KR20210145179A - 스위치 가능한 키메라 항원 수용체-조작된 인간 자연 살해 세포 - Google Patents
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Abstract
스위치 가능한 키메라 항원 수용체를 갖는 조작된 자연 살해 세포, 제조 방법, 약학 조성물, 그리고 암 및 바이러스 감염의 치료에서의 사용 방법.
Description
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2019년 3월 22일에 출원된 U.S. 가출원 번호 62/822,389의 우선권 이익을 청구하며, 이 출원은 본원에 참조로 포함된다.
기술 분야
본 발명은 조작된 면역치료법에 관한 것이다.
기존 CAR-조작 T 세포-기반(CAR-T) 치료법은 최근 수년 간 개발된 가장 성공적인 면역치료법 접근 중 하나를 나타낸다. 대부분의 CAR-T 세포 치료법은 임상적으로 B 세포-특이적 항원인 CD19를 표적화함으로써 혈액학적 악성물을 치료하기 위해 사용되었다. 그러나, 상기 접근은 그 용도를 엄격하게 자가 환자로 제한하는 동종반응성, 및 제어되지 않는 증식 또는 제어되지 않는 사이토카인 방출에 의해 유도되는 부작용을 포함하는, T 세포의 일부 내재적 특성으로 인해, 제한이 없지 않다. 반면에, NK 세포는 환자 특이적 기준으로 적용되어야 하는 것은 아니며, 사전 감작을 필요로 하지 않고, 독성이 더 적은 것으로 증명된 동종이형 세포독성 효과기 세포로 기능한다. 이러한 이유로, CAR-조작 NK(CAR-NK) 세포는 대안적 CAR-세포 치료법으로 점점 더 관심을 모으고 있다. 그러나, 다른 충족되지 않은 어려움이 존재한다. 고형 종양에 대한 표적화 CAR-기반 치료법은 대부분의 표적이 비-악성 세포에 의해 공유되며 "표적-상, 종양을-벗어난" 효과로 인해 독성을 유도할 수 있으므로, 실제로 종양-특이적 항원의 부재로 인해 어려움을 겪어왔다. 상기 독성을 제한하면서 종양을 더 잘 확인하고 표적화하기 위해 미세-조정 가능한 CAR 치료법이 유용하다. 두 번째 어려움은 환자의 요구를 충족하기 위해 CAR-세포 제조 속도를 스케일 업하는 어려움이다. 이는 통상적 CAR-세포가 하나의-표적에 대해 하나의-CAR 기준으로 경직된 형태로 제조되기 때문이다. 하나의 특이성을 갖는 각각의 세포 배치의 제조는 시간, 비용, 그리고 복잡한 제조 설비를 요구하며, 이는 종종 대부분의 환자에 대해 치료를 불가능하게 만든다. 효과기 세포 활성화 기능과 항원 인식 기능의 커플링을 해제하는 최근 개발된 sCAR이 이들 난관을 극복하기 위해 설계된다.
차용 세포 치료법의 하나의 핵심 목표는 치료 세포 집단의 항-종양 활성을 정밀 제어하는 것이다. FDA 승인된 항-CD19 CAR-T 세포(티사겐레크류셀(킴리아(Kymriah)) 및 악시캅타겐 실로류셀(예스카르타(Yescarta))과 같은 현재의 전략은 매우 효과적이었지만, 환자를 상당한 면역억제 및 감염에 대한 취약성을 갖게 만드는 장기(아마도 영구적인) B 세포 무형성 및 저감마글로불린혈증을 야기한다 1,2. 또한, CAR-매개 사이토카인 방출 증후군 및 신경독성과 같은 독성은 제어하기 어려울 수 있고 일부 경우 상당한 이환률 및 심지어 사망률을 야기한다 1-3. CAR에 의해 표적화되는 여러 종양 항원은 널리 검토된 바와 같이 1,2, "표적-상, 종양을-벗어난" 독성을 유도할 수 있다. 예를 들어, 결장암 환자에서 CAR-T 세포에 의한 암배아 항원의 표적화는 정상 결장 조직의 항원 인식으로 인해 중증 결장염을 유도하였다 4. 불행하게도, 항-Her2 CAR-T 세포를 이용한 환자의 치료는, 아마도 폐 세포 상의 Her2 발현으로 인해 사망을 야기한다 5. 동일한 방식으로 AML 항원에 대한 CAR도 대부분이 정상 조혈 줄기 세포에 의해 또한 공유되므로 문제가 되어, 연장된 골수 무형성을 유도할 수 있다 6-8. 자살 스위치 및 RNA-기반 CAR-발현과 같은 옵션을 사용하는 CAR-T 세포 활성의 제어가 제안되었다 1,9-11. 그러나, 사멸 스위치는 T-세포 활성화 및 증식에 대한 제어를 제공하지 않으며, 잠재적으로 치료 CAR-T 세포의 비가역적 제거를 유도한다. RNA-기반 시스템은 단지 일시적인 CAR-발현, 더 적은 항-종양 활성을 야기하며, 완전히 다이내믹하고 적정 가능한 온/오프 활성을 포착하지는 못한다 9,10.
sCAR-T 세포를 사용하는 이전 연구는 스위치인 sCAR-T 세포, 및 표적 세포가 모두 구조적으로 정의되고 시간적으로 제어되는 방식으로 상호작용하는 면역학적 시냅스의 선택적 형성을 실증한다. 상기 sCAR-T 세포 시스템은 재발된 질환을 치료하기 위한 가용성 스위치 성분의 효과적인 재투약(단회 용량의 sCAR-T 세포만 투여됨)을 가능하게 하는 T 중추 기억(Tcm) 집단의 생산을 포함하는, CD19+ 세포 B 세포 악성물의 강력한 사멸을 실증하였다 12,13. 가용성 스위치의 사용은 또한 CAR 연루의 정밀한 적정을 가능하게 한다. 예를 들어, 환자는 먼저 CRS 또는 신경독성을 최소화하기 위해 저용량의 스위치로, 이어서 항-종양 활성을 증가시키기 위해 더 높은 후속 용량으로 치료받을 수 있다. 또한, 상기 시스템은 용이하게 단일 종양 항원의 손실로 인한 재발을 방지하기 위해 종양 세포 항원의 이중 표적화를 가능하기 하게 위해 하나를 초과하는 스위치 성분의 사용을 가능하게 한다 12,13. 현재까지, 전임상 연구는 이들 sCAR-T 세포가 CD19+ B 세포 악성물뿐만 아니라 항-Her2 스위치를 갖는 유방암 및 췌장암을 표적화하고 사멸시킬 수 있음을 실증한다 12-15.
마지막으로, 안전성 및 치료에 대한 제어를 유지하면서 고형 종양의 표적화를 개선하기 위해 Syn-Notch 시스템, "조건부 CAR", 다른 스위치-매개 CAR과 같은 여러 다른 CAR-기반 시스템 뿐만 아니라 다른 시스템이 제안되었다 2,16-18.
발명의 요약
본 개시는 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)로 조작된 자연 살해(NK) 세포, 이의 제조 방법, 및 사용 방법을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)로 조작된 자연 살해(NK) 세포를 제공한다. 구현예에서, sCAR은 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함한다. 구현예에서, sCAR은 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및/또는 CD3ζ 사슬(또는 이의 돌연변이)을 추가로 포함한다. 구현예에서, NK 세포는 sCAR에 결합된 스위치를 추가로 포함하며, 여기서 스위치는 암 항원 또는 바이러스 항원으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 펩티드 신항원 에피토프(PNE)를 포함한다. 구현예에서, 암 항원은 CD19 또는 Frizzled 7이다. 구현예에서, 본 발명은 암 또는 바이러스 항원이 본원에서 개시되거나 당분야에 공지된 것들 중 임의의 것일 수 있음을 제공한다. 구현예에서, NK 세포는 인간 유도된 다능성 세포로부터 유래된다.
구현예에서, 본 발명은 암 또는 바이러스의 항원에 대해 활성화된 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)로 조작된 유효량의 자연 살해(NK) 세포를 치료를 필요로 하는 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 대상체에서 암 또는 바이러스를 치료하는 방법을 제공한다.
구현예에서, sCAR은 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함한다. 구현예에서, sCAR은 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및 CD3ζ 사슬을 추가로 포함한다.
구현예에서, sCAR은 스위치에 결합됨으로써 추가로 활성화되며, 여기서 스위치는 각각 암 항원 또는 바이러스 항원으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 PNE를 포함한다. 구현예에서, 암 항원은 CD19 또는 Frizzled 7이다. 구현예에서, 본 발명은 암 또는 바이러스 항원이 본원에서 개시되거나 당분야에 공지된 것들 중 임의의 것일 수 있음을 제공한다.
구현예에서, NK 세포는 동종이형이다. 구현예에서, 암은 난치성이다. 구현예에서, 암은 혈액학적 또는 고형 종양이다. 구현예에서, 종양은 림프 또는 난소의 종양이다. 구현예에서, 본 발명은 암이 개시되거나 공지된 임의의 암일 수 있음을 제공한다. 구현예에서, 본 발명은 바이러스가 개시되거나 공지된 임의의 바이러스일 수 있음을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 암 또는 바이러스에 대한 치료량의 모노클로날 항체 치료법의 투여를 추가로 포함할 수 있다.
구현예에서, 본 발명은 본원에서 기재되는 바와 같은 NK 세포를 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 구현예에서, 본 발명은 sCAR-NK 세포의 세포 배양을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)를 포함하는 막통과 단백질을 디스플레이하도록 NK 세포를 조작하는 단계; 및 sCAR의 이후 활성화를 위해 조작된 NK 세포를 보관하는 단계를 포함하는, 자연 살해(NK) 세포를 제조하는 방법을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 sCAR이 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함함을 제공한다. 구현예에서, sCAR은 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및 CD3ζ 사슬을 추가로 포함한다.
구현예에서, 본 발명은 제조 방법이 sCAR의 스위치로의 결합에 의해 sCAR을 활성화하는 단계를 추가로 포함함을 제공하며, 여기서 스위치는 각각 암 항원 또는 바이러스 영역으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 PNE를 포함한다.
도 1a 내지 1c는 통상적 CAR 및 sCAR의 도식적 비교를 나타낸다.
도 2a 내지 2b는 NK92 효과기 세포를 사용하는 sCAR 매개된 항-종양 활성을 나타낸다.
도 3a 내지 3b는 sCAR-발현 iPSC에서 조혈 및 NK 세포 분화를 나타낸다.
도 4는 iPSC-NK 세포에서 sCAR 매개된 항-종양 활성을 나타낸다.
도 5는 IncuCyte 사멸 검정을 나타낸다.
도 6은 인공적으로 혼합된 세포주를 이용한 시험관내 사멸 검정을 나타낸다.
도 7은 전체적으로 사용된 상이한 스위치의 구성을 나타낸다.
도 8은 증가된 농도의 항-CD19 스위치의 존재 하에 Nalm6의 CAR4-NK92-유도 사멸을 나타낸다.
도 9a 내지 9c는 AML 세포주 상에서 표적 세포 및 스위치-매개 사멸 검정에 대한 AML 항원의 항원 발현을 나타낸다.
도 10a 내지 10c는 자연적으로 혼합된 세포 집단을 이용한 PBMC에서의 스위치-매개 사멸의 항원 특이성 실증이다.
도 11은 sCAR4의 통상적 CD19-CAR4와의 비교이다.
도 12는 SB-sCAR4-P2A-GFP 또는 SB-sCAR4-IRES-GFP로 전달감염된 NK92 세포 상에서의 GFP 및 sCAR4 발현을 나타낸다.
도 13은 MA148 세포가 증가하는 수준의 항-Fzd7 또는 대조군 스위치의 존재 하에 WT NK92 또는 NK92-sCAR-IRES 또는 NK92-P2A-GFP로 전달감염된 NK92와 공동배양된 시험관내 공동-배양 사멸 검정에서 NK92-sCAR-IRES 및 NK92-P2A-GFP의 비교를 나타낸다.
도 14는 전달감염된 iPSC의 표면 상에서 GFP 및 sCAR4의 발현을 나타낸다.
도 15a 내지 15b는 sCAR4-P2A-GFP를 발현하는 iPSC-유래 NK 세포의 재생을 나타낸다.
도 2a 내지 2b는 NK92 효과기 세포를 사용하는 sCAR 매개된 항-종양 활성을 나타낸다.
도 3a 내지 3b는 sCAR-발현 iPSC에서 조혈 및 NK 세포 분화를 나타낸다.
도 4는 iPSC-NK 세포에서 sCAR 매개된 항-종양 활성을 나타낸다.
도 5는 IncuCyte 사멸 검정을 나타낸다.
도 6은 인공적으로 혼합된 세포주를 이용한 시험관내 사멸 검정을 나타낸다.
도 7은 전체적으로 사용된 상이한 스위치의 구성을 나타낸다.
도 8은 증가된 농도의 항-CD19 스위치의 존재 하에 Nalm6의 CAR4-NK92-유도 사멸을 나타낸다.
도 9a 내지 9c는 AML 세포주 상에서 표적 세포 및 스위치-매개 사멸 검정에 대한 AML 항원의 항원 발현을 나타낸다.
도 10a 내지 10c는 자연적으로 혼합된 세포 집단을 이용한 PBMC에서의 스위치-매개 사멸의 항원 특이성 실증이다.
도 11은 sCAR4의 통상적 CD19-CAR4와의 비교이다.
도 12는 SB-sCAR4-P2A-GFP 또는 SB-sCAR4-IRES-GFP로 전달감염된 NK92 세포 상에서의 GFP 및 sCAR4 발현을 나타낸다.
도 13은 MA148 세포가 증가하는 수준의 항-Fzd7 또는 대조군 스위치의 존재 하에 WT NK92 또는 NK92-sCAR-IRES 또는 NK92-P2A-GFP로 전달감염된 NK92와 공동배양된 시험관내 공동-배양 사멸 검정에서 NK92-sCAR-IRES 및 NK92-P2A-GFP의 비교를 나타낸다.
도 14는 전달감염된 iPSC의 표면 상에서 GFP 및 sCAR4의 발현을 나타낸다.
도 15a 내지 15b는 sCAR4-P2A-GFP를 발현하는 iPSC-유래 NK 세포의 재생을 나타낸다.
본 발명은 난치성 암-혈액학적 악성물 및 고형 종양 모두를 보다 효과적으로 치료하기 위해, sCAR-NK 세포로 나타내는 표적화된, NK 세포-기반 치료 방식을 생성하기 위해 설계되는 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)를 갖는 자연 살해(NK) 세포의 조작에 관한 것이다. 구체적으로, NK 세포에 sCAR을 갖춤으로써, NK 세포가 철저하게 적정 가능한 방식으로 종양을 표적화할 뿐만 아니라 여러 종양 항원을 동시적으로 또는 순차적으로 표적화할 수 있게 한다. 따라서, 상기 시스템은 개선된 항-종양 사멸을 매개하고, 면역-매개 사멸로부터 종양 탈출의 수단으로 종양 항원 손실의 발생을 방지하고, 환자에 대한 독성을 최소화한다.
본 발명에서, 먼저 NK 세포-특이적 sCAR을 제조한 후, NK 세포를 NK-sCAR로 유전적으로 조작하여 잠재적인 치료 세포 산물로서 독특한 sCAR-NK 세포를 생성하기 위해 상이한 기술이 독특한 방식으로 조합된다. 상기 새로운 유형의 세포는 더 우수한 유효성, 다양성, 용량-제어 및 정상 세포에 대한 최소 독성을 매개하기 위해 CAR-T 세포 및 NK 세포의 최적 특색을 통합한다. 구현예에서, 임상적으로 사용되는 NK 세포주인 NK92 세포뿐만 아니라 인간 유도된 다능성 줄기 세포로부터 유래된 NK 세포(iPSC-NK)가 sCAR-NK 세포의 원형을 실증하기 위해 사용된다. 그러나, 본 발명에는 다른 줄기 세포 유형으로부터 생성되거나, 말초혈 또는 제대혈로부터 단리되거나 생산된 NK 세포를 포함하는, 다른 유형의 NK 세포의 사용이 포함된다.
본 발명은 PNE-특이적 스위치 가능한 CAR(sCAR)에 의해 독점적으로 인식되는, 펩티드 신-에피토프(PNE)에 융합된 종양 항원-특이적 Fab 분자로 구성되는 신규한 재조합 항체-기반 2기능성 스위치 시스템의 사용에 의해 NK 세포-매개 면역치료법의 항-종양 활성 및 안전성을 개선한다.
추가 데이터는 항-FZD7 스위치(고형 종양을 표적화하기 위해) 및 항-CLL1 스위치(AML을 위해)의 효과적인 사용을 실증한다. 따라서, 상기 시스템은 혈액학적 악성물 및 고형 종양 둘 다에 대해 광범위한 적용 가능성을 갖는다. 본 발명의 초점은 암성 세포의 표적화 및 치료이지만, 바이러스 감염도 암 항원 대신에 바이러스 항원으로 본 발명을 사용하여 치료받을 수 있다.
sCAR-발현 iPSC-NK 세포와 조합된 본 발명의 스위치 가능한 CAR 시스템은 효과적인 환자 치료법으로 용이하게 반영되기 위해 가장 타당하고 널리 적용 가능한 전략이다.
기존 분야에는 "통상적" CAR-T 세포, sCAR-발현 T 세포 및 CAR-NK 세포가 포함된다. sCAR-NK 세포는 환자가 매칭될 필요(통상적 CAR-T 세포 및 sCAR-T 세포의 경우)가 없는 동종이형 효과기 세포로 작용함으로써 이들 접근을 개선한다. 또한, 본 발명은 표적화에 있어서 최대 유연성을 허용함으로써 다른 CAR-NK 세포를 개선한다. sCAR 시스템은 iPSC-유래 CAR-NK 세포와 조합된다. 본 조합은 NK 세포가 개별 환자로부터 유래될 필요가 없으므로 그리고 또한 가용성 스위치가 새로운 효과기 세포 집단을 조작할 필요 없이 본질적으로 모든 종양 항원(또는 여러 종양 항원)을 표적화하기 위해 사용될 수 있으므로-범용 세포 치료법 접근을 생성하기 위해 가용성 스위치와 조합된 표준화된 동종이형 효과기 세포 집단을 이용하기 위한 최대 유연성을 부여한다.
추가적으로, 종양 항원 상실 탈출 변이체는 2개의(또는 초과의) 종양 항원에 대한 스위치와 조합된 sCAR-iPSC-NK 세포로 방지될 수 있다. 스위치-매개 표적화는 또한 종양을 보다 효과적으로 표적화하고 사멸시키기 위해 치료 모노클로날 항체(항-Her2, 항-EGFR 등)와 조합될 수 있다.
본 발명은 혈액학적 악성물 및 고형 종양 모두의 치료를 위해 동일한 sCAR-발현 iPSC-유래 NK 세포의 사용을 허용한다. 상기 방식으로, sCAR-iPSC-NK 세포는 또한 현장에서 패러다임-변화 충격으로 이어질 수 있는 "기성품(off-the-shelf)" 세포성 면역치료법을 위한 범용 전략을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)로 조작된 자연 살해(NK) 세포를 제공한다. 구현예에서, sCAR은 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함한다. 구현예에서, sCAR은 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및 CD3ζ 사슬을 추가로 포함한다. 구현예에서, sCAR은 비제한적으로 CD8a 세포외 도메인의 세포외 도메인, CD28, CD16, NKp44, NKp46의 막통과 도메인; CD28, CD137, DAP10, 및 DAP12의 세포질 신호전달 도메인을 포함하는 대안적 신호전달 도메인을 포함한다 (19).
구현예에서, NK 세포는 sCAR에 결합된 스위치를 추가로 포함하며, 여기서 스위치는 암 항원 또는 바이러스 항원으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 PNE를 포함한다. 구현예에서, 암 항원은 CD19 또는 Frizzled 7이다. 구현예에서, 본 발명은 암 또는 바이러스 항원이 본원에서 개시되거나 당분야에 공지된 것들 중 임의의 것일 수 있음을 제공한다.
구현예에서, NK 세포는 인간 유도된 다능성 세포로부터 유래된다. 구현예에서, 본 발명은 sCAR-NK 세포의 세포 배양을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 암 또는 바이러스의 항원에 대해 활성화된 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)로 조작된 유효량의 자연 살해(NK) 세포를 치료를 필요로 하는 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 대상체에서 암 또는 바이러스를 치료하는 방법을 제공한다.
구현예에서, sCAR은 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함한다. 구현예에서, sCAR은 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및 CD3ζ 사슬을 추가로 포함한다.
구현예에서, sCAR-NK 세포는 스위치에 결합됨으로서 추가로 활성화되며, 여기서 스위치는 각각 암 항원 또는 바이러스 항원으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 PNE를 포함한다. 구현예에서, 암 항원은 CD19 또는 Frizzled 7이다. 구현예에서, 본 발명은 암 또는 바이러스 항원이 본원에서 개시되거나 당분야에 공지된 것들 중 임의의 것일 수 있음을 제공한다.
구현예에서, 스위치는 암 또는 바이러스 항원을 표적화하는 Fab 단편 이외의 결합 분자를 사용할 수 있다. 구현예에서, 천연 항원-상호작용 단백질 도메인이 특이적 항원에 결합하기 위해 사용된다 (26). 구현예에서, 단백질은 자연적으로 활성화 수용체를 발현하며, 이는 리간드 결합 시, 면역 반응을 활성화한다. 구현예에서, NK 세포는 활성화 수용체인 자연 살해 그룹 2, 구성원 D(NKG2D)를 발현하며, 이는 리간드 결합 시, 어댑터 분자 DAP10을 통해 면역 세포를 활성화하고, 이에 따라 세포 증식, 친염증성 사이토카인 생산, 및 표적 세포 제거를 유발한다. NKG2D 리간드(NKG2DL)에는 주조직 적합성 복합체(MHC) 클래스 I-관련 사슬 A 및 B(각각 MICA 및 MICB) 및 6개의 고유한 장형 16 결합 단백질(ULBP1-6)이 포함된다. 구현예에서, 다른 NK 세포 활성화 수용체가 사용될 수 있다. 다른 NK 세포 활성화 수용체의 예에는 천연 세포독성 수용체(NCR), DNAX 악세서리 분자-1(DNAM1) 및 활성화 살해 세포 면역글로불린-유사 수용체(KAR)가 포함된다.
구현예에서, NK 세포는 동종이형이다. 구현예에서, 암은 난치성이다. 구현예에서 암은 혈액학적 또는 고형 종양이다. 구현예에서, 종양은 림프 또는 난소의 종양이다. 구현예에서, 본 발명은 암이 개시되거나 알려진 임의의 암일 수 있음을 제공한다. 구현예에서, 본 발명은 바이러스가 개시되거나 알려진 임의의 바이러스일 수 있음을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 방법이 암 또는 바이러스에 대한 치료량의 모노클로날 항체 치료법의 투여를 추가로 포함할 수 있음을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 본원에서 기재된 바와 같은 NK 세포를 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 구현예에서, 본 발명은 sCAR-NK 세포의 세포 배양을 포함한다.
구현예에서, 본 발명은 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)를 포함하는 막통과 단백질을 디스플레이하도록 NK 세포를 조작하는 단계; 및 sCAR의 이후 활성화를 위해 조작된 NK 세포를 보관하는 단계를 포함하는, 자연 살해 sCAR-NK 세포를 제조하는 방법을 제공한다.
구현예에서, 본 발명은 sCAR가 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함함을 제공한다. 구현예에서, sCAR은 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및 CD3ζ 사슬을 추가로 포함한다.
구현예에서, 본 발명은 제조 방법이 스위치에 sCAR을 결합시킴으로써 sCAR의 활성화를 추가로 포함함을 제공하며, 여기서 스위치는 각각 암 항원 또는 바이러스 영역으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 PNE를 포함한다.
NK92 및 iPS-유래 NK 세포(iPS-NK)를 포함하는 기존 sCAR 모듈이 차용되고 NK 세포로 조작되었다. 도 1a 내지 1c에 나타낸 바와 같이, 힌지 및 막통과 도메인을 통해 함께 융합된 종양 항원 인식 외부도메인(svFc) 및 세포내 활성화 도메인으로 이루어진 통상적 CAR(도 1a)에 비해, sCAR(도 1b)은 일반적으로 svFc의 특이성이 종양 항원에 대한 것이 아니라 효모 GCN4 단백질로부터 유래되는 14개 aa의 일반 펩티드, 즉 펩티드 신항원 에피토프(PNE)에 대한 것이라는 점을 제외하고 유사한 도메인 디스플레이로 이루어지므로 상이하다. PNE는, 그 모노클로날 항체의 융합된 단편(Fab)과 함께, 항원 특이성을 결정하는 "스위치" 분자로 작용한다. 상기 유연한 스위치를 가짐으로써, sCAR 시스템은 CAR-세포의 제조가 일반적이고 표적화할 종양 항원에 독립적일 수 있도록 허용한다. 또한, 이는 sCAR-세포가 이미 환자에 투여된 후에도 항원 표적의 재유도를 허용한다. 또한, 스위치-의존성은 CAR의 활성에 대해 보다 정밀한 제어를 허용하며 상기 제어는 적절한 투약에 의해 CAR 치료법의 현재 합병증을 감소시킬 것으로 예측된다. 또한, 이미 간략히 언급된 바와 같이, 종양 세포에 대한 NK-세포 세포독성 효과를 더 잘 촉진하기 위해, 본 발명에서 작제된 sCAR은 PNE-특이적 scFv를 함유하며 이어서 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인 및 CD3ζ 사슬로 구성되는 NK 세포-최적화 CAR4 신호전달 모티프(CAR4로 언급됨, 도 1c)와 조합된다. 이들 모티프의 sCAR 시스템 내로의 도입은 NK 세포 기능을 추가 증강시킬 것이다.
sCAR-발현 NK 세포의 생산을 위해 NK92 세포 및 iPSC-유래 NK 세포가 둘 다 사용되었다. iPSC-유래 NK 세포를 사용하는 몇몇 장점이 존재한다. 이들 세포는 정상 NK 세포 표현형 및 유전자 발현 프로필을 갖는다(반면에 NK92 세포는 홀배수체이며 환자에게 투여하기 전에 조사되어야 함). iPSC-유래 NK 세포의 생산은 현재 임상 규모로 cGMP 조건 하에서 수행될 수 있다. 따라서, sCAR-발현 iPSC-유래 NK 세포는 본질적으로 무제한 공급되며 생산될 수 있는 균일한 집단을 제공한다. NK 세포는 특정 환자에 매칭될 필요가 없으므로(즉, 이들은 동종이형 효과기 세포로 기능함) 가용성 항-종양 스위치와 조합된 sCAR-발현 iPSC-유래 NK 세포의 표준화된 집단이 표준화된 "기성품" NK 세포 산물로부터 상이한 종양을 표적화하기 위해 사용될 수 있다. 이는 표적화된 세포-기반 치료법에 대한 "범용" 접근을 제공한다. 추가적으로, 하나를 초과하는 종양 항원은 동일한 sCAR-발현 NK 세포로 다중 스위치를 사용함으로써 표적화될 수 있다.
본 발명은 하기와 같이 상업적으로 적용될 수 있다: (1) 본 발명에서 기재된 바와 같은 암에 대한 치료 방식; (2) 감염성 질환에 대한 치료 방식(HIV-감염 세포 상에서 gp120과 같은 바이러스로 감염된 세포 상의 항원을 표적화함으로서). 본 발명의 개념-증명 연구에서의 설명 및 선택 항원은 암에 기반하지만, 암성 세포 및 바이러스 감염된 세포를 사멸시키는 NK 세포의 기전이 유사하므로, 본 발명의 유용성은 감염성 질환, 특히 바이러스 감염으로 용이하게 전달될 수 있다; 그리고 (3) 항원 발견 및 검증에 대한 연구 도구. CAR-기반 암 면역치료법의 향후 성공은 신뢰할 수 있는 암-특이적 항원의 발견에 크게 의존한다. 게노믹스, 표면 프로테오믹스, 및 바이오인포마틱스에서의 현재의 진보는 지금까지보다 훨씬 더 빠른 속도로 표면 암 항원을 발견할 수 있게 만든다. 통상적 CAR 치료법에 의존하여, 대규모 항원 후보로 CAR 치료법을 검증하는 계속-증가하는 요구를 수용하는 것은 불가능할 것이다. sCAR-NK 세포의 상기 발명은 세포-기반 면역치료법을 위한 실제로 범용적인 접근을 제공한다.
sCAR-NK 시스템을 사용하는 잠재적 표적에는 비제한적으로 고형 종양, 혈액학적 악성물, 및 바이러스 감염에 대한 표적이 포함된다.
고형 종양에 대한 스위치 표적의 예에는 비제한적으로 AChR(태아 아세틸콜린 수용체), B7-H4, CAIX(카본산 안하이드라제 IX), CD133(프로미닌-1), CD44v6, CD47(인테그린 연관 단백질 또는 IAP), CD70 - 여러 질환 분류에서 사용됨, CEA(암 배아 항원), c-Met(c-중간엽-상피 전이 인자), DLL3(델타-유사(Delta-like 3), EGFR(표피 성장 인자 수용체), EGFRvIII(유형 III 변이체 표피 성장 인자 수용체, EpCAM(상피 세포 부착 분자), EphA2(에리트로포이에틴 생산 간세포 암종 A2), ErbB2, FAP(섬유아세포 활성화 단백질), FRa(폴레이트 수용체 알파), Frizzled 7(Fzd7), GD2(갱글리오시드 GD2), GPC3(글라이피칸(Glypican)-3), GUCY2C(구아닐릴 사이클라제 C), HER1(인간 표피 성장 인자 수용체 1), HER2(ErbB2, 인간 표피 성장 인자 2), ICAM-1(세포내 부착 분자 1), IL11Rα(인터류킨 11 수용체 a), IL13Rα2(인터류킨 13 수용체 a2), L1-CAM(인간 L1 세포 부착 분자, CD171), LeY(루이스(Lewis) Y 항원), MAGE(흑색종-연관 항원), MCAM(CD146)(흑색종 세포 부착 분자), 메조텔린(Mesothelin), MUC1(뮤신 1), MUC16 엑토(뮤신 16), NKG2DL(자연 살해 그룹 2 구성원 D 리간드), NY-ESO-1(암/정소 항원 1), PD-L1(B7-H1)(CD274), PSCA(전립샘 줄기 세포 항원), PSMA(전립샘-특이적 막 항원), ROR1(수용체 티로신 키나제-유사 고아 수용체) - 여러 질환 분류에서 사용됨, TAG72(종양-연관 당단백질-72), 및 VEGFR(혈관 내피 성장 인자 수용체 1)이 포함된다.
혈액학적 악성물에 대한 스위치 표적의 예에는 비제한적으로 BCMA(B-세포 성숙 항원), CD123, CD138(신데칸-1), CD19, CD20, CD22, CD24, CD30, CD33, CD37, CD38, CD4 - 여러 질환 분류에서 사용됨, CD7, CD70 - 여러 질환 분류에서 사용됨, CLL1, CS1(연결 절편 1), 카파 경쇄, 및 ROR1(수용체 티로신 키나제-유사 고아 수용체) - 여러 질환 분류에서 사용됨 - 이 포함된다.
바이러스 감염에 대한 스위치 표적의 예에는 비제한적으로 HIV(외피 당단백질 gp120), CD4 - 여러 질환 분류에서 사용됨, HBV(HBsAg - B형 간염 표면 항원), EBV(LMP1 - 잠복 막 단백질 1), CMV(gB - 당단백질 B), 및 HCV(당단백질 E2)가 포함된다.
본 명세서에서 언급되는 모든 공보, 특허, 및 특허 출원은 각각의 개별 공보, 특허, 또는 특허 출원이 참조로 포함됨을 구체적이고 개별적으로 나타낸 것과 동일한 정보로 본원에 참조로 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어 그리고 임의의 두문자어는 본 발명의 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 기재되는 것들과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 물질이 본 발명의 실시에서 사용될 수 있지만, 예시적인 방법, 장치, 및 물질이 본원에 기재된다.
본 발명은, 달리 나타내지 않는 한, 당분야의 기술 범위 내에 있는 분자 생물학(재조합 기법 포함), 미생물학, 세포 생물학, 생화학 및 면역학의 통상적 기법을 채택할 것이다. 이러한 기법은 Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed. (Sambrook 등, 1989); Oligonucleotide Synthesis (M. J. Gait, ed., 1984); Animal Cell Culture (R. I. Freshney, ed., 1987); Methods in Enzymology (Academic Press, Inc.); Current Protocols in Molecular Biology (F. M. Ausubel 등, eds., 1987, 및 주기적 업데이트); PCR: The Polymerase Chain Reaction (Mullis 등, eds., 1994); Remington, The Science and Practice of Pharmacy, 20th ed., (Lippincott, Williams & Wilkins 2003), 및 Remington, The Science and Practice of Pharmacy, 22th ed., (Pharmaceutical Press and Philadelphia College of Pharmacy at University of the Sciences 2012) 같은 문헌에서 자세히 설명된다.
본원에서 사용되는 용어 "포함한다", "포함하는", "포함된다", "포함되는", "갖는다", "갖는", "함유한다", "함유하는", "~를 특징으로 하는" 또는 이의 임의의 다른 변형은, 달리 명시적으로 나타내는 임의의 제한을 거치는, 인용되는 성분의 비-배타적 포함을 포괄하려는 것이다. 예를 들어, 요소(예컨대, 성분, 특성, 또는 단계)의 목록을 "포함하는" 융합 단백질, 약학 조성물, 및/또는 방법이 반드시 이들 요소(또는 성분 또는 단계)로만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 기재되지 않거나 융합 단백질, 약학 조성물 및/또는 방법에 내재적인 다른 요소(또는 성분 또는 단계)가 포함될 수 있다.
본원에서 사용되는 접속 어구 "~로 구성되는" 및 "~로 구성된"은 특정되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 배제한다. 예를 들어, 청구범위에서 사용되는 "~로 구성되는" 또는 "~로 구성된"은 청구범위를 일반적으로 이와 연관된 불순물(즉, 주어진 성분 내의 불순물)을 제외하고 청구범위에서 구체적으로 열거되는 성분, 물질 또는 단계로 제한할 것이다. 어구 "~로 구성되는" 또는 "~로 구성된"이 서문의 바로 뒤가 아니라, 청구범위의 본문 어구에서 나타나는 경우, 어구 "~로 구성되는" 또는 "~로 구성된"은 그 어구에 나타낸 요소(또는 성분 또는 단계)만으로 제한되며; 다른 요소(또는 성분)는 전체로서 청구범위로부터 배제되지 않는다.
본원에서 사용되는 접속 어구 "~로 본질적으로 구성되는" 및 "~로 본질적으로 구성된"은 이들 추가적인 물질, 단계, 특성, 성분, 또는 요소가 청구되는 발명의 기본적이고 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 한, 문헌적으로 개시된 것들에 부가하여, 물질, 단계, 특성, 성분, 또는 요소가 포함되는 융합 단백질, 약학 조성물, 및/또는 방법을 정의하기 위해 사용된다. 용어 "~로 본질적으로 구성되는"은 "포함하는" 및 "~로 구성되는" 사이의 중간 단계를 점유한다.
본 발명의 요소 또는 이의 바람직한 구현예(들)의 도입 시, 관사("a", "an", "the") 및 "상기"는 하나 이상의 요소가 존재함을 의미하려는 것이다. 용어 "포함하는", "포함되는" 및 "갖는"은 포괄적인 것으로 의도되며 기재된 요소 이외의 추가적인 요소가 존재할 수 있음을 의미한다.
2개 이상의 품목의 목록에서 사용되는 경우 용어 "및/또는"은 기재된 품목 중 임의의 하나가 자체적으로 또는 기재된 품목 중 임의의 하나 이상과의 조합으로 채택될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 표현 "A 및/또는 B"는 A 및 B 중 어느 하나 또는 둘 다, 즉 A 단독, B 단독, 또는 A 및 B의 조합을 의미하려는 것이다. 표현 "A, B 및/또는 C"는 A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B의 조합, A 및 C의 조합, B 및 C의 조합 또는 A, B, 및 C의 조합을 의미하려는 것이다.
본원에서 기재되는 본 발명의 양태 및 구현예에는 양태 및 구현예"로 구성된" 및/또는 "로 본질적으로 구성된" 것이 포함됨이 이해된다.
범위 형태의 기재는 단순히 편의성 및 간결성을 위한 것으로 이해되어야 하며 본 발명의 범위에 대한 불변의 제한으로서 간주되어서는 안 된다. 따라서, 범위의 기재는 구체적으로 개시된 모든 가능한 하위-범위뿐만 아니라 그 범위 내의 개별 수치 값을 갖는 것으로 고려되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위의 기재는 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6 등과 같은 구체적으로 개시된 하위-범위뿐만 아니라 그 범위 내의 개별 수치, 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 및 6을 갖는 것으로 고려되어야 한다. 이는 범위의 폭과 무관하게 적용된다. 값 또는 범위는 또한 본원에서 "약", "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 또 다른 특정 값까지로 표현될 수 있다. 이러한 값 또는 범위가 표현되는 경우, 개시되는 다른 구현예에는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지로, 인용되는 특정 값이 포함된다. 유사하게, 값이 근사치로 표현되는 경우, 선행어 "약"의 사용에 의해, 특정 값이 또 다른 구현예를 형성하는 것이 이해될 것이다. 여기에 개시되는 여러 값이 존재하며, 각각의 값이 또한 값 자체에 부가하여 "약" 특정 값으로 본원에서 개시됨이 추가로 이해될 것이다. 구현예에서, "약"은, 예를 들어, 열거되는 값의 10% 이내, 열거되는 값의 5% 이내, 또는 열거되는 값의 2% 이내를 의미하기 위해 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같은 "환자" 또는 "대상체"는 치료받을 인간 또는 동물 대상체를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "약학 조성물"은 약학적으로 허용 가능한 조성물을 나타내며, 여기서 조성물은 약학 활성제를 포함하고, 일부 구현예에서 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 약학 조성물은 약학 활성제 및 담체의 조합일 수 있다.
용어 "조합"은 하나의 투여량 단위 형태의 고정된 조합, 또는 하나 이상의 활성 화합물 및 조합 파트너(예컨대, "치료제" 또는 "공동-제제"로도 나타내는, 아래에서 설명되는 바와 같은 또 다른 약물)가 독립적으로 동시에 또는 시간 간격 내에 별도로 투여될 수 있는 조합된 투여를 위한 부분의 키트를 나타낸다. 일부 경우에서, 조합 파트너는 협력적, 예컨대, 상승적 효과를 나타낸다. 본원에서 이용되는 용어 "공동-투여" 또는 "조합된 투여" 등은 투여를 필요로 하는 하나의 대상체(예컨대, 환자)에 대한 선택된 조합 파트너의 투여를 포괄하는 것을 의미하며, 제제가 반드시 동일한 투여 경로에 의해 또는 동시에 투여되지는 않는 치료 요법을 포함하려는 것이다. 본원에서 사용되는 용어 "약학 조합"은 하나를 초과하는 활성 성분의 혼합 또는 조합으로 생성되는 산물을 의미하며 활성 성분의 고정된 및 고정되지 않은 조합이 모두 포함된다. 용어 "고정된 조합"은 활성 성분, 예컨대, 화합물 및 조합 파트너가 모두 단일 물체 또는 투여량 형태로 동시적으로 환자에게 투여됨을 의미한다. 용어 "고정되지 않은 조합"은 활성 성분, 예컨대, 화합물 및 조합 파트너가 모두 구체적 시간 제한 없이 동시적으로, 공동으로 또는 순차적으로 별도 물체로 환자에게 투여됨을 의미하며, 여기서 이러한 투여는 환자의 체내에서 치료 유효 수준의 2개 화합물을 제공한다. 후자는 또한 칵테일 치료법, 예컨대, 3개 이상의 활성 성분의 투여에 적용된다.
본원에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용 가능한"은 동물, 보다 구체적으로 인간 및/또는 비-인간 포유류에서의 사용을 위해 안전한 다른 제형물에 부가하여 연방 또는 주 정부의 규제 당국에 의해 승인되거나 미국 약전, 다른 일반적으로 인식되는 약전에 기재됨을 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용 가능한 담체"는 탈메틸화 화합물(들)과 함께 투여되는 부형제, 희석제, 보존제, 가용화제, 유화제, 아주반트, 및/또는 비히클을 나타낸다. 이러한 담체는 물 및 석유, 동물, 식물 또는 합성 기원의 것들을 포함하는 오일, 예컨대 땅콩유, 대두유, 미네랄 오일, 참기름 등, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 다른 합성 용매와 같은 멸균 액체일 수 있다. 벤질 알코올 또는 메틸 파라벤과 같은 항균제; 아스코르브산 또는 나트륨 바이설파이트와 같은 항산화제; 에틸렌디아민테트라아세트산과 같은 킬레이트화제; 및 나트륨 클로라이드 또는 덱스트로스와 같은 긴장성 조정을 위한 제제가 또한 담체일 수 있다. 담체와 조합된 조성물을 생산하는 방법은 당업자에게 공지되어 있다. 일부 구현예에서, 언어 "약학적으로 허용 가능한 담체"는 약학 투여와 상용성인, 임의의 모든 용매, 분산 매질, 코팅, 등장화제 및 흡수 지연제 등을 포함하려는 것이다. 약학 활성 성분을 위한 이러한 매질 및 제제의 사용은 당분야에 널리 공지되어 있다. 예컨대, Remington, The Science and Practice of Pharmacy, 20th ed., (Lippincott, Williams & Wilkins 2003)을 참고한다. 임의의 통상적 매질 또는 제제가 활성 화합물과 비상용성인 경우를 제외하고, 조성물에서의 이러한 사용이 고려된다.
본원에서 사용된 바와 같은 "치료 유효"는 질환 및 의학적 병태와 연관된 증상을 치료하거나 완화시키기에, 또는 일부 방식에서 감소시키기에 충분한 약학 활성 화합물(들)의 양을 나타낸다. 방법을 언급하며 사용되는 경우, 방법은 질환 및 병태와 연관된 증상을 치료하거나 완화시키기에, 또는 일부 방식에서 감소시키기에 충분히 효과적이다. 예를 들어, 질환에 대한 언급에서 유효량은 질환의 개시를 차단하거나 방지하기 충분한 양이고; 또는 질환 병리가 시작되었다면, 질환을 경감시키거나, 완화하거나, 안정화하거나, 역전시키거나, 그 진행을 늦추기에, 또는 다르게는 질환의 병리적 결과를 감소시키기에 충분한 양이다. 어느 경우에서든, 유효량은 단회 또는 분할된 용량으로 주어질 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "치료한다", "치료" 또는 "치료하는"은 적어도 환자에서 질환과 연관된 증상의 완화를 포괄하며, 완화가 광의의 개념으로 사용되는 경우에는 적어도 파라미터, 예컨대 치료받는 질환 또는 병태와 연관된 증상의 크기 감소를 나타낸다. 이와 같이, "치료"에는 또한 환자가 더 이상 병태, 또는 적어도 병태의 특징인 증상을 겪지 않도록 질환, 장애, 또는 병리적 상태, 또는 적어도 이와 연관된 증상이 완전히 억제되거나(예컨대 발생하는 것이 방지되거나) 중단되는(예컨대 종결되는) 상황이 포함된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 그리고 달리 명시되지 않는 한, 용어 "방지한다", "방지하는" 및 "방지"는 질환 또는 장애, 또는 이의 하나 이상의 증상의 개시, 재발 또는 확산의 방지를 나타낸다. 특정 구현예에서, 이 용어는 특히 본원에서 제공되는 질환 또는 장애의 위험이 있는 대상체에 대해, 증상의 개시 전에, 하나 이상의 다른 추가 활성 제제(들)를 포함하거나 포함하지 않는, 본원에서 제공되는 화합물 또는 투여형으로의 치료 또는 투여를 나타낸다. 이 용어는 특정 질환의 증상 억제 또는 감소를 포괄한다. 특정 구현예에서, 질환의 가족력이 있는 대상체는 방지 요법에 대한 잠재적 후보이다. 특정 구현예에서, 증상 재발 이력을 갖는 대상체도 방지를 위한 잠재적 후보이다. 이에 관해, 용어 "방지"는 용어 "예방적 처치"와 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 그리고 달리 특정되지 않는 한, 화합물의 "예방 유효량"은 질환 또는 장애를 방지하기에, 또는 그 재발을 방지하기에 충분한 양이다. 화합물의 예방 유효량은 질환의 방지에서 예방적 이익을 제공하는, 단독의 또는 하나 이상의 다른 제제(들)와 조합된 치료제의 양을 의미한다. 용어 "예방 유효량"은 전반적 예방을 개선하거나 또 다른 예방제의 예방 유효성을 증강시키는 양을 포괄할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 그리고 달리 특정되지 않는 한, 용어 "대상체"는 비제한적으로 영장류(예컨대, 인간), 소, 양, 염소, 말, 개, 고양이, 토끼, 래트, 마우스 등을 포함하는 포유류와 같은 동물을 포함하는 것으로 본원에서 정의된다. 특정 구현예에서, 대상체는 인간이다. 용어 "대상체" 및 "환자"는, 예를 들어, 인간과 같은 포유류 대상체의 언급에 있어서 본원에서 상호 교환적으로 사용된다.
본원에서 사용되는 용어 "항체"는 면역글로불린(Ig) 분자 및 면역글로불린(Ig) 분자의 면역학적 활성부, 즉 항원에 면역학적으로 결합하는 항원 결합 부위를 함유하는 분자를 나타낸다. 항체에는 비제한적으로 폴리클로날, 모노클로날, 키메라, dAb(도메인 항체), 단일쇄, Fab, Fab' 및 F(ab')2 단편, 단일쇄 Fv 단편(scFv), 및 Fab 발현 라이브러리가 포함된다. 기본 항체 구조 단위는 사량체를 포함하는 것으로 공지되어 있다. 각각의 사량체는 동일한 2쌍의 폴리펩티드 사슬로 이루어지며, 각각의 쌍은 하나의 "경쇄"(약 25 kDa) 및 하나의 "중쇄"(약 50 내지 70 kDa)를 갖는다. 각각의 사슬의 아미노-말단부에는 주로 항원 인식에 관여되는 약 100 내지 110개 이상 아미노산의 가변 영역이 포함된다. 각각의 사슬의 카복시-말단부는 주로 효과기 기능에 관여하는 불변 영역을 정의한다. 일반적으로, 인간으로부터 수득되는 항체 분자는 임의의 클래스 IgG, IgM, IgA, IgE 및 IgD에 관한 것이며, 이는 분자에 존재하는 중쇄의 성질에 따라 서로 상이하다. 특정 클래스는 또한 IgG1, IgG2 등과 같은 서브클래스를 갖는다. 또한, 인간에서, 경쇄는 카파 사슬 또는 람다 사슬일 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "항체"는 이들이 표적 항원 부위 및 그 관심 이소형에 결합하는 요망되는 생물학적 활성을 나타내는 한, 모노클로날 항체(전장 모노클로날 항체 포함), 폴리클로날 항체, 다중-특이적 항체(예컨대, 이중-특이적 항체), 및 항체 단편을 포괄한다. 용어 "항체 단편"은 일반적으로 항원 결합 또는 이의 가변 영역인, 전장 항체의 일부를 포함한다. 항체의 Fc, Fv 및 Fab 영역은 당분야에 널리 공지되어 있다. 본원에서 사용되는 용어 "항체"는 비제한적으로 인간 항체, 래트 항체, 마우스 항체, 토끼 항체 등을 포함하는, 임의의 종 및 원천으로부터 유래되는 임의의 항체를 포괄하며, 합성적으로 제조되거나 자연-발생일 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "모노클로날 항체"는 실질적으로 동종성 항체의 집단으로부터 수득되는 항체를 나타내며, 즉 집단을 이루는 개별 항체는 소량으로 존재할 수 있는 가능한 자연 발생 돌연변이를 제외하고 동일하다. 모노클로날 항체는 고도로 특이적이며, 단일 항원 부위에 대해 유도된다. 또한, 전형적으로 상이한 결정기(에피토프)에 대해 유도된 상이한 항체가 포함되는 통상적(폴리클로날) 항체 제조물과는 대조적으로, 각각의 모노클로날 항체는 항원 상의 단일 결정기에 대해 유도된다. "모노클로날 항체"는 또한 당분야에 공지된 기법을 사용하여 파지 항체 라이브러리로부터 단리될 수 있다.
본원에서 모노클로날 항체에는 이들이 요망되는 생물학적 활성을 나타내는 한, 중쇄 및/또는 경쇄의 일부는 특정 종으로부터 유래되거나 특정 항체 클래스 또는 서브클래스에 속하는 항체 내의 대응 서열과 동일하거나 상동성인 반면, 나머지 사슬(들)은 또 다른 종으로부터 유래되거나 또 다른 항체 클래스 또는 서브클래스에 속하는 항체 내의 대응 서열과 동일하거나 상동성인 "키메라" 항체(면역글로불린)뿐만 아니라 이러한 항체의 단편이 포함된다. 본원에서 사용된 바와 같은 "키메라 단백질" 또는 "융합 단백질"은 제2 폴리펩티드에 작동 가능하게 연결된 제1 폴리펩티드를 포함한다. 키메라 단백질은 임의로 제1 또는 제2 폴리펩티드에 작동 가능하게 연결된 제3, 제4 또는 제5 또는 다른 폴리펩티드를 포함할 수 있다. 키메라 단백질은 2개 이상의 상이한 폴리펩티드를 포함할 수 있다. 키메라 단백질은 여러 카피의 동일한 폴리펩티드를 포함할 수 있다. 키메라 단백질은 또한 하나 이상의 폴리펩티드에서 하나 이상의 돌연변이를 포함할 수 있다. 키메라 단백질을 제조하는 방법은 당분야에 널리 공지되어 있다.
인간에서 모노클로날 항체의 잠재력 면역원성을 배제하기 위해, 요망되는 기능을 갖는 모노클로날 항체는 바람직하게는 인간 또는 인간화 항체이다. 비-인간(예컨대, 쥣과) 항체의 "인간화" 형태는 비-인간 면역글로불린으로부터 유래되는 최소 서열을 함유하는 키메라 항체이다. 대부분에 있어서, 인간화 항체는 수신체의 고가변 영역 잔기가 요망되는 특이성, 친화도, 및 능력을 갖는 마우스, 래트, 토끼 또는 비인간 영장류와 같은 비-인간 종(공여체 항체)으로부터의 고가변 영역 잔기로 대체되는 인간 면역글로불린(수신체 항체)이다. 또한, 인간화 항체는 수신체 항체 또는 공여체 항체에서 확인되지 않는 잔기를 포함할 수 있다. 이들 변형은 항체 성능을 추가 정련하기 위해 제조된다.
용어 "항원-결합 부위" 또는 "결합부"는 항원 결합에 참여하는 항체 분자의 부분을 나타낸다. 항원 결합 부위는 중쇄("H") 및 경쇄("L")의 N-말단 가변("V") 영역의 아미노산 잔기에 의해 형성된다. "고가변 영역"으로 나타내는, 중쇄 및 경쇄의 V 영역 내 3개의 고도 개산성 신장물은 "프레임워크 영역" 또는 "FR"로 공지된 보다 보존된 측면 신장물 사이에 삽입된다. 따라서, 용어 "FR"은 면역글로불린의 고가변 영역 사이에서, 그리고 이에 인접하여 자연적으로 확인되는 아미노산 서열을 나타낸다. 항체 분자에서, 경쇄의 3개 고가변 영역 및 중쇄의 3개 고가변 영역은 3차원 공간에서 서로에 대해 배치되어 항원-결합 표면을 형성한다. 항원-결합 표면은 결합된 항원의 3차원 표면과 상보적이며, 중쇄 및 경쇄 각각의 3개 고가변 영역은 "상보성-결정 영역" 또는 "CDR"로 나타낸다. 각각의 도메인에 대한 아미노산의 할당은 Kabat Sequences of Proteins of Immunological Interest (National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1987 및 1991)), 또는 Chothia & Lesk J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987), Chothia 등 Nature 342:878-883 (1989)의 정의에 따른다. CDR의 확인을 위한 가이드라인은 http://www.bioinf.org.uk/abs/#cdrid에서 이용 가능하다.
본원에서 사용되는 용어 "에피토프"에는 항체 또는 T-세포 수용체에 특이적으로 결합할 수 있는 항원의 임의의 단백질 결정기가 포함된다. 에피토프 결정기는 보통 아미노산 또는 당 측쇄와 같은 분자의 화학적 활성 표면기로 구성되며 보통 특이적인 3차원 구조 특징뿐만 아니라 특이적 전하 특징을 갖는다. 예를 들어, 항체는 폴리펩티드의 N-말단 또는 C-말단 펩티드에 대해 생성될 수 있다. 항체는 해리 상수가 ≤1 μM; 바람직하게는 ≤100 nM 그리고 가장 바람직하게는 ≤10 nM인 경우 항원에 특이적으로 결합한다고 언급된다. 본원에서 사용되는 용어 "펩티드 신항원 에피토프(PNE)"에는 이전에 면역계에 의해 인식되지 않은 임의의 에피토프가 포함된다. PNE는 종양 특이적 돌연변이체 항원(신항원)을 갖는 종양 세포를 표적화하기 위해 사용되어, 개별화된 면역치료법을 허용할 수 있다.
실시예
sCAR-발현 NK 세포. sCAR 시스템은 이전에 T 세포에서만 평가되었으므로, NK92 세포에서 발현된 항-CD19 sCAR의 최초 개념-증명 평가를 수행하였다. NK92는 이전에 신규한 NK 세포-CAR 작제물을 평가하기 위해 사용된 NK 세포주이다 19. 여기서, sCAR를 NK 세포 세포내 신호전달 경로의 활성화를 매개하고 NK 세포에서 발현된 CAR-T 세포 작제물 대비 NK-CAR 항-종양 활성을 개선하는 상술된 CAR4 NK 세포-신호전달 도메인을 포함하도록 재조작하였다 19. 항-CD19 스위치 및 항-FZD7 스위치 둘 다의 CD19+ Raji B 세포 림프모세포 백혈병(혈액학적 악성물 모델) 또는 FZD7+ MA148 난소암 세포주(고형 종양 모델)의 특이적 사멸을 매개하는 유효성이 실증되었다(도 2a 내지 2b). 항-CD19 스위치에 있어서, 사멸의 특이성은 CD19-결실 Raji 세포 및 CD19-음성 K562 세포를 사용하여 항-CD19 스위치가 존재하는 경우에만 실증되었다(도 2a 및 데이터는 나타내지 않음). 도 2b는 상이한 Fzd7 스위치의 존재 하에 sCAR4-NK92 세포에 의한 MA148 세포의 사멸을 나타낸다.
MA-148 모델에서, CRISPR/Cas9 시스템을 다시 사용하여 특이적 FZD7 연루를 실증하도록 FZD7-음성(MA148KO 세포)를 유도하였다. 흥미롭게도, NK92-sCAR4와 조합된 6개 중 5개의 FZD7 스위치가 MA148 세포의 항원-특이적 사멸을 매개할 수 있었으나, FDZ7-음성 MA148 KO 세포의 사멸은 매개할 수 없었다. 예상된 바와 같이, WT 스위치-부재 PNE는 NK92 세포 상의 sCAR4에 결합하지 않았으며 MA148 세포의 사멸을 매개하지 않았다.
sCAR-발현 iPSC-유래 NK 세포의 성공적 유도 및 기능. sCAR이 NK92 세포에서 성공적으로 발현되고 기능할 수 있음을 확인한 후, sCAR 작제물을 인간 iPSC에서 발현시켰다. 여기서, UCB-유래 iPSC 세포주(UiPSC)를 사용하였다. UiPSC를 PiggyBac-sCAR4로 전달감염시키고, 제오신에 의해 선택하고, sCAR의 안정적 발현을 GFP 발현에 의해 확인하였다. 다음으로, UiPSC를 이전에 기재된 바와 같은 2-단계 분화 공정을 사용하여 성숙 NK 세포로 분화시켰다 19-22. 단계 I에서, 정의된 사이토카인과 함께 배양된 sCAR-전달감염 iPSC는 CD34+CD31+ 및 CD34+CD43+ 조혈 전구 세포의 발생에 의해 실증된 바와 같이, 조혈 분화를 촉진한다. 다음으로, 이들 조혈 전구 세포를 안정적 CAR 발현(GFP+)을 실증하고(도 3a 내지 3b) 이전 연구에서와 같이 19,20,23 CD56, NKG2A, NKG2C, NKG2D, NKp44, NKp46, KIR, Fas, 및 TRAIL의 발현을 포함하는 정상 표현형을 갖는 CD56+CD45+ NK 세포로 분화시킨다.
도 3a 내지 3b. sCAR-발현 iPSC에서의 조혈 및 NK 세포 분화. 도 3a는 이전 연구에서 나타난 바와 같이 19,20 sCAR-발현 iPSC로부터 유래되는 CD34+CD31+ 및 CD34+CD43+ 세포를 나타내는 정상 혈액-내피 세포 분화를 나타낸다. 도 3b는 >95% CD45+CD56+ NK 세포 및 >60% sCAR+CD56+ NK 세포를 나타내는 sCAR-발현 iPSC로부터의 정상 NK 세포 발생을 나타낸다. 이들 iPSC-NK 세포는 이전에 기재된 바와 같이 19,20 균일한 >95% CD56+ NK 세포 집단으로 증식된다.
sCAR-발현 iPSC-NK 세포의 항-종양 활성. NK92-sCAR4 세포와 유사하게, iPSC-NK-sCAR4 세포는 2개의 FDZ7-특이적 스위치(2108-CTBV 및 2106-LCCT)의 존재 하에 종양 세포주 MA148의 항원 특이적 사멸을 매개할 수 있었으나, FDZ7이 MA148 세포에서 녹아웃된 경우에는 이를 매개할 수 없었다(도 4).
도 4. sCAR이 iPSC-NK 세포에서 항-종양 활성을 매개하였음. iPSC-NK-sCAR4 세포를 1 nM의 항-FZD7 스위치 CTBV 및 LCCT 또는 WT 음성 대조군 스위치의 존재 하에 표적 세포[모체 MA148 세포(왼쪽) 또는 MA148-FDZ7 KO 세포(오른쪽)와 공동 배양하였다(도 1에서와 같음). 이들 연구는 FZD7- 표적(오른쪽)이 아니라 FZD7+ 표적(왼쪽)의 효과적인 sCAR+항-FZD7-스위치-매개 사멸을 실증한다.
NK-sCAR-NK92 세포에 의한 종양 세포의 스위치-매개 사멸은 형광 현미경 하에 직접 35시간의 기간에 걸쳐 관찰할 수 있었다. 사멸은 IncuCyte-기반 검정을 사용하여 정량적으로 측정할 수 있었다(도 5). 구체적으로, 도 5는 Fzd7-특이적 스위치 CTBV(2108) 및 대조군 스위치(2102)의 존재 하에 sCAR4-NK 세포에 의한 MA148 세포의 IncuCyte 사멸 검정을 나타낸다.
마지막으로, 상이한 항원 특이성의 암 세포가 혼합된 배양에서, 스위치의 항원 특이성에 의해 결정되는 선택적 사멸이 실증되었다(도 6). 구체적으로, 도 6은 MA148 및 K562-CD19를 모두 함유하는 혼합된 공동-배양에서 표적 세포의 스위치-매개 항원-특이적 사멸을 나타낸다. 두 스위치 모두 별도 배양(오른쪽)에서와 필적하는 수준으로 혼합 배양(왼쪽)에서 특이적 사멸을 유도하였다.
종합하면, 상기 sCAR-NK 세포 전략은 CAR-매개 활성에 비해 면밀한 제어를 가능하게 한다. 또한, 상기 시스템은 재발된 질환을 야기할 수 있는 항원-상실 탈출 변이체를 잠재적으로 방지하기 위해 종양 세포 상의 다중 항원을 표적화하는 유연성을 제공한다.
NK92 발현 sCAR4를 갖는 항-CD19 스위치의 평가. B 세포 백혈병에 대한 CAR-NK 연구는 처음의 1개 스위치(즉 LCNT)로부터 PNE 펩티드가 없는 대조군 스위치를 포함하는 총 10개의 항-CD19 스위치(도 7, Rodgers 등 2016)까지 확장되었다. PNE 그래프팅 위치에 따라 명명되는 구성에는 WT(PNE가 없이 PNE만), HCNT(중쇄 N-말단(1가)), LCNT(경쇄 N-말단(1가)), NTBV(N-말단 2가(2개 사슬 모두)), LCC1(경쇄 C1), HCC1(중쇄 C1), C1BV(C1 2가(2개 사슬 모두)), HCCT(중쇄 C-말단), LCCT(경쇄 C-말단), 및 CTBV(C-말단 2가(2개 사슬 모두))가 포함된다.
이들 CD19 스위치를 AnnexinV/7AAD 사멸 검정(BIOLEGEND®)에서 NK92-sCAR4로 평가하였다. 모든 스위치가 스위치 농도-의존적 방식으로 NK92-sCAR4에 의해 Nalm6 세포의 사멸을 매개하였고, 이는 대조군 WT 스위치와 첨예하게 대비된다(도 8, 군 당 n=3 또는 4 +/-SEM). 구체적으로, 도 8은 증가된 농도의 항-CD19 스위치의 존재 하에 Nalm6의 CAR4-NK92-유도 사멸을 나타낸다. 각각의 스위치의 사멸 EC50를 표 1에 나타낸 바와 같이, Prizm에 의해 계산한다.
흥미롭게도, 이들 스위치는 NK92 세포-매개 사멸에서 Rodgers 등, 2016에 의해 이전에 기재된 바와 같은 sCAR-T 세포-유도 세포독성에서와 약간 상이한 상대 역동학을 나타내어, T 세포에서 결정된 스위치의 상대 유효성이 NK 세포에 대해 직접 반영될 수 없음을 제시하였다.
AML. 본 발명을 표적화하기 위한 추가적인 혈액학적 악성물로 급성 골수 백혈병(AML)까지 연장시켰다. 이를 위해, 스위치를 CD33, CD123, 및 CLL1로 구성된 3개의 AML-연관 항원에 대해 조작하였다. 도 9a 내지 9c는 AML 세포주 Molm14(도 9a), HL60(도 9b) 및 Molm13 상에서 이들 항원의 표면 발현뿐만 아니라 상이한 sCAR4-NK92 대 Molm14(도 9a) 또는 HL60 비(도 9b)에서, 또는 상이한 스위치 농도(도 9c)에서 이들 스위치에 의해 매개되는 상대 사멸 수준을 나타낸다. HL60(도 9b) 및 Molm13(도 9c)으로부터의 결과는 사멸에 대한 감수성 및 표적 세포 상에서 발현되는 항원의 수준 간 양의 상관관계를 제시하는 것으로 보인다. 여기서는 항-CD19 및 항-Fzd7 스위치를 비특이적 스위치 대조군으로 사용하였다.
과거에는, 상이한 항원 특이성을 갖는 세포를 인공적으로 혼합하였고 스위치가 이러한 설정에서 특이적 사멸을 매개할 수 있음이 나타났다. 보다 자연적 설정에서 스위치-의존적 항원 특이성을 추가 예시하기 위해, 3명의 독립적 공여체의 상업적 PBMC(Precision for Medicine)을 사용하였고 sCAR4-NK92 세포 및 항-CD33 또는 항-CD19 스위치 또는 둘 다를 함유하는 공동배양에서의 사멸 검정을 수행하였다. 각각 항-CD33 또는 항-CD19 스위치가 존재하는 경우에만 대식구/단핵구(CD33을 발현) 또는 B 세포(CD19를 발현)의 특이적 사멸이 관찰되었다(도 10a 내지 10c). CD33 및 CD19는 이들 세포 상에서 발현되지 않으므로 효과기 세포 및 스위치의 존재는 세포에 영향을 미치지 않았다. 대식구/단핵구 또는 B 세포의 사멸은 PNE가 없는 WT CD19 스위치가 사용되는 경우 최소였다.
통상적 CAR와 sCAR의 비교. 통상적 CAR 대비 sCAR 시스템의 유효성을 평가하기 위해, 2개의 시험관내 사멸 검정을 정면 수행하였다(ET=1:1; 군 당 n=3 +/-SD). 하나의 검정에서, 공동배양은 Raji 또는 Nalm6 B 림프종 세포주, 효과기 sCAR4-NK92 세포, 및 10 pM 항-CD19 스위치 CTBV를 함유하였다. 제2 검정에서, CD19-CAR4-NK92 세포를 Raji 또는 Nalm6 세포와 직접 공동배양하였다. 도 11은 평균을 낸 세포독성 수준을 나타낸다. Raji에 대해 스위치 및 sCAR4에 의해 매개되는 세포독성은 통상적 CAR에 의해 매개되는 것보다 약간 낮은 반면, Nalm6의 사멸은 두 CAR 시스템 모두에 있어서 필적한다. 표적으로 난소 항원 Fzd7 및 AML 항원을 사용하여 유사한 비교를 또한 수행할 것이다.
sCAR4-P2A-GFP 작제물. GFP를 사용하는 sCAR의 발현을 더 잘 모니터링하기 위해, sCAR4이 그 사이에 절단 가능한 펩티드 P2A(나타내지 않음)를 갖고 GFP와 프레임에-맞춰 융합된 작제물을 조작하여 sCAR4 및 GFP의 이중-시스트론 발현을 촉진하는 기존 IRES 단편을 대체하였다. sCAR4-P2A-GFP로 전달감염된 NK92 세포는 IRES-함유 작제물과 유사한 수준의 시험관내 세포독성을 규명하였다. 도 12는 GFP 발현 수준을 나타낸다. 구체적으로, B-sCAR4-P2A-GFP 또는 SB-sCAR4-IRES-GFP로 전달감염된 NK92 세포 상의 GFP 및 sCAR4 발현. WT NK92와 비교를 수행하였다. sCAR4의 발현을 Fc-PNE-AF647로 측정하였다.
도 13은 상이한 항-Fzd7 스위치의 존재 하에 sCAR4-P2AGFP 및 sCAR4-IRES-GFP를 발현하는 NK92 세포에 의해 유도된 MA148 세포의 시험관내 사멸의 정면 비교를 나타낸다.
성숙 NK 세포를 재생시키는 것을 목표로, 상기 작제물을 사용하여 iPSC를 전달감염시켰다. sCAR4-P2A-GFP 전달감염된 iPSC에서 sCAR4의 발현은 Fc-NPE-AF647을 사용하여 FACS에 의해 검출할 수 있었으나, 그 수준은 NK92 세포 상에서보다 낮았다(도 14).
sCAR4-P2A-GFP-전달감염 iPSC는 이의 다능성을 보유하였고(도 15a) 조혈 전구 세포로 분화되었다(도 15b). 성숙 NK 세포는 재생 중이며 종양 세포 사멸에서 이의 유효성에 대해 평가할 것이다.
본 발명의 결과는 놀랍고 유익한 것이었다. 본 발명 전에는, 기재된 스위치 가능한 PNE 시스템이 NK 세포를 사용하여 어떻게 작용할 것인지 이전에 제시되거나 알고자 시도된 바 없었다. 이전 시스템은 T 세포를 위해 이용되었으나, 몇몇 인자는 본 발명의 sCAR-NK 세포 시스템을 임의의 sCAR-T 세포 시스템과 분리하여 설정한다.
본 발명 이전에는, NK 세포 및 T 세포 간의 상당한 차이로 인해 스위치 가능한 PNE 시스템이 NK 세포를 사용하여 작용할 것인지 명확하지 않았다. 세포 표면 상 밀도 또는 기간으로 인해, sCAR의 발현은 NK 및 T 세포 간에 상이할 수 있고, 이는 세포가 어떻게 스위치 및 표적 세포를 연루시키는지에 영향을 미칠 수 있다. 또한, NK 세포 및 T 세포는 활성화를 위해 상이한 표면 수용체 세트, 신호전달 조절, 및 표적 세포와의 상호작용을 사용한다. 따라서, 이들 상이한 수용체 및 공동-수용체 상호작용으로, 스위치가 T 세포와 함께 어떻게 작용하는지에 기반하여 이들이 어떻게 NK 세포를 연루시킬지를 예측할 수 없다. 구체적으로, sCAR4-NK92 세포-매개 Raji 세포 사멸에서 상이한 CD19 스위치 간 사멸 역동학은 T 세포-연루 Nalm6 세포 사멸에서와 상이하였다(Rodgers, 등 2016). 본 발명에서 나타낸 바와 같이, T 세포를 위해 가장 효율적인 스위치가 반드시 NK 세포를 위해 가장 효율적인 것은 아니었고, 반대도 마찬가지였다. 상기 불일치가 NK 세포 및 T 세포 간 상이한 표면 수용체 위상 또는 sCAR 발현 수준의 영향에 기인하는지 여부는 공지되어 있지 않다.
본 발명에서는 iPSC-유래 NK 세포에서의 발현을 위한 sCAR 유전 벡터의 최적화를 또한 수행하였다. 구체적으로, 인슐레이터(insulator) 서열을 sCAR 유전자가 침묵화하는 것을 방지하기 위해 발현 플라스미드(PiggyBac)에 포함시켜야 한 반면, 이러한 인슐레이터는 NK92 세포주에서 sCAR 발현을 위해 필요하지 않았다. NK92 세포로, 훨씬 더 작은 벡터(SleepingBeauty 시스템)를 사용함으로써 NK92 세포에서 sCAR4의 효율적 발현이 용이하게 달성되었다. 또한, 대리물 리포터 단백질로, GFP 발현은 2개 단백질이 sCAR4-IRES-GFP의 구성에서 IRES 단편에 의해 매개되는 이중시스트론 방식으로 발현되는 경우 NK92 세포 상에서 sCAR4의 발현을 충실히 나타내었다. 대조적으로, GFP 발현은 동일한 구성으로 iPSC 또는 iPSC-NK 세포 상에서 sCAR4의 발현을 정확히 시사할 수 없었다. iPSC에서 발현 시스템을 개선하기 위해, IRES 단편이 P2A 절단 부위치로 대체된 새로운 작제물을 조작하였다. 상기 새로운 작제물로, GFP 및 sCAR4가 모두 조작된 iPSC에서 검출되었다(도 14).
마지막으로, NK 세포-연루 스위치는, 표적 세포에 직면하는 경우, 항원-보유 세포에 대한 이의 결합 강도에 있어서 T 세포-연루 스위치에서와 상이하게 거동할 수 있으며, 이에 따라 상이한 수준의 유효성을 유발하였다. 요약하면, sCAR4를 iPSC-유래 NK 세포로 조작함으로써, 그 자신의 고유한 특징을 갖는 완전히 상이한 치료 세포 산물을 제조하였다.
전반적으로, 본 발명의 신규한 iPSC-sCAR4-NK 세포 산물은 NK 세포의 내재적 특성뿐만 아니라 sCAR 시스템과 NK의 조합에 의한 새로운 속성에 기인하여, 임의의 선행 기술에 비해 상당한 장점을 제공한다. 스위치 시스템 및 NK 세포의 조합은 실제 기성(동종이형) 치료 접근의 생산을 강화하는 반면, T 세포를 사용하는 동일한 조합은 그러지 않을 것이다. NK 세포는 자체가 동종성 효과기 세포이며, 그 하나의 배치가 증식되고, 보관되고, 잠재적으로 제한되지 않는 수의 환자를 위해 사용될 수 있음을 의미한다. 대조적으로, T 세포는 자가 세포로 기능하며, 이에 따라 원치않는 독성 부작용을 배제하기 위해 환자-특이적 방식으로 사용해야 한다. 상이한 스위치를 사용함으로써, sCAR-발현 iPSC-유래 NK 세포는 한 번만 조작되면 되고 상이한 환자 뿐만 아니라 상이한 종양 표적에 대해 모두 사용된다. 즉, 상기 시스템은 sCAR-발현 iPSC-NK 세포가 한 번만 조작되면 되고 임의의 종양 항원 또는 바이러스-발현 항원에 대해 잠재적으로 모든 환자에서의 사용을 허용할 것임을 의미한다.
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Claims (22)
- 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)로 조작된 자연 살해(NK) 세포.
- 제1항에 있어서, sCAR이 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함하는 NK 세포.
- 제2항에 있어서, sCAR이 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및 CD3ζ 사슬을 추가로 포함하는 NK 세포.
- 제3항에 있어서, sCAR에 결합된 스위치를 추가로 포함하며, 스위치는 암 항원 또는 바이러스 항원으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 PNE를 포함하는 NK 세포.
- 제5항에 있어서, 암 항원이 CD19 또는 Frizzled 7인 NK 세포.
- 제1항에 있어서, 인간 유도된 다능성 세포로부터 유래되는 NK 세포.
- 암 또는 바이러스의 항원에 대해 활성화된 스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)로 조작된 유효량의 자연 살해(NK) 세포를 치료를 필요로 하는 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 대상체에서 암 또는 바이러스를 치료하는 방법.
- 제7항에 있어서, sCAR이 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서, sCAR이 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및 CD3ζ 사슬을 추가로 포함하는 방법.
- 제9항에 있어서, sCAR이 스위치에 결합됨으로써 활성화되며, 스위치는 각각 암 항원 또는 바이러스 항원으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 PNE를 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서, 암 항원이 CD19 또는 Frizzled 7인 방법.
- 제7항에 있어서, NK 세포가 동종이형인 방법.
- 제7항에 있어서, 암이 난치성인 방법.
- 제7항에 있어서, 암이 혈액학적 또는 고형 종양인 방법.
- 제14항에 있어서, 종양이 림프 또는 난소의 종양인 방법.
- 제7항에 있어서, 방법이 암 또는 바이러스에 대해 치료량의 모노클로날 항체 치료법의 투여를 추가로 포함하는 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 NK 세포를 포함하는 약학 조성물.
- 자연 살해(NK) 세포를 제조하는 방법으로서,
스위치 가능한 키메라 항원 수용체(sCAR)를 포함하는 막통과 단백질을 디스플레이하도록 NK 세포를 조작하는 단계; 및
sCAR의 이후 활성화를 위해 조작된 NK 세포를 보관하는 단계
를 포함하는 방법. - 제18항에 있어서, sCAR이 펩티드 신항원 에피토프(PNE)로의 결합에 특이적인 항체 scFv 영역을 포함하는 방법.
- 제19항에 있어서, sCAR이 NKG2D 막통과 도메인, 2B4 공동-자극 도메인, 및 CD3ζ 사슬을 추가로 포함하는 방법.
- 제20항에 있어서, sCAR이 스위치에 결합함으로써 sCAR을 활성화하는 단계를 추가로 포함하고, 스위치는 각각 암 항원 또는 바이러스 영역으로의 결합에 특이적인 항-암 또는 항-바이러스 항체 Fab 영역에 융합된 PNE를 포함하는 방법.
- 제21항에 있어서, 암 항원이 CD19 또는 Frizzled 7인 방법.
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