JP6784687B2 - 結合誘発型転写スイッチ及びその使用方法 - Google Patents

結合誘発型転写スイッチ及びその使用方法 Download PDF

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    • G01N33/6872Intracellular protein regulatory factors and their receptors, e.g. including ion channels

Description

相互参照
本出願は、2015年2月24日に出願された米国仮特許出願第62/120,256号;2015年11月18日に出願された米国仮特許出願第62/257,153号;及び2015年12月18日に出願された米国仮特許出願第62/269,758号の利益を主張し、これらの出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
連邦政府による資金提供を受けた研究の記載
本発明は、米国国立衛生研究所により授与された助成金番号EY016546;P50 GM081879;及びR01 GM055040の下で政府支援によりなされた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
テキストファイルとして提供される配列表の参照による組込み
配列表を、テキストファイル「UCSF−511WO_SeqList_ST25.txt」として本明細書と共に提供し、これは、2016年1月26日に作製され、サイズは、649KBである。テキストファイルの内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
緒言
Notch受容体は、細胞間接触シグナル伝達を媒介し、細胞間コミュニケーション、例えば、一方の接触細胞が「受信側」細胞であり他方の接触細胞が「送信側」細胞である、2つの接触する細胞間のコミュニケーションの発達及び他の態様において中心的な役割を果たす膜貫通タンパク質である。受信側細胞において発現されるNotch受容体は、送信細胞上で発現される、それらのリガンド(タンパク質のデルタファミリー)を認識する。これらの接触細胞上でのnotchとデルタの係合は、notch受容体の2段階のタンパク質分解をもたらし、これは最終的には、膜から細胞質への受容体の細胞内部分の放出を引き起こす。この放出されたドメインが、転写調節因子として機能することにより受信側細胞の挙動を変える。Notch受容体は、発達中の様々な細胞の機能に関与し、そのために必要とされ、複数の種にわたって多数の細胞型の機能に重要である。
概要
本開示は、結合誘発型(binding-triggered)転写スイッチポリペプチド、結合誘発型転写スイッチポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸、及び該核酸で遺伝子改変された宿主細胞を提供する。本開示は、本開示の結合誘発型転写スイッチポリペプチドをコードする核酸を含むトランスジェニック生物を提供する。1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチポリペプチドを使用して細胞の活性を局所的に調節する方法、及び1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチポリペプチドを使用する局在性細胞活性化システムを提供する。本開示の結合誘発型転写スイッチポリペプチドは、様々な用途において有用であり、それも提供する。
本開示は、キメラNotch受容体ポリペプチド、キメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸、及び該核酸で遺伝子改変された宿主細胞を提供する。本開示は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードする核酸を含むトランスジェニック生物を提供する。本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、様々な用途において有用であり、それも提供する。
本開示は、キメラポリペプチド(本明細書では「キメラNotch受容体ポリペプチド」とも称する)であって、N末端からC末端にむかって、共有結合状態で、a)特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメイン;b)50アミノ酸〜1000アミノ酸の長さを有し、かつ1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む、Notch受容体ポリペプチド;及びc)細胞内ドメインを含み、特異的結合対の第一のメンバーはNotch受容体ポリペプチドに対して異種であり、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出される、前記キメラポリペプチドを提供する。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、300アミノ酸〜400アミノ酸の長さを有する。いくつかの場合では、キメラNotch受容体ポリペプチドは、細胞外ドメインとNotch受容体ポリペプチドの間に介在するリンカーを含む。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、転写抑制因子である。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、部位特異的ヌクレアーゼである。いくつかの場合では、部位特異的ヌクレアーゼは、Cas9ポリペプチドである。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、リコンビナーゼである。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、抑制性免疫受容体である。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、活性化免疫受容体である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、抗体をベースとする認識足場を含む。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、抗体を含む。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗体である場合、抗体は、腫瘍特異的抗原、疾患関連抗原、または細胞外マトリックス成分と特異的に結合する。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗体である場合、抗体は、細胞表面抗原、可溶性抗原、または不溶性基体上に固定された抗原と特異的に結合する。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗体である場合、抗体は、一本鎖Fvである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、ナノボディ、単一ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、またはミニボディである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、非抗体をベースとする認識足場である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが、非抗体をベースとする認識足場である場合、非抗体をベースとする認識足場は、アビマー、DARPin、アドネクチン、アビマー、アフィボディ、アンチカリン、またはアフィリンである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、抗原である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗原である場合、抗原は、内在性抗原である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗原である場合、抗原は、外来性抗原である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、受容体に対するリガンドである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、受容体である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、細胞接着分子(例えば、細胞接着分子の細胞外領域の全部分または一部分)である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、第一の二量体化ドメインを含み、特異的結合対の第二のメンバーは、第二の二量体化ドメインを含む;例えば、いくつかの場合では、第一の二量体化ドメインの、第二の二量体化ドメインへの結合は、小分子二量体化剤により誘導され、他の場合では、第一の二量体化ドメインの、第二の二量体化ドメインへの結合は、光により誘導される。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図2A〜2Gに示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも75%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図2A〜2Gに示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも85%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図2A〜2Gに示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも90%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図2A〜2Gに示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも95%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図2A〜2Gに示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも98%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図3に示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも75%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図3に示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも85%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図3に示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも90%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図3に示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも95%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図3に示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも98%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、以下の配列:
Figure 0006784687
に対して少なくとも75%、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98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、以下の配列:
Figure 0006784687
に対して少なくとも75%、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98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、S1、S2、及びS3タンパク質分解切断部位から選択される。いくつかの場合では、S1タンパク質分解切断部位は、アミノ酸配列Arg−X−(Arg/Lys)−Argを含む、フューリン様プロテアーゼ切断部位であり、ここでXは任意のアミノ酸である。いくつかの場合では、S2タンパク質分解切断部位は、Ala−Valジペプチド配列を含むADAM−17型プロテアーゼ切断部位である。いくつかの場合では、S3タンパク質分解切断部位は、Gly−Valジペプチド配列を含むγ−セクレターゼ切断部位である。
本開示は、本明細書に記載のとおりのキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を提供する。本開示は、本明細書に記載のとおりのキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え発現ベクターを提供する。本開示は、該核酸または該発現ベクターで遺伝子改変された宿主細胞を提供する。いくつかの場合では、宿主細胞は、真核細胞である。いくつかの場合では、宿主細胞は、哺乳類細胞である。いくつかの場合では、宿主細胞は、免疫細胞、ニューロン、上皮細胞、及び内皮細胞、または幹細胞である。いくつかの場合では、免疫細胞は、T細胞、B細胞、単球、ナチュラルキラー細胞、樹状細胞、またはマクロファージである。いくつかの場合では、宿主細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変されており、キメラポリペプチドの細胞内ドメインは、転写活性化因子である。いくつかの場合では、CARをコードするヌクレオチド配列は、キメラポリペプチドの細胞内ドメインにより活性化される転写制御エレメントに作動可能に連結している。
本開示は、本明細書に記載のとおりの本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法であって、細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、細胞内ドメインの放出が細胞の活性を調節する、前記方法を提供する。いくつかの場合では、前記接触は、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、第二の細胞の表面上にあるか、不溶性基体上に固定されているか、細胞外マトリックス中に存在するか、人工マトリックス中に存在するか、または可溶性である。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、細胞の増殖を調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、細胞におけるアポトーシスを調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、アポトーシス以外の機構による細胞死を誘導する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、細胞における遺伝子発現を、転写調節、クロマチン制御、翻訳、トラフィッキングまたは翻訳後プロセシングを通して調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、細胞の分化を調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、細胞の遊走を調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、細胞からの分子の発現及び分泌を調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、細胞の、第二の細胞へのまたは細胞外マトリックスへの接着を調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出は、細胞における遺伝子産物のデノボ発現を誘導する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの放出が、細胞における遺伝子産物のデノボ発現を誘導する場合、遺伝子産物は、転写活性化因子、転写抑制因子、キメラ抗原受容体、第二のキメラNotch受容体ポリペプチド、翻訳調節因子、サイトカイン、ホルモン、ケモカイン、または抗体である。
本開示は、本明細書に記載のとおりの本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法であって、細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、ここで特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、細胞内ドメインが、細胞の活性を調節するエフェクターポリペプチドをコードする核酸の転写を誘導する転写因子である、前記方法を提供する。いくつかの場合では、前記接触は、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、第二の細胞の表面上にあるか、不溶性基体上に固定されているか、細胞外マトリックス中に存在するか、人工マトリックス中に存在するか、または可溶性である。いくつかの場合では、エフェクターポリペプチドは、アポトーシス誘導因子、アポトーシス抑制因子、活性化免疫受容体、抑制性免疫受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、サイトカイン、成長因子、ホルモン、受容体、抗体、または部位特異的ヌクレアーゼである。
本開示は、細胞の活性を調節する方法であって、細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、該細胞が、i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む、本明細書に記載のとおりの本開示の第一のキメラNotch受容体ポリペプチド;及びii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む本明細書に記載のとおりの本開示の第二のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し、第一及び第二の特異的結合対が互いに異なり、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインが、第一のエフェクター機能を提供し;第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインが、第一のエフェクター機能と異なる第二のエフェクター機能を提供し、放出された第一及び第二の細胞内ドメインが、細胞の活性を調節する、前記方法を提供する。いくつかの場合では、前記接触は、in vivoで実行される。いくつかの場合では、前記接触は、ex vivoで実行される。いくつかの場合では、前記接触は、in vitroで実行される。
本開示は、T細胞を活性化させる方法であって、本明細書に記載のとおりのT細胞(ここで、T細胞は、i)本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド;及びii)CARをコードするヌクレオチド配列を含む1つまたは複数の核酸で遺伝子改変されている)と固定化抗原を接触させることを含み、キメラNotch受容体ポリペプチドの細胞外ドメインが、第一の抗原に特異的な抗体を含み、前記接触が、転写活性化因子の放出、及び細胞におけるCARの産生をもたらし、CARが、第二の抗原の結合後にT細胞の活性化を提供する、前記方法を提供する。
本開示は、細胞の活性を調節する方法であって、細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、該細胞が、i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む、本開示の第一のキメラNotch受容体ポリペプチド;及びii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む本開示の第二のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し、第一及び第二の特異的結合対が互いに異なり、第二のキメラNotch受容体をコードするヌクレオチド配列が、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインにより活性化または抑制される転写制御エレメントに作動可能に連結している、前記方法を提供する。いくつかの場合では、前記接触は、in vivoで実行される。いくつかの場合では、前記接触は、ex vivoで実行される。いくつかの場合では、前記接触は、in vitroで実行される。
本開示は、T細胞を活性化させる方法であって、本明細書に記載のとおりのT細胞(ここで、T細胞は、i)本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド;及びii)CARをコードするヌクレオチド配列を含む1つまたは複数の核酸で遺伝子改変されており、キメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、転写活性化因子である)と固定化抗原を接触させることを含み、キメラポリペプチドの細胞外ドメインが、第一の抗原に特異的な抗体を含み、前記接触が、転写活性化因子の放出、及び細胞におけるCARの産生をもたらし、CARが、第二の抗原の結合後にT細胞の活性化を提供する、前記方法を提供する。
本開示は、細胞の活性を調節する方法であって、細胞と表面上に固定されている抗原を接触させることを含み、該細胞が、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し、特異的結合対の第一のメンバーが抗原と結合し、前記接触が、細胞内ドメインの放出及び細胞の活性の調節をもたらす、前記方法を提供する。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、細胞の分化を調節する転写因子である。
本開示は、細胞の活性を局所的に調節する方法であって、細胞内で、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む結合誘発型転写スイッチを発現させること;及び該細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、細胞内ドメインを活性化するための結合シグナルを伝達するように結合トランスデューサを誘導し、それにより、活性化した細胞内ドメインが産生され、活性化した細胞内ドメインが、細胞の遺伝子産物の発現、細胞の増殖、細胞のアポトーシス、細胞の非アポトーシス性死、細胞の分化、細胞の脱分化、細胞の遊走、細胞からの分子の分泌及び細胞の細胞接着からなる群より選択される、細胞の活性を調節する、前記方法を提供する。
いくつかの場合では、活性化した細胞内ドメインは、細胞の内在性遺伝子産物の発現を調節する。
いくつかの場合では、細胞の内在性遺伝子産物は、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子及び抑制性免疫受容体からなる群より選択される。
いくつかの場合では、細胞の内在性遺伝子産物は、分泌された遺伝子産物である。いくつかの場合では、細胞の内在性遺伝子産物は、表面発現遺伝子産物である。いくつかの場合では、活性化された細胞内ドメインは、細胞の2つ以上の内在性遺伝子産物の発現を同時に調節する。いくつかの場合では、活性化した細胞内ドメインは、細胞の異種遺伝子産物の発現を調節する。
いくつかの場合では、細胞の異種遺伝子産物は、ケモカイン、ケモカイン受容体、キメラ抗原受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、病原体由来タンパク質、増殖誘導因子、受容体、RNA誘導型ヌクレアーゼ、部位特異的ヌクレアーゼ、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、毒素由来タンパク質、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、抗体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、操作T細胞受容体、免疫活性化因子、免疫抑制因子、抑制性免疫受容体、RNA誘導型DNA結合タンパク質及び第二の結合誘発型転写スイッチからなる群より選択される。
いくつかの例では、細胞の異種遺伝子産物は、806、9E10、3F8、81C6、8H9、アバゴボマブ、アバタセプト、アブシキシマブ、アビツズマブ、アブリルマブ、アクトクスマブ、アダリムマブ、アデカツムマブ、アデュカヌマブ、アフェリモマブ、アフツズマブ、アラシズマブ・ペゴル、ALD518、アレファセプト、アレムツズマブ、アリロクマブ、アルツモマブ・ペンテテート、アマツキシマブ、AMG 102、アナツモマブ・マフェナトクス、アネツマブ・ラブタンシン、アニフロルマブ、アンルキンズマブ、アポリズマブ、アルシツモマブ、アスクリンバクマブ(Ascrinvacumab)、アセリズマブ、アタシセプト、アテゾリズマブ、アチヌマブ、アトリズマブ/トシリズマブ、アトロリムマブ、AVE1642、バピネオズマブ、バシリキシマブ、バビツキシマブ、ベクツモマブ、ベゲロマブ、ベリムマブ、ベンラリズマブ、ベルチリムマブ、ベシレソマブ、ベバシズマブ、ベズロトクスマブ、ビシロマブ、ビマグルマブ、ビメキズマブ(Bimekizumab)、ビバツズマブ・メルタンシン、ブリナツモマブ、ブロソズマブ、BMS−936559、ボコシズマブ、ブレンツキシマブ・ベドチン、ブリアキヌマブ、ブロダルマブ、ブロルシズマブ、ブロンチクツズマブ(Brontictuzumab)、カナキヌマブ、カンツズマブ・メルタンシン、カンツズマブ・ラブタンシン、カプラシズマブ、カプロマブ・ペンデチド、カルルマブ、カツマクソマブ、cBR96−ドキソルビシン免疫複合体、CC49、CDP791、セデリズマブ、セルトリズマブ・ペゴル、セツキシマブ、cG250、Ch.14.18、シタツズマブ・ボガトクス、シクスツムマブ、クラザキズマブ、クレノリキシマブ、クリバツズマブ・テトラキセタン、コドリツズマブ、コルツキシマブ・ラブタンシン(Coltuximab ravtansine)、コナツムマブ、コンシズマブ、CP 751871、CR6261、クレネズマブ、CS−1008、ダセツズマブ、ダクリズマブ、ダロツズマブ、ダピロリズマブ・ペゴル(Dapirolizumab pegol)、ダラツムマブ、デクトレクマブ(Dectrekumab)、デムシズマブ、デニンツズマブ・マホドチン(Denintuzumab mafodotin)、デノスマブ、デルロツキシマブ・ビオチン(Derlotuximab biotin)、デツモマブ、ジヌツキシマブ、ジリダブマブ、ドルリモマブ・アリトクス、ドロジツマブ、デュリゴツマブ、デュピルマブ、デュルバルマブ、デュシジツマブ、エクロメキシマブ、エクリズマブ、エドバコマブ、エドレコロマブ、エファリズマブ、エフングマブ、エルデルマブ、エルゲムツマブ(Elgemtumab)、エロツズマブ、エルシリモマブ、エマクツズマブ(Emactuzumab)、エミベツズマブ、エナバツズマブ、エンフォルツマブ・ベドチン、エンリモマブ・ペゴル、エノブリツズマブ(Enoblituzumab)、エノキズマブ、エノチクマブ、エンシツキシマブ、エピツモマブ・シツキセタン、エプラツズマブ、エルリズマブ、エルツマクソマブ、エタネルセプト、エタラシズマブ、エトロリズマブ、エビナクマブ、エボロクマブ、エクスビビルマブ、F19、ファノレソマブ、ファラリモマブ、ファーレツズマブ、ファシヌマブ、FBTA05、フェルビズマブ、フェザキヌマブ、フィクラツズマブ、フィジツムマブ、フィリブマブ(Firivumab)、フランボツマブ、フレチクマブ、フォントリズマブ、フォラルマブ、フォラビルマブ、フレソリムマブ、フルラヌマブ、フツキシマブ、ガリキシマブ、ガニツマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ、ゲムツズマブ・オゾガマイシン、ゲボキズマブ、ギレンツキシマブ、グレムバツムマブ・ベドチン、ゴリムマブ、ゴミリキシマブ、グセルクマブ、HGS−ETR2、hu3S193、huA33、イバリズマブ、イブリツモマブ・チウキセタン、イクルクマブ、イダルシズマブ、IGN101、IgN311、イゴボマブ、IIIA4、IM−2C6、IMAB362、イマルマブ(Imalumab)、IMC−A12、イムシロマブ、イムガツズマブ、インクラクマブ、インダツキシマブ・ラブタンシン、インデュサツマブ・ベドチン(Indusatumab vedotin)、インフリキシマブ、イノリモマブ、イノツズマブ・オゾガマイシン、インテツムマブ、イピリムマブ、イラツムマブ、イサツキシマブ、イトリズマブ、イクセキズマブ、J591、KB004、ケリキシマブ、KW−2871、ラベツズマブ、ラムブロリズマブ、ラムパリズマブ、レブリキズマブ、レマレソマブ、レンジルマブ(Lenzilumab)、レルデリムマブ、レキサツムマブ、リビビルマブ、リファスツズマブ・ベドチン、リゲリズマブ、リロトマブ・サテトラキセタン(Lilotomab satetraxetan)、リンツズマブ、リリルマブ、ロデルシズマブ、ロキベトマブ(Lokivetmab)、ロルボツズマブ・メルタンシン、ルカツムマブ、ルリズマブ・ペゴル、ルミリキシマブ、ルムレツズマブ(Lumretuzumab)、マパツムマブ、マルゲツキシマブ、マスリモマブ、マツズマブ、マブリリムマブ、MEDI4736、メポリズマブ、メテリムマブ、METMAB、ミラツズマブ、ミンレツモマブ、ミルベツキシマブ・ソラブタンシン(Mirvetuximab soravtansine)、ミツモマブ、MK−0646、MK−3475、MM−121、モガムリズマブ、MORAb−003、モロリムマブ、モタビズマブ、MOv18、モキセツモマブ・パスドトクス、MPDL33280A、ムロモナブCD3、ナコロマブ・タフェナトクス、ナミルマブ、ナプツモマブ・エスタフェナトクス、ナルナツマブ、ナタリズマブ、ネバクマブ、ネシツムマブ、ネモリズマブ、ネレリモマブ、ネスバクマブ、ニモツズマブ、ニボルマブ、ノフェツモマブ・メルペンタン、オビルトキサキシマブ、オビヌツズマブ、オカラツズマブ、オクレリズマブ、オヅリモマブ、オファツムマブ、オララツマブ、オロキズマブ、オマリズマブ、オナルツズマブ、オンツキシズマブ、オピシヌマブ、オポルツズマブ・モナトクス、オレゴボマブ、オルチクマブ、オテリキシズマブ、オトレルツズマブ、オキセルマブ、オザネズマブ、オゾラリズマブ、パギバキシマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、パンコマブ(Pankomab)、パノバクマブ、パルサツズマブ、パスコリズマブ、パソツキシズマブ、パテクリズマブ、パトリツマブ、ペムブロリズマブ、ペムツモマブ、ペラキズマブ、ペルツズマブ、ペキセリズマブ、ピジリズマブ、ピナツズマブ・ベドチン、ピンツモマブ、プラクルマブ、ポラツズマブ・ベドチン、ポネズマブ、プリリキシマブ、プリトキサキシマブ、プリツムマブ、PRO 140、キリズマブ、R1507、ラコツモマブ、ラドレツマブ、ラフィビルマブ、ラルパンシズマブ(Ralpancizumab)、ラムシルマブ、ラニビズマブ、ラキシバクマブ、レファネズマブ(Refanezumab)、レガビルマブ、レスリズマブ、リロツムマブ、リヌクマブ(Rinucumab)、リツキシマブ、ロバツムマブ、ロレヅマブ、ロモソズマブ、ロンタリズマブ、ロベリズマブ、ルプリズマブ、サシツズマブ・ゴビテカン、サマリズマブ、サリルマブ、サツモマブ・ペンデチド、SCH 900105、セクキヌマブ、セリバンツマブ、セトキサキシマブ、セビルマブ、SGN−CD19A、SGN−CD33A、シブロツズマブ、シファリムマブ、シルツキシマブ、シムツズマブ、シプリズマブ、シルクマブ、ソフィツズマブ・ベドチン、ソラネズマブ、ソリトマブ、ソネプシズマブ、ソンツズマブ、スタムルマブ、スレソマブ、スビズマブ、タバルマブ、タカツズマブ・テトラキセタン、タドシズマブ、タリズマブ、タネズマブ、タプリツモマブ・パプトクス、タレクスツマブ、テフィバズマブ、テリモマブ・アリトクス、テナツモマブ、テネリキシマブ、テプリズマブ、テプロツムマブ、テシドルマブ、テツロマブ(Tetulomab)、TGN1412、チシリムマブ/トレメリムマブ、チガツズマブ、チルドラキズマブ、TNX−650、トシリズマブ、トラリズマブ、トサトクスマブ(Tosatoxumab)、トシツモマブ、トベツマブ、トラロキヌマブ、トラスツズマブ、TRBS07、トレガリズマブ、トレメリムマブ、トレボグルマブ(Trevogrumab)、ツコツズマブ・セルモロイキン、ツビルマブ、ウブリツキシマブ、ウロクプルマブ(Ulocuplumab)、ウレルマブ、ウルトキサズマブ、ウステキヌマブ、バンドルツズマブ・ベドチン、バンチクツマブ、バヌシズマブ、バパリキシマブ、バルリルマブ、バテリズマブ、ベドリズマブ、ベルツズマブ、ベパリモマブ、ベセンクマブ、ビジリズマブ、ボロシキシマブ、ボルセツズマブ・マホドチン、ボツムマブ、ザルツムマブ、ザノリムマブ、ザツキシマブ、ジラリムマブ及びゾリモマブ・アリトクスからなる群より選択される、抗体である。
いくつかの場合では、細胞の異種遺伝子産物は、分泌された遺伝子産物である。いくつかの場合では、細胞の異種遺伝子産物は、表面発現遺伝子産物である。いくつかの場合では、活性化した細胞内ドメインは、細胞の2つ以上の異種遺伝子産物の発現を同時に調節する。いくつかの場合では、接触は、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される。
いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、第二の細胞の表面上にあるか、不溶性基体上に固定されているか、細胞外マトリックス中に存在するか、人工マトリックス中に存在するか、または可溶性である。いくつかの場合では、細胞内転写因子は、細胞の分化を直接調節する。いくつかの場合では、転写因子は、細胞の分化を、第二の転写因子の発現を調節することにより間接的に調節する。
いくつかの場合では、細胞は、免疫細胞であり、細胞の活性は、免疫細胞の分化である。いくつかの場合では、細胞は、免疫細胞であり、細胞内ドメインは、細胞の分化を調節する転写因子であり、細胞の活性は、免疫細胞の分化である。いくつかの場合では、転写因子は、免疫細胞の分化を直接調節する。いくつかの場合では、転写因子は、免疫細胞の分化を、第二の転写因子の発現を調節することにより間接的に調節する。
いくつかの場合では、細胞は、幹細胞であり、細胞の活性は、幹細胞の分化である。いくつかの場合では、細胞は、始原細胞または前駆細胞であり、細胞の活性は、始原細胞または前駆細胞の分化である。
いくつかの場合では、細胞内ドメインの活性化は、細胞の内在性遺伝子の発現を、転写調節、クロマチン制御、翻訳、トラフィッキングまたは翻訳後プロセシングを通して調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの活性化は、細胞の、第二の細胞へのまたは細胞外マトリックスへの細胞接着を調節する。
いくつかの場合では、結合トランスデューサは、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、結合トランスデューサのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、前記結合シグナルが伝達されかつ、細胞内ドメインが、細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される。
本開示は、細胞の活性を調節する方法であって、細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバー及び第二の特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、該細胞が、
i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む第一の結合誘発型転写スイッチ;及び
ii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む第二の結合誘発型転写スイッチ
を発現し;第一の結合誘発型転写スイッチの細胞内ドメインが、第一のエフェクター機能を提供し、第二の結合誘発型転写スイッチの細胞内ドメインが、第一のエフェクター機能と異なる第二のエフェクター機能を提供し、この時、第一及び第二の特異的結合対の第一及び第二のメンバーの結合が、第一及び第二の細胞内ドメインを活性化するための結合シグナルを伝達するように結合トランスデューサを誘導する、前記方法を提供する。
いくつかの場合では、第一の結合誘発型転写スイッチの細胞内ドメインのエフェクター機能は、細胞の遺伝子産物の発現を調節する。
いくつかの場合では、細胞の遺伝子産物は、細胞の内在性遺伝子産物である。いくつかの場合では、細胞の遺伝子産物は、細胞の異種遺伝子産物である。いくつかの場合では、細胞の遺伝子産物は、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子及び抑制性免疫受容体からなる群より選択される細胞の遺伝子産物である。
いくつかの場合では、第二の結合誘発型転写スイッチの細胞内ドメインのエフェクター機能は、細胞の遺伝子産物の発現を調節する。いくつかの場合では、細胞の遺伝子産物は、細胞の内在性遺伝子産物である。いくつかの場合では、細胞の遺伝子産物は、細胞の異種遺伝子産物である。
いくつかの場合では、細胞の遺伝子産物は、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子及び抑制性免疫受容体からなる群より選択される。
いくつかの場合では、第一及び第二の結合誘発型転写スイッチの結合トランスデューサのうちの少なくとも1つが、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、それぞれの特異的結合対の第一及び第二のメンバーの結合が、結合トランスデューサのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、結合シグナルが伝達されかつ、それぞれの細胞内ドメインが、細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される。
いくつかの場合では、第一及び第二の結合誘発型転写スイッチの結合トランスデューサは両方とも、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む。
いくつかの例では、該方法は、細胞と、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合を競合的に阻害する可溶性阻害分子とを接触させることをさらに含み、それにより、細胞内ドメインを活性化させるための結合シグナルを伝達するように結合トランスデューサを誘導することを防ぎ、細胞と可溶性阻害分子の接触が、可溶性阻害分子を第一の細胞に適用もしくは投与すること、及び/または細胞を、可溶性阻害分子を発現する第二の細胞の存在下に置くことを含む。いくつかの例では、第二の細胞は、可溶性阻害分子を構成的に発現する。いくつかの例では、第二の細胞は、可溶性阻害分子を条件的に発現する。
本開示は、細胞の活性を調節する方法であって、細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、該細胞が、i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む第一の結合誘発型転写スイッチ;及びii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む第二の結合誘発型転写スイッチを発現し、第二の結合誘発型転写スイッチをコードするヌクレオチド配列が、第一の結合誘発型転写スイッチの細胞内ドメインにより活性化または抑制される転写制御エレメントに作動可能に連結している、前記方法を提供する。
いくつかの場合では、接触は、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される。いくつかの場合では、第一の特異的結合対の第二のメンバーは、第二の細胞の表面上にあるか、不溶性基体上に固定されているか、細胞外マトリックス中に存在するか、人工マトリックス中に存在するか、または可溶性である。
いくつかの場合では、第二の結合誘発型転写スイッチの細胞内ドメインの活性化は、細胞の遺伝子産物の発現、細胞の増殖、細胞のアポトーシス、細胞の非アポトーシス性死、細胞の分化、細胞の脱分化、細胞の遊走、細胞からの分子の分泌及び細胞の細胞接着からなる群より選択される、細胞の活性を調節する。
いくつかの場合では、細胞の活性は、細胞の遺伝子産物の発現である。いくつかの場合では、細胞の遺伝子産物は、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子及び抑制性免疫受容体からなる群より選択される、細胞の遺伝子産物である。
いくつかの場合では、第一及び第二の結合誘発型転写スイッチの結合トランスデューサのうちの少なくとも1つは、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、それぞれの特異的結合対の第一及び第二のメンバーの結合が、結合トランスデューサのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、結合シグナルが伝達されかつ、それぞれの細胞内ドメインが、細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される。
本開示は、細胞間接触を追跡する方法であって、第一の複数の細胞の各細胞において、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む結合誘発型転写スイッチを発現させること;第二の複数の細胞の各細胞において、特異的結合対の第二のメンバーを発現させること;及び第一の複数の細胞と第二の複数の細胞を接触させることを含み、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、結合誘発型転写スイッチの結合シグナルを伝達するように結合トランスデューサを誘導し、それにより細胞内ドメインが活性化され、細胞内ドメインの活性化が、空間的な、時間的な、またはその組み合わせにおける細胞間接触を追跡するのに十分な検出可能レポーターの発現を誘導する、前記方法を提供する。
いくつかの場合では、第一の複数の細胞、第二の複数の細胞または両方は、ニューロンである。いくつかの場合では、結合トランスデューサは、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、結合トランスデューサのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、結合シグナルが伝達されかつ、細胞内ドメインが、細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化さされる。
いくつかの場合では、上及び本明細書に記載のものを含む結合誘発型転写スイッチは、SynNotchポリペプチドである。
本開示は、局在性細胞活性化システムであって、第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む発現された結合誘発型転写スイッチ;及び第一の結合誘発型転写スイッチの細胞内ドメインにより誘導される転写制御エレメントに作動可能に連結した、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む結合誘発型活性化ポリペプチドをコードする核酸を含む細胞を含み、第一の特異的結合対の第二のメンバーとの接触の際に、結合誘発型活性化ポリペプチドが発現され、第二の特異的結合対の第二のメンバーとの接触の際に、結合誘発型活性化ポリペプチドが細胞を活性化させる、前記システムも提供する。
いくつかの場合では、細胞は、免疫細胞、始原細胞または前駆細胞、幹細胞及びニューロンからなる群より選択される。いくつかの場合では、細胞は、免疫細胞であり、結合誘発型転写スイッチは、抗原誘発型転写スイッチであり、結合誘発型活性化ポリペプチドは、抗原誘発型活性化ポリペプチドであり、第一の特異的結合対の第二のメンバーとの接触の際に、抗原誘発型活性化ポリペプチドが発現され、第二の特異的結合対の第二のメンバーとの接触の際に、抗原誘発型活性化ポリペプチドが免疫細胞を活性化させて、第二の特異的結合対の第一のメンバーを発現する標的細胞を認識する。
いくつかの場合では、抗原誘発型活性化ポリペプチドは、キメラ抗原受容体またはその変異体である。いくつかの場合では、抗原誘発型活性化ポリペプチドは、操作されたT細胞受容体またはその変異体である。いくつかの場合では、発現された結合誘発型転写スイッチは、SynNotchポリペプチドである。
本開示は、細胞の活性を局所的に調節する方法であって、第一の細胞において、結合トランスデューサと、細胞内ドメインと、可溶性アダプター分子上の第一のエピトープと特異的に結合する第一のアダプター結合ドメインを含む第一の細胞外ドメインとを含む、結合誘発型転写スイッチを発現させること;第一の細胞と、i)可溶性アダプター分子上の第二のエピトープと特異的に結合する第二のアダプター結合ドメインを含む第二の細胞外ドメインを発現する第二の細胞;及びii)有効濃度の可溶性アダプター分子を接触させることを含み、第一のアダプター結合ドメイン及び第二のアダプター結合ドメインの、アダプター分子への結合が、細胞内ドメインを活性化するための結合シグナルを伝達するように結合トランスデューサを誘導し、それにより、活性化した細胞内ドメインが産生され、活性化した細胞内ドメインが、細胞の遺伝子産物の発現、細胞の増殖、細胞のアポトーシス、細胞の非アポトーシス性死、細胞の分化、細胞の脱分化、細胞の遊走、細胞からの分子の分泌及び細胞の細胞接着からなる群より選択される第一の細胞の活性を調節する、前記方法を提供する。いくつかの例では、接触は、可溶性アダプター分子を細胞にin vitroまたはex vivoで適用することまたは可溶性アダプター分子を細胞にin vivoで投与することを含む。いくつかの例では、第一の細胞と有効濃度の可溶性アダプター分子を接触させることは、第一の細胞を、アダプター分子を発現する第三の細胞の存在下に置くことを含み、第三の細胞は、アダプター分子を構成的にまたは条件的に発現する。いくつかの例では、第一の細胞外ドメイン及び可溶性アダプター分子は、特異的結合対の第一及び第二のメンバーである。いくつかの例では、第二の細胞外ドメイン及び可溶性アダプター分子は、特異的結合対の第一及び第二のメンバーである。いくつかの例では、第一の細胞外ドメイン及び第二の細胞外ドメインは、抗体またはナノボディである。いくつかの例では、細胞内ドメインは、転写因子である。いくつかの例では、活性化した細胞内ドメインは、第一の細胞の内在性遺伝子産物または異種遺伝子産物の発現を調節する。いくつかの例では、結合トランスデューサは、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、第一の細胞外ドメイン及び第二の細胞外ドメインの、可溶性アダプター分子への結合が、結合トランスデューサのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、結合シグナルが伝達されかつ、細胞内ドメインが、細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される。
本開示は、第一の抗原に応答する第一の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;第一の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ特異的結合対の第一のメンバーに特異的に結合する細胞外ドメインを含むCARをコードする核酸に作動可能に連結している、第一のプロモーター;第二の抗原に応答する第二の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;及び第二の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ細胞内CAR阻害ドメインをコードする核酸に作動可能に連結している、第二のプロモーターを含み、第二の抗原の存在下で、細胞内CAR阻害ドメインが発現されてCARによる細胞の活性化が阻害され、第一の抗原の存在下かつ第二の抗原の非存在下で、特異的結合対の第二のメンバーによりCARが発現されて活性化可能である、前記宿主細胞を提供する。
本開示は、第一の抗原に応答する第一の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;第一の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ特異的結合対の第一のメンバーに特異的に結合する細胞外ドメインを含むCARの第一の部分をコードする核酸に作動可能に連結している、第一のプロモーター;第二の抗原に応答する第二の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;及び第二の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ細胞内シグナル伝達ドメインを含むCARの第二の部分をコードする核酸に作動可能に連結している、第二のプロモーターを含み、第一の抗原及び第二の抗原の存在下で、CARの第一及び第二の部分が発現され、CARが特異的結合対の第二のメンバーにより活性化可能である、宿主細胞を提供する。いくつかの例では、細胞は、第三の抗原に応答する第三の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;及び第三の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ細胞内CAR阻害ドメインをコードする核酸に作動可能に連結している、第三のプロモーターをさらに含み、第三の抗原の存在下で、細胞内CAR阻害ドメインが発現されてCARによる細胞の活性化が阻害される。
[本発明1001]
N末端からC末端に向かって、共有結合状態で、
a)特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメイン;
b)50アミノ酸〜1000アミノ酸の長さを有し、かつ1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む、Notch受容体ポリペプチド;及び
c)細胞内ドメイン
を含み、
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、前記Notch受容体ポリペプチドに対して異種であり、前記特異的結合対の前記第一のメンバーの、前記特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、前記Notch受容体ポリペプチドの前記1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより前記細胞内ドメインが放出される、キメラポリペプチド。
[本発明1002]
前記Notch受容体ポリペプチドが、300アミノ酸〜400アミノ酸の長さを有する、本発明1001のキメラポリペプチド。
[本発明1003]
前記細胞外ドメインと前記Notch受容体ポリペプチドの間に介在するリンカーを含む、本発明1001または本発明1002のキメラポリペプチド。
[本発明1004]
前記細胞内ドメインが、転写活性化因子である、本発明1001〜1003のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1005]
前記細胞内ドメインが、転写抑制因子である、本発明1001〜1003のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1006]
前記細胞内ドメインが、部位特異的ヌクレアーゼである、本発明1001〜1003のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1007]
前記部位特異的ヌクレアーゼが、Cas9ポリペプチドである、本発明1006のキメラポリペプチド
[本発明1008]
前記細胞内ドメインが、リコンビナーゼである、本発明1001〜1003のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1009]
前記細胞内ドメインが、抑制性免疫受容体である、本発明1001〜1003のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1010]
前記細胞内ドメインが、活性化免疫受容体である、本発明1001〜1003のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1011]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、抗体をベースとする認識足場を含む、本発明1001〜1010のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1012]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、抗体を含む、本発明1001〜1010のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1013]
前記抗体が、腫瘍特異的抗原、疾患関連抗原、病原体関連抗原、自己免疫疾患関連抗原、または細胞外マトリックス成分と特異的に結合する、本発明1012のキメラポリペプチド。
[本発明1014]
前記抗体が、細胞表面抗原、可溶性抗原、または不溶性基体上に固定された抗原と特異的に結合する、本発明1012のキメラポリペプチド。
[本発明1015]
前記抗体が、一本鎖Fvである、本発明1012のキメラポリペプチド。
[本発明1016]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、ナノボディ、単一ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、またはミニボディである、本発明1011のキメラポリペプチド。
[本発明1017]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、非抗体をベースとする認識足場である、本発明1001〜1010のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1018]
前記非抗体をベースとする認識足場が、アビマー、DARPin、アドネクチン、アビマー、アフィボディ、アンチカリン、またはアフィリンである、本発明1017のキメラポリペプチド。
[本発明1019]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、抗原である、本発明1001〜1010のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1020]
前記抗原が、内在性抗原である、本発明1019のキメラポリペプチド。
[本発明1021]
前記抗原が、外来性抗原である、本発明1019のキメラポリペプチド。
[本発明1022]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、受容体に対するリガンドである、本発明1001〜1010のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1023]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、受容体である、本発明1001〜1010のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1024]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、細胞接着分子である、本発明1001〜1010のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1025]
前記特異的結合対の前記第一のメンバーが、第一の二量体化ドメインを含み、前記特異的結合対の前記第二のメンバーが、第二の二量体化ドメインを含む、本発明1001〜1010のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1026]
前記第一の二量体化ドメインの、前記第二の二量体化ドメインへの結合が、小分子二量体化剤により誘導される、本発明1025のキメラポリペプチド。
[本発明1027]
前記第一の二量体化ドメインの、前記第二の二量体化ドメインへの結合が、光により誘導される、本発明1025のキメラポリペプチド。
[本発明1028]
前記Notch受容体ポリペプチドが、図2A〜2Gに示すアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも75%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、本発明1001〜1027のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1029]
前記1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位が、S1、S2、及びS3タンパク質分解切断部位から選択される、本発明1001〜1028のいずれかのキメラポリペプチド。
[本発明1030]
前記S1タンパク質分解切断部位が、アミノ酸配列Arg−X−(Arg/Lys)−Argを含むフューリン様プロテアーゼ切断部位であり、ここでXは任意のアミノ酸である、本発明1029のキメラポリペプチド。
[本発明1031]
前記S2タンパク質分解切断部位が、Ala−Valジペプチド配列を含むADAM−17型プロテアーゼ切断部位である、本発明1029のキメラポリペプチド。
[本発明1032]
前記S3タンパク質分解切断部位が、Gly−Valジペプチド配列を含むγ−セクレターゼ切断部位である、本発明1029のキメラポリペプチド。
[本発明1033]
本発明1001〜1032のいずれかのキメラポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む、核酸。
[本発明1034]
本発明1001〜1032のいずれかのキメラポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む、組換え発現ベクター。
[本発明1035]
本発明1033の核酸または本発明1034の発現ベクターで遺伝子改変された宿主細胞。
[本発明1036]
真核細胞である、本発明1035の宿主細胞。
[本発明1037]
哺乳類細胞である、本発明1036の宿主細胞。
[本発明1038]
免疫細胞、ニューロン、上皮細胞、及び内皮細胞、または幹細胞である、本発明1037の宿主細胞。
[本発明1039]
前記免疫細胞が、T細胞、B細胞、単球、ナチュラルキラー細胞、樹状細胞、マクロファージ、制御性T細胞、ヘルパーT細胞、または細胞傷害性T細胞である、本発明1038の宿主細胞。
[本発明1040]
キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)をコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変されており、前記キメラポリペプチドの前記細胞内ドメインが、転写活性化因子である、本発明1035〜1039のいずれかの宿主細胞。
[本発明1041]
前記CARまたは前記TCRをコードする前記ヌクレオチド配列が、前記キメラポリペプチドの前記細胞内ドメインにより活性化される転写制御エレメントに作動可能に連結している、本発明1040の宿主細胞。
[本発明1042]
本発明1001〜1032のいずれかのキメラNotch受容体ポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法であって、
前記細胞と前記特異的結合対の第二のメンバーを接触させること
を含み、前記特異的結合対の前記第一のメンバーの、前記特異的結合対の前記第二のメンバーへの結合が、前記Notch受容体ポリペプチドの前記1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより前記細胞内ドメインが放出され、前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞の活性を調節する、前記方法。
[本発明1043]
前記接触が、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される、本発明1042の方法。
[本発明1044]
前記特異的結合対の前記第二のメンバーが、第二の細胞の表面上にあるか、不溶性基体上に固定されているか、細胞外マトリックス中に存在するか、人工マトリックス中に存在するか、または可溶性である、本発明1042の方法。
[本発明1045]
前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞の増殖を調節する、本発明1042の方法。
[本発明1046]
前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞におけるアポトーシスを調節する、本発明1042の方法。
[本発明1047]
前記細胞内ドメインの放出が、アポトーシス以外の機構による細胞死を誘導する、本発明1042の方法。
[本発明1048]
前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞における遺伝子発現を、転写調節、クロマチン制御、翻訳、トラフィッキングまたは翻訳後プロセシングを通して調節する、本発明1042の方法。
[本発明1049]
前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞の分化を調節する、本発明1042の方法。
[本発明1050]
前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞の遊走を調節する、本発明1042の方法。
[本発明1051]
前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞からの分子の発現及び分泌を調節する、本発明1042の方法。
[本発明1052]
前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞の、第二の細胞へのまたは細胞外マトリックスへの接着を調節する、本発明1042の方法。
[本発明1053]
前記細胞内ドメインの放出が、前記細胞における遺伝子産物のデノボ発現を誘導するまたは発現を調節する、本発明1042の方法。
[本発明1054]
前記遺伝子産物が、転写活性化因子、転写抑制因子、キメラ抗原受容体、第二のキメラNotch受容体ポリペプチド、翻訳調節因子、サイトカイン、ホルモン、ケモカイン、または抗体である、本発明1053の方法。
[本発明1055]
本発明1001〜1032のいずれかのキメラNotch受容体ポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法であって、
前記細胞と前記特異的結合対の第二のメンバーを接触させること
を含み、ここで前記特異的結合対の前記第一のメンバーの、前記特異的結合対の前記第二のメンバーへの結合が、前記Notch受容体ポリペプチドの前記1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより前記細胞内ドメインが放出され、前記細胞内ドメインが、前記細胞の活性を調節するエフェクターポリペプチドをコードする核酸の転写を誘導する転写因子である、前記方法。
[本発明1056]
前記接触が、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される、本発明1055の方法。
[本発明1057]
前記特異的結合対の前記第二のメンバーが、第二の細胞の表面上にあるか、不溶性基体上に固定されているか、細胞外マトリックス中に存在するか、人工マトリックス中に存在するか、または可溶性である、本発明1055の方法。
[本発明1058]
前記エフェクターポリペプチドが、アポトーシス誘導因子、抑制因子にあるアポトーシス、活性化免疫受容体、抑制性免疫受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、サイトカイン、成長因子、ホルモン、受容体、抗体、部位特異的ヌクレアーゼまたはリコンビナーゼである、本発明1055の方法。
[本発明1059]
細胞の活性を調節する方法であって、
前記細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバーを接触させること
を含み、前記細胞が、
i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む、本発明1001〜1032のいずれかの第一のキメラNotch受容体ポリペプチド;及び
ii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む本発明1001〜1032のいずれかの第二のキメラNotch受容体ポリペプチド
を発現し、
前記第一及び前記第二の特異的結合対が互いに異なり、
前記第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの前記細胞内ドメインが、第一のエフェクター機能を提供し;前記第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの前記細胞内ドメインが、前記第一のエフェクター機能と異なる第二のエフェクター機能を提供し、前記放出された第一及び前記第二の細胞内ドメインが、前記細胞の活性を調節する、前記方法。
[本発明1060]
前記接触が、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される、本発明1059の方法。
[本発明1061]
T細胞を活性化させる方法であって、
本発明1040のT細胞と固定化抗原を接触させること
を含み、
前記キメラポリペプチドの前記細胞外ドメインが、第一の抗原に特異的な抗体を含み、
前記接触が、前記転写活性化因子の放出、及び前記細胞中の前記CARまたは前記TCRの産生をもたらし、前記CARまたはTCRが、第二の抗原の結合後に前記T細胞の活性化を提供する、前記方法。
[本発明1062]
細胞の活性を調節する方法であって、
前記細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバーを接触させること
を含み、前記細胞が、
i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む、本発明1001〜1032のいずれかの第一のキメラNotch受容体ポリペプチド;及び
ii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む本発明1001〜1032のいずれかの第二のキメラNotch受容体ポリペプチド
を発現し、
前記第一及び前記第二の特異的結合対が互いに異なり、
前記第二のキメラNotch受容体をコードする前記ヌクレオチド配列が、前記第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの前記細胞内ドメインにより活性化または抑制される転写制御エレメントに作動可能に連結している、前記方法。
[本発明1063]
前記接触が、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される、本発明1062の方法。
[本発明1064]
T細胞を活性化させる方法であって、
本発明1040のT細胞と固定化抗原を接触させること
を含み、前記キメラポリペプチドの前記細胞外ドメインが、第一の抗原に特異的な抗体を含み、
前記接触が、前記転写活性化因子の放出、及び前記細胞における前記CARまたはTCRの産生をもたらし、前記CARまたは前記TCRが、第二の抗原の結合後に前記T細胞の活性化を提供する、前記方法。
[本発明1065]
細胞の活性を調節する方法であって、
前記細胞と表面上に固定されている抗原を接触させること
を含み、前記細胞が、本発明1001のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し、前記特異的結合対の前記第一のメンバーが前記抗原と結合し、
前記接触が、前記細胞内ドメインの放出及び前記細胞の活性の調節をもたらす、前記方法。
[本発明1066]
前記細胞内ドメインが、前記細胞の分化を調節する転写因子である、本発明1065の方法。
[本発明1067]
細胞の活性を局所的に調節する方法であって、
前記細胞内で、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む結合誘発型転写スイッチを発現させること;及び
前記細胞と前記特異的結合対の第二のメンバーを接触させること
を含み、前記特異的結合対の前記第一のメンバーの、前記特異的結合対の前記第二のメンバーへの結合が、前記細胞内ドメインを活性化するための結合シグナルを伝達するように前記結合トランスデューサを誘導し、それにより、活性化した細胞内ドメインが産生され、前記活性化した細胞内ドメインが、前記細胞の遺伝子産物の発現、前記細胞の増殖、前記細胞のアポトーシス、前記細胞の非アポトーシス性死、前記細胞の分化、前記細胞の脱分化、前記細胞の遊走、前記細胞からの分子の分泌及び前記細胞の細胞接着からなる群より選択される、前記細胞の活性を調節する、前記方法。
[本発明1068]
前記活性化した細胞内ドメインが、前記細胞の内在性遺伝子産物の発現を調節する、本発明1067の方法。
[本発明1069]
前記細胞の前記内在性遺伝子産物が、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、抑制因子にあるアポトーシス、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子及び抑制性免疫受容体からなる群より選択される、本発明1068の方法。
[本発明1070]
前記細胞の前記内在性遺伝子産物が、分泌された遺伝子産物である、本発明1068〜1069のいずれかの方法。
[本発明1071]
前記細胞の前記内在性遺伝子産物が、表面発現遺伝子産物である、本発明1068〜1069のいずれかの方法。
[本発明1072]
前記活性化した細胞内ドメインが、前記細胞の2つ以上の内在性遺伝子産物の発現を同時に調節する、本発明1068〜1071のいずれかの方法。
[本発明1073]
前記活性化した細胞内ドメインが、前記細胞の異種遺伝子産物の発現を調節する、本発明1067の方法。
[本発明1074]
前記細胞の前記異種遺伝子産物が、ケモカイン、ケモカイン受容体、キメラ抗原受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、病原体由来タンパク質、増殖誘導因子、受容体、RNA誘導型ヌクレアーゼ、部位特異的ヌクレアーゼ、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、毒素由来タンパク質、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、抗体、抑制因子にあるアポトーシス、アポトーシス誘導因子、操作T細胞受容体、免疫活性化因子、免疫抑制因子、抑制性免疫受容体、RNA誘導型DNA結合タンパク質及び第二の結合誘発型転写スイッチからなる群より選択される、本発明1073の方法。
[本発明1075]
前記細胞の前記異種遺伝子産物が、抗体である、本発明1074の方法。
[本発明1076]
前記抗体が、806、9E10、3F8、81C6、8H9、アバゴボマブ、アバタセプト、アブシキシマブ、アビツズマブ、アブリルマブ、アクトクスマブ、アダリムマブ、アデカツムマブ、アデュカヌマブ、アフェリモマブ、アフツズマブ、アラシズマブ・ペゴル、ALD518、アレファセプト、アレムツズマブ、アリロクマブ、アルツモマブ・ペンテテート、アマツキシマブ、AMG 102、アナツモマブ・マフェナトクス、アネツマブ・ラブタンシン、アニフロルマブ、アンルキンズマブ、アポリズマブ、アルシツモマブ、アスクリンバクマブ(Ascrinvacumab)、アセリズマブ、アタシセプト、アテゾリズマブ、アチヌマブ、アトリズマブ/トシリズマブ、アトロリムマブ、AVE1642、バピネオズマブ、バシリキシマブ、バビツキシマブ、ベクツモマブ、ベゲロマブ、ベリムマブ、ベンラリズマブ、ベルチリムマブ、ベシレソマブ、ベバシズマブ、ベズロトクスマブ、ビシロマブ、ビマグルマブ、ビメキズマブ(Bimekizumab)、ビバツズマブ・メルタンシン、ブリナツモマブ、ブロソズマブ、BMS−936559、ボコシズマブ、ブレンツキシマブ・ベドチン、ブリアキヌマブ、ブロダルマブ、ブロルシズマブ、ブロンチクツズマブ(Brontictuzumab)、カナキヌマブ、カンツズマブ・メルタンシン、カンツズマブ・ラブタンシン、カプラシズマブ、カプロマブ・ペンデチド、カルルマブ、カツマクソマブ、cBR96−ドキソルビシン免疫複合体、CC49、CDP791、セデリズマブ、セルトリズマブ・ペゴル、セツキシマブ、cG250、Ch.14.18、シタツズマブ・ボガトクス、シクスツムマブ、クラザキズマブ、クレノリキシマブ、クリバツズマブ・テトラキセタン、コドリツズマブ、コルツキシマブ・ラブタンシン(Coltuximab ravtansine)、コナツムマブ、コンシズマブ、CP 751871、CR6261、クレネズマブ、CS−1008、ダセツズマブ、ダクリズマブ、ダロツズマブ、ダピロリズマブ・ペゴル(Dapirolizumab pegol)、ダラツムマブ、デクトレクマブ(Dectrekumab)、デムシズマブ、デニンツズマブ・マホドチン(Denintuzumab mafodotin)、デノスマブ、デルロツキシマブ・ビオチン(Derlotuximab biotin)、デツモマブ、ジヌツキシマブ、ジリダブマブ、ドルリモマブ・アリトクス、ドロジツマブ、デュリゴツマブ、デュピルマブ、デュルバルマブ、デュシジツマブ、エクロメキシマブ、エクリズマブ、エドバコマブ、エドレコロマブ、エファリズマブ、エフングマブ、エルデルマブ、エルゲムツマブ(Elgemtumab)、エロツズマブ、エルシリモマブ、エマクツズマブ(Emactuzumab)、エミベツズマブ、エナバツズマブ、エンフォルツマブ・ベドチン、エンリモマブ・ペゴル、エノブリツズマブ(Enoblituzumab)、エノキズマブ、エノチクマブ、エンシツキシマブ、エピツモマブ・シツキセタン、エプラツズマブ、エルリズマブ、エルツマクソマブ、エタネルセプト、エタラシズマブ、エトロリズマブ、エビナクマブ、エボロクマブ、エクスビビルマブ、F19、ファノレソマブ、ファラリモマブ、ファーレツズマブ、ファシヌマブ、FBTA05、フェルビズマブ、フェザキヌマブ、フィクラツズマブ、フィジツムマブ、フィリブマブ(Firivumab)、フランボツマブ、フレチクマブ、フォントリズマブ、フォラルマブ、フォラビルマブ、フレソリムマブ、フルラヌマブ、フツキシマブ、ガリキシマブ、ガニツマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ、ゲムツズマブ・オゾガマイシン、ゲボキズマブ、ギレンツキシマブ、グレムバツムマブ・ベドチン、ゴリムマブ、ゴミリキシマブ、グセルクマブ、HGS−ETR2、hu3S193、huA33、イバリズマブ、イブリツモマブ・チウキセタン、イクルクマブ、イダルシズマブ、IGN101、IgN311、イゴボマブ、IIIA4、IM−2C6、IMAB362、イマルマブ(Imalumab)、IMC−A12、イムシロマブ、イムガツズマブ、インクラクマブ、インダツキシマブ・ラブタンシン、インデュサツマブ・ベドチン(Indusatumab vedotin)、インフリキシマブ、イノリモマブ、イノツズマブ・オゾガマイシン、インテツムマブ、イピリムマブ、イラツムマブ、イサツキシマブ、イトリズマブ、イクセキズマブ、J591、KB004、ケリキシマブ、KW−2871、ラベツズマブ、ラムブロリズマブ、ラムパリズマブ、レブリキズマブ、レマレソマブ、レンジルマブ(Lenzilumab)、レルデリムマブ、レキサツムマブ、リビビルマブ、リファスツズマブ・ベドチン、リゲリズマブ、リロトマブ・サテトラキセタン(Lilotomab satetraxetan)、リンツズマブ、リリルマブ、ロデルシズマブ、ロキベトマブ(Lokivetmab)、ロルボツズマブ・メルタンシン、ルカツムマブ、ルリズマブ・ペゴル、ルミリキシマブ、ルムレツズマブ(Lumretuzumab)、マパツムマブ、マルゲツキシマブ、マスリモマブ、マツズマブ、マブリリムマブ、MEDI4736、メポリズマブ、メテリムマブ、METMAB、ミラツズマブ、ミンレツモマブ、ミルベツキシマブ・ソラブタンシン(Mirvetuximab soravtansine)、ミツモマブ、MK−0646、MK−3475、MM−121、モガムリズマブ、MORAb−003、モロリムマブ、モタビズマブ、MOv18、モキセツモマブ・パスドトクス、MPDL33280A、ムロモナブCD3、ナコロマブ・タフェナトクス、ナミルマブ、ナプツモマブ・エスタフェナトクス、ナルナツマブ、ナタリズマブ、ネバクマブ、ネシツムマブ、ネモリズマブ、ネレリモマブ、ネスバクマブ、ニモツズマブ、ニボルマブ、ノフェツモマブ・メルペンタン、オビルトキサキシマブ、オビヌツズマブ、オカラツズマブ、オクレリズマブ、オヅリモマブ、オファツムマブ、オララツマブ、オロキズマブ、オマリズマブ、オナルツズマブ、オンツキシズマブ、オピシヌマブ、オポルツズマブ・モナトクス、オレゴボマブ、オルチクマブ、オテリキシズマブ、オトレルツズマブ、オキセルマブ、オザネズマブ、オゾラリズマブ、パギバキシマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、パンコマブ(Pankomab)、パノバクマブ、パルサツズマブ、パスコリズマブ、パソツキシズマブ、パテクリズマブ、パトリツマブ、ペムブロリズマブ、ペムツモマブ、ペラキズマブ、ペルツズマブ、ペキセリズマブ、ピジリズマブ、ピナツズマブ・ベドチン、ピンツモマブ、プラクルマブ、ポラツズマブ・ベドチン、ポネズマブ、プリリキシマブ、プリトキサキシマブ、プリツムマブ、PRO 140、キリズマブ、R1507、ラコツモマブ、ラドレツマブ、ラフィビルマブ、ラルパンシズマブ(Ralpancizumab)、ラムシルマブ、ラニビズマブ、ラキシバクマブ、レファネズマブ(Refanezumab)、レガビルマブ、レスリズマブ、リロツムマブ、リヌクマブ(Rinucumab)、リツキシマブ、ロバツムマブ、ロレヅマブ、ロモソズマブ、ロンタリズマブ、ロベリズマブ、ルプリズマブ、サシツズマブ・ゴビテカン、サマリズマブ、サリルマブ、サツモマブ・ペンデチド、SCH 900105、セクキヌマブ、セリバンツマブ、セトキサキシマブ、セビルマブ、SGN−CD19A、SGN−CD33A、シブロツズマブ、シファリムマブ、シルツキシマブ、シムツズマブ、シプリズマブ、シルクマブ、ソフィツズマブ・ベドチン、ソラネズマブ、ソリトマブ、ソネプシズマブ、ソンツズマブ、スタムルマブ、スレソマブ、スビズマブ、タバルマブ、タカツズマブ・テトラキセタン、タドシズマブ、タリズマブ、タネズマブ、タプリツモマブ・パプトクス、タレクスツマブ、テフィバズマブ、テリモマブ・アリトクス、テナツモマブ、テネリキシマブ、テプリズマブ、テプロツムマブ、テシドルマブ、テツロマブ(Tetulomab)、TGN1412、チシリムマブ/トレメリムマブ、チガツズマブ、チルドラキズマブ、TNX−650、トシリズマブ、トラリズマブ、トサトクスマブ(Tosatoxumab)、トシツモマブ、トベツマブ、トラロキヌマブ、トラスツズマブ、TRBS07、トレガリズマブ、トレメリムマブ、トレボグルマブ(Trevogrumab)、ツコツズマブ・セルモロイキン、ツビルマブ、ウブリツキシマブ、ウロクプルマブ(Ulocuplumab)、ウレルマブ、ウルトキサズマブ、ウステキヌマブ、バンドルツズマブ・ベドチン、バンチクツマブ、バヌシズマブ、バパリキシマブ、バルリルマブ、バテリズマブ、ベドリズマブ、ベルツズマブ、ベパリモマブ、ベセンクマブ、ビジリズマブ、ボロシキシマブ、ボルセツズマブ・マホドチン、ボツムマブ、ザルツムマブ、ザノリムマブ、ザツキシマブ、ジラリムマブ及びゾリモマブ・アリトクスからなる群より選択される、本発明1075の方法。
[本発明1077]
前記細胞の前記異種遺伝子産物が、分泌された遺伝子産物である、本発明1073〜1076のいずれかの方法。
[本発明1078]
前記細胞の前記異種遺伝子産物が、表面発現遺伝子産物である、本発明1073〜1076のいずれかの方法。
[本発明1079]
前記活性化した細胞内ドメインが、前記細胞の2つ以上の異種遺伝子産物の発現を同時に調節する、本発明1073〜1078のいずれかの方法。
[本発明1080]
前記接触が、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される、本発明1067〜1079のいずれかの方法。
[本発明1081]
前記特異的結合対の前記第二のメンバーが、第二の細胞の表面上にあるか、不溶性基体上に固定されているか、細胞外マトリックス中に存在するか、人工マトリックス中に存在するか、または可溶性である、本発明1067〜1080のいずれかの方法。
[本発明1082]
前記細胞内ドメインが、前記細胞の分化を調節する転写因子である、本発明1067の方法。
[本発明1083]
前記転写因子が、前記細胞の分化を直接調節する、本発明1082の方法。
[本発明1084]
前記転写因子が、前記細胞の分化を、第二の転写因子の発現を調節することにより間接的に調節する、本発明1082の方法。
[本発明1085]
前記細胞が免疫細胞であり、前記細胞の前記活性が、前記免疫細胞の分化である、本発明1067の方法。
[本発明1086]
前記細胞が免疫細胞であり、前記細胞内ドメインが、前記細胞の分化を調節する転写因子であり、前記細胞の前記活性が、前記免疫細胞の分化である、本発明1067の方法。
[本発明1087]
前記転写因子が、前記免疫細胞の分化を直接調節する、本発明1086の方法。
[本発明1088]
前記転写因子が、前記免疫細胞の分化を、第二の転写因子の前記発現を調節することにより間接的に調節する、本発明1086の方法。
[本発明1089]
前記細胞が幹細胞であり、前記細胞の前記活性が、前記幹細胞の分化である、本発明1067の方法。
[本発明1090]
前記細胞が始原細胞または前駆細胞であり、前記細胞の前記活性が、前記始原細胞または前駆細胞の分化である、本発明1067の方法。
[本発明1091]
前記細胞内ドメインの活性化が、前記細胞の内在性遺伝子の発現を、転写調節、クロマチン制御、翻訳、トラフィッキングまたは翻訳後プロセシングを通して調節する、本発明1067の方法。
[本発明1092]
前記細胞内ドメインの活性化が、前記細胞の、第二の細胞へのまたは細胞外マトリックスへの細胞接着を調節する、本発明1067の方法。
[本発明1093]
前記結合トランスデューサが、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、前記特異的結合対の前記第一のメンバーの、前記特異的結合対の前記第二のメンバーへの結合が、前記結合トランスデューサの前記リガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、前記結合シグナルが伝達されかつ、前記細胞内ドメインが、前記細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される、本発明1067の方法。
[本発明1094]
前記細胞と、前記特異的結合対の前記第一のメンバーの前記特異的結合対の前記第二のメンバーへの結合を競合的に阻害する可溶性阻害分子とを接触させることをさらに含み、それにより、前記細胞内ドメインを活性化させるための結合シグナルを伝達するように結合トランスデューサを誘導することを防ぐ、本発明1067〜1093のいずれかの方法。
[本発明1095]
前記細胞と前記可溶性阻害分子の接触が、前記可溶性阻害分子を第一の細胞に適用または投与することを含む、本発明1094の方法。
[本発明1096]
前記細胞と前記可溶性阻害分子の接触が、前記細胞を、前記可溶性阻害分子を発現する第二の細胞の存在下に置くことを含む、本発明1094の方法。
[本発明1097]
前記第二の細胞が、前記可溶性阻害分子を構成的に発現する、本発明1096の方法。
[本発明1098]
前記第二の細胞が、前記可溶性阻害分子を条件的に発現する、本発明1096の方法。
[本発明1099]
細胞の活性を調節する方法であって、
前記細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバー及び第二の特異的結合対の第二のメンバーを接触させること
を含み、前記細胞が、
i)前記第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む第一の結合誘発型転写スイッチ;及び
ii)少なくとも、第二の特異的結合対の前記第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む第二の結合誘発型転写スイッチ
を発現し;
前記第一の結合誘発型転写スイッチの前記細胞内ドメインが、第一のエフェクター機能を提供し、前記第二の結合誘発型転写スイッチの前記細胞内ドメインが、前記第一のエフェクター機能と異なる第二のエフェクター機能を提供し、この時、前記第一及び第二の特異的結合対の前記第一及び第二のメンバーの結合が、前記第一及び第二の細胞内ドメインを活性化するための結合シグナルを伝達するように前記結合トランスデューサを誘導する、前記方法。
[本発明1100]
前記第一の結合誘発型転写スイッチの前記細胞内ドメインの前記エフェクター機能が、前記細胞の遺伝子産物の発現を調節する、本発明1099の方法。
[本発明1101]
前記細胞の前記遺伝子産物が、前記細胞の内在性遺伝子産物である、本発明1100の方法。
[本発明1102]
前記細胞の前記遺伝子産物が、前記細胞の異種遺伝子産物である、本発明1100の方法。
[本発明1103]
前記細胞の前記遺伝子産物が、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、抑制因子にあるアポトーシス、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子及び抑制性免疫受容体からなる群より選択される、本発明1100の方法。
[本発明1104]
前記第二の結合誘発型転写スイッチの前記細胞内ドメインの前記エフェクター機能が、前記細胞の遺伝子産物の発現を調節する、本発明1100の方法。
[本発明1105]
前記細胞の前記遺伝子産物が、前記細胞の内在性遺伝子産物である、本発明1104の方法。
[本発明1106]
前記細胞の前記遺伝子産物が、前記細胞の異種遺伝子産物である、本発明1104の方法。
[本発明1107]
前記細胞の前記遺伝子産物が、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、抑制因子にあるアポトーシス、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子及び抑制性免疫受容体からなる群より選択される、本発明1104の方法。
[本発明1108]
前記第一及び第二の結合誘発型転写スイッチの前記結合トランスデューサのうちの少なくとも1つが、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、それぞれの特異的結合対の前記第一及び第二のメンバーの結合が、前記結合トランスデューサの前記リガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、前記結合シグナルが伝達されかつ、それぞれの細胞内ドメインが、前記細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される、本発明1099の方法。
[本発明1109]
前記第一及び第二の結合誘発型転写スイッチの前記結合トランスデューサが、両方ともリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む、本発明1108の方法。
[本発明1110]
細胞の活性を調節する方法であって、
前記細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバーを接触させること
を含み、前記細胞が、
i)前記第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む第一の結合誘発型転写スイッチ;及び
ii)少なくとも、第二の特異的結合対の前記第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む第二の結合誘発型転写スイッチ
を発現し、
前記第二の結合誘発型転写スイッチをコードするヌクレオチド配列が、前記第一の結合誘発型転写スイッチの前記細胞内ドメインにより活性化または抑制される転写制御エレメントに作動可能に連結している、前記方法。
[本発明1111]
前記接触が、in vivo、ex vivo、またはin vitroで実行される、本発明1110の方法。
[本発明1112]
前記第一の特異的結合対の前記第二のメンバーが、第二の細胞の表面上にあるか、不溶性基体上に固定されているか、細胞外マトリックス中に存在するか、人工マトリックス中に存在するか、または可溶性である、本発明1110の方法。
[本発明1113]
前記第二の結合誘発型転写スイッチの前記細胞内ドメインの活性化が、前記細胞の遺伝子産物の発現、前記細胞の増殖、前記細胞のアポトーシス、前記細胞の非アポトーシス性死、前記細胞の分化、前記細胞の脱分化、前記細胞の遊走、前記細胞からの分子の分泌及び前記細胞の細胞接着からなる群より選択される、前記細胞の活性を調節する、本発明1110の方法。
[本発明1114]
前記細胞の前記活性が、前記細胞の遺伝子産物の発現である、本発明1113の方法。
[本発明1115]
前記細胞の前記遺伝子産物が、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、抑制因子にあるアポトーシス、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子及び抑制性免疫受容体からなる群より選択される、前記細胞の遺伝子産物である、本発明1114の方法。
[本発明1116]
前記第一及び第二の結合誘発型転写スイッチの前記結合トランスデューサの少なくとも1つが、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、前記それぞれの特異的結合対の前記第一及び第二のメンバーの結合が、前記結合トランスデューサの前記リガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、前記結合シグナルが伝達されかつ、前記それぞれの細胞内ドメインが、前記細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される、本発明1110の方法。
[本発明1117]
細胞間接触を追跡する方法であって、
第一の複数の細胞の各細胞において、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む結合誘発型転写スイッチを発現させること;
第二の複数の細胞の各細胞において、前記特異的結合対の第二のメンバーを発現させること;及び
前記第一の複数の細胞と前記第二の複数の細胞を接触させること
を含み、前記特異的結合対の前記第一のメンバーの、前記特異的結合対の前記第二のメンバーへの結合が、前記結合誘発型転写スイッチの結合シグナルを伝達するように結合トランスデューサを誘導し、それにより前記細胞内ドメインが活性化され、前記細胞内ドメインの活性化が、空間的な、時間的なまたはその組み合わせにおける細胞間接触を追跡するのに十分な検出可能レポーターの発現を誘導する、前記方法。
[本発明1118]
前記第一の複数の細胞、前記第二の複数の細胞または両方が、ニューロンである、本発明1117の方法。
[本発明1119]
前記結合トランスデューサが、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、前記特異的結合対の前記第一のメンバーの、前記特異的結合対の前記第二のメンバーへの結合が、前記結合トランスデューサの前記リガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、前記結合シグナルが伝達されかつ、前記細胞内ドメインが、前記細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される、本発明1117の方法。
[本発明1120]
前記結合誘発型転写スイッチが、SynNotchポリペプチドである、本発明1067〜1119のいずれかの方法。
[本発明1121]
局在性細胞活性化システムであって、
第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む発現された結合誘発型転写スイッチ;及び
前記第一の結合誘発型転写スイッチの前記細胞内ドメインにより誘導される転写制御エレメントに作動可能に連結した、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む結合誘発型活性化ポリペプチドをコードする核酸
を含む細胞を含み、
前記第一の特異的結合対の前記第二のメンバーとの接触の際に、前記結合誘発型活性化ポリペプチドが発現され、前記第二の特異的結合対の前記第二のメンバーとの接触の際に、前記結合誘発型活性化ポリペプチドが前記細胞を活性化させる、前記システム。
[本発明1122]
前記細胞が、免疫細胞、始原細胞または前駆細胞、幹細胞、及びニューロンからなる群より選択される、本発明1121のシステム。
[本発明1123]
前記細胞が免疫細胞であり、前記結合誘発型転写スイッチが抗原誘発型転写スイッチであり、前記結合誘発型活性化ポリペプチドが抗原誘発型活性化ポリペプチドであり、前記第一の特異的結合対の前記第二のメンバーとの接触の際に、前記抗原誘発型活性化ポリペプチドが発現され、前記第二の特異的結合対の前記第二のメンバーとの接触の際に、前記抗原誘発型活性化ポリペプチドが前記免疫細胞を活性化させて、前記第二の特異的結合対の前記第一のメンバーを発現する標的細胞を認識する、本発明1122のシステム。
[本発明1124]
前記抗原誘発型活性化ポリペプチドが、キメラ抗原受容体またはその変異体である、本発明1123のシステム。
[本発明1125]
前記抗原誘発型活性化ポリペプチドが、操作T細胞受容体またはその変異体である、本発明1123のシステム。
[本発明1126]
前記発現された結合誘発型転写スイッチが、SynNotchポリペプチドである、本発明1121〜1125のいずれかのシステム。
[本発明1127]
細胞の活性を局所的に調節する方法であって、
第一の細胞において、結合トランスデューサと、細胞内ドメインと、可溶性アダプター分子上の第一のエピトープと特異的に結合する第一のアダプター結合ドメインを含む第一の細胞外ドメインとを含む結合誘発型転写スイッチを発現させること;
前記第一の細胞と:
i)前記可溶性アダプター分子上の第二のエピトープと特異的に結合する第二のアダプター結合ドメインを含む第二の細胞外ドメインを発現する第二の細胞;及び
ii)有効濃度の前記可溶性アダプター分子
を接触させること
を含み、前記第一のアダプター結合ドメイン及び前記第二のアダプター結合ドメインの、前記アダプター分子への結合が、前記細胞内ドメインを活性化するための結合シグナルを伝達するように前記結合トランスデューサを誘導し、それにより、活性化した細胞内ドメインが産生され、前記活性化した細胞内ドメインが、前記細胞の遺伝子産物の発現、前記細胞の増殖、前記細胞のアポトーシス、前記細胞の非アポトーシス性死、前記細胞の分化、前記細胞の脱分化、前記細胞の遊走、前記細胞からの分子の分泌及び前記細胞の細胞接着からなる群より選択される前記第一の細胞の活性を調節する、前記方法。
[本発明1128]
前記接触が、前記可溶性アダプター分子を前記細胞にin vitroまたはex vivoで適用することを含む、本発明1127の方法。
[本発明1129]
前記接触が、前記可溶性アダプター分子を前記細胞にin vivoで投与することを含む、本発明1127の方法。
[本発明1130]
前記第一の細胞と有効濃度の前記可溶性アダプター分子を接触させることが、前記第一の細胞を、前記アダプター分子を発現する第三の細胞の存在下に置くことを含む、本発明1127の方法。
[本発明1131]
前記第三の細胞が、前記アダプター分子を構成的に発現する、本発明1130の方法。
[本発明1132]
前記第三の細胞が、前記アダプター分子を条件的に発現する、本発明1130の方法。
[本発明1133]
前記第一の細胞外ドメイン及び前記可溶性アダプター分子が、特異的対合対の第一及び第二のメンバーである、本発明1127〜1132のいずれかの方法。
[本発明1134]
前記第二の細胞外ドメイン及び前記可溶性アダプター分子が、特異的結合対の第一及び第二のメンバーである、本発明1127〜1132のいずれかの方法。
[本発明1135]
前記第一の細胞外ドメイン及び第二の細胞外ドメインが、抗体である、本発明1127〜1134のいずれかの方法。
[本発明1136]
前記第一の細胞外ドメイン及び第二の細胞外ドメインの一方または両方が、ナノボディである、本発明1135の方法。
[本発明1137]
前記細胞内ドメインが、転写因子である、本発明1127〜1136のいずれかの方法。
[本発明1138]
前記活性化した細胞内ドメインが、前記第一の細胞の内在性遺伝子産物の発現を調節する、本発明1127〜1137のいずれかの方法。
[本発明1139]
前記活性化した細胞内ドメインが、前記第一の細胞の異種遺伝子産物の発現を調節する、本発明1127〜1137のいずれかの方法。
[本発明1140]
前記結合トランスデューサが、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み、前記第一の細胞外ドメイン及び前記第二の細胞外ドメインの、前記可溶性アダプター分子への結合が、前記結合トランスデューサの前記リガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、前記結合シグナルが伝達されかつ、前記細胞内ドメインが、前記細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される、本発明1127〜1139のいずれかの方法。
[本発明1141]
第一の抗原に応答する第一の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;
前記第一の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ特異的結合対の第一のメンバーに特異的に結合する細胞外ドメインを含むCARをコードする核酸に作動可能に連結している、第一のプロモーター;
第二の抗原に応答する第二の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;及び
前記第二の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ細胞内CAR阻害ドメインをコードする核酸に作動可能に連結している、第二のプロモーター
を含み、前記第二の抗原の存在下で、前記細胞内CAR阻害ドメインが発現されて前記CARによる前記細胞の活性化が阻害され、前記第一の抗原の存在下かつ前記第二の抗原の非存在下で、前記特異的結合対の前記第二のメンバーによりCARが発現されて活性化可能である、宿主細胞。
[本発明1142]
第一の抗原に応答する第一の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;
前記第一の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ特異的結合対の第一のメンバーに特異的に結合する細胞外ドメインを含むCARの第一の部分をコードする核酸に作動可能に連結している、第一のプロモーター;
第二の抗原に応答する第二の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;及び
前記第二の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ細胞内シグナル伝達ドメインを含むCARの第二の部分をコードする核酸に作動可能に連結している、第二のプロモーター
を含み、前記第一の抗原及び第二の抗原の存在下で、前記CARの前記第一及び第二の部分が発現され、前記CARが前記特異的結合対の前記第二のメンバーにより活性化可能である、宿主細胞。
[本発明1143]
第三の抗原に応答する第三の結合誘発型転写スイッチをコードする核酸;及び
前記第三の結合誘発型転写スイッチに応答し、かつ細胞内CAR阻害ドメインをコードする核酸に作動可能に連結している、第三のプロモーター
をさらに含み、前記第三の抗原の存在下で、前記細胞内CAR阻害ドメインが発現されて前記CARによる前記細胞の活性化が阻害される、本発明1142の細胞。
Notch受容体ポリペプチドの概略図である。 様々な種のNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:131)。 図2A−1の続きを示す図である。 様々な種のNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:132)。 図2B−1の続きを示す図である。 様々な種のNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:133)。 様々な種のNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:134)。 図2D−1の続きを示す図である。 様々な種のNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:135)。 図2E−1の続きを示す図である。 様々な種のNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:136)。 図2F−1の続きを示す図である。 様々な種のNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:17)。 図2G−1の続きを示す図である。 様々な哺乳類腫のNotch受容体ポリペプチドの一部分のアミノ酸配列アライメントを提供する(マウス−SEQ ID NO:138;ヒト−SEQ ID NO:139;ウシ−SEQ ID NO:140)。 本開示の例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドの概略図を提供する。 本開示の例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドの概略図を提供する。 本開示の例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドの概略図を提供する。 本開示の例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドの概略図を提供する。 本開示の例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドの概略図を提供する。 本開示の例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドの概略図を提供する。 本開示の例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドの概略図を提供する。 本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを使用する、エフェクター機能の直接制御の概略図を提供する。 本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを使用する、エフェクター機能の直接制御の例の概略図を提供する。 本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを使用する、エフェクター機能の間接的な制御の概略図を提供する。 本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを使用する、エフェクター機能の間接的な制御の例の概略図を提供する。 並行した複数のキメラNotch受容体ポリペプチドの使用の概略図を提供する。 並行した複数のキメラNotch受容体ポリペプチドの使用の概略図を提供する。 一連の複数のキメラNotch受容体ポリペプチドの使用の概略図を提供する。 一連のキメラNotch受容体ポリペプチド及びキメラ抗原受容体(CAR)の使用の概略図を提供する。 多細胞の協同作用を示す、2つ以上の細胞におけるキメラNotch受容体ポリペプチドの使用の概略図を提供する。 多細胞環境におけるキメラNotch受容体ポリペプチドの使用の概略図を提供する。 2つ以上の細胞を用いた複数の受容体回路の使用の概略図を提供する。 特定の細胞外構造に応答する生物製剤の局在化/標的化産生の概略図を提供する。 Notch受容体ポリペプチドの例を示す(SEQ ID NO:141)。 Notch受容体ポリペプチドの例を示す(SEQ ID NO:142)。 Notch受容体ポリペプチドの例を示す(SEQ ID NO:143)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:144)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:145)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:146)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:147)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:148)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:149)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:150)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:151)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:152)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:153)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:154)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:155)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:156)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:157)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:158)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:159)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:160)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:161)。 例示的なキメラNotch受容体ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:162)。 図30A及び30Bは、TREレポーターラインにて抗CD19を有するキメラNotchに関する代表的な結果を示す。 図31A及び31Bは、TREレポーターラインにて抗メソテリンを有するキメラNotchに関する代表的な結果を示す。 図32A及び32Bは、UASレポーターラインにてキメラNotch抗CD19に関する代表的な結果を示す。 図33A及び33Bは、その細胞内ドメインが、Gal4 DNA−結合ドメインと転写抑制因子ドメインKRABの融合体である抗CD19キメラNotchで形質導入されたSV40/UASレポーター細胞での結果を示す(depict depicts)。 シグナル伝達リレーのカスケードにおけるキメラNotch受容体ポリペプチドの使用を示す。 キメラNotch受容体ポリペプチドが、癌細胞に対するキメラ抗原受容体(CAR)発現及びT細胞活性化に及ぼす効果を示す。 キメラNotch受容体ポリペプチドが、癌細胞に対するキメラ抗原受容体(CAR)発現及びT細胞活性化に及ぼす効果を示す。 キメラNotch受容体ポリペプチドが、癌細胞に対するキメラ抗原受容体(CAR)発現及びT細胞活性化に及ぼす効果を示す。 Cas9ポリペプチドのアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:163)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:164)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:165)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:165)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:166)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:167)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:169)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:170)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:171)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:172)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:173)。 図46Aの続きを示す図である。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:174)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:175)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:176)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:177)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:178)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:179)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:180)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:181)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:182)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:183)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:184)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:185)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:186)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:187)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:188)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:189)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:190)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:191)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:192)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:193)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:194)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:195)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:196)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:197)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:198)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:199)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:200)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:201)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:202)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:203)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:204)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:205)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:206)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:207)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:208)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:209)。 例示的な転写活性化因子及び抑制因子のアミノ酸配列を提供する(SEQ ID NO:210)。 図84A及び84Bは、キメラNotch受容体ポリペプチドの活性化に及ぼすγ−セクレターゼ阻害因子の効果を示す。 synNotch受容体の例示的なモジュールの構成を示す。 synNotch受容体の例示的なモジュールの構成を示す。 SynNotch受容体を使用して、接触依存性転写調節をプログラムすることができることを実証する。 SynNotch受容体を使用して、接触依存性転写調節をプログラムすることができることを実証する。 SynNotch受容体を使用して、接触依存性転写調節をプログラムすることができることを実証する。 図85A及び85Bに関する追加のデータを提供する。 図87A−1の続きを示す図である。 図87A−2の続きを示す図である。 図85A及び85Bに関する追加のデータを提供する。 図85A及び85Bに関する追加のデータを提供する。 図85A及び85Bに関する追加のデータを提供する。 図86A〜Cに関する追加のデータを提供する。 図86A〜Cに関する追加のデータを提供する。 図86A〜Cに関する追加のデータを提供する。 SynNotch受容体が多様な細胞型において機能することを実証する。 SynNotch受容体が多様な細胞型において機能することを実証する。 図90A〜90Cは、図89A及び89Bに関する追加のデータを提供する。 SynNotch受容体が、多様な細胞挙動の空間的制御を生じることを実証する。 SynNotch受容体が、多様な細胞挙動の空間的制御を生じることを実証する。 SynNotch受容体が、多様な細胞挙動の空間的制御を生じることを実証する。 SynNotch受容体が、多様な細胞挙動の空間的制御を生じることを実証する。 図91A〜Dに関する追加のデータを提供する。 図92A−1の続きを示す図である。 図91A〜Dに関する追加のデータを提供する。 図91A〜Dに関する追加のデータを提供する。 SynNotch受容体が互いに直交し、組み合わせ調節のために使用できることを実証する。 SynNotch受容体が互いに直交し、組み合わせ調節のために使用できることを実証する。 SynNotch受容体が互いに直交し、組み合わせ調節のために使用できることを実証する。 複数のsynNotch受容体を使用して、多層自己組織化上皮パターンを生成することができることを実証する。 複数のsynNotch受容体を使用して、多層自己組織化上皮パターンを生成することができることを実証する。 複数のsynNotch受容体を使用して、多層自己組織化上皮パターンを生成することができることを実証する。 synNotch受容体のモジュール性が哺乳類細胞の感知/応答操作を拡大することを示す。 synNotch受容体のモジュール性が哺乳類細胞の感知/応答操作を拡大することを示す。 synNotch受容体のモジュール性が哺乳類細胞の感知/応答操作を拡大することを示す。 synNotch受容体を使用するカスタマイズされた治療用T細胞応答の操作に対する可能性を実証する。 synNotch受容体を使用するカスタマイズされた治療用T細胞応答の操作に対する可能性を実証する。 synNotch受容体を使用するカスタマイズされた治療用T細胞応答の操作に対する可能性を実証する。 synNotch受容体が、CD4+及びCD8+ヒト初代Tリンパ球において抗原誘導型転写を推進できることを示す。 synNotch受容体が、CD4+及びCD8+ヒト初代Tリンパ球において抗原誘導型転写を推進できることを示す。 synNotch受容体が、CD4+及びCD8+ヒト初代Tリンパ球において抗原誘導型転写を推進できることを示す。 synNotch受容体が、CD4+及びCD8+ヒト初代Tリンパ球において抗原誘導型転写を推進できることを示す。 synNotch受容体が、CD4+及びCD8+ヒト初代Tリンパ球において抗原誘導型転写を推進できることを示す。 synNotch受容体が、CD4+及びCD8+ヒト初代Tリンパ球において抗原誘導型転写を推進できることを示す。 synNotch受容体が、抗原誘導型カスタムサイトカインプログラムを推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗原誘導型カスタムサイトカインプログラムを推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗原誘導型カスタムサイトカインプログラムを推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗原誘導型カスタムサイトカインプログラムを推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗原誘導型カスタムサイトカインプログラムを推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗原誘導型カスタムサイトカインプログラムを推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗腫瘍Th1運命へのT細胞分化の抗原依存性傾斜を推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗腫瘍Th1運命へのT細胞分化の抗原依存性傾斜を推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗腫瘍Th1運命へのT細胞分化の抗原依存性傾斜を推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗腫瘍Th1運命へのT細胞分化の抗原依存性傾斜を推進できることを実証する。 synNotch受容体が、抗腫瘍Th1運命へのT細胞分化の抗原依存性傾斜を推進できることを実証する。 非未変性治療薬−synNotch推進性TRAIL産生のカスタムT細胞送達を実証する。 非未変性治療薬−synNotch推進性TRAIL産生のカスタムT細胞送達を実証する。 非未変性治療薬−synNotch推進性TRAIL産生のカスタムT細胞送達を実証する。 非未変性治療薬−synNotch推進性TRAIL産生のカスタムT細胞送達を実証する。 非未変性治療薬−synNotch推進性TRAIL産生のカスタムT細胞送達を実証する。 synNotch受容体操作T細胞を介した固形腫瘍でのサイトカインのin vivo局所発現を実証する。 synNotch受容体操作T細胞を介した固形腫瘍でのサイトカインのin vivo局所発現を実証する。 synNotch受容体操作T細胞を介した固形腫瘍でのサイトカインのin vivo局所発現を実証する。 図102A〜102Bは、synNotch受容体が、T細胞がそれらの微小環境をモニターし、選択的に調節することを可能にする、多能調節因子であることを実証する。 図97A〜97Fに関する補足データを提供する。 図97A〜97Fに関する補足データを提供する。 図97A〜97Fに関する補足データを提供する。 図97A〜97Fに関する補足データを提供する。 図97A〜97Fに関する補足データを提供する。 図97A〜97Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図98A〜98Fに関する補足データを提供する。 図99A〜99Eに関する補足データを提供する。 図99A〜99Eに関する補足データを提供する。 図99A〜99Eに関する補足データを提供する。 図99A〜99Eに関する補足データを提供する。 図99A〜99Eに関する補足データを提供する。 図99A〜99Eに関する補足データを提供する。 図99A〜99Eに関する補足データを提供する。 図100A〜100Eに関する補足データを提供する。 図100A〜100Eに関する補足データを提供する。 図100A〜100Eに関する補足データを提供する。 図100A〜100Eに関する補足データを提供する。 図100A〜100Eに関する補足データを提供する。 図100A〜100Eに関する補足データを提供する。 図100A〜100Eに関する補足データを提供する。 図100A〜100Eに関する補足データを提供する。 図101A〜101Cに関する補足データを提供する。 図101A〜101Cに関する補足データを提供する。 図101A〜101Cに関する補足データを提供する。 図101A〜101Cに関する補足データを提供する。 図107D−1の続きを示す図である。 図101A〜101Cに関する補足データを提供する。 T細胞における組み合わせ抗原感知のためのsynNotch受容体の実施形態を提供する。 T細胞における組み合わせ抗原感知のためのsynNotch受容体の実施形態を提供する。 T細胞における組み合わせ抗原感知のためのsynNotch受容体の実施形態を提供する。 T細胞における組み合わせ抗原感知のためのsynNotch受容体の実施形態を提供する。 synNotchゲート使用CAR発現−Jurkat T細胞活性化のための組み合わせ抗原要件を実証する。 synNotchゲート使用CAR発現−Jurkat T細胞活性化のための組み合わせ抗原要件を実証する。 synNotchゲート使用CAR発現−Jurkat T細胞活性化のための組み合わせ抗原要件を実証する。 synNotchゲート使用CAR発現−Jurkat T細胞活性化のための組み合わせ抗原要件を実証する。 ヒト初代T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現−治療用T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御を実証する。 ヒト初代T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現−治療用T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御を実証する。 ヒト初代T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現−治療用T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御を実証する。 ヒト初代T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現−治療用T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御を実証する。 ヒト初代T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現−治療用T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御を実証する。 ヒト初代T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現−治療用T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御を実証する。 in vivoで腫瘍局所性のCAR発現を推進するsynNotch受容体を示す。 in vivoで腫瘍局所性のCAR発現を推進するsynNotch受容体を示す。 in vivoで腫瘍局所性のCAR発現を推進するsynNotch受容体を示す。 synNotchゲート使用CAR発現によるin vivoでの選択的な組み合わせ抗原腫瘍殺傷を示す。 synNotchゲート使用CAR発現によるin vivoでの選択的な組み合わせ抗原腫瘍殺傷を示す。 synNotchゲート使用CAR発現によるin vivoでの選択的な組み合わせ抗原腫瘍殺傷を示す。 synNotchゲート使用CAR発現によるin vivoでの選択的な組み合わせ抗原腫瘍殺傷を示す。 synNotch受容体が、精密免疫療法のためにCAR T細胞応答を制御し局在化させることを示す。 synNotch受容体が、精密免疫療法のためにCAR T細胞応答を制御し局在化させることを示す。 synNotch受容体が、精密免疫療法のためにCAR T細胞応答を制御し局在化させることを示す。 図109A〜109Dに関する補足データを提供する。 図109A〜109Dに関する補足データを提供する。 図109A〜109Dに関する補足データを提供する。 図109A〜109Dに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図110A〜110Fに関する補足データを提供する。 図111A〜111Cに関する補足データを提供する。 図111A〜111Cに関する補足データを提供する。 図111A〜111Cに関する補足データを提供する。 図112A〜112Dに関する補足データを提供する。 図112A〜112Dに関する補足データを提供する。 図112A〜112Dに関する補足データを提供する。 図112A〜112Dに関する補足データを提供する。 図112A〜112Dに関する補足データを提供する。 synNotchを使用したヒトT細胞におけるFoxp3発現の誘導を実証する。 ヒトT細胞からのSynNotch制御抗体分泌のための概略の抗体構築物設計を提供する。 SynNotch誘導型抗体分泌を検査するために使用したin vitroアッセイの概略図を提供する。 細胞表面「サンドイッチELISA」フローサイトメトリーアッセイの概略図を提供する。 SynNotch T細胞を、抗原刺激に応答して異種抗体を産生するように誘導することができることを実証する。 分割SynNotchシグナル伝達システムの概略図を提供する。 本開示の分割SynNotchシグナル伝達システムの実施形態に係る、様々な濃度の可溶性アダプター分子での受信側細胞活性化を実証する。 本開示の実施形態に係る3つの細胞分割SynNotchシグナル伝達システムの概略図を提供する。 本開示の実施形態に係る3つの細胞分割SynNotchシグナル伝達システムにおけるSynNotch受信側細胞活性化を実証する。 本開示の実施形態に係る3つの細胞分割SynNotch抑制性シグナル伝達システムの概略図を提供する。 本開示の実施形態に係る3つの細胞分割SynNotch抑制性シグナル伝達システムにおけるSynNotch受信側細胞活性化の阻害を実証する。 図129A〜129Fは、本明細書に記載の分割CARシステムの具体的な実施形態の概略図を提供する(図129Fは、図129A〜129Eに表す概略図の要素を特定する)。 2つの抗原ゲート使用分割CAR回路の一実施形態を示す。 2つの抗原ゲート使用分割CAR回路のさらなる実施形態を示す。 3つの入力ゲート使用回路の実施形態の概略図を提供する。 3つの抗原ゲート使用SynNotch、分割CAR回路の一構成の図を提供する。 4つの入力ゲート使用回路の実施形態の概略図を提供する。 5つの入力ゲート使用回路の実施形態の概略図を提供する。 本開示の3つの入力AND+NOTゲートの一実施形態の概略図を提供する。 分割転写因子AND機能性及びドミナントネガティブNOT機能性を有する多入力ゲートの一実施形態の概略図を提供する。 多入力ゲート使用CAR T細胞活性化回路の一実施形態の概略図を提供する。 ペムブロリズマブを条件的に分泌するように改変されたSynNotch CD4 T細胞の、図122で行われた分析と同様の分析の結果を提供する。 ペムブロリズマブを分泌するように改変されたSynNotch E6−1 Jurkat細胞の、図122で行われた分析と同様の分析の結果を提供する。 代替の構築物を使用してペムブロリズマブを分泌するように改変されたSynNotch E6−1 Jurkat細胞の、図122で行われた分析と同様の分析の結果を提供する。 トレメリムマブを分泌するように改変されたSynNotch CD4 T細胞の、図122で行われた分析と同様の分析の結果を提供する。 トレメリムマブを分泌するように改変されたSynNotch E6−1 Jurkat細胞の、図122で行われた分析と同様の分析の結果を提供する。
定義
「ポリヌクレオチド」及び「核酸」という用語は、本明細書で互換可能に使用され、リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドのいずれかの、任意の長さのヌクレオチドの重合形態を指す。ゆえに、この用語には、一本鎖、二本鎖、または複数鎖DNAもしくはRNA、ゲノムDNA、cDNA、DNA−RNAハイブリッド、あるいはプリンもしくはピリミジン塩基を含むポリマー、もしくは他の天然、化学的、生物学的に修飾された、非天然もしくは誘導化されたヌクレオチド塩基を含むポリマーを含むがこれらに限定されない。
「作動可能に連結」とは、並立を指し、そのように記載された構成要素は、それらの意図する様式において機能することを可能にする関係にある。例えば、プロモーターはコード配列に、プロモーターがその転写または発現に影響する場合に、作動可能に連結している。
「ベクター」または「発現ベクター」は、レプリコン、例えば、プラスミド、ファージ、ウイルス、またはコスミドであり、それに別のDNAセグメント、すなわち「インサート」が、付着して、細胞において付着したセグメントの複製をもたらし得る。
「異種」とは、本明細書で用いるとき、それぞれ、未変性(例えば、天然に存在する)核酸またはタンパク質には見いだされないヌクレオチドまたはポリペプチド配列を意味する。
「抗体」及び「免疫グロブリン」という用語は、任意のアイソタイプの抗体または免疫グロブリン、抗原への特異的結合を保持する抗体の断片を含み、それには、Fab、Fv、scFv、及びFd断片、キメラ抗体、ヒト化抗体、一本鎖抗体(scAb)、単一ドメイン抗体(dAb)、シングルドメイン重鎖抗体、シングルドメイン軽鎖抗体、ナノボディ、二重特異性抗体、多重特異性抗体、ならびに抗体の抗原結合性(本明細書で抗原結合性とも称する)部分及び非抗体タンパク質を含む融合タンパク質が含まれるが、これらに限定されない。抗体は、例えば、放射性同位体、検出可能産物を生成する酵素、蛍光タンパク質等で、検出可能に標識されることができる。抗体は、特異的結合対のメンバー、例えば、ビオチン(ビオチン−アビジン特異的結合対のメンバー)等の他の部分にさらにコンジュゲートすることができる。抗体は、ポリスチレンプレートまたはビーズ等を含むがこれらに限定されない、固体支持体に結合することもできる。本用語によりさらに包含されるものは、Fab’、Fv、F(ab’)、及びまたは抗原への特異的結合性を保持する他の抗体断片、ならびにモノクローナル抗体である。本明細書で用いるとき、モノクローナル抗体は、個別の細胞の群により産生される抗体であり、その全ては、単一の細胞から細胞複製を繰り返すことにより産生される。つまり、細胞のクローンは、単一の抗体種のみを産生する。モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ産生技術を使用して産生することができるが、当業者に公知の他の産生方法も使用することができる(例えば、抗体ファージディスプレイライブラリーに由来する抗体)。抗体は、一価または二価であることができる。抗体は、Igモノマーであることができ、これは、4つのポリペプチド鎖:ジスルフィド結合により連結した2つの重鎖及び2つの軽鎖からなる「Y形状」分子である。
「ヒト化免疫グロブリン」という用語は、本明細書で用いるとき、異なる起源の免疫グロブリンの部分を含む免疫グロブリンを指し、少なくとも1つの部分が、ヒト起源のアミノ酸配列を含む。例えば、ヒト化抗体は、従来の技術(例えば、合成)により化学的に一つに接合させるかまたは遺伝子工学技術(例えば、キメラ抗体のタンパク質部分をコードするDNAを発現させて、連続するポリペプチド鎖を産生することができる)を使用して連続するポリペプチドとして調製された、マウスなどの不可欠な特異性を有する非ヒト起源の免疫グロブリンに、及びヒト起源の免疫グロブリン配列(例えば、キメラ免疫グロブリン)に由来する部分を含むことができる。ヒト化免疫グロブリンの別の例は、非ヒト起源の抗体に由来する相補性決定領域(CDR)ならびにヒト起源の軽鎖及び/または重鎖に由来するフレームワーク領域を含む1つまたは複数の免疫グロブリン鎖を含有する免疫グロブリンである(例えば、フレームワーク変化を伴うまたは伴わないCDRグラフト抗体)。キメラまたはCDRグラフト一本鎖抗体も、ヒト化免疫グロブリンという用語に包含される。例えば、Cabilly et al.,米国特許第4,816,567号;Cabilly et al.,欧州特許第0,125,023 B1号;Boss et al.,米国特許第4,816,397号;Boss et al.,欧州特許第0,120,694 B1号;Neuberger,M.S.et al.,WO86/01533;Neuberger,M.S.et al.,欧州特許第0,194,276 B1号;Winter,米国特許第5,225,539号;Winter,欧州特許第0,239,400 B1号;Padlan,E.A.et al.,欧州特許出願第0,519,596 A1号を参照されたい。Ladner et al.,米国特許第4,946,778号;Huston,米国特許第5,476,786号;及びBird,R.E.et al.,Science,242:423−426(1988))も、一本鎖抗体に関して、参照されたい。
「ナノボディ」(Nb)という用語は、本明細書で用いるとき、天然に存在する重鎖抗体に由来する最小抗原結合性断片または単一可変ドメイン(VHH)を指し、当業者に公知である。それらは、ラクダにおいてみられる重鎖のみの抗体に由来する(Hamers−Casterman et al.,1993;Desmyter et al.,1996)。「ラクダ」免疫グロブリンのファミリーでは、軽鎖ポリペプチド鎖の欠失が見出されている。「ラクダ」は、旧語ラクダ(フタコブラクダ及びヒトコブラクダ)及び新語ラクダ(例えば、アルパカ、ラマ、グアナコ及びビクーナ)を含む。単一可変ドメイン重鎖抗体は、本明細書において、ナノボディまたはVHH抗体と称する。
「抗体断片」は、インタクト抗体の一部分、例えば、インタクト抗体の抗原結合性または可変領域を含む。抗体断片の例としては、Fab、Fab’、F(ab’)、及びFv断片;ダイアボディ;線状抗体(Zapata et al.,Protein Eng.8(10):1057−1062(1995));ドメイン抗体(dAb;Holt et al.(2003)Trends Biotechnol.21:484);一本鎖抗体分子;及び抗体断片から形成される多重特異性抗体が挙げられる。抗体のパパイン消化により、以下の2つの同一の抗原結合性断片が産生される:「Fab」断片と称するもの、この各々は単一の抗原結合部位を有する;及び、残りの「Fc」断片、この名称は容易に結晶化する能力を反映する。ペプシン処理により、F(ab’)断片が得られ、これは、2つの抗原組み合わせ部位を有し、依然として抗原を架橋することができる。
「Fv」は、完全な抗原認識及び結合部位を含有する最小抗体断片である。この領域は、堅固な非共有結合をなした1つの重鎖及び1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。この構成において、各可変ドメインの3つのCDRは相互に作用して、V−V二量体の表面上に抗原結合部位を形成する。集合的に、6つのCDRが抗体に抗原結合特異性を付与する。しかしながら、単一可変ドメイン(または抗原に対して特異的な3つのCDRのみを含むFvの半分)でさえ、結合部位全体よりも親和性が低くなるが、抗原を認識し結合する能力を有する。
「Fab」断片は、軽鎖の定常ドメイン及び重鎖の第一の定常ドメイン(CH)も含有する。Fab断片は、Fab’断片とは異なり、それは抗体ヒンジ領域からの1つまたは複数のシステインを含む重鎖CHドメインのカルボキシル末端に数個の残基が添加されていることによる。Fab’−SHは、定常ドメインのシステイン残基(複数可)が1つの遊離チオール基を担持しているFab’に対する本明細書での命名である。F(ab’)抗体断片は、それらの間にヒンジシステインを有するFab’断片の対として元々生産された。抗体断片の他の化学的カップリングも公知である。
あらゆる脊椎動物種からの抗体(免疫グロブリン)の「軽鎖」は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、カッパとラムダと称される、2つの明らかに異なる型のうち1方に割り当てられることができる。それらの重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて、免疫グロブリンは異なるクラスに割り当てられることができる。免疫グロブリンの5つの主要なクラスが存在する:IgA、IgD、IgE、IgG及びIgM、そしてこれらのクラスのいくつかが、さらにサブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA及びIgA2に分けられ得る。サブクラスは、型、例えば、IgG2a及びIgG2bへとさらに分けられ得る。
「一本鎖Fv」または「sFv」または「scFv」抗体断片は、抗体のV及びVドメインを含み、これらのドメインは、一本のポリペプチド鎖に存在する。いくつかの実施形態では、Fvポリペプチドは、V及びVドメインの間にポリペプチドリンカーをさらに含み、これによりsFvは、抗原結合に所望の構造を形成することが可能になる。sFvの概説については、Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibdies,vol.113,Rosenburg and Mooreeds.,Springer−Verlag,New York,pp.269−315(1994)を参照されたい。
「ダイアボディ」という用語は、2つの抗原結合部位を有する小さい抗体断片を指し、この断片は、同一のポリペプチド鎖(V−V)中に、軽鎖可変ドメイン(V)に連結された重鎖可変ドメイン(V)を含む。同一の鎖上での2つのドメイン間の対合を可能にするには短すぎるリンカーを使用することで、ドメインは、別の鎖の相補性ドメインと対合し、2つの抗原−結合部位を作製せざるを得ない。ダイアボディは、例えば、EP404,097;WO93/11161;及びHollinger et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA90:6444−6448においてより十分に説明されている。
本明細書で用いるとき、「親和性」という用語は、2つの物質(例えば、抗体と抗原)の可逆的結合の平衡定数を指し、解離定数(K)として表される。親和性は、無関係のアミノ酸配列に対する抗体の親和性よりも、少なくとも1倍大きい、少なくとも2倍大きい、少なくとも3倍大きい、少なくとも4倍大きい、少なくとも5倍大きい、少なくとも6倍大きい、少なくとも7倍大きい、少なくとも8倍大きい、少なくとも9倍大きい、少なくとも10倍大きい、少なくとも20倍大きい、少なくとも30倍大きい、少なくとも40倍大きい、少なくとも50倍大きい、少なくとも60倍大きい、少なくとも70倍大きい、少なくとも80倍大きい、少なくとも90倍大きい、少なくとも100倍大きい、または少なくとも1、000倍大きい、またはそれ以上であることができる。標的タンパク質に対する抗体の親和性は、例えば、約100ナノモル(nM)〜約0.1nM、約100nM〜約1ピコモル(pM)、または約100nM〜約1フェムトモル(fM)またはそれ以上であることができる。本明細書で用いるとき、「結合力」という用語は、2つ以上の物質の複合体の、希釈後の解離に対する抵抗性を指す。「免疫反応性」及び「優先的に結合する」という用語は、抗体及び/または抗原結合性断片に関して、本明細書で互換可能に使用される。
「結合」という用語は、例えば、塩橋及び水橋などの相互作用を含む、共有結合性、静電気的、疎水性、ならびにイオン性及び/または水素結合相互作用による、2つの分子間の直接会合を指す。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞外ドメインに存在する特異的結合対の第一のメンバーは、特異的結合対の第二のメンバーに特異的に結合する。「特異的結合」は、少なくとも約10−7Mまたはそれ以上、例えば、5×10−7M、10−8M、5×10−8M、及びそれ以上の親和性での結合を指す。「非特異的結合」は、約10−7M未満の親和性での結合、例えば、10−6M、10−5M、10−4M等の親和性での結合を指す。
「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」という用語は、本明細書で互換可能に使用され、任意の長さのアミノ酸の重合形態を指し、これは、遺伝的にコードされた及び非遺伝的にコードされたアミノ酸、化学または生化学的に改変されたまたは誘導体化されたアミノ酸、及び改変されたペプチド主鎖を有するポリペプチドを含むことができる。本用語は、融合タンパク質を含み、それには、異種アミノ酸配列を有する融合タンパク質、N末端メチオニン残基を有するまたは有さない異種及び同種のリーダー配列を有する融合体;免疫学的にタグ付けされたタンパク質;等が含まれるが、これらに限定されない。
「単離」ポリペプチドは、その天然環境の構成要素から、同定され、分離された及び/または回収されているものである。その天然環境の混入構成要素は、ポリペプチドの診断もしくは治療用途に干渉し得る物質であり、酵素、ホルモン、及び他のタンパク性または非タンパク性溶質を含み得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、(1)ローリー法で判定される抗体の、90重量%を超える、95重量%を超える、もしくは98重量%を超える、例えば99重量%を超えるまで、(2)スピニングカップシークエネーターの使用によりN末端または内部アミノ酸配列の少なくとも15残基を得るのに十分な程度まで、または(3)クーマシーブルーまたは銀染色を使用して、還元または非還元条件下で、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)により均一になるまで、精製されるだろう。ポリペプチドの天然環境の少なくとも1つの構成要素は存在しないだろうため、単離ポリペプチドは、組み換え細胞内に原位置ポリペプチドを含む。いくつかの例では、単離ポリペプチドは、少なくとも1つの精製工程によって調製されるだろう。
「キメラ抗原受容体」及び「CAR」という用語は、本明細書で互換可能に使用され、一般に、だが排他的ではなく、細胞外ドメイン(例えば、リガンド/抗原結合ドメイン)、膜貫通ドメイン及び1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを含む、免疫細胞の活性化を誘発するまたは阻害することが可能である人工のマルチモジュール分子を指す。CARという用語は、CAR分子に特異的に限定されるものではなく、CAR変異体も含む。CAR変異体は、CARの細胞外部分(例えば、リガンド結合性部分)及び細胞内部分(例えば、細胞内シグナル伝達部分)が、2つの別々の分子上に存在する、分割CARを含む。CAR変異体は、オンスイッチCARも含み、これは、条件的に活性化可能なCARであり、例えば、分割CARを含み、分割CARの2つの部分の条件的なヘテロ二量体化は、薬理学的に制御される。CAR変異体は、二重特異性CARも含み、これは、一次CARの活性を増幅または阻害することができる二次CAR結合ドメインを含む。CAR変異体は、阻害性キメラ抗原受容体(iCAR)も含み、これは、例えば、二重特異性CARシステムの構成要素として使用されてよく、この場合、二次CAR結合ドメインの結合は、一次CAR活性化の阻害をもたらす。CAR分子及びその誘導体(すなわち、CAR変異体)は、例えば、PCT出願番号US2014/016527;Fedorov et al.Sci Transl Med(2013);5(215):215ra172;Glienke et al.Front Pharmacol(2015)6:21;Kakarla & Gottschalk 52 Cancer J(2014)20(2):151−5;Riddell et al.Cancer J(2014)20(2):141−4;Pegram et al.Cancer J(2014)20(2):127−33;Cheadle et al.Immunol Rev(2014)257(1):91−106;Barrett et al.Annu Rev Med(2014)65:333−47;Sadelain et al.Cancer Discov(2013)3(4):388−98;Cartellieri et al.,J Biomed Biotechnol(2010)956304に記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で用いるとき、GFPナノボディは、本明細書で、Fridy et al.(2014)Nat.Methods.11(12):1253−1260に記載の、それらの「LaG」(GFPに対するラマ抗体)学術名に従って称され得;この開示は、関連する補足材料も含んで、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。従って、例えば、GFP(またはGFPの突然変異体もしくはGFPに関連する他の刺胞動物蛍光タンパク質(例えば、AmCFP、DsRed等)がアダプター分子として使用される場合の例では、LaGナノボディの様々な組み合わせが使用されてよいが、例えば、LaGナノボディの対のメンバーがGFPの異なるエピトープと結合する場合、LaGナノボディ対のメンバーはそれらのGFPへの結合において互いに干渉しないことが条件である。LaGナノボディには、例えば、LaG−2、LaG−3、LaG−6、LaG−9、LaG−10、LaG−12、LaG−14、LaG−16、LaG−17、LaG−19、LaG−21、LaG−24、LaG−26、LaG−27、LaG−29、LaG−30、LaG−35、LaG−37、LaG−41、LaG−42、LaG−43、LaG−5、LaG−8、LaG−11、LaG−18、LaG16−GS−2、LaG16−3xFLAG−2、LaG41−GS−2等が含まれるがこれらに限定されない。いくつかの例では、mCherryに対するラマ抗体(LaM)も、本明細書に記載のシステム及びデバイスにおいて使用されてよく、この場合、例えば、LaMナノボディは、例えば、LaM−1、LaM−2、LaM−3、LaM−4、LaM−6、LaM−8を含むがこれらに限定されない。
本明細書で用いるとき、「処置」、「処置すること」、「処置する」等の用語は、所望の薬理学及び/または生理学的効果を得ることを指す。効果は、疾患もしくはその症状を完全にもしくは部分的に防止するという点で予防的であり得、ならびに/または疾患及び/もしくは疾患に帰属する有害作用に対する部分的もしくは完全治癒の点で、治療的であり得る。「処置」は、本明細書で用いるとき、哺乳類における、具体的には、ヒトにおける疾患のあらゆる処置を網羅し、(a)疾患に罹りやすくあり得るがまだそれを有すると診断されていない対象において、その疾患が発症することを防止すること;(b)疾患を抑制すること、すなわちその進行を阻止すること;(c)疾患を軽減すること、すなわち疾患を退縮させることを含む。
本明細書で互換可能に使用される、「個体」、「対象」、「宿主」、及び「患者」という用語は、哺乳類を指し、ネズミ類(ラット、マウス)、非ヒト霊長類、ヒト、イヌ類、ネコ類、有蹄類(例えば、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、ヤギ)、ウサギ類等を含むがこれらに限定されない。いくつかの場合では、個体は、ヒトである。いくつかの場合では、個体は、非ヒト霊長類である。いくつかの場合では、個体は、げっ歯類、例えば、ラットまたはマウスである。いくつかの場合では、個体は、ウサギ類、例えば、ウサギである。
本発明をさらに説明する前に、本発明は、記載される特定の実施形態に限定されず、したがって、言うまでもなく、変動し得ることを理解されたい。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ことを単に目的とし、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定され得るため、限定を意図しないことも理解されたい。
値の範囲が提供される場合、文脈が別途明確に指示しない限り、下限値の単位の10分の1までの、その範囲の上限値から下限値の間の各介在値、ならびにその指定範囲の任意の他の指定値または介在値が、本発明に包含されることが理解される。これらのより小さい範囲の上限値及び下限値は、独立して、より小さい範囲に含まれてよく、指定範囲内の任意の具体的に除外された値に従って、これらも本発明に包含される。指定範囲がそれらの上限値及び下限値のうちの1つまたは両方を含む場合、それらの含まれる上限値及び下限値のいずれかまたは両方を除外する範囲も本発明に包含される。
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する当業者が一般に理解する意味と同一の意味を有する。本明細書に記載の方法及び物質と同様もしくは同等の任意の方法及び物質も、本発明の実践または検査において使用することができるが、好ましい方法及び物質は、これから説明される。本明細書で言及される全ての刊行物は、参照により本明細書に組み込まれて、その刊行物が引用されるものと関連する方法及び/または物質を開示及び説明する。
本明細書で及び添付の特許請求の範囲で用いるとき、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が別途明確に指示しない限り、複数指示対象を含むことに留意されたい。したがって、例えば、「キメラNotch受容体ポリペプチド」への言及は、複数のかかるキメラNotch受容体ポリペプチドを含み、「遺伝子改変された宿主細胞」への言及は、1つまたは複数の遺伝子改変された宿主細胞及び当業者に公知のその等価物を含む等である。請求項は、あらゆる任意の要素を排除するように作成され得ることにさらに留意されたい。したがって、この記述は、請求項要素の列挙に関連する、「単に」、「のみ」等のような排他的用語の使用、または「否定的」限定の使用に対する、先行詞の役割を果たすことが意図される。
明確にするために、別個の実施形態の文脈において説明される本発明のある特定の特徴は、単一の実施形態にて組み合わせで提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈において説明される本発明の様々な特徴は、別個にまたは任意の好適な副組み合わせで提供されてよい。本発明に関連する実施形態の全ての組み合わせは、本発明によって具体的に包含され、それぞれ及び全ての組み合わせが個別にかつ明確に開示されたかのように本明細書に開示される。加えて、様々な実施形態及びそれらの要素の全ての副組み合わせも本発明によって具体的に包含され、それぞれ及び全てのそのような副組み合わせが個別にかつ明確に本明細書に開示されたかのように本明細書に開示される。
本明細書で考察される刊行物は、本出願の出願日前のそれらの開示のためにのみ提供される。本明細書におけるいずれの内容も、本発明が先行発明によりそのような刊行物に先行する資格がないことを認めるものと解釈されるべきではない。さらに、提供される刊行物の日付は、実際の出版日とは異なる可能性があり、別々に確認する必要があり得る。
詳細な説明
本開示は、キメラNotch受容体ポリペプチド、キメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸、及び該核酸で遺伝子改変された宿主細胞を提供する。キメラNotch受容体ポリペプチドは、様々な用途において有用であり、それも提供する。
本開示は、結合誘発型転写スイッチ及び結合誘発型転写スイッチを使用する方法を含む。本明細書で用いるとき、「結合誘発型転写スイッチ」は、一般に、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを有する、合成モジュラーポリペプチドまたはポリペプチドを相互作用させるシステムを指す。特異的結合対の第二のメンバーの、結合誘発型転写スイッチへの結合の際に、結合シグナルが細胞内ドメインに伝達され、それにより細胞内ドメインが活性化され、そのシグナルの不在下では行われないいくつかの機能が細胞内で行われる。
結合誘発型転写スイッチの構成要素及び該スイッチの互いに対する構成要素の配置は、多くの因子に依存して変動し得、それは、例えば、所望の結合性トリガー、細胞内ドメインの活性、結合誘発型転写スイッチの全体的な機能、結合誘発型転写スイッチを含む分子回路のより広範な配置等を含み得るが、これらに限定されない。第一の結合メンバーは、例えば、本明細書に記載の特異的結合対の第一及び/または第二の結合メンバーを含み得るが、これらに限定されない。細胞内ドメインは、例えば、本明細書に記載のとおりの生物学的機能を有する細胞内ドメイン及びまたはドメインを含み得るが、これらに限定されない。
結合誘発型転写スイッチの結合性トランスデューサも、結合シグナルの伝達の所望の方法に応じて変動するだろう。一般に、結合性トランスデューサは、例えば、様々なシグナル伝達経路の受容体により行われるように、細胞外シグナルを細胞内シグナル伝達に伝達するポリペプチド及び/またはポリペプチドのドメインを含んでよい。結合シグナルの伝達は、例えば、結合誘導型タンパク質分解切断、結合誘導型リン酸化、結合誘導型立体構造変化等を含むが、これらに限定されない様々な機構を通して達成され得る。いくつかの例では、結合トランスデューサは、結合の際に、例えば、細胞内ドメインを遊離させるために、結合シグナルが結合誘発型転写スイッチの切断により伝達されるように、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含有してよい。例えば、いくつかの例では、結合誘発型転写スイッチは、Notch由来の切断可能結合性トランスデューサを含んでよい、例えば、本明細書に記載のキメラnotch受容体ポリペプチドである。
他の例では、結合シグナルは、誘導性タンパク質分解切断の不在下で伝達され得る。任意のシグナル伝達成分またはシグナル伝達経路の成分は、信号伝搬のためにタンパク質分解切断が必要か否かを問わず、結合誘発型転写スイッチにおいて使用されてよい。例えば、いくつかの例では、例えば、Jak−Stat経路の1つまたは複数のシグナル伝達成分を含むがこれに限定されない、リン酸化系結合トランスデューサは、非タンパク質分解結合誘発型転写スイッチにおいて使用されてよい。
簡略化のために、キメラnotch受容体ポリペプチドを含むがこれに限定されない結合誘発型転写スイッチは、主に単一のポリペプチド鎖として記載される。しかしながら、本開示から明白になり得るように、キメラnotch受容体ポリペプチドを含む結合誘発型転写スイッチは、2つ以上の別々のポリペプチド鎖にわたって分離または分割されてよく、この場合、機能的な結合誘発型転写スイッチ、例えば、キメラnotch受容体ポリペプチドを形成するための2つ以上のポリペプチド鎖の接合は、構成的または条件的に制御され得る。例えば、分割された結合誘発型転写スイッチの2つの部分の構成的接合は、ヘテロ二量体化の際に分割部分が機能的に接合されるように、構成的ヘテロ二量体化ドメインを、分割ポリペプチドの第一と第二の部分の間に挿入することにより達成され得る。
いくつかの例では、分割結合誘発型転写スイッチの接合及び/または分割結合誘発型転写スイッチからのシグナル伝達は、例えば、分割結合誘発型転写スイッチの第一及び第二部の機能的接合を媒介する「アダプター」の使用を通して条件的に制御してよい。シグナル伝達を、分割結合誘発型転写スイッチを通して媒介するために、アダプターを加えるもしくは直接投与してよいか、または例えば、条件的にまたは構成的にかのいずれかで、例えば、かかる発現のために構成された細胞からアダプターの発現を通して、間接的に産生してよい。有用なアダプターには、2つの異なる結合分子によって同時に使用することができる第一及び第二の結合表面を有するタンパク質が含まれる。いくつかの例では、アダプターは、そのタンパク質の2つの異なるエピトープに2つの抗体が結合する、タンパク質を含んでよい。
例えば、いくつかの例では、抗原は、使用される結合分子が、抗原の2つの異なるエピトープに結合する2つの異なる抗体であってよい場合に、アダプターとして使用してよい。そのような構成では、分割結合誘発型転写スイッチの第一及び第二部への、抗体、またはその部分の付着は、抗原の単一分子への両抗体の同時結合により媒介されて、抗原の存在下でのその部分の機能的接合をもたらす。アダプターとして機能することができる抗原には、病原体の抗原、癌関連抗原、疾患関連抗原、抗体等が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、アダプター抗原は、可溶性(例えば、細胞の表面に結合しない)である。いくつかの場合では、アダプター抗原は、細胞の表面に結合している。
例えば、いくつかの例では、GFPは、使用される結合分子が、GFPの2つの異なる表面に結合する2つの異なる抗体であってよい場合に、アダプターとして使用されてよい。かかる構成では、分割結合誘発型転写スイッチの第一及び第二部への、抗体、またはその部分の付着は、GFPの単一分子への両抗体の同時結合により媒介されて、GFPの存在下でその部分の機能的接合をもたらす。
いくつかの例では、分割結合誘発型転写スイッチは、例えば、分割結合誘発型転写スイッチの第一及び第二部の結合が抗原アダプターにより媒介され、その部分の機能的接合をもたらす場合、その分割結合誘発型転写スイッチは、分割結合誘発型転写スイッチの第一及び第二部の近くにある抗原の存在の検出を可能にする。例えば、ある特定の実施形態では、結合誘発型転写スイッチの第一部は第一の細胞の表面上で発現し、結合誘発型転写スイッチの第二部は第二の細胞上で発現され、かかる第一及び第二部は、可溶性抗原が第一及び第二の細胞の近くに存在するとき、第一及び第二部が抗原により機能的に接合されて、活性化された結合誘発型転写スイッチによりレポーターの活性化をもたらすように、構成される。
分割結合誘発型転写スイッチの両部分は、抗原の検出において機能するために細胞に必ずしもアンカーされる必要はない。例えば、いくつかの例では、結合誘発型転写スイッチの第一部は、可溶性に発現され、結合誘発型転写スイッチの第二部は、細胞上で発現され、かかる第一及び第二部は、可溶性抗原が第一及び第二部の近くに存在するとき、これらの部分が抗原により機能的に接合されて、結合誘発型転写スイッチのプライミングをもたらし、プライムされた結合誘発型転写スイッチが、応答する、例えば、結合誘発型転写スイッチを活性化する第二の抗原の存在などを含む第二の事象を報告することを可能にするように構成される。かかる第二の抗原は、細胞の表面上に存在してよいか、または細胞に付着しなくてよい。(すなわち、可溶性であってよい)。
分割結合誘発型転写スイッチの部分の接合の条件的制御は、分割結合誘発型転写スイッチからのシグナル伝達のさらなる制御を提供する。例えば、分割結合誘発型転写スイッチからのアダプターシグナル伝達を提供するまたは発現することにより接合を媒介することで、スイッチからのシグナル伝達を許容する状況が作られる。反対に、分割結合誘発型転写スイッチの部分の接合を防ぐ競合阻害因子を提供することにより接合を阻害することで、スイッチからのシグナル伝達は妨げられ得る。いくつかの例では、このような作用は、用量依存性である、すなわち、提供されるアダプター及び/または競合阻害因子の量に基づいて、さらに制御することができる。
従って、本明細書に提供する分割結合誘発型転写スイッチの説明及び単一のポリペプチド結合誘発型転写スイッチの説明により、かかるスイッチ及びかかるスイッチを含有する分子回路からのシグナル伝達に対してさらなる構成的及び/または条件的制御を提供するために活用されてよいことを、当業者は容易に理解するだろう。
キメラNOTCH受容体ポリペプチド
本開示は、キメラNotch受容体ポリペプチドを提供する。本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、a)特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメイン;b)Notch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは、50アミノ酸〜1000アミノ酸の長さを有し、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;及びc)細胞内ドメインを含む。特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出される。細胞内ドメインの放出は、キメラNotch受容体ポリペプチドを産生する細胞の活性を調節する。細胞外ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーを含み;特異的結合対の第一のメンバーは、Notch受容体ポリペプチドに対して異種であるアミノ酸配列を含む。細胞内ドメインは、Notch受容体ポリペプチドに対して異種であるアミノ酸配列を含む。
Notch受容体ポリペプチドの概略図を図1に提示する。図1に示すNotch受容体ポリペプチドには、a):i)上皮成長因子(EGF)リピート;ii)リガンド結合部位;iii)3つのLin−12 Notchリピート(LNR)、設計されたLNR−A、LNR−B、及びLNR−C;iv)2つのヘテロ二量体化ドメイン(HD−N及びHD−C)を含む細胞外部分;b)膜貫通(TM)部分;ならびにc):i)RAMドメイン;ii)アンキリンリピート;iii)転写活性化ドメイン;及びiv)PEST領域を含む細胞内部分が含まれる。Notch受容体ポリペプチドは、S1、S2、及びS3と称される3つのタンパク質分解部位を含む。S1は、フューリン切断部位であり、HD−NとHC−Cの間に位置する;S2は、ADAM17切断部位であり、HD−C内に位置する;そしてS3は、ガンマセクレターゼ切断部位であり、TM部分内にある。Notch受容体ポリペプチドは、細胞間コミュニケーション、例えば、接触細胞間のコミュニケーションを媒介し、ここで一方の接触細胞は、「受信側」細胞であり、他方の接触細胞は、「送信側」細胞である。受信細胞上に存在するNotch受容体ポリペプチドの、送信細胞上に存在するデルタポリペプチド(「リガンド」)による係合は、Notch受容体ポリペプチドのリガンド誘導型切断をもたらし、細胞質内への膜からの受容体の細胞内部分の放出をもたらす。放出された部分は、転写調節因子として機能することにより、受信側細胞の挙動を変化させる。
細胞外ドメイン
上記のように、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、細胞外ドメインを含む。細胞外ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーを含む。特異的結合対の第一のメンバーは、特異的結合対の第二のメンバーに結合し、この場合、特異的結合対の第二のメンバーは、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドと異なるポリペプチドの上にある。特異的結合対の第二のメンバーは、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインを含むキメラNotch受容体ポリペプチドとは離れている(例えば、共有結合していない)。特異的結合対の第二のメンバーは、細胞の表面上に存在することができる。特異的結合対の第二のメンバーは、不溶性支持体上に固定されることができる。特異的結合対の第二のメンバーは、可溶性であることができる。特異的結合対の第二のメンバーは、細胞外環境(例えば、細胞外マトリックス)中に存在することができる。特異的結合対の第二のメンバーは、人工マトリックス中に存在することができる。特異的結合対の第二のメンバーは、無細胞環境中に存在することができる。
細胞外ドメインは、Notch受容体ポリペプチドに対して異種である特異的結合対の第一のメンバーを含む。言い換えると、細胞外ドメインに存在する特異的結合対の第一のメンバーは、Notch受容体ポリペプチド中に天然には存在しない。
特異的結合対の好適な第一のメンバーには、抗体をベースとする認識足場;抗体(すなわち、抗原結合性抗体断片を含む抗体をベースとする認識足場);非抗体をベースとする認識足場;抗原(例えば、内在性抗原;外来性抗原;等);受容体に対するリガンド;受容体;非抗体をベースとする認識足場の標的;Fc受容体(例えば、FcγRIIIa;FcγRIIIb;等);細胞外マトリックス成分;等が含まれるが、これらに限定されない。
特異的結合対は、例えば以下を含む:
抗原−抗体特異的結合対、ここで、第一のメンバーは、抗原である第二のメンバーに特異的に結合する抗体(または抗体をベースとする認識足場)であるか、あるいはここで、第一のメンバーは抗原であり、第二のメンバーは、抗原に特異的に結合する抗体(または抗体をベースとする認識足場)である;
リガンド−受容体特異的結合対、ここで、第一のメンバーはリガンドであり、第二のメンバーはリガンドが結合する受容体であるか、あるいはここで、第一のメンバーは受容体であり、第二のメンバーは、受容体に結合するリガンドである;
非抗体をベースとする認識足場−標的特異的結合対、ここで、第一のメンバーは、非抗体をベースとする認識足場であり、第二のメンバーは、非抗体をベースとする認識足場に結合する標的であるか、あるいはここで、第一のメンバーは、標的であり、第二のメンバーは標的に結合する非抗体をベースとする認識足場である;
接着分子−細胞外マトリックス結合対;
Fc受容体−Fc結合対、ここで、第一のメンバーは、Fc受容体である第二のメンバーに結合する免疫グロブリンFcであるか、あるいはここで、第一のメンバーは、免疫グロブリンFcを含む第二のメンバーに結合するFc受容体である;及び、
受容体−共受容体結合対、ここで、第一のメンバーは、共受容体である第二のメンバーに特異的に結合する受容体であるか、あるいはここで、第一のメンバーは、受容体である第二のメンバーに特異的に結合する共受容体である。
好適な細胞外ドメインの非限定的な例には、例えば、カドヘリン(CDH1−20)、インテグリン(アルファ及びベータイソ型)、エフリン、NCAM、コネクシン、CD44、シンデカン、CD47、DGアルファ/ベータ、SV2、プロトカドヘリン、Fas、デクチン−1、CD7、CD40、ニューレグリン、KIR、BTLA、Tim−2、Lag−3、CD19、CTLA4、CD28、TIGIT、及びICOSが挙げられる。
いくつかの場合では、細胞外ドメインは、トール様受容体(TLR)を含む。いくつかの場合では、細胞外ドメインは、病原性真菌類及び癌細胞の表面上に存在するN−グリカンを認識するデクチンを含む。例えば、Xie(2012)Glycoconj.29:273;及びBrown et al.(2007)Protein Sci.16:1042を参照されたい。いくつかの場合では、細胞外ドメインは、細菌の表面分子を認識するポリペプチドを含む。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotchポリペプチドの細胞外ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
当業者は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現するように遺伝子改変されている細胞の所望の局在化または機能に基づいて細胞外ドメインを選択することができる。例えば、細胞外ドメインは、細胞表面上のエストロゲン受容体の数が増加しているエストロゲン依存性乳癌細胞に対して細胞を標的とすることができ、この場合、特異的結合対の第一のメンバーは、エストロゲン受容体(特異的結合対の第二のメンバー)に結合する。リガンド/受容体相互作用の他の非限定的な例には、CCRI(例えば、関節リウマチにおける炎症を起こした関節組織もしくは脳、及び/または多発性硬化症を標的とする)、CCR7、CCR8(例えば、リンパ節組織を標的とする)、CCR6、CCR9、CCRIO(例えば、腸組織を標的とするため)、CCR4、CCRIO(例えば、皮膚を標的とするため)、CXCR4(例えば、遊出を全体的に亢進させるため)、HCELL(例えば、炎症及び炎症性障害、骨髄の標的化のため)、アルファ4ベータ7(例えば、腸粘膜標的化のため)、VLA−4/VCAM−I(例えば、内皮を標的とする)が挙げられる。概して、(例えば、癌転移)を標的とすることに関与する任意の受容体は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞外ドメインとして使用することができる。
抗体をベースとする認識足場
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、抗体である。抗体は、任意の抗原結合性の抗体をベースとするポリペプチドであることができ、広く様々なそれが当該分野で公知である。いくつかの例では、抗原結合ドメインは、一本鎖Fv(scFv)である。他の抗体をベースとする認識ドメイン(cAb VHH(ラクダ科抗体可変ドメイン)及びヒト化版、IgNAR VH(サメ抗体可変ドメイン)及びヒト化版、sdAb VH(単一ドメイン抗体可変ドメイン)及び「ラクダ化」抗体可変ドメインが使用に好適である。いくつかの例では、T細胞受容体(TCR)をベースとする認識ドメイン、例えば、一本鎖TCR(scTv、VαVβを含有する一本鎖2ドメインTCR)も使用に好適である。
本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドにおける特異的結合対のメンバーが抗体をベースとする認識足場である場合、キメラNotch受容体ポリペプチドは、特異的結合対の第二のメンバーの存在下で活性化されることができ、この場合、特異的結合対の第二のメンバーは、抗体をベースとする認識足場に結合する抗原である。
本開示のキメラNotchポリペプチドに好適に含まれる抗体は、様々な抗原結合特異性を有することができる。
いくつかの場合では、抗原結合ドメインは、癌細胞により発現される(により合成される)抗原、すなわち、癌細胞関連抗原に存在するエピトープに対して特異的である。癌細胞関連抗原は、例えば、乳癌細胞、B細胞リンパ腫、膵臓癌、ホジキンリンパ腫細胞、卵巣癌細胞、前立腺癌、中皮腫、肺癌細胞(例えば、小細胞肺癌細胞)、非ホジキンB細胞リンパ腫(B−NHL)細胞、卵巣癌細胞、前立腺癌、中皮腫細胞、肺癌細胞(例えば、小細胞肺癌細胞)、メラノーマ細胞、慢性リンパ性白血病細胞、急性リンパ性白血病細胞、神経芽細胞腫細胞、神経膠腫、神経膠芽細胞腫、髄芽腫、結腸直腸癌細胞等と関連する抗原であることができる。癌細胞関連抗原は、非癌性細胞によって発現されてもよい。
いくつかの場合では、抗原結合ドメインは、組織特異的抗原に存在するエピトープに対して特異的である。いくつかの場合では、抗原結合ドメインは、疾患関連抗原に存在するエピトープに対して特異的である。
主題のキメラNotch受容体ポリペプチドの抗原結合ドメインが結合することができる抗原の非限定的な例としては、例えば、CD19、CD20、CD38、CD30、Her2/neu、ERBB2、CA125、MUC−1、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、CD44表面接着分子、メソテリン、癌胎児性抗原(CEA)、上皮成長因子受容体(EGFR)、EGFRvIII、血管内皮成長因子受容体−2(VEGFR2)、高分子量メラノーマ関連抗原(HMW−MAA)、MAGE−A1、IL−13R−a2、GD2等が挙げられる。
主題のキメラNotch受容体ポリペプチドの抗原結合ドメインが結合することができる抗原の非限定的な例としては、例えば、カドヘリン(CDH1−20)、インテグリン(アルファ及びベータイソ型)、エフリン、NCAM、コネクシン、CD44、シンデカン、CD47、DGアルファ/ベータ、SV2、プロトカドヘリン、Fas、デクチン−1、CD7、CD40、ニューレグリン、KIR、BTLA、Tim−2、Lag−3、CD19、CTLA4、CD28、TIGIT、及びICOSが挙げられる。
いくつかの場合では、抗体は、サイトカインに対して特異的である。いくつかの場合では、抗体は、サイトカイン受容体に対して特異的である。いくつかの場合では、抗体は、成長因子に対して特異的である。いくつかの場合では、抗体は、成長因子受容体に対して特異的である。いくつかの場合では、抗体は、細胞表面受容体に対して特異的である。
いくつかの場合では、抗体は、細胞表面標的に対して特異的であり、この場合、細胞表面標的の非限定的な例としては、CD19、CD30、Her2、CD22、ENPP3、EGFR、CD20、CD52、CD 11a、及びアルファ−インテグリンが挙げられる。
いくつかの場合では、抗体をベースとする足場により結合される抗原(特異的結合対の第二のメンバー)は、可溶性である。いくつかの場合では、抗原は、膜結合型であり、例えば、いくつかの場合では、抗原は、細胞の表面上に存在する。いくつかの場合では、抗原は、不溶性支持体上に固定されており、この場合、不溶性支持体には、様々な材料(例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ニトロセルロース等)のいずれかを含むことができ;不溶性支持体は、様々な形態、例えば、プレート、組織培養皿、カラム等をとることができる。いくつかの場合では、抗原は、細胞外マトリックス(ECM)中に存在する(例えば、抗原は、ECM成分である)。いくつかの場合では、抗原は、人工マトリックス中に存在する。いくつかの場合では、抗原は、無細胞環境中に存在する。
非抗体をベースとする認識足場
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、非抗体をベースとする認識足場である。本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドにおける特異的結合対のメンバーが、非抗体をベースとする認識足場である場合、キメラNotch受容体ポリペプチドは、特異的結合対の第二のメンバーの存在下で活性化することができ、この場合、特異的結合対の第二のメンバーは、非抗体をベースとする認識足場に結合する標的である。
非抗体をベースとする認識足場には、例えば、アフィボディ;操作されたKunitzドメイン;モノボディ(アドネクチン);アンチカリン;設計されたアンキリンリピートドメイン(DARPin);システインリッチポリペプチド(例えば、システインリッチノッチンペプチド)の結合部位;アビマー;アフィリン;等が含まれる。例えば、Gebauer and Skerra(2009)Curr.Opin.Chem.Biol.13:245を参照されたい。
非抗体をベースとする足場(本明細書では「抗体模倣分子」とも称される)は、人工的に多様化された結合部位を有する結合分子のライブラリーからの標的結合性変異体の選択または単離により同定され得る。多様化されたライブラリーは、完全にランダムなアプローチ(例えば、エラープローンポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、エクソンシャッフリングまたは指向進化)を使用して生成され得るか、または当該分野において認識されているデザインストラテジーによって助成され得る。例えば、結合部位がその同族の標的分子と相互作用するときに通常関与するアミノ酸の位置が、その結合部位をコードする核酸内で対応する位置に縮重コドン、トリヌクレオチド、ランダムペプチドまたはループ全体を挿入することによってランダム化され得る(例えば、米国公開第20040132028号を参照されたい)。アミノ酸位置の場所は、標的分子を有するタンパク質実体における結合部位の結晶構造の調査により同定することができる。ランダム化のための候補位置には、ループ、平面、ヘリックス及び結合部位の結合空洞が含まれる。ある特定の実施形態では、多様化に対する候補である可能性がある結合部位内のアミノ酸は、免疫グロブリンの折り畳みとの相同性によって同定され得る。例えば、フィブロネクチン結合分子のライブラリーを生成するために、フィブロネクチンのCDR様ループ内の残基がランダム化され得る(例えば、Koide et al.,J.Mol.Biol.,284:1141−1151(1998)を参照されたい)。ランダム化されてよい結合部位の他の部分には、平面が含まれる。ランダム化の後、多様化されたライブラリーは、所望の結合特性を有する結合分子を得るために、選択またはスクリーニング手順に供されてよい。例えば、選択は、当該分野において認識されている方法、例えば、ファージディスプレイ、酵母ディスプレイ、またはリボソームディスプレイによって達成することができる。
例えば、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、フィブロネクチン結合分子に由来する結合部位を含む。フィブロネクチン結合分子(例えば、フィブロネクチンI、IIまたはIII型ドメインを含む分子)は、免疫グロブリンとは対照的に鎖内ジスルフィド結合に依存しないCDR様ループを示す。FnIIIループは、有用な治療用ツールを開発するために、ランダム変異、ならびに標的結合、選択及びさらなる変異を反復する指向進化スキームに供されてよい領域を含む。フィブロネクチンをベースとする「指定可能な(addressable)」治療用結合分子(「FATBIM」)を、標的抗原またはエピトープに特異的に結合するように開発できる。フィブロネクチン結合ポリペプチドを作製するための方法は、例えば、WO01/64942、ならびに米国特許第6,673,901号、同第6,703,199号、同第7,078,490号及び同第7,119,171号に記載されている。
別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、アフィボディに由来する結合部位を含む。アフィボディは、ブドウ球菌プロテインA(SPA)の免疫グロブリン結合ドメインに由来する(例えば、Nord et al.,Nat.Biotechnol.,15:772−777(1997)を参照されたい)。アフィボディは、特定の標的と結合する固有の結合部位を有する抗体模倣物である。アフィボディは、小さくあることができ(例えば、58アミノ酸を有する3つのアルファヘリックスからなり、約6kDaのモル質量を有する)、不活性な形式を有し(Fc機能無し)、標的化部分としてヒトにおける試験に成功している。アフィボディ結合部位は、SPAのドメイン(例えば、ドメインB)に由来するSPA関連タンパク質(例えば、プロテインZ)を突然変異誘発し、標的抗原またはエピトープに対する結合親和性を有する変異体SPA関連ポリペプチドについて選択することによって、合成され得る。アフィボディ結合部位を作製するための他の方法は、米国特許第6,740,734号及び同第6,602,977号ならびにWO00/63243に記載されている。
別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、アンチカリンに由来する結合部位を含む。アンチカリンは、ヒトリポカリンに由来する抗体機能模倣物である。リポカリンは、ステロイド、ビリン、レチノイド及び脂質などの疎水性小分子に結合して輸送する天然に存在する結合タンパク質のファミリーである。アンチカリンの主要な構造は、野生型リポカリンに類似している。このタンパク質構造の中央のエレメントは、その開放端にて4つのループを支持する、8本の逆平行鎖のベータ−バレル構造である。これらのループは、リポカリンの天然の結合部位を形成し、大規模なアミノ酸置換によってin vitroにおいて再形成されることができ、ゆえに、新規結合特異性がもたらされる。アンチカリンは、それらのリガンドに対して高親和性及び特異性ならびに迅速な結合動力学を有するため、それらの機能特性は、抗体の機能特性と似ている。アンチカリンは、例えば、米国特許第7,723,476号に記載されている。
別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、システインリッチポリペプチドからの結合部位を含む。システインリッチドメインは、いくつかの場合では、アルファ−へリックス、ベータ−シート、またはベータ−バレル構造を形成しない。いくつかの場合では、ジスルフィド結合は、3次元構造へのそのドメインの折り畳みを促進する。いくつかの場合では、システインリッチドメインは、少なくとも2つのジスルフィド結合、例えば、少なくとも3つのジスルフィド結合を有する。例示的なシステインリッチポリペプチドは、Aドメインタンパク質である。Aドメイン(時には、「補体型リピート」と呼ばれる)は、約30〜50または30〜65アミノ酸を含有する。いくつかの場合では、ドメインは、約35〜45アミノ酸を、いくつかの場合では、約40アミノ酸を含む。その30〜50アミノ酸の中に、約6つのシステイン残基が存在する。その6つのシステインのうち、ジスルフィド結合は、典型的には、以下のシステイン:C1とC3、C2とC5、C4とC6の間に見られる。Aドメインは、リガンド結合部分を構成する。そのドメインのシステイン残基は、ジスルフィド連結されて、コンパクトで安定した機能的に独立した部分を形成する。これらのリピートのクラスターは、リガンド結合ドメインを構成し、差次的なクラスター形成は、リガンド結合に関して特異性を付与することができる。Aドメインを含有する例示的なタンパク質には、例えば、補体成分(例えば、C6、C7、C8、C9及びI因子)、セリンプロテアーゼ(例えば、エンテロペプチダーゼ、マトリプターゼ及びコリン)、膜貫通タンパク質(例えば、ST7、LRP3、LRP5及びLRP6)及びエンドサイトーシス受容体(例えば、ソルチリン関連受容体、LDL受容体、VLDLR、LRP1、LRP2及びApoER2)が挙げられる。所望の結合特異性のAドメインタンパク質を作製するための方法は、例えば、WO02/088171及びWO04/044011に開示されている。
別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、リピートタンパク質由来の結合部位を含む。リピートタンパク質は、積み重なって連続的なドメインを形成する連続コピーの小さい(例えば、約20〜約40アミノ酸残基の)構造単位またはリピートを含有するタンパク質である。リピートタンパク質は、そのタンパク質におけるリピートの数を調整することによって、特定の標的結合部位に適するように改変することができる。例示的なリピートタンパク質としては、設計されたアンキリンリピートタンパク質(すなわち、DARPin)(例えば、Binz et al.,Nat.Biotechnol.,22:575−582(2004)を参照されたい)またはロイシンリッチリピートタンパク質(すなわち、LRRP)(例えば、Pancer et al.,Nature,430:174−180(2004)を参照されたい)が挙げられる。別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、DARPinを含む。
本明細書で用いるとき、「DARPin」という用語は、高度に特異的及び高親和性の標的タンパク質結合性を典型的に呈する、遺伝子操作された抗体模倣タンパク質を指す。DARPinは、最初は、天然のアンキリンタンパク質から得られた。いくつかの場合では、DARPinは、アンキリンタンパク質の3、4または5つのリピートモチーフを含む。いくつかの場合では、アンキリンリピートの単位は、30〜34アミノ酸残基からなり、タンパク質間相互作用を媒介するように機能する。いくつかの場合では、各アンキリンリピートは、ヘリックス−ターン−ヘリックスの立体構造を呈し、そのようなタンデム反復の一続きは、ほぼ直鎖状のアレイに詰め込まれて、比較的可撓性のループによって接続されたヘリックス−ターン−ヘリックスバンドルを形成する。いくつかの場合では、アンキリンリピートタンパク質の球状構造は、リピート内及びリピート間の疎水性相互作用及び水素結合相互作用によって安定化される。アンキリンリピートの反復性の性質及び細長い性質は、タンパク質の安定性、フォールディング及びアンフォールディングならびに結合特異性における、アンキリンリピートタンパク質の固有の特徴に対する分子基盤を提供する。DARPinドメインの分子質量は、4または5リピートDARPinに対して、それぞれ約14または18kDaからであることができる。DARPinは、例えば、米国特許第7,417,130号に記載されている。いくつかの場合では、アンキリンリピート単位の三次構造は、ベータ−ヘアピン、その後の2つの逆平行のアルファヘリックスから構成され、リピート単位をその次のリピート単位と接続するループで終わる特徴を共有する。アンキリンリピート単位で作られたドメインは、そのリピート単位を、伸長し湾曲した構造に積み重ねることによって形成することができる。ウミヤツメ及び他の無顎魚類の適応免疫系の一部に由来するLRRP結合部位は、それらが、リンパ球成熟中に一連のロイシンリッチリピート遺伝子の組換えによって形成されるという点において、抗体に似ている。DARpinまたはLRRP結合部位を作製するための方法は、WO02/20565及びWO06/083275に記載されている。
別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、Src相同性ドメイン(例えば、SH2またはSH3ドメイン)、PDZドメイン、ベータ−ラクタマーゼ、高親和性プロテアーゼ阻害因子、または小ジスルフィド結合性タンパク質足場、例えば、サソリ毒に由来する結合部位を含む。これらの分子に由来する結合部位を作製するための方法は、当該分野において開示されており、例えば、Panni et al.,J.Biol.Chem.,277:21666−21674(2002)、Schneider et al.,Nat.Biotechnol.,17:170−175(1999);Legendre et al.,Protein Sci.,11:1506−1518(2002);Stoop et al.,Nat.Biotechnol.,21:1063−1068(2003);及びVita et al.,PNAS,92:6404−6408(1995)を参照されたい。さらに他の結合部位は、EGF様ドメイン、クリングル−ドメイン、PANドメイン、Glaドメイン、SRCRドメイン、Kunitz/ウシ膵臓トリプシン阻害因子ドメイン、カザール型セリンプロテアーゼ阻害因子ドメイン、トレフォイル(P型)ドメイン、フォンヴィレブランド因子C型ドメイン、アナフィラトキシン様ドメイン、CUBドメイン、チログロブリンI型反復、LDL−受容体クラスAドメイン、スシドメイン、リンクドメイン、トロンボスポンジンI型ドメイン、免疫グロブリン様ドメイン、C型レクチンドメイン、MAMドメイン、フォンヴィレブランド因子A型ドメイン、ソマトメジンBドメイン、WAP型4ジスルフィドコアドメイン、F5/8C型ドメイン、ヘモペキシンドメイン、ラミニン型EGF様ドメイン、C2ドメイン、その単量体または三量体形態におけるテトラネクチンに由来する結合ドメイン、及び当業者に公知の他のそのようなドメイン、ならびにそれらの誘導体及び/または変異体からなる群より選択される結合ドメインに由来し得る。例示的な非抗体をベースとする足場、及びそれを作製する方法は、Stemmer et al.,“Protein scaffolds and uses thereof”,米国特許公開第20060234299号(2006年10月19日)及びHey,et al.,Artificial,Non−Antibody Binding Proteins for Pharmaceutical and Industrial Applications,TRENDS in Biotechnology,vol 23,No 10,Table 2 and pp 514−522(2005年10月)においても見出さすことができる。
別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、Kunitzドメインを含む。「Kunitzドメイン」という用語は、本明細書で用いるとき、ある特定のプロテアーゼ、例えば、セリンプロテアーゼを阻害する保存されたタンパク質ドメインを指す。Kunitzドメインは、比較的小さく、典型的には約50〜60アミノ酸長であり、約6kDaの分子量を有する。Kunitzドメインは、典型的には、塩基電荷を担持し、折り畳まれたペプチドのコンパクトで安定した性質に寄与するジスルフィド結合を形成する2つ、4つ、6つもしくは8つのまたはそれ以上の配置を特徴とする。例えば、多くのKunitzドメインが、3つのジスルフィド結合を形成する6つの保存されたシステイン残基を有する。Kunitzドメインのジスルフィドリッチα/βフォールドは、2つ、3つ(典型的)、もしくは4つまたはそれ以上のジスルフィド結合を含むことができる。
Kunitzドメインは、安定化された、例えば、3つのジスルフィド結合、及び堅いコンファメーションにおいて主要な決定基であるP1残基を特徴づける反応性部位領域を含有する、セイヨウナシ形の構造を有する。これらの阻害因子は、活性部位間隙内へのP1残基の挿入を通して、その生理的に関連する高分子基体に対する標的タンパク質(例えば、セリンプロテアーゼ)の接近を競合的に妨げる。プロテイナーゼ阻害性ループにおけるP1残基は、主要な特異性決定基を提供し、特定のKunitzタンパク質が標的化されたプロテイナーゼに対して有する阻害活性の多くに指示する。一般に、反応性部位(P)のN末端側は、P’のC末端側よりもエネルギー的に重要である。ほとんどの場合、リジンまたはアルギニンが、P1位を占めることにより、タンパク質基質中のそれらの残基に隣接して切断するプロテイナーゼを阻害する。他の残基、特に、阻害因子ループ領域におけるものは、結合の強度に寄与する。一般に、標的タンパク質における約10〜12アミノ酸残基及びプロテイナーゼにおける20〜25残基は、安定したプロテイナーゼ阻害因子実体の形成において直接接触しており、約600〜900Aの埋没領域を提供する。P部位における残基及び周辺の残基を改変することによって、Kunitzドメインは、選択したタンパク質を標的とするように設計されることができる。Kunitzドメインは、例えば、米国特許第6,057,287号に記載されている。
別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、アフィリンである。アフィリンは、タンパク質及び低分子化合物に対する特定の親和性について設計された小さい抗体模倣タンパク質である。新しいアフィリンは、その各々が、異なるヒト由来足場タンパク質に基づく2つのライブラリーから非常に迅速に選択されることができる。アフィリンは、免疫グロブリンタンパク質に対していかなる構造的相同性も示さない。一般に使用されるアフィリン足場は2つ存在し、そのうちの一方は、ガンマ結晶のヒトの眼の水晶体構造タンパク質であり、他方は、「ユビキチン」スーパーファミリータンパク質である。両方のヒト足場は、非常に小さく、高温安定性を示し、pH変化及び変性剤に対してほとんど抵抗性である。この高い安定性は、主に、これらのタンパク質の広範なベータシート構造に起因する。ガンマ結晶由来タンパク質の例は、WO200104144に記載されており、「ユビキチン様」タンパク質の例は、WO2004106368に記載されている。
別の例として、いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場は、アビマーである。アビマーは、in vitroでのエキソンシャフリング及びファージディスプレイによって、ヒト細胞外受容体ドメインの大きなファミリーから進化して、結合特性及び阻害特性を有するマルチドメインタンパク質を生成する。複数の独立した結合ドメインの連結は、結合力を創出すると示されており、従来の単一エピトープ結合タンパク質と比べて、親和性及び特異性の改善をもたらす。ある特定の実施形態では、アビマーは、30〜35アミノ酸の2つ以上のペプチド配列からなり、その各々はスペーサー領域ペプチドによって連結される。それらの個別の配列は、様々な膜受容体のAドメインに由来し、ジスルフィド結合及びカルシウムによって安定化された堅い構造を有する。各Aドメインは、標的タンパク質のある特定のエピトープに結合することができる。同じタンパク質の異なるエピトープに結合するドメインの組み合わせは、結合力として知られる作用である、このタンパク質に対する、親和性を増加させる(ゆえにこの名称)。ナノモル濃度以下の親和性を有するアビマーが、種々の標的に対して得られている。あるいは、それらのドメインは、異なる標的タンパク質上のエピトープに対して方向づけることができる。アビマーに関するさらなる情報は、米国特許出願公開第2006/0286603号、同第2006/0234299号、同第2006/0223114号、同第2006/0177831号、同第2006/0008844号、同第2005/0221384号、同第2005/0164301号、同第2005/0089932号、同第2005/0053973号、同第2005/0048512号、同第2004/0175756号に見出すことができる。
非抗体をベースとする足場の好適な標的は、抗体をベースとする足場と結合することができる上述の抗原のいずれかを含む。
いくつかの場合では、非抗体をベースとする足場により結合される標的(特異的結合対の第二のメンバー)は、可溶性である。いくつかの場合では、標的は、膜結合型であり、例えば、いくつかの場合では、標的は、細胞の表面上に存在する。いくつかの場合では、標的は、不溶性支持体上に固定されており、この場合、不溶性支持体には、様々な材料(例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ニトロセルロース等)のいずれかを含むことができ;不溶性支持体は、様々な形態、例えば、プレート、組織培養皿、カラム等をとることができる。いくつかの場合では、標的は、細胞外マトリックス(ECM)中に存在する(例えば、抗原は、ECM成分である)。いくつかの場合では、標的は、人工マトリックス中に存在する。いくつかの場合では、標的は、無細胞環境中に存在する。
細胞接着分子
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、細胞接着分子(CAM)である、すなわち、細胞外マトリックス(ECM)の成分と結合するまたは細胞表面分子と結合するポリペプチドである。例えば、いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、CAMの細胞外領域である。いくつかの場合では、CAMは、カルシウム非依存性接着分子であり;例えば、いくつかの場合では、CAMは、免疫グロブリンスーパーファミリーCAMである。いくつかの場合では、CAMは、カルシウム依存性接着分子であり;例えば、CAMは、インテグリン、カドヘリン、またはセレクチンである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、インテグリンである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、カドヘリン、例えば、E−カドヘリン、P−カドヘリン、N−カドヘリン、R−カドヘリン、M−カドヘリン等である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、セレクチン、例えば、E−セレクチン、L−セレクチン、またはP−セレクチンである。CAMの結合性断片は、特異的結合対の第一のメンバーとして使用することができる。
特異的結合対の第一のメンバーがCAMである場合、特異的結合対の第二のメンバーは、CAMと結合するECMの成分または細胞表面分子である。例えば、特異的結合対の第一のメンバーがインテグリンである場合、特異的結合対の第二のメンバーは、コラーゲン、フィブリノゲン、フィブロネクチン、またはビトロネクチンの成分である。別の例として、特異的結合対の第一のメンバーがカドヘリンである場合、特異的結合対の第二のメンバーは、カドヘリンにより結合される細胞表面抗原である。別の例として、特異的結合対の第一のメンバーがセレクチンである場合、特異的結合対の第二のメンバーは、フコシル化炭水化物である。
リガンド
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、受容体に対するリガンドである。リガンドは、ポリペプチド、核酸、糖タンパク質、小分子、炭水化物、脂質、糖脂質、リポタンパク質、リポ多糖類等を含む。いくつかの場合では、リガンドは、可溶性である。
リガンドには、サイトカイン(例えば、IL−13等);成長因子(例えば、ヘレグリン;血管内皮成長因子(VEGF);等);ペプチドホルモン;インテグリン結合ペプチド(例えば、配列Arg−Gly−Aspを含むペプチド);N−グリカン;等が含まれるが、これらに限定されない。
本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中の特異的結合対のメンバーがリガンドである場合、キメラNotch受容体ポリペプチドは、特異的結合対の第二のメンバーの存在下で活性化することができ、この場合、特異的結合対の第二のメンバーは、リガンドに対する受容体である。例えば、リガンドがVEGFである場合、特異的結合対の第二のメンバーは、VEGF受容体であることができ、それには可溶性VEGF受容体が含まれる。あるいは、特異的結合対の第一のメンバーは、VEGF受容体であることができ;特異的結合対の第一のメンバーは、VEGFであることができる。別の例として、リガンドがヘレグリンである場合、特異的結合対の第二のメンバーは、Her2であることができる。
特異的結合対の第一のメンバーがリガンドである場合、特異的結合対の第二のメンバーは、リガンドと結合する分子である、例えば、特異的結合対の第二のメンバーは、リガンドと特異的に結合する抗体、リガンドに対する受容体等である。
特異的結合対の第一のメンバーがリガンドである場合、いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバー(リガンドと結合する分子)は、可溶性である。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、膜結合型であり、例えば、いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、細胞の表面上に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、不溶性支持体上に固定されており、この場合、不溶性支持体には、様々な材料(例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ニトロセルロース等)のいずれかを含むことができ;不溶性支持体は、様々な形態、例えば、プレート、組織培養皿、カラム等をとることができる。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、無細胞環境中に存在する。
抗原
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、抗体が特異的に結合する抗原である。抗原は、任意の抗原、例えば、天然に存在する(内在性)抗原;合成(例えば、天然に存在する抗原とはもはや同一ではないように改変された;その天然の状態から改変された;等)抗原;等であることができる。
本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中の特異的結合対のメンバーが抗原である場合、キメラNotch受容体ポリペプチドは、特異的結合対の第二のメンバーの存在下で活性化されることができ、この場合、特異的結合対の第二のメンバーは、抗原に結合する抗体(抗体をベースとする認識足場)である。
いくつかの場合では、抗原は、疾患関連抗原、例えば、癌関連抗原、自己免疫疾患関連抗原、病原体関連抗原、炎症関連抗原等である。
例えば、特異的結合対の第二のメンバーが癌関連抗原に対して特異的な抗体である場合、抗原は癌関連抗原であることができ、この場合、癌関連抗原には、例えば、CD19、CD20、CD38、CD30、Her2/neu、ERBB2、CA125、MUC−1、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、CD44表面接着分子、メソテリン、癌胎児性抗原(CEA)、上皮成長因子受容体(EGFR)、EGFRvIII、血管内皮成長因子受容体−2(VEGFR2)、高分子量メラノーマ関連抗原(HMW−MAA)、MAGE−A1、IL−13R−a2、GD2等が含まれる。癌関連抗原には、例えば、4−1BB、5T4、腺癌抗原、アルファ−フェトプロテイン、BAFF、B−リンパ腫細胞、C242抗原、CA−125、炭酸脱水酵素9(CA−IX)、C−MET、CCR4、CD152、CD19、CD20、CD200、CD22、CD221、CD23(IgE受容体)、CD28、CD30(TNFRSF8)、CD33、CD4、CD40、CD44 v6、CD51、CD52、CD56、CD74、CD80、CEA、CNTO888、CTLA−4、DRS、EGFR、EpCAM、CD3、FAP、フィブロネクチンエクストラドメイン−B、葉酸受容体1、GD2、GD3ガングリオシド、糖タンパク質75、GPNMB、HER2/neu、HGF、ヒト散乱因子受容体キナーゼ、IGF−1受容体、IGF−I、IgG1、L1−CAM、IL−13、IL−6、インスリン様成長因子I受容体、インテグリンα5β1、インテグリンαvβ3、MORAb−009、MS4A1、MUC1、ムチンCanAg、N−グリコリルノイラミン酸、NPC−1C、PDGF−Rα、PDL192、ホスファチジルセリン、前立腺癌腫細胞、RANKL、RON、ROR1、SCH 900105、SDC1、SLAMF7、TAG−72、テネイシンC、TGFベータ2、TGF−β、TRAIL−R1、TRAIL−R2、腫瘍抗原CTAA16.88、VEGF−A、VEGFR−1、VEGFR2、及びビメンチンも含まれる。
抗原は、炎症性疾患に関連し得る。炎症性疾患に関連する抗原の非限定的な例には、例えば、AOC3(VAP−1)、CAM−3001、CCL11(エオタキシン−1)、CD125、CD147(ベイシジン)、CD154(CD40L)、CD2、CD20、CD23(IgE受容体)、CD25(IL−2受容体のα鎖)、CD3、CD4、CD5、IFN−α、IFN−γ、IgE、IgE Fc領域、IL−1、IL−12、IL−23、IL−13、IL−17、IL−17A、IL−22、IL−4、IL−5、IL−5、IL−6、IL−6受容体、インテグリンα4、インテグリンα4β7、LFA−1(CD11a)、ミオスタチン、OX−40、スクレロスチン(scleroscin)、SOST、TGFベータ1、TNF−α、及びVEGF−Aが挙げられる。
特異的結合対の第一のメンバーが抗原である場合、特異的結合対の第二のメンバーは、抗体をベースとする足場(例えば、抗体)または非抗体をベースとする足場であることができる。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、細胞の表面上に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、不溶性支持体上に固定されている。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、可溶性である。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、細胞外環境(例えば、細胞外マトリックス)中に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、人工マトリックス中に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、無細胞環境中に存在する。
非抗体をベースとする認識足場の標的
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、非抗体をベースとする足場の標的である。標的には、例えば、ポリペプチド、核酸、糖タンパク質、小分子、炭水化物、脂質、糖脂質、リポタンパク質、リポ多糖類等が含まれる。
特異的結合対の第一のメンバーが、非抗体をベースとする足場の標的である場合、特異的結合対の第二のメンバーは、非抗体をベースとする足場である。
受容体
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、受容体である。いくつかの場合では、受容体は、成長因子受容体である。いくつかの場合では、受容体は、サイトカイン受容体である。いくつかの場合では、受容体は、細胞上の共受容体に結合する細胞表面受容体である。いくつかの場合では、受容体は、神経伝達物質受容体である。いくつかの場合では、受容体は、細胞外マトリックス成分に結合する。いくつかの場合では、受容体は、免疫グロブリンFc受容体である。
好適な受容体には、成長因子受容体(例えば、VEGF受容体);キラー細胞レクチン様受容体サブファミリーK、メンバー1(NKG2D)ポリペプチド(MICA、MICB、及びULB6に対する受容体);サイトカイン受容体(例えば、IL−13受容体;IL−2受容体;等);上皮成長因子(EGF)受容体;Her2;CD27;天然細胞毒性受容体(NCR)(例えば、NKP30(NCR3/CD337)ポリペプチド(HLA−B関連転写物3(BAT3)及びB7−H6に対する受容体);等);T細胞抗原受容体;ジヒドロ葉酸受容体;キメラサイトカイン受容体;Fc受容体;細胞外マトリックス受容体(例えば、インテグリン);細胞接着受容体(例えば、カドヘリン);ポジティブな共受容体(例えば、CD28)及びネガティブな(免疫抑制)共受容体(例えば、PD1)の両方を含む免疫調節受容体;サイトカイン受容体;及び免疫調節分子(例えば、TGFβ)に対する受容体等が含まれる。いくつかの場合では、受容体は、野生型受容体と比べて短くなっている。
特異的結合対の第一のメンバーが受容体である場合、特異的結合対の第二のメンバーは受容体の標的であり、この場合、標的は、受容体に対するリガンド、または共受容体であることができる。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、細胞の表面上に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、不溶性支持体上に固定されている。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、可溶性である。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、細胞外環境(例えば、細胞外マトリックス)中に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、人工マトリックス中に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、無細胞環境中に存在する。
Notch受容体ポリペプチド
上記のように、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、50アミノ酸〜1000アミノ酸の長さを有し、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含むNotch受容体ポリペプチドを含む。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、50アミノ酸(aa)〜1000aa、例えば、50aa〜75aa、75aa〜100aa、100aa〜150aa、150aa〜200aa、200aa〜250aa、250a〜300aa、300aa〜350aa、350aa〜400aa、400aa〜450aa、450aa〜500aa、500aa〜550aa、550aa〜600aa、600aa〜650aa、650aa〜700aa、700aa〜750aa、750aa〜800aa、800aa〜850aa、850aa〜900aa、900aa〜950aa、または950aa〜1000aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、300aa〜400aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、300aa〜350aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、300aa〜325aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、350aa〜400aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、750aa〜850aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、50aa〜75aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、310aa〜320aa、例えば、310aa、311aa、312aa、313aa、314aa、315aa、316aa、317aa、318aa、319aa、または320aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、315aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、360aa〜370aa、例えば、360aa、361aa、362aa、363aa、364aa、365aa、366aa、367aa、368aa、369aa、または370aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、367aaの長さを有する。
TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;ここで、TMドメインは下線を引いており;Notch受容体ポリペプチドは、S2タンパク質分解切断部位及びS3タンパク質分解切断部位を含み;Notch受容体ポリペプチドは、50アミノ酸(aa)〜65aa、例えば、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、または65aaの長さを有する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;ここで、TMドメインは下線を引いており;Notch受容体ポリペプチドは、S2タンパク質分解切断部位及びS3タンパク質分解切断部位を含み;Notch受容体ポリペプチドは、56アミノ酸の長さを有する。
LNRセグメント、HD−Nセグメント、HD−Cセグメント、及びTMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)LNR−Aセグメント;ii)LNR−Bセグメント;iii)LNR−Cセグメント;iv)HD−Nセグメント、v)HD−Cセグメント;及びvi)TMドメインを含む。LNR−Aセグメント、LNR−Bセグメント、及びLNR−Cセグメントは、まとめて、「LNRセグメント」と称することができる。かかるNotch受容体ポリペプチドを図4Aに概略的に示す。
LNRセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1442〜1562、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;90アミノ酸〜150アミノ酸、例えば、90アミノ酸(aa)〜100aa、100aa〜110aa、110aa〜120aa、120aa〜130aa、130aa〜140aa、または140aa〜150aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、LNRセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1442〜1562、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;115aa〜125aa、例えば、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、または125aaの長さを有する。
LNRセグメントは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;118〜122アミノ酸(例えば、118、119、120、121、または122アミノ酸)の長さを有することができる。
HD−Nセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1563〜1664、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;90アミノ酸(aa)〜110aa、例えば、90aa〜95aa、95aa〜100aa、100aa〜105aa、または105aa〜110aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、HD−Nセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1563〜1664、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;95aa〜105aa、例えば、95、96、98、98、99、100、101、102、103、104、または105aaの長さを有する。
HD−Cセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1733、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;60アミノ酸(aa)〜80aa、例えば、60aa〜65aa、65aa〜70aa、70aa〜75aa、または75aa〜80aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、HD−Cセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1733、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;65アミノ酸〜75アミノ酸、例えば、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、または75アミノ酸の長さを有する。
HDセグメント(HD−N及びHD−C)は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;150、151、152、153、または154アミノ酸の長さを有することができる。
膜貫通セグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1736〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;15アミノ酸(aa)〜25アミノ酸、例えば、15、16、17、18、29、20、21、22、23、24、または25アミノ酸の長さを有することができる。
膜貫通セグメントは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;21、22、23、24、または25アミノ酸の長さを有することができる。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、約310アミノ酸(aa)〜約320aa(例えば、310aa、311aa、312aa、313aa、314aa、315aa、316aa、317aa、318aa、319aa、または320aa)の長さを有し、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1442〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;300アミノ酸〜310アミノ酸(例えば、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、または310アミノ酸)の長さを有する。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;350アミノ酸〜370アミノ酸(例えば、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、または370アミノ酸)の長さを有する。
単一のEGFリピート、LNRセグメント、HD−Nセグメント、HD−Cセグメント、及びTMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)単一のEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。かかるNotch受容体ポリペプチドを図4Bに概略的に示す。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1390〜1430、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸(aa)〜45aa(例えば、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、または45aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、以下の配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;35アミノ酸〜40アミノ酸(例えば、35、36、37、38、39、または40アミノ酸の長さを有することができる。
LNRセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1442〜1562、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;90アミノ酸〜150アミノ酸、例えば、90アミノ酸(aa)〜100aa、100aa〜110aa、110aa〜120aa、120aa〜130aa、130aa〜140aa、または140aa〜150aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、LNRセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1442〜1562、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;115aa〜125aa、例えば、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、または125aaの長さを有する。
LNRセグメントは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;118〜122アミノ酸(例えば、118、119、120、121、または122アミノ酸)の長さを有することができる。
HD−Nセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1563〜1664、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;90アミノ酸(aa)〜110aa、例えば、90aa〜95aa、95aa〜100aa、100aa〜105aa、または105aa〜110aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、HD−Nセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1563〜1664、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;95aa〜105aa、例えば、95、96、98、98、99、100、101、102、103、104、または105aaの長さを有する。
HD−Cセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1733、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;60アミノ酸(aa)〜80aa、例えば、60aa〜65aa、65aa〜70aa、70aa〜75aa、または75aa〜80aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、HD−Cセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1733、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;65アミノ酸〜75アミノ酸、例えば、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、または75アミノ酸の長さを有する。
HDセグメント(HD−N及びHD−C)は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;150、151、152、153、または154アミノ酸の長さを有することができる。
膜貫通セグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1736〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;15アミノ酸(aa)〜25アミノ酸、例えば、15、16、17、18、29、20、21、22、23、24、または25アミノ酸の長さを有することができる。
膜貫通セグメントは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;21、22、23、24、または25アミノ酸の長さを有することができる。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、約360アミノ酸(aa)〜約375aa(例えば、360aa、361aa、362aa、363aa、364aa、365aa、366aa、367aa、368aa、369aa、370aa、371aa、372aa、373aa、374aa、または375aa)の長さを有し、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1390〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、合成リンカーを含む。例えば、いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)合成リンカー;ii)EGFリピート;iii)LNRセグメント;iv)HD−Nセグメント、v)HD−Cセグメント;及びvi)TMドメインを含む。かかるNotch受容体ポリペプチドを図4Cに概略的に示す。
合成リンカーは、約10アミノ酸(aa)〜約200aa、例えば、10aa〜25aa、25aa〜50aa、50aa〜75aa、75aa〜100aa、100aa〜125aa、125aa〜150aa、150aa〜175aa、または175aa〜200aaの長さを有することができる。合成リンカーは、10aa〜30aa、例えば、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30aaの長さを有することができる。合成リンカーは、30aa〜50aa、例えば、30aa〜35aa、35aa〜40aa、40aa〜45aa、または45aa〜50aaの長さを有することができる。
いくつかの例では、本明細書に記載のとおりの、合成リンカーは、細胞外タンパク質構造ドメインまたはその一部分を含んでよい。合成リンカーとして使用するのに好適な細胞外タンパク質構造ドメインには、例えば、Ig様細胞外構造ドメイン、Fc細胞外構造ドメイン、フィブロネクチン細胞外構造ドメイン等が含まれるがこれらに限定されない。いくつかの例では、合成リンカーは、複数の細胞外タンパク質構造ドメインを含んでよく、この場合、複数は、複数の同一ドメインまたは複数の異なるドメインを含んでよい。
2〜11個のEGFリピート、LNRセグメント、HD−Nセグメント、HD−Cセグメント、及びTMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)2〜11個のEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。かかるNotch受容体ポリペプチドを図4Dに概略的に示す。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)2つのEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)3つのEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)4つのEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)5つのEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)6つのEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)7つのEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)8つのEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)9つのEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)10個のEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド中に存在するNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)11個のEGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)HD−Nセグメント、iv)HD−Cセグメント;及びv)TMドメインを含む。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1390〜1430、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸(aa)〜45aa(例えば、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、または45aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸869〜905
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸〜約40アミノ酸(aa)(例えば、35、36、37、38、39、または40aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸907〜943
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸〜約40アミノ酸(aa)(例えば、35、36、37、38、39、または40aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸945〜981
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸〜約40アミノ酸(aa)(例えば、35、36、37、38、39、または40aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸988〜1019
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;30アミノ酸(aa)〜35aa(例えば、30、31、32、33、34、または35aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1021〜1057
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸〜約40アミノ酸(aa)(例えば、35、36、37、38、39、または40aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1064〜1090
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;25アミノ酸(aa)〜30aa、例えば、25、26、27、28、29、または30aaの長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1146〜1180
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸〜約40アミノ酸(aa)(例えば、35、36、37、38、39、または40aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1184〜1219
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸〜約40アミノ酸(aa)(例えば、35、36、37、38、39、または40aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1238〜1265
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;25アミノ酸(aa)〜30aa、例えば、25、26、27、28、29、または30aaの長さを有することができる。
EGFリピートは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1267〜1305
Figure 0006784687
、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;35アミノ酸〜約40アミノ酸(aa)(例えば、35、36、37、38、39、または40aa)の長さを有することができる。
EGFリピートは、以下の配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;35アミノ酸〜40アミノ酸(例えば、35、36、37、38、39、または40アミノ酸の長さを有することができる。
LNRセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1442〜1562、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;90アミノ酸〜150アミノ酸、例えば、90アミノ酸(aa)〜100aa、100aa〜110aa、110aa〜120aa、120aa〜130aa、130aa〜140aa、または140aa〜150aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、LNRセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1442〜1562、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;115aa〜125aa、例えば、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、または125aaの長さを有する。
LNRセグメントは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;118〜122アミノ酸(例えば、118、119、120、121、または122アミノ酸)の長さを有することができる。
HD−Nセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1563〜1664、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;90アミノ酸(aa)〜110aa、例えば、90aa〜95aa、95aa〜100aa、100aa〜105aa、または105aa〜110aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、HD−Nセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1563〜1664、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;95aa〜105aa、例えば、95、96、98、98、99、100、101、102、103、104、または105aaの長さを有する。
HD−Cセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1733、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;60アミノ酸(aa)〜80aa、例えば、60aa〜65aa、65aa〜70aa、70aa〜75aa、または75aa〜80aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、HD−Cセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1733、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;65アミノ酸〜75アミノ酸、例えば、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、または75アミノ酸の長さを有する。
HDセグメント(HD−N及びHD−C)は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;150、151、152、153、または154アミノ酸の長さを有することができる。
膜貫通セグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1736〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;15アミノ酸(aa)〜25アミノ酸、例えば、15、16、17、18、29、20、21、22、23、24、または25アミノ酸の長さを有することができる。
膜貫通セグメントは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;21、22、23、24、または25アミノ酸の長さを有することができる。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、約490アミノ酸(aa)〜約900aaの長さを有し、図2Aに示すアミノ酸配列の、i)アミノ酸1267〜1756;ii)1238〜1756;iii)1184〜1756;iv)1146〜1756;v)1064〜1756;vi)1021〜1756;vii)988〜1756;viii)945〜1756;ix)907〜1756;もしくはx)869〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、もしくは100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、合成リンカーを含む。例えば、いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)2〜11個のEGFリピート;ii)合成リンカー;iii)LNRセグメント;iv)HD−Nセグメント、v)HD−Cセグメント;及びvi)TMドメインを含む。かかるNotch受容体ポリペプチドを図4Eに概略的に示す。
合成リンカーは、約10アミノ酸(aa)〜約200aa、例えば、10aa〜25aa、25aa〜50aa、50aa〜75aa、75aa〜100aa、100aa〜125aa、125aa〜150aa、150aa〜175aa、または175aa〜200aaの長さを有することができる。合成リンカーは、10aa〜30aa、例えば、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30aaの長さを有することができる。合成リンカーは、30aa〜50aa、例えば、30aa〜35aa、35aa〜40aa、40aa〜45aa、または45aa〜50aaの長さを有することができる。
HD−Cセグメント及びTMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)HD−Cセグメント;及びii)TMドメインを含み、ここでNotch受容体ポリペプチドは、LNRセグメントを含まない。いくつかの場合では、LNRセグメントは、異種ポリペプチドと置換される。かかるNotch受容体ポリペプチドを図4Fに概略的に示す。
HD−Cセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1733、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;60アミノ酸(aa)〜80aa、例えば、60aa〜65aa、65aa〜70aa、70aa〜75aa、または75aa〜80aaの長さを有することができる。いくつかの場合では、HD−Cセグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1733、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;65アミノ酸〜75アミノ酸、例えば、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、または75アミノ酸の長さを有する。
膜貫通セグメントは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1736〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;15アミノ酸(aa)〜25アミノ酸、例えば、15、16、17、18、29、20、21、22、23、24、または25アミノ酸の長さを有することができる。
膜貫通セグメントは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸を含むことができ;21、22、23、24、または25アミノ酸の長さを有することができる。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;85アミノ酸(aa)〜95aa(例えば、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、または95aa)の長さを有する。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、図2Aに示すアミノ酸配列のアミノ酸1665〜1756、または別のNotch受容体ポリペプチドの対応するセグメントに対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ここで、対応するセグメントの例を図2B〜2Gに示す;Notch受容体ポリペプチドのN末端にてインフレームで融合した異種ポリペプチドを含む。
リガンド誘導性タンパク質分解切断部位
上記のように、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、50アミノ酸〜1000アミノ酸の長さを有し、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含むNotch受容体ポリペプチドを含む。上に考察するように、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、a)特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメイン;b)50アミノ酸〜1000アミノ酸の長さを有し、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含むNotch受容体ポリペプチド;及びc)細胞内ドメインを含み、ここで、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出される。特異的結合対の第二のメンバー(「リガンド」)は、接触する(例えば、「送信」)細胞上に存在することができる。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、1つのみのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、2つのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、3つのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む。簡略化のために、リガンド誘導性切断部位は、「S1」、「S2」、及び「S3」リガンド誘導性タンパク質分解切断部位と本明細書で称されるだろう。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、S1リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む。S1リガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、HD−NセグメントとHD−Cセグメントの間に位置することができる。いくつかの場合では、S1リガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、フューリン様プロテアーゼ切断部位である。フューリン様プロテアーゼ切断部位は、カノニカル配列Arg−X−(Arg/Lys)−Argを有することができ、ここでXは任意のアミノ酸であり;プロテアーゼは、カノニカル配列に対してC末端直近で切断する。例えば、いくつかの場合では、S1リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含むアミノ酸配列は、アミノ酸配列
Figure 0006784687
を有することができ、この場合、切断は「RE」配列間で生じる。別の例として、S1リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含むアミノ酸配列は、アミノ酸配列
Figure 0006784687
を有することができ、この場合、切断は「RE」配列間で生じる。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、S2リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む。S2リガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、HD−Cセグメント内に位置することができる。いくつかの場合では、S2リガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、ADAM−17型プロテアーゼ切断部位である。ADAM−17型プロテアーゼ切断部位は、Ala−Valジペプチド配列を含むことができ、ここで、酵素はAla及びValの間を切断する。例えば、いくつかの場合では、S2リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含むアミノ酸配列は、アミノ酸配列
Figure 0006784687
を有することができ、この場合、切断は「AV」配列間で生じる。別の例として、S2リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含むアミノ酸配列は、アミノ酸配列
Figure 0006784687
を有することができ、この場合、切断は「AV」配列間で生じる。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、S3リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む。S3リガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、TMドメイン内に位置することができる。いくつかの場合では、S3リガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、ガンマ−セクレターゼ(γ−セクレターゼ)切断部位である。γ−セクレターゼ切断部位は、Gly−Valジペプチド配列を含むことができ、ここで、酵素は、Gly及びValの間を切断する。例えば、いくつかの場合では、S3リガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、アミノ酸配列
Figure 0006784687
を有し、この場合、切断は「GV」配列間で生じる。いくつかの場合では、S3リガンド誘導性タンパク質分解切断部位は、アミノ酸配列
Figure 0006784687
を含む。
いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、S1リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を欠く。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、S2リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を欠く。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、S3リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を欠く。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、S1リガンド誘導性タンパク質分解切断部位及びS2リガンド誘導性タンパク質分解切断部位の両方を欠く。いくつかの場合では、Notch受容体ポリペプチドは、S3リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含み;S1リガンド誘導性タンパク質分解切断部位及びS2リガンド誘導性タンパク質分解切断部位の両方を欠く。例を図4Gに概略的に示す。
細胞内ドメイン
上記のように、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、細胞内ドメインを含み、これは、キメラNotch受容体ポリペプチドの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合の後に放出され、ここで、キメラNotch受容体ポリペプチドの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、上述のタンパク質分解切断部位の切断を誘導する。
細胞内ドメインは、Notch受容体ポリペプチドに対して異種であるアミノ酸配列を含む。言い換えると、細胞内ドメインは、Notch受容体ポリペプチド内に天然には存在しないアミノ酸配列を含む。
細胞内ドメインは、キメラNotch受容体ポリペプチドから放出されるとき、エフェクター機能を提供し、ここで、エフェクター機能には、例えば、細胞による1つまたは複数のサイトカインの産生の増加;細胞による1つまたは複数のサイトカインの産生の減少;細胞によるホルモンの産生の増加または低減;細胞による抗体の産生;細胞小器官活性における変化;細胞内でのポリペプチドのトラフィッキングにおける変化;標的遺伝子の転写における変化;タンパク質の活性における変化;細胞挙動、例えば、細胞死における変化;細胞の増殖;細胞分化への作用;細胞生存への作用;細胞のシグナル伝達応答の調節;等が含まれる。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、キメラNotch受容体ポリペプチドから放出されるとき、標的遺伝子の転写における変化を提供する。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、キメラNotch受容体ポリペプチドから放出されるとき、標的遺伝子の転写における増加を提供する。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、キメラNotch受容体ポリペプチドから放出されるとき、標的遺伝子における低減を提供する。
細胞内ドメインは、広範なポリペプチドのいずれかであることができ、ここで、例としては、転写活性化因子;転写抑制因子;転写共活性化因子;転写共抑制因子;DNA結合ポリペプチド;RNA結合性ポリペプチド;翻訳調節ポリペプチド;ホルモン;サイトカイン;毒素;抗体;クロマチン調節因子;自殺タンパク質;細胞小器官特異的ポリペプチド(例えば、核孔調節因子、ミトコンドリア調節因子、小胞体調節因子等);アポトーシス促進性ポリペプチド;抗アポトーシスポリペプチド;他の機構を通して細胞死を促進する他のポリペプチド;増殖促進性ポリペプチド;抗増殖性ポリペプチド;免疫共刺激ポリペプチド;部位特異的ヌクレアーゼ;リコンビナーゼ;抑制性免疫受容体;活性化免疫受容体;Cas9及びRNA標的化ヌクレアーゼの変異体;ならびにDNA認識ポリペプチド;ポリペプチドのドミナントネガティブ変異体;シグナル伝達ポリペプチド;受容体チロシンキナーゼ;非受容体チロシンキナーゼ;分化を促進するポリペプチド;等が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、シグナル伝達ポリペプチドを含む。好適なシグナル伝達ポリペプチドは、例えば、STAT3/5、Akt、Myc等を含む。いくつかの場合では、シグナル伝達ポリペプチドは、PI3K/mTOR−、NFκB−、MAPK−、STAT−、FAK−、MYC、またはTGF−β媒介性シグナル伝達経路の一部である。いくつかの場合では、シグナル伝達ポリペプチドは、Ras/Raf/Mek/Erk1/2、JAK/STAT3、またはPI3K/Aktシグナル伝達経路の一部である。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、ポリペプチドのドミナントネガティブ変異体、例えば、シグナル伝達ポリペプチドのドミナントネガティブ変異体を含む。ドミナントネガティブ変異体の例としては、例えば、ドミナントネガティブTGF−β受容体;ドミナントネガティブ変異体として機能するSTAT3のDNA結合ドメインに影響する1つまたは複数の突然変異を含むSTAT3のドミナントネガティブ変異体;等が挙げられる。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、キメラNotch受容体ポリペプチドから放出されるときに、細胞の活性を遮断するまたは変える、抗体をベースとする足場または非抗体をベースとする足場である。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、免疫受容体、例えば、活性化免疫受容体または抑制性免疫受容体を含む。好適な活性化免疫受容体は、免疫受容体チロシン系活性化モチーフ(ITAM)を含むことができる。ITAMモチーフは、YXL/Iであり、ここで、X及びXは独立して任意のアミノ酸である。好適な細胞内シグナル伝達ドメインは、ITAMモチーフを含有するポリペプチドに由来するITAMモチーフ含有部分であることができる。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインは、任意のITAMモチーフ含有タンパク質に由来するITAMモチーフ含有ドメインであることができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインは、それが由来するタンパク質全体の配列全体を含有する必要はない。好適なITAMモチーフ含有ポリペプチドの例としては、DAP12;FCER1G(Fcイプシロン受容体Iガンマ鎖);CD3D(CD3デルタ);CD3E(CD3イプシロン);CD3G(CD3ガンマ);CD3Z(CD3ゼータ);及びCD79A(抗原受容体複合体関連タンパク質アルファ鎖)が挙げられるが、これらに限定されない。1つの非限定的な例として、好適なITAMモチーフ含有ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。別の例として、好適なITAMモチーフ含有ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。ポリペプチドは、完全長CD3ゼータアミノ酸配列のITAMモチーフ含有部分を含むことができる。別の例として、好適なITAMモチーフ含有ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
のいずれかに対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
本開示のキメラNotchポリペプチドにおける使用に好適な細胞内シグナル伝達ドメインには、免疫受容体チロシン系活性化モチーフ(ITAM)含有細胞内シグナル伝達ポリペプチドが含まれる。ITAMモチーフは、YXL/Iであり、ここで、X及びXは独立して任意のアミノ酸である。いくつかの場合では、キメラNotchポリペプチドの細胞内シグナル伝達ドメインは、1、2、3、4、または5つのITAMモチーフを含む。いくつかの場合では、ITAMモチーフは、細胞内シグナル伝達ドメインにおいて2回反復され、この場合、ITAMモチーフの第一及び第二の例は、6〜8個のアミノ酸で互いに分離されている、例えば、(YXL/I)(X(YXL/I)、ここで、nは6〜8の整数であり、6〜8Xのそれぞれは任意のアミノ酸であることができる。いくつかの場合では、キメラNotchポリペプチドの細胞内シグナル伝達ドメインは、3つのITAMモチーフを含む。
好適な細胞内シグナル伝達ドメインは、ITAMモチーフを含有するポリペプチドに由来するITAMモチーフ含有部分であることができる。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインは、任意のITAMモチーフ含有タンパク質からのITAMモチーフ含有ドメインであることができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインは、それが由来するタンパク質全体の配列全体を含有する必要はない。好適なITAMモチーフ含有ポリペプチドの例としては、DAP12;FCER1G(Fcイプシロン受容体1ガンマ鎖);CD3D(CD3デルタ);CD3E(CD3イプシロン);CD3G(CD3ガンマ);CD3Z(CD3ゼータ);及びCD79A(抗原受容体複合体関連タンパク質アルファ鎖)が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、細胞内シグナル伝達ドメインは、DAP12(TYROBP;TYROタンパク質チロシンキナーゼ結合タンパク質;KARAP;PLOSL;DNAX−活性化タンパク質12;KAR関連タンパク質;TYROタンパク質チロシンキナーゼ結合タンパク質;キラー活性化受容体関連タンパク質;キラー活性化受容体関連タンパク質;等としても知られる)に由来する。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列(4つのイソ型):
Figure 0006784687
のいずれかに対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
同様に、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、完全長DAP12アミノ酸配列のITAMモチーフ含有部分を含むことができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
いくつかの場合では、細胞内シグナル伝達ドメインは、FCER1G(FCRG;Fcイプシロン受容体Iガンマ鎖;Fc受容体ガンマ鎖;fc−イプシロンRI−ガンマ;fcRガンマ;fceRIガンマ;高親和性免疫グロブリンイプシロン受容体サブユニットガンマ;免疫グロブリンE受容体、高親和性、ガンマ鎖;等としても知られる)に由来する。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
同様に、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、完全長FCER1Gアミノ酸配列のITAMモチーフ含有部分を含むことができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
いくつかの場合では、細胞内シグナル伝達ドメインは、T細胞表面糖タンパク質CD3デルタ鎖(CD3D;CD3−デルタ;T3D;CD3抗原、デルタサブユニット;CD3デルタ;CD3d抗原、デルタポリペプチド(TiT3複合体);OKT3、デルタ鎖;T細胞受容体T3デルタ鎖;T細胞表面糖タンパク質CD3デルタ鎖;等としても知られる)に由来する。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列(2つのイソ型):
Figure 0006784687
のいずれかの約100アミノ酸〜約110アミノ酸(aa)、約110aa〜約115aa、約115aa〜約120aa、約120aa〜約130aa、約130aa〜約140aa、約140aa〜約150aa、または約150aa〜約170aaの連続したストレッチ(contiguous stretch)に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
同様に、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、完全長CD3デルタアミノ酸配列のITAMモチーフ含有部分を含むことができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
いくつかの場合では、細胞内シグナル伝達ドメインは、T細胞表面糖タンパク質CD3イプシロン鎖(CD3e、T細胞表面抗原T3/Leu−4イプシロン鎖、T細胞表面糖タンパク質CD3イプシロン鎖、AI504783、CD3、CD3イプシロン、T3e等としても知られる)に由来する。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
の約100アミノ酸〜約110アミノ酸(aa)、約110aa〜約115aa、約115aa〜約120aa、約120aa〜約130aa、約130aa〜約140aa、約140aa〜約150aa、または約150aa〜約205aaの連続したストレッチに対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
同様に、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、完全長CD3イプシロンアミノ酸配列のITAMモチーフ含有部分を含むことができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
いくつかの場合では、細胞内シグナル伝達ドメインは、T細胞表面糖タンパク質CD3ガンマ鎖(CD3G、T細胞受容体T3ガンマ鎖、CD3−ガンマ、T3G、ガンマポリペプチド(TiT3複合体)等としても知られる)に由来する。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
の約100アミノ酸〜約110アミノ酸(aa)、約110aa〜約115aa、約115aa〜約120aa、約120aa〜約130aa、約130aa〜約140aa、約140aa〜約150aa、または約150aa〜約180aaの連続したストレッチに対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
同様に、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、完全長CD3ガンマアミノ酸配列のITAMモチーフ含有部分を含むことができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
いくつかの場合では、細胞内シグナル伝達ドメインは、T細胞表面糖タンパク質CD3ゼータ鎖(CD3Z、T細胞受容体T3ゼータ鎖、CD247、CD3ゼータ、CD3H、CD3Q、T3Z、TCRZ等としても知られる)に由来する。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列(2つのイソ型):
Figure 0006784687
のいずれかの、約100アミノ酸〜約110アミノ酸(aa)、約110aa〜約115aa、約115aa〜約120aa、約120aa〜約130aa、約130aa〜約140aa、約140aa〜約150aa、または約150aa〜約160aaの連続したストレッチに対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
同様に、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、完全長CD3ゼータアミノ酸配列のITAMモチーフ含有部分を含むことができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
のいずれかに対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
いくつかの場合では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD79A(B細胞抗原受容体複合体関連タンパク質アルファ鎖;CD79a抗原(免疫グロブリン関連アルファ);MB−1膜糖タンパク質;ig−アルファ;膜結合型免疫グロブリン関連タンパク質;表面IgM関連タンパク質;等としても知られる)に由来する。例えば、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列(2つのイソ型):
Figure 0006784687
のいずれかの約100アミノ酸〜約110アミノ酸(aa)、約110aa〜約115aa、約115aa〜約120aa、約120aa〜約130aa、約130aa〜約150aa、約150aa〜約200aa、または約200aa〜約220aaの連続したストレッチに対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
同様に、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、完全長CD79Aアミノ酸配列のITAMモチーフ含有部分を含むことができる。ゆえに、好適な細胞内シグナル伝達ドメインポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ、ここで、ITAMモチーフは太字かつ下線を引いている。
DAP10/CD28
本開示のキメラNotchポリペプチドにおける使用に好適な細胞内シグナル伝達ドメインには、DAP10/CD28型シグナル伝達鎖が含まれる。
DAP10シグナル伝達鎖の一例は、アミノ酸配列であり:
Figure 0006784687
である。いくつかの実施形態では、好適な細胞内シグナル伝達ドメインは、アミノ酸配列
Figure 0006784687
の全体長さに対して、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
CD28シグナル伝達鎖の一例は、アミノ酸配列であり、
Figure 0006784687
である。いくつかの実施形態では、好適な細胞内シグナル伝達ドメインは、アミノ酸配列
Figure 0006784687
の全体長さに対して、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
ZAP70
本開示のキメラNotchポリペプチドにおける使用に好適な細胞内シグナル伝達ドメインには、ZAP70ポリペプチド、例えば、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
の約300アミノ酸〜約400アミノ酸、約400アミノ酸〜約500アミノ酸、または約500アミノ酸〜619アミノ酸の連続したストレッチに対して少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドが含まれる。
受容体に由来する共刺激ドメインは、本開示のキメラNotchポリペプチドの細胞内ドメインとしての使用に好適である。共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質の細胞内部分であることができる(すなわち、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質に由来することができる)。好適な共刺激ポリペプチドの非限定的な例としては、4−1BB(CD137)、CD28、ICOS、OX−40、BTLA、CD27、CD30、GITR、及びHVEMが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質CD28(Tp44としても知られる)の細胞内部分に由来する。例えば、好適な共刺激ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質4−1BB(TNFRSF9;CD137;4−1BB;CDw137;ILA;等としても知られる)の細胞内部分に由来する。例えば、好適な共刺激ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質OX−40(TNFRSF4、RP5−902P8.3、ACT35、CD134、OX40、TXGP1Lとしても知られる)の細胞内部分に由来する。例えば、好適な共刺激ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質BTLA(BTLA1及びCD272としても知られる)の細胞内部分に由来する。例えば、好適な共刺激ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質CD27(S152、T14、TNFRSF7、及びTp55としても知られる)の細胞内部分に由来する。例えば、好適な共刺激ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質CD30(TNFRSF8、D1S166E、及びKi−1としても知られる)の細胞内部分に由来する。例えば、好適な共刺激ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
の約100アミノ酸〜約110アミノ酸(aa)、約110aa〜約115aa、約115aa〜約120aa、約120aa〜約130aa、約130aa〜約140aa、約140aa〜約150aa、約150aa〜約160aa、または約160aa〜約185aaの連続したストレッチに対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質GITR(TNFRSF18、RP5−902P8.2、AITR、CD357、及びGITR−Dとしても知られる)の細胞内部分に由来する。例えば、好適な共刺激ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、共刺激ドメインは、膜貫通タンパク質HVEM(TNFRSF14、RP3−395M20.6、ATAR、CD270、HVEA、HVEM、LIGHTR、及びTR2としても知られる)の細胞内部分に由来する。例えば、好適な共刺激ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
好適な抑制性免疫受容体は、免疫受容体チロシン系阻害モチーフ(ITIM)、免疫受容体チロシン系スイッチモチーフ(ITSM)、NpxYモチーフ、またはYXXΦモチーフを含むことができる。好適なインヒビター免疫受容体には、PD1;CTLA4;BTLA;CD160;KRLG−1;2B4;Lag−3;及びTim−3が含まれる。例えば、Odorizzi and Wherry(2012)J.Immunol.188:2957;及びBaitsch et al.(2012)PLoSOne7:e30852を参照されたい。
いくつかの場合では、好適な抑制性免疫受容体は、以下のPD1アミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの場合では、好適な抑制性免疫受容体は、以下のCTLA4アミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの場合では、好適な抑制性免疫受容体は、以下のCD160アミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの場合では、好適な抑制性免疫受容体は、以下のT細胞免疫グロブリン及びムチンドメイン−3(Tim−3)アミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの場合では、好適な抑制性免疫受容体は、以下のリンパ球活性化遺伝子3(Lag−3)アミノ酸配列:
Figure 0006784687
のアミノ酸23〜525に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、Siglecである。例えば、Varki and Angata(2006)Glycobiol.16:1Rを参照されたい。いくつかの場合では、Siglecは、Siglec−15である。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、KIR2DL4である。Miah et al.(2008)J.Immunol.180:2922。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、リコンビナーゼである。好適なリコンビナーゼには、Creリコンビナーゼ;Flpリコンビナーゼ;Dreリコンビナーゼ;等が含まれる。好適なリコンビナーゼは、FLPeリコンビナーゼである(例えば、Akbudak and Srivastava(2011)Mol.Biotechnol.49:82を参照されたい)。好適なリコンビナーゼは、Flpoリコンビナーゼである。
本明細書に記載のようなリコンビナーゼは、インタクトなリコンビナーゼまたは分割リコンビナーゼであってよい。分割リコンビナーゼの部分は、同一のまたは異なる発現構築物から発現されてよい。いくつかの例では、分割リコンビナーゼの2つの部分は、異なる結合誘発型転写スイッチに作動可能に連結してよい。他の例では、分割リコンビナーゼの第一部は、結合誘発型転写スイッチに作動可能に連結し得、分割リコンビナーゼの第二部は、発現構築物から別々に発現され得る。
分割リコンビナーゼを、例えば、論理ゲート使用SynNotch回路において使用する場合、分割リコンビナーゼの部分は、分割転写因子に関して本質的に以下に記載するような様々な方法で他の成分を有する1つまたは複数の発現カセット中に配置されてよく、これから発現されてよい。
従って、1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチの活性化は、分割リコンビナーゼの部分の発現を誘導し、これが分割リコンビナーゼ部分のヘテロ二量体化及び/または複合体形成をもたらし、機能的なリコンビナーゼの形成をもたらし得る。あるいは、1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチの活性化は、1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチからのリコンビナーゼ部分の放出をもたらし、これが分割リコンビナーゼ部分のヘテロ二量体化及び/または複合体形成をもたらし、機能的なリコンビナーゼの形成をもたらし得る。加えて、分割リコンビナーゼ部分の誘導及び放出は組み合わされてよく、例えば、この場合、1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチの活性化は、分割リコンビナーゼの部分の発現及び1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチからの分割リコンビナーゼ部分の放出を誘導し、これが分割リコンビナーゼ部分のヘテロ二量体化及び/または複合体形成をもたらし、機能的なリコンビナーゼの形成をもたらし得る。
好適な分割リコンビナーゼには、例えば、例えば、Beckervordersandforth R et al.,Stem Cell Reports.2014;2(2):153−62Wen M et al.,PLoS One.2014;9(10):e110290O’Brien SP et al.,Biotechnol J.2014;9(3):355−61Wang P et al.,Sci Rep.2012;2:497Hirrlinger J et al.,PLoS One.2009;4(12):e8354Hirrlinger J et al.,PLo SOne.2009;4(1):e4286;これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、に記載されるような分割Creリコンビナーゼが含まれるが、これらに限定されない。
好適なCreリコンビナーゼは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;335アミノ酸(aa)〜350aaの長さを有することができる。
好適なFLPeリコンビナーゼは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができ;430アミノ酸〜445アミノ酸の長さを有することができる。
好適な部位特異的ヌクレアーゼには、ヌクレアーゼ活性を有するRNA誘導型DNA結合タンパク質、例えば、Cas9ポリペプチド;転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN);ジンクフィンガーヌクレアーゼ;等が含まれるが、これらに限定されない。
Cas9ポリペプチドは、当該分野で公知である;例えば、Fonfara et al.(2014)Nucl.Acids Res.42:2577;及びSander and Joung(2014)Nat.Biotechnol.32:347を参照されたい。Cas9ポリペプチドは、図36に示すアミノ酸配列に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、ヌクレアーゼ活性を欠くが、DNA標的結合活性を保持するCas9変異体である。かかるCas9変異体は、「不活性化Cas9」または「dCas9」と本明細書で称する。例えば、Qi et al.(2013)Cell 152:1173を参照されたい。dCas9ポリペプチドは、図36に示すアミノ酸配列または別のCas9ポリペプチド中の対応するアミノ酸のD10A及び/もしくはH840Aアミノ酸置換を含むことができる。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、キメラdCas9、例えば、dCas9及び融合パートナーを含む融合タンパク質であり、ここで、好適な融合パートナーには、例えば、酵素活性を提供する非Cas9酵素が含まれ、ここで、酵素活性は、メチルトランスフェラーゼ活性、脱メチル化酵素活性、アセチルトランスフェラーゼ活性、脱アセチル化酵素活性、キナーゼ活性、フォスファターゼ活性、ユビキチンリガーゼ活性、脱ユビキチン化活性、アデニル化活性、脱アデニル化活性、SUMO化活性、脱SUMO化活性、リボシル化活性、脱リボシル化活性、ミリストイル化活性または脱ミリストイル化活性である。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、キメラdCas9、例えば、dCas9及び融合パートナーを含む融合タンパク質であり、ここで、好適な融合パートナーには、例えば、酵素活性を提供する非Cas9酵素が含まれ、ここで、酵素活性は、ヌクレアーゼ活性、メチルトランスフェラーゼ活性、脱メチル化酵素活性、DNA修復活性、DNA損傷活性、脱アミノ活性、ジスムターゼ活性、アルキル化活性、脱プリン活性、酸化活性、ピリミジン二量体形成活性、インテグラーゼ活性、トランスポゼース活性、リコンビナーゼ活性、ポリメラーゼ活性、リガーゼ活性、ヘリカーゼ活性、フォトリアーゼ活性またはグリコシラーゼ活性である。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、キメラdCas9、例えば、dCas9及び融合パートナーを含む融合タンパク質であり、ここで、好適な融合パートナーには、例えば、転写活性化因子または転写抑制因子ドメイン(例えば、Kruppel関連ボックス(KRABまたはSKD);Mad mSIN3相互作用ドメイン(SID);ERF抑制因子ドメイン(ERD)等);ジンクフィンガー系人工転写因子(例えば、Sera(2009)Adv.Drug Deliv.61:513を参照されたい);TALE系人工転写因子(例えば、Liu et al.(2013)Nat.Rev.Genetics 14:781を参照されたい);等が含まれる。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、アポトーシス誘導因子である。好適なアポトーシス誘導因子は、tBIDを含む。「tBID」という用語は、(例えば、活性カスパーゼによる)細胞質BIDの酵素切断から生じるBH3共役デスアゴニスト(BID)タンパク質のC末端切断断片を指す。アポトーシスの初期段階では、tBIDは、ミトコンドリアに転位置し、そこからのCyt cの放出を媒介する。tBIDタンパク質の非限定的な例としては、ヒトtBID(GenBankアクセッション番号CAG30275にて提供されるアミノ酸配列のアミノ酸61〜195)が挙げられる。
ヒトtBIDは、以下のアミノ酸配列:gnrsshsrlgrieadsesqediirniarhlaqvgdsmdrsippglvnglaedrnrdlataleqllqayprdmekektmlvlalllakkvashtpsllrdvfhttvnfinqnlrtyvrslarngmd(SEQ ID NO:66)を有する。
いくつかの実施形態では、細胞内ドメインは、上に提示されるヒトtBIDアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;約120アミノ酸(aa)〜150aa、例えば、120aa〜125aa、125aa〜130aa、130aa〜135aa、135aa〜140aa、140aa〜145aa、または145aa〜150aaの長さを有する。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、上に提示するヒトtBIDアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;135aaの長さを有する。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、転写因子である。好適な転写因子の例は、米国特許出願番号第2014/0308746号の表1に提示されている。好適な転写因子の非限定的な例を、図37〜66に示す。好適な転写活性化因子及び転写抑制因子の非限定的な例を、図37〜83に示す。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、転写調節因子である。好適な転写調節因子の非限定的な例として挙げられるのは、例えば、転写調節因子の例として、例えば、
Figure 0006784687
Figure 0006784687
Figure 0006784687
Figure 0006784687
Figure 0006784687
が挙げられる。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、転写因子である。好適な転写因子には、例えば、ASCL1、BRN2、CDX2、CDX4、CTNNB1、EOMES、JUN、FOS、HNF4a、HOXA(例えば、HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA10、HOXA11、HOXA13)、HOXB(例えば、HOXB9)、HOXC(例えば、HOXC4、HOXC5、HOXC6、HOXC8、HOXC9、HOXC10、HOXC11、HOXC12、HOXC13)、HOXD(例えば、HOXD1、HOXD3、HOXD4、HOXD8、HOXD9、HOXD10、HOXD11、HOXD12、HOXD13)、SNAI1−3、MYOD1、MYOG、NEUROD1−6(例えば、NEUROD1、NEUROD2、NEUROD4、NEUROD6)、PDX1、PU.1、SOX2、Nanog、Klf4、BCL−6、SOX9、STAT1−6、TBET、TCF、TEAD1−4(例えば、TEAD1、TEAD2、TEAD3、TEAD4)、TAF6L、CLOCK、CREB、GATA3、IRF7、MycC、NFkB、RORyt、RUNX1、SRF、TBX21、NFAT、MEF2D、及びFoxP3が含まれる。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、1つまたは複数の免疫細胞において調節機能を有する転写因子(すなわち、免疫細胞調節転写因子)である。好適な免疫細胞調節転写因子には、例えば、
Figure 0006784687
等が含まれる。
いくつかの場合では、転写因子は、人工転写因子(ATF)であってよく、それには、例えば、ジンクフィンガー系人工転写因子(例えば、Sera T.Adv Drug Deliv Rev.2009 61(7−8):513−26;Collins et al.Curr Opin Biotechnol.2003 14(4):371−8;Onori et al.BMC Mol Biol.2013 14:3、これらの開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる、に記載のものを含む)が含まれるが、これらに限定されない。
例えば、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図37に示すアポトーシス拮抗転写因子(AATF)アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図38に示す基礎転写の活性化因子(ABT1)アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図39に示す脂肪細胞エンハンサー結合性タンパク質2アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図40に示す活性化転写因子1(ATF1)アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図41に示す転写調節因子タンパク質BACH1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図42に示すクラスE塩基性へリックス−ループ−へリックスタンパク質41アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図43に示すブロモドメイン含有タンパク質アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図44に示すCCAAT/エンハンサー結合タンパク質ゼータアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図45に示すクロモドメイン−ヘリカーゼ−DNA結合タンパク質1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図46に示す死誘導因子オブリテレーター1イソ型cアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図47に示すタンパク質Dr1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図48に示す初期増殖応答タンパク質1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図49に示すETS−関連転写因子Elf−2アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図50に示すエストロゲン受容体アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図51に示すジンクフィンガー及びBTBドメイン含有タンパク質7Aアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図52に示すfour and a half LIMドメインタンパク質1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図53に示すフォークヘッドボックスタンパク質P3アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図54に示すGA−結合タンパク質アルファ鎖アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図55に示す肝白血病因子アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図56に示すHOPアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図57に示すDNA結合タンパク質阻害因子ID−1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図58に示すDNA結合タンパク質阻害因子ID−2(ドミナントネガティブへリックス−ループ−へリックス)アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図59に示すインターフェロン調節因子1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図60に示すKrueppel様因子12アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図61に示すLIMドメイン−結合タンパク質1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図62に示すLIM/ホメオボックスタンパク質Lhx1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図63に示すジンクフィンガー転写因子E2S−VP64アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;105〜115アミノ酸(例えば、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、または115アミノ酸)の長さを有する。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図64に示すGAL4 DNA結合ドメインアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;200アミノ酸〜210アミノ酸(例えば、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、または210アミノ酸)の長さを有する。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図65に示すシグナル伝達兼転写活性化因子3(STAT3)アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図66に示すMycアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図67に示すASCL1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図68に示すCDX2アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図69に示すCREB1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図70に示すCTNNB1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図71に示すEOMESアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図72に示すFosアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図73に示すGATA3アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図74に示すHOXA1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図75に示すインターフェロン調節因子7(IRF7)アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図76に示すJunアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図77に示す筋細胞エンハンサー因子2D(MEF2D)アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図78に示す神経分化因子1(NEUROD1)アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図79に示すNFATアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図80に示すNFκBアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図81に示すSNAI1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図82に示すSTAT1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の例として、いくつかの場合では、細胞内ドメインは、図83に示すTEAD1アミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、以下のテトラサイクリン制御転写活性化因子(tTA)アミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;約245アミノ酸〜252アミノ酸(例えば、248、249、250、251、または252アミノ酸)の長さを有する。
いくつかの実施形態では、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。いくつかの場合では、転写活性化因子は、GAL4−VP16である。いくつかの場合では、転写活性化因子は、GAL4−VP64である。いくつかの場合では、転写活性化因子は、Tbx21である。いくつかの場合では、転写活性化因子は、操作されたタンパク質、例えば、VP64(転写活性化)またはKRAB(転写抑制)などのエフェクタードメインに融合したジンクフィンガーまたはTALE系DNA結合ドメインである。様々な他の転写性トランス活性化因子が、当該分野で公知であり、使用に好適である。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、以下のGAL4−VP64配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;208〜214アミノ酸(例えば、208、209、210、211、212、213、または214アミノ酸)の長さを有する。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、以下のTbx21配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;530アミノ酸〜540アミノ酸(例えば、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、または540アミノ酸)の長さを有する。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、以下のMyoDアミノ酸配列:
Figure 0006784687
に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;305〜325アミノ酸(例えば、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、または325アミノ酸)の長さを有する。
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、毒素を含む。毒素の例としては、例えば、ジフテリア毒素A断片、ジフテリア毒素の非結合活性断片、エキソトキシンA(Pseudomonas aeruginosa由来)、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデシンA鎖、α−サルシン、ある特定のAleurites fordiiタンパク質、ある特定のジアンチンタンパク質、Phytolacca americanaタンパク質(PAP、PAPII及びPAP−S)、Morodica charantia阻害剤、クルシン、クロチン、Saponaria officinalis阻害剤、ゲロニン、ミトギリン、レストリクトシン、フェノマイシン、及びネオマイシンが挙げられる。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、細菌病原体によりII型分泌系を介して通常分泌されるタンパク質を含む。いくつかの場合では、細胞内ドメインは、III型(例えば、Salmonella、Shigella、Yersinia、Vibrio)及びIV型(例えば、Bordetella pertussis、Legionella pneumophila、Agrobacterium tumefaciens)分泌系に由来する毒性の細菌エフェクターを含む。III型細菌分泌系由来の毒性の細菌エフェクターの例としては、例えば、VopQ、YopH等が挙げられる。例えば、Dean(2011)FEMS Microbiol.Rev.35:1100を参照されたい。IV型細菌分泌系由来の毒性の細菌エフェクターの例としては、例えば、百日咳毒素、CagA等が挙げられる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、ホルモンである。好適なホルモンの例としては、例えば、エリスロポエチン(EPO)、インスリン、セクレチン、グルカゴン様ポリペプチド1(GLP−1)等が挙げられる。かかるホルモンのさらなる例としては、アクチビン、インヒビン、アディポネクチン、脂肪由来ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン、アファメラノタイド、アグーチシグナル伝達ペプチド、アラトスタチン、アミリン、アミリンファミリー、アンジオテンシン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、ガストリン、ソマトトロピン、ブラジキニン、脳由来神経栄養因子、カルシトニン、コレシストキニン、毛様体神経栄養因子、コルチコトロピン放出ホルモン、コシントロピン、エンドセリアン、エンテログルカゴン、線維芽細胞成長因子15(FGF15)、GFG15/19、卵胞刺激ホルモン、ガストリン、胃阻害ペプチド、グレリン、グルカゴン、グルカゴン様ペプチド−1、ゴナドトロピン、ゴナドトロピン放出ホルモン、顆粒球−コロニー刺激因子、成長ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヘプシジン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ヒト胎盤性ラクトゲン、インクレチン、インスリン、インスリン類似体、インスリン・アスパルト、インスリン・デグルデク、インスリン・グラルギン、インスリン・リスプロ、インスリン様成長因子、インスリン様成長因子−1、インスリン様成長因子−2、レプチン、リラグルチド、黄体形成ホルモン、メラノコルチン、メラノサイト刺激ホルモン、アルファ−メラノサイト刺激ホルモン、メラノチン(melanotin)II、ミニガストリン、N末端プロ脳性ナトリウム利尿ペプチド、神経成長因子、ニューロトロフィン−3、ニューロトロフィン−4、NPHインスリン、オベスタチン、オレキシン、オステオカルシン、膵臓ホルモン、副甲状腺ホルモン、ペプチドホルモン、ペプチドYY、血漿レニン活性、プラムリンチド、プレプロホルモン、プロラクチン、リラキシン、リラキシンファミリーペプチドホルモン、レニン、サルカトニン、セクレチン、セクレチンファミリーペプチドホルモン、シンカリド、硬骨魚類レプチン、テンポリン、テサモレリン、甲状腺刺激ホルモン、サイロトロピン放出ホルモン、ウロコルチン、ウロコルチンII、ウロコルチンIII、血管作動性腸管ペプチド、及びビテロゲニンが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、成長因子である。好適な成長因子の例としては、肝細胞刺激因子、形質細胞腫成長因子、脳由来神経栄養因子(BDNF)、グリア由来神経栄養因子(GDNF)、神経栄養因子3(NT3)、線維芽細胞成長因子(FGF)、トランスフォーミング増殖因子(TGF)、血小板トランスフォーミング増殖因子、ミルク成長因子、内皮成長因子(EGF)、内皮細胞由来成長因子(ECDGF)、アルファ−内皮成長因子、ベータ−内皮成長因子、神経栄養成長因子、神経成長因子(NGF)、血管内皮成長因子(VEGF)、4−1BB受容体(4−1BBR)、TRAIL(TNF関連アポトーシス誘導リガンド)、アルテミン(GFRアルファ3−RETリガンド)、BCA−1(B細胞誘引ケモカイン1)、Bリンパ球化学誘引物質(BLC)、B細胞成熟タンパク質(BCMA)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、オステオプロテゲリン(OPG)などの骨成長因子、骨由来成長因子、巨核球由来成長因子(MGDF)、ケラチノサイト成長因子(KGF)、トロンボポエチン、血小板由来成長因子(PGDF)、巨核球由来増殖因子(MGDF)、ケラチノサイト成長因子(KGF)、血小板由来成長因子(PGDF)、ニューロトロフィン−2(NT−2)、ニューロトロフィン−3(NT−3)、ニューロトロフィン−4(NT4)、ニューロトロフィン−5(NT−5)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、骨成形タンパク質2(BMP2)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、コロニー刺激因子(CSF)等が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、サイトカインである。好適なサイトカインの例としては、例えば、インターフェロン(例えば、アルファ−インターフェロン、ベータ−インターフェロン、ガンマ−インターフェロン);インターロイキン(例えば、IL−1、IL−1α、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10IL−11、IL−12;IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−17A、IL−18、IL−19、IL−20、IL−24);腫瘍壊死因子(例えば、TNF−α);トランスフォーミング増殖因子−ベータ;TRAIL;等が挙げられる。好適なサイトカインの例としては、flexi−12(Anderson et al.(1997)Hum.Gene Ther.8:1125)、IL−12ヘテロ二量体の2つのポリペプチド鎖を組み合わせる一本鎖ポリペプチド);IL−12スーパーカインH9(Levin et al.(2012)Nature 484:529);等も挙げられる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、ケモカインである。好適なケモカインの例としては、例えば、MIP−1、MIP−1β、MCP−1、RANTES、IP10等が挙げられる。好適なケモカインの追加の例としては、ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−2(CCL2;単球走化性タンパク質−1またはMCP1とも称される);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−3(CCL3;マクロファージ炎症性タンパク質−1AまたはMIP1Aとしても知られる);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−5(CCL5;RANTESとしても知られる);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−17(CCL17;胸腺及び活性化制御ケモカインまたはTARCとしても知られる);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−19(CCL19;EBI1リガンドケモカインまたはELCとしても知られる);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−21(CCL21;6Cカインとしても知られる);C−Cケモカイン受容体型7(CCR7);ケモカイン(C−X−Cモチーフ)リガンド9(CXCL9;ガンマインターフェロンにより誘導されるモノカインまたはMIGとしても知られる);ケモカイン(C−X−Cモチーフ)リガンド10(CXCL10;インターフェロンガンマ誘導型タンパク質10またはIP−10としても知られる);ケモカイン(C−X−Cモチーフ)リガンド11(CXCL11;インターフェロン誘導性T細胞アルファ化学誘引物質またはI−TACとも呼ばれる);ケモカイン(C−X−Cモチーフ)リガンド16(CXCL16;ケモカイン(Cモチーフ)リガンド(XCL1;リンホタクチンとしても知られる);及びマクロファージコロニー刺激因子(MCSF)が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、結合誘発型転写スイッチ、例えば、本開示の、キメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、抗体(または抗体の抗原結合性断片)である。好適な抗体には、例えば、ナタリズマブ(タイサブリ;Biogen Idec/Elan)、これはα4β1及びα4β7インテグリンのα4サブユニットを標的とする(MS及びクローン病の処置に使用される);ベドリズマブ(MLN2;Millennium Pharmaceuticals/Takeda)、これはα4β7インテグリンを標的とする(UC及びクローン病の処置において使用される);ベリムマブ(Benlysta;Human Genome Sciences/GlaxoSmithKline)、これはBAFFを標的とする(SLEの処置において使用される);アタシセプト(TACI−Ig;Merck/Serono)、これはBAFF及びAPRILを標的とする(SLEの処置において使用される);アレファセプト(Amevive;Astellas)、これはCD2を標的とする(プラーク乾癬、GVHDの処置において使用される);オテリキシズマブ(TRX4;Tolerx/GlaxoSmithKline)、これはCD3を標的とする(T1Dの処置において使用される);テプリズマブ(MGA031;MacroGenics/Eli Lilly)、これはCD3を標的とする(T1Dの処置において使用される);リツキシマブ(Rituxan/Mabthera;Genentech/Roche/Biogen Idec)、これはCD20を標的とする(非ホジキンリンパ腫、(TNF遮断に対する応答が不十分な患者における)RA、及びCLLの処置において使用される);オファツムマブ(Arzerra;Genmab/GlaxoSmithKline)、これはCD20を標的とする(CLL、RAの処置において使用される);オクレリズマブ(2H7;Genentech/Roche/Biogen Idec)、これはCD20を標的とする(RA及びSLEの処置において使用される);エプラツズマブ(hLL2;Immunomedics/UCB)、これはCD22を標的とする(SLE及び非ホジキンリンパ腫の処置において使用される);アレムツズマブ(Campath/MabCampath;Genzyme/Bayer)、これはCD52を標的とする(CLL、MSの処置において使用される);アバタセプト(Orencia;Bristol−Myers Squibb)、これはCD80及びCD86を標的とする(RA及びJIA、UC及びクローン病、SLEの処置において使用される);エクリズマブ(Soliris;Alexion pharmaceuticals)、これはC5補体タンパク質を標的とする(発作性夜間血色素尿症の処置において使用される);オマリズマブ(Xolair;Genentech/Roche/Novartis)、これはIgEを標的とする(中程度から重度の持続性アレルギー性喘息の処置において使用される);カナキヌマブ(Ilaris;Novartis)、これはIL−1βを標的とする(クリオピリン関連周期熱症候群、全身型JIA、新生児期発症多臓器性炎症性疾患及び急性痛風の処置において使用される);メポリズマブ(Bosatria;GlaxoSmithKline)、これはIL−5を標的とする(特発性好酸球増加症の処置において使用される);レスリズマブ(SCH55700;Ception Therapeutics)、これはIL−5を標的とする(好酸球性食道炎(Eosinophilic oesophagitis)の処置において使用される);トシリズマブ(Actemra/RoActemra;Chugai/Roche)、これはIL−6Rを標的とする(RA、JIAの処置において使用される);ウステキヌマブ(Stelara;Centocor)、これはIL−12及びIL−23を標的とする(プラーク乾癬、乾癬性関節炎、クローン病の処置において使用される);ブリアキヌマブ(ABT−874;Abbott)、これはIL−12及びIL−23を標的とする(乾癬及びプラーク乾癬の処置において使用される);エタネルセプト(Enbrel;Amgen/Pfizer)、これはTNFを標的とする(RA、JIA、乾癬性関節炎、AS及びプラーク乾癬の処置において使用される);インフリキシマブ(Remicade;Centocor/Merck)、これはTNFを標的とする(クローン病、RA、乾癬性関節炎、UC、AS及びプラーク乾癬の処置において使用される);アダリムマブ(Humira/Trudexa;Abbott)、これはTNFを標的とする(RA、JIA、乾癬性関節炎、クローン病、AS及びプラーク乾癬の処置において使用される);セルトリズマブ・ペゴル(Cimzia;UCB)、これはTNFを標的とする(クローン病及びRAの処置において使用される);ゴリムマブ(Simponi;Centocor)、これはTNFを標的とする(RA、乾癬性関節炎及びASの処置において使用される);等が含まれる。いくつかの場合では、その産生が本開示のsynNotchポリペプチドの細胞内ドメインにより誘導される抗体は、癌の処置のための治療用抗体である。かかる抗体には、例えば、イピリムマブ、これはCTLA−4を標的とする(メラノーマ、前立腺癌、RCCの処置において使用される);トレメリムマブ、これはCTLA−4を標的とする(CRC、胃、メラノーマ、NSCLCの処置において使用される);ニボルマブ、これはPD−1を標的とする(メラノーマ、NSCLC、RCCの処置において使用される);MK−3475、これはPD−1を標的とする(メラノーマの処置において使用される);ピジリズマブ、これはPD−1を標的とする(血液悪性疾患の処置において使用される);BMS−936559、これはPD−L1を標的とする(メラノーマ、NSCLC、卵巣、RCCの処置において使用される);MEDI4736、これはPD−L1を標的とする;MPDL33280A、これはPD−L1を標的とする(メラノーマの処置において使用される);リツキシマブ、これはCD20を標的とする(非ホジキンリンパ腫の処置において使用される);イブリツモマブ・チウキセタン及びトシツモマブ(リンパ腫の処置において使用される);ブレンツキシマブ・ベドチン、これはCD30を標的とする(ホジキンリンパ腫の処置において使用される);ゲムツズマブ・オゾガマイシン、これはCD33を標的とする(急性骨髄性白血病の処置において使用される);アレムツズマブ、これはCD52を標的とする(慢性リンパ性白血病の処置において使用される);IGN101及びアデカツムマブ、これはEpCAMを標的とする(上皮性腫瘍(乳房、結腸及び肺)の処置において使用される);ラベツズマブ、これはCEAを標的とする(乳房、結腸及び肺腫瘍の処置において使用される);huA33、これはgpA33を標的とする(結腸直腸癌腫の処置において使用される);ペムツモマブ及びオレゴボマブ、これはムチンを標的とする(乳房、結腸、肺及び卵巣腫瘍の処置において使用される);CC49(ミンレツモマブ)、これはTAG−72を標的とする(乳房、結腸及び肺腫瘍の処置において使用される);cG250、これはCAIXを標的とする(腎細胞癌腫の処置において使用される);J591、これはPSMAを標的とする(前立腺癌腫の処置において使用される);MOv18及びMORAb−003(ファーレツズマブ)、これは葉酸−結合タンパク質を標的とする(卵巣腫瘍の処置において使用される);3F8、ch14.18及びKW−2871、これはガングリオシドを標的とする(例えば、GD2、GD3及びGM2)(神経外胚葉性腫瘍及びいくつかの上皮性腫瘍の処置において使用される);hu3S193及びIgN311、これはLe yを標的とする(乳房、結腸、肺及び前立腺腫瘍の処置において使用される);ベバシズマブ、これはVEGFを標的とする(腫瘍血管系の処置において使用される);IM−2C6及びCDP791、これはVEGFRを標的とする(上皮由来固形腫瘍の処置において使用される);エタラシズマブ、これはインテグリン_V_3を標的とする(腫瘍血管系の処置において使用される);ボロシキシマブ、これはインテグリン_5_1を標的とする(腫瘍血管系の処置において使用される);セツキシマブ、パニツムマブ、ニモツズマブ及び806、これらはEGFRを標的とする(神経膠腫、肺、乳房、結腸、及び頭頸部腫瘍の処置において使用される);トラスツズマブ及びペルツズマブ、これらはERBB2を標的とする(乳房、結腸、肺、卵巣及び前立腺腫瘍の処置において使用される);MM−121、これはERBB3を標的とする(乳房、結腸、肺、卵巣及び前立腺、腫瘍の処置において使用される);AMG 102、METMAB及びSCH 900105、これらはMETを標的とする(乳房、卵巣及び肺腫瘍の処置において使用される);AVE1642、IMC−A12、MK−0646、R1507及びCP 751871、これらは、IGF1Rを標的とする(神経膠腫、肺、乳房、頭頸部、前立腺及び甲状腺癌の処置において使用される);KB004及びIIIA4、これらはEPHA3を標的とする(肺、腎臓及び結腸腫瘍、メラノーマ、神経膠腫ならびに血液学的悪性疾患の処置において使用される);マパツムマブ(HGS−ETR1)、これはTRAILR1を標的とする(結腸、肺及び膵臓腫瘍及び血液学的悪性疾患の処置において使用される);HGS−ETR2及びCS−1008、これらはTRAILR2を標的とする;デノスマブ、これはRANKLを標的とする(前立腺癌及び骨転移の処置において使用される);シブロツズマブ及びF19、これらはFAPを標的とする(結腸、乳房、肺、膵臓、及び頭頸部腫瘍の処置において使用される);81C6、これはテネイシンを標的とする(神経膠腫、乳房及び前立腺腫瘍の処置において使用される);ブリナツモマブ(Blincyto;Amgen)、これはCD3を標的とする(ALLの処置において使用される);ペムブロリズマブ、これはPD−1を標的とし、癌免疫療法において使用される;9E10抗体、これはc−Mycを標的とする;等が含まれる。
結合誘発型転写スイッチの細胞内ドメインにおいて、全体としてまたは部分的に使用され得る抗体には、8H9、アバゴボマブ、アブシキシマブ、アビツズマブ、アブリルマブ、アクトクスマブ、アデュカヌマブ、アフェリモマブ、アフツズマブ、アラシズマブ・ペゴル、ALD518、アリロクマブ、アルツモマブ・ペンテテート、アマツキシマブ、アナツモマブ・マフェナトクス、アネツマブ・ラブタンシン、アニフロルマブ、アンルキンズマブ、アポリズマブ、アルシツモマブ、アスクリンバクマブ(Ascrinvacumab)、アセリズマブ、アテゾリズマブ、アチヌマブ、アトリズマブ/トシリズマブ、アトロリムマブ、バピネオズマブ、バシリキシマブ、バビツキシマブ、ベクツモマブ、ベゲロマブ、ベンラリズマブ、ベルチリムマブ、ベシレソマブ、ベバシズマブ/ラニビズマブ、ベズロトクスマブ、ビシロマブ、ビマグルマブ、ビメキズマブ(Bimekizumab)、ビバツズマブ・メルタンシン、ブロソズマブ、ボコシズマブ、ブレンツキシマブ・ベドチン、ブロダルマブ、ブロルシズマブ、ブロンチクツズマブ(Brontictuzumab)、カンツズマブ・メルタンシン、カンツズマブ・ラブタンシン、カプラシズマブ、カプロマブ・ペンデチド、カルルマブ、カツマクソマブ、cBR96−ドキソルビシン免疫複合体、セデリズマブ、Ch.14.18、シタツズマブ・ボガトクス、シクスツムマブ、クラザキズマブ、クレノリキシマブ、クリバツズマブ・テトラキセタン、コドリツズマブ、コルツキシマブ・ラブタンシン、コナツムマブ、コンシズマブ、CR6261、クレネズマブ、ダセツズマブ、ダクリズマブ、ダロツズマブ、ダピロリズマブ・ペゴル、ダラツムマブ、デクトレクマブ(Dectrekumab)、デムシズマブ、デニンツズマブ・マホドチン、デルロツキシマブ・ビオチン、デツモマブ、ジヌツキシマブ、ジリダブマブ、ドルリモマブ・アリトクス、ドロジツマブ、デュリゴツマブ、デュピルマブ、デュルバルマブ、デュシジツマブ、エクロメキシマブ、エドバコマブ、エドレコロマブ、エファリズマブ、エフングマブ、エルデルマブ、エルゲムツマブ(Elgemtumab)、エロツズマブ、エルシリモマブ、エマクツズマブ(Emactuzumab)、エミベツズマブ、エナバツズマブ、エンフォルツマブ・ベドチン、エンリモマブ・ペゴル、エノブリツズマブ(Enoblituzumab)、エノキズマブ、エノチクマブ、エンシツキシマブ、エピツモマブ・シツキセタン、エルリズマブ、エルツマクソマブ、エトロリズマブ、エビナクマブ、エボロクマブ、エクスビビルマブ、ファノレソマブ、ファラリモマブ、ファーレツズマブ、ファシヌマブ、FBTA05、フェルビズマブ、フェザキヌマブ、フィクラツズマブ、フィジツムマブ、フィリブマブ(Firivumab)、フランボツマブ、フレチクマブ、フォントリズマブ、フォラルマブ、フォラビルマブ、フレソリムマブ、フルラヌマブ、フツキシマブ、ガリキシマブ、ガニツマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ、ゲボキズマブ、ギレンツキシマブ、グレムバツムマブ・ベドチン、ゴミリキシマブ、グセルクマブ、イバリズマブ、イバリズマブ、イクルクマブ、イダルシズマブ、イゴボマブ、IMAB362、イマルマブ(Imalumab)、イムシロマブ、イムガツズマブ、インクラクマブ、インダツキシマブ・ラブタンシン、インデュサツマブ・ベドチン(Indusatumab vedotin)、イノリモマブ、イノツズマブ・オゾガマイシン、インテツムマブ、イラツムマブ、イサツキシマブ、イトリズマブ、イクセキズマブ、ケリキシマブ、ラムブロリズマブ、ラムパリズマブ、レブリキズマブ、レマレソマブ、レンジルマブ(Lenzilumab)、レルデリムマブ、レキサツムマブ、リビビルマブ、リファスツズマブ・ベドチン、リゲリズマブ、リロトマブ・サテトラキセタン(Lilotomab satetraxetan)、リンツズマブ、リリルマブ、ロデルシズマブ、ロキベトマブ(Lokivetmab)、ロルボツズマブ・メルタンシン、ルカツムマブ、ルリズマブ・ペゴル、ルミリキシマブ、ルムレツズマブ(Lumretuzumab)、マルゲツキシマブ、マスリモマブ、マツズマブ、マブリリムマブ、メテリムマブ、ミラツズマブ、ミンレツモマブ、ミルベツキシマブ・ソラブタンシン(Mirvetuximab soravtansine)、ミツモマブ、モガムリズマブ、モロリムマブ、モロリムマブ免疫(Morolimumab immune)、モタビズマブ、モキセツモマブ・パスドトクス、ムロモナブ−CD3、ナコロマブ・タフェナトクス、ナミルマブ、ナプツモマブ・エスタフェナトクス、ナルナツマブ、ネバクマブ、ネシツムマブ、ネモリズマブ、ネレリモマブ、ネスバクマブ、ノフェツモマブ・メルペンタン、オビルトキサキシマブ、オビヌツズマブ、オカラツズマブ、オヅリモマブ、オララツマブ、オロキズマブ、オナルツズマブ、オンツキシズマブ、オピシヌマブ、オポルツズマブ・モナトクス、オルチクマブ、オトレルツズマブ、オキセルマブ、オザネズマブ、オゾラリズマブ、パギバキシマブ、パリビズマブ、パンコマブ、パノバクマブ、パルサツズマブ、パスコリズマブ、パソツキシズマブ、パテクリズマブ、パトリツマブ、ペラキズマブ、ペキセリズマブ、ピナツズマブ・ベドチン、ピンツモマブ、プラクルマブ、ポラツズマブ・ベドチン、ポネズマブ、プリリキシマブ、プリトキサキシマブ、プリツムマブ、PRO 140、キリズマブ、ラコツモマブ、ラドレツマブ、ラフィビルマブ、ラルパンシズマブ(Ralpancizumab)、ラムシルマブ、ラニビズマブ、ラキシバクマブ、レファネズマブ(Refanezumab)、レガビルマブ、リロツムマブ、リヌクマブ(Rinucumab)、ロバツムマブ、ロレヅマブ、ロモソズマブ、ロンタリズマブ、ロベリズマブ、ルプリズマブ、サシツズマブ・ゴビテカン、サマリズマブ、サリルマブ、サツモマブ・ペンデチド、セクキヌマブ、セリバンツマブ、セトキサキシマブ、セビルマブ、SGN−CD19A、SGN−CD33A、シファリムマブ、シルツキシマブ、シムツズマブ、シプリズマブ、シルクマブ、ソフィツズマブ・ベドチン、ソラネズマブ、ソリトマブ、ソネプシズマブ、ソンツズマブ、スタムルマブ、スレソマブ、スビズマブ、タバルマブ、タカツズマブ・テトラキセタン、タドシズマブ、タリズマブ、タネズマブ、タプリツモマブ・パプトクス、タレクスツマブ、テフィバズマブ、テリモマブ・アリトクス、テナツモマブ、テネリキシマブ、テプロツムマブ、テシドルマブ、テツロマブ(Tetulomab)、TGN1412、チシリムマブ/トレメリムマブ、チガツズマブ、チルドラキズマブ、TNX−650、トラリズマブ、トサトクスマブ(Tosatoxumab)、トベツマブ、トラロキヌマブ、TRBS07、トレガリズマブ、トレボグルマブ(Trevogrumab)、ツコツズマブ・セルモロイキン、ツビルマブ、ウブリツキシマブ、ウロクプルマブ(Ulocuplumab)、ウレルマブ、ウルトキサズマブ、バンドルツズマブ・ベドチン、バンチクツマブ、バヌシズマブ、バパリキシマブ、バルリルマブ、バテリズマブ、ベルツズマブ、ベパリモマブ、ベセンクマブ、ビジリズマブ、ボルセツズマブ・マホドチン、ボツムマブ、ザルツムマブ、ザノリムマブ、ザツキシマブ、ジラリムマブ、ゾリモマブ・アリトクス等も含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、神経ペプチドである。好適な神経ペプチドの例には、N−アセチルアスパルチルグルタミン酸、アグーチ関連ペプチド、アルファ−エンドルフィン、ビッグダイノルフィン、ボンベシン、ボンベシン様ペプチド、カルベトシン、コカイン・アンフェタミン調節転写産物(CART)、コレシストキニン、コラゾニン、コルチコトロピン様中間ペプチド、コルチスタチン、デモキシトシン、ダイノルフィンA、ダイノルフィンB、エレドイシン、エンケファリン、ガラニン、ガラニン様ペプチド、ガルミック、ガルノン、ガンマ−エンドルフィン、グレリン、ヘモプレッシン、キスペプチン、ニューロキニンB、ニューロメジンB、ニューロメジンN、ニューロメジンS、ニューロメジンU、ニューロメジンS、ニューロメジンY、神経ペプチドY、ニューロテンシン、ノシセプチン、オピオルフィン、オレキシン、オレキシン−A、オキシトシン、フィサレミン、プレプロタキキニン、プロクトリン、プロエンケファリン、ポオピオメラノコルチン(poopiomelanocortin)、プロテインエピステーム、リラキシン−3、ソマトスタチン、サブスタンスP、TAC1、タキキニンペプチド、バソプレッシン、及びバソトシンも含まれるが、これらに限定されない。
synNotchポリペプチドの放出された細胞内ドメインにより誘導される遺伝子産物
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、遺伝子産物の産生を誘導する、ポリペプチドである。例えば、いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、遺伝子産物(ポリペプチド;核酸)の産生を誘導する。いくつかの場合では、遺伝子産物は、核酸である。いくつかの場合では、遺伝子産物は、ポリペプチドである。放出された細胞内ドメインにより誘導されるポリペプチド遺伝子産物には、内在性ポリペプチド(例えば、細胞により天然にコードされるポリペプチド)及び異種ポリペプチド(例えば、細胞により天然にはコードされないポリペプチド;細胞を遺伝子改変するために使用される異種核酸によりコードされるポリペプチド)が含まれる。放出された細胞内ドメインにより誘導されるポリペプチド遺伝子産物には、分泌ポリペプチドが含まれる。放出された細胞内ドメインにより誘導されるポリペプチド遺伝子産物には、細胞表面ポリペプチドが含まれる。放出された細胞内ドメインにより誘導されるポリペプチド遺伝子産物には、細胞内ポリペプチド(通常は細胞内に存在するポリペプチド、例えば、転写因子)が含まれる。放出された細胞内ドメインにより誘導されるポリペプチド遺伝子産物には、受容体、サイトカイン、ホルモン、成長因子、ケモカイン、細胞表面ポリペプチド、転写因子(例えば、転写活性化因子;転写抑制因子)、アポトーシス誘導因子、アポトーシス抑制因子、ドミナントネガティブ変異体等が含まれる。その産生が放出された細胞内ドメインにより誘導され得るポリペプチド遺伝子産物には、転写活性化因子、転写抑制因子、キメラ抗原受容体、T細胞受容体(TCR)、第二のキメラNotchポリペプチド、CAR、翻訳調節因子、免疫抑制性受容体、免疫抑制性タンパク質、免疫活性化タンパク質、サイトカイン受容体、ケモカイン受容体、DNA結合タンパク質、エピジェネティック調節因子、RNA誘導型エンドヌクレアーゼ(例えば、Cas9ポリペプチド)、酵素的に不活性なCas9ポリペプチド、部位特異的ヌクレアーゼ、リコンビナーゼ、分化を誘導する転写因子、脱分化を誘導する転写因子等が含まれる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、内在性遺伝子産物の産生を誘導する。内在性遺伝子産物には、例えば、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子、及び抑制性免疫受容体が含まれる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、異種遺伝子産物の産生を誘導する。異種遺伝子産物には、細胞により通常は産生されない遺伝子産物が含まれる。例えば、細胞は、異種遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変することができる。異種遺伝子産物には、例えば、ケモカイン、ケモカイン受容体、キメラ抗原受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、病原体由来タンパク質、増殖誘導因子、受容体、RNA誘導型ヌクレアーゼ、部位特異的ヌクレアーゼ、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、毒素由来タンパク質、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、抗体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、操作T細胞受容体、免疫活性化因子、免疫抑制因子、抑制性免疫受容体、RNA誘導型DNA結合タンパク質、T細胞受容体(TCR)、MESAポリペプチド、TANGOポリペプチド、及び第二のsynNotchポリペプチド(ここで、第二のsynNotchポリペプチドは、その細胞内ドメインが第二のsynNotchポリペプチドの産生を誘導したsynNotchポリペプチドとは異なる)が含まれる。
放出された細胞内ドメインにより誘導することができるポリペプチド遺伝子産物には、分泌ポリペプチドが含まれる。分泌ポリペプチドの非限定的な例には、例えば、IL−2、IL−7、TNFアルファ、IL−12、GMCSF、EGF、TGFベータ、IL−10、IL−17、IL−4、IL−5、IL−13、IFNアルファ、IFNガンマ、HMG−B1、分泌PTEN、Wnt、及び一本鎖抗体が含まれる。放出された細胞内ドメインにより誘導することができるポリペプチド遺伝子産物には、ドミナントネガティブポリペプチドが含まれる。ドミナントネガティブポリペプチドの例としては、例えば、ドミナントネガティブTGF−β受容体;ドミナントネガティブ変異体として機能するSTAT3のDNA結合ドメインに影響を及ぼす1つまたは複数の突然変異を含むSTAT3のドミナントネガティブ変異体;等が挙げられる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、ホルモンの産生を誘導する。かかるホルモンの例としては、例えば、エリスロポエチン(EPO)、インスリン、セクレチン、グルカゴン様ポリペプチド1(GLP−1)等が挙げられる。かかるホルモンのさらなる例としては、アクチビン、インヒビン、アディポネクチン、脂肪由来ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン、アファメラノタイド、アグーチシグナル伝達ペプチド、アラトスタチン、アミリン、アンジオテンシン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、ガストリン、ソマトトロピン、ブラジキニン、脳由来神経栄養因子、カルシトニン、コレシストキニン、毛様体神経栄養因子、コルチコトロピン放出ホルモン、コシントロピン、エンドセリアン、エンテログルカゴン、線維芽細胞成長因子15(FGF15)、GFG15/19、卵胞刺激ホルモン、ガストリン、胃阻害ペプチド、グレリン、グルカゴン、グルカゴン様ペプチド−1、ゴナドトロピン、ゴナドトロピン放出ホルモン、顆粒球−コロニー刺激因子、成長ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヘプシジン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ヒト胎盤性ラクトゲン、インクレチン、インスリン、インスリン類似体、インスリン・アスパルト、インスリン・デグルデク、インスリン・グラルギン、インスリン・リスプロ、インスリン様成長因子、インスリン様成長因子−1、インスリン様成長因子−2、レプチン、リラグルチド、黄体形成ホルモン、メラノコルチン、メラノサイト刺激ホルモン、アルファ−メラノサイト刺激ホルモン、メラノチン(melanotin)II、ミニガストリン、N末端プロ脳性ナトリウム利尿ペプチド、神経成長因子、ニューロトロフィン−3、ニューロトロフィン−4、NPHインスリン、オベスタチン、オレキシン、オステオカルシン、膵臓ホルモン、副甲状腺ホルモン、ペプチドホルモン、ペプチドYY、血漿レニン活性、プラムリンチド、プレプロホルモン、プロラクチン、リラキシン、リラキシンファミリーペプチドホルモン、レニン、サルカトニン、セクレチン、セクレチンファミリーペプチドホルモン、シンカリド、硬骨魚類レプチン、テンポリン、テサモレリン、甲状腺刺激ホルモン、サイロトロピン放出ホルモン、ウロコルチン、ウロコルチンII、ウロコルチンIII、血管作動性腸管ペプチド、及びビテロゲニンが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、成長因子の産生を誘導する。かかる成長因子の例としては、肝細胞刺激因子、形質細胞腫成長因子、脳由来神経栄養因子(BDNF)、グリア由来神経栄養因子(GDNF)、神経栄養因子3(NT3)、線維芽細胞成長因子(FGF)、トランスフォーミング増殖因子(TGF)、血小板トランスフォーミング増殖因子、ミルク成長因子、内皮成長因子(EGF)、内皮細胞由来成長因子(ECDGF)、アルファ−内皮成長因子、ベータ−内皮成長因子、神経栄養成長因子、神経成長因子(NGF)、血管内皮成長因子(VEGF)、4−1BB受容体(4−1BBR)、TRAIL(TNF関連アポトーシス誘導リガンド)、アルテミン(GFRアルファ3−RETリガンド)、BCA−1(B細胞誘引ケモカイン1)、Bリンパ球化学誘引物質(BLC)、B細胞成熟タンパク質(BCMA)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、オステオプロテゲリン(OPG)などの骨成長因子、骨由来成長因子、巨核球由来成長因子(MGDF)、ケラチノサイト成長因子(KGF)、トロンボポエチン、血小板由来成長因子(PGDF)、巨核球由来増殖因子(MGDF)、ケラチノサイト成長因子(KGF)、血小板由来成長因子(PGDF)、ニューロトロフィン−2(NT−2)、ニューロトロフィン−3(NT−3)、ニューロトロフィン−4(NT4)、ニューロトロフィン−5(NT−5)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、骨成形タンパク質2(BMP2)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、コロニー刺激因子(CSF)等が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、サイトカインの産生を誘導する。かかるサイトカインの例としては、例えば、インターフェロン(例えば、アルファ−インターフェロン、ベータ−インターフェロン、ガンマ−インターフェロン);インターロイキン(例えば、IL−1、IL−1α、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10IL−11、IL−12;IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−17A、IL−18、IL−19、IL−20、IL−24);腫瘍壊死因子(例えば、TNF−α);トランスフォーミング増殖因子−ベータ;TRAIL;等が挙げられる。かかるサイトカインの例としては、flexi−12(Anderson et al.(1997)Hum.Gene Ther.8:1125)、IL−12ヘテロ二量体の2つのポリペプチド鎖を組み合わせる一本鎖ポリペプチド);IL−12スーパーカインH9(Levin et al.(2012)Nature 484:529);等も挙げられる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、ケモカインの産生を誘導する。かかるケモカインの例としては、例えば、MIP−1、MIP−1β、MCP−1、RANTES、IP10等が挙げられる。好適なケモカインの追加の例としては、好適なケモカインの追加の例としては、ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−2(CCL2;単球走化性タンパク質−1またはMCP1とも称される);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−3(CCL3;マクロファージ炎症性タンパク質−1AまたはMIP1Aとしても知られる);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−5(CCL5;RANTESとしても知られる);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−17(CCL17;胸腺及び活性化制御ケモカインまたはTARCとしても知られる);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−19(CCL19;EBI1リガンドケモカインまたはELCとしても知られる);ケモカイン(C−Cモチーフ)リガンド−21(CCL21;6Cカインとしても知られる);C−Cケモカイン受容体型7(CCR7);ケモカイン(C−X−Cモチーフ)リガンド9(CXCL9;ガンマインターフェロンにより誘導されるモノカインまたはMIGとしても知られる);ケモカイン(C−X−Cモチーフ)リガンド10(CXCL10;インターフェロンガンマ誘導型タンパク質10またはIP−10としても知られる);ケモカイン(C−X−Cモチーフ)リガンド11(CXCL11;インターフェロン誘導性T細胞アルファ化学誘引物質またはI−TACとも呼ばれる);ケモカイン(C−X−Cモチーフ)リガンド16(CXCL16;ケモカイン(Cモチーフ)リガンド(XCL1;リンホタクチンとしても知られる);及びマクロファージコロニー刺激因子(MCSF)が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、結合誘発型転写スイッチ、例えば、本開示の、キメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、抗体の産生を誘導する。かかる抗体には、例えば、ナタリズマブ(タイサブリ;Biogen Idec/Elan)、これはα4β1及びα4β7インテグリンのα4サブユニットを標的とする(MS及びクローン病の処置に使用される);ベドリズマブ(MLN2;Millennium Pharmaceuticals/Takeda)、これはα4β7インテグリンを標的とする(UC及びクローン病の処置において使用される);ベリムマブ(Benlysta;Human Genome Sciences/GlaxoSmithKline)、これはBAFFを標的とする(SLEの処置において使用される);アタシセプト(TACI−Ig;Merck/Serono)、これはBAFF及びAPRILを標的とする(SLEの処置において使用される);アレファセプト(Amevive;Astellas)、これはCD2を標的とする(プラーク乾癬、GVHDの処置において使用される);オテリキシズマブ(TRX4;Tolerx/GlaxoSmithKline)、これはCD3を標的とする(T1Dの処置において使用される);テプリズマブ(MGA031;MacroGenics/Eli Lilly)、これはCD3を標的とする(T1Dの処置において使用される);リツキシマブ(Rituxan/Mabthera;Genentech/Roche/Biogen Idec)、これはCD20を標的とする(非ホジキンリンパ腫、(TNF遮断に対する応答が不十分な患者における)RA、及びCLLの処置において使用される);オファツムマブ(Arzerra;Genmab/GlaxoSmithKline)、これはCD20を標的とする(CLL、RAの処置において使用される);オクレリズマブ(2H7;Genentech/Roche/Biogen Idec)、これはCD20を標的とする(RA及びSLEの処置において使用される);エプラツズマブ(hLL2;Immunomedics/UCB)、これはCD22を標的とする(SLE及び非ホジキンリンパ腫の処置において使用される);アレムツズマブ(Campath/MabCampath;Genzyme/Bayer)、これはCD52を標的とする(CLL、MSの処置において使用される);アバタセプト(Orencia;Bristol−Myers Squibb)、これはCD80及びCD86を標的とする(RA及びJIA、UC及びクローン病、SLEの処置において使用される);エクリズマブ(Soliris;Alexion pharmaceuticals)、これはC5補体タンパク質を標的とする(発作性夜間血色素尿症の処置において使用される);オマリズマブ(Xolair;Genentech/Roche/Novartis)、これはIgEを標的とする(中程度から重度の持続性アレルギー性喘息の処置において使用される);カナキヌマブ(Ilaris;Novartis)、これはIL−1βを標的とする(クリオピリン関連周期熱症候群、全身型JIA、新生児期発症多臓器性炎症性疾患及び急性痛風の処置において使用される);メポリズマブ(Bosatria;GlaxoSmithKline)、これはIL−5を標的とする(特発性好酸球増加症の処置において使用される);レスリズマブ(SCH55700;Ception Therapeutics)、これはIL−5を標的とする(好酸球性食道炎(Eosinophilic oesophagitis)の処置において使用される);トシリズマブ(Actemra/RoActemra;Chugai/Roche)、これはIL−6Rを標的とする(RA、JIAの処置において使用される);ウステキヌマブ(Stelara;Centocor)、これはIL−12及びIL−23を標的とする(プラーク乾癬、乾癬性関節炎、クローン病の処置において使用される);ブリアキヌマブ(ABT−874;Abbott)、これはIL−12及びIL−23を標的とする(乾癬及びプラーク乾癬の処置において使用される);エタネルセプト(Enbrel;Amgen/Pfizer)、これはTNFを標的とする(RA、JIA、乾癬性関節炎、AS及びプラーク乾癬の処置において使用される);インフリキシマブ(Remicade;Centocor/Merck)、これはTNFを標的とする(クローン病、RA、乾癬性関節炎、UC、AS及びプラーク乾癬の処置において使用される);アダリムマブ(Humira/Trudexa;Abbott)、これはTNFを標的とする(RA、JIA、乾癬性関節炎、クローン病、AS及びプラーク乾癬の処置において使用される);セルトリズマブ・ペゴル(Cimzia;UCB)、これはTNFを標的とする(クローン病及びRAの処置において使用される);ゴリムマブ(Simponi;Centocor)、これはTNFを標的とする(RA、乾癬性関節炎及びASの処置において使用される);等が含まれる。いくつかの場合では、その産生が本開示のsynNotchポリペプチドの細胞内ドメインにより誘導される抗体は、癌の処置のための治療用抗体である。かかる抗体には、例えば、イピリムマブ、これはCTLA−4を標的とする(メラノーマ、前立腺癌、RCCの処置において使用される);トレメリムマブ、これはCTLA−4を標的とする(CRC、胃、メラノーマ、NSCLCの処置において使用される);ニボルマブ、これはPD−1を標的とする(メラノーマ、NSCLC、RCCの処置において使用される);MK−3475、これはPD−1を標的とする(メラノーマの処置において使用される);ピジリズマブ、これはPD−1を標的とする(血液悪性疾患の処置において使用される);BMS−936559、これはPD−L1を標的とする(メラノーマ、NSCLC、卵巣、RCCの処置において使用される);MEDI4736、これはPD−L1を標的とする;MPDL33280A、これはPD−L1を標的とする(メラノーマの処置において使用される);リツキシマブ、これはCD20を標的とする(非ホジキンリンパ腫の処置において使用される);イブリツモマブ・チウキセタン及びトシツモマブ(リンパ腫の処置において使用される);ブレンツキシマブ・ベドチン、これはCD30を標的とする(ホジキンリンパ腫の処置において使用される);ゲムツズマブ・オゾガマイシン、これはCD33を標的とする(急性骨髄性白血病の処置において使用される);アレムツズマブ、これはCD52を標的とする(慢性リンパ性白血病の処置において使用される);IGN101及びアデカツムマブ、これはEpCAMを標的とする(上皮性腫瘍(乳房、結腸及び肺)の処置において使用される);ラベツズマブ、これはCEAを標的とする(乳房、結腸及び肺腫瘍の処置において使用される);huA33、これはgpA33を標的とする(結腸直腸癌腫の処置において使用される);ペムツモマブ及びオレゴボマブ、これはムチンを標的とする(乳房、結腸、肺及び卵巣腫瘍の処置において使用される);CC49(ミンレツモマブ)、これはTAG−72を標的とする(乳房、結腸及び肺腫瘍の処置において使用される);cG250、これはCAIXを標的とする(腎細胞癌腫の処置において使用される);J591、これはPSMAを標的とする(前立腺癌腫の処置において使用される);MOv18及びMORAb−003(ファーレツズマブ)、これは葉酸−結合タンパク質を標的とする(卵巣腫瘍の処置において使用される);3F8、ch14.18及びKW−2871、これはガングリオシドを標的とする(例えば、GD2、GD3及びGM2)(神経外胚葉性腫瘍及びいくつかの上皮性腫瘍の処置において使用される);hu3S193及びIgN311、これはLe yを標的とする(乳房、結腸、肺及び前立腺腫瘍の処置において使用される);ベバシズマブ、これはVEGFを標的とする(腫瘍血管系の処置において使用される);IM−2C6及びCDP791、これはVEGFRを標的とする(上皮由来固形腫瘍の処置において使用される);エタラシズマブ、これはインテグリン_V_3を標的とする(腫瘍血管系の処置において使用される);ボロシキシマブ、これはインテグリン_5_1を標的とする(腫瘍血管系の処置において使用される);セツキシマブ、パニツムマブ、ニモツズマブ及び806、これらはEGFRを標的とする(神経膠腫、肺、乳房、結腸、及び頭頸部腫瘍の処置において使用される);トラスツズマブ及びペルツズマブ、これらはERBB2を標的とする(乳房、結腸、肺、卵巣及び前立腺腫瘍の処置において使用される);MM−121、これはERBB3を標的とする(乳房、結腸、肺、卵巣及び前立腺、腫瘍の処置において使用される);AMG 102、METMAB及びSCH 900105、これらはMETを標的とする(乳房、卵巣及び肺腫瘍の処置において使用される);AVE1642、IMC−A12、MK−0646、R1507及びCP 751871、これらは、IGF1Rを標的とする(神経膠腫、肺、乳房、頭頸部、前立腺及び甲状腺癌の処置において使用される);KB004及びIIIA4、これらはEPHA3を標的とする(肺、腎臓及び結腸腫瘍、メラノーマ、神経膠腫ならびに血液学的悪性疾患の処置において使用される);マパツムマブ(HGS−ETR1)、これはTRAILR1を標的とする(結腸、肺及び膵臓腫瘍及び血液学的悪性疾患の処置において使用される);HGS−ETR2及びCS−1008、これらはTRAILR2を標的とする;デノスマブ、これはRANKLを標的とする(前立腺癌及び骨転移の処置において使用される);シブロツズマブ及びF19、これらはFAPを標的とする(結腸、乳房、肺、膵臓、及び頭頸部腫瘍の処置において使用される);81C6、これはテネイシンを標的とする(神経膠腫、乳房及び前立腺腫瘍の処置において使用される);ブリナツモマブ(Blincyto;Amgen)、これはCD3を標的とする(ALLの処置において使用される);ペムブロリズマブ、これはPD−1を標的とし、癌免疫療法において使用される;9E10抗体、これはc−Mycを標的とする;等が含まれる。
本明細書に記載のように、結合誘発型転写スイッチの活性化の結果として、全体としてまたは部分的に発現され得る抗体には、8H9、アバゴボマブ、アブシキシマブ、アビツズマブ、アブリルマブ、アクトクスマブ、アデュカヌマブ、アフェリモマブ、アフツズマブ、アラシズマブ・ペゴル、ALD518、アリロクマブ、アルツモマブ・ペンテテート、アマツキシマブ、アナツモマブ・マフェナトクス、アネツマブ・ラブタンシン、アニフロルマブ、アンルキンズマブ、アポリズマブ、アルシツモマブ、アスクリンバクマブ(Ascrinvacumab)、アセリズマブ、アテゾリズマブ、アチヌマブ、アトリズマブ/トシリズマブ、アトロリムマブ、バピネオズマブ、バシリキシマブ、バビツキシマブ、ベクツモマブ、ベゲロマブ、ベンラリズマブ、ベルチリムマブ、ベシレソマブ、ベバシズマブ/ラニビズマブ、ベズロトクスマブ、ビシロマブ、ビマグルマブ、ビメキズマブ(Bimekizumab)、ビバツズマブ・メルタンシン、ブロソズマブ、ボコシズマブ、ブレンツキシマブ・ベドチン、ブロダルマブ、ブロルシズマブ、ブロンチクツズマブ(Brontictuzumab)、カンツズマブ・メルタンシン、カンツズマブ・ラブタンシン、カプラシズマブ、カプロマブ・ペンデチド、カルルマブ、カツマクソマブ、cBR96−ドキソルビシン免疫複合体、セデリズマブ、Ch.14.18、シタツズマブ・ボガトクス、シクスツムマブ、クラザキズマブ、クレノリキシマブ、クリバツズマブ・テトラキセタン、コドリツズマブ、コルツキシマブ・ラブタンシン、コナツムマブ、コンシズマブ、CR6261、クレネズマブ、ダセツズマブ、ダクリズマブ、ダロツズマブ、ダピロリズマブ・ペゴル、ダラツムマブ、デクトレクマブ(Dectrekumab)、デムシズマブ、デニンツズマブ・マホドチン、デルロツキシマブ・ビオチン、デツモマブ、ジヌツキシマブ、ジリダブマブ、ドルリモマブ・アリトクス、ドロジツマブ、デュリゴツマブ、デュピルマブ、デュルバルマブ、デュシジツマブ、エクロメキシマブ、エドバコマブ、エドレコロマブ、エファリズマブ、エフングマブ、エルデルマブ、エルゲムツマブ(Elgemtumab)、エロツズマブ、エルシリモマブ、エマクツズマブ(Emactuzumab)、エミベツズマブ、エナバツズマブ、エンフォルツマブ・ベドチン、エンリモマブ・ペゴル、エノブリツズマブ(Enoblituzumab)、エノキズマブ、エノチクマブ、エンシツキシマブ、エピツモマブ・シツキセタン、エルリズマブ、エルツマクソマブ、エトロリズマブ、エビナクマブ、エボロクマブ、エクスビビルマブ、ファノレソマブ、ファラリモマブ、ファーレツズマブ、ファシヌマブ、FBTA05、フェルビズマブ、フェザキヌマブ、フィクラツズマブ、フィジツムマブ、フィリブマブ(Firivumab)、フランボツマブ、フレチクマブ、フォントリズマブ、フォラルマブ、フォラビルマブ、フレソリムマブ、フルラヌマブ、フツキシマブ、ガリキシマブ、ガニツマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ、ゲボキズマブ、ギレンツキシマブ、グレムバツムマブ・ベドチン、ゴミリキシマブ、グセルクマブ、イバリズマブ、イバリズマブ、イクルクマブ、イダルシズマブ、イゴボマブ、IMAB362、イマルマブ(Imalumab)、イムシロマブ、イムガツズマブ、インクラクマブ、インダツキシマブ・ラブタンシン、インデュサツマブ・ベドチン(Indusatumab vedotin)、イノリモマブ、イノツズマブ・オゾガマイシン、インテツムマブ、イラツムマブ、イサツキシマブ、イトリズマブ、イクセキズマブ、ケリキシマブ、ラムブロリズマブ、ラムパリズマブ、レブリキズマブ、レマレソマブ、レンジルマブ(Lenzilumab)、レルデリムマブ、レキサツムマブ、リビビルマブ、リファスツズマブ・ベドチン、リゲリズマブ、リロトマブ・サテトラキセタン(Lilotomab satetraxetan)、リンツズマブ、リリルマブ、ロデルシズマブ、ロキベトマブ(Lokivetmab)、ロルボツズマブ・メルタンシン、ルカツムマブ、ルリズマブ・ペゴル、ルミリキシマブ、ルムレツズマブ(Lumretuzumab)、マルゲツキシマブ、マスリモマブ、マツズマブ、マブリリムマブ、メテリムマブ、ミラツズマブ、ミンレツモマブ、ミルベツキシマブ・ソラブタンシン(Mirvetuximab soravtansine)、ミツモマブ、モガムリズマブ、モロリムマブ、モロリムマブ免疫(Morolimumab immune)、モタビズマブ、モキセツモマブ・パスドトクス、ムロモナブ−CD3、ナコロマブ・タフェナトクス、ナミルマブ、ナプツモマブ・エスタフェナトクス、ナルナツマブ、ネバクマブ、ネシツムマブ、ネモリズマブ、ネレリモマブ、ネスバクマブ、ノフェツモマブ・メルペンタン、オビルトキサキシマブ、オビヌツズマブ、オカラツズマブ、オヅリモマブ、オララツマブ、オロキズマブ、オナルツズマブ、オンツキシズマブ、オピシヌマブ、オポルツズマブ・モナトクス、オルチクマブ、オトレルツズマブ、オキセルマブ、オザネズマブ、オゾラリズマブ、パギバキシマブ、パリビズマブ、パンコマブ、パノバクマブ、パルサツズマブ、パスコリズマブ、パソツキシズマブ、パテクリズマブ、パトリツマブ、ペラキズマブ、ペキセリズマブ、ピナツズマブ・ベドチン、ピンツモマブ、プラクルマブ、ポラツズマブ・ベドチン、ポネズマブ、プリリキシマブ、プリトキサキシマブ、プリツムマブ、PRO 140、キリズマブ、ラコツモマブ、ラドレツマブ、ラフィビルマブ、ラルパンシズマブ(Ralpancizumab)、ラムシルマブ、ラニビズマブ、ラキシバクマブ、レファネズマブ(Refanezumab)、レガビルマブ、リロツムマブ、リヌクマブ(Rinucumab)、ロバツムマブ、ロレヅマブ、ロモソズマブ、ロンタリズマブ、ロベリズマブ、ルプリズマブ、サシツズマブ・ゴビテカン、サマリズマブ、サリルマブ、サツモマブ・ペンデチド、セクキヌマブ、セリバンツマブ、セトキサキシマブ、セビルマブ、SGN−CD19A、SGN−CD33A、シファリムマブ、シルツキシマブ、シムツズマブ、シプリズマブ、シルクマブ、ソフィツズマブ・ベドチン、ソラネズマブ、ソリトマブ、ソネプシズマブ、ソンツズマブ、スタムルマブ、スレソマブ、スビズマブ、タバルマブ、タカツズマブ・テトラキセタン、タドシズマブ、タリズマブ、タネズマブ、タプリツモマブ・パプトクス、タレクスツマブ、テフィバズマブ、テリモマブ・アリトクス、テナツモマブ、テネリキシマブ、テプロツムマブ、テシドルマブ、テツロマブ(Tetulomab)、TGN1412、チシリムマブ/トレメリムマブ、チガツズマブ、チルドラキズマブ、TNX−650、トラリズマブ、トサトクスマブ(Tosatoxumab)、トベツマブ、トラロキヌマブ、TRBS07、トレガリズマブ、トレボグルマブ(Trevogrumab)、ツコツズマブ・セルモロイキン、ツビルマブ、ウブリツキシマブ、ウロクプルマブ(Ulocuplumab)、ウレルマブ、ウルトキサズマブ、バンドルツズマブ・ベドチン、バンチクツマブ、バヌシズマブ、バパリキシマブ、バルリルマブ、バテリズマブ、ベルツズマブ、ベパリモマブ、ベセンクマブ、ビジリズマブ、ボルセツズマブ・マホドチン、ボツムマブ、ザルツムマブ、ザノリムマブ、ザツキシマブ、ジラリムマブ、ゾリモマブ・アリトクス等も含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、神経ペプチドの産生を誘導する。かかる神経ペプチドの例としては、N−アセチルアスパルチルグルタミン酸、アグーチ関連ペプチド、アルファ−エンドルフィン、ビッグダイノルフィン、ボンベシン、ボンベシン様ペプチド、カルベトシン、コカイン・アンフェタミン調節転写産物(CART)、コレシストキニン、コラゾニン、コルチコトロピン様中間ペプチド、コルチスタチン、デモキシトシン、ダイノルフィンA、ダイノルフィンB、エレドイシン、エンケファリン、ガラニン、ガラニン様ペプチド、ガルミック、ガルノン、ガンマ−エンドルフィン、グレリン、ヘモプレッシン、キスペプチン、ニューロキニンB、ニューロメジンB、ニューロメジンN、ニューロメジンS、ニューロメジンU、ニューロメジンS、ニューロメジンY、神経ペプチドY、ニューロテンシン、ノシセプチン、オピオルフィン、オレキシン、オレキシン−A、オキシトシン、フィサレミン、プレプロタキキニン、プロクトリン、プロエンケファリン、ポオピオメラノコルチン(poopiomelanocortin)、プロテインエピステーム、リラキシン−3、ソマトスタチン、サブスタンスP、TAC1、タキキニンペプチド、バソプレッシン、及びバソトシンが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、転写調節因子(例えば、転写因子;転写誘導因子;転写抑制因子)の産生を誘導する。転写調節因子の例としては、例えば、
Figure 0006784687
Figure 0006784687
Figure 0006784687
Figure 0006784687
Figure 0006784687
が挙げられる。転写調節因子の追加の例は、上記の通りである。転写因子(転写活性化因子;転写抑制因子)の非限定的な例を、図37〜83に示す。例えば、転写因子は、図37〜83のいずれか1つに示すアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
上記のような転写調節因子の追加の例としては、1つまたは複数の免疫細胞において調節的役割を有する転写因子(すなわち、免疫細胞調節転写因子)が挙げられるが、これらに限定されない。好適な免疫細胞調節転写因子には、例えば、
Figure 0006784687
等が含まれる。
いくつかの場合では、転写因子は、例えば、ジンクフィンガー系人工転写因子(例えば、Sera T.Adv Drug Deliv Rev.2009 61(7−8):513−26;Collins et al.Curr Opin Biotechnol.2003 14(4):371−8;Onori et al.BMC Mol Biol.2013 14:3、これらの開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる、に記載のものを含む)を含むが、これらに限定されない、人工転写因子(ATF)であってよい。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、免疫受容体(例えば、活性化免疫受容体または抑制性免疫受容体)の産生を誘導する。かかる免疫受容体の例としては、活性化免疫受容体が挙げられる。好適な活性化免疫受容体は、免疫受容体チロシン系活性化モチーフ(ITAM)を含むことができる。ITAMモチーフは、YXL/Iであり、ここで、X及びXは独立して任意のアミノ酸である。好適な免疫受容体は、ITAMモチーフを含有するポリペプチドに由来するITAMモチーフ含有部分を含むことができる。例えば、好適な免疫受容体は、任意のITAMモチーフ含有タンパク質からのITAMモチーフ含有ドメインを含むことができる。ゆえに、好適な免疫受容体は、それが由来するタンパク質全体の配列全体を含有する必要はない。好適なITAMモチーフ含有ポリペプチドの例としては、DAP12;FCER1G(Fcイプシロン受容体Iガンマ鎖);CD3D(CD3デルタ);CD3E(CD3イプシロン);CD3G(CD3ガンマ);CD3Z(CD3ゼータ);及びCD79A(抗原受容体複合体関連タンパク質アルファ鎖)が挙げられるが、これらに限定されない。好適なITAMモチーフ含有ポリペプチドのさらなる例は、上記の通りである。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、T細胞表面糖タンパク質CD3デルタ鎖(CD3D;CD3−デルタ;T3D;CD3抗原、デルタサブユニット;CD3デルタ;CD3d抗原、デルタポリペプチド(TiT3複合体);OKT3、デルタ鎖;T細胞受容体T3デルタ鎖;T細胞表面糖タンパク質CD3デルタ鎖;等としても知られる)の産生を誘導する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、T細胞表面糖タンパク質CD3イプシロン鎖(CD3e、T細胞表面抗原T3/Leu−4イプシロン鎖、T細胞表面糖タンパク質CD3イプシロン鎖、AI504783、CD3、CD3イプシロン、T3e等としても知られる)の産生を誘導する。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、共刺激ポリペプチドの産生を誘導する。好適な共刺激ポリペプチドの非限定的な例としては、4−1BB(CD137)、CD28、ICOS、OX−40、BTLA、CD27、CD30、GITR、及びHVEMが挙げられるが、これらに限定されない。好適な共刺激ポリペプチドのさらなる例は、上記の通りである。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、抑制性免疫受容体の産生を誘導する。抑制性免疫受容体は、免疫受容体チロシン系阻害モチーフ(ITIM)、免疫受容体チロシン系スイッチモチーフ(ITSM)、NpxYモチーフ、またはYXXΦモチーフを含むことができる。好適なインヒビター免疫受容体には、PD1;CTLA4;BTLA;CD160;KRLG−1;2B4;Lag−3;及びTim−3が含まれる。例えば、Odorizzi and Wherry(2012)J.Immunol.188:2957;及びBaitsch et al.(2012)PLoSOne 7:e30852を参照されたい。抑制性免疫受容体のさらなる例は、上記の通りである。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、リコンビナーゼの産生を誘導する。リコンビナーゼの非限定的な例としては、Creリコンビナーゼ;Flpリコンビナーゼ;Dreリコンビナーゼ;等が挙げられる。リコンビナーゼのさらなる例は、FLPeリコンビナーゼ(例えば、Akbudak and Srivastava(2011)Mol.Biotechnol.49:82を参照されたい)である。好適なリコンビナーゼは、Flpoリコンビナーゼである。リコンビナーゼのさらなる例は、上記の通りである。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、部位特異的ヌクレアーゼの産生を誘導する。部位特異的ヌクレアーゼの非限定的な例としては、ヌクレアーゼ活性を有するRNA誘導型DNA結合タンパク質、例えば、Cas9ポリペプチド;転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN);ジンクフィンガーヌクレアーゼ;等が挙げられるが、これらに限定されない。部位特異的ヌクレアーゼのさらなる例は、上記の通りである。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、アポトーシス誘導因子の産生を誘導する。アポトーシス誘導因子の非限定的な例は、tBIDポリペプチドである。「tBID」という用語は、(例えば、活性カスパーゼによる)細胞質BIDの酵素切断から生じるBH3共役デスアゴニスト(BID)タンパク質のC末端切断断片を指す。アポトーシスの初期段階では、tBIDは、ミトコンドリアに転位置し、そこからのCyt cの放出を媒介する。tBIDタンパク質の非限定的な例としては、ヒトtBID(GenBankアクセッション番号CAG30275にて提供されるアミノ酸配列のアミノ酸61〜195)が挙げられる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、結合誘発型転写スイッチの産生を誘導する。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、TCRの産生を誘導する。TCRは、いくつかの場合では、抗原のエピトープに対して特異的である。かかる抗原の例としては、例えば、腫瘍抗原;癌細胞関連抗原;血液学的悪性疾患抗原;固形腫瘍抗原;細胞表面抗原(例えば、T細胞受容体(TCR)により標的とされる細胞表面抗原;細胞内抗原;等が挙げられる。血液学的悪性疾患抗原の例としては、例えば、CD19(例えば、B細胞において発現する)、CD20(例えば、B細胞において発現する)、CD22(例えば、B細胞において発現する)、CD30(例えば、B細胞において発現する)、CD33(例えば、骨髄系細胞において発現する)、CD70(例えば、B細胞/T細胞において発現する)、CD123(例えば、骨髄系細胞において発現する)、カッパ(例えば、B細胞において発現する)、ルイスY(例えば、骨髄系細胞において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、骨髄系細胞において発現する)、ROR1(例えば、B細胞において発現する)、SLAMF7/CS1(例えば、骨髄腫細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び大半のB細胞型において発現する)、CD138(例えば、多発性骨髄腫の悪性形質細胞において発現する)、CD56(例えば、骨髄腫細胞、神経細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び小柱骨芽細胞(trabecular osteoblasts)において発現する)CD38(例えば、B細胞/T細胞にいて発現する)及びCD160(例えば、NK細胞/T細胞において発現する)等が挙げられる。固形腫瘍抗原の例としては、例えば、B7H3(例えば、肉腫、神経膠腫において発現する)、CAIX(例えば、腎臓において発現する)、CD44 v6/v7(例えば、子宮頸部において発現する)、CD171(例えば、神経芽細胞腫において発現する)、CEA(例えば、結腸において発現する)、EGFRvIII(例えば、神経膠腫において発現する)、EGP2(例えば、癌腫において発現する)、EGP40(例えば、結腸において発現する)、EphA2(例えば、神経膠腫、肺において発現する)、ErbB2(HER2)(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB受容体ファミリー(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB3/4(例えば、乳房、卵巣において発現する)、HLA−A1/MAGE1(例えば、メラノーマにおいて発現する)、HLA−A2/NY−ESO−1(例えば、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、FR−a(例えば、卵巣において発現する)、FAP†(例えば、癌関連線維芽細胞において発現する)、FAR(例えば、横紋筋肉腫において発現する)、GD2(例えば、神経芽細胞腫、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、GD3(例えば、メラノーマ、肺癌において発現する)、HMW−MAA(例えば、メラノーマにおいて発現する)、IL11Ra(例えば、骨肉腫において発現する)、IL13Ra2(例えば、神経膠腫において発現する)、ルイスY(例えば、乳房/卵巣/膵臓において発現する)、メソテリン(例えば、中皮腫、乳房、膵臓において発現する)、Muc1(例えば、卵巣、乳房、前立腺において発現する)、NCAM(例えば、神経芽細胞腫、結腸直腸において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、卵巣、肉腫(sacoma)において発現する)、PSCA(例えば、前立腺、膵臓において発現する)、PSMA(例えば、前立腺において発現する)、TAG72(例えば、結腸において発現する)、VEGFR−2(例えば、腫瘍血管系において発現する)、Axl(例えば、肺癌において発現する)、Met(例えば、肺癌において発現する)、α5β3(例えば、腫瘍血管系において発現する)、α5β1(例えば、腫瘍血管系において発現する)、TRAIL−R1/TRAIL−R2(例えば、固形腫瘍(結腸、肺、膵臓)及び血液学的悪性疾患において発現する)、RANKL(例えば、前立腺癌及び骨転移において発現する)、テネイシン(例えば、神経膠腫、上皮性腫瘍(乳房、前立腺)において発現する)、EpCAM(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、CEA(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、gpA33(例えば、大腸癌腫において発現する)、ムチン(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺、卵巣)において発現する)、TAG−72(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、EphA3(例えば、肺、腎臓、メラノーマ、神経膠腫、血液学的悪性疾患において発現する)及びIGF1R(例えば、肺、乳房、頭頸部、前立腺、甲状腺、神経膠腫において発現する)が挙げられる。表面及び細胞内抗原の例としては、例えば、Her2(遺伝子記号ERBB2)、MAGE−A1(遺伝子記号MAGEA1)、MART−1(遺伝子記号MLANA)、NY−ESO(遺伝子記号CTAG1)、WT1(遺伝子記号WT1)、MUC17及びMUC13が挙げられる。他の抗原の例としては、例えば、BCMA(遺伝子記号TNFRSF17)、B7H6(遺伝子記号NCR3LG1)、CAIX(遺伝子記号CA9)、CD123(遺伝子記号IL3RA)、CD138(遺伝子記号SDC1)、CD171(遺伝子記号L1CAM)、CD19(遺伝子記号CD19)、CD20(遺伝子記号CD20)、CD22(遺伝子記号CD22)、CD30(遺伝子記号TNFRSF8)、CD33(遺伝子記号CD33)、CD38(遺伝子記号CD38)、CD44、スプライス変異体incl 7及び8(文献にてvXと示される)(遺伝子記号CD44)、CEA、CS1(遺伝子記号SLAMF7)、EGFRvIII(遺伝子記号EGFR、vIII欠失変異体)、EGP2、EGP40(遺伝子記号EPCAM)、Erbファミリーメンバー(遺伝子記号ERBB1、ERBB2、ERBB3、ERBB4)、FAP(遺伝子記号FAP)、胎児性アセチルコリン受容体(遺伝子記号AChR)、葉酸受容体アルファ(遺伝子記号FOLR1)、葉酸受容体ベータ(遺伝子記号FOLR2)、GD2、GD3、GPC3(遺伝子記号GPC3)、Her2/neu(遺伝子記号ERBB2)、IL−13Ra2(遺伝子記号IL13RA2)、カッパ軽鎖(遺伝子記号IGK)、ルイス−Y、メソテリン(遺伝子記号MSLN)、ムチン−1(遺伝子記号MUC1)、ムチン−16(遺伝子記号MUC16)、NKG2Dリガンド、前立腺特異的膜抗原(PSMA)(遺伝子記号FOLH1)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)(遺伝子記号PSCA)、受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(遺伝子記号ROR1)、及び未分化リンパ腫受容体チロシンキナーゼ(遺伝子記号ALK)が挙げられる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、MESAポリペプチドの産生を誘導する。MESAポリペプチドは、いくつかの場合では、抗原と特異的に結合するドメインを含む。かかる抗原の例としては、例えば、腫瘍抗原;癌細胞関連抗原;血液学的悪性疾患抗原;固形腫瘍抗原;細胞表面抗原(例えば、T細胞受容体(TCR)により標的とされる細胞表面抗原;細胞内抗原;等が挙げられる。血液学的悪性疾患抗原の例としては、例えば、CD19(例えば、B細胞において発現する)、CD20(例えば、B細胞において発現する)、CD22(例えば、B細胞において発現する)、CD30(例えば、B細胞において発現する)、CD33(例えば、骨髄系細胞において発現する)、CD70(例えば、B細胞/T細胞において発現する)、CD123(例えば、骨髄系細胞において発現する)、カッパ(例えば、B細胞において発現する)、ルイスY(例えば、骨髄系細胞において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、骨髄系細胞において発現する)、ROR1(例えば、B細胞において発現する)、SLAMF7/CS1(例えば、骨髄腫細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び大半のB細胞型において発現する)、CD138(例えば、多発性骨髄腫の悪性形質細胞において発現する)、CD56(例えば、骨髄腫細胞、神経細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び小柱骨芽細胞(trabecular osteoblasts)において発現する)CD38(例えば、B細胞/T細胞にいて発現する)及びCD160(例えば、NK細胞/T細胞において発現する)等が挙げられる。固形腫瘍抗原の例としては、例えば、B7H3(例えば、肉腫、神経膠腫において発現する)、CAIX(例えば、腎臓において発現する)、CD44 v6/v7(例えば、子宮頸部において発現する)、CD171(例えば、神経芽細胞腫において発現する)、CEA(例えば、結腸において発現する)、EGFRvIII(例えば、神経膠腫において発現する)、EGP2(例えば、癌腫において発現する)、EGP40(例えば、結腸において発現する)、EphA2(例えば、神経膠腫、肺において発現する)、ErbB2(HER2)(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB受容体ファミリー(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB3/4(例えば、乳房、卵巣において発現する)、HLA−A1/MAGE1(例えば、メラノーマにおいて発現する)、HLA−A2/NY−ESO−1(例えば、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、FR−a(例えば、卵巣において発現する)、FAP†(例えば、癌関連線維芽細胞において発現する)、FAR(例えば、横紋筋肉腫において発現する)、GD2(例えば、神経芽細胞腫、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、GD3(例えば、メラノーマ、肺癌において発現する)、HMW−MAA(例えば、メラノーマにおいて発現する)、IL11Ra(例えば、骨肉腫において発現する)、IL13Ra2(例えば、神経膠腫において発現する)、ルイスY(例えば、乳房/卵巣/膵臓において発現する)、メソテリン(例えば、中皮腫、乳房、膵臓において発現する)、Muc1(例えば、卵巣、乳房、前立腺において発現する)、NCAM(例えば、神経芽細胞腫、結腸直腸において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、卵巣、肉腫(sacoma)において発現する)、PSCA(例えば、前立腺、膵臓において発現する)、PSMA(例えば、前立腺において発現する)、TAG72(例えば、結腸において発現する)、VEGFR−2(例えば、腫瘍血管系において発現する)、Axl(例えば、肺癌において発現する)、Met(例えば、肺癌において発現する)、α5β3(例えば、腫瘍血管系において発現する)、α5β1(例えば、腫瘍血管系において発現する)、TRAIL−R1/TRAIL−R2(例えば、固形腫瘍(結腸、肺、膵臓)及び血液学的悪性疾患において発現する)、RANKL(例えば、前立腺癌及び骨転移において発現する)、テネイシン(例えば、神経膠腫、上皮性腫瘍(乳房、前立腺)において発現する)、EpCAM(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する))、CEA(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する))、gpA33(例えば、大腸癌腫において発現する)、ムチン(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺、卵巣)において発現する))、TAG−72(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する))、EphA3(例えば、肺、腎臓、メラノーマ、神経膠腫、血液学的悪性疾患において発現する)及びIGF1R(例えば、肺、乳房、頭頸部、前立腺、甲状腺、神経膠腫において発現する)が挙げられる。表面及び細胞内抗原の例としては、例えば、Her2(遺伝子記号ERBB2)、MAGE−A1(遺伝子記号MAGEA1)、MART−1(遺伝子記号MLANA)、NY−ESO(遺伝子記号CTAG1)、WT1(遺伝子記号WT1)、MUC17及びMUC13が挙げられる。他の抗原の例としては、例えば、BCMA(遺伝子記号TNFRSF17)、B7H6(遺伝子記号NCR3LG1)、CAIX(遺伝子記号CA9)、CD123(遺伝子記号IL3RA)、CD138(遺伝子記号SDC1)、CD171(遺伝子記号L1CAM)、CD19(遺伝子記号CD19)、CD20(遺伝子記号CD20)、CD22(遺伝子記号CD22)、CD30(遺伝子記号TNFRSF8)、CD33(遺伝子記号CD33)、CD38(遺伝子記号CD38)、CD44、スプライス変異体incl 7及び8(文献にてvXと示される)(遺伝子記号CD44)、CEA、CS1(遺伝子記号SLAMF7)、EGFRvIII(遺伝子記号EGFR、vIII欠失変異体)、EGP2、EGP40(遺伝子記号EPCAM)、Erbファミリーメンバー(遺伝子記号ERBB1、ERBB2、ERBB3、ERBB4)、FAP(遺伝子記号FAP)、胎児性アセチルコリン受容体(遺伝子記号AChR)、葉酸受容体アルファ(遺伝子記号FOLR1)、葉酸受容体ベータ(遺伝子記号FOLR2)、GD2、GD3、GPC3(遺伝子記号GPC3)、Her2/neu(遺伝子記号ERBB2)、IL−13Ra2(遺伝子記号IL13RA2)、カッパ軽鎖(遺伝子記号IGK)、ルイス−Y、メソテリン(遺伝子記号MSLN)、ムチン−1(遺伝子記号MUC1)、ムチン−16(遺伝子記号MUC16)、NKG2Dリガンド、前立腺特異的膜抗原(PSMA)(遺伝子記号FOLH1)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)(遺伝子記号PSCA)、受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(遺伝子記号ROR1)、及び未分化リンパ腫受容体チロシンキナーゼ(遺伝子記号ALK)が挙げられる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、CARの産生を誘導する。CARは、いくつかの場合では、抗原と特異的に結合するドメインを含む。かかる抗原の例としては、例えば、腫瘍抗原;癌細胞関連抗原;血液学的悪性疾患抗原;固形腫瘍抗原;細胞表面抗原(例えば、T細胞受容体(TCR)により標的とされる細胞表面抗原;細胞内抗原;等が挙げられる。血液学的悪性疾患抗原の例としては、例えば、CD19(例えば、B細胞において発現する)、CD20(例えば、B細胞において発現する)、CD22(例えば、B細胞において発現する)、CD30(例えば、B細胞において発現する)、CD33(例えば、骨髄系細胞において発現する)、CD70(例えば、B細胞/T細胞において発現する)、CD123(例えば、骨髄系細胞において発現する)、カッパ(例えば、B細胞において発現する)、ルイスY(例えば、骨髄系細胞において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、骨髄系細胞において発現する)、ROR1(例えば、B細胞において発現する)、SLAMF7/CS1(例えば、骨髄腫細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び大半のB細胞型において発現する)、CD138(例えば、多発性骨髄腫の悪性形質細胞において発現する)、CD56(例えば、骨髄腫細胞、神経細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び小柱骨芽細胞(trabecular osteoblasts)において発現する)CD38(例えば、B細胞/T細胞にいて発現する)及びCD160(例えば、NK細胞/T細胞において発現する)等が挙げられる。固形腫瘍抗原の例としては、例えば、B7H3(例えば、肉腫、神経膠腫において発現する)、CAIX(例えば、腎臓において発現する)、CD44 v6/v7(例えば、子宮頸部において発現する)、CD171(例えば、神経芽細胞腫において発現する)、CEA(例えば、結腸において発現する)、EGFRvIII(例えば、神経膠腫において発現する)、EGP2(例えば、癌腫において発現する)、EGP40(例えば、結腸において発現する)、EphA2(例えば、神経膠腫、肺において発現する)、ErbB2(HER2)(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB受容体ファミリー(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB3/4(例えば、乳房、卵巣において発現する)、HLA−A1/MAGE1(例えば、メラノーマにおいて発現する)、HLA−A2/NY−ESO−1(例えば、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、FR−a(例えば、卵巣において発現する)、FAP†(例えば、癌関連線維芽細胞において発現する)、FAR(例えば、横紋筋肉腫において発現する)、GD2(例えば、神経芽細胞腫、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、GD3(例えば、メラノーマ、肺癌において発現する)、HMW−MAA(例えば、メラノーマにおいて発現する)、IL11Ra(例えば、骨肉腫において発現する)、IL13Ra2(例えば、神経膠腫において発現する)、ルイスY(例えば、乳房/卵巣/膵臓において発現する)、メソテリン(例えば、中皮腫、乳房、膵臓において発現する)、Muc1(例えば、卵巣、乳房、前立腺において発現する)、NCAM(例えば、神経芽細胞腫、結腸直腸において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、卵巣、肉腫(sacoma)において発現する)、PSCA(例えば、前立腺、膵臓において発現する)、PSMA(例えば、前立腺において発現する)、TAG72(例えば、結腸において発現する)、VEGFR−2(例えば、腫瘍血管系において発現する)、Axl(例えば、肺癌において発現する)、Met(例えば、肺癌において発現する)、α5β3(例えば、腫瘍血管系において発現する)、α5β1(例えば、腫瘍血管系において発現する)、TRAIL−R1/TRAIL−R2(例えば、固形腫瘍(結腸、肺、膵臓)及び血液学的悪性疾患において発現する)、RANKL(例えば、前立腺癌及び骨転移において発現する)、テネイシン(例えば、神経膠腫、上皮性腫瘍(乳房、前立腺)において発現する)、EpCAM(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、CEA(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、gpA33(例えば、大腸癌腫において発現する)、ムチン(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺、卵巣)において発現する)、TAG−72(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、EphA3(例えば、肺、腎臓、メラノーマ、神経膠腫、血液学的悪性疾患において発現する)及びIGF1R(例えば、肺、乳房、頭頸部、前立腺、甲状腺、神経膠腫において発現する)が挙げられる。表面及び細胞内抗原の例としては、例えば、Her2(遺伝子記号ERBB2)、MAGE−A1(遺伝子記号MAGEA1)、MART−1(遺伝子記号MLANA)、NY−ESO(遺伝子記号CTAG1)、WT1(遺伝子記号WT1)、MUC17及びMUC13が挙げられる。他の抗原の例としては、例えば、BCMA(遺伝子記号TNFRSF17)、B7H6(遺伝子記号NCR3LG1)、CAIX(遺伝子記号CA9)、CD123(遺伝子記号IL3RA)、CD138(遺伝子記号SDC1)、CD171(遺伝子記号L1CAM)、CD19(遺伝子記号CD19)、CD20(遺伝子記号CD20)、CD22(遺伝子記号CD22)、CD30(遺伝子記号TNFRSF8)、CD33(遺伝子記号CD33)、CD38(遺伝子記号CD38)、CD44、スプライス変異体incl 7及び8(文献にてvXと示される)(遺伝子記号CD44)、CEA、CS1(遺伝子記号SLAMF7)、EGFRvIII(遺伝子記号EGFR、vIII欠失変異体)、EGP2、EGP40(遺伝子記号EPCAM)、Erbファミリーメンバー(遺伝子記号ERBB1、ERBB2、ERBB3、ERBB4)、FAP(遺伝子記号FAP)、胎児性アセチルコリン受容体(遺伝子記号AChR)、葉酸受容体アルファ(遺伝子記号FOLR1)、葉酸受容体ベータ(遺伝子記号FOLR2)、GD2、GD3、GPC3(遺伝子記号GPC3)、Her2/neu(遺伝子記号ERBB2)、IL−13Ra2(遺伝子記号IL13RA2)、カッパ軽鎖(遺伝子記号IGK)、ルイス−Y、メソテリン(遺伝子記号MSLN)、ムチン−1(遺伝子記号MUC1)、ムチン−16(遺伝子記号MUC16)、NKG2Dリガンド、前立腺特異的膜抗原(PSMA)(遺伝子記号FOLH1)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)(遺伝子記号PSCA)、受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(遺伝子記号ROR1)、及び未分化リンパ腫受容体チロシンキナーゼ(遺伝子記号ALK)が挙げられる。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド(例えば、第一のsynNotchポリペプチド)の細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、第二のsynNotchポリペプチドの産生を誘導する。第二のsynNotchポリペプチドは、いくつかの場合では、抗原と特異的に結合するドメインを含む。かかる抗原の例としては、例えば、腫瘍抗原;癌細胞関連抗原;血液学的悪性疾患抗原;固形腫瘍抗原;細胞表面抗原(例えば、T細胞受容体(TCR)により標的とされる細胞表面抗原;細胞内抗原;等が挙げられる。血液学的悪性疾患抗原の例としては、例えば、CD19(例えば、B細胞において発現する)、CD20(例えば、B細胞において発現する)、CD22(例えば、B細胞において発現する)、CD30(例えば、B細胞において発現する)、CD33(例えば、骨髄系細胞において発現する)、CD70(例えば、B細胞/T細胞において発現する)、CD123(例えば、骨髄系細胞において発現する)、カッパ(例えば、B細胞において発現する)、ルイスY(例えば、骨髄系細胞において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、骨髄系細胞において発現する)、ROR1(例えば、B細胞において発現する)、SLAMF7/CS1(例えば、骨髄腫細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び大半のB細胞型において発現する)、CD138(例えば、多発性骨髄腫の悪性形質細胞において発現する)、CD56(例えば、骨髄腫細胞、神経細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び小柱骨芽細胞(trabecular osteoblasts)において発現する)CD38(例えば、B細胞/T細胞にいて発現する)及びCD160(例えば、NK細胞/T細胞において発現する)等が挙げられる。固形腫瘍抗原の例としては、例えば、B7H3(例えば、肉腫、神経膠腫において発現する)、CAIX(例えば、腎臓において発現する)、CD44 v6/v7(例えば、子宮頸部において発現する)、CD171(例えば、神経芽細胞腫において発現する)、CEA(例えば、結腸において発現する)、EGFRvIII(例えば、神経膠腫において発現する)、EGP2(例えば、癌腫において発現する)、EGP40(例えば、結腸において発現する)、EphA2(例えば、神経膠腫、肺において発現する)、ErbB2(HER2)(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB受容体ファミリー(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB3/4(例えば、乳房、卵巣において発現する)、HLA−A1/MAGE1(例えば、メラノーマにおいて発現する)、HLA−A2/NY−ESO−1(例えば、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、FR−a(例えば、卵巣において発現する)、FAP†(例えば、癌関連線維芽細胞において発現する)、FAR(例えば、横紋筋肉腫において発現する)、GD2(例えば、神経芽細胞腫、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、GD3(例えば、メラノーマ、肺癌において発現する)、HMW−MAA(例えば、メラノーマにおいて発現する)、IL11Ra(例えば、骨肉腫において発現する)、IL13Ra2(例えば、神経膠腫において発現する)、ルイスY(例えば、乳房/卵巣/膵臓において発現する)、メソテリン(例えば、中皮腫、乳房、膵臓において発現する)、Muc1(例えば、卵巣、乳房、前立腺において発現する)、NCAM(例えば、神経芽細胞腫、結腸直腸において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、卵巣、肉腫(sacoma)において発現する)、PSCA(例えば、前立腺、膵臓において発現する)、PSMA(例えば、前立腺において発現する)、TAG72(例えば、結腸において発現する)、VEGFR−2(例えば、腫瘍血管系において発現する)、Axl(例えば、肺癌において発現する)、Met(例えば、肺癌において発現する)、α5β3(例えば、腫瘍血管系において発現する)、α5β1(例えば、腫瘍血管系において発現する)、TRAIL−R1/TRAIL−R2(例えば、固形腫瘍(結腸、肺、膵臓)及び血液学的悪性疾患において発現する)、RANKL(例えば、前立腺癌及び骨転移において発現する)、テネイシン(例えば、神経膠腫、上皮性腫瘍(乳房、前立腺)において発現する)、EpCAM(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、CEA(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、gpA33(例えば、大腸癌腫において発現する)、ムチン(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺、卵巣)において発現する)、TAG−72(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する)、EphA3(例えば、肺、腎臓、メラノーマ、神経膠腫、血液学的悪性疾患において発現する)及びIGF1R(例えば、肺、乳房、頭頸部、前立腺、甲状腺、神経膠腫において発現する)が挙げられる。表面及び細胞内抗原の例としては、例えば、Her2(遺伝子記号ERBB2)、MAGE−A1(遺伝子記号MAGEA1)、MART−1(遺伝子記号MLANA)、NY−ESO(遺伝子記号CTAG1)、WT1(遺伝子記号WT1)、MUC17及びMUC13が挙げられる。他の抗原の例としては、例えば、BCMA(遺伝子記号TNFRSF17)、B7H6(遺伝子記号NCR3LG1)、CAIX(遺伝子記号CA9)、CD123(遺伝子記号IL3RA)、CD138(遺伝子記号SDC1)、CD171(遺伝子記号L1CAM)、CD19(遺伝子記号CD19)、CD20(遺伝子記号CD20)、CD22(遺伝子記号CD22)、CD30(遺伝子記号TNFRSF8)、CD33(遺伝子記号CD33)、CD38(遺伝子記号CD38)、CD44、スプライス変異体incl 7及び8(文献にてvXと示される)(遺伝子記号CD44)、CEA、CS1(遺伝子記号SLAMF7)、EGFRvIII(遺伝子記号EGFR、vIII欠失変異体)、EGP2、EGP40(遺伝子記号EPCAM)、Erbファミリーメンバー(遺伝子記号ERBB1、ERBB2、ERBB3、ERBB4)、FAP(遺伝子記号FAP)、胎児性アセチルコリン受容体(遺伝子記号AChR)、葉酸受容体アルファ(遺伝子記号FOLR1)、葉酸受容体ベータ(遺伝子記号FOLR2)、GD2、GD3、GPC3(遺伝子記号GPC3)、Her2/neu(遺伝子記号ERBB2)、IL−13Ra2(遺伝子記号IL13RA2)、カッパ軽鎖(遺伝子記号IGK)、ルイス−Y、メソテリン(遺伝子記号MSLN)、ムチン−1(遺伝子記号MUC1)、ムチン−16(遺伝子記号MUC16)、NKG2Dリガンド、前立腺特異的膜抗原(PSMA)(遺伝子記号FOLH1)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)(遺伝子記号PSCA)、受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(遺伝子記号ROR1)、及び未分化リンパ腫受容体チロシンキナーゼ(遺伝子記号ALK)が挙げられる。いくつかの場合では、第一のsynNotchポリペプチド及び第二のsynNotchポリペプチドは、2つの異なる抗原と特異的に結合する。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるとき、キメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、TANGOポリペプチドの産生を誘導する。
本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインが、特異的結合対の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に放出されるときに、本明細書に記載のような様々なポリペプチドの発現を誘導し得るため、いくつかの例では、2つ以上のポリペプチドの誘導された発現は、論理ゲート使用回路を生成し得る。かかる論理ゲート使用回路は、例えば、「ANDゲート」、「ORゲート」、「NOTゲート」及びそれらの組み合わせを含んでよいがこれらに限定されず、これには、例えば、高次ANDゲート、高次ORゲート、高次NOTゲート、高次組み合わせゲート(すなわち、AND、OR、及び/またはNOTゲートのいくつかの組み合わせを使用するゲート)を含む、例えば、高次ゲートが含まれる。
本開示の「AND」ゲートは、2つ以上の入力がシグナルの伝播に必要とされる場合を含む。例えば、いくつかの例では、ANDゲートは、2つの入力、例えば、2つの抗原が2つ以上の結合誘発型転写スイッチまたはその部分を通したシグナル伝達のために必要とされる場合に、2つ以上の結合誘発型転写スイッチまたはその部分を通したシグナル伝達を可能にする。
本開示の「OR」ゲートは、2つ以上の入力のいずれかがシグナルの伝播を可能にし得る場合を含まれる。例えば、いくつかの例では、ORゲートは、任意の1つの入力、例えば、2つの抗原のいずれかが、2つ以上の結合誘発型転写スイッチまたはその部分のシグナル伝達出力を誘導し得る場合に、2つ以上の結合誘発型転写スイッチまたはその部分を通したシグナル伝達を可能にする。
本開示の「NOT」ゲートは、1つの入力がシグナルの伝播を防ぐことができる場合を含む。例えば、いくつかの例では、NOTゲートは、結合誘発型転写スイッチを通したシグナル伝達を阻害する。一実施形態では、NOTゲートは、結合相互作用の阻害を含んでよい。例えば、分割結合誘発型転写スイッチの一部の結合を防ぐ競合阻害因子は、結合誘発型転写スイッチを通したシグナル伝達を防ぐNOTゲートとして機能してよい。別の実施形態では、NOTゲートは、回路の要素の機能的な阻害を含んでよい。例えば、結合誘発型転写スイッチを通したシグナル伝達または結合誘発型転写スイッチを通したシグナル伝達の結果を機能的に防ぐ阻害因子は、本明細書に記載のような分子回路のNOTゲートとして機能してよい。一例として、阻害因子ドメイン、例えば、阻害性PD−1ドメインは、NOTゲートとして機能して、例えば、細胞活性化をもたらす、結合誘発型転写スイッチを通したシグナル伝達を防ぎ得る。
多入力ゲートは、NOTゲート(例えば、特定の負の抗原)を活性化するシグナルが存在するとき及び/または場合、様々な異なる方法でNOTゲートを活用して、回路のいくつかの他の構成要素を通したシグナル伝達を防ぎ得る、または細胞反応を遮断し得る。例えば、AND+NOTゲートは、第一の抗原の存在下で特定の細胞の活性に正の影響を及ぼす結合誘発型スイッチ及び第二の抗原の存在下で細胞の活性に負の影響を及ぼす結合誘発型スイッチを含んでよい。
一実施形態では、抗原A及びXの存在下でCARが活性となるように、抗原Aに応答する第一の結合誘発型転写スイッチは抗原Xに応答するCARの発現を誘発し、これがT細胞活性化をもたらす(図136を参照されたい)。回路は、抗原Bの存在下で、(例えば、阻害性細胞内ドメイン(例えば、PD−1、CLTA4、CD45等を通して)CARを抑制し、T細胞活性化を防ぐ、第二の結合誘発型転写スイッチをさらに含む(図136)。それゆえ、3つの入力AND+NOTゲートの記載された実施形態では、抗原A及びXが存在し、抗原Bが存在しないときにのみ、T細胞活性化の細胞の活性が誘導される。
いくつかの例では、高次多入力ゲートは、NOTゲート機能を含む。例えば、活性化が、所望の細胞の活性を誘導するためにANDゲートでの分割転写因子の2つのパーツの発現に依存する回路では、NOT機能性が、例えば、分割転写因子の活性を抑制するために、採用されてよい。
一実施形態では、抗原Aに応答する第一のSynNotchは、抗原Aの存在下で分割転写因子の第一部の発現を誘導するまたはそれを放出し、抗原Bに応答する第二のSynNotchは、抗原Bの存在下で分割転写因子の第二部の発現を誘導するまたはそれを放出し、したがって分割転写因子の第一及び第二部が存在するとき、及び/または遊離しているとき、転写因子は何らかの下流活性、例えば、抗原Dに応答するCARの発現を活性化する(図137を参照されたい)。かかる実施形態では、回路は、NOT機能性を、例えば、抗原Cに応答する第三のSynNotch受容体の形態で含んでよく、これは、抗原Cの存在下で分割転写因子のドミナントネガティブ阻害因子を誘導するまたは放出する。転写因子の任意の好都合なドミナントネガティブ阻害因子は、例えば、2つのパーツが機能的な転写因子(例えば、相互作用ドメイン)を形成するために必要とされるドメインを欠く分割転写因子の一部を含むが、これらに限定されない、かかるNOT機能性において使用されてよい。それゆえ、NOT機能性を伴う多入力ゲートの記載した実施形態(図137)では、抗原A、B及びDが存在し、抗原Cが存在しないときにのみ、CARの細胞の活性、例えば、T細胞活性化が誘導される。
別の実施形態では、抗原Aに応答する第一のSynNotchは、抗原Xに応答する分割CARの第一部の発現を誘導し、抗原Bに応答する第二のSynNotchは、抗原Xに応答する分割CARの第二部の発現を誘導し、したがって抗原A及びBが存在するときに、分割CARのこれらの2つのパーツが抗原Xに応答する機能的なCARを形成し、これが抗原Xの存在下でT細胞活性化をもたらす(図138を参照されたい)。このような回路は、抗原Cの存在下で細胞内阻害ドメインが発現されるまたは放出されるように、抗原Cに応答する第三のSynNotchの形態でNOT機能性をさらに含んでよく、これが分割CARからのT細胞活性化を阻害する(図138を参照されたい)。それゆえ、NOT機能性を有する4つの入力ゲートの記載された実施形態(図138)では、抗原A、B及びXが存在し、抗原Cが存在しないときにのみ、ゲートの細胞の活性、例えば、分割CARを通したT細胞活性化が誘導される。
いくつかの例では、2つの入力ゲート使用回路は、そのそれぞれの抗原により特異的に結合されるときに、分割CARの一部の発現を誘導する、第一のSynNotchポリペプチドを含んでよい。いくつかの例では、本開示の細胞は、分割CARの第一部を構成的に発現し得、ゆえに、分割CARの第二部の発現が誘導される際に、分割CARは、存在する場合その抗原に応答するようになる。分割CARの第二部の発現に関する必要性は、いくつかの例では、分割CARの第二部の発現が、分割CARが応答する抗原に応答するためのシステムをプライムするように「プライミング」と称されてよい。
かかる2つの抗原ゲート使用回路の構成は変動してよい。いくつかの例では、第一の抗原(すなわち、抗原A)に応答するSynNotchは、第二の抗原(すなわち、抗原X)に応答する抗原認識ドメインを含有する分割CARの一部の発現を誘導する(例えば、図130を参照されたい)。かかる構成では、分割CARは、SynNotchポリペプチドにより誘導される分割CARの一部の発現により細胞がプライムされるまで、抗原Xを認識しない。従って、抗原A及び抗原Xの両方の存在が、T細胞活性化に必要とされる。
いくつかの例では、第一の抗原(すなわち、抗原A)に応答するSynNotchは、T細胞活性化のために必要な1つまたは複数の細胞内成分を含有する、第二の抗原(すなわち、抗原X)に応答する、分割CARの一部の発現を誘導する(例えば、図131を参照されたい)。かかる構成では、分割CARは、プライミングの前に抗原Xを認識するが、抗原Aの不在下では、抗原Xの結合は、T細胞活性化を誘導するように伝播されない。しかしながら、SynNotchポリペプチドにより誘導される分割CARの一部が発現されるとき、抗原Xの結合は、伝播されてT細胞活性化をもたらす。従って、抗原A及び抗原Xの両方の存在が、T細胞活性化に必要とされる。
いくつかの例では、3つの入力ANDゲートは、それらのそれぞれの第一及び第二の抗原により特異的に結合されるとき、第三の抗原の結合の際に活性化される第三の抗原応答性ポリペプチドの発現を誘導する、2つのSynNotchポリペプチドを含んでよい。例えば、一実施形態では、3つの入力ANDゲートは、第一の抗原に応答する第一のSynNotchポリペプチド及び第二の抗原に応答する第二のSynNotchポリペプチドを含んでよく、第一及び第二のSynNotchポリペプチドは、第三の抗原に応答する分割CARの第一及び第二部の発現を誘導する。ゆえに、第一及び第二の抗原(すなわち、抗原A及びB)の存在下で、分割CARの第一及び第二部は発現され、第三の抗原(すなわち、抗原C)の存在下で、分割CARはT細胞を活性化し、そこでそれは発現される。(図132を参照されたい)。抗原A及び抗原Bを認識する2つのSynNotchポリペプチドが、抗原Xを認識する分割CARの一部の発現を誘導する場合の、3つの抗原ゲーティングシステムのさらなる概略図を図133に示す。かかるシステムでは、抗原A、B及びXが、T細胞活性化に必要とされる。
いくつかの例では、4つの入力ANDゲートは、それらのそれぞれの第一、第二及び第三の抗原により特異的に結合されるとき、第四の抗原の結合の際に活性化される第四の抗原応答性ポリペプチドの発現を、直接的または間接的に誘導する、3つのSynNotchポリペプチドを含んでよい。例えば、一実施形態では、4つの入力ANDゲートは、第一の抗原に応答する第一のSynNotchポリペプチド、第二の抗原に応答する第二のSynNotchポリペプチド及び第三の抗原に応答する第三のSynNotchポリペプチドを含んでよく、第一のSynNotchポリペプチドは、第四の抗原に応答する分割CARの第一部の発現を誘導し、第二及び第三のSynNotchポリペプチドは、両部分が存在するときに、第四の抗原に応答する分割CARの第二部の発現を誘導する、転写因子の第一及び第二部の発現を誘導する。これは、第一、第二及び第三の抗原(すなわち、抗原A、B及びC)の存在下で、分割CARの第一及び第二部は発現され、第四の抗原(すなわち、抗原D)の存在下で、分割CARは、T細胞を活性化し、そこでそれは発現される(図134を参照されたい)。
いくつかの例では、5つの入力ANDゲートは、それらのそれぞれの第一、第二、第三及び第四の抗原により特異的に結合されるときに、第五の抗原の結合の際に活性化される第五の抗原応答性ポリペプチドの発現を誘導する、4つのSynNotchポリペプチドを含んでよい。例えば、一実施形態では、5つの入力ANDゲートは、分割CARの第一部の発現を、両部分が存在するときに誘導する第一の転写因子の第一及び第二部の発現を誘導する、第一及び第二の抗原に応答する第一及び第二のSynNotchポリペプチド、ならびに、第五の抗原に応答する分割CARの第二部の発現を、両部分が存在するときに誘導する第二の転写因子の第一及び第二部の発現を誘導する、第三及び第四の抗原に応答する第三及び第四のSynNotchポリペプチドを含んでよい。ゆえに、第一の、第二、第三及び第四の抗原(すなわち、抗原A、B、C及びD)の存在下で、分割CARの第一及び第二部が発現され、第五の抗原(すなわち、抗原E)の存在下で、分割CARは、T細胞を活性化し、そこでそれは活性化される(図135を参照されたい)。
例えば、論理ゲート使用SynNotch回路のように、分割転写因子を活用する場合、転写因子またはその部分は、このシステムの他の発現カセット、例えば、SynNotchまたはその部分をコードする配列、CARまたはその部分をコードする配列等を含有する発現カセットとは別の発現カセットから細胞内で発現され得る。転写因子またはその部分、例えば、分割転写因子の部分が、回路の他の構成要素とは別の発現カセットに含有される場合、転写因子発現カセットは、転写因子またはその部分をコードする配列、及び、例えば、プロモーター、エンハンサー等を含むその発現に必要な配列エレメントのみを含有し得る。別々の転写因子またはその部分は、例えば、レポーターをコードする配列、タグをコードする配列等を含む、転写の発現または機能を物質的に影響しないさらなるエレメントを含有してもしなくてもよい。
他の例では、例えば、論理ゲート使用SynNotch回路のように、分割転写因子を活用する場合、転写因子またはその部分は、システムの他の構成要素と共有された発現カセット、例えば、SynNotchまたはその部分をコードする発現カセット、CARまたはその部分をコードする発現カセット等から細胞内で発現され得る。システムの他の構成要素と共有された発現カセット上に存在する転写因子またはその部分をコードする配列は、独立して制御されてよい、すなわち、カセットの他のシステムエレメントとは別の発現制御エレメント(すなわち、プロモーター、エンハンサー等)を含有してよい、または発現カセットの他のシステムエレメントと同時に制御されてよい、すなわち、転写因子及び他のシステムエレメントの1つまたは複数は、同一の発現制御エレメントから制御される。転写因子またはその部分をコードする配列が、発現カセットの他のシステムエレメントと同時に制御される場合、転写因子またはその部分は、他のシステムエレメントの1つまたは複数に付着するようにコードされてよい。
ある特定の実施形態では、結合誘発型転写スイッチをコードする核酸は、結合誘発型転写スイッチの活性化の際に、分割転写因子の部分が放出され、分割転写因子の1つまたは複数の他の部分と複合体形成するために利用可能となって、機能的な転写因子を形成するように、結合誘発型転写スイッチの1つまたは複数のドメインに作動可能に連結した分割転写因子の一部分をコードするように構成される。
従って、1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチの活性化は、分割転写因子の部分の発現を誘導してよく、これは、分割転写因子部分のヘテロ二量体化及び/または複合体形成をもたらし、これが、機能的な転写因子の形成をもたらす。あるいは、1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチの活性化は、1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチからの分割転写因子部分の放出をもたらしてよく、これは、分割転写因子部分のヘテロ二量体化及び/または複合体形成をもたらし、これが、機能的な転写因子の形成をもたらす。加えて、分割転写因子部分の誘導及び放出は組み合わされてよく、例えば、1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチの活性化が、分割転写因子の部分の発現及び1つまたは複数の結合誘発型転写スイッチからの分割転写因子部分の放出を誘導してよく、これが分割転写因子部分のヘテロ二量体化及び/または複合体形成をもたらし、これが機能的な転写因子の形成をもたらす場合である。
本開示の論理ゲート使用システムは、具体的に記載したものに限定されず、代替となる構成及び/または記載されたものよりも高次のゲートを含んでよい。例えば、いくつかの例では、本開示の論理ゲート使用システムは、2つの入力ゲート、3つの入力ゲート、4つの入力ゲート、5つの入力ゲート、6つの入力ゲート、7つの入力ゲート、8つの入力ゲート、9つの入力ゲート、10の入力ゲートまたはそれ以上であってよい。さらには、本開示の論理ゲート使用システムの構成要素は、さらなる回路構成要素の発現の誘導のためのSynNotchに限定されず、例えば、他の結合誘発型転写スイッチを含んでよく、これには例えば、本明細書に記載のものが含まれるが、これらに限定されない。加えて、前述の例を記載する一方で、簡潔性のために、分割CARのパーツの発現の誘導に関して、例えば、分割SynNotchポリペプチドを含むが、これらに限定されない、他の分割分子が、本開示の論理ゲート使用回路において使用されてよい。
本開示は、以下を含む、標的細胞の活性を調節する方法を提供する:
a)標的細胞において本開示の第一のsynNotchポリペプチドを発現させること、ここで、第一のsynNotchポリペプチドは、可溶性アダプター分子(例えば、抗原)上の第一のエピトープと結合する抗原結合ドメイン(例えば、scFv、ナノボディ等)を含む;
b)標的細胞と、
i)本開示の第二のsynNotchポリペプチドを発現する第二の細胞、ここで、第二のsynNotchポリペプチドは、可溶性アダプター分子(例えば、抗原)上の第二のエピトープと結合する抗原結合ドメイン(例えば、scFv、ナノボディ等)を含む;及び
ii)可溶性アダプター分子(例えば、抗原)
を接触させること、ここで、第一のsynNotchポリペプチドの抗原結合ドメイン及び第二のsynNotchポリペプチドの抗原結合ドメインの、可溶性アダプター分子(例えば、抗原)への結合が、第一のsynNotchポリペプチドの細胞内ドメインの切断を誘導し、それにより、細胞内ドメインが放出され、放出された細胞内ドメインが標的細胞の活性を調節する。標的細胞の活性は、細胞の遺伝子産物の発現、細胞の増殖、細胞のアポトーシス、細胞の非アポトーシス性死、細胞の分化、細胞の脱分化、細胞の遊走、細胞からの分子の分泌及び細胞の細胞接着からなる群より選択されることができる。アダプター分子は、癌関連抗原、病原体関連抗原、抗体等であることができる。
追加の配列
本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数の追加のポリペプチドをさらに含むことができ、ここで、好適な追加のポリペプチドには、シグナル配列;エピトープタグ;親和性ドメイン;核局在化シグナル(NLS);及び検出可能シグナルを産生するポリペプチドが含まれるが、これらに限定されない。
シグナル配列
本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドにおける使用に好適なシグナル配列には、天然に存在するシグナル配列、合成の(例えば、人工)シグナル配列等を含む任意の真核生物シグナル配列が含まれる。
エピトープタグ
好適なエピトープタグには、
Figure 0006784687
等が含まれるが、これらに限定されない。
親和性ドメイン
親和性ドメインは、結合パートナーと相互作用することができるペプチド配列、例えば、同定または精製に有用な、固体支持体の上に固定されたものなどを含む。複数の連続する単一のアミノ酸、例えば、ヒスチジンは、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドに融合したとき、ニッケルセファロースなどの樹脂カラムへの高親和性結合による組換えキメラポリペプチドのワンステップ精製のために使用されてよい。例示的な親和性ドメインには、
Figure 0006784687
、ヘマグルチニン、例えば、HAタグ
Figure 0006784687
、GST、チオレドキシン、セルロース結合ドメイン、RYIRS(SEQ ID NO:79)、Phe−His−His−Thr(SEQ ID NO:80)、キチン結合ドメイン、S−ペプチド、T7ペプチド、SH2ドメイン、C末端RNAタグ、
Figure 0006784687
、金属結合ドメイン、例えば、亜鉛結合ドメインまたはカルシウム結合ドメイン、例えばカルシウム結合タンパク質からのもの、例えば、カルモジュリン、トロポニンC、カルシニューリンB、ミオシン軽鎖、リカバリン、S−モジュリン、ビシニン、VILIP、ニューロカルシン、ヒポカルシン、フリクエニン、カルトラクチン、カルパイン大サブユニット、S100タンパク質、パルブアルブミン、カルビンディンD9K、カルビンディンD28K、及びカルレチニン、インテイン、ビオチン、ストレプトアビジン、MyoD、Id、ロイシンジッパー配列、並びにマルトース結合タンパク質が含まれる。
核局在化配列
好適な核局在化シグナル(「NLS」;本明細書で「核局在化配列」とも称される)には、例えば、
Figure 0006784687
等が含まれる。NLSは、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドのN末端;本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドのN末端付近(例えば、N末端の5アミノ酸以内、10アミノ酸以内、または20アミノ酸以内);本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドのC末端;本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドのC末端付近(例えば、C末端の5アミノ酸以内、10アミノ酸以内、または20アミノ酸以内);または本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの内部に存在することができる。
検出可能シグナル産生ポリペプチド
好適な検出可能シグナル産生タンパク質には、例えば、蛍光タンパク質;検出可能シグナルを産物として生成する反応を触媒する酵素;等が含まれる。
好適な蛍光タンパク質には、緑色蛍光タンパク質(GFP)またはその変異体、GFPの青色蛍光変異体(BFP)、GFPのシアン蛍光変異体(CFP)、GFPの黄色蛍光変異体(YFP)、強化GFP(EGFP)、強化CFP(ECFP)、強化YFP(EYFP)、GFPS65T、エメラルド、トパーズ(TYFP)、ビーナス、シトリン、mCitrine、GFPuv、不安定化EGFP(dEGFP)、不安定化ECFP(dECFP)、不安定化EYFP(dEYFP)、mCFPm、セルリアン、T−Sapphire、CyPet、YPet、mKO、HcRed、t−HcRed、DsRed、DsRed2、DsRed−monomer、J−Red、dimer2、t−dimer2(12)、mRFP1、ポシロポリン、ウミシイタケGFP、モンスターGFP、paGFP、カエデタンパク質及びキンドリングタンパク質、フィコビリタンパク質及びフィコビリタンパク質コンジュゲート、例えば、B−フィコエリトリン、R−フィコエリトリン及びアロフィコシアニンが含まれるが、これらに限定されない。蛍光タンパク質の他の例としては、mHoneydew、mBanana、mOrange、dTomato、tdTomato、mTangerine、mStrawberry、mCherry、mGrape1、mRaspberry、mGrape2、mPlum(Shaner et al.(2005)Nat.Methods 2:905−909)等が挙げられる。例えば、Matz et al.(1999)Nature Biotechnol.17:969−973に記載のような、花虫類種由来の様々な蛍光及び有色タンパク質のいずれかが使用に好適である。
好適な酵素には、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ(AP)、ベータ−ガラクトシダーゼ(GAL)、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、ベータ−N−アセチルグルコサミニダーゼ、β−グルクロニダーゼ、インベルターゼ、キサンチンオキシダーゼ、ホタルルシフェラーゼ、グルコースオキシダーゼ(GO)等が含まれるが、これらに限定されない。
特異的結合対の第二のメンバーの例
上記の通り、本開示のキメラNotchポリペプチドの特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出される。上記の通り、特異的結合対の第二のメンバーは、様々な分子のいずれかであることができる。いくつかの場合では、キメラNotchポリペプチドは、抗原と特異的に結合する;例えば、特異的結合対の第二のメンバーは、抗原である。かかる抗原の例としては、例えば、腫瘍抗原;癌細胞関連抗原;血液学的悪性疾患抗原;固形腫瘍抗原;細胞表面抗原(例えば、T細胞受容体(TCR)により標的とされる細胞表面抗原;細胞内抗原;等が挙げられる。血液学的悪性疾患抗原の例としては、例えば、CD19(例えば、B細胞において発現する)、CD20(例えば、B細胞において発現する)、CD22(例えば、B細胞において発現する)、CD30(例えば、B細胞において発現する)、CD33(例えば、骨髄系細胞において発現する)、CD70(例えば、B細胞/T細胞において発現する)、CD123(例えば、骨髄系細胞において発現する)、カッパ(例えば、B細胞において発現する)、ルイスY(例えば、骨髄系細胞において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、骨髄系細胞において発現する)、ROR1(例えば、B細胞において発現する)、SLAMF7/CS1(例えば、骨髄腫細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び大半のB細胞型において発現する)、CD138(例えば、多発性骨髄腫の悪性形質細胞において発現する)、CD56(例えば、骨髄腫細胞、神経細胞、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及び小柱骨芽細胞(trabecular osteoblasts)において発現する)CD38(例えば、B細胞/T細胞にいて発現する)及びCD160(例えば、NK細胞/T細胞において発現する)等が挙げられる。固形腫瘍抗原の例としては、例えば、B7H3(例えば、肉腫、神経膠腫において発現する)、CAIX(例えば、腎臓において発現する)、CD44 v6/v7(例えば、子宮頸部において発現する)、CD171(例えば、神経芽細胞腫において発現する)、CEA(例えば、結腸において発現する)、EGFRvIII(例えば、神経膠腫において発現する)、EGP2(例えば、癌腫において発現する)、EGP40(例えば、結腸において発現する)、EphA2(例えば、神経膠腫、肺において発現する)、ErbB2(HER2)(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB受容体ファミリー(例えば、乳房、肺、前立腺、神経膠腫において発現する)、ErbB3/4(例えば、乳房、卵巣において発現する)、HLA−A1/MAGE1(例えば、メラノーマにおいて発現する)、HLA−A2/NY−ESO−1(例えば、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、FR−a(例えば、卵巣において発現する)、FAP†(例えば、癌関連線維芽細胞において発現する)、FAR(例えば、横紋筋肉腫において発現する)、GD2(例えば、神経芽細胞腫、肉腫、メラノーマにおいて発現する)、GD3(例えば、メラノーマ、肺癌において発現する)、HMW−MAA(例えば、メラノーマにおいて発現する)、IL11Ra(例えば、骨肉腫において発現する)、IL13Ra2(例えば、神経膠腫において発現する)、ルイスY(例えば、乳房/卵巣/膵臓において発現する)、メソテリン(例えば、中皮腫、乳房、膵臓において発現する)、Muc1(例えば、卵巣、乳房、前立腺において発現する)、NCAM(例えば、神経芽細胞腫、結腸直腸において発現する)、NKG2Dリガンド(例えば、卵巣、肉腫(sacoma)において発現する)、PSCA(例えば、前立腺、膵臓において発現する)、PSMA(例えば、前立腺において発現する)、TAG72(例えば、結腸において発現する)、VEGFR−2(例えば、腫瘍血管系において発現する)、Axl(例えば、肺癌において発現する)、Met(例えば、肺癌において発現する)、α5β3(例えば、腫瘍血管系において発現する)、α5β1(例えば、腫瘍血管系において発現する)、TRAIL−R1/TRAIL−R2(例えば、固形腫瘍(結腸、肺、膵臓)及び血液学的悪性疾患において発現する)、RANKL(例えば、前立腺癌及び骨転移において発現する)、テネイシン(例えば、神経膠腫、上皮性腫瘍(乳房、前立腺)において発現する)、EpCAM(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する))、CEA(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する))、gpA33(例えば、大腸癌腫において発現する)、ムチン(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺、卵巣)において発現する))、TAG−72(例えば、上皮性腫瘍(乳房、結腸、肺)において発現する))、EphA3(例えば、肺、腎臓、メラノーマ、神経膠腫、血液学的悪性疾患において発現する)及びIGF1R(例えば、肺、乳房、頭頸部、前立腺、甲状腺、神経膠腫において発現する)が挙げられる。表面及び細胞内抗原の例としては、例えば、Her2(遺伝子記号ERBB2)、MAGE−A1(遺伝子記号MAGEA1)、MART−1(遺伝子記号MLANA)、NY−ESO(遺伝子記号CTAG1)、WT1(遺伝子記号WT1)、MUC17及びMUC13が挙げられる。他の抗原の例としては、例えば、BCMA(遺伝子記号TNFRSF17)、B7H6(遺伝子記号NCR3LG1)、CAIX(遺伝子記号CA9)、CD123(遺伝子記号IL3RA)、CD138(遺伝子記号SDC1)、CD171(遺伝子記号L1CAM)、CD19(遺伝子記号CD19)、CD20(遺伝子記号CD20)、CD22(遺伝子記号CD22)、CD30(遺伝子記号TNFRSF8)、CD33(遺伝子記号CD33)、CD38(遺伝子記号CD38)、CD44、スプライス変異体incl 7及び8(文献にてvXと示される)(遺伝子記号CD44)、CEA、CS1(遺伝子記号SLAMF7)、EGFRvIII(遺伝子記号EGFR、vIII欠失変異体)、EGP2、EGP40(遺伝子記号EPCAM)、Erbファミリーメンバー(遺伝子記号ERBB1、ERBB2、ERBB3、ERBB4)、FAP(遺伝子記号FAP)、胎児性アセチルコリン受容体(遺伝子記号AChR)、葉酸受容体アルファ(遺伝子記号FOLR1)、葉酸受容体ベータ(遺伝子記号FOLR2)、GD2、GD3、GPC3(遺伝子記号GPC3)、Her2/neu(遺伝子記号ERBB2)、IL−13Ra2(遺伝子記号IL13RA2)、カッパ軽鎖(遺伝子記号IGK)、ルイス−Y、メソテリン(遺伝子記号MSLN)、ムチン−1(遺伝子記号MUC1)、ムチン−16(遺伝子記号MUC16)、NKG2Dリガンド、前立腺特異的膜抗原(PSMA)(遺伝子記号FOLH1)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)(遺伝子記号PSCA)、受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体1(遺伝子記号ROR1)、及び未分化リンパ腫受容体チロシンキナーゼ(遺伝子記号ALK)が挙げられる。
例示的な実施形態
以下は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドの非限定的な例である。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)Lin NotchリピートA〜C(LNRセグメント);ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);iii)TMドメインを含み;S1タンパク質分解切断部位、S2タンパク質分解切断部位、及びS3タンパク質分解切断部位を含む、Notch受容体ポリペプチドを含む。かかるNotch受容体ポリペプチドの一例を図16Aに示す。図16Aでは、Lin NotchリピートA〜C(LNRセグメント)は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント)は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し、ここで、S1タンパク質分解切断部位は、配列RQRR(SEQ ID NO:86)を含み、S2タンパク質分解切断部位は、配列AVを含み;TMドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を含み、ここで、S3タンパク質分解切断部位は、配列VLLS(SEQ ID NO:87)を含む。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、i)EGFリピート;ii)Lin NotchリピートA〜C(LNRセグメント);iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);iv)TMドメインを含み;S1タンパク質分解切断部位、S2タンパク質分解切断部位、及びS3タンパク質分解切断部位を含むNotch受容体ポリペプチドを含む。かかるNotch受容体ポリペプチドの一例を図16Bに示す。図16Bでは、EGFリピートは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;LNRセグメント、ヘテロ二量体化ドメイン、TMドメイン、S1タンパク質分解切断部位、S2タンパク質分解切断部位、及びS3タンパク質分解切断部位は、図16Aに示す通りである。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を含むNotch受容体ポリペプチドを含み;ここで、TMドメインは下線を引いており;Notch受容体ポリペプチドは、S2タンパク質分解切断部位及びS3タンパク質分解切断部位を含み;Notch受容体ポリペプチドは、56アミノ酸の長さを有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)Fc受容体FcγIIIa(CD16A);b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)Fc受容体FcγIIIa(CD16A);i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図16Cに示す。S1、S2、及びS3切断部位の位置は図16Aに示す。図16Cでは、CD16Aは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)CD19ポリペプチド;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図17Aに示す。図17Aでは、CD19ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原に対して特異的な抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗CD19 scFv;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図17Bに示す。図17Bでは、抗CD19 scFvは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原に対して特異的な抗体;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗CD19 scFv;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図17Cに示す。図17Cでは、抗CD19 scFvは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Bに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原に対して特異的な抗体、例えば、癌細胞の表面上に存在する細胞表面抗原(例えば、癌特異的抗原);b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗メソテリンscFv;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図18に示す。図18では、抗メソテリンscFvは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Bに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)転写因子に対して特異的な抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗myc scFv;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの例を図19A及び19Bに示す。図19A及び19Bでは、抗Myc scFvは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)ナノボディ;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)LaG 9ナノボディ;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図20Aに示す。図20Aでは、LaG 9ナノボディは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)ナノボディ;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)LaG 50ナノボディ;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図20Bに示す。図20Bでは、LaG 50ナノボディは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)ナノボディ;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)LaG 18ナノボディ;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図20Cに示す。図20Cでは、LaG 18ナノボディは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)ナノボディ;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)LaG 16/LaG 2ナノボディ;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図20Dに示す。図20Dでは、LaG 16/LaG 2ナノボディは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)アポトーシス調節タンパク質;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)プログラムされた細胞死タンパク質1(PD−1)細胞外ドメイン;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図21に示す。図21では、PD1細胞外ドメインは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Bに示すアミノ酸配列を含み;tTA転写因子は、図16Cに示すアミノ酸配列を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原に対して特異的な抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗CD19 scFv;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、Gal4−VP64転写活性化因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図22に示す。図22では、抗CD19 scFvは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;Gal4−VP64転写活性化因子は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、DNA結合ポリペプチドである。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗CD19 scFv;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、Zip(−)Gal4 DNA結合ポリペプチドである。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図23に示す。図23では、抗CD19 scFvは、図22に示すアミノ酸配列を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;Zip(−)Gal4 DNA結合ポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗メソテリンscFv;b)i)EGFリピート;ii)LNRセグメント;iii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiv)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここでNotch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、NLSを含むVP64 Zip(+)である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図24に示す。図24では、抗メソテリンscFvは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し;Notch受容体ポリペプチドは、図16Bに示すアミノ酸配列を含み;VP64 Zip(+)転写活性化因子は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、リコンビナーゼである。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原に対して特異的な抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、リコンビナーゼである。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗CD19 scFv;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、FLPeリコンビナーゼである(例えば、Akbudak and Srivastava(2011)Mol.Biotechnol.49:82を参照されたい)。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図25に示す。図25では、抗CD19 scFvは、図22に示すアミノ酸配列を有し;Notchポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;FLPeリコンビナーゼは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、リコンビナーゼである。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原に対して特異的な抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、リコンビナーゼである。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗CD19 scFv;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、NLSを含むCreリコンビナーゼである。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図26に示す。図26では、抗CD19 scFvは、図22に示すアミノ酸配列を有し;Notchポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;Creリコンビナーゼは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有し、ここでCreリコンビナーゼは、NLS
Figure 0006784687
を含む。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、調節因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原に対して特異的な抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、筋原性調節因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗CD19 scFv;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、MyoDポリペプチドである。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図27に示す。この例では、MyoDは、赤色蛍光タンパク質(RFP)に融合している。図27では、抗CD19 scFvは、図22に示すアミノ酸配列を有し;Notchポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;MyoDポリペプチドは、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは転写因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)細胞表面抗原に対して特異的な抗体;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、Tボックス含有転写因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、N末端からC末端の順で、a)抗CD19 scFv;b)i)LNRセグメント;ii)ヘテロ二量体化ドメイン(HD−Nセグメント及びHD−Cセグメント);及びiii)TMドメインを含むNotch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、Tbx21ポリペプチド(Tbet(GenBank BC039739)としても知られる)である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図28に示す。Tbx21タンパク質は、インターフェロン−ガンマ、Th1サイトカインの発現を制御するTh1細胞特異的転写因子である。図28では、抗CD19 scFvは、図22に示すアミノ酸配列を有し;Notchポリペプチドは、図16Aに示すアミノ酸配列を含み;Tbx21タンパク質は、以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を有する。
1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、a)細胞外ドメイン;b)以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を含むNotch受容体ポリペプチド;ここで、TMドメインは下線を引いており;Notch受容体ポリペプチドは、S2タンパク質分解切断部位及びS3タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含む。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、a)細胞外ドメイン;b)以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を含むNotch受容体ポリペプチド;ここで、TMドメインは下線を引いており;Notch受容体ポリペプチドは、S2タンパク質分解切断部位及びS3タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、a)細胞外ドメイン、ここで、細胞外ドメインは、免疫細胞(T細胞、単球、マクロファージ、及び樹状細胞)の表面上で見いだされるポリペプチドである;b)以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を含むNotch受容体ポリペプチド;ここで、TMドメインは下線を引いており;Notch受容体ポリペプチドは、S2タンパク質分解切断部位及びS3タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。1つの非限定的な実施形態では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、a)細胞外ドメイン、ここで、細胞外ドメインはCD4細胞外ドメインである;b)以下のアミノ酸配列:
Figure 0006784687
を含むNotch受容体ポリペプチド;ここで、TMドメインは下線を引いており;Notch受容体ポリペプチドは、S2タンパク質分解切断部位及びS3タンパク質分解切断部位を含む;ならびにc)細胞内ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、tTA転写活性化因子である。かかるキメラNotch受容体ポリペプチドの一例を図29に示す。
核酸
本開示は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を提供する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、発現ベクター内に含有される。ゆえに、本開示は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む組換え発現ベクターを提供する。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、転写制御エレメント(例えば、プロモーター;エンハンサー;等)に作動可能に連結している。いくつかの場合では、転写制御エレメントは、誘導可能である。いくつかの場合では、転写制御エレメントは、構成的である。いくつかの場合では、プロモーターは、真核細胞において機能的である。いくつかの場合では、プロモーターは、細胞型特異的プロモーターである。いくつかの場合では、プロモーターは、組織特異的プロモーターである。
利用される宿主/ベクターシステムに依存して、構成的及び誘導性のプロモーター、転写エンハンサーエレメント、転写終結因子等を含む多くの好適な転写及び翻訳制御エレメントのいずれを発現ベクターにおいて使用してもよい(例えば、Bitter et al.(1987)Methods in Enzymology,153:516−544を参照されたい)。
プロモーターは、構成的に活性なプロモーター(すなわち、構成的に、活性/「オン」状態であるプロモーター)であることができ、それは誘導性プロモーター(すなわち、その状態、活性/「オン」または不活性/「オフ」が、外的刺激、例えば、特定の温度、化合物、またはタンパク質の存在により制御されるプロモーター)であってよく、それは空間的に制限されたプロモーター(すなわち、転写制御エレメント、エンハンサー等)(例えば、組織特異的プロモーター、細胞型特異的プロモーター等)であってよく、それは一時的に制限されたプロモーター(すなわち、プロモーターが、胚発生の特定の段階中または生物学的プロセスの特定の段階中、例えば、マウスにおける毛包周期に、「オン」状態または「オフ」状態にある)であってよい。
好適なプロモーター及びエンハンサーエレメントは、当該分野で公知である。細菌細胞における発現については、好適なプロモーターには、lacI、lacZ、T3、T7、gpt、ラムダP及びtrcが含まれるが、これらに限定されない。真核細胞における発現については、好適なプロモーターには、軽鎖及び/または重鎖免疫グロブリン遺伝子プロモーター及びエンハンサーエレメント;サイトメガロウイルス最初期プロモーター;単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼプロモーター;初期及び後期SV40プロモーター;レトロウイルスからの長末端反復配列に存在するプロモーター;マウスメタロチオネイン−Iプロモーター;ならびに種々の当該分野で公知の組織特異的プロモーターが含まれるが、これらに限定されない。
可逆的な誘導性プロモーターを含む、好適な可逆性のプロモーターは、当該分野で公知である。かかる可逆性のプロモーターは、多くの生物、例えば、真核生物及び原核生物から単離されてよく、これに由来してよい。第二の生物において使用するための第一の生物に由来する可逆性のプロモーターの改変、例えば、第一が原核生物で第二が真核生物、第一が真核生物で第二が原核生物等は、当該分野で周知である。かかる可逆性のプロモーター、及びかかる可逆性のプロモーターに基づくが追加の制御タンパク質を含むシステムには、アルコール調節プロモーター(例えば、アルコールデヒドロゲナーゼI(alcA)遺伝子プロモーター、アルコールトランス活性化因子タンパク質に応答するプロモーター(AlcR)等)、テトラサイクリン調節プロモーター、(例えば、Tetアクチベーター、Tetオン、Tetオフ等を含むプロモーターシステム)、ステロイド調節プロモーター(例えば、ラットグルココルチコイド受容体プロモーターシステム、ヒトエストロゲン受容体プロモーターシステム、レチノイドプロモーターシステム、甲状腺プロモーターシステム、エクジソンプロモーターシステム、ミフェプリストンプロモーターシステム等)、金属調節プロモーター(例えば、メタロチオネインプロモーターシステム等)、病原性関連調節プロモーター(例えば、サリチル酸調節プロモーター、エチレン調節プロモーター、ベンゾチアジアゾール調節プロモーター等)、温度調節プロモーター(例えば、熱ショック誘導性プロモーター(例えば、HSP−70、HSP−90、ダイズ熱ショックプロモーター等)、光調節プロモーター、合成誘導性プロモーター等が含まれるが、これらに限定されない。
使用に好適な誘導性プロモーターには、本明細書に記載または当業者に公知の任意の誘導性プロモーターが含まれる。誘導性プロモーターの例としては、これらに限定されないが、化学的に/生化学的に調節される及び物理的に調節されるプロモーター、例えば、アルコール調節プロモーター、テトラサイクリン調節プロモーター(例えば、アンヒドロテトラサイクリン(aTc)反応性プロモーター及び他のテトラサイクリン反応性プロモーターシステム、これには、テトラサイクリン抑制因子タンパク質(tetR)、テトラサイクリンオペレーター配列(tetO)及びテトラサイクリントランス活性化因子融合タンパク質(tTA)が含まれる)、ステロイド調節プロモーター(例えば、ラットグルココルチコイド受容体、ヒトエストロゲン受容体、モスエクジソン受容体系プロモーター、及びステロイド/レチノイド/甲状腺受容体スーパーファミリー由来のプロモーター)、金属調節プロモーター(例えば、酵母、マウス及びヒトからのメタロチオネイン(金属イオンと結合し捕捉するタンパク質)遺伝子に由来するプロモーター)、病原性調節プロモーター(例えば、サリチル酸、エチレンまたはベンゾチアジアゾール(BTH)により誘導される)、温度/熱誘導性プロモーター(例えば、熱ショックプロモーター)、及び光調節プロモーター(例えば、植物細胞からの光応答性プロモーター)が含まれる。
いくつかの場合では、プロモーターは、CD8細胞特異的プロモーター、CD4細胞特異的プロモーター、好中球特異的プロモーター、またはNK特異的プロモーターである。例えば、CD4遺伝子プロモーターを使用することができる;例えば、Salmon et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:7739;及びMarodon et al.(2003)Blood 101:3416を参照されたい。別の例として、CD8遺伝子プロモーターを使用することができる。NK細胞特異的発現を、Ncr1(p46)プロモーターを使用することにより達成することができる;例えば、Eckelhart et al.(2011)Blood 117:1565を参照されたい。
いくつかの場合では、プロモーターは、心筋細胞特異的プロモーターである。いくつかの場合では、プロモーターは、平滑筋細胞特異的プロモーターである。いくつかの場合では、プロモーターは、ニューロン特異的プロモーターである。いくつかの場合では、プロモーターは、脂肪細胞特異的プロモーターである。他の細胞型特異的プロモーターは、当該分野で公知であり、本明細書での使用に好適である。
いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、組換え発現ベクターである。いくつかの実施形態では、組換え発現ベクターは、ウイルス構築物、例えば、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)構築物、組換えアデノウイルス構築物、組換えレンチウイルス構築物、組換えレトロウイルス構築物等である。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、組換えレンチウイルスベクターである。いくつかの場合では、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、組換えAAVベクターである。
好適な発現ベクターには、ウイルスベクター(例えば、以下をベースとするウイルスベクター、ワクシニアウイルス;ポリオウイルス;アデノウイルス(例えば、Li et al.,Invest Opthalmol Vis Sci 35:2543 2549,1994;Borras et al.,Gene Ther 6:515 524,1999;Li and Davidson,PNAS 92:7700 7704,1995;Sakamoto et al.,Hum Gene Ther 5:1088 1097,1999;WO94/12649、WO93/03769;WO93/19191;WO94/28938;WO95/11984及びWO95/00655を参照されたい);アデノ随伴ウイルス(例えば、Ali et al.,Hum Gene Ther 9:81 86,1998、Flannery et al.,PNAS 94:6916 6921,1997;Bennett et al.,Invest Opthalmol Vis Sci 38:2857 2863,1997;Jomary et al.,Gene Ther 4:683 690,1997、Rolling et al.,Hum Gene Ther 10:641 648,1999;Ali et al.,Hum Mol Genet 5:591 594,1996;WO93/09239のSrivastava、Samulski et al.,J Vir(1989)63:3822 3828;Mendelson et al.,Virol(1988)166:154 165;及びFlotte et al.,PNAS(1993)90:10613 10617を参照されたい);SV40;単純ヘルペスウイルス;ヒト免疫不全ウイルス(例えば、Miyoshi et al.,PNAS 94:10319 23,1997;Takahashi et al.,J Virol 73:7812 7816,1999を参照されたい);レトロウイルスベクター(例えば、マウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、ならびにレトロウイルス、例えば、ラウス肉腫ウイルス、ハーベイ肉腫ウイルス、トリ白血病ウイルス、レンチウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、骨髄増殖性肉腫ウイルス、及び哺乳類腫瘍ウイルスに由来するベクター);等が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、ベクターは、レンチウイルスベクターである。加えて好適なものは、トランスポゾン媒介ベクター、例えば、ピギーバック及びスリーピングビューティーベクターである。
宿主細胞
本開示は、本開示の核酸で遺伝子改変された宿主細胞、すなわち、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変された宿主細胞を提供する。本開示は、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。該方法は、概して、細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを必然的に含む。特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出される。細胞内ドメインの放出が、細胞の活性を調節する。
いくつかの場合では、細胞は、真核細胞である。いくつかの場合では、細胞は、哺乳類細胞、両生類細胞、爬虫類細胞、鳥類細胞、または植物細胞である。いくつかの場合では、細胞は、植物細胞である。
いくつかの場合では、細胞は、哺乳類細胞である。いくつかの場合では、細胞は、ヒト細胞である。いくつかの場合では、細胞は、マウス細胞である。いくつかの場合では、細胞は、ラット細胞である。いくつかの場合では、細胞は、非ヒト霊長類細胞である。いくつかの場合では、細胞は、ウサギ類細胞である。いくつかの場合では、細胞は、有蹄類細胞である。
いくつかの場合では、細胞は、免疫細胞、例えば、T細胞、B細胞、マクロファージ、樹状細胞、ナチュラルキラー細胞、単球等である。いくつかの場合では、細胞は、T細胞である。いくつかの場合では、細胞は、細胞傷害性T細胞(例えば、CD8T細胞)である。いくつかの場合では、細胞は、ヘルパーT細胞(例えば、CD4T細胞)である。いくつかの場合では、細胞は、制御性T細胞(「Treg」)である。いくつかの場合では、細胞は、B細胞である。いくつかの場合では、細胞は、マクロファージである。いくつかの場合では、細胞は、樹状細胞である。いくつかの場合では、細胞は、末梢血単核細胞である。いくつかの場合では、細胞は、単球である。いくつかの場合では、細胞は、ナチュラルキラー(NK)細胞である。いくつかの場合では、細胞は、CD4、FOXP3Treg細胞である。いくつかの場合では、細胞は、CD4、FOXP3Treg細胞である。
いくつかの例では、細胞は、個体から得られる。例えば、いくつかの場合では、細胞は、初代細胞である。別の例として、細胞は、個体から得られた幹細胞または始原細胞である。
1つの非限定的な例として、いくつかの場合では、細胞は、個体から得られた免疫細胞である。一例として、細胞は、個体から得られたTリンパ球であることができる。別の例として、細胞は、個体から得られた細胞傷害性細胞(例えば、細胞傷害性T細胞)である。別の例として、細胞は、個体から得られたヘルパーT細胞であることができる。別の例として、細胞は、個体から得られた制御性T細胞であることができる。別の例として、細胞は、個体から得られたNK細胞であることができる。別の例として、細胞は、個体から得られたマクロファージであることができる。別の例として、細胞は、個体から得られた樹状細胞であることができる。別の例として、細胞は、個体から得られたB細胞であることができる。別の例として、細胞は、個体から得られた末梢血単核細胞であることができる。
いくつかの場合では、宿主細胞は、体細胞、例えば、線維芽細胞、造血細胞、ニューロン、膵臓細胞、筋肉細胞、骨細胞、肝細胞、膵臓細胞、上皮細胞、内皮細胞、心筋細胞、T細胞、B細胞、骨細胞、等である。
いくつかの場合では、細胞は、2つの異なる本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現するように遺伝子改変される。例えば、いくつかの場合では、宿主細胞は、i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む第一のキメラNotch受容体ポリペプチド;及びii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む第二のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現するように遺伝子改変され、ここで第一及び第二の特異的結合対は互いに異なり、そのため、第一の特異的結合対の第二のメンバーの第一の特異的結合対第一のメンバーへの結合は、第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらさず、第二の特異的結合対の第二のメンバーの第二の特異的結合対の第一のメンバーへの結合は、第一の第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらさない。
いくつかの場合では、細胞は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現するように遺伝子改変される。いくつかの場合では、細胞は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現するように遺伝子改変され;キメラ抗原受容体(CAR)を発現するようにさらに遺伝子改変される。例えば、いくつかの場合では、宿主細胞は、CARをコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変され、キメラポリペプチドの細胞内ドメインは、転写活性化因子である。いくつかの場合では、CARをコードするヌクレオチド配列は、キメラポリペプチドの細胞内ドメインにより活性化される転写制御エレメントに作動可能に連結している。多くのCARポリペプチドが当該分野で記載されているが、そのいずれもが本明細書での使用に好適である。
いくつかの場合では、CARは、細胞外ドメイン、膜貫通領域及び細胞内シグナル伝達ドメインを含み;ここで、細胞外ドメインは、細胞外ドメインを細胞表面に繋留することができる随意の支持領域に連結したリガンドまたは受容体を含み、細胞内シグナル伝達ドメインは、ヒトCD3複合体のゼータ鎖(CD3ゼータ)からのシグナル伝達ドメイン及び1つまたは複数の共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば、CD28、4−1BB及びOX−40からのものを含む。細胞外ドメインは、CARが標的に結合することを可能にする認識エレメント(例えば、抗体または他の標的結合足場)を含有する。いくつかの場合では、CARは、T細胞シグナル伝達ドメインに連結した抗体の抗原結合ドメイン(例えば、scFv)を含む。いくつかの場合では、T細胞の表面上で発現したとき、CARは、T細胞活性を、この認識エレメントがそれに対して特異的である受容体またはリガンドを発現する細胞に指向することができる。一例として、腫瘍抗原に対して特異的な認識エレメントを含有する細胞外ドメインを含有するCARは、T細胞活性を、腫瘍抗原を担持する腫瘍細胞に指向することができる。細胞内領域は、細胞(例えば、T細胞)が、共刺激シグナルを受け取ることを可能にする。共刺激シグナル伝達ドメインは、CD28、4−1BB、OX−40またはこれらの任意の組み合わせから選択することができる。例示的なCARは、ヒトCD4膜貫通領域、ヒトIgG4 Fc及び腫瘍特異的である受容体またはリガンド、例えば、IL13またはIL3分子を含む。
細胞外ドメインは、細胞外ドメインを細胞表面に繋留することができる随意の支持領域に連結した(標的腫瘍抗原または他の腫瘍細胞表面分子に対して特異的である)可溶性受容体リガンドからなる。いくつかの場合では、CARは、WO2014/127261に記載のような、ヘテロ二量体、条件的に活性なCARである。いくつかの実施形態では、ヘテロ二量体、条件的に活性なCARは、i)CARがそれに対して特異的である抗原と結合すること;及びii)ヘテロ二量体、条件的に活性なCARの2つのポリペプチド鎖の二量体化を誘導する二量体化剤によって活性化される。二量体化剤は、小分子であることができる、または光であることができる。
トランスジェニック生物
本開示は、本開示のキメラNotchポリペプチドをコードする核酸を含む非ヒトトランスジェニック生物を提供する。本開示のトランスジェニック非ヒト生物は、本開示のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含むように遺伝子改変されているゲノムを含む。
遺伝子改変生物を産生する方法は、当該分野で公知である。例えば、Cho et al.,Curr Protoc Cell Biol.2009 Mar;Chapter 19:Unit 19.11:Generation of transgenic mice;Gama et al.,Brain Struct Funct 2010 Mar;214(2−3):91−109 Epub 2009 Nov 25:Animal transgenesis:an overview;及びHusaini et al.,GM Crops 2011 Jun−Dec;2(3):150−62 Epub 2011 Jun 1:Approaches for gene targeting and targeted gene expression in plantsを参照されたい。
本開示の非ヒトトランスジェニック生物では、本開示のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、(例えば、核酸が宿主細胞ゲノムに無作為にインテグレートするとき)未知のプロモーターの制御下にある(すなわち、作動可能に連結する)ことができるか、または公知プロモーターの制御下にある(すなわち、作動可能に連結する)ことができる。好適な公知のプロモーターは、任意の公知プロモーターであることができ、構成的に活性なプロモーター(例えば、CMVプロモーター)、誘導性プロモーター(例えば、熱ショックプロモーター、テトラサイクリン調節プロモーター、ステロイド調節プロモーター、金属調節プロモーター、エストロゲン受容体調節プロモーター、等)、空間的に制限された及び/または一次的に制限されたプロモーター(例えば、組織特異的プロモーター、細胞型特異的プロモーター等)等を含む。
主題の遺伝子改変生物(例えば、そのゲノムが本開示のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む生物は、例えば、植物;無脊椎動物(例えば、刺胞動物、棘皮動物、ワーム、ハエ等);非哺乳類脊椎動物(例えば、魚(例えば、ゼブラフィッシュ、フグ、キンギョ等));両生類(例えば、サンショウウオ、カエル等);爬虫類;鳥類;哺乳類;等);有蹄類(例えば、ヤギ、ブタ、ヒツジ、ウシ等);げっ歯類(例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット);ウサギ類(例えば、ウサギ);等を含む任意の生物であることができる。いくつかの場合では、トランスジェニック非ヒト生物は、マウスである。いくつかの場合では、トランスジェニック非ヒト生物は、ラットである。いくつかの場合では、トランスジェニック非ヒト生物は、植物である。
いくつかの実施形態では、トランスジェニック非ヒト動物は、本開示のキメラNotchポリペプチドをコードする導入遺伝子に関してホモ接合である。いくつかの実施形態では、トランスジェニック非ヒト動物は、本開示のキメラNotchポリペプチドをコードする導入遺伝子に関してヘテロ接合である。
方法
本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド、及び本開示の核酸(キメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸)、及び本開示の核酸を含む組換え発現ベクターが、様々な用途で有用である。本開示は、かかる用途を提供する。
本開示は、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。細胞の活性を調節するための本開示の方法は、in vitro、ex vivo、またはin vivoで実行されることができる。細胞の活性を調節するための本開示の方法は、単一の細胞、または多細胞環境(例えば、天然に存在する組織;人工の組織;等)において実行されることができる。細胞の活性を調節するための本開示の方法は、並行してまたは一連で実行されることができる。
細胞の活性を調節する方法
本開示は、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。いくつかの場合では、該方法は、細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、細胞内ドメインの放出が、細胞の活性を調節する。細胞内ドメインは、「エフェクター機能」を提供し、ここで、エフェクター機能は、転写活性化;転写抑制;翻訳活性化;翻訳抑制;細胞小器官機能の調節;免疫細胞活性化;免疫細胞抑制;アポトーシスの誘導;アポトーシスの抑制;ヌクレアーゼ活性;分化の調節;標的核酸の置換;標的核酸の改変;等であることができる。本開示の方法を使用して調節することができる細胞の活性には、免疫細胞活性化(例えば、T細胞活性化等);アポトーシス;エフェクター分子(例えば、サイトカイン、抗体、成長因子等)の産生;標的核酸の転写;標的mRNAの翻訳;細胞小器官活性;細胞内トラフィッキング;分化;等が含まれるが、これらに限定されない。本開示の方法は、形質膜で作用するエフェクターの放出を引き起こすために使用することもでき、それにより細胞の活性の改変(例えば、免疫活性化を提供する免疫共抑制受容体モチーフの放出)がもたらされる。
本開示は、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞において、エフェクター機能を誘導する方法を提供する。いくつかの場合では、該方法は、細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、細胞内ドメインはエフェクター機能を提供し、細胞内ドメインの放出は、細胞におけるエフェクター機能の作用を提供する。
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、ここで細胞内ドメインは、アポトーシス誘導因子である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、ここで、細胞内ドメインは、リコンビナーゼである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、ここで、細胞内ドメインは、Cas9ポリペプチドである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、ここで、細胞内ドメインは、dCas9ポリペプチドである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、ここで、細胞内ドメインは、転写活性化因子である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、ここで、細胞内ドメインは、転写抑制因子である。
本開示の方法は、in vivo、in vitro、またはex vivoで実行されることができる。
いくつかの場合では、本開示の方法は、ex vivoで実行され、この場合、細胞は個体から獲得され、i)単一の本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド;ii)2つ以上の本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド;iii)本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド及びCAR;またはiv)本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド及び細胞において非内在性応答能力を提供する天然に存在するもしくは合成の受容体を発現するように遺伝子改変される。
1つの非限定的な例として、本開示は、以下を含む、癌を有する個体において癌を処置する方法を提供する:
i)個体から得たTリンパ球またはナチュラルキラー(NK)細胞を、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターで遺伝子改変すること、ここで、キメラNotch受容体ポリペプチドは個体の癌細胞上のエピトープに対して特異的であり、遺伝子改変は、ex vivoで実行される;
ii)遺伝子改変されたTリンパ球またはNK細胞を個体に導入すること、ここで、遺伝子改変されたTリンパ球またはNKが癌細胞を認識して殺傷し、それにより癌を処置する。
いくつかの場合では、本開示の方法は、in vivoで実行される、例えば、この場合、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターは、それを必要とする個体に投与される。発現ベクターを個体に投与する方法は、当該分野で周知である;発現ベクターを個体に投与するための公知の方法はいずれも、本開示の方法における使用に好適である。
いくつかの場合では、本開示の方法は、in vitro、例えば、細胞を懸濁液中の単一細胞として増殖させる、細胞を固体支持体上で増殖させる、細胞を3次元足場等において増殖させる、等のin vitro細胞培養物において実行される。
エフェクター機能の直接制御
本開示は、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。上に詳述するように、キメラNotchポリペプチドは、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインを含む。キメラNotchポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位;及び細胞内ドメインを含むNotch受容体ポリペプチドも含む。いくつかの場合では、該方法は、細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、ここで、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出され、細胞内ドメインの放出が、細胞の活性を調節する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞と接触する第二の細胞の細胞表面上に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、可溶性である。
いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞を直接的に調節する。かかる実施形態を図5に概略的に示す。
エフェクター機能の直接制御の非限定的な例として、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、リガンドに対して特異的なscFvを含む細胞外ドメイン、及びアポトーシス調節因子(例えば、tBID)を細胞内ドメインとして含む。キメラNotch受容体ポリペプチドは、第一の細胞の表面上に発現される。第二の細胞の表面上の特異的結合対の第二のメンバー(この場合では、scFvにより特異的に結合されるリガンド(抗原)である)への結合の際に、tBIDが第一の細胞において放出され、第一の細胞においてアポトーシスを誘導する。この例を図6に概略的に示す。
エフェクター機能の間接的制御
本開示は、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。上に詳述するように、キメラNotchポリペプチドは、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインを含む。キメラNotchポリペプチドは、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位;及び細胞内ドメインを含むNotch受容体ポリペプチドも含む。いくつかの場合では、該方法は、細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを含み、ここで、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出される。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞と接触する第二の細胞の細胞表面上に存在する。いくつかの場合では、特異的結合対の第二のメンバーは、可溶性である。
いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、放出されるときに、標的核酸の発現を調節(例えば、転写を増加する;転写を低減させる;翻訳を増加する;翻訳を低減させる;等)する転写因子または翻訳因子である。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、放出されるときに、エフェクター遺伝子によりコードされる遺伝子産物(例えば、エフェクターポリペプチド;エフェクター核酸)の産生をもたらす、エフェクター遺伝子の転写を誘導する転写因子である。エフェクター機能のかかる「間接的」制御の一例を、図7に示す。いくつかの場合では、エフェクターポリペプチドは、アポトーシス誘導因子、活性化免疫受容体、抑制性免疫受容体、転写因子、アポトーシス抑制因子、分泌因子(例えば、サイトカイン;ホルモン;ケモカイン;抗体;1つまたは複数の内在性因子に応答するように細胞の能力を変える受容体;ドミナントネガティブ調節タンパク質;細胞内ブロッキングタンパク質;等)または部位特異的ヌクレアーゼである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、放出されるときに、標的遺伝子産物の、翻訳、mRNA安定性、またはタンパク質プロセシングを調節する(増加するまたは低減させる)ポリペプチドであり、ここで、標的遺伝子産物が、エフェクター機能を提供する。
エフェクター機能の間接的制御の非限定的な例として、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドは、リガンドに対して特異的なscFvを含む細胞外ドメイン、及び転写因子(例えば、tTa)を含む細胞内ドメインを含む。キメラNotch受容体ポリペプチドは、第一の細胞の表面上で発現する。第二の細胞の表面上にある特異的結合対の第二のメンバー(この場合では、scFvにより特異的に結合されるリガンド(抗原)である)への結合の際に、転写因子(この場合は、tTa)が第一の細胞において放出され、アポトーシス誘導因子(この場合、tBID)をコードする核酸の転写を誘導する。tBIDは、第一の細胞で産生され、第一の細胞においてアポトーシスを誘導する。この例を図8に概略的に示す。
標的化送達及び生物学的製剤の分泌におけるキメラnotch受容体ポリペプチドの使用
本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを使用して、生物学的分子、例えば、サイトカイン、成長因子、抗体、及び、遺伝子コードされている他の結合剤、アゴニスト、捕捉剤、またはブロッキング剤の発現及び分泌を制御することができる。
キメラNotch受容体(または協同的に作用するキメラNotch受容体の組み合わせ)の結合を使用して、体内の特定の領域、組織または細胞型を感知することができ、これが、その部位への、分泌された生物製剤の局所的発現/送達を誘発する。生物製剤の送達の制御は、間接的制御(物質の転写の制御)を介して、または生物製剤の発現、プロセシング及び分泌に関与する他のプロセスの制御を介することができる。
キメラNotch受容体ポリペプチド−多数の受容体の並行した組み合わせ使用;キメラNotchポリペプチド及びCAR
本開示は、i)本開示のキメラNotchポリペプチド;及びb)キメラ抗原受容体を発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。該方法は、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチド及びCARの両方を発現する細胞を、i)特異的結合対の第二のメンバー(ここで、特異的結合対の第二のメンバーは、特異的結合対の、キメラNotch受容体ポリペプチドに存在する、第一のメンバーに結合する);及びii)CARが結合する抗原と接触させることを必然的に含む。これらの実施形態では、細胞の活性の調節は、特異的結合対の第二のメンバー、及びCARが特異的に結合する抗原の両方が必要とされる。
いくつかの場合では、CARは、細胞外ドメイン、膜貫通領域及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む;ここで、細胞外ドメインは、細胞外ドメインを細胞表面に繋留することができる随意の支持領域に連結したリガンドまたは受容体を含み、細胞内ドメインは、ヒトCD3複合体のゼータ鎖(CD3ゼータ)からのシグナル伝達ドメイン及び1つまたは複数の共刺激シグナル伝達ドメイン、例えば、CD28、4−1BB及びOX−40からのものを含む。細胞外ドメインは、CARが標的に結合することを可能にする認識エレメント(例えば、抗体または他の標的結合足場)を含有する。いくつかの場合では、CARは、T細胞シグナル伝達ドメインに連結した抗体の抗原結合ドメイン(例えば、scFv)を含む。いくつかの場合では、T細胞の表面上で発現したとき、CARは、T細胞活性を、この認識エレメントがそれに対して特異的である受容体またはリガンドを発現する細胞に指向することができる。一例として、腫瘍抗原に対して特異的な認識エレメントを含有する細胞外ドメインを含有するCARは、T細胞活性を、腫瘍抗原を担持する腫瘍細胞に指向することができる。細胞内領域は、細胞(例えば、T細胞)が、共刺激シグナルを受け取ることを可能にする。共刺激シグナル伝達ドメインは、CD28、4−1BB、OX−40またはこれらの任意の組み合わせから選択することができる。例示的なCARは、ヒトCD4膜貫通領域、ヒトIgG4 Fc及び腫瘍特異的である受容体またはリガンド、例えば、IL13またはIL3分子を含む。
細胞外ドメインは、細胞外ドメインを細胞表面に繋留することができる随意の支持領域に連結した(標的腫瘍抗原または他の腫瘍細胞表面分子に対して特異的である)可溶性受容体リガンドからなる。いくつかの場合では、CARは、WO2014/127261に記載のような、ヘテロ二量体、条件的に活性なCARである。
キメラnotch受容体を使用して、その活性が細胞内に構成的に存在しないまたは通常はその活性が細胞内に存在しない、任意の他の天然、キメラ、または直交受容体の活性を同様に調節し、それにより細胞が応答するシグナルを変えることもできる。
キメラNotch受容体ポリペプチド−複数の受容体の並行した組み合わせ使用;2つの異なるキメラNotchポリペプチド
本開示は、i)第一の本開示のキメラNotchポリペプチド;及びb)第二の本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。例えば、いくつかの場合では、細胞は、i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む第一のキメラNotch受容体ポリペプチド;及びii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む第二のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し、ここで、第一及び第二の特異的結合対は互いに異なり、そのため、第一の特異的結合対の第二のメンバーの第一の特異的結合対の第一のメンバーへの結合は、第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらさず、第二の特異的結合対の第二のメンバーの第二の特異的結合対の第一のメンバーへの結合は、第一の第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらさない。これらの実施形態では、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、第一のエフェクター機能を提供し;第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、第一のエフェクター機能とは異なる第二のエフェクター機能を提供する。これらの実施形態の概略図を図9Aに提示する。
本開示は、i)第一の本開示のキメラNotchポリペプチド;及びb)第二の本開示のキメラNotchポリペプチドを発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。例えば、いくつかの場合では、細胞は、i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む第一のキメラNotch受容体ポリペプチド;及びii)少なくとも、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む第二のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し、ここで、第一及び第二の特異的結合対は互いに異なり、そのため、第一の特異的結合対の第二のメンバーの第一の特異的結合対の第一のメンバーへの結合は、第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらさず、第二の特異的結合対の第二のメンバーの第二の特異的結合対の第一のメンバーへの結合は、第一の第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらさない。これらの実施形態では、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの放出された細胞内ドメインに結合(またあるいは、これと作動可能に相互作用)して、エフェクター機能を提供する。第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの放出された細胞内ドメイン単体では、エフェクター機能を提供せず;第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの放出された細胞内ドメイン単体では、エフェクター機能を提供しない。しかしながら、2つの放出された細胞内ドメインは一緒になってエフェクター機能を提供する。これらの実施形態の概略図を図9Aに提示する。
類似した実施形態は、2つの異なるキメラNotch受容体による間接的な調節を活用し得、これは、2つの異なるキメラNotch受容体のそれぞれが、一緒に発現されたときにのみエフェクター機能を誘導し得るエフェクターの発現を誘導し得ることによる。
本開示のキメラNotch受容体を使用して、その活性が細胞内に構成的に存在しないまたは通常は細胞内に存在しない、任意の他の天然、キメラ、または直交受容体の活性を同様に調節することもできる。
キメラNotch受容体ポリペプチド−複数の受容体の一連の組み合わせ使用;キメラNotchポリペプチド及びCAR
本開示は、a)本開示のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸;及びb)キメラ抗原受容体をコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変されている細胞の活性を調節する方法であって、キメラ抗原受容体をコードするヌクレオチド配列が誘導性プロモーターの制御下にある、前記方法を提供する。該方法は、以下を必要とする:
i)本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現する(がCARは発現しない)細胞と、特異的結合対の第二のメンバー(ここで、特異的結合対の第二のメンバーは、特異的結合対の、キメラNotch受容体ポリペプチドに存在する、第一のメンバーに結合する)を接触させること、ここで、細胞と特異的結合対の第二のメンバーの接触は、キメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出を誘導し、ここで、細胞内ドメインは、キメラ抗原受容体をコードするヌクレオチド配列を含む核酸の転写を活性化させる転写因子であり、これによりCARの発現がもたらされる;及び
ii)(i)の接触ステップの後に、細胞と、CARが結合する抗原を接触させること。二回目の接触ステップは、CARによる活性の調節をもたらす。これらの実施形態では、細胞の活性の調節は、特異的結合対の第二のメンバー、及びCARが特異的に結合する抗原の両方を必要とする。これらの実施形態の一例を図10に概略的に示す。
本開示のキメラNotch受容体を使用して、その活性が細胞内に構成的に存在しないまたは通常は細胞内に存在しない、任意の他の天然、キメラ、または直交受容体の活性を同様に調節することもできる。
いくつかの場合では、細胞は、2つ以上の本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを産生するように遺伝子改変される。ゆえに、いくつかの場合では、本開示は、a)2つ以上(例えば、2、3、4、またはそれ以上)の本開示のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸;及びb)キメラ抗原受容体をコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変されている細胞の活性を調節する方法であって、キメラ抗原受容体をコードするヌクレオチド配列が誘導性プロモーターの制御下にある、前記方法を提供する。該方法は、以下を必要とする:
i)2つ以上の本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現する(がCARは発現しない)細胞と、特異的結合対の第二のメンバー(ここで、特異的結合対の第二のメンバーは、特異的結合対の、キメラNotch受容体ポリペプチドに存在する、第一のメンバーに結合する)を接触させること、ここで、細胞と特異的結合対の第二のメンバーとの接触が、2つ以上のキメラNotch受容体ポリペプチドの少なくとも1つの細胞内ドメインの放出を誘導し、ここで、細胞内ドメインは、キメラ抗原受容体をコードするヌクレオチド配列を含む核酸の転写を活性化する転写因子であり、これによりCARの発現がもたらされる;及び
ii)(i)の接触ステップの後に、細胞と、CARが結合する抗原を接触させること。二回目の接触ステップは、CARによる活性の調節をもたらす。これらの実施形態では、細胞の活性の調節は、特異的結合対の第二のメンバー、及びCARが特異的に結合する抗原の両方を必要とする。
本開示のキメラNotch受容体を使用して、その活性が細胞内に構成的に存在しないまたは通常は細胞内に存在しない、任意の他の天然、キメラ、または直交受容体の活性を同様に調節することもできる。一緒に機能する複数のキメラNotch受容体ポリペプチドを、同様に使用して、その活性が細胞内に構成的に存在しないまたは通常は細胞内に存在しない、任意の他の天然、キメラ、または直交受容体の活性を調節することができる。
キメラNotch受容体ポリペプチド−複数の受容体の一連の組み合わせ使用;2つの異なるキメラNotchポリペプチド
本開示は、i)第一の本開示のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸;及びb)第二の本開示のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変されている細胞の活性を調節する方法を提供する。例えば、いくつかの場合では、細胞は、i)第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む第一のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸;及びii)第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む少なくとも第二のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変されており、ここで第一及び第二の特異的結合対は互いに異なり、そのため、第一の特異的結合対の第二のメンバーの第一の特異的結合対の第一のメンバーへの結合は、第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらさず、第二の特異的結合対の第二のメンバーの第二の特異的結合対の第一のメンバーへの結合は、第一の第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらさない。これらの実施形態では、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、第一のエフェクター機能を提供し、ここでエフェクター機能は第二のキメラNotchポリペプチドの転写の誘導を提供し;第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、第一のエフェクター機能とは異なる第二のエフェクター機能を提供する。
本方法は、i)第一のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現する(が第二のキメラNotch受容体ポリペプチドは発現しない)細胞と、第一の特異的結合対の第二のメンバー(ここで、第一の特異的結合対の第二のメンバーは、第一の特異的結合対の、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドに存在する、第一のメンバーに結合する)を接触させること、ここで細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバーとの接触は、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出を誘導し、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、第二のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸の転写を活性化させる転写因子であり、これにより第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの発現がもたらされる;及びii)(i)の接触ステップの後に、細胞と第二の特異的結合対の第二のメンバー(ここで、第二の特異的結合対の第二のメンバーは、第二の特異的結合対の、第二のキメラNotch受容体ポリペプチドに存在する、第一のメンバーに結合する)を接触させることを必然的に含む。二回目の接触ステップは、第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出をもたらし、ここで第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、細胞の活性を調節するエフェクター機能を提供する。これらの実施形態では、細胞の活性の調節は、細胞とまず、第一の特異的結合対の第二のメンバーを、次いで、第二の特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを必要とする。これらの実施形態の一例を図11に概略的に示す。
2つ以上の本開示のキメラNotch受容体をこの様式にて一連で使用して、その活性が細胞内に構成的に存在しないまたは通常は細胞内に存在しない、任意の他の天然、キメラ、または直交受容体の活性を同様に調節することもできる。
2つ以上の細胞を用いた複数の受容体回路に関与する方法
本開示は、第一の細胞の活性を調節するための方法であって、第一の細胞と第二の細胞を接触させることを含み、第二の細胞が、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインを含むキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し;第二の細胞が、その表面上で特異的結合対の第二のメンバーを含む分子を発現する、前記方法を提供する。いくつかの場合では、第一の細胞と第二の細胞を接触させることは、第一の細胞における活性を調節する。いくつかの場合では、第一の細胞と第二の細胞を接触させることは、第二の細胞の活性を調節する。
本開示は、第一の細胞の活性を調節する方法であって、第一の細胞と第二の細胞を接触させることを必然的に含み、第二の細胞が、第一の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインを含む第一のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し;第一の細胞が、第二の特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインを含む第二のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し、第一の細胞が、CARをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む、前記方法を提供する。第二の細胞と第一の特異的結合対の第二のメンバーを接触させ、それにより第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出がもたらされ、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、第二の特異的結合対の第二のメンバーをコードする核酸の転写を誘導する転写因子である。第二の特異的結合対の第二のメンバーは、第二の細胞の表面上に発現される。第二の特異的結合対の第二のメンバーが、第一の細胞と接触することになる第二の細胞の表面上に発現されるとき、第二の特異的結合対の第二のメンバーは、第一の細胞の細胞表面上に存在する第二のキメラNotch受容体ポリペプチドに存在する第一のメンバーに結合し、それにより第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインの放出がもたらされる。第二のキメラNotch受容体ポリペプチドの細胞内ドメインは、CARが第一の細胞の表面上で発現されるように、例えば、CARの全部または一部の転写を誘導する転写因子であることができる。いくつかの場合では、第二の細胞の表面上に存在する第一のキメラNotch受容体ポリペプチド、及び第一の細胞の表面上に存在するCARは、第三の細胞の表面上に存在する2つの別々の抗原を認識する。いくつかの場合では、第三の細胞は、標的細胞である。いくつかの場合では、第二の細胞は、「ヘルパー細胞」であり、これは、第一の抗原と接触したときに、第一の細胞の表面上にCARの発現をもたらし、CARは、標的細胞上の第二の抗原を認識する。これらの実施形態を図12に概略的に示す。
多細胞環境において細胞活性を調節する方法
細胞の活性を調節するための本開示の方法は、多細胞環境において実行することができる。例えば、第一のキメラNotch受容体ポリペプチドは、第一の細胞(「第一の受信側細胞」)に存在し、近接する細胞(例えば、「送信側」細胞)上の第一のリガンドへの結合の後に放出されたとき、第二の細胞上の第二のキメラNotch受容体ポリペプチドが結合する第二のリガンドの転写を提供する、細胞内ドメインを含むことができ、ここで、第二のリガンドは、第一の細胞の表面上に発現される。第二の細胞(「第二の受信側細胞」)は、その表面上で第二のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現し;第一の受信側細胞との相互作用の際、第二の受信側細胞における細胞内エフェクター機能は、放出され、第二の受信側細胞の活性の調節を提供する。これらの実施形態を図13に概略的に示す。このような方法は、、例えば、構造化された組織を構築すること;細胞結合性をトラッキングすること;等に有用である。
標的細胞の二重認識を必然的に含む細胞活性を調節する方法
いくつかの場合では、細胞の活性を調節するための本開示の方法は、標的細胞上の2つの別々の標的分子の認識を必然的に含む。例えば、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを発現する第一の細胞は、標的細胞上の第一の標的分子;及び標的細胞上の第二の標的分子と結合する受容体または他の認識分子をその細胞表面上で発現する第二の細胞を認識する。第一及び第二の細胞の、標的細胞上の第一及び第二の標的分子への結合は、第二の細胞による新しいエフェクター機能(例えば、新しいポリペプチドなどの新しい遺伝子産物)の発現をもたらす。いくつかの場合では、第一の細胞の、標的細胞上の第一の標的分子への結合は、第一の細胞において遺伝子産物(例えば、ポリペプチド)の発現を誘導し;ここで、いくつかの場合では、第一の細胞により産生される新しい遺伝子産物は、第一の細胞の表面上で発現され、第二の細胞の表面上にある受容体または他の認識分子と結合し、この結合が、第二の細胞の活性(例えば、第二の細胞が新しいエフェクター機能(例えば、新しいポリペプチドなどの新しい遺伝子産物を発現するように、核酸の転写の誘導)の調節をもたらし得る。いくつかの場合では、第一及び第二の細胞の、標的細胞上の第一及び第二の標的分子への結合は、第二の細胞による標的細胞の殺傷、または第二の細胞により発現される新しいエフェクター機能による標的細胞の殺傷をもたらす。いくつかの場合では、第一及び第二の細胞の、標的細胞上の第一及び第二の標的分子への結合は、標的細胞の活性の調節をもたらす;例えば、標的細胞の活性の調節が、第二の細胞により産生された新しいエフェクター機能により誘導される場合である。これらの実施形態を図14に概略的に示す。
方法
本開示は、結合誘発型転写スイッチ(例えば、本開示のキメラNotchポリペプチド;MESAポリペプチド;TANGOポリペプチド;等)を発現する細胞の活性を調節する方法を提供する。細胞の活性を調節するための本開示の方法は、in vitro、ex vivo、またはin vivoで実行されることができる。細胞の活性を調節するための本開示の方法は、単一細胞において、または多細胞環境(例えば、天然に存在する組織;人工の組織;等)において実行されることができる。細胞の活性を調節するための本開示の方法は、並行してまたは一連で実行されることができる。
本開示は、細胞の活性を局所的に調節する方法を提供する。該方法は、概して、a)細胞において、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含む結合誘発型転写スイッチを発現させること;及びb)細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させること必然的に含む。特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、結合トランスデューサが結合シグナルを伝達するように誘導して、細胞内ドメインを活性化させ、それにより、活性化した細胞内ドメインが産生される。活性化した細胞内ドメインは、細胞の活性を調節する。本方法を使用して調節することができる細胞の活性には、i)細胞の遺伝子産物の発現;ii)細胞の増殖;iii)細胞のアポトーシス;iv)細胞の非アポトーシス性死;v)細胞の分化;vi)細胞の脱分化;vii)細胞の遊走;viii)細胞からの分子の分泌;及びix)細胞の細胞接着が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、接触工程は、in vivoで実行される。いくつかの場合では、接触工程は、ex vivoで実行される。いくつかの場合では、接触工程は、in vitroで実行される。
本開示は、細胞の活性を局所的に調節する方法を提供する。該方法は、概して、以下を必要とする:
a)細胞において、本開示のキメラNotchポリペプチドを発現させること、ここで、キメラNotchポリペプチドは、i)特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメイン;ii)Notch受容体ポリペプチド、ここで、Notch受容体ポリペプチドは、上記の通りであり、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含む;及びiii)細胞内ドメインを含む;ならびに
b)細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させること。特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合が、Notch受容体ポリペプチドの1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより細胞内ドメインが放出される。放出された細胞内ドメインは、細胞の活性を調節する。本方法を使用して調節することができる細胞の活性には、i)細胞の遺伝子産物の発現;ii)細胞の増殖;iii)細胞のアポトーシス;iv)細胞の非アポトーシス性死;v)細胞の分化;vi)細胞の脱分化;vii)細胞の遊走;viii)細胞からの分子の分泌;及びix)細胞の細胞接着が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、接触工程は、in vivoで実行される。いくつかの場合では、接触工程は、ex vivoで実行される。いくつかの場合では、接触工程は、in vitroで実行される。
本開示は、細胞の活性を局所的に調節する方法を提供する。該方法は、概して、a)細胞内において、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、及び細胞内ドメインとを含むMESAポリペプチドを発現させること;及びb)細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを必然的に含む。特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、結合トランスデューサが結合シグナルを伝達するように誘導して、細胞内ドメインが放出され、それにより放出された細胞内ドメインが産生される。放出された細胞内ドメインは、細胞の活性を調節する。本方法を使用して調節することができる細胞の活性には、i)細胞の遺伝子産物の発現;ii)細胞の増殖;iii)細胞のアポトーシス;iv)細胞の非アポトーシス性死;v)細胞の分化;vi)細胞の脱分化;vii)細胞の遊走;viii)細胞からの分子の分泌;及びix)細胞の細胞接着が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、接触工程は、in vivoで実行される。いくつかの場合では、接触工程は、ex vivoで実行される。いくつかの場合では、接触工程は、in vitroで実行される。
本開示は、細胞の活性を局所的に調節する方法を提供する。該方法は、概して、a)細胞において、特異的結合対の第一のメンバーを含む細胞外ドメインと、結合トランスデューサと、細胞内ドメインとを含むTANGOポリペプチドを発現させること;及びb)細胞と特異的結合対の第二のメンバーを接触させることを必然的に含む。特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、結合トランスデューサが結合シグナルを伝達するように誘導して、細胞内ドメインが放出され、それにより放出された細胞内ドメインが産生される。放出された細胞内ドメインは、細胞の活性を調節する。本方法を使用して調節することができる細胞の活性には、i)細胞の遺伝子産物の発現;ii)細胞の増殖;iii)細胞のアポトーシス;iv)細胞の非アポトーシス性死;v)細胞の分化;vi)細胞の脱分化;vii)細胞の遊走;viii)細胞からの分子の分泌;及びix)細胞の細胞接着が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、接触工程は、in vivoで実行される。いくつかの場合では、接触工程は、ex vivoで実行される。いくつかの場合では、接触工程は、in vitroで実行される。
いくつかの場合では、活性化された(または放出された)細胞内ドメインは、細胞における内在性遺伝子産物の発現を調節する。いくつかの場合では、細胞の内在性遺伝子産物は、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、増殖誘導因子、受容体、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、免疫活性化因子、免疫抑制因子、または抑制性免疫受容体である。いくつかの場合では、内在性遺伝子産物は、分泌された遺伝子産物である。いくつかの場合では、内在性遺伝子産物は、細胞表面遺伝子産物である。いくつかの場合では、内在性遺伝子産物は、細胞内遺伝子産物である。いくつかの場合では、活性化した細胞内ドメインは、細胞内の2つ以上の内在性遺伝子産物の発現を同時に調節する。「活性化した細胞内ドメイン」は、放出された細胞内ドメインであることができる(例えば、結合誘発型転写スイッチのタンパク質分解切断により放出される。「活性化した細胞内ドメイン」は、リン酸化細胞内ドメインであることができる、例えば、細胞内ドメインがその非リン酸化状態では不活性で、そのリン酸化状態で活性である場合である。
いくつかの場合では、活性化された(または放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を調節する。異種遺伝子産物は、細胞により通常産生されないものである。例えば、細胞は、異種遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変されることができる。いくつかの場合では、異種遺伝子産物は、ケモカイン、ケモカイン受容体、キメラ抗原受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、分化因子、成長因子、成長因子受容体、ホルモン、代謝酵素、病原体由来タンパク質、増殖誘導因子、受容体、RNA誘導型ヌクレアーゼ、部位特異的ヌクレアーゼ、小分子セカンドメッセンジャー合成酵素、T細胞受容体、毒素由来タンパク質、転写活性化因子、転写抑制因子、転写活性化因子、転写抑制因子、翻訳調節因子、翻訳活性化因子、翻訳抑制因子、活性化免疫受容体、抗体、アポトーシス抑制因子、アポトーシス誘導因子、操作T細胞受容体、免疫活性化因子、免疫抑制因子、抑制性免疫受容体、RNA誘導型DNA結合タンパク質、本開示のsynNotchポリペプチド、MESAポリペプチド、TANGOポリペプチド、CAR、TCR、または第二の結合誘発型転写スイッチである。いくつかの場合では、異種遺伝子産物は、分泌された遺伝子産物である。いくつかの場合では、異種遺伝子産物は、細胞表面遺伝子産物である。いくつかの場合では、異種遺伝子産物は、細胞内遺伝子産物である。いくつかの場合では、活性化した細胞内ドメインは、細胞内の2つ以上の異種遺伝子産物の発現を同時に調節する。「活性化した細胞内ドメイン」は、放出された細胞内ドメインであることができる(例えば、結合誘発型転写スイッチのタンパク質分解切断により放出される。「活性化した細胞内ドメイン」は、リン酸化細胞内ドメインであることができる、例えば、細胞内ドメインがその非リン酸化状態では不活性で、そのリン酸化状態で活性である場合である。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、本開示のsynNotchポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、本開示の第一のsynNotchポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、第一のsynNotchポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、本開示の第二のsynNotchポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、CARである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、本開示のsynNotchポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、synNotchポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、CARの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、MESAポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、本開示のsynNotchポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、synNotchポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、MESAポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、TANGOポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、本開示のsynNotchポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、synNotchポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、TANGOポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、TCRである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、本開示のsynNotchポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、synNotchポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、TCRの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、MESAポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、第一のMESAポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、第一のMESAポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、第二のMESAポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、CARである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、MESAポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、MESAポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、CARの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、本開示のsynNotchポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、MESAポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、MESAポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、本開示のsynNotchポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、TANGOポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、MESAポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、MESAポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、TANGOポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、TCRである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、MESAポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、MESAポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、TCRの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、TANGOポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、第一のTANGOポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、第一のTANGOポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、第二のTANGOポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、CARである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、TANGOポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、TANGOポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、CARの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、本開示のsynNotchポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、TANGOポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、TANGOポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、本開示のsynNotchポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、MESAポリペプチドである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、TANGOポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、TANGOポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、MESAポリペプチドの発現を誘導する。
いくつかの場合では、活性化された(例えば、放出された)細胞内ドメインは、細胞における異種遺伝子産物の発現を誘導し、ここで、異種遺伝子産物は、TCRである。いくつかの場合では、放出された細胞内ドメインは、TANGOポリペプチドの細胞内ドメインであり、ここで、TANGOポリペプチドの放出された細胞内ドメインは、TCRの発現を誘導する。
上記の実施形態のいずれかにおいて、特異的結合対の第二のメンバーは、第二の細胞の表面上にあることができ、不溶性基体上に固定されることができ、細胞外マトリックス中に存在することができ、人工マトリックス中に存在することができるか、または可溶性であることができる。
MESA
本開示の方法における使用に好適なモジュラー細胞外センサー構造(MESA)ポリペプチドは、米国特許公開第2014/0234851号に記載のMESAポリペプチドであることができる。MESAポリペプチドは、a)リガンド結合ドメイン;b)膜貫通ドメイン;c)プロテアーゼ切断部位;及びd)機能的なドメインを含む。機能的なドメインは、転写調節因子(例えば、転写活性化因子、転写抑制因子)であることができる。いくつかの場合では、MESA受容体は、2つのポリペプチド鎖を含む。いくつかの場合では、MESA受容体は、単一のポリペプチド鎖を含む。
TANGO
好適なTANGOポリペプチドは、第一はタバコエッチ病ウイルス(Tev)プロテアーゼを含み、第二のポリペプチドは、転写因子に融合したTevタンパク質分解切断部位(PCS)を含む、ヘテロ二量体である。2つのポリペプチドが、互いに近接するとき、この近接は、自然なタンパク質間相互作用により媒介され、Tevは、PCSを切断して、転写因子を放出する。Barnea et al.(Proc Natl Acad Sci USA.2008 Jan.8;105(1):64−9)。
TCR
いくつかの場合では、結合誘発型スイッチは、細胞内でT細胞受容体(TCR)の発現を誘導する。本開示の方法を使用して誘導することができるTCRは、例えば、癌細胞の表面上にあるエピトープ、ウイルス感染細胞の表面上にあるエピトープ、自己抗原内に存在するエピトープ、等を含む、様々なエピトープのいずれかに対して特異的であるTCRを含む。TCRは、アルファ鎖及びベータ鎖を通常含み;主要組織適合性複合体により提示されるときに抗原を認識する。いくつかの場合では、TCRは、操作TCRである。
免疫細胞活性化機能を有する任意の操作TCRは、本開示の方法を使用して誘導することができる。かかるTCRには、例えば、抗原特異的TCR、モノクローナルTCR(MTCR)、一本鎖MTCR、高親和性CDR2突然変異体TCR、CD1結合MTCR、高親和性NY−ESO TCR、VYG HLA−A24テロメラーゼTCRが含まれ、これには、例えば、PCT公開番号WO2003/020763、WO2004/033685、WO2004/044004、WO2005/114215、WO2006/000830、WO2008/038002、WO2008/039818、WO2004/074322、WO2005/113595、WO2006/125962;Strommes et al Immunol Rev 2014;257(1):145−64;Schmitt et al Blood 2013;122(3):348−56;Chapuls et al Sci Transl Med 2013;5(174):174ra27;Thaxton et al Hum Vaccin Immunother 2014;10(11):3313−21(PMID:25483644);Gschweng et al Immunol Rev 2014;257(1):237−49(PMID:24329801);Hinrichs et al Immunol Rev 2014;257(1):56−71(PMID:24329789);Zoete et al Front Immunol 2013;4:268(PMID:24062738);Marr et al Clin Exp Immunol 2012;167(2):216−25(PMID:22235997);Zhang et al Adv Drug Deliv Rev 2012;64(8):756−62(PMID:22178904);Chhabra et al Scientific World Journal 2011;11:121−9(PMID:21218269);Boulter et al Clin Exp Immunol 2005;142(3):454−60(PMID:16297157);Sami et al Protein Eng Des Sel 2007;20(8):397−403;Boulter et al Protein Eng 2003;16(9):707−11;Ashfield et al IDrugs 2006;9(8):554−9;Li et al Nat Biotechnol 2005;23(3):349−54;Dunn et al Protein Sci 2006;15(4):710−21;Liddy et al Mol Biotechnol 2010;45(2);Liddy et al Nat Med 2012;18(6):980−7;Oates,et al Oncoimmunology 2013;2(2):e22891;McCormack,et al Cancer Immunol Immunother 2013 Apr;62(4):773−85;Bossi et al Cancer Immunol Immunother 2014;63(5):437−48 and Oates,et al Mol Immunol 2015 Oct;67(2 Pt A):67−74に記載のものが含まれ;これらの開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
CAR
いくつかの場合では、結合誘発型スイッチは、細胞におけるCARの発現を誘導する。「キメラ抗原受容体」及び「CAR」という用語は、本明細書で互換可能に使用され、免疫細胞の活性化を誘発するまたは阻害することができる人工のマルチモジュール分子を指し、通常、排他的ではなく、細胞外ドメイン(例えば、リガンド/抗原結合ドメイン)、膜貫通ドメイン及び1つまたは複数の細胞内シグナル伝達ドメインを含む。CARという用語は、CAR分子に限定されず、CAR変異体も含む。CAR変異体は、分割CARを含み、CARの細胞外部分(例えば、リガンド結合部分)及び細胞内部分(例えば、細胞内シグナル伝達部分)は、2つの別々の分子上に存在する。CAR変異体は、例えば、分割CARを含む、条件的に活性化可能なCARである、オンスイッチCARも含み、分割CARの2つの部分の条件的ヘテロ二量体化は、薬理学的に制御される。CAR変異体は、一次CARの活性を増幅または阻害することができる二次CAR結合ドメインを含む、二重特異性CARも含む。CAR変異体は、阻害性キメラ抗原受容体(iCAR)も含み、これは、例えば、二重特異性CARシステムの構成要素として使用してよく、ここで、二次CAR結合ドメインの結合は、一次CAR活性化の阻害をもたらす。CAR分子及びその誘導体(すなわち、CAR変異体)は、例えば、PCT出願番号US2014/016527;Fedorov et al Sci Transl Med(2013);5(215):215ra172;Glienke et al Front Pharmacol(2015)6:21;Kakarla & Gottschalk 52 Cancer J(2014)20(2):151−5;Riddell et al Cancer J(2014)20(2):141−4;Pegram et al Cancer J(2014)20(2):127−33;Cheadle et al Immunol Rev(2014)257(1):91−106;Barrett et al Annu Rev Med(2014)65:333−47;Sadelain et al Cancer Discov(2013)3(4):388−98;Cartellieri et al.,J Biomed Biotechnol(2010)956304に記載されており;これらの開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
分割CARは、細胞外で分割または細胞内で分割されていてよく、条件的にヘテロ二量体化可能であってもなくてもよい。例えば、条件的にヘテロ二量体化可能ではない分割CARシステムは、構成的ヘテロ二量体化ドメイン、または分割部分の組み立てから活性CARの形成をもたらすヘテロ二量体化のための1つまたは複数の追加の分子の存在に依存しない他の結合対(例えば、Fc結合対または他の直交結合対)を含有してよい。
いくつかの例では、細胞外分割CARは、抗原結合ドメインで2つのパーツへと細胞外で分割されてよく、これは、例えば、分割CARの第一部が、抗原認識ドメインを含有する分割CARの第二部に特異的に結合する細胞外Fc結合ドメインを含有する場合を含み、図129Aに概して示すとおりである。
いくつかの例では、細胞外分割CARは、抗原結合ドメインで2つのパーツへと細胞外で分割されてよく、これは、例えば、分割CARの第一部が、抗原認識ドメインを含有する分割CARの第二部に含有されている直交タンパク質結合対の第二部に特異的に結合する直交タンパク質結合対の第一部を含有する場合を含み、図129Bに概して示すとおりである。
いくつかの例では、細胞内分割CARは、膜貫通ドメインに近位して2つのパーツへと細胞内で分割されてよく、これは、例えば、分割CARの第一部が、抗原認識ドメイン、膜貫通ドメイン及び構成的ヘテロ二量体化ドメインの細胞内の第一の部分を含み、分割CARの第二部が、膜貫通ドメイン、膜貫通ドメインに近位する構成的ヘテロ二量体化ドメインの第二の部分、1つまたは複数の共刺激ドメイン及び1つまたは複数のシグナル伝達ドメイン(例えば、ITAMドメイン)を含む場合を含み、例えば、図129Cに概して示すとおりである。
いくつかの例では、細胞内分割CARは、細胞内ドメインに近位して、または2つの細胞内ドメインの間で2つのパーツへと細胞内で分割されてよく、これは、例えば、分割CARの第一部が、抗原認識ドメイン、膜貫通ドメイン、1つまたは複数の共刺激ドメイン及び構成的ヘテロ二量体化ドメインの細胞内の第一の部分を含み、分割CARの第二部が、膜貫通ドメイン、1つまたは複数の共刺激ドメイン、1つまたは複数のシグナル伝達ドメイン(例えば、ITAMドメイン)及び1つまたは複数の共刺激ドメインと1つまたは複数のシグナル伝達ドメインの間の構成的ヘテロ二量体化ドメインの第二の部分を含む場合を含み、例えば、図129Dに概して示すとおりである。
いくつかの例では、細胞内分割CARは、細胞内ドメインの間で2つのパーツへと細胞内で分割されてよく、これは、例えば、分割CARの第一部が、抗原認識ドメイン、膜貫通ドメイン、1つまたは複数の共刺激ドメイン及び分割CARの第一部の細胞内末端に近位する構成的ヘテロ二量体化ドメインの細胞内の第一の部分を含み、分割CARの第二部が、膜貫通ドメイン、1つまたは複数のシグナル伝達ドメイン(例えば、ITAMドメイン)及び膜貫通ドメインと1つまたは複数のシグナル伝達ドメインの間の構成的ヘテロ二量体化ドメインの第二の部分を含む場合を含み、例えば、図129Eに概して示すとおりである。
当業者は、分割CARの第一及び第二部の配置が、本明細書に具体的に記載された配置に限定されないことを容易に認識する。分割CARを生成するように単一のCARが分割され得る具体的な位置は変動し得るが、ただし、かかる1つまたは複数の分割から生じる2つ以上のポリペプチドは、それらが単一細胞内での同時に存在する際に、機能的なCARを形成することが機能的に可能であることを条件とする。かかる機能的な活性は、例えば、本明細書に記載のアッセイのうちの1つまたは複数の使用を通して、容易に決定され得る。
特異的結合対の第一のメンバー
特異的結合対の第一のメンバーは、種々の特異的結合対のいずれかの第一のメンバーであることができる。好適な特異的結合対は、上に詳述している。
いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、抗体をベースとする認識足場を含む。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、抗体を含む。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗体である場合、抗体は、腫瘍特異的抗原、疾患関連抗原、または細胞外マトリックス成分と特異的に結合する。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗体である場合、抗体は、細胞表面抗原、可溶性抗原、または不溶性基体上に固定された抗原と特異的に結合する。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗体である場合、抗体は、一本鎖Fvである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、ナノボディ、単一ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、またはミニボディである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、非抗体をベースとする認識足場である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが非抗体をベースとする認識足場である場合、非抗体をベースとする認識足場は、アビマー、DARPin、アドネクチン、アビマー、アフィボディ、アンチカリン、またはアフィリンである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、抗原である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗原である場合、抗原は、内在性抗原である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーが抗原である場合、抗原は、外来性抗原である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、受容体に対するリガンドである。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、受容体である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、細胞接着分子(例えば、細胞接着分子の細胞外領域の全てまたは一部分)である。いくつかの場合では、特異的結合対の第一のメンバーは、第一の二量体化ドメインを含み、特異的結合対の第二のメンバーは、第二の二量体化ドメインを含む;例えば、いくつかの場合では、第一の二量体化ドメインの、第二の二量体化ドメインへの結合は、小分子二量体化剤により誘導され、他の場合では、第一の二量体化ドメインの、第二の二量体化ドメインへの結合は、光により誘導される。
特異的結合対の第二のメンバー
特異的結合対には、例えば、抗原−抗体特異的結合対、ここで、第一のメンバーは、抗原である第二のメンバーに特異的に結合する抗体(または抗体をベースとする認識足場)であるか、または第一のメンバーは抗原であり、第二のメンバーが抗原に特異的に結合する抗体(または抗体をベースとする認識足場)である;リガンド−受容体特異的結合対、ここで、第一のメンバーはリガンドであり、第二のメンバーはリガンドが結合する受容体であるか、または第一のメンバーは受容体であり、第二のメンバーが受容体に結合するリガンドである;非抗体をベースとする認識足場−標的特異的結合対、ここで、第一のメンバーは非抗体をベースとする認識足場であり、第二のメンバーは非抗体をベースとする認識足場に結合する標的であるか、または第一のメンバーは標的であり、第二のメンバーが標的に結合する非抗体をベースとする認識足場である;接着分子−細胞外マトリックス結合対;Fc受容体−Fc結合対、ここで、第一のメンバーは、Fc受容体である第二のメンバーに結合する免疫グロブリンFcを含むか、または第一のメンバーが免疫グロブリンFcを含む第二のメンバーに結合するFc受容体である;及び受容体−共受容体結合対を含み、ここで、第一のメンバーは、共受容体である第二のメンバーに特異的に結合する受容体であるか、または第一のメンバーが受容体である第二のメンバーに特異的に結合する共受容体である。
特異的結合対の第二のメンバーは、細胞の表面上に存在することができる。特異的結合対の第二のメンバーは、不溶性支持体上に固定されることができる。特異的結合対の第二のメンバーは、可溶性であることができる。特異的結合対の第二のメンバーは、細胞外環境(例えば、細胞外マトリックス)中に存在することができる。特異的結合対の第二のメンバーは、人工マトリックス中に存在することができる。特異的結合対の第二のメンバーは、無細胞環境中に存在することができる。
細胞内ドメイン
いくつかの場合では、細胞内ドメインは、転写調節因子、例えば、転写活性化因子または転写抑制因子などの転写因子である。いくつかの場合では、転写因子は、細胞の分化を直接調節する。いくつかの場合では、転写因子は、細胞の分化を、第二の転写因子の発現を調節することにより間接的に調節する。
転写調節因子の例としては、例えば、
Figure 0006784687
Figure 0006784687
Figure 0006784687
Figure 0006784687
が挙げられる。転写調節因子の追加の例は、上記の通りである。転写因子(転写活性化因子;転写抑制因子)の非限定的な例を、図37〜83に示す。例えば、転写因子は、図37〜83のいずれか1つに示すアミノ酸配列に対して、少なくとも75%、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98%、少なくとも99%、または100%、アミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの場合では、細胞内ドメインの活性化(例えば、リン酸化;放出)は、細胞の内在性遺伝子の発現を、転写調節、クロマチン制御、翻訳、トラフィッキングまたは翻訳後プロセシングを通して調節する。いくつかの場合では、細胞内ドメインの活性化(例えば、リン酸化;放出)は細胞の、第二の細胞へのまたは細胞外マトリックスへの細胞接着を調節する。
結合トランスデューサ
結合トランスデューサは、リガンド誘導性タンパク質分解切断部位を含むことができ、ここで、特異的結合対の第一のメンバーの、特異的結合対の第二のメンバーへの結合は、結合トランスデューサのリガンド誘導性タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより、結合シグナルが伝達されかつ、細胞内ドメインが、細胞内ドメインをタンパク質分解的に放出することによって活性化される。synNotchにおけるタンパク質分解切断部位の例は、上記の通りである。
他の例として、タンパク質分解切断部位は、例えば、メタロプロテアーゼ切断部位、例えば、コラゲナーゼ−1、−2、及び−3(MMP−1、−8、及び−13)、ゼラチナーゼA及びB(MMP−2及び−9)、ストロメライシン1、2、及び3(MMP−3、−10、及び−11)、マトリライシン(MMP−7)、及び膜メタロプロテイナーゼ(MT1−MMP及びMT2−MMP)から選択されたMMPに対する切断部位であることができる。例えば、MMP−9の切断配列は、Pro−X−X−Hy(ここで、Xは、任意の残基;Hy、疎水性残基を表す)、例えば、Pro−X−X−Hy−(Ser/Thr)、例えば、Pro−Leu/Gln−Gly−Met−Thr−Ser(SEQ ID NO:101)またはPro−Leu/Gln−Gly−Met−Thr(SEQ ID NO:102)である。プロテアーゼ切断部位の別の例は、プラスミノーゲン活性化因子切断部位、例えば、uPAまたは組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA)切断部位である。好適なプロテアーゼ切断部位の別の例は、プロラクチン切断部位である。uPA及びtPAの切断配列の特定の例には、Val−Gly−Argを含む配列が含まれる。タンパク質分解的に切断可能なリンカーに含まれることができるプロテアーゼ切断部位の別の例は、タバコエッチ病ウイルス(TEV)プロテアーゼ切断部位、例えば、ENLYTQS(SEQ ID NO:103)であり、この場合、プロテアーゼはグルタミンとセリンの間で切断する。タンパク質分解的に切断可能なリンカーに含まれることができるプロテアーゼ切断部位の別の例は、エンテロキナーゼ切断部位、例えば、DDDDK(SEQ ID NO:104)であり、この場合、切断は、リジン残基の後で生じる。タンパク質分解的に切断可能なリンカーに含まれることができるプロテアーゼ切断部位の別の例は、トロンビン切断部位、例えば、LVPR(SEQ ID NO:105)である。プロテアーゼ切断部位を含む追加の好適なリンカーには、以下のアミノ酸配列:LEVLFQGP(SEQ ID NO:106)、PreScissionプロテアーゼ(ヒトライノウイルス3Cプロテアーゼ及びグルタチオン−S−トランスフェラーゼを含む融合タンパク質;Walker et al.(1994)Biotechnol.12:601)により切断;トロンビン切断部位、例えば、
カテプシンBにより切断される
Figure 0006784687
;エプスタイン・バー・ウイルスプロテアーゼにより切断される
Figure 0006784687
;MMP−3(ストロメライシン)により切断される
Figure 0006784687
;MMP−7(マトリライシン)により切断される
Figure 0006784687
;MMP−9により切断される
Figure 0006784687
;サーモライシン様MMPにより切断される
Figure 0006784687
;マトリックスメタロプロテアーゼ2(MMP−2)により切断される
Figure 0006784687
;カテスピン(cathespin)Lにより切断される
Figure 0006784687
;カテプシンDにより切断される
Figure 0006784687
;マトリックスメタロプロテアーゼ1(MMP−1)により切断される
Figure 0006784687
;ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子により切断される
Figure 0006784687
;膜型マトリックスメタロプロテアーゼ1(MT−MMP)により切断される
Figure 0006784687
;ストロメライシン3(またはMMP−11)、サーモライシン、線維芽細胞コラゲナーゼ及びストロメライシン−1により切断される
Figure 0006784687
;マトリックスメタロプロテアーゼ13(コラゲナーゼ−3)により切断される
Figure 0006784687
;組織型プラスミノーゲン活性化因子(tPA)により切断される
Figure 0006784687
;ヒト前立腺特異的抗原により切断される
Figure 0006784687
;カリクレイン(hK3)により切断される
Figure 0006784687
;好中球エラスターゼにより切断される
Figure 0006784687
;及び、カルパイン(カルシウム活性化中性プロテアーゼ)により切断される
Figure 0006784687
の1つまたは複数を含むリンカーが含まれる。
細胞
本開示の方法を使用して、任意の真核細胞の活性を調節することができる。いくつかの場合では、細胞は、in vivoである。いくつかの場合では、細胞は、ex vivoである。いくつかの場合では、細胞は、in vitroである。いくつかの場合では、細胞は、哺乳類細胞である。いくつかの場合では、細胞は、ヒト細胞である。いくつかの場合では、細胞は、非ヒト霊長類細胞である。いくつかの場合では、細胞は、げっ歯類細胞である。いくつかの場合では、細胞は、マウス細胞である。いくつかの場合では、細胞は、ラット細胞である。
好適な細胞には、網膜細胞(例えば、ミュラー細胞、ガングリオン細胞、アマクリン細胞、水平細胞、両極細胞、及び光受容体細胞、例えば杆体錐体、ミュラーグリア細胞、及び網膜色素上皮);神経細胞(例えば、視床、感覚野、不確帯(ZI)、腹側被蓋野(VTA)、前頭前野(prefontal cortex)(PFC)、側坐核(NAc)、扁桃体(BLA)、黒質、腹側淡蒼球、淡蒼球、背側線条体、腹側線条体、視床下核、海馬、歯状回、帯状回、嗅内皮質、嗅皮質、一次運動野、または小脳の細胞);肝臓細胞;腎臓細胞;免疫細胞;心臓細胞;骨格筋肉細胞;平滑筋細胞;肺細胞;等が含まれる。
好適な細胞には、幹細胞(例えば、胚性幹(ES)細胞、誘導多能性幹細胞(iPS)細胞;生殖細胞(例えば、卵母細胞、精液、卵原細胞、精原細胞等);体細胞、例えば、線維芽細胞、乏突起膠細胞、グリア細胞、造血細胞、ニューロン、筋肉細胞、骨細胞、肝細胞、膵臓細胞等が含まれる。
好適な細胞には、ヒト胚性幹細胞、胎児性心筋細胞、筋線維芽細胞、間葉系幹細胞、自家移植拡大心筋細胞、脂肪細胞、全能性細胞、多能性細胞、血液幹細胞、筋芽細胞、成体幹細胞、骨髄細胞、間葉系細胞、胚性幹細胞、実質細胞、上皮細胞、内皮細胞、中皮細胞、線維芽細胞、骨芽細胞、軟骨細胞、外在性細胞、内在性細胞、幹細胞、造血幹細胞、骨髄由来前駆細胞、心筋細胞、骨格細胞、胎児性細胞、未分化細胞、多能性前駆細胞、単能性前駆細胞、単球、心臓筋芽細胞、骨格筋芽細胞、マクロファージ、キャピラリー内皮細胞、同種間細胞、同種異系間細胞、及び出生後幹細胞が含まれる。
いくつかの場合では、細胞は、免疫細胞、ニューロン、上皮細胞、及び内皮細胞、または幹細胞である。いくつかの場合では、免疫細胞は、T細胞、B細胞、単球、ナチュラルキラー細胞、樹状細胞、またはマクロファージである。いくつかの場合では、免疫細胞は、細胞傷害性T細胞である。いくつかの場合では、免疫細胞は、ヘルパーT細胞である。いくつかの場合では、免疫細胞は、制御性T細胞(Treg)である。
いくつかの場合では、細胞は、幹細胞である。いくつかの場合では、細胞は、誘導多能性幹細胞である。いくつかの場合では、細胞は、間葉系幹細胞である。いくつかの場合では、細胞は、造血幹細胞である。いくつかの場合では、細胞は、成体幹細胞である。
好適な細胞には、気管支肺胞上皮幹細胞(BASC)、バルジ上皮性幹細胞(bESC)、角膜上皮性幹細胞(CESC)、心筋幹細胞(CSC)、上皮神経堤幹細胞(eNCSC)、胚性幹細胞(ESC)、内皮前駆細胞(EPC)、肝オーバル細胞(HOC)、造血性(hematopoetic)幹細胞(HSC)、ケラチノサイト幹細胞(KSC)、間葉系幹細胞(MSC)、神経幹細胞(NSC)、膵臓幹細胞(PSC)、網膜幹細胞(RSC)、及び皮膚由来前駆体(SKP)が含まれる。
いくつかの場合では、幹細胞は、造血幹細胞(HSC)、及び赤血液細胞、血小板、リンパ球、単球、好中球、好塩基球、または好酸球へのHSCの分化を誘導する転写因子である。いくつかの場合では、幹細胞は、間葉系幹細胞(MSC)、及び骨、軟骨、平滑筋、腱、靱帯、間質、骨髄、真皮、または脂肪の細胞などの結合組織細胞へとMSCの分化を誘導する転写因子である。
キット
本開示は、細胞の活性を調節する方法を実行するためのキットを提供する。
いくつかの場合では、主題のキットは、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターを含む。いくつかの場合では、主題のキットは、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドを含む。
いくつかの場合では、主題のキットは、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸で遺伝子改変されている宿主細胞を含む。いくつかの場合では、主題のキットは、本開示のキメラNotch受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む組換え発現ベクターで遺伝子改変されている宿主細胞を含む。キット構成要素は、同一の容器内、または別々の容器内にあることができる。
上記のキットのいずれかは、1つまたは複数の追加の試薬をさらに含むことができ、この場合、このような追加の試薬は、希釈緩衝液;再構成のための溶液;洗浄緩衝液;対照試薬;対照発現ベクター;陰性対照ポリペプチド(例えば、1つまたは複数のリガンド誘導性タンパク質分解切断部位を欠き、そのため、特異的結合の第一のメンバーの特異的結合対の第二のメンバーへの結合の際に、細胞内ドメインが放出されないキメラNotch受容体ポリペプチド);陽性対照ポリペプチド;キメラNotch受容体ポリペプチドのin vitro産生のための試薬、等から選択されることができる。
上記の構成要素に加えて、主題のキットは、主題の方法を実践するためのキットの構成要素の使用に関する指示書をさらに含むことができる。主題の方法を実践するための指示書は、一般に、好適な記録媒体に記録される。例えば、指示書は、紙またはプラスチック等の基材に印刷してよい。そのような場合、指示書は、キットにおいて、添付文書として、キットまたはその構成要素の容器のラベル(すなわち包装または副次的な包装(subpackaging)と関連付けて)などの形で存在してよい。他の実施形態では、指示書は、コンピューターで判読可能な好適な記憶媒体、例えば、CD−ROM、ディスケット、フラッシュドライブ等に存在する電子保存データファイルとして存在する。さらに他の実施形態では、実際の指示書はキット内に存在せず、例えば、インタ−ネットを介して、リモートソースから指示書を入手するための方法が提供される。この実施形態の一例は、指示書の確認及び/または指示のダウンロードが行えるウェブアドレスを含むキットである。指示書の場合と同様、指示書を入手するための方法も、好適な媒体に記録される。
以下の実施例は、本発明を作成及び使用する方法の完全な開示及び説明を当業者に提供するために提示され、本発明者らが彼らの発明とみなすものの範囲を限定することを意図せず、かつ、以下の実験が行われた全てまたは唯一の実験であると表すことを意図しない。使用される数値(例えば、量、温度等)に関して正確性を確保するための努力がなされているが、いくらかの実験誤差及び偏差は考慮されるべきである。別途指示されない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏であり、圧力は大気圧または大気圧近傍である。標準の省略形式は、例えば、bp、塩基対(複数可);kb、キロベース(複数可);pl、ピコリットル(複数可);sまたはsec、秒(複数可);min、分(複数可);hまたはhr、時間(複数可);aa、アミノ酸(複数可);kb、キロベース(複数可);bp、塩基対(複数可);nt、ヌクレオチド(複数可);i.m.、筋肉内(に);i.p.、腹腔内(に);s.c.、皮下(に);等を使用してよい。
実施例1:キメラNotch受容体ポリペプチドの生成及び特徴決定
材料及び方法
Jurkat T細胞を、レンチウイルスを介して、Tet応答エレメント(TRE)抗メソテリンCAR−EGFP/pGK mCherryデュアルベクターで安定して形質導入した。形質導入された細胞は、mCherryを構成的に発現し、抗メソテリンCAR−EGFP融合体を、Tetトランス活性化因子(tTa)の存在下で誘導性に発現した。この安定した株を、次いで、抗CD19 Notch tTA受容体で形質導入した。結果得られたJurkat細胞を、次いで、抗原CD19、メソテリン、または両方を発現する慢性骨髄性白血病K562癌細胞との共培養を介してアッセイした。T細胞を、EGFPタグ付きCARの発現及び活性化マーカーであるCD69に関してフローサイトメトリーにより24時間でアッセイした。共培養物の上清も回収し、IL−2の分泌をELISAにより決定した。
結果
キメラNotch受容体特徴決定
キメラNotchプラットフォームを使用して、リガンド結合の際に受信側細胞において転写を誘導できることを示すために、以下のレポーター細胞株を生成した:マウスL929線維芽細胞レポーターラインを、Tet応答エレメント(TRE)−>EGFPレポーター/pGK mCherryデュアルベクター(TREレポーター)またはGal4 UAS−>EGFP/pGKピューロマイシン耐性デュアルベクター(UASレポーター)での形質導入により生成した。キメラNotch変異体を、対応するL929レポーター細胞株へと形質導入して、キメラNotchレポーター細胞を生成した。これらのキメラNotchレポーター細胞を、2つの方法により並行して刺激した。まず、キメラNotch発現細胞を、受容体の細胞外ドメインに特異的に結合する固定化抗体に暴露した。次に、細胞を、同族キメラNotchリガンドを発現するK562細胞またはL929線維芽細胞とインキュベートした。キメラNotch発現細胞を、EGFP蛍光に関して、フローサイトメトリーによりアッセイして、レポーター活性を測定した。図30〜32は、TREレポーターラインにおけるキメラNotchと抗CD19(図30A〜B)及び抗メソテリン(図31A〜B)に、及びUASレポーターラインにおけるキメラNotch抗CD19(図32A〜B)に関する結果を示す。
キメラNotchプラットフォームを使用して、転写を抑制できることを示すために、複合SV40/UASプロモーターの下流でEGFPを発現する別のレポーターラインを生成した(SV40/UASレポーター)。図33A、これらのSV40/UASレポーター細胞株は、GFPを高レベルで発現する。これらのSV40/UASレポーター細胞を、その細胞内ドメインがGal4 DNA結合ドメインと転写抑制因子ドメインKRABの融合体である抗CD19キメラNotchで形質導入した。図33Bに示すように、未処置キメラNotch SV40/UASレポーター細胞は、高いEGFP発現を呈し;キメラNotch受容体に対するリガンドの存在下では、EGFP発現は下方制御される。
シグナル伝達リレーのカスケードを構築できることを示すために、複数のキメラNotchポリペプチドのカスケードを以下の方法で設計した。細胞Aは、第一のリガンドA(メソテリン)を発現する。細胞Bは、抗メソテリンscFvを細胞外ドメインとして、及びtTAを細胞内ドメインとして有するキメラNotchを発現し;細胞Bは、さらに、第二のリガンドであるCD19、及びTRE配列の制御下で青色蛍光タンパク質(BFP)を発現する。細胞Cは、tTAを細胞内ドメインとして有する抗CD19キメラNotchを発現し;さらには、細胞Cは、TRE配列により制御されるGFPを発現する。図34は、細胞A+細胞B+細胞Cの1つの代表的な凝集体の顕微鏡写真の時間経過を示す。細胞Bは、細胞Aにより発現されたリガンドにより活性化され、培養の1日目でのBFP及びCD19の発現を誘導し;細胞BからのCD19が、今度は、細胞CにおけるGFPの発現を誘導し、これは2日目から始まる。
キメラNotchは、癌細胞に対してキメラ抗原受容体発現及びT細胞活性化をゲートする
キメラ抗原受容体(CAR)として知られる人工のT細胞受容体を発現するように操作されたT細胞は、ある特定のB細胞癌に対する治療薬として有効である。しかしながら、CAR T細胞癌免疫療法での主な懸念事項は、オフターゲット作用であり、この場合、治療用T細胞が正常組織を破壊して、深刻な副作用、そして死亡さえももたらす。このような問題を軽減する可能性がある戦略は、治療用T細胞が、腫瘍微小環境においてのみCARを発現し、より局在化したT細胞応答を提供することである。このような戦略を実現するために、キメラNotchを治療用T細胞において用いて、最初に、腫瘍特異的細胞表面抗原と結合することにより腫瘍を検出し、腫瘍内にある第二の腫瘍特異抗原に対してのみCARの発現を開始させることができると推論された。効果的に、これは、T細胞活性に対する二重抗原制御及び腫瘍局在化応答の両方を提供する。In vitroデータでの原理証明をJurkat細胞において提示する。
メソテリンscFv CAR−EGFPの発現を推進するTREを備えたCD19 scFvキメラNotch tTAを発現するJurkat T細胞を、メソテリン+またはCD19/メソテリン+K562癌細胞に暴露し、CAR発現及びT細胞活性化を24時間で評価した(図35A)。活性化マーカーであるCD69の上方制御及びIL−2分泌を、T細胞活性化の指標として使用した。キメラNotch操作T細胞は、両抗原を発現する癌細胞に暴露したときにのみ、CARを発現し、活性化された(図35B〜C)。
図35A〜C。キメラNotchは、癌細胞に対してキメラ抗原受容体発現及びT細胞活性化をゲートする。(A)抗メソテリンCARの抗CD19キメラNotch tTAゲート使用発現によるT細胞活性化の2つの抗原制御の概略図。(B)フローサイトメトリー分析、指定の抗原に対して陽性であるK562癌細胞への暴露後にメソテリンscFv CAR−EGFPの発現を推進するTREを備えたCD19 scFvキメラNotch tTAを発現するJurkat T細胞のCAR−GFP発現(左パネル)及びCD69レベル(右パネル)。(C)パネルBに記載の同一の実験からの共培養物上清におけるIL−2レベル。
実施例2:ガンマセクレターゼプロテアーゼ活性及びキメラNotchシグナル伝達
図30Aに示し、実施例1に記載するような、(抗CD19 scFvを細胞外ポリペプチドとして、及びtTA転写活性化因子を細胞内ドメインとして含む)キメラNotchポリペプチドを発現し、pTet−GFP構築物を含む「受信側」細胞と、CD19をその表面上に発現する「送信側」細胞を、1mMのN−[(3,5−ジフルオロフェニル)アセチル]−L−アラニル−2−フェニル]グリシン−1,1−ジメチルエチルエステル(DAPT)の存在下または不在下で接触させた。DAPTは、ガンマセクレターゼ阻害因子である。データは、GFP「受信側」細胞として表す。図84A及び84Bに示すように、送信側細胞及びDAPTの存在下では、GFP「受信側」細胞は、対象、未処置レベルであり;DAPTの不在下では、送信側細胞との接触は、キメラNotchポリペプチド及びGFPの発現を強く活性化した。
実施例3:合成Notch受容体は、カスタマイズされた細胞感知及び応答挙動を操作するためのモジュール式プラットフォームである
最小notch膜貫通領域を、新規の細胞外及び細胞内ドメインと組み合わせて、多様なキメラ受容体を構築することができる。
Notch伝達経路のコアは、膜貫通領域にある。この設計は、多様なアレイの膜提示リガンドを検出する一連の受容体を操作するためのプラットフォームであるとして考えることができる(図85A)。細胞内側では、Notch細胞内ドメイン(NICD)を、Notchシグナル伝達活性化について報告するために、直交転写因子により置き換えることができる。細胞外では、内在性デルタ結合ドメインは、タンパク質結合ドメイン(例えば、FKBP、抗GFPナノボディ等)により置き換えることができ、切断は、同族結合パートナーが結合するときに誘導される。従って、異なる細胞内ドメインとそれぞれカップリングした異なる細胞外ドメインを有する受容体分子のライブラリーが生成された(図85B)。図86Aに示すように、合成受容体の応答は、切断依存性様式で同族リガンドを発現する送信側細胞との細胞間接触により活性化される。異なる細胞外及び細胞内ドメイン組み合わせでの結果を、図87Aに提供する。
合成受容体の応答の活性化は、リガンド発現細胞の除去の際に可逆的であり、24時間での転写応答は、1時間程度の短い刺激パルスによって活性化され得る(図87B);さらには、リガンド量と受容体活性化との間の用量/応答関係は段階付けされ、内在性Notchシグナリングの特徴を複製している(図87C)。細胞によって発現される受容体の量は、レポーターの誘導強度と直線的に相関する(図87D)。ある特定の細胞外ドメインについては、準最適なバックグラウンド活性または乏しい誘導性が観察された。合成Notchの調節された切断膜貫通領域を1つまたは複数のEGFリピートを組み込むようにわずかに延長することによって、時には合成受容体機能を改善し得ることが発見された。例えば、細胞外抗メソテリンscFvを有するsynNotch分子は、この延長が組み込まれたとき、活性化に対して閾値の改善を示した(図88A)。
synNotchを検出するGFP及びCD19を、異なる形式(可溶性、細胞表面発現、及びシス細胞表面発現(すなわち受容体と同じ細胞上))で提示されたリガンドに対して検査した(図86C)。synNotchは、それらのリガンドが対向する表面上に提示されたときにのみシグナルを伝達することが見出された;同族リガンドが溶液であるか、または受容体と同じ表面上に提示された(シス)ときは、活性化は検出されなかった。興味深いことに、リガンドが、受容体を発現する細胞上にシス提示されるとき、synNotch受容体は、鈍化した活性化を示し(図86C、カラム「細胞」対「細胞+シス」、及び図88B〜C)、これは未変性Notchにおいてシス阻害として知られている特徴である。
細胞内側では、転写抑制ならびに活性化を指向することができることが示された。このために、細胞内ドメインとしてGal4DNA結合ドメインに融合した転写抑制因子ドメイン(KRAB)を有する受容体のバージョンを生成した。このsynNotchを発現する細胞は、送信側細胞と共培養したときに、レポーター遺伝子を下方制御することによって応答する(図86B)。
他の細胞内ドメインもまた、syn−Notchに挿入され、これには、Creリコンビナーゼ、ならびにMyoD及びSnailなどのマスター転写因子が含まれる。これらのいくつかは、調節された活性を示したが、全体的にこれらの活性は非常に低く、これは、synNotch受容体出力ドメインが化学量論的に機能し、増幅を示さないことによる可能性が高い。ゆえに、この受容体システムは、高度に増幅された出力に対してより良好に作用し得る。
合成Notch受容体は、多様な初代細胞で作用する:ニューロン&免疫細胞
SynNotch細胞株は、受容体活性化の際に強い活性化を示した。この結果が細胞株特異的であるか否かを検査するために、synNotch受信側細胞株を、一連の樹立細胞株:上皮性MDCK細胞、L929及びC3Hマウス線維芽細胞株、HEK293ヒト上皮性細胞株、Jurkat T細胞を操作することにより産生した。これらの全ては、synNotch受容体活性化の際に、レポーター遺伝子活性化の強い誘導を不変的に示した(図89B)。重要なことに、初代細胞も、synNotch受容体で操作することができ、こうして、これらは新規のリガンド刺激に応答するようになる。図89A(及び図90)では、synNotch及びレポーターを発現する一次海馬ニューロンを誘導して、リガンド発現送信側細胞との接触によりGFPレポーターカセットを発現することができることが示される。
合成Notch受容体は、空間的に制御された様式で多様な細胞挙動を調節することができる。
SynNotch受信側細胞は、隣接細胞がリガンドを発現しているかどうかを検出することができる。上皮細胞層に配置されたsynNotch受信側細胞を、空間的に誘導してレポーター遺伝子を発現することができるかどうかを検査した。リガンド発現送信側細胞が、受信側細胞の層に低密度に播種されるとき、送信側細胞と直接接触する受信側細胞のみが、合成Notch受容体を活性化し、これは緑色送信側細胞の周囲の青色細胞(活性化受信側)の環により目視できる。一方で、離れた受信側細胞は不活性のままである(図91A)。
次に、この合成の細胞間シグナル伝達を使用して、空間的に制御された様式で細胞運命を調節することができるかどうかを検査した。具体的には、syn−Notch受容体を使用して、筋肉細胞運命の制御因子であるMyoDなどの細胞運命マスターレギュレーターの発現を誘導できるかどうかを検査した。図89Bに示すように、synNotch線維芽細胞の分化転換は、リガンド発現細胞の近傍においてのみ誘導できる。この実験では、CD19発現細胞をまず局所的に播種し、次いで、抗CD19−synNotch線維芽細胞を均一に重ねた。synNotch受容体がそのリガンドと係合する場合、受信側線維芽細胞は、筋形成のためのプロトタイプのマスター転写因子であるmyoDを上方制御し、これにより筋管の分化転換及び形成を局所的にのみもたらす(受信側細胞におけるmyoD−GFPからの緑色チャネルが、送信側細胞におけるBFPからの青色チャネルと空間的に重なる、図89B;時間経過については図92Aを参照されたい)。
別の例では、synNotchを使用して、上皮間葉転換を制御できることが実証された。抗GFP(または抗CD19)を使用して、EMTマスターレギュレーター遺伝子snailの発現を制御した。これらの上皮細胞では、それらをリガンド−GFP発現細胞に暴露することにより上皮間葉転換を誘導した。しかし、リガンドを発現しない細胞では誘導しなかった(図91C及び92B)。
synNotchを使用して、多細胞アセンブリの空間的な自己組織化を制御することができることも示された。これらの実験のために、操作した線維芽細胞を、相対的な細胞間接着強度がジオメトリーを決定づけるセットアップである低接着性プレートにおいてスフェロイドとして培養した。抗CD19 synNotchを発現する受信側細胞は、CD19を発現する送信側細胞による刺激の際にE−カドヘリンを誘導する。実験の開始時に、CD19−送信側細胞及び抗CD19−synNotch受容細胞を無作為に混合する(図91D、左)。受信側細胞におけるsynNotchの下流でのE−カドヘリン発現の誘導は、それらの接着能力を増加させる。活性化された受信側細胞は、互いに強く接着し、スフェロイドの内側に移動し、送信側細胞を外層に残す(図91D)。対照として、送信側及び受信側細胞のこのインサイドアウトの非対称性が、E−カドヘリンの代わりに、蛍光タンパク質のみがsynNotch活性化に応答して活性化するときに自己組織化することが示された(図92C)。
合成Notch受容体は、互いに及び未変性notchに直交する。
複数のsynNotch受容体が、クロストークすることなく、同じ細胞内で機能し得るかどうかを探求した。直交機能は、細胞が複数の入力の有無に応じて異なる出力を生成することを可能にするだろう。synNotch受容体は、シグナル伝達の機構のために、互いに直交して機能し得ると仮定された。異なる受容体の細胞内転写調節因子が異なる場合、クロストークを生じさせ得る共通の中間体(例えば、活性化キナーゼ)は存在しない。synNotchと内因性Notchとの間に何らかのクロストークがあった場合、シグナル伝達を最初に検査した。これを示すために、抗CD19−synNotchならびに異なる蛍光タンパク質を有する完全長Notchについて報告するように細胞を操作した。細胞をデルタのみで刺激したとき、完全長Notch応答のみが活性化された;同じことがCD19に対するsynNotchの応答にも当てはまる:2つの経路は独立した活性化を示す(図93A)。
2つの異なるsynNotch受容体が、同じ細胞内で独立して機能し得るか否かを、次いで検査した。図93Bでは、2つの独立したsynNotch受容体、抗CD19受容体及び抗GFP受容体に対する単一リガンドならびに組み合わせたリガンドによる刺激の結果が報告された。それぞれは異なる細胞内転写活性化ドメイン(それぞれGal4及びtTA)に連結され、これは別個のレポーター蛍光タンパク質を発現する。CD19によって活性化されると、抗CD19−synNotch応答のみが活性化される;逆に、GFP発現送信側細胞によって活性化されると、抗GFP−synNotch応答のみが活性化される。重要なことに、細胞がCD19及びGFPの両方によって刺激されると、2つの応答は共に活性化される(図94B)。ゆえに、複数のsynNotch受容体は、同じ細胞において孤立されたシグナル伝達経路として作用することができる。
複数のsynNotch受容体を使用し、複数の入力を組み合わせてインテグレートする細胞を操作することができる。
複数のsynNotch受容体を同じ細胞内で使用して、多様な応答を生成することができる。組み合わせの環境の合図をインテグレートし、ある特定の基準が満たされたときにのみ応答する細胞の操作が設計された。具体的には、それらの環境上で2つの異なる抗原の存在下でのみ応答するが、それぞれに単独では応答しないだろう細胞の生成に、専念した。これを達成するために、抗CD19及び抗GFP細胞外ドメインを有する二重synNotch発現細胞(各synNotchの活性化により分割Gal4タンパク質の半分が活性化される)を操作した。このようにして、2つの入力が受信側細胞のみに提示される場合、活性化は見られない(図93C、列1〜3)。2つの受容体が活性化されたときにのみ、分割された分子が再構成され、受信側細胞における応答が誘導される(図93C、最後の列)。
複数のsynNotch受容体を用いて細胞間シグナル伝達のカスケードを操作する。
細胞間コミュニケーションのための複数のsynNotch受容体を用いて、細胞間コミュニケーションの多細胞シグナル伝達システムを設計した。具体的には、上皮細胞層における自己組織化多層空間的パターニングの誘導に焦点をあてた。このために、受信側細胞は、2つのsynNotchを有し、そのうちの1つは他方のリガンドを誘導する。この特定の例において、抗GFP−synNotchは、CD19リガンド発現(及びレポータータンパク質mCherry)を誘導し;抗CD19−synNotchは、レポータータンパク質tagBFPを誘導する。次に、層のカスケードの誘導を開始するために、GFP送信側細胞を、二重synNotch受信側細胞の単層に低密度に播く。この回路は、送信側細胞島の周りに活性化の2つの同心円環の形成を可能にした:第一の隣接細胞は、抗GFP−synNotchの活性化後に赤色になり、それらはCD19送信側になる(図94A、1日目)。そして、送信側細胞から一直径離れた細胞は、第一の隣接細胞によって発現されたCD19リガンドに応答することができ、図94A、2日の二重環パターンを生成する。このようにして、2つの異なる細胞型が、空間的に制御された様式で受信側細胞の均一な集団から産生される(図94C)。ゆえに、複数のsyn−Notch受容体を使用して、自然発達過程で観察されるものと同様の、より複雑な多段階パターン形成応答を操作することができる(図94B)。
図85.synNotch受容体のモジュール式構成
(図85A)Notchレポーター、synNotch受容体への、野生型Notchから開始した連続的な操作としての、synNotch受容体システムの概念設計。後者は、notchレポーターの細胞内直交転写因子の柔軟性を利用し、細胞外ドメインを置換することによって新規の入力に応答するプラットフォームを構築する。
(図85B)プラットフォームのモジュール性:Notchドメイン構造から抽出された細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内ドメインは、外側の多様なドメイン(抗体ベースまたはペプチドタグが示されている)及び内側の多様なエフェクター(異なるDNA結合ドメインを有する転写活性化因子、ならびに転写抑制因子が示される)と交換され得る。
図87は、図85に関連するデータを提供する。
(図87A)異なる細胞外及び細胞内ドメインを有する一連のsynNotch受信側細胞は、同族リガンドを用いた刺激の際に活性化を示す。細胞は、マウス線維芽細胞株L929であり、プレート結合型刺激により、またはリガンドを発現する送信側細胞を用いるかのいずれかで刺激され、これは図に示す通りである。
(図87B)送信側細胞を加えた際の受信側細胞の活性化の時間経過(左);完全な活性化が達成された後、送信側細胞の除去により、受信側細胞の不活性化が誘導される(右)。
(図87C)異なる量のプレート結合型リガンドを有する受信側細胞の活性化の用量応答。MycタグsynNotch(左)及び抗GFP synNotch(右)受信側細胞を、増加する量のリガンドに暴露する;24時間でのレポーター統合強度をグラフに示す。
(図87D)SynNotch発現レベルは、レポーター活性化の強度に直線的に影響する。グラフには、レポーターとしてGFPを誘導する、mycタグ細胞外ドメインを有するsynNotchを発現する線維芽細胞のn=24クローン集団の受容体発現レベルに対するレポーター強度が示されている。青色の点は、刺激されていない細胞からのデータであり、緑色の点は、刺激後に記録されたデータである。受容体発現とGFP強度との間の正の相関が認められる。
図86.SynNotch受容体を使用して、接触依存性転写調節をプログラムすることができる。
(図86A〜B)合成notch受容体を使用して、内因性疾患抗原を検出し、レポーター遺伝子の転写を増減させることができる。
(図86A)抗CD19/tTA synNotchを有するマウス線維芽細胞(L929株)を、デルタ、またはCD19、またはガンマ−セクレターゼ阻害剤DAPTの存在下でCD19を発現する送信側細胞と培養する。受信側細胞において結果得られたGFP強度のFACSプロットを示す。
(図86B)転写抑制因子細胞内ドメインを有する抗CD19 synNotchを有するマウス線維芽細胞(L929株)を、送信側細胞を伴ってまたは伴わずに共培養する。受信側細胞は、SV40/UAS複合プロモーターの下流で構成的にGFPを発現する。受信側細胞GFP強度のFACSプロットは、膜上にCD19を伴ってまたは伴わずに両方とも送信側細胞の存在下で示される。
(図86C)異なる形式のリガンドでsynNotch刺激を発現するマウス線維芽細胞(L929)株。左:抗GFP/tTA synNotch受信側細胞は、可溶性または送信側細胞提示、または受信側細胞上にシス提示されるかのいずれかのGFPを用いてシミュレートされる。棒グラフは、種々のリガンド提示選択の存在下でのレポーター活性化を示す:活性化は、リガンドが対向する表面上に提示されるときにのみ生じる。右:mycタグ付き抗CD19/tTA synNotch受信側細胞は、抗myc可溶性抗体、または送信側細胞からのCD19、または同じ受信側細胞中のCD19(シス)のいずれかの、異なる形式のリガンドで刺激される。棒グラフは、レポーターの活性化を示す:活性化は、リガンドが対向する表面上に提示されるときにのみ誘導される。
図88.図86に関連する。
(図88A)細胞外ドメイン上へのEGFリピートの付加は、抗メソテリンsynNotchにおける基礎活性化を低下させる。抗メソテリンScFvの前にEGFリピートを有するまたは有さない抗メソテリンsynNotch受容体を、L929線維芽細胞において誘導する。これらの受容体の活性化は、GFPレポーターを活性化する。示したデータは、2つのシナリオにおけるFACSプロットである:上、EGFリピート無し、レポーターの誘導は、リガンドの不在下であっても構成的である;下、EGFリピート有り、基礎レポーター活性化は消滅し(オフライン)、誘導によりGFP強度はオン状態になる。
(図88B)パルス活性化。短時間にわたって、抗GFP synNotch受信側細胞を刺激するために、受信側細胞をプレート上に24時間播種し、次いで1時間または4時間、懸濁送信側細胞(膜貫通GFPを発現するK562)とインキュベートする;その後、懸濁送信側細胞を洗い流し、送信側細胞の最初の付加からt=24時間で、受信側細胞中の蛍光をFACSによって測定する。棒グラフは、各条件について少なくとも10,000個の細胞の統合された蛍光応答である。データは平均と標準誤差である。データは、抗GFP LaG17及びLaG16/2細胞外ドメインに関するものである。
(図88C)主となる図86Cのシス阻害結果に関するFACSプロット。プロットは、各条件について少なくとも10,000細胞のレポーター蛍光に対する細胞数である。送信側細胞は、操作されたK562であり、受信側細胞は、操作されたL929マウス線維芽細胞である。左には、抗GFP synNotchに関するデータ;右には、抗CD19 synNotchに関するデータを示す。
図89.SynNotch受容体は、ニューロン及びリンパ球を含む、多様な細胞型で機能する。
(図89A)海馬ニューロン。一次海馬ニューロンを、E18ラット胚から解離し、核酸遺伝子導入(nucleofected)して、抗CD19 synNotch及びカップリングしたGFPレポーターを発現した。ニューロンは、ポリ−D−リジン及びラミニンでコーティングされたガラス底35mm培養皿上に播種する。ニューロンプレーティングの2時間後、送信側細胞(K562)を培養物に加えて共培養系を形成する。画像は、プレーティング後4日目に生細胞から取得する。右に、プレーンなK562細胞(上のパネル)またはCD19+K562送信側細胞(下のパネル)と共培養されたニューロンの代表的な画像を示す。リガンド提示送信側細胞と共培養したニューロンは、対照細胞より有意に高いGFP発現を有する。
(図89B)T細胞株。Jurkat T細胞株を、GFPをレポーターとして発現する、抗CD19/tTA synNotch受容体を安定して発現するように操作する。右のデータは、t=24時間でのCD19+またはCD19−送信側細胞(K562)で刺激した際のJurkat細胞の蛍光を示す。T細胞は、それらがsynNotch同族リガンドと会うときにのみ活性化される。
図90.図89に関連する。
(図90A)実験及びニューロンにおいて発現される構築物の実証。一次海馬ニューロンを、E18ラット胚から解離し、cNotch受容体ならびにTetO−GFPレポーターを発現する構築物で核酸遺伝子導入する。ニューロンを、ポリ−D−リジン及びラミニンでコーティングされたガラス底35mm培養皿上に播種する。ニューロンプレーティングの2時間後、K562送信側細胞を培養物に加えて共培養系を形成する。画像は、プレーティング後4日目に生細胞から取得する。
(図90B)各処理について100個のニューロンにおけるGFP蛍光強度の分布。GFP強度は、蛍光共焦点画像から算出される。
(図90C)各処理について約100個のニューロンからの平均GFP蛍光強度の定量。
図91.SynNotch受容体は、多様な細胞挙動の空間的制御をもたらす
(図91A)上皮単層における境界検出。上皮細胞(MDCK)を以下のように操作する:送信側細胞は、膜貫通ドメインに連結した細胞外GFPを発現する;受信側細胞は、LaG17抗GFPナノボディを細胞外ドメインとして、及びGal4−VP64を細胞内ドメインとして、UAS−>BFPレポーター構築物とともに有する抗GFP synNotchを発現する。送信側及び受信側を1:50の比率で一緒に混ぜ、コンフルエントな単層のプレーティングの48時間後に共焦点画像を取得する。高倍率及び低倍率の代表的な画像を、距離に対する蛍光強度の代表的なラインとともに示す。緑色送信側細胞と接触している受信側細胞のみが青色のレポーターをオンにし、送信側細胞の周りに環を形成する。
(図91B)線維芽細胞における筋形成マスターレギュレーター(myoD)のsynNotch活性化は、空間的に制御された様式で分化転換を誘導する。C3Hマウス線維芽細胞を以下のように操作する:送信側細胞は、膜貫通ドメインに連結した細胞外CD19を、さらにtagBFPマーカーを発現する;受信側細胞は、tTA細胞内ドメインを、TRE−>myoDレポーター構築物及び構成的mCherryマーカーとともに有する抗CD19 synNotchを発現する。送達線維芽細胞を、まずプレートの限られた領域に播種する;1時間後、送信側細胞をプレートに付着させ、受信側細胞を、ガラスプレート全体を覆うように播種する。示された画像は、共培養後48時間である(時間経過については図92を参照されたい)。GFPチャネルは、青色チャネルと重複する領域にmyoD−GFPの誘導を示し、送信側細胞を標識する。緑色チャネルに関してこの視野のより高い倍率を右に示す。
(図91C)synNotchは、培養上皮細胞において上皮間葉転換を誘導することができる。上皮細胞(MDCK)を以下のように操作する:受信側細胞は、LaG17抗GFPナノボディを細胞外ドメインとして、及びtTAを細胞内ドメインとして、TRE−>Snail−ires−BFPエフェクター構築物とともに有する抗GFP synNotchを発現する。送信側細胞は、GFP発現K562である。送信側細胞を加える前後の上皮細胞の代表的な明視野顕微鏡画像を示す。定量化については図92を参照されたい。
(図91D)線維芽細胞における接着のsynNotch誘導は、線維芽細胞スフェロイド培養物における対称性破壊再編成を支配することができる。L929マウス線維芽細胞を以下のように操作する:送信側細胞は、膜貫通ドメインに連結した細胞外CD19を、さらにtagBFPマーカーを発現する;受信側細胞は、tTA細胞内ドメインを、TRE−>E−カドヘリン−GFPエフェクター構築物、及び構成的赤色マーカー(mCherry)とともに有する抗CD19 synNotchを発現する。顕微鏡で収集した蛍光シグナルを、代表的なスフェロイドについて、t=0(左)及びt=20時間(右)で示す。t=0にて、細胞を混合する;t=20時間で、受信側細胞はE−カドヘリン(緑色チャネル)を誘導し、スフェロイドの内層(赤色)で選別し、一方で送信側細胞(青色)は外側にある。
図92.図91に関連する。
(図92A;図91Bとの比較)C3Hマウス線維芽細胞を以下のように操作する:送信側細胞は、膜貫通ドメインに連結した細胞外CD19を、さらにtagBFPマーカーを発現する。受信側細胞は、tTA細胞内ドメインを、TRE−>myoDエフェクター構築物及び構成的mCherryマーカーとともに有する抗CD19 synNotchを発現する。送達線維芽細胞を、まずプレートの限られた領域に播種する;1時間後、送信側細胞をプレートに付着させ、受信側細胞を、ガラスプレート全体を覆うように播種する。画像は右側で10時間ごとに取得する。
下に、送信側細胞と受信側細胞の共培養(上)または受信側細胞単独(下)の実験の代表的な視野を示す。
(図92B;図91Cとの比較)上皮細胞(MDCK)を以下のように操作する:受信側細胞は、LaG17抗GFPナノボディを細胞外ドメインとして、及びtTAを細胞内ドメインとして、TRE−>Snail−ires−BFPエフェクター構築物とともに有する抗GFP synNotchを発現する。送信側細胞は、GFP発現K562である。受信側細胞BFPシグナルのFACSプロットを、送信側細胞がない、無関係のリガンドを発現する送信側細胞、及び同族リガンドGFPを発現する送信側細胞の存在下で示す。蛍光の定量は、棒グラフ上に提示する。
右端の棒グラフは、様々な条件における、受信側細胞の、または親細胞のE−カドヘリン発現レベルを報告する。E−カドヘリンレベルは、同族抗原GFPを発現する送信側細胞の存在下でのみ低下する。
(図92C;図91Dとの比較)
上パネル:L929マウス線維芽細胞を以下のように操作する:送信側細胞は、膜貫通ドメインに連結した細胞外CD19、さらにtagBFPマーカーを発現する;受信側細胞は、tTA細胞内ドメインを、TRE−>E−カドヘリン−GFPエフェクター構築物、及び構成的赤色マーカー(mCherry)とともに有する抗CD19 synNotchを発現する。顕微鏡で収集した蛍光シグナルを、送信側及び受信側細胞を有する代表的なスフェロイドについて、ならびに示すように受信側細胞のみを有するものについて、t=20時間で示す。緑色蛍光は、送信側細胞の存在下でのみ、受信側細胞において誘導される(E−カドヘリンチャネル、右端)。
下パネル:L929マウス線維芽細胞を以下のように操作する:送信側細胞は、膜貫通ドメインに連結した細胞外GFPを発現する;受信側細胞は、tTA細胞内ドメインを、TRE−>mCherryレポーター構築物、及び構成的青色マーカー(tagBFP)とともに有する抗GFP synNotchを発現する。共焦点顕微鏡で収集した蛍光シグナルを、送信側+受信側細胞を有する代表的なスフェロイドについて、及び受信側細胞のみを有するものについて、t=0 t=20時間で示す。赤色蛍光は、送信側細胞の存在下でのみ、受信側細胞において誘導される(mCherryレポーターチャネル、右端)。送信側細胞と受信側細胞の再編成は認められない。
図93.SynNotch受容体は互いに直行し、組み合わせ調節のために使用することができる
(図93A)synNotch及び野生型Notchは、直交シグナル伝達経路を活性化する。L929マウス線維芽細胞受信側を、(i)tTA細胞内ドメイン及びTRE−>GFPレポーターを有する野生型Notch受容体、ならびに(ii)抗CD19細胞外ドメインとGal4−VP64細胞内ドメイン、及びUAS−>tagBFPレポーターを有するsynNotch受容体を発現するように操作する。右側のグラフは、異なる条件におけるBFP及びGFPレポーターに関する受信側細胞蛍光シグナルを報告する。黒色点は未処理細胞であり、青色点受信側細胞はCD19発現送信側で刺激され、橙色点はデルタ送信側で刺激した受信側細胞であり、赤色点はCD19及びデルタの両方を発現する送信側細胞で刺激された受信側細胞である。送信側細胞は、マウスL929線維芽細胞である。
(図93B)複数のsynNotchは互いに直交する。L929マウス線維芽細胞受信側を、(i)tTA細胞内ドメイン及びTRE−>BFPレポーターを有する抗CD19 synNotch受容体;ならびにさらに(ii)抗CD19細胞外ドメインとGal4−VP64細胞内ドメイン、及びUAS−>mCherryレポーターを有するsynNotch受容体を発現するように操作する。右のグラフは、異なる条件におけるBFP及びGFPレポーターに関する受信側細胞蛍光シグナルを報告する:黒色点は未処理細胞であり、赤色点はCD19発現送信側で刺激された受信側細胞であり、緑色点はGFP送信側で刺激された受信側細胞であり、青色点はGFP及びCD19の両方を発現する送信側細胞で刺激された受信側細胞である。送信側細胞は、K562である。
(図93C)2つのsynNotchで操作した細胞は、両方の入力が存在するときにのみ応答することができる。L929マウス線維芽細胞受信側を、(i)tTA細胞内ドメイン及びロイシンジッパードメインに融合したGal4のDNA結合ドメイン(DBD)の発現を推進するTREプロモーターを有する抗CD19 synNotch受容体、ならびに(ii)抗GFP細胞外ドメイン及び細胞内ドメインとして相補的なロイシンジッパーに融合したVP64転写活性化ドメインを有するsynNotch受容体、ならびに(iii)赤色蛍光タンパク質(mCherry)を発現するGal4応答性プロモーターを発現するように操作した。右のグラフは、2つのリガンドを単独(GFPまたはCD19)で、または両方のリガンドを一緒に発現する、異なる送信側細胞(K562)との共培養における受信側細胞から収集した正規化mCherry蛍光を示す。活性化は、両方の入力が存在するときにのみ生じる。
図94.複数のsynNotch受容体を使用して、多層自己組織化上皮パターンを生成することができる。
上皮細胞(MDCK)を以下のように操作する:送信側細胞は、膜貫通ドメインに連結した細胞外GFPを発現する;受信側細胞は、(i)tTA細胞内ドメインを、TRE−>CD19−mCherryエフェクターカセットとともに有する抗GFP synNotch;(ii)Gal4−VP64細胞内ドメイン、及びUAS−>tagBFPレポーターを有する抗CD19受容体を発現する。
(図94A)10時間(開始)34時間(1日目)及び58時間(2日目)の、1:50の割合で共培養された送信側細胞及び受信側細胞の上皮層について代表的な画像を示す。
(図94B)2日目の共培養の異なる視野の複数の画像。
(図94C)2日の、送信側細胞周辺のパターンについての蛍光画像から算出された蛍光シグナルの代表的な定量化。
図95.synNotch受容体のモジュール性は、哺乳類細胞の感知/応答操作を拡大させる。
(図95A)synNotch受容体の活性化の推定上の構造機構。LNRドメインは、未結合立体構造においてプロテアーゼ切断部位をマスクする(左)。リガンドが受容体と係合すると、この部位は露出し、この事象が伝達を開始する(右)。
(図95B)初期の後生動物由来のLNR含有分子のアライメント。
(図95C)synNotch受容体プラットフォームのモジュール性により、ユーザーは、細胞がこれから応答する細胞外キュー、ならびに受容体活性化の下流で誘導される細胞応答を特定することができる。
実施例4:合成Notch受容体を使用してカスタマイズされた治療応答プログラムによるT細胞の操作
材料及び方法
別段の指示がない限り、以下の材料及び方法が、実施例4に記載の結果に適用される。
synNotch受容体及び応答エレメント構築物設計
synNotch受容体は、CD19 scFv、LaG17(低親和性)、またはLaG16_2(高親和性)GFPナノボディをマウスNotch1(NM_008714)最小調節領域(Ile1427〜Arg1752)及びGal4VP64に融合させることにより構築した。全てのsynNotch受容体は、n末端CD8αシグナルペプチド
Figure 0006784687
を膜標的化のために、及びmyc−タグ
Figure 0006784687
をα−myc A647を伴う表面発現の容易な決定のために含有する(cell−signaling #2233)。受容体を、全ての初代T細胞実験に関してPGKプロモーターを含有する改変pHR’SIN:CSWベクターへとクローニングした。pHR’SIN:CSWベクターは、応答エレメントプラスミドを作成するようにも改変された。Gal4 DNA結合ドメイン標的配列
Figure 0006784687
の5つのコピーを5’で最小CMVプロモーターにクローニングした。ヒトIL−2、IL−10、Tbet、またはTRAILコドン最適化mRNA配列を、Gal4誘導性プロモーターのMCS下流及びIRES mCherryレポーターの5’にクローニングした。全ての構築物は、In−Fusionクローニング(Clontech #ST0345))を介してクローニングした。
初代ヒトT細胞単離及び培養
初代CD4+及びCD8+T細胞を、陰性選択によるアフェレーシスの後に匿名のドナー血液から単離した(STEMCELL Technologies #15062及び15063)。血液は、University Institutional Review Boardの承認を得て、Blood Centers of the Pacific(カリフォルニア州サンフランシスコ)から得た。T細胞を、20%ヒトAB血清(Valley Biomedical Inc.,#HP1022)及び10%DMSOを含むRPMI−1640(UCSF cell culture core)中で凍結保存した。解凍後、実施例4の全ての実験について、30単位/mL IL−2(NCI BRB Preclinical Repository)を補充した、X−VIVO 15(Lonza #04−418Q)、5%ヒトAB血清及び10mM中和N−アセチルL−システイン(Sigma−Aldrich #A9165)からなるヒトT細胞培地中でT細胞を培養した。
ヒトT細胞のレンチウイルス形質導入
汎親和性VSV−G偽型レンチウイルスを、Fugene HD(Promega #E2312)を使用して、pHR’SIN:CSW導入遺伝子発現ベクターならびにウイルスパッケージングプラスミドpCMVdR8.91及びpMD2.Gを用いたレンチ−X 293T細胞(Clonetech #11131D)のトランスフェクションを介して産生した。初代T細胞を、同日に解凍し、培養24時間後、1:3の細胞:ビード比率でDynabeads Human T−Activator CD3/CD28(Life Technologies #11131D)で刺激した。48時間で、ウイルス上清を回収し、初代T細胞を24時間ウイルスに曝露した。T細胞刺激後4日目に、Dynabeadsを除去し、それらを静止させアッセイに使用できる9日目までT細胞を増殖させた。T細胞を、FACs ARIA IIを用いたアッセイのために選別した。
癌細胞株
使用した癌細胞株は、K562骨髄性白血病細胞(ATCC #CCL−243)、Daudi B細胞リンパ芽球(ATCC #CCL−213)、及びHCT115結腸癌細胞(ATCC #CCL−247)とした。Daudi腫瘍と同等のレベルでヒトCD19を安定して発現させるために、K562をレンチウイルスで形質導入した。CD19レベルは、細胞をα−CD19 APC(Biolegend #302212)で染色することによって決定した。K562を、表面GFP(PDGF膜貫通ドメインに融合したGFP)を安定して発現するためにも形質導入した。全ての細胞株を導入遺伝子の発現について選別した。
synNotch T細胞のin vitro刺激
全てのin vitro synNotch T細胞刺激について、2×10個のT細胞を1:1の比率で送信側細胞と共培養した。丸底96ウェル組織培養プレートでT細胞及び送信側細胞を混合した後、細胞を400xgで1分間遠心分離して、細胞の相互作用を引き起こし、培養物をレポーター発現またはカスタム遺伝子誘導の発現について、BD LSR IIを用いたフローサイトメトリーを介して24時間で分析した。全てのフローサイトメトリー分析は、FlowJoソフトウェア(TreeStar)で行った。
Luminex MAGPIXサイトカイン定量
α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びヒトIL−2またはIL−10発現のいずれかを制御する5xGal4応答エレメントを発現する初代CD4+T細胞を、K562骨髄性白血病細胞(CD19−またはCD19+)で上に記載したように刺激した。参考として、α−CD19 4−1BBζ CARを発現するCD4+T細胞は、1:3の比率でα−CD3/CD28 Dynabeadsで刺激した形質導入していないT細胞とともに刺激した。上清を24時間で回収し、製造者のプロトコルに従って、Luminex MAGPIX(Luminex Corp.)ヒトサイトカインマグネティック25−プレックスパネル(Invitrogen参照番号LHC0009M)で分析した。全てのサイトカインレベルを、xPONENTソフトウェア(Luminex Corp.)を用いて標準曲線に基づいて算出した。
IL−2細胞内サイトカイン染色及びCD69染色
IL−2産生を制御するsynNotch T細胞をアッセイして、細胞内サイトカイン染色(ICS)によって、これらがIL−2を基礎的に産生したかどうかを決定した。synNotch T細胞及び形質導入していないT細胞対照を、GolgiPlug(BD Biosciences #555029)の存在下で6時間培養した。T細胞を、次いで、α−IL−2 FITC(BD #340448)でBD Biosciences ICSキット(#555028)を用いて染色した。IL−2のレベルを、BD LSRIIを用いたフローサイトメトリーを介して分析した。
synNotch受容体がT細胞を活性化したかどうかを評価するために、活性化マーカーCD69に関して、刺激後にT細胞を染色した。CD69発現は、細胞をα−CD69 APC(Biolegend #310910)で染色することによって決定した。
synNotch推進性T細胞分化
初代ヒトCD4+T細胞を、Dynabeads Human T−Activator CD3/CD28で上記のように刺激した。活性化中にT細胞をTh1サブセットへと分化するために、細胞を上記の通り、ただし、2.5ng/mLの組換えIL−12(R&Dシステム)及び12.5μg/mLのα−IL−4クローンMP4−25D2(BD Pharmigen #554481)を加えて培養した。IL−12及びα−IL−4を、少なくとも週二回加えた。並行して、初代CD4 T細胞を、レンチウイルスで形質導入して、ヒトTbet T2A mCherry(TBX21、NCBI #EAW94804.1)を発現させ、IL−2を補充したT細胞培地において正常に培養した。α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びTbet T2A GFP発現を制御する5x Gal4応答エレメントを発現するCD4+T細胞を、CD19−またはCD19+K562送信側細胞の存在下でウイルス形質導入24時間後に培養した。synNotch T細胞を、K562の存在下でIL−2を補充したT細胞培地において培養した。全てのT細胞を11〜14日間培養し、次いで、細胞内サイトカイン染色(ICS)に供して、Th1 T細胞の割合(%)を決定した。
ICSのために、T細胞を、まず50ng/mLのホルボールミリスタートアセタート及び1μg/mLのイオノマイシン(両方ともSigma製)で6時間、GolgiPlugの存在下で処理した。T細胞を、次いで、α−Tbet BV421(Biolegend #644816)及びα−IFNγ APC(Biolegend #502512)で染色した。Tbet及びIFNγのレベルを、BD LSRIIを用いたフローサイトメトリーを介して分析した。
初代T細胞における組換えTRAIL及びsynNotch推進性TRAIL産生に対する癌細胞株の感受性
HCT116結腸癌細胞及びK562を、組換えTRAIL(1〜200ng/mL、1:2希釈シリーズ)で24時間処理した。次いで、細胞を回収し、live/dead染色、SYTOX Blue(Thermo Scientific #S34857)で染色し、死滅細胞の割合をBD LSR IIでのフローサイトメトリーによって決定した。K562により発現されるデスレセプター4(DR4)のレベルを、α−TRAIL R1(DR4)APC(Biolegend #307208)で染色することによって評価した。
synNotch推進性TRAIL細胞傷害性アッセイのために、初代ヒトCD4+T細胞を形質導入して、α−GFPナノボディ(LaG17)synNotch Gal4VP64受容体及びLZ−TRAILまたは細胞表面野生型TRAILの発現を制御する5x Gal4応答エレメントを発現させた。synNotch TRAIL殺傷細胞を、表面GFP+またはGFP−K562と24時間共培養し、SYTOX Blueで染色することによって死を決定した。TRAILの表面レベルを、α−TRAIL(CD253)APC(Biolegend #308210)でT細胞を染色することにより決定した。LZ−TRAILの産生及び分泌を、TRAIL ELISA(R&D system #DTRL00)により決定した。
異種移植腫瘍モデル、細胞単離、及びフローサイトメトリー
動物試験を、UCSF Institutional Animal Care and Use Committeeに承認されたプロトコル下にてUCSF Preclinical Therapeutics Coreで実施した。NOD scidガンマ(NSG)(雌、8〜12週齢、Jackson Laboratory #005557)マウスを、全てのin vivoマウス実験に使用した。α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びヒトIL−2 IRES mCherryを制御する5x Gal4応答エレメントを発現する初代CD4+及びCD8+T細胞を、選別し、実験において使用した。
マウスに、0日目に、5×10個のCD19+及びCD19−K562をそれぞれマウスの右側腹部及び左側腹部で皮下注射した。腫瘍を4日間確立させ、T細胞を4日目に尾静脈(静脈内)を介してまたは8日目に腫瘍内に注射した。T細胞を全ての注射用にPBSに懸濁した。CD4+及びCD8+synNotch T細胞を1:1の比率で注射した。静脈内注射については、全部で6×10個のT細胞を注射し、腫瘍内注射については、全部で5×10個のT細胞を注射した。
腫瘍を、10日目に1%FBSを補充したRPMI(UCSF Cell Culture Core)へと回収した。次いで、腫瘍をカミソリの刃で細かく刻み、0.1mg/mLのDNase(Roche #10104159001)及び0.2mg/mLのコラゲナーゼP(Roche #11249002001)を含むRPMI中で37℃にて1時間消化した。インキュベーション後、消化した腫瘍を75μmのセルストレーナーに通し、腫瘍細胞を遠心分離によって集めた。次いで、細胞を赤血球溶解緩衝液(Biolegend #420301)で処理し、PBSで洗浄した。次に、LIVE/DEAD緑色(Thermo Scientific #34969)及びα−CD4 A647(BD 557707)及びα−CD8 BV786(BD #583823)で染色して、腫瘍に浸潤するT細胞を分析した。IL−2 IRES mCherryの発現を、BD LSR IIを用いてCD4+及びCD8+T細胞集団において評価した。
統計学的分析
統計学的有意性を、別段の指定がない限り、スチューデントのt検定(両側検定)によって決定した。実施例4に関する全ての統計学的分析は、Prism 6(Graphpad)を用いて行い、p値を報告した(有意差無し=p>0.05、=p≦0.05、**=p≦0.01、***=p≦0.001、****=p≦0.0001)。全てのエラーバーは平均の標準誤差または標準偏差のいずれかを表す。
結果
synNotch受容体は、CD4+及びCD8+ヒト初代Tリンパ球において抗原誘導型転写を推進することができる
Notch受容体は、3つの重要な要素を有する:1)リガンド結合上皮成長因子(EGF)リピート、2)活性化中に受容体の切断を制御するコア調節領域、及び3)放出され、転写を調節するNotch細胞内ドメイン(NICD)。完全にカスタマイズ可能な受容体標的化及び転写調節を可能にするsynNotch受容体プラットフォームを構築するために、リガンド依存性切断及び活性化を制御するNotchコア調節領域を最小の足場として利用したが、その後カスタマイズした入力認識及び出力転写モジュールを追加した(実施例3を参照されたい)。Notchコア調節領域には、S2切断部位のメタロプロテアーゼへのアクセス可能性を制御するLin12−Notchリピート(LNR)、ヘテロ二量体化ドメイン(HD)、及びNotch細胞内ドメイン(NICD)の放出に必要なγ−セクレターゼ切断部位を含有する膜貫通ドメイン(TMD)である。天然リガンドデルタの認識に通常関与する細胞外EGFリピートを除去し、癌抗原CD19を対象とする一本鎖可変断片(scFv)または表面提示GFPなどの直交抗原に対するナノボディで置換した(図96B〜96C)。転写調節に通常必要とされるNICDを、四量体ウイルス転写活性化因子ドメインであるVP64に融合したGal4 DNA結合ドメインで置換した(図96B〜96C)。この全体のアプローチを使用して、目的の任意の表面抗原に対するsynNotch受容体を操作し、受容体活性を、直交転写因子及びそれらの会合する応答エレメントによって制御されるカスタマイズされた細胞出力につなげることができる(実施例3を参照されたい)。ある範囲の他の細胞外及び細胞内ドメインもsynNotchと機能することが示された。
synNotch受容体が細胞療法に関して関連細胞型において機能することができることを示すために、初代ヒトCD4+及びCD8+T細胞を、癌関連抗原CD19または直交抗原−表面提示GFPを対象とするsynNotch受容体で操作した。CD4+及びCD8+T細胞を、各synNotch受容体及びBFPレポーター遺伝子の発現を制御する関連プロモーター(5x Gal4応答エレメント)を発現するように操作した(図97)。α−CD19 synNotch受容体で操作したCD4+及びCD8+T細胞は、同族リガンドCD19を発現する細胞−−天然にCD19を発現するDaudi B細胞リンパ芽球腫瘍、または異所的にCD19を発現したK562骨髄性白血病細胞のいずれかとの共培養の24時間以内にT細胞の80〜90%においてBFPレポーター発現を推進した(図97A〜97C及び図103A〜103C)。これらのT細胞は、刺激されなかったか、または同族CD19抗原を発現しなかった細胞で処置したとき、BFP発現を示さなかった。これらのデータにより、synNotch受容体が初代T細胞において制御された及び抗原依存性様式において機能することができ、癌細胞の表面上の抗原の天然レベルを検出できることが示される。synNotch受容体は、T細胞免疫療法のためにしばしば使用される、CD4+及びCD8+T細胞においても同等の機能を有する(図97Cならびに図103A及び103B)。
直交表面タンパク質を認識するようにT細胞を操作することができるかどうかも、表面発現GFPを認識したsynNotch受容体を構築することによって検査した。低親和性(Kd=50nM)または高親和性(Kd=0.036nM)を有する2つのα−GFPナノボディ(Fridy et al.,2014)を使用した。これらの受容体は、表面GFPを発現するK562細胞への曝露の際にレポーター発現を刺激した(が、抗原を欠く細胞では刺激しなかった)。結果得られた転写応答は、α−CD19 synNotchについて観察されたものと類似しており、これはsynNotchプラットフォームのモジュール性を強調する(図97D〜97F及び図103G〜103I)。より高い親和性のα−GFPナノボディsynNotch受容体は、より低い親和性の受容体と比較したとき、K562送信側細胞への暴露の際に、より大きい割合のT細胞を、レポーター発現を上方制御するように推進した。とはいえ、両受容体は、T細胞の半分を超えて遺伝子発現を活性化した(図97D〜97F及び図103H)。これは、synNotchリガンド結合ドメインの親和性を変化させることにより、細胞応答の大きさを微調整できることを示す。
synNotch受容体は、カスタマイズされたT細胞サイトカインプロファイルを推進することができる
全身の免疫細胞及び組織は、サイトカインとして知られる可溶性タンパク質を分泌して、細胞挙動を情報伝達及び調節して、全体的な免疫応答を形作る。特定のサイトカインプロファイルは、病原体及び腫瘍を根絶するために重要である。多くの場合、異なるセットのサイトカインは、免疫応答を抑制する反対の効果を有する。さらに、サイトカインが癌に対する免疫を増強するか、または自己免疫設定における有害な炎症を抑制し得るある特定のシナリオでは、これらのサイトカインは存在しない。治療用T細胞がどのサイトカインを分泌するかを精密に制御することが望ましい。しかしながら、いくつかの例では、T細胞がCARまたは天然T細胞受容体を介して活性化されるとき、産生されるサイトカインに対する制御はほとんどなく、しばしばサイトカインプロファイルは、疾患及び活性化の状況ならびに受容体の特性に依存する(図98A〜98C)。多くのT細胞療法では、特定の疾患または治療の必要性に免疫応答を合わせるように特定のサイトカインの産生にバイアスをかけることが有益であり得る。
これを念頭において、CD4+T細胞を、α−CD19 synNotch受容体及び単一のサイトカインの発現を制御する対応する転写応答エレメントで操作した。これらの条件下で、T細胞は、CD19抗原に応答して、既定された「アラカルト」サイトカインプロファイルのみを選択的に産生した(図98D〜98F)。synNotch受容体は、抗原感知の前の基礎分泌を伴わずにT細胞刺激性サイトカインIL−2の高レベル産生を推進した(図104A〜104D)。synNotch活性化によって産生されたIL−2の量は、T細胞のCARまたはTCR刺激(α−CD3/α−CD28ビーズ)に応答して産生される量と同様である(図104D)。TCR経路を介したT細胞の正常な刺激とは異なり、synNotchに推進されるサイトカイン産生はT細胞活性化を引き起こさず、これは、活性化マーカーCD69の上方制御の欠如により示される(図104E)。
T細胞を、免疫抑制性サイトカインIL−10を産生するように操作した(図98D〜98F及び図104F〜104H)。これは、IL−2とは異なり、活性化されたCAR T細胞のサイトカインプロファイルには存在しなかった(図98C)。これは、synNotch受容体の用途−特定のサイトカインのレベルを、天然には発現していないものであっても、加えるまたは調節する能力を強調する(図98及び図104)。さらには、そのような応答は、T細胞の正常な活性化を必要としない。T細胞におけるsynNotch回路のカスタマイズ性及び精度は、自己分泌及びパラ分泌細胞間コミュニケーションに依存する免疫系機能の局所制御が、疾患に対する応答を効果的に調整することを可能にするはずである。
synNotch受容体は、抗腫瘍Th1運命へのT細胞分化の抗原依存性傾斜を推進することができる
治療用T細胞の結果を精密に形作るための別の方法は、その分化を制御することである。サイトカインのようなタンパク質エフェクターを産生することを超えて、T細胞は、有効なサブタイプの免疫応答を開始するために重要な特定の分化プログラムを受ける。これらのサブタイプ分化プログラムは、通常、T細胞活性化、特定のサイトカイン、及び最終的に特定のT細胞運命を開始するマスターレギュレーター転写因子の調節の組み合わせによって決定される。Tヘルパー細胞1(Th1)またはTヘルパー細胞2(Th2)T細胞は、マスターレギュレーター転写因子であるTbet及びGATA3によりそれぞれ制御される、2つの正準のCD4+T細胞運命選択である(図99A)。Th1細胞は、病原体及び癌に対する細胞免疫のために重要であり、一方でTh2細胞は、抗体産生の刺激に関与する。多くの疾患では、局所環境は、それらが無効にされるように誤った経路に沿ってT細胞の分化を傾斜させる。これは、癌において特に当てはまり、この場合、T細胞は抑制表現型に押し込まれ、免疫反応を妨げ、腫瘍拡大がもたらされる可能性がある。
癌クリアランスのためのT細胞運命選択の重要性を考慮して、synNotch受容体が、抗癌免疫にとって重要である、Th1細胞を産生するIFNγへとT細胞を分化するように傾斜できるかどうかを調査した。IFNγは、マクロファージ及び樹状細胞などの、腫瘍クリアランスを助ける先天性免疫細胞の活性化にとって重要であり、IFNγへの癌細胞の直接曝露は、細胞傷害性T細胞に対するそれらの感度を向上させることができる。T細胞分化を傾斜するために、CD4+T細胞を、Th1転写因子であるTbetの発現を制御したα−CD19 synNotch受容体で操作した(図99B)。Tbetの異所的発現が、CD4+T細胞におけるTh1運命選択を推進するのに十分であると知られているため、synNotchが、腫瘍抗原CD19に応答してTbetのレベルを調節することによりTh1運命調節に対する抗原依存性制御を提供し得ると推論された。
これを検査するために、操作した初代CD4+T細胞を、CD19+標的K562細胞またはCD19−対照K562細胞のいずれかと11日間共培養して、分化を誘導した。比較対照として、CD4+T細胞の同等の集団を、Th1分化物質(IL−12及びα−IL−4)のカクテルで処置したかまたはTbet構成的過剰発現に供した。これらの2つの条件は、当該分野における従来の至適基準に対するsynNotch推進性Th1分化の比較を可能にした。操作したSynNotch CD4+T細胞は、刺激の24時間以内にCD19に応答してTbetを発現した(図99C及び図105A)。CD19+K562との11日間の長期共培養の後、T細胞をホルボールミリスタートアセタート(PMA)及びイオノマイシンで細胞内サイトカイン染色のために刺激して、T細胞がTh1細胞になっているかどうかを明らかにした。11日間にわたってCD19+K562細胞で刺激されたT細胞では、60%超がIFNγ+Th1細胞であることが見出された(図99D)。傾斜がかかった分化のこの程度は、Th1分化カクテルを用いた処置で観察されたものと同等であり、構成的Tbet過剰発現を用いた処置で観察されたものよりほんのわずかに低かった(図99E及び図105A〜図105E)。ゆえに、synNotch受容体を使用して、T細胞を抗腫瘍Th1運命へと傾斜することができ、原理では、既定されたマスターレギュレーター転写因子の発現が運命決定に十分である限り、これを使用してT細胞を多くの既知のT細胞運命(例えば、Th2、Treg、Th17)へと傾斜することができる。
カスタム治療薬のSynNotch推進性T細胞送達−TRAIL産生
将来のT細胞治療薬の別の重要な要素は、T細胞を、それらが非未変性のものであってもカスタマイズされた治療ペイロードを送達することを可能にする、新しい能力で操作することである。天然T細胞またはCAR T細胞は、感染細胞または癌細胞を直接認識し、溶解性顆粒の送達を通してそれらを死滅させる(図100A)。しかしながら、天然のT細胞応答は、疾患を安全に根絶させるには不十分であるかまたは極端すぎることが多い。分泌された生物製剤などの、T細胞による治療用ペイロードのカスタム送達は、例えば、細胞傷害性活性を局所的に増強することにより、または免疫系により認識され殺傷されるように疾患の部位をプライミングすることにより処置困難な疾患を補助し得る。
原理証明の実験として、CD4+T細胞−最小限に細胞傷害性であるT細胞サブセット−の合成「キラーT細胞」への操作を、それを、アポトーシスを引き起こすペイロードを産生するように設計することにより、調査した。α−GFPナノボディsynNotch受容体ならびにアポトーシス誘導因子及び癌治療物質である腫瘍壊死因子受容体リガンド(TRAIL)の産生を制御する応答エレメントを使用した(図100B)。T細胞は、TCR刺激の際に通常はTRAILを産生しないため、制御された様式で合成的に発現される場合、これはそれらの細胞傷害活性を補助し得る(図106A)。可溶性形態のTRAILは、高感度結腸癌細胞株HCT116を死滅させるのに有効であるが、K562細胞などの他の癌株については、高用量であっても可溶性TRAILはアポトーシスを誘導しない(図106A〜106D)。しかしながら、近年の研究により、TRAILが膜アンカー形態(例えば、支持された脂質二重層またはリポソーム)で送達される場合、K562細胞などの耐性癌細胞であっても、アポトーシスの誘導においてより有効であることが示された。それゆえ、CD4+T細胞を、2つのTRAIL変異体:1)可溶性単量体TRAILよりも強力であることが知られているGCN4三量体ロイシンジッパー(LZ−TRAIL)に融合した分泌型のTRAIL、または2)天然の表面提示TRAILのうちの1つを産生するように操作した(図106E 106H)。
TRAIL産生を推進するsynNotch T細胞を、TRAIL耐性K562細胞と共培養して、T細胞がTRAILのアポトーシス効果を増強する有効な送達プラットフォームであるかどうかを決定した。synNotch T細胞は、共培養の24時間以内に細胞表面TRAIL発現(図100C)及びLZ−TRAIL分泌を推進した(図106F〜106H)が、細胞表面TRAILのみがK562細胞死を開始し、これは、live/dead染色SYTOX Blueのそれらの取り込みによって示された。対照的に、LZ−TRAILを分泌したsynNotch T細胞は、耐性K562細胞を死滅させるのに有効ではなく、これは最近の研究と一致する(図100D〜100E)。
全体として、これらの知見は、synNotch T細胞が有効であり、TRAILなどの治療剤の有効な送達物質であることができることを示す。全身に送達されたときに有効でないまたは有毒である任意の生物学的薬剤は、この様式で局所的に送達されると、より効果的及びより安全であり得る。synNotch操作T細胞は、有効性を増強し、全身的なオフターゲット毒性を低下させるための、任意の遺伝子的にコードされた治療剤を局所的に送達する可能性を有する。
synNotch受容体操作T細胞を介した固形腫瘍におけるサイトカインのin vivo発現
synNotch受容体がin vitroでT細胞応答のスペクトルを精密に調節することができるため、受容体がin vivoで固形腫瘍に対して初代ヒトT細胞を選択的に標的とし、サイトカインIL−2などのカスタムペイロードの送達を誘導できるかどうかを調査した。これらの実験のために、免疫無防備状態のNOD scidガンマ(NSG)マウスにおいて、両側K562異種移植固形腫瘍モデルを確立し、ここで、非標的CD19−腫瘍及び標的CD19+腫瘍をそれぞれ左側腹部及び右側腹部に皮下移植した(図101A)。腫瘍を4日間確立させ、次にα−CD19 synNotch受容体ならびにIL−2発現及びIRES mCherryレポーターを制御する応答エレメントで操作したCD4+及びCD8+T細胞を静脈内(i.v.)注射した(図107A)。6日後、腫瘍を回収し、腫瘍浸潤T細胞をIL−2 IRES mCherryレポーターの発現について分析した(図101A〜101C)。腫瘍局在化T細胞のみが、標的CD19腫瘍においてIL−2発現に関するmCherryレポーターを発現し、レポーターレベルは、in vitroで刺激されたときに同じT細胞について観察されたレベルと同様であった(図101A〜101Cならびに図107B及び107C)。T細胞の頻度は腫瘍内で高くなかったが(CD4+では1000個の細胞中1個、CD8+T細胞では500個中1個)、T細胞の活性は標的腫瘍に対して高度に特異的であった(図101B及び101Cならびに図107D)。synNotch−>IL−2 T細胞の静脈内注射に加えて、T細胞は、非標的及び標的腫瘍にも直接注射された。次いで、腫瘍を回収し、注射2日後にフローサイトメトリーを介して分析し、同じく同様のレベルで標的腫瘍におけるIL−2レポーターの選択的発現を示して、in vitroで刺激したT細胞にマッチした(図107E)。これらの腫瘍に浸潤するsynNotch T細胞の能力はさらに改善され得るが、これらのデータは、synNotch受容体がT細胞を原発腫瘍に標的化し、局所的様式で治療物質の産生を選択的に誘導することができることを明確に示す。ゆえに、synNotch操作T細胞は、有効性を増強し、全身投与の毒性を低減する、この両方のために、局所送達から利益を得ることができる広範囲の遺伝的にコード可能な治療剤の送達に有効であると証明し得る。
図96.synNotch受容体を使用するカスタマイズされた治療用T細胞応答の操作に対する可能性
(A)TCR及びCARは、T細胞応答の再形成をほとんど制御しない未変性T細胞活性化プログラムを推進するキナーゼベースのシグナル伝達カスケードを活性化する。synNotch受容体は、細胞表面抗原(例えば疾患関連抗原)を認識し、T細胞応答に対するより精密な制御を伴ってカスタム転写プログラムを直接調節する。ゆえに、synNotch受容体を用いて、アラカルト応答を操作することができる。(B)synNotch受容体は、目的の細胞表面抗原を検出するカスタムリガンド結合ドメイン(例えば、scFvまたはナノボディ)、Notchのコア調節領域、及び直交転写因子を含有する細胞質ドメイン(例えば、Gal4 VP64)を有し得る。カスタム転写プログラムを制御する直交転写因子の対応する応答エレメントは、受容体とともにT細胞へと操作されてよい。(C)癌関連抗原CD19を対象とするscFv及び直交抗原GFPに対するナノボディを有するsynNotch受容体を操作し、synNotch受容体プラットフォームの多能性を実証する。
図97.synNotch受容体は、CD4+及びCD8+ヒト初代Tリンパ球において抗原誘導型転写を推進することができる。
(A)CD4+及びCD8+初代ヒトT細胞を、α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びBFPレポーターの発現を制御する5x Gal4応答エレメントで操作した。(B)24時間の共培養後の、CD19−もしくはCD19+K562またはDaudi癌細胞(CD19+)を伴う送信側細胞での刺激に応答するα−CD19 synNotch受容体受信側T細胞におけるBFPレポーターの選択的誘導を示すヒストグラム(3回以上の実験の代表値)。(C)パネルBに示す複製データから算出された、送信側細胞を用いた24時間の刺激後にBFPレポーターを上方制御するα−CD19 synNotch T細胞の割合(%)(全ての条件についてn≧3、エラーバー=平均の標準誤差)。(D)CD4+及びCD8+初代ヒトT細胞を、α−GFP synNotch Gal4VP64受容体親和性変異体及びBFPレポーターで、パネルAと同様に操作した。(E)24時間の共培養後の、表面GFP−またはGFP+K562送信側細胞に応答するα−GFP synNotch受容体受信側T細胞におけるBFPレポーターの選択的誘導を示すヒストグラム(3回以上の実験の代表値、エラーバー=平均の標準誤差)。(F)パネルHに示す複製データから算出された、送信側細胞を用いた24時間の刺激後にBFPレポーターを上方制御するα−GFP synNotch T細胞の割合(%)(全ての条件についてn>3、エラーバー=平均の標準誤差)。
図103.図97A〜97Fに関連する補足データ。
(A)α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体(mycタグ付き)及びBFPの発現を制御する5xGal4応答エレメントで形質導入されたCD4+(左プロット)及びCD8+(右プロット)初代ヒトT細胞の2次元ドットプロット。応答エレメントベクターは、挿入された応答エレメントを有するT細胞を同定するためにmCherryの構成的発現を推進するPGKプロモーターも含有する。全てのBFPレポーター発現分析は、synNotch受容体及びBFP発現を制御する対応する5xGal4応答エレメントの両方を有したT細胞(右上枠の囲った集団)で行った。(B)24時間の共培養後に、CD19−K562対照細胞と比較してCD19+K562またはDaudi腫瘍細胞に応答するsynNotch受容体受信側T細胞におけるBFPレポーターの選択的誘導を示すヒストグラム(3回以上の実験の代表値)。(C)K562及びDaudi腫瘍細胞上のCD19レベルを示すヒストグラム。Daudi腫瘍は天然にCD19を発現し、K562は異所的にCD19を同様のレベルで発現する。(D)α−GFPナノボディsynNotch Gal4VP64受容体を発現するCD4(上段)及びCD8(下段)初代ヒトT細胞に関する、図103Aと同様の二次元ドットプロット。各カラムは、特定のα−GFPナノボディ親和性変異体(LaG17、LaG16−2)に関するものである。全てのBFPレポーター発現分析は、図103Aのように右上に輪郭を描いたゲート内のT細胞で行った。(E)24時間の共培養後に、表面GFP−K562と比較して表面GFP+K562癌細胞に応答するsynNotch受容体受信側T細胞におけるBFPレポーターの選択的誘導を示すヒストグラム(3回以上の実験の代表値)。(F)K562 GFP−対照と比較した、表面GFPを発現するK562癌細胞における総GFPレベルを示すヒストグラム。
図98.synNotch受容体は、抗原誘導型カスタムサイトカインプログラムを推進することができる。
(A)CAR活性化は、T細胞が多様なセットのサイトカインを産生するように推進する。(B)24時間の刺激後の、標的CD19+K562細胞(y軸)または陰性対照CD19−K562(x軸)で活性化された初代ヒトα−CD19 CAR CD4+T細胞により産生された、25種のサイトカイン(サイトカインの一覧については図98Cを参照されたい)のレベル(pg/mL)を示す散布図(n=3、エラーバー=平均の標準誤差)。(C)標的CD19+K562により刺激されたCD4+α−CD19 CAR T細胞により産生された25種のサイトカインのレベル(n=3、エラーバー=平均の標準誤差)。(D)CD4+T細胞を、α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びIL−2またはIL−10のいずれかの発現を制御する対応する応答エレメントで操作した。細胞を、標的CD19+K562またはCD19−非標的K562と共培養した。(E)CD19+K562刺激に応答する単一サイトカインの産生を示すパネルBと同様の散布図(n=3、エラーバー=平均の標準誤差)。(F)CD19+K562細胞に応答してIL−2またはIL−10産生を推進するα−CD19 synNotch T細胞により産生されたサイトカインのレベル。単一のサイトカイン(IL−2またはIL−10)のみが、バックグラウンドレベルを超えて産生された(n=3、エラーバー=平均の標準誤差)。
図104.図98A〜98Fに関連する補足データ。
(A)CD4+ヒト初代T細胞を、α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びIL−2産生を制御する会合する5xGal4応答エレメントで操作した。(B)α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及び発現IL−2発現IRES mCherryを制御する5xGal4応答エレメントで形質導入されたCD4初代ヒトT細胞の2次元ドットプロット(左パネル)。応答エレメントベクターは、応答エレメントが挿入されているT細胞を同定するためにBFPの構成的発現を推進するPGKプロモーターも含有する。synNotch受容体及びIL−2 IRES mCherry発現を制御する対応する5xGal4応答エレメントの両方を有するT細胞を、選別し、図98及び図104の全ての対応するアッセイのために使用した。(右上四角)。左パネルは、形質導入していないT細胞と比較して、二重陽性T細胞においてIL−2 IRES mCherryレポーターの基礎誘導がないことを示す。(C)刺激されていないCD4+及びCD8+T細胞、IL−2産生を制御する刺激されていないα−CD19 synNotch Gal4VP64T細胞、及びPMA/イオノマイシンで6時間刺激された陽性対照T細胞について、IL−2に関する細胞内サイトカイン染色のドットプロットを示す。(D)基礎及び刺激IL−2レベルを、形質導入していないCD4+T細胞、α−CD19 4−1BBζ CAR T細胞、及びIL−2産生を制御するα−CD19 synNotch Gal4VP64 T細胞から回収された上清について提供する(n=4)。(E)α−CD3/CD28 dynabeadsで刺激された対照CD4+T細胞及びCD19−またはCD19+K562で刺激されたIL−2産生を制御するα−CD19 synNotch Gal4VP64 T細胞のCD69レベル(左カラム)及びIL−2 IRES mCherryレポーターレベル。CD69は、同族抗原での刺激の際にはsynNotch T細胞で上方制御されない。(F)CD4+ヒト初代T細胞を、α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びIL−10産生を制御する会合する5xGal4応答エレメントで操作した。(G)α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びIL−10 IRES mCherry発現の発現を制御する5xGal4応答エレメントで形質導入されたCD4+初代ヒトT細胞に関するパネルBに同等のデータ。(H)α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及び発現IL−10 IRES mCherry発現を制御する5xGal4応答エレメントで形質導入されたCD4+初代ヒトT細胞に関するパネルDに同等のデータ。(I)α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及び発現IL−10 IRES mCherry発現を制御する5xGal4応答エレメントで形質導入されたCD4+初代ヒトT細胞に関する図104Eに同等のデータ。
図99.SynNotch受容体は、抗腫瘍Th1運命へのT細胞分化の抗原依存性傾斜を推進することができる。
(A)天然のT細胞分化:CD4+T細胞が、抗原提示細胞上のMHC分子により提示される病原体由来ペプチドの係合を通して活性化されるとき、それらは感染に応じて特定のT細胞サブタイプへと分化する。Th1及びTh2は、異なる免疫反応を推進する正準のCD4+T細胞運命である。Th1細胞は、転写因子Tbetを発現し、IFNγを産生し、細胞免疫及び腫瘍クリアランスを助ける。Th2細胞は、B細胞による抗体産生の刺激のための重要なサイトカインであるIL−4を産生する。(B)SynNotch推進性T細胞分化:CD4+α−CD19 synNotch T細胞を、発現Tbetを、ゆえにT細胞によるTh1運命選択を調節するように操作した。synNotch T細胞を、標的CD19+または非標的CD19−K562細胞と11日間共培養して、synNotch推進性Tbet発現がCD4+T細胞をTh1運命へとCD19依存性様式で傾斜できるかどうかを決定した。(C)24時間のCD4+α−CD19 synNotch T細胞とCD19+K562の後のTbet T2A EGFPの選択的発現を示すヒストグラム(少なくとも3回の実験の代表値)。(D)CD19+またはCD19−K562のいずれかとの11日間の培養後のTbet及びIFNγに関する細胞内染色CD4+α−CD19 synNotch Gal4VP64 T細胞の2次元ドットプロット。T細胞を、染色する前にPMA/イオノマイシンで4時間にわたって刺激してサイトカイン産生を推進した(少なくとも3回の実験の代表値)。(E)11日間の指定した処理後のIFNγ+(Th1)T細胞の割合(%)(全ての処理についてn≧3、エラーバー=平均の標準誤差、有意性はスチューデントのt検定により決定、有意差無しp>0.05)。
図105.図99A〜99Eに関連する補足データ。
(A)図99Cからの複製データの定量。Tbet T2A GFP発現を制御するα−CD19 synNotch Gal4VP64受容体応答エレメントを有するCD4+T細胞を、CD19+またはCD19−K562と24時間共培養した。Tbet T2A GFP発現を伴うT細胞の割合(%)を定量化し、これは、TbetはT細胞がCD19+K562に曝露されたときにのみ上方制御されたことを示す(n=3)。(B)α−CD3/CD28 dynabeadsで刺激され、Th1サイトカインIFNγについて細胞内染色された、11日間の培養後のCD4 T細胞の代表的なドットプロット。IFNγ陽性ゲートを赤色で囲った。(C)Th1分化条件(IL−12+α−IL−4)において11日間培養されたCD4+T細胞に関するパネルBと同様の代表的なドットプロット(n=4)。(D)形質導入の48時間後のTbet T2A mCherryの構成的過剰発現を伴うCD4 T細胞の代表的なヒストグラム。(E)11日間の培養後での、Tbet及びIFNγに関する、Tbet T2A mCherryの構成的過剰発現を伴うCD4+T細胞の細胞内染色の代表的なドットプロット(n=6)。二重陽性Tbet及びIFNγ T細胞を赤色で囲った。(F)対照CD19−K562と共培養したTbet T2A GFP発現を制御するα−CD19 synNotch Gal4VP64受容体応答エレメント(構成的にmCherryを発現する)を有するCD4+T細胞の代表的な顕微鏡検査。synNotch T細胞(赤色細胞)は、癌細胞と会合しないまたはTbet発現のレポーター(GFP)を上方制御しない。(G)パネルFと同様だが、T細胞をCD19+T細胞と共培養した代表的な顕微鏡検査。synNotch T細胞(赤色細胞)は、CD19+K562と会合体を形成し、Tbet T2A GFP発現を上方制御する。活性化したsynNotch T細胞は、mCherry及びGFP共発現のために黄色である。
図100.SynNotch推進性TRAIL産生−非未変性治療薬のカスタムT細胞送達。
(A)天然T細胞の細胞傷害性:CD8+細胞傷害性T細胞は、それらのTCRを介して感染細胞を認識し、パーフォリンで細胞内に孔を作製し、これによりプログラムされた細胞死を開始するグランザイムの送達を可能にし、感染した細胞を直接殺傷する。(B)SynNotchでカスタマイズしたキラーT細胞:CD4+T細胞を、表面GFPに応答してアポトーシス調節因子TRAILの発現を制御するα−GFP synNotchで操作した。(C)24時間のCD4+α−GFP synNotch T細胞と表面GFP+K562の後の表面TRAILの選択的発現を示すヒストグラム。(D)24時間後の死染色SYTOX Blueの取込みを介した表面GFP+K562細胞死を示すヒストグラム。指定したT細胞型との共培養(T細胞:標的細胞比率=1:1)。(E)パネルDに示す複製データから算出した標的細胞生存率(%)(n=4、エラーバー=平均の標準誤差)。
図106.図100A〜100Eに関連する補足データ。
(A)静止させたCD4+及びCD8+T細胞を24時間にわたってα−CD3/CD28 dynabeadsで再刺激し、細胞表面TRAILについて染色した。いずれのT細胞サブセットもTRAIL発現を急性に上方制御しなかった。(B)癌細胞は、組換えTRAILが媒介するアポトーシスに対するそれらの感受性において変動する。HCT116結腸癌は、デスレセプターがTRAILに結合され、低レベルTRAIL処置に対して感受性であった。K562は、TRAILに対してデスレセプターを発現するが、TRAIL処置に対して非感受性であった。(C)表面GFP−もしくはGFP+K562またはHCT116癌細胞を、0〜200ng/mLの組換えTRAILで24時間にわたって処置し、死亡を死染色SYTOX Blueを用いた染色によりフローサイトメトリーを介してモニターした(n=4)。(D)TRAILに結合されたデスレセプター4(DR4)に関して染色したK562のヒストグラム。K562は、受容体を発現し、それらはTRAIL媒介性アポトーシスに対して耐性。(E)LaG17 α−GFPナノボディsynNotch Gal4VP64及びロイシンジッパーTRAIL(LZ−TRAIL左パネル)または完全長表面TRAIL(右パネル)の発現を制御する5xGal4応答エレメントで形質導入されたCD4+T細胞の代表的なドットプロット。TRAIL発現のmCherryレポーターのレベルを、二重陽性T細胞及び対照の形質導入していないT細胞について以下に示す。(F)LaG17 α−GFPナノボディsynNotch Gal4VP64及び発現LZ−TRAILを制御する5xGal4応答エレメントで形質導入されたCD4+T細胞を、表面GFP−またはGFP+K562と24時間共培養して、LZ−TRAILがGFP+K562に応答してのみ分泌されるかどうかを決定した。(G)表面GFP=またはGFP+K562と共培養された図106Eに示す選別されたSynNotch CD4 LZ−TRAIL T細胞におけるTRAIL産生のmCherryレポーターレベルのレベルを示すヒストグラム。レポーターは、表面GFP+K562に応答して排他的に活性化した。(H)表面GFP−またはGFP+K562のいずれかと24時間にわたって共培養された、選別されたSynNotch CD4 LZ−TRAIL T細胞からの上清のTRAIL ELISA(n=2)。
図101.synNotch受容体操作T細胞を介した固形腫瘍でのサイトカインのin vivo局所発現。
(A)NSGマウスに、CD19−非標的K562及び標的CD19+をそれぞれ左側腹部及び右側腹部に皮下注射した。IL−2 iRES mCherry発現を制御するα−CD19 synNotch T細胞を、腫瘍が確立した後にマウスに注射し、腫瘍を指定した時点で回収して、synNotch T細胞が腫瘍に浸潤し、IL−2及びmCherryレポーターの発現が誘導されたかどうかを決定した。(B)腫瘍に浸潤した静脈内注射されたCD4+及びCD8+synNotch T細胞におけるIL−2 IRES mCherryレポーターレベルのヒストグラムであり、これは、標的CD19+腫瘍におけるmCherryレポーターの選択的発現を示す(データは、3匹の複製マウスの代表値を表す)。(C)パネルBに示す複製データからIL−2発現のmCherryレポーターの発現を誘導した腫瘍浸潤T細胞の割合(%)の定量(n=3、有意性はスチューデントのt検定により決定**p<0.01)。
図107.図101A〜101Cに関する補足データ
(A)α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体(mycタグ付き)及びIL−2 IRES mCherryの発現を制御する5xGal4応答エレメントで形質導入されたCD4+(左プロット)及びCD8+(右プロット)初代ヒトT細胞の2次元ドットプロット。応答エレメントベクターは、応答エレメントを挿入されたT細胞を同定するためにBFPの構成的発現を推進するPGKプロモーターも含有する。右上影付き四角内のT細胞を選別し、全てのin vivo及びin vitro実験で使用した。(B)in vitroでCD19−またはCD19+K562で刺激されたIL−2発現を制御するCD4+及びCD8+synNotch T細胞の代表的なヒストグラム。IL−2 IRES mCherry発現は、CD19の存在下でのみ生じた。(C)図107Bに示す複製データからのIL−2発現のmCherryレポーターの発現を誘導したCD4+及びCD8+T細胞の割合(%)の定量(n=3、有意性はスチューデントのt検定により決定***p<0.001及び****p<0.0001)。(D)腫瘍内注射した腫瘍浸潤CD4+及びCD8+synNotch T細胞におけるIL−2 IRES mCherryレポーターレベルのヒストグラムであり、これは、標的CD19+腫瘍におけるmCherryレポーターの選択的発現を示す(データは、3匹の複製マウスの代表値を表す)。腫瘍内注射実験に関するプロトコルを示す。結果は、静脈内注射したT細胞及びin vitro刺激したT細胞で観察されるものと同様であった。(E)静脈内注射及び腫瘍内注射の後にCD19−及びCD19+腫瘍に浸潤しているCD4+及びCD8+T細胞の割合(%)(n=3、エラーバー=平均の標準誤差、有意性はスチューデントのt検定で決定、有意差無しp>0.05)。
図102.SynNotch受容体は、T細胞がそれらの微小環境をモニターし、選択的に調節することを可能にする、多能調節因子である。
(A)synNotch受容体は、T細胞応答の多能調節因子であり:synNotch受容体は、初代ヒトT細胞において多様な挙動を推進することができる。synNotch受容体はカスタムサイトカイン産生プロファイルを推進し、非未変性治療薬を有効に送達し、T細胞分化を制御することができ、それは全て抗原依存性でありT細胞活性化に依存しない様式である。(B)synNotchは、in vivoでT細胞を標的として治療用ペイロードを局所的に産生するのに十分である。
実施例5:合成Notch及び組み合わせ抗原特性を検出するためのキメラ抗原受容体シグナル伝達をインテグレートする治療用T細胞による精密腫瘍認識
材料及び方法
以下の材料及び方法を、別段の指定がない限り、実施例5に記載の結果に適用する。
synNotch受容体及び応答エレメント構築物の設計
synNotch受容体は、CD19 scFv、LaG17(低親和性)、またはLaG16_2(高親和性)ナノボディをマウスNotch1(NM_008714)最小調節領域(Ile1427〜Arg1752)及びGal4VP64またはTetR VP64(tTa)に融合させることにより構築した。全てのsynNotch受容体は、n末端CD8αシグナルペプチド
Figure 0006784687
を膜標的化のために、及びmyc−タグ
Figure 0006784687
をα−myc A647を伴う表面発現の容易な決定のために含有する(cell−signaling #2233)。受容体を、全ての初代T細胞実験に関してPGKプロモーターを含有する改変pHR’SIN:CSWベクターへとクローニングした。pHR’SIN:CSWベクターは、応答エレメントプラスミドを作成するようにも改変された。Gal4 DNA結合ドメイン標的配列
Figure 0006784687
の5つのコピーを、最小CMVプロモーターの5末端にクローニングした。またこれに含まれる応答エレメントプラスミドは、構成的にmCherry発現を推進するPGKプロモーターであるため、形質導入されたT細胞を容易に区別することができる。全ての誘導性CARベクターについて、CARをc末端にてGFPでタグ付けし、Gal4応答エレメントにマルチクローニング部位3’にてBamHI部位を介してクローニングした。全ての構築物は、In−Fusionクローニング(Clontech #ST0345))を介してクローニングした。
初代ヒトT細胞単離及び培養
初代CD4+及びCD8+T細胞を、陰性選択によるアフェレーシスの後に匿名のドナー血液から単離した(STEMCELL Technologies #15062及び15063)。血液は、University Institutional Review Boardの承認を得て、Blood Centers of the Pacific(カリフォルニア州サンフランシスコ)から得た。T細胞を、20%ヒトAB血清(Valley Biomedical Inc.,#HP1022)及び10%DMSOを含むRPMI−1640(UCSF cell culture core)中で凍結保存した。解凍後、全ての実験について、30単位/mL IL−2(NCI BRB Preclinical Repository)を補充した、X−VIVO 15(Lonza #04−418Q)、5%ヒトAB血清及び10mM中和N−アセチルL−システイン(Sigma−Aldrich #A9165)からなるヒトT細胞培地中でT細胞を培養した。
ヒトT細胞のレンチウイルス形質導入
汎親和性VSV−G偽型レンチウイルスを、Fugene HD(Promega #E2312)を使用して、pHR’SIN:CSW導入遺伝子発現ベクターならびにウイルスパッケージングプラスミドpCMVdR8.91及びpMD2.Gを用いたレンチ−X 293T細胞(Clonetech #11131D)のトランスフェクションを介して産生した。初代T細胞を、同日に解凍し、培養24時間後、1:3の細胞:ビードの比率でDynabeads Human T−Activator CD3/CD28(Life Technologies #1113ID)で刺激した。48時間で、ウイルス上清を回収し、初代T細胞を24時間ウイルスに曝露した。T細胞刺激後4日目に、Dynabeadsを除去し、それらを静止させアッセイに使用できる9日目までT細胞を増殖させた。T細胞を、FACs ARIA IIを用いたアッセイのために選別した。
癌細胞株
使用した癌細胞株は、K562骨髄性白血病細胞(ATCC #CCL−243)、Daudi B細胞リンパ芽球(ATCC #CCL−213)、及びHCT115結腸癌細胞(ATCC #CCL−247)とした。Daudi腫瘍と同等のレベルでヒトCD19を安定して発現させるために、K562をレンチウイルスで形質導入した。CD19レベルは、細胞をα−CD19 APC(Biolegend #302212)で染色することによって決定した。K562を、表面GFP(PDGF膜貫通ドメインに融合したGFP)を安定して発現するためにも形質導入した。全ての細胞株を導入遺伝子の発現について選別した。
synNotch T細胞のin vitro刺激
全てのin vitro synNotch T細胞刺激について、2×10個のT細胞を1:1の比率で送信側細胞と共培養した。丸底96ウェル組織培養プレートでT細胞及び送信側細胞を混合した後、細胞を400xgで1分間遠心分離して、細胞の相互作用を引き起こし、培養物を、CD4+T細胞の活性化のマーカー(例えば、CD69)及びCD8+T細胞の標的腫瘍細胞の特異的溶解について、BD LSR IIを用いて、24時間で分析した。全てのフローサイトメトリー分析は、FlowJoソフトウェア(TreeStar)で行った。
Luminex MAGPIXサイトカイン定量
α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びCARを制御する5xGal4応答エレメントを発現する初代CD4+T細胞を、指定の標的癌細胞株で上に記載したように刺激した。上清を24時間で回収し、製造者のプロトコルに従って、Luminex MAGPIX(Luminex Corp.)ヒトサイトカインマグネティック25−プレックスパネル(Invitrogen参照番号LHC0009M)で分析した。全てのサイトカインレベルを、xPONENTソフトウェア(Luminex Corp.)を用いて標準曲線に基づいて算出した。
IL−2 ELISA及びCD69染色
CD4+synNotch ANDゲートT細胞を、上記のように24時間にわたって指定した癌細胞株で刺激し、上清を回収した。上清におけるIL−2レベルは、IL−2 ELISA(eBiosciences #BMS2221HS)を介して決定した。T細胞も採取し、α−CD69 APC(Biolegend #310910)で染色して、それらが活性かどうかを決定した。
synNotch ANDゲートT細胞の細胞傷害性の評価
CD8+synNotch ANDゲートT細胞を、24時間にわたって上記のように、指定の抗原を発現する標的細胞で刺激した。標的癌細胞の特異的溶解のレベルを、形質導入していないT細胞対象を用いた処置と比べて培養物中で生存している標的細胞の割合を比較することによって決定した。細胞死を、live/dead染色SYTOX Blueの取込み、及び通常は標的細胞によって占有される正常なSSC/FSC領域から標的細胞をシフトさせることによりモニターした(Thermo Scientific #S34857)。
synNotch T細胞におけるルシフェラーゼレポーター活性のin vitro定量
α−GFPナノボディ(LaG17)synNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CAR IRES effluc発現を制御する対応する応答エレメントを発現するように操作した、選別されたCD4+及びCD8+初代ヒトT細胞を、GFP+またはGFP−K562細胞で24時間刺激した(2×10個のT細胞及び2×10個のK562)。efflucの産生は、ONE−gloルシフェラーゼアッセイシステム(Promega #E6110)でアッセイした。生物発光は、FlexStation 3(Molecular Devices)で測定した。
synNotch T細胞のin vivoルシフェラーゼイメージング
動物試験を、UCSF Institutional Animal Care and Use Committeeに承認されたプロトコル下にてUCSF Preclinical Therapeutics Coreで実施した。T細胞注射の10日前に、Daudi腫瘍及び表面GFP Daudi腫瘍をNOD scidガンマ(NSG)マウス(雌、8〜12週齢、Jackson Laboratory #005557)の左右に皮下注射した。α−GFPナノボディ(LaG17)synNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CAR IRES effluc発現を制御する対応する応答エレメントを発現するように操作した、選別されたCD4+及びCD8+初代ヒトT細胞を、1:1のCD4+対CD8+T細胞割当で(1×10個の各T細胞型)、腫瘍を有するマウスに腫瘍移植の10日後に静脈内注射した。ルシフェラーゼ発現を、11日間にわたってモニターし、生物発光イメージングを、IVIS 100(Xenogen)前臨床イメージングシステムを使用して指定の時点で行った。画像は、150mg/kgのD−ルシフェリン(Gold Technology #LUCK−100)の腹腔内注射の10分後に取得した。統合した生物発光強度の定量を、ImageJ(NIH)にて定量化した。
synNotch ANDゲートT細胞によるin vivoでの二重抗原腫瘍標的
NSGマウスに、5×10個のCD19 K562及びGFP/CD19 K562腫瘍細胞を、それぞれ左側腹部及び右側腹部で皮下移植した。腫瘍移植の4日後、α−GFP synNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CAR発現を調節する対応する応答エレメントで操作した1×10個の初代ヒトCD4+及びCD8+T細胞(2×10個の総T細胞)、または形質導入していないT細胞を、マウスに静脈内注射した。腫瘍サイズは、UCSF Preclinical Therapeutics CoreのスタッフによりキャリパーによりT細胞注射後20日間にわたりモニターした。カプラン・マイヤー実験では、同一のプロトコルを使用したが、単一の腫瘍が注射された。マウスは、腫瘍サイズが安楽死基準(2000mm)に達したときに死亡したとみなされた。
統計学的分析及び曲線適合
別段の記載がない限り、統計学的有意性をスチューデントのt検定(両側検定)により決定した。全ての統計学的分析及び曲線適合は、Prism 6(Graphpad)を用いて行い、p値を報告した(有意差無し=p>0.05、=p≦0.05、**=p≦0.01、***=p≦0.001、****=p≦0.0001)。全てのエラーバーは、平均の標準誤差または標準偏差のいずれかを表す。
結果
2つの抗原ANDゲート回路の設計:synNotch受容体は、CAR発現を誘導する。
簡潔な2つの受容体ANDゲート回路の設計を図108Dに概説する。T細胞を、抗原Aを認識するsynNotch受容体を基礎的に発現するように操作した。加えて、抗原Bを認識するCARのための遺伝子も、細胞内に挿入され得るが、それは、synNotch誘導型転写因子による活性化を必要とするプロモーターの制御下にあるだろう(synNotch係合は、受容体切断及び転写活性化ドメインの放出をもたらす、実施例3を参照されたい)。ゆえに、CAR発現または活性は、synNotch受容体か活性化されるまで細胞内に存在するべきではない。この一連の受容体活性化回路は、両受容体の抗原認識特性が細胞外ドメインを交換することにより容易に変化し得るために、設計において高度にモジュール式であるべきである。
Jurkat T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現を検査する−Jurkat T細胞活性化のための組み合わせ抗原要件
CARの発現を制御するためにsynNotch受容体を使用するこの方法を検査するために、Jurkat T細胞の活性化に対して組み合わせ抗原制御を操作する試みがなされた。これらの実験では、2つのモデル腫瘍抗原であるCD19及びメソテリンを標的とした。Jurkat T細胞を、細胞内テトラサイクリン制御トランス活性化因子(tTa)ドメインを有するα−CD19 synNotch受容体で操作した。α−メソテリン4−1BBζ CAR遺伝子を、synNotch受容体により活性化された対応するテトラサイクリン応答エレメント(TRE)を伴うプロモーターの制御下で、挿入した(図109A及び109B)。操作したJurkatを、in vitroで、CD19、メソテリン、または両抗原一緒の異所的発現を伴う標的K562骨髄性白血病細胞と共培養した(図109A)。これらの操作したJurkat細胞が、α−CD19 synNotch刺激に応答してのみα−メソテリンCARを発現するため、T細胞は、メソテリン単独に応答して活性化するはずがない。T細胞がCD19に曝露された場合、α−メソテリンCARが発現され、T細胞は活性化のためにプライムされる(図109A及び109Bならびに図114A)。次いで、T細胞は、メソテリンを感知し、活性化することができる。
これらの細胞を検査したとき、CD19及びメソテリンの両方を発現する腫瘍細胞によってのみ活性化が実際に観察され、これは、活性化マーカーCD69の上方制御及びIL−2の分泌により測定された(図109C及び109D及び図114A〜114B)。いずれかの単一の抗原を発現する腫瘍細胞は活性化をもたらさなかった。二重抗原刺激の場合では、Jurkat synNotch ANDゲートT細胞は、6時間以内に腫瘍細胞に応答してCAR発現を上方制御し、24時間までのその活性化のピークに達することができることが観察された(図114A及び114B)。T細胞活性化(CD69を介してモニターした)は、CAR発現開始のあと程なくして生じ、さらなる数時間の遅延を伴うことが予想される(図114B)。
synNotch誘導型CAR発現の動力学をさらに特徴決定するために、synNotch T細胞を、プライミング抗原CD19のサロゲートに曝露した。α−CD19 synNotch受容体がその細胞外ドメイン上にmyc−タグを有するため、受容体はα−myc抗体でコーティングしたプレートへの細胞の曝露によっても活性化され得ることが見出された。この活性化アプローチは、プレート結合型抗原から細胞を除去することによるsynNotch活性化の迅速な停止を可能にする。α−myc抗体を用いた24時間の刺激の後、T細胞を除去し、α−メソテリンCAR発現の減衰を24時間にわたってモニターした。T細胞は、24時間までに未刺激レベルまでCAR発現を完全に下方制御した(発現の半減期=8時間)(図114C及び114D)。
ヒト初代T細胞におけるSynNotchゲート使用CAR発現−T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御
Jurkat T細胞におけるsynNotch ANDゲートの成功を考慮し、初代T細胞において同じタイプのsynNotch推進性CAR発現回路が複数の抗原を識別するように機能し得るかどうかを検査した。あるスペクトラムの異なるsynNotch Gal4VP64受容体が初代T細胞において十分に発現し、Gal4応答エレメントは初代T細胞において最小基礎活性を有することがわかった。これは、synNotch推進性CAR発現ANDゲートにとって理想的なシナリオである。それは、T細胞がsynNotch抗原を感知するまでは、CARを活性化する基礎発現がないべきであるからである。
このアプローチの原理証明の実証として、α−CD19 4−1BBζ CARの発現を推進するためのα−GFPナノボディsynNotch Gal4VP64受容体(表面発現GFPを認識する)(図110A)を使用した。このモデル設定を選択する理論的根拠は、α−CD19 CARが、免疫療法の分野において至適基準であり、in vivoで強力な腫瘍クリアランスを示すことである。
ヒト初代CD4+T細胞を、α−GFPナノボディsynNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CAR発現を制御する対応する応答エレメントで操作し、次いで、CD19単独、GFP単独、またはGFP及びCD19を発現する、K562標的細胞に暴露した。CD4+T細胞は、synNotchリガンドであるGFPを発現する細胞で刺激したときのみ、α−CD19 4−1BBζ CARの発現を示した(図110B)。さらには、これらのT細胞は、GFP及びCD19の両抗原をその表面上に発現する標的細胞に曝露されたときにのみ活性化を示し、これはサイトカイン産生によりアッセイした(図110B及び110C)。
同一の二重受容体回路を含有するヒト初代CD8+細胞も、ANDゲート挙動を示し、GFP及びCD19が標的細胞表面上に存在するときにのみ、標的を殺傷した(図110D〜110F)。ゆえに、synNotch ANDゲートは、ヒトにおけるT細胞免疫療法に必要とされる重要な細胞型において機能的である。このアプローチの多能性及びモジュール性を示すために、3つの他のsynNotch/CAR ANDゲート配置を検査した。全てが、CD4+及びCD8+T細胞活性化のために組み合わせ抗原要件を示した(図115A〜115I)。
synNotch受容体は、in vivoで腫瘍局在化CAR発現を推進する
synNotch受容体が、in vitroで初代T細胞においてCAR発現を確かにゲートするため、in vivoでT細胞がsynNotch受容体を介して腫瘍を標的とし、腫瘍微小環境にある時にのみCARを発現し得るかどうかを検査した。この実験のために、両側異種移植CD19 Daudi B細胞リンパ芽球腫瘍を、免疫無防備状態のNOD scid IL−2Rγ−/−(NSG)マウスへと注射した。野生型Daudi細胞(synNotchリガンドを含有しない)を、左側腹部に皮下注射し、一方で表面GFPを発現するDaudi腫瘍細胞を右側腹部に注射した。移植のために腫瘍に10日間を与えた後、α−GFP synNotch Gal4VP64受容体ならびにα−CD19 4−1BBζ CAR及びIRES増強ホタルルシフェラーゼ(effluc)レポーターの発現を制御する対応する応答エレメントを備えた初代CD4+及びCD8+ヒトT細胞(図116A及び116B)を注射した。ルシフェラーゼ発現を、11日間の経過にわたってCAR発現に対するレポーターとしてモニターした(図111A、図116C)。T細胞は、1日目までにGFP+Daudi腫瘍においてCARを選択的に発現し始め、二重抗原腫瘍において11日の期間にわたってCARの局所的発現を増加させ続けた(図111B及び111C)。標的腫瘍におけるルシフェラーゼシグナルの増加は、二重抗原標的腫瘍におけるsynNotch推進性CAR発現及び細胞の拡大の組み合わせである可能性が高い。(図116B)。対照GFP−腫瘍では、ルシフェラーゼの増加は観察されなかった。
synNotchゲート使用CAR発現によるin vivoでの高度に選択的な組み合わせ抗原腫瘍クリアランス
α−GFP synNotch受容体がT細胞を腫瘍に対して標的化し、α−CD19 CARの局所発現を制御し得ることが示された。次いで、synNotch ANDゲートT細胞がin vivoで二重抗原腫瘍を選択的に排除し得るかどうかを検査した。これらの実験のために、同様の両側腫瘍モデルをK562腫瘍細胞で構築した(図112A及び図117A及び117B)。腫瘍を移植し、移植に4日間かけた(K562腫瘍は、Daudi細胞と比較して、より迅速に増殖し、より大きい腫瘍を確立する)。4日目に、α−GFP synNotch−>α−CD19 CAR ANDゲート回路を有するCD4+及びCD8+T細胞を注射し、腫瘍増殖を、キャリパーにより20日間モニターした(図112A)。マウスの一群を形質導入していない対照T細胞で処置して、腫瘍増殖の基準を用意した。この実験では、T細胞を、全てが同じ動物内にある、二重抗原「疾患」腫瘍を単一抗原「バイスタンダー」組織から識別するために直接攻撃する。
synNotch ANDゲートT細胞は、顕著に高く再現可能な識別作用を同じ動物内に存在する2つの腫瘍に対して示した。全ての動物において、これらは、二重抗原「疾患」腫瘍(GFP/CD19+)を選択的に排除し、一方で、単一抗原「バイスタンダー」腫瘍(CD19+単独)を乱さなかった。これらのバイスタンダー単一抗原腫瘍は、形質導入していないT細胞で処置した陰性対照腫瘍と同様の速度で成長した(図112B、112C、117B)。ゆえに、「バイスタンダー」単一抗原腫瘍の検出可能なオフターゲット殺傷はほぼない。
単一腫瘍実験を用意し、ここで、マウスに単一抗原(CD19+単独)または二重抗原(GFP/CD19+)K562腫瘍のいずれかを移植した。次いで、マウスをsynNotch ANDゲートT細胞または形質導入していない対照T細胞で処置した。対照T細胞で処置したマウスは、腫瘍型にかかわらず、全て迅速に安楽死基準に達した。synNotch ANDゲートT細胞で処置されたGFP/CD19腫瘍を有するマウスは、全て生存し、腫瘍は、腫瘍注射の25日目までに完全に排除された(図112D)。synNotch ANDゲートT細胞で処置されたCD19単独腫瘍を有するマウスは、形質導入していないT細胞で処置したマウスと同じ速度で安楽死基準に達し、これは、単一抗原腫瘍のオフターゲット殺傷がないことを示す(図112D)。これらのin vivoデータは、集合的に、synNotchゲート使用CAR発現が、T細胞がそれらの活性を腫瘍微小環境に限局し、複数の抗原に応答してのみ活性化及び殺傷することを可能にさせる、有効なANDゲートであることを示す。
一つの懸念事項は、AND−ゲートT細胞がsynNotchリガンド(GFP)を発現する腫瘍と係合し、α−CD19 CARを発現することによりプライムされるようになり、次いで、別の場所に移動して、単一抗原(CD19+単独)バイスタンダー組織を殺傷し得るかどうかであった。これを検査するために、実験を両側腫瘍モデルで行ったが、今回は、一方にCD19+単独細胞を有する腫瘍、及び他方にGFP+単独細胞を有する腫瘍(すなわち2つの単一抗原腫瘍)を使用した(図117D)。これらのマウスでは、T細胞がGFP+単独腫瘍によりプライムされ、その後CD19+単独腫瘍を殺傷する可能性があり得る。CD19+腫瘍の成長を、ANDゲート細胞を使用してモニターしたとき、陰性対照T細胞(形質導入していない)で処置されたときに観察された成長と同一であったことが見出された。ゆえに、ANDゲートT細胞のプライミング、及びその後の別の場所のバイスタンダーCD19+細胞の殺傷のエビデンスはないように思われる。これらのANDゲートT細胞では、誘導されたCAR発現の減衰速度がプライミング腫瘍から外に遊走する速度より早いまたは匹敵する可能性が高いと仮説を立てた。これは、高度に局所的な二重抗原の要件を説明するだろう。
図108.T細胞における組み合わせ抗原感知のためのsynNotch受容体
(A)CARまたは腫瘍特異的TCR T細胞は、通常単一抗原を標的とし、それによりしばしばオフターゲット組織損傷を引き起こす。改善された治療用T細胞は、腫瘍抗原及び組織特異的抗原の両方の組み合わせを認識する多数のセンサーを必要とするだろう。これは、細胞がそれらの環境を評価し、いつ活性化させるかをより精密に決断することを可能にする。そのような治療用細胞は、標的罹患組織を正常組織から区別するよりために備えられた方がよい。(B)抗原の組み合わせを感知し、T細胞シグナル伝達及び転写を調節する新しいタイプの受容体は、精巧な細胞の判断及びより精密な治療用T細胞応答を可能にするように組み立てなければならない。(C)synNotch受容体を、カスタム細胞外リガンド結合ドメイン、例えば、目的の抗原を対象とするscFvまたはナノボディ(例えば、腫瘍または組織特異的抗原)で操作する。synNotch受容体によるリガンド認識の際、直交転写因子(例えば、TetRVP64またはGal4VP64)は、カスタム遺伝子回路を制御する細胞質尾部から切断される。(D)synNotch ANDゲート回路の設計であり、T細胞は活性化するために2つの抗原を感知することを必要とする。このANDゲートシグナル伝達回路は、2つの連続するステップで作動する:1)synNotch受容体は、T細胞が第一の抗原Aを認識することを可能にし、2)T細胞は、第二の腫瘍抗原Bを対象とするCARを発現する。A及びBが存在する場合、T細胞は、活性化し、標的腫瘍を殺傷することができる。
図109.synNotchゲート使用CAR発現−Jurkat T細胞活性化のための組み合わせ抗原要件
(A)2つの受容体ANDゲート回路の操作:α−CD19 synNotch受容体は、α−メソテリンCAR発現を誘導する。(B)Jurkat T細胞を、α−CD19 synNotch tTa受容体及びα−メソテリンCAR発現を制御する対応する応答エレメントで操作した。Jurkat T細胞は、それらのsynNotch受容体を介して標的細胞上のCD19をまず認識して、CAR発現を開始しなければいけない。T細胞がCD19によりプライムされて活性化された後、α−メソテリンCARは、メソテリンと結合し、Jurkat細胞を活性化することができる。T細胞活性化の2つの正準のマーカーは、CD69上方制御及びIL−2産生である。synNotch ANDゲートJurkat T細胞は、CD19及びメソテリンの両方を発現する標的腫瘍細胞に曝露されたときにのみ活性化するべきである。(C)単一抗原(メソテリン単独)または二重抗原(CD19/メソテリン)K562腫瘍細胞と48時間にわたって共培養されたsynNotch ANDゲートJurkat T細胞における活性化マーカーCD69のヒストグラム。CD69は、T細胞が二重陽性K562に曝露されたときにのみ発現された(3つの独立した実験の代表値)。(D)二重抗原K562に暴露されたときにのみsynNotch AND−ゲートJurkatによるIL−2産生を示すIL−2 ELISA(n=3、エラーバーは平均の標準誤差である、有意性はスチューデントのt検定により決定、****=p≦0.0001)
図110.ヒト初代T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現−治療用T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御
(A)ヒト初代CD4+及びCD8+T細胞を、α−GFPナノボディsynNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CARの発現を制御する対応する応答エレメントで操作した。これらのCD4+またはCD8+synNotch ANDゲートT細胞は、まずそれらのsynNotch受容体を介して表面GFPを感知しなければならず、その後でのみ、それらはα−CD19 CARを発現し、プライミングされて活性化される。synNotch ANDゲート初代T細胞は、それらがGFPとCD19の両方を感知した場合にのみ、活性化し、サイトカインを産生するまたは標的細胞を殺傷するべきである。(B)パネルAに記載した初代CD4+synNotch ANDゲートT細胞を、CD19単独または表面GFP/CD19 K562と共培養した。α−CD19 CAR GFP受容体発現レベルのヒストグラムは、GFPが標的細胞の表面上に存在するときにのみCARが発現されることを示す(少なくとも3つの独立した実験の代表値)。(C)CD19単独またはGFP/CD19 K562のいずれかにより活性化されたCD4+synNotch ANDゲートT細胞からの上清を、Luminexを介して25種のサイトカインの存在について分析した。サイトカインは、T細胞がGFP/CD19 T細胞に曝露された時にのみ産生された(エラーバーは平均の標準誤差である、n=3)。(D)CD8+synNotch ANDゲート初代T細胞を、パネルAに記載したように操作した。CD4+T細胞と同様に、α−CD19 CAR GFP受容体発現レベルのヒストグラムは、GFPが標的細胞の表面上に存在するときにのみCARが発現されることを示す(少なくとも3つの独立した実験の代表値)。(E)CD8+synNotch ANDゲート初代T細胞とCD19単独またはGFP/CD19腫瘍細胞のいずれかとの24時間の共培養後の前方及び側方散乱フローサイトメトリープロット。T細胞は、青色ゲートの中にあり、標的K562は赤色ゲート内にある。synNotch ANDゲートT細胞は、GFP/CD19 K562のみを殺傷し、それは、K562ゲート内で減少する細胞により示される(3つの実験の代表値)。(F)パネルEに示す複製CD8+synNotch ANDゲート初代T細胞の細胞傷害性データの定量(n=3、エラーバーは平均の標準誤差である、有意性はスチューデントのt検定により決定=p≦0.05)。
図111.synNotch受容体は、in vivoで腫瘍局所性CAR発現を推進する
(A)初代ヒトCD4+及びCD8+T細胞を、α−GFP synNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CAR IRES effluc発現を調節する対応する応答エレメントで操作し、マウスに、Daudi腫瘍(CD19単独)を左側腹部で、表面GFP Daudi(GFP/CD19)腫瘍を右側腹部で静脈内注射した。ルシフェラーゼ発現を、操作したT細胞の静脈内注射後11日間にわたってモニターした。(B)T細胞注射の7日後の、パネルAに記載のように処置されたマウスにおけるルシフェラーゼ発現の代表的な画像。ルシフェラーゼ発現は、GFP/CD19腫瘍においてのみ高く、これは、二重抗原腫瘍における局在化したCAR発現を示す(n=2マウス)。(C)左側腹部Daudi腫瘍(CD19単独)及び右側腹部の表面GFP Daudi腫瘍(GFP/CD19)におけるルシフェラーゼレベルの統合強度の定量。ルシフェラーゼ発現は、全ての時点で、二重抗原腫瘍において高い(エラーは標準偏差である、n=2)。
図112.synNotchゲート使用CAR発現によるin vivoでの選択的組み合わせ抗原腫瘍殺傷
(A)初代ヒトCD4+及びCD8+T細胞を、α−GFP synNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CAR発現を調節する対応する応答エレメントで操作し、マウスに、CD19 K562を左側腹部で、表面GFP/CD19 K562腫瘍を右側腹部で静脈内注射した。腫瘍サイズを、操作したT細胞または形質導入していないT細胞対照の静脈内注射後16日間にわたってモニターした。(B)synNotch ANDゲートT細胞(上)及び形質導入していない対照T細胞(下)で処置したマウスのCD19及びGFP/CD19腫瘍体積を示すグラフ。synNotch ANDゲートT細胞は、二重抗原腫瘍を排他的に標的とし、CD19単独腫瘍は、形質導入していない対照T細胞で処置したマウスと同一の速度で増殖した(n=5マウス、エラーバーは平均の標準誤差である、有意性はスチューデントのt検定により決定する**=p≦0.01、***=p≦0.001)。(C)synNotch ANDゲートT細胞で処置した個別のマウスに関する腫瘍体積測定。全てのマウスは、二重抗原腫瘍の選択的殺傷を示した。(D)synNotch ANDゲートT細胞がGFP/CD19腫瘍を排除し、100%のマウスが生存していることを示すカプラン・マイヤーグラフ。CD19単独腫瘍を有するマウスは、synNotch ANDゲートT細胞により排除されず、腫瘍成長は制御されない。対応する腫瘍成長曲線を、パネルDの右に提示する(n=5マウス、エラーバーは平均の標準誤差である、有意性はスチューデントのt検定により決定する**=p≦0.01)。
図113.精密免疫療法のためのsynNotch受容体制御及び局在化CAR T細胞応答。
(A)T細胞を、腫瘍抗原を感知し、第二の抗原に対するCARの発現を上方制御するsynNotch受容体で操作した(を産生するように遺伝子改変した)。ゆえに、これらのsynNotch ANDゲートT細胞は、腫瘍微小環境における組み合わせ抗原認識に応答してのみ活性化し、単一抗原認識により媒介されるオフターゲット毒性を防ぐ。(B)単一抗原を標的とする治療用T細胞とは異なるsynNotch ANDゲートT細胞は、組み合わせ抗原標的を単一抗原バイスタンダー組織から確実に識別することができる。synNotch−CAR T細胞による組み合わせ抗原感知は、腫瘍に対するT細胞の精密な標的化を助けることができ、オフターゲット毒性を防ぐ。(C)標的可能抗原空間の拡大。腫瘍特異的抗原は、腫瘍関連抗原(正常組織において発現されるが、腫瘍上により高く発現される抗原)と比較して稀である。CARはT細胞を完全に活性化して標的組織の殺傷をもたらすため、致命的なオフターゲット毒性を減少させるために、単一CAR T細胞を腫瘍特異的抗原に標的化しなければならない(上のベン図)。synNotch受容体は、CAR発現をゲートし、T細胞が武装している場所を制御することができる。腫瘍特異的抗原の組み合わせを標的とするときには、腫瘍関連抗原を対象とするCAR受容体を使用することが可能であり得る。これは、身体の他の部分でCAR抗原を発現する組織へのオフターゲット損傷を減少させるはずである。
図114.synNotchゲート使用CAR発現−Jurkat T細胞活性化のための組み合わせ抗原要件。
(A)GFPに融合したα−メソテリンCARの発現を制御するα−CD19 synNotch Jurkat T細胞を、48時間にわたってメソテリン単独またはCD19及びメソテリン+K562とインキュベートした。α−メソテリンCAR GFPレベルのヒストグラムは、CARが、JurkatがCD19に曝露されたときにのみ発現することを示す。(B)パネルA及び図2Bのヒストグラムから算出した正規化したα−メソテリンCAR GFP及びCD69レベルのプロット。CAR及びCD69の最大発現の半減期は、それぞれ6時間及び13時間であった。(C)synNotch ANDゲートJurkat T細胞を、synNotch受容体の細胞外ドメイン上のmyc−タグと結合するプレート結合型α−myc抗体で24時間刺激した。24時間後、細胞をα−myc刺激から取り除き、CAR発現を24時間モニターした。(D)synNotch刺激の除去後のα−メソテリンCAR GFP発現のヒストグラム。正規化したCARをプロットし、1フェーズ減衰にあてはめ、これは、下方制御の8時間半減期を示す。
図115.ヒト初代T細胞におけるsynNotchゲート使用CAR発現−治療用T細胞活性化及び腫瘍殺傷に対する組み合わせ抗原制御
(A)CD4+初代T細胞を、α−CD19 synNotch Gal4VP64受容体及びα−メソテリン4−1BBζ CAR EGFP発現を制御する対応する応答エレメントで操作した。次いで、T細胞を、メソテリン単独、CD19単独、またはCD19/メソテリンK562と、24時間にわたって共培養し、CD69上方制御及びIL−2産生をアッセイした。(B)パネルAに記載のように培養されたCD4+synNotch初代T細胞上のα−メソテリンCAR EGFPレベル及びCD69レベルを示すヒストグラム。α−メソテリンCARは、CD19が標的K562上にあるときにのみ発現され、T細胞は、活性化マーカーCD69を、CD19及びメソテリンの両方が標的K562上にあるときにのみ発現した(3つの実験の代表値)。(C)パネルAに記載の培養物から回収した上清からのIL−2レベル。IL−2は、T細胞がCD19及びメソテリンの両方を発現する標的細胞に曝露されたときにのみ産生された(n=3、エラーバーは平均の標準誤差である、有意性はスチューデントのt検定により決定***=p≦0.001)。(D)CD8+初代ヒトT細胞をパネルAに記載のように操作した。CD8+T細胞について、メソテリン単独、CD19単独、またはCD19/メソテリン標的K562の特異的細胞傷害性を決定した。synNotch ANDゲートCD8+T細胞は、二重陽性K562のみを殺傷するべきである。(E)パネルAに記載のように培養されたCD8+synNotch初代T細胞上のα−メソテリンCAR EGFPレベルを示すヒストグラム。α−メソテリンCARは、CD19が標的K562上にあるときにのみ発現された(3つの実験の代表値)。(F)CD19及びメソテリンの両方の発現を伴う標的K562の特異的殺傷を示す複製CD8+synNotch ANDゲート初代T細胞の細胞傷害性の定量(n=3、エラーバーは平均の標準誤差である、***=p≦0.001)。(G)CD4+初代T細胞を、α−GFPナノボディsynNotch Gal4VP64受容体及びα−メソテリン4−1BBζ CAR EGFP発現を制御する対応する応答エレメントで操作した。次いで、T細胞をメソテリン単独、GFP単独、またはGFP/メソテリンK562と24時間にわたって共培養し、CD69上方制御及びIL−2産生をアッセイした。(H)パネルGに記載のように培養されたCD4+synNotch初代T細胞上のα−メソテリンCAR EGFPレベル及びCD69レベルを示すヒストグラム。α−メソテリンCARは、GFPが標的K562上にあるときにのみ発現され、T細胞は、活性化マーカーCD69を、GFP及びメソテリンの両方が標的K562上にあるときにのみ発現した(3つの実験の代表値)。(I)パネルGに記載の培養物から回収した上清からのIL−2レベル。IL−2は、T細胞がGFP及びメソテリンの両方を発現する標的細胞に曝露されたときにのみ産生された(n=3、エラーバーは平均の標準誤差である、****=p≦0.0001)。
図116.synNotch受容体は、in vivoで腫瘍局在化CAR発現を推進する。
(A)初代CD4+及びCD8+T細胞におけるα−GFP synNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CAR IRES efflucを調節する対応する応答エレメントの発現を示す代表的なドットプロット。赤色枠で囲ったT細胞を選別し、in vivo及びin vitro実験のために使用した。(B)GFP−またはGFP+K562を用いた24時間にわたる曝露後のパネルAからのsynNotch AND CD4+及びCD8+T細胞におけるルシフェラーゼ活性を示す棒グラフ。ルシフェラーゼは、GFPに応答して特異的に発現された(n=3、エラーバーは平均の標準誤差である、****=p≦0.0001)。(C)腫瘍成長曲線を、図4Cで分析したマウスについて提供する。
図117.synNotchゲート使用CAR発現によるin vivoでの選択的組み合わせ抗原腫瘍殺傷
(A)初代ヒトCD4+及びCD8+T細胞におけるα−GFP synNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CARを調節する対応する応答エレメントの発現を示す操作した代表的なドットプロット。T細胞の赤色で囲った四分の一区画を選別し、図112における実験に使用した。(B)in vitro及びin vivo実験に使用したK562におけるCD19(紫)ならびにGFP及びCD19(緑)の発現を示すフローサイトメトリープロット。(C)対照の形質導入していないCD4+及びCD8+T細胞で処置した両側CD19(左側腹部)ならびにGFP及びCD19(右側腹部)腫瘍を有する個別のマウスの腫瘍成長曲線。データは、図5B下パネルの基となる。(D)初代ヒトCD4+及びCD8+T細胞を、α−GFP synNotch Gal4VP64受容体及びα−CD19 4−1BBζ CAR発現を調節する対応する応答エレメントで操作し、マウスに、CD19 K562を左側腹部で、表面GFP K562腫瘍を右側腹部で静脈内注射して、T細胞がGFP+「プライミング腫瘍」から遊走するかどうか、及びオフターゲットCD19単独腫瘍を殺傷するかどうかを検査した。腫瘍サイズを、操作したT細胞または形質導入していないT細胞対照の静脈内注射の後16日間にわたってモニターした。(E)synNotch ANDゲートT細胞(実線)または形質導入していない対照T細胞(点線)で処置したマウスのCD19腫瘍体積を示すグラフ。CD19腫瘍は、標的とされず、これは、GFP+腫瘍からのプライムしたT細胞の遊走がないことを示す(n=5、エラーバーは平均の標準誤差である、スチューデントのt検定に基づいて有意差はいずれの時点での見られなかった、p>0.05)。
実施例6:ヒトCD4 T細胞におけるFoxp3のSynNotch誘導型発現
Foxp3の直接細胞内染色を使用して、抗CD19 synNotchを発現するヒトCD4 T細胞におけるFoxp3誘導を測定した。抗CD19 synNotchを発現するCD4 T細胞を、CD19+(CD19陽性)K562細胞またはCD19−(CD19陰性)K562細胞のいずれかで刺激した。Foxp3は、CD19 synNotch細胞において、CD19+K562細胞で刺激したときに発現した(図118、「cN Foxp3+刺激K562」)。比較して、CD19 synNotch細胞をCD19−K562細胞で刺激したときは、誘導は見られなかった(図118、「cN Foxp3+無関係K562」)。形質導入していない細胞は、陰性対照として使用した(図118、「形質導入していない」)。
CD19応答性SynNotchを使用した、制御性T細胞の発達及び機能における調節経路のマスターレギュレーターであるFoxp3の誘導は、制御性T細胞運命の局所抗原推進性誘導を実証する。
実施例7:CD19 synNotchを発現するCD4 T細胞により制御された抗体産生
抗体発現構築物を、ヒトT細胞synNotch誘導型抗体分泌のために設計した。全体的な抗体構築物設計を示す概略図を図119に提示する。図119では、左から右に、全体構築物のドメイン設計は、ヒトIgG重鎖シグナルペプチド、Mycタグ、VHドメイン、CHドメイン、フューリン切断部位、SGSGスペーサー、T2A配列、ヒトIgG軽鎖シグナルペプチド、HAタグ、VLドメイン及びCLドメインである。構築物は、以下の抗体のsynNotch誘導型分泌のために設計された:ペムブロリズマブ(抗PD−1)、トレメリムマブ(抗CTLA4)及び9E10(抗myc)。
SynNotch誘導型抗体分泌を検査するために使用したin vitroアッセイの全体スキームを図120に提示する。簡潔には、CD4 T細胞を、活性化されたときに、導入された抗体構築物(例えば、図119を参照)からの発現及び抗体のその後の分泌を推進する抗CD19 synNotch構築物で形質導入する。抗体構築物の発現は、抗CD19 synNotch細胞内ドメイン、この場合は、tTA細胞内ドメインにより活性化される。アッセイでは、このような形質導入されたT細胞を、CD19発現(CD19+;「synNotchリガンド+」とも称される)K562標的細胞または形質導入していない(CD19−)K562標的細胞のいずれかと接触させた。形質導入されたCD4 T細胞及びK562標的細胞を、24、48及び72時間共培養してから、培養物上清を回収した。
抗CD19 synNotch CD T細胞により分泌された抗体を細胞表面「サンドイッチELISA」フローサイトメトリーアッセイにより定量化した(図121を参照されたい)。簡潔には、抗体リガンドを発現する細胞(「抗体リガンド+標的細胞」)、すなわち、ペムブロリズマブ抗体アッセイの場合にはPD−1を発現する細胞を、10分間ヒトFcブロッキングに供した。ブロッキングの後、CD19+またはCD19−標的細胞共培養物のいずれかからの50μlの段階希釈した上清を加え、細胞と30分間インキュベートした。一次抗体インキュベーションの後、細胞を3回洗浄し、50μlの蛍光とコンジュゲートした二次抗体を加えた。本例の場合では、抗myc−AF647を二次抗体として使用し、二次インキュベーションを30分間行った。二次抗体とのインキュベーションの後、細胞を3回洗浄し、次いで、BD LSR IIフローサイトメーターを用いた分析に供した。
ペムブロリズマブを分泌するように改変されたSynNotch T細胞のこの分析の結果を図122に提示する。図122の上から下に、結果は以下の検査群に対応する。
Figure 0006784687
PD−1発現標的細胞は、CD19発現K562細胞と共培養された抗CD19 synNotch T細胞からの上清とインキュベートされたとき(「リガンド+K562上清」)、高い抗myc−AF674二次染色を示し、これは、共培養時間が増えるほどに増加した(24時間、48時間及び72時間)。比較して、PD−1発現標的細胞は、形質導入していない(CD19−)K562細胞と共培養された抗CD19 synNotch T細胞からの上清とインキュベートされたとき(「形質導入していないK562上清」)、低い抗myc−AF674二次染色を示した。
このデータは、抗CD19 synNotch T細胞がCD19発現(CD19+)K562細胞により誘導されて、異種ペムブロリズマブ抗体を発現及び分泌したことを実証する。対応して、抗CD19 synNotch T細胞は、形質導入していないK562細胞と共培養されたときには、ペムブロリズマブを分泌するように誘導されなかった。図139は、代替発現構築物、UAS_Prembro_IRES_mC_pGK_tBFPで、ペムブロリズマブを分泌するように改変されたSynNotch CD4 T細胞の同様の分析の結果を提示する。図140は、図138の構築物を使用してペムブロリズマブを分泌するように改変されたSynNotch E6−1 Jurkat細胞の同様の分析の結果を提示する。図141は、図139の代替構築物を使用してペムブロリズマブを分泌するように改変されたSynNotch E6−1 Jurkat細胞の同様の分析の結果を提示する。図142及び図143は、UAS_トレメリムマブ_pGK_mC発現構築物でトレメリムマブ(抗CLTA4)を分泌するように改変された、それぞれSynNotch CD4 T細胞及びE6−1 Jurkat細胞の同様の分析の結果を提示する。図139〜143に提示するデータの各行は、上の表1に提示した群に概して対応する。
従って、SynNotchを使用して、ヒトCD4 T細胞において異種抗体の産生を誘導することができ、この場合、抗体は、SynNotch細胞が対応する抗原(例えば、CD19)によって刺激された場合にのみ産生される。このように、一実施形態では、SynNotchシステムを使用して、特定の標的抗原の認識に応答して治療用抗体の局所産生を指示することができる。
実施例8:アダプター分子を用いた分割SynNotch調節
分割SynNotchシグナル伝達システムを構築し、これは、GFPの異なるエピトープと結合する2つの異なる抗GFPナノボディを有し、一方のナノボディ(「LaG2」)は、「アンカー細胞」上で発現され、他方のナノボディ(「LaG17」)は、SynNotch受容体の一部分として「受信側細胞」上で発現され、GFPは可溶性アダプターとして機能する(図123を参照されたい)。LaG17ナノボディSynNotch受容体を、活性化の際に、TRE発現構築物からmCherryレポーターの発現を誘導するtTa細胞内ドメインを有するように操作した。従って、設計した分割SynNotchシステムでは、可溶性アダプター分子(すなわち、GFP)を加えることは、アンカー細胞の存在下でのみ受信側細胞においてSynNotchシグナル伝達を誘導する。
記載した分割SynNotchシステムの構成要素を、共培養にてそれらの対応する細胞において発現した。具体的には、表面結合LaG2抗GFPナノボディはL929細胞(すなわち、「アンカー細胞」)において発現され、細胞外LaG17抗GFPナノボディ及び細胞内tTaを有するSynNotchは、TRE/mCherry発現レポーターカセットを有する「受信側細胞」において発現された。負の対照として、受信側細胞を、表面結合LaG2を発現しないL929細胞(すなわち、「アンカー」)と共培養した。GFPを、共培養培地に、段階濃度(0nM、0.1nM、1nM、10nM及び1000nM)で加え、mCherry発現を、受信側細胞活性化の指標として、フローサイトメトリーにより定量化した。
受信側細胞活性化は、LaG2発現アンカー細胞の存在下でのみ観察され、mCherry発現は、GFP「アダプター」用量依存性であった(図124を参照されたい)。0nMで精製GFPを受信側細胞に加え、LaG2を発現するL929アンカー細胞と共培養し、受信側細胞は「オフ」のままであった(すなわち、mCherry発現は、L929陰性対照細胞と共培養された受信側細胞のそれと本質的に同一であり、2つのピークは重なった)。漸増濃度の精製可溶性GFPで、活性化(mCherry発現により示される)がLaG2を発現するL929アンカー細胞と共インキュベートされた受信側細胞において観察された(0.1nM、1nM、10nM及び1000mM GFPで右端が最大である)。漸増濃度のGFPの存在下であっても、L929陰性対照細胞と共インキュベートされた受信側細胞は、活性化されず「オフ」のままであった(0.1nM、1nM、10nM及び1000mMGFPで左端が最大である)。
従って、受信側細胞活性化は、パートナーとなるアンカー細胞及び十分な濃度の可溶性GFPアダプター分子の両方の存在に依存した。ゆえに、受信側細胞活性化は、アンカー細胞の局所存在を通して空間的にも、及び十分な濃度のアダプター分子の存在を調節することにより条件的にも制御することができる。
分割SynNotchシグナル伝達パラダイムを使用して、3細胞システムを実証し、ここで、受信側細胞活性化は、該システムの細胞により産生される可溶性アダプターにより調節される。
3細胞分割SynNotchシグナル伝達システムの概略図を、図125に提示する。簡潔には、図123に上記の2細胞分割SynNotchシステムを活用したが、第三の細胞をシステムに加え、これはGFPを構成的に分泌する。「送信側細胞」と称する、可溶性GFPは、構成的に活性なE1aプロモーターの制御下で発現カセットから発現される。0.5:0.25:0.25の送信側細胞対受信側細胞対アンカー細胞の比率、受信側細胞と表面LaG2抗GFPナノボディを発現するアンカー細胞の、GFPを分泌する送信側細胞の存在下での共インキュベーションを使用して、受信側細胞の活性化(mCherry発現の増加により示される)が見られた(図126、中央パネル「オン」を参照されたい)。比較して、同じ比率の細胞を使用するが、アンカー細胞を、LaG2を発現しない陰性対照L929細胞と置き換えたとき、受信側細胞活性化は見られなかった(図126を参照されたい、上パネル、「オフ」)。さらに、ほとんどGFPを発現しない送信側細胞を含有するように比率を変更した(送信側細胞対受信側細胞対アンカー細胞の比率は、0.01:0.495:0.495)場合も、受信側細胞は活性化されなかった(図126、下パネル「オフ」を参照されたい)。
従って、受信側細胞活性化は、パートナーとなるアンカー細胞及びGFP発現送信細胞の両方の存在に依存した。ゆえに、受信側細胞活性化は、アンカー細胞の局所存在を通して空間的にも、及びアダプター分子発現細胞の存在を調節することにより条件的にも制御することができる。さらなるレベルの制御が、送信側細胞内でアダプター分子の発現を調節することにより利用可能であり、例えば、送信側細胞におけるアダプター分子の発現中の調節可能プロモーターの使用による。
3細胞分割SynNotchシグナル伝達システムは、synNotchシグナル伝達の多入力制御を可能にする。加えて、送信側細胞からの拡散性アダプターの発現及び分泌を制御することにより、SynNotch活性化は、必ずしも隣接する細胞間接触に依存せず、拡散性分泌アダプターの半径に基づいて、空間的に調整され得る。
分割SynNotchシグナル伝達パラダイムを使用して、受信側細胞活性化の阻害が該システムの細胞により産生された可溶性アダプターにより調節される3細胞システムをさらに実証した。
3細胞分割SynNotch抑制性シグナル伝達システムの概略図を、図127に提示する。図123に上記の2分割SynNotchシステムの受信側細胞を使用した。表面発現GFP細胞を、「送信側細胞」として使用し、これは表面発現GPFがSynNotchを発現した受信側細胞のLaG17抗GFPナノボディ部分に結合する際に、「受信側細胞」を活性化させる。上と同様に、受信側細胞の活性化は、TRE/mCherryレポーターカセットからの発現を測定することにより定量化できる。このシステムの第三の細胞は、「抑制性細胞」と称され、送信側細胞の表面発現GFPと受信側細胞のLaG17の結合に対する競合阻害因子として作用する、可溶性LaG16−LaG2抗GFPナノボディを構成的に発現する。ゆえに、送信側細胞と受信側細胞の共培養物への抑制性細胞の導入は、送信側細胞と受信側細胞間の結合を競合的に阻害し、受信側細胞の活性化を阻害し、これはmCherry発現の減少により測定することができる。
受信側細胞単独の対照培養、すなわち、送信側または抑制性細胞を含有しなかった受信側細胞の培養は、受信側細胞の活性化をもたらさなかった(図128、上パネル「オフ」を参照されたい)。受信側細胞の活性化は、競合阻害因子を発現しない親L929細胞株の送信側細胞、受信側細胞及び陰性対照抑制性細胞を含有する共培養物においてみられた(送信側細胞対受信側細胞対陰性対照抑制性細胞の比率は、0.25:0.25:0.5)(図128、中央パネル「オン」を参照されたい)。競合阻害因子を発現する(sLaG16−LaG2発現L929細胞)送信側細胞、受信側細胞及び抑制性細胞の共培養物において同じ細胞比(0.25:0.25:0.5)を使用するとき、受信側細胞活性化の阻害が観察され、これはmCherry発現の低減により示された(図128、下パネル「オフ」を参照されたい)。
従って、受信側細胞のSynNotchの、送信側細胞の表面GFPへの結合に依存する受信側細胞活性化は、抑制性細胞から発現された可溶性競合阻害因子の発現により阻害された。ゆえに、ポジティブ及びネガティブシグナル伝達の両方を有する3細胞調節システムを使用して、SynNotchを発現する受信側細胞活性化を両方制御することができる。それゆえ、空間的及び条件的受信側細胞調節は、ポジティブシグナルのみに限られず、ネガティブシグナル及びそれらの組み合わせを使用して制御することができる。
本発明をその特定の実施形態を参照して説明してきたが、本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされてよく、等価物が置換されてよいことは、当業者によって理解されるべきである。さらに、特定の状況、材料、物質の組成、プロセス、プロセスの1つまたは複数のステップを、本発明の目的、精神及び範囲に適合させるために、多くの修正を行ってよい。そのような修正は全て、本明細書に添付の特許請求の範囲に含まれるものとする。

Claims (14)

  1. N末端からC末端に向かって、共有結合状態で、
    a)抗体の抗原結合ドメインを含む細胞外ドメイ
    b)Lin−12 Notchリピート、S2タンパク質分解切断部位、および、S3タンパク質分解切断部位を含む膜貫通ドメインを含む、Notch調節領域;及び
    c)該Notch調節領域に対して異種であり転写活性化因子または転写抑制因子を含む細胞内ドメインであって、該抗原結合ドメイン抗原への結合が、S2およびS3タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより該細胞内ドメインが放出される、該細胞内ドメイン
    を含む、キメラNotchポリペプチド。
  2. 細胞外ドメイン、Notch調節領域、またはその両方が、機能的Notchリガンド結合部位を含まない、請求項1に記載のキメラNotchポリペプチド。
  3. 細胞内ドメインが、
    (i)転写活性化因子であって、該細胞内ドメインの放出が、該転写活性化因子に、細胞における内在性遺伝子産物または異種遺伝子産物の発現を誘導させる、該転写活性化因子;または
    (ii)転写抑制因子であって、該細胞内ドメインの放出が、該転写抑制因子に、細胞における内在性遺伝子産物または異種遺伝子産物の発現を抑制させる、該転写抑制因子
    のいずれかを含む、請求項1または2に記載のキメラNotchポリペプチド。
  4. Notch調節領域が、そのN末端に、1つまたは複数の上皮成長因子(EGF)リピート、任意で2〜11個のEGFリピートをさらに含む、請求項1〜のいずれか一項に記載のキメラNotchポリペプチド。
  5. 合成リンカーを、任意で前記1つまたは複数のEGFリピートと前記Lin−12 Notchリピートとの間に含む、請求項に記載のキメラNotchポリペプチド。
  6. Notch調節領域が、S2タンパク質分解切断部位および/またはS1タンパク質分解切断部位を含むヘテロ二量体化ドメインをさらに含む、請求項1〜のいずれか一項に記載のキメラNotchポリペプチド。
  7. 請求項1〜のいずれか一項に記載のキメラNotchポリペプチドを産生するように遺伝子改変されたin vitroまたはex vivo細胞であって、任意で、造血性幹細胞(HSC)もしくは胚性幹(ES)細胞などの幹細胞、始原細胞、幹細胞もしくは始原細胞に由来する細胞、または、Tリンパ球、ナチュラルキラー細胞、もしくは制御性T細胞などの免疫細胞からなる群より選択される、in vitroまたはex vivo細胞。
  8. 請求項1〜のいずれか一項に記載のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸。
  9. 請求項に記載の核酸を含む組換え発現ベクターであって、任意で、コード配列に作動可能に連結し転写活性化因子または転写抑制因子に応答する転写制御エレメントをさらに含む、組換え発現ベクター。
  10. 細胞におけるコード配列の発現を誘導または抑制する方法であって、該細胞と抗原を接触させることを含み、
    該細胞が、請求項1〜のいずれか一項に記載のキメラNotchポリペプチドを産生するように遺伝子改変され、かつ、該コード配列に作動可能に連結し該キメラNotchポリペプチドの転写活性化因子または転写抑制因子に応答する転写制御エレメントを含み、
    抗体の抗原結合ドメインへの該抗原の結合によって細胞内ドメインが放出され、それによって該コード配列の発現が誘導または抑制される、
    前記方法。
  11. 請求項1〜のいずれか一項に記載のキメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターまたはRNAでin vitroまたはex vivoにおいて細胞を遺伝子改変することを含む、請求項に記載の細胞を作製する方法。
  12. a)個体から得た細胞を、
    i)前記キメラNotchポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、該キメラNotchポリペプチドが転写活性化因子を含み、前記抗体の抗原結合ドメインが、該個体の細胞によって発現される抗原上に存在するエピトープに対して特異的である、該ヌクレオチド配列;および
    ii)治療物質をコードする配列に作動可能に連結し該転写活性化因子に応答する転写制御エレメント
    を含む発現ベクターで遺伝子改変すること;ならびに
    b)該遺伝子改変細胞を該個体に導入することであって、該エピトープへの該抗原結合ドメインの結合が該治療物質の発現を提供し、それによ疾患を処置する、こと
    を含み、任意で、該疾患が癌であり該治療物質が癌治療物質である、個体における疾患を処置する方法
    における使用のための、請求項1〜のいずれか一項に記載のキメラNotchポリペプチド。
  13. 前記治療物質が、抗体、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン、サイトカイン受容体、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体(TCR)、活性化免疫受容体、抑制性免疫受容体、免疫活性化因子、免疫抑制因子、アポトーシス誘導因子、アポトーシス抑制因子、毒素由来タンパク質、および部位特異的ヌクレアーゼからなる群より選択される、請求項12に記載の使用のためのキメラNotchポリペプチド。
  14. N末端からC末端に向かって、共有結合状態で、
    a)抗体の抗原結合ドメインを含む細胞外ドメイン;
    b)Lin−12 Notchリピート、S2タンパク質分解切断部位、および、S3タンパク質分解切断部位を含む膜貫通ドメインを含む、Notch調節領域;ならびに
    c)該Notch調節領域に対して異種であり分割転写因子の第一の半分を含む細胞内ドメインであって、該抗原結合ドメイン抗原への結合が、S2およびS3タンパク質分解切断部位での切断を誘導し、それにより該細胞内ドメインが放出される、該細胞内ドメイン
    を含む、キメラNotchポリペプチド。
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