RU2794945C2 - Antigen receptors and their applications - Google Patents

Antigen receptors and their applications Download PDF

Info

Publication number
RU2794945C2
RU2794945C2 RU2019125594A RU2019125594A RU2794945C2 RU 2794945 C2 RU2794945 C2 RU 2794945C2 RU 2019125594 A RU2019125594 A RU 2019125594A RU 2019125594 A RU2019125594 A RU 2019125594A RU 2794945 C2 RU2794945 C2 RU 2794945C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antigen
cell
cells
chain
receptor
Prior art date
Application number
RU2019125594A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019125594A (en
RU2019125594A3 (en
Inventor
Ральф Хольгер ВОСС
Угур САХИН
Петра СИМОН
Маттиас БИРТЕЛЬ
Янина КАСПАР
Original Assignee
Бионтек Селл Энд Гене Терапис Гмбх
Трон-Транслационале Онколоджи Ан Дер Универзитетсмедицин Дер Йоханнес Гутенберг-Универзитет Майнц Гемайннютциге Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/EP2017/056086 external-priority patent/WO2018166589A1/en
Application filed by Бионтек Селл Энд Гене Терапис Гмбх, Трон-Транслационале Онколоджи Ан Дер Универзитетсмедицин Дер Йоханнес Гутенберг-Универзитет Майнц Гемайннютциге Гмбх filed Critical Бионтек Селл Энд Гене Терапис Гмбх
Publication of RU2019125594A publication Critical patent/RU2019125594A/en
Publication of RU2019125594A3 publication Critical patent/RU2019125594A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2794945C2 publication Critical patent/RU2794945C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: present invention relates to the field of biotechnology, in particular to new chimeric receptors, and can be applied in medicine. The invention encompasses the treatment of diseases by targeting T cells to body cells expressing a tumor antigen on the cell surface.
EFFECT: invention discloses various combined chimeric antigen receptors (see Fig. 1). T cells modified to express such chimeric antigen receptors can be used in the treatment of diseases characterized by the expression of one or more tumor antigens, in particular in cancer therapy.
9 cl, 6 dwg,1 tbl, 3 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к рекомбинантным антигенным рецепторам и их применению. Т-клетки, созданные методами генной инженерии для экспрессии таких антигенных рецепторов, применимы для лечения заболеваний, характеризующихся экспрессией одного или более антигенов, связываемых антигенными рецепторами.The present invention relates to recombinant antigen receptors and their use. T cells engineered to express such antigen receptors are useful in the treatment of diseases characterized by the expression of one or more antigens associated with antigen receptors.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Т-клетки играют центральную роль в клеточно-опосредованном иммунитете у людей и животных. Распознавание и связывание конкретного антигена опосредуется Т-клеточными рецепторами (TCRs), экспрессируемыми на поверхности Т-4 клеток. TCR Т-клетки способен взаимодействовать с иммуногенными пептидами (эпитопами), связанными с молекулами главного комплекса гистосовместимости (МНС, ГКГС) и презентируемыми на поверхности клеток-мишеней. Специфическое связывание TCR запускает сигнальный каскад внутри Т-клетки, приводящий к пролиферации и дифференцировке в зрелую эффекторную Т-клетку.T cells play a central role in cell-mediated immunity in humans and animals. Recognition and binding of a particular antigen is mediated by T cell receptors (TCRs) expressed on the surface of T-4 cells. The TCR of T cells is able to interact with immunogenic peptides (epitopes) associated with molecules of the major histocompatibility complex (MHC, MHC) and presented on the surface of target cells. Specific binding of the TCR triggers a signaling cascade within the T cell leading to proliferation and differentiation into the mature effector T cell.

TCR является частью комплексного механизма передачи сигнала, который включает модуль сигнальной трансдукции комплекс гетеродимера α- и β-цепей TCR, корецептор CD4 или CD8 и CD3. Гетеродимер TCR α/β отвечает за распознавание антигена и перенос сигнала активации через клеточную мембрану совместно с CD3, тогда как сами цепи CD3 передают входящий сигнал адаптерным белкам внутри клетки. Таким образом, перенос TCR α/β цепей дает возможность перенаправить Т клетки на любой нужный антиген.TCR is part of a complex signal transduction mechanism that includes the signal transduction module, the TCR α- and β-chain heterodimer complex, the CD4 or CD8 and CD3 co-receptor. The TCR α/β heterodimer is responsible for antigen recognition and transduction of the activation signal across the cell membrane in association with CD3, while the CD3 chains themselves transmit the incoming signal to adapter proteins within the cell. Thus, the transfer of TCR α/β chains makes it possible to redirect T cells to any desired antigen.

В общих чертах иммунотерапию на основе адоптивного переноса клеток (ACT, АПК) можно определить как форму пассивной иммунизации предварительно сенсибилизированными Т-клетками, которые имплантируют не имеющим иммунитета реципиентам или аутологичному хозяину после ex vivo культивирования клеток от низкого исходного числа клеток до клинически релевантного числа клеток. Типы клеток, которые были использованы в ACT экспериментах, включают лимфокин-активированные киллерные (LAK) клетки (Mule, J.J. et al. (1984) Science 225, 1487-1489; Rosenberg, S.A. et al. (1985) N. Engl. J. Med. 313, 1485-1492), лимфоциты, инфильтрирующие опухоль (TILs) (Rosenberg, S.A. et al. (1994) J. Natl. Cancer Inst. 86, 1159-1166), донорские лимфоциты после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (HSCT), так же как линии или клоны опухолеспецифических Т-клеток (Dudley, М.Е. et al. (2001) J. Immunother. 24, 363-373; Yee, С. et al. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 99, 16168-16173). Было показано, что адоптивный перенос Т-клеток обладает терапевтической активностью против вирусных инфекций человека, таких как CMV. Для адоптивной иммунотерапии меланомы Rosenberg и сотрудники разработали метод ACT, основанный на инфузии культивированных in vitro аутологичных лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль (TILs), выделенных из удаленных опухолей, в сочетании с немиелоаблативной противолимфоцитарной химиотерапией и высокодозной терапией IL2. Клиническое исследование дало частоту объективного ответа ~ 50% пролеченных пациентов, страдающих метастатической меланомой (Dudley, М.Е. et al. (2005) J. Clin. Oncol. 23: 2346-2357).In general terms, adoptive cell transfer immunotherapy (ACT) can be defined as a form of passive immunization with pre-sensitized T cells that are implanted in non-immune recipients or an autologous host after ex vivo cell culture from a low initial cell number to a clinically relevant cell number. . Cell types that have been used in ACT experiments include lymphokine-activated killer (LAK) cells (Mule, J. J. et al. (1984) Science 225, 1487-1489; Rosenberg, S. A. et al. (1985) N. Engl. J Med. 313, 1485-1492), tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) (Rosenberg, S.A. et al. (1994) J. Natl. Cancer Inst. 86, 1159-1166), donor lymphocytes after hematopoietic stem cell transplantation (HSCT ), as well as tumor-specific T cell lines or clones (Dudley, M. E. et al. (2001) J. Immunother. 24, 363-373; Yee, C. et al. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A 99, 16168-16173). Adoptive T cell transfer has been shown to have therapeutic activity against human viral infections such as CMV. For adoptive immunotherapy for melanoma, Rosenberg and co-workers developed the ACT method, based on the infusion of in vitro cultured autologous tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) isolated from resected tumors, in combination with non-myeloablative anti-lymphocyte chemotherapy and high-dose IL2 therapy. A clinical study yielded an objective response rate of ~50% in treated patients suffering from metastatic melanoma (Dudley, M. E. et al. (2005) J. Clin. Oncol. 23: 2346-2357).

Альтернативным методом является адоптивный перенос аутологичных Т-клеток, перепрограммированных для экспрессии опухолереактивного иммунорецептора заданной специфичности в течение кратковременного ex vivo культивирования с последующей реинфузией пациенту (Kershaw М.Н. et al. (2013) Nature Reviews Cancer 13 (8):525-41). Эта стратегия делает ACT применимым к различным распространенным злокачественным опухолям, даже если опухолереактивные Т-клетки отсутствуют у пациента. Поскольку антигенная специфичность Т-клеток находится в состоянии полного покоя на гетеродимерном комплексе α- и β-цепи TCR, перенос клонированных TCR генов в Т-клетки обеспечивает возможность перенаправить их на любой нужный антиген. Следовательно, TCR генная терапия предоставляет заманчивую стратегию разработки антигенспецифической терапии с использованием аутологичных лимфоцитов в качестве метода лечения. Основными преимуществами переноса гена TCR являются получение терапевтических количеств антигенспецифических Т-клеток за несколько дней и возможность вводить специфичности, которые отсутствуют в репертуаре эндогенных TCR пациента. Несколько групп исследователей продемонстрировали, что перенос гена TCR является заманчивой стратегией для того, чтобы перенаправить антигенную специфичность первичных Т-клеток (Morgan, R.A. et al. (2003) J. Immunol. 171, 3287-3295; Cooper, L.J. et al. (2000) J. Virol. 74, 8207-8212; Fujio, K. et al. (2000) J. Immunol. 165, 528-532; Kessels, H.W. et al. (2001) Nat. Immunol. 2, 957-961; Dembic, Z. et al. (1986) Nature 320, 232-238). Возможность осуществления генной терапии с использованием TCR у людей была впервые продемонстрирована Rosenberg и его группой в клинических испытаниях по лечению злокачественной меланомы. Адоптивный перенос аутологичных лимфоцитов, трансдуцированных ретровирусной трансдукцией с использованием меланома/меланоцит антигенспецифических TCR, привел в результате к регрессии рака у до 30% пролеченных больных меланомой (Morgan, R.A. et al. (2006) Science 314, 126-129; Johnson, L.A. et al. (2009) Blood 114, 535-546). За прошедшее время клинические исследования генной терапии с использованием TCR были также распространены на многие различные антигены, нацеленные на раковые заболевания, отличные от меланомы (Park, T.S. et al., (2011) Trends Biotechnol. 29, 550-557).An alternative method is the adoptive transfer of autologous T cells reprogrammed to express a tumor-reactive immunoreceptor of a given specificity during short-term ex vivo culture followed by reinfusion into the patient (Kershaw M.H. et al. (2013) Nature Reviews Cancer 13(8):525-41 ). This strategy makes ACT applicable to various common malignant tumors, even if tumor-reactive T cells are not present in the patient. Since the antigenic specificity of T cells is completely at rest on the heterodimeric complex of TCR α- and β-chain, the transfer of cloned TCR genes to T cells provides the ability to redirect them to any desired antigen. Therefore, TCR gene therapy provides an attractive strategy for the development of antigen-specific therapy using autologous lymphocytes as a treatment modality. The main advantages of TCR gene transfer are the production of therapeutic amounts of antigen-specific T cells in a few days and the ability to introduce specificities that are not in the patient's endogenous TCR repertoire. Several groups of investigators have demonstrated that TCR gene transfer is a tempting strategy to redirect the antigenic specificity of primary T cells (Morgan, R.A. et al. (2003) J. Immunol. 171, 3287-3295; Cooper, L.J. et al. ( 2000) J. Virol 74, 8207-8212; Fujio, K. et al. (2000) J. Immunol. 165, 528-532; Kessels, H. W. et al. (2001) Nat. Immunol. 2, 957-961 ; Dembic, Z. et al (1986) Nature 320, 232-238). The possibility of implementing gene therapy using TCR in humans was first demonstrated by Rosenberg and his group in clinical trials for the treatment of malignant melanoma. Adoptive transfer of autologous lymphocytes transduced by retroviral transduction using melanoma/melanocyte antigen-specific TCRs resulted in cancer regression in up to 30% of treated melanoma patients (Morgan, R.A. et al. (2006) Science 314, 126-129; Johnson, L.A. et al (2009) Blood 114, 535-546). Since then, TCR gene therapy clinical trials have also been extended to many different antigens targeting cancers other than melanoma (Park, T.S. et al., (2011) Trends Biotechnol. 29, 550-557).

Применение методов генной инженерии для включения в Т-клетки нацеленных на антиген рецепторов заданной специфичности значительно расширило потенциальные возможности ACT. Химерные антигенные рецепторы (CARs) представляют собой тип нацеленного на антиген рецептора, состоящего из внутриклеточных сигнальных доменов Т-клеточного рецептора, связанных с экстрацеллюлярными антиген-связывающими доменами, чаще всего одноцепочечными вариабельными фрагментами (scFv's) моноклональных антител. CARs непосредственно распознают антигены клеточной поверхности, независимо от МНС-опосредованной презентации, что позволяет применять единственную конструкцию рецептора, специфическую к любому данному антигену, у всех пациентов. Исходные CARs связывали домены антиген-распознающие домены с CD3ζ цепью активации комплекса Т-клеточного рецептора (TCR). Последующие итерации CAR включали вторичные костимулирующие сигналы вместе с CD3ζ, включающие внутриклеточные домены из CD28 или различные молекулы семейства TNF рецепторов, такие как 4-1ВВ (CD137) и ОХ40 (CD134). Далее, рецепторы третьего поколения включают два костимулирующих сигнала помимо CD3ζ, обычно из CD28 и 4-1ВВ. CARs второго и третьего поколения кардинально повышали противоопухолевую эффективность in vitro и in vivo (Zhao et al., (2009) J. Immunol., (183) 5563-5574), в некоторых случаях стимулируя полную ремиссию у пациентов с запущенным раковым заболеванием (Porter et al., (2011) N. Engl. J. Med., (365) 725-733).The use of genetic engineering techniques to incorporate antigen-targeted receptors of given specificity into T cells has greatly expanded the potential of ACT. Chimeric antigen receptors (CARs) are a type of antigen-targeted receptor consisting of intracellular T-cell receptor signaling domains coupled to extracellular antigen-binding domains, most commonly single-chain variable fragments (scFv's) of monoclonal antibodies. CARs directly recognize cell surface antigens, independent of MHC-mediated presentation, allowing a single receptor construct specific for any given antigen to be used in all patients. The parent CARs linked the antigen-recognition domains to the CD3ζ activation chain of the T-cell receptor (TCR) complex. Subsequent iterations of CAR included secondary costimulatory signals along with CD3ζ, including intracellular domains from CD28 or various TNF receptor family molecules such as 4-1BB (CD137) and OX40 (CD134). Further, third generation receptors include two co-stimulatory signals besides CD3ζ, typically from CD28 and 4-1BB. Second and third generation CARs dramatically increased in vitro and in vivo antitumor efficacy (Zhao et al., (2009) J. Immunol., (183) 5563-5574), in some cases inducing complete remission in patients with advanced cancer (Porter et al., (2011) N. Engl. J. Med., (365) 725-733).

Классический CAR состоит из фрагмента антигенспецифического одноцепочечного антитела (scFv), связанного с трансмембранным и сигнальным доменом, таким как CD3ζ. После введения в Т-клетки он экспрессируется в виде мембраносвязанного белка и индуцирует иммунные реакции при связывании со своим распознанным антигеном (Eshhar et al., (1993) PNAS, (90) 720-724). Индуцированный антигенспецифический иммунный ответ обусловливает активацию цитотоксических CD8+ Т-клеток, что в свою очередь приводит к эрадикации клеток, экспрессирующих специфический антиген, таких как опухолевые клетки или инфицированные вирусом клетки, экспрессирующие специфический антиген. Однако эти классические конструкции CAR не активируют / стимулируют Т-клетки посредством использования их эндогенного CD3 комплекса, который обычно является существенно важным для активации Т-клеток. Благодаря слиянию антигенсвязывающего домена с CD3ζ активация Т-клеток индуцируется с помощью биохимического "проскальзывания" (Aggen et al., (2012) Gene Therapy, (19) 365-374). Эта нефизиологическая активация Т-клеток представляет риск для пациента, проходящего лечение таким способом, так как сверхактивация Т-клеток может привести к нежелательным побочным эффектам. Например, вследствие экспрессии CAR наблюдалась in vitro продолжительная базальная активация 'рекомбинантных' Т-клеток ("тоническая передача сигнала"), которая привела к повышенной аккумуляции ингибирующих молекул, таких как LAG-3, TIM-3 и PD-1, на поверхности экспрессирующих рекомбинантные CAR Т-клеток, что в свою очередь имело следствием преждевременно истощенные Т-клетки, а это в дальнейшем оказывало сильное негативное воздействие на ответ на опухолевые клетки in vivo (Long et al., (2015) Nat. Med., (21) 581-590). Эта побочная реакция связана с нерегулярной кластеризацией scFv-фрагментов с помощью каркасных остатков этого антитела. Кроме того, хотя классические конструкции CAR данного типа были успешно испытаны против различных неоплазий, таких как лейкоз (Porter et al., (2011) N. Engl. J. Med., (365) 725-733), они также имели следствием смертельные аутоиммунные заболевания вследствие базальной экспрессии целевого антигена (целевого опухолевого антигена) в здоровых тканях (целенаправленная/внеопухолевая реакция, on-target/off-tumor-reaction; Morgan et al., (2010) Mol Ther., (18) 843-51).The classic CAR consists of an antigen-specific single chain antibody (scFv) fragment associated with a transmembrane and signaling domain such as CD3ζ. After introduction into T cells, it is expressed as a membrane-bound protein and induces immune responses when bound to its recognized antigen (Eshhar et al., (1993) PNAS, (90) 720-724). The induced antigen-specific immune response causes the activation of cytotoxic CD8+ T cells, which in turn leads to the eradication of cells expressing the specific antigen, such as tumor cells or virus-infected cells expressing the specific antigen. However, these classical CAR constructs do not activate/stimulate T cells through the use of their endogenous CD3 complex, which is usually essential for T cell activation. By fusion of the antigen-binding domain to CD3ζ, T cell activation is induced by biochemical slippage (Aggen et al., (2012) Gene Therapy, (19) 365-374). This non-physiological T cell activation poses a risk to the patient treated in this manner, as over-activation of T cells can lead to unwanted side effects. For example, due to the expression of CAR, a prolonged basal activation of 'recombinant' T cells ("tonic signaling") was observed in vitro, which led to an increased accumulation of inhibitory molecules such as LAG-3, TIM-3 and PD-1 on the surface of expressing recombinant CAR T cells, which in turn resulted in prematurely depleted T cells, and this further had a strong negative impact on the response to tumor cells in vivo (Long et al., (2015) Nat. Med., (21) 581-590). This side reaction is associated with irregular clustering of scFv fragments with the frame residues of this antibody. Furthermore, while classic CAR constructs of this type have been successfully tested against various neoplasias such as leukemia (Porter et al., (2011) N. Engl. J. Med., (365) 725-733), they have also resulted in fatal autoimmune diseases due to basal expression of a target antigen (tumor target antigen) in healthy tissues (on-target/off-tumor-reaction; Morgan et al., (2010) Mol Ther., (18) 843-51) .

Альтернативным методом, в котором активация Т-клетки происходит по более физиологическому механизму, заключается в предоставлении аналогичного одноцепочечного- TCR (scTv)- фрагмента, слитого с Cβ константным доменом, полученным из Т-клеточного рецептора (TCR), и его коэкспрессия с Сα константным доменом, происходящим из TCR (Voss et al., (2010) Blood, (115) 5154-5163), последним, который рекрутируется в незаменимый эндогенный CD3ζ гомодимер (Call et al., (2002) Cell, (111) 967-79.). Однако, для того, чтобы эти конструкции действовали как активаторы иммунной системы, было принципиально важно, чтобы их константные домены происходили из мышиных TCRs или необходимо ввести остатки мышиных последовательностей (Cohen et al., (2006) Cancer Res., (66) 8878-86; Bialer et al., (2010) J. Immunol. (184) 6232-41), чтобы осуществить спаривание цепей между scTCR и Сα. Тот факт, что эти конструкции для наличия функциональности должны иметь ксеногенные последовательности, повышает риск того, что иммунная система будет им противодействовать при введении и снижать или сводить к нулю их терапевтическую эффективность.An alternative method, in which T cell activation follows a more physiological mechanism, is to present a similar single-stranded TCR (scTv) fragment fused to the Cβ constant domain derived from the T cell receptor (TCR) and co-express it with the Cα constant TCR-derived domain (Voss et al., (2010) Blood, (115) 5154-5163), the last to be recruited into the essential endogenous CD3ζ homodimer (Call et al., (2002) Cell, (111) 967-79 .). However, for these constructs to act as immune system activators, it was critical that their constant domains be derived from murine TCRs or that murine sequence residues be introduced (Cohen et al., (2006) Cancer Res., (66) 8878- 86; Bialer et al., (2010) J. Immunol.(184) 6232-41) to effect chain pairing between scTCR and Cα. The fact that these constructs must have xenogeneic sequences to be functional increases the risk that the immune system will antagonize them when administered and reduce or nullify their therapeutic efficacy.

Следовательно, существует необходимость в альтернативных рекомбинантных антигенных рецепторах, при этом, например, рецептор, после связывания антигена, обладает достаточной способностью активировать Т-клетку, в которой он экспрессируется нормальным физиологическим способом с использованием комплекса эндогенного CD3 и, необязательно, без необходимости присутствия каких-либо аминокислотных последовательностей нечеловеческого происхождения, по меньшей мере в домене передачи сигнала антигенного рецептора, которые могли бы вызывать нежелательный иммунный ответ на сам рекомбинантный антигенный рецептор.Therefore, there is a need for alternative recombinant antigen receptors, wherein, for example, the receptor, after antigen binding, has a sufficient ability to activate a T cell in which it is expressed in a normal physiological way using the endogenous CD3 complex and, optionally, without the need for the presence of any or amino acid sequences of non-human origin, at least in the signal transduction domain of the antigen receptor, which could elicit an undesirable immune response against the recombinant antigen receptor itself.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Настоящее изобретение относится к рекомбинантным антигенным рецепторам, имеющим по меньшей мере два сайта связывания. Антигенные рецепторы содержат две пептидных цепи. Каждая пептидная цепь содержит по меньшей мере два домена, помимо вариабельной области цепи Т-клеточного рецептора, или ее участка, и домена передачи сигнала от иммунорецептора, при этом каждый из двух доменов на одной пептидной цепи образует антигенсвязывающий сайт с одним из доменов на другой пептидной цепи. Согласно одному варианту антигенный рецептор по изобретению имеет структуру Т-клеточного рецептора, в котором его цепи, каждая, содержат указанные по меньшей мере два домена, образующие антигенсвязывающие сайты, предпочтительно, на N-конце цепей Т-клеточного рецептора.The present invention relates to recombinant antigen receptors having at least two binding sites. Antigenic receptors contain two peptide chains. Each peptide chain contains at least two domains, in addition to the T-cell receptor chain variable region, or portion thereof, and the immunoreceptor signal transduction domain, with each of the two domains on one peptide chain forming an antigen-binding site with one of the domains on the other peptide chain. chains. According to one embodiment, the antigen receptor of the invention has the structure of a T-cell receptor, wherein its chains each contain said at least two domains forming antigen-binding sites, preferably at the N-terminus of the T-cell receptor chains.

Согласно одному аспекту настоящее изобретение относится к антигенному рецептору, который содержит первую пептидную цепь и вторую пептидную цепь, причем первая пептидная цепь содержит первый домен, второй домен, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть, и домен передачи сигнала от иммунорецептора; вторая пептидная цепь содержит первый домен, второй домен, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть, и домен передачи сигнала от иммунорецептора; при этом первый домен из первой пептидной цепи совместно с одним из доменов из второй пептидной цепи образует первый антигенсвязывающий сайт, а второй домен из первой пептидной цепи совместно с другим доменом из второй пептидной цепи образует второй антигенсвязывающий сайт. В антигенном рецепторе согласно данному аспекту домены, образующие соответствующие антигенсвязывающие сайты, предпочтительно, расположены в разных пептидных цепях. Таким образом, антигенсвязывающие сайты образуются в результате межмолекулярного взаимодействия доменов.In one aspect, the present invention relates to an antigen receptor that comprises a first peptide chain and a second peptide chain, the first peptide chain comprising a first domain, a second domain, a T cell receptor chain variable region or a portion thereof, and an immunoreceptor signal transduction domain; the second peptide chain contains the first domain, the second domain, the variable region of the T-cell receptor chain or part thereof, and the immunoreceptor signal transduction domain; wherein the first domain from the first peptide chain, together with one of the domains from the second peptide chain, forms the first antigen-binding site, and the second domain from the first peptide chain, together with another domain from the second peptide chain, forms the second antigen-binding site. In an antigen receptor according to this aspect, the domains forming the respective antigen-binding sites are preferably located on different peptide chains. Thus, antigen-binding sites are formed as a result of intermolecular interaction of domains.

Согласно одному варианту первый и/или второй домены, каждый, содержат вариабельную область цепи иммуноглобулина, или вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора, или участок вариабельной области.In one embodiment, the first and/or second domains each comprise an immunoglobulin chain variable region, or a T cell receptor chain variable region, or a portion of a variable region.

Согласно одному варианту один из доменов, образующих первый антигенсвязывающий сайт, содержит вариабельную область тяжелой цепи иммуноглобулина со специфичностью к антигену или ее участок, а другой домен, образующий первый антигенсвязывающий сайт, содержит вариабельную область легкой цепи иммуноглобулина со специфичностью к антигену или ее участок. Согласно одному варианту один из доменов, образующих второй антигенсвязывающий сайт, содержит вариабельную область тяжелой цепи иммуноглобулина со специфичностью к антигену или ее участок, а другой домен, образующий второй антигенсвязывающий сайт, содержит вариабельную область легкой цепи иммуноглобулина со специфичностью к антигену или ее участок.In one embodiment, one of the domains forming the first antigen binding site comprises an immunoglobulin heavy chain variable region with antigen specificity or a portion thereof, and the other domain forming the first antigen binding site comprises an immunoglobulin heavy chain variable region with antigen specificity or a portion thereof. In one embodiment, one of the domains forming the second antigen binding site comprises an immunoglobulin heavy chain variable region with antigen specificity or a portion thereof, and the other domain forming the second antigen binding site comprises an immunoglobulin light chain variable region with antigen specificity or a portion thereof.

Согласно одному варианту первый домен из первой пептидной цепи содержит вариабельную область тяжелой цепи иммуноглобулина со специфичностью к антигену или ее часть и домен из второй пептидной цепи, образующий антигенсвязывающий сайт с первым доменом первой пептидной цепи, содержит вариабельную область легкой цепи иммуноглобулина со специфичностью к антигену или ее часть. Согласно одному варианту второй домен из первой пептидной цепи содержит вариабельную область тяжелой цепи иммуноглобулина со специфичностью к антигену или ее часть, а домен из второй пептидной цепи, образующей антигенсвязывающий сайт со вторым доменом из первой пептидной цепи, содержит вариабельную область легкой цепи иммуноглобулина со специфичностью к антигену или ее часть.In one embodiment, the first domain of the first peptide chain comprises an immunoglobulin heavy chain variable region with antigen specificity, or a portion thereof, and the domain of the second peptide chain, forming an antigen-binding site with the first domain of the first peptide chain, comprises an immunoglobulin light chain variable region with antigen specificity, or part of it. In one embodiment, the second domain from the first peptide chain comprises an immunoglobulin heavy chain variable region with antigen specificity or a portion thereof, and the domain from the second peptide chain forming an antigen-binding site with the second domain from the first peptide chain comprises an immunoglobulin light chain variable region with specificity for antigen or part of it.

Согласно одному варианту первый и второй домены из первой пептидной цепи, каждый, содержат вариабельную область тяжелой цепи иммуноглобулина или ее часть; и первый и второй домены из второй пептидной цепи, каждый, содержат вариабельную область легкой цепи иммуноглобулина или ее часть.In one embodiment, the first and second domains of the first peptide chain each comprise an immunoglobulin heavy chain variable region or a portion thereof; and the first and second domains of the second peptide chain each contain an immunoglobulin light chain variable region or a portion thereof.

Согласно одному варианту N-концевой домен из первой пептидной цепи совместно с N-концевым доменом из второй пептидной цепи образует антигенсвязывающий сайт; и С-концевой домен из первой пептидной цепи совместно с С-концевым доменом из второй пептидной цепи образует антигенсвязывающий сайт.In one embodiment, the N-terminal domain from the first peptide chain, together with the N-terminal domain from the second peptide chain, forms an antigen-binding site; and the C-terminal domain from the first peptide chain together with the C-terminal domain from the second peptide chain forms an antigen-binding site.

Согласно одному варианту N-концевой домен из первой пептидной цепи совместно с С-концевым доменом из второй пептидной цепи образует антигенсвязывающий сайт; и С-концевой домен из первой пептидной цепи совместно с N-концевым доменом из второй пептидной цепи образует антигенсвязывающий сайт.In one embodiment, the N-terminal domain from the first peptide chain, together with the C-terminal domain from the second peptide chain, forms an antigen-binding site; and the C-terminal domain from the first peptide chain together with the N-terminal domain from the second peptide chain forms an antigen-binding site.

В одном варианте антигенных рецепторов по изобретению домен передачи сигнала от иммунорецептора содержит константную или консервативную область цепи Т-клеточного рецептора или константную или консервативную область Fc цепи иммунного рецептора или часть константной или консервативной области. В одном варианте антигенных рецепторов по изобретению (i) первая пептидная цепь содержит вариабельную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее часть и константную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее часть, а вторая пептидная цепь содержит вариабельную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее часть и константную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее часть, или (ii) первая пептидная цепь содержит вариабельную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее часть и константную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее часть, а вторая пептидная цепь содержит вариабельную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее часть и константную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее часть. Согласно этому варианту вариабельная область альфа цепи Т клеточного рецептора или ее часть и константная область альфа цепи Т клеточного рецептора или ее часть соответствует или по существу соответствует альфа цепи Т-клеточного рецептора, а вариабельная область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее часть и константная область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее часть соответствует или по существу соответствует бета цепи Т-клеточного рецептора, предпочтительно, того же Т-клеточного рецептора, из которого происходит альфа цепь Т-клеточного рецептора.In one embodiment of the antigen receptors of the invention, the immunoreceptor signaling domain comprises a T cell receptor chain constant or conserved region, or an immune receptor chain constant or conserved region, or a portion of a constant or conserved region. In one embodiment of the antigen receptors of the invention, (i) the first peptide chain comprises the T cell receptor alpha chain variable region or a portion thereof and the T cell receptor alpha chain constant region or portion thereof, and the second peptide chain comprises the T cell receptor beta chain variable region. or a portion thereof and a T cell receptor beta chain constant region or portion thereof, or (ii) the first peptide chain comprises a T cell receptor beta chain variable region or portion thereof and a T cell receptor beta chain constant region or portion thereof, and the second peptide chain comprises a T cell receptor alpha chain variable region or a portion thereof and a T cell receptor alpha chain constant region or a portion thereof. According to this variant, the variable region of the alpha chain of the T cell receptor or part thereof and the constant region of the alpha chain of the T cell receptor or part of it corresponds or essentially corresponds to the alpha chain of the T cell receptor, and the variable region of the beta chain of the T cell receptor or its part and constant the T cell receptor beta chain region or portion thereof corresponds or substantially corresponds to the T cell receptor beta chain, preferably the same T cell receptor from which the T cell receptor alpha chain is derived.

Домены, образующие антигенсвязывающие сайты, предпочтительно, сливаются по N-концу цепей, необязательно разделенных линкером.The domains forming the antigen-binding sites are preferably confluent at the N-terminus of the chains, optionally separated by a linker.

Согласно одному варианту антигенных рецепторов по изобретению вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть, и/или домен передачи сигнала от иммунорецептора, такой как константная область Т-клеточного рецептора или ее часть, являются последовательностями человеческого происхождения. Так, цепь Т-клеточного рецептора, которой может соответствовать или по существу соответствовать вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть и константная область Т-клеточного рецептора или ее часть, может быть человеческого происхождения.In one embodiment of the antigen receptors of the invention, the T cell receptor chain variable region, or portion thereof, and/or the immunoreceptor signal transduction domain, such as the T cell receptor constant region, or portion thereof, are sequences of human origin. Thus, the T-cell receptor chain that the T-cell receptor chain variable region or portion thereof and the T-cell receptor constant region or portion thereof may correspond or substantially correspond may be of human origin.

Согласно одному варианту антигенный рецептор по изобретению содержит (а) линкер(ы), связывающий(-ие) домены антигенного рецептора. Согласно одному варианту антигенный рецептор по изобретению содержит один или более линкеров между доменами, образующими антигенсвязывающие сайты, и/или между доменами, образующими антигенсвязывающие сайты, и вариабельными областями цепи Т-клеточного рецептора или ее части. Линкер может представлять собой произвольную аминокислотную последовательность любой протяженности при условии, что он не нарушает функции антигенного рецептора, такие, как способность антигенного рецептора связывать антиген или ассоциироваться с эндогенным CD3 комплексом, или нарушать способность антигенного рецептора стимулировать иммунный ответ на связывание антигена.In one embodiment, the antigen receptor of the invention comprises (a) linker(s) that bind(s) domains of the antigen receptor. In one embodiment, the antigen receptor of the invention comprises one or more linkers between antigen-binding site-forming domains and/or between antigen-binding site-forming domains and variable regions of the T-cell receptor chain or a portion thereof. The linker may be an arbitrary amino acid sequence of any length, provided that it does not interfere with the functions of the antigen receptor, such as the ability of the antigen receptor to bind antigen or associate with the endogenous CD3 complex, or interfere with the ability of the antigen receptor to stimulate an immune response to antigen binding.

В соответствии с одним вариантом антигенных рецепторов по изобретению первый и второй антигенсвязывающие сайты связываются с одним и тем же антигеном или с разными антигенами. В одном варианте антигенных рецепторов по изобретению первый и второй антигенсвязывающие сайты связываются с различными эпитопами на одном и том же антигене. Соответственно, хотя домены, образующие первый антигенсвязывающий сайт, предпочтительно происходят из одного и того же иммуноглобулина, и домены, образующие второй антигенсвязывающий сайт, предпочтительно происходят из одного и того же иммуноглобулина, домены, образующие первый антигенсвязывающий сайт, и домены, образующие второй антигенсвязывающий сайт, получают из одного и того же иммуноглобулина или из разных иммуноглобулинов, причем указанные различные иммуноглобулины связываются с одним и тем же антигеном или с разными антигенами.According to one embodiment of the antigen receptors of the invention, the first and second antigen binding sites bind to the same antigen or to different antigens. In one embodiment of the antigen receptors of the invention, the first and second antigen binding sites bind to different epitopes on the same antigen. Accordingly, although the domains forming the first antigen binding site are preferably derived from the same immunoglobulin and the domains forming the second antigen binding site are preferably derived from the same immunoglobulin, the domains forming the first antigen binding site and the domains forming the second antigen binding site , are derived from the same immunoglobulin or from different immunoglobulins, wherein said different immunoglobulins bind to the same antigen or to different antigens.

Согласно одному варианту антиген представляет собой антиген, специфический для конкретного заболевания, предпочтительно, опухолевый антиген. Согласно одному варианту антиген экспрессируется на поверхности клетки.In one embodiment, the antigen is a disease specific antigen, preferably a tumor antigen. In one embodiment, the antigen is expressed on the cell surface.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к пептидной цепи антигенных рецепторов по изобретению. Согласно одному варианту настоящее изобретение относится к пептидной цепи, содержащей первый и второй домен, каждый из которых содержит вариабельную область тяжелой цепи иммуноглобулина или ее часть или каждый содержит вариабельную область легкой цепи иммуноглобулина или ее часть, и при этом пептидная цепь содержит далее вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть и домен передачи сигнала от иммунорецептора, такой как константная область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть. Дополнительные варианты пептидных цепей по изобретению описаны в данной заявке для антигенных рецепторов по изобретению.In one aspect, the present invention provides an antigen receptor peptide chain of the invention. In one embodiment, the present invention provides a peptide chain comprising a first and a second domain, each comprising an immunoglobulin heavy chain variable region or a portion thereof, or each comprising an immunoglobulin light chain variable region or a portion thereof, and wherein the peptide chain further comprises an immunoglobulin heavy chain variable region a T cell receptor, or a portion thereof; and an immunoreceptor signal transduction domain, such as a T cell receptor chain constant region, or a portion thereof. Additional variants of the peptide chains of the invention are described herein for the antigen receptors of the invention.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к клетке, в частности, к иммунной эффекторной клетке, такой как Т-клетка, генетически модифицированная для экспрессии антигенного рецептора по изобретению. В одном аспекте настоящее изобретение относится к клетке, в частности, к иммунной эффекторной клетке, такой как Т-клетка, экспрессирующая первую пептидную цепь, вторую пептидную цепь или как первую, так и вторую пептидные цепи антигенного рецептора по изобретению, или экспрессирующая пептидную цепь по изобретению. Дополнительные варианты клетки или 'рекомбинантной' клетки по изобретению описаны в настоящей заявке для антигенных рецепторов по изобретению или пептидных цепей по изобретению.In one aspect, the present invention provides a cell, in particular an immune effector cell, such as a T cell, genetically modified to express an antigen receptor of the invention. In one aspect, the present invention relates to a cell, in particular, to an immune effector cell, such as a T cell expressing the first peptide chain, the second peptide chain, or both the first and second peptide chains of the antigen receptor of the invention, or expressing the peptide chain according to invention. Additional variants of the cell or 'recombinant' cell of the invention are described herein for the antigen receptors of the invention or the peptide chains of the invention.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения клетки, экспрессирующей антигенный рецептор по изобретению, включающий: (а) предоставление клетки; (b) предоставление первой генетической конструкции, кодирующей первую пептидную цепь антигенного рецептора по изобретению; (с) предоставление второй генетической конструкции, кодирующей вторую пептидную цепь антигенного рецептора по изобретению; (d) введение первой и второй генетической конструкции в клетку; и (е) обеспечение возможности экспрессии конструкций в клетке. Согласно одному варианту настоящее изобретение относится к способу получения клетки, экспрессирующей антигенный рецептор, причем этот рецептор содержит первую пептидную цепь и вторую пептидную цепь, включающему: (а) предоставление клетки; (b) предоставление первой генетической конструкции, кодирующей первую пептидную цепь, содержащую первый домен, второй домен, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть, и домен передачи сигнала иммуносупрессора; (с) предоставление второй генетической конструкции, кодирующей вторую пептидную цепь, содержащую по меньшей мере первый домен, второй домен, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть, и домен передачи сигнала от иммунорецептора; (d) введение первой и второй генетической конструкции в клетку; и (е) обеспечение возможности экспрессии конструкций в клетке; причем первый домен из первой пептидной цепи способен образовывать, совместно с одним из доменов из второй пептидной цепи, первый антигенсвязывающий сайт, а второй домен из первой пептидной цепи способен образовывать, совместно с другим доменом из второй пептидной цепи, второй антигенсвязывающий сайт. Согласно одному варианту способов по изобретению экспрессия антигенного рецептора осуществляется на поверхности клетки. В одном варианте способов по изобретению первая пептидная цепь и вторая пептидная цепь предоставляются в единой генетической конструкции. В одном варианте способов по изобретению клетка является человеческой клеткой. В одном варианте способов по изобретению генетические конструкции содержат ДНК и/или РНК. Другие варианты способов по изобретению соответствуют способам, описанным в настоящей заявке для антигенных рецепторов по изобретению.In one aspect, the present invention relates to a method for obtaining a cell expressing an antigen receptor of the invention, comprising: (a) providing the cell; (b) providing a first genetic construct encoding a first antigen receptor peptide chain of the invention; (c) providing a second genetic construct encoding a second antigen receptor peptide chain of the invention; (d) introducing the first and second genetic constructs into the cell; and (e) enabling expression of the constructs in the cell. According to one embodiment, the present invention relates to a method for obtaining a cell expressing an antigen receptor, the receptor comprising a first peptide chain and a second peptide chain, comprising: (a) providing the cell; (b) providing a first genetic construct encoding a first peptide chain comprising a first domain, a second domain, a T cell receptor chain variable region or a portion thereof, and an immunosuppressant signal transduction domain; (c) providing a second genetic construct encoding a second peptide chain comprising at least a first domain, a second domain, a T cell receptor chain variable region or portion thereof, and an immunoreceptor signal transduction domain; (d) introducing the first and second genetic constructs into the cell; and (e) enabling expression of the constructs in the cell; moreover, the first domain from the first peptide chain is able to form, together with one of the domains from the second peptide chain, the first antigen-binding site, and the second domain from the first peptide chain is able to form, together with another domain from the second peptide chain, the second antigen-binding site. In one embodiment of the methods of the invention, expression of the antigen receptor occurs on the cell surface. In one embodiment of the methods of the invention, the first peptide chain and the second peptide chain are provided in a single genetic construct. In one embodiment of the methods of the invention, the cell is a human cell. In one embodiment of the methods of the invention, the genetic constructs comprise DNA and/or RNA. Other variants of the methods according to the invention correspond to the methods described in this application for antigen receptors according to the invention.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к 'рекомбинантной' клетке, в частности, к иммунной эффекторной клетке, такой как Т клетка, полученной способами по изобретению, для получения клетки, экспрессирующей антигенный рецептор. Другие варианты 'рекомбинантной' клетки по изобретению соответствуют описанным в настоящей заявке для антигенных рецепторов по изобретению или в способах получения клетки, экспрессирующей антигенный рецептор по изобретению.In one aspect, the present invention relates to a 'recombinant' cell, in particular an immune effector cell, such as a T cell, obtained by the methods of the invention, to obtain a cell expressing an antigen receptor. Other variants of the 'recombinant' cell of the invention are as described herein for the antigen receptors of the invention or methods for producing a cell expressing the antigen receptor of the invention.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к нуклеиновой кислоте, например, к ДНК или РНК, кодирующей первую пептидную цепь, вторую пептидную цепь, или как первую, так и вторую пептидную цепь антигенного рецептора по изобретению или кодирующие пептидную цепь по изобретению. Другие варианты нуклеиновой кислоты по изобретению соответствуют вариантам нуклеиновой кислоты по настоящему описанию для антигенных рецепторов по изобретению или пептидных цепей по изобретению.In one aspect, the present invention provides a nucleic acid, such as DNA or RNA, encoding a first peptide chain, a second peptide chain, or both the first and second peptide chains of an antigen receptor of the invention, or encoding a peptide chain of the invention. Other nucleic acid variants of the invention correspond to the nucleic acid variants of the invention for antigen receptors of the invention or peptide chains of the invention.

Настоящее изобретение в общем охватывает лечение заболеваний путем таргетирования клеток, экспрессирующих один или более антигенов на поверхности клеток, например, больных клеток, экспрессирующих один или более специфических для конкретной болезни антигенов на клеточной поверхности, в частности, раковых клеток, экспрессирующих один или более опухолевых антигенов на поверхности клеток, с помощью антигенных рецепторов по изобретению. Способы предусматривают селективную эрадикацию клеток, которые экспрессируют на своей поверхности один или более антигенов, тем самым минимизируя побочное действие на нормальные клетки, не экспрессирующие антиген(-ы). Согласно одному варианту вводят Т-клетки, модифицированные для экспрессии антигенного рецептора по изобретению, таргетирующего клетки посредством связывания с антигеном(-ами). Т-клетки способны распознавать больные клетки, экспрессирующие антиген(-ы) на поверхности клеток, приводя в результате к эрадикации больных клеток. Согласно одному варианту популяция клеток-мишеней или ткань-мишень представляют собой опухолевые клетки или опухолевую ткань.The present invention generally encompasses the treatment of diseases by targeting cells expressing one or more antigens on the cell surface, e.g., diseased cells expressing one or more disease-specific antigens on the cell surface, in particular cancer cells expressing one or more tumor antigens. on the surface of cells, using antigen receptors according to the invention. The methods involve selective eradication of cells that express one or more antigens on their surface, thereby minimizing side effects on normal cells that do not express the antigen(s). In one embodiment, T cells modified to express an antigen receptor of the invention targeting cells by binding to antigen(s) are administered. T cells are able to recognize diseased cells expressing antigen(s) on the cell surface, resulting in the eradication of diseased cells. In one embodiment, the target cell population or target tissue is tumor cells or tumor tissue.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей антигенный рецептор по изобретению, рекомбинантную клетку по изобретению или нуклеиновую кислоту по изобретению и фармацевтически приемлемый носитель. Фармацевтическая композиция по изобретению может применяться в качестве лекарственного средства, в частности для лечения заболевания, такого как рак, характеризующегося экспрессией одного или более антигенов, которые связываются с антигенным рецептором по изобретению, например, таким как один или более опухолевых антигенов.In one aspect, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising an antigen receptor of the invention, a recombinant cell of the invention, or a nucleic acid of the invention, and a pharmaceutically acceptable carrier. The pharmaceutical composition of the invention can be used as a medicine, in particular for the treatment of a disease, such as cancer, characterized by the expression of one or more antigens that bind to an antigen receptor of the invention, such as, for example, one or more tumor antigens.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу лечения заболевания, такого как рак, включающему введение субъекту терапевтически эффективного количества фармацевтической композиции по изобретению, причем заболевание характеризуется экспрессией по меньшей мере одного антигена, такого как опухолевый антиген, который связывается антигенным рецептором.In one aspect, the present invention relates to a method of treating a disease, such as cancer, comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition of the invention, wherein the disease is characterized by the expression of at least one antigen, such as a tumor antigen that binds to an antigen receptor.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу лечения субъекта, у которого наблюдается заболевание, нарушение или патологическое состояние, ассоциированное с экспрессией или с повышенной экспрессией по меньшей мере одного антигена, причем способ включает введение субъекту Т-клеток, генетически модифицированных для экспрессии антигенного рецептора по изобретению, нацеленного по меньшей мере на один антиген. Согласно одному варианту заболевание, нарушение или патологическое состояние представляет собой рак. Согласно одному варианту Т-клетки могут быть аутологичными, гомологичными или сингенными для субъекта.In one aspect, the present invention relates to a method of treating a subject who has a disease, disorder or pathological condition associated with the expression or overexpression of at least one antigen, the method comprising administering to the subject T cells genetically modified to express an antigen receptor at of the invention targeting at least one antigen. In one embodiment, the disease, disorder or condition is cancer. In one embodiment, the T cells may be autologous, homologous, or syngeneic to the subject.

Согласно одному варианту настоящего изобретения антигенный рецептор связывается только с одним антигеном (например, будучи моноспецифическим и распознающим один и тот же эпитоп или будучи биспецифическим или мультиспецифическим и распознающим разные эпитопы на одном и том же антигене) или связывается с различными антигенами, в частности, с двумя различными антигенами.In one embodiment of the present invention, the antigen receptor binds to only one antigen (for example, being monospecific and recognizing the same epitope, or being bispecific or multispecific and recognizing different epitopes on the same antigen) or binds to different antigens, in particular to two different antigens.

Согласно одному варианту всех аспектов данного изобретения способ лечения также включает взятие образца клеток от субъекта, причем образец содержит Т-клетки или предшественники Т-клеток, и трансфицирование клеток с использованием нуклеиновой кислоты, кодирующей антигенный рецептор по изобретению, для предоставления Т-клеток, генетически модифицированных для экспрессии антигенного рецептора. Согласно одному варианту всех аспектов изобретения Т-клетки, генетически модифицированные для экспрессии антигенного рецептора, стабильно или транзиторно трансфицированы с использованием нуклеиновой кислоты, кодирующей антигенный рецептор. Таким образом, нуклеиновая кислота, кодирующая антигенный рецептор, является интегрированной или неинтегрированной в геном Т-клеток. Согласно одному варианту всех аспектов изобретения Т-клетки и/или образец клеток взяты от субъекта, которому вводятся Т-клетки, генетически модифицированные для экспрессии антигенного рецептора. Согласно одному варианту всех аспектов изобретения Т-клетки и/или образец клеток взяты от млекопитающего, отличного от млекопитающего, которому вводятся Т-клетки, генетически модифицированные для экспрессии антигенного рецептора.In one embodiment of all aspects of the present invention, the method of treatment also includes taking a sample of cells from a subject, wherein the sample contains T cells or T cell precursors, and transfecting the cells using a nucleic acid encoding an antigen receptor of the invention to provide T cells genetically modified to express the antigen receptor. In one embodiment of all aspects of the invention, T cells genetically modified to express an antigen receptor are stably or transiently transfected with a nucleic acid encoding the antigen receptor. Thus, the nucleic acid encoding the antigen receptor is integrated or non-integrated into the T cell genome. In one embodiment of all aspects of the invention, the T cells and/or cell sample are from a subject receiving T cells genetically modified to express an antigen receptor. In one embodiment of all aspects of the invention, the T cells and/or cell sample are from a non-mammalian to which T cells genetically modified to express the antigen receptor are administered.

Согласно одному варианту всех аспектов изобретения Т-клетки, генетически модифицированные для экспрессии антигенного рецептора, инактивируются для экспрессии эндогенного Т-клеточного рецептора и/или эндогенного HLA.In one embodiment of all aspects of the invention, T cells genetically modified to express the antigen receptor are inactivated to express the endogenous T cell receptor and/or endogenous HLA.

Согласно одному варианту всех аспектов изобретения антиген экспрессируется в больной клетке, например, такой как раковая клетка. Согласно одному варианту антиген экспрессируется на поверхности больной клетки, например, такой как раковая клетка. Согласно одному варианту антигенный рецептор связывается с внеклеточным доменом или с эпитопом во внеклеточном домене антигена. Согласно одному варианту антигенный рецептор связывается с нативными эпитопами антигена, присутствующими на поверхности жизнеспособных клеток. Согласно одному варианту всех аспектов изобретения антиген представляет собой опухолевый антиген. Согласно одному варианту всех аспектов изобретения антиген выбран из группы, состоящей из клаудинов, например, таких как клаудин 6 и клаудин 18.2, CD19, CD20, CD22, CD33, CD123, мезотелин, СЕА, с-Met, PSMA, GD-2 и NY-ESO-1. Согласно одному варианту всех аспектов изобретения антиген является антигеном из патогена. Патоген может представлять собой грибковый, вирусный или бактериальный патоген. Согласно одному варианту всех аспектов изобретения экспрессия антигена осуществляется на поверхности клетки. Согласно одному варианту антиген представляет собой клаудин (Claudin), в частности Claudin (клаудин) 6 или Claudin (клаудин) 18.2, и указанный антигенный рецептор связывается с первой внеклеточной петлей указанного клаудина. Согласно одному варианту связывание указанного антигенного рецептора, экспрессируемого Т-клетками и/или присутствующего на Т-клетках, с антигеном, присутствующим на клетках, обусловливает эффекторные функции указанных Т-клеток иммунной системы, такие как высвобождение цитокинов. Согласно одному варианту связывание указанного антигенного рецептора, экспрессируемого Т-клетками и/или присутствующего на Т-клетках, таких как антигенпрезентирующие клетки, с антигеном, присутствующим на клетках, таких как антигенпрезентирующие клетки, обусловливает стимуляцию, примирование и/или экспансию указанных Т-клеток. Согласно одному варианту связывание указанного антигенного рецептора, экспрессируемого Т-клетками и/или присутствующего на Т-клетках, с антигеном, присутствующим на больных клетках, обусловливает цитолиз и/или апоптоз больных клеток, при этом указанные Т-клетки предпочтительно высвобождают цитотоксические факторы, например, перфорины и гранзимы.In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen is expressed in a diseased cell, such as, for example, a cancer cell. In one embodiment, the antigen is expressed on the surface of a diseased cell, such as, for example, a cancer cell. In one embodiment, the antigen receptor binds to the extracellular domain or to an epitope in the extracellular domain of the antigen. In one embodiment, the antigen receptor binds to native antigen epitopes present on the surface of viable cells. In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen is a tumor antigen. In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen is selected from the group consisting of claudins, such as claudin 6 and claudin 18.2, CD19, CD20, CD22, CD33, CD123, mesothelin, CEA, c-Met, PSMA, GD-2, and NY -ESO-1. In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen is an antigen from a pathogen. The pathogen may be a fungal, viral or bacterial pathogen. According to one variant of all aspects of the invention, the expression of the antigen is carried out on the surface of the cell. According to one variant, the antigen is claudin (Claudin), in particular Claudin (claudin) 6 or Claudin (claudin) 18.2, and said antigen receptor binds to the first extracellular loop of said claudin. In one embodiment, binding of said antigen receptor expressed by T cells and/or present on T cells to an antigen present on cells causes effector functions of said T cells of the immune system, such as release of cytokines. In one embodiment, binding of said antigen receptor expressed by T cells and/or present on T cells, such as antigen presenting cells, to an antigen present on cells, such as antigen presenting cells, causes stimulation, priming, and/or expansion of said T cells. . In one embodiment, binding of said antigen receptor expressed by T cells and/or present on T cells to an antigen present on diseased cells results in cytolysis and/or apoptosis of diseased cells, wherein said T cells preferentially release cytotoxic factors, e.g. , perforins and granzymes.

Согласно одному варианту всех аспектов изобретения домены антигенного рецептора, образующие антигенсвязывающие сайты, составлены эктодоменом антигенного рецептора. Согласно одному варианту всех аспектов изобретения антигенный рецептор по изобретению содержит трансмембранный домен. Согласно одному варианту трансмембранный домен представляет собой гидрофобную альфа-спираль, которая перекрывает мембрану.In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen receptor domains forming the antigen-binding sites are composed of an antigen receptor ectodomain. In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen receptor of the invention comprises a transmembrane domain. In one embodiment, the transmembrane domain is a hydrophobic alpha helix that spans the membrane.

Согласно одному варианту всех аспектов изобретения антигенный рецептор по изобретению содержит сигнальный пептид, который направляет растущий белок в эндоплазматический ретикулум. Согласно одному варианту сигнальный пептид предшествует домену, образующему антигенсвязывающие сайты.In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen receptor of the invention comprises a signal peptide that directs the nascent protein to the endoplasmic reticulum. In one embodiment, the signal peptide precedes the domain that forms the antigen-binding sites.

Согласно одному варианту всех аспектов изобретения антигенный рецептор по изобретению, предпочтительно, является специфическим к антигену, на который он нацелен, в частности, находящийся на поверхности клетки, такой как больная клетка или антигенпрезентирующая клетка.In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen receptor of the invention is preferably specific for the antigen to which it is targeted, in particular on the surface of a cell, such as a diseased cell or an antigen presenting cell.

Согласно одному варианту всех аспектов изобретения антигенный рецептор по изобретению может экспрессироваться поверхностью и/или присутствовать на поверхности иммунореактивной клетки, например, такой как Т-клетка, предпочтительно, цитотоксическая Т-клетка. Согласно одному варианту Т-клетка способна реагировать с антигеном(-ами), на который(-е) нацелен антигенный рецептор по изобретению.In one embodiment of all aspects of the invention, the antigen receptor of the invention may be surface-expressed and/or present on the surface of an immunoreactive cell, such as, for example, a T cell, preferably a cytotoxic T cell. In one embodiment, the T cell is capable of reacting with the antigen(s) targeted by the antigen receptor of the invention.

В соответствии с другим аспектом изобретения предусматриваются агенты и композиции по данному описанию для применения в способах по данному изобретению.According to another aspect of the invention, the agents and compositions described herein are provided for use in the methods of this invention.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны на основании последующего подробного описания и формулы изобретения.Other features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description and claims.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Хотя настоящее изобретение подробно описано ниже, следует понимать, что данное изобретение не ограничивается конкретными методиками, протоколами и реагентами по данному описанию, поскольку таковые могут меняться. Также следует понимать, что терминология, применяемая в данной заявке, дается только с целью описания конкретных вариантов и не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения, который ограничивается лишь прилагаемой формулой изобретения. Если особо не указано иное, все технические и научные термины, применяемые в данном описании, имеют те же значения, которые обычно подразумевает средний специалист в данной области техники.Although the present invention is described in detail below, it should be understood that this invention is not limited to the specific methods, protocols, and reagents described herein, as these may vary. It should also be understood that the terminology used in this application is given for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the present invention, which is limited only by the appended claims. Unless specifically stated otherwise, all technical and scientific terms used in this specification have the same meanings as those commonly understood by those of ordinary skill in the art.

Ниже описываются элементы настоящего изобретения. Эти элементы приводятся с конкретными вариантами, однако, следует понимать, что их можно комбинировать любым иным образом и в любом количестве, создавая дополнительные варианты. Разные описанные примеры и предпочтительные варианты не следует толковать как ограничивающие настоящее изобретение лишь в явном виде описанными вариантами. Следует понимать, что данное описание защищает и охватывает варианты, которые объединяют в явном виде описанные варианты с любым числом раскрываемых и/или предпочтительных элементов. Также следует рассматривать любые перестановки и комбинации всех описанных в настоящей заявке элементов как раскрываемые в описании настоящей заявки, если контекст не свидетельствует об ином.The elements of the present invention are described below. These elements are given with specific options, however, it should be understood that they can be combined in any other way and in any number, creating additional options. The various examples and preferred embodiments described are not to be construed as limiting the present invention to the expressly described embodiments. It should be understood that this description protects and covers options that combine the explicitly described options with any number of disclosed and/or preferred elements. Also, any permutations and combinations of all elements described in this application should be considered as disclosed in the description of this application, unless the context indicates otherwise.

Предпочтительно, термины, применяемые в настоящей заявке, определяются, как описано в глоссарии "A multilingual glossary of biotechnological terms: (IUPAC Recommendations)", H.G.W. Leuenberger, B. Nagel, and H.

Figure 00000001
, Eds., (1995) Helvetica Chimica Acta, CH-4010 Basel, Switzerland.Preferably, the terms used in this application are defined as described in "A multilingual glossary of biotechnological terms: (IUPAC Recommendations)", HGW Leuenberger, B. Nagel, and H.
Figure 00000001
, Eds., (1995) Helvetica Chimica Acta, CH-4010 Basel, Switzerland.

При практическом осуществлении настоящего изобретения, если особо не указано иное, применяют обычные методы биохимии, биологии клетки, иммунологии и методы рекомбинантной ДНК, которые разъясняются в литературе, относящейся к данной области техники (ср., например, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition, J. Sambrook et al. eds., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor 1989).In the practice of the present invention, unless specifically indicated otherwise, conventional methods of biochemistry, cell biology, immunology and recombinant DNA methods are used, which are explained in the literature related to this field of technology (cf., for example, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2 nd Edition, J. Sambrook et al.eds., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor 1989).

По ходу данного описания и в формуле изобретения, которые приводятся далее, если по контексту не требуется иное, следует понимать, что слово "содержать" и его варианты, например, такие как "содержит" и "содержащий", предполагает включение указанного элемента, целого числа или стадии или группы элементов, целых чисел или стадий, хотя в некоторых вариантах такой другой элемент, целое число или стадия или группа элементов, целых чисел или стадий может быть исключена, т.е. предмет изобретения представляет собой включение указанного элемента, целого числа или стадии или группы элементов, целых чисел или стадий. Термины, определяющие единственное число, и аналогичное указание, применяемое в контексте описания изобретения (в особенности применительно к формуле изобретения), следует рассматривать как охватывающие как единственное, так и множественное число, если в данном описании не указано иное или если это явно не противоречит контексту. Предполагается, что перечисление интервалов величин в данном описании служит лишь для краткости при обращении индивидуально к каждой отдельной величине внутри интервала. Если в настоящем описании не указано иное, каждая индивидуальная величина включена в описание, как если бы она была перечислена индивидуально.Throughout this description and in the claims that follow, unless the context otherwise requires, it should be understood that the word "comprise" and its variants, such as "comprises" and "comprising", is intended to include the specified element, the whole number or stage or group of elements, integers or stages, although in some embodiments such other element, integer or stage or group of elements, integers or stages may be excluded, i. the subject matter of the invention is the inclusion of said element, integer or step or group of elements, integers or steps. Singular terms and similar indications used in the context of the description of the invention (in particular in relation to the claims) should be considered as covering both the singular and the plural, unless otherwise indicated in this description or unless this clearly contradicts the context. . It is assumed that the listing of ranges of values in this description is only for brevity when referring individually to each individual value within the interval. Unless otherwise indicated in the present description, each individual value is included in the description as if it were listed individually.

Все способы, описанные в настоящей заявке, можно осуществлять в любом подходящем порядке, если не указано иное, или если это иным образом явно не противоречит контексту. Применение любых примеров или вводных слов перед примером (например, "такие как") в настоящем описании предназначено только для того, чтобы более наглядно проиллюстрировать настоящее изобретение, и не ограничивает объем изобретения, заявленный в иных случаях. Никакие термины в описании не следует истолковывать как указывающие на какой-либо незаявленный элемент, крайне важный для практического осуществления настоящего изобретения.All methods described in this application can be performed in any suitable order, unless otherwise indicated, or if it is otherwise clearly contrary to the context. The use of any examples or introductory words before an example (eg, "such as") in the present description is only intended to more clearly illustrate the present invention and does not limit the scope of the invention as claimed otherwise. None of the terms in the description should be construed as indicating any unclaimed element essential to the practice of the present invention.

Некоторые документы цитируются по тексту данного описания. Каждый из документов, цитируемых в данном описании (включая все патенты, заявки на патент, научные публикации, технические требования изготовителя, инструкции и т.д.), либо supra, либо infra, включены посредством отсылки во всей полноте. Данное изобретение не дает права рассматривать его как предшествующий более ранней дате раскрытия данного изобретения в предыдущем изобретении.Some documents are cited in the text of this description. Each of the documents cited in this specification (including all patents, patent applications, scientific publications, manufacturer's specifications, instructions, etc.), either supra or infra, is incorporated by reference in its entirety. This invention does not give the right to consider it as previous to the earlier date of disclosure of this invention in the previous invention.

Термин "иммунный ответ" относится к общему системному ответу на антиген и предпочтительно относится к клеточному иммунному ответу или как к клеточному, так и к гуморальному иммунному ответу. Иммунный ответ может быть защитным/превентивным/профилактическим и/или терапевтическим.The term "immune response" refers to the overall systemic response to an antigen, and preferably refers to a cellular immune response, or both cellular and humoral immune response. The immune response may be protective/preventive/prophylactic and/or therapeutic.

"Обеспечение иммунного ответа" может означать, что не было никакого иммунного ответа на конкретный целевой антиген, клетку-мишень и/или ткань/мишень до обеспечения иммунного ответа, но это также может означать, что был определенный уровень иммунного ответа на конкретный целевой антиген, клетку-мишень и/или ткань/мишень до обеспечения иммунного ответа, а после формирования иммунного ответа указанный иммунный ответ усиливается. Таким образом "обеспечение иммунного ответа" включает "индукцию иммунного ответа" и "усиление иммунного ответа". Предпочтительно, когда после обеспечения иммунного ответа у субъекта указанный субъект защищен от развития заболевания, например, такого как рак, или интенсивность болезненного состояния уменьшается посредством обеспечения иммунного ответа. Например, иммунный ответ на опухолевый антиген можно сформировать у больного раком или у субъекта с риском развития ракового заболевания. Обеспечение иммунного ответа в данном случае может означать, что интенсивность болезненного состояния уменьшается, что у субъекта не развиваются метастазы, или что у субъекта с риском развития ракового заболевания раковое заболевание не развивается."Providing an immune response" may mean that there was no immune response to a particular target antigen, target cell and/or tissue/target prior to providing an immune response, but it could also mean that there was some level of immune response to a particular target antigen, target cell and/or tissue/target until an immune response is provided, and after the formation of an immune response, said immune response is enhanced. Thus, "producing an immune response" includes "inducing an immune response" and "enhancing an immune response". Preferably, after providing an immune response in the subject, the specified subject is protected from the development of a disease, such as cancer, or the intensity of the disease state is reduced by providing an immune response. For example, an immune response to a tumor antigen can be generated in a cancer patient or in a subject at risk of developing cancer. Providing an immune response in this case may mean that the intensity of the disease state is reduced, that the subject does not develop metastases, or that the subject at risk of developing cancer does not develop cancer.

Предполагается, что термины "клеточно-опосредованный иммунитет", или "клеточный иммунитет", или аналогичные термины включают клеточный ответ, направленный на клетки, характеризующиеся экспрессией антигена, в частности характеризующиеся презентацией антигена молекулами МНС класса I или класса II. Клеточный ответ относится к клеткам, называемым Т-клетками или Т-лимфоцитами, которые действуют либо как "хелперы", либо как "киллерные клетки". Хелперные Т-клетки (также называемые CD4+ Т-клетками) играют главную роль за счет регулирования иммунного ответа, а киллерные клетки (также называемые цитотоксическими Т-клетками, цитолитическими Т-клетками, CD8+ Т-клетками или CTLs) убивают больные клетки, например, такие как раковые клетки, предупреждая продуцирование новых больных клеток.The terms "cell-mediated immunity" or "cellular immunity" or similar terms are intended to include a cellular response directed to cells expressing antigen, in particular those characterized by antigen presentation by class I or class II MHC molecules. The cellular response refers to cells called T cells or T lymphocytes, which act as either "helper" or "killer" cells. Helper T cells (also called CD4 + T cells) play a major role by regulating the immune response, while killer cells (also called cytotoxic T cells, cytolytic T cells, CD8 + T cells, or CTLs) kill diseased cells, for example, such as cancer cells, preventing the production of new diseased cells.

Термин "антиген" относится к агенту, содержащему эпитоп, против которого должен формироваться и/или направляется иммунный ответ. Предпочтительно, антиген в контексте настоящего изобретения означает молекулу, которая, необязательно после процессирования, индуцирует иммунную реакцию, которая, предпочтительно, является специфической по отношению к антигену или клеткам, экспрессирующим антиген, предпочтительно, на поверхности клетки. Термин "антиген" включает в частности белки и пептиды. Антиген предпочтительно является продуктом, который соответствует антигену природного происхождения или получен с использованием антигена природного происхождения. Такие антигены природного происхождения могут включать или могут иметь источником происхождения аллергены, вирусы, бактерии, грибы, паразиты и другие инфекционные агенты и патогены, или антиген может также являться опухолевым антигеном. Согласно настоящему изобретению антиген может соответствовать продукту природного происхождения, например, вирусному белку, или его части.The term "antigen" refers to an agent containing an epitope against which an immune response is to be generated and/or directed. Preferably, an antigen in the context of the present invention means a molecule which, optionally after processing, induces an immune response which is preferably specific for the antigen or cells expressing the antigen, preferably on the cell surface. The term "antigen" includes in particular proteins and peptides. The antigen is preferably a product that matches a naturally occurring antigen or is derived using a naturally occurring antigen. Such naturally occurring antigens may include or may be derived from allergens, viruses, bacteria, fungi, parasites and other infectious agents and pathogens, or the antigen may also be a tumor antigen. According to the present invention, the antigen may correspond to a product of natural origin, such as a viral protein, or part thereof.

Термин "патоген" относится к патогенным микроорганизмам и включает вирусы, бактерии, грибы, одноклеточные организмы и паразиты. Примерами патогенных вирусов являются вирус иммунодефицита человека (HIV, ВИЧ), цитомегаловирус (CMV), герпес-вирус (HSV), вирус гепатита A (HAV), HBV, HCV, папилломавирус и Т-лимфотропный вирус человека (HTLV). Одноклеточные организмы включают плазмодии, трипаносомы, амебы и т.д.The term "pathogen" refers to pathogenic microorganisms and includes viruses, bacteria, fungi, unicellular organisms and parasites. Examples of pathogenic viruses are human immunodeficiency virus (HIV, HIV), cytomegalovirus (CMV), herpes virus (HSV), hepatitis A virus (HAV), HBV, HCV, papillomavirus and human T-lymphotropic virus (HTLV). Single-celled organisms include plasmodia, trypanosomes, amoeba, etc.

Согласно предпочтительному варианту антиген представляет собой антиген, специфический для конкретного заболевания, или ассоциированный с заболеванием (патогенный) антиген. Термин "антиген, специфический для конкретного заболевания" или "ассоциированный с заболеванием антиген" относится ко всем антигенам, которые имеют патологическую значимость. Согласно одному особенно предпочтительному варианту антиген присутствует в больных клетках, тканях и/или органах, в то же время он отсутствует или присутствует в уменьшенных количествах в здоровых клетках, тканях и/или органах, и, следовательно, его можно использовать для таргетирования больных клеток, тканей и/или органов, например, с использованием Т-клеток, несущих антигенный рецептор, нацеленный на антиген. Согласно одному варианту антиген, специфический для конкретного заболевания, или ассоциированный с заболеванием, присутствует на поверхности больной клетки.In a preferred embodiment, the antigen is a disease-specific or disease-associated (pathogenic) antigen. The term "disease-specific antigen" or "disease-associated antigen" refers to all antigens that have pathological significance. According to one particularly preferred embodiment, the antigen is present in diseased cells, tissues and/or organs, while it is absent or present in reduced amounts in healthy cells, tissues and/or organs, and therefore can be used to target diseased cells, tissues and/or organs, for example, using T cells carrying an antigen receptor targeted to the antigen. In one embodiment, an antigen specific to, or associated with, a particular disease is present on the surface of a diseased cell.

Согласно предпочтительному варианту изобретения антиген представляет собой опухолевый антиген или опухолеассоциированный антиген, элемент раковой клетки, который может быть образован с использованием цитоплазмы, поверхности клетки и ядра клетки, в частности, такие антигены, которые продуцируются, предпочтительно, в большом количестве, в виде поверхностных антигенов на раковых клетках.According to a preferred embodiment of the invention, the antigen is a tumor antigen or tumor-associated antigen, an element of a cancer cell that can be formed using the cytoplasm, the cell surface and the cell nucleus, in particular those antigens that are produced, preferably in large quantities, in the form of surface antigens on cancer cells.

Применительно к настоящему изобретению термин "опухолевый антиген" или "опухолеассоциированный антиген" относится к белкам, которые в нормальных условиях специфически экспрессируются в ограниченном числе тканей и/или органов или на конкретных стадиях развития, например, опухолевый антиген в нормальных условиях может специфически экспрессироваться в ткани желудка, предпочтительно, в слизистой оболочке желудка, в репродуктивных органах, например, в яичках, в трофобластной ткани, например, в плаценте, или в клетках зародышевой линии, и экспрессируются или аберрантно экспрессируются в одной или более опухолевой или раковой ткани. В данном контексте термин "ограниченное число", предпочтительно, означает не более, чем 3, более предпочтительно, не более, чем 2. Опухолевые антигены, применительно к настоящему изобретению, включают, например, дифференцировочные антигены, предпочтительно, специфические по отношению к клеточному типу дифференцировочные антигены, т.е. белки, которые в нормальных условиях специфически экспрессируются в клетках определенного типа на определенной стадии дифференцировки, раково-тестикулярные антигены, т.е. белки, которые в нормальных условиях специфически экспрессируются в яичках и иногда в плаценте, и, специфические антигены зародышевой линии. Применительно к настоящему изобретению опухолевый антиген предпочтительно ассоциируется с клеточной поверхностью раковой клетки и предпочтительно не экспрессируется, или крайне редко экспрессируется в нормальных тканях. Предпочтительно, опухолевый антиген или аберрантная экспрессия опухолевого антигена позволяет идентифицировать опухолевые клетки. Применительно к настоящему изобретению опухолевый антиген, который экспрессируется раковой клеткой у субъекта, например, пациента, страдающего раковым заболеванием, обозначает, предпочтительно, собственный белок указанного субъекта. Согласно предпочтительным вариантам опухолевый антиген, применительно к настоящему изобретению, экспрессируется в нормальных условиях главным образом в тканях или в органах, которые не являются основными, т.е. в тканях или органах, повреждение которых, при повреждении иммунной системы, не приводит к смерти субъекта, или в органах или структурах организма, которые являются недоступными или разве что труднодоступными для иммунной системы. Предпочтительно, аминокислотная последовательность в опухолевом антигене, который экспрессируется в нормальных тканях, и в опухолевом антигене, который экспрессируется в раковых тканях, является идентичной.As used herein, the term "tumor antigen" or "tumor-associated antigen" refers to proteins that are normally specifically expressed in a limited number of tissues and/or organs or at particular developmental stages, e.g., a tumor antigen may normally be specifically expressed in tissue. gastric mucosa, preferably in the gastric mucosa, in reproductive organs such as the testes, in trophoblastic tissue such as the placenta, or in germline cells, and are expressed or aberrantly expressed in one or more tumor or cancerous tissue. As used herein, the term "limited number" preferably means no more than 3, more preferably no more than 2. Tumor antigens in the context of the present invention include, for example, differentiation antigens, preferably cell type specific. differentiation antigens, i.e. proteins that under normal conditions are specifically expressed in cells of a certain type at a certain stage of differentiation, cancer-testicular antigens, i.e. proteins that under normal conditions are specifically expressed in the testes and sometimes in the placenta, and specific germline antigens. In the context of the present invention, the tumor antigen is preferably associated with the cell surface of the cancer cell and is preferably not expressed or very rarely expressed in normal tissues. Preferably, the tumor antigen or aberrant expression of the tumor antigen allows the tumor cells to be identified. In the context of the present invention, a tumor antigen that is expressed by a cancer cell in a subject, eg a cancer patient, is preferably the subject's own protein. According to preferred embodiments, the tumor antigen, in relation to the present invention, is expressed under normal conditions mainly in tissues or organs that are not essential, i. in tissues or organs, the damage of which, when damaged by the immune system, does not lead to the death of the subject, or in organs or structures of the body that are inaccessible or hardly accessible to the immune system. Preferably, the amino acid sequence in the tumor antigen which is expressed in normal tissues and in the tumor antigen which is expressed in cancer tissues is identical.

Примерами опухолевых антигенов, которые могут применяться в настоящем изобретении, являются р53, ART-4, BAGE, бета-катенин/m, Bcr-abL, CAMEL, САР-1, CASP-8, CDC27/m, CDK4/m, СЕА, белки клеточной поверхности семейства клаудина, например, такие как CLAUDIN-6, CLAUDIN-18.2 и CLAUDIN-12, c-MYC, СТ, Сур-В, DAM, ELF2M, ETV6-AML1, G250, GAGE, GnT-V, Gap100, HAGE, HER-2/neu, HPV-E7, HPV-E6, HAST-2, hTERT (или hTRT), LAGE, LDLR/FUT, MAGE-А, предпочтительно, MAGE-A1, MAGE-A2, MAGE-A3, MAGE-A4, MAGE-A5, MAGE-A6, MAGE-A7, MAGE-A8, MAGE-A9, MAGE-A10, MAGE-A11, или MAGE-A12, MAGE-B, MAGE-C, MART-1/Melan-A, MC1R, Myosin/m, MUC1, MUM-1, -2, -3, NA88-A, NF1, NY-ESO-1, NY-BR-1, p190 минорный BCR-abL, Pm1/RARa, PRAME, протеиназа 3, PSA, PSM, RAGE, RU1 или RU2, SAGE, SART-1 или SART-3, SCGB3A2, SCP1, SCP2, SCP3, SSX, SURVIVIN, TEL/AML1, TPI/m, TRP-1, TRP-2, TRP-2/INT2, ТРТЕ и WT. Особенно предпочтительные опухолевые антигены включают CLAUDIN-18.2 (CLDN18.2) и CLAUDIN-6 (CLDN6).Examples of tumor antigens that can be used in the present invention are p53, ART-4, BAGE, beta-catenin/m, Bcr-abL, CAMEL, CAP-1, CASP-8, CDC27/m, CDK4/m, CEA, cell surface proteins of the claudin family, such as, for example, CLAUDIN-6, CLAUDIN-18.2 and CLAUDIN-12, c-MYC, CT, Cyp-B, DAM, ELF2M, ETV6-AML1, G250, GAGE, GnT-V, Gap100, HAGE, HER-2/neu, HPV-E7, HPV-E6, HAST-2, hTERT (or hTRT), LAGE, LDLR/FUT, MAGE-A, preferably MAGE-A1, MAGE-A2, MAGE-A3, MAGE-A4, MAGE-A5, MAGE-A6, MAGE-A7, MAGE-A8, MAGE-A9, MAGE-A10, MAGE-A11, or MAGE-A12, MAGE-B, MAGE-C, MART-1/Melan -A, MC1R, Myosin/m, MUC1, MUM-1, -2, -3, NA88-A, NF1, NY-ESO-1, NY-BR-1, p190 minor BCR-abL, Pm1/RARa, PRAME , proteinase 3, PSA, PSM, RAGE, RU1 or RU2, SAGE, SART-1 or SART-3, SCGB3A2, SCP1, SCP2, SCP3, SSX, SURVIVIN, TEL/AML1, TPI/m, TRP-1, TRP- 2, TRP-2/INT2, TRTE and WT. Particularly preferred tumor antigens include CLAUDIN-18.2 (CLDN18.2) and CLAUDIN-6 (CLDN6).

Термин "CLDN" или просто "Cl" в контексте настоящей заявки означает клаудин и включает CLDN6 и CLDN18.2. Предпочтительно, клаудин означает человеческий клаудин. Клаудины представляют собой семейство белков, которые являются наиболее важными компонентами плотных контактов, поскольку они устанавливают парацеллюлярный барьер, который контролирует поток молекул во внутриклеточном пространстве между клетками эпителия. Клаудины представляют собой трансмембранные белки, перекрывающие мембрану 4 раза, причем как их N-концевая область, так и С-концевая область находятся в цитоплазме. Первая внеклеточная петля, обозначенная ЕС1 или ECL1, состоит в среднем из 53 аминокислот, а вторая внеклеточная петля, обозначенная ЕС2 или ECL2, включает около 24 аминокислот. Белки клеточной поверхности семейства клаудина экспрессируются в опухолях различного происхождения и особенно подходят в качестве целевых структур применительно к прицельной иммунотерапии рака благодаря их селективной экспрессии (отсутствие экспрессии в нормальной ткани релевантной токсичности) и локализации в плазматической мембране.The term "CLDN" or simply "Cl" in the context of this application means claudin and includes CLDN6 and CLDN18.2. Preferably, claudin means human claudin. Claudins are a family of proteins that are the most important components of tight junctions because they establish a paracellular barrier that controls the flow of molecules in the intracellular space between epithelial cells. Claudins are 4-fold membrane-spanning transmembrane proteins with both their N-terminal region and C-terminal region located in the cytoplasm. The first extracellular loop, labeled EC1 or ECL1, has an average of 53 amino acids, and the second extracellular loop, labeled EC2 or ECL2, has about 24 amino acids. Cell surface proteins of the claudin family are expressed in tumors of various origins and are particularly suitable as target structures for targeted cancer immunotherapy due to their selective expression (lack of expression in normal tissue of relevant toxicity) and plasma membrane localization.

CLDN6 и CLDN18.2 были идентифицированы как дифференциально экспрессируемые в опухолевых тканях, причем единственной нормальной тканью, экспрессирующей CLDN18.2, является желудок (дифференцированные эпителиальные клетки слизистой оболочки желудка), а единственной нормальной тканью, экспрессирующей CLDN6, является плацента.CLDN6 and CLDN18.2 have been identified as differentially expressed in tumor tissues, with the only normal tissue expressing CLDN18.2 being the stomach (differentiated gastric mucosal epithelial cells) and the only normal tissue expressing CLDN6 being the placenta.

CLDN18.2 экспрессируется в злокачественных опухолях различного происхождения, таких как рак поджелудочной железы, рак пищевода, карцинома желудка, бронхиальная карцинома, карцинома молочной железы и ENT опухоли. CLDN18.2 представляет собой важную мишень для предупреждения и/или лечения первичных опухолей, таких как рак желудка, рак пищевода, рак поджелудочной железы, рак легкого, например, такой как немелкоклеточный рак легкого (NSCLC), рак яичников, рак толстой кишки, рак печени, рак головы и шеи и рак желчного пузыря, и их метастазов, в частности, метастазов рака желудка, например, таких как опухоли Крукенберга, метастазы брюшины и метастазы лимфатических узлов. Антигенные рецепторы, нацеленные по меньшей мере на CLDN18.2, применимы при лечении указанных раковых заболеваний.CLDN18.2 is expressed in malignant tumors of various origins such as pancreatic cancer, esophageal cancer, gastric carcinoma, bronchial carcinoma, breast carcinoma, and ENT tumors. CLDN18.2 is an important target for the prevention and/or treatment of primary tumors such as gastric cancer, esophageal cancer, pancreatic cancer, lung cancer such as non-small cell lung cancer (NSCLC), ovarian cancer, colon cancer, cancer liver, head and neck cancer and gallbladder cancer, and their metastases, in particular gastric cancer metastases such as Krukenberg tumors, peritoneal metastases and lymph node metastases. Antigenic receptors targeting at least CLDN18.2 are useful in the treatment of these cancers.

Было обнаружено, что CLDN6 экспрессируется, например, при раке яичников, раке легкого, раке желудка, раке молочной железы, раке печени, раке поджелудочной железы, раке кожи, меланомах, раке головы и шеи, саркомах, раке желчного протока, почечно-клеточном раке и раке желчного пузыря. CLDN6 представляет собой особенно предпочтительную мишень для предупреждения и/или лечения рака яичников, в частности, аденокарциномы яичника и тератокарциномы яичника, рака легкого, включая мелкоклеточный рак легкого (SCLC) и немелкоклеточный рак легкого (NSCLC), в частности, плоскоклеточный рак легкого и аденокарциному, предупреждения и/или лечения рака желудка, рака молочной железы, рака печени, рака поджелудочной железы, рака кожи, в частности, базальноклеточного рака и плоскоклеточного рака, злокачественной меланомы, рака головы и шеи, в частности злокачественной плеоморфной аденомы, саркомы, в частности, синовиальной саркомы и карциносаркомы, рака желчного протока, рака мочевого пузыря, в частности, переходно-клеточного рака и папиллярного рака, рака почки, в частности почечно-клеточного рака, включая светлоклеточный почечно-клеточный рак и папиллярный рак почки, рака толстой кишки, рака тонкого кишечника, включая рак подвздошной кишки, в частности аденокарциному тонкого кишечника и аденокарциному подвздошной кишки, тестикулярного эмбрионального рака, хориокарциномы плацентарного ложа, рака шейки матки, рака яичников, в частности, семиномы яичка, тератомы яичка, тератомы яичка и эмбрионального тестикулярного рака, рака матки, эмбрионально-клеточных опухолей, например, таких как тератокарцинома или эмбриональная карцинома, в частности, эмбрионально-клеточных опухолей яичка и их метастатических форм. Антигенные рецепторы, нацеленные по меньшей мере на CLDN6, применимы при лечении таких раковых заболеваний.CLDN6 has been found to be expressed, for example, in ovarian cancer, lung cancer, stomach cancer, breast cancer, liver cancer, pancreatic cancer, skin cancer, melanomas, head and neck cancer, sarcomas, bile duct cancer, renal cell carcinoma and gallbladder cancer. CLDN6 is a particularly preferred target for the prevention and/or treatment of ovarian cancer, in particular ovarian adenocarcinoma and ovarian teratocarcinoma, lung cancer, including small cell lung cancer (SCLC) and non-small cell lung cancer (NSCLC), in particular squamous cell lung cancer and adenocarcinoma , prevention and / or treatment of gastric cancer, breast cancer, liver cancer, pancreatic cancer, skin cancer, in particular basal cell carcinoma and squamous cell carcinoma, malignant melanoma, head and neck cancer, in particular malignant pleomorphic adenoma, sarcoma, in particular , synovial sarcoma and carcinosarcoma, cancer of the bile duct, bladder cancer, in particular transitional cell carcinoma and papillary cancer, kidney cancer, in particular renal cell cancer, including clear cell renal cell carcinoma and papillary kidney cancer, colon cancer, small intestine cancer, including ileal cancer, in particular small intestine adenocarcinoma and ileal adenocarcinoma, testicular fetal cancer, choriocarcinoma of the placental bed, cervical cancer, ovarian cancer, in particular testicular seminoma, testicular teratoma, testicular teratoma and fetal testicular cancer, uterine cancer, embryonic cell tumors such as, for example, teratocarcinoma or embryonic carcinoma, in particular testicular embryonic cell tumors and their metastatic forms. Antigenic receptors that target at least CLDN6 are useful in the treatment of such cancers.

В контексте вариантов настоящего изобретения антиген предпочтительно присутствует на поверхности клетки, предпочтительно, антигенпрезентирующей клетки или больной клетки. Согласно изобретению антиген, будучи связанным антигенным рецептором, предпочтительно способен индуцировать, необязательно в присутствии соответствующих костимулирующих сигналов, стимуляцию, примирование и/или экспансию Т-клетки, несущей антигенный рецептор, связывающий антиген. Распознавание антигена на поверхности больной клетки может привести к иммунной реакции против антигена (или клетки, экспрессирующей антиген).In the context of embodiments of the present invention, the antigen is preferably present on the surface of a cell, preferably an antigen-presenting cell or a diseased cell. According to the invention, an antigen, when bound by an antigen receptor, is preferably capable of inducing, optionally in the presence of appropriate costimulatory signals, stimulation, priming and/or expansion of a T cell carrying an antigen receptor that binds the antigen. Recognition of an antigen on the surface of a diseased cell can lead to an immune response against the antigen (or the cell expressing the antigen).

Согласно различным аспектам изобретения целью предпочтительно является обеспечение иммунного ответа против больных клеток, экспрессирующих антиген, такой как опухолевый антиген, в частности CLDN6 или CLDN18.2, и лечение заболевания, например, такого как раковое заболевание, включающее клетки, экспрессирующие антиген, такой как опухолевый антиген. Предпочтительно, изобретение включает введение модифицированных с помощью антигенного рецептора эффекторных клеток иммунной системы, таких как Т-клетки, нацеленные на больные клетки, экспрессирующие антиген. Клетки, экспрессирующие антиген на поверхности, могут быть таргетированы эффекторными клетками иммунной системы, несущими антигенный рецептор, нацеленный на антиген.According to various aspects of the invention, the aim is preferably to provide an immune response against diseased cells expressing an antigen, such as a tumor antigen, in particular CLDN6 or CLDN18.2, and treatment of a disease, such as a cancer, including cells expressing an antigen, such as a tumor antigen. Preferably, the invention includes administering antigen receptor-modified effector cells of the immune system, such as T cells, targeting diseased antigen-expressing cells. Cells expressing an antigen on the surface can be targeted by effector cells of the immune system that carry an antigen receptor that targets the antigen.

Термин "клеточная поверхность" применяется в соответствии со значением, обычным в уровне техники, и, следовательно, включает наружную поверхность клетки, которая является доступной для связывания белками и другими молекулами. Антиген экспрессируется на поверхности клеток, если он локализован на поверхности указанных клеток и доступен для связывания антигенсвязывающими молекулами, например, такими как антигенные рецепторы или антитела, специфические по отношению к антигену, добавленные к клеткам. Согласно одному варианту настоящего изобретения антиген, экспрессируемый на поверхности клеток, представляет собой интегральный мембранный белок, имеющий внеклеточный участок, распознаваемый антигенным рецептором. Антигенный рецептор экспрессируется на поверхности клеток, если он локализован на поверхности указанных клеток и доступен для связывания, например, антигеном, к которому антигенный рецептор, добавленный к клеткам, является специфическим. Согласно одному варианту антигенный рецептор, экспрессируемый на поверхности клеток, представляет собой интегральный мембранный белок, имеющий внеклеточный участок, распознающий антиген.The term "cell surface" is used in accordance with the meaning usual in the art, and therefore includes the outer surface of the cell, which is available for binding by proteins and other molecules. An antigen is expressed on the surface of cells if it is located on the surface of said cells and is available for binding by antigen-binding molecules, such as, for example, antigen receptors or antibodies specific for the antigen added to the cells. According to one embodiment of the present invention, the antigen expressed on the cell surface is an integral membrane protein having an extracellular region recognized by the antigen receptor. An antigenic receptor is expressed on the surface of cells if it is located on the surface of said cells and is available for binding, for example, by an antigen for which the antigen receptor added to the cells is specific. In one embodiment, the antigen receptor expressed on the cell surface is an integral membrane protein having an extracellular region that recognizes the antigen.

Термин "внеклеточный участок" или "эктодомен" в контексте настоящего изобретения относится к части молекулы, такой как белок, которая расположена напротив внеклеточного пространства клетки и, предпочтительно, доступна снаружи указанной клетки, например, посредством связывания молекул, таких как антитела, локализованные снаружи клетки. Предпочтительно, термин относится к одной (или одному) или более внеклеточных петель или доменов или их фрагментов.The term "extracellular region" or "ectodomain" in the context of the present invention refers to a part of a molecule, such as a protein, which is located opposite the extracellular space of the cell and, preferably, is accessible from the outside of said cell, for example, by binding molecules, such as antibodies, localized outside the cell . Preferably, the term refers to one (or one) or more extracellular loops or domains or fragments thereof.

Термины "участок" или "часть" применяются в данной заявке в качестве синонимов и относятся к непрерывному или прерывистому элементу структуры, например, такому как аминокислотная последовательность. Термин "фрагмент" относится к непрерывному элементу структуры, например, такому как аминокислотная последовательность. Участок или часть белковой последовательности, предпочтительно, содержит по меньшей мере 6, в частности по меньшей мере 8, по меньшей мере 12, по меньшей мере 15, по меньшей мере 20, по меньшей мере 30, по меньшей мере 50 или по меньшей мере 100 последовательных и/или не являющихся последовательными аминокислот белковой последовательности. Фрагмент белковой последовательности, предпочтительно, содержит по меньшей мере 6, в частности по меньшей мере 8, по меньшей мере 12, по меньшей мере 15, по меньшей мере 20, по меньшей мере 30, по меньшей мере 50 или по меньшей мере 100 последовательных аминокислот белковой последовательности. Участок, часть или фрагмент структуры, предпочтительно, содержит одно или более функциональных свойств, например, антигенных, иммунологических и/или связывающих свойств указанной структуры. Например, участок вариабельной области цепи Т-клеточного рецептора, предпочтительно, способен образовывать сайт распознавания антигена и связывать антиген. Так, если вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора представляет собой V альфа, ее участок, предпочтительно, все еще способен взаимодействовать с соответствующей областью V бета или ее участком с образованием функционального сайта распознавания антигена. Если вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора представляет собой V бета, ее участок, предпочтительно, все еще способен взаимодействовать с соответствующей областью V альфа или ее участком с образованием функционального сайта распознавания антигена. Подобным образом участок константной области цепи Т-клеточного рецептора, предпочтительно, способен осуществлять свою функцию передачи сигнала.The terms "section" or "part" are used in this application as synonyms and refer to a continuous or discontinuous element of the structure, such as, for example, an amino acid sequence. The term "fragment" refers to a continuous element of the structure, such as, for example, an amino acid sequence. The region or part of the protein sequence preferably contains at least 6, in particular at least 8, at least 12, at least 15, at least 20, at least 30, at least 50 or at least 100 consecutive and/or non-consecutive amino acids of a protein sequence. A fragment of a protein sequence preferably contains at least 6, in particular at least 8, at least 12, at least 15, at least 20, at least 30, at least 50 or at least 100 consecutive amino acids protein sequence. A site, part or fragment of a structure preferably contains one or more functional properties, for example, antigenic, immunological and/or binding properties of said structure. For example, the variable region portion of the T cell receptor chain is preferably capable of forming an antigen recognition site and binding the antigen. Thus, if the variable region of the T cell receptor chain is V alpha, its portion is preferably still capable of interacting with the corresponding V beta region or portion thereof to form a functional antigen recognition site. If the T cell receptor chain variable region is V beta, its region is preferably still capable of interacting with the corresponding V alpha region or region thereof to form a functional antigen recognition site. Similarly, the constant region portion of the T cell receptor chain is preferably capable of performing its signal transduction function.

Согласно изобретению антиген (по существу) не экспрессируется в клетке, если уровень экспрессии ниже предела обнаружения и/или если уровень экспрессии является слишком низким для того, чтобы допустить связывание антигенспецифическими антителами, добавленными к клетке. Согласно настоящему изобретению антиген экспрессируется в клетке, если уровень экспрессии выше предела обнаружения и/или если уровень экспрессии является достаточно высоким для того, чтобы допустить связывание антигенспецифическими антителами, добавленными к клетке. Предпочтительно, антиген, экспрессируемый в клетке, экспрессируется или экспонируется, т.е. присутствует, на поверхности указанной клетки и, следовательно, является доступным для связывания антигенспецифическими молекулами, например, такими как антитела или антигенные рецепторы, добавленные к клетке.According to the invention, an antigen is (substantially) not expressed in a cell if the expression level is below the detection limit and/or if the expression level is too low to allow binding by antigen-specific antibodies added to the cell. According to the present invention, an antigen is expressed in a cell if the expression level is above the detection limit and/or if the expression level is high enough to allow binding by antigen-specific antibodies added to the cell. Preferably, the antigen expressed in the cell is expressed or displayed, i. e. is present on the surface of said cell and is therefore available for binding by antigen-specific molecules such as antibodies or antigen receptors added to the cell.

"Клетка-мишень" должна означать клетку, которая является мишенью для иммунного ответа, такого, как клеточный иммунный ответ. Клетки-мишени включают любую нежелательную клетку, такую как раковая клетка. Согласно предпочтительным вариантам клетка-мишень означает клетку, экспрессирующую целевой антиген, в частности, антиген, специфический в отношении конкретного заболевания, который, предпочтительно, находится на поверхности клетки."Target cell" shall mean a cell that is the target of an immune response, such as a cellular immune response. Target cells include any unwanted cell such as a cancer cell. In preferred embodiments, a target cell means a cell expressing a target antigen, in particular an antigen specific for a particular disease, which is preferably present on the surface of the cell.

Термин "эпитоп" относится к антигенной детерминанте в молекуле, такой как антиген, т.е. к части или фрагменту молекулы, которая (-ый) распознается, т.е. связывается, иммунной системой, например, распознается антителом или антигенным рецептором. Например, эпитопы представляют собой дискретные трехмерные сайты на антигене, которые распознаются иммунной системой. Эпитопы обычно состоят из химически активных поверхностных группировок молекул, таких как боковые цепи аминокислот или Сахаров, и обычно имеют специфические структурные характеристики трехмерных структур, а также специфические характеристики заряда. Конформационные и не-конформационные эпитопы различаются тем, что связывание с первым, но не с последним, утрачивается в присутствии денатурирующих растворителей. Предпочтительно, эпитоп способен вызывать иммунный ответ на антиген или клетку, экспрессирующую антиген. Предпочтительно, термин относится к иммуногенному участку антигена. Эпитоп белка, например, такого как опухолевый антиген, предпочтительно, содержит непрерывный или прерывистый участок указанного белка и имеет, предпочтительно, от 5 до 100, предпочтительно, от 5 до 50, более предпочтительно, от 8 до 30, наиболее предпочтительно, от 10 до 25 аминокислот в длину, например, эпитоп может иметь в длину, предпочтительно, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 аминокислот.The term "epitope" refers to an antigenic determinant in a molecule, such as an antigen, i. to the part or fragment of the molecule that is (th) recognized, i.e. binds, the immune system, for example, is recognized by an antibody or antigen receptor. For example, epitopes are discrete three-dimensional sites on an antigen that are recognized by the immune system. Epitopes usually consist of reactive surface groupings of molecules, such as amino acid or sugar side chains, and usually have specific three-dimensional structural characteristics as well as specific charge characteristics. Conformational and non-conformational epitopes differ in that binding to the former, but not to the latter, is lost in the presence of denaturing solvents. Preferably, the epitope is capable of eliciting an immune response to an antigen or antigen-expressing cell. Preferably, the term refers to the immunogenic region of an antigen. An epitope of a protein, such as a tumor antigen, preferably contains a continuous or discontinuous section of said protein and is preferably 5 to 100, preferably 5 to 50, more preferably 8 to 30, most preferably 10 to 25 amino acids in length, for example, an epitope may be preferably 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25 amino acids in length.

"Процессирование антигена" относится к расщеплению антигена до продуктов процессирования, которые являются фрагментами указанного антигена (например, расщепление белка до пептидов) и ассоциацию одного или более таких фрагментов (например, посредством связывания) с молекулами МНС для презентации клетками, предпочтительно, антигенпрезентирующим клетками, специфическим Т-клеткам."Antigen processing" refers to the cleavage of an antigen into processing products that are fragments of said antigen (e.g., cleavage of a protein into peptides) and the association of one or more such fragments (e.g., via binding) to MHC molecules for presentation by cells, preferably antigen-presenting cells, specific T cells.

Антигенпрезентирующая клетка (АРС) означает клетку, которая представляет антиген в контексте главного комплекса гистосовместимости (МНС) на своей поверхности. Т-клетки могут распознавать этот комплекс, используя свой Т-клеточный рецептор (TCR). Антигенпрезентирующие клетки процессируют антигены и представляют их Т-клеткам. Согласно изобретению термин "антигенпрезентирующая клетка" включает профессиональные антигенпрезентирующие клетки и непрофессиональные антигенпрезентирующие клетки.An antigen presenting cell (APC) means a cell that presents an antigen in the context of a major histocompatibility complex (MHC) on its surface. T cells can recognize this complex using their T cell receptor (TCR). Antigen-presenting cells process antigens and present them to T cells. According to the invention, the term "antigen-presenting cell" includes professional antigen-presenting cells and non-professional antigen-presenting cells.

Профессиональные антигенпрезентирующие клетки являются очень эффективными при интернализации антигена, либо посредством фагоцитоза, либо посредством опосредованного рецептором эндоцитоза, и последующей визуализации фрагмента антигена, связанного с молекулой класса II МНС на своей мембране. Т-клетка распознает комплекс антиген-молекула класса II МНС на мембране антигенпрезентирующей клетки и взаимодействует с ним. Затем антигенпрезентирующая клетка вырабатывает дополнительный костимулирующий сигнал, приводящий к активации Т-клетки. Экспрессия костимулирующих молекул является определяющим признаком профессиональных антигенпрезентирующих клеток. Основными типами профессиональных антигенпрезентирующих клеток являются дендритные клетки, которые имеют широчайший диапазон презентации антигена и, возможно, являются самыми важными антигенпрезентирующими клетками, макрофаги, В-клетки и некоторые активированные эпителиальные клетки.Professional antigen presenting cells are very efficient at internalizing an antigen, either through phagocytosis or receptor-mediated endocytosis, and then displaying an antigen fragment bound to an MHC class II molecule on its membrane. The T cell recognizes and interacts with the MHC class II antigen-molecule complex on the membrane of the antigen presenting cell. The antigen-presenting cell then produces an additional costimulatory signal, leading to the activation of the T cell. Expression of co-stimulatory molecules is a defining feature of professional antigen-presenting cells. The main types of professional antigen presenting cells are dendritic cells, which have the widest range of antigen presentation and are perhaps the most important antigen presenting cells, macrophages, B cells, and some activated epithelial cells.

Непрофессиональные антигенпрезентирующие клетки не экспрессируют постоянно белки МНС класса II, необходимые для взаимодействия с наивными Т-клетками; эти белки экспрессируются только в результате стимуляции непрофессиональных антигенпрезентирующих клеток некоторыми цитокинами, например, такими как IFNγ.Nonprofessional antigen-presenting cells do not consistently express MHC class II proteins required for interaction with naive T cells; these proteins are only expressed when non-professional antigen-presenting cells are stimulated by certain cytokines, such as IFNγ, for example.

Дендритные клетки (DCs) представляют собой популяции лейкоцитов, которые презентируют антигены, захваченные в периферических тканях, Т-клеткам путем презентации антигена МНС как класса II, так и класса I. Хорошо известно, что дендритные клетки являются мощными индукторами иммунных реакций, а активация этих клеток является ключевой стадией для индукции противоопухолевого иммунитета. Дендритные клетки и предшественники можно получать из периферической крови, костного мозга, проникающих в опухоль клеток, окружающих опухоль проникающих в нее клеток, лимфатических узлов, селезенки, кожи, пуповинной крови или из любой другой подходящей ткани или жидкости. Например, дендритные клетки можно дифференцировать ex vivo путем добавления комбинации цитокинов, например, таких как GM-CSF, IL-4, IL-13 и/или TNFa, к культурам моноцитов, отобранных из периферической крови. В качестве альтернативы CD34 положительные клетки, отобранные из периферической крови, пуповинной крови или костного мозга, можно дифференцировать в дендритные клетки, добавляя в культуральную среду комбинации GM-CSF, IL-3, TNFα, CD40 лиганд, LPS, flt3 лиганд и/или другое(-ие) соединение(-я), которые индуцируют дифференцировку, созревание и пролиферацию дендритных клеток. Дендритные клетки условно относят к категории "незрелых" и "зрелых" клеток, которые можно применять как простой способ различать между собой два хорошо изученных фенотипа. Однако эти термины не следует толковать, как исключающие все возможные промежуточные стадии дифференцировки. Незрелые дендритные клетки характеризуются как антигенпрезентирующие клетки с высокой способностью захватывать и процессировать антиген, что коррелирует с высоким уровнем экспрессии Fcγ рецептора и маннозного рецептора. Зрелый фенотип обычно характеризуется пониженной экспрессией этих маркеров, но высоким уровнем экспрессии молекул клеточной поверхности, отвечающих за активацию Т-клеток, например, таких как молекулы класса I и класса II МНС, молекулы адгезии (например, CD54 и CD11) и костимулирующие молекулы (например, CD40, CD80, CD86 и 4-1ВВ). Созревание дендритных клеток называется статусом активации дендритных клеток, при котором такие антигенпрезентирующие дендритные клетки вызывают примирование Т-клеток, тогда как презентация незрелыми дендритными клетками вызывает толерантность. Созревание дендритных клеток обусловлено главным образом биомолекулами с микробными отличительными признаками, детектируемыми естественными рецепторами организма (бактериальная ДНК, вирусная РНК, эндотоксин и т.д.), провоспалительными цитокинами (TNF, IL-1, IFNs), лигированием CD40 на поверхности дендритных клеток посредством CD40L, и веществами, высвобождающимися из клеток, претерпевающих связанную со стрессом клеточную смерть. Дендритные клетки можно получать in vitro культивированием клеток костного мозга с цитокинами, такими как гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF) и фактор некроза опухолей альфа.Dendritic cells (DCs) are populations of leukocytes that present antigens captured in peripheral tissues to T cells by presenting both class II and class I MHC antigens. cells is a key step for the induction of antitumor immunity. Dendritic cells and progenitors can be obtained from peripheral blood, bone marrow, tumor infiltrating cells, tumor infiltrating cells surrounding the tumor, lymph nodes, spleen, skin, cord blood, or any other suitable tissue or fluid. For example, dendritic cells can be differentiated ex vivo by adding a combination of cytokines, such as GM-CSF, IL-4, IL-13 and/or TNFa, to cultures of monocytes selected from peripheral blood. Alternatively, CD34 positive cells selected from peripheral blood, cord blood, or bone marrow can be differentiated into dendritic cells by adding combinations of GM-CSF, IL-3, TNFα, CD40 ligand, LPS, flt3 ligand, and/or other to the culture medium. (s) compound(s) that induce differentiation, maturation and proliferation of dendritic cells. Dendritic cells are conventionally categorized as "immature" and "mature" cells, which can be used as a simple way to distinguish between two well-studied phenotypes. However, these terms should not be interpreted as excluding all possible intermediate stages of differentiation. Immature dendritic cells are characterized as antigen-presenting cells with a high ability to capture and process antigen, which correlates with high levels of Fcγ receptor and mannose receptor expression. The mature phenotype is typically characterized by reduced expression of these markers but high expression of cell surface molecules responsible for T cell activation, such as MHC class I and class II molecules, adhesion molecules (e.g., CD54 and CD11), and costimulatory molecules (e.g., , CD40, CD80, CD86 and 4-1BB). Dendritic cell maturation is referred to as a dendritic cell activation status in which such antigen-presenting dendritic cells induce T cell priming while presentation by immature dendritic cells induces tolerance. The maturation of dendritic cells is mainly driven by biomolecules with microbial hallmarks, detected by the body's natural receptors (bacterial DNA, viral RNA, endotoxin, etc.), pro-inflammatory cytokines (TNF, IL-1, IFNs), CD40 ligation on the surface of dendritic cells via CD40L, and substances released from cells undergoing stress-related cell death. Dendritic cells can be obtained in vitro by culturing bone marrow cells with cytokines such as granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) and tumor necrosis factor alpha.

Термин "иммуногенность" относится к относительной эффективности стимулирования иммунной реакции антигеном.The term "immunogenicity" refers to the relative effectiveness of an antigen in stimulating an immune response.

Термин "эффекторные функции иммунитета" применительно к настоящему изобретению включает любые функции, опосредованные компонентами иммунной системы, которые обусловливают, например, киллинг больных клеток, таких как опухолевые клетки, или ингибирование роста опухоли и/или ингибирование развития опухоли, включающее ингибирование обсеменения и метастазирование опухоли. Предпочтительно, эффекторные функции иммунитета, применительно к настоящему изобретению, представляют собой опосредованные Т-клетками эффекторные функции. Такие функции включают, в случае хелперной Т-клетки, (CD4+ Т клетки), высвобождение цитокинов, таких как Интерлейкин-2, и/или активацию CD8+ лимфоцитов (CTLs) и/или В-клеток, и, в случае CTL, элиминацию клеток, т.е. клеток, характеризующихся экспрессией антигена, например, посредством апоптоза или опосредованного перфорином лизиса клеток, продуцирование цитокинов, таких как IFN-γ и TNF-α, и специфический цитолитический киллинг экспрессирующих антиген клеток-мишеней.The term "immune effector functions" as used herein includes any functions mediated by components of the immune system that cause, for example, the killing of diseased cells, such as tumor cells, or inhibition of tumor growth and/or inhibition of tumor development, including inhibition of seeding and tumor metastasis. . Preferably, the immune effector functions for the purposes of the present invention are T-cell mediated effector functions. Such functions include, in the case of a helper T cell, (CD4 + T cells), release of cytokines such as Interleukin-2 and/or activation of CD8 + lymphocytes (CTLs) and/or B cells, and, in the case of CTL, elimination of cells, i.e. cells characterized by antigen expression, for example, through apoptosis or perforin-mediated cell lysis, production of cytokines such as IFN-γ and TNF-α, and specific cytolytic killing of antigen-expressing target cells.

Термин "иммунореактивная клетка" или "иммунная эффекторная клетка", применительно к настоящему изобретению, относится к клетке, которая проявляет эффекторные функции в процессе иммунной реакции. "Иммунореактивная клетка", предпочтительно, способна связывать антиген, например, такой, как антиген, экспрессированный на поверхности клетки, и опосредовать иммунный ответ. Например, такие клетки секретируют цитокины и/или хемокины, убивают микробы, секретируют антитела, распознают инфицированные или раковые клетки и, необязательно, элиминируют такие клетки. Например, иммунореактивные клетки включают Т-клетки (цитотоксические Т-клетки, хелперные Т-клетки, Т-клетки, инфильтрирующие опухоль), В-клетки, природные киллерные клетки, нейтрофилы, макрофаги и дендритные клетки. Предпочтительно, применительно к настоящему изобретению, "иммунореактивные клетки" означают Т-клетки, предпочтительно, CD4+ и/или CD8+ Т-клетки. Согласно настоящему изобретению термин "иммунореактивная клетка" также включает клетку, которая может созревать до иммунной клетки (такой как Т-клетка, в частности хелперная Т-клетка или цитолитическая Т-клетка) с помощью соответствующей стимуляции. Иммунореактивные клетки включают CD34+ гемопоэтические стволовые клетки, незрелые и зрелые Т-клетки и незрелые и зрелые В-клетки. Дифференцировка предшественников Т-клеток в цитолитическую Т-клетку, при экспозиции с антигеном, аналогична клональной селекции с использованием механизмов работы иммунной системы.The term "immunoreactive cell" or "immune effector cell", as used in the present invention, refers to a cell that exhibits effector functions in an immune response. An "immunoreactive cell" is preferably capable of binding an antigen, such as, for example, an antigen expressed on the cell surface, and mediating an immune response. For example, such cells secrete cytokines and/or chemokines, kill microbes, secrete antibodies, recognize infected or cancerous cells, and optionally eliminate such cells. For example, immunoreactive cells include T cells (cytotoxic T cells, helper T cells, tumor infiltrating T cells), B cells, natural killer cells, neutrophils, macrophages, and dendritic cells. Preferably, in relation to the present invention, "immunoreactive cells" means T cells, preferably CD4 + and/or CD8 + T cells. According to the present invention, the term "immunoreactive cell" also includes a cell that can mature into an immune cell (such as a T cell, in particular a helper T cell or a cytolytic T cell) with appropriate stimulation. Immunoreactive cells include CD34 + hematopoietic stem cells, immature and mature T cells, and immature and mature B cells. Differentiation of T cell precursors into a cytolytic T cell, when exposed to an antigen, is similar to clonal selection using the mechanisms of the immune system.

Предпочтительно, "иммунореактивная клетка" или "иммунная эффекторная клетка" распознает антиген с определенной степенью специфичности, в частности, если он находится на поверхности антигенпрезентирующий клетки или больной клетки, такой как раковая клетка. Предпочтительно, указанное распознавание дает возможность клетке, которая распознает антиген, быть отвечающей или реактивной. Если клетка представляет собой хелперную Т-клетку (CD4+ Т-клетку), такая отвечаемость или реактивность может включать высвобождение цитокинов и/или активацию CD8+ лимфоцитов (CTLs) и/или В-клеток. Если клетка представляет собой CTL, такая отвечаемость или реактивность может включать элиминацию клеток, т.е. клеток, характеризующихся экспрессией антигена, например, посредством апоптоза или опосредованного перфорином лизиса клеток. Согласно изобретению CTL отвечаемость может включать устойчивый перенос кальция, деление клеток, продуцирование цитокинов, таких как IFN-γ и TNF-α, позитивную регуляцию маркеров активации, таких как CD44 и CD69, и специфический цитолитический киллинг экспрессирующих антиген клеток-мишеней. CTL отвечаемость можно также определять, используя искусственный репортер, который точно указывает на CTL отвечаемость. Такие CTL, которые распознают антиген и являются отвечающими или реактивными, в настоящем описании также называются "отвечающие на антиген CTL".Preferably, the "immunoreactive cell" or "immune effector cell" recognizes the antigen with a certain degree of specificity, in particular if it is on the surface of an antigen presenting cell or a diseased cell, such as a cancer cell. Preferably, said recognition enables the cell that recognizes the antigen to be responsive or reactive. If the cell is a helper T cell (CD4 + T cell), such responsiveness or reactivity may include cytokine release and/or activation of CD8 + lymphocytes (CTLs) and/or B cells. If the cell is a CTL, such responsiveness or reactivity may include cell elimination, ie. cells characterized by antigen expression, for example, through apoptosis or perforin-mediated cell lysis. According to the invention, CTL responsiveness may include sustained calcium transfer, cell division, production of cytokines such as IFN-γ and TNF-α, upregulation of activation markers such as CD44 and CD69, and specific cytolytic killing of antigen-expressing target cells. CTL responses can also be determined using an artificial reporter that accurately indicates CTL responses. Such CTLs that recognize an antigen and are responsive or reactive are also referred to herein as "antigen-responsive CTLs".

"Лимфоидная клетка" означает клетку, которая, необязательно после соответствующей модификации, например, после переноса Т-клеточного рецептора или антигенного рецептора, способна вызывать иммунный ответ, например, такой как клеточный иммунный ответ, или клетку-предшественник такой клетки, и включает лимфоциты, предпочтительно, Т-лимфоциты, лимфобласты и плазматические клетки. Лимфоидная клетка может представлять собой иммунореактивную клетку или иммунную эффекторную клетку по настоящему описанию. Предпочтительной лимфоидной клеткой является Т-клетка, которая может быть модифицирована для экспрессии Т-клеточного рецептора или антигенного рецептора на поверхности клетки. Согласно одному варианту настоящего изобретения в лимфоидной клетке отсутствует эндогенная экспрессия Т-клеточного рецептора."Lymphoid cell" means a cell which, optionally after appropriate modification, for example, after the transfer of a T-cell receptor or an antigen receptor, is capable of eliciting an immune response, such as a cellular immune response, or a progenitor cell of such a cell, and includes lymphocytes, preferably T-lymphocytes, lymphoblasts and plasma cells. The lymphoid cell may be an immunoreactive cell or an immune effector cell as described herein. A preferred lymphoid cell is a T cell that can be modified to express a T cell receptor or an antigen receptor on the cell surface. According to one embodiment of the present invention, the lymphoid cell lacks endogenous expression of the T cell receptor.

Термины "Т-клетка" и "Т-лимфоцит" применяются в данной заявке в качестве синонимов и включают хелперные Т-клетки (CD4+ Т-клетки) и цитотоксические Т-клетки (CTLs, CD8+ Т-клетки), которые включают цитолитические Т-клетки.The terms "T cell" and "T lymphocyte" are used herein as synonyms and include helper T cells (CD4+ T cells) and cytotoxic T cells (CTLs, CD8+ T cells), which include cytolytic T- cells.

Т-клетка относится к группе белых кровяных клеток, известных как лимфоциты, и играет центральную роль в клеточно-опосредованном иммунитете. Их можно отличить от лимфоцитов других типов, таких как В-клетки и натуральные киллерные клетки, по присутствию на их поверхности особых рецепторов, называемых Т-клеточными рецепторами (TCR). Тимус является основным органом, отвечающим за созревание Т-клеток. Было обнаружено несколько различных субпопуляций Т-клеток, каждая с индивидуальной функцией.The T cell belongs to a group of white blood cells known as lymphocytes and plays a central role in cell-mediated immunity. They can be distinguished from other types of lymphocytes, such as B cells and natural killer cells, by the presence on their surface of special receptors called T cell receptors (TCRs). The thymus is the main organ responsible for the maturation of T cells. Several different subpopulations of T cells have been found, each with an individual function.

Хелперные Т-клетки содействуют другим белым кровяным клеткам в иммунологических процессах, включая, среди прочего, созревание В-клеток до плазматических клеток и активацию цитотоксических Т-клеток и макрофагов. Эти клетки известны также как CD4+ Т клетки, потому что они экспрессируют на своей поверхности белок CD4. Хелперные Т-клетки становятся активированными, когда они представляются с пептидными антигенами молекулами МНС класса II, которые экспрессируются на поверхности антигенпрезентирующих клеток (APCs). После активации они быстро делятся и секретируют малые белки, называемые цитокинами, которые регулируют активный иммунный ответ или содействуют ему.Helper T cells assist other white blood cells in immunological processes, including but not limited to the maturation of B cells to plasma cells and the activation of cytotoxic T cells and macrophages. These cells are also known as CD4+ T cells because they express the CD4 protein on their surface. Helper T cells become activated when they are presented with peptide antigens by class II MHC molecules that are expressed on the surface of antigen presenting cells (APCs). Once activated, they divide rapidly and secrete small proteins called cytokines that regulate or promote an active immune response.

Цитотоксические Т-клетки разрушают инфицированные вирусами клетки и опухолевые клетки, они также причастны к отторжению трансплантата. Эти клетки также известны как CD8+ Т-клетки, поскольку они на своей поверхности экспрессируют CD8 гликопротеин. Эти клетки распознают свои мишени посредством связывания с антигеном, ассоциированным с МНС класса I, которая присутствует на поверхности почти каждой клетки тела.Cytotoxic T cells destroy virus-infected and tumor cells and are also implicated in transplant rejection. These cells are also known as CD8+ T cells because they express the CD8 glycoprotein on their surface. These cells recognize their targets by binding to an antigen associated with MHC class I, which is present on the surface of almost every cell in the body.

Большинство Т-клеток имеет Т-клеточный рецептор (TCR), существующий в виде комплекса нескольких белков. Реальный Т-клеточный рецептор состоит из двух отдельных пептидных цепей, которые получены с использованием независимых генов альфа и бета (TCRα и TCRβ) Т-клеточного рецептора и называются α- и β-TCR цепи, γδ Т-клетки (гамма дельта Т клетки) представляют небольшую субпопуляцию Т-клеток, на поверхности которых имеется отдельный Т-клеточный рецептор (TCR). При этом в γδ Т-клетках TCR состоит из одной γ-цепи и одной δ-цепи. Эта группа Т-клеток является значительно менее распространенной (2% от общего количества Т-клеток), чем αβ Т-клетки.Most T cells have a T cell receptor (TCR) that exists as a complex of several proteins. The actual T cell receptor consists of two separate peptide chains that are derived using independent T cell receptor alpha and beta genes (TCRα and TCRβ) and are called α- and β-TCR chains, γδ T cells (gamma delta T cells) represent a small subpopulation of T cells that have a distinct T cell receptor (TCR) on their surface. At the same time, in γδ T-cells, the TCR consists of one γ-chain and one δ-chain. This group of T cells is significantly less abundant (2% of total T cells) than αβ T cells.

Каждая цепь Т-клеточного рецептора состоит из двух экстрацеллюлярных (внеклеточных) доменов: вариабельной (V) области и константной (С) области. Константная область является проксимальной к клеточной мембране, за ней следует трансмембранная область и короткий цитоплазматический хвост, тогда как вариабельная область связывается с комплексом пептид/МНС. В контексте настоящего изобретения термин "константная область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть" включает также варианты, в которых за константной областью цепи Т-клеточного рецептора (от N-конца к С-концу) следует трансмембранная область и цитоплазматический хвост, например, трансмембранная область и цитоплазматический хвост, которые в естественных условиях связаны с константной областью цепи Т-клеточного рецептора.Each chain of the T-cell receptor consists of two extracellular (extracellular) domains: the variable (V) region and the constant (C) region. The constant region is proximal to the cell membrane, followed by a transmembrane region and a short cytoplasmic tail, while the variable region binds to the peptide/MHC complex. In the context of the present invention, the term "constant region of the T-cell receptor chain or part thereof" also includes variants in which the constant region of the T-cell receptor chain (from N-terminus to C-terminus) is followed by a transmembrane region and a cytoplasmic tail, for example, the transmembrane region and the cytoplasmic tail, which are naturally associated with the constant region of the T-cell receptor chain.

Все Т-клетки ведут свое начало от гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге. Гемопоэтические предшественники, происходящие из гемопоэтических стволовых клеток, "заселяют" тимус и размножаются путем деления клеток, создавая большую популяцию незрелых тимоцитов. 'Ранние' тимоциты не экспрессируют ни CD4, ни CD8 и по этой причине классифицируются как дважды негативные (CD4-CD8-) клетки. По мере их прогрессирования в ходе развития они становятся дважды позитивными тимоцитами (CD4+CD8+), и наконец созревают до монопозитивных (CD4+CD8- или CD4-CD8+) тимоцитов, которые затем высвобождаются из тимуса в периферические ткани.All T cells originate from hematopoietic stem cells in the bone marrow. Hematopoietic progenitors derived from hematopoietic stem cells colonize the thymus and proliferate by cell division, creating a large population of immature thymocytes. 'Early' thymocytes express neither CD4 nor CD8 and are therefore classified as double negative (CD4-CD8-) cells. As they progress during development, they become doubly positive (CD4+CD8+) thymocytes, and finally mature into monopositive (CD4+CD8- or CD4-CD8+) thymocytes, which are then released from the thymus into peripheral tissues.

Обычно Т-клетки можно получать in vitro или ex vivo, применяя стандартные методы. Например, Т-клетки можно выделять из костного мозга, периферической крови или фракции костного мозга или периферической крови млекопитающего, например, пациента, применяя коммерчески доступную систему сепарации клеток. Или же Т-клетки можно получать от связанных или не связанных родством людей, животных, отличных от человека животных, с использованием клеточных линий или культур. Образец, содержащий Т-клетки, может, например, представлять собой мононуклеарные клетки периферической крови (РВМС).Typically, T cells can be obtained in vitro or ex vivo using standard methods. For example, T cells can be isolated from bone marrow, peripheral blood, or a fraction of bone marrow or peripheral blood from a mammal, such as a patient, using a commercially available cell separation system. Alternatively, T cells can be obtained from related or unrelated humans, animals, non-human animals using cell lines or cultures. The sample containing T cells may, for example, be peripheral blood mononuclear cells (PBMCs).

Т-клетки для применения по изобретению могут экспрессировать эндогенный Т-клеточный рецептор, или могут не экспрессировать эндогенный Т-клеточный рецептор.T cells for use according to the invention may express the endogenous T cell receptor, or may not express the endogenous T cell receptor.

Нуклеиновые кислоты, такие как РНК, кодирующие антигенный рецептор, можно ввести в Т-клетки с литическим потенциалом, в частности, в лимфоидные клетки.Nucleic acids, such as RNA encoding an antigen receptor, can be introduced into T cells with lytic potential, in particular lymphoid cells.

Термин "антигенный рецептор, нацеленный на антиген" или аналогичные термины, относятся к антигенному рецептору, который, при его присутствии на иммунной эффекторной клетке, такой как Т-клетка, распознает антиген, который находится на поверхности антигенпрезентирующих клеток или больных клеток, таких как раковые клетки, вследствие чего иммунная эффекторная клетка стимулируется, примируется и/или размножается или воздействует на эффекторные функции иммунных эффекторных клеток, описанных выше.The term "antigen receptor targeting an antigen" or similar terms refers to an antigen receptor which, when present on an immune effector cell such as a T cell, recognizes an antigen that is on the surface of antigen presenting cells or diseased cells such as cancer cells. cells, whereby the immune effector cell is stimulated, primed and/or propagated or affects the effector functions of the immune effector cells described above.

Термин "антигенспецифическая Т-клетка" или аналогичные термины относятся к Т-клетке, которая, в частности, будучи предоставлена с антигенным рецептором, распознает антиген, на который нацелен антигенный рецептор, например, на поверхности антигенпрезентирующих клеток или больных клеток, таких как раковые клетки, и предпочтительно, воздействует на эффекторные функции Т-клеток, описанные выше.The term "antigen-specific T cell" or similar terms refers to a T cell that, in particular, when presented with an antigen receptor, recognizes the antigen targeted by the antigen receptor, for example, on the surface of antigen presenting cells or diseased cells such as cancer cells. , and preferably affects the T cell effector functions described above.

Считают, что Т-клетки и другие лимфоидные клетки являются специфическими к антигену, если эти клетки убивают клетки-мишени, экспрессирующие антиген. Специфичность Т-клеток можно определять, применяя любые из ряда стандартных методов, например, тест с радиоактивным хромом или анализ пролиферации. В качестве альтернативы можно количественно определять синтез лимфокинов (таких как интерферон -γ).T cells and other lymphoid cells are considered specific for an antigen if these cells kill target cells expressing the antigen. T cell specificity can be determined using any of a number of standard methods, such as the radioactive chromium test or proliferation assay. Alternatively, synthesis of lymphokines (such as interferon-γ) can be quantified.

Термин "главный комплекс гистосовместимости " и сокращение "МНС" включает молекулы МНС класса I и молекулы МНС класса II и относится к комплексу генов, который встречается у всех позвоночных. Белки или молекулы МНС являются существенными для передачи сигнала между лимфоцитами и антигенпрезентирующими клетками или больными клетками в иммунных реакциях, при этом МНС белки или молекулы связывают пептиды и представляют их для распознавания Т-клеточными рецепторами. Белки, кодированные МНС, экспрессируются на поверхности клеток и экспонируются Т клетке как аутоантигены (пептидные фрагменты из самой клетки), так и не аутоантигены (например, фрагменты инвазивных микроорганизмов).The term "major histocompatibility complex" and the abbreviation "MHC" includes MHC class I molecules and MHC class II molecules and refers to a gene complex that occurs in all vertebrates. MHC proteins or molecules are essential for signaling between lymphocytes and antigen presenting cells or diseased cells in immune responses, where MHC proteins or molecules bind peptides and present them for recognition by T cell receptors. MHC-encoded proteins are expressed on the cell surface and are exposed to the T cell as both self-antigens (peptide fragments from the cell itself) and non-self-antigens (eg, fragments of invasive microorganisms).

Согласно настоящему изобретению термин "антигенный рецептор" включает генно-инженерные рецепторы, которые сообщают произвольную специфичность, например, такую как специфичность моноклонального антитела, иммунной эффекторной клетке, такой как Т-клетка. В результате этого можно получить большое количество антигенспецифических Т-клеток, которые могут быть созданы для адоптивного переноса клеток. Вследствие этого антигенный рецептор по изобретению может присутствовать на Т-клетках, например, вместо или помимо собственного Т-клеточного рецептора Т-клетки. Такие Т-клетки необязательно требуют процессирования и презентации антигена для распознавания клетки-мишени, но скорее могут распознавать, предпочтительно с использованием специфичности, любой антиген, присутствующий на клетке-мишени. Предпочтительно, указанный антигенный рецептор экспрессируется на поверхности клеток. Применительно к настоящему изобретению Т-клетки, содержащие антигенный рецептор, охватываются термином "Т-клетка" в контексте настоящей заявки. А именно, согласно настоящему изобретению термин "антигенный рецептор" включает искусственные рецепторы, содержащие одну молекулу или комплекс молекул, которые распознают, т.е. связываются с целевой структурой (например, антигеном) на клетке-мишени, такой как раковая клетка (например, посредством связывания антигенсвязывающего сайта или антигенсвязывающего домена с антигеном, экспрессированным на поверхности клетки-мишени), и могут сообщать специфичность иммунной эффекторной клетке, такой как Т-клетка, экспрессирующая указанный антигенный рецептор на поверхности клетки. Предпочтительно, распознавание целевой структуры антигенным рецептором приводит в результате к активации иммунной эффекторной клетки, экспрессирующей указанный антигенный рецептор. Антигенный рецептор может содержать один или более элементов белка, причем указанные элементы белка содержат один или более доменов по настоящему описанию. Термин "антигенный рецептор", предпочтительно, не включает Т-клеточные рецепторы. Согласно изобретению термин "антигенный рецептор", предпочтительно, является синонимом терминов "химерный антигенный рецептор (CAR)", "химерный Т-клеточный рецептор " и "искусственный Т-клеточный рецептор".According to the present invention, the term "antigenic receptor" includes engineered receptors that confer arbitrary specificity, such as that of a monoclonal antibody, for example, to an immune effector cell, such as a T cell. As a result, a large number of antigen-specific T cells can be obtained, which can be created for adoptive cell transfer. As a consequence, the antigen receptor of the invention may be present on T cells, for example, instead of or in addition to the T cell's own T cell receptor. Such T cells do not necessarily require antigen processing and presentation to recognize the target cell, but rather can recognize, preferably using specificity, any antigen present on the target cell. Preferably, said antigen receptor is expressed on the cell surface. In relation to the present invention, T cells containing an antigen receptor are encompassed by the term "T cell" in the context of this application. Namely, according to the present invention, the term "antigen receptor" includes artificial receptors containing a single molecule or complex of molecules that recognize, i. bind to a target structure (eg, an antigen) on a target cell, such as a cancer cell (eg, by binding an antigen-binding site or antigen-binding domain to an antigen expressed on the surface of the target cell), and can confer specificity on an immune effector cell, such as T -cell expressing the specified antigen receptor on the surface of the cell. Preferably, recognition of a target structure by an antigen receptor results in activation of an immune effector cell expressing said antigen receptor. An antigenic receptor may contain one or more protein elements, said protein elements containing one or more domains as described herein. The term "antigen receptor" preferably does not include T-cell receptors. According to the invention, the term "antigen receptor" is preferably synonymous with the terms "chimeric antigen receptor (CAR)", "chimeric T-cell receptor" and "artificial T-cell receptor".

Согласно настоящему изобретению антиген может распознаваться антигенным рецептором через посредничество любого из доменов, отвечающих за распознавание антигена (также называемых в данной заявке просто "домены"), способных образовывать антигенсвязывающий сайт, например, с использованием антигенсвязывающих участков антител и Т-клеточных рецепторов, которые могут находиться на разных пептидных цепях. Согласно одному варианту два домена, образующих антигенсвязывающий сайт, получены с использованием иммуноглобулина. Согласно другому варианту два домена, образующие антигенсвязывающий сайт, получены из Т-клеточного рецептора. Особенно предпочтительными являются вариабельные домены антитела, например, такие как одноцепочечные вариабельные фрагменты (scFv), полученные из вариабельных доменов моноклональных антител и Т-клеточных рецепторов, в частности, одиночных цепей TCR альфа и бета. Фактически почти все, что связывает данную мишень с высокой аффинностью, можно применять в качестве антигенраспознающего домена.According to the present invention, an antigen can be recognized by an antigen receptor through any of the antigen recognition domains (also referred to herein simply as "domains") capable of forming an antigen-binding site, for example, using antigen-binding regions of antibodies and T-cell receptors, which can be on different peptide chains. In one embodiment, the two domains that form the antigen-binding site are obtained using an immunoglobulin. In another embodiment, the two domains that form the antigen-binding site are derived from a T-cell receptor. Particularly preferred are antibody variable domains, such as, for example, single chain variable fragments (scFv) derived from the variable domains of monoclonal antibodies and T cell receptors, in particular TCR alpha and beta single chains. In fact, almost anything that binds a given target with high affinity can be used as an antigen recognition domain.

Согласно одному варианту изобретения антигенный рецептор по изобретению содержит по меньшей мере четыре вариабельных домена иммуноглобулинов, образующих по меньшей мере два сайта связывания, где два сайта связывания могут связываться с одним и тем же эпитопом или с различными эпитопами, при этом каждый эпитоп может находиться на одном и том же антигене или на различных антигенах. Согласно одному варианту антигенный рецептор содержит вариабельный домен (или область) тяжелой цепи иммуноглобулина (VH) со специфичностью к первому эпитопу (VH(1)), вариабельный домен (или область) легкой цепи иммуноглобулина (VL) со специфичностью к первому эпитопу (VL(1)), вариабельный домен (или область) тяжелой цепи иммуноглобулина (VH) со специфичностью ко второму эпитопу (VH(2)), и вариабельный домен (или область) легкой цепи иммуноглобулина (VL) со специфичностью ко второму эпитопу (VL(2)), при этом первый и второй эпитопы могут быть одинаковыми и различными и могут находиться на одних и тех же или на различных антигенах. Согласно одному варианту VH(1) способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(1), а VH(2) способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(2), в то же время домен VH(1) не способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(2), а домен VH(2) не способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(1). Однако, согласно другому варианту домен VH(1) способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(1), равно как и VL(2), и VH(2) способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(2), равно как и VL(1). Согласно последнему варианту VH(1) и VH(2) могут быть идентичными или по меньшей мере полученными из одного и того же иммуноглобулина, и VL(1) и VL(2) могут быть идентичными или по меньшей мере полученными из одного и того же иммуноглобулина.According to one embodiment of the invention, the antigen receptor of the invention comprises at least four immunoglobulin variable domains forming at least two binding sites, where the two binding sites may bind to the same epitope or to different epitopes, each epitope may be on the same the same antigen or different antigens. In one embodiment, the antigen receptor comprises an immunoglobulin heavy chain (VH) variable domain (or region) with a first epitope specificity (VH(1)), an immunoglobulin light chain (VL) variable domain (or region) with a first epitope specificity (VL( 1)), an immunoglobulin heavy chain (VH) variable domain (or region) with a second epitope specificity (VH(2)), and an immunoglobulin light chain (VL) variable domain (or region) with a second epitope specificity (VL(2 )), wherein the first and second epitopes may be the same or different and may be on the same or on different antigens. According to one variant, VH(1) is able to interact and form an antigen-binding site with VL(1), and VH(2) is able to interact and form an antigen-binding site with VL(2), while the VH(1) domain is not able to interact and form an antigen-binding site with VL(2), and the VH(2) domain is unable to interact and form an antigen-binding site with VL(1). However, according to another variant, the VH(1) domain is able to interact and form an antigen-binding site with VL(1), as well as VL(2), and VH(2) is able to interact and form an antigen-binding site with VL(2), as well as VL(1). In the latter embodiment, VH(1) and VH(2) may be identical or at least derived from the same immunoglobulin, and VL(1) and VL(2) may be identical or at least derived from the same immunoglobulin.

В одном аспекте данное изобретение относится к антигенному рецептору, также называемому в настоящем описании комбинированным антигенным рецептором, при этом такой рецептор содержит первую пептидную цепь и вторую пептидную цепь, причем первая пептидная цепь содержит первый домен, второй домен, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее участок и домен передачи сигнала от иммунорецептора; вторая пептидная цепь содержит первый домен, второй домен, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее участок и домен передачи сигнала от иммунорецептора; причем первый домен из первой пептидной цепи вместе с одним из доменов из второй пептидной цепи образует первый антигенсвязывающий сайт, а при этом второй домен из первой пептидной цепи вместе с другим доменом из второй пептидной цепи образует второй антигенсвязывающий сайт.In one aspect, this invention relates to an antigen receptor, also referred to herein as a combined antigen receptor, wherein such a receptor comprises a first peptide chain and a second peptide chain, the first peptide chain comprising a first domain, a second domain, a T-cell receptor chain variable region or its site and the domain of signal transmission from the immunoreceptor; the second peptide chain comprises a first domain, a second domain, a T cell receptor variable region or portion thereof, and an immunoreceptor signal transduction domain; wherein the first domain from the first peptide chain, together with one of the domains from the second peptide chain, forms the first antigen-binding site, while the second domain from the first peptide chain, together with another domain from the second peptide chain, forms the second antigen-binding site.

Согласно другому варианту комбинированный антигенный рецептор по изобретению содержит вариабельный домен тяжелой цепи, связанный с вариабельным доменом легкой цепи на каждой из обеих пептидных цепей, причем образование двух антигенсвязывающих сайтов происходит за счет взаимодействия между вариабельным доменом тяжелой цепи и вариабельным доменом легкой цепи на различных пептидных цепях. Согласно одному варианту комбинированный антигенный рецептор по изобретению содержит две пептидных цепи, причем одна пептидная цепь содержит VL(1) и VH(2), а вторая полипептидная цепь содержит VH(1) и VL(2). Согласно другому варианту комбинированный антигенный рецептор по изобретению содержит вариабельный домен тяжелой цепи, связанный с вариабельным доменом тяжелой цепи, на одной пептидной цепи, и вариабельный домен легкой цепи, связанный с вариабельным доменом легкой цепи, на другой пептидной цепи, при этом образование двух антигенсвязывающих сайтов происходит за счет взаимодействия между вариабельным доменом тяжелой цепи и вариабельным доменом легкой цепи на разных пептидных цепях. Согласно одному варианту комбинированный антигенный рецептор по изобретению содержит две пептидных цепи, причем одна пептидная цепь содержит VH(1) и VH(2), а другая пептидная цепь содержит VL(1) и VL(2).According to another embodiment, the combined antigen receptor of the invention comprises a heavy chain variable domain associated with a light chain variable domain on each of both peptide chains, wherein two antigen binding sites are formed by interaction between the heavy chain variable domain and the light chain variable domain on different peptide chains. . In one embodiment, the combined antigen receptor of the invention comprises two peptide chains, with one peptide chain containing VL(1) and VH(2) and the second polypeptide chain containing VH(1) and VL(2). In another embodiment, the combined antigen receptor of the invention comprises a heavy chain variable domain linked to a heavy chain variable domain on one peptide chain and a light chain variable domain linked to a light chain variable domain on the other peptide chain, wherein two antigen-binding sites are formed. occurs through interaction between the heavy chain variable domain and the light chain variable domain on different peptide chains. In one embodiment, the combined antigen receptor of the invention comprises two peptide chains, with one peptide chain containing VH(1) and VH(2) and the other peptide chain containing VL(1) and VL(2).

Согласно одному варианту настоящего изобретения комбинированный антигенный рецептор по изобретению содержит первую пептидную цепь, где вариабельная область тяжелой цепи (VH) и вариабельная область легкой цепи (VL), предпочтительно, расположены, от N- конца к С-концу, в следующем порядке: VH(1)-VL(2), и вторую пептидную цепь, где вариабельная область тяжелой цепи (VH) и вариабельная область легкой цепи (VL), предпочтительно, расположены, от N-конца к С-концу, в следующем порядке: VL(1)-VH(2). Вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора или ее участка и домен передачи сигнала от иммунорецептора, предпочтительно, расположены С-терминально к расположению вариабельных областей. Вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора или ее участок и домен передачи сигнала от иммунорецептора, предпочтительно, содержит вариабельную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, и константную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, расположенные на одной из пептидных цепей, и вариабельную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, и константную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, расположенные на другой пептидной цепи. Согласно одному варианту вариабельная область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок и константная область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок содержат альфа цепь Т-клеточного рецептора. Согласно одному варианту вариабельная область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок и константная область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок содержат бета цепь Т-клеточного рецептора. Альфа цепь Т-клеточного рецептора и бета цепь Т-клеточного рецептора, предпочтительно, происходят из одного и того же Т-клеточного рецептора.According to one embodiment of the present invention, the combined antigen receptor of the invention comprises a first peptide chain wherein the heavy chain variable region (VH) and the light chain variable region (VL) are preferably N-terminal to C-terminal in the following order: VH (1)-VL(2), and a second peptide chain, wherein the heavy chain variable region (VH) and the light chain variable region (VL) are preferably located, from the N-terminus to the C-terminus, in the following order: VL( 1)-VH(2). The variable region of the T-cell receptor chain or portion thereof and the immunoreceptor signaling domain are preferably located C-terminally to the location of the variable regions. The T cell receptor variable chain region or portion thereof and the immunoreceptor signal transduction domain preferably comprise a T cell receptor alpha chain variable region or portion thereof and a T cell receptor alpha chain constant region or portion thereof located on one of the peptide chains, and a T-cell receptor beta chain variable region or portion thereof, and a T-cell receptor beta chain constant region or portion thereof, located on another peptide chain. In one embodiment, the T cell receptor alpha chain variable region or portion thereof and the T cell receptor alpha chain constant region or portion thereof comprise the T cell receptor alpha chain. In one embodiment, the T cell receptor beta chain variable region or portion thereof and the T cell receptor beta chain constant region or portion thereof comprise a T cell receptor beta chain. The T cell receptor alpha chain and the T cell receptor beta chain are preferably derived from the same T cell receptor.

Согласно другому варианту комбинированный антигенный рецептор по изобретению содержит первую пептидную цепь, где вариабельная область тяжелой цепи (VH) и вариабельная область легкой цепи (VL), предпочтительно, расположены, от N-конца к С-концу, в таком порядке: VH(1)-VH(2), и вторую пептидную цепь, где вариабельная область тяжелой цепи (VH) и вариабельная область легкой цепи (VL), предпочтительно, расположены, от N-конца к С-концу, в таком порядке: VL(1)-VL(2). Вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора или ее участок и домен передачи сигнала от иммунорецептора, расположены С-терминально к расположению вариабельных областей. Вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора, или ее участок, и домен передачи сигнала от иммунорецептора, предпочтительно, содержит вариабельную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, и константную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, расположенные на одной из пептидных цепей, и вариабельную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, и константную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, расположенные на другой пептидной цепи. Согласно одному варианту вариабельная область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок и константная область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок содержат альфа цепь Т-клеточного рецептора. Согласно одному варианту вариабельная область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок и константная область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок содержит бета цепь Т-клеточного рецептора. Альфа цепь Т-клеточного рецептора и бета цепь Т-клеточного рецептора, предпочтительно, происходят из одного и того же Т-клеточного рецептора.In another embodiment, the combined antigen receptor of the invention comprises a first peptide chain wherein the heavy chain variable region (VH) and the light chain variable region (VL) are preferably N-terminal to C-terminal in the following order: VH(1 )-VH(2), and a second peptide chain wherein the heavy chain variable region (VH) and the light chain variable region (VL) are preferably N-terminal to C-terminal in the following order: VL(1) -VL(2). The variable region of the T-cell receptor chain, or portion thereof, and the immunoreceptor signal transduction domain are located C-terminally to the location of the variable regions. The T cell receptor variable chain region, or portion thereof, and the immunoreceptor signal transduction domain preferably comprise a T cell receptor alpha chain variable region or portion thereof, and a T cell receptor alpha chain constant region or portion thereof, located on the same of peptide chains, and a T-cell receptor beta chain variable region or portion thereof, and a T-cell receptor beta chain constant region or portion thereof, located on another peptide chain. In one embodiment, the T cell receptor alpha chain variable region or portion thereof and the T cell receptor alpha chain constant region or portion thereof comprise the T cell receptor alpha chain. In one embodiment, the T cell receptor beta chain variable region or portion thereof and the T cell receptor beta chain constant region or portion thereof comprise a T cell receptor beta chain. The T cell receptor alpha chain and the T cell receptor beta chain are preferably derived from the same T cell receptor.

Антигенные рецепторы по изобретению имеют по меньшей мере два антигенсвязывающих сайта и, следовательно, являются по меньшей мере двухвалентными. Как отмечалось выше, связывающие сайты антигенных рецепторов по изобретению могут связываться с одним и тем же эпитопом или с разными эпитопами, каковые эпитопы могут находиться на одном и том же антигене или на различных антигенах. Если связывающие сайты связываются с одними и теми же эпитопами, в частности, на одном и том же антигене, два связывающих сайта могут быть идентичными или по существу идентичными и/или могут быть образованы идентичными или по существу идентичными доменами, при этом такие идентичные или по существу идентичные домены могут происходить из одного и того же иммуноглобулина. Если связывающие сайты связываются с различными эпитопами, либо на одном и том же, либо на различных антигенах, два связывающих сайта являются различными и образуются различными доменами, причем такие различные домены могут происходить из различных иммуноглобулинов. В случае таких различных доменов предпочтительно, чтобы домены, имеющие различные эпитопные специфичности, не взаимодействовали или по существу не взаимодействовали друг с другом, т.е. VH(1) не способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(2), a VH(2) не способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(1). Следовательно, VH(1) взаимодействует и образует антигенсвязывающий сайт с VL(1), a VH(2) взаимодействует и образует антигенсвязывающий сайт с VL(2). Если комбинированный антигенный рецептор по данному изобретению содержит две пептидных цепи, причем одна пептидная цепь содержит VH(1) и VL(2), а другая пептидная цепь содержит VH(2) и VL(1), то в результате получают пептидные цепи, не способные образовывать антигенсвязывающие сайты посредством внутримолекулярного взаимодействия доменов.The antigen receptors of the invention have at least two antigen binding sites and are therefore at least divalent. As noted above, the antigen receptor binding sites of the invention may bind to the same epitope or to different epitopes, which epitopes may be on the same antigen or on different antigens. If the binding sites bind to the same epitopes, in particular on the same antigen, the two binding sites may be identical or substantially identical and/or may be formed by identical or substantially identical domains, such identical or substantially identical domains may be derived from the same immunoglobulin. If the binding sites bind to different epitopes, either on the same or different antigens, the two binding sites are different and are formed by different domains, and these different domains may come from different immunoglobulins. In the case of such different domains, it is preferable that domains having different epitope specificities do not interact or do not substantially interact with each other, i. e. VH(1) is unable to interact and form an antigen binding site with VL(2), and VH(2) is unable to interact and form an antigen binding site with VL(1). Therefore, VH(1) interacts and forms an antigen-binding site with VL(1), and VH(2) interacts and forms an antigen-binding site with VL(2). If the combined antigen receptor of the present invention contains two peptide chains, with one peptide chain containing VH(1) and VL(2) and the other peptide chain containing VH(2) and VL(1), the result is peptide chains that do not capable of forming antigen-binding sites through intramolecular domain interaction.

Два домена антигенного рецептора по изобретению, образующие антигенсвязывающий сайт, также могут иметь своим источником Т-клеточный рецептор и могут представлять собой его фрагменты или участки, которые сохраняют антигенспецифическое связывание, в частности, связывание с комплексом пептид-МНС, как например вариабельные области Т-клеточного рецептора.The two antigen receptor domains of the invention forming the antigen-binding site may also originate from the T-cell receptor and may be fragments or regions thereof which retain antigen-specific binding, in particular binding to the peptide-MHC complex, such as the T-variable regions. cell receptor.

Согласно изобретению термин "вариабельная область Т-клеточного рецептора" относится к вариабельным доменам цепей TCR. Вариабельная область как α-цепи, так и β-цепи TCR имеет три гипервариабельных области, или области, определяющей комплементарность (CDRs), тогда как вариабельная область β-цепи имеет дополнительную область гипервариабельности (HV4), которая обычно не контактирует с антигеном и, следовательно, не рассматривается как CDR. CDR3 является основной CDR, отвечающей за распознавание процессированного антигена, хотя также было показано, что CDR1 α-цепи взаимодействует с N-концевой частью антигенного пептида, тогда как CDR1 β-цепи взаимодействует с С-концевой частью пептида. Полагают, что CDR2 распознает МНС. Полагают, что CDR4 β-цепи не участвует в распознавании антигена, но показано, что эта область взаимодействует с суперантигенами.According to the invention, the term "T cell receptor variable region" refers to the variable domains of the TCR chains. The variable region of both the α-chain and the β-chain of the TCR has three hypervariable regions, or complementarity determining regions (CDRs), while the β-chain variable region has an additional hypervariability region (HV4) that does not normally contact antigen and, therefore not considered a CDR. CDR3 is the main CDR responsible for recognition of the processed antigen, although the α-chain CDR1 has also been shown to interact with the N-terminal portion of the antigenic peptide, while the β-chain CDR1 interacts with the C-terminal portion of the peptide. CDR2 is believed to recognize the MHC. The β-chain CDR4 is not thought to be involved in antigen recognition, but this region has been shown to interact with superantigens.

Приведенная выше информация, относящаяся к вариабельным доменам иммуноглобулина, определенным образом применима к вариабельным доменам Т-клеточного рецептора. Антигенный рецептор по изобретению вместо вариабельного домена тяжелой цепи иммуноглобулина (VH) со специфичностью в отношении первого эпитопа (VH(1)) и вариабельного домена легкой цепи иммуноглобулина (VL) со специфичностью к первому эпитопу (VL(1)) может содержать вариабельный домен α-цепи TCR рецептора TCR со специфичностью к первому эпитопу и вариабельный домен β-цепи TCR рецептора TCR со специфичностью ко второму эпитопу. В качестве альтернативы или помимо этого антигенный рецептор по изобретению вместо вариабельного домена тяжелой цепи иммуноглобулина (VH) со специфичностью ко второму эпитопу (VH(2)), и вариабельного домена легкой цепи иммуноглобулина (VL) со специфичностью ко второму эпитопу (VL(2)) может содержать вариабельный домен α-цепи TCR рецептора TCR со специфичностью ко второму эпитопу и вариабельный домен β-цепи TCR рецептора TCR со специфичностью ко второму эпитопу.The above information relating to immunoglobulin variable domains applies in a certain way to T-cell receptor variable domains. The antigenic receptor of the invention, instead of an immunoglobulin heavy chain (VH) variable domain with a specificity for the first epitope (VH(1)) and an immunoglobulin light chain variable domain (VL) with a specificity for the first epitope (VL(1)) may contain an α variable domain TCR α-chains of the TCR receptor with specificity for the first epitope; and the TCR β-chain variable domain of the TCR receptor with specificity for the second epitope. Alternatively or in addition, the antigen receptor of the invention, instead of an immunoglobulin heavy chain (VH) variable domain with a second epitope specificity (VH(2)), and an immunoglobulin light chain variable domain (VL) with a second epitope specificity (VL(2) ) may contain a TCR α-chain variable domain of the TCR receptor with a specificity for a second epitope and a TCR β-chain variable domain of a TCR receptor with a specificity for a second epitope.

Так как каждый антигенсвязывающий сайт образуется с использованием двух доменов, каждый домен может содержать участок или фрагмент иммуноглобулина или Т-клеточного рецептора, соответственно. Отдельный участок или фрагмент, самостоятельно, не сможет связывать антиген, но, когда два индивидуальных участка или фрагмента связываются, они совместно образуют или воссоздают антигенсвязывающую структуру оригинального иммуноглобулина или Т-клеточного рецептора и, вследствие этого, способны связывать тот же самый антиген, предпочтительно, с такой же аффинностью.Since each antigen-binding site is formed using two domains, each domain may contain a region or fragment of an immunoglobulin or a T-cell receptor, respectively. A single site or fragment, on its own, will not be able to bind an antigen, but when two individual sites or fragments bind, they together form or recreate the antigen-binding structure of the original immunoglobulin or T-cell receptor and, therefore, are able to bind the same antigen, preferably, with the same affinity.

После распознавания антигена рецепторы, предпочтительно, кластеризуются и сигнал передается в клетку. В этом отношении "домен передачи сигнала от иммунорецептора" или "домен передачи сигнала Т-клетке" означает домен, который участвует в передаче активационного сигнала в Т-клетку после связывания антигена. Возможность такой передачи сигнала обеспечивается антигенными рецепторами по изобретению, содержащими константную или консервативную область цепи Т-клеточного рецептора или константную или консервативную область Fc цепи иммунного рецептора или участок константной или консервативной области, такой как константная область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, на одной пептидной цепи, или содержащими константную или консервативную область цепи Т-клеточного рецептора или константную или консервативную область Fc цепи иммунного рецептора или участок константной или консервативной области, такой как константная область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, на другой пептидной цепи. При этом комплекс CD3 обозначает антиген, который экспрессируется на зрелых человеческих Т-клетках, тимоцитах и субпопуляции естественных клеток-киллеров как часть мультимолекулярного Т-клеточного рецепторного (TCR) комплекса. Корецептор Т-клетки представляет собой белковый комплекс и состоит из четырех отдельных цепей. У млекопитающих комплекс содержит CD3γ цепь, CD3δ цепь и две CD3ε цепи. Эти цепи ассоциируются с Т-клеточным рецептором (TCR) и с ζ-цепью, генерируя активационный сигнал в Т-лимфоцитах. Молекулы TCR, ζ-цепи и CD3, совместно, составляют TCR комплекс. CD3 отвечает за сигнальную трансдукцию TCR. Как описано у Lin and Weiss, Journal of Cell Science 114, 243-244 (2001), активация TCR комплекса посредством связывания МНС-презентированных специфических антигенных эпитопов приводит к фосфорилированию иммунорецепторных тирозиновых активационных мотивов (ITAMs) киназами семейства Src, запускающему рекрутинг других киназ, влечет за собой активацию Т-клеток, включая высвобождение Са2+. Кластеризация CD3 на Т клетках, например, с помощью иммобилизованных антител к CD3, ведет к активации Т-клеток, аналогичной вовлечению Т-клеточного рецептора, но независимо от обычной специфичности их клона.After antigen recognition, the receptors are preferably clustered and the signal is transmitted to the cell. In this regard, "immunoreceptor signal transduction domain" or "T cell signal transduction domain" means a domain that is involved in transduction of an activation signal to a T cell after antigen binding. The possibility of such signal transmission is provided by antigen receptors according to the invention, containing a constant or conserved region of the T-cell receptor chain or a constant or conserved region of the Fc chain of an immune receptor or a portion of a constant or conserved region, such as a constant region of the T-cell receptor alpha chain or a portion thereof, on the same peptide chain, or containing a constant or conserved region of a T-cell receptor chain or a constant or conserved region of the Fc chain of an immune receptor, or a portion of a constant or conserved region, such as a constant region of the T-cell receptor beta chain or a portion thereof, on another peptide chain . In this case, the CD3 complex designates an antigen that is expressed on mature human T cells, thymocytes, and a subpopulation of natural killer cells as part of a multimolecular T cell receptor (TCR) complex. The T cell coreceptor is a protein complex and consists of four separate chains. In mammals, the complex contains a CD3γ chain, a CD3δ chain, and two CD3ε chains. These chains associate with the T cell receptor (TCR) and with the ζ chain, generating an activation signal in T lymphocytes. TCR molecules, ζ-chains and CD3, together, make up the TCR complex. CD3 is responsible for TCR signal transduction. As described in Lin and Weiss, Journal of Cell Science 114, 243-244 (2001), activation of the TCR complex via binding of MHC-presented specific antigenic epitopes results in phosphorylation of immunoreceptor tyrosine activation motifs (ITAMs) by Src family kinases, triggering the recruitment of other kinases, entails the activation of T cells, including the release of Ca 2+ . Clustering of CD3 on T cells, for example by immobilized anti-CD3 antibodies, leads to T cell activation similar to T cell receptor involvement, but independent of their usual clone specificity.

Домен передачи сигнала антигенного рецептора, как минимум, предпочтительно, служит для взаимодействия с нативным комплексом сигнальной трансдукции клетки, например, CD3 комплексом, который отвечает за передачу сигнала связывания антигена с антигенным рецептором внутрь клетки, что приводит к активации иммунной клетки. Идентичность домена передачи сигнала ограничена только тем, что он обладает способностью взаимодействовать с нативным комплексом сигнальной трансдукции для индукции активации иммунной клетки при связывании антигена с антигенным рецептором.The antigen receptor signal transduction domain, at least preferably, serves to interact with the cell's native signal transduction complex, e.g., the CD3 complex, which is responsible for signaling antigen binding to the antigen receptor into the cell, resulting in immune cell activation. The identity of the signal transduction domain is only limited by the fact that it has the ability to interact with the native signal transduction complex to induce immune cell activation upon antigen binding to the antigen receptor.

Предпочтительно, домен передачи сигнала на одной пептидной цепи образует димер с доменом передачи сигнала на второй цепи, например, за счет дисульфидных мостиков. Предпочтительные домены передачи сигнала могут содержать константную или консервативную область цепи Т-клеточного рецептора или константную или консервативную область цепи Fc-рецептора иммунной клетки или участок константной или консервативной области. Предпочтительные домены передачи сигнала могут содержать альфа, бета, гамма или дельта цепи Т-клеточного рецептора или его участка, а также D2 или D3 консервативные области константного домена Fc рецептора иммунной клетки или их участок. Согласно предпочтительному варианту первая пептидная цепь содержит константную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, а вторая пептидная цепь содержит константную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок. Согласно данному варианту первая пептидная цепь предпочтительно содержит вариабельную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, а вторая пептидная цепь предпочтительно содержит вариабельную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, причем вариабельные области расположены на N-конце константных областей. Или же первая пептидная цепь предпочтительно содержит константную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, а вторая пептидная цепь предпочтительно содержит константную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок. Согласно данному варианту первая пептидная цепь предпочтительно содержит вариабельную область бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, а вторая пептидная цепь предпочтительно содержит вариабельную область альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, причем вариабельные области расположены на N-конце константных областей. Согласно другому варианту первая пептидная цепь содержит константную область гамма цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, а вторая пептидная цепь содержит константную область дельта цепи Т-клеточного рецептора или ее участок. Согласно этому варианту первая пептидная цепь предпочтительно содержит вариабельную область гамма цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, а вторая пептидная цепь содержит вариабельную область дельта цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, причем вариабельные области расположены на N-конце константных областей. Или же первая пептидная цепь содержит константную область дельта цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, а вторая пептидная цепь содержит константную область гамма цепи Т-клеточного рецептора или ее участок. Согласно этому варианту первая пептидная цепь предпочтительно содержит вариабельную область дельта цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, а вторая пептидная цепь содержит вариабельную область гамма цепи Т-клеточного рецептора или ее участок, при этом вариабельные области расположены на N-конце константных областей. Необязательно, домены передачи сигнала или вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее участок можно модифицировать таким образом, чтобы между цепями создавались дополнительные дисульфидные связи, что приводит к более эффективному образованию и к повышенной стабильности димера.Preferably, the signal transduction domain on one peptide chain forms a dimer with the signal transduction domain on the second strand, for example through disulfide bridges. Preferred signal transduction domains may comprise a T cell receptor chain constant or conserved region, or an immune cell Fc receptor chain constant or conserved region, or a portion of a constant or conserved region. Preferred signal transduction domains may comprise the alpha, beta, gamma or delta chains of the T cell receptor or a portion thereof, as well as the D2 or D3 conserved regions of the immune cell Fc receptor constant domain or portion thereof. In a preferred embodiment, the first peptide chain comprises a T cell receptor alpha chain constant region or portion thereof, and the second peptide chain comprises a T cell receptor beta chain constant region or portion thereof. In this embodiment, the first peptide chain preferably comprises a T cell receptor alpha chain variable region or portion thereof, and the second peptide chain preferably comprises a T cell receptor beta chain variable region or portion thereof, with the variable regions located at the N-terminus of the constant regions. Alternatively, the first peptide chain preferably comprises a T cell receptor beta chain constant region or portion thereof, and the second peptide chain preferably comprises a T cell receptor alpha chain constant region or portion thereof. In this embodiment, the first peptide chain preferably comprises a T cell receptor beta chain variable region or portion thereof, and the second peptide chain preferably comprises a T cell receptor alpha chain variable region or portion thereof, with the variable regions located at the N-terminus of the constant regions. In another embodiment, the first peptide chain comprises a T cell receptor gamma chain constant region or portion thereof, and the second peptide chain comprises a T cell receptor delta chain constant region or portion thereof. In this embodiment, the first peptide chain preferably comprises a T cell receptor gamma chain variable region or portion thereof, and the second peptide chain comprises a T cell receptor delta chain variable region or portion thereof, with the variable regions located at the N-terminus of the constant regions. Alternatively, the first peptide chain comprises the T cell receptor delta chain constant region or portion thereof, and the second peptide chain comprises the T cell receptor gamma chain constant region or portion thereof. In this embodiment, the first peptide chain preferably comprises a T cell receptor delta chain variable region or portion thereof, and the second peptide chain comprises a T cell receptor gamma chain variable region or portion thereof, with the variable regions located at the N-terminus of the constant regions. Optionally, the signal transduction domains or variable region of the T cell receptor chain or portion thereof can be modified such that additional disulfide bonds are created between the chains, resulting in more efficient formation and increased stability of the dimer.

Не желая ограничиваться конкретным механизмом действия, полагают, что две пептидных цепи антигенного рецептора по изобретению, будучи экспрессированы на поверхности иммунной клетки, образуют димер вследствие взаимодействия (например, связывания дисульфидной связью) по меньшей мере между отдельными доменами передачи сигнала от иммунорецептора на двух цепях, а также образуют комплекс с эндогенным CD3 комплексом, участвующим в физиологическом процессе сигнальной трансдукции от Т-клеточного рецептора. Однако изобретение может также включать непосредственное слияние с CD3ζ или любым другим доменом передачи сигнала в иммунную клетку (CD3, CD3 субъединица FcγR) вместо TCR Сα и Cβ-доменов. Полагают, что при связывании антигена сигнал передается внутрь клетки, приводя к активации иммунной клетки и к формированию антигенспецифического иммунного ответа. Также полагают, что межцепное связывание обусловливает более устойчивый модуль сигнальной трансдукции антиген-антигенный рецептор-эндогенный CD3, повышенная стабильность которого, в свою очередь, обеспечивает более эффективную стимуляцию антигенспецифического иммунного ответа, по сравнению с одновалентными рецепторами и двухвалентными рецепторами, способными лишь к внутрицепному связыванию с антигеном. Полагают, что эта повышенная стабильность дает возможность осуществить вариант применения доменов передачи сигнала от иммунорецептора только человеческого происхождения (например, с минимальной заменой или без замен в человеческой аминокислотной последовательности на аминокислотную последовательность из организма другого вида, например, мыши). Таким образом можно избежать любого возможного нежелательного иммунного ответа на сам антигенный рецептор.Without wishing to be limited to a specific mechanism of action, it is believed that the two antigen receptor peptide chains of the invention, when expressed on the surface of an immune cell, form a dimer due to an interaction (e.g., disulfide bonding) between at least separate immunoreceptor signaling domains on the two chains, and also form a complex with the endogenous CD3 complex involved in the physiological process of signal transduction from the T-cell receptor. However, the invention may also include direct fusion to CD3ζ or any other immune cell signaling domain (CD3, CD3 subunit of FcγR) instead of the TCR Cα and Cβ domains. It is believed that when the antigen binds, the signal is transmitted into the cell, leading to the activation of the immune cell and the formation of an antigen-specific immune response. Interchain binding is also believed to result in a more stable antigen-antigen receptor-endogenous CD3 signal transduction module, the increased stability of which, in turn, provides more effective stimulation of an antigen-specific immune response, compared with monovalent receptors and bivalent receptors capable of only intrachain binding. with antigen. This increased stability is believed to allow for the use of human-only immunoreceptor signal transduction domains (eg, with minimal or no substitutions in the human amino acid sequence to an amino acid sequence from an organism of another species, such as a mouse). In this way, any possible unwanted immune response to the antigen receptor itself can be avoided.

Антигенные рецепторы согласно изобретению или их пептидные цепи, помимо доменов, образующих антигенсвязывающие сайты, вариабельных областей цепи Т-клеточного рецептора или их участка, доменов передачи сигнала от иммунорецептора, включающих CD3ζ, или любого другого домена передачи сигнала в иммунную клетку, могут также содержать один или более костимулирующих доменов. Костимулирующие домены служат для усиления пролиферации и повышения выживаемости Т-клеток, таких как цитотоксические Т-клетки, при связывании антигенного рецептора с компонентом-мишенью. Идентичность костимулирующих доменов ограничивается тем, что они обладают способностью усиливать клеточную пролиферацию и повышать выживаемость при связывании компонента-мишени антигенным рецептором. Соответствующие костимулирующие домены включают CD28, CD137 (4-1ВВ), члена семейства рецептора фактора некроза опухоли (TNF), CD134 (ОХ40), члена TNFR-суперсемейства рецепторов, и CD278 (ICOS), костимулирующую молекулу CD28-суперсемейства, экспрессируемую на активированных Т-клетках. Специалисту в данной области очевидно, что варианты последовательности этих вышеуказанных костимулирующих доменов можно применять, не оказывая отрицательное влияние на изобретение, поскольку варианты обладают такой же или сходной активностью, что и домен, на основании которого они смоделированы. Такие варианты обладают идентичностью последовательностей по меньшей мере около 80% с аминокислотной последовательностью домена, с использованием которого они образованы. Согласно некоторым вариантам изобретения конструкции антигенных рецепторов или их пептидные цепи содержат два костимулирующих домена. Хотя отдельные комбинации включают все возможные варианты четырех отмеченных доменов, конкретные примеры включают CD28+CD137 (4-1ВВ) и CD28+CD134 (ОХ40).The antigen receptors of the invention, or their peptide chains, in addition to domains forming antigen-binding sites, variable regions of the T-cell receptor chain or portion thereof, immunoreceptor signaling domains including CD3ζ, or any other immune cell signaling domain, may also contain one or more costimulatory domains. Costimulatory domains serve to enhance the proliferation and survival of T cells, such as cytotoxic T cells, upon binding of an antigen receptor to a target component. The identity of co-stimulatory domains is limited in that they have the ability to enhance cell proliferation and increase survival upon binding of the target component to the antigen receptor. Relevant costimulatory domains include CD28, CD137 (4-1BB), a member of the tumor necrosis factor receptor (TNF) receptor family, CD134 (OX40), a member of the TNFR superfamily of receptors, and CD278 (ICOS), a costimulatory molecule of the CD28 superfamily expressed on activated T -cells. One skilled in the art will appreciate that sequence variants of these co-stimulatory domains above can be used without adversely affecting the invention, as long as the variants have the same or similar activity as the domain they are modeled on. Such variants have at least about 80% sequence identity with the amino acid sequence of the domain from which they are formed. In some embodiments, antigen receptor constructs or peptide chains thereof contain two co-stimulatory domains. While individual combinations include all possible variants of the four labeled domains, specific examples include CD28+CD137 (4-1BB) and CD28+CD134 (OX40).

Антигенные рецепторы по настоящему изобретению или их пептидные цепи могут содержать один или более костимулирующих доменов и домены передачи сигнала от иммунорецептора, связанные в направлении от N-конца к С-концу. Однако антигенные рецепторы по настоящему изобретению или их пептидные цепи не ограничиваются расположением в таком порядке, и другие порядки расположения приемлемы и включают домены передачи сигнала от иммунорецептора и один или более костимулирующих доменов.The antigen receptors of the present invention, or peptide chains thereof, may contain one or more co-stimulatory domains and immunoreceptor signal transduction domains linked in an N-terminal to C-terminal direction. However, the antigen receptors of the present invention or their peptide chains are not limited to this order, and other orders are acceptable and include immunoreceptor signal transduction domains and one or more co-stimulatory domains.

Понятно, что поскольку домены, образующие антигенсвязывающие сайты, должны быть свободными, чтобы связывать антиген, местоположение этих доменов в слитом белке обычно является таким, чтобы добиться экспонирования области на наружной поверхности клетки. Аналогично, поскольку костимулирующие домены и домены передачи сигнала от иммунорецептора способствуют стимуляции активности и пролиферации Т-клеток, слитый белок обычно экспонирует эти домены во внутренней части клетки. Антигенные рецепторы могут включать дополнительные элементы, такие как сигнальный пептид для обеспечения корректного экспорта слитого белка на поверхность клеток, трансмембранный домен для гарантии того, чтобы слитый белок сохранялся в виде интегрального мембранного белка, и шарнирный домен (или спейсерную область), который придает гибкость доменам, образующим антигенсвязывающие сайты и обеспечивает прочную связь с антигеном.It is understood that since the domains that form the antigen binding sites must be free in order to bind the antigen, the location of these domains in the fusion protein is usually such as to achieve exposure of the region on the outer surface of the cell. Similarly, since co-stimulatory and immunoreceptor signaling domains help stimulate T cell activity and proliferation, the fusion protein will typically expose these domains to the interior of the cell. Antigenic receptors may include additional elements such as a signal peptide to ensure that the fusion protein is correctly exported to the cell surface, a transmembrane domain to ensure that the fusion protein is maintained as an integral membrane protein, and a hinge domain (or spacer region) that confers flexibility to the domains. , forming antigen-binding sites and provides a strong bond with the antigen.

Необязательно, антигенные рецепторы по изобретению могут также содержать линкер, каковой линкер может представлять собой произвольную аминокислотную последовательность или другое химическое соединение, применимое в качестве спейсера между аминокислотными последовательностями. Линкер обычно предназначен для того, чтобы обеспечить гибкость и устойчивость к протеазам. Например, линкер может находиться между первым и вторым доменами на первой пептидной цепи и/или между первым и вторым доменами на второй пептидной цепи комбинированного антигенного рецептора по изобретению. Необязательно линкер может находиться между доменами, которые образуют антигенсвязывающие сайты, и вариабельной областью цепи Т-клеточного рецептора или ее участком. Любой тип линкера, известный в уровне техники, который позволяет доменам образовывать антигенсвязывающий сайт или не препятствует связыванию антигена, охватывается изобретением. Согласно конкретным вариантам линкер может представлять собой произвольную аминокислотную последовательность и его длина может составлять по меньшей мере 5, 10, 15, 20, 25 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 или по меньшей мере 100 аминокислотных остатков. Аминокислотный линкер обычно обогащен глицином для гибкости, а также серином и треонином для растворимости. Согласно одному варианту линкер представляет собой один или более (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или 9) повторов четырех глициновых остатков с последующим сериновым остатком (Gly4Ser). Согласно некоторым вариантам линкер представляет собой шарнирную область антитела или ее фрагмент.Optionally, the antigen receptors of the invention may also contain a linker, which linker may be an arbitrary amino acid sequence or other chemical compound useful as a spacer between amino acid sequences. The linker is generally designed to provide flexibility and resistance to proteases. For example, the linker may be between the first and second domains on the first peptide chain and/or between the first and second domains on the second peptide chain of the combined antigen receptor of the invention. Optionally, the linker may be between the domains that form the antigen-binding sites and the T-cell receptor chain variable region or portion thereof. Any type of linker known in the art that allows the domains to form an antigen-binding site or does not interfere with antigen binding is within the scope of the invention. In specific embodiments, the linker may be an arbitrary amino acid sequence and may be at least 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 in length. , 90, 95 or at least 100 amino acid residues. The amino acid linker is typically enriched in glycine for flexibility, and serine and threonine for solubility. In one embodiment, the linker is one or more (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9) repeats of four glycine residues followed by a serine residue (Gly4Ser). In some embodiments, the linker is an antibody hinge region or a fragment thereof.

Антигенный рецептор по изобретению может также содержать другой домен, заякоривающий антигенный рецептор на мембране, например, такой как классический трансмембранный домен. Предпочтительно, трансмембранный домен включен в домен передачи сигнала или является его частью.The antigen receptor of the invention may also contain another domain that anchors the antigen receptor to the membrane, such as, for example, the classical transmembrane domain. Preferably, the transmembrane domain is included in or part of the signal transduction domain.

Согласно другим вариантам антигенные рецепторы или пептидные цепи антигенных рецепторов по изобретению могут также содержать другие домены, такие как дополнительные домены, участвующие в связывании антигена или стимулирующие связывание антигена, сигнальные последовательности для связанной с мембраной экспрессии или для секреции, домены, которые обеспечивают повышенную димеризацию, и трансмембранный домен, когда он уже не является частью домена передачи сигнала от иммунорецептора. Согласно некоторым вариантам трансмембранный домен может представлять собой гидрофобную альфа-спираль, которая пронизывает мембрану.In other embodiments, the antigen receptors or antigen receptor peptide chains of the invention may also contain other domains, such as additional domains involved in antigen binding or stimulating antigen binding, signal sequences for membrane-bound expression or for secretion, domains that allow for increased dimerization, and the transmembrane domain when it is no longer part of the immunoreceptor signal transduction domain. In some embodiments, the transmembrane domain may be a hydrophobic alpha helix that spans the membrane.

Предпочтительно, сигнальная последовательность или сигнальный пептид представляет собой последовательность или пептид, которая(-ый) обеспечивает возможность адекватного прохождения через секреторный путь и экспрессию на поверхности клетки таким образом, чтобы антигенный рецептор, например, мог связывать антиген, находящийся во внеклеточной среде. Предпочтительно, сигнальная последовательность или сигнальный пептид способна (или способен) отщепляться и удаляется из зрелых пептидных цепей. Сигнальная последовательность или сигнальный пептид, предпочтительно, выбрана (или выбран) с учетом клетки или организма, в которой (в котором) продуцируются пептидные цепи.Preferably, the signal sequence or signal peptide is a sequence or peptide that allows adequate passage through the secretory pathway and expression on the cell surface so that the antigen receptor, for example, can bind an antigen found in the extracellular environment. Preferably, the signal sequence or signal peptide is (or is) capable of being cleaved and removed from mature peptide chains. The signal sequence or signal peptide is preferably (or selected) based on the cell or organism in which the peptide chains are produced.

Согласно конкретному варианту настоящего изобретения пептидная цепь комбинированного антигенного рецептора по изобретению может представлять собой структуру: NH2-сигнальный пептид - первый домен, участвующий в связывании антигена - необязательный линкер - второй домен, участвующий в связывании антигена - необязательный линкер - вариабельная область цепи Т-клеточного рецептора или ее участок-домен передачи сигнала от иммунорецептора- СООН.According to a specific embodiment of the present invention, the peptide chain of the combined antigen receptor of the invention may be the structure: NH2 signal peptide - first domain involved in antigen binding - optional linker - second domain involved in antigen binding - optional linker - variable region of the T-cell chain receptor or its site-the domain of signal transmission from the immunoreceptor-COOH.

Примеры антигенных рецепторов согласно данному изобретению включают, но без ограничения, рецепторы, образованные первой и второй пептидными цепями, имеющими структуру, показанную в Таблице I ниже (VH обозначает вариабельную область тяжелой цепи иммуноглобулина или ее участок; VL обозначает вариабельную область легкой цепи иммуноглобулина или ее участок; V1 и V2 являются вариабельными областями цепи Т-клеточного рецептора или ее участками, которые образуют димер друг с другом, С1 и С2 являются доменами передачи сигнала иммунорецептора, которые образуют димер друг с другом, например, константную или консервативную область цепи Fc иммунного рецептора или константную или консервативную область цепи Т-клеточного рецептора или часть константной или консервативной области). Если С1 и С2 каждый являются константными областями цепи Т-клеточного рецептора, V1 и С1 происходят из одной и той же цепи Т-клеточного рецептора, и V2 и С2 предпочтительно происходят из той же самой цепи Т-клеточного рецептора, при этом цепи Т-клеточного рецептора предпочтительно происходят из одного и того же Т-клеточного рецептора. В частности, согласно одному из вариантов V1-С1 по существу соответствует последовательности цепи Т-клеточного рецептора (TCR альфа или TCR бета) и V2-C2 по существу соответствует последовательности комплементарной цепи Т-клеточного рецептора (TCR бета, если V1-С1 является TCR альфа, или TCR альфа, если V1-С1 является TCR бета).Examples of antigen receptors of the present invention include, but are not limited to, receptors formed by first and second peptide chains having the structure shown in Table I below (VH denotes an immunoglobulin heavy chain variable region or portion thereof; VL denotes an immunoglobulin light chain variable region or a portion thereof). region; V1 and V2 are T-cell receptor chain variable regions or regions that form a dimer with each other, C1 and C2 are immunoreceptor signal transduction domains that form a dimer with each other, e.g., the constant or conserved region of the immune receptor Fc chain or a constant or conserved region of a T-cell receptor chain or a portion of a constant or conserved region). If C1 and C2 are each T-cell receptor chain constant regions, V1 and C1 are from the same T-cell receptor chain, and V2 and C2 are preferably from the same T-cell receptor chain, with the T- cell receptor is preferably derived from the same T-cell receptor. In particular, according to one of the options, V1-C1 essentially corresponds to the sequence of the T-cell receptor chain (TCR alpha or TCR beta) and V2-C2 essentially corresponds to the sequence of the complementary chain of the T-cell receptor (TCR beta, if V1-C1 is TCR alpha, or TCR alpha if V1-C1 is TCR beta).

Figure 00000002
Figure 00000002

Как указано выше, антигенный рецептор содержит вариабельный домен тяжелой цепи иммуноглобулина (VH) со специфичностью к первому эпитопу (VH(1)), вариабельный домен легкой цепи иммуноглобулина (VL) со специфичностью к первому эпитопу (VL(1)), вариабельный домен тяжелой цепи иммуноглобулина (VH) со специфичностью ко второму эпитопу (VH(2)) и вариабельный домен легкой цепи иммуноглобулина (VL) со специфичностью ко второму эпитопу (VL(2)), при этом первый и второй эпитопы могут быть одинаковыми или разными и могут быть расположены на одном и том же или разных антигенах. Согласно одному варианту VH(1) способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(1) и VH(2) способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(2), в то время как VH(1) не способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(2) и VH(2) не способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(1). Однако согласно другому варианту VH(1) способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(1), а также VL(2), и VH(2) способен взаимодействовать и образовывать антигенсвязывающий сайт с VL(2), а также с VL(1). Согласно последнему варианту VH(1) и VH(2) могут быть идентичными или по меньшей мере происходить из одного и того же иммуноглобулина, и VL(1) и VL(2) могут быть идентичными или по меньшей мере происходить из одного и того же иммуноглобулина.As stated above, the antigen receptor comprises an immunoglobulin heavy chain variable domain (VH) with a first epitope specificity (VH(1)), an immunoglobulin light chain variable domain (VL) with a first epitope specificity (VL(1)), a heavy chain variable domain an immunoglobulin chain (VH) with a specificity for a second epitope (VH(2)) and an immunoglobulin light chain (VL) variable domain with a specificity for a second epitope (VL(2)), wherein the first and second epitopes may be the same or different and may be located on the same or different antigens. According to one variant, VH(1) is able to interact and form an antigen binding site with VL(1) and VH(2) is able to interact and form an antigen binding site with VL(2), while VH(1) is not able to interact and form an antigen binding site with VL(2) and VH(2) is not able to interact and form an antigen-binding site with VL(1). However, according to another embodiment, VH(1) is able to interact and form an antigen-binding site with VL(1) as well as VL(2), and VH(2) is able to interact and form an antigen-binding site with VL(2) as well as VL(1 ). In the latter embodiment, VH(1) and VH(2) may be identical or at least derived from the same immunoglobulin, and VL(1) and VL(2) may be identical or at least derived from the same immunoglobulin.

Согласно конкретным вариантам домены V1 и V2 первой и второй пептидных цепей, указанные в Таблице 1, являются вариабельными областями цепей альфа и бета Т-клеточного рецептора, соответственно, или их участками. Согласно конкретным вариантам домены С1 и С2 первой и второй пептидных цепей, перечисленные в Таблице 1, представляют собой константные области альфа цепей и бета цепей Т-клеточного рецептора, соответственно, или их участками.In specific embodiments, the V1 and V2 domains of the first and second peptide chains shown in Table 1 are T-cell receptor alpha and beta chain variable regions, respectively, or portions thereof. In specific embodiments, the C1 and C2 domains of the first and second peptide chains listed in Table 1 are T-cell receptor alpha and beta chain constant regions, respectively, or portions thereof.

Согласно одному из вариантов домены V1 и С1 первой пептидной цепи, перечисленные в Таблице 1, являются вариабельной и константной областями альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участками. В этом варианте домены V2 и С2 второй пептидной цепи, перечисленные в Таблице 1, предпочтительно являются вариабельной и константной областями бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участками.In one embodiment, the V1 and C1 domains of the first peptide chain listed in Table 1 are the variable and constant regions of the T-cell receptor alpha chain or portions thereof. In this embodiment, the V2 and C2 domains of the second peptide chain listed in Table 1 are preferably the variable and constant regions of the T-cell receptor beta chain or regions thereof.

Согласно одному из вариантов домены V1 и С1 первой пептидной цепи, перечисленные в Таблице 1, являются вариабельной и константной областями бета цепи Т-клеточного рецептора или ее участками. В этом варианте домены V2 и С2 второй пептидной цепи, перечисленные в Таблице 1, предпочтительно являются вариабельной и константной областями альфа цепи Т-клеточного рецептора или ее участками.In one embodiment, the V1 and C1 domains of the first peptide chain listed in Table 1 are the variable and constant regions of the T-cell receptor beta chain or portions thereof. In this embodiment, the V2 and C2 domains of the second peptide chain listed in Table 1 are preferably the variable and constant regions of the T-cell receptor alpha chain or portions thereof.

Согласно предпочтительному варианту, когда два домена одной пептидной цепи оба представляют собой вариабельную область тяжелой цепи иммуноглобулина или ее участок и два домена другой цепи оба представляют собой вариабельную область легкой цепи иммуноглобулина или ее участок, между первым и вторым доменом обеих пептидных цепей находится линкер. Линкер может быть произвольной аминокислотной последовательностью длиной между 10 и 25 аминокислотами, более предпочтительно длиной 15 аминокислот. Согласно конкретному варианту линкер содержит 3 повтора 5-мерной аминокислотной последовательности (Gly4Ser).In a preferred embodiment, when two domains of one peptide chain are both an immunoglobulin heavy chain variable region or a portion thereof and two domains of the other chain are both an immunoglobulin light chain variable region or a portion thereof, there is a linker between the first and second domain of both peptide chains. The linker can be an arbitrary amino acid sequence between 10 and 25 amino acids in length, more preferably 15 amino acids in length. In a specific embodiment, the linker contains 3 repeats of a 5-mer amino acid sequence (Gly4Ser).

Согласно некоторым вариантам данного изобретения аминокислотные последовательности первой и второй пептидных цепей, такие как содержащие один или более доменов, которые образуют антигенсвязывающие сайты, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора или ее часть или домен передачи сигнала иммунорецептора, являются последовательностями млекопитающих, предпочтительно мыши, и более предпочтительно имеют человеческое происхождение. Согласно одному из вариантов аминокислотные последовательности имеют человеческое происхождение, но в них были введены мышиные последовательности путем замены одной или более аминокислот в человеческой последовательности аминокислотой, находящейся в соответствующем положении в мышиной последовательности. Такая замена может способствовать в большей степени димеризации или стабильности, или способности передавать сигнал в клетку после связывания антигена. Согласно еще одному варианту аминокислотные последовательности имели мышиное происхождение и были гуманизированы.In some embodiments of the present invention, the amino acid sequences of the first and second peptide chains, such as those containing one or more domains that form antigen-binding sites, a T-cell receptor chain variable region or portion thereof, or an immunoreceptor signal transduction domain, are mammalian, preferably murine, sequences, and more preferably are of human origin. In one embodiment, the amino acid sequences are of human origin, but murine sequences have been introduced into them by replacing one or more amino acids in the human sequence with an amino acid at the corresponding position in the murine sequence. Such a substitution may contribute to a greater degree of dimerization or stability, or the ability to transmit a signal to the cell after antigen binding. In yet another embodiment, the amino acid sequences are of murine origin and have been humanized.

Согласно настоящему изобретению антигенный рецептор может заменять функцию Т-клеточного рецептора, как описано выше, и в частности, может придавать реакционноспособность, например, цитолитическую активность клетке, такой как Т-клетка, как описано выше. Однако в противоположность связыванию Т-клеточного рецептора с комплексом антигенный пептид-МНС, как описано выше, антигенный рецептор согласно некоторым вариантам может связываться с антигеном, в особенности, когда экспрессирован на клеточной поверхности.According to the present invention, an antigen receptor can replace the function of a T cell receptor as described above, and in particular can confer reactivity, eg, cytolytic activity, on a cell, such as a T cell, as described above. However, in contrast to the binding of the T cell receptor to the antigenic peptide-MHC complex as described above, the antigenic receptor in some embodiments can bind to an antigen, especially when expressed on a cell surface.

Аминокислотные последовательности пептидных цепей, включая любой из доменов или линкеров, могут быть модифицированы. Например, как очевидно для специалистов в данной области, последовательности вариабельных областей антител и Т-клеточных рецепторов могут быть модифицированы без потери способности связываться с мишенью, и вследствие этого аминокислотная последовательность антигенсвязывающих сайтов может быть подобным образом модифицирована без потери способности связываться с мишенью. Например, аминокислотная последовательность домена, образующего антигенсвязывающий сайт, может быть идентичной или высокогомологичной вариабельной области антитела, из которого она происходит. Под "высокогомологичной" подразумевается последовательность, в которой могут быть сделаны от 1 до 5, предпочтительно от 1 до 4, например, от 1 до 3 замен или 1 или 2 замены. Согласно одному варианту пептидная цепь может включать природные аминокислоты и неприродные аминокислоты. Согласно другому варианту пептидная цепь просто включает природные аминокислоты. Термин "неприродная аминокислота" относится к аминокислоте, имеющей структуру, отличающуюся от структур 20 природных аминокислот. Поскольку неприродные аминокислоты имеют структуру, похожую на структуру природных аминокислот, неприродные аминокислоты могут классифицироваться как производные или аналоги рассматриваемых природных аминокислот.The amino acid sequences of the peptide chains, including any of the domains or linkers, may be modified. For example, as will be appreciated by those skilled in the art, antibody and T cell receptor variable region sequences can be modified without losing the ability to bind to a target, and therefore the amino acid sequence of antigen binding sites can be similarly modified without losing the ability to bind to a target. For example, the amino acid sequence of the domain forming the antigen binding site may be identical or highly homologous to the variable region of the antibody from which it is derived. By "highly homologous" is meant a sequence in which 1 to 5, preferably 1 to 4, eg 1 to 3 substitutions or 1 or 2 substitutions can be made. In one embodiment, the peptide chain may include natural amino acids and non-natural amino acids. In another embodiment, the peptide chain simply includes naturally occurring amino acids. The term "unnatural amino acid" refers to an amino acid having a structure different from the structures of the 20 natural amino acids. Since non-natural amino acids have a structure similar to that of naturally occurring amino acids, non-natural amino acids can be classified as derivatives or analogues of the naturally occurring amino acids in question.

Согласно одному варианту аминокислотная последовательность одной или более вариабельных областей Т-клеточных рецепторов или их частей, в особенности не образующая антигенсвязывающие сайты, может быть модифицирована для удаления (остаточного) связывания с ее антигеном. В частности, такая "сайленсирующая" модификация может быть проведена путем интродукции одной или более мутаций в CDR3 вариабельной области TCR альфа и/или TCR бета.In one embodiment, the amino acid sequence of one or more T-cell receptor variable regions or portions thereof, especially one that does not form antigen-binding sites, can be modified to remove (residual) binding to its antigen. In particular, such "silencing" modification can be carried out by introducing one or more mutations in the CDR3 variable region of TCR alpha and/or TCR beta.

Настоящее изобретение также охватывает производные антигенных рецепторов и пептидных цепей, описанных в данной заявке. Согласно изобретению "производные" представляют собой модифицированные формы белков и пептидов. Такие модификации включают любую химическую модификацию и включают единичную или многие замены, делеции и/или добавления любых молекул, ассоциированных с антигенным рецептором или пептидной цепью, таких как углеводы, липиды и/или белки или пептиды. Согласно одному варианту "производные" белков или пептидов включают модифицированные аналоги, полученные гликозилированием, ацетилированием, фосфорилированием, амидированием, пальмитоилированием, миристоилированием, изопренилированием, липидированием, алкилированием, дериватизацией, введением защитных/блокирующих групп, протеолитическим расщеплением или связыванием с антигеном. Термин "производное" также распространяется на все функциональные химические эквиваленты указанных антигенных рецепторов и пептидных цепей. Предпочтительно, когда модифицированные антигенный рецептор или его пептидная цепь обладают более прочным связыванием или способностью к димеризации и/или повышенной активации иммунной системы.The present invention also covers derivatives of the antigen receptors and peptide chains described in this application. According to the invention, "derivatives" are modified forms of proteins and peptides. Such modifications include any chemical modification and include single or multiple substitutions, deletions and/or additions of any antigen receptor or peptide chain associated molecules such as carbohydrates, lipids and/or proteins or peptides. In one embodiment, "derivatives" of proteins or peptides include modified analogs obtained by glycosylation, acetylation, phosphorylation, amidation, palmitoylation, myristoylation, isoprenylation, lipidation, alkylation, derivatization, protection/blocking groups, proteolytic cleavage, or antigen binding. The term "derivative" also covers all functional chemical equivalents of said antigen receptors and peptide chains. Preferably, the modified antigen receptor or its peptide chain has stronger binding or dimerization and/or increased activation of the immune system.

Клетки, используемые в связи с системой антигенных рецепторов по данному изобретению, предпочтительно являются Т-клетками, в частности цитотоксическими лимфоцитами, предпочтительно выбранными из цитотоксических Т-клеток, естественных киллерных клеток (NK-клеток) и лимфокин-активированных киллерных клеток (LAK). После активации каждый из этих цитотоксических лимфоцитов запускает деструкцию клеток-мишеней. Например, цитотоксические Т-клетки запускают деструкцию клеток-мишеней одним или обоими следующими способами. Во-первых, после активации Т-клетки высвобождают цитотоксины, такие как перфорин, гранзимы и гранулизин. Перфорин и гранулизин создают поры в клетке-мишени, и гранзимы попадают в клетку и запускают каспазный каскад в цитоплазме, который индуцирует апоптоз (программированную клеточную гибель). Во-вторых, апоптоз может быть индуцирован через взаимодействие системы лиганда Fas-Fas между Т-клетками и клетками-мишенями. Цитотоксические лимфоциты предпочтительно представляют собой аутологичные клетки, хотя могут быть использованы гетерологичные или аллогенные клетки.The cells used in connection with the antigen receptor system of this invention are preferably T cells, in particular cytotoxic lymphocytes, preferably selected from cytotoxic T cells, natural killer cells (NK cells) and lymphokine-activated killer cells (LAK). Upon activation, each of these cytotoxic lymphocytes triggers the destruction of target cells. For example, cytotoxic T cells trigger the destruction of target cells in one or both of the following ways. First, upon activation, T cells release cytotoxins such as perforin, granzymes, and granulosin. Perforin and granulosin create pores in the target cell, and granzymes enter the cell and trigger a caspase cascade in the cytoplasm that induces apoptosis (programmed cell death). Second, apoptosis can be induced through the interaction of the Fas-Fas ligand system between T cells and target cells. The cytotoxic lymphocytes are preferably autologous cells, although heterologous or allogeneic cells may be used.

Термин "иммуноглобулин" относится к белкам суперсемейства иммуноглобулинов, предпочтительно к антигенным рецепторам, таким как антитела или В-клеточный рецептор (BCR). Иммуноглобулины характеризуются структурным доменом, то есть, доменом иммуноглобулина, имеющим характерную укладку цепей иммуноглобулина (Ig). Этот термин охватывает иммуноглобулины, связанные с мембраной, а также растворимые иммуноглобулины. Связанные с мембранами иммуноглобулины называются также поверхностными иммуноглобулинами или мембранными иммуноглобулинами, которые обычно являются частью BCR. Растворимые иммуноглобулины обычно называются антителами. Иммуноглобулины обычно содержат несколько цепей, обычно две идентичные тяжелые цепи и две идентичные легкие цепи, которые соединены дисульфидными связями. Эти цепи в основном состоят из доменов иммуноглобулина, таких как the VL (вариабельный домен легкой цепи), CL (константный домен легкой цепи) и CH (константная область тяжелой цепи) доменов CH1, CH2, CH3 и CH4. Существуют пять типов тяжелых цепей иммуноглобулинов у млекопитающего, а именно, α, δ, ε, γ и μ, которые объясняют наличие разных классов антител, а именно, IgA, IgD, IgE, IgG и IgM. В противоположность тяжелым цепям растворимых иммуноглобулинов тяжелые цепи мембранных или поверхностных иммуноглобулинов содержат трансмембранный домен и короткий цитоплазматический домен на своем карбокси-конце. У млекопитающих имеются два типа легких цепей, а именно, лямбда и каппа. Цепи иммуноглобулинов содержат вариабельную область и константную область. Константная область является по существу консервативной у различных изотипов иммуноглобулинов, при этом вариабельная часть является в высшей степени разнообразной и отвечает за распознавание антигена.The term "immunoglobulin" refers to proteins of the immunoglobulin superfamily, preferably antigen receptors such as antibodies or the B cell receptor (BCR). Immunoglobulins are characterized by a structural domain, that is, an immunoglobulin domain having a characteristic fold of immunoglobulin (Ig) chains. The term includes membrane-bound immunoglobulins as well as soluble immunoglobulins. Membrane-bound immunoglobulins are also called surface immunoglobulins or membrane immunoglobulins, which are usually part of the BCR. Soluble immunoglobulins are commonly referred to as antibodies. Immunoglobulins usually contain several chains, usually two identical heavy chains and two identical light chains, which are linked by disulfide bonds. These chains are mainly composed of immunoglobulin domains such as the V L (light chain variable domain), C L (light chain constant domain) and C H (heavy chain constant region) of the C H 1, C H 2, C H 3 domains. and CH 4. There are five types of immunoglobulin heavy chains in a mammal, namely α, δ, ε, γ and μ, which account for the presence of different classes of antibodies, namely IgA, IgD, IgE, IgG and IgM. In contrast to the heavy chains of soluble immunoglobulins, the heavy chains of membrane or surface immunoglobulins contain a transmembrane domain and a short cytoplasmic domain at their carboxy terminus. Mammals have two types of light chains, namely lambda and kappa. Immunoglobulin chains contain a variable region and a constant region. The constant region is essentially conserved across immunoglobulin isotypes, while the variable region is highly diverse and is responsible for antigen recognition.

Термин "антитело" относится к гликопротеину, содержащему по меньшей мере две тяжелых (Н) цепи и две легких (L) цепи, взаимосвязанные с помощью дисульфидных связей. Термин "антитело" включает моноклональные антитела, рекомбинантные антитела, человеческие антитела, гуманизированные антитела и химерные антитела. Каждая тяжелая цепь содержит вариабельную область тяжелой цепи (обозначаемую в данной заявке как VH) и константную область тяжелой цепи. Каждая легкая цепь содержит вариабельную область легкой цепи (обозначаемую в данной заявке как VL) и константную область легкой цепи. VH и VL области могут быть подразделены далее на области гипервариабельности, называемые областями, определяющими комплементарность (CDR), между которыми находятся области, которые являются более консервативными и называются каркасными областями (FR). Каждая VH и VL состоит из трех CDRs и четырех FRs, расположенных в направлении от амино-конца к карбокси-концу в следующем порядке: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. Вариабельные области тяжелых и легких цепей содержат связывающий домен, который взаимодействует с антигеном. Константные области антител могут опосредовать связывание иммуноглобулина с тканями или факторами хозяина, включая различные клетки иммунной системы (например, эффекторные клетки) и первый компонент (Clq) классической системы комплемента.The term "antibody" refers to a glycoprotein containing at least two heavy (H) chains and two light (L) chains interconnected by disulfide bonds. The term "antibody" includes monoclonal antibodies, recombinant antibodies, human antibodies, humanized antibodies, and chimeric antibodies. Each heavy chain contains a heavy chain variable region (referred to herein as VH) and a heavy chain constant region. Each light chain contains a light chain variable region (referred to herein as VL) and a light chain constant region. The VH and VL regions can be further subdivided into regions of hypervariability called complementarity determining regions (CDRs), between which are regions that are more conserved and called framework regions (FRs). Each VH and VL consists of three CDRs and four FRs arranged in the amino to carboxy direction in the following order: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. The variable regions of the heavy and light chains contain a binding domain that interacts with the antigen. Antibody constant regions can mediate immunoglobulin binding to host tissues or factors, including various cells of the immune system (eg, effector cells) and the first component (Clq) of the classical complement system.

Термин "моноклональное тело", используемый в данной заявке, относится к популяции молекул антитела одного молекулярного состава. Моноклональное антитело проявляет одну специфичность связывания и аффинность. Согласно одному варианту моноклональные антитела продуцируются гибридомой, которая включает В-клетку, полученную от животного, не относящегося к человеческому роду, например, от мыши, слитую с иммортализованной клеткой.The term "monoclonal body" as used in this application refers to a population of antibody molecules of the same molecular composition. A monoclonal antibody exhibits one binding specificity and affinity. In one embodiment, the monoclonal antibodies are produced by a hybridoma that includes a B cell derived from a non-human animal, such as a mouse, fused to an immortalized cell.

Термин "рекомбинантное антитело", используемый в данной заявке, включает все антитела, которые получены, экспрессированы, созданы или выделены рекомбинантным методом, например (а) антитела, выделенные из животного (например, мыши), которое является трансгенным или трансхромосомальным по отношению к генам иммуноглобулина или гибридоме, полученной из них, (b) антитела, выделенные из клетки-хозяина, трансформированной для экспрессии антитела, например, из трансфектомы, (с) антитела, выделенные из библиотеки рекомбинантных, комбинаторных антител, и (d) антитела, полученные, экспрессированные, созданные или выделенные любыми другими методами, которые включают сплайсинг последовательностей генов иммуноглобулина в другие последовательности ДНК,The term "recombinant antibody" as used in this application includes all antibodies that are obtained, expressed, created or isolated by a recombinant method, for example (a) antibodies isolated from an animal (for example, a mouse) that is transgenic or transchromosomal with respect to genes immunoglobulin or hybridoma derived therefrom, (b) antibodies isolated from a host cell transformed to express the antibody, e.g. from a transfectoma, (c) antibodies isolated from a library of recombinant, combinatorial antibodies, and (d) antibodies obtained, expressed, created or isolated by any other methods that involve the splicing of immunoglobulin gene sequences into other DNA sequences,

Термин "человеческое антитело", используемый в данной заявке, включает антитела, имеющие вариабельные и константные области, происходящие из последовательностей зародышевых линий иммуноглобулинов человека. Человеческие антитела могут включать аминокислотные остатки, не кодируемые последовательностями зародышевой линии иммуноглобулина человека (например, мутации, интродуцированные случайным или сайт-специфическим мутагенезом in vitro или посредством соматической мутации in vivo).The term "human antibody" as used herein includes antibodies having variable and constant regions derived from human immunoglobulin germline sequences. Human antibodies may include amino acid residues not encoded by human immunoglobulin germline sequences (eg, mutations introduced by in vitro random or site-specific mutagenesis or by in vivo somatic mutation).

Термин "гуманизированное антитело" относится к молекуле, имеющей антигенсвязывающий сайт, который по существу происходит из иммуноглобулина видов, не являющихся человеком, где остальная структура молекулы иммуноглобулина основана на структуре и/или последовательности человеческого иммуноглобулина. Антигенсвязывающий сайт может включать или полные вариабельные домены, слитые с константными доменами, или только области, определяющие комплементарность (CDR), привитые на соответствующие каркасные участки в вариабельных доменах. Антигенсвязывающие сайты могут быть дикого типа или модифицированными посредством замены одной или более аминокислот, например, модифицированными для достижения большего сходства с иммуноглобулином человека. Некоторые формы гуманизированных антител сохраняют все CDR последовательности (например, гуманизированное мышиное антитело, которое содержит все шесть CDRs из мышиного антитела). Другие формы содержат одну или более CDRs, которые изменены по сравнению с оригинальным антителом.The term "humanized antibody" refers to a molecule having an antigen binding site that is essentially derived from an immunoglobulin of a non-human species, where the rest of the structure of the immunoglobulin molecule is based on the structure and/or sequence of a human immunoglobulin. The antigen binding site may include either complete variable domains fused to constant domains or only complementarity determining regions (CDRs) grafted onto the appropriate framework regions in the variable domains. Antigen binding sites may be wild-type or modified by substitution of one or more amino acids, for example, modified to more closely resemble human immunoglobulin. Some forms of humanized antibodies retain all CDR sequences (eg, a humanized mouse antibody that contains all six CDRs from a mouse antibody). Other forms contain one or more CDRs that are altered from the original antibody.

Термин "химерное антитело" относится к таким антителам, в которых один участок каждой аминокислотной последовательности тяжелой и легкой цепей является гомологичным соответствующим последовательностям в антителах, происходящих из конкретных видов или принадлежащих к конкретному классу, в то время как оставшийся сегмент цепи гомологичен соответствующим последовательностям из других видов. Обычно вариабельная область и легкой, и тяжелой цепей имитирует вариабельные области антител, происходящих из одного вида млекопитающих, в то время как константные области являются гомологичными последовательностям антител, происходящих из другого вида. Одним несомненным преимуществом химерных антител является то, что вариабельная область может быть легко получена из источников, известных к настоящему времени, с использованием легкодоступных В-клеток или гибридом из организмов хозяев, не относящихся к человеческому роду, в сочетании с константными областями, происходящими из, например, популяций человеческих клеток. В то время как вариабельная область имеет преимущество, заключающееся в легкости ее получения и отсутствии влияния источника на специфичность, константная область, имеющая человеческое происхождение, с меньшей долей вероятности будет вызывать иммунный ответ у человека при инъекции антител по сравнению с константной областью из нечеловеческого источника. Однако определение не ограничивается этим конкретным примером.The term "chimeric antibody" refers to those antibodies in which one portion of each amino acid sequence of the heavy and light chains is homologous to corresponding sequences in antibodies derived from a particular species or belonging to a particular class, while the remaining chain segment is homologous to corresponding sequences from other types. Typically, the variable region of both the light and heavy chains mimics the variable regions of antibodies derived from one mammalian species, while the constant regions are homologous to antibody sequences derived from another species. One distinct advantage of chimeric antibodies is that the variable region can be readily obtained from sources known to date, using readily available B cells or hybridomas from non-human hosts, in combination with constant regions derived from, for example, populations of human cells. While the variable region has the advantage of being easy to obtain and the source does not affect specificity, a human-derived constant region is less likely to elicit an immune response in humans when injected with antibodies compared to a constant region from a non-human source. However, the definition is not limited to this particular example.

Антитела согласно настоящему изобретению могут быть получены из различных видов, включая, но без ограничения, мышь, крысу, кролика, хомячка и человека.Antibodies of the present invention can be obtained from various species, including, but not limited to, mouse, rat, rabbit, hamster, and human.

Антитела, описанные в данной заявке, включают IgA, такие как антитела IgA1 или IgA2, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgE, IgM и IgD. Согласно различным вариантам антитело представляет собой антитело IgG1, особенно изотипы IgG1, каппа или IgG1, лямбда (то есть, IgG1, κ, λ), антитело IgG2a (например, IgG2a, κ, λ), антитело IgG2b (например, IgG2b, κ, λ), антитело IgG3 (например, IgG3, κ, λ) или антитело IgG4 (например, IgG4, κ, λ).The antibodies described in this application include IgA, such as IgA1 or IgA2, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgE, IgM and IgD antibodies. In various embodiments, the antibody is an IgG1 antibody, especially IgG1, kappa or IgG1 isotypes, lambda (i.e., IgG1, κ, λ), an IgG2a antibody (e.g., IgG2a, κ, λ), an IgG2b antibody (e.g., IgG2b, κ, λ), IgG3 antibody (eg IgG3, κ, λ) or IgG4 antibody (eg IgG4, κ, λ).

Антигенные рецепторы, описанные в данной заявке, могут включать антигенсвязывающие участки одного или более антител. Термины "антигенсвязывающий участок" антитела (или просто "участок связывания") или " антигенсвязывающий фрагмент" антитела (или просто "фрагмент связывания") или подобные термины относятся к одному или более фрагментам антитела, которые сохраняют способность специфически связываться с антигеном. Было показано, что функция антитела связывать антиген может осуществляться фрагментами полноразмерного антитела. Примеры связывающих фрагментов, охваченных термином "антигенсвязывающий участок" антитела включают (i) Fab-фрагменты, одновалентные фрагменты, состоящие из доменов VL, VH, CL и СН; (ii) F(ab')2-фрагменты, бивалентные фрагменты, включающие два Fab-фрагмента, соединенные дисульфидным мостиком в шарнирном участке; (iii) Fd-фрагменты, состоящие из доменов VH и СН; (iv) Fv-фрагменты, состоящие из доменов VL и VH одного плеча антитела, (v) dAb-фрагменты (Ward et al., (1989) Nature 341: 544-546), которые состоят из домена VH; (vi) выделенные области, определяющие комплементарность(CDR), и (vii) комбинации двух или более выделенных CDRs, которые могут быть необязательно соединены синтетическим линкером. Кроме того, хотя два домена Fv-фрагмента, VL и VH, кодированы отдельными генами, они могут быть соединены с использованием рекомбинантных методов синтетическим линкером, который обеспечивает им возможность образовывать одну белковую цепь, в которой области VL и VH спариваются с образованием одновалентных молекул (известна как одноцепочечный Fv (scFv); см., например, Bird et al. (1988) Science 242: 423-426; и Huston et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 5879-5883). Такие одноцепочечные антитела также охвачены термином "антигенсвязывающий фрагмент" антитела. Другим примером являются слитые белки "связывающий домен-иммуноглобулин", содержащие (i) полипептид связывающего домена, который слит с полипептидом шарнирной области иммуноглобулина (ii) константную область СН2 тяжелой цепи иммуноглобулина, слитую с шарнирным участком, и (iii) константную область СН3 тяжелой цепи иммуноглобулина, слитую с константной областью СН2. Полипептид связывающего домена может быть вариабельной областью тяжелой цепи или вариабельной областью легкой цепи. Слитые белки "связывающий домен-иммуноглобулин" описаны также в заявках США на патент №№2003/0118592 и 2003/0133939. Эти фрагменты антител получены с использованием обычных методов, известных специалистам в данной области, и такие фрагменты подвергали скринингу для определения применимости тем же методом, что и в случае интактных антител.The antigen receptors described in this application may include antigen-binding sites of one or more antibodies. The terms "antigen-binding site" of an antibody (or simply "binding site") or "antigen-binding fragment" of an antibody (or simply "binding fragment") or similar terms refer to one or more antibody fragments that retain the ability to specifically bind to an antigen. It has been shown that the function of an antibody to bind an antigen can be performed by fragments of a full length antibody. Examples of binding fragments encompassed by the term "antigen binding site" of an antibody include (i) Fab fragments, monovalent fragments consisting of VL, VH, CL, and CH domains; (ii) F(ab') 2 fragments, bivalent fragments, comprising two Fab fragments connected by a disulfide bridge in the hinge region; (iii) Fd fragments consisting of VH and CH domains; (iv) Fv fragments consisting of the VL and VH domains of one antibody arm, (v) dAb fragments (Ward et al., (1989) Nature 341: 544-546) which consist of a VH domain; (vi) isolated complementarity determining regions (CDRs); and (vii) combinations of two or more isolated CDRs, which may optionally be joined by a synthetic linker. In addition, although the two domains of the Fv fragment, VL and VH, are encoded by separate genes, they can be connected using recombinant techniques with a synthetic linker that allows them to form a single protein chain in which the VL and VH regions pair to form monovalent molecules ( known as single chain Fv (scFv) see for example Bird et al (1988) Science 242: 423-426 and Huston et al (1988) Proc Natl Acad Sci USA 85: 5879-5883) . Such single chain antibodies are also encompassed by the term "antigen binding fragment" of an antibody. Another example are immunoglobulin-binding domain fusion proteins comprising (i) a binding domain polypeptide that is fused to an immunoglobulin hinge polypeptide (ii) an immunoglobulin heavy chain CH2 constant region fused to the hinge, and (iii) a heavy chain CH3 constant region. an immunoglobulin chain fused to the CH2 constant region. The binding domain polypeptide can be a heavy chain variable region or a light chain variable region. Fusion proteins "binding domain-immunoglobulin" are also described in US patent applications No. 2003/0118592 and 2003/0133939. These antibody fragments were obtained using conventional methods known to those skilled in the art, and such fragments were screened for applicability in the same manner as for intact antibodies.

Одноцепочечный вариабельный фрагмент (scFv) представляет собой белок слияния вариабельных областей тяжелой (VH) и легкой (VL) цепей иммуноглобулинов, соединенных пептидным линкером. Этот линкер может соединять или N-конец VH с С-концом VL, или наоборот.Двухвалентные (или бивалентные) одноцепочечные вариабельные фрагменты (di-scFvs, bi-scFvs) могут быть получены путем связывания двух scFvs. Это может быть сделано путем получения одноцепочечной пептидной цепи с двумя областями VH и двумя областями VL с образованием тандемных scFvs.A single chain variable fragment (scFv) is a fusion protein between the heavy (VH) and light (VL) immunoglobulin variable regions connected by a peptide linker. This linker can connect either the N-terminus of the VH to the C-terminus of the VL, or vice versa. Bivalent (or bivalent) single chain variable fragments (di-scFvs, bi-scFvs) can be generated by linking two scFvs. This can be done by making a single stranded peptide chain with two VH and two VL regions to form tandem scFvs.

Термин "связывающий домен" или просто "домен" в связи с настоящим изобретением характеризуется структурой, например, антитела, которая связывается/взаимодействует с данной (-ым) целевой (-ым) структурой/антигеном/эпитопом, необязательно при взаимодействии с другим доменом. Эти домены согласно данному изобретению называются "антигенсвязывающими сайтами".The term "binding domain" or simply "domain" in connection with the present invention is characterized by a structure, for example, an antibody, which binds/interacts with a given target structure/antigen/epitope, optionally by interacting with another domain. These domains are referred to as "antigen binding sites" according to the invention.

Антитела и производные антител пригодны для создания связывающих доменов, таких как фрагменты антитела, в частности для получения областей VL и VH.Antibodies and antibody derivatives are useful for generating binding domains such as antibody fragments, in particular for generating VL and VH regions.

Связывающие домены для антигена, которые могут находиться в антигенном рецепторе, обладают способностью к связыванию с антигеном (таргетированию на антиген), то есть, способностью к связыванию с эпитопом (таргетированию на эпитоп), находящимся в антигене, предпочтительно с эпитопом, расположенным в экстрацеллюлярном домене антигена. Предпочтительно, когда связывающие домены для антигена являются специфичными в отношении антигена. Предпочтительно, когда связывающие домены для антигена связываются с антигеном, экспрессированным на клеточной поверхности. Согласно конкретным предпочтительным вариантам связывающие домены для антигена связываются с нативными эпитопами антигена, находящимися на поверхности живых клеток.The binding domains for an antigen, which may be located in the antigen receptor, have the ability to bind to the antigen (antigen targeting), that is, the ability to bind to an epitope (epitope targeting) located in the antigen, preferably an epitope located in the extracellular domain antigen. Preferably, the binding domains for the antigen are specific for the antigen. Preferably, the binding domains for the antigen bind to the antigen expressed on the cell surface. In particular preferred embodiments, the binding domains for an antigen bind to native antigen epitopes found on the surface of living cells.

Все антитела и производные антител, такие как фрагменты антител, описанные в данной заявке, для целей данного изобретения охватываются термином "антитело".All antibodies and antibody derivatives, such as antibody fragments described in this application, for the purposes of this invention are covered by the term "antibody".

Антитела можно получать различными методами, включая обычную процедуру с применением моноклональных антител, например, с использованием стандартного метода гибридизации соматических клеток, описанного в публикации Келера и Милстейна, см. Nature 256: 495 (1975). Хотя предпочтительными являются методы гибридизации соматических клеток, в принципе можно использовать другие методы получения моноклональных антител, например, методы вирусной или онкогенной трансформации В-лимфоцитов или метод фагового дисплея с использованием библиотек генов антител.Antibodies can be obtained by various methods, including the usual procedure using monoclonal antibodies, for example, using the standard method of hybridization of somatic cells, described in the publication of Koehler and Milstein, see Nature 256: 495 (1975). Although somatic cell hybridization methods are preferred, other methods for producing monoclonal antibodies can in principle be used, such as viral or oncogenic transformation of B lymphocytes or phage display using antibody gene libraries.

Предпочтительной системой для получения гибридом, которые секретируют моноклональные антитела, является мышиная система. Продуцирование гибридомы с использованием мыши является хорошо разработанной процедурой. Протоколы иммунизации и методика выделения иммунизированных спленоцитов для слияния известны из уровня техники. Партнеры по слиянию (например, клетки миеломы мыши) и методика слияния также являются известными.The preferred system for producing hybridomas that secrete monoclonal antibodies is the murine system. The production of a hybridoma using a mouse is a well established procedure. Immunization protocols and techniques for isolating immunized splenocytes for fusion are known in the art. Fusion partners (eg mouse myeloma cells) and fusion technique are also known.

Другими предпочтительными системами животных для продуцирования гибридом, которые секретируют моноклональные антитела, являются крысиная и кроличья системы (например, описанные в публикации Spieker-Polet et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92: 9348 (1995), см. также Rossi et al., Am. J. Clin. Pathol. 124: 295 (2005)).Other preferred animal systems for producing hybridomas that secrete monoclonal antibodies are the rat and rabbit systems (for example, those described in Spieker-Polet et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92: 9348 (1995), see also Rossi et al., Am J Clin Pathol 124: 295 (2005)).

Для получения антител мыши могут быть иммунизированы при помощи пептидов, конъюгированных с носителями, происходящими из последовательности антигена, то есть, последовательности, против которой должны быть направлены антитела, обогащенной популяцией рекомбинантно экспрессированных антигена или его фрагментов и/или клетками, экспрессирующими антиген, как описано в данной заявке. Альтернативно, мыши могут быть иммунизированы с помощью ДНК, кодирующей антиген или его фрагменты. В случае, когда иммунизация, использующая очищенную или обогащенную популяцию антигена, не приводит к продуцированию антител, мыши могут быть иммунизированы с помощью клеток, экспрессирующих антиген, например, клеточной линии, для промотирования иммунного ответа.To generate antibodies, mice can be immunized with peptides conjugated to carriers derived from the sequence of the antigen, i.e., the sequence against which the antibodies are to be directed, enriched in a population of recombinantly expressed antigen or fragments thereof, and/or cells expressing the antigen, as described in this application. Alternatively, mice can be immunized with DNA encoding the antigen or fragments thereof. In the event that immunization using a purified or enriched antigen population does not result in antibody production, mice can be immunized with antigen expressing cells, such as a cell line, to promote an immune response.

Иммунный ответ может быть подвергнут мониторингу в ходе протокола иммунизации, причем пробы плазмы и сыворотки получают с применением образцов плазмы и сыворотки, полученных из хвостовой вены или при заборе крови методом ретроорбитального кровопускания. Мышей с достаточными титрами иммуноглобулина можно использовать для слияния. Можно осуществить интраперитонеальную или внутривенную реиммунизацию мышей антигеном с экспрессией клеток за 3 дня перед умерщвлением и удалением селезенки для увеличения скорости секретирования гибридомами специфического антитела.The immune response can be monitored during the immunization protocol, with plasma and serum samples obtained using plasma and serum samples obtained from the tail vein or by blood sampling by retroorbital phlebotomy. Mice with sufficient immunoglobulin titers can be used for fusion. It is possible to perform intraperitoneal or intravenous reimmunization of mice with cell-expressing antigen 3 days before sacrifice and removal of the spleen to increase the rate of specific antibody secretion by hybridomas.

Для генерирования гибридом, продуцирующих моноклональные антитела, спленоциты и/или клетки лимфатических узлов из иммунизированных мышей могут быть выделены и слиты с подходящей иммортализованной клеточной линией, такой как линия мышиных миеломных клеток. Полученные гибридомы могут быть подвергнуты скринингу на продуцирование антигенспецифических антител. Затем отдельные лунки могут быть подвергнуты скринингу при помощи ELISA на гибридомы, секретирующие антитела. При помощи иммунофлуоресцентного метода и FACS-анализа с использованием клеток, экспрессирующих антигены, антитела со специфичностью к антигену могут быть идентифицированы. Гибридомы, секретирующие антитела, могут быть повторно высеяны, снова подвергнуты скринингу и, если они все еще являются положительными в отношении IgG человека, моноклональные антитела могут быть субклонированы с использованием лимитирующего разведения. Стабильные субклоны могут быть затем культивированы in vitro для генерирования антитела для характеристики в среде для культуры ткани.To generate monoclonal antibody-producing hybridomas, splenocytes and/or lymph node cells from immunized mice can be isolated and fused to a suitable immortalized cell line, such as a mouse myeloma cell line. The resulting hybridomas can be screened for the production of antigen-specific antibodies. Individual wells can then be screened by ELISA for antibody-secreting hybridomas. Using the immunofluorescent method and FACS analysis using cells expressing antigens, antibodies with specificity for the antigen can be identified. The antibody-secreting hybridomas can be replated, screened again, and if still positive for human IgG, the monoclonal antibodies can be subcloned using limiting dilution. Stable subclones can then be cultured in vitro to generate antibody for characterization in tissue culture medium.

Способность антител и других агентов связывания к связыванию с антигенами может быть определена с применением стандартных анализов связывания (например, ELISA, вестерн-блоттинга, иммунофлуоресцентного метода и метода проточного цитометрического анализа).The ability of antibodies and other binding agents to bind to antigens can be determined using standard binding assays (eg, ELISA, Western blotting, immunofluorescence, and flow cytometric analysis).

Согласно настоящему изобретению термин "связывание" предпочтительно относится к специфическому связыванию.According to the present invention, the term "binding" preferably refers to specific binding.

Согласно настоящему изобретению агент, такой как рецептор антигена, способен связываться с заданной мишенью (таргетировать на заданную мишень), если он обладает значительной аффинностью в отношении указанной заданной мишени и связывается с указанной заданной мишенью при проведении стандартного анализа. "Аффинность" или "аффинность связывания" часто измеряется при помощи константы равновесия диссоциации (KD). Предпочтительно, когда термин "высокая аффинность" относится к связыванию заданной мишени со значением константы диссоциации (KD) 10-5 М или менее, 10-6 М или менее, 10-7 М или менее, 10-8 М или менее, 10-9 М или менее, 10-10 М или менее, 10-11 М или менее, или 10-12 М или менее.According to the present invention, an agent, such as an antigen receptor, is capable of binding to a given target (targeting a given target) if it has significant affinity for said given target and binds to said given target in a standard assay. "Affinity" or "binding affinity" is often measured by the dissociation equilibrium constant (K D ). Preferably, when the term "high affinity" refers to the binding of a given target with a dissociation constant (K D ) value of 10 -5 M or less, 10 -6 M or less, 10 -7 M or less, 10 -8 M or less, 10 -9 M or less, 10 -10 M or less, 10 -11 M or less, or 10 -12 M or less.

Агент (по существу) не способен связывать (таргетировать) мишень, если он не имеет высокой аффинности к указанной мишени и не связывается значительно, в особенности не связывается с возможностью определения, с указанной мишенью при проведении стандартного анализа. Предпочтительно, когда такой агент не связывается определимо с указанной мишенью, если присутствует в концентрации до 2, предпочтительно до 10, более предпочтительно до 20, в особенности до 50 или 100 мкг/мл или более. Предпочтительно, когда агент не обладает высокой аффинностью по отношению к мишени, если он связывается с указанной мишенью со значением KD, которое по меньшей мере в 10 раз, 100 раз, 103 раз, 104 раз, 105 раз или 106 раз больше, чем KD при связывании заданной мишени, с которой этот агент способен связываться. Например, если значение KD при связывании агента с мишенью, с которой этот агент способен связываться, составляет 10-7 М, KD при связывании с мишенью, в отношении которой этот агент не имеет значительной аффинности, будет составлять по меньшей мере 10-6 М, 10-5 М, 10-4 М, 10-3 М, 10-2 М или 10-1 M.An agent is (substantially) unable to bind (target) a target unless it has a high affinity for said target and does not bind significantly, in particular binds detectably, to said target in a standard assay. Preferably, such an agent does not bind definitively to said target if present at a concentration of up to 2, preferably up to 10, more preferably up to 20, in particular up to 50 or 100 µg/ml or more. Preferably, when an agent does not have high affinity for a target, if it binds to said target with a K D value that is at least 10 times, 100 times, 10 3 times, 10 4 times, 10 5 times, or 10 6 times greater than K D when binding a given target with which this agent is able to bind. For example, if the K D value for binding an agent to a target for which the agent is able to bind is 10 -7 M, the K D for binding to a target for which the agent has no significant affinity will be at least 10 -6 M, 10 -5 M, 10 -4 M, 10 -3 M, 10 -2 M or 10 -1 M.

Агент является специфическим в отношении заданной мишени, если он способен связываться с указанной заданной мишенью, то есть, не имеет высокой аффинности к другим мишеням и не связывается в значительной степени с другими мишенями при проведении стандартных анализов. Предпочтительно, агент является специфическим по отношению к заданной мишени, если аффинность и связывание с такими другими мишенями не превышает в значительной степени аффинность к или связывание с белками, которые не являются родственными заданной мишени, такими как альбумин бычьей сыворотки (BSA), казеин или альбумин человеческой сыворотки (HSA). Предпочтительно, агент является специфическим по отношению к заданной мишени, если он связывается с указанной мишенью со значением KD, которое по меньшей мерее в 10 раз, 100 раз, 103 раз, 104 раз, 105 раз или 106 раз меньше, чем значение KD при связывании с мишенью, по отношению к которой он не является специфическим. Например, если значение KD при связывании агента с мишенью, по отношению к которой он является специфическим, составляет 10-7 М, величина KD при связывании с мишенью, по отношению к которой он не является специфическим, будет составлять по меньшей мере 10-6 М, 10-5 М, 10-4 М, 10-3 М, 10-2 М или 10-1 М.An agent is specific for a given target if it is able to bind to said given target, that is, it does not have high affinity for other targets and does not bind to other targets to a significant extent in standard assays. Preferably, the agent is specific for a given target if the affinity and binding to such other targets does not significantly exceed the affinity for or binding to proteins that are not related to the given target, such as bovine serum albumin (BSA), casein or albumin human serum (HSA). Preferably, an agent is specific for a given target if it binds to said target with a K D value that is at least 10 times, 100 times, 10 3 times, 10 4 times, 10 5 times, or 10 6 times less than than the K D value when binding to a target for which it is not specific. For example, if the K D value for binding an agent to a target for which it is specific is 10 -7 M, the K D value for binding to a target for which it is not specific will be at least 10 - 6 M, 10 -5 M, 10 -4 M, 10 -3 M, 10 -2 M or 10 -1 M.

Связывание агента с мишенью может быть определено с использованием подходящего метода; см., например, см. публикации Berzofsky et al., "Antibody-Antigen Interactions". In Fundamental Immunology, Paul, W.E., Ed., Raven Press New York, N Y (1984), Kuby, Janis Immunology, W.H. Freeman and Company New York, N Y (1992), и методов, описанных в данной заявке. Аффинность может быть легко определена с помощью стандартных методов, таких как равновесный диализ; с применением биосенсора BIAcore 2000, с использованием обычных методик, разработанных производителем; радиоиммунологическим методом анализа с использованием радиомеченого целевого антигена; или другого метода, известного специалисту в данной области. Результаты определения аффинности можно проанализировать, например, методом, описанным Scatchard et al. в Ann N.Y. Acad. Sci, 51: 660 (1949). Измеренная величина аффинности при взаимодействии конкретных антитела-антигена может варьироваться, если она измерена в разных условиях, например, это могут быть разная концентрация соли, разная величина рН. Таким образом, измерение аффинности и других параметров связывания антигена, например, KD, IC50, предпочтительно проводить с использованием стандартизованных растворов антитела и антигена и стандартизованного буфера.The binding of an agent to a target can be determined using a suitable method; see, for example, see Berzofsky et al., "Antibody-Antigen Interactions". In Fundamental Immunology, Paul, WE, Ed., Raven Press New York, NY (1984), Kuby, Janis Immunology, WH Freeman and Company New York, NY (1992), and the methods described in this application. Affinity can be easily determined using standard methods such as equilibrium dialysis; using the biosensor BIAcore 2000, using conventional methods developed by the manufacturer; radioimmunological method of analysis using radiolabeled target antigen; or other method known to the person skilled in the art. Affinity results can be analyzed, for example, by the method described by Scatchard et al. at Ann NY Acad. Sci, 51:660 (1949). The measured value of affinity during the interaction of specific antibodies-antigen can vary if it is measured under different conditions, for example, it can be a different salt concentration, a different pH value. Thus, measurement of affinity and other antigen binding parameters, eg K D , IC 50 , is preferably performed using standardized antibody and antigen solutions and a standardized buffer.

Настоящее изобретение может включать введение, то есть, трансфекцию, нуклеиновых кислот, кодирующих рецепторы антигенов, в клетки, такие как Т-клетки, in vitro или in vivo.The present invention may involve the introduction, ie, transfection, of nucleic acids encoding antigen receptors into cells, such as T cells, in vitro or in vivo.

Для целей данного изобретения термин "трансфекция" включает введение нуклеиновой кислоты в клетку или поглощение нуклеиновой кислоты клеткой, при этом такая клетка может находиться в организме субъекта, например, пациента. Таким образом, согласно настоящему изобретению клетка для трансфекции нуклеиновой кислоты, описанная в данной заявке, может находиться in vitro или in vivo, например, клетка может образовывать часть органа, ткани и/или организма пациента. В соответствии с данным изобретением трансфекция может быть транзиторной или стабильной. Для некоторых случаев использования трансфекции достаточно, если трансфицированный генетический материал экспрессировался только транзиторно. Поскольку нуклеиновая кислота, введенная в процессе трансфекции, обычно не интегрируется в нуклеарный геном, чужеродная нуклеиновая кислота будет разбавляться в ходе митоза или деградировать. Клетки, допускающие эписомальную амплификацию нуклеиновых кислот, значительно уменьшают скорость разбавления. Если желательно, чтобы трансфицированная нуклеиновая кислота действительно оставалась в геноме клетки и ее дочерних клетках, должна происходить стабильная трансфекция. РНК может быть трансфицирована в клетки для транзиторной экспрессии ее кодированного белка.For the purposes of this invention, the term "transfection" includes the introduction of a nucleic acid into a cell or the absorption of a nucleic acid by a cell, while such a cell may be in the body of a subject, for example, a patient. Thus, according to the present invention, the nucleic acid transfection cell described in this application may be in vitro or in vivo, for example, the cell may form part of an organ, tissue and/or body of a patient. In accordance with this invention, transfection may be transient or stable. For some use cases, transfection is sufficient if the transfected genetic material is only transiently expressed. Since the nucleic acid introduced during transfection usually does not integrate into the nuclear genome, the foreign nucleic acid will be diluted during mitosis or degraded. Cells that allow episomal amplification of nucleic acids significantly reduce the dilution rate. If it is desired that the transfected nucleic acid actually remain in the cell's genome and its daughter cells, stable transfection must occur. The RNA can be transfected into cells for transient expression of its encoded protein.

Согласно настоящему изобретению для введения, то есть, для переноса или трансфекции, нуклеиновых кислот в клетку может быть использован любой метод. Предпочтительно, нуклеиновая кислота, такая как РНК, трансфицируется в клетки стандартными методами. Такие методы включают электропорацию, липофекцию и микроинъекцию. В соответствии с одним особенно предпочтительным вариантом данного изобретения РНК вводят в клетки методом электропорации. Электропорация или электропермеабилизация относится к значительному увеличению электрической проводимости и проницаемости цитоплазматической оболочки, вызванной приложением внешнего электрического поля. Она обычно применяется в молекулярной биологии как метод введения некоторого вещества в клетку. Согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы введение нуклеиновой кислоты, кодирующей белок или пептид, в клетки приводило к экспрессии указанных белка или пептида.According to the present invention, any method can be used to introduce, ie to transfer or transfect, nucleic acids into a cell. Preferably, the nucleic acid, such as RNA, is transfected into cells by standard methods. Such methods include electroporation, lipofection and microinjection. In accordance with one particularly preferred embodiment of the present invention, RNA is introduced into cells by electroporation. Electroporation or electropermeabilization refers to a significant increase in the electrical conductivity and permeability of the cytoplasmic membrane caused by the application of an external electric field. It is commonly used in molecular biology as a method of introducing a substance into a cell. According to the present invention, it is preferable that the introduction of a nucleic acid encoding a protein or peptide into cells results in the expression of said protein or peptide.

Для введения конструкций антигеновых рецепторов в Т-клетки могут быть использованы различные методы, включая трансфекцию с использованием невирусной ДНК, системы на основе транспозонов и системы на вирусной основе. Трансфекция с использованием невирусной ДНК характеризуется небольшим риском инсерционного мутагенеза. Системы на основе транспозонов могут интегрировать трансгены более эффективно, чем плазмиды, которые не содержат интегрирующего элемента. Системы на вирусной основе включают использование γ-ретровирусов и лентивирусных векторов. γ-Ретровирусы продуцируются сравнительно легко, эффективно и постоянно трансдуцируют Т-клетки и характеризуются предварительно доказанной безопасностью с точки зрения интеграции в первичные Т-клетки человека. Лентивирусные векторы также эффективно и постоянно трансдуцируют Т-клетки, но их получение является более дорогим. Они также потенциально являются более безопасными, чем системы на основе ретровирусов.Various methods can be used to introduce antigen receptor constructs into T cells, including transfection using non-viral DNA, transposon-based systems, and viral-based systems. Transfection using non-viral DNA is characterized by a low risk of insertional mutagenesis. Transposon-based systems can integrate transgenes more efficiently than plasmids that do not contain an integrating element. Virus-based systems include the use of γ-retroviruses and lentiviral vectors. γ-Retroviruses are relatively easy to produce, efficiently and consistently transduce T cells and have been shown to be tentatively safe in terms of integration into primary human T cells. Lentiviral vectors also efficiently and consistently transduce T cells, but are more expensive to produce. They are also potentially more secure than retrovirus-based systems.

Для трансфекции клеток in vivo может быть использована фармацевтическая композиция, включающая нуклеиновую кислоту, кодирующую антигенный рецептор. Носитель для доставки, который таргетирует нуклеиновую кислоту в специфическую клетку, такую как Т-клетку, может быть введен пациенту, что приводит к трансфекции, которая происходит in vivo.For transfection of cells in vivo, a pharmaceutical composition comprising a nucleic acid encoding an antigen receptor can be used. A delivery vehicle that targets the nucleic acid to a specific cell, such as a T cell, can be administered to a patient resulting in transfection that occurs in vivo.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно вводить нуклеиновую кислоту, кодирующую антигенный рецептор, в "оголенной форме" или на носителе. Носители, такие как липидные носители, предусмотренные для применения согласно настоящему изобретению, включают любые вещества или наполнители, с которыми нуклеиновая кислота, такая как РНК, может ассоциироваться, например, путем образования комплексов с нуклеиновой кислотой или путем образования везикул, в которые заключена или инкапсулирована нуклеиновая кислота. Это может привести к повышенной стабильности нуклеиновой кислоты по сравнению с оголенной нуклеиновой кислотой. В особенности, может быть повышена стабильность нуклеиновой кислоты в крови. Например, могут быть использованы составы РНК в форме наночастиц с определенным размером, такие как липоплексы из РНК и липосом, например, липоплексы, включающие DOTMA и DOPE или DOTMA и холестерин.According to the present invention, it is preferable to administer the nucleic acid encoding the antigen receptor in "naked form" or on a carrier. Carriers, such as lipid carriers, contemplated for use in accordance with the present invention include any substances or excipients with which a nucleic acid, such as RNA, can be associated, for example, by complexing with the nucleic acid or by forming vesicles in which the nucleic acid is enclosed or encapsulated. nucleic acid. This can lead to increased stability of the nucleic acid compared to the naked nucleic acid. In particular, the stability of the nucleic acid in the blood can be improved. For example, RNA formulations in the form of nanoparticles of defined size can be used, such as lipoplexes of RNA and liposomes, for example, lipoplexes including DOTMA and DOPE or DOTMA and cholesterol.

Используемый в данной заявке термин "наночастица" относится к любой частице, в частности к частице нуклеиновых кислот, имеющей диаметр, делающий эту частицу подходящей для системного, в частности парентерального, введения, обычно диаметр менее 1000 нанометров (нм). Согласно некоторым вариантам наночастица имеет диаметр менее 600 нм. Согласно некоторым вариантам наночастица имеет диаметр менее 400 нм.As used herein, the term "nanoparticle" refers to any particle, in particular a nucleic acid particle, having a diameter making the particle suitable for systemic, in particular parenteral, administration, typically less than 1000 nanometers (nm) in diameter. In some embodiments, the nanoparticle has a diameter of less than 600 nm. In some embodiments, the nanoparticle has a diameter of less than 400 nm.

Используемый в данной заявке термин "состав наночастиц" или похожие термины относятся к любому веществу, которое содержит по меньшей мере одну наночастицу. Согласно некоторым вариантам композиция наночастиц представляет собой однородную массу наночастиц. Согласно некоторым вариантам композиции наночастиц представляют собой дисперсию или эмульсию. В общем, дисперсия или эмульсия образуется, когда соединяются по меньшей мере два несмешивающихся материала.Used in this application, the term "composition of nanoparticles" or similar terms refers to any substance that contains at least one nanoparticle. In some embodiments, the nanoparticle composition is a homogeneous mass of nanoparticles. In some embodiments, the nanoparticle compositions are a dispersion or an emulsion. In general, a dispersion or emulsion is formed when at least two immiscible materials are combined.

Термин "липоплекс" или "липоплекс с нуклеиновой кислотой", в частности, "РНК-липоплекс", относится к комплексу липидов и нуклеиновых кислот, в частности, РНК. Липоплексы образуются спонтанно, когда катионные липосомы, которые часто включают также нейтральную жидкость "хелпер", смешиваются с нуклеиновыми кислотами.The term "lipoplex" or "nucleic acid lipoplex", in particular "RNA lipoplex", refers to a complex of lipids and nucleic acids, in particular RNA. Lipoplexes form spontaneously when cationic liposomes, which often also include a neutral "helper" fluid, are mixed with nucleic acids.

Катионные липиды, катионные полимеры и другие вещества с положительными зарядами могут образовывать комплексы с отрицательно заряженными нуклеиновыми кислотами. Эти катионные молекулы могут быть использованы для комплексообразования с нуклеиновыми кислотами, образуя при этом, например, так называемые липоплексы или полиплексы, соответственно, и было показано, что эти комплексы осуществляют доставку нуклеиновых кислот в клетки.Cationic lipids, cationic polymers and other substances with positive charges can form complexes with negatively charged nucleic acids. These cationic molecules can be used to complex with nucleic acids to form, for example, so-called lipoplexes or polyplexes, respectively, and these complexes have been shown to deliver nucleic acids to cells.

Препараты нуклеиновых кислот в виде наночастиц для применения согласно настоящему изобретению могут быть получены по различным протоколам и из различных соединений, образующих комплексы с нуклеиновыми кислотами. Типичными комплексообразующими агентами являются липиды, полимеры, олигомеры или амфифилы. Согласно одному из вариантов комплексообразующее соединение включает по меньшей мере один агент, выбранный из группы, состоящей из протамина, полиэтиленимина, поли-L-лизина, поли-L-аргинина или гистона.Nucleic acid preparations in the form of nanoparticles for use according to the present invention can be obtained according to various protocols and from various compounds that form complexes with nucleic acids. Typical complexing agents are lipids, polymers, oligomers or amphiphiles. In one embodiment, the complexing compound comprises at least one agent selected from the group consisting of protamine, polyethyleneimine, poly-L-lysine, poly-L-arginine, or histone.

В соответствии с данным изобретением протамин пригоден в качестве катионного носителя. Термин "протамин" относится к любому из различных сильноосновных белков со сравнительно низкой молекулярной массой, которые богаты аргинином и особенно ассоциируются с ДНК вместо соматических гистонов в клетках спермы различных животных (таких как рыбы). В частности, термин "протамин" относится к белкам, обнаруженным в сперме рыб, которые являются сильноосновными, растворимыми в воде, не коагулируют при нагревании и при гидролизе образуют в основном аргинин. В чистом виде они используются в составе на основе инсулина с пролонгированным действием и для нейтрализации антикоагулирующего действия гепарина.In accordance with this invention, protamine is suitable as a cationic carrier. The term "protamine" refers to any of various relatively low molecular weight strongly basic proteins that are rich in arginine and are especially associated with DNA in place of somatic histones in sperm cells of various animals (such as fish). In particular, the term "protamine" refers to proteins found in fish semen that are strongly basic, water-soluble, do not coagulate when heated, and upon hydrolysis form mainly arginine. In their pure form, they are used in a formulation based on long-acting insulin and to neutralize the anticoagulant effect of heparin.

Согласно изобретению подразумевается, что термин "протамин", используемый в данной заявке, включает любую последовательность протамина аминокислоты, полученную или происходящую из нативных или биологических источников, включая ее фрагменты и мультимерные формы указанной аминокислотной последовательности или ее фрагмента. Кроме того, этот термин охватывает (синтезированные) полипептиды, которые являются искусственными и специально сконструированы для конкретных целей и не могут быть выделены из нативных или биологических источников.As used herein, the term "protamine" is intended to include any protamine amino acid sequence derived or derived from native or biological sources, including fragments thereof and multimeric forms of said amino acid sequence or fragment thereof. In addition, this term covers (synthesized) polypeptides that are artificial and specially designed for specific purposes and cannot be isolated from native or biological sources.

Протамин, используемый согласно настоящему изобретению, может быть сульфированным протамином или протамина гидрохлоридом. Согласно предпочтительному варианту источник протамина, используемый для получения наночастиц, описанных в данной заявке, представляет собой протамин 5000, который содержит протамин в количестве более 10 мг/мл (5000 единиц, нейтрализующих гепарин, в мл) в изотоническом солевом растворе.The protamine used according to the present invention may be sulfonated protamine or protamine hydrochloride. In a preferred embodiment, the source of protamine used to prepare the nanoparticles described herein is Protamine 5000, which contains protamine in excess of 10 mg/ml (5000 heparin neutralizing units per ml) in isotonic saline.

Липосомы являются микроскопическими липидными везикулами, часто имеющими один или более двойных слоев липида, образующего везикулы, такого как фосфолипид, и способны инкапсулировать лекарство. В контексте настоящего изобретения можно использовать различные типы липосом, включая, без ограничения, мультиламеллярные везикулы (MLV), малые одноламеллярные везикулы (SUV), большие одноламеллярные везикулы (LUV), стерически стабилизированные липосомы (SSL), мультивезикулярные везикулы (MV) и большие мультивезикулярные везикулы (LMV), а также другие двухслойные формы, известные в данной области. Размер и ламеллярность липосомы будет зависеть от метода получения, и выбор типа везикул, которые должны быть использованы, будет зависеть от предпочтительного способа введения. Существует несколько других форм надмолекулярной организации, в которых липиды могут находиться в водной среде, включающей ламеллярные фазы, гексагональные и инверсные гексагональные фазы, кубические фазы, мицеллы, обратные мицеллы, состоящие из монослоев. Эти фазы могут быть также получены в комбинации с ДНК или РНК, и взаимодействие с РНК и ДНК может существенно влиять на фазовое состояние. Описанные фазы могут присутствовать в составах на основе наночастиц нуклеиновых кислот по данному изобретению.Liposomes are microscopic lipid vesicles, often having one or more bilayers of a vesicle-forming lipid, such as a phospholipid, and are capable of encapsulating a drug. Various types of liposomes can be used in the context of the present invention, including, without limitation, multilamellar vesicles (MLVs), small unilamellar vesicles (SUVs), large unilamellar vesicles (LUVs), sterically stabilized liposomes (SSLs), multivesicular vesicles (MVs), and large multivesicles. vesicles (LMV), as well as other two-layer forms known in this field. The size and lamellarity of the liposome will depend on the method of preparation, and the choice of the type of vesicles to be used will depend on the preferred route of administration. There are several other forms of supramolecular organization in which lipids can be found in an aqueous medium, including lamellar phases, hexagonal and inverse hexagonal phases, cubic phases, micelles, reverse micelles consisting of monolayers. These phases can also be obtained in combination with DNA or RNA, and interaction with RNA and DNA can significantly affect the phase state. The phases described may be present in the nucleic acid nanoparticle formulations of the invention.

Для образования липоплексов нуклеиновой кислоты из нуклеиновой кислоты и липосом может быть использован любой подходящий способ, если он обеспечивает образование предусмотренных липоплексов нуклеиновой кислоты. Липосомы могут быть образованы с помощью стандартных методов, таких как метод обратного испарения (REV), метод с инъекцией этанола, метод дегидратации-регидратации (DRV), применение ультразвука или другие подходящие методы.Any suitable method can be used to form nucleic acid lipoplexes from nucleic acid and liposomes as long as it provides the formation of the intended nucleic acid lipoplexes. Liposomes can be formed using standard methods such as the vapor reversal (REV) method, the ethanol injection method, the dehydration-rehydration (DRV) method, the use of ultrasound, or other suitable methods.

После образования липосом липосомы могут быть отсортированы по размеру для получения состава липосом, имеющих по существу однородный интервал размеров.Once the liposomes are formed, the liposomes can be sorted by size to obtain a composition of liposomes having a substantially uniform size range.

Липиды, образующие двойные слои, имеют обычно две углеводородных цепи, в особенности ацильные цепи, и головную группу, или полярную, или неполярную. Липиды, образующие двойные слои, состоят или из липидов природного происхождения, или из липидов синтетического происхождения, включая фосфолипиды, такие как фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидовая кислота, фосфатидилинозитол и сфингомиелин, где две углеводородные цепи обычно содержат около 14-22 атомов углерода, и имеют различные степени ненасыщенности. Другие подходящие липиды для использования в композиции по данному изобретению включают гликолипиды и стеролы, такие как холестерин и его различные аналоги, которые могут быть также использованы в липосомах.Lipids forming bilayers usually have two hydrocarbon chains, especially acyl chains, and a head group, either polar or non-polar. Bilayered lipids are composed of either naturally occurring lipids or synthetically derived lipids, including phospholipids such as phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidic acid, phosphatidylinositol, and sphingomyelin, where the two hydrocarbon chains typically contain about 14-22 carbon atoms, and have various degrees of unsaturation. Other suitable lipids for use in the composition of this invention include glycolipids and sterols such as cholesterol and its various analogs, which can also be used in liposomes.

Катионные липиды обычно содержат липофильный фрагмент, такой как стерольную, ацильную и диацильную цепь, и несут суммарный положительный заряд. Головная группа липида обычно несет положительный заряд. Катионный липид предпочтительно содержит положительный заряд от 1 до 10, более предпочтительно положительный заряд от 1 до 3 и еще более предпочтительно положительный заряд 1. Примеры катионных липидов включают, но без ограничения, 1,2-ди-О-октадеценил-3-триметиламмонийпропан (DOTMA); диметилдиоктадециламмоний (DDAB); 1,2-диолеоил-3-триметиламмонийпропан (DOTAP); 1,2-диолеоил-3-диметиламмонийпропан (DODAP); 1,2-диацилокси-3-диметиламмонийпропаны; 1,2-диалкилокси-3-диметиламмонийпропаны; диоктадецилдиметиламмонийхлорид (DODAC), 1,2-димиристоилоксипропил-1,3-диметилгидроксиэтиламмоний (DMRIE) и 2,3-диолеоилокси-N-[2(сперминкарбоксамид)этил]-N,N-диметил-1-пропанаминтрифторацетат (DOSPA). Предпочтительными являются DOTMA, DOTAP, DODAC и DOSPA. Наиболее предпочтителен DOTMA.Cationic lipids typically contain a lipophilic moiety such as a sterol, acyl, and diacyl chain and carry a net positive charge. The head group of a lipid usually carries a positive charge. The cationic lipid preferably contains a positive charge of 1 to 10, more preferably a positive charge of 1 to 3, and even more preferably a positive charge of 1. Examples of cationic lipids include, but are not limited to, 1,2-di-O-octadecenyl-3-trimethylammonium propane ( DOTMA); dimethyldioctadecylammonium (DDAB); 1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium propane (DOTAP); 1,2-dioleoyl-3-dimethylammonium propane (DODAP); 1,2-diacyloxy-3-dimethylammonium propanes; 1,2-dialkyloxy-3-dimethylammonium propanes; dioctadecyldimethylammonium chloride (DODAC), 1,2-dimyristoyloxypropyl-1,3-dimethylhydroxyethylammonium (DMRIE), and 2,3-dioleoyloxy-N-[2(sperminecarboxamide)ethyl]-N,N-dimethyl-1-propanamine trifluoroacetate (DOSPA). Preferred are DOTMA, DOTAP, DODAC and DOSPA. Most preferred is DOTMA.

Кроме того, наночастицы, описанные в данной заявке, предпочтительно также включают нейтральный липид ввиду структурной стабильности и т.п. Нейтральный липид может быть выбран соответствующим образом с учетом эффективности доставки комплекса нуклеиновая кислота-липид. Примеры нейтральных липидов включают, но без ограничения, 1,2-di-(9Z-октадеценоил)-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (DOPE), 1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфохолин (DOPC), диацилфосфатидилхолин, диацилфосфатидилэтаноламин, церамид, сфингомиелин, цефалин, стерол и цереброзид. Предпочтительными являются DOPE и/или DOPC. Наиболее предпочтителен DOPE. В случае, когда катионная липосома включает как катионный липид, так и нейтральный липид, мольное отношение катионного липида к нейтральному липиду может быть соответствующим образом определено с учетом стабильности липосомы и т.п.In addition, the nanoparticles described in this application preferably also include a neutral lipid due to structural stability and the like. The neutral lipid may be appropriately selected based on the delivery efficiency of the nucleic acid-lipid complex. Examples of neutral lipids include, but are not limited to, 1,2-di-(9Z-octadecenoyl)-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), diacylphosphatidylcholine , diacylphosphatidylethanolamine, ceramide, sphingomyelin, cephalin, sterol and cerebroside. DOPE and/or DOPC are preferred. DOPE is the most preferred. In the case where the cationic liposome includes both a cationic lipid and a neutral lipid, the mole ratio of the cationic lipid to the neutral lipid can be appropriately determined in consideration of the stability of the liposome and the like.

Согласно одному из вариантов наночастицы, описанные в данной заявке, могут включать фосфолипиды. Фосфолипидами могут быть глицерофосфолипиды. Примеры глицерофосфолипидов включают, но без ограничения, три типа липидов: (i) цвиттерионные фосфолипиды, которые включают, например, фосфатидилхолин (PC), фосфатидилхолин яичного желтка, PC из природных соевых бобов, в частично гидрогенизированной или полностью гидрогенизированной форме, димиристоилфосфатидилхолин (DMPC), сфингомиелин (SM); (ii) отрицательно заряженные фосфолипиды, которые включают, например, фосфатидилсерин (PS), фосфатидилинозитол (PI), фосфатидовую кислоту (РА), фосфатидилглицерин (PG) дипальмитоил-PG, димиристоилфосфатидилглицерин (DMPG); синтетические производные, в которых конъюгат представляет собой цвиттерионный фосфолипид, отрицательно заряженный, такой как в случае метокси-полиэтиленгликоль-дистеароил-фосфатидилэтаноламина (mPEG-DSPE); и (iii) катионные фосфолипиды, которые включают, например, фосфатидилхолин или сфингомиелин, фосфомоноэфиры которых были О-метилированы с образованием катионных липидов.According to one of the options, the nanoparticles described in this application may include phospholipids. The phospholipids may be glycerophospholipids. Examples of glycerophospholipids include, but are not limited to, three types of lipids: (i) zwitterionic phospholipids, which include, for example, phosphatidylcholine (PC), egg yolk phosphatidylcholine, PC from natural soybeans, in partially hydrogenated or fully hydrogenated form, dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) , sphingomyelin (SM); (ii) negatively charged phospholipids which include, for example, phosphatidylserine (PS), phosphatidylinositol (PI), phosphatidic acid (PA), phosphatidylglycerol (PG), dipalmitoyl-PG, dimyristoylphosphatidylglycerol (DMPG); synthetic derivatives in which the conjugate is a zwitterionic phospholipid, negatively charged, such as in the case of methoxy-polyethylene glycol-distearoyl-phosphatidylethanolamine (mPEG-DSPE); and (iii) cationic phospholipids which include, for example, phosphatidylcholine or sphingomyelin whose phosphomonoesters have been O-methylated to form cationic lipids.

Ассоциация нуклеиновой кислоты с липидным носителем может происходить, например, путем заполнения нуклеиновой кислотой межклеточного пространства носителя, таким образом, что носитель физически захватывает нуклеиновую кислоту, или путем образования ковалентной, ионной или водородной связи, или посредством адсорбции при образовании неспецифических связей. Каков бы ни был механизм ассоциации, нуклеиновая кислота должна сохранять свои терапевтические, то есть кодирующие, свойства.The association of a nucleic acid with a lipid carrier can occur, for example, by filling the intercellular space of the carrier with the nucleic acid so that the carrier physically captures the nucleic acid, or by forming a covalent, ionic or hydrogen bond, or by adsorption upon non-specific bonding. Whatever the mechanism of association, the nucleic acid must retain its therapeutic, ie coding, properties.

Согласно настоящему изобретению нуклеиновая кислота, кодирующая антигенный рецептор, в соответствии с одним вариантом представляет собой РНК, предпочтительно мРНК. РНК предпочтительно получают путем in-vitro транскрипции.According to the present invention, the nucleic acid encoding the antigen receptor, in accordance with one embodiment, is an RNA, preferably mRNA. RNA is preferably obtained by in-vitro transcription.

Термин "нуклеиновая кислота", используемый в данной заявке, включает ДНК и РНК, такие как геномные ДНК, кДНК, мРНК, продуцированные рекомбинантно и синтезированные химическим путем. Нуклеиновая кислота может быть однонитевой или двунитевой. РНК включает in vitro транскрибированную РНК (IVT RNA) или синтетическую РНК. Согласно данному изобретению нуклеиновая кислота предпочтительно является выделенной нуклеиновой кислотой.The term "nucleic acid" as used in this application includes DNA and RNA, such as genomic DNA, cDNA, mRNA, recombinantly produced and chemically synthesized. The nucleic acid can be single stranded or double stranded. RNA includes in vitro transcribed RNA (IVT RNA) or synthetic RNA. According to the present invention, the nucleic acid is preferably an isolated nucleic acid.

Нуклеиновые кислоты могут быть заключены в вектор. Термин "вектор", используемый в данной заявке, включает любые векторы, известные специалисту в данной области, включая плазмидные векторы, космидные векторы, фаговые векторы, такие как фаг лямбда, вирусные векторы, такие как аденовирусные или бакуловирусные, или искусственные хромосомные векторы, такие как бактериальные искусственные хромосомы (ВАС), дрожжевые искусственные хромосомы (YAC) или искусственные хромосомы Р1 (РАС). Указанные векторы включают экспрессионные, а также клонирующие векторы. Экспрессионные векторы включают плазмиды, а также вирусные векторы и обычно содержат желательную кодирующую последовательность и соответствующие ДНК-последовательности, необходимые для экспрессии функционально связанной кодирующей последовательности в конкретном организме хозяина (например, бактерии, дрожжей, растения, насекомого или млекопитающего), или в in vitro системах экспрессии. Клонирующие векторы обычно используются для конструирования и амплификации некоторого желательного фрагмента ДНК и в них могут отсутствовать функциональные последовательности, необходимые для экспрессии желательных фрагментов ДНК.Nucleic acids may be enclosed in a vector. The term "vector" as used in this application includes any vectors known to those skilled in the art, including plasmid vectors, cosmid vectors, phage vectors such as lambda phage, viral vectors such as adenovirus or baculovirus, or artificial chromosomal vectors such as as bacterial artificial chromosomes (BAC), yeast artificial chromosomes (YAC) or P1 artificial chromosomes (PAC). These vectors include expression as well as cloning vectors. Expression vectors include plasmids as well as viral vectors, and typically contain the desired coding sequence and the corresponding DNA sequences necessary to express the operably linked coding sequence in a particular host organism (e.g., bacteria, yeast, plant, insect, or mammal) or in vitro. expression systems. Cloning vectors are typically used to construct and amplify some desired DNA fragment and may lack the functional sequences required to express the desired DNA fragments.

В контексте настоящего изобретения термин "РНК" относится к молекуле, которая включает остатки рибонуклеотидов и предпочтительно полностью или существенно состоит из остатков рибонуклеотидов. Термин "рибонуклеотид" относится к нуклеотиду с гидроксильной группой в 2'-положении β-D-рибофуранозильной группы. Термин охватывает двунитевую РНК, однонитевую РНК, выделенную РНК, такую как частично очищенную РНК, практически чистую РНК, синтетическую РНК, полученную рекомбинантную РНК, а также модифицированную РНК, которая отличается от РНК природного происхождения добавлением, делецией, заменой и/или изменением одного или более нуклеотидов. Такие изменения могут включать добавление ненуклеотидного материала, например, по концу (-ам) РНК или внутри цепи, например, в состав одного или более нуклеотидов РНК. Нуклеотиды в молекулах РНК могут также включать нестандартные нуклеотиды, такие как нуклеотиды неприродного происхождения или нуклеотиды, синтезированные химическим путем, или дезоксинуклеотиды. Эти измененные РНК могут рассматриваться как аналоги или аналоги РНК природного происхождения.In the context of the present invention, the term "RNA" refers to a molecule that includes ribonucleotide residues and preferably consists entirely or substantially of ribonucleotide residues. The term "ribonucleotide" refers to a nucleotide with a hydroxyl group at the 2'-position of the β-D-ribofuranosyl group. The term encompasses double-stranded RNA, single-stranded RNA, isolated RNA such as partially purified RNA, substantially pure RNA, synthetic RNA, recombinant-derived RNA, and modified RNA that differs from naturally occurring RNA by the addition, deletion, substitution and/or alteration of one or more nucleotides. Such changes may include the addition of non-nucleotide material, eg, at the end(s) of the RNA or intrastrand, eg, within one or more nucleotides of the RNA. Nucleotides in RNA molecules may also include non-standard nucleotides such as non-natural or chemically synthesized nucleotides or deoxynucleotides. These altered RNAs may be considered analogs or analogs of naturally occurring RNAs.

Согласно настоящему изобретению термин "РНК" включает и предпочтительно относится к "мРНК", что означает "матричную РНК", и относится к "транскрипту", который может быть получен с использованием ДНК в качестве темплата и кодирует пептид или белок. мРНК обычно включает 5'-нетранслируемую область (5'-UTR), кодирующую пептид или белок и 3'-нетранслируемую область (3'-UTR). мРНК имеет ограниченный период полужизни в клетках и in vitro. Предпочтительно мРНК получается путем in vitro транскрипции с использованием матричной ДНК. Согласно одному варианту данного изобретения РНК получается путем in vitro транскрипции или путем химического синтеза. Методика in vitro транскрипции известна специалисту в данной области. Например, имеются разнообразные коммерчески доступные наборы для in vitro транскрипции.According to the present invention, the term "RNA" includes and preferably refers to "mRNA", which means "messenger RNA", and refers to a "transcript", which can be obtained using DNA as a template and encodes a peptide or protein. An mRNA typically includes a 5' untranslated region (5'UTR) encoding a peptide or protein and a 3' untranslated region (3'UTR). mRNA has a limited half-life in cells and in vitro. Preferably, the mRNA is obtained by in vitro transcription using template DNA. According to one embodiment of the present invention, RNA is obtained by in vitro transcription or by chemical synthesis. The technique of in vitro transcription is known to the person skilled in the art. For example, there are a variety of commercially available in vitro transcription kits.

Согласно одному из вариантов настоящего изобретения РНК является самореплицирующейся РНК, такой как однонитевая самореплицирующаяся РНК. Согласно одному варианту самореплицирующаяся РНК представляет собой однонитевую РНК с положительной полярностью. Согласно одному варианту самореплицирующаяся РНК представляет собой вирусную РНК или РНК, полученную из вирусной РНК. Согласно одному варианту самореплицирующаяся РНК представляет собой альфа-вирусную геномную РНК или получена из альфа-вирусной геномной РНК. Согласно одному варианту самореплицирующаяся РНК представляет собой вектор экспрессии вирусного гена. Согласно одному варианту вирус является вирусом леса Семлики. Согласно одному варианту самореплицирующаяся РНК содержит один или более трансгенов, по меньше мере один из указанных трансгенов, кодирующих агенты, описанные в данной заявке. Согласно одному варианту, если РНК является вирусной РНК или получена из вирусной РНК, трансгены могут частично или полностью заменять вирусные последовательности, такие как вирусные последовательности, кодирующие структурные белки. Согласно одному из вариантов самореплицирующаяся РНК представляет собой РНК, транскрибированную in vitro.According to one embodiment of the present invention, the RNA is a self-replicating RNA, such as a single-stranded self-replicating RNA. In one embodiment, the self-replicating RNA is a single stranded RNA with positive polarity. In one embodiment, the self-replicating RNA is viral RNA or RNA derived from viral RNA. In one embodiment, the self-replicating RNA is alpha viral genomic RNA or derived from alpha viral genomic RNA. In one embodiment, the self-replicating RNA is a viral gene expression vector. In one embodiment, the virus is a Semliki forest virus. According to one variant, self-replicating RNA contains one or more transgenes, at least one of these transgenes, encoding agents described in this application. In one embodiment, if the RNA is viral RNA or derived from viral RNA, the transgenes may partially or completely replace viral sequences, such as viral sequences encoding structural proteins. In one embodiment, the self-replicating RNA is RNA transcribed in vitro.

Для того, чтобы усилить экспрессию и/или увеличить стабильность РНК, используемой согласно настоящему изобретению, она может быть модифицирована, предпочтительно без изменения последовательности экспрессированного пептида или белка.In order to enhance the expression and/or increase the stability of the RNA used according to the present invention, it can be modified, preferably without changing the sequence of the expressed peptide or protein.

Термин "модификация" в контексте РНК, используемый согласно данному изобретению, включает любую модификацию РНК, которая само собой имеется в указанной РНК.The term "modification" in the context of RNA, used according to this invention, includes any modification of the RNA, which itself is present in the specified RNA.

Согласно одному из вариантов данного изобретения РНК, используемая согласно изобретению, не содержит некэпированных 5'-трифосфатов. Удаление таких некэпированных 5'-трифосфатов может быть достигнуто путем обработки РНК фосфатазой.According to one embodiment of the present invention, the RNA used according to the invention does not contain uncapped 5'-triphosphates. Removal of such uncapped 5'-triphosphates can be achieved by treating the RNA with phosphatase.

Согласно настоящему изобретению РНК может содержать модифицированные природные или синтетические рибонуклеотиды с целью увеличения ее стабильности и/или уменьшения цитотоксичности. Например, согласно одному варианту в РНК, используемой согласно данному изобретению, 5-метилцитидин заменен частично или полностью, предпочтительно полностью, цитидином. Альтернативно или дополнительно, согласно одному варианту в РНК, используемой согласно данному изобретению, псевдоуридин может быть заменен частично или полностью, предпочтительно полностью, уридином.According to the present invention, RNA may contain modified natural or synthetic ribonucleotides in order to increase its stability and/or reduce cytotoxicity. For example, according to one variant in the RNA used according to this invention, 5-methylcytidine is replaced partially or completely, preferably completely, by cytidine. Alternatively or additionally, according to one embodiment, in the RNA used according to this invention, pseudouridine may be replaced partially or completely, preferably completely, by uridine.

Согласно одному варианту термин "модификация" относится к обеспечению РНК 5'-кэпом или 5'-кэп-аналогом. Термин "5'-кэп" относится к кэп-структуре, находящейся на 5'-конце молекулы мРНК и эта структура обычно состоит из гуанозиннуклеотида, соединенного с мРНК через нетипичную 5'-5'-трифосфатную связь. Согласно одному варианту этот гуанозин является метилированным в 7-положении. Термин "обычный 5'-кэп" относится к 5'-кэпу РНК природного происхождения, предпочтительно к кэпу 7-метилгуанозина (m7G). В контексте данного изобретения термин "5'-кэп" охватывает 5'-кэп-аналог, который напоминает структуру кэпа РНК и модифицирован для придания способности к стабилизации РНК, если присоединен к ней, предпочтительно in vivo и/или в клетке.In one embodiment, the term "modification" refers to providing the RNA with a 5' cap or 5' cap analog. The term "5' cap" refers to a cap structure found at the 5' end of an mRNA molecule and this structure typically consists of a guanosine nucleotide linked to the mRNA via an atypical 5'-5' triphosphate bond. In one embodiment, this guanosine is methylated at the 7-position. The term "normal 5'-cap" refers to the 5'-cap of naturally occurring RNA, preferably the 7-methylguanosine (m7G) cap. In the context of this invention, the term "5'-cap" embraces a 5'-cap analog that resembles the structure of an RNA cap and is modified to confer RNA stabilization when attached to it, preferably in vivo and/or in a cell.

Обеспечение РНК 5'-кэпом или 5'-кэп-аналогом может быть достигнуто путем in vitro транскрипции матричной ДНК в присутствии указанного 5'-кэпа или 5'-кэп-аналога, причем указанный 5'-кэп вводится в генерированную нить РНК совместной транскрипцией или РНК может быть получена, например, путем in vitro транскрипции, и 5'-кэп может быть присоединен к РНК посттрансляционно с использованием кэпирующих ферментов, например, кэпирующих ферментов вируса осповакцины.Providing RNA with a 5'-cap or 5'-cap analog can be achieved by in vitro transcription of template DNA in the presence of said 5'-cap or 5'-cap analog, said 5'-cap being introduced into the generated RNA strand by co-transcription or the RNA can be obtained, for example, by in vitro transcription, and the 5'-cap can be attached to the RNA post-translationally using capping enzymes, for example, vaccinia virus capping enzymes.

РНК может включать другие модификации. Например, модификацией РНК, используемой согласно данному изобретению, может быть вставка или усечение поли(А) хвоста природного происхождения или изменение 5'- или 3'-нетранслируемых областей (UTR), такое как введение UTR, которая не относится к кодирующему участку указанной РНК, например, инсерция одной или более, предпочтительно двух копий 3'-UTR, полученных из гена глобина, такого как альфа2-глобин, альфа1-глобин, бета-глобин, предпочтительно бета-глобин, более предпочтительно человеческий бета-глобин.The RNA may include other modifications. For example, a modification of the RNA used according to the invention may be the insertion or truncation of a naturally occurring poly(A) tail, or alteration of the 5' or 3' untranslated regions (UTRs), such as introducing a UTR that is not related to the coding region of said RNA. eg insertion of one or more, preferably two copies of the 3'UTR derived from a globin gene such as alpha2-globin, alpha1-globin, beta-globin, preferably beta-globin, more preferably human beta-globin.

Следовательно, для того, чтобы увеличить стабильность и/или усилить экспрессию РНК, используемую согласно настоящему изобретению, она может быть модифицирована таким образом, чтобы находиться в совокупности с поли-А-последовательностью, предпочтительно, содержащей цепь длиной от 10 до 500, более предпочтительно от 30 до 300, еще более предпочтительно от 65 до 200 и особенно от 100 до 150 аденозиновых остатков. Согласно особенно предпочтительному варианту поли-А-последовательность имеет длину из приблизительно 120 аденозиновых остатков. Кроме того, введение двух или более 3'-нетранслируемых областей (UTR) в 3'-нетранслируемую область молекулы РНК может привести к повышению эффективности трансляции. Согласно одному конкретному варианту 3'-UTR получена из человеческого гена β-глобина.Therefore, in order to increase the stability and/or enhance the expression of the RNA used according to the present invention, it can be modified so as to be in conjunction with a poly-A sequence, preferably containing a chain length of 10 to 500, more preferably 30 to 300, even more preferably 65 to 200 and especially 100 to 150 adenosine residues. In a particularly preferred embodiment, the poly A sequence is approximately 120 adenosine residues in length. In addition, the introduction of two or more 3'-untranslated regions (UTRs) into the 3'-untranslated region of the RNA molecule can lead to an increase in the efficiency of translation. In one specific embodiment, the 3'UTR is derived from the human β-globin gene.

Термин "стабильность" в отношении РНК относится к "периоду полужизни" РНК. Термин "период полужизни (полураспада)" относится к периоду времени, который необходим для исчезновения половины активности, количества или числа молекул. В контексте настоящего изобретения период полужизни РНК является показателем стабильности указанной РНК. Период полужизни РНК может влиять на "продолжительность экспрессии" РНК. Можно ожидать, что РНК с длительным периодом полужизни будет экспрессироваться в течение продолжительного периода времени.The term "stability" in relation to RNA refers to the "half-life" of RNA. The term "half-life (half-life)" refers to the period of time required for the disappearance of half of the activity, number or number of molecules. In the context of the present invention, the half-life of an RNA is indicative of the stability of said RNA. The half-life of RNA can influence the "length of expression" of the RNA. An RNA with a long half-life can be expected to be expressed over an extended period of time.

В контексте настоящего изобретения термин "транскрипция" относится к процессу, когда генетический код в последовательности ДНК транскрибируется в РНК. Впоследствии РНК может транслироваться в белок. Согласно данному изобретению термин "транскрипция" включает "in vitro транскрипцию", причем термин "in vitro транскрипция" относится к процессу, в ходе которого РНК, в частности мРНК, синтезируется in vitro в системе, не содержащей клеток, предпочтительно при использовании соответствующих клеточных экстрактов. Для получения транскриптов предпочтительно применять клонирующие векторы. Эти клонирующие векторы обычно обозначаются как транскрипционные векторы и охвачены согласно данному изобретению термином "вектор".In the context of the present invention, the term "transcription" refers to the process whereby the genetic code in a DNA sequence is transcribed into RNA. Subsequently, RNA can be translated into protein. According to the present invention, the term "transcription" includes "in vitro transcription", where the term "in vitro transcription" refers to the process by which RNA, in particular mRNA, is synthesized in vitro in a cell-free system, preferably using appropriate cell extracts. . To obtain transcripts, it is preferable to use cloning vectors. These cloning vectors are commonly referred to as transcription vectors and are encompassed by the term "vector" according to this invention.

Согласно настоящему изобретению термин "трансляция" относится к процессу в рибосомах клетки, при котором нить матричной РНК направляет сборку аминокислотных последовательностей для получения пептида или белка.According to the present invention, the term "translation" refers to a process in the ribosomes of a cell in which a strand of messenger RNA directs the assembly of amino acid sequences to produce a peptide or protein.

Нуклеиновые кислоты согласно данному изобретению могут находиться сами по себе или в комбинации с другими нуклеиновыми кислотами, которые могут быть гомологичными или гетерологичными. Согласно предпочтительным вариантам нуклеиновая кислота функционально связана с последовательностями, контролирующими экспрессию, которые могут быть гомологичными или гетерологичными по отношению к указанной нуклеиновой кислоте. Термин "гомологичный" означает, что нуклеиновые кислоты также функционально связаны естественным путем и термин "гетерологичный" означает, что нуклеиновые кислоты не связаны функционально естественным путем.Nucleic acids according to this invention may be alone or in combination with other nucleic acids, which may be homologous or heterologous. In preferred embodiments, the nucleic acid is operably linked to expression control sequences, which may be homologous or heterologous to said nucleic acid. The term "homologous" means that the nucleic acids are also operably linked in a natural way, and the term "heterologous" means that the nucleic acids are not operably linked in a natural way.

Нуклеиновая кислота и последовательность, контролирующая экспрессию, "функционально" связаны друг с другом, если они ковалентно связаны друг с другом таким образом, что экспрессия или транскрипция указанной кислоты находится под контролем или под влиянием указанной последовательности, контролирующей экспрессию. Если нуклеиновая кислота должна транслироваться в функциональный белок, тогда, с наличием последовательности, контролирующей экспрессию, функционально связанной с кодирующей последовательностью, индукция указанной последовательности, контролирующей экспрессию, приводит к транскрипции указанной нуклеиновой кислоты, не вызывая сдвига рамки считывания в кодирующей последовательности, или указанная кодирующая последовательность не способна транслироваться в желательный белок или пептид.A nucleic acid and an expression control sequence are "operably" linked to each other if they are covalently linked to each other in such a way that expression or transcription of said acid is controlled or influenced by said expression control sequence. If the nucleic acid is to be translated into a functional protein, then, with an expression control sequence operably linked to a coding sequence, induction of said expression control sequence results in transcription of said nucleic acid without causing a frameshift in the coding sequence, or said coding the sequence is not capable of being translated into the desired protein or peptide.

Термин "последовательность, контролирующая экспрессию" или "контролирующий экспрессию элемент" согласно изобретению включает промоторы, сайты связывания рибосом, энхансеры и другие контролирующие элементы, которые регулируют транскрипцию гена или трансляцию мРНК. Согласно конкретным вариантам изобретения можно регулировать контролирующие экспрессию последовательности. Точная структура последовательностей, контролирующих экспрессию, может меняться как функция видов или типов клеток, но обычно содержит 5'-нетранскрибированную и 5'- и 3'-нетранслируемые последовательности, которые участвуют в инициации транскрипции и трансляции, соответственно, такие как ТАТА-бокс, кэпирующая последовательность, САА-последовательность и т.п. Более конкретно, 5'-нетранскрибированные последовательности, контролирующие экспрессию, включают промоторную область, которая включает промоторную последовательность для контроля транскрипции функционально связанной нуклеиновой кислоты. Последовательности, контролирующие экспрессию, могут также включать последовательности энхансеров или активирующие последовательности.The term "expression control sequence" or "expression control element" according to the invention includes promoters, ribosome binding sites, enhancers, and other control elements that regulate gene transcription or mRNA translation. According to specific embodiments of the invention, expression control sequences can be regulated. The exact structure of expression control sequences may vary as a function of cell species or cell types, but typically contains 5'-untranscribed and 5'- and 3'-untranslated sequences that are involved in transcription and translation initiation, respectively, such as the TATA box, a capping sequence, a CAA sequence, and the like. More specifically, the 5' non-transcribed expression control sequences include a promoter region that includes a promoter sequence to control transcription of the operably linked nucleic acid. Expression control sequences may also include enhancer or activating sequences.

Термин "экспрессия" согласно данному изобретению используется в его самом общем значении и включает продуцирование РНК и/или пептидов или белков, например, путем транскрипции и/или трансляции. В отношении к РНК термин "экспрессия" или "трансляция" относится в частности к получению пептидов или белков. Он также охватывает частичную экспрессию нуклеиновых кислот. Более того, экспрессия может быть временной или стабильной. Согласно изобретению термин "экспрессия" включает также "аберрантную экспрессию" или "аномальную экспрессию".The term "expression" according to this invention is used in its most general sense and includes the production of RNA and/or peptides or proteins, for example, by transcription and/or translation. In relation to RNA, the term "expression" or "translation" refers in particular to the production of peptides or proteins. It also covers the partial expression of nucleic acids. Moreover, expression can be transient or stable. According to the invention, the term "expression" also includes "aberrant expression" or "abnormal expression".

"Аберрантная экспрессия" или "аномальная экспрессия" согласно настоящему изобретению означает, что экспрессия изменена, предпочтительно усилена, по сравнению с контрольным вариантом, например, состоянием субъекта, не имеющего заболевания, ассоциируемого с аберрантной или аномальной экспрессией некоторого белка, например, опухолевого антигена. Усиление экспрессии относится к усилению по меньшей мере на 10%, в частности по меньшей мере на 20%, по меньшей мере на 50% или по меньшей мере на 100% или более. Согласно одному варианту экспрессия обнаруживается только в пораженной ткани, в то время как экспрессия в здоровой ткани репрессируется."Aberrant expression" or "abnormal expression" according to the present invention means that the expression is altered, preferably increased, compared to a control variant, for example, the condition of a subject not having a disease associated with aberrant or abnormal expression of some protein, for example, a tumor antigen. An increase in expression refers to an increase of at least 10%, in particular at least 20%, at least 50% or at least 100% or more. In one embodiment, expression is found only in diseased tissue, while expression in healthy tissue is repressed.

Термин "специфично экспрессируемый" означает, что белок по существу экспрессируется только в конкретной ткани или органе. Например, опухолевый антиген, специфично экспрессируемый в слизистой оболочке желудка, означает, что указанный белок преимущественно экспрессирован в слизистой оболочке желудка и не экспрессирован в других тканях или не экспрессирован в значительной степени в других типах ткани or органов. Таким образом, белок, который исключительно экспрессирован в клетках слизистой оболочки желудка и в значительно меньшей степени в любой другой ткани, например, в ткани яичка, специфично экспрессирован в клетках слизистой оболочки желудка. Согласно некоторым вариантам опухолевый антиген может также быть специфически экспрессирован при обычных условиях в более, чем одном типе ткани или органов, например, в 2 или 3 различных типах тканей или органов, но предпочтительно не более, чем в 3 различных типах тканей или органов. В этом случае опухолевый антиген специфично экспрессирован в этих органах. Например, если опухолевый антиген экспрессирован в обычных условиях, предпочтительно приблизительно в равной степени в легком и желудке, указанный опухолевый антиген специфично экспрессирован в легком и желудке.The term "specifically expressed" means that the protein is essentially expressed only in a particular tissue or organ. For example, a tumor antigen specifically expressed in the gastric mucosa means that said protein is predominantly expressed in the gastric mucosa and is not expressed in other tissues or is not significantly expressed in other types of tissue or organs. Thus, a protein that is exclusively expressed in gastric mucosal cells and to a much lesser extent in any other tissue, such as testicular tissue, is specifically expressed in gastric mucosal cells. In some embodiments, the tumor antigen may also be specifically expressed under normal conditions in more than one tissue or organ type, such as 2 or 3 different tissue or organ types, but preferably no more than 3 different tissue or organ types. In this case, the tumor antigen is specifically expressed in these organs. For example, if a tumor antigen is expressed under normal conditions, preferably approximately equally in the lung and stomach, said tumor antigen is specifically expressed in the lung and stomach.

Согласно данному изобретению термин "кодирующая нуклеиновая кислота" означает, что нуклеиновая кислота, если она находится в соответствующем окружении, предпочтительно в клетке, может экспрессироваться с получением белка или пептида, которые она кодирует.According to the present invention, the term "encoding nucleic acid" means that the nucleic acid, if it is in an appropriate environment, preferably in a cell, can be expressed to produce the protein or peptide that it encodes.

Термин "пептид" согласно данному изобретению включает олиго- и полипептиды и относится к веществу, которое содержит две или более, предпочтительно 3 или более, предпочтительно 4 или более, предпочтительно 6 или более, предпочтительно 8 или более, предпочтительно 9 или более, предпочтительно 10 или более, предпочтительно 13 или более, предпочтительно 16 или более, предпочтительно 21 или более и предпочтительно до 8, 10, 20, 30, 40 или 50, в частности 100 аминокислот, соединенных ковалентно с помощью пептидных связей. Термин "белок" относится к большим пептидам, предпочтительно к пептидам с более чем 100 аминокислотными остатками, но в общем термины "пептид", "пептидная цепь" и "белок" являются синонимами и используются в данной заявке как взаимозаменяемые.The term "peptide" according to this invention includes oligo - and polypeptides and refers to a substance that contains two or more, preferably 3 or more, preferably 4 or more, preferably 6 or more, preferably 8 or more, preferably 9 or more, preferably 10 or more, preferably 13 or more, preferably 16 or more, preferably 21 or more and preferably up to 8, 10, 20, 30, 40 or 50, in particular 100 amino acids linked covalently by peptide bonds. The term "protein" refers to large peptides, preferably peptides with more than 100 amino acid residues, but in general, the terms "peptide", "peptide chain" and "protein" are synonymous and are used interchangeably in this application.

Как упоминалось выше, аминокислотные последовательности пептидных цепей и антигенных рецепторов, описанных в данной заявке, могут быть модифицированы таким образом, чтобы получить варианты указанных аминокислотных последовательностей. Соответственно, настоящее изобретение включает варианты пептидных и белковых последовательностей, описанных в данной заявке, и включает варианты аминокислотных последовательностей природного происхождения, приводящие к последовательностям, которые функционально эквивалентны указанным последовательностям, например, аминокислотным последовательностям, проявляющим свойства, идентичные или похожие на свойства указанных последовательностей. Важными являются свойства сохранять способность к связыванию антигенного рецептора с его мишенью или трансдукцию антигенсвязывающего фрагмента в клетку, такую как Т-клетка. Согласно одному из вариантов вариант молекулы или последовательности является иммунологически эквивалентным родительской молекуле или последовательности.As mentioned above, the amino acid sequences of the peptide chains and antigen receptors described in this application can be modified in such a way as to obtain variants of these amino acid sequences. Accordingly, the present invention includes variants of the peptide and protein sequences described in this application, and includes variants of amino acid sequences of natural origin, resulting in sequences that are functionally equivalent to said sequences, for example, amino acid sequences that exhibit properties identical or similar to those of said sequences. Important properties are the ability to retain the ability to bind an antigen receptor to its target, or to transduce an antigen-binding fragment into a cell, such as a T cell. In one embodiment, the variant molecule or sequence is immunologically equivalent to the parent molecule or sequence.

Термин "вариант" согласно изобретению относится, в частности, к мутантам, сплайс-вариантам, конформациям, изоформам, аллельным вариантам, вариантам видов и гомологам видов, в частности таким, которые находятся в природных условиях. Аллельный вариант относится к изменению в нормальной последовательности гена, значение которого часто является неясным. Полное секвенирование гена часто дает возможность идентифицировать многочисленные аллельные варианты данного гена. Гомолог вида представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты или аминокислоты происхождения, отличающегося от происхождения последовательности данной нуклеиновой кислоты или аминокислоты. Термин "вариант" охватывает любые посттрансляционно модифицированные варианты и конформационные варианты.The term "variant" according to the invention refers in particular to mutants, splice variants, conformations, isoforms, allelic variants, species variants and species homologues, in particular those found in nature. An allelic variant refers to a change in the normal sequence of a gene, the meaning of which is often unclear. Whole gene sequencing often makes it possible to identify multiple allelic variants of a given gene. A species homologue is a nucleic acid or amino acid sequence of origin different from the origin of the given nucleic acid or amino acid sequence. The term "variant" embraces any post-translationally modified variants and conformational variants.

Термин "иммунологически эквивалентный" означает, что иммунологически эквивалентная молекула, такая как иммунологически эквивалентная аминокислотная последовательность, проявляет одинаковые или по существу одинаковые иммунологические свойства и/или обеспечивает одинаковые или по существу одинаковые иммунологические эффекты, например, в отношении вида иммунологического эффекта. В контексте настоящего изобретения термин "иммунологически эквивалентный" предпочтительно используется в отношении иммунологических эффектов или свойств антигеновых рецепторов, применяемых для терапии.The term "immunologically equivalent" means that an immunologically equivalent molecule, such as an immunologically equivalent amino acid sequence, exhibits the same or substantially the same immunological properties and/or provides the same or substantially the same immunological effects, for example, in terms of the type of immunological effect. In the context of the present invention, the term "immunologically equivalent" is preferably used in relation to the immunological effects or properties of antigen receptors used for therapy.

Специалистам в данной области известно, что в особенности гипервариабельные и вариабельные области последовательностей CDR могут быть модифицированы без потери способности связываться с мишенью. Например, CDR области могут быть или идентичны, или в высокой степени гомологичны областям родительских антител. Под "высоко гомологичными" подразумевают, что в CDRs могут быть сделаны от 1 до 5, предпочтительно от 1 до 4, например, от 1 до 3 замен или 1, или 2 замены.It is known to those skilled in the art that, in particular, the hypervariable and variable regions of CDR sequences can be modified without losing the ability to bind to a target. For example, the CDR regions may be either identical or highly homologous to the regions of the parent antibodies. By "highly homologous" is meant that 1 to 5, preferably 1 to 4, eg 1 to 3 substitutions or 1 or 2 substitutions can be made in CDRs.

Для целей данного изобретения "варианты" аминокислотной последовательности включают варианты инсерций в аминокислоты, варианты аминокислотных добавлений, варианты аминокислотных делеций и/или варианты аминокислотных замен. Варианты аминокислотных делеций, которые включают делецию на N-конце и/или на С-конце белка, называются также N-концевыми и/или С-концевыми вариантами усечений.For the purposes of this invention, amino acid sequence "variants" include amino acid insertion variants, amino acid addition variants, amino acid deletion variants, and/or amino acid substitution variants. Amino acid deletion variants that include deletion at the N-terminus and/or C-terminus of the protein are also referred to as N-terminal and/or C-terminal truncation variants.

Варианты аминокислотных инсерций включают инсерций одной или двух, или более аминокислот в конкретной аминокислотной последовательности. В случае вариантов аминокислотных последовательностей, имеющих инсерцию, один или более аминокислотных остатков инсерцированы (вставлены) в конкретный сайт в последовательности аминокислоты, хотя случайная инсерция с соответствующим скринингом полученного продукта также возможна.Variants of amino acid insertions include insertions of one or two or more amino acids in a particular amino acid sequence. In the case of amino acid sequence variants having an insertion, one or more amino acid residues are inserted at a specific site in the amino acid sequence, although random insertion with appropriate screening of the resulting product is also possible.

Варианты аминокислотных добавлений включают аминоконцевые и/или карбоксиконцевые слияния одной или более аминокислот, например, 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 50 или более аминокислот.Variants of amino acid additions include amino-terminal and/or carboxy-terminal fusions of one or more amino acids, for example, 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 50 or more amino acids.

Варианты аминокислотных делеций характеризуются удалением одной или более аминокислот из последовательности, например, путем удаления 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 50 или более аминокислот. Делеции могут быть в любом положении белка.Amino acid deletion variants are characterized by the removal of one or more amino acids from a sequence, for example by removing 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 50 or more amino acids. Deletions can be in any position of the protein.

Варианты аминокислотных замен характеризуются тем, что по меньшей мере один остаток в последовательности удален и другой остаток инсерцирован на его место. Предпочтение отдается модификациям в положениях в аминокислотной последовательности, которые не являются консервативными, между гомологичными белками или пептидами, и/или замене аминокислот другими аминокислотами, имеющими сходные свойства. Предпочтительно аминокислотные изменения в белковых вариантах являются изменениями консервативных аминокислот, то есть, заменами заряженных сходным образом или незаряженных аминокислот. Изменение консервативной аминокислоты включает замену одной кислоты из семейства аминокислот, которые находятся в боковых цепях. Аминокислоты природного происхождения обычно подразделяются на четыре семейства: кислые (аспартат, глутамат), основные (лизин, аргинин, гистидин), неполярные (аланин, валин, лейцин, глицин, аспарагин, глутамин, цистеин, серин, треонин, тирозин) аминокислоты. Фенилаланин, триптофан и тирозин иногда совместно классифицируют как ароматические аминокислоты.Variants of amino acid substitutions are characterized in that at least one residue in the sequence is deleted and another residue is inserted in its place. Preference is given to modifications at positions in the amino acid sequence that are not conservative between homologous proteins or peptides, and/or replacement of amino acids with other amino acids having similar properties. Preferably, the amino acid changes in protein variants are conservative amino acid changes, ie similarly charged or uncharged amino acid changes. Changing a conservative amino acid involves changing one acid from a family of amino acids that are found in the side chains. Amino acids of natural origin are usually divided into four families: acidic (aspartate, glutamate), basic (lysine, arginine, histidine), non-polar (alanine, valine, leucine, glycine, asparagine, glutamine, cysteine, serine, threonine, tyrosine) amino acids. Phenylalanine, tryptophan, and tyrosine are sometimes collectively classified as aromatic amino acids.

Предпочтительно, когда степень (процент) сходства, предпочтительно идентичности, между последовательностью данной аминокислоты и последовательностью аминокислоты, которая является вариантом указанной последовательности данной аминокислоты составляет по меньшей мере около 60%, 65%, 70%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99%. Степень сходства или идентичности предпочтительно указывается для области аминокислоты, которая составляет по меньше мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 20%, по меньшей мере приблизительно 30%, по меньшей мере приблизительно 40%, по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно на 60%, по меньшей мере приблизительно 70%, по меньшей мере приблизительно на 80%, по меньше мере приблизительно 90% или приблизительно 100% от полной длины эталонной последовательности аминокислоты. Например, если эталонная последовательность аминокислоты состоит из 200 аминокислот, степень сходства или идентичности предпочтительно указана приблизительно для 20, по меньшей мере приблизительно для 40, по меньшей мере приблизительно 60, по меньшей мере приблизительно 80, по меньшей мере приблизительно 100, по меньшей мере приблизительно 120, по меньшей мере приблизительно 140, по меньшей мере приблизительно 160, по меньшей мере приблизительно 180, или приблизительно 200 аминокислот, предпочтительно аминокислот непрерывной цепи. Согласно предпочтительным вариантам степень сходства или идентичности приводится для полной длины последовательности эталонной аминокислоты. Выравнивание для определения сходства последовательностей, предпочтительно идентичности последовательностей, может быть сделано известными из уровня техники методами, предпочтительно с использованием оптимального метода выравнивания, например, с использованием программы Align, с пакетом стандартных параметров, предпочтительно EMBOSS::needle, Matrix: Blosum62, Gap Open 10.0, Gap Extend 0.5.Preferably, the degree (percent) of similarity, preferably identity, between a given amino acid sequence and an amino acid sequence that is a variant of said given amino acid sequence is at least about 60%, 65%, 70%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99%. The degree of similarity or identity is preferably indicated for an amino acid region that is at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, at least about 90%, or about 100% of the total length of the reference amino acid sequence. For example, if the reference amino acid sequence is 200 amino acids, the degree of similarity or identity is preferably indicated for about 20, at least about 40, at least about 60, at least about 80, at least about 100, at least about 120, at least about 140, at least about 160, at least about 180, or about 200 amino acids, preferably continuous chain amino acids. In preferred embodiments, the degree of similarity or identity is given for the full length of the reference amino acid sequence. Alignment to determine sequence similarity, preferably sequence identity, can be done by methods known in the art, preferably using an optimal alignment method, for example using the Align program, with a package of standard parameters, preferably EMBOSS::needle, Matrix: Blosum62, Gap Open 10.0, Gap Extend 0.5.

"Сходство последовательностей" показывает процент аминокислот, которые или идентичны, или представляют замены консервативных аминокислот. "Идентичность последовательностей" при рассмотрении последовательностей двух аминокислот показывает процент аминокислот, которые идентичны у этих последовательностей."Sequence similarity" indicates the percentage of amino acids that are either identical or represent conservative amino acid substitutions. "Sequence identity" when considering the sequences of two amino acids indicates the percentage of amino acids that are identical in those sequences.

Термин "процент идентичности" обозначает количество аминокислотных остатков, которые идентичны у сравниваемых последовательностей, полученных после оптимального выравнивания, при этом эта величина в процентах является чисто статистической и различия между двумя последовательностями распределены хаотично и по всей их длине. Сравнение двух аминокислотных последовательностей обычно осуществляется путем сравнения этих последовательностей после их оптимального выравнивания, причем указанное сравнение проводится сегментарно или с помощью "окна сравнения" для того, чтобы идентифицировать и сравнить локальные области сходных последовательностей. Для сравнения можно провести выравнивание последовательностей для сравнения, кроме ручного выравнивания, с помощью алгоритма локальной аналогии Смита и Уотермана, 1981, Ads Арр. Math. 2, 482, посредством алгоритма локальной гомологии Нидлмана и Вунша, 1970, J. Mol. Biol. 48, 443, с помощью способа поиска сходства Пирсона и Липмана, 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 2444, или с помощью компьютерных программ, которые используют эти алгоритмы (GAP, BESTFIT, FASTA, BLAST Р, BLAST N и TFASTA в Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wis.).The term "percent identity" refers to the number of amino acid residues that are identical in compared sequences obtained after optimal alignment, while this percentage is purely statistical and the differences between the two sequences are distributed randomly and along their entire length. Comparison of two amino acid sequences is usually carried out by comparing these sequences after their optimal alignment, and this comparison is carried out segmentally or using a "comparison window" in order to identify and compare local areas of similar sequences. For comparison, comparison sequences can be aligned other than manual alignment using the local analogy algorithm of Smith and Waterman, 1981, Ads App. Math. 2, 482, via the local homology algorithm of Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48, 443 using the similarity search method of Pearson and Lipman, 1988, Proc. Natl. Acad. sci. USA 85, 2444, or by computer programs that use these algorithms (GAP, BESTFIT, FASTA, BLAST P, BLAST N, and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wis.).

Процент идентичности рассчитывается путем определения числа идентичных позиций в двух сравниваемых последовательностях, деления этого количества идентичных позиций на общее количество позиций в окне выравнивания и умножения полученного результата на 100, чтобы получить процент идентичности этих двух последовательностей.The percent identity is calculated by determining the number of identical positions in the two compared sequences, dividing this number of identical positions by the total number of positions in the alignment window, and multiplying the result by 100 to obtain the percent identity of the two sequences.

Гомологичные последовательности аминокислот согласно данному изобретению характеризуются по меньшей мере 40%, в частности по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90% и предпочтительно по меньшей мере 95%, по меньшей мере 98 или по меньшей мере 99%-ной идентичностью остатков аминокислот.The homologous amino acid sequences according to the invention are characterized by at least 40%, in particular at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90% and preferably at least 95 %, at least 98 or at least 99% identity of amino acid residues.

Согласно изобретению вариант, фрагмент, часть или производное последовательности аминокислоты, пептида или белка предпочтительно имеет функциональное свойство последовательности аминокислоты, пептида или белка, соответственно, из которых они получены, то есть, это функциональный эквивалент. Согласно одному варианту вариант, фрагмент, часть, область или производное аминокислотной последовательности, пептида или белка функционально эквивалентны, например, иммунологически эквивалентны аминокислотной последовательности, пептиду или белку, соответственно, из которых они получены. Согласно одному варианту функциональное свойство представляет собой способность связываться с антигеном или трансдуцировать сигнал связывания в клетку.According to the invention, a variant, fragment, part or derivative of an amino acid, peptide or protein sequence preferably has a functional property of the amino acid, peptide or protein sequence, respectively, from which it is derived, i.e. it is a functional equivalent. In one embodiment, the variant, fragment, portion, region, or derivative of an amino acid sequence, peptide, or protein is functionally equivalent, eg, immunologically equivalent, to the amino acid sequence, peptide, or protein, respectively, from which it is derived. In one embodiment, the functional property is the ability to bind to an antigen or to transduce a binding signal into a cell.

Термин "производное" согласно данному изобретению означает, что конкретный фрагмент, в частности конкретная последовательность, содержится в объекте, из которого он получен (происходит), в частности в организме или в молекуле. В случае аминокислотных последовательностей, особенно конкретных областей последовательностей, "производное" в частности означает, что релевантная последовательность аминокислоты получена (происходит) из аминокислотной последовательности, в которой она находится.The term "derivative" according to this invention means that a specific fragment, in particular a specific sequence, is contained in the object from which it is derived (derived), in particular in an organism or in a molecule. In the case of amino acid sequences, especially specific regions of the sequences, "derived" in particular means that the relevant amino acid sequence is derived (derived) from the amino acid sequence in which it is found.

Термин "клетка" или "клетка-хозяин" предпочтительно относится к интактной клетке, то есть, к клетке с интактной мембраной, которая не высвободила свои нормальные внутриклеточные компоненты, такие как ферменты, органеллы или генетический материал. Интактная клетка предпочтительно является жизнеспособной клеткой, то есть, живой клеткой, способной выполнять свои нормальные метаболические функции. Предпочтительно согласно данному изобретению указанный термин относится к любой клетке, которая может быть трансфицирована экзогенной нуклеиновой кислотой. Предпочтительно, если клетка, будучи трансфицирована экзогенной нуклеиновой кислотой и перенесена в клетку, может экспрессировать нуклеиновую кислоту в реципиенте. Термин "клетка" включает бактериальные клетки; другие полезные клетки представляют собой дрожжевые клетки, клетки грибов или клетки млекопитающего. Подходящие бактериальные клетки включают клетки грамотрицательных бактериальных штаммов, таких как штаммы Escherichia coli, Proteus и Pseudomonas, и клетки грамположительных бактериальных штаммов, таких как штаммы Bacillus, Streptomyces, Staphylococcus и Lactococcus. Подходящие клетки грибов включают клетки видов Trichoderma, Neurospora и Aspergillus. Подходящие клетки дрожжей включают клетки видов Saccharomyces (например, Saccharomyces cerevisiae), Schizosaccharomyces (например, Schizosaccharomyces pombe), Pichia (например, Pichia pastoris и Pichia methanolicd), и Hansenula. Подходящие клетки млекопитающих включают, например, клетки СНО, клетки BHK, клетки HeLa, клетки COS, клетки HEK 293 и т.п. Однако могут быть также использованы клетки земноводных, клетки насекомых, клетки растений и любые другие клетки, используемые в уровне техники для экспрессии гетерологичных белков. Клетки млекопитающих предпочтительны для адоптивного переноса, это клетки людей, мышей, хомячков, свиней, коз и приматов. Эти клетки могут быть получены из большого числа типов тканей и включают первичные клетки и клеточные линии, такие как клетки иммунной системы, в частности антигенпрезентирующие клетки, такие как дендритные клетки и Т-клетки, стволовые клетки, например, гемопоэтические стволовые клетки и мезенхимальные стволовые клетки и другие виды клеток. Особенно предпочтительными клетками для применения согласно данному изобретению являются иммунореактивные или иммунные эффекторные клетки, в частности Т-клетки.The term "cell" or "host cell" preferably refers to an intact cell, that is, a cell with an intact membrane that has not released its normal intracellular components such as enzymes, organelles, or genetic material. The intact cell is preferably a viable cell, that is, a living cell capable of performing its normal metabolic functions. Preferably, according to this invention, the term refers to any cell that can be transfected with exogenous nucleic acid. Preferably, the cell, when transfected with an exogenous nucleic acid and brought into the cell, can express the nucleic acid in the recipient. The term "cell" includes bacterial cells; other useful cells are yeast cells, fungal cells or mammalian cells. Suitable bacterial cells include cells from Gram-negative bacterial strains such as Escherichia coli, Proteus and Pseudomonas strains and cells from Gram-positive bacterial strains such as Bacillus, Streptomyces, Staphylococcus and Lactococcus strains. Suitable fungal cells include Trichoderma, Neurospora and Aspergillus species. Suitable yeast cells include Saccharomyces species (eg Saccharomyces cerevisiae), Schizosaccharomyces (eg Schizosaccharomyces pombe), Pichia (eg Pichia pastoris and Pichia methanolicd), and Hansenula. Suitable mammalian cells include, for example, CHO cells, BHK cells, HeLa cells, COS cells, HEK 293 cells, and the like. However, amphibian cells, insect cells, plant cells, and any other cells used in the art to express heterologous proteins can also be used. Mammalian cells of choice for adoptive transfer are human, mouse, hamster, pig, goat, and primate cells. These cells can be obtained from a wide variety of tissue types and include primary cells and cell lines such as cells of the immune system, in particular antigen presenting cells such as dendritic cells and T cells, stem cells such as hematopoietic stem cells and mesenchymal stem cells. and other types of cells. Particularly preferred cells for use according to the invention are immunoreactive or immune effector cells, in particular T cells.

Клетка, которая содержит молекулу нуклеиновой кислоты, предпочтительно экспрессирует пептид или белок, кодированный нуклеиновой кислотой.A cell that contains a nucleic acid molecule preferably expresses the peptide or protein encoded by the nucleic acid.

Термин "клональная экспансия" или "экспансия" относится к процессу, когда конкретное вещество размножается. В контексте данного изобретения термин предпочтительно используется в контексте иммунологического ответа, в котором лимфоциты стимулируются антигеном, пролифератом и конкретный лимфоцит, распознающий указанный антиген, амплифицируется. Предпочтительно клональная экспансия приводит к дифференцировке лимфоцитов. Термин "примирование" относится к процессу, когда Т-клетка имеет первый контакт с конкретным антигеном и вызывает дифференцировку в эффекторные Т-клетки.The term "clonal expansion" or "expansion" refers to the process where a particular substance is multiplied. In the context of the present invention, the term is preferably used in the context of an immunological response in which lymphocytes are stimulated by an antigen, a proliferate, and a particular lymphocyte recognizing said antigen is amplified. Preferably, clonal expansion results in lymphocyte differentiation. The term "priming" refers to the process where a T cell first encounters a particular antigen and causes differentiation into effector T cells.

Молекулы, такие как нуклеиновые кислоты, пептидные цепи и антигенные рецепторы или клетки, описанные в данной заявке, могут быть рекомбинантными и/или выделенными.Molecules such as nucleic acids, peptide chains and antigen receptors or cells described in this application may be recombinant and/or isolated.

Термин "выделенное", использованный в данной заявке, относится к веществу, которое по существу не содержит других молекул, таких как другой клеточный материал. Термин "выделенное" предпочтительно означает, что выделенное вещество было отделено от его природного окружения. Выделенное вещество может быть по существу в очищенном состоянии. Термин "по существу очищенный" предпочтительно означает, что вещество по существу свободно от других веществ, с которыми оно ассоциировано в природе или in vivo.The term "isolated", as used in this application, refers to a substance that is essentially free of other molecules, such as other cellular material. The term "isolated" preferably means that the isolated substance has been separated from its natural environment. The recovered material may be substantially purified. The term "substantially purified" preferably means that the substance is essentially free from other substances with which it is associated in nature or in vivo.

Термин "рекомбинантный" в контексте настоящего изобретения означает "полученный с помощью генной инженерии". Предпочтительно "рекомбинантный объект", такой как рекомбинантная клетка, в контексте настоящего изобретения не имеет природного происхождения.The term "recombinant" in the context of the present invention means "genetically engineered". Preferably, the "recombinant subject", such as a recombinant cell, in the context of the present invention is not of natural origin.

Термин "природное происхождение", используемый в данной заявке, относится к тому факту, что объект может быть обнаружен в природе. Например, пептид или нуклеиновая кислота, которые находятся в организме (включая вирусы) и могут быть выделены из источника в природе и которые не были намеренно модифицированы человеком в лаборатории, имеют природное происхождение.The term "natural origin" as used in this application refers to the fact that an object can be found in nature. For example, a peptide or nucleic acid that is found in the body (including viruses) and can be isolated from a source in nature and that has not been intentionally modified by humans in a laboratory is of natural origin.

Термин "аутологичный" используется для описания объекта, который происходит из того же субъекта. Например, "аутологичный трансплантат" относится к трансплантату ткани или органам, происходящим из того же самого субъекта. Такие методики являются преимущественными, потому что они преодолевают иммунологический барьер, который иначе приводит к отторжению.The term "autologous" is used to describe an object that comes from the same subject. For example, "autologous graft" refers to a graft of tissue or organs derived from the same subject. Such techniques are advantageous because they overcome the immunological barrier that would otherwise lead to rejection.

Термин "аллогенный" используется для описания объекта, который происходит из разных индивидуумов одного и того же вида. Два или более индивидуумов считаются аллогенными по отношению один к другому, когда гены в одном и том же локусе не являются идентичными.The term "allogeneic" is used to describe an entity that originates from different individuals of the same species. Two or more individuals are considered allogeneic to each other when the genes at the same locus are not identical.

Термин "сингенный" используется для описания объекта, который происходит из разных индивидуумов или тканей, имеющих идентичные генотипы, то есть, идентичных близнецов или животных одного и того же инбредного штамма или их тканей.The term "syngeneic" is used to describe an entity that is derived from different individuals or tissues having identical genotypes, ie, identical twins or animals of the same inbred strain or tissues thereof.

Термин "гетерологичный" используется для описания объекта, состоящего из множества различных элементов. Примером является пересадка костного мозга одного индивидуума другому индивидууму, что представляет собой гетерологичный трансплантат.The term "heterologous" is used to describe an object that is made up of many different elements. An example is the transplantation of bone marrow from one individual to another individual, which is a heterologous transplant.

Гетерологичный ген представляет собой ген, происходящий из источника, отличного от субъекта.A heterologous gene is a gene derived from a source other than the subject.

Термины "уменьшать" или "ингибировать", используемые в данной заявке, означают способность вызывать полное уменьшение, предпочтительно на 5% или более, на 10% или более, на 20% или более, более предпочтительно на 50% или более и наиболее предпочтительно на 75% или более от уровня. Термин "ингибирование" или похожие термины означают полное или по существу полное ингибирование, то есть, уменьшение до нуля или практически до нуля.The terms "reduce" or "inhibit" as used in this application means the ability to cause a complete reduction, preferably 5% or more, 10% or more, 20% or more, more preferably 50% or more, and most preferably 50% or more. 75% or more of the level. The term "inhibition" or similar terms means complete or substantially complete inhibition, that is, reduction to zero or substantially to zero.

Термины, такие как "повышать" или "усиливать" предпочтительно относятся к повышению или усилению приблизительно по меньшей мере на 10%, предпочтительно по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 30%, более предпочтительно по меньшей мере на 40%, более предпочтительно по меньшей мере на 50%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 80%, и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 100%.Terms such as "increase" or "enhance" preferably refer to an increase or increase of at least about 10%, preferably at least 20%, preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50%, even more preferably at least 80%, and most preferably at least 100%.

Поскольку антигенный рецептор по данному изобретению может быть получен в действительности для нацеливания на любой антиген, включая антигены, специфические для данной болезни, антигенный рецептор по данному изобретению характеризуется широким терапевтическим применением. Соответственно, настоящее изобретение направлено на применение антигенного рецептора по изобретению, его пептидных цепей, нуклеиновых кислот, кодирующих антигенный рецептор, и других родственных молекул при осуществлении терапевтических и профилактических способов. Одно такое применение представляет собой продуцирование антигенспецифических иммунных клеток, которые могут быть введены пациенту для предотвращения или лечения заболевания, причем это заболевание характеризуется экспрессией одного или более антигенов, которые могут быть связаны антигенным рецептором по изобретению, и экспрессированными в иммунных клетках. Предпочтительным заболеванием является раковое заболевание. Далее, антигенный рецептор по изобретению и родственные молекулы также могут быть использованы для селективной эрадикации клеток, экспрессирующих заданный антиген, а также для иммунизации или вакцинации против заболевания, при этом заданный антиген экспрессируется, этот антиген может быть связан с по меньшей мере одним сайтом связывания рецептора антигена по изобретению.Since the antigen receptor of the present invention can be made to actually target any antigen, including disease-specific antigens, the antigen receptor of the present invention has a broad therapeutic utility. Accordingly, the present invention is directed to the use of the antigen receptor of the invention, its peptide chains, nucleic acids encoding the antigen receptor, and other related molecules in the implementation of therapeutic and prophylactic methods. One such use is the production of antigen-specific immune cells that can be administered to a patient to prevent or treat a disease, the disease being characterized by the expression of one or more antigens that can be bound to an antigen receptor of the invention and expressed in immune cells. The preferred disease is cancer. Further, the antigen receptor of the invention and related molecules can also be used to selectively eradicate cells expressing a given antigen, as well as to immunize or vaccinate against a disease, while the given antigen is expressed, this antigen can be associated with at least one receptor binding site. antigen according to the invention.

Согласно одному из вариантов изобретения способ лечения или профилактики заболевания включает введение пациенту эффективного количества нуклеиновой кислоты, кодирующей антигенный рецептор по изобретению, в котором по меньшей мере один сайт связывания антигенового рецептора способен связывать антиген, который ассоциирован с заболеванием (например, вирусный или опухолевый антиген), которое нужно подвергать лечению или профилактике. Согласно другому варианту способ лечения или профилактики заболевания включает введение пациенту эффективного количества рекомбинантной иммунной эффекторной клетки или размножившейся популяции указанных иммунных эффекторных клеток, при этом иммунная эффекторная клетка или популяция клеток рекомбинантно экспрессирует антигенный рецептор по изобретению, в котором по меньшей мере один сайт связывания антигенового рецептора способен связывать антиген, который ассоциирован с заболеванием, которое нужно подвергать лечению или профилактике. Согласно предпочтительным вариантам является раковое заболевание, и антиген представляет собой опухолеассоциированный антиген.According to one embodiment of the invention, a method of treating or preventing a disease comprises administering to a patient an effective amount of a nucleic acid encoding an antigen receptor of the invention, wherein at least one antigen receptor binding site is capable of binding an antigen that is associated with the disease (e.g., a viral or tumor antigen) to be treated or prevented. According to another embodiment, a method for treating or preventing a disease comprises administering to a patient an effective amount of a recombinant immune effector cell or a proliferating population of said immune effector cells, wherein the immune effector cell or population of cells recombinantly expresses an antigen receptor of the invention, wherein at least one antigen receptor binding site capable of binding an antigen that is associated with the disease to be treated or prevented. In preferred embodiments, is a cancer and the antigen is a tumor-associated antigen.

Согласно другому варианту настоящее изобретение предусматривает способ иммунизации или вакцинации против заболевания, ассоциированного со специфичным антигеном, или против организма, вызывающего заболевание и экспрессирующего специфичный антиген, причем этот способ включает введение пациенту эффективного количества нуклеиновой кислоты, кодирующей антигенный рецептор по изобретению, в котором по меньшей мере один сайт связывания антигенового рецептора способен связывать специфичный антиген. Согласно другому варианту настоящее изобретение предусматривает способ иммунизации или вакцинации против заболевания, ассоциированного со специфичным антигеном или против организма, вызывающего заболевание и экспрессирующего специфичный антиген, при этом способ включает введение пациенту эффективного количества рекомбинантной иммунной эффекторной клетки или популяции, при этом иммунная эффекторных клетка или популяция указанных размножившихся иммунных эффекторных клеток, при этом иммунная эффекторная клетка или популяция клеток рекомбинантно экспрессирует антигенный рецептор по изобретению, в котором по меньшей мере один сайт связывания антигенового рецептора способен связывать специфичный антиген.According to another embodiment, the present invention provides a method of immunizing or vaccinating against a disease associated with a specific antigen or against an organism causing the disease and expressing the specific antigen, which method comprises administering to a patient an effective amount of a nucleic acid encoding an antigen receptor of the invention, wherein at least at least one antigen receptor binding site is capable of binding a specific antigen. In another embodiment, the present invention provides a method of immunizing or vaccinating against a disease associated with a specific antigen or against an organism that causes the disease and expresses the specific antigen, the method comprising administering to a patient an effective amount of a recombinant immune effector cell or population, wherein the immune effector cell or population said proliferating immune effector cells, wherein the immune effector cell or population of cells recombinantly expresses an antigen receptor of the invention wherein at least one antigen receptor binding site is capable of binding a specific antigen.

Согласно некоторым вариантам популяция иммунных эффекторных клеток может быть клоногенно размножившейся популяцией. Рекомбинантные иммунный эффекторные клетки или их популяции обеспечивают терапевтическую или профилактическую иммунную эффекторную функцию антигенспецифическим способом. Предпочтительно, когда антигенный рецептор по изобретению экспрессирован на клеточной поверхности иммунной эффекторной клеток.In some embodiments, the immune effector cell population may be a clonogenically proliferating population. Recombinant immune effector cells, or populations thereof, provide therapeutic or prophylactic immune effector function in an antigen-specific manner. Preferably, the antigen receptor of the invention is expressed on the cell surface of immune effector cells.

Клетки, используемые в связи с терапевтическим и профилактическим способами лечения согласно настоящему изобретению, предпочтительно являются иммунными эффекторными клетками и иммунные эффекторные клетки представляют собой предпочтительно Т-клетки. В частности, клетками, используемыми согласно изобретению, являются цитотоксические лимфоциты, предпочтительно выбранные из цитотоксических Т-клеток, естественные киллерные (NK) клетки и лимфокин-активированные киллерные (LAK) клетки. После активации/стимуляции каждый из этих цитотоксических лимфоцитов запускает деструкцию клеток-мишеней. Например, цитотоксические Т-клетки включают деструкцию клеток-мишеней с помощью одного или обеих следующих средств. Во-первых, после активации Т-клетки высвобождают цитотоксины, такие как перфорин, гранзимы и гранулизин. Перфорин и гранулизин приводят к образованию пор в клетке-мишени и гранзимы попадают в клетку и запускают каспазный каскад в цитоплазме, который инициирует апоптоз (программированную гибель клеток) клетки. Во-вторых, апоптоз может быть индуцирован через взаимодействие Fas-Fas-лиганда между Т-клетками и опухолевыми клетками-мишенями. Т-клетки и другие цитотоксические лимфоциты предпочтительно являются аутологичными клетками, хотя могут быть использованы гетерологичные клетки или аллогенные клетки.The cells used in connection with the therapeutic and prophylactic treatments of the present invention are preferably immune effector cells, and the immune effector cells are preferably T cells. In particular, the cells used according to the invention are cytotoxic lymphocytes, preferably selected from cytotoxic T cells, natural killer (NK) cells and lymphokine-activated killer (LAK) cells. Upon activation/stimulation, each of these cytotoxic lymphocytes triggers the destruction of target cells. For example, cytotoxic T cells include destruction of target cells by one or both of the following. First, upon activation, T cells release cytotoxins such as perforin, granzymes, and granulosin. Perforin and granulisin lead to the formation of pores in the target cell and granzymes enter the cell and trigger the caspase cascade in the cytoplasm, which initiates apoptosis (programmed cell death) of the cell. Second, apoptosis can be induced through Fas-Fas ligand interaction between T cells and tumor target cells. T cells and other cytotoxic lymphocytes are preferably autologous cells, although heterologous cells or allogeneic cells may be used.

Соответственно, агенты, композиции и способы, описанные в данной заявке, могут быть использованы для лечения субъекта, имеющего заболевание, например, заболевание, характеризуемое наличием пораженных клеток, экспрессирующих антиген. Особенно предпочтительными заболеваниями являются раковые заболевания.Accordingly, the agents, compositions, and methods described herein can be used to treat a subject having a disease, for example, a disease characterized by the presence of diseased antigen-expressing cells. Particularly preferred diseases are cancerous diseases.

Агенты, композиции и способы, описанные в данной заявке, могут быть использованы для иммунизации или вакцинации при профилактике заболевания, описанного в данной заявке.Agents, compositions and methods described in this application can be used for immunization or vaccination in the prevention of the disease described in this application.

Термин "заболевание" относится к аномальному состоянию, которое поражает организм индивидуума. Заболевание часто интерпретируется как медицинское состояние, ассоциированное со специфичными симптомами и признаками. Заболевание может быть первоначально вызвано факторами от внешнего источника, такими как инфекционное заболевание, или может быть вызвано дисфункциями внутренних органов, например, это могут быть аутоиммунные заболевания. У людей термин "заболевание" часто применяется более широко и относится к любому состоянию, которое вызывает боль, дисфункцию, тяжелое недомогание (дистресс), социальные проблемы или смерть больного индивидуума, или похожие проблемы для тех, кто находится в контакте с индивидуумом. В этом широком смысле термин иногда включает повреждения, инвалидность, расстройства, синдромы, инфекции, изолированные симптомы, отклонение от норм поведения и атипичные вариации структуры и функции, в то время как в другом контексте и для других целей эти понятия могут рассматриваться как различимые категории. Заболевания обычно поражают индивидуумов не только физически, но также эмоционально, так как заражение и жизнь со многими болезнями может изменить жизненную перспективу и личность субъекта. Согласно данному изобретению термин "заболевание" включает инфекционные болезни и раковые заболевания, в частности те виды рака, которые описаны в данной заявке. В данной заявке любая отсылка к раку или к конкретным видам рака включает также метастазирующий рак.The term "disease" refers to an abnormal condition that affects the body of an individual. The disease is often interpreted as a medical condition associated with specific symptoms and signs. The disease may be initially caused by factors from an external source, such as an infectious disease, or may be caused by dysfunctions of internal organs, such as autoimmune diseases. In humans, the term "disease" is often applied more broadly and refers to any condition that causes pain, dysfunction, severe distress (distress), social problems or death of a sick individual, or similar problems for those who are in contact with the individual. In this broad sense, the term sometimes includes injuries, disabilities, disorders, syndromes, infections, isolated symptoms, abnormal behavior, and atypical variations in structure and function, while in another context and for other purposes, these concepts may be considered as distinct categories. Diseases usually affect individuals not only physically, but also emotionally, as being infected and living with many diseases can change the life outlook and personality of the subject. According to this invention, the term "disease" includes infectious diseases and cancers, in particular those types of cancer that are described in this application. In this application, any reference to cancer or specific types of cancer also includes metastatic cancer.

Заболевание, которое подвергается лечению согласно данному изобретению, предпочтительно представляет собой заболевание с участием антигена. Выражения "заболевание с участием антигена", "заболевание, ассоциированное с экспрессией или усиленной экспрессией антигена" или похожие выражения согласно настоящему изобретению означают, что этот антиген экспрессируется в клетках больной ткани или больного органа. Экспрессия в клетках больной ткани или больного органа может быть усилена по сравнению с состоянием здоровой ткани или здорового органа. Согласно одному варианту экспрессия обнаруживается только в пораженной ткани, в то время как экспрессия в здоровой ткани не выявляется, например, экспрессия может быть подавлена. Согласно данному изобретению, заболевания с участием антигена включают инфекционные болезни и раковые заболевания, при этом антиген, ассоциированный с заболеванием, предпочтительно представляет собой антиген инфекционного агента и опухолевый антиген, соответственно. Предпочтительно, когда заболевание с участием антигена является заболеванием с участием клеток, экспрессирующих антиген, предпочтительно на поверхности клеток.The disease to be treated according to the invention is preferably an antigen disease. The expressions "a disease involving an antigen", "a disease associated with the expression or overexpression of an antigen" or similar expressions according to the present invention means that the antigen is expressed in the cells of a diseased tissue or a diseased organ. Expression in the cells of a diseased tissue or diseased organ can be enhanced compared to the state of a healthy tissue or healthy organ. In one embodiment, expression is only detected in diseased tissue while expression is not detected in healthy tissue, eg expression can be suppressed. According to the present invention, diseases involving an antigen include infectious diseases and cancers, wherein the antigen associated with the disease is preferably an antigen of an infectious agent and a tumor antigen, respectively. Preferably, the disease involving the antigen is a disease involving cells expressing the antigen, preferably on the cell surface.

Термин "здоровый" или "нормальный" относится к непатологическим состояниям и предпочтительно означает неинфекционный или нераковый.The term "healthy" or "normal" refers to non-pathological conditions and preferably means non-infectious or non-cancerous.

Термины "раковое заболевание" или "рак" относятся к или описывают физиологическое состояние индивидуума, которое обычно характеризуется нерегулируемым ростом клеток. Примеры раковых заболеваний включают, но без ограничения, карциному, лимфому, бластому, саркому и лейкоз. Более конкретно, примеры таких раковых заболеваний включают рак кости, рак крови, рак легкого, рак печени, рак поджелудочной железы, рак кожи, рак головы или шеи, меланому кожи или интраокулярную меланому, рак матки, рак яичника, ректальный рак, рак заднего прохода, рак желудка, рак толстой кишки, рак молочной железы, рак простаты, рак матки, карциному половых и репродуктивных органов, болезнь Ходжкина, рак пищевода, рак тонкой кишки, рак эндокринной системы, рак щитовидной железы, рак паращитовидной железы, рак надпочечной железы, саркому мягких тканей, рак мочевого пузыря, рак почки, почечноклеточный рак, карциному почечной лоханки, новообразования центральной нервной системы (CNS), нейроэктодермальный рак, опухоли позвоночника, глиому, менингиому и аденому гипофиза. Термин "рак" согласно данному изобретению охватывает также метастазирующий рак. Предпочтительно "раковое заболевание" характеризуется наличием клеток, экспрессирующих опухолевый антиген, и раковая клетка экспрессирует опухолевый антиген.The terms "cancer" or "cancer" refer to or describe the physiological state of an individual, which is typically characterized by unregulated cell growth. Examples of cancers include, but are not limited to, carcinoma, lymphoma, blastoma, sarcoma, and leukemia. More specifically, examples of such cancers include bone cancer, blood cancer, lung cancer, liver cancer, pancreatic cancer, skin cancer, head or neck cancer, skin melanoma or intraocular melanoma, uterine cancer, ovarian cancer, rectal cancer, anal cancer. , stomach cancer, colon cancer, breast cancer, prostate cancer, uterine cancer, carcinoma of the genital and reproductive organs, Hodgkin's disease, esophageal cancer, small intestine cancer, endocrine system cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, bladder cancer, kidney cancer, renal cell carcinoma, renal pelvis carcinoma, central nervous system (CNS) neoplasm, neuroectodermal cancer, spinal tumors, glioma, meningioma, and pituitary adenoma. The term "cancer" according to this invention also covers metastatic cancer. Preferably, the "cancer disease" is characterized by the presence of cells expressing a tumor antigen, and the cancer cell expresses the tumor antigen.

Согласно одному варианту раковое заболевание является злокачественным заболеванием, которое характеризуется признаками анаплазии, инвазивности и наличием метастазов. Злокачественная опухоль может противопоставляться нераковой доброкачественной опухоли, так как само злокачественное образование не ограничивается ростом, способно внедряться в соседние ткани и может быть способно распространяться в удаленных тканях (метастазировать), в то время как доброкачественная опухоль не имеет ни одного из этих свойств.In one embodiment, the cancer is a malignant disease that is characterized by signs of anaplasia, invasiveness, and the presence of metastases. A malignant tumor can be contrasted with a non-cancerous benign tumor, since the malignant tumor itself is not limited to growth, is able to invade neighboring tissues, and may be able to spread to distant tissues (metastasize), while a benign tumor has none of these properties.

Согласно данному изобретению термин "опухоль" или "опухолевая болезнь" относится к набуханию или опухолевому очагу, образованным за счет аномального роста клеток (называемых неопластическими клетками или опухолевыми клетками). Под "опухолевой клеткой" подразумевается аномальная клетка, которая растет за счет быстрой неконтролируемой клеточной пролиферации и продолжает расти после стимуляции, которая инициирует остановку развития новообразований. Опухоли демонстрируют частичное или полное отсутствие структурной организации и функциональной координации с нормальной тканью, и обычно образуют четко выраженную массу ткани, которая может быть или доброкачественной, или предзлокачественной, или злокачественной.According to the present invention, the term "tumor" or "tumor disease" refers to a swelling or tumor focus formed by abnormal growth of cells (called neoplastic cells or tumor cells). By "tumor cell" is meant an abnormal cell that grows by rapid, uncontrolled cell proliferation and continues to grow after stimulation that initiates arrest of tumor development. Tumors show partial or complete lack of structural organization and functional coordination with normal tissue, and usually form a well-defined mass of tissue that may be either benign, premalignant, or malignant.

Согласно изобретению "карцинома" представляет собой злокачественную опухоль, развившуюся из клеток эпителиальной ткани. Эта группа опухолей представляет собой наиболее распространенные виды рака, включая обычные формы рака молочной железы, простаты, легкого и толстой кишки.According to the invention, a "carcinoma" is a malignant tumor that has developed from epithelial tissue cells. This group of tumors represents the most common types of cancer, including common forms of breast, prostate, lung and colon cancer.

"Аденокарцинома" является опухолью, которая разрастается в железистой ткани. Эта ткань является также частью ткани, известной как эпителиальная ткань. Эпителиальная ткань включает кожу, железы и разнообразные другие ткани, которые обрамляют полости и органы тела. Эпителий образуется эмбриологически из эктодермы, эндодермы и мезодермы. При классификации как аденокарцинома клетки не должны обязательно быть частью железы, пока они имеют секреторные свойства. Эта форма карциномы может возникать у некоторых высших млекопитающих, включая людей. Хорошо дифференцированные аденокарциномы имеют тенденцию походить на железистую ткань, из которой они разрослись, в то время как плохо дифференцированные аденокарциномы могут не обладать этим свойством. Путем окрашивания клеток, полученных при биопсии, патолог определяет, является ли опухоль аденокарциномой или некоторым другим видом рака. Аденокарциномы могут развиться во многих тканях организма вследствие убиквитарной природы желез в организме. Хотя каждая железа может не секретировать одно и то же вещество, пока существует экзокринная функция в клетке, она считается железистой и поэтому ее злокачественная форма называется аденокарциномой. Злокачественные аденокарциномы проникают в другие ткани и часто метастазируют, если на это было достаточно времени. Аденокарцинома яичника является наиболее распространенным видом карциномы яичника. Она включает серозные и муцинозные аденокарциномы, аденокарциному прозрачных клеток и эндометриоидную аденокарциному."Adenocarcinoma" is a tumor that grows in glandular tissue. This tissue is also part of the tissue known as epithelial tissue. Epithelial tissue includes the skin, glands, and a variety of other tissues that line the cavities and organs of the body. The epithelium is formed embryologically from the ectoderm, endoderm and mesoderm. When classified as an adenocarcinoma, the cells need not be part of the gland as long as they have secretory properties. This form of carcinoma can occur in some higher mammals, including humans. Well-differentiated adenocarcinomas tend to resemble the glandular tissue from which they have grown, while poorly differentiated adenocarcinomas may not. By staining cells obtained from a biopsy, the pathologist determines whether the tumor is an adenocarcinoma or some other type of cancer. Adenocarcinomas can develop in many body tissues due to the ubiquitous nature of glands in the body. Although each gland may not secrete the same substance as long as there is an exocrine function in the cell, it is considered glandular and therefore its malignant form is called adenocarcinoma. Malignant adenocarcinomas invade other tissues and often metastasize if given enough time. Adenocarcinoma of the ovary is the most common type of ovarian carcinoma. It includes serous and mucinous adenocarcinomas, clear cell adenocarcinoma, and endometrioid adenocarcinoma.

Лимфома и лейкоз являются заболеваниями злокачественного характера, развивающимися из гемопоэтических (кроветворных) клеток.Lymphoma and leukemia are malignant diseases that develop from hematopoietic (hematopoietic) cells.

Бластическая опухоль или бластома представляет собой опухоль (обычно злокачественную), которая напоминает незрелую или эмбриональную ткань. Многие из этих опухолей распространены у детей.A blastic tumor or blastoma is a tumor (usually malignant) that resembles immature or embryonic tissue. Many of these tumors are common in children.

Под "метастазом" подразумевают распространение раковых клеток из их первоначального очага в другую часть организма. Образование метастаза является очень сложным процессом и зависит от отрыва злокачественных клеток от первичной опухоли, инвазии экстрацеллюлярной матрицы, проникновения эндотелиальной базальной мембраны в полость тела и в сосуды и затем после переноса кровью инфильтрации органов-мишеней. В результате рост новой опухоли в сайте-мишени зависит от ангиогенеза. Метастазы опухоли часто возникают даже после удаления первичной опухоли, потому что опухолевые клетки или компоненты могут оставаться и развивать метастатический потенциал. Согласно одному из вариантов данного изобретения термин "метастаз" относится к "отдаленному метастазу", который подразумевает метастаз, удаленный от первичной опухоли и системы регионарного лимфатического узла. Согласно одному из вариантов термин данного изобретения "метастаз" относится к метастазам в лимфоузлах.By "metastasis" is meant the spread of cancer cells from their original site to another part of the body. The formation of metastasis is a very complex process and depends on the detachment of malignant cells from the primary tumor, invasion of the extracellular matrix, penetration of the endothelial basement membrane into the body cavity and into the vessels, and then, after the transfer of blood, infiltration of target organs. As a result, new tumor growth at the target site is dependent on angiogenesis. Tumor metastases often occur even after removal of the primary tumor because tumor cells or components may remain and develop metastatic potential. According to one embodiment of the present invention, the term "metastasis" refers to "distant metastasis", which means a metastasis remote from the primary tumor and the regional lymph node system. According to one embodiment, the term of this invention "metastasis" refers to metastases in the lymph nodes.

Возврат болезни или рецидив возникает, когда субъект снова страдает от состояния, которое поражало его в прошлом. Например, если пациент страдал от опухолевой болезни, получил успешное лечение указанной болезни и у него снова развилась эта болезнь, указанная вновь развившаяся болезнь может рассматриваться как возврат или рецидив. Однако согласно данному изобретению возврат болезни или рецидив опухолевой болезни может, но не обязательно должен, возникать в сайте первоначальной опухолевой болезни. Таким образом, например, если пациент страдал от опухоли яичника и получил успешное лечение, возврат болезни или рецидив может быть возникновением опухоли яичника или возникновением опухоли в сайте не в области яичника. Возврат болезни или рецидив опухоли также включает ситуации, когда опухоль возникает в сайте, отличающемся от сайта первоначальной опухоли, а также в сайте первоначальной опухоли. Предпочтительно, когда исходная опухоль, от которой пациент получил лечение, представляет собой первоначальную опухоль, и опухоль в сайте, отличном от сайта первоначальной опухоли, является вторичной или метастатической опухолью.A relapse or relapse occurs when the subject again suffers from a condition that afflicted him in the past. For example, if a patient suffered from a neoplastic disease, received successful treatment for said disease, and developed the disease again, said newly developed disease may be considered a relapse or relapse. However, according to the present invention, the return of the disease or recurrence of the neoplastic disease may, but need not, occur at the site of the original neoplastic disease. Thus, for example, if a patient has suffered from an ovarian tumor and has been successfully treated, the relapse or recurrence may be the occurrence of an ovarian tumor or the occurrence of a tumor at a site other than the ovary. Relapse or tumor recurrence also includes situations where the tumor occurs at a site other than the site of the original tumor, as well as at the site of the original tumor. Preferably, the original tumor for which the patient has been treated is the original tumor and the tumor at a site other than the original tumor is a secondary or metastatic tumor.

Инфекционные болезни, лечение или профилактика которых возможны согласно настоящему изобретению, вызваны инфекционными агентами, включающими, но без ограничения, вирусы, бактерии, грибы, простейшие, гельминты и паразиты.The infectious diseases treated or prevented by the present invention are caused by infectious agents including, but not limited to, viruses, bacteria, fungi, protozoa, helminths, and parasites.

Инфекционные вирусы и людей, и позвоночных, не принадлежащих к человеческому роду, включают ретровирусы, РНК-вирусы и ДНК-вирусы. Примеры вирусов которые были обнаружены у людей, включают, но без ограничения: Retroviridae (например, вирусы иммунодефицита человека, такие как as HIV-1 (ВИЧ-1) (обозначаемые также как HTLV-III, LAV или HTLV-III/LAV, или HIV-III); и другие изоляты, такие как HIV-LP; Picornaviridae (например, полиовирусы, вирус гепатита А; энтеровирусы, вирусы Коксаки у человека, риновирусы, эховирусы); Calciviridae (например, штаммы, которые вызывают гастроэнтерит; Togaviridae (например, вирусы конского энцефалита, вирусы краснухи); Flaviridae (например, вирусы геморрагической лихорадки денге, вирусы энцефалита, вирусы желтой лихорадки); Coronaviridae (например, коронавирусы); Rhabdoviridae (например, вирусы везикулярного стоматита, вирусы бешенства); Filoviridae (например, вирусы Эбола); Paramyxoviridae (например, вирусы парагриппа, вирусы свинки, вирусы кори, респираторный синцитиальный вирус); Orthomyxoviridae (например, вирусы гриппа); Bungaviridae (например, хантавирусы, вирусы bunga, флебовирусы и вирусы Nairo); Arena viridae (вирусы геморрагической лихорадки); Reoviridae (например, реовирусы, орбивирусы и ротавирусы); Birnaviridae; Hepadnaviridae (вирус гепатита В); Parvovirida (парвовирусы); Papovaviridae (вирусы папилломы, полиомавирусы); Adenoviridae (в основном аденовирусы); Herpesviridae (вирус простого герпеса (HSV) (ВПГ) 1 и 2, вирус ветряной оспы, цитомегаловирус (CMV), вирус герпеса; Poxyiridae (вирусы оспы, вирусы осповакцины, поксвирусы); и Iridoviridae (например, вирус африканской лихорадки свиней); и неклассифицированные вирусы (например, этиологические агенты губчатой энцефалопатии животных, вирус гепатита дельта (считался дефектным сателлитом вируса гепатита В), агенты гепатита не А, гепатита не В (класс 1 = переданные внутренним органам; класс 2 = парентерально переданные (то есть, гепатита С); вирусы Norwalk и родственные вирусы, и астровирусы).Infectious viruses in both humans and non-human vertebrates include retroviruses, RNA viruses, and DNA viruses. Examples of viruses that have been found in humans include, but are not limited to: Retroviridae (e.g., human immunodeficiency viruses such as HIV-1 (HIV-1) (also referred to as HTLV-III, LAV or HTLV-III/LAV, or HIV-III); and other isolates such as HIV-LP; Picornaviridae (eg, polioviruses, hepatitis A virus; enteroviruses, human coxsackieviruses, rhinoviruses, echoviruses); Calciviridae (eg, strains that cause gastroenteritis; Togaviridae (eg. , equine encephalitis viruses, rubella viruses); Flaviridae (e.g. dengue hemorrhagic fever viruses, encephalitis viruses, yellow fever viruses); Coronaviridae (e.g. coronaviruses); Rhabdoviridae (e.g. vesicular stomatitis viruses, rabies viruses); Filoviridae (e.g. Ebola); Paramyxoviridae (eg parainfluenza viruses, mumps viruses, measles viruses, respiratory syncytial virus); Orthomyxoviridae (eg influenza viruses); Bungaviridae (eg hantaviruses, bunga viruses, phleboviruses and Nairo viruses); Arena viridae (hemorrhagic fever viruses); Reoviridae (eg reoviruses, orbiviruses and rotaviruses); Birnaviridae; Hepadnaviridae (hepatitis B virus); Parvovirida (parvoviruses); Papovaviridae (papillomaviruses, polyomaviruses); Adenoviridae (mainly adenoviruses); Herpesviridae (herpes simplex virus (HSV) (HSV) 1 and 2, varicella-zoster virus, cytomegalovirus (CMV), herpesvirus; Poxyiridae (poxviruses, vaccinia viruses, poxviruses); and Iridoviridae (e.g. African swine fever virus); and unclassified viruses (e.g., causative agents of animal spongiform encephalopathy, hepatitis delta virus (considered to be a defective satellite of hepatitis B virus), hepatitis non-A, hepatitis non-B agents (class 1 = transmitted to internal organs; class 2 = parenterally transmitted (i.e., hepatitis C ); Norwalk and related viruses, and astroviruses).

Ретровирусы, которые охвачены данным изобретением, включают и простые ретровирусы, и сложные ретровирусы. Сложные ретровирусы включают подгруппы лентивирусов, вирусов Т-клеточного лейкоза и спумавирусы (пенящие вирусы). Лентивирусы включают HIV-1, а также включают HIV-2, SIV, вирус Висна, вирус иммунодефицита кошек (FIV) и вирус инфекционной анемии у лошадей (EIAV). Вирусы Т-клеточного лейкоза включают HTLV-1, HTLV-II, вирус Т-клеточного лейкоза у обезьян (STLV) и вирус коровьего лейкоза (BLV). Пенящие вирусы включают пенящие вирусы человека (HFV), пенящие вирусы обезьян (SFV) и пенящие вирусы коров (BFV).Retroviruses that are embraced by this invention include both simple retroviruses and complex retroviruses. Complex retroviruses include subgroups of lentiviruses, T-cell leukemia viruses, and spumaviruses (foaming viruses). Lentiviruses include HIV-1 and also include HIV-2, SIV, Visna virus, feline immunodeficiency virus (FIV), and equine infectious anemia virus (EIAV). T-cell leukemia viruses include HTLV-1, HTLV-II, simian T-cell leukemia virus (STLV), and bovine leukemia virus (BLV). Foam viruses include human foam viruses (HFV), simian foam viruses (SFV), and bovine foam viruses (BFV).

Бактериальные инфекции или болезни, лечение или профилактику которых можно проводить согласно настоящему изобретению, вызываются бактериями, включающими, но без ограничения, бактерии, которые обладают внутриклеточной стадией жизненного цикла, такие как микобактерии (например, Mycobacteria tuberculosis, М. bovis, М. avium, М leprae или М. africanum), риккетсии, микоплазма, хламидии и легионеллы. Другие примеры бактериальных инфекций по данному изобретению включают, но без ограничения, инфекции, вызванные грамположительными бациллами (например, Listeria, Bacillus, такие как Bacillus anthracis, Erysipelothrix species), грамотрицательными бациллами (например, Bartonella, Brucella, Campylobacter, Enterobacter, Escherichia, Francisella, Hemophilus, Klebsiella, Morganella, Proteus, Providencia, Pseudomonas, Salmonella, Serratia, Shigella, Vibrio и Yersinia species), спирохетами (например, род Borrelia, включая Borrelia burgdorferi, которые вызывают болезнь Лайма), анаэробными бактериями (например, Actinomyces и Clostridium species), грамположительными и грамотрицательными кокковыми бактериями, бактериями рода Enterococcus, рода Streptococcus, рода Pneumococcus, рода Staphylococcus, рода Neisseria. Конкретные примеры инфекционных бактерий включают, но без ограничений: Helicobacter pyloris, Borelia burgdorferi, Legionella pneumophilia, Mycobacteria tuberculosis, M. avium, M. intracellulare, M. kansaii, M. gordonae, Staphylococcus aureus, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes (Streptococcus группы A), Streptococcus agalactiae (Streptococcus группы В), Streptococcus viridans, Streptococcus aecalis, Streptococcus bovis, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Bacillus antracis, Corynebacterium diphtheriae, Erysipelothrix rhusiopathiae, Clostridium perfringers, Clostridium tetani, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneunmoniae, Pasturella multocida, Fusobacterium nucleatuin, Streptobacillus moniliformis, Treponema pallidium, Treponema pertenue, Leptospira, Rickettsia и Actinoyyces israelli.Bacterial infections or diseases that can be treated or prevented according to the present invention are caused by bacteria, including, but not limited to, bacteria that have an intracellular life cycle stage, such as mycobacteria (e.g., Mycobacteria tuberculosis, M. bovis, M. avium, M leprae or M. africanum), rickettsia, mycoplasma, chlamydia and legionella. Other examples of bacterial infections of the invention include, but are not limited to, Gram-positive bacilli (e.g. Listeria, Bacillus such as Bacillus anthracis, Erysipelothrix species), Gram-negative bacilli (e.g. Bartonella, Brucella, Campylobacter, Enterobacter, Escherichia, Francisella , Hemophilus, Klebsiella, Morganella, Proteus, Providencia, Pseudomonas, Salmonella, Serratia, Shigella, Vibrio, and Yersinia species), spirochetes (eg, the genus Borrelia, including Borrelia burgdorferi, which cause Lyme disease), anaerobic bacteria (eg, Actinomyces and Clostridium species), gram-positive and gram-negative coccal bacteria, bacteria of the genus Enterococcus, genus Streptococcus, genus Pneumococcus, genus Staphylococcus, genus Neisseria. Specific examples of infectious bacteria include, but are not limited to: Helicobacter pyloris, Borelia burgdorferi, Legionella pneumophilia, Mycobacteria tuberculosis, M. avium, M. intracellulare, M. kansaii, M. gordonae, Staphylococcus aureus, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes (Group A Streptococcus), Streptococcus agalactiae (Group B Streptococcus), Streptococcus viridans, Streptococcus aecalis, Streptococcus bovis, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Bacillus anthracis, Corynebacterium diphtheriae, Erysipelothrix rhusiopathiae, Clostridium perfringers, Clostridium tetani, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneunmoniae, Pasturella multocida, Fusobacterium nucleatuin, Streptobacillus moniliformis, Treponema pallidium, Treponema pertenue, Leptospira, Rickettsia and Actinoyyces israelli.

Грибковые заболевания, лечение которых и профилактику можно проводить согласно настоящему изобретению, включают, но без ограничения, аспергилез, критококкоз, споротрихоз, кокцидиоидомикоз, паракокцидиоидомикоз, гистоплазмоз, бластомикоз, зигомикоз и кандидоз.Fungal diseases that can be treated and prevented according to the present invention include, but are not limited to, aspergillosis, critococcosis, sporotrichosis, coccidioidomycosis, paracoccidioidomycosis, histoplasmosis, blastomycosis, zygomycosis, and candidiasis.

Паразитарные заболевания, лечение которых и профилактику можно проводить согласно настоящему изобретению, включают, но без ограничения, амёбиаз, малярию, лейшманиоз, кокцидиоз, лямблиоз, криптоспоридиоз, токсоплазмоз и трипаносомиаз. Данным изобретением охвачены также инфекции, вызываемые различными гельминтами, такие как, но без ограничения, аскаридоз, анкилостомидоз, трихуриаз, стронгилоидоз, токсокароз, трихиноз, онхоциркоз, филяриоз и дирофиляриоз. Охвачены также инфекции, вызванные различными двуустками, такие как, но без ограничения, шистосомиаз, парагонимоз и клонорхоз.Parasitic diseases that can be treated and prevented according to the present invention include, but are not limited to, amoebiasis, malaria, leishmaniasis, coccidiosis, giardiasis, cryptosporidiosis, toxoplasmosis, and trypanosomiasis. The present invention also covers infections caused by various helminths, such as, but not limited to, ascariasis, hookworm, trichuriasis, strongyloidiasis, toxocariasis, trichinosis, onchocircosis, filariasis, and heartworm. Infections caused by various flukes are also covered, such as, but not limited to, schistosomiasis, paragonimiasis, and clonorchiasis.

Термин "лечение" или "терапевтическое лечение" относится к любому виду лечения, который улучшает состояние здоровья и/или пролонгирует (увеличивает) продолжительность жизни субъекта. Такое лечение может устранять заболевание субъекта, останавливать или замедлять развитие заболевания у субъекта, ингибировать или замедлять развитие болезни у субъекта, снижать частоту или тяжесть симптомов у субъекта и/или уменьшать рецидивы у субъекта, который болен или ранее перенес болезнь.The term "treatment" or "therapeutic treatment" refers to any type of treatment that improves health and/or prolongs (increases) the life span of a subject. Such treatment can eliminate a disease in a subject, stop or slow the progress of a disease in a subject, inhibit or slow the progress of a disease in a subject, reduce the frequency or severity of symptoms in a subject, and/or reduce relapses in a subject who is ill or has had a previous illness.

Термины "профилактическое лечение" или "превентивное лечение" относятся к любому виду лечения, которое предназначено для предотвращения возникновения заболевания у субъекта. Термины "профилактическое лечение" или "превентивное лечение" используются в данной заявке как взаимозаменяемые.The terms "prophylactic treatment" or "preventive treatment" refer to any treatment that is intended to prevent the onset of a disease in a subject. The terms "prophylactic treatment" or "preventive treatment" are used interchangeably in this application.

Термины "индивидуум" и "субъект" используются в данной заявке как взаимозаменяемые. Они относятся к людям, приматам, не относящимся к человеческому роду, или другим млекопитающим (например, к мыши, крысе, кролику, собаке, кошке, крупному рогатому скоту, свинье, овце, лошади или примату), которые могут быть поражены болезнью или расстройством (например, раковым заболеванием) или восприимчивы к ним, но могут или не могут болеть этой болезнью или расстройством. Согласно многим вариантам индивидуум представляет собой человека. Если иное не указано, термины "индивидуум" и "субъект" не означают определенный возраст и поэтому охватывают взрослых людей, пожилых людей, детей и младенцев. Согласно предпочтительным вариантам настоящего изобретения "индивидуум" или "субъект" представляет собой "пациента". Термин "пациент" согласно данному изобретению означает субъекта для проведения лечения, в частности больного субъекта.The terms "individual" and "subject" are used in this application interchangeably. They refer to humans, non-human primates, or other mammals (e.g., mouse, rat, rabbit, dog, cat, cattle, pig, sheep, horse, or primate) that may be affected by the disease or disorder. (e.g., cancer) or are susceptible to them, but may or may not have the disease or disorder. In many embodiments, the individual is a human. Unless otherwise indicated, the terms "individual" and "subject" do not mean a specific age and therefore cover adults, the elderly, children and infants. According to preferred embodiments of the present invention, "individual" or "subject" is a "patient". The term "patient" according to this invention means a subject to be treated, in particular a sick subject.

Под выражением "рискующий заболеть" подразумевают субъекта, то есть пациента, который идентифицирован как имеющий более высокую, чем обычная, вероятность развития заболевания, в частности рака, по сравнению с общей популяцией. Кроме того, субъект, который уже болел или который болеет в настоящее время заболеванием, в частности раком, является субъектом, который имеет повышенный риск к развитию заболевания, поскольку у этого субъекта может продолжать развиваться заболевание. Субъекты, которые в настоящее время больны раком или которые болели раком, также имеют повышенный риск развития раковых метастазов.By "at risk" is meant a subject, ie a patient, who is identified as having a higher than normal likelihood of developing a disease, in particular cancer, compared to the general population. In addition, a subject who has had or is currently ill with a disease, in particular cancer, is a subject that has an increased risk of developing the disease because that subject may continue to develop the disease. Subjects who currently have or have had cancer also have an increased risk of developing cancer metastases.

Термин "иммунотерапия" относится к лечению, включающему специфический иммунную реакцию или иммунный ответ.The term "immunotherapy" refers to treatment involving a specific immune response or immune response.

В контексте настоящего изобретения такие термины как "защитить", "предотвратить", "профилактический", "превентивный" или "защитный" относятся к предотвращению или лечению, или и к возникновению, и/или распространению болезни у субъекта и, в частности, к минимизации вероятности того, что у субъекта разовьется заболевание, или к задержке развития заболевания. Например, субъект, рискующий заболеть опухолевым заболеванием, как описано выше, будет являться кандидатом для терапии для предотвращения развития опухоли.In the context of the present invention, terms such as "protect", "prevent", "prophylactic", "preventive" or "protective" refer to the prevention or treatment, or the occurrence and/or spread of a disease in a subject, and in particular to minimizing the likelihood that the subject will develop the disease, or delaying the development of the disease. For example, a subject at risk of developing a neoplastic disease as described above would be a candidate for therapy to prevent tumor development.

Профилактическое применение иммунотерапии, например, профилактическое применение агента или композиции по изобретению, предпочтительно защищает реципиента от развития заболевания. Терапевтическое применение иммунотерапии, например, терапевтическое применение агента или композиции по изобретению, может привести к ингибированию развития/эскалации заболевания. Это включает замедление развития/эскалации заболевания, в частности нарушение прогрессирования заболевания, которое предпочтительно приводит к устранению заболевания.Prophylactic use of immunotherapy, for example, prophylactic use of an agent or composition of the invention, preferably protects the recipient from the development of the disease. Therapeutic use of immunotherapy, for example, the therapeutic use of an agent or composition of the invention, may result in inhibition of disease progression/escalation. This includes slowing down the development/escalation of the disease, in particular the disruption of the progression of the disease, which preferably leads to the elimination of the disease.

Иммунотерапия может проводиться с использованием различных методов, в которых агенты, предусмотренные в данной заявке, предпочтительно функционируют для удаления антиген-экспрессирующих клеток у пациента. Такое удаление может иметь место в результате усиления или индуцирования иммунного ответа у пациента, специфического для антигена или клетки, экспрессирующей антиген.Immunotherapy can be carried out using various methods, in which the agents provided in this application preferably function to remove antigen-expressing cells from a patient. Such removal may take place by enhancing or inducing an immune response in the patient specific for the antigen or a cell expressing the antigen.

Термин "иммунизация" или "вакцинация" описывает процесс лечения субъекта с целью индуцирования иммунного ответа по терапевтическим или профилактическим причинам.The term "immunization" or "vaccination" describes the process of treating a subject to induce an immune response for therapeutic or prophylactic reasons.

Термин "in vivo" относится к действиям на живом организме.The term "in vivo" refers to actions on a living organism.

Антигенные рецепторы, пептидные цепи, нуклеиновые кислоты, рекомбинантные клетки, иммунные эффекторные клетки, предпочтительно Т-клетки, по изобретению, а также другие соединения и агенты, описанные в данной заявке, могут быть введены в виде любой подходящей фармацевтической композиции.Antigen receptors, peptide chains, nucleic acids, recombinant cells, immune effector cells, preferably T cells, according to the invention, as well as other compounds and agents described in this application, can be administered in the form of any suitable pharmaceutical composition.

Фармацевтические композиции по изобретению предпочтительно являются стерильными и содержат эффективное количество агентов, описанных в данной заявке, и необязательно других агентов, обсужденных в данной заявке и генерирующих желательную реакцию или желательный эффект.Pharmaceutical compositions of the invention are preferably sterile and contain an effective amount of the agents described in this application, and optionally other agents discussed in this application and generating the desired reaction or desired effect.

Фармацевтические композиции обычно получаются в виде однородной лекарственной формы и могут быть приготовлены способом, известным per se. Фармацевтическая композиция может, например, быть в виде раствора или суспензии.Pharmaceutical compositions are usually obtained in the form of a homogeneous dosage form and can be prepared in a manner known per se. The pharmaceutical composition may, for example, be in the form of a solution or suspension.

Фармацевтическая композиция может включать соли, буферные вещества, консерванты, носители, разбавители и/или эксципиенты, все из которых предпочтительно являются фармацевтически приемлемыми. Термин "фармацевтически приемлемый" относится к нетоксичному материалу, который не взаимодействует с активным компонентом фармацевтической композиции.The pharmaceutical composition may include salts, buffers, preservatives, carriers, diluents and/or excipients, all of which are preferably pharmaceutically acceptable. The term "pharmaceutically acceptable" refers to a non-toxic material that does not interact with the active ingredient of the pharmaceutical composition.

Соли, которые не являются фармацевтически приемлемыми, могут быть использованы для получения фармацевтически приемлемых солей и включены в объем изобретения. Фармацевтически приемлемые соли этого вида включают, без ограничения, соли, приготовленные из следующих кислот: соляной, бромистоводородной, серной, азотной, фосфорной, малеиновой, уксусной, салициловой, лимонной, муравьиной, малоновой, янтарной и т.п. Фармацевтически приемлемые соли могут также быть получены в виде солей щелочных металлов или солей щелочноземельных металлов, таких как соли натрия, соли калия или соли кальция.Salts that are not pharmaceutically acceptable can be used to prepare pharmaceutically acceptable salts and are included within the scope of the invention. Pharmaceutically acceptable salts of this kind include, without limitation, those prepared from the following acids: hydrochloric, hydrobromic, sulfuric, nitric, phosphoric, maleic, acetic, salicylic, citric, formic, malonic, succinic, and the like. Pharmaceutically acceptable salts may also be prepared as alkali metal salts or alkaline earth metal salts such as sodium salts, potassium salts or calcium salts.

Подходящие буферные вещества для применения в фармацевтической композиции включают уксусную кислоту и ее соль, лимонную кислоту и ее соль, борную кислоту и ее соль и фосфорную кислоту и ее соль.Suitable buffering agents for use in the pharmaceutical composition include acetic acid and a salt thereof, citric acid and a salt thereof, boric acid and a salt thereof, and phosphoric acid and a salt thereof.

Подходящие консерванты для применения в фармацевтической композиции включают бензалконийхлорид, хлорбутанол, парабен и тимеросал.Suitable preservatives for use in the pharmaceutical composition include benzalkonium chloride, chlorobutanol, paraben and thimerosal.

Состав для инъекций может включать фармацевтически приемлемый эксципиент, такой как лактат Рингера.The injectable formulation may include a pharmaceutically acceptable excipient such as Ringer's lactate.

Термин "носитель" относится к органическому или неорганическому компоненту природного происхождения или синтетическому, в котором содержится активный компонент для того, чтобы облегчить, улучшить или обеспечить применение. Согласно данному изобретению термин "носитель" включает также один или более твердых или жидких наполнителей, разбавителей или инкапсулирующих веществ, которые подходят для введения пациенту.The term "carrier" refers to an organic or inorganic component of natural origin or synthetic, which contains the active component in order to facilitate, improve or provide application. According to this invention, the term "carrier" also includes one or more solid or liquid fillers, diluents or encapsulating substances that are suitable for administration to a patient.

Возможными носителями для парентерального введения являются, например, стерильная вода, раствор Рингера, лактат Рингера, стерильный раствор хлористого натрия, полиалкиленгликоли, гидрированные нафталины и, в особенности, биосовместимые полилактиды, сополимеры лактидов с гликолидами или сополимеры полиоксиэтилена/полиоксипропилена.Possible carriers for parenteral administration are, for example, sterile water, Ringer's solution, Ringer's lactate, sterile sodium chloride solution, polyalkylene glycols, hydrogenated naphthalenes and, in particular, biocompatible polylactides, lactide-glycolide copolymers or polyoxyethylene/polyoxypropylene copolymers.

Термин "эксципиент" при использовании в данном изобретении предназначен для указания всех веществ, которые могут содержаться в фармацевтической композиции и которые не являются активными ингредиентами, таких как, например, носители, связующие, смазывающие вещества, загустители, поверхностно-активные агенты, консерванты, эмульгаторы, буферные вещества, вкусовые вещества или красители.The term "excipient" as used in this invention is intended to indicate all substances that may be contained in a pharmaceutical composition that are not active ingredients, such as, for example, carriers, binders, lubricants, thickeners, surfactants, preservatives, emulsifiers. , buffer substances, flavoring agents or colorants.

Агенты и композиции, описанные в данной заявке, могут быть введены любым обычным путем, таким как парентеральное введение, включая инъекции или инфузию. Введение осуществляют предпочтительно парентерально, например, внутривенно, интраартериально, подкожно, интрадермально или внутримышечно.The agents and compositions described in this application may be administered by any conventional route, such as parenteral administration, including injection or infusion. Administration is preferably carried out parenterally, for example intravenously, intraarterially, subcutaneously, intradermally or intramuscularly.

Композиции пригодные для парентерального введения, обычно содержат стерильные водный и неводный препараты активного соединения, которые предпочтительно являются изотоничными крови пациента. Примерами совместимых носителей и растворителей являются раствор Рингера и изотонический раствор хлористого натрия. Кроме того, в качестве растворимой или суспензионной среды используются обычно стерильные нелетучие масла.Compositions suitable for parenteral administration generally contain sterile aqueous and non-aqueous preparations of the active compound, which are preferably isotonic with the patient's blood. Examples of compatible vehicles and solvents are Ringer's solution and isotonic sodium chloride solution. In addition, sterile fixed oils are usually used as the soluble or suspension medium.

Агенты и композиции, описанные в данной заявке, вводятся в эффективных количествах. Термин "эффективное количество" относится к количеству, которое обеспечивает желательный ответ или желательный эффект само по себе или вместе с дополнительными средствами. В случае лечения конкретной болезни или конкретного состояния желательный ответ предпочтительно относится к ингибированию развития болезни. Это включает замедление прогрессирования болезни и, в частности, перерыв или обращение прогрессирования болезни. Желательный ответ при лечении заболевания или состояния может также представлять собой задержку начала или предотвращение начала указанного заболевания или указанного состояния.The agents and compositions described in this application are administered in effective amounts. The term "effective amount" refers to an amount that provides the desired response or the desired effect on its own or together with additional agents. In the case of treating a specific disease or a specific condition, the desired response preferably relates to inhibiting the progression of the disease. This includes slowing the progression of the disease and, in particular, interrupting or reversing the progression of the disease. The desired response in the treatment of a disease or condition may also be to delay the onset or prevent the onset of said disease or said condition.

Эффективное количество агента или композиции, описанных в данной заявке, будет зависеть от состояния, подвергающегося лечению, степени серьезности заболевания, индивидуальных параметров пациента, включающих возраст, физиологическое состояние, рост и вес, продолжительность лечения, вид сопутствующей терапии (если она проводится), конкретного пути введения и подобных факторов. Соответственно, дозы вводимых агентов, описанных в данной заявке, могут зависеть от таких различных параметров. В случае, когда ответ пациента после введения первоначальной дозы является недостаточным, могут быть использованы более высокие дозы (или фактически более высокие дозы, полученные при другом, более локализованном способе введения).The effective amount of the agent or composition described in this application will depend on the condition being treated, the severity of the disease, individual parameters of the patient, including age, physiological condition, height and weight, duration of treatment, type of concomitant therapy (if any), specific route of administration and the like. Accordingly, the doses of the administered agents described in this application may depend on such various parameters. In the event that the patient's response after the initial dose is insufficient, higher doses (or in fact higher doses obtained from a different, more localized route of administration) may be used.

Агенты и композиции, описанные в данной заявке, могут вводиться пациентам, например, in vivo, для лечения или предотвращения ряда заболеваний, таких как описанные в данной заявке. Предпочтительные пациенты включают людей, имеющих патологии, которые можно корригировать или ослабить их проявление путем введения агентов и композиций, описанных в данной заявке. Это включает патологические состояния с участием клеток, характеризуемых экспрессией антигена.The agents and compositions described in this application can be administered to patients, for example, in vivo, for the treatment or prevention of a number of diseases, such as those described in this application. Preferred patients include those with pathologies that can be corrected or ameliorated by the administration of the agents and compositions described herein. This includes pathological conditions involving cells characterized by antigen expression.

Например, согласно одному примеру в одном варианте агенты, описанные в данной заявке, могут быть использованы для лечения пациента с раковым заболеванием, например, раковым заболеванием, таким как описанные в данной заявке, характеризуемым наличием раковых клеток, экспрессирующих антиген.For example, according to one example in one embodiment, the agents described in this application can be used to treat a patient with a cancer, for example, a cancer, such as described in this application, characterized by the presence of cancer cells expressing an antigen.

Фармацевтические композиции и способы лечения согласно данному изобретению могут быть также использованы для иммунизации или вакцинации с целью предотвращения заболевания, описанного в данной заявке.Pharmaceutical compositions and methods of treatment according to this invention can also be used for immunization or vaccination to prevent the disease described in this application.

Фармацевтические композиции по изобретению могут вводиться вместе с веществами, повышающими и укрепляющими иммунитет, такими как один или более адъювантов, и могут содержать одно или более веществ, повышающих иммунитет для дальнейшего повышения эффективности, предпочтительно для достижения синергического эффекта иммуностимуляции. Термин "адъювант" относится к соединениям, которые пролонгируют или усиливают, или ускоряют иммунный ответ. В этом отношении возможны различные механизмы, зависящие от различных видов адъювантов. Например, соединения, которые обеспечивают созревание DC, например, липополисахариды или лиганд CD40, образуют первый класс подходящих адъювантов. Обычно любой агент, который влияет на иммунную систему, типа "молекулярного фрагмента, ассоциированного с опасностью" (LPS, GP96, dsRNA и т.д.) или цитокины, такие как GM-CSF, могут быть использованы в качестве адъюванта, который обеспечивает интенсификацию иммунного ответа и/или влияет регулируемым образом. CpG-олигодезоксинуклеотиды могут быть также использованы в этом контексте, хотя их побочные эффекты, которые проявляются при некоторых обстоятельствах, как объяснялось выше, должны приниматься во внимание. Особенно предпочтительными адъювантами являются цитокины, такие как монокины, лимфокины, интерлейкины или хемокины, например, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IFNα, IFNγ, GM-CSF, LT-α или факторы роста, например, hGH. Другими известными адъювантами являются гидроксид алюминия, адъювант Фрейнда или масло, такое как Montanide®, наиболее предпочтителен Montanide® ISA51. Липопептиды, такие как Pam3Cys, также пригодны для использования в качестве адъювантов в фармацевтических композициях по данному изобретению.Pharmaceutical compositions of the invention may be administered together with immune enhancing and enhancing agents, such as one or more adjuvants, and may contain one or more immune enhancing agents to further enhance efficacy, preferably to achieve a synergistic immunostimulatory effect. The term "adjuvant" refers to compounds that prolong or enhance or accelerate the immune response. In this regard, various mechanisms are possible depending on the different types of adjuvants. For example, compounds that mediate DC maturation, such as lipopolysaccharides or CD40 ligand, form a first class of suitable adjuvants. Generally, any agent that affects the immune system, such as a "hazard-associated molecular fragment" (LPS, GP96, dsRNA, etc.) or cytokines such as GM-CSF, can be used as an adjuvant that provides an intensification immune response and/or affect in a controlled manner. CpG oligodeoxynucleotides can also be used in this context, although their side effects, which appear under certain circumstances, as explained above, must be taken into account. Particularly preferred adjuvants are cytokines such as monokines, lymphokines, interleukins or chemokines, for example IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IFNα, IFNγ, GM-CSF, LT-α, or growth factors such as hGH. Other known adjuvants are aluminum hydroxide, Freund's adjuvant or an oil such as Montanide®, Montanide® ISA51 is most preferred. Lipopeptides such as Pam3Cys are also suitable for use as adjuvants in the pharmaceutical compositions of this invention.

Фармацевтическая композиция может быть введена локально или системно, предпочтительно системно.The pharmaceutical composition may be administered locally or systemically, preferably systemically.

Термин "системное введение" относится к введению агента таким образом, что этот агент равномерно распределяется в организме индивидуума в значительных количествах и обеспечивает желательный эффект. Например, такой агент может обеспечить желательный эффект в крови и/или достигнуть желательного сайта действия через сосудистую систему. Типичные системные пути введения включают введение путем интродуцирования агента непосредственно в сосудистую систему или перорально, в легкое или внутримышечно, при этом этот агент адсорбируется, попадает в сосудистую систему и доставляется в один или более желательных сайтов действия через кровь.The term "systemic administration" refers to the administration of an agent in such a way that the agent is evenly distributed in the body of the individual in significant amounts and provides the desired effect. For example, such an agent may provide the desired effect in the blood and/or reach the desired site of action via the vascular system. Typical systemic routes of administration include administration by introduction of the agent directly into the vasculature or orally, into the lung or intramuscularly, whereby the agent is adsorbed, enters the vasculature, and is delivered to one or more desired sites of action via the blood.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы системное введение осуществлялось парентерально. Термин "парентеральное введение" относится к введению агента таким образом, что агент не проходит через кишечник. Термин "парентеральное введение" включает внутривенное введение, подкожное введение, интрадермальное введение или интраартериальное введение, но этим не ограничивается.According to the present invention, it is preferable that the systemic administration is carried out parenterally. The term "parenteral" refers to the introduction of the agent in such a way that the agent does not pass through the intestines. The term "parenteral administration" includes, but is not limited to, intravenous administration, subcutaneous administration, intradermal administration, or intra-arterial administration.

Введение может также осуществляться, например, перорально, интраперитонеально или внутримышечно.Administration may also be, for example, orally, intraperitoneally or intramuscularly.

Агенты и композиции, предусмотренные в данной заявке, могут быть использованы сами по себе или в комбинации с обычными терапевтическими схемами лечения, такими как хирургическое вмешательство, облучение, химиотерапия и/или трансплантация костного мозга (аутологичная, сингенная, аллогенная или несвязанная).The agents and compositions provided herein may be used alone or in combination with conventional therapeutic regimens such as surgery, radiation, chemotherapy and/or bone marrow transplantation (autologous, syngeneic, allogeneic or unrelated).

Настоящее изобретение описано подробно ниже с помощью фигур и примеров, которые использованы только для иллюстративных целей и не являются ограничивающими. Благодаря описанию и примерам специалисту в данной области доступны другие варианты, которые также включены в данное изобретение.The present invention is described in detail below with the help of figures and examples, which are used for illustrative purposes only and are not limiting. Through the description and examples, other options are available to a person skilled in the art, which are also included in this invention.

ФИГУРЫFIGURES

На Фигуре 1 схематически представлены все конструкции Т-клеточный рецептор (TCR)- и химерный антигенный рецептор (CAR), применяемые в экспериментах. А) и В) TCR состоит из гетеродимерного мембранного белка класса I, причем каждая цепь содержит консервативный С-домен и вариабельный V-домен, где последний специфически распознает процессированный пептид с ограничением по МНС. Гомология последовательностей и структурная гомология мышиного (Mu, А) и человеческого (Hu, В) TCR является повышенной. Мышиный TCR распознает опухолевый антиген человека, происходящий из белка плотных контактов Claudin 6, тогда как человеческий TCR распознает опухолевый антиген, полученный с использованием меланоцитарного дифференцировочного антигена gp100. С) Одновалентный одноцепочечный CAR содержит одноцепочечный (sc) Fv-фрагмент, прикрепленный к мышиному Сβ-домену, и автономный TCR Сα-домен с предшествующим сигнальным пептидом для экспорта в клеточную мембрану. Необязательно, он связан искусственной дисульфид ной связью между TCR С-доменами для повышения экспрессии на клеточной поверхности и функционирования этого CAR. scFv-Фрагмент в этом и всех последующих иллюстративных конструкциях направлен на Claudin 6. D) Классический scCAR Cl6 содержит гомодимер, причем каждый располагается на одной линии с scFv-фрагментом, шарнирной областью антитела, СН2СН3-доменами в качестве спейсерной области, клеточной мембраной и доменами передачи сигнала внутрь клетки костимулирующей молекулы CD28 и CD3ζ, соответственно. Гомодимеризация приводит к распознаванию двухвалентным рецептором антигена, причем каждая цепь связывает один антиген (т.е. образуется внутрицепная связь). Е) Прототипный комбинированный CAR несет связанные с аллелем V-домены, соединенные последовательно (т.е. VH-VH или VL-VL), и тот и другой прикреплены к TCR Сα или Cβ, соответственно. Распознавание неизбежно влечет за собой связывание антигена с участием обеих цепей комбинированным (т.е. межцепным) способом и в виде двухвалентного соединения. F) Гетеродимерный TCR-CAR Cl6, несущий scFv-фрагменты на каждом полноразмерном TCRα gp100 или TCRβ распознает родственный антиген в виде двухвалентного, но не комбинированного соединения. G) Чтобы исключить распознавание остатка родственного пептида gp 100(280-288) компонентом TCR gp100 некомбинированного TCR-CAR Cl6 (F), ‘молчащую’ (sil) S109Q (согласно номенклатуре IMGT) точечную мутацию вводили в петлю CDR3 цепи TCRα (silCDR3α). Н) Комбинированный TCR-CAR Cl6 получали последовательным соединением связанных с аллелем V-доменов, либо на цепи полноразмерного TCR α gp100, либо на цепи полноразмерного TCR β соответственно, как изложено в Е). Полноразмерный TCR, применяемый в данном случае в качестве партнера по связыванию, может обеспечить лучшую передачу сигнала в Т- клетку в физиологических условиях, чем усеченный TCR, содержащий только TCR С-домены вместо (Е). I) Чтобы исключить распознавание остатка родственного пептида gp100(280-288) компонентом TCR gp100 комбинированного TCR-CAR Cl6 (Н), ‘молчащую’ (sil) S109Q (согласно номенклатуре IMGT) точечную мутацию вводили в петлю CDR3 цепи TCR α (silCDR3 α), как в G).Figure 1 is a schematic representation of all T-cell receptor (TCR)- and chimeric antigen receptor (CAR) constructs used in the experiments. A) and B) The TCR consists of a class I heterodimeric membrane protein, each strand containing a conserved C domain and a variable V domain, where the latter specifically recognizes a truncated MHC restricted peptide. The sequence and structural homology of the mouse (Mu, A) and human (Hu, B) TCR is elevated. The mouse TCR recognizes a human tumor antigen derived from the tight junction protein Claudin 6, while the human TCR recognizes a tumor antigen derived using the melanocytic differentiation antigen gp100. C) The monovalent single chain CAR contains a single chain (sc) Fv fragment attached to the mouse Cβ domain and an autonomous TCR Cα domain preceded by a signal peptide for export to the cell membrane. Optionally, it is linked by an artificial disulfide bond between the TCR C domains to increase cell surface expression and function of this CAR. The scFv Fragment in this and all subsequent exemplary constructs is directed to Claudin 6. D) Classic scCAR Cl6 contains a homodimer, each aligning with the scFv fragment, antibody hinge region, CH2CH3 domains as a spacer region, cell membrane, and domains signal transduction into the cell of the costimulatory molecule CD28 and CD3ζ, respectively. Homodimerization results in recognition of the antigen by the bivalent receptor, with each strand binding one antigen (i.e. an intrachain bond is formed). E) The prototype combined CAR carries allele-related V-domains connected in series (ie, VH-VH or VL-VL), both attached to TCR Cα or Cβ, respectively. Recognition inevitably entails binding of the antigen involving both strands in a combined (ie, interstrand) manner and as a divalent compound. F) Heterodimeric TCR-CAR Cl6 carrying scFv fragments on each full-length TCRα gp100 or TCRβ recognizes the related antigen as a divalent but not combined compound. G) To eliminate the recognition of the residue of the related peptide gp 100(280-288) by the TCR gp100 component of the uncombined TCR-CAR Cl6 (F), a 'silent' (sil) S109Q (according to IMGT nomenclature) point mutation was introduced into the CDR3 loop of the TCRα chain (silCDR3α) . H) Combined TCR-CAR Cl6 was generated by sequencing the allele-associated V domains, either on the full-length TCR α gp100 chain or on the full-length TCR β chain, respectively, as outlined in E). The full-length TCR used here as a binding partner may provide better T-cell signaling under physiological conditions than a truncated TCR containing only TCR C-domains instead of (E). I) To eliminate the recognition of the residue of the related peptide gp100(280-288) by the TCR gp100 component of the combined TCR-CAR Cl6 (H), a 'silent' (sil) S109Q (according to IMGT nomenclature) point mutation was introduced into the CDR3 loop of the TCR α chain (silCDR3 α ), as in G).

На Фигуре 2А/В показана экспрессия Claudin 6 на APCs и различных CARs на человеческих Т-клетках, соответственно, перед постановкой сокультивирования. А) Незрелые дендритные клетки (iDCs) электропорировали с увеличивающимися количествами родственного полноразмерного антигена Claudin 6 или с единичной высокой дозой нерелевантного антигена gp100. В данном случае методом проточной цитометрии можно было наблюдать дозозависимый сдвиг массива данных по Cl6-экспрессии, указывающий, что iDCs этого донора являются в высшей степени пермиссивными в отношении захвата клеточной РНК, трансляции белка и экспорта на поверхность клетки. Высокий уровень экспрессии CD86 указывает на эффективную дифференцировку моноцитов в успешно антигенпрезентирующие iDCs. В) Предварительно активированные CD8+ Т-клетки электропорировали с различными CAR-кодирующими РНК и анализировали экспрессию CAR методом проточной цитометрии. Все CARs, за исключением одновалентного и классического scCAR, умеренно восстанавливались при антиидиотипическом окрашивании. Одновалентный CAR экспрессировался хуже всего, тогда как было найдено, что классический scCAR экспрессировался лучше всего. На Фигуре 2С показана эффективность CAR Cl6-перепрограммированных человеческих Т-клеток при распознавании экспрессирующих Claudin 6 клеток iDCs после постановки сокультивирования АРС/Т-клеток в IFNγ-ELISA. CAR-электропорированные Т-клетки совместно культивировали в течение ночи с Cl6-электропорированными APCs, как объясняется на Фигурах 2А/В при соотношении Е:Т (отношение эффекторных клеток к клеткам-мишеням), равном 10:1. По всему спектру Cl6 титрования все CARs показывали оптимальный результат при пониженных дозах Cl6 (0.02 мкг). При высоких уровнях экспрессии Claudin 6 классический scCAR Cl6 продемонстрировал наилучшую секрецию IFNγ по сравнению со всеми другими CARs, тогда как при самой низкой дозе Cl6 комбинированные CARs проявляли себя, как правило, лучше, чем классический scCAR. И в заключение, комбинированные CARs превосходили классический CAR по своим функциональным эффективностям от высокой до низкой экспрессии антигена: Они давали очень высокие количества IFNγ вплоть до 20-30.000 пг/мл IFNγ для комбинированных CARs и scCAR Cl6, соответственно, и заканчивая 12-15.000 пг/мл IFNγ для всех конструкций при самой низкой дозе Cl6. При этой дозе интеркомбинированный Сα/Сβ-CAR становился наиболее эффективным.Figure 2A/B shows the expression of Claudin 6 on APCs and various CARs on human T cells, respectively, prior to co-cultivation. A) Immature dendritic cells (iDCs) were electroporated with increasing amounts of the related full-length Claudin 6 antigen or with a single high dose of the irrelevant gp100 antigen. In this case, a dose-dependent shift in the Cl6 expression dataset could be observed by flow cytometry, indicating that this donor's iDCs are highly permissive in terms of cellular RNA uptake, protein translation, and export to the cell surface. A high level of CD86 expression indicates efficient differentiation of monocytes into successfully antigen-presenting iDCs. B) Pre-activated CD8+ T cells were electroporated with various CAR-coding RNAs and analyzed for CAR expression by flow cytometry. All CARs, with the exception of monovalent and classic scCAR, moderately recovered on anti-idiotypic staining. Monovalent CAR was the worst expressed, while classic scCAR was found to be the best expressed. Figure 2C shows the performance of CAR Cl6-reprogrammed human T cells in recognizing Claudin 6 expressing iDCs after APC/T cell co-cultivation in IFNγ-ELISA. CAR-electroporated T cells were co-cultured overnight with Cl6-electroporated APCs as explained in Figures 2A/B at an E:T ratio (effector to target cell ratio) of 10:1. Throughout the Cl6 titration spectrum, all CARs showed optimal results at lower doses of Cl6 (0.02 µg). At high levels of Claudin 6 expression, classic scCAR Cl6 showed the best secretion of IFNγ compared to all other CARs, while at the lowest dose of Cl6, combined CARs generally performed better than classic scCAR. In conclusion, combined CARs were superior to classical CARs in their functional efficiencies from high to low antigen expression: They produced very high amounts of IFNγ up to 20-30,000 pg/ml IFNγ for combined CARs and scCAR Cl6, respectively, ending at 12-15,000 pg /ml IFNγ for all constructs at the lowest dose of Cl6. At this dose, the intercombined Cα/Cβ-CAR became most effective.

На Фигуре 3А/В показана экспрессия Claudin 6 на APCs и различных CARs на человеческих Т-клетках, соответственно, перед постановкой сокультивирования. А) Незрелые дендритные клетки (iDCs) электропорировали с увеличивающимися количествами родственного полноразмерного антигена Claudin 6. В данном случае методом проточной цитометрии можно было наблюдать только дозозависимый частичный сдвиг экспрессии Cl6, показывающий, что iDCs данного донора, бесспорно, являются менее пермиссивными в отношении захвата клеточной РНК, трансляции белка и экспорта на поверхность клетки. Высокий уровень экспрессии CD86 указывает на эффективную дифференцировку моноцитов в успешно антигенпрезентирующие iDCs. В) Предварительно активированные CD8+ Т-клетки электропорировали с различными РНК, кодирующими CAR, и анализировали экспрессию CAR методом проточной цитометрии. Все CARs, за исключением одновалентного и классического scCAR, лишь отчасти восстанавливались при антиидиотипическом окрашивании, опять же указывая на то, что клетки этого донора являются менее пермиссивными в отношении захвата РНК и процессирования. Однако плохо презентирующие антиген iDCs могут представлять состояние минимально антигенпозитивных опухолевых APCs, поскольку оно может имитировать ситуацию вариантов избавления клона от опухоли на ранней стадии или минимальной презентации опухолевого антигена. На Фигуре 3С показана эффективность CAR Cl6-перепрограммированных человеческих Т-клеток при распознавании экспрессирующих Claudin 6 клеток iDCs после постановки совместного культивирования АРС/Т-клеток в IFNγ-ELISA. CAR-электропорированные Т-клетки совместно культивировали в течение ночи с Cl6-электропорированными APCs, как объясняется на Фигурах 3А/В, при соотношении Е:Т, равном 10:1. По всему спектру Cl6 титрования все CARs показывали оптимальный результат при пониженных дозах Cl6 (0.02 мкг). Учитывая абсолютно минимальную экспрессию Claudin 6, как объясняется выше, комбинированные CARs Cl6 продемонстрировали наилучшую IFNγ-секрецию по сравнению с классическим scCAR Cl6 для всех доз, тенденцию, которая была даже более четко выраженной при самой низкой дозе электропорированных Cl6. И в заключение, для очень маленьких количеств антигена комбинированные CARs были еще лучше, чем классический scCAR Cl6 в отношении IFNγ-секреции. Общие количества секретированного IFNγ опускались ниже 1.000 пг/мл по всему интервалу титрования вследствие очень низкой экспрессии антигена, а также CARs.Figure 3A/B shows the expression of Claudin 6 on APCs and various CARs on human T cells, respectively, prior to co-cultivation. A) Immature dendritic cells (iDCs) were electroporated with increasing amounts of the related full-length Claudin 6 antigen. In this case, only a dose-dependent partial shift in Cl6 expression could be observed by flow cytometry, indicating that this donor's iDCs are undeniably less permissive in terms of cell uptake. RNA, protein translation and export to the cell surface. A high level of CD86 expression indicates efficient differentiation of monocytes into successfully antigen-presenting iDCs. B) Pre-activated CD8+ T cells were electroporated with various RNAs encoding CARs and analyzed for CAR expression by flow cytometry. All CARs, with the exception of monovalent and classic scCAR, were only partially recovered by anti-idiotypic staining, again indicating that this donor's cells are less permissive for RNA uptake and processing. However, poorly antigen-presenting iDCs may represent the state of minimally antigen-positive tumor APCs, as it may mimic the situation of early-stage tumor escape or minimal tumor antigen presentation. Figure 3C shows the efficiency of CAR Cl6-reprogrammed human T cells in recognizing Claudin 6 expressing iDCs after APC/T cell co-culturing in IFNγ-ELISA. CAR-electroporated T cells were co-cultured overnight with Cl6-electroporated APCs, as explained in Figures 3A/B, at an E:T ratio of 10:1. Throughout the Cl6 titration spectrum, all CARs showed optimal results at lower doses of Cl6 (0.02 µg). Given the absolute minimal expression of Claudin 6 as explained above, combined Cl6 CARs showed the best IFNγ secretion compared to classic scCAR Cl6 at all doses, a trend that was even more pronounced at the lowest dose of electroporated Cl6. Finally, for very small amounts of antigen, the combined CARs were even better than the classic scCAR Cl6 in terms of IFNγ secretion. The total amounts of secreted IFNγ fell below 1,000 pg/ml throughout the titration interval due to very low expression of the antigen as well as CARs.

На Фигуре 4 показана эффективность TCR gp100-CAR Cl6 перепрограммированных человеческих Т-клеток в распознавании экспрессирующих Claudin 6 клеток iDCs или нагруженных gp100 пептидом iDCs после постановки совместного культивирования HLA-A2.1+ АРС/Т-клеток в IFNγ-ELISA. CAR-электропорированные Т-клетки совместно культивировали в течение ночи с Cl6-электропорированными APCs или с нагруженными пептидом gp100(280-288) iDCs при соотношении Е:Т, равном 5:1. Главной целью этого эксперимента было проверить, действительно ли, во-первых (А) двухвалентные комбинированные TCR-CARs более эффективно секретируют IFNγ, чем двухвалентные некомбинированные TCR-CARs, и во-вторых (В), в какой степени они все еще распознают gp100 пептид применяемой в данном изобретении структуры TCR gp100. Остаточное связывание с антигеном пытались исключить посредством использования ‘молчащей’ мутации S109Q в CDR3 структуры TCRα gp100. TCR Cl6 и TCR gp100 служили в качестве положительного контроля для когнатного распознавания антигена. А) Комбинированные TCR-CAR, независимо от того, сделали их молчащими в CDR3α или нет, оказались более функциональными, чем некомбинированные CARs, особенно при самой низкой дозе антигена. В) Не-молчащий некомбинированный TCR-CAR Cl6 все еще распознавал gp100 при 10-6 М пептида. Введение мутации S109Q полностью аннулировало секрецию. Для комбинированного TCR-CARs Cl6 совсем не наблюдалось никакой секреции, вне зависимости от того, был ли осуществлен функциональный сайленсинг или нет. Весьма вероятно, что межцепное связывание последовательно соединенных VH-VH- и VL-VL-доменов на любой цепи создает пространственные затруднения для связывания gp100 пептида, презентируемого в виде ограниченного HLA-A2.1 на APCs.Figure 4 shows the efficiency of the gp100-CAR Cl6 TCR of reprogrammed human T cells in recognizing Claudin 6 expressing iDCs or gp100 peptide loaded iDCs after co-culture of HLA-A2.1 + APC/T cells in IFNγ-ELISA. CAR-electroporated T cells were co-cultured overnight with Cl6-electroporated APCs or peptide-loaded gp100(280-288) iDCs at an E:T ratio of 5:1. The main purpose of this experiment was to test whether, firstly (A) bivalent combined TCR-CARs secrete IFNγ more efficiently than bivalent non-combined TCR-CARs, and secondly (B), to what extent they still recognize the gp100 peptide. used in this invention structure TCR gp100. Residual antigen binding was attempted to be eliminated by using a 'silent' mutation S109Q in CDR3 of the TCRα gp100 structure. TCR Cl6 and TCR gp100 served as positive controls for cognate antigen recognition. A) Combined TCR-CARs, whether or not silenced in CDR3α, appeared to be more functional than non-combined CARs, especially at the lowest dose of antigen. B) The non-silent uncombined TCR-CAR Cl6 still recognized gp100 at 10 -6 M of the peptide. The introduction of the S109Q mutation completely abolished secretion. For combined TCR-CARs Cl6, no secretion was observed at all, whether functional silencing was performed or not. It is very likely that the interchain binding of the serially connected VH-VH and VL-VL domains on either chain creates steric hindrances for the binding of the gp100 peptide, presented as restricted HLA-A2.1 on APCs.

На Фигуре 5 показана способность к пролиферации различных CARs Cl6 в результате столкновения с Cl6-экспрессирующими iDCs после постановки совместного культивирования АРС/Т-клеток. CAR-электропорированные Т-клетки совместно культивировали в течение 5 дней с Cl6-электропорированными и - титрованными APCs при соотношении Е:Т, равном 10:1. Априори Т-клетки окрашивали карбоксифлуоресцеина сукцинимидиловым эфиром (CFSE), чтобы количественно определить титр CFSE при делении клеток и, следовательно, число полученных в результате дочерних популяций, указанных справа от каждого графика плотности распределения, полученного в анализе методом проточной цитометрии. А) В случае одновалентно связанных с антигеном CARs наблюдалась наиболее слабая пролиферация, тогда как комбинированные TCR-CARs и классические CARs показывали схожие паттерны пролиферации. В) Гистограмма частоты встречаемости популяций Т- клеток показана в А). Т-клетки с высокой частотой встречаемости, ‘снабженные’ одновалентным CAR, не пролиферировали (40-60%), тогда как частота встречаемости не-пролиферирующих Т-клеток, несущих комбинированные TCR-CARs и классический CAR, была примерно в интервале 10-20%. Пролиферация Т-клеток, несущих классический CAR Cl6, была наивысшей в высокой дозе (0.2 мкг Cl6) антигена (90% по сравнению с 80% для комбинированных TCR-CARs), тогда как в самой низкой дозе (0.002 мкг) комбинированные TCR-CARs были по меньшей мере так же эффективны, как и классический CAR (почти 80%). И в заключение: комбинированные TCR-CARs опять же превзошли классический CAR по своей функциональной эффективности, в данном случае в том, что касается Т-клеточной пролиферации, в интервале от высоких до очень низких доз антигена. Наблюдается тенденция в сторону еще более высокой эффективности, чем в случае классического CAR.Figure 5 shows the proliferative ability of various Cl6 CARs upon encounter with Cl6 expressing iDCs following APC/T cell co-culture. CAR-electroporated T cells were co-cultured for 5 days with Cl6-electroporated and - titrated APCs at an E:T ratio of 10:1. A priori, T cells were stained with carboxyfluorescein succinimidyl ether (CFSE) to quantify the CFSE titer at cell division and hence the number of resulting daughter populations indicated to the right of each distribution density plot obtained in the flow cytometry analysis. A) Monovalent antigen-bound CARs showed the weakest proliferation, while combined TCR-CARs and classical CARs showed similar proliferation patterns. B) A histogram of the frequency of T cell populations is shown in A). High frequency T cells 'equipped' with a monovalent CAR did not proliferate (40-60%), while the frequency of non-proliferating T cells carrying combined TCR-CARs and classic CAR was approximately in the range of 10-20 %. Proliferation of T cells bearing the classic CAR Cl6 was highest at the high dose (0.2 µg Cl6) of antigen (90% compared to 80% for combined TCR-CARs), while at the lowest dose (0.002 µg) combined TCR-CARs were at least as effective as the classic CAR (nearly 80%). In conclusion, combined TCR-CARs again outperformed classical CARs in their functional efficiency, in this case in terms of T-cell proliferation, in the range of high to very low doses of antigen. There is a trend towards even higher efficiency than in the case of classical CAR.

На Фигуре 6 показана позитивная регуляция биомаркера костимуляции CD27 на комбинированный TCR-CAR Cl6-электропорированных дочерних Т-клеток после постановки совместного культивирования АРС/Т-клеток. CAR-электропорированные Т- клетки совместно культивировали в течение 6 дней с Cl6-электропорированными iDCs при соотношении Е:Т, равном 3:1. Априори Т-клетки окрашивали с помощью CPD-450, чтобы количественно определить титр этого флуорофора при делении клеток и, следовательно, число и частоту встречаемости полученных в результате популяций дочерних клеток, указанные слева от гистограмм, полученных в анализе методом проточной цитометрии. Т-клетки окрашивали CD8-специфическим антителом, чтобы проиллюстрировать на примере умеренную и равную позитивную регуляцию этого корецептора-маркера для комбинированных и классических CARs. Одновременно их окрашивали антителом, специфическим к костимулятору CD27 для оценки его регуляции в популяциях родительских /дочерних клеток G0-G6 для всех CARs. Хотя оба маркера позитивно регулировались, приблизительно в 2 раза, и помимо этого средняя экспрессия CD8 была одинаковой для всех CARs, средняя экспрессия CD27 была намного выше для комбинированных CARs, и в частности для интеркомбинированного TCR-CAR Cl6, чем для классического CAR. CD27, биомаркер длительной устойчивости Т- клеток in vivo, достигал значительно более высокого плато для Т- клеток с затухающей пролиферацией (G2-G4) до того, как уровни экспрессии падали до базового уровня в G6.Figure 6 shows the upregulation of the CD27 costimulation biomarker on combined TCR-CAR Cl6 electroporated daughter T cells after APC/T cell co-culturing. CAR-electroporated T cells were co-cultured for 6 days with Cl6-electroporated iDCs at an E:T ratio of 3:1. A priori, T cells were stained with CPD-450 to quantify the titer of this fluorophore during cell division and hence the number and frequency of the resulting daughter cell populations indicated to the left of the histograms obtained in the flow cytometry analysis. T cells were stained with CD8-specific antibody to illustrate the moderate and equal upregulation of this co-receptor marker for combined and classic CARs. Simultaneously, they were stained with an antibody specific for the CD27 co-stimulator to assess its regulation in G0-G6 parent/daughter cell populations for all CARs. Although both markers were upregulated, approximately 2-fold, and beyond that, mean CD8 expression was the same for all CARs, mean CD27 expression was much higher for combined CARs, and in particular intercombined TCR-CAR Cl6, than for classical CAR. CD27, a biomarker of long-term T cell resistance in vivo, reached a significantly higher plateau for fading T cells (G2-G4) before expression levels dropped to baseline in G6.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Технические приемы и методы, применяемые в настоящем изобретении, описаны в данной заявке или осуществляются хорошо известными способами, описанными, например, в лабораторном практикуме Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. Все методы, включающие применение наборов и реагентов, осуществляются согласно информации, представленной изготовителями, если конкретно не указано иное.The techniques and methods used in the present invention are described in this application or carried out by well-known methods described, for example, in the laboratory practice Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press , Cold Spring Harbor, NY All methods, including the use of kits and reagents, are performed according to the information provided by the manufacturers, unless specifically stated otherwise.

Пример 1: Анализ экспрессии Claudin 6 в iDCs и антигенных рецепторов в Т-клетках методом проточной цитометрии.Example 1 Analysis of Claudin 6 Expression in iDCs and Antigen Receptors in T Cells by Flow Cytometry.

РНК для различных конструкций были получены с использованием in vitro транскрипции (ivt-RNA) открытых рамок считывания (ORF), клонированных в РНК-вектор pST1, несущий Т7 промотор на своей 5'-лидирующей последовательности и оптимизированный полиА-‘хвост’ на своем 3'-конце. Экспрессию Claudin 6 в человеческих незрелых дендритных клетках анализировали по прошествии одного дня после электропорации РНК (2-0.002 мкг, 300 В, 12 мс, 1 импульс) в обработанные с помощью GM-CSF/IL-4 CD14+моноциты лейкоцитарной пленки, применяя антитело, специфическое к Claudin 6, меченное флуорофором Dylight-650. Экспрессию различных конструкций антигенных рецепторов в аутологичных человеческих Т-клетках анализировали через день после электропорации РНК (всего 10-30 мкг для обеих цепей, 495 В, 9 мс, 1 импульс) в CD8+ Т-клетки, преактивированные OKT3 (мышиным моноклональным антителом к CD3ε), с использованием Cl6 scFv специфического к идиотипу антитела, меченного флуорофором Dylight-649. Подробное описание получения человеческих iDCs и Т-клеток дано в Примере 2. CAR-конструкции, экспрессию которых проверяли, представляли собой (i) мышиный Т-клеточный рецептор TCR Cl6; (ii) человеческий TCR gp100; (iii) одновалентный некомбинированный CAR Cl6; (iv) классический scCAR) (двухвалентный); (v) интер- комбинированный CAR Cl6, слитый с человеческими TCR Сα/β-доменами (двухвалентный); (vi) некомбинированный CAR Cl6, слитый с полноразмерным TCR gp 100(280-288) (двухвалентный); (vii) соответствующий некомбинированный CAR Cl6, также ‘молчащий’ в CDR3 TCRα gp100 для исключения распознавания пептида (двухвалентный); (viii) интер- комбинированный CAR Cl6, слитый с полноразмерным TCR gp 100(280-288) (двухвалентный) и (ix) соответствующий комбинированный CAR Cl6, также 'молчащий' в CDR3 TCRα gp100 для исключения распознавания пептида (двухвалентный). Различные конструкции антигенных рецепторов схематически показаны на Фигурах 1A-I. Окрашивание клеток согласно обычной практике осуществляли для 0.2×106 клеток в буфере для проточной цитометрии в течение 20 мин при 4°С, отмывали и фиксировали с помощью 1% параформальдегид-содержащего буфера для проточной цитометрии. Результаты, приведенные на Фигуре 2А, показывают титрованную экспрессию Claudin 6. В данном случае iDCs этого донора были в высокой степени пермиссивными в отношении захвата Cl6 RNA и демонстрировали сдвиг массива данных по экспрессии Claudin 6 с увеличивающимися количествами электропорированной РНК. Экспрессия CD86 показала успешную дифференцировку моноцитов в активные антигенпрезентирующие iDCs. На Фиг. 2В показана экспрессия различных CARs, применяемых в данном эксперименте, в человеческих CD8-позитивных Т-клетках. Классический scCAR Cl6 продемонстрировал наивысшую экспрессию, возможно, благодаря его эндогенной CD3- независимой экспрессии на поверхности Т-клеток. Комбинированные CARs показали несколько более высокую экспрессию, чем одновалентный CAR, причем последний служил в качестве ‘слабого контроля’ вследствие того, что он связывает антиген только как одновалентное соединение.RNAs for various constructs were generated using in vitro transcription (ivt-RNA) open reading frames (ORFs) cloned into the pST1 RNA vector carrying the T7 promoter at its 5' leader sequence and an optimized polyA 'tail' at its 3 '-end. Claudin 6 expression in human immature dendritic cells was analyzed one day after electroporation of RNA (2-0.002 μg, 300 V, 12 ms, 1 pulse) into GM-CSF/IL-4-treated CD14+ buffy coat monocytes using antibody , specific for Claudin 6, labeled with Dylight-650 fluorophore. Expression of various antigen receptor constructs in autologous human T cells was analyzed one day after RNA electroporation (total 10-30 μg for both strands, 495 V, 9 ms, 1 pulse) in CD8+ T cells preactivated with OKT3 (mouse monoclonal antibody to CD3ε ), using a Cl6 scFv idiotype-specific antibody labeled with the Dylight-649 fluorophore. A detailed description of the production of human iDCs and T cells is given in Example 2. The CAR constructs tested for expression were (i) mouse T-cell receptor TCR Cl6; (ii) human TCR gp100; (iii) monovalent uncombined CAR Cl6; (iv) classic scCAR) (bivalent); (v) inter-combined CAR Cl6 fused to human TCR Cα/β domains (bivalent); (vi) uncombined CAR Cl6 fused to full length TCR gp 100(280-288) (bivalent); (vii) the corresponding uncombined CAR Cl6, also 'silent' in CDR3 of TCRα gp100 to avoid peptide recognition (bivalent); (viii) intercombined CAR Cl6 fused to full length TCR gp 100(280-288) (bivalent) and (ix) corresponding combined CAR Cl6 also 'silent' in CDR3 TCRα gp100 to avoid peptide recognition (bivalent). Various antigen receptor constructs are shown schematically in Figures 1A-I. Staining of cells according to the usual practice was carried out for 0.2×10 6 cells in flow cytometry buffer for 20 min at 4°C, washed and fixed with 1% paraformaldehyde-containing flow cytometry buffer. The results shown in Figure 2A show titrated Claudin 6 expression. In this case, this donor's iDCs were highly permissive for Cl6 RNA uptake and showed a shift in the Claudin 6 expression dataset with increasing amounts of electroporated RNA. Expression of CD86 showed successful differentiation of monocytes into active antigen-presenting iDCs. On FIG. 2B shows the expression of various CARs used in this experiment in human CD8 positive T cells. The classic scCAR Cl6 showed the highest expression, possibly due to its endogenous CD3-independent expression on the surface of T cells. The combined CARs showed somewhat higher expression than the monovalent CAR, with the latter serving as a 'weak control' due to the fact that it only binds antigen as a monovalent compound.

Результаты на Фигуре 3А показывают титрованную экспрессию Claudin 6 в независимом эксперименте. В данном случае, iDCs от этого донора были слабо пермиссивными в отношении захвата Cl6 RNA и продемонстрировали только частичный сдвиг экспрессии Claudin 6 с увеличивающимися количествами электропорированной RNA. Но экспрессия CD86 показала успешную дифференцировку моноцитов в активные презентирующие антиген iDCs. На Фиг. 3В показана экспрессия различных CARs, используемых в данном эксперименте, в выбранных CD8-позитивных человеческих Т-клетках. Так как человеческие Т-клетки были взяты у того же донора, что и дифференцированные моноциты при аутологичных параметрах, Т-клетки также становились слабо пермиссивными в отношении электропорированной РНК, и в результате наблюдалась лишь более слабая экспрессия для CARs, чем в эксперименте, показанном на Фигуре 2В. Однако, классический scCAR Cl6 снова демонстрировал наивысший уровень экспрессии по той же самой причине, указанной ранее. В соответствии с предыдущими наблюдениями комбинированные CARs показали несколько лучшую экспрессию, чем одновалентный CAR. Так как порядок экспрессии CAR сохраняется по сравнению с экспериментом, представленным на Фигуре 2А/В, этот эксперимент пригоден для изучения активности различных CARs в случае экспрессии лишь весьма малых количеств Cl6 на антигенпрезентирующих клетках (APCs).The results in Figure 3A show titrated expression of Claudin 6 in an independent experiment. In this case, iDCs from this donor were weakly permissive for Cl6 RNA uptake and showed only a partial shift in Claudin 6 expression with increasing amounts of electroporated RNA. But CD86 expression showed successful differentiation of monocytes into active antigen-presenting iDCs. On FIG. 3B shows the expression of various CARs used in this experiment in selected CD8-positive human T cells. Since human T cells were taken from the same donor as differentiated monocytes under autologous parameters, T cells also became weakly permissive for electroporated RNA, and as a result, only weaker expression for CARs was observed than in the experiment shown in Figure 1. Figure 2B. However, the classic scCAR Cl6 again showed the highest level of expression for the same reason mentioned earlier. Consistent with previous observations, the combined CARs showed slightly better expression than the monovalent CAR. Since the order of expression of CARs is preserved compared to the experiment presented in Figure 2A/B, this experiment is suitable for studying the activity of various CARs when only very small amounts of Cl6 are expressed on antigen presenting cells (APCs).

Пример 2: Анализ секреции IFN-γ титрованием антигеномExample 2 IFN-γ Secretion Assay by Antigen Titration

В день 1 эксперимента свежие мононуклеарные клетки периферической крови ("PBMCs") выделяли из лейкоцитарной пленки здорового донора. Из

Figure 00000003
PBMCs клетки CD14+ выделяли, используя метод магнитной сортировки клеток, MACS. Затем поток MACS и остаточные PBMCs сортировали методом MACS, выделяя CD8+ Т-клетки. Клетки CD14+ дифференцировали в незрелые дендритные клетки ("iDCs") посредством введения IL-4 & GM-CSF (1000 ед/мл) на 1, 3, 6 день. CD8+ Т-клетки переносили в 6-луночные планшеты, покрытые антителом OKT3. На 3 день Т-клетки переносили в новые 6- луночные планшеты. На 7 день iDCs подвергали электропорации нерелевантной и Cl6 ivt-РНК в зависимости от дозы в интервале 2-0.002 мкг РНК. Активированные антителом OKT3 Т-клетки электропорировали в один день с контрольными или с конструкциями антигенного рецептора, представленными на отдельных фигурах или описанными в Примере 1. Для обеспечения контроля качества экспрессию Cl6 на клетках iDCs и поверхностную экспрессию антигенного рецептора на Т-клетках анализировали с использованием специфических меченных флуоресцентной меткой антител, описанных ранее, на 8 день. Затем электропорированные Т-клетки и антиген-электропорированные iDCs совместно культивировали в 96-луночном планшете в течение 20 ч при соотношении Е:Т, равном от 3:1 до 10:1, в двойных повторах. Согласно обычной практике 2.5×104 iDCs засевали и совместно культивировали с 7.5×104 - 2.5×105 CAR-электропорированных Т- клеток в объеме 200 мкл среды для Т-клеток. На 9 день отбирали различные количества культуральных супернатантов (10-50 мкл) и анализировали количество секретированного IFNγ методом "сэндвич" - ELISA, используя набор теста IFN-γ Ready Set Go! от кампании eBioscience (#88-7316-88). Оптическую плотность детектировали на ридере Tecan Sunrise ELISA.On day 1 of the experiment, fresh peripheral blood mononuclear cells ("PBMCs") were isolated from the buffy coat of a healthy donor. From
Figure 00000003
PBMCs of CD14+ cells were isolated using the magnetic cell sorting method, MACS. The MACS stream and residual PBMCs were then sorted by the MACS method to isolate CD8+ T cells. CD14+ cells were differentiated into immature dendritic cells ("iDCs") by administration of IL-4 & GM-CSF (1000 U/ml) on days 1, 3, 6. CD8+ T cells were transferred to 6-well plates coated with OKT3 antibody. On day 3, T cells were transferred to new 6-well plates. On day 7, iDCs were subjected to electroporation of irrelevant and Cl6 ivt-RNA in a dose-dependent manner in the range of 2-0.002 μg of RNA. OKT3 antibody-activated T cells were electroporated on the same day as the control or antigen receptor constructs shown in the individual figures or described in Example 1. For quality control, Cl6 expression on iDCs and antigen receptor surface expression on T cells were analyzed using specific fluorescently labeled antibodies described previously on day 8. The electroporated T cells and antigen-electroporated iDCs were then co-cultured in a 96-well plate for 20 hours at an E:T ratio of 3:1 to 10:1 in duplicate. As per usual practice, 2.5×10 4 iDCs were seeded and co-cultured with 7.5×10 4 - 2.5×10 5 CAR electroporated T cells in a volume of 200 μl of T cell medium. On day 9, various amounts of culture supernatants (10-50 µl) were taken and the amount of secreted IFNγ was analyzed by sandwich ELISA using the IFN-γ Ready Set Go! from the eBioscience Campaign (#88-7316-88). Optical density was detected on a Tecan Sunrise ELISA reader.

На Фигуре 2С показаны количества секретированного IFNγ для iDCs и Т-клеток одного и того же донора, которые были в высокой степени пермиссивны в отношении РНК-электропорации и, следовательно, обусловливали массивную дозозависимую экспрессию Cl6 в iDCs и высокоуровневую экспрессию CARs в Т- клетках (Фигура 2А/В). Все CAR Т-клетки показывали максимальную IFNγ-секрецию при 0.02 мкг электропорированной Cl6 РНК, вплоть до 30.000 пг/мл IFNγ для классического scCAR и 20.000 пг/мл для комбинированных CARs, слитых либо с TCR Сα/β, либо с полноразмерным TCR gp100. По оценкам, модифицированные одновалентным CAR Т-клетки оказались наиболее "слабыми" эффекторными клетками. Весьма любопытен тот факт, что при высоком уровне Cl6-электропорации комбинированные CARs показали реактивность, составляющую приблизительно лишь 50% реактивности классического scCAR Cl6, которая повышалась до 70% при оптимальной дозе 0.02 мкг электропорированного Cl6. Важно то, что при самой низкой дозе Cl6, проверенной в данном примере, 0.002 мкг РНК, комбинированные CARs были так же эффективны, как и классический scCAR Cl6, или, в случае с комбинированным с CAR, слитым с TCR Сα/β, даже более эффективны. При этом очень низком уровне присутствующего в массе Cl6 комбинированные CARs все еще были способны секретировать высокие количества IFNγ в пределах 10.000 пг/мл.Figure 2C shows the amounts of secreted IFNγ for iDCs and T cells from the same donor, which were highly permissive for RNA electroporation and therefore caused massive dose-dependent expression of Cl6 in iDCs and high-level expression of CARs in T cells ( Figure 2A/B). All CAR T cells showed maximum IFNγ secretion at 0.02 µg of electroporated Cl6 RNA, up to 30,000 pg/mL IFNγ for classic scCAR and 20,000 pg/mL for combined CARs fused to either Cα/β TCR or gp100 full-length TCR. According to estimates, T-cells modified with monovalent CAR turned out to be the most "weak" effector cells. Interestingly, at a high level of Cl6 electroporation, the combined CARs showed a reactivity only approximately 50% of that of the classical scCAR Cl6, which increased to 70% at the optimal dose of 0.02 µg of electroporated Cl6. Importantly, at the lowest dose of Cl6 tested in this example, 0.002 μg RNA, the combined CARs were as effective as the classic scCAR Cl6, or, in the case of combined with CAR fused to TCR Cα/β, even more effective. With this very low level of Cl6 present in the mass, the combined CARs were still able to secrete high amounts of IFNγ in the range of 10,000 pg/ml.

На Фигуре 3С приводятся количества секретированного IFNγ для iDCs и Т-клеток одного и того же донора, которые были слабо пермиссивными в отношении РНК-электропорации и, следовательно, привели лишь к частичной дозозависимой экспрессии Cl6 в iDCs, а также к пониженной экспрессии CARs в Т-клетках (Фигура 3А/В). Это может создавать ситуацию, когда на iDCs находится даже меньше Cl6, чем при низкоуровневой экспрессии Cl6 в высокой степени пермиссивных титруемых антигеном iDCs (Фигура 3А/В в сравнении с 2А/В). В данном случае для всех титруемых очень малых количеств Cl6 комбинированные CARs оказались более эффективными в отношении секреции IFNγ, чем классический scCAR. Эта тенденция становится даже более явной для уменьшенных количеств Cl6 на поверхности клеток iDCs. Количество секретированного IFNγ было низким (<1000 пг/мл), но во-первых, его можно повысить за счет лучшей экспрессии CAR, и во-вторых, это может дать хорошие варианты выхода для пациентов клиник, имеющих опухоль (на ранней стадии) с очень низким уровнем экспрессии антигена, или для блокирования минимальной резидуальной болезни.Figure 3C shows the amounts of secreted IFNγ for iDCs and T cells from the same donor, which were weakly permissive to RNA electroporation and therefore resulted in only a partial dose-dependent expression of Cl6 in iDCs, as well as reduced expression of CARs in T -cells (Figure 3A/B). This may create a situation where even less Cl6 is present on iDCs than with low-level Cl6 expression of highly permissive antigen-titratable iDCs (Figure 3A/B versus 2A/B). In this case, for all very small amounts of Cl6 titrated, the combined CARs proved to be more effective in IFNγ secretion than the classic scCAR. This trend becomes even more pronounced for reduced amounts of Cl6 on the surface of iDCs. The amount of IFNγ secreted was low (<1000 pg/mL), but first, it could be increased by better expression of CAR, and second, this could provide good outcome options for clinic patients with (early stage) tumors with very low levels of antigen expression, or to block minimal residual disease.

На Фигуре 4А сравнивается эффективность IFNγ-секреции для (двухвалентных) некомбинированных и комбинированных TCR-CARs в отношении CAR-специфического антигена Cl6. Все комбинированные CARs были более эффективны при распознавании антигена в большом диапазоне титруемого антигена. Для повышенных доз антигена эффекторные функции двухвалентных CARs были почти равными, за исключением ‘молчащего’ некомбинированного TCR-CAR. Известно, что точечная мутация S109Q в CDR3α немного нарушает связывание gp100(280-288)-антигена (Knies et al., Oncotarget 2016). Межцепное связывание V-доменов и связывание самого антигена ‘молчащим’ комбинированным TCR-CAR, по-видимому, возмещает потерю функции, вызванную этой мутацией. Важно отметить, что при низком уровне экспрессии Cl6 (0.02 мкг) комбинированные TCR-CARs, либо функционально молчащие, либо нет, превосходили некомбинированные TCR-CARs в отношении секреции цитокинов.Figure 4A compares the efficiency of IFNγ secretion for (bivalent) uncombined and combined TCR-CARs against the CAR-specific Cl6 antigen. All combined CARs were more effective in recognizing antigen over a wide range of titratable antigen. For higher doses of antigen, the effector functions of the bivalent CARs were almost equal, except for the 'silent' uncombined TCR-CAR. The S109Q point mutation in CDR3α is known to slightly impair binding of the gp100(280-288) antigen (Knies et al., Oncotarget 2016). Cross-chain binding of V domains and binding of the antigen itself by the 'silent' combined TCR-CAR appears to compensate for the loss of function caused by this mutation. It is important to note that at a low level of Cl6 expression (0.02 μg), combined TCR-CARs, either functionally silent or not, were superior to non-combined TCR-CARs in terms of cytokine secretion.

На Фигуре 4В иллюстрируется распознавание остаточных количеств gp100(280-288) антигена в титруемой пептидом секреции IFNγ. В данном случае TCRαβ gp100 служил в качестве положительного контроля, тогда как TCRαβ Cl6 служил в качестве контроля специфичности для оценки фоновой секреции цитокина. Некомбинированный TCR-CAR по-прежнему способен распознавать А2-1-эволюционно стабильный антиген при высокой пептидной нагрузке. Введение молчащей мутации S109Q отменяло распознавание совсем. Важно отметить, представлялось, что межцепное комбинированное расположение V-доменов, соединенных в виде тандемных повторов (VH-VH-, VL-VL-), полностью предупреждает распознавание родственного антигена молекулой TCR gp100. Следовательно, введение молчащей мутации может служить в качестве защитной меры для гарантии функциональной иммунологической толерантности молекулы TCR в этих CARs и для того, чтобы сосредоточиться на использовании ее скелета в качестве каркаса, стабилизирующего спаривание доменов и в качестве полноразмерной адаптерной молекулы для передачи сигнала Т-клетке в физиологических условиях.Figure 4B illustrates the recognition of residual gp100(280-288) antigen in peptide-titrated IFNγ secretion. In this case, TCRαβ gp100 served as a positive control, while TCRαβ Cl6 served as a specificity control to assess background cytokine secretion. The uncombined TCR-CAR is still capable of recognizing the evolutionarily stable A2-1 antigen at a high peptide load. The introduction of the silent mutation S109Q abolished recognition altogether. Importantly, it appears that the interchain combined arrangement of V domains connected as tandem repeats (VH-VH-, VL-VL-) completely prevents recognition of the cognate antigen by the TCR gp100 molecule. Therefore, the introduction of a silent mutation may serve as a protective measure to ensure functional immunological tolerance of the TCR molecule in these CARs and to focus on using its backbone as a scaffold to stabilize domain pairing and as a full-length adapter molecule for T cell signaling. in physiological conditions.

Пример 3: Анализ титруемой антигеном пролиферации в сочетании с биомаркерным фенотипированиемExample 3 Antigen-Titrated Proliferation Assay Combined with Biomarker Phenotyping

В первый день эксперимента свежие PBMCs выделяли из лейкоцитарной пленки здорового донора. Из

Figure 00000003
of PBMCs выделяли клетки CD14+, используя метод магнитной сортировки клеток MACS, и остаточные PBMCs вымораживали. Клетки CD14+ дифференцировали в iDCs посредством введения IL-4 & GM-CSF (1000 ед/мл) в 1, 3, 6 день. На 7 день iDCs электропорировали с нерелевантной и Cl6 IVT-РНК в зависимости от дозы в интервале 2-0.002 мкг РНК. Замороженные PBMCs подвергали оттаиванию в тот же день и проводили сортировку клеток методом MACS, отбирая CD8+ клетки. Затем без какой- либо предварительной активации (OKT3), наивные Т-клетки, приблизительно 7×106 клеток, электропорировали с использованием классических, одновалентных и интеркомбинированных TCR-CARs, указанных на Фигуре 1.On the first day of the experiment, fresh PBMCs were isolated from the buffy coat of a healthy donor. From
Figure 00000003
of PBMCs, CD14+ cells were isolated using the MACS magnetic cell sorting method, and residual PBMCs were frozen. CD14+ cells were differentiated into iDCs by administration of IL-4 & GM-CSF (1000 U/ml) on days 1, 3, 6. On day 7, iDCs were electroporated with irrelevant and Cl6 IVT-RNA in a dose-dependent manner in the range of 2-0.002 μg RNA. Frozen PBMCs were thawed the same day and cell sorted by MACS to select CD8+ cells. Then, without any prior activation (OKT3), naive T cells, approximately 7×10 6 cells, were electroporated using the classic, monovalent and intercombined TCR-CARs indicated in Figure 1.

Для обеспечения контроля качества модифицированные с помощью CAR Т-клетки анализировали методом проточной цитометрии с окрашиванием на 8 день. Затем Т-клетки метили внутриклеточно флуоресцентным маркером пролиферации CFSE (0.8 мкМ) или CPD-450 (10 мкМ). Далее электропорированные Т-клетки и iDCs совместно культивировали в 96-луночном планшете в течение 5 дней при соотношении Е:Т 10:1 (или 3:1 для биомаркерного фенотипирования) в двойном повторе. Согласно обычной практике, 2.5×104 iDCs совместно культивировали в 2.5×105 CAR-электропорированных Т-клеток в объеме 200 мкл среды для Т-клеток в 96-луночном планшете. На 5 день культивированные клетки окрашивали в 96- луночных планшетах с помощью CD4 или CD8 антител, меченных посредством АРС-Су7. Пролиферацию Т- клеток детектировали методом проточной цитометрии по сдвигу влево сигнала флуорофора вследствие разведения в пролиферирующих дочерних клетках. Частоту встречаемости непролиферирующей родительской популяции G0 и дочерних популяций G1-G7 анализировали, используя программу для пролиферации в пакете прикладных программ для проточной цитометрии FlowJo v7.6.5. Частоту встречаемости для всех дочерних Т-клеток рассчитывали, исходя из суммы всех пролиферирующих популяций G1-G7. Фоновую пролиферацию Т-клеток анализировали для клеток, культивированных с iDCs, электропорированными с нерелевантными полноразмерными gp100 или Т-клетками, засеянными без APCs. Пролиферирующие клетки окрашивали на CD8, чтобы однозначно идентифицировать их как Т-клетки. Или же пролиферирующие Т- клетки окрашивали биомаркерами, такими как CD27, CD28, PD-1, CD95, CD45RA и CCR7, чтобы количественно определить статус дифференцировки изначально наивных непролиферирующих Т-клеток в G0 и появляющихся дочерних популяций G1-G7, соответственно, после 5 или 6 дней совместного культивирования с APCs. Антитела и соответствующие контроли изотипа титровали с целью оценить оптимальное отношение сигнал-шум. Количественный анализ проводят на цитофлуориметре системы FACS-Canto II-HTS (BD) в 96- луночном планшете.For quality control, CAR-modified T cells were analyzed by flow cytometry staining on day 8. Then, T cells were labeled intracellularly with the fluorescent proliferation marker CFSE (0.8 μM) or CPD-450 (10 μM). Next, electroporated T cells and iDCs were co-cultured in a 96-well plate for 5 days at an E:T ratio of 10:1 (or 3:1 for biomarker phenotyping) in duplicate. As per usual practice, 2.5×10 4 iDCs were co-cultured in 2.5×10 5 CAR electroporated T cells in a volume of 200 μl of T cell medium in a 96-well plate. On day 5, cultured cells were stained in 96-well plates with CD4 or CD8 antibodies labeled with APC-Cy7. T cell proliferation was detected by flow cytometry by a left shift of the fluorophore signal due to dilution in proliferating daughter cells. The frequency of non-proliferating G0 parent population and G1-G7 daughter populations was analyzed using the proliferation program in the FlowJo v7.6.5 flow cytometry software application. The frequency of occurrence for all daughter T cells was calculated from the sum of all proliferating G1-G7 populations. Background T cell proliferation was analyzed for cells cultured with iDCs, electroporated with irrelevant full length gp100 or T cells seeded without APCs. Proliferating cells were stained for CD8 to uniquely identify them as T cells. Alternatively, proliferating T cells were stained with biomarkers such as CD27, CD28, PD-1, CD95, CD45RA, and CCR7 to quantify the differentiation status of initially naive non-proliferating T cells in G0 and emerging G1-G7 daughter populations, respectively, after 5 or 6 days of co-culture with APCs. Antibodies and corresponding isotype controls were titrated to evaluate the optimal signal-to-noise ratio. Quantitative analysis is carried out on a FACS-Canto II-HTS (BD) cytofluorimeter in a 96-well plate.

На Фигуре 5А изображены графики плотности распределения пролиферирующих Т-клеток, модифицированных одновалентным CAR Cl6 в качестве ‘слабого контроля’, комбинированных TCR-CARs, содержащих и не содержащих молчащую мутацию S109Q в TCR CDR3α, и классического scCAR Cl6 в качестве эталонного CAR. Почти никакой неспецифической пролиферации нельзя наблюдать в отношении iDCs, нагруженных нерелевантным антигеном gp100. Пролиферация по отношению к APCs, нагруженным родственным антигеном, привела к шести различным дочерним популяциям, частоту встречаемости которых можно легко различить (перечислена справа от каждого графика). Все CARs, за исключением одновалентного CAR Cl6, показали высокие скорости пролиферации даже при низких плотностях антигенов. Максимальная частота встречаемости почти во всех случаях наблюдалась в G3.Figure 5A depicts density plots of proliferating T cells modified with monovalent CAR Cl6 as a 'weak control', combined TCR-CARs with and without the silent mutation S109Q in TCR CDR3α, and classic scCAR Cl6 as a reference CAR. Almost no non-specific proliferation can be observed for iDCs loaded with the irrelevant gp100 antigen. Proliferation towards APCs loaded with a related antigen resulted in six different daughter populations, the frequency of which can be easily distinguished (listed to the right of each graph). All CARs, with the exception of the monovalent CAR Cl6, showed high proliferation rates even at low antigen densities. The maximum frequency of occurrence in almost all cases was observed in G3.

На Фигуре 5В на гистограмме приведены количества родительских Т-клеток G0 и пролиферирующих Т-клеток G1-G7. При высокой антигенной нагрузке высокий столбик для G0 (40%) и более низкий столбик для G1-G7 (60%) по сравнению с другими CARs четко указывает на слабую предрасположенность модифицированных одновалентным CAR Т-клеток к пролиферации. Модифицированные классическим scCAR Т-клетки оказались лучше несколько лучше (90%), чем комбинированные CARs (80%), в соответствии с результатами анализов секреции IFNγ. Таким образом, при снижении количества антигена Т- клетки, модифицированные комбинированным CAR, становились по меньшей мере такими же эффективными, как и модифицированные классическим scCAR (почти 80%). На основании этой тенденции можно сделать предположение, что даже в случае пониженной антигенной плотности комбинированные CARs могут еще более превосходить классический scCAR в том, что касается активности пролиферации.Figure 5B is a histogram showing the numbers of parental G0 T cells and proliferating G1-G7 T cells. At high antigenic load, a high bar for G0 (40%) and a lower bar for G1-G7 (60%) compared to other CARs clearly indicate a weak propensity for univalent CAR-modified T cells to proliferate. Classical scCAR-modified T cells performed slightly better (90%) than combined CARs (80%), according to IFNγ secretion assays. Thus, when the amount of antigen was reduced, T cells modified with combined CAR became at least as efficient as those modified with classical scCAR (almost 80%). Based on this trend, it can be hypothesized that, even in the case of reduced antigenic density, combined CARs may still be superior to classical scCARs in terms of proliferation activity.

На Фигуре 6 слева показана частота встречаемости пролиферирующих Т-клеток, ‘запряженных’ либо классическим scCAR (вверху), либо комбинированным Cα/β-CAR Cl6 (центр) либо комбинированным TCR-CAR Cl6 silCDR3α (внизу). Справа показана средняя интенсивность минус неспецифическое связывание (т.е. связывание с изотипом) для корецептора CD8 и костимулирующего рецептора CD27 среди всех родительских и дочерних популяций. Т-клетки окрашивали CD8-специфическим антителом для визуализации умеренной и почти равной повышающей регуляции этого корецепторного маркера для комбинированных и классических CARs. Следовательно, CD8-окрашивание может служить в качестве маркера нормализации для того, чтобы подчеркнуть равную регуляцию этой 'инертной' молекулы среди всех CARs, рассмотренных в настоящем изобретении. Помимо этого, их окрашивали антителом, специфическим к костимулирующей молекуле CD27, в другом канале флуоресценции, для оценки их регуляции в родительских/дочерних популяциях G0-G6 для всех CARs. Хотя оба маркера активировались приблизительно в 2 раза и, помимо этого, средняя экспрессия CD8 была почти одинаковой для всех CARs, средняя экспрессия CD27 была значительно выше для комбинированных CARs, и в частности, для комбинированного TCR-CAR Cl6, чем для классического CAR. CD27, биомаркер длительной устойчивости Т- клеток in vivo, достигал значительно более высокого плато для Т-клеток с затухающей пролиферацией (G2-G4) до того, как уровни экспрессии падали до базового уровня в G6. Исходя из этого, можно выдвинуть гипотезу, что модифицированные комбинаторным CAR Т-клетки могут иметь меньше окончательно дифференцированного и истощенного фенотипа (т.е. даунрегуляция костимулирующих молекул) в популяциях с затухающей пролиферацией и, следовательно, могут дольше продолжать существовать in vivo. Размер (прямое светорассеяние) и грануляция (боковое светорассеяние) совместно культивированных комбинированный CAR-электропорированных Т-клеток были даже ниже, чем для классического CAR (данные не показаны). Следовательно, повышенная активация CD27 вызвана не увеличением клеточной поверхности, а повышенным количеством CD27 на большей поверхности.Figure 6 on the left shows the frequency of proliferating T cells ‘pulled’ with either classic scCAR (top), combined Cα/β-CAR Cl6 (center) or combined TCR-CAR Cl6 silCDR3α (bottom). Shown on the right is the mean intensity minus non-specific binding (ie, isotype binding) for the CD8 co-receptor and co-stimulatory CD27 receptor across all parent and daughter populations. T cells were stained with CD8-specific antibody to visualize moderate and nearly equal upregulation of this co-receptor marker for combined and classical CARs. Therefore, CD8 staining can serve as a marker of normalization in order to highlight the equal regulation of this 'inert' molecule among all CARs considered in the present invention. In addition, they were stained with an antibody specific for the co-stimulatory molecule CD27 in another fluorescence channel to assess their regulation in G0-G6 parent/daughter populations for all CARs. Although both markers were activated approximately 2-fold and, in addition, mean CD8 expression was nearly the same for all CARs, mean CD27 expression was significantly higher for combined CARs, and in particular for combined TCR-CAR Cl6, than for classical CAR. CD27, a biomarker of long-term T cell resistance in vivo, reached a significantly higher plateau for fading T cells (G2-G4) before expression levels dropped to baseline in G6. Based on this, it is hypothesized that combinatorial CAR-modified T cells may have less terminally differentiated and depleted phenotype (i.e., downregulation of co-stimulatory molecules) in populations with attenuated proliferation and therefore may survive longer in vivo. The size (forward scatter) and granulation (side scatter) of cocultured combined CAR-electroporated T cells were even lower than for classical CAR (data not shown). Therefore, increased CD27 activation is not caused by an increase in cell surface, but by an increased amount of CD27 on a larger surface.

Claims (40)

1. Опухолевый антигенный рецептор, обеспечивающий иммунный ответ на раковые клетки, экспрессирующие опухолевый антиген, который включает первую пептидную цепь и вторую пептидную цепь, при этом1. A tumor antigen receptor that provides an immune response to cancer cells expressing a tumor antigen, which includes a first peptide chain and a second peptide chain, while первая пептидная цепь содержит первый домен со специфичностью к опухолевому антигену, второй домен со специфичностью к опухолевому антигену, вариабельную область цепи T-клеточного рецептора и домен передачи сигнала от иммунорецептора;the first peptide chain comprises a first domain with specificity for a tumor antigen, a second domain with specificity for a tumor antigen, a T-cell receptor chain variable region, and an immunoreceptor signal transduction domain; вторая пептидная цепь содержит первый домен со специфичностью к опухолевому антигену, второй домен со специфичностью к опухолевому антигену, вариабельную область цепи T-клеточного рецептора и домен передачи сигнала от иммунорецептора;the second peptide chain comprises a first domain with specificity for a tumor antigen, a second domain with specificity for a tumor antigen, a T-cell receptor chain variable region, and an immunoreceptor signal transduction domain; при этом первый домен первой пептидной цепи совместно с одним из доменов второй пептидной цепи образует первый опухолевый антигенсвязывающий сайт, иwherein the first domain of the first peptide chain, together with one of the domains of the second peptide chain, forms the first tumor antigen-binding site, and при этом второй домен первой пептидной цепи совместно с другим доменом второй пептидной цепи образует второй опухолевый антигенсвязывающий сайт, гдеwhile the second domain of the first peptide chain, together with another domain of the second peptide chain, forms a second tumor antigen-binding site, where (i) первая пептидная цепь содержит вариабельную область альфа-цепи Т-клеточного рецептора и константную область альфа-цепи Т-клеточного рецептора, и вторая пептидная цепь содержит вариабельную область бета-цепи Т-клеточного рецептора и константную область бета-цепи Т-клеточного рецептора, или(i) the first peptide chain comprises a T cell receptor alpha chain variable region and a T cell receptor alpha chain constant region, and the second peptide chain comprises a T cell receptor beta chain variable region and a T cell receptor beta chain constant region receptor, or (ii) первая пептидная цепь содержит вариабельную область бета-цепи Т-клеточного рецептора и константную область бета-цепи Т-клеточного рецептора, и вторая пептидная цепь содержит вариабельную область альфа-цепи Т-клеточного рецептора и константную область альфа-цепи Т-клеточного рецептора,(ii) the first peptide chain comprises a T cell receptor beta chain variable region and a T cell receptor beta chain constant region, and the second peptide chain comprises a T cell receptor alpha chain variable region and a T cell receptor alpha chain constant region. receptor где первая пептидная цепь содержит структуру VH(1)-VL(2)-V1-C1 и вторая пептидная цепь содержит структуру VL(1)-VH(2)-V2-C2,where the first peptide chain contains the structure VH(1)-VL(2)-V1-C1 and the second peptide chain contains the structure VL(1)-VH(2)-V2-C2, где первая пептидная цепь содержит структуру VH(1)-VH(2)-V1-C1 и вторая пептидная цепь содержит структуру VL(1)-VL(2)-V2-C2,where the first peptide chain contains the structure VH(1)-VH(2)-V1-C1 and the second peptide chain contains the structure VL(1)-VL(2)-V2-C2, где первая пептидная цепь содержит структуру VH(1)-VH(2)-V1-C1 и вторая пептидная цепь содержит структуру VL(2)-VL(1)-V2-C2, илиwhere the first peptide chain contains the structure VH(1)-VH(2)-V1-C1 and the second peptide chain contains the structure VL(2)-VL(1)-V2-C2, or где первая пептидная цепь содержит структуру VH(1)-VL(2)-V1-C1 и вторая пептидная цепь содержит структуру VH(2)-VL(1)-V2-C2;where the first peptide chain contains the structure VH(1)-VL(2)-V1-C1 and the second peptide chain contains the structure VH(2)-VL(1)-V2-C2; причемand VH(1) обозначает вариабельную область тяжёлой цепи иммуноглобулина (VH) со специфичностью к первому эпитопу;VH(1) denotes an immunoglobulin heavy chain (VH) variable region with specificity for the first epitope; VH(2) обозначает вариабельную область тяжёлой цепи иммуноглобулина (VH) со специфичностью ко второму эпитопу;VH(2) denotes an immunoglobulin heavy chain (VH) variable region with specificity for a second epitope; VL(1) обозначает вариабельную область лёгкой цепи иммуноглобулина (VL) со специфичностью к первому эпитопу;VL(1) denotes an immunoglobulin light chain (VL) variable region with specificity for the first epitope; VL(2) обозначает вариабельную область лёгкой цепи иммуноглобулина (VL) со специфичностью ко второму эпитопу;VL(2) denotes an immunoglobulin light chain (VL) variable region with specificity for a second epitope; V1 и V2 являются вариабельными областями альфа- и бета-цепей Т-клеточного рецептора, соответственно, или её участками,V1 and V2 are variable regions of the alpha and beta chains of the T-cell receptor, respectively, or sections thereof, C1 и C2 являются доменами передачи сигнала иммунорецептора, которые образуют димер друг с другом, причемC1 and C2 are immunoreceptor signal transduction domains that form a dimer with each other, with (i) домен передачи сигнала от иммунорецептора C1 первой пептидной цепи содержит константную область альфа-цепи T-клеточного рецептора и домен передачи сигнала от иммунорецептора C2 второй пептидной цепи содержит константную область бета-цепи T-клеточного рецептора, или(i) the C1 immunoreceptor signaling domain of the first peptide chain comprises a T cell receptor alpha chain constant region and the second peptide chain C2 immunoreceptor signaling domain comprises a T cell receptor beta chain constant region, or (ii) домен передачи сигнала от иммунорецептора C1 первой пептидной цепи содержит константную область бета-цепи T-клеточного рецептора и домен передачи сигнала от иммунорецептора C2 второй пептидной цепи содержит константную область альфа-цепи T-клеточного рецептора;(ii) the C1 immunoreceptor signaling domain of the first peptide chain comprises a T cell receptor beta chain constant region and the C2 immunoreceptor signal transduction domain of the second peptide chain comprises a T cell receptor alpha chain constant region; в котором первая и/или вторая пептидные цепи дополнительно содержат линкер между первым и вторым доменами и/или между первым и вторым доменами и вариабельной областью цепи T-клеточного рецептора;wherein the first and/or second peptide chains further comprise a linker between the first and second domains and/or between the first and second domains and the variable region of the T-cell receptor chain; и в котором первый и второй антигенсвязывающие сайты связываются с различными эпитопами на одном и том же опухолевом антигене.and wherein the first and second antigen binding sites bind to different epitopes on the same tumor antigen. 2. Рецептор по п. 1, в котором домен передачи сигнала иммунорецептора содержит константную или консервативную область цепи Т-клеточного рецептора или константную или консервативную область Fc-цепи рецептора иммунной клетки или участок этой константной или консервативной области.2. The receptor of claim 1, wherein the immunoreceptor signal transduction domain comprises a constant or conserved region of a T cell receptor chain or a constant or conserved region of an immune cell receptor Fc chain or a portion of that constant or conserved region. 3. Рецептор по п. 1 или 2, в котором линкер представляет собой произвольную аминокислотную последовательность или линкер содержит 3 повтора 5-мерной аминокислотной последовательности (Gly4Ser).3. The receptor according to claim 1 or 2, wherein the linker is an arbitrary amino acid sequence or the linker contains 3 repeats of a 5-mer amino acid sequence (Gly4Ser). 4. Рецептор по любому из пп. 1-3, в котором домен передачи сигнала иммунорецептора C1 и C2 имеет человеческое происхождение.4. The receptor according to any one of paragraphs. 1-3, wherein the C1 and C2 immunoreceptor signal transduction domain is of human origin. 5. Рецептор по любому из пп. 1-4, в котором аминокислотные последовательности первой и второй пептидных цепей имеют человеческое происхождение и в котором в домены, образующие антигенсвязывающие сайты, введены мышиные последовательности путём замены одной или более аминокислот в человеческой последовательности аминокислотой, находящейся в соответствующем положении в мышиной последовательности.5. The receptor according to any one of paragraphs. 1-4, in which the amino acid sequences of the first and second peptide chains are of human origin, and in which murine sequences are introduced into the domains forming antigen-binding sites by replacing one or more amino acids in the human sequence with an amino acid at the corresponding position in the murine sequence. 6. Способ получения клетки, экспрессирующей опухолевый антигенный рецептор по п. 1, который содержит первую пептидную цепь и вторую пептидную цепь, при этом способ включает:6. A method for producing a cell expressing a tumor antigen receptor according to claim 1, which contains a first peptide chain and a second peptide chain, the method comprising: (a) предоставление клетки;(a) providing a cage; (b) предоставление первой генетической конструкции, кодирующей первую пептидную цепь, содержащую по меньшей мере первый домен, второй домен, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора и домен передачи сигнала иммунорецептора;(b) providing a first genetic construct encoding a first peptide chain comprising at least a first domain, a second domain, a T cell receptor chain variable region, and an immunoreceptor signal transduction domain; (c) предоставление второй генетической конструкции, кодирующей вторую пептидную цепь, содержащую по меньшей мере первый домен, второй домен, вариабельную область цепи Т-клеточного рецептора и домен передачи сигнала иммунорецептора;(c) providing a second genetic construct encoding a second peptide chain comprising at least a first domain, a second domain, a T cell receptor chain variable region, and an immunoreceptor signal transduction domain; (d) введение первой и второй генетических конструкций в клетку; и(d) introducing the first and second genetic constructs into the cell; And (e) обеспечение возможности экспрессии конструкций в клетке;(e) enabling expression of the constructs in the cell; при этом первый домен из первой пептидной цепи способен образовать вместе с одним из доменов из второй пептидной цепи первый опухолевый антигенсвязывающий сайт, иwherein the first domain from the first peptide chain is capable of forming, together with one of the domains from the second peptide chain, the first tumor antigen-binding site, and где второй домен из первой пептидной цепи способен образовать вместе с другим доменом из второй пептидной цепи второй опухолевый антигенсвязывающий сайт:where the second domain from the first peptide chain is capable of forming, together with another domain from the second peptide chain, a second tumor antigen-binding site: при этомwherein (i) первая пептидная цепь содержит вариабельную область альфа-цепи Т-клеточного рецептора и константную область альфа-цепи Т-клеточного рецептора, и вторая пептидная цепь содержит вариабельную область бета-цепи Т-клеточного рецептора и константную область бета-цепи Т-клеточного рецептора, или(i) the first peptide chain comprises a T cell receptor alpha chain variable region and a T cell receptor alpha chain constant region, and the second peptide chain comprises a T cell receptor beta chain variable region and a T cell receptor beta chain constant region receptor, or (ii) первая пептидная цепь содержит вариабельную область бета-цепи Т-клеточного рецептора и константную область бета-цепи Т-клеточного рецептора, и вторая пептидная цепь содержит вариабельную область альфа-цепи Т-клеточного рецептора и константную область альфа-цепи Т-клеточного рецептора.(ii) the first peptide chain comprises a T cell receptor beta chain variable region and a T cell receptor beta chain constant region, and the second peptide chain comprises a T cell receptor alpha chain variable region and a T cell receptor alpha chain constant region. receptor. 7. Способ по п. 6, где первая пептидная цепь и вторая пептидная цепь предоставляются в единой генетической конструкции.7. The method of claim 6 wherein the first peptide chain and the second peptide chain are provided in a single genetic construct. 8. Способ по п. 6 или 7, где клетка представляет собой человеческую клетку, предпочтительно Т-клетку.8. The method according to claim 6 or 7, wherein the cell is a human cell, preferably a T cell. 9. Применение опухолевого антигенного рецептора по любому из пп. 1-5 для лечения заболевания, где заболевание характеризуется экспрессией по меньшей мере одного опухолевого антигена, который связан с опухолевым антигенным рецептором, и где заболевание предпочтительно представляет собой рак.9. The use of a tumor antigen receptor according to any one of paragraphs. 1-5 for treating a disease, wherein the disease is characterized by the expression of at least one tumor antigen that is associated with a tumor antigen receptor, and wherein the disease is preferably cancer.
RU2019125594A 2017-03-15 2018-03-14 Antigen receptors and their applications RU2794945C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EPPCT/EP2017/056086 2017-03-15
PCT/EP2017/056086 WO2018166589A1 (en) 2017-03-15 2017-03-15 Antigen receptors and uses thereof
PCT/EP2018/056399 WO2018167151A1 (en) 2017-03-15 2018-03-14 Antigen receptors and uses thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019125594A RU2019125594A (en) 2021-04-15
RU2019125594A3 RU2019125594A3 (en) 2021-06-09
RU2794945C2 true RU2794945C2 (en) 2023-04-26

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000023087A1 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Sunol Molecular Corporation Polyspecific binding molecules and uses thereof
EP2502934A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-26 Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz Single chain antigen recognizing constructs (scARCs) stabilized by the introduction of novel disulfide bonds
RU2487888C2 (en) * 2006-06-12 2013-07-20 ЭМЕРДЖЕНТ ПРОДАКТ ДИВЕЛОПМЕНТ СИЭТЛ, ЭлЭлСи Single-chain multivalent binding proteins with effector function

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000023087A1 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Sunol Molecular Corporation Polyspecific binding molecules and uses thereof
RU2487888C2 (en) * 2006-06-12 2013-07-20 ЭМЕРДЖЕНТ ПРОДАКТ ДИВЕЛОПМЕНТ СИЭТЛ, ЭлЭлСи Single-chain multivalent binding proteins with effector function
EP2502934A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-26 Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz Single chain antigen recognizing constructs (scARCs) stabilized by the introduction of novel disulfide bonds

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BARRETT D.M. et al.: "Chimeric antigen receptor- and TCR-modified T-cells enter main street and wall street", THE JOURNAL OF IMMUNOLOGY, 2015, v.195 (3): 755-761. KERSHAW M.H. et al.: "Gene-engineered T-cells for cancer therapy", NATURE REVIEWS CANCER, 2013, v.13 (8): 525-541. COHEN C.J. et al.: "Enhanced antitumor activity of T-cells engineered to express T-cell receptors with a second disulfide bond", CANCER RESEARCH, 2007, v. 67 (8): 3989-3903. ZHAO Y. et al.: "A Herceptin-Based Chimeric Antigen Receptor with Modified Signaling Domains Leads to Enhanced Survival of Transduced T-Lymphocytes and Antitumor Activity", THE JOURNAL OF IMMUNOLOGY, 2009, v.183 (9): 5563-5574. *
GROSS G. et al.: "Endowing T-cells with antibody specificity using chimeric T-cell receptors", THE FASEB JOURNAL, 1992, v.6 (15): 3370-3378. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020203129B2 (en) Enhancing the effect of CAR-engineered T cells by means of nucleic acid vaccination
US20230119334A1 (en) Antigen receptors and uses thereof
US11702631B2 (en) Antigen receptors and uses thereof
RU2794945C2 (en) Antigen receptors and their applications
RU2792042C2 (en) Antigen receptors and their applications