D T K I E V A Q F V K D L L L H L K K L F K E G Q F N G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号15{YYB 103A}
長さ:400
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S G P V P P S T A L R K L I E E L V N I T Q N Q K A P L C N G S M V W S I N L T A G M Y C A A L E S L I N V S G C S A I E K T Q D M L D G F C P H K V S A G Q F S S L H V R D T K I E V A Q F V K D L L L H L K K L F K E G Q F N G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T R S K R S R G G H S D Y M N M T P R R P G P T R K H Y Q P Y A P P R D F A A Y R S K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号16{YYB‐103B,IL13(E11K.R107K).28.TNFRSF9.CD3ζ}
長さ:400
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S G P V P P S T A L R K L I E E L V N I T Q N Q K A P L C N G S M V W S I N L T A G M Y C A A L E S L I N V S G C S A I E K T Q R M L S G F C P H K V S A G Q F S S L H V R D T K I E V A Q F V K D L L L H L K K L F K E G Q F N G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T R S K R S R G G H S D Y M N M T P R R P G P T R K H Y Q P Y A P P R D F A A Y R S K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号17{YYB 104}
長さ:339
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S E V V A A T P T S L L I S W R H P H F P T R Y Y R I T Y G E T G G N S P V Q E F T V L Q P P S T A T I S G L K P G V D Y T I T V Y A V V E R N G R E L N T P P I S I N Y R T H H H H H H G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号18{YYB 104‐1}
長さ:380
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S E V V A A T P T S L L I S W R H P H F P T R Y Y R I T Y G E T G G N S P V Q E F T V L Q P P S T A T I S G L K P G V D Y T I T V Y A V V E R N G R E L N T P P I S I N Y R T H H H H H H G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T R S K R S R G G H S D Y M N M T P R R P G P T R K H Y Q P Y A P P R D F A A Y R S K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号19{YYB 105}
長さ:497
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S Q V Q L Q E S G G G L 5 K P G G S L K L S C A A S G F T F S K F G M S W V R Q T P D K R L E W V A S I S T G G Y N T F Y S D N V K G R F T I S R D N A K N T L Y L Q M S S L K S E D T A M Y Y C A R G Y S S T S F A M D Y W G Q G T M V T V S S G S T S G S G K P G S G E G S D I Q M T Q S P S S L S A S V G D R V T I T C M T S T D I D D D M N W Y Q Q K P G K T P K L L I Y E G N T L R P G V P S R F S G S G S G T D F I F T I S S L Q P E D I A T Y Y C L Q S F N V P L T F G G G T K V E I K E Q K L I S E E D L G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A A R P A A G G A V H T R G L D F A L A Y L L D G I L F I Y G V I L T A L F L R V K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号20{YYB 105‐1}
長さ:538
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S Q V Q L Q E S G G G L V K P G G S L K L S C A A S G F T F S K F G M S W V R Q T P D K R L E W V A S I S T G G Y N T F Y S D N V K G R F T I S R D N A K N T L Y L Q M S S L K S E D T A M Y Y C A R G Y S S T S F A M D Y W G Q G T M V T V S S G S T S G S G K P G S G E G S D I Q M T Q S P S S L S A S V G D R V T I T C M T S T D I D D D M N W Y Q Q K P G K T P K L L I Y E G N T L R P G V P S R F S G S G S G T D F I F T I S S L Q P E D I A T Y Y C L Q S F N V P L T F G G G T K V E I K E Q K L I S E E D L G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A A R P A A G G A V H T R G L D F A L A Y L L D G I L F I Y G V I L T A L F L R V R S K R S R G G H S D Y M N M T P R R P G P T R K H Y Q P Y A P P R D F A A Y R S K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号21{YYB 106}
長さ:388
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S D R H T V F W N S S N P K F R N E D Y T I H V Q L N D Y V D I I C P H Y E D H S V A D A A M E Q Y I L Y L V E H E E Y Q L C Q P Q S K D Q V R W Q C N R P S A K H G P E K L S E K F Q R F T A F A L A K E F K A G H S Y Y Y I S K P I H Q H E D R C L R L K V T V S G E Q K L I S E E D L G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号22{YYB 106‐1}
長さ:429
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S D R H T V F W N S S N P K F R N E D Y T I H V Q L N D Y V D I I C P H Y E D H S V A D A A M E Q Y I L Y L V E H E E Y Q L C Q P Q S K D Q V R W Q C N R P S A K H G P E K L S E K F Q R F T A F A L A K E F K A G H S Y Y Y I S K P I H Q H E D R C L R L K V T V S G E Q K L I S E E D L G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T R S K R S R G G H S D Y M N M T P R R P G P T R K H Y Q P Y A P P R D F A A Y R S K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号23{YYB 107}
長さ:351
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S V S D V P R D L E V V A A T P T S L L I S W D A P A V T V R Y Y R I T Y G E T G G N S P V Q E F T V P G S K S T A T I S G L K P G V D Y T I T V Y A V T P R G D W N E G S K P I S I N Y R T E Q K L I S E E D L G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号24{YYB 107‐1}
長さ:392
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S V S D V P R D L E V V A A T P T S L L I S W D A P A V T V R Y Y R I T Y G E T G G N S P V Q E F T V P G S K S T A T I S G L K P G V D Y T I T V Y A V T P R G D W N E G S K P I S I N Y R T E Q K L I S E E D L G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T R S K R S R G G H S D Y M N M T P R R P G P T R K H Y Q P Y A P P R D F A A Y R S K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号25{YYB 108}
長さ:665
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S T S P C D N F D C Q N G A Q C I V R I N E P I C Q C L P G Y Q G E K C E K L V S V N F I N K E S Y L Q I P S A K V R P Q T N I T L Q I A T D E D S G I L L Y K G D K D H I A V E L Y R G R V R A S Y D T G S H P A S A I Y S V E T I N D G N F H I V E L L A L D Q S L S L S V D G G N P K I I T N L S K Q S T L N F D S P L Y V G G M P G K S N V A S L R Q A P G Q N G T S F H G C I R N L Y I N S E L Q D F Q K V P M Q T G I L P G C E P C H K K V C A H G T C Q P S S Q A G F T C E C Q E G W M G P L C D Q R T N D P C L G N K C V H G T C L P I N A F S Y S C K C L E G H G G V L C D E E E D L F N P C Q A I K C K H G K C R L S G L G Q P Y C E C S S G Y T G D S C D R E I S C R G E R I R D Y Y Q K Q Q G Y A A C Q T T K K V S R L E C R G G C A G G Q C C G P L R S K R R K Y S F E C T D G S S F V D E V E K V V K C G C T R C V S E Q K L I S E E D L G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R
配列番号26{YYB 108‐1}
長さ:706
タイプ:protein
生物名:ヒト
配列:
M G W S C I I L F L V A T A T G V H S T S P C D N F D C Q N G A Q C I V R I N E P I C Q C L P G Y Q G E K C E K L V S V N F I N K E S Y L Q I P S A K V R P Q T N I T L Q I A T D E D S G I L L Y K G D K D H I A V E L Y R G R V R A S Y D T G S H P A S A I Y S V E T I N D G N F H I V E L L A L D Q S L S L S V D G G N P K I I T N L S K Q S T L N F D S P L Y V G G M P G K S N V A S L R Q A P G Q N G T S F H G C I R N L Y I N S E L Q D F Q K V P M Q T G I L P G C E P C H K K V C A H G T C Q P S S Q A G F T C E C Q E G W M G P L C D Q R T N D P C L G N K C V H G T C L P I N A F S Y S C K C L E G H G G V L C D E E E D L F N P C Q A I K C K H G K C R L S G L G Q P Y C E C S S G Y T G D S C D R E I S C R G E R I R D Y Y Q K Q Q G Y A A C Q T T K K V S R L E C R G G C A G G Q C C G P L R S K R R K Y S F E C T D G S S F V D E V E K V V K C G C T R C V S E Q K L I S E E D L G G G P R K P T T T P A P R P P T P A P T I A S Q P L S L R P E A C R P A A G G A V H T R G L D F A C D I Y I W A P L A G T C G V L L L S L V I T R S K R S R G G H S D Y M N M T P R R P G P T R K H Y Q P Y A P P R D F A A Y R S K R G R K K L L Y I F K Q P F M R P V Q T T Q E E D G C S C R F P E E E E G G C E L R V K F S R S A D A P A Y Q Q G Q N Q L Y N E L N L G R R E E Y D V L D K R R G R D P E M G G K P Q R R K N P Q E G L Y N E L Q K D K M A E A Y S E I G M K G E R R R G K G H D G L Y Q G L S T A T K D T Y D A L H M Q A L P P R

Claims (8)

  1. 抗原結合ドメイン、ヒンジ領域、膜貫通ドメイン、共刺激ドメイン、及び細胞質シグナルドメインを含むキメラ抗原受容体において、
    前記抗原結合ドメインは、IL13Rα2と結合して、
    ここで、前記抗原結合ドメインは、配列番号1で示されるアミノ酸配列の位置11、64、67、及び位置107が、それぞれリジン(K)、アスパラギン酸(D)、アスパラギン酸(D)、及びリジン(K)で置換されたことを特徴とするキメラ抗原受容体。
  2. 前記共刺激ドメインは、TNFRSF9または突然変異したCD28であることを特徴とする請求項1に記載のキメラ抗原受容体。
  3. 前記共刺激ドメインは、TNFRSF9及び突然変異したCD28からなることを特徴とする請求項1に記載のキメラ抗原受容体。
  4. 前記突然変異したCD28は、配列番号7に記載のアミノ酸配列の位置6乃至9のアミノ酸がRLLHからRGGHに置換されたものであることを特徴とする請求項2または3に記載のキメラ抗原受容体。
  5. 前記抗原結合ドメインと前記ヒンジ領域との間に、さらに3つのグリシン(G)が導入されていることを特徴とする請求項1に記載のキメラ抗原受容体。
  6. 配列番号14で示される請求項1に記載のキメラ抗原受容体。
  7. 配列番号15で示される請求項1に記載のキメラ抗原受容体。
  8. 請求項1、6または7のいずれか一項に記載のキメラ抗原受容体が発現されたCAR‐T細胞。
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