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JP6868554B2 - MyD88およびCD40ポリペプチドによるキメラ抗原受容体の共刺激 - Google Patents

MyD88およびCD40ポリペプチドによるキメラ抗原受容体の共刺激 Download PDF

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Description

関連出願
2014年9月2日に出願した「Costimulation of Chimeric Antigen Receptors by MyD88 and CD40 Polypeptides」との表題の米国仮特許出願第62/044,885号に対する優先権、2015年2月13日に出願した「Costimulation of Chimeric Antigen Receptors by MyD88 and CD40 Polypeptides」との表題の米国仮特許出願第62/115,735号に対する優先権、および2015年4月6日に出願した「Costimulation of Chimeric Antigen Receptors by MyD88 and CD40 Polypeptides」との表題の米国仮特許出願第62/143,503号に対する優先権を主張する。上記出願の内容全体は、すべての本文、表および図面を含め、その全体がすべての目的で本明細書に参考として援用される。
配列表
本願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出され、その全体が参考により本明細書に援用される配列表を含む。このASCIIコピーは、2015年10月2日に作成され、BEL−2016−PC_SL.txtと命名され、そのサイズは228,844バイトである。
分野
この技術は、一般に免疫学の分野に関連し、部分的には、標的抗原に対する免疫応答を生じるT細胞および他の細胞を活性化するための方法に関する。この技術はまた、キメラMyD88由来およびCD40由来のポリペプチドを使用して標的抗原を認識するキメラ抗原レセプターを発現する治療用細胞の共刺激に関する。この技術はさらに、部分的には、MyD88由来およびCD40由来のポリペプチドを含む内部ドメインを有する、キメラ抗原レセプターを発現する治療用細胞、ならびにその改変された治療用細胞を使用して患者を処置するための方法に関する。
背景
T細胞の活性化は、病原微生物(例えば、ウイルス、細菌および寄生生物)、外来タンパク質および環境内の有害な化学物質に対する防御免疫において、ならびにがんおよび他の過剰増殖性疾患に対する免疫としても、重要なステップである。T細胞は、その表面上に、細胞表面上に提示された抗原を認識するレセプター(すなわち、T細胞レセプター)を発現する。正常な免疫応答の間、MHC抗原提示の状況において、これらの抗原がT細胞レセプターに結合することにより、細胞内の変化が惹起され、T細胞の活性化に至る。
キメラ抗原レセプター(CAR)は、MHC抗原提示の必要なくT細胞に抗原特異性を伝えるためにデザインされた人工レセプターである。それらは、T細胞を活性化し、特異免疫をもたらすように選択された、抗原特異的成分、膜貫通成分および細胞内成分を含む。キメラ抗原レセプターを発現しているT細胞は、がん治療をはじめとした様々な治療において使用され得る。共刺激ポリペプチドは、標的抗原に対するCAR発現T細胞の活性化を高め、ゆえに養子免疫療法の効力を高めるために使用され得る。
概要
形質導入されたもしくはトランスフェクトされたT細胞および他の細胞は、キメラ抗原レセプターを発現し得、標的抗原の存在下でT細胞免疫の活性化を生じ得る。キメラ抗原レセプター(CAR)は、T細胞に抗原特異性を伝えるためにデザインされた人工レセプターである。それらは、一般的に、T細胞を活性化し、特異免疫をもたらすように選択された、抗原特異的成分、膜貫通成分および細胞内成分を含む。キメラ抗原レセプターを発現しているT細胞は、がん治療をはじめとした様々な治療において使用され得る。
キメラ抗原レセプターポリペプチドは、キメラ抗原レセプター改変された細胞の有効性を増大させるために内因性シグナル伝達もしくは活性化ドメインを含み得る。他の例では、このシグナル伝達もしくは活性化ドメインは、別個のポリペプチド、キメラ刺激分子へと組み込まれ得、これは、その改変された細胞においてキメラ抗原レセプター、例えば、第1世代CARと共発現され得る。T細胞活性化は、例えば、炎症性サイトカインおよびケモカインの発現および分泌によって観察され得る。その活性化された細胞は、疾患に対する免疫応答を増大させるために、または例えば、腫瘍のサイズを減少させることによってがんを処置するために、使用され得る。処置の治療過程は、種々のイメージングモダリティー(例えば、CT、骨スキャン、MRI、PETスキャン、Trofexスキャン)によって、種々の標準的血液バイオマーカー(例えば、PSA、循環腫瘍細胞(CTC))によって、または種々の炎症性,低酸素サイトカイン(inflammatory, hypoxic cytokines)、もしくはその処置される患者における他の因子の血清レベルによって、腫瘍のサイズおよび血管分布を決定することによってモニターされ得る。
いくつかの治療例において、患者は、キメラ抗原レセプター−改変された細胞を使用する治療の間に有害な(negative)症候を経験し得る。場合によっては、これら治療は、健康な組織に対する非特異的攻撃に一部起因して、副作用をもたらした。従って、いくつかの実施形態において、その改変されたT細胞がまた誘導性カスパーゼ−9ポリペプチドを発現する、核酸、細胞、および方法が提供される。例えば、キメラ抗原レセプター改変T細胞の数を減少する必要性がある場合、誘導性リガンドが上記患者に投与され得、それによって、その改変されたT細胞のアポトーシスを誘導し得る。
キメラ抗原レセプター(CAR)分子の効力を高めるためにCAR分子にさらなるシグナル伝達ドメインを組み込んだとき、CARを発現するように操作されたT細胞による免疫療法の抗腫瘍の効能は、着実に改善した。腫瘍細胞は、完全なT細胞活性化にとって必要な必須の共刺激分子を欠くことが多いので、CD3ζ細胞内シグナル伝達分子だけを含む第1世代CARを形質導入されたT細胞は、養子移入後にインビボにおいて不良な存続および増殖(expansion)を明らかに示した(Till BG,Jensen MC,Wang Jら:CD20−specific adoptive immunotherapy for lymphoma using a chimeric antigen receptor with both CD28 and 4−1BB domains:pilot clinical trial results.Blood 119:3940−50,2012;Pule MA,Savoldo B,Myers GDら:Virus−specific T cells engineered to coexpress tumor−specific receptors:persistence and antitumor activity in individuals with neuroblastoma.Nat Med 14:1264−70,2008;Kershaw MH,Westwood JA,Parker LLら:A phase I study on adoptive immunotherapy using gene−modified T cells for ovarian cancer.Clin Cancer Res 12:6106−15,2006)。第2世代CAR T細胞は、それらの細胞の増殖(proliferation)および生存を改善するようにデザインされた。CD28または4−1BB由来の細胞内の共刺激ドメインを組み込んでいる第2世代CAR T細胞(Carpenito C,Milone MC,Hassan Rら:Control of large,established tumor xenografts with genetically retargeted human T cells containing CD28 and CD137 domains.Proc Natl Acad Sci USA 106:3360−5,2009;Song DG,Ye Q,Poussin Mら:CD27 costimulation augments the survival and antitumor activity of redirected human T cells in vivo.Blood 119:696−706,2012)は、養子移入後に、改善された生存およびインビボでの増殖を示し、これらの共刺激分子を含む、抗CD19 CARによって改変されたT細胞を用いたより最近の臨床試験では、CD19白血病の処置に対して顕著な効能が示された(Kalos M,Levine BL,Porter DLら:T cells with chimeric antigen receptors have potent antitumor effects and can establish memory in patients with advanced leukemia.Sci Transl Med 3:95ra73,2011;Porter DL,Levine BL,Kalos Mら:Chimeric antigen receptor−modified T cells in chronic lymphoid leukemia.N Engl J Med 365:725−33,2011;Brentjens RJ,Davila ML,Riviere Iら:CD19−targeted T cells rapidly induce molecular remissions in adults with chemotherapy−refractory acute lymphoblastic leukemia.Sci Transl Med 5:177ra38,2013)。
他の研究者らは、「第3世代」CAR T細胞と呼ばれる、腫瘍壊死因子(TNF)ファミリータンパク質(例えば、OX40および4−1BB)由来のさらなるシグナル伝達分子を探索した(Finney HM,Akbar AN,Lawson AD:Activation of resting human primary T cells with chimeric receptors:costimulation from CD28,inducible costimulator,CD134,and CD137 in series with signals from the TCR zeta chain.J Immunol 172:104−13,2004;Guedan S,Chen X,Madar Aら:ICOS−based chimeric antigen receptors program bipolar TH17/TH1 cells.Blood,2014)が、活性化T細胞のCD3ζ核因子(NFAT)経路と異なるT細胞シグナル伝達を誘導する他の分子が、T細胞の生存および増殖に必要な共刺激を提供する可能性があり、おそらく、従来の共刺激分子によって供給されない、価値のあるさらなる機能をCAR T細胞に与える。いくつかの第2および第3世代CAR T細胞は、高度に活性化されたT細胞によって引き起こされるサイトカインストームおよび腫瘍崩壊症候群に起因する患者の死に関係していた。
新規なT細胞共刺激分子、誘導性MyD88/CD40(iMC)(Narayanan P, Lapteva N, Seethammagari Mら: A composite MyD88/CD40 switch synergistically activates mouse and human dendritic cells for enhanced antitumor efficacy. J Clin Invest 121:1524−34, 2011)は、ヒトT細胞にコントロールされた共刺激を提供することが見出された。iMCは、「ユニバーサルな」Toll様レセプターアダプターであるMyD88およびTNFファミリーメンバーであるCD40の両方に由来するシグナル伝達エレメントを含む強力な二量体化薬物(dimerizer drug)(AP1903)誘導性分子である。これらの研究において、iMCでのT細胞のレトロウイルス形質導入は、AP1903依存性シグナル伝達を可能にするが、この共刺激シグナル単独では、IL−2生成およびT細胞増殖を駆動するには十分でなかった。しかし、第1世代のCAR(CD3ζシグナル伝達ドメインのみ)でiMCを補完すると、iMCおよびCARを介する腫瘍認識の両方を要した完全なT細胞活性化が可能になり、IL−2生成、CD25レセプターアップレギュレーションおよびT細胞増殖が生じ、治療の効能は、AP1903によってインビボでコントロールされた。さらに、iMCを含む細胞は、二量体化リガンドの非存在下では、基底活性(これは共発現されるCAR分子および抗原(例えば、腫瘍抗原)認識の存在下では、T細胞活性化を提供する)のレベルをなお維持する。従って、これら研究は、キメラMyD88/CD40(MC)エレメントが、細胞外CARドメインを介する腫瘍抗原の認識後にCD3ζ活性化を受容するT細胞のための強力な共刺激分子であることを示す。
二元のiMC/CAR系を使用するこれら初期の観察を拡げるために、MCを、共刺激をCD28もしくは4−1BBの代わりにCAR改変されたT細胞へと提供するために、T細胞生存および増殖を増強するために必須のシグナル伝達を提供するために、細胞内シグナル伝達部分として含まれるMCの能力について評価した。ここで、MCが、CAR認識前立腺幹細胞抗原(PSCA)、CD19抗原、もしくはHer2/Neu抗原の細胞質領域へと安定して組み込まれ得、この共刺激分子からのシグナル伝達が、腫瘍細胞殺滅、ならびに腫瘍細胞認識後のT細胞生存および増殖を増強することが示される。
さらに、キメラ共刺激分子MyD88/CD40(MC)は、多量体リガンド結合領域の非存在下では、CAR分子とは別個のポリペプチドとして発現される場合、CAR発現細胞(例えば、CAR−T細胞)を活性化する細胞内シグナル伝達部分である。MyD88/CD40キメラ刺激分子をコードする核酸でのCAR−T細胞の形質導入は、このCAR発現細胞を活性化する。この効果は、膜標的化領域を欠いている細胞質MyD88/CD40キメラ刺激分子で、ならびにMyD88/CD40および膜標的化領域(例えば、ミリストイル化領域のような)を含むキメラ刺激分子で観察される。
従って、いくつかの実施形態において、キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸が提供され、ここで上記キメラ刺激分子は、MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型(truncated)MyD88ポリペプチド;(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および(iii)膜標的化領域を含む。細胞質キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸も提供され、ここで上記細胞質キメラ刺激分子は、MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;およびCD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む。本出願のキメラ刺激分子は、上記キメラ刺激分子にリガンドが直接結合することによって引き起こされるリガンド誘導多量体化または二量体化ができず、多量体化もしくは二量体化リガンド結合部位(例えば、FKBP領域のような)を含まない。いくつかの実施形態において、キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸がまた提供され、ここで上記キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および(iii)膜標的化領域から本質的になる。いくつかの実施形態において、細胞質キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸がまた提供され、ここで上記細胞質キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域から本質的になる。キメラ刺激分子の状況において「から本質的になる(consists essentially of)」とは、上記キメラ刺激分子が、上記(i)、(ii)、または(iii)の領域の機能を改変せずかつリガンド誘導多量体化もしくは二量体化領域を含まない、さらなる配列または領域(例えば、リンカー領域のような)をさらに含み得ることを意味する。
いくつかの実施形態において、キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターならびにキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および(iii)膜標的化領域を含む。いくつかの実施形態において、細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターならびにキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記細胞質キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む。
いくつかの実施形態において、キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター、ならびにT細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および(iii)膜標的化領域を含む。いくつかの実施形態において、細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター、ならびにT細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記細胞質キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む。
いくつかの実施形態において、キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター、ならびに多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および(iii)膜標的化領域を含む。いくつかの実施形態において、細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター、ならびに多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記細胞質キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む。いくつかの実施形態において、キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター;キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、もしくはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド;ならびに多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および(iii)膜標的化領域を含む。
いくつかの実施形態において、細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターならびにキメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、もしくはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド;ならびに多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記細胞質キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む。
ある特定の実施形態において、上記核酸は、膜標的化領域を含まないキメラ刺激分子をコードする。ある特定の実施形態において、上記核酸は、上記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターをさらに含む。ある特定の実施形態において、上記核酸は、上記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターおよび第3のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第3のプロモーターをさらに含む。他の実施形態において、1つのプロモーターは、上記第1および第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結されるか、または上記第1、第2、および第3のポリヌクレオチドに作動可能に連結される。
いくつかの実施形態において、上記核酸は、上記第1のポリヌクレオチドと第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードするリンカーポリヌクレオチドをさらに含み、ここで上記リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、上記第1および第2のポリヌクレオチドの翻訳生成物を分断する。他の実施形態において、上記核酸は、上記3つのポリヌクレオチドの間に、リンカーポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをさらに含み、ここで上記3つのポリヌクレオチドは、上記第1、第2、および第3のポリヌクレオチドを含み、ここで上記リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、上記3つのポリヌクレオチドの翻訳生成物を分断する。いくつかの実施形態において、上記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである。
本出願のいくつかの実施形態において、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸が提供され、ここで上記キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;(iv)T細胞活性化分子;および(v)抗原認識部分を含む。いくつかの実施形態において、上記キメラ抗原レセプターは、ストークポリペプチドをさらに含む。いくつかの実施形態において、キメラ抗原レセプターをコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター;ならびに多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドを含む核酸が提供され、ここで上記キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;(iv)T細胞活性化分子;および(v)抗原認識部分を含む。いくつかの実施形態において、1つのプロモーターは、上記第1のおよび第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、上記核酸は、上記第1のポリヌクレオチドと第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードするリンカーポリヌクレオチドをさらに含み、ここで上記リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、上記第1および第2のポリヌクレオチドの翻訳生成物を分断する。いくつかの実施形態において、上記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである。いくつかの実施形態において、上記核酸は、上記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターをさらに含む。
ある特定の実施形態において、上記膜標的化領域は、ミリストイル化領域、パルミトイル化領域、プレニル化領域、およびレセプターの膜貫通配列からなる群より選択される。ある特定の実施形態において、上記膜標的化領域は、ミリストイル化領域である。
ある特定の実施形態において、上記切断型MyD88ポリペプチドは、配列番号147のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する。ある特定の実施形態において、上記MyD88ポリペプチドは、配列番号282のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する。ある特定の実施形態において、上記細胞質CD40ポリペプチドは、配列番号149のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する。
いくつかの実施形態において、上記核酸は、ウイルスベクター内に含まれる。いくつかの実施形態において、上記ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター、マウス白血病ウイルスベクター、SFGベクター、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、ヘルペスウイルスベクター、およびワクシニアウイルスベクターからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、上記核酸は、プラスミド内に含まれる。
本出願の核酸によってコードされるキメラ刺激分子ポリペプチドがまた、提供される。従って、いくつかの実施形態において、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および(iii)膜標的化領域を含むキメラ刺激分子ポリペプチドが提供される。上記ポリペプチドは、いくつかの実施形態において、膜と会合していてもよいし、膜に結合されていてもよい。他の実施形態において、上記ポリペプチドは、単離され得る。他の実施形態において、上記ポリペプチドは、膜標的化領域を含み得るが、膜と会合しなくてもよい。いくつかの実施形態において、MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;およびCD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含むキメラ刺激分子ポリペプチドが、提供される。上記キメラ刺激分子ポリペプチドは、単離されていてもよいし、いくつかの実施形態において、細胞の細胞質に存在していてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願の核酸によってコードされる、MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチドおよびCD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含むキメラ抗原レセプターがまた、提供される。上記キメラ抗原レセプターは、いくつかの実施形態において単離され得る。他の実施形態において、上記キメラ抗原レセプターは、膜と会合していてもよいし、膜に結合されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願のキメラ刺激分子をコードする核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞がまた、提供される。いくつかの実施形態において、上記キメラ刺激分子は、構成的に発現される。いくつかの実施形態において、上記キメラ刺激分子は、構成的に活性である。いくつかの実施形態において、上記核酸は、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドをさらに含む。
いくつかの実施形態において、本出願のキメラ刺激分子をコードする核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞がまた提供され、ここで上記核酸は、キメラ抗原レセプターをコードせず;そして上記改変された細胞は、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含む。
いくつかの実施形態において、本出願のキメラ刺激分子をコードする核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞がまた提供され、ここで上記核酸は、T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードせず;そして上記改変された細胞は、T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含む。
いくつかの実施形態において、本出願の改変された細胞は、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含み、ここで上記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドは、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、改変された細胞は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球、NK−T細胞、TCRを発現している細胞、またはNK細胞である。いくつかの実施形態において、上記細胞は、T細胞である。いくつかの実施形態において、上記細胞は、骨髄から得られるかまたは骨髄から調製される。いくつかの実施形態において、上記細胞は、臍帯血から得られるかまたは臍帯血から調製される。いくつかの実施形態において、上記細胞は、末梢血から得られるかまたは末梢血から調製される。いくつかの実施形態において、上記細胞は、末梢血単核球から得られるかまたは末梢血単核球から調製される。いくつかの実施形態において、上記細胞は、ヒト細胞である。いくつかの実施形態において、上記細胞が、エレクトロポレーション、ソノポレーション(sonoporation)、バイオリスティック(biolistics)(例えば、Au粒子を用いた遺伝子銃)、脂質トランスフェクション、ポリマートランスフェクション、ナノ粒子またはポリプレックス(polyplexes)からなる群より選択される方法を用いて、核酸ベクターによってトランスフェクトされるかまたは形質導入される。
いくつかの実施形態において、上記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドは、CARDドメインを欠いているカスパーゼ−9ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、上記カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、上記カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列から本質的になる。ある特定の実施形態において、上記カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列を含み、表1中のカスパーゼバリアントからなる群より選択されるアミノ酸置換をさらに含む。ある特定の実施形態において、上記カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列から本質的になり、表1中のカスパーゼバリアントからなる群より選択されるアミノ酸置換をさらに含む。ある特定の実施形態において、上記カスパーゼ−9ポリペプチドは、N405Qの置換されたアミノ酸残基を有する。ある特定の実施形態において、上記カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列から本質的になり、N405Qの置換されたアミノ酸残基をさらに含む。
いくつかの実施形態において、上記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドの多量体リガンド結合ドメインは、FKBP、シクロフィリンレセプター、ステロイドレセプター、テトラサイクリンレセプター、重鎖抗体サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、可動性リンカードメインによって分断された重鎖可変領域と軽鎖可変領域とでタンデムに構成される一本鎖抗体、およびこれらの変異された配列からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、リガンド結合領域は、FKBP12領域である。いくつかの実施形態において、上記FKBP12領域は、FKBP12v36領域である。いくつかの実施形態において、FKBP領域は、Fv’Fvlsである。いくつかの実施形態において、上記リガンドは、FK506二量体または二量体のFK506アナログリガンドである。いくつかの実施形態において、上記リガンドは、AP1903(rimiducid)またはAP20187である。
本出願の核酸は、いくつかの実施形態において、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態において、キメラ抗原レセプターは、本出願の核酸を含む改変された細胞において発現される。他の実施形態において、MyD88または切断型MyD88ポリペプチドおよびCD40細胞質領域ポリペプチドを含むキメラ抗原レセプターが、提供される。本出願のこれらキメラ抗原レセプターは、いくつかの実施形態において、(i)膜貫通領域;(ii)T細胞活性化分子;および(iii)抗原認識部分を含み得る。いくつかの実施形態において、上記キメラ抗原レセプターは、CD28、OX40、および4−1BBからなる群より選択される共刺激分子をさらに含む。いくつかの実施形態において、上記T細胞活性化分子は、ITAMを含みシグナル1を与える分子、CD3ζポリペプチド、およびFcイプシロンレセプターガンマ(FcεR1γ)サブユニットポリペプチドからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、上記抗原認識部分は、腫瘍細胞上の抗原に結合する。いくつかの実施形態において、上記抗原認識部分は、過剰増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に、またはウイルス抗原もしくは細菌抗原に結合する。いくつかの実施形態において、上記抗原認識部分は、PSMA、PSCA、MUC1、CD19、ROR1、メソテリン、GD2、CD123、MUC16、Her2/Neu、CD20、CD30、PRAME、NY−ESO−1、およびEGFRvIIIからなる群より選択される抗原に結合する。いくつかの実施形態において、上記抗原認識部分は、PSMA、PSCA、MUC1、CD19、ROR1、メソテリン、GD2、CD123、MUC16、およびHer2/Neuからなる群より選択される抗原に結合する。いくつかの実施形態において、上記抗原認識部分は、PSMAに結合する。いくつかの実施形態において、上記抗原認識部分は、CD19に結合する。いくつかの実施形態において、上記抗原認識部分は、Her2/Neuに結合する。
いくつかの実施形態において、上記抗原認識部分は、一本鎖可変フラグメントである。いくつかの実施形態において、上記膜貫通領域は、CD28膜貫通領域またはCD8膜貫通領域である。いくつかの実施形態において、上記キメラ抗原レセプターは、CD8ストーク領域をさらに含む。
いくつかの実施形態において、被験体においてT細胞媒介性免疫応答を刺激するための方法が提供され、上記方法は、本出願の改変された細胞の有効量を上記被験体に投与する工程を包含する。いくつかの実施形態において、上記T細胞媒介性免疫応答は、標的細胞に向けられる。いくつかの実施形態において、上記改変された細胞は、標的細胞上の抗原に結合する、キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、またはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターを含む。いくつかの実施形態において、上記標的細胞は、腫瘍細胞である。いくつかの実施形態において、上記被験体における標的細胞の数または濃度は、上記改変された細胞の投与後に減少する。
いくつかの実施形態において、上記方法は、上記改変された細胞を投与する前に、上記被験体から得られる第1のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、上記改変された細胞の投与後に上記被験体から得られる第2のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、および上記第1のサンプルにおける標的細胞の数または濃度と比べて、上記第2のサンプルにおける標的細胞の数または濃度の増大または減少を決定する工程をさらに包含する。いくつかの実施形態において、上記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、上記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて減少する。他の実施形態において、上記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、上記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて増大する。いくつかの実施形態において、さらなる用量の改変された細胞が、上記被験体に投与される。
被験体に抗腫瘍免疫を提供するための方法がまた提供され、上記方法は、本出願の改変された細胞の有効量を上記被験体に投与する工程を包含する。標的抗原の上昇した発現と関連する疾患または状態を有する被験体を処置するための方法がまた提供され、上記方法は、本出願の改変された細胞の有効量を上記被験体に投与する工程を包含する。いくつかの実施形態において、上記標的抗原は、腫瘍抗原である。
いくつかの実施形態において、被験体における腫瘍のサイズを減少させるための方法がまた提供され、上記方法は、本出願の改変された細胞を上記被験体に投与する工程を包含し、ここで上記細胞は、腫瘍上の抗原に結合する抗原認識部分を含む、キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、またはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターを含む。
いくつかの実施形態において、上記被験体は、腫瘍を有すると診断されている。いくつかの実施形態において、上記被験体は、がんを有する。いくつかの実施形態において、上記被験体は、固形腫瘍または白血病を有する。いくつかの実施形態において、上記改変された細胞は、腫瘍浸潤リンパ球またはT細胞である。いくつかの実施形態において、上記改変された細胞は、腫瘍床に送達される。いくつかの実施形態において、上記がんは、上記被験体の血液または骨髄に存在する。いくつかの実施形態において、上記被験体は、血液または骨髄の疾患を有する。いくつかの実施形態において、上記被験体は、任意の状態または幹細胞移植によって緩和され得る状態と診断されている。いくつかの実施形態において、上記被験体は、鎌状赤血球貧血または異染性白質ジストロフィーと診断されている。いくつかの実施形態において、上記被験体は、原発性免疫不全状態、血球貪食性リンパ組織球症(HLH)または他の血球貪食状態、遺伝性骨髄不全状態(inherited marrow failure condition)、ヘモグロビン異常症、代謝状態、および破骨細胞状態からなる群より選択される状態と診断されている。いくつかの実施形態において、上記被験体は、重症複合免疫不全症(SCID)、複合免疫不全症(CID)、先天性T細胞欠損/欠損症、分類不能型免疫不全症(CVID)、慢性肉芽腫症、IPEX(免疫不全、多腺性内分泌障害、腸症、X連鎖)またはIPEX様、ウィスコット・オールドリッチ症候群、CD40リガンド欠損症、白血球接着不全、DOCA8欠損症、IL−10欠損症/IL−10レセプター欠損症、GATA2欠損症、X連鎖リンパ増殖性疾患(XLP)、軟骨毛髪形成不全、シュバッハマン・ダイアモンド症候群、ダイアモンド・ブラックファン貧血、先天性角化異常症、ファンコーニ貧血、先天性好中球減少症、鎌状赤血球症、サラセミア、ムコ多糖症、スフィンゴリピドーシス、および大理石骨病からなる群より選択される疾患または状態と診断されている。
いくつかの実施形態において、上記被験体は、HIV、インフルエンザ、ヘルペス、ウイルス性肝炎、エプスタイン・バー、ポリオ、ウイルス性脳炎、麻疹、水痘、サイトメガロウイルス(CMV)、アデノウイルス(ADV)、HHV−6(ヒトヘルペスウイルス6,I)、およびパピローマウイルスからなる群より選択されるウイルス病因の感染症と診断されているか、または肺炎、結核、および梅毒からなる群より選択される細菌病因の感染症と診断されているか、またはマラリア、トリパノソーマ症、リーシュマニア症、トリコモナス症、およびアメーバ症からなる群より選択される寄生生物病因の感染症と診断されている。
さらなる用量の上記改変された細胞が上記被験体に投与されるべきかどうかを決定する工程をさらに包含する本出願の方法がまた、提供される。いくつかの実施形態において、上記方法は、さらなる用量の上記改変された細胞を上記被験体に投与する工程をさらに包含し、ここで上記疾患または状態の症候は、症候の減少後になおも残っているかまたは検出される。いくつかの実施形態において、上記方法は、被験体における状態または疾患の有無またはステージを同定する工程;および上記被験体において同定される状態または疾患の有無またはステージに基づいて、本出願の改変された細胞を投与する指示(indication)、上記改変された細胞のその後の投与量を維持する指示、または上記患者に投与される改変された細胞のその後の投与量を調整する指示を伝える工程をさらに包含する。
いくつかの実施形態において、本出願の方法は、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞を被験体に投与する工程を包含する。いくつかの実施形態において、上記方法は、上記被験体への上記改変された細胞の投与後に、上記多量体リガンド結合領域に結合する多量体リガンドを上記被験体に投与する工程をさらに包含する。いくつかの実施形態において、上記多量体リガンドの投与後に、上記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、減少する。いくつかの実施形態において、上記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、上記被験体への上記多量体リガンドの投与後に、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%減少する。いくつかの実施形態において、上記方法は、上記被験体への上記改変された細胞の投与後に、上記被験体が有害な症候を経験していることを決定する工程、および上記有害な症候を減少または緩和するために上記リガンドを投与する工程を包含する。いくつかの実施形態において、上記リガンドは、AP1903またはAP20187である。いくつかの実施形態において、上記改変された細胞は、自己T細胞である。いくつかの実施形態において、上記改変された細胞は、同種異系のT細胞である。
いくつかの実施形態において、本出願の改変された細胞は、インビボでトランスフェクトまたは形質導入される。いくつかの実施形態において、上記改変された細胞は、エキソビボでトランスフェクトまたは形質導入される。
ある特定の実施形態において、細胞において、キメラ刺激分子またはMyD88ポリペプチドおよびCD40細胞質ポリペプチドを含むキメラ抗原レセプターを発現するための方法がまた提供され、上記方法は、本出願の核酸と細胞とを、上記核酸が細胞の中に組み込まれる条件下で接触させ、それによって、上記細胞が上記キメラ刺激分子または上記キメラ抗原レセプターを上記組み込まれた核酸から発現させる工程を包含する。いくつかの実施形態において、上記核酸は、上記細胞とエキソビボで接触させられる。いくつかの実施形態において、上記核酸は、上記細胞とインビボで接触させられる。
いくつかの実施形態において、上記方法は、治療剤を投与する工程をさらに包含する。ある特定の実施形態において、選択される上記化学療法剤は、リンパ球枯渇化学療法剤である。いくつかの実施形態において、上記改変された細胞、または上記核酸、および上記化学療法剤は、上記被験体における上記疾患または状態を処置するために有効な量で投与される。いくつかの実施形態において、上記化学療法剤は、カルボプラチン、リン酸エストラムスチン(Emcyt)およびサリドマイドからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、上記化学療法剤は、タキサンである。そのタキサンは、例えば、ドセタキセル(Taxotere)、パクリタキセルおよびカバジタキセル(cabazitaxel)からなる群より選択され得る。いくつかの実施形態において、上記タキサンは、ドセタキセルである。いくつかの実施形態において、上記化学療法剤は、上記改変された細胞もしくは核酸の投与と同時にまたはその投与後1週間以内に投与される。他の実施形態において、上記化学療法剤は、上記改変された細胞または核酸の投与後の1〜4週間または1週間から1ヶ月間、1週間〜2ヶ月間、1週間〜3ヶ月間、1週間〜6ヶ月間、1週間〜9ヶ月間、または1週間〜12ヶ月間、投与される。いくつかの実施形態において、上記化学療法剤は、上記細胞または核酸を投与する前の少なくとも1ヶ月投与される。
いくつかの実施形態において、上記方法は、2つまたはそれを超える化学療法剤を投与する工程をさらに含む。いくつかの実施形態において、それらの化学療法剤は、カルボプラチン、リン酸エストラムスチンおよびサリドマイドからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの化学療法剤は、タキサンである。そのタキサンは、例えば、ドセタキセル、パクリタキセルおよびカバジタキセルからなる群より選択され得る。いくつかの実施形態において、上記タキサンは、ドセタキセルである。いくつかの実施形態において、上記化学療法剤は、上記改変細胞もしくは核酸の投与と同時またはその投与後1週間以内に投与される。他の実施形態において、上記化学療法剤は、上記細胞または核酸の投与後の1〜4週間または1週間から1ヶ月間、1週間〜2ヶ月間、1週間〜3ヶ月間、1週間〜6ヶ月間、1週間〜9ヶ月間、または1週間〜123ヶ月間、投与される。他の実施形態において、上記方法は、上記細胞または核酸の投与前の1〜4週間または1週間から1ヶ月間、1週間〜2ヶ月間、1週間〜3ヶ月間、1週間〜6ヶ月間、1週間〜9ヶ月間、または1週間〜123ヶ月間、上記化学療法剤を投与する工程をさらに包含する。
いくつかの実施形態において、上記被験体は、哺乳動物である。いくつかの実施形態において、上記被験体は、ヒトである。
本出願は、米国特許出願第14/210,034号(標題 METHODS FOR CONTROLLING T CELL PROLIFERATION、2014年3月13日出願);米国特許出願第14/622,018号(2015年2月13日出願、標題 METHODS FOR ACTIVATING T CELLS USING AN INDUCIBLE CHIMERIC POLYPEPTIDE);米国特許出願第13/112,739号(2011年5月20日出願、標題 METHODS FOR INDUCING SELECTIVE APOPTOSIS);米国特許出願第13/792,135号(2013年3月10日出願、標題 MODIFIED CASPASE POLYPEPTIDES AND USES THEREOF);および米国特許出願第14/296,404号(2014年6月4日出願、標題 METHODS FOR INDUCING PARTIAL APOPTOSIS USING CASPASE POLYPEPTIDES)を参考として援用する;これらは全て、それらの全体において本明細書に参考として援用される。
米国特許第7,404,950号(2008年7月29日にSpencer, Dらに発行);米国特許第8,691,210号(2004年4月8日にSpencerらに発行);Spencerらによる米国特許出願第12/532,196号(2009年9月21日出願);PCT出願 PCT/US2009/057738(Spencerら、2008年4月24日にWO2010/033949として公開);Slawinらによる米国特許出願第13/087,329号(2011年4月14日出願);PCT出願 PCT/US2011/032572(2011年10月20日にWO2011/130566として公開);Spencerらによる米国特許出願第14/210,324号(2014年3月13日出願);SpencerらによるPCT出願番号PCT/US2014/026734(2015年2月5日にWO2014/251960として公開);Fosterらによる米国特許出願第14/622,018号(2015年2月13日出願);FosterらによるPCT出願番号PCT/US2015/015829(2015年8月20日にWO2015/123527として公開)もまた、それらの全体において参考として援用される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸であって、ここで該キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
(iii)膜標的化領域
を含む、核酸。
(項目2)
細胞質キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸であって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域
を含む、核酸。
(項目3)
以下を含む、核酸:
a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
(iii)膜標的化領域
を含む、プロモーター;ならびに
b)キメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド。
(項目4)
以下を含む、核酸:
a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;
を含む、プロモーター;ならびに
b)キメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド。
(項目5)
以下を含む、核酸:
a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドの作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
(iii)膜標的化領域
を含む、プロモーター;ならびに
b)T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド。
(項目6)
以下を含む、核酸:
a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;
を含む、プロモーター;ならびに
b)T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド。
(項目7)
以下を含む、核酸:
a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
(iii)膜標的化領域、
を含む、プロモーター;ならびに
b)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド。
(項目8)
以下を含む、核酸:
a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域
を含む、プロモーター;ならびに
b)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド。
(項目9)
以下を含む、核酸:
a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
(iii)膜標的化領域、
を含む、プロモーター;
b)キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、もしくはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド;ならびに
c)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチド。
(項目10)
以下を含む、核酸:
a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域
を含む、プロモーター;ならびに
b)キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、もしくはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド;ならびに
c)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチド。
(項目11)
前記キメラ刺激分子は、膜標的化領域を含まない、項目2、4、6、8、または10のいずれか1項に記載の核酸。
(項目12)
前記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターを含む、項目3〜11のいずれか1項に記載の核酸。
(項目13)
前記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターおよび前記第3のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第3のプロモーターを含む、項目9〜11のいずれか1項に記載の核酸。
(項目14)
1つのプロモーターは、前記第1および第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結される、項目3〜13のいずれか1項に記載の核酸。
(項目15)
1つのプロモーターは、前記第1、第2、および第3のポリヌクレオチドに作動可能に連結される、項目9〜11のいずれか1項に記載の核酸。
(項目16)
前記第1のポリヌクレオチドと前記第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードするリンカーポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該第1のポリヌクレオチドおよび該第2のポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、項目14に記載の核酸。
(項目17)
3つのポリヌクレオチドの間に、リンカーポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該3つのポリヌクレオチドは、前記第1、第2、および第3のポリヌクレオチドを含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該3つのポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、項目15に記載の核酸。
(項目18)
前記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである、項目16または17のいずれか1項に記載の核酸。
(項目19)
キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸であって、ここで該キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;(iv)T細胞活性化分子;および(v)抗原認識部分を含む、核酸。
(項目20)
前記キメラ抗原レセプターは、ストークポリペプチドをさらに含む、項目19に記載の核酸。
(項目21)
以下を含む、核酸:
a)キメラ抗原レセプターをコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ抗原レセプターは、
(i)膜貫通領域;
(ii)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;
(iv)T細胞活性化分子;および
(v)抗原認識部分
を含む、プロモーター;ならびに
b)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド。
(項目22)
1つのプロモーターは、前記第1および第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結される、項目21に記載の核酸。
(項目23)
前記第1のポリヌクレオチドと前記第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードするリンカーポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該第1および第2のポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、項目22に記載の核酸。
(項目24)
前記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである、項目23に記載の核酸。
(項目25)
前記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターをさらに含む、項目21に記載の核酸。
(項目26)
前記膜標的化領域は、ミリストイル化領域、パルミトイル化領域、プレニル化領域、およびレセプターの膜貫通配列からなる群より選択される、項目1、3、5、7、9、または10〜18のいずれか1項に記載の核酸。
(項目27)
前記膜標的化領域は、ミリストイル化領域である、項目1、3、5、7、9、または10〜18のいずれか1項に記載の核酸。
(項目28)
前記切断型MyD88ポリペプチドは、配列番号147のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、項目1〜27のいずれか1項に記載の核酸。
(項目29)
前記MyD88ポリペプチドは、配列番号282のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、項目1〜28のいずれか1項に記載の核酸。
(項目30)
前記細胞質CD40ポリペプチドは、配列番号149のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、項目1〜29のいずれか1項に記載の核酸。
(項目31)
前記核酸は、ウイルスベクター内に含まれる、項目1〜30のいずれか1項に記載の核酸。
(項目32)
前記ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター、マウス白血病ウイルスベクター、SFGベクター、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、ヘルペスウイルスベクター、およびワクシニアウイルスベクターからなる群より選択される、項目31に記載の核酸。
(項目33)
前記核酸は、プラスミド内に含まれる、項目1〜30のいずれか1項に記載の核酸。
(項目34)
項目1〜18、または22〜33のいずれか1項に記載の核酸によってコードされる、キメラ刺激分子ポリペプチド。
(項目35)
項目19〜25または28〜33のいずれか1項に記載の、MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチドおよびCD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、キメラ抗原レセプター。
(項目36)
項目1〜33のいずれか1項に記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
(項目37)
前記キメラ刺激分子は、構成的に発現される、項目36に記載の改変された細胞。
(項目38)
前記キメラ刺激分子は、構成的に活性である、項目36または37のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目39)
a)前記細胞は、項目1〜33のいずれか1項に記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入され、ここで該核酸は、キメラ抗原レセプターをコードしない;および
b)前記改変された細胞は、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含む、
項目36〜38のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目40)
a)前記細胞は、項目1〜33のいずれか1項に記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入され、ここで該核酸は、T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードしない;および
b)前記改変された細胞は、T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含む、
項目36〜38のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目41)
a)前記細胞は、項目1〜33のいずれか1項に記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入され、ここで該核酸は、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードしない;および
b)前記改変された細胞は、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含み、ここで該キメラカスパーゼ−9ポリペプチドは、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含む、
項目36〜40のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目42)
前記改変された細胞は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球、NK−T細胞、TCR発現細胞、もしくはNK細胞である、項目36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目43)
前記細胞は、T細胞である、項目36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目44)
前記細胞は、骨髄から得られるかまたは骨髄から調製される、項目36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目45)
前記細胞は、臍帯血から得られるかまたは臍帯血から調製される、項目36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目46)
前記細胞は、末梢血から得られるかまたは末梢血から調製される、項目36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目47)
前記細胞は、末梢血単核球から得られるかまたは末梢血単核球から調製される、項目36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目48)
前記細胞は、ヒト細胞である、項目36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目49)
前記細胞は、エレクトロポレーション、ソノポレーション、バイオリスティック(例えば、Au粒子での遺伝子銃)、脂質トランスフェクション、ポリマートランスフェクション、ナノ粒子、またはポリプレックスからなる群より選択される方法を使用して、核酸ベクターによってトランスフェクトまたは形質導入される、項目36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目50)
CARDドメインを欠いているカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を含み、ここで該カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列を含む、項目7〜18または21〜25のいずれか1項に記載の核酸、あるいは項目36〜49のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目51)
CARDドメインを欠いているカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を含み、ここで該カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列を含み、表1中のカスパーゼバリアントからなる群より選択されるアミノ酸置換をさらに含む、項目7〜18または21〜25のいずれか1項に記載の核酸、あるいは項目36〜49のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目52)
前記カスパーゼ−9ポリペプチドは、N405Qの置換されたアミノ酸残基を有する、項目51に記載の核酸または改変された細胞。
(項目53)
CARDドメインを欠いているカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を含み、ここで前記多量体リガンド結合領域は、FKBP、シクロフィリンレセプター、ステロイドレセプター、テトラサイクリンレセプター、重鎖抗体サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、可動性リンカードメインによって分断された重鎖可変領域と軽鎖可変領域とをタンデムで含む一本鎖抗体、およびこれらの変異配列からなる群より選択されるリガンド結合領域である、項目7〜18、21〜25、または50〜52のいずれか1項に記載の核酸、あるいは項目36〜52のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目54)
前記リガンド結合領域は、FKBP12領域である、項目53に記載の核酸または改変された細胞。
(項目55)
前記FKBP12領域は、FKBP12v36領域である、項目54に記載の核酸または改変された細胞。
(項目56)
前記FKBP領域は、Fv’Fvlsである、項目54に記載の核酸または改変された細胞。
(項目57)
前記リガンドは、FK506二量体または二量体FK506アナログリガンドである、項目53〜56のいずれか1項に記載の核酸または改変された細胞。
(項目58)
前記リガンドは、AP1903またはAP20187である、項目53〜56のいずれか1項に記載の核酸または改変された細胞。
(項目59)
キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチド配列を含み、ここで該キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)T細胞活性化分子;および(iii)抗原認識部分を含む、項目3、4、9、10、または12〜25のいずれか1項に記載の核酸、あるいは項目36〜58のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目60)
前記キメラ抗原レセプターは、CD28、OX40、および4−1BBからなる群より選択される共刺激分子をさらに含む、項目59に記載の核酸または改変された細胞。
(項目61)
前記T細胞活性化分子は、ITAMを含みシグナル1を与える分子、CD3ζポリペプチド、およびFcイプシロンレセプターガンマ(FcεR1γ)サブユニットポリペプチドからなる群より選択される、項目59または60のいずれか1項に記載の核酸または改変された細胞。
(項目62)
前記抗原認識部分は、腫瘍細胞上の抗原に結合する、項目59〜61のいずれか1項に記載の核酸または改変された細胞。
(項目63)
前記抗原認識部分は、過剰増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に、またはウイルス抗原もしくは細菌抗原に結合する、項目59〜61のいずれか1項に記載の核酸または改変された細胞。
(項目64)
前記抗原認識部分は、PSMA、PSCA、MUC1、CD19、ROR1、メソテリン、GD2、CD123、MUC16、Her2/Neu、CD20、CD30、PRAME、NY−ESO−1、およびEGFRvIIIからなる群より選択される抗原に結合する、項目59〜61のいずれか1項に記載の核酸または改変された細胞。
(項目65)
前記抗原認識部分は、一本鎖可変フラグメントである、項目59〜64のいずれか1項に記載の核酸または改変された細胞。
(項目66)
前記膜貫通領域は、CD28膜貫通領域またはCD8膜貫通領域である、項目59〜65のいずれか1項に記載の核酸または改変された細胞。
(項目67)
前記キメラ抗原レセプターは、CD8ストーク領域をさらに含む、項目66に記載の核酸または改変された細胞。
(項目68)
被験体においてT細胞媒介性免疫応答を刺激するための方法であって、該方法は、項目36〜67のいずれか1項に記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
(項目69)
前記T細胞媒介性免疫応答は、標的細胞に向けられる、項目68に記載の方法。
(項目70)
前記改変された細胞は、標的細胞上の抗原に結合する、キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、またはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターを含む、項目68または69のいずれか1項に記載の方法。
(項目71)
前記標的細胞は、腫瘍細胞である、項目69または70のいずれか1項に記載の方法。
(項目72)
前記被験体における標的細胞の数または濃度は、前記改変された細胞の投与後に減少する、項目69〜71のいずれか1項に記載の方法。
(項目73)
前記改変された細胞の投与前に前記被験体から得られた第1のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、該改変された細胞の投与後に該被験体から得られた第2のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、および該第1のサンプルにおける標的細胞の数または濃度と比べて、該第2のサンプルにおける標的細胞の数または濃度の増大または減少を決定する工程を包含する、項目69〜72のいずれか1項に記載の方法。
(項目74)
前記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、前記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて減少する、項目73に記載の方法。
(項目75)
前記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、前記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて増大する、項目73に記載の方法。
(項目76)
さらなる用量の改変された細胞が、前記被験体に投与される、項目68〜75のいずれか1項に記載の方法。
(項目77)
被験体に抗腫瘍免疫を提供するための方法であって、該方法は、項目36〜67のいずれか1項に記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
(項目78)
標的抗原の上昇した発現と関連する疾患もしくは状態を有する被験体を処置するための方法であって、該方法は、項目36〜67のいずれか1項に記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
(項目79)
前記標的抗原は、腫瘍抗原である、項目78に記載の方法。
(項目80)
被験体において腫瘍のサイズを減少させるための方法であって、該方法は、項目36〜67のいずれか1項に記載の改変された細胞を該被験体に投与する工程を包含し、ここで該細胞は、該腫瘍上の抗原に結合する抗原認識部分を含む、キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、またはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターを含む、方法。
(項目81)
前記被験体は、腫瘍を有すると診断されている、項目68〜80のいずれか1項に記載の方法。
(項目82)
前記被験体は、がんを有する、項目68〜80のいずれか1項に記載の方法。
(項目83)
前記被験体は、固形腫瘍または白血病を有する、項目81に記載の方法。
(項目84)
前記改変された細胞は、腫瘍浸潤リンパ球またはT細胞である、項目68〜83のいずれか1項に記載の方法。
(項目85)
前記改変された細胞は、腫瘍床に送達される、項目68〜83のいずれか1項に記載の方法。
(項目86)
前記がんは、前記被験体の血液または骨髄に存在する、項目82に記載の方法。
(項目87)
前記被験体は、血液または骨髄の疾患を有する、項目68〜83のいずれか1項に記載の方法。
(項目88)
前記被験体は、任意の状態または幹細胞移植によって緩和され得る状態と診断されている、項目68〜83のいずれか1項に記載の方法。
(項目89)
前記被験体は、鎌状赤血球貧血または異染性白質ジストロフィーと診断されている、項目68〜83のいずれか1項に記載の方法。
(項目90)
前記被験体は、原発性免疫不全状態、血球貪食性リンパ組織球症(HLH)または他の血球貪食状態、遺伝性骨髄不全状態、ヘモグロビン異常症、代謝状態、および破骨細胞状態からなる群より選択される状態と診断されている、項目68〜83のいずれか1項に記載の方法。
(項目91)
前記被験体は、重症複合免疫不全症(SCID)、複合免疫不全症(CID)、先天性T細胞欠損/欠損症、分類不能型免疫不全症(CVID)、慢性肉芽腫症、IPEX(免疫不全、多腺性内分泌障害、腸症、X連鎖)もしくはIPEX様、ウィスコット・オールドリッチ症候群、CD40リガンド欠損症、白血球接着不全、DOCA 8不全症、IL−10欠損症/IL−10レセプター欠損症、GATA 2欠損症、X連鎖リンパ増殖性疾患(XLP)、軟骨毛髪形成不全、シュバッハマン・ダイアモンド症候群、ダイアモンド・ブラックファン貧血、先天性角化異常症、ファンコーニ貧血、先天性好中球減少症、鎌状赤血球症、サラセミア、ムコ多糖症、スフィンゴリピドーシス、および大理石骨病からなる群より選択される疾患または状態と診断されている、項目68〜83のいずれか1項に記載の方法。
(項目92)
さらなる用量の前記改変された細胞が前記被験体に投与されるべきかどうかを決定する工程をさらに包含する、項目68〜91のいずれか1項に記載の方法。
(項目93)
さらなる用量の前記改変された細胞を前記被験体に投与する工程をさらに包含し、ここで前記疾患もしくは状態の症候は、症候の減少後になおも残っているかまたは検出される、項目68〜92のいずれか1項に記載の方法。
(項目94)
被験体において状態もしくは疾患の有無またはステージを同定する工程;および
該被験体において同定された状態または疾患の有無またはステージに基づいて、項目68〜93のいずれか1項に記載の改変された細胞を投与する指示、該改変された細胞のその後の投与量を維持する指示、または該患者に投与される該改変された細胞のその後の投与量を調整する指示を伝える工程
をさらに包含する、項目68〜92のいずれか1項に記載の方法。
(項目95)
前記被験体は、HIV、インフルエンザ、ヘルペス、ウイルス性肝炎、エプスタイン・バー、ポリオ、ウイルス性脳炎、麻疹、水痘、サイトメガロウイルス(CMV)、アデノウイルス(ADV)、HHV−6(ヒトヘルペスウイルス6,I)、およびパピローマウイルスからなる群より選択されるウイルス病因の感染症と診断されているか、または肺炎、結核、および梅毒からなる群より選択される細菌病因の感染症と診断されているか、またはマラリア、トリパノソーマ症、リーシュマニア症、トリコモナス症、およびアメーバ症からなる群より選択される寄生生物病因の感染症と診断されている、項目68〜92のいずれか1項に記載の方法。
(項目96)
前記改変された細胞は、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む、項目68〜95のいずれか1項に記載の方法。
(項目97)
前記被験体への前記改変された細胞の投与後に、前記多量体リガンド結合領域に結合する多量体リガンドを該被験体に投与する工程をさらに包含する、項目96に記載の方法。
(項目98)
前記多量体リガンドの投与後に、前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数が減少する、項目97に記載の方法。
(項目99)
前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、50%減少する、項目98に記載の方法。
(項目100)
前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、75%減少する、項目98に記載の方法。
(項目101)
前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、90%減少する、項目98に記載の方法。
(項目102)
前記被験体への前記改変された細胞の投与後に、該被験体が有害な症候を経験していることを決定する工程、および該有害な症候を減少または緩和するために前記リガンドを投与する工程を包含する、項目96〜101のいずれか1項に記載の方法。
(項目103)
前記リガンドは、AP1903またはAP20187である、項目96〜101のいずれか1項に記載の方法。
(項目104)
前記改変された細胞は、自己T細胞である、項目96〜101のいずれか1項に記載の方法。
(項目105)
前記改変された細胞は、同種異系のT細胞である、項目96〜101のいずれか1項に記載の方法。
(項目106)
前記改変された細胞は、インビボでトランスフェクトまたは形質導入される、項目68〜105のいずれか1項に記載の方法。
(項目107)
前記改変された細胞は、エキソビボでトランスフェクトまたは形質導入される、項目36〜67のいずれか1項に記載の改変された細胞。
(項目108)
細胞において、キメラ刺激分子またはMyD88ポリペプチドおよびCD40細胞質ポリペプチドを含むキメラ抗原レセプターを発現させるための方法であって、該方法は、項目1〜33のいずれか1項に記載の核酸と細胞とを、該核酸が該細胞の中に組み込まれる条件下で接触させ、それによって該細胞が、該組み込まれた核酸から該キメラ刺激分子または該キメラ抗原レセプターを発現する工程を包含する、方法。
(項目109)
前記核酸は、前記細胞とエキソビボで接触させられる、項目108に記載の方法。
(項目110)
前記核酸は、前記細胞とインビボで接触させられる、項目108に記載の方法。
ある特定の実施形態は、以下の説明、実施例、請求項および図面においてさらに説明される。
図面は、本技術の実施形態を図示するものであって、限定するものではない。図示を明確にするためおよび容易にするために、図面は、一定の割合で拡大縮小して作成されておらず、場合によっては、特定の実施形態の理解を容易にするために、様々な態様が、誇張または拡大されて示されていることがある。
図面の簡単な説明
図面は、本技術の実施形態を図示するものであって、限定するものではない。図示を明確にするためおよび容易にするために、図面は、一定の割合で拡大縮小して作成されておらず、場合によっては、特定の実施形態の理解を容易にするために、様々な態様が、誇張または拡大されて示されていることがある。
図1は、キメラ抗原レセプター、ならびにCD28および4−1BBポリペプチドを含むキメラ刺激分子の一例で形質導入またはトランスフェクトされた細胞の細胞膜の部分模式図である。 図2は、キメラ抗原レセプター、ならびに誘導性キメラCD40/MyD88ポリペプチドを含むキメラシグナル伝達分子の一例で形質導入またはトランスフェクトされた細胞の細胞膜の部分模式図である。 図3A〜図3Dは、CD40およびMyD88ポリペプチドを含む誘導性キメラ刺激分子の例を提供する。図3Aは、上記誘導性キメラ刺激分子の一般的ポリペプチドエレメントのグラフによる図示を提供する。図3Bは、上記キメラ刺激分子を発現するT細胞におけるCD19マーカー検出のフローサイトメトリー結果を提供する。図3Cは、上記キメラ刺激分子を発現するT細胞におけるIFNγ生成の棒グラフである。図3Dは、上記キメラ刺激分子を発現するT細胞におけるIL−6生成の棒グラフである。 図3A〜図3Dは、CD40およびMyD88ポリペプチドを含む誘導性キメラ刺激分子の例を提供する。図3Aは、上記誘導性キメラ刺激分子の一般的ポリペプチドエレメントのグラフによる図示を提供する。図3Bは、上記キメラ刺激分子を発現するT細胞におけるCD19マーカー検出のフローサイトメトリー結果を提供する。図3Cは、上記キメラ刺激分子を発現するT細胞におけるIFNγ生成の棒グラフである。図3Dは、上記キメラ刺激分子を発現するT細胞におけるIL−6生成の棒グラフである。 図4A〜図4Dは、キメラ抗原レセプターの例を提供する。図4Aは、細胞膜の一般的状況において、MyD88およびCD40ポリペプチドを含むキメラ抗原レセプターのグラフによる図示を提供する。図4Bは、形質導入された細胞におけるCAR発現の棒グラフである。図4Cは、形質導入された細胞におけるCAR発現を示すフローサイトメトリー結果を提供する。図4Dは、上記CAR発現T細胞によるPSCA腫瘍細胞の特異的溶解を示す棒グラフである。 図5A〜図5Cは、MyD88およびCD40ポリペプチドによるCAR分子の内因性共刺激の例を提供する。図5Aは、上記キメラ抗原レセプターを発現する細胞によるCapan−1−GFP細胞の殺滅を測定するフローサイトメトリー結果を提供する。図5Bは、CAR T細胞 対 腫瘍細胞の1:1比におけるCapan−1−GFP細胞の殺滅の棒グラフである。図5Cは、CAR T細胞 対 腫瘍細胞の1:10比におけるCapan−1−GFP細胞の殺滅の棒グラフである。 図6A〜図6Dは、MyD88/CD40キメラ抗原レセプターを発現する細胞の細胞生存率および増殖の結果を提供する。図6Aは、T細胞生存率のグラフである。図6Bは、細胞増殖のグラフである。図6Cは、IL−2生成のグラフである。図6Dは、IL−6生成のグラフである。 図7は、誘導性カスパーゼ分子と共発現されるキメラ抗原レセプターをコードするプラスミドマップである。 図8は、キメラ刺激分子およびCD19ポリペプチドマーカーをコードするプラスミドマップである。 図9A〜図9D: 図9Aは、MyD88およびCD40ポリペプチドを含むキメラ抗原レセプターの模式図である。図9Bは、MyD88およびCD40ポリペプチドを含むキメラ抗原レセプターをコードするプラスミドでトランスフェクトされた細胞のIL−2アッセイの棒グラフである。図9Cは、第1世代キメラ抗原レセプターと共発現されるMyD88/CD40共刺激分子の模式図である。図9Dは、MyD88共刺激分子およびキメラ抗原レセプターの両方を発現する細胞のIL−2アッセイの棒グラフである。 図10は、誘導性カスパーゼ−9ポリペプチドと共発現されるMyD88/CD40キメラ抗原レセプターをコードするプラスミドマップである。 図11は、誘導性カスパーゼ−9ポリペプチドと共発現されるMyD88/CD40 CARの導入遺伝子の模式図である。 図12A〜図12Cは、第1世代CAR(CD19ζ)、CD3ζおよび4−1BBポリペプチドを含むCAR、ならびにCD3ζおよびMyD88/CD40ポリペプチドを含むCARを比較する実験の結果を提供する。図12Aは、形質導入効率のフローサイトメトリー結果を提供する。図12Bは、形質導入効率のグラフである。図12Cは、CAR発現レベルのグラフである。 図13A〜図13Bは、CD19 Daudiバーキットリンパ腫細胞との共培養後にIL−2生成およびIL−6生成に関して、第1世代CAR(CD19ζ)、CD3ζおよび4−1BBポリペプチドを含むCAR、ならびにCD3ζおよびMyD88/CD40ポリペプチドを含むCARを比較する実験の結果を提供する。NTは、非形質転換細胞を示す。図13Aは、IL−2生成のグラフである。図13Bは、IL−6生成のグラフである。 図14A〜図14Bは、CD19 Rajiバーキットリンパ腫細胞との共培養後にIL−2生成およびIL−6生成に関して、第1世代CAR(CD19ζ)、CD3ζおよび4−1BBポリペプチドを含むCAR、ならびにCD3ζおよびMyD88/CD40ポリペプチドを含むCARを比較する実験の結果を提供する。NTは、非形質転換細胞を示す。図14Aは、IL−2生成のグラフである。図14Bは、IL−6生成のグラフである。 図15A〜図15Bは、図15AのCD19 Daudiバーキットリンパ腫細胞および図15BのCD19 Rajiバーキットリンパ腫細胞との6日間の共培養後に、第1世代CAR(CD19ζ)、CD3ζおよび4−1BBポリペプチドを含むCAR、ならびにCD3ζおよびMyD88/CD40ポリペプチドを含むCARを比較する腫瘍細胞殺滅実験の結果を提供する。NTは、非形質転換細胞を示す。 図16A〜図16Bは、第1世代タイプのキメラ抗原レセプター(図16A)およびMyD88/CD40キメラ抗原レセプター(図16B)の模式図を提供する。 図17は、Her2/Neu抗原を認識する抗原認識部分を含むMyD88/CD40キメラ抗原レセプターをコードするプラスミドマップである。 図18A〜図18Bは、Her2/New標的化キメラ抗原レセプターの例を提供する。図18Aは、MCシグナル伝達ドメインありおよびなしのHer2/Neu標的化CARの模式図を提供する;図18Bは、T細胞の形質導入のソーティングマップ結果、およびフローサイトメトリーによってCD34エピトープをマーカーとして使用するT細胞上で発現されるCARのその後の測定を提供する。 図19A〜図19Bは、CAR T細胞(ここで上記キメラ抗原レセプターの抗原認識部分は、Her2/Neu抗原を認識する)とHer2乳がん細胞株MCF−7との7日間の共培養後のT細胞生存率およびT細胞カウントのグラフを提供する。これらグラフは、共培養後のT細胞の生存率、および全T細胞数を示し、これは、MC分子を含むCARが、よりよい生存および増強された増殖を有することを示す。図19Aは、T細胞生存率のグラフである。図19Bは、T細胞カウントのグラフである。 図20A〜図20Bは、CAR改変T細胞(ここで上記キメラ抗原レセプターの抗原認識部分は、Her2/Neu抗原を認識する)との共培養アッセイの結果を示すデータを提供する。図20AのT細胞を、Her2 MCF−7−GFP腫瘍細胞と培養し、腫瘍殺滅を、7日後に培養物中に残っているGFP細胞のパーセンテージを測定することによって評価した。図20Bは、2回の別個の実験からの累積データのグラフである。 図21A〜図21Eは、MyD88/CD40シグナル伝達ドメインが、CD19 CARにおいてT細胞活性を増強することを示すデータを提供する。図21Aは、5:1 エフェクター 対 標的(E:T)比において、CD19+ Raji腫瘍細胞に対する非形質導入(NT)、CD19.ζおよびCD19.MC.ζCAR改変T細胞の細胞傷害性のフローサイトメトリーデータを提供する。図21Bは、Raji腫瘍細胞に対するCAR構築物の細胞傷害性希釈(cytotoxicity dilution)の線グラフである。図21Cは、Raji腫瘍細胞との共培養の48時間後のIL−2生成の棒グラフである。図21Dは、Raji腫瘍細胞との共培養の48時間後のIL−6生成の棒グラフである。図21Eは、Raji腫瘍細胞との培養の4日後のCAR改変T細胞の細胞数の棒グラフである。 図22は、CD19を認識する抗原認識部分、および誘導性カスパーゼ−9ポリペプチドを含むMyD88/CD40キメラ抗原レセプターをコードするプラスミドマップである。 図23は、PSCAを認識する抗原認識部分を含むMyD88/CD40キメラ抗原レセプターをコードするプラスミドマップである。 図24は、CD19を認識する抗原認識部分を含むMyD88/CD40キメラ抗原レセプターをコードするプラスミドマップである。 図25は、キメラ抗原レセプターと共発現されるMyD88/CD40キメラ刺激分子をコードするプラスミドマップである。 図26A〜図26Dは、実施例17において論じられるCARベクターデザインを示す模式図である。iカスパーゼ−9自殺遺伝子(iCasp9)を有する4種のベクターを構築した。図26Aは、標準的な第1世代CAR分子を表す。図26Bは、CD28内部ドメインを含むCARを示す。図26C: MCは、CAR分子内で、または第2の2Aを使用して構成的に発現されるタンパク質として発現される(図26D)。 図27Aおよび図27Bは、異なるMC形式を有するCAR分子で形質導入したT細胞におけるCD3CD34%(図27A)およびMFI(図27B)のグラフを提供する。T細胞を、上記4種のベクターの各々で形質導入し、CAR形質導入効率(図27A)およびCAR発現レベル(図27B)に関して、CD3およびCD34抗体標識後の平均蛍光強度(MFI)を使用して、非形質導入T細胞(NT)と比較した。 図28Aおよび図28Bは、CD19\+ Raji共培養後のIL−2(図28A)およびIL−6(図28B)生成のグラフを提供する。T細胞を、上記4種のベクターの各々で形質導入し、Raji腫瘍細胞を使用する1:1 T細胞 対 腫瘍細胞比の共培養アッセイ後のサイトカイン生成に関して、非形質導入T細胞と比較した。48時間で上清を採取し、ELISAによってIL−2およびIL−6に関して測定した。 図29Aおよび図29Bは、異なるMC形式の抗腫瘍活性をアッセイする、CD3%(図29A)およびRaji−GFP%(図29B)のグラフである。T細胞を、上記4種のベクターの各々で形質導入し、Raji−GFP腫瘍細胞を使用する1:1 T細胞 対 腫瘍細胞比での共培養後の腫瘍殺滅に関して非形質導入T細胞と比較した。14日後、培養物を採取し、CD3+ T細胞およびGFP+腫瘍細胞に関してフローサイトメトリーによって分析した。 図30Aおよび図30Bは、CD19標的化CAR T細胞のMC共刺激後のT細胞数(図30A)およびRaji−GFP(図30B)のグラフである。T細胞を、上記4種のベクターの各々で形質導入し、Raji−GFP腫瘍細胞を使用する1:1 T細胞 対 腫瘍細胞比での共培養後の腫瘍殺滅に関して非形質導入T細胞と比較した。14日後、培養物を採取し、CD3+ T細胞およびGFP+腫瘍細胞に関してフローサイトメトリーによって分析し、その細胞数を、総細胞数に基づいて(base off)計算した。 図31は、Her2標的化CARを使用する、異なるMC形式を有するCAR分子の発現のFACsプロットである。T細胞を、Her2を標的化する5種の異なるベクターで形質導入し、その後、CD3およびCD34抗体を使用して、形質導入後4日目および8日目にCAR発現に関してフローサイトメトリーによって分析した。 図32Aおよび図32Bは、CD3CD34%(図32A)およびMFI(図32B)のHER2 CAR構築物に関するCAR形質導入パーセントおよびMFIのグラフである。 図33Aおよび図33Bは、HER2 CAR構築物に関するIL−2生成(図33A)およびIL−6生成(図33B)のグラフである。 図34Aおよび図34Bは、異なるMC形式の抗腫瘍活性のグラフを提供する;図34A:CD3+%、図34B:SK−BR−3−GFP%。T細胞を、上記5種のベクターの各々で形質導入し、Her2+ SK−BR−3−GFP腫瘍細胞を使用する1:1 T細胞 対 腫瘍細胞比での共培養後の腫瘍殺滅に関して、非形質導入T細胞と比較した。14日後に、培養物を採取し、CD3+ T細胞およびGFP+腫瘍細胞に関してフローサイトメトリーによって分析した。 図35Aおよび図35Bは、MC共刺激がHer2標的化CAR−T細胞のT細胞増殖を増強することを示すグラフを提供する。図35A:T細胞数、図35B:SK−BR−3−GFP。T細胞を、上記4種のベクターの各々で形質導入し、SK−BR−3−GFP腫瘍細胞を使用する1:1 T細胞 対 腫瘍細胞比での共培養後の腫瘍殺滅に関して非形質導入T細胞と比較した。14日後に、培養物を採取し、CD3+ T細胞およびGFP+腫瘍細胞に関してフローサイトメトリーによって分析し、細胞数を、総細胞数に基づいて計算した。 図36Aおよび図36Bは、2Aポリペプチドを使用して構成的に発現されるMCが、インビボで増強された抗腫瘍活性を実証することを示すグラフを提供する。図36A:腫瘍サイズ、図36B:体重変化%。免疫不全マウス(NSG)に、1×10 SK−BR−3−EGFPルシフェラーゼ腫瘍細胞を右側腹部においてs.c.注射した。7日後に、その腫瘍を、7日目および10日目に、1×10 Her2特異的CAR改変T細胞、もしくは非形質導入(NT)T細胞を用いて2回の腫瘍内注射で処置した。腫瘍サイズおよび体重を、その群の各々に関して1週間に2回測定した。 図37A〜図37Eは、CD19およびHer2に特異的な一本鎖可変フラグメントを含むキメラ抗原レセプターを発現するために使用されるレトロウイルス構築物の模式図を提供する。上記構築物はまた、CD28共刺激ドメイン、またはMyD88、CD40、もしくはMyD88/CD40(MC)などの種々の共刺激分子をコードするポリヌクレオチドを含んだ。上記構築物はまた、カスパーゼ−9セーフティースイッチ(iC9)をコードするポリヌクレオチド配列を含む。図37A:iC9−scFv.ζ。図37B:iC9−scFv.28.ζ。図37C:iC9−scFv.ζ−CD40。図37D:iC9−scFv.ζ−MyD88。図37E:iC9−scFv.ζ−MC。 図38A〜図38Fは、図37A〜図37Eの構築物を使用するMyD88/CD40(MC)共刺激アッセイの結果を提供する。図38Aは、T細胞においてCAR/キメラ共刺激分子構築物の発現を示すフローサイトメトリー結果を提供する。図38Bは、種々の構築物を発現するT細胞におけるIL−2生成の棒グラフを提供する。図38Cは、異なるCAR構築物との共培養実験からのT細胞数の棒グラフを提供する。図38Dは、異なるCAR構築物との共培養実験からの腫瘍細胞数の棒グラフを提供する。図38Eは、種々の構築物を発現するT細胞との共培養後の腫瘍細胞排除の効能を示すフローサイトメトリー結果を提供する。図38Fは、種々の構築物を使用する共培養アッセイからのIL−2生成の棒グラフを提供する。 図39A〜図39Fは、図37A〜図37Eの構築物を使用するMyD88/CD40キメラ共刺激分子による、インビボでのHer2CAR−T細胞の効力の増強の結果を提供する。図39A T細胞を、Her2.ζ CAR、Her2.28.ζ CARもしくはHer2.ζ−MC CARで形質導入し、NSGマウス(n=5)へと移植した皮下のルシフェラーゼ発現Her2+ SK−BR−3腫瘍へと、直接注射した。腫瘍細胞のバイオルミネッセンス(BLI)は、図39Aの写真において示されるとおり、IVISによって測定した。図39Bは、カリパスによって測定した腫瘍サイズおよび生存のグラフである。図39Cは、75日にわたって計算した腫瘍サイズのグラフである。図39Dは、CARおよびルシフェラーゼでのT細胞のその後の共形質導入、およびNSGマウス(n=5)へと移植した皮下のHer2 SK−BR−3腫瘍へと直接注射した後のバイオルミネッセンスを示す写真である。図39Eは、IVISイメージングを使用する目的領域ROIによって計算したCAR−T細胞増殖のグラフである。図39Fは、カリパス測定によって計算した腫瘍サイズのグラフであり、各処置群における個々のマウスを示す。*P値≦0.05。 図39A〜図39Fは、図37A〜図37Eの構築物を使用するMyD88/CD40キメラ共刺激分子による、インビボでのHer2CAR−T細胞の効力の増強の結果を提供する。図39A T細胞を、Her2.ζ CAR、Her2.28.ζ CARもしくはHer2.ζ−MC CARで形質導入し、NSGマウス(n=5)へと移植した皮下のルシフェラーゼ発現Her2+ SK−BR−3腫瘍へと、直接注射した。腫瘍細胞のバイオルミネッセンス(BLI)は、図39Aの写真において示されるとおり、IVISによって測定した。図39Bは、カリパスによって測定した腫瘍サイズおよび生存のグラフである。図39Cは、75日にわたって計算した腫瘍サイズのグラフである。図39Dは、CARおよびルシフェラーゼでのT細胞のその後の共形質導入、およびNSGマウス(n=5)へと移植した皮下のHer2 SK−BR−3腫瘍へと直接注射した後のバイオルミネッセンスを示す写真である。図39Eは、IVISイメージングを使用する目的領域ROIによって計算したCAR−T細胞増殖のグラフである。図39Fは、カリパス測定によって計算した腫瘍サイズのグラフであり、各処置群における個々のマウスを示す。*P値≦0.05。 図40A〜図40Cは、図37A〜図37Eの構築物を使用するMyD88/CD40キメラ共刺激分子によるインビボでのCD19 CAR−T細胞の効力の増強の結果を示す。図40A:NSGマウス(n=5/群)に、Raji−ルシフェラーゼ腫瘍細胞を移植し、次いで、非形質導入(NT)T細胞またはiC9−CD19.ζ−MC CAR改変T細胞で、3日目に処置した。腫瘍成長を、IVISイメージングによって測定し、写真で示されるように、全身BLIによって計算した。図40Bは、バイオルミネッセンスカウント(BLIカウント)のグラフを提供し、図40Cは、((A)のカプラン・マイアー分析)のグラフを提供する。sCRSの客観的証拠では、rimiducid(AP1903)を投与したところ(グレーのボックス、図40A;第3行の中間の列、第2行の右列)、24時間以内のサイトカインの正常化および腫瘍コントロールを損なうことなく臨床上のsCRSの完全な解決(complete resolution)をもたらした。 図41A〜図41Cは、図37A〜図37Eの構築物を使用して、rimiducidでの誘導性キメラカスパーゼ−9発現細胞の滴定のアッセイの結果を提供する。図41Aおよび図41B:NSGマウス(n=5/群)に、CD19 Rajiリンパ腫細胞を移植し、5×10 iC9−CD19.ζ−MC/ルシフェラーゼ形質導入T細胞で3日目に処置した。6日後、マウスを、rimiducidの対数希釈物(0.00005〜5 mg/kg)でi.p.処置した。CAR−T細胞のBLIを、rimiducid処置の前、注射の24時間後および48時間後に評価した。図41Aは、バイオルミネッセンスを示す写真を提供し、図41Bは、このアッセイの結果のグラフを提供する。図41Cは、rimiducidの投与前(黒線)および投与の24時間後(グレーの線)に各群から測定した、血清サイトカインレベルのグラフを提供する。*P値≦0.01。 図42A〜図42Eは、図37A〜図37Eの種々のHer2−キメラ抗原レセプター構築物の有効性および安全性アッセイの結果を提供する。図42Aは、このアッセイのタイムラインを提供する。図42B〜図42Eは、コントロールT細胞(図42B)および形質導入されたT細胞の投与後のマウスにおける腫瘍サイズを示すグラフを提供する。図42C:Her2.ζ。図42D:Her2.28.ζ。図42E:Her2.ζ−MC。 図43A〜図43Cは、図37A〜図37Eの種々のHer2−キメラ抗原レセプター構築物の有効性および安全性アッセイの結果を提供する。図43Aは、このアッセイのタイムラインを提供する。図43Bは、形質導入されたT細胞の投与後のマウスにおけるバイオルミネッセンスを示す写真を提供する。図43Cは、バイオルミネッセンスアッセイのグラフである。 図44A〜図44Dは、図37A〜図37EのCD19特異的CAR構築物を使用して、rimiducidでの誘導性キメラカスパーゼ−9発現細胞の滴定のアッセイの結果を提供する。図44Aは、形質導入されたT細胞の投与後のマウスにおけるバイオルミネッセンスを示す写真を提供する。図44Bは、カスパーゼ−9活性を誘導するためにrimiducidを投与した後のマウスにおけるバイオルミネッセンスのグラフである。図44Cは、rimiducidの投与後のIL−6分泌のグラフであり、図44Dは、rimiducidの投与後のTNF−α分泌のグラフである。 図45A〜図45Dは、Her2特異的CAR構築物の投与後の日数での腫瘍サイズのグラフを提供する。図45A:非形質導入T細胞コントロール。図45B:iC9−Her2。図45C:iC9−Her2.28。図45D:iC9−Her2.ζ−MC。 図46A〜図46Cは、MCを使用できる(MC−enabled)Her2 CAR−T細胞のインビボ増殖のアッセイの結果を提供する。図46Aは、形質導入されたT細胞の投与後のマウスにおけるバイオルミネッセンスを示す写真を提供する。図46Bは、投与後の日数での腫瘍サイズのグラフを提供する。図46Cは、投与後の日数でのバイオルミネッセンスのグラフを提供する。 図47A〜図47Cは、MCを使用できるHer2 CAR−T細胞の投与後のマウスの生存のアッセイの結果を提供する。図47Aは、腫瘍サイズのグラフを提供する。図47Bは、バイオルミネッセンスのグラフを提供し、図47Cは、T細胞の注射後の日数でのパーセント生存のグラフを提供する。 図48A〜図48Fは、MyD88/CD40キメラ刺激分子を発現させるために使用されるDNA構築物の模式図を提供する。図48A:構築物は、CD19特異的キメラ抗原レセプター、誘導性キメラカスパーゼ−9ポリペプチド、およびMyD88/CD40共刺激分子をコードする。図48B:構築物は、CD19特異的キメラ抗原レセプターおよび誘導性キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする。図48C:構築物は、CD19特異的キメラ抗原レセプターをコードする。図48D:構築物は、膜標的化MyD88/CD40共刺激分子およびCD19特異的キメラ抗原レセプターをコードする。図48E:構築物は、CD34に向けられるQBEND10抗体に対するエピトープ(Qエピトープ)を含む膜標的化MyD88/CD40共刺激分子をコードする。図48F:構築物は、多量体リガンド結合部位およびCD19特異的キメラ抗原レセプターを含む膜標的化誘導性MyD88/CD40共刺激分子をコードする。 図49は、図48における構築物によって生成されるタンパク質の模式図を提供する。点は、1152において、N末端ミリステートで膜につなぎとめられたMCを有する形質膜を表す。 図50Aおよび図50Bは、示された組換えレトロウイルスで形質導入されたT細胞からのIL−2分泌のグラフである。図50A:形質導入の24時間後に行われたアッセイ。図50B:形質導入の48時間後に行われたアッセイ。 図51Aおよび図51Bは、示された組換えレトロウイルスで形質導入されたT細胞からのIL−6分泌のグラフである。図51A:形質導入の24時間後に行われたアッセイ。図51B:形質導入の48時間後に行われたアッセイ。
(詳細な説明)
腫瘍細胞上で発現される抗原を認識するキメラ抗原レセプター(CAR)を発現するように遺伝子操作されたT細胞の養子移入は、臨床試験において有望であることが示され始めている。CARは、抗原結合領域、例えば、抗原特異的モノクローナル抗体に由来する一本鎖可変フラグメント(scFv)およびT細胞活性化分子(例えば、T細胞レセプター(CD3)のζ鎖)から構成される。
キメラ抗原レセプター(CAR)の基本的成分としては、以下が挙げられる。腫瘍特異的モノクローナル抗体の可変重(VH)鎖および可変軽(VL)鎖は、T細胞レセプター複合体由来のCD3 ζ鎖(ζ)とインフレームで融合される。そのVHおよびVLは、通常、グリシン−セリン可動性リンカーを使用して互いに接続され、次いで、スペーサー(CHCH)によって膜貫通ドメインに付着されることにより、腫瘍抗原と相互作用できるようにscFvが細胞表面から離れて伸長する。
形質導入後、ここでは、T細胞はCARをその表面に発現し、腫瘍抗原と接触およびライゲーションすると、CD3 ζ鎖を介してシグナル伝達し、細胞傷害性および細胞活性化を誘導する。
研究者らは、CD3ζを介したT細胞の活性化が、腫瘍特異的殺滅を誘導するのに十分であるが、T細胞の増殖および生存を誘導するには不十分であることを述べている。ζ鎖のみを発現しているCARによって改変されたT細胞を使用した初期の臨床試験は、遺伝子が改変されたT細胞が、インビボにおいて不良な生存および増殖を示すことを示した。これらの構築物を第一世代CARと呼ばれる。
B7軸を介した共刺激が、完全なT細胞活性化にとって必要であるので、研究者らは、共刺激ポリペプチドCD28シグナル伝達ドメインをCAR構築物に付加した。この領域は、通常、膜貫通領域(CD3ζバージョンの代わりに)、ならびにPI3KおよびLckに結合するためのYMNMモチーフを含む。ζだけを有するCARまたはζとCD28の両方を有するCARを発現しているT細胞の間のインビボでの比較から、活性化後のIL−2産生の増加に部分的に起因して、CD28がインビボにおいて増殖を促進することが実証された。CD28を含んでいるものは、第2世代CARと呼ばれる。最もよく使用される共刺激分子としては、CD28および4−1BBが挙げられ、これらは、腫瘍認識後に、NF−κBの活性化をもたらすシグナル伝達カスケードを惹起し得、T細胞の増殖と細胞生存の両方を促進する。
CARのデザインにおいて共刺激ポリペプチド4−1BBまたはOX40を使用することにより、T細胞の生存および効力がさらに改善された。4−1BBは、特に、T細胞の増殖および生存を大幅に増強するとみられる。この第3世代のデザイン(3つのシグナル伝達ドメインを有する)は、PSMA CAR(Zhong XSら、Mol Ther.2010 Feb;18(2):413−20)およびCD19 CARにおいて、最も著しくはCLLの処置のために、使用されている(Milone,M.C.ら(2009)Mol.Ther.17:1453−1464;Kalos,M.ら、Sci.Transl.Med.(2011)3:95ra73;Porter,D.ら(2011)N.Engl.J.Med.365:725−533)。これらの細胞は、インビボにおいて1000倍超増殖して、3人の患者において目覚ましい機能を示し、3人の患者すべてにおいて持続的な緩解をもたらした。
T細胞レセプターシグナル伝達は、二量体化のための化学的誘導物質(CID)に結合する多量体化領域を含むキメラレセプターと組み合わせて、CIDを使用して誘導され得る。T細胞を、CD3 ζ鎖(これは、1個、2個、もしくは3個のFKBPフラグメントと連結させた)を発現するように操作した。 The cells expressed the chimeric receptor, and demonstrated CID-dependent T cell activation (Spencer, D. M., et al., Science, 1993. 262: p. 1019-1024). CAR改変T細胞の活性化のための誘導性MyD88/CD40(iMC)分子を試験したところ、AP1903(rimiducid)によるiMCの活性化が、T細胞生存、増殖、活性化および腫瘍細胞殺滅を増大させる強力な共刺激を提供することが見出された。
誘導性MyD88/CD40(MC)分子は、T細胞において、CD3ζを含むCAR分子と共発現させる場合、共刺激を提供することが見出された。このアッセイにおいて、このMyD88/CD40分子はまた、多量体化領域を含み、AP1903リガンドの存在下で誘導可能であった。この誘導性MyD88/CD40ポリペプチドを、CD19結合キメラ抗原レセプターと共発現した。二量体化リガンドの非存在下では、基底活性が観察され、高いIL−2生成を可能にした。
次に、MyD88/CD40分子を、これがまた、CARデザインにおいて、CD28または4−1BB共刺激を置き換えるために使用され得るかどうかを決定するためにアッセイした。前立腺幹細胞抗原(PSCA)標的化CARへの共刺激分子としてのMyD88/CD40の機能性を、CD3ζ(PSCA.ζ)またはCD28.CD3ζ(PSCA.28.ζ)内部ドメインのいずれかでアッセイしたところ、そのデータは、MCの組み込みが、T細胞生存および増殖を促進し、共培養アッセイにおいて、PSCA腫瘍細胞株(Capan−1)に対する腫瘍殺滅を増強し、PSCA.ζのみで形質導入したT細胞と比べて、サイトカイン生成(例えば、IL−2およびIL−6)を改善することを示した。MyD88/CD40は、従って、CAR T細胞の機能を増強するために、例えば、共刺激内部ドメインとして使用され得る。
本明細書中で使用されるとき、請求項および/または明細書において用語「含む(comprising)」とともに使用されるときの単語「a」または「an」の使用は、「1つの」を意味し得るが、「1つ以上の」、「少なくとも1つの」および「1つもしくは1つより多くの」の意味とも一致する。なおもさらに、用語「有する」、「含む(including)」、「含む(containing)」および「含む(comprising)」は、相互交換可能であり、当業者は、これらの用語がオープンエンドな(open ended)用語であると認識している。
本明細書中で使用される用語「同種異系」は、宿主細胞とドナー細胞との間で抗原的に異なるHLA遺伝子座またはMHC遺伝子座のことを指す。
したがって、同じ種から移植される細胞または組織は、抗原的に異なり得る。同系マウスは、1つ以上の遺伝子座が異なり得(コンジェニック)、同種異系マウスは、同じバッ
クグラウンドを有し得る。
本明細書中で使用される用語「抗原」は、免疫応答を引き起こす分子として定義される。この免疫応答は、抗体の産生もしくは特定の免疫適格細胞の活性化またはその両方を含み得る。抗原は、生物、タンパク質/抗原のサブユニット、殺滅されたまたは不活性化されたホールセルまたは溶解産物に由来し得る。例示的な生物としては、ヘリコバクター、カンピロバクター、クロストリジウム、Corynebacterium diphtheriae、Bordetella pertussis、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、Borrelia burgdorfei、プラスモディウム、単純ヘルペスウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、パピローマウイルス、Vibrio cholera、大腸菌、麻疹ウイルス、ロタウイルス、赤痢菌、Salmonella typhi、Neisseria gonorrheaが挙げられるが、これらに限定されない。ゆえに、実質的にすべてのタンパク質またはペプチドを含む任意の高分子が、抗原として働き得る。さらに、抗原は、組換えDNAまたはゲノムDNAに由来し得る。病原性ゲノム、または免疫応答を誘発するタンパク質に対する遺伝子もしくは遺伝子のフラグメントのヌクレオチド配列または部分ヌクレオチド配列を含む任意のDNAは、抗原の合成をもたらす。さらに、本方法は、遺伝子またはゲノムの核酸配列全体の使用に限定されない。本組成物および方法は、1つより多くの遺伝子またはゲノムの部分的核酸配列の使用、およびこれら核酸配列が所望の免疫応答を誘起する種々の組み合わせで配置されることを含むが、これらに限定されない。
用語「抗原提示細胞」は、少なくとも1つの抗原または抗原性フラグメントをその細胞表面上に(または細胞表面に)ディスプレイするか、獲得するかまたは提示することができる種々の細胞のいずれかである。一般に、用語「細胞」は、抗原または抗原性組成物に対する免疫応答(すなわち、免疫系のT細胞またはB細胞のアームからの免疫応答)の強化を助けるという目標を達成する任意の細胞であり得る。例えば、Kuby,2000,Immunology,supp.4th edition,W.H.Freeman and company(参照により本明細書中に援用される)において論じられ、ある特定の実施形態において本明細書中で使用されるように、正常にまたはクラスII主要組織適合分子もしくは主要組織適合複合体とともに免疫細胞に抗原をディスプレイするかまたは提示する細胞が、「抗原提示細胞」である。ある特定の態様において、細胞(例えば、APC細胞)は、別の細胞、例えば、組換え細胞または所望の抗原を発現している腫瘍細胞と融合され得る。2つまたはそれを超える細胞の融合物を調製するための方法は、例えば、Goding,J.W.,Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,pp.65−66,71−74(Academic Press,1986);Campbell,Monoclonal Antibody Technology,Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology,Vol.13,Burden & Von Knippenberg,Amsterdam,Elseview,pp.75−83,1984; Kohler & Milstein,Nature,256:495−497,1975;Kohler & Milstein,Eur.J.Immunol.,6:511−519,1976,Gefterら、Somatic Cell Genet.,3:231−236,1977(これらの各々は参照により本明細書中に援用される)において論じられている。場合によっては、細胞が抗原をディスプレイするかまたは提示する免疫細胞は、CD4TH細胞である。APC上または他の免疫細胞上に発現されるさらなる分子は、免疫応答の強化を助け得るか、または改善し得る。分泌分子または可溶性分子、例えば、サイトカインおよびアジュバントもまた、抗原に対する免疫応答を助け得るかまたは高め得る。様々な例が、本明細書中で論じられる。
「抗原認識部分」は、抗原に結合する任意のポリペプチドまたはそのフラグメント、例えば、天然に由来するかまたは合成の抗体フラグメント可変ドメインであり得る。抗原認識部分の例としては、抗体由来のポリペプチド(例えば、一本鎖可変フラグメント(scFv)、Fab、Fab’、F(ab’)、およびFvフラグメントのような);T細胞レセプター由来のポリペプチド(例えば、TCR可変ドメインのような);シグナル伝達ドメインに人工的に融合され得る分泌因子(例えば、サイトカイン、成長因子)(例えば、「ザイトカイン」)、および細胞外の同種(cognate)タンパク質に結合する任意のリガンドまたはレセプターフラグメント(例えば、CD27、NKG2D)が挙げられるが、これらに限定されない。コンビナトリアルライブラリーはまた、腫瘍関連標的に高親和性で結合するペプチドを同定するために使用され得る。さらに、「ユニバーサル」CARは、ビオチン化腫瘍標的化抗体と組み合わせてシグナル伝達ドメインにアビジン(aviden)を融合することによって(Urbanska (12) Ca Res)、またはFcガンマレセプター/CD16を使用して、IgG標的化腫瘍に結合させることによって(Kudo K (13) Ca Res)、作製され得る。
用語「自己の」は、細胞、核酸、タンパク質、ポリペプチドなどであって、これが後に個体に投与されるその同じ個体に由来するものを意味する。本方法の改変された細胞は、例えば、自己細胞(例えば、自己T細胞のような)であり得る。
本明細書中で使用される用語「がん」は、そのユニークな特質である正常なコントロールの喪失が、制御されない成長、分化の欠如、局所的な組織浸潤および転移をもたらす、細胞の過剰増殖として定義される。例としては、メラノーマ、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、肺がん、肝細胞癌、白血病、網膜芽細胞腫、星状細胞腫、神経膠芽腫、歯肉がん、舌がん、神経芽細胞腫、頭部がん、頚部がん、乳がん、膵がん、前立腺がん、腎がん、骨がん、精巣がん、卵巣がん、中皮腫、子宮頸がん、消化器がん、リンパ腫、脳がん、結腸がん、肉腫または膀胱がんが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書中で使用される用語「細胞」、「細胞株」および「細胞培養物」は、交換可能に使用され得る。これらの用語のすべてには、任意およびすべてのその後の世代のそれらの子孫も含まれる。故意または偶然の変異に起因して、すべての子孫が同一でない可能性があることが理解される。
「キメラ抗原レセプター」または「CAR」は、例えば、T細胞を活性化し、特異免疫をもたらすように選択された、膜貫通ポリペプチドおよび細胞内ドメインポリペプチドに連結された、標的抗原を認識するポリペプチド配列(抗原認識ドメイン)を含むキメラポリペプチドのことを意味する。その抗原認識ドメインは、一本鎖可変フラグメント(ScFv)であり得るか、または例えば、他の分子(例えば、T細胞レセプターまたはパターン認識レセプターなど)に由来し得る。細胞内ドメインは、T細胞の活性化を引き起こす少なくとも1つのポリペプチド(例えば、例えば、CD3ゼータであるがこれに限定されない、および、例えば、共刺激分子、例えば、CD28、OX40および4−1BBであるがこれらに限定されない)を含む。用語「キメラ抗原レセプター」とは、抗体に由来するのではなくキメラT細胞レセプターに由来するキメラレセプターのことも指すことがある。これらのキメラT細胞レセプターは、標的抗原を認識するポリペプチド配列を含み得、ここで、その認識配列は、例えば、T細胞レセプターまたはscFvに由来する認識配列であり得るがこれらに限定されない。細胞内ドメインポリペプチドは、T細胞を活性化するように作用するポリペプチドである。キメラT細胞レセプターは、例えば、Gross,G.,and Eshar,Z.,FASEB Journal 6:3370−3378(1992)およびZhang,Y.ら、PLOS Pathogens 6:1−13(2010)において論じられている。
1つのタイプのキメラ抗原レセプター(CAR)では、腫瘍特異的モノクローナル抗体についての可変重(VH)鎖および可変軽(VL)鎖が、T細胞レセプター複合体由来のCD3ゼータ鎖(ζ)とインフレームで融合される。そのVHおよびVLは、通常、グリシン−セリン可動性リンカーを使用して互いに接続され、次いで、スペーサー(CH2CH3)によって膜貫通ドメインに結合されることにより、腫瘍抗原と相互作用できるようにscFvが細胞表面から離れて伸長する。形質導入の後、T細胞は、この時点で、その表面上にCARを発現し、腫瘍抗原と接触し、ライゲーションすると、CD3ゼータ鎖を介してシグナル伝達し、細胞傷害および細胞活性化を誘導する。
研究者らは、CD3ゼータを介したT細胞の活性化が、腫瘍特異的殺滅を誘導するのに十分であるが、T細胞の増殖および生存を誘導するには不十分であることを述べている。ゼータ鎖のみを発現している第1世代CARによって改変されたT細胞を使用した初期の臨床試験は、遺伝子が改変されたT細胞が、インビボにおいて不良な生存および増殖を示すことを示した。
「抗原認識部分」は、抗原に結合する任意のポリペプチドまたはそのフラグメント、例えば、天然に由来するかまたは合成の抗体フラグメント可変ドメインなどであり得る。抗原認識部分の例としては、抗体に由来するポリペプチド、例えば、一本鎖可変フラグメント(scFv)、Fab、Fab’、F(ab’)2およびFvフラグメント;T細胞レセプターに由来するポリペプチド、例えば、TCR可変ドメインなど;ならびに細胞外の同種タンパク質に結合する任意のリガンドまたはレセプターフラグメントが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中で使用されるとき、用語「cDNA」は、鋳型としてメッセンジャーRNA(mRNA)を使用して調製されたDNAのことを指すと意図されている。ゲノムDNA、またはゲノムRNA鋳型、プロセシングされていないRNA鋳型もしくは部分的にプロセシングされたRNA鋳型から重合されたDNAに対立するものとしてcDNAを使用することの利点は、cDNAが、主に、対応するタンパク質のコード配列を含む点である。完全または部分的なゲノム配列が使用されるときがあり、例えば、最適な発現のために非コード領域を必要とする場合、またはイントロンなどの非コード領域がアンチセンスストラテジーにおいて標的化される場合が存在する。
本明細書中で使用されるとき、用語「発現構築物」または「導入遺伝子」は、遺伝子産物をコードする核酸を含む任意のタイプの遺伝的構築物として定義され、ここで、核酸コード配列の一部または全部が転写されることが可能であり、該構築物は、ベクターに挿入され得る。転写産物は、タンパク質に翻訳されるが、必ずしも翻訳されるわけではない。ある特定の実施形態において、発現は、遺伝子の転写とmRNAから遺伝子産物への翻訳の両方を含む。他の実施形態において、発現は、目的の遺伝子をコードする核酸の転写だけを含む。用語「治療的な構築物」は、発現構築物または導入遺伝子のことを指すためにも使用され得る。発現構築物または導入遺伝子は、例えば、過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害(例えば、がん)を処置する治療として、使用され得、ゆえに、発現構築物または導入遺伝子は、治療的な構築物または予防的な構築物である。
本明細書中で使用されるとき、用語「発現ベクター」は、転写されることが可能な遺伝子産物の少なくとも一部をコードする核酸配列を含むベクターのことを指す。場合によっては、RNA分子は、その後、タンパク質、ポリペプチドまたはペプチドに翻訳される。他の場合、例えば、アンチセンス分子またはリボザイムの生成では、これらの配列は、翻訳されない。発現ベクターは、種々の調節配列を含み得、それらの調節配列は、特定の宿主生物において、作動可能に連結されたコード配列を転写するためおよびおそらく翻訳するために必要な核酸配列のことを指す。ベクターおよび発現ベクターは、転写および翻訳を支配する調節配列に加えて、同様に他の機能を果たす核酸配列を含み得、それらは、下で論じられる。
「構成的に活性な」は、キメラ刺激分子のT細胞活性化活性が、本明細書で示されるように、誘導物質の非存在下で活性であることを意味する。本出願において構成的に活性なキメラ刺激分子は、多量体リガンド結合領域、または機能的多量体リガンド結合領域を含まず、AP1903、AP20187、または他のCIDによって誘導可能でない。
本明細書中で使用されるとき、用語「エキソビボ」は、身体の「外側」のことを指す。用語「エキソビボ」および「インビトロ」は、本明細書中で交換可能に使用され得る。
本明細書中で使用されるとき、用語「機能的に等価な」は、それがCD40に関するとき、例えば、CD40核酸フラグメント、バリアントまたはアナログについて言及しているとき、腫瘍もしくは過剰増殖性疾患を破壊するように免疫応答を刺激するCD40ポリペプチドをコードする核酸またはCD40ポリペプチドのことを指す。CD40ポリペプチドの「機能的に等価な」または「機能的フラグメント」とは、例えば、細胞外ドメインを欠いているが、抗原提示分子の樹状細胞の発現をアップレギュレートすることによってT細胞媒介性の腫瘍殺滅応答を増幅することができるCD40ポリペプチドのことを指す。用語「機能的に等価な」が、他の核酸またはポリペプチド、例えば、PSAペプチド、PSMAペプチド、MyD88または切断型MyD88などに適用されるとき、その用語は、本明細書中の方法の参照ポリペプチドと同じまたは類似の活性を有するフラグメント、バリアントなどのことを指す。例えば、腫瘍抗原ポリペプチド、例えば、PSMAなどの機能的フラグメントは、抗原性であり得、特定の腫瘍抗原を認識する抗体を産生させ得る。リガンド結合領域の機能的フラグメント、例えば、Fvlsは、適切なリガンドに結合するのに十分なリガンド結合領域ポリペプチドの部分を含む。「機能的に等価な」とは、例えば、細胞外ドメインを欠いているが、T細胞において発現されたとき、T細胞媒介性の腫瘍殺滅応答を増幅することができる、共刺激ポリペプチドのことを指す。
用語「過剰増殖性疾患」は、細胞の過剰増殖に起因する疾患として定義される。例示的な過剰増殖性疾患としては、がんまたは自己免疫疾患が挙げられるが、これらに限定されない。他の過剰増殖性疾患としては、血管閉塞、再狭窄、アテローム性動脈硬化症または炎症性腸疾患が挙げられ得る。
本明細書中で使用されるとき、用語「遺伝子」は、機能的なタンパク質、ポリペプチドまたはペプチドをコードする単位として定義される。理解されるように、この機能的な用語には、ゲノム配列、cDNA配列、ならびにタンパク質、ポリペプチド、ドメイン、ペプチド、融合タンパク質および変異体を発現するかまたは発現するように適合された、より小さい操作された遺伝子セグメントが含まれる。
用語「免疫原性組成物」または「免疫原」は、免疫応答を引き起こすことができる物質のことを指す。免疫原の例としては、例えば、抗原、自己免疫疾患の誘導において役割を果たす自己抗原、およびがん細胞上に発現された腫瘍関連抗原が挙げられる。
本明細書中で使用される用語「免疫無防備状態」は、免疫系が衰えているかまたは弱くなっている被験体として定義される。免疫無防備状態の状態は、免疫系の欠損もしくは機能不全または感染および/もしくは疾患への感受性を高める他の要因に起因し得る。そのような分類は、評価に対して概念的基礎を与えるが、免疫無防備状態の個体は、一方の群または他方の群に完全に当てはまらないことが多い。身体の防御機構における2つ以上の欠損が、影響され得る。例えば、HIVによって引き起こされる特定のTリンパ球欠損を有する個体は、抗ウイルス治療のために使用される薬物によって引き起こされる好中球減少症も有し得るか、または皮膚および粘膜の完全性が破られたために免疫無防備状態であり得る。免疫無防備状態の状況は、留置中心ライン(indwelling central lines)もしくは静脈内薬物乱用に起因する他のタイプの機能障害に起因し得るか;または続発性悪性疾患、栄養失調によって引き起こされ得るか、または他の感染病原体(例えば、結核)もしくは性行為感染症、例えば、梅毒もしくは肝炎に感染していることに起因し得る。
本明細書中で使用されるとき、用語「薬学的または薬理学的に許容され得る」は、動物またはヒトに投与されたとき、有害(adverse)反応、アレルギー反応または他の有害(untoward)反応をもたらさない分子実体および組成物のことを指す

本明細書中で使用されるとき、「薬学的に許容され得るキャリア」は、任意およびすべての溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤ならびに吸収遅延剤などを含む。薬学的に活性な物質に対するそのような媒質および作用物質の使用は、当該分野で周知である。任意の従来の媒質または作用物質が、本明細書中に提示されるベクターまたは細胞と不適合性である場合を除いては、治療的な組成物におけるその使用が企図される。補助的な活性成分もまた、その組成物に組み込まれ得る。いくつかの実施形態において、被験体は、哺乳動物である。いくつかの実施形態において、被験体は、ヒトである。
本明細書中で使用されるとき、用語「ポリヌクレオチド」は、ヌクレオチドの鎖として定義される。さらに、核酸は、ヌクレオチドのポリマーである。したがって、本明細書中で使用される核酸およびポリヌクレオチドは、相互交換可能である。核酸は、モノマーの「ヌクレオチド」に加水分解され得るポリヌクレオチドである。モノマーのヌクレオチドは、ヌクレオシドに加水分解され得る。本明細書中で使用されるとき、ポリヌクレオチドには、当該分野において利用可能な任意の手段によって得られるすべての核酸配列が含まれるが、これらに限定されず、そのような手段としては、組換え手段、すなわち、通常のクローニング技術およびPCRTMなどを使用する組換えライブラリーまたは細胞ゲノムからの核酸配列のクローニング、ならびに合成手段が挙げられるが、これらに限定されない。さらに、ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドの変異を含み、当該分野で周知の方法によるヌクレオチドまたはヌクレオシドの変異を含むが、これらに限定されない。核酸は、1つ以上のポリヌクレオチドを含み得る。
本明細書中で使用されるとき、用語「ポリペプチド」は、通常、規定の配列を有する、アミノ酸残基の鎖として定義される。本明細書中で使用されるとき、ポリペプチドという用語は、タンパク質という用語と相互交換可能であり得る。
本明細書中で使用されるとき、用語「プロモーター」は、遺伝子の特異的な転写を開始するために必要とされる、細胞の合成機構または導入された合成機構によって認識されるDNA配列として定義される。
本明細書中で使用されるとき、用語「免疫応答を制御する」、「免疫応答を調節する」または「免疫応答をコントロールする」とは、免疫応答を改変できることを指す。例えば、組成物は、免疫応答を増強することおよび/または活性化することができる。なおもさらに、組成物は、免疫応答を阻害することもできる。制御の形態は、組成物とともに使用されるリガンドによって決定される。例えば、化学物質の二量体アナログが、共刺激性ポリペプチドの二量体化をもたらし、T細胞活性化をもたらすが、しかしながら、その化学物質のモノマーアナログは、共刺激ポリペプチドの二量体化をもたらさず、T細胞を活性化しない。
用語「トランスフェクション」および「形質導入」は、相互交換可能であり、外来性DNA配列が真核生物宿主細胞に導入されるプロセスのことを指す。トランスフェクション(または形質導入)は、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、遺伝子銃送達、レトロウイルス感染、リポフェクション、スーパーフェクション(superfection)などを含むいくつかの手段のうちのいずれか1つによって達成され得る。
本明細書中で使用されるとき、用語「同系」とは、同一の遺伝子型、または組織移植が可能であるのに十分密接な関係がある遺伝子型、または免疫学的に適合性の遺伝子型を有する細胞、組織または動物のことを指す。例えば、同じ近交系の一卵性双生児または動物。同系および同遺伝子系は、交換可能に使用され得る。
用語用語「患者」または「被験体」は、相互交換可能であり、本明細書中で使用されるとき、生物または動物;哺乳動物(例えば、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、サル)、マウス、ブタ、ウシ、ヤギ、ウサギ、ラット、モルモット、ハムスター、ウマ、サル、ヒツジまたは他の非ヒト哺乳動物を含む);非哺乳動物(例えば、非哺乳動物の脊椎動物、例えば、鳥類(例えば、ニワトリまたはアヒル)または魚類、および非哺乳動物の無脊椎動物を含む)を含むが、これらに限定されない。
本明細書中で使用されるとき、用語「ワクチン」とは、動物に投与することができる形態で存在する、本明細書中に提示される組成物を含む製剤のことを指す。代表的には、ワクチンは、組成物が懸濁されるかまたは溶解される従来の食塩水または緩衝水溶液媒質を含む。この形態において、組成物は、ある状態を予防するか、回復させるか、または別途処置するために都合よく使用され得る。ワクチンは、被験体に導入されたとき、抗体、サイトカインおよび/または他の細胞応答の産生を含むがこれらに限定されない免疫応答を引き起こすことができる。
本明細書中で使用されるとき、用語「転写支配下」または「作動可能に連結された」は、プロモーターが、RNAポリメラーゼの開始および遺伝子の発現をコントロールする核酸に対して正しい位置および方向で存在することとして定義される。
「T細胞活性化分子」とは、キメラ抗原レセプターを発現するT細胞に組み込まれたとき、T細胞の活性化を増強するポリペプチドのことを意味する。例としては、ITAMを含みシグナル1を与える分子(ITAM−containing,Signal 1 conferring molecules)、例えば、CD3ζポリペプチド、およびFcレセプターガンマ、例えば、Fcイプシロンレセプターガンマ(FcεR1γ)サブユニットなど(Haynes,N.M.ら、J.Immunol.166:182−7(2001)).J.Immunology)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中で使用されるとき、用語「処置」、「処置する(treat)」、「処置される」または「処置する(treating)」とは、予防法および/または治療のことを指す。その用語は、例えば、がん性の固形腫瘍などの固形腫瘍に関して使用されるとき、固形腫瘍またはがんに対する被験体の抵抗性を高める予防的処置による予防のことを指す。いくつかの例において、被験体は、がんを予防するために処置され得、ここで、そのがんは、家族性であるか、または遺伝的に関連する。その用語は、例えば、感染症に関して使用されるとき、病原体による感染に対する被験体の抵抗性を高める予防的処置、すなわち換言すれば、その被験体が病原体に感染する可能性もしくはその感染症に起因し得る疾病の徴候を示す可能性を低下させる予防的処置、ならびに感染症と闘うための、例えば、感染症を弱めるためもしくは排除するための、または悪化するのを防ぐための、その被験体が感染した後の処置のことを指す。
本明細書で提供される方法は、例えば、腫瘍抗原の上昇した発現が存在する疾患、障害、または状態を処置するために使用され得る。
本明細書中で使用されるとき、用語「ワクチン」とは、動物に投与することができる形態で存在する、本明細書中に提示される組成物を含む製剤のことを指す。代表的には、ワクチンは、組成物が懸濁されるかまたは溶解される従来の食塩水または緩衝水溶液媒質を含む。この形態において、組成物は、ある状態を予防するか、回復させるか、または別途処置するために都合よく使用され得る。ワクチンは、被験体に導入されたとき、抗体の産生、サイトカインの産生および/または他の細胞応答の産生を含むがこれらに限定されない免疫応答を引き起こすことができる。
血液疾患:本明細書中で使用される用語「血液疾患」、「血液疾患」および/または「血液の疾患」は、血液およびその成分(血液細胞、ヘモグロビン、血液タンパク質を含むが、これらに限定されない)の産生、凝固のメカニズム、血液の産生、血液タンパク質の産生などおよびそれらの組み合わせに影響する状態のことを指す。血液疾患の非限定的な例としては、貧血、白血病、リンパ腫、血液学的新生物、アルブミン血症(albuminemias)、血友病などが挙げられる。
骨髄疾患:本明細書中で使用される用語「骨髄疾患」は、血液細胞および血小板の産生の減少をもたらす状態のことを指す。いくつかの骨髄疾患では、正常な骨髄の構造が、感染症(例えば、結核)または悪性疾患によって取って代わられ得、その後、血液細胞および血小板の産生の減少に至り得る。骨髄疾患の非限定的な例としては、白血病、細菌感染症(例えば、結核)、放射線宿酔または放射線中毒、汎血球減少症(apnocytopenia)、貧血、多発性骨髄腫などが挙げられる。
T細胞および活性化T細胞:T細胞(Tリンパ球とも称される)は、リンパ球と称される白血球の一群に属する。リンパ球は、一般に、細胞性免疫に関わる。「T細胞」における「T」とは、胸腺に由来する細胞またはその成熟が胸腺に影響される細胞のことを指す。T細胞は、T細胞レセプターとして知られる細胞表面タンパク質の存在によって、他のリンパ球のタイプ(例えば、B細胞およびナチュラルキラー(NK)細胞)と区別され得る。本明細書中で使用される用語「活性化T細胞」は、クラスII主要組織適合性(MHC)マーカーにおいて提示された抗原決定基の認識によって免疫応答(例えば、活性化T細胞のクローン性増殖)をもたらすように刺激されたT細胞のことを指す。T細胞は、抗原決定基、サイトカインおよび/またはリンフォカインならびに分化クラスター細胞表面タンパク質(例えば、CD3、CD4、CD8などおよびそれらの組み合わせ)の存在によって活性化される。差次的なタンパク質のクラスターを発現する細胞は、しばしば、T細胞表面上のそのタンパク質の発現について「陽性」であると言われる(例えば、CD3またはCD4の発現について陽性の細胞は、CD3またはCD4と称される)。CD3およびCD4タンパク質は、T細胞におけるシグナル伝達に直接的および/または間接的に関わり得る細胞表面レセプターまたはコレセプターである。
末梢血:本明細書中で使用される用語「末梢血」は、血液の循環プールから得られるかまたは調製され、リンパ系、脾臓、肝臓もしくは骨髄内に隔絶されない、血液の細胞成分
(例えば、赤血球、白血球および血小板)のことを指す。
臍帯血:臍帯血は、末梢血、およびリンパ系、脾臓、肝臓または骨髄内に隔絶された血液とは異なる。交換可能に使用され得る用語「臍帯血(umbilical blood)」、「臍帯血(umbilical blood)」または「臍帯血(cord blood)」は、胎盤および出産後のつながったままの臍帯に残存する血液のことを指す。臍帯血は、造血細胞をはじめとした幹細胞を含むことが多い。
例えば、細胞の場合におけるような「得られるかまたは調製される」は、細胞または細胞培養物が、その供給源から単離されること、精製されることまたは部分的に精製されることを意味し、ここで、その供給源は、例えば、臍帯血、骨髄または末梢血であり得る。これらの用語は、元の供給源または細胞培養物が培養され、細胞が複製される場合、および子孫細胞がその元の供給源に由来する場合にも適用され得る。
あるパーセントの細胞が殺滅される場合におけるような「殺滅する(kill)」または「殺滅する(killing)」は、アポトーシスを計測するための公知の任意の方法を用いて計測されるときの、アポトーシスによる細胞の死を意味する。その用語は、細胞剥離のことも指し得る。
ドナーT細胞:ここで使用される用語「ドナーT細胞」は、同種異系の幹細胞移植の後に抗ウイルス免疫および/または抗腫瘍免疫をもたらすためにレシピエントにしばしば投与されるT細胞のことを指す。ドナーT細胞は、骨髄移植片拒絶反応を阻害するためおよび同種異系生着(alloengraftment)の成功を増加させるために利用されることが多いが、しかしながら、同じドナーT細胞は、宿主抗原に対する同種異系攻撃反応(alloaggressive response)を引き起こし得、それはその後、移植片対宿主病(GvHD)をもたらし得る。ある特定の活性化ドナーT細胞は、他の活性化T細胞よりも高いまたは低いGvHD反応を引き起こし得る。ドナーT細胞は、レシピエントの腫瘍細胞に対しても反応性であり得、有益な移植片対腫瘍効果を引き起こす。
機能保存的バリアントは、タンパク質または酵素の全体的な立体構造および機能を変化させずに所与のアミノ酸残基が変更されたタンパク質または酵素であり、それには、あるアミノ酸を、極性または非極性の性質、サイズ、形状および電荷を含む類似の特性を有するアミノ酸で置き換えることが含まれるが、これらに限定されない。一般に公知の遺伝的にコードされないアミノ酸の多くに対する保存的アミノ酸置換は、当該分野で周知である。他のコードされないアミノ酸に対する保存的置換は、遺伝的にコードされるアミノ酸の特性と比べたときの物理的特性に基づいて決定され得る。
保存アミノ酸と示されるアミノ酸以外のアミノ酸は、タンパク質または酵素において異なり得、機能が類似した任意の2つのタンパク質の間のタンパク質配列またはアミノ酸配列の類似性のパーセントは、変動し得、アラインメントスキームに従って決定されるとき、例えば、少なくとも70%、例えば少なくとも80%、例えば少なくとも90%、および例えば少なくとも95%であり得る。本明細書中で言及されるとき、「配列類似性」は、ヌクレオチド配列またはタンパク質配列が関係する程度を意味する。2つの配列間の類似性の程度は、配列同一性および/または保存のパーセントに基づき得る。本明細書中の「配列同一性」は、2つのヌクレオチド配列またはアミノ酸配列が不変である程度を意味する。「配列アラインメント」は、類似性の程度を評価する目的のために最大の同一性(およびアミノ酸配列の場合、保存)レベルを達成するように2つ以上の配列を並べるプロセスを意味する。配列をアラインメントするためおよび類似性/同一性を評価するための数多くの方法(例えば、類似性がMEGALIGNアルゴリズムに基づくCluster法ならびにBLASTN、BLASTPおよびFASTAなど)が、当該分野で公知である。これらのプログラムのうちのいずれかを使用するとき、特定の実施形態で使用される設定は、最も高い配列類似性をもたらす設定である。
間葉系ストローマ細胞:本明細書中で使用される用語「間葉系ストローマ細胞」または「骨髄由来間葉系ストローマ細胞」は、エキソビボ、インビトロおよびインビボにおいて脂肪細胞、骨芽細胞および軟骨芽細胞に分化し得、標準的な培養条件においてプラスチック培養皿に接着する単核骨髄細胞の一部としてさらに定義され得る、多分化能幹細胞のことを指し、造血系マーカーが陰性であり、CD73、CD90およびCD105が陽性である。
胚性幹細胞:本明細書中で使用される用語「胚性幹細胞」は、50〜150個の細胞の初期胚である、胚盤胞の内部細胞塊に由来する、多能性幹細胞のことを指す。胚性幹細胞は、それ自体を無限に再生する能力、ならびに3つの一次胚葉である外胚葉、内胚葉および中胚葉のすべての誘導体に分化する能力を特徴とする。多能性細胞は、すべての細胞型を生み出せるが、多分化能細胞(例えば、成体幹細胞)は、限られた数の細胞型しか生み出せないという点で、多能性(pluripotent)は、多分化能(multipotent)と区別される。
誘導性多能性幹細胞:本明細書中で使用される用語「誘導性多能性幹細胞」または「人工多能性幹細胞」は、胚性幹細胞などの、すべての細胞型ではないが多くの細胞型に分化できる細胞を作製するように、遺伝的操作(例えば、後に多能性を活性化する遺伝子の発現)、生物学的操作(例えば、ウイルスまたはレトロウイルスによる処理)および/または化学的操作(例えば、小分子、ペプチドなど)によって「再プログラムされた」または誘導された、成体の細胞または分化細胞のことを指す。誘導性多能性幹細胞は、それらが、中間に分化したまたは最終分化した状況(例えば、皮膚細胞、骨細胞、線維芽細胞など)を達成し、次いで、脱分化するように誘導され、それにより、多分化能細胞または多能性細胞を作製する能力の一部または全部を回復するという点で胚性幹細胞と区別される。
CD34細胞:本明細書中で使用される用語「CD34細胞」は、その細胞表面上にCD34タンパク質を発現している細胞のことを指す。本明細書中で使用される「CD34」は、細胞間接着因子としてしばしば働き、リンパ節にT細胞が入ることに関与し、「分化クラスター」遺伝子ファミリーのメンバーである、細胞表面糖タンパク質(例えば、シアロムチンタンパク質)のことを指す。CD34は、骨髄、細胞外マトリックスに、またはストローマ細胞に直接、幹細胞が付着することも媒介し得る。CD34細胞は、臍帯および骨髄において造血細胞として、間葉系幹細胞のサブセット、内皮前駆体細胞、リンパ管(胸膜のリンパ管を除く)ではなく血管の内皮細胞、マスト細胞、皮膚の真皮の間質におよび付属器周辺における樹状細胞の部分集団(XIIIa因子が陰性である)、ならびにある特定の軟部組織の腫瘍(例えば、胞状軟部肉腫、プレB急性リンパ芽球性白血病(Pre−B−ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、AML−M7、隆起性皮膚線維肉腫、消化管間質腫瘍、巨細胞線維芽腫、顆粒球性肉腫、カポジ肉腫、脂肪肉腫、悪性線維性組織球腫、悪性末梢神経鞘腫瘍、髄膜(mengingeal)血管周囲細胞腫、髄膜腫、神経線維腫、神経鞘腫および甲状腺乳頭癌)における細胞に見られることが多い。
腫瘍浸潤リンパ球(TIL)は、標的化された様式(manor)で、腫瘍に浸潤し、腫瘍細胞を殺滅する、様々なレセプターを有するT細胞のことを指す。本願の方法を使用してTILの活性を制御することは、腫瘍細胞の排除のより直接的なコントロールを可能にし得る。
遺伝子発現ベクター:本文書全体を通じて交換可能に使用され得る、本明細書中で使用される用語「遺伝子発現ベクター」、「核酸発現ベクター」または「発現ベクター」は、宿主細胞内で複製され得、単数または複数の遺伝子を宿主細胞に導入するために利用され得る、核酸分子(例えば、プラスミド、ファージ、自律複製配列(ARS)、人工染色体、酵母人工染色体(例えば、YAC))のことを広く指す。発現ベクター上に導入された遺伝子は、内在性遺伝子(例えば、宿主細胞または宿主生物に通常見られる遺伝子)または異種遺伝子(例えば、ゲノムに通常見られない遺伝子または宿主細胞もしくは宿主生物の染色体外核酸上の遺伝子)であり得る。発現ベクターによって細胞に導入される遺伝子は、天然の遺伝子、または改変されたもしくは操作された遺伝子であり得る。遺伝子発現ベクターは、発現ベクター上に保有された単数または複数の遺伝子の効率的な転写を促進し得るかまたは増強し得る、エンハンサー配列、プロモーター領域および/またはターミネーター配列として時折、機能し得る、5’および3’非翻訳制御配列を含むようにも操作され得る。遺伝子発現ベクターは時折、特定の細胞型、細胞位置または組織タイプにおける複製および/または発現の機能性(例えば、転写および翻訳)について操作される。発現ベクターは時折、宿主細胞またはレシピエント細胞においてベクターを維持するための選択マーカーを含む。
発生的に制御されるプロモーター:本明細書中で使用される用語「発生的に制御されるプロモーター」は、発生のプログラムまたは経路によってコントロールされるか、開始されるか、または影響されるある特定の条件下で発現される遺伝子を転写するRNAポリメラーゼに対する最初の結合部位として作用するプロモーターのことを指す。発生的に制御されるプロモーターは、発生のプログラムまたは経路の一部である遺伝子の転写に影響し得る転写のアクチベーターまたはリプレッサーに結合するためのさらなる調節領域をプロモーター領域にまたはプロモーター領域付近に有することが多い。発生的に制御されるプロモーターは、時折、遺伝子産物が細胞の発生分化に影響する遺伝子の転写に関与する。
発生的に分化した細胞:本明細書中で使用される用語「発生的に分化した細胞」は、発生的に制御される特定の遺伝子の発現を伴うことが多く、特定の機能を果たすために、その細胞がそれほど特殊化されていない形態からより特殊化された形態に発展するプロセスを経た細胞のことを指す。発生的に分化した細胞の非限定的な例は、肝臓細胞、肺細胞、皮膚細胞、神経細胞、血液細胞などである。発生分化の変化は、通常、遺伝子発現の変化(例えば、遺伝子発現のパターンの変化)、遺伝子の再編成(例えば、サイレンシングされるかまたは発現される遺伝子をそれぞれ隠すかまたは曝すリモデリングまたはクロマチン)を含み、時々、DNA配列の変化(例えば、免疫多様性の分化)を含む。発生中の細胞分化は、遺伝子制御ネットワークの結果として理解され得る。制御遺伝子およびそのシス制御のモジュールは、インプット(例えば、発生の経路またはプログラムの上流で発現されるタンパク質)を受け取り、そのネットワークの別の箇所でアウトプットをもたらす、遺伝子制御ネットワークにおける分岐点(node)である(例えば、発現された遺伝子産物は、その発生の経路またはプログラムの下流の他の遺伝子に対して作用する)。
用語「過剰増殖性疾患」は、細胞の過剰増殖に起因する疾患として定義される。例示的な過剰増殖性疾患としては、がんまたは自己免疫疾患が挙げられるが、これらに限定されない。他の過剰増殖性疾患としては、血管閉塞、再狭窄、アテローム性動脈硬化症または炎症性腸疾患が挙げられ得る。
いくつかの実施形態において、核酸は、ウイルスベクター内に含まれている。ある特定の実施形態において、ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターである。いくつかの実施形態において、細胞は、エキソビボにおいてウイルスベクターと接触され、いくつかの実施形態において、細胞は、インビボにおいてウイルスベクターと接触されることが理解される。
ある特定の実施形態において、細胞は、抗原とも接触される。しばしば、細胞は、エキソビボにおいて抗原と接触される。時折、細胞は、インビボにおいて抗原と接触される。いくつかの実施形態において、細胞は、被験体内に存在し、免疫応答が、抗原に対してもたらされる。時折、免疫応答は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)免疫応答である。時折、免疫応答は、腫瘍抗原に対してもたらされる。ある特定の実施形態において、細胞は、アジュバントの添加なしに活性化される。
いくつかの実施形態において、細胞は、エキソビボにおいて核酸を形質導入され、皮内投与によって被験体に投与される。いくつかの実施形態において、細胞は、エキソビボにおいて核酸を形質導入され、皮下投与によって被験体に投与される。時折、その細胞は、エキソビボにおいて核酸を形質導入される。時折、その細胞は、インビボにおいて核酸を形質導入される。
MyD88、またはMyD88ポリペプチドは、例えば、骨髄系分化一次応答遺伝子88(myeloid differentiation primary response gene 88)のポリペプチド生成物を意味するが、ncbi遺伝子ID 4615として引用されるヒトバージョンに限定されない。MyD88ポリペプチドの一例は、配列番号282として示される。「切断型」は、タンパク質が全長ではなく、例えば、ドメインを欠いていてもよいことを意味する。例えば、切断型MyD88は、全長ではなく、例えば、TIRドメインを失っていてもよい。切断型MyD88の一例は、本明細書でMyD88Lとして示され、配列番号5(核酸配列)および配列番号6(ペプチド配列)としても示される。配列番号5は、サブクローニングの間に付加されたリンカーを含む。「切断型MyD88」をコードする核酸配列は、切断型MyD88ペプチドをコードする核酸配列を意味し、この用語はまた、クローニングの人工物として付加される任意のアミノ酸(リンカーによってコードされる任意のアミノ酸を含む)をコードする部分を含む核酸配列を指し得る。方法または構築物が切断型MyD88ポリペプチドを指す場合、その方法がまた、別のMyD88ポリペプチド(例えば、全長MyD88ポリペプチド)を指すために使用され得るか、または、その構築物が別のMyD88ポリペプチド(例えば、全長MyD88ポリペプチド)を指すようデザインされ得ることは、理解される。方法または構築物が、全長MyD88ポリペプチドを指す場合、その方法はまた、切断型MyD88ポリペプチドを指すために使用され得るか、またはその構築物が切断型MyD88ポリペプチドを指すようデザインされ得る。
本明細書中の方法において、ペプチドのCD40部分は、MyD88または切断型MyD88ポリペプチド部分から上流または下流のいずれかに位置し得る。
いくつかの実施形態における細胞は、時折、エキソビボにおいて抗原と接触される。ある特定の実施形態において、細胞は、被験体内に存在し、免疫応答、例えば、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)免疫応答が、その抗原に対してもたらされる。ある特定の実施形態において、免疫応答が、腫瘍抗原(例えば、PSMA)に対してもたらされる。いくつかの実施形態において、核酸は、エキソビボにおいて調製され、例えば、皮内投与または皮下投与によって、被験体に投与される。時折、細胞は、エキソビボまたはインビボにおいて核酸を形質導入されるかまたはトランスフェクトされる。
いくつかの実施形態において、核酸は、ポリヌクレオチド配列に作動可能に連結されたプロモーター配列を含む。あるいは、核酸は、キメラタンパク質のタンパク質コード領域を含む、エキソビボにおいて転写されるRNAを含む。
固形腫瘍の「腫瘍サイズを減少させる」または「腫瘍の成長を阻害する」とは、標準的なガイドライン、例えば、例えば、固形がんの治療効果判定のためのガイドライン(Response Evaluation Criteria in Solid Tumors)(RECIST)基準に従う、処置に対する応答または疾患の安定化のことを意味する。例えば、これは、固形腫瘍の直径の約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%もしくは100%の減少、または腫瘍、循環腫瘍細胞もしくは腫瘍マーカーの数の約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%もしくは100%の減少を含み得る。腫瘍のサイズは、例えば、CTスキャン、MRI、例えば、CT−MRI、胸部X線(肺の腫瘍の場合)または分子イメージング、例えば、PETスキャン、例えば、阻害剤がTROFEXTM/MIP−1072/1095である場合など、例えば、ヨウ素123で標識されたPSA、例えば、PSMAリガンドを投与した後のPETスキャン、または分子イメージング、例えば、SPECT、またはPSA、例えば、PSMA抗体、例えば、111−イリジウムで標識されたPSMA抗体であるカプロマブ(capromad)ペンデチド(pendetide)(Prostascint)などを用いるPETスキャンをはじめとした任意の方法によって解析され得る。
「腫瘍の血管新生を減少させるか、遅延させるかまたは阻害する」とは、処置前の腫瘍の血管新生の量と比べたときの、腫瘍の血管新生の約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%もしくは100%の減少または新しい血管構造の出現の約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%もしくは100%の減少のことを意味する。その減少は、1つの腫瘍について言及していることもあるし、1つより多い腫瘍における血管新生の合計または平均でもあり得る。腫瘍の血管新生を測定する方法としては、例えば、CATスキャン、MRI、例えば、CT−MRI、または分子イメージング、例えば、SPECTもしくはPETスキャン、例えば、阻害剤がTROFEXTM/MIP−1072/1095である場合など、例えば、ヨウ素123で標識されたPSA、例えば、PSMAリガンドの投与後のPETスキャンなど、またはPSA、例えば、PSMA抗体、例えば、111−イリジウムで標識されたPSMA抗体であるカプロマブペンデチド(Prostascint)などを用いるPETスキャンが挙げられる。
例えば、腫瘍が、前立腺に存在するものであるか、または前立腺における腫瘍に由来するかもしくは前立腺における腫瘍から転移したものであるか、またはPSAを産生するものであるとき、その腫瘍は、前立腺がんの腫瘍などと分類されるかまたは器官の一部として命名される。例えば、腫瘍が、被験体の前立腺における腫瘍と同じまたは同様の染色体切断点を有すると決定されるとき、その腫瘍は、前立腺における腫瘍から転移したものである。
前立腺がん
米国では、前立腺がんは、男性において最も一般的な固形腫瘍の悪性疾患である。2008年の前立腺がんの新しい症例は推定186,320例であり、28,660人が死亡すると予想された。Jemal Aら、Cancer statistics,2008.CA Cancer J Clin.58:71−96,2008。一次療法の後にPSA−進行を経験する患者のおよそ70%が、その疾患の経過中の任意の時点において転移する。Gittes RF,N Engl J Med.324:236−45,1991。アンドロゲン枯渇療法(ADT)は、転移性前立腺がんに対する標準的な治療法であり、80〜85%の患者において、一時的な腫瘍のコントロールまたは後退を達成する。Crawford EDら、N Engl J Med.321:419−24,1989;Schellhammer PFら、J Urol.157:1731−5,1997;Scher HI and Kelly WK,J Clin Oncol.11:1566−72,1993;Small EJ and Srinivas S,Cancer.76:1428−34,1995。
ホルモン療法に対する奏効期間ならびにホルモン療法開始後の生存時間は、いくつかの因子に依存することが示されており、その因子としては、原発性腫瘍のグリーソン和(Gleason Sum)、ADT開始後に検出不可能な最下点PSAを達成する能力、およびADT開始前のPSA倍加時間が挙げられる。ホルモン療法にもかかわらず、転移性前立腺がんを有する実質的にすべての患者が、最終的には進行性疾患を発症する。Kelly WK and Slovin SF,Curr Oncol Rep.2:394−401,2000;Scher HIら、J Natl Cancer Inst.88:1623−34,1996;Small EJ and Vogelzang NJ,J Clin Oncol.15:382−8,1997。原発性腫瘍のグリーソン和、すなわちグリーソンスコアを用いることにより、その腫瘍の微視的評価に基づいて男性の前立腺がんのレベルがグレーディングされる。より高いグリーソンスコアは、そのがんが、より高悪性度であり、広がる可能性がより高いので、より不良な予後を有するがんであることを意味する。このグレーディングシステムの例は、Gleason DF.,The Veteran’s Administration Cooperative Urologic Research Group:histologic grading and clinical staging of prostatic carcinoma.In Tannenbaum M(ed.)Urologic Pathology:The Prostate.Lea and Febiger,Philadelphia,1977;171−198において論じられている。
ADTを開始した前立腺がんを有するほとんどの患者は、一次療法(例えば、前立腺全摘除術、近接照射療法、外照射療法、凍結切除(cryo-ablation)など)が失敗した後の上昇性のPSAに対して処置される。臨床転移が無い場合、これらの患者は、7〜11年間の範囲の比較的長い無病期間を経験するが;しかしながら、これらの患者の大部分は、最終的には、去勢レベルの血清テストステロンにもかかわらず上昇性のPSAレベルの再発によって証明されるようなホルモン抵抗性疾患を発症する。これらの患者もまた、予後不良であり、大部分は、9ヶ月以内に臨床転移を発症し、24ヶ月という生存期間中央値を有する。Bianco FJら、Cancer Symposium:Abstract 278,2005.用語「前立腺がん」は、種々の形態またはステージを含み、それらには、例えば、転移性、転移性去勢抵抗性、転移性去勢感受性、局所進行性および限局性の前立腺がんが含まれる。
(発現構築物の操作)
本発明のキメラ刺激分子を発現する発現構築物は、キメラ刺激分子コード領域およびプロモーター配列(全て作動可能に連結される)を含む。本発明のMyD88/CD40コードキメラ抗原レセプターを発現する発現構築物は、MyD88/CD40キメラ抗原レセプターコード領域およびプロモーター配列(全て作動可能に連結される)を含む。一般に、用語「作動可能に連結された」は、プロモーター配列が第2の配列に機能的に連結されていることを示すと意味され、ここで、そのプロモーター配列は、第2の配列に対応するDNAの転写を開始および媒介する。
ある特定の例では、キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドまたはMyD88/CD40キメラ抗原レセプターコード領域は、第2のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと同じベクター(例えば、ウイルスベクターもしくはプラスミドベクターのような)の中に含まれる。この第2のポリペプチドは、例えば、カスパーゼポリペプチド(本明細書で論じられるとおり)またはマーカーポリペプチドであり得る。このベクターが、キメラ刺激分子を発現する場合、この第2のポリペプチドはまた、例えば、非MyD88/CD40含有キメラ抗原レセプターであり得る。これらの例では、上記構築物は、切断可能な2Aポリペプチドによって連結されたその2種のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸に作動可能に連結された1つのプロモーターとともにデザインされ得る。この例では、その第1および第2のポリペプチドは、翻訳の間に分離され、キメラ刺激分子またはMyD88/CD40キメラ抗原レセプターのポリペプチドのいずれか、および第2のポリペプチドを生じる。他の例では、この2種のポリペプチドは、同じベクターから別個に発現されてもよく、ここでは上記ポリペプチドのうちの一方をコードするポリヌクレオチドを含む各核酸が、別個のプロモーターに作動可能に連結される。なお他の例では、1つのプロモーターが、上記2種のポリヌクレオチドに作動可能に連結され得、2種の別個のRNA転写産物、および従って2種のポリペプチドの産生を誘導し得る;一例では、上記プロモーターは、2方向性であってもよいし、そのコード領域は、反対の方向5’−3’にあってもよい。従って、本明細書で論じられる発現構築物は、少なくとも1つ、または少なくとも2つのプロモーターを含み得る。
さらに他の例では、2種のポリペプチド(例えば、キメラ刺激分子またはMyD88/CD40キメラ抗原レセプターポリペプチド、および第2のポリペプチドのような)は、2種の別個のベクターを使用して細胞において発現され得る。その細胞は、ベクターでコトランスフェクトされてもよいし、共形質導入されてもよいか、または上記ベクターは、異なる時点で上記細胞に導入されてもよい。
そのポリペプチドは、それらの順序において、アミノ末端からカルボキシ末端へと変動し得る。例えば、キメラ刺激分子では、MyD88ポリペプチド、CD40ポリペプチド、および任意のさらなるポリペプチドの順序が、変動し得る。このキメラ抗原レセプターでは、MyD88ポリペプチド、CD40ポリペプチド、および任意のさらなるポリペプチド(例えば、CD3ζポリペプチドのような)の順序が、変動し得る。種々のドメインの順序は、最適な発現および活性を得るために、例えば、本明細書で論じられる方法などの方法を使用してアッセイされ得る。
ある特定の実施形態において、以下を含む核酸分子が提供される:
キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここでこのキメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含み、ここでこのキメラ刺激分子は、膜標的化領域を含まない、プロモーター;および
b)T細胞レセプター、T細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプター、またはキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド;および
c)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチド。上記ポリヌクレオチドの順序は変動し得、任意の特定の方法に関して上記構築物が適切であることを決定するために試験され得、従って、この核酸は、種々の順序(これはまた、上記第1のポリヌクレオチド中のMyD88ポリペプチドまたは切断型MyD88ポリペプチドコード配列およびCD40細胞質ポリペプチド領域コード配列の順序のバリエーションを考慮に入れる)で、上記ポリヌクレオチドを含み得ることが理解される。従って、上記第1のポリヌクレオチドは、MyD88/CD40、切断型MyD88/CD40、CD40/MyD88、またはCD40/切断型MyD88を有し、かつこの順序を有するポリペプチドをコードし得る。そして、この核酸は、上記第1から第3のポリヌクレオチドを、以下の順序(ここで、1、2、3は、5’から3’へと、上記核酸の中のポリヌクレオチドの第1、第2、または第3の順序を示す)のうちのいずれかで含み得る。他のポリヌクレオチド(例えば、2Aポリペプチドをコードするもの)は、例えば、その3つの列挙されたポリヌクレオチドの間に存在し得ることは、理解される;この表は、上記第1から第3のポリヌクレオチドの順序を指定することが意味される:
Figure 0006868554
同様に、上記核酸は、上記の表中で提供されるポリペプチドのうちの2種をコードする、上記ポリヌクレオチドのうちの2種のみを含み得る。いくつかの例では、細胞は、上記の表Aの中に含まれる3種のポリヌクレオチドを含む核酸でトランスフェクトまたは形質導入される。他の例では、細胞は、例えば、表B中で提供されるとおりのポリペプチドのうちの2種をコードする、ポリヌクレオチドのうちの2種をコードする核酸でトランスフェクトまたは形質導入される。
Figure 0006868554
いくつかの実施形態において、上記細胞は、上記ポリヌクレオチドのうちの2種をコードする核酸でトランスフェクトまたは形質導入され、上記細胞はまた、上記第3のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸を含む。例えば、細胞は、上記第1のおよび第2のポリヌクレオチドを含む核酸を含み得、そして上記細胞はまた、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸を含み得る。同様に、細胞は、上記第1および第3のポリヌクレオチドを含む核酸を含み得、そして上記細胞はまた、T細胞レセプター、T細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプター、またはキメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸を含み得る。
T細胞レセプターは、T細胞の表面に存在する2種の異なるポリペプチドから構成される分子である。それらは、主要組織適合遺伝子複合体分子に結合した抗原を認識する;上記抗原での認識の際に、上記T細胞は活性化される。「認識する」は、例えば、T細胞レセプターまたはそのフラグメント(単数または複数)、例えば、TCRαポリペプチドおよびTCRβが一緒に、上記抗原と接触し、これを標的として同定することができることを意味する。TCRは、αおよびβポリペプチド、または鎖を含み得る。このαポリペプチドおよびβポリペプチドは、2つの細胞外ドメイン、可変ドメインおよび定常ドメインを含む。このαおよびβポリペプチドの可変ドメインは、3つの相補性決定領域(CDR)を有する;CDR3は、エピトープの認識を担う主要なCDRであると考えられる。そのαポリペプチドは、VJ組換えによって生成される、V領域およびJ領域を含み、そのβポリペプチドは、VDJ組換えによって生成される、V領域、D領域、およびJ領域を含む。VJ領域およびVDJ領域の交差は、CDR3領域に相当する。TCRはしばしば、International Immunogenetics (IMGT) TCR命名を使用して命名される(IMGTデータベース、www.IMGT.org; Giudicelli, V.ら,IMGT/LIGM−DB、免疫グロブリンおよびT細胞レセプターヌクレオチド配列のIMGT(登録商標)包括的データベース、Nucl. Acids Res., 34, D781−D784 (2006). PMID: 16381979;T細胞レセプター Factsbook, LeFranc and LeFranc, Academic Press ISBN 0−12−441352−8)。T細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプター、またはTCR様キメラ抗原レセプターは、例えば、Zhang, G.ら, Nature Scientific Reports 4, Article 3571 (2014)およびZhang, G.ら, Immunol. Cell. Biol 91(10): 615−24 (2013)(これらは、それらの全体において本明細書に参考として援用される)において論じられるように、TCR様特異性を有するキメラ抗原レセプターである。
提供される方法の工程は、任意の好適な方法を使用して行われ得、これらの方法としては、本明細書中に提示される細胞に核酸を形質導入する方法、形質転換する方法または別途提供する方法が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、切断型MyD88ペプチドは、配列番号5のヌクレオチド配列(DNAリンカー有りもしくは無しで、または配列番号6のアミノ酸配列を有する)によってコードされる。いくつかの実施形態において、CD40細胞質ポリペプチド領域は、配列番号1におけるポリヌクレオチド配列によってコードされる。
選択マーカー
ある特定の実施形態において、発現構築物は、その発現構築物にマーカーを含めることによってその発現がインビトロまたはインビボにおいて識別される核酸構築物を含む。そのようなマーカーは、その発現構築物を含む細胞の容易な識別を可能にする識別可能な変化を細胞にもたらし得る。通常、薬物選択マーカーを含めることが、クローニングおよび形質転換体の選択に役立つ。例えば、ネオマイシン、ピューロマイシン、ハイグロマイシン、DHFR、GPT、ゼオシンおよびヒスチジノールに対する抵抗性を付与する遺伝子は、有用な選択マーカーである。あるいは、単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ(tk)などの酵素が使用される。免疫学的表面マーカーを含む細胞外の非シグナル伝達ドメインまたは様々なタンパク質(例えば、CD34、CD19、LNGFR)もまた使用され得、それにより、磁性抗体または蛍光抗体によって媒介される選別のための直接的方法が可能になる。使用される選択マーカーは、遺伝子産物をコードする核酸と同時に発現されることができる限り、重要であると考えられない。選択マーカーのさらなる例としては、例えば、レポーター(例えば、GFP、EGFP、ベータ−galまたはクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT))が挙げられる。ある特定の実施形態において、マーカータンパク質、例えば、CD19などは、例えば、免疫磁気選択などにおいて、移入するための細胞の選択のために使用される。本明細書中で論じられるように、CD19マーカーは、抗CD19抗体、すなわち、例えば、CD19に結合するscFv、TCRまたは他の抗原認識部分と区別される。
ある特定の実施形態において、マーカーポリペプチドは、誘導性キメラ刺激分子に連結される。例えば、マーカーポリペプチドは、ポリペプチド配列、例えば、切断可能な2A様配列などを介して誘導性キメラ刺激分子に連結され得る。マーカーポリペプチドは、例えば、CD19、ΔCD19であり得るか、または例えば誘導性キメラ刺激分子の活性に影響しないように選択される異種タンパク質であり得る。
2A様配列または「ペプチド結合スキッピング」2A配列は、例えば、Thosea asigna由来のものを含む、例えば、多くの異なるウイルスに由来する。これらの配列は、時折、「ペプチドスキッピング配列」としても知られる。このタイプの配列が、分断されるように意図された2つのペプチドの間のシストロン内に配置されるとき、リボソームは、ペプチド結合をスキップするとみられ、Thosea asignaの配列の場合、カルボキシ末端「P−G−P」におけるGlyアミノ酸とProアミノ酸との間の結合が省略される。これにより、2つから3つのポリペプチド、この場合、共刺激ポリペプチド細胞質領域およびマーカーポリペプチドが残される。この配列が使用されるとき、2A配列の5’側でコードされるペプチドは、カルボキシ末端において、Gly残基および2A配列内の任意の上流残基を含むさらなるアミノ酸で終わることがある。2A配列の3’側でコードされるペプチドは、アミノ末端において、Pro残基および2A配列の後ろの任意の下流残基を含むさらなるアミノ酸で終わることがある。
いくつかの実施形態において、ポリペプチドは、細胞をソートする一助とするために、発現ベクターの中に含まれ得る。例えば、CD34最小エピトープは、ベクターの中に組み込まれ得る。いくつかの実施形態において、本明細書で提供されるキメラ抗原レセプターまたはキメラ刺激分子を発現させるために使用される発現ベクターは、16アミノ酸のCD34最小エピトープをコードするポリヌクレオチドをさらに含む。本明細書中の例において提供されるある特定の実施形態などのいくつかの実施形態において、CD34最小エピトープは、CD8ストークのアミノ末端位置において組み込まれる。
共刺激ポリペプチド
共刺激ポリペプチド分子は、細胞の生存および増殖に関与するシグナル伝達経路の活性化によって細胞媒介性の免疫応答を増幅することができる。企図される共刺激タンパク質としては、例えば、腫瘍壊死因子レセプター(TNFR)ファミリーのメンバー(すなわち、CD40、RANK/TRANCE−R、OX40、4−1BB)およびCD28ファミリーのメンバー(CD28、ICOS)が挙げられるが、これらに限定されない。共刺激タンパク質には、例えば、CD28、4−1BB、OX40およびCD3ζ鎖、または例えばそれらの細胞質領域が含まれ得る。2つ以上の共刺激ポリペプチドまたは共刺激ポリペプチドの細胞質領域が、本明細書中で論じられる誘導性キメラ刺激分子において使用され得る。
共刺激ポリペプチドには、NF−κB経路、Akt経路および/またはp38経路を活性化する任意の分子またはポリペプチドが含まれる。細胞活性化システムは、1つ以上のリガンド結合ドメイン(すなわち、小分子結合ドメイン)に融合された組換えシグナル伝達分子の利用に基づき、ここで、共刺激ポリペプチドは、オリゴマー化をもたらすリガンド(すなわち、脂質透過性の有機二量体化薬物)によって活性化されるおよび/または制御される。共刺激ポリペプチドの架橋またはオリゴマー化のために使用され得る他のシステムは、抗体、天然のリガンドおよび/または人工の交差反応リガンドもしくは合成リガンドを含む。なおもさらに、企図される別の二量体化のシステムは、クーママイシン/DNAジャイレースBシステムを含む。
使用され得る共刺激ポリペプチドは、NF−κBおよび他の可変性のシグナル伝達カスケード、例えば、p38経路および/またはAkt経路を活性化するポリペプチドを含む。そのような共刺激ポリペプチドとしては、CD28ファミリーメンバー(例えば、CD28、ICOS)、TNFレセプター(すなわち、CD40、RANK/TRANCE−R、OX40、4−1BB)が挙げられるが、これらに限定されない。
具体的実施形態において、上記共刺激ポリペプチド分子は、CD40、切断型MyD88、またはキメラ切断型MyD88/CD40ポリペプチドである。
CD40分子は、(1)ストリンジェントな条件下において、公知のCD40遺伝子の配列を有する核酸にハイブリダイズし、(2)CD40ポリペプチドをコードする、核酸分子を含む。CD40ポリペプチドは、ある特定の例では、細胞外ドメインを欠くことがある。CD40ポリペプチドをコードする例示的なポリヌクレオチド配列としては、配列番号1および他の種に由来するCD40アイソフォームが挙げられるが、これらに限定されない。CD40の他の正常なバリアントまたは変異体バリアントが、本方法および組成物において使用され得ることが企図される。したがって、CD40領域は、1つまたはそれを超えるアミノ酸の置換、欠失および/または挿入によって天然の配列とは異なるアミノ酸配列を有し得る。例えば、1つまたはそれを超えるTNFレセプター関連因子(TRAF)結合領域が、排除され得るかまたは効果的に排除され得る(例えば、CD40アミノ酸配列は、TRAFタンパク質が、天然のCD40配列に結合しないかまたは天然のCD40配列に結合するときよりも低親和性で結合するように、欠失されるかまたは変更される)。特定の実施形態において、TRAF3結合領域は、それが排除されるかまたは効果的に排除されるように、欠失されるかまたは変更される(例えば、アミノ酸250〜254が、変更され得るかまたは欠失され得る;Hauerら、PNAS 102(8):2874−2879(2005))。
ある特定の実施形態において、本発明の方法は、発現構築物を生成するために遺伝子材料の操作を要する。このような方法は、例えば、本明細書で論じられるキメラ刺激分子またはキメラ抗原レセプターをコードする異種核酸配列を含む発現構築物の生成、およびそれらの発現のための手段を要する。上記ベクターは、適切なヘルパー細胞中で複製され得、ウイルス粒子は、そこから生成され得、細胞は、この組換えウイルス粒子に感染し得る。
遺伝子治療の文脈において、遺伝子は、ベクターの骨格を提供するウイルスゲノム以外の起源に由来する異種ポリヌクレオチド配列であり得る。遺伝子は、原核生物または真核生物の起源(例えば、細菌、ウイルス、酵母、寄生生物、植物またはさらには動物)に由来する。また、異種DNAは、2つ以上の起源に由来し、すなわち、多重遺伝子構築物または融合タンパク質である。また、異種DNAは、1つの起源に由来する制御配列および異なる起源に由来する遺伝子を含み得る。
共刺激ポリペプチドは、本明細書中に提供されるアミノ酸配列を含み得るが、これらに限定されず、欠失または切断をはじめとした機能的な保存的変異を含み得、本明細書中に提供されるアミノ酸配列と70%、75%、80%、85%、90%、95%または100%同一であるアミノ酸配列を含み得る。
リガンド結合領域
リガンド結合領域は、本明細書で論じられるキメラポリペプチドの中に、例えば、誘導性カスパーゼポリペプチドの一部として含まれ得る。発現構築物のリガンド結合(「二量体化」)ドメインは、天然または非天然のリガンド、例えば、非天然の合成リガンドを使用して誘導を可能にし得る任意の好都合なドメインであり得る。多量体化領域、多量体リガンド結合領域、多量体化領域、またはリガンド結合ドメインは、構築物の性質およびリガンドの選択に応じて、細胞膜に対して内側または外側であり得る。上に示された細胞質領域と会合されるリガンド結合タンパク質を含むレセプターをはじめとした多種多様のリガンド結合タンパク質が公知である。本明細書中で使用されるとき、用語「リガンド結合ドメインは、用語「レセプター」と相互交換可能であり得る。リガンド(例えば、小さい有機リガンド)が公知であるかまたは容易に生成され得るリガンド結合タンパク質が、特に興味深い。これらのリガンド結合ドメインまたはレセプターには、FKBPおよびシクロフィリンレセプター、ステロイドレセプター、テトラサイクリンレセプター、上に示された他のレセプターなど、ならびに抗体から得ることができる「非天然の」レセプター、特に、重鎖または軽鎖サブユニット、その変異された配列、確率論的手順、コンビナトリアル合成などによって得られるランダムアミノ酸配列が含まれる。ある特定の実施形態において、リガンド結合領域は、FKBPリガンド結合領域、シクロフィリンレセプターリガンド結合領域、ステロイドレセプターリガンド結合領域、シクロフィリンレセプターリガンド結合領域およびテトラサイクリンレセプターリガンド結合領域からなる群より選択される。しばしば、リガンド結合領域は、Fvls配列を含む。時折、Fv’vls配列は、さらなるFv’配列をさらに含む。例としては、例えば、Kopytek,S.J.ら、Chemistry & Biology 7:313−321(2000)およびGestwicki,J.E.ら、Combinatorial Chem.& High Throughput Screening 10:667−675(2007);Clackson T(2006)Chem Biol Drug Des 67:440−2;Clackson,T.,in Chemical Biology:From Small Molecules to Systems Biology and Drug Design(Schreiber,s.ら、eds.,Wiley,2007))において論じられているものが挙げられる。
おおむね、リガンド結合ドメインまたはレセプタードメインは、天然のドメインまたはその切断された活性な一部として、少なくとも約50アミノ酸、および約350アミノ酸未満、通常、200アミノ酸未満であり得る。結合ドメインは、例えば、低分子(ウイルスベクターでの効率的なトランスフェクションを可能にする<25kDa)であり得、モノマーであり得、非免疫原性であり得、二量体化のために形成され得る、合成的に入手可能な細胞透過性の無毒性リガンドを有し得る。
レセプタードメインは、発現構築物のデザインおよび適切なリガンドの利用可能性に応じて、細胞内または細胞外であり得る。疎水性リガンドの場合、結合ドメインは、膜のいずれの側であってもよいが、親水性リガンド、特に、タンパク質リガンドの場合、リガンドを結合にとって利用可能な形態で内部移行させるための輸送系が存在しない場合、結合ドメインは、通常、細胞膜に対して外側であり得る。細胞内レセプターの場合、構築物は、レセプタードメイン配列の5’または3’においてシグナルペプチドおよび膜貫通ドメインをコードし得るか、またはレセプタードメイン配列の5’に脂質付着シグナル配列を有し得る。レセプタードメインが、シグナルペプチドと膜貫通ドメインとの間に存在する場合、レセプタードメインは、細胞外であり得る。
レセプターをコードする発現構築物の一部は、種々の理由のために変異誘発に供され得る。変異誘発されたタンパク質は、より高い結合親和性を提供し得、天然に存在するレセプターと変異誘発されたレセプターとのリガンドによる区別を可能にし得、レセプター−リガンド対などをデザインする機会を提供し得る。レセプターの変更は、結合部位におけるコンビナトリアル法を使用したランダム変異誘発と知られているアミノ酸の変更を含み得、ここで、結合部位に関連するアミノ酸または立体構造変化に関連する他のアミノ酸に対するコドンが、特定のアミノ酸に対するコドン(複数可)を公知の変化によってまたはランダムに変更し、得られるタンパク質を適切な原核生物宿主において発現し、次いで、得られたタンパク質を結合についてスクリーニングすることによって、変異誘発に供され得る。
抗体および抗体サブユニット、例えば、重鎖もしくは軽鎖、特にフラグメント、より詳細には、可変領域の全部もしくは一部、または高親和性結合をもたらす重鎖と軽鎖との融合物が、結合ドメインとして使用され得る。企図される抗体には、免疫応答を引き起こさず、一般に末梢(すなわち、CNS/脳領域の外側)では発現されない細胞外ドメインなどの異所的に発現されたヒト生成物であるものが含まれる。そのような例としては、低親和性神経成長因子レセプター(LNGFR)および胚表面タンパク質(すなわち、癌胎児抗原)が挙げられるが、これらに限定されない。
なおもさらに、抗体は、生理的に許容され得るハプテン分子、および結合親和性についてスクリーニングされる個別の抗体サブユニットに対して調製され得る。そのサブユニットをコードするcDNAは、単離され、定常領域、可変領域の一部の欠失、可変領域の変異誘発などによって改変されることにより、リガンドに対して適切な親和性を有する結合タンパク質ドメインを得ることができる。このように、ほとんどの生理的に許容され得る任意のハプテン化合物が、リガンドとして使用され得るか、またはリガンドに対するエピトープを提供するために使用され得る。抗体単位の代わりに、結合ドメインが公知であって、結合のための有用なリガンドが存在する、天然のレセプターが使用され得る。
オリゴマー化
形質導入されるシグナルは、通常、キメラタンパク質分子のリガンド媒介性のオリゴマー化によって、すなわち、リガンドが結合した後のオリゴマー化の結果として、生じ得るが、他の結合事象、例えば、アロステリックな活性化が、シグナルを惹起するために使用され得る。キメラタンパク質の構築物は、様々なドメインの順序および個々のドメインの反復の数に関して、変動し得る。
カスパーゼ−9ポリペプチドを多量体化する場合、キメラ誘導性カスパーゼ−9ポリペプチドのリガンド結合ドメイン/レセプタードメインに対するリガンドは、通常、少なくとも2つの結合部位を有し、それらの結合部位の各々がリガンドレセプタードメインに結合することができるという意味において、多量体であり得る。「多量体リガンド結合領域」とは、多量体リガンドに結合するリガンド結合領域のことを意味する。用語「多量体リガンド」には、二量体のリガンドが含まれる。二量体のリガンドは、リガンドレセプタードメインに結合することができる2つの結合部位を有し得る。望ましくは、対象のリガンドは、二量体またはそれより高次のオリゴマー、通常、約四量体以下の、小さい合成有機分子であり得、個々の分子は、代表的には、少なくとも約150Daおよび約5kDa未満、通常、約3kDa未満であり得る。合成リガンドとレセプターとの種々の対が、使用され得る。例えば、天然のレセプターを含む実施形態において、二量体のFK506は、FKBP12レセプターとともに使用され得、二量体化されたシクロスポリンAは、シクロフィリンレセプターとともに使用され得、二量体化されたエストロゲンは、エストロゲンレセプターとともに使用され得、二量体化された糖質コルチコイドは、糖質コルチコイドレセプターとともに使用され得、二量体化されたテトラサイクリンは、テトラサイクリンレセプターとともに使用され得、二量体化されたビタミンDは、ビタミンDレセプターとともに使用され得るなど。あるいは、それより高次のリガンド、例えば、三量体が、使用され得る。非天然のレセプター、例えば、抗体サブユニット、改変された抗体サブユニット、可動性リンカードメインによって分断された重鎖可変領域および軽鎖可変領域をタンデムで含む一本鎖抗体、または改変されたレセプターならびにその変異された配列などを含む実施形態の場合、多種多様な化合物のうちのいずれかが使用され得る。これらのリガンド単位の有意な特色は、各結合部位が、高親和性でレセプターに結合することができる点、およびそれらのリガンド単位が、化学的に二量体化されることができる点である。また、リガンドが、機能的なレベルで血清に溶解することができ、なおもほとんどの用途のために原形質膜を横断して拡散することができるように、それらのリガンドの疎水性/親水性のバランスをとる方法も利用可能である。
ある特定の実施形態において、本方法は、条件的にコントロールされるタンパク質またはポリペプチドを生成するために、化学的に誘導される二量体化(CID)の手法を利用する。この手法は、誘導可能であることに加えて、不安定な二量体化剤の分解またはモノマーの競合的阻害剤の投与に起因して、可逆的である。CIDの例としては、AP1903およびAP20187が挙げられるが、これらに限定されない。
CIDシステムは、合成二価リガンドを使用して、リガンド結合ドメインに融合されたシグナル伝達分子を迅速に架橋する。このシステムは、細胞表面タンパク質(Spencer,D.M.ら、Science,1993.262:p.1019−1024;Spencer D.M.ら、Curr Biol 1996,6:839−847;Blau,C.A.ら、Proc Natl Acad.Sci.USA 1997,94:3076−3081)またはサイトゾルタンパク質(Luo,Z.ら、Nature 1996,383:181−185;MacCorkle,R.A.ら、Proc Natl Acad Sci USA 1998,95:3655−3660)のオリゴマー化および活性化、転写を調節するDNAエレメントへの転写因子のリクルートメント(Ho,S.N.ら、Nature 1996,382:822−826;Rivera,V.M.ら、Nat.Med.1996,2:1028−1032)またはシグナル伝達を刺激する原形質膜へのシグナル伝達分子のリクルートメント(Spencer D.M.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1995,92:9805−9809;Holsinger,L.J.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1995,95:9810−9814)を引き起こすために使用されている。
CIDシステムは、表面レセプターの凝集が、下流のシグナル伝達カスケードを効率的に活性化するという概念に基づく。最も単純な実施形態において、CIDシステムは、脂質透過性免疫抑制薬FK506の二量体アナログを使用し、その二量体アナログは、その正常な生物活性を失っているが、FK506結合タンパク質であるFKBP12に遺伝的に融合された分子を架橋する能力を獲得している。1つ以上のFKBPおよびミリストイル化配列を、標的レセプターの細胞質シグナル伝達ドメインに融合することによって、二量体化薬物に依存的であるがリガンドおよび外部ドメインに非依存的な様式でシグナル伝達を刺激することができる。これにより、時間的なコントロール、モノマー薬物アナログを使用して可逆性、および高い特異性を備えたシステムが提供される。第3世代のAP20187/AP1903 CIDの、それらの結合ドメインであるFKBP12に対する高親和性は、インビボにおいて、内在性のFKBP12による非特異的な副作用を誘導することなく、組換えレセプターの特異的な活性化を可能にする。二量体化薬物に結合する、アミノ酸の置換および欠失を有するFKBP12バリアント(例えば、FKBP1236)もまた使用され得る。さらに、合成リガンドは、プロテアーゼ分解に対して抵抗性であり、それにより、インビボにおけるレセプターの活性化において、送達されるほとんどのタンパク質剤よりも効率的になる。
使用されるリガンドは、リガンド結合ドメインの2つ以上に結合することができる。キメラタンパク質は、2つ以上のリガンド結合ドメインを含むとき、2つ以上のリガンドに結合することができる場合がある。そのリガンドは、代表的には、非タンパク質または化学物質である。例示的なリガンドとしては、二量体のFK506(例えば、FK1012)が挙げられるが、これに限定されない。
他のリガンド結合領域は、例えば、二量体の領域、またはゆらぎ置換によって改変されたリガンド結合領域、例えば、FKBP12(V36)などであり得る:F36がVに置換されたヒト12kDa FK506結合タンパク質、完全に成熟したコード配列(アミノ酸1〜107)は、合成二量体化薬物AP1903に対する結合部位を提供する(Jemal,A.ら、CA Cancer J.Clinic.58,71−96(2008);Scher,H.I.and Kelly,W.K.,Journal of Clinical Oncology 11,1566−72(1993))。上記タンパク質の2つのタンデムなコピーは、より高次のオリゴマーが、AP1903による架橋の際に誘導されるようにその構築物においても使用され得る。
F36V’−FKBP:F36V’−FKBPは、F36V−FKBPのコドンゆらぎバージョンである。それは、 F36V−FKPBと同一のポリペプチド配列をコードするが、ヌクレオチドレベルでは62%の相同性しか有しない。F36V’−FKBPは、レトロウイルスベクターにおける組換えを減少させるようにデザインされた(Schellhammer,P.F.ら、J.Urol.157,1731−5(1997))。F36V’−FKBPは、PCRアセンブリ手順によって構築された。その導入遺伝子は、1コピーのF36V−FKBPに直接連結された1コピーのF36V’−FKBPを含む。
いくつかの実施形態において、リガンドは、小分子である。選択されたリガンド結合領域に対する適切なリガンドが、選択され得る。しばしば、リガンドは、二量体であり、時折、リガンドは、二量体のFK506または二量体のFK506アナログである。ある特定の実施形態において、リガンドは、AP1903(CAS索引名:2−ピペリジンカルボン酸、1−[(2S)−1−オキソ−2−(3,4,5−トリメトキシフェニル)ブチル]−、1,2−エタンジイルビス[イミノ(2−オキソ−2,1−エタンジイル)オキシ−3,1−フェニレン[(1R)−3−(3,4−ジメトキシフェニル)プロピリデン]]エステル、[2S−[1(R),2R[S[S[1(R),2R]]]]]−(9Cl)CAS登録番号:195514−63−7;分子式:C78H98N4O20 分子量:1411.65)である。ある特定の実施形態において、リガンドは、AP20187である。ある特定の実施形態において、リガンドは、AP20187アナログ、例えば、AP1510などである。いくつかの実施形態において、ある特定のアナログは、FKBP12に対して適切であり得、ある特定のアナログは、FKBP12のゆらぎバージョンに対して適切であり得る。ある特定の実施形態において、1つのリガンド結合領域が、キメラタンパク質に含められる。他の実施形態において、2つ以上のリガンド結合領域が、含められる。例えば、リガンド結合領域が、FKBP12である場合、これらの領域の2つが含められる場合、一方は、例えば、ゆらぎバージョンであり得る。
そのような方法において、多量体分子は、CD40細胞外ドメインにおけるエピトープに結合する抗体(例えば、ヒト化抗CD40抗体;Taiら、Cancer Research 64,2846−2852(2004))であり得るか、CD40リガンド(例えば、米国特許第6,497,876号(Maraskovskyら))であり得るか、または別の共刺激分子(例えば、B7/CD28)であり得る。本明細書中でアッセイされるとき、機能に影響しない配列の保存的バリエーションは、本請求項の範囲内であると理解される。
企図される他の二量体化システムとしては、クーママイシン/DNAジャイレースBシステムが挙げられる。クーママイシンによって誘導される二量体化は、改変されたRafタンパク質を活性化し、MAPキナーゼカスケードを刺激する。Farrarら、1996を参照のこと。
AP1903 APIは、Alphora Research Inc.によって製造されており、AP1903 Drug Product for Injectionは、AAI Pharma Services Corpによって作製されている。それは、非イオン性可溶化剤Solutol HS 15(250mg/mL,BASF)の25%溶液中のAP1903の5mg/mL溶液として製剤化されている。室温において、この製剤は、透明の溶液である。冷蔵されると、この製剤は、長期の貯蔵において可逆的な相転移を起こし、乳白色の溶液になる。室温に再度温めると、この相転移は、元に戻る。1本分は、10mLのガラスバイアルにおける8mLである(バイアル1本あたり合計約40mgのAP1903 for Injection)。
使用するために、AP1903は、投与前に、室温に温め、希釈される。50kgを超える被験体の場合、AP1903は、100mLの生理食塩水に希釈された40mgの用量で、1時間あたり50mLの速度で2時間にわたって、DEHPフリー食塩水バッグおよび溶液セットを使用して、i.v.注入によって投与される。50kg未満の被験体は、0.4mg/kgのAP1903を投与される。
すべての試験薬が、2℃〜8℃の温度で維持され、過剰な光および熱から保護され、アクセスが制限された鍵が掛かった区域で保管される。
AP1903を投与する必要性、ならびに改変されたCAR発現T細胞のアポトーシスを誘導するためカスパーゼ−9を活性化する必要性を決定する際、患者には、例えば、非DEHPで非エチレンオキシドの滅菌された注入セットを使用して、2時間にわたるIV注入によって、単一の固定された用量のAP1903 for Injection(0.4mg/kg)が投与され得る。AP1903の用量は、すべての患者に対して個別に計算され、体重が≧10%変動しない限り、再計算されない。計算された用量は、注入前に0.9%生理食塩水において100mLに希釈される。
AP1903の以前の第I相研究では、24人の健常志願者を、2時間にわたって、IV注入される0.01、0.05、0.1、0.5および1.0mg/kgという用量レベルにおいて、単一用量のAP1903 for Injectionで処置した。AP1903血漿レベルは、用量に正比例し、平均Cmax値は、0.01〜1.0mg/kgの用量の範囲にわたって、およそ10〜1275ng/mLの範囲だった。最初の注入期間の後、血中濃度は、急速な分布相を示し、血漿レベルは、投与の0.5、2および10時間後にそれぞれ最高濃度のおよそ18、7および1%に減少した。AP1903 for Injectionは、すべての用量レベルにおいて安全であり、耐容性がよいことが示され、好ましい薬物動態プロファイルを示した。Iuliucci JDら、J Clin Pharmacol.41:870−9,2001。
使用されるAP1903 for injectionの固定された用量は、例えば、2時間にわたって静脈内に注入される0.4mg/kgであり得る。細胞の効率的なシグナル伝達のためにインビトロにおいて必要とされるAP1903の量は、約10〜100nM(MW:1412Da)である。これは、14〜140μg/Lまたは約0.014〜0.14mg/kg(1.4〜140μg/kg)に等しい。投与量は、用途に応じて変動することがあり、ある特定の例では、0.1〜10nMの範囲内、または50〜150nM、10〜200nM、75〜125nM、100〜500nM、100〜600nM、100〜700nM、100〜800nMもしくは100〜900nMの範囲内であり得る。1mg/kgまでの用量が、上に提供されたAP1903の第I相研究において耐容性がよかった。
膜標的化
膜標的化配列は、細胞表面膜へのキメラタンパク質の輸送を提供し、ここで、同じ配列または他の配列が、細胞表面膜へのキメラタンパク質の結合をコードし得る。細胞膜と会合した分子は、膜会合を容易にするある特定の領域を含み、そのような領域は、キメラタンパク質分子に組み込まれることにより、膜標的化分子をもたらし得る。例えば、いくつかのタンパク質は、アシル化される配列をN末端またはC末端に含み、これらのアシル部分は、膜会合を容易にする。そのような配列は、アシルトランスフェラーゼによって認識され、特定の配列モチーフに一致することが多い。ある特定のアシル化モチーフは、単一のアシル部分(その後に、陰イオン性脂質頭部基との会合を改善するいくつかの正に帯電した残基(例えば、ヒトc−Src:M−G−S−N−K−S−K−P−K−D−A−S−Q−R−R−R(配列番号283))が続くことが多い)によって修飾されることができ、他のものは、複数のアシル部分によって修飾されることができる。例えば、タンパク質チロシンキナーゼSrcのN末端配列は、単一のミリストイル部分を含み得る。二重アシル化領域は、ある特定のタンパク質キナーゼ(例えば、Srcファミリーメンバーのサブセット(例えば、Yes、Fyn、Lck)およびGタンパク質アルファサブユニット)のN末端領域内に配置されている。そのような二重アシル化領域は、そのようなタンパク質の最初の18アミノ酸の中に配置されることが多く、それは、配列モチーフMet−Gly−Cys−Xaa−Cys(配列番号284)に一致し、ここで、Metは、切断され、Glyは、N−アシル化され、Cys残基のうちの1つは、S−アシル化される。Glyは、ミリストイル化されることが多く、Cysは、パルミトイル化され得る。配列モチーフCys−Ala−Ala−Xaa(いわゆる「CAAXボックス」)に一致するアシル化領域は、Gタンパク質ガンマサブユニットのC末端由来のC15またはC10イソプレニル部分によって修飾され得、他のタンパク質(例えば、ワールドワイドウェブアドレスebi.ac.uk/interpro/DisplayIproEntry?ac=IPR001230)もまた使用され得る。これらのおよび他のアシル化モチーフとしては、例えば、Gauthier−Campbellら、Molecular Biology of the Cell 15:2205−2217(2004);Glabatiら、Biochem.J.303:697−700(1994)およびZlakineら、J.Cell Science 110:673−679(1997)において論じられているものが挙げられ、そのモチーフは、膜局在化を誘導するためにキメラ分子に組み込まれ得る。ある特定の実施形態において、アシル化モチーフを含むタンパク質由来の天然の配列が、キメラタンパク質に組み込まれる。例えば、いくつかの実施形態において、Lck、FynもしくはYesまたはGタンパク質アルファサブユニットのN末端部分(例えば、そのようなタンパク質由来の最初の25個のN末端アミノ酸またはそれより少ないアミノ酸(例えば、随意の変異を有する、その天然の配列の約5〜約20アミノ酸、約10〜約19アミノ酸または約15〜約19アミノ酸))が、キメラタンパク質のN末端の中に組み込まれ得る。ある特定の実施形態において、CAAXボックスモチーフ配列を含むGタンパク質ガンマサブユニット由来の約25アミノ酸以下のC末端配列(例えば、随意の変異を有する、天然の配列の約5〜約20アミノ酸、約10〜約18アミノ酸または約15〜約18アミノ酸)が、キメラタンパク質のC末端に連結され得る。
いくつかの実施形態において、アシル部分は、+1から+6というlog p値を有し、時折、+3から+4.5というlog p値を有する。Log p値は、疎水性の尺度であり、オクタノール/水の分配研究に由来することが多く、ここで、より高い疎水性を有する分子は、より高い頻度でオクタノールに分配し、より高いlog p値を有すると特徴付けられる。Log p値は、いくつかの親油性分子に対して公表されており、log p値は、公知の分配プロセスを使用して計算され得る(例えば、Chemical Reviews,Vol.71,Issue 6,page 599、エントリー4493は、4.2というlog p値を有するラウリン酸を示している)。任意のアシル部分が、上で論じられたペプチド組成物に連結され得、公知の方法および本明細書中以後に論じられる方法を用いて抗菌活性について試験され得る。アシル部分は、時折、例えば、C1−C20アルキル、C2−C20アルケニル、C2−C20アルキニル、C3−C6シクロアルキル、C1−C4ハロアルキル、C4−C12シクロアルキルアルキル(cyclalkylalkyl)、アリール、置換アリールまたはアリール(C1−C4)アルキルである。任意のアシル含有部分は、時折、脂肪酸であり、脂肪酸部分の例は、プロピル(C3)、ブチル(C4)、ペンチル(C5)、ヘキシル(C6)、ヘプチル(C7)、オクチル(C8)、ノニル(C9)、デシル(C10)、ウンデシル(C11)、ラウリル(C12)、ミリスチル(C14)、パルミチル(C16)、ステアリル(C18)、アラキジル(C20)、ベヘニル(C22)およびリグノセリル部分(C24)であり、各部分は、0、1、2、3、4、5、6、7または8つの不飽和(すなわち、二重結合)を含み得る。アシル部分は、時折、脂質分子(例えば、ホスファチジル脂質(例えば、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルコリン)、スフィンゴ脂質(例えば、スフィンゴミエリン(shingomyelin)、スフィンゴシン、セラミド、ガングリオシド、セレブロシド))またはそれらの改変バージョンである。ある特定の実施形態において、1、2、3、4もしくは5個またはそれより多くのアシル部分が、膜会合領域に連結される。宿主において機能性であり、キメラタンパク質の他のドメインのうちの1つと会合されていることもあるし会合されていないこともある、任意の膜標的化配列が、使用され得る。いくつかの実施形態において、そのような配列としては、ミリストイル化標的化配列、パルミトイル化標的化配列、プレニル化配列(すなわち、ファルネシル化、ゲラニル−ゲラニル化、CAAXボックス)、タンパク質間相互作用モチーフ、またはレセプター由来の膜貫通配列(シグナルペプチドを利用する)が挙げられるが、これらに限定されない。例としては、例えば、ten Klooster JPら、Biology of the Cell(2007)99,1−12,Vincent,S.ら、Nature Biotechnology 21:936−40,1098(2003)において論じられているものが挙げられる。
様々な膜におけるタンパク質の保持を高め得るさらなるタンパク質ドメインが存在する。例えば、約120アミノ酸のプレクストリン相同(PH)ドメインが、代表的には細胞内のシグナル伝達に関与する200個を超えるヒトタンパク質において見られる。PHドメインは、膜内の様々なホスファチジルイノシトール(PI)脂質(例えば、PI(3,4,5)−P3、PI(3,4)−P2、PI(4,5)−P2)に結合し得るので、種々の膜コンパートメントまたは細胞内コンパートメントにタンパク質をリクルートする際に鍵となる役割を果たし得る。しばしば、PI脂質のリン酸化状態は、例えば、PI−3キナーゼまたはPTENによって制御されるので、膜とPHドメインとの相互作用は、アシル脂質による相互作用ほど安定でない。
ポリペプチドが膜標的化領域(例えば、本明細書で提供されるある特定のキメラ刺激分子)を含まない場合、このポリペプチドは、細胞膜へのキメラタンパク質の輸送を提供する領域を含まない。膜標的化領域を含むポリペプチドが、膜に標的化され得、細胞の2次元表面に位置づけられ得る場合、膜標的化領域または機能的膜標的化領域を含まないポリペプチドは、サイトゾルの中に位置づけられない。このポリペプチドは、例えば、このポリペプチドを細胞表面の膜に輸送する配列を含んでいなくてもよいし、このポリペプチドは、例えば、このポリペプチドを細胞表面の膜に輸送しない機能不全の膜標的化領域(例えば、ミリストイル化標的化領域の機能を破壊するプロリンを含むミリストイル化領域)を含んでいてもよい(例えば、Resh, M.D., Biochim. Biophys. Acta. 1451:1−16 (1999)を参照のこと)。膜へと輸送されないポリペプチドは、細胞質ポリペプチド(例えば、本明細書で論じられる細胞質キメラ刺激分子のような)であると考えられる。このような細胞質キメラ刺激分子は、膜標的化領域を欠いていてもよいし、例えば、機能的膜標的化領域を欠いていてもよい。「細胞質キメラ刺激分子」は、ポリペプチドを細胞表面の膜へと輸送するアミノ酸配列を含まないかまたは機能不全の膜標的化領域を含むポリペプチド(例えば、本明細書で論じられるMyD88/CD40ポリペプチド)を意味する。細胞質キメラ刺激分子、または細胞質キメラ刺激分子を含むポリペプチドは、脂質膜と会合する脂質へとポリペプチドを直接結合させることを担うアミノ酸配列、または改変されたアミノ酸配列を含まない;細胞質キメラ刺激分子は、膜の脂質とは直接相互作用しない。従って、用語「細胞質キメラ刺激分子」は、CARポリペプチド配列の一部であるキメラ刺激分子または他の膜結合ポリペプチドを含むことを意味しない。細胞質キメラ刺激分子を含む細胞の蛍光標識もしくは他の標識の後に、上記細胞質刺激分子は、細胞の細胞質の中に存在し、細胞膜の細胞質疎水性脂質部分とは、安定して触れないかまたは長期間にわたって直接相互作用しない。
膜貫通領域
本明細書中のキメラタンパク質は、一回貫通型(single−pass)または複数回貫通型(multiple pass)の膜貫通配列を含み得る(例えば、キメラタンパク質のN末端またはC末端に)。一回貫通型膜貫通領域は、ある特定のCD分子、チロシンキナーゼレセプター、セリン/トレオニンキナーゼレセプター、TGFβ、BMP、アクチビンおよびホスファターゼに見出される。一回貫通型膜貫通領域は、シグナルペプチド領域および約20〜約25アミノ酸(それらの多くは、疎水性アミノ酸であり、アルファヘリックスを形成し得る)の膜貫通領域を含むことが多い。短いトラックの正に帯電したアミノ酸が、タンパク質を膜に繋ぎ止めるために膜貫通の範囲の後に続くことが多い。複数回貫通型タンパク質には、イオンポンプ、イオンチャネルおよびトランスポーターが含まれ、膜を複数回またぐ2つまたはそれを超えるらせんを含む。複数回貫通型タンパク質のすべてまたは実質的にすべてが、時折、キメラタンパク質に組み込まれる。一回貫通型および複数回貫通型膜貫通領域に対する配列は、公知であり、キメラタンパク質分子に組み込むために選択され得る。
いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、CARの細胞外ドメインに融合される。1つの実施形態において、CARにおけるドメインのうちの1つと天然に会合する膜貫通ドメインが使用される。他の実施形態において、CARにおけるドメインのうちの1つと天然に会合しない膜貫通ドメインが使用される。場合によっては、そのレセプター複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限に抑えるために、同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインにそのようなドメインが結合するのを回避するために膜貫通ドメインは、選択され得るか、またはアミノ酸置換によって改変され得る(例えば、代表的には、疎水性残基に変更される(charged))。
膜貫通ドメインは、例えば、T細胞レセプターのアルファ、ベータもしくはゼータ鎖、CD3−ε、CD3ζ、CD4、CD5、CD8、CD8α、CD9、CD16、CD22、CD28、CD33、CD38、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137またはCD154に由来し得る。または、いくつかの例では、主に疎水性残基、例えば、ロイシンおよびバリンなどを含む膜貫通ドメインが、新規に合成され得る。ある特定の実施形態において、短いポリペプチドリンカーは、キメラ抗原レセプターの膜貫通ドメインと細胞内ドメインとの間に結合を形成し得る。それらのキメラ抗原レセプターは、ストーク、すなわち、細胞外領域のアミノ酸を細胞外ドメインと膜貫通ドメインとの間にさらに含み得る。例えば、そのストークは、選択された膜貫通ドメインに天然に会合するアミノ酸の配列であり得る。いくつかの実施形態において、キメラ抗原レセプターは、CD8膜貫通ドメインを含み、ある特定の実施形態において、キメラ抗原レセプターは、CD8膜貫通ドメインおよびその膜貫通ドメインの細胞外部分におけるさらなるアミノ酸を含み、ある特定の実施形態において、キメラ抗原レセプターは、CD8膜貫通ドメインおよびCD8ストークを含む。キメラ抗原レセプターは、膜貫通ドメインと細胞質ドメインとの間にアミノ酸の領域をさらに含み得、それらのアミノ酸は、その膜貫通ドメインが由来するポリペプチドと天然に会合するものである。
調節領域
1.プロモーター
目的のポリヌクレオチド配列の発現をコントロールするために使用される特定のプロモーターは、標的化された細胞においてそのポリヌクレオチドの発現を指示することができる限り、重要であると考えられない。したがって、ヒト細胞が標的化される場合、ポリヌクレオチド配列コード領域は、例えば、ヒト細胞において発現されることができるプロモーターに隣接しておよびそのプロモーターの支配下に配置され得る。一般的に言えば、そのようなプロモーターは、ヒトプロモーターまたはウイルスプロモーターを含み得る。
様々な実施形態において、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)前初期遺伝子プロモーター、SV40初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスの長い末端反復配列、β−アクチン、ラットインスリンプロモーターおよびグリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素が、目的のコード配列の高レベル発現を得るために使用され得る。発現レベルが所与の目的にとって十分であるならば、目的のコード配列の発現を達成すると当該分野で周知である他のウイルスプロモーターまたは哺乳動物細胞プロモーターまたは細菌ファージプロモーターの使用も同様に企図される。周知の特性を有するプロモーターを使用することによって、トランスフェクション後または形質転換後の目的のタンパク質の発現のレベルおよびパターンが、最適化され得る。
特異的な生理学的シグナルまたは合成シグナルに応答して制御されるプロモーターの選択は、遺伝子産物の誘導性発現を可能にし得る。例えば、1つの導入遺伝子の発現、またはマルチシストロニックなベクターが使用されるときは複数の導入遺伝子の発現が、ベクターが生成される細胞にとって有毒である場合、それらの導入遺伝子のうちの1つ以上の発現を妨げるかまたは減少させることが望ましい。産生細胞株にとって有毒である導入遺伝子の例は、アポトーシス促進遺伝子およびサイトカイン遺伝子である。いくつかの誘導性プロモーターシステムが、導入遺伝子産物が有毒である場合のウイルスベクターの作製に利用可能である(より誘導性のプロモーターを付加する)。
エクジソンシステム(Life Technologies(以前はInvitrogen),Carlsbad,CA)は、1つのそのようなシステムである。このシステムは、哺乳動物細胞において目的の遺伝子の制御された発現を可能にするようにデザインされる。そのシステムは、導入遺伝子の基底レベルの発現ではなく200倍超の誘導能を実質的に可能にする厳しく制御された発現機構からなる。そのシステムは、ショウジョウバエのヘテロ二量体エクジソンレセプターに基づき、エクジソンまたはムリステロンAなどのアナログが、そのレセプターに結合すると、そのレセプターは、プロモーターを活性化して、下流の導入遺伝子の発現をオンにし、高レベルのmRNA転写産物がもたらされる。このシステムでは、ヘテロ二量体レセプターの両方のモノマーが、1つのベクターから構成的に発現されるのに対し、目的の遺伝子の発現を駆動するエクジソン応答性プロモーターは、別のプラスミド上に存在する。ゆえに、このタイプのシステムを目的の遺伝子トランスファーベクターに遺伝子操作して導入することが、有用であり得る。次いで、産生細胞株において目的の遺伝子を含むプラスミドとレセプターモノマーを含むプラスミドとをコトランスフェクションすることにより、潜在的に有毒な導入遺伝子を発現させずに、遺伝子トランスファーベクターの作製が可能になり得る。適切な時点において、導入遺伝子の発現が、エクジソンまたはムリステロンAによって活性化され得る。
有用であり得る別の誘導可能なシステムは、もともとはGossenおよびBujardによって開発された(Gossen and Bujard,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:5547−5551,1992;Gossenら、Science,268:1766−1769,1995)、Tet−OffTMまたはTet−OnTMシステム(Clontech,Palo Alto,CA)である。このシステムもまた、テトラサイクリンまたはテトラサイクリン誘導体(例えば、ドキシサイクリン)に応答して高レベルの遺伝子発現を制御することが可能である。Tet−OnTMシステムでは、ドキシサイクリンの存在下において遺伝子発現がオンになるのに対し、Tet−OffTMシステムでは、ドキシサイクリンの非存在下において遺伝子発現がオンになる。これらのシステムは、大腸菌のテトラサイクリン抵抗性オペロンに由来する2つの制御エレメントに基づく。テトラサイクリンリプレッサーが結合するテトラサイクリンオペレーター配列、およびテトラサイクリンリプレッサータンパク質。目的の遺伝子は、プラスミドの中に存在するテトラサイクリン応答性エレメントを有するプロモーターの後ろでプラスミド中にクローニングされる。第2のプラスミドは、テトラサイクリンによってコントロールされるトランス活性化因子と呼ばれる制御エレメントを含み、その制御エレメントは、Tet−OffTMシステムでは、単純ヘルペスウイルス由来のVP16ドメインおよび野生型テトラサイクリン(tertracycline)リプレッサーから構成される。したがって、ドキシサイクリンの非存在下において、転写は、恒常的にオンである。Tet−OnTMシステムでは、テトラサイクリンリプレッサーは、野生型でなく、ドキシサイクリンの存在下において転写を活性化する。遺伝子治療ベクターを作製する場合、テトラサイクリンまたはドキシサイクリンの存在下において産生細胞が生育され得、潜在的に有毒な導入遺伝子の発現を妨げ得るように、Tet−OffTMシステムが使用され得るが、そのベクターが患者に導入されると、遺伝子発現は恒常的にオンになり得る。
いくつかの状況において、遺伝子治療ベクターにおける導入遺伝子の発現を制御することが望ましい。例えば、様々な活性強度を有する種々のウイルスプロモーターが、所望の発現レベルに応じて使用される。哺乳動物細胞では、CMV前初期プロモーターが、強力な転写活性化をもたらすために使用されることが多い。CMVプロモーターは、Donnelly,J.J.ら、1997.Annu.Rev.Immunol.15:617−48において概説されている。導入遺伝子の低い発現レベルが望まれるとき、それほど強力でないCMVプロモーターの改変バージョンもまた、使用されている。造血細胞における導入遺伝子の発現が望まれるとき、MLVまたはMMTV由来のLTRなどのレトロウイルスプロモーターが使用されることが多い。所望の効果に応じて使用される他のウイルスプロモーターとしては、SV40、RSV LTR、HIV−1およびHIV−2 LTR、アデノウイルスプロモーター(例えば、E1A、E2AまたはMLP領域由来のもの)、AAV LTR、HSV−TKおよびトリ肉腫ウイルスが挙げられる。
同様に、組織特異的プロモーターは、標的化されていない組織に対する潜在的な毒性または望ましくない効果を減少させるように、特定の組織または細胞において転写をもたらすために使用される。これらのプロモーターは、CMVプロモーターなどのより強力なプロモーターと比べて低い発現をもたらし得るが、より限定された発現および免疫原性ももたらし得る(Bojak,A.ら、2002.Vaccine 20:1975−79;Cazeaux.,N.ら、2002.Vaccine 20:3322−31)。例えば、組織特異的プロモーター(例えば、PSA関連プロモーター)または前立腺特異的腺性カリクレインまたは筋肉クレアチンキナーゼ遺伝子が、必要に応じて使用され得る。
組織特異的プロモーターまたは分化特異的プロモーターの例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:B29/CD79b(B細胞);CD14(単球性細胞);CD43(白血球および血小板);CD45(造血細胞);CD68(マクロファージ);デスミン(筋肉);エラスターゼ−1(膵腺房細胞);エンドグリン(内皮細胞);フィブロネクチン(分化中の細胞、治癒中の組織);およびFlt−1(内皮細胞);GFAP(アストロサイト)。
ある特定の適応症では、遺伝子治療ベクターを投与した後の特定の時点において転写を活性化することが望ましい。これは、ホルモンまたはサイトカインによって制御可能であるようなプロモーターを用いて行われる。使用され得るサイトカイン応答性プロモーターおよび炎症性タンパク質応答性プロモーターとしては、KキニノーゲンおよびTキニノーゲン(Kageyamaら(1987)J.Biol.Chem.,262,2345−2351)、c−fos、TNF−α、C反応性タンパク質(Arconeら(1988)Nucl.Acids Res.,16(8),3195−3207)、ハプトグロビン(Olivieroら(1987)EMBO J.,6,1905−1912)、血清アミロイドA2、C/EBPα、IL−1、IL−6(Poli and Cortese,(1989)Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,86,8202−8206)、補体C3(Wilsonら(1990)Mol.Cell.Biol.,6181−6191)、IL−8、α−1酸性糖タンパク質(Prowse and Baumann,(1988)Mol Cell Biol,8,42−51)、α−1抗トリプシン、リポタンパク質リパーゼ(Zechnerら、Mol.Cell.Biol.,2394−2401,1988)、アンジオテンシノーゲン(Ronら(1991)Mol.Cell.Biol.,2887−2895)、フィブリノゲン、c−jun(ホルボールエステル、TNF−α、UV照射、レチノイン酸および過酸化水素によって誘導可能)、コラゲナーゼ(ホルボールエステルおよびレチノイン酸によって誘導される)、メタロチオネイン(重金属および糖質コルチコイド誘導性)、ストロメライシン(ホルボールエステル、インターロイキン−1およびEGFによって誘導可能)、α−2マクログロブリンおよびα−1抗キモトリプシンが挙げられる。他のプロモーターとしては、例えば、SV40、MMTV、ヒト免疫不全ウイルス(MV)、モロニーウイルス、ALV、エプスタイン・バーウイルス、ラウス肉腫ウイルス、ヒトアクチン、ミオシン、ヘモグロビンおよびクレアチンが挙げられる。
上記プロモーターのいずれか単独または別のプロモーターとの併用が、所望の作用に応じて有用であり得ることが想定される。プロモーターおよび他の制御エレメントは、それらが所望の細胞または組織において機能的であるように選択される。さらに、このプロモーターのリストは、網羅的または限定的であると解釈されるべきでなく;他のプロモーターが、本明細書中に開示されるプロモーターおよび方法とともに使用される。
2.エンハンサー
エンハンサーは、同じDNA分子上の離れた位置に配置されたプロモーターからの転写を増加させる遺伝的エレメントである。初期の例としては、コード配列に隣接し、かついくつかのイントロンの中に存在する、免疫グロブリンおよびT細胞レセプターに関連するエンハンサーが挙げられる。多くのウイルスプロモーター(例えば、CMV、SV40およびレトロウイルスLTR)は、エンハンサーの活性と密接に関連し、単一エレメントのように扱われることが多い。エンハンサーは、ほぼプロモーターのように組織化される。すなわち、エンハンサーは、多くの個々のエレメントから構成され、その各々が、1つ以上の転写性タンパク質に結合する。エンハンサーとプロモーターとの基本的な区別は、操作上のものである。エンハンサー領域は概して、少し離れて、しばしば向きに関係なく、転写を刺激する;これは、プロモーター領域またはその成分エレメントには必ずしも当てはまらない。他方で、プロモーターは、特定の部位において特定の向きでRNA合成の開始を指示する1つ以上のエレメントを有するのに対し、エンハンサーは、これらの特異性を欠く。プロモーターおよびエンハンサーは、しばしば重複し、近接することから、しばしば非常によく似たモジュール構成を有するようである。エンハンサーのサブセットには、転写活性を増加させ得るだけでなく、ゲノムにインテグレートされたとき、隣接する配列から転写性エレメントを(インスレーターエレメントとともに)隔離するのを助け得る、遺伝子座調節領域(LCR)が含まれる。
任意のプロモーター/エンハンサーの組み合わせ(Eukaryotic Promoter Data Base EPDBのように)が、遺伝子の発現を駆動するために使用され得るが、多くは、特定の組織タイプまたは組織のサブセットに発現を限定し得る(例えば、Kutzler,M.A.,and Weiner,D.B.,2008.Nature Reviews Genetics 9:776−88に概説されている)。例としては、ヒトアクチン、ミオシン、ヘモグロビン、筋肉クレアチンキナーゼ由来のエンハンサー、ならびにウイルスCMV、RSVおよびEBV由来の配列が挙げられるが、これらに限定されない。適切なエンハンサーが、特定の用途に対して選択され得る。適切な細菌ポリメラーゼが、送達複合体の一部としてまたは追加の遺伝的発現構築物として提供される場合、真核細胞は、ある特定の細菌プロモーターからの細胞質内転写を支持し得る。
3.ポリアデニル化シグナル
cDNAインサートが使用される場合、遺伝子転写産物の適切なポリアデニル化をもたらすためにポリアデニル化シグナルを含めることが通常望ましい。ポリアデニル化シグナルの性質は、本方法の実施の成功にとって重大であるとは考えられておらず、任意のそのような配列(例えば、ヒトまたはウシの成長ホルモンおよびSV40のポリアデニル化シグナルならびにLTRポリアデニル化シグナル)が、使用される。1つの非限定的な例は、pCEP3プラスミド(Invitrogen,Carlsbad,California)に存在するSV40ポリアデニル化シグナルである。ターミネーターもまた、発現カセットのエレメントとして企図される。これらのエレメントは、メッセージレベルを高めるため、およびそのカセットから他の配列への読み過ごしを最小限にするために役立ち得る。終止シグナル配列またはポリ(A)シグナル配列は、例えば、mRNAの3’末端における保存配列(AAUAAA)から約11〜30ヌクレオチド下流に位置し得る(Montgomery,D.L.ら、1993.DNA Cell Biol.12:777−83;Kutzler,M.A.,and Weiner,D.B.,2008.Nature Rev.Gen.9:776−88)。
4.開始シグナルおよび内部リボソーム結合部位
特定の開始シグナルもまた、コード配列の効率的な翻訳に必要とされることがある。これらのシグナルは、ATG開始コドンまたは隣接する配列を含む。ATG開始コドンをはじめとした外来性翻訳調節シグナルが、提供される必要があり得る。開始コドンは、インサート全体の翻訳を確実にするために、所望のコード配列の読み枠とインフレームで配置される。外来性翻訳調節シグナルおよび開始コドンは、天然または合成であり得る。発現の効率は、適切な転写エンハンサーエレメントを含めることによって上昇し得る。
ある特定の実施形態において、配列内リボソーム進入部位(IRES)エレメントの使用は、多重遺伝子すなわちポリシストロニックなメッセージを作製するために使用される。IRESエレメントは、5’メチル化cap依存性翻訳のリボソームスキャニングモデルを迂回することができ、内部部位において翻訳を開始することができる(Pelletier and Sonenberg,Nature,334:320−325,1988)。ピコルナウイルスファミリーの2つのメンバー(ポリオおよび脳心筋炎)由来のIRESエレメントが、論じられており(Pelletier and Sonenberg,1988)、ならびに哺乳動物メッセージ由来のIRESも論じられている(Macejak and Sarnow,Nature,353:90−94,1991)。IRESエレメントは、異種のオープンリーディングフレームに連結され得る。各々がIRESによって分断されている複数のオープンリーディングフレームが、共に転写され得、ポリシストロニックなメッセージを作製する。IRESエレメントのおかげで、各オープンリーディングフレームは、効率的な翻訳のためにリボソームに接近可能である。複数の遺伝子が、単一のメッセージを転写するために単一のプロモーター/エンハンサーを使用して効率的に発現され得る(米国特許第5,925,565号および同第5,935,819号(各々が参照により本明細書中に援用される)を参照のこと)。
配列の最適化
タンパク質産生は、導入遺伝子におけるコドンを最適化することによっても増加され得る。タンパク質産生を増加させるために、種特異的コドンの変更が用いられ得る。また、コドンが最適化されることにより、最適化されたRNAが生成され得、それにより、より効率的な翻訳がもたらされ得る。RNAに組み込まれるコドンを最適化することによって、不安定性を引き起こす二次構造をもたらすエレメント、例えばリボソーム結合を阻害し得るmRNA二次構造、またはmRNAの核外輸送を阻害し得るクリプティック(cryptic)配列などのエレメントが、除去され得る(Kutzler,M.A.,and Weiner,D.B.,2008.Nature Rev.Gen.9:776−88;Yan.,J.ら、2007.Mol.Ther.15:411−21;Cheung,Y.K.ら、2004.Vaccine 23:629−38;Narum.,D.L.ら、2001.69:7250−55;Yadava,A.,and Ockenhouse,C.F.,2003.Infect.Immun.71:4962−69;Smith.,J.M.ら、2004.AIDS Res.Hum.Retroviruses 20:1335−47;Zhou,W.ら、2002.Vet.Microbiol.88:127−51;Wu,X.ら、2004.Biochem.Biophys.Res.Commun.313:89−96;Zhang,W.ら、2006.Biochem.Biophys.Res.Commun.349:69−78;Deml,L.A.ら、2001.J.Virol.75:1099−11001;Schneider,R.M.ら、1997.J.Virol.71:4892−4903;Wang,S.D.ら、2006.Vaccine 24:4531−40;zur Megede,J.ら、2000.J.Virol.74:2628−2635)。例えば、FBP12または他の多量体化領域ポリペプチド、共刺激ポリペプチド細胞質シグナル伝達領域およびCD19配列が、コドンの変更によって最適化され得る。
リーダー配列
リーダー配列は、mRNAの安定性を高めるためおよびより効率的な翻訳をもたらすために付加され得る。リーダー配列は、通常、mRNAを小胞体に標的化することに関与する。例としては、自身の切断を遅延させる、HIV−1エンベロープ糖タンパク質(Env)に対するシグナル配列、およびIgE遺伝子リーダー配列が挙げられる(Kutzler,M.A.,and Weiner,D.B.,2008.Nature Rev.Gen.9:776−88;Li,V.ら、2000.Virology 272:417−28;Xu,Z.L.ら、2001.Gene 272:149−56;Malin,A.S.ら、2000.Microbes Infect.2:1677−85;Kutzler,M.A.ら、2005.J.Immunol.175:112−125;Yang.,J.S.ら、2002.Emerg.Infect.Dis.8:1379−84;Kumar.,S.ら、2006.DNA Cell Biol.25:383−92;Wang,S.ら、2006.Vaccine 24:4531−40)。IgEリーダーは、小胞体への挿入を高めるために使用され得る(Tepler,Iら(1989)J.Biol.Chem.264:5912)。
導入遺伝子の発現は、発現を最適化するための適切な方法を選択することによって、最適化され得るおよび/またはコントロールされ得る。これらの方法は、例えば、プロモーター、送達方法および遺伝子配列を最適化する工程を含む(例えば、Laddy,D.J.ら、2008.PLoS.ONE 3 e2517;Kutzler,M.A.,and Weiner,D.B.,2008.Nature Rev.Gen.9:776−88に提示されているような)。
核酸
本明細書中で使用される「核酸」は、一般に、核酸塩基を含む、DNA、RNAまたはその誘導体もしくはアナログの分子(1本、2本またはそれより多くの鎖)のことを指す。核酸塩基には、例えば、DNA(例えば、アデニン「A」、グアニン「G」、チミン「T」またはシトシン「C」)またはRNA(例えば、A、G、ウラシル「U」またはC)に見られる天然に存在するプリンまたはピリミジン塩基が含まれる。用語「核酸」は、用語「オリゴヌクレオチド」および「ポリヌクレオチド」を包含し、その各々は、用語「核酸」の亜属として包含される。核酸は、少なくとも、多くとも、または約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、441、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990もしくは1000ヌクレオチド長、またはこの中の導き出せる任意の範囲の長さであり得る。
本明細書中に提供される核酸は、別の核酸に対して同一または相補的である領域を有し得る。その相補的または同一である領域は、少なくとも5つ連続した残基であり得ることが企図されるが、その領域は、少なくとも、多くとも、または約6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、441、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990または1000個連続したヌクレオチドであることが特に企図される。
本明細書中で使用されるとき、「ハイブリダイゼーション」、「ハイブリダイズする」または「ハイブリダイズすることができる」は、二本鎖分子もしくは三本鎖分子、または部分的な二本鎖もしくは三本鎖の性質を有する分子を形成することを意味すると理解される。本明細書中で使用される用語「アニールする」は、「ハイブリダイズする」と同義である。用語「ハイブリダイゼーション」、「ハイブリダイズする」または「ハイブリダイズすることができる」は、用語「ストリンジェントな条件(複数可)」または「高ストリンジェンシー」および用語「低ストリンジェンシー」または「低ストリンジェンシー条件(複数可)」を包含する。
本明細書中で使用されるとき、「ストリンジェントな条件(複数可)」または「高ストリンジェンシー」は、相補的な配列(複数可)を含む1つ以上の核酸鎖の間のまたはその1つ以上の核酸鎖内のハイブリダイゼーションを可能にするが、ランダム配列のハイブリダイゼーションを妨げる条件である。ストリンジェントな条件は、核酸と標的鎖との間のミスマッチを、たとえあったにしてもほとんど許容しない。そのような条件は、公知であり、高選択性が要求される用途のために使用されることが多い。非限定的な用途としては、核酸(例えば、遺伝子またはその核酸セグメント)の単離、または少なくとも1つの特異的なmRNA転写産物もしくはその核酸セグメントの検出などが挙げられる。
ストリンジェントな条件は、約42℃〜約70℃の温度における約0.02M〜約0.5M NaClによって提供されるような、低塩および/または高温の条件を含み得る。所望のストリンジェンシーの温度およびイオン強度は、特定の核酸(複数可)の長さ、標的配列(複数可)の長さおよび核酸塩基含有量、核酸(複数可)の電荷組成、ならびにハイブリダイゼーション混合物中のホルムアミド、塩化テトラメチルアンモニウムまたは他の溶媒(複数可)の存在または濃度によって部分的に決定されることが理解される。
ハイブリダイゼーションのためのこれらの範囲、組成および条件は、単なる非限定的な例という目的で言及されていること、特定のハイブリダイゼーション反応に対する所望のストリンジェンシーは、1つ以上のポジティブコントロールまたはネガティブコントロールとの比較によって経験的に決定されることが多いことが理解される。想定される用途に応じて、標的配列に対する様々な程度の核酸選択性を達成するために、様々なハイブリダイゼーション条件が使用され得る。非限定的な例では、ストリンジェントな条件下において核酸にハイブリダイズしない関係する標的核酸の同定または単離は、低温および/または高イオン強度におけるハイブリダイゼーションによって達成され得る。そのような条件は、「低ストリンジェンシー」または「低ストリンジェンシー条件」と呼ばれ、低ストリンジェンシーの非限定的な例としては、約20℃〜約50℃の温度範囲における約0.15M〜約0.9M NaClで行われるハイブリダイゼーションが挙げられる。低または高ストリンジェンシー条件は、特定の用途に適合させるためにさらに改変され得る。
「機能保存的バリアント」は、タンパク質または酵素の全体的な立体構造および機能を変化させずに所与のアミノ酸残基が変更されたタンパク質または酵素であり、それには、あるアミノ酸を、極性または非極性の性質、サイズ、形状および電荷を含む類似の特性を有するアミノ酸で置き換えたものが含まれるが、これらに限定されない。一般に公知の遺伝的にコードされないアミノ酸の多くに対する保存的アミノ酸置換は、当該分野で周知である。他のコードされないアミノ酸に対する保存的置換は、遺伝的にコードされるアミノ酸の特性と比べたときの物理的特性に基づいて決定され得る。
保存アミノ酸と示されるアミノ酸以外のアミノ酸は、タンパク質または酵素において異なり得、機能が類似した任意の2つのタンパク質の間のタンパク質配列またはアミノ酸配列の類似性のパーセントは、変動し得、アラインメントスキームに従って決定されるとき、例えば、少なくとも70%、例えば、少なくとも80%、例えば、少なくとも90%、および例えば、少なくとも95%であり得る。本明細書中で言及されるとき、「配列類似性」は、ヌクレオチド配列またはタンパク質配列が関係する程度を意味する。2つの配列間の類似性の程度は、配列同一性および/または保存のパーセントに基づき得る。本明細書中の「配列同一性」は、2つのヌクレオチド配列またはアミノ酸配列が不変である程度を意味する。「配列アラインメント」は、類似性の程度を評価する目的のために最大の同一性(およびアミノ酸配列の場合、保存)レベルを達成するように2つ以上の配列を並べるプロセスを意味する。配列をアラインメントするためおよび類似性/同一性を評価するための数多くの方法(例えば、類似性がMEGALIGNアルゴリズムに基づくCluster法ならびにBLASTN、BLASTPおよびFASTAなど)が、当該分野で公知である。これらのプログラムのうちのいずれかを使用するとき、特定の実施形態では、その設定は、最も高い配列類似性をもたらす設定である。
核酸修飾
下記で論じられる修飾のいずれかが、核酸に適用され得る。修飾の例としては、RNAもしくはDNAの骨格、糖または塩基、およびそれらの様々な組み合わせに対する変更が挙げられる。核酸における任意の好適な数の骨格結合、糖および/または塩基が、修飾され得る(例えば、独立して、約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、最大100%)。修飾されていないヌクレオシドは、β−D−リボ−フラノースの1’炭素に結合された塩基アデニン、シトシン、グアニン、チミンまたはウラシルのうちのいずれか1つである。
修飾塩基は、1’位におけるアデニン、グアニン、シトシンおよびウラシル以外のヌクレオチド塩基である。修飾塩基の非限定的な例としては、イノシン、プリン、ピリジン−4−オン、ピリジン−2−オン、フェニル、シュードウラシル、2,4,6−トリメトキシベンゼン、3−メチルウラシル、ジヒドロウリジン、ナフチル、アミノフェニル、5−アルキルシチジン(例えば、5−メチルシチジン)、5−アルキルウリジン(例えば、リボチミジン)、5−ハロウリジン(例えば、5−ブロモウリジン)または6−アザピリミジンまたは6−アルキルピリミジン(例えば、6−メチルウリジン)、プロピンなどが挙げられる。修飾塩基の他の非限定的な例としては、ニトロピロリル(例えば、3−ニトロピロリル)、ニトロインドリル(例えば、4−、5−、6−ニトロインドリル)、ヒポキサンチニル、イソイノシニル、2−アザ−イノシニル、7−デアザ−イノシニル、ニトロイミダゾリル、ニトロピラゾリル、ニトロベンゾイミダゾリル、ニトロインダゾリル、アミノインドリル、ピロロピリミジニル、ジフルオロトリル、4−フルオロ−6−メチルベンゾイミダゾール、4−メチルベンゾイミダゾール、3−メチルイソカルボスチリリル、5−メチルイソカルボスチリリル、3−メチル−7−プロピニルイソカルボスチリリル、7−アザインドリル、6−メチル−7−アザインドリル、イミジゾピリジニル、9−メチル−イミジゾピリジニル、ピロロピリジニル、イソカルボスチリリル、7−プロピニルイソカルボスチリリル、プロピニル−7−アザインドリル、2,4,5−トリメチルフェニル、4−メチルインドリル、4,6−ジメチルインドリル、フェニル、ナフタレニル(napthalenyl)、アントラセニル、フェナントラセニル、ピレニル、スチルベニル、テトラセニル、ペンタセニルなどが挙げられる。
いくつかの実施形態において、例えば、核酸は、リン酸骨格修飾を有する修飾された核酸分子を含み得る。骨格修飾の非限定的な例としては、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、モルホリノ、アミデート、カルバメート、カルボキシメチル、アセトアミデート、ポリアミド、スルホネート、スルホンアミド、スルファメート、ホルムアセタール、チオホルムアセタールおよび/またはアルキルシリル修飾が挙げられる。ある特定の場合において、ヌクレオシドに天然に存在するリボース糖部分は、ヘキソース糖、多環式ヘテロアルキル環またはシクロヘキセニル基で置き換えられる。ある特定の場合において、ヘキソース糖は、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロースまたはそれらの誘導体である。ヘキソースは、D−ヘキソース、グルコースまたはマンノースであり得る。ある特定の場合において、多環式ヘテロアルキル基は、環内に1つの酸素原子を含む二環式環であり得る。ある特定の場合において、多環式ヘテロアルキル基は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[3.2.1]オクタンまたはビシクロ[3.3.1]ノナンである。
ニトロピロリル核酸塩基およびニトロインドリル核酸塩基は、ユニバーサル塩基として公知の化合物のクラスのメンバーである。ユニバーサル塩基は、オリゴヌクレオチド二重鎖の融解挙動または活性に実質的に影響せずに4つの天然に存在する塩基のいずれかを置き換え得る化合物である。天然に存在する核酸塩基に関連する安定化する水素結合相互作用とは対照的に、3−ニトロピロリル核酸塩基を含むオリゴヌクレオチド二重鎖は、スタッキング相互作用によって単独で安定化され得る。ニトロピロリル核酸塩基との有意な水素結合相互作用が無いことにより、特定の相補性塩基に対する特異性は不必要になる。さらに、4−、5−および6−ニトロインドリルは、4つの天然塩基に対して非常に低い特異性しか示さない。1−(2’−O−メチル−β−D−リボフラノシル)−5−ニトロインドールを調製するための手順は、Gaubert,G.;Wengel,J.Tetrahedron Letters 2004,45,5629に論じられている。他のユニバーサル塩基としては、ヒポキサンチニル、イソイノシニル、2−アザ−イノシニル、7−デアザ−イノシニル、ニトロイミダゾリル、ニトロピラゾリル、ニトロベンゾイミダゾリル、ニトロインダゾリル、アミノインドリル、ピロロピリミジニルおよびそれらの構造的誘導体が挙げられる。
ジフルオロトリルは、ユニバーサル塩基として機能する非天然の核酸塩基である。ジフルオロトリルは、天然の核酸塩基チミンの同配体である。しかしながら、チミンとは異なり、ジフルオロトリルは、天然塩基のいずれに対しても、顕著な選択性を示さない。ユニバーサル塩基として機能する他の芳香族化合物は、4−フルオロ−6−メチルベンゾイミダゾールおよび4−メチルベンゾイミダゾールである。さらに、比較的疎水性のイソカルボスチリリル誘導体である3−メチルイソカルボスチリリル、5−メチルイソカルボスチリリルおよび3−メチル−7−プロピニルイソカルボスチリリルは、天然塩基だけを含むオリゴヌクレオチド配列と比べてオリゴヌクレオチド二重鎖の不安定化をわずかにしか引き起こさないユニバーサル塩基である。他の非天然の核酸塩基としては、7−アザインドリル、6−メチル−7−アザインドリル、イミジゾピリジニル、9−メチル−イミジゾピリジニル、ピロロピリジニル、イソカルボスチリリル、7−プロピニルイソカルボスチリリル、プロピニル−7−アザインドリル、2,4,5−トリメチルフェニル、4−メチルインドリル、4,6−ジメチルインドリル、フェニル、ナフタレニル、アントラセニル、フェナントラセニル、ピレニル、スチルベニル、テトラセニル、ペンタセニルおよびそれらの構造的誘導体が挙げられる。ジフルオロトリル、4−フルオロ−6−メチルベンゾイミダゾール、4−メチルベンゾイミダゾールおよび上で言及された他の非天然塩基の合成手順を含むより詳細な考察については、Schweitzerら、J.Org.Chem.,59:7238−7242(1994)を参照のこと。
さらに、化学的置換基、例えば、架橋剤が、反応物に対して安定性または不可逆性をさらに付加するために使用され得る。架橋剤の非限定的な例としては、例えば、1,1−ビス(ジアゾアセチル)−2−フェニルエタン、グルタルアルデヒド、N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、例えば、4−アジドサリチル酸とのエステル、ホモ二官能性イミドエステル(ジスクシンイミジルエステル、例えば、3,3’−ジチオビス(スクシンイミジルプロピオネート)を含む)、二官能性マレイミド(例えば、ビス−N−マレイミド−1,8−オクタン)およびメチル−3−[(p−アジドフェニル)ジチオ]プロピオイミデートなどの作用物質が挙げられる。
ヌクレオチドアナログは、「ロックド(locked)」核酸も含み得る。ある特定の組成物は、内因性の核酸を特定の構造に本質的に「繋ぎ止める」または「ロックする」ために使用され得る。配列を繋ぎ止めることは、核酸複合体の解離を防ぐために役立ち、ゆえに、複製を防ぎ得るだけでなく、内在性配列の標識、修飾および/またはクローニングも可能にし得る。ロックされた構造は、遺伝子発現を制御し得る(すなわち、転写または複製を阻害し得るかまたは増強し得る)か、または内在性の核酸配列を標識するためもしくはその他の方法で修飾するために使用され得る安定した構造として使用され得るか、またはその内在性配列を単離するために、すなわちクローニングのために使用され得る。
核酸分子は、RNAまたはDNAだけを含む分子に必ずしも限定されず、化学的に修飾されたヌクレオチドおよび非ヌクレオチドをさらに包含する。非ヌクレオチドまたは修飾ヌクレオチドのパーセントは、1%〜100%(例えば、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90または95%)であり得る。
核酸調製物
いくつかの実施形態において、例えば、アッセイにおけるコントロールまたは標準物質として、または治療薬として使用するための核酸が、提供される。核酸は、当該分野で公知の任意の手法(例えば、化学合成、酵素的生成または生物学的生成など)によって作製され得る。核酸は、生物学的サンプルから回収され得るかまたは単離され得る。核酸は、組換えであり得るか、または天然であり得るかもしくは細胞にとって内因性であり得る(細胞のゲノムから産生され得る)。生物学的サンプルは、小さい核酸分子の回収率を高めるような方法で処理され得ることが企図される。一般に、方法は、グアニジニウムおよび界面活性剤を有する溶液で細胞を溶解する工程を含み得る。
核酸合成はまた、標準的な方法に従って行われ得る。合成核酸(例えば、合成オリゴヌクレオチド)の非限定的な例としては、ホスホトリエステル、ホスファイトもしくはホスホルアミダイト化学を使用するインビトロ化学合成および固相法によってまたはデオキシヌクレオシドH−ホスホネート中間体を介して作製された核酸が挙げられる。様々な異なるオリゴヌクレオチド合成機構が、他の箇所に開示されている。
核酸は、公知の手法を用いて単離され得る。特定の実施形態において、小さい核酸分子を単離するためおよび/またはRNA分子を単離するための方法が、使用され得る。クロマトグラフィーは、タンパク質または他の核酸から核酸を分離するためまたは単離するために使用されるプロセスである。そのような方法は、ゲルマトリックスを用いる電気泳動、フィルターカラム、アルコール沈殿および/または他のクロマトグラフィーを含み得る。細胞からの核酸が、使用されるかまたは評価される場合、方法は、一般に、特定のRNA集団を単離するためのプロセスを実行する前に、細胞をカオトロピック(例えば、グアニジニウムイソチオシアネート)および/または界面活性剤(例えば、N−ラウロイルサルコシン)で溶解する工程を含む。
方法は、核酸を単離するための有機溶媒および/またはアルコールの使用を含み得る。いくつかの実施形態において、細胞溶解産物に加えられるアルコールの量は、約55%〜60%というアルコール濃度に達する。種々のアルコールを使用できるが、エタノールがうまく機能する。固体支持体は、任意の構造であってよく、それには、電気陰性基を有する無機物またはポリマー支持体を含み得る、ビーズ、フィルターおよびカラムが含まれる。ガラス繊維のフィルターまたはカラムは、そのような単離手順にとって有効である。
核酸単離プロセスは、時折、a)サンプル中の細胞を、グアニジニウムを含む溶解液で溶解する工程(ここで、少なくとも約1Mグアニジニウムの濃度を有する溶解産物が生成される);b)その溶解産物から核酸分子を、フェノールを含む抽出液を用いて抽出する工程;c)その溶解産物にアルコール溶液を加えることにより、溶解産物/アルコール混合物を形成する工程(ここで、その混合物中のアルコールの濃度は、約35%〜約70%である);d)その溶解産物/アルコール混合物を固体支持体に適用する工程;e)イオン性溶液を用いてその固体支持体から核酸分子を溶出する工程;およびf)その核酸分子を捕捉する工程を含み得る。サンプルは、乾燥され得、その後の操作にとって適切な液体および体積で再懸濁され得る。
遺伝子移入の方法
細胞内での導入遺伝子発現の効果を媒介するために、発現構築物を細胞に移行させる必要があり得る。そのような移行は、ウイルスによる遺伝子移入方法またはウイルスによらない遺伝子移入方法を使用し得る。この項では、遺伝子移入の方法および組成物の考察が提供される。
発現ベクターを含む形質転換された細胞は、その細胞に発現ベクターを導入することによって作製される。本方法とともに使用するための細胞小器官、細胞、組織または生物の形質転換のためのポリヌクレオチド送達に適した方法は、ポリヌクレオチド(例えば、DNA)を細胞小器官、細胞、組織または生物に導入し得る実質的に任意の方法を含む。
宿主細胞は、ベクターに対するレシピエントとして使用され得るし、使用されてきた。宿主細胞は、所望の結果が、ベクターの複製であるかまたはベクターによってコードされるポリヌクレオチド配列の一部もしくは全部の発現であるかに応じて、原核生物または真核生物に由来し得る。数多くの細胞株および細胞培養物が、宿主細胞として使用するために利用可能であり、それらは、生存している培養物および遺伝物質に対する保管所としての機能を果たす組織であるAmerican Type Culture Collection(ATCC)を通じて入手することができる。具体的な実施形態では、宿主細胞は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球、ナチュラルキラー細胞、またはナチュラルキラーT細胞である。
適切な宿主は、決定され得る。一般に、これは、ベクターの骨格および所望の結果に基づく。例えば、プラスミドまたはコスミドは、多くのベクターの複製のために、原核生物宿主細胞に導入され得る。ベクターの複製および/または発現のための宿主細胞として使用される細菌細胞としては、DH5α、JM109およびKC8、ならびにいくつかの商業的に入手可能な細菌宿主(例えば、SURE(登録商標)Competent CellsおよびSOLOPACK Gold Cells(STRATAGENE(登録商標),La Jolla,CA))が挙げられる。あるいは、大腸菌LE392などの細菌細胞が、ファージウイルスに対する宿主細胞として使用され得る。宿主細胞として使用され得る真核細胞としては、酵母、昆虫および哺乳動物が挙げられるが、これらに限定されない。ベクターの複製および/または発現のための哺乳動物真核生物宿主細胞の例としては、HeLa、NIH3T3、Jurkat、293、COS、CHO、SaosおよびPC12が挙げられるが、これらに限定されない。酵母株の例としては、YPH499、YPH500およびYPH501が挙げられるが、これらに限定されない。
核酸ワクチンは、例えば、非ウイルスDNAベクター、「裸の」DNAおよびRNA、ならびにウイルスベクターを含み得る。細胞をこれらのワクチンで形質転換する方法およびこれらのワクチンに含まれる遺伝子の発現を最適化するための方法は公知であり、それらの方法も本明細書中で論じられる。
核酸またはウイルスベクターを移入する方法の例
細胞、例えば、T細胞をトランスフェクトするためもしくは形質転換するため、または本方法のヌクレオチド配列もしくは組成物を投与するために、任意の適切な方法が使用され得る。ある特定の例が、本明細書中に提示され、それらの例としてはさらに、カチオン性ポリマー、脂質様分子およびある特定の市販品、例えば、IN−VIVO−JET PEIなどを使用した送達などの方法が挙げられる。
1.エキソビボ形質転換
生物から取り出された血管細胞および血管組織をエキソビボの環境においてトランスフェクトするために、様々な方法が利用可能である。例えば、イヌ内皮細胞は、インビトロにおけるレトロウイルス遺伝子移入によって遺伝的に変更され、イヌに移植された(Wilsonら、Science,244:1344−1346,1989)。別の例では、ユカタンミニブタ内皮細胞を、インビトロにおいてレトロウイルスでトランスフェクトし、ダブルバルーンカテーテルを使用して動脈に移植した(Nabelら、Science,244(4910):1342−1344,1989)。したがって、細胞または組織が、取り出され、本明細書中に提示されるポリヌクレオチドを使用してエキソビボにおいてトランスフェクトされ得ることが企図される。特定の態様において、移植された細胞または組織は、生物の中に配置され得る。例えば、T細胞は、動物から得られ得、上記細胞は、発現ベクターでトランスフェクトまたは形質導入され得、次いで、その動物へと投与して戻され得る。
2.注射
ある特定の実施形態において、細胞または核酸ベクターもしくはウイルスベクターは、1つ以上の注射(すなわち、針による注射)、例えば、例えば、皮下、皮内、筋肉内、静脈内、前立腺内(intraprotatic)、腫瘍内、腹腔内などを介して、細胞小器官、細胞、組織または生物に送達され得る。注射の方法としては、例えば(foe example)、食塩水溶液を含む組成物の注射が挙げられる。さらなる実施形態は、直接マイクロインジェクションによるポリヌクレオチドの導入を含む。使用される発現ベクターの量は、抗原の性質、ならびに使用される細胞小器官、細胞、組織または生物に応じて変動し得る。
皮内注射、結節内注射またはリンパ管内注射は、DC投与のより一般的に使用される方法の一部である。皮内注射は、血流への吸収が低速度であるがリンパ系への取り込みが迅速であることを特徴とする。真皮に多数のランゲルハンス樹状細胞が存在することにより、インタクトな抗原ならびにプロセシングされた抗原が流入領域リンパ節に輸送され得る。これを正しく行うためには、適切な部位の準備が必要である(すなわち、適切な針の留置を観察するために、毛を刈り込む)。結節内注射は、リンパ系組織への抗原の直接的な送達を可能にする。リンパ管内注射は、DCの直接投与を可能にする。
3.エレクトロポレーション
ある特定の実施形態において、ポリヌクレオチドは、エレクトロポレーションを介して細胞小器官、細胞、組織または生物に導入される。エレクトロポレーションは、細胞およびDNAの懸濁液を高圧放電に曝露することを含む。この方法のいくつかの変法では、ある特定の細胞壁分解酵素(例えば、ペクチン分解酵素)を使用して、標的レシピエント細胞を、未処理の細胞よりもエレクトロポレーションによる形質転換に対してより感受性にする(参照により本明細書中に援用される米国特許第5,384,253号)。
エレクトロポレーションを使用した真核細胞のトランスフェクションは、かなり成功している。この様式で、マウスプレBリンパ球がヒトκ免疫グロブリン遺伝子でトランスフェクトされ(Potterら(1984)Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,81,7161−7165)、ラット肝細胞がクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子でトランスフェクトされた(Tur−Kaspaら(1986)Mol.Cell Biol.,6,716−718)。
インビボにおけるワクチン用エレクトロポレーション(electroporation for vaccines)、すなわちeVacは、単純な注射法を介して臨床で実行されている。腫瘍抗原をコードするDNAベクターが、患者の皮内に注射される。次いで、電極によって皮内の空間に電気的パルスが適用されることにより、そこに局在化している細胞、特に、常在の皮膚樹状細胞が、DNAベクターを取り込み、コードされる腫瘍抗原を発現するようになる。次いで、局所炎症によって活性化された、腫瘍抗原を発現しているこれらの樹状細胞が、リンパ節に遊走し、腫瘍抗原を提示し、腫瘍抗原特異的T細胞をプライムし得る。核酸が、エレクトロポレーションによって細胞に送達され得る場合、その核酸は、例えば、限定されないが、核酸の注射または他の任意の投与手段の後で、エレクトロポレーションを使用して投与されるとき、電気穿孔的に(electroporetically)投与される。
エレクトロポレーションの方法は、例えば、Sardesai,N.Y.,and Weiner,D.B.,Current Opinion in Immunotherapy 23:421−9(2011)およびFerraro,B.ら、Human Vaccines 7:120−127(2011)(これらの全体が本明細書中で参照により援用される)に論じられている。
4.リン酸カルシウム
他の実施形態では、リン酸カルシウム沈殿を用いて、ポリヌクレオチドが細胞に導入される。この手法を用いて、ヒトKB細胞が、アデノウイルス5DNAでトランスフェクトされた(Graham and van der Eb,(1973)Virology,52,456−467)。また、この様式において、マウスL(A9)、マウスC127、CHO、CV−1、BHK、NIH3T3およびHeLa細胞が、ネオマイシンマーカー遺伝子でトランスフェクトされ(Chen and Okayama,Mol.Cell Biol.,7(8):2745−2752,1987)、ラット肝細胞が、種々のマーカー遺伝子でトランスフェクトされた(Rippeら、Mol.Cell Biol.,10:689−695,1990)。
5.DEAE−デキストラン
別の実施形態では、DEAE−デキストランの後にポリエチレングリコールを使用して、ポリヌクレオチドが細胞に送達される。この様式において、レポータープラスミドが、マウス骨髄腫細胞および赤白血病細胞に導入された(Gopal,T.V.,Mol Cell Biol.1985 May;5(5):1188−90)。
6.音波処理負荷(Sonication Loading)
さらなる実施形態は、直接音波負荷(direct sonic loading)によるポリヌクレオチドの導入を含む。LTK線維芽細胞が、音波処理負荷によってチミジンキナーゼ遺伝子でトランスフェクトされた(Fechheimerら(1987)Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,84,8463−8467)。
7.リポソーム媒介性トランスフェクション
さらなる実施形態において、ポリヌクレオチドは、脂質複合体、例えば、リポソームなどの中に閉じ込められ得る。リポソームは、リン脂質二重層膜および内側の水性媒質を特徴とする小胞構造である。多重膜リポソームは、水性媒質によって隔てられた複数の脂質層を有する。それらは、リン脂質が過剰量の水溶液に懸濁されると、自発的に形成する。それらの脂質成分は、自己再配列を起こした後、閉鎖構造を形成し、水および溶解した溶質を脂質二重層の間に閉じ込める(Ghosh and Bachhawat,(1991)In:Liver Diseases,Targeted Diagnosis and Therapy Using Specific Receptors and Ligands.pp.87−104)。Lipofectamine(Gibco BRL)またはSuperfect(Qiagen)と複合体化されたポリヌクレオチドも企図される。
レセプター媒介性トランスフェクション
なおもさらに、ポリヌクレオチドは、レセプター媒介性送達ビヒクルを介して標的細胞に送達され得る。これらは、標的細胞において生じているレセプター媒介性エンドサイトーシスによる高分子の選択的取り込みを利用する。様々なレセプターの細胞型特異的分布に照らして、この送達方法は、別の特異性の程度を付加する。
ある特定のレセプター媒介性遺伝子標的化ビヒクルは、細胞レセプター特異的リガンドおよびポリヌクレオチド結合剤を含む。他のものは、送達されるべきポリヌクレオチドに作動可能に付着された細胞レセプター特異的リガンドを含む。いくつかのリガンドは、レセプター媒介性遺伝子移入のために使用され(Wu and Wu,(1987)J.Biol.Chem.,262,4429−4432;Wagnerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,87(9):3410−3414,1990;Peralesら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,91:4086−4090,1994;Myers,EPO 0273085)、これにより、この手法の実施可能性が確立される。別の哺乳動物細胞型における特異的送達も論じられている(Wu and Wu,Adv.Drug Delivery Rev.,12:159−167,1993;参照により本明細書中に援用される)。ある特定の態様では、標的細胞の集団上に特異的に発現されるレセプターに対応するリガンドが、選択される。
他の実施形態において、細胞特異的ポリヌクレオチド標的化ビヒクルのポリヌクレオチド送達ビヒクル成分は、リポソームとともに特異的結合リガンドを含み得る。送達されるべきポリヌクレオチド(複数可)は、そのリポソーム内に収容され、特異的結合リガンドは、リポソーム膜に機能的に組み込まれる。このようにして、そのリポソームは、標的細胞のレセプター(複数可)に特異的に結合し、細胞にその内容物を送達し得る。そのようなシステムは、例えば、上皮成長因子(EGF)が、EGFレセプターのアップレギュレーションを示す細胞へのポリヌクレオチドのレセプター媒介性送達において使用されるシステムを使用して機能的であると示された。
なおもさらなる実施形態において、標的化された送達ビヒクルのポリヌクレオチド送達ビヒクル成分は、リポソーム自体であり得、そのリポソームは、例えば、細胞特異的結合を指示する1つ以上の脂質または糖タンパク質を含み得る。例えば、ガラクトース末端のアシアロガングリオシドであるラクトシル−セラミドが、リポソームに組み込まれ、肝細胞によるインスリン遺伝子の取り込みの増加が観察された(Nicolauら(1987)Methods Enzymol.,149,157−176)。組織特異的な形質転換構築物が、類似の様式で標的細胞に特異的に送達され得ることが企図される。
8.微粒子銃(microprojectile bombardment)
微粒子銃法は、ポリヌクレオチドを少なくとも1つの細胞小器官、細胞、組織または生物に導入するために使用され得る(米国特許第5,550,318号;米国特許第5,538,880号;米国特許第5,610,042号;およびPCT出願WO94/09699;これらの各々は、参照により本明細書中に援用される)。この方法は、DNAでコーティングされた微小発射体が高速度に加速して、それらが細胞膜を貫通し、細胞を殺滅せずにそれらの細胞に入ることを可能にする能力に依存する(Kleinら(1987)Nature,327,70−73)。当該分野で公知の多種多様の微粒子銃法が存在し、それらの多くは、本方法に適用可能である。
この微粒子銃では、1つ以上の粒子が、少なくとも1つのポリヌクレオチドでコーティングされ、推進力によって細胞に送達され得る。小粒子を加速するためのいくつかのデバイスが、開発された。1つのそのようなデバイスは、電流を発生させ、その後その電流が輸送力を提供する高圧放電に依存する(Yangら(1990)Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,87,9568−9572)。使用される微小発射体は、生物学的に不活性な物質(例えば、タングステンまたは金の粒子またはビーズ)からなった。例示的な粒子としては、タングステン、白金、およびある特定の例では、金から構成された粒子(例えば、ナノ粒子を含む)が挙げられる。場合によっては、金属粒子上へのDNA沈殿が、微粒子銃を使用したレシピエント細胞へのDNA送達に必要としないことが企図される。しかしながら、粒子は、DNAでコーティングされるのではなく、DNAを含み得ることが企図される。DNAでコーティングされた粒子は、粒子銃を介したDNA送達のレベルを上昇させ得るが、本質的に必要ない。
ウイルスベクター媒介性移入方法の例
被験体内の単数または複数の細胞がヌクレオチド配列によってコードされる遺伝子を発現し得るようにそのヌクレオチド配列またはそのヌクレオチド配列を含む組成物をその細胞またはその被験体に投与するのに適した任意のウイルスベクターが、本方法において使用され得る。ある特定の実施形態において、導入遺伝子は、細胞への遺伝子移入を媒介するウイルス粒子に組み込まれる。代表的には、そのウイルスは、単純に、適切な宿主細胞に生理学的条件下で曝露されることにより、ウイルスの取り込みが可能になり得る。本方法は、下記で論じられるように、種々のウイルスベクターを使用して都合よく使用される。
アデノウイルス
アデノウイルスは、その中程度のサイズのDNAゲノム、操作の容易性、高力価、広範囲な標的細胞および高感染力を理由に、遺伝子トランスファーベクターとして使用するのに特に適している。およそ36kbのウイルスゲノムは、ウイルスDNAの複製およびパッケージングに必要なシス作用性エレメントを含む100〜200塩基対(bp)の末端逆位配列(ITR)が境を接している。異なる転写単位を含む、ゲノムの初期(E)領域および後期(L)領域は、ウイルスDNA複製の開始によって分割される。
E1領域(E1AおよびE1B)は、ウイルスゲノムおよびいくつかの細胞遺伝子の転写の制御に関与するタンパク質をコードする。E2領域(E2AおよびE2B)の発現により、ウイルスDNA複製のためのタンパク質が合成される。これらのタンパク質は、DNAの複製、後期遺伝子の発現および宿主細胞の切り離しに関与する(Renan,M.J.(1990)Radiother Oncol.,19,197−218)。ウイルスキャプシドタンパク質の大部分を含む後期遺伝子(L1、L2、L3、L4およびL5)の産物は、主要後期プロモーター(MLP)によってもたらされる単一の一次転写産物の有意なプロセシングの後にだけ、発現される。MLP(16.8マップ単位に位置する)は、感染の後期において特に有効であり、このプロモーターからもたらされたすべてのmRNAは、それらを翻訳にとって有用にする5’トリパータイトリーダー(tripartite leader)(TL)配列を有する。
アデノウイルスが遺伝子治療に対して最適化されるために、大きなDNAセグメントを含むことができるように運搬能を最大にする必要がある。ある特定のアデノウイルス産物に関連する毒性および免疫学的反応を減少させることも非常に望ましい。これらの2つの目標は、アデノウイルス遺伝子の除去が両方の目的にかなうという点で、ある程度重なり合っている。本方法の実施によって、治療的な構築物を比較的容易にマニピュレートする能力を保持しつつ、これらの両方の目標を達成することができる。
ウイルスDNAの複製に必要とされるシスエレメントがすべて、直鎖状のウイルスゲノムのいずれかの末端の末端逆位反復配列(ITR)(100〜200bp)に局在化するので、DNAの大きな置き換えが可能である。ITRを含むプラスミドは、非欠陥アデノウイルスの存在下において複製し得る(Hay,R.T.ら、J Mol Biol.1984 Jun 5;175(4):493−510)。ゆえに、これらのエレメントをアデノウイルスベクターに含めることにより、複製が可能になり得る。
さらに、ウイルス封入のためのパッケージングシグナルは、ウイルスゲノムの左端の194〜385bp(0.5〜1.1マップ単位)に局在する(Hearingら、J.(1987)Virol.,67,2555−2558)。このシグナルは、左端に近いが付着末端配列の外側の特異的配列が、頭部構造へのDNAの挿入に必要とされるタンパク質への結合を媒介する、バクテリオファージラムダDNAにおけるタンパク質認識部位を模倣している。AdのE1置換ベクターは、ウイルスゲノムの左端の450bp(0〜1.25マップ単位)フラグメントが293細胞においてパッケージングを指示し得ることを実証した(Levreroら、Gene,101:195−202,1991)。
以前に、アデノウイルスゲノムのある特定の領域が、哺乳動物細胞のゲノムに組み込まれ得、それにより、コードされている遺伝子が発現され得ることが示された。これらの細胞株は、その細胞株によってコードされる、アデノウイルス機能を欠いたアデノウイルスベクターの複製を支持することができる。「補助」ベクター、例えば、野生型ウイルスまたは条件欠陥性変異体による複製欠損性アデノウイルスベクターの補完の報告も存在する。
複製欠損性アデノウイルスベクターは、ヘルパーウイルスによってトランスで補完され得る。しかしながら、複製機能を提供するのに必要なヘルパーウイルスが存在するせいで、いずれの調製物も汚染され得るので、この知見だけでは、複製欠損性ベクターの単離が可能にならない。したがって、複製欠損性ベクターの複製および/またはパッケージングに特異性を付加し得るさらなるエレメントが必要だった。そのエレメントは、アデノウイルスのパッケージング機能に由来する。
アデノウイルスに対するパッケージングシグナルは、従来のアデノウイルスマップの左端に存在することが示されている(Tibbettsら(1977)Cell,12,243−249)。後の研究から、ゲノムのE1A(194〜358bp)領域に欠失を有する変異体が、初期(E1A)機能を補完した細胞株においてさえ不十分にしか成長しないことが示された(Hearing and Shenk,(1983)J.Mol.Biol.167,809−822)。代償的な(compensating)アデノウイルスDNA(0〜353bp)が、その変異体の右端に組み換えられたとき、そのウイルスは、正常にパッケージングされた。さらなる変異解析から、Ad5ゲノムの左端に、短い反復性の位置依存性エレメントが同定された。その反復は、ゲノムのいずれかの末端に存在する場合、効率的なパッケージングには1コピーで十分であるが、Ad5 DNA分子の内側に向かって移動した場合は、そうではないことが見出された(Hearingら、J.(1987)Virol.,67,2555−2558)。
パッケージングシグナルの変異バージョンを使用することによって、様々な効率でパッケージングされるヘルパーウイルスを作製することが可能である。代表的には、変異は、点変異または欠失である。パッケージングが低効率であるヘルパーウイルスをヘルパー細胞内で生育させるとき、そのウイルスは、野生型ウイルスと比べて低い速度であったとしてもパッケージングされ、それにより、ヘルパーの繁殖が可能となる。しかしながら、これらのヘルパーウイルスを、野生型パッケージングシグナルを含むウイルスとともに細胞内で生育させるとき、その野生型パッケージングシグナルは、変異バージョンよりも優先的に認識される。パッケージング因子の量が限られていることを考慮すると、野生型シグナルを含むウイルスは、ヘルパーと比べて選択的にパッケージングされる。優先性が十分大きい場合、均質に近い系統(stock)が達成され得る。
特定の組織または種に対するADV構築物の向性を改善するために、レセプター結合ファイバー配列は、しばしばアデノウイルス分離株の間で置換され得る。例えば、アデノウイルス5において見出されたコクサッキー−アデノウイルスレセプター(CAR)リガンドは、アデノウイルス35由来のCD46結合ファイバー配列の代わりに用いられ、ヒト造血細胞に対する結合親和性が大幅に改善されたウイルスが作製され得る。得られた「シュードタイプ化された」ウイルスであるAd5f35は、いくつかの臨床的に開発されたウイルス分離株の基礎となった。さらに、例えばT細胞などの標的細胞に対してウイルスを再標的化することを可能にするファイバーを改変する様々な生化学的方法が存在する。方法は、二機能性抗体(一方の末端はCARリガンドに結合し、もう一方の末端は標的配列に結合する)の使用、およびカスタマイズされたアビジンベースのキメラリガンドとの会合を可能にするファイバーの代謝性のビオチン化を含む。あるいは、リガンド(例えば、抗CD205)をヘテロ二機能性リンカー(例えば、PEG含有)によってアデノウイルス粒子に付着することができる。
1.レトロウイルス
レトロウイルスは、そのRNAを逆転写のプロセスによって感染細胞において二本鎖DNAに変換する能力を特徴とする一本鎖RNAウイルスの群である(Coffin,(1990)In:Virology,ed.,New York:Raven Press,pp.1437−1500)。次いで、得られたDNAは、プロウイルスとして細胞染色体内に安定に組み込み、ウイルスタンパク質の合成を指示する。その組み込みにより、レシピエント細胞およびその子孫においてウイルス遺伝子配列が保持される。レトロウイルスゲノムは、3つの遺伝子、それぞれキャプシドタンパク質、ポリメラーゼ酵素およびエンベロープ成分をコードするgag、polおよびenvを含む。psiと呼ばれる、gag遺伝子から上流に見られる配列は、ゲノムをビリオンにパッケージングするためのシグナルとして機能する。2つの長い末端反復(LTR)配列が、ウイルスゲノムの5’および3’末端に存在する。これらは、強力なプロモーター配列およびエンハンサー配列を含み、宿主細胞ゲノムへの組み込みにも必要である(Coffin,1990)。したがって、例えば、本技術は、例えば、細胞を形質導入するために使用されるポリヌクレオチドがその細胞のゲノムに組み込まれた細胞を含む。
レトロウイルスベクターを構築するために、プロモーターをコードする核酸を、ウイルスゲノム内のある特定のウイルス配列の位置に挿入することにより、複製欠損であるウイルスが作製される。ビリオンを生成するために、gag、polおよびenv遺伝子を含むがLTRおよびpsi成分を含まないパッケージング細胞株を構築する(Mannら(1983)Cell,33,153−159)。レトロウイルスのLTR配列およびpsi配列とともにヒトcDNAを含む組換えプラスミドをこの細胞株に導入するとき(例えば、リン酸カルシウム沈殿によって)、そのpsi配列は、その組換えプラスミドのRNA転写産物をウイルス粒子内にパッケージングさせ、次いでそれを培養培地中に分泌させる(Nicolas,J.F.,and Rubenstein,J.L.R.,(1988)In:Vectors:a Survey of Molecular Cloning Vectors and Their Uses,Rodriquez and Denhardt,Eds.).Nicolas and Rubenstein;Teminら(1986)In:Gene Transfer,Kucherlapati(ed.),New York:Plenum Press,pp.149−188;Mannら、1983)。組換えレトロウイルスを含む培地を捕集し、必要に応じて濃縮し、遺伝子移入のために使用する。レトロウイルスベクターは、幅広い種類の細胞型に感染することができる。しかしながら、多くのタイプのレトロウイルスの組み込みおよび安定な発現は、宿主細胞の分裂を必要とする(Paskindら(1975)Virology,67,242−248)。
レトロウイルスベクターの特異的標的化を可能にするようにデザインされたアプローチは、ウイルスエンベロープへのガラクトース残基の化学的付加によるレトロウイルスの化学修飾に基づいて最近開発された。アシアロ糖タンパク質レセプターを介した肝細胞などの細胞の特異的感染を可能にし得るこの修飾が望まれる場合がある。
組換えレトロウイルスの標的化に対する異なるアプローチがデザインされており、そのアプローチは、レトロウイルスエンベロープタンパク質に対するビオチン化抗体および特異的な細胞レセプターに対するビオチン化抗体を使用した。それらの抗体は、ストレプトアビジンを使用することによってビオチン成分を介して結合された(Rouxら(1989)Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,86,9079−9083)。主要組織適合遺伝子複合体クラスIおよびクラスII抗原に対する抗体を使用して、それらの表面抗原を有する種々のヒト細胞がインビトロにおいてエコトロピックウイルスに感染することが実証された(Rouxら、1989)。
2.アデノ随伴ウイルス
AAVは、約4700塩基対の直鎖状の一本鎖DNAを使用する。末端逆位反復配列は、ゲノムに隣接している。2つの遺伝子が、ゲノム内に存在し、いくつかの異なる遺伝子産物を生じる。第1に、cap遺伝子は、VP−1、VP−2およびVP−3と命名された3つの異なるビリオンタンパク質(VP)を生成する。第2に、rep遺伝子は、4つの非構造タンパク質(NS)をコードする。これらのrep遺伝子産物の1つ以上は、AAV転写のトランス活性化に関与する。
AAVにおける3つのプロモーターは、ゲノム内のそれらの位置によって、マップ単位で命名されている。これらは、左から右へ、p5、p19およびp40である。転写によって、6つの転写産物が生じ、2つは、3つの各プロモーターにおいて開始され、各対の一方がスプライシングされる。マップ単位42〜46に由来するスプライス部位は、各転写産物にとって同じである。4つの非構造タンパク質は、より長い転写産物に由来するとみられ、3つのビリオンタンパク質のすべてが、最も小さい転写産物から生じる。
AAVは、ヒトにおけるいかなる病的状態にも関連しない。興味深いことに、効率的な複製のために、AAVは、単純ヘルペスウイルスIおよびII、サイトメガロウイルス、仮性狂犬病ウイルス、ならびに当然のことながらアデノウイルスなどのウイルスからの「補助」機能を必要とする。それらのヘルパーのうち最も特徴付けられたものは、アデノウイルスであり、このウイルスに対する多くの「初期」機能は、AAVの複製を支援すると示された。AAV repタンパク質の低レベルの発現は、AAV構造発現を抑制すると考えられており、ヘルパーウイルス感染は、この阻止を取り消すと考えられている。
AAVベクターの末端反復配列は、AAVまたは改変されたAAVゲノムを含むp201などのプラスミドの制限エンドヌクレアーゼ消化によって(Samulskiら、J.Virol.,61:3096−3101(1987))またはAAVの公開配列に基づく末端反復配列の化学的合成もしくは酵素的合成を含むがこれらに限定されない他の方法によって得ることができる。それは、例えば、機能、すなわち安定した部位特異的な組み込みを可能にするために必要とされるAAV ITRの最小の配列または一部を、欠失分析によって決定することができる。また、安定した部位特異的な組み込みを指示する末端反復配列の能力を維持しつつ、配列のどの軽微な改変が許容され得るかを決定することもできる。
AAVベースのベクターは、インビトロにおいて遺伝子送達するための安全で有効なビヒクルであることが証明されており、これらのベクターは、開発されており、エキソビボとインビボの両方における潜在的な遺伝子治療において広範囲に適用するために前臨床段階および臨床段階において試験されている(Carter and Flotte,(1995)Ann.N.Y.Acad.Sci.,770;79−90;Chatteijeeら(1995)Ann.N.Y.Acad.Sci.,770,79−90;Ferrariら(1996)J.Virol.,70,3227−3234;Fisherら(1996)J.Virol.,70,520−532;Flotteら、Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,90,10613−10617,(1993);Goodmanら(1994),Blood,84,1492−1500;Kaplittら(1994)Nat’l Genet.,8,148−153;Kaplitt,M.G.ら、Ann Thorac Surg.1996 Dec;62(6):1669−76;Kesslerら(1996)Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,93,14082−14087;Koeberlら(1997)Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,94,1426−1431;Mizukamiら(1996)Virology,217,124−130)。
肺におけるAAV媒介性の効率的な遺伝子移入および遺伝子発現は、嚢胞性線維症の処置のための臨床試験に至っている(Carter and Flotte,1995;Flotteら、Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,90,10613−10617,(1993))。同様に、骨格筋へのジストロフィン遺伝子のAAV媒介性の遺伝子送達による筋ジストロフィーの処置、脳へのチロシンヒドロキシラーゼ遺伝子送達によるパーキンソン病の処置、肝臓への第IX因子遺伝子送達による血友病Bの処置、および潜在的に、心臓への血管内皮成長因子遺伝子による心筋梗塞の処置の見込みは、これらの器官におけるAAV媒介性の導入遺伝子発現が高度に効率的であると最近示されたので、有望であるとみられる(Fisherら(1996)J.Virol.,70,520−532;Flotteら、1993;Kaplittら、1994;1996;Koeberlら、1997;McCownら(1996)Brain Res.,713,99−107;Pingら(1996)Microcirculation,3,225−228;Xiaoら(1996)J.Virol.,70,8098−8108)。
3.他のウイルスベクター
他のウイルスベクターも、本発明の方法および組成物において発現構築物として用いられる。ワクシニアウイルス(Ridgeway,(1988)In:Vectors:A survey of molecular cloning vectors and their uses,pp.467−492;Baichwal and Sugden,(1986)In,Gene Transfer,pp.117−148;Couparら、Gene,68:1−10,1988)カナリアポックスウイルスおよびヘルペスウイルスなどのウイルスに由来するベクターが使用される。これらのウイルスは、様々な哺乳動物細胞への遺伝子移入において使用するためのいくつかの特徴を提供する。
いったん、構築物が細胞内に送達されたら、導入遺伝子をコードする核酸は、種々の部位に位置づけられ、発現される。ある実施形態おいて、導入遺伝子をコードする核酸は、細胞のゲノムに安定に組み込まれる。この組み込みは、相同組換えを介して同種の(cognate)位置および向きである(遺伝子置換)かまたはランダムで非特異的な位置に組み込まれる(遺伝子増強)。なおもさらなる実施形態において、核酸は、DNAの別個のエピソームセグメントとして細胞において安定に維持される。そのような核酸セグメントまたは「エピソーム」は、宿主細胞周期と無関係のまたはそれと同期した維持および複製を可能にするのに十分な配列をコードする。発現構築物がどのように細胞に送達され、その核酸が細胞のどこにとどまるかは、使用される発現構築物のタイプに依存する。
疾患を処置するための方法
本方法は、疾患を処置するかまたは予防する方法も包含し、ここで、例えば注入による細胞の投与が、有益であり得る。
細胞、例えば、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球、ナチュラルキラー細胞、ナチュラルキラーT細胞、または前駆体細胞など、例えば、造血幹細胞、間葉系ストローマ細胞、幹細胞、多能性幹細胞および胚性幹細胞などが、細胞治療のために使用され得る。それらの細胞は、ドナーに由来し得るか、または患者から得られた細胞であり得る。それらの細胞は、例えば、病的な細胞の機能を置き換えるための、例えば、再生において使用され得る。それらの細胞は、生物学的作用物質が、特定の微小環境、例えば、病的な骨髄または転移性の沈着物(metastatic deposit)などに送達され得るように、異種遺伝子を発現するようにも改変され得る。間葉系ストローマ細胞は、例えば、免疫抑制活性を提供するためにも使用されており、移植片対宿主病および自己免疫障害の処置において使用され得る。本願において提供される細胞は、細胞治療後に治療用細胞の活性が増加されるか、または減少される必要がある状況において価値のあるものであり得る安全スイッチを含む。例えば、キメラ抗原レセプターを発現するT細胞が患者に提供される場合、場合によっては、またはオフターゲット毒性などの有害事象が存在し得る。リガンドの投与を終了すると、治療用T細胞は非活性化状態に戻り、無毒性の低い発現レベルで残存し得る。または、例えば、その治療用細胞は、腫瘍細胞または腫瘍サイズを減少させるように働き得、もはや必要とされなくなることがある。この状況では、リガンドの投与は、終了してもよく、治療用細胞は、もはや活性化されない。最初の治療後に腫瘍細胞が再発する(return)かまたは腫瘍サイズが増加する場合、キメラ抗原レセプターを発現しているT細胞を活性化させ、患者を再処置するために、リガンドが再度投与され得る。
「治療用細胞」とは、細胞治療のために使用される細胞、すなわち、状態または疾患を処置するためまたは予防するために被験体に投与される細胞のことを意味する。
用語「単位用量」は、それが接種材料に関するとき、哺乳動物に対する単位投与量(unitary dosages)として好適な物理的に分離した単位のことを指し、各単位は、必要とされる希釈剤とともに、所望の免疫刺激効果をもたらすと計算された所定の量の薬学的組成物を含む。接種材料の単位用量に対する詳述は、薬学的組成物のユニークな特色および達成されるべき特定の免疫学的効果によって規定され、それらに依存する。
本明細書中に提示される多量体リガンドなどの薬学的組成物の有効量は、60%、70%、80%、85%、90%、95%もしくは97%超または80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%もしくは10%未満の治療用細胞が殺滅されるような、カスパーゼ−9を発現する細胞T細胞においてアポトーシスを誘導するこの選択された結果を達成する量であり得る。この用語は、「十分な量」とも同義である。薬学的組成物が改変T細胞である場合の有効量は、所望の治療的応答(例えば、リガンド誘導物質が投与される前の時点と比べて、腫瘍サイズの減少、腫瘍細胞のレベルの低下、またはCD19発現白血病細胞のレベルの低下)を達成する量でもあり得る。
任意の特定の用途に対する有効量は、処置される疾患もしくは状態、投与される特定の組成物、被験体のサイズおよび/または疾患もしくは状態の重症度などのような因子に応じて変動し得る。本明細書中に提示される特定の組成物の有効量は、過度の実験を必要とせずに、経験的に決定され得る。
用語「接触される」および「曝露される」は、細胞、組織または生物に適用されるとき、薬学的組成物および/もしくは別の作用物質、例えば、化学療法剤または放射線治療薬などが、標的細胞、組織もしくは生物に送達されるプロセス、または標的細胞、組織もしくは生物のすぐ近位に配置されるプロセスを記述するために本明細書中で使用される。細胞の殺滅または静止を達成するために、薬学的組成物および/またはさらなる作用物質(複数可)が、細胞(複数可)を殺滅するのに有効または細胞の分裂を防ぐのに有効な合計量で1つ以上の細胞に送達される。
薬学的組成物の投与は、数分から数週間の範囲の間隔だけ、他の作用物質(複数可)より先に行われ得る、他の作用物質(複数可)と同時であり得る、および/または他の作用物質(複数可)の後に行われ得る。薬学的組成物および他の作用物質(複数可)が別々に細胞、組織または生物に適用される実施形態では、その薬学的組成物および作用物質(複数可)がなおも、都合よく組み合わされた効果をその細胞、組織または生物に対して発揮することができ得るように、各送達の時点の間に有効時間が満了しないことが通常、保証され得る。例えば、そういった場合には、2、3、4つまたはそれより多くの様式を用いて、細胞、組織または生物を実質的に同時に(すなわち、約1分未満以内に)薬学的組成物と接触させ得ることが企図される。他の態様では、1つ以上の作用物質が、発現ベクターを投与する前および/または投与した後に、実質的に同時、約1分以内から、約24時間、約7日間、約1〜約8週間またはそれより長くまで、およびそれらの中の任意の導き出せる範囲で投与され得る。なおもさらに、本明細書中に提示される薬学的組成物と1つ以上の作用物質との様々な併用レジメンが、使用され得る。
最適化されたおよび個別化された治療的処置
改変された細胞の投与量および投与スケジュールは、処置される疾患または状態のレベルを決定することによって最適化され得る。例えば、任意の残存している固形腫瘍のサイズ、または標的化される細胞、例えば、患者の中に残存している、腫瘍細胞またはCD19発現B細胞などのレベルが、決定され得る。
例えば、患者が臨床的に関連するレベルの腫瘍細胞を有するか、または最初の治療の後に固形腫瘍を有するという決定は、改変されたT細胞を投与する必要があり得るという指示を臨床医に提供する。別の例では、改変された細胞で処置した後に、患者が、低下したレベルの腫瘍細胞または減少した腫瘍サイズを有するという決定は、追加の用量の改変された細胞が必要ないと臨床医に指示し得る。同様に、改変された細胞で処置した後、患者が、疾患もしくは状態の症状を示し続けているかまたは症状の再発に苦しんでいるという決定は、少なくとも1つのさらなる用量の改変された細胞を投与する必要があり得ると臨床医に指示し得る。
用語「投与量」は、投与の用量と投与の頻度(例えば、次の投与のタイミングなど)の両方を含むことが意味される。用語「投与量レベル」とは、被験体の体重との関係から投与される改変された細胞の量のことを指す。
ある特定の実施形態において、上記細胞は、動物、例えば、ヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコまたはげっ歯類における細胞である。被験体は、例えば、動物、例えば、哺乳動物、例えば、ヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコまたはげっ歯類であり得る。上記被験体は、例えば、ヒト、例えば、感染症に罹患している患者、および/または免疫無防備状態であるかもしくは過剰増殖性疾患に罹患している被験体であり得る。
したがって、例えば、ある特定の実施形態において、上記方法は、改変された細胞または核酸の投与後の腫瘍サイズおよび/または腫瘍細胞数と比べて、被験体における腫瘍サイズの増加および/または腫瘍細胞数の増加の存在または不在を決定する工程、ならびに腫瘍サイズの増加および/または腫瘍細胞数の増加の存在が決定された場合、さらなる用量の改変された細胞または核酸を被験体に投与する工程を含む。上記方法は、例えば、改変された細胞または核酸の投与後のCD19発現B細胞のレベルと比べて、被験体におけるCD19発現B細胞の増加の存在または不在を決定する工程、および被験体におけるCD19発現B細胞の増加の存在が決定された場合、さらなる用量の改変された細胞または核酸を被験体に投与する工程も含む。これらの実施形態では、例えば、患者は最初に、本明細書中に提供される方法に従って治療用細胞または核酸で処置される。最初の処置の後、例えば、腫瘍サイズ、腫瘍細胞数またはCD19発現B細胞数は、最初の処置の前の時点と比べて減少し得る。この最初の処置の後のある特定の時点において、患者は、再度試験されるか、または患者は、疾患症状について継続的にモニターされ得る。例えば、腫瘍サイズ、腫瘍細胞数またはCD19発現B細胞数が、最初の処置の直後の時点と比べて増加していると決定される場合、改変された細胞または核酸は、さらなる用量のために投与され得る。このモニタリングおよび処置スケジュールは、キメラ抗原レセプターまたはキメラ刺激分子を発現する治療用細胞が、患者の中に残っていることに注意しながら継続され得る。
他の実施形態において、改変された細胞またはインビボで改変された細胞の数を減少することが必要な事象において、改変された細胞または核酸が誘導性カスパーゼ−9ポリペプチドを発現する改変された細胞または核酸の投与後に、多量体リガンドは、上記患者に投与され得る。これら実施形態において、上記方法は、有害な症候または状態(例えば、移植片対宿主病、またはオフターゲット毒性)の有無を決定する工程、および上記多量体リガンドのある用量を投与する工程を包含する。上記方法は、上記症候または状態をモニターする工程、および上記症候もしくは状態が持続する事象において、さらなる用量の上記多量体リガンドを投与する工程をさらに包含し得る。このモニタリングおよび処置スケジュールは、キメラ抗原レセプターまたはキメラ刺激分子を発現する治療用細胞が上記患者の中に残っている間は継続し得る。
その後の薬物の用量、例えば、その後の、改変された細胞または核酸の用量、および/またはその後の薬物投与量などを調整するまたは維持する指示は、任意の好都合な様式で提供され得る。指示は、いくつかの実施形態において、表形式で(例えば、物理的媒体または電子媒体において)提供され得る。例えば、腫瘍細胞のサイズ、またはサンプル中の腫瘍細胞の数もしくはレベルが、表に提供され得、臨床医は、疾患のステージのリストまたは表とその症状を比較し得る。次いで、その臨床医は、その表から、その後の薬物用量(drug dose)に対する指示を確認し得る。ある特定の実施形態において、指示は、それらの症状がコンピュータに提供された後(例えば、コンピュータ上のメモリに入れられた後)、コンピュータによって提示され得る(例えば、表示され得る)。例えば、この情報は、コンピュータに提供され得(例えば、ユーザーによってコンピュータメモリに入れられ得るか、またはコンピュータネットワーク内のリモートデバイスを介してコンピュータに送信され得)、コンピュータ内のソフトウェアが、その後の薬物用量を調整するかもしくは維持するための指示を生成し得、および/またはその後の薬物用量の量(subsequent drug dose amount)を提供し得る。
その後の用量が、指示に基づいて決定されたら、臨床医は、決定されたその後の用量を投与し得るか、または別の人もしくは実体に対してその用量を調整する指示(instruction)を提供し得る。本明細書中で使用される用語「臨床医」は、意思決定者のことを指し、ある特定の実施形態において、臨床医は、医療専門家である。意思決定者は、いくつかの実施形態において、コンピュータまたは表示されたコンピュータプログラムのアウトプットであり得、そのコンピュータによって表示される指示またはその後の薬物用量に基づいて、保健サービス提供者が行動し得る。意思決定者は、その後の用量を直接投与し得る(例えば、その後の用量を被験体に注入し得る)か、または遠隔的に投与し得る(例えば、ポンプパラメータが、意思決定者によって遠隔的に変更され得る)。
本明細書中に提示されるような方法は、有効量の活性化された細胞、核酸またはそれをコードする発現構築物の送達を含むが、これらに限定されない。活性化された細胞、核酸または発現構築物の「有効量」は、一般に、述べられた所望の結果を検出可能におよび繰り返し達成するのに十分な量、例えば、疾患またはその症状を回復させるか、減少させるか、最小にするか、またはその程度を限定するのに十分な量として定義される。疾患の排除、根絶または治癒を含む他のより厳密な定義が、適用され得る。いくつかの実施形態において、処置の有効性を評価するためおよび毒性をコントロールするためにバイオマーカー、または腫瘍サイズもしくは腫瘍抗原発現などの他の疾患症状をモニターする工程が存在し得る。
さらなる実施形態において、発現構築物および/または発現ベクターは、細胞を活性化する組成物または物質として利用され得る。「細胞を活性化する」または「細胞の活性を増強する」そのような組成物とは、細胞に関連する1つまたはそれを超える活性を刺激する能力のことを指す。例えば、本方法の発現構築物またはベクターなどの組成物は、細胞上の共刺激分子のアップレギュレーションを刺激し得るか、細胞におけるNF−κBの核移行を誘導し得るか、細胞におけるtoll様レセプター、またはサイトカインもしくはケモカインを含む他の活性を活性化し得る。
発現構築物、発現ベクターおよび/または形質導入された細胞は、例えば、より弱い抗原(例えば、高度に精製された抗原または組換え抗原)の免疫原性を高めること、免疫応答に必要な抗原の量を減少させること、防御免疫をもたらすのに必要な免疫化の頻度を減少させること、免疫応答が低下しているかまたは弱まっている被験体(例えば、新生児、高齢および免疫無防備状態の個体)におけるワクチンの効力を改善すること、および粘膜免疫などの標的組織における免疫を増強することによって、ワクチンの有効性を高め得るかもしくはワクチンの有効性に寄与し得るか、または特定のサイトカインプロファイルを誘発することによって細胞媒介性免疫もしくは体液性免疫を促進し得る。
ある特定の実施形態において、細胞は、抗原とも接触される。しばしば、細胞は、エキソビボにおいて抗原と接触される。時折、細胞は、インビボにおいて抗原と接触される。いくつかの実施形態において、細胞は、被験体内に存在し、免疫応答が、抗原に対してもたらされる。時折、その免疫応答は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)免疫応答である。時折、その免疫応答は、腫瘍抗原に対してもたらされる。ある特定の実施形態において、その細胞は、アジュバントの添加なしに活性化される。
ある特定の実施形態において、エキソビボまたはインビボにおいて、キメラタンパク質をコードする核酸が細胞に形質導入され得る。細胞は、その細胞が多量体リガンドと接触されるのと同時に抗原に対して感作され得るか、または細胞は、その細胞が多量体化リガンドと接触される前に、予めその抗原に感作され得る。いくつかの実施形態において、細胞は、エキソビボにおいて抗原と接触される。
いくつかの実施形態において、上記細胞は、エキソビボで、上記核酸で形質導入され、皮内投与によって上記被験体に投与される。いくつかの実施形態において、上記細胞は、エキソビボで、上記核酸で形質導入され、皮下投与によって上記被験体に投与される。ときおり、上記細胞は、エキソビボで、上記核酸で形質導入される。ときおり、上記細胞は、インビボで、上記核酸で形質導入される。
ある特定の実施形態において、上記細胞は、エキソビボで、上記核酸で形質導入され、皮内投与によって上記被験体へと投与され、ときおり上記細胞は、エキソビボで、上記核酸で形質導入され、皮下投与によって上記被験体へと投与される。抗原は、腫瘍抗原であり得、流入領域リンパ節への細胞の遊走によってCTL免疫応答が誘導され得る。腫瘍抗原は、宿主において免疫応答を引き起こす任意の抗原、例えば、ペプチドまたはポリペプチドなどである。腫瘍抗原は、新生物腫瘍細胞に関連する腫瘍関連抗原であり得る。
いくつかの実施形態において、免疫無防備状態の個体または被験体は、免疫応答が低下したまたは弱まった被験体である。そのような個体には、化学療法または免疫系を弱める他の任意の治療を受けた被験体、移植レシピエント、現在、免疫抑制剤を摂取している被験体、高齢化している個体、またはCD4 ヘルパーT細胞が減少しているおよび/もしくは損なわれている任意の個体も含まれ得る。本方法は、免疫無防備状態の被験体におけるCD4 ヘルパーT細胞の量および/または活性を高めるために利用され得ることが企図される。
抗原
キメラ抗原レセプターは、標的抗原に結合する。インビトロまたはエキソビボでT細胞活性化をアッセイする場合、標的抗原は、種々の供給源から得られ得るかまたは単離され得る。標的抗原は、本明細書中で使用されるとき、抗原または抗原上の免疫学的エピトープであり、それは、哺乳動物における、免疫認識および疾患を引き起こす作用因子(agent)または疾患状態の最終的な排除またはコントロールにおいてきわめて重大である。その免疫認識は、細胞性および/または体液性であり得る。細胞内の病原体およびがんの場合、免疫認識は、例えば、Tリンパ球応答であり得る。
標的抗原は、例えば、病原性の微生物、例えば、HIV(Korberら編 HIV Molecular Immunology Database,Los Alamos National Laboratory,Los Alamos,N.Mex.1977)、インフルエンザ、単純ヘルペス、ヒトパピローマウイルス(米国特許第5,719,054号)、B型肝炎(米国特許第5,780,036号)、C型肝炎(米国特許第5,709,995号)、EBV、サイトメガロウイルス(CMV)などを含むウイルスに由来し得るかまたはそれらから単離され得る。標的抗原は、病原菌、例えば、クラミジア(米国特許第5,869,608号)、マイコバクテリア、レジオネラ、髄膜炎菌(Meningiococcus)、A群連鎖球菌、サルモネラ、リステリア、Hemophilus influenzae(米国特許第5,955,596号)など)に由来し得るかまたはそれらから単離され得る。
標的抗原は、例えば、アスペルギルス、侵襲性カンジダ(米国特許第5,645,992)、ノカルジア、ヒストプラスマ(Histoplasmosis)、クリプトスポリジウムなどを含む病原性の酵母に由来し得るかまたはそれらから単離され得る。
標的抗原は、例えば、Pneumocystis carinii、トリパノソーマ、リーシュマニア(米国特許第5,965,242号)、マラリア原虫(米国特許第5,589,343号)およびToxoplasma gondiiを含むがこれらに限定されない、病原性の原生動物および病原性の寄生生物に由来し得るかまたはそれらから単離され得る。
標的抗原には、新生物発生前または過形成の状態に関連する抗原が含まれる。標的抗原はまた、がんに関連し得るか、またはがんの原因となり得る。そのような標的抗原は、例えば、腫瘍特異的抗原、腫瘍関連抗原(TAA)または組織特異的抗原、それらのエピトープおよびそれらのエピトープアゴニストであり得る。そのような標的抗原としては、癌胎児抗原(CEA)およびそのエピトープ、例えば、CAP−1、CAP−1−6Dなど(GenBankアクセッション番号M29540)、MART−1(Kawakarniら、J.Exp.Med.180:347−352,1994)、MAGE−1(米国特許第5,750,395号)、MAGE−3、GAGE(米国特許第5,648,226号)、GP−100(Kawakamiら、Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 91:6458−6462,1992)、MUC−1、MUC−2、点変異したrasがん遺伝子、正常なおよび点変異したp53がん遺伝子(Hollsteinら、Nucleic Acids Res.22:3551−3555,1994)、PSMA(Israeliら、Cancer Res.53:227−230,1993)、チロシナーゼ(Kwonら、PNAS 84:7473−7477,1987)TRP−1(gp75)(Cohenら、Nucleic Acid Res.18:2807−2808,1990;米国特許第5,840,839号)、NY−ESO−1(Chenら、PNAS 94:1914−1918,1997)、TRP−2(Jacksonら、EMBOJ,11:527−535,1992)、TAG72、KSA、CA−125、PSA、HER−2/neu/c−erb/B2(米国特許第5,550,214号)、BRC−I、BRC−II、bcr−abl、pax3−fkhr、ews−fli−1、TAAおよび組織特異的抗原の改変物、TAAのスプライスバリアント、エピトープアゴニストなどが挙げられるがこれらに限定されない。他のTAAは、当該分野で公知の方法、例えば、米国特許第4,514,506号に開示されている方法によって同定され、単離され、クローニングされ得る。標的抗原は、1つまたはそれを超える成長因子および各々のスプライスバリアントも含み得る。
ある抗原は、非がん細胞よりもがん細胞において、頻繁に発現され得る。その抗原は、改変された細胞を、前立腺特異的膜抗原、例えば、前立腺特異的膜抗原(PSMA)またはそのフラグメントと接触させた結果、生じ得る。
前立腺抗原(PA001)は、PSMA抗原の細胞外の一部からなる組換えタンパク質である。PSMAは、ニューロペプチダーゼ活性および葉酸加水分解酵素活性を有する約100kDa(グリコシル化前は84kDaであり、二量体としては約180kDa)のタイプII膜タンパク質であるが、PSMAの真の機能は、現在のところ不明である。Carter REら、Proc Natl Acad Sci USA.93:749−53,1996;Israeli RSら、Cancer Res.53:227−30,1993;Pinto JTら、Clin Cancer Res.2:1445−51,1996。
発現は、広く前立腺特異的ではあるが前立腺特異的に限らず、進行型のホルモン不応性疾患において維持される。Israeli RSら、Cancer Res.54:1807−11,1994。前立腺以外の正常な組織における弱い検出が、唾液腺、脳、小腸、十二指腸粘膜、近位尿細管および結腸陰窩の神経内分泌細胞においても見られた。Silver DAら、Clin Cancer Res.3:81−5,1997;Troyer JKら、Int J Cancer.62:552−8,1995。さらに、PSMAは、アンドロゲン枯渇療法(ADT)の後にアップレギュレートされる。Wright GL,Jr.ら、Urology.48:326−34,1996。ほとんどのPSMAは、細胞質タンパク質として発現されるが、選択的スプライシングされた膜貫通型は、新生物前立腺細胞の頂端表面上の優勢型(predominate form)である。Su SLら、Cancer Res.55:1441−3,1995;Israeli RSら、Cancer Res.54:6306−10,1994。
さらに、PSMAは、架橋後に内部移行され、結合した抗体または放射性ヌクレオチドもしくはウイルスおよび他の高分子複合体と複合体化したリガンドを内部移行するために使用されている。Liu Hら、Cancer Res.58:4055−60,1998;Freeman LMら、Q J Nucl Med.46:131−7,2002;Kraaij Rら、Prostate.62:253−9,2005。Banderおよび共同研究者らは、腫瘍を微小管阻害剤で前処置すると、PSMAの異常な基底面標的化および抗体媒介性の内部移行が増加することを実証した。Christiansen JJら、Mol Cancer Ther.4:704−14,2005。腫瘍の標的化は、前立腺腫瘍だけでなく腎臓腫瘍および他の腫瘍の腫瘍血管内皮においてもPSMAの異所性発現が観察されることによって容易になり得る。Liu Hら、Cancer Res.57:3629−34,1997;Chang SSら、Urology.57:801−5,2001;Chang SSら、Clin Cancer Res.5:2674−81,1999。
PSMAは、対応する良性の組織の血管内皮細胞には見られない。De la Taille Aら、Cancer Detect Prev.24:579−88,2000。転移性前立腺疾患の初期の組織学的研究の1つは、約50%(18個中8個)の骨転移(8個中7個のリンパ節転移)だけしかPSMAを発現しなかったことを示唆したが、PSMAの外部ドメインに標的化された、より感度の高い試薬である177Luで放射標識されたMoAb J591は、30人中30人の患者において骨および軟部組織の転移の既知のすべての部位を標的化することができたことから、進行した前立腺疾患におけるほぼ普遍的な発現が示唆される。Bander NHら、J Clin Oncol.23:4591−601,2005。
前立腺特異的抗原、すなわちPSAは、PSA、例えば、例えば、PSMAに対して免疫応答、例えば、細胞傷害性Tリンパ球応答を誘導し得、かつ任意の抗PSA抗体によって特異的に認識され得る、任意の抗原を含むことが意味される。本方法において使用されるPSAは、従来の方法を用いてアッセイされるとき、細胞を負荷するために使用されることができる。したがって、「前立腺特異的抗原」または「PSA」は、例えば、PSAの野生型アミノ酸配列を有するタンパク質、またはPSAタンパク質の一部を含むポリペプチドのことを指すことがある。
前立腺特異的膜抗原、すなわちPSMAは、PSMAに対する免疫応答、例えば、例えば、細胞傷害性Tリンパ球応答を誘導し得、かつ抗PSMA抗体によって特異的に認識され得る、任意の抗原を含むことが意味される。本方法において使用されるPSMAは、従来の方法を用いてアッセイされるとき、細胞を負荷するために使用されることができる。従って、「前立腺特異的膜抗原」または「PSMA」は、例えば、PSMAの野生型アミノ酸配列を有するタンパク質、またはこのPSMAタンパク質の一部を含むポリペプチド(例えば、配列番号3、または配列番号3のヌクレオチド配列の一部によってコードされるもの)、または配列番号4のポリペプチドを有するタンパク質、またはその一部を指し得る。この用語はまた、例えば、配列番号4の一部のアミノ酸配列を有するペプチド、またはPSMAに対する免疫応答を誘導し得る任意のペプチドを指し得る。前述のもののいずれかのバリアントも含まれ、そのバリアントとしては、例えば、置換および欠失を有するバリアントが挙げられる。野生型PSMAからの差次的な翻訳後プロセシング(例えば、グリコシル化の差異)を有するタンパク質、ポリペプチドおよびペプチドもまた、本方法において使用され得る。さらに、PSMAに対する免疫応答を誘導することができる様々な糖分子もまた企図される。
PSA(例えば、PSMA)ポリペプチドは、上記改変された細胞に負荷するために使用され得る。ある特定の実施形態において、上記改変された細胞は、配列番号4のアミノ酸配列(例えば、配列番号3のヌクレオチド配列によってコードされる)を有するPSMAポリペプチドフラグメント、またはそのフラグメントと接触させられる。いくつかの実施形態において、上記PSA(例えば、PSMA)ポリペプチドフラグメントは、シグナルペプチド配列を含まない。他の実施形態において、上記改変された細胞は、上記ポリペプチドの中のアミノ酸の置換または欠失を含むPSA(例えば、PSMA)ポリペプチドフラグメントと接触させられ、上記フラグメントは、細胞に負荷するために十分である。
前立腺特異的タンパク質抗原、すなわちsPSPAは、本明細書では前立腺特異的抗原またはPSAとも称され、前立腺特異的タンパク質抗原に対する免疫応答、例えば、例えば、細胞傷害性Tリンパ球応答を誘導し得る任意の抗原を含むことが意味される。これには、例えば、前立腺特異的タンパク質抗原または前立腺特異的抗原が含まれる。本方法において使用されるPSPAは、従来の方法を用いてアッセイされるとき、細胞を負荷するために使用されることができる。前立腺特異的抗原、すなわちPSAは、例えば、PSAの野生型アミノ酸配列を有するタンパク質またはそのPSAタンパク質の一部を含むポリペプチドのことを指すことがある。
前立腺特異的膜抗原、すなわちPSMAは、PSMAに対する免疫応答、例えば、例えば、細胞傷害性Tリンパ球応答を誘導し得、かつ抗PSMA抗体によって特異的に認識され得る、任意の抗原を含むことが意味される。本方法において使用されるPSMAは、従来の方法を用いてアッセイされるとき、細胞を負荷するために使用されることができる。従って、「前立腺特異的膜抗原」または「PSMA」は、例えば、PSMAの野生型アミノ酸配列を有するタンパク質、またはこのPSMAタンパク質の一部を含むポリペプチド(例えば、配列番号3、または配列番号3のヌクレオチド配列の一部によってコードされるもの)、または配列番号4のポリペプチドを有するタンパク質、またはその一部を指し得る。この用語はまた、例えば、配列番号4の一部のアミノ酸配列を有するペプチド、またはPSMAに対する免疫応答を誘導し得る任意のペプチドを指し得る。前述のもののいずれかのバリアントも含まれ、そのバリアントとしては、例えば、置換および欠失を有するバリアントが挙げられる。野生型PSMAからの差次的な翻訳後プロセシング(例えば、グリコシル化の差異)を有するタンパク質、ポリペプチドおよびペプチドもまた、本方法において使用され得る。さらに、PSMAに対する免疫応答を誘導することができる様々な糖分子もまた企図される。
PSPA(例えば、PSMA)ポリペプチドは、上記改変された細胞に負荷するために使用され得る。ある特定の実施形態において、上記改変された細胞は、配列番号4のアミノ酸配列(例えば、配列番号3のヌクレオチド配列によってコードされる)を有するPSMAポリペプチドフラグメント、またはそのフラグメントと接触させられる。いくつかの実施形態において、上記PSA(例えば、PSMA)ポリペプチドフラグメントは、シグナルペプチド配列を含まない。他の実施形態において、上記改変された細胞は、ポリペプチドの中のアミノ酸の置換または欠失を含むPSPA(例えば、PSMA)ポリペプチドフラグメントと接触させられ、上記フラグメントは、細胞に負荷するために十分である。
腫瘍抗原は、宿主において腫瘍に対する免疫応答を引き起こす任意の抗原、例えば、例えば、ペプチドまたはポリペプチドであり得る。腫瘍抗原は、腫瘍関連抗原、すなわち新生物腫瘍細胞に関連するものである。
前立腺がん抗原、すなわちPCAは、宿主において前立腺がん腫瘍に対する免疫応答を引き起こす任意の抗原、例えば、例えば、ペプチドまたはポリペプチドである。前立腺がん抗原は、前立腺がん腫瘍に特異的である場合もあるし、または前立腺がん腫瘍に特異的でない場合もある。前立腺がん抗原は、他のタイプの腫瘍または新生物細胞に対しても免疫応答を引き起こし得る。前立腺がん抗原としては、例えば、前立腺特異的タンパク質抗原、前立腺特異的抗原および前立腺特異的膜抗原が挙げられる。
上記細胞は、例えば、未分画の腫瘍溶解産物、MHCから溶出したペプチド、腫瘍由来の熱ショックタンパク質(HSP)、腫瘍関連抗原(TAA(ペプチドまたはタンパク質))を未熟なDCにパルスすること、またはバルク腫瘍mRNA、すなわちTAAをコードするmRNAでDCをトランスフェクトすること(Gilboa,E.& Vieweg,J.,Immunol Rev 199,251−63(2004);Gilboa,E,Nat Rev Cancer 4,401−11(2004)に概説)をはじめとした様々な方法によって、腫瘍抗原、例えば、PSA、例えば、PSMAポリペプチドと接触され得る。
DNAゲノムを含む生物の場合、標的抗原またはその目的の免疫学的エピトープをコードする遺伝子は、そのゲノムDNAから単離される。RNAゲノムを有する生物の場合、所望の遺伝子は、そのゲノムのcDNAコピーから単離され得る。そのゲノムの制限酵素地図が入手可能である場合、目的の遺伝子を含むDNAフラグメントは、日常的な方法による制限エンドヌクレアーゼ消化によって切断される。所望の遺伝子が以前にクローニングされていた場合、それらの遺伝子は、入手可能なクローンから容易に得られることがある。あるいは、その遺伝子のDNA配列が既知である場合、その遺伝子は、デオキシリボ核酸を合成するための任意の従来の手法によって合成することができる。
目的の抗原をコードする遺伝子は、例えば、その遺伝子を細菌宿主にクローニングすることによって、増幅され得る。この目的のために、様々な原核生物のクローニングベクターが使用され得る。例は、プラスミドpBR322、pUCおよびpEMBLである。
少なくとも1つの標的抗原またはその免疫学的エピトープをコードする遺伝子は、標準的な手法によるウイルスを用いた組換えのためにデザインされたプラスミドベクターに挿入するために調製され得る。一般に、クローニングされた遺伝子は、制限酵素消化によって原核生物クローニングベクターから切り取られ得る。ほとんどの場合、切り取られたフラグメントは、その遺伝子のコード領域全体を含む。クローニングされた遺伝子を有するDNAフラグメントは、例えば、ウイルスを用いた組換えのために使用されるDNAベクターの挿入部位と適合するフラグメントの末端を作製するために、必要に応じて改変され得、次いで、精製された後、そのベクターの制限エンドヌクレアーゼ切断部位(クローニング部位)に挿入される。
細胞、例えば、例えば、樹状細胞の、抗原による抗原負荷は、例えば、例えば、細胞、例えば、樹状細胞または前駆体細胞を抗原と接触させることによって、例えば、細胞を抗原とともにインキュベートすることによって、達成され得る。負荷は、例えば、抗原をコードするDNA(裸のものまたはプラスミドベクター内のもの)またはRNAをインキュベートする;または抗原を発現している組換え細菌またはウイルス(例えば、ワクシニア、水痘、アデノウイルスまたはレンチウイルスベクター)とともにインキュベートすることによっても達成され得る。負荷の前に、抗原は、T細胞を助ける免疫学的パートナー(例えば、キャリア分子)に共有結合的に結合体化されてもよい。あるいは、樹状細胞は、別々にまたはポリペプチドの存在下において、結合体化されていない免疫学的パートナーでパルスされ得る。細胞またはMHC分子由来の抗原は、酸溶出または他の方法によって得ることができる(Zitvogel Lら、J Exp Med 1996.183:87−97を参照のこと)。それらの細胞は、それらの細胞が抗原で負荷される前、負荷された後、または負荷されるのと同時に、本方法に従って、キメラタンパク質をコードするヌクレオチド配列を形質導入され得るかまたはトランスフェクトされ得る。特定の実施形態において、抗原負荷は、形質導入またはトランスフェクションの後に行われる。
さらなる実施形態において、形質導入された細胞は、腫瘍細胞mRNAでトランスフェクトされる。形質導入され、トランスフェクトされた細胞は、動物に投与されて、細胞傷害性Tリンパ球およびナチュラルキラー細胞の抗腫瘍抗原免疫応答をもたらし、その細胞は、二量体のFK506および二量体のFK506アナログによって制御される。腫瘍細胞mRNAは、例えば、前立腺腫瘍細胞由来のmRNAであり得る。
いくつかの実施形態において、形質導入された細胞は、腫瘍細胞溶解産物でパルスすることによって負荷され得る。パルスされ、形質導入された細胞は、動物に投与されて、細胞傷害性Tリンパ球およびナチュラルキラー細胞の抗腫瘍抗原免疫応答をもたらし、その細胞は、二量体のFK506および二量体のFK506アナログを用いて制御される。その腫瘍細胞溶解産物は、例えば、前立腺腫瘍細胞溶解産物であり得る。
免疫細胞および細胞傷害性Tリンパ球応答
Tリンパ球は、本明細書中で論じられる発現ベクターを含む細胞との接触によって活性化され得、ここで、その細胞は、抗原でチャレンジされているか、トランスフェクトされているか、パルスされているか、または電気融合されている。
T細胞は、その膜上にユニークな抗原結合レセプター(T細胞レセプター)を発現し、
そのレセプターは、他の細胞の表面上の主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子と会合している抗原のみを認識することができる。T細胞にはいくつかの集団、例えば、ヘルパーT細胞および細胞傷害性T細胞がある。ヘルパーT細胞および細胞傷害性T細胞は、第一に、それぞれ、膜結合糖タンパク質CD4およびCD8のディスプレイによって区別される。ヘルパーT細胞は、B細胞、細胞傷害性T細胞、マクロファージおよび他の免疫系細胞の活性化にとってきわめて重大な様々なリンフォカインを分泌する。対照的に、抗原−MHC複合体を認識するナイーブCD8T細胞は、増殖し、細胞傷害性CD8Tリンパ球(CTL)と呼ばれるエフェクター細胞に分化する。CTLは、細胞溶解をもたらす物質を産生することによって、抗原をディスプレイしている体内の細胞(例えば、ウイルスに感染した細胞および腫瘍細胞)を排除する。
CTLの活性は、例えば、本明細書中で論じられる方法によって評価され得る。例えば、CTLは、単離されたばかりの末梢血単核球(PBMC)において評価され得るか、PBMCから確立された、フィトヘマグルチニン(phytohaemaglutinin)によって刺激され、IL−2によって増殖した細胞株において評価され得るか(Bernardら、AIDS,12(16):2125−2139,1998)、または予め免疫された被験体から単離され、抗原を含むアデノウイルスベクターに感染したDCで6日間にわたって再刺激されたT細胞によって、標準的な4時間の51Cr放出マイクロ毒性アッセイを用いて評価され得る。1つのタイプのアッセイは、クローン化T細胞を用いる。クローン化T細胞は、再指向化(redirected)細胞傷害性アッセイにおいてパーフォリン依存性の殺滅とFasリガンド依存性の殺滅の両方を媒介する能力について試験された(Simpsonら、Gastroenterology,115(4):849−855,1998)。クローン化細胞傷害性Tリンパ球は、Fas依存性殺滅とパーフォリン依存性殺滅の両方を示した。最近になって、新しい蛍光増幅システムを利用するインビトロデヒドロゲナーゼ放出アッセイが開発された(Page,B.ら、Anticancer Res.1998 Jul−Aug;18(4A):2313−6)。このアプローチは、高感度であり、迅速であり、再現性があり、混合リンパ球反応(MLR)に対して有益に使用され得る。このアプローチは、細胞膜の完全性を用いる、大規模な細胞傷害性試験のためにさらに容易に自動化され得るので、考慮に入れられる。細胞媒介性の細胞傷害性を検出するために開発された別の蛍光測定アッセイでは、使用されるフルオロフォアは、無毒性分子のAlamarBlueである(Nociariら、J.Immunol.Methods,213(2):157−167,1998)。AlamarBlueは、ミトコンドリアの還元が生じ、それによってAlamarBlueの蛍光強度の劇的な増加(すなわち、量子収量の増加)がもたらされるまで、蛍光消光される(すなわち、低量子収量)。このアッセイは、極めて高感度であり、特異的であると報告されており、標準的な51Cr放出アッセイよりも有意に少ない数のエフェクター細胞しか必要としない。
本方法によって誘導され得る他の免疫細胞としては、ナチュラルキラー細胞(NK)が挙げられる。NKは、抗原特異的レセプターを欠き、自然免疫系の一部である、リンパ系細胞である。代表的には、感染した細胞は、通常、細胞表面MHCに結合した外来粒子によって警告されたT細胞によって破壊される。しかしながら、ウイルスに感染した細胞は、抗体によって認識されるウイルスタンパク質を発現することによって感染をシグナル伝達する。これらの細胞は、NKによって殺滅され得る。腫瘍細胞では、その腫瘍細胞が、MHC I分子の発現を失っている場合、それは、NKに感受性であり得る。
患者に投与するための製剤および経路
臨床適用が企図される場合、薬学的組成物(発現構築物、発現ベクター、融合タンパク質、形質導入された細胞、活性化T細胞、形質導入されたT細胞、および負荷されたT細胞)を、意図される用途にとって適切な形態で調製する必要があり得る。一般に、これは、発熱物質ならびにヒトまたは動物にとって有害であり得る他の不純物を本質的に含まない組成物を調製することを伴い得る。
多量体リガンド、例えば、AP1903などは、例えば、約0.01〜1mg/kg被験体体重、約0.05〜0.5mg/kg被験体体重、0.1〜2mg/kg被験体体重、約0.05〜1.0mg/kg被験体体重、約0.1〜5mg/kg被験体体重、約0.2〜4mg/kg被験体体重、約0.3〜3mg/kg被験体体重、約0.3〜2mg/kg被験体体重または約0.3〜1mg/kg被験体体重、例えば、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9もしくは10mg/kg被験体体重の用量で送達され得る。いくつかの実施形態において、リガンドは、1用量あたり0.4mg/kg、例えば、5mg/mLの濃度で提供される。リガンドを、例えば、バイアル1本あたり約0.25ml〜約10ml、例えば、約0.25、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5または10ml、例えば、約2mlの体積で含むバイアルまたは他の容器が提供され得る。
AP1903 for Injection
AP1903 APIは、Alphora Research Inc.によって製造されており、AP1903 Drug Product for Injectionは、Formatech Incによって作製されている。それは、非イオン性可溶化剤Solutol HS 15(250mg/mL,BASF)の25%溶液中のAP1903の5mg/mL溶液として製剤化されている。室温において、この製剤は、わずかに黄色の透明の溶液である。冷蔵されると、この製剤は、可逆的な相転移を起こし、乳白色の溶液になる。この相転移は、室温に再度温めると、元に戻る。1本分(the fill)は、3mLのガラスバイアルにおける2.33mLである(バイアル1本あたり合計約10mgのAP1903 for Injection)。
AP1903は、患者に投与する前の夜に冷蔵庫から取り出され、およそ21℃の温度で一晩保管され、その結果、その溶液は、希釈前に透明になる。その溶液は、注入開始の30分以内にガラスボトルもしくはポリエチレンボトルまたは非DEHPバッグにおいて調製され、投与するまでおよそ21℃で保管される。
すべての試験薬が、2℃〜8℃の温度で維持され、過剰な光および熱から保護され、アクセスが制限された鍵が掛かった区域で保管される。
投与
1つの例において、患者には、非DEHPで非エチレンオキシドの滅菌された注入セットを使用して、2時間にわたるIV注入によって、単一の固定された用量のAP1903 for Injection(0.4mg/kg)が投与される。AP1903の用量は、すべての患者に対して個別に計算され、体重が≧10%変動しない限り、再計算されない。計算された用量は、注入前に0.9%生理食塩水で100mLに希釈される。
患者は、注入終了後15分間、都合の悪い有害作用について観察される。
送達ベクターを安定にするためおよび標的細胞による取り込みを可能にするために適切な塩および緩衝剤を使用することが一般に望ましい場合がある。緩衝剤は、組換え細胞が患者に導入されるときにも使用され得る。水性組成物は、薬学的に許容され得るキャリアまたは水性媒質に溶解されたまたは分散された、細胞に対して有効量のベクターを含む。そのような組成物は、接種材料とも称される。句「薬学的にまたは薬理学的に許容され得る」とは、動物またはヒトに投与されたとき、有害(adverse)反応、アレルギー反応または他の有害(untoward)反応をもたらさない分子実体および組成物のことを指す。薬学的に許容され得るキャリアは、任意およびすべての溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤ならびに吸収遅延剤などを含む。薬学的に活性な物質に対するそのような媒質および作用物質の使用は、公知である。任意の従来の媒質または作用物質が、ベクターまたは細胞と不適合性である場合を除いては、治療的な組成物におけるその使用が企図される。補助的な活性成分もまた、その組成物に組み込まれ得る。
活性な組成物は、従来の医薬品を含み得る。これらの組成物の投与は、標的組織がその経路を介して利用可能である限り、任意の通常の経路を介し得る。これには、例えば、経口、経鼻、頬側、直腸、膣または局所的が含まれる。あるいは、投与は、同所性、皮内、皮下、筋肉内、腹腔内または静脈内注射による投与であり得る。そのような組成物は、通常、本明細書中で論じられる薬学的に許容され得る組成物として投与され得る。
注射可能な使用に適した薬学的な形態としては、滅菌された水溶液または分散液、および滅菌された注射可能な溶液または分散液の即時調製用の滅菌された粉末が挙げられる。すべての場合において、その形態は、滅菌されており、容易に注射できる程度に流動性である。それは、製造および貯蔵の条件下で安定であり、細菌および真菌などの微生物の汚染作用から保護される。キャリアは、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコールおよび液体ポリエチレングリコールなど)、それらの好適な混合物、および植物油を含む溶媒または分散媒であり得る。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングを使用すること、分散液の場合、必要とされる粒径を維持すること、および界面活性物質を使用することによって、維持され得る。微生物の作用の防止は、様々な抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによってもたらされ得る。ある特定の例では、等張剤、例えば、糖または塩化ナトリウムが、含められ得る。注射可能な組成物の持続性の吸収は、吸収を遅延させる作用物質、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを組成物において使用することによってもたらされ得る。
経口投与の場合、組成物は、賦形剤とともに組み込まれ得、摂取不可能なうがい薬および歯磨剤の形態で使用され得る。必要とされる量で活性成分をホウ酸ナトリウム溶液(ドーベル液)などの適切な溶媒に組み込んでいるうがい薬が、調製され得る。あるいは、活性成分は、ホウ酸ナトリウム、グリセリンおよび重炭酸カリウムを含む殺菌洗浄液に組み込まれ得る。活性成分は、例えば、ゲル、ペースト、粉末およびスラリーを含む、歯磨剤にも分散され得る。活性成分は、例えば、水、結合剤、研磨剤、香味料、起泡剤および湿潤剤を含み得るペースト歯磨剤に治療有効量で加えられ得る。
組成物は、中性または塩の形態で製剤化され得る。薬学的に許容され得る塩としては、例えば、無機酸、例えば、塩酸もしくはリン酸など、または酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸などのような有機酸とともに形成される酸付加塩(タンパク質の遊離アミノ基とともに形成される)が挙げられる。遊離カルボキシル基とともに形成される塩は、無機塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウムまたは水酸化第二鉄など、およびイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカインなどのような有機塩基からも得ることができる。
製剤化されると、溶液は、投与製剤(dosage formulation)に適合した様式で、および治療的に有効であるような量で、投与され得る。それらの製剤は、種々の剤形(例えば、注射可能な液剤、薬物放出カプセル剤など)で容易に投与される。例えば、水性液剤での非経口投与の場合、その液剤は、必要であれば適切に緩衝され得、最初に、液体希釈剤が、十分な食塩水またはグルコースで等張性にされ得る。これらの特定の水性液剤は、静脈内、筋肉内、皮下および腹腔内投与に特に適している。この文脈では、滅菌された水性媒質が使用され得る。例えば、1投与量が、1mlの等張性NaCl溶液に溶解され得、1000mlの皮下注入液に加えられ得るか、または提案される注入部位に注射され得る(例えば、“Remington’s Pharmaceutical Sciences”15th Edition,1035−1038および1570−1580頁を参照のこと)。処置されている被験体の状態に応じて、投与量のいくつかのバリエーションが必然的に生じる。いずれにしても、投与に関与する者が、個々の被験体に対する適切な用量を決定し得る。さらに、ヒトに投与する場合、調製物は、FDA Office of Biologicsの基準が要求するような、無菌性、発熱性ならびに一般的な安全性および純度の基準を満たし得る。
投与スケジュールは、患者にふさわしいように決定され得、例えば、核酸が0週目に投与された後、二量体化の化学誘導物質の投与による誘導が行われ、それに続いて、さらなる誘導物質が、有効な治療結果を得るのに必要なとき、または例えば、その後、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20間隔で、例えば、合計2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28または30、40、50、60、70、80、90または100週間わたって、投与される投薬スケジュールを含み得る。
投与スケジュールは、患者にふさわしいように決定され得、例えば、核酸を形質導入されたT細胞または他の細胞が0週目に投与された後、二量体化化学誘導物質の投与による誘導が行われ、それに続いて、さらなる誘導物質が、有効な治療結果を得るのに必要なとき、または例えば、その後、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20週間の間隔で、例えば、合計2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28または30、40、50、60、70、80、90または100週間わたって、投与される投薬スケジュールを含み得る。
形質導入されたT細胞の投与の場合、おそらく、1回の投与で十分であるが、T細胞は、1回よりも多く提供されてもよいし、他の細胞(例えば、本明細書中で論じられる非樹状細胞および非B細胞)が、複数回投与されてもよい。さらに、本技術の非T細胞の態様に標的化された核酸が、最適な治療効果のために、1回よりも多く投与されてもよい。ゆえに、例えば、投与スケジュールは、患者にふさわしいように決定され得、例えば、核酸または核酸を形質導入された細胞が0週目に投与された後、さらなる核酸または核酸を形質導入された細胞および誘導物質がその後2週間間隔で、例えば、合計2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28または30週間にわたって投与される投薬スケジュールを含み得る。
ある用量の細胞の投与は、1セッションでまたは1セッションより多いセッションで行われ得る。
必要であれば、上記方法は、処置において使用されるより多くの細胞を得るためにさら
なる白血球アフェレーシスをさらに含み得る。
疾患を処置するための方法
本方法は、病原微生物によって引き起こされる疾患および/または過剰増殖性疾患の処置または予防の方法も包含する。
処置され得るかまたは予防され得る疾患としては、ウイルス、細菌、酵母、寄生生物、原生動物、がん細胞などによって引き起こされる疾患が挙げられる。薬学的組成物(形質導入されたT細胞、発現ベクター、発現構築物など)は、全身性の免疫賦活物(T細胞を活性化する組成物またはシステム)として使用され得、それ自体、疾患を処置する際の有用性を有する。処置され得るおよび/または予防され得る例示的な疾患としては、ウイルス病因の感染症(例えば、HIV、インフルエンザ、疱疹、ウイルス性肝炎、エプスタイン・バー、ポリオ、ウイルス性脳炎、麻疹、水痘、パピローマウイルスなど);または細菌病因の感染症(例えば、肺炎、結核、梅毒など);または寄生生物病因の感染症(例えば、マラリア、トリパノソーマ症、リーシュマニア症、トリコモナス症、アメーバ症など)が挙げられるが、これらに限定されない。
薬学的組成物(形質導入されたT細胞、発現ベクター、発現構築物など)を使用して処置され得るかまたは予防され得る新生物発生前または過形成の状態としては、結腸ポリープ、クローン病、潰瘍性大腸炎、乳房病変などのような新生物発生前または過形成の状態が挙げられるが、これらに限定されない。
薬学的組成物を使用して処置され得る、固形腫瘍を含むがんとしては、原発性または転移性メラノーマ、腺癌、扁平上皮癌、腺扁平上皮癌、胸腺腫、リンパ腫、肉腫、肺がん、肝臓がん、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、白血病、子宮がん、乳がん、前立腺がん、卵巣がん、膵がん、結腸がん、多発性骨髄腫、神経芽細胞腫、NPC、膀胱がん、子宮頸がんなどが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中に提示されるT細胞活性化システムおよび他の治療的細胞活性化システムを使用して処置され得る、固形腫瘍を含む他の過剰増殖性疾患としては、関節リウマチ、炎症性腸疾患、変形性関節症、平滑筋腫、アデノーマ、脂肪腫、血管腫、線維腫、血管閉塞、再狭窄、アテローム性動脈硬化症、新生物発生前の病変(例えば、腺腫様過形成および前立腺上皮内新形成)、上皮内癌、口腔毛状白斑症または乾癬が挙げられるが、これらに限定されない。
処置方法において、薬学的組成物(発現構築物、発現ベクター、融合タンパク質、形質導入された細胞、および活性化T細胞、形質導入されたT細胞および負荷されたT細胞)の投与は、「予防的」または「治療的」な目的であり得る。薬学的組成物は、予防的に提供されるとき、任意の症候よりも先に提供される。薬学的組成物の予防的投与は、その後の任意の感染または疾患を予防するためまたは回復させるために役立つ。薬学的組成物は、治療的に提供されるとき、感染または疾患の症候の発生時または発生後に提供される。したがって、本明細書中に提示される組成物は、疾患を引き起こす作用因子もしくは疾患状態への予想される曝露の前または感染もしくは疾患の開始後に提供され得る。したがって、本明細書中で論じられる核酸および細胞を用いる、固形腫瘍(例えば、がんに見出される固形腫瘍、または例えば前立腺がんであるがこれに限定されない)の予防的処置のための方法が、本明細書中に提供される。例えば、被験体において腫瘍を予防的に防止するかまたはそのサイズを減少するための方法が提供され、上記方法は、本明細書で論じられる核酸または細胞を投与し、それによって上記核酸または細胞が、被験体において腫瘍を防止するかまたはそのサイズを減少するために有効な量で投与される工程を包含する。
任意の組織または器官由来の固形腫瘍が、本方法を用いて処置され得るが、例えば、その固形腫瘍としては、血管構造において、例えば、PSA、例えばPSMAを発現している任意の腫瘍、例えば、肺、骨、肝臓、前立腺または脳、ならびにまた、例えば、乳房、卵巣、腸、精巣、結腸、膵臓、腎臓、膀胱、神経内分泌系、軟部組織、骨性腫瘤(boney mass)およびリンパ系に存在する固形腫瘍が挙げられる。処置され得る他の固形腫瘍としては、例えば、神経膠芽腫および悪性骨髄腫が挙げられる。
用語「単位用量」は、それが接種材料に関するとき、哺乳動物に対する単位投与量として好適な物理的に分離した単位のことを指し、各単位は、必要とされる希釈剤と共同して、所望の免疫原性効果をもたらすと計算された所定の量の薬学的組成物を含む。接種材料の単位用量についての規格(specification)は、薬学的組成物のユニークな特色および達成されるべき特定の免疫学的効果によって規定され、その特色に依存する。
薬学的組成物の有効量は、免疫応答を増強するこの選択された結果を達成する量であり、そのような量は、決定され得る。例えば、免疫系不全を処置するための有効量は、免疫系の活性化を引き起こし、抗原に曝露されたときに抗原特異的な免疫応答を発生させるために必要な量であり得る。この用語は、「十分な量」とも同義である。
任意の特定の用途に対する有効量は、処置されている疾患もしくは状態、投与される特定の組成物、被験体のサイズおよび/または疾患もしくは状態の重症度などの因子に応じて変動し得る。本明細書中に提示される特定の組成物の有効量は、過度の実験を必要とせずに、経験的に決定され得る。したがって、例えば、1つの実施形態において、形質導入されたT細胞または他の細胞は、例えば、免疫応答を誘導するのに有効な量で、または例えば、腫瘍サイズを減少させるかもしくは腫瘍血管構造の量を減少させるのに有効な量で、被験体に投与される。
いくつかの実施形態において、改変された細胞が、被験体に複数回投与され、その複数回投与の間で投与量レベルを漸増させながら投与される。いくつかの実施形態において、投与量レベルの漸増は、CAR−T細胞の活性のレベルを上げ、ゆえに、治療効果(例えば、例えば、標的細胞、例えば、例えば、腫瘍細胞の量または濃度の減少)を高める。
いくつかの実施形態において、個別化された処置が提供され、ここで、その疾患または状態のステージまたはレベルは、改変された細胞を投与する前、さらなる用量の改変された細胞を投与する前、または改変された細胞の投与に関与する方法および投与量を決定する際に、決定される。これらの方法は、本願の方法のいずれかにおいて使用され得る。改変された細胞を投与する前に患者を評価するこれらの方法は、例えば固形腫瘍を有する被験体の処置の文脈において論じられるが、これらの方法は、他の状態および疾患の処置にも同様に適用され得ると理解される。したがって、例えば、本願のいくつかの実施形態において、本方法は、本願の改変された細胞を被験体に投与する工程を含み、さらに、腫瘍サイズの有効な減少レベルを達成するための改変された細胞の適切な用量を決定する工程を含む。細胞の量は、例えば、被験体の臨床的状態、体重、および/または性別もしくは他の関連する理学的特性に基づいて決定され得る。上記被験体に投与される改変された細胞の量をコントロールすることによって、有害事象(例えば、サイトカインストームなど)の可能性は減少され得る。
用語「投与量」は、投与の量(amount of the dose)と投与の頻度(例えば、例えば、次の投与のタイミング)の両方を含むことが意味される。例えば、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを誘導するための、用語「投与量レベル」とは、被験体の体重と関係して投与される多量体リガンドの量のことを指す。したがって、投与量レベルの上昇は、被験体の体重に対して投与されるリガンドの量の増加を意味する。さらに、投与される用量(例えば、例えば、多量体リガンドが持続注入ポンプを使用して投与されるとき)の濃度の上昇は、1分あたりまたは1秒あたりに投与される濃度(ひいては、投与される量)が上昇することを意味する。
その後の薬物の用量、例えば、例えば、その後の多量体リガンドの用量、および/またはその後の薬物投与量を調整するまたは維持する指示は、任意の好都合な様式で提供され得る。指示は、いくつかの実施形態において、表形式で(例えば、物理的媒体または電子媒体において)提供され得る。例えば、疾患または状態の症候が、表として提供され得、臨床医は、疾患のステージのリストまたは表とその症候を比較し得る。次いで、その臨床医は、その表から、その後の薬物用量に対する指示を確認し得る。ある特定の実施形態において、指示は、それらの症候またはステージがコンピュータに提供された後(例えば、コンピュータ上のメモリに入れられた後)、コンピュータによって提示され得る(例えば、表示され得る)。例えば、この情報は、コンピュータに提供され得(例えば、ユーザーによってコンピュータメモリに入れられ得るか、またはコンピュータネットワーク内のリモートデバイスを介してコンピュータに送信され得)、コンピュータ内のソフトウェアが、その後の薬物用量を調整するかもしくは維持することについての指示を生成し得、および/またはその後の薬物用量の量を提供し得る。
その後の用量が、指示に基づいて決定されたら、臨床医は、決定されたその後の用量を投与し得るか、または別の人もしくは実体に対してその用量を調整する指示を提供し得る。本明細書中で使用される用語「臨床医」は、意思決定者のことを指し、ある特定の実施形態において、臨床医は、医療専門家である。意思決定者は、いくつかの実施形態において、コンピュータまたは表示されたコンピュータプログラムのアウトプットであり得、そのコンピュータによって表示される指示またはその後の薬物用量に基づいて、保健サービス提供者が行動し得る。意思決定者は、その後の用量を直接投与し得る(例えば、その後の用量を被験体に注入し得る)か、または遠隔的に投与し得る(例えば、ポンプパラメータが、意思決定者によって遠隔的に変更され得る)。
本明細書中に提示されるような方法は、有効量の活性化された細胞、核酸またはそれをコードする発現構築物の送達を含むが、これらに限定されない。薬学的組成物の「有効量」は、一般に、述べられた所望の結果を検出可能におよび繰り返し達成するのに十分な量、例えば、疾患またはその症候を回復させるか、減少させるか、最小にするか、またはその程度を限定するのに十分な量として定義される。疾患の排除、根絶または治癒を含む他のより厳密な定義が、適用され得る。いくつかの実施形態において、処置の有効性を評価するためおよび毒性をコントロールするためにバイオマーカーをモニターする工程が存在し得る。
A.遺伝子に基づく治療
ある特定の実施形態において、共刺激ポリペプチド(例えば、本明細書中で論じられるもの)を提供することができる発現構築物が、細胞に、および例えばT細胞に備わっている。発現ベクターおよびその中に使用される遺伝的エレメントに関する長い考察が、参照によりこの項に援用される。ある特定の例では、発現ベクターは、ウイルスベクター(例えば、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルスおよびレトロウイルス)であり得る。別の例では、ベクターは、リソソームによって被包された発現ベクターであり得る。
遺伝子送達は、インビボとエキソビボの両方の状況において行われ得る。ウイルスベクターの場合、一般に、ウイルスベクターストックが調製され得る。エキソビボおよびインビボにおけるウイルスベクター媒介性の遺伝子送達の例は、本願において提示される。インビボで送達する場合、ウイルスの種類および達成可能な力価に応じて、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×10、1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×10、1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×10、1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×10、1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×10、1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×10、1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×1010、1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×1011または1、2、3、4、5、6、7、8もしくは9×1012個の感染性粒子が患者に送達され得る。類似の数字は、相対的な取り込み効率を比較することによって、リポソーム製剤または他の非ウイルス製剤に対して外挿され得る。薬学的に許容され得る組成物としての製剤は、下記で論じられる。多量体リガンド、例えば、AP1903などは、例えば、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9または10mg/kg被験体体重の用量で送達され得る。
B.細胞に基づく治療
企図される別の治療は、形質導入されたT細胞の投与である。それらのT細胞は、インビトロにおいて形質導入され得る。薬学的に許容され得る組成物としての製剤は、本明細書中で論じられる。
細胞に基づく治療では、形質導入される細胞は、例えば、標的抗原核酸(例えば、mRNAまたはDNA)もしくはタンパク質でトランスフェクトされ得るか;細胞溶解産物、タンパク質もしくは核酸でパルスされ得るか;または細胞と電気的に融合され得る。それらの細胞、タンパク質、細胞溶解産物または核酸は、腫瘍細胞などの細胞、または他の病原微生物、例えば、ウイルス、細菌、原生動物などに由来し得る。
C.併用療法
本明細書中に提示される発現ベクターの有効性を高めるために、これらの組成物および方法をその疾患の処置において有効な作用物質と組み合わせることが、望ましい場合がある。
ある特定の実施形態において、抗がん剤が、本方法と組み合わせて使用され得る。「抗がん」剤は、例えば、1つ以上のがん細胞を殺滅すること、1つ以上のがん細胞においてアポトーシスを誘導すること、1つ以上のがん細胞の成長速度を低下させること、転移の発生率もしくは数を減少させること、腫瘍のサイズを減少させること、腫瘍の成長を阻害すること、腫瘍もしくは1つ以上のがん細胞への血液の供給を減少させること、1つ以上のがん細胞もしくは腫瘍に対する免疫応答を促進すること、がんの進行を予防するかもしくは阻害すること、またはがんを有する被験体の寿命を延長することによって、被験体におけるがんに悪影響を与えることができる。抗がん剤としては、例えば、化学療法剤(化学療法)、放射線治療剤(放射線治療)、外科手技(手術)、免疫治療剤(免疫療法)、遺伝的治療剤(遺伝子治療)、ホルモン治療、他の生物学的薬剤(生物療法)および/または代替療法が挙げられる。
さらなる実施形態では、感染症を処置するためおよび/または予防するために、抗生物質が薬学的組成物と組み合わせて使用され得る。そのような抗生物質としては、アミカシン、アミノグリコシド類(例えば、ゲンタマイシン)、アモキシシリン、アンホテリシンB、アンピシリン、アンチモン類(antimonials)、アトバコン、スチボグルコン酸ナトリウム、アジスロマイシン、カプレオマイシン、セフォタキシム、セフォキシチン、セフトリアキソン、クロラムフェニコール、クラリスロマイシン、クリンダマイシン、クロファジミン、サイクロセリン、ダプソン、ドキシサイクリン、エタンブトール、エチオナミド、フルコナゾール、フルオロキノロン類、イソニアジド、イトラコナゾール、カナマイシン、ケトコナゾール、ミノサイクリン、オフロキサシン)、パラ−アミノサリチル酸、ペンタミジン、ポリミキシン、ディフェンシン類(definsins)、プロチオナミド、ピラジナミド、ピリメタミン、スルファジアジン、キノロン類(例えば、シプロフロキサシン)、リファブチン、リファンピン、スパルフロキサシン、ストレプトマイシン、スルホンアミド類、テトラサイクリン類、チアセタゾン、トリメトプリム(trimethaprim)−スルファメトキサゾール、バイオマイシンまたはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
より一般的には、そのような薬剤は、がん細胞および/もしくは微生物を殺滅するためまたはがん細胞および/もしくは微生物の増殖を阻害するために有効な発現ベクターとともに、合計量で提供され得る。このプロセスは、細胞(複数可)を薬剤(複数可)および薬学的組成物と同時にまたはある時間内に接触させる工程を含み得、ここで、細胞、組織または生物への薬学的組成物と薬剤との別個の投与によって、所望の治療的な利益がもたらされる。これは、薬学的組成物と1つ以上の薬剤の両方を含む単一の組成物または薬理学的製剤と細胞、組織もしくは生物を接触させることによって、または2つ以上の別々の組成物もしくは製剤(ここで、一方の組成物は薬学的組成物を含み、他方は1つ以上の薬剤を含む)と細胞を接触させることによって達成され得る。
用語「接触される」および「曝露される」は、細胞、組織または生物に適用されるとき、薬学的組成物および/もしくは別の作用物質、例えば、化学療法剤または放射線治療薬などが標的細胞、組織もしくは生物に送達されるプロセスを記述するために本明細書中で使用されるか、または標的細胞、組織もしくは生物のすぐ近位に配置されるプロセスを記述するために本明細書中で使用される。細胞の殺滅または静止を達成するために、薬学的組成物および/またはさらなる作用物質(複数可)が、細胞(複数可)を殺滅するのに有効または細胞の分裂を防ぐのに有効な合計量で1つ以上の細胞に送達される。
薬学的組成物の投与は、数分から数週間の範囲の間隔だけ、他の作用物質(複数可)より先に行われ得る、他の作用物質(複数可)と同時であり得る、および/または他の作用物質(複数可)の後に行われ得る。薬学的組成物および他の作用物質(複数可)が別々に細胞、組織または生物に適用される実施形態では、その薬学的組成物および作用物質(複数可)がなおも、都合よく組み合わされた効果をその細胞、組織または生物に対して発揮することができ得るように、各送達の時点の間に有効時間が満了しないことが通常、保証され得る。例えば、そういった場合には、2、3、4つまたはそれより多くの様式を用いて、細胞、組織または生物を実質的に同時に(すなわち、約1分未満以内に)薬学的組成物と接触させ得ることが企図される。他の態様において、1つ以上の作用物質が、発現ベクターを投与する前および/または投与した後に、実質的に同時、約1分以内から、約24時間、約7日間、約1〜約8週間またはそれより長くまで、およびそれらの中の任意の導き出せる範囲で投与され得る。なおもさらに、本明細書中に提示される薬学的組成物と1つ以上の作用物質との様々な併用レジメンが、使用され得る。
いくつかの実施形態において、上記化学療法剤は、リンパ球枯渇化学療法剤であり得る。他の実施形態において、化学療法剤は、タキソテール(ドセタキセル)または別のタキサン、例えば、カバジタキセル(cabazitaxel)などであり得る。化学療法剤は、細胞および誘導物質による処置の前、処置中または処置の後に投与され得る。例えば、化学療法剤は、第1の用量の活性化された核酸を投与する約1年前、11、10、9、8、7、6、5もしくは4ヶ月前、または18、17、16、15、14、13、12,11、10、9、8、7、6、5、4、3、2週間前もしくは1週間前に、投与され得る。または、例えば、化学療法剤は、第1の用量の細胞または誘導物質を投与した約1週間後、または2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17もしくは18週間後、または4、5、6、7、8、9、10もしくは11ヶ月後、または1年後に投与され得る。
化学療法剤の投与は、2つ以上の化学療法剤の投与を含み得る。例えば、シスプラチンは、タキソテールまたは他のタキサン、例えば、カバジタキセルなどに加えて投与され得る。
特定の腫瘍または疾患に標的化された免疫応答の発生
キメラ抗原レセプター(CAR)は、T細胞に抗原特異性を伝えるためにデザインされた人工レセプターである。それらは、T細胞を活性化し、特異免疫をもたらすように選択された、抗原特異的成分、膜貫通成分および細胞内成分を含む。それらは、膜貫通成分とともに、ストークポリペプチドをさらに含み得る。キメラ抗原レセプターを発現しているT細胞は、がん治療をはじめとした様々な治療において使用され得る。
誘導性CD40、誘導性MyD88または誘導性MyD88/CD40を形質導入されたT細胞および他の細胞には、キメラ抗原レセプター、すなわちCARをコードする核酸も形質導入され得る。そのキメラ抗原レセプターは、処置されるべき腫瘍の表面上に存在する腫瘍抗原または疾患に関連する他の抗原を標的とするように選択され得る。次にそのキメラ抗原レセプターを発現している活性化T細胞は、腫瘍または他の疾患を標的とする。形質導入されたT細胞には、特定の腫瘍または疾患に対する免疫防御を維持するメモリーT細胞も含まれ得る。上記改変されたT細胞の投与後に、改変されたメモリーT細胞は、上記被験体に存在し得る。
最適化されたおよび個別化された治療的処置
例えば前立腺がんを含む固形腫瘍がんに対する処置は、処置のコース中にIL−6、IL6−sRまたはVCAM−1の濃度を決定することによって、最適化され得る。IL−6とは、インターロイキン6のことを指す。IL−6sRとは、IL−6可溶性レセプターのことを指し、そのレベルは、IL−6のレベルと密接に相関することが多い。VCAM−1とは、血管細胞接着分子のことを指す。異なるステージまたはタイプのがんを有する異なる患者は、様々な治療に対して異なって反応し得る。処置に対する応答は、様々な体液中または組織内のIL−6、IL−6sRまたはVCAM−1の濃度またはレベルを追跡することによってモニターされ得る。IL−6、IL−6sRまたはVCAM−1などのポリペプチドの濃度、レベルまたは量の決定には、完全長ポリペプチドまたはそのフラグメントもしくはバリアントの検出が含まれ得る。そのフラグメントまたはバリアントは、例えば、免疫学的方法、質量分析、核酸ハイブリダイゼーションなどによって検出されるのに十分であり得る。個々の患者に対する処置の最適化は、過量投与の結果としての副作用を回避するのに役立つこともあるし、その処置がいつ無効であるかを決定し、処置のコースを変更するのに役立つこともあるし、いつ用量を増加させ得るかを決定するのに役立つこともある。本明細書中で論じられる技術は、臨床医がバイオマーカー、例えば、IL−6、IL−6sRまたはVCAM−1などを追跡すること、および被験体に投与するための薬物またはワクチンのその後の用量を維持し得るか、減少させ得るかまたは増加させ得るかを決定すること、およびその後の用量のためのタイミングを決定することを可能にすることによって、固形腫瘍がんを処置するための治療方法を最適化する。
例えば前立腺がんを含む固形腫瘍がんに対する処置は、処置のコース中にウロキナーゼ型プラスミノゲンアクチベーターレセプター(uPAR)、肝細胞成長因子(HGF)、上皮成長因子(EGF)または血管内皮成長因子(VEGF)の濃度を決定することによっても最適化され得る。異なるステージまたはタイプのがんを有する異なる患者は、様々な治療に対して異なって反応し得る。処置のコースにわたり、被験体1003に対するuPAR、HGF、EGFおよびVEGFのレベルが測定された。被験体1003は、血清中の低酸素因子の全身の乱れ(perturbation)を示し、これは、処置に対する正の応答を示し得る。この知見の解釈を限定するものではないが、これは、処置に応答した腫瘍による低酸素因子の分泌を示し得る。したがって、処置に対する応答は、例えば、様々な体液中または組織内のuPAR、HGF、EGFまたはVEGFの濃度またはレベルを追跡することによってモニターされ得る。uPAR、HGF、EGFまたはVEGFなどのポリペプチドの濃度、レベルまたは量の決定には、完全長ポリペプチドまたはそのフラグメントもしくはバリアントの検出が含まれ得る。そのフラグメントまたはバリアントは、例えば、免疫学的方法、質量分析、核酸ハイブリダイゼーションなどによって検出されるのに十分であり得る。個々の患者に対する処置の最適化は、過量投与の結果としての副作用を回避するのに役立つこともあるし、その処置がいつ無効であるかを決定し、処置のコースを変更するのに役立つこともあるし、いつ用量を増加させ得るかを決定するのに役立つこともある。本明細書中で論じられる技術は、臨床医がバイオマーカー、例えば、uPAR、HGF、EGFまたはVEGFなどを追跡すること、および被験体に投与するための薬物またはワクチンのその後の用量を維持し得るか、減少させ得るかまたは増加させ得るかを決定すること、およびその後の用量のためのタイミングを決定することを可能にすることによって、固形腫瘍がんを処置するための治療方法を最適化する。
例えば、ある特定のバイオマーカーの量または濃度が、固形腫瘍の処置のコース中に変化することが決定されてきた。薬物を必要とする被験体(例えば、固形腫瘍、例えば、前立腺腫瘍などを有する被験体)に投与される薬物のその後の用量を増加させ得るか、減少させ得るかまたは維持し得るかを臨床医が決定することを可能にする、そのようなバイオマーカーの所定の標的レベル、すなわちバイオマーカーの閾値は、正常な被験体において特定され得、提供される。臨床医は、バイオマーカーの有無または量が、ある特定の実施形態において、それぞれ、バイオマーカーの閾値より低いか、高いか、またはほぼ同じであるかに基づいて、そのような決定を行い得る。
例えば、薬物処置またはワクチン接種の後に、過大に示されたバイオマーカーのレベルが有意に減少しているおよび/または過少に示されたバイオマーカーのレベルが有意に増加しているとの決定は、投与された薬物が治療効果を発揮しているという指標を臨床医に提供する。「レベル」とは、流体中もしくは組織内のバイオマーカーの濃度または組織内の絶対量のことを意味する。そのようなバイオマーカーの測定に基づいて、臨床医は、その薬物のその後の用量を維持するかまたはその後の用量を上げるかもしくは下げること(投与のタイミングを変更することを含む)を決定し得る。用語「薬物」は、従来の医薬(例えば、小分子)、ならびに生物製剤(例えば、核酸、抗体、タンパク質、ポリペプチド、改変された細胞など)を含む。別の例では、過大に示されたバイオマーカーのレベルが有意に減少していないおよび/または過少に示されたバイオマーカーのレベルが有意に増加していないとの決定は、投与された薬物が治療効果を有意に発揮していないという指標を臨床医に提供する。そのようなバイオマーカーの測定に基づいて、臨床医は、その薬物のその後の用量を増加させることを決定し得る。薬物は、被験体にとって有毒である場合があり、副作用を及ぼすことがあることを考えると、本明細書中に提供される方法は、薬物の有効な投与量に「ダイヤルイン(dial in)」する能力および副作用を最小限に抑える能力を臨床医に提供するので、該方法は、治療的アプローチを最適化する。特定の例では、本明細書中に提供される方法は、臨床医が、薬物の用量を治療的に効果的なレベルに「ダイヤルアップ(dial up)」することを可能にし、ここで、ダイヤルアップされた投与量は、毒性閾値レベル未満である。したがって、本明細書中で論じられる処置方法は、効力を高め、有毒な副作用の可能性を低下させる。
サイトカインは、多種多様な起源の細胞によって全身で広く産生されるポリペプチド制御因子の多種多様な大きなファミリーである。サイトカインは、小さな分泌タンパク質であり、それには、ペプチドおよび糖タンパク質が含まれ、免疫、炎症および造血を媒介し、制御する。サイトカインは、免疫刺激に応答して新規に産生される。サイトカインは、通常、短い距離および短い時間枠にわたって低濃度で作用する(が必ずしもそうではない)。サイトカインは、通常、特定の膜レセプターに結合することによって作用し、次いでその結合によって、セカンドメッセンジャー(チロシンキナーゼであることが多い)を介して細胞にシグナルを伝達し、それにより、細胞の挙動(例えば、遺伝子発現)を変化させる。サイトカインに対する応答としては、例えば、膜タンパク質(サイトカインレセプターを含む)の発現の増加または減少、エフェクター分子の増殖および分泌が挙げられる。
用語「サイトカイン」は、タンパク質および糖タンパク質の大きなファミリーの総称である。他の名称としては、リンフォカイン(リンパ球によって作られるサイトカイン)、モノカイン(単球によって作られるサイトカイン)、ケモカイン(化学走性活性を有するサイトカイン)およびインターロイキン(1種類の白血球によって作られ、他の白血球に対して作用するサイトカイン)が挙げられる。サイトカインは、サイトカインを分泌する細胞に対して作用することもあるし(オートクライン作用)、近くの細胞に対して作用することもあるし(パラクリン作用)、場合によっては、遠く離れた細胞に対して作用することもある(内分泌作用)。
サイトカインの例としては、インターロイキン(例えば、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18など)、インターフェロン(例えば、IFN−β、IFN−γなど)、腫瘍壊死因子(例えば、TNF−α、TNF−βなど)、リンフォカイン、モノカインおよびケモカイン;成長因子(例えば、トランスフォーミング成長因子(例えば、TGF−α、TGF−βなど));コロニー刺激因子(例えば、GM−CSF、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)など);などが挙げられるがこれらに限定されない。
サイトカインは、細胞表面レセプター対応物を介して作用することが多い。次いで、その後の細胞内のシグナル伝達のカスケードは、細胞の機能を変化させる。このシグナル伝達には、他のサイトカインの産生をもたらす、いくつかの遺伝子およびそれらの転写因子のアップレギュレーションおよび/もしくはダウンレギュレーション、他の分子に対する表面レセプターの数の増加、またはフィードバック阻害によるそれら自体の作用の抑制が含まれ得る。
VCAM−1(CD106とも呼ばれる血管細胞接着分子−1)は、6つまたは7つの免疫グロブリンドメインを含み、内皮細胞がサイトカインによって刺激された後だけ、大血管と小血管の両方において発現される。したがって、VCAM−1の発現は、サイトカイン発現についてのマーカーである。
サイトカインは、完全長(例えば、全)タンパク質、ポリペプチド、代謝産物、メッセンジャーRNA(mRNA)、相補DNA(cDNA)、ならびに前述のものの様々な中間生成物およびフラグメント(例えば、切断産物(例えば、ペプチド、mRNAフラグメント))として検出され得る。例えば、IL−6タンパク質は、完全な完全長分子として、または様々なレベルの陽性の同定を提供するのに十分大きな任意のフラグメントとして、検出され得る。そのようなフラグメントは、総数が10未満、10〜20、20〜50、50〜100、100〜150、150〜200およびそれ超を有するアミノ酸を含み得る。同様に、VCAM−1タンパク質は、完全な完全長アミノ酸分子として、または様々なレベルの陽性の同定を提供するのに十分大きな任意のフラグメントとして、検出され得る。そのようなフラグメントは、総数が10未満、10〜20、20〜50、50〜100、100〜150およびそれ超を有するアミノ酸を含み得る。
ある特定の実施形態において、サイトカインのmRNAは、完全な配列または特異的な検出にとって十分な任意のフラグメントを標的化することによって検出され得る。mRNAフラグメントは、10個より少ないヌクレオチドまたはそれより多い任意の数のヌクレオチドを含み得る。フラグメントは、mRNA鎖の任意の部分を含むその鎖の3’末端、その鎖の任意の部分を含む5’末端、およびその鎖の任意の中心部分を含み得る。
検出は、任意の好適な方法を用いて行われ得、これらの方法としては、質量分析(例えば、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析(MALDI−MS)、エレクトロスプレー質量分析(ES−MS))、電気泳動(例えば、キャピラリー電気泳動)、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、核酸の親和性(例えば、ハイブリダイゼーション)、増幅および検出(例えば、リアルタイムまたは逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR))、ならびに抗体アッセイ(例えば、抗体アレイ、酵素結合免疫吸着測定法(enzyme−linked immunosorbant assay)(ELISA))が挙げられるが、これらに限定されない。IL−6および他のサイトカインのアッセイの例としては、例えば、Millipore,Inc.が提供するアッセイ(Milliplex Human Cytokine/Chemokine Panel)が挙げられる。IL6−sRアッセイの例としては、例えば、Invitrogen,Incが提供するアッセイ(Soluble IL−6R:(Invitrogen Luminex(登録商標)Bead−based assay))が挙げられる。VCAM−1アッセイの例としては、例えば、R&D Systemsが提供するアッセイ(R&D Systems製の(CD106)ELISA development Kit,DuoSet(#DY809))が挙げられる。
バイオマーカーの供給源
バイオマーカーの有無または量は、被験体内(例えば、インサイチュ)または被験体外(例えば、エキソビボ)において決定され得る。いくつかの実施形態において、バイオマーカーの有無または量は、細胞(例えば、分化細胞、幹細胞)において決定され得、ある特定の実施形態では、バイオマーカーの有無または量は、実質的に無細胞の媒質(例えば、インビトロ)において決定され得る。用語「被験体においてバイオマーカーの有無または量を同定すること」は、本明細書中で使用されるとき、バイオマーカーを評価するため、およびその被験体における有無または量を推定するための当該分野で公知の任意の方法(例えば、インサイチュ、エキソビボにおいてまたはインビトロにおける方法)のことを指す。
体液または組織サンプルは、エキソビボにおいてバイオマーカーの有無または量を決定するために被験体から得られることが多い。組織サンプルを得ることができる身体の非限定的な部分としては、いくつかの実施形態において、脚、腕、腹部、上背部、下背部、胸部、手、指、爪、足、足指、足指爪、頸部、直腸、鼻部、咽頭、口、頭皮、顔、脊椎、咽頭、心臓、肺、乳房、腎臓、肝臓、腸、結腸、膵臓、膀胱、子宮頸部、精巣、筋肉、皮膚、毛髪、腫瘍または腫瘍の周囲の領域などが挙げられる。組織サンプルは、当該分野で公知の任意の好適な方法によって得ることができ、ある特定の実施形態において、その方法としては、生検(例えば、薄片生検、パンチ生検、切開生検、切除生検、掻爬生検、穿刺吸引生検、へら(scoop)生検、スキャロップ(scallop)生検、コア針生検、真空補助下生検、開放外科的(open surgical)生検)などが挙げられるがこれらに限定されない。被験体から得ることができる体液の例としては、いくつかの実施形態において、血液、脳脊髄液、髄液、洗浄液(lavage fluid)(例えば、気管支肺胞洗浄液、胃洗浄液、腹膜洗浄液、管洗浄液、耳洗浄液、関節鏡下洗浄液)、尿、間質液、便、痰、唾液、鼻粘液(nasal mucous)、前立腺液、洗浄液(lavage)、精液、リンパ液、胆汁、涙、汗、母乳、乳汁、炎症領域からの流体、筋消耗領域からの流体などが挙げられるがこれらに限定されない。
被験体由来のサンプルは、バイオマーカーの有無または量を決定する前に処理され得る。例えば、被験体由来の血液サンプルは、ある特定の画分を得るために処理され得、その画分としては、血漿、血清、バフィーコート、赤血球層などが挙げられるがこれらに限定されず、バイオマーカーの有無または量は、その画分において決定され得る。ある特定の実施形態において、組織サンプル(例えば、腫瘍生検サンプル)は、組織サンプルをスライスし、バイオマーカーを視覚化する作用物質(例えば、抗体)とスライスされたサンプルを接触させる前および/または接触させた後にそのサンプルを顕微鏡下で観察することによって、処理され得る。いくつかの実施形態において、組織サンプルは、以下の非限定的な条件のうちの1つまたはそれを超える条件に曝露され得る:洗浄、高塩溶液または低塩溶液(例えば、高張液、低張液、等張液)への曝露、剪断条件への曝露(例えば、超音波処理、プレス(例えば、フレンチプレス))、ミンシング、遠心分離、細胞の分離、組織の分離など。ある特定の実施形態において、バイオマーカーは、組織から分離され得、有無または量が、インビトロにおいて決定され得る。サンプルは、バイオマーカーの有無または量を決定する前に、ある期間にわたって保管されることもある(例えば、サンプルは、凍結され、凍結保存され、保存媒質(例えば、ホルムアルデヒド)中で維持され得る)。
サンプルは、薬物を被験体に送達した後、任意の好適な回収時点において被験体から得ることができる。例えば、サンプルは、薬物を被験体に送達した後、約1時間以内(例えば、薬物送達の約5、10、15、20、25、30、35、40、45、55または60分以内)、薬物を被験体に送達した後、約1日以内(例えば、薬物送達の約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23または24時間以内)または薬物を被験体に送達した後、約2週間以内(例えば、薬物送達の約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14日以内)に回収され得る。回収は、例えば、毎時間、毎日、週2回、週1回、隔週、毎月、隔月、年4回および年1回などを含む指定のスケジュールにおいて行われ得る。薬物が、ある期間にわたって持続的に投与される場合(例えば、注入)、薬物が被験体に導入された最初の時点、薬物投与が終わる時点またはその中間の時点(例えば、投与時間枠の中間点または他の時点)からの遅延時間が決定され得る。
バイオマーカーの検出
1つまたはそれを超えるバイオマーカーの有無または量は、当該分野で公知の任意の好適な方法によって決定され得、非限定的な決定方法は、本明細書中で論じられる。バイオマーカーの有無または量の決定は、時折、生物学的アッセイの使用を含む。生物学的アッセイにおいて、そのアッセイにおいて検出される1つまたはそれを超えるシグナルは、バイオマーカーの有無または量に変換され得る。そのアッセイにおいて検出されたシグナルの変換は、例えば、検量線、1つまたはそれを超える標準物質(例えば、内部標準、外部標準)、チャート、シグナルをバイオマーカーの有無または量に変換するコンピュータプログラムなど、および前述のものの組み合わせの使用を含み得る。
アッセイにおいて検出されるバイオマーカーは、例えば、完全長のバイオマーカー、バイオマーカーのフラグメント、変更されたもしくは改変されたバイオマーカー(例えば、バイオマーカー誘導体、バイオマーカー代謝産物)または2つもしくはそれを超える前述のものを足し合わせたものであり得る。改変されたバイオマーカーは、本明細書中で論じられるバイオマーカーに対して実質的な配列同一性を有することが多い。例えば、改変されたバイオマーカーと本明細書中で論じられるバイオマーカーとの間の同一性パーセントは、15〜20%、20〜30%、31〜40%、41〜50%、51〜60%、61〜70%、71〜80%、81〜90%および91〜100%の範囲内(例えば、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99および100パーセントの同一性)であり得る。改変されたバイオマーカーは、本明細書中で論じられるバイオマーカーの配列と90%またはそれを超えて同一である配列(例えば、アミノ酸配列またはヌクレオチド配列)を有することが多い。パーセント配列同一性は、当該分野で公知のアラインメント方法を用いて決定され得る。
バイオマーカーの検出は、当該分野で公知の任意の好適な方法を用いて行われ得、その方法としては、質量分析、抗体アッセイ(例えば、ELISA)、核酸親和性、マイクロアレイハイブリダイゼーション、ノーザンブロット、逆PCRおよびRT−PCRが挙げられるがこれらに限定されない。例えば、RNAの純度および濃度は、Nanodrop 1000において、分光光度的に決定され得る(260/280>1.9)。RNAの質は、当該分野で公知の方法(例えば、Agilent 2100 Bioanalyzer;RNA 6000 Nano LabChip(登録商標)など)を用いて評価され得る。
その後の薬物用量を調整することまたは維持することについての指示
その後の薬物用量を調整することまたは維持することについての指示は、バイオマーカーの有無に基づき得る。例えば、(i)バイオマーカーのレベルの低感度の測定が利用可能であるとき、(ii)バイオマーカーのレベルが、薬物に応答して急激に変化するとき、(iii)低レベルもしくは高レベルのバイオマーカーが存在するとき、および/または(iv)薬物が、投与のレベルにおいて明らかに有毒でないとき、バイオマーカーの有無は、その後の薬物用量を調整するかまたは維持する指示を作製するのに十分であり得る。
その後の薬物用量を調整することまたは維持することについての指示は、バイオマーカーの量またはレベルに基づくことが多い。バイオマーカーの量は、いくつかの実施形態において、平均値、中央値、名目上の量(nominal)、範囲、間隔、最大値、最小値または相対量であり得る。バイオマーカーの量は、ある特定の実施形態において、測定誤差範囲を伴ってまたは測定誤差範囲なしで表現され得る。いくつかの実施形態において、バイオマーカーの量は、バイオマーカーの濃度、単位重量あたりのバイオマーカーの重量、単位体積あたりのバイオマーカーの重量、バイオマーカーのモル、単位体積あたりのバイオマーカーのモル、単位重量あたりのバイオマーカーのモル、単位細胞あたりのバイオマーカーの重量、単位細胞数(unit cells)あたりのバイオマーカーの体積、単位細胞数あたりのバイオマーカーのモルなどとして表現され得る。重量は、例えば、フェムトグラム、ピコグラム、ナノグラム、マイクログラム、ミリグラムおよびグラムとして表現され得る。体積は、例えば、フェムトリットル、ピコリットル、ナノリットル、マイクロリットル、ミリリットルおよびリットルとして表現され得る。モルは、例えば、ピコモル、ナノモル、マイクロモル、ミリモルおよびモルで表現され得る。いくつかの実施形態において、単位重量は、被験体の重量または被験体由来のサンプルの重量であり得、単位体積は、被験体由来のサンプルの体積(例えば、血液サンプルの体積)であり得、単位細胞数は、1つの細胞あたりまたはある特定の数の細胞あたりであり得る(例えば、1000個の細胞あたりのバイオマーカーのマイクログラム)。いくつかの実施形態において、1つの組織または体液から決定されたバイオマーカーの量は、当該分野で公知であるように、別の体液中または組織内のバイオマーカーの量に相関し得る。
その後の薬物用量を調整することまたは維持することについての指示は、被験体におけるバイオマーカーの決定されたレベルをバイオマーカーの所定のレベルと比較することによって作製されることが多い。ある特定の実施形態において、バイオマーカーの所定のレベルは、時折、被験体における薬物の治療的な量または効果的な量に関連し、時折、薬物の毒性レベルに関連し、時折、ある状態の存在に関連し、時折、処置の中間点に関連し、時折、処置の終点に関連する。バイオマーカーの所定のレベルは、時折、エレメントとして時間を含み、いくつかの実施形態において、閾値は、時間依存的シグネチャである。
例えば、正常レベルよりも約8倍高い(例えば、正常レベルよりも約9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74または75倍高い)IL−6またはIL6−sRレベルは、薬物の投与量または投与の頻度がその後の投与において高められ得ることを示し得る。
用語「投与量」は、投与の用量の量と投与の頻度(例えば、次の用量のタイミングなど)の両方を含むことが意味される。正常レベルよりも約8倍高いレベルより低いIL−6またはIL−6sRのレベル(例えば、正常レベルよりも約7、6、5、4、3、2もしくは1倍高いか、または正常レベル未満もしくは正常レベルと等しいレベル)は、その後の投与において投与量が維持され得るかまたは減少され得ることを示し得る。正常レベルよりも約8倍またはそれを超えて高い(例えば、例えば、正常レベルよりも約9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74または75倍高い)VCAM−1レベルは、その後の投与においてその薬物の投与量が増加され得ることを示し得る。正常レベルよりも約8倍高いレベルよりも低いVCAM−1レベル(例えば、正常レベルよりも約7、6、5、4、3、2もしくは1倍高いか、または正常レベル未満もしくは正常レベルと等しいレベル)は、その後の投与において投与量が維持され得るかまたは減少され得ることを示し得る。IL−6、IL−6sRまたはVCAM−1の正常レベルは、固形腫瘍を有すると診断されていない被験体において、または患者において処置中の固形腫瘍のタイプについて評価され得る。
薬物の用量を調整することまたは維持することについての他の指示としては、例えば、個々の分泌因子、例えば、GM−CSF、MIP−1α、MIP−1β、MCP−1、IFN−γ、RANTES、EGFもしくはHGFなどの濃度の乱れ、または分泌因子のパネル(例えば、GM−CSF、MIP−1α、MIP−1β、MCP−1、IFN−γ、RANTES、EGFおよびHGFからなる群より選択される2つまたはそれを超えるマーカー)の平均濃度の乱れが挙げられる。この乱れは、例えば、個々の分泌因子の濃度の少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%もしくは100%の増加または減少、あるいは分泌因子のパネルの血清濃度の平均相対変化の少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%または100%の増加または減少からなり得る。この増加の後、次の投与の前に、ベースライン血清濃度に戻ることもあるし、戻らないこともある。血清濃度の平均相対変化の増加または減少は、例えば、パネルの中の各因子の相対値の重みづけを含み得る。また、その増加または減少は、例えば、収集されたデータの各時点の相対値の重みづけを含み得る。各時点または各因子に対する重みづけされた値は、がん、転移または腫瘍量の状態または程度に応じて変動し得る。薬物の用量を調整することまたは維持することについての指示は、1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10回またはそれを超える投与の後の個々の分泌因子の濃度または分泌因子のパネルの平均濃度の乱れを含み得る。例えば、処置のコースにわたって、例えば、薬物または本明細書中で論じられるワクチンもしくは組成物の6回の投与にわたって、個々の分泌因子の濃度または分泌因子のパネルの平均濃度が、少なくとも1回の投与の後に乱されることが観察される場合、これは、投与の頻度もしくはその後の投与量を維持するか、減少させるか、もしくは増加させる指示であり得るか、または例えば、さらなる薬物、アデノウイルスワクチン、またはアデノウイルスでトランスフェクトされたもしくは形質導入された細胞を調製することによって処置を継続する指示であり得る。
いくつかの処置方法は、(i)1回またはそれを超える投与(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10回の用量)で被験体に薬物を投与する工程、(ii)(i)の後、被験体におけるバイオマーカーまたは被験体由来のバイオマーカーの有無または量を決定する工程、(iii)被験体への投与についてその薬物のその後の用量を増加させるか減少させるかまたは維持する指示を提供する工程、および(iv)必要に応じて、被験体にその後の用量を投与する工程(ここで、上記その後の用量は、(i)におけるより初期の用量(複数可)と比べて増加しているか、減少しているか、または維持されている)を含む。いくつかの実施形態において、バイオマーカーの有無または量は、薬物の各用量が被験体に投与された後に決定され、時折、バイオマーカーの有無または量は、薬物の各用量が投与された後に決定されない(例えば、バイオマーカーは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10回目の用量のうちの1回または複数回の用量の後に評価されるが、各用量が投与された後に毎回評価されるわけではない)。
その後の薬物用量を調整することについての指示は、その後の薬物用量を増加させる必要性または減少させる必要性を考慮され得る。その後の薬物用量を調整することまたは維持することについての指示は、臨床医によって考慮され得、臨床医は、ある特定の実施形態において、その指示に従って行動し得る。いくつかの実施形態において、臨床医は、指示に従って行動しないことを選択することができる。したがって、臨床医は、提供された指示に基づいてその後の薬物用量を調整することまたは調整しないことを選択することができる。
その後の薬物用量および/またはその後の薬物投与量を調整するまたは維持する指示は、任意の好都合な様式で提供され得る。指示は、いくつかの実施形態において、表形式で(例えば、物理的媒体または電子媒体において)提供され得る。例えば、バイオマーカーの閾値が、表として提供され得、臨床医は、被験体に対して決定されたバイオマーカーの有無または量をその閾値と比較し得る。次いで、その臨床医は、その表から、その後の薬物用量に対する指示を確認し得る。ある特定の実施形態において、指示は、バイオマーカーの有無または量がコンピュータに提供された後(例えば、コンピュータ上のメモリに入れられた後)、コンピュータによって提示され得る(例えば、表示され得る)。例えば、被験体に対して決定されたバイオマーカーの有無または量は、コンピュータに提供され得(例えば、ユーザーによってコンピュータメモリに入れられ得るか、またはコンピュータネットワーク内のリモートデバイスを介してコンピュータに送信され得)、コンピュータ内のソフトウェアが、その後の薬物用量を調整するかもしくは維持することについての指示を生成し得、および/またはその後の薬物用量の量を提供し得る。その後の用量は、例えば、バイオマーカーの有無または量以外のある特定の因子(例えば、被験体の重量、その被験体に対する1つまたはそれを超える代謝産物のレベル(例えば、肝機能に関する代謝産物のレベル)など)に基づいて決定され得る。
その後の用量が、指示に基づいて決定されたら、臨床医は、決定されたその後の用量を投与し得るか、または別の人もしくは実体に対してその用量を調整する指示(instruction)を提供し得る。本明細書中で使用される用語「臨床医」は、意思決定者のことを指し、ある特定の実施形態において、臨床医は、医療専門家である。意思決定者は、いくつかの実施形態において、コンピュータまたは表示されたコンピュータプログラムのアウトプットであり得、そのコンピュータによって表示される指示またはその後の薬物用量に基づいて、保健サービス提供者が行動し得る。意思決定者は、その後の用量を直接投与し得る(例えば、その後の用量を被験体に注入し得る)か、または遠隔的に投与し得る(例えば、ポンプパラメータが、意思決定者によって遠隔的に変更され得る)。
被験体は、特定のバイオマーカーの有無または量が決定され得るか否かを決定するために、事前にスクリーニングされ得る。事前のスクリーニングの非限定的な例としては、遺伝子マーカー(例えば、多型、特定のヌクレオチド配列)の有無の同定;特定の代謝産物の有無または量の同定が挙げられる。事前のスクリーニングの結果は、その後の薬物用量が調整され得るかまたは維持され得るかを決定するために、バイオマーカーの有無または量と組み合わせて、臨床医によって使用され得る。
本明細書中の改変されたT細胞および核酸の効果を評価するためのバイオマーカーとしては、例えば、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−9、IL−10、IL−13、IL−17、IL−25、IFN−γ、TNF−α、TNFβ、GM−CSF、TGFβ、C反応性タンパク質および他が挙げられ得る。
(抗体および小分子)
いくつかの実施形態において、例えば、アッセイにおいてコントロールまたは標準物質として使用するため、または治療薬として使用するために、抗体または小分子が提供される。いくつかの実施形態において、抗体または他の小分子は、サイトカインもしくはサイトカインレセプター(IL−6、IL−6sRを含むがこれらに限定されない)に結合し、そのサイトカインの作用を変化させるように形成されているか、またはVCAM−1に結合するように形成されていることがある。ある特定の実施形態において、抗体または他の小分子は、サイトカインまたはレセプターをコードするmRNAの構造に結合し得る。
本明細書中で使用される小分子という用語は、およそ800ダルトンまたはそれより小さいダルトンの有機分子のことを意味する。ある特定の実施形態において、小分子は、細胞膜を横断して拡散することにより、細胞間の作用部位に到達し得る。いくつかの実施形態において、小分子は、生体高分子(例えば、タンパク質、核酸または多糖)に高親和性で結合し、時折、その生体高分子の活性または機能を変化させ得る。様々な実施形態において、小分子は、天然のもの(例えば、二次代謝産物)または人工のもの(例えば、抗ウイルス薬)であり得;それらは、疾患に対して有益な効果を有し得る(例えば、薬物)か、または有害であり得る(例えば、催奇形物質および発がん性物質)。
非限定的な例によって、小分子としては、リボヌクレオチドもしくはデオキシリボヌクレオチド、アミノ酸、モノサッカリドおよび小さなオリゴマー、例えば、ジヌクレオチド、ペプチド(例えば、抗酸化物質グルタチオン)、およびジサッカリド(例えば、スクロース)が挙げられ得る。
用語抗体は、本明細書で使用される場合、脊椎動物の血液または他の体液中に見られ、細菌およびウイルスなどの外来の物体を識別し、中和するために免疫系によって使用されるガンマグロブリンタンパク質を意味すると理解されるべきである。抗体は、代表的には、2本の大きな重鎖および2本の小さな軽鎖という基本的構造単位を含む。
抗体への特異的結合は、特定のタンパク質に対するその親和性に関して選択される抗体を要する。例えば、特定のタンパク質、多型バリアント、対立遺伝子、オルソログ、および保存的に改変されたバリアント、またはスプライスバリアント、またはこれらの一部に対して産生されるポリクローナル抗体は、GM−CSF、TNF−αまたはNF−κ−B調節タンパク質と特異的に免疫反応性であり、他のタンパク質とはそうではないそれらのポリクローナル抗体のみを得るために選択され得る。この選択は、他の分子と交差反応する抗体を差し引きすることによって達成され得る。
本明細書で示されるとおりの方法は、限定なしに、活性化された細胞、核酸、またはこれをコードする発現構築物の有効量の送達を含む。薬学的組成物の「有効量」は、一般に、検出可能にかつ反復して、述べられる所望の結果を達成するために、例えば、上記疾患またはその症候を回復するか、減少するか、最小にするか、またはその程度を制限するために、十分な量として定義される。疾患の排除、根絶または治癒を含む他のより厳密な定義が、適用されることもある。いくつかの実施形態において、処置の有効性を評価するためおよび毒性をコントロールするためにバイオマーカーをモニターする工程が存在してもよい。
改変された細胞の有効量は、個々の患者を考慮して、医師によって決定され得る。考慮されるべき因子としては、例えば、疾患もしくは状態の程度、腫瘍サイズ、感染症の程度、転移、年齢、および体重が挙げられ得る。投与量および投与回数は、医師、または他の臨床医によって、疾患もしくは状態の症候について患者をモニターすることによって、および以前の投与量への応答に関しては、例えば、腫瘍サイズ、または腫瘍抗原のレベルもしくは濃度をモニターすることによって、決定され得る。ある特定の例では、改変された細胞は、10〜10個の改変された細胞/kg 体重、10〜10個、10〜1011個、または1010〜1011個の改変された細胞/kg 体重の投与量で、投与され得る。
下記に示される実施例は、ある特定の実施形態を例証するものであって、本技術を限定しない。インビトロまたはエキソビボにおいて細胞を形質転換するためまたはトランスフェクトするための方法を論じている本明細書中の実施例は、キメラポリペプチドを発現する核酸の使用例を提供するがこれに限定されない。実験動物またはヒト被験体への、トランスフェクトされたまたは形質導入された細胞の送達およびリガンド誘導物質の送達の例は、それを必要とする被験体において、キメラポリペプチドを発現する核酸、腫瘍抗原およびリガンド誘導物質の直接的な投与の例を提供するがこれに限定されない。
(誘導性キメラMyD88/CD40ポリペプチドの発現)
実施例1〜7は、キメラ刺激分子の誘導可能な形態の発現に関連し、本明細書で論じられるMyD88/CD40キメラ刺激分子を発現させるために使用され得る方法の例を提供する。これらの実施例は、本明細書で論じられるキメラ刺激分子およびキメラ抗原レセプターを構築、アッセイ、および使用するための参照として使用され得る。実施例8(および以下参照)は、本明細書で論じられる非誘導性MyD88/CD40キメラ刺激分子およびMyD88/CD40キメラ抗原レセプターの発現および適用に関する。
(実施例1:誘導性キメラ刺激分子)
誘導性MyD88/CD40キメラ共刺激分子を、T細胞において発現させた;このT細胞とrimiducid(AP1903)との接触は、キメラ抗原レセプターを共発現したT細胞を含め、共刺激活性の活性化およびT細胞の活性化を生じた。
以下の特許、出願、および特許公報は、本明細書中の例において使用され得る材料および方法を含み得る:例えば、米国特許第7,404,950号(Spencer, D.らに対して2008年7月29日発行);米国特許第8,691,210号(Spencerらに対して2004年4月8日に発行);Spencerらによる米国特許出願第12/532,196号(2009年9月21日出願);PCT出願 PCT/US2009/057738(Spencerら、2008年4月24日にWO2010/033949として公開);Slawinらによる米国特許出願第13/087,329号(2011年4月14日出願);PCT出願 PCT/US2011/032572(2011年10月20日にWO2011/130566として公開);Spencerらによる米国特許出願第14/210,324号(2014年3月13日出願);SpencerらによるPCT出願番号PCT/US2014/026734(WO2014/251960として2015年2月5日に公開);Fosterらによる米国特許出願第14/622,018号(2015年2月13日出願);FosterらによるPCT出願番号PCT/US2015/015829(WO2015/123527として2015年8月20日に公開)は全て、それらの全体において本明細書に参考として援用される。
誘導性MyD88/CD40キメラ刺激分子の発現のために使用されるアデノウイルスベクターの例は、本明細書で提供される。これらベクターは、本出願の非誘導性キメラ刺激分子を発現するアデノウイルスベクターを得るために、FKBP領域を除去するように改変され得る。
以下のヌクレオチド配列を、Ad5−iMC−P2A−P−FLおよびAd5f35−iMC−P2A−P−FLベクターを構築するために使用した。そのヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチドのアミノ酸配列もまた提供される。
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pAd1127−02.iMC−P2A−P−FLは、Ad5−iMC−P2A−P−FLおよび血清型35偽型Ad5f35−iMC−P2A−P−FLの両方を作製するために使用されるシャトルベクターである。それは、CMVpおよびウシ成長ホルモンポリA部位によって駆動されるその同じ転写産物上に誘導性MyD88/CD40および全長PSMAを含む。
(注釈付きベクター配列)
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(実施例2:治療のためのヒト細胞における誘導性CSMの使用)
発現構築物、およびヒト細胞においてこの発現構築物を使用する方法が、この実施例で示される。この実施例は、誘導性キメラ刺激分子を指すが、任意の適切な改変を含め、非誘導性キメラ刺激分子をコードするベクター、およびMyD88/CD40キメラ抗原レセプターも使用され得る。
これらの方法は、他の細胞、例えば、NKおよびNKT細胞など、ならびに腫瘍浸潤リンパ球に対して適合され得、本明細書中で論じられるような他の共刺激ポリペプチド細胞質領域を含むキメラ刺激ポリペプチドに対しても適合され得る。
材料および方法
遺伝子改変されたT細胞の大規模産生
T細胞は、標準的な方法を用いて健常志願者から生成される。簡潔には、健常ドナーま
たはがん患者由来の末梢血単核球(PBMC)を、可溶性αCD3およびαCD28(Miltenyi Biotec,Auburn,CA)を使用して、増殖および形質導入のために活性化する。PBMCを、100U/ml IL−2(Cellgenix)が補充されたCellgenix DC培地に、1×10細胞/mlで再懸濁し、0.2μg/ml αCD3および0.5μg/ml αCD28可溶性抗体で刺激する。次いで、細胞を37℃、5%CO2において4日間培養する。4日目に、IL−2を含む1mlの新鮮培地を加える。7日目に、形質導入に向けて、細胞を収集し、Cellgenix DC培地に再懸濁する。
プラスミドおよびレトロウイルス
SFGプラスミドは、切断可能な2A様配列を介して切断型ヒトCD19に連結された誘導性CSMからなる。その誘導性CSMは、F36V変異を有し、Ser−Gly−Gly−Gly−Serリンカー(配列番号285)を介してヒトCSMに接続された、ヒトFK506結合タンパク質(FKBP12;GenBank AH002 818)からなる。そのF36V変異は、合成ホモ二量体化剤AP20187またはAP1903に対するFKBP12の結合親和性を高める。その2A様配列は、Thosea asigna昆虫ウイルス由来の20アミノ酸ペプチドをコードし、それは、グリシンと末端プロリン残基との間での>95%の切断を媒介して、誘導性CSMのC末端に19個の追加のアミノ酸およびCD19のN末端に1つの追加のプロリン残基をもたらす。CD19は、細胞質内ドメインを242アミノ酸から19アミノ酸に短縮し、リン酸化に対する潜在的な部位である保存されたすべてのチロシン残基を除去する、アミノ酸333(TDPTRRF)(配列番号286)で切断される、完全長CD19(GenBank NM001770)からなる。
テナガザル白血病ウイルス(Gal−V)シュードタイプ化レトロウイルスを産生する安定したPG13ベースのクローンを、Phoenix Eco細胞株(ATCC product #SD3444;ATCC,Manassas,VA)をSFGプラスミドで一過性にトランスフェクトすることによって、作製する。これは、Ecoシュードタイプ化レトロウイルスを産生する。そのPG13パッケージング細胞株(ATCC)を、Ecoシュードタイプ化レトロウイルスで3回形質導入することにより、細胞1つあたり複数のSFGプラスミドプロウイルス組み込み体を含む産生株を作製する。単一細胞クローニングを行い、最も高い力価をもたらしたPG13クローンを、増殖させ、ベクター作製のために使用する。
レトロウイルス形質導入
T細胞の活性化および増殖のための培養培地は、100U/ml IL−2(Cellgenix)が補充された無血清Cellgenix DC培地(Cellgenix)である。レトロウイルスベクターで形質導入する前の7日間にわたって、T細胞を可溶性抗CD3および抗CD28(Miltenyi Biotec)によって活性化する。必要であれば、ΔCD19の免疫磁気選択を形質導入後の4日目に行い;陽性画分をさらに2日間にわたって増殖させ、凍結保存する。
遺伝子改変され、同種異系枯渇された細胞のスケールアップ産生
臨床適用のための形質導入プロセスのスケールアップは、非組織培養処理T75フラスコ(Nunc, Rochester, NY)を使用する。このフラスコは、10mlの抗CD3 0.5g/mlおよび抗CD28 0.2μg/mlまたは10mlのフィブロネクチン 7g/mlで、4℃で一晩コーティングされている。細胞接着の増大のためにコロナ放電処理したフッ化エチレンプロピレンバッグ(2PF−0072AC, American Fluoroseal Corporation, Gaithersburg, MD)もまた、使用する。PBMCを、抗CD3、抗CD28によってコーティングされたフラスコに、100U/ml IL−2が補充された培地中、1×10細胞/mlで播種する。レトロウイルス形質導入に向けて、レトロネクチンでコーティングされたフラスコまたはバッグを、10mlのレトロウイルス含有上清で2〜3時間、一度負荷する。活性化T細胞を、100U/ml IL−2が補充された、3:1の比のレトロウイルスベクター含有新鮮培地およびT細胞培養培地中に1×10細胞/mlで播種する。細胞を、翌朝収集し、組織培養用に処理されたT75またはT175フラスコ内、100U/ml IL−2が補充された培養培地中で、約5×10細胞/ml〜8×10細胞/mlの播種密度で増殖させる。
CD19免疫磁気選択
CD19に対する免疫磁気選択は、例えば、形質導入の4日後に行われ得る。細胞を、モノクローナルマウス抗ヒトCD19抗体に結合体化された常磁性マイクロビーズ(Miltenyi Biotech,Auburn,CA)で標識し、小規模実験ではMSまたはLSカラムにおいて、および大規模実験ではCliniMacs Plus自動選択デバイスにおいて、選択する。CD19によって選択された細胞を、さらに4日間増殖させ、形質導入後の8日目に凍結保存する。これらの細胞は、「遺伝子改変細胞」と称される。
免疫表現型分析および五量体解析
フローサイトメトリー解析(FACSCaliburおよびCellQuestソフトウェア;Becton Dickinson)を、以下の抗体を使用して行う:CD3、CD4、CD8、CD19、CD25、CD27、CD28、CD45RA、CD45RO、CD56およびCD62L。CD19−PE(クローン4G7;Becton Dickinson)は、最適な染色をもたらすと見出されており、その後のすべての解析において使用された。形質導入されていないコントロールを、CD19に対するネガティブゲートを設定するために使用する。CAR発現を、抗F(ab’)2(Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA)を使用して評価する。
統計解析
対応のある両側スチューデントt検定を使用して、サンプル間の差の統計的有意性を決定する。すべてのデータを平均±1標準偏差として表す。
実施例3:白血病患者の処置
本願の方法を使用して、進行した治療抵抗性白血病を有する白血病患者を処置する本実施例は、他の状態または疾患、例えば、他の過剰増殖性疾患または固形腫瘍などにも適用され得る。これらの方法は、標的抗原に応じて一本鎖可変フラグメントが変化し得るという理解の下で、本質的には論じられるように使用され得る。
T細胞を、本出願のキメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドを含む核酸で形質導入する。このT細胞をまた、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸で形質導入する。他の例では、このT細胞を形質導入するために使用される核酸は、例えば、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含み得る。このキメラ抗原レセプターは、CD19を認識する一本鎖可変フラグメントを含む。
患者は、リンパ球枯渇の前処置を受けた後、形質導入されたCD19標的化T細胞を投与される。それらのT細胞は、自己、同種異系または非同種異系であり得る。その用量は、例えば、毎日、1週間に2回、または毎週、提供され得る。制御されない速すぎる速度のT細胞の増殖、活性化および腫瘍細胞殺滅は、不必要に患者を害するより重度のサイトカインストームをもたらし得るという懸念を理由に、投薬スケジュールは、毒性を制限し、患者に対して多大な害を引き起こさない割合で、例えば、患者を病院の集中治療室の外で維持して、完全な回復を達成するようにデザインされる。
(実施例4:CAR形質導入T細胞におけるiMC活性の測定)
この実施例は、誘導性キメラ刺激分子の使用を論じるが、本明細書で論じられる方法はまた、非誘導性キメラ刺激分子に適用され得る。
目的:2つのFKBPv36分子に連結されたシグナル伝達分子をコードするレトロウイルスベクターで初代T細胞を形質導入することにより、そのT細胞のAP1903活性化を可能にすること。この実験は、切断型MyD88およびCD40ポリペプチドを含む誘導性共刺激分子が、Capan−1腫瘍細胞上に高度に発現される前立腺幹細胞抗原(PSCA)を認識するCARで形質導入されたT細胞によるGFP改変Capan−1(膵臓腺癌)細胞の殺滅を改善するかを調べるためにデザインされる。
方法:
誘導性T細胞分子のデザインおよびクローニング:
1.T細胞の形質導入は、RV−172(SFG−Myr.MyD88/CD40.Fv.Fv’.2A.ΔCD19)およびRV−89(SFG.PSCAscFv.CHCH.CD28.ζ)を用いて行う。そのscFvは、ヒト化モノクローナル抗体1G8(US2012077962A1におけるヒト化抗PSCAから得られる)由来のscFvを使用してPSCAを標的化する。これは、ヒトIgG1のCHCH領域に連結され、それは続いて、その分子の膜貫通部分と細胞質部分の両方を含むCD28に連結される。CD28は、CD3ζの細胞質部分に連結される。
レトロウイルスの産生:
2.本質的には、前の実施例と同じである。
GFPによってマークされたCapan−1(膵臓腺癌)細胞株の作製:
3.Capan−1をATCCから購入する。続いて、EGFP/ホタルルルシフェラーゼ融合タンパク質に対する遺伝子、ならびに安定にトランスフェクトされた細胞が、G418抗生物質とともに培養することによって長い時間にわたって選択されるのを可能にするネオマイシン耐性遺伝子を含むpBP0168−pcDNA3.1−EGFPlucによるトランスフェクションによって、その細胞株を遺伝子改変する。培養後、高いGFP発現を有するクローンを選択し、>95%GFPを有する細胞株が得られるまで継代培養する。
iMC対応T細胞とCapan−1腫瘍細胞との共培養:
4.形質導入されていないT細胞またはRV−89(PSCA CAR)およびRV−172(iMCベクター)で共形質導入されたT細胞を、10nM AP1903ありまたはなしで50U/ml IL−2が補充された培地中においてT細胞と腫瘍細胞とが5:1の比で培養する。次いで、共培養物を37℃および5%COにおいて72時間インキュベートする。続いて、蛍光顕微鏡法によって、および0.25%トリプシン/EDTAを用いて培養物を回収し、培養物中のGFPCD3腫瘍細胞の頻度をフローサイトメトリーによって計測することによって、GFP腫瘍細胞の存在について培養物を解析する。
結果:
1.培養物を蛍光顕微鏡法によって調べることにより、誘導性共刺激分子およびキメラ抗原レセプターを形質導入されたT細胞を含むウェルおよびAP1903を投与されたウェルにおける腫瘍細胞殺滅の改善を評価する。
2.フローサイトメトリーを使用して、トリプシン処理後の培養物中のGFP細胞を解析することにより、AP1903がこの短い培養期間(72時間)において腫瘍細胞数の減少に寄与するかを決定する。培養の時間は、およそ5日間まで延長され得る。フローサイトメトリーのプロットは、5:1の比において、両方のウイルスで形質導入され、AP1903を投与されたウェル内のGFP細胞の減少を示し得る。
3.残存している生存可能なCapan−1−GFP細胞を、AP1903なしのNT T細胞の条件に正規化することにより、腫瘍細胞殺滅に対するiMC活性化の効果が示される。
実施例5:特定の核酸配列およびアミノ酸配列の例
以下の配列は、本明細書で提供されるキメラ抗原レセプターまたはキメラ刺激分子をコードする発現ベクターのデザインにおいて使用され得る。
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以下は、キメラ抗原レセプター(CAR)配列のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列(順番に、scFvフラグメントなし)の例である。
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(さらなるキメラ刺激分子配列)
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(さらなる配列)
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(実施例6:材料および方法)
本明細書中の方法は、誘導性MyD88/CD40構築物の使用を論じるが、非誘導性MyD88/CD40キメラ刺激分子に関しても適切な改変を伴って使用され得る。
細胞株、培地および試薬。293T(HEK 293T/17)およびCapan−1、Raji、ならびにDaudi細胞株を、アメリカンタイプカルチャーコレクションから得た。細胞株を、10% ウシ胎仔血清(FCS)および2mM グルタマックス(Invitrogen)を補充したDMEM(Invitrogen, Grand Island, NY)中で、37℃および5% COで維持した。末梢血単核球(PBMC)から生成したT細胞を、別段注記されなければ、45% RPMI 1640、45% クリック培地(Invitrogen)(10% ウシ胎仔血清(FBS)、2mM グルタマックス(T細胞培地; TCM)および100U/ml IL−2(Miltenyi Biotec)を補充)中で培養した。臨床グレードのAP1903を、インビトロアッセイのために100mM 作業溶液へとエタノールで希釈し、または動物研究のために0.9% 食塩水で希釈した。
レトロウイルス構築物およびプラスミド構築物。ミリストイル化標的化配列(M)(20)、TLRアダプター分子MyD88、CD40細胞質領域、および2個のタンデムリガンド結合FKBP12v36ドメイン(Fv’Fv)を含む誘導性MyD88/CD40(iMC)を、Gibsonアセンブリ(New England Biolabs, Ipswich, MA)を使用してSFGレトロウイルス骨格の中の2A−ΔCD19とインフレームでクローニングして、SFG−M.MyD88/CD40.Fv’Fv−2A−ΔCD19を生成した。同様に、ミリストイル化配列およびタンデムFKBP12v36結合ドメインのみを含むコントロールベクター(SFG−M.Fv’Fv−2A−ΔCD19)を生成した。さらなるレトロウイルスベクターを、合成DNAアプローチ(Integrated DNA Technologies, San Diego, CA)を使用して構築して、MyD88もしくはCD40のみの構築物(それぞれ、SFG−M.MyD88.Fv’.Fv−2A−ΔCD19またはSFG−M.CD40.Fv’.Fv−2A−ΔCD19と称される)を生成した。CD19またはPSCAを認識する2種の第1世代CARを、合成した。このCD19 CARを、抗CD19単鎖(single chin)フラグメント可変(scFv)、FMC63を使用してデザインする一方で、PSCA認識を、マウスscFv bm2B3を使用して達成した。両方のCARは、Anurathapanら, 2013 (13)において論じられるように、IgG1 CH2CH3スペーサー領域、CD28膜貫通ドメインおよびCD3ζ細胞質ドメイン(PSCA.ζ)を含んだ。CD28膜貫通ドメインおよび細胞質ドメイン(PSCA.28.ζ)を含む第2世代CARを、PCR増幅によって構築した。MCを含むPSCA CARを生成するために、MyD88/CD40を合成し、CD3ζに対して5’側に挿入した(図3a)。共培養アッセイのために、Capan−1腫瘍細胞を、GFPを発現するプラスミド(pIRII−GFP−2A−ピューロマイシン)でpiggyBacトランスポザーゼによって改変し、1μg/ml ピューロマイシンによって安定して選択した。
レトロウイルス上清。レトロウイルス上清を、以前に論じられるとおり(14)製造業者によって推奨されるようにGeneJuice(EMD Biosciences, Gibbstown, NJ)トランスフェクション試薬を使用して、SFGベクタープラスミド、MoMLV gag−polの配列を含むPeg−Pam−eプラスミド、およびRD114エンベロープをコードするRD114プラスミドでの、293T細胞の一過性の共トランスフェクションによって生成した。レトロウイルスを含む上清を、トランスフェクションの48時間後および72時間後に集めた。
活性化T細胞の生成。Gulf Coast Blood Bank(Houston, TX)から得られる末梢血単核球(PBMC)を使用して、抗CD3/抗CD28活性化T細胞を、本質的に以前に提供されたように(22)、生成した。簡潔には、5×10 PBMCをTCM中に再懸濁し、抗CD3抗体および抗CD28抗体(Miltenyi Biotec)の各0.5μg/mlでコーティングした非組織培養処理24ウェルプレート上で、100U/ml IL−2の存在下で刺激した。3日目に、活性化T細胞を採取し、レトロウイルスベクターで形質導入したかまたは以下で論じられるとおりIL−2を補充した培地中で増殖させた。
T細胞の形質導入。非組織培養処理24ウェルプレートを、7μg/ml レトロネクチン(Takara Bio, Otsu, Shiga, Japan)で一晩、4℃においてコーティングした。そのウェルを、リン酸緩衝食塩水で洗浄し、次いで、レトロウイルス上清でコーティングした。その後、活性化T細胞を、100 U/ml IL−2を補充したウイルス上清中3×10 細胞/ウェルを蒔いた。培養して3日後、細胞を採取し、TCM+100 U/ml IL−2を含む組織培養処理プレート中で増殖させた。2遺伝子もしくは3遺伝子の形質導入に関しては、そのプロトコルは、上記細胞を等量の各レトロウイルス上清でコーティングし、次いで活性化T細胞を、100 U/ml IL−2を補充した等量のウイルス上清を含む各ウェルへと蒔いたことを除いて、上記と同一である。
免疫表現型決定。遺伝子改変T細胞を、CD3−PerCP.Cy5およびCD19−PE(BioLegend)を使用することによって、形質導入の10〜14日後に、iMC導入遺伝子発現に関して分析した。CAR形質導入細胞を検出するために、T細胞をまた、レセプターのIgG1 CHCH 成分を認識する、APCに結合体化したFc特異的モノクローナル抗体(Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA)で染色した。全てのフローサイトメトリーを、LSRIIフローサイトメーター(Becton Dickenson, East Rutherford, NJ)を使用して行い、そのデータを、FlowJo(Tree star, Ashland, OR)を使用して分析した。
サイトカインおよびケモカイン生成。iMC、コントロールベクターで改変したT細胞による、またはCAR改変T細胞によるIFN−γ、IL−2およびIL−6の生成を、製造業者のプロトコル(eBioscience, San Diego, CA)に従って、ELISAによって分析した。このアッセイにおいて、非形質導入T細胞およびiMC改変T細胞またはコントロールベクター改変T細胞を、10nM AP1903またはビヒクル(EtOH)で活性化し、上清を48時間で集めた。CAR改変T細胞の分析のために、T細胞を、1:1 T細胞 対 腫瘍細胞比でCapan−1腫瘍細胞と共培養し、上清を、24時間および48時間で採取した。
細胞傷害アッセイ。 Capan−1腫瘍細胞に対するCAR T細胞の特異的細胞傷害性を、製造業者の推奨(Clontech Laboratories, Mountain View, CA)に従って、10:1〜0.5:1の範囲に及ぶエフェクター 対 標的(E:T)比を使用し、標的細胞としてCapan−1を使用して、6時間および24時間の乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)アッセイにおいて測定した。
共培養実験。PSCA.ζ CAR活性化後の細胞傷害性、活性化、増殖およびサイトカイン生成を試験するために、共培養アッセイを、Capan−1−GFP腫瘍細胞を用いて、外因性IL−2の非存在下で、TCM中、10:1、5:1、1:1、1:5および1:10のE:T比において行った。7日後に、全ての残っている細胞を、トリプシン処理によって集め、カウントし、CD3およびFc特異的抗体で染色し、フローサイトメトリーによって分析した。さらに、類似の共培養実験を、CD19 CARを使用して、MC共刺激ありおよびなしで行った。CAR改変T細胞を、7日間、CD19+Raji細胞株もしくはDaudi細胞株とともに培養し、その後、CD3細胞およびCD19細胞に関してフローサイトメトリーによって分析した。
統計学。データを、平均±SEMとして表す。データを、全てのアッセイにおいて2つの処置群を比較する場合に、両側もしくは片側のP値を計算して差異における統計的有意性を決定するために、対応のないスチューデントのt検定を使用して分析した。データを、GraphPad Prismバージョン5.0ソフトウェア(GraphPad)を使用して分析した。
(実施例7:誘導性MyD88、CD40、またはMyD88/CD40での初代T細胞の活性化)
本明細書中の方法は、誘導性MyD88/CD40構築物の使用、ならびにMyD88およびCD40ポリペプチドの両方を1つのキメラ刺激分子へと組み合わせる場合に得られる相乗効果を論じる。これら方法は、適切な改変を伴って、非誘導性MyD88/CD40キメラ刺激分子に関しても使用され得る。
並行した研究において、新規共刺激分子、iMCは、T細胞へのコントロールされた共刺激を提供し得ることが観察された。MyD88、CD40または両方の分子が、潜在的CAR構築物の中に内部ドメインとして含まれるべきかどうかを試験するために、4種の異なるベクターを、AP1903結合ドメインのみ(Fv’Fv)を含んで、またはMyD88と遺伝子融合させて(iMyD88)、CD40と遺伝子融合させて(iCD40)、またはMyD88およびCD40の両方と(iMC)遺伝子融合させてデザインした(図3a)。CD3/CD28活性化T細胞を形質導入し、上記ベクターの各々の形質導入効率を、CD3 T細胞の表面上のCD19(CD3CD19)のフローサイトメトリー検出によって測定した。これは、上記レトロウイルスの各々が、非形質導入T細胞と比べて、初代T細胞において十分に発現される(57%〜95%)ことを示した(図3b)。次いで、iMyD88、iCD40またはiMCが、AP1903への曝露後にT細胞を活性化する能力を、IFN−γおよびIL−6生成を測定することによるELISAによってアッセイした。iMC形質導入T細胞のみが、AP1903活性化後にIFN−γおよびIL−6の両方の有意な量を生成することが観察されたのに対して、NT、iMyD88、iCD40のいずれも、サイトカイン生成を示さなかった(図3cおよびd)。これらデータは、MyD88およびCD40が、ヒトT細胞において活性化シグナル伝達分子として相乗作用すること、ならびにCAR分子が複合MCシグナル伝達ドメインを含むことから利益を得るはずであることを示唆する。
(MyD88/CD40キメラ抗原レセプターおよびキメラ刺激分子の発現)
以下の実施例は、本願において提供されるように、MyD88/CD40キメラ抗原レセプターおよびキメラ刺激分子に関する組成物および方法を論じる。カスパーゼ−9ベースの安全スイッチ、およびMyD88/CD40キメラ抗原レセプターまたはキメラ刺激分子を発現する細胞におけるその使用に関する組成物および方法もまた、含まれる。
(実施例8:MyD88/CD40キメラ抗原レセプターのデザインおよび活性)
(MC−CAR構築物のデザイン)
本明細書で論じられる誘導性MyD88/CD40実験からの活性化データに基づいて、従来の内部ドメイン(例えば、CD28および4−1BB)の代わりに、CAR分子におけるMCシグナル伝達の潜在性を試験した。MC(AP1903結合FKBPv36領域なし)を、PSCA.ζの中にサブクローニングして、CD28内部ドメインの位置を模倣した(図4a)。レトロウイルスを、3つの構築物の各々に関して生成し、ヒトT細胞を形質導入し、その後、形質導入効率を測定して、PSCA.MC.ζが発現され得ることを実証した(図4bおよび4c)。これらCAR構築物の各々を有するT細胞が、PSCA腫瘍細胞を認識するそれらの能力を保持することを確認するために、6時間の細胞傷害アッセイを行った。これは、Capan−1標的細胞の溶解を示した(図4d)。従って、CAR分子の細胞質領域へのMCの付加は、CAR発現または標的細胞上の抗原の認識に影響を及ぼさない。
MC共刺激は、CAR改変T細胞におけるT細胞殺滅、増殖および生存を増強する。短期間細胞傷害アッセイにおいて実証されるように、上記3種のCARデザインの各々は、Capan−1腫瘍細胞を認識および溶解する能力を示した。エフェクターT細胞における細胞溶解エフェクター機能は、腫瘍認識後に予め形成されたグランザイムおよびパーフォリンの放出によって媒介され、CD3ζを介する活性化は、共刺激の必要性なしにこのプロセスを誘導するために十分である。第1世代CAR T細胞(例えば、CD3ζ細胞質領域のみで構築されたCAR)は、腫瘍細胞を溶解し得る;しかし、生存および増殖は、共刺激の欠如に起因して損なわれる。よって、CD28もしくは4−1BB共刺激ドメイン構築物の付加は、CAR T細胞の生存および増殖の能力を有意に改善した。
MCが生存および増殖に影響を及ぼす共刺激シグナルを同様に提供し得るかどうかを試験するために、共培養アッセイを、高い腫瘍:T細胞比(1:1、1:5、1:10 T細胞 対 腫瘍細胞)の下で、PSCACapan−1腫瘍細胞で行った。T細胞および腫瘍細胞の数が等しかった(1:1)場合、非形質導入コントロールT細胞と比べて全3種の構築物からCapan−1−GFP細胞の効率的な殺滅が存在した(図4aおよびb)。しかし、CAR T細胞を、多数の腫瘍細胞(1:10)でチャレンジした場合、CAR分子がMCもしくはCD28のいずれかを含んだ場合のみ、Capan−1−GFP腫瘍細胞の有意な減少が存在した(図4c)。
これら2種のCARによる共刺激の機構をさらに試験するために、細胞の生存率および増殖をアッセイした。MCもしくはCD28を含むPSCA CARは、非形質導入T細胞およびCD3ζのみCARと比べて改善された生存率を示し、PSCA.MC.ζおよびPSCA.28.ζによるT細胞増殖は、有意に増強された(図4aおよびb)。他の群は、共刺激シグナル伝達領域を含むCARがT細胞の重要な生存および成長分子であるIL−2(4)を生成することを示したので、ELISAを、Capan−1腫瘍細胞でチャレンジしたCAR T細胞に由来する上清に対して行った。PSCA.28.ζは、高レベルのIL−2を生成したが、PSCA.MC.ζシグナル伝達はまた、有意なレベルのIL−2(これは、これらアッセイにおいて観察されたT細胞生存および増殖に寄与するようである)を生成した(図6c)。さらに、CAR改変T細胞によるIL−6生成を試験した。なぜならIL−6は、CAR改変T細胞の効力および有効性において重要なサイトカインとして関与している(15)からである。IL−2とは対照的に、PSCA.MC.ζは、初代T細胞におけるiMC活性化がIL−6を誘導するという観察と一致して、PSCA.28.ζと比べてより高レベルのIL−6を生成した(図6d)。まとめると、これらデータは、MCを介する共刺激が、CD28のものに類似の効果を生じ、それによって、腫瘍細胞認識後に、CAR改変T細胞がIL−2およびIL−6を生成する(これは、T細胞生存を増強する)ことを示唆する。
CAR改変T細胞を使用する免疫療法は、種々の悪性腫瘍の処置に関して大いに有望である。CARは、最初に単一のシグナル伝達ドメイン(例えば、CD3ζ)を用いてデザインされた(16〜19)一方で、CAR免疫療法の実現可能性を評価する臨床試験は、限られた臨床上の利益を示した(1,2,20,21)。これは、腫瘍認識後にT細胞の不完全な活性化(これは、インビボで制限された持続性および増殖をもたらす)に主に起因した(22)。この欠陥に対処するために、CARを、別の刺激ドメイン(しばしば、CD28、4−1BB、OX40、ICOSおよびDAP10を含むT細胞共刺激分子の細胞質部分に由来した)(4,23〜30)を含むように操作した。これは、CAR T細胞が、標的抗原の結合の際に適切な共刺激を受容することを可能にする。実際に、難治性急性リンパ芽球性白血病(ALL)の処置ための、CD28または4−1BBシグナル伝達ドメインを有する抗CD19 CARで行った臨床試験は、養子移入の後に、印象的なT細胞持続性、増殖および一連の腫瘍殺滅を実証した(6〜8)。
CD28共刺激は、CD19リンパ腫の処置に関して明確な臨床上の利点を提供する。Savoldoおよび共同研究者らは、第1世代CAR(CD19.ζ)および第2世代CAR(CD19.28.ζ)を比較するCAR−T細胞臨床試験を行ったところ、養子移入後にCD28がT細胞持続性および増殖を増強することを見出した(31)。第2世代CARの主な機能のうちの1つは、CD3ζによるNFAT転写因子の活性化(シグナル1)、およびCD28または4−1BBによるNF−κBの活性化(シグナル2)を介してT細胞の生存および成長を支持するIL−2を生成する能力である(32)。これは、NF−κBを同様に活性化した他の分子が、CAR分子内のCD3ζ鎖と対になり得ることを示唆した。本発明者らのアプローチは、樹状細胞(DC)ワクチンのアジュバントとして本来は開発されたT細胞共刺激分子を使用した(12,33)。DCの完全な活性化またはライセンス供与のために、TLRシグナル伝達は、TNFファミリーメンバー、CD40(これは、抗原でプライミングされたCD4 T細胞上のCD40Lと相互作用する)のアップレギュレーションに通常は関与する。iMCは、DCにおいてNF−κBの強力なアクチベーターであったので、MyD88およびCD40を組み込んだCARでのT細胞の形質導入は、T細胞への必要とされた共刺激(シグナル2)を提供し得、それらの生存および増殖を増強し得る。
一連の実験を行って、MyD88、CD40または両方の成分が、iMC分子を使用する最適なT細胞刺激に必要とされるかどうかを試験した。顕著なことには、MyD88もCD40も、サイトカイン生成(IL−2およびIL−6)によって測定される場合にはT細胞活性化を十分に誘導できないが、単一の融合タンパク質として組み合わされた場合には、強力なT細胞活性化を誘導し得ることが見出された(図3)。MCを組み込むPSCA CARを構築し、その後、第1世代(PSCA.ζ)CARおよび第2世代(PSCA.28.ζ)CARに対してその機能を比較した。ここでMCは、CAR T細胞の生存および増殖を、CD28内部ドメインと匹敵するレベルへと増強することが見出された。このことは、共刺激が十分であったことを示唆した(図4)。PSCA.MC.ζ CAR形質導入T細胞は、PSCA.28.ζより低レベルのIL−2を生成した一方で、分泌レベルは、非形質導入T細胞およびPSCA.ζ CARで形質導入したT細胞より有意に高かった(図6)。他方で、PSCA.MC.ζ CAR形質導入T細胞は、PSCA.28.ζ形質導入T細胞より有意に高いレベルのIL−6(T細胞活性化と関連する重要なサイトカイン)を分泌した。このことは、MCが、インビボで改善された腫瘍細胞殺滅へと翻訳され得るCAR機能に特有の特性を付与することを示した。関連するシグナル伝達経路の分子分析が行われることはなお必要である一方で、これら実験は、MCが、細胞外CARドメインによる抗原認識の後に、NF−κBを活性化し得る(シグナル2)ことを示す。
図3。誘導性共刺激分子のデザインおよびT細胞活性化に対する効果。A)FKBPv36 AP1903結合ドメイン(Fv’.Fv)のみを、またはMyD88とともに、CD40とともに、もしくはMyD88/CD40融合タンパク質とともに組み込む4種のベクターを、デザインした。B)CD3CD19フローサイトメトリー分析を使用する初代活性化T細胞の形質導入効率。C)10nM AP1903ありおよびなしでの活性化後の改変T細胞のIFN−γ生成の分析。D)10nM AP1903ありおよびなしでの活性化後の改変T細胞のIL−6生成の分析。*は、p値<0.05を示す。
図4。MC−CARのデザインおよび機能検証。A)CD3ζのみ、またはCD28とともにもしくはMC内部ドメインとともに組み込む3種のPSCA CAR構築物をデザインした。B)形質導入効率(パーセンテージ)を、抗CAR−APC(IgG1 CHCHドメインを認識する)によって測定した。C)PSCA.MC.ζ CARでのT細胞の高い形質導入効率を実証するフローサイトメトリー分析。D)1:1 T細胞 対 腫瘍細胞の比での6時間のLDH放出アッセイにおける、CAR改変T細胞によるPSCA Capan−1腫瘍細胞の特異的溶解の分析。*は、p値<0.05を示す。
図4。MC−CAR改変T細胞は、長期間の共培養アッセイにおいてCapan−1腫瘍細胞を殺滅する。A)1:1比で培養して7日後のCapan−1−GFP腫瘍細胞とともに培養した、CAR改変T細胞および非形質導入T細胞のフローサイトメトリー分析。1:1(B)および1:10(C)のT細胞 対 腫瘍細胞比での共培養アッセイにおけるフローサイトメトリーによる生存しているGFP細胞の定量。*は、p値<0.05を示す。
図6。MCおよびCD28共刺激は、T細胞生存、増殖およびサイトカイン生成を増強する。1:10 T細胞 対 腫瘍細胞の共培養アッセイから単離したT細胞を、細胞生存率(A)および細胞数(B)に関してアッセイして、腫瘍細胞曝露に応じた生存および増殖を評価した。共培養アッセイからの上清を、その後、ELISAによってIL−2(C)およびIL−6(D)の生成に関して測定した。*は、p値<0.05を示す。
生存および成長の利点とは別に、MC誘導共刺激はまた、CAR改変T細胞にさらなる機能を提供し得る。Medzhitovおよび共同研究者らは近年、MyD88シグナル伝達が、Th1およびTh17の両方の応答にとって必須であり、それがIL−1を介して作用して、CD4T細胞を調節性T細胞(Treg)駆動阻害に対して不応性にすることを実証した(34)。iMCでの実験は、IL−1αおよびβが、AP1903活性化後に分泌されることを示す(データは示さず)。さらに、Martinらは、Ras、PI3KおよびプロテインキナーゼCを介するCD8 T細胞におけるCD40シグナル伝達が、CD4CD25 Treg細胞を溶解する細胞傷害性メディエーターであるグランザイムおよびパーフォリンのNF−κB依存性誘導を生じることを実証した(35)。従って、MyD88およびCD40共活性化は、CAR−T細胞をTreg細胞の免疫抑制効果(固形腫瘍および他のタイプのがんの処置において決定的に重要であり得る機能)に抵抗性にし得る。
まとめると、MCは、CAR分子へと組み込まれ得、レトロウイルスで形質導入された初代T細胞は、明確な毒性またはCAR安定性の問題なしに、PSCA.MC.ζを発現し得る。さらに、MCは、類似の共刺激をCD28の共刺激に提供するようである。ここで形質導入されたT細胞は、第1世代CARで形質導入されたT細胞と比べて改善された生存率、増殖および腫瘍殺滅を示す。MCがCARにさらなる利益(例えば、Treg細胞の阻害効果に対する抵抗性)を追加するかどうかを決定するためのさらなる実験が、考えられ得る。
図10は、MyD88/CD40キメラ抗原レセプターのプラスミドマップの一例を提供する。
(実施例9:キメラ刺激分子は、T細胞においてCARSとともに共発現した)
MyD88/CD40キメラ刺激分子はまた、CARとともに細胞中で発現され得、このCARは、例えば、scFvポリペプチド、およびCD3−ζ鎖を含み得る。この方法において、CSM分子は、CARと組み合わせて使用され、それによって、CARシグナル伝達を2種の別個の機能へと分離する。この第2の機能は、CARによって提供され、抗原特異的細胞傷害性を操作されたT細胞に提供する。例えば、PSMAに対して特異性を有するCARは、T細胞において、MyD88/CD40キメラ刺激分子とともに発現され得る。また、このMyD88/CD40 CSMおよびCAR部分は、シスで同じベクター上、またはトランスで別個のベクター上のいずれかで細胞へとトランスフェクトまたは形質導入され得る。従って、この2つのポリペプチドは、2つの核酸(例えば、2つのプラスミドまたは2つのベクターのような)を使用して発現され得、そのT細胞は、例えば、2回トランスフェクトされてもよいし、特定の実施形態では、その2つの核酸は、コトランスフェクトされてもよい。他の実施形態において、この2つのポリペプチドは、1つの核酸(例えば、同じプラスミドもしくはウイルスなど)中で発現され得る。上記核酸は、2つの別個のプロモーター(一方は、CARのため、および一方は、CSMのため)を使用して、その2つのポリペプチドを発現し得る。または、他の実施形態において、その2つのポリペプチドは、同じプロモーターを使用して発現され得る。この実施形態において、その2つのポリペプチドは、切断可能なポリペプチド(例えば、2A配列のような)によって分離され得る。その操作されたT細胞は、例えば、特異的免疫応答(例えば、前立腺がんの腫瘍に向けられるもの)を生成するために被験体に投与され得る。
いくつかの実施形態において、キメラ刺激分子は、CD40を含まない。MyD88/CD40キメラ刺激分子のために提供される方法、構築物、ポリペプチド、および細胞が、MyD88キメラ刺激分子の発現および使用のために必要であるとして改変され得ることは理解される。
MyD88/CD40の基底活性は、CD19結合キメラ抗原レセプターを発現するT細胞を刺激するために十分であることが見出された。誘導性キメラMyD88/CD40ポリペプチドを発現するMyD88/CD40ベクターをアッセイにおいて使用し、AP1903によって誘導可能であるようにデザインした。AP1903の非存在下では、腫瘍細胞との遭遇後に、CD19−CARへの共刺激を提供するために十分な基底活性が存在した。
MyD88/CD40共刺激ポリペプチドの例は、キメラ抗原レセプターとして同じベクター上で共発現した。
SFG−Myr.MC.2A.CD19scFv.CD34e.CD8stm.ゼータ配列
Figure 0006868554
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(実施例10:参考文献)
以下の参考文献は、引用されるか、または関連し得るさらなる情報を提供する。
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(実施例11:T細胞レセプター発現細胞および腫瘍浸潤リンパ球におけるMyD88/CD40共刺激分子の発現)
本明細書で提供されるMyD88/CD40共刺激分子を発現する改変された細胞はまた、T細胞レセプターを発現し得る。これらの例では、このT細胞レセプターは、その細胞に対して内因性であってもよいし、T細胞レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸でのトランスフェクションもしくは形質転換を介してその細胞に提供されてもよい。ある特定の例では、このT細胞レセプターは、MyD88/CD40共刺激分子と同じ核酸ベクター上で発現されてもよい。さらなる例では、このT細胞レセプターは、誘導性キメラカスパーゼ−9分子と同じ核酸ベクター上で発現されてもよい。キメラ抗原レセプター、MyD88/CD40共刺激分子、または誘導性カスパーゼ−9分子を共発現するかまたは別個に発現するベクターを構築するために本明細書で提供される方法は、そのT細胞レセプター、MyD88/CD40共刺激分子、または誘導性カスパーゼ−9分子の共発現または別個の発現に適切であるように改変され得る。いくつかの例では、その改変された細胞は、腫瘍浸潤リンパ球である。
(実施例12:改変された細胞の選択的アポトーシス)
改変された細胞は、患者が有害な作用を経験し、処置を低減するかもしくは中止する必要がある場合でも、細胞のうちのいくらかまたは全てを除去するための機構を備え得る。これら細胞は、全てのCSM発現改変T細胞またはCAR発現改変T細胞のために使用されてもよいし、上記細胞は、CARが、標的に対してだけでなくそれ以外の臓器に対する致死的毒性(lethal on−target, off−organ toxicity)を以前に引き起こしたかまたは引き起こすリスクがある抗原に向けられる場合に、治療を迅速に終えるための選択肢が必要である場合に、この能力を備え得る。
改変された細胞において発現され得るキメラポリペプチドの例は、図7に提供される。この例では、単一のポリペプチドが、核酸ベクターによってコードされる。誘導性カスパーゼ−9ポリペプチドは、ペプチド結合のスキッピングに起因して、翻訳中にCARポリペプチドから分離される(Donnelly, ML 2001, J. Gen. Virol. 82:1013−25)。
(ベクター構築および発現の確認)
ヒトT細胞において安定してかつ効率的に発現され得る安全スイッチは、本明細書で示される。ヒトFK506結合タンパク質(FKBP)(例えば、FKBP12v36のような)に融合された改変されたヒトカスパーゼ−9活性を含む、治療剤としての使用に適した発現ベクターを構築した。このカスパーゼ−9/FKBP12ハイブリッド活性は、小分子医薬を使用して二量体化され得る。カスパーゼ−9活性の全長、切断型、および改変されたバージョンを、リガンド結合ドメイン、多量体化する(multimerizing)領域、二量体化する領域、二量体化領域、または多量体化(multimerization)領域に融合し、蛍光マーカーGFPの発現も可能にするレトロウイルスベクターMSCV.IRES.GRPへと挿入した。
全長誘導性カスパーゼ−9分子(F’−F−C−Casp9)は、Ser−Gly−Gly−Gly−Ser−Glyリンカー(配列番号119)で、カスパーゼ分子の小および大サブユニットへと連結される2個、3個、またはこれより多くのFK506結合タンパク質(FKBP−例えば、FKBP12v36バリアント)を含む。全長誘導性カスパーゼ−9(F’F−C−Casp9.I.GFP)は、全長カスパーゼ−9を有し、F36V変異を含む2個の12kDaヒトFK506結合タンパク質(FKBP12; GenBank AH002 818)に連結されたカスパーゼリクルートメントドメイン(CARD; GenBank NM001 229)をも含む。FKBP(F’)のうちの1種もしくは複数種のアミノ酸配列は、レトロウイルスにおいて発現される場合、相同組換えを防止するために、コドンゆらぎにした(codon-wobbled)(例えば、各アミノ酸コドンの3番目のヌクレオチドを、本来コードされたアミノ酸を維持するサイレント変異によって変化させた)。F’F−C−Casp9C3Sは、その活性部位を破壊する287位でのシステインからセリンへの変異を含む。構築物F’F−Casp9、F−C−Casp9、およびF’−Casp9において、カスパーゼ活性化ドメイン(CARD)、1個のFKBP、またはその両方のいずれかを、それぞれ欠失させた。全ての構築物を、EcoRI−XhoIフラグメントとしてMSCV.IRES.GFPへとクローニングした。
トランスフェクトした293T細胞における予測されるサイズの誘導性カスパーゼ−9構築物とマーカー遺伝子GFPとの共発現を、全長および切断型両方のカスパーゼ分子に存在するアミノ酸残基299〜318に特異的なカスパーゼ−9抗体、ならびにGFP特異的抗体を使用して、ウェスタンブロットによって実証した。
最初の検査では、全長iCasp9が、おそらく形質導入された細胞が導入遺伝子の基底活性によって排除されていることに起因して、T細胞において安定して高レベルで維持できないことが示された。CARDドメインは、アポトーシスプロテアーゼ活性化因子1(Apaf−1)とのシトクロムCおよびアデノシン三リン酸(ATP)駆動の相互作用によって、カスパーゼ−9分子の生理学的な二量体化に関与する。二量体化および自殺スイッチの活性化を誘導するためにCIDを使用することが原因で、CARDドメインの機能は、この状況では不必要であり、CARDドメインの除去を、基底活性を減少するための方法として調査した。
(半合致(Haploidentical)幹細胞移植後の同種枯渇T細胞(Allodepleted T Cell)の安全性を改善するためのiCasp9自殺遺伝子の使用)
この例では、発現構築物を使用して、半合致幹細胞移植後に同種枯渇T細胞の安全性を改善するための発現構築物および該発現構築物を使用する方法が示される。類似の方法は、非同種枯渇細胞においてカスパーゼ−9発現構築物を発現させるために使用され得る。iCasp9および選択マーカー(切断型CD19)をコードするレトロウイルスベクターを、ドナーT細胞のための安全スイッチとして生成した。(抗CD25免疫毒素を使用する)同種枯渇の後ですら、ドナーT細胞は、効率的に形質導入でき、増殖でき、およびその後にCD19免疫磁性選択によって>90%純度へと富化できた。その操作された細胞は、抗ウイルス特異性および機能性を保持し、調節性の表現型および機能を有するサブセットを含んだ。iCasp9を小分子二量体化剤(small-molecule dimerizer)で活性化すると、>90%アポトーシスが迅速に生じた。導入遺伝子発現は、静止しているT細胞においてダウンレギュレートされたが、iCasp9は、活性化(同種反応性)T細胞において迅速に発現がアップレギュレートされたので、効率的な自殺遺伝子を保持した。
(材料および方法)
(同種枯渇T細胞の生成)
同種枯渇細胞を、以前に示されたように、健常志願者から生成した。簡潔には、健常ドナーに由来する末梢血単核球(PBMC)を、無血清培地(AIM V; Invitrogen, Carlsbad, CA)中で40:1のレスポンダー 対 刺激物質比で、30Gγ照射レシピエントエプスタイン・バーウイルス(EBV)形質転換リンパ芽球様細胞株(LCL)とともに共培養した。72時間後、CD25を発現する活性化T細胞は、RFT5−SMPT−dgA免疫毒素中での一晩のインキュベーションによる共培養物から枯渇された。同種枯渇を、残っているCD3CD25集団が<1%であり、3H−チミジン取り込みによる残りの増殖が<10%であった場合に適切であるとみなした。
(プラスミドおよびレトロウイルス)
SFG.iCasp9.2A.CD19は、切断可能な2A様配列を介して切断型ヒトCD19へと連結された誘導性カスパーゼ−9(iCasp9)からなる。iCasp9は、Ser−Gly−Gly−Gly−Ser−Glyリンカー(配列番号119)を介してヒトカスパーゼ−9(CASP9; GenBank NM 001229)へと接続された、F36V変異を有するヒトFK506結合タンパク質(FKBP12; GenBank AH002 818)からなる。このF36V変異は、合成ホモ二量体化剤AP20187またはAP1903へのFKBP12の結合親和性を増大させる。カスパーゼリクルートメントドメイン(CARD)を、ヒトカスパーゼ−9配列から欠失させた。なぜならその生理学的機能は、FKBP12によって置き換えられており、その除去は、導入遺伝子の発現および機能を増大させるからである。この2A様配列は、Thosea asigna昆虫ウイルス由来の20アミノ酸のペプチドをコードし、このペプチドは、グリシンと末端プロリン残基との間で>99%切断を媒介し、iCasp9のC末端において19個の余分なアミノ酸およびCD19のN末端において1個の余分なプロリン残基を生じる。CD19は、アミノ酸333(TDPTRRF)(配列番号286)で短縮された全長CD19(GenBank NM 001770)からなり、これは、細胞質内ドメインを242から19アミノ酸に短縮し、リン酸化の潜在的部位である全ての保存されたチロシン残基を除去する。
テナガザル白血病ウイルス(Gal−V)偽型レトロウイルスを生成する安定なPG13クローンを、Phoenix Eco細胞株(ATCC製品#SD3444; ATCC, Manassas, VA)をSFG.iCasp9.2A.CD19で一過性にトランスフェクトすることによって作製した。これは、Eco偽型レトロウイルスを生成した。PG13パッケージング細胞株(ATCC)を、Eco偽型もしくはレトロウイルスで3回形質導入して、1細胞あたり複数のSFG.iCasp9.2A.CD19プロウイルス組み込み体を含むプロデューサー株を生成した。単一細胞クローニングを行い、最高力価を生じたPG13クローンを増殖させ、ベクター生成のために使用した。
(レトロウイルス形質導入)
T細胞活性化および増殖のための培養培地は、45% RPMI 1640(Hyclone, Logan, UT)、45% クリック(Irvine Scientific, Santa Ana, CA)および10% ウシ胎仔血清(FBS; Hyclone)からなった。同種枯渇細胞を、固定化抗CD3(OKT3; Ortho Biotech, Bridgewater, NJ)によって48時間にわたって活性化し、その後、レトロウイルスベクター選択的同種枯渇での形質導入を、ドナーPBMCとレシピエントEBV−LCLとを共培養することによって行って、同種反応性細胞を活性化した:活性化した細胞は、CD25を発現し、その後、抗CD25免疫毒素によって排除した。この同種枯渇細胞を、OKT3によって活性化し、レトロウイルスベクターで48時間後に形質導入した。免疫磁性選択を、形質導入の4日目に行った;陽性画分を、さらに4日間増殖させ、凍結保存した。
小規模実験では、非組織培養処理24ウェルプレート(Becton Dickinson, San Jose, CA)を、OKT3 1g/mlで2〜4時間、37℃においてコーティングした。同種枯渇細胞を、1×10 細胞/ウェルで添加した。24時間において、100U/mlの組換えヒトインターロイキン−2(IL−2)(Proleukin; Chiron, Emeryville, CA)を添加した。レトロウイルス形質導入を、活性化の48時間後に行った。非組織培養処理24ウェルプレートを、3.5g/cm 組換えフィブロネクチンフラグメント(CH−296; Retronectin; Takara Mirus Bio, Madison, WI)でコーティングし、そのウェルに、0.5ml/ウェルのレトロウイルスベクター含有上清を、30分間、37℃において2回負荷した。その後、OKT3活性化細胞を、3:1の比の新鮮なレトロウイルスベクター含有上清およびT細胞培養培地(100U/ml IL−2を補充)中に、5×10 細胞/ウェル蒔いた。細胞を2〜3日後に採取し、50U/ml IL−2の存在下で増殖させた。
(遺伝子改変同種枯渇細胞のスケールアップ生成)
臨床適用のための形質導入プロセスのスケールアップは、非組織培養処理T75フラスコ(Nunc, Rochester, NY)を使用し、これを、一晩4℃において、10mlのOKT3 1μg/mlまたは10mlのフィブロネクチン 7μg/mlでコーティングした。増大した細胞接着のためのコロナ放電処理したフッ化エチレンプロピレンバッグ(2PF−0072AC, American Fluoroseal Corporation, Gaithersburg, MD)も使用した。同種枯渇細胞を、1×10細胞/mlで、OKT3でコーティングしたフラスコの中に播種した。100U/ml IL−2を翌日添加した。レトロウイルス形質導入のために、レトロネクチンでコーティングしたフラスコまたはバッグに、10mlのレトロウイルス含有上清を2〜3時間にわたって1回負荷した。OKT3活性化T細胞を、3:1の比の新鮮なレトロウイルスベクター含有培地およびT細胞培養培地(100 U/ml IL−2を補充)の中で、1×10 細胞/mlで播種した。翌朝に細胞を採取し、約5×10 細胞/ml〜8×10 細胞/mlの播種密度で、組織培養処理T75またはT175フラスコ中の、IL−2 約50〜100U/mlを補充した培養培地中で増殖させた。
(CD19免疫磁性選択)
CD19に関する免疫磁性選択を、形質導入の4日後に行った。細胞を、モノクローナルマウス抗ヒトCD19抗体に結合体化した常磁性マイクロビーズ(Miltenyi Biotech, Auburn, CA)で標識し、小規模実験ではMSもしくはLSカラム上で、および大規模実験ではCliniMacs Plus自動化選択デバイスで選択した。CD19選択した細胞を、さらに4日間増殖させ、形質導入後の8日目に凍結保存した。それらの細胞を、「遺伝子改変同種枯渇細胞」と呼んだ。
(免疫表現型決定およびペンタマー分析)
フローサイトメトリー分析(FACSCaliburおよびCellQuestソフトウェア; Becton Dickinson)を、以下の抗体を使用して行った:CD3、CD4、CD8、CD19、CD25、CD27、CD28、CD45RA、CD45RO、CD56およびCD62L。CD19−PE(Clone 4G7; Becton Dickinson)は、最適な染色を与えることが見出されたので、その後の全ての実験において使用した。非形質導入コントロールを使用して、CD19に関する陰性ゲートを設定した。HLA−ペンタマー、HLA−B8−RAKFKQLL(配列番号287として開示される「RAKFKQLL」)(Proimmune, Springfield, VA)を使用して、EBV溶解抗原(BZLF1)のエピトープを認識するT細胞を検出した。HLA−A2−NLVPMVATVペンタマー(配列番号288として開示される「NLVPMVATV」)を使用して、CMV−pp65抗原のエピトープを認識するT細胞を検出した。
(二量体化の化学的誘導物質、AP20187でのアポトーシスの誘導)
自殺遺伝子機能性を、小分子合成ホモ二量体化剤、AP20187(Ariad Pharmaceuticals; Cambridge, MA)をCD19免疫磁性選択の翌日に10nM 終濃度で添加することによって評価した。AP1903も使用され得る。細胞を、24時間においてアネキシンVおよび7−アミノアクチノマイシン(7−AAD)(BD Pharmingen)で染色し、フローサイトメトリーによって分析した。アネキシンVおよび7−AADの両方に関して陰性の細胞を、生存しているとみなし、アネキシンV陽性の細胞をアポトーシスとみなし、アネキシンVおよび7−AADの両方が陽性の細胞を壊死とみなした。二量体化によって誘導される殺滅率を、以下のとおり、基底生存率に関して較正した:殺滅率=100%−(AP20187処理細胞の%生存率÷非処理細胞の%生存率)。
(長期培養および再活性化後の導入遺伝子発現の評価)
細胞を、形質導入の22日後まで、50U/ml IL−2を含むT細胞培地中で維持した。細胞の一部を、1g/ml OKT3および1g/ml 抗CD28(Clone CD28.2, BD Pharmingen, San Jose, CA)で48〜72時間コーティングした24ウェルプレート上で再活性化した。再活性化細胞および非再活性化細胞の両方でのCD19発現および自殺遺伝子機能を、形質導入後の24日目または25日目に測定した。
いくつかの実験では、細胞をまた、形質導入後3週間培養し、1:1のレスポンダー:刺激物質比において、30G照射同種異系PBMCで刺激した。共培養の4日後、細胞の一部を、10nM AP20187で処理した。殺滅を、24時間においてアネキシンV/7−AAD染色によって測定し、バイスタンダーウイルス特異的T細胞に対する二量体化剤の効果を、AP20187処理細胞および未処理細胞に対するペンタマー分析によって評価した。
自殺遺伝子改変T細胞の免疫学的能力を維持するために最適な培養条件を、安全スイッチ、選択マーカーおよび細胞タイプの各組み合わせに関して決定して定義しなければならない。なぜなら表現型、レパートリーおよび機能性は、全て、ポリクローナルT細胞活性化のために使用される刺激、形質導入細胞の選択のための方法、および培養の継続時間によって影響を及ぼされ得るからである。
(ハプロタイプ同一幹細胞移植後の誘導性カスパーゼ−9自殺遺伝子で形質導入した同種枯渇T細胞のフェーズI臨床試験)
この例は、代替の自殺遺伝子ストラテジーを使用するフェーズ1臨床試験の結果を示す。簡潔には、ドナー末梢血単核球を、レシピエントの照射EBV形質転換リンパ芽球様細胞とともに(40:1)72時間共培養し、CD25免疫毒素で同種枯渇させ、次いで、iCasp9自殺遺伝子および選択マーカー(ΔCD19)を有するレトロウイルス上清で形質導入した;ΔCD19は、免疫磁性選択を介して>90%純度への富化を可能にした。
(細胞治療製品の生成のためのプロトコルの一例を、本明細書で提供する)
(原材料)
末梢血の240mlまで(2回の収集にて)を、確立されたプロトコルに従って移植ドナーから得た。場合によっては、ドナーおよびレシピエントのサイズに依存して、白血球除去を行って、十分なT細胞を単離した。10〜30ccの血液をまた、レシピエントから採血し、それを使用して刺激細胞(stimulator cell)として使用されるエプスタイン・バーウイルス(EBV)形質転換リンパ芽球様細胞株を生成した。場合によっては、医療履歴および/またはB細胞数が低いという表示に依存して、LCLを、適切な第1度近親者(例えば、親、きょうだい、もしくは子孫)の末梢血単核球を使用して生成した。
(同種枯渇細胞の生成)
同種枯渇細胞を、本明細書で示されるように移植ドナーから生成した。健常ドナーの末梢血単核球(PBMC)を、無血清培地(AIM V; Invitrogen, Carlsbad, CA)中40:1のレスポンダー対刺激物質比において、照射したレシピエントのエプスタイン・バーウイルス(EBV)形質転換リンパ芽球様細胞株(LCL)とともに共培養した。72時間後、CD25を発現する活性化T細胞を、RFT5−SMPT−dgA免疫毒素中での一晩のインキュベーションによって、共培養物から枯渇させた。同種枯渇を、その残りのCD3CD25集団が<1%であり、3H−チミジン取り込みによる残りの増殖が<10%であった場合に、適切であるとみなす。
(レトロウイルス生成)
レトロウイルスプロデューサー株クローンを、iCasp9−ΔCD19構築物のために生成した。このプロデューサーのマスター細胞バンクもまた、生成した。このマスター細胞バンクの試験を行って、複製能のあるレトロウイルスの生成およびMycoplasma、HIV、HBV、HCVなどによる感染を除外した。このプロデューサー株を、コンフルエントになるまで成長させ、上清を採取し、濾過し、アリコートに分け、急速凍結し、−80℃で貯蔵した。さらなる試験を、レトロウイルス上清の全てのバッチに対して行って、プロトコルに従って、複製能のあるレトロウイルス(RCR)を除外し、分析証明書を発行した。
(同種枯渇細胞の形質導入)
同種枯渇Tリンパ球を、フィブロネクチンを使用して形質導入した。プレートまたはバッグを、組換えフィブロネクチンフラグメントCH−296(RetronectinTM, Takara Shuzo, Otsu, Japan)でコーティングした。ウイルスを、コーティングしたプレートまたはバッグ中でプロデューサー上清をインキュベートすることによってレトロネクチンに結合させた。次いで、細胞を、ウイルスコーティングしたプレートまたはバッグに移した。形質導入後、同種枯渇T細胞を、プロトコルに従って、これらにIL−2を1週間に2回供給して増殖させて十分な細胞数に到達させた。
(CD19免疫磁性選択)
CD19に関する免疫磁性選択を、形質導入の4日後に行った。細胞を、モノクローナルマウス抗ヒトCD19抗体に結合体化した常磁性マイクロビーズ(Miltenyi Biotech, Auburn, CA)で標識し、CliniMacs Plus自動化選択デバイスで選択する。臨床での注入に必要とされる細胞数に依存して、細胞を、CliniMacs選択後に凍結保存するか、またはIL−2でさらに増殖させて形質導入後の6日目または8日目に凍結保存するかのいずれかを行った。
(凍結)
細胞のアリコートを、FDAによる最終リリース試験のために必要とされるとおりの形質導入効率、同一性、表現型および微生物学的培養を試験するために取り出した。この細胞を、プロトコルに従って投与する前に、凍結保存した。
(研究薬)
(RFT5−SMPT−dgA)
RFT5−SMPT−dgAは、ヘテロ−−二官能性架橋剤[N−スクシンイミジルオキシカルボニル−α−メチル−d−(2−ピリジルチオ)トルエン](SMPT)を介して化学的に脱グリコシル化したリシンA鎖(dgA)に結合体化されたマウスIgG1 抗CD25(IL−2レセプターα鎖)である。RFT5−SMPT−dgAを、0.5mg/mlの滅菌溶液として製剤化する。
(合成ホモ二量体化剤AP1903)
作用機構:AP1903誘導性細胞死は、ヒトFK506結合タンパク質(FKBP)由来の薬物結合ドメインに融合されたヒト(カスパーゼ−9)プロテインレセプター(これは、アポトーシス細胞死をシグナル伝達する)のプロドメイン欠失部分を含むキメラタンパク質を発現させることによって達成される。このキメラタンパク質は、FKBPドメインを架橋し、カスパーゼシグナル伝達およびアポトーシスを開始するAP1903の投与まで細胞内で静止状態のままである。
毒物学:AP1903は、FDAによって臨床試験用の新医薬品(IND)として評価されており、フェーズI臨床安全性研究を成功裡に終えた。AP1903を0.01mg/kg〜1.0mg/kg 用量範囲にわたって投与した場合に、有意な有害作用は注記されなかった。
薬理学/薬物動態:患者に、0.4mg/kgのAP1903を、2時間注入として(0.01mg/kg〜1.0mg/kg用量範囲にわたって10ng/mL〜1275ng/mLの血漿濃度を示し、血漿レベルは、投与後0.5時間および2時間で最大から18%および7%へと低下するという、公開されたPKデータに基づいて)与えた。
ヒトにおける副作用プロファイル:志願者でのフェーズ1研究の間には、重篤な有害事象は起こらなかった。有害事象の発生率は、各処置後に非常に低く、全ての有害事象は、重症度が軽度であった。唯一の有害事象は、おそらくAP1903に関連していると考えられた。これは、1.0mg/kg AP1903投与量で1名の志願者について「顔面紅潮」として示された血管拡張というエピソードであった。この事象は、注入の開始後3分で起こり、32分の継続後に消散した(resolved)。この研究の間に報告された全ての他の有害事象は、研究者によって研究薬には関連しないかまたは関連性がありそうもない(improbable)と考えられた。これらの事象は、胸痛、インフルエンザ症候群、口臭、頭痛、注射部位疼痛、血管拡張、咳の増加、鼻炎、発疹、歯肉出血、および斑状出血を含んだ。
グレード1 GvHDを発症している患者を、2時間注入として、0.4mg/kg AP1903で処置した。患者グレード1 GvHDへのAP1903の投与プロトコルを、以下のとおり確立した。同種枯渇T細胞の注入後にGvHDを発症している患者を生検して診断を確定し、0.4mg/kgのAP1903を2時間の注入として与える。グレードI GvHDを有する患者は、他の治療を最初に何も受けなかったが、彼らがGvHDの進行を示した場合、従来のGvHD治療を、施設のガイドラインに従って投与した。グレード2〜4 GvHDを発症している患者に、施設のガイドラインに従って、AP1903二量体化薬物に加えて、標準的な全身免疫抑制治療を施した。
調製および注入の指示:注射用AP1903を、3ml バイアル中、5mg/mlの濃度で2.33mlの濃縮溶液(すなわち、10.66mg/バイアル)として得る。投与前に、その計算した用量を、注入用0.9% 生理食塩水中で100mLへと希釈した。100ml容積中の注射用AP1903(0.4mg/kg)を、非DEHP、非エチレンオキシド滅菌注入セットおよび注入ポンプを使用して、2時間かけてIV注入を介して投与した。
iCasp9自殺遺伝子発現構築物(例えば、SFG.iCasp9.2A.ΔCD19)は、切断可能な2A様配列を介して切断型ヒトCD19(ΔCD19)へと連結した誘導性カスパーゼ−9(iCasp9)からなる。iCasp9は、Ser−Gly−Gly−Glyリンカー(配列番号289)を介してヒトカスパーゼ−9(CASP9; GenBank NM 001229)へと接続された、F36V変異を有するヒトFK506結合タンパク質(FKBP12; GenBank AH002 818)を含む。このF36V変異は、合成ホモ二量体化剤AP20187またはAP1903に対するFKBP12の結合親和性を増大させ得る。カスパーゼリクルートメントドメイン(CARD)は、ヒトカスパーゼ−9配列から欠失されており、その生理学的機能は、FKBP12によって置き換えられている。CARDをFKBP12で置き換えると、導入遺伝子発現および機能が増大する。上記2A様配列は、Thosea Asigna昆虫ウイルス由来の18アミノ酸のペプチドをコードし、それはグリシンと末端プロリン残基との間で>99%切断を媒介し、iCasp9のC末端において17個の余分なアミノ酸およびCD19のN末端において1個の余分なプロリン残基を生じる。ΔCD19は、アミノ酸333(TDPTRRF)(配列番号286)で短縮された全長CD19(GenBank NM 001770)からなり、これは、細胞質内ドメインを242から19アミノ酸に短縮し、リン酸化の潜在的部位である全ての保存されたチロシン残基を除去する。
(インビボ研究)
3名の患者に、ハプロ−CD34幹細胞移植(SCT)後に、約1×10 細胞/kg〜約3×10 細胞/kgの間の用量レベルでiCasp9 T細胞を与えた。
注入したT細胞を、注入後7日目の早さで、フローサイトメトリー(CD3 ΔCD19)またはqPCRによってインビボで検出し、最大倍数増殖は170±5(注入後29±9日目)であった。2名の患者は、グレードI/II aGvHDを発症し、AP1903投与は、注入の30分以内に、CD3 ΔCD19細胞の>90%除去(24時間以内にさらなる対数減少を伴う)、および24時間以内の皮膚および肝臓のaGvHDの消散を引き起こし、iCasp9導入遺伝子がインビボで機能することを示した。
エキソビボ実験は、このデータを確認した。さらに、残っている同種枯渇T細胞は、増殖でき、ウイルス(CMV)および真菌(Aspergillus fumigatus)に対して反応性であった(IFN−γ生成)。これらのインビボ研究は、二量体化薬物の単一用量が、GvHDを引き起こすT細胞の部分集団を減少または排除し得るが、ウイルス特異的CTL(これは、次いで、再増殖し得る)を残し得ることを見出した。
(免疫再構築)
患者細胞および試薬の利用可能性に依存して、免疫再構築研究(免疫表現型決定、T細胞およびB細胞機能)は、移植後一連の間隔で得られ得る。iカスパーゼ形質導入同種枯渇T細胞から生じる免疫再構築を測定するいくつかのパラメータを分析する。この分析は、全リンパ球カウント、T細胞およびCD19 B細胞の数の反復測定、ならびにT細胞サブセット(CD3、CD4、CD8、CD16、CD19、CD27、CD28、CD44、CD62L、CCR7、CD56、CD45RA、CD45RO、アルファ/ベータおよびガンマ/デルタT細胞レセプター)のFACS分析を含む。患者T細胞の利用可能性に依存して、調節性T細胞マーカー(例えば、CD41CD251FoxP3)もまた分析する。可能な場合には、注入の4時間後、1ヶ月の間週に1回、月に1回×9ヶ月間、および次に1年でおよび2年で、およそ10〜60mlの患者血液を採取する。採取される血液量は、レシピエントのサイズに依存し、いずれの1回の採血時にも(臨床上のケアおよび研究評価のために血液採取は可能である)合計で1〜2cc/kgを超えない。
(より低い基底活性およびリガンドIC50の最小の損失を有する改変カスパーゼ−9ポリペプチド)
基底シグナル伝達(アゴニストまたは活性化剤の非存在下でのシグナル伝達)は、多くの生体分子で一般的である。例えば、複数のサブファミリーに由来する60を超える野生型Gプロテイン共役レセプター(GPCR)[1]、キナーゼ(例えば、ERKおよびabl)[2]、表面免疫グロブリン[3]、およびプロテアーゼにおいて観察されている。基底シグナル伝達は、胚性幹細胞多能性の維持、B細胞発生および分化[4〜6]、T細胞分化[2, 7]、胸腺細胞発生[8]、エンドサイトーシスおよび薬物耐容性[9]、自己免疫[10]から、植物生長および発生[11]まで、非常に種々の生物学的事象に寄与すると仮定されている。その生物学的重要性は常に完全に理解されているわけでも明らかでもないが、欠陥のある基底シグナル伝達は、重大な帰結をもたらし得る。欠陥のある基底Gプロテインシグナル伝達は、網膜色素変性、色盲、腎性尿崩症、家族性ACTH抵抗性(familial ACTH resistance)、および家族性低カルシウム尿性高カルシウム血症[12, 13])などの疾患をもたらした。
野生型イニシエーターカスパーゼ−9のホモ二量体化がエネルギー的にたとえ不利であり、野生型イニシエーターカスパーゼ−9を溶液中で大部分をモノマーにしても[14〜16]、プロセシングされていないカスパーゼ−9の低レベルの生来の基底活性[15,17]は、Apaf−1ベースの「アポプトソーム」(その天然のアロステリック調節因子[6])の存在下で増強される。さらに、超生理学的発現レベルおよび/または共局在は、近位にあることで駆動される二量体化(proximity−driven dimerization)をもたらし得、さらには、基底活性化を増強し得る。本出願の改変された細胞は、より低い基底シグナル伝達活性を有するキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする核酸を含み得る。より低い基底シグナル伝達を有するカスパーゼ−9変異体の例は、以下の表の中に提供される。より低い基底シグナル伝達を有するカスパーゼ−9変異体を含むポリヌクレオチドは、本明細書中での細胞治療に使用される改変された細胞において発現され得る。これらの例では、その改変された細胞は、より低い基底シグナル伝達キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む安全スイッチを含み得る。本明細書中のキメラ刺激分子またはキメラ抗原レセプターを含む改変された細胞の投与後の有害事象という事象では、カスパーゼ−9活性は、患者に二量体化剤を投与し、従って、改変された細胞のうちのいくらかまたは全てのアポトーシスおよびクリアランスを誘導することによって誘導され得る。いくつかの例では、投与される二量体化剤の量は、改変された細胞のうちの最高量、少なくとも80%または90%を除去するようにデザインされた量として決定され得る。他の例では、投与される二量体化剤の量は、有害な症候または状態を緩和する一方で患者において治療用の改変された細胞の十分な量を残しておくために、治療を継続するために、改変された細胞の一部のみを除去するようにデザインされた量として決定され得る。キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを使用してアポトーシスを誘導するための方法は、Malcolm K. BrennerらによるPCT出願番号PCT/US2011/037381(標題、Methods for Inducing Selective Apoptosis、2011年5月20日出願)およびMalcolm K. Brennerらによる米国特許出願第13/112,739号(標題、Methods for Inducing Selective Apoptosis、2011年5月20日出願、米国特許第9,089,520号として2015年7月28日発行)において論じられる。改変された基底活性を有するキメラカスパーゼポリペプチドは、David SpencerらによるPCT出願番号PCT/US2014/022004(標題、Modified Caspase Polypeptides and Uses Thereof、2014年3月7日出願、WO2014/164348として2014年10月9日公開)およびDavid Spencerらによる米国特許出願第13/792,135号(標題、Modified Caspase Polypeptides and Uses Thereof、2014年3月7日出願);およびSpencerらによる米国特許出願第14/640,553号(2015年3月6日出願)において論じられる。治療用の改変された細胞の部分的アポトーシスを誘導するための方法は、Kevin SlawinらによるPCT出願番号PCT/US14/040964(標題、Methods for Inducing Partial Apoptosis Using Caspase Polypeptides、2014年6月4日出願、WO2014/197638として2014年12月11日公開)およびKevin Slawinらによる米国特許出願第14/296,404号(標題、Methods for Inducing Partial Apoptosis Using Caspase Polypeptides、2014年6月4日出願)において論じられる。これらの特許出願および刊行物は、それらの全体において本明細書に全て参考として援用される。
図10は、カスパーゼ−9ポリペプチドと共発現されるMyD88/CD40キメラ抗原レセプターのプラスミドマップを提供する。図11は、カスパーゼ−9ポリペプチドと共発現されるキメラ抗原レセプターのプラスミドマップを提供する。
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(引用され、本実施例へのさらなる裏付けを提供する参考文献)
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(実施例13:MC共刺激は、CD19 CARの機能および増殖を増強する)
図34および40は、CD19抗原を認識する抗原認識部分を使用する、本明細書で論じられるものに類似の実験の結果を示す。本明細書で提供されるベクターは、CD19腫瘍細胞を標的化するMyD88/CD40 CAR構築物(これは、誘導性カスパーゼ−9安全スイッチも組み込む)を構築するために改変され得ることは、理解される。
MC共刺激が、他の抗原を標的化するCARにおいて機能するかどうかを試験するために、T細胞を、CD19.ζまたはCD19.MC.ζのいずれかで改変した。改変された細胞のCD19+ バーキットリンパ腫細胞株(RajiおよびDaudi)に対する細胞傷害性、活性化および生存をアッセイした。共培養アッセイにおいて、いずれかのCARで形質導入したT細胞は、1:1程度の低さのエフェクター 対 標的比でCD19+ Raji細胞の殺滅を示した(図21aおよびb)。しかし、共培養アッセイからのサイトカイン生成の分析は、CD19.MC.ζ形質導入T細胞が、CD19.ζと比べてより高レベルのIL−2およびIL−6を生成することを示した(図21cおよびd)。これは、iMCおよびMCシグナル伝達ドメインを含むPSCA CARで観察された共刺激効果と一致する。さらに、CD19.MC.ζで形質導入したT細胞は、Raji腫瘍細胞による活性化後に増強された増殖を示した(図21e)、これらデータは、CAR分子におけるMCシグナル伝達が、腫瘍細胞上で発現される標的抗原へのライゲーション後に、T細胞活性化、生存および増殖を改善することを実証する先の実験を裏付ける。
pBP0526−SFG.iCasp9wt.2A.CD19scFv.CD34e.CD8stm.MC.ゼータ(図22)
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(実施例14:MyD88/CD40キメラ抗原レセプターおよび誘導性カスパーゼ−9ポリペプチドを共発現するT細胞のサイトカイン生成)
種々のキメラ抗原レセプター構築物を作製して、抗原への曝露後の形質導入T細胞のサイトカイン生成を比較した。上記キメラ抗原レセプター構築物は全て、CD19に結合される抗原認識領域を有した。図30は、アッセイにおいて使用される種々のレトロウイルス構築物の模式図を提供する。図12は、形質導入効率およびキメラ抗原レセプター発現を比較する。図13は、形質導入されたT細胞がDaudiバーキットリンパ腫細胞に曝された後のIL−2およびIL−6分泌を比較する。図14は、形質導入されたT細胞がRajiバーキットリンパ腫細胞に曝された後のIL−2およびIL−6分泌を比較する別のアッセイ結果を提供する。図15は、CAR改変T細胞との共培養後のCD19+ DaudiおよびRaji腫瘍細胞の排除を示す。
(実施例15:Her2腫瘍細胞を標的化するためのMyD88/CD40 CAR構築物の例)
図18および19は、Her2/Neu抗原を認識する抗原認識部分を使用する、本明細書で論じられるものに類似の実験の結果を示す。本明細書で提供されるベクターが、Her2腫瘍細胞を標的化するMyD88/CD40 CAR構築物(これは、誘導性カスパーゼ−9安全スイッチも組み込む)を構築するように改変され得ることは理解される。
SFG−Her2scFv.CD34e.CD8stm.MC.ζ配列
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(実施例16:さらなる配列)
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pBPO509の配列(図23に表される)
pBP0509−SFG−PSCAscFv.CH2CH3.CD28tm.ζ.MyD88/CD40配列
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pBPO425の配列(図24に表される)
pBP0521−SFG−CD19scFv.CH2CH3.CD28tm.MyD88/CD40.ζ配列
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SFG-Myr.MC-2A-CD19.scfv.CD34e.CD8stm.ζ配列 (図25)
SFG-Myr.MC.2A.CD19scFv.CD34e.CD8stm.ζ配列
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(実施例17:CAR改変T細胞におけるMyD88/CD40共刺激ドメインの位置の改変および細胞質キメラ刺激分子の共刺激活性)
CAR−T細胞においてMyD88/CD40(MC)共刺激の有用性を評価する本明細書で示される実施例は、共刺激ドメイン(例えば、CD28またはOX40のような)の従来の位置において、CAR内にMyD88/CD40ポリペプチドを含めることに焦点を当てた。本実施例では、このMyD88/CD40ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを、CD8膜貫通領域とCD3ζとの間に配置した(図26)。このCARデザイン(MC.ζと称される)は、インビトロ共培養アッセイの間に、有意により高いサイトカイン生成(例えば、IL−2およびIL−6)、増強されたT細胞生存および増殖、ならびに優れた腫瘍殺滅を明らかに示した。しかし、インビボマウス研究は、抗腫瘍活性が共刺激を欠いているCARと比べて増強されるが、CD19+またはHer2+腫瘍に対する長期間の腫瘍コントロールは達成されないことを示した。
レトロウイルス形質導入の後に、CAR発現(平均蛍光強度;MFI)は、MyD88/CD40シグナル伝達ドメインを含むCARで減少する。MyD88/CD40ドメインからの基底活性またはタンパク質不安定性が、形質導入されたT細胞においてより低いMFIの原因であり得るかどうかを評価するために、T細胞を、MyD88/CD40シグナル伝達ドメインおよびCD3ゼータをコードするベクターで形質導入した(図27)。形質導入されたT細胞におけるより低いCAR分子発現が、CARの機能および抗腫瘍特性に悪影響を及ぼす(本発明者らの動物研究において最適状態に及ばない腫瘍コントロールをおそらく与える)かどうかもまた、評価した。
これらの実験では、細胞質キメラ刺激分子、MyD88/CD40(構成的に発現されるが、CAR分子とは分離している)を、これが、共刺激特性を保持しながらCAR発現および安定性を増大し得るかどうかを決定するために試験した。さらなるベクターをデザインした(P2A自己切断エレメントを使用してMyD88/CD40を構成的に生成するSFG−iCasp9.2A.CAR.ζ.2A.MC)。このMyD88/CD40ポリペプチドは構成的に発現され、構成的に活性である。すなわち、それは、多量体リガンド結合領域を有さずかつ誘導物質の必要性なしに免役活性を刺激する。「MC」を含むこの例での構築物名称は、ミリストイル化配列をも含むMyD88/CD40ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を指す(しかし、このミリストイル化配列の機能性は、プロリンの付加に起因して破壊される)(Resh, M.D., Biochim. Biophys. Acta. 1451: 1−16 (1999))。最初に、このデザインの機能を評価する実験を、CD19 scFv(FMC63)で、次に、その後、Her2 scFv(FRP5)で行った。形質導入後、全てのT細胞が、効率的に形質導入された(>75%)が、MyD88/CD40の2A形態を発現するT細胞は、MC.ζ形式と比べて増大したCAR MFIを明らかに示した(図27)。これは、CARドメインからMCを除去すると、CAR安定性が回復するか、またはCAR依存性MyD88/CD40毒性が軽減することを示した。
MyD88/CD40の構成的発現がその同種の抗原を有する腫瘍細胞へのCAR結合後に共刺激を提供し得るかどうかを試験するために、共培養実験を、CD19標的化CARとCD19+ Rajiリンパ腫細胞とを使用して行った。ここで、MyD88/CD40は、CAR分子自体の中で発現されるか、または構成的タンパク質として発現されるかに関わらず、T細胞がCD3ζシグナル伝達に加えて、共刺激を要するIL−2およびIL−6を分泌することを可能にした(図28)。フローサイトメトリーを使用してこれらの共培養アッセイをさらに分析すると、全てのCD19特異的CAR構築物が、Raji腫瘍細胞を効率的に殺滅する(図29)一方で、MC.ζおよび2A.MC CAR形式のみが、抗原性刺激に応じてT細胞増殖を可能にする(図30)ことが明らかになった。これらデータは、MyD88/CD40での構成的な共刺激が、高いCAR発現レベルを保ちながら、T細胞増殖および生存のシグナル伝達を同時に提供し得ることを示唆する。
CD19標的化CARに加えて、類似の実験を行って、代替のMyD88/CD40形式を有するHer2特異的CARが、CD19特異的CARと同様に機能するかどうかを試験した。CD19 CARと同様に、2AエレメントによってMyD88/CD40を構成的に発現させると、Her2.MC.ζと比べてCAR MFIが改善し(図31および32)、サイトカイン生成が増強した(図33)。次に、共培養アッセイを、Her2+ SK−BR−3乳がん細胞株に対して行ったところ、Her2.MC.ζならびに2A.MC両方が、強力な共刺激と一致して、増強された腫瘍コントロールおよび相当するT細胞増殖を明らかに示した(図34および35)。
この2A形式の抗腫瘍効力を評価するために、腫瘍異種移植動物研究を行った。免疫不全NSGマウスに、SK−BR−3−EGFPルシフェラーゼ腫瘍細胞を移植し、7日後に、非形質導入(NT)、またはHer2.ζ、Her2.28.ζ、Her2.MC.ζもしくはHer2.ζ.2A.MCで形質導入したかのいずれかの2用量の1×10T細胞で腫瘍内注射を介して処置した。Her2.ζ.2A.MC改変T細胞で処置したマウスは、T細胞注射後の14日目までに完全な腫瘍退縮を示した(図36)。重要なことには、体重減少によって特徴付けられる場合のT細胞毒性は、観察されなかった。これらデータは、MyD88/CD40がCARとともに構成的に共発現され得、T細胞成長および抗腫瘍活性を支持し得ることをさらに裏付ける。
まとめると、MyD88/CD40は、CAR分子の中に(scFv.MC.ζ)、または構成的に発現されるアクセサリータンパク質として、ともに組みこまれ得る。これは、初代T細胞の中に第1世代CAR(scFv.ζ.2A.MC)とともに導入される場合、インビトロおよびインビボの両方で、サイトカイン生成、増殖および抗腫瘍活性を増強する。
(実施例18:pBP0813−SFG−iCasp9.2A.CD19.ゼータ.2A.MCのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列)
プラスミドpBP0813−SFG−iCasp9.2A.CD19.ゼータ.2A.MCは、本技術のキメラ抗原レセプターの一例をコードするポリヌクレオチドを含む;このポリヌクレオチドは、膜標的化領域を含まない。このポリヌクレオチドはまた、誘導性キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする。
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(実施例19:キメラ抗原レセプター(CAR)改変T細胞の生存および増殖を増強するためのMyD88/CD40ベースの共刺激)
キメラ抗原レセプター(CAR)T細胞での治療の効力は、インビボ養子移入後の抗原曝露に応じたT細胞増殖、持続性、および複数のサイトカインの生成(elaboration)と関連する。MyD88、CD40、またはMyD88/CD40ポリペプチドを含むキメラ刺激分子を、CAR T細胞活性を共刺激するそれらの能力に関してアッセイした。誘導性キメラカスパーゼ−9ポリペプチドも共発現する細胞を、安全スイッチとしてのそれらの有効性に関してアッセイした;誘導するリガンドの投与は、インビボ腫瘍モデルにおいて腫瘍コントロールを喪失することなしに、サイトカインレベルの正常化を生じた。
共刺激ドメイン(例えば、CD28およびCD137(4−1BB))を含むキメラ抗原レセプター分子は、種々の程度の持続性および増殖を示すが、固形腫瘍を処置するために使用される場合、制限された抗腫瘍効果を一様に示した。CAR分子の一部としてCD28または4−1BB共刺激ドメインを含めるよりむしろ、MyD88およびCD40から構成されるキメラ共刺激分子融合共刺激分子(MyD88/CD40;「MC」)は、CAR−T細胞において発現される場合に増殖および生存を駆動し得る、ヒトT細胞における広い共刺激経路(例えば、NF−κB、MAPK、Akt、JNK)を活性化する。非常に強力なMCを使用できるCARの安全性を担保するために、iカスパーゼ−9安全スイッチ(iC9)を組み込んで、小分子二量体化薬剤rimiducid(AP1903)の滴定を介して、CAR T細胞の完全なまたは部分的いずれかの排除を可能にした。この安全スイッチは、rimiducid注入後にT細胞を迅速に一掃し、サイトカインレベルを低下させる。rimiducidの滴定は、CAR−T細胞機能をなお保った部分的T細胞排除を可能にした。
レトロウイルスおよび形質導入: 抗CD34 QBEnd−10最小エピトープ、CD8ストークおよび膜貫通領域およびCD3ζ細胞質ドメインを含む、CD19(FMC63)およびHer2(FRP5)に対して特異的な一本鎖可変フラグメント(scFv)を含むCAR分子を、誘導性キメラカスパーゼ−9コードポリヌクレオチドとインフレームでクローニングした。CD28共刺激ドメイン、またはMyD88、CD40もしくはMyD88/CD40を含むさらなる構築物を作製した(図37)。T細胞を、EGFPルシフェラーゼ(増強された緑色蛍光タンパク質ルシフェラーゼ)で形質導入して、インビボ増殖をモニターした。PBMCをαCD3およびαCD28抗体で活性化し、レトロウイルスで形質導入した。10日後、CD3、CD19およびCD34抗体を使用して、形質導入を測定した。
共培養アッセイ: CARベクターで形質導入したT細胞を、外因性IL−2の非存在下で、GFP発現CD19 Rajiリンパ腫またはHer2 SK−BR−3乳がん細胞株と一緒に共培養した。ELISAを使用して48時間でサイトカイン生成を評価した。腫瘍およびT細胞の数を、10日目にフローサイトメトリーおよび細胞カウンティングを使用して測定した。
動物モデル:
CD19:5×10 Raji腫瘍細胞を、NSGマウスへとi.v.注射した。3日目に、CD19 CAR改変T細胞を、i.v.注射し、バイオルミネッセンス(BLI)を、IVISイメージングによって1週間に1回を基本に、腫瘍またはT細胞のいずれかに関して測定した。>20%体重減少のマウスを、5mg/kg rimiducidでi.p.処置した。
iC9滴定: NSGマウスに、上記のようにRaji腫瘍を移植し、次いで、5×10CAR改変T細胞をi.v.投与した。15%体重減少後に、マウスを、対数用量滴定(0.0005〜5mg/kg)を使用して、rimiducidでi.p.処置した。
Her2:1×10 SK−BR−3腫瘍細胞を、NSGマウスにs.c.注射した。7日後に、マウスをCAR改変T細胞のi.t.注射で処置した。腫瘍成長を、カリパス(2〜3日)およびBLI(1週間に1回)によって測定した。T細胞増殖BLIを、IVISによって測定した。
CAR−T細胞におけるMyD88/CD40(MC)共刺激
図38は、Her2 CAR−T細胞におけるMC共刺激のアッセイの結果を提供する。A)iCasp9−Her2.ζ−MC CAR構築物での初代T細胞の形質導入および検出。B)CAR−T細胞とHer2 SK−BR−3−GFP腫瘍細胞(1:1比)とを混合して48時間後の共培養実験(n=4)からのIL−2生成。CおよびD)培養の10日後の異なるCAR構築物での共培養実験からのT細胞およびSK−BR−3−GFP腫瘍細胞の数。E)培養して10日後のSK−BR−3−GFPに対する共培養アッセイにおいて、CD40のみ、MyD88のみまたはMCでのCAR−T細胞共刺激を比較する腫瘍細胞排除の効力。F)示された共刺激ドメインを有する構築物を使用する共培養アッセイからのIL−2生成。*P値≦0.01。
MCは、Her2 CAR−T細胞の効力をインビボで増強する
図39は、種々のHer−2特異的CAR構築物を使用するマウスインビボ効力アッセイの結果を提供する。A)T細胞を、Her2.ζ、Her2.28.ζまたはHer2.ζ−MC CARで形質導入し、NSGマウス(n=5)に移植したルシフェラーゼ発現s.c. Her2+ SK−BR−3腫瘍へと直接注射した。腫瘍細胞のバイオルミネッセンス(BLI)を、IVISによって測定した。腫瘍サイズ(B)を、カリパスによって測定し、生存率(C)を、75日間にわたって計算した。D)T細胞を、その後、CARおよびルシフェラーゼで共形質導入し、NSGマウス(n=5)へと移植したs.c. Her2 SK−BR−3腫瘍へと直接注射した。E)CAR−T細胞増殖を、IVISイメージングを使用して目的領域ROIによって計算した。F)腫瘍サイズを、カリパス測定値によって計算した。それは、各処置群における個々のマウスを示す。*P値≦0.05。
MCは、インビボでCD19 CAR−T細胞の効力を増強する
図40は、種々のCD19特異的CAR構築物を使用するマウスインビボ効力アッセイの結果を提供する。A)NSGマウス(n=5/群)に、Raji−ルシフェラーゼ腫瘍細胞を移植し、次いで、非形質導入(NT)またはiC9−CD19.ζ−MC CAR改変T細胞で3日目に処置した。腫瘍成長を、IVISイメージングによって測定し、全身BLIによって計算した(B)。C)(A)のカプラン・マイアー分析。sCRSの客観的証拠において、rimiducidを投与した(赤いボックス、パネルA)ところ、24時間以内にサイトカインの正常化および腫瘍コントロールを損なうことなく臨床的sCRSの完全な解決がもたらされた(示さず)。
rimiducidでの誘導性キメラカスパーゼ−9安全スイッチを使用できるCARの滴定
図41は、CD19特異的CAR構築物およびカスパーゼ−9安全スイッチを含むマウスインビボアッセイの結果を提供する。AおよびB)NSGマウス(n=5/群)に、CD19 Rajiリンパ腫細胞を移植し、5×10 iC9−CD19.ζ−MC/ルシフェラーゼ形質導入T細胞で3日目に処置した。6日後に、マウスを、rimiducidの対数希釈物(0.00005〜5mg/kg)でi.p.処置した。CAR−T細胞のBLIを、rimiducid処置の前、注射後24時間および48時間で評価した。C)血清サイトカインレベルを、rimiducidの投与前(黒線)および投与の24時間後(橙色の線)に、各群から測定した。*P値≦0.01。
まとめ
これらのアッセイでは、MyD88およびCD40(「MC」)が、CD19+「液性」腫瘍およびHer2+「固形」腫瘍の両方を標的化するCAR改変T細胞において強力な共刺激を提供するように相乗作用することが見出された。このMC共刺激は、標準的な共刺激分子(例えば、CD28)を含むコントロールCARと比べて、増大したT細胞増殖、サイトカイン生成および抗腫瘍効力をインビボで生じた。誘導性キメラカスパーゼ−9ポリペプチドもまた発現する構築物は、高レベルで治療の中止を可能にし、万能で、滴定可能な細胞治療安全スイッチと、MC駆動CAR T細胞とを組み合わせ、インビボ腫瘍モデルにおいて腫瘍コントロールの喪失なしに、サイトカインレベルのrimiducid依存性正常化を可能にした。
(実施例20:複合レトロウイルスベクターで形質導入されたT細胞におけるMyD88/CD40キメラ刺激分子活性)
例えば、細胞質形態(MC)または膜標的化形態(myr−MC)のいずれかにあるキメラ刺激分子MyD88/CD40(MC)のシグナル伝達活性および物理的発現を比較し、多量体化リガンド結合FKBP12領域を含む誘導性MyD88/CD40分子とも比較した。MCの高レベル発現は、キメラ抗原レセプター(CAR)をコードするDNA配列に対して5’側であろうと3’側であろうと、実質的な基底活性を生成するために十分であった。膜局在は、シグナル伝達活性を強力に誘導したが、定常状態のMCタンパク質発現を減少させ得る。MCの3’側でのFKBP12融合物は、基底MC活性を減弱し、FKBPリガンドとの二量体化は、iMC発現を増大させることなく、シグナル伝達活性を強力に誘導した。
方法
DNA構築物のまとめ オペロンとしてCARおよび/またはMCおよび/または誘導性カスパーゼ−9(iC9)をコードする遺伝子を形質導入し得るレトロウイルスを生成するために使用される組換えDNAベクターは、図48および49に模式的に概説される。各構築物は、pSFGレトロウイルスベクター骨格を使用した:
pBP0844 − pSFG−iCasp9−T2A−CD19−ζ−P2A−MC
この構築物は、短い5’ MLEMLEリンカー(配列番号342)を有するヒトFKBP12のF36V変異体に対して3’側にあるSGGGSGリンカー(配列番号119)と融合されたヒトカスパーゼ−9をコードする。Thosea asigna ウイルス由来のT2A共翻訳切断配列は、ヒンジおよび膜貫通ドメインと融合しその細胞質ドメイン上でT細胞レセプターCD3複合体のζ鎖とさらに融合した、CD19を標的化する一本鎖可変フラグメント(scFv)を含むキメラ抗原レセプター(CAR)から、誘導性キメラカスパーゼポリペプチド(iC9)をコードする配列を分断する。ブタテシオウイルス−1由来のP2A共翻訳切断配列は、CARを、ヒトMyD88/CD40(MC)融合タンパク質から分断する。
pBP0414 − pSFG−iCasp9−T2A−CD19−ζは、pBP0844に同一であるが、CARに対して3’側にP2A配列およびMC配列を含まない。
pBP1099 − pSFG−CD19−ζは、CD19 CARを、以下で論じられるプラスミドのものと合うように改変されたとその5’翻訳開始部位とともにコードする。これは、MC機能に関する陰性コントロールとして働いた。
pBP1151 − pSFG−MC−T2A−CD19−ζ−P2Aは、T2A共翻訳切断部位によって分断された2つのポリペプチドを有するCAR構築物に対して5’側にMC(ヒトMyD88−CD40融合物)をコードする。
pBP1152 − pSFG−MyrMC−T2A−CD19−ζ−P2Aは、ヒトc−Srcに由来する5’ミリストイル化標的化配列を有するMCをコードする。MCのN末端ミリストイル化は、形質導入細胞の形質膜においてシグナル伝達分子の蓄積をもたらすと推測される。このCAR配列は、pBP1151と同一である。
pBP0774 − pSFG−iMC−T2A−CD19−ζ−P2Aは、ヒトFKBP12v36の2個のタンデムコピーとのカルボキシ末端融合物としてMCの可溶性バージョンとしてMCをコードし、MCをrimiducid誘導性(iMC)にする。
MC発現構築物によって生成される共刺激活性
HEK−293T細胞を、上記で概説されるSFGベースの組換えレトロウイルス構築物で、組換えRNAをレトロウイルスとしてパッケージするために必要なgag−polおよびenv遺伝子をコードするヘルパープラスミドpBP0049およびpBP0175とともに形質導入した。これらレトロウイルスを、CD3/CD28活性化ドナー由来初代T細胞へと形質導入した。形質導入T細胞からのサイトカイン生成を、次いで、構築物中のMC対立遺伝子(存在する場合には)によって付与された共刺激シグナル伝達活性の程度を評価するために使用した。
形質導入の3日後に、T細胞を分け、一方の集団を2nM rimiducidで処理した。薬物処理の24時間後または48時間後に、培地上清のアリコートを採取し、T細胞由来サイトカインであるIL−2およびIL−6を、酵素結合イムノソルベントアッセイ(ELISA)によって定量した。IL−2生成は、代表的には、NF−AT経路を介する抗原レセプターから(シグナル1)およびNF−κB活性化によって最も単純には評価される共刺激シグナルからの両方のシグナル伝達を要する。この実験では、シグナル1を、T細胞の最初の活性化によって提供した。構築物pBP1099またはpBP0414で形質導入したT細胞が、IL−2生成をほとんど支援せず、全く形質導入されなかった(しかし最初に活性化された)T細胞も支援しないことが見出された(図50)。対照的に、pBP0844を有する細胞は、T細胞由来の媒体を交換した24時間後に測定可能なIL−2生成を有した。rimiducid処理は、24時間でこれら細胞からのIL−2生成をごく僅か低減した。48時間までには、IL−2生成は、1×10 細胞/mLから2ng/mL超で確実であった。この「基底」活性は、48時間で、iカスパーゼ−9でのアポトーシスのrimiducid媒介性活性化によって劇的に低下した。
匹敵するMC分子をコードするが、バイシストロンメッセージの5’末端で発現されるBP1151(MC−CAR)での形質導入はまた、24時間および48時間で、有意な基底IL−2生成を有した。rimiducid処理は、iC9がこの構築物中に含まれなかったので、生成に有意に影響を及ぼさなかった。BP1152(MyrMC−CAR)形質導入は、非常にロバストなIL−2生成を支援し、繰り返しになるがrimiducid処理とは関係なく、BP1151(MC−CAR)より顕著に上昇させた。この構築物は、ミリストイル化MCおよび従って、膜局在化MCを含み、これは、そのシグナル伝達潜在性をおそらく上昇させた。
顕著に異なる基底活性を、細胞をiMCコードBP774で形質導入した場合に観察した。「基底活性」(rimiducidなしでのIL−2分泌)は最小であったが、rimiducid媒介性MC凝集から、高レベルIL−2生成によって認められるとおりのロバストなシグナル伝達が明らかになった。
炎症性サイトカインIL−6は、持続性の共刺激シグナル伝達(シグナル2)を要するが、抗原レセプター媒介性NF−AT活性の必要性が低下した。IL−6生成は、形質導入細胞におけるMC活性の独立した評価である。全体的に、MC発現は、形質導入されたヒトT細胞におけるIL−2レベルで有したのと同様に、IL−6生成に対して類似の効果を有した。IL−6分泌は、MC形質導入の非存在下では無視できる程度であった(図51、非形質導入細胞またはBP1099もしくはBP0414で形質導入された細胞)。実質的な「基底」生成は、BP0844で形質導入された細胞から24時間または48時間で観察された。これは、iカスパーゼ9(iC9)がrimiducidによって活性化された場合には、劇的に抑えられた。実質的なIL−6生成が、BP1151によってコードされる非標的化MC構築物(MC−CAR)によって誘導されたが、IL−6は、MCがミリストイル化標的化ドメインを含んだ(BP1152)(MyrMC−CAR)場合には、これらのレベルを超えて高く上昇した。両方のMCバージョン(これらは、FKBPを欠いている)において、IL−6生成は、予測どおり、rimiducid非依存性であった。低いが検出可能な基底共刺激活性(約110pg/ml〜10/mL T細胞)は、基底MC機能と一致して、BP0774形質導入で観察された。2nM rimiducidでの二量体化は、MC活性およびIL−6分泌を、誘導性キメラカスパーゼ−9構築物BP844によって駆動されるものに類似のレベルへとロバストに活性化した。
まとめ
この実施例は、MCキメラ共刺激分子が有意なサイトカイン生成を支援することを実証するデータを提供する。BP1152(MyrMC−CAR)で形質導入したT細胞からの高いサイトカイン放出は、高レベルの定常状態タンパク質発現と相関しなかった。ミリステートタグ化を介した膜への局在は、MCシグナル伝達を大いに増強するようである。完全なMyr−MC発現は、抽出物調製の間に膜タンパク質の不完全な可溶化に起因して、観察されない可能性がある。MyD88およびCD40は、形質膜に天然に位置しているので、それらの分解をコントロールする因子はまた、膜に局在し、低下したMyr−MC発現をもたらし得る。この低下した、Myr−MCの観察された発現はまた、形質導入された集団内の個々の細胞に対して選択される高いMC活性に起因し得る。pBP1152(MyrMC−CAR)は、減少した、観察された形質導入効率および全体的な細胞生存率を有した。形質導入された細胞は、BP1151(MC−CAR)で形質導入された細胞より、その同じCARの発現が低かった。これはおそらく、BP1152(MyrMC−CAR)においてより低い組換え遺伝子発現の選択を示す。高い発現に対する提唱される選択の原は、T細胞の活性化誘導細胞死(AICD)であり得る。高レベルMCシグナル伝達は、おそらくフィードバックし得、MCタンパク質発現を負に調節し得る。Myr−MCは、高活性および低タンパク質発現を有する。さらに、BP0774によってコードされるiMCで形質導入されるT細胞は、MC活性が遙かに高いにも拘わらず、rimiducid処理での可溶性iMCの発現を低下させた。非局在化iMC 対 MCにおける「基底」MC活性の減少は、BP1151(MC−CAR)形質導入細胞およびBP0774形質導入細胞を比較する場合に観察されるタンパク質発現のより穏やかな減少より大きいようであった。FKBP12融合物は、自発的MC活性に負に影響を及ぼすようであった。
(実施例21:代表的実施形態)
本明細書以下で、上記技術のある特定の実施形態の例が提供される。
A1.キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸であって、ここで該キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;(iv)T細胞活性化分子;および(v)抗原認識部分を含む、核酸。
A1.1.前記キメラ抗原レセプターは、ストークポリペプチドをさらに含む、実施形態A1に記載の核酸。
A2.前記キメラ抗原レセプターは、ポリペプチドであって、領域(i)〜(v)を、該ポリペプチドのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって(v)、(i)、(ii)、(iii)、(iv)という順序で含むポリペプチドである、実施形態A1〜A1.1のいずれかに記載の核酸。
A3.前記キメラ抗原レセプターは、ポリペプチドであって、領域(i)〜(v)を、該ポリペプチドのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって(v)、(i)、(iii)、(ii)、(iv)という順序で含むポリペプチドである、実施形態A1〜A1.1のいずれかに記載の核酸。
A4.保留(reserved)。
A5.保留。
A6.前記T細胞活性化分子は、ITAMを含みシグナル1を与える分子である、実施形態A1〜A3のいずれか1つに記載の核酸。
A7.前記T細胞活性化分子は、CD3ζポリペプチドである、実施形態A1〜A6のいずれか1つに記載の核酸。
A8.前記T細胞活性化分子は、Fcイプシロンレセプターガンマ(FcεR1γ)サブユニットポリペプチドである、実施形態A1〜A6のいずれか1つに記載の核酸。
A9.前記抗原認識部分は、腫瘍細胞上の抗原に結合する、実施形態A1〜A8のいずれか1つに記載の核酸。
A10.前記抗原認識部分は、過剰増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に結合する、実施形態A1〜A9のいずれか1つに記載の核酸。
A11.前記抗原認識部分は、PSMA、PSCA、MUC1、CD19、ROR1、メソテリン、GD2、CD123、MUC16、およびHer2/Neuからなる群より選択される抗原に結合する、実施形態A1〜A10のいずれか1つに記載の核酸。
A12.前記抗原認識部分は、PSCAに結合する、実施形態A1〜A11のいずれか1つに記載の核酸。
A13.前記抗原認識部分は、CD19に結合する、実施形態A1〜A11のいずれか1つに記載の核酸。
A14.前記抗原認識部分は、ウイルス抗原または細菌抗原に結合する、実施形態A1〜A11のいずれか1つに記載の核酸。
A15.前記抗原認識部分は、一本鎖可変フラグメントである、実施形態A1〜A14のいずれか1つに記載の核酸。
A16.前記膜貫通領域は、CD8膜貫通領域である、実施形態A1〜A16のいずれか1つに記載の核酸。
A17.前記MyD88ポリペプチドは、配列番号282のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態A1〜A17のいずれか1つに記載の核酸。
A18.前記切断型MyD88ポリペプチドは、配列番号147のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態A1〜A17のいずれか1つに記載の核酸。
A19.前記細胞質CD40ポリペプチドは、配列番号149のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態A1〜A18のいずれか1つに記載の核酸。
A20.前記抗原認識部分は、CD19に結合する一本鎖可変フラグメントである、実施形態A1〜A19のいずれか1つに記載の核酸。
A20.1.前記抗原認識部分は、Her2/Neuに結合する一本鎖可変フラグメントである、実施形態A1〜A19のいずれか1つに記載の核酸。
A21.前記CD3ζポリペプチドは、配列番号151のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、含む(has comprises)、実施形態A1〜A20.1のいずれか1つに記載の核酸。
A22.前記膜貫通領域ポリペプチドは、配列番号143のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを含む、実施形態A1〜A21のいずれか1つに記載の核酸。
A23.保留。
A24.保留。
A25.前記核酸は、前記ポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター配列を含む、実施形態A1〜A24のいずれか1つに記載の核酸。
A26.前記核酸は、ウイルスベクター内に含まれる、実施形態A1〜A25のいずれか1つに記載の核酸。
A27.前記ウイルスベクターは、レトロウイルスベクターである、実施形態A26に記載の核酸。
A28.前記レトロウイルスベクターは、マウス白血病ウイルスベクターである、実施形態A27に記載の核酸。
A29.前記レトロウイルスベクターは、SFGベクターである、実施形態A28に記載の核酸。
A30.前記ウイルスベクターは、アデノウイルスベクターである、実施形態A26に記載の核酸。
A31.前記ウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである、実施形態A26に記載の核酸。
A31.1.前記ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、およびワクシニアウイルスからなる群より選択される、実施形態A26に記載の核酸。
A31.2.前記核酸は、エレクトロポレーション、ソノポレーション、もしくはバイオリスティックのために調製されるかまたはそのためにデザインされたベクターの中に存在するか、あるいは化学的脂質、ポリマー、無機ナノ粒子、もしくはポリプレックスに結合されるかまたはその中に組み込まれる、実施形態A1〜A25のいずれか1つに記載の核酸。
A32.前記核酸は、プラスミド内に含まれる、実施形態A1〜A25のいずれか1つに記載の核酸。
A32.1.実施例18のヌクレオチド配列を含むか、または実施例18のキメラ抗原レセプターポリペプチドをコードする、実施形態A1〜A32のいずれか1つに記載の核酸。
A33.実施形態A1〜A32.1のいずれか1つに記載の核酸によってコードされる、キメラ抗原レセプターポリペプチド。
A34.実施形態A1〜A32.1のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
A34.1.前記キメラ抗原レセプターは、T細胞活性化分子を含まず、T細胞活性化分子をコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含む、実施形態A34に記載の改変された細胞。
A34.2.前記T細胞活性化分子は、CD3ζポリペプチドである、実施形態A34.1に記載の改変された細胞。
A35.前記改変された細胞は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球、NK−T細胞、またはNK細胞である、実施形態A34〜A34.2のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A36.前記細胞は、T細胞である、実施形態A34〜A34.2のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A37.前記細胞は、骨髄から得られるかまたは骨髄から調製される、実施形態A34〜A36のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A38.前記細胞は、臍帯血から得られるかまたは臍帯血から調製される、実施形態A34〜A36のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A39.前記細胞は、末梢血から得られるかまたは末梢血から調製される、実施形態A34〜A36のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A40.前記細胞は、末梢血単核球から得られるかまたは末梢血単核球から調製される、実施形態A34〜A36のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A42.前記細胞は、ヒト細胞である、実施形態A34〜A40のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A42.1.前記細胞は、エレクトロポレーション、ソノポレーション、バイオリスティック(例えば、Au粒子での遺伝子銃)、脂質トランスフェクション、ポリマートランスフェクション、ナノ粒子、またはポリプレックスからなる群より選択される方法を使用して、前記核酸ベクターによってトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態A34〜A42のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A43.被験体において標的細胞の集団または組織への細胞媒介性免疫応答を刺激するための方法であって、該方法は、実施形態A34〜A42.1のいずれか1つに記載の改変された細胞を該被験体に投与する工程を包含し、ここで抗原認識部分は、該標的細胞上の抗原に結合する、方法。
A44.前記標的細胞は、腫瘍細胞である、実施形態A43に記載の方法。
A45. 前記被験体における標的細胞の数または濃度は、前記改変された細胞の投与後に減少する、実施形態A43またはA44に記載の方法。
A46.前記改変された細胞の投与前に前記被験体から得られた第1のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、該改変された細胞の投与後に該被験体から得られた第2のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、および該第1のサンプルにおける標的細胞の数または濃度と比べて、該第2のサンプルにおける標的細胞の数または濃度の増大または減少を決定する工程を包含する、実施形態A43〜A45のいずれか1つに記載の方法。
A47.前記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、前記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて減少する、実施形態A46に記載の方法。
A48.前記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、前記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて増大する、実施形態A46に記載の方法。
A49.さらなる用量の改変された細胞が、前記被験体に投与される、実施形態A43〜A48のいずれか1つに記載の方法。
A50.被験体に抗腫瘍免疫を提供するための方法であって、該方法は、実施形態A34〜A42.1のいずれか1つに記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
A51.標的抗原の上昇した発現と関連する疾患もしくは状態を有する被験体を処置するための方法であって、該方法は、実施形態A34〜A42.1のいずれか1つに記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
A52.前記標的抗原は、腫瘍抗原である、実施形態A51に記載の方法。
A53.前記改変された細胞が、自己のT細胞である、実施形態A43〜A52のいずれか1つに記載の方法。
A54.前記改変された細胞が、同種異系のT細胞である、実施形態A43〜A52のいずれか1つに記載の方法。
A55.被験体において腫瘍のサイズを減少させるための方法であって、該方法は、実施形態A34〜A42.1のいずれか1つに記載の改変された細胞を該被験体に投与する工程を包含し、ここで該抗原認識部分は、該腫瘍上の抗原に結合する、方法。
A56.前記被験体は、腫瘍を有すると診断されている、実施形態A43〜A55のいずれか1つに記載の方法。
A57.前記被験体は、がんを有する、実施形態A43〜A56のいずれか1つに記載の方法。
A58.前記被験体は、固形腫瘍または白血病を有する、実施形態A43〜A57のいずれか1つに記載の方法。
A59.前記改変された細胞は、腫瘍浸潤リンパ球またはT細胞である、実施形態A43〜A58のいずれか1つに記載の方法。
A60.前記改変された細胞は、腫瘍床に送達される、実施形態A43〜A59のいずれか1つに記載の方法。
A61.前記がんは、前記被験体の血液または骨髄に存在する、実施形態A57に記載の方法。
A62.前記被験体は、血液または骨髄の疾患を有する、実施形態A43〜A55のいずれか1つに記載の方法。
A63.前記被験体は、任意の状態または幹細胞移植によって緩和され得る状態と診断されている、実施形態A43〜A55のいずれか1つに記載の方法。
A64.前記被験体は、鎌状赤血球貧血または異染性白質ジストロフィーと診断されている、実施形態A43〜A55のいずれか1つに記載の方法。
A65.前記患者は、原発性免疫不全状態、血球貪食性リンパ組織球症(HLH)または他の血球貪食状態、遺伝性骨髄不全状態、ヘモグロビン異常症、代謝状態、および破骨細胞状態からなる群より選択される状態と診断されている、実施形態A43〜A55のいずれか1つに記載の方法。
A66.前記疾患または状態は、重症複合免疫不全症(SCID)、複合免疫不全症(CID)、先天性T細胞欠損/欠損症、分類不能型免疫不全症(CVID)、慢性肉芽腫症、IPEX(免疫不全、多腺性内分泌障害、腸症、X連鎖)もしくはIPEX様、ウィスコット・オールドリッチ症候群、CD40リガンド欠損症、白血球接着不全、DOCA 8不全症、IL−10欠損症/IL−10レセプター欠損症、GATA 2欠損症、X連鎖リンパ増殖性疾患(XLP)、軟骨毛髪形成不全、シュバッハマン・ダイアモンド症候群、ダイアモンド・ブラックファン貧血、先天性角化異常症、ファンコーニ貧血、先天性好中球減少症、鎌状赤血球症、サラセミア、ムコ多糖症、スフィンゴリピドーシス、および大理石骨病からなる群より選択される、実施形態A43〜A65のいずれか1つに記載の方法。
A67.さらなる用量の前記改変された細胞が前記被験体に投与されるべきかどうかを決定する工程をさらに包含する、実施形態A43〜A66のいずれか1つに記載の方法。
A68.さらなる用量の前記改変された細胞を前記被験体に投与する工程をさらに包含し、ここで前記疾患もしくは状態の症候は、症候の減少後になおも残っているかまたは検出される、実施形態A44〜A67のいずれか1つに記載の方法。
A69.被験体において状態もしくは疾患の有無またはステージを同定する工程;および
該被験体において同定された状態または疾患の有無またはステージに基づいて、実施形態28〜35のいずれか1つに記載の改変された細胞を投与する指示、該改変された細胞のその後の投与量を維持する指示、または該患者に投与される該改変された細胞のその後の投与量を調整する指示を伝える工程
をさらに包含する、実施形態A44〜A67のいずれか1つに記載の方法。
A70.前記状態は白血病である、実施形態A44〜A70のいずれか1つに記載の方法。
A71.前記被験体は、HIV、インフルエンザ、ヘルペス、ウイルス性肝炎、エプスタイン・バー、ポリオ、ウイルス性脳炎、麻疹、水痘、サイトメガロウイルス(CMV)、アデノウイルス(ADV)、HHV−6(ヒトヘルペスウイルス6,I)、およびパピローマウイルスからなる群より選択されるウイルス病因の感染症と診断されているか、または肺炎、結核、および梅毒からなる群より選択される細菌病因の感染症と診断されているか、またはマラリア、トリパノソーマ症、リーシュマニア症、トリコモナス症、およびアメーバ症からなる群より選択される寄生生物病因の感染症と診断されている、実施形態A44〜A70のいずれか1つに記載の方法。
A72.前記改変された細胞は、インビボでトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態A44〜A71のいずれか1つに記載の方法。
A73.前記改変された細胞は、インビボでトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態A34〜A42のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A74.細胞においてキメラ抗原レセプターを発現するための方法であって、該方法は、実施形態A1〜A33のいずれか1つに記載の核酸と細胞とを、該核酸が該細胞に組み込まれる条件下で接触させ、それによって、該細胞は、該キメラ抗原レセプターを該組み込まれた核酸から発現する工程を包含する、方法。
A75.前記核酸は、前記細胞とエキソビボで接触させられる、実施形態A74に記載の方法。
A76.前記核酸は、前記細胞とインビボで接触させられる、実施形態A74に記載の方法。
A77.前記改変された細胞は、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態A34〜A42のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A77.1.以下を含む核酸:
キメラ抗原レセプターをコードする第1のポリヌクレオチドであって、ここで該キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;(iv)T細胞活性化分子;および(v)抗原認識部分を含む、第1のポリヌクレオチド;ならびに
多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド。
A77.2.少なくとも1つのプロモーターをさらに含む、実施形態A77.1に記載の核酸。
A77.3.少なくとも2つのプロモーターをさらに含む、実施形態A77.1に記載の核酸。
A77.4.1つのプロモーターは、前記第1および第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結される、実施形態A77.1に記載の核酸。
A77.5.前記第1のポリヌクレオチドと第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該第1および第2のポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、実施形態A77.1に記載の核酸。
A77.6.前記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである、実施形態A77.5に記載の核酸。
A77.7.前記核酸は、キメラ抗原レセプター、2Aポリペプチド、およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むポリペプチドをコードする、実施形態A77.5に記載の核酸。
A77.8.前記第1のポリヌクレオチドは、第1のプロモーターに作動可能に連結され、前記第2のポリヌクレオチドは、第2のプロモーターに作動可能に連結される、実施形態A77.3に記載の核酸。
A77.9. 2つのRNA転写産物は、前記2つのポリヌクレオチドに相補的に生成される、実施形態A77.2に記載の核酸。
A77.10.実施形態A77.1〜A77.9のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
A78.前記多量体リガンド結合領域は、FKB12v36領域である、実施形態A77またはA77.10のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A79.前記多量体リガンドは、AP1903、またはAP20187である、実施形態A77〜78のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A80.前記カスパーゼ−9ポリペプチドは、表1の中のカスパーゼバリアントからなる群より選択される、アミノ酸置換を含む改変されたカスパーゼ−9ポリペプチドである、実施形態A77〜79のいずれか1つに記載の改変された細胞。
A81.前記改変された細胞は、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態A44〜A71のいずれか1つに記載の方法。
A82.前記多量体リガンド結合領域は、FKB12v36領域である、実施形態A81に記載の方法。
A83.前記多量体リガンドは、AP1903またはAP20187である、実施形態A81〜A82のいずれか1つに記載の方法。
A84.前記カスパーゼ−9ポリペプチドは、表1の中のカスパーゼバリアントからなる群より選択される、アミノ酸置換を含む改変されたカスパーゼ−9ポリペプチドである、実施形態A81〜A83のいずれか1つに記載の方法。
A85.前記被験体への前記改変された細胞の投与後に、前記多量体リガンドを該被験体に投与する工程をさらに包含する、実施形態A81〜A84のいずれか1つに記載の方法。
A86.前記多量体リガンドの投与後に、前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数が減少する、実施形態A85に記載の方法。
A87.前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、90%減少する、実施形態A86に記載の方法。
A88.前記被験体への前記改変された細胞の投与後に、該被験体が有害な症候を経験していることを決定する工程、および該有害な症候を減少または緩和するために前記リガンドを投与する工程を包含する、実施形態A81〜A87のいずれか1つに記載の方法。
B1.キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドを含む核酸であって、ここで該キメラ刺激分子は、(i)膜標的化領域;(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、核酸。
B1.1. キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドを含む核酸であって、ここで該キメラ刺激分子は、(i)膜標的化領域;および(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチドを含む、核酸。
B1.2. キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドを含む核酸であって、ここで該キメラ刺激分子は、(i)膜標的化領域;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、核酸。
B2.前記キメラ刺激分子は、ポリペプチドであって、領域(i)〜(iii)を、該ポリペプチドのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって(i)、(ii)、(iii)という順序で含むポリペプチドである、実施形態B1〜B1.2のいずれか1つに記載の核酸。
B3.前記キメラ抗原レセプターは、ポリペプチドであって、領域(i)〜(iii)を、該ポリペプチドのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって(i)、(iii)、(ii)という順序で含むポリペプチドである、実施形態B1〜B1.2のいずれか1つに記載の核酸。
B4.前記キメラ刺激分子は、T細胞活性化分子をさらに含む、実施形態B1〜B3のいずれか1つに記載の核酸。
B5.前記T細胞活性化分子は、ITAMを含みシグナル1を与える分子である、実施形態B4に記載の核酸。
B6.前記T細胞活性化分子は、CD3ζポリペプチドである、実施形態B4に記載の核酸。
B6.1.前記T細胞活性化分子は、Fcイプシロンレセプターガンマ(FcεR1γ)サブユニットポリペプチドである、実施形態B4に記載の核酸。
B7.前記切断型MyD88ポリペプチドは、配列番号147のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態B1〜B6のいずれか1つに記載の核酸。
B7.1.前記MyD88ポリペプチドは、配列番号282のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態A1〜A17のいずれか1つに記載の核酸。
B8.前記細胞質CD40ポリペプチドは、配列番号149のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態B1、またはB2〜B7のいずれか1つに記載の核酸。
B9.前記CD3ζポリペプチドは、配列番号151のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを含む、実施形態B6〜B8のいずれか1つに記載の核酸。
B10.前記膜標的化領域は、ミリストイル化領域、パルミトイル化領域、プレニル化領域、およびレセプターの膜貫通配列からなる群より選択される、実施形態B1〜B9のいずれか1つに記載の核酸。
B11.前記膜標的化領域は、ミリストイル化領域である、実施形態B1〜B10のいずれか1つに記載の核酸。
B11.1.前記キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドは、二量体化または多量体化分子結合領域を含まない、実施形態B1〜B10のいずれか1つに記載の核酸。
B12.前記核酸は、前記ポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター配列を含む、実施形態B1〜B11.1のいずれか1つに記載の核酸。
B13.前記核酸は、ウイルスベクター内に含まれる、実施形態B1〜B12のいずれか1つに記載の核酸。
B14.前記ウイルスベクターは、レトロウイルスベクターである、実施形態B13に記載の核酸。
B15.前記レトロウイルスベクターは、マウス白血病ウイルスベクターである、実施形態B14に記載の核酸。
B16.前記レトロウイルスベクターは、SFGベクターである、実施形態B14に記載の核酸。
B17.前記ウイルスベクターは、アデノウイルスベクターである、実施形態B13に記載の核酸。
B18.前記ウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである、実施形態B13に記載の核酸。
B18.1.前記ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、およびワクシニアウイルスからなる群より選択される、実施形態B13に記載の核酸。
B19.前記核酸は、プラスミド内に含まれる、実施形態B1〜B12のいずれか1つに記載の核酸。
B20.実施形態B1〜B19のいずれか1つに記載の核酸によってコードされる、キメラ刺激分子ポリペプチド。
B21.実施形態B1〜B19のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
B22.前記改変された細胞は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球、NK−T細胞、TCR発現細胞、またはNK細胞である、実施形態B21に記載の改変された細胞。
B23.前記細胞は、T細胞である、実施形態B21に記載の改変された細胞。
B24.前記細胞は、骨髄から得られるかまたは骨髄から調製される、実施形態B21〜B23のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B25.前記細胞は、臍帯血から得られるかまたは臍帯血から調製される、実施形態B21〜B23のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B26.前記細胞は、末梢血から得られるかまたは末梢血から調製される、実施形態B21〜B25のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B27.前記細胞は、末梢血単核球から得られるかまたは末梢血単核球から調製される、実施形態B21〜B25のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B27.1.以下を含む改変された細胞:
a)核酸であって、ここで該核酸は、キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドを含み、ここで該キメラ刺激分子は、(i)膜標的化領域;(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、核酸;ならびに
b)キメラ抗原レセプター。
B27.2.以下を含む改変された細胞:
a)核酸であって、ここで該核酸は、キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドを含み、ここで該キメラ刺激分子は、(i)膜標的化領域;および(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチドを含む、核酸;ならびに
b)キメラ抗原レセプター。
B27.3.以下を含む改変された細胞:
a)核酸であって、ここで該核酸は、キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドを含み、ここで該キメラ刺激分子は、(i)膜標的化領域;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、核酸;ならびに
b)キメラ抗原レセプター。
B28.前記細胞は、ヒト細胞である、実施形態B21〜B27.3のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B29.前記改変された細胞は、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態B21〜B28のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B30.前記キメラ抗原レセプターは、抗原認識部分を含む、実施形態B29に記載の改変された細胞。
B30.1.前記細胞は、T細胞である、実施形態B21〜B30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B30.2.前記改変された細胞は、T細胞レセプターをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態B21〜B28のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B30.3.前記改変された細胞は、T細胞レセプターベースのCARをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態B21〜28のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B30.4.改変された細胞は、前記T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのCARをコードするポリヌクレオチドを含む核酸でトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態B30.2またはB30.3のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B31.前記抗原認識部分は、一本鎖可変フラグメントである、実施形態B27.1またはB30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B31.1.前記キメラ抗原レセプターまたはT細胞レセプターは、腫瘍細胞上の抗原に結合する、実施形態B29〜B31のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B32.前記キメラ抗原レセプターまたはT細胞レセプターは、過剰増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に結合する、実施形態B29〜B31.1のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B33.前記キメラ抗原レセプターまたはT細胞レセプターは、PSMA、PSCA、MUC1、CD19、ROR1、メソテリン、GD2、CD123、MUC16、およびHer2/Neuからなる群より選択される抗原に結合する、実施形態B29〜B31.1のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B34.前記キメラ抗原レセプターまたはT細胞レセプターは、CD19に結合する、実施形態B29〜B33のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B35.前記キメラ抗原レセプターまたはT細胞レセプターは、Her2/Neuに結合する、実施形態B29〜B33のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B36.前記抗原認識部分は、ウイルス抗原または細菌抗原に結合する、実施形態B29〜B33のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B36.1.前記細胞は、エレクトロポレーション、ソノポレーション、バイオリスティック(例えば、Au粒子での遺伝子銃)、脂質トランスフェクション、ポリマートランスフェクション、ナノ粒子、またはポリプレックスからなる群より選択される方法を使用して、前記核酸ベクターによってトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態B29〜B36のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B37.被験体においてT細胞媒介性免疫応答を刺激するための方法であって、該方法は、実施形態B21〜B36.1のいずれか1つに記載の改変された細胞を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
B37.1.前記改変された細胞は、標的細胞上の抗原に結合する、キメラ抗原レセプターまたはT細胞レセプターを含む、実施形態B37に記載の方法。
B38.前記標的細胞は、腫瘍細胞である、実施形態B37.1に記載の方法。
B39. 前記被験体における標的細胞の数または濃度は、前記改変された細胞の投与後に減少する、実施形態B37〜B38のいずれか1つに記載の方法。
B40.前記改変された細胞の投与前に前記被験体から得られた第1のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、該改変された細胞の投与後に該被験体から得られた第2のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、および該第1のサンプルにおける標的細胞の数または濃度と比べて、該第2のサンプルにおける標的細胞の数または濃度の増大または減少を決定する工程を包含する、実施形態B37〜B39のいずれか1つに記載の方法。
B41.前記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、前記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて減少する、実施形態B40に記載の方法。
B42.前記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、前記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて増大する、実施形態B40に記載の方法。
B43.さらなる用量の改変された細胞が、前記被験体に投与される、実施形態B40〜B42のいずれか1つに記載の方法。
B44.被験体に抗腫瘍免疫を提供するための方法であって、該方法は、実施形態B21〜B36.1のいずれか1つに記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
B45.標的抗原の上昇した発現と関連する疾患もしくは状態を有する被験体を処置するための方法であって、該方法は、実施形態B21〜B36.1のいずれか1つに記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
B46.前記標的抗原は、腫瘍抗原である、実施形態B45に記載の方法。
B47.前記改変された細胞が、自己のT細胞である、実施形態B37〜B46のいずれか1つに記載の方法。
B48.前記改変された細胞が、同種異系のT細胞である、実施形態B37〜B46のいずれか1つに記載の方法。
B50.被験体において腫瘍のサイズを減少させるための方法であって、該方法は、実施形態B29〜B36.1のいずれか1つに記載の改変された細胞を該被験体に投与する工程を包含し、ここで該抗原認識部分は、該腫瘍上の抗原に結合する、方法。
B51.前記被験体は、腫瘍を有すると診断されている、実施形態B37〜B50のいずれか1つに記載の方法。
B52.前記被験体は、がんを有する、実施形態B37〜B51のいずれか1つに記載の方法。
B53.前記被験体は、固形腫瘍または白血病を有する、実施形態B37〜B51のいずれか1つに記載の方法。
B54.前記改変された細胞は、腫瘍浸潤リンパ球またはT細胞である、実施形態B37〜B53のいずれか1つに記載の方法。
B55.前記改変された細胞は、腫瘍床に送達される、実施形態B37〜B54のいずれか1つに記載の方法。
B56.前記がんは、前記被験体の血液または骨髄に存在する、実施形態B52に記載の方法。
B57.前記被験体は、血液または骨髄の疾患を有する、実施形態B37〜B51のいずれか1つに記載の方法。
B58.前記被験体は、任意の状態または幹細胞移植によって緩和され得る状態と診断されている、実施形態B37〜B51のいずれか1つに記載の方法。
B59.前記被験体は、鎌状赤血球貧血または異染性白質ジストロフィーと診断されている、実施形態B37〜B51のいずれか1つに記載の方法。
B60.前記患者は、原発性免疫不全状態、血球貪食性リンパ組織球症(HLH)または他の血球貪食状態、遺伝性骨髄不全状態、ヘモグロビン異常症、代謝状態、および破骨細胞状態からなる群より選択される状態と診断されている、実施形態B37〜B51のいずれか1つに記載の方法。
B61.前記疾患または状態は、重症複合免疫不全症(SCID)、複合免疫不全症(CID)、先天性T細胞欠損/欠損症、分類不能型免疫不全症(CVID)、慢性肉芽腫症、IPEX(免疫不全、多腺性内分泌障害、腸症、X連鎖)もしくはIPEX様、ウィスコット・オールドリッチ症候群、CD40リガンド欠損症、白血球接着不全、DOCA 8不全症、IL−10欠損症/IL−10レセプター欠損症、GATA 2欠損症、X連鎖リンパ増殖性疾患(XLP)、軟骨毛髪形成不全、シュバッハマン・ダイアモンド症候群、ダイアモンド・ブラックファン貧血、先天性角化異常症、ファンコーニ貧血、先天性好中球減少症、鎌状赤血球症、サラセミア、ムコ多糖症、スフィンゴリピドーシス、および大理石骨病からなる群より選択される、実施形態B37〜B51のいずれか1つに記載の方法。
B62.さらなる用量の前記改変された細胞が前記被験体に投与されるべきかどうかを決定する工程をさらに包含する、実施形態B37〜B61のいずれか1つに記載の方法。
B63.さらなる用量の前記改変された細胞を前記被験体に投与する工程をさらに包含し、ここで前記疾患もしくは状態の症候は、症候の減少後になおも残っているかまたは検出される、実施形態B37〜B62のいずれか1つに記載の方法。
B64.被験体において状態もしくは疾患の有無またはステージを同定する工程;および
該被験体において同定された状態または疾患の有無またはステージに基づいて、実施形態B31〜B36のいずれか1つに記載の改変された細胞を投与する指示、該改変された細胞のその後の投与量を維持する指示、または該患者に投与される該改変された細胞のその後の投与量を調整する指示を伝える工程
をさらに包含する、実施形態B37〜B63のいずれか1つに記載の方法。
B65.前記状態は白血病である、実施形態B37〜B64のいずれか1つに記載の方法。
B66.保留。
B67.前記被験体は、HIV、インフルエンザ、ヘルペス、ウイルス性肝炎、エプスタイン・バー、ポリオ、ウイルス性脳炎、麻疹、水痘、サイトメガロウイルス(CMV)、アデノウイルス(ADV)、HHV−6(ヒトヘルペスウイルス6,I)、およびパピローマウイルスからなる群より選択されるウイルス病因の感染症と診断されているか、または肺炎、結核、および梅毒からなる群より選択される細菌病因の感染症と診断されているか、またはマラリア、トリパノソーマ症、リーシュマニア症、トリコモナス症、およびアメーバ症からなる群より選択される寄生生物病因の感染症と診断されている、実施形態B37〜B64のいずれか1つに記載の方法。
B68.前記改変された細胞は、インビボでトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態B37〜B67のいずれか1つに記載の方法。
B69.前記改変された細胞は、インビボでトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態B21〜B67のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B70.細胞においてキメラ刺激分子を発現するための方法であって、該方法は、実施形態B1〜B20のいずれか1つに記載の核酸と細胞とを、該核酸が該細胞に組み込まれる条件下で接触させ、それによって、該細胞は、該キメラ抗原レセプターを該組み込まれた核酸から発現する工程を包含する、方法。
B71.前記核酸は、前記細胞とエキソビボで接触させられる、実施形態B70に記載の方法。
B72.前記核酸は、前記細胞とインビボで接触させられる、実施形態B70に記載の方法。
B73.前記改変された細胞は、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態B1〜B36.1のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B73.1.以下を含む核酸:
キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドであって、ここで該キメラ刺激分子は、(i)膜標的化領域;(ii)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、第1のポリヌクレオチド;ならびに
多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド。
B73.2.少なくとも1つのプロモーターをさらに含む、実施形態B73.1に記載の核酸。
B73.3.少なくとも2つのプロモーターをさらに含む、実施形態B73.1に記載の核酸。
B73.4. 1つのプロモーターは、前記第1および第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結される、実施形態B73.1に記載の核酸。
B73.5.前記第1のポリヌクレオチドと第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該第1および第2のポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、実施形態B73.1に記載の核酸。
B73.6.前記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである、実施形態B73.5に記載の核酸。
B73.7.前記核酸は、キメラ刺激分子、2Aポリペプチド、およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むポリペプチドをコードする、実施形態B73.5に記載の核酸。
B73.8.前記第1のポリヌクレオチドは、第1のプロモーターに作動可能に連結され、前記第2のポリヌクレオチドは、第2のプロモーターに作動可能に連結される、実施形態B73.3に記載の核酸。
B73.9. 2つのRNA転写産物は、前記2つのポリヌクレオチドに相補的に生成される、実施形態B73.2に記載の核酸。
B73.10.実施形態B73.1〜B73.9のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
B74.前記多量体リガンド結合領域は、FKB12v36領域である、実施形態B73またはB73.10のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B75.前記多量体リガンドは、AP1903、またはAP20187である、実施形態B73、B73.1またはB74のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B76.前記カスパーゼ−9ポリペプチドは、表1の中のカスパーゼバリアントからなる群より選択される、アミノ酸置換を含む改変されたカスパーゼ−9ポリペプチドである、実施形態B73〜B75のいずれか1つに記載の改変された細胞。
B77.前記改変された細胞は、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、実施形態B37〜B72のいずれか1つに記載の方法。
B78.前記多量体リガンド結合領域は、FKB12v36領域である、実施形態B77に記載の方法。
B79.前記多量体リガンドは、AP1903またはAP20187である、実施形態B77〜B78のいずれか1つに記載の方法。
B80.前記カスパーゼ−9ポリペプチドは、表1の中のカスパーゼバリアントからなる群より選択される、アミノ酸置換を含む改変されたカスパーゼ−9ポリペプチドである、実施形態B77〜B79のいずれか1つに記載の方法。
B81.前記被験体への前記改変された細胞の投与後に、前記多量体リガンドを該被験体に投与する工程をさらに包含する、実施形態B77〜B80のいずれか1つに記載の方法。
B82.前記多量体リガンドの投与後に、前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数が減少する、実施形態B81に記載の方法。
B83.前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、90%減少する、実施形態B82に記載の方法。
B84.前記被験体への前記改変された細胞の投与後に、該被験体が有害な症候を経験していることを決定する工程、および該有害な症候を減少または緩和するために前記リガンドを投与する工程を包含する、実施形態B77〜B83のいずれか1つに記載の方法。
C1.細胞質キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸であって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域
を含む、核酸。
C2.キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸であって、ここで該キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域
を含み、ただし、該キメラ刺激分子は、膜標的化領域を含まない、核酸。
C3.以下を含む、核酸:
a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
(i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域
を含む、プロモーター;ならびに
b)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド。
C4.以下を含む核酸:
a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含み、ただし該キメラ刺激分子は、膜標的化領域を含まない、プロモーター;ならびに
b)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド。
C5.以下を含む核酸:
a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、プロモーター;ならびに
b)キメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド。
C6.以下を含む核酸:
a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含み、ただし該キメラ刺激分子は、膜標的化領域を含まない、プロモーター;ならびに
b)キメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド。
C7.以下を含む核酸:
a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、プロモーター;ならびに
b)T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド。
C8.以下を含む核酸:
a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含み、ただし該キメラ刺激分子は、膜標的化領域を含まない、プロモーター;ならびに
b)T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド。
C9.以下を含む核酸:
a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、(i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および(ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含み、ただし該キメラ刺激分子は、膜標的化領域を含まない、プロモーター;ならびに
b)T細胞レセプター、T細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプター、またはキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド;ならびに
c)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチド。
C10.前記キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)T細胞活性化分子;および(iii)抗原認識部分を含む、実施形態C5〜C6またはC8〜C9のいずれか1つに記載の核酸。
C11.前記キメラ抗原レセプターは、共刺激分子をさらに含む、実施形態C10に記載の核酸。
C12.前記共刺激分子は、CD28、OX40、および4−1BBからなる群より選択される、実施形態C11に記載の核酸。
C13.前記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターを含む、実施形態C1〜C12のいずれか1つに記載の核酸。
C14.前記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターおよび前記第3のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第3のプロモーターを含む、実施形態C9に記載の核酸。
C15. 1つのプロモーターは、前記第1および第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結される、実施形態C1〜C8またはC10〜C14のいずれか1つに記載の核酸。
C16. 1つのプロモーターは、前記第1、第2、および第3のポリヌクレオチドに作動可能に連結される、実施形態C9、またはC13〜C14のいずれか1つに記載の核酸。
C17.前記第1のポリヌクレオチドと前記第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードするリンカーポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該第3のポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該第1のポリヌクレオチドおよび該第2のポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、実施形態C15に記載の核酸。
C18. 3つのポリヌクレオチドの間に、リンカーポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該3つのポリヌクレオチドは、前記第1、第2、および第3のポリヌクレオチドを含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該3つのポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、実施形態C16に記載の核酸。
C19.前記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである、実施形態C17またはC18のいずれか1つに記載の核酸。
C20.前記T細胞活性化分子は、ITAMを含みシグナル1を与える分子である、実施形態C10〜C19のいずれか1つに記載の核酸。
C21.前記T細胞活性化分子は、CD3ζポリペプチドである、実施形態C10〜C19のいずれか1つに記載の核酸。
C22.前記T細胞活性化分子は、Fcイプシロンレセプターガンマ(FcεR1γ)サブユニットポリペプチドである、実施形態C10〜C19のいずれか1つに記載の核酸。
C23.前記抗原認識部分は、腫瘍細胞上の抗原に結合する、実施形態C10〜C22のいずれか1つに記載の核酸。
C24.前記抗原認識部分は、過剰増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に結合する、実施形態C10〜C22のいずれか1つに記載の核酸。
C25.前記抗原認識部分は、PSMA、PSCA、MUC1、CD19、ROR1、メソテリン、GD2、CD123、MUC16、およびHer2/Neuからなる群より選択される抗原に結合する、実施形態C10〜C22のいずれか1つに記載の核酸。
C26.前記抗原認識部分は、PSCAに結合する、実施形態C10〜C22のいずれか1つに記載の核酸。
C27.前記抗原認識部分は、CD19に結合する、実施形態C10〜C22のいずれか1つに記載の核酸。
C28.前記抗原認識部分は、Her2/Neuに結合する、実施形態C10〜C22のいずれか1つに記載の核酸。
C29.前記抗原認識部分は、ウイルス抗原または細菌抗原に結合する、実施形態C10〜C22のいずれか1つに記載の核酸。
C30.前記抗原認識部分は、一本鎖可変フラグメントである、実施形態C10〜C29のいずれか1つに記載の核酸。
C31.前記膜貫通領域は、CD28膜貫通領域である、実施形態C10〜C30のいずれか1つに記載の核酸。
C32.前記膜貫通領域は、CD8膜貫通領域である、実施形態C10〜C30のいずれか1つに記載の核酸。
C33.前記キメラ抗原レセプターは、CD8ストーク領域をさらに含む、実施形態C31〜C32のいずれか1つに記載の核酸。
C33.1.前記細胞質キメラ刺激分子は、多量体リガンド結合領域を含まないことを条件とする、実施形態C1〜C33のいずれか1つに記載の核酸。
C34.前記切断型MyD88ポリペプチドは、配列番号147のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態C1〜C33.1のいずれか1つに記載の核酸。
C35.前記MyD88ポリペプチドは、配列番号282のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態C1〜C33.1のいずれか1つに記載の核酸。
C36.前記細胞質CD40ポリペプチドは、配列番号149のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、実施形態C1〜C35のいずれか1つに記載の核酸。
C37.前記CD3ζポリペプチドは、配列番号151のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを含む、実施形態C21〜C36のいずれか1つに記載の核酸。
C38.前記多量体リガンド結合領域は、FKBP、シクロフィリンレセプター、ステロイドレセプター、テトラサイクリンレセプター、重鎖抗体サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、可動性リンカードメインによって分断された重鎖可変領域と軽鎖可変領域とをタンデムで含む一本鎖抗体、およびこれらの変異配列からなる群より選択されるリガンド結合領域である、実施形態C3〜C4またはC9〜C37のいずれか1つに記載の核酸。
C39.前記リガンド結合領域は、FKBP12領域である、実施形態C38に記載の核酸。
C40.前記FKBP12領域は、FKBP12v36領域である、実施形態C39に記載の核酸。
C41.前記FKBP領域は、Fv’Fvlsである、実施形態C38に記載の核酸。
C42.前記リガンドは、FK506二量体または二量体FK506アナログリガンドである、実施形態C3〜C4またはC9〜C37のいずれか1つに記載の核酸。
C43.前記リガンドは、AP1903またはAP20187である、実施形態C38〜C42のいずれか1つに記載の核酸。
C44.前記核酸は、ウイルスベクター内に含まれる、実施形態C1〜C43のいずれか1つに記載の核酸。
C45.前記ウイルスベクターは、レトロウイルスベクターである、実施形態C44に記載の核酸。
C46.前記レトロウイルスベクターは、マウス白血病ウイルスベクターである、実施形態C45に記載の核酸。
C47.前記レトロウイルスベクターは、SFGベクターである、実施形態C45に記載の核酸。
C48.前記ウイルスベクターは、アデノウイルスベクターである、実施形態C44に記載の核酸。
C48.前記ウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである、実施形態C44に記載の核酸。
C50.前記ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、ヘルペスウイルス、およびワクシニアウイルスからなる群より選択される、実施形態C44に記載の核酸。
C51.前記核酸は、プラスミド内に含まれる、実施形態C1〜C43のいずれか1つに記載の核酸。
C52.実施形態C1〜C2、またはC34〜C36のいずれか1つに記載の核酸によってコードされる、キメラ刺激分子ポリペプチド。
D1.実施形態C1〜C51のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
D2.実施形態C1〜C2、またはC10〜C51のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
D3.前記核酸は、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含まず、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含まないことを条件とする、実施形態C1〜C2、またはC10〜C51のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
D4.実施形態C1〜C4、またはC10〜C51のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
D5.前記核酸は、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含まないことを条件とする、実施形態C1〜C4、またはC10〜C51のいずれか1つに記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
D5.1.前記細胞質キメラ刺激分子は、構成的に発現される、実施形態D1〜D5のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D5.2.前記細胞質キメラ刺激分子は、構成的に活性である、実施形態D1〜D5.2のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D6.前記改変された細胞は、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含む、実施形態D1〜D5.2に記載の改変された細胞。
D7.前記改変された細胞は、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含み、ここで該キメラカスパーゼ−9ポリペプチドは、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含む、実施形態D1〜D3に記載の改変された細胞。
D8.前記キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)T細胞活性化分子;および(iii)抗原認識部分を含む、実施形態D6に記載の改変された細胞。
D9.前記キメラ抗原レセプターは、共刺激分子をさらに含む、実施形態D8に記載の改変された細胞。
D10.前記共刺激分子は、CD28、OX40および4−1BBからなる群より選択される、実施形態D9に記載の改変された細胞。
D11.前記T細胞活性化分子は、ITAMを含みシグナル1を与える分子である、実施形態D8〜D10のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D12.前記T細胞活性化分子は、CD3ζポリペプチドである、実施形態D8〜D10のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D13.前記T細胞活性化分子は、Fcイプシロンレセプターガンマ(FcεR1γ)サブユニットポリペプチドである、実施形態D8〜D10のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D14.前記抗原認識部分は、腫瘍細胞上の抗原に結合する、実施形態D8〜D13のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D15.前記抗原認識部分は、過剰増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に結合する、実施形態D8〜D13のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D16.前記抗原認識部分は、PSMA、PSCA、MUC1、CD19、ROR1、メソテリン、GD2、CD123、MUC16、およびHer2/Neuからなる群より選択される抗原に結合する、実施形態D8〜D13のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D17.前記抗原認識部分は、PSCAに結合する、実施形態D8〜D13のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D18.前記抗原認識部分は、CD19に結合する、実施形態D8〜D13のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D19.前記抗原認識部分は、Her2/Neuに結合する、実施形態D8〜D13のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D20.前記抗原認識部分は、ウイルス抗原または細菌抗原に結合する、実施形態D8〜D13のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D21.前記抗原認識部分は、一本鎖可変フラグメントである、実施形態D8〜D20のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D22.前記膜貫通領域は、CD28膜貫通領域である、実施形態D8〜D21のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D23.前記膜貫通領域は、CD8膜貫通領域である、実施形態D8〜D21のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D24.前記キメラ抗原レセプターは、CD8ストーク領域をさらに含む、実施形態D22〜D23のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D25.前記多量体リガンド結合領域は、FKBP、シクロフィリンレセプター、ステロイドレセプター、テトラサイクリンレセプター、重鎖抗体サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、可動性リンカードメインによって分断された重鎖可変領域と軽鎖可変領域とをタンデムで含む一本鎖抗体、およびこれらの変異配列からなる群より選択されるリガンド結合領域である、実施形態D7に記載の改変された細胞。
D26.前記リガンド結合領域は、FKBP12領域である、実施形態D25に記載の改変された細胞。
D27.前記FKBP12領域は、FKBP12v36領域である、実施形態D26に記載の改変された細胞。
D28.前記FKBP領域は、Fv’Fvlsである、実施形態D25に記載の改変された細胞。
D29.前記リガンドは、FK506二量体または二量体FK506アナログリガンドである、実施形態D25〜D28のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D30.前記リガンドは、AP1903またはAP20187である、実施形態D25〜D28のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D31.前記改変された細胞は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球、NK−T細胞、TCR発現細胞、またはNK細胞である、実施形態D1〜D30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D32.前記細胞は、T細胞である、実施形態D1〜D30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D33.前記細胞は、骨髄から得られるかまたは骨髄から調製される、実施形態D1〜D30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D34.前記細胞は、臍帯血から得られるかまたは臍帯血から調製される、実施形態D1〜D30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D35.前記細胞は、末梢血から得られるかまたは末梢血から調製される、実施形態D1〜D30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D36.前記細胞は、末梢血単核球から得られるかまたは末梢血単核球から調製される、実施形態D1〜D30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D37.前記細胞は、ヒト細胞である、実施形態D1〜D30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
D38.前記細胞は、エレクトロポレーション、ソノポレーション、バイオリスティック(例えば、Au粒子での遺伝子銃)、脂質トランスフェクション、ポリマートランスフェクション、ナノ粒子、またはポリプレックスからなる群より選択される方法を使用して、前記核酸ベクターによってトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態D1〜D30のいずれか1つに記載の改変された細胞。
E1.被験体においてT細胞媒介性免疫応答を刺激するための方法であって、該方法は、実施形態D1〜D38のいずれか1つに記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
E2.前記改変された細胞は、標的細胞上の抗原に結合する、キメラ抗原レセプターまたはT細胞レセプターを含む、実施形態E1に記載の方法。
E3.前記標的細胞は、腫瘍細胞である、実施形態E1に記載の方法。
E4. 前記被験体における標的細胞の数または濃度は、前記改変された細胞の投与後に減少する、実施形態E2〜E3のいずれか1つに記載の方法。
E5.前記改変された細胞の投与前に前記被験体から得られた第1のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、該改変された細胞の投与後に該被験体から得られた第2のサンプル中の標的細胞の数または濃度を測定する工程、および該第1のサンプルにおける標的細胞の数または濃度と比べて、該第2のサンプルにおける標的細胞の数または濃度の増大または減少を決定する工程を包含する、実施形態E2〜E4のいずれか1つに記載の方法。
E6.前記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、前記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて減少する、実施形態E5に記載の方法。
E7.前記第2のサンプルにおける標的細胞の濃度は、前記第1のサンプルにおける標的細胞の濃度と比べて増大する、実施形態E5に記載の方法。
E8.さらなる用量の改変された細胞が、前記被験体に投与される、実施形態E1〜E7のいずれか1つに記載の方法。
E9.被験体に抗腫瘍免疫を提供するための方法であって、該方法は、実施形態E1〜E9のいずれか1つに記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
E10.標的抗原の上昇した発現と関連する疾患もしくは状態を有する被験体を処置するための方法であって、該方法は、実施形態D1〜D38のいずれか1つに記載の改変された細胞の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
E11.前記標的抗原は、腫瘍抗原である、実施形態E10に記載の方法。
E12.被験体において腫瘍のサイズを減少させるための方法であって、該方法は、実施形態D1〜D38のいずれか1つに記載の改変された細胞を該被験体に投与する工程を包含し、ここで該細胞は、該腫瘍上の抗原に結合する抗原認識部分を含む、キメラ抗原レセプターまたはT細胞レセプターを含む、方法。
E13.前記被験体は、腫瘍を有すると診断されている、実施形態E1〜E12のいずれか1つに記載の方法。
E14.前記被験体は、がんを有する、実施形態E1〜E12のいずれか1つに記載の方法。
E15.前記被験体は、固形腫瘍または白血病を有する、実施形態E1〜E12のいずれか1つに記載の方法。
E16.前記改変された細胞は、腫瘍浸潤リンパ球またはT細胞である、実施形態E1〜E12のいずれか1つに記載の方法。
E17.前記改変された細胞は、腫瘍床に送達される、実施形態E1〜E16のいずれか1つに記載の方法。
E18.前記がんは、前記被験体の血液または骨髄に存在する、実施形態E14に記載の方法。
E19.前記被験体は、血液または骨髄の疾患を有する、実施形態E10〜E18のいずれか1つに記載の方法。
E20.前記被験体は、任意の状態または幹細胞移植によって緩和され得る状態と診断されている、実施形態E10〜E18のいずれか1つに記載の方法。
E21.前記被験体は、鎌状赤血球貧血または異染性白質ジストロフィーと診断されている、実施形態E10〜E18のいずれか1つに記載の方法。
E22.前記被験体は、原発性免疫不全状態、血球貪食性リンパ組織球症(HLH)または他の血球貪食状態、遺伝性骨髄不全状態、ヘモグロビン異常症、代謝状態、および破骨細胞状態からなる群より選択される状態と診断されている、実施形態E10〜E18のいずれか1つに記載の方法。
E23.前記疾患または状態は、重症複合免疫不全症(SCID)、複合免疫不全症(CID)、先天性T細胞欠損/欠損症、分類不能型免疫不全症(CVID)、慢性肉芽腫症、IPEX(免疫不全、多腺性内分泌障害、腸症、X連鎖)もしくはIPEX様、ウィスコット・オールドリッチ症候群、CD40リガンド欠損症、白血球接着不全、DOCA 8不全症、IL−10欠損症/IL−10レセプター欠損症、GATA 2欠損症、X連鎖リンパ増殖性疾患(XLP)、軟骨毛髪形成不全、シュバッハマン・ダイアモンド症候群、ダイアモンド・ブラックファン貧血、先天性角化異常症、ファンコーニ貧血、先天性好中球減少症、鎌状赤血球症、サラセミア、ムコ多糖症、スフィンゴリピドーシス、および大理石骨病からなる群より選択される、実施形態E10〜E18のいずれか1つに記載の方法。
E24.さらなる用量の前記改変された細胞が前記被験体に投与されるべきかどうかを決定する工程をさらに包含する、実施形態E1〜E23のいずれか1つに記載の方法。
E25.さらなる用量の前記改変された細胞を前記被験体に投与する工程をさらに包含し、ここで前記疾患もしくは状態の症候は、症候の減少後になおも残っているかまたは検出される、実施形態E1〜E24のいずれか1つに記載の方法。
E26.被験体において状態もしくは疾患の有無またはステージを同定する工程;および
該被験体において同定された状態または疾患の有無またはステージに基づいて、実施形態D1〜D38のいずれか1つに記載の改変された細胞を投与する指示、該改変された細胞のその後の投与量を維持する指示、または該患者に投与される該改変された細胞のその後の投与量を調整する指示を伝える工程
をさらに包含する、実施形態E1〜E25のいずれか1つに記載の方法。
E27.前記状態は白血病である、実施形態E10〜E26のいずれか1項に記載の方法。
E28.前記被験体は、HIV、インフルエンザ、ヘルペス、ウイルス性肝炎、エプスタイン・バー、ポリオ、ウイルス性脳炎、麻疹、水痘、サイトメガロウイルス(CMV)、アデノウイルス(ADV)、HHV−6(ヒトヘルペスウイルス6,I)、およびパピローマウイルスからなる群より選択されるウイルス病因の感染症と診断されているか、または肺炎、結核、および梅毒からなる群より選択される細菌病因の感染症と診断されているか、またはマラリア、トリパノソーマ症、リーシュマニア症、トリコモナス症、およびアメーバ症からなる群より選択される寄生生物病因の感染症と診断されている、実施形態E10〜E26のいずれか1項に記載の方法。
E29.前記改変された細胞は、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む、実施形態E1〜E28のいずれか1つに記載の方法。
E30.前記被験体への前記改変された細胞の投与後に、前記多量体リガンド結合領域に結合する多量体リガンドを該被験体に投与する工程をさらに包含する、実施形態E29に記載の方法。
E31.前記多量体リガンドの投与後に、前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数が減少する、実施形態E30に記載の方法。
E32.前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、50%減少する、実施形態E31に記載の方法。
E33.前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、75%減少する、実施形態E31に記載の方法。
E34.前記キメラカスパーゼ−9ポリペプチドを含む改変された細胞の数は、90%減少する、実施形態E31に記載の方法。
E35.前記被験体への前記改変された細胞の投与後に、該被験体が有害な症候を経験していることを決定する工程、および該有害な症候を減少または緩和するために前記リガンドを投与する工程を包含する、実施形態E29〜E32のいずれか1つに記載の方法。
E36.前記リガンドは、AP1903またはAP20187である、実施形態E29〜E35のいずれか1つに記載の方法。
E37.前記改変された細胞は、自己T細胞である、実施形態E1〜E36のいずれか1つに記載の方法。
E38.前記改変された細胞は、同種異系のT細胞である、実施形態E1〜E36のいずれか1つに記載の方法。
E39.前記改変された細胞は、インビボでトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態E1〜E38のいずれか1つに記載の方法。
E40.前記改変された細胞は、エキソビボでトランスフェクトまたは形質導入される、実施形態E1〜E38のいずれか1つに記載の改変された細胞。
E41.細胞においてキメラ刺激分子を発現するための方法であって、該方法は、実施形態C1〜C52のいずれか1つに記載の核酸と細胞とを、該核酸が該細胞に組み込まれる条件下で接触させ、それによって、該細胞は、該キメラ抗原レセプターを該組み込まれた核酸から発現する工程を包含する、方法。
E42.前記核酸は、前記細胞とエキソビボで接触させられる、実施形態E41に記載の方法。
E43.前記核酸は、前記細胞とインビボで接触させられる、実施形態E41に記載の方法。
* * *
本明細書中で参照された特許、特許出願、刊行物および文書の各々の全体が、参照により本明細書によって援用される。上記特許、特許出願、刊行物および文書の引用は、前述のいずれかが、関連する従来技術であることを自認するものでもないし、これらの刊行物または文書の内容または日付に関して何ら自認するものでもない。
本技術の基本的な態様から逸脱することなく、前述のものに対して改変が行われ得る。本技術は、1つ以上の特定の実施形態に照らして実質的に詳細に説明されてきたが、当業者は、本願において具体的に開示された実施形態に対して変更が行われ得るが、これらの改変および改善が本技術の範囲内および精神内であることを認識する。
本明細書中に例証的に記載された技術は、本明細書中に具体的に開示されていない任意のエレメント(複数可)の非存在下において、適切に実施され得る。したがって、例えば、本明細書中の各場合において、用語「〜を含む」、「〜から本質的になる」および「〜からなる」のいずれかは、他の2つの用語のいずれかと置き換えられてもよい。使用されてきた用語および表現は、限定の用語ではなく説明の用語として使用され、そのような用語および表現の使用は、示されたおよび記載された特徴またはそれらの一部のいかなる等価物も排除せず、特許請求される本技術の範囲内で様々な改変が可能である。エレメントのうちの1つまたはエレメントのうちの2つ以上が記載されていることが文脈から明らかでない限り、用語「a」または「an」は、それが修飾するエレメントのうちの1つまたは複数のことを指し得る(例えば、「試薬(a reagent)」は、1つ以上の試薬を意味し得る)。本明細書中で使用される用語「約」は、基となるパラメータの10%以内の値(すなわち、プラスまたはマイナス10%)のことを指し、一続きの値の始めに用語「約」を使用することにより、それらの値の各々が修飾される(すなわち、「約1、2および3」は、約1、約2および約3のことを指す)。例えば、「約100グラム」という重量は、90グラム〜110グラムの重量を含み得る。さらに、値のリストが、本明細書中に記載されるとき(例えば、約50%、60%、70%、80%、85%または86%)、そのリストには、それらのすべての中間値および分数値(例えば、54%、85.4%)が含まれる。したがって、本技術は、代表的な実施形態および随意の特徴によって具体的に開示されてきたが、本明細書中に開示された概念の改変およびバリエーションが、当業者によって用いられることがあり、そのような改変およびバリエーションは、本技術の範囲内であるとみなされると理解されるべきである。
この技術のある特定の実施形態は、以下に続く特許請求の範囲に示される。

Claims (66)

  1. キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸であって、ここで該キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
    (iii)膜標的化領域
    を含み、該キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  2. 細胞質キメラ刺激分子をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸であって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域
    を含み、該細胞質キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  3. 以下:
    a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
    (iii)膜標的化領域
    を含む、プロモーター;ならびに
    b)キメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチドを含む核酸であって、ここで、該キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  4. 以下:
    a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;を含む、プロモーター;ならびに
    b)キメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド
    を含む核酸であって、ここで、該細胞質キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  5. 以下:
    a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドの作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
    (iii)膜標的化領域
    を含む、プロモーター;ならびに
    b)T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド
    を含む核酸であって、ここで、該キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  6. 以下:
    a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;を含む、プロモーター;ならびに
    b)T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド
    を含む核酸であって、ここで、該細胞質キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  7. 以下:
    a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
    (iii)膜標的化領域、
    を含む、プロモーター;ならびに
    b)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド
    を含む核酸であって、ここで、該キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  8. 以下:
    a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、プロモーター;ならびに
    b)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド
    を含む核酸であって、ここで、該細胞質キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  9. 以下:
    a)キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;および
    (iii)膜標的化領域、
    を含む、プロモーター;
    b)キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、もしくはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド;ならびに
    c)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチド
    を含む核酸であって、ここで、該キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  10. 以下:
    a)細胞質キメラ刺激分子をコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該細胞質キメラ刺激分子は、
    (i)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;および
    (ii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、プロモーター;ならびに
    b)キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、もしくはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードする第2のポリヌクレオチド;ならびに
    c)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第3のポリヌクレオチド
    を含む核酸であって、ここで、該細胞質キメラ刺激分子が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  11. 前記キメラ刺激分子は、膜標的化領域を含まない、請求項2、4、6、8、または10のいずれか1項に記載の核酸。
  12. 前記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターを含む、請求項3〜1のいずれか1項に記載の核酸、または、請求項4、6、8もしくは10を引用する場合の請求項11に記載の核酸
  13. 前記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターおよび前記第3のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第3のプロモーターを含む、請求項9もしくは10に記載の核酸、または、請求項10を引用する場合の請求項11に記載の核酸
  14. 1つのプロモーターは、前記第1および第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結される、請求項3〜10、12および13のいずれか1項に記載の核酸、または、請求項4、6、8もしくは10を引用する場合の請求項11に記載の核酸
  15. 1つのプロモーターは、前記第1、第2、および第3のポリヌクレオチドに作動可能に連結される、請求項9もしくは10に記載の核酸、または、請求項10を引用する場合の請求項11に記載の核酸
  16. 前記第1のポリヌクレオチドと前記第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードするリンカーポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該第1のポリヌクレオチドおよび該第2のポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、請求項14に記載の核酸。
  17. 3つのポリヌクレオチドの間に、リンカーポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該3つのポリヌクレオチドは、前記第1、第2、および第3のポリヌクレオチドを含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該3つのポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、請求項15に記載の核酸。
  18. 前記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである、請求項16または17のいずれか1項に記載の核酸。
  19. キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む核酸であって、ここで該キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;(iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;(iv)T細胞活性化分子;および(v)抗原認識部分を含み、該MyD88/CD40は、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  20. 前記キメラ抗原レセプターは、ストークポリペプチドをさらに含む、請求項19に記載の核酸。
  21. 以下:
    a)キメラ抗原レセプターをコードする第1のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターであって、ここで該キメラ抗原レセプターは、
    (i)膜貫通領域;
    (ii)MyD88ポリペプチドもしくはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチド;
    (iii)CD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域;
    (iv)T細胞活性化分子;および
    (v)抗原認識部分
    を含む、プロモーター;ならびに
    b)多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含むキメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチド
    を含む核酸であって、ここで、該MyD88/CD40が、多量体リガンド結合領域を含まない、核酸。
  22. 1つのプロモーターは、前記第1および第2のポリヌクレオチドの両方に作動可能に連結される、請求項21に記載の核酸。
  23. 前記第1のポリヌクレオチドと前記第2のポリヌクレオチドとの間に、リンカーポリペプチドをコードするリンカーポリヌクレオチドをさらに含み、ここで該リンカーポリペプチドは、翻訳中または翻訳後に、該第1および第2のポリヌクレオチドの翻訳産物を分断する、請求項22に記載の核酸。
  24. 前記リンカーポリペプチドは、2Aポリペプチドである、請求項23に記載の核酸。
  25. 前記第2のポリヌクレオチドに作動可能に連結された第2のプロモーターをさらに含む、請求項21に記載の核酸。
  26. 前記膜標的化領域は、ミリストイル化領域、パルミトイル化領域、プレニル化領域、およびレセプターの膜貫通配列からなる群より選択される、請求項1、3、5、7、9、または請求項3、5、7もしくは9のいずれか1項を引用する場合の請求項〜18のいずれか1項に記載の核酸。
  27. 前記膜標的化領域は、ミリストイル化領域である、請求項1、3、5、7、9、または請求項3、5、7もしくは9のいずれか1項を引用する場合の請求項〜18のいずれか1項に記載の核酸。
  28. 前記切断型MyD88ポリペプチドは、配列番号147のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、請求項1〜27のいずれか1項に記載の核酸。
  29. 前記MyD88ポリペプチドは、配列番号282のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、請求項1〜28のいずれか1項に記載の核酸。
  30. 前記細胞質CD40ポリペプチドは、配列番号149のアミノ酸配列、またはその機能的フラグメントを有する、請求項1〜29のいずれか1項に記載の核酸。
  31. 前記核酸は、ウイルスベクター内に含まれる、請求項1〜30のいずれか1項に記載の核酸。
  32. 前記ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター、マウス白血病ウイルスベクター、SFGベクター、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、ヘルペスウイルスベクター、およびワクシニアウイルスベクターからなる群より選択される、請求項31に記載の核酸。
  33. 前記核酸は、プラスミド内に含まれる、請求項1〜30のいずれか1項に記載の核酸。
  34. 請求項1〜18、または22〜33のいずれか1項に記載の核酸によってコードされる、キメラ刺激分子ポリペプチド。
  35. 請求項19〜25または28〜33のいずれか1項に記載の、MyD88ポリペプチドまたはTIRドメインを欠いている切断型MyD88ポリペプチドおよびCD40細胞外ドメインを欠いているCD40細胞質ポリペプチド領域を含む、キメラ抗原レセプター。
  36. 請求項1〜33のいずれか1項に記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入された、改変された細胞。
  37. 前記キメラ刺激分子は、構成的に発現される、請求項1〜18のいずれか1項を引用する場合の請求項36に記載の改変された細胞。
  38. 前記キメラ刺激分子は、構成的に活性である、請求項1〜18のいずれか1項を引用する場合の請求項36に記載の改変された細胞、または請求項37記載の改変された細胞。
  39. a)前記細胞は、請求項1〜33のいずれか1項に記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入され、ここで該核酸は、キメラ抗原レセプターをコードしない;および
    b)前記改変された細胞は、キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含む、
    請求項36〜38のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  40. a)前記細胞は、請求項1〜33のいずれか1項に記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入され、ここで該核酸は、T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードしない;および
    b)前記改変された細胞は、T細胞レセプターまたはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含む、
    請求項36〜38のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  41. a)前記細胞は、請求項1〜33のいずれか1項に記載の核酸でトランスフェクトまたは形質導入され、ここで該核酸は、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードしない;および
    b)前記改変された細胞は、キメラカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をさらに含み、ここで該キメラカスパーゼ−9ポリペプチドは、多量体リガンド結合領域およびカスパーゼ−9ポリペプチドを含む、
    請求項36〜40のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  42. 前記改変された細胞は、T細胞、腫瘍浸潤リンパ球、NK−T細胞、TCR発現細胞、もしくはNK細胞である、請求項36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  43. 前記細胞は、T細胞である、請求項36〜41のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  44. CARDドメインを欠いているカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を含み、ここで該カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列を含む、請求項36〜43のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  45. CARDドメインを欠いているカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を含み、ここで該カスパーゼ−9ポリペプチドは、配列番号153のアミノ酸配列を含み、表1中のカスパーゼバリアントからなる群より選択されるアミノ酸置換をさらに含む、請求項36〜43のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  46. 前記カスパーゼ−9ポリペプチドは、N405Qの置換されたアミノ酸残基を有する、請求項45に記載の改変された細胞。
  47. CARDドメインを欠いているカスパーゼ−9ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を含み、ここで前記多量体リガンド結合領域は、FKBP、シクロフィリンレセプター、ステロイドレセプター、テトラサイクリンレセプター、重鎖抗体サブユニット、軽鎖抗体サブユニット、可動性リンカードメインによって分断された重鎖可変領域と軽鎖可変領域とをタンデムで含む一本鎖抗体、およびこれらの変異配列からなる群より選択されるリガンド結合領域である、請求項36〜46のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  48. 前記リガンド結合領域は、FKBP12領域である、請求項47に記載の改変された細胞。
  49. 前記FKBP12領域は、FKBP12v36領域である、請求項48に記載の改変された細胞。
  50. 前記FKBP領域は、Fv’Fvlsである、請求項48に記載の改変された細胞。
  51. 前記リガンドは、FK506二量体または二量体FK506アナログリガンドである、請求項47〜50のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  52. 前記リガンドは、AP1903またはAP20187である、請求項47〜50のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  53. キメラ抗原レセプターをコードするポリヌクレオチド配列を含み、ここで該キメラ抗原レセプターは、(i)膜貫通領域;(ii)T細胞活性化分子;および(iii)抗原認識部分を含む、請求項36〜52のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  54. 前記キメラ抗原レセプターは、CD28、OX40、および4−1BBからなる群より選択される共刺激分子をさらに含む、請求項53に記載の改変された細胞。
  55. 前記T細胞活性化分子は、ITAMを含みシグナル1を与える分子、CD3ζポリペプチド、およびFcイプシロンレセプターガンマ(FcεR1γ)サブユニットポリペプチドからなる群より選択される、請求項53または54のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  56. 前記抗原認識部分は、腫瘍細胞上の抗原に結合する、請求項53〜55のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  57. 前記抗原認識部分は、過剰増殖性疾患に関与する細胞上の抗原に、またはウイルス抗原もしくは細菌抗原に結合する、請求項53〜55のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  58. 前記抗原認識部分は、PSMA、PSCA、MUC1、CD19、ROR1、メソテリン、GD2、CD123、MUC16、Her2/Neu、CD20、CD30、PRAME、NY−ESO−1、およびEGFRvIIIからなる群より選択される抗原に結合する、請求項53〜55のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  59. 前記抗原認識部分は、一本鎖可変フラグメントである、請求項53〜58のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  60. 前記膜貫通領域は、CD28膜貫通領域またはCD8膜貫通領域である、請求項53〜59のいずれか1項に記載の改変された細胞。
  61. 前記キメラ抗原レセプターは、CD8ストーク領域をさらに含む、請求項60に記載の改変された細胞。
  62. 被験体においてT細胞媒介性免疫応答を刺激するための組成物であって、該組成物は、請求項36〜61のいずれか1項に記載の改変された細胞を含む、組成物。
  63. 被験体において腫瘍のサイズを減少させるための組成物であって、該組成物は、請求項36〜61のいずれか1項に記載の改変された細胞を含み、ここで該細胞は、該腫瘍上の抗原に結合する抗原認識部分を含む、キメラ抗原レセプター、T細胞レセプター、またはT細胞レセプターベースのキメラ抗原レセプターを含む、組成物。
  64. 細胞において、キメラ刺激分子またはMyD88ポリペプチドおよびCD40細胞質ポリペプチドを含むキメラ抗原レセプターを発現させるための、請求項1〜33のいずれか1項に記載の核酸を含む組成物であって、該組成物は、該核酸が該細胞の中に組み込まれる条件下で該細胞と接触させられ、それによって該細胞が、該組み込まれた核酸から該キメラ刺激分子または該キメラ抗原レセプターを発現することを特徴とする、組成物。
  65. 前記核酸は、前記細胞とエキソビボで接触させられる、請求項64に記載の組成物。
  66. 前記核酸は、前記細胞とインビボで接触させられる、請求項64に記載の組成物。

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