KR20220004992A - Car-nk 세포의 생산 방법 및 이의 용도 - Google Patents

Abstract

키메라 항원 수용체 및/또는 T 세포 수용체를 발현하는 NK 세포를 확장하는 방법이 본 출원에서 제공된다. CAR NK 세포를 투여하여 질환을 치료하는 방법이 추가로 제공된다.

Description

CAR-NK 세포의 생산 방법 및 이의 용도

본 출원은 2019년 3월 29일자로 출원된 미국 가출원 US 62/826,856에 대한 우선권을 주장하며, 그 전문이 본 출원에 참조로 포함된다.

1. 기술분야

본 발명은 일반적으로 면역학 및 의학 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 자연 살해 (natural killer: NK) 세포를 확장하는 방법에 관한 것이다.

2. 관련 기술에 대한 설명

암 진단을 받은 환자에게 이용 가능한 진단 및 치료 옵션의 기술 진보에도 불구하고, 예후가 흔히 여전히 불충분하고 많은 환자가 완치될 수 없다. 면역 요법은 정상 조직을 손상시키지 않으면서 악성 종양 세포를 근절시킬 잠재성을 갖는 다양한 종양 진단 환자에게 강력하지만 표적화된 치료를 제공할 가능성을 갖고 있다. 이론적으로, 면역계의 T 세포는 종양 세포에 대해 특이적인 단백질 패턴을 인식하고 다양한 이펙터 메커니즘을 통해 이의 파괴를 매개할 수 있다. 입양 T 세포 요법은, 환자 자신의 T 세포의 종양 근절 능력을 이용 및 증폭한 다음, 건강한 조직을 손상시키지 않으면서 잔류 종양을 효과적으로 제거하는 상태로 이러한 이펙터를 환자에게 되돌려주는 시도이다. 이러한 접근법이 종양 면역학 분야에서 새로운 것은 아니지만, 입양 T 세포 요법의 임상적 사용의 많은 단점은 암 치료에서 이러한 접근법의 완전한 사용을 손상시킨다. 예를 들어, 키메라 항원 수용체 (chimeric antigen receptor: CAR) T 세포는 환자에게 특이적이어서 개별 사례에 따라 각각의 환자에 대해 생산되어야 한다.

다른 한편으로, 제대혈 (cord blood: CB) 유래의 자연 살해 (natural killer: NK) 세포는 면역 요법을 위한 표준 재고 (off-the-shelf) 세포 공급원을 제공하며, 또한 많은 종양에 대한 NK 세포의 고유한 세포독성을 이용한다. 말초 혈액으로부터 유래된 CAR NK 세포에 대한 연구가 수행되었지만, 이러한 세포들은 또한 '표준 재고' 접근법에 이상적이지 않다. 이는 공여자가 각각의 경우에 NK 세포 기증을 위해 식별되어야 하기 때문이다.

CAR 조작된 NK92 세포도 또한 연구되었지만, NK92는 NK 세포 세포독성에 중요한 많은 NK 세포 수용체가 결핍된 림프종 환자로부터 유래된 NK 세포주이다. 또한, 상기 세포주는 림프종 환자로부터 유래되었기 때문에, 상기 세포는 주입 전에 방사선 조사되어야 한다. 이러한 NK 세포 수용체의 결핍 및 방사선 조사의 필요성은 세포의 증식 및 지속 능력을 상당히 손상시켜 NK 세포 수용체의 전체 어레이를 발현하는 CAR 변형된 CB-NK 세포 보다 덜 효과적이게 한다.

따라서, 임상 요법에 사용하기 위해 고효율로 CAR NK 세포를 생성하는 방법에 대한 미충족 요구가 있다.

발명의 개요

하나의 실시 형태에서, 본 개시 내용은 암과 같은 의학적 병태를 위한 요법과 관련된 방법 및 조성물을 제공한다. 특정 실시 형태에서, 상기 방법 및 조성물은 면역 요법 및/또는 세포 요법에 관한 것이다. 특정 실시 형태에서, 본 개시 내용은 인공 제시 세포 (artificial presenting cell: APC) 또는 다른 피더 세포 (feeder cell) 및 적어도 하나의 사이토카인의 존재하에 NK 세포의 출발 집단을 배양하는 단계; CAR 및/또는 TCR 발현 벡터를 상기 NK 세포에 도입하는 단계; 및 APC 및 적어도 하나의 사이토카인의 존재하에 기체 투과성 생물 반응기에서 상기 NK 세포를 확장하여 조작된 NK 세포의 확장된 집단을 수득하는 단계를 포함하는, 키메라 항원 수용체 (CAR) 및/또는 T 세포 수용체 (T cell receptor: TCR)를 발현하도록 조작된 자연 살해 (NK) 세포를 생산하는 생체외 방법에 관한 것이다. 일부 양태에서, 상기 기체 투과성 생물 반응기는 G-Rex®100M이다. 특정 양태에서, 상기 방법은 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는다. 일부 대안적인 경우에서, 상기 방법의 임의의 단계 또는 모든 단계는 기체 투과성 생물 반응기의 부재하에 일어난다.

일부 양태에서, 상기 조작된 NK 세포는 CAR을 발현한다. 특정 양태에서, 상기 조작된 NK 세포는 TCR을 발현한다. 특정 양태에서, 상기 조작된 NK 세포는 CAR 및 TCR 또는 다중 항원 수용체를 발현한다. 특별한 양태에서, 상기 조작된 NK 세포의 집단은 GMP를 준수한다. 특별한 양태에서, 상기 완전한 방법은 2주 미만, 예를 들어, 8일, 9일, 10일, 11일, 12일, 13일 또는 14일 내에 수행된다. 다른 양태에서, 상기 완전한 방법은 3주, 4주 또는 그 이상 걸릴 수 있다. 일부 양태에서, 상기 NK 세포는 개체와 관련하여 동종 이계 세포이다. 다른 양태에서, 상기 NK 세포는 개체와 관련하여 자가 세포이다.

일부 양태에서, 상기 NK 세포의 출발 집단은 제대혈, 말초 혈액, 골수, CD34⁺ 세포 또는 iPSC로부터 수득된다. 특별한 양태에서, 상기 NK 세포의 출발 집단은 제대혈로부터 수득된다. 일부 양태에서, 상기 제대혈은 이전에 동결된 적이 있다. 특정 양태에서, 상기 NK 세포의 출발 집단은 피콜-팩 (ficoll-paque) 밀도 구배를 사용하여 단핵 세포를 단리함으로써 수득된다. 일부 양태에서, 상기 방법은 CD3, CD14 및/또는 CD19 세포의 단핵 세포를 고갈시켜 상기 NK 세포의 출발 집단을 수득하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 양태에서, 상기 방법은 CD3, CD14 및 CD19 세포의 단핵 세포를 고갈시켜 상기 NK 세포의 출발 집단을 수득하는 단계를 추가로 포함한다. 특별한 양태에서, 고갈은 자성 분류를 수행하는 단계를 포함한다. 다른 양태에서, NK 세포는 분류, 자성 비드 선택 또는 상기 NK 세포의 출발 집단을 수득하기 위한 다른 방법을 사용하여 양성으로 선택될 수 있다.

특정 양태에서, 상기 APC는 감마 방사선 조사된 APC이다. 일부 양태에서, 상기 APC는 범용 APC (uAPC)이다. 일부 양태에서, 상기 uAPC는 (1) CD48 및/또는 CS1 (CD319), (2) 막 결합 인터루킨-21 (mbIL-21) 및 (3) 41BB 리간드 (41BBL)를 발현하도록 조작된다. 특별한 양태에서, 상기 NK 세포 및 APC는 1:1 내지 1:100 비율, 예를 들어, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9 또는 1:10 비율로 존재한다. 특정 양태에서, 상기 NK 세포 및 APC는 1:2 비율로 존재한다.

일부 양태에서, 적어도 하나의 사이토카인은 IL-2, IL-21, IL-15 또는 IL-18이다. 특정 양태에서, 상기 NK 세포의 배양 및/또는 확장은 2, 3 또는 4개의 사이토카인의 존재하에 있다. 일부 양태에서, 상기 사이토카인은 IL-2, IL-21, IL-15 및 IL-18로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 사이토카인, 예를 들어, IL-2는 100~300 U/mL, 예를 들어, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275 또는 300 U/mL의 농도로 존재한다. 특정 양태에서, 상기 적어도 하나의 사이토카인은 200 U/mL의 농도로 존재한다.

특정 양태에서, 상기 CAR 및/또는 TCR의 도입은 형질 도입 또는 전기 천공을 포함한다. 일부 양태에서, 상기 형질 도입은 레트로넥틴 형질 도입이다. 특별한 양태에서, 상기 형질 도입은 적어도 20%, 예를 들어, 적어도 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75% 또는 그 이상의 효율을 갖는다. 일부 양태에서, 상기 CAR 및/또는 TCR 발현 작제물은 렌티바이러스 벡터 또는 레트로바이러스 벡터이다. 특정 양태에서, 상기 방법은 적어도 1000배 확장, 예를 들어, 적어도 1100배, 1200배, 1300배, 1400배, 1500배, 1600배, 1700배, 1800배, 1900배, 2000배, 2100배, 2200배, 2300배, 2400배, 2500배 또는 그 이상의 확장을 초래한다.

일부 양태에서, 상기 CAR 및/또는 TCR은 CD19, CD319/CS1, BCMA, CD38, CLL1, CD70, ROR1, CD20, CD5, CD70, CD20, 암배아 항원, 알파 태아 단백질, CA-125, MUC-1, 상피 종양 항원, 흑색종 관련 항원, 돌연변이된 p53, 돌연변이된 ras, HER2/Neu, ERBB2, 폴레이트 결합 단백질, HIV-1 외피 당단백질 gp120, HIV-1 외피 당단백질 gp41, GD2, CD123, CD23, CD30, CD56, c-Met, 메소텔린, GD3, HERV-K, IL-11R알파, 카파 쇄, 람다 쇄, CSPG4, ERBB2, WT-1, EGFRvIII, TRAIL/DR4 및/또는 VEGFR2에 대해 항원 특이성을 갖는다. 일부 양태에서, 상기 CAR 및/또는 발현 작제물은 사이토카인 또는 2, 3 또는 4개의 사이토카인을 추가로 발현한다. 특정 양태에서, 상기 사이토카인은 IL-15, IL-21, IL-18 또는 IL-2이다.

추가의 양태에서, 상기 방법은 상기 조작된 NK 세포의 집단을 냉동 보존하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 양태에서, 상기 조작된 NK 세포는 냉동 보존된다. 냉동 보존된 NK 세포의 집단이 본 출원에서 추가로 제공된다.

또 다른 실시 형태에서, 상기 실시 형태의 방법에 따라 생산된 조작된 NK 세포의 집단이 제공된다. 본 실시 형태의 조작된 NK 세포의 집단 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물이 본 출원에서 추가로 제공된다. 따 다른 실시 형태는 유효량의 상기 실시 형태의 조작된 NK 세포를 포함하는, 대상체에서 질환 또는 장애의 치료에 사용하기 위한 조성물을 제공한다. 대상체에서 면역 관련 장애의 치료를 위한, 유효량의 상기 실시 형태의 조작된 NK 세포를 포함하는 조성물의 용도가 또한 본 출원에서 제공된다.

추가의 실시 형태는 유효량의 상기 실시 형태의 조작된 NK 세포를 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 대상체에서 면역 관련 장애를 치료하는 방법을 제공한다. 특정 양태에서, 상기 방법은 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는다. 특별한 양태에서, 상기 NK 세포는 상기 대상체와 공여자 사이에 KIR-리간드 불일치된다. 구체적인 양태에서, 상기 방법은 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는다. 특별한 양태에서, HLA 일치의 부재는 이식편 대 숙주 질환 또는 독성을 초래하지 않는다.

일부 양태에서, 상기 면역 관련 장애는 암, 자가 면역 장애, 이식편 대 숙주 질환, 동종 이식 거부 또는 염증성 병태이다. 특정 양태에서, 상기 면역 관련 장애는 염증성 병태이고, 상기 면역 세포는 글루코코르티코이드 수용체의 발현을 본질적으로 갖지 않는다. 일부 양태에서, 상기 대상체는 스테로이드 요법을 받은 적이 있거나 투여받고 있다. 일부 양태에서, 상기 NK 세포는 자가 세포이다. 일부 양태에서, 상기 NK 세포는 동종 이계 세포이다.

특별한 양태에서, 상기 면역 관련 장애는 암이다. 일부 양태에서, 상기 암은 고형암 또는 혈액학적 악성 종양이다.

추가의 양태에서, 상기 방법은 적어도 제2 치료제를 투여하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 양태에서, 상기 적어도 제2 치료제는 화학 요법, 면역 요법, 수술, 방사선 요법 또는 생물 요법을 포함한다. 특별한 양태에서, 상기 NK 세포 및/또는 적어도 제2 치료제는 정맥내로, 복강내로, 기관내로, 척수강내로, 종양내로, 근육내로, 내시경으로, 병변내로, 경피로, 피하로, 국소적으로, 또는 직접 주사 또는 관류에 의해 투여된다. 상기 조합 요법은 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있다.

추가의 실시 형태는 유효량의 상기 실시 형태의 조작된 NK 세포를 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 대상체에서 임의의 종류의 감염을 치료하는 방법을 제공한다. 특정 양태에서, 상기 방법은 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는다. 특별한 양태에서, 상기 NK 세포는 상기 대상체와 공여자 사이에 KIR-리간드 불일치된다. 구체적인 양태에서, 상기 방법은 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는다. 일부 양태에서, 상기 NK 세포는 상기 대상체와 공여자 사이에 KIR-리간드 불일치된다. 특별한 양태에서, HLA 일치의 부재는 이식편 대 숙주 질환 또는 독성을 초래하지 않는다. 일부 양태에서, 상기 NK 세포는 자가 세포이다. 일부 양태에서, 상기 NK 세포는 동종 이계 세포이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 본 발명의 사상과 범위 내에서의 다양한 변경 및 변형이 상세한 설명으로부터 당해 분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이기 때문에, 상세한 설명 및 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내지만 단지 예시로서만 제공된다는 것을 이해해야 한다.

하기 도면들은 본 명세서의 일부를 형성하며, 본 발명의 특정 양태들을 추가로 증명하기 위해 포함된다. 본 발명은 본 출원에서 제시된 구체적인 실시 형태들에 대한 상세한 설명과 함께 이들 도면들 중 하나 이상을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다.
도 1: 임상 GMP 등급 CAR-NK 형질 도입 및 확장.
도 2: 배양 14일 후 5개의 상이한 CB 유닛로부터 생성된 GMP 등급 CAR 형질 도입된 CB-NK 세포의 특성.
도 3: 플라스크 대 G-Rex® 생물 반응기에서의 CAR NK 세포 확장.
도 4: 상이한 NK 세포 제제로 처리된 그룹에서 마우스의 평균 생존 (일).
도 5: Raji 종양으로 생착되고 상이한 NK 세포 제제로 처리된 마우스의 생존 퍼센트.
도 6: Raji 종양으로 생착되고 상이한 NK 세포 제제로 처리된 마우스의 생존 비교.
도 7: 표시된 NK 세포 제제로 처리된 마우스의 생체 형광 영상 촬영.
도 8: 종양 표적에 대한 CAR NK 세포의 활성에 대한 KIR-HLA 상호 작용 차단의 영향.
도 9: 표 1. 기준선에서 환자의 특성.
도 10: 표 2. 11명의 연구 환자에서의 이상 반응.
도 11: CAR-NK 요법 및 관해 후 치료에 대한 임상 반응. 연구에서 항-CD19 키메라 항원 수용체 (CAR) 자연 살해 (NK) 세포로 처리된 11명의 환자에 대한 임상 결과 및 후속 요법이 도시되어 있다. 반응은 만성 림프구성 백혈병에 대한 국제 워크숍의 2018년 기준과 비호지킨 림프종에 대한 2014년 루가노 분류에 따라 확인 및 평가되었다. 표시된 반응은 부분 반응 (partial respons: PR) 및 완전 반응 (complete response: CR)을 포함하며; MRD는 골수 (bone marrow: BM) 침윤이 있거나 없는 다중 파라미터 유세포 계측법으로 평가될 때 최소 잔류 질환을 나타낸다. 환자 3은 4회 용량 (x4)의 리툭시맙을 받았고; 환자 5 및 7의 경우, 백색 파선은 관해 후 요법의 지속 기간을 나타낸다. HSCT는 조혈 줄기 세포 이식을 나타낸다.
도 12a 및 12b: 주입 후 CAR-NK 세포의 지속성. 도 12a는 환자가 투여받은 CAR-NK 세포의 용량에 따른 정량적 폴리머라아제 연쇄 반응 검정에서 평가될 때 말초 혈액 샘플 중 CAR-NK 세포의 측정치를 나타낸다. DNA 마이크로그램 당 3개 카피의 수평 회색선은 이러한 분석에 대한 정량화의 하한을 나타낸다. 수평 실선 막대는 각각의 용량 수준에 대한 다양한 시점에서 카피 수의 중앙값을 나타낸다. CAR-NK 세포의 단일 주입 후, CAR 서열은 11명의 환자 모두에서 검출될 수 있었다. 값은 용량 수준에 관계 없이 주입 후 1년 이하 동안 증가하고 말초 혈액에서 검출 가능한 상태로 유지되었다. 투여된 세포 용량과 주입 후 14일 이후의 CAR-NK 카피 수 사이에는 어떠한 관계도 관찰되지 않았으며, 이는 CAR-NK 세포의 지속성이 주입된 세포의 생체내 증식에 의해 유도되었다는 것을 시사한다. 추적 관찰 기간은 환자들에서 달랐다. 도 12b는 요법에 대한 반응에 따른 11명의 환자에 대한 주입 후 처음 28일 동안의 CAR-NK 세포의 피크 카피 수를 도시한 것이다. 30 일차에 반응을 보인 환자는 반응이 없는 환자 보다 주입 후 CAR-NK 세포의 카피 수 피크가 유의하게 더 높았다 (중앙값, 마이크로그램 당 카피 31,744 대 903, P = 0.02). 수평 흑색 막대는 중앙값을 나타낸다.
도 13a~13c: GMP 등급 CAR-NK 세포는 1차 CLL 표적을 퍼포린 의존적 방식으로 사멸시킨다. 도 13a는 쌍을 이루는 생체외 확장된 비-형질 도입된 NK 세포 (NT-NK 세포; 흑색선)와 비교하여 GMP 등급 iC9/CAR19/IL-15 형질 도입된 CB NK 세포 (적색선)에 의한 1차 CLL 표적 (n=4)의 용해를 도시한 것이다. ***는 p< 0.0001를 나타내고, **는 p< 0.01을 나타낸다. 도 13b는 콘카노마이신 A (CMA) 처리 후 퍼포린 (적색 원)의 평균 형광 강도의 배수 변화를 나타내며, 다음과 같이 계산된다: CMA 배양 후 퍼포린 MFI/CMA 배양 후 퍼포린 MFI. NK 세포 표면 상의 CD56 (흑색 원)과 CAR (녹색 원)의 MFI 수준은 대조군으로서 측정되었으며, CMA 처리 (n=3) 후에도 변하지 않은 상태로 유지되었다. 도 13c는 CMA 처리 전 (흑색 원) 및 후 (백색 원)에 GMP 등급 iC9/CAR19/IL-15 형질 도입된 CB NK 세포에 의한 1차 CLL 표적 (n=4)의 용해를 도시한 것이며; **는 p< 0.01을 나타내고, *는 p<0.05를 나타낸다.
도 14: 환자 5의 방사선학적 반응. 연구 등록시 수행된 환자 5의 FDG PET-CT 스캔, CAR-NK 세포 주입을 받기 전 (상단 행) 및 후 29 일차 (하단 행). 횡격막 위와 아래의 림프절에서 FDG 흡수를 도시하는 우측 상부 모서리 투영 영상. 확대된 장간막 림프절에서 비정상적으로 흡수된 FDG PET-CT 스캔을 도시하는 우측 상부 중앙 (흑색 화살표). 확대된 장간막 림프절을 도시하는 좌측 상부 중간 PET-CT 스캔 (백색 화살표). 장간막 선병증에 국한된 FDG 흡수를 도시하는 좌측 상부 "융합" PET-CT 스캔. 횡격막 위와 아래의 림프절에서 FDG 흡수의 해상도를 도시하는 우측 하부 모서리 투영 영상. 장간막 림프절에서 흡수가 없는 FDG PET-CT 스캔을 도시하는 우측 하부 중간 (흑색 화살표). 확대된 안정한 장간막 림프절을 도시하는 좌측 하부 중간 PET-CT 스캔 (백색 화살표). 장간막 선병증 (화살표)에서 FDG 흡수가 없음을 도시하는 좌측 하부 "융합" PET-CT 스캔.
도 15: CB CAR-NK 세포와 수여자 사이의 HLA 불일치 정도에 따른 주입 후 CAR-NK 세포의 지속성. 주입 후 여러 시점에서 환자로부터 수집된 말초 혈액 샘플 중 iC9/CAR19/IL-15 변형된 CB-NK 세포의 지속성 및 확장을 qPCR로 평가하였다. 녹색 점은 부분적으로 HLA 일치된 CAR-NK 생성물 (4/6 HLA 일치)을 투여받은 9명의 환자에 대한 말초 혈액 샘플 중의 CAR-NK 카피 수를 나타낸다. 적색 점은 HLA 불일치된 생성물 (1/6 또는 2/6 HLA 일치)을 투여받은 2명의 환자에 대한 CAR-NK 카피 수를 나타낸다. 흑색 점선은 PCR 검정의 검출 수준을 나타낸다.
도 16a~16d: 다중 파라미터 유세포 계측법에 의한 CAR-NK 세포의 검출. 도 16a는 대표적인 환자 (환자 6, CAR-NK 주입 후 +3일)의 말초 혈액에서 공여자 CAR-NK 세포의 검출을 위한 유세포 계측 게이팅 전략을 도시한 것이다. FSC-A 및 SSC-A를 사용하여 림프구를 선택하였고 (i); 다음으로, SSC-W 대 SSC-H를 사용하여 이중선을 제외하였고 (ii); 생/사 염료를 사용하여 생 세포를 동정한 다음 (iii); CD45+ 세포에 대한 게이팅에 의해 생 세포 집단 내의 조혈 세포를 선택하였고 (iv); CD33 음성 및 CD14 음성 세포에 대한 게이팅에 의해 골수 세포를 제외하였고 (v); CD3- 및 CD56+ 세포에 대한 게이팅에 의해 NK 세포를 동정하였다 (vi). CD3-CD56+ 서브세트 내에서, 공여자 특이적 HLA 항원의 발현에 근거하여 제대혈 유래 NK 세포를 동정하였다 (vii). 사람 IgG 힌지 (109606088/ Jackson Immuno Rsch)의 CH2-CH3 도메인에 대해 지시된 항체를 사용하여 공여자 NK 세포 상의 CAR 발현을 추가로 결정하였다 (viii). CD45+CD33-CD14- 림프구 집단에 대한 게이팅에 의한 CD19 및/또는 CD20의 발현에 의해 B 세포를 동정하였다 (ix). 도 16b는 주입 후 8, 14 및 21 일차에 환자 6에 대해 상기에서 기재된 게이팅 전략을 사용하여 CAR-NK 빈도를 도시한 것이다. 도 16c는 주입 후 3, 14 및 21 일차에 환자 8에 대한 CAR NK 빈도를 도시한 것이다. 도 16d는 주입 후 3, 7 및 14 일차에 환자 10에 대한 CAR NK 빈도를 도시한 것이다. PBMC: 말초 혈액 단핵 세포, FSC-A: 전방 산란 영역, FSC-H: 전방 산란 높이, SSC-A: 측면 산란 영역, SSC-H: 측면 산란 높이.
도 17: 대표적인 환자의 림프절에서 CAR-NK 세포의 검출을 위한 일련의 수동 게이팅 전략. 환자 6의 림프절에서 공여자 CAR NK 세포의 검출을 위한 게이팅 전략을 도시하는 유세포 계측 데이터. 단일 림프절에서 잔류 FDG 활성을 조사하기 위해 CAR-NK 주입 후 105일에 생검을 수행하였다. FSC-A 및 SSC-A에 근거하여 림프구 집단을 선택하였고 (i); 다음으로, SSC-W 대 SSC-H를 사용하여 이중선을 제외하였고 (ii); 생/사 염료를 사용하여 생 세포를 동정한 다음 (iii); CD45+ 세포에 대한 게이팅에 의해 생 세포 집단 내의 조혈 세포를 선택하였고 (iv); CD33 음성 및 CD14 음성 세포에 대한 게이팅에 의해 골수 세포를 제외하였고 (v); CD3- 및 CD56+ 세포에 대한 게이팅에 의해 NK 세포를 동정하였다 (vi). CD3-CD56+ 서브세트 내에서, 공여자 특이적 HLA 항원의 발현에 근거하여 제대혈 유래 NK 세포를 동정하였다 (이러한 경우, CAR NK 세포는 HLAA3 양성이고, 수여자는 HLA-A3 음성임) (vii). PBMC: 말초 혈액 단핵 세포, FSC-A: 전방 산란 영역, FSC-H: 전방 산란 높이, SSC-A: 측면 산란 영역, SSC-H: 측면 산란 높이.
도 18: 대표적인 환자의 말초 혈액, 골수 및 림프절 중의 CAR-NK 카피 수. 상기 도면은 환자 8에 대한 말초 혈액(녹색 원), 골수 (적색 원) 및 림프절 (흑색 원)의 다양한 시점에서 qPCR에 의해 측정된 CAR-NK 카피 수를 도시한 것이다. 단일 림프절에서 잔류 FDG 활성을 조사하기 위해 CAR-NK 주입 후 56 일차에 림프절 생검을 수행하였다. 생검 결과, 석회화를 동반한 괴사 덩어리가 있었고, 림프종의 증거는 없었다. 동일한 기간 동안 수집된 말초 혈액 및 골수 샘플과 비교하여 상당히 높은 수준 (>25배)으로 림프절 (118,897.4 카피/μg)에서 qPCR에 의해 CAR-NK 전사물을 검출할 수 있었다.
도 19: 말초 혈액 및 골수 샘플 중의 주입 후 CAR-NK 세포의 지속성. 상기 도면은 qPCR에 의해 평가될 때 말초 혈액 및 골수 샘플 중 CAR-NK 세포의 측정치를 도시한 것이다. 녹색 및 적색 점은 각각 말초 혈액 및 골수 샘플을 나타낸다. 녹색 (말초 혈액)과 적색 (골수) 실선은 다양한 시점에서 복제 수의 중앙값을 나타낸다. CAR-NK 전사물은 말초 혈액과 골수에서 유사한 수준으로 검출 가능하였다.
도 20: CAR-NK 주입 후 T 세포를 발현하는 공여자 CAR을 검출하기 위한 게이팅 전략. 대표적인 환자 (환자 6, CAR-NK 주입 후, +8일, 패널 i 내지 viii, 및 +21일, 패널 ix 및 x)의 말초 혈액에서 T 세포를 발현하는 공여자 유래 T 세포 및 공여자 유래 CAR의 검출을 위한 유세포 계측 게이팅 전략. FSC-A 및 SSC-A를 사용하여 림프구 게이트를 선택하였고 (i); 다음으로, SSC-W 대 SSC-H를 사용하여 이중선을 제외하였고 (ii); 생/사 염료를 사용하여 생 세포를 동정한 다음 (iii); CD45+ 세포에 대한 게이팅에 의해 생 세포 집단 내의 조혈 세포를 선택하였고 (iv); CD33 음성 및 CD14 음성 세포에 대한 게이팅에 의해 골수 세포를 제외하였고 (v); CD3+ CD56- 세포에 대한 게이팅에 의해 T 세포를 동정하였다 (vi). CD3+ 서브세트 내에서, 공여자 특이적 HLA 항원의 발현에 근거하여 제대혈 유래 T 세포를 동정하였다 (vii). 사람 IgG 힌지 (109606088/ Jackson Immuno Rsch)의 CH2-CH3 도메인에 대해 지시된 항체를 사용하여 공여자 T 세포 상의 CAR 발현을 추가로 결정하였다. 백분율은 CAR 분자를 발현하는 CD3+ T 세포의 빈도를 나타낸다 (viii). 패널은 CAR NK 주입 후 +8일 (vii 및 viii) 및 +21일 (ix 및 x)에 환자로부터 수집된 PBMC 샘플에서 CAR+ 공여자 T 세포에 의한 최소 오염을 도시한 것이다. 유사한 결과는 이용 가능한 일련의 샘플을 보유하는 2명의 추가 환자에서 발견되었다 (데이터는 표시되지 않음). PBMC: 말초 혈액 단핵 세포, FSC-A: 전방 산란 영역, FSC-H: 전방 산란 높이, SSC-A: 측면 산란 영역, SSC-H: 측면 산란 높이.
도 21a~21r: 말초 혈액 중 염증성 사이토카인의 수치. 패널은 CAR-NK 주입 후 말초 혈액 샘플 중 염증성 사이토카인에 대한 시간 경과를 도시한 것이다. 수평선은 중앙값을 나타낸다.
도 22a~22b: 환자 특징.
도 23: 주입된 CAR-NK 세포 생성물의 특징.
도 24: 추적 관찰 동안의 CAR-NK 세포 지속성. CAR-NK 지속성은 qPCR을 사용하여 말초 혈액에서 측정되었다.
도 25: CAR-NK 주입 후 여러 시점에서 환자 샘플의 공여자 특이적 항체 측정. (-)는 결과가 이용 불가능하다는 것을 나타낸다.
도 26a~26b: CAR19-CD28-제타-2A-IL15 벡터로 형질 도입된 CB-NK 세포의 항백혈병 기능. (도 26a) 형질 도입되지 않은 NK 세포 (상단 패널)와 비교한 CB NK 세포(하단 패널)의 형질 도입 효율 (85%). 형질 도입은 안정적이다. (도 26b) CAR-NK 세포는 K562 세포에 대해 동일한 이펙터 기능을 보유하는 형질 도입되지 않은 (NT) 생체외 확장 및 활성화된 NK 세포와 비교하여 CD19+ Raji 종양 및 1차 CLL을 살해하는데 보다 효율적이다. P < 0.001 (iC9/CAR.CD19/IL15 + Raji 대 NT-NK + Raji); P < 0.001 (iC9/CAR.CD19/IL15 + CLL 대 NT-NK + CLL); P=ns (iC9/CAR.CD19/IL15 + K562 대 NT-NK + K562).
도 27a~27c: iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB NK 세포의 생체내 귀소, 증식 및 항종양 활성. (도 27a) C9/CAR.19/IL15 형질 도입된 eGFP-FFLuc 표지된 CB-NK 세포는 CAR.19 형질 도입된 CB-NK 세포 또는 NT-NK 세포 보다 더 효율적으로 질환 부위 (간, 비장, 골수 BM)에 위치한다. (도 27b) 루시퍼라아제 라벨링된 Raji 세포로 생착된 NSG 마우스 내로 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 주입은 생체내 생체 발광 영상 촬영에 의해 입증되는 바와 같이 종양 근절을 초래한다. 색상은 발광 강도를 나타낸다 (적색, 최고; 청색, 최저). (도 27c) 단일 용량의 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB NK의 생체내 항종양 활성은 IL-15가 결핍된 CAR.CD19 작제물로 형질 도입되거나 형질 도입되지 않은 CB-NK 세포 보다 훨씬 더 우수하다. P= 0.001 (iC9/CAR.CD19/IL15 + Raji 대 NT-NK + Raji); P= 0.044 (iC9/CAR.CD19/IL15 + Raji 대 CAR.CD19 + Raji); P= 0.006 (CAR.CD19 + Raji 대 NT-NK + Raji) P= 0.182 (NT-NK + Raji 대 Raji 단독).
도 28a~28b: IL-15 형질 도입된 CB-NK 세포는 자율 또는 조절 이상 성장의 징후를 나타내지 않는다. (도 28a) iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB NK 세포는 자율 성장의 증거 없이 시험관내 배양 6주 이내에 확장을 중단한다. (도 28b) 장간막 림프절의 현미경 사진은 NSG 마우스를 대표하는 임의의 실험 마우스에서 림프구가 없는 흔적 림프 조직을 도시한 것이다. 비장의 영상은 림프구가 없는 흔적 세동맥 주위 림프 조직 (흑색 화살표)을 보여주며, 거핵 세포 및 헤모시데린 함유 대식 세포를 비롯한 다양한 단계의 적혈구 및 골수 시리즈 세포로 구성된 조혈 조직으로 둘러싸여 있다. 골수는 정상적인 조혈 세포를 함유하고, 비정상적인 림프구를 함유하지 않는다. H&E 염색, 배율 x200. iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB NK 세포로 처리된 NSG 마우스의 2가지 대표적인 그룹의 슬라이드.
도 29: iC9.CAR.19.CD28.CD3ζ.IL15 형질 도입된 CB NK 세포에 의한 IL-15 생산; iC9.CAR.19.CD28.CD3ζ.IL15 형질 도입된 CB NK 세포는 시험관 내에서 항원 자극에 반응하여 IL-15를 생산한다.
도 30a~30b: 유도성 카스파아제-9 자살 유전자의 활성화는 iC9/CAR.19/IL15+ CB-NK 세포를 제거한다. (도 30a) iC9-CAR-IL15+ CB-NK 세포의 배양물에 대한 10 nM의 AP1903의 첨가는 아넥신-V-7AAD 염색에 의해 평가될 때 4 시간 이내에 형질 전환 세포 (하단 우측 패널)의 아폽토시스/괴사를 유도하였다. NT, 형질 도입되지 않은 CB-NK 세포; CCAR, iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 NK 세포; (도 30b) Raji 세포로 i.v. 생착되고 iC9/CAR.19/IL15+ CB-NK 세포로 주입된 CB-NK 세포를 10~14일 후에 2회 용량의 AP1903 이량체 (50 μg)로 이틀 간격으로 i.p. 처리하였다. iC9/CAR.19/IL15 발현 NK 세포는 3일 후 테스트된 모든 장기에서 실질적으로 감소하였다.

고무적인 임상 결과가 CD19⁺ 림프성 암을 표적화하는 레트로바이러스 벡터로 형질 도입된 사람 제대혈 유래 자연 살해 (CB-NK) 세포에서 나타났다. 골수 종양, 다발성 골수종 및 고형 종양 암 항원을 표적화하는 다수의 추가 CAR-NK 세포 작제물이 생성되었다. 일부 실시 형태에서, 본 개시 내용은 NK 세포의 강력한 확장을 위한 방법을 제공한다. 상기 세포는 냉동 또는 해동된 CB 유닛으로부터 수득될 수 있으며, 항원 제시 세포 (antigen presenting cell: APC), 예를 들어, 범용 항원 제시 세포 (universal antigen presenting cell: uAPC), 또는 기타 피더 세포 및 사이토카인, 예를 들어, 인터루킨 (IL)-2의 공동 배양물을 함유하는 기체 투과성 생물 반응기에서 확장될 수 있다.

임상 요법을 위해 CAR NK 세포를 사용하는 한 가지 제한은 해동 후 이의 작은 수 및 이의 해동 후 불충분한 생존성 때문이다. 본 연구는 CAR NK 세포의 생체외 확장을 위한 GMP 준수 전략을 사용하여 이러한 제한들을 모두 해결하였다. 본 발명의 방법은 약 66%의 우수한 CAR 형질 도입 효율로 2주 내에 2200배 확장의 중앙값을 초래하였다. 이러한 전략을 사용하여, 환자 치료를 위해 kg 당 최대 400회 용량의 1×10⁶개 CAR NK 세포를 생성할 수 있다.

따라서, 본 개시 내용의 특정 실시 형태는 세포 및 면역 요법을 위해 의도된 임상 등급 NK 세포의 제조, 확장, 품질 제어 및 기능적 특성화에 관한 방법 및 조성물을 제공한다. 시간 제약을 충족하면서 환자 내에 주입하기 위해 임상적으로 관련된 수의 NK 세포를 성장시키고 성형하는 것은 최상의 상황에서도 극도로 어려운 일이다. 개시된 방법 및 조성물은 NK 세포 제조의 기술적 과정, 달성 가능한 NK 세포 확장의 세부 사항 및 동력학, 성공적인 세포 성형을 확인하기 위한 분자 특성화를 자세히 설명한다.

본 발명의 방법은 CAR 작제물을 갖는 NK 세포의 높은 일관된 형질 도입 수준 및 후속 주입을 위해 새롭하게 주입되거나 동결될 수 있는 매우 강력한 CB-CAR-NK 세포의 신속한 생산을 제공한다. 본 출원에서 제공되는 냉동 CAR-NK 세포 생성물은 생산에 필요한 지연 없이 해동되고 환자 내에 주입될 수 있는 진정한 "표준 재고" 세포 요법이다.

또한, 본 연구에서는 환자와 HLA 일치하지 않는 NK 세포 및 CAR-NK 세포를 주입하는 안전성이 입증되었다. 따라서, 더 이상 불필요한 HLA 일치와 해동된 생성물의 강력한 효능의 조합에 의해, CAR-NK 세포를 포인트 오브 케어 제품 (point of care product)으로서 주입할 수 있는 "표준 재고" 제품으로서 이제 준비될 수 있는 CAR 기반 요법의 사용에 있어서 패러다임 전환이 초래되었다. 본 전략은 또한 말초 혈액, 골수, 조혈 줄기 세포, 유도 만능 줄기 세포 또는 NK 세포주를 비롯한 임의의 공급원 유래의 NK 세포에 적용될 수 있다.

구체적인 양태에서, 상기 NK 세포는 APC, 예를 들어, K-562 기반 피더 세포 또는 기타 피더 세포, 예를 들어, 림프아구성 세포주 또는 비드, 및 하나 이상의 사이토카인, 예를 들어, IL-2, IL-15, IL-12, IL21 또는 lL-18과 공동 배양된 건강한 공여자의 제대 CB로부터 단리될 수 있다. 그 다음, 상기 NK 세포는 레트로바이러스, 렌티바이러스, 아데노바이러스 또는 아데노 관련 바이러스 벡터로 형질 도입되거나, 혈액학적 암 및 고형암을 표적화하는 잠자는 미녀 또는 피기백 (piggy-back) 작제물로 전기 천공될 수 있다. 그 다음, 상기 형질 도입된 세포를 APC 또는 기타 피더 세포 및 IL-2 또는 기타 사이토카인과의 공동 배양물을 함유하는 기체 투과성 생물 반응기에서 추가로 확장하여 강력한 CAR 형질 도입된 CB-NK 세포를 수득할 수 있다. 이러한 세포는 새롭게 주입되거나 나중에 해동 및 주입을 위해 냉동될 수 있다.

동종 이계 환경에서 주입을 위한 CAR-T 세포는 치명적인 GVHD를 예방하기 위해 HLA 일치되어야 하거나, T 세포 수용체를 제거하도록 유전적으로 조작되어야 한다. 이전 연구에서는 안전성과 CB 이식 일치의 요구 사항과의 일관성을 위해 4/6 HLA 항원과 일치하는 임상적 NK 세포 및 CAR-NK 세포 생성물을 생성하기 위해 CB 유닛이 사용되었다. 그러나, 본 연구에서는 2명의 환자가 무독성 환자에 대한 어떠한 항원에서도 HLA 일치되지 않은 동종 이계 CB 유래 NK 세포로 치료를 받았다. 이들은 어떠한 GVHD 또는 기타 독성도 없이 안전하게 주입되었으며, 4/6 HLA 일치된 NK 세포와 비교하여 환자에서 비슷한 지속성을 나타냈다. 이는 CB 유닛을 사용하여 어떠한 HLA 일치의 필요성도 없이 NK 및 CAR-NK 세포 생성물을 생성하기 위한 현재 플랫폼을 확립하였다. NK 세포 생산을 위해 CB 은행에서 무작위로 CB 유닛을 선택하면, 환자의 HLA 분류를 제거한 다음 CB 유닛과 일치시킴으로써 사용 가능한 CB 유닛의 수가 크게 확장되고, 요법의 시기와 물류가 개선된다.

추가의 양태에서, 본 발명의 방법은 살해 면역글로불린 수용체 (killer immunoglobulin receptor: KIR) 리간드에 대해 분류되고 수여자와 불일치되는 CAR NK 생산을 위한 CB 유닛을 동정하고 선택하는 단계를 포함할 수 있다. KIR-리간드 불일치로 인해 생성된 동종 이식편 반응은 종양 세포의 CAR 매개성 인식과 상승 작용함으로써 CAR 형질 도입된 NK 세포의 활성을 추가로 증진시킬 수 있다. 실제로, 본 연구는 HLA 차단 항체를 사용하여 KIR-리간드 상호 작용을 차단하는 것이 CLL 표적의 CAR-NK 매개성 세포독성을 유의하게 증진시킬 수 있다는 것을 보여주었다 (도 8).

본 발명의 CAR 형질 도입된 NK 세포는 액상 및 고형 종양을 모두 포함하는 많은 암의 면역 요법을 위한 세포의 표준 재고 공급원을 제공할 수 있다. CB 유래 NK 세포의 레트로바이러스 형질 도입은 자가 반응성 B 또는 T 세포를 표적화함으로써 많은 암의 면역 요법에 사용하고 바이러스, 세균, 진균 및 자가 면역 장애를 비롯한 감염을 잠재적으로 치료하기 위한 조작된 세포의 보다 긴 지속성 및 개선된 효능을 허용한다.

I. 정의

특정 구성 요소와 관련하여, 본 출원에서 사용되는 "본질적으로 없는"은, 특정 구성 요소가 조성물로 의도적으로 제형화되지 않았고/않았거나 오염물로서만 또는 미량으로만 존재하는 것을 의미하는 것으로 본 출원에서 사용된다. 따라서, 조성물의 의도치 않은 임의의 오염으로 인해 생성된 특정 구성 요소의 총량은 0.05% 미만, 바람직하게는 0.01% 미만이다. 특정 구성 요소의 양을 표준 분석 방법으로 검출할 수 없는 조성물이 가장 바람직하다.

본 출원의 명세서에서 사용되는 "한" 또는 "하나"는 하나 이상을 의미할 수 있다. 본 출원의 청구항(들)에서 사용되는 "한" 또는 "하나"라는 단어는, "~을 포함하는"이라는 단어와 함께 사용될 때, 하나 또는 하나 이상을 의미할 수 있다.

청구항에서 "또는"이라는 용어의 사용은, 명백하게 대안만을 지칭하는 것으로 명시되지 않거나, 본 개시 내용이 대안만 및 "및/또는"을 지칭하는 정의를 뒷받침하고 있다고 하더라도 그 대안이 상호 배타적이지 않는다면, "및/또는"을 의미하는 것으로 사용된다. 본 출원에서 사용되는 "또 다른"은 적어도 제2 또는 그 이상을 의미할 수 있다.

본 출원 전반에 걸쳐, "약" 이라는 용어는 어떠한 값이 장치, 값을 측정하는데 사용되는 방법, 또는 해당 연구 대상체들 사이에 존재하는 변이에 대한 고유의 오차 변이를 포함한다는 것을 나타내는데 사용된다.

"면역 장애", "면역 관련 장애" 또는 "면역 매개성 장애"는 면역 반응이 질병의 발생 또는 진행에 중요한 역할을 하는 장애를 지칭한다. 면역 매개성 장애로는 자가 면역 장애, 동종 이식 거부, 이식편 대 숙주 질환, 및 염증성 및 알러지성 병태가 포함된다.

"면역 반응"은 면역계의 세포, 예를 들어, B 세포 또는 T 세포, 또는 자극에 대한 선천성 면역 세포의 반응이다. 하나의 실시 형태에서, 상기 반응은 특정 항원에 특이적이다 ("항원 특이적 반응").

"자가 면역 질환"은, 면역계가 정상 숙주의 일부인 항원 (즉, 자가 항원)에 대해 면역 반응 (예를 들어, B 세포 또는 T 세포 반응)을 생성하여 결과적으로 조직에 손상을 입히는 질환을 지칭한다. 자가 항원은 숙주 세포로부터 유래될 수 있거나, 통상적으로 점막 표면에 콜로니를 형성하는 미생물 (공생 유기체로서 공지됨)과 같은 공생 유기체로부터 유래될 수 있다.

질병 또는 병태의 "치료하는" 또는 치료는 당해 질병의 징후 또는 증상을 완화시키려는 노력으로 환자에게 하나 이상의 약물을 투여하는 단계를 포함할 수 있는 프로토콜을 실행하는 것을 지칭한다. 치료의 바람직한 효과는 질병 진행의 감소, 질병 상태의 개선 또는 완화, 및 관해 또는 예후 개선을 포함한다. 완화는 질병 또는 병태의 징후나 증상이 출현하기 전 뿐만 아니라 이들의 출현 후 발생할 수 있다. 따라서, "치료하는" 또는 "치료"는 질병 또는 바람직하지 않은 병태의 "예방하는" 또는 "예방"을 포함할 수 있다. 또한, "치료하는" 또는 "치료"는 징후 또는 증상의 완전한 완화를 요구하지 않으며, 치유를 요구하지 않으며, 특히, 환자에 대해 한계 효과만 갖는 프로토콜을 포함한다.

본 출원 전체에 걸쳐 사용되는 "치료학적 이득" 또는 "치료학적으로 유효한"이라는 용어는 이러한 병태의 의학적 치료와 관련하여 대상체의 복지를 촉진하거나 증진시키는 모든 것을 지칭한다. 이것은 질환의 징후 또는 증상의 빈도 또는 중증도의 감소를 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 암 치료는, 예를 들어, 종양 크기의 감소, 종양 침습의 감소, 암 성장 속도의 감소, 또는 전이의 예방을 포함할 수 있다. 암 치료는 또한 암을 갖는 대상체의 생존 연장을 지칭할 수 있다.

"대상체" 및 "환자"는 영장류, 포유 동물 및 척추 동물과 같은 사람 또는 비-사람을 지칭한다. 특별한 실시 형태에서, 상기 대상체는 사람이다.

"약제학적 또는 약리학적으로 허용되는"이라는 문구는, 적절한 경우, 사람과 같은 동물에게 투여될 때 불리한 알러지성 또는 기타 유해 반응을 생성하지 않는 분자 엔터티 (entity) 및 조성물을 지칭한다. 항체 또는 추가의 활성 성분을 포함하는 약제학적 조성물의 제제는 본 개시 내용에 비추어 당해 분야의 통상의 기술자들에게 공지되어 있을 것이다. 또한, 동물 (예를 들어, 사람) 투여의 경우, 제제는 FDA 생물학적 표준 사무국 (FDA Office of Biological Standards)에 의해 요구되는 바와 같은 멸균성, 발열원성, 일반적인 안전성 및 순도 표준을 충족시켜야 하는 것으로 이해될 것이다.

본 출원에서 사용되는 "약제학적으로 허용되는 담체"로는, 당해 분야의 통상의 기술자에게 공지되는 바와 같이, 임의의 및 모든 수성 용매 (예를 들어, 물, 알코올성 용액/수용액, 생리 식염수, 비경구 비히클, 예를 들어, 염화 나트륨, 링거 덱스트로오스 등), 비수성 용매 (예를 들어, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 식물성 오일, 및 주사 가능한 유기산 에스테르, 예를 들어, 에틸올레이트), 분산매, 코팅제, 계면 활성제, 산화 방지제, 보존제 (예를 들어, 항균제 또는 항진균제, 산화 방지제, 킬레이트화제 및 불활성 가스, 등장화제, 흡수 지연제, 염, 약물, 약물 안정화제, 겔, 결합제, 부형제, 붕해제, 윤활제, 감미료, 풍미제, 염료, 유체 및 영양분 보충제, 이와 유사한 물질 및 이들의 조합이 포함된다. 약제학적 조성물 중 다양한 성분의 pH 및 정확한 농도는 널리 공지된 파라미터에 따라 조정된다.

"일배체형 분류" 또는 "조직 분류"라는 용어는, 예를 들어, 어느 HLA 유전자좌 (또는 유전자좌들)가 특정 대상체의 림프구 상에서 발현되는지를 결정함으로써 대상체의 일배체형 또는 조직 유형을 식별하는데 사용되는 방법을 지칭한다. HLA 유전자는 염색체 6의 짧은 아암 (arm) 상의 영역인 주요 조직 적합성 복합체 (major histocompatibility complex: MHC)에 위치하며, 세포-세포 상호 작용, 면역 반응, 장기 이식, 암의 발병 및 질환에 대한 감수성에 관여한다. HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DR, HLA-DP 및 HLA-DQ로 명명된, 이식에서 중요한 6개의 유전자좌가 있다. 각각의 유전자좌에서, 임의의 여러 상이한 대립 유전자가 있을 수 있다.

광범위하게 사용되는 일배체형 분류 방법은 MHC 항원을 인코딩하는 유전자의 공지된 분절과 대상체의 DNA를 비교하기 위해 폴리머라아제 연쇄 반응 (polymerase chain reaction: PCR)을 사용한다. 유전자의 이러한 영역의 가변성은 대상체의 조직 유형 또는 일배체형을 결정한다. 혈청학적 방법은 또한 세포의 표면 상에 형태학적으로 한정된 항원을 탐지하기 위해 사용된다. HLA-A, HLA-B 및 HLA-C 결정 인자는 공지된 혈청학적 기법에 의해 측정될 수 있다. 간단히 말하자면, 대상체 유래의 림프구 (새로운 말초 혈액으로부터 단리됨)를 모든 공지된 HLA 항원을 인식하는 항혈청과 함께 인큐베이션한다. 상기 세포를 다양한 종류의 항혈청을 함유하는 미세한 웰을 갖는 트레이에서 확산시킨다. 상기 세포를 30분 동안 인큐베이션한 후, 추가로 60분 보충 인큐베이션한다. 림프구가 이의 표면 상에 항혈청 중의 항체에 의해 인식되는 항원을 갖는 경우, 림프구는 용해된다. 세포막의 투과성 및 세포사의 변화를 보여주기 위해 염료를 첨가할 수 있다. 용해에 의해 파괴된 세포의 패턴은 조직학적 부적합 정도를 나타낸다. 예를 들어, HLA-A3에 대해 테스트 중인 사람 유래의 림프구가 HLA-A3에 대한 항혈청을 함유하는 웰에서 파괴되는 경우, 상기 테스트는 이러한 항원 그룹에 대해 양성이다.

"항원 제시 세포 (APC)"라는 용어는 면역계의 특정 이펙터 세포에 의해 인식 가능한 펩타이드-MHC 복합체의 형태로 하나 이상의 항원을 제시하여 제시되는 항원 또는 항원들에 대해 효과적인 세포성 면역 반응을 유도할 수 있는 세포의 클래스를 지칭한다. "APC"라는 용어는 온전한 전체 세포, 예를 들어, 대식 세포, B 세포, 내피 세포, 활성화된 T 세포 및 수지상 세포, 또는 항원을 제시할 수 있는 자연 발생 또는 합성 분자, 예를 들어, y2-마이크로글로불린에 복합체화된 정제된 MHC 클래스 I 분자를 포괄한다.

II. 조작된 NK 세포

특정 실시 형태에서, 본 개시 내용은 세포를 인공 제시 세포 (APC) 및 사이토카인과 함께 인큐베이션하는 단계, 상기 세포를 CAR 작제물로 형질 도입하는 단계, 및 APC와 사이토카인의 존재하에 상기 세포를 확장시키는 단계를 포함하는 항원 수용체 조작된 (예를 들어, CAR 및/또는 TCR) NK 세포를 생산하는 방법을 제공한다. 상기 CAR 및/또는 TCR 작제물은 레트로바이러스 또는 렌티바이러스 벡터일 수 있거나 전기 천공될 수 있다. 상기 방법은 제대혈, 말초 혈액, 골수, CD34⁺ 세포, 또는 iPSC, 특히, 제대혈로부터 세포의 출발 집단을 수득하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 출발 세포 집단은 단핵 세포 (mononuclear cell: MNC)를 수득하기 위해 피콜-팩 (Ficoll-Paque) 밀도 구배를 겪을 수 있다. 그 다음, 상기 MNC는 NK 세포의 음성 선택을 위해 CD3, CD14 및/또는 CD19 세포가 고갈될 수 있거나 CD56 선택에 의해 양성으로 선택될 수 있다. 그 다음, 상기 NK 세포는 APC 및 사이토카인, 예를 들어, IL-2, IL-21 및 IL-18과 함께 인큐베이션된 후 레트로바이러스 형질 도입과 같은 CAR 형질 도입이 수행될 수 있다. 상기 조작된 NK 세포는 방사선 조사된 APC 및 및 사이토카인, 예를 들어, IL-2의 존재하에 추가로 확장될 수 있다.

본 발명의 방법에 사용된 APC는 K-562 기반 피더 세포, 림프아구 세포주, 또는 범용 항원 제시 세포 (uAPC), 또는, 예를 들어, 비드, 세포 입자 또는 엑소좀을 사용하는 비-세포 기반 접근법일 수 있다. "UAPC(들)"는 본 출원에서 면역 세포, 특히, NK 세포의 최적화된 확장을 위해 설계된 항원 제시 세포를 지칭한다. 상기 UAPC는 억제 신호를 극복하고 최적의 특정 NK 세포 살해 기능을 유도하기 위해 공동 자극 분자의 독특한 조합에 의해 생성될 수 있다. 예시적인 APC는 NK 세포 민감성 K562 항원 제시 세포주 (APC)(클론 46으로서 지칭됨)에서 막 결합 인터류킨 21 (mbIL-21) 및 4-1BB 리간드의 강제 발현에 의해 생성된다. 또 다른 실시 형태에서, UAPC는 K562 세포에서 mbIL-21, 4-1BB 리간드 및 CD48의 강제 발현에 의해 생산되었다 (범용 APC (UAPC)라고 함). 또 다른 실시 형태에서, UAPC는 K562 세포에서 mbIL-21, 4-1BB 리간드 및 CS1의 강제 발현에 의해 생성되었다 (UAPC2로 지칭됨). UAPC는 mbIL-21, 41BBL 및 NK 세포 특이적 항원, 예를 들어, SLAM 계열 항원을 발현하도록 생성될 수 있다.

본 개시 내용의 조작 및 확장된 NK 세포는 완전한 HLA 일치의 부재하에 표준 재고 CAR T 세포 보다 이식편 대 숙주 질환 (graft-versus-host disease: GVHD)을 초래할 가능성이 적다. 또한, CAR NK 또는 TCR NK 세포와 같은 CB 유래 조작된 NK 세포는 NK 세포 수집을 위해 공여자를 모집할 필요 없이 면역 요법을 위한 NK 세포 은행을 생성하는데 사용될 수 있다.

특정 실시 형태에서, NK 세포는 당해 분야에 널리 공지된 방법에 의해 사람 말초 혈액 단핵 세포 (peripheral blood mononuclear cell: PBMC), 자극되지 않은 백혈구 성분 채집 산물 (PBSC), 사람 배아 줄기 세포 (human embryonic stem cell: hESC), 유도 만능 줄기 세포(induced pluripotent stem cell: iPSC), 골수 또는 제대혈로부터 유래된다. 구체적으로, 상기 NK 세포는 제대혈 (CB), 말초 혈액 (PB), 골수 또는 줄기 세포로부터 분리될 수 있다. 특별한 실시 형태에서, 상기 면역 세포는 풀링된 CB로부터 단리된다. 상기 CB는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 또는 그 이상의 유닛으로부터 풀링될 수 있다. 상기 면역 세포는 자가 또는 동종 이계 세포일 수 있다. 단리된 NK 세포는 세포 요법이 투여되는 대상체에 대해 일치하는 일배체형일 수 있다. NK 세포는 사람에서 CD16 및 CD56과 같은 특정 표면 마커에 의해 검출될 수 있다.

특정 양태에서, 상기 NK 세포의 출발 집단은 피콜 밀도 구배 원심 분리를 사용하여 단핵 세포를 단리함으로써 수득된다. 상기 세포 배양물은 CD3, CD14 및/또는 CD19 세포를 발현하는 임의의 세포가 고갈될 수 있으며, CD56⁺/CD3^- 세포 또는 NK 세포의 백분율을 결정하도록 특성화될 수 있다.

상기 세포는 APC, 특히, UAPC와 같은 방사선 조사된 APC의 존재하에 확장된다. 확장은 약 2~30일 또는 그 이상, 예를 들어, 3~20일, 특히, 12~16일, 예를 들어, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 또는 19일, 구체적으로는 약 14일 동안일 수 있다. 상기 NK 세포 및 APC는 약 3:1~1:3, 예를 들어, 2:1, 1:1, 1:2, 구체적으로는 약 1:2의 비로 존재할 수 있다. 상기 확장 배양물은 확장을 촉진시키기 위한 사이토카인, 예를 들어, IL-2, IL-21 및/또는 IL-18를 추가로 포함할 수 있다. 상기 사이토카인은 약 10~500 U/mL, 예를 들어, 100~300 U/mL, 특히, 약 200 U/mL의 농도로 존재할 수 있다. 사이토카인은 확장 배양물에, 예를 들어, 2~3일마다 보충될 수 있다. 상기 APC는 적어도 2회, 예를 들어, CAR 형질 도입 후에 상기 배양물에 첨가될 수 있다.

확장 후, 면역 세포는 즉시 주입되거나, 예를 들어, 냉동 보존에 의해 보관될 수 있다. 특정 양태에서, 상기 면역 세포는 약 1, 2, 3, 4, 5일 이내에 벌크 집단으로서 생체외에서 수일, 수주, 또는 수개월 동안 전파될 수 있다.

하나의 실시 형태에서, 상기 세포의 출발 집단은 피콜 밀도 구배에 의해 단일 CB 유닛로부터 단리된 MNC이다. 그 다음, 예를 들어, CliniMACS 면역 자성 비드 (Miltenyi Biotec)를 사용하여 세포를 세척하고 CD3, CD14 및 CD19 양성 세포를 고갈시킬 수 있다. 라벨링되지 않은 농축 CB-NK 세포를 수집하고, CliniMACS 완충액으로 세척하고, 계수하고, 예를 들어, 1:2 비율로 방사선 조사된 (예를 들어 100 Gy) APC와 배합할 수 있다. 세포 혼합물 (예를 들어, 1 x 10⁶개 세포/mL)을 NK 완전 배지 (예를 들어, 90% 줄기 세포 성장 배지, 10% FBS, 2 mM L-글루타민) 및 IL-2, 예를 들어, 50~500, 예를 들어, 100~300, 예를 들어, 200 U/mL를 함유하는 세포 배양 플라스크로 옮길 수 있다. 상기 세포를 37℃에서 5% CO₂하에 인큐베이션할 수 있다. 3 일차에, 원심 분리에 의해 상기 세포를 수집하고 IL-2, 예를 들어, 50~500, 예를 들어, 100~300, 예를 들어, 200 U/mL를 함유하는 NK 완전 배지 (예를 들어, 1 x 10⁶개 세포/mL) 중에 이들을 재현탁시켜 배지 변경을 수행할 수 있다. 상기 세포를 37℃에서 5% CO₂하에 인큐베이션할 수 있다. 5 일차에, Retronectin 형질 도입에 필요한 웰의 수는 배양 중인 CB-NK 세포의 수에 의해 결정될 수 있다. RetroNectin 용액을 24웰 배양 플레이트의 웰에 플레이팅할 수 있다. 상기 플레이트를 밀봉하여 4℃ 냉장고에 보관할 수 있다.

6 일차에, 0 일차에 기재된 바와 같은 2차 NK 선택을 CB-NK 세포의 형질 도입 전에 수행할 수 있다. 상기 세포를 CliniMACS 완충액으로 세척하고, 원심 분리하고, IL-2, 예를 들어, 100~1000, 특히, 600 U/mL를 함유하는 0.5 x 10⁶/mL의 NK 완전 배지 중에 재현탁시킬 수 있다. 그 다음, RetroNectin 플레이트를 NK 완전 배지로 세척하고, 사용할 때까지 37℃에서 인큐베이션할 수 있다. 각각의 웰 중의 NK 완전 배지를 레트로바이러스 상청액으로 교체한 후, 플레이트를 32℃에서 원심 분리할 수 있다. 그 다음, 레트로바이러스 상청액을 흡인하고, 새로운 레트로바이러스 상청액으로 교체할 수 있다. 0.5 x 10⁶개 세포 및 IL-2 600 U/mL를 함유하는 CB-NK 세포 현탁액을 각각의 웰에 첨가하고, 플레이트를 원심 분리할 수 있다. 그 다음, 상기 플레이트를 5% CO₂와 함께 37℃에서 인큐베이션할 수 있다. 9 일차에, 상기 CAR 형질 도입된 CB-NK 세포를 형질 도입 플레이트로부터 제거하고, 원심 분리에 의해 수집하고, IL-2 200 U/mL를 함유하는 NK 완전 배지 중에서 방사선 조사된 (예를 들어, 100 Gy) aAPC로, 예를 들어, 1:2의 비율로 자극할 수 있다. 세포 배양 플라스크를 5% CO₂와 함께 37℃에서 인큐베이션하였다. 12 일차에, 배지 변경을 수행할 수 있다. 14 일차에, 상기 세포를 원심 분리에 의해 수집할 수 있고, 상청액을 흡인하고, 상기 세포를 IL-2, 200 U/mL를 함유하는 새로운 NK 완전 배지에 재현탁시킬 수 있다. 세포 배양 플라스크를 5% CO₂와 함께 37℃에서 인큐베이션한다. 1 x 10⁵개 초과의 CD3⁺ 세포/kg이 존재하는 경우, CD3⁺ 세포의 자성 면역 고갈은 CliniCliniMACS CD3 시약을 사용하여 수행될 수 있다. 15 일차에, 세포를 수확하고 주입 또는 냉동 보존을 위해 최종 생성물을 제조한다.

확장된 NK 세포는 I형 사이토카인, 예를 들어, 인터페론-γ, 종양 괴사 인자-α 및 과립구-대식 세포 콜로니 자극 인자 (GM-CSF)를 분비할 수 있으며, 선천성 및 적응성 면역 세포 모두 뿐만 아니라 다른 사이토카인 및 케모카인도 활성화시킨다. 이러한 사이토카인의 측정을 사용하여 NK 세포의 활성화 상태를 측정할 수 있다. 또한, NK 세포 활성화의 측정을 위해 당해 분야에 공지된 다른 방법이 본 개시 내용의 NK 세포의 특성화를 위해 사용될 수 있다.

B. 생물 반응기

NK 세포는 생물 반응기와 같은 기능적으로 폐쇄된 시스템에서 확장될 수 있다. 확장은 G-Rex® 세포 배양 장치와 같은 기체 투과성 생물 반응기에서 수행될 수 있다. 상기 생물 반응기는 평균 450 mL에서 총 1×10⁹ 내지 3×10⁹개의 세포를 지원할 수 있다.

생물 반응기는 정치형 생물 반응기, 교반 플라스크형 생물 반응기, 회전벽 용기형 생물 반응기, 중공 섬유 생물 반응기 및 직접 관류형 생물 반응기를 포함하는 일반 카테고리에 따라 분류될 수 있다. 생물 반응기 내에서, 세포들은 자유롭거나, 고정되거나, 다공성 3차원 스캐폴드 (하이드로겔) 상에 분주될 수 있다.

중공 섬유 생물 반응기는 배양 동안 물질 이동을 증진시키는데 사용될 수 있다. 중공 섬유 생물 반응기는 10~30 kDa의 대표적인 분자량 컷오프 (molecular weight cut-off: MWCO) 범위를 갖는 병렬 어레이로 배열된 작은 반투과성 모세관 막인 중공 섬유를 기반으로 한 3D 세포 배양 시스템이다. 이러한 중공 섬유 막은 종종 다발 형태이며 중공 섬유 생물 반응기 카트리지를 생성하기 위해 관형 폴리카보네이트 쉘 내에 하우징된다. 유입구 및 유출구 포트가 또한 장착된 카트리지 내에는 다음 2개의 구획이 있다: 중공 섬유 내의 모세관내 (IC) 공간 및 중공 섬유를 둘러싸고 있는 모세관외 (EC) 공간.

따라서, 본 개시 내용의 경우, 상기 생물 반응기는 중공 섬유 생물 반응기일 수 있다. 중공 섬유 생물 반응기는, 배지를 루멘 외부 공간으로 관류시키면서 섬유의 루멘 내에 내장된 세포를 가질 수 있거나, 다르게는 세포를 루멘 외부 공간 내에서 성장시키면서 중공 섬유를 통해 기체와 배지 관류를 제공할 수 있다.

상기 중공 섬유는 생물 반응기에서 영양분의 전달과 폐기물의 제거에 적합해야 한다. 상기 중공 섬유는 임의의 형상일 수 있는데, 예를 들어, 원형 및 관형이거나 동심원 고리의 형태일 수 있다. 상기 중공 섬유는 재흡수성 또는 비재흡수성 막으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 적합한 중공 섬유의 성분으로는 폴리디옥사논, 폴리락티드, 폴리글락틴, 폴리글리콜산, 폴리락트산, 폴리글리콜산/트리메틸렌 카보네이트, 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스 중합체, 셀룰로오스 에스테르, 재생 셀룰로오스, 플루로닉, 콜라겐, 엘라스틴 및 이들의 혼합물이 포함된다.

상기 생물 반응기는 세포의 분주 전에 프라이밍될 수 있다. 상기 프라이밍은 PBS와 같은 완충액으로 플러싱하는 것을 포함할 수 있다. 상기 프라이밍은 또한 상기 생물 반응기를 피브로넥틴과 같은 세포외 기질 단백질로 코팅하는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 상기 생물 반응기는 알파 MEM과 같은 배지로 세척될 수 있다.

구체적인 실시 형태에서, 본 방법은 G-Rex® 생물 반응기를 사용한다. G-Rex® 플라스크의 바닥은 세포가 거주하는 기체 투과성 막이다. 따라서, 세포는 고도로 산소화된 환경에 있어서 고밀도까지 성장할 수 있다. 이러한 시스템은 쉽게 확장되고 덜 빈번한 배양 조작을 필요로 한다. G-Rex® 플라스크는 표준 조직 배양 인큐베이터 및 세포 실험실 장비와 호환되므로, ACT 프로그램을 개시하는데 필요한 특수 장비 및 자본 투자를 감소시킬 수 있다.

상기 세포는 약 100~1,000개 세포/cm², 예를 들어, 약 150 세포/cm², 약 200개 세포/cm², 약 250개 세포/cm², 약 300개 세포/cm², 예를 들어, 약 350개 세포/cm², 예를 들어, 약 400개 세포/cm², 예를 들어, 약 450개 세포/cm², 예를 들어, 약 500개 세포/cm², 예를 들어, 약 550개 세포/cm², 예를 들어, 약 600개 세포/cm², 예를 들어, 약 650개 세포/cm², 예를 들어, 약 700개 세포/cm², 예를 들어, 약 750개 세포/cm², 예를 들어, 약 800개 세포/cm², 예를 들어, 약 850개 세포/cm², 예를 들어, 약 900개 세포/cm², 예를 들어, 약 950개 세포/cm² 또는 약 1000개 세포/cm²의 밀도로 생물 반응기에 분주될 수 있다. 구체적으로, 상기 세포는 약 400~500개 세포/cm², 예를 들어, 약 450개 세포/cm²의 세포 밀도로 분주될 수 있다.

생물 반응기에 분주되는 세포의 총수는 약 1.0×10⁶ 내지 약 1.0×10⁸개 세포, 예를 들어, 약 1.0×10⁶ 내지 5.0.0×10⁶, 5.0×10⁶ 내지 1.0×10⁷, 1.0×10⁷ 내지 5.0×10⁷, 5.0×10⁷ 내지 1.0×10⁸개 세포일 수 있다. 특별한 양태에서, 생물 반응기에 분주되는 세포의 총수는 약 1.0×10⁷ 내지 약 3.0×10⁷, 예를 들어, 약 2.0×10⁷ 개의 세포이다.

상기 세포는 임의의 적합한 세포 배양 배지에 분주될 수 있으며, 이들 배지 중 다수는 상업적으로 입수 가능하다. 예시적인 배지의 예로는 DMEM, RPMI, MEM, Media 199, HAMS 등이 포함된다. 하나의 실시 형태에서, 상기 배지는 알파 MEM 배지, 특히, L-글루타민으로 보충된 알파 MEM이다. 상기 배지는 다음 중 하나 이상으로 보충될 수 있다: 성장 인자, 사이토카인, 호르몬 또는 B27, 항생제, 비타민 및/또는 소분자 약물. 특히, 상기 배지는 무혈청일 수 있다.

일부 실시 형태에서, 상기 세포는 실온에서 인큐베이션될 수 있다. 상기 인큐베이터는 가습될 수 있으며, 약 5% CO₂ 및 약 1% O₂의 분위기를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상기 CO₂ 농도는 약 1~20%, 2~10%, 또는 3~5%의 범위일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상기 O₂ 농도는 약 1~20%, 2~10%, 또는 3~5%의 범위일 수 있다.

C. 유전자 조작된 항원 수용체

본 개시 내용의 NK 세포는 조작된 TCR 및/또는 CAR과 같은 항원 수용체를 발현하도록 유전적으로 조작될 수 있다. 예를 들어, NK 세포는 암 항원에 대해 항원성 특이성을 갖는 TCR을 발현하도록 변형된다. 예를 들어, 상이한 항원에 대한 다중 CAR 및/또는 TCR은 NK 세포에 첨가될 수 있다.

적합한 변형 방법은 당해 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌 [Sambrook and Ausubel, 상기와 동일]을 참조한다. 예를 들어, 상기 세포는 문헌 [Heemskerk et al., 2008] 및 [Johnson et al., 2009]에 기재된 형질 도입 기법을 사용하여 암 항원에 대해 항원 특이성을 갖는 TCR을 발현하도록 형질 도입될 수 있다.

전장 TCR α 및 β (또는 γ 및 δ) 쇄를 코딩하는 RNA의 전기 천공은 레트로바이러스로 형질 도입된 내인성 TCR 쇄의 쌍 형성에 기인하는 자가 반응성에 의한 장기 문제점을 극복하기 위한 대안으로서 사용될 수 있다. 이러한 대안적 쌍 형성이 일시적 형질 감염 전략에서 일어나지만, 생성될 가능성이 있는 자가 반응성 T 세포는 얼마 후 이러한 자가 반응성을 상실할 것인데, 이는 도입된 TCR α 및 β 쇄가 단지 일시적으로 발현되기 때문이다. 도입된 TCR α 및 β 쇄 발현이 감소될 때, 단지 정상적인 자가 T 세포만이 남는다. 이것은 전장 TCR 쇄가 도입된 TCR 쇄를 결코 상실하지 않아 환자에서 일정하게 존재하는 자가 반응성을 유발하는 안정한 레트로바이러스 형질 도입에 의해 도입되는 경우가 아니다.

일부 실시 형태에서, 상기 세포는 하나 이상의 항원 수용체를 인코딩하는 유전자 조작을 통해 도입된 하나 이상의 핵산, 및 이러한 핵산의 유전자 조작된 산물을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 상기 핵산은 이종인데, 즉, 조작되는 세포 및/또는 이러한 세포가 유래되는 유기체에서 통상적으로 발견되지 않는 또 다른 유기체 또는 세포로부터 수득된 것과 같이 세포 또는 세포로부터 수득된 샘플 중에 존재하지 않는다. 일부 실시 형태에서, 상기 핵산은 자연적으로 발생하지 않는데, 예를 들어, 자연에서 발견되지 않는 핵산 (예를 들어, 키메라)이다.

일부 실시 형태에서, 상기 CAR은 항원에 특이적으로 결합하는 세포외 항원 인식 도메인을 함유한다. 일부 실시 형태에서, 상기 항원은 세포 표면 상에서 발현되는 단백질이다. 일부 실시 형태에서, CAR은 TCR 유사 CAR이며, 상기 항원은 가공된 펩타이드 항원, 예를 들어, TCR과 같이 주요 조직적합성 복합체 (MHC) 분자의 맥락에서 세포 표면 상에서 인식되는 세포내 단백질의 펩타이드 항원이다.

CAR 및 재조합 TCR을 비롯한 예시적 항원 수용체 뿐만 아니라, 수용체를 조작하고 세포에 도입하기 위한 방법은, 예를 들어, 국제공개공보 WO 2000/14257, WO 2013/126726, WO 2012/129514, WO 2014/031687, WO 2013/166321, WO 2013/071154, WO 2013/123061, 미국 출원공개 US 2002/131960, US 2013/287748, US 2013/0149337, 미국 특허 US 6,451,995, US 7,446,190, US 8,252,592, US 8,339,645, US 8,398,282, US 7,446,179, US 6,410,319, US 7,070,995, US 7,265,209, US 7,354,762, US 7,446,191, US 8,324,353 및 US 8,479,118, 유럽 특허 출원 EP 2537416에 기재된 것들, 및/또는 문헌 [Sadelain et al., 2013]; [Davila et al., 2013]; [Turtle et al., 2012]; [Wu et al., 2012]에 기재된 것들을 포함한다. 일부 양태에서, 유전자 조작된 항원 수용체로는 미국 특허 US 7,446,190에 기재된 바와 같은 CAR 및 국제공개공보 WO 2014/055668 A1에 기재된 것들이 포함된다.

1. 키메라 항원 수용체

일부 실시 형태에서, CAR은 다음을 포함한다: a) 세포내 신호 전달 도메인, b) 막 관통 도메인 및 c) 항원 결합 영역을 포함하는 세포외 도메인.

일부 실시 형태에서, 조작된 항원 수용체는 활성화 또는 자극 CAR, 공동 자극 CAR (국제공개공보 WO 2014/055668 참조) 및/또는 억제 CAR (iCAR, 문헌 [Fedorov et al., 2013] 참조)을 비롯한 CAR을 포함한다. CAR은 일반적으로 일부 양태에서는 링커들 및/또는 막 관통 도메인(들)을 통해 하나 이상의 세포내 신호 전달 성분에 연결된 세포외 항원 (또는 리간드) 결합 도메인을 포함한다. 이러한 분자들은 전형적으로 천연 항원 수용체를 통한 신호, 공동 자극 수용체와 조합된 이러한 수용체를 통한 신호, 및/또는 공동 자극 수용체 단독을 통한 신호를 모방하거나 근사한다.

본 개시 내용의 특정 실시 형태는 세포내 신호 전달 도메인, 막 관통 도메인 및 하나 이상의 신호 전달 모티프를 포함하는 세포외 도메인을 포함하는, 면역원성을 감소시키기 위해 사람화된 CAR (hCAR)을 비롯하여 항원 특이적 CAR 폴리펩타이드를 인코딩하는 핵산을 비롯한 핵산의 용도에 관한 것이다. 특정 실시 형태에서, CAR은 하나 이상의 항원들 사이의 공유된 공간을 포함하는 에피토프를 인식할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 결합 영역은 단클론 항체의 상보성 결정 영역, 단클론 항체의 가변 영역 및/또는 이의 항원 결합 단편을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 상기 특이성은 수용체에 결합하는 펩타이드 (예를 들어, 사이토카인)로부터 유래한다.

사람 CAR 핵산은 사람 환자에 대한 세포 면역 요법을 증진시키는데 사용되는 사람 유전자일 수 있는 것으로 고려된다. 구체적인 실시 형태에서, 본 발명은 전장 CAR cDNA 또는 코딩 영역을 포함한다. 항원 결합 영역 또는 도메인은 본 출원에 참조로 포함되는 미국 특허 US 7,109,304에 기재된 것들과 같은 특정 사람 단클론 항체로부터 유래된 단일 쇄 가변 단편 (scFv)의 V_H 및 V_L 쇄의 단편을 포함할 수 있다. 상기 단편은 또한 사람 항원 특이적 항체의 다수의 상이한 항원 결합 도메인일 수 있다. 더 구체적인 실시 형태에서, 상기 단편은 사람 세포에서 발현을 위한 사람 코돈 용법에 최적화된 서열에 의해 인코딩된 항원 특이적 scFv이다.

정렬은 디아바디 또는 다량체와 같은 다량체일 수 있다. 상기 다량체는 경쇄 및 중쇄의 가변 부분의 교차 페어링에 의해 디아바디로 형성될 가능성이 높다. 작제물의 힌지 부분은, 완전히 결실된 것에서부터, 제1 시스테인이 유지된 것, 세린 보다는 오히려 프롤린 치환, 제1 시스테인까지 절단된 것까지, 여러 대체물을 가질 수 있다. Fc 부분은 결실될 수 있다. 안정하고/하거나 이량체화하는 임의의 단백질은 이러한 목적을 제공할 수 있다. Fc 도메인, 예를 들어, 사람 면역글로불린 유래의 CH2 또는 CH3 도메인 중 단지 하나를 사용할 수 있다. 또한, 이량체화를 개선시키기 위해 변형된 사람 면역글로불린의 힌지, CH2 및 CH3 영역을 사용할 수 있다. 또한 단지 면역글로불린의 힌지 부분을 사용할 수 있다. 또한 CD8알파의 일부를 사용할 수 있다.

일부 실시 형태에서, 상기 CAR 핵산은 막 관통 도메인 및 변형된 CD28 세포내 신호 전달 도메인과 같은 다른 공동 자극 수용체를 인코딩하는 서열을 포함한다. 다른 공동 자극 수용체로는 CD28, CD27, OX-40 (CD134), DAP10, DAP12 및 4-1BB (CD137) 중 하나 이상이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. CD3ζ에 의해 개시된 원발성 신호에 추가하여, 사람 CAR에 삽입된 사람 공동 자극 수용체에 의해 제공된 추가의 신호는 NK 세포의 완전한 활성화에 중요하며, 입양 면역 요법의 생체내 지속성 및 치료학적 성공의 개선을 보조할 수 있다.

일부 실시 형태에서, 입양 요법에 의해 표적화되는 특정 세포 유형에서 발현되는 항원, 예를 들어, 암 마커 및/또는 약화된 반응을 유도하도록 의도되는 항원, 예를 들어, 정상 또는 비-질병 세포 유형 상에 발현되는 항원과 같은 특정 항원 (또는 마커 또는 리간드)에 대한 특이성을 갖는 CAR이 작제된다. 따라서, CAR은 전형적으로 이의 세포외 부분에서 하나 이상의 항원 결합 분자, 예를 들어, 하나 이상의 항원 결합 단편, 도메인 또는 부분, 또는 하나 이상의 항체 가변 도메인 및/또는 항체 분자를 포함한다. 일부 실시 형태에서, CAR은 단클론 항체 (mAb)의 가변 중쇄 (VH) 및 가변 경쇄 (VL)로부터 유래된 단일 쇄 항체 단편 (scFv)와 같은 항체 분자의 항원 결합 부분 또는 부분들을 포함한다.

키메라 항원 수용체의 특정 실시 형태에서, 수용체의 항원 특이적 부분 (항원 결합 영역을 포함하는 세포외 도메인으로서 지칭될 수 있음)은 종양 관련 항원 또는 병원체 특이적 항원 결합 도메인을 포함한다. 항원은 덱틴-1과 같은 패턴 인식 수용체에 의해 인식되는 탄수화물 항원을 포함한다. 종양 관련 항원은 종양 세포의 세포 표면 상에서 발현되는 한 임의의 종류일 수 있다. 종양 관련 항원의 예시적 실시 형태로는 CD19, CD20, 암배아 항원, 알파 태아 단백질, CA-125, MUC-1, CD56, EGFR, c-Met, AKT, Her2, Her3, 상피 종양 항원, 흑색종 관련 항원, 돌연변이된 p53, 돌연변이된 ras 등이 포함된다. 특정 실시 형태에서, 상기 CAR은 사이토카인과 공동 발현되어, 낮은 양의 종양 관련 항원이 있을 때 지속성을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, CAR은 IL-15와 공동 발현될 수 있다.

키메라 수용체를 인코딩하는 오픈 리딩 프레임의 서열은 게놈 DNA 공급원, cDNA 공급원으로부터 수득될 수 있거나, 합성될수 있거나 (예를 들어, PCR을 통해), 이들의 조합일 수 있다. 게놈 DNA의 크기 및 인트론의 수에 따라, 인트론이 mRNA를 안정화시키는 것으로 밝혀켰기 때문에, cDNA 또는 이의 조합을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, mRNA를 안정화시키기 위해 내인성 또는 외인성 비-코딩 영역을 사용하는 것이 추가로 유리할 수 있다.

키메라 작제물은 네이키드 (naked) DNA로서 또는 적합한 벡터로 면역 세포 내에 도입될 수 있는 것으로 고려된다. 네이키드 DNA를 사용하는 전기 천공에 의해 세포를 안정하게 형질 감염시키는 방법은 당해 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 US 6,410,319를 참조한다. 네이키드 DNA는 일반적으로 발현을 위한 적당한 배향으로 플라스미드 발현 벡터 내에 함유된 키메라 수용체를 인코딩하는 DNA를 지칭한다.

대안으로, 바이러스 벡터 (예를 들어, 레트로바이러스 벡터, 아데노바이러스 벡터, 아데노 관련 바이러스 벡터 또는 렌티바이러스 벡터)를 사용하여 키메라 작제물을 면역 세포 내에 도입할 수 있다. 본 개시 내용의 방법에 따라 사용하기에 적합한 벡터는 면역 세포에서 비복제성이다. 예를 들어, HIV, SV40, EBV, HSV 또는 BPV를 기반으로 하는 벡터와 같은, 세포에 유지되는 바이러스의 카피 수가 세포의 생존성을 유지하기에 충분히 낮은 바이러스를 기반으로 하는 다수의 벡터가 공지되어 있다.

일부 양태에서, 항원 특이적 결합 또는 인식 성분은 하나 이상의 막 관통 및 세포내 신호 전달 도메인에 연결된다. 일부 실시 형태에서, CAR은 CAR의 세포외 도메인에 융합된 막 관통 도메인을 포함한다. 하나의 실시 형태에서, 자연적으로 CAR 내 도메인 중 하나와 연합된 막 관통 도메인이 사용된다. 일부 경우에서, 상기 막 관통 도메인은 수용체 복합체의 다른 구성원과의 상호 작용을 최소화하기 위해 이러한 도메인이 동일하거나 상이한 표면 막 단백질의 막 관통 도메인에 결합하는 것을 방지하도록 아미노산 치환에 의해 선택되거나 변형된다.

일부 실시 형태에서, 상기 막 관통 도메인은 천연 공급원으로부터 또는 합성 공급원으로부터 유래한다. 상기 공급원이 천연인 경우, 일부 양태에서는 도메인이 임의의 막결합 또는 막 관통 단백질로부터 유래한다. 막 관통 영역으로는 T 세포 수용체, CD28, CD3 제타, CD3 엡실론, CD3 감마, CD3 델타, CD45, CD4, CD5, CD8, CD9, CD 16, CD22, CD33, CD37, CD64, CD80, CD86, CD 134, CD137, CD154, ICOS/CD278, GITR/CD357, NKG2D 및 DAP 분자의 알파, 베타 또는 제타 쇄 (즉, 이들의 적어도 막 관통 영역(들) 포함)로부터 유래된 것들이 포함된다. 대안으로, 일부 실시 형태에서는 막 관통 도메인이 합성이다. 일부 양태에서, 합성 막 관통 도메인은 주로 류신 및 발린과 같은 소수성 잔기들을 포함한다. 일부 양태에서, 페닐알라닌, 트립토판 및 발린의 트리플렛은 합성 막관통 도메인의 각 말단에서 발견될 것이다.

특정 실시 형태에서, NK 세포와 같은 면역 세포를 유전적으로 변형시키기 위해 본 출원에서 기재된 플랫폼 기술은 (i) 전기 천공 장치 (예를 들어, 뉴클레오펙터)를 사용하는 비-바이러스 유전자 전달, (ii) 엔도도메인 (예를 들어, CD28/CD3-ζ, CD137/CD3-ζ 또는 다른 조합)을 통해 신호를 전달하는 CAR, (iii) 항원 인식 도메인을 세포 표면에 연결하는 다양한 길이의 세포외 도메인을 갖는 CAR, 및 일부 경우에는 (iv) CAR⁺ 면역 세포를 강력하고 수적으로 확장시킬 수 있도록 K562로부터 유래된 인공 항원 제시 세포 (artificial antigen presenting cell: aAPC)를 포함한다 (문헌 [Singh et al., 2008]; [Singh et al., 2011]).

2. T 세포 수용체 (TCR)

일부 실시 형태에서, 상기 유전자 조작된 항원 수용체는 재조합 TCR 및/또는 자연 발생 T 세포로부터 클로닝된 TCR을 포함한다. "T 세포 수용체" 또는 "TCR"은 가변 α 및 β 쇄 (각각 TCRα 및 TCRβ로서도 또한 공지됨) 또는 가변 γ 및 δ 쇄 (각각 TCRγ 및 TCRδ로서도 또한 공지됨)를 함유하고 MHC 수용체에 결합된 항원 펩타이드에 특이적으로 결합할 수 있는 분자를 지칭한다. 일부 실시 형태에서, TCR은 αβ 형태이다.

전형적으로, αβ 및 γδ 형태로 존재하는 TCR은 일반적으로 구조적으로 유사하지만, 이들을 발현하는 T 세포는 특유의 해부학적 위치 또는 기능을 가질 수 있다. TCR은 세포의 표면 상에서 또는 가용성 형태로 발견될 수 있다. 일반적으로, TCR은 T 세포 (또는 T 림프구)의 표면 상에서 발견되며, 여기서, 이것은 일반적으로 주요 조직적합성 복합체 (MHC) 분자에 결합된 항원을 인식하는 역할을 담당한다. 일부 실시 형태에서, TCR은 또한 불변 도메인, 막관통 도메인 및/또는 짧은 세포질 꼬리를 함유할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Janeway et al, 1997] 참조). 예를 들어, 일부 양태에서, TCR의 각 쇄는 하나의 N-말단 면역글로불린 가변 도메인, 하나의 면역글로불린 불변 도메인, 막 관통 영역 및 C-말단의 짧은 세포질 꼬리를 보유할 수 있다. 일부 실시 형태에서, TCR은 신호 전달을 매개하는데 관여하는 CD3 복합체의 불변 단백질과 연관된다. 달리 명시되지 않는다면, "TCR"이라는 용어는 이의 기능적 TCR 단편을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 용어는 또한 αβ 형태 또는 γδ 형태의 TCR을 비롯하여 온전한 또는 전장 TCR을 포함한다.

따라서, 본 출원의 목적상, TCR에 대한 언급은 임의의 TCR 또는 기능적 단편, 예를 들어, MHC 분자, 즉, MHC-펩타이드 복합체에 결합된 특정 항원성 펩타이드에 결합하는 TCR의 항원 결합 부분을 포함한다. 상호 교환적으로 사용될 수 있는 TCR의 "항원 결합 부분" 또는 항원 결합 단편"은, TCR의 구조적 도메인의 일부를 함유하지만 완전한 TCR이 결합하는 항원 (예를 들어, MHC-펩타이드 복합체)에 결합하는 분자를 지칭한다. 일부 경우에서, 항원 결합 부분은 TCR의 가변 도메인, 예를 들어, 특정 MHC-펩타이드 복합체에 대한 결합을 위한 결합 부위를 형성하기에 충분한 TCR의 가변 α 쇄 및 가변 β 쇄와 같은 TCR의 가변 도메인을 함유하며, 여기서, 일반적으로, 각각의 쇄는 3개의 상보성 결정 영역을 함유한다.

일부 실시 형태에서, TCR 쇄의 가변 도메인들은, TCR 분자의 결합 부위를 형성함으로써 항원 인식을 부여하고 펩타이드 특이성을 결정하는, 면역글로불린과 유사한 루프 또는 상보성 결정 영역 (complementarity determining region: CDR)을 형성하기 위해 연합한다. 전형적으로, 면역글로불린 처럼, CDR은 프레임워크 영역 (FR)에 의해 분리된다 (예를 들어, 문헌 [Jores et al., 1990]; [Chothia et al., 1988]; [Lefranc et al., 2003] 참조). 일부 실시 형태에서, CDR3은 가공된 항원을 인식하는 역할을 하는 주요 CDR이지만, 알파 쇄의 CDR1은 또한 항원성 펩타이드의 N-말단부와 상호 작용하는 것으로 나타난 반면, 베타 쇄의 CDR1은 펩타이드의 C-말단부와 상호 작용한다. CDR2는 MHC 분자를 인식하는 것으로 생각된다. 일부 실시 형태에서, β 쇄의 가변 영역은 초가변 (HV4) 영역을 추가로 함유할 수 있다.

일부 실시 형태에서, 상기 TCR 쇄는 불변 도메인을 함유한다. 예를 들어, 면역글로불린 처럼, TCR 쇄 (예를 들어, α 쇄, β 쇄)의 세포외 부분은 N-말단에서 2개의 면역글로불린 도메인, 가변 도메인 (예를 들어, V_a 또는 Vp; 전형적으로 Kabat 넘버링 (문헌 [Kabat et al., "Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services, Public Health Service National Institutes of Health, 1991, 5^th ed.])을 기준으로 1 내지 116번 아미노산), 및 세포막에 인접한 하나의 불변 도메인 (예를 들어, α 쇄 불변 도메인 또는 C_a, 전형적으로 Kabat를 기준으로 117 내지 259번 아미노산, β 쇄 불변 도메인 또는 Cp, 전형적으로 Kabat를 기준으로 117 내지 295번 아미노산)을 함유할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에서, 2개의 쇄에 의해 형성되는 TCR의 세포외 부분은 CDR을 함유하는 2개의 막 근위 불변 도메인 및 2개의 막 원위 가변 도메인을 함유한다. TCR 도메인의 불변 도메인은 시스테인 잔기가 디설파이드 결합을 형성하는 짧은 연결 서열을 함유하여, 2개의 쇄 사이를 연결한다. 일부 실시 형태에서, TCR은 TCR이 불변 도메인에서 2개의 디설파이드 결합을 함유하도록 α 및 β 쇄 각각에서 추가의 시스테인 잔기를 가질 수 있다.

일부 실시 형태에서, 상기 TCR 쇄는 막 관통 도메인을 함유할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상기 막 관통 도메인은 양으로 하전되어 있다. 일부 경우에서, TCR 쇄는 세포질 꼬리를 함유한다. 일부 경우에서, 상기 구조는 TCR이 CD3과 같은 다른 분자와 연합할 수 있게 한다. 예를 들어, 막 관통 영역을 갖는 불변 도메인을 함유하는 TCR은 세포막에 단백질을 고정시키고 CD3 신호 전달 장치 또는 복합체의 불변 서브 유닛과 연합할 수 있다.

일반적으로, CD3은 포유 동물의 3개의 특유의 쇄 (γ, δ 및 ε) 및 ζ 쇄를 보유할 수 있는 다중 단백질 복합체이다. 예를 들어, 포유 동물에서, 상기 복합체는 CD3γ 쇄, CD3δ 쇄, 2개의 CD3ε 쇄, 및 CD3ζ 쇄의 동종 이량체를 함유할 수 있다. CD3γ 쇄, CD3δ 쇄 및 CD3ε 쇄는 단일 면역글로불린 도메인을 함유하는 면역글로불린 수퍼패밀리의 높은 관련 세포 표면 단백질이다. CD3γ 쇄, CD3δ 쇄 및 CD3ε 쇄의 막 관통 영역은 음으로 하전되어 있으며, 이는 이러한 쇄들이 양으로 하전된 T 세포 수용체 쇄와 연합하도록 하는 특징이다. CD3γ 쇄, CD3δ 쇄 및 CD3ε 쇄의 세포내 꼬리 각각은 면역 수용체 타이로신 기반 활성화 모티프 또는 ITAM으로서 공지된 단일의 보존된 모티프를 함유하는 반면, 각각의 CD3ζ 쇄는 3개를 갖는다. 일반적으로, ITAM은 TCR 복합체의 신호 전달 능력에 관여한다. 이러한 보조 분자들은 음으로 하전된 막 관통 영역을 가지며 신호를 TCR로부터 세포로 전파하는 역할을 수행한다. CD3 쇄 및 ζ 쇄는 TCR과 함께 T 세포 수용체 복합체로서 공지된 것을 형성한다.

일부 실시 형태에서, 상기 TCR은 2개의 쇄 α 및 β (또는 임의로 γ 및 δ)의 이종 이량체일 수 있거나, 이것은 단일쇄 TCR 작제물일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상기 TCR은, 예를 들어, 디설파이드 결합 또는 다설파이드 결합들에 의해 연결된 2개의 별개의 쇄 (α 및 β 쇄 또는 γ 및 δ 쇄)를 함유하는 이종 이량체이다. 일부 실시 형태에서, 표적 항원 (예를 들어, 암 항원)에 대한 TCR을 동정하고 세포에 도입한다. 일부 실시 형태에서, TCR을 인코딩하는 핵산은, 예를 들어, 공중에게 이용 가능한 TCR DNA 서열의 폴리머라아제 연쇄 반응 (PCR) 증폭에 의해 다양한 공급원으로부터 수득될 수 있다. 일부 실시 형태에서, TCR은 생물학적 공급원으로부터, 예를 들어, T 세포 (예를 들어, 세포독성 T 세포), T 세포 하이브리도마 또는 다른 공중에게 이용 가능한 공급원과 같은 세포로부터 수득된다. 일부 실시 형태에서, T 세포는 생체내 단리된 세포로부터 수득될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 높은 친화성 T 세포 클론은 환자 및 단리된 TCR로부터 단리될 수 있다. 일부 실시 형태에서, T 세포는 배양된 T 세포 하이브리도마 또는 클론일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 표적 항원에 대한 TCR 클론은 사람 면역계 유전자 (예를 들어, 사람 백혈구 항원 시스템 또는 HLA)로 조작된 형질 전환 마우스에서 생성되었다. 예를 들어, 종양 항원 (예를 들어, 문헌 [Parkhurst et al., 2009] 및 [Cohen et al., 2005] 참조)을 참조한다. 일부 실시 형태에서, 파지 디스플레이를 사용하여 표적 항원에 대한 TCR을 단리한다 (예를 들어, 문헌 [Varela-Rohena et al., 2008] 및 [Li, 2005] 참조). 일부 실시 형태에서, TCR 또는 이의 항원 결합 부분은 TCR의 서열에 대한 지식으로부터 합성으로 생성될 수 있다.

D. 항원 제시 세포

대식 세포, B 림프구 및 수지상 세포를 비롯한 항원 제시 세포는 특정 MHC 분자의 발현에 의해 구분된다. APC는 항원에 침투하여 이의 외부 세포막 상의 MHC 분자와 함께 당해 항원의 일부를 재발현시킨다. 상기 MHC는 다중 유전자좌를 갖는 대형 유전자 복합체이다. MHC 유전자좌는 클래스 I 및 클래스 II MHC로 지칭되는 2개의 주요 클래스의 MHC 막 분자를 인코딩한다. T 보조 림프구는 일반적으로 MHC 클래스 II 분자와 관련된 항원을 인식하며, T 세포독성 림프구는 MHC 클래스 I 분자와 관련된 항원을 인식한다. 사람에서, MHC는 HLA 복합체로서 지칭되며, 마우스에서는 H-2 복합체로서 지칭된다.

일부 경우에서, aAPC는 실시 형태의 치료학적 조성물 및 세포 치료제를 제조하는데 있어서 유용하다. 항원 제시 시스템의 제조 및 사용에 관한 일반적 가이드에 대해, 예를 들어, 미국 특허 US 6,225,042, US 6,355,479, US 6,362,001 및 US 6,790,662; 미국 출원공개 US 2009/0017000 및 US 2009/0004142; 및 국제공개공보 WO 2007/103009를 참조한다.

aAPC 시스템은 적어도 하나의 외인성 보조 분자를 포함할 수 있다. 보조 분자의 임의의 적합한 수 및 조합이 사용될 수 있다. 상기 보조 분자는 공동 자극 분자 및 부착 분자와 같은 보조 분자로부터 선택될 수 있다. 예시적인 공동 자극 분자로는 CD86, CD64 (FcγRI), 41BB 리간드 및 IL-21이 포함된다. 부착 분자로는 셀렉틴과 같은 탄수화물 결합 당단백질, 인테그린과 같은 막 관통 결합 당단백질, 카데린과 같은 칼슘 의존적 단백질, 및, 예를 들어, 세포 대 세포 또는 세포 대 기질 접촉을 촉진하는, 세포내 부착 분자 (intercellular adhesion molecule: ICAM)와 같은 단일 통과 막 관통 면역글로불린 (Ig) 수퍼패밀리 단백질이 포함될 수 있다. 예시적인 부착 분자로는 LFA-3 및 ICAM, 예를 들어, ICAM-1이 포함된다. 공동 자극 분자 및 부착 분자를 비롯한 예시적인 보조 분자의 선택, 클로닝, 제조 및 발현에 유용한 기법, 방법 및 시약은, 예를 들어, 미국 특허 US 6,225,042, US 6,355,479 및 US 6,362,001에 예시되어 있다.

E. 항원

유전자 조작된 항원 수용체에 의해 표적화된 항원들 중에서, 입양 세포 요법을 통해 표적화되는 질환, 병태 또는 세포 유형의 맥락에서 발현되는 것들이 있다. 질환 및 병태 중에서, 혈액학적 암, 면역계의 암, 예를 들어, 림프종, 백혈병 및/또는 골수종, 예를 들어, B, T 및 골수성 백혈병, 림프종 및 다발성 골수종을 포함한 암 및 종양을 비롯한 증식성, 신생물성 및 악성 질환 및 장애가 있다. 일부 실시 형태에서, 항원은, 정상 또는 비표적화된 세포 또는 조직과 비교하여, 질환 또는 병태의 세포, 예를 들어, 종양 또는 병원성 세포 상에서 선택적으로 발현되거나 과발현된다. 다른 실시 형태에서, 항원은 정상 세포 상에서 발현되고/되거나 조작된 세포 상에서 발현된다.

임의의 적합한 항원은 본 방법에서 사용될 수 있다. 예시적인 항원으로는 감염체, 자가/자기 항원, 종양/암 관련 항원 및 종양 신생 항원으로부터의 항원 분자가 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다 (문헌 [Linnemann et al., 2015]). 특별한 양태에서, 상기 항원으로는 NY-ESO, EGFRvIII, Muc-1, Her2, CA-125, WT-1, Mage-A3, Mage-A4, Mage-A10, TRAIL/DR4 및 CEA가 포함된다. 특별한 양태에서, 2개 이상의 항원 수용체에 대한 항원으로는 CD19, EBNA, WT1, CD123, NY-ESO, EGFRvIII, MUC1, HER2, CA-125, WT1, Mage-A3, Mage-A4, Mage-A10, TRAIL/DR4 및/또는 CEA가 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이러한 항원들의 서열, 예를 들어, CD19 (수탁 번호 NG_007275.1), EBNA (수탁 번호 NG_002392.2), WT1 (수탁 번호 NG_009272.1), CD123 (수탁 번호 NC_000023.11), NY-ESO (수탁 번호 NC_000023.11), EGFRvIII (수탁 번호 NG_007726.3), MUC1 (수탁 번호 NG_029383.1), HER2 (수탁 번호 NG_007503.1), CA-125 (수탁 번호 NG_055257.1), WT1 (수탁 번호 NG_009272.1), Mage-A3 (수탁 번호 NG_013244.1), Mage-A4 (수탁 번호 NG_013245.1), Mage-A10 (수탁 번호 NC_000023.11), TRAIL/DR4 (수탁 번호 NC_000003.12) 및/또는 CEA (수탁 번호 NC_000019.10)는 당해 분야에 공지되어 있다.

종양 관련 항원은 전립선암, 유방암, 대장암, 폐암, 췌장암, 신장암, 중피종, 난소암 또는 흑색종 암으로부터 유래될 수 있다. 예시적인 종양 관련 항원 또는 종양 세포 유래 항원으로는 MAGE 1, 3, 및 MAGE 4 (또는 국제공개공보 WO 99/40188에 개시된 것들과 같은 다른 MAGE 항원); PRAME; BAGE; RAGE, Lage (NY ESO 1로도 또한 공지됨); SAGE; 및 HAGE 또는 GAGE가 포함된다. 종양 항원의 이러한 비제한적인 예들은 흑색종, 폐 암종, 육종 및 방광 암종과 같은 광범위한 종양 유형에서 발현된다. 예를 들어, 미국 특허 US 6,544,518을 참조한다. 전립선암 종양 관련 항원으로는, 예를 들어, 전립선 특이적 막 항원 (prostate specific membrane antigen: PSMA), 전립선 특이적 항원 (prostate-specific antigen: PSA), 전립선 산성 포스페이트, NKX3.1, 및 전립선의 6개 막 관통 상피 항원 (six-transmembrane epithelial antigen of the prostate: STEAP)이 포함된다.

기타 종양 관련 항원으로는 Plu-1, HASH-1, HasH-2, Cripto 및 Criptin이 포함된다. 추가로, 종양 항원은 다수의 암 치료에 유용한, 전장 고나도트로핀 호르몬 방출 호르몬 (GnRH)과 같은 자가 펩타이드 호르몬, 짧은 10개 아미노산 길이의 펩타이드일 수 있다.

종양 항원으로는 HER-2/neu 발현과 같은 종양 관련 항원 발현을 특징으로 하는 암에서 유래된 종양 항원이 포함된다. 관심 대상 종양 관련 항원은 계통 특이적 종양 항원, 예를 들어, 멜라닌 세포 흑색종 계통 항원 MART-1/Melan-A, gp100, gp75, mda-7, 타이로시나아제 및 타이로시나아제 관련 단백질을 포함한다. 예시적인 종양 관련 항원으로는 p53, Ras, c-Myc, 세포질 세린/트레오닌 키나아제 (예를 들어, A-Raf, B-Raf 및 C-Raf, 사이클린 의존적 키나아제), MAGE-A1, MAGE-A2, MAGE-A3, MAGE-A4, MAGE-A6, MAGE-A10, MAGE-A12, MART-1, BAGE, DAM-6, -10, GAGE-1, -2, -8, GAGE-3, -4, -5, -6, -7B, NA88-A, MART-1, MC1R, Gp100, PSA, PSM, 타이로시나아제, TRP-1, TRP-2, ART-4, CAMEL, CEA, Cyp-B, hTERT, hTRT, iCE, MUC1, MUC2, 포스포이노시타이드 3-키나아제 (Phosphoinositide 3-kinase: PI3K), TRK 수용체, PRAME, P15, RU1, RU2, SART-1, SART-3, 윌름스 종양 항원 (WT1), AFP, -카테닌/m, 카스파아제-8/m, CEA, CDK-4/m, ELF2M, GnT-V, G250, HSP70-2M, HST-2, KIAA0205, MUM-1, MUM-2, MUM-3, 미오신/m, RAGE, SART-2, TRP-2/INT2, 707-AP, 아넥신 II, CDC27/m, TPI/mbcr-abl, BCR-ABL, 인터페론 조절 인자 4 (IRF4), ETV6/AML, LDLR/FUT, Pml/RAR, 종양 관련 칼슘 신호 전달자 1 (Tumor-associated calcium signal transducer 1: TACSTD1), TACSTD2, 수용체 타이로신 키나아제 (예를 들어, 상피 세포 성장 인자 수용체 (Epidermal Growth Factor receptor: EGFR) (특히, EGFRvIII), 혈소판 유래 성장 인자 수용체 (platelet derived growth factor receptor: PDGFR), 혈관 내피 세포 성장 인자 수용체(vascular endothelial growth factor receptor: VEGFR)), 세포질 타이로신 키나아제 (예를 들어, src 계열, syk-ZAP70 계열), 인테그린 연결 키나아제 (integrin-linked kinase: ILK), 신호 전달자 및 전사 활성 인자 (signal transducer and activator of transcription) STAT3, STATS, 및 STATE, 저산소증 유발 인자 (hypoxia inducible factor: HIF) (예를 들어, HIF-1 및 HIF-2), 핵 인자-카파 B (NF-B), 노치 수용체 (예를 들어, 노치 1-4), c-Met, 라파마이신의 포유 동물 표적 (mammalian targets of rapamycin: mTOR), WNT, 세포외 신호 조절 키나아제 (extracellular signal-regulated kinase: ERK), 및 이의 조절 서브 유닛, PMSA, PR-3, MDM2, 메소텔린, 신세포 암종-5T4, SM22-알파, 탄산 무수화효소 I (carbonic anhydrases I: CAI) 및 IX (CAIX) (G250으로도 또한 공지됨), STEAD, TEL/AML1, GD2, 프로테이나아제3, hTERT, 육종 전위 변곡점, EphA2, ML-IAP, EpCAM, ERG (TMPRSS2 ETS 융합 유전자), NA17, PAX3, ALK, 안드로겐 수용체, 사이클린 B1, 폴리시알산, MYCN, RhoC, GD3, 푸코실 GM1, 메소텔린 (mesothelian), PSCA, sLe, PLAC1, GM3, BORIS, Tn, GLoboH, NY-BR-1, RGsS, SART3, STn, PAX5, OY-TES1, 정자 단백질 17, LCK, HMWMAA, AKAP-4, SSX2, XAGE 1, B7H3, 레구메인, TIE2, Page4, MAD-CT-1, FAP, MAD-CT-2, fos 관련 항원 1, CBX2, CLDN6, SPANX, TPTE, ACTL8, ANKRD30A, CDKN2A, MAD2L1, CTAG1B, SUNC1, LRRN1 및 유전형이 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

항원은 종양 세포에서 돌연변이된 유전자로부터 또는 정상 세포와 비교하여 종양 세포에서 상이한 수준으로 전사되는 유전자로부터 유래된 에피토프 영역 또는 에피토프 펩타이드, 예를 들어, 텔로머라아제 효소, 서바이빈, 메소텔린, 돌연변이된 ras, bcr/abl 재배열, Her2/neu, 돌연변이된 또는 야생형 p53, 시토크롬 P450 1B1, 및 비정상적으로 발현된 인트론 서열, 예를 들어, N-아세틸글루코사미닐트랜스퍼라아제-V; 흑색종 및 B-세포 림프종에서 특유의 이디오타입을 생성하는 면역글로불린 유전자의 클론 재정렬; 종양 바이러스 과정으로부터 유래된 에피토프 영역 또는 에피토프 펩타이드를 포함하는 종양 항원, 예를 들어, 사람 파필로마 바이러스 단백질 E6 및 E7; 엡스타인 바 바이러스 단백질 LMP2; 종양 선택적 발현을 갖는 비돌연변이된 종양 태아성 단백질, 예를 들어, 암배아 항원 및 알파-태아 단백질을 포함할 수 있다.

다른 실시 형태에서, 항원은 병원성 미생물로부터 또는 기회 감염성 병원성 미생물 (본 출원에서 감염 질환 미생물로서도 또한 불림), 예를 들어, 바이러스, 진균, 기생충 및 세균으로부터 수득되거나 유래된다. 특정 실시 형태에서, 이러한 미생물로부터 유래된 항원은 전장 단백질을 포함한다.

이의 항원이 본 출원에서 기재된 방법에 사용하기 위해 고려되는 예시적인 병원체로는 사람 면역 결핍 바이러스 (human immunodeficiency virus: HIV), 단순 헤르페스 바이러스 (herpes simplex virus: HSV), 호흡기 세포 융합 바이러스 (respiratory syncytial virus: RSV), 사이토메갈로바이러스 (cytomegalovirus: CMV), 엡스타인-바 바이러스 (Epstein-Barr virus: EBV), 인플루엔자 A, B 및 C, 수포성 구내염 바이러스 (vesicular stomatitis virus: VSV), 폴리오마바이러스 (예를 들어, BK 바이러스 및 JC 바이러스), 아데노바이러스, 메티실린 내성 스태필로코커스 아우레우스 (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: MRSA)를 비롯한 스태필로코커스 종, 및 스트렙토코커스 뉴모니아에 (Streptococcus pneumoniae)를 비롯한 스트렙토코커스 종이 포함된다. 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 본 출원에서 기재된 바와 같은 항원으로서 사용하기 위해 이들 및 다른 병원성 미생물로부터 유래된 단백질 및 당해 단백질을 인코딩하는 뉴클레오타이드 서열은, 간행물 및 공개 데이터베이스, 예를 들어, GENBANK®, SWISS-PROT® 및 TREMBL®에서 확인될 수 있다.

사람 면역 결핍 바이러스 (HIV)로부터 유래된 항원은 HIV 비리온 구조 단백질 (예를 들어, gp120, gp41, p17, p24), 프로테아제, 역전사 효소, 또는 tat, rev, nef, vif, vpr 및 vpu로 인코딩된 HIV 단백질 중 임의의 것을 포함한다.

단순 헤르페스 바이러스 (예를 들어, HSV 1 및 HSV2)로부터 유래된 항원은 HSV 후기 유전자로부터 발현된 단백질을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 후기 유전자 그룹은 대부분 비리온 입자를 형성하는 단백질을 인코딩한다. 이러한 단백질은, 각각 본 출원에서 기재된 바와 같은 항원으로서 사용될 수 있는, 바이러스 캡시드 UL6, UL18, UL35, UL38 및 주요 캡시드 단백질 UL19, UL45 및 UL27을 형성하는 (UL) 중 5개의 단백질을 포함한다. 본 출원에서 항원으로서 사용하기 위해 고려되는 다른 예시적인 HSV 단백질로는 ICP27 (H1, H2), 당단백질 B (gB) 및 당단백질 D (gD) 단백질이 포함된다. HSV 게놈은 적어도 74개의 유전자를 포함하며, 각각은 항원으로서 잠재적으로 사용될 수 있는 단백질을 인코딩한다.

사이토메갈로바이러스 (CMV)로부터 유래된 항원으로는 CMV 구조 단백질, 바이러스 복제의 급초기 및 초기 중에 발현되는 바이러스 항원, 당단백질 I 및 III, 캡시드 단백질, 피막 단백질, 저급 기질 단백질 pp65 (ppUL83), p52 (ppUL44), IE1 및 1E2 (UL123 및 UL122), UL128~UL150 유래의 유전자 클러스터로부터 수득된 단백질 산물 (문헌 [Rykman, et al., 2006]), 외피성 당단백질 B (gB), gH, gN 및 pp150이 포함된다. 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 본 출원에서 기재된 항원으로서 사용하기 위한 CMV 단백질은 GENBANK®, SWISS-PROT® 및 TREMBL®과 같은 공개 데이터베이스에서 확인될 수 있다 (예를 들어, 문헌[Bennekov et al., 2004], [Loewendorf et al., 2010], [Marschall et al., 2009] 참조).

특정 실시 형태에서 사용하기 위해 고려되는 엡스타인 바 바이러스 (EBV)로부터 유래된 항원으로는 EBV 용균 단백질 gp350 및 gp110, 엡스타인 바 핵 항원 (Epstein-Ban nuclear antigen: EBNA)-1, EBNA-2, EBNA-3A, EBNA-3B, EBNA-3C, EBNA-선도 단백질 (EBNALP)을 비롯한 잠복기 감염 중에 생산된 EBV 단백질, 및 잠재성 막 단백질(latent membrane protein: LMP)-1, LMP-2A 및 LMP-2B가 포함된다 (예를 들어, 문헌 [Lockey et al., 2008] 참조).

본 출원에서 사용하기 위해 고려되는 호흡기 세포 융합 바이러스 (RSV)로부터 유래된 항원으로는 RSV 게놈에 의해 인코딩되는 11개의 단백질 또는 이들의 항원 단편 중 임의의 것이 포함된다: NS1, NS2, N (뉴클레오캡시드 단백질), M (기질 단백질) SH, G 및 F (바이러스 피막 단백질), M2 (제2 기질 단백질), M2-1 (연장 인자), M2-2 (전사 조절), RNA 폴리머라아제 및 인단백질 P.

사용하기 위해 고려되는 수포성 구내염 바이러스 (VSV)로부터 유래된 항원으로는 VSV 게놈에 의해 인코딩되는 5개의 주요 단백질 또는 이들의 항원 단편 중 임의의 것이 포함된다: 거대 단백질 (L), 당단백질 (G), 핵단백질 (N), 인단백질 (P) 및 기질 단백질 (M) (예를 들어, 문헌 [Rieder et al., 1999] 참조).

특정 실시 형태에서 사용하기 위해 고려되는 인플루엔자 바이러스로부터 유래되는 항원으로는 헤마글루티닌 (HA), 뉴라미니다아제 (NA), 핵단백질 (NP), 기질 단백질 M1 및 M2, NS1, NS2 (NEP), PA, PB1, PB1-F2 및 PB2가 포함된다.

또한, 예시적인 바이러스 항원으로는 아데노바이러스 폴리펩타이드, 알파바이러스 폴리펩타이드, 칼리시바이러스 폴리펩타이드 (예를 들어, 칼리시바이러스 캡시드 항원), 코로나바이러스 폴리펩타이드, 디스템퍼 바이러스 폴리펩타이드, 에볼라 바이러스 폴리펩타이드, 엔테로바이러스 폴리펩타이드, 플라비바이러스 폴리펩타이드, 간염 바이러스 (AE) 폴리펩타이드 (B형 간염 코어 또는 표면 항원, C형 간염 바이러스 E1 또는 E2 당단백질, 코어 또는 비구조 단백질), 헤르페스바이러스 폴리펩타이드 (단순 헤르페스 바이러스 바이러스 또는 수두 대상포진 바이러스 당단백질 포함), 전염성 복막염 바이러스 폴리펩타이드, 백혈병 바이러스 폴리펩타이드, 마르부르크 바이러스 폴리펩타이드, 오르토믹소바이러스 폴리펩타이드, 유두종 바이러스 폴리펩타이드, 파라인플루엔자 바이러스 폴리펩타이드 (예를 들어, 헤마글루티닌 및 뉴라미니다아제 폴리펩타이드), 파라믹소바이러스 폴리펩타이드, 파보바이러스 폴리펩타이드, 페스티바이러스 폴리펩타이드, 피코르나 바이러스 폴리펩타이드 (예를 들어, 폴리오바이러스 캡시드 폴리펩타이드), 폭스 바이러스 폴리펩타이드 (예를 들어, 백시니아 바이러스 폴리펩타이드), 광견병 바이러스 폴리펩타이드 (예를 들어, 광견병 바이러스 당단백질 G), 레오바이러스 폴리펩타이드, 레트로바이러스 폴리펩타이드 및 로타바이러스 폴리펩타이드가 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

특정 실시 형태에서, 상기 항원은 세균 항원일 수 있다. 특정 실시 형태에서, 관심 대상 세균 항원은 분비된 폴리펩타이드일 수 있다. 다른 특정 실시 형태에서, 세균 항원은 세균의 외부 세포 표면 상에 노출된 폴리펩타이드의 부분 또는 부분들을 가지는 항원을 포함한다.

사용하기 위해 고려되는 메티실린 내성 스태필로코커스 아우레우스 (MRSA)를 비롯한 스태필로코커스 종으로부터 유래된 항원으로는 병독성 조절 인자, 예를 들어, Agr 시스템, Sar 및 Sae, Arl 시스템, Sar 동족체 (Rot, MgrA, SarS, SarR, SarT, SarU, SarV, SarX, SarZ 및 TcaR), Srr 시스템 및 TRAP가 포함된다. 항원의 역할을 할 수 있는 다른 스태필로코커스 단백질로는 Clp 단백질, HtrA, MsrR, 아코니타아제, CcpA, SvrA, Msa, CfvA 및 CfvB가 포함된다 (예를 들어, 문헌 [Staphylococcus: Molecular Genetics, 2008 Caister Academic Press, Ed. Jodi Lindsay] 참조). 2종의 스태필로코커스 아우레우스 (N315 및 Mu50)에 대한 게놈은 서열 분석되었으며, 예를 들어, PATRIC (문헌 [PATRIC: The VBI PathoSystems Resource Integration Center, Snyder et al., 2007])에서 공개적으로 이용 가능하다. 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 항원으로서 사용하기 위한 스태필로코커스 단백질은 또한 다른 공개 데이터베이스, 예를 들어, GenBank®, Swiss-Prot® 및 TrEMBL®에서 확인될 수 있다.

본 출원에서 기재된 특정 실시 형태에서 사용하기 위해 고려되는 스트렙토코커스 뉴모니아에로부터 유래된 항원으로는 뉴몰리신, PspA, 콜린 결합 단백질 A (choline-binding protein A: CbpA), NanA, NanB, SpnHL, PavA, LytA, Pht 및 필린 단백질 (RrgA; RrgB; RrgC)이 포함된다. 스트렙토코커스 뉴모니아에의 항원성 단백질은 또한 당해 분야에 공지되어 있으며, 일부 실시 형태에서 항원으로서 사용될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Zysk et al., 2000] 참조). 스트렙토코커스 뉴모니아의 병독성 균주의 완전한 게놈 서열은 서열 분석되었으며, 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 본 출원에서 사용하기 위한 스트렙토코커스 뉴모니아 단백질은 또한 다른 공개 데이터베이스, 예를 들어, GENBANK®, SWISS-PROT® 및 TREMBL®에서 확인될 수 있다. 본 개시 내용에 따른 항원에 대한 특별한 관심 대상 단백질은 뉴모코커스의 표면에서 노출되는 것으로 예상되는 병독성 인자 및 단백질을 포함한다 (예를 들어, 문헌 [Frolet et al., 2010] 참조).

항원으로서 사용될 수 있는 세균 항원의 예로는 액티노마이세스 (Actinomyces) 폴리펩타이드, 바실러스 (Bacillus) 폴리펩타이드, 박테로이데스 (Bacteroides) 폴리펩타이드, 보르데텔라 (Bordetella) 폴리펩타이드, 바르토넬라 (Bartonella) 폴리펩타이드, 보렐리아 (Borrelia) 폴리펩타이드 (예를 들어, 보렐리아 부르그도르페리 (B. burgdorferi) OspA), 브루셀라 (Brucella) 폴리펩타이드, 캄필로박터 (Campylobacter) 폴리펩타이드, 카프노사이토파가 (Capnocytophaga) 폴리펩타이드, 클라미디아 (Chlamydia) 폴리펩타이드, 코리네박테리움 (Corynebacterium) 폴리펩타이드, 콕시엘라 (Coxiella) 폴리펩타이드, 더마토필러스 (Dermatophilus) 폴리펩타이드, 엔테로코커스 (Enterococcus) 폴리펩타이드, 에를리히아 (Ehrlichia) 폴리펩타이드, 에세리키아 (Escherichia) 폴리펩타이드, 프란시셀라 (Francisella) 폴리펩타이드, 푸소박테리움 (Fusobacterium) 폴리펩타이드, 헤모바르토넬라 (Haemobartonella) 폴리펩타이드, 헤모필러스 (Haemophilus) 폴리펩타이드 (예를 들어, b형 헤모필러스 인플루엔자 (H. influenzae) 외막 단백질), 헬리코박터 (Helicobacter) 폴리펩타이드, 클렙시엘라 (Klebsiella) 폴리펩타이드, L형 세균 폴리펩타이드, 렙토스피라 (Leptospira) 폴리펩타이드, 리스테리아 (Listeria) 폴리펩타이드, 마이코박테리아 (Mycobacteria) 폴리펩타이드, 마이코플라스마 (Mycoplasma) 폴리펩타이드, 나이세리아 (Neisseria) 폴리펩타이드, 네오리케차 (Neorickettsia) 폴리펩타이드, 노카르디아 (Nocardia) 폴리펩타이드, 파스퇴렐라 (Pasteurella) 폴리펩타이드, 펩토코커스 (Peptococcus) 폴리펩타이드, 펩토스트렙토코커스 (Peptostreptococcus) 폴리펩타이드, 뉴모코커스 (Pneumococcus) 폴리펩타이드 (즉, 스트렙토코커스 뉴모니아에 폴리펩타이드) (본 출원의 설명 참조), 프로테우스 (Proteus) 폴리펩타이드, 슈도모나스 (Pseudomonas) 폴리펩타이드, 리케차 (Rickettsia) 폴리펩타이드, 로칼리마에아 (Rochalimaea) 폴리펩타이드, 살모넬라 (Salmonella) 폴리펩타이드, 시겔라 (Shigella) 폴리펩타이드, 스태필로코커스 (Staphylococcus) 폴리펩타이드, A군 스트렙토코커스 (streptococcus) 폴리펩타이드 (예를 들어, 스트렙토코커스 피오게네스 (S. pyogenes) M 단백질), B군 스트렙토코커스 아갈락티아에 (S. agalactiae) 폴리펩타이드, 트레포네마 (Treponema) 폴리펩타이드 및 여시니아 (Yersinia) 폴리펩타이드 (예를 들어, 여시니아 페스티스 (Y. pestis) F1 및 V 항원)가 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

진균 항원의 예로는 압시디아 (Absidia) 폴리펩타이드, 아크레모늄 (Acremonium) 폴리펩타이드, 알터나리아 (Alternaria) 폴리펩타이드, 아스퍼질러스 (Aspergillus) 폴리펩타이드, 바시디오볼루스 (Basidiobolus) 폴리펩타이드, 비폴라리스 (Bipolaris) 폴리펩타이드, 블라스토마이세스 (Blastomyces) 폴리펩타이드, 칸디다 (Candida) 폴리펩타이드, 콕시디오이데스 (Coccidioides) 폴리펩타이드, 코니디오볼루스 (Conidiobolus) 폴리펩타이드, 크립토코커스 (Cryptococcus) 폴리펩타이드, 쿠르발라리아 (Curvalaria) 폴리펩타이드, 에피더모파이톤 (Epidermophyton) 폴리펩타이드, 엑소피알라 (Exophiala) 폴리펩타이드, 게오트리쿰 (Geotrichum) 폴리펩타이드, 히스토플라스마 (Histoplasma) 폴리펩타이드, 마두렐라 (Madurella) 폴리펩타이드, 말라세지아 (Malassezia) 폴리펩타이드, 마이크로스포룸 (Microsporum) 폴리펩타이드, 모닐리엘라 (Moniliella) 폴리펩타이드, 모르티에렐라 (Mortierella) 폴리펩타이드, 무코르 (Mucor) 폴리펩타이드, 패실로마이세스 (Paecilomyces) 폴리펩타이드, 페니실리움 (Penicillium) 폴리펩타이드, 피알레모니움 (Phialemonium) 폴리펩타이드, 피알로포라 (Phialophora) 폴리펩타이드, 프로토테카 (Prototheca) 폴리펩타이드, 슈달레세리아 (Pseudallescheria) 폴리펩타이드, 슈도마이크로도키움 (Pseudomicrodochium) 폴리펩타이드, 피시움 (Pythium) 폴리펩타이드, 리노스포리듐 (Rhinosporidium) 폴리펩타이드, 리조푸스 (Rhizopus) 폴리펩타이드, 스콜레코바시디움 (Scolecobasidium) 폴리펩타이드, 스포로트릭스 (Sporothrix) 폴리펩타이드, 스템파일리움 (Stemphylium) 폴리펩타이드, 트리코파이톤 (Trichophyton) 폴리펩타이드, 트리코스포론 (Trichosporon) 폴리펩타이드 및 자일로히파 (Xylohypha) 폴리펩타이드가 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

원생 기생충 항원의 예로는 바베시아 (Babesia) 폴리펩타이드, 발란티디움 (Balantidium) 폴리펩타이드, 베스노이티아 (Besnoitia) 폴리펩타이드, 크립토스포리디움 (Cryptosporidium) 폴리펩타이드, 에이메리아 (Eimeria) 폴리펩타이드, 엔세팔리토준 (Encephalitozoon) 폴리펩타이드, 엔타모에바 (Entamoeba) 폴리펩타이드, 지아르디아 (Giardia) 폴리펩타이드, 함몬디아 (Hammondia) 폴리펩타이드, 헤파토준 (Hepatozoon) 폴리펩타이드, 이소스포라 (Isospora) 폴리펩타이드, 라이슈마니아 (Leishmania) 폴리펩타이드, 마이크로스포리디아 (Microsporidia) 폴리펩타이드, 네오스포라 (Neospora) 폴리펩타이드, 노세마 (Nosema) 폴리펩타이드, 펜타트리코모나스 (Pentatrichomonas) 폴리펩타이드, 플라스모디움 (Plasmodium) 폴리펩타이드가 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 연충 기생충 항원의 예로는 아칸토케일로네마 (Acanthocheilonema) 폴리펩타이드, 아엘루로스트롱질루스 (Aelurostrongylus) 폴리펩타이드, 안실로스토마 (Ancylostoma) 폴리펩타이드, 안지오스트롱질루스 (Angiostrongylus) 폴리펩타이드, 아스카리스 (Ascaris) 폴리펩타이드, 브루기아 (Brugia) 폴리펩타이드, 부노스토뭄 (Bunostomum) 폴리펩타이드, 카필라리아 (Capillaria) 폴리펩타이드, 차베르티아 (Chabertia) 폴리펩타이드, 쿠페리아 (Cooperia) 폴리펩타이드, 크레노소마 (Crenosoma) 폴리펩타이드, 딕티오카울루스 (Dictyocaulus) 폴리펩타이드, 디옥토파임 (Dioctophyme) 폴리펩타이드, 디페탈로네마 (Dipetalonema) 폴리펩타이드, 디파일로보트리움 (Diphyllobothrium) 폴리펩타이드, 디플라이디움 (Diplydium) 폴리펩타이드, 디로필라리아 (Dirofilaria) 폴리펩타이드, 드라쿤쿨루스 (Dracunculus) 폴리펩타이드, 엔테로비우스 (Enterobius) 폴리펩타이드, 필라로이데스 (Filaroides) 폴리펩타이드, 헤몬쿠스 (Haemonchus) 폴리펩타이드, 라고킬라스카리스 (Lagochilascaris) 폴리펩타이드, 로아 (Loa) 폴리펩타이드 폴리펩타이드, 만소넬라 (Mansonella) 폴리펩타이드, 무엘레리우스 (Muellerius) 폴리펩타이드, 나노파이터스 (Nanophyetus) 폴리펩타이드, 네카토르 (Necator) 폴리펩타이드, 네마토디루스 (Nematodirus) 폴리펩타이드, 외소파고스토뭄 (Oesophagostomum) 폴리펩타이드, 온코세르카 (Onchocerca) 폴리펩타이드, 오피스토르키스 (Opisthorchis) 폴리펩타이드, 오스테르타기아 (Ostertagia) 폴리펩타이드, 파라필라리아 (Parafilaria) 폴리펩타이드, 파라고니무스 (Paragonimus) 폴리펩타이드, 파라스카리스 (Parascaris) 폴리펩타이드, 파이살로프테라 (Physaloptera) 폴리펩타이드, 프로토스트롱질루스 (Protostrongylus) 폴리펩타이드, 세타리아 (Setaria) 폴리펩타이드, 스피로세르카 (Spirocerca) 폴리펩타이드, 스피로메트라 (Spirometra) 폴리펩타이드, 스테파노필라리아 (Stephanofilaria) 폴리펩타이드, 스트롱질로이데스 (Strongyloides) 폴리펩타이드, 스트롱질루스 (Strongylus) 폴리펩타이드, 텔라지아 (Thelazia) 폴리펩타이드, 톡사스카리스 (Toxascaris) 폴리펩타이드, 톡소카라 (Toxocara) 폴리펩타이드, 트리키넬라 (Trichinella) 폴리펩타이드, 트리코스트롱질루스 (Trichostrongylus) 폴리펩타이드, 트리쿠리스 (Trichuris) 폴리펩타이드, 운시나리아 (Uncinaria) 및 우케레리아 (Wuchereria) 폴리펩타이드 (예를 들어, 플라스모디움 팔시파룸 포자소체 (P. falciparum circumsporozoite: PfCSP)), 포자소체 표면 단백질 2 (P. falciparum sporozoite surface protein 2: PfSSP2), 간 상태 항원 1의 카복시 말단 (P. falciparum carboxyl terminus of liver state antigen 1: PfLSA1 c-말단) 및 외수송 단백질 1 (P. falciparum exported protein 1: PfExp-1), 뉴모시스티스 (Pneumocystis) 폴리펩타이드, 사코시스티스 (Sarcocystis) 폴리펩타이드, 시스토소마 (Schistosoma) 폴리펩타이드, 테일레리아 (Theileria) 폴리펩타이드, 톡소플라스마 (Toxoplasma) 폴리펩타이드, 트립파노소마 (Trypanosoma) 폴리펩타이드가 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

외부 기생충 항원의 예로는 벼룩; 진드기, 예를 들어, 참 진드기 및 물렁 진드기; 파리, 예를 들어, 깔따구, 모기, 모래파리, 먹파리, 말파리, 뿔파리, 사슴파리, 체체파리, 침파리, 구더기증 유발 파리 및 각다귀; 개미; 거미, 이; 진드기; 및 노린재, 예를 들어, 빈대 및 침노린재 유래의 폴리펩타이드 (알러지원 뿐만 아니라 항원 포함)가 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

F. 자살 유전자

본 개시 내용의 면역 세포의 CAR은 하나 이상의 자살 유전자를 포함할 수 있다. 본 출원에서 사용되는 "자살 유전자"라는 용어는, 프로드럭의 투여시, 유전자 산물을 숙주 세포를 사멸시키는 화합물로 전이시키는데 영향을 미치는 유전자로서 정의된다. 사용될 수 있는 자살 유전자/프로드럭 조합의 예로는 단순 헤르페스 바이러스-티미딘 키나아제 (HSV-tk) 및 간시클로비르, 아시클로비르 또는 FIAU; 옥시도리덕타아제 및 사이클로헥시미드; 사이토신 데아미나아제 및 5-플루오로사이토신; 티미딘 키나아제 티미딜레이트 키나아제 (Tdk::Tmk) 및 AZT; 및 데옥시시티딘 키나아제 및 사이토신 아라비노사이드이다. 구체적인 실시 형태에서, 상기 자살 유전자는 막 결합되고 약물 또는 항체에 의해 표적화될 수 있는 돌연변이체 TNF-알파이다.

프로드럭 6-메틸퓨린 데옥시리보사이드를 독성 퓨린 6-메틸퓨린으로 전환시키는 소위 자살 유전자로 불리는 이. 콜라이 (E.coli) 퓨린 뉴클레오사이드 포스포릴라아제가 사용될 수 있다. 프로드럭 요법과 함께 사용되는 자살 유전자의 다른 예로는 이. 콜라이 사이토신 데아미나아제 유전자 및 HSV 티미딘 키나아제 유전자가 있다.

예시적인 자살 유전자로는 CD20, CD52, EGFRv3, 돌연변이체 TNF-알파 (막 결합 TNF-알파 포함) 또는 유도성 카스파아제 9가 포함된다. 하나의 실시 형태에서, 절단된 버전의 EGFR 변이체 III (EGFRv3)은 세툭시맙에 의해 제거될 수 있는 자살 항원으로서 사용될 수 있다. 본 개시 내용에서 사용될 수 있는 당해 분야에 공지된 추가의 자살 유전자로는 퓨린 뉴클레오사이드 포스포릴라아제 (Purine nucleoside phosphorylase: PNP), 시토크롬 p450 효소 (CYP), 카복시펩티다아제 (CP), 카복실에스테라아제 (CE), 니트로디럭타아제 (NTR), 구아닌 리보실트랜스퍼라아제 (XGRTP), 글리코시다아제 효소, 메티오닌-α,γ-리아제 (MET) 및 티미딘 포스포릴라아제 (TP)가 포함된다.

G. 전달 방법

당해 분야의 통상의 기술자는 본 개시 내용의 항원 수용체의 발현을 위해 표준 재조합 기술 (예를 들어, 둘 다 본 출원에 참조로 포함되는 문헌 [Sambrook et al., 2001] 및 [Ausubel et al., 1996] 참조)을 통해 벡터를 작제할 준비가 잘 되어 있을 것이다. 벡터로는 플라스미드, 코스미드, 바이러스 (박테리오파지, 동물 바이러스 및 식물 바이러스) 및 인공 염색체 (예를 들어, YAC), 예를 들어, 레트로바이러스 벡터 (몰로니 쥐 백혈병 바이러스 벡터 (MoMLV), MSCV, SFFV, MPSV, SNV 등으로부터 유도), 렌티바이러스 벡터 (예를 들어, HIV-1, HIV-2, SIV, BIV, FIV 등으로부터 유도), 이의 복제 컴피턴트, 복제 결여 및 무기력한 형태를 포함하는 아데노바이러스 (Ad) 벡터, 아데노 관련 바이러스 (AAV) 벡터, 시미안 바이러스 40 (SV-40) 벡터, 소 유두종 바이러스 벡터, 엡스타인 바 바이러스 벡터, 헤르페스 바이러스 벡터, 수두 바이러스 벡터, 하비 쥐 육종 바이러스 벡터, 쥐 유방 종양 바이러스 벡터, 라우스 육종 바이러스 벡터, 파보바이러스 벡터, 소아 마비 바이러스 벡터, 수포성 구내염 바이러스 벡터, 마라바 바이러스 벡터 및 그룹 B 아데노바이러스 에나데노툭시레브 벡터가 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

a. 바이러스 벡터

항원 수용체를 인코딩하는 바이러스 벡터가 본 개시 내용의 특정 양태에서 제공될 수 있다. 재조합 바이러스 벡터의 생성에서, 비필수 유전자는 전형적으로 이종 (또는 비-본래) 단백질에 대한 유전자 또는 코딩 서열로 대체된다. 바이러스 벡터는 바이러스 서열을 이용하여 핵산 및 가능하게는 단백질을 세포 내로 도입하는 발현 작제물의 일종이다. 수용체 매개성 엔도사이토시스를 통해 세포를 감염시키거나 세포에 진입하고 숙주 세포 게놈 내로 통합되어 바이러스 유전자를 안정하게 효율적으로 발현시키는 특정 바이러스의 능력은, 이들을 외래 핵산의 세포 (예를 들어, 포유 동물 세포)로 전달하기 위한 매력적인 후보가 되도록 하였다. 본 발명의 특정 양태의 핵산을 전달하는데 사용될 수 있는 바이러스 벡터의 비제한적인 예는 하기에 기재된다.

렌티바이러스는, 공통 레트로바이러스 유전자 gag, pol 및 env에 추가하여 조절 또는 구조적 기능을 갖는 다른 유전자들을 함유하는 복합적인 레트로바이러스이다. 렌티바이러스 벡터는 당해 분야에 널리 공지되어 있다 (예를 들어, 미국 특허 US 6,013,516 및 US 5,994,136 참조).

재조합 렌티바이러스 벡터는 비-분열 세포를 감염시킬 수 있으며, 생체내 및 생체외 유전자 전달과 핵산 서열의 발현 둘 다에 사용될 수 있다. 예를 들어, 비-분열 세포를 감염시킬 수 있는 재조합 렌티바이러스 - 여기서, 적합한 숙주 세포는 패키징 기능, 즉, gag, pol 및 env 뿐만 아니라 rev 및 tat를 갖는 2종 이상의 벡터로 형질감염된다 - 는 미국 특허 US 5,994,136 (본 출원에 참조로 포함)에 기재되어 있다.

b. 조절 요소

본 개시 내용에서 유용한 벡터에 포함되는 발현 카세트는, 특히 (5'에서 3' 방향으로) 단백질 코딩 서열에 작동 가능하게 연결되는 진핵 생물의 전사 프로모터, 개재 서열을 포함하는 스플라이스 신호 및 전사 종결/폴리아데닐화 서열을 함유한다. 진핵 세포에서 단백질 인코딩 유전자의 전사를 조절하는 프로모터 및 인핸서는 여러 유전자 요소로 구성된다. 세포 기구는, 상이한 유전자가 전사 조절의 특유의 종종 복잡한 패턴을 진전시키도록 하는, 각각의 요소에 의해 운반된 조절 정보를 모으고 통합할 수 있다. 본 개시 내용의 맥락에서 사용되는 프로모터로는 항시성, 유도성 및 조직 특이적 프로모터가 포함된다.

(i) 프로모터/인핸서

본 출원에서 제공되는 발현 작제물은 프로그래밍 유전자의 발현을 구동시키기 위한 프로모터를 포함한다. 프로모터는 일반적으로 RNA 합성을 위한 개시 부위를 위치시키는 기능을 하는 서열을 포함한다. 이의 가장 잘 공지된 예는 TATA 박스이지만, 예를 들어, 포유 동물의 말단 데옥시뉴클레오티딜 트랜스퍼라아제 유전자를 위한 프로모터 및 SV40 후기 유전자를 위한 프로모터와 같은 TATA 박스가 결여된 일부 프로모터에서는 개시 부위 위에 놓이는 별개의 요소 자체가 개시 장소의 고정을 보조한다. 추가의 프로모터 요소는 전사 개시의 빈도를 조절한다. 전형적으로, 다수의 프로모터가 개시 부위의 다운스트림에도 또한 기능 요소를 함유하는 것으로 밝혀졌지만, 이들은 개시 부위의 업스트림의 30110 bp 영역에 위치한다. 프로모터"의 제어하에" 코딩 서열을 가져오기 위해서, 선택된 프로모터의 "다운스트림" (즉, 3')에 전사 리딩 프레임의 전사 개시 부위의 5' 말단을 위치시킨다. "업스트림" 프로모터는 DNA의 전사를 자극하고 인코딩된 RNA의 발현을 촉진시킨다.

프로모터 요소들 사이의 간격이 자주 유연하므로, 프로모터 기능은 요소가 서로에 대해 역방향이거나 이동될 때 보존된다. tk 프로모터에서, 프로모터 요소들 사이의 간격은, 활성이 감소하기 시작하기 전에, 50 bp 간격으로 증가할 수 있다. 프로모터에 따라, 개별 요소는 전사를 활성화시키기 위해 협력적으로 또는 독립적으로 기능할 수 있는 것으로 보인다. 프로모터는 핵산 서열의 전사 활성화에 관여하는 시스-작용성 조절 서열을 나타내는 "인핸서"와 함께 사용되거나 사용되지 않을 수 있다.

프로모터는, 인코딩 분절 및/또는 엑손의 업스트림에 위치하는 5' 비-코딩 서열을 단리함으로써 수득될 수 있기 때문에, 핵산 서열과 자연적으로 결합된 것일 수 있다. 이러한 프로모터는 "내인성"으로서 지칭될 수 있다. 유사하게, 인핸서는 해당 서열의 다운스트림 또는 업스트림에 위치한 핵산 서열과 자연적으로 결합된 것일 수 있다. 대안으로, 특정 이점은 자연 환경에서 핵산 서열과 정상적으로 결합되지 않은 프로모터를 지칭하는 재조합 또는 이종 프로모터의 제어하에 코딩 핵산 분절을 위치시킴으로써 수득될 것이다. 재조합 또는 이종 인핸서는 또한 이의 자연 환경에서 핵산 서열과 정상적으로 결합하지 않은 인핸서를 지칭한다. 이러한 프로모터 또는 인핸서는 다른 유전자의 프로모터 또는 인핸서, 임의의 다른 바이러스, 또는 원핵 생물 또는 진핵 생물 세포로부터 단리된 프로모터 또는 인핸서, 및 "자연 발생"이 아닌 프로모터 또는 인핸서, 즉, 상이한 전사 조절 영역의 상이한 요소, 및/또는 발현을 변경시키는 돌연변이를 함유하는 프로모터 또는 인핸서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 재조합 DNA 작제에서 가장 흔히 사용되는 프로모터로는 β-락타마아제 (페니실리나아제), 락토오스 및 트립토판 (trp-) 프로모터 시스템이 포함된다. 프로모터 및 인핸서의 핵산 서열을 합성으로 생성하는 것에 추가하여, 서열들은 본 출원에 개시된 조성물과 관련하여 PCR™을 포함하는 재조합 클로닝 및/또는 핵산 증폭 기술을 사용하여 생산될 수 있다. 또한, 미토콘드리아, 엽록체 등과 같은 비핵 소기관 내에서 서열의 전사 및/또는 발현을 지시하는 제어 서열도 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.

당연히, 발현을 위해 선택된 소기관, 세포 유형, 조직, 장기 또는 유기체에서 DNA 분절의 발현을 효과적으로 지시하는 프로모터 및/또는 인핸서를 사용하는 것은 중요할 것이다. 분자 생물학 분야의 통상의 기술자는 단백질 발현을 위한 프로모터, 인핸서 및 세포 유형 조합의 용도를 일반적으로 알고 있다 (예를 들어, 본 출원에 참조로 포함되는 문헌 [Sambrook et　al. 1989] 참조). 사용되는 프로모터는, 재조합 단백질 및/또는 펩타이드의 대규모 생산에 유리한 바와 같이, 도입된 DNA 분절의 높은 수준의 발현을 지시하기 위한 적절한 조건하에 항시성, 조직-특이적, 유도성 및/또는 유용성일 수 있다. 프로모터는 이종 또는 내인성일 수 있다.

추가로, 임의의 프로모터/인핸서 조합 (예를 들어, epd.isb-sib.ch/의 월드 와이드 웹을 통한 진핵 생물의 프로모터 데이터베이스 EPDB에 따름)은 또한 발현을 구동시키기 위해 사용될 수 있다. T3, T7 또는 SP6 세포질 발현 시스템의 사용은 또 다른 가능한 실시 형태이다. 적절한 세균 폴리머라아제가 전달 복합체의 일부로서 또는 추가의 유전자 발현 작제물로서 제공되는 경우, 진핵 생물 세포는 특정 세균 프로모터로부터의 세포질 전사를 지원할 수 있다.

프로모터의 비제한적인 예로는 초기 또는 후기 바이러스 프로모터, 예를 들어, SV40 초기 또는 후기 프로모터, 사이토메갈로바이러스 (CMV) 급초기 프로모터, 라우스 육종 바이러스 (Rous Sarcoma Virus: RSV) 초기 프로모터; 진핵 세포 프로모터, 예를 들어, 베타 액틴 프로모터, GADPH 프로모터, 메탈로티오네인 프로모터; 및 연쇄 반응 요소 프로모터, 예를 들어, 사이클릭 AMP 반응 요소 프로모터 (cre), 혈청 반응 요소 프로모터 (sre), 포르볼 에스테르 프로모터 (TPA) 및 최소 TATA 박스 근처의 반응 요소 프로모터 (tre)가 포함된다. 사람 성장 호르몬 프로모터 서열 (예를 들어, Genbank 수탁 번호 X05244의 뉴클레오타이드 283~341에 기술된 사람 성장 호르몬 최소 프로모터) 또는 마우스 유선 종양 프로모터 (ATCC 카탈로그 번호 ATCC 45007로부터 입수 가능)도 또한 사용 가능하다. 특정 실시 형태에서, 프로모터는 CMV IE, 덱틴-1, 덱틴-2, 사람 CD11c, F4/80, SM22, RSV, SV40, Ad MLP, 베타-액틴, MHC 클래스 I 또는 MHC 클래스 II 프로모터이지만, 치료학적 유전자의 발현을 구동시키는데 유용한 임의의 다른 프로모터가 본 개시 내용의 실시에 적용 가능하다.

특정 양태에서, 본 개시 내용의 방법은 또한 인핸서 서열, 즉, 프로모터의 활성을 증가시키는 핵산 서열 및 심지어 상대적으로 긴 거리 (표적 프로모터로부터 수 킬로베이스 (kilobase) 이하)에 걸쳐서도 이들의 배향에 관계없이 시스로 작용하는 잠재력을 갖는 핵산 서열에 관한 것이다. 그러나, 인핸서 기능은 주어진 프로모터와 매우 근접하게 기능할 수도 있으므로 이러한 긴 거리에 반드시 제한되는 것은 아니다.

(ii) 개시 신호 및 연계 발현

특정 개시 신호는 또한 코딩 서열의 효율적인 번역을 위해 본 개시 내용의 방법에서 제공되는 발현 작제물에서 사용될 수 있다. 이들 신호는 ATG 개시 코돈 또는 인접한 서열을 포함한다. ATG 개시 코돈을 포함하는 외인성 번역 제어 신호가 제공될 필요가 있을 수 있다. 당해 분야의 통상의 기술자는 용이하게 이것을 결정하고 필요한 신호를 제공할 수 있을 것이다. 개시 코돈은 전체 삽입물의 번역을 보장하기 위해 목적하는 코딩 서열의 리딩 프레임과 "프레임 내에서" 존재해야 한다는 것은 잘 공지되어 있다. 외인성 번역 제어 신호 및 개시 코돈은 천연 또는 합성일 수 있다. 발현 효율은 적절한 전사 인핸서 요소를 포함시켜 증진될 수 있다.

특정 실시 형태에서, 내부 리보솜 진입 부위 (internal ribosome entry site: IRES) 요소의 사용은 다중 유전자 또는 다시스트론성 메시지를 생성하는데 사용된다. IRES 요소는 5' 메틸화된 Cap 의존적 번역의 리보솜 스캐닝 모델을 우회하고 내부 부위에서 번역을 시작할 수 있다. 피코르나바이러스 계열의 2개의 구성원 (소아마비 및 뇌 심근염)으로부터의 IRES 요소 뿐만 아니라 포유 동물 메시지로부터의 IRES도 기재되어 있다. IRES 요소는 이종 오픈 리딩 프레임과 연결될 수 있다. 다중 오픈 리딩 프레임들은 함께 전사될 수 있으며, 각각은 IRES에 의해 분리되어 다시스트론성 메세지를 생성한다. IRES 요소 때문에, 각각의 오픈 리딩 프레임은 효율적인 번역을 위해 리보솜에 접근 가능하다. 다중 유전자는 단일 메시지를 전사하기 위해 단일 프로모터/인핸서를 사용하여 효율적으로 발현될 수 있다.

추가로, 특정 2A 서열 요소는 본 개시 내용에서 제공되는 작제물에서 유전자들의 연계 발현 또는 공동 발현을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 절단 서열은 오픈 리딩 프레임들을 연결하여 단일 시스트론을 형성함으로써 유전자를 공동 발현시키는데 사용될 수 있다. 예시적인 절단 서열은 F2A (구제역 바이러스 2A) 또는 "2A 유사" 서열 (예를 들어, 토세아 아시그나 (Thosea asigna) 바이러스 2A; T2A)이다.

(iii) 복제의 원점

숙주 세포에서 벡터를 증식시키기 위해, 이것은 하나 이상의 복제 기원 부위 (종종 "ori"라고 칭함), 예를 들어, 상기에서 기재된 바와 같은 EBV의 oriP 또는 프로그래밍에서 유사하거나 상승된 기능을 갖는 유전자 조작된 oriP에 상응하는 핵산 서열을 함유할 수 있으며, 상기 핵산 서열은 복제가 개시되는 특정 핵산 서열이다. 대안으로, 상기에서 기재된 바와 같은 다른 염색체외성 복제 바이러스 또는 자율 복제성 서열 (autonomously replicating sequence: ARS)의 복제 원점이 사용될 수 있다.

c. 선택 및 스크리닝 가능한 마커

특정 실시 형태에서, 본 개시 내용의 작제물을 함유하는 세포는 발현 벡터에 마커를 포함시켜 시험관내에서 또는 생체내에서 확인될 수 있다. 이러한 마커는 발현 벡터를 함유하는 세포의 용이한 확인을 허용하는 세포에 확인 가능한 변화를 부여할 것이다. 일반적으로, 선택 마커는 선택을 허용하는 특성을 부여하는 것이다. 양성 선택 마커는 마커의 존재가 선택을 허용하는 것이고, 한편 음성 선택 마커는 마커의 존재가 선택을 방해하는 것이다. 양성 선택 마커의 한 예는 약물 내성 마커이다.

일반적으로, 약물 선택 마커의 함유는 형질 전환주의 클로닝 및 동정을 보조하며, 예를 들어, 네오마이신, 퓨로마이신, 하이그로마이신, DHFR, GPT, 제오신 및 히스티디놀에 대한 내성을 부여하는 유전자는 유용한 선택 마커이다. 조건의 실시에 기초한 형질 전환주의 식별을 허용하는 표현형을 부여하는 마커에 추가하여, 비색 분석에 기초하는 GFP와 같은 스크리닝 가능한 마커를 포함하는 다른 유형의 마커도 또한 고려된다. 대안으로, 단순 헤르페스 바이러스 티미딘 키나아제 (tk) 또는 클로람페니콜 아세틸트랜스퍼라아제 (chloramphenicol acetyltransferase: CAT)와 같은 음성 선택 마커로서 스크리닝 가능한 효소가 이용될 수 있다. 당해 분야의 통상의 기술자는 또한 면역학적 마커를 가능하게는 FACS 분석과 함께 사용하는 방법을 알고 있을 것이다. 사용되는 마커는 유전자 산물을 인코딩하는 핵산과 동시에 발현될 수 있는 한 중요한 것으로 여겨지지 않는다. 선택 및 스크리닝 가능한 마커의 추가 예는 당해 분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있다.

d. 기타 핵산 전달 방법

항원 수용체를 인코딩하는 핵산의 바이러스 전달에 추가하여, 다음은 주어진 숙주 세포로의 추가의 재조합 유전자 전달 방법이며, 이에 따라 본 개시 내용에서 고려된다.

본 개시 내용의 면역 세포 내로의 DNA 또는 RNA와 같은 핵산의 도입은 본 출원에서 기재된 바와 같이 또는 당해 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있는 바와 같이 세포의 형질 전환을 위한 핵산을 전달하기 위한 임의의 적합한 방법을 사용할 수 있다. 이러한 방법으로는, 예를 들어, 생체외 형질 감염에 의한, 미세 주사를 비롯한 주사에 의한; 전기 천공에 의한; 칼슘 포스페이트 침전에 의한; DEAE-덱스트란에 이어서 폴리에틸렌 글리콜의 이용에 의한; 직접 초음파 부하에 의한; 리포솜 매개성 형질 감염 및 수용체 매개성 형질 감염에 의한; 미세 입자 투사법에 의한; 실리콘 카바이드 섬유 교반에 의한; 아그로박테리움 (Agrobacterium) 매개성 형질 전환에 의한; 건조/억제 매개성 DNA 흡수에 의한; 및 이러한 방법들의 임의의 조합에 의한 DNA의 직접 전달이 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 기술의 적용을 통해, 소기관(들), 세포(들), 조직(들) 또는 유기체(들)가 안정하게 또는 일시적으로 형질 전환될 수 있다.

H. 유전자 발현의 변형

일부 실시 형태에서, 본 개시 내용의 면역 세포는 글루코코르티코이드 수용체, TGFβ 수용체 (예를 들어, TGFβ-RII) 및/또는 CISH와 같은 특정 유전자의 변경된 발현을 갖도록 변형된다. 하나의 실시 형태에서, 상기 면역 세포는 내인성 TGFβ를 고갈시키는 사이토카인 싱크로서 기능할 수 있는 우세한 음성 TGFβ 수용체 II (TGFβRIIDN)를 발현하도록 변형될 수 있다.

사이토카인 신호 전달은 조혈 세포의 정상적인 기능에 필수적이다. SOCS 계열의 단백질은 내재적 브레이크의 역할을 하는 사이토카인 신호 전달의 음성 조절에 중요한 역할을 한다. CISH 유전자에 의해 인코딩된 단백질의 SOCS 계열의 구성원인 CIS는 마우스의 NK 세포에서 중요한 체크포인트 분자로서 확인되었다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 본 개시 내용은 NK 세포 및 CD8⁺ T 세포에서와 같이 세포독성을 개선하기 위한 면역 세포에서의 CISH의 녹아웃에 관한 것이다. 이러한 접근법은 단독으로, 또는 항종양 활성을 개선하기 위해 다른 체크포인트 억제제와 조합하여 사용될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 변경된 유전자 발현은 유전자의 파괴, 예를 들어, 녹아웃, 삽입, 미스센스 또는 프레임시프트 돌연변이, 예를 들어, 이중 대립 유전자 프레임시프트 돌연변이, 유전자의 전부 또는 일부의 결실, 예를 들어, 하나 이상의 엑손 또는 부분, 및/또는 녹인 (knock-in)에 영향을 미침으로써 수행된다. 예를 들어, 변경된 유전자 발현은 DNA 결합 표적화된 뉴클레아제, 예를 들어, 아연 핑거 뉴클레아제 (zinc finger nuclease: ZFN) 및 전사 활성화제 유사 이펙터 뉴클레아제 (transcription activator-like effector nuclease: TALEN), 및 RNA 가이드된 뉴클레아제, 예를 들어, 유전자 또는 이의 일부의 서열을 표적화하도록 특별히 설계된 CRISPR 관련 뉴클레아제 (CRISPR-associated nuclease: Cas)를 비롯한 서열 특이적 또는 화적화된 뉴클레아제에 의해 영향을 받을 수 있다.

일부 실시 형태에서, 유전자의 발현, 활성 및/또는 기능의 변경은 유전자를 파괴함으로써 수행된다. 일부 양태에서, 상기 유전자는 이의 발현이 유전자 변형의 부재 또는 변형에 영향을 미치도록 도입된 성분의 부재하의 발현과 비교하여 적어도 약 20, 30 또는 40%, 일반적으로는 적어도 약 50, 60, 70, 80, 90 또는 95%까지 감소되도록 변형된다.

일부 실시 형태에서, 상기 변경은 일시적이거나 가역적이어서 유전자의 발현이 나중에 회복된다. 다른 실시 형태에서, 상기 변경은 가역적이거나 일시적이지 않으며, 예를 들어, 영구적이다.

일부 실시 형태에서, 유전자 변경은 전형적으로 표적화 방식으로 유전자에서 하나 이상의 이중 가닥 파손 및/또는 하나 이상의 단일 가닥 파손의 유도에 의해 수행된다. 일부 실시 형태에서, 상기 이중 가닥 또는 단일 가닥 파손은 뉴클레아제, 예를 들어, 엔도뉴클레아제, 예를 들어, 유전자 표적화된 뉴클레아제에 의해 이루어진다. 일부 양태에서, 상기 파손은 유전자의 코딩 영역, 예를 들어, 엑손에서 유도된다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 상기 유도는 코딩 영역의 N-말단 부분 근처에서, 제1 엑손에서, 제2 엑손에서, 또는 후속 엑손에서 일어난다.

일부 양태에서, 상기 이중 가닥 또는 단일 가닥 파손은 비-상동 말단 접합 (non-homologous end-joining: NHEJ) 또는 상동성 지정 복구 (homology-directed repair: HDR)와 같은 세포 복구 과정을 통해 복구된다. 일부 양태에서, 상기 복구 과정은 오류가 발생하기 쉬우며, 유전자의 완전한 녹아웃을 초래할 수 있는 프레임시프트 돌연변이, 예를 들어, 이중 대립 유전자 프레임시프트 돌연변이와 같은 유전자의 파괴를 초래한다. 예를 들어, 일부 양태에서, 상기 파괴는 결실, 돌연변이 및/또는 삽입을 유도하는 것을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 상기 파괴는 조기 정지 코돈의 존재를 초래한다. 일부 양태에서, 삽입, 결실, 전위, 프레임시프트 돌연변이 및/또는 조기 정지 코돈의 존재는 유전자의 발현, 활성 및/또는 기능의 붕괴를 초래한다.

일부 실시 형태에서, 유전자 변경은 안티센스 기법을 사용하여, 예를 들어, RNA 간섭 (RNAi), 짧은 간섭 RNA (siRNA), 짧은 헤어핀 (shRNA), 및/또는 리보자임을 사용하여 유전자의 발현을 선택적으로 억제하거나 진압함으로써 달성된다. siRNA 기술은 유전자로부터 전사되는 mRNA의 뉴클레오타이드 서열과 상동인 서열 및 상기 뉴클레오타이드 서열과 상보적인 서열을 갖는 이중 가닥 RNA 분자를 사용하는 RNAi 기술이다. siRNA는 일반적으로 유전자로부터 전사된 mRNA의 한 영역과 상동/상보적이거나, 상이한 영역과 상동/상보적인 복수의 RNA 분자를 포함하는 siRNA일 수 있다. 일부 양태에서, siRNA는 폴리시스트론성 작제물에 포함된다.

2. ZFP 및 ZFN

일부 실시 형태에서, DNA 표적화 분자는 엔도뉴클레아제와 같은 이펙터 단백질에 융합된 DNA 결합 단백질, 예를 들어, 하나 이상의 아연 핑거 단백질 (ZFP) 또는 전사 활성화제 유사 단백질 (TAL)을 포함한다. 예로는 ZFN, TALE 및 TALEN이 포함된다.

일부 실시 형태에서, 상기 DNA 표적화 분자는 서열 특이적 방식으로 DNA에 결합하는 하나 이상의 아연 핑거 단백질 (ZFP) 또는 이의 도메인을 포함한다. ZFP 또는 이의 도메인은 아연 이온의 배위를 통해 구조가 안정화된 결합 도메인 내의 아미노산 서열 영역인 하나 이상의 아연 핑거를 통해 서열 특이적 방식으로 DNA에 결합하는 거대 단백질 내의 단백질 또는 도메인이다. 아연 핑거 DNA 결합 단백질이라는 용어는 종종 아연 핑거 단백질 또는 ZFP로 축약된다. ZFP 중에는 개별 손가락의 조립에 의해 생성된 전형적으로는 9~18개 뉴클레오타이드 길이의 특정 DNA 서열을 표적화하는 인공 ZFP 도메인이 있다.

ZFP는, 단일 핑거 도메인이 약 30개 아미노산 길이이고 아연을 통해 배위 결합된 2개의 불변 히스티딘 잔기와 단일 베타 회전의 2개의 시스테인을 포함하고 2, 3, 4, 5 또는 6개의 손가락을 갖는 것을 포함하는 알파 나선을 포함하는 것들을 포함한다. 일반적으로, ZFP의 서열 특이성은 아연 핑거 인식 나선 상의 4개의 나선 위치(-1, 2, 3 및 6)에서 아미노산 치환을 함으로써 변경될 수 있다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 상기 ZFP 또는 ZFP 함유 분자는 자연 발생적이 아니며, 예를 들어, 선택된 표적 부위에 결합하도록 조작된다.

일부 실시 형태에서, 상기 DNA 표적화 분자는 아연 핑거 뉴클레아제 (ZFN)를 형성하기 위해 DNA 절단 도메인에 융합된 아연 핑거 DNA 결합 도메인이거나 이를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 융합 단백질은 조작될 수 있거나 조작되지 않을 수 있는 적어도 하나의 liS형 제한 효소 및 하나 이상의 아연 핑거 결합 도메인 유래의 절단 도메인 (또는 절단 절반 도메인)을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 상기 절단 도메인은 liS형 제한 엔도뉴클레아제 Fok I로부터의 것이다. Fok I은 일반적으로 한 가닥 상의 이의 인식 부위 유래의 9개 뉴클레오타이드 및 다른 가닥 상의 이의 인식 부위 유래의 13개 뉴클레오타이드에서 DNA의 이중 가닥 절단을 촉매한다.

많은 유전자 특이적인 조작된 아연 핑거는 상업적으로 이용 가능하다. 예를 들어, Sangamo Biosciences (Richmond, CA, USA)는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)와의 협력으로 아연 핑거 작제를 위한 플랫폼 (CompoZr)을 개발하여 연구자들이 아연 핑거 작제 및 검증을 전체적으로 우회할 수 있도록 하며, 수천 개의 단백질에 대해 구체적으로 표적화된 아연 핑거를 제공한다 (문헌 [Gaj et al., Trends in Biotechnology, 2013, 31(7), 397-405]). 일부 실시 형태에서, 상업적으로 입수가능한 아연 핑거를 사용하거나 맞춤 설계한다. (예를 들어, Sigma-Aldrich 카탈로그 번호 CSTZFND, CSTZFN, CTil-lKT 및 PZD0020을 참조한다).

3. TAL, TALE 및 TALEN

일부 실시 형태에서, 상기 DNA 표적화 분자는 전사 활성화제 유사 단백질 이펙터 (transcription activator-like protein effector: TALE) 단백질에서와 같이 자연 발생 또는 조작된 (비-자연 발생) 전사 활성ghk제 유사 단백질 (transcription activator-like protein: TAL) DNA 결합 도메인을 포함하며, 예를 들어, 미국 출원공개 US 2011/0301073 (그 전문이 본 출원에 참조로 포함됨)을 참조한다.

TALE DNA 결합 도메인 또는 TALE는 하나 이상의 TALE 반복 도메인/단위를 포함하는 폴리펩타이드이다. 상기 반복 도메인은 동족 표적 DNA 서열에 대한 TALE의 결합에 관여한다. 단일 "반복 단위" ("반복"으로도 또한 지칭됨)는 전형적으로 33~35개 아미노산 길이이며, 자연 발생 TALE 단백질 내에서 다른 TALE 반복 서열과 적어도 일부 서열 상동성을 나타낸다. 각각의 TALE 반복 단위는 전형적으로 반복의 위치 12 및/또는 13에서 반복 가변 잔기 (RVD)를 구성하는 1 또는 2개의 DNA 결합 잔기를 포함한다. 이러한 TALE의 DNA 인식을 위한 자연 (표준) 코드는 위치 12 및 13의 HD 서열이 사이토신 (C)에 결합하고, NG가 T에 결합하고, NI가 A에 결합하고, NN이 G 또는 A에 결합하고, NO가 T에 결합하고, 비정규 (비정형) RVD가 또한 공지되어 있도록 결정되었다. 일부 실시 형태에서, TALE는 표적 DNA 서열에 대한 특이성을 갖는 TAL 어레이의 설계에 의해 임의의 유전자에 표적화될 수 있다. 상기 표적 서열은 일반적으로 티미딘으로 시작한다.

일부 실시 형태에서, 상기 분자는 TALE 뉴클레아제 (TALEN)와 같은 DNA 결합 엔도뉴클레아제이다. 일부 양태에서, 상기 TALEN은 TALE로부터 유래된 DNA 결합 도메인 및 핵산 표적 서열을 절단하기 위한 뉴클레아제 촉매 도메인을 포함하는 융합 단백질이다.

일부 실시 형태에서, TALEN은 유전자에서 표적 서열을 인식하고 절단한다. 일부 양태에서, DNA의 절단은 이중 가닥 파손을 초래한다. 일부 양태에서, 상기 파손은 상동 재조합 또는 비-상동 말단 접합 (NHEJ)의 속도를 자극한다. 일반적으로, NHEJ는 종종 절단 부위에서 DNA 서열의 변화를 초래하는 불완전한 복구 과정이다. 일부 양태에서, 복구 메커니즘은 직접 재연결을 통해 또는 소위 마이크로상동성 매개 말단 연결을 통해 2개의 DNA 말단 중 남은 것의 재결합을 포함한다. 일부 실시 형태에서, NHEJ를 통한 복구는 작은 삽입 또는 결실을 초래하며, 유전자를 파괴하여 억제하는데 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상기 변형은 하나 이상의 뉴클레오타이드의 치환, 결실 또는 부가일 수 있다. 일부 양태에서, 절단 유도된 돌연변이 유발 사례, 즉, NHEJ 사례에 연속적인 돌연변이 유발 사례가 발생한 세포는 당해 분야에 널리 공지된 방법에 의해 동정 및/또는 선택될 수 있다.

일부 실시 형태에서, TALE 반복체는 유전자를 특이적으로 표적화하기 위해 조립된다. (문헌 [Gaj et al., 2013]). 18,740개의 사람 단백질 코딩 유전자를 표적화하는 TALEN의 라이브러리가 작제되었다 (문헌 [Kim et al., 2013]). 맞춤 설계된 TALE 어레이는 Cellectis Bioresearch (Paris, France), Transposagen Biopharmaceuticals (Lexington, KY, USA) 및 Life Technologies (Grand Island, NY, USA)를 통해 상업적으로 이용 가능하다. 구체적으로, CD38을 표적화하는 TALEN은 상업적으로 이용 가능하다 (Gencopoeia, 카탈로그 번호 HTN222870-1, HTN222870-2 및 HTN222870-3 참조). 예시적인 분자는, 예를 들어, 미국 출원공개 US 2014/0120622 및 US 2013/0315884에 기재되어 있다.

일부 실시 형태에서, TALEN은 하나 이상의 플라스미드 벡터에 의해 인코딩되는 이식 유전자로서 도입된다. 일부 양태에서, 플라스미드 벡터는 상기 벡터를 수용한 세포의 동정 및/또는 선택을 제공하는 선택 마커를 함유할 수 있다.

4. RGEN (CRISPR/Cas 시스템)

일부 실시 형태에서, 상기 변경은 RNA 가이드된 엔도뉴클레아제 (RNA-guided endonuclease: RGEN)를 통한 변경과 같은 하나 이상의 DNA 결합 핵산을 사용하여 수행된다. 예를 들어, 상기 변경은 클러스터형의 규칙적인 간격의 짧은 회문 반복체 (lustered regularly interspaced short palindromic repeat: CRISPR) 및 CRISPR 관련 (Cas) 단백질을 사용하여 수행될 수 있다. 일반적으로, "CRISPR 시스템"은 Cas 유전자를 인코딩하는 서열, tracr (트랜스 활성화 CRISPR) 서열 (예를 들어, tracrRNA 또는 활성 부분 tracrRNA), tracr 메이트 (mate) 서열 (내인성 CRISPR 시스템의 맥락에서 tracrRNA 가공된 부분 직접 반복체 및 "직접 반복체" 포함), 가이드 서열 (내인성 CRISPR 시스템의 맥락에서 "스페이서"로서 또한 지칭됨) 및/또는 CRISPR 유전자좌로부터의 다른 서열 및 전사물을 비롯하여 CRISPR 관련 ("Cas") 유전자의 발현 또는 이의 활성의 지시에 관여하는 전사물 및 기타 요소를 통칭하여 지칭한다.

CRISPR/Cas 뉴클레아제 또는 CRISPR/Cas 뉴클레아제 시스템은 DNA에 서열 특이적으로 결합하는 비-코딩 RNA 분자 (가이드) RNA 및 뉴클레아제 기능성 (예를 들어, 2개의 뉴클레아제 도메인)을 갖는 Cas 단백질 (예를 들어, Cas9)을 포함할 수 있다. CRISPR 시스템의 하나 이상의 요소는 I형, II형 또는 III형 CRISPR 시스템으로부터 유도될 수 있으며, 예를 들어, 스트렙토코커스 피오게네스 (Streptococcus pyogenes)와 같은 내인성 CRISPR 시스템을 포함하는 특정 유기체로부터 유도될 수 있다.

일부 양태에서, Cas 뉴클레아제 및 gRNA (고정 tracrRNA와 표적 서열에 대해 특이적인 crRNA의 융합 포함)를 세포에 도입한다. 일반적으로, gRNA의 5' 말단에서의 표적 부위는 상보적 염기쌍을 사용하여 Cas 뉴클레아제를 표적 부위, 예를 들어, 유전자에 표적화한다. 상기 표적 부위는 전형적으로 NGG 또는 NAG와 같은 프로토스페이서 인접 모티프 (protospacer adjacent motif: PAM) 서열의 바로 5' 위치에 기초하여 선택될 수 있다. 이와 관련하여, gRNA는 가이드 RNA의 처음 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 14, 12, 11 또는 10개의 뉴클레오타이드를 변형하여 표적 DNA 서열에 상응하도록 함으로써 목적하는 서열에 표적화된다. 일반적으로, CRISPR 시스템은 표적 서열의 부위에서 CRISPR 복합체의 형성을 촉진하는 요소를 특징으로 한다. 전형적으로, "표적 서열"은, 가이드 서열이 상보성을 갖도록 설계되는 서열을 일반적으로 지칭하며, 여기서, 표적 서열과 가이드 서열 사이의 하이브리드화는 CRISPR 복합체의 형성을 촉진한다. 하이브리드화를 유발하고 CRISPR 복합체의 형성을 촉진하기에 충분한 상보성이 있다면, 완전한 상보성이 반드시 필요한 것은 아니다.

CRISPR 시스템은 표적 부위에서 이중 가닥 파손 (double stranded break: DSB)을 유도한 후 본 출원에서 논의된 바와 같은 방해 또는 변경을 유도할 수 있다. 다른 실시 형태에서, "니카아제"로 간주되는 Cas9 변이체는 표적 부위에서 단일 가닥을 틈새 도입하는데 사용된다. 쌍을 이룬 니카아제는, 예를 들어, 특이성을 개선하기 위해 사용될 수있으며, 각각은 틈새의 도입시에 5' 오버행이 동시에 도입되도록 한 쌍의 상이한 gRNA 표적화 서열에 의해 지시된다. 다른 실시 형태에서, 촉매적 불활성 Cas9는 유전자 발현에 영향을 미치기 위해 전사 억제 물질 또는 활성화제와 같은 이종 이펙터 도메인에 융합된다.

상기 표적 서열은 DNA 또는 RNA 폴리뉴클레오타이드와 같은 임의의 폴리뉴클레오타이드를 포함할 수 있다. 상기 표적 서열은 세포의 소기관내와 같은 세포의 핵 또는 세포질에 위치할 수 있다. 일반적으로, 표적 서열을 포함하는 표적화 유전자좌로의 재조합을 위해 사용될 수 있는 서열 또는 주형은 "편집 주형" 또는 "편집 폴리뉴클레오타이드" 또는 "편집 서열"로서 지칭된다. 일부 양태에서, 외인성 주형 폴리 뉴클레오타이드는 편집 주형으로서 지칭될 수 있다. 일부 양태에서, 상기 재조합은 상동성 재조합이다.

전형적으로, 내인성 CRISPR 시스템의 맥락에서, CRISPR 복합체 (표적 서열에 하이브리드화되고 하나 이상의 Cas 단백질과 복합체를 형성하는 가이드 서열 포함)의 형성은 표적 서열의 내부 또는 근처 (예를 들어, 표적 서열로부터 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 50개 또는 그 이상의 염기쌍 이내)의 1개 또는 2개의 가닥의 절단을 초래한다. 야생형 tracr 서열의 전부 또는 일부를 포함하거나 이로 이루어질 수 있는 tracr 서열 (예를 들어, 야생형 tracr 서열의 약 20, 26, 32, 45, 48, 54, 63, 67, 85개 또는 그 이상의 뉴클레오타이드)은 또한, 예를 들어, 가이드 서열에 작동 가능하게 연결된 tracr 메이트 서열의 전부 또는 일부에 대해 tracr 서열의 적어도 일부를 따라 하이브리드화함으로써 CRISPR 복합체의 일부를 형성할 수 있다. 상기 tracr 서열은 CRISPR 복합체의 하이브리드화 및 이의 형성에 참여하기에 충분한 tracr 메이트 서열에 대한 상보성, 예를 들어, 최적으로 정렬될 때 tracr 메이트 서열의 길이를 따라 적어도 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% 또는 99%의 서열 상보성을 갖는다.

CRISPR 시스템의 하나 이상의 요소의 발현을 구동시키는 하나 이상의 벡터가 세포 내로 도입됨으로써, CRISPR 시스템의 요소의 발현은 하나 이상의 표적 부위에서 CRISPR 복합체의 형성을 지시할 수 있다. 구성 요소는 또한 단백질 및/또는 RNA로서 세포에 전달될 수 있다. 예를 들어, Cas 효소, tracr 메이트 서열에 연결된 가이드 서열 및 tracr 서열은 각각 별개의 벡터 상의 개별 조절 요소에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 대안으로, 동일하거나 상이한 조절 요소로부터 발현된 2개 이상의 요소는 단일 벡터로 조합될 수 있으며, 하나 이상의 추가의 벡터는 제1 벡터에 포함되지 않은 CRISPR 시스템의 임의의 구성 요소를 제공한다. 상기 벡터는 제한 엔도뉴클레아제 인식 서열 ("클로닝 부위"로도 또한 지칭됨)과 같은 하나 이상의 삽입 부위를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 삽입 부위는 하나 이상의 벡터의 하나 이상의 서열 요소의 업스트림 및/또는 다운스트림에 위치한다. 다수의 상이한 가이드 서열이 사용될 때, 단일 발현 작제물을 사용하여 CRISPR 활성을 세포 내의 다수의 상이한 상응하는 표적 서열에 표적화할 수 있다.

벡터는 Cas 단백질과 같은 CRISPR 효소를 인코딩하는 효소 코딩 서열에 작동 가능하게 연결된 조절 요소를 포함할 수 있다. Cas 단백질의 비제한적인 예로는 Cas1, Cas1B, Cas2, Cas3, Cas4, Cas5, Cas6, Cas7, Cas8, Cas9 (Csn1 및 Csx12로도 또한 공지됨), Cas10, Csy1, Csy2, Csy3, Cse1, Cse2, Csc1, Csc2, Csa5, Csn2, Csm2, Csm3, Csm4, Csm5, Csm6, Cmr1, Cmr3, Cmr4, Cmr5, Cmr6, Csb1, Csb2, Csb3, Csx17, Csx14, Csx10, Csx16, CsaX, Csx3, Csx1, Csx15, Csfl, Csf2, Csf3, Csf4, 이들의 동족체, 또는 이들의 변형 버전이 포함된다. 이러한 효소는 공지되어 있으며; 예를 들어, 스트렙토코커스 피오게네스 (S. pyogenes) Cas9 단백질의 아미노산 서열은 수탁 번호 Q99ZW2로 SwissProt 데이터베이스에서 발견될 수 있다.

CRISPR 효소는 Cas9 (예를 들어, 스트렙토코커스 피오게네스 또는 스트렙토코커스 뉴모니아에 (S. pneumonia) 유래)일 수 있다. CRISPR 효소는 표적 서열 내 및/또는 표적 서열의 보체 내와 같은 표적 서열의 위치에 1개 또는 2개의 가닥의 절단을 지시할 수 있다. 상기 벡터가 상응하는 야생형 효소에 대해 돌연변이되는 CRISPR 효소를 인코딩함으로써, 돌연변이된 CRISPR 효소는 표적 서열을 함유하는 표적 폴리뉴클레오타이드의 1개 또는 2개의 가닥을 절단하는 능력이 결여될 수 있다. 예를 들어, 스트렙토코커스 피오게네스 유래의 Cas9의 RuvC I 촉매 도메인에 있는 아스파테이트-투-알라닌 치환 (D10A)은 Cas9를 2개의 가닥을 절단하는 뉴클레아제로부터 나카아제 (단일 가닥을 절단함)로 전환한다. 일부 실시 형태에서, Cas9 니카아제는 DNA 표적의 센스 및 안티센스 가닥을 각각 표적화하는 가이드 서열(들), 예를 들어, 2개의 가이드 서열과 조합하여 사용될 수 있다. 이러한 조합은 2개의 가닥이 틈새 도입되고 NHEJ 또는 HDR을 유도하는데 사용되도록 한다.

일부 실시 형태에서, CRISPR 효소를 인코딩하는 효소 코딩 서열은 진핵 세포와 같은 특정 세포에서 발현을 위해 코돈 최적화된다. 진핵 세포는 사람, 마우스, 래트, 래빗, 개 또는 비사람 영장류를 포함하지만 이들에 제한되지 않는 포유 동물과 같은 특정 유기체의 세포이거나 이러한 유기체로부터 유래될 수있다. 일반적으로, 코돈 최적화는 본래 아미노산 서열을 유지하면서 본래 서열 중 적어도 하나의 코돈을 해당 숙주 세포의 유전자에서 보다 빈번하게 또는 가장 빈번하게 사용되는 코돈으로 대체하여 관심 대상 숙주 세포에서 증진된 발현을 위해 핵산 서열을 변형하는 과정을 지칭한다. 다양한 종들은 특정 아미노산의 특정 코돈에 대해 특정 편향을 나타낸다. 코돈 편향 (유기체들 사이의 코돈 사용법의 차이)은 결국 그 중에서도 번역되는 코돈의 특성 및 특정 운반 RNA (tRNA) 분자의 이용 가능성에 의존하는 것으로 여겨지는 전령 RNA (mRNA)의 번역 효율성과 종종 상관 관계가 있다. 세포에서 선택된 tRNA의 우세는 일반적으로 펩타이드 합성에서 가장 빈번하게 사용되는 코돈의 반영이다. 따라서, 유전자는 주어진 유기체에서 최적의 유전자 발현을 위해 코돈 최적화를 기반으로 조정될 수 있다.

일반적으로, 가이드 서열은 표적 서열과 하이브리드화되고 표적 서열에 대한 CRISPR 복합체의 서열 특이적 결합을 지시하기에 충분한 표적 폴리뉴클레오타이드 서열과의 상보성을 갖는 임의의 폴리뉴클레오타이드 서열이다. 일부 실시 형태에서, 가이드 서열과 이에 상응하는 표적 서열 사이의 상보성의 정도는, 적합한 정렬 알고리즘을 사용하여 최적으로 정렬될 때, 약 50%, 60%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97.5%, 99% 또는 그 이상이다.

NR3CS (글루코코르티코이드 수용체)에 대한 예시적인 gRNA 서열은 Ex3 NR3C1 sG1 5-TGC TGT TGA GGA GCT GGA-3 (서열 번호 1) 및 Ex3 NR3C1 sG2 5-AGC ACA CCA GGC AGA GTT-3 (서열 번호 2)을 포함한다. TGF-베타 수용체 2에 대한 예시적인 gRNA 서열은 EX3 TGFBR2 sG1 5-CGG CTG AGG AGC GGA AGA-3 (서열 번호 3) 및 EX3 TGFBR2 sG2 5-TGG-AGG-TGA-GCA-ATC-CCC-3 (서열 번호 4)을 포함한다. 상기 T7 프로모터, 표적 서열 및 중첩 서열은 서열 TTAATACGACTCACTATAGG (서열 번호 5) + 표적 서열 + gttttagagctagaaatagc (서열 번호 6)를 가질 수 있다.

최적 정렬은 서열 정렬을 위한 임의의 적합한 알고리즘의 사용에 의해 결정될 수 있으며, 이의 비제한적인 예로는 Smith-Waterman 알고리즘, Needleman-Wunsch 알고리즘, Burrows-Wheeler 변환 기반 알고리즘 (예를 들어, Burrows Wheeler Aligner), Clustal W, Clustal X, BLAT, Novoalign (Novocraft Technologies, ELAND (Illumina, San Diego, Calif.), SOAP (soap.genomics.org.cn에서 이용 가능) 및 Maq (maq.sourceforge.net에서 이용 가능)이 포함된다.

상기 CRISPR 효소는 1종 이상의 이종 단백질 도메인을 포함하는 융합 단백질의 일부일 수 있다. CRISPR 효소 융합 단백질은 임의의 추가의 단백질 서열 및, 임의로, 임의의 2개의 도메인들 사이의 링커 서열을 포함할 수 있다. CRISPR 효소에 융합될 수 있는 단백질 도메인의 예로는 제한 없이 에피토프 태그, 리포터 유전자 서열 및 다음 활성들 중 하나 이상을 갖는 단백질 도메인을 포함한다: 메틸라아제 활성, 데메틸라아제 활성, 전사 활성화 활성, 전사 억제 활성, 전사 방출 인자 활성, 히스톤 변형 활성, RNA 절단 활성 및 핵산 결합 활성. 에피토프 태그의 비제한적인 예로는 히스티딘 (His) 태그, V5 태그, FLAG 태그, 인플루엔자 헤마글루티닌 (influenza hemagglutinin: HA) 태그, Myc 태그, VSV-G 태그 및 티오레독신 (Trx) 태그가 포함된다. 리포터 유전자의 예로는 글루타티온-5-트랜스퍼라아제 (glutathione-5- transferase: GST), 서양 고추냉이 퍼옥시다아제 (horseradish peroxidase: HRP), 클로람페니콜 아세틸트랜스퍼라아제 (chloramphenicol acetyltransferase: CAT) 베타갈락토시다아제, 베타-글루쿠로니다아제, 루시퍼라아제, 녹색 형광 단백질 (green fluorescent protein: GFP), HcRed, DsRed, 시안 형광 단백질 (cyan fluorescent protein: CFP), 황색 형광 단백질 (yellow fluorescent protein: YFP), 및 자가 형광 단백질을 포함하는 청색 형광 단백질 (blue fluorescent protein: BFP)이 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. CRISPR 효소는 말토오스 결합 단백질 (maltose binding protein: MBP), S-태그, Lex A DNA 결합 도메인 (DBD) 융합, GAL4A DNA 결합 도메인 융합 및 단순 헤르페스 바이러스 (herpes simplex virus: HSV) BP16 단백질 융합을 포함하지만 이들에 한정되지 않는, DNA 분자에 결합하거나 다른 세포 분자에 결합하는 단백질 또는 단백질의 단편을 인코딩하는 유전자 서열에 융합될 수 있다. CRISPR 효소를 포함하는 융합 단백질의 일부를 형성할 수 있는 추가의 도메인은 본 출원에 참조로 포함되는 미국 특허 출원공개 US 2011/0059502에 기재되어 있다.

III. 치료 방법

일부 실시 형태에서, 본 개시 내용은 유효량의 본 개시 내용의 NK 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 면역 요법을 위한 방법을 제공한다. 하나의 실시 형태에서, 의학적 질환 또는 장애는 면역 반응을 유도하는 NK 세포 집단의 전달에 의해 치료된다. 본 개시 내용의 특정 실시 형태에서, 암 또는 감염은 면역 반응을 유도하는 NK 세포 집단의 전달에 의해 치료된다. 유효량의 항원 특이적 세포 요법을 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 개체에서 암을 치료하거나 이의 진행을 지연시키는 방법이 본 출원에서 제공된다. 본 방법은 면역 장애, 예를 들어, 자가 면역 또는 동종 면역, 고형암, 혈액학적 암 및 바이러스 감염의 치료에 적용될 수 있다.

본 치료 방법이 유용한 종양으로는 임의의 악성 종양 세포 유형, 예를 들어, 고형 종양 또는 혈액학적 종양에서 발견되는 것들이 포함된다. 예시적인 고형 종양으로는 췌장, 결장, 맹장, 위장, 뇌, 머리, 목, 난소, 신장, 후두, 육종, 폐, 방광, 흑색종, 전립선 및 유방으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 장기의 종양이 포함될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 혈액학적 종양으로는 골수 종양, T 또는 B 세포 악성 종양, 백혈병, 림프종, 모세포종, 골수종 등이 포함된다. 본 출원에서 제공되는 방법을 사용하여 치료될 수 있는 암의 추가의 예로는 폐암 (소세포 폐암, 비소세포 폐암, 폐의 선암종, 폐의 편평 세포 암종 포함), 복막암, 위암 또는 위장암 (위장관암, 위장관 기질암 포함), 췌장암, 자궁경부암, 난소암, 간암, 방광암, 유방암, 결장암, 대장암, 자궁내막암 또는 자궁 암종, 침샘 암종, 신장암 또는 신암, 전립선암, 외음부암, 갑상선암, 다양한 유형의 두경부암 및 흑색종이 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

상기 암은 구체적으로는 다음과 같은 조직학적 유형일 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다: 신생물, 악성; 암종; 암종, 미분화형; 거대 및 방추 세포 암종; 소세포 암종; 유두상 암종; 편평 세포 암종; 림프 상피 암종; 기저 세포 암종; 모기질 암종; 이행 세포 암종; 유두상 이행 세포 암종; 선암종; 가스트린종, 악성; 담관 암종; 간 세포 암종; 조합된 간 세포 암종 및 담관 암종; 섬유주 선암종; 선양 낭성 암종; 선종 폴립 내의 선암종; 선암종, 가족성 대장 폴립증; 고형 암종; 카르시노이드 종양, 악성; 기관세지-폐포성 선암종; 유두상 선암종; 혐색소성 암종; 호산성 암종; 호산성 선암종; 호염구 암종; 투명 세포 선암종; 과립 세포 암종; 여포성 선암종; 유두상 및 여포성 선암종; 비캡슐화 경화성 암종; 부신 피질 암종; 자궁내막 암종; 피부 부속 기관 암종; 아포크린 선암종; 피지 선암종; 귀지 선암종; 점액표피양 암종; 낭선암종; 유두상 낭선암종; 유두상 장액 낭선암종; 점액성 낭선암종; 점액성 선암종; 인환 세포 암종; 침윤성 유관 암종; 수질 암종; 소엽 암종; 염증성 암종; 파제트병, 유선; 세엽 세포 암종; 선편평 세포 암종; 선암종 w/편평 세포 화생; 흉선종, 악성; 난소 기질 종양, 악성; 난포막종, 악성; 과립막 세포 종양, 악성; 남성 모세포종, 악성; 세르톨리 세포 암종; 라이디히 세포 종양, 악성; 지질 세포 종양, 악성; 부신경절종, 악성; 유방외 부신경절종, 악성; 크롬친화세포종; 사구맥관육종; 악성 흑색종; 무색소성 흑색종; 표재 확장성 흑색종; 흑점 악성 흑색종; 말단 흑자 흑색종; 결절성 흑색종; 거대 착색 모반 내의 악성 흑색종; 상피모양 세포 흑색종; 청색 모반, 악성; 육종; 섬유육종; 섬유질 조직구종, 악성; 점액육종; 지방육종; 평활근육종; 횡문근육종; 배아 횡문근육종; 폐포성 횡문근육종; 기질 육종; 혼합 종양, 악성; 뮬레리안 혼합 종양; 신아세포종; 간모세포종; 암육종; 간엽세포종, 악성; 브레너 종양, 악성; 엽상 종양, 악성; 활막 육종; 중피종, 악성; 미분화배세포종; 배아 암종; 기형종, 악성; 난소 갑상선종, 악성; 융모막 암종; 중신종, 악성; 혈관육종; 혈관내피종, 악성; 카포시 육종; 혈관주위세포종, 악성; 림프관육종; 골육종; 피질주위 골육종; 연골육종; 연골모세포종, 악성; 간엽 연골육종; 골의 거대 세포 종양; 유잉 육종; 치원성 종양, 악성; 법랑아세포성 치아육종; 사기질모세포종, 악성; 법랑아세포성 섬유육종; 송과체종, 악성; 척색종; 신경아교종, 악성; 뇌실막세포종; 별아교세포종; 원형질 별아교세포종; 원섬유성 별아교세포종; 성상모세포종; 교모세포종; 희소돌기아교세포종; 희소돌기모세포종; 원시 신경외배엽성; 소뇌 육종; 신경절신경교세포종; 신경교세포종; 망막모세포종; 후각 신경인성 종양; 수막종, 악성; 신경섬유육종; 신경집종, 악성; 과립 세포 종양, 악성; 악성 림프종; 호지킨 질환; 호지킨; 파라육아종; 악성 림프종, 소림프구성; 악성 림프종, 대세포, 확산; 악성 림프종, 여포성; 균상식육종; 다른 특정 비-호지킨 림프종; B-세포 림프종; 저등급/여포성 비-호지킨 림프종 (non-Hodgkin's lymphoma: NHL); 소림프구 (small lymphocytic: SL) NHL; 중간 등급/여포성 NHL; 중간 등급 미만성 NHL; 고등급 면역아구성 NHL; 고등급 림프아구성 NHL; 고등급 소 비-분할 세포 NHL; 큰 부피 질병 NHL; 외투 세포 림프종; AIDS 관련 림프종; 발덴스트룀 거대글로불린혈증; 악성 조직구증; 다발성 골수종; 비만 세포 육종; 면역증식성 소장 질환; 백혈병; 림프양 백혈병; 형질 세포 백혈병; 적백혈병; 림프육종 세포 백혈병; 골수 백혈병; 호염기성 백혈병; 호산구성 백혈병; 단구성 백혈병; 비만 세포 백혈병; 거핵모구성 백혈병; 골수 육종; 모발 세포 백혈병; 만성 림프구성 백혈병 (chronic lymphocytic leukemia: CLL); 급성 림프아구성 백혈병 (acute lymphoblastic leukemia: ALL); 급성 골수성 백혈병 (acute myeloid leukemia: AML); 및 만성 골수아구성 백혈병.

특별한 실시 형태는 백혈병의 치료 방법에 관한 것이다. 백혈병은 혈액 또는 골수의 암이며, 혈액 세포, 일반적으로는 백혈구의 비정상적 증식 (증식에 의한 생성) (백혈병)을 특징으로 한다. 이것은 혈액학적 신생물로 호칭되는 질환의 광범위한 그룹의 일부이다. 백혈병은 다양한 질환을 포함하는 광범위한 용어이다. 백혈병은 임상적으로 및 병리학적으로 급성 및 만성 형태로 나누어진다

본 개시 내용의 특정 실시 형태에서, 면역 세포는 이를 필요로 하는 개체, 예를 들어, 암 또는 감염을 앓고 있는 개체에게 전달된다. 그 다음, 상기 세포는 각각의 암 또는 병원성 세포를 공격하도록 개체의 면역계를 증진시킨다. 일부 경우에서, 상기 개체는 상기 면역 세포의 1개 이상의 용량을 제공받는다. 상기 개체가 상기 면역 세포의 2개 이상의 용량을 제공받는 경우, 투여 사이의 기간은 개체에서 증식을 위한 시간을 허용하기에 충분해야 하며, 특정 실시 형태에서는 용량 사이의 기간이 l, 2, 3, 4, 5, 6, 7일 또는 그 이상이다.

본 개시 내용의 특정 실시 형태는 면역 매개성 장애를 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다. 하나의 실시 형태에서, 상기 대상체는 자가 면역 질환을 갖는다. 자가 면역 질환의 비제한적인 예로는 다음이 포함된다: 원형 탈모증, 강직성 척추염, 항인지질 증후군 (antiphospholipid syndrome), 자가 면역 애디슨 질환, 부신의 자가 면역 질환, 자가 면역 용혈성 빈혈, 자가 면역 간염, 자가 면역 난소염 및 고환염, 자가 면역 혈소판 감소증, 베체트 병, 수포성 유사 천포창, 심근증, 셀리악 스페이트-피부염 (celiac spate-dermatitis), 만성 피로 면역 기능부전 증후군 (CFIDS), 만성 염증 탈수초 다발 신경병증, 처그-스트라우스 증후군 (Churg-Strauss syndrome), 반흔성 유천포창 (cicatrical pemphigoid), CREST 증구훈, 한냉 응집 질환 (cold agglutinin disease), 크론 병, 원판성 루프스 (discoid lupus), 한랭 글로불린 혈증 (essential mixed cryoglobulinemia), 섬유 근통-섬유 근염 (fibromyalgia-fibromyositis), 사구체 신염 (glomerulonephritis), 그레이브스 병, 길랑-바레, 하시모토 갑상선염, 특발성 폐 섬유증, 특발성 혈소판 감소성 자반증 (ITP), IgA 신경병증, 소아 관절염, 편평태선, 홍반성 루푸스, 메니어 병, 혼성 연결 조직 질환, 다발성 경화증, 1형 또는 면역 매개성 진성 당뇨병, 중증 근무력증, 신증후군 (예를 들어, 최소 변화 질환, 병소 사구체 경화증, 또는 막성 신장병증), 심상성 천포창, 악성 빈혈, 결절성 다발 동맥염, 다발 연골염, 다선성 증후군, 류마티스성 다발근통, 다발근염 및 피부근염, 1차 무감마글로불린 혈증, 1차 담즙성 경변증, 건선, 건선성 관절염, 레이노드 현상, 라이터 증후군, 류마티스 관절염, 사르코이드증, 경피증, 쇼그렌 증후군, 강직 사람 증후군, 전신 홍반성 낭창, 홍반 루프스, 궤양성 대장염, 포도막염, 맥관염 (예를 들, 결절성 다발 관절염, 타카야수 관절염, 측두 동맥염/거대 세포 관절염, 또는 피부염 포진 혈관염), 백반증, 및 베게너 육아종증. 따라서, 본 출원에서 개시된 방법을 사용하여 치료될 수 있는 자가 면역 질환의 일부 예로는 다발성 경화증, 류마티스 관절염, 전신 홍반성 루푸스, I형 진성 당뇨병, 크론병; 궤양성 대장염, 중증 근무력증, 사구체 신염, 강직성 척추염, 혈관염 또는 건선이 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 대상체는 또한 천식과 같은 알러지성 장애를 가질 수 있다.

더 또 다른 실시 형태에서, 상기 대상체는 이식된 장기 또는 줄기 세포의 수용자이며, 면역 세포는 거부 반응을 예방하고/하거나 치료하는데 사용된다. 특정 실시 형태에서, 상기 대상체는 이식편 대 숙주 질환을 갖거나 발병할 위험이 있다. GVHD는 혈연 관련 또는 무혈연 관련 공여자 유래의 줄기 세포를 사용하거나 포함하는 모든 이식의 가능한 합병증이다. GVHD에는 급성과 만성의 두 가지 종류가 있습니다. 급성 GVHD는 이식 후 처음 3개월 이내에 나타난다. 급성 GVHD의 징후는 피부가 벗겨지거나 수포가 생기면서 퍼질 수 있고 보다 심해질 수 있는 손과 발의 붉은 피부 발진을 포함한다. 급성 GVHD는 또한 위와 내장에 영향을 줄 수 있으며, 이러한 경우에는 경련, 메스꺼움 및 설사가 나타난다. 피부와 눈의 황변 (황달)은 급성 GVHD가 간에 영향을 미쳤다는 것을 나타낸다. 만성 GVHD는 중증도에 따라 순위가 매겨지며; 단계/1등급은 경증이고, 단계/4등급은 중증이다. 만성 GVHD는 이식 후 3개월 또는 그 이후에 발생한다. 만성 GVHD의 증상은 급성 GVHD의 증상과 유사하지만, 또한 만성 GVHD는 눈의 점액선, 입의 침샘, 위 내막과 내장을 윤활하는 선에도 영향을 줄 수 있다. 본 출원에서 개시된 면역 세포의 임의의 집단은 이용될 수 있다. 이식되는 장기의 예로는 신장, 간, 피부, 췌장, 폐 및/또는 심장과 같은 고형 장기 이식물, 또는 섬, 간세포, 근모세포, 골수 또는 조혈 또는 기타 줄기 세포와 같은 세포성 이식물을 포함한다. 이식물은 안면 조직과 같은 복합 이식물일 수 있다. 면역 세포는 이식 전에, 이식과 동시에 또는 이식 후에 투여될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 면역 세포는 이식 전에, 예를 들어, 이식 전 적어도 1 시간, 적어도 12 시간, 적어도 1일, 적어도 2일, 적어도 3일, 적어도 4일, 적어도 5일, 적어도 6일, 적어도 1주, 적어도 2주, 적어도 3주, 적어도 4주, 또는 적어도 1개월에 투여된다. 하나의 구체적인 비제한적 예에서, 치료학적 유효량의 면역 세포의 투여는 이식 전 3~5일에 일어난다.

일부 실시 형태에서, 상기 대상체는 면역 세포 요법 전에 비골수 파괴성 림프구 제거 화학 요법을 투여받을 수있다. 상기 비골수 파괴성 림프구 제거 화학 요법은 임의의 적합한 경로에 의해 투여될 수 있는 임의의 적합한 이러한 요법일 수 있다. 상기 비골수 파괴성 림프구 제거 화학 요법은, 예를 들어, 특히 암이 전이성일 수 있는 흑색종인 경우, 사이클로포스파마이드 및 플루다라빈의 투여를 포함할 수 있다. 사이클로포스파마이드 및 플루다라빈을 투여하는 예시적인 경로는 정맥내이다. 마찬가지로, 임의의 적합한 용량의 사이클로포스파마이드 및 플루다라빈이 투여될 수 있다. 특별한 양태에서, 약 60 mg/kg의 사이클로포스파마이드가 2일 동안 투여된 후, 약 25 mg/m² 플루다라빈이 5일 동안 투여된다.

특정 실시 형태에서, 면역 세포의 성장 및 활성화를 촉진시키는 성장 인자가 대상체에게 상기 면역 세포에 부수적으로 또는 상기 면역 세포에 이어서 투여된다. 면역 세포 성장 인자는 면역 세포의 성장 및 활성화를 촉진시키는 임의의 적합한 성장 인자일 수 있다. 적합한 면역 세포 성장 인자의 예로는 인터루킨 (IL)-2, IL-7, IL-15 및 IL-12가 포함되며, 이들은 단독으로 또는 다양한 조합, 예를 들어, IL-2와 IL-7, IL-2와 IL-15, IL-7과 IL-15, IL-2, IL-7 및 IL-15, IL-12와 IL-7, IL-12와 IL-15, 또는 IL-12와 IL-2로 사용될 수 있다.

치료학적 유효량의 면역 세포는 비경구 투여, 예를 들어, 정맥내, 복강내, 근육내, 흉골내 또는 관절내 주사 또는 주입을 비롯한 다수의 경로에 의해 투여될 수 있다.

입양 세포 요법에 사용하기 위한 면역 세포의 치료학적 유효량은 치료되는 대상체에서 목적하는 효과를 달성하는 양이다. 예를 들어, 이것은 진행을 억제하거나 자가 면역 또는 동종 면역 질환의 퇴행을 유발하기 위해 필요하거나 통증 및 염증과 같은 자가 면역 질환에 기인하는 증상을 경감시킬 수 있는 면역 세포의 양일 수 있다. 이것은 염증, 예를 들어, 통증, 부종 및 승온과 관련된 증상을 경감시키기 위해 필요한 양일 수 있다. 이것은 또한 이식된 장기의 거부를 감소시키거나 예방하는데 필요한 양일 수 있다.

면역 세포 집단은 질환에 맞는 치료 요법, 예를 들어, 질환 상태를 개선하기 위해 1일 내지 수일에 걸친 1회 또는 수회 용량, 또는 질환 진행을 억제하고 질환 재발을 예방하기 위해 연장된 시간에 걸쳐 주기적 용량으로 투여될 수 있다. 제형 중에 사용되는 정확한 용량은 또한 투여 경로 및 질환 또는 장애의 중증도에 좌우될 것이며, 진료 의사의 판단 및 각각의 환자의 상황에 따라 결정되어야 한다. 면역 세포의 치료학적 유효량은 치료되는 대상체, 고통의 중증도 및 유형 및 투여 방식에 좌우될 것이다. 일부 실시 형태에서, 사람 대상체의 치료에 사용될 수 있는 용량은 적어도 3.8×10⁴, 적어도 3.8×10⁵, 적어도 3.8×10⁶, 적어도 3.8×10⁷, 적어도 3.8×10⁸, 적어도 3.8×10⁹ 또는 적어도 3.8×10¹⁰개 면역 세포/m2의 범위이다. 특정 실시 형태에서, 사람 대상체의 치료에 사용되는 용량은 약 3.8×10⁹ 내지 약 3.8×10¹⁰개 면역 세포/m²의 범위이다. 추가의 실시 형태에서, 면역 세포의 치료학적 유효량은 체중 kg 당 약 5×10⁶개 세포 내지 체중 kg 당 약 7.5×10⁸개 세포, 예를 들어, 체중 kg 당 약 2×10⁷개 세포 내지 약 5×10⁸개 세포, 또는 체중 kg 당 약 5×10⁷개 세포 내지 약 2×10⁸개 세포로 다양할 수 있다. 면역 세포의 정확한 양은 대상체의 연령, 체중, 성별 및 생리학적 상태를 기준으로 당해 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정된다. 유효한 용량은 시험관내 또는 동물 모델 테스트 시스템으로부터 유래된 용량-반응 곡선으로부터 외삽될 수 있다.

면역 세포는 면역 매개성 장애의 치료를 위해 하나 이상의 다른 치료제와 조합하여 투여될 수 있다. 조합 요법으로는 하나 이상의 항미생물제 (예를 들어, 항생제, 항바이러스제 및 항진균제), 항종양제 (예를 들어, 플루오로우라실, 메토트렉세이트, 파클리탁셀, 플루다라빈, 에토포사이드, 독소루비신 또는 빈크리스틴), 면역 고갈제 (예를 들어, 플루다라빈, 에토포사이드, 독소루비신 또는 빈크리스틴), 면역 억제제 (예를 들어, 아자티오프린 또는 글루코코르티코이드, 예를 들어, 덱사메타손 또는 프레드니손), 항염증제 (예를 들어, 글루코코르티코이드, 예를 들어, 하이드로코르티손, 덱사메타손 또는 프레드니손, 또는 비스테로이드성 항염증제, 예를 들어, 아세틸살리실산, 이부프로펜 또는 나프록센 나트륨), 사이토카인 (예를 들어, 인터루킨-10 또는 형질 전환 성장 인자-베타), 호르몬 (예를 들어, 에스트로겐) 또는 백신이 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 추가로, 칼시뉴린 억제제 (예를 들어, 사이클로스포린 및 타크롤리무스); mTOR 억제제 (예를 들어, 라파마이신); 마이코페놀레이트 모페틸, 항체 (예를 들어, CD3, CD4, CD40, CD154, CD45, IVIG 또는 B 세포 인식); 화학 요법제 (예를 들어, 메토트렉세이트, 트레오설판, 부설판); 방사선 조사; 또는 케모카인, 인터루킨 또는 이들의 억제제 (예를 들어, BAFF, IL-2, 항-IL-2R, IL-4, JAK 키나아제 억제제)를 포함하지만 이들에 한정되지 않는 면역 억제제 또는 면역 허용제가 투여될 수 있다. 이러한 추가의 약제학적 제제는 목적하는 효과에 따라 면역 세포의 투여 전에, 투여 동안에 또는 투여 후에 투여될 수 있다. 상기 세포 및 상기 제제의 이러한 투여는 동일한 경로에 의해 또는 상이한 경로에 의해 및 동일 부위에 또는 상이한 부위에 이루어질 수 있다.

IV. 약제학적 조성물

면역 세포 (예를 들어, T 세포 또는 NK 세포) 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물 및 제형도 또한 본 출원에서 제공된다.

본 출원에서 기재된 바와 같은 약제학적 조성물 및 제형은 목적하는 정도의 순도를 갖는 활성 성분 (예를 들어, 항체 또는 폴리펩타이드)을 하나 이상의 임의의 약제학적으로 허용되는 담체 (문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences 22^nd edition, 2012])와 혼합하여 감압 동결 건조된 (lyophilized) 제형 또는 수용액의 형태로 제조될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 담체는 일반적으로 사용되는 투약량 및 농도에서 수용자에게 비독성이며, 다음을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다: 완충제, 예를 들어, 포스페이트, 시트레이트 및 다른 유기산; 산화 방지제, 예를 들어, 아스코르브산 및 메티오닌; 보존제 (예를 들어, 옥타데실디메틸벤질 암모늄 클로라이드; 헥사메토늄 클로라이드; 벤즈알코늄 클로라이드; 벤즈에토늄 클로라이드; 페놀, 부틸 또는 벤질 알코올; 알킬 파라벤, 예를 들어, 메틸 또는 프로필 파라벤; 카테콜; 레조르시놀; 사이클로헥산올; 3-펜탄올; 및 m-크레졸); 저분자량 (약 10개 미만의 잔기) 폴리펩타이드; 단백질, 예를 들어, 혈청 알부민, 젤라틴 또는 면역글로불린; 친수성 중합체, 예를 들어, 폴리비닐피롤리돈; 아미노산, 예를 들어, 글리신, 글루타민, 아스파라긴, 히스티딘, 아르기닌 또는 라이신; 단당류, 이당류 및 다른 탄수화물, 예를 들어, 글루코오스, 만노오스 또는 덱스트린; 킬레이트화제, 예를 들어, EDTA; 당류, 예를 들어, 수크로오스, 만니톨, 트레할로오스 또는 소르비톨; 염 형성 반대 이온, 예를 들어, 나트륨; 금속 착물 (예를 들어, Zn-단백질 착물); 및/또는 비이온성 계면 활성제, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG). 본 출원의 예시적인 약제학적으로 허용되는 담체로는 간질성 약물 분산제, 예를 들어, 가용성 중성 활성 히알루로니다아제 당단백질 (sHASEGP), 예를 들어, 사람 가용성 PH-20 히알루로니다아제 당단백질, 예를 들어, rHuPH20 (HYLENEX^®, Baxter International, Inc.)이 추가로 포함된다. rHuPH20을 비롯한 특정한 예시적인 sHASEGP 및 사용 방법은 미국 공개출원 US 2005/0260186 및 US 2006/0104968에 기재되어 있다. 하나의 양태에서, sHASEGP는 하나 이상의 추가의 글리코사미노글리카나아제, 예를 들어, 콘드로이티나아제와 조합된다.

V. 조합 요법

특정 실시 형태에서, 본 실시 형태의 조성물 및 방법은 적어도 하나의 추가의 요법과 조합하여 면역 세포 집단을 포함한다. 상기 추가의 요법은 방사선 요법, 수술 (예를 들어, 종양 절제술 및 유방 절제술), 화학 요법, 유전자 요법, DNA 요법, 바이러스 요법, RNA 요법, 면역 요법, 골수 이식, 나노 요법, 단클론 항체 요법 또는 상기한 것들의 조합일 수 있다. 상기 추가의 요법은 아쥬반트 (adjuvant) 또는 네오아쥬반트 (neoadjuvant) 요법의 형태일 수 있다.

일부 실시 형태에서, 상기 추가의 요법은 소분자 효소 억제제 또는 항전이제의 투여이다. 일부 실시 형태에서, 상기 추가의 요법은 부작용 제한제 (side-effect limiting agent) (예를 들어, 치료의 부작용의 발생 및/또는 중증도를 감소시키는 제제, 예를 들어, 항구역제 등)의 투여이다. 일부 실시 형태에서, 상기 추가의 요법은 방사선 요법이다. 일부 실시 형태에서, 상기 추가의 요법은 수술이다. 일부 실시 형태에서, 상기 추가의 요법은 방사선 요법과 수술의 조합이다. 일부 실시 형태에서, 상기 추가의 요법은 감마선 조사이다. 일부 실시 형태에서, 상기 추가의 요법은 PBK/AKT/mTOR 경로를 표적화하는 요법, HSP90 억제제, 튜불린 억제제, 아폽토시스 억제제 및/또는 화학 예방제이다. 상기 추가의 요법은 당해 분야에 공지된 화학 요법제 중 하나 이상일 수 있다.

면역 세포 요법은 면역 체크포인트 요법과 같은 추가의 암 요법에 대하여 이전에, 동안에, 이후에 또는 다양한 조합으로 투여될 수 있다. 상기 투여는 동시 내지 수분, 수일, 수주의 범위의 간격으로 이루어질 수 있다. 면역 세포 요법이 추가의 치료제와 완전히 별개로 환자에게 제공되는 실시 형태에서, 2개의 화합물이 여전히 환자에게 유리하게 조합된 효과를 발휘할 수 있도록, 상당한 기간이 각각의 전달 시간 사이에 경과하지 않았다는 것을 일반적으로 보장할 것이다. 이러한 경우에서, 환자에게 항체 요법 및 항암 요법을 서로 약 12 내지 24 또는 72 시간 이내에, 보다 구체적으로는 서로 약 6~12 시간 이내에 제공할 수 있는 것으로 고려된다. 일부 상황에서, 수일 (2, 3, 4, 5, 6 또는 7일) 내지 수주 (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8주)가 각각의 투여 사이에 경과하는 경우, 치료 기간을 유의미하게 연장하는 것이 바람직할 수 있다.

다양한 조합이 이용될 수 있다. 하기 예의 경우, 면역 세포 요법은 "A"이며, 항암 요법은 "B"이다:

A/B/A B/A/B B/B/A A/A/B A/B/B B/A/A A/B/B/B B/A/B/B

B/B/B/A B/B/A/B A/A/B/B A/B/A/B A/B/B/A B/B/A/A

B/A/B/A B/A/A/B A/A/A/B B/A/A/A A/B/A/A A/A/B/A

환자에 대한 본 실시 형태의 임의의 화합물 또는 요법의 투여는 존재하는 경우 제제의 독성을 고려하여 이러한 화합물의 투여에 대한 일반적인 프로토콜을 따를 것이다. 따라서, 일부 실시 형태에서는 조합 요법에 기인할 수 있는 독성을 모니터링하는 단계가 존재한다.

1. 화학 요법

매우 다양한 화학 요법제가 본 실시 형태에 따라 사용될 수 있다. "화학 요법"이라는 용어는 암을 치료하기 위한 약물의 사용을 지칭한다. "화학 요법제"는 암 치료에 투여되는 화합물 또는 조성물을 함축하기 위해 사용된다. 이러한 제제 또는 약물은 세포 내에서의 이들의 활성 방식, 예를 들어, 이들이 세포 주기에 영향을 미치는지 여부 및 단계에 의해 분류된다. 대안으로, 제제는 DNA를 직접 가교하는 능력, DNA에 삽입되는 능력, 또는 핵산 합성에 영향을 미침으로써 염색체 및 유사 분열을 유도하는 능력에 기초하여 특성화될 수 있다.

화학 요법제의 예로는 알킬화제, 예를 들어, 티오테파 및 사이클로포스파마이드; 알킬 설포네이트, 예를 들어, 부설판, 임프로설판 및 피포설판; 아지리딘, 예를 들어, 벤조도파, 카보쿠온, 메투레도파 및 우레도파; 알트레타민, 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌포스포르아미드, 트리에틸렌티오포스포르아미드 및 트리메틸올멜라민을 비롯한 에틸렌이민 및 메틸아멜라민; 아세토게닌 (특히, 불라타신 및 불라타시논); 캄프토테신 (합성 유사체 토포테칸 포함); 브리오스타틴; 칼리스타틴; CC-1065 (이의 아도젤레신, 카르젤레신 및 바이젤레신 합성 유사체 포함); 크립토파이신 (특히, 크립토파이신 1 및 크립토파이신 8); 돌라스타틴; 듀오카르마이신 (합성 유사체, KW-2189 및 CB1-TM1 포함); 엘류테로빈; 판크라티스타틴; 사르코딕티인; 스폰지스타틴; 질소 머스타드, 예를 들어, 클로람부실, 클로르나파진, 콜로포스파마이드, 에스트라무스틴, 이포스파마이드, 메클로레타민, 메클로레타민 옥사이드 하이드로클로라이드, 멜팔란, 노벰비킨, 페네스테린, 프레드니무스틴, 트로포스파마이드 및 우라실 머스타드; 나이트로스우레아, 예를 들어, 카무스틴, 클로로조토신, 포테무스틴, 로무스틴, 니무스틴 및 라님무스틴; 항생제, 예를 들어, 에네다인 항생제 (예를 들어, 칼리키아마이신, 특히 칼리키아마이신 감마lI 및 칼리키아마이신 오메가I1); 다이네마이신 A를 포함하는 다이네마이신; 비스포스포네이트, 예를 들어, 클로드로네이트; 에스페라마이신; 뿐만 아니라 네오카르지노스타틴 발색단 및 관련 색소단백질 에네다인 항생제 발색단, 아클라시노마이신, 악티노마이신, 오트라르니신 (authrarnycin), 아자세린, 블레오마이신, 칵티노마이신, 카라비신, 카르미노마이신, 카르지노필린, 크로모마이시니스, 닥티노마이신, 다우노루비신, 데토루비신, 6-디아조-5-옥소-L-노르류신, 독소루비신 (모르폴리노-독소루비신, 시아노모르폴리노-독소루비신, 2-피롤리노-독소루비신 및 데옥시독소루비신 포함), 에피루비신, 에소루비신, 이다루비신, 마르셀로마이신, 미토마이신, 예를 들어, 미토마이신 C, 마이코페놀산, 노갈라르니신, 올리보마이신, 페플로마이신, 포트피로마이신, 퓨로마이신, 쿠엘라마이신, 로도루비신, 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 투베르시딘, 우베니멕스, 지노스타틴 및 조루비신; 항-대사 물질, 예를 들어, 메토트렉세이트 및 5-플루오로우라실 (5-FU); 엽산 유사체, 예를 들어, 데노프테린, 프테로프테린 및 트리메트렉세이트; 퓨린 유사체, 예를 들어, 플루다라빈, 6-머캅토퓨린, 티아미프린 및 티오구아닌; 피리미딘 유사체, 예를 들어, 안시타빈, 아자시티딘, 6-아자우리딘, 카모푸르, 사이타라빈, 디데옥시우리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈 및 플록스우리딘; 안드로겐, 예를 들어, 칼루스테론, 드로모스타놀론 프로피오네이트, 에피티오스타놀, 메피티오스탄 및 테스토락톤; 항-부신, 예를 들어, 미토탄 및 트릴로스탄; 엽산 보충물, 예를 들어, 프롤린산; 아세글라톤; 알도포스파마이드 글리코사이드; 아미노레불린산; 에닐우라실; 암사크린; 베스트라부실; 비스안트렌; 에다트락세이트; 데포파민; 데메콜신; 디아지쿠온; 엘포르미틴; 엘립티늄 아세테이트; 에포틸론; 에토글루시드; 갈륨 나이트레이트; 하이드록시우레아; 렌티난; 로니다이닌; 메이탄시노이드, 예를 들어, 메이탄신 및 안사미토신; 미토구아존; 미톡산트론; 모피단몰; 나이트라에린; 펜토스타틴; 페나메트; 피라루비신; 로속산트론; 포도필린산; 2-에틸하이드라자이드; 프로카바진; PSK다당류 복합체; 라족산; 라이족신; 시조피란; 스피로게르마늄; 테누아존산; 트리아지쿠온; 2,2',2"-트리클로로트리에틸아민; 트리코테센 (특히, T-2 독소, 베라쿠린 A, 로리딘 A 및 안구이딘); 우레탄; 빈데신; 다카바진; 만노무스틴; 미토브로니톨; 미토락톨; 피포브로만; 가시토신; 아라비노사이드 ("Ara-C"); 사이클로포스파마이드; 탁소이드, 예를 들어, 파클리탁셀 및 도세탁셀 겜시타빈; 6-티오구아닌; 머캅토퓨린; 백금 배위 착물, 예를 들어, 시스플라틴, 옥살리플라틴 및 카보플라틴; 빈블라스틴; 백금; 에토포사이드 (VP-16); 이포스파마이드; 미톡산트론; 빈크리스틴; 비노렐빈; 노반트론; 테니포사이드; 데다트렉세이트; 다우노마이신; 아미노프테린; 젤로다; 이반드로네이트; 이리노테칸 (예를 들어, CPT-11); 토포아이소머라제 억제제 RFS 2000; 디플루오로메틸오르니틴 (DMFO); 레티노이드, 예를 들어, 레티노산; 카페시타빈; 카보플라틴, 프로카바진, 플리코마이신, 겜시타빈, 나벨빈, 파르네실-단백질 트랜스퍼라아제 억제제, 트랜스플라티눔, 및 상기 중 임의의 것의 약제학적으로 허용되는 염, 산 또는 유도체가 포함된다.

2. 방사선 요법

DNA 손상을 초래하고 광범위하게 사용되는 다른 인자는 γ선, X선으로서 흔히 공지된 것 및/또는 방사선 동위 원소의 종양 세포로의 유도된 전달을 포함한다. 다른 형태의 DNA 손상 인자, 예를 들어, 마이크로파, 양성자 빔 조사 (미국 특허 US 5,760,395 및 US 4,870,287) 및 UV 조사도 또한 고려된다. 이러한 인자 모두는 DNA의 전구체, DNA의 복제 및 복구, 및 염색체의 조립 및 유지에 대한 광범위한 의미의 손상에 영향을 미칠 수 있다. X선에 대한 선량 범위는 장기간 동안 (3 내지 4주) 동안의 50 내지 200 뢴트겐의 1일 선량으로부터 2000 내지 6000 뢴트겐의 1회 선량까지의 범위이다. 방사선 동위 원소의 선량 범위는 매우 다양하며, 동위 원소의 반감기, 방출되는 방사선의 강도 및 유형, 및 신생 세포에 의한 흡수에 좌우된다.

3. 면역 요법

통상의 기술자는 추가의 면역 요법이 본 실시 형태의 방법과 조합하여 또는 함께 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 암 치료의 맥락에서, 면역 요법제는 일반적으로 암 세포를 표적화하고 파괴하기 위한 면역 이펙터 세포 및 분자의 사용에 의존한다. 리툭시맙 (리툭산®)은 이러한 예이다. 상기 면역 이펙터는, 예를 들어, 종양 세포의 표면 상의 일부 마커에 대해 특이적인 항체이다. 상기 항체 단독은 요법의 이펙터의 역할을 할 수 있거나, 세포 사멸에 실제로 영향을 미치기 위해 다른 세포를 동원할 수 있다. 상기 항체는 또한 약물 또는 독소 (화학 요법제, 방사성 핵종, 리신 A 쇄, 콜레라 독소, 백일해 독소 등)에 컨쥬게이션될 수 있으며, 표적화제의 역할을 할 수 있다. 대안으로, 상기 이펙터는 종양 세포 표적과 직접적으로 또는 간접적으로 상호 작용하는 표면 분자를 운반하는 림프구일 수 있다. 다양한 이펙터 세포는 세포독성 T 세포 및 NK 세포를 포함한다.

항체-약물 컨쥬게이트는 암 요법의 발달에 대한 돌파구 접근법으로서 나타났다. 암은 세계에서 주요 사망 원인 중 하나이다. 항체-약물 컨쥬게이트 (antibody-drug conjugate: ADC)는 세포 사멸 약물과 공유적으로 연결되는 단클론 항체 (MAb)를 포함한다. 이러한 접근법은 항원 표적에 대한 MAb의 높은 특이성을 매우 강력한 세포독성 약물과 조합하여, 페이로드 (약물)를 농축된 수준의 항원을 갖는 종양 세포에 전달하는 "무장한 (armed)" MAb를 생성한다. 약물의 표적화된 전달은 또한 정상 조직에서의 노출을 최소화하여 독성을 감소시키고 치료 지수를 개선시킨다. 2개의 ADC 약물, 즉, 2011년의 ADCETRIS® (브렌툭시맙 베도틴) 및 2013년의 KADCYLA® (트라스투주맙 엠탄신 또는 T-DM1)의 FDA 승인은 본 접근법을 입증하였다. 현재 30개 초과의 ADC 약물 후보가 암 치료에 대한 임상 시험의 다양한 단계에 있다 (문헌 [Leal et al., 2014]). 항체 조작 및 링커-페이로드 최적화가 점점 더 성숙해짐에 따라, 신규한 ADC의 발견 및 개발은 이러한 접근법 및 표적화 MAb의 생성에 적합한 신규한 표적의 확인 및 검증에 점점 더 의존한다. ADC 표적에 대한 2개의 기준은 종양 세포에서의 발현 및 강력한 내재화의 상향 조절된/높은 수준이다.

면역 요법의 하나의 양태에서, 종양 세포는 표적화를 잘 받아 들이는, 즉, 다른 세포의 대부분에 존재하지 않는 일부 마커를 보유해야 한다. 다수의 종양 마커가 존재하며, 이들 중 임의의 것은 본 실시 형태의 맥락에서 표적화에 적합할 수 있다. 흔한 종양 마커로는 CD20, 암배아 항원, 타이로시나아제 (p97), gp68, TAG-72, HMFG, 시알릴 루이스 항원, MucA, MucB, PLAP, 라미닌 수용체, erb B 및 p155가 포함된다. 면역 요법의 대안적인 양태는 면역 자극 효과와 항암 효과를 조합하는 것이다. 다음을 포함하는 면역 자극 분자도 또한 존재한다: 사이토카인, 예를 들어, IL-2, IL-4, IL-12, GM-CSF, 감마-IFN, 케모카인, 예를 들어, MIP-1, MCP-1, IL-8, 및 성장 인자, 예를 들어, FLT3 리간드.

현재 연구 중이거나 사용 중인 면역 요법의 예로는 면역 아쥬반트, 예를 들어, 마이코박테리움 보비스 (Mycobacterium bovis), 플라소모디움 팔시파룸 (Plasmodium falciparum), 디니트로클로로벤젠 및 방향족 화합물 (미국 특허 US 5,801,005 및 US 5,739,169; 문헌 [Hui and Hashimoto, 1998], [Christodoulides et al., 1998]); 사이토카인 요법, 예를 들어, 인터페론 α, β 및 γ, IL-1, GM-CSF 및 TNF (문헌 [Bukowski et al., 1998], [Davidson et al., 1998], [Hellstrand et al., 1998]); 유전자 요법, 예를 들어, TNF, IL-1, IL-2 및 p53 (문헌 [Qin et al., 1998], [Austin-Ward and Villaseca, 1998], 미국 특허 US 5,830,880 및 US 5,846,945); 및 단클론 항체, 예를 들어, 항-CD20, 항-강글리오사이드 GM2 및 항-p185 (문헌 [Hollander, 2012], [Hanibuchi et al., 1998], 미국 특허 US 5,824,311)가 있다. 1종 이상의 항암 요법이 본 출원에서 기재된 항체 요법과 함께 이용될 수 있는 것으로 고려된다.

일부 실시 형태에서, 상기 면역 요법은 면역 체크포인트 (checkpoint) 억제제이다. 면역 체크포인트는 신호 (예를 들어, 공동 자극 분자)를 높이거나 신호를 낮춘다. 면역 체크포인트 차단에 의해 표적화될 수 있는 억제 면역 체크포인트로는 아데노신 A2A 수용체 (adenosine A2A receptor: A2AR), B7-H3 (CD276으로도 또한 공지됨), B 및 T 림프구 감쇠자 (B and T lymphocyte attenuator: BTLA), 세포독성 T 림프구 관련 단백질 4 (cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4: CTLA-4, CD152로도 또한 공지됨), 인돌아민 2,3-디옥시게나아제 (indoleamine 2,3-dioxygenase: IDO), 살해 세포 면역글로불린 (killer-cell immunoglobulin: KIR), 림프구 활성화 유전자-3 (lymphocyte activation gene-3: LAG3), 프로그램된 사멸 1 (programmed death 1: PD-1), T 세포 면역글로불린 도메인 및 뮤신 도메인 3 (T-cell immunoglobulin domain and mucin domain 3: TIM-3) 및 T 세포 활성화의 V-도메인 Ig 억제 인자 (V-domain Ig suppressor of T cell activation: VISTA)가 포함된다. 특히, 상기 면역 체크포인트 억제제는 PD-1 축 및/또는 CTLA-4를 표적화한다.

상기 면역 체크포인트 억제제는 소분자, 재조합 형태의 리간드 또는 수용체와 같은 약물일 수 있거나, 특히, 사람 항체와 같은 항체이다 (예를 들어, 국제공개공보 WO 2015/016718, 문헌 [Pardoll, Nat Rev Cancer, 12(4): 252-64, 2012]; 두 문헌은 본 출원에 참조로 포함된다). 면역 체크포인트 단백질 또는 이의 유사체의 공지된 억제제가 사용될 수 있으며, 특히, 키메라화, 사람화 또는 사람 형태의 항체가 사용될 수 있다. 통상의 기술자가 알고 있는 바와 같이, 대체 명칭 및/또는 등가 명칭이 본 개시 내용에 언급된 특정 항체에 대해 사용될 수 있다. 이러한 대체 명칭 및/또는 등가 명칭은 본 개시 내용의 맥락에서 상호 교환 가능하다. 예를 들어, 람브롤리주맙은 또한 대체 명칭 및 등가 명칭인 MK-3475 및 펨브롤리주맙으로 공지되어 있다.

일부 실시 형태에서, 상기 PD-1 결합 길항제는 리간드 결합 파트너에 대한 PDL-1의 결합을 억제하는 분자이다. 특정 양태에서, 상기 PD-1 리간드 결합 파트너는 PDL1 및/또는 PDL2이다. 또 다른 실시 형태에서, PDL1 결합 길항제는 결합 파트너에 대한 PDL1의 결합을 억제하는 분자이다. 특정 양태에서, PDL1 결합 파트너는 PD-1 및/또는 B7-1이다. 또 다른 실시 형태에서, 상기 PDL2 결합 길항제는 결합 파트너에 대한 PDL2의 결합을 억제하는 분자이다. 특정 양태에서, PDL2 결합 파트너는 PD-1이다. 상기 길항제는 항체, 이의 항원 결합 단편, 면역 접합체, 융합 단백질 또는 올리고 펩타이드일 수 있다. 예시적인 항체는 미국 특허 US 8,735,553, US 8,354,509 및 US 8,008,449에 기재되어 있으며, 모두 본 출원에 참조로 포함된다. 미국 특허공개 US 2014/0294898, US 2014/0022021 및 US 2011/0008369에 기재된 바와 같은 본 출원에서 제공되는 방법에 사용하기 위한 다른 PD-1 축 길항제는 당해 분야에 공지되어 있으며, 모두 본 출원에 참조로 포함된다.

일부 실시 형태에서, 상기 PD-1 결합 길항제는 항-PD-1 항체 (예를 들어, 사람 항체, 사람화 항체 또는 키메라 항체)이다. 일부 실시 형태에서, 상기 항-PD-1 항체는 니볼루맙, 펨브롤리주맙 및 CT-011로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 상기 PD-1 결합 길항제는 면역 접합체 (예를 들어, 불변 영역 (예를 들어, 면역글로불린 서열의 Fc 영역)에 융합된 PDL1 또는 PDL2의 세포외 또는 PD-1 결합 부분을 포함하는 면역 접합체)이다. 일부 실시 형태에서, 상기 PD-1 결합 길항제는 AMP-224이다. MDX-1106-04, MDX-1106, ONO-4538, BMS-936558 및 OPDIVO^®로도 또한 공지된 니볼루맙은 국제공개공보 WO 2006/121168에 기재된 항-PD-1 항체이다. MK-3475, Merck 3475, 람브롤리주맙, KEYTRUDA^® 및 SCH-900475로도 또한 공지된 펨브롤리주맙은 국제공개공보 WO 2009/114335에 기재된 항-PD-1 항체이다. hBAT 또는 hBAT-1로도 또한 공지된 CT-011은 국제공개공보 WO 2009/101611에 기재된 항-PD-1 항체이다. B7-DCIg로도 또한 공지된 AMP-224는 국제공개공보 WO 2010/027827 및 WO 2011/066342에 기재된 PDL2-Fc 융합 가용성 수용체이다.

본 출원에서 제공되는 방법에서 표적화될 수 있는 또 다른 면역 체크포인트는 CD152로도 또한 공지된 세포독성 T-림프구 관련 단백질 4 (CTLA-4)이다. 사람 CTLA-4의 완전한 cDNA 서열은 Genbank 수탁 번호 L15006을 갖는다. CTLA-4는 T 세포의 표면 상에서 발견되며, 항원 제시 세포의 표면 상에서 CD80 또는 CD86에 결합될 때 "오프 (off)" 스위치로서의 역할을 한다. CTLA4는, 헬퍼 T 세포의 표면 상에서 발현되고 억제 신호를 T 세포에 전달하는 면역글로불린 수퍼 패밀리의 구성원이다. CTLA4는 T 세포 공동 자극 단백질인 CD28과 유사하며, 두 분자는 모두 항원 제시 세포 상에서 CD80 및 CD86 (각각 B7-1 및 B7-2로도 또한 호칭됨)에 결합한다. CTLA4는 억제 신호를 T 세포에 전달하는 반면, CD28은 자극 신호를 전달한다. 세포내 CTLA4는 또한 조절 T 세포에서 발견되며, 이의 기능에 중요할 수 있다. T 세포 수용체와 CD28을 통한 T 세포 활성화는 B7 분자에 대한 억제 수용체인 CTLA-4의 발현을 증가시킨다.

일부 실시 형태에서, 상기 면역 체크포인트 억제제는 항-CTLA-4 항체 (예를 들어, 사람 항체, 사람화 항체 또는 키메라 항체), 이의 항원 결합 단편, 면역 접합체, 융합 단백질 또는 올리고펩타이드이다.

본 방법에서 사용하기에 적합한 항-사람-CTLA-4 항체 (또는 이로부터 유래된 VH 및/또는 VL 도메인)는 당해 분야에 널리 공지된 방법을 사용하여 생성될 수 있다. 대안으로, 당해 분야에서 인식된 항-CTLA-4 항체가 사용될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 US 8,119,129, 국제공개공보 WO 01/14424, WO 98/42752, WO 00/37504 (CP675,206, 트레멜리무맙으로도 또한 공지됨; 예전에는 티실리무맙), 미국 특허 US 6,207,156; 문헌 [Hurwitz et al., (1998) Proc Natl Acad Sci USA 95(17): 10067-10071], [Camacho et al., (2004) J Clin Oncology 22(145): Abstract No. 2505 (antibody CP-675206)] 및 [Mokyr et al., (1998) Cancer Res 58:5301-5304]에 개시된 항-CTLA-4 항체가 본 출원에 개시된 방법에 사용될 수 있다. 상기에서 언급된 간행물 각각의 교시 내용은 본 출원에 참조로 포함된다. CTLA-4에 결합하기 위해 이러한 당해 분야에서 인식된 항체들 중 임의의 것과 경쟁하는 항체도 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 사람화 CTLA-4 항체는 국제공개공보 WO 2001/014424, WO 2000/037504 및 미국 특허 US 8,017,114에 기재되어 있으며; 모두 본 출원에 참조로 포함된다.

예시적인 항-CTLA-4 항체는 이필리무맙 (10D1, MDX-010, MDX-101 및 Yervoy®로도 또한 공지됨) 또는 이의 항원 결합 단편 및 변이체 (예를 들어, 국제공개공보 WO 01/14424 참조)이다. 다른 실시 형태에서, 상기 항체는 이필리무맙의 중쇄 및 경쇄 CDR 또는 VR을 포함한다. 따라서, 하나의 실시 형태에서, 상기 항체는 이필리무맙의 VH 영역의 CDR1, CDR2 및 CDR3 도메인과 이필리무맙의 VL 영역의 CDR1, CDR2 및 CDR3 도메인을 포함한다. 또 다른 실시 형태에서, 상기 항체는 상기에서 언급된 항체와 CTLA-4 상의 동일한 에피토프와 결합하기 위해 경쟁하고/하거나 이에 결합한다. 또 다른 실시 형태에서, 상기 항체는 상기에서 언급된 항체와 적어도 약 90%의 가변 영역 아미노산 서열 동일성 (예를 들어, 이필리무맙과 적어도 약 90%, 95% 또는 99%의 가변 영역 동일성)을 갖는다.

CTLA-4를 조절하기 위한 다른 분자로는 모두 본 출원에 참조로 포함되는 미국 특허 US 5,844,905, US 5,885,796 및 국제공개공보 WO 1995/001994 및 WO 1998/042752에 기재된 바와 같은 CTLA-4 리간드 및 수용체; 및 본 출원에 참조로 포함되는 미국 특허 US 8,329,867에 기재된 바와 같은 면역 접합체가 포함된다.

4. 수술

암을 갖는 사람 중 대략 60%는 예방, 진단 또는 병기 결정 (staging), 근치 및 완화 수술을 비롯한 일부 유형의 수술을 받을 것이다. 근치 수술은, 모두 또는 일부의 암성 조직이 물리적으로 제거되고, 절개되고/되거나 파괴되는 절제를 포함하며, 본 발명의 실시 형태의 치료, 화학 요법, 방사선 요법, 호르몬 요법, 유전자 요법, 면역 요법 및/또는 대체 요법과 같은 다른 요법과 함께 사용될 수 있다. 종양 절제는 적어도 일부의 종양의 물리적 제거를 지칭한다. 종양 절제에 추가하여, 수술 치료로는 레이저 수술, 냉동 수술, 전기 수술 및 현미경 제어 수술 (모스 수술)이 포함된다.

일부 또는 모든 암성 세포, 조직 또는 종양의 절개시, 공동이 체내에 형성될 수 있다. 치료는 관류, 직접 주사, 또는 추가의 항암 요법에 의한 부위의 국소 적용에 의해 달성될 수 있다. 이러한 치료는, 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7일 마다, 또는 1, 2, 3, 4 및 5주 마다, 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12개월 마다 반복될 수 있다. 이러한 치료는 또한 투약량을 다양하게 할 수 있다.

5. 기타 제제

기타 제제가 치료제의 치료학적 효능을 개선하기 위해 본 발명의 특정 실시 형태와 조합하여 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 이러한 추가의 제제로는 세포 표면 수용체와 GAP 결합의 상향 조절에 영향을 미치는 제제, 세포 증식 억제 및 분화 제제, 세포 접착 억제제, 아폽토시스 유발제에 대한 과다 증식성 세포의 감수성을 증가시키는 제제, 또는 다른 생물학적 제제가 포함된다. GAP 결합 수의 증가에 의한 세포간 신호 전달의 증가는 인접하는 과다 증식성 세포 집단에 대한 항-과다 증식성 효과를 증가시킬 것이다. 다른 실시 형태에서, 세포 증식 억제 또는 분화 제제는 치료제의 항-과다 증식성 효능을 개선하기 위해 본 발명의 실시 형태의 특정 양태와 조합하여 사용될 수 있다. 세포 접착 억제제는 본 발명의 실시 형태의 효능을 개선하는 것으로 고려된다. 세포 접착 억제제의 예로는 초점 접착 키나아제 (focal adhesion kinase: FAK) 억제제 및 로바스타틴이 있다. 아폽토시스에 대한 과다 증식성 세포의 감수성을 증가시키는 기타 제제, 예를 들어, 항체 c225가 치료 효능을 개선하기 위해 본 발명의 실시 형태의 특정 양태와 조합하여 사용될 수 있는 것으로 추가로 고려된다.

VI. 제조 물품 또는 키트

면역 세포를 포함하는 제조 물품 또는 키트가 또한 본 출원에서 제공된다. 제조 물품 또는 키트는 개체에서 암의 진행을 치료하거나 지연시키는데 또는 암을 갖는 개체의 면역 기능을 증진시키는데 면역 세포를 사용하기 위한 설명서를 포함하는 패키지 삽입물을 추가로 포함할 수 있다. 본 출원에서 기재된 임의의 항원 특이적 면역 세포가 제조 물품 또는 키트에 포함될 수 있다. 적합한 용기는, 예를 들어, 병, 바이알, 백 및 주사기를 포함한다. 용기는 다양한 재료, 예를 들어, 유리, 플라스틱 (예를 들어, 폴리비닐 클로라이드 또는 폴리올레핀) 또는 금속 합금 (예를 들어, 스테인리스 스틸 또는 하스텔로이)으로부터 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 용기는 제형을 보유하고, 용기 상에 부착된 라벨 또는 용기와 관련된 라벨은 사용상의 주의 사항을 명시할 수 있다. 제조 물품 또는 키트는, 기타 완충제, 희석제, 필터, 바늘, 주사기, 및 사용상 설명서를 갖는 패키지 삽입물을 비롯하여, 상업적 및 사용자 관점에서 바람직한 기타 물질을 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제조 물품은 1종 이상의 또 다른 제제 (예를 들어, 화학 요법제 및 항신생물제)를 추가로 포함한다. 1종 이상의 제제에 적합한 용기는, 예를 들어, 병, 바이알, 백 및 주사기를 포함한다.

VII. 실시예

하기 실시예들은 본 개시 내용의 특별한 실시 형태를 입증하기 위해 포함된다. 하기 실시예들에 개시된 기술은 본 개시 내용의 방법의 실시에서 잘 기능하도록 발명자에 의해 발견된 기술을 나타내며, 따라서 이의 실시를 위해 특별한 방식을 구성하도록 고려될 수 있다는 것을 당해 분야의 통상의 기술자가 인식해야 한다. 그러나, 본 개시 내용에 비추어, 개시되는 특정 실시형태에서 다수의 변화가 이루어질 수 있으며 본 개시 내용의 주제의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 유사하거나 비슷한 결과를 여전히 얻을 수 있다는 것을 당해 분야의 통상의 기술자가 인식해야 한다.

실시예 1 - CAR NK 세포 확장

NK 세포는 제대혈로부터 유래하였으며, 이식편 대 숙주병 (GVHD)의 위험을 증가시키지 않으면서 항종양 활성을 증진시켜 표적을 발현하는 모든 암의 면역 요법과 같은 치료를 위한 '표준 재고' 세포 공급원을 제공할 수 있는 종양 특이적 키메라 항원 수용체 (CAR)를 발현하도록 이들을 유전자 조작함으로써 특이성을 재지정하였다.

NK 세포를 건강한 공여자의 제대혈 (CB)로부터 단리하고, 항원 제시 세포 (APC) 및 하나 이상의 사이토카인, 예를 들어, IL-2, IL-15, IL21 또는 IL-18과 공동 배양하였다. 그 다음, NK 세포를 CAR에 대한 레트로바이러스 벡터로 형질 도입하였다. 그 다음, 형질 도입된 세포를 APC 및 IL-2와의 공동 배양에서 추가로 확장하여 CAR 형질 도입된 CB-NK 세포를 수득하였다. 이러한 세포를 새롭게 주입하거나 나중에 해동 및 주입을 위해 사이토카인 함유 배지에서 동결시킬 수 잇다. CAR CB-NK 세포를 생성하기 위한 절차는 도 1에 요약되어 있다.

구체적으로, 0 일차에, 단일 CB 유닛으로부터 단핵 세포를 단리하고, 세척하고, CliniMACS 면역 자성 비드 (Miltenyi Biotec)를 사용하여 CD3, CD14 및 CD19 양성 세포를 고갈시켰다. 라벨링되지 않은 농축 CB-NK 세포를 수집하고, CliniMACS 완충액으로 세척하고, 계수하고, 1:2 비율 (1 NK 세포:2 APC)로 방사선 조사된 (100 Gy) APC와 배합하였다. 세포 혼합물 (예를 들어, 1 x 10⁶개 세포/mL)을 NK 세포 완전 배지 (NK Cell Complete Medium: NKCCM) (예를 들어, 90% 줄기 세포 성장 배지, 10% FBS, 2 mM L-글루타민) 및 IL-2, 예를 들어, 200 U/mL를 함유하는 세포 배양 플라스크로 옮겼다.

상기 세포를 37℃에서 5% CO₂하에 인큐베이션하였다. 3 일차에, 원심 분리에 의해 상기 세포를 수집하고 IL-2, 예를 들어, 200 U/mL를 함유하는 NKCCM (1 x 10⁶개 세포/mL) 중에 이들을 재현탁시켜 배지 변경을 수행하였다. 그 다음, 상기 세포를 37℃에서 5% CO₂하에 인큐베이션하였다. 5 일차에, 형질 도입에 필요한 웰의 수를 배양 중인 CB-NK 세포의 수에 의해 결정하였다. Retronectin 용액을 24웰 배양 플레이트에 플레이팅하였다. 상기 플레이트를 밀봉하여 4℃ 냉장고에 보관하였다.

6 일차에, CB-NK 세포의 형질 도입 전 0 일차에 기재된 바와 같이 제2 NK 세포 선택을 수행하였다. 상기 세포를 CliniMACS 완충액으로 세척하고, 원심 분리하고, IL-2, 600 U/ml를 함유하는 0.5 x 10⁶/ml의 NKCCM 중에 재현탁시켰다. 그 다음, Retronectin 플레이트를 사용할 때까지 37℃에서 인큐베이션된 NKCCM으로 세척하였다. 각각의 웰 중의 NKCCM을 레트로바이러스 상청액으로 교체한 후, 32℃에서 플레이트를 원심 분리하였다. 그 다음, 레트로바이러스 상청액을 흡인하고, 새로운 레트로바이러스 상청액으로 교체하였다. 0.5 x 10⁶개 세포 및 IL-2, 600 U/mL를 함유하는 CB-NK 세포 현탁액을 각각의 웰에 첨가하고, 플레이트를 원심 분리하였다. 그 다음, 상기 플레이트를 5% CO₂와 함께 37℃에서 인큐베이션시켰다.

9 일차에, 상기 CAR 형질 도입된 CB-NK 세포를 형질 도입 플레이트로부터 제거하고, 원심 분리에 의해 수집하고, GMP 준수 G-Rex® 생물 반응기 내에 IL-2, 200 U/mL (최종 농도)를 함유하는 NKCCM 중에서 방사선 조사된 (100 Gy) aAPC로 1:2의 비율 (1 NK 세포: 2 APC)로 자극하고, 37℃에서 5% CO₂로 인큐베이션시켰다. 12 일차에, IL-2를 첨가하였다. 15 일차에, 세포를 수확하고, 주입 또는 냉동 보존을 위해 최종 생성물을 제조하였다.

전체 배양 기간 동안 조직 배양 플라스크 보다는 오히려 NK 세포의 형질 도입 후 G-Rex® 생물반응기를 사용하면, CAR NK 세포 확장의 견고성과 재현성이 증가하는 동시에 미생물 오염 가능성이 보다 개방된 플라스크 시스템과 비교하여 감소하였다. 추가로, 이것은 또한 기술자 시간을 크게 감소시켰는데, 이는 배양 플라스크 시스템에서는 2~3일마다 배양을 조작해야 했기 때문이다. G-Rex®에서는 상기에서 기재된 바와 같이 상기 세포에 1회만 영양을 공급한 다음, 15 일차 수확까지 침착한 상태로 둔다. 도 3에 도시된 바와 같이, 2,800만개 세포를 함유하는 형질 도입된 CB 세포 분획으로부터, 7.67 x 10⁹개 CAR NK 세포의 중앙값이 플라스크 내의 0.91×10⁹개 CAR NK 세포와 비교하여 G-Rex® 생물 반응기에서 생성되었다 (p=0.014). 이는 플라스크에서의 78배 확장 (p=0.037) (배양 6 일차부터 15 일차까지)과 비교하여 G-Rex® 생물 반응기에서의 형질 도입 후 중앙값의 274배 확장을 나타낸다. 어느 절차에서든, 형질 도입 효율은 약 67% (48~87% 범위)의 우수한 중앙값이었다. 따라서, NK 세포 형질 도입 단계 후 G-Rex® 생물 반응기의 사용은 CAR NK 세포 생산을 위한 탁월한 전략을 제공한다.

확장된 CB CAR-NK 세포를 5% DMSO를 함유하는 GMP 준수 NK 세포 냉동 보존 배지 혼합물 중에서 동결하고, 속도 제어 방법을 사용하여 액체 질소에서 동결하였다. 시험관내 크롬 방출 검정은 새로운 CAR-NK 세포 대 냉동 CAR-NK 세포로 Raji와 K562 세포주 둘 다의 비슷한 사멸을 나타냈다. 이종 NSG 마우스 모델을 사용한 생체내 사멸 검정은 또한 루시퍼라아제 라벨링된 Raji 세포의 생체 발광 영상 촬영을 사용하여 평가할 때 Raji 종양에 대한 냉동 NK 세포 대 새로운 NK 세포의 비슷한 항종양 활성을 확인하였다.

도 4는 생체내 NSG 연구에 사용된 7개의 상이한 치료 아암 및 관련 대조군의 생존을 도시한 것이다. Raji 종양으로 생착되고 냉동 CAR-NK 세포로 처리된 마우스는 새로운 CAR-NK 세포를 투여받은 동물과 유사한 생존을 나타냈다. 도 5는 이들 동물에 대한 생존 곡선을 도시한 것이며, 도 6은 통계 분석의 세부 사항을 도시한 것이다. 도 7은 신규 냉동 보존 배지 혼합물로 동결된 새로운 CAR-NK 세포 또는 CAR-NK 세포로 처리된 Raji 보유 마우스에서 가장 강력한 항종양 활성을 나타내는 생체 발광 영상 데이터를 도시한 것이다.

이러한 전략을 사용하면, 환자 치료를 위해 각 제대혈 유닛으로부터 1×10⁶ CAR NK 세포/Kg의 100회 초과 용량을 생성할 수 있다. 따라서, CAR 형질 도입된 제대혈 유래 NK 세포는 액상 및 고형 종양을 모두 포함한 많은 암을 인식하고 공격할 수 있는 NK 세포의 표준 재고 공급원을 제공할 수 있다. 제대혈 유래 자연 살해 세포의 레트로바이러스 형질 도입은 많은 암의 면역 요법 및 잠재적으로 많은 바이러스 감염의 치료에 사용하기 위해 조작된 세포의 보다 긴 지속성 및 개선된 효능을 가능하게 한다.

실시예 2 - CD19 양성 림프 종양에서 CAR 형질 도입된 자연 살해 세포의 사용

본 실시예는 제대혈로부터 유래된 HLA 불일치 항-CD19 CAR-NK 세포를 재발성 또는 불응성 CD19 양성 암 (비호지킨 림프종 또는 만성 림프구 백혈병 [CLL])을 갖는 11명의 환자에게 투여된 1상 및 2상 시험의 결과에 관한 것이다. 안전 스위치로서 항-CD19 CAR, 인터루킨-15 및 유도성 카스파아제 9를 인코딩하는 유전자를 발현하는 레트로바이러스 벡터로 NK 세포를 형질 도입하였다. 상기 세포를 생체외에서 확장하고, 림프구 고갈성 화학 요법 후 3가지 용량 (체중 킬로그램 당 1×10⁵, 1×10⁶ 또는 1×10⁷ CAR-NK 세포) 중 하나로 단일 주입으로 투여하였다. 본 출원에서 기재된 바와 같이, CAR-NK 세포의 투여는 사이토카인 방출 증후군, 신경독성 또는 이식편 대 숙주 질환의 발병과 관련이 없었으며, 인터루킨-6을 포함한 염증성 사이토카인 수준의 기준선 대비 증가도 없었다. 최대 내약 용량에 도달하지 않았다. 치료를 받은 11명의 환자 중 8명 (73%)이 반응을 보였고; 이들 환자 중 7명 (림프종 4명, CLL 3명)은 완전 관해를 보였으며, 1명은 리히터 형질 전환 성분의 관해를 보였지만 지속적 CLL을 보였다. 반응은 빠르며, 모든 용량 수준의 주입 후 30일 이내에 나타났다. 주입된 CAR-NK 세포는 확장되어 적어도 12 개월 동안 낮은 수준으로 지속되었다.

연구 설계 및 환자

본 실시예는 2019년 4월 데이터 컷오프와 함께 본 연구의 처음 11명의 환자에 대한 정보를 제공한다. 간단히 말하자면, 환자들은 연속 3일 동안 매일 플루다라빈 (체표면적 제곱미터 당 30 mg의 용량)과 사이클로포스파마이드 (제곱미터 당 300 mg의 용량)로 림프구 고갈성 화학 요법을 받은 후, 체중 kg 당 1×10⁵ 세포, 1×10⁶ 세포 및 1×10⁷ 세포의 증량 용량으로 시험용 CAR-NK 세포를 1회 주입받았다. 관해 후 요법은 치료 의사의 재량에 따라 30 일차 평가 후에 허용되었다.

처음 9명의 환자는 수여자의 HLA 유전자형과 부분적으로 일치된 CAR-NK 생성물 (HLA 유전자좌 A, B 및 DRβ1에서 6개 중 4개 일치)을 투여받았다 (도 9 및 도 22a 및 22b). 그 다음, 환자 10 및 11에서 사용된 절차인 HLA 일치에 대한 고려 없이 치료를 허용하도록 프로토콜을 수정하였다. 가능한 경우, CAR-NK 생산을 위해 살해 면역글로불린 유사 수용체 (KIR) 리간드 불일치 (문헌 [Mehta and Rezvani, 2016])를 나타내는 제대혈 유닛을 선택하였다. (공여자와 수여자 사이의 KIR 불일치는 자기 상실 인식으로 공지된 과정을 통해 NK 세포의 내인성 [비-CAR 매개성] 항종양 활성을 증진시킬 수 있다.) 요법에 대한 임상 반응은 만성 림프구성 백혈병에 대한 국제 워크숍의 2018년 기준 (문헌 [Hallek et al., 2018]) 및 비호지킨 림프종에 2014년 루가노 분류 (문헌 [Cheson et al., 2014])에 기초하였다. (추가의 세부 사항은 실시예 3에서 제공된다.)

제대혈로부터 CAR-NK 세포의 제조

CAR-NK 세포의 제조에 관한 전체 세부 사항은 실시예 3의 방법 부분에서 제공된다. 간단히 말하자면, 제대혈 유닛을 해동하고, NK 세포를 정제하고, 조작된 K562 피더 세포 및 인터루킨-2의 존재하에 배양하였다. 6 일차에, 세포를 항-CD19 CAR, CD28.CD3ζ 신호 전달 엔도도메인, 인터류킨-15 및 유도성 카스파아제 9에 대한 유전자를 인코딩하는 레트로바이러스 벡터로 형질 도입하였다 (문헌 [Hoyos et al., 2010]). 15 일차에 새로운 주입을 위해 세포를 확장하고 수확하였다. 주입된 생성물에 대한 최종 CAR-NK 형질 도입의 효율은 49.0% (22.7 내지 66.5의 범위)이었다. CAR-NK 세포를 시험관내에서 테스트하고, 퍼포린 의존적 방식으로 1차 CLL 표적을 사멸시켰다 (도 13). 주입된 생성물의 CD3 양성 T 세포 함량의 중앙값은 킬로그램 당 500개 세포 (30 내지 8000개의 범위)이었으며, 0.01%의 중앙값 (0.01 내지 0.002의 범위)은 생성물 중의 CAR T 세포를 오염시켰다 (도 23).

통계 분석

윌콕슨의 순위합 검정 (Wilcoxon rank-sum test)을 사용하여 요법에 대한 반응과 CAR-NK 세포 수준 사이의 연관성을 테스트하였다. 0.05 미만의 P 값은 통계적 유의성을 나타내는 것으로 간주되었다.

환자의 특징

2017년 6월부터 2019년 2월까지, 프로토콜에 따라 15명의 연속 환자가 등록되었다. 이들 환자 중 4명은 질환 진행, 이식편 대 숙주 질환의 발병, 검출 가능한 질환의 부재, 생성물의 세균 오염 (각 1명)으로 인해 치료 개시 전에 탈퇴하였다. 따라서, 11명의 환자가 단일 용량의 CAR-NK 세포를 투여받았다 (도 9 및 도 22a 및 22b). 환자 연령의 중앙값은 60세 (47 내지 70세의 범위)이었다. 11명의 환자는 중앙값인 4개 (3 내지 11의 범위) 요법을 이미 투여받았다. 5명의 환자는 CLL을 나타냈고 (리히터 형질 전환 또는 가속성 CLL을 나타내는 2명 포함), 모두는 이브루티닙과 최소한 3개의 다른 요법을 투여받는 동안 질환 진행의 병력을 나타냈으며; 5명의 환자 모두는 고위험 유전적 특징을 나타냈다. 6명의 환자는 림프종을 나타냈고, 2명은 미만성 거대 B 세포 림프종을 나타냈고, 4명은 여포성 형태를 나타냈으며; 이들 환자 중 3명은 높은 등급의 림프종으로 형질 전환되었다. 6명의 림프종 환자 중 4명은 자가 조혈 줄기 세포 이식 후 질환 진행을 나타냈고, 2명은 불응성 질환을 나타냈다.

안전성

CAR-NK 세포 주입 후, 어떠한 환자도 사이토카인 방출 증후군, 신경독성 또는 혈구 탐식성 림프조직구 증식증의 증상은 없었다. 또한, 환자와 CAR-NK 생성물 사이의 HLA 불일치에도 불구하고, 이식편 대 숙주 질환의 어떠한 사례도 관찰되지 않았다. 예상대로, 모든 환자는 일시적이고 가역적인 혈액학적 독성 사례를 나타냈는데, 이는 주로 림프구 고갈성 화학 요법과 관련되었다. CAR-NK 세포의 주입이 혈액학적 독성에 기여했는지 여부는 결정할 수 없다. 종양 용해 증후군 또는 3등급 또는 4등급의 비혈액학적 독성 사례는 없었다. CAR-NK 세포의 최대 내약 용량에 도달하지 않았다. 도 10의 표 2는 연구에서 관찰된 모든 이상 반응을 열거한다. CAR-NK 세포와 관련된 이상 반응의 관리를 위해 중환자실 (intensive care unit: ICU)에 입원한 환자는 없었다. 그러나, 환자 2는 진행성 림프종 치료를 위해 ICU에 입원한 후 사망하였다. 연구에서 심각한 독성의 부재를 고려할 때, 본 발명자들은 카스파아제 9 안전 스위치 (리미듀시드 포함)를 활성화시켜 CAR-NK 세포를 제거하지 않았다.

치료 반응

13.8 개월 (2.8 내지 20.0의 범위)의 중앙값 후속 관찰에서, 환자 (73%)는 8명의 완전 반응을 나타낸 7명의 환자 (CLL 3명 및 림프종 4명)를 비롯하여 목표 반응을 나타냈다 (도 11). 리히터 형질 전환을 동반한 CLL을 나타낸 추가의 환자 (환자 5)는 CAR-NK 주입 후 30일에 수행된 양전자 방출 단층 촬영-컴퓨터 단층 촬영 (PET-CT)에서 플루오로데옥시글루코오스 흡수 병변의 부재에 따라 높은 등급 림프종의 완전 관해를 나타냈지만, CLL에 의한 골수 침윤을 동반한 혈구 감소증을 지속적으로 나타냈다 (도 14). 이러한 환자가 관해 후 요법을 투여받는 동안 결국 완전 반응을 나타냈지만 (하기 참조), 본 발명자들은 이러한 반응이 CAR-NK 요법에 기인한다고 보지 않았다. 8명의 환자 모두에서, 치료에 대한 반응은 주입 후 첫 달에 발생하였다. 치료를 받은 11명의 환자 중 5명은 KIR 리간드 불일치 생성물을 투여받았다.

관해 후 요법

CAR-NK 요법에 반응을 나타낸 8명의 환자 중 5명은 관해 후 요법을 투여받았다 (도 11). 환자 3 (CLL 나타냄)은 주입 후 9 개월에 말초 혈액의 유세포 계측에서 검출될 때 후속 최소 잔류 질환을 나타냈으며 리툭시맙을 투여받았다. 환자 7 (CLL도 또한 나타냄)은 임상적 완전 반응을 나타냈지만 지속적인 최소 잔류 질환을 나타냈으며, 주입 후 6주부터 면역 조절제로서 레날리도마이드를 투여받았다. 환자 8 (여포성 림프종 형질 전환을 나타냄)과 환자 11 (여포성 림프종을 나타냄)은 CAR-NK 요법 후 조혈 줄기 세포 이식을 투여받았지만 최소 잔류 질환의 증거 없이 완전 반응을 나타냈다. 환자 5 (리히터 형질 전환을 동반한 CLL을 나타냄)는 높은 등급 림프종의 관해를 나타냈지만 지속적인 CLL을 나타냈으며 베네토클락스를 투여받았다. 환자 3, 5 및 7이 최소 잔류 질환에 대해 긍정적인 결과를 계속 나타냈지만, 이들 환자는 모두 생존하였으며 마지막 평가일에 완전 관해 상태이었다.

B 세포 무형성증

B 세포 무형성증이 항-CD19 CAR T 세포 활성에 대한 대용물로서 사용되었기 때문에, CAR-NK 세포 주입 후 환자의 말초 혈액에서 CD19 양성 B 세포의 빈도를 측정하였다. 환자 1과 5를 제외한 모든 환자는 등록 당시에 이전의 B 세포 고갈성 요법과 관련된 B 세포 무형성증을 나타냈다. 환자 1에서, CAR-NK 요법과 림프구 고갈성 화학 요법 후에 B 세포 무형성증이 발병하였다. 환자 5는 베타토클락스를 투여받을 때까지 높은 등급 형질 전환과 관련하여 완전 반응을 나타냈음에도 불구하고 말초 혈액에서 지속적인 CLL을 나타냈다. 환자 3은 최소 잔류 질환에 대한 재발성 양성과 일치하는 B 세포 회복의 증거를 나타냈다. 나머지 환자 중 어떠한 환자도 추적 기간 동안 정상적인 B 세포 수의 회복을 나타내지 않았다.

CAR-NK 확장, 이동 및 지속

정량적 실시간 폴리머라아제 연쇄 반응 검정을 사용하여 게놈 DNA 마이크로그램당 벡터 이식 유전자 카피의 수에 따른 CAR-NK 세포의 생체내 확장을 측정하였다. 확장은 빠르면 적어도 12 개월 동안 지속되는 CAR-NK 세포 주입 후 3일에 관찰되었다 (도 12a 및 도 24). 피크 CAR-NK 복제 수를 주입 후 3 내지 14일에 측정하였으며, 용량 의존적이었다. 14일 이후에, 말초 혈액 전사 수준물 수준 또는 CAR-NK 세포의 지속성에서 어떠한 용량 관련 차이도 나타나지 않았다. CAR-T 세포로 치료받은 환자에서 보고된 바와 같이 (문헌 [Turtle et al., 2017]; [Neelapu et al., 2017]; [Maude et al., 2014]), 요법에 대해 반응을 나타낸 본 연구의 환자는 반응을 나타내지 않은 환자 보다 유의하게 더 높은 CAR-NK 세포의 조기 확장을 나타냈다 (도 12b). 수여자와의 HLA 불일치 정도에 따른 CAR-NK 세포의 지속성에서 어떠한 차이도 관찰되지 않았다 (도 9 및 도 15의 표 1). 이러한 결과는 유세포 계측법에 의해 확인되었다 (도 16) (문헌 [Muftuoglu et al., 2018]).

이용 가능한 림프절 샘플을 보유한 2명의 환자에서, 더 많은 CAR-NK 세포는 골수 또는 말초 혈액에서 보다 림프절에서 발견되었으며 (도 17 및 18), 이는 CAR-NK 세포가 질환 부위에 있다는 개념을 뒷받침하는 발견이다. 유사한 수준의 CAR-NK 세포는 이용 가능한 샘플을 보유한 10명의 환자의 골수 및 말초 혈액에서 검출되었다 (도 19).

생성물에서 오염된 CAR-발현 T 세포의 최소 수는 주입 후 검출 가능한 CAR T 세포 확장을 초래하지 않았으며, CD3+ T 세포도 이식편 대 숙주 질환의 발병을 초래하지 않았다 (도 20). CAR-NK 세포는 종양 세포의 CD19 발현에도 불구하고 반응을 나타내지 않거나 재발을 나타낸 환자에서 여전히 낮은 수준으로 검출 가능하였으며, 이는 특정 실시 형태에서 CAR-NK 소진의 유도와 같은 대체 면역 회피 메커니즘의 존재를 나타낸다. 재발 환자의 잔류 CAR-NK 세포에 대한 기능 연구를 수행하지 않았다. 지속적인 CAR-NK 세포는 재발시 생체내에서 확장되지 않았다.

혈청 사이토카인 분석

일련의 말초 혈액 샘플 유래의 상청액은 염증성 사이토카인 뿐만 아니라 CAR-NK 세포를 생산하는데 사용된 레트로바이러스 벡터에 의해 인코딩된 인터루킨-15에 대해 측정되었다. 기준선 수준과 비교하여 염증성 사이토카인 (예를 들어, 인터루킨-6 및 종양 괴사 인자 α) 수준의 증가가 관찰되지 않았고, 치료 전 값에 비해 전신 수준의 인터루킨-15 증가가 없었으며, 이는 인터루킨-15가 주입 후 말초 혈액에서 CAR-NK 세포에 의해 실질적인 전신 수준으로 방출되지 않았다는 것을 나타낸다 (도 21).

공여자에 대한 동종 면역 항체 반응의 유도

모든 환자는 HLA 불일치된 CAR-NK 생성물을 투여받았다. 환자 1 내지 9는 HLA 분자 6개 중 4개에서 부분 일치를 나타내는 생성물을 투여받은 반면, 환자 10 및 11은 HLA와 불일치된 CAR-NK 세포의 수여자이었다. 따라서, 본 발명자들은 공여자 특이적 HLA 항체의 유도를 모니터링하였다. 시험을 수행한 모든 시점에서, 주입된 생성물의 불일치된 HLA 대립 유전자에 대한 어떠한 항체 유도도 관찰되지 않았다 (도 25). 숙주 세포 반응을 평가하지 않았다.

실시예 3 - 보충 자료

CAR-NK 세포 제조

iC9/CAR19/IL15 CAR-NK 세포의 전임상 개발을 이전에 기재하였다 (문헌 [Hoyos et al., 2010]; [Liu et al., 2018]). CAR-NK 세포 생산을 위한 임상적 CB 유닛을 MD 앤더슨 암 센터 (MD Anderson Cancer Center: MDACC) CB 은행으로부터 수득하였다. CAR-NK 세포를 MDACC GMP 시설에서 제조하였다. 간단히 말하자면, 제대 유닛을 해동하고, NK 세포를 CD3, CD19 및 CD14 음성 선택 (Miltenyi 비드)에 의해 정제하고, 막 결합된 IL-21 및 4-1BB 리간드 및 외인성 IL-2 (200 U/ml)를 발현하는 조작된 K562 피더 세포의 존재하에 배양하였다. 6 일차에, 사람 IL15 유전자 및 유도성 카스파아제-9 자살 유전자과 함께 CD19, CD28 막 관통 도메인 및 CD28.CD3ζ 신호 전달 엔도도메인에 대한 단일 쇄 가변 단편 (scFv)을 운반하는 레트로바이러스 벡터로 세포를 형질 도입하였다. 구제역 바이러스로부터 유래된 2A 서열 펩타이드를 사용하여 상기 3개의 유전자를 함께 연결하고, SFG 레트로바이러스 벡터에 클로닝하여 iC9/CAR.19/IL15 레트로바이러스 벡터를 생성하였다 (문헌 [Hoyos et al., 2010]; [Liu et al., 2018]). 세포를 추가로 9일 동안 확장하고, 15 일차에 새로운 주입을 위해 수확하였다.

연구 설계

본 발명자들의 기관에서 I-II상 임상 시험을 진행하였으며, 재발성/불응성 CD19 양성 악성 종양에 대한 치료로서, iC9/CAR19/IL15 CB-NK 세포의 최적 용량을 확인하고, iC9/CAR19/IL15 CB-NK 세포의 증량 용량의 안전성 및 효능을 평가하기 위해 상기 시험을 설계하였다. 순차적 적응 단계 I-II EffTox 트레이드-오프 (trade-off) 기반 설계를 사용하여 용량을 증량시켰다 (문헌 [Thall and Cook, 2004]; [Thall et al., 2006]; [Thall et al., 2014]). 용량 제한 독성은 중환자실로 이송해야 하는 세포 주입 후 2주 이내에 CRS의 발생, 또는 주입 후 40일 이내에 등급 III~IV 급성 GVHD 또는 NK-CAR 세포 주입과 관련된 3등급~5등급 알러지성 반응의 발생으로서 정의되었다. EffTox 모델의 목적을 위해, 효능은 환자가 CAR-NK 세포 주입 후 30 일차에 생존하고 적어도 부분 관해 상태인 것으로 정의되었다.

주입 후 처음 40일 내의 모든 이상 반응을 CAR-NK 세포 요법에 대한 기여와 관계 없이 수집하고 보고하였다. 치료 후 40 일차부터 12 개월까지, CAR-NK 세포와 적어도 관련될 수 있는 것으로 간주되는 모든 이상 반응을 수집하고 보고하였다. 또한, 모든 환자를 IRB 승인된 장기 추적 연구 (15년)에 등록하였다. EffTox 용량 허용 규칙은 0.50 (CAR-T 세포 경험에 근거하여, 본 발명자들은 환자 중 20%가 용량 제한 CRS를 발병할 것으로 예상함)의 용량 제한 독성 가능성 상한 및 0.25의 효능 가능성 하한을 고려하였다. 트레이드-오프 등고선을 계산하는데 사용된 3가지 동등한 트레이드-오프 확률 쌍은 (0.35, 0), (0.55, 0.30), (1, 0.075)이었다. 사전 하이퍼 평가변수는 추정된 사전 평균 Prob (독성 | 용량) = 0.35, 0.40, 0.45 및 Prob (효능 | 용량) = 0.15, 0.20, 0.25에 기반하여 각각 계산되었으며, 전체 사전 유효 샘플 크기 = 1이었다. 최저 용량 수준 (10⁵ 세포/kg)에서 시작하여 크기 12의 최대 3개 코호트에서 최대 36명의 환자를 치료할 수 있으며; 후속 용량을 EffTox 방법에 의해 선택하였으며, 시험해보지 않은 용량 수준을 증량시 건너뛰지 않았다. EffTox 설계는 MDACC 생물 통계학 임상 시험 수행 부서 (MDACC Department of biostatistics Clinical Trial Conduct) 웹사이트 https://biostatistics.mdanderson.org/ClinicalTrialConduct/를 사용하여 구현되었다.

임상 시험 수정 및 환자 등록

2017년 6월과 2019년 2월 사이에, 15명의 환자가 연속으로 프로토콜에 등록하였다 (4명은 스크리닝 실패이며, 11명은 치료를 받았다). 환자들은 CAR NK 주입일부터 각각의 코호트 내에서 다음 환자를 위한 준비 요법 시작까지 14일의 엄청난 간격 뿐만 아니라 용량이 다음 수준으로 증량됨에 따라 2주 간격으로 순차적으로 등록하였다. 2019년 3월에, 연구의 용량 발견 부분은 완료된 것으로 간주되었으며, 10⁷ 세포/kg 용량으로 CAR-NK 세포 주입을 반복할 수 있도록 프로토콜을 수정하였다. 본 개시 내용의 실시예 2 및 3은 연구의 용량 발견 부분에서 CAR-NK 세포의 단일 주입으로 치료된 11명의 환자에 대해 보고한다. 이러한 보고서의 데이터 컷오프는 2019년 4월이었다. 임상 시험은 12 개월 동안 환자를 추적하도록 설계되었으며, 이후에는 유전자 변형된 세포 생성물로 치료받은 환자에 대한 장기 IRB 승인된 추적 연구에 대해 환자를 추적하였다. 모든 환자는 장기 추적 연구 참여에 동의하였다.

반응 평가

주입 후 4, 8, 12, 16, 26, 48 및 52주에 골수 검사 및 PET-CT 영상 촬영을 수행하였으며, 임상적으로 지시된 경우 보다 빈번하게 수행하였다. NHL 및 CLL 환자에 대해 각각 루가노 및 iWCLL 기준을 사용하여 반응을 정의하였다 (문헌 [Cheson et al., 2014]; [Hallek et al., 2008]; [Hallek et al., 2018]). MDACC CLIA 인증 혈액 병리학 실험실에서 10~4개 또는 그 이상의 유핵 세포 민감도를 갖는 6개 색상 유세포 계측법을 사용하여 모든 골수 샘플을 MRD 상태에 대해 평가하였다. 환자는 적어도 2회 연속 음성 평가를 받은 경우에 MRD 음성으로 간주되었다.

호지킨 및 비호지킨 림프종의 반응 평가 기준 (루가노 기준)(문헌 [Cheson et al., 2014])

완전 반응

부분 반응

무반응 또는 안정한 질환

진행성 질환

약어: 5PS, 5점 척도; CT, 컴퓨터 단층 촬영; FDG, 플루오로데옥시글루코오스; IHC, 면역 조직 화학; LDi, 병변의 최장 횡 방향 직경; MRI, 자기 공명 영상; PET, 양전자 방출 단층 촬영; PPD, LDi 및 수직 직경의 외적; SDi, LDi에 수직인 최단 축; SPD, 다중 병변에 대한 수직 직경의 곱의 합계. * 다수의 환자의 3점은, 특히, 중간 스캔 당시의 경우에, 표준 치료에 의해 양호한 예후를 나타낸다. 그러나, 단계적 축소를 조사하는 PET 관련 시험에서는 3점을 부적절한 반응으로 고려하는 것이 바람직할 수 있다 (과소 치료를 회피하기 위함). 측정된 우세한 병변: 우세한 림프절, 림프절 종괴 및 림프절외 병변 중 최대 6개를 2개의 직경에서 명확하게 측정 가능하도록 선택한다. 림프절은 바람직하게는 신체의 서로 다른 영역으로부터 유래되어야 하며, 해당되는 경우에는 종격동 및 후복막 영역을 포함해야 한다. 비-림프절 병변은 고형 장기 (예를 들어, 간, 비장, 신장, 폐)에 있는 것들, GI 침범, 피부 병변, 또는 촉진 (palpation)시 언급된 것들을 포함한다. 측정되지 않은 병변: 측정시 선택되지 않은 모든 질환, 우세한 질환 및 진정으로 평가 가능한 질환은 측정되지 않은 것으로 간주되어야 한다. 이러한 부위는, 우세하거나 측정 가능한 것으로 선택되지 않았거나, 측정 가능성에 대한 요구 사항을 충족하지 않지만 여전히 비정상으로 간주되는, 임의의 림프절, 림프절 종괴 및 림프절외 부위 뿐만 아니라, 흉수, 복수, 골 병변, 연수막 병변, 복부 종괴, 및 확인될 수 없고 영상 촬영이 뒤따를 수 없는 기타 병변을 비롯하여, 측정에 의해 정량적으로 추적하기 어려운 질환으로 의심되는 임의의 부위인 실제로 평가 가능한 질환을 포함한다. 발다이어 고리 (Waldeyer's ring) 또는 림프절외 부위 (예를 들어, GI 관, 간, 골수)에서, FDG 흡수는 완전한 대사 반응을 나타내는 종격동에서보다 클 수 있지만, 주변의 정상적인 생리학적 흡수 (예를 들어, 화학 요법 또는 골수 성장 인자의 결과로서 골수 활성화를 나타냄) 보다 더 높지 않아야 된다. †PET 5PS: 1, 배경 초과의 흡수 없음; 2, 흡수 < 종격동; 3, 흡수 > 종격동이지만 < 간; 4, 중간 정도의 흡수 > 간; 5, 간 및/또는 새로운 병변 보다 현저하게 높은 흡수; X, 림프종과 관련이 없을 것 같은 새로운 흡수 영역.

CLL에 대한 iwCLL 반응 기준 (문헌 [Hallek et al., 2018])

완전 관해

CR은 하기 기준 모두를 필요로 한다:

1. 말초 혈액 림프구 (혈액 및 감별 계산으로 평가) < 4×10⁹/L.

2. 신체 검사에 의한 유의한 림프절 병증의 부재. 임상 시험에서, 이전에 비정상인 경우에는 목, 복부, 골반 및 흉부의 CT 스캔이 바람직하다. 림프절은 최장 직경이 <1.5 cm이어야 한다. 일단 이것이 결정되면, 임상 검사 또는 혈액 테스트에 의해 질환 진행이 명백해질 때까지 추가의 영상 촬영이 필요하지 않다.

3. 신체 검사에 의한 비장 비대 또는 간 비대의 부재. 임상 시험에서, 반응 평가시 복부 CT 스캔을 수행해야 하며, 림프절 병증 및 비장 비대에 대한 증거가 없어야 한다.

4. 질환 관련 전신 증상의 부재.

5. 호중구 ≥1.5x 10⁹/L.

6. 혈소판 ≥1.5x 10⁹/L.

7. 헤모글로빈 ≥11.0 g/dL (적혈구 수혈 없음).

일부 환자는 CR에 대한 모든 기준을 충족하지만 CLL과 분명히 관련이 없지만 약물 독성과 관련된 지속적인 빈혈, 혈소판 감소증 또는 호중구 감소증을 나타낸다. 이들 환자는 다른 범주의 관해, 즉, 불완전 골수 회복을 나타내는 CR (CRi)로 간주되어야 한다.

부분 관해

부분 관해를 정의하기 위해, 이전에 비정상이었던 경우에는 그룹 A의 2개의 평가변수와 그룹 B의 1개의 평가변수가 개선되어야 한다 (하기 표). 그룹 A와 그룹 B 모두의 1개의 평가변수만이 요법 전에 비정상이었던 경우, 1개만 개선하면 된다.

진행성 질환

요법 동안 또는 이후의 진행성 질환은 최저값과 비교할 때 하기 중 적어도 하나를 특징으로 한다:

1. 림프절 비대 (>1.5 cm), 비장 비대, 간 비대 또는 기타 장기 침윤과 같은 임의의 새로운 병변의 출현.

2. 이전 임의의 림프절의 결정된 최대 직경의 > 50% 증가 (>1.5 cm).

3. 비장 크기의 > 50% 증가 또는 비장 비대의 새로운 (de novo) 출현 비장 비대의 환경에서, 비장 길이는 기준선을 초과하여 이전 증가 정도의 ≥50%로 증가해야 한다. 이전의 비장 비대가 기준선에서 관찰되지 않은 경우 또는 비장 비대가 치료로 해소된 경우, 비장은 기준선으로부터 적어도 2 cm 증가해야 한다.

4. 촉진으로 정의된 늑골 경계 아래의 간 비대 정도의 ≥50%의 간 크기 증가 또는 간 비대증의 새로운 출현.

5. 적어도 5×10⁹/LB 림프구에 의한 50% 이상의 혈액 림프구 수의 증가.

6. 보다 공격적인 조직학으로의 형질 전환 (리히터 증후군)

7. CLL에 직접 기인하고 자가 면역 혈구 감소증과 관련되지 않는 혈구 감소증 (호중구 감소증, 빈혈 또는 혈소판 감소증)의 발생.

a. ≥2 g/dL 또는 <10 g/dL의 Hb 수준 감소

b. ≥50% 또는 <100×10⁹/L의 혈소판 수 감소

8. 연속 생검에서 골수의 CCL 세포의 ≥50% 증가

안정한 질환

CR 또는 부분 관해를 달성하지 못하고 PD를 나타내지 않은 환자는 안정한 질환을 갖는 것으로 간주될 것이다.

재발

재발은 이전에 ≥6 개월 동안 CR 또는 부분 관해의 상기 기준을 달성한 환자에서 질환 진행의 증거로서 정의된다.

1차 CLL 표적에 대한 CAR-NK 세포 세포독성

4명의 상이한 CLL 환자 유래의 PBMC를 해동하고, 37℃/5% CO₂의 가습 인큐베이터 내 SCGM 배지에서 2×10⁶ PBMC/ml 농도의 CD40L (2 ng/ml)로 밤새 예비 활성화하였다. 4 시간의 ⁵¹Cr 방출 검정을 v 바닥 96웰 플레이트에서 수행하였다. 간단히 말하자면, 0.5×10⁶개 CLL 세포를 1 ml의 SCGM 중에 재현탁시키고, 37℃/5% CO₂의 가습 인큐베이터에서 2 시간 동안 100 마이크로큐리의 ⁵¹Cr로 라벨링하였다. 라벨링 후, 세포를 PBS로 2회 세척하고, SCGM 중에 재현탁시킨 다음, 검정을 위한 표적으로 사용하였다. 한쌍의 비-형질 도입 (NT) 및 CAR 형질 도입된 NK 세포 (CAR-NK)를 다양한 이펙터 대 표적 세포 비율 (E:T)로 이펙터로서 사용하였다. 퍼센트 특이적 용해는 [(테스트 웰의 평균)-(자발 방출 웰의 평균)/(최대 방출 웰의 평균)-(자발 방출 웰의 평균)] Х 100으로 정의되었다. 스튜던트 쌍 t 검정 (Student paired t-test)을 사용하여 통계적 유의성을 계산하였다.

1차 CLL 표적에 대한 퍼포린 의존적 CAR-NK 세포 세포독성의 분석

콘카나마이신 A (CMA)를 사용하여 퍼포린의 성숙을 방지하고 활성 퍼포린의 NK 세포를 고갈시켰다 (문헌 [Kataoka et al., 1996]). 간단히 말하자면, 37℃/5% CO₂의 가습 인큐베이터에서 2 시간 동안 2×10⁶개 CD19-CAR 형질 도입된 NK 세포를 비히클 대조군으로서 100 nM CMA (Fisher) 또는 DMSO (Sigma)로 처리하였다. 퍼포린 (BioLegen의 dG9 클론)에 대한 단클론 항체를 사용하여 CAR-NK 세포의 퍼포린 발현을 유세포 계측법에 의해 평가하였다 (문헌 [Makedonas et al., 2009]). 퍼포린 발현의 변화는 CMA의 존재 또는 부재하에 CD56+ CAR-NK 세포의 퍼포린 MFI를 비교함으로써 정의되었다. 상기에서 기재된 바와 같은 ⁵¹Cr 방출 검정을 사용하여 1차 CLL 표적에 대한 CMA의 존재 또는 부재하에 전처리된 CAR NK 세포의 세포독성을 결정하였다. 스튜던트 쌍 t 검정을 사용하여 통계적 유의성을 계산하였다.

qPCR

제조업체의 권장 사항에 따라 QIAamp DNA 혈액 미니 키트 (Qiagen)를 사용하여 게놈 DNA를 추출하였다. Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR System을 사용하여 게놈 DNA 마이크로그램 당 벡터 이식 유전자의 카피를 정량적 PCR (qPCR)에 의해 결정하였다. 5' 리포터 (FAM) 및 3' 비형광 소광제 (non-fluorescent quencher: NFQ)를 통합한 DNA 기반 맞춤 설계된 Applied Biosystems™ TaqMan® MGB (소형 홈 결합제) 프로브 및 TaqMan® Universal PCR Master Mix를 사용하여 증폭 표적을 실시간으로 검출하고, 표준 곡선을 사용하여 정량화하였다. 반응에 따른 벡터 이식 유전자의 정량화된 카피를 DNA 1 μg 당 카피로 보고한다. 7500 Software v2.3을 사용하여 형광 데이터를 분석하였다.

프라이머 프로브 서열의 예:

정방향 프라이머 GAACAGATTATTCTCTCACCATTAGCA (서열 번호 7)

역방향 프라이머 AGCGTATTACCCTGTTGGCAAA (서열 번호 8)

TaqMan FAM-MGB 프로브 CCTGGAGCAAGAAG (서열 번호 9)

프라이머와 프로브는 Thermo Fisher Scientific에서 맞춤 설계 및 합성하였다.

혈청 사이토카인 분석

제조업체의 지침에 따라 Thermofisher (Vienna, Austria)의 Procartaplex 키트를 사용하여 CAR-NK 주입 전후에 수집된 연속 말초 혈액 샘플의 혈청을 사이토카인에 대해 측정하였다.

다중 평가변수 유세포 계측법에 의한 CAR-NK 세포의 표현형 및 추적 관찰

말초 혈액에서 CB 유래 CAR-NK 세포의 지속성과 골수 및 림프절로의 이동을 결정하기 위해, 2단계 전략을 사용하였다. 첫째로, 본 발명자들은 환자와 공여자 사이의 기존 HLA 불일치를 이용하여 주입된 제대혈 유래 NK 세포를 동정하고; 다음으로, CAR 특이적 항체를 사용하여 공여자 NK 세포 집단 내에서 CAR 발현 세포를 동정하였다. 간단히 말하자면, 불일치 HLA 대립 유전자에 대한 형광 색소 컨쥬게이트된 항체를 사용하여 유동 키메라 현상 검정법을 개발하였다. 또한, 사람 IgG 힌지의 CH2-CH3 도메인에 대해 지시된 항-CAR 항체 (109606088/ Jackson Immuno Rsch)를 작제물에 두 번째 방법으로서 사용하여 CAR NK 세포를 검출하였다. 세포를 실온에서 20분 동안 1 ml의 PBS 중에서 생/사 염료 (Tonbo BioScience: 13-0868-T100)로 염색하였다. 그 다음, PBS 및 1% 열 불활성화 FBS를 함유하는 유동 완충액을 사용하여 세포를 실온에서 5분 동안 400xg에서 원심 분리하여 2회 세척하였다. 다음으로, 세포를 4℃에서 20분 동안 AF-647 컨쥬게이트된 항-CAR(109606088/Jackson Immuno Rsch) 항체로 염색하였다. 세포를 세척하고, 관련 항-HLA 항체로 4℃에서 10분 동안 염색하였다. 그 다음, CD19 PE-Cy5, CD20 FITC, CD3 APC-Cy7, CD14 BUV395, CD33 BUV395 (모두 BD Biosciences), CD45 BV510 (BeckMan Coulter), CD56 PE-TX Red (BeckMan Coulter) 및 CD16 BV650 (Biolegend)을 함유하는 형광 태그된 항체 칵테일과 세포를 실온에서 15분 동안 인큐베이션하였다. 그 다음, 세포를 400xg에서 원심 분리하여 세척하고, 1% 파라포름알데하이드로 고정하였다. 유세포 계측법을 BD LSRFortessa X-20 기기에서 수행하였으며, FlowJo 소프트웨어 버전 10.0.8 (TreeStar)을 사용하여 데이터를 분석하였다. HLA 양성 CAR 양성 NK 세포의 검출을 위한 게이팅 전략은 도 16에 도시되어 있다.

림프절 샘플 중 CAR-NK의 검출

미세한 바늘 림프절 생검 샘플을 PBS 중에서 수집하였다. 2개의 프로스트 엔드 슬라이드 (frosted end slide) 사이에서 샘플을 잘게 쪼개어 샘플의 단일 세포 현탁액을 제조하였다. 50 마이크론 메쉬를 통해 세포 현탁액을 여과하고, 회전시키고, 계수하고, 1×10⁶개 세포를 PBS 중의 생/사 염료로 염색하였다. 생존성 염색 후, 세포를 1% FBS를 함유하는 PBS으로 1회 세척하고, PBS-FBS 완충액 중의 AF-647 컨쥬게이트된 항-CAR (109606088/ Jackson Immuno Rsch) 항체 (4℃, 20분)로 염색하였다. 다음으로, 세포를 PBS-FBS 완충액으로 세척하고, HLA 특이적 항체 (4℃, 10분)에 이어서 CD19 PE-Cy5, CD20 FITC, CD3 APC-Cy7, CD14 BUV395, CD33 BUV395 (모두 BD Biosciences), CD45 BV510 (BeckMan Coulter), CD56 PE-TX Red (BeckMan Coulter) 및 CD16 BV650 (Biolegend) 세포에 대한 항체 칵테일로 순차적으로 염색하고, 2% 파라포름알데하드로 고정하고, X20 Fortessa 분석기에서 분석하였다.

공여자 특이적 항체 (donor-specific antibody: DSA) 측정

11명의 환자 중 10명을 CAR-NK의 주입 전 및 이의 주입 후 여러 시점에서 공여자 특이적 항-HLA 항체의 존재에 대해 스크리닝하였다. 스크리닝이 양성인 경우, Luminex® 플랫폼에서 반정량적 고체상 항체 검출을 사용하여 항체의 특이성을 결정하였다.

실시예 4 - 재발성/불응성 B 림프구 악성 종양 환자에서 림프구 고갈성 화학 요법과 함께 제대혈 유래 CAR 조작된 NK 세포의 용량 증량 연구 I/II상의 실시예

본 실시예는 재발성/불응성 CD19+ B 림프구 악성 종양 환자에서 CAR.CD19-CD28-zeta-2A-iCasp9-IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 안전성 및 효능의 결정에 관한 것이다. 본 실시예는 전체 반응률 (완전 및 부분 반응률), 주입된 동종 이계 공여자 CAR 형질 도입된 CB 유래 NK 세포의 지속성의 정량화 및 포괄적인 면역 재구성 연구의 수행을 평가할 수 있게 한다.

배경

본 실시예는 재발성 또는 불응성 CD19+ B 세포 악성 종양 환자의 무종양 생존을 개선하기 위해 조작된 자연 살해 (NK) 세포를 사용하여 새로운 면역 치료 전략을 연구하기 위한 임상 시험을 기재한다. 미국에서 연간 평균 69,740건의 새로운 비호지킨 림프종 (NHL) 사례, 15,680건의 새로운 만성 림프구성 백혈병 (CLL) 사례, 및 6070건의 새로운 급성 림프아구성 백혈병 (ALL) 사례가 발생하며, 연간 사망률은 각각 19,020건, 4580건 및 1,430건으로 추정된다 (http://www.cancer.org). 전체 생존 (overall survival: OS)은 주로 발병시의 질환 단계와 화학 요법에 대한 반응에 의해 결정된다. 1차 요법 후 재발하는 환자에 대한 표준 요법은 동종 이계 조혈 줄기 세포 이식 (hematopoietic stem cell transplantation: HSCT)이다. 2차 완전 관해의 환자에 대한 예상 OS는 HSCT 당시의 화학 요법 민감도를 기준으로 25%이다. 따라서, 특히 동종 이계 HSCT 후 재발이 일반적으로 치명적이기 때문에, 진행된 B 계통 악성 종양 환자를 위한 새로운 요법을 개발할 긴급한 미충족 요구가 있다.

만성 림프구성 백혈병 (CLL)은 미국에서 가장 흔한 성인 백혈병 형태이며, 전체 백혈병의 25%를 차지한다. 미국에서는 매년 15,000명 이상의 새로운 CLL 사례가 발생하고 4,500명이 CLL로 사망한다. 질환의 자연 병력은 다양하다. 림프구 증가증만 있는 환자는 10년 이상의 생존 기간 중앙값을 갖는 반면, 빈혈 또는 혈소판 감소증으로 인한 골수 부전의 증거가 있는 환자는 단지 2~3년의 생존 기간 중앙값을 갖는다. 완치되는 것으로 밝혀진 치료가 없고 특정 치료가 생존을 연장한다는 객관적인 증거가 없기 때문에, 치료는 지연된다 (문헌 [Cheson and Cassileth, 1990]). NCI 후원의 CLL 워킹 그룹은 치료를 개시하기 위한 다음 적응증을 제안하였다: 1) 지난 6 개월에 걸쳐 10% 초과의 체중 감소; 2) 진행성 질환으로 인한 극심한 피로; 3) 감염의 증거가 없는 열 또는 야간 발한; 4) 악화 빈혈 (Rai 단계 III) 또는 혈소판 감소증 (Rai 단계 IV); 5) 광범위 림프절병증 (>10 cm) 또는 급속한 진행성 림프구 증가증 (<6 개월의 림프구 배가 시간); 또는 6) 전림프구성 또는 리히터 형질 전환. 새로 진단된 CLL에 대한 현재 치료는 화학 요법 및 항체 요법의 단독 또는 조합을 포함한다. CLL을 치료하기 위해 이브루티닙을 사용하는 표적화 요법과 같은 다양한 새로운 접근법이 개발되고 있지만 (문헌 [Burger et al., 2015]; [Byrd et al., 2015]), 이러한 질환은 아직 완치 불가능하다. 또한, 완전 반응 후에도, 대부분의 환자에서는 면역학적 이상 및 최소 잔류 질환이 남아 있다. 궁극적으로, 감염 합병증을 유발하는 만성 면역 억제는 CLL 환자 중 80%에서 발생하며 사망의 주요 원인이다. 동종 이계 줄기 세포 이식은 일부 CLL 환자에서 완치될 수 있지만, 주로 절차와 관련된 높은 사망률 및 이환율로 인해 성공이 제한적이다. 비골수 제거성 동종 이계 이식 요법은 가능성이 있지만, 환자 적격성은 일치된 형제자매 공여자의 이용 가능성에 의해 제한된다.

병력적으로, 치료를 필요로 하는 CLL 환자의 초기 치료는 알킬화제, 특히, 클로람부실을 단독으로 또는 코르티코스테로이드와 함께 이루어졌다. 전체 반응률은 50~70%이었으나; 완전 관해율은 낮았다 (5~20%). 퓨린 유사체, 특히, 플루다라빈과 같은 새로운 제제는 초기 치료로서 보다 높은 반응률을 나타낸다 (문헌 [Rai et al., 2000]). 알킬화제 기반 요법과 단일 제제 플루다라빈을 비교한 무작위 시험은 뉴클레오사이드 유사체에 의해 보다 높은 완전 반응률과 보다 긴 무병 (문헌 [Rai et al., 2000; Johnson et al., 1996]) 생존 기간을 나타냈지만, 생존 이점을 나타내지 않았다. 플루다라빈은 적어도 하나의 알킬화제 기반 요법에 의한 치료 동안 반응이 없거나 진행되지 않은 B 세포 CLL 환자의 치료를 위해 미국 식품 의약국 (Food and Drug Administration: FDA)의 승인을 받았다.

사이클로포스파마이드, 플루다라빈 및 리툭시맙과 같은 조합 요법은 반응률을 개선하는 것으로 나타났지만 (문헌 [Keating et al., 2005]), 이러한 요법은 매우 면역 억제성이며, 장기적인 이점이 입증되지 않았다. 이브루티닙은 TEC 타이로신 키나아제 계열의 구성원이며 B 세포 수용체 신호 전달 경로의 핵심 효소인 브루톤 (문헌 [Honigberg et al., 2010]) 타이로신 키나아제 (Bruton's tyrosine kinase: BTK)의 공유 억제제이다. 단독 요법으로서와 면역 요법 또는 화학 요법과 조합한 이브루티닙은 CLL을 비롯한 림프구 악성 종양에 매우 효과적인 요법이다 (문헌 [Burger et al., 2015]; [Byrd et al., 2013]). 그러나, 이브루티닙 실패 후의 결과는 암울하며 약물 중단 후 3.1 개월 생존에 불과하다 (문헌 [Jain et al., 2015]).

급성 림프아구성 백혈병. 동종 이계 HCT는 선별된 ALL 환자 그룹을 위한 치유적 접근이다. 전체 생존 (OS)은 이식 시점의 환자 질환 단계 및 위험 프로파일에 따라 30%~60% 범위이다 (문헌 [Fielding et al., 2009]; [Golstone et al., 2008]). 점점 더, 최소 잔류 질환 (minimal residual disease: MRD)은 HCT 전후 모두에서 재발에 대한 중요한 예측 인자가 되고 있다 (문헌 [Gokbuget et al., 2012]). MD 앤더슨 암 센터에서 관해 상태로 이식된 149명의 ALL 환자 시리즈에서, HCT 당시에 존재하는 다중 평가변수 유동 세포 계측 면역 표현형 검사 (flow cytometric immunophenotyping: FCI)에 의해 측정될 때 0.01%의 민감도를 나타내는 MRD 환자는 MRD 음성인 환자와 비교하여 보다 짧은 PFS를 나타냈다 (28% 대 47%, p=.08 (4)). 또한, HCT 후 MRD 측정된 135명의 환자 중 20명은 MRD에 대해 양성이 되었으며, 이들 환자 중 18명은 3.8 개월의 중앙값 이내에 명백한 혈액학적 재발이 발생하였다 (문헌 [Zhou et al., 2014]). 아주 흥미롭게도, HCT 후 명백한 재발을 나타내는 32명의 환자 중 41%는 이전의 MRD를 나타내지 않았는데, 이는 HCT 후 양성 MRD가 본질적으로 최종적인 재발을 확인하지만 고위험 환자의 HCT 후 음성 MRD가 재발을 못하게 하지 않는다는 것을 시사한다 (문헌 [Leung et al., 2012]; [Bar et al., 2014]). 상기 결과는 유사한 공개된 연구를 확증한다. 2차 관해 이후에 일상적으로 이식된 환자는 상당히 낮은 PFS 및 OS 비율을 나타낸다. 형제자매 공여자 (matched sibling donor: MSD) 또는 일치된 무혈연 공여자 (matched unrelated donor: MUD) 이식 후에 부설판 및 클로파라빈 화학 요법으로 치료를 받은 97명의 환자 (CR1 51, CR2 29, 기타 17)의 연구에서, CR1 환자는 다른 환자와 비교하여 상당히 보다 양호한 무병 생존율 (disease free survival: DFS)을 나타냈다. CR1 환자의 경우에서는 2년 DFS 비율이 61%이고 9/51명의 환자가 9 개월 중앙값에 재발하였고, CR2의 경우에는 2년 DFS 비율이 40%이고 10/29명이 3 개월 중앙값에 재발하였고, 보다 진행된 환자의 경우에는 2년 DFS 비율이 33%이고 3/17명이 3 개월 중앙값으로 진행하였다. 국제 혈액 및 골수 이식 연구 센터 (Center for International Blood and Marrow Transplant Research: CIBMTR)의 데이터는 상기 결과를 확증한다. 1996년과 2001년 사이에, 20세 미만의 환자에서는 OS가 1차 관해 후에 이식된 환자에 대해 25% 내지 1차 관해 상태의 형제자매 이식에 대해 50%의 범위이다. 유사하게, 20세 이상의 성인 환자에서는 이식이 CR1 (CIBMTR 등록 기관)을 초과하여 수행되는 경우 35%와 비교하여 60%의 OS를 나타내는 1차 관해 상태로 수행된 형제자매 이식에서 최상의 결과가 언급된다. HCT 후 재발하는 환자에 대한 효과적인 치료 옵션은 없다. 여러 공개된 시리즈에서는 사용된 치료 방식에 관계 없이 이들 환자에 대한 10% 미만의 생존율 및 2~3개월의 생존 기간 중앙값이 보고된다 (문헌 [Fielding et al., 2009]; [Poon et al., 2013]). 현재까지, HCT 후 재발률을 감소시키기 위해 사용된 가장 일반적인 전략은 일반적으로 공여자 림프구 주입 (donor lymphocyte infusion: DLI)에서 2차 이식에 이르는 여러 형태의 면역 조작을 포함하였다 (문헌 [Sullivan et al., 1989]; [Poon et al., 2013]; [Bader et al,. 2004]). 그러나, 이식편 대 숙주병 (GVHD)을 발병하는 B-ALL 환자는 재발 위험이 덜 한 것으로 일관되게 나타났지만 (문헌 [Appelbaum, 1997]), DLI는 이러한 환자 집단에서 상당한 효능을 나타내지 않았으며; 관해율은 10% 미만이었고 GVHD의 높은 발병률과 관련이 있었다 (문헌 [Passweg et al, 1998]). 아주 흥미롭게도, ALL에서 DLI에 대한 최상의 반응은 DLI가 재발을 방지하기 위해 예방적으로 투여될 때 발생하며 (문헌 [Bader et al,. 2004]); 이러한 접근법은 소아 환자에서 입증되었지만, 예방적 DLI에 대한 데이터는 성인에서 보고되지 않았다. 따라서, 동종 이계 HCT 후 재발 위험이 높은 ALL 환자를 위한 효과적인 요법에 대한 미충족 요구가 있으며, 높은 위험은 양성 MRD 및/또는 1차 완전 관해 후 질환으로 정의된다.

비호지킨 림프종 (NHL). 미국에서, B 세포 림프종은 보고된 사례 중 80~85%를 나타낸다. 2013년에, 대략 69,740건의 새로운 NHL 사례와 19,000명 이상의 이러한 질환과 관련된 사망이 발생한 것으로 추정된다. 비호지킨 림프종은 가장 널리 퍼진 혈액학적 악성 종양이며 남성과 여성 사이에서 새로운 암의 7번째 주요 부위이고, 모든 새로운 암 사례 중 4%, 암과 관련된 사망 중 3%를 차지한다 (문헌 [SEER 2014]). 미만성 거대 B 세포 림프종: 미만성 거대 B 세포 림프종 (diffuse large B cell lymphoma: DLBCL)은 NHL의 가장 흔한 하위 유형이며, NHL 사례 중 대략 30%를 차지한다. 미국에서는 매년 약 22,000명의 새로운 DLBCL 진단이 있다. DLBCL에 대한 1차 요법은 일반적으로 리툭시맙에 의한 안트라사이클린 함유 요법을 포함한다 (문헌 [Coiffier et al., 2002]). R-CHOP (리툭시맙, 사이클로포스파마이드, 독소루비신, 빈크리스틴 및 프레드니손)에 대한 1차 목표 반응률 및 완전 반응 (CR) 비율은 각각 대략 80% 및 50%이다. 그러나, 환자 중 약 1/3은 초기 치료에 불응성 질환을 나타내거나 R-CHOP 후에 재발한다 (문헌 [Sehn et al., 2005]). 1차 요법에 대한 반응 후 재발하는 환자의 경우, 환자 중 대략 40~60%는 추가의 화학 요법으로 2차 반응을 달성할 수 있다. 젊고 건강한 환자의 경우, 2차 요법의 목표는 환자가 자가 줄기 세포 이식 (autologous stem cell transplant: ASCT)에 적합하도록 하는 반응을 달성하는 것이다. 이식 적격 환자에 대한 2차 요법의 표준 치료로는 리툭시맙 및 조합 화학 요법, 예를 들어, RICE (리툭시맙, 이포스파마이드, 카보플라틴 및 에토포사이드) 또는 RDHAP (리툭시맙, 덱사메타손, 사이타라빈 및 시스플라틴)이 포함된다. 이식 적격 DLBCL 환자의 RICE 대 RDHAP의 대규모 무작위 시험 (CORAL 연구)에서, 환자 중 63%는 두 요법 모두에 대해 26%의 CR 비율로 목표 반응을 달성하였다. 2차 요법에 반응하고 이식에 충분히 적합한 것으로 간주되는 환자는 고용량 화학 요법 및 ASCT의 강화 요법을 투여받는다. 이러한 조합은 이식된 환자 중 약 50%를 치유할 수 있다 (문헌 [Gisselbrecht et al., 2010]). ASCT에 실패한 환자는 매우 불량한 예후를 나타내며, 치료 옵션은 없다. 대부분의 2차 요법 환자는 화학 요법 불응성 질환, 연령 또는 동반 이환, 예를 들어, 심장, 폐, 간 또는 신장 질환으로 인해 ASCT를 받을 자격이 없다. 이식 부적격 구제 환자는 치유 옵션을 사용할 수 없다. 재발/불응성 DLBCL에 대한 표준 정의는 없다. 본 시험은 심지어 이전의 생물학적 및 조합 화학 요법에 대한 일시적 또는 부분 반응에 대한 달성 실패 또는 ASCT 후 조기 재발에 의해 입증되는 바와 같이 화학 불응성 림프종 환자를 등록할 것이다.

변형된 여포성 림프종 (Transformed Follicular Lymphoma: TFL). B 세포 림프종인 여포성 림프종 (follicular lymphoma: FL)은 NHL 중 가장 흔한 무통 (느린 성장) 형태의 NHL이며, 모든 NHL 중 대략 20% 내지 30%를 차지한다. 일부 FL 환자는 보다 공격적이고 불량한 결과와 관련이 있는 DLBCL로 조직학적으로 형질 전환 (TFL)할 것이다. DLBCL로의 조직학적 형질 전환은 15년 동안 연간 대략 3%의 비율로 발생하며, 형질 전환 위험은 다음 해에 계속 감소한다. 조직학적 형질 전환의 생물학적 메커니즘은 공지되어 있지 않다. TFL의 초기 치료는 여포성 림프종에 대한 이전 요법의 영향을 받지만, 일반적으로 질환의 공격 성분을 제거하기 위해 리툭시맙에 의한 안트라사이클린 함유 요법을 포함한다 (문헌 [NCCN practice guidelines 2014]). 재발성/불응성 TFL에 대한 치료 옵션은 DLBCL의 치료 옵션과 유사하다. 이들 질환의 낮은 유병률을 고려할 때, 이들 환자 집단에 대한 대규모의 유망한 무작위 연구는 수행되지 않았다. 화학 요법 불응성 질환 환자는 불응성 DLBCL 환자와 유사하거나 보다 악화된 예후를 나타낸다.

B 세포 림프종의 난치성 하위 유형인 외투 세포 림프종 (mantle cell lymphoma: MCL)은 미국에서 모든 비호지킨 림프종 중 7%를 차지한다 (문헌 [Connors, 2013]). 대부분의 MCL 환자는 1차 요법 후 질환 진행을 경험하며, 재발 후 대략 1~2년의 전체 생존 기간 중앙값을 나타내며; 따라서, MCL에 대한 새로운 요법이 시급히 필요하다. 브루톤 타이로신 키나아제 (BTK)의 혁신적인 1일 1회 경구 공유 억제제인 이브루티닙은 최근 이러한 질환을 치료하기 위해 FDA의 승인을 받았다. 재발성/불응성 MCL의 결과가 다른 표준 요법에 비해 우수하고 전례가 없었지만 (문헌 [Wang et al., 2013]), 대다수의 환자는 단일 제제 이브루티닙 후 질환 진행을 경험하고 12 개월 이내에 사망한다 (문헌 [Wang et al., 2015]; [Cheah et al., 2015]). 재발성/불응성 MCL 환자는 동종 이계 줄기 세포 이식 (allo-SCT)을 비롯한 면역 세포 기반 요법 (문헌 [Hamadani et al., 2013])으로 장기간 관해 및 치유를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명자들은 리툭시맙, BCNU, 에토포사이드 ara-C, 멜팔란 (R-BEAM) 요법 후 자가 SCT를 투여받은 선택된 MCL 환자에서 유망한 결과를 보고하였다 (문헌 [Tam et al., 2009]). 그러나, 이브루티닙 내성 질환이 있는 MCL 환자에서, 표준 동종 이계 및 자가 이식의 결과는 차선책이며, 분명히 보다 효과적인 요법이 필요하다. 요약하자면, 불응성 공격성 B 림프구 악성 종양 대상체는 주요 미충족 의학적 요구가 있으며, 이러한 집단에서 새로운 치료가 보장된다.

NK 세포:

자연 살해 (NK) 세포는 이식편 대 백혈병 (graft-versus-leukemia: GVL) 반응의 중요한 성분이며 (문헌 [Ruggeri et al., 2002]; [Savani et al., 2006]), HSCT 후 재발을 예방하는데 중요하다. 각각의 성숙한 NK 세포는 다양한 HLA 클래스 I 분자에 대해 특이적인 다양한 활성화 및 억제성 살해 면역글로불린 유사 수용체 (killer immunoglobulin-like receptor: KIR)를 발현한다 (문헌 [Lanier, 2008]; [Yawata et al., 2008]; [Caligiuri, 2008]). 악성 세포를 인식하고 사멸하는 NK 세포의 능력은 억제성 KIR과 이의 동족 HLA 클래스 I 리간드의 결합으로 인한 억제 신호와 활성화 수용체의 활성화 신호 사이의 복잡하고 제대로 이해되지 않은 상호 작용에 의해 좌우된다 (문헌 [Ruggeri et al., 2002]; [Caligiuri, 2008]; [Ljunggren et al., 1990]). NK 세포 반응은 표적 세포의 직접적인 세포 용해와 케모카인 및 사이토카인의 생산이라는 2가지 주요 이펙터 기능에 의해 매개된다. 후자의 메커니즘 (예를 들어, 인터페론-γ)을 통해, NK 세포는 염증성 말초 조직에서 2차 림프구 구획으로 이동하는 NK 세포와 나이브 (naive) T 세포 사이의 직접적인 상호 작용 및 수지상 세포 (dendritic cell: DC)에 대한 효과에 의해 적응 T 세포 반응의 형성에 참여한다 (문헌 [Martin-Fontecha et al., 2004]; [Krebs et al., 2009]).

제대혈 유래의 GMP 등급 NK 세포 확장. 이전 연구에서는 대부분 새로운 말초 혈액 NK 세포를 사용하였다. 순환성 말초 혈액 NK 세포의 적은 수는 치료학적 유용성을 심각하게 제한한다. 본 발명자들은 막 결합된 IL-21, 4-1BB 리간드, CD64 (FcγRI) 및 CD86 (클론 9.mbIL21)을 발현하는 GMP 등급 K562 기반 인공 항원 제시 세포 (artificial antigen presenting cell: aAPC)를 사용하여 입양 면역 요법을 위한 임상적 관련 용량의 GMP 등급 CB-NK 세포를 확실하게 생성하는 제대혈 (CB) 유래의 NK 세포의 생체외 확장을 위한 시스템을 개발하였다 (문헌 [Denman et al., 2012]). 제대혈은 세포 면역 요법을 위한 새롭고 매력적인 NK 세포 공급원이다. 상기 세포는 이미 수집, 저장 및 즉시 사용될 수 있다. 제대혈 공여자는 HLA 유형, KIR 유전자 발현 및 기타 요인에 대해 최적으로 선택될 수 있다. CB NK 세포를 생성하는 방법론은 FDA의 승인을 받았다. 본 발명자들의 현재 프로토콜은 3127배 (1640~4931배의 범위)의 평균 NK 확장을 산출하며 (도 26a), CD3+ 세포는 거의 없다 (평균 4.50×10⁶) (도 26b).

생체외 확장된 CB-NK 세포의 기능적 표현형 및 이의 골수성 백혈병 표적에 대한 세포독성 활성. 확장된 CB-NK 세포는 활성화 및 억제성 수용체의 전체 어레이를 표시하고, NK 세포 성숙 및 활성화에 필요한 2가지 인자인 에오메소더민 (Eomes) 및 T-bet을 계속 강력하게 발현하고 (도 26c~26d) (문헌 [Gill et al., 2012; Intlekofer et al., 2005]), 용량 의존적 방식 (도 26e)으로 골수성 표적 세포를 용해하며, 비-비만 당뇨병성 중증 복합 면역 결핍 감마 널 (non-obese diabetic severe combined immunodeficient-gamma null: NSG) 마우스 내로의 입양 전달시에 골수, 간, 비장 및 다중 림프성 조직에 위치한다 (도 27).

백혈병에 대한 활성을 증진시키기 위한 CB 유래 NK 세포의 유전자 변형.

키메라 항원 수용체 (CAR)는 급성 림프아구성 백혈병 (ALL) 환자 (문헌 [Brentjens et al., 2013]; [Kalos et al., 2011]; [Maude et al., 2015])에서 극적인 임상 반응을 나타내는 백혈병 (문헌 [Sadelain et al., 2003]; [Rosenberg et al., 2008]; [June et al., 2009])에 대한 T 세포의 특이성을 재지정하는데 광범위하게 사용되었다. 이러한 주입은 동종 이계 공급원 유래의 활성화된 T 세포가 GVHD의 위험을 증가시킬 가능성이 있기 때문에 주로 자가 환경으로 제한되었다. 이러한 본 실시예에서, B 림프구 악성 종양의 면역 요법을 위한 T 세포에 대한 대안으로서 조작된 CB 유래 NK 세포의 안전성 및 효능을 시험할 수 있다. CB 유래 NK 세포는 T 세포에 비해 여러 가지 잠재적인 이점을 갖는다: (i) 동종 이계 NK 세포는 쥐과 동물 모델 뿐만 아니라 반일치 동종 또는 CB 유래 NK 세포로 치료받은 백혈병 및 고형 악성 종양 환자에서 관찰에 의해 예측될 때 GVHD를 일으키지 않아야 하며 (문헌 [Olson et al., 2010]; [Rubnitz et al., 2010]; [Miller et al., 2005]); (ii) 성숙한 NK 세포는 정상 조직에 대한 온-표적/오프-종양 (on-target/off-tumor) 독성에 기인하는 장기간의 혈구 감소증과 같은 장기간 이상 반응 또는 악성 형질 전환의 위험의 가능성을 감소시키면서 항종양 활성을 허용하는 수주간의 제한된 수명을 가지며; (iii) T 세포와 달리, NK 세포는 또한 항원 음성 표적 세포를 사멸하는 본래의 수용체를 통해 활성을 가져 잠재적으로 면역 회피의 메커니즘을 방지할 것이며; (iv) 각각의 환자에 대한 자가 T 세포 산물의 생성은 논리적으로 다루기 힘들고 제한적이다 (문헌 [Ruggeri et al., 2002]; [Rubnitz et al., 2010]). NK 세포 생성을 위해 대규모 글로벌 제대혈 은행 재고로 보관된 냉동 표준 재고 CB 유닛을 사용하면, 자가 말초 혈액 유래 T 또는 NK 세포 생성물로는 불가능한 광범위한 확장 가능성을 갖는다.

따라서, 냉동 및 생체외 확장된 CBNK 세포의 지속성 및 항백혈병 효능을 개선하기 위해, 본 발명자들은 이들을, (i) CAR-CD19에 대한 유전자를 통합하여 이들의 특이성을 CD19로 재지정하고; (ii) NK 세포 생존 및 증식에 중요한 사이토카인인 IL-15를 전위성으로 (ectopically) 생산하고 (문헌 [Hoyos et al., 2010]; [Tagaya et al., 1996]), (iii) 필요에 따라 형질 전환 세포를 제거하기 위해 약리학적으로 활성화될 수 있는 유도성 카스파아제-9 (iC9)를 기반으로 자살 유전자를 발현하는 (문헌 [Di et al., 2011]), 레트로바이러스 벡터인 iC9.CAR19-CD28-제타-2A-IL15 (iC9/CAR.19/IL15)로 유전적으로 변형시켰다. 초기 데이터는 CB-NK 세포가 CAR 분자를 발현하도록 안정적으로 형질 도입될 수 있다는 것을 나타낸다 (도 29a). 표준 ⁵¹Cr 방출 검정을 사용하여, 본 발명자들은 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포가 CD19+ Raji 세포 및 1차 CLL 세포에 대해 특이적 세포독성 활성을 갖는다는 것을 밝혀냈다 (n=18; 도 29b). NK-CAR 및 형질 도입되지 않은 NK 세포는 K562 세포에 대해 동일한 이펙터 기능을 나타내었고, 이는 CB-NK 세포의 유전적 변형이 NK 민감성 표적에 대한 이들의 내인성 세포독성을 변경하지 않았다는 것을 시사한다 (도 29b).

다음으로, NSG 마우스 Raji 이종 이식 모델을 사용하여 생체내에서 iC9/CAR.19/IL15 변형된 CB-NK 세포의 수송 및 지속성을 평가하였다. NT 및 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포를 Raji 세포로 생착된 마우스에 주입하였다. 도 30a에서 도시된 바와 같이, iC9/CAR.19/IL15+ CBNK 세포는 비장, 간 및 골수 (종양 침윤 부위)에 위치하는 반면, 작제물에 IL-15 유전자를 포함하지 않는 CAR.CD19+ CB-NK 세포 뿐만 아니라 NT CB-NK 세포도 종양 부위에서 거의 검출 불가능하였다.

iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포는 생체내에서 증진된 항종양 활성을 발휘한다. iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 생체내 항종양 활성을 연구하기 위해, 본 발명자들은 NSG 마우스에 FFLuc 라벨링된 Raji 세포를 2×10⁵/마우스로 주입하였다. 같은 날에, 마우스에게 대조군 NT, CAR.19 또는 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포 (10×10⁶/마우스)의 1회 6 i.v 주입을 투여하였다. 시간 경과에 따른 종양 생체 발광의 변화를 측정하여 종양 성장을 모니터링하였다. 도 30b에서 도시된 바와 같이. 종양 생체 발광은 Raji 세포로 생착되고 대조군 NT CB-NK 세포로 처리된 마우스에서 빠르게 증가하였다. 대조적으로, CAR.19+ 또는 iC9/CAR.19/IL15+ CB-NK 세포의 주입은 NT CB-NK 세포의 효과와 비교하여 생존의 유의한 연장을 초래하였다 (각각 P=0.006 및 P=0.001). 특히, iC9/CAR.19/IL15+ CB-NK 세포는 IL-15 유전자가 결여된 CAR.CD19 작제물 보다 유의하게 더 우수한 종양 확장 및 연장된 생존 기간을 제어하여 (도 30c), 증진된 항종양 활성에 대한 IL-15의 중요한 기여를 강조한다.

iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포는 시험관내 또는 생체내에서 자율 또는 조절 이상 성장의 징후를 나타내지 않는다. 벡터의 IL-15 유전자가 형질 도입된 CB-NK 세포의 자율 또는 조절 이상 성장을 초래할 수 있는 가능성을 조사하기 위해, 본 발명자들은 42일 동안 외인성 IL-2 또는 클론 9.mbIL21 자극의 부가가 없는 완전 무혈청 줄기 세포 성장 배지 (SCGM)에서 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포 (n=5)를 배양하였다. 배지를 새로운 완전 SCGM으로 교체하여 생존 세포를 계수하고 3일마다 계대하였다. 도 28a에서 도시된 바와 같이, iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포 배양물은 6주에 걸쳐 비정상적인 성장의 어떠한 징후도 나타내지 않았으며, 이후에 세포는 확장을 정지하였다. 최대 17주 동안 배양된 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB NK 세포 (n=7)에 대해 수행된 핵형 분석은 어떠한 염색체 변경도 검출하지 못하였다 (데이터는 표시되지 않음). 본 발명자들은 또한 CAR 형질 도입 및 생체외 확장 전 (기준선에서) 및 이의 최대 22주 후에 쌍을 이루는 CB-NK 세포 (n=6)에 대해 염색체 및 SNP 마이크로어레이 분석을 수행하였으며, 유전적 불안정성의 어떠한 증거도 관찰하지 못하였다. 10 개월을 초과하는 추적 조사에서, 본 발명자들은 iC9/CAR.19/IL15 또는 CAR.19 형질 도입된 CB-NK 세포로 처리된 마우스에서 자율 성장 또는 백혈병 형질 전환의 어떠한 증거도 관찰하지 못하였다. 조직 병리학적 검사는 이들 마우스의 어떤 조직에서도 임의의 림프구 침윤, 증식 또는 림프종을 나타내지 않았다. 비장 및 림프절의 흔적 림프성 조직에는 두 동물 그룹의 모든 NSG 마우스에서 림프구가 없었으며 (도 28b), 이들 마우스의 골수에서 어떠한 림프구 침윤 또는 증식도 없었다. 혈액학적 테스트는 백혈구와 림프구의 정상적인 수를 나타냈으며, 두 그룹의 마우스에서 림프구성 백혈병의 증거는 없었다.

CAR 형질 도입된 NK 세포에 의한 IL-15 생산

iC9/CAR.19/IL15+ CB-NK 세포가 IL-15를 생산할 수 있는지 입증하기 위해, 대조군 NT CB-NK 및 iC9/CAR.19/IL15+ CB-NK 림프구를 CD19+ CLL B 세포의 존재 또는 부재하에 삼중복으로 배양하고 배양 상청액을 수집하여 배양 후 24, 48 및 72 시간에 IL15 방출을 측정하였다. 도 29에서 도시된 바와 같이, IL15는 단독으로 또는 CLL 표적과 함께 배양된 형질 도입되지 않은 CB-NK 세포로부터 수집된 상청액에서 검출 불가능하였다. 대조적으로, iC9/CAR.19/IL15+ CB-NK 세포는 항원 자극 부재하에 소량의 IL15를 생성하였으며 [평균 15.05 pg/mL/10⁶개 세포 (6.2~23.47 pg/mL의 범위)], 이는 항원 자극에 따라 유의하게 증가하였다 [평균 27.61 pg/mL/10⁶개 세포 (15.82~38.18 pg/mL의 범위)] (P=0.02). Raji 세포로 생착된 NSG 마우스에서 생체내 IL-15를 생성하는 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 NK 세포의 능력을 조사하였다. IL-15의 혈청 수준 NK 세포 확장의 높이 (확장 후 2주)는 40~50 pg/mL이었으며, 배양된 세포의 상청액에서 검출된 수준과 동등하였다.

외인성 재조합 사람 IL-15 (RhIL-15)를 임상 환경에서 사용하였다. 전이성 흑색종 또는 신세포 암종 환자의 최근 1상 연구에서, 전이성 악성 흑색종 또는 전이성 신세포 암 환자에게 IL-15의 3.0, 1.0 및 0.3 μg/kg/일의 볼루스 주입물을 12일 연속 투여하였다 (문헌 [Conlon et al., 2015]). RhIL-15는 NK 세포, 단핵구, γδ 및 CD8 T 세포를 활성화하는 것으로 나타났다. 3.0, 1.0, 0.3 μg/kg/일 용량은 각각 43,800 ± 18,300, 15,900 ± 1,900 및 1,260 ± 350 pg/mL의 최대 혈청 농도 (C^max)를 초래하였다. 3.0 및 1.0 μg/kg/일을 투여받은 환자에서 관찰된 용량 제한 독성은 3등급 저혈압, 혈소판 감소증, ALT 및 AST의 상승이었으며, 최대 내약 용량으로 결정되는 0.3 μg/kg/일을 초래하였다. 본 발명자들의 임상 연구에서 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포에 의한 IL-15 방출과 관련된 독성은 관찰되지 않았다. 이는 형질 도입된 NK 세포에 의해 생성된 IL-15의 수준이 외인성 IL-15 치료의 임상 시험에서 달성된 것 보다 평균 2~3 로그 더 낮기 때문일 수 있다.

iC9/CAR.19/IL15+ CB-NK 세포는 소분자 이량체에 대한 노출에 의한 자살 유전자의 활성화 후에 제거된다. 형질 도입된 CB-NK 세포 또는 제어되지 않는 NK 세포 성장에 의한 염증성 사이토카인의 방출에 의해 매개되는 과도한 독성 가능성에 제거하기 위해, 본 발명자들은 유도성 카스파아제-9 유전자를 기반으로 하는 자살 유전자를 작제물에 통합하였다 (문헌 [Di et al., 2011]). 도 30a에서 도시된 바와 같이, iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 배양물에 10 nM의 소분자 이량체를 첨가하면, 아넥신-V 및 7AAD 염색에 의해 평가될 때 4시간 이내에 형질 전환 세포 중 60%의 아폽토시스/괴사를 유도하였지만, NT CB-NK 세포의 생존성에는 영향을 미치지 않았다. 자살 유전자는 또한 생체 내에서 효과적이었다. 마우스를 Raji 종양 세포로 i.v. 생착하고, iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포로 처리하였다.NK 세포 후 10~14일에 소분자 이량체 AP1903 (50 μg, i.p. 2일 간격)의 투여는 나중에 상이한 종양 부위에서 국소화되고 확장되었고 (도 30b, 좌측 패널), 처리된 마우스의 혈액 및 조직에서 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 현저한 감소를 초래하였으며 (도 30b, 우측 패널), 이는 형질 전환 세포의 생체내 제거를 나타낸다.

재발성/불응성 B 림프구 악성 종양 환자에서 iC9/CAR.19/IL15로 형질 도입된 CB-NK 세포의 안전성과 효능을 평가하기 위한 임상 시험.

이는 재발성/불응성 B 림프구 악성 종양 (ALL, CLL, NHL) 환자에서 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 안전성과 상대적 효능을 평가하기 위한 I/II상 용량 증량 시험이다. 본 임상 연구는 CAR CB-NK 세포에 의해 생성된 상승 작용적 항종양 활성과 림프구 고갈성 요법에 의해 유도된 유리한 림프구 감소 환경을 활용할 것이다 (문헌 [Dudley et al., 2002]; [Dudley et al., 2005]). 따라서, 환자에게 3일 동안 300 mg/m/day의 용량 5로 사이클로포스파마이드로 처리한다. iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포 (10 7/kg~10 /kg)의 증량 용량을, 0 일차에 1회 주입하여, iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포가 표준 NCI 독성 기준에 의해 정의된 바와 같이 재발성/불응성 B 림프구 악성 종양 환자 내로 안전하게 주입될 수 있는 최고 용량을 결정하였다. 환자와 4/6, 5/6 또는 6/6 HLA 클래스 I (혈청학적) 및 II (분자) 항원이 일치된 CB 유닛을 CB-NK 확장 및 CAR 형질 도입에 사용한다. CB 유닛은 MD 앤더슨 제대혈 은행으로부터 수득될 수 있다.

입양 전달된 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 지속성, 기능성 및 항백혈병 잠재력에 대한 통찰력을 얻기 위해, 일련의 표현형 및 기능적 검정을 수행할 수 있다. 1/10,000 CAR+ NK 세포를 검출하는 민감도로 특유의 CAR 이식 유전자를 특이적으로 증폭하는 프라이머 쌍을 사용하여, Q-PCR에 의해 연속적으로 획득된 PB 샘플에서 입양 주입된 유전자 변형 NK 세포의 확장 크기 및 지속 기간을 평가할 수 있다. 순환성 NK 세포의 수가 충분한 경우, 1/1,000 CAR+ NK 세포를 검출하는 민감도로 iC9/CAR.19/IL15의 CH2-CH3 영역에 대해 특이적인 mAb를 사용하여 유세포 계측법으로 정량화할 것이다. 유세포 계측 측정을 세포 표면 NK 활성화 및 억제성 수용체 발현의 분석과 결합할 것이다. CD19 발현 세포주 및 가능한 경우 치료 전에 수여자로부터 수집 및 보관된 1차 CD19+ 종양 세포에 대한 ⁵¹Cr 방출 검정, CD107a 탈과립화 (문헌 [Rubio et al., 2003]; [Rezvani et al., 2009]), 사이토카인 방출 (IFNγ 및 IL-2에 대한 세포내 사이토카인 검정에 의해 결정됨) 및 케모카인 방출 (MIP1-α 및 MIP-1β)을 사용하여, CD19 재지정된 효과기 기능의 유지에 대해 평가할 수 있다.

임의의 잠재적인 합병증을 제거하기 위해 (문헌 [Porter et al., 2011]; [Grupp et al., 2013], 유도성 카스파아제-9 유전자 (예를 들어)를 기반으로 하는 자살 유전자를 CAR19 벡터에 통합할 수 있다 (문헌 [Hoyos et al., 2010]). 도 30에서 도시된 바와 같이, 소분자 이량체 AP1903의 첨가는 형질 전환 세포의 빠른 아폽토시스를 유도하여, 연장된 B 림프구 감소증의 경우에 이량체를 도입하여 CAR19 형질 도입된 CB-NK 세포의 아폽토시스를 유도하여 정상 B 세포의 회복을 가능하게 할 수 있다. 이러한 전략은 형질 도입된 NK 세포가 GVHD를 유도하는 것으로 밝혀진 경우에도 또한 유용할 것이다.

환자 자격의 예

포함 기준:

1. 표준 화학 면역 요법 또는 표적화 요법을 적어도 2차 투여받았고 지속적 질환을 나타내는 CD19 양성 B 림프구 악성 종양 (ALL, CLL, NHL)의 병력을 갖는 환자.

2. 표준 요법 또는 줄기 세포 이식 후 재발성 질환을 동반한 ALL, CLL, NHL을 나타내는 환자.

3. 림프구 고갈성 화학 요법의 개시 시점에서 마지막 세포독성 화학 요법으로부터 적어도 3주의 환자. 환자는 림프구 고갈성 화학 요법의 투여 전 적어도 2주까지 타이로신 키나아제 억제제 또는 기타 표적화 요법을 계속할 수 있다.

4. 카르노프스키 (Karnofsky)/란스키 (Lansky) 성능 척도 > 70.

5. 적절한 장기 기능:

a. 신장: 크레아티닌 제거율 (Cockcroft Gault에 의해 추정됨) >/= 60 cc/min.

b. 간: ALT/AST </= 2.5 x ULN 또는 </= 5 x ULN (간 전이로 기록된 경우), 총 빌리루빈 </= 1.5 mg/dL (총 빌리루빈이 </= 3.0 mg/dL이어야 하는 길버트 증후군 대상체 제외).

c. 심장: 심장 박출률 >/= 50%, ECHO 또는 MUGA에 의해 결정될 때 심낭 삼출의 증거가 없고 임상적으로 유의한 ECG 소견이 없음.

d. 폐: 임상적으로 유의한 흉수가 없고, 기준선 산소 포화도가 실내 공기에서 > 92%임.

6. 서면 동의서 제공 가능.

7. 7~80세.

8. 자녀를 가질 수 있는 모든 참가자는 연구 동안 효과적인 피임을 실시해야 한다. 여성 환자에게 허용되는 형태의 피임은 연구 기간 동안 호르몬 피임, 자궁내 장치, 살정제를 포함하는 격막, 살정제를 포함하는 콘돔 또는 금욕을 포함한다. 참가자가 여성이고 임신되거나 임신으로 의심되는 경우, 즉시 의사에게 알려야 한다. 참가자가 본 연구 동안 임신하면, 본 연구에서 제외될 것이다. 자녀를 가질 수 있는 남성은 연구 기간 동안 효과적인 피임을 사용해야 한다. 남성 참가자가 연구 기간 동안 아이의 아버지가 되거나 아이의 아버지가 된 것으로 의심되는 경우, 즉시 의사에게 알려야 한다.

9. 장기 추적 프로토콜 PA17-0483에 서명한 동의서.

제외 기준:

1. 가임기 여성의 양성 베타 HCG는 24 개월 동안 폐경후가 아니거나 이전에 외과적 불임술을 받은 적이 없거나 수유 중인 여성으로 정의된다.

2. HIV에 대해 공지된 양성 혈청학.

3. 이전 치료로부터 3등급 이상의 독성의 존재.

4. 관리를 위해 IV 항균제가 필요로 하는 진균, 세균, 바이러스 또는 기타 감염의 존재. 참고: 적극적인 치료에 반응하는 경우, 단순 UTI 및 단순 세균성 인두염은 허용된다.

5. 활동성 신경계 장애(들)의 존재.

6. 다른 시험약의 동시 사용.

치료 계획의 예

림프구 고갈성 화학 요법 (입원 환자):

하기 시점에 또는 그 전에

D-15 NK 세포 생산 개시

D -6 입장 / IV 수화

D -5 플루다라빈 30 mg/m² IV / 사이클로포스파마이드 300 mg/m² IV /

메스나 300 mg/m² IV

D -4 플루다라빈 30 mg/m² IV / 사이클로포스파마이드 300 mg/m² IV /

메스나 300 mg/m² IV

D -3 플루다라빈 30 mg/m² IV / 사이클로포스파마이드 300 mg/m² IV /

메스나 300 mg/m² IV

D -2 휴식

D -1 휴식

D0 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 주입 (용량 수준 당)

D7 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 주입 (용량 수준 당)^*

과 D14 사이

림프구 고갈성 화학 요법 (외래 환자):

그 시점에 또는 그 전에

D-15 NK 세포 생산 개시

D -5 플루다라빈 30 mg/m² IV / 사이클로포스파마이드 300 mg/m² IV /메스나 300 mg/m² IV

D -4 플루다라빈 30 mg/m² IV / 사이클로포스파마이드 300 mg/m² IV /메스나 300 mg/m² IV

D -3 플루다라빈 30 mg/m2 IV / 사이클로포스파마이드 300 mg/m² IV /Mesna 300 mg/m² IV

D-2 휴식

D-1 휴식

D0 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 주입 (용량 수준 당)

D7 iC9/CAR.19/IL15 형질 도입된 CB-NK 세포의 주입 (용량 수준 당)^* 과 D14 사이

^* 초기 NK 세포 주입 후 처음 7일 동안 DLT가 관찰되지 않은 경우, 환자는 초기에 제공된 동일한 NK 세포 용량을 사용하여 7 일차에서 14 일차 사이에 2차 NK 세포 주입을 받을 수 있다.

체중 킬로그램 당 10E5, 10E6 및 10E7이라는 3가지 용량 수준을 테스트할 수 있다. 이상적인 체중 보다 >20%인 환자에 대한 조정된 체중에 따라 CAR NK 세포 주입물을 투여하였다. 이상적인 체중 보다 20% 이하인 환자의 경우, 실제 체중을 사용한다.

환자가 프로토콜 평가 후 재발성 또는 지속적인 질환을 나타내는 경우, 추가의 CAR NK 주입을 제공할 수 있다. 첫 번째 생산에서 남은 세포가 있는 경우, 이를 사용하거나 CAR NK 생성을 위해 새로운 제대혈 유닛을 선택할 수 있다. 이전 테스트 후 45일 이내에 또는 의사의 재량에 따라 사전 스크리닝 테스트를 반복할 필요가 없다.

이상적인 체중 보다 >20%인 환자에 대한 조정된 체중에 따라 사이클로포스파마이드를 투여하였다. 이상적인 체중 보다 20% 이하인 환자의 경우, 실제 체중을 사용한다.

D0에, NK 세포 주입물을 정맥내로 투여할 것이다. 베나드릴 25 mg po 또는 IV 및 타이레놀 650 mg po로 예비 투약한다. 생리학적 대체물을 위해 필요한 경우가 아니라면, 스테로이드 사용을 금기한다.

대상체는 침대 이용 가능성 및/또는 환자의 임상 상황에 따라 CAR NK 주입을 위해 입원 환자 또는 외래 환자일 수 있다. 세포 요법에 대한 BMT 치료 표준에 따라 모든 환자에서 활력 징후 (체온, 심박수, 혈압 및 호흡수)를 수득할 것이다.

· 대략 15분마다 CAR NK 주입 시작 x 4

· 그 다음, 대략 30분마다 x 2 또는 CAR NK 주입 완료 후 1 시간까지.

· 그 다음, 환자의 상태에 따라 약 1 시간마다.

NK 세포는 다음과 같은 방법으로 수득될 수 있다:

냉동 제대혈 유닛을 해동할 수 있고, 단핵 세포를 피콜 밀도 구배 원심 분리에 의해 분리할 수 있다. 화학, 제조 및 품질 관리 (Chemistry, Manufacturing and Controls: CMC)에서 상세히 설명된 바와 같이 APC 피더 세포를 사용하여 NK 세포를 액체 배양에서 14 내지 22일 동안 CAR 형질 도입하고 생성할 것이다.

NK 생성물 출시 기준

하기 최소 기준이 재주입을 위해 확장된 NK 세포를 출시하는데 필요할 수 있다:

스탯 (stat) 그람 염색: "유기체가 관찰되지 않음".

CAR+ NK 세포: > 15%

CD3+ 수: < 2 e5 CD3+ 세포/kg.

CD32+ 세포 수 (aAPV): < 5%

NK 세포 (CD16+/56+): >80%

육안 검사: "오염의 증거 없음" (탁도, 배지 색상의 변화).

내독소 검정: < 5EU/Kg.

생존률: ≥70%.

모니터링될 수 있는 기타 평가변수는 세균 및 진균에 대한 무균 배양을 포함한다. 2 x 10⁵개 초과의 CD3+ 세포/kg이 존재하는 경우, CD3 고갈의 두 번째 주기를 수행할 수 있다. 주입된 CD3+ 세포가 <2×10 ⁵/ kg이 되도록 주입을 위한 세포 용량을 감소시킬 수 있다. 적절한 CAR+ NK 세포 용량이 생성되지 않는 경우, 이용 가능한 모든 세포에게 주입할 것이다. 본 연구의 MTD 발견 단계에 있는 환자에게 이러한 일이 발생하면, 이들은 코호트에 포함되지 않을 것이다. 필요한 NK 용량보다 더 많이 생성되는 경우, 추가의 NK 세포를 향후 주입을 위해 냉동 보존하거나 연구에 사용할 수 있다. CAR NK 세포가 미생물 오염으로 인해 출시되지 않으면, 다른 제대혈 유닛을 선택하여 생산을 다시 시작할 것이다. 환자가 이미 림프구 고갈성 화학 요법을 완료한 경우, 이들은 CAR NK 주입 전에 림프구 고갈성 화학 요법의 제2 용량을 필요로 할 수 있다.

냉동 세포: D-15 전에 생산을 시작하는 CAR NK 세포를 냉동 보존하고, 출시 기준을 충족한 후에 주입을 위해 출시할 수 있다. 냉동 보존 세포를 GMP 표준 운영 절차에 따라 D0에 주입을 위해 해동할 수 있다. 처음 9명의 환자에서 새롭게 주입된 CAR NK 세포의 안전성, 효능, 생체내 확장 및 지속성이 입증되었기 때문에, 냉동 및 표준 재고 CAR NK 생성물을 사용하고, 냉동 CAR NK 생성물의 1×10⁷/kg의 최고 용량 수준으로 추가의 3명의 환자를 치료할 수 있다. effTox 접근법을 사용하여 이러한 접근법의 안전성과 효능을 평가할 것이다. 주입 후 대략 +1, +3 및 +7일에 생존 가능한 NK 세포의 존재를 발견할 수 있다. 이러한 수준이 본 발명자들이 새로운 CAR NK 세포에서 발견한 수준과 비슷한 경우, 본 발명자들은 냉동 CAR NK 세포를 사용하여 연구의 II상 부분을 진행할 것이다.

사이토카인 방출 증후군 (Cytokine Release Syndrome: CRS), 신경독성 또는 GVHD에 대한 이량체 AP1903의 투여.

CRS, 신경독성 및 GVHD를 다루기 위한 조치를 취할 수 있다. 표준 지원 조치에 반응하지 않는 2등급 CRS 또는 2등급 신경독성에 대해 최대 3회 용량/24 시간 동안 필요에 따라 토실리주맙 8 mg/kg IV q 6h를 투여할 수 있다. 3등급 CRS 및 3등급 신경독성의 경우, 토실리주맙에 추가하여 AP1903의 단일 용량을 투여할 수 있다 (대략 2 시간에 걸쳐 정맥내 주입으로 0.4 mg/kg). AP1903 용량은 0.01 mg/kg 내지 1.0 mg/kg 용량 범위에 걸쳐 10~1275 ng/mL의 혈장 농도를 나타내는 공개된 Pk 데이터를 기반으로 하며, 혈장 수준은 투여 후 0.5 및 2시간에 최대의 18% 및 7%로 하락한다. 이량체를 I-IV 등급의 GVHD 치료에도 또한 사용할 수 있다. 카스파아제-9+ T 세포에 이어서 AP1903을 투여받은 GVHD 환자의 반응은 처음 24~48 시간 이내에 발생하였다. 12 시간 이내에 2등급 이하로 하향 조절 또는 CRS 또는 신경독성을 경험하지 않는 환자는 AP1903의 제2 용량을 투여받을 수 있지만 고용량 스테로이드도 또한 투여받을 것이다.

평가: 연구 전 또는 연구 동안 언제든지: HLA 분류 (고해상도 A,B, DR).

연구 등록 후 30일 이내에 다음 평가를 수득할 수 있다: 병력 및 신체 검사; CBC w/diff 및 혈소판, 총 빌리루빈, SGPT, 알칼리성 포스파타아제, LDH, 알부민, 총 단백질, BUN, 크레아티닌, 글루코오스, 전해질, PT/PTT, 유형 및 스크리닝, 면역글로불린 수준 (IGG, IGM, IGA), 사이토카인 패널 3 (IL6, IFN 감마, TNF 알파); HIV에 대한 혈청학; ECHO 또는 MUGA; 임상적으로 명시된 경우, 폐 기능 테스트; 흉부 엑스레이; 소변 검사; CT 뇌; 임상적으로 명시된 바와 같은 PET/CT 스캔; 임상적으로 명시된 바와 같은 골수 흡인; EKG.

림프 고갈성 화학 요법을 개시한 후 7일 이내에 평가:

체중 및 활력 징후를 비롯한 병력 및 신체 검사.

실험실 검사: CBC w/diff 및 혈소판, 총 빌리루빈, SGPT, 알칼리성 포스파타아제, LDH, 알부민, 총 단백질, BUN, 크레아티닌, 글루코오스, 전해질 및 사이토카인 분석. 가임기 여성 참가자의 경우, 혈청 임신 테스트.

히기 평가들을 CAR-NK 주입 후 0 일차, 3 일차 (+/- 1일), 7 일차 (+/- 2일), 14 일차 (+/- 2일) 및 21 일차 (+/- 3일), 4 주차 (+/-5일), 8 주차 (+/-5일), 12 주차 (+/-5일), 16 주차 (+/- 14일), 6 개월차 (+/- 28일), 9 개월차 (+/- 28일) 및 1 년차 (+/- 28일)에 수득할 수 있다:

7 일차 (+/-2일)에만 체중 및 활력 징후를 비롯한 신체 검사.

CBC w/diff 및 혈소판, 화학 패널 및 사이토카인 분석.

6 개월차 (+/- 28일), 9 개월차 (+/- 28일) 및 12 개월차 (+/- 28일)에 임상적으로 명시된 바을 제외하고는 모든 시점에서 사이토카인 패널 3 (IL6, IFN 감마, TNF 알파).

4 주차 (+/- 5일) 및 12 주차 (+/- 5일)에만 HLA 항체.

연구실: CAR NK 검출, 표현형 및 기능

하기 평가들을 CAR-NK 주입 후 4 주차 (+/- 5일), 8 주차 (+/-5일), 12 주차 (+/-5일), 16 주차 (+/- 14일) 및 6 개월차 (+/- 28일), 9 개월차 (+/- 28일) 및 12 개월차 (+/- 28일)에 수득할 수 있다:

임상적으로 명시된 바와 같은 PET/CT 스캔.

하기 평가들을 CAR-NK 주입 후 7 일차 (+/- 2일), 4 주차 (+/- 5일), 8 주차 (+/-5일), 12 주차 (+/-5일), 16 주차 (+/- 14일), 6 개월차 (+/- 28일), 9 개월차 (+/- 28일) 및 1 년차 (+/- 28일)에 수득할 수 있다:

임상적으로 병시된 바와 같은 골수 흡인 및/또는 생검.

연구실: 5 내지 10 mL의 골수 흡인.

림프절 생검

환자가 진단적 림프절 생검을 받는 경우, 가능하다면 검체의 일부를 분석할 수 있다.

NK CAR 세포에 대한 RCR 테스트

NK 배양 세포에 대한 RCR 테스트를 GMP 실험실에서 D-4일에 발송한다. RCR 결과가 다시 양성인 경우, NK CAR 세포를 주입할 수 없다. 그 다음, 환자는 연구를 중단해야 한다. 결과가 지연되는 경우, NK 배양을 일주일 더 계속할 수 있다.

도 34의 평가 표를 참조한다. 이러한 경우, 시간 프레임 창은 다음과 같다: 3 일차 (+/- 1일), 7 일차 (+/- 2일), 14 일차 (+/- 2일) 및 21 일차 (+/- 3일), 4 주차 (+/-5일), 8 주차 ( +/-5일), 12 주차 (+/- 14일), 16 주차 (+/- 14일) 및 6 개월차 (+/- 28일), 9 개월차 (+/- 28일) 및 12 개월차 (+/ - 28일). 1 병력 및 신체 검사, CBC, chem 패널: 림프구 고갈성 화학 요법을 개시한 후 30일 및 7일 이내. 임신 테스트: 림프구 고갈성 화학 요법을 개시한지 7일 이내. 2 7 일차 (+/- 2일)에만 신체 검사. 3 임상적으로 명시된 바와 같음. 연구실 z 코드의 일부로서 도시됨. 결과를 위해 샘플을 일괄 처리하고 대략 3 개월마다 실행할 것이다. 4 사이토카인 패널 3: CAR NK 주입 전 0 일차. 5 프로토콜 LAB00-099의 일부로서 도시됨. 6 복제 가능 레트로바이러스 (RCR): 장기 추적 연구 PA17-0483에 따라 NK 세포 주입 후 약 1, 3 및 6 개월, 이후 5년 동안 6 개월마다 1회, 이후 10년 동안 1년마다 1회.

* * *

본 출원에서 개시되고 청구된 모든 방법들은 본 개시 내용을 고려하여 과도한 실험 없이도 만들어지고 수행될 수 있다. 본 발명의 조성물 및 방법은 바람직한 실시 형태의 관점에서 기재되었지만, 본 발명의 개념, 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변화들을 본 출원에 기재된 방법들, 이들의 단계들 또는 이들의 단계들의 순서에 적용할 수 있다는 사실은 당해 분야의 통상의 기술자들에게 자명할 것이다. 보다 구체적으로, 동일하거나 유사한 결과가 달성되는 한, 화학적 및 생리학적으로 모두 관련되어 있는 특정 작용제가 본 출원에서 기재된 작용제를 대체할 수 있다는 것은 자명할 것이다. 당해 분야의 통상의 기술자들에게 자명한 이러한 모든 유사한 대체 및 변형은 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 사상, 범위 및 개념에 속하는 것으로 간주된다.

참고 문헌

하기 참고 문헌들은, 본 출원에서 제시된 것들을 보완하는 예시적인 절차 또는 기타 세부 사항을 제공하는 정도까지, 본 출원에 참조로 구체적으로 포함된다.

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Claims (66)

1. 하기 단계를 포함하는, 하나 이상의 키메라 항원 수용체 (chimeric antigen receptor: CAR) 및/또는 하나 이상의 T 세포 수용체 (T cell receptor: TCR)를 발현하도록 조작된 자연 살해 (natural killer: NK) 세포를 생산하는 생체외 방법:
   (a) 인공 제시 세포 (artificial presenting cell: APC) 및 적어도 하나의 사이토카인의 존재하에 NK 세포의 출발 집단을 배양하는 단계;
   (b) 하나 이상의 CAR 및/또는 TCR 발현 벡터를 상기 NK 세포에 도입하는 단계; 및
   (c) APC 및 적어도 하나의 사이토카인의 존재하에 기체 투과성 생물 반응기에서 상기 NK 세포를 확장하여 조작된 NK 세포의 확장된 집단을 수득하는 단계.
2. 제1항에 있어서, 상기 기체 투과성 생물 반응기가 G-Rex100M인, 생체외 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법이 단계 (c) 동안 임의의 배지 성분의 제거 또는 첨가를 포함하지 않는, 생체외 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는, 방법.
5. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조작된 NK 세포가 CAR을 발현하는, 생체외 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조작된 NK 세포가 TCR을 발현하는, 생체외 방법.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조작된 NK 세포가 CAR 및 TCR을 발현하는, 생체외 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포의 출발 집단이 제대혈, 말초 혈액, 골수, CD34⁺ 세포, 유도 만능 줄기 세포 (induced pluripotent stem cell: iPSC) 또는 NK 세포주로부터 수득되는, 생체외 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포의 출발 집단이 제대혈로부터 수득되는, 생체외 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 제대혈이 이전에 냉동된 적이 있는, 생체외 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 제대혈이 이전에 냉동된 적이 없는, 생체외 방법.
12. 제9항에 있어서, 상기 제대혈이 건강한 공여자로부터 수득되는, 생체외 방법.
13. 제9항에 있어서, 상기 NK 세포의 출발 집단이 피콜-팩 (ficoll-paque) 밀도 구배를 사용하여 단핵 세포를 단리함으로써 수득되는, 생체외 방법.
14. 제13항에 있어서, CD3, CD14 및/또는 CD19 세포의 단핵 세포를 고갈시켜 상기 NK 세포의 출발 집단을 수득하는 단계를 추가로 포함하는, 생체외 방법.
15. 제13항에 있어서, CD3, CD14 및 CD19 세포의 단핵 세포를 고갈시켜 상기 NK 세포의 출발 집단을 수득하는 단계를 추가로 포함하는, 생체외 방법.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 고갈이 자성 분류를 수행하는 단계를 포함하는, 생체외 방법.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 APC가 감마 방사선 조사된 APC인, 생체외 방법.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 APC가 범용 APC (uAPC)인, 생체외 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 uAPC가 (1) CD48 및/또는 CS1 (CD319), (2) 막 결합 인터루킨-21 (mbIL-21) 및 (3) 41BB 리간드 (41BBL)를 발현하도록 조작되는, 생체외 방법.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포 및 APC가 1:1 내지 1:10 비율로 존재하는, 생체외 방법.
21. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포 및 APC가 1:2 비율로 존재하는, 생체외 방법.
22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 사이토카인이 IL-2, IL-7, IL-12, IL-21, IL-15 또는 IL-18인, 생체외 방법.
23. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 사이토카인이 IL-2인, 생체외 방법.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포의 배양 및/또는 확장이 2, 3 또는 4개의 사이토카인의 존재하에 있는, 생체외 방법.
25. 제24항에 있어서, 상기 사이토카인이 IL-2, IL-7, IL-12, IL-21, IL-15 및 IL-18로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 생체외 방법.
26. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 사이토카인이 100~300 U/mL의 농도로 존재하는, 생체외 방법.
27. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 사이토카인이 200 U/mL의 농도로 존재하는, 생체외 방법.
28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 도입이 형질 도입 또는 전기 천공을 포함하는, 생체외 방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 형질 도입이 레트로넥틴 형질 도입인, 생체외 방법.
30. 제29항에 있어서, 상기 형질 도입이 적어도 20%의 효율을 갖는, 생체외 방법.
31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 CAR 및/또는 TCR 발현 작제물이 렌티바이러스 벡터 또는 레트로바이러스 벡터인, 생체외 방법.
32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조작된 NK 세포의 집단이 GMP를 준수하는, 생체외 방법.
33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 적어도 2000배 확장을 초래하는, 생체외 방법.
34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (a)~(c)가 2주 미만 내에 수행되는, 생체외 방법.
35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포가 동종 이계인, 생체외 방법.
36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포가 자가인, 생체외 방법.
37. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 CAR 및/또는 TCR이 CD70, BCMA, CD5, CD33, CD47, CD99, CLL1, CD38, U5snRNP200, CD200, BAFF-R, CD19, CD319/CS1, ROR1, CD20, 암배아 항원, 알파 태아 단백질, CA-125, MUC-1, 상피 종양 항원, 흑색종 관련 항원, 돌연변이된 p53, 돌연변이된 ras, HER2/Neu, ERBB2, 폴레이트 결합 단백질, HIV-1 외피 당단백질 gp120, HIV-1 외피 당단백질 gp41, GD2, CD123, CD23, CD30, CD56, c-Met, 메소텔린, GD3, HERV-K, IL-11R알파, 카파 쇄, 람다 쇄, CSPG4, ERBB2, WT-1, EGFRvIII, TRAIL/DR4, VEGFR2 또는 이들의 조합에 대해 항원 특이성을 갖는, 생체외 방법.
38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 CAR 및/또는 발현 작제물이 사이토카인을 추가로 발현하는, 생체외 방법.
39. 제38항에 있어서, 상기 사이토카인이 IL-15, IL-21 또는 IL-2인, 생체외 방법.
40. 제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조작된 NK 세포의 집단을 냉동 보존하는 단계를 추가로 포함하는, 생체외 방법.
41. 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항의 방법에 따라 생산된 확장된 NK 세포의 집단.
42. 제41항의 조작된 NK 세포의 집단 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
43. 유효량의 제42항의 조작된 NK 세포를 포함하는, 대상체에서 질환 또는 장애의 치료에 사용하기 위한 조성물.
44. 대상체에서 면역 관련 장애의 치료를 위한, 유효량의 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항의 조작된 NK 세포를 포함하는 조성물의 용도.
45. 유효량의 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항의 조작된 NK 세포를 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 대상체에서 면역 관련 장애를 치료하는 방법.
46. 제45항에 있어서, 상기 방법이 상기 대상체와 공여자 사이에 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는, 방법.
47. 제45항에 있어서, 상기 NK 세포가 상기 대상체와 공여자 사이에 KIR-리간드 불일치된, 방법.
48. 제45항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, HLA 일치의 부재가 이식편 대 숙주 질환 또는 독성을 초래하지 않는, 방법.
49. 제45항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 면역 관련 장애가 암, 자가 면역 장애, 이식편 대 숙주 질환, 동종 이식 거부 또는 염증성 병태인, 방법.
50. 제45항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 면역 관련 장애가 염증성 병태이고, 상기 면역 세포가 글루코코르티코이드 수용체의 발현을 필수적으로 갖지 않는, 방법.
51. 제50항에 있어서, 상기 대상체가 스테로이드 요법을 투여받은 적이 있거나 투여받고 있는, 방법.
52. 제45항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포가 자가인, 방법.
53. 제45항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포가 동종 이계인, 방법.
54. 제45항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 면역 관련 장애가 암인, 방법.
55. 제54항에 있어서, 상기 암이 고형암 또는 혈액학적 악성 종양인, 방법.
56. 제45항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 제2 치료제를 투여하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
57. 제56항에 있어서, 상기 적어도 제2 치료제가 화학 요법, 면역 요법, 수술, 방사선 요법 또는 생물 요법을 포함하는, 방법.
58. 제56항에 있어서, 상기 NK 세포 및/또는 상기 적어도 제2 치료제가 정맥내로, 동맥내로, 복강내로, 기관내로, 종양내로, 근육내로, 내시경으로, 병변내로, 두개내로, 경피로, 피하로, 국소적으로, 직접 주사에 의해, 관류에 의해 또는 이들의 조합으로 투여되는, 방법.
59. 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 의해 생산된 유효량의 조작된 NK 세포를 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 대상체에서 감염을 치료하는 방법.
60. 제59항에 있어서, 상기 방법이 상기 대상체와 공여자 사이에 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는, 방법.
61. 제59항에 있어서, 상기 방법이 상기 대상체와 공여자 사이에 HLA 일치를 수행하는 단계를 포함하지 않는, 방법.
62. 제59항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, HLA 일치의 부재가 이식편 대 숙주 질환 또는 독성을 초래하지 않는, 방법.
63. 제59항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포가 상기 대상체와 공여자 사이에 KIR-리간드 불일치된, 방법.
64. 제59항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감염이 바이러스성, 세균성 또는 진균성인, 방법.
65. 제59항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포가 상기 대상체에 대해 자가인, 방법.
66. 제59항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NK 세포가 상기 대상체에 대해 동종 이계인, 방법.
    

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