JP7462578B2 - プログラム可能な免疫細胞受容体複合体システム - Google Patents

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Description

コンピューター可読形式(CRF)の配列表がファイルにある。配列表は、2019年3月14日に作成されたSEQ ID NO1-18_ST25.txtというタイトルのASCIIテキスト(.txt)ファイルにあり、サイズは47KBである。配列表は、本明細書に完全に記載されているかのように参照により組み込まれる。
記載された発明は、一般にキメラ抗原免疫受容体、より具体的には、診断および治療用途の両方の目的の標的に特異的な標的検出器分子と共に使用され得るプログラム可能な免疫細胞受容体複合体システムに関する。
キメラ抗原受容体(CAR、キメラ免疫受容体、キメラT細胞受容体、人工T細胞受容体、またはCAR Tとも呼ばれる)は、免疫エフェクター細胞(すなわち、T細胞)に任意の特異性(例えば、モノクローナル抗体)を与える操作された受容体である。このような受容体は、これらの受容体が異なる供給源に由来する成分を含むため、「キメラ」と呼ばれる。CAR T細胞は、癌治療において最も重要なツールの1つになる。その基本的な形では、CAR療法は、ヒトの免疫細胞を適応させて、癌性の細胞や体内に危険な病原体を抱える細胞を認識して殺す。このプロセスは、Tリンパ球や他の免疫細胞の表面に組換え受容体を生成する遺伝子工学によって達成され、それによってそれらの機能と特異性をリダイレクトする。
養子細胞移植と呼ばれる技術を使用する癌のCAR療法は、急性リンパ芽球性白血病を治療するために使用されてきた。この治療法では、患者からT細胞を取り除き、それらの細胞を改変して、患者の癌に特異的な受容体を発現させる。癌細胞を効果的に認識して殺すことができる修飾T細胞が患者に再導入される。キメラ抗原受容体を発現するT細胞の養子移入は、CAR修飾T細胞が事実上すべての腫瘍関連抗原を標的とするように操作できるため、抗癌治療薬として非常に有望である。
癌免疫療法のためのCAR T細胞の操作には、導入遺伝子を宿主細胞ゲノムに組み込むレトロウイルス、レンチウイルス、またはトランスポゾンなどのウイルスベクターの使用が含まれる場合がある。ただし、このアプローチは、T細胞の内因性遺伝子発現に悪影響を与える可能性があり、遺伝毒性を引き起こし、操作された細胞が腫瘍形成性になる可能性がある。別のアプローチでは、プラスミドやmRNAなどの非組み込みベクターを利用する。ただし、これらのタイプのエピソームDNA/RNAは通常、細胞分裂を繰り返すと失われ、操作されたCAR T細胞は比較的短時間でCAR発現を失う可能性がある。別のアプローチは、そのゲノムに組み込まれることなく、T細胞で安定して維持されるベクターの使用を含む。この方法は、挿入型遺伝子変異や遺伝毒性のリスクなしに長期の導入遺伝子発現を可能にし、それによって癌免疫療法用のCAR T細胞を生産するためのより安全なアプローチを提供する。
マクロファージ、樹状細胞およびナチュラルキラー細胞が使用されてきたが、CAR細胞の構築は、圧倒的にT細胞に依存してきた。ほとんどのCAR T細胞は、抗原認識のために表面に抗体一本鎖可変フラグメント(scFv)を含むが、さまざまなタンパク質を使用することもできる。CAR T細胞内では、これらの抗原認識ドメインは細胞内シグナル伝達のためにCD3ζ鎖にリンクされる。CD3ζ鎖は、内因性T細胞受容体(TCR)からのシグナルの主要な伝達物質である。表面受容体が特定の抗原に結合すると、シグナル伝達ドメインはサイトカイン放出、標的細胞溶解、T細胞増殖を活性化する。CAR T細胞の安全性と抗腫瘍効果を改善するためにさまざまな設計戦略が使用され、4世代のCAR設計が実現した。第1世代のCARには、ターゲット検出ドメインと1つのシグナリングドメインが含まれる。第2世代のCARには、ターゲット検出ドメイン、シグナル伝達ドメイン、および共刺激シグナル伝達ドメイン(CD28、41BB、ICOSなど)が含まれる。前臨床試験では、第2世代がT細胞の抗腫瘍活性を改善することが示された。第3世代のCARには、ターゲット検出ドメイン、シグナル伝達ドメイン、および2つの共刺激シグナル伝達ドメイン(CD3z-CD28-41BBまたはCD3z-CD28-OX40など)が含まれる。図1は、6つのITAMおよび標的化のための永続的な共有結合されたscFvのみを示す標準的な第3世代のCARの図を提供する。この技術の進化の間に、使用されたPI3K結合部位は補助受容体CD28で同定され、ITAMモチーフはCD4-およびCD8-p56lck複合体の標的として同定された。第4世代のCARは、サイトカイン放出機能のため、最初の3世代とは大きく異なる。
免疫腫瘍学における小分子薬物コンジュゲート(SMDC)プラットフォームには、FITC分子と呼ばれる良性分子に非常に高い親和性で結合する単一のユニバーサルCAR T細胞のエンジニアリングが含まれる。これらの細胞は、二重特異性SMDCアダプター分子と同時投与されると、さまざまな種類の癌の治療に使用される。これらのユニークな二重特異性アダプターは、FITC分子と腫瘍ホーミング分子で構成されており、ユニバーサルCAR T細胞を癌細胞に正確に誘導し、局所的なT細胞の活性化をもたらす。抗腫瘍活性は、ユニバーサルCART細胞と正しい抗原特異的アダプター分子の両方が存在する場合にのみ誘導される。抗腫瘍活性および毒性は、投与されるアダプター分子の投与量を調整することによって制御することができる。抗原的に不均一な腫瘍の治療は、所望の抗原特異的アダプターの混合物の投与によって達成することができる。ただし、この治療方法に関連する制限と困難には、次の、(i)サイトカイン放出と腫瘍崩壊の速度の不制御、(ii)腫瘍の根絶が完了した際に細胞毒性活性を終わらせることができる「オフスイッチ」の不在が含まれる。
第2および第3世代のCAR Tを使用する間に有害事象が発生した。1人の患者はシクロホスファミド化学療法に続いて抗原ERBB2(HER-2/neu)を認識するCARTを注入した5日後に死亡した。毒性は、炎症誘発性サイトカインの臨床的に有意な放出、肺毒性、多臓器不全、および最終的な患者の死亡につながった。この「サイトカインストーム」(サイトカイン放出症候群)は、低レベルのERBB2を発現することが知られる正常な肺上皮細胞に対するCART細胞の細胞毒性が原因であると考えられた。このおよび他の有害事象は、腫瘍関連抗原に対する抗体とは異なり、これらの細胞が体から迅速に除去されないため、CARTを利用する際の注意の必要性を強調する。良好な臨床転帰にはCARTへの長期暴露が必要であるが、副作用のために実行可能ではない。癌免疫療法の大きな期待は、従来の治療法の毒性なしに腫瘍を取り除くことである。CAR Tによる癌の治療には、いくつかの利点:HLAに依存しない抗原の認識、多くの患者への幅広い適用性、および迅速な送達である。CAR Tの適用を成功させるには、腫瘍細胞にのみ発現する腫瘍関連抗原を特定する必要があり、それによって毒性リスクを最小限に抑えることができる。
大きな成功にもかかわらず、CAR T細胞システムの開発と改善の取り組みは、複数の課題によって妨げられた:(i)システムの機能には、さまざまな検出器の迅速な適応性のためのプラットフォームがないため、ターゲット抗原ごとに個別の細胞開発パスが必要である(ii)CAR T細胞系の単一抗原特異性は、腫瘍の不均一性の場合、および癌細胞がCARを標的とするマーカーの一部の発現を停止し、それによって免疫応答を回避する場合に問題となる可能性がある(iii)CAR活性の無秩序な持続は、サイトカイン放出症候群および他の毒性を引き起こす可能性がある(iv)現在のシステムは、T細胞の使用に重点を置いており、その分野のごく一部が他の細胞タイプを使用しようとする。(v)ほとんどのCAR T細胞は、感染症の治療にほとんどまたはまったく注意を払わずに癌治療のために開発される(vi)CAR T細胞は、弱く発現したオフ腫瘍標的に結合して反応し、望ましくない効果(「オンターゲットオフ腫瘍」反応)を引き起こすことがある。(vii)操作された細胞は、シグナル伝達能力が低く、細胞増殖と持続性が低下する可能性がある。したがって、より予測可能で、効果的で、信頼性の高い別の世代のCAR T細胞、または前述の欠陥を克服する別のシステムに対する継続的な必要性が存在する。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある(国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む)。
(先行技術文献)
(特許文献)
(特許文献1) 米国特許出願公開第2017/0258835号明細書
(特許文献2) 国際公開第2004/018509号
(非特許文献)
(非特許文献1) LOHMUELLER at al., mSA2 affinity-enhanced biotin-binding CAR T cells for universal tumor targeting, Oncolmmunology, published online 26 October 2017, Vol. 7, No.1; page e1368604 (pg 1-6); abstract; pg 1, col 1, para 3- col 2, para 1; pg 2, col 2, para 1
以下は、本発明の特定の例示的な実施形態の要約を提供する。この要約は、広範な概要ではなく、本発明の重要または重要な側面または要素を特定すること、またはその範囲を描写することを意図するものではない。しかしながら、本発明を説明および主張するために使用される言語での不定冠詞の使用は、説明されたシステムを限定することを決して意図していないことを理解されたい。むしろ、「a」または「an」の使用は、「少なくとも1つ」または「1つ以上」を意味すると解釈されるべきである。
本発明の一態様によれば、免疫細胞によって発現されるプログラム可能な免疫細胞受容体複合体が提供される。このプログラム可能な免疫細胞受容体複合体は、複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットを含み、複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットの少なくとも1つは、ビオチン結合成分(またはビオチン類似体結合成分)を含むように操作または改変され、前記ビオチン結合成分は、所定の標的に結合するか、さもなければ相互作用する標的検出器分子に結合するように機能する。
本発明の別の態様によれば、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムが提供される。このプログラム可能な免疫細胞受容体複雑細胞システムには、免疫細胞が含まれる。免疫細胞によって発現されるプログラム可能な受容体複合体であって、プログラム可能な受容体複合体は、複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットを含み、複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットのうちの少なくとも1つは、ビオチン結合成分(またはビオチン類似体結合成分)を含むように操作または改変され、ビオチン結合成分は、所定の標的に結合するか、そうでなければ相互作用する標的検出器分子に結合するように機能する。
本発明のさらに別の態様では、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムが提供される。このプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムには、免疫細胞が含まれ、前記プログラム可能な受容体複合体は、複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットを含み、前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットのうちの少なくとも1つは、FcγRI受容体成分を含むように操作または改変され、および、前記FcγRI受容体成分は、所定の標的に結合するか、さもなければ相互作用する標的検出器分子に結合するように機能する。
本発明の追加の特徴および態様は、例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読んで理解すると、当業者には明らかになるだろう。当業者によって理解されるように、本発明のさらなる実施形態は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく可能である。したがって、図面および関連する説明は、例示的であり、本質的に限定的ではないと見なされるべきである。
明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は、本発明の1つまたは複数の例示的な実施形態を概略的に示し、上記の一般的な説明および以下の詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立つ、および:
図1は、6つのITAMおよび標的化のための永続的な共有結合されたscFvを示す標準的な第3世代(先行技術)CARの図である。 図2は、抗原結合領域を示すマウスIgG抗体の図である。 図3は、標的エピトープに結合するためのパラトープ、安定性のための全体的なコア構造、および本発明の操作された受容体の一部に結合するビオチンを示す、本発明の例示的な標的検出器分子の図である。 図4は、例示的な天然または内因的に発現されたαβT細胞受容体複合体の図である。 図5は、例示的な天然または内因的に発現されたγδT細胞受容体複合体の図である。 図6~図27は、内因性αβT細胞受容体複合体または内因性γδT細胞受容体複合体のいずれかに基づく、本発明の操作された受容体のマウスFcγRI変異体の例示的な実施形態の図である。 図28~図45は、内因性αβT細胞受容体複合体または内因性γδT細胞受容体複合体のいずれかに基づく、本発明の操作された受容体のmSA2変異体の例示的な実施形態の図である。 図46~図57は、内因性αβT細胞受容体複合体または内因性γδT細胞受容体複合体のいずれかに基づく、本発明の操作された受容体のeMA変異体の例示的な実施形態の図である。 図58~図69は、内因性αβT細胞受容体複合体または内因性γδT細胞受容体複合体のいずれかに基づく、本発明のFcγRI/mSA2組み合わせ変異体の例示的な実施形態の図である。 図70~図89は、内因性αβT細胞受容体複合体または内因性γδT細胞受容体複合体のいずれかに基づく、本発明のFcγRI/eMA組み合わせ変異体の例示的な実施形態の図である。 図90Aは、本発明の例示的な実施形態による、発光レポーター酵素エクオリンの遺伝子構築物の図である。 図90Bは、本発明の例示的な実施形態による、ユニバーサルまたはプログラム可能なTCR複合体mFcγRI-CD3ζの遺伝子構築物の図である。 図90Cは、本発明の別の例示的な実施形態による、ユニバーサルまたはプログラム可能なTCR複合体mSA2-CD3ζの遺伝子構築物の図である。 図90Dは、本発明のさらに別の例示的な実施形態による、ユニバーサルまたはプログラム可能なTCR複合体eMA-CD3εの遺伝子構築物の図である。 図91は、プラスミドpFSC005(pEF1-Aeq)の図である。 図92は、プラスミドpFSC048(pVitro-blasti-Aeq-FcγRI-CD3ζ)(FcγRI-CD3ζ)の図である。 図93は、プラスミドpFSC074b(pUC-Kan-mSA2-CD3ζ-2A-Blasti)(mSA2-CD3ζ)の図である。 図94は、プラスミドpFSC086(pUC-Kan-mSA2-CD3ζ-IRES-Blasti)の図である。 図95は、プラスミドpFSC100(pFSC095-eMA-LL-CD3e-IRES-Blast)(eMA-CD3ε)の図である。 図96は、プラスミドpFSC097(pFSC095-FcγRI-CD3ε-IRES-Blasti)の図である。 図97は、プラスミドpFSC098(pFSC095-FcγRI-TRAC-IRES-Blasti)の図である。 図98は、プラスミドpFSC094(pFSC048-FcγRI-TRBC1-IRES-Blasti)の図である。 図99は、プラスミドpFSC103(pFSC102-eMA-LL-TRBC1-IRES-Blasti)の図である。 図100は、プラスミドpFSC085(pFSC083a-eMA-LL-CD3ζ-IRES-Blasti)の図である。 図101A~図101Cは、eMA-CD3ε細胞の未染色、陰性、および染色サンプルにおけるeMA-CD3ε受容体の発現レベルを比較するフローサイトメトリープロットである。図101Aは未染色のサンプルである。図101Bは二次Abのみである。および図101Cは一次Abと二次Abである。 図102は、E.coli O111 LPSおよびE.coli O111 LPSに対するビオチン化マウスmAbを使用した荷電eMA-CD3ε細胞の活性化を示すグラフであり、陰性対照は、非特異的抗原であるE.coli O157 LPSであった。 図103は、ビオチンを使用したeMA受容体の阻害を示すグラフであり、ビオチンは受容体に結合し、ビオチン化抗体が結合するのを防ぐ。 図104は、E.coli O111 LPSおよびE.coli O111 LPSに対するビオチン化マウスmAbと混合した場合、eMA-CD3ε細胞が活性化されて光シグナルを放出する、ビオチン競合アッセイの結果を示すグラフである。 図105は、シグナル出力に対するビオチン濃度の影響を示すグラフであり、eMA-CD3ε細胞上のeMA受容体は、E.coli O111 LPSと混合したE.coli O111 LPSに対してビオチン化マウスmAbを使用して細胞を活性化する細胞活性化中にビオチン濃度を変化させることによって阻害された。 図106~図107は、E.coli O111 LPS(1F11)IgG2aに対する精製されビオチン化マウスmAbのSDS-PAGEゲルおよびウエスタンブロット分析の画像である。ここで、図106は、レーン1のタンパク質標準、レーン2の精製された非ビオチン化タンパク質、およびレーン3の精製されたビオチン化タンパク質を示す4~20%のSDS-PAGEゲルの写真である。ここで、図107は、レーン1のタンパク質標準、レーン2の精製された非ビオチン化タンパク質、およびレーン3の精製されたビオチン化タンパク質を示すウエスタンブロット分析の写真である。 図108は、ビオチン化1F11(E.coli O111 LPSに対するマウスmAb)精製からの溶出画分のELISA分析の結果を示す棒グラフであり、画分は、HRP結合抗ビオチンIgGに対して試験された。 図109は、フリースタイル293-F細胞上清における1F11(E.coli O111 LPSに対するマウスmAb)IgG2a抗体発現のELISA時間経過特性を示す棒グラフである。 図110は、E.coli O157特異的抗体(mAb FF754)のE.coli O157およびE.coli O111への結合のビアコア分析の結果を示すグラフであり、その結果は、mAbFF754がE.coli O157に特異的であることを確認する。 図111は、異なる濃度の抗体を使用した、E.coli O157特異的抗体とE.coli O157との間の相互作用の動態のビアコア分析の結果を示すグラフである。 図112は、サイトカイン放出研究(IL-2を放出するためのeMA-CD3ε細胞の活性化)の結果を示すグラフであり、E.coli O111 LPSおよびE.coli O111 LPSに対するビオチン化抗体と細胞をインキュベートすると、細胞活性化およびIL-2放出が起こる。 図113は、サイトカイン放出研究(IL-2を放出するためのeMA-CD3ε細胞の活性化)の結果を示すグラフであり、IL-2放出は、抗体濃度依存性であることが示された。 図114~図116は、活性化マーカー発現アッセイ(マウス抗E.coli O111LPSおよびE.coli O111LPSを使用した活性化時のeMA-CD3ε細胞におけるCD69の発現レベル)の結果を示すグラフであり、図114は、LPSのみでインキュベートされた細胞の結果を示す。図115は抗体のみとインキュベートした細胞の結果を示す。抗体およびLPSとともにインキュベートされた細胞の結果を示す。 図117~図119は、は、活性化マーカー発現アッセイ(マウス抗E.coli O111 LPSおよびE.coli O111 LPSを使用した活性化時のeMA-CD3ε細胞上のCD62Lの発現レベル)の結果を示すグラフである。図117は、LPSのみでインキュベートされた細胞の結果を示す。図118は抗体のみとインキュベートした細胞の結果を示す。および図119は、抗体およびLPSとインキュベートした細胞の結果を示す。 図120は、XTT試薬と2時間インキュベートした後の、さまざまなサンプルのOD450での平均吸光度測定値を示すグラフである:Raji+ビオチン化抗CD19+エフェクターT細胞;Raji+ビオチン化抗EGFR+エフェクターT細胞;Raji+抗CD19+エフェクターT細胞;およびK562+ビオチン化抗CD19+エフェクターT細胞、及び 図121は、さまざまなサンプルで計算された標的細胞の生存率%を示すグラフである:Raji+ビオチン化抗CD19+エフェクターT細胞。Raji+ビオチン化抗EGFR+エフェクターT細胞;Raji+抗CD19+エフェクターT細胞;およびK562+ビオチン化抗CD19+エフェクターT細胞。
ここで、本発明の例示的な実施形態を、図を参照して説明する。参照番号は、さまざまな要素および構造を参照するために詳細な説明全体で使用される。以下の詳細な説明は、例示の目的で多くの詳細を含むが、当業者は、以下の詳細に対する多くの変形および変更が本発明の範囲内にあることを理解するだろう。したがって、本発明の以下の実施形態は、クレームされた発明に対する一般性を失うことなく、またそれに制限を課すことなく説明される。
前述のように、キメラ抗原受容体T細胞(CAR T細胞)は癌治療において非常に重要である。CAR療法では、ヒトの免疫細胞を適応させて、癌性の細胞や体内に危険な病原体を抱える細胞を認識して殺す。このプロセスは、Tリンパ球や他の免疫細胞の表面に組換え受容体を生成する遺伝子工学によって達成され、それによってそれらの機能と特異性をリダイレクトする。この変更に続いて、細胞は特定の既知の「固定された標的」を探すために患者に再導入される。これらの細胞は、これらの「固定された標的」を運ぶ体内の「悪い」細胞を識別して殺すことができる。ただし、現在のCAR Tシステムには、さまざまな検出器を迅速に適応させるためのプラットフォームがなく、「固定ターゲット」ごとに個別の細胞開発パスが必要である。さらに、一度投与されると、CAR T細胞活性を調節またはオフにし、上記のような有害反応を停止させることはできない。さらに、T細胞の過剰なエンジニアリングと高侵襲性の操作は、細胞のシグナル伝達能力、細胞の増殖、生存および持続性を低下させる。したがって、本発明のプログラム可能な、普遍的な、適応可能なTCR複合体は、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体を含む新規の細胞システムを提供することによって、既存のCAR Tシステムの欠陥を克服するように設計される。
実施例I:mFcγRI-CD3ζ
本発明の第1の例示的な実施形態は、マウスFcγRI(mFcγRI)をヒトTCR複合体のCD3ζに融合してmFcγRI-CD3ζを生成することによるTCR複合体の改変を含む、プログラム可能で普遍的な適応可能なTCR複合体システムを含む。発現したユニバーサル受容体(mFcγRI)は、一部のマウス免疫グロブリンのFc領域に高い親和性で結合し、アダプターTCR複合細胞を特定の抗原を標的とするようにリダイレクトする。図2は、抗原結合領域を示すmIgG抗体の図である。FcγRI-CD3ζ遺伝子は、エレクトロポレーションによってCD4+T細胞に送達され、ランダムインサートとして追加された。図6~27は、内因性αβT細胞受容体複合体または内因性γδT細胞受容体複合体のいずれかに基づく、本発明の操作された受容体のmFcγRI変異体の例示的な実施形態の図である。この実施形態の変形は、米国特許第9,752,199号、9,850,546、9,850,547、および9,850,548にさらに記載され、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
実施例II:mSA2-CD3ζ
本発明の第2の例示的な実施形態は、単量体ストレプトアビジン2(mSA2)およびヒトTCR複合体の内因性CD3ζを融合することによるTCR複合体の改変を通じて開発された、プログラム可能で、普遍的で、適応可能なTCR複合体システムを含む。mSA2-CD3ζ遺伝子は、エレクトロポレーションによるCRISPR/Cas9テクノロジーを使用して内因性CD3ζを置き換えることにより、ヘテロ接合インサートとしてCD4+T細胞に導入された。この設計では、表面発現ユニバーサル受容体(mSA2)は、ビオチン化標的検出器分子(TDM)に結合し、アダプターTCR複合体細胞を特定の抗原を標的とするようにリダイレクトできる。図3は、標的エピトープに結合するためのパラトープ(または他のリガンド)、安定性およびビオチンのための全体的なコア構造、操作された受容体に結合するための結合部位を示す例示的な標的検出器分子の図である。このバージョンのアダプターTCR複合体は、次の点で標準のCAR T細胞とは異なる:(i)mSA2受容体は普遍的(任意のビオチン化TDMに結合できる)、(ii)mSA2受容体は、設計された細胞は複合体の10個のITAMすべてを利用するため、最大のシグナル伝達能力のためにTCR複合体を利用するように設計された方法で、CD3ζTCR複合体に直接結合する。図28~45は、内因性αβT細胞受容体複合体または内因性γδT細胞受容体複合体のいずれかに基づく、本発明の操作された受容体のmSA2-CD3ζ変異体の例示的な実施形態の例示である。この実施形態の変形は、米国特許第9,752,199号、9,850,546;9,850,547、および9,850,548にさらに記載され、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
実施例III:eMA-CD3ε
本発明の第3の例示的な実施形態は、増強されたモノアビジン(eMA)およびヒトT細胞受容体複合体の内因性CD3εを融合してeMA-CD3ε(10個の保持されたITAMすべてを示すeMA-CD3εアダプターTCR複合体発現コンストラクトの設計を示す、図46および48を参照)を形成することによるTCR複合体の改変を通じて開発された、プログラム可能で、普遍的で、適応可能なTCR複合体システムを含む。ユニバーサル受容体eMAは、ビオチン結合TDMに非常に高い親和性で結合できるため、修飾T細胞はビオチン化TDMがロードされる抗原をターゲットにすることができる。この実施形態において、CD4+T細胞は、細胞表面上にeMA-CD3εを発現するように遺伝子操作される。活性化に続いて、操作されたCD4+T細胞は、他の免疫細胞を動員し、さまざまな癌標的または病原体を追跡する。eMA-CD3ε遺伝子は、CRISPR/Cas9テクノロジーを使用して内因性CD3εを置き換えることによりホモ接合挿入としてT細胞に導入され、設計上、T細胞受容体複合体の両方のCD3εが利用される(図46および48参照)。遺伝子構築物は、エレクトロポレーションによって送達された。この操作された細胞は、3つの基本的な点で標準のCAR T細胞とは異なる:(i)eMA受容体は普遍的である(ビオチン化TDMに結合できる)(ii)eMA受容体は、内因性CD3εを介してTCR複合体に直接結合し、これは、設計された細胞が複合体の10個のITAMをすべて利用するため、TCR複合体を利用して最大のシグナル伝達能力を発揮するように設計される(iii)eMAをTCR複合体の内因性CD3εにリンクすることにより、TCR複合体ごとに2つのユニバーサル受容体が作成される。図46~57は、内因性αβT細胞受容体複合体または内因性γδT細胞受容体複合体のいずれかに基づく、本発明の操作された受容体のeMA-CD3ε変異体の例示的な実施形態の図である。
eMA-CD3εの実施形態は、非侵襲的であり、TCR複合体に干渉せず、TCR複合体の10個のITAMすべてを利用し、それにより、最大のシグナル伝達をもたらす。一連のインビトロ実験において、ビオチン化TDMおよび特定の標的を使用して、アダプターTCR複合体細胞を活性化した(図102参照)。実験は、3つの例示的な実施形態すべての活性化がサイトカイン産生をもたらすことを実証した(図75~76参照)。さらに、ビオチン競合および阻害アッセイは、本発明に従って改変された細胞の活性を調節できることを示した(図66~68参照)。
第3の実施形態に関して、ユニバーサル受容体(eMA)は、任意のビオチン結合プログラミングTDMに結合することができ、それにより、特定の/正しいビオチン化TDMが細胞表面に結合するとき、改変T細胞が任意の抗原または癌細胞を標的化することを可能にする。図47は、標的検出器分子と相互作用する完全にロードされたeMA-CD3εを示し、ここで、すべてのTCR複合体に対して2つの普遍的な受容体があり、TCR複合体の10個のITAMすべてが保持される。安全対策として、これらの操作された細胞を体内に投与した後、ビオチンを阻害剤/競合物質として使用して、副作用の場合に細胞活性を調節することができる。標準のCAR T細胞と比較して、この設計は非侵襲的であり、改変されたT細胞が最大のシグナル伝達能力で自然に機能することを可能にし、細胞の増殖、生存、持続性を改善する。eMA-CD3εの実施形態を開発する際に、eMA-CD3εを発現するT細胞は、標的抗原としてE.coli O111およびE.coli O111細菌に対するビオチン化mAbを使用して活性化された。さらに、以下で説明するように、ビオチンは、細胞の活性化を調節するための競合および阻害研究で使用された。本発明のプログラム可能な免疫細胞受容体複合体を含むT細胞は、癌のより安全で適応性のある治療として、および診断における病原体検出器として、治療において使用することができる。改変されたT細胞で実施された細胞活性化およびサイトカイン放出アッセイ(図65および75~76参照)は、細胞の機能性および性能を首尾よく実証した。
本発明のプログラム可能な免疫細胞受容体複合体は、現在のCAR T細胞システムに影響を与える多くの課題に効果的に対処し、既存のシステムおよび方法に比べて大幅な改善を提供する。既存のCAR T細胞システムに対する利点と改善点は次のとおりである:(i)「固定ターゲット」ごとに個別の細胞開発パスは必要ない;(ii)異なるターゲットの多重化ブレンドを適用できる;(iii)既存のCAR T細胞に関連する「オンターゲットオフ腫瘍」の問題は、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞および腫瘍抗原に対してより高い特異性を持つTDMを使用することによって回避できる;(iv)記載されるプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞は、任意のサンプルの抗原検出に使用でき、同時に体内で検出された病原体/バイオマーカーを標的とする治療として投与できるため、コンパニオン診断で使用するように設計される;(v)記載されるプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムは、さまざまな癌、感染症(結核やHIVなど)およびその他の患者固有のニーズに対処するための普遍的/プログラム可能な構成として使用できる;(vi)本発明は、投与後にシステム活性を調節またはオフにすることができ(ビオチンを使用して)、有害反応を停止する能力を有するため、より安全な展開を提供する;(vii)追加の安全対策として、記載されるシステムの活性は、ビオチン化TDMの用量依存的投与で調節することができる;(viii)記述されたシステムの多様性と改善された安全性は、より良い結果と加速された臨床試験のより良い見通し、そしてより広い範囲の標的を積極的に追跡する能力を可能にする;(ix)設計の安全機能により、長い(そしてしばしば誤解を招く)動物研究を経ることなく、ヒトの生物学的標的のより迅速な検証を達成することができる;(x)記述されたシステムの再利用可能なコンポーネントは、基礎となるユニバーサルテクノロジーを維持しながら、ターゲティング抗体を変更することにより、新しい構成を市場に出すことを可能にする;(xi)本発明の普遍的なアダプター受容体システムは、異なる免疫細胞タイプに容易に適応可能である。CD4+T細胞、CD8+T細胞、γδT細胞、マクロファージ、B細胞、NK細胞、樹状細胞。(xii)記載されたシステムは、T細胞(すなわち、T細胞への最小限の添加)において実質的に「非侵襲的」である。
プログラム可能な免疫細胞受容体複合体の構築
ジャーカットクローンE6-1細胞[Cat.ATCC TIB152]はATCCから購入した。以下の細胞株および試薬は、ThermoFisher Scientific(マサチューセッツ州、ウォルサム):FreeStyle(商標登録)HEK293-F細胞[Cat.R79007];FreeStyle(商標登録)293発現培地[Cat.12338001];OptiPRO(商標登録)SFM medium[Cat.12309019];FreeStyle(商標登録)MAX Reagent[Cat.16447750];ビオチン化マウス抗ヤギIgG[Cat.31730];Pierce(商標登録)プロテインGプラスアガロース;過ヨウ素酸ナトリウム;ヒドラジド-PEG4-ビオチン;BCAタンパク質アッセイキット;およびピアスビオチン定量キットを注文した。すべての制限酵素は、ニューイングランドバイオラボから入手した。ヤギ抗マウスIgG AlexaFlour647[Cat.115-605-062]はJacksonImmunoResearchから購入した。Coelenterazine-h[Cat.S20011]およびWizard(商標登録)SVゲルおよびPCRクリーンアップキット[Cat.A9281]はPromegaから注文した。QiaFilter Plasmid MidiおよびMaxi Kit[Cat.12243]およびDNeasy(商標登録)Blood&Tissue Kit[カタログ番号69504]は、Qiagenから購入した。Amaxa(商標登録)Cell Line Nucleofector(商標登録)Kit V[カタログ番号VCA-1003]はLonzaから供給された。Pluronic-F68[カタログ番号A1288]はApplichemから入手し、BirA-500 Kitはコロラド州、オーロラのAvidityから購入した。ビオチン化1F11 scFv抗体は、マサチューセッツ州、バーリントンのMilliporeSigmaのBugBuster Master Mixで抽出し、セントルイス、ミズーリ州、Sigma-Aldrich、からストレプトアビジンムテインマトリックスを使用して精製した。Streptavidin[Cat.85878]およびE.coli O111 LPS[カタログ:L3024-5MG]もSigmaから調達し、E.coliO157 LPSはList Biological Laboratories[カタログ:206]から購入した。HRP結合抗ビオチン抗体はAbcam(マサチューセッツ州、ケンブリッジ)から購入した。MERS-CoVスパイクタンパク質およびSARS-CoV スパイクタンパク質は、SinoBiological(北京、中国)から購入し、RPMI 1640はGibco(カタログ:A1049-01)から購入した。いくつかの実施形態では、ニワトリアビジンを使用することができる。
遺伝子は、T細胞からユニバーサルアダプターTCR複合体細胞を生成するように設計および構築された。発光レポーター酵素であるエクオリン、および3つの異なるユニバーサル(プログラム可能な)受容体:マウスFcγRI-CD3ζ;mSA2-CD3ζ;およびeMA-CD3εは、以下に説明するように異なるベクターを使用して構築された。受容体構築物は、受容体発現をもたらすジャーカット細胞のトランスフェクションに使用された。エクオリン遺伝子構築物は、細胞活性化を検出するためのレポーター遺伝子としてジャーカット細胞をトランスフェクトするためにも使用された。eMA-CD3εとmSA2-CD3ζの2つのコンストラクトは、CRISPR/Cas9テクノロジーによって挿入され、mFcγRI-CD3ζとエクオリンはランダム挿入によって導入された。すべての構築物はエレクトロポレーションによって送達された。
図90Aは、発光レポーター酵素エクオリンの遺伝子構築物の図解である。図90Bは、ユニバーサルまたはプログラム可能なTCR複合体mFcγRI-CD3ζの遺伝子構築物の図である。図90Cは、ユニバーサルまたはプログラム可能なTCR複合体mSA2-CD3ζの遺伝子構築物の図である。および図90Dは、ユニバーサルまたはプログラム可能なTCR複合体eMA-CD3εの遺伝子構築物の図である。
図91は、Aeq発現ベクターであるプラスミドpFSC005(pEF1-Aeq)を示す。DNA2.0から注文されたAeqDNA配列は、Invitrogen pEF1/myc-HisBベクターにクローニングされた。配列ID番号1は、AEQのDNA配列を提供し、配列ID番号2は、AEQのアミノ酸配列を提供する。
プラスミドpFSC005は、以下の成分を含む。最初のコンポーネントはEF-1αプロモーターであり、これは、広範囲の種および細胞タイプにわたる高レベルの発現のためのヒト伸長因子1αサブユニット(hEF-1α)プロモーターである。2番目の成分はAEQで、これはエクオリン遺伝子である。エクオリン遺伝子はクラゲ(Aequorea victoria)のカルシウム活性化発光タンパク質をコードし、DNA2.0によってコドン最適化および合成された。活性エクオリン酵素は、アポエクオリン(APO)、酸素、および外部から注入されたセレンテラジンの間の複合体によって形成される。アポエクオリンが小胞体から放出される細胞内カルシウムに結合すると、酵素が活性化されてセレンテラジンが酸化され、発光して遊離のアポエクオリンとセレンテラジンが放出される。
mFcγRI-CD3ζの構築
図92は、mFcγRI-CD3ζ融合タンパク質発現ベクターであるプラスミドpFSC048(pVitro-brasti-Aeq-FcγRI-CD3ζ)(mFcγRI-CD3ζ)を示す。T細胞CD3ζサブユニットは、CD3ζの細胞外ドメインがマウスFc RIと融合した融合タンパク質として発現するように遺伝子操作される。表面発現したmFc RIは、マウスIgG2aのFc領域への結合に特異的である。短いGSリンカーを遺伝的に導入して、抗体結合ドメインmFc RIをシグナル伝達タンパク質エレメントCD3ζから分離した。CD3ζシグナルペプチド配列は、mFcγRI-リンカー-CD3ζ融合タンパク質T細胞表面発現に使用された。配列ID番号3は、CD3ζSS-FcγRI-CD3ζおよび配列番号のDNA配列を提供し、配列ID番号4はCD3ζSS-FcγRI-CD3ζのアミノ酸配列を提供する。
プラスミドpFSC048には以下の成分が含まれる。最初の成分は、CD3ζシグナルペプチド配列であるCD3ζSPである。DNA配列はDNA2.0によって合成された。CD3ζシグナルペプチドは、eMA-リンカー-CD3ε融合タンパク質T細胞表面の発現に使用される。2番目の成分CD3ζは、T細胞CD3ゼータサブユニットコード配列である。CD3ζcDNAはMyBioSource.com(CAT#:MBS1278153)から購入した。3番目のコンポーネントは、mFcγRI(FcgammaRI)で、これはマウスT細胞表面のFcγRI受容体である。DNAはGeneCopoeia、Inc(CAT#:EX-Mm02462-M02)に注文した。4番目のコンポーネントは、InvivoGen pVITRO1-blasti-mcsベクターに由来し、ラット由来のrEF1プロモーターである。そのヒトの対応物のように、このプロモーターは、同様のレベルの発現をもたらす強力な活性を示す。EF-1αプロモーターは、すべての細胞周期で高レベルで発現し、G0期では低レベルで発現する。EF-1αプロモーターも組織特異的ではなく、すべての細胞タイプで高度に発現する。5番目のコンポーネントはCMVエンハンサーであり、これは、ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)の主要な前初期エンハンサーであり、ヌクレオチド-118と-524の間に位置し、固有の繰り返し配列モチーフで構成される。HCMVエンハンサーはSV40の72bpリピートの代わりに使用でき、SV40エンハンサーよりも数倍活性がある。6番目のコンポーネントはFMD VIRESであり、これは、口蹄疫ウイルスの内部リボソーム侵入部位であり、1つのmRNAから2つのオープンリーディングフレームを高レベルで翻訳できるようにする。7番目のコンポーネントはEM7であり、これは、E.coliで抗生物質耐性遺伝子の構成的発現を可能にする細菌プロモーターである。8番目の成分はBlastiで、ブラストサイジンSに対する耐性はBacillus cereusのbsr遺伝子によって付与される。細菌では、bsrは構成的E.coli EM7プロモーターから発現する。哺乳類細胞では、bsrはラットEF-1αプロモーターからポリシストロン性mRNAとして転写され、FMDV IRESを介して翻訳される。9番目の成分はEF1pAnで、これは強力なポリアデニル化シグナルである。InvivoGenは、EF1 cDNAの終止コドンの後に始まり、GTが豊富な曲がった構造の後に終わる配列を使用する。
mSA2-CD3ζの構築
図93~94は、ドナープラスミドのCD3ζ遺伝子座ノックであるプラスミドpFSC074b(pUC-Kan-mSA2-CD3ζ-2A-Blasti)(mSA2-CD3ζ)およびpFSC086(pUC-Kan-mSA2-CD3ζ-IRES-Blasti)を示す。これらのプラスミドは、GSリンカーを介してCD3ζのN末端でビオチン結合タンパク質mSA2(単量体ストレプトアビジン2)と遺伝的に融合したT細胞CD3ζサブユニット遺伝子に隣接するCD3ζ相同性アームを含む。mSA2-linker-CD3ζカセットはpFSC074bのヒトEF1αプロモーターによって駆動され、ラットEF1αプロモーターはpFSC086でmSA2-linker-CD3ζの転写を駆動するために使用された。CD3ζからのシグナルペプチドをmSA2-リンカー-CD3ε融合タンパク質T細胞表面発現に使用し、ブラストサイジン遺伝子を選択マーカーとして使用した。フューリン-P2Aペプチド配列をpFSC074bで使用してブラストサイジンをmSA2-リンカー-CD3ζと共発現させ、IRESをpFSC086で使用してブラストサイジンをmSA2-リンカー-CD3ζと共発現させた。配列ID番号5は、CD3ζSS-mSA2-CD3ζおよび配列ID番号のDNA配列を提供し、配列ID番号6は、CD3ζSS-mSA2-CD3ζのアミノ酸配列を提供する。
プラスミドpFSC074bおよびpFSC086には以下の成分が含まれる。最初の成分は、CD3ζシグナルペプチド配列であるCD3ζSPである。DNA配列はDNA2.0によって合成された。CD3ζシグナルペプチドは、mSA2リンカー-CD3ε融合タンパク質T細胞表面の発現に使用される。2番目の成分はCD3ζであり、これはCD3ゼータコード配列である。CD3ζcDNAはMyBioSource.com(CAT#:MBS1278153)から購入した。3番目の成分はmSA2ビオチン結合タンパク質mSA2(単量体ストレプトアビジン2)である。mSA2のDNA配列は、DNA2.0によって合成された。mSA2アミノ酸配列は、科学文献から入手した(Lim et al.、タンパク質標識および一価ビオチン検出用の安定した高親和性ストレプトアビジンモノマー、Biotechnol Bioeng.(110):57-67(2013)参照)。4番目のコンポーネントはCD3ζcrisprの左HAと右HAで、配列はNCBI(アクセス番号:NG_007384.1)から取得され、DNA配列はDNA2.0によって合成された。CD3ζ相同性アームは、CRISPR-cas9遺伝子編集システムでCD3ζ遺伝子座を改変するために使用された。内因性CD3ζサブユニットは、mSA2リンカー-CD3ζが相同組換えによってCD3ζ遺伝子座に組み込まれた後に破壊された。CD3ζcrispr相同性アームの合成DNA配列に変異が導入され、目的の編集が導入された後、CRISPR/Cas9がターゲット配列を再修飾するのを防ぎた。4番目の成分はEF-1αプロモーターであり、これは、広範囲の種および細胞タイプにわたる高レベルの発現のためのヒト伸長因子1αサブユニット(hEF-1α)プロモーターである。5番目の成分はP2Aで、これはブタのテッショウウイルス-1に由来する2Aペプチドである。6番目の成分は、フューリン切断部位であるフューリンである。7番目の成分はrEF1プロモーターで、これはInvivoGen pVITRO1-blasti-mcsベクターに由来し、ラット由来である。人間と同様に、同様のレベルの発現をもたらす強力な活性を示す。EF-1αプロモーターは、すべての細胞周期で高レベルで発現し、G0期では低レベルで発現する。EF-1αプロモーターも組織特異的ではなく、すべての細胞タイプで高度に発現する。8番目の成分はCMVエンハンサーであり、これは、ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)の主要な前初期エンハンサーであり、ヌクレオチド-118と-524の間に位置し、固有の繰り返し配列モチーフで構成される。HCMVエンハンサーはSV40の72bpリピートの代わりに使用でき、SV40エンハンサーよりも数倍活性がある。9番目の成分はFMDV IRESである。これは、口蹄疫ウイルスの内部リボソーム侵入部位であり、1つのmRNAから2つのオープンリーディングフレームを高レベルで翻訳できるようにする。10番目の成分はEM7であり、これは、E.coliで抗生物質耐性遺伝子の構成的発現を可能にする細菌プロモーターである。11番目の成分はBlastiであり、ブラストサイジンSに対する耐性はセレウス菌のbsr遺伝子によって付与される。細菌では、bsrは構成的E.coli EM7プロモーターから発現する。哺乳類細胞では、bsrはラットEF-1aαプロモーターからポリシストロン性mRNAとして転写され、FMDV IRESを介して翻訳される。12番目の成分はEF1pAnで、これは強力なポリアデニル化シグナルである。InvivoGenは、EF1 cDNAの終止コドンの後に始まり、GTが豊富な曲がった構造の後に終わる配列を使用する。
eMA-CD3εの構築
図95は、プラスミドpFSC100(pFSC095-eMA-LL-CD3e-IRES-ブラスト)(eMA-CD3ε)を示す。このプラスミドは、GSリンカーを介したCD3εのN末端にあるビオチン結合タンパク質eMA遺伝子と遺伝子的に融合されたT細胞CD3εサブユニットコード配列に隣接するCD3ε相同性アームを含むドナープラスミドのCD3ε遺伝子座ノックインである。eMA-linker-CD3εカセットは、ラットEF1αプロモーターrEF1によって駆動される。CD3ζからのシグナルペプチドをeMA-リンカー-CD3ε融合タンパク質T細胞表面発現に使用した。ブラストサイジン遺伝子を選択マーカーとして使用した。配列ID番号7は、CD3ζSS-eMA-CD3εおよび配列番号のDNA配列を提供する。配列ID番号8は、CD3ζSS-eMA-CD3εのアミノ酸配列を提供する。
プラスミドpFSC100は、以下の成分を含む。最初のコンポーネントはeMAで、これは拡張モノアビジン(eMA)である。アミノ酸配列は科学文献に由来する(Lee et al.、A Rhizavidin Monomer with Nearly Multimeric Avidin-Like Binding Stability Against Biotin Conjugates、Angew.Chem.Int。Ed.(55):3393-3397(2016)参照。DNA配列はコドン最適化され、DNA2.0によって合成された。eMAはビオチンに対して強い結合親和性を持つ。2番目の成分はCD3ζシグナルペプチド配列であるCD3ζSPである。DNA配列はDNA2.0によって合成された。CD3ζシグナルペプチドを使用してeMA-CD3ε融合タンパク質をT細胞表面にエクスポートした。3番目の成分はCD3εであり、これはCD3イプシロンコーディング配列である。CD3εコーディング配列はNCBI(アクセス番号:NM_000733.3)から入手した。DNA配列はIDTによって合成された。CD3εはT細胞受容体複合体の一部であり、シグナル伝達に使用される。4番目の成分はCD3ε相同性アームであるCD3εcrispr左HAと右HAである。配列はNCBIから入手し(アクセス番号:NG_007383.1)、DNAシーケンスenceはIDTによって合成された。CD3ε相同性アームは、CRISPR-cas9遺伝子編集システムでCD3ε遺伝子座を修飾するために使用される。内因性CD3εサブユニットは、eMA-リンカー-CD3εが相同組換えによってCD3ε遺伝子座に組み込まれた後に破壊された。CD3εCRISPRホモロジーアームの合成DNA配列に変異が導入され、目的の編集が導入された後、CRISPR/Cas9がターゲット配列を再修飾するのを防いだ。5番目の成分はrEF1プロモーターであり、これはInvivoGen pVITRO1-blasti-mcsベクターに由来し、ラット由来である。そのヒトの対応物のように、このプロモーターは、同様のレベルの発現をもたらす強力な活性を示す。EF-1αプロモーターは、すべての細胞周期で高レベルで発現し、G0期では低レベルで発現する。EF-1αプロモーターも組織特異的ではなく、すべての細胞タイプで高度に発現する。6番目の成分はCMVエンハンサーである。これは、ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)の主要な前初期エンハンサーであり、ヌクレオチド-118と-524の間に位置し、固有の繰り返し配列モチーフで構成される。HCMVエンハンサーはSV40の72bpリピートの代わりに使用でき、SV40エンハンサーよりも数倍活性がある。7番目の成分はFMDV IRESである。これは、口蹄疫ウイルスの内部リボソーム侵入部位であり、1つのmRNAから2つのオープンリーディングフレームを高レベルで翻訳できるようにする。8番目のコンポーネントはEM7である。これは、E.coliで抗生物質耐性遺伝子の構成的発現を可能にする細菌プロモーターである。9番目の成分は、Blastiであり、ブラストサイジンSに対する耐性がBacillus cereusからのbsr遺伝子によって付与されるブラストである。細菌では、bsrは構成的E.coli EM7プロモーターから発現する。哺乳類細胞では、bsrはラットEF-1aαプロモーターからポリシストロン性mRNAとして転写され、FMDV IRESを介して翻訳される。10番目の成分はEF1 pAnで、これは強力なポリアデニル化シグナルである。InvivoGenは、EF1 cDNAの終止コドンの後に始まり、GTが豊富な曲がった構造の後に終わる配列を使用する。
追加のプラスミドを使用して、本発明の様々な実施形態および変異体を構築した。図96に示すようなプラスミドpFSC097(pFSC095-FcγRI-CD3ε-IRES-Blasti)。図6および図8に示されるように、mFcγRI-CD3εを構築するために96を使用した。配列ID番号9は、CD3ζSS-FcγRI-CD3εのDNA配列を提供し、配列ID番号10は、CD3ζSS-FcγRI-CD3εのアミノ酸配列を提供する。図97に示されるようなプラスミドpFSC098(pFSC095-FcγRI-TRAC-IRES-Blasti)は、図20に示されるようなmFcγRI-TRACを構築するために使用された。配列ID番号11は、CD3ζSS-FcγRI-TRACのDNA配列を提供し、配列ID番号12は、CD3ζSS-FcγRI-TRACのアミノ酸配列を提供する。図98に示されるようなプラスミドpFSC094(pFSC048-FcγRI-TRBC1-IRES-ブラスティ)は、図22に示されるようなmFcγRI-TRBC1を構築するために使用された。配列ID番号13は、CD3ζSS-FcγRI-TRBC1のDNA配列を提供し、配列ID番号14は、CD3ζSS-FcγRI-TRBC1のアミノ酸配列を提供する。図99に示されるようなプラスミドpFSC103(pFSC102-eMA-LL-TRBC1-IRES-ブラスティ)は、図52に示されるようなeMA-TRBC1を構築するために使用された。配列ID番号15は、CD3ζSS-eMA-TRBC1のDNA配列を提供し、配列ID番号16はCD3ζSS-eMA-TRBC1のアミノ酸配列を提供する。図100に示されるようなプラスミドpFSC085(pFSC083a-eMA-LL-CD3ζ-IRES-Blasti)はまた、本発明の特定の実施形態および変形を構築するために使用された。配列ID番号17は、CD3ζSS-eMA-CD3ζのDNA配列を提供し、配列ID番号18は、CD3ζSS-eMA-CD3ζのアミノ酸配列を提供する。
細胞とソースの選択
本発明のプログラム可能な免疫細胞受容体複合体は、治療、治療の事前試験、および診断に有用である。受容体複合体は、以下:T細胞、B細胞、樹状細胞、マクロファージ、ナチュラルキラー細胞を含むがこれらに限定されない、異なるヒト免疫細胞において遺伝子操作され得る。これらの細胞は、一次細胞(治療および診断用)または不死化細胞(診断用)のいずれかである。このシステムは診断、治療、コンパニオン診断の両方に対応するように設計されているため、操作された細胞の機能とパフォーマンスがTDMのカクテルに対してテストされる。本発明の例示的な実施形態において、ジャーカット細胞(クローンE61、ATCC(登録商標)TIB152(商標))は、普遍的またはプログラム可能な受容体、eMA-CD3εを発現する改変TCR複合体を生成するように操作される。これらの細胞は、標的誘導性の細胞活性化、サイトカイン放出を実証し、ビオチン阻害アッセイを実行するために使用されてきた。本発明の別の実施形態は、普遍的/プログラム可能な受容体とクラゲ(Aekorea victoria)からのカルシウム活性化可能な発光タンパク質であるエクオリンを同時に発現する操作された細胞を含む。この実施形態は、操作された細胞が病原体検出のためのバイオセンサーとして機能する診断用途に特に有用である。2つの初代T細胞(CD4+およびCD8+)も、ユニバーサル/プログラム可能な受容体であるeMA-CD3εを発現するように設計される。得られた適応型TCR複合細胞は、細胞活性化研究、標的細胞溶解、および活性化マーカーの発現に役立つ。他の免疫細胞は、本発明の普遍的で適応可能な受容体を発現するように操作することができる。免疫細胞は、ヒト以外の動物からも選択できる。このプロセスは、細胞自体の受容体を改変することで達成できるが、場合によっては、受容体の可動性(ある細胞から別の細胞への受容体成分の移動)が関係する。治療用途では、自家、同系または同種の一次細胞を個体から採取し、活性化、単離、および遺伝子操作して、ユニバーサル/プログラム可能/適応型受容体発現細胞を生成し、患者に注入する。本発明はまた、処理プロセスにおける柔軟性を可能にするために、操作された細胞のための安全で効果的な凍結プロセスを含む。
遺伝子の送達と編集
一過性で安定した遺伝子発現法が本発明で利用されてきた。遺伝子構築物は、所望の発現様式に応じて、線状または環状プラスミドのいずれかのエレクトロポレーションによって送達されてきた。他の遺伝子構築物は、レンチウイルスシステムを使用した形質導入によって送達される。遺伝子構築物はまた、リポフェクションを介して細胞に送達される。遺伝子の部位特異的取り込みは、CRISPR/Cas9テクノロジーによって達成されるが、TALEヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼなどの他のヌクレアーゼテクノロジーを利用することもできる。さらに、RNA送達法も使用することができる。遺伝子発現細胞は、細胞選別(クローン株の開発)および抗生物質の選択によって濃縮される。ただし、抗生物質耐性遺伝子は治療用細胞には望ましくないため、抗生物質の選択は通常、診断ベースの細胞にのみ使用される。
トランスフェクション
DNAの線形化および精製のために、rEF1-mSA2-CD3ζ-IRES-BlastiCRISPRコンストラクトを含むプラスミドDNApFSC086aのマキシプレップ、rEF1-eMA-LL-CD3ε-IRES-Blasti CRISPRコンストラクトを含むpFSC100aおよびエクオリン発現用のEF-1α-Aeqコンストラクトを含むpFSC005は、Qiagen QiaFilter plasmid MidiおよびMaxi Kitを使用して調製した。次に、プラスミドDNAを制限酵素消化によって線形化し、Jurkat細胞への染色体統合の効率を高めた。プラスミドpFSC086aおよびpFSC005はSspIによる制限酵素消化によって線形化され、プラスミドpFSC100aはApaLIによる制限酵素消化によって線形化された。線形化されたプラスミドDNAは、MF Jurkat/pEF1-Aeq細胞へのトランスフェクションの準備としてPromega Wizard(商標登録)SV GelおよびPCR Clean-up Kitを使用して精製した。品質管理チェックは、各線形化サンプルと非線形化コントロールサンプルを0.8%アガロースゲルで泳動し、ゲル電気泳動で分析して各プラスミドの正しいDNAバンドサイズを確認することにより、線形化精製コンストラクトプラスミドで実施した。
イクオリン発現プラットフォーム細胞(MF Jurkat/pEF1-Aeqプラットフォーム細胞)を生成するために、Jurkat細胞をATCCから入手し、ATCCガイドラインに従って培養した。精製された線形pFSC005のJurkat細胞へのトランスフェクションは、LonzaAmaxa(商標登録)Cell Line Nucleofector(商標登録)Kit Vに最適化されたJurkatクローンE6-1細胞のトランスフェクションプロトコルに従って実施した。トランスフェクションは、最大のトランスフェクション効率を得るためにLonza Program X-005を使用して、4μgの線形化されたDNAで実行された。トランスフェクション後、細胞を12ウェルプレートで室温で20分間インキュベートした後、培地を添加した。トランスフェクションの翌日、細胞を150 RCFで8分間遠心分離し、上清を除去し、細胞ペレットを3mL RPMI 1640、10%FBS、1x Pen/Strepに再懸濁し、培養を開始するために6ウェルプレートに移した。Jurkat/pEF1-Aeq細胞を培養し、RPMI 1640、10%FBS、1x Pen/Strepで1週間、細胞生存率が90%を超えるまで30mLに増殖させた。次に、G418を0.5mg/mLの濃度で添加して、pEF1-Aeq遺伝子コンストラクトが染色体に組み込まれた細胞を選択した。Jurkat/pEF1-Aeq細胞は、細胞生存率が少なくとも90%に回復するまで、G418選択下で2~3週間培養された。
eMA-CD3εおよびmSA2-CD3ζ発現細胞の生成のために、各線形化プラスミドDNA(pFSC100aおよびpFSC086a)および対応するCRISPRガイドRNAプラスミドを、Jurkat、CloneE6-1細胞用に最適化されたトランスフェクションプロトコルであるLonzaAmaxa(商標登録)細胞株 Nucleofector(商標登録)キットVに従ってMF Jurkat/pEF1-Aeq細胞に同時トランスフェクトした。トランスフェクションは、Lonza Program X-005を使用して、トランスフェクションごとに2μgの線形化コンストラクトプラスミドと2μgのCRISPRガイドRNAプラスミドを添加して実施した。トランスフェクトされた細胞をキュベットから12ウェルプレートに移し、培地を加える前に室温で20分間インキュベートした。トランスフェクションの翌日、細胞を150 RCFで8分間遠心分離し、上清を除去し、細胞ペレットを3mL RPMI 1640、10%FBS、1x Pen/Strepに再懸濁し、6ウェルプレートに移した。次に、トランスフェクトされた細胞を、5%または8%のCOとともに37℃で培養した。
トランスフェクトされた細胞の選択、検証および保存
トランスフェクトされた細胞の選択および濃縮のために、トランスフェクション後、MF Jurkat/pEF1-Aeq/rEF1-mSA2-CD3ζ-IRES-Blasti CRISPR細胞株(以下、mSA2-CD3ζ)およびMF Jurkat/pEF1-Aeq/rEF1-eMA-LL-CD3ε-IRES-Blasti CRISPR細胞株(以下、eMA-CD3ε)を培養し、徐々に30mLの容量まで増殖させ、RPMI 1640、10%FBS、1x Pen/Strepで、細胞生存率が90%を超えるまで、約1週間培養した。次に、ブラストサイジンを最終濃度3μg/mLになるように添加して、rEF1-mSA2-CD3ζIRES-BlastiまたはrEF1-eMA-LL-CD3ε-IRES-Blasti CRISPRコンストラクトが染色体に組み込まれた細胞を選択した。細胞をRPMI10%FBS、1x Pen/Strep、3μg/mLブラストサイジンで2~3週間培養し、検証テストを実施する前に、選択を行い、細胞生存率を少なくとも90%に回復させた。クローンラインは、フローサイトメーターでの単一細胞選別によって生成された。
トランスフェクトされた細胞の検証
PCRによる検証のために、ゲノムDNAは、Qiagen DNeasy(登録商標)Blood & Tissue Kitを使用して、eMA-CD3εおよびmSA2-CD3ζ細胞の混合集団から抽出された。PCRは、各コンストラクトの挿入接合部をターゲットとするプライマーを使用して、抽出されたゲノムDNAに対して実行され、事前に決定されたゲノム位置への正しい染色体統合を確認した。
フローサイトメトリーによる検証のために、eMA-CD3ε細胞をフローサイトメトリーによって分析して、受容体発現のレベルを評価した。トリパンブルー染色により細胞をカウントし、2×10細胞のサンプルに分注した。各サンプルをビオチンを含まないDMEMに再懸濁し、最終濃度5.2μg/mLのストレプトアビジンとともに室温で30分間インキュベートし、培地に存在する、またはeMA受容体に結合した過剰なビオチンを除去した。サンプルをDMEMで洗浄してストレプトアビジンを除去した後、100μLのDMEM2%BSAに再懸濁した。染色したサンプルを1.5μgの一次抗体、ビオチン化マウス抗ヤギIgGとインキュベートし、eMA受容体に30分間結合させた。一次抗体とのインキュベーション後、陰性および染色されたサンプルを1.5μgの二次抗体であるAlexa Fluor 647ヤギ抗マウスIgGで染色し、一次抗体に結合させた。染色されたサンプルは、フローサイトメトリーを使用して受容体発現について分析され、染色されていないおよび陰性対照サンプルと比較された。この実験を繰り返し、mSA2-CD3ζ細胞におけるmSA2受容体の発現を確認した。図100A-100Cは、eMA-CD3ε細胞の未染色、陰性、および染色サンプルにおけるeMA-CD3ε受容体の発現レベルを比較するフローサイトメトリープロットである。図100Aは未染色のサンプルである。図100Bは二次Abのみである。および図100Cは一次Abと二次Abである。染色されたサンプルは、ビオチン化マウス抗ヤギIgG+AlexaFluor647ヤギ抗マウスIgGで染色された。陰性サンプルは、二次抗体の非特異的結合を説明するためにのみ、AlexaFluor647ヤギ抗マウスIgGで染色された。
細胞活性化アッセイによる検証のために、2つの細胞株、eMA-CD3εおよびmSA2-CD3ζもまたエクオリンを発現するように操作されたので、それらをセレンテラジン-hと共に24時間インキュベートし(充電)、次いで試験して、mSA2およびeMA受容体は、ビオチン化抗体にうまく結合する。ビオチン化抗体および標的抗原の添加は、シグナル伝達経路を活性化する受容体凝集を引き起こし、ルミノメーターで検出されたエクオリン光シグナルをもたらした(図102参照)。
アダプターTCR複雑細胞の機能と性能のデモンストレーション
eMA-CD3εプログラム可能な免疫細胞受容体複合体の機能性および性能は、以下に記載される実験によって実証された。
細胞活性化アッセイ:eMA-CD3ε細胞は、クラゲ(Aequorea victoria)からのカルシウム活性化可能な発光タンパク質であるエクオリンを発現するように遺伝子操作された。活性エクオリン酵素は、「帯電」と呼ばれるプロセスで、アポエクオリン(APO)、酸素、および外部から注入されたセレンテラジンの間の複合体によって形成される。「帯電した」細胞を活性化するために、ビオチン化された標的検出器分子を加えて、eMA受容体に結合させた。次に、標的抗原を加えて、細胞表面にすでに結合するTDMに結合させ、受容体を凝集させた。これは細胞内シグナルのカスケードを引き起こし、小胞体から細胞質ゾルへのカルシウムの放出をもたらした。放出されたカルシウムは、化学反応を触媒する発光酵素であるエクオリンを活性化し、ルミノメーターによって検出される光信号を生成する。この実験では、E.coli O111 LPSに対する10μg/mLのビオチン化マウスモノクローナル抗体をeMA-CD3εエフェクター細胞(800,000細胞/90μL RPMI)と混合し、30分間結合させた。次に、E.coli O111 LPS(250μg/mL)を添加して細胞を活性化した。ネガティブコントロールとして、E.coli O157 LPSを同様の設定で使用した。信号は、GloMax 20/20ルミノメーター(Promega)を使用して記録された。図102は、E.coli O111 LPSおよびE.coli O111 LPSに対するビオチン化マウスmAbを使用した荷電eMA-CD3ε細胞の活性化を示すグラフであり、陰性対照はE.coli O157 LPS、光を放出しなかった非特異的抗原であった。
受容体阻害アッセイ:受容体阻害アッセイは、ビオチンを使用して細胞表面のeMAユニバーサル受容体をブロックすることにより、「荷電」eMA-CD3ε細胞で実施された。13.3μg/mLビオチンをeMA-CD3ε細胞(800,000細胞/90μL RPMI)と混合し、室温で30分間eMA受容体に結合させた。次に、同様の濃度(13.3μg/mL)のE.coli O111 LPSに対するビオチン化マウスモノクローナル抗体を混合物に添加し、30分間インキュベートした。E.coli O111 LPS(250μg/mL)を混合物に添加し、GloMax20/20ルミノメーター(Promega)を使用してシグナルを記録した。図103は、ビオチンを使用するeMA受容体の阻害を示すグラフであり、ビオチンは受容体に結合し、ビオチン化抗体が結合するのを防ぐ。ブロックされたeMA-CD3ε細胞は、ビオチン化抗体および対応する標的/病原体が添加された場合、活性化されなかった。しかし、ポジティブコントロールアッセイでは、ブロックされていないeMA-CD3ε細胞が活性化された。
ビオチン競合アッセイ:ビオチンおよび他のビオチンコンジュゲートを使用し、アダプターTCR複合体細胞の活性化を調節することができる。細胞活性化を調節するための「オン/オフ」スイッチとしてビオチンを使用して、eMA-CD3ε細胞で競合アッセイを実施した。eMA-CD3ε細胞を5μg/mLのビオチン化scFvとともにE.coli O111 LPSに対して30分間インキュベートし、scFvを結合させた。ビオチン(13.3μg/mL)を混合物に加え、室温で30分間インキュベートした後、250μg/mLのE.coli O111 LPSを加えて細胞を活性化した。ビオチンを添加せずに繰り返しアッセイを行った。ビオチンを添加せずに、非特異的標的である250μg/mLのE.coli O157 LPSを使用して、ネガティブコントロールアッセイも実施した。すべてのアッセイは3回行い、すべてのシグナルをGloMax20/20ルミノメーター(Promega)に記録した。図102は、E.coli O111 LPSおよびE.coli O111 LPSに対するビオチン化scFvと混合したときにeMA-CD3ε細胞が活性化されて光シグナルを放出するビオチン競合アッセイの結果を示すグラフである。ただし、ビオチンの添加は、eMA受容体への競合的結合のためにクエンチされたシグナルをもたらした。非特異的標的(E.coli O157 LPS)と組み合わせたビオチン化scFvの添加は、細胞を活性化しなかった。
図105は、eMA-CD3ε細胞上の普遍的な受容体が、細胞活性化中にビオチンの濃度を変化させることによって阻害されたことを示すグラフである。ビオチン濃度と活性化シグナルの間には相関関係があった。ビオチンの添加は、eMA受容体への競合的結合のためにクエンチされたシグナルをもたらした。このビオチン競合アッセイでは、ビオチンおよび他のビオチンコンジュゲートを使用して、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞の活性化を調節した。このアッセイは、ビオチン化1F11-IgG2a(E.coli O111 LPSに対するmAb)およびE.coli O111 LPSを使用してeMA-CD3ε細胞で実施した。さまざまな濃度のビオチンを使用して、細胞の活性化を調節した。この実験では、信号出力とビオチン濃度の間の傾向を明らかにしようとした。160万個の細胞/90μLのRPMIをさまざまな濃度のビオチンとともに30分間インキュベートした。10μg/mLのビオチン化1F11-IgG2aを添加し、さらに30分間インキュベートした。インキュベーション後、細胞/抗体/ビオチン混合物を250μg/mL E.coli O111 LPSに添加して、細胞の活性化を引き起こした。培地中に存在するビオチンの量は最初から多かったので、添加されたビオチンの量はわずかな増加だった。結果は、シグナル出力とビオチン濃度の相関関係を示す。ビオチンの濃度が高いほど、活性化シグナルは低くなるため、ビオチンは本発明におけるシグナル活性化の優れたモジュレーターである。
サイトカイン放出研究:ビオチン化標的検出器分子は、eMA-CD3ε細胞表面のeMAを認識して結合することができる。それらの特定の標的が導入されると、細胞が活性化され、サイトカイン産生をもたらす。図112は、サイトカイン放出研究(IL-2を放出するためのeMA-CD3ε細胞の活性化)の結果を示すグラフであり、E.coli O111 LPSおよびE.coli O111 LPSに対するビオチン化抗体と細胞をインキュベートすると、細胞が活性化され、IL-2リリース;および図113は、サイトカイン放出研究(IL-2を放出するためのeMA-CD3ε細胞の活性化)の結果を示すグラフであり、IL-2放出は抗体濃度依存性であることが示された。これらの実験では、eMA-CD3ε細胞(1x10細胞/2mL RPMI)を、E.coli O111 LPSおよび150μg/mL E.coli O111 LPSに対する10μg/mLビオチン化マウスモノクローナル抗体(IgG2a)と10分ごとに穏やかに混合しながら室温で30分間混合した。次に、細胞を5%COを含む37℃のインキュベーターに18時間移した。上清を収集し、ELISAによってIL-2の存在について分析した。アッセイは3回行い、平均IL-2産生を標準偏差でプロットした。同様の実験をビオチン化抗体の濃度を変えて:2.5μg/mL 5μg/mLおよび10μg/mL繰り返した。図112の結果は、eMA-CD3ε細胞が標的抗原に結合した抗体、LPSに結合することによって活性化され、IL-2を放出することを示す。図113において、結果は、IL-2放出が抗体濃度依存性であり、10μg/mL抗体が最も多くの放出をもたらしたことを示す。
活性化マーカー発現アッセイ:プログラム可能な免疫細胞受容体細胞をビオチン化標的検出器分子およびそれらの特定の標的とインキュベートすると、細胞が活性化される。活性化されると、T細胞は予測可能なパターンでさまざまなT細胞活性化マーカーをアップレギュレートまたはダウンレギュレートする。このアッセイでは、2つのT細胞活性化マーカー(CD69およびCD62L)が、細胞活性化後の分析のために選択された。図77~79は、活性化マーカー発現アッセイ(ビオチン化マウス抗E.coli O111 LPS抗体およびE.coli O111 LPSを使用した活性化時のeMA-CD3細胞上のCD69の発現レベル)の結果を示すグラフである。図114は、LPSのみでインキュベートされた細胞の結果を示す。図115は、抗体のみとインキュベートした細胞の結果を示す。図116は、抗体およびLPSとともにインキュベートされた細胞の結果を示す。および図80~82は、活性化マーカー発現アッセイ(ビオチン化マウス抗E.coli O111 LPS抗体およびE.coli O111 LPSを使用した活性化時のeMA-CD3細胞上のCD62Lの発現レベル)の結果を示すグラフである。図117は、LPSのみでインキュベートされた細胞の結果を示す。図118は抗体のみとインキュベートした細胞の結果を示す。および図119は、抗体およびLPSとインキュベートした細胞の結果を示す。CD69の発現レベルを測定するために、細胞(1x10細胞/サンプル)を12ウェルプレートに播種し、E.coli O111 LPSおよびE.coli O111 LPSに対して10μg/mLのビオチン化マウスmAbを添加して活性化した。T細胞活性化マーカーの発現を可能にするために、サンプルを37℃、5% COで24時間インキュベートした。CD69およびCD62Lの発現レベルは、マーカーに対するマウスmAbを一次抗体として、AlexaFluor647ヤギ抗マウスIgGを二次抗体として使用するフローサイトメトリーによって分析された。
標的細胞溶解アッセイ.XTT(ナトリウム3'-[1-[(フェニルアミノ)-炭素]-3,4-テトラゾリウム]-ビス(4-メトキシ-6-ニトロ)ベンゼン-スルホン酸水和物)細胞生存率アッセイ、ThermoFisher Scientificから購入、は、活発に呼吸する生存細胞によるXTTの減少に基づく比色分析である。XTT Cell Viability Assayを使用して、標的細胞によって発現された細胞表面マーカーに対するビオチン化抗体を添加した後、操作されたJurkateMA-CD3ε細胞(エフェクターT細胞)による標的細胞の溶解を評価した。
アッセイデザイン:Raji細胞は表面にCD19(癌マーカー)を発現するが、K562細胞はこのマーカーを発現しない。この実験の目的は、ビオチン化抗CD19抗体およびJurkateMA-CD3ε細胞(エフェクターT細胞)とインキュベートしたときのRaji(CD19+)細胞の溶解を確認することだった。正しいビオチン化抗体とインキュベートした場合のRaji細胞に対するJurkateMA-CD3ε細胞(エフェクターT細胞)の特異的細胞毒性を評価するために、3つのネガティブコントロール条件を設計した;(i)最初のネガティブコントロールはビオチン化された抗CD19抗体およびJurkateMA-CD3ε細胞(エフェクターT細胞)とインキュベートしたK562(CD19-)細胞であった;(ii)2番目のネガティブコントロールは、JurkateMA-CD3ε細胞(エフェクターT細胞)およびRaji細胞で発現されないマーカー(EGFR)に対するビオチン化抗体とインキュベートしたRaji細胞であった;(iii)3番目のネガティブコントロールは、JurkateMA-CD3ε細胞(エフェクターT細胞)およびJurkateMA-CD3ε細胞のeMA-CD3ε受容体に結合しなかった非ビオチン化抗CD19抗体(エフェクターT細胞)とインキュベートしたRaji細胞であった。抗CD19および抗EGFR組換えモノクローナルマウスIgG2a抗体は、Absolute Antibodyから購入し、Thermo Fisher ScientificのEZ-Link NHS-BiotinKitを使用しビオチン化した。IgGの分子あたりのビオチンの数は、Pierce Biotin Quantitation Kit(ThermoFisher Scientific)を使用して4~5と決定された。
手順:RajiおよびK562細胞をATCCから入手し、この実験で標的細胞として使用するために、ATCC仕様に従ってRPMI1640、10%FBS、1X Pen/Strepで培養した。エフェクター細胞と標的細胞を2:1の比率で合計100μLのDMEM、96ウェルプレートのウェルあたり10%FBSに播種した。特定の抗体を10μg/mLの最終濃度で適切なサンプルに添加した。バックグラウンド吸光度を考慮して、DMEM、10%FBSのみを含む追加のサンプルを追加した。実験サンプルと同じ数でプレーティングされた、標的細胞のみを含むサンプルが、標的細胞によるXTTの最大の減少を説明するために加えられた。実験サンプルと同じ数でプレーティングされたエフェクター細胞のみのサンプルが、エフェクター細胞によってもたらされたXTTの減少を説明するために追加された。すべてのサンプルを3連でプレーティングし、プレートを37℃、5%COで48時間インキュベートした。インキュベーション後、XTT溶液を調製し、ThermoFisher Scientificが提供するプロトコルに従ってサンプルに添加し、37℃、5%COで2時間インキュベートした。細胞の生存率は、450nmの波長と650nmの参照波長でODを測定することによって評価された。各サンプルタイプの平均ODと標準偏差を計算した。生存可能な標的細胞のパーセントは、以下:標的細胞の生存率%=((OD実験ウェル-ODエフェクターのみのウェル)/(OD標的細胞のみのウェル-OD培地))×100で計算された。
結果:図120は、XTT試薬と2時間インキュベートした後の、さまざまなサンプルのOD450での平均吸光度測定値を示すグラフである:Raji+ビオチン化抗CD19+エフェクターT細胞;Raji+ビオチン化抗EGFR+エフェクターT細胞;Raji+抗CD19+エフェクターT細胞;およびK562+ビオチン化抗CD19+エフェクターT細胞。図121は、さまざまなサンプルで計算された標的細胞の生存率%を示すグラフである:Raji+ビオチン化抗CD19+エフェクターT細胞;Raji+ビオチン化抗EGFR+エフェクターT細胞;Raji+抗CD19+エフェクターT細胞;およびK562+ビオチン化抗CD19+エフェクターT細胞。図120の結果は、Raji+ビオチン化抗CD19+エフェクター細胞サンプルのOD450での吸光度の読み取り値が他のサンプル(3.25-3.36)よりも低く(2.74)、標的細胞の溶解による細胞生存率の低下を示す。図121の結果は、100%に正規化した後の標的細胞の生存率の計算値を示す。Raji+ビオチン化抗CD19+エフェクター細胞サンプルは、図121に示すように69.2%から100%の標的細胞生存率を有する対照サンプルと比較した場合、標的細胞の有意に低いパーセント生存率(18.6%)を有した。これらの結果は、JurkateMA-CD3ε細胞(エフェクターT細胞)が標的Raji細胞を溶解し、その溶解が、選択したマーカーとそのマーカーに対する対応するビオチン化抗体の添加を伴う細胞に特異的であることを示す。
細胞の保存
本発明はまた、操作された細胞を使用時まで-80℃で凍結することを可能にする、改変/操作されたTCR複合体細胞保存のための方法を含む。細胞を使用するには、細胞を冷凍庫から取り出し、室温で15分間解凍してから、活性化に使用する。eMA-CD3ε細胞は-80℃で凍結し、室温で15分間解凍し、ビオチン化TDMと標的抗原を使用して活性化することができる。
治療のために、操作された細胞を解凍し、次に、機能するものが見つかるまでビオチン化TDMのカクテルに対して試験することができ、次いで、細胞を患者に注入することができる。この種の配置は、治療プロセスに柔軟性をもたらす。細胞が個体から採取されると、それらは単離され、活性化され、遺伝子操作されてユニバーサルアダプター受容体発現細胞を生成し、次いで本発明を使用して増殖および凍結される。細胞を凍結するために、増殖した細胞を0.1%Pluronic F68および7%グリセロールと1.6×10細胞/90μL RPMIの濃度で混合し、-80℃で凍結する。細胞は少なくとも6ヶ月以上生存し続ける。
ターゲット検出分子(TDM)
本発明のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムは、任意のビオチン化標的検出分子(TDM)に結合することができ、それにより、ビオチン化TDMは、操作された細胞を癌細胞などの特定の標的に向ける。操作された細胞は、ターゲットに結合すると活性化される。診断および治療用途の両方のための本発明の機能は、高品質の手術可能なTDMの使用を含む。したがって、本発明は、免疫細胞受容体複合細胞システムと共に使用するために設計された異なるTDMのための製造スキームを含む。市販のTDMも本発明と互換性がある。TDMは、以下を含むがこれらに限定されないさまざまな病原体を検出することができる:細菌、ウイルス、真菌、原生動物、バイオマーカー、細胞受容体、タンパク質、核酸、ペプチド、代謝物、またはその他の小分子。TDMには、1つまたは複数のターゲットの異なるエピトープに対する複数の結合ドメインが含まれる場合がある。TDMには、IgG、Fab、F(ab')、scFv、ダイアボディ、トリアボディ、scFv-Fc、ナノボディ、ミニボディ、VHH、ラクダ重鎖IgG、V-NAR、サメIgNAR、IgM、IgA、IgE、IgDなど;オリゴヌクレオチド、例えば、DNA、RNAまたはXNA、ペプチドなどのアプタマー、炭水化物;または他の合成分子などの抗体が含まれる。TDMは、免疫応答をトリガーするエフェクター部分として機能するビオチンまたはビオチン誘導体(調整可能なリンカーアーム付き)に結合させることができ、Fcを介したエフェクター機能の代替手段を提供する。これは、健康に悪影響を与える可能性のあるFc受容体を持つ細胞(樹状細胞、NK細胞、マクロファージなど)への非特異的結合を排除するため、臨床応用にとって大きな利点である(Masuda et al.,Role of Fc Receptors as a Therapeutic Target,Inflamm Allergy Drug Targets.8(1):80-86(2009))。TDMは、抗体、B細胞、またはT細胞によって認識される抗原決定基またはエピトープに結合するか、認識する。このような抗原決定因子には、次のような線形エピトープが含まれる。また、コンフォメーションエピトープ、およびMHCクラスIまたはMHCクラスII分子のコンテキストで提示されるものなどの抗原提示細胞で認識されるエピトープを含む。
TDMは、免疫化と血清収集、ハイブリドーマ選択、単一B細胞選別、単一形質細胞選別、ファージディスプレイ、酵母ディスプレイ、細菌ディスプレイ、リボソームディスプレイ、mRNAディスプレイ、酵母ツーハイブリッドシステム、SELEXなどのさまざまなテクノロジーによって生成できる。TDMの配列が特定されると、さまざまな形(scFvなど)に遺伝子改変することができる。TDMは、形質転換された細菌(E.coliなど)またはトランスフェクトされた哺乳動物細胞(HEK293など)から発現および精製して、さらに応用することができる。TDMは、分子が適切なグリコシル化またはリジン残基を持っているかどうか、およびAviTag(商標登録)を含むかどうかに応じて、化学的または酵素的にビオチン化することができる(例えば、米国特許第5,932,433号、第5,874,239号、および第5,723,584号参照、それらの全体において、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる)。TDMのFc部分の炭水化物残基は過ヨウ素酸ナトリウムとそれに続くヒドラジド-PEG4-ビオチンへの結合によってアルデヒドに酸化される可能性があるため、化学的ビオチン化は高度にグリコシル化された抗体のビオチン化に理想的である。あるいは、AviTag(商標登録)は、パラトープから離れたTDMのC末端に遺伝的に融合させることができる。特にリジン残基がTDMのパラトープ領域にある場合、標的化されていない、制御されていないビオチン化は、望ましくないTDMをもたらす可能性がある。AviTagged抗体は、ビオチンリガーゼを使用してビオチン化できる。BirA-500キット(Avidity)は次のとおりである:簡単に説明すると、10mM ATP、10mM MgOAc、50μMD-ビオチンおよびビオチンリガーゼを0.05Mビシンバッファー(pH8.3)で抗体と混合し、30℃で1時間インキュベートする。本発明は、以下のTDMを含む。
E.coli O111(以下、1F11)に対するmAb(IgG2c):この抗体は、ハイブリドーマシステムを介して生成され、E.coli O111検出およびエフェクター細胞活性化のためにmFcγRI-CD3ζ細胞と共に使用された。
AviTagd 1F11(IgG2a):このTDMは、1F11のIgG2cからIgG2aへのクラススイッチおよびFc領域のC末端へのAviTagの付加によって生成された。IgG2cバージョンよりもはるかに高い親和性でmFcγRI-CD3ζに結合するため、1F11の改良バージョンである。この抗体はクローン化され、培養液への分泌を通じてFreeStyle(商標登録)293-F細胞で発現された。プロテインGレジン(Thermo Scientific)を使用して、細胞上清から抗体を精製した。
ビオチン化、AviTagged 1F11(IgG2a):これはAviTagged 1F11(IgG2a)のビオチン化バージョンであり、FcγRI-CD3ζ細胞とeMA-CD3ε細胞の両方で使用できる。このTDMをE.coli O111の検出とエフェクター細胞の活性化に使用する。これは、ビオチンリガーゼを使用した精製AviTagged 1F11のビオチン化によって生成された。
ビオチン化、AviTagd 1F11 scFv:このTDMは、1F11 mAbの元の可変領域配列から設計および構築された。これはAviTagで構築され、E.coli 株でビオチンリガーゼ酵素(BirA)と共発現する。どちらの遺伝子もIPTG誘導性であるため、IPTGとビオチンを培地に添加してタンパク質の発現とビオチン化を誘導した。ビオチン化scFvは、BugBuster Master Mix(MilliporeSigma)によって抽出され、ストレプトアビジンムテインマトリックス(Sigma-Aldrich)によって精製された。
AviTagd 1F11 Fab:1F11のFabバージョンは、AviTagおよびシグナル伝達配列を用いて設計および構築され、FreeStile(商標登録)293-F細胞での発現中に培地に輸出および分泌される。
PBP2Aに対するV-NAR抗体:サメIgNAR抗体ライブラリーを、MRSA(PBP2A)に対する特定のより高い結合剤についてスクリーニングした(Exommune、Gaithersburg、MD)。7つの配列が生成され、AviTagを使用してTDMを構築し、E.coli株で発現およびビオチン化するために使用された。得られたTDMはストレプトアビジンカラムで精製され、MRSAの検出とエフェクター細胞の活性化に使用された。
MERS-CoVスパイクタンパク質に対するIgNAR抗体:7つの配列をExommune(Gaithersburg、MD)から入手し、MERS-CoVウイルスおよびエフェクター細胞活性化の検出のためのTDMを構築するために使用した。発現したTDMは、使用前にストレプトアビジンカラムで精製した。
PBP2Aタンパク質に対するヒトFab:HuCAL PLATINUM(登録商標)ファージライブラリーを、PBP2A(MRSA)タンパク質を認識するヒトFab抗体についてスクリーニングした。高結合剤からの配列を使用して、E.coli細胞で発現されるHisTagged、AviTagged Fab抗体を構築および発現させた。TDMを抽出し、Nickel-NTAカラムで精製した。抗体はビオチンリガーゼを使用してビオチン化され、ストレプトアビジンカラムで精製された後、ターゲットの検出とエフェクター細胞の活性化のためにeMA-CD3ε細胞とともに使用された。
ピアスビオチン定量化キット(Thermo Scientific)を使用して、標識されたTDMのビオチン化レベルを決定した。HABA(2-(4-ヒドロキシアゾベンゼン)安息香酸)/アビジン複合体を超純水に溶解した。溶液の吸光度を500nmで測定した。次に、ビオチン化抗体をHABA/アビジン複合体に導入し、500nmでの吸光度を変化させた。500nmでの吸光度の変化を使用して、タンパク質1モルあたりのビオチンのモル数を計算した。
精製およびビオチン化に続いて、すべてのTDMは、SDS-PAGEおよびウエスタンブロットによってビオチン化および純度について分析される。マウス抗体を検出するために、ブロッティング中にヤギ抗マウスIgG-HRP(Sigmaカタログ番号AP503P)を直接使用した。Avi-Tagで抗体を検出するために、ビオチンリガーゼエピトープタグ抗体(ロックランドカタログ番号100-401-B21)を一次抗体として使用し、ヤギ抗ウサギIgG-HRP(サンタクルスカタログ番号SC-2922)をウエスタンブロット中の二次抗体として使用した。ビオチン化抗体を検出するために、Anti-Biotin HRP(Abcamカタログ番号ab6651)をウエスタンブロット中に直接使用した。クマシー染色ゲルおよび対応するウエスタンブロットの例を図106および107に示す。図106-107は、精製されたビオチン化1F11 IgG2aのSDS-PAGEおよびウエスタンブロット分析の画像である。ここで、図106は、レーン1のタンパク質標準、レーン2の精製された非ビオチン化タンパク質、およびレーン3の精製されたビオチン化タンパク質を示す4~20%のSDS-PAGEゲルの写真である。ここで、図107は、レーン1のタンパク質標準、レーン2の精製された非ビオチン化タンパク質、およびレーン3の精製されたビオチン化タンパク質を示すウエスタンブロット分析の写真である。抽出および精製後の抗体の濃度を決定するために、Pierce BCA Protein Assay Kit(Thermoカタログ番号23227)を使用した。
抗体-抗原相互作用はELISAによって分析された。96ウェルマイクロタイタープレートを4℃で一晩抗原(E.coli O111LPS)でコーティングした。プレートを洗浄して未結合の抗原を除去した後、5%w/v BSA(または脱脂粉乳)で室温で1時間ブロッキングした。標準、ポジティブおよびネガティブコントロール、未知数を含むサンプルの段階希釈をプレートに追加した。1時間のインキュベーション後、プレートを3回洗浄し、HRP標識検出抗体を添加して1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、発色のために3,3'、5,5'-テトラメチルベンジジン基質溶液を加えた。反応を1M HClで停止し、プレートリーダーを使用してOD450でプレートを直ちに読み取った。図109は、ビオチン化1F11 scFv精製からの溶出画分のELISA分析の結果を示すグラフであり、画分はHRP結合抗ビオチンIgGに対して試験された。各ウェルは、500μg/mLのE.coli O111 LPSで3回コーティングされた。4つの溶出画分を1F11 scFvの存在についてテストした。抗体保存バッファーをブランクとして使用した。図110は、FreeStyle293-F細胞上清における1F11 IgG2a抗体発現のELISAタイムコース特性を示すグラフである。ELISAプレートをE.coli O111 LPSでコーティングした。サンプルを7日間にわたって収集し、HRP結合ヤギ抗マウスIgGγ鎖抗体を使用して1F11 IgG2a抗体の存在を分析した。新鮮な細胞培養培地をブランクとして使用した。
Biacore SPRを使用して、使用前に生成されたTDMおよび他の市販の抗体を分析した。このプロセスにより、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムで使用するのに最適なTDMのランク付けと選択が可能になった。各抗体について、TDM-標的相互作用、結合親和性、および速度論的速度定数を測定し、それによって各TDMの速度論的および平衡定数を決定することを可能にした。図109は、E.coli O157特異的抗体(mAb FF754)のE.coli O157およびE.coli O111への結合のビアコア分析の結果を示すグラフであり、その結果は、mAbFF754がE.coli O157に特異的であることを確認された。図74は、異なる濃度の抗体を使用した、E.coli O157特異的抗体とE.coli O157との間の相互作用の動力学のビアコア分析の結果を示すグラフである。
本発明は、任意のビオチン化標的検出器分子(TDM)と共に使用することができる、普遍的で、適応可能で、および/またはプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムを提供する。これらの操作された細胞は、サイトカイン放出を誘発するために適切なTDMと特定の標的で活性化される。操作された細胞は、凍結され、室温で15分間解凍され、すぐに活性化アッセイに使用される。このシステムは、現在のCART細胞システムに比べて多くの利点を提供する。本発明は、人工受容体を作製するのではなく、複合体の単純な改変を通じて、天然のT細胞受容体複合体シグナル伝達能力を利用する。これにより、操作された細胞が可能な限り正常に近く機能することが可能になり、CAR T細胞と比較して、シグナル伝達、細胞増殖、伸長、持続性が改善される。eMAとmSA2をユニバーサル受容体として使用することにより、TDM投与量を調整するか、必要に応じて「オン/オフ」または信号「ボリュームコントロール」スイッチとしてビオチン(またはビオチン類似体)を使用して、細胞の活性化を調節できる。さらに、操作された細胞を使用して、より望ましいTDMをすばやくスクリーニングし、患者に注入する前にそれらをペアリングすることができる。TDMのライブラリは、既知の癌マーカーを使用して生成できるため、抽出され、操作された患者の細胞をTDMのカクテルに対してすばやくテストして、最も効果的な治療法を見つけることができる。本発明はまた、それらを体内に注入する前に、インビトロで操作された細胞を試験するより良く、より速くそしてより安全な方法のためのツールとしてのエクオリンの使用を含む。抽出された細胞のごく一部を、TDMに対する患者の反応を決定するためのサンプル分析としてエクオリンとともに使用できまる。人工細胞を凍結する開示された方法は、人工細胞を使用する治療方法に柔軟性を与える。この新しいアダプターTCR複合システムは堅牢であり、eMAおよびmSA2の潜在的な免疫原性は、タンパク質への小さな変異によって簡単に処理できる。本発明は、健康な人が自分の抽出された細胞を提出して、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞を生成するように設計され、その後、その人に病気が現れたときに特定のTDMで将来の使用またはプログラミングのためにテストおよびバンクされるシステムを企図する。
いくつかの実施形態において、免疫細胞受容体複合体は、天然の未修飾受容体の結合特異性を示さず、例えば、修飾T細胞受容体は、標的検出器分子によって提供される特異性のみを実質的に示す。これは、受容体の抗原結合部位を形成する1つまたは複数のサブユニットへの置換によって、または天然の抗原結合部位に必須の残基の修飾によって達成することができる。天然TCR機能を欠くCART細胞は、元のT細胞株の特異性に起因するオフターゲット効果の可能性を排除する。これとは別に、MHC IおよびMHC II表面タンパク質の除去は、入ってくる治療用T細胞を標的とする宿主適応免疫システムの能力を低下させ、時間の経過とともに迅速な応答拒絶を構築する。これはまた、異体字T細胞を非自己として拒絶する身体の能力を低下させる。MHCのないT細胞は、自然免疫系の一部、例えばNK細胞による標的化の強化の対象となるが、これらは治療用T細胞上のキメラタンパク質を特異的に標的化する能力を獲得しない。
BLASTPは、BLOSUM45が密接に関連する配列、ミッドレンジ配列の場合はBLOSUM62、より遠い関連の配列の場合はBLOSUM80のために使用されるBLOSUM45、BLOSUM62、またはBLOSUM80などの類似性マトリックスを使用して、参照アミノ酸と少なくとも95%、97.5%、98%、99%の配列同一性または類似性を有するアミノ酸配列を同定するために使用できる。特に明記しない限り、本明細書に開示される配列の類似性スコアは、BLOSUM45の使用に基づく。BLASTPが使用される場合、パーセント類似性は、BLASTP陽性スコアに基づいており、パーセント配列同一性は、BLASTP同一性スコアに基づく。BLASTP「同一性」は、同一である高スコアの配列対における全残基の数および割合を示す。BLASTP「陽性」は、アラインメントスコアが正の値を有し、互いに類似している残基の数および割合を示す。本明細書に開示されるアミノ酸配列に対するこれらの程度の同一性または類似性、または任意の中間の程度の同一性または類似性を有するアミノ酸配列が企図され、本開示に包含される。期待しきい値10、ワードサイズ3、マトリックスとしてBLOSUM62、ギャップペナルティ11(存在)および1(拡張)、および条件付き構成スコアマトリックス調整を使用する代表的なBLASTP設定する。BLASTPのデフォルト設定は、https://_blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastp&PAGE_TYPE=BlastSearch&LINK_LOC=blasthome(最終アクセス日:2018年3月13日)によって説明され、参照によって組み込まれる。好ましくは、本明細書に開示される配列と類似するか、または少なくとも95%の同一性を有する配列は、開示された配列の少なくとも1つの機能を保持するだろう。
本発明は、その例示的な実施形態の説明によって説明されており、実施形態は特定の詳細に説明されるが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に限定する、または何らかの方法で限定する意図はない。追加の利点および修正は、当業者に当然明らかだろう。したがって、そのより広い態様における本発明は、特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに/または示され説明された例示的な例のいずれにも限定されない。したがって、一般的な発明概念の精神または範囲から逸脱することなく、そのような詳細から逸脱することができる。
さらに、ここでのセクション見出しは、37C.F.R.1.77の下での提案との一貫性を保つために提供され、またはそれ以外の場合は組織的な手がかりを提供する。これらの見出しは、本開示から発行される可能性のあるクレームに記載されている発明を限定または特徴づけてはならない。具体的には、例として、「背景」における技術の説明は、特定の技術が本開示における任意の実施形態の先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。また、「要約」は、発行された特許請求の範囲に記載された実施形態の網羅的な特徴付けと見なされるべきではない。さらに、本開示における単数形の「発明」への言及は、本開示において新規性の単一の点しかないことを主張するために使用されるべきではない。本開示から発行される複数の請求項の限定に従って複数の実施形態を説明することができ、したがって、そのような請求項は、それによって保護される実施形態およびそれらの同等物を定義する。すべての場合において、そのような請求の範囲は、この開示に照らしてそれ自体のメリットで考慮されるものとするが、本明細書に記載された見出しによって制約されるべきではありません。

Claims (20)

  1. 免疫細胞によって発現されるプログラム可能な受容体複合体であって、
    前記プログラム可能な受容体複合体は、複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットを含み、前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットのうちの少なくとも1つは、ビオチン結合成分を含むように操作または改変され、および前記ビオチン結合成分は、所定の標的に結合するか、さもなければ相互作用する標的検出器分子に結合するように機能し、
    前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットは、T細胞受容体サブユニットであり、
    前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットは、少なくとも1つのCD3-デルタ、CD3-ガンマ、TCRアルファ、TCRベータ、2つのCD3-ゼータおよび2つのCD3-イプシロンを含み、
    ビオチン結合成分を含むように操作または改変された前記天然または内因的に発現される受容体サブユニットは、前記CD3-イプシロンサブユニットである、
    プログラム可能な受容体複合体。
  2. 請求項1記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合体において、前記免疫細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞、γδT細胞、または同種異系細胞である、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体。
  3. 請求項1記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合体において、前記ビオチン結合成分は、単量体ストレプトアビジン2または増強モノアビジンである、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体。
  4. 請求項1記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合体において、前記ビオチン結合成分は、ニワトリアビジンである、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体。
  5. 請求項1記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合体において、前記標的検出器分子は、ビオチン部分、安定化コア構造、および前記所定の標的に特異的なパラトープまたは他のリガンドを含む、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体。
  6. 請求項1記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合体において、前記所定の標的は、既知のタイプの癌細胞または癌細胞決定基、あるいは感染症剤または既知のタイプの感染症剤の決定基である、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体。
  7. プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムであって、
    (a)免疫細胞と、および
    (b)前記免疫細胞によって発現されるプログラム可能な受容体複合体と、を含み、
    (i)前記プログラム可能な受容体複合体は、複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットを含み、
    (ii)前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットのうちの少なくとも1つは、ビオチン結合成分を含むように操作または改変されており、
    (iii)前記ビオチン結合成分は、所定の標的に結合するか、さもなければ相互作用する標的検出器分子に結合するように機能し、
    前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットは、T細胞受容体サブユニットであり、
    前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットは、少なくとも1つのCD3-デルタ、CD3-ガンマ、TCRアルファ、TCRベータ、2つのCD3-ゼータおよび2つのCD3-イプシロンを含み、
    ビオチン結合成分を含むように操作または改変された前記天然または内因的に発現された受容体サブユニットは、前記CD3-イプシロンサブユニットである、
    プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  8. 請求項記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記免疫細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞、γδT細胞、または同種異系細胞である、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体細胞システム。
  9. 請求項記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記ビオチン結合成分は、単量体ストレプトアビジン2または増強モノアビジンである、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体細胞系。
  10. 請求項記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記ビオチン結合成分は、ニワトリアビジンである、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  11. 請求項記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記標的検出器分子は、ビオチン部分、安定化コア構造、および所定の標的に特異的なパラトープまたは他のリガンドを含む、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  12. 請求項記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記所定の標的は、既知のタイプの癌細胞または癌細胞決定基、あるいは感染症剤または既知のタイプの感染症剤の決定基である、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  13. 請求項記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記システムは、診断的使用に適合される、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  14. 請求項記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記システムは、治療的使用に適合される、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  15. プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムであって、
    (a)免疫細胞と、および
    (b)前記免疫細胞によって発現されるプログラム可能な受容体複合体と、を含み、
    (i)前記プログラム可能な受容体複合体は、複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットを含み、
    (ii)前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットのうちの少なくとも1つは、FcγRI受容体成分を含むように操作または改変されており、
    (iii)前記FcγRI受容体成分は、所定の標的に結合するか、さもなければ相互作用する標的検出器分子に結合するように機能し、
    前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットは、T細胞受容体サブユニットであり、
    前記複数の天然または内因的に発現される受容体サブユニットは、少なくとも1つのCD3-デルタ、CD3-ガンマ、TCRアルファ、TCRベータ、2つのCD3-ゼータおよび2つのCD3イプシロンを含み、
    ビオチン結合成分を含むように操作または改変された前記内因的に発現される受容体サブユニットは、前記CD3-イプシロンサブユニットである、
    プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  16. 請求項15記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記免疫細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞、γδT細胞、または同種異系細胞である、プログラム可能な免疫細胞受容体複合体細胞系。
  17. 請求項15記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記標的検出器分子は、IgG抗体である、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  18. 請求項15記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記所定の標的は、既知のタイプの癌細胞または癌細胞決定基、あるいは感染症剤または既知のタイプの感染症剤の決定基である、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  19. 請求項15記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記システムは、診断用途に適合される、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
  20. 請求項15記載のプログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システムにおいて、前記システムは、治療的使用に適合される、プログラム可能な免疫細胞受容体複合細胞システム。
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