WO2025225645A1 - Nkg2aアゴニストを用いた免疫拒絶の回避方法 - Google Patents
Nkg2aアゴニストを用いた免疫拒絶の回避方法Info
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Definitions
- the present invention relates to a substance that specifically binds to NKG2A and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells, which is useful in allogeneic techniques related to organ transplantation and cell therapy, as well as a method for producing the substance and a method for using the substance. Furthermore, the present invention relates to a substance that binds to inhibitory KIR and inhibits the cytocidal activity of NK cells, which is useful in allogeneic techniques related to organ transplantation and cell therapy, as well as a method for producing the substance and a method for using the substance.
- Immunity is classified into innate immunity and adaptive immunity. Innate immunity is a rapid immune response against a wide range of pathogens, centered on immune cells such as natural killer cells (NK cells), macrophages, and granulocytes.
- NK cells natural killer cells
- adaptive immunity is a selective and effective immune response centered on immune cells such as T cells, B cells, and dendritic cells.
- Human pluripotent stem cells have the potential to treat a variety of diseases, but their clinical use faces a major limitation: rejection of transplanted cells by the recipient due to differences in the major histocompatibility complex (MHC).
- MHC major histocompatibility complex
- MHCs are cell surface multicomponent molecules found in all vertebrates that mediate leukocyte interactions with other cells.
- the MHC gene family is divided into three groups: Class I, Class II, and Class III. In humans, they are called human leukocyte antigens (HLA).
- HLA human leukocyte antigens
- Class I HLA proteins are expressed on all nucleated cells and consist of an HLA Class I heavy chain (or ⁇ chain) and ⁇ -2 microglobulin (B2M).
- Class I HLA proteins present peptides to CD8+ cytotoxic T cells.
- Six Class I HLA ⁇ chains have been identified to date, including three classical (HLA-A, HLA-B, and HLA-C) and three non-classical (HLA-E, HLA-F, and HLA-G) ⁇ chains. The specificity of peptide binding to the peptide-binding cleft of Class I HLA molecules is determined by the ⁇ chain. Recognition of peptides presented by Class I HLA molecules
- HLA-matched or partially matched cells from stem cell banks or pluripotent stem cell (iPSC) lines derived from individual patients are developed for transplantation, but developing individually matched cell lines requires significant costs, months of cell culture, highly trained personnel, and extensive validation of the final product, all of which must be approved by regulatory authorities.
- iPSC pluripotent stem cell
- T cells recognize HLA molecules on the cell surface via the T cell receptor (TCR).
- TCR T cell receptor
- HLA regulates immune responses and maintains homeostasis by presenting endogenous self-peptides in normal cells and virus-derived non-self-peptides in infected cells.
- NK (Natural Killer) cells have a self-non-self recognition function known as "missing self,” which recognizes the self's HLA type and exhibits cytocidal activity against cells that do not express the same type of HLA (Non-Patent Document 1).
- missing self function receptors such as NKG2 and KIR expressed on the surface of NK cells are responsible for recognizing the self's HLA type. These receptors include inhibitory receptors and activating receptors.
- NK cells that express multiple inhibitory receptors.
- PBMCs peripheral blood mononuclear cells
- CD56-positive and CD3-negative are NKG2A-positive, while the other half are NKG2A-negative, representing an NK cell population that expresses other inhibitory receptors such as KIR and LILB.
- NKG2 (CD159) belongs to the C-type lectin superfamily and is composed of seven isoforms: NKG2A, NKG2B, NKG2C, NKG2D, NKG2E, NKG2F, and NKG2H.
- NKG2A, NKG2B, NKG2C, NKG2E, and NKG2H form heterodimers with CD94 (KLRD1), a type II transmembrane glycoprotein also belonging to the C-type lectin family, and use HLA-E, which presents peptides derived from Class I HLA, as its ligand.
- NKG2 is involved in regulating NK cell activation and is classified into activating and inhibitory isoforms.
- NKG2C, NKG2E, and NKG2H have charged residues in their transmembrane domains and bind to DAP12, an adaptor protein with an ITAM (Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif) motif, transmitting activating signals.
- ITAM Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif
- NKG2A and NKG2B have an ITIM (Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibitor Motif) motif in the cytoplasm and transmit inhibitory signals.
- NKG2D does not form a heterodimer with CD94 and is an NK receptor whose ligands are MICA and MICB, not HLA-E. It binds to DAP10, an adaptor protein with an ITAM motif, and transmits activating signals (Non-Patent Document 3).
- KIR Insert cell immunoglobulin-like receptor
- NK cells derived from humans with HLA-C1/C1 (HLA-C with S at amino acid 77 and N at amino acid 80 is called the C1 type) will attack HLA-C2 (HLA-C with N at amino acid 77 and K at amino acid 80 is called the C2 type) upon detection, and vice versa, exhibiting cytocidal activity by the same mechanism (Non-Patent Document 1).
- KIR2DL2/3 which function as inhibitory receptors if the host is HLA-C1-derived
- KIR2DL1 which functions as an inhibitory receptor if the host is HLA-C2-derived
- ITIM Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibitor Motif
- NK cells are characterized as CD56-positive and CD3-negative cells. NK cells are further broadly classified into CD56bright NK cells and CD56dim NK cells based on differences in their function and phenotype.
- CD56bright NK cells which are highly responsive to cytokine stimulation, play an immunoregulatory role in T cells and other immune cells, and migrate to secondary lymphoid organs, the liver, skin, and bone marrow, where they become the predominant NK cell subset.
- Cytotoxic CD56dim NK cells prioritize input from activating and inhibitory receptors and are known to produce the majority of NK cells in peripheral blood.
- CD56bright NK cells predominantly express NKG2A
- cytotoxic CD56dim NK cells generally have low NKG2A expression and tend to predominantly express NKG2C and activating or inhibitory KIR (Non-Patent Document 5).
- Antibodies against KIR2DL1/2/3 include Lirilumab (BMS-986015, Human IgG4), which is currently undergoing clinical trials as an anticancer agent, and the murine antibody Pan2D (NKVFS1, Mouse IgG1).
- Cancer cells have mechanisms to avoid cytocidal activity by reducing the expression of activating ligands for immune cell receptors and enhancing the expression of inhibitory ligands.
- HLA expressed on the surface of cancer cells also acts on inhibitory receptors on NK cells, utilizing the missing-self function to avoid attack by NK cells.
- An antibody against human NKG2A is monalizumab (IPH2201, Human IgG4, Patent Document 4), which is currently undergoing clinical trials as an anticancer agent. Additionally, antibodies described in several patent documents (Patent Document 5, US 2015/0125464 A1, WO2016/041947 A1) have also been reported as candidate anticancer drugs. Cancer cells have mechanisms to avoid cytocidal activity by reducing the expression of activating ligands for immune cell receptors or increasing the expression of inhibitory ligands. HLA expressed on the surface of cancer cells also acts on inhibitory receptors on NK cells, utilizing their "missing self" function to suppress attacks from NK cells.
- NK cell receptors of missing sugar and missing self. , P Parham et al. , Curr Biol. 2000 Mar 9;10(5):R195-7. MHC class I-specific inhibition receptors and their ligands structure diversity hu man NK-cell repertoires tower a balance of missing self-response, Yawata et al. , Blood. 2008 Sep 15;112(6):2369-80.
- the CD94/NKG2 family of receptors from molecules and cells to clinical relevance.
- F. Borrego et al. Immunol Res. 2006;35(3):263-78.
- Negative signaling by inhibitory receptors the NK cell paradigm. E O Long et al. , Immunol Rev.
- NK cells possessed by a human individual express NKG2A.
- PBMCs peripheral blood mononuclear cells
- CD56bright NK cells tend to predominantly express NKG2A
- CD56dim NK cells have low NKG2A expression and tend to express other NK receptors such as NKG2C and KIR.
- HLA-E-transfected cells equipped with universal cell technology may be attacked by NKG2C-positive NK cells that express low or no NKG2A, such as CD56dim NK cells with high cytotoxic activity, as HLA-E binds to NKG2C and activates the cytotoxic activity of the NK cells.
- NKG2C-positive NK cells that express low or no NKG2A, such as CD56dim NK cells with high cytotoxic activity, as HLA-E binds to NKG2C and activates the cytotoxic activity of the NK cells.
- Non-patent document 7 shows that when CAR-T cells equipped with universal technology are co-cultured with NK cells obtained from a donor with a higher proportion of NKG2C-positive NK cells than NKG2A-positive NK cells, the CAR-T cells equipped with universal technology are attacked by the NKG2C-positive NK cells, resulting in a significant decrease in cell viability.
- Non-Patent Document 2 The expression distribution of NKG2A and KIR on the surface of NK cells is inversely correlated (Non-Patent Document 2), with NK cells with low NKG2A expression having high KIR expression. This suggests that while HLA-E-introduced cells in universal cell technology are effective in cells with high NKG2A expression, they are not effective in NK cells with low or no NKG2A expression and inhibitory KIR expression.
- the ligands for inhibitory KIR are HLA-A, HLA-B, and HLA-C, direct introduction of these is incompatible with avoiding TCR-mediated rejection of recipient T cells, and therefore a substance with HLA-like agonist activity is required.
- Monalizumab a known antibody against NKG2A, and other antibodies against NKG2A used as anti-cancer drugs have been reported to inhibit the inhibitory signaling caused by natural ligand binding to NKG2A. However, it was unclear whether these antibodies exhibited agonist activity against NKG2A. It was also unclear whether these antibodies did not exhibit agonist activity against NKG2C.
- Lirilumab (BMS-986015, human IgG4), a known antibody against KIR, and the mouse antibody Pan2D (NKVFS1, mouse IgG1) have been reported to block the inhibitory signal induced by natural ligand binding to inhibitory KIR, but their effects in the absence of ligand were unknown.
- scFvs single chain Fvs
- HLA-E also has the ability to bind to NKG2C
- one of the scFvs is an NKG2A-specific scFv that exhibits high binding affinity to NKG2A but no binding affinity to NKG2C.
- the inventors found that when cells co-expressing an scFv with specific agonistic activity against NKG2A and an scFv that binds to an inhibitory KIR and exhibits agonistic activity were co-cultured with NKG2A-positive NK cells or NKG2C-positive and inhibitory KIR-positive NK cells, the cytocidal activity of the NKG2A-positive NK cells and the NKG2C-positive and inhibitory KIR-positive NK cells was suppressed.
- lirilumab exhibits agonist activity against inhibitory KIR on NK cells in the absence of a ligand. It was also discovered that cells expressing an scFv incorporating this gene sequence on the cell membrane surface can avoid attack from NK cells. It was also discovered that Pan2D (NKVSF1), which acts against KIR, also exhibits agonist activity against inhibitory KIR both in soluble form and on the cell surface. However, it was confirmed that lirilumab and Pan2D bind not only to inhibitory KIR but also to activating KIR, and enhance the activity of NK cells through their agonistic action against activating KIR (KIR2DS1, 2, 4, etc.).
- the present invention provides the following.
- [1] A substance that binds to human inhibitory KIR and inhibits the cytotoxic activity of NK cells.
- the substance of [1] which is a polypeptide containing a binding site for human inhibitory KIR.
- the substance of [1] which has a higher binding activity to a human inhibitory KIR than to the corresponding human activating KIR.
- polypeptide is any one of the following (1) to (3): (1) A polypeptide whose binding site to KIR2DL2 and/or KIR2DL3 contains a C1 epitope motif sequence (in which the 77th amino acid is S and the 80th amino acid is N) contained in HLA-Cw1, Cw3, Cw7, Cw8, Cw9, Cw10, Cw12, Cw14, Cw16, HLA-B46, or B73 belonging to the HLA-C1 type, and whose binding ability to TCR is deleted or weakened; (2) A polypeptide whose binding site to KIR2DL1 contains a C2 epitope motif sequence (in which the 77th amino acid is N and the 80th amino acid is K) contained in HLA-Cw2, Cw4, Cw5, Cw6, Cw15, or Cw17 belonging to the HLA-C2 type, and whose binding ability to TCR is deleted or weakened; (3) A polypeptide whose binding site to K
- the binding site for KIR2DL2 and/or KIR2DL3 comprises a variable region including amino acids positioned adjacent to 1 to 6 amino acids including Asp at position 47 in the region of amino acids 44 to 49, 2 to 4 amino acids including Gly at position 67 and Pro at position 68 in the region of amino acids 65 to 68, and 1 to 4 amino acids including Asp at position 72 in the region of amino acids 70 to 73 in the amino acid sequence of KIR2DL2 of SEQ ID NO: 6, in a model structural analysis based on the X-ray crystal structure of the binding complex with KIR2DL2.
- [13-2] The substance of [13], which is a polypeptide comprising a binding site comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2, and CDR3 of SEQ ID NO: 51 and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2, and CDR3 of SEQ ID NO: 52.
- the substance of [13] which may have one or two amino acid mutations on the C- and/or N-terminal side of each CDR.
- [15-2] The substance of [15], which is a polypeptide comprising a binding site comprising a combination of a first variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 51 and a second variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 52.
- [16] The substance according to [8], characterized in that its binding activity to KIR2DL2 and/or KIR2DL3 is higher than its binding activity to KIR2DS1, KIR2DS2 and/or KIR2DS4.
- the substance according to [8] which has higher agonistic activity against KIR2DL2 and/or KIR2DL3 than against KIR2DS1, KIR2DS2 and/or KIR2DS4.
- Step A mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of KIR2DL2 or KIR2DL3 with a suspension containing a polyclonal population of presenters including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to KIR2DL2 or KIR2DL3, and then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion is immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that binds to KIR2DL2 or KIR2DL3;
- Step B A step of mixing labeled solubilized proteins containing the extracellular domains of KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4 into the suspension containing the presenter population obtained in Step A, bringing the suspension into contact with a carrier on which a substance that
- Step A mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of KIR2DL2 or KIR2DL3 and unlabeled solubilized proteins containing the extracellular domains of KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4 with a suspension containing a polyclonal population of presenters, including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to KIR2DL2 or KIR2DL3, and then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that specifically binds to KIR2DL2 or KIR2DL3; Step B: performing genetic analysis of the display body obtained by the method comprising the above steps to identify the gene sequence encoding the antigen-binding
- the substance according to [20] or [21], wherein the combination of the label and the substance that binds to the label is a biotin-avidin combination.
- polypeptide is a membrane protein having an extracellular domain containing a binding site for KIR2DL2 and/or KIR2DL3 and a transmembrane domain.
- the inhibitory KIR is KIR3DL1
- the binding site comprises amino acid sequences derived from the heavy chain variable region and the light chain variable region of a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that binds to KIR3DL1.
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of KIR3DL1 with a suspension containing a polyclonal population of presenters including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to KIR3DL1, then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that binds to KIR3DL1;
- Step B A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of KIR3DS1 with the suspension containing the presenter population obtained in Step A, bringing the mixture into contact with a carrier on which a substance that binds to the label is immobilized, and recovering presenters that do not bind to
- Step A a step of mixing a labeled solubilized protein comprising the extracellular domain of KIR3DL1 and an unlabeled solubilized protein comprising the extracellular domain of KIR3DS1 with a suspension containing a polyclonal population of presenters including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to KIR3DL1, and then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that specifically binds to KIR3DL1;
- Step B performing genetic analysis of the display body obtained by the method comprising the steps above to identify the gene sequence encoding the antigen-binding site; and Step C: expressing the gene comprising the identified antigen-binding site in a cell.
- the substance according to [36] or [37], wherein the combination of the label and the substance that binds to the label is a biotin-avidin combination.
- the substance of [40] which is a single-chain antibody or scFv, characterized in that the first variable region and the second variable region are linked via a GS linker or a G4S linker.
- polypeptide is a membrane protein having an extracellular domain containing a binding site for KIR3DL1 and a transmembrane domain.
- the inhibitory KIR is KIR2DL1
- the binding site comprises amino acid sequences derived from the heavy chain variable region and the light chain variable region of a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that binds to KIR2DL1.
- the monoclonal antibody or antigen-binding fragment that binds to KIR2DL1 competes with Pan2D in binding to KIR2DL1.
- the substance of [46] which is a polypeptide comprising any one of the following binding sites (CI) to (CXV) as a binding site for KIR2DL1:
- CIII A binding site comprising a combination of a first variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 111 and a second variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 112;
- Step A mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of KIR2DL1 with a suspension containing a polyclonal population of presenters including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to KIR2DL1, then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion is immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that binds to KIR2DL1;
- Step B A step of mixing labeled solubilized proteins containing the extracellular domains of KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4 with the suspension containing the presenter population obtained in Step A, bringing the mixture into contact with a carrier on which a substance that binds to the labeled portion is immobilized, and recovering presenters that do
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein comprising the extracellular domain of KIR2DL1 and unlabeled solubilized proteins comprising the extracellular domains of KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4 with a suspension containing a polyclonal population of presenters, including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to KIR2DL1, and then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that specifically binds to KIR2DL1;
- Step B performing genetic analysis of the display body obtained by the method comprising the above steps to identify the gene sequence encoding the antigen-binding site; and Step C: expressing the identified
- [55] The substance according to [53] or [54], wherein the combination of the label and the substance that binds to the label is a biotin-avidin combination.
- the substance of [57] which is a single-chain antibody or scFv, characterized in that the first variable region and the second variable region are linked via a GS linker.
- a pharmaceutical composition comprising any one of the substances according to [1] to [59] as an active ingredient.
- the pharmaceutical composition of [60] which is an immunosuppressant.
- a cell expressing on its cell surface a substance that binds to any of the inhibitory KIRs [1] to [59] and inhibits the cytotoxic activity of NK cells.
- the cells of [62] further express a ligand substance for NKG2A on the cell surface.
- the cells of [65] which are a cell line established from an individual with genetic loss of HLA expression.
- PBMC peripheral blood mononuclear cell
- mesenchymal stem cell a cardiomyocyte, a chondrocyte, a retinal cell, a liver cell, a kidney cell, or a pancreatic cell.
- [71] The cell of any one of [62] to [70], further expressing a chimeric receptor on the cell surface.
- [72] The cell of [62], wherein the inhibitory KIR is KIR2DL2 and/or KIR2DL3, and the substance that binds to KIR2DL2 and/or KIR2DL3 and has the activity of inhibiting the cytotoxic activity of NK cells is the membrane protein of [26].
- the membrane protein that binds to KIR2DL2 and/or KIR2DL3 comprises a binding site that competes with Lirilumab, Pan2D, or an scFv consisting of any of the following amino acid sequences (i) to (xii) in binding to KIR2DL2 and/or KIR2DL3; (i) an amino acid sequence comprising a combination of the amino acid sequence of a heavy chain variable region of SEQ ID NO: 33 and the amino acid sequence of a light chain variable region of SEQ ID NO: 34; (ii) an amino acid sequence comprising a combination of the amino acid sequence of the heavy chain variable region of SEQ ID NO: 35 and the amino acid sequence of the light chain variable region of SEQ ID NO: 36; (iii) an amino acid sequence comprising a combination of the amino acid sequence of a heavy chain variable region of SEQ ID NO: 37 and the amino acid sequence of a light chain variable region of SEQ ID NO: 38; (iv)
- a binding site comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 61 and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 62, and (XII) a binding site comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 63 and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 64.
- the cells of [62], wherein the inhibitory KIR is KIR3DL1, and the substance that binds to KIR3DL1 and has the activity of inhibiting the cytotoxic activity of NK cells is the membrane protein of [42].
- the cell of [62], wherein the inhibitory KIR is KIR2DL1, and the substance that binds to KIR2DL1 and has the activity of inhibiting the cytotoxic activity of NK cells is the membrane protein of [59].
- the cell according to [80], wherein the membrane protein that binds to KIR2DL1 contains a binding site that competes with Pan2D for binding to KIR2DL1.
- the cell of [78] which expresses on its cell surface a membrane protein comprising the binding site (P) below as a binding site for KIR2DL1, and which may have one or two amino acid mutations in each CDR: (P) A binding site comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 31 and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 32.
- the cell of [82] which may have one or two amino acid mutations on the C- and/or N-terminal side of each CDR.
- the cell of [85] which may have one or two amino acid mutations on the C- and/or N-terminal side of each CDR.
- a pharmaceutical composition comprising any one of the cells of [62] to [86] as an active ingredient, which reduces the risk of immune rejection in a recipient of administration or transplantation.
- a method for reducing or suppressing immune rejection of therapeutic cells by a subject comprising the step of expressing any of the substances [1] to [59] on the cell surface of the therapeutic cells.
- a method for producing therapeutic cells with reduced or suppressed risk of immune rejection by a subject comprising a step of expressing any of the substances [1] to [59] on the cell surface of the therapeutic cells.
- a method for evaluating the immune rejection avoidance activity of a test substance due to its agonistic activity against inhibitory KIR2DL2 or KIR2DL3, comprising the steps of: (A) contacting in vitro NK cells derived from a subject whose HLA-C type is C1/C1 homozygous with target cells derived from a subject whose HLA-C type is C2/C2 homozygous in the presence of a test substance that binds to KIR2DL2 or KIR2DL3 (wherein the NK cell donor and the target cell donor have the same phenotype of Bw4 motif-containing HLA); (B) A step of measuring the number of surviving target cells after step A.
- a method for evaluating the immune rejection avoidance activity of a test substance due to its agonistic activity against inhibitory KIR2DL1, comprising the steps of: (A) contacting in vitro NK cells derived from a subject whose HLA-C type is C2/C2 homozygous with target cells derived from a subject whose HLA-C type is C1/C1 homozygous in the presence of a test substance that binds to KIR2DL1 (wherein the NK cell donor and the target cell donor have the same phenotype of Bw4 motif-containing HLA); (B) A step of measuring the number of surviving target cells after step A.
- a method for evaluating the immune rejection avoidance activity of a test substance due to its agonistic activity against inhibitory KIR3DL1, comprising the steps of: (A) contacting in vitro NK cells derived from a subject whose HLA-Bw4 type is positive/homopositive or heteropositive/negative with target cells derived from a subject whose HLA-Bw4 type is negative/homonegative in the presence of a test substance that binds to KIR3DL1 (wherein the HLA-C type phenotype of the NK cell donor and that of the target cell donor are identical); (B) A step of measuring the number of surviving target cells after step A.
- a method for screening for a substance having immune rejection evasion activity comprising the step of selecting a test substance that has a high survival rate of target cells in step B as a substance having immune rejection evasion activity in any of the methods [91] to [93].
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of an inhibitory KIR with a suspension containing a polyclonal population of presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to the inhibitory KIR, contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that binds to the KIR;
- Step B A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of an activating KIR corresponding to the inhibitory KIR with a suspension containing the presenter population obtained in Step A, bringing the mixture into contact with a carrier on which a substance that binds to the label is immobilized, and recovering presenters
- a method for producing a substance that binds to human inhibitory KIR and has activity of inhibiting NK cells comprising the steps of: Step A: A step of mixing a labeled solubilized protein comprising the extracellular domain of an inhibitory KIR and an unlabeled solubilized protein comprising the extracellular domain of an active KIR corresponding to the inhibitory form with a suspension containing a polyclonal presenter population including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to the inhibitory KIR, then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a presenter population that presents an antigen-binding site that specifically binds to the inhibitory KIR; Step B: performing genetic analysis of the display body obtained by the method comprising the steps above to identify the gene sequence encoding the antigen-binding site; and Step C: expressing the gene comprising the identified antigen
- the present invention provides the following: ⁇ 1> A polypeptide that is a membrane protein having an extracellular domain containing a binding site for NKG2A and a transmembrane domain, the polypeptide (1) having activity of binding to NKG2A on the surface of an NK cell and suppressing the NK cell, and (2) having substantially no agonist activity against NKG2C.
- ⁇ 4> The polypeptide according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the binding site comprises an amino acid sequence derived from one or two variable regions of a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that binds to NKG2A.
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of NKG2A with a suspension containing a polyclonal population of presenters, including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to NKG2A, and then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that binds to NKG2A;
- Step B A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of NKG2C with the suspension containing the presenter population obtained in Step A, bringing the suspension into contact with a carrier on which a substance that binds to the labeled
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein comprising the extracellular domain of NKG2A and an unlabeled solubilized protein comprising the extracellular domain of NKG2C with a suspension containing a polyclonal population of presenters, including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to NKG2A, and then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that specifically binds to NKG2A;
- Step B performing genetic analysis of the display body obtained by the method comprising the above steps to identify the gene sequence encoding the antigen-binding site; and Step C: expressing the identified gene
- ⁇ 7> The polypeptide according to ⁇ 5> or ⁇ 6>, wherein the combination of the label and the substance that binds to the label is a combination of biotin and avidin.
- ⁇ 8> The polypeptide according to ⁇ 5> or ⁇ 6>, which is obtained by a method further comprising a step of selecting an antigen-binding fragment having agonistic activity against NKG2A.
- ⁇ 9> The polypeptide according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the binding site is a single-chain antibody or scFv, wherein the first variable region and the second variable region are linked via a GS linker or a G4S linker.
- the polypeptide of ⁇ 1> which comprises the following binding site as the binding site, and which may have one or two amino acid mutations in each CDR: (N-I) A binding site comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 163 and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 164.
- N-I A binding site comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 163 and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 164.
- ⁇ 12> The polypeptide of ⁇ 11>, which may have one or two amino acid mutations on the C- and/or N-terminal side of each CDR.
- the polypeptide of ⁇ 11> which is a polypeptide comprising the following binding site as the binding site: (NI) A binding site comprising a combination of a first variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 163 and a second variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 164.
- NI A binding site comprising a combination of a first variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 163 and a second variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 164.
- ⁇ 14> A polynucleotide encoding any one of the polypeptides described in ⁇ 1> to ⁇ 13>.
- ⁇ 15> A cell on the cell surface of which the polypeptide according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13> is expressed.
- ⁇ 16> The cell according to ⁇ 15>, further expressing on the cell surface a membrane-type protein exhibiting specific agonistic activity against an inhibitory KIR.
- the membrane-type protein exhibiting specific agonistic activity against an inhibitory KIR is preferably the membrane-type protein against KIR2DL2/3 described in [26], the membrane-type protein against KIR3DL1 described in [42], or the membrane-type protein against KIR2DL1 described in [59].
- the inhibitory KIR is at least one of KIR2DL2/3, KIR3DL1 and KIR2DL1 (preferably KIR2DL2/3).
- More preferred such cells are those that satisfy all of the following conditions: ⁇ i>
- the polypeptide according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13> above is expressed on the cell surface;
- ⁇ ii> A membrane-type protein exhibiting specific agonist activity against an inhibitory KIR (preferably at least one selected from the group consisting of the membrane-type protein against KIR2DL2/3 described in [26], the membrane-type protein against KIR3DL1 described in [42], and the membrane-type protein against KIR2DL1 described in [59]) is expressed on the cell surface, and ⁇ iii> the expression of at least one (preferably all) Class I HLA on the cell surface has been eliminated or attenuated due to modification (preferably deletion) of the B2M gene on the genome by gene editing.
- ⁇ 20> The cell according to ⁇ 18>, which is a cell line established from an individual whose HLA expression has been genetically lost.
- ⁇ 21> The cell according to any one of ⁇ 15> to ⁇ 20>, wherein the cell is a pluripotent stem cell, a T cell, a NK cell, a peripheral blood mononuclear cell (PBMC), a mesenchymal stem cell, a cardiomyocyte, a chondrocyte, a retinal cell, a liver cell, a kidney cell, or a pancreatic cell.
- PBMC peripheral blood mononuclear cell
- mesenchymal stem cell a cardiomyocyte
- chondrocyte chondrocyte
- retinal cell a liver cell
- a kidney cell or a pancreatic cell.
- the pluripotent stem cell is an iPS cell or an ES cell.
- ⁇ 23> The cell of any one of ⁇ 15> to ⁇ 22>, further expressing a chimeric receptor on the cell surface.
- a pharmaceutical composition comprising any one of the cells of ⁇ 15> to ⁇ 23> as an active ingredient, which reduces the risk of immune rejection in a subject of administration or transplantation.
- a method for reducing or suppressing immune rejection of therapeutic cells by a subject to be treated comprising the step of expressing on the cell surface of therapeutic cells any one of the polypeptides of ⁇ 1> to ⁇ 13>.
- the method further comprises the step of expressing on the cell surface of therapeutic cells a membrane-type protein exhibiting specific agonist activity against inhibitory KIR (preferably at least one selected from the group consisting of the membrane-type protein for KIR2DL2/3 described in [26], the membrane-type protein for KIR3DL1 described in [42], and the membrane-type protein for KIR2DL1 described in [59]), and/or the step of modifying at least one gene selected from the Class I HLA, B2M, TAP1, TAP2, and TAPBP regions in the genome (preferably modifying the B2M gene, more preferably deleting the B2M gene) to eliminate or attenuate the expression of at least one (preferably all) Class I HLA on the cell surface by gene editing.
- a membrane-type protein exhibiting specific agonist activity against inhibitory KIR preferably at least one selected from the group consisting of the membrane-type protein for KIR2DL2/3 described in [26], the membrane-type protein for KIR3DL1 described in [42], and the membrane-type protein
- a method for producing therapeutic cells with reduced or suppressed risk of immune rejection by a subject to be treated comprising a step of expressing any one of the polypeptides ⁇ 1> to ⁇ 13> on the cell surface of the therapeutic cells.
- the method further comprises the steps of: expressing a membrane-type protein that exhibits specific agonist activity against inhibitory KIR (preferably at least one selected from the group consisting of the membrane-type protein against KIR2DL2/3 described in [26], the membrane-type protein against KIR3DL1 described in [42], and the membrane-type protein against KIR2DL1 described in [59]) on the cell surface of the therapeutic cells; and/or modifying at least one gene selected from Class I HLA, B2M, TAP1, TAP2, and TAPBP regions on the genome (preferably modifying the B2M gene, more preferably deleting the B2M gene) to eliminate or attenuate the expression of at least one (preferably all) Class I HLA on the cell surface by gene editing.
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of NKG2A with a suspension containing a polyclonal population of presenters that includes presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to NKG2A, contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that binds to NKG2A;
- Step B A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of NKG2C with a suspension containing the presenter population obtained in Step A, bringing the mixture into contact with a carrier on which a substance that binds to the labeled portion is immobilized, and recovering presenters that do not bind to the carrier, thereby removing presenters that present
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein comprising the extracellular domain of NKG2C and an unlabeled solubilized protein comprising the extracellular domain of NKG2C with a suspension containing a polyclonal population of presenters, including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to NKG2A, and then contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that specifically binds to NKG2A;
- Step B performing genetic analysis of the presenter obtained by the method including the above steps to identify the gene sequence encoding the antigen-binding site;
- Step C expressing in a cell a gene encoding the polypeptide of ⁇ 1> that contains the identified antigen-binding site
- ⁇ 29> The method according to ⁇ 27> or ⁇ 28>, wherein the combination of the label and the substance that binds to the label is a combination of biotin and avidin.
- ⁇ 30> The method according to any one of ⁇ 27> to ⁇ 29>, further comprising the step of selecting cells having agonistic activity against NKG2A.
- Substances that bind to NKG2A and inhibit the cytocidal activity of NK cells, or cells that express such substances can suppress the rejection reaction during organ or therapeutic cell transplantation by inhibiting the cytocidal activity of NK cells. Therefore, substances that bind to NKG2A and inhibit the cytocidal activity of NK cells, or cells that express such substances, can be used as a new allogeneic technology that will greatly change the versatility of organ transplantation and cell therapy.
- substances that bind to inhibitory KIR and have the ability to inhibit the cytocidal activity of NK cells, or cells that express such substances can suppress the rejection reaction during organ or therapeutic cell transplantation by inhibiting the cytocidal activity of NK cells. Therefore, substances that bind to inhibitory KIR and have the ability to inhibit the cytocidal activity of NK cells, or cells that express such substances, can be used as a new allogeneic technology that will greatly change the versatility of organ transplantation and cell therapy.
- FIG. 1 shows the results of evaluating the cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK92 against K562, and shows the agonistic activity of Lirilumab against inhibitory KIR2DL2.
- FIG. 1 shows the results of evaluating the cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK92 against HLA-Cw3-K562, and shows the inhibitory activity of Lirilumab against an agonist for inhibitory KIR2DL2.
- FIG. 1 shows that when anti-KIR antibodies Lirilumab and Pan2D are expressed as scFv membrane proteins, their cytocidal activity against the KIR2DL2-NK92 cell line is attenuated.
- FIG. 1 shows that when anti-KIR antibodies Lirilumab and Pan2D are expressed as scFv membrane proteins, their cytocidal activity against the KIR2DL2-NK92 cell line is attenuated.
- FIG. 1 shows that binders that bind to activating KIR enhance the activity of NK cell lines that express activating KIR.
- This figure shows the binding affinity of KIR2DL2/3-specific binders newly obtained by phage panning to inhibitory and activating KIRs.
- This figure shows the agonistic activity of KIR2DL2/3-specific binders newly obtained by phage panning against inhibitory KIR.
- 6A and 6B show the results of evaluating the agonistic activity of KIR2DL2/3-specific binders using primary NK cells, in which NK cells carrying KIR2DL2, KIR2DL3, KIR2DS1, and KIR2DS2 genes were used, and NK cells carrying KIR2DL3 genes were used, respectively.
- FIG. 1 shows that the newly obtained binders bind to 2DL2 or 3 and suppress the activation of NK cells.
- FIG. 1 shows the results of evaluating whether binders (scFv) that exhibit binding to KIR2DL1 and KIR3DL1 change the cytocidal activity of NK cell lines expressing each receptor.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a membrane-type scFv binder.
- FIG. 1 shows an alignment of the full-length amino acid sequences of KIR2DL2*001 (SEQ ID NO: 6, extracellular regions 1-224), KIR2DL2*003 (SEQ ID NO: 57, extracellular regions 1-224), KIR2DL3*001 (SEQ ID NO: 8, extracellular regions 1-224), KIR2DS1*002 (SEQ ID NO: 10, extracellular regions 1-224), KIR2DS2*001 (SEQ ID NO: 12, extracellular regions 1-224), and KIR2DS4*001 (SEQ ID NO: 14, extracellular regions 1-224) relative to KIR2DL1*003 (SEQ ID NO: 4, extracellular regions 1-222).
- KIR2DL2*003 shows an alignment of the full-length amino acid sequences of KIR2DL2*003 (SEQ ID NO: 57, extracellular regions 1-224), KIR2DL1*003 (SEQ ID NO: 4, extracellular regions 1-224), KIR2DL3*001 (SEQ ID NO: 8, extracellular regions 1-224), KIR2DS1*002 (SEQ ID NO: 10, extracellular regions 1-224), KIR2DS2*001 (SEQ ID NO: 12, extracellular regions 1-224), and KIR2DS4*001 (SEQ ID NO: 14, extracellular regions 1-224) based on KIR2DL2*001 (SEQ ID NO: 6, extracellular regions 1-224).
- KIR3DL1*015 SEQ ID NO: 16, extracellular regions 1-319
- KIR3DL2*002 SEQ ID NO: 59, extracellular regions 1-319
- KIR3DS1*013 SEQ ID NO: 60, extracellular regions 1-319
- This figure shows the amino acid sequences of the CD8-derived signal peptide (SEQ ID NO: 23), CD8-derived hinge (SEQ ID NO: 24), G4S linker (SEQ ID NO: 25), CD8-derived hinge (SEQ ID NO: 26), CD8-derived membrane domain (SEQ ID NO: 27), and CD8-derived intracellular domain (SEQ ID NO: 28), as well as the amino acid sequence of Lirilumab (1-7F9) VH (SEQ ID NO: 29) and the amino acid sequence of Lirilumab (1-7F9) VL (SEQ ID NO: 30).
- the underlined sequences show the sequences of CDRs 1 to 3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of Pan2D VH (SEQ ID NO: 31) and Pan2D VL (SEQ ID NO: 32), as well as the amino acid sequences of a2DL2/3-DS1 VH (SEQ ID NO: 33) and a2DL2/3-DS1 VL (SEQ ID NO: 34).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL2/3-DS2 VH (SEQ ID NO: 35) and a2DL2/3-DS2 VL (SEQ ID NO: 36), as well as the amino acid sequences of a2DL2/3-DS3 VH (SEQ ID NO: 37) and a2DL2/3-DS3 VL (SEQ ID NO: 38).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL2/3-DS4 VH (SEQ ID NO: 39) and a2DL2/3-DS4 VL (SEQ ID NO: 40), as well as the amino acid sequences of a2DL2/3-DS5 VH (SEQ ID NO: 41) and a2DL2/3-DS5 VL (SEQ ID NO: 42).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL2/3-DS6 VH (SEQ ID NO: 43) and a2DL2/3-DS6 VL (SEQ ID NO: 44), as well as the amino acid sequences of a2DL2/3-DS7 VH (SEQ ID NO: 45) and a2DL2/3-DS7 VL (SEQ ID NO: 46).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL2/3-DS8 VH (SEQ ID NO: 47) and a2DL2/3-DS8 VL (SEQ ID NO: 48), as well as the amino acid sequences of a2DL2/3-DS9 VH (SEQ ID NO: 49) and a2DL2/3-DS9 VL (SEQ ID NO: 50).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL2/3-DS10 VH (SEQ ID NO: 51) and a2DL2/3-DS10 VL (SEQ ID NO: 52), as well as the amino acid sequences of a3DL1-DS1 VL (SEQ ID NO: 55) and a3DL1-DS1 VH (SEQ ID NO: 56).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 20A shows the cytocidal activity of CAR-T cells in wells to which NK cells were not added
- Figure 20B shows the cytocidal activity of CAR-T cells in wells to which NK cells were added, demonstrating that expression of a KIR2DL2/3-specific binder by CAR-T cells suppresses the cytocidal activity of CAR-T cells against target cells, thereby maintaining the cytocidal activity of CAR-T cells against target cells.
- FIG. 1 shows the number of PBMC-C-derived T cells in wells in which PBMC-A-derived NK cells were co-cultured.
- FIG. 1 shows the agonistic activity against inhibitory KIR of mutants in which every other amino acid in CDR3 of the variable region (VH) of a2DL2/3-DS10, a KIR2DL2/3-specific binder, is substituted with alanine.
- FIG. 1 shows the agonistic activity of CDR-grafts, in which the CDRs of a KIR2DL2/3-specific binder are grafted onto the constant regions of different scFvs, against inhibitory KIRs.
- FIG. 1 shows the additive inhibitory effect of cells co-expressing a KIR2DL2/3-specific binder and HLA-E on the cytotoxic activity of NK cells expressing an inhibitory KIR and NKG2A.
- FIG. 1 shows a binding model diagram of a Fab fragment of a2DL2/3-DS10, a KIR2DL2/3-specific binder identified by X-ray crystal structure analysis, and KIR2DL2.
- FIG. 1 shows the mapping of the epitope site on KIR2DL2 of a2DL2/3-DS10, a KIR2DL2/3-specific binder identified by X-ray crystal structure analysis.
- FIG. 1 shows the results of examining the competition between a2DL2/3-DS10 and each KIR2DL2/3-specific binder in an antigen binding test.
- This figure shows the binding affinity of KIR2DL1-specific binders or KIR3DL1-specific binders newly obtained by phage panning to inhibitory and activating KIRs.
- This figure shows the agonistic activity of KIR2DL1-specific binders newly obtained by phage panning against inhibitory KIR.
- This figure shows the agonistic activity of KIR3DL1-specific binders newly obtained by phage panning against inhibitory KIR.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL2/3-DS11 VH (SEQ ID NO: 61) and a2DL2/3-DS11 VL (SEQ ID NO: 62), as well as the amino acid sequences of a2DL2/3-DS12 VH (SEQ ID NO: 63) and a2DL2/3-DS12 VL (SEQ ID NO: 64).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- FIG. 7 shows the amino acid sequence of the 3DL2 signal peptide (SEQ ID NO:65) and the amino acid sequence of the 3DS1 signal peptide (SEQ ID NO:66), as well as the amino acid sequence of R99A (SEQ ID NO:67), the amino acid sequence of V99A (SEQ ID NO:68), the amino acid sequence of S100A (SEQ ID NO:69), the amino acid sequence of G101A (SEQ ID NO:70), the amino acid sequence of T102A (SEQ ID NO:71), the amino acid sequence of T103A (SEQ ID NO:72), the amino acid sequence of G104A (SEQ ID NO:73), the amino acid sequence of G105A (SEQ ID NO:74), the amino acid sequence of Y106A (SEQ ID NO:75), the amino acid sequence of Y107A (SEQ ID NO:76), the amino acid sequence of T108A (SEQ ID NO:77), the amino acid sequence of G109A (SEQ ID NO:78), the amino acid sequence of M110A (S
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL2/3-DS1-2 VH (SEQ ID NO: 82) and a2DL2/3-DS1-2 VL (SEQ ID NO: 83), as well as the amino acid sequences of a2DL2/3-DS2-2 VH (SEQ ID NO: 84) and a2DL2/3-DS2-2 VL (SEQ ID NO: 85).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequence of a2DL2/3-DS3-2 VH (SEQ ID NO: 86) and the amino acid sequence of a2DL2/3-DS3-2 VL (SEQ ID NO: 87) (the underlined sequences indicate the sequences of CDR1 to 3), as well as the amino acid sequence of a peptide derived from the HLA-G signal peptide (SEQ ID NO: 88), the amino acid sequence of the G4S linker (SEQ ID NO: 89), the amino acid sequence of HLA-E (SEQ ID NO: 90), the amino acid sequence of the IL-2 signal peptide (SEQ ID NO: 91), the amino acid sequence of the His tag (SEQ ID NO: 92), and the amino acid sequence of the VH signal peptide (SEQ ID NO: 93).
- FIG. 1 shows the amino acid sequence of the Fab fragment H-chain constant region (SEQ ID NO: 94), the amino acid sequence of the Vl signal peptide (SEQ ID NO: 95), the amino acid sequence of the Fab fragment L-chain constant region (SEQ ID NO: 96), the amino acid sequence of the GGGS linker (SEQ ID NO: 97), the amino acid sequence of the IgG Fc domain (SEQ ID NO: 98), the amino acid sequence of the GAA linker (GAA), the amino acid sequence of the Avi tag (SEQ ID NO: 99), the amino acid sequence of the CA19CAR VL (SEQ ID NO: 100), and the amino acid sequence of the CA19CAR VH (SEQ ID NO: 101).
- This figure shows the amino acid sequences of the CD8-derived membrane domain and intracellular domain (SEQ ID NO: 102), the amino acid sequence of the intracellular costimulatory molecule (SEQ ID NO: 103), the amino acid sequence of the blue fluorescent protein (SEQ ID NO: 104), the amino acid sequence of the IL-21 fragment (SEQ ID NO: 105), and the amino acid sequence of the CD8 hinge (62 aa) (SEQ ID NO: 106).
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL1-DS1 VH (SEQ ID NO: 107) and a2DL1-DS1 VL (SEQ ID NO: 108), as well as the amino acid sequences of a2DL1-DS2 VH (SEQ ID NO: 109) and a2DL1-DS2 VL (SEQ ID NO: 110).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL1-DS3 VH (SEQ ID NO: 111) and a2DL1-DS1 VL (SEQ ID NO: 112), as well as the amino acid sequences of a2DL1-DS4 VH (SEQ ID NO: 113) and a2DL1-DS4 VL (SEQ ID NO: 114).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL1-DS5 VH (SEQ ID NO: 115) and a2DL1-DS5 VL (SEQ ID NO: 116), as well as the amino acid sequences of a2DL1-DS6 VH (SEQ ID NO: 117) and a2DL1-DS6 VL (SEQ ID NO: 118).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL1-DS7 VH (SEQ ID NO: 119) and a2DL1-DS7 VL (SEQ ID NO: 120), as well as the amino acid sequences of a2DL1-DS8 VH (SEQ ID NO: 121) and a2DL1-DS8 VL (SEQ ID NO: 122).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL1-DS9 VH (SEQ ID NO: 123) and a2DL1-DS9 VL (SEQ ID NO: 124), as well as the amino acid sequences of a2DL1-DS10 VH (SEQ ID NO: 125) and a2DL1-DS10 VL (SEQ ID NO: 126).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL1-DS11 VH (SEQ ID NO: 127) and a2DL1-DS11 VL (SEQ ID NO: 128), as well as the amino acid sequences of a2DL1-DS12 VH (SEQ ID NO: 129) and a2DL1-DS12 VL (SEQ ID NO: 130).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL1-DS13 VH (SEQ ID NO: 131) and a2DL1-DS13 VL (SEQ ID NO: 132), as well as the amino acid sequences of a2DL1-DS14 VH (SEQ ID NO: 133) and a2DL1-DS14 VL (SEQ ID NO: 134).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a2DL1-DS15 VH (SEQ ID NO: 135) and a2DL1-DS15 VL (SEQ ID NO: 136), as well as the amino acid sequences of a3DL1-DS2 VH (SEQ ID NO: 137) and a3DL1-DS2 VL (SEQ ID NO: 138).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- Figure 1 shows the amino acid sequences of a3DL1-DS3 VH (SEQ ID NO: 139) and a3DL1-DS3 VL (SEQ ID NO: 140), as well as the amino acid sequences of a3DL1-DS4 VH (SEQ ID NO: 141) and a3DL1-DS4 VL (SEQ ID NO: 142).
- the underlined sequences indicate the sequences of CDR1 to CDR3.
- FIG. 1 shows the amino acid sequence of a3DL1-DS5 VH (sequence number 143) and the amino acid sequence of a3DL1-DS5 VL (sequence number 144), as well as the amino acid sequence of a3DL1-DS6 VH (sequence number 145) and the amino acid sequence of a3DL1-DS6 VL (sequence number 146).
- FIG. 1 shows the results of evaluating the cytocidal activity of NK92 cells against membrane-type anti-NKG2A-scFv-expressing K562 cell line.
- FIG. 1 shows the expression of cell surface markers in NK92 cells confirmed by flow cytometry, and shows that the cells are NKG2A-positive and NKG2C-negative.
- Figure 1 shows the amino acid sequence of aNKG2A-DS11 VH (SEQ ID NO: 163) and the amino acid sequence of aNKG2A-DS11 VL (SEQ ID NO: 164).
- the underlined sequences represent the sequences of CDR1 to CDR3.
- This figure shows that among the membrane-type anti-NKG2A-scFvs that exhibited agonistic activity against NKG2A, aNKG2A-DS11 exhibited binding to NKG2A-CD94 recombinant protein, but did not exhibit binding to NKG2C-CD94 recombinant protein.
- FIG. 10 shows the results of flow cytometry analysis of the expression of cell surface markers of each PBMC-derived NK cell used in Example 21.
- FIG. 1 is a diagram (part 1) showing the expression of cell surface markers of each PBMC-derived NK cell used in Example 22, confirmed by flow cytometry.
- FIG. 1 is a diagram (part 1) showing the expression of cell surface markers of each PBMC-derived NK cell used in Example 22, confirmed by flow cytometry.
- FIG. 2 is a diagram (part 2) showing the results of flow cytometry to confirm the expression of cell surface markers of each PBMC-derived NK cell used in Example 22.
- This figure shows the cytocidal activity of each PBMC-derived NK cell line that co-expressed tHLA-E and membrane-type aNKG2A-DS11 against iPS cells that did not express Class I HLA.
- Figure 53-3A shows the cytocidal activity of PBMC-derived NK cells in which NKG2A-positive NK cells were dominant over NKG2C-positive NK cells
- Figure 53-3B shows the cytocidal activity of PBMC-derived NK cells in which NKG2C-positive NK cells were dominant over NKG2A-positive NK cells.
- the present invention will be described in detail below. 1. Substances Having the Activity of Binding to Inhibitory Receptors on the Surface of NK Cells and Inhibiting the Cytocidal Activity of NK Cells
- the present invention provides substances having the activity of binding to inhibitory receptors on the surface of NK cells and inhibiting the cytocidal activity of NK cells. Such substances are sometimes referred to as substances having agonistic activity for inhibitory receptors on the surface of NK cells. That is, the activity of binding to inhibitory receptors on the surface of NK cells and inhibiting the cytocidal activity of NK cells is sometimes referred to as agonistic activity for inhibitory receptors on the surface of NK cells.
- a substance that binds to a receptor on the surface of NK cells is called a binder
- a substance that binds to a receptor on the surface of NK cells and has the ability to activate signals from the receptor to NK cells is called an agonist binder for the receptor. That is, agonist binders for inhibitory receptors on the surface of NK cells exhibit the ability to inhibit NK cell activity, and agonist binders for activating receptors on the surface of NK cells exhibit the ability to activate NK cells.
- Inhibitory receptors on the surface of NK cells include NKG2A and inhibitory KIR.
- NKG2 is expressed on the surface of NK cells and some T cells, and is involved in the NK cell function of "missing self," which is the self-versus-nonself recognition.
- NKG2 includes inhibitory NKG2A and NKG2B, and activating NKG2C, NKG2D, NKG2E, NKG2F, and NKG2H.
- HLA-E and HLA-G have been reported as ligands for NKG2A, and the ligand HLA-E also binds to NKG2C.
- KIRs are expressed on the surface of NK cells and are involved in the NK cell's "missing self" function, which distinguishes self from non-self.
- the target cell expresses the same type of HLA as the NK cell
- the cell's HLA binds to the inhibitory KIR on the NK cell, transmitting an inhibitory signal into the NK cell and suppressing the cytocidal activity of the NK cell.
- cells expressing the same type of HLA as the NK cell can avoid being eliminated by the NK cell.
- activating KIRs recognize HLA presenting virus-derived peptides on cells expressing the same type of HLA as NK cells, and the peptides carried by them; an activation signal is transmitted into the NK cells, activating the cytotoxic activity of the NK cells. Unlike inhibitory KIRs, activating KIRs function to recognize and eliminate viral peptides presented on HLA.
- binding is also referred to as “recognition.”
- “recognition” i.e., “binding” means binding that is not nonspecific adsorption.
- the dissociation constant (hereinafter referred to as "KD") can be used as a criterion for determining whether or not recognition has occurred, i.e., whether or not binding has occurred.
- KD dissociation constant
- the KD value of the preferred antibodies of the present invention for an antigen protein is 1 x 10 -5 M or less, 5 x 10 -6 M or less, 2 x 10 -6 M or less, or 1 x 10 -6 M or less.
- Binding in the present invention can be measured or determined by a biomolecular interaction analysis system such as the SPR method or the BLI method, or by an ELISA method, an RIA method, or the like.
- the binding between a substance expressed on the cell surface and a recombinant protein of an inhibitory KIR can be measured by flow cytometry, or the like.
- Substances that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells and have the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells are substances that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells, activate the inhibitory receptors on the surface of NK cells, transmit inhibitory signals into the NK cells, and inhibit the cytocidal activity of NK cells.
- NKG2s include NKG2A and NKG2B.
- Activating NKG2s include NKG2C.
- Ligands for NKG2A include HLA-E and HLA-G, and the ligand HLA-E also binds to NKG2C.
- the substance of the present invention that binds to NKG2A and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells is a substance that binds to NKG2A and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells that express the NKG2A to which it binds. In other words, it is a substance that binds to NKG2A and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells.
- the substance binds to NKG2A and exerts agonist activity.
- Substances of the present invention that bind to NKG2A and inhibit the cytocidal activity of NK cells have low activity in activating the cytocidal activity of NK cells.
- the activity of a substance of the present invention that binds to NKG2A and inhibits the cytocidal activity of NK cells is higher than the activity of the substance that binds to the corresponding NKG2C and activates the cytocidal activity of NK cells.
- Substances of the present invention that bind to NKG2A and inhibit the cytocidal activity of NK cells preferably do not bind to NKG2C. In other words, they do not substantially exhibit agonist activity against NKG2C.
- Inhibitory KIRs include those belonging to the KIR2DL subclass and KIR3DL subclass. Those belonging to the KIR2DL subclass include KIR2DL1, KIR2DL2, KIR2DL3, and KIR2DL5, while those belonging to the KIR3DL subclass include KIR3DL1, KIR3DL2, and KIR3DL3.
- Activating KIR subtypes include KIR2DS1, KIR2DS2, KIR2DS3, KIR2DS4, KIR2DS5, and KIR3DS1.
- KIR2DL4 exists as a subtype that possesses both inhibitory and activating properties.
- the ligands (HLA) that bind to these inhibitory and activating KIRs are shown in Table 1.
- variants of the inhibitory and activating KIRs of the present invention there are various variants of the inhibitory and activating KIRs of the present invention, but in the examples of the present invention, variants with amino acid sequences that are frequently expressed were selected and used. Therefore, the actions and effects of the present invention are not limited to individual variants, but are applicable to KIRs belonging to each subtype, and to cells, hosts, etc. that have the HLA type corresponding to the KIR.
- KIR2DL1*003 SEQ ID NO: 4, IPD Accession No.: KIR00003
- KIR2DL2*001 SEQ ID NO: 6, IPD Accession No.: KIR00010
- KIR2DL2*003 SEQ ID NO: 57, IPD Accession No.: KIR00012
- KIR2DL3, KIR2DL3*001 SEQ ID NO: 8, IPD Accession No.: KIR00014
- KIR2DS1DS1*002 SEQ ID NO: 10, IPD accession number: KIR00034
- KIR2DS2*001 SEQ ID NO: 12, IPD accession number: KIR00037
- KIR2DS4, KIR2DS4*001 SEQ ID NO: 14, IPD accession number: KIR00045
- KIR3DL1, KIR3DL1*015 SEQ ID NO: 4
- amino acid sequences of KIR2DL2*003 and KIR2DL3*001 are highly identical to each other (the amino acid sequence identity of the extracellular domains is particularly high), and are also highly identical to the amino acid sequences of the active KIRs KIR2DS1*002, KIR2DS2*001, and KIR2DS4*001.
- the substance of the present invention that binds to an inhibitory KIR and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells is a substance that binds to at least one of the above-mentioned inhibitory KIR subclasses and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells expressing the KIR to which it binds.
- the inhibitory KIR that it binds to but it is preferably a substance that binds to KIR2DL1, KIR2DL2, KIR2DL3, and/or KIR3DL1, more preferably KIR2DL1, KIR2DL2, and/or KIR2DL3, and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells.
- the substance binds to an inhibitory KIR and exerts agonist activity.
- KIR2DL1 recognizes the C2 epitope (Cw2, Cw4, Cw5, Cw6, Cw15, Cw17) of HLA-C type, a Class I MHC molecule.
- KIR2DL2 and KIR2DL3 recognize the C1 epitopes (Cw1, Cw3, Cw7, Cw8, Cw9, Cw10, Cw12, Cw14, and Cw16) of HLA-C class I MHC molecules and the C1 epitopes (B46 and B73) of HLA-B class I MHC molecules.
- KIR3DL1 recognizes the Bw4 epitope (A23, A24, A25, A32, B5, B27, B37, B38, B44, B49, B51, B52, B53, B57, B58, B59, B77) of HLA-B type, a Class I MHC molecule.
- KIR3DL2 recognizes Class I MHC molecules, HLA-A types A3 and A11.
- Substances that bind to the inhibitory KIR of the present invention and have the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells have low activity of activating the cytocidal activity of NK cells.
- the activity of a substance that binds to the inhibitory KIR of the present invention and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of NK cells is higher than the activity of the substance that binds to the corresponding activating KIR and activates the cytocidal activity of NK cells.
- the corresponding activating KIR for an inhibitory KIR is KIR2DS1, KIR2DS2, KIR2DS3, and KIR2DS4, with KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4 being particularly important.
- the activating KIR for KIR3DL1 is KIR3DS1.
- Substances of the present invention that bind to inhibitory KIR and inhibit the cytocidal activity of NK cells preferably do not bind to activating KIR. That is, they do not exhibit substantial agonist activity against activating KIR. Therefore, substances that bind to inhibitory KIR and inhibit the cytocidal activity of NK cells are preferably substances that have few identical sequences or that bind to partial sequences that have different accessibility when the proteins assume a three-dimensional structure in the alignment of the amino acid sequences of KIR2DL2, KIR2DL3, KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4 shown in Figure 10.
- NK cells whose activation is inhibited by the substance of the present invention refer to NK cells expressing an inhibitory receptor on the cell surface that is the target.
- the inhibitory receptor is NKG2A
- blood samples from subjects containing an NKG2A-positive NK cell population, or NK cell populations isolated from the blood can be used as such NK cells.
- the inhibitory receptor is an inhibitory KIR
- blood samples from subjects with an HLA type corresponding to the inhibitory KIR, or NK cell populations isolated from the blood can be used.
- NK cells obtained by genetically engineering commercially available NK cell lines to express an inhibitory receptor on the surface of the target NK cells can also be used.
- the agonist activity of the substances of the present invention against inhibitory receptors on the surface of NK cells can be evaluated by measuring the cytocidal activity of the effector cells listed below against the target cells listed below in the presence and absence of a test substance, and calculating the percentage of inhibition of cytocidal activity in the presence of the test substance.
- NK cells that express the inhibitory receptor on the surface of the target NK cells listed above are used as effector cells.
- Cells that do not express HLA corresponding to the inhibitory receptor on the surface of the target NK cells are used as target cells.
- the test substance may be added to the culture medium in a soluble form, or may be expressed on the surface of the target cells in the form of a membrane protein as described below.
- NK cells that express NKG2A are used as effector cells, and cells that do not express Class I HLA (for example, cells lacking the B2M gene) or cells that barely express Class I HLA are used as target cells.
- the agonist activity of the test substance against NKG2C can be evaluated, and substances with agonist activity specific to NKG2A can be selected.
- NK cells derived from HLA-C1 homotype or HLA-C1/C2 heterotype and expressing KIR2DL2 and/or KIR2DL3 are used as effector cells, and cells that do not express HLA-C1 type (for example, cells collected from a subject with a C2/C2 homotype) are used as target cells. It is preferable that both effector and target cells be of the same Bw4 type (both negative homotypes or both positive homotypes).
- NK cells derived from HLA-C2 homotype or HLA-C1/C2 heterotype and expressing KIR2DL1 are used as effector cells, and cells that do not express HLA-C2 type (for example, cells collected from a subject with a C1/C1 homotype) are used as target cells. It is preferable that both effector cells and target cells be of the same BW4 type (both negative homotypes or both positive homotypes).
- NK cells derived from the HLA-Bw4 type and expressing KIR3DL1 are used as effector cells, and cells that do not express the HLA-Bw4 type (for example, cells collected from a subject with a Bw4-positive/Bw4-negative homozygous HLA type) are used as target cells.
- the HLA-C types of both the effector cells and target cells are the same (both C1/C1 homozygous, both C2/C2 homozygous, or both C1/C2 heterozygous).
- NK cells derived from HLA-A03, A11 types and expressing KIR3DL2 are used as effector cells, and cells that do not express HLA-A03, A11 types are used as target cells. It is preferable that both effector and target cells be matched in terms of HLA-C type (both C1/C1 homozygous, both C2/C2 homozygous, or both C1/C2 heterozygous), and both be matched in terms of BW4 type (both negative homozygous, both positive homozygous, or both positive/negative heterozygous).
- Substances that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells and inhibit the cytocidal activity of NK cells include substances that have a binding site for inhibitory receptors on the surface of NK cells. Examples of such substances include polypeptides that have a binding site for inhibitory KIR and bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells.
- polypeptides that have a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells and bind to the inhibitory receptor on the surface of NK cells include the following polypeptides (A) and (C).
- antibodies against NKG2A include monalizumab, a monoclonal antibody into which a CDR or variable region contained in the scFv (aNKG2A-DS11) described below has been grafted, and the like.
- examples of antibodies against inhibitory KIR include lirilumab, Pan2D, and a monoclonal antibody into which a CDR or variable region contained in scFv (i) to (x) described below has been grafted.
- the present invention is not limited to these antibodies, and includes all antibodies that have the activity of binding to an inhibitory receptor expressed on the surface of NK cells and inhibiting the cytocidal activity of NK cells.
- Antibodies and antigen-binding fragments that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells and inhibit the cytocidal activity of NK cells may be either monoclonal or polyclonal antibodies.
- the isotype of the monoclonal antibodies of the present invention is not particularly limited, and examples include IgGs such as IgG1, IgG2, IgG3, and IgG4; IgA such as IgM, IgA1 and IgA2; IgD; and Ig.
- the isotype and subclass of monoclonal antibodies can be determined, for example, by the Ouchterlony method, ELISA, or RIA.
- monoclonal antibodies of the present invention include antibodies derived from non-human animals (non-human animal antibodies), human antibodies, chimeric antibodies (also referred to as “chimeric antibodies”), and humanized antibodies. Preferably, human antibodies are used. Antibody mutants are also included within the scope of the antibodies of the present invention; for example, human antibodies also include human mutant antibodies.
- Non-human animal antibodies include antibodies derived from vertebrates such as mammals and birds.
- Mammal-derived antibodies include rodent-derived antibodies such as mouse antibodies and rat antibodies, and single-chain antibodies having only one variable region derived from camels, alpacas, llamas, etc.
- Avian-derived antibodies include chicken antibodies, etc.
- Chimeric antibodies include, but are not limited to, antibodies that combine a variable region derived from a non-human animal antibody with a human antibody (human immunoglobulin) constant region.
- Humanized antibodies include, but are not limited to, antibodies in which the CDRs in the variable region of a non-human animal antibody have been grafted onto a human antibody (the variable region of a human immunoglobulin), antibodies in which the CDRs as well as the sequence of the framework region of a non-human animal antibody have been partially grafted onto a human antibody, and antibodies in which one or more amino acids from any of these non-human animal antibodies have been replaced with human amino acids.
- CDR-grafted antibodies include, but are not limited to, antibodies or antigen-binding fragments in which the CDRs in the variable region of one antibody or antigen-binding fragment have been grafted onto the variable region of another immunoglobulin; antibodies in which not only the CDRs but also part of the framework region sequence of the original antibody or antigen-binding fragment have been grafted onto the variable region of the other antibody or antigen-binding fragment; and antibodies in which one or more amino acids from either of these antibodies or antigen-binding fragments have been replaced with other amino acids.
- 1 to 6 amino acids selected from 1, 2, or 3 amino acids on the N-terminal and/or C-terminal side of the CDR region may be replaced, more preferably 1 to 4 amino acids selected from 2 amino acids on the N-terminal and/or C-terminal side, and even more preferably 1 or 2 amino acids selected from 1 amino acid on the N-terminal and/or C-terminal side.
- Antibodies can be produced by a variety of known methods. Known methods include those using hybridomas and cell immunization, and they can be produced by genetic recombination techniques. Methods for obtaining human antibodies selected from a human antibody phage library are also known. For example, a phage display method can be used in which the variable region of a human antibody is expressed on the surface of a phage as an scFv and phages that bind to the antigen are selected. By analyzing the genes of phages selected by binding to the antigen, the DNA sequence encoding the variable region of a human antibody that binds to the antigen can be determined.
- an expression vector containing that sequence can be constructed and introduced into an appropriate host for expression, thereby enabling the production of a human antibody (WO92/01047, WO92/20791, WO93/06213, WO93/11236, WO93/19172, WO95/01438, WO95/15388, Annu. Rev. Immunol (1994) 12, 433-455).
- single-chain antibodies consisting only of heavy chains are antibodies possessed by camels, alpacas, llamas, etc., and can be obtained by immunizing these animals or using phage libraries derived from these animals (see, for example, David R. Maass et al. J Immunol Methods, (2007 Jul 31); 324(1-2): 13-25; Lukas Roth et al., Methods Mol Biol., (2020); 2070: 173-189, etc.).
- antigen-binding fragment refers to a peptide that is composed of one or two variable regions and has antigen-binding activity.
- antigen-binding fragments include, but are not limited to, scFv, Fab, F(ab') 2 , Fab', Fv, and single-domain antibodies (sdAbs).
- sdAbs single-domain antibodies
- Such antigen-binding fragments may be obtained by treating full-length antibody protein molecules with enzymes such as papain and pepsin, as well as recombinant proteins produced in suitable host cells using recombinant genes.
- the heavy chain variable region and light chain variable region contained in a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that binds to a target antigen, or the CDR1, CDR2, and CDR3 contained therein may be grafted onto the framework sequence of the desired antigen-binding fragment.
- Antigen-binding fragments derived from single-chain antibodies consisting only of heavy chains can be produced by using displayer libraries such as phage or yeast that contain genes encoding the variable regions of single-chain antibodies derived from camels, alpacas, llamas, etc.
- variable region or CDR examples include, but are not limited to, substitution of one or more amino acids in the sequence of the original antibody or the like with amino acids of the desired antigen-binding fragment.
- the antigen-binding fragment of the present invention is a single chain such as an scFv
- the present invention includes those in which the heavy chain variable region and light chain variable region are swapped in this manner (Effects of variable domain orientation on anti-HER2 single-chain variable fragment antibody expressed in the Escherichia coli cytoplasm, Ilkay Kocer et al., Biotechnol Prog. 2021 Mar; 37(2): 33102).
- scFv is preferred.
- scFv is an antigen-binding fragment obtained by linking a heavy chain variable region and a light chain variable region with a polypeptide linker (Pluckthun A., The Pharmacology of Monoclonal Antibodies 113, edited by Rosenburg and Moore, Springer Verlag, New York, pp. 269-315 (1994); Nature Biotechnology (2005), 23, 1126-1136).
- linker sequences for single-chain antibodies and scFv including artificial sequences, can be used as the linker sequence.
- Known artificial linker sequences are amino acid sequences rich in glycine and serine.
- Examples include a GS linker consisting of three GSG amino acids or four GSGS amino acids (SEQ ID NO: 3), and a linker sequence represented by the formula (G4S)n.
- Linker domains are also called peptide linkers, and known peptide linkers can be used as extracellular linker domains.
- the sequence represented by the above formula (G4S)n is called a G4S linker.
- scFv that bind to a target antigen can be obtained using the phage display method (Nature Biotechnology (2005), 23, (9), pp. 1105-1116), in which a library of variable regions is expressed on the surface of a phage as single-chain antibodies (scFv), and phages that bind to the antigen are selected.
- scFv single-chain antibodies
- the DNA sequence encoding the variable regions that bind to the antigen can be determined. Once the sequences of these heavy and light chain variable regions are known, the sequences of the CDRs contained in the variable regions can also be identified.
- CDR and variable region sequences can be incorporated into the sequence format of a desired antibody or antigen-binding fragment to create an expression vector containing the sequence, which can then be introduced into an appropriate host for expression, thereby obtaining an antibody or antigen-binding fragment with the desired antigen-binding properties (WO92/01047, WO92/20791, WO93/06213, WO93/11236, WO93/19172, WO95/01438, WO95/15388, Annu. Rev. Immunol (1994) 12, pp. 433-455, Nature Biotechnology (2005) 23(9), pp. 1105-1116).
- CDRs can be modified to the extent that the agonist activity of the polypeptide of the present invention is not altered. That is, a specific amino acid residue in the CDR of a polypeptide of the present invention can be substituted with alanine to confirm whether agonist activity against inhibitory KIR is maintained. Amino acids that maintain agonist activity against inhibitory KIR even after substitution with alanine can be determined to be unimportant for agonist activity, and such amino acids in the CDR can be substituted with other amino acids. The polypeptide with the substituted amino acids will have the same reactivity as the polypeptide before the amino acid substitution.
- amino acids in a CDR When substituting amino acids in a CDR with other amino acids, it is preferable to substitute 1 to 6 amino acids selected from 1, 2, or 3 amino acids on the N-terminus and/or C-terminus of the CDR region, more preferably 1 to 4 amino acids selected from 2 amino acids on the N-terminus and/or C-terminus, and even more preferably 1 or 2 amino acids selected from 1 amino acid on the N-terminus and/or C-terminus.
- Examples of the scFv against NKG2A of the present invention include scFv consisting of the amino acid sequence (Ni) below, where the heavy chain variable region and light chain variable region can be linked by, for example, a GS linker, a G4S linker, or the like.
- Ni An amino acid sequence comprising a combination of the amino acid sequence of the heavy chain variable region of SEQ ID NO: 163 and the amino acid sequence of the light chain variable region of SEQ ID NO: 164.
- scFv against inhibitory KIR2DL2 or KIR2DL3 of the present invention examples include scFvs consisting of any of the amino acid sequences (i) to (xii) below, where the heavy chain variable region and light chain variable region can be linked by, for example, a GS linker, a G4S linker, or the like.
- examples of the scFv against inhibitory KIR3DL1 of the present invention include scFvs consisting of any of the amino acid sequences (xiii) to (xviii) below, where the heavy chain variable region and light chain variable region can be linked by, for example, a GS linker, a G4S linker, or the like.
- scFv against inhibitory KIR2DL1 of the present invention examples include scFvs consisting of any of the amino acid sequences (ci) to (cxv) below, where the heavy chain variable region and light chain variable region can be linked by, for example, a GS linker, a G4S linker, or the like.
- polypeptides that have a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells and bind to the inhibitory receptor on the surface of NK cells include antibodies that recognize and bind to the inhibitory receptor on the surface of NK cells, or polypeptides that have a binding site consisting of an amino acid sequence derived from scFv.
- Such polypeptides can take various forms, but preferred examples include monoclonal antibodies, antigen-binding fragments such as scFv, or membrane-type proteins that have the amino acid sequence of an antigen-binding fragment on the outside of the cell.
- An amino acid sequence derived from an antibody that recognizes and binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells or an scFv includes the amino acid sequence of the site in an antibody that recognizes and binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells or the NK cell variable region in an scFv that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells, and further includes an amino acid sequence in which one or several amino acids have been substituted, deleted, or added (addition includes insertion) (hereinafter collectively referred to as "mutation") in the amino acid sequence of an antibody that recognizes and binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells or the amino acid sequence of the site in an scFv that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells, and which has the activity of binding to an inhibitory receptor on the surface of NK cells and inhibiting the cytocidal activity of NK cells.
- “several” in “one or several” refers to 2 to 10, preferably
- binding sites to inhibitory receptors on the surface of NK cells include sites containing amino acid sequences derived from CDR1, CDR2, and CDR3 contained in the light chain variable region and heavy chain variable region of a monoclonal antibody or scFv that binds to inhibitory receptors on the surface of NK cells, amino acid sequences derived from variable regions containing the respective CDR1, CDR2, and CDR3, or amino acid sequences derived from the light chain variable region and heavy chain variable region.
- An amino acid sequence derived from an antibody or scFv that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells has the same meaning as above.
- a polypeptide that has a binding site for NKG2A and binds to NKG2A has the combination of heavy chain variable region and light chain variable region shown in aNKG2A-DS11 in Table 21.
- polypeptide of the present invention that has a binding site for NKG2A and binds to NKG2A is, for example, a polypeptide comprising the amino acid sequence of (NI) below (preferably a monoclonal antibody, an antigen-binding fragment, an scFv consisting of the amino acid sequence, or a membrane protein comprising the scFv in its extracellular domain).
- NI amino acid sequence of
- a binding site comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 163 (preferably a variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 163) and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 164 (preferably a variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 164);
- a polypeptide that has a binding site for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 and binds to inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 has a combination of heavy chain variable regions and light chain variable regions shown in Table 2.
- "a2DL2/3" indicates that the binder binds to inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3.
- the CDR1, CDR2, and CDR3 regions in the table are indicated by the range of amino acid numbers in the amino acid sequence of each variable region.
- the amino acid numbers are specified according to the IMGT definition.
- polypeptides that have a binding site for inhibitory KIR2DL1 and bind to inhibitory KIR2DL1 have the combination of heavy chain variable regions and light chain variable regions shown in Table 3.
- "a2DL1" indicates that the binder binds to inhibitory KIR2DL1.
- polypeptides that have a binding site for inhibitory KIR3DL1 and bind to inhibitory KIR3DL1 have the combination of heavy chain variable region and light chain variable region shown in Table 4.
- "a3DL1" indicates that the binder binds to inhibitory KIR3DL1.
- the CDR1, CDR2, and CDR3 regions in the table are indicated by the range of amino acid numbers in the amino acid sequence of each variable region.
- the amino acid numbers are specified according to the IMGT definition.
- polypeptide of the present invention that has a binding site for inhibitory KIR2DL2 or KIR2DL3 and binds to inhibitory KIR is, for example, a polypeptide comprising any of the following amino acid sequences (I) to (XII) (preferably a monoclonal antibody, an antigen-binding fragment, an scFv consisting of the amino acid sequence, or a membrane-type protein comprising the scFv in its extracellular domain).
- an amino acid sequence comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 33 (preferably a variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 33) and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 34 (preferably a variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 34);
- an amino acid sequence comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 35 (preferably a variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 35) and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 36 (preferably a variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 36);
- An amino acid sequence comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from
- polypeptide of the present invention that has a binding site for inhibitory KIR3DL1 and binds to inhibitory KIR3DL1 includes, for example, a polypeptide comprising any of the amino acid sequences of (XIII) to (XVIII) below (preferably, a monoclonal antibody, an antigen-binding fragment, an scFv consisting of the amino acid sequence, or a membrane protein comprising the scFv in its extracellular domain).
- polypeptide of the present invention that has a binding site for inhibitory KIR2DL1 and binds to inhibitory KIR2DL1 includes, for example, a polypeptide comprising the amino acid sequence of the following (P) (preferably, a monoclonal antibody, an antigen-binding fragment, an scFv consisting of the amino acid sequence, or a membrane-type protein comprising the scFv in its extracellular domain):
- P An amino acid sequence comprising a combination of a first variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 31 (preferably a variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 31) and a second variable region comprising an amino acid sequence derived from CDR1, CDR2 and CDR3 of SEQ ID NO: 32 (preferably a variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 32).
- one embodiment of the polypeptide of the present invention has a binding site for inhibitory KIR2DL1 and binds to inhibitory KIR2DL1, and includes, for example, a polypeptide comprising any of the amino acid sequences (CI) to (CXV) below (preferably, a monoclonal antibody, an antigen-binding fragment, an scFv consisting of the amino acid sequence, or a membrane protein comprising the scFv in its extracellular domain).
- CI amino acid sequences
- CXV a monoclonal antibody, an antigen-binding fragment, an scFv consisting of the amino acid sequence, or a membrane protein comprising the scFv in its extracellular domain.
- the CDR1, CDR2, and CDR3 of the heavy chain variable region and the CDR1, CDR2, and CDR3 of the light chain variable region may have amino acid mutations that do not abolish reactivity with the antigen.
- Such mutations include, for example, substitution of one or two amino acids in the CDR amino acid sequence, preferably substitution of one or two amino acids at the C- and/or N-terminus of the CDR amino acid sequence.
- the structure other than the variable region can be selected appropriately depending on the form of the selected polypeptide (monoclonal antibody, antigen-binding fragment, etc.).
- the first variable region may be arranged in the following order from the N-terminus: first variable region-linker sequence-second variable region, or the second variable region-linker sequence-first variable region.
- the first variable region may be arranged in the heavy chain and the second variable region in the light chain, or the first variable region may be arranged in the light chain and the second variable region in the heavy chain.
- a substance has agonist activity specific to an inhibitory receptor on the surface of an NK cell.
- agonist activity specific to an inhibitory receptor on the surface of an NK cell refers to a substance that exhibits agonist activity against an inhibitory receptor on the surface of an NK cell, and whose agonist activity against an activating receptor on the surface of an NK cell corresponding to the inhibitory receptor on the surface of the NK cell is 70% or less, 60% or less, 50% or less, 40% or less, 30% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less, or 5% or less of the agonist activity against the inhibitory receptor on the surface of the NK cell, and most preferably, exhibits substantially no agonist activity against the activating receptor on the surface of an NK cell.
- an activating receptor on the surface of an NK cell corresponding to an inhibitory receptor on the surface of an NK cell refers to an activating receptor on the surface of an NK cell, the amino acid sequence of whose extracellular domain is highly homologous to the amino acid sequence of the extracellular domain of the inhibitory receptor on the surface of the target NK cell.
- an activating receptor for NKG2A is NKG2C.
- activating KIRs corresponding to KIR2DL2/3 include KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4.
- the activating KIR corresponding to KIR2DL1 is KIR2DS1
- the activating KIR corresponding to KIR2DL2/3 is KIR2DS2
- the activating KIR corresponding to KIR3DL1 and KIR3DL2 is KIR3DS1.
- Such antibodies can be obtained, for example, by contacting an antibody or antigen-binding fragment obtained by the above-mentioned method, which binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells and exhibits agonist activity, with NK cells expressing the corresponding activating KIR, measuring the cytocidal activity of the NK cells against target cells, and selecting antibodies or antigen-binding fragments that exhibit a predetermined activity or less.
- the antibody or antigen-binding fragment may be added as a soluble protein, or may be expressed on the surface of the target cells in the form of a membrane protein, as described below.
- antibodies that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells but have low binding affinity to activating receptors on the surface of NK cells can be obtained, for example, by the phage display method (Nature Biotechnology (2005), 23, (9), pp. 1105-1116), in which the variable region of an antibody is expressed on the surface of a phage as a single-chain fragment (scFv), and phages that bind to the antigen are selected.
- scFv single-chain fragment
- a method for obtaining binders that specifically bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells using the phage display method involves, for example, recovering and concentrating phages that express scFv that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells from a human antibody phage library (positive selection), and then removing phages that express scFv that bind to activating receptors on the surface of NK cells from the resulting phage mixture (depletion), thereby selecting phages that express scFv that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells but not to activating receptors on the surface of NK cells.
- the inhibitory or activating receptor on the surface of NK cells can be a recombinant protein/peptide consisting of the amino acid sequence of the extracellular region of each molecule, including a partial sequence important for the agonist activity of the inhibitory receptor on the surface of NK cells.
- the phage recovery/concentration or removal process can employ various methods used to select substances with binding or affinity. For example, two molecules (e.g., a combination of biotin and avidin) that exhibit strong binding affinity can be bound to an NKG2 fragment or a KIR fragment (labeled NKG2 or KIR), and the other can be bound to a carrier (e.g., magnetic beads).
- phages that bind to labeled NKG2 or KIR are recovered and concentrated on the carrier.
- inhibitory receptors on the surface of NK cells are labeled, and phages that are concentrated and recovered on the carrier are obtained.
- activating receptors on the surface of NK cells are labeled, and phages in solution that do not bind to the carrier are collected, making it possible to obtain phages that do not bind to activating receptors on the surface of NK cells.
- an excess amount of unlabeled activating receptor fragments on the surface of NK cells can be added to recover and concentrate (deselect) phages with high binding specificity to labeled NKG2 or KIR.
- a method including the steps shown in (1) or (2) below can produce antibodies that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells but do not bind to activating receptors on the surface of NK cells, and the present invention provides such a production method and substances produced by said production method.
- a "display body” refers to a gene carrier for cells that has the function of displaying proteins or peptides encoded by genes incorporated by a vector on the surface of a lipid membrane, and examples include phages, yeast, and cells. When phages are used as display bodies, known techniques such as the phage display method or phage panning method described above can be used.
- yeast display methods that use yeast as a display medium include those known as yeast display (see, for example, Lukas Roth, et al., Methods Mol Biol, 2020, Vol. 207, pp. 173-189, doi: 10.1007/978-1-4939-9853-1_10).
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of an inhibitory receptor on the surface of NK cells with a suspension containing a polyclonal population of presenters that includes presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to an inhibitory receptor on the surface of the NK cells, contacting the suspension with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a population of presenters that present an antigen-binding site that binds to an inhibitory receptor on the surface of the NK cells;
- Step B A step of mixing a labeled solubilized protein containing the extracellular domain of an activating receptor on the surface of NK cells that corresponds to the inhibitory receptor on the surface of the NK cells with
- Step A A step of mixing a labeled solubilized protein comprising the extracellular domain of an inhibitory receptor on the surface of NK cells and an unlabeled solubilized protein comprising the extracellular domain of an inhibitory receptor on the surface of NK cells corresponding to the inhibitory receptor with a suspension containing a polyclonal presenter population including presenters that present on their surface an antigen-binding site that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells, and then contacting the cell solution with a carrier on which a substance that specifically binds to the labeled portion has been immobilized, and recovering the presenters bound to the carrier, thereby obtaining a presenter population that presents an antigen-binding site that specifically binds to the inhibitory receptor on the surface of the NK cells; Step B: performing genetic analysis of the presenter obtained by a method including
- Steps A-B of method (1) and step A of method (2) above may each be repeated multiple times, or both may be performed in combination.
- the method may further include a step of selecting a substance having agonistic activity against the inhibitory KIR from the antibody or antigen-binding fragment (soluble or membrane protein) expressed by method (1) or method (2) according to the method described herein.
- the inhibitory receptor on the surface of the NK cell may be NKG2A, and the corresponding activating receptor may be NKG2C.
- the inhibitory receptor on the surface of the NK cell is an inhibitory KIR
- the inhibitory KIR may be KIR2DL2 or KIR2DL3, and the corresponding activating KIR may be KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4.
- the inhibitory KIR may be KIR3DL1, and the corresponding activating KIR may be KIR3DS1.
- the inhibitory KIR may be KIR2DL1, and the corresponding activating KIR may be KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4.
- a polyclonal population of presenters that presents antigen-binding sites that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells can be obtained or produced by known methods.
- a phage library that displays diverse variable regions which is used in the phage display method to obtain antibodies
- a yeast library used in the yeast display method can be used.
- an animal can be immunized with an antigen protein containing the extracellular domain of an inhibitory receptor on the surface of NK cells, and cells carrying antigen-specific antibody genes, such as B cells, can be collected from the spleen cells of the animal that produce antibodies or antigen-binding fragments against the antigen.
- the gene sequence encoding the variable regions of the antibody genes of the cells can be amplified and inserted into a vector that displays the variable regions in a predetermined format on the surface of a lipid membrane, thereby producing a presenter library.
- a method is described, for example, in David R. Maass et al. This is described in J Immunol Methods, (2007 Jul 31); 324(1-2): 13-25, Lukas Roth et al., Methods Mol Biol., (2020); 2070: 173-189, etc.
- a phagemid vector is used as the vector.
- a variety of cells such as animal cells or E. coli, can be used as cells for expressing the antibody or antigen-binding fragment, depending on the purpose.
- target cells used in agonist activity measurement tests or transplant cells for cell transplantation examples include, but are not limited to, blood cells, T cells, and pluripotent stem cells
- examples include, but are not limited to, blood cells, T cells, and pluripotent stem cells
- substances with NKG2A-specific agonist activity include the above-mentioned (NI) polypeptide, scFv, and membrane-type proteins containing the scFv in their extracellular domains.
- substances having agonistic activity specific to inhibitory KIR2DL2/3 include the polypeptides (I) to (XII) above, scFv, and membrane-type proteins containing the scFv in their extracellular domains.
- substances having agonistic activity specific to inhibitory KIR3DL1 include the polypeptides (XIII) above, scFv, and membrane-type proteins containing the scFv in their extracellular domains, scFv, and membrane-type proteins containing the scFv in their extracellular domains.
- Substances having agonistic activity specific to inhibitory KIR2DL1 include, for example, any of the polypeptides (CI) to (CXV) above, scFv, and membrane proteins containing the scFv in their extracellular domains.
- a polypeptide comprising, as a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells, a binding site derived from a heavy chain variable region and a light chain variable region contained in a monoclonal antibody or antigen-binding fragment (e.g., a competitive-binding antibody) that competes with the monoclonal antibody or antigen-binding fragment that binds to the inhibitory receptor on the surface of NK cells in binding to the inhibitory receptor on the surface of NK cells.
- a monoclonal antibody or antigen-binding fragment e.g., a competitive-binding antibody
- Such competitive-binding antibodies recognize and bind to the same epitope as the monoclonal antibody or scFv, or an epitope that overlaps with or is located in the vicinity of the epitope, and are therefore likely to exhibit the same agonist activity as the monoclonal antibody or antigen-binding fragment for the inhibitory receptor on the surface of NK cells.
- a polypeptide of the present invention containing a binding site for NKG2A contains binding sites derived from the heavy chain variable region and light chain variable region of a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that competes with an scFv consisting of the amino acid sequence (N-i) above for binding to NKG2A.
- a polypeptide of the present invention containing a binding site for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 contains binding sites derived from the heavy chain variable region and light chain variable region of a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that competes with scFv, Lirilumab, or Pan2D, consisting of any of the amino acid sequences (i) to (xii) above, in binding to inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3.
- a polypeptide containing a binding site for KIR2DL1 contains binding sites derived from the heavy chain variable region and light chain variable region of a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that competes with Pan2D or the above-mentioned (P) in binding to KIR2DL1.
- a polypeptide containing a binding site for KIR2DL1 contains binding sites derived from the heavy chain variable region and light chain variable region of a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that competes with an scFv consisting of any of the amino acid sequences (ci) to (cxv) above for binding to KIR2DL1.
- a polypeptide of the present invention containing a binding site for inhibitory KIR3DL1 contains binding sites derived from the heavy chain variable region and light chain variable region of a monoclonal antibody or antigen-binding fragment that competes with an scFv consisting of any of the amino acid sequences (xiii) to (xviii) above for binding to inhibitory KIR3DL1.
- the epitope of an inhibitory receptor on the surface of an NK cell recognized by a polypeptide of the present invention containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of an NK cell can be analyzed by X-ray crystal structure analysis of a complex between the polypeptide containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of an NK cell and the inhibitory receptor on the surface of an NK cell, i.e., model structural analysis based on the X-ray crystal structure.
- Epitope analysis by X-ray crystal structure analysis can be performed, for example, by crystallizing a complex between a polypeptide of the present invention containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of an NK cell and the inhibitory receptor on the surface of an NK cell and performing X-ray structural analysis.
- a Fab fragment can be used as the polypeptide containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of an NK cell.
- a ribbon model can be obtained and amino acid residues located near the Fab fragment, for example, within 4 ⁇ , can be identified, and these amino acid residues can be determined to be amino acids that form the epitope.
- the X-ray structural analysis can be used to calculate that specific amino acids in the binding site interact with other specific amino acids.
- amino acids that constitute the epitope of inhibitory KIR2DL2 when binding to a2DL2/3-DS10 are Glu42 (amino acid number 21 of SEQ ID NO: 6), His61 (amino acid number 40 of SEQ ID NO: 6), Lys65 (amino acid number 44 of SEQ ID NO: 6), Phe66 (amino acid number 45 of SEQ ID NO: 6), Lys67 (amino acid number 46 of SEQ ID NO: 6), Asp68 (amino acid number 47 of SEQ ID NO: 6), Thr69 (amino acid number 48 of SEQ ID NO: 6), Leu70 (amino acid number 49 of SEQ ID NO: 6), and 6), Ser86 (amino acid number 65 of SEQ ID NO:6), Ile87 (amino acid number 66 of SEQ ID NO:6), Gly88 (amino acid number 67 of SEQ ID NO:6),
- amino acids that differ from the amino acid sequence of the extracellular domain of active KIR2DS1 are Lys65, Lys67, Gly88, Pro89, and Met91
- amino acid that differs from the amino acid sequence of the extracellular domain of KIR2DS2 is Phe66
- amino acids that differ from the amino acid sequence of the extracellular domain of KIR2DS4 are Lys67, Asp68, Gln92, and Asp93, and therefore, interactions with these amino acids and their neighboring amino acids are important for a KIR2DL2/3-specific binder.
- DS10-VH-Y107 107th Tyr of the VH chain of a2DL2/3-DS10 (amino acid number 107 of SEQ ID NO: 51, hereinafter referred to as "DS10-VH-Y107") forms a hydrogen bond with Asp68 on KIR2DL2 and is positioned in close proximity to Phe66.
- the amino acids in the variable region adjacent to Phe66 and Asp68 in KIR2DL2 are sterically hindered and can form hydrogen bonds with Asp, but have weak or no hydrogen-bonding ability with Asn, preferably Tyr.
- the amino acid in the variable region adjacent to Pro89 on KIR2DL2 is an amino acid that can form a hydrogen bond with Pro and has weak or no ability to form a hydrogen bond with Arg, preferably Tyr.
- the amino acid in the variable region adjacent to Gly88 on KIR2DL2 is an amino acid that can form a hydrogen bond with the imino group in the main chain of Gly and has weak or no ability to form a hydrogen bond with the main chain imino group of Ser, preferably Gly.
- Thr at position 94 of the VL chain of a2DL2/3-DS10 (Thr at amino acid number 94 in SEQ ID NO: 52, hereafter referred to as "DS10-VL-T94") forms a hydrogen bond with the side chain of Asp93 on KIR2DL2 via its main chain imino group.
- the amino acid in the variable region adjacent to Asp93 on KIR2DL2 is capable of forming a hydrogen bond with the side chain of Asp and is an amino acid that has weak or no ability to form a hydrogen bond with Val, preferably Thr, Asn, Gly, His, Ile, Ser, Val, or Ala, and more preferably Thr.
- KIR2DL2 or KIR2DL3-specific agonist binder of the present invention is a substance (antibody or antigen-binding fragment) comprising a variable region that interacts with 1 to 6 (preferably 3 to 6, more preferably 4 to 6, and even more preferably 5 or 6) amino acids, including amino acid 47, in the region of amino acid numbers 44 to 49 in the amino acid sequence of KIR2DL2 of SEQ ID NO: 6, 2 to 4 (preferably 2, 3, or 4) amino acids, including amino acids 67 and 68, in the region of amino acids 65 to 68, and 1 to 4 (preferably 2, 3, or 4) amino acids, including amino acid 72, in the region of amino acids 70 to 73.
- 1 to 6 preferably 3 to 6, more preferably 4 to 6, and even more preferably 5 or 6
- amino acids including amino acid 47, in the region of amino acid numbers 44 to 49 in the amino acid sequence of KIR2DL2 of SEQ ID NO: 6, 2 to 4 (preferably 2, 3, or 4) amino acids, including amino acids 67 and 68, in the region
- Preferred such substances are binders that include a variable region that interacts with the amino acids in the 45th to 47th region, the 45th to 48th region, the 44th to 47th region, the 45th to 48th region, the 44th to 48th region, the 45th to 49th region, or the 44th to 49th region of the amino acid sequence of KIR2DL2 (SEQ ID NO: 6), the amino acids in the 67th to 68th region, the 66th to 68th region, or the 65th to 68th region of SEQ ID NO: 6, and the amino acids in the 72nd to 73rd region, the 71st to 73rd region, or the 70th to 73rd region of SEQ ID NO: 6.
- one embodiment of the KIR2DL2-specific agonist of the present invention is an antibody or antigen-binding fragment in which the amino acid in the variable region that interacts with Asp at position 47 of SEQ ID NO: 6 of KIR2DL2 is Tyr, the amino acid that interacts with Gly at position 67 of SEQ ID NO: 6 is Gly, the amino acid that interacts with Pro at position 68 of SEQ ID NO: 6 is Tyr, and the amino acid that interacts with Asp at position 72 of SEQ ID NO: 6 is Thr, Asn, Gly, His, Ile, Ser, Val, or Ala.
- such an antibody or antigen-binding fragment preferably has the amino acid adjacent to Phe at position 45 of SEQ ID NO: 6 as Tyr, and more preferably has all of the above amino acids contained in CDR3 of the variable region.
- Such an antibody or antigen-binding fragment is preferably characterized by having a first variable region having a CDR3 comprising an amino acid sequence consisting of amino acids 97 to 112 of SEQ ID NO: 51, and a second variable region having a CDR3 comprising an amino acid sequence consisting of amino acids 89 to 97 of SEQ ID NO: 52, in which Thr 94 may be substituted with Asn, Gly, His, Ile, Ser, Val, or Ala; more preferably, the antibody or antigen-binding fragment is characterized by having a first variable region comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 51, and a second variable region having an amino acid sequence consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 52, in which Thr 94 may be substituted with As
- epitopes can be analyzed by conducting a competition test in which polypeptides containing binding sites for inhibitory receptors on the surface of NK cells compete with each other.
- a K562 cell line expressing an scFv of a polypeptide having a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells and a Fab fragment of a different polypeptide can be mixed with recombinant NKG2A or KIR, and the K562 cell line expressing the scFv and the Fab fragment can compete for binding to recombinant NKG2A or KIR.
- each binder can be evaluated using as an indicator whether binding between the K562 cell line expressing the scFv and recombinant NKG2A or KIR is inhibited by competition.
- the terms recombinant, recombinant, and soluble are used to refer to the same thing.
- polypeptides of the present invention containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells include other polypeptides that recognize the epitope recognized by the polypeptides containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells analyzed by the above method.
- the other polypeptides compete with the polypeptides of the present invention containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells for binding to the inhibitory receptor on the surface of NK cells and have inhibitory selectivity.
- the membrane-type protein of the present invention has an extracellular domain containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells and a transmembrane domain. Therefore, when expressed in a cell, a polypeptide that has a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells and recognizes and binds to the inhibitory receptor on the surface of NK cells can be present on the cell membrane surface.
- the membrane-type protein of the present invention may further contain an intracellular domain.
- NK cells has a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells, and the polypeptide that binds to the inhibitory receptor on the surface of NK cells is linked to the transmembrane domain by an extracellular linker domain.
- a domain refers to a region present in a polypeptide that folds into a specific structure independently of other regions.
- a polypeptide that has a binding site for an inhibitory receptor on the surface of an NK cell and binds to the inhibitory receptor on the surface of an NK cell can be called a binding domain.
- the binding domain includes a first variable region and a second variable region derived from the heavy chain variable region and light chain variable region of the monoclonal antibody or antigen-binding fragment described in (1) above
- the two variable regions can employ a linker sequence that can be employed in the scFv described above.
- the first variable region may be arranged in the order of linker sequence-second variable region, or the second variable region-linker sequence-first variable region from the N-terminus of the polypeptide.
- a transmembrane domain is a domain that has affinity for the lipid bilayer that constitutes the cell membrane. Examples include, but are not limited to, transmembrane domains of HLA, CD28, CD3, CD8, CD19, CD4, or 4-1BB. Transmembrane sequences derived from various natural membrane proteins and artificially designed transmembrane sequences can also be used. A preferred example is the CD8 ⁇ -derived transmembrane domain (SEQ ID NO: 27).
- extracellular linkers include, but are not limited to, the full length or a portion of the extracellular domain of HLA, CD28, CD8, CD19, CD3, CD4, or 4-1BB.
- Linker sequences derived from various natural proteins, hinge sequences (e.g., immunoglobulin hinge sequences), and artificially designed flexible linker sequences can also be used.
- a 45-amino acid CD8 ⁇ -derived hinge sequence (SEQ ID NO: 26) or a 66-amino acid CD8 ⁇ -derived hinge sequence (SEQ ID NO: 24) is preferred.
- the intracellular domain is necessary for the stability of the scFv, and a portion of the intracellular domain (preferably 10 amino acids or less, 9 amino acids or less, 8 amino acids or less, 7 amino acids or less, 6 amino acids or less, 5 amino acids or less, 4 amino acids or less, 3 amino acids or less, 2 amino acids or less, or 1 amino acid) that is not involved in intracellular signaling, such as HLA, CD28, CD3, CD8, CD19, CD4, or 4-1BB, can be used. However, if it is necessary to promote the activation or suppression of intracellular signals by binding to KIR, a portion of the intracellular domain that is involved in intracellular signaling can also be used.
- a portion of the intracellular domain that is involved in intracellular signaling can also be used.
- membrane proteins of the present invention are examples of membrane proteins of the present invention.
- Membrane proteins that exhibit agonistic activity against NKG2A include membrane proteins that have an extracellular domain and a transmembrane domain that contain a binding site for NKG2A (specifically, an scFv containing the first and second variable regions described in (N-I) above).
- Membrane proteins that exhibit agonist activity against KIR2DL2 or KIR2DL3 include membrane proteins having an extracellular domain and a transmembrane domain that contain a binding site for KIR2DL2 and/or KIR2DL3 (specifically, an scFv containing the first and second variable regions described in any of (I) to (XII) above).
- Membrane proteins that exhibit agonistic activity against KIR3DL1 include membrane proteins that have an extracellular domain and a transmembrane domain that contain a binding site for KIR3DL1 (specifically, an scFv containing the first and second variable regions described in any of (XIII) to (XVIII) above).
- Membrane proteins that exhibit agonistic activity against KIR2DL1 include membrane proteins having an extracellular domain and a transmembrane domain that contain a binding site for KIR2DL1 (specifically, an scFv containing the first and second variable regions described in any of (CI) to (CXV) above).
- a polypeptide whose binding site for an inhibitory receptor on the surface of an NK cell includes a sequence derived from the binding site of an HLA molecule, which is a natural ligand of the inhibitory receptor on the surface of the NK cell, with the inhibitory receptor on the surface of the NK cell, and whose binding affinity to the TCR (T cell receptor) is deleted or weakened.
- the inhibitory KIR is KIR2DL2 or KIR2DL3
- a polypeptide that contains the C1 epitope motif sequence (the 77th amino acid is S and the 80th amino acid is N) found in HLA-Cw1, Cw3, Cw7, Cw8, Cw9, Cw10, Cw12, Cw14, Cw16, and HLA-B46 and B73, which belong to the HLA-C1 type, and that contains a domain that is not recognized by the TCR by adding a mutation or deleting the region recognized by the TCR of the HLA molecule.
- the inhibitory KIR is KIR2DL1
- a polypeptide that contains a C2 epitope motif sequence (where the 77th amino acid is N and the 80th amino acid is K) found in HLA-Cw2, Cw4, Cw5, Cw6, Cw15, Cw17, etc., which belong to the HLA-C2 type, and that contains a domain that is not recognized by TCR by adding a mutation or deleting the region recognized by TCR of the HLA molecule.
- a polypeptide can be used that contains the Bw4 epitope motif sequence (where the 77th amino acid is N, the 80th amino acid is I or T, and the 83rd amino acid is R) found in HLA-B5, B27, B37, B38, B44, B49, B51, B52, B53, B57, B58, B59, B77, A23, A24, A25, A32, etc., which belong to the HLA-Bw4 type, and that contains a domain that is not recognized by TCR by adding a mutation or deleting the region of the HLA molecule that is recognized by TCR.
- Such a polypeptide may be in the form of a soluble ligand containing an amino acid sequence that includes the epitope motif sequence, or in the form of a membrane protein that contains the epitope motif sequence in its extracellular domain.
- a polypeptide containing a domain not recognized by TCR can be used, such as HLA-A3, A11, or B27 free heavy chain, or a polypeptide containing a domain not recognized by TCR, obtained by adding a mutation to or deleting the region of the HLA molecule that is recognized by TCR.
- a polypeptide may be in the form of a soluble ligand or a membrane-type protein.
- substances that have agonist activity toward inhibitory receptors on the surface of NK cells include low-molecular-weight compounds that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells and exhibit agonist activity toward those receptors.
- Such compounds can be obtained, for example, by selecting from a compound library using the aforementioned method for evaluating agonist activity toward inhibitory receptors on the surface of NK cells.
- compounds selected by this method can be further derivatived based on their structures, and their binding activity toward the target inhibitory receptor on the surface of NK cells and their agonist activity can be measured. Structure-activity relationships can be analyzed, and further derivative development can be repeated to obtain compounds with even better binding properties and/or agonist activity.
- the polypeptide of the present invention that has a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells and binds to the inhibitory receptor on the surface of NK cells can be prepared in the form of a secreted protein (soluble protein) or a membrane protein by genetic recombination, genome editing, in vitro translation, chemical synthesis, peptide synthesis, or the like.
- the polypeptide of the present invention can be produced by introducing a polynucleotide containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of the polypeptide into an expression system (such as a cell, phage, yeast, microorganism, or in vitro expression system) in a form that allows expression in the target expression system for the polypeptide, functionally linked to necessary factors, and recovering the polypeptide from the expression system after expression, or recovering cells on whose surface the polypeptide is expressed.
- an expression system such as a cell, phage, yeast, microorganism, or in vitro expression system
- “functionally linked” means that the elements are linked so that they can perform their function.
- the expression system is a cell, yeast, microorganism, or the like
- these nucleotides are inserted into an expression vector, host cells are transformed with the vector, the host cells are cultured to produce the polypeptide, and the polypeptide or cells expressing the polypeptide on their surface are recovered from the culture.
- the vector may also contain nucleotides encoding a signal peptide that promotes secretion of the polypeptide from the host cells.
- the nucleotides encoding the signal peptide and the nucleotides encoding the polypeptide are linked in-frame. After the polypeptide is produced, the signal peptide is removed, allowing the polypeptide to be obtained as a mature protein.
- the CD8 signal peptide can be used as a signal peptide.
- the expression vector is not particularly limited as long as it can replicate in a host such as an animal cell, bacteria, or yeast, and examples include known plasmids and phages.
- vectors used to construct expression vectors include pcDNATM (ThermoFisher SCIENTIFIC), FlexiTM Vector (Promega), pUC19, pUEX2 (Amersham), pGEX-4T, pKK233-2 (Pharmacia), and pMAM-neo (Clontech). While prokaryotic cells such as Escherichia coli and Bacillus subtilis, as well as eukaryotic cells such as yeast and animal cells, are both acceptable host cells, eukaryotic cells are preferred.
- HEK293 cells a human embryonic kidney cell line, or Chinese hamster ovary (CHO) cells may be used as animal cells.
- the expression vector can be introduced into the host cell using known methods to transform the host cell. Examples include electroporation, calcium phosphate precipitation, and DEAE-dextran transfection.
- the produced antibodies can be purified using separation and purification methods commonly used for proteins. For example, affinity chromatography, other chromatography, filters, ultrafiltration, salting out, dialysis, etc. can be selected and combined as appropriate.
- Cells expressing a membrane-type protein of the present invention on their surface and a method for producing the same Cells expressing on their surface a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of an NK cell and inhibits the cytocidal activity of an NK cell are preferably cells expressing a polypeptide that has a binding site for an inhibitory receptor on the surface of an NK cell and binds to the inhibitory receptor on the surface of an NK cell, as described in 1. (B) above, and a membrane-type protein having a transmembrane domain.
- the transmembrane domain of the membrane-type protein is present in a state that it spans the cell membrane, and a polypeptide that has a binding site for an inhibitory receptor on the surface of an NK cell and binds to an inhibitory KIR is present on the cell surface.
- Examples of such cells include cells expressing a membrane-type protein exhibiting agonistic activity against NKG2A (a membrane-type protein having an extracellular domain and a transmembrane domain that includes a binding site for NKG2A (specifically, an scFv including the first and second variable regions described in (N-I) above)) on the cell surface, and cells expressing a membrane-type protein exhibiting agonistic activity against KIR2DL2 or KIR2DL3 (a membrane-type protein having an extracellular domain and a transmembrane domain that includes a binding site for KIR2DL2 and/or KIR2DL3 (specifically, an scFv including the first and second variable regions described in any of (I) to (XII) above)) on the cell surface.
- NKG2A a membrane-type protein having an extracellular domain and a transmembrane domain that includes a binding site for NKG2A (specifically, an scFv including the first and second variable regions described in (N-I
- Examples of such cells include cells expressing a membrane-type protein that exhibits agonistic activity against KIR3DL1 (a membrane-type protein having an extracellular domain and a transmembrane domain that includes a binding site for KIR3DL1 (specifically, an scFv including the first and second variable regions described in any of (XIII) to (XVIII) above)) on the cell surface, and cells expressing a membrane-type protein that exhibits agonistic activity against KIR2DL1 (a membrane-type protein having an extracellular domain and a transmembrane domain that includes a binding site for KIR2DL1 (specifically, an scFv including the first and second variable regions described in any of (CI) to (CXV) above)) on the cell surface.
- KIR3DL1 a membrane-type protein having an extracellular domain and a transmembrane domain that includes a binding site for KIR3DL1 (specifically, an scFv including the first and second variable regions described in any of (CI)
- These cells may express multiple types of membrane-type proteins on their cell surface that correspond to different inhibitory receptors.
- Cells expressing multiple types of membrane-type proteins exert agonistic activity against the inhibitory receptors on NK cells targeted by each membrane-type protein, thereby avoiding attack from heterogeneous NK cell populations that express NK cell receptors (KIR, NKG2, etc.) that distinguish between self and non-self Class I MHC in diverse expression patterns.
- NK cell receptors KIR, NKG2, etc.
- cells co-expressing a membrane-type protein that exhibits specific agonistic activity against NKG2A and a membrane-type protein that exhibits specific agonistic activity against inhibitory KIR can avoid attack from NKG2A-positive NK cells, NKG2C-positive NK cells, inhibitory KIR-positive NK cells, and the corresponding activating KIR-positive NK cells.
- the cells have a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells, and a polynucleotide encoding a polypeptide that binds to the inhibitory receptor on the surface of NK cells can be introduced into the cells and expressed.
- polypeptides that have a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells and bind to the inhibitory receptor on the surface of NK cells, and membrane proteins that have a transmembrane domain polynucleotides encoding the amino acid sequences of each domain may be linked and further functionally linked to elements such as a promoter, enhancer, polyadenylation signal, etc.
- the extracellular linker domain may be present between the polypeptide that binds to the inhibitory receptor on the surface of NK cells and the transmembrane domain by linking the base sequences encoding the amino acid sequences of each domain, inserting them into a vector, and expressing them in host cells.
- polynucleotides include: Polynucleotides containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of a membrane-type protein that exhibits agonistic activity against NKG2A (a membrane-type protein having an extracellular domain and a transmembrane domain that includes a binding site for NKG2A (specifically, an scFv including the first and second variable regions described in (N-I) above)); Polynucleotides containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of a membrane-type protein that exhibits agonistic activity against KIR2DL2 or KIR2DL3 (a membrane-type protein having an extracellular domain and a transmembrane domain that includes a binding site for KIR2DL2 and/or KIR2DL3 (specifically, an scFv including the first and second variable regions described in any of (I) to (XII) above))
- polynucleotides include polynucleotides
- a single polynucleotide may encode multiple membrane-type proteins for different inhibitory receptors.
- the nucleotide sequences encoding each membrane-type protein can be linked with a nucleotide sequence encoding a self-cleaving peptide, which can be cleaved sequentially and expressed on the cell surface as individual membrane-type proteins.
- a polypeptide having a secretory signal peptide e.g., a CD8-derived signal peptide
- a polypeptide containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of a membrane-type protein having such a signal peptide at the N-terminus may be used as the polynucleotide.
- the method for introducing the polynucleotide may be any commonly used method, and is not particularly limited.
- examples of vectors that can be used include, but are not limited to, lentiviral vectors, retroviral vectors, foamy viral vectors, and adeno-associated viral vectors.
- an expression control element such as an enhancer or promoter is linked to the nucleotide encoding the membrane-type protein, introduced into an expression vector, and cells are transformed with the expression vector to express the membrane-type protein in the cells.
- an expression control element such as an enhancer or promoter is linked to the nucleotide encoding the membrane-type protein, introduced into an expression vector, and cells are transformed with the expression vector to express the membrane-type protein in the cells.
- the promoter is not limited, but examples that can be used include viral promoters such as lentivirus, retrovirus, adenovirus, SV40 virus, and cytomegalovirus, as well as promoters derived from mammalian cells.
- the method for producing the polypeptide described in 2. above can be applied mutatis mutandis to produce cells that express the membrane-type protein of the present invention.
- the expression vector may contain a selection marker gene.
- the selection marker gene can be a known marker gene such as a thymidine kinase gene.
- the present invention also encompasses DNA encoding the above-mentioned membrane-type proteins, as well as RNA that is a transcription product of the DNA.
- Genome editing technology may also be used to express the membrane-type protein of the present invention.
- Genome editing technology can include, but is not limited to, various methods such as CRISPR-Cas, Zinc-Finger, and TaLEN.
- the method described in WO2018/018534 is a method for producing genetically modified cells using genome editing technology, which can efficiently perform genome editing not only on normal cells but also on pluripotent stem cells such as iPS cells.
- Cells expressing the above-mentioned membrane-type proteins include cells for allogeneic transplantation for transplantation or cell therapy. These cells are called therapeutic cells.
- Cells expressing the above-mentioned membrane-type proteins express on their surface a polypeptide that exhibits agonistic activity at inhibitory receptors on the surface of NK cells. When this polypeptide binds to the inhibitory receptor on the surface of NK cells, it transmits an inhibitory signal into the NK cells and suppresses the cytocidal activity of NK cells. As a result, immune rejection during transplantation is suppressed, making the cells less susceptible to immune rejection and reducing the risk of immune rejection.
- Pluripotent stem cells are used as cells for allogeneic transplantation or cell therapy. These pluripotent stem cells can be used to express the membrane-type protein of the present invention or for useful gene editing, as described above. Other examples include mesenchymal stem cells and primary PBMC (peripheral blood mononuclear cell)-derived T cells, NK cells, and macrophages. Cells collected from these biological tissues can be modified, for example, to knock out HLA or to express NKG2A agonists and/or KIR agonists, thereby suppressing NK activity. Furthermore, mesenchymal cells can be modified to express and secrete useful therapeutic factors, such as cancer treatment factors, and then transplanted.
- useful therapeutic factors such as cancer treatment factors
- T cells and NK cells can be modified to have anti-cancer effects, such as CAR-T/NK, and used as therapeutic cells.
- examples of cells for allogeneic transplantation for transplantation or cell therapy include cardiomyocytes, chondrocytes, retinal cells, liver cells, kidney cells, and pancreatic cells. These cells may be cells collected from a donor, or may be various cells produced by artificially inducing differentiation from pluripotent stem cells. Regardless of the cell type, if a membrane protein capable of binding to an inhibitory receptor on the surface of an NK cell is expressed on the cell surface, it can bind to the inhibitory receptor on the surface of the NK cell, transmit an inhibitory signal into the NK cell, and suppress the cytocidal activity of the NK cell. Furthermore, if the membrane protein has agonist activity specific to the inhibitory receptor on the surface of the NK cell (i.e., it does not exhibit agonist activity at the corresponding activating receptor), it can avoid attack by NK cells expressing the corresponding activating receptor.
- the cells of the present invention may further have the expression of at least one Class I HLA eliminated or attenuated on the cell surface. It is preferable that the expression of all Class I HLA be eliminated or attenuated.
- the elimination or attenuation of the expression of at least one Class I HLA on the cell surface may be due to modification of at least one of the Class I HLA, B2M, TAP1, TAP2, and TAPBP regions on the genome by gene editing. Of these, modification of B2M (preferably deletion of B2M) is preferred.
- the cells of the present invention may be a cell line established from an individual in which HLA expression has been genetically lost.
- the cells of the present invention may further express both a membrane protein that binds to an inhibitory KIR and a membrane protein that binds to NKG2A on the cell surface.
- NKG2A (CD159) is a type of inhibitory receptor on the surface of NK cells.
- HLA-E is an example of a ligand for NKG2A.
- the membrane-type protein that binds to NKG2A and is expressed in the cells is preferably a membrane-type protein having an scFv in its extracellular domain that exhibits agonist activity against NKG2A but does not exhibit agonist activity against NKG2C.
- the present invention encompasses a method for producing therapeutic cells with a reduced or suppressed risk of immune rejection in a subject, comprising expressing on the surface of the therapeutic cells a substance that binds to the inhibitory receptor on the surface of the NK cells of the present invention and inhibits the cytocidal activity of the NK cells.
- CAR-T The present invention includes T cells (CAR-T) that further express a chimeric antigen receptor (CAR) that targets a desired antigen in addition to the above-mentioned membrane-type protein.
- CAR-T used in the present invention is not limited to a CAR-T that targets a tumor-associated antigen.
- the CAR-T expresses on its surface a polypeptide comprising a domain that specifically binds to a tumor-associated antigen specific to tumor cells, a transmembrane domain, and an intracellular signaling domain.
- the domain that specifically binds to a tumor-associated antigen can be a polypeptide derived from an antibody against the tumor-associated antigen, such as an scFv or a polypeptide linking the Fv regions of an immunoglobulin heavy chain and light chain.
- the CAR of the CAR-T of the present invention is present on the cell membrane and comprises an extracellular domain that contains a domain that specifically binds to a tumor-associated antigen specific to tumor cells, a transmembrane domain, and an intracellular domain that contains an intracellular signaling domain.
- the extracellular domain may comprise an extracellular spacer domain, and the intracellular domain may comprise a costimulatory domain.
- transmembrane domain examples include transmembrane domains such as CD8 ⁇ , CD28, CD3 ⁇ , CD3, and CD4.
- extracellular spacer domain examples include spacer sequences such as (G4S)3 and the hinge region of IgG1.
- costimulatory domain examples include CD27, CD28, CD134, CD27, CD2, CD5, CD30, and CD40.
- intracellular signaling domain examples include human CD3 ⁇ chain, Fc receptor, Fc ⁇ RIII, and Fc ⁇ RI.
- a polynucleotide encoding the CAR of the present invention can be prepared by linking polynucleotides encoding each of the above domains.
- a CAR-T of the present invention can be prepared by introducing this polynucleotide and a polynucleotide encoding a polypeptide containing a binding site for an inhibitory KIR of the present invention into T cells.
- the CAR-T cells of the present invention can be used to treat tumors expressing tumor-associated antigens.
- the CAR-T cells of the present invention express on their cell surface a polypeptide containing a binding site for an inhibitory receptor on the surface of NK cells, and in addition to having cytocidal activity against target cells, they also have the ability to avoid immune rejection by NK cells.
- the present invention encompasses pharmaceutical compositions containing the CAR-T cells of the present invention.
- the present invention encompasses pharmaceutical compositions comprising, as active ingredients, the Substance of the Present Invention that Binds to an Inhibitory Receptor on the Surface of NK Cells and Inhibits the Cytocidal Activity of NK Cells, and cells Expressing on Their Surface a Substance That Binds to an Inhibitory Receptor on the Surface of NK Cells and Inhibits the Cytocidal Activity of NK Cells.
- Examples of such cells include cells expressing on their surface a polypeptide that is a membrane-type protein having an extracellular domain containing an NKG2A-binding site and a transmembrane domain, wherein the polypeptide (1) binds to NKG2A on the surface of NK cells and inhibits the NK cells, and (2) has substantially no agonistic activity against NKG2C, further expresses a membrane-type protein that exhibits specific agonistic activity against an inhibitory KIR, and further has lost or attenuated expression of at least one Class I HLA on its cell surface.
- a polypeptide that is a membrane-type protein having an extracellular domain containing an NKG2A-binding site and a transmembrane domain
- the polypeptide (1) binds to NKG2A on the surface of NK cells and inhibits the NK cells, and (2) has substantially no agonistic activity against NKG2C, further expresses a membrane-type protein that exhibits specific agonistic activity against an inhibitory KIR, and
- the pharmaceutical composition can be used as an agent to suppress immune rejection during organ or therapeutic cell transplantation. Specifically, it can be used to suppress rejection during allogeneic transplantation of kidneys, pancreatic islets, etc., to prevent and treat GVHD (graft-versus-host disease), and to suppress rejection during allogeneic transplantation of regenerative therapy cells. It can also be used for xenogeneic organ transplantation, such as transplantation of organs derived from genetically modified pigs into humans.
- the pharmaceutical composition is also referred to as an immune rejection suppressant or transplant rejection suppressant.
- Cells expressing on their surface a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells and inhibits the cytocidal activity of NK cells can be used as therapeutic cells to suppress immune rejection in a subject to whom the cells are administered or transplanted. These therapeutic cells can be used as a pharmaceutical composition for transplantation.
- the present invention encompasses a method for suppressing immune rejection in a subject to be treated, comprising administering or transplanting to a subject in need of a transplant a substance of the present invention that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells and inhibits the cytocidal activity of NK cells, or cells on the cell surface of which a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells and inhibits the cytocidal activity of NK cells is expressed.
- the present invention encompasses a method for suppressing immune rejection in a subject to be treated, comprising expressing on the surface of therapeutic cells a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells of the present invention and inhibits the cytocidal activity of NK cells.
- Such a method includes, for example, expressing on the cell surface a polypeptide that is a membrane-type protein having an extracellular domain containing an NKG2A-binding site and a transmembrane domain, the polypeptide (1) having activity to bind to NKG2A on the surface of NK cells and inhibit the NK cells, and (2) having substantially no agonist activity against NKG2C; further expressing a membrane-type protein that exhibits specific agonist activity against an inhibitory KIR; and further modifying the genes of the cells so that expression of at least one Class I HLA on the cell surface is eliminated or attenuated.
- This method is also a method for producing cells that will suppress immune rejection in a subject to be treated when transplanted.
- this method also involves expressing on the surface of therapeutic cells a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of the NK cells of the present invention and inhibits the cytocidal activity of the NK cells, thereby suppressing immune rejection in a subject when the therapeutic cells are administered to the subject.
- the patient to be treated has an HLA type that is a ligand for the inhibitory receptor on the surface of the target NK cell.
- an agonist substance for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 or cells expressing such an agonist substance on their cell surface it exerts an immunosuppressive effect or immune rejection avoidance effect on patients who are HLA-C1 homozygous.
- an agonist substance for inhibitory KIR2DL1 or cells expressing such an agonist substance on their cell surface it exerts an immunosuppressive effect or immune rejection avoidance effect on patients who are HLA-C2 homozygous.
- HLA-Bw4-negative patients treatment appropriate to the HLA-C genotype described above can be performed, but for HLA-Bw4-positive patients, an agonist substance for KIR3DL1 can be administered in addition to the treatment, or cells expressing the combination on the cell surface can be used to exert an immunosuppressive effect or avoid immune rejection.
- an agonist substance for NKG2A or cells expressing such an agonist substance on the cell surface when used, they exert an immunosuppressive effect or an immune rejection avoidance effect on patients with NKG2A-positive NK cells.
- an agonist substance for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 and an agonist substance for NKG2A are used in combination, or when cells expressing a combination of these two types of agonist substances on the cell surface are used, they exert an additive immunosuppressive effect or an immune rejection avoidance effect on HLA-C1 homozygous patients compared to when an agonist substance for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 is used alone.
- an additive immunosuppressive effect or immune rejection avoidance effect is exerted in HLA-C2 homozygous patients compared to when an agonist substance for inhibitory KIR2DL1 is used alone.
- an agonist substance for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 an agonist substance for inhibitory KIR2DL1, and an agonist substance for NKG2A are used in combination, or when cells expressing these three types of agonist substances on the cell surface are used in combination
- an agonist substance for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 and an agonist substance for inhibitory KIR2DL1 are used in combination, or when cells expressing these two types of agonist substances on the cell surface are used in combination
- an additive immunosuppressive effect or immune rejection avoidance effect is exerted in patients with all HLA-C genotypes (HLA-C1 homozygous, HLA-C2 homozygous, and HLA-C1/C2 heterozygous).
- immunosuppressive effects or immune rejection avoidance effects can be achieved by administering an agonist substance for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3, an agonist substance for inhibitory KIR2DL1, in addition to an agonist substance for KIR3DL1, or by using cells in which this combination is expressed on the cell surface.
- an agonist substance for NKG2A in addition to these three types of agonist substances, or by using cells in which this combination is expressed on the cell surface, additive immunosuppressive effects or immune rejection avoidance effects can be achieved.
- the pharmaceutical composition of the present invention may contain a therapeutically effective amount of a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells and inhibits the cytocidal activity of NK cells, or a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells and inhibits the cytocidal activity of NK cells, or cells on whose surface a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of NK cells and inhibits the cytocidal activity of NK cells is expressed, as well as pharmaceutically acceptable carriers, diluents, solubilizers, emulsifiers, preservatives, adjuvants, etc.
- the pharmaceutical composition of the present invention may be administered by injection, for example, via local injection, intraperitoneal administration, selective intravenous injection, intravenous injection, subcutaneous injection, organ perfusion injection, etc.
- injectable solutions may also be formulated using carriers such as salt solutions, glucose solutions, mixtures of salt water and glucose solutions, and various buffer solutions.
- the composition may be formulated in powder form, which can be mixed with the liquid carrier at the time of use to prepare an injectable solution.
- oral administration can be performed in the form of oral liquids, powders, pills, capsules, and tablets.
- Oral liquid preparations such as suspensions and syrups, can be manufactured using water, sugars such as sucrose, sorbitol, and fructose, glycols such as polyethylene glycol, oils such as sesame oil and soybean oil, preservatives such as alkyl parahydroxybenzoates, and flavors such as strawberry flavor and peppermint.
- Powders, pills, capsules, and tablets can be formulated using excipients such as lactose, glucose, sucrose, and mannitol, disintegrants such as starch and sodium alginate, lubricants such as magnesium stearate and talc, binders such as polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, and gelatin, surfactants such as fatty acid esters, and plasticizers such as glycerin. Tablets and capsules are preferred unit dosage forms for the compositions of this invention due to their ease of administration. When producing tablets or capsules, solid manufacturing carriers are used.
- the effective therapeutic amount of a substance that binds to inhibitory receptors on the surface of NK cells and inhibits the cytocidal activity of NK cells varies depending on the patient's age and condition, and is ultimately determined by the physician. For example, it is 0.0001 mg to 100 mg per kg of body weight per dose.
- the prescribed dose may be administered once every 1 to 180 days, or may be administered in divided doses two, three, four or more times per day at appropriate intervals.
- the dosage of substances that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells and inhibit the cytocidal activity of NK cells, and cells expressing on their surface substances that bind to inhibitory receptors on the surface of NK cells and inhibit the cytocidal activity of NK cells, can be determined appropriately depending on the type of cells to be transplanted, etc.
- the present invention encompasses a method for evaluating the activity of a test substance to suppress the cytocidal activity of NK cells mediated by inhibitory receptors on the surface of NK cells, i.e., the immune rejection avoidance activity.
- test substance is a substance that binds to an inhibitory receptor on the surface of any NK cell and has the activity of inhibiting the cytocidal activity of the NK cell, and examples of such substances include those listed in 1 above.
- the method comprises the following steps: (A) contacting in vitro NK cells derived from a subject whose HLA-C type is C1/C1 homozygous with target cells derived from a subject whose HLA-C type is C2/C2 homozygous in the presence of a test substance that binds to KIR (wherein the Bw4 phenotype of the donor of the NK cells is the same as that of the donor of the target cells); (B) A step of measuring the number of surviving target cells after step A.
- the inhibitory KIR may include the following steps: (A) contacting in vitro NK cells derived from a subject whose HLA-C type is C1/C1 homozygous with target cells derived from a subject whose HLA-C type is C2/C2 homozygous in the presence of a test substance that binds to KIR2DL2 or KIR2DL3 (wherein the NK cell donor and the target cell donor have the same phenotype of Bw4 motif-containing HLA); (B) A step of measuring the number of surviving target cells after step A.
- step A contacting in vitro NK cells derived from a subject whose HLA-C type is C2/C2 homozygous with target cells derived from a subject whose HLA-C type is C1/C1 homozygous in the presence of a test substance that binds to KIR2DL1 (wherein the NK cell donor and the target cell donor have the same phenotype of Bw4 motif-containing HLA);
- step B A step of measuring the number of surviving target cells after step A.
- step A contacting in vitro NK cells derived from a subject whose HLA-Bw4 type is positive/homopositive or heteropositive/negative with target cells derived from a subject whose HLA-Bw4 type is negative/homonegative in the presence of a test substance that binds to KIR3DL1 (wherein the HLA-C type phenotype of the NK cell donor and that of the target cell donor are identical); (B) A step of measuring the number of surviving target cells after step A.
- step A contacting in vitro NK cells derived from a subject whose HLA-A type is A3 or A11 positive/homopositive or heteropositive/negative with target cells derived from a subject whose HLA-A type is A3 or A11 negative/homonegative in the presence of a test substance that binds to KIR3DL2 (wherein the HLA-C and Bw4 phenotypes of the donor of the NK cells and the donor of the target cells are identical); (B) A step of measuring the number of surviving target cells after step A.
- NK cells for example, derived from peripheral blood
- T cells for example, derived from peripheral blood
- NK cells have a property known as "missing-self,” in that they recognize their own HLA types (C1, C2, Bw4) and exhibit cytocidal activity against target cells.
- NK cells collected from an HLA-C1/C1 homozygous individual will recognize C1 as self, and therefore, unless the target cells possess C1-type HLA-C, signals will not enter the NK cells via inhibitory KIR, resulting in cytocidal activity.
- the target cells possess C1 type, they will not exhibit cytocidal activity, and if a substance (agonist binder) that binds to inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3, which are substitutes for C1 type, and inhibits the cytocidal activity of NK cells, is expressed, cytocidal activity can be reduced.
- NK cells used in the above evaluation method can be isolated from PBMCs (peripheral blood mononuclear cells) of humans with a homozygous HLA-C type of C1/C1 using CD56 positivity as an indicator. For example, they can be isolated using CD56 microbeads or flow cytometry. NK cells isolated in this way have activated KIR2DL2 and KIR2DL3.
- Target cells derived from subjects with a homozygous HLA-C type of C2/C2 can be T cells, which can be isolated from PBMCs of humans with a homozygous HLA-C type of C2/C2 using CD3 positivity as an indicator. Because these target cells do not express C1 type HLA, NK cells derived from the above-mentioned subjects with a homozygous HLA-C type of C1/C1 exhibit cytocidal activity.
- NK cells derived from a subject whose HLA-C type is C1/C1 homozygous are contacted as effector cells with target cells derived from a subject whose HLA-C type is C2/C2 homozygous, the target cells are killed by the effector cells.
- the substance that binds to inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 and inhibits the cytocidal activity of NK cells is present, the substance will bind to KIR2DL2 and/or KIR2DL3 on NK cells derived from a subject whose HLA-C type is C1/C1 homozygous, inhibiting the cytocidal activity of the NK cells.
- the cytocidal activity of the effector cells is reduced and the target cells are not killed. Therefore, by contacting NK cells derived from a subject whose HLA-C type is C1/C1 homozygous with target cells derived from a subject whose HLA-C type is C2/C2 homozygous in the presence of a test substance that binds to KIR2DL2 and/or KIR2DL3, and then measuring the viability of the target cells, the immune rejection avoidance activity of the test substance, which inhibits the cytocidal activity of NK cells against inhibitory KIR, can be evaluated.
- the test substance can be determined to have immune rejection evasion activity.
- the present invention encompasses a method for screening for substances with immune rejection evasion activity, which includes a step of selecting test substances with high target cell survival in step B as substances with immune rejection evasion activity.
- the test substance may be present on the surface of the target cell in the form of a membrane protein 1 (2) expressed thereon.
- Lenti-X 293T cell line (Takara Bio, 632180) was cultured to confluence in Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) (Thermo Fisher Scientific, 10566-016) containing 10 (v/v)% fetal bovine serum (FBS). On the day of transfection, the cells were detached using trypsin (Thermo Fisher Scientific, 12563029) and reseeded in a T-flask.
- DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
- FBS fetal bovine serum
- the above-mentioned lentivirus production plasmid vector, Lentiviral High Titer Packaging Mix (Takara Bio, 6194), and TransIT-293 Transfection Reagent (Takara Bio, MIR2704) were mixed with Opti-MEM I Reduced Serum Media (Thermo Fisher Scientific, 31985070). After incubation, the mixture was added to the Lenti-X 293T cell line. The next day, the medium was replaced with DMEM medium containing 10 (v/v)% FBS, and the cells were cultured for 24 hours, after which the supernatant was collected.
- the supernatant was aspirated, and the pellet was dissolved in 5 (v/v)% FBS-containing AIM-V medium (Thermo Fisher Scientific, 12055083) (hereinafter referred to as "basal medium”) and frozen and stored at -80°C or -150°C as a lentivirus concentrate.
- NK92 cells were obtained from ATCC (Cat. No. CRL-2407 TM ) and were used as effector cells for the initial evaluation system by expressing various KIRs. The cells were cultured in MyeloCult H5100 medium (STEMCELL Technologies, ST-05150) supplemented with 500 IU/mL (100-2000) of IL-2 and streptmycin/penicillin at 37°C in 5% CO2 .
- KIR2DL2 * 003 was used as KIR2DL2.
- Retronectin (Takara Bio, T100B) was diluted with PBS (phosphate buffered saline) to 20-100 ⁇ g/mL and added to a non-treatment dish. After leaving the dish to stand for 2 hours at room temperature or overnight at 4°C, the dish was washed with PBS to prepare a coated plate.
- PBS phosphate buffered saline
- NK92 cells were suspended in Myelocult H5100 medium at 1-2 x 10 cells/mL.
- the lentivirus concentrate incorporating inhibitory KIR and activating KIR genes and the NK cell suspension were mixed in a RetroNectin-coated plate and centrifuged at 1000 x g at 32°C for 1 hour.
- the cells were then cultured at 37°C in 5% CO2 . Starting after 3 days of culture, the entire medium was replaced with Myelocult H5100 medium every 1-3 days. After 1 week of culture, only positive cells were selected using an APC-labeled anti-Flag antibody or an APC-labeled anti-NGFR antibody, and anti-APC Microbeads (Miltenyi: 130-090-855).
- the expression of the introduced KIR was confirmed using commercially available anti-KIR2DS1, anti-KIR2DL2/3/2DS2, and anti-KIR2DS4 antibodies. If necessary, the collected cells were suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) at 0.5-1 x 10 cells/mL and cryopreserved at -80°C or -150°C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in NK cell culture medium before use.
- the above fluorescently labeled antibody was suspended in autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer (Miltenyi Biotec, 130-091-221) at a concentration of 1-10 ⁇ g/mL, then added to the cells and incubated at 4°C for 30 minutes.
- the antibody-stained cells were suspended in FACS buffer containing 1-10 ⁇ g/mL of 7-aminoactinomycin D (7-AAD; WAKO, 016-25241) and analyzed using a flow cytometer (Miltenyi biotec, MACSQuant Analyzer 10, 130-096-343). After extracting the FCS file, cell fractions were selected on an FSC/SSC plot using FLOW JO software (FLOWJO LLC, VER. 10.7.1), and 7-aminoactinomycin D-negative/target-positive cell groups were counted as live cells.
- FLOW JO software FLOWJO LLC, VER. 10.7.1
- Example 1 Lirilumab inhibits the cytocidal activity of K562 by NK92-expressing KIR2DL2 cell line
- An evaluation system was constructed in which the cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK cell line is attenuated by HLA recognition by KIR2DL2, and further, an evaluation was conducted to determine whether agonist activity of KIR2DL2-expressing cell line is present when an existing anti-KIR antibody is added in a soluble form.
- K562 cells were obtained from ATCC (CCL-243 TM ) and used as target cells for the initial evaluation system. They were cultured in RPMI 1640 Medium, GlutaMAX (Life Technologies, 61870036) (hereinafter referred to as "RPMI medium”) supplemented with 10 (v/v)% FCS and streptmycin/penicillin.
- HLA-Cw3-expressing K562 cell line HLA-Cw3-Luc-K562 cell line
- an artificial gene encoding a polypeptide linked in order from the N-terminus: luciferase (SEQ ID NO: 17), self-cleaving peptide T2A (SEQ ID NO: 20), human HLA-Cw3-derived signal peptide (SEQ ID NO: 21), and human HLA-Cw3 peptide (SEQ ID NO: 22) was introduced into the K562 cell line using CRISPR/CAS9.
- luciferase activity was confirmed and clones were selected.
- HLA-Cw3-K562 cell line expression was confirmed using anti-HLA-ABC, and after cloning, clones were selected based on luciferase activity and anti-HLA-ABC staining intensity.
- the collected cells were suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) to a concentration of 0.5 to 1 ⁇ 10 cells/mL and cryopreserved at ⁇ 80° C. or ⁇ 150° C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in RPMI medium before use.
- KIR2DL2 * 001 was used as KIR2DL2.
- the day before the cytocidal activity assessment the KIR2DL2-NK92 cell line was stimulated with 500 IU/mL of IL-2 and added to a 96-well plate at 5 x 10 cells .
- the anti-KIR antibody Lirilumab (1-7F9, Human IgG4) was added separately to the mixed wells of the KIR2DL2-NK92 cell line and Luc-K562 cells at four 9-fold dilutions starting from 2 ⁇ g/mL.
- As a lirilumab control cells were treated with 2 ⁇ g/mL of human IgG4 (GeneTex, GTX63305) in the same manner. All cultures were performed using basal medium. After 3 hours, the cytotoxic activity was evaluated by expressing the luciferase activity in the K562 cell line as the number of remaining target cells, assuming the number of target cells in wells without KIR2DL2-NK92 cells to be 100%.
- the results are shown in Figure 1-1.
- the KIR2DL2-NK92 cell line exhibited cytocidal activity against the K562 cell line, but its cytocidal activity was attenuated against the HLA-Cw3-K562 cell line. This is thought to be because KIR2DL2, which recognized HLA-Cw3, suppressed the cytocidal activity of the KIR2DL2-NK92 cell line by transmitting an inhibitory signal to the KIR2DL2-NK92 cell line, thereby establishing an evaluation system that demonstrates the missing self of KIR2DL2.
- lirilumab neutralizes the inhibitory signaling induced by KIR ligands, enhancing NK cell activation, thereby inhibiting the agonistic effect of HLA ligands on inhibitory KIR.
- Lirilumab neutralizes the ligand's activity and enhances the cytotoxic activity of NK cells.
- Lirilumab functions as a partial agonist that exhibits agonistic activity against inhibitory KIR.
- Example 2 Inhibition of inhibitory KIR-dependent NK cell line activity by expression of scFv of Lirilumab and Pan2D
- an agonist binder of an inhibitory receptor is made to act as a secreted protein as an allogeneic technology, there is a possibility that it may affect the immune system around the target tissue and even within the body. Therefore, we aimed to achieve local immune tolerance by expressing the agonist binder on the surface of the transplanted cells so that only the cells desired to evade the immune system would be immune tolerant.
- the CDR1, CDR2, and CDR3 regions in the table are indicated by the range of amino acid numbers in the amino acid sequence of each variable region.
- the amino acid numbers are specified according to the IMGT definition.
- Retronectin (Takara Bio, T100B) was diluted with PBS (phosphate buffered saline) to 20-100 ⁇ g/mL and added to a non-treatment dish. After leaving the dish at room temperature for 2 hours or overnight at 4°C, the dish was washed with PBS to prepare a coated plate.
- PBS phosphate buffered saline
- K562 cell lines were suspended in RPMI medium to a concentration of 1-2 x 10 cells/mL, and the lentivirus concentrate carrying the Lirilumab scFv-Luc or Pan2D scFv-Luc gene and the cells were mixed in a RetroNectin-coated plate and centrifuged at 1000 x g for 1 hour. From 3 days into culture, the entire medium was replaced with RPMI medium every 1-3 days, and after 1 week of culture, only positive cells were selected using an APC-labeled anti-Flag antibody and anti-APC Microbeads (Miltenyi Biotec, 130-090-855).
- the collected cells were suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) to a concentration of 0.5 to 1 ⁇ 10 cells/mL and cryopreserved at ⁇ 80° C. or ⁇ 150° C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in RPMI medium before use.
- KIR2DL2 * 001 was used as KIR2DL2.
- the KIR2DL2-NK92 cell line stimulated with 500 IU/mL of IL-2 was added to a 96-well plate, and the Luc-K562 cell line, HLA-Cw3-Luc-K562 cell line, Lirilumab-scFv-K562 cell line, and Pan2D-scFv-K562 were added to separate wells at a ratio of NK92 to K562 cells of 3:1 or 1:1, and further cultured. Basal medium was used for all cultures.
- the luciferase activity expressed by the K562 cell line was measured, and the luciferase activity in the wells containing KIR2DL2-NK92 cells was expressed as the number of remaining target cells, with the luciferase activity in the wells containing KIR2DL2-NK92 cells taken as 100%. Furthermore, the value obtained by subtracting the luciferase activity in the wells containing KIR2DL2-NK92 cells from the luciferase activity in the wells containing KIR2DL2-NK92 cells was expressed as the cell killing activity.
- a ONE-GloTM Luciferase Assay System (PROMEGA, E6120) was used to measure luciferase activity.
- the KIR2DL2-NK92 cell line exhibited cytocidal activity against the K562 cell line, but its cytocidal activity was attenuated against the HLA-Cw3-K562 cell line. Furthermore, Lirilumab-scFv-K562 and Pan2D-scFv-K562 had attenuated cytocidal activity compared to the K562 cell line.
- Example 3 Lirilumab and Pan2D induce cytocidal activity of NK cells via activating KIRs
- lirilumab and Pan2D exhibit agonistic activity not only against KIR2DL2 but also against other inhibitory KIRs and activating KIRs with which they show cross-reactivity.
- the cytotoxic activity sensitivity of Lirilumab or Pan2D-scFv-K562 was evaluated using various KIR-expressing NK92 cell lines under the same evaluation conditions as in Example 2.
- the activity ratio was calculated using the following formula.
- the activity of the Luc-K562 line was set to 1, and the ratio was calculated.
- KIR2DL2 * 001 was used as KIR2DL2.
- Pan2D-scFv-K562 enhanced the activity of the KIR2DS1-NK92 cell line, KIR2DS2-NK92 cell line, and KIR2DS4-NK92 cell line, confirming that it exhibited agonist activity against the active forms of KIR2DS1/2/4.
- Example 4 Obtaining KIR2DL2 and/or KIR2DL3-specific binders by phage panning Based on the results of Example 3, we aimed to obtain a novel binder that does not activate activating receptors but exhibits agonist activity to inhibitory receptors. We obtained an inhibitory KIR-specific binder that does not bind to activating KIRs by the following method.
- Phage panning was performed using a human antibody phage library to obtain specific binders that bind to inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 but do not bind to activating KIR2DS1, 2, and 4.
- the soluble KIRs shown in Table 8 were prepared.
- recombinant proteins were prepared by linking, from the N-terminus, an IL-2-derived signal peptide (SEQ ID NO: 91), the extracellular domain of each KIR protein listed in Table 7, a GGGS linker (SEQ ID NO: 97), an IgG Fc domain (SEQ ID NO: 98), a GAA linker, and an Avi tag (SEQ ID NO: 99).
- soluble KIRs corresponding to each KIR listed in Table 7 were used, with or without biotinylation.
- Recombinant Human KIR2DL3/CD158b2 Fc Chimera Protein R&D Systems, 2014-KR-050 was used as soluble KIR2DL3.
- positive selection refers to the process of reacting a biotinylated recombinant protein with an scFv-expressing phage library solution and enriching the scFv-expressing phage that bind to the biotinylated recombinant protein using streptavidin or neutravidin beads.
- depletion refers to the process of reacting a biotinylated recombinant protein with an scFv-expressing phage library solution and eliminating the scFv-expressing phage that bind to the biotinylated recombinant protein using streptavidin or neutravidin beads.
- deselection refers to the process in which non-biotinylated recombinant protein is added during the reaction process between biotinylated recombinant protein and scFv-expressing phage library solution during positive selection, so that when scFv-expressing phages that bind to the biotinylated recombinant protein are concentrated using Streptavidin or Neutravidin Beads, scFv-expressing phages that do not bind to the added non-biotinylated recombinant protein but specifically bind to the biotinylated recombinant protein are more easily concentrated.
- ELISA was performed using human KIR2DL2 (22-245)-Fc-Avi (the soluble KIR2DL2 described above), and scFv-expressing phages that bind to KIR2DL2 were selected from a polyclonal phage library.
- the scFv sequence from the phagemid of the selected scFv-expressing phage was transferred to a recombinant protein expression vector for E. coli, which was then introduced into E. coli, and each scFv was prepared from the culture supernatant.
- variable regions of scFvs that bind to KIR2DL2 and/or KIR2DL3 but not KIR2DS1, KIR2DS2, or KIR2DS4 were introduced into the membrane-type scFv expression format described in the section "ScFv gene transduction and preparation into K-562 cells" and inserted into pLVSIN EF1 ⁇ .
- lentivirus was produced according to the method described in the section "Lentivirus preparation.” Using the produced lentivirus, K562 cell lines expressing each scFv as membrane-type scFv were created according to the method described in the section "ScFv gene transduction and preparation into K-562 cells.”
- an Fc-conjugated recombinant protein shown in Table 7 or Recombinant Human KIR2DL3/CD158b2 Fc Chimera Protein (R&D Systems, 2014-KIR-050) was added at 0.1 ⁇ M, and the cells were incubated at 4 °C for 90 minutes.
- the target cells were washed with PBS, and an APC-labeled anti-human IgG Fc antibody (BIOLEGEND, 409306) was added and allowed to react at 4°C for 30 minutes. After washing twice with PBS, binding was confirmed using flow cytometry. Binding to the K562 cell line (median APC-derived fluorescence intensity) was set to 1, and the ratio was calculated.
- APC-labeled anti-human IgG Fc antibody BIOLEGEND, 409306
- Lirilumab and Pan2D showed binding to recombinant KIR2DS1, 2 or 4, whereas all 12 binders suppressed binding to recombinant KIR2DS1, 2 or 4 and showed binding to recombinant KIR2DL2 and KIR2DL3.
- Example 5 Evaluation of agonist activity of KIR2DL2 and/or KIR2DL3-specific binders (initial evaluation) The agonistic activity of the binders whose specificity was ensured in Example 4 was evaluated. These binders were inserted into pLVSIN EF1 ⁇ as genes encoding other polypeptides in the following constructs, in which membrane-type scFv and lucoferase were linked, according to the method described in the section [Preparation of lentivirus], to produce lentiviruses.
- the amino acid sequence numbers for the heavy chain variable region and light chain variable region of each binder are shown in Table 8 below.
- the CDR1, CDR2, and CDR3 regions in the table are indicated by the range of amino acid numbers in the amino acid sequence of each variable region.
- the amino acid numbers are specified according to the IMGT definition.
- the cytotoxic activity sensitivity of each binder to membrane-type scFv-K562 was evaluated using various KIR-expressing NK92 cell lines under the same evaluation conditions as in Examples 2 and 4.
- the activity ratio was calculated using the following formula.
- the activity of the Luc-K562 line was set to 1, and the ratio was calculated.
- Example 6 Evaluation of agonist activity of KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binders using primary NK cells
- NK92 cell line has been used as an effector, and inhibitory and activating KIRs have been introduced.
- agonist activity was evaluated using NK cells collected from human peripheral blood mononuclear cells (PBMC).
- NK cells have a property known as "missing-self,” in that they recognize their own HLA type (C1, C2, Bw4) and exhibit cytocidal activity against target cells.
- NK cells collected from an HLA-C1/C1 homozygous individual will recognize C1 as self, and therefore, unless the target cells possess HLA-C of the C1 type, inhibitory signals will not enter the NK cells via inhibitory receptors, resulting in cytocidal activity.
- the target cells possess the C1 type they will not exhibit cytocidal activity, and if an agonist binder that substitutes for the C1 type is expressed, cytocidal activity can be reduced.
- KIR2DL2 and KIR2DL3 function as missing-self inhibitory receptors in HLA-C1 homozygous cells, KIR2DL1 in HLA-C2 homozygous cells, and KIR3DL1 in HLA-Bw4 positive cells, so agonists for these KIRs can be evaluated.
- PBMC-derived NK cells Two types of HLA-C1/C1/Bw4-negative PBMCs were prepared as effector cells (PBMC-A and PBMC-B). Based on the KIR haplotype, PBMC-A was found to have the KIR2DL2, KIR2DL3, KIR2DS1, and KIR2DS2 genes, while PBMC-B had the KIR2DL3 gene.
- Anti-CD16 antibody (Biolegend, 302050) was diluted with PBS to 5 ⁇ g/mL and added to a non-treatment dish. After leaving the dish to stand for 2 hours at room temperature or overnight at 4°C, the dish was washed with PBS, and human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs; Cellular Technology Limited, CTL-UP1) suspended in MyeloCult H5100 medium (hereinafter referred to as "NK medium") containing IL-2 and IL-18 (R&D systems, 9124-IL) at concentrations of 1000 U/mL and 100 ng/mL, respectively, were added. After 7 to 10 days, the cells were collected and CD56-positive cells (NK cells) were purified using CD56 MicroBeads (Miltenyi Biotec, 130-050-401). Culture was then continued again in Myelocult containing IL-2/18.
- PBMCs Human peripheral blood mononuclear cells
- IL-2 and IL-18 R&D systems, 9124-
- PBMC-A the same as the effector
- PBMC-C HLA-C2/C2/Bw4-negative PBMCs
- Anti-CD3 antibody Biolegend, 317347
- RetroNectin RetroNectin
- PBS phosphate buffered saline
- the dish was washed with PBS to prepare a coated plate (hereafter referred to as a "CD3 Ab/RetroNectin coated plate").
- a lentivirus solution was prepared for expressing the membrane-type scFv of the 10 binders used in Example 5.
- an artificial gene containing a polypeptide linking human CD19 polypeptide sequence number 53
- self-cleaving peptide T2A sequence number 20
- Firefly Luciferase sequence number 17
- a virus-binding plate was prepared by adding the virus concentrate to the plate and centrifuging at 2000 ⁇ g for 2 hours.
- Human peripheral blood mononuclear cells PBMCs; CTL-UP1, Cellular Technology Limited
- IL-2 medium a basal medium
- IL-2 IL-2
- PBMC-A were infected with human CD19-luciferase
- PBMC-C were infected with lentivirus containing human CD19-luciferase or membrane-bound scFv-luciferase of 10 different binders. Starting after three days of culture, the entire medium was replaced with IL-2 medium every one to three days. After one week of culture, cells were sorted using APC-labeled anti-CD19 antibody, APC-labeled anti-Flag antibody, and anti-APC Microbeads (Miltenyi, 130-090-855) to enrich for positive cells.
- PBMC-derived NK cells to be evaluated for cytotoxic activity were added to a 96-well plate at 1 x 10 cells , and 1/10 the amount (i.e., 1 x 10 cells ) of target gene-expressing T cells was added to each well separately and further cultured. Basal medium was used for all cultures. After 4 hours, the cytotoxic activity was evaluated by expressing the luciferase activity of the target gene-expressing T cells as the number of remaining target cells, relative to the number of target cells in wells without PBMC-derived NK cells, which was set at 100%.
- Example 7 Evaluation of binding ability of KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binders The binders confirmed to have agonist activity in Example 6 were evaluated for their binding ability to inhibitory and activating molecules on the surface of NK cells. Pan2D was used as a control.
- the recombinant proteins shown in Table 10 were used.
- the recombinant proteins marked "In house” were the same as those listed in Table 7.
- a recombinant KIR protein was produced as Fc-His-Avi, linking an IgG Fc domain (sequence number 98), a GAA linker, and an Avi tag (sequence number 99) from the N-terminus.
- Pan2D showed binding to KIR2DS1, 2, and 4, whereas binder (a2DL2/3-DS4) and binder (a2DL2/3-DS10) not only did not show binding to KIR2DS1, 2, and 4, but also did not show binding to other inhibitory or activating receptors.
- Example 8 Evaluation of agonist activity of KIR2DL1 binders and KIR3DL1 binders Whether binders that exhibit binding affinity to KIR2DL1 and KIR3DL1 exhibit agonist activity against NK cell lines expressing each receptor was evaluated.
- the sequence of the anti-3DL1 antibody was taken from WO2018/148223 A1, and the polypeptides were linked using the following construct. This was then inserted into pLVSIN EF1 ⁇ according to the method described in the "Preparation of lentivirus" section to produce a lentivirus.
- the CDR1, CDR2, and CDR3 regions in the table are indicated by the range of amino acid numbers in the amino acid sequence of each variable region.
- the amino acid numbers are specified according to the IMGT definition.
- Retronectin (Takara Bio, T100B) was diluted with PBS (phosphate buffered saline) to 20-100 ⁇ g/mL and added to a non-treatment dish. After leaving the dish to stand for 2 hours at room temperature or overnight at 4°C, the dish was washed with PBS to prepare a coated plate.
- PBS phosphate buffered saline
- K562 cells were suspended in PRMI medium at 1-2 x 10 cells/mL.
- the lentivirus concentrate carrying HLA or binder membrane-type scFv and the NK cell suspension were mixed in a RetroNectin-coated plate and centrifuged at 1000 x g at 32°C for 1 hour.
- the cells were then cultured at 37°C in 5% CO2 . From 3 days into culture, the entire medium was replaced with PRMI medium every 1-3 days, and after 1 week of culture, only positive cells were selected using an APC-labeled anti-Flag antibody and anti-APC Microbeads (Miltenyi: 130-090-855).
- the collected cells were suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) to a concentration of 0.5 to 1 ⁇ 10 cells/mL and cryopreserved at ⁇ 80° C. or ⁇ 150° C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in RPMI medium before use.
- Pan2D which exhibits binding to KIR2DL1
- Pan2D-scFv-K562 cell line described in Example 2 was used.
- HLA-Cw4 The positive control, HLA-Cw4, exhibited agonistic activity against the KIR2DL1-NK92 cell line.
- Pan2D exhibited agonistic activity against KIR2DL1
- a3DL1-DS1 exhibited agonistic activity against KIR3DL1.
- PBMC-derived NK cells were used as primary NK cells, and CAR-T cells prepared from the same PBMCs as the PBMC-derived NK cells, or CAR-T cells prepared from PBMCs derived from a different donor, were co-cultured with the PBMC-derived NK cells to evaluate the cytocidal activity of the CAR-T cells against target cells.
- CAR-T cells derived from a different donor that do not express HLA that matches the inhibitory KIR of the primary NK cells are recognized by the primary NK cells as missing-self and become targets of attack.
- Example 6 it was confirmed that the binders identified in Example 4 also exhibited agonist activity against primary NK cells and inhibited the cytocidal activity of primary NK cells.
- PBMC-derived NK cells were used as primary NK cells, and three types of cells were mixed: PBMC-derived NK cells, CAR-T cells derived from a donor different from the PBMC-derived NK cells, or CAR-T cells derived from a donor different from the PBMC-derived NK cells expressing the binders identified in Example 4, and CAR-T cells exhibiting cytocidal activity via CAR, and the cytocidal activity of the CAR-T cells against target cells was evaluated.
- PBMC-A-derived NK cells were prepared according to the method described in the section "Preparation of PBMC-derived NK cells," suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) and stored frozen at -80°C or -150°C. Two days before the test, the cells were thawed and cultured in MyeloCult H5100 medium supplemented with IL-2 and IL-18. The day before the test, the medium for PBMC-A-derived NK cells was replaced with MyeloCult H5100 medium without IL-2 or IL-18, and the cells were cultured.
- PBMC-C HLA-C2/C2/Bw4-negative PBMCs
- CD19CAR a CD8-derived signal peptide
- SEQ ID NO: 23 a CD8-derived signal peptide
- CD19CAR V an artificial gene encoding L (SEQ ID NO: 100), GS (G4S) linker (SEQ ID NO: 25), CD19CAR VH (SEQ ID NO: 101), CD8-derived hinge region sequence (SEQ ID NO: 26), CD8-derived cell membrane domain for CAR (SEQ ID NO: 102), intracellular costimulatory molecule (SEQ ID NO: 103), linker (GSG), self-cleaving peptide T2A (SEQ ID NO: 20), and blue fluorescent protein (BFP) (SEQ ID NO: 104) was inserted into pLV
- a lentivirus concentrate carrying the membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv was prepared by the method described in the "Preparation of lentivirus" section using the plasmid prepared in Example 4.
- NGFR-Luc a gene encoding a polypeptide arranged in the following order from the N-terminus: NGFR peptide (SEQ ID NO: 58), self-cleaving peptide T2A (SEQ ID NO: 20), and Firefly luciferase (SEQ ID NO: 17) (hereinafter referred to as "NGFR-Luc") was used as an artificial gene, and a concentrated NGFR-Luc-carrying lentivirus solution was prepared using a similar method.
- PBMs were cultured in AIM V Medium (Thermo Fisher Scientific, 12055-083) supplemented with IL-2 (Nipro, 87-890), 5 (v/v)% FCS (Thermo Fisher Scientific, 10270-106), and Strepmycin/Penicillin (Thermo Fisher Scientific, 15240-062) (hereinafter referred to as "IL-2 medium").
- IL-2 medium AIM V Medium (Thermo Fisher Scientific, 12055-083) supplemented with IL-2 (Nipro, 87-890), 5 (v/v)% FCS (Thermo Fisher Scientific, 10270-106), and Strepmycin/Penicillin (Thermo Fisher Scientific, 15240-062)
- C-C were suspended and mixed with the prepared lentivirus concentrate (four conditions: NGFR-Luc-carrying lentivirus alone, membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv-carrying lentivirus alone, CD19CAR-carrying lentivirus alone, or a mixture of CD19CAR-carrying lentivirus and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv-carrying lentivirus), and added to the CD3 Ab/RetroNectin-coated plate described in the [Preparation of target gene-expressing T cells] section. Centrifuged for 1 hour. The following day, the same virus concentrate as the previous day was added to each well, and the plate was centrifuged for 1 hour.
- PBMC-Cs were infected with membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv-carrying lentivirus or a mixture of CD19CAR-carrying lentivirus and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv-carrying lentivirus.
- Membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv-positive cells were enriched using an APC-labeled anti-Flag antibody and anti-APC Microbeads (Miltenyi Biotec, 130-090-855).
- PBMC-Cs infected with NGFR-Luc-carrying lentivirus were enriched for NGFR-positive cells using anti-LNGFR Microbeads (Miltenyi Biotec, 130-099-023). This procedure yielded PBMC-C-derived T cells expressing membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv. Furthermore, PBMC-C-derived T cells infected with a mixture of CAR-carrying lentivirus and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv-carrying lentivirus contained a mixture of cells expressing both, cells expressing only one of the two, and cells expressing neither.
- PBMC-C-derived T cells expressing CD19CAR and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv were also obtained.
- PBMC-C-derived T cells expressing NGFR-Luc and PBMC-C-derived T cells expressing membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv were concentrated and cultured after a complete medium change to IL-2 medium as appropriate. They were then suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) and frozen at -80°C or -150°C.
- PBMC-C infected with only the CD19CAR-carrying lentivirus and a mixed cell group of PBMC-C-derived T cells expressing CD19CAR and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv obtained by the above enrichment, and PBMC-C-derived T cells expressing only membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv, were cultured, and then the entire amount was suspended in IL-2 medium and added to a CD19-coated plate coated with CD19 Human Recombinant Protein (Origene, TP302922).
- PBMC-C-derived T cells expressing CD19CAR or PBMC-C-derived T cells expressing CD19CAR and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv were enriched, and the cells were suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) and cryopreserved at -80°C or -150°C.
- Each PBMC-C-derived T cell was thawed the day before the test and cultured in IL-2 medium.
- a cell line (hereinafter referred to as "Raji-GFP") in which GFP was introduced into Raji cells, which constitutively express CD19, using a viral vector was used as a target for CD19CAR-expressing T cells.
- Raji-GFP a cell line in which Raji-GFP cells were mixed with PBMC-A-derived NK cells, or a sample containing only Raji-GFP cells, was prepared.
- PBMC-C-derived T cells expressing NGFR-Luc, PBMC-C-derived T cells expressing only CD19CAR, PBMC-C-derived T cells expressing only membrane-type a2DL2/3-DS10, or PBMC-C-derived T cells expressing CD19CAR and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv were added to the Raji-GFP cells at a ratio of 1:1, 1:0.5, or 1:0.1, and the resulting mixture was cultured in a 96-well plate.
- the cell suspension was mixed using equal volumes of MyeloCult H5100 medium, AIM V medium supplemented with 5 (v/v)% FCS, RPMI 1640 medium supplemented with 10 (v/v)% FCS, and GlutaMAX (all containing streptmycin/penicillin).
- PBMC-C-derived T cells Four days after the start of culture, the number of cells in each well was measured using the method described in the section "Flow cytometry and added staining antibodies.”
- the antibody used to detect PBMC-C-derived T cells was APC/Fire 750 anti-human CD3 antibody (BIOLEGEND, 300470).
- GFP expressed by Raji-GFP cells was used to detect Raji-GFP cells.
- the number of viable Raji-GFP cells in wells to which only Raji-GFP cells were added was set at 100%, and the vertical axis represents the percentage of viable Raji cells in each well, while the horizontal axis represents the percentage of T cells relative to Raji-GFP cells in each well at the start of culture. The results are shown in Figure 20.
- PBMC-C-derived T cells In wells not co-cultured with PBMC-A-derived NK cells, the cytotoxic activity of PBMC-C-derived T cells expressing only CD19CAR and PBMC-C-derived T cells expressing CD19CAR and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv against Raji-GFP cells was comparable. On the other hand, in wells co-cultured with PBMC-A-derived NK cells, the cytotoxic activity of PBMC-C-derived T cells expressing only CD19CAR against Raji-GFP cells was weakened compared to the cytotoxic activity of PBMC-C-derived T cells expressing CD19CAR and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv against Raji-GFP cells.
- PBMC-C-derived T cells expressing only CD19CAR were recognized as missing-self by PBMC-A-derived NK cells and attacked, resulting in a decrease in their numbers, whereas the PBMC-C-derived T cells expressing CD19CAR and membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv exhibited agonistic activity against inhibitory KIR via a2DL2/3-DS10 against PBMC-A-derived NK cells, avoiding attack by PBMC-A-derived NK cells, resulting in no decrease in their numbers.
- CAR-T cells expressing the binder identified in Example 4 suppress the cytocidal activity of primary NK cells and maintain the cytocidal activity of CAR-T cells against target cells in the presence of primary NK cells, compared to CAR-T cells that do not express the binder identified in Example 4.
- Example 10 Evaluation of the effect of CDR modification of KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binder on agonist activity [0123] The effect on agonist activity against inhibitory KIR was evaluated when a specific amino acid residue in CDR3 of the variable region (VH) of a2DL2/3-DS10 was substituted with alanine.
- VH variable region
- membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv mutants of membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv in which every amino acid residue in the CDR3 (amino acid numbers 97 to 112 of SEQ ID NO: 51) of the heavy chain variable region (VH) of a2DL2/3-DS10 was substituted with alanine were incorporated into a membrane-type scFv expression format in the order of VH-VL, and an artificial gene was inserted into pLVSIN EF1 ⁇ .
- the name of each mutant and the amino acid substituted with alanine are shown in Table 13 below.
- Lentivirus was produced using pLVSIN EF1 ⁇ transfected with each membrane-bound scFv mutant, as described in the "Preparation of Lentivirus" section.
- K562 cell lines expressing each membrane-bound scFv mutant were generated using the produced lentivirus as described in the "ScFv transfection into K-562 cells and preparation" section.
- NK92 cell line Using the NK92 cell line, KIR2DL3-NK92 cell line, and KIR2DS2-NK92 cell line used in Example 5, the cytocidal activity of each NK92 cell line against K562 cell lines expressing each membrane-bound scFv mutant was evaluated using the method described in the section "Evaluation of cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK92 against Lirilumab-scFv/Pan2D-scFv-K562.”
- Example 11 Evaluation of whether CDR-grafts in which the CDRs of KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binders are grafted onto the constant regions of different scFvs maintain KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific agonistic activity
- the heavy and light chain CDRs of a2DL2/3-DS1, a2DL2/3-DS2, or a2DL2/3-DS3 were grafted onto the CDR-less heavy and light chain constant regions of a2DL2/3-DS4 (hereinafter referred to as "a2DL2/3-DS1-2,”"a2DL2/3-DS2-2,” and "a2DL2/3-DS3-2,” respectively).
- a2DL2/3-DS1-2 a2DL2/3-DS2-2
- a2DL2/3-DS3-2 CDR-grafted binders were expressed as membrane-bound scFv in K562
- Lentivirus was produced using pLVSIN EF1 ⁇ into which each CDR-grafted membrane-type scFv had been introduced, as described in the section titled "Preparation of Lentivirus.”
- K562 cell lines expressing each CDR-grafted membrane-type scFv were produced using the method described in the section titled "ScFv gene introduction into K-562 cells and preparation.”
- Other K562 cells expressing the genes of interest were those used in Example 5.
- NK92 cell line KIR2DL2-NK92 cell line, KIR2DL3-NK92 cell line, KIR2DS1-NK92 cell line, KIR2DS2-NK92 cell line, and KIR2DS4-NK92 cell line used in Example 5
- the cytocidal activity of each NK92 cell line against K562 cell lines expressing each CDR-grafted membrane-type scFv was evaluated using the method described in the section titled "Evaluation of cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK92 against Lirilumab-scFv/Pan2D-scFv-K562.”
- each CDR-grafted membrane-type scFv exhibited agonistic activity against KIR2DL2 and KIR2DL3 equivalent to that of K562 cell lines expressing membrane-type a2DL2/3-DS1, membrane-type a2DL2/3-DS2, or membrane-type a2DL2/3-DS3 without CDR grafting.
- each CDR-grafted membrane-type scFv did not exhibit the same agonistic activity against KIR2DS1, KIR2DS2, and KIR2DS4 as the Pan2D scFv.
- Example 12 Evaluation of the Additive Inhibitory Effect on the Cytocidal Activity of NK Cells When KIR2DL2- and/or KIR2DL3-Specific Binders Are Coexpressed with HLA-E
- a stronger inhibitory effect on the cytocidal activity of NK cells coexpressing KIR2DL2 or KIR2DL3 and NKG2A the cytocidal activity of NK92 cells coexpressing KIR2DL2 or KIR2DL3 and NKG2A was evaluated against K562 cells coexpressing membrane-type a2DL2/3-DS4 scFv or membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv with HLA-E.
- genes encoding polypeptides were linked in the following order from the N-terminus: human B2M-derived signal peptide (SEQ ID NO: 18), HLA-G signal peptide-derived peptide (SEQ ID NO: 88), GS(G4S) linker (SEQ ID NO: 25), human B2M peptide (SEQ ID NO: 19), GS(G4S)4 linker (SEQ ID NO: 89), and HLA-E peptide (SEQ ID NO: 90).
- Lentivirus was produced using pLVSIN EF1 ⁇ transfected with HLA-E according to the method described in the section "Preparation of Lentivirus.”
- the produced lentivirus was used to infect K562 cells expressing the membrane-type a2DL2/3-DS4 scFv or membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv produced in Example 4, according to the method described in the section "ScFv Gene Transduction into K-562 Cells and Preparation.”
- tHLA-E HLA-E trimer
- NK92 cells constitutively express NKG2A the NK92 cell line, KIR2DL2-NK92 cell line, and KIR2DL3-NK92 cell line used in Example 5 were used to evaluate the cytocidal activity of each NK92 cell line against K562 cell lines expressing tHLA-E and membrane-type a2DL2/3-DS4 scFv or membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv, using the method described in the section titled "Evaluation of cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK92 against Lirilumab-scFv/Pan2D-scFv-K562.”
- K562 cell lines expressing tHLA-E and membrane-type a2DL2/3-DS4 scFv or membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv exhibited stronger inhibitory effects on the KIR2DL2-NK92 and KIR2DL3-NK92 cell lines compared to K562 cell lines expressing only tHLA-E or membrane-type a2DL2/3-DS4 scFv or membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv.
- Example 13 Evaluation of the suppression of NK cell cytocidal activity against iPS cells using iPS cells that do not express Class I HLA but express KIR2DL2 and/or KIR2DL3-specific binders.
- iPS cells that do not express Class I HLA are recognized by NK cells as missing-self and are targeted for attack.
- KIR2DL2 and/or KIR2DL3-specific binders suppress the NK cell cytocidal activity
- KIR2DL2 and/or KIR2DL3-specific binders were introduced into iPS cells that had lost Class I HLA expression by gene editing, thereby deleting B2M. These iPS cells were co-cultured with PBMC-derived NK cells, and the cytocidal activity of PBMC-derived NK cells against iPS cells was evaluated.
- membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv was introduced into iPS cells in which B2M was deleted using CRISPR/CAS9 (hereinafter referred to as "B2M KO iPS cells"). Additionally, as a control, wild-type iPS cells or B2M KO iPS cells were introduced with NGFR-Luc.
- Lentivirus concentrates were prepared for the membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv using the plasmid used in Example 4, and for NGFR-Luc using the plasmid used in Example 9, as described in the "Preparation of Lentivirus" section.
- mTeSR Plus cGMP (VERITAS, 100-0276) medium (hereinafter referred to as "mTeSR medium") was supplemented with iMatrix-511 silk (nippi, 892021) and CultureSure® Y-27632 (WAKO, 034-24024). Each iPS cell was detached using Accutase (ICT) (Funakoshi, AT104) and suspended in the above medium. The prepared lentivirus concentrate and iPS cell suspension were added to a RetroNectin-coated plate and centrifuged. The following day, the medium was replaced with mTeSR medium, and after culturing, only positive cells were selected using an APC-labeled anti-Flag antibody and anti-APC Microbeads.
- ICT Accutase
- iPS cell suspension were added to a RetroNectin-coated plate and centrifuged. The following day, the medium was replaced with mTeSR medium, and
- iPS cells used to evaluate cytocidal activity were completely replaced with mTeSR medium containing Recombinant Human IFN- ⁇ (PEPROTECH, 300-02) 3 days, 2 days, and 1 day before the test.
- PBMC-A-derived NK cells were prepared according to the method described in the section "Preparation of PBMC-derived NK cells," suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) and stored frozen at -80°C or -150°C. These cells were thawed two days before the test and cultured in MyeloCult H5100 medium supplemented with IL-2 and IL-18 (R&D Systems, 9124-IL). The day before the test, the medium for PBMC-A-derived NK cells was replaced with MyeloCult H5100 medium without IL-2 or IL-18, and the cells were cultured.
- PBMC-A-derived NK cells were mixed with wild-type iPS cells, B2M KO iPS cells, or B2M KO iPS cells expressing membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv and cultured in a 96-well plate.
- Cell suspensions were mixed in equal volumes using MyeloCult H5100 medium and mTeSR supplemented with CultureSure® Y-27632. Two hours after the start of culture, luciferase activity in each well was measured using the ONE-GloTM Luciferase Assay System.
- the cytotoxicity was calculated by subtracting the luciferase activity in wells with PBMC-A-derived NK cells from the luciferase activity in wells with no PBMC-A-derived NK cells added, with the luciferase activity in wells with no PBMC-A-derived NK cells set at 100%.
- Example 14 Identification of epitopes on KIR2DL2 of KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binders by X-ray crystal structure analysis To identify epitopes on KIR2DL2 of KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binders, a complex of a Fab fragment of a KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binder with recombinant KIR2DL2 was crystallized and subjected to X-ray crystal structure analysis.
- the Fab fragment of the KIR2DL2 and/or KIR2DL3-specific binder used was the a2DL2/3-DS10 Fab fragment, whose amino acid sequence is shown in Table 15.
- the recombinant KIR2DL2 used was a recombinant protein containing, from the N-terminus, an IL-2-derived signal peptide (SEQ ID NO: 91), KIR2DL2 (22-225) (amino acids 1 to 204 of SEQ ID NO: 6), and a His tag (SEQ ID NO: 92) linked in this order.
- the product was then eluted with 50 mM HEPES (pH 8), 500 mM NaCl, 500 mM imidazole, and 5% (v/v) glycerol.
- the recovered glycosylated KIR2DL2(22-225)-His fraction was purified using HiLoad 16/600 Superdex 200 pg (Cytiva, 28989336) equilibrated with PBS(-).
- Deglycosylated KIR2DL2(22-225)-His and a2DL2/3-DS10 Fab fragments were mixed at a molar ratio of 1.2:1 and incubated at 4°C for 1 hour. The mixture was added to HiLoad 16/600 Superdex 200 pg (Cytiva) equilibrated with 20 mM Tris-HCl (pH 7.5) and 150 mM NaCl, and the complex of deglycosylated KIR2DL2(22-225)-His and 61_3092_02_F10_Fab was purified.
- the resulting complex of a2DL2/3-DS10 Fab and KIR2DL2 was concentrated to 19 mg/mL and used for crystallization. Vapor diffusion was used for crystallization.
- 0.1-0.2 ⁇ L of the protein solution was mixed with equal volumes of precipitant solution (10% (w/v) polyethylene glycol 3,350 (Hampton Research, HR2-527), 0.2 M calcium acetate (Hampton Research, HR2-567), and 0.1 M imidazole-HCl, pH 7.5 (Nacalai Tesque, 19004-35)).
- the solution was placed in a sealed container containing 0.05 mL of precipitant solution, ensuring that the two solutions did not come into contact, and allowed to stand at 20°C. After three days, single crystals measuring 0.2 mm x 0.1 mm x 0.05 mm were obtained.
- the obtained crystals were immersed in a precipitant solution containing 35% (v/v) polyethylene glycol 3,350, and then frozen in liquid nitrogen.
- X-ray diffraction data were collected at 95 K under a nitrogen stream at BL-17A of the High Energy Accelerator Research Organization's Synchrotron Radiation Facility. Diffraction intensities were quantified from the obtained diffraction patterns using the XDS software (Wolfgang Kabsch, Max Planck Institute for Medical Research) to determine the crystal structure factors.
- the software package Phenix (Python-Based Hierarchical Environment for Integrated Xtalography) was used for structural analysis calculations. Using the software phaser, molecular replacement was performed using the obtained structure factors and the three-dimensional structural coordinates of KIR2DL2 (PDB code: 2DL2) and Fab (PDB code: 1MIM, with similar parts extracted) to determine the phase.
- the crystal contained one complex in the asymmetric unit.
- the structure was refined using the software phenix.refine, and the model was modified using the software coot. This process was repeated, resulting in a final R value of 23.4% and a free R value of 27.5% at 2.5 ⁇ resolution.
- the model consists of one complex and includes amino acid residues 1-210 of the VL chain of a2DL2/3-DS10 Fab, amino acid residues 1-224 of the H chain, amino acid residues 25-221 of KIR2DL2, two N-acetylglucosamines, and 14 water molecules.
- KIR2DL2 amino acid residues located within 4 ⁇ of the a2DL2/3-DS10 Fab are as follows: Glu42, His61, Lys65, Phe66, Lys67, Asp68, Thr69, Leu70, Ser86, Ile87, Gly88, Pro89, Met91, Gln92, Asp93, Leu94, Tyr101, and Leu111.
- the above amino acids are the epitopes in KIR2DL2 of a2DL2/3-DS10 and are highlighted (boxed) on the amino acid sequence of KIR2DL2.
- a comparison with the amino acid sequence of the activated KIR is shown in Figure 27.
- the signal peptide and receptor sequences listed in Table 5 were used for the amino acid sequences of each KIR.
- the amino acid numbers for each KIR are numbered starting from 1, combining the signal peptide and receptor sequences listed in Table 4. That is, the number of each amino acid in the KIR2DL2 epitope is the number obtained by adding 21 (the amino acid length of the signal peptide) to the number of the corresponding amino acid in the amino acid sequence listed in SEQ ID NO: 6, and the number of each amino acid in the corresponding KIR2DS1/2/4 is similarly the number obtained by adding 21 to the number of the corresponding amino acid in the amino acid sequences listed in SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12, and SEQ ID NO: 14, respectively.
- amino acid corresponding to amino acid Pro89 on KIR2DL2 is amino acid Arg89 on KIR2DS1, but hydrogen bonds with amino acid Tyr106 on a2DL2/3-DS10 VH CDR3 cannot be formed or are weak, suggesting that amino acid Tyr106 contributes to the selectivity between KIR2DL2 and KIR2DS1.
- amino acid corresponding to amino acid Phe66 on KIR2DL2 is amino acid Tyr66 on KIR2DS2, but steric hindrance occurs with amino acid Tyr107 on a2DL2/3-DS10 VH CDR3, suggesting that amino acid Tyr107 contributes to the selectivity between KIR2DL2 and KIR2DS2.
- amino acid that corresponds to amino acid Asp68 on KIR2DL2 is amino acid Asn68 on KIR2DS4, but hydrogen bonds with amino acid Tyr107 on a2DL2/3-DS10 VH CDR3 cannot be formed or are weak, suggesting that amino acid Tyr107 contributes to the selectivity between KIR2DL2 and KIR2DS4.
- Threonine the 94th amino acid in the VL chain of a2DL2/3-DS10 (amino acid number 94 in SEQ ID NO: 52; hereinafter referred to as "DS10-VL-T94"
- DS10-VL-T94 amino acid number 94 in SEQ ID NO: 52
- DS10-VL-Thr94 the 94th amino acid in the VL chain of a2DL2/3-DS10
- This DS10-VL-T94 was analyzed using the software BIOLUMINATE manufactured by Schrodinger. As a result, it was observed that in the mutant a2DL2/3-DS10 in which the amino acid was substituted with an amino acid shown in Table 15, the formation of a hydrogen bond with Asp93 of KIR2DL2 at the main chain NH of the mutant was maintained, while the non-formation of a hydrogen bond with Val93 of KIR2DS4 was maintained. Substitutions into these amino acids are predicted to maintain the specificity of binding to inhibitory KIR but not to activating KIR.
- Example 15 Evaluation of epitope sites of KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binders by competition between a2DL2/3-DS10 and each KIR2DL2/3-specific binder in an antigen binding test Fab fragments were prepared for each KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific binder. These Fab fragments and recombinant KIR2DL2 were added to K562 cell lines expressing membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv, and the epitope sites of each binder were evaluated using as an indicator whether the binding between the K562 cell line expressing membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv and recombinant KIR2DL2 was inhibited by competition.
- a recombinant protein was prepared by linking, in order from the N-terminus, a VH-derived signal peptide (SEQ ID NO: 92), a VH chain variable region shown in Table 15, and a Fab fragment VH chain constant region (SEQ ID NO: 95), and a recombinant protein was prepared by linking, in order from the N-terminus, a VL-derived signal peptide (SEQ ID NO: 95), a VL chain variable region shown in Table 16, and a Fab fragment VL chain constant region (SEQ ID NO: 96), and these were then assembled to form a Fab fragment.
- the amino acid sequence of the variable region of each binder is shown in Table 15. Furthermore, the recombinant KIR2DL2 used was the biotinylated version of the human KIR2DL2(22-245)-Fc-Avi used in Example 4 (hereinafter referred to as "human KIR2DL2(22-245)-Fc-Biotin"). Additionally, the K562 cell line expressing membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv prepared in Example 4 was used.
- K562 cell line or K562 cell line expressing membrane-type a2DL2/3-DS10 scFv was suspended in autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer, and Fab fragments of each binder were added to a final concentration of 1.5 ⁇ M, 0.5 ⁇ M, 0.17 ⁇ M, 0.06 ⁇ M, 0.02 ⁇ M, or 0.01 ⁇ M, and the mixture was allowed to stand.
- Human KIR2DL2 (22-245)-Fc-Biotin was added to a final concentration of 0.05 ⁇ M, and the mixture was allowed to stand.
- the plate was washed with autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer, and APC-labeled anti-human IgG Fc antibody was added and allowed to stand. After the reaction, the plate was washed with autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer, and binding to human KIR2DL2 (22-245)-Fc-Biotin was confirmed using flow cytometry as the median fluorescence intensity derived from APC.
- Example 16 Isolation of KIR2DL1- or KIR3DL1-specific binders by phage panning [0112] As in the above Examples, it was shown that binders with KIR2DL2- and/or KIR2DL3-specific agonistic activity inhibit the cytocidal activity of KIR2DL2- and/or KIR2DL3-expressing NK cells against cells recognized as missing-self.
- phage panning was carried out in the same manner as described in the section "Isolation of inhibitory KIR-specific binders by phage panning" in Example 4, with the aim of obtaining novel binders that specifically bind to KIR2DL1 or KIR3DL1 and exhibit agonistic activity.
- a recombinant protein was produced as a soluble KIR by linking, from the N-terminus, an IL-2-derived signal peptide (SEQ ID NO: 91), the extracellular domain of each KIR protein listed in Table 17, a GGGS linker (SEQ ID NO: 97), an IgG Fc domain (SEQ ID NO: 98), a GAA linker, and an Avi tag (SEQ ID NO: 99).
- SEQ ID NO: 91 IL-2-derived signal peptide
- SEQ ID NO: 97 the extracellular domain of each KIR protein listed in Table 17, a GGGS linker (SEQ ID NO: 97), an IgG Fc domain (SEQ ID NO: 98), a GAA linker, and an Avi tag (SEQ ID NO: 99).
- the sequences of the extracellular domains of each KIR used in each soluble KIR are shown in Table 17.
- Recombinant Human KIR3DS1/CD158e2 Fc Chimera Protein R&D Systems
- ELISA was performed using soluble KIR of the target KIR (KIR2DL1 or KIR3DL1), and scFv-expressing phages that bind to KIR2DL1 or KIR3DL1, or each, were identified from a polyclonal phage library.
- the binder sequence from the phagemid of the identified scFv-expressing phage was transferred to a recombinant protein expression vector for E. coli, which was then introduced into E. coli, and recombinant proteins of each binder were obtained from the culture supernatant.
- ELISA was performed for each binder using the soluble KIR corresponding to each KIR listed in Table 16, and information on the binding ability of each binder to each KIR was obtained.
- variable regions of binders that showed binding to KIR2DL1 or KIR3DL1 but not to KIR2DS1, KIR2DS2, KIR2DS4, or KIR3DS1 were introduced into the membrane-type scFv expression format described in the section "ScFv gene transfection and preparation into K-562 cells," and then introduced into pPB[Exp]-EF1A (VectorBuilder).
- sequence numbers for the amino acid sequences of the heavy chain variable region and light chain variable region of the KIR2DL1-specific binder are shown in Table 18 below.
- sequence numbers for the amino acid sequences of the heavy chain variable region and light chain variable region of the KIR3DL1-specific binder are shown in Table 19 below.
- Electroporation was used to introduce genes into K562 cells.
- pPB[Exp]-EF1A and pRP[Exp]-mCherry-CAG>hyPBase VectorBuilder, pDNA(VB010000-9365tax)-P
- pDNA(VB010000-9365tax)-P pDNA(VB010000-9365tax)-P
- the collected cells were suspended in CELLBANKER1 to a concentration of 0.5 to 1 ⁇ 10 7 cells/mL and cryopreserved at ⁇ 80° C. or ⁇ 150° C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in RPMI medium before use.
- the recombinant KIR protein used in phage panning or Recombinant Human KIR3DS1/CD158e2 Fc Chimera Protein was diluted to 0.1 ⁇ M in autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer and added to these target cells, and the cells were incubated at 4°C for 45 to 90 minutes.
- the K562 cells expressing membrane-bound a3DL1-DS1 scFv were the same as those used in Example 8.
- K562 cells expressing the novel KIR2DL1-specific membrane-type binder scFv showed low binding to recombinant KIR2DS1, recombinant KIR2DS2, or recombinant KIR2DS4, and specific binding to the target recombinant KIR2DL1. Furthermore, K562 cells expressing the novel KIR3DL1-specific membrane-type binder scFv showed low binding to KIR3DS1, and specific binding to the target recombinant KIR3DL1.
- Example 17 Evaluation of agonist activity of KIR2DL1-specific binders [0113] The agonist activity of the KIR2DL1-specific binders, the specificity of which was confirmed in Example 16, against inhibitory KIR and activating KIR was evaluated using a K562 cell line expressing each binder membrane-type scFv and an NK92 cell line expressing each KIR.
- the K562 cell line expressing the KIR2DL1-specific membrane-type scFv was the same as that used in Example 16.
- the NK92 cell lines expressing each inhibitory or activating KIR were prepared using the method described in the section "KIR gene introduction into NK92 cells and preparation.”
- cytocidal activity of each NK92 cell line against the K562 cell line expressing KIR2DL1-specific membrane-bound scFv was evaluated using the method described in the section "Evaluation of cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK92 against Lirilumab-scFv/Pan2D-scFv-K562.”
- Example 18 Evaluation of agonist activity of KIR3DL1-specific binders The agonist activity of the KIR3DL1 binders whose specificity was confirmed in Example 16 against inhibitory KIR and activating KIR was evaluated using K562 cell lines expressing each binder membrane-type scFv and NK92 cell lines expressing each KIR.
- the K562 cell line expressing the KIR3DL1-specific membrane-type scFv was the same as that used in Example 16.
- the NK92 cell lines expressing each inhibitory KIR other than KIR3DS1 were prepared using the method described in the section "KIR gene introduction into NK92 cells and preparation.”
- the K562 cells expressing the membrane-type a3DL1-DS1 scFv were the same as those used in Example 8.
- KIR3DS1-expressing NK cells were obtained by gene transfer into NK92 cells using lentivirus, but an NK92 cell line expressing KIR3DS1 could not be obtained.
- NK cells were cultured from PBMCs and KIR3DS1-expressing NK cells were enriched using a cell sorter.
- HLA-C1/C1/Bw4-positive PBMCs or HLA-C2/C2/Bw4-positive PBMCs were prepared as effector cells (PBMC-D and PBMC-E).
- Feeder K562 cells expressing membrane-type IL-21 and tHLA-E (hereinafter referred to as "Feeder K562 cells”) were used as feeder cells.
- membrane-type IL-21 genes encoding, from the N-terminus, an IL-2-derived signal peptide (SEQ ID NO: 91), an IL-21 fragment (SEQ ID NO: 105), a CD8-derived hinge region (62 amino acids) sequence (SEQ ID NO: 106), a CD8-derived membrane domain and intracellular domain (SEQ ID NO: 102), an IRES sequence, and blue fluorescent protein (BFP) (SEQ ID NO: 104) were inserted into pLVSIN EF1 ⁇ .
- a lentivirus concentrate was prepared using the method described in the "Lentivirus Preparation” section. Using the prepared lentivirus, the tHLA-E-expressing K562 cells used in Example 12 were infected with the viral vector using the method described in the section "Introduction and preparation of scFv into K-562 cells," and clones expressing BFP were selected to create a Feeder K562 cell line expressing membrane-type IL-21 and tHLA-E.
- Feeder K562 cells were suspended in RPMI medium supplemented with 10 ⁇ g/ml Mitomycin C Solution (Nacalai Tesque, 20898-21) and incubated for 3 hours. After washing with RPMI medium, Feeder K562 cells were suspended in MyeloCult H5100 medium and co-cultured with PBMC-D or PBMC-E suspended in MyeloCult H5100 medium supplemented with 200 U/mL IL-2. After 7 to 10 days, the cells were harvested and suspended in MACSQuant Tyto Running Buffer (Miltenyi Biotech, 130-107-206) at 1 to 10 ⁇ g/mL for each antibody listed in Table 20. The antibodies were then added to the cells and incubated at 4°C for 30 minutes.
- Mitomycin C Solution Nacalai Tesque, 20898-21
- the antibody-stained cells were washed twice with MACSQuant Tyto Running Buffer, then resuspended to 50 x 10 cells/ml or less, loaded into MACSQuant Tyto Cartridges (130-106-088), and sorted for KIR3DS1-expressing NK cells using a MACSQuant Tyto Cell Sorter (130-103-931).
- MACSQuant Tyto Cell Sorter 130-103-931
- the anti-KIR3DL1 antibody-negative, anti-KIR3DL1/3DS1 antibody-positive cell fraction was sorted as KIR3DS1-expressing NK cells.
- the anti-KIR3DL1/3DS1 antibody-negative cell fraction was also sorted as control NK cells. Thereafter, the cells were continuously cultured in MyeloCult H5100 medium supplemented with IL-2 and IL-18 at concentrations of 1000 U/mL and 100 ng/mL, respectively.
- the cytocidal activity of each NK92 cell line or PBMC-derived NK cells expressing KIR3DS1 against the K562 cell line expressing KIR3DL1-specific membrane-bound scFv was evaluated using the method described in the section "Evaluation of the cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK92 against Lirilumab-scFv/Pan2D-scFv-K562.”
- the K562 cell line and PBMC-derived NK cells were mixed at a cell number ratio of 1:3.
- Example 19 Cytocidal activity of NKG2A-positive NK cell line against K562 is suppressed by universal technology and expression of anti-NKG2A antibody-derived scFv Whether an anti-NKG2A antibody expressed on the cell surface as a membrane-bound scFv exhibits agonistic activity against NKG2A, similar to that of tHLA-E confirmed in Example 12, was evaluated.
- Variable regions from the gene sequences of anti-NKG2A antibodies described in patent documents US 2015/0125464 A1, WO 2016/041947 A1, and US 2020/0199226 A1 were introduced into the membrane-type scFv expression format described in the section "scFv gene transduction and preparation into K562 cells," and then inserted into pLVSIN EF1 ⁇ .
- Lentiviruses were produced using pLVSIN EF1 ⁇ containing each membrane-type scFv, as described in the section "lentivirus preparation.” Using the produced lentiviruses, K562 cell lines expressing each scFv as membrane-type scFv were created using the section "scFv gene transduction and preparation into K-562 cells" (see Table 21 for the sequence numbers of each variable region).
- the cytocidal activity against the Luc-K562 cell line, the tHLA-E-Luc-K562 cell line used in Example 12, or the membrane-type aNKG2A-scFv-K562 cell line was evaluated using the method described in the section "Evaluation of cytocidal activity of KIR2DL2-expressing NK92 against Lirilumab-scFv/Pan2D-scFv-K562.”
- the expression of cell surface proteins in the NK-92 cell line was confirmed using a PE-labeled anti-NKG2C antibody (Miltenyi Biotec, 130-119-776) and a PC7-labeled anti-NKG2A antibody (Beckman Coulter, 130-119-776).
- the results are shown in Figures 48 and 49.
- the results in Figure 48 indicate that the NK92 cell line exhibited cytocidal activity against the K562 cell line, but that cytocidal activity was attenuated against the tHLA-E-K562 cell line. Furthermore, among the K562 cell lines expressing membrane-type aNKG2A-scFv, the cytocidal activity of the NK92 cell line was attenuated against the membrane-type aNKG2A-DS11-K562 cell line and the membrane-type aNKG2A-DS12-K562 cell line. The results in Figure 49 confirmed that the NK92 cell line was NKG2A-positive and NKG2C-negative.
- NKG2A which recognized tHLA-E, suppressed the cytocidal activity of the NK92 cell line by introducing an inhibitory signal into the NK92 cell line.
- membrane-type aNKG2A-DS11 and membrane-type aNKG2A-DS12 are recognized by NKG2A, just like tHLA-E, and are thought to suppress the cytocidal activity of the NK92 cell line by transmitting an inhibitory signal.
- Example 20 Evaluation of binding ability of tHLA-E or membrane-type aNKG2A scFv to NKG2A-CD94 complex and NKG2C-CD94 complex
- tHLA-E, membrane-type aNKG2A-DS11, and membrane-type aNKG2A-DS12, whose agonistic activity was confirmed in Example 19 the binding ability to the NKG2A-CD94 complex and NKG2C-CD94 complex was evaluated.
- the target cells were washed with autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer, and an APC-labeled anti-His tag antibody (BIOLEGEND, 362605) was added and incubated at 4°C for 30 minutes.
- the target cells were washed twice with autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer, and flow cytometry was used to confirm the binding of the target cells to the His-tagged NKG2A-CD94 recombinant protein and the His-tagged NKG2C-CD94 recombinant protein.
- the binding of each target cell to the recombinant protein was calculated by setting the binding of the recombinant protein to Luc-K562 cells (median value of APC-derived fluorescence intensity) to 1.
- tHLA-E was confirmed to exhibit binding to both NKG2A-CD94 and NKG2C-CD94.
- membrane-type aNKG2A-DS11 was confirmed to exhibit binding to NKG2A-CD94, but not to NKG2C-CD94.
- membrane-type aNKG2A-DS12 was confirmed to exhibit binding to both NKG2A-CD94 and NKG2C-CD94, just like tHLA-E.
- membrane-type aNKG2A-DS11 exhibited specific binding to NKG2A.
- Example 21 Evaluation of the suppression of cytocidal activity of PBMC-derived NK cells against iPS cells expressing tHLA-E or membrane-type aNKG2A scFv and not expressing Class I HLA
- PChiPS771 Human iPS cells (PChiPS771) (REPROCELL, RCRP001N, Lot No. A01QN21) were used as iPS cells and cultured in mTeSR medium.
- CRISPR/CAS9 was used to generate iPS cells in which the B2M gene was deleted (hereinafter referred to as "B2M KO iPS cells").
- a plasmid was created in which an artificial gene encoding polypeptides arranged in the following order from the N-terminus: truncated CD19 (sequence number 53), self-cleaving peptide T2A (sequence number 20), and EGFP (sequence number 171) was inserted using CRISPR/CAS9 at the position where the B2M gene exon is split on the genome.
- iMatrix-511 silk manufactured by Nippi, 892021 was added to the mTeSR medium, and the cells were cultured in CultureSure® Y-27632 (manufactured by WAKO, 034-24024).
- PCR was performed using PrimeSTAR GXL (Takara Bio, R050B) with primer A (sequence number 172) and primer B (sequence number 173), and electrophoresis confirmed that the artificial gene had been inserted into the genome of both alleles, confirming that iPS cells in which the B2M gene had been knocked out had been created.
- a polypeptide encoding luciferase was inserted downstream of the ACTB gene using CRISPR/CAS9.
- iPS cells expressing luciferase obtained here will be referred to as wild-type iPS cells or B2M KO iPS cells.
- the collected cells were suspended in STEM-CELLBANKER GMP grade (ZENOGEN PHARMA, 11924) to a concentration of 0.5 to 1 ⁇ 10 cells/mL and stored frozen at ⁇ 80° C. or ⁇ 150° C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in mTeSR medium before use.
- STEM-CELLBANKER GMP grade ZENOGEN PHARMA, 11924
- RetroNectin (Takara Bio, T100B) was diluted with PBS (phosphate buffered saline) to 20-100 ⁇ g/mL and added to a non-treatment dish. After leaving the dish to stand for 2 hours at room temperature or overnight at 4°C, the dish was washed with PBS to prepare a RetroNectin-coated plate.
- PBS phosphate buffered saline
- B2M KO iPS cells expressing tHLA-E
- gene transfer was performed using the lentivirus concentrate encoding the tHLA-E gene used in Example 12.
- B2M KO iPS cells were suspended in mTeSR medium to a concentration of 1-2 x 10 cells/mL, and the lentivirus concentrate encoding the tHLA-E gene, iMatrix-511 silk (manufactured by Nippi, 892021), CultureSure® Y-27632 (manufactured by WAKO, 034-24024), and cells were mixed in a RetroNectin-coated plate and centrifuged at 1000 x g for 1 hour.
- the collected cells were suspended in STEM-CELLBANKER GMP grade (ZENOGEN PHARMA, 11924) to a concentration of 0.5 to 1 ⁇ 10 cells/mL and stored frozen at ⁇ 80° C. or ⁇ 150° C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in mTeSR medium before use.
- STEM-CELLBANKER GMP grade ZENOGEN PHARMA, 11924
- Electroporation was used to introduce the membrane-bound scFv gene into B2M KO iPS cells.
- the pPB[Exp]-EF1A vector was used, which lacked the nucleic acid sequence encoding green fluorescent protein contained in pPB[Exp]-EF1A>EGFP/Neo (VectorBuilder, VB010000-9491dkf).
- the gene encoding the membrane-bound scFv expression format was introduced into the multicloning site of pPB[Exp]-EF1A to prepare a plasmid vector for electroporation.
- B2M KO iPS cells were suspended at 2 ⁇ 10 cells/20 ⁇ L using P3 Cell Line 4D-Nucleofector X Kit S (LONZA, V4XP-3032), and 200 ng each of the plasmid vectors pPB[Exp]-EF1A and pRP[Exp]-mCherry-CAG>hyPBase (VectorBuilder, pDNA(VB010000-9365tax)-P) containing gene sequences encoding membrane-type aNKG2A-DS11 or membrane-type aNKG2A-DS12 were added.
- Electroporation was performed using 4D-Nucleofector (LONZA, AAF-1003B, AAF-1003X) with program CA-137.
- iMatrix-511 silk (Nippi, 892021) was added to mTeSR medium, and the cells were cultured using CultureSure® Y-27632 (WAKO, 034-24024). From the next day onwards, the medium was replaced daily with mTeSR medium, and after one week of culture, only positive cells were selected using APC-labeled anti-FLAG and anti-APC Microbeads (Miltenyi Biotec, 130-090-855).
- the collected cells were suspended in STEM-CELLBANKER GMP grade (ZENOGEN PHARMA, 11924) to a concentration of 0.5 to 1 ⁇ 10 cells/mL and stored frozen at ⁇ 80° C. or ⁇ 150° C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in mTeSR medium before use.
- STEM-CELLBANKER GMP grade ZENOGEN PHARMA, 11924
- NK cells derived from three types of PBMC were isolated as PBMC-D, PBMC-E, and PBMC-F, respectively, and used as effector cells.
- PBMC-derived NK cells were purified for PBMC-A, PBMC-D, PBMC-E, and PBMC-F using the method described in "Preparation of PBMC-derived NK cells" in Example 6. Culture was then continued in NK medium, and 8 to 10 days after purification, the cells were suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) to a concentration of 0.5 to 1 x 10 cells/mL and cryopreserved at -80°C or -150°C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in NK medium before use.
- iPS cells used to evaluate cytocidal activity were completely replaced with mTeSR medium containing Recombinant Human IFN- ⁇ (PEPROTECH, 300-02) 3 days, 2 days, and 1 day before the test.
- PBMC-A-derived NK cells, PBMC-D-derived NK cells, PBMC-E-derived NK cells, and PBMC-F-derived NK cells which had been frozen and stored at -80°C or -150°C, were thawed the day before the test and cultured in NK medium.
- Each PBMC-derived NK cell line was added to a 96-well plate, and the luciferase-expressing wild-type iPS cells, B2M KO iPS cells, tHLA-E-expressing B2M KO iPS cells, membrane-type aNKG2A-DS11-expressing B2M KO iPS cells, or membrane-type aNKG2A-DS12-expressing B2M KO iPS cells prepared in this example were added to separate wells at a cell ratio of 1:1 and cultured. The cell suspensions were mixed in equal volumes using MyeloCult H5100 medium and mTeSR supplemented with CultureSure® Y-27632 at 20 ⁇ M.
- luciferase activity in each well was measured using the ONE-GloTM Luciferase Assay System (PROMEGA, E6120).
- PROMEGA ONE-GloTM Luciferase Assay System
- the cytotoxic activity was calculated by subtracting the luciferase activity in the wells containing PBMC-derived NK cells from the luciferase activity in the wells containing no PBMC-derived NK cells, with the luciferase activity in the wells containing no PBMC-derived NK cells set at 100%.
- the results are shown in Figures 52-1 and 52-2.
- the results in Figure 52-1 show that in PBMC-D-derived and PBMC-E-derived NK cells, the majority of the NK cells in the NK cell population were NKG2A-positive and NKG2C-negative, with very few NKG2A-negative and NKG2C-positive NK cells.
- PBMC-A-derived and PBMC-F-derived NK cells the majority of the NK cells in the NK cell population were NKG2A-negative and NKG2C-positive, with very few NKG2A-positive and NKG2C-negative NK cells.
- the results in Figure 52-2 show that B2M KO iPS cells activated the cytotoxic activity of PBMC-derived NK cells compared to wild-type iPS cells. Furthermore, compared with B2M KO iPS cells, B2M KO iPS cells expressing tHLA-E suppressed the cytocidal activity of PBMC-D- and PBMC-E-derived NK cells, but activated the cytocidal activity of PBMC-A- and PBMC-F-derived NK cells.
- B2M KO iPS cells expressing membrane-type aNKG2A-DS11 suppressed the cytocidal activity of PBMC-D- and PBMC-E-derived NK cells, but did not activate the cytocidal activity of PBMC-A- and PBMC-F-derived NK cells.
- B2M KO iPS cells expressing membrane-type aNKG2A-DS12 suppressed the cytocidal activity of PBMC-D-derived NK cells and PBMC-E-derived NK cells, and slightly activated the cytocidal activity of PBMC-A-derived NK cells and PBMC-F-derived NK cells.
- membrane-type aNKG2A-DS12 can suppress the cytocidal activity of NKG2A-positive, NKG2C-negative NK cells, but activates the cytocidal activity of NKG2A-negative, NKG2C-positive NK cells, demonstrating that it has agonistic activity for both NKG2A and NKG2C.
- membrane-type aNKG2A-DS11 was shown to suppress the cytocidal activity of NKG2A-positive, NKG2C-negative NK cells, but not activate the cytocidal activity of NKG2A-negative, NKG2C-positive NK cells.
- membrane-type aNKG2A-DS11 is an NKG2A-specific agonist. Furthermore, using iPS cells as an example, it was shown that the NKG2A-mediated suppression of NK cell cytocidal activity by membrane-type NKG2A-specific agonists is effective not only in cell lines such as K562 that do not express Class I HLA even without gene editing, but also in cells in which Class I HLA expression has been eliminated by gene editing.
- Example 22 Evaluation of the inhibition of the cytocidal activity of PBMC-derived NK cells against iPS cells that do not express Class I HLA, which were co-expressed with tHLA-E or a membrane-type NKG2A-specific agonist and a membrane-type inhibitory KIR-specific agonist As shown in Example 21, a membrane-type NKG2A-specific agonist does not activate NKG2A-negative and NKG2C-positive NK cells, but it also cannot suppress them.
- NKG2C expression in NK cells is believed to be positively correlated with KIR expression, and co-expression of a membrane-type NKG2A-specific agonist and a membrane-type inhibitory KIR-specific agonist was evaluated based on the idea that it would be possible to avoid attack by NKG2A-negative, NKG2C-positive, inhibitory KIR-positive NK cells in addition to NKG2A-positive and NKG2C-negative NK cells.
- B2M KO iPS cells expressing membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 To generate B2M KO iPS cells expressing membrane-type aKIR2DL2/3-DS10, pPB[Exp]-EF1A encoding membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 was prepared using the method described in Example 21 [Plasmid vector for electroporation into B2M KO iPS cells], and B2M KO iPS cells expressing membrane-type aKIR2DL/3-DS10 were generated using the method described in Example 21 [Introduction and preparation of membrane-type scFv expression format gene into B2M KO iPS cells by electroporation].
- pPB[Exp]-EF1A encoding tHLA-E was prepared using the method described in [Plasmid vector for electroporation into B2M KO iPS cells].
- B2M KO iPS cells expressing membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 prepared in the previous section, B2M KO iPS cells co-expressing tHLA-E and membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 were generated using the method described in [Introduction and preparation of membrane-type scFv expression format gene into B2M KO iPS cells by electroporation].
- an artificial gene in which the Flag tag sequence (SEQ ID NO: 2) of the membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 gene sequence was replaced with an HA tag sequence (SEQ ID NO: 178) was inserted into the pPB[Exp]-EF1A vector.
- B2M KO iPS cells co-expressing membrane-type aNKG2A-DS11 and membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 2 ⁇ 10 5 B2M KO iPS cells prepared in Example 21 were cultured using P3 Cell Line 4D-Nucleofector X Kit S (LONZA, V4XP-3032).
- the cells were suspended at a concentration of 100 ng each of pPB[Exp]-EF1A carrying membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 substituted with an HA tag and pPB[Exp]-EF1A carrying membrane-type aNKG2A-DS11, and 200 ng of pRP[Exp]-mCherry-CAG>hyPBase plasmid vector were added. Electroporation was performed using a 4D-Nucleofector (LONZA, AAF-1003B, AAF-1003X) with program CA-137.
- iMatrix-511 silk manufactured by Nippi, 892021
- was added to the mTeSR medium and the cells were cultured in CultureSure® Y-27632 (manufactured by WAKO, 034-24024). From the next day onwards, the medium was replaced with mTeSR medium every day.
- B2M KO iPS cells expressing tHLA-E and membrane-type aKIR2DL2/3-DS10, and B2M KO iPS cells expressing membrane-type aNKG2A-DS11 and membrane-type aKIRKIR2DL2/3-DS10 were treated with PE-labeled anti-FLAG antibody (BioLegend, 637310), APC-labeled anti-HLA-E antibody (BioLegend, 342606), or P E-labeled anti-FLAG antibody (BioLegend, 637310) and APC-labeled anti-HA tag antibody (BioLegend, 901524) were suspended in autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer to which CultureSure® Y-27632 was added at 10 ⁇ M, each at 1-10 ⁇ g/mL, and then added to the cells and incubated at 4°C for 30 minutes.
- PE-labeled anti-FLAG antibody BioLegend, 637310
- the antibody-stained cells were washed twice with autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer supplemented with CultureSure® Y-27632, then resuspended in MACSQuant Tyto Running Buffer (Miltenyi Biotech, 130-107-206) supplemented with 10 ⁇ M CultureSure® Y-27632 to a concentration of 50 ⁇ 10 cells/ml or less, and loaded into MACSQuant Tyto Cartridges (130-106-088). Cell sorting was performed using a MACSQuant Tyto Cell Sorter (130-103-931).
- B2M KO iPS cells co-expressing tHLA-E and membrane-type aKIRKIR2DL2/3-DS10 and for B2M KO iPS cell lines co-expressing membrane-type aNKG2A-DS11-scFv and membrane-type aKIRKIR2DL2/3-DS10, cell fractions co-positive for PE and APC-derived fluorescence (double positive) were sorted. The sorted cells were further cultured in mTeSR medium.
- the collected cells were suspended in STEM CELLBANKER GMP grade (ZENOGEN PHARMA, 11924) to a concentration of 0.5 to 1 ⁇ 10 cells/mL and stored frozen at ⁇ 80° C. or ⁇ 150° C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in mTeSR medium before use.
- STEM CELLBANKER GMP grade ZENOGEN PHARMA, 11924
- NK cells derived from three types of PBMC were isolated as PBMC-G, PBMC-H, and PBMC-I, respectively, and used as effector cells.
- PBMC-A, PBMC-F, PBMC-G, PBMC-H, and PBMC-I were purified as described in "Preparation of PBMC-derived NK cells" in Example 6. Culture was then continued in NK medium, and 8 to 10 days after purification, the cells were suspended in CELLBANKER1 (Takara Bio, CB011) at 0.5 to 1 x 10 cells/mL and cryopreserved at -80°C or -150°C. When using frozen cells in experiments, they were thawed and cultured in NK medium before use.
- iPS cells used to evaluate cytocidal activity were completely replaced with mTeSR medium containing Recombinant Human IFN- ⁇ (PEPROTECH, 300-02) 3 days, 2 days, and 1 day before the test.
- PBMC-A-derived NK cells, PBMC-F-derived NK cells, PBMC-G-derived NK cells, PBMC-H-derived NK cells, and PBMC-I-derived NK cells which had been frozen and stored at -80°C or -150°C, were thawed the day before the test and cultured in NK medium.
- Each PBMC-derived NK cell was added to a 96-well plate, and wild-type iPS cells, B2M KO iPS cells, B2M KO iPS cells expressing membrane-type aKIR2DL2/3-DS10, B2M KO iPS cells expressing tHLA-E, B2M KO iPS cells expressing membrane-type aNKG2A-DS11, B2M KO iPS cells co-expressing tHLA-E and membrane-type aKIR2DL2/3-DS10, or B2M KO iPS cells co-expressing membrane-type aNKG2A-DS11 and membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 were added to separate wells at a cell ratio of 1:1 and cultured.
- the cell suspension was mixed in equal volumes using MyeloCult H5100 medium and mTeSR supplemented with 20 ⁇ M CultureSure® Y-27632. Two hours after the start of culture, luciferase activity in each well was measured using the ONE-GloTM Luciferase Assay System. For each PBMC-derived NK cell, the cytotoxic activity was calculated by subtracting the luciferase activity in the wells containing PBMC-derived NK cells from the luciferase activity in the wells containing no PBMC-derived NK cells, with the luciferase activity in the wells containing no PBMC-derived NK cells set at 100%.
- FIGS 53-1, 53-2, and 53-3 The results are shown in Figures 53-1, 53-2, and 53-3.
- the flow cytometry results for confirming the expression of cell surface proteins in each PBMC-derived NK cell group show that for PBMC-A-derived NK cells and PBMC-F-derived NK cells, the majority of NK cells in the NK cell population were NKG2A-negative and NKG2C-positive, with very few NKG2A-positive and NKG2C-negative NK cells. Furthermore, the majority of the NK cell population was NKG2C-positive and positive for inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3.
- PBMC-G-derived NK cells PBMC-H-derived NK cells
- PBMC-I-derived NK cells the majority of the NK cell population was NKG2A-positive and NKG2C-negative, with very few NKG2A-negative and NKG2C-positive NK cells. Furthermore, the number of inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3-positive NK cells was low.
- Figure 53-3 shows that B2M KO iPS cells activated the cytocidal activity of PBMC-derived NK cells compared with wild-type iPS cells.
- B2M KO iPS cells expressing membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 suppressed the cytocidal activity of PBMC-A-derived NK cells and PBMC-F-derived NK cells compared with B2M KO iPS cells, but only limited suppression of the cytocidal activity of PBMC-G-derived NK cells, PBMC-H-derived NK cells, and PBMC-I-derived NK cells.
- B2M KO iPS cells expressing tHLA-E suppressed the cytocidal activity of PBMC-G-, PBMC-H-, and PBMC-I-derived NK cells, but activated the cytocidal activity of PBMC-A- and PBMC-F-derived NK cells.
- B2M KO iPS cells expressing membrane-type aNKG2A-DS11 suppressed the cytocidal activity of PBMC-G-, PBMC-H-, and PBMC-I-derived NK cells, but did not activate the cytocidal activity of PBMC-A- and PBMC-F-derived NK cells.
- B2M KO iPS cells co-expressing tHLA-E and membrane-type aKIRKIR2DL2/3-DS10 suppressed the cytocidal activity of PBMC-G-, PBMC-H-, and PBMC-I-derived NK cells, but activated the cytocidal activity of PBMC-A-, and PBMC-F-derived NK cells.
- B2M KO iPS cells expressing membrane-type aNKG2A-DS11 and membrane-type aKIRKIR2DL2/3-DS10 suppressed the cytocidal activity of all PBMC-derived NK cells evaluated.
- B2M KO iPS cells expressing membrane-type aKIR2DL2/3-DS10 or B2M KO iPS cells expressing membrane-type aNKG2A-DS11
- B2M KO iPS cells co-expressing membrane-type aNKG2A-DS11 and membrane-type aKIRKIR2DL2/3-DS10 suppressed the cytocidal activity of all PBMC-derived NK cells.
- NKG2A-specific agonist and an inhibitory KIR-specific agonist are co-expressed in iPS cells that do not express Class I HLA, the cytocidal activity of NKG2A-positive, NKG2C-negative NK cells is suppressed, and the cytocidal activity of NKG2C-positive, inhibitory KIR-positive, NKG2A-negative NK cells can also be suppressed.
- NKG2A-specific agonist does not activate NKG2C, and it has been shown that an immune evasion technique that combines an NKG2A-specific agonist and an inhibitory KIR-specific agonist can reduce immune exclusion for a larger number of NK cell populations than an immune evasion technique that combines tHLA-E and an inhibitory KIR agonist.
- the substance of the present invention that specifically binds to NKG2A and inhibits the cellular activity of NK cell killers can be used as a composition that reduces the risk of immune rejection during transplantation.
- the substance of the present invention that binds to inhibitory KIR2DL2 and/or KIR2DL3 and has the activity of inhibiting the cellular activity of NK cells can be used as a composition that reduces the risk of immune rejection during transplantation.
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Abstract
臓器移植や細胞治療に関する他家技術に有用な、NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質及びその作製方法の提供。 NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、及び該物質を細胞表面に発現している細胞。
Description
本発明は、臓器移植や細胞治療に関する他家技術に有用な、NKG2Aに特異的に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、その作製方法、その使用方法等に関する。
さらに、本発明は、臓器移植や細胞治療に関する他家技術に有用な、抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、その作製方法、その使用方法等に関する。
さらに、本発明は、臓器移植や細胞治療に関する他家技術に有用な、抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、その作製方法、その使用方法等に関する。
免疫は、自然免疫と獲得免疫に分類される。自然免疫は、ナチュラルキラー細胞(NK細胞)、マクロファージ、顆粒球等の免疫細胞を中心とした広範囲の病原体に対する迅速な免疫応答である。一方、獲得免疫は、T細胞、B細胞、樹状細胞等の免疫細胞を中心とした選択的で効果的な免疫応答である。
ヒト多能性幹細胞は様々な疾患を治療する可能性を持つが、ヒト多能性幹細胞の臨床使用には大きな制限があり、それは主要組織適合性複合体(Major Histocompatibility Antigen Complex;MHC)の違いによる、レシピエントによる移植細胞の拒絶である。
主なMHCは、全ての脊椎動物に見られる白血球又は他細胞との白血球の相互作用を仲介する細胞表面多成分分子である。MHC遺伝子ファミリーは、Class I、Class II、Class IIIの3つのグループに分類され、ヒトではヒト白血球抗原(HLA)と呼ばれる。 Class I HLAタンパク質は全ての有核細胞で発現され、HLA Class I重鎖(又はα鎖)とβ-2ミクログロブリン(B2M)により構成される。Class I HLAタンパク質はペプチドを、CD8陽性細胞傷害性T細胞に提示する。これまでに6つのClass I HLA α鎖が同定されており、3つの古典的(HLA-A、HLA-B及びHLA-C)及び3つの非古典的(HLA-E、HLA-F及びHLA-G)α鎖が含まれる。Class I HLA分子のペプチド結合クレフトに対するペプチド結合の特異性は、α鎖によって決定される。Class I HLA分子によって提示されるペプチドのCD8陽性T細胞による認識は、細胞性免疫を媒介する。
移植において非自己に由来するClass I HLAタンパク質は外来抗原として認識され、非自己Class I HLAタンパク質の認識は多能性細胞の移植又は置換療法を使用する際の主要な障壁となる。現在、各患者に由来するHLAタイプの幹細胞バンク又は多能性幹細胞(iPSC)系統からのHLA一致又は部分一致の細胞が移植用に開発されているが、個々に一致する細胞株の開発には莫大なコスト、数ヶ月の細胞培養、高度な訓練を受けた人材、最終製品の広範な検証が必要であり、これらはすべて規制当局の承認を得て行わなければならない。さらに、各細胞株は、遺伝子発現パターン、培養特性、分化能、及び遺伝的変異において、やや異なる動作をする可能性があり、それを個々の細胞株ごとに適用することは非常に困難である。
個別化された幹細胞の準備又はHLAの多様な幹細胞バンクは、移植の現在の問題に対処できるが、複数の細胞株を特徴付け、治療用細胞製品に分化させ、ヒトへの投与を承認する必要がある。この時間のかかる、技術的に困難で費用のかかるプロセスは、幹細胞ベースの治療法が臨床試験に参加することを妨げる主な要因である。したがって、拒絶反応によって妨げられない、より効果的でより安価な細胞ベースの治療法が必要とされている。
T細胞は、T細胞受容体(T cell receptor:TCR)を介して、細胞表面にあるHLA分子を認識する。HLAは通常の細胞においては内在性の自己ペプチドを、感染細胞においてはウイルス由来非自己ペプチドを提示することによって、免疫反応を調整し、恒常性を維持している。
NK(Natural Killer)細胞は、自己のHLAタイプを認識して、同タイプのHLAを発現しない細胞に対して殺細胞活性を示す、Missing selfという自己と非自己の認識機能を有する(非特許文献1)。Missing Self機能において、NK細胞表面に発現するNKG2、KIR等の受容体が自己のHLAタイプの認識を担っている。これらの受容体には抑制型受容体と活性型受容体が存在する。自己の細胞は、NK細胞と同じタイプのHLAがNK細胞上の抑制型受容体に結合し、抑制シグナルがNK細胞内に伝達され、NK細胞の殺細胞活性を抑制し、NK細胞による排除を回避している。
また、このようなNK細胞上の抑制型受容体について、一個体中のNK細胞であっても、複数の抑制型受容体の発現型を呈するNK細胞集団が含まれることが知られており、例えばヒト末梢血単核細胞(PBMC)に含まれCD56陽性CD3陰性で同定されるNK細胞の約半数がNKG2A陽性であり、残りの半数はNKG2A陰性で、KIRやLILBといった別の抑制型受容体を発現するNK細胞集団であったことが報告されている(非特許文献2)。
NKG2(CD159)は、C型レクチンスーパーファミリーに属し、NKG2A,NKG2B,NKG2C,NKG2D,NKG2E,NKG2F,NKG2Hの7つのアイソフォームから構成される。このうちNKG2A、NKG2B、NKG2C、NKG2E、NKG2Hは同じくC型レクチンファミリーに属するII型膜貫通糖タンパク質であるCD94(KLRD1)とヘテロ二量体を形成し、Class I HLA由来のペプチドなどを提示したHLA-Eをリガンドとする。NKG2はNK細胞の活性化制御に関与しており、アイソフォームによって活性型と抑制型に分類されるが、CD94は細胞質内にシグナル伝達モチーフを持たないため、活性型と抑制型の決定はNKG2の細胞質内モチーフによって決定される。NKG2C、NKG2E、NKG2Hは、膜貫通部分に荷電残基を持ち、ITAM(Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif)モチーフを持つアダプター蛋白質のDAP12と結合し、活性型のシグナルを伝達する。一方、NKG2AとNKG2Bは、細胞質内にITIM(Immuno receptor Tyrosine-based inhibitor Motif)モチーフを持ち、抑制型のシグナルを伝達する。また、NKG2DはCD94とヘテロ2量体を形成せず、HLA-EではなくMICA、MICBをリガンドとするNKレセプターであり、ITAMモチーフを持つアダプター蛋白質のDAP10と結合し、活性型のシグナルを伝達する(非特許文献3)。
KIR(Killer cell immunoglobulin-like receptor)は一回膜貫通蛋白質で、NK細胞やNKT細胞、またT細胞の一部に発現し、主要リガンドとしてHLA-A/B/Cを認識する(非特許文献2)。特に宿主のHLAタイプに基づいた認識を行い、例えばHLA-C1/C1(HLA-Cの第77アミノ酸がS、第80アミノ酸がNであるものをC1 typeと呼ぶ)のヒト由来のNK細胞は、HLA-C2(HLA-Cの第77アミノ酸がN、第80アミノ酸がKであるものをC2 typeと呼ぶ)を感知したときに攻撃を加え、逆も同じ機序で殺細胞活性を示す(非特許文献1)。これがMissing selfと呼ばれる機構である。このMissing selfを司る分子は、宿主がHLA-C1由来であればKIR2DL2/3が抑制型受容体として機能し、HLA-C2由来であればKIR2DL1が抑制型受容体として機能する。抑制受容体は細胞内部分にITIM(Immuno receptor Tyrosine-based inhibitor Motif)を持ち、HLAとの会合によりクラスターを形成し、細胞内部にてSHP-1などのアダプター分子を介し抑制型シグナルを伝達する(非特許文献4)。
NK細胞はCD56陽性かつCD3陰性の細胞として特徴づけられる。さらにNK細胞はその機能及び表現型の違いから大きくCD56bright NK細胞とCD56dim NK細胞に大別される。サイトカインの刺激に高い応答を示すCD56bright NK細胞はT細胞などの免疫調節の役割をもち、二次リンパ器官、肝臓、皮膚、骨髄に移動し、そこで優勢なNK細胞のサブセットとなる。細胞傷害性を持つCD56dim NK細胞は活性型及び抑制型受容体からの入力を優先し、末梢血液中のNK細胞の大部分を生めることが知られている。一般的にCD56bright NK細胞はNKG2Aの発現が優勢であるのに対し、細胞傷害性を持つCD56dim NK細胞は一般的にNKG2Aの発現が低く、NKG2Cや活性型もしくは抑制型KIRを優位に発現する傾向にあることが知られている(非特許文献5)。
KIR2DL1/2/3に対する抗体としては、抗がん剤として臨床試験にあるLirilumab(BMS-986015, Human IgG4)や、マウス抗体であるPan2D(NKVFS1, Mouse IgG1)が存在する。また、KIR3DL1に対する抗体は特許文献(WO2018/148223 A1)に記載の抗体が、同様に抗がん剤の候補物質として報告されている。癌細胞は免疫細胞の受容体に対する活性化リガンドの発現を低下させたり、抑制型リガンドの発現を増強したりすることで、殺細胞活性から回避する機序がある。癌細胞表面に発現するHLAもNK細胞の抑制型受容体に作用しMissing self機能を利用することで、NK細胞からの攻撃を回避する。LirilumabやPan2D抗体の作用機序は抑制型KIRであるKIR2DL1/2/3に結合してHLAとの会合を阻害し、癌に対するNK細胞の活性化を促進することが報告されているが(非特許文献6、特許文献1)、抑制型KIRに対するアゴニスト活性については記載されていない。
これまでに、ホストとドナーのHLA不一致に起因する免疫細胞による排除の問題を解決するため、HLAのタンパク質構成の一部であるB2M(beta-2 microglobulin)を遺伝子編集で欠損させることで、Class I HLAの細胞膜上発現を抑制させ、CD8陽性T細胞による認識から逃れる手法をDr.David Russelらが報告した。これにより細胞表面のHLA-A,HLA-B,HLA-C,HLA-E,HLA-F,HLA-Gを欠損した細胞ができる。一方でNK細胞による排除を回避するために、B2Mの欠損と同時に、同細胞の細胞表面にHLA-E(天然ではヘテロ3量体)を一本鎖タンパク質として強制発現させた。このことにより他のHLAは発現せずに、HLA-Eのみ発現した細胞(以下、「ユニバーサルセル技術」という。)が取得され、NK細胞の殺細胞活性を抑制したことが報告されている(特許文献2)。このユニバーサルセル技術は他家CAR(Chimeric antigen receptor)-T細胞の開発など広く利用されている(非特許文献7)。
ヒトNKG2Aに対する抗体としては、抗がん剤として臨床試験にあるMonalizumab(IPH2201, Human IgG4、特許文献4)が存在する。また複数の特許文献(特許文献5、US 2015/O125464 A1、WO2016/041947A1)に記載の抗体が、同様に抗がん剤の候補物質として報告されている。癌細胞は免疫細胞の受容体に対する活性化リガンドの発現を低下させたり、抑制型リガンドの発現を増強したりすることで、殺細胞活性から回避する機序があり、癌細胞表面に発現するHLAもNK細胞の抑制型受容体に作用しMissing self機能を利用することで、NK細胞からの攻撃を抑制する。Monalizumabやそのほか抗がん剤としてのNKG2Aに対する抗体の作用機序はNKG2Aに結合してHLA-Eとの会合を阻害し、癌に対するNK細胞の活性化を促進することであることが報告されているが(特許文献4、特許文献5)、NKG2Aに対するアゴニスト活性については記載されていない。
他の免疫排除回避技術としては、NK細胞やT細胞に広範囲に発現するCD45を標的としたアゴニストを細胞表面に発現させた細胞が、CD45発現免疫細胞による殺細胞活性を抑制したことが報告されている(特許文献3)。
NK cell receptors: of missing sugar and missing self., P Parham et al., Curr Biol. 2000 Mar 9;10(5):R195-7.
MHC class I-specific inhibitory receptors and their ligands structure diverse human NK-cell repertoires toward a balance of missing self-response, Yawata et al., Blood. 2008 Sep 15;112(6):2369-80.
The CD94/NKG2 family of receptors: from molecules and cells to clinical relevance. F. Borrego et al., Immunol Res. 2006;35(3):263-78.
Negative signaling by inhibitory receptors: the NK cell paradigm. E O Long et al., Immunol Rev. 2008 Aug;224:70-84.
A subpopulation of human peripheral blood NK cells that lacks inhibitory reseptors fwor self-MHC is developmentally immature.Sarah Cooley,et al.Blood.2007 Jul 15.110(2): 578-586.
Preclinical characterization of 1-7F9, a novel human anti-KIR receptor therapeutic antibody that augments natural killer-mediated killing of tumor cells. F Romagne et al., Blood. 2009 Sep 24;114(13):2667-77.
Endowing univulersal CAR T-sell whith immune-evasive properties using TALEN-gene editing.Sumin Jo,et al.Nat Commun.2022 Nov 30.13, 3453.
特許文献2に開示されたユニバーサルセル技術には、以下の課題がある。ヒト個体が保持する全てのNK細胞がNKG2Aを発現しているわけではない。例えばヒト末梢血単核細胞(PBMC)に含まれCD56陽性CD3陰性で同定されるNK細胞のうち、CD56bright NK細胞はNKG2A発現が優位な傾向にあり、CD56dim NK細胞はNKG2Aの発現が低く、NKG2CやKIRといった別のNKレセプターを発現している傾向にある。つまり、ユニバーサルセル技術を搭載したHLA-E導入細胞は細胞傷害活性の高いCD56dim NK細胞のようなNKG2Aを低発現あるいは未発現かつ、NKG2C陽性NK細胞に対し、HLA-EがNKG2Cと結合しNK細胞の細胞傷害活性を活性化することで攻撃を受ける可能性がある。
非特許文献7では、ユニバーサル技術を搭載したCAR-T細胞を、NKG2A陽性NK細胞よりもNKG2C陽性NK細胞の割合が多いドナーから得たNK細胞と共培養したとき、ユニバーサル技術を搭載したCAR-T細胞がNKG2C陽性NK細胞からの攻撃を受け、細胞生存率が著しく低下することが示されている。この結果からユニバーサル技術におけるHLA-EのNKG2Cを介した宿主NK細胞の活性化は他家細胞技術の免疫回避において無視できない課題であることが示唆されている。
特許文献2に開示された技術について、CD45はT細胞に発現していることから、例えばCAR-T細胞にCD45アゴニストを搭載する場合、自分自身の機能・活性を抑制するリスクが考えられる。またCD45という広範囲の免疫細胞に発現する標的分子を狙うことから副作用や、治療細胞が癌化しても拒絶による回避ができないリスクもある。以上から、広範囲ではなく、必要最低限の発現分布を持ち、免疫細胞の性質に直結した標的に対するアゴニスト物質を利用した免疫拒絶回避技術が求められる。
NK細胞表面のNKG2AとKIRの発現分布は逆相関の関係性にあり(非特許文献2)、NKG2A発現が低いNK細胞ではKIR発現量が高い。このことからユニバーサルセル技術においてHLA-E導入細胞はNKG2A高発現細胞で有効性を示す一方で、NKG2A低又は非発現、かつ抑制型KIR発現のNK細胞では有効性を示さないことが示唆される。一方で抑制型KIRのリガンドはHLA-A、HLA-B、HLA-Cであることからこれを直接導入することはレシピエントT細胞のTCRを介した拒絶の回避と両立できないことから、HLA様のアゴニスト活性を持つ物質が必要となる。
NKG2Aに対する抗体として知られているMonalizumabやそのほか抗がん剤としてのNKG2Aに対する抗体は、NKG2Aに対して天然のリガンド結合による抑制シグナルを阻害する作用を示すことが報告されている。しかし、これらの抗体がNKG2Aに対してアゴニスト活性を示すかどうかは不明であった。また、これらの抗体がNKG2Cに対してアゴニスト活性を示さないかどうかも不明であった。
KIRに対する抗体として知られているLirilumab(BMS-986015,Human IgG4)や、マウス抗体であるPan2D(NKVFS1,Mouse IgG1)は、抑制型KIRに対して天然のリガンド結合による抑制シグナルを阻害する作用を示すことが報告されているが、リガンド非存在条件での作用は不明であった。
本発明者らは、複数の抗NKG2A抗体の遺伝子配列から作成したscFv(single chain Fv)を膜型タンパク質として細胞表面に発現させることで、HLA-Eを細胞表面に発現した細胞同様にNKG2Aに対するアゴニスト活性を入力しNKG2A陽性NK細胞からの攻撃を回避しうることを発見した。またHLA-EがNKG2Cにも結合性を有するのに対し、前記scFvのうち一つは、NKG2Aに対して高い結合性を示すが、NKG2Cに対して結合性を示さないNKG2A特異的scFvであることを発見した。
HLA-EもしくはNKG2A特異的scFvを細胞表面に発現させた細胞をNKG2C陽性NK細胞と共培養すると、HLA-Eを発現させた細胞ではNKG2C陽性NK細胞を活性化したのに対し、NKG2A特異的scFvを発現させた細胞ではNKG2C陽性NK細胞は活性化しないことを見出し、当該scFvがNKG2A特異的アゴニスト活性を有することを見出した。
さらに、本発明者らは、NKG2Aに対する特異的アゴニスト活性を有するscFv、及び抑制型KIRに結合しアゴニスト活性を示すscFvを共発現させた細胞を、NKG2A陽性NK細胞、あるいはNKG2C陽性かつ抑制型KIR陽性NK細胞と共培養すると、NKG2A陽性NK細胞及び、NKG2C陽性かつ抑制型KIR陽性NK細胞の殺細胞活性を抑制することを見出した
また、抑制型KIRアゴニストの発明に関して、Lirilumabがリガンド不在の場合にNK細胞の抑制型KIRに対してアゴニスト活性を示すことを発見した。またその遺伝子配列を導入したscFvを細胞膜表面上に発現させた細胞が、NK細胞からの攻撃を回避しうることを発見した。またKIRに対するPan2D(NKVSF1)も同じく可溶性及び細胞表面上において、抑制型KIRに対してアゴニスト活性を示すことを発見した。しかしながらLirilumabとPan2Dは抑制型KIRだけでなく、活性型KIRにも結合性を示し、活性化KIR(KIR2DS1、2、4など)に対するアゴニスト作用としてNK細胞の活性を増強させることが確認された。
このことから活性型KIRに対する選択性を有し、抑制型KIRだけに結合し、更に抑制型KIRに対するアゴニストバインダーを取得することにした。結果として、ヒト抗体ファージライブラリーを用いたPhage panningにより抑制型KIR2DL2及びKIR2DL3に結合しアゴニスト活性を示し、KIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に結合しない物質、KIR2DL1に結合しアゴニスト活性を示し、KIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に結合しない物質、及びKIR3DL1に結合しアゴニスト活性を示し、KIR3DS1に結合しない物質を同定するに至り、更に検討を進めることにより本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下を提供する。
[1] ヒト抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質。
[2] ヒト抑制型KIRに対する結合部位を含有するポリペプチドである、[1]の物質。
[3] ヒト抑制型KIRに対する結合部位が、ヒト抑制型KIRに結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、[2]の物質。
[4] ヒト抑制型KIRに結合する活性が、その対応するヒト活性型KIRに結合する活性よりも高い、[1]の物質。
[5] ヒト抑制型KIRに対するアゴニスト活性が、その対応するヒト活性型KIRに対するアゴニスト活性よりも高い、[1]の物質。
[6] その対応するヒト活性型KIRに対して、実質的にアゴニスト活性を示さない、[1]の物質。
[7] ポリペプチドが、以下の(1)~(3)のいずれかである[2]の物質;
(1) KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位が、HLA-C1タイプに属するHLA-Cw1、Cw3、Cw7、Cw8、Cw9、Cw10、Cw12、Cw14、Cw16、HLA-B46又はB73に含まれるC1エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がSであり、80番目のアミノ酸がNである)を含み、TCRとの結合性を欠失又は減弱させたポリペプチド、
(2) KIR2DL1に対する結合部位が、HLA-C2タイプに属するHLA-Cw2、Cw4、Cw5、Cw6、Cw15又はCw17に含まれるC2エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がNであり、80番目のアミノ酸がKである)を含み、TCRとの結合性を欠失又は減弱させたポリペプチド、
(3) KIR3DL1に対する結合部位が、HLA-Bw4タイプに属するHLA―B5、B27、B37、B38、B44、B49、B51、B52、B53、B57、B58、B59、B77、A23、A24、A25又はA32に含まれるBw4エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がNであり、80番目のアミノ酸がIまたはTであり、83番目のアミノ酸がRである)を含み、TCRとの結合性を欠失又は減弱させたポリペプチド。
[8] ヒト抑制型KIRが、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3であり、結合部位が、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、[3]の物質。
[9] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片が、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3との結合においてLirilumab、Pan2D、又は、以下の(i)~(xii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、[8]の物質;
(i) 配列番号33の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号34の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ii) 配列番号35の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号36の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iii) 配列番号37の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号38の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iv) 配列番号39の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号40の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(v) 配列番号41の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号42の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vi) 配列番号43の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号44の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vii) 配列番号45の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号46の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(viii) 配列番号47の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号48の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ix) 配列番号49の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号50の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(x) 配列番号51の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号52の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列
(xi) 配列番号61の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号62の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xii) 配列番号63の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号64の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[9-2] 配列番号51の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号52の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、[9]の物質。
[10] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位が、KIR2DL2との結合複合体のX線結晶構造に基づくモデル構造解析において、配列番号6のKIR2DL2のアミノ酸配列においてアミノ酸番号44~49番目の領域における47番目のAspを含む1~6個のアミノ酸、65~68番目の領域において、67番目のGly及び68番目のProを含む2~4個のアミノ酸、および、70~73番目の領域において72番目のAspを含む1~4個のアミノ酸と近接した配置をとるアミノ酸をふくむ可変領域を含むことを特徴とする[8]の物質。
[11] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位において、前記構造解析により配列番号6の47番目のAspと相互作用すると計算されるアミノ酸がTyrであり、前記構造解析により配列番号6の67番目のGlyと相互作用するとして計算されるアミノ酸がGlyであり、前記構造解析により配列番号6の68番目のProと相互作用するとして計算されるアミノ酸がTyrであり、且つ、前記構造解析により配列番号6の72番目のAspと相互作用するとして計算されるアミノ酸がThr、Asn、Gly、His、Ile、Ser、ValまたはAlaであることを特徴とする[10]の物質。
[12] [11]において特定された可変領域に含まれるアミノ酸がCDR3に属することを特徴とする[11]の物質。
[13] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位として以下の(I)~(XII)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[8]の物質;
(I) 配列番号33のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号34のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(II) 配列番号35のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号36のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(III) 配列番号37のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号38のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IV) 配列番号39のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号40のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(V) 配列番号41のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号42のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VI) 配列番号43のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号44のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VII) 配列番号45のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号46のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VIII) 配列番号47のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号48のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IX) 配列番号49のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号50のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(X) 配列番号51のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XI) 配列番号61のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号62のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XII) 配列番号63のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号64のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[13-2] 配列番号51のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位を含むポリペプチドである、[13]の物質。
[14] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[13]の物質。
[14-2] 前記(x)における第2の可変領域において、配列番号52のアミノ酸番号94のThrが、Asn、Gly、His、Ile、Ser、ValまたはAlaに置換されていてもよい、[13]又は[14]の物質。
[15] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位として以下の(I)~(XII)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドである[13]の物質;
(I) 配列番号33のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号34のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(II) 配列番号35のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号36のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(III) 配列番号37のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号38のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IV) 配列番号39のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号40のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(V) 配列番号41のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号42のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VI) 配列番号43のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号44のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VII) 配列番号45のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号46のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VIII) 配列番号47のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号48のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IX) 配列番号49のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号50のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(X) 配列番号51のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XI) 配列番号61のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号62のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XII) 配列番号63のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号64のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[15-2] 配列番号51のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位を含むポリペプチドである[15]の物質。
[16] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合活性が、KIR2DS1、KIR2DS2及び/又はKIR2DS4に対する結合活性よりも高いことを特徴とする[8]の物質。
[17] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト活性が、KIR2DS1、KIR2DS2及び/又はKIR2DS4に対するアゴニスト活性よりも高いことを特徴とする[8]の物質。
[18] KIR2DS1、KIR2DS2及び/又はKIR2DS4に対して実質的にアゴニスト活性を示さないことを特徴とする[17]の物質。
[19] KIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に対して実質的に結合しないことを特徴とする[17]の物質。
[20] 以下の方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[19]の物質;工程A:KIR2DL2またはKIR2DL3に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR2DL2またはKIR2DL3の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR2DL2またはKIR2DL3に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、KIR2DS1、KIR2DS2およびKIR2DS4の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を懸濁液に混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[21] 以下の方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[19]の物質;工程A:KIR2DL2またはKIR2DL3に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR2DL2またはKIR2DL3の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないKIR2DS1、KIR2DS2およびKIR2DS4の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR2DL2またはKIR2DL3に特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[22] ラベルおよびラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、[20]または[21]の物質。
[23] 更に、KIR2DL2またはKIR2DL3に対してアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする[20]又は[21]の物質。
[24] 前記ポリペプチドが、モノクローナル抗体又は抗原結合性断片である[8]~[23]のいずれかの物質。
[25] 第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカーまたはG4Sリンカーを介して連結されていることを特徴とする、一本鎖抗体又はscFvである[24]の物質。
[26] 前記ポリペプチドが、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位を含む細胞外ドメインおよび膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質である、[8]~[23]のいずれかの物質。
[27] 抑制型KIRが、KIR3DL1であり、結合部位が、KIR3DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、[3]の物質。
[28] KIR3DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片が、KIR3DL1との結合において、以下の(xiii)~(xviii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、[27]の物質;
(xiii) 配列番号56の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号55の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xiv) 配列番号137の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号138の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xv) 配列番号139の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号140の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvi) 配列番号141の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号142の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvii) 配列番号143の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号144の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xviii) 配列番号145の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号146の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[29] KIR3DL1に対する結合部位として以下の(XIII)~(XVIII)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[27]の物質;
(XIII) 配列番号56のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号55のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XIV) 配列番号137のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号138のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(の組合せを含む結合部位、
(XV) 配列番号139のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号140のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVI) 配列番号141のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号142のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVII) 配列番号143のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号144のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XVIII) 配列番号145のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号146のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[30] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[29]の物質。
[31] KIR3DL1に対する結合部位として以下の(XIII)~(XVIII)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドである[27]の物質;
(XIII) 配列番号56のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号55のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XIV) 配列番号137のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号138のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XV) 配列番号139のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号140のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVI) 配列番号141のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号142のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVII) 配列番号143のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号144のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XVIII) 配列番号145のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号146のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[32] KIR3DL1に対する結合活性が、KIR3DS1に対する結合活性よりも高いことを特徴とする[27]の物質。
[33] KIR3DL1に対するアゴニスト活性が、KIR3DS1に対するアゴニスト活性よりも高いことを特徴とする[27]の物質。
[34] KIR3DS1に対して実質的にアゴニスト活性を示さないことを特徴とする[33]の物質。
[35] KIR3DS1に対して実質的に結合しないことを特徴とする[34]の物質。
[36] 以下の工程を含む方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[35]の物質;
工程A:KIR3DL1に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR3DL1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR3DL1に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、KIR3DS1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からKIR3DS1に結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[37] 以下の方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[36]の物質;工程A:KIR3DL1に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR3DL1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないKIR3DS1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR3DL1に特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[38] ラベルおよびラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチンーアビジンの組み合わせである、[36]又は[37]の物質。
[39] 更に、KIR3DL1に対してアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする[36]~[38]のいずれかの物質。
[40] 前記ポリペプチドが、モノクローナル抗体又は抗原結合性断片である[27]~[39]のいずれかの物質。
[41] 第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカーまたはG4Sリンカーを介して連結されていることを特徴とする、一本鎖抗体又はscFvである[40]の物質。
[42] 前記ポリペプチドが、KIR3DL1に対する結合部位を含む細胞外ドメインおよび膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質である、[27]~[34]のいずれかの物質。
[43] 抑制型KIRが、KIR2DL1であり、結合部位が、KIR2DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、[3]の物質。
[44] KIR2DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片が、KIR2DL1との結合において、Pan2Dと競合することを特徴とする、[43]の物質。
[45] KIR2DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片が、KIR2DL1との結合において、以下の(ci)~(cxv)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、[43]の物質:
(ci) 配列番号107の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号108の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cii) 配列番号109の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号110の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ciii) 配列番号111の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号112の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(civ) 配列番号113の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号114の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cv) 配列番号115の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号116の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvi) 配列番号117の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号118の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvii) 配列番号119の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号120の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cviii) 配列番号121の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号122の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cix) 配列番号123の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号124の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cx) 配列番号125の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号126の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxi) 配列番号127の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号128の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxii) 配列番号129の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号130の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiii) 配列番号131の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号132の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiv) 配列番号133の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号134の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(cxv) 配列番号135の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号136の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[46] KIR2DL1に対する結合部位として以下の(CI)~(CXV)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[43]の物質;
(CI) 配列番号107のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号108のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CII) 配列番号109のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号110のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIII) 配列番号111のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号112のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIV) 配列番号113のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号114のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号114のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(CV) 配列番号115のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号116のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVI) 配列番号117のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号118のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVII) 配列番号119のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号120のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVIII) 配列番号121のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号122のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIX) 配列番号123のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号124のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CX) 配列番号125のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号126のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXI) 配列番号127のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号128のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXII) 配列番号129のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号130のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIII) 配列番号131のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号132のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIV) 配列番号133のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号134のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(CXV) 配列番号135のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号136のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[47] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[46]の物質。
[48] KIR2DL1に対する結合部位として以下の(CI)~(CXV)いずれかの結合部位を含むポリペプチドである[46]の物質;
(CI) 配列番号107のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号108のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CII) 配列番号109のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号110のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIII) 配列番号111のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号112のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIV) 配列番号113のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号114のアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号114のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(CV) 配列番号115のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号116のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVI) 配列番号117のアミノ酸配列を含む第1の可変領域(と配列番号118のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVII) 配列番号119のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号120のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVIII) 配列番号121のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号122のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIX) 配列番号123のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号124のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CX) 配列番号125のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号126のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXI) 配列番号127のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号128のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXII) 配列番号129のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号130のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIII) 配列番号131のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号132のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIV) 配列番号133のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号134のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(CXV) 配列番号135のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号136のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[49] KIR2DL1に対する結合活性が、KIR2DS1に対する結合活性よりも高いことを特徴とする[43]の物質。
[50] KIR2DL1に対するアゴニスト活性が、KIR2DS1に対するアゴニスト活性よりも高いことを特徴とする[43]の物質。
[51] KIR2DS1に対して実質的にアゴニスト活性を示さないことを特徴とする[50]の物質。
[52] KIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に対して実質的に結合しないことを特徴とする[51]の物質。
[53] 以下の方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[52]の物質;工程A:KIR2DL1に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR2DL1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR2DL1に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、KIR2DS1,KIR2DS2およびKIR2DS4の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[54] 以下の工程を含む方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[52]の物質;
工程A:KIR2DL1に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR2DL1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないKIR2DS1、KIR2DS2およびKIR2DS4の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR2DL1に特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[55] ラベルおよびラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、[53]又は[54]の物質。
[56] 更に、KIR3DL1に対してアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする[53]~[55]のいずれかの物質。
[57] 前記ポリペプチドが、モノクローナル抗体又は抗原結合性断片である[43]~[56]のいずれかの物質。
[58] 第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカーを介して連結されていることを特徴とする、一本鎖抗体又はscFvである[57]の物質。
[59] 前記ポリペプチドが、KIR2DL1に対する結合部位を含む細胞外ドメインおよび膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質である、[43]~[56]のいずれかの物質。
[60] [1]~[59]のいずれかの物質を有効成分として含む医薬組成物。
[61] 免疫拒絶抑制剤である、[60]の医薬組成物。
[62] [1]~[59]のいずれかの抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞。
[63] 細胞表面に更に、NKG2Aに対するリガンド物質が発現している、[62]の細胞。
[64] NKG2Aに対するリガンドが、HLA-Eである[63]の細胞。
[65] 更に、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している、[62]の細胞。
[66] 細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現の消失又は減弱が、遺伝子編集によるゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域からなる群から選択される少なくとも一つの改変(好ましくはB2Mの改変、より好ましくはB2Mの欠損)によるものである、[65]の細胞。
[67] 遺伝的にHLA発現が消失している個体から樹立された細胞株である、[65]の細胞。
[68] 細胞表面に更に、NKG2Aに対するリガンド物質が発現し、且つ、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している、[62]の細胞。
[69] 細胞が、多能性幹細胞、T細胞、NK細胞、末梢血単核細胞(PBMC)、間葉系幹細胞、心筋細胞、軟骨細胞、網膜細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、又は、すい臓細胞である、[62]の細胞。
[70] 多能性幹細胞が、iPS細胞又はES細胞である、[69]の細胞。
[71] 細胞表面に更に、キメラ受容体が発現している、[62]~[70]のいずれかの細胞。
[72] 抑制型KIRがKIR2DL2及び/又はKIR2DL3であり、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が[26]の膜型タンパク質である、[62]の細胞。
[73] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合する膜型タンパク質が、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3との結合においてLirilumab、Pan2D、又は、以下の(i)~(xii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合する結合部位を含むことを特徴とする、[72]の細胞;
(i) 配列番号33の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号34の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ii) 配列番号35の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号36の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iii) 配列番号37の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号38の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iv) 配列番号39の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号40の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(v) 配列番号41の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号42の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vi) 配列番号43の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号44の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vii) 配列番号45の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号46の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(viii) 配列番号47の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号48の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ix) 配列番号49の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号50の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(x) 配列番号51の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号52の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
(xi) 配列番号61の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号62の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び、
(xii) 配列番号63の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号64の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[74] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位として以下の(I)~(XII)のいずれかの結合部位を含む膜型タンパク質であり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい膜型タンパク質を細胞表面に発現する、[72]の細胞;
(I) 配列番号33のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号34のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(II) 配列番号35のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号36のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(III) 配列番号37のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号38のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IV) 配列番号39のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号40のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(V) 配列番号41のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号42のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VI) 配列番号43のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号44のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VII) 配列番号45のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号46のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VIII) 配列番号47のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号48のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IX) 配列番号49のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号50のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(X) 配列番号51のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
(XI) 配列番号61のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号62のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XII) 配列番号63のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号64のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[75] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[74]の細胞。
[76] 抑制型KIRがKIR3DL1であり、KIR3DL1に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が[42]の膜型タンパク質である、[62]の細胞。
[77] KIR3DL1に結合する膜型タンパク質が、KIR3DL1との結合において以下の(xiii)~(xviii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合する結合部位を含むことを特徴とする、[76]の細胞;
(xiii) 配列番号56の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号55の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xiv) 配列番号137の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号138の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xv) 配列番号139の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号140の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvi) 配列番号141の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号142の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvii) 配列番号143の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号144の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xviii) 配列番号145の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号146の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[78] KIR3DL1に対する結合部位として以下の(XIII)~(XVIII)のいずれかの結合部位を含む膜型タンパク質であり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい膜型タンパク質を細胞表面に発現する、[75]の細胞;
(XIII) 配列番号56のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号55のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XIV) 配列番号137のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号138のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号138のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(XV) 配列番号139のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号140のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVI) 配列番号141のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号142のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVII) 配列番号143のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号144のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XVIII) 配列番号145のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号146のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[79] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[78]の細胞。
[80] 抑制型KIRがKIR2DL1であり、KIR2DL1に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が[59]の膜型タンパク質である、[62]の細胞。
[81] KIR2DL1に結合する膜型タンパク質が、KIR2DL1との結合においてPan2Dと競合する結合部位を含むことを特徴とする、[80]の細胞。
[82] KIR2DL1に対する結合部位として以下の(P)の結合部位を含む膜型タンパク質であり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい膜型タンパク質を細胞表面に発現する、[78]の細胞。
(P) 配列番号31のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号32のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[83] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[82]の細胞。
[84] KIR2DL1に結合する膜型タンパク質が、KIR2DL1との結合において以下の(ci)~(cxv)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合する結合部位を含むことを特徴とする、[80]の細胞:
(ci) 配列番号107の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号108の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cii) 配列番号109の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号110の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ciii) 配列番号111の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号112の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(civ) 配列番号113の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号114の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cv) 配列番号115の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号116の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvi) 配列番号117の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号118の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvii) 配列番号119の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号120の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cviii) 配列番号121の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号122の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cix) 配列番号123の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号124の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cx) 配列番号125の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号126の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxi) 配列番号127の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号128の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxii) 配列番号129の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号130の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiii) 配列番号131の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号132の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiv) 配列番号133の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号134の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(cxv) 配列番号135の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号136の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[85] KIR2DL1に対する結合部位として以下の(CI)~(CXV)のいずれかの結合部位を含む膜型タンパク質であり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい膜型タンパク質を細胞表面に発現する、[80]の細胞;
(CI) 配列番号107のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号108のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CII) 配列番号109のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号110のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIII) 配列番号111のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号112のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIV) 配列番号113のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号114のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号114のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(CV) 配列番号115のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号116のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVI) 配列番号117のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(と配列番号118のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVII) 配列番号119のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号120のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVIII) 配列番号121のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号122のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIX) 配列番号123のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号124のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CX) 配列番号125のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号126のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXI) 配列番号127のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号128のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXII) 配列番号129のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号130のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIII) 配列番号131のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号132のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIV) 配列番号133のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号134のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(CXV) 配列番号135のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号136のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[86] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[85]の細胞。
[87] [62]~[86]のいずれかの細胞を有効成分として含む、投与又は移植対象における免疫拒絶リスクが低減された医薬組成物。
[88] 免疫拒絶抑制剤である、[87]の医薬組成物。
[89] [1]~[59]のいずれかの物質を、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による治療用細胞に対する免疫拒絶を低減又は抑制する方法。
[90] [1]~[59]のいずれかの物質を、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による免疫拒絶のリスクが低減又は抑制された治療用細胞の製造方法。
[91] 以下の工程を含む、被験物質の抑制型KIR2DL2又はKIR2DL3に対するアゴニスト活性による免疫拒絶回避活性を評価する方法;
(A)体外において、KIR2DL2又はKIR2DL3に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4モチーフ含有HLAの発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
[92] 以下の工程を含む、被験物質の抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト活性による免疫拒絶回避活性を評価する方法;
(A)体外において、KIR2DL1に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4モチーフ含有HLAの発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
[93] 以下の工程を含む、被験物質の抑制型KIR3DL1に対するアゴニスト活性による免疫拒絶回避活性を評価する方法;
(A)体外において、KIR3DL1に結合する被験物質の存在下で、HLA-Bw4型が陽性/陽性ホモまたは陽性/陰性ヘテロの対象に由来するNK細胞とHLA-Bw4型が陰性/陰性ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、HLA-C型の発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
[94] [91]~[93]のいずれかの方法において、工程Bにおいて標的細胞の生存数が高い被験物質を免疫拒絶回避活性を有する物質として選抜する工程を含む、免疫拒絶回避活性を有する物質のスクリーニング方法。
[95] 工程(A)において、被験物質が、標的細胞の表面に膜型タンパク質として発現する形で存在することを特徴とする、[91]~[93]のいずれかの方法。
[96] 以下の工程を含む、ヒト抑制型KIRに結合しNK細胞を抑制する活性を有する物質を製造する方法;
工程A:抑制型KIRに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に当該抑制型KIRの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該KIRに結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、前記抑制型KIRに対応する活性型KIRの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ,担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団から当該活性型KIRに結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[97]以下の工程を含むヒト抑制型KIRに結合しNK細胞を抑制する活性を有する物質を製造する方法;
工程A:抑制型KIRに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に抑制型KIRの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しない前記抑制型に対応する活性型KIRの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該抑制型KIRに特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[98] ラベルおよびラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、[96]又は[97]の方法。
[99] 更に、当該抑制型KIRに対するアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程を含む[96]~[98]のいずれかの方法。
[100] 抑制型KIRがKIR2DL2またはKIR2DL3であり、対応する活性型KIRがKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4である、[96]~[99]のいずれかの方法。
[101] 抑制型KIRがKIR3DL1であり、対応する活性型KIRがKIR3DS1である、[96]~[99]のいずれかの方法。
[102] 抑制型KIRがKIR2DL1であり、対応する活性型KIRがKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4である、[96]~[99]のいずれかの方法。
[1] ヒト抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質。
[2] ヒト抑制型KIRに対する結合部位を含有するポリペプチドである、[1]の物質。
[3] ヒト抑制型KIRに対する結合部位が、ヒト抑制型KIRに結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、[2]の物質。
[4] ヒト抑制型KIRに結合する活性が、その対応するヒト活性型KIRに結合する活性よりも高い、[1]の物質。
[5] ヒト抑制型KIRに対するアゴニスト活性が、その対応するヒト活性型KIRに対するアゴニスト活性よりも高い、[1]の物質。
[6] その対応するヒト活性型KIRに対して、実質的にアゴニスト活性を示さない、[1]の物質。
[7] ポリペプチドが、以下の(1)~(3)のいずれかである[2]の物質;
(1) KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位が、HLA-C1タイプに属するHLA-Cw1、Cw3、Cw7、Cw8、Cw9、Cw10、Cw12、Cw14、Cw16、HLA-B46又はB73に含まれるC1エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がSであり、80番目のアミノ酸がNである)を含み、TCRとの結合性を欠失又は減弱させたポリペプチド、
(2) KIR2DL1に対する結合部位が、HLA-C2タイプに属するHLA-Cw2、Cw4、Cw5、Cw6、Cw15又はCw17に含まれるC2エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がNであり、80番目のアミノ酸がKである)を含み、TCRとの結合性を欠失又は減弱させたポリペプチド、
(3) KIR3DL1に対する結合部位が、HLA-Bw4タイプに属するHLA―B5、B27、B37、B38、B44、B49、B51、B52、B53、B57、B58、B59、B77、A23、A24、A25又はA32に含まれるBw4エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がNであり、80番目のアミノ酸がIまたはTであり、83番目のアミノ酸がRである)を含み、TCRとの結合性を欠失又は減弱させたポリペプチド。
[8] ヒト抑制型KIRが、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3であり、結合部位が、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、[3]の物質。
[9] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片が、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3との結合においてLirilumab、Pan2D、又は、以下の(i)~(xii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、[8]の物質;
(i) 配列番号33の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号34の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ii) 配列番号35の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号36の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iii) 配列番号37の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号38の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iv) 配列番号39の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号40の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(v) 配列番号41の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号42の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vi) 配列番号43の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号44の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vii) 配列番号45の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号46の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(viii) 配列番号47の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号48の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ix) 配列番号49の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号50の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(x) 配列番号51の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号52の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列
(xi) 配列番号61の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号62の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xii) 配列番号63の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号64の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[9-2] 配列番号51の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号52の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、[9]の物質。
[10] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位が、KIR2DL2との結合複合体のX線結晶構造に基づくモデル構造解析において、配列番号6のKIR2DL2のアミノ酸配列においてアミノ酸番号44~49番目の領域における47番目のAspを含む1~6個のアミノ酸、65~68番目の領域において、67番目のGly及び68番目のProを含む2~4個のアミノ酸、および、70~73番目の領域において72番目のAspを含む1~4個のアミノ酸と近接した配置をとるアミノ酸をふくむ可変領域を含むことを特徴とする[8]の物質。
[11] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位において、前記構造解析により配列番号6の47番目のAspと相互作用すると計算されるアミノ酸がTyrであり、前記構造解析により配列番号6の67番目のGlyと相互作用するとして計算されるアミノ酸がGlyであり、前記構造解析により配列番号6の68番目のProと相互作用するとして計算されるアミノ酸がTyrであり、且つ、前記構造解析により配列番号6の72番目のAspと相互作用するとして計算されるアミノ酸がThr、Asn、Gly、His、Ile、Ser、ValまたはAlaであることを特徴とする[10]の物質。
[12] [11]において特定された可変領域に含まれるアミノ酸がCDR3に属することを特徴とする[11]の物質。
[13] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位として以下の(I)~(XII)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[8]の物質;
(I) 配列番号33のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号34のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(II) 配列番号35のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号36のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(III) 配列番号37のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号38のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IV) 配列番号39のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号40のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(V) 配列番号41のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号42のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VI) 配列番号43のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号44のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VII) 配列番号45のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号46のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VIII) 配列番号47のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号48のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IX) 配列番号49のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号50のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(X) 配列番号51のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XI) 配列番号61のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号62のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XII) 配列番号63のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号64のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[13-2] 配列番号51のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位を含むポリペプチドである、[13]の物質。
[14] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[13]の物質。
[14-2] 前記(x)における第2の可変領域において、配列番号52のアミノ酸番号94のThrが、Asn、Gly、His、Ile、Ser、ValまたはAlaに置換されていてもよい、[13]又は[14]の物質。
[15] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位として以下の(I)~(XII)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドである[13]の物質;
(I) 配列番号33のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号34のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(II) 配列番号35のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号36のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(III) 配列番号37のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号38のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IV) 配列番号39のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号40のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(V) 配列番号41のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号42のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VI) 配列番号43のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号44のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VII) 配列番号45のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号46のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VIII) 配列番号47のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号48のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IX) 配列番号49のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号50のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(X) 配列番号51のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XI) 配列番号61のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号62のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XII) 配列番号63のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号64のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[15-2] 配列番号51のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位を含むポリペプチドである[15]の物質。
[16] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合活性が、KIR2DS1、KIR2DS2及び/又はKIR2DS4に対する結合活性よりも高いことを特徴とする[8]の物質。
[17] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト活性が、KIR2DS1、KIR2DS2及び/又はKIR2DS4に対するアゴニスト活性よりも高いことを特徴とする[8]の物質。
[18] KIR2DS1、KIR2DS2及び/又はKIR2DS4に対して実質的にアゴニスト活性を示さないことを特徴とする[17]の物質。
[19] KIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に対して実質的に結合しないことを特徴とする[17]の物質。
[20] 以下の方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[19]の物質;工程A:KIR2DL2またはKIR2DL3に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR2DL2またはKIR2DL3の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR2DL2またはKIR2DL3に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、KIR2DS1、KIR2DS2およびKIR2DS4の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を懸濁液に混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[21] 以下の方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[19]の物質;工程A:KIR2DL2またはKIR2DL3に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR2DL2またはKIR2DL3の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないKIR2DS1、KIR2DS2およびKIR2DS4の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR2DL2またはKIR2DL3に特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[22] ラベルおよびラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、[20]または[21]の物質。
[23] 更に、KIR2DL2またはKIR2DL3に対してアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする[20]又は[21]の物質。
[24] 前記ポリペプチドが、モノクローナル抗体又は抗原結合性断片である[8]~[23]のいずれかの物質。
[25] 第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカーまたはG4Sリンカーを介して連結されていることを特徴とする、一本鎖抗体又はscFvである[24]の物質。
[26] 前記ポリペプチドが、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位を含む細胞外ドメインおよび膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質である、[8]~[23]のいずれかの物質。
[27] 抑制型KIRが、KIR3DL1であり、結合部位が、KIR3DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、[3]の物質。
[28] KIR3DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片が、KIR3DL1との結合において、以下の(xiii)~(xviii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、[27]の物質;
(xiii) 配列番号56の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号55の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xiv) 配列番号137の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号138の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xv) 配列番号139の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号140の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvi) 配列番号141の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号142の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvii) 配列番号143の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号144の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xviii) 配列番号145の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号146の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[29] KIR3DL1に対する結合部位として以下の(XIII)~(XVIII)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[27]の物質;
(XIII) 配列番号56のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号55のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XIV) 配列番号137のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号138のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(の組合せを含む結合部位、
(XV) 配列番号139のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号140のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVI) 配列番号141のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号142のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVII) 配列番号143のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号144のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XVIII) 配列番号145のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号146のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[30] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[29]の物質。
[31] KIR3DL1に対する結合部位として以下の(XIII)~(XVIII)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドである[27]の物質;
(XIII) 配列番号56のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号55のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XIV) 配列番号137のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号138のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XV) 配列番号139のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号140のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVI) 配列番号141のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号142のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVII) 配列番号143のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号144のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XVIII) 配列番号145のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号146のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[32] KIR3DL1に対する結合活性が、KIR3DS1に対する結合活性よりも高いことを特徴とする[27]の物質。
[33] KIR3DL1に対するアゴニスト活性が、KIR3DS1に対するアゴニスト活性よりも高いことを特徴とする[27]の物質。
[34] KIR3DS1に対して実質的にアゴニスト活性を示さないことを特徴とする[33]の物質。
[35] KIR3DS1に対して実質的に結合しないことを特徴とする[34]の物質。
[36] 以下の工程を含む方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[35]の物質;
工程A:KIR3DL1に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR3DL1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR3DL1に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、KIR3DS1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からKIR3DS1に結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[37] 以下の方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[36]の物質;工程A:KIR3DL1に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR3DL1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないKIR3DS1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR3DL1に特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[38] ラベルおよびラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチンーアビジンの組み合わせである、[36]又は[37]の物質。
[39] 更に、KIR3DL1に対してアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする[36]~[38]のいずれかの物質。
[40] 前記ポリペプチドが、モノクローナル抗体又は抗原結合性断片である[27]~[39]のいずれかの物質。
[41] 第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカーまたはG4Sリンカーを介して連結されていることを特徴とする、一本鎖抗体又はscFvである[40]の物質。
[42] 前記ポリペプチドが、KIR3DL1に対する結合部位を含む細胞外ドメインおよび膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質である、[27]~[34]のいずれかの物質。
[43] 抑制型KIRが、KIR2DL1であり、結合部位が、KIR2DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、[3]の物質。
[44] KIR2DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片が、KIR2DL1との結合において、Pan2Dと競合することを特徴とする、[43]の物質。
[45] KIR2DL1に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片が、KIR2DL1との結合において、以下の(ci)~(cxv)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、[43]の物質:
(ci) 配列番号107の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号108の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cii) 配列番号109の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号110の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ciii) 配列番号111の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号112の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(civ) 配列番号113の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号114の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cv) 配列番号115の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号116の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvi) 配列番号117の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号118の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvii) 配列番号119の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号120の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cviii) 配列番号121の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号122の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cix) 配列番号123の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号124の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cx) 配列番号125の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号126の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxi) 配列番号127の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号128の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxii) 配列番号129の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号130の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiii) 配列番号131の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号132の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiv) 配列番号133の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号134の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(cxv) 配列番号135の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号136の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[46] KIR2DL1に対する結合部位として以下の(CI)~(CXV)のいずれかの結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[43]の物質;
(CI) 配列番号107のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号108のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CII) 配列番号109のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号110のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIII) 配列番号111のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号112のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIV) 配列番号113のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号114のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号114のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(CV) 配列番号115のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号116のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVI) 配列番号117のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号118のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVII) 配列番号119のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号120のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVIII) 配列番号121のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号122のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIX) 配列番号123のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号124のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CX) 配列番号125のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号126のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXI) 配列番号127のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号128のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXII) 配列番号129のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号130のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIII) 配列番号131のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号132のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIV) 配列番号133のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号134のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(CXV) 配列番号135のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号136のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[47] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[46]の物質。
[48] KIR2DL1に対する結合部位として以下の(CI)~(CXV)いずれかの結合部位を含むポリペプチドである[46]の物質;
(CI) 配列番号107のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号108のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CII) 配列番号109のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号110のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIII) 配列番号111のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号112のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIV) 配列番号113のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号114のアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号114のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(CV) 配列番号115のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号116のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVI) 配列番号117のアミノ酸配列を含む第1の可変領域(と配列番号118のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVII) 配列番号119のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号120のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVIII) 配列番号121のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号122のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIX) 配列番号123のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号124のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CX) 配列番号125のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号126のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXI) 配列番号127のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号128のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXII) 配列番号129のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号130のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIII) 配列番号131のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号132のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIV) 配列番号133のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号134のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(CXV) 配列番号135のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号136のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[49] KIR2DL1に対する結合活性が、KIR2DS1に対する結合活性よりも高いことを特徴とする[43]の物質。
[50] KIR2DL1に対するアゴニスト活性が、KIR2DS1に対するアゴニスト活性よりも高いことを特徴とする[43]の物質。
[51] KIR2DS1に対して実質的にアゴニスト活性を示さないことを特徴とする[50]の物質。
[52] KIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に対して実質的に結合しないことを特徴とする[51]の物質。
[53] 以下の方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[52]の物質;工程A:KIR2DL1に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR2DL1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR2DL1に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、KIR2DS1,KIR2DS2およびKIR2DS4の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[54] 以下の工程を含む方法で取得された抗原結合性断片を含むことを特徴とする[52]の物質;
工程A:KIR2DL1に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にKIR2DL1の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないKIR2DS1、KIR2DS2およびKIR2DS4の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、KIR2DL1に特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[55] ラベルおよびラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、[53]又は[54]の物質。
[56] 更に、KIR3DL1に対してアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする[53]~[55]のいずれかの物質。
[57] 前記ポリペプチドが、モノクローナル抗体又は抗原結合性断片である[43]~[56]のいずれかの物質。
[58] 第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカーを介して連結されていることを特徴とする、一本鎖抗体又はscFvである[57]の物質。
[59] 前記ポリペプチドが、KIR2DL1に対する結合部位を含む細胞外ドメインおよび膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質である、[43]~[56]のいずれかの物質。
[60] [1]~[59]のいずれかの物質を有効成分として含む医薬組成物。
[61] 免疫拒絶抑制剤である、[60]の医薬組成物。
[62] [1]~[59]のいずれかの抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞。
[63] 細胞表面に更に、NKG2Aに対するリガンド物質が発現している、[62]の細胞。
[64] NKG2Aに対するリガンドが、HLA-Eである[63]の細胞。
[65] 更に、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している、[62]の細胞。
[66] 細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現の消失又は減弱が、遺伝子編集によるゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域からなる群から選択される少なくとも一つの改変(好ましくはB2Mの改変、より好ましくはB2Mの欠損)によるものである、[65]の細胞。
[67] 遺伝的にHLA発現が消失している個体から樹立された細胞株である、[65]の細胞。
[68] 細胞表面に更に、NKG2Aに対するリガンド物質が発現し、且つ、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している、[62]の細胞。
[69] 細胞が、多能性幹細胞、T細胞、NK細胞、末梢血単核細胞(PBMC)、間葉系幹細胞、心筋細胞、軟骨細胞、網膜細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、又は、すい臓細胞である、[62]の細胞。
[70] 多能性幹細胞が、iPS細胞又はES細胞である、[69]の細胞。
[71] 細胞表面に更に、キメラ受容体が発現している、[62]~[70]のいずれかの細胞。
[72] 抑制型KIRがKIR2DL2及び/又はKIR2DL3であり、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が[26]の膜型タンパク質である、[62]の細胞。
[73] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合する膜型タンパク質が、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3との結合においてLirilumab、Pan2D、又は、以下の(i)~(xii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合する結合部位を含むことを特徴とする、[72]の細胞;
(i) 配列番号33の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号34の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ii) 配列番号35の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号36の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iii) 配列番号37の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号38の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iv) 配列番号39の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号40の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(v) 配列番号41の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号42の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vi) 配列番号43の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号44の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vii) 配列番号45の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号46の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(viii) 配列番号47の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号48の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ix) 配列番号49の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号50の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(x) 配列番号51の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号52の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
(xi) 配列番号61の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号62の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び、
(xii) 配列番号63の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号64の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[74] KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位として以下の(I)~(XII)のいずれかの結合部位を含む膜型タンパク質であり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい膜型タンパク質を細胞表面に発現する、[72]の細胞;
(I) 配列番号33のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号34のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(II) 配列番号35のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号36のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(III) 配列番号37のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号38のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IV) 配列番号39のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号40のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(V) 配列番号41のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号42のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VI) 配列番号43のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号44のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VII) 配列番号45のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号46のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(VIII) 配列番号47のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号48のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(IX) 配列番号49のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号50のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(X) 配列番号51のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号52のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
(XI) 配列番号61のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号62のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XII) 配列番号63のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号64のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[75] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[74]の細胞。
[76] 抑制型KIRがKIR3DL1であり、KIR3DL1に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が[42]の膜型タンパク質である、[62]の細胞。
[77] KIR3DL1に結合する膜型タンパク質が、KIR3DL1との結合において以下の(xiii)~(xviii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合する結合部位を含むことを特徴とする、[76]の細胞;
(xiii) 配列番号56の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号55の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xiv) 配列番号137の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号138の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xv) 配列番号139の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号140の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvi) 配列番号141の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号142の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvii) 配列番号143の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号144の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xviii) 配列番号145の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号146の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[78] KIR3DL1に対する結合部位として以下の(XIII)~(XVIII)のいずれかの結合部位を含む膜型タンパク質であり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい膜型タンパク質を細胞表面に発現する、[75]の細胞;
(XIII) 配列番号56のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号55のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XIV) 配列番号137のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号138のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号138のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(XV) 配列番号139のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号140のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVI) 配列番号141のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号142のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(XVII) 配列番号143のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号144のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(XVIII) 配列番号145のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号146のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[79] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[78]の細胞。
[80] 抑制型KIRがKIR2DL1であり、KIR2DL1に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が[59]の膜型タンパク質である、[62]の細胞。
[81] KIR2DL1に結合する膜型タンパク質が、KIR2DL1との結合においてPan2Dと競合する結合部位を含むことを特徴とする、[80]の細胞。
[82] KIR2DL1に対する結合部位として以下の(P)の結合部位を含む膜型タンパク質であり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい膜型タンパク質を細胞表面に発現する、[78]の細胞。
(P) 配列番号31のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号32のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[83] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[82]の細胞。
[84] KIR2DL1に結合する膜型タンパク質が、KIR2DL1との結合において以下の(ci)~(cxv)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合する結合部位を含むことを特徴とする、[80]の細胞:
(ci) 配列番号107の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号108の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cii) 配列番号109の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号110の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ciii) 配列番号111の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号112の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(civ) 配列番号113の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号114の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cv) 配列番号115の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号116の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvi) 配列番号117の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号118の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvii) 配列番号119の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号120の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cviii) 配列番号121の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号122の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cix) 配列番号123の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号124の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cx) 配列番号125の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号126の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxi) 配列番号127の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号128の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxii) 配列番号129の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号130の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiii) 配列番号131の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号132の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiv) 配列番号133の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号134の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(cxv) 配列番号135の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号136の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
[85] KIR2DL1に対する結合部位として以下の(CI)~(CXV)のいずれかの結合部位を含む膜型タンパク質であり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい膜型タンパク質を細胞表面に発現する、[80]の細胞;
(CI) 配列番号107のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号108のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CII) 配列番号109のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号110のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIII) 配列番号111のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号112のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIV) 配列番号113のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号114のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号114のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(CV) 配列番号115のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号116のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVI) 配列番号117のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(と配列番号118のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVII) 配列番号119のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号120のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CVIII) 配列番号121のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号122のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CIX) 配列番号123のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号124のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CX) 配列番号125のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号126のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXI) 配列番号127のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号128のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXII) 配列番号129のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号130のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIII) 配列番号131のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号132のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、
(CXIV) 配列番号133のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号134のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位、及び
(CXV) 配列番号135のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号136のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
[86] それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、[85]の細胞。
[87] [62]~[86]のいずれかの細胞を有効成分として含む、投与又は移植対象における免疫拒絶リスクが低減された医薬組成物。
[88] 免疫拒絶抑制剤である、[87]の医薬組成物。
[89] [1]~[59]のいずれかの物質を、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による治療用細胞に対する免疫拒絶を低減又は抑制する方法。
[90] [1]~[59]のいずれかの物質を、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による免疫拒絶のリスクが低減又は抑制された治療用細胞の製造方法。
[91] 以下の工程を含む、被験物質の抑制型KIR2DL2又はKIR2DL3に対するアゴニスト活性による免疫拒絶回避活性を評価する方法;
(A)体外において、KIR2DL2又はKIR2DL3に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4モチーフ含有HLAの発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
[92] 以下の工程を含む、被験物質の抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト活性による免疫拒絶回避活性を評価する方法;
(A)体外において、KIR2DL1に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4モチーフ含有HLAの発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
[93] 以下の工程を含む、被験物質の抑制型KIR3DL1に対するアゴニスト活性による免疫拒絶回避活性を評価する方法;
(A)体外において、KIR3DL1に結合する被験物質の存在下で、HLA-Bw4型が陽性/陽性ホモまたは陽性/陰性ヘテロの対象に由来するNK細胞とHLA-Bw4型が陰性/陰性ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、HLA-C型の発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
[94] [91]~[93]のいずれかの方法において、工程Bにおいて標的細胞の生存数が高い被験物質を免疫拒絶回避活性を有する物質として選抜する工程を含む、免疫拒絶回避活性を有する物質のスクリーニング方法。
[95] 工程(A)において、被験物質が、標的細胞の表面に膜型タンパク質として発現する形で存在することを特徴とする、[91]~[93]のいずれかの方法。
[96] 以下の工程を含む、ヒト抑制型KIRに結合しNK細胞を抑制する活性を有する物質を製造する方法;
工程A:抑制型KIRに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に当該抑制型KIRの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該KIRに結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、前記抑制型KIRに対応する活性型KIRの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ,担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団から当該活性型KIRに結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[97]以下の工程を含むヒト抑制型KIRに結合しNK細胞を抑制する活性を有する物質を製造する方法;
工程A:抑制型KIRに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に抑制型KIRの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しない前記抑制型に対応する活性型KIRの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該抑制型KIRに特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
[98] ラベルおよびラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、[96]又は[97]の方法。
[99] 更に、当該抑制型KIRに対するアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程を含む[96]~[98]のいずれかの方法。
[100] 抑制型KIRがKIR2DL2またはKIR2DL3であり、対応する活性型KIRがKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4である、[96]~[99]のいずれかの方法。
[101] 抑制型KIRがKIR3DL1であり、対応する活性型KIRがKIR3DS1である、[96]~[99]のいずれかの方法。
[102] 抑制型KIRがKIR2DL1であり、対応する活性型KIRがKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4である、[96]~[99]のいずれかの方法。
さらに、本発明は以下を提供する。
<1> NKG2Aに対する結合部位を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質であるポリペプチドであって、(1)NK細胞表面のNKG2Aに結合して当該NK細胞を抑制する活性を有し、且つ、(2)実質的にNKG2Cに対するアゴニスト活性を有さない前記ポリペプチド。
<2> 前記結合部位が、NKG2Cに結合する活性よりもNKG2Aに結合する活性の方が高いことを特徴とする、<1>記載のポリペプチド。
<3> 前記結合部位が、実質的にNKG2Cに結合しないことを特徴とする、<1>のポリペプチド。
<4> 前記結合部位が、NKG2Aに結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、<1>~<3>のいずれかのポリペプチド。
<5> 前記結合部位が、以下の方法で取得された抗原結合性断片に含まれる1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする<4>のポリペプチド;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を懸濁液に混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ,担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からNKG2Cに結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
<6> 前記結合部位が、以下の方法で取得された抗原結合性断片の1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする<4>のポリペプチド;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないNKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
<7> ラベル及びラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、<5>又は<6>のポリペプチド。
<8> 更に、NKG2Aに対してアゴニスト活性を有する抗原結合性断片を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする<5>又は<6>のポリペプチド。
<9> 前記結合部位が、第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカー又はG4Sリンカーを介して連結されていることを特徴とする一本鎖抗体又はscFvである<1>~<8>のいずれかのポリペプチド。
<10> 前記結合部位が、NKG2Aとの結合において、以下のアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、<1>のポリペプチド;
(N-i)配列番号163の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号164の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
<11> 前記結合部位として以下の結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、<1>のポリペプチド;
(N-I) 配列番号163のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号164のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
<12> それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、<11>のポリペプチド。
<13> 前記結合部位として以下の結合部位を含むポリペプチドである<11>のポリペプチド;
(N-I) 配列番号163のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号164のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
<14> <1>~<13>のいずれか一つのポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
<15> <1>~<13>のいずれか一つに記載のポリペプチドが細胞表面に発現している細胞。
<16> 細胞表面に更に、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質が発現している、<15>の細胞。ここで、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質として好ましくは、[26]に記載のKIR2DL2/3に対する膜型タンパク質、[42]に記載のKIR3DL1に対する膜型タンパク質及び[59]に記載のKIR2DL1に対する膜型タンパク質である。
<17> 抑制型KIRが、KIR2DL2/3、KIR3DL1及びKIR2DL1の内少なくとも一つ(好ましくはKIR2DL2/3)である<16>の細胞。
<18> 更に、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している、<15>~<17>のいずれか一つの細胞。
<19> 細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現の消失又は減弱が、遺伝子編集によるゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域からなる群から選択される少なくとも一つの改変(好ましくはB2Mの改変、より好ましくはB2Mの欠損)によるものである、<18>の細胞。
このような細胞としてより好ましいものは以下の条件をすべて満たす細胞である。
<i> 上記<1>~<13>のいずれか一つに記載のポリペプチドが細胞表面に発現している、
<ii> 抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質(好ましくは、[26]に記載のKIR2DL2/3に対する膜型タンパク質、[42]に記載のKIR3DL1に対する膜型タンパク質及び[59]に記載のKIR2DL1に対する膜型タンパク質からなる群から選択される少なくとも一つである)が細胞表面に発現している、及び
<iii> 遺伝子編集によるゲノム上のB2M遺伝子の改変(好ましくは欠損)により細胞表面上の少なくとも一つ(好ましくは全て)のClass I HLAの発現が消失又は減弱している。
<20> 遺伝的にHLA発現が消失している個体から樹立された細胞株である、<18>の細胞。
<21> 細胞が、多能性幹細胞、T細胞、NK細胞、末梢血単核細胞(PBMC)、間葉系幹細胞、心筋細胞、軟骨細胞、網膜細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、又は、すい臓細胞である、<15>~<20>のいずれか一つの細胞。
<22> 多能性幹細胞が、iPS細胞又はES細胞である、<21>の細胞。
<23> 細胞表面に更に、キメラ受容体が発現している、<15>~<22>のいずれか一つの細胞。
<24> <15>~<23>のいずれか一つの細胞を有効成分として含む、投与又は移植の対象における免疫拒絶リスクが低減された医薬組成物。
<25> <1>~<13>のいずれか一つのポリペプチドを、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による治療用細胞に対する免疫拒絶を低減又は抑制する方法。好ましくは前記方法似おいて、更に、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質(好ましくは、[26]に記載のKIR2DL2/3に対する膜型タンパク質、[42]に記載のKIR3DL1に対する膜型タンパク質及び[59]に記載のKIR2DL1に対する膜型タンパク質からなる群から選択される少なくとも一つである)を治療用細胞の細胞表面に発現させる工程、並びに/又は、遺伝子編集による細胞表面上の少なくとも一つ(好ましくは全て)のClass I HLAの発現を消失又は減弱させるためにゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域から選択される少なくとも一つの遺伝子を改変(好ましくはB2M遺伝子を改変、より好ましくはB2M遺伝子を欠損)する工程、を含む治療対象による治療用細胞に対する免疫拒絶を低減又は抑制する方法。
<26> <1>~<13>のいずれか一つのポリペプチドを、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による免疫拒絶のリスクが低減又は抑制された治療用細胞の製造方法。好ましくは前記方法において、更に、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質(好ましくは、[26]に記載のKIR2DL2/3に対する膜型タンパク質、[42]に記載のKIR3DL1に対する膜型タンパク質及び[59]に記載のKIR2DL1に対する膜型タンパク質からなる群から選択される少なくとも一つである)を治療用細胞野細胞表面に発現させる工程、並びに/又は、遺伝子編集による細胞表面上の少なくとも一つ(好ましくは全て)のClass I HLAの発現を消失又は減弱させるためにゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域から選択される少なくとも一つの遺伝子を改変(好ましくはB2M遺伝子を改変、より好ましくはB2M遺伝子を欠損)する工程、を含む治療対象による免疫拒絶のリスクが低減又は抑制された治療用細胞の製造方法。
<27> 以下の工程を含む、<15>の細胞を製造する方法;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に当該NKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該NKG2Aに結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団から当該NKG2Cに結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を細胞外ドメインに含む<1>のポリペプチドをコードする遺伝子を細胞に発現させる工程。
<28>以下の工程を含む<15>の細胞を製造する方法;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しない前記NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析を行い、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を細胞外ドメインに含む<1>のポリペプチドをコードする遺伝子を細胞に発現させる工程。
<29> ラベル及びラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、<27>又は<28>の方法。
<30> 更に、NKG2Aに対するアゴニスト活性を有する細胞を選抜する工程を含む<27>~<29>のいずれか一つの方法。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2024-070975号の開示内容を包含する。
<1> NKG2Aに対する結合部位を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質であるポリペプチドであって、(1)NK細胞表面のNKG2Aに結合して当該NK細胞を抑制する活性を有し、且つ、(2)実質的にNKG2Cに対するアゴニスト活性を有さない前記ポリペプチド。
<2> 前記結合部位が、NKG2Cに結合する活性よりもNKG2Aに結合する活性の方が高いことを特徴とする、<1>記載のポリペプチド。
<3> 前記結合部位が、実質的にNKG2Cに結合しないことを特徴とする、<1>のポリペプチド。
<4> 前記結合部位が、NKG2Aに結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、<1>~<3>のいずれかのポリペプチド。
<5> 前記結合部位が、以下の方法で取得された抗原結合性断片に含まれる1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする<4>のポリペプチド;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を懸濁液に混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ,担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からNKG2Cに結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
<6> 前記結合部位が、以下の方法で取得された抗原結合性断片の1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする<4>のポリペプチド;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないNKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。
<7> ラベル及びラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、<5>又は<6>のポリペプチド。
<8> 更に、NKG2Aに対してアゴニスト活性を有する抗原結合性断片を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする<5>又は<6>のポリペプチド。
<9> 前記結合部位が、第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカー又はG4Sリンカーを介して連結されていることを特徴とする一本鎖抗体又はscFvである<1>~<8>のいずれかのポリペプチド。
<10> 前記結合部位が、NKG2Aとの結合において、以下のアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、<1>のポリペプチド;
(N-i)配列番号163の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号164の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
<11> 前記結合部位として以下の結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、<1>のポリペプチド;
(N-I) 配列番号163のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号164のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
<12> それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、<11>のポリペプチド。
<13> 前記結合部位として以下の結合部位を含むポリペプチドである<11>のポリペプチド;
(N-I) 配列番号163のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号164のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。
<14> <1>~<13>のいずれか一つのポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
<15> <1>~<13>のいずれか一つに記載のポリペプチドが細胞表面に発現している細胞。
<16> 細胞表面に更に、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質が発現している、<15>の細胞。ここで、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質として好ましくは、[26]に記載のKIR2DL2/3に対する膜型タンパク質、[42]に記載のKIR3DL1に対する膜型タンパク質及び[59]に記載のKIR2DL1に対する膜型タンパク質である。
<17> 抑制型KIRが、KIR2DL2/3、KIR3DL1及びKIR2DL1の内少なくとも一つ(好ましくはKIR2DL2/3)である<16>の細胞。
<18> 更に、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している、<15>~<17>のいずれか一つの細胞。
<19> 細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現の消失又は減弱が、遺伝子編集によるゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域からなる群から選択される少なくとも一つの改変(好ましくはB2Mの改変、より好ましくはB2Mの欠損)によるものである、<18>の細胞。
このような細胞としてより好ましいものは以下の条件をすべて満たす細胞である。
<i> 上記<1>~<13>のいずれか一つに記載のポリペプチドが細胞表面に発現している、
<ii> 抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質(好ましくは、[26]に記載のKIR2DL2/3に対する膜型タンパク質、[42]に記載のKIR3DL1に対する膜型タンパク質及び[59]に記載のKIR2DL1に対する膜型タンパク質からなる群から選択される少なくとも一つである)が細胞表面に発現している、及び
<iii> 遺伝子編集によるゲノム上のB2M遺伝子の改変(好ましくは欠損)により細胞表面上の少なくとも一つ(好ましくは全て)のClass I HLAの発現が消失又は減弱している。
<20> 遺伝的にHLA発現が消失している個体から樹立された細胞株である、<18>の細胞。
<21> 細胞が、多能性幹細胞、T細胞、NK細胞、末梢血単核細胞(PBMC)、間葉系幹細胞、心筋細胞、軟骨細胞、網膜細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、又は、すい臓細胞である、<15>~<20>のいずれか一つの細胞。
<22> 多能性幹細胞が、iPS細胞又はES細胞である、<21>の細胞。
<23> 細胞表面に更に、キメラ受容体が発現している、<15>~<22>のいずれか一つの細胞。
<24> <15>~<23>のいずれか一つの細胞を有効成分として含む、投与又は移植の対象における免疫拒絶リスクが低減された医薬組成物。
<25> <1>~<13>のいずれか一つのポリペプチドを、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による治療用細胞に対する免疫拒絶を低減又は抑制する方法。好ましくは前記方法似おいて、更に、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質(好ましくは、[26]に記載のKIR2DL2/3に対する膜型タンパク質、[42]に記載のKIR3DL1に対する膜型タンパク質及び[59]に記載のKIR2DL1に対する膜型タンパク質からなる群から選択される少なくとも一つである)を治療用細胞の細胞表面に発現させる工程、並びに/又は、遺伝子編集による細胞表面上の少なくとも一つ(好ましくは全て)のClass I HLAの発現を消失又は減弱させるためにゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域から選択される少なくとも一つの遺伝子を改変(好ましくはB2M遺伝子を改変、より好ましくはB2M遺伝子を欠損)する工程、を含む治療対象による治療用細胞に対する免疫拒絶を低減又は抑制する方法。
<26> <1>~<13>のいずれか一つのポリペプチドを、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による免疫拒絶のリスクが低減又は抑制された治療用細胞の製造方法。好ましくは前記方法において、更に、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質(好ましくは、[26]に記載のKIR2DL2/3に対する膜型タンパク質、[42]に記載のKIR3DL1に対する膜型タンパク質及び[59]に記載のKIR2DL1に対する膜型タンパク質からなる群から選択される少なくとも一つである)を治療用細胞野細胞表面に発現させる工程、並びに/又は、遺伝子編集による細胞表面上の少なくとも一つ(好ましくは全て)のClass I HLAの発現を消失又は減弱させるためにゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域から選択される少なくとも一つの遺伝子を改変(好ましくはB2M遺伝子を改変、より好ましくはB2M遺伝子を欠損)する工程、を含む治療対象による免疫拒絶のリスクが低減又は抑制された治療用細胞の製造方法。
<27> 以下の工程を含む、<15>の細胞を製造する方法;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に当該NKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該NKG2Aに結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団から当該NKG2Cに結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を細胞外ドメインに含む<1>のポリペプチドをコードする遺伝子を細胞に発現させる工程。
<28>以下の工程を含む<15>の細胞を製造する方法;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しない前記NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析を行い、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を細胞外ドメインに含む<1>のポリペプチドをコードする遺伝子を細胞に発現させる工程。
<29> ラベル及びラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、<27>又は<28>の方法。
<30> 更に、NKG2Aに対するアゴニスト活性を有する細胞を選抜する工程を含む<27>~<29>のいずれか一つの方法。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2024-070975号の開示内容を包含する。
NKG2Aに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質やそれを発現する細胞は、NK細胞の殺細胞活性を抑制することにより、臓器や治療用細胞の移植時の拒絶反応を抑制することができる。このため、NKG2Aに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質やそれを発現する細胞は、臓器移植や細胞治療の汎用性を大きく変える新しい他家技術として利用することができる。
また、抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質やそれを発現する細胞は、NK細胞の殺細胞活性を抑制することにより、臓器や治療用細胞の移植時の拒絶反応を抑制することができる。このため、抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質やそれを発現する細胞は、臓器移植や細胞治療の汎用性を大きく変える新しい他家技術として利用することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
1.NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質
本発明は、NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質を提供する。このような物質をNK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニスト活性を有する物質ということもある。すなわち、NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性をNK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニスト活性と呼ぶことがある。また、本発明において、NK細胞表面の受容体に結合する物質をバインダー、NK細胞表面の受容体に結合し、当該受容体からNK細胞へのシグナルを活性化する作用を有する物質を当該受容体に対するアゴニストバインダーと呼ぶ。すなわち、NK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニストバインダーはNK細胞の活性を抑制する作用を示し、NK細胞表面の活性型受容体に対するアゴニストバインダーはNK細胞を活性化する作用を示す。
1.NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質
本発明は、NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質を提供する。このような物質をNK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニスト活性を有する物質ということもある。すなわち、NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性をNK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニスト活性と呼ぶことがある。また、本発明において、NK細胞表面の受容体に結合する物質をバインダー、NK細胞表面の受容体に結合し、当該受容体からNK細胞へのシグナルを活性化する作用を有する物質を当該受容体に対するアゴニストバインダーと呼ぶ。すなわち、NK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニストバインダーはNK細胞の活性を抑制する作用を示し、NK細胞表面の活性型受容体に対するアゴニストバインダーはNK細胞を活性化する作用を示す。
NK細胞表面の抑制型受容体として、NKG2A及び抑制型KIRが挙げられる。
NKG2はNK細胞や一部のT細胞表面に発現し、NK細胞のMissing selfという自己と非自己の認識機能に関与している。NKG2には、NKG2A、NKG2Bの抑制型NKG2及びNKG2C,NKG2D,NKG2E,NKG2F,NKG2Hの活性型NKG2がある。NKG2Aのリガンドとして、HLA-EとHLA-Gが報告されており、リガンドのHLA-EはNKG2Cとも結合する。
KIRはNK細胞表面に発現し、NK細胞のMissing selfという自己と非自己の認識機能に関与している。KIRには、抑制型KIR及び活性型KIRがあり、それぞれについて複数のサブタイプが存在する。抑制型KIRからのシグナルはNK細胞の殺細胞活性を抑制する。すなわち、定常状態のNK細胞は標的細胞の表面抗原を認識する際に、抑制型受容体へのシグナルが入らなければ、活性化し、当該認識された細胞を傷害する又は殺す活性(以下、「NK細胞の殺細胞活性」という。)を獲得する仕組みを持つ。つまり標的細胞がNK細胞と同じタイプのHLAを発現する細胞である場合、細胞のHLAがNK細胞上の抑制型KIRに結合し、抑制シグナルがNK細胞内に伝達され、NK細胞の殺細胞活性を抑制する。この結果、NK細胞と同じタイプのHLAが発現している細胞は、NK細胞による排除を回避することができる。
一方で、活性型KIRは、NK細胞と同じタイプのHLAが発現している細胞上のウイルス由来ペプチドを提示したHLA及び搭載されるペプチドを認識し、活性化シグナルがNK細胞内に伝達され、NK細胞の殺細胞活性を活性化する。抑制型と異なり、活性型KIRはHLA上に提示されたウィルスペプチドを認識して排除するために機能している。
本発明において、「結合」することを「認識」するともいう。本発明において「認識」、すなわち「結合」とは、非特異的な吸着ではない結合を意味する。認識しているか否か、すなわち、結合しているか否の判定基準としては、例えば、解離定数(Dissociation Constant:以下、「KD」という)を挙げることができる。本発明の好適な抗体等の抗原蛋白質に対するKD値は、1×10-5M以下、5×10-6M以下、2×10-6M以下、1×10-6M以下である。本発明における結合は、SPR法、BLI法等の生体分子間相互作用解析システム、あるいはELISA法、RIA法等により測定又は判定することができる。細胞表面上の発現している物質と抑制型KIRのリコンビナント蛋白質との結合は、フローサイトメトリー法等により測定することができる。
NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質は、NK細胞表面の抑制型受容体に結合し、NK細胞表面の抑制型受容体を作動させ、NK細胞内に抑制シグナルを伝達し、NK細胞の殺細胞活性を抑制する物質である。
抑制型NKG2として、NKG2A、NKG2Bが挙げられる。活性型NKG2として、NKG2C等が挙げられる。NKG2Aのリガンドとして、HLA-EとHLA-Gが挙げられ、リガンドのHLA-EはNKG2Cとも結合する。
本発明のNKG2Aに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質は、NKG2Aに結合し、当該結合するNKG2Aを発現するNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質である。すなわち、NKG2Aに結合し、NK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質である。該物質はNKG2Aに結合し、アゴニスト活性を発揮する。
本発明のNKG2Aに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質は、NK細胞の殺細胞活性を活性化する活性が低い。例えば、本発明のNKG2Aに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質のNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性は、該当物質がその対応するNKG2Cに結合しNK細胞の殺細胞活性を活性化する活性よりも高い。本発明のNKG2Aに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質は、好ましくはNKG2Cには結合しない。すなわち、NKG2Cに対して実質的にアゴニスト活性を示さない。
抑制型KIRとして、KIR2DLサブクラス及びKIR3DLサブクラスに属するものが挙げられる。KIR2DLサブクラスに属するものとして、KIR2DL1、KIR2DL2、KIR2DL3及びKIR2DL5が挙げられKIR3DLサブクラスに属するものとして、KIR3DL1、KIR3DL2及びKIR3DL3が挙げられる。また、活性型KIRのサブタイプとして、KIR2DS1、KIR2DS2、KIR2DS3、KIR2DS4、KIR2DS5及びKIR3DS1が挙げられる。さらに、抑制型と活性型の両方の性質を有するサブタイプとしてKIR2DL4が存在する。これらの抑制型KIR及び活性型KIRに結合するリガンド(HLA)を表1に示す。
本発明の抑制型及び活性型KIRには様々なvariantが存在するが、本発明の実施例では発現頻度が高いアミノ酸配列を有するvariantを選択し、使用した。そのため、本発明の作用・効果は個別のバリアントに限定されることなく、それぞれのサブタイプに属するKIR、及び、当該KIRに対応するHLA型を有する細胞、宿主等に適用されるものである。KIR2DL1についてはKIR2DL1*003(配列番号4、IPDアクセス番号:KIR00003)、KIR2DL2についてはKIR2DL2*001(配列番号6、IPDアクセス番号:KIR00010)及びKIR2DL2*003(配列番号57、IPDアクセス番号:KIR00012)、KIR2DL3についてはKIR2DL3*001(配列番号8、IPDアクセス番号:KIR00014)、KIR2DS1についてはKIR2DS1*002(配列番号10、IPDアクセス番号:KIR00034)、KIR2DS2についてはKIR2DS2*001(配列番号12、IPDアクセス番号:KIR00037)、KIR2DS4についてはKIR2DS4*001(配列番号14、IPDアクセス番号:KIR00045)、KIR3DL1についてはKIR3DL1*015(配列番号16、IPDアクセス番号:KIR00102)を使用した。
図11に示す通り、KIR2DL2*003及びKIR2DL3*001のアミノ酸配列は互いに同一性が高く(特に、細胞外領域のアミノ酸配列同一性は非常に高い。)、さらに活性型KIRであるKIR2DS1*002、KIR2DS2*001、KIR2DS4*001のアミノ酸配列とも同一性が高い。
本発明の抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質は、上記の抑制型KIRのサブクラスのうち少なくとも一つに結合し、当該結合するKIRを発現するNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質であり、結合する抑制型KIRはとくに限定されるものではないが、好ましくは、KIR2DL1、KIR2DL2、KIR2DL3、及び/又は、KIR3DL1に結合し、より好ましくはKIR2DL1、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合し、NK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質である。該物質は抑制型KIRに結合し、アゴニスト活性を発揮する。
KIR2DL1は、Class I MHC分子であるHLA-C型のC2エピトープ(Cw2、Cw4、Cw5、Cw6、Cw15、Cw17)を認識する。
KIR2DL2及びKIR2DL3は、Class I MHC分子であるHLA-C型のC1エピトープ(Cw1、Cw3、Cw7、Cw8、Cw9、Cw10、Cw12、Cw14、Cw16)及びHLA-B型のC1エピトープ(B46やB73)を認識する。
KIR3DL1は、Class I MHC分子であるHLA-B型のBw4エピトープ(A23、A24、A25、A32、B5、B27、B37、B38、B44、B49、B51、B52、B53、B57、B58、B59、B77)を認識する。
KIR3DL2は、Class I MHC分子であるHLA-A型であるA3、A11を認識する。
KIR3DL2は、Class I MHC分子であるHLA-A型であるA3、A11を認識する。
本発明の抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質は、NK細胞の殺細胞活性を活性化する活性が低い。例えば、本発明の抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質のNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性は、該当物質がその対応する活性型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を活性化する活性よりも高い。ここで、抑制型KIRに対して、その対応する活性型KIRとは、KIR2DL1、KIR2DL2又はKIR2DL3に対する活性型KIRは、KIR2DS1、KIR2DS2、KIR2DS3及びKIR2DS4であり、特に重要なものはKIR2DS1、KIR2DS2、及びKIR2DS4である。また、KIR3DL1に対する活性型KIRは、KIR3DS1である。本発明の抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質は、好ましくは活性型KIRには結合しない。すなわち、活性型KIRに対して実質的にアゴニスト活性を示さない。したがって、抑制型KIRに結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質は、好ましくは、図10に示すKIR2DL2、KIR2DL3、KIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4のアミノ酸配列のアラインメントにおいて、同一配列が少ないか、蛋白質の立体構造を取った際にアクセスの差異を持つ部分配列に結合する物質である。
本発明の物質がその活性化を抑制するNK細胞は、標的とするNK細胞表面の抑制型受容体が細胞表面に発現するNK細胞を意味する。このようなNK細胞としては、当該抑制型受容体がNKG2Aの場合、NKG2A陽性NK細胞集団を含む対象の血液サンプル、又は当該血液から単離されたNK細胞集団を使用する事ができる。当該抑制型受容体が抑制型KIRの場合、当該抑制型KIRに対応するHLA型を有する対象の血液サンプル、又は当該血液から単離されたNK細胞集団を使用する事ができる。また、市販されているNK細胞株に遺伝子工学的手法により、標的とするNK細胞表面の抑制型受容体を発現させたNK細胞を使用してもよい。
本発明の物質のNK細胞表面の抑制型受容体アゴニスト活性は、被験物質の存在下及び非存在下における、以下のエフェクター細胞による以下の標的細胞に対する殺細胞活性を測定し、被験物質存在下での殺細胞活性の抑制割合を算出することにより評価することができる。エフェクター細胞としては、前記の対象とするNK細胞表面の抑制型受容体を発現するNK細胞が使用される。標的細胞としては、対象のNK細胞表面の抑制型受容体に対応したHLAを発現しない細胞を使用する。このアゴニスト活性の測定において、被験物質は、可溶型の形態で培養液中に添加してもよく、後述の膜型タンパク質の形態で標的細胞表面に発現させてもよい。
例えば、NKG2Aの場合、NKG2Aに結合する物質のアゴニスト活性の測定には、NKG2Aを発現するNK細胞をエフェクター細胞、Class I HLAを発現しない細胞(例えば、B2M遺伝子を欠損した細胞など)、あるいはClass I HLAをほとんど発現していない細胞を標的細胞として用いる。また、更に同標的細胞に対して、エフェクター細胞としてNKG2Cを発現するNK細胞を用いた評価を行うことにより、被験物質のNKG2Cに対するアゴニスト活性を評価することができ、NKG2Aに特異的なアゴニスト活性を有する物質を選抜することができる。
例えば、抑制型KIRの場合、KIR2DL2/3に結合する物質のアゴニスト活性の測定には、HLA-C1ホモタイプ又はHLA-C1/C2ヘテロ由来でKIR2DL2及び/又はKIR2DL3を発現するNK細胞をエフェクター細胞、HLA-C1タイプを発現しない細胞(例えば、C2/C2ホモのHLA型の対象から採取した細胞など)を標的細胞として用いる。エフェクター細胞及び標的細胞は、ともにBw4型は揃えられていること(両方陰性ホモ、又は、両方陽性ホモ)が好ましい。
また、例えば、KIR2DL1に結合する物質のアゴニスト活性の測定には、HLA-C2ホモタイプ又はHLA-C1/C2ヘテロ由来でKIR2DL1を発現するNK細胞をエフェクター細胞、HLA-C2タイプを発現しない細胞(例えば、C1/C1ホモのHLA型の対象から採取した細胞など)を標的細胞として用いる。エフェクター細胞及び標的細胞は、ともにBW4型は揃えられていること(両方陰性ホモ、又は、両方陽性ホモ)が好ましい。
また、例えば、KIR3DL1に結合する物質のアゴニスト活性の測定には、HLA-Bw4タイプ由来でKIR3DL1を発現するNK細胞をエフェクター細胞、HLA-Bw4タイプを発現しない細胞(例えば、Bw4陽性/Bw4陰性ホモのHLA型の対象から採取した細胞など)を標的細胞として用いる。エフェクター細胞及び標的細胞は、ともにHLA-C型は揃えられていること(両方C1/C1ホモ、両方C2/C2ホモ、又は両方C1/C2ヘテロ)が好ましい。
また、例えば、KIR3DL2に結合する物質のアゴニスト活性の測定には、HLA-A03、A11タイプ由来でKIR3DL2を発現するNK細胞をエフェクター細胞、HLA-A03、A11タイプを発現しない細胞を標的細胞として用いる。エフェクター細胞及び標的細胞は、ともにHLA-C型は揃えられていること(両方C1/C1ホモ、両方C2/C2ホモ、又は両方C1/C2ヘテロ)、及びともにBW4型は揃えられていること(両方陰性ホモ、両方陽性ホモ、又は両方陽性/陰性ヘテロ)が好ましい。
NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質としてNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有する物質が挙げられる。そのような物質として、抑制型KIRに対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドが挙げられる。
NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドとして以下の(A)又は(C)のポリペプチドが挙げられる。
(A)抑制型受容体に対する抗体若しくは抗原結合性断片
NKG2Aに対する抗体として、例えばMonalizumab、後述するscFv(aNKG2A-DS11)に含まれるCDR又は可変領域が移植されたモノクローナル抗体などが挙げられる。また、抑制型KIRに対する抗体として、例えばLirilumab、Pan2D、後述するscFv(i)~(x)に含まれるCDR又は可変領域が移植されたモノクローナル抗体などが挙げられる。本発明においては、これらの抗体に限定されず、NK細胞表面に発現する抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する抗体のすべてを含む。
NKG2Aに対する抗体として、例えばMonalizumab、後述するscFv(aNKG2A-DS11)に含まれるCDR又は可変領域が移植されたモノクローナル抗体などが挙げられる。また、抑制型KIRに対する抗体として、例えばLirilumab、Pan2D、後述するscFv(i)~(x)に含まれるCDR又は可変領域が移植されたモノクローナル抗体などが挙げられる。本発明においては、これらの抗体に限定されず、NK細胞表面に発現する抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する抗体のすべてを含む。
NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する抗体及びNK細胞表面の抑制型受容体に結合する抗原結合性断片(以下、本発明の抗体等とも記す)は、モノクローナル抗体及びポリクローナル抗体のいずれであってもよい。本発明のモノクローナル抗体のアイソタイプは、特に限定されるものではなく、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4等のIgG、IgM、IgA1、IgA2等のIgA、IgD、Ig等をあげることができる。モノクローナル抗体のアイソタイプ及びサブクラスは、例えば、オクテロニー法、ELISA法、RIA法等で決定することができる。本発明のモノクローナル抗体としては、非ヒト動物由来の抗体(非ヒト動物抗体)、ヒト抗体、キメラ化抗体(「キメラ抗体」ともいう)、ヒト化抗体などを挙げることができ、好ましくはヒト抗体を用いることができる。本発明の抗体の範囲には、抗体の変異体も含まれ、例えば、ヒト抗体の範囲には、ヒト変異抗体も含まれる。
非ヒト動物抗体としては、哺乳類、鳥類等の脊椎動物に由来する抗体などを挙げることができる。哺乳類由来の抗体としては、マウス抗体、ラット抗体などのげっ歯類由来の抗体、ラクダ、アルパカ、ラマなどに由来する一つの可変領域のみを有する単鎖抗体などを挙げることができる。鳥類由来の抗体としては、ニワトリ抗体等を挙げることができる。
キメラ化抗体としては、非ヒト動物抗体由来の可変領域とヒト抗体(ヒト免疫グロブリン)定常領域とを結合してなる抗体などを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
ヒト化抗体としては、非ヒト動物抗体の可変領域中のCDRをヒト抗体(ヒト免疫グロブリンの可変領域)に移植したもの、CDRに加え非ヒト動物抗体のフレームワーク領域の配列も一部ヒト抗体に移植したもの、それらのいずれかの非ヒト動物抗体由来の1つ又は2つ以上のアミノ酸をヒト型のアミノ酸で置換したものなどを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
CDR移植抗体としては、ある抗体又は抗原結合性断片の可変領域中のCDRを別の免疫グロブリンの可変領域に移植した抗体又は抗原結合性断片、CDRに加え元の抗体又は抗原結合断片のフレームワーク領域の配列も一部移の可変領域に移植したもの、それらのいずれかの下の抗体又は抗原結合断片由来の1つ又は2つ以上のアミノ酸を別のアミノ酸で置換したものなどを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
上記のCDR移植において、CDR中のアミノ酸を別のアミノ酸に置換する場合、当該CDR領域におけるN末端側及び/又はC末端側の1、2又は3アミノ酸から選択される1~6個のアミノ酸を置換してもよく、より好ましくはN末端側及び/又はC末端側の2アミノ酸から選択される1~4個のアミノ酸を置換することであり、更に好ましくはN末端側及び/又はC末端側の1アミノ酸から選択される1又は2個のアミノ酸を置換することである。
抗体は、公知の種々の方法で作製することができる。公知の方法として、ハイブリドーマを用いる方法や細胞免疫法等により作製し、遺伝子組換えの手法により作製することができる。また、ヒト抗体ファージライブラリーより選別したヒト抗体を取得する方法も知られている。例えば、ヒト抗体の可変領域をscFvとしてファージ表面に発現させて、抗原に結合するファージを選択するファージディスプレイ法を用いることができる。抗原に結合することで選択されたファージの遺伝子を解析することによって、抗原に結合するヒト抗体の可変領域をコードするDNA配列を決定することができる。抗原に結合するscFvのDNA配列が明らかになれば、当該配列を有する発現ベクターを作製し、適当な宿主に導入して発現させることによりヒト抗体を取得することができる(WO92/01047,WO92/20791,WO93/06213,WO93/11236,WO93/19172,WO95/01438,WO95/15388、Annu.Rev.Immunol(1994)12,433-455)。また、重鎖のみからなる単鎖抗体は、ラクダ、アルパカ、ラマなどが保持する抗体であり、これらの動物を免疫するか、これ等の動物に由来するファージライブラリーなどを利用することで取得することができる(例えば、David R. Maass et al. J Immunol Methods,(2007 Jul 31);324(1-2):13-25、Lukas Roth et al., Methods Mol Biol.,(2020);2070:173-189,等を参照)。
本発明において、「抗原結合性断片」とは、一つ又は二つの可変領域から構成される、抗原との結合活性を有するペプチドを意味する。「抗原結合性断片」としては、例えば、scFv、Fab、F(ab’)2、Fab’、Fv、single-domain antibody(sdAb)等の抗原結合性断片を挙げることができるが、それらに限定されるものではない。かかる抗原結合性断片は、抗体蛋白質の全長分子をパパイン、ペプシン等の酵素で処理することによって得られたものに加え、組換え遺伝子を用いて適当な宿主細胞において産生された組換え蛋白質であってもよい。重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を有する抗原結合性断片が遺伝子工学的手法により製造される場合、標的抗原に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片に含まれる重鎖可変領域及び軽鎖可変領域(一本鎖抗体の場合、重鎖可変領域のみの場合もある)、又は、それらに含まれるCDR1、CDR2及びCDR3を所望の抗原結合性断片のフレームワーク配列に移植したものであってもよい。重鎖のみからなる単鎖抗体に由来する抗原結合性断片は、目的の抗原に結合するラクダ、アルパカ、ラマ等に由来する単鎖抗体の可変領域をコードする遺伝子を保持するファージやイーストなどの提示体ライブラリーなどを利用し、単独の可変領域に適した発現フォーマットに組み込むことで、公知又は本明細書に開示された方法に従い、scFvや膜型scFvと同様の方法により製造することができる(例えば、David R. Maass et al. J Immunol Methods,(2007 Jul 31);324(1-2):13-25、Lukas Roth et al., Methods Mol Biol.,(2020);2070:173-189,等を参照)。また、可変領域又はCDRを移植する場合、元となる抗体等の配列の1つ又は2つ以上のアミノ酸を当該所望の抗原結合性断片のアミノ酸で置換したものなどを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。本発明の抗原結合性断片がscFvのような一本鎖である場合、元となる抗体又は抗原結合性断片から所望の抗原結合性断片への可変領域又はCDRの移植において、重鎖と軽鎖を入れ替えても結合性が維持される場合があることが知られており、本発明は、このように重鎖可変領域と軽鎖可変領域が入れ替えられたものを含む(Effects of variable domain orientation on anti-HER2 single-chain variable fragment antibody expressed in the Escherichia coli cytoplasm, Ilkay Kocer et al., Biotechnol Prog.2021 Mar;37(2):33102)。
この中でもscFvが好ましい。scFvは、重鎖可変領域と軽鎖可変領域とをポリペプチドのリンカーで連結することにより得られる抗原結合性断片である(Pluckthun A.The Pharmacology of Monoclonal Antibodies113,Rosenburg及びMoore編,Springer Verlag,New York,269-315(1994),Nature Biotechnology(2005),23,1126-1136)。リンカー配列としては、人工配列など、一本鎖抗体、scFvのリンカー配列として知られている様々な配列を用いることができる。人工リンカー配列としては、グリシン及びセリンを豊富に含むアミノ酸配列が知られており、例えば、GSGの3アミノ酸又はGSGSの4アミノ酸(配列番号3)からなるGSリンカー、式(G4S)nで表されるリンカー配列を例示することができる。式中、nは、1~10であり、好ましくはn=3(GGGGSGGGGSGGGGS:配列番号25)である。リンカードメインをペプチドリンカーともいい、公知のペプチドリンカーを細胞外リンカードメインとして利用することができる。上記式(G4S)nで表される配列をG4Sリンカーと呼ぶ。
目的とする抗原に結合するscFvは、可変領域のライブラリーを一本鎖抗体(scFv)としてファージ表面に発現させて、抗原に結合するファージを選択するファージディスプレイ法(Nature Biotechnology(2005),23,(9),p.1105-1116)により取得することができる。抗原に結合することで選択されたファージの遺伝子を解析することによって、抗原に結合する可変領域をコードするDNA配列を決定することができる。このような重鎖及び軽鎖の可変領域の配列が明らかになれば、当該可変領域に含まれるCDRの配列も特定することができる。これらのCDRや可変領域の配列を、所望の抗体、又は抗原結合性断片の配列フォーマットに組み込んだ配列を有する発現ベクターを作製し、適当な宿主に導入して発現させることにより所望の抗原結合性を有する抗体又は抗原結合性断片を取得することができる(WO92/01047、WO92/20791、WO93/06213、WO93/11236、WO93/19172、WO95/01438、WO95/15388、Annu.Rev.Immunol(1994)12,p.433-455、Nature Biotechnology(2005)23(9),p.1105-1116)。
CDRは、本発明のポリペプチドのアゴニスト活性が変化しない範囲で改変することができる。すなわち、本発明のポリペプチドのCDRについて、特定のアミノ酸1残基をアラニンに置換し、抑制型KIRに対するアゴニスト活性が維持されているかを確認すればよい。アラニンに置換しても、ポリペプチドが抑制型KIRに対するアゴニスト活性を維持しているアミノ酸は、アゴニスト活性には重要ではないと判断することができ、CDR中のそのようなアミノ酸を他のアミノ酸に置換することができ、アミノ酸を置換したポリペプチドは、アミノ酸を置換する前のポリペプチドと同様の反応性を有する。CDR中のアミノ酸を別のアミノ酸に置換する場合、当該CDR領域におけるN末端側及び/又はC末端側の1、2又は3アミノ酸から選択される1~6個のアミノ酸を置換することが好ましく、より好ましくはN末端側及び/又はC末端側の2アミノ酸から選択される1~4個のアミノ酸を置換することであり、更に好ましくはN末端側及び/又はC末端側の1アミノ酸から選択される1又は2個のアミノ酸を置換することである。
本発明のNKG2Aに対するscFvとして、以下の(N-i)のアミノ酸配列からなるscFvが挙げられる。ここで、重鎖可変領域と軽鎖可変領域は、例えば、GSリンカー、G4Sリンカーなどで連結することができる。
(N-i) 配列番号163の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号164の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
(N-i) 配列番号163の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号164の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
本発明の抑制型KIR2DL2又はKIR2DL3に対するscFvとして、以下の(i)~(xii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvが挙げられる。ここで、重鎖可変領域と軽鎖可変領域は、例えば、GSリンカー、G4Sリンカーなどで連結することができる。
(i) 配列番号33の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号34の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ii) 配列番号35の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号36の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iii) 配列番号37の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号38の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iv) 配列番号39の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号40の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(v) 配列番号41の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号42の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vi) 配列番号43の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号44の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vii) 配列番号45の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号46の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(viii) 配列番号47の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号48の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ix) 配列番号49の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号50の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(x) 配列番号51の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号52の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xi) 配列番号61の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号62の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xii) 配列番号63の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号64の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
(i) 配列番号33の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号34の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ii) 配列番号35の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号36の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iii) 配列番号37の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号38の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(iv) 配列番号39の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号40の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(v) 配列番号41の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号42の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vi) 配列番号43の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号44の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(vii) 配列番号45の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号46の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(viii) 配列番号47の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号48の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ix) 配列番号49の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号50の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(x) 配列番号51の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号52の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xi) 配列番号61の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号62の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xii) 配列番号63の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号64の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
また、本発明の抑制型KIR3DL1に対するscFvとして、以下の(xiii)~(xviii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvが挙げられる。ここで、重鎖可変領域と軽鎖可変領域は、例えば、GSリンカー、G4Sリンカーなどで連結することができる。
(xiii) 配列番号56の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号55の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xiv) 配列番号137の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号138の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xv) 配列番号139の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号140の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvi) 配列番号141の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号142の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvii) 配列番号143の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号144の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xviii) 配列番号145の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号146の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
(xiii) 配列番号56の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号55の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xiv) 配列番号137の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号138の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xv) 配列番号139の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号140の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvi) 配列番号141の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号142の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(xvii) 配列番号143の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号144の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(xviii) 配列番号145の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号146の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
本発明の抑制型KIR2DL1に対するscFvとして、以下の(ci)~(cxv)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvが挙げられる。ここで、重鎖可変領域と軽鎖可変領域は、例えば、GSリンカー、G4Sリンカーなどで連結することができる。
(ci) 配列番号107の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号108の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cii) 配列番号109の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号110の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ciii) 配列番号111の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号112の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(civ) 配列番号113の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号114の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cv) 配列番号115の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号116の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvi) 配列番号117の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号118の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvii) 配列番号119の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号120の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cviii) 配列番号121の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号122の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cix) 配列番号123の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号124の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cx) 配列番号125の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号126の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxi) 配列番号127の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号128の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxii) 配列番号129の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号130の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiii) 配列番号131の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号132の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiv) 配列番号133の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号134の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(cxv) 配列番号135の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号136の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
(ci) 配列番号107の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号108の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cii) 配列番号109の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号110の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(ciii) 配列番号111の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号112の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(civ) 配列番号113の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号114の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cv) 配列番号115の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号116の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvi) 配列番号117の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号118の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cvii) 配列番号119の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号120の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cviii) 配列番号121の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号122の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cix) 配列番号123の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号124の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cx) 配列番号125の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号126の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxi) 配列番号127の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号128の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxii) 配列番号129の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号130の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiii) 配列番号131の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号132の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、
(cxiv) 配列番号133の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号134の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(cxv) 配列番号135の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号136の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。
さらに、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドは、上記のNK細胞表面の抑制型受容体を認識し結合する抗体、又はscFvに由来するアミノ酸配列からなる結合部位を有するポリペプチドを含む。このようなポリペプチドは様々な形態をとりうるが、このましくはモノクローナル抗体、scFvのような抗原結合性断片、又は、細胞外に抗原結合性断片のアミノ酸配列を有する膜型タンパク質などが例示される。
NK細胞表面の抑制型受容体を認識し結合する抗体、又はscFvに由来するアミノ酸配列とは、NK細胞表面の抑制型受容体を認識し結合する抗体、又はscFv中のNK細可変領域胞表面の抑制型受容体に結合する部位のアミノ酸配列を含み、さらにNK細胞表面の抑制型受容体を認識し結合する抗体、又はscFv中のNK細胞表面の抑制型受容体に結合する部位のアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、付加(付加には挿入が含まれる)(以下、「変異」と総称する)してなるアミノ酸配列を含み、かつNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有するアミノ酸配列を含む。ここで、「1個又は数個」における「数個」とは、2~10個、このましくは7個以下、より好ましくは5個以下、更に好ましくは4、3、2もしくは1個を指す。
NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位として、具体的には、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するモノクローナル抗体又はscFvの軽鎖可変領域及び重鎖可変領域のそれぞれに含まれるCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列、当該各CDR1、CDR2及びCDR3を含む可変領域に由来するアミノ酸配列、又は、軽鎖可変領域及び重鎖可変領域に由来するアミノ酸配列を含む部位が含まれる。NK細胞表面の抑制型受容体に対する抗体、又はscFvに由来するアミノ酸配列は上記と同じ意味である。
例えば、NKG2Aに対する結合部位を有し、NKG2Aに結合するポリペプチドは、表21のaNKG2A-DS11に示す重鎖可変領域と軽鎖可変領域の組合せを有する。
本発明のNKG2Aに対する結合部位を有し、NKG2Aに結合するポリペプチドの一つの態様としては例えば、以下の(N-I)のアミノ酸配列を含むポリペプチド(好ましくはモノクローナル抗体、抗原結合性断片、当該アミノ酸配列からなるscFv又は、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質)が挙げられる。
(N-I) 配列番号163のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号163のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号164のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号164のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
(N-I) 配列番号163のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号163のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号164のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号164のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、
例えば、抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位を有し、抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合するポリペプチドは、表2に示す重鎖可変領域と軽鎖可変領域の組合せを有する。表2において、「a2DL2/3」は、バインダーが抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合することを示す。
*表中のCDR1、CDR2、CDR3のそれぞれの領域は、各可変領域のアミノ酸配列におけるアミノ酸番号の範囲で示した。アミノ酸番号はIMGT定義に従って特定された番号である。
また、抑制型KIR2DL1に対する結合部位を有し、抑制型KIR2DL1に結合するポリペプチドは、表3に示す重鎖可変領域と軽鎖可変領域の組合せを有する。表3において、「a2DL1」は、バインダーが抑制型KIR2DL1に結合することを示す。
また、抑制型KIR3DL1に対する結合部位を有し、抑制型KIR3DL1に結合するポリペプチドは、表4に示す重鎖可変領域と軽鎖可変領域の組合せを有する。表4において、「a3DL1」は、バインダーが抑制型KIR3DL1に結合することを示す。
本発明の抑制型KIR2DL2又はKIR2DL3に対する結合部位を有し、抑制型KIRに結合するポリペプチドの一つの態様としては例えば、以下の(I)~(XII)のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチド(好ましくはモノクローナル抗体、抗原結合性断片、当該アミノ酸配列からなるscFv又は、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質)が挙げられる。
(I) 配列番号33のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号33のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号34のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号34のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、(II) 配列番号35のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号35のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号36のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号36のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(III) 配列番号37のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号37のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号38のCDR1、CDR2及びCDR3を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号38のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(IV) 配列番号39のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号39のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号40のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号40のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(V) 配列番号41のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号41のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号42のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号42のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、(VI) 配列番号43のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号43のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号44のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号44のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(VII) 配列番号45のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号45のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号46のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号46のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(VIII) 配列番号47のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号47のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号48のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号48のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(IX) 配列番号49のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号49のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号50のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号50のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(X) 配列番号51のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号51のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号52のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号52のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、(XI) 配列番号61のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号61のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号62のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号62のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、及び(XII) 配列番号63のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号63のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号64のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号64のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位。
(I) 配列番号33のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号33のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号34のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号34のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、(II) 配列番号35のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号35のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号36のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号36のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(III) 配列番号37のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号37のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号38のCDR1、CDR2及びCDR3を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号38のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(IV) 配列番号39のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号39のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号40のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号40のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(V) 配列番号41のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号41のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号42のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号42のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、(VI) 配列番号43のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号43のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号44のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号44のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(VII) 配列番号45のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号45のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号46のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号46のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(VIII) 配列番号47のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号47のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号48のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号48のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(IX) 配列番号49のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号49のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号50のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号50のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(X) 配列番号51のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号51のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号52のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号52のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、(XI) 配列番号61のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号61のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号62のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号62のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位、及び(XII) 配列番号63のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号63のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号64のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号64のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含む結合部位。
また、本発明の抑制型KIR3DL1に対する結合部位を有し、抑制型KIR3DL1に結合するポリペプチドの一つの態様としては例えば、以下の(XIII)~(XVIII)のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチド(好ましくは、モノクローナル抗体、抗原結合性断片、当該アミノ酸配列からなるscFv、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質)が挙げられる。
(XIII) 配列番号56のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号56のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号55のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号55のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(XIV) 配列番号137のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号137のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号138のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号138のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(XV) 配列番号139のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号139のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号140のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号140のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(XVI) 配列番号141のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号141のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号142のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号142のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(XVII) 配列番号143のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号143のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号144のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号144のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(XVIII) 配列番号145のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号145のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号146のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号146のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列。
(XIII) 配列番号56のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号56のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号55のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号55のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(XIV) 配列番号137のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号137のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号138のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号138のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(XV) 配列番号139のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号139のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号140のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号140のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(XVI) 配列番号141のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号141のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号142のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号142のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(XVII) 配列番号143のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号143のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号144のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号144のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(XVIII) 配列番号145のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号145のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号146のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号146のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列。
また、本発明の抑制型KIR2DL1に対する結合部位を有し、抑制型KIR2DL1に結合するポリペプチドの一つの態様としては例えば、以下の(P)のアミノ酸配列を含むポリペプチド(好ましくは、モノクローナル抗体、抗原結合性断片、当該アミノ酸配列からなるscFv、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質)が挙げられる。
(P)配列番号31のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号31のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号32のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号32のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列。
(P)配列番号31のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号31のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号32のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号32のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列。
さらに、本発明の抑制型KIR2DL1に対する結合部位を有し、抑制型KIR2DL1に結合するポリペプチドの一つの態様としては例えば、以下の(CI)~(CXV)のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチド(好ましくは、モノクローナル抗体、抗原結合性断片、当該アミノ酸配列からなるscFv、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質)が挙げられる。
(CI) 配列番号107のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号107のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号108のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号108のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CII) 配列番号109のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号109のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号110のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号110のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CIII) 配列番号111のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号111のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号112のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号112のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CIV) 配列番号113のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号113のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号114のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号114のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CV) 配列番号115のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号115のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号116のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号116のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CVI) 配列番号117のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号117のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号118のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号118のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CVII) 配列番号119のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号119のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号120のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号120のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CVIII) 配列番号121のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号121のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号122のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列(好ましくは配列番号122のアミノ酸配列を含む可変領域)を含む第2の可変領域の組合せを含むアミノ酸配列、
(CIX) 配列番号123のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号123のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号124のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号124のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CX) 配列番号125のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号125のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号126のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号126のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CXI) 配列番号127のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号127のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号128のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列(好ましくは配列番号128のアミノ酸配列を含む可変領域)を含む第2の可変領域の組合せを含むアミノ酸配列、
(CXII) 配列番号129のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列(好ましくは配列番号129のアミノ酸配列を含む可変領域)を含む第1の可変領域と配列番号130のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号130のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CXIII) 配列番号131のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号131のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号132のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号132のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CXIV) 配列番号133のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号133のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号134のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号134のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(CXV) 配列番号135のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号135のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号136のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号136のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列。
(CI) 配列番号107のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号107のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号108のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号108のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CII) 配列番号109のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号109のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号110のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号110のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CIII) 配列番号111のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号111のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号112のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号112のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CIV) 配列番号113のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号113のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号114のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは、配列番号114のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CV) 配列番号115のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号115のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号116のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号116のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CVI) 配列番号117のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号117のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号118のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号118のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CVII) 配列番号119のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号119のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号120のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号120のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CVIII) 配列番号121のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号121のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号122のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列(好ましくは配列番号122のアミノ酸配列を含む可変領域)を含む第2の可変領域の組合せを含むアミノ酸配列、
(CIX) 配列番号123のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号123のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号124のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号124のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CX) 配列番号125のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号125のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号126のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号126のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CXI) 配列番号127のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号127のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号128のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列(好ましくは配列番号128のアミノ酸配列を含む可変領域)を含む第2の可変領域の組合せを含むアミノ酸配列、
(CXII) 配列番号129のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列(好ましくは配列番号129のアミノ酸配列を含む可変領域)を含む第1の可変領域と配列番号130のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号130のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CXIII) 配列番号131のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号131のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号132のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号132のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、
(CXIV) 配列番号133のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号133のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号134のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号134のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列、及び
(CXV) 配列番号135のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域(好ましくは配列番号135のアミノ酸配列を含む可変領域)と配列番号136のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域(好ましくは配列番号136のアミノ酸配列を含む可変領域)の組合せを含むアミノ酸配列。
上記の重鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3、並びに軽鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3は、抗原との反応性が失われないようなアミノ酸の変異を有していてもよい。そのような変異として、例えばCDRのアミノ酸配列の1又は2個のアミノ酸の置換であり、好ましくは、CDRのアミノ酸配列のC及び/又はN末端の1又は2個のアミノ酸の置換である。
ここで、上記(N-I)(NKG2Aに対する結合部位を有し、NKG2Aに結合するポリペプチド)、並びに上記(I)~(XIII)、(P)及び(CI)~(CXV)(抑制型KIRに対する結合部位を有し、抑制型KIRに結合するポリペプチド)のポリペプチドにおいて、可変領域以外の構造は、選択されるポリペプチドの形態(モノクローナル抗体、抗原結合性断片など)に応じて適宜選択することができる。ポリペプチドが一本鎖の場合、N末端側から第1の可変領域―リンカー配列―第2の可変領域の順に配置されていてもよく、第2の可変領域―リンカー配列―第1の可変領域の順に配置されていてもよい。また、ポリペプチドが重鎖と軽鎖に分割された形態の場合、第1の可変領域が重鎖、第2の可変領域が軽鎖に配置されていてもよく、第1の可変領域が軽鎖、第2の可変領域が重鎖に配置されていてもよい。
本発明の一つの態様において、本発明は、NK細胞表面の抑制型受容体に特異的なアゴニスト活性を有する物質を提供する。「NK細胞表面の抑制型受容体に特異的なアゴニスト活性」とは、NK細胞表面の抑制型受容体に対してアゴニスト活性を示し、当該NK細胞表面の抑制型受容体に対応するNK細胞表面の活性型受容体に対するアゴニスト活性が、NK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニスト活性の70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、15%以下、10%以下、又は、5%以下であり、最も好ましくは、NK細胞表面の活性型受容体に対して実質的にアゴニスト活性を示さないものである。ここで、「NK細胞表面の抑制型受容体に対応するNK細胞表面の活性型受容体」とは、その細胞外ドメインのアミノ酸配列が、対象のNK細胞表面の抑制型受容体の細胞外ドメインのアミノ酸配列と高いホモロジーを示すNK細胞表面の活性型受容体を意味する。例えば、NKG2Aに対する活性型受容体としては、NKG2Cが挙げられる。また、例えば、KIR2DL2/3に対応する活性型KIRとしては、KIR2DS1、KIR2DS2又はKIR2DS4が挙げられる。また、KIR2DL1に対応する活性型KIRはKIR2DS1であり、KIR2DL2/3に対応する活性型KIRはKIR2DS2であり、またKIR3DL1及びKIR3DL2に対応する活性型KIRはKIR3DS1である。
このような抗体等は、例えば、上述の方法で取得されたNK細胞表面の抑制型受容体に結合してアゴニスト活性を示す抗体又は抗原結合性断片を、対応する活性型KIRを発現させたNK細胞と接触させた場合のNK細胞の標的細胞に対する殺細胞活性を測定し、所定の活性以下である抗体又は抗原結合性断片を選抜する事で、取得することができる。このアゴニスト活性において、抗体又は抗原結合性断片は、可溶性タンパク質として添加してもよく、後述の膜型タンパク質の形態で、標的細胞表面に発現させてもよい。
また、このような抗体等の取得において、NK細胞表面の抑制型受容体に結合し、且つ、NK細胞表面の活性型受容体に対する結合性が低い抗体は、例えば抗体の可変領域を一本鎖抗体(scFv)としてファージ表面に発現させて、抗原に結合するファージを選択するファージディスプレイ法(Nature Biotechnology(2005),23,(9),p.1105-1116)により取得することができる。ファージディスプレイ法を用いてNK細胞表面の抑制型受容体に特異的に結合するバインダーを取得する方法としては、例えば、ヒト抗体ファージライブラリーよりNK細胞表面の抑制型受容体に結合するscFvを発現するファージを回収・濃縮した(ポジティブセレクション)のち、得られたファージ混合液からNK細胞表面の活性型受容体に結合するscFvを発現するファージを除去する(デプリーション)ことで、NK細胞表面の抑制型受容体に結合し、NK細胞表面の活性型受容体に結合しないscFvを発現するファージを選択することができる。ここで、NK細胞表面の抑制型受容体又は活性型受容体としては、各分子の細胞外領域であって、NK細胞表面の抑制型受容体のアゴニスト活性に重要な部分配列を含む領域のアミノ酸配列からなる組換えタンパク質/ペプチドを採用することができる。ファージの回収・濃縮工程又は除去工程には、結合性又は親和性を有する物質の選別に利用されるさまざまな方法を採用することができるが、例えば強い結合性を示す2つの分子(例えば、ビオチンとアビジンの組み合わせ)の一方をNKG2断片又はKIR断片に結合させ(ラベル化NKG2又はKIR)、他方を担体(例えば、磁気ビーズなど)に結合させる。ファージ溶液とラベル化NKG2又はKIRを混合させたのち、前記担体と接触させることで、ラベル化NKG2又はKIRに結合するファージは担体側に回収・濃縮される。ポジティブセレクションではNK細胞表面の抑制型受容体をラベル化し、担体側に濃縮・回収されたファージを取得する。逆に、デプリーションでは、NK細胞表面の活性型受容体をラベル化し、担体に結合しなかった、溶液中のファージを回収することで、NK細胞表面の活性型受容体に結合しないファージを取得することができる。
別の方法として、上記ポジティブセレクションの工程において、ラベル化しないNK細胞表面の活性型受容体断片を過剰量添加することによって、ラベル化NKG2又はKIRに対する結合特異性が高いファージを回収・濃縮する(デセレクション)することができる。これらの方法を複数回繰り返す、又は組み合わせて実施することによって、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合特異性が高いscFvを取得できる割合が高くなる。
具体的には、以下の(1)又は(2)に示す工程を含む方法により、NK細胞表面の抑制型受容体に結合し、NK細胞表面の活性型受容体に結合しない抗体等を作製することができ、本発明はこのような製造方法、当該製造方法で製造された物質などを提供する。ここで、「提示体(Display-Body)」とはベクターにより組み込まれた遺伝子にコードされるたんぱく質やペプチドを脂質膜の表面に提示する機能を有する細胞用の遺伝子保持体であり、例えばファージ、酵母、細胞などを例示することができる。提示体としてファージを利用する場合、上述のファージディスプレイ法又はファージパニング法として公知の技術を利用することができる。また、提示体として酵母を採用する方法は、イーストディスプレイ法として知られている方法(例えば、Lukas Roth, et al.,Methods Mol Biol, 2020, Vol.207,pp.173-189, doi: 10.1007/978-1-4939-9853-1_10,などを参照)を利用することができる。
(1) 以下の工程を含む、ヒトのNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞を抑制する活性を有する物質を製造する方法;
工程A:NK細胞表面の抑制型受容体に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に当該NK細胞表面の抑制型受容体の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該NK細胞表面の抑制型受容体に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、前記NK細胞表面の抑制型受容体に対応するNK細胞表面の活性型受容体の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ,担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団から当該NK細胞表面の活性型受容体に結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位をコードする遺伝子を抗体又は抗原結合性断片の発現フォーマットに組み込んだ遺伝子を細胞に発現させる工程。
工程A:NK細胞表面の抑制型受容体に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に当該NK細胞表面の抑制型受容体の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該NK細胞表面の抑制型受容体に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、前記NK細胞表面の抑制型受容体に対応するNK細胞表面の活性型受容体の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ,担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団から当該NK細胞表面の活性型受容体に結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位をコードする遺伝子を抗体又は抗原結合性断片の発現フォーマットに組み込んだ遺伝子を細胞に発現させる工程。
(2) 以下の工程を含むヒトのNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞を抑制する活性を有する物質を製造する方法;
工程A:NK細胞表面の抑制型受容体に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNK細胞表面の抑制型受容体の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しない前記抑制型に対応するNK細胞表面の抑制型受容体の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該細胞液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該NK細胞表面の抑制型受容体に特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位をコードする遺伝子を抗体又は抗原結合性断片の発現フォーマットに組み込んだ遺伝子を細胞に発現させる工程。
工程A:NK細胞表面の抑制型受容体に結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNK細胞表面の抑制型受容体の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しない前記抑制型に対応するNK細胞表面の抑制型受容体の細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該細胞液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該NK細胞表面の抑制型受容体に特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位をコードする遺伝子を抗体又は抗原結合性断片の発現フォーマットに組み込んだ遺伝子を細胞に発現させる工程。
上記方法(1)の工程A―B、及び、方法(2)の工程Aは、それぞれを複数回繰り返して行ってもよく、両方を組み合わせて行ってもよい。
また方法(1)又は(2)において、ラベル及びラベルに結合する物質の組み合わせとしては、公知の様々な物質の組み合わせを採用することができるが、例えば、ビオチン-アビジンの組み合わせを例示することができる。
方法(1)又は方法(2)で発現させた抗体又は抗原結合性断片(可溶型又は膜型タンパク質)について、更に、本明細書に記載の方法に従って当該抑制型KIRに対するアゴニスト活性を有する物質を選抜する工程を含んでいてもよい。
上記方法において、NK細胞表面の抑制型受容体がNKG2Aであり、対応する活性型受容体がNKG2Cであってもよい。NK細胞表面の抑制型受容体が抑制型KIRの場合、抑制型KIRがKIR2DL2又はKIR2DL3であり、対応する活性型KIRがKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4であってもよい。また、抑制型KIRがKIR3DL1であり、対応する活性型KIRがKIR3DS1であってもよい。さらに、抑制型KIRがKIR2DL1であり、対応する活性型KIRがKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4であってもよい。
NK細胞表面の抑制型受容体に結合する抗原結合部位を表面に提示するポリクローナルな提示体集団は、公知の方法により取得又は作製することができる。例えば、抗体等の取得に利用されるファージディスプレイ法に利用される多様な可変領域を提示するファージライブラリーやイーストディスプレイ法に利用されるイーストライブラリを利用することができる。また、別の態様としては、NK細胞表面の抑制型受容体の細胞外ドメインを含む抗原タンパク質を動物へ免疫し、当該抗原に対する抗体又は抗原結合性断片を産生する動物の脾臓細胞からB細胞等の抗原特異的抗体遺伝子を保持する細胞を回収し、当該細胞の抗体遺伝子の可変領域をコードする遺伝子配列を増幅し、当該可変領域を所定のフォーマットで脂質膜表面に提示させるベクターに組み込み、提示体ライブラリーを作製することができる。このような手法は、例えばDavid R. Maass et al. J Immunol Methods,(2007 Jul 31);324(1-2):13-25、Lukas Roth et al., Methods Mol Biol.,(2020);2070:173-189等に記載されている。提示体がファージの場合、ベクターとしてはファージミドベクターが使用される。
方法(1)又は方法(2)において抗体又は抗原結合性断片を発現させる細胞としては、目的に応じて動物細胞、大腸菌など多様な細胞を採用することができる。膜型タンパク質として発現させる場合はアゴニスト活性測定試験に用いる標的細胞や細胞移植のための移植細胞(血液細胞、T細胞、多能性幹細胞などを例示できるが、これ等に限定されない)を採用することができる。
NKG2Aに特異的なアゴニスト活性を有する物質としては、例えば上記の(N-I)のポリペプチド、scFv、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質等が挙げられる。
抑制型KIR2DL2/3に特異的なアゴニスト活性を有する物質としては、例えば上記の(I)~(XII)のいずれかのポリペプチド、scFv、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質等が挙げられる。また、抑制型KIR3DL1に特異的なアゴニスト活性を有する物質としては、例えば上記(XIII)のポリペプチド、scFv、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質、scFv,当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質等である。
抑制型KIR2DL1に特異的なアゴニスト活性を有する物質としては、例えば上記の(CI)~(CXV)のいずれかのポリペプチド、scFv、当該scFvを細胞外ドメインに含む膜型タンパク質等である。
さらに、本発明の一つの態様として、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位として、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合において上記のNK細胞表面の抑制型受容体に結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片と競合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片(競合結合性抗体等)に含まれる重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来する結合部位を含有するポリペプチドを提供する。このような競合結合性抗体等は、上記のモノクローナル抗体又はscFvと同じエピトープ、又は該エピトープとオーバーラップするエピトープ又は該エピトープの近傍に位置するエピトープを認識して結合するため、NK細胞表面の抑制型受容体に対して上記モノクローナル抗体又は抗原結合性断片と同様のアゴニスト活性を示す蓋然性が高い。そのため、NK細胞表面の抑制型受容体に対する抗体等から本明細書の実施例でアゴニスト活性が確認された抗体又は抗原結合性断片と競合的に結合する抗体又は抗原結合性断片を複数取得し、その中から所望のアゴニスト活性(特に、NK細胞表面の抑制型受容体に特異的なアゴニスト活性)を示すものを選抜することにより、NK細胞表面の抑制型受容体に対して所望のアゴニスト活性を有するポリペプチドを取得することができる。
例えば、本発明のNKG2Aに対する結合部位を含有するポリペプチドは、NKG2Aに対する結合において、上記の(N-i)のアミノ酸配列からなるscFvと競合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来する結合部位を含有する。
例えば、本発明の抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位を含有するポリペプチドは、抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合において、上記の(i)~(xii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFv、Lirilumab又はPan2Dと競合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来する結合部位を含有する。
例えば、KIR2DL1に対する結合部位を含有するポリペプチドは、KIR2DL1との結合において、Pan2D又は上記(P)と競合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来する結合部位を含有する。
さらに、例えば、KIR2DL1に対する結合部位を含有するポリペプチドは、KIR2DL1との結合において、上記の(ci)~(cxv)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来する結合部位を含有する。
また、例えば、本発明の抑制型KIR3DL1に対する結合部位を含有するポリペプチドは、抑制型KIR3DL1に対する結合において、上記の(xiii)~(xviii)のいずれかのアミノ酸配列からなるscFvと競合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来する結合部位を含有する。
本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を含有するポリペプチドが認識するNK細胞表面の抑制型受容体のエピトープは、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を含有するポリペプチドとNK細胞表面の抑制型受容体の複合体のX線結晶構造解析、すなわちX線結晶構造に基づくモデル構造解析により解析することができる。X線結晶構造解析によるエピトープ解析は、例えば、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有するポリペプチドとNK細胞表面の抑制型受容体の複合体を結晶化し、X線構造解析を行うことにより行うことができる。この際、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有するポリペプチドとして、Fabフラグメントを用いることができる。解析は例えば、リボンモデルを得て、Fabフラグメントの近傍、例えば4Å以下に位置するアミノ酸残基を特定すればよく、そのアミノ酸残基がエピトープを形成するアミノ酸と判断することができる。前記X線構造解析により、結合部位における特定のアミノ酸が他の特定のアミノ酸と相互作用するとして計算され得る。
例えば、a2DL2/3-DS10(VH:配列番号51、VL:配列番号52)との結合における抑制型KIR2DL2のエピトープを構成するアミノ酸は、Glu42(配列番号6のアミノ酸番号21)、His61(配列番号6のアミノ酸番号40)、Lys65(配列番号6のアミノ酸番号44)、Phe66(配列番号6のアミノ酸番号45)、Lys67(配列番号6のアミノ酸番号46)、Asp68(配列番号6のアミノ酸番号47)、Thr69(配列番号6のアミノ酸番号48)、Leu70(配列番号6のアミノ酸番号49)、Ser86(配列番号6のアミノ酸番号65)、Ile87(配列番号6のアミノ酸番号66)、Gly88(配列番号6のアミノ酸番号67)、Pro89(配列番号6のアミノ酸番号68)、Met91(配列番号6のアミノ酸番号70)、Gln92(配列番号6のアミノ酸番号71)、Asp93(配列番号6のアミノ酸番号72)、Leu94(配列番号6のアミノ酸番号73)、Tyr101(配列番号6のアミノ酸番号80)、Leu111(配列番号6のアミノ酸番号90)である。ここで、活性型であるKIR2DS1の細胞外ドメインのアミノ酸配列と相違するアミノ酸はLys65、Lys67、Gly88、Pro89及びMet91であり、KIR2DS2の細胞外ドメインのアミノ酸配列と相違するアミノ酸はPhe66であり、KIR2DS4の細胞外ドメインのアミノ酸配列と相違するアミノ酸はLys67、Asp68、Gln92及びAsp93であることから、これ等のアミノ酸とその近傍のアミノ酸と相互作用することがKIR2DL2/3特異的バインダーとして重要である。
a2DL2/3-DS10とKIR2DL2の相互作用解析において、a2DL2/3-DS10のVH鎖の107番目のTyr(配列番号51のアミノ酸番号107、以下「DS10-VH-Y107」)は、KIR2DL2上のAsp68と水素結合を形成し、Phe66と近接した配置をとることが確認された。一方、a2DL2/3-DS10と対応する活性型KIRの相互作用解析においてDS10-VH-Y107、Asp68に対応するKIR2DS4のAsn68(配列番号14の47)とは水素結合が弱い、又は形成できず、Phe66に対応するKIR2DS2のTyr66(配列番号12の45番目のTyr)とは立体障害が発生し、近接した配置をとることができないことが示唆され、a2DL2/3-DS10がKIR2DS2及びKIR2DS4に結合しない特性に寄与することが示唆される。すなわち、KIR2DL2上のPhe66及びAsp68と近接する可変領域のアミノ酸は受容体のPhe66に対応するアミノ酸がTyrである場合に立体障害が生じ、Aspと水素結合を形成できるがAsnとの水素結合能が弱い又は欠失したアミノ酸であり、好ましくはTyrである。
a2DL2/3-DS10とKIR2DL2の相互作用解析において、a2DL2/3-DS10のVH鎖の106番目のTyr(配列番号51のアミノ酸番号106のTyr、以下「DS10-VH-Y106」)は、KIR2DL2上のPro89の主鎖のカルボニル基と水素結合を形成することが確認された。一方、a2DL2/3-DS10と対応する活性型KIRの相互作用解析においてDS10-VH-Y106は、Pro89に対応するKIR2DS1のArg89(配列番号10の68番目のArg)の主鎖のカルボニル基とは水素結合が形成できないあるいは弱くなることが示唆され、a2DL2/3-DS10がKIR2DS1に結合しない特性に寄与することが示唆される。すなわち、KIR2DL2上のPro89と近接する可変領域のアミノ酸はProと水素結合を形成でき、Argとの水素結合形成能が弱い、又は欠失したアミノ酸であり、好ましくはTyrである。
a2DL2/3-DS10とKIR2DL2の相互作用解析において、a2DL2/3-DS10のVH鎖の104番目のGly(配列番号51のアミノ酸番号104のGly、以下「DS10-VH-G104」)は、その主鎖カルボニル基においてKIR2DL2上のGly88の主鎖のイミノ基と水素結合を形成することが確認された。一方、a2DL2/3-DS10と対応する活性型KIRの相互作用解析においてDS10-VH-G104は、Gly88に対応するKIR2DS1のSer88(配列番号10の67番目のSer)とは立体障害により主鎖間の水素結合が形成できないあるいは弱くなることが示唆され、a2DL2/3-DS10がKIR2DS1に結合しない特性に寄与することが示唆される。すなわち、KIR2DL2上のGly88と近接する可変領域のアミノ酸はGlyの主鎖のイミノ基と水素結合を形成でき、Serの主鎖イミノ基との水素結合形成能が弱い、又は欠失したアミノ酸であり、好ましくはGlyである。
a2DL2/3-DS10とKIR2DL2の相互作用解析において、a2DL2/3-DS10のVL鎖の94番目のThr(配列番号52のアミノ酸番号94のThr、以下「DS10-VL-T94」)は、その主鎖イミノ基においてKIR2DL2上のAsp93の側鎖と水素結合を形成することが確認された。一方、a2DL2/3-DS10と対応する活性型KIRの相互作用解析においてDS10-VL-T94は、Asp93に対応するKIR2DS4のVal93(配列番号14の72番目のVal)とは水素結合が形成できないあるいは弱くなることが示唆され、a2DL2/3-DS10がKIR2DS4に結合しない特性に寄与することが示唆される。また、このKIR2DL2との相互作用の特異性は、DS10-VL-T94をAsn、Gly、His、Ile、Ser、Val又はAlaに置換した場合も維持されることが示唆された。すなわち、KIR2DL2上のAsp93と近接する可変領域のアミノ酸はAspの側鎖と水素結合を形成でき、Valとの水素結合形成能が弱い、又は欠失したアミノ酸であり、好ましくはThr、Asn、Gly、His、Ile、Ser、Val又はAlaであり、より好ましくはThrである。
本発明のKIR2DL2又はKIR2DL3特異的アゴニストバインダーの一つの態様は、配列番号6のKIR2DL2のアミノ酸配列においてアミノ酸番号44~49番目の領域における47番目のアミノ酸を含む1~6個(好ましくは3~6個、より好ましくは4~6個、更に好ましくは5又は6個)のアミノ酸、65~68番目の領域において、67番目及び68番目のアミノ酸を含む2~4個(好ましくは2、3又は4個)及び70~73番目の領域において72番目のアミノ酸を含む1~4個(好ましくは2、3又は4個)と相互作用する可変領域を含む物質(抗体又は抗原結合性断片)である。このような物質として好適には、KIR2DL2(配列番号6)のアミノ酸配列において、45~47番目の領域、45~48番目の領域、44~47番目の領域、45~48番目の領域、44~48番目の領域、45~49番目の領域又は44~49番目の領域のアミノ酸、配列番号6の67~68番目の領域、66~68番目の領域又は65~68番目の領域のアミノ酸、並びに、配列番号6の72~73番目の領域、71~73番目の領域又は70~73番目の領域のアミノ酸と相互作用する可変領域を含むバインダーである。
また、本発明のKIR2DL2に特異的なアゴニストの一つの態様として、可変領域におけるKIR2DL2の配列番号6の47番目のAspと相互作用するアミノ酸がTyrであり、配列番号6の67番目のGlyと相互作用するアミノ酸がGlyであり、配列番号6の68番目のProと相互作用するアミノ酸がTyrであり、且つ、配列番号6の72番目のAspと相互作用するアミノ酸がThr、Asn、Gly、His、Ile、Ser、Val又はAlaである抗体又は抗原結合性断片である。このような抗体又は抗原結合性断片として好ましくは上記のアミノ酸に加えて、配列番号6の45番目のPheに近接するアミノ酸がTyrであることであり、より好ましくは前記のアミノ酸の全てが可変領域のCDR3にふくまれる。このような抗体又は抗原結合性断片として好ましくは、第1の可変領域として配列番号51の97~112からなるアミノ酸配列を含むCDR3を有すること、及び、第2の可変領域として配列番号52の89~97のアミノ酸配列において94番目のThrがAsn、Gly、His、Ile、Ser、Val又はAlaに置換されていてもよいアミノ酸配列を含むCDR3を有することを特徴とし、より好ましくは第1の可変領域として配列番号51のアミノ酸配列を含むこと、及び、第2の可変領域として配列番号52のアミノ酸配列において94番目のThrがAsn、Gly、His、Ile、Ser、Val又はAlaに置換されていてもよいアミノ酸配列を有ることを特徴とする抗体又は抗原結合性断片である。
また、抗原との結合試験において、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を含有するポリペプチド同士を競合させ、競合試験を行うことによりエピトープを解析することができる。例えば、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有するポリペプチドのscFvを発現するK562細胞株と異なるポリペプチドのFabフラグメントをRecombinant NKG2A又はKIRと混合し、Recombinant NKG2A又はKIRへの結合をscFvを発現するK562細胞株とFabフラグメントとで競合させればよい。scFvを発現するK562細胞株とRecombinant NKG2A又はKIRの結合が競合により阻害されるかを指標に、各バインダーのエピトープ部位を評価することができる。なお、本発明において、Recombinant、リコンビナント、組換え、可溶型は同一のものを指す語として用いる。
また、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を含有するポリペプチドは、上記の方法により解析したNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を含有するポリペプチドが認識するエピトープを認識する他のポリペプチドを含む。他のポリペプチドは、NK細胞表面の抑制型受容体との結合において、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を含有するポリペプチドと競合し、かつ抑制型選択性を有する。
(B) 本発明の膜型タンパク質は、NK細胞表面の抑制型受容体との結合部位を含有する細胞外ドメインと膜貫通ドメインを有するので、細胞で発現したときにNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体を認識し結合するポリペプチドが細胞膜表面に存在し得る。本発明の膜型タンパク質は、さらに細胞内ドメインを含んでいてもよい。
NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドは細胞外リンカードメインによって膜貫通ドメインに連結している。
ここで、ドメインとは、ポリペプチドに存在する領域であって、他の領域とは独立して特定の構造に折りたたまれる領域をいう。膜型タンパク質において、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドを結合ドメインということができる。結合ドメインが、上記(1)に記載されたモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域に由来する第1の可変領域及び第2の可変領域を含む場合、当該2つの可変領域は、上述したscFvに採用されうるリンカー配列を採用することができる。また、ポリペプチドのN末端側から、第1の可変領域―リンカー配列―第2の可変領域の順に配置されていてもよく、第2の可変領域―リンカー配列―第1の可変領域の順に配置されていてもよい。
膜貫通ドメインは、細胞膜を構成する脂質二重層に親和性を有するドメインであり、例えば、HLA、CD28、CD3、CD8、CD19、CD4又は4-1BBなどの膜貫通ドメインを例示するが、これらに限定されず、様々な天然の膜タンパク質に由来する膜貫通配列や人工的に設計された膜貫通配列などを用いることができる。好ましくは、CD8α由来膜貫通ドメイン(配列番号27)である。
細胞外リンカーとして、HLA、CD28、CD8、CD19、CD3、CD4又は4-1BBなどの細胞外ドメインの全長又は一部を例示するが、これらに限定されず、様々な天然のタンパク質に由来するリンカー配列、ヒンジ配列(例えば、免疫グロブリンのヒンジ配列)や人工的に設計されたフレキシブルリンカー配列などを用いることができる。好ましくは、45アミノ酸長のCD8α由来ヒンジ配列(配列番号26)、66アミノ酸長のCD8α由来ヒンジ配列(配列番号24)である。
細胞内ドメインはscFv体の安定性のために必要であり、HLA、CD28、CD3、CD8、CD19、CD4又は4-1BBなどの細胞内シグナル伝達に関与しない細胞内ドメインの一部(好ましくは、10アミノ酸以下、9アミノ酸以下、8アミノ酸以下、7アミノ酸以下、6アミノ酸以下、5アミノ酸以下、4アミノ酸以下、3アミノ酸以下、2アミノ酸以下、又は1アミノ酸)を用いることができる。ただしKIRへの結合により、細胞内シグナルの活性化や抑制化を促す必要がある場合は、細胞内シグナル伝達に関与する細胞内ドメインの一部を用いることもできる。
本発明の膜型タンパク質として、以下が例示できる。
NKG2Aに対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質としては、NKG2Aに対する結合部位(具体的には、上記の(N-I)に記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質等が挙げられる。
KIR2DL2又はKIR2DL3に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質としては、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位(具体的には、上記の(I)~(XII)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質等が挙げられる。
KIR3DL1に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質としては、KIR3DL1に対する結合部位(具体的には、上記の(XIII)~(XVIII)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質が挙げられる。
KIR2DL1に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質としては、KIR2DL1に対する結合部位(具体的には、上記の(CI)~(CXV)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質、等が挙げられる。
(C)NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位が、該NK細胞表面の抑制型受容体の天然リガンドであるHLA分子のNK細胞表面の抑制型受容体との結合部位に由来する配列を含み、且つ、TCR(T細胞受容体)との結合性を欠失又は減弱させたポリペプチドである。
例えば、抑制型KIRがKIR2DL2又はKIR2DL3の場合、HLA-C1タイプに属するHLA-Cw1、Cw3、Cw7、Cw8、Cw9、Cw10、Cw12、Cw14、Cw16及びHLA-B46やB73等に含まれるC1エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がSであり、80番目のアミノ酸がNである)を含み、当該HLA分子のTCRに認識される領域に変異を加え、又は欠損させることでTCRにより認識されないドメインを含むポリペプチドを採用することができる。
例えば、抑制型KIRがKIR2DL1の場合、HLA-C2タイプに属するHLA-Cw2、Cw4、Cw5、Cw6、Cw15、Cw17等に含まれるC2エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がNであり、80番目のアミノ酸がKである)を含み、当該HLA分子のTCRに認識される領域に変異を加え、又は欠損させることでTCRにより認識されないドメインを含むポリペプチドを採用することができる。
例えば、抑制型KIRがKIR3DL1の場合、HLA-Bw4タイプに属するHLA-B5、B27、B37、B38、B44、B49、B51、B52、B53、B57、B58、B59、B77、A23、A24、A25、A32等に含まれるBw4エピトープモチーフ配列(77番目のアミノ酸がNであり、80番目のアミノ酸がI又はTであり、83番目のアミノ酸がRである)を含み、当該HLA分子のTCRに認識される領域に変異を加え、又は欠損させることでTCRにより認識されないドメインを含むポリペプチドを採用することができる。このようなポリペプチドは、前記エピトープモチーフ配列を含むアミノ酸配列を含有する可溶型リガンドの形態であってもよく、また当該エピトープモチーフ配列を細胞外領域に含む膜型タンパク質の形態であってもよい。
例えば、抑制型KIRがKIR3DL2の場合、HLA-A3、A11、B27遊離重鎖や、当該HLA分子のTCRに認識される領域に変異を加え、又は欠損させることでTCRにより認識されないドメインを含むポリペプチドを採用することができる。このようなポリペプチドは、可溶型リガンドの形態であってもよく、また膜型タンパク質の形態であってもよい。
さらに、NK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニスト活性を有する物質として、NK細胞表面の抑制型受容体に結合し、当該NK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニスト活性を示す低分子化合物が挙げられる。このような化合物は、例えば化合物ライブラリーから、前記のNK細胞表面の抑制型受容体に対するアゴニスト活性の評価方法によって選抜することで取得することができる。また、この方法で選抜された化合物の構造に基づき誘導体展開した化合物群に対して、更に対象とするNK細胞表面の抑制型受容体との結合活性や前記アゴニスト活性を測定し、構造活性相関を解析し、更に誘導体展開を繰り返すことによって、より良好な結合性及び/又はアゴニスト活性を有する化合物を取得することができる。
2.NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質の製造方法
本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドは、遺伝子組換え、ゲノム編集、インビトロ翻訳、化学合成、ペプチド合成等により、分泌タンパク質(可溶性タンパク質)又は膜型タンパク質の形態で調製することができる。
本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドは、遺伝子組換え、ゲノム編集、インビトロ翻訳、化学合成、ペプチド合成等により、分泌タンパク質(可溶性タンパク質)又は膜型タンパク質の形態で調製することができる。
例えば、前記ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする塩基配列を含んでなるポリヌクレオチドを、当該ポリペプチドが対象とする発現系(細胞、ファージ、酵母、微生物、インビトロ発現系など)において発現可能な形態で必要な因子と機能的に連結させたポリヌクレオチドを発現系に導入し、発現後の発現系からポリペプチドを回収する、又は表面にポリペプチドが発現した細胞を回収することにより、本発明のポリペプチドを製造することができる。
ここで機能的に連結とは、エレメントがその機能を果たすように連結することをいう。発現系が細胞、酵母、微生物などである場合、これらのヌクレオチドを発現ベクターに挿入し、宿主細胞を該ベクターで形質転換し、該宿主細胞を培養して産生させ、培養物から当該ポリペプチド、又は、表面に当該ポリペプチドを発現した細胞を回収すればよい。該ベクターは宿主細胞からの上記ポリペプチドの分泌を促進するシグナルペプチドをコードするヌクレオチドを含んでいてもよい、この場合、シグナルペプチドをコードするヌクレオチドと上記ポリペプチドをコードするヌクレオチドをインフレームで連結しておく。上記ポリペプチドが産生された後にシグナルペプチドを除去することにより、上記ポリペプチドを成熟タンパク質として得ることができる。シグナルペプチドとして、例えば、CD8シグナルペプチド等を用いることができる。
発現ベクターは、動物細胞、細菌、酵母等の宿主中で複製可能なものであれば特に限定されず、例えば、公知のプラスミド、ファージ等が挙げられる。発現ベクターの構築に用いられるベクターとしては、例えば、pcDNA(商標)(ThermoFisher SCIENTIFIC社)、Flexi(登録商標)ベクター(プロメガ社)、pUC19、pUEX2(アマシャム社製)、pGEX-4T、pKK233-2(ファルマシア社製)、pMAM-neo(クロンテック社製)等が挙げられる。宿主細胞としては、大腸菌、枯草菌等の原核細胞も酵母、動物細胞等の真核細胞も用いることができるが、真核細胞を用いることが好ましい。例えば、動物細胞として、ヒト胎児腎細胞株であるHEK293細胞、チャイニーズ・ハムスター・卵巣(CHO)細胞等を用いればよい。発現ベクターは公知の方法で宿主細胞に導入し、宿主細胞を形質転換すればよい。例えば、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム沈殿法、DEAE-デキストラントランスフェクション法等が挙げられる。産生された抗体は、通常のタンパク質で使用されている分離、精製方法を使用して精製することができる。例えば、アフィニティー・クロマトグラフィー、その他のクロマトグラフィー、フィルター、限外濾過、塩析、透析等を適宜選択し、組合せればよい。
3.本発明の膜型タンパク質が細胞表面に発現している細胞及びその製造方法
NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞は、好ましくは、前記1.(B)のNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチド、並びに膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質が発現している細胞である。該膜型タンパク質の膜貫通ドメインが細胞膜を貫通した状態で存在し、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、抑制型KIRに結合するポリペプチドが細胞表面に存在する。
NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞は、好ましくは、前記1.(B)のNK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチド、並びに膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質が発現している細胞である。該膜型タンパク質の膜貫通ドメインが細胞膜を貫通した状態で存在し、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、抑制型KIRに結合するポリペプチドが細胞表面に存在する。
このような細胞の例としては、NKG2Aに対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質(NKG2Aに対する結合部位(具体的には、上記の(N-I)に記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質)が細胞表面に発現する細胞、KIR2DL2又はKIR2DL3に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質(KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位(具体的には、上記の(I)~(XII)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質)が細胞表面に発現する細胞、KIR3DL1に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質(KIR3DL1に対する結合部位(具体的には、上記の(XIII)~(XVIII)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質)が細胞表面に発現する細胞、KIR2DL1に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質(KIR2DL1に対する結合部位(具体的には、上記の(CI)~(CXV)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質)が細胞表面に発現する細胞、等が例示される。
これらの細胞において、異なる抑制型受容体に対する複数種類の膜型タンパク質が細胞表面に発現していてもよい。複数種類の膜型タンパク質が発現した細胞は、それぞれの膜型タンパク質が標的とするNK細胞上の抑制型受容体に対してアゴニスト活性を発揮するため、自己と非自己のClass I MHCを識別するNK細胞受容体(KIR、NKG2等)を多様な発現パターンで発現するヘテロなNK細胞集団からの攻撃を回避することができる。特に、NKG2Aに対する特異的なアゴニスト活性を示す膜型タンパク質と抑制型KIRに対する特異的なアゴニスト活性を示す膜型タンパク質を共発現させた細胞は、NKG2A陽性NK細胞、NKG2C陽性NK細胞、抑制型KIR陽性NK細胞、及び、その対応する活性型KIR陽性NK細胞からの攻撃を回避することができる。
該細胞は、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを細胞に導入して発現させればよい。
NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を有し、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチド、並びに膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質については、各ドメインのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを連結し、さらに、プロモーター、エンハンサー、ポリアデニル化シグナル等のエレメントと機能的に連結してもよい。また、細胞外リンカードメインは、NK細胞表面の抑制型受容体に結合するポリペプチドと、膜貫通ドメインとの間に存在し得るように、それぞれのドメインのアミノ酸配列をコードする塩基配列を連結してベクターに挿入し、宿主細胞において発現させればよい。
このようなポリヌクレオチドとして、具体的には、 NKG2Aに対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質(NKG2Aに対する結合部位(具体的には、上記の(N-I)に記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質)のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチド KIR2DL2又はKIR2DL3に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質(KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する結合部位(具体的には、上記の(I)~(XII)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質))のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチド、KIR3DL1に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質(KIR3DL1に対する結合部位(具体的には、上記の(XIII)~(XVIII)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質))のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチド、KIR2DL1に対するアゴニスト活性を示す膜型タンパク質(KIR2DL1に対する結合部位(具体的には、上記の(CI)~(CXV)のいずれかに記載の第1及び第2の可変領域を含むscFv)を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質))のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドなどが例示される。一つのポリヌクレオチド似は、異なる抑制型受容体に対する膜型タンパク質を複数コードしていてもよく、この場合、それぞれ膜型タンパク質をコードする塩基配列を自己解列ペプチドをコードする塩基配列で連結させることにより、翻訳語に切断され、個別の膜型タンパク質として細胞表面に発現させることができる。膜型タンパク質として細胞表面に発現させる場合、細胞外ドメインのN末端側に分泌用のシグナルペプチド(例えば、CD8由来のシグナルペプチドなど))を連結させたポリペプチドを膜型タンパク質として採用してもよく、ポリヌクレオチドとしては、このようなシグナルペプチドをN末端に有する膜型タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含むポリペプチドを採用してもよい。
ポリヌクレオチドの導入方法は、通常使用されているものであればいずれでも良く、特に限定されるものではない。ベクターを用いて導入する場合、使用され得るベクターとしては、特に限定するものではないが、例えばレンチウイルスベクター、レトロウイルスベクター、泡沫状ウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター等が挙げられる。
上記の膜型タンパク質を発現させるとき、エンハンサーやプロモーターのような発現制御要素を上記膜型タンパク質をコードするヌクレオチドに連結し、発現ベクターに導入し、該発現ベクターにより細胞を形質転換して細胞に膜型タンパク質を発現させる。ヌクレオチドを導入する際、適当なプロモーターを、導入するヌクレオチドの上流に機能し得る形で連結させるのが望ましい。プロモーターとしては、限定はないが、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、SV40ウイルス、サイトメガロウイルス等のウイルスプロモーターや、哺乳動物細胞由来のプロモーター等を用いることができる。本発明の膜型タンパク質が発現する細胞の製造には、上記2.に記載のポリペプチドの製造方法を準用することができる。
上記膜型タンパク質をコードするヌクレオチドを細胞に導入する際、発現ベクターは選択マーカー遺伝子を含んでいてもよい。選択マーカー遺伝子は、チミジンキナーゼ遺伝子等の公知のマーカー遺伝子を用いることができる。
本発明は、上記膜型タンパク質をコードするDNA、及び該DNAの転写産物であるRNAも包含する。
また、本発明の膜型タンパク質の発現には、ゲノム編集技術を採用してもよい。ゲノム編集技術としては、CRISPR-Cas、Zinc-Finger、TaLEN等様々な方法を採用する事が出来、限定されるものではない。ゲノム編集技術を用いた遺伝子改変細胞の作製方法としては、例えば、WO2018/018534に記載された方法は、通常の細胞のみならず、iPS細胞等の多能性幹細胞に対しても効率的にゲノム編集を施すことができる。
上記膜型タンパク質を発現させる細胞としては、移植のためや細胞治療のために他家移植するための細胞が挙げられる。これらの細胞を治療用細胞と呼ぶ。上記膜型タンパク質を発現させた細胞は、NK細胞表面の抑制型受容体にアゴニスト活性を示すポリペプチドを表面に発現しており、該ポリペプチドがNK細胞表面の抑制型受容体に結合することでNK細胞内に抑制シグナルを伝達し、NK細胞の殺細胞活性を抑制する。その結果、移植の際の免疫拒絶を抑制し、免疫拒絶を受けにくくし、免疫拒絶リスクを低減することができる。
移植のためや細胞治療のために他家移植するための細胞として多能性幹細胞があり、特にES細胞又はiPS細胞が挙げられる。これらの多能性幹細胞においては、上記のようにゲノム編集により本発明の膜型タンパク質を発現させることや、有用な遺伝子編集を行うことができる。また間葉系幹細胞(Mesencymal Stem Cell)やプライマリー細胞としてのPBMC(末梢血単核細胞)由来T細胞、NK細胞、マクロファージなども挙げられる。これらの生体組織から採取した細胞は、例えばHLAをノックアウトしたり、NKG2Aアゴニスト及び/又はKIRアゴニストを発現するように改変することによりNK活性を抑制したりすることができる。また、間葉系細胞については、がん治療用因子等の有用な治療用因子を発現分泌できるように改変させて移植することができ、T細胞やNK細胞については、CAR-T/NK等の抗がん作用を有する細胞に改変して治療用細胞として用いることができる。さらに、移植のためや細胞治療のために他家移植するための細胞として、心筋細胞、軟骨細胞、網膜細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、すい臓細胞等が挙げられる。これらの細胞は、ドナーから採取された細胞であってもよく、多能性幹細胞から人工的に分化誘導して作製された各種細胞であってもよい。どのような細胞であっても、NK細胞表面の抑制型受容体に結合し得る膜型タンパク質を細胞表面に発現すれば、NK細胞表面の抑制型受容体に結合し、NK細胞内に抑制シグナルを伝達し、NK細胞の殺細胞活性を抑制することができる。更に、当該膜型タンパク質がNK細胞表面の抑制型受容体に特異的なアゴニスト活性を有する(すなわち、対応する活性型受容体にはアゴニスト活性を示さない)場合、対応する活性型受容体を発現するNK細胞からの攻撃を回避することができる。
本発明の細胞は、さらに細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱していてもよい。すべてのClass I HLAの発現が消失又は減弱していることが好ましい。細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現の消失又は減弱が、遺伝子編集によるゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2、TAPBP領域の少なくとも一つの改変によるものであってもよい。この中でも、B2Mの改変(好ましくはB2Mの欠損)が好ましい。このように細胞表面上のClass I HLAの発現を消失又は減弱させる方法については、例えばUniversal Cell技術(特許文献2等を参照)に使用されている方法などを参考にして適宜採用することができる。
また、本発明の細胞は遺伝的にHLA発現が消失している個体から樹立された細胞株であってもよい。
また、本発明の細胞は、さらに細胞表面に抑制型KIRに結合する膜型タンパク質、及びNKG2Aに結合する膜型タンパク質の両方を発現させてもよい。NKG2A(CD159)は、NK細胞表面の抑制型受容体の一種である。NKG2Aに対するリガンドとしてHLA-Eが挙げられる。
前記細胞に発現するNKG2Aに結合する膜型タンパク質として、好ましくは、NKG2Aに対してアゴニスト活性を示し、且つNKG2Cに対してアゴニスト活性を示さないscFvを細胞外ドメインに有する膜型タンパク質である。
本発明は、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質を治療用細胞表面に発現させることを含む、治療対象における免疫拒絶のリスクが低減又は抑制された治療用細胞を製造する方法を包含する。
4.CAR-T
本発明は、上記膜型タンパク質に加えて所望の抗原を標的とするキメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor:CAR)を更に発現させたT細胞(CAR-T)を含む。本発明で用いるCAR-Tは、限定されず、腫瘍関連抗原を標的とするCAR-Tである。該CAR-Tは、腫瘍細胞に特異的な腫瘍関連抗原に特異的に結合するドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメインを含有するポリペプチドを表面に発現する。腫瘍関連抗原に特異的に結合するドメインとしては、腫瘍関連抗原に対する抗体由来のポリペプチド、例えばscFvや免疫グロブリン重鎖及び軽鎖のFv領域を連結したポリペプチド等を用いることができる。本発明のCAR-TのCARは、細胞膜上に存在し、腫瘍細胞に特異的な腫瘍関連抗原に特異的に結合するドメインを含む細胞外ドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメインを細胞内ドメインとを含む。細胞外ドメインは、細胞外スペーサードメインを含んでいてもよく、細胞内ドメインは共刺激ドメインを含んでいてもよい。膜貫通ドメインは、例えば、CD8α、CD28、CD3ε、CD3、CD4等の膜貫通ドメインを用いることができる。細胞外スペーサードメインは、(G4S)3やIgG1のヒンジ領域等のスペーサー配列を用いることができる。共刺激ドメインは、例えば、CD27、CD28、CD134、CD27、CD2、CD5、CD30、CD40等を用いることができる。細胞内シグナル伝達ドメインとしては、例えば、ヒトCD3ζ鎖、Fc受容体、FcγRIII、FcεRI等を用いることができる。本発明のCARをコードするポリヌクレオチドは、上記のそれぞれのドメインをコードするポリヌクレオチドを連結して作製することができる。このポリヌクレオチド及び本発明の抑制型KIRに対する結合部位を含有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをT細胞に導入することによって、本発明のCAR-Tを作製することができる。
本発明は、上記膜型タンパク質に加えて所望の抗原を標的とするキメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor:CAR)を更に発現させたT細胞(CAR-T)を含む。本発明で用いるCAR-Tは、限定されず、腫瘍関連抗原を標的とするCAR-Tである。該CAR-Tは、腫瘍細胞に特異的な腫瘍関連抗原に特異的に結合するドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメインを含有するポリペプチドを表面に発現する。腫瘍関連抗原に特異的に結合するドメインとしては、腫瘍関連抗原に対する抗体由来のポリペプチド、例えばscFvや免疫グロブリン重鎖及び軽鎖のFv領域を連結したポリペプチド等を用いることができる。本発明のCAR-TのCARは、細胞膜上に存在し、腫瘍細胞に特異的な腫瘍関連抗原に特異的に結合するドメインを含む細胞外ドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメインを細胞内ドメインとを含む。細胞外ドメインは、細胞外スペーサードメインを含んでいてもよく、細胞内ドメインは共刺激ドメインを含んでいてもよい。膜貫通ドメインは、例えば、CD8α、CD28、CD3ε、CD3、CD4等の膜貫通ドメインを用いることができる。細胞外スペーサードメインは、(G4S)3やIgG1のヒンジ領域等のスペーサー配列を用いることができる。共刺激ドメインは、例えば、CD27、CD28、CD134、CD27、CD2、CD5、CD30、CD40等を用いることができる。細胞内シグナル伝達ドメインとしては、例えば、ヒトCD3ζ鎖、Fc受容体、FcγRIII、FcεRI等を用いることができる。本発明のCARをコードするポリヌクレオチドは、上記のそれぞれのドメインをコードするポリヌクレオチドを連結して作製することができる。このポリヌクレオチド及び本発明の抑制型KIRに対する結合部位を含有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをT細胞に導入することによって、本発明のCAR-Tを作製することができる。
本発明のCAR-Tは腫瘍関連抗原を発現する腫瘍の治療に用いることができる。本発明のCAR-T細胞は、NK細胞表面の抑制型受容体に対する結合部位を含有するポリペプチドを細胞表面に発現しておりターゲット細胞に対する殺細胞活性に加えて、NK細胞による免疫拒絶を回避する機能を併せ持つ。本発明は、本発明のCAR-T細胞を含む医薬組成物を包含する。
5.本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、及びNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞の利用
本発明は、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、及びNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞を有効成分として含む医薬組成物を包含する。そのような細胞として、例えば、細胞表面に、NKG2Aに対する結合部位を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質であるポリペプチドであって、(1)NK細胞表面のNKG2Aに結合して当該NK細胞を抑制する活性を有し、且つ、(2)実質的にNKG2Cに対するアゴニスト活性を有さない前記ポリペプチドが発現し、さらに、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質が発現し、さらに、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している細胞が挙げられる。
本発明は、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、及びNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞を有効成分として含む医薬組成物を包含する。そのような細胞として、例えば、細胞表面に、NKG2Aに対する結合部位を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質であるポリペプチドであって、(1)NK細胞表面のNKG2Aに結合して当該NK細胞を抑制する活性を有し、且つ、(2)実質的にNKG2Cに対するアゴニスト活性を有さない前記ポリペプチドが発現し、さらに、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質が発現し、さらに、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している細胞が挙げられる。
該医薬組成物は、臓器や治療用細胞の移植の際の免疫拒絶の抑制剤として用いることができる。具体的には、腎臓や膵島等の他家移植時の拒絶の抑制、GVHD(移植片対宿主病)の予防や治療、再生治療用細胞の他家移植時の拒絶の抑制等に用いることができる。また遺伝子改変ブタ由来臓器のヒトへの移植など、異種の臓器移植に対しても用いることができる。該医薬組成物を免疫拒絶抑制剤や移植拒絶抑制剤ともいう。
NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞は、該細胞を投与又は移植する対象である治療対象における免疫拒絶を抑制する治療用細胞として利用できる。該治療用細胞は移植のための医薬組成物として用いることができる。
さらに、本発明は、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、及びNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞を、移植を必要としている対象に投与又は移植することを含む、治療対象における免疫拒絶を抑制する方法を包含する。
さらに、本発明は、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質を治療用細胞表面に発現させることを含む、治療対象における免疫拒絶を抑制する方法を包含する。そのような方法として、例えば、細胞表面に、NKG2Aに対する結合部位を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質であるポリペプチドであって、(1)NK細胞表面のNKG2Aに結合して当該NK細胞を抑制する活性を有し、且つ、(2)実質的にNKG2Cに対するアゴニスト活性を有さない前記ポリペプチドを発現させ、さらに、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質を発現させ、さらに、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱するように当該細胞の遺伝子を改変することを含む方法が挙げられる。該方法は、移植したときに、治療対象における免疫拒絶を抑制するための細胞を製造するための方法でもある。さらに該方法は、本発明のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質を治療用細胞表面に発現させることを含む、治療用細胞を治療対象に投与したときに、当該対象における免疫拒絶を抑制する方法でもある。
上記の用途に用いられる場合、治療対象の患者は、そのHLA型が、標的とするNK細胞表面の抑制型受容体のリガンドとなるHLA型を有する。例えば、抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト物質又は当該アゴニスト物質を細胞表面に発現する細胞を用いる場合、HLA-C1ホモ型の患者に対して免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。また、抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト物質又は当該アゴニスト物質を細胞表面に発現する細胞を用いる場合、HLA-C2ホモ型の患者に対して免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト物質及び抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト物質を組み合わせて用いる場合、又は、それら2種類のアゴニスト物質を組み合わせて細胞表面に発現する細胞を用いる場合、全てのHLA-C遺伝子型(HLA-C1ホモ型、HLA-C2ホモ型及びHLA-C1/C2ヘテロ型)の患者に対して免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。
また、HLA-Bw4陰性の患者に対しては、上記のHLA-Cの遺伝子型に対応した処置をすればよいが、HLA-Bw4陽性の患者の場合は、それに加えて、KIR3DL1に対するアゴニスト物質を追加で組み合わせて投与、又は、組み合わせて細胞表面に発現させた細胞を用いることで、免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。
また、NKG2Aに対するアゴニスト物質又は当該アゴニスト物質を細胞表面に発現する細胞を用いる場合、NKG2A陽性NK細胞を有する患者に対して免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。また、抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト物質及びNKG2Aに対するアゴニスト物質を組み合わせて用いる場合、又は、それら2種類のアゴニスト物質を組み合わせて細胞表面に発現する細胞を用いる場合、HLA-C1ホモ型の患者に対して、抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト物質単独で使用した際に比べて、相加的な免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。また、抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト物質に加えてNKG2Aに対するアゴニスト物質を組み合わせて用いる場合、又は、それら2種類のアゴニスト物質を組み合わせて細胞表面に発現する細胞を用いる場合、HLA-C2ホモ型の患者に対して、抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト物質単独で使用した際に比べて、相加的な免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト物質、抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト物質及びNKG2Aに対するアゴニスト物質を組み合わせて用いる場合、又は、それら3種類のアゴニスト物質を組み合わせて細胞表面に発現する細胞を用いる場合、抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト物質及び抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト物質を組み合わせて用いる場合、又は、それら2種類のアゴニスト物質を組み合わせて細胞表面に発現する細胞を用いる場合に比べて、全てのHLA-C遺伝子型(HLA-C1ホモ型、HLA-C2ホモ型及びHLA-C1/C2ヘテロ型)の患者に対して、相加的な免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。
また、HLA-Bw4陽性の患者の場合は、抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対するアゴニスト物質、抑制型KIR2DL1に対するアゴニスト物質に追加でKIR3DL1に対するアゴニスト物質を組み合わせて投与、又は、組み合わせて細胞表面に発現させた細胞を用いることで免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮するが、それら3種類のアゴニスト物質に加えてNKG2Aに対するアゴニスト物質を追加で組み合わせて投与、又は、組み合わせて細胞表面に発現させた細胞を用いることで、相加的な免疫抑制作用又は免疫拒絶回避作用を発揮する。
本発明の医薬組成物には、治療に有効量のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、又はNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、及びNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞と薬学上許容可能な担体、希釈剤、可溶化剤、乳化剤、保存剤、補助剤等を含めることができる。本発明の医薬組成物の投与方法は適宜選択することができるが、例えば注射投与することができ、局所注入、腹腔内投与、選択的静脈内注入、静脈注射、皮下注射、臓器灌流液注入等を採用することができる。また、注射用の溶液は、塩溶液、グルコース溶液、又は塩水とグルコース溶液の混合物、各種の緩衝液等からなる担体を用いて製剤化することができる。また粉末状態で製剤化し、使用時に前記液体担体と混合して注射液を調製するようにしてもよい。
他の投与方法についても、製剤の開発と共に適宜選択することができる。例えば経口投与の場合には、経口液剤や散剤、丸剤、カプセル剤及び錠剤等を適用することができる。経口液剤の場合には、懸濁剤及びシロップ剤等のような経口液体調製物として、水、シュークロース、ソルビトール、フラクトース等の糖類、ポリエチレングリコール等のグリコール類、ごま油、大豆油等の油類、アルキルパラヒドロキシベンゾエート等の防腐剤、ストロベリー・フレーバー、ペパーミント等のフレーバー類等を使用して製造することができる。散剤、丸剤、カプセル剤及び錠剤は、ラクトース、グルコース、シュークロース、マンニトール等の賦形剤、デンプン、アルギニン酸ソーダ等の崩壊剤、マグネシウムステアレート、タルク等の滑沢剤、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチン等の結合剤、脂肪酸エステル等の表面活性剤、グリセリン等の可塑剤等を用いて製剤化することができる。錠剤及びカプセル剤は、投与が容易であるという点において、この発明の組成物における好ましい単位投与形態である。錠剤やカプセル剤を製造する際には、固体の製造担体が用いられる。
治療に用いるに有効なNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質の量は、患者の年齢や状態により変更され、最終的には医師が決めればよい。例えば、1回体重1kg当たり0.0001mg~100mgである。所定の投与量は1~180日に1回投与してもよいし、1日当たり2回、3回、4回又はそれ以上の分割投与とし適当な間隔で投与してもよい。
NK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質、及びNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が細胞表面に発現している細胞の投与量は、移植する細胞の種類等により適宜決定することができる。
5.被験物質の免疫拒絶回避活性を評価する方法
本発明は、被験物質のNK細胞表面の抑制型受容体を介したNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性、すなわち免疫拒絶回避活性を評価する方法を包含する。
本発明は、被験物質のNK細胞表面の抑制型受容体を介したNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性、すなわち免疫拒絶回避活性を評価する方法を包含する。
被験物質は、任意のNK細胞表面の抑制型受容体に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質であり、上記1に記載した物質が挙げられる。
該方法は、以下の工程を含む。
(A)体外において、KIRに結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4の発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
(A)体外において、KIRに結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4の発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
抑制型KIRが具体的には、以下の工程を含んでいてもよい。
(A)体外において、KIR2DL2又はKIR2DL3に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4モチーフ含有HLAの発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
(A)体外において、KIR2DL2又はKIR2DL3に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4モチーフ含有HLAの発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
さらに、以下の工程を含んでいてもよい。
(A)体外において、KIR2DL1に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4モチーフ含有HLAの発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
(A)体外において、KIR2DL1に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、Bw4モチーフ含有HLAの発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
さらに、以下の工程を含んでいてもよい。
(A)体外において、KIR3DL1に結合する被験物質の存在下で、HLA-Bw4型が陽性/陽性ホモ又は陽性/陰性ヘテロの対象に由来するNK細胞とHLA-Bw4型が陰性/陰性ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、HLA-C型の発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
(A)体外において、KIR3DL1に結合する被験物質の存在下で、HLA-Bw4型が陽性/陽性ホモ又は陽性/陰性ヘテロの対象に由来するNK細胞とHLA-Bw4型が陰性/陰性ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、HLA-C型の発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
さらに、以下の工程を含んでいてもよい。
(A)体外において、KIR3DL2に結合する被験物質の存在下で、HLA-A型がA3もしくはA11陽性/陽性ホモ又は陽性/陰性ヘテロの対象に由来するNK細胞とHLA-A型がA3もしくはA11陰性/陰性ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、HLA-C型及びBw4型の発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
(A)体外において、KIR3DL2に結合する被験物質の存在下で、HLA-A型がA3もしくはA11陽性/陽性ホモ又は陽性/陰性ヘテロの対象に由来するNK細胞とHLA-A型がA3もしくはA11陰性/陰性ホモの対象に由来する標的細胞を接触させる工程(ここで、NK細胞のドナーと標的細胞のドナーの、HLA-C型及びBw4型の発現型は同一である)、
(B)工程A後に、標的細胞の生存数を測定する工程。
NK細胞として、例えば末梢血由来のNK細胞を用いることができ、標的細胞として、例えば末梢血由来のT細胞を用いることができる。
NK細胞は自己のHLAタイプ(C1、C2、Bw4)を認識し、対象細胞に対する殺細胞活性を示すMissing-selfという性質を持つ。例えばHLA-C1/C1ホモのヒトから採取されたNK細胞はC1を自己として認識するため、C1タイプのHLA-Cを対象細胞が保持しないと抑制型KIRを介してNK細胞内にシグナルが入らないため、殺細胞活性を示す。一方で対象細胞にC1タイプがあれば殺細胞活性を示さず、またC1タイプの代替となる抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質(アゴニストバインダー)が発現していれば殺細胞活性は低減できる。
上記評価方法に用いるHLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞は、HLA-C型がC1/C1ホモのヒトのPBMC(末梢血単核細胞)からCD56の陽性を指標に単離することができる。例えば、CD56マイクロビーズやフローサイトメトリーを用いて単離することができる。このようにして単離したNK細胞はKIR2DL2及びKIR2DL3が活性化している。
HLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞は、T細胞を用いればよく、HLA-C型がC2/C2ホモのヒトのPBMCからCD3の陽性を指標に単離することができる。該標的細胞はC1タイプのHLAを発現していないため、上記のHLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞が殺細胞活性を示す。
HLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞をエフェクター細胞として、HLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞を標的(ターゲット)細胞として、接触させた場合、標的細胞はエフェクター細胞により殺される。しかし、このときに抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合しNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性を有する物質が存在すれば該物質がHLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞のKIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合し、NK細胞の殺細胞活性が抑制されるため、エフェクター細胞の殺細胞活性が低減され、標的細胞は殺されなくなる。したがって、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合する被験物質の存在下で、HLA-C型がC1/C1ホモの対象に由来するNK細胞とHLA-C型がC2/C2ホモの対象に由来する標的細胞を接触させ、その後に標的細胞の生存率を測定することにより、被験物質の抑制型KIRに対するNK細胞の殺細胞活性を抑制する活性の免疫拒絶回避活性を評価することができる。
工程Bにおいて標的細胞の生存数が高い場合、被験物質は免疫拒絶回避活性を有する物質と判断できる。本発明は、本発明は上記工程Bにおいて標的細胞の生存数が高い被験物質を免疫拒絶回避活性を有する物質として選抜する工程を含む、免疫拒絶回避活性を有する物質のスクリーニング方法を包含する。
なお、上記方法の工程(A)において、被験物質は、標的細胞の表面に1(2)の膜型タンパク質として発現する形で存在してもよい。
具体的には、後記の実施例の「殺細胞活性評価」や「アゴニスト活性評価」に記載の方法で行うことができる。
本発明を以下の実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
方法
各実験手法として、以下の方法を採用した。
[ウイルス作製用プラスミドベクター]
エフェクター細胞としてのナチュラルキラー細胞株、標的細胞としてのK562細胞株、またヒトT細胞への目的遺伝子導入に用いるレンチウイルスの作製には、pLVSIN-EF1α IRES-ZsGreen1(Takara Bio社製、6191)に含まれる緑色蛍光タンパク質(ZsGreen1)をコードする遺伝子配列を外したpLVSINベクターを用いた。目的遺伝子はpLVSINのマルチクローニングサイトに導入し、レンチウイルス作製用プラスミドベクターを調製した。
各実験手法として、以下の方法を採用した。
[ウイルス作製用プラスミドベクター]
エフェクター細胞としてのナチュラルキラー細胞株、標的細胞としてのK562細胞株、またヒトT細胞への目的遺伝子導入に用いるレンチウイルスの作製には、pLVSIN-EF1α IRES-ZsGreen1(Takara Bio社製、6191)に含まれる緑色蛍光タンパク質(ZsGreen1)をコードする遺伝子配列を外したpLVSINベクターを用いた。目的遺伝子はpLVSINのマルチクローニングサイトに導入し、レンチウイルス作製用プラスミドベクターを調製した。
[レンチウイルスの調製]
10(v/v)%ウシ胎児血清(FBS;Fetal Bovine Serum)含有ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM;Dulbecco’s Modified Eagle Medium)(Thermo Fisher Scientific社製、10566-016)を用いて、Lenti-X 293T細胞株(Takara Bio社製、632180)をコンフルエントまで培養しておき、トランスフェクション当日にトリプシン(Thermo Fisher Scientific社製、12563029)を用いて剥離し、Tフラスコに再播種した。70~80%コンフルエントになるまで培養後、上記レンチウイルス作製用プラスミドベクター、Lentiviral High Titer Packaging Mix(Takara Bio社製、6194)及びTransIT-293 Transfection Reagent(Takara Bio社製、MIR2704)をOpti-MEM I Reduced Serum Media(Thermo Fisher Scientific社製、31985070)に混合し、インキュベート後にLenti-X 293T細胞株に添加した。翌日に10(v/v)%FBS含有DMEM培地で培地交換後、24時間培養して上清を回収した。必要によっては、上清回収後に10(v/v)%FBS含有DMEM培地を再添加して24時間培養し、上清を再回収した。回収した上清はフィルター処理した後、1/3量のLenti-X concentrator(Takara Bio社製、631232)を添加し、4℃で1時間以上インキュベートし、遠心(してウイルスを沈殿させた。上清を吸引除去し、ペレットを5(v/v)%FBS含有AIM-V培地(Thermo Fisher Scientific社製、12055083)(以下、「基礎培地」という)に溶解させ、レンチウイルス濃縮液として-80℃又は-150℃にて凍結保存した。
10(v/v)%ウシ胎児血清(FBS;Fetal Bovine Serum)含有ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM;Dulbecco’s Modified Eagle Medium)(Thermo Fisher Scientific社製、10566-016)を用いて、Lenti-X 293T細胞株(Takara Bio社製、632180)をコンフルエントまで培養しておき、トランスフェクション当日にトリプシン(Thermo Fisher Scientific社製、12563029)を用いて剥離し、Tフラスコに再播種した。70~80%コンフルエントになるまで培養後、上記レンチウイルス作製用プラスミドベクター、Lentiviral High Titer Packaging Mix(Takara Bio社製、6194)及びTransIT-293 Transfection Reagent(Takara Bio社製、MIR2704)をOpti-MEM I Reduced Serum Media(Thermo Fisher Scientific社製、31985070)に混合し、インキュベート後にLenti-X 293T細胞株に添加した。翌日に10(v/v)%FBS含有DMEM培地で培地交換後、24時間培養して上清を回収した。必要によっては、上清回収後に10(v/v)%FBS含有DMEM培地を再添加して24時間培養し、上清を再回収した。回収した上清はフィルター処理した後、1/3量のLenti-X concentrator(Takara Bio社製、631232)を添加し、4℃で1時間以上インキュベートし、遠心(してウイルスを沈殿させた。上清を吸引除去し、ペレットを5(v/v)%FBS含有AIM-V培地(Thermo Fisher Scientific社製、12055083)(以下、「基礎培地」という)に溶解させ、レンチウイルス濃縮液として-80℃又は-150℃にて凍結保存した。
[NK92細胞へのKIR遺伝子導入及び調製]
NK92細胞は、ATCCから入手し(Cat.No:CRL-2407TM)、適宜各種KIRを発現させて初期評価系のエフェクター細胞として利用した。培養はMyeloCult H5100培地(STEMCELL Technologies社製、ST-05150)にIL-2を500IU/mL(100-2000の範囲)、及びStreptmycin/Penicillinを加え、37℃、5%CO2条件下で培養した。
NK92細胞は、ATCCから入手し(Cat.No:CRL-2407TM)、適宜各種KIRを発現させて初期評価系のエフェクター細胞として利用した。培養はMyeloCult H5100培地(STEMCELL Technologies社製、ST-05150)にIL-2を500IU/mL(100-2000の範囲)、及びStreptmycin/Penicillinを加え、37℃、5%CO2条件下で培養した。
表4に記載の各種KIR発現NK92細胞株を樹立するために、N末端側から、対象KIR由来シグナルペプチド(表5参照)、Flagタグ(配列番号2)、GSGS(配列番号3)、対象受容体ペプチド(表4参照)の順に配置されたポリペプチドをコードする人工遺伝子を、上記[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。またKIR2DL2*001については、Flagタグ、GSリンカーを利用せず、対象KIR由来シグナルペプチド(表5参照)、対象受容体ペプチド(配列番号57)、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)、NGFRペプチド(配列番号58)の順に配置されたポリペプチドをコードする人工遺伝子を、上記[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。
なお各KIRはAllele Frequency Net Databaseに基づき、発現率の高いvariantから選択した。本明細書の実施例では特に言及がない場合、KIR2DL2としてKIR2DL2*003を使用した。
レトロネクチン(Takara Bio社製、T100B)を20~100μg/mLとなるようにPBS(Phosphate Buffered Saline)を用いて希釈し、Non-Treatment dishに添加した。室温で2時間又は4℃で終夜静置後、PBS洗浄して、コートプレートを調製した。
NK92細胞をMyelocult H5100培地を用いて1~2×106cells/mLとなるように懸濁した。抑制型KIR、活性型KIR遺伝子を組み込んだレンチウイルス濃縮液及びNK細胞懸濁液をRetroNectin coated plateにて混合して1000×gで32℃において1時間遠心した。その後、37℃、5%CO2条件下で培養した。培養3日後から、Myelocult H5100培地を用いて1~3日毎に培地全量を交換し、培養1週間後にAPCラベル抗Flag抗体又はAPCラベル抗NGFR抗体、及び抗APC Microbeads(ミルテニー社製:130-090-855)を用いて陽性細胞のみを選別した。また市販の抗KIR2DS1抗体、抗KIR2DL2/3/2DS2抗体、抗KIR2DS4抗体を用いて導入したKIR発現を確認した。必要に応じて、回収した細胞はCELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にNK細胞培養培地で培養後に、使用した。
[フローサイトメトリー、及び添加用抗体]
各種細胞表面タンパク質の発現を確認するフローサイトメトリー法において、表6に示す抗体を使用した。
各種細胞表面タンパク質の発現を確認するフローサイトメトリー法において、表6に示す抗体を使用した。
上記蛍光標識抗体を、autoMACS Running Buffer - MACS Separation Buffer(Miltenyi Biotec社製、130-091-221)に1~10μg/mLとなるよう懸濁後、細胞に添加して4℃で30分反応させた。
抗体染色済み細胞は、7-アミノアクチノマイシンD(7-AAD;WAKO社製、016-25241)を1~10μg/mL含有するFACS Bufferに懸濁してフローサイトメーター(Miltenyi biotec社製、MACSQuant Analyzer10, 130-096-343)を用いて測定した。FCSファイルとして抽出後、FLOW JOソフトウェア(FLOWJO LLC社製、VER.10.7.1)を用いて、FSC/SSCプロットにおいて細胞画分を選択し、7-アミノアクチノマイシンD陰性/標的陽性である細胞群を生細胞としてカウントした。
実施例1:NK92発現KIR2DL2細胞株によるK562の殺細胞活性をLirilumabが抑制する
KIR2DL2によるHLAの認識によりKIR2DL2発現NK細胞株の殺細胞活性が減弱される評価系を構築し、更に既存抗KIR抗体を可溶性で添加した場合にKIR2DL2発現細胞株のアゴニスト活性があるかを評価した。
KIR2DL2によるHLAの認識によりKIR2DL2発現NK細胞株の殺細胞活性が減弱される評価系を構築し、更に既存抗KIR抗体を可溶性で添加した場合にKIR2DL2発現細胞株のアゴニスト活性があるかを評価した。
[K―562細胞への遺伝子導入及び調製]
K562細胞は、ATCC(CCL-243TM)から入手し初期評価系のターゲット細胞として利用した。RPMI 1640 Medium, GlutaMAX(Life Technologies社製、61870036)(以下、「RPMI培地」という)にFCS 10(v/v)%及びStreptmycin/Penicillinを加え、培養した。
K562細胞は、ATCC(CCL-243TM)から入手し初期評価系のターゲット細胞として利用した。RPMI 1640 Medium, GlutaMAX(Life Technologies社製、61870036)(以下、「RPMI培地」という)にFCS 10(v/v)%及びStreptmycin/Penicillinを加え、培養した。
Luciferase発現K562細胞株(Luc-K562細胞株)を樹立するために、まずFirefly luciferase(配列番号17)のポリペプチドをコードする人工遺伝子を、CRISPR/CAS9によりK562細胞株に遺伝子導入した。
ヒトHLA-Cw3発現K562細胞株(HLA-Cw3―Luc―K562細胞株)を樹立するために、N末端側からLuciferase(配列番号17)、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)、ヒトHLA-Cw3由来シグナルペプチド(配列番号21)、ヒトHLA-Cw3ペプチド(配列番号22)の順に連結させたポリペプチドをコードする人工遺伝子をCRISPR/CAS9によりK562細胞株に遺伝子導入した。
Luc-K562細胞株はクローン化した後に、Luciferase活性を確認してクローン選定を行った。HLA-Cw3―K562細胞株に関しては、発現を抗HLA-ABCにより確認し、クローン化したのち、Luciferase活性及び抗HLA-ABCの染色強度によりクローン選定を行った。
必要に応じて、回収した細胞はCELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にRPMI培地で培養後に使用した。
[KIR2DL2発現NK92によるK562に対する殺細胞活性評価]
本実施例でKIR2DL2としてKIR2DL2*001を使用した。殺細胞活性評価前日にIL-2 500IU/mLで刺激したKIR2DL2-NK92細胞株を、96ウェルプレートに5×103個で添加し、等量(すなわち、5×103個)のLuc-K562細胞株又はHLA-Cw3―Luc―K562細胞株をそれぞれ独立したウェルに添加してさらに培養した。KIR2DL2-NK92細胞株とLuc-K562細胞の混合ウェルには別途、抗KIR抗体であるLirilumab(1-7F9, Human IgG4)を2μg/mLから9倍希釈において4段階にて、添加した。またLirilumabコントロールとして、Human IgG4(GeneTex, GTX63305)を2μg/mLで同等に処理した。培養は全て基礎培地を用いた。3時間後に細胞傷害活性をK562細胞株におけるLuciferase活性を、KIR2DL2-NK92細胞非添加ウェルにおける標的細胞数を100%とした場合の残存標的細胞数として表した。
本実施例でKIR2DL2としてKIR2DL2*001を使用した。殺細胞活性評価前日にIL-2 500IU/mLで刺激したKIR2DL2-NK92細胞株を、96ウェルプレートに5×103個で添加し、等量(すなわち、5×103個)のLuc-K562細胞株又はHLA-Cw3―Luc―K562細胞株をそれぞれ独立したウェルに添加してさらに培養した。KIR2DL2-NK92細胞株とLuc-K562細胞の混合ウェルには別途、抗KIR抗体であるLirilumab(1-7F9, Human IgG4)を2μg/mLから9倍希釈において4段階にて、添加した。またLirilumabコントロールとして、Human IgG4(GeneTex, GTX63305)を2μg/mLで同等に処理した。培養は全て基礎培地を用いた。3時間後に細胞傷害活性をK562細胞株におけるLuciferase活性を、KIR2DL2-NK92細胞非添加ウェルにおける標的細胞数を100%とした場合の残存標的細胞数として表した。
結果を図1-1に示す。KIR2DL2-NK92細胞株は、K562細胞株に対して殺細胞活性を示したが、一方でHLA-Cw3-K562細胞株に対しては殺細胞活性が減弱された。これはHLA-Cw3を認識したKIR2DL2が抑制型シグナルをKIR2DL2-NK92細胞株に入れることで殺細胞活性を抑制したと考えられ、KIR2DL2のミッシングセルフを示す評価系を構築できた。このKIR2DL2-NK92細胞株のK562細胞株に対する系において、Lirilumabを培養液中に添加したところ、濃度依存的にKIR2DL2細胞株のK562細胞株に対する殺細胞活性が減弱され、2μg/mLでは約50%阻害した。このことから、Lirilumabは、K562細胞に対するKIR2DL2―NK92細胞株の殺細胞活性において、抑制型KIR2DL2へのアゴニスト活性を示すことが分かった。なおコントロール抗体のHuman IgG4の2μg/mLでは変化が無かった。
一方でKIR2DL2-NK92細胞株によるHLA-Cw3-K562細胞株への殺細胞活性評価においてLirilumabを2μg/mLで添加すると、その殺細胞活性は増強された。結果を図1-2に示す。またコントロール抗体のHuman IgG4の2μg/mLでは変化が無かった。
これはLirilumabに関する事象(PL4:WO2006/003179_A2)と同等であり、KIRのリガンドによる抑制型シグナルをLirilumabが解除し、NK細胞の活性化を増強していることが推察され、抑制型KIRに対するHLAリガンドによるアゴニスト作用を阻害する活性である。
以上から、HLA-Cw3といったKIR2DL2のアゴニストがある場合は抗KIR抗体であるLirilumabはリガンドの活性を解除し、NK細胞の殺細胞活性を増強する。しかし一方で、KIR2DL2のリガンドが無い場合は、Lirilumabは抑制型KIRに対するアゴニスト活性を示すパーシャルアゴニストとして機能することが示された。
実施例2:Lirilumab及びPan2DのscFv発現における抑制型KIR依存的なNK細胞株の活性抑制
他家技術として抑制型受容体のアゴニストバインダーを分泌タンパクとして作用させる場合は、標的組織周囲、更には体内の免疫系に影響を与えてしまう可能性があることから、免疫回避をしたい細胞のみが免疫寛容になるように移植する細胞の表面に当該アゴニストバインダーを発現させることで局所的免疫寛容を目指した。
他家技術として抑制型受容体のアゴニストバインダーを分泌タンパクとして作用させる場合は、標的組織周囲、更には体内の免疫系に影響を与えてしまう可能性があることから、免疫回避をしたい細胞のみが免疫寛容になるように移植する細胞の表面に当該アゴニストバインダーを発現させることで局所的免疫寛容を目指した。
可溶化状態のLirilumabがKIR2DL2-NK92細胞によるK562細胞への殺細胞活性を抑制したことから、K562細胞株の表面にLirilumab又はPan2Dに由来するscFvを膜型タンパク質として発現させ、KIR2DL2-NK92細胞の殺細胞活性を抑制できるか評価した。
[K―562細胞へのscFv遺伝子導入及び調製]
Lirilumab及びPan2D(NKVSF1)の配列は、WO2006/003179 A2より引用した(各可変領域の配列番号は表6参照)。
Lirilumab及びPan2D(NKVSF1)の配列は、WO2006/003179 A2より引用した(各可変領域の配列番号は表6参照)。
Lirilumab-scFv 発現K562細胞株(Lirilumab scFv-Luc-K562細胞株)及びPan2D-scFv 発現K562細胞株(Pan2D-scFv-Luc-K562細胞株)を樹立するために、まずN末端側からヒトCD8由来シグナルペプチド(配列番号23)、Flagタグ(配列番号2)、リンカー(GSG)、下記表7の可変領域(VH)、GS(G4S)リンカー(配列番号25)、下記表7の可変領域(VL)、CD8由来ヒンジ領域(66アミノ酸)配列(配列番号24)、CD8由来細胞膜ドメイン(配列番号27)、CD8由来細胞内ドメイン(配列番号28)及びを自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)とFirefly luciferase(配列番号17)の順に連結させたポリペプチドをコードする人工遺伝子(以下、「膜型scFv発現フォーマット」という)を上記[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。このような膜型scFvバインダーの模式図を図9に示す。
レトロネクチン(Takara Bio社製、T100B)を20~100μg/mLとなるようにPBS(Phosphate Buffered Saline)を用いて希釈し、Non-Treatment dishに添加した。室温で2時間又は4℃で終夜静置後、PBS洗浄して、コートプレートを調製した。
PRMI培地を用いて1~2×106cells/mLとなるようにK562細胞株を懸濁し、Lirilumab scFv-Luc又はPan2D scFv-Luc遺伝子を搭載したレンチウイルス濃縮液及び細胞をRetroNectin coated plateにて混合して1000×gで1時間遠心した。培養3日後から、RPMI培地を用いて1~3日毎に培地全量を交換し、培養1週間後にAPCラベル抗Flag抗体、及び抗APC Microbeads(Miltenyi Biotec社製、130-090-855)を用いて陽性細胞のみを選別した。
必要に応じて、回収した細胞はCELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にRPMI培地で培養後に使用した。
[KIR2DL2発現NK92によるLirilumab-scFv/ Pan2D-scFv-K562に対する殺細胞活性評価]
本実施例でKIR2DL2としてKIR2DL2*001を使用した。殺細胞活性評価前日にIL-2 500IU/mLで刺激したKIR2DL2-NK92細胞株を96ウェルプレートに添加し、NK92とK562細胞の比が3:1あるいは1:1となるようにLuc-K562細胞株、HLA-Cw3-Luc-K562細胞株、またLirilumab-scFv-K562細胞株、そしてPan2D-scFv-K562をそれぞれ独立したウェルに添加してさらに培養した。培養は全て基礎培地を用いた。2~5時間後にK562細胞株が発現しているLuciferaseの活性を測定し、KIR2DL2-NK92細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性を100%とした場合のKIR2DL2-NK92細胞添加ウェルにおけるLuciferase活性を残存標的細胞数として表した。また、KIR2DL2-NK92細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性からKIR2DL2-NK92細胞添加ウェルにおけるLuciferase活性を引いた値を、殺細胞活性として表した。Luciferase活性の測定にはONE-Glo(TM) Luciferase Assay System(PROMEGA社製、E6120)を用いた。
またKIR依存的な活性を判断するため、及びバインダー依存的な活性比を算出するために、Luc-K562株の活性を1として、殺細胞活性の比率を以下に示す計算式から算出した。
KIR依存的な殺細胞活性比=AKIR―NK92/ANK92
[A=各NK細胞における殺細胞活性%=(エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性-エフェクター細胞添加における標的細胞のLuciferase活性)/エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性x100]
本実施例でKIR2DL2としてKIR2DL2*001を使用した。殺細胞活性評価前日にIL-2 500IU/mLで刺激したKIR2DL2-NK92細胞株を96ウェルプレートに添加し、NK92とK562細胞の比が3:1あるいは1:1となるようにLuc-K562細胞株、HLA-Cw3-Luc-K562細胞株、またLirilumab-scFv-K562細胞株、そしてPan2D-scFv-K562をそれぞれ独立したウェルに添加してさらに培養した。培養は全て基礎培地を用いた。2~5時間後にK562細胞株が発現しているLuciferaseの活性を測定し、KIR2DL2-NK92細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性を100%とした場合のKIR2DL2-NK92細胞添加ウェルにおけるLuciferase活性を残存標的細胞数として表した。また、KIR2DL2-NK92細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性からKIR2DL2-NK92細胞添加ウェルにおけるLuciferase活性を引いた値を、殺細胞活性として表した。Luciferase活性の測定にはONE-Glo(TM) Luciferase Assay System(PROMEGA社製、E6120)を用いた。
またKIR依存的な活性を判断するため、及びバインダー依存的な活性比を算出するために、Luc-K562株の活性を1として、殺細胞活性の比率を以下に示す計算式から算出した。
KIR依存的な殺細胞活性比=AKIR―NK92/ANK92
[A=各NK細胞における殺細胞活性%=(エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性-エフェクター細胞添加における標的細胞のLuciferase活性)/エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性x100]
結果を図2に示す。KIR2DL2-NK92細胞株は、K562細胞株に対して殺細胞活性を示したが、一方でHLA-Cw3-K562細胞株に対しては殺細胞活性が減弱された。更にLirilumab-scFv-K562やPan2D-scFv-K562は、K562細胞株と比較して、殺細胞活性が減弱した。
以上から、抗KIR抗体であるLirilumabやPan2DをscFv-膜型タンパク質として発現した場合に、KIR2DL2-NK92細胞株の殺細胞活性を抑制し、KIR2DL2に対するアゴニスト活性を示した。
実施例3:Lirilumab,Pan2Dは活性化KIRを介して、NK細胞の殺細胞活性を惹起する
KIR2DL2だけでなく、LirilumabやPan2Dが交差性を示す他の抑制型KIR及び活性型KIRに対して、アゴニスト活性を示すかを評価した。
KIR2DL2だけでなく、LirilumabやPan2Dが交差性を示す他の抑制型KIR及び活性型KIRに対して、アゴニスト活性を示すかを評価した。
実施例2と同様の評価条件にて各種KIR発現NK92細胞株による、Lirilumab又はPan2D-scFv-K562体の殺細胞活性感受性を評価した。KIR依存的な活性を判断するために、以下の計算式による活性比を算出した。更にバインダー依存的な活性比を算出するために、Luc-K562株の活性を1として、比率を算出した。なお本実施例でKIR2DL2としてKIR2DL2*001を使用した。
KIR依存的な殺細胞活性比=AKIR―NK92/ANK92
[A=各NK細胞における殺細胞活性%=(エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性-エフェクター細胞添加における標的細胞のLuciferase活性)/エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性x100]
KIR依存的な殺細胞活性比=AKIR―NK92/ANK92
[A=各NK細胞における殺細胞活性%=(エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性-エフェクター細胞添加における標的細胞のLuciferase活性)/エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性x100]
結果を図3に示す。KIR2DL2-NK92に対してLirilumab-scFv-K562細胞株又はPan2D-scFv-K562細胞株は殺細胞作用の抑制効果を示し、抑制型KIRへのアゴニスト活性を示した。これは実施例2と同様の結果である。一方でLirilumab-scFv-K562はKIR2DS1-NK92細胞株及びKIR2DS2-NK92細胞株の活性を増強したことから、活性型であるKIR2DS1/2に対してアゴニスト活性を示したことが確認された。またPan2D-scFv-K562はKIR2DS1-NK92細胞株、KIR2DS2-NK92細胞株、更にKIR2DS4-NK92細胞株の活性を増強したことから、活性型であるKIR2DS1/2/4に対してアゴニスト活性を示したことが確認された。
Lirilumab及びPan2Dの結合特異性はWO2006/003179 A2で報告されているが、LirilumabはKIR2DS1とKIR2DS2に、Pan2DはKIR2DS1、KIR2DS2そしてKIR2DS4に結合性を示すことが報告されている。すなわち、公知の抑制型KIR2DL2/3に対する抗体は、対応する活性型KIRに結合性を示し、活性型KIRを発現するNK細胞株の活性を増強することが確認された。
実施例4:Phage panningによるKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーの取得
実施例3の結果を踏まえて、活性型受容体を活性化せず、抑制型受容体にアゴニスト活性を示す新規バインダーの取得を目指して、以下の方法により活性型KIRに結合性を示さない抑制型KIR特異的バインダーを取得した。
実施例3の結果を踏まえて、活性型受容体を活性化せず、抑制型受容体にアゴニスト活性を示す新規バインダーの取得を目指して、以下の方法により活性型KIRに結合性を示さない抑制型KIR特異的バインダーを取得した。
[Phage panningによる抑制型KIR特異的バインダーの取得]
ヒト抗体ファージライブラリーを用いて抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3への結合し、活性化KIR2DS1、2、4に結合しない特異的バインダーを取得するべく、Phage panningを実施した。
ヒト抗体ファージライブラリーを用いて抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3への結合し、活性化KIR2DS1、2、4に結合しない特異的バインダーを取得するべく、Phage panningを実施した。
Phage panningを実施するため、表8に示す可溶型KIRを作製した。可溶型KIRについて、N末端側からIL-2由来シグナルペプチド(配列番号91)、表7に記載の各KIRタンパク質細胞外ドメイン、GGGSリンカー(配列番号97)、IgG Fcドメイン(配列番号98)、GAAリンカー、Aviタグ(配列番号99)を連結させた組換えタンパク質を作製した。Phage panningには、表7に示す各KIRに対応した可溶型KIRにビオチン化処理を行ったもの、又は行わなかったものを用いた。また、ELISAを実施する際に、可溶型KIR2DL3としてRecombinant Human KIR2DL3/CD158b2 Fc Chimera Protein(R&D Systems社製、2014-KR-050)を用いた。
今回のPhage panningにおいてPositive selectionとは、ビオチン化した組換えタンパク質とscFv発現ファージライブラリー溶液を反応させ、ビオチン化した組換えタンパク質に結合するscFv発現ファージを、Streptavidin又はNeutravidin Beadsを用いて濃縮する作業工程を指す。今回のPhage panningにおいてDepletionとは、ビオチン化した組換えタンパク質とscFv発現ファージライブラリー溶液を反応させ、ビオチン化した組換えタンパク質に結合するscFv発現ファージを、Streptavidin又はNeutravidin Beadsを用いて除外する作業工程を指す。今回のPhage panningにおいてDeselectionとは、Positive selection中のビオチン化した組換えタンパク質とscFv発現ファージライブラリー溶液の反応過程において、ビオチン化していない組換えタンパク質を添加することで、ビオチン化した組換えタンパク質に結合するscFv発現ファージをStreptavidin又はNeutravidin Beadsを用いて濃縮した際に、添加したビオチン化していない組換えタンパク質に結合せず、ビオチン化した組換えタンパク質に特異的に結合するscFv発現ファージが濃縮されやすくなる作業工程を指す。
Phage panningの各ラウンドにおいて、抑制型KIRに対するPositive selectionと、活性型KIRに対するDepletionあるいはDeselection又はその両方が行われた。2回のラウンド終了後、KIR2DL2特異的バインダーが濃縮されたポリクローナルなファージライブラリーを取得した。
ヒトKIR2DL2(22―245)―Fc―Avi(上記の可溶型KIR2DL2)を用いてELISAを行い、ポリクローナルなファージライブラリーよりKIR2DL2に結合するscFv発現ファージを選抜した。選抜されたscFv発現ファージのファージミドからscFv配列を大腸菌用の組換えタンパク質発現ベクターに乗せ換え、大腸菌に導入して培養上清より各scFvを調製した。各scFvについて、表7に記載の可溶型KIR又はRecombinant Human KIR2DL3/CD158b2 Fc Chimera Protein(R&D Systems社製、2014-KIR-050)を用いてELISAを実施し、各scFvの各KIRに対する結合性の情報を取得した。
これらの中からKIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合し、KIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に結合しないscFvの可変領域を[K―562細胞へのscFv遺伝子導入及び調製]の項目に記載されている膜型scFv発現フォーマットに導入し、pLVSIN EF1αに挿入した。各膜型scFvを導入したpLVSIN EF1αを用いて[レンチウイルスの調製]の項目に記載されている方法でレンチウイルスを作製した。作製したレンチウイルスを用いて[K―562細胞へのscFv遺伝子導入及び調製]の項目に記載されている方法で各scFvを膜型scFvとして発現するK562細胞株を作製した。
これらの標的細胞5x104個に対して、Fcを付加した表7に示す組換えタンパク質又はRecombinant Human KIR2DL3/CD158b2 Fc Chimera Protein(R&D Systems社製、2014-KIR-050)を0.1μMにて添加し、4℃90分で反応させた。
反応後の標的細胞をPBSにて洗浄し、APCラベル 抗human IgG Fc抗体(BIOLEGEND社製、409306)を添加し、4℃30分にて反応させた。PBSにより2回洗浄し、フローサイトメトリーを用いて結合性の有無を確認した。K562細胞株に対する結合性(APC由来の蛍光強度のmedian)を1として、それに対する比率を算出した。
結果を図4に示す。
LirilumabやPan2DがRecombinant KIR2DS1、2又は4に結合を示したことに比べて、12種類のバインダーともRecombinant KIR2DS1、2又は4への結合性を抑え、またRecombinant KIR2DL2及びKIR2DL3に対して結合性を示した。
LirilumabやPan2DがRecombinant KIR2DS1、2又は4に結合を示したことに比べて、12種類のバインダーともRecombinant KIR2DS1、2又は4への結合性を抑え、またRecombinant KIR2DL2及びKIR2DL3に対して結合性を示した。
実施例5:KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのアゴニスト活性評価(初期評価)
実施例4で特異性が担保されたバインダーに関してアゴニスト活性を評価した。
なおこれらのバインダーに関しては以下のコンストラクトで膜型scFvとLucoferaseが連結し他ポリペプチドをコードする遺伝子として、[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。
実施例4で特異性が担保されたバインダーに関してアゴニスト活性を評価した。
なおこれらのバインダーに関しては以下のコンストラクトで膜型scFvとLucoferaseが連結し他ポリペプチドをコードする遺伝子として、[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。
各バインダーの重鎖可変領域及び軽鎖可変領域のアミノ酸配列の配列番号は、下記表8に示す。各バインダーを細胞外ドメインに有する膜型タンパク質を標的細胞に発現させるために、N末端側からヒトCD8由来シグナルペプチド(配列番号23)、Flagタグ(配列番号2)、リンカー(GSG)、下記表8の可変領域(VH)、GS(G4S)リンカー(配列番号25)、下記表8の可変領域(VL)、CD8由来ヒンジ領域配列(配列番号26)、CD8由来細胞膜ドメイン(配列番号27)及びCD8由来細胞内ドメイン(配列番号28)からなる膜型scFvに、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)及びFirefly luciferase(配列番号17)を順に連結させたポリペプチドをコードする遺伝子を上記[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。表9において、「a2DL2/3」は、2DL2及び/又は2DL3に結合することを示す。
*表中のCDR1、CDR2、CDR3のそれぞれの領域は、各可変領域のアミノ酸配列におけるアミノ酸番号の範囲で示した。アミノ酸番号はIMGT定義に従って特定された番号である。
実施例2や実施例4と同様の評価条件にて各種KIR発現NK92細胞株による、各バインダーの膜型scFv-K562体の殺細胞活性感受性を評価した。バインダー依存的な活性を判断するために、以下の計算式による活性比を算出した。更にバインダー依存的な活性比を算出する場合は、Luc-K562株の活性を1として、比率を算出した。
KIR依存的な殺細胞活性比=Aバインダー-scFv-K562/AK562
[A=各K562に対する殺細胞活性%=(エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性-エフェクター細胞添加における標的細胞のLuciferase活性)/エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性x100]
KIR依存的な殺細胞活性比=Aバインダー-scFv-K562/AK562
[A=各K562に対する殺細胞活性%=(エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性-エフェクター細胞添加における標的細胞のLuciferase活性)/エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性x100]
結果を図5に示す。全てのバインダーにおいてKIR2DL2及びKIR2DL3-NK92細胞株に対してアゴニスト活性を示し、またLirilumabやPan2DのようにKIR2DS1/2/4-NK92細胞株を活性化することは無かった。以上から、求めるプロファイルである抑制型KIRに特異的なアゴニストバインダーを取得した。これらのKIRはAllele Frequency Net Database上で高頻度に発現するKIRであることから、その特異性及びアゴニスト活性は多くの人において期待できる。
実施例6:プライマリーNK細胞を用いたKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのアゴニスト活性評価
これまでエフェクターはNK92細胞株を利用しており、抑制型及び活性型KIRを導入していた。生体内にあるNK細胞上に発現するKIRに対しても、実施例4で同定したバインダーらがアゴニスト活性を示すか調べるため、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)から採取されたNK細胞を用いたアゴニスト活性評価を行った。
これまでエフェクターはNK92細胞株を利用しており、抑制型及び活性型KIRを導入していた。生体内にあるNK細胞上に発現するKIRに対しても、実施例4で同定したバインダーらがアゴニスト活性を示すか調べるため、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)から採取されたNK細胞を用いたアゴニスト活性評価を行った。
NK細胞は自己のHLA type(C1,C2,Bw4)を認識し、対象細胞に対する殺細胞活性を示すMissing-selfという性質を持つ。例えばHLA-C1/C1ホモのヒトから採取されたNK細胞はC1を自己として認識するため、C1 typeのHLA-Cを対象細胞が保持しないと抑制型受容体を介してNK細胞内に抑制型シグナルが入らないため、殺細胞活性を示す。一方で対象細胞にC1 typeがあれば殺細胞活性を示さず、またC1 typeの代替となるアゴニストバインダーが発現していれば殺細胞活性は低減できる。
同様のことがHLA-C2ホモのNKや、HLA-Bw4陽性のNKにも適用できる。それぞれに機能する抑制型KIRは異なり、HLA-C1ホモではKIR2DL2及びKIR2DL3が、HLA-C2ホモではKIR2DL1が、HLA-Bw4陽性ではKIR3DL1がmissing selfの抑制型受容体として機能するため、これらKIRに対するアゴニストを評価することができる。
[PBMC由来NK細胞の調製]
エフェクター細胞として、HLA-C1/C1/Bw4陰性のPBMCを2種類準備した(PBMC-AとPBMC-Bとする)。KIRのhaplotypeによりPBMC-AはKIR2DL2、KIR2DL3、KIR2DS1、KIR2DS2の遺伝子を、PBMC-BはKIR2DL3の遺伝子を持つことが分かった。
エフェクター細胞として、HLA-C1/C1/Bw4陰性のPBMCを2種類準備した(PBMC-AとPBMC-Bとする)。KIRのhaplotypeによりPBMC-AはKIR2DL2、KIR2DL3、KIR2DS1、KIR2DS2の遺伝子を、PBMC-BはKIR2DL3の遺伝子を持つことが分かった。
抗CD16抗体(Biolegend社製、302050)を5μg/mLとなるようにPBSを用いて希釈し、Non-Treatment dishに添加した。室温で2時間又は4℃で終夜静置後、PBS洗浄して、IL-2及びIL-18(R&D systems社製、9124-IL)をそれぞれ1000U/mL及び100ng/mLとなるように添加したMyeloCult H5100培地(以下、「NK培地」という)に、懸濁したヒト由来末梢血単核球(PBMC;Cellular Technology Limited社製、CTL-UP1)を添加した。7~10日後に細胞を回収して、CD56 MicroBeads(Miltenyi Biotec社製、130-050-401)を用いてCD56陽性細胞(NK細胞)を精製した。その後、再度IL-2/18入りのMyelocultで培養を継続した。
[目的遺伝子発現T細胞の調製]
ターゲット細胞として、HLA-C1/C1/Bw4陰性のPBMCをPBMC-A(エフェクターと同じである)と、HLA-C2/C2/Bw4陰性のPBMC(PBMC-Cとする)を1種類ずつ準備した。
ターゲット細胞として、HLA-C1/C1/Bw4陰性のPBMCをPBMC-A(エフェクターと同じである)と、HLA-C2/C2/Bw4陰性のPBMC(PBMC-Cとする)を1種類ずつ準備した。
抗CD3抗体(Biolegend社製、317347)を5~10μg/mL、レトロネクチン(Takara Bio社製、T100B)を20~100μg/mLとなるようにPBS(Phosphate Buffered Saline)を用いて希釈し、Non-Treatment dishに添加した。室温で2時間又は4℃で終夜静置後、PBS洗浄して、コートプレート(以下、「CD3 Ab/RetroNectin coated plate」という)を調製した。
実施例5で利用した10個のバインダーの膜型scFv発現用のレンチウイルス液を用意した。またコントロールとして、ヒトCD19のポリペプチド(配列番号53)と自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)及びFirefly Luciferase(配列番号17)を連結させたポリペプチドを含む人工遺伝子をレンチウイルスに導入・作製した。
ウイルス濃縮液をプレートに添加し、2000×gで2時間遠心することでウイルス結合プレートを調製した。IL-2(Nipro社製、87-890、又は共和薬品社製、58697900)を終濃度で100U/mLとなるように添加した基礎培地(以下、「IL-2培地」という)を用いてヒト由来末梢血単核球(PBMC;Cellular Technology Limited社製、CTL-UP1)を1~2×106cells/mLとなるように懸濁し、ウイルス結合プレートに添加して300×gで3~5分間遠心した。
ここでPBMC-AにはヒトCD19-luciferaseを、PBMC-CにはヒトCD19-luciferase又は10種類のバインダーの膜型scFv-luciferaseのレンチウイルスを感染させた。培養3日後から、IL-2培地を用いて1~3日毎に培地全量を交換し、培養1週間後にAPCラベル抗CD19抗体、APCラベル抗Flag抗体、及び抗APC Microbeads(ミルテニー社製、130-090-855)を用いて細胞選別を行い、陽性細胞を濃縮した。
[PBMC由来NK細胞を用いた殺細胞活性評価]
細胞傷害活性の評価対象のPBMC由来NK細胞を96ウェルプレートに1×105個を添加し、1/10量(すなわち、1×104個)の目的遺伝子発現T細胞をそれぞれ独立したウェルに添加してさらに培養した。培養は全て基礎培地を用いた。4時間後に細胞傷害活性を目的遺伝子発現T細胞におけるLuciferase活性を、PBMC由来NK細胞非添加ウェルにおける標的細胞数を100%とした場合の残存標的細胞数として表した。
細胞傷害活性の評価対象のPBMC由来NK細胞を96ウェルプレートに1×105個を添加し、1/10量(すなわち、1×104個)の目的遺伝子発現T細胞をそれぞれ独立したウェルに添加してさらに培養した。培養は全て基礎培地を用いた。4時間後に細胞傷害活性を目的遺伝子発現T細胞におけるLuciferase活性を、PBMC由来NK細胞非添加ウェルにおける標的細胞数を100%とした場合の残存標的細胞数として表した。
結果を図6に示す。
まずエフェクター細胞がC1/C1/Bw4陰性であるため、対象細胞がC1/C1/Bw4陰性の場合と、C2/C2/Bw4陰性の場合であると、C2/C2/Bw4陰性のT細胞に対して明確な殺細胞活性を示す。これはmissing selfであると考えられる。
まずエフェクター細胞がC1/C1/Bw4陰性であるため、対象細胞がC1/C1/Bw4陰性の場合と、C2/C2/Bw4陰性の場合であると、C2/C2/Bw4陰性のT細胞に対して明確な殺細胞活性を示す。これはmissing selfであると考えられる。
一方でC2/C2/Bw4陰性のT細胞にKIR2DL2/3特異的バインダーを発現させた場合、C2/C2/Bw4陰性のT細胞にCD19-luciferaseを発現させた場合に比べて、殺細胞活性の減弱が確認された。この結果について、PBMC-A由来のNK細胞とPBMC-B由来のNK細胞で同様の傾向が認められ、実施例5で得られたKIR2DL2/3特異的バインダーがプライマリーなNK細胞に対してもアゴニスト活性を示すことが確認できた。
実施例7:KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーの結合性評価
実施例6にてアゴニスト活性を確認したバインダーに関して、NK細胞表面の抑制分子及び活性分子への結合性評価を行った。コントロールとして、Pan2Dを置いた。
実施例6にてアゴニスト活性を確認したバインダーに関して、NK細胞表面の抑制分子及び活性分子への結合性評価を行った。コントロールとして、Pan2Dを置いた。
実施例5で作製された膜型a(抗)2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞、又は実施例3で作製されたPan2Dの膜型scFvを発現するK562細胞1x104個に対して、Fcを付加又はHis体をタグとする組換えタンパク質を0.1μMにて添加、4℃90分で反応させた。PBSにて洗浄し、APCラベル抗human IgG Fc抗体(BIOLEGEND社製、409306)又はAPCラベル抗His tag抗体(BIOLEGEND社製、362605)を添加し、4℃30分にて反応させた。PBSにより2回洗浄し、フローサイトメトリーを用いて結合性の有無を確認した。K562細胞株に対する結合性(APC由来の蛍光強度のmedian)を1として、それに対する比率を算出した。
表10に示す組換えタンパク質を使用した。In houseと記載されている組換えタンパク質は表7に記載されているものと同じものを使用した。Fc-His-Aviとして、N末端側からIgG Fcドメイン(配列番号98)、GAAリンカー、Aviタグ(配列番号99)を連結させた組換えKIRタンパク質を作製した。
結果を図7に示す。
Pan2DがKIR2DS1 、2及び4に結合を示したことに比べて、バインダー(a2DL2/3-DS4)及びバインダー(a2DL2/3-DS10)はKIR2DS1、2及び4には結合性を示さないだけでなく、他の抑制型受容体や活性型受容体にも結合を示さなかった。
Pan2DがKIR2DS1 、2及び4に結合を示したことに比べて、バインダー(a2DL2/3-DS4)及びバインダー(a2DL2/3-DS10)はKIR2DS1、2及び4には結合性を示さないだけでなく、他の抑制型受容体や活性型受容体にも結合を示さなかった。
以上から、バインダーが他のNK細胞受容体に結合して作用を示しているのでなく、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合して、NK細胞の活性化を抑制していることが示唆された。
実施例8:KIR2DL1バインダー、及びKIR3DL1バインダーのアゴニスト活性評価
KIR2DL1、KIR3DL1に対して結合性を示すバインダーが、各受容体を発現するNK細胞株に対してアゴニスト活性を示すかを評価した。
KIR2DL1、KIR3DL1に対して結合性を示すバインダーが、各受容体を発現するNK細胞株に対してアゴニスト活性を示すかを評価した。
[K―562細胞への遺伝子導入及び調製]
ヒトHLA-C2発現K562細胞株(HLA-Cw4-Luc-K562細胞株)を樹立するために、まずN末端側から表11のシグナルペプチド、Flagタグ(配列番号2)及び表10のHLAペプチドの順に連結させたポリペプチドをコードする人工遺伝子を、またIRES(Internal ribosome entry site)配列下流にLuciferase(配列番号17)のポリペプチドをコードする人工遺伝子を、[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。
ヒトHLA-C2発現K562細胞株(HLA-Cw4-Luc-K562細胞株)を樹立するために、まずN末端側から表11のシグナルペプチド、Flagタグ(配列番号2)及び表10のHLAペプチドの順に連結させたポリペプチドをコードする人工遺伝子を、またIRES(Internal ribosome entry site)配列下流にLuciferase(配列番号17)のポリペプチドをコードする人工遺伝子を、[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。
抗3DL1抗体の配列は、WO2018/148223 A1より引用し、以下のコンストラクトでポリペプチドを連結し、[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。
各バインダーの重鎖可変領域及び軽鎖可変領域のアミノ酸配列の配列番号は、表12に示す。各バインダーを細胞外ドメインに有する膜型タンパク質を標的細胞に発現させるために、N末端側からヒトCD8由来シグナルペプチド(配列番号23)、Flagタグ(配列番号2)、リンカー(GSG)、表12の可変領域(VL)、GS(G4S)リンカー(配列番号25)、表12の可変領域(VH)、CD8由来ヒンジ領域(66アミノ酸)配列(配列番号24)、CD8由来細胞膜ドメイン(配列番号27)及び、CD8由来細胞内ドメイン(配列番号28)からなる膜型scFvのC末端に自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)及びFirefly luciferase(配列番号17)の順に連結させたポリペプチドをコードする遺伝子を上記[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従って、pLVSIN EF1αに挿入し、レンチウイルスを作製した。
レトロネクチン(Takara Bio社製、T100B)を20~100μg/mLとなるようにPBS(Phosphate Buffered Saline)を用いて希釈し、Non-Treatment dishに添加した。室温で2時間又は4℃で終夜静置後、PBS洗浄して、コートプレートを調製した。
K562細胞を、PRMI培地を用いて1~2×106cells/mLとなるように懸濁した。HLA又はバインダーの膜型scFvを搭載したレンチウイルス濃縮液及びNK細胞懸濁液をRetroNectin coated plateにて混合して1000×gで32℃において1時間遠心した。その後、37℃、5%CO2条件下で培養した。培養3日後から、PRMI培地を用いて1~3日毎に培地全量を交換し、培養1週間後にAPCラベル抗Flag抗体、及び抗APC Microbeads(ミルテニー社製:130-090-855)を用いて陽性細胞のみを選別した。
必要に応じて、回収した細胞はCELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にRPMI培地で培養後に使用した。
なお抗2DL1抗体に関しては、KIR2DL1に結合性を示すPan2Dを利用し、実施例2のPan2D-scFv-K562細胞株を用いた。
実施例2や4と同様の評価条件にて各種KIR発現NK92細胞株による、各バインダーの膜型scFv-K562体の殺細胞活性感受性を評価し、以下の計算式による活性を算出した。
各K562に対する殺細胞活性%=(エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性-エフェクター細胞添加における標的細胞のLuciferase活性)/エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性x100
結果を図8に示す。
各K562に対する殺細胞活性%=(エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性-エフェクター細胞添加における標的細胞のLuciferase活性)/エフェクター細胞無添加における標的細胞のLuciferase活性x100
結果を図8に示す。
ポジティブコントロールであるHLA-Cw4はKIR2DL1-NK92細胞株に対して、アゴニスト活性を示した。この系において、Pan2DはKIR2DL1に対してアゴニスト活性を示した。またa3DL1-DS1はKIR3DL1に対してアゴニスト活性を示した。
以上よりKIR2DL1に対してアゴニスト活性を示すバインダー、及びKIR3DL1に対してアゴニスト活性を示すバインダーを同定した。
実施例9:プライマリーNK細胞を用いた、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのアゴニスト活性がCAR-T細胞の薬効に与える影響の評価
プライマリーNK細胞としてPBMC由来NK細胞を用い、PBMC由来NK細胞と同じPBMCより作製したCAR-T細胞、又は異なるドナー由来のPBMCより作製したCAR-T細胞について、PBMC由来NK細胞と共培養した状態でCAR-T細胞のターゲット細胞に対する殺細胞活性を評価した。
プライマリーNK細胞としてPBMC由来NK細胞を用い、PBMC由来NK細胞と同じPBMCより作製したCAR-T細胞、又は異なるドナー由来のPBMCより作製したCAR-T細胞について、PBMC由来NK細胞と共培養した状態でCAR-T細胞のターゲット細胞に対する殺細胞活性を評価した。
プライマリーNK細胞存在下においてはプライマリーNK細胞の抑制型KIRに合致するHLAを発現していない異なるドナー由来のCAR-T細胞は、プライマリーNK細胞からMissing-selfであると認識され攻撃の対象となる。
実施例6において、プライマリーNK細胞に対しても実施例4で同定したバインダーらがアゴニスト活性を示し、プライマリーNK細胞の殺細胞活性を抑制することが確認された。プライマリーNK細胞の殺細胞活性を抑制することが、CAR-T細胞の殺細胞活性の維持に寄与するか調べるため、プライマリーNK細胞としてPBMC由来NK細胞を用い、PBMC由来NK細胞、PBMC由来NK細胞と異なるドナー由来のCAR-T細胞又は実施例4で同定したバインダーを発現するPBMC由来NK細胞と異なるドナー由来のCAR-T細胞、CAR-T細胞がCARを介して殺細胞活性を示す細胞の3種を混合し、CAR-T細胞のターゲット細胞に対する殺細胞活性を評価した。
[PBMC由来NK細胞の調製]の項目に記載の方法に従って作製されたPBMC-A由来NK細胞について、CELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存されているものを試験前々日に融解し、IL-2及びIL-18を添加したMyeloCult H5100培地で培養した。試験前日にPBMC-A由来NK細胞の培地をIL-2及びIL-18の含まれないMyeloCult H5100培地に置換し、培養した。
[CAR及びKIR2DL2/特異的バインダーを発現するT細胞の調製]
CARを発現するT細胞の作製のため、HLA-C2/C2/Bw4陰性のPBMC(PBMC-C)を用いた。
CARを発現するT細胞の作製のため、HLA-C2/C2/Bw4陰性のPBMC(PBMC-C)を用いた。
anti-CD19 CAR(T-cell clones can be rendered specific for CD19: toward the selective augmentation of the graft-versus-B-lineage leukemia effect. L J Cooper et al., Blood 2003 Feb 15;101(4):1637-44.に記載のCAR)(以下、「CD19CAR」という)を発現させるため、N末端側からCD8由来シグナルペプチド(配列番号23)、CD19CAR VL(配列番号100)、GS(G4S)リンカー(配列番号25)、CD19CAR VH(配列番号101)、CD8由来ヒンジ領域配列(配列番号26)、CAR用CD8由来細胞膜ドメイン(配列番号102)、細胞内共刺激分子(配列番号103)、リンカー(GSG)、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)、Blue fluorescent protein(BFP)(配列番号104)をコードする人工遺伝子をpLVSIN EF1αに挿入し、[レンチウイルスの調製]の項目に記載されている方法でanti-CD19 CAR搭載レンチウイルス濃縮液を作製した。また、膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現させるため、実施例4で作製したプラスミドを用いて[レンチウイルスの調製]の項目に記載されている方法で膜型a2DL2/3-DS10 scFv搭載レンチウイルス濃縮液を作製した。また、コントロールとして人工遺伝子に、N末端側からNGFRペプチド(配列番号58)、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)、及び、Firefly luciferase(配列番号17)の順に配置されたポリペプチドをコードする遺伝子(以下、「NGFR-Luc」という)を採用して、同様の方法によりNGFR-Luc搭載レンチウイルス濃縮液を調製した。
IL-2(Nipro社製、87-890)を添加したAIM V Medium(Thermo Fisher Scientific社製、12055-083)にFCS(Thermo Fisher Scientific社製、10270-106)5(v/v)%及びStreptmycin/Penicillin(Thermo Fisher Scientific社製、15240-062)を添加したもの(以下、「IL-2培地」という)を用いてPBMC-Cを懸濁し、作製したレンチウイルス濃縮液(NGFR-Luc搭載レンチウイルス単独 膜型a2DL2/3-DS10 scFv搭載レンチウイルス単独、CD19CAR搭載レンチウイルス単独、又は、CD19CAR搭載レンチウイルスと膜型a2DL2/3-DS10 scFv搭載レンチウイルスの混合液の4条件)と混合して[目的遺伝子発現T細胞の調製]の項目に記載されているCD3 Ab/RetroNectin coated plateに添加した。遠心機を用いて1時間遠心した。翌日に前日と同じウイルス濃縮液を各wellに添加し、遠心機を用いて1時間遠心した。
適宜IL-2培地へと全量培地交換し培養後、膜型a2DL2/3-DS10 scFv搭載レンチウイルス、又は、CD19CAR搭載レンチウイルスと膜型a2DL2/3-DS10 scFv搭載レンチウイルスの混合液を感染させたPBMC-Cについて、APCラベル抗Flag抗体、及び抗APC Microbeads(Miltenyi Biotec社製、130-090-855)を用いて膜型a2DL2/3-DS10 scFv陽性細胞を濃縮した。またNGFR-Luc搭載レンチウイルスを感染させたPBMC-Cについて、抗LNGFR Microbeads(Miltenyi Biotec社製、130-099-023)を用いてNGFR陽性細胞を濃縮した。この作業により膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するPBMC-C由来T細胞が得られた。また、CAR搭載レンチウイルスと膜型a2DL2/3-DS10 scFv搭載レンチウイルスの混合液を感染させたPBMC-C由来T細胞においては、両方とも発現している細胞、片方のみ発現している細胞、両方発現していない細胞が混在していたが、濃縮によりCD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するPBMC-C由来T細胞と膜型a2DL2/3-DS10 scFvのみを発現するPBMC-C由来T細胞の混合細胞群が得られた。また、NGFR-Lucを発現するPBMC-C由来T細胞が得られた。
NGFR-Lucを発現するPBMC-C由来T細胞、及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するPBMC-C由来T細胞について、濃縮後適宜IL-2培地へと全量培地交換し培養後、CELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。
CD19CAR搭載レンチウイルスのみを感染させたPBMC-C、及び上記濃縮で得たCD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するPBMC-C由来T細胞と膜型a2DL2/3-DS10 scFvのみを発現するPBMC-C由来T細胞の混合細胞群について、培養後に全量をIL-2培地に懸濁しCD19 Human Recombinant Protein(Origene社製、TP302922)でコートしたCD19 coated plateに添加した。培養後に、CD19CARを発現するPBMC-C由来T細胞、又はCD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するPBMC-C由来T細胞が濃縮されていることを確認し、CELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。
各PBMC-C由来T細胞は試験前日に融解し、IL-2培地にて培養した。
[PBMC由来NK細胞存在下におけるCAR-T細胞のターゲット細胞に対する殺細胞活性評価]
CD19CARを発現するT細胞のターゲットとして、CD19を恒常的に発現するRaji細胞にウイルスベクターを用いてGFPを導入した細胞株(以下、「Raji-GFP」という)を用いた。Raji―GFP細胞をPBMC-A由来NK細胞と混合したサンプル、又はRaji―GFP細胞のみのサンプルを作製した。各サンプルに対して、NGFR-Lucを発現するPBMC-C由来T細胞、CD19CARのみを発現するPBMC-C由来T細胞、膜型a2DL2/3-DS10のみを発現するPBMC-C由来T細胞、又はCD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するPBMC-C由来T細胞をRaji-GFP細胞に対して1:1、1:0.5又は1:0.1の割合で添加し、96ウェルプレートにて培養を行った。培地としてMyeloCult H5100培地、FCSを5(v/v)%を添加したAIM V Medium、FCSを10(v/v)%を添加したRPMI 1640 Medium, GlutaMAX(全てStreptmycin/Penicillinが添加されている)を用いて、各培地が等量となるよう細胞懸濁液を混合した。
CD19CARを発現するT細胞のターゲットとして、CD19を恒常的に発現するRaji細胞にウイルスベクターを用いてGFPを導入した細胞株(以下、「Raji-GFP」という)を用いた。Raji―GFP細胞をPBMC-A由来NK細胞と混合したサンプル、又はRaji―GFP細胞のみのサンプルを作製した。各サンプルに対して、NGFR-Lucを発現するPBMC-C由来T細胞、CD19CARのみを発現するPBMC-C由来T細胞、膜型a2DL2/3-DS10のみを発現するPBMC-C由来T細胞、又はCD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するPBMC-C由来T細胞をRaji-GFP細胞に対して1:1、1:0.5又は1:0.1の割合で添加し、96ウェルプレートにて培養を行った。培地としてMyeloCult H5100培地、FCSを5(v/v)%を添加したAIM V Medium、FCSを10(v/v)%を添加したRPMI 1640 Medium, GlutaMAX(全てStreptmycin/Penicillinが添加されている)を用いて、各培地が等量となるよう細胞懸濁液を混合した。
培養開始から4日後に、[フローサイトメトリー、及び添加染色用抗体]の項目に記載されている方法を用いて各wellにおける細胞数の測定を行った。PBMC-C由来T細胞を検出する抗体として、APC/Fire 750 anti-human CD3 Antibody(BIOLEGEND社製、300470)を用いた。また、Raji-GFP細胞の検出にはRaji―GFP細胞が発現しているGFPを用いた。
Raji―GFP細胞のみが添加されたwellにおけるRaji―GFP細胞の生細胞数を100%とし、縦軸に各wellのRaji細胞の生細胞数の割合を、横軸に培養開始時の各wellにおけるT細胞のRaji―GFP細胞に対する割合をプロットした結果を図20に示す。
PBMC-A由来NK細胞が共培養されていないwellにおいて、CD19CARのみを発現しているPBMC-C由来T細胞とCD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現しているPBMC-C由来T細胞のRaji―GFP細胞に対する細胞傷害活性は同程度であった。一方、PBMC-A由来NK細胞が共培養されているwellにおいて、CD19CARのみを発現しているPBMC-C由来T細胞のRaji―GFP細胞に対する細胞傷害活性はCD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現しているPBMC-C由来T細胞のRaji―GFP細胞に対する細胞傷害活性と比較して減弱していた。
このとき、図21に示すようにPBMC-A由来NK細胞が共培養されているwellにおいてCD19CARのみを発現しているPBMC-C由来T細胞の数がCD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現しているPBMC-C由来T細胞の数と比較して減少している。CD19CARのみを発現しているPBMC-C由来T細胞はPBMC-A由来NK細胞によりMissing-selfであると認識され、攻撃されたことから数が減少し、CD19CAR及び膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現しているPBMC-C由来T細胞はPBMC-A由来NK細胞に対してa2DL2/3-DS10を介した抑制型KIRに対するアゴニスト活性を示し、PBMC-A由来NK細胞による攻撃を回避したことから数が減少しなかったと考察される。
このことから、実施例4で同定されたバインダーを発現するCAR-T細胞はプライマリーNK細胞の殺細胞活性を抑制し、プライマリーNK細胞の存在下で、実施例4で同定されたバインダーを発現しないCAR-T細胞と比較して、CAR-T細胞のターゲット細胞に対する殺細胞活性を維持することが示された。
実施例10:KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのCDR改変がアゴニスト活性に与える影響の評価
a2DL2/3-DS10の可変領域(VH)のCDR3について、特定のアミノ酸1残基をアラニンに置換した際に、抑制型KIRに対するアゴニスト活性への影響を評価した。
a2DL2/3-DS10の可変領域(VH)のCDR3について、特定のアミノ酸1残基をアラニンに置換した際に、抑制型KIRに対するアゴニスト活性への影響を評価した。
膜型a2DL2/3-DS10 scFvにおいて、a2DL2/3-DS10の重鎖可変領域(VH)のCDR3(配列番号51のアミノ酸番号97~112)について、各アミノ酸1残基毎にアラニンに置換された膜型a2DL2/3-DS10 scFvの変異体をVH-VLの並び順で膜型scFv発現フォーマットに組み込んだ人工遺伝子をpLVSIN EF1αに挿入した。各変異体の呼称とアラニンに置換されたアミノ酸を下記表13に示す。
各膜型scFv変異体を導入したpLVSIN EF1αを用いて[レンチウイルスの調製]の項目に記載されている方法でレンチウイルスを作製した。作製したレンチウイルスを用いて[K―562細胞へのscFv導入及び調製]の項目に記載されている方法で各膜型scFv変異体を発現するK562細胞株を作製した。
実施例5で使用したNK92細胞株及びKIR2DL3-NK92細胞株及びKIR2DS2-NK92細胞株を用いて、[KIR2DL2発現NK92によるLirilumab-scFv/ Pan2D-scFv-K562に対する殺細胞活性評価]の項目に記載の方法で各膜型scFv変異体を発現するK562細胞株に対する各NK92細胞株の殺細胞活性を評価した。
結果を図22に示す。変異体R98A、S100A、G101A,T102A、G105A、Y106A、Y107Aにおいて、変異を導入していない膜型a2DL2/3-DS10 WT scFvと比較してKIR2DL3に対するアゴニスト活性の減弱あるいは消失が確認された。一方、上記以外の変異体は膜型a2DL2/3-DS10 WT scFvと同程度のアゴニスト活性を示していることから、アゴニスト活性には重要でないアミノ酸であることが示唆された。また、これらの変異体はKIR2DL2/3に最も相同性の高い活性型KIRであるKIR2DS2に対してアゴニスト活性を示さなかった。
以上の結果により、抑制型KIRに対する特異的なアゴニスト活性をもつバインダーのCDR中のアミノ酸配列を改変することで同様の性質をもつバインダーを得ることができる可能性が示唆された。また、a2DL2/3-DS10においてCDR3のアミノ酸R98、S100、G101,T102、G105、Y106、Y107は抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性に寄与していることが示された。
実施例11:KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのCDRについて、異なるscFvの定常領域に移植を行ったCDR移植体が、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的なアゴニスト活性を維持していることの評価
KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する特異性がKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのCDRのみを移植した場合でも維持されることを確認するため、a2DL2/3-DS1、a2DL2/3-DS2又はa2DL2/3-DS3の重鎖及び軽鎖CDRについて、a2DL2/3-DS4のCDRを除いた重鎖と軽鎖の定常領域に移植したCDR移植体バインダー(以下それぞれ、「a2DL2/3-DS1―2」、「a2DL2/3-DS2―2」及び「a2DL2/3-DS3―2」という)を膜型scFvとしてK562細胞に発現させ、抑制型KIRに対するアゴニスト活性を評価した。
KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に対する特異性がKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのCDRのみを移植した場合でも維持されることを確認するため、a2DL2/3-DS1、a2DL2/3-DS2又はa2DL2/3-DS3の重鎖及び軽鎖CDRについて、a2DL2/3-DS4のCDRを除いた重鎖と軽鎖の定常領域に移植したCDR移植体バインダー(以下それぞれ、「a2DL2/3-DS1―2」、「a2DL2/3-DS2―2」及び「a2DL2/3-DS3―2」という)を膜型scFvとしてK562細胞に発現させ、抑制型KIRに対するアゴニスト活性を評価した。
a2DL2/3-DS1―2、a2DL2/3-DS2―2又はa2DL2/3-DS3―2をそれぞれ膜型scFv発現フォーマットに組み込んだ人工遺伝子をpLVSIN EF1αに挿入した。各CDR移植体のアミノ酸を下記表14に示す。
各CDR移植体膜型scFvを導入したpLVSIN EF1αを用いて[レンチウイルスの調製]の項目に記載されている方法でレンチウイルスを作製した。作製したレンチウイルスを用いて[K―562細胞へのscFv遺伝子導入及び調製]の項目に記載されている方法で各CDR移植体膜型scFvを発現するK562細胞株を作製した。その他目的の遺伝子を発現するK562細胞は実施例5で使用したものを用いた。
実施例5で使用したNK92細胞株、KIR2DL2-NK92細胞株、KIR2DL3-NK92細胞株、KIR2DS1-NK92細胞株、KIR2DS2-NK92細胞株及びKIR2DS4-NK92細胞株を用いて、[KIR2DL2発現NK92によるLirilumab-scFv/ Pan2D-scFv-K562に対する殺細胞活性評価]の項目に記載の方法で各CDR移植体膜型scFvを発現するK562細胞株に対する各NK92細胞株の殺細胞活性を評価した。
結果を図23に示す。各CDR移植体膜型scFvを発現するK562細胞株はCDR移植を行っていない膜型a2DL2/3-DS1、膜型a2DL2/3-DS2又は膜型a2DL2/3-DS3を発現するK562細胞株と同等のアゴニスト活性をKIR2DL2及びKIR2DL3に対して示した。一方、各CDR移植体膜型scFvはKIR2DS1、KIR2DS2及びKIR2DS4に対してPan2DのscFvのようなアゴニスト活性を示さなかった。
以上の結果により、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのCDRは、異なるscFvの定常領域に移植を行った際もKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的なアゴニスト活性を維持することが示された。このことから、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的なアゴニスト活性にはCDRの配列が重要であり、異なる定常領域に移植した場合でもその特異性は維持されることが示された。
実施例12:KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーとHLA-Eと共発現させた際の、NK細胞の殺細胞活性に対する相加的な抑制作用の評価
膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10scFvとHLA-Eを共発現することで、KIR2DL2又はKIR2DL3とNKG2Aを共発現するNK細胞により強い殺細胞活性抑制作用を示すか検討するため、膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvとHLA-Eを共発現するK562細胞に対する、KIR2DL2又はKIR2DL3とNKG2Aを共発現するNK92細胞の殺細胞活性を評価した。
膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10scFvとHLA-Eを共発現することで、KIR2DL2又はKIR2DL3とNKG2Aを共発現するNK細胞により強い殺細胞活性抑制作用を示すか検討するため、膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvとHLA-Eを共発現するK562細胞に対する、KIR2DL2又はKIR2DL3とNKG2Aを共発現するNK92細胞の殺細胞活性を評価した。
HLA-Eを遺伝子導入するレンチウイルスを作製するため、N末端側からヒトB2M由来シグナルペプチド(配列番号18)、HLA-Gシグナルペプチド由来ペプチド(配列番号88)、GS(G4S)リンカー(配列番号25)、ヒトB2Mペプチド(配列番号19)、GS(G4S)4リンカー(配列番号89)、HLA-Eペプチド(配列番号90)の順にポリペプチドをコードする遺伝子を連結させ、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)とFirefly luciferase(配列番号17)を順にC末端側に連結させたポリペプチドをコードする人工遺伝子をpLVSIN EF1αに挿入した。
HLA-Eを導入したpLVSIN EF1αを用いて[レンチウイルスの調製]の項目に記載の方法に従ってレンチウイルスを作製した。作製したレンチウイルスを用いて、[K―562細胞へのscFv遺伝子導入及び調製]の項目に記載されている方法で、実施例4で作製した膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞にレンチウイルスを感染させ、HLA-Gシグナルペプチド及びB2M及びHLA-Eがリンカーで結合したHLA-E trimer(以下、「tHLA-E」という)と膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株を作製した。
NK92細胞は恒常的にNKG2Aを発現しているため、実施例5で使用したNK92細胞株及びKIR2DL2-NK92細胞株及びKIR2DL3-NK92細胞株を用いて、[KIR2DL2発現NK92によるLirilumab-scFv/ Pan2D-scFv-K562に対する殺細胞活性評価]の項目に記載の方法で、tHLA-Eと膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株に対する各NK92細胞株の殺細胞活性を評価した。
結果を図24に示す。tHLA-Eと膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株は、tHLA-Eのみを発現するK562細胞株あるいは膜型a2DL2/3-DS4 scFv又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvのみを発現するK562細胞株と比較して、KIR2DL2-NK92細胞株及びKIR2DL3-NK92細胞株に対してより強い殺細胞活性抑制作用を示した。
以上の結果により、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3とNKG2Aを共発現しているNK細胞に対して、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーとHLA-Eの共発現は相加的な殺細胞活性抑制作用があることが示された。
実施例13:Class I HLAを発現せずKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーを発現するiPS細胞について、NK細胞のiPS細胞に対する殺細胞活性の抑制評価
Class I HLAを発現しないiPS細胞は、NK細胞からMissing-selfであると認識され、攻撃の対象となる。Class I HLAを発現せずKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーを発現するiPS細胞について、NK細胞の殺細胞活性を抑制するか評価するため、B2Mを遺伝子編集により欠損させることでClass I HLAの発現が消失したiPS細胞にKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーを導入した。このiPS細胞とPBMC由来NK細胞を共培養し、PBMC由来NK細胞のiPS細胞に対する殺細胞活性を評価した。
Class I HLAを発現しないiPS細胞は、NK細胞からMissing-selfであると認識され、攻撃の対象となる。Class I HLAを発現せずKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーを発現するiPS細胞について、NK細胞の殺細胞活性を抑制するか評価するため、B2Mを遺伝子編集により欠損させることでClass I HLAの発現が消失したiPS細胞にKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーを導入した。このiPS細胞とPBMC由来NK細胞を共培養し、PBMC由来NK細胞のiPS細胞に対する殺細胞活性を評価した。
Class I HLAを発現せずKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーを発現するiPS細胞を作製するため、CRISPR/CAS9を用いてB2Mを欠損させたiPS細胞(以下、「B2M KO iPS細胞」という)に膜型a2DL2/3-DS10 scFvを導入した。また、コントロールとして野生型iPS細胞又はB2M KO iPS細胞にNGFR―Lucを導入した。膜型a2DL2/3-DS10 scFvは実施例4で使用したプラスミドを用いて、NGFR-Lucは実施例9使用したプラスミドを用いて[レンチウイルスの調製]の項目に記載されている方法で、それぞれレンチウイルス濃縮液を作製した。
mTeSR Plus cGMP(VERITAS社製、100-0276)培地(以下、「mTeSR培地」という)にiMatrix-511 silk(nippi社製、892021)を添加し、CultureSureR Y-27632(WAKO社製、034-24024)を添加した。上記培地にAccutase(ICT)(フナコシ社製、AT104)を用いて剥離した各iPS細胞を懸濁した。作製したレンチウイルス濃縮液及びiPS細胞懸濁液をRetroNectinでコートしたプレートに添加し、遠心機を用いて遠心した。翌日にmTeSR培地に置換し、培養後にAPCラベル抗Flag抗体及び抗APC Microbeadsを用いて陽性細胞のみを選別した。
殺細胞活性評価に用いるiPS細胞について、Recombinant Human IFN-γ(PEPROTECH社製、300-02)を含むmTeSR培地に試験3日前、2日前、1日前にそれぞれ全量交換した。
[PBMC由来NK細胞の調製]の項目に記載の方法に従って作製されたPBMC-A由来NK細胞について、CELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存されているものを試験前々日に融解し、IL-2及びIL-18(R&D systems社製、9124-IL)を添加したMyeloCult H5100培地で培養した。試験前日にPBMC-A由来NK細胞の培地をIL-2及びIL-18の含まれないMyeloCult H5100培地に置換し、培養した。
PBMC-A由来NK細胞と、野生型iPS細胞又はB2M KO iPS細胞又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するB2M KO iPSを混合し、96ウェルプレートにて培養を行った。培地としてMyeloCult H5100培地とCultureSureR Y-27632を添加したmTeSRを用いて、各培地が等量となるよう細胞懸濁液を混合した。培養開始から2時間後に、ONE-Glo(TM) Luciferase Assay Systemを用いて各ウェルのLuciferase活性を測定した。PBMC-A由来NK細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性からPBMC-A由来NK細胞添加ウェルにおけるLuciferase活性を引いた値を、PBMC-A由来NK細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性を100%として殺細胞活性を算出した。
結果を図25に示す。B2M KO iPS細胞は野生型iPS細胞と比較してPBMC由来NK細胞の殺細胞活性を抑制できていない。一方、膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するB2M KO iPS細胞は野生型iPS細胞と同等のPBMC由来NK細胞の殺細胞活性抑制効果を示した。
以上の結果により、Class I HLAを発現しないiPS細胞はNK細胞からMissing-selfであると認識され攻撃の対象となるが、Class I HLAを発現しないiPS細胞にKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーを発現させることで、NK細胞の殺細胞活性を抑制することが示された。また、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのKIRによるNK細胞の抑制は、K562のような遺伝子編集を行わなくてもClass I HLAを発現していない細胞株だけでなく、遺伝子編集によりClass I HLAの発現を消滅させた細胞でも有効であることが、iPS細胞を例に示された。
実施例14:X線結晶構造解析によるKIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのKIR2DL2に対するエピトープ同定
KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのKIR2DL2に対するエピトープを同定するため、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのFabフラグメントとRecombinant KIR2DL2の複合体を結晶化し、X線結晶構造解析を行った。
KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのKIR2DL2に対するエピトープを同定するため、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのFabフラグメントとRecombinant KIR2DL2の複合体を結晶化し、X線結晶構造解析を行った。
KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのFabフラグメントとして表15にアミノ酸配列が記載されているa2DL2/3-DS10のFabフラグメントを用いた。Recombinant KIR2DL2として、N末端側からIL-2由来シグナルペプチド(配列番号91)、KIR2DL2(22-225)(配列番号6の1~204アミノ酸)、Hisタグ(配列番号92)の順に連結させた組換えタンパク質を用いた。
9mgのKIR2DL2(22-225)-Hisに対して340μLのProtein Deglycosylation Mix II(NEW ENGLAND BioLabs社製、P6044S)を添加し、4℃で終夜反応させた。反応液を50 mM HEPES(pH 8)、500 mM NaCl、20 mM imidazole、5%(v/v) glycerolで平衡化させたNi Sepharose 6 Fast Flow (Cytiva社製、17-5318-03)に添加したのち、50 mM HEPES (pH 8), 500 mM NaCl、250 mM imidazole, 5%(v/v) glycerolでカラムを洗浄した。次に50 mM HEPES (pH 8), 500 mM NaCl、500 mM imidazole、5%(v/v) glycerolで溶出した。回収した糖鎖除去KIR2DL2(22-225)-His画分はPBS(-)で平衡化させたHiLoad 16/600 Superdex 200 pg(Cytiva社製、28989336)を用いて精製した。
モル比で1.2:1になるよう糖鎖除去KIR2DL2(22-225)-Hisとa2DL2/3-DS10のFabフラグメントを混合し、4℃で1時間インキュベートした。混合液を20 mM Tris-HCl(pH7.5)、150 mM NaClで平衡化させたHiLoad 16/600 Superdex 200 pg(Cytiva)添加し、糖鎖除去KIR2DL2(22-225)-Hisと61_3092_02_F10_Fabの複合体を精製した。
得られたa2DL2/3-DS10 FabとKIR2DL2の複合体を19mg/mLに濃縮し、結晶化に用いた。結晶化には蒸気拡散法を用いた。タンパク質溶液0.1乃至0.2μLに沈殿剤溶液(10%(w/v)ポリエチレングリコール3,350(ハンプトンリサーチ社製、HR2-527)、0.2M 酢酸カルシウム(ハンプトンリサーチ社製、HR2-567)、0.1M イミダゾール-塩酸 pH7.5(ナカライテスク社製、19004-35)を等量加えた溶液を、0.05mLの沈殿剤溶液を入れた密閉容器に両溶液が触れ合わないように収め、20℃で静置した。3日後に0.2mm×0.1mm×0.05mmの単結晶を得た。
得られた結晶を35%(v/v)ポリエチレングリコール3,350を加えた沈殿剤溶液に浸し、続いて液体窒素中で凍結した。高エネルギー加速器研究機構放射光科学研究施設のBL-17Aにて95K窒素気流下でX線回折データを収集した。得られた回折像からソフトウェアXDS(Wolfgang Kabsch作、Max Planck Institute for Medical Research)を用いて回折強度を数値化し、結晶構造因子を求めた。結晶は単斜晶系で空間群はC121、結晶の単位格子はa=170.11Å、b=79.24Å、c=64.36Å、β=92.39°であった。
構造解析計算にはソフトウェアパッケージPhenix(Python-Based Hierarchical Environment for Integrated Xtallography)を使用した。ソフトウェアphaserを用い、得られた構造因子とKIR2DL2(PDBコード:2DL2)及びFab(PDBコード:1MIMより相似部分を抜粋)の三次元構造座標を用いて分子置換法を行い、位相を決定した。結晶は非対称単位に1複合体を含んでいた。
ソフトウェアphenix.refineを用いて構造の精密化を行い、ソフトウェアcootを用いてモデルの修正を行った。この操作を繰り返し行い、2.5Å分解能で最終のR値23.4%、free R値27.5%を得た。モデルは1複合体から成り、a2DL2/3-DS10 FabのVL鎖アミノ酸残基1-210、H鎖アミノ酸残基1-224、KIR2DL2のアミノ酸残基25-221、N-アセチルグルコサミン2個、及び14個の水分子を含む。a2DL2/3-DS10 FabのL鎖のC末2残基、H鎖のC末6残基及びSer137-Glu144の8残基、KIR2DL2のHisタグを含むC末10残基はそれぞれ電子密度が明瞭でなかったためモデル構築していない。
図26に複合体全体のリボンモデルを示す。決定されたa2DL2/3-DS10 Fabから4Å以内にあるKIR2DL2のアミノ酸残基は以下の通りである:Glu42、His61、Lys65、Phe66、Lys67、Asp68、Thr69、Leu70、Ser86、Ile87、Gly88、Pro89、Met91、Gln92、Asp93、Leu94、Tyr101、Leu111。上記アミノ酸がa2DL2/3-DS10のKIR2DL2におけるエピトープであり、KIR2DL2のアミノ酸配列上でハイライトし(枠で囲んである)、活性型KIRのアミノ酸配列と比較したものを図27に示した。各KIRのアミノ酸配列は表5に記載のシグナルペプチド及び受容体配列を用いた。また、各KIRのアミノ酸番号は表4に記載のシグナルペプチド及び受容体配列を結合し、1から附番したものである。すなわち、上記KIR2DL2のエピトープの各アミノ酸の番号は、配列番号6に記載のアミノ酸配列における対応するアミノ酸の番号に21(シグナルペプチドのアミノ酸長)を足した番号に相当し、対応するKIR2DS1/2/4の各アミノ酸の番号も同様に、配列番号10、配列番号12及び配列番号14のそれぞれに記載のアミノ酸配列の対応するアミノ酸の番号に21を足した番号である。
また、SCHRODINGER社製ソフトウェアMaestroを用いて、a2DL2/3-DS10の選択性に寄与しているアミノ酸残基について解析を行った。解析の結果、KIR2DL2上のアミノ酸Gly88に対応するアミノ酸はKIR2DS1においてアミノ酸Ser88であるが、a2DL2/3-DS10 VH CDR3上のアミノ酸Gly104と立体障害が発生することから、アミノ酸Gly104はKIR2DL2とKIR2DS1の選択性に寄与していることが示唆された。また、KIR2DL2上のアミノ酸Pro89に対応するアミノ酸はKIR2DS1においてアミノ酸Arg89であるが、a2DL2/3-DS10 VH CDR3上のアミノ酸Tyr106との水素結合が形成できないあるいは弱くなることから、アミノ酸Tyr106はKIR2DL2とKIR2DS1の選択性に寄与していることが示唆された。
また、KIR2DL2上のアミノ酸Phe66に対応するアミノ酸はKIR2DS2においてアミノ酸Tyr66であるが、a2DL2/3-DS10 VH CDR3上のアミノ酸Tyr107と立体障害が発生することから、アミノ酸Tyr107はKIR2DL2とKIR2DS2の選択性に寄与していることが示唆された。
また、KIR2DL2上のアミノ酸Asp68に対応するアミノ酸はKIR2DS4においてアミノ酸Asn68であるが、a2DL2/3-DS10 VH CDR3上のアミノ酸Tyr107との水素結合が形成できないあるいは弱くなることから、アミノ酸Tyr107はKIR2DL2とKIR2DS4の選択性に寄与していることが示唆された。
また、上記構造解析により、a2DL2/3-DS10 のVL鎖の94番目のアミノ酸であるThreonine(配列番号52のアミノ酸番号94:以下、「DS10-VL-T94」という)について、KIR2DL2上のアミノ酸Asp93と水素結合を形成しているが、KIR2DS4においてアミノ酸Val93に置換されると、DS10-VL-Thr94主鎖NH基との水素結合が形成できないあるいは弱くなることから、DS10-VL-Thr94はa2DL2/3-DS10のKIR2DL2とKIR2DS4の選択性に寄与していることが示唆された。このDS10-VL-T94について、SCHRODINGER社製ソフトウェアBIOLUMINATEを用いて解析を行った結果、当該アミノ酸を表15に示すアミノ酸に置換した変異体a2DL2/3-DS10において,KIR2DL2のAsp93との主鎖NHにおける水素結合形成が維持され、KIR2DS4のVal93との水素結合の非形成が維持される現象が観察された。
これらのアミノ酸への置換体は抑制型KIRに結合し活性型KIRに結合しない特異性を維持すると予測される。
これらのアミノ酸への置換体は抑制型KIRに結合し活性型KIRに結合しない特異性を維持すると予測される。
実施例15:KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーについて、抗原の結合試験におけるa2DL2/3-DS10と各KIR2DL2/3特異的バインダーの競合によるエピトープ部位の評価
各KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーについて、Fabフラグメントを作製した。膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株について、これらのFabフラグメントとRecombinant KIR2DL2を添加し、膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株とRecombinant KIR2DL2の結合が競合により阻害されるかを指標に、各バインダーのエピトープ部位を評価した。
各KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーについて、Fabフラグメントを作製した。膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株について、これらのFabフラグメントとRecombinant KIR2DL2を添加し、膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株とRecombinant KIR2DL2の結合が競合により阻害されるかを指標に、各バインダーのエピトープ部位を評価した。
各KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのFabフラグメントについて、N末端側からVH由来シグナルペプチド(配列番号92)、表15に記載のVH鎖可変領域、FabフラグメントVH鎖定常領域(配列番号95)の順に連結させた組換えタンパク質、及びN末端側からVL由来シグナルペプチド(配列番号95)、表16に記載のVL鎖可変領域、FabフラグメントVL鎖定常領域(配列番号96)の順に連結させた組換えタンパク質を作製し、会合させてFabフラグメントとした。各バインダーの可変領域のアミノ酸配列を表15に示す。またRecombinant KIR2DL2として、実施例4で使用したヒトKIR2DL2(22―245)―Fc―Aviをビオチン化したもの(以下、「ヒトKIR2DL2(22―245)―Fc―Biotin」という)を用いた。また膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株について、実施例4で作製したものを用いた。
K562細胞株又は膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株をautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferに懸濁し、各バインダーのFabフラグメントを最終濃度が1.5μM又は0.5μM又は0.17μM又は0.06μM又は0.02μM又は0.01μMとなるように添加し、静置した。ヒトKIR2DL2(22―245)―Fc―Biotinを最終濃度が0.05μMとなるように添加し静置した。
反応後にautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferを用いて洗浄し、APCラベル 抗human IgG Fc抗体を添加して静置した。反応後にautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferを用いて洗浄し、フローサイトメトリーを用いてヒトKIR2DL2(22―245)―Fc―Biotinとの結合をAPC由来の蛍光強度のmedianの値で確認した。
結果を図28に示す。KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーのFabフラグメントは、a2DL2/3-DS5,7を除いて、1.5μMの濃度でFabフラグメントを添加した際に、Control K562細胞と比較して、膜型a2DL2/3-DS10 scFvを発現するK562細胞株とヒトKIR2DL2(22―245)―Fc―Biotinの結合を30%以上阻害した。このことから、a2DL2/3-DS10と各KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーの多くはKIR2DL2に対して競合することが示された。
以上の結果により、a2DL2/3-DS10と多くの各KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的バインダーが結合するエピトープは互いに近傍に位置していることが分かる。X線結晶構造解析により同定されたa2DL2/3-DS10のエピトープは、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に特異的かつアゴニスト活性を示す性質に重要であると言える。
実施例16:Phage panningによるKIR2DL1又はKIR3DL1特異的バインダーの取得
上記の実施例似おいて、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的アゴニスト活性を持つバインダーは、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3を発現するNK細胞がMissing-selfであると認識した細胞に発揮する殺細胞活性を抑制することが示された。そこで、KIR2DL1又はKIR3DL1を発現するNK細胞に対して同様の殺細胞活性抑制効果を得るため、KIR2DL1又はKIR3DL1に特異的に結合しアゴニスト活性を示す新規バインダーの取得を目的として、実施例4の[Phage panningによる抑制型KIR特異的バインダーの取得]の項目に記載されている方法と同様に、Phage panningを実施した。
上記の実施例似おいて、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3特異的アゴニスト活性を持つバインダーは、KIR2DL2及び/又はKIR2DL3を発現するNK細胞がMissing-selfであると認識した細胞に発揮する殺細胞活性を抑制することが示された。そこで、KIR2DL1又はKIR3DL1を発現するNK細胞に対して同様の殺細胞活性抑制効果を得るため、KIR2DL1又はKIR3DL1に特異的に結合しアゴニスト活性を示す新規バインダーの取得を目的として、実施例4の[Phage panningによる抑制型KIR特異的バインダーの取得]の項目に記載されている方法と同様に、Phage panningを実施した。
Phage panningを実施するため、可溶型KIRとしてN末端側からIL-2由来シグナルペプチド(配列番号91)、表17に記載の各KIRタンパク質細胞外ドメイン、GGGSリンカー(配列番号97)、IgG Fcドメイン(配列番号98)、GAAリンカー、Aviタグ(配列番号99)を連結させた組換えタンパク質を作製した。各可溶型KIRに採用した各KIRの細胞外ドメインの配列を表17に示す。また、可溶型KIR3DS1としてRecombinant Human KIR3DS1/CD158e2 Fc Chimera Protein(R&D Systems社製、4136-KR-050)を用いた。Phage panningには、作製した各可溶型KIRにビオチン化処理を行ったもの、又は行わなかったものを用いた。
Phage panningの各ラウンドにおいて、抑制型KIRに対するPositive selectionと、活性型KIRに対するDepletionあるいはDeselection又はその両方が行われた。2回のラウンド終了後、KIR2DL1又はKIR3DL1のいずれかに特異的に結合するバインダーを発現するファージが濃縮されたポリクローナルなファージライブラリーを取得した。
目的とするKIR(KIR2DL1又はKIR3DL1)の可溶型KIRを用いてELISAを行い、ポリクローナルなファージライブラリーの中からKIR2DL1又はKIR3DL1又はそれぞれに結合するscFv発現ファージを特定した。特定したscFv発現ファージのファージミドからバインダー配列を大腸菌用の組換えタンパク質発現ベクターに乗せ換え、大腸菌に導入して培養上清より各バインダーの組換えタンパク質を取得した。各バインダーについて、表16に記載の各KIRに対応する可溶型KIRを用いてELISAを実施し、各バインダーの各KIRに対する結合性の情報を取得した。
これらの中からKIR2DL1又はKIR3DL1に結合性を示し、KIR2DS1、KIR2DS2、KIR2DS4及びKIR3DS1に結合性を示さないバインダーの可変領域を[K―562細胞へのscFv遺伝子導入及び調製]の項目に記載されている膜型scFv発現フォーマットに導入し、pPB[Exp]―EF1A(VectorBuilder社製)に導入した。
KIR2DL1特異的バインダーの重鎖可変領域及び軽鎖可変領域のアミノ酸配列の配列番号は、下記表18に示す。KIR3DL1特異的バインダーの重鎖可変領域及び軽鎖可変領域のアミノ酸配列の配列番号は、下記表19に示す。
K562細胞への遺伝子導入ついて、エレクトロポレーションを用いた。エレクトロポレーションの際は、各膜型scFvを導入したpPB[Exp]―EF1AとpRP[Exp]-mCherry-CAG>hyPBase(VectorBuilder社製、pDNA(VB010000-9365tax)-P)をK562細胞株と懸濁した。エレクトロポレーション後のK562細胞はRPMI培地で培養し、Magnetic beadsを用いて各膜型scFv陽性細胞のみを選別した。
必要に応じて、回収した細胞はCELLBANKER1に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にRPMI培地で培養後に使用した。
これらの標的細胞に対して、Phage panningで使用した組換えKIRタンパク質、又はRecombinant Human KIR3DS1/CD158e2 Fc Chimera ProteinをautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferに0.1μMとなるよう希釈して添加し、4℃で45~90分反応させた。膜型a3DL1-DS1 scFvを発現するK562細胞は実施例8で使用したものを用いた。
反応後の標的細胞をautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferにて洗浄し、APCラベル 抗human IgG Fc抗体もしくはPEラベル 抗human IgG Fc抗体(BIOLEGEND社製、409304)を添加し、4℃で30分反応させた。autoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferにて洗浄し、フローサイトメトリーを用いて結合性の有無を確認した。野生型K562細胞株に対する結合性(APC又はPE由来の蛍光強度のmedian)を1として、各バインダー膜型scFvを発現するK562細胞株に対する各Recombinant KIRタンパク質の結合性を算出した。
結果を図29に示す。新規KIR2DL1特異的バインダー膜型scFvを発現するK562細胞はRecombinant KIR2DS1、Recombinant KIR2DS2又はRecombinant KIR2DS4に対して低い結合を示し、ターゲットであるRecombinant KIR2DL1に対して特異的な結合を示した。また、新規KIR3DL1特異的バインダー膜型scFvを発現するK562細胞は、KIR3DS1に対して低い結合を示し、ターゲットであるRecombinant KIR3DL1に対して特異的な結合を示した。
実施例17:KIR2DL1特異的バインダーのアゴニスト活性評価
実施例16で特異性が確認されたKIR2DL1特異的バインダーに関して、各バインダー膜型scFvを発現するK562細胞株と各KIRを発現するNK92細胞株を用いて、抑制型KIR及び活性型KIRに対するアゴニスト活性を評価した。
実施例16で特異性が確認されたKIR2DL1特異的バインダーに関して、各バインダー膜型scFvを発現するK562細胞株と各KIRを発現するNK92細胞株を用いて、抑制型KIR及び活性型KIRに対するアゴニスト活性を評価した。
KIR2DL1特異的膜型scFvを発現するK562細胞株は実施例16で使用したものを用いた。各抑制型あるいは各活性型KIRを発現するNK92細胞株は[NK92細胞へのKIR遺伝子導入及び調製]の項目に記載してある方法で作製したものを用いた。
[KIR2DL2発現NK92によるLirilumab-scFv/ Pan2D-scFv-K562に対する殺細胞活性評価]の項目に記載の方法でKIR2DL1特異的膜型scFvを発現するK562細胞株に対する各NK92細胞株の殺細胞活性評価を行った。
結果を図30に示す。全てのバインダーについて、ターゲットであるKIR2DL1を発現するNK92細胞株による殺細胞作用が低減され、KIR2DL1に対してアゴニスト活性を示すことを確認した。一方、KIR2DS1、KIR2DS2又はKIR2DS4を発現するNK92細胞株を活性化することは無かった。以上の結果により、求めるプロファイルである抑制型KIR特異的に結合し、抑制型KIRに対するアゴニスト活性を持つバインダーを取得したことが示された。
実施例18:KIR3DL1特異的バインダーのアゴニスト活性評価
実施例16で特異性が確認されたKIR3DL1バインダーに関して、各バインダー膜型scFvを発現するK562細胞株と各KIRを発現するNK92細胞株を用いて、抑制型KIR及び活性型KIRに対するアゴニスト活性を評価した。
実施例16で特異性が確認されたKIR3DL1バインダーに関して、各バインダー膜型scFvを発現するK562細胞株と各KIRを発現するNK92細胞株を用いて、抑制型KIR及び活性型KIRに対するアゴニスト活性を評価した。
KIR3DL1特異的膜型scFvを発現するK562細胞株は実施例16で使用したものを用いた。KIR3DS1以外の各抑制型KIRを発現するNK92細胞株は[NK92細胞へのKIR遺伝子導入及び調製]の項目に記載してある方法で作製したものを用いた。膜型a3DL1-DS1 scFvを発現するK562細胞は実施例8で使用したものを用いた。
KIR3DS1を発現するNK細胞について、NK92細胞にレンチウイルスを用いて遺伝子導入を行ったがKIR3DS1を発現するNK92細胞株を得ることができなかった。KIR3DS1を発現するNK細胞を用いて殺細胞活性の評価を行うため、PBMCからNK細胞を培養し、セルソータ―を用いてKIR3DS1を発現するNK細胞の濃縮を行った。
エフェクター細胞として、HLA-C1/C1/Bw4陽性のPBMC又はHLA-C2/C2/Bw4陽性を準備した(PBMC-D、PBMC-Eとする)。
Feeder細胞として、膜型IL-21及びtHLA-Eを発現するK562細胞(以下、「Feeder K562細胞」という)を用いた。膜型IL-21について、N末端側からIL-2由来シグナルペプチド(配列番号91)、IL-21フラグメント(配列番号105)、CD8由来ヒンジ領域(62アミノ酸)配列(配列番号106)、CD8由来細胞膜ドメイン及び細胞内ドメイン(配列番号102)、IRES配列、Blue fluorescent protein(BFP)(配列番号104)をコードする遺伝子をpLVSIN EF1αに挿入した。[レンチウイルスの調製]の項目に記載されている方法でレンチウイルス濃縮液を作製した。作製したレンチウイルスを用いて、[K―562細胞へのscFv 導入及び調整]の項目に記載されている方法で実施例12で使用したtHLA-Eを発現するK562細胞に対してウイルスベクターを感染させ、BFPが発現しているクローンを選抜し、膜型IL-21及びtHLA-Eを発現するFeeder K562細胞株を作製した。
Feeder K562細胞について、Mitomycin C Solution(ナカライテスク社製、20898-21)を10μg/mlとなるよう添加したRPMI培地で懸濁し、3時間インキュベートした。RPMI培地でFeeder K562細胞を洗浄した後、MyeloCult H5100培地で懸濁し、IL-2を200U/mLとなるように添加したMyeloCult H5100培地で懸濁したPBMC-D又はPBMC-Eと混合培養した。7~10日後に細胞を回収して、MACSQuant Tyto Running Buffer(Miltenyi Biotech社製、130-107-206)を用いて表20の各抗体が1~10μg/mLとなるよう懸濁後、細胞に添加して4℃で30分反応させた。
抗体染色済み細胞はMACSQuant Tyto Running Bufferで2回洗浄した後、50×106cells/ml以下となるよう再懸濁し、MACSQuant Tyto Cartridges(130-106-088)に充填してMACSQuant Tyto Cell Sorter(130-103-931)を用いてKIR3DS1を発現するNK細胞のソーティングを行った。CD3陰性CD56陽性であるNK細胞の中から、抗KIR3DL1抗体陰性抗KIR3DL1/3DS1抗体陽性細胞画分をKIR3DS1を発現するNK細胞としてソーティングを行った。また、抗KIR3DL1/3DS1抗体陰性細胞画分をコントロールNK細胞としてソーティングを行った。その後、IL-2及びIL-18をそれぞれ1000U/mL及び100ng/mLとなるように添加したMyeloCult H5100培地で培養を継続した。
[KIR2DL2発現NK92によるLirilumab-scFv/ Pan2D-scFv-K562に対する殺細胞活性評価]の項目に記載の方法でKIR3DL1特異的膜型scFvを発現するK562細胞株に対する各NK92細胞株又はKIR3DS1を発現するPBMC由来NK細胞の殺細胞活性評価を行った。K562細胞株とPBMC由来NK細胞について、K562細胞株とPBMC由来NK細胞のそれぞれの細胞数の比が1:3となるように混合した。
結果を図31に示す。全てのバインダーについて、ターゲットであるKIR3DL1を発現するNK92細胞株による殺細胞作用が低減され、KIR3DL1に対してアゴニスト活性を示すことを確認した。一方、KIR3DS1を発現するPBMC由来NK細胞を活性化することは無かった。一部KIR3DL1特異的膜型scFvを発現するK562細胞株において、KIR3DS1を発現するPBMC由来NK細胞による殺細胞活性がコントロールK562細胞株と比較して高い数値となっているが、実施例16において同KIR3DL1特異的膜型scFvを発現するK562細胞株がRecombinant KIR3DS1に対して結合していないことから、この殺細胞活性上昇は実験誤差の範囲と考えられる。以上の結果により、求めるプロファイルである抑制型KIR特異的に結合し、抑制型KIRに対するアゴニスト活性を持つバインダーを取得したことが示された。
実施例19:NKG2A陽性NK細胞株によるK562に対する殺細胞活性はユニバーサル技術及び抗NKG2A抗体由来scFv発現により抑制される
膜型scFvとして細胞表面に発現させた抗NKG2A抗体が、実施例12で確認されたtHLA-Eと同様にNKG2Aに対するアゴニスト活性を示すかを評価した。
膜型scFvとして細胞表面に発現させた抗NKG2A抗体が、実施例12で確認されたtHLA-Eと同様にNKG2Aに対するアゴニスト活性を示すかを評価した。
特許文献US 2015/O125464 A1、WO2016/041947A1、US 2020/0199226 A1に記載された抗NKG2A抗体の遺伝子配列から可変領域を[K562細胞へのscFv遺伝子導入及び調製]の項目に記載されている膜型scFv発現フォーマットに導入し、pLVSIN EF1αに挿入した。各膜型scFvを導入したpLVSIN EF1αを用いて[レンチウイルスの調製]の項目に記載されている方法でレンチウイルスを作製した。作製したレンチウイルスを用いて[K―562細胞へのscFv遺伝子導入及び調製]の項目に記載されている方法で各scFvを膜型scFvとして発現するK562細胞株を作製した(各可変領域の配列番号は表21参照)。
実施例5で使用されたNK92細胞株を用いて[KIR2DL2発現NK92によるLirilumab-scFv/ Pan2D-scFv-K562に対する殺細胞活性評価]の項目に記載の方法で、Luc-K562細胞株、実施例12で使用したtHLA-E-Luc-K562細胞株、又は膜型aNKG2A-scFv-K562細胞株に対する殺細胞活性を評価した。
[フローサイトメトリー、及び添加用抗体]の項目に記載された方法に従い、PEラベル抗NKG2C抗体(Miltenyi Biotec社製、130-119-776)及びPC7ラベル抗NKG2A抗体(Beckman Coulter社製、130-119-776)を使用してNK-92細胞株の細胞表面タンパク質の発現を確認した。
結果を図48、49に示す。図48の結果からNK92細胞株は、K562細胞株に対して殺細胞活性を示したが、tHLA-E-K562細胞株に対しては殺細胞活性が減弱された。また、膜型aNKG2A-scFvを発現させたK562細胞株のうち、膜型aNKG2A-DS11-K562細胞株及び膜型aNKG2A-DS12-K562細胞株に対して、NK92細胞株の殺細胞活性が減弱された。図49の結果から、NK92細胞株はNKG2A陽性かつNKG2C陰性であることが確認された。これらの結果から、tHLA-Eを認識したNKG2Aが抑制型シグナルをNK92細胞株に入れることで殺細胞活性を抑制したと考えられる。また、膜型aNKG2A-DS11及び膜型aNKG2A-DS12はtHLA-Eと同様にNKG2Aから認識され抑制型シグナルがNK92細胞株に入ることで殺細胞活性を抑制したと考えられる。
以上から、抗NKG2A抗体の遺伝子配列から作製したaNKG2A-DS11及びaNKG2A-DS12を膜型-scFvとして細胞膜に発現した場合、HLA-E同様にNKG2Aに対するアゴニスト活性を有することを示した。
実施例20:tHLA-Eもしくは膜型aNKG2A scFvのNKG2A-CD94複合体及びNKG2C-CD94複合体に対する結合性評価
実施例19にてアゴニスト活性を確認したtHLA-E、膜型aNKG2A-DS11及び膜型aNKG2A-DS12に関して、NKG2A-CD94複合体及びNKG2C-CD94複合体に対する結合性評価を行った。
実施例19にてアゴニスト活性を確認したtHLA-E、膜型aNKG2A-DS11及び膜型aNKG2A-DS12に関して、NKG2A-CD94複合体及びNKG2C-CD94複合体に対する結合性評価を行った。
2.5x104個のLuc-K562細胞、tHLA-Eを発現するK562細胞、膜型aNKG2A-DS11を発現するK562細胞又は膜型aNKG2A-DS12を発現するK562細胞に対して、0.5μMに調整したHisタグが付加されたNKG2A-CD94組換えタンパク質(ACROBiosystems社製、NC4-H82E4-25ug)もしくはHisタグが付加されたNKG2C-CD94組換えタンパク質(ACROBiosystems社製、NC4-H82E3-25ug)溶液をそれぞれ独立に添加し、4℃45分で反応させた。
反応後の標的細胞をautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferにて洗浄し、APCラベル抗His tag抗体(BIOLEGEND社製、362605)を添加し、4℃30分にて反応させた。反応後の標的細胞をautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferにより2回洗浄し、フローサイトメトリーを用いてHisタグが付加されたNKG2A-CD94組換えタンパク質及びHisタグが付加されたNKG2C-CD94組換えタンパク質に対する標的細胞の結合性の有無を確認した。各標的細胞の組み換えタンパク質に対する結合を、Luc-K562細胞に対する組み換えタンパク質の結合(APC由来の蛍光強度のmedian値)を1として算出した。
結果を図51に示す。tHLA-EがNKG2A-CD94、NKG2C-CD94の両方に対して結合性を示すことを確認した。一方、膜型aNKG2A-DS11はNKG2A-CD94に結合性を示すが、NKG2C-CD94には結合性を示さないことを確認した。また膜型aNKG2A-DS12は、tHLA-E同様に、NKG2A-CD94、NKG2C-CD94の両方に対して結合性を示すことを確認した。
以上から、HLA-Eと異なり、膜型aNKG2A-DS11はNKG2Aに対して特異的に結合性を示した。
実施例21:tHLA-Eもしくは膜型aNKG2A scFvを発現させたClass I HLAを発現しないiPS細胞に対するPBMC由来NK細胞の殺細胞活性の抑制評価
Class I HLAの発現を消失し、tHLA-Eもしくは膜型aNKG2A-DS11を発現させたiPS細胞に対するPBMC由来NKG2A陽性もしくはNKG2C陽性NK細胞の殺細胞活性を評価した。
Class I HLAの発現を消失し、tHLA-Eもしくは膜型aNKG2A-DS11を発現させたiPS細胞に対するPBMC由来NKG2A陽性もしくはNKG2C陽性NK細胞の殺細胞活性を評価した。
iPS細胞として、Human iPS cells (PChiPS771)(REPROCELL社製、RCRP001N、Lot No.A01QN21)を使用し、mTeSR培地を用いて培養した。
Class I HLAの発現を消失させたiPS細胞を作製するため、CRISPR/CAS9を用いてB2M遺伝子を欠損させたiPS細胞(以下、「B2M KO iPS細胞」という)を作製した。ゲノム上のB2M遺伝子のエキソンが分断される位置に対し、CRISPR/CAS9によりN末端側からTruncated CD19(配列番号53)、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)、及び、EGFP(配列番号171)の順に配置されたポリペプチドをコードする人工遺伝子が挿入されるプラスミドを作製した。
[エレクトロポレーションによるiPS細胞へのCRISPR/Cas9遺伝子編集の導入及び調製]
P3 Cell Line 4D-Nucleofector X Kit S(LONZA社製、V4XP-3032)をもちいて、iPS細胞を2×105cells/20μLになるように懸濁し、前段落に記載のポリペプチドをコードする人工遺伝子が挿入されたプラスミドと、CleanCap Cas9 mRNA (mod)(Trilink社製、L-7206)のmRNAを各200ng添加した。4D-Nucleofector(LONZA社製、AAF-1003B、AAF-1003X)を用いて、プログラムCA-137でエレクトロポレーションを実施した。エレクトロポレーション後、mTeSR培地にiMatrix-511 silk(nippi社製、892021)を添加し、CultureSureR Y-27632(WAKO社製、034-24024)培養した。
P3 Cell Line 4D-Nucleofector X Kit S(LONZA社製、V4XP-3032)をもちいて、iPS細胞を2×105cells/20μLになるように懸濁し、前段落に記載のポリペプチドをコードする人工遺伝子が挿入されたプラスミドと、CleanCap Cas9 mRNA (mod)(Trilink社製、L-7206)のmRNAを各200ng添加した。4D-Nucleofector(LONZA社製、AAF-1003B、AAF-1003X)を用いて、プログラムCA-137でエレクトロポレーションを実施した。エレクトロポレーション後、mTeSR培地にiMatrix-511 silk(nippi社製、892021)を添加し、CultureSureR Y-27632(WAKO社製、034-24024)培養した。
翌日以降、mTeSR培地を用いて毎日培地を交換し、培養4-7日後に抗CD19 Microbeads(Miltenyi Biotec社製、130-050-301)を用いて陽性細胞のみを選別した。蛍光顕微鏡を用いてEGFP高発現のコロニーを同定して単離し、回収した細胞の一部からQuickExtract DNA extraction solution(Lucigen社製、QE09050)を用いてゲノムを抽出した。抽出したゲノムを鋳型にPrimeSTAR GXL(Takara bio社製、R050B)とプライマーA(配列番号172)及びプライマーB(配列番号173)を用いてPCRを行い、電気泳動により両アレルのゲノム上に人工遺伝子が挿入されていることを確認し、B2M遺伝子がKOされたiPS細胞が作製されたことを確認した。
Luciferaseを発現する野生型iPS細胞、及びB2M KO iPS細胞を作製するため、CRISPR/CAS9を用いてACTB遺伝子の下流にLuciferaseをコードするポリペプチドを挿入した。N末端側から自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)、Firefly luciferase(配列番号17)、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)、mCherry(配列番号174)、自己開裂ペプチドT2A(配列番号20)、及び、Truncated CD8(配列番号175)の順に配置されたポリペプチドをコードする人工遺伝子を、CRISPR/CAS9によりゲノム上のACTB遺伝子のC末端にコドンの読み取り枠が接続されるように挿入し、ACTB遺伝子の下流で挿入した人工遺伝子を発現するiPS細胞を作製した。
iPS細胞及びB2MがKOされたiPS細胞に対して、[エレクトロポレーションによるiPS細胞へのCRISPR/Cas9遺伝子編集の導入及び調製]に記載の方法を用いて、前段落に記載のポリペプチドをコードする人工遺伝子をACTB下流に導入した。翌日以降、mTeSR培地を用いて毎日培地を交換し、培養4-7日後に抗CD8 Microbeads(Miltenyi Biotec社製、130-045-201)を用いて陽性細胞のみを選別した。蛍光顕微鏡を用いてmCherry高発現のコロニーを同定して単離し、回収した細胞の一部からQuickExtract DNA extraction solution(Lucigen社製、QE09050)を用いてゲノムを抽出した。抽出したゲノムを鋳型にPrimeSTAR GXL(Takara bio社製、R050B)とプライマーC(配列番号176)及びプライマーD(配列番号177)を用いてPCRを行い、電気泳動により片アレルのゲノム上に人工遺伝子が挿入されていることを確認した。以後、ここで得られたLuciferaseを発現するiPS細胞を、野生型iPS細胞又はB2M KO iPS細胞と呼称する。
必要に応じて、回収した細胞はSTEM-CELLBANKER GMP grade(ZENOGEN PHARMA社製、11924)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にmTeSR培地で培養後に使用した。
レトロネクチン(Takara Bio社製、T100B)を20~100μg/mLとなるようにPBS(Phosphate Buffered Saline)を用いて希釈し、Non-Treatment dishに添加した。室温で2時間又は4℃で終夜静置後、PBS洗浄して、RetroNectin coated plateを調製した。
tHLA-Eを発現させたB2M KO iPS細胞を作製するために、実施例12で使用したtHLA-E遺伝子をコードしたレンチウイルス濃縮液を用いて、遺伝子導入を行った。mTeSR培地を用いて1~2×106cells/mLとなるようにB2M KO iPS細胞を懸濁し、tHLA-E遺伝子がコードされたレンチウイルス濃縮液、iMatrix-511 silk(nippi社製、892021)、CultureSureR Y-27632(WAKO社製、034-24024)及び細胞をRetroNectin coated plateにて混合して1000×gで1時間遠心した。遺伝子導入の翌日以降、mTeSR培地を用いて毎日培地を交換し、培養1週間後にAPCラベル抗HLA-E抗体(BioLegend社製、342606)、及び抗APC Microbeads(Miltenyi Biotec社製、130-090-855)を用いてAPC陽性細胞のみを選別した。
必要に応じて、回収した細胞はSTEM-CELLBANKER GMP grade(ZENOGEN PHARMA社製、11924)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にmTeSR培地で培養後に使用した。
[B2M KO iPS細胞へのエレクトロポレーション用プラスミドベクター]
B2M KO iPS細胞への膜型scFvの遺伝子導入にはエレクトロポレーションを用いた。pPB[Exp]-EF1A>EGFP/Neo(VectorBuilder社製、VB010000-9491dkf)に含まれる緑色蛍光タンパク質をコードする核酸配列を欠損させたpPB[Exp]-EF1Aベクターを用いた。膜型scFv発現フォーマットをコードした遺伝子はpPB[Exp]-EF1Aのマルチクローニングサイトに導入し、エレクトロポレーション用プラスミドベクターを調製した。
B2M KO iPS細胞への膜型scFvの遺伝子導入にはエレクトロポレーションを用いた。pPB[Exp]-EF1A>EGFP/Neo(VectorBuilder社製、VB010000-9491dkf)に含まれる緑色蛍光タンパク質をコードする核酸配列を欠損させたpPB[Exp]-EF1Aベクターを用いた。膜型scFv発現フォーマットをコードした遺伝子はpPB[Exp]-EF1Aのマルチクローニングサイトに導入し、エレクトロポレーション用プラスミドベクターを調製した。
[エレクトロポレーションによるB2M KO iPS細胞への膜型scFv発現フォーマット遺伝子の導入及び調製]
P3 Cell Line 4D-Nucleofector X Kit S(LONZA社製、V4XP-3032)をもちいて、B2M KO iPS細胞を2×105cells/20μLになるように懸濁し、膜型aNKG2A-DS11あるいは膜型aNKG2A-DS12をコードした遺伝子配列を導入したpPB[Exp]―EF1Aと、pRP[Exp]-mCherry-CAG>hyPBase(VectorBuilder社製、pDNA(VB010000-9365tax)-P)のプラスミドベクターを各200ng添加した。4D-Nucleofector(LONZA社製、AAF-1003B、AAF-1003X)を用いて、プログラムCA-137でエレクトロポレーションを実施した。エレクトロポレーション後、mTeSR培地にiMatrix-511 silk(nippi社製、892021)を添加し、CultureSureR Y-27632(WAKO社製、034-24024)培養した。翌日以降、mTeSR培地を用いて毎日培地を交換し、培養1週間後にAPCラベル抗FLAG、及び抗APC Microbeads(Miltenyi Biotec社製、130-090-855)を用いて陽性細胞のみを選別した。
P3 Cell Line 4D-Nucleofector X Kit S(LONZA社製、V4XP-3032)をもちいて、B2M KO iPS細胞を2×105cells/20μLになるように懸濁し、膜型aNKG2A-DS11あるいは膜型aNKG2A-DS12をコードした遺伝子配列を導入したpPB[Exp]―EF1Aと、pRP[Exp]-mCherry-CAG>hyPBase(VectorBuilder社製、pDNA(VB010000-9365tax)-P)のプラスミドベクターを各200ng添加した。4D-Nucleofector(LONZA社製、AAF-1003B、AAF-1003X)を用いて、プログラムCA-137でエレクトロポレーションを実施した。エレクトロポレーション後、mTeSR培地にiMatrix-511 silk(nippi社製、892021)を添加し、CultureSureR Y-27632(WAKO社製、034-24024)培養した。翌日以降、mTeSR培地を用いて毎日培地を交換し、培養1週間後にAPCラベル抗FLAG、及び抗APC Microbeads(Miltenyi Biotec社製、130-090-855)を用いて陽性細胞のみを選別した。
必要に応じて、回収した細胞はSTEM-CELLBANKER GMP grade(ZENOGEN PHARMA社製、11924)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にmTeSR培地で培養後に使用した。
実施例6で使用したPBMC-Aに加え、3種類のPBMC(Cellular Technology Limited社製、CTL-UP1)について、それぞれPBMC-D、PBMC-E、PBMC-Fとして、各PBMC由来NK細胞を単離しエフェクター細胞として使用した。
PBMC-A、PBMC-D、PBMC-E、PBMC-Fについて、実施例6の[PBMC由来NK細胞の調製]に記載された方法を用いて、各PBMC由来のNK細胞を精製した。その後、NK培地で培養を継続し、精製8~10日後に、CELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にNK培地で培養後に使用した。
殺細胞活性評価に用いるiPS細胞について、Recombinant Human IFN-γ(PEPROTECH社製、300-02)を含むmTeSR培地に試験3日前、2日前、1日前にそれぞれ全量交換した。
-80℃又は-150℃にて凍結保存されているPBMC-A由来NK細胞、PBMC-D由来NK細胞、PBMC-E由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞を試験前日に融解し、NK培地で培養した。
[フローサイトメトリー、及び添加用抗体]の項目に記載された方法に従い、BV421ラベル抗CD3抗体(BioLegend製、300434)BV510ラベル抗CD56抗体(BioLegend製、362534)、PEラベル抗NKG2C抗体(Miltenyi Biotec社製、130-119-776)及びPC7ラベル抗NKG2A抗体(Beckman Coulter社製、130-119-776)を使用して殺細胞活性試験当日に使用する各PBMC由来NK細胞の細胞表面タンパク質の発現を確認した。
各PBMC由来NK細胞を96ウェルプレートに添加し、本実施例にて作製したLuciferaseを発現する野生型iPS細胞、B2M KO iPS細胞、tHLA-Eを発現するB2M KO iPS細胞、膜型aNKG2A-DS11を発現するB2M KO iPS細胞、又は膜型aNKG2A-DS12を発現するB2M KO iPSを細胞の比が1:1となるようにそれぞれ独立したウェルに添加して培養した。培地としてMyeloCult H5100培地とCultureSureR Y-27632を20μMとなるよう添加したmTeSRを用いて、各培地が等量となるよう細胞懸濁液を混合した。培養開始から2時間後に、ONE-Glo(TM) Luciferase Assay System(PROMEGA社製、E6120)を用いて各ウェルのLuciferase活性を測定した。各PBMC由来NK細胞について、PBMC由来NK細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性からPBMC由来NK細胞添加ウェルにおけるLuciferase活性を引いた値を、PBMC由来NK細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性を100%として殺細胞活性を算出した。
結果を図52―1、52―2に示す。図52―1の結果から、PBMC-D由来NK細胞及びPBMC-E由来NK細胞では、NK細胞群の大部分のNK細胞がNKG2A陽性かつNKG2C陰性であり、NKG2A陰性かつNKG2C陽性のNK細胞は極めて少なかった。一方、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞ではNK細胞群の大部分のNK細胞がNKG2A陰性かつNKG2C陽性であり、NKG2A陽性かつNKG2C陰性のNK細胞は極めて少なかった。図52―2の結果から、B2M KO iPS細胞は野生型iPS細胞と比較してPBMC由来NK細胞の殺細胞活性を活性化した。また、tHLA―Eを発現させたB2M KO iPS細胞は、B2M KO iPS細胞と比較して、PBMC-D由来NK細胞及びPBMC-E由来NK細胞の殺細胞活性を抑制したが、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞の殺細胞活性を活性化した。膜型aNKG2A-DS11を発現するB2M KO iPS細胞は、B2M KO iPS細胞と比較して、PBMC-D由来NK細胞及びPBMC-E由来NK細胞の殺細胞活性を抑制し、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞の殺細胞活性は活性化しなかった。膜型aNKG2A-DS12を発現するB2M KO iPS細胞は、B2M KO iPS細胞と比較して、PBMC-D由来NK細胞及びPBMC-E由来NK細胞の殺細胞活性を抑制し、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞の殺細胞活性をわずかに活性化した。
以上の結果により、Class I HLAを発現しないiPS細胞にtHLA-Eを発現させるとNKG2A陽性かつNKG2C陰性NK細胞の殺細胞活性を抑制することができるが、NKG2A陰性かつNKG2C陽性NK細胞の殺細胞活性を活性化する。このことからtHLA-EはNKG2A及びNKG2C両方に対してアゴニスト活性をもつことが示された。また膜型aNKG2A-DS12は、tHLA-E同様にNKG2A陽性かつNKG2C陰性NK細胞の殺細胞活性を抑制することができるが、NKG2A陰性かつNKG2C陽性NK細胞の殺細胞活性を活性化することから、NKG2A及びNKG2C両方に対してアゴニスト活性をもつことが示された。一方、膜型aNKG2A-DS11はNKG2A陽性かつNKG2C陰性NK細胞の殺細胞活性を抑制し、NKG2A陰性かつNKG2C陽性NK細胞の殺細胞活性を活性化しないことが示された。このことから、膜型aNKG2A-DS11はNKG2A特異的アゴニストであることが示された。また、膜型NKG2A特異的アゴニストのNKG2Aを介したNK細胞の殺細胞活性の抑制は、K562のような遺伝子編集を行わなくてもClass I HLAを発現していない細胞株だけでなく、遺伝子編集によりClass I HLAの発現を消滅させた細胞でも有効であることが、iPS細胞を例に示された。
実施例22:tHLA-Eあるいは膜型NKG2A特異的アゴニストと膜型抑制型KIR特異的アゴニストを共発現させたClass I HLAを発現しないiPS細胞に対するPBMC由来NK細胞の殺細胞活性の抑制評価
実施例21で示されたように、膜型NKG2A特異的アゴニストはNKG2A陰性かつNKG2C陽性NK細胞を活性化することはないが、抑制することもできない。一方、NK細胞においてNKG2Cの発現はKIRの発現と正の相関があるとされており、膜型NKG2A特異的アゴニストと膜型抑制型KIR特異的アゴニストを共発現することでNKG2A陽性かつNKG2C陰性NK細胞に加え、NKG2A陰性、NKG2C陽性かつ抑制型KIR陽性NK細胞の攻撃も回避できると考え評価した。
実施例21で示されたように、膜型NKG2A特異的アゴニストはNKG2A陰性かつNKG2C陽性NK細胞を活性化することはないが、抑制することもできない。一方、NK細胞においてNKG2Cの発現はKIRの発現と正の相関があるとされており、膜型NKG2A特異的アゴニストと膜型抑制型KIR特異的アゴニストを共発現することでNKG2A陽性かつNKG2C陰性NK細胞に加え、NKG2A陰性、NKG2C陽性かつ抑制型KIR陽性NK細胞の攻撃も回避できると考え評価した。
膜型aKIR2DL2/3-DS10を発現させたB2M KO iPS細胞を作製するために、実施例21に記載された[B2M KO iPS細胞へのエレクトロポレーション用プラスミドベクター]の方法を用いて膜型aKIR2DL2/3-DS10をコードしたpPB[Exp]―EF1Aを作製し、実施例21に記載された[エレクトロポレーションによるB2M KO iPS細胞への膜型scFv発現フォーマット遺伝子の導入及び調製]の方法をもちいて膜型aKIR2DL/3-DS10を発現するB2M KO iPS細胞を作製した。
tHLA-Eと膜型aKIR2DL2/3-DS10を共発現させたB2M KO iPS細胞を作製するために、[B2M KO iPS細胞へのエレクトロポレーション用プラスミドベクター]の方法を用いてtHLA-EをコードしたpPB[Exp]―EF1Aを作製し、前項にて作成した膜型aKIR2DL2/3-DS10を発現させたB2M KO iPS細胞に対し、[エレクトロポレーションによるB2M KO iPS細胞への膜型scFv発現フォーマット遺伝子の導入及び調製]の方法を用いてtHLA-Eと膜型aKIR2DL2/3-DS10を共発現させたB2M KO iPS細胞を作製した。
膜型aNKG2A-DS11と膜型aKIR2DL2/3-DS10を共発現させたB2M KO iPS細胞を作製するために、膜型aKIR2DL2/3-DS10の遺伝子配列のFlagタグ配列(配列番号2)をHAタグ配列(配列番号178)に置き換えた人工遺伝子をpPB[Exp]-EF1Aベクターへ挿入した。
膜型aNKG2A-DS11と膜型aKIR2DL2/3-DS10を共発現させたB2M KO iPS細胞を作製するために、P3 Cell Line 4D-Nucleofector X Kit S(LONZA社製、V4XP-3032)をもちいて、実施例21で作製したB2M KO iPS細胞を2×105cells/20μLになるように懸濁し、HAタグに置き換えた膜型aKIR2DL2/3-DS10を導入したpPB[Exp]―EF1Aと膜型aNKG2A-DS11を導入したpPB[Exp]―EF1Aのプラスミドベクターを各100ng、pRP[Exp]-mCherry-CAG>hyPBaseのプラスミドベクターを200ng添加した。4D-Nucleofector(LONZA社製、AAF-1003B、AAF-1003X)を用いて、プログラムCA-137でエレクトロポレーションを実施した。エレクトロポレーション後、mTeSR培地にiMatrix-511 silk(nippi社製、892021)を添加し、CultureSureR Y-27632(WAKO社製、034-24024)培養した。翌日以降、mTeSR培地を用いて毎日培地を交換した。
tHLA-Eと膜型aKIR2DL2/3-DS10を発現させたB2M KO iPS細胞及び膜型aNKG2A-DS11と膜型aKIRKIR2DL2/3-DS10を発現させたB2M KO iPS細胞について、遺伝子導入後にそれぞれPEラベル抗FLAG抗体(BioLegend社製、637310)、APCラベル抗HLA-E抗体(BioLegend社製、342606)、もしくはPEラベル抗FLAG抗体(BioLegend社製、637310)、APCラベル抗HAタグ抗体(BioLegend、901524)が各1~10μg/mLとなるようCultureSureR Y-27632を10μMになるように添加したautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferに懸濁後、細胞に添加して4℃で30分反応させた。
抗体染色済み細胞はCultureSureR Y-27632を添加したautoMACS Running Buffer - MACS Separation Bufferで2回洗浄した後、50×106cells/ml以下となるようCultureSureR Y-27632を10μMになるように添加したMACSQuant Tyto Running Buffer(Miltenyi Biotech社製、130-107-206)に再懸濁し、MACSQuant Tyto Cartridges(130-106-088)に充填した。MACSQuant Tyto Cell Sorter(130-103-931)を用いて細胞のソーティングを行った。tHLA-Eと膜型aKIRKIR2DL2/3-DS10を共発現するB2M KO iPS細胞及び膜型aNKG2A-DS11-scFvと膜型aKIRKIR2DL2/3-DS10を共発現するB2M KO iPS細胞株について、PE及びAPC由来の蛍光が共陽性(二重陽性)の細胞画分をそれぞれソーティングした。ソーティングした細胞はmTeSR培地で培養を継続した。
必要に応じて、回収した細胞はSTEM CELLBANKER GMP grade(ZENOGEN PHARMA社製、11924)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にmTeSR培地で培養後に使用した。
実施例21で使用したPBMC-A、PBMC-Fに加え、3種類のPBMC(Cellular Technology Limited社製、CTL-UP1)についてそれぞれPBMC-G、PBMC-H、PBMC-Iとして、各PBMC由来NK細胞を単離しエフェクター細胞として使用した。
PBMC-A、PBMC-F、PBMC-G、PBMC-H、PBMC-Iについて、実施例6の[PBMC由来NK細胞の調製]に記載した方法で各PBMC由来のNK細胞を精製した。その後、NK培地で培養を継続し、精製8~10日後に、CELLBANKER1(Takara Bio社製、CB011)に0.5~1×107cells/mLとなるように懸濁して、-80℃又は-150℃にて凍結保存した。凍結細胞を実験に使用する場合は、融解後にNK培地で培養後に使用した。
殺細胞活性評価に用いるiPS細胞について、Recombinant Human IFN-γ(PEPROTECH社製、300-02)を含むmTeSR培地に試験3日前、2日前、1日前にそれぞれ全量交換した。
-80℃又は-150℃にて凍結保存されているPBMC-A由来NK細胞、PBMC-F由来NK細胞、PBMC-G由来NK細胞、PBMC-H由来NK細胞、PBMC-I由来NK細胞を試験前日に融解し、NK培地で培養した。
[フローサイトメトリー、及び添加用抗体]の項目に記載された方法に従い、BV421ラベル抗CD3抗体(BioLegend製、300434)BV510ラベル抗CD56抗体(BioLegend製、362534)、PEラベル抗NKG2C抗体(Miltenyi Biotec社製、130-119-776)及びPC7ラベル抗NKG2A抗体(Beckman Coulter社製、130-119-776)、APCラベル抗KIR2DL2/3/2DS2抗体(Miltenyi Biotec社製、130-092-617)を使用して殺細胞活性試験当日に使用する各PBMC由来NK細胞の細胞表面タンパク質の発現を確認した。
各PBMC由来NK細胞を96ウェルプレートに添加し、野生型iPS細胞、B2M KO iPS細胞、膜型aKIR2DL2/3-DS10を発現するB2M KO iPS細胞、tHLA-Eを発現するB2M KO iPS細胞、膜型aNKG2A-DS11を発現するB2M KO iPS細胞、tHLA-Eと膜型aKIR2DL2/3-DS10を共発現するB2M KO iPS細胞又は膜型aNKG2A-DS11と膜型aKIR2DL2/3-DS10を共発現するB2M KO iPS細胞を細胞の比が1:1となるようにそれぞれ独立したウェルに添加して培養した。培地としてMyeloCult H5100培地とCultureSureR Y-27632を20μMとなるよう添加したmTeSRを用いて、各培地が等量となるよう細胞懸濁液を混合した。培養開始から2時間後に、ONE-Glo(TM) Luciferase Assay Systemを用いて各ウェルのLuciferase活性を測定した。各PBMC由来NK細胞について、PBMC由来NK細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性からPBMC由来NK細胞添加ウェルにおけるLuciferase活性を引いた値を、PBMC由来NK細胞非添加ウェルにおけるLuciferase活性を100%として殺細胞活性を算出した。
結果を図53―1、図53―2及び図53-3に示す。図53―1及び図53-2の各PBMC由来NK細胞の細胞表面タンパク質の発現を確認するフローサイトメトリー法の結果から、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞ではNK細胞群の大部分のNK細胞がNKG2A陰性かつNKG2C陽性であり、NKG2A陽性かつNKG2C陰性のNK細胞は極めて少なかった。また、NK細胞群の大部分においてNKG2C陽性かつ抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3陽性だった。また、PBMC-G由来NK細胞、PBMC-H由来NK細胞及びPBMC-I由来NK細胞では、NK細胞群の大部分のNK細胞がNKG2A陽性かつNKG2C陰性であり、NKG2A陰性かつNKG2C陽性NK細胞は極めて少なかった。また抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3陽性NK細胞は少数だった。図53-3より、B2M KO iPS細胞は野生型iPS細胞と比較してPBMC由来NK細胞の殺細胞活性を活性化した。また、膜型aKIR2DL2/3-DS10を発現させたB2M KO iPS細胞は、B2M KO iPS細胞と比較して、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞の殺細胞活性を抑制したが、PBMC-G由来NK細胞、PBMC-H由来NK細胞及びPBMC-I由来NK細胞の殺細胞活性の抑制は限定的であった。tHLA―Eを発現させたB2M KO iPS細胞は、B2M KO iPS細胞と比較して、PBMC-G由来NK細胞、PBMC-H由来NK細胞、PBMC-I由来NK細胞の殺細胞活性を抑制したが、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞の殺細胞活性を活性化した。膜型aNKG2A-DS11を発現するB2M KO iPS細胞は、B2M KO iPS細胞と比較して、PBMC-G由来NK細胞、PBMC-H由来NK細胞及びPBMC-I由来NK細胞の殺細胞活性を抑制し、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞の殺細胞活性は活性化しなかった。tHLA-Eと膜型aKIRKIR2DL2/3-DS10を共発現させたB2M KO iPS細胞は、B2M KO iPS細胞と比較して、PBMC-G由来NK細胞、PBMC-H由来NK細胞、PBMC-I由来NK細胞の殺細胞活性を抑制したが、PBMC-A由来NK細胞及びPBMC-F由来NK細胞の殺細胞活性を活性化した。膜型aNKG2A-DS11と膜型aKIRKIR2DL2/3-DS10を発現させたB2M KO iPS細胞は、B2M KO iPS細胞と比較して、評価したすべてのPBMC由来NK細胞の殺細胞活性を抑制した。また、膜型aKIR2DL2/3-DS10を発現させたB2M KO iPS細胞もしくは膜型aNKG2A-DS11を発現するB2M KO iPS細胞と比較しても、膜型aNKG2A-DS11と膜型aKIRKIR2DL2/3-DS10を共発現させたB2M KO iPS細胞は、すべてのPBMC由来NK細胞の殺細胞活性を抑制した。
以上の結果により、Class I HLAを発現しないiPS細胞に、tHLA-Eと抑制型KIR特異的アゴニストを共発現させるとNKG2A陽性かつNKG2C陰性NK細胞の殺細胞活性を抑制する一方、NKG2C陽性NK細胞では抑制型KIR陽性であってもtHLA-EのNKG2Cに対するアゴニスト活性により殺細胞活性が活性化されることが示された。これはtHLA-Eと抑制型KIR特異的アゴニストの併用ではNKG2C陽性かつKIR陽性NK細胞の殺細胞活性を抑制することはできず、むしろ活性化するということを示している。一方、Class I HLAを発現しないiPS細胞にNKG2A特異的アゴニストと抑制型KIR特異的アゴニストを共発現すると、NKG2A陽性かつNKG2C陰性NK細胞の殺細胞活性を抑制し、さらにNKG2C陽性、抑制型KIR陽性かつNKG2A陰性のNK細胞の殺細胞活性も抑制できることが示された。これはNKG2A特異的アゴニストがNKG2Cを活性化しないことに起因すると考えられ、tHLA-Eと抑制型KIRアゴニストを併用した免疫回避技術よりも、NKG2A特異的アゴニストと抑制型KIR特異的アゴニストを併用した免疫回避技術のほうが多くのNK細胞群に対し免疫排除を低減できることが示された。
本発明のNKG2Aに特異的に結合しNK殺細胞の細胞活性を抑制する活性を有する物質を移植時の免疫拒絶リスクを低減する組成物として利用することができる。
本発明の抑制型KIR2DL2及び/又はKIR2DL3に結合しNK殺細胞の細胞活性を抑制する活性を有する物質を移植時の免疫拒絶リスクを低減する組成物として利用することができる。
配列番号1:KIR2DL1シグナルペプチド アミノ酸配列
配列番号2:Flagタグ アミノ酸配列
配列番号3:GSGSリンカー アミノ酸配列
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配列番号30:Lirilumab (1-7F9) VLアミノ酸配列
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配列番号88:HLA-Gシグナルペプチド由来ペプチド アミノ酸配列
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配列番号102:CD8由来細胞膜ドメイン及び細胞内ドメイン アミノ酸配列
配列番号103:細胞内共刺激分子 アミノ酸配列
配列番号104:Blue fluorescent protein アミノ酸配列
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本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。
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配列番号121:a2DL1-DS8 VHアミノ酸配列
配列番号122:a2DL1-DS8 VLアミノ酸配列
配列番号123:a2DL1-DS9 VHアミノ酸配列
配列番号124:a2DL1-DS9 VLアミノ酸配列
配列番号125:a2DL1-DS10 VHアミノ酸配列
配列番号126:a2DL1-DS10 VLアミノ酸配列
配列番号127:a2DL1-DS11 VHアミノ酸配列
配列番号128:a2DL1-DS11 VLアミノ酸配列
配列番号129:a2DL1-DS12 VHアミノ酸配列
配列番号130:a2DL1-DS12 VLアミノ酸配列
配列番号131:a2DL1-DS13 VHアミノ酸配列
配列番号132:a2DL1-DS13 VLアミノ酸配列
配列番号133:a2DL1-DS14 VHアミノ酸配列
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配列番号135:a2DL1-DS15 VHアミノ酸配列
配列番号136:a2DL1-DS15 VLアミノ酸配列
配列番号137:a3DL1-DS2 VHアミノ酸配列
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配列番号140:a3DL1-DS3 VLアミノ酸配列
配列番号141:a3DL1-DS4 VHアミノ酸配列
配列番号142:a3DL1-DS4 VLアミノ酸配列
配列番号143:a3DL1-DS5 VHアミノ酸配列
配列番号144:a3DL1-DS5 VLアミノ酸配列
配列番号145:a3DL1-DS6 VHアミノ酸配列
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配列番号147:aNKG2A-DS1 VHアミノ酸配列
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配列番号151:aNKG2A-DS3 VHアミノ酸配列
配列番号152:aNKG2A-DS3、DS4、DS5、DS6,DS7 VLアミノ酸配列
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配列番号163:aNKG2A-DS11 VHアミノ酸配列
配列番号164:aNKG2A-DS11 VLアミノ酸配列
配列番号165:aNKG2A-DS12 VHアミノ酸配列
配列番号166:aNKG2A-DS12 VLアミノ酸配列
配列番号167:aNKG2A-DS13 VHアミノ酸配列
配列番号168:aNKG2A-DS13 VLアミノ酸配列
配列番号169:aNKG2A-DS14 VHアミノ酸配列
配列番号170:aNKG2A-DS14 VLアミノ酸配列
配列番号171:EGFP アミノ酸配列
配列番号172:プライマーA 塩基配列
配列番号173:プライマーB 塩基配列
配列番号174:mCherryアミノ 酸配列
配列番号175:Truncated CD8 アミノ酸配列
配列番号176:プライマーC 塩基配列
配列番号177:プライマーD 塩基配列
配列番号178:HAタグ アミノ酸配列
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。
Claims (30)
- NKG2Aに対する結合部位を含む細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを有する膜型タンパク質であるポリペプチドであって、(1)NK細胞表面のNKG2Aに結合して当該NK細胞を抑制する活性を有し、且つ、(2)実質的にNKG2Cに対するアゴニスト活性を有さない前記ポリペプチド。
- 前記結合部位が、NKG2Cに結合する活性よりもNKG2Aに結合する活性の方が高いことを特徴とする、請求項1記載のポリペプチド。
- 前記結合部位が、実質的にNKG2Cに結合しないことを特徴とする、請求項1記載のポリペプチド。
- 前記結合部位が、NKG2Aに結合するモノクローナル抗体又は抗原結合性断片の1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする、請求項1~3のいずれか一つに記載のポリペプチド。
- 前記結合部位が、以下の方法で取得された抗原結合性断片に含まれる1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求項4に記載のポリペプチド;工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を懸濁液に混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ,担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団からNKG2Cに結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。 - 前記結合部位が、以下の方法で取得された抗原結合性断片の1つ又は2つの可変領域に由来するアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求項4に記載のポリペプチド:
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しないNKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を含む遺伝子を細胞に発現させる工程。 - ラベル及びラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、請求項5又は6に記載のポリペプチド。
- 更に、NKG2Aに対してアゴニスト活性を有する抗原結合性断片を選抜する工程、を含む方法により取得されることを特徴とする請求項5又は6に記載のポリペプチド。
- 前記結合部位が、第1の可変領域と第2の可変領域がGSリンカー又はG4Sリンカーを介して連結されていることを特徴とする一本鎖抗体又はscFvである請求項1~8のいずれか一つに記載のポリペプチド。
- 前記結合部位が、NKG2Aとの結合において、以下のアミノ酸配列からなるscFvと競合することを特徴とする、請求項1記載のポリペプチド;
(N-i)配列番号163の重鎖可変領域のアミノ酸配列と配列番号164の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の組合せを含むアミノ酸配列。 - 前記結合部位として以下の結合部位を含むポリペプチドであり、それぞれのCDRに1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、請求項1記載のポリペプチド;
(N-I) 配列番号163のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号164のCDR1、CDR2及びCDR3に由来するアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。 - それぞれのCDRのC及び/又はN末端側に1又は2個のアミノ酸の変異を有していてもよい、請求項11記載のポリペプチド。
- 前記結合部位として以下の結合部位を含むポリペプチドである請求項11記載のポリペプチド;
(N-I) 配列番号163のアミノ酸配列を含む第1の可変領域と配列番号164のアミノ酸配列を含む第2の可変領域の組合せを含む結合部位。 - 請求項1~13のいずれか一つのポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
- 請求項1~13のいずれか一つに記載のポリペプチドが細胞表面に発現している細胞。
- 細胞表面に更に、抑制型KIRに対する特異的アゴニスト活性を示す膜型タンパク質が発現している、請求項15記載の細胞。
- 抑制型KIRが、KIR2DL2/3、KIR3DL1及びKIR2DL1の内少なくとも一つである請求項16記載の細胞。
- 更に、細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現が消失又は減弱している、請求項15~17のいずれか一つに記載の細胞。
- 細胞表面上の少なくとも一つのClass I HLAの発現の消失又は減弱が、遺伝子編集によるゲノム上のClass I HLA、B2M、TAP1、TAP2及びTAPBP領域からなる群から選択される少なくとも一つの改変によるものである、請求項18記載の細胞。
- 遺伝的にHLA発現が消失している個体から樹立された細胞株である、請求項18記載の細胞。
- 細胞が、多能性幹細胞、T細胞、NK細胞、末梢血単核細胞(PBMC)、間葉系幹細胞、心筋細胞、軟骨細胞、網膜細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、又は、すい臓細胞である、請求項15~20のいずれか一つに記載の細胞。
- 多能性幹細胞が、iPS細胞又はES細胞である、請求項21記載の細胞。
- 細胞表面に更に、キメラ受容体が発現している、請求項15~22のいずれか一つに記載の細胞。
- 請求項15~23のいずれか一つに記載の細胞を有効成分として含む、投与又は移植の対象における免疫拒絶リスクが低減された医薬組成物。
- 請求項1~13のいずれか一つに記載のポリペプチドを、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による治療用細胞に対する免疫拒絶を低減又は抑制する方法。
- 請求項1~13のいずれか一つに記載のポリペプチドを、治療用細胞の細胞表面に発現させる工程を含む、治療対象による免疫拒絶のリスクが低減又は抑制された治療用細胞の製造方法。
- 以下の工程を含む、請求項15記載の細胞を製造する方法;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液に当該NKG2Aの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、当該NKG2Aに結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:工程Aで取得された提示体集団を含む懸濁液に、NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体を混合させ、当該ラベル部分と結合する物質を固定化した担体と接触させ,担体に結合しない提示体を回収することで、当該細胞集団から当該NKG2Cに結合する抗原結合部位を提示する提示体を除去する工程、
工程C:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析をおこない、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程D:同定された抗原結合部位を細胞外ドメインに含む請求項1のポリペプチドをコードする遺伝子を細胞に発現させる工程。 - 以下の工程を含む請求項15記載の細胞を製造する方法;
工程A:NKG2Aに結合性を示す抗原結合部位を表面に提示する提示体を含むポリクローナルな提示体集団を含む懸濁液にNKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質のラベル化体とラベル化しない前記NKG2Cの細胞外ドメインを含む可溶化タンパク質を混合させた後、当該懸濁液を当該ラベル部分と特異的に結合する物質を固定化した担体と接触させ、担体に結合した提示体を回収することで、NKG2Aに特異的に結合する抗原結合部位を提示する提示体集団を取得する工程、
工程B:前記工程を含む方法で得られた提示体の遺伝子解析を行い、抗原結合部位をコードする遺伝子配列を同定する工程、及び
工程C:同定された抗原結合部位を細胞外ドメインに含む請求項1のポリペプチドをコードする遺伝子を細胞に発現させる工程。 - ラベル及びラベルに結合する物質の組み合わせが、ビオチン-アビジンの組み合わせである、請求項27又は28に記載の方法。
- 更に、NKG2Aに対するアゴニスト活性を有する細胞を選抜する工程を含む請求項27~29のいずれか一つに記載の方法。
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