[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6838750B2 - Nk細胞を含む細胞集団の製造方法 - Google Patents

Nk細胞を含む細胞集団の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6838750B2
JP6838750B2 JP2019007868A JP2019007868A JP6838750B2 JP 6838750 B2 JP6838750 B2 JP 6838750B2 JP 2019007868 A JP2019007868 A JP 2019007868A JP 2019007868 A JP2019007868 A JP 2019007868A JP 6838750 B2 JP6838750 B2 JP 6838750B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
cell
population
mononuclear
antibody
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019007868A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020124114A (ja
Inventor
米満 吉和
吉和 米満
結 原田
結 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gaia Biomedicine Inc
Original Assignee
Gaia Biomedicine Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaia Biomedicine Inc filed Critical Gaia Biomedicine Inc
Priority to JP2019007868A priority Critical patent/JP6838750B2/ja
Priority to US16/808,989 priority patent/US20210000871A1/en
Priority to AU2020211441A priority patent/AU2020211441B2/en
Priority to PCT/IB2020/052499 priority patent/WO2020152661A1/ja
Priority to CN202080023218.2A priority patent/CN113613723A/zh
Priority to KR1020217026441A priority patent/KR20220138330A/ko
Priority to EP20745606.2A priority patent/EP3915640A4/en
Priority to TW109110301A priority patent/TWI757709B/zh
Publication of JP2020124114A publication Critical patent/JP2020124114A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6838750B2 publication Critical patent/JP6838750B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0634Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0646Natural killers cells [NK], NKT cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/14Blood; Artificial blood
    • A61K35/17Lymphocytes; B-cells; T-cells; Natural killer cells; Interferon-activated or cytokine-activated lymphocytes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K40/00Cellular immunotherapy
    • A61K40/10Cellular immunotherapy characterised by the cell type used
    • A61K40/15Natural-killer [NK] cells; Natural-killer T [NKT] cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K40/00Cellular immunotherapy
    • A61K40/40Cellular immunotherapy characterised by antigens that are targeted or presented by cells of the immune system
    • A61K40/41Vertebrate antigens
    • A61K40/42Cancer antigens
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0081Purging biological preparations of unwanted cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/02Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from embryonic cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/11Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from blood or immune system cells
    • C12N2506/115Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from blood or immune system cells from monocytes, from macrophages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/45Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from artificially induced pluripotent stem cells

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

本発明は、ナチュラルキラー細胞(NK細胞)を含む細胞集団の製造方法とその利用に関する。
悪性腫瘍は国民の死亡原因の1位であり、その対策が急務とされている。特に、外科手術、放射線治療及び化学療法からなる既存の治療方法に抵抗性である進行期難治性悪性腫瘍に対する新しい治療方法の開発は、極めて重要で意義がある。近年、第4の治療方法として、免疫チェックポイント阻害剤やキメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor, CAR)遺伝子改変T細胞を用いた療法(CAR−T療法)といった免疫療法が注目を集めている。しかし、その多くが抗原を認識することにより活性化されるT細胞をエフェクターとしているために特異抗原への拘束性という根源的な壁がある。
自然免疫の主要因子として働くNK細胞を用いる免疫療法として、NK細胞を体外で増殖させた後、患者に投与するNK細胞療法が、副作用の比較的少ない治療方法として注目されている。しかし、NK細胞は末梢血等から得られる数が比較的少ない上に体外での増殖性が低い。そのためNK細胞を培養し、増殖させるための技術が検討されてきた。例えば特許文献1は、NK細胞を含む細胞集団を調製するステップと、前記NK細胞を含む細胞集団からT細胞を除去するステップと、除去された残りの細胞をIL−2だけをサイトカインとして含む培地でフィーダー細胞を用いることなく培養するステップとを含むことを特徴とする、NK細胞の増幅方法、及び増幅により得られたNK細胞を含む細胞集団を含有する、細胞療法のための医薬組成物を提案する。また特許文献2は、造血前駆細胞を、IL−15、SCF、IL−7及びFlt3Lを含む単一の培養条件で増幅するステップと、前記増幅するステップで得られた細胞を、IL−2を含む培養条件下5、6、7、8又は9日間でNK細胞に分化誘導させるステップとを含む、NK細胞の調製方法、並びに調製されたNK細胞を含む細胞集団を含有する、細胞療法のための医薬組成物を提案する。
また本発明者らは、腫瘍細胞傷害活性を高めた培養細胞として、CD16陽性、CD56高発現性、かつCD57陰性であり、かつNKG2C陽性、NKG2A陰性〜低発現性、及びCD94陽性であるNK細胞、及びそのNK細胞を含む細胞集団(特許文献3)を報告し、またケモカインレセプターと細胞接着分子を発現するCD3陰性細胞について報告してきた(特許文献4)。
一方、NK細胞の細胞表面上には、HLAクラスIを認識する受容体群が発現している。これら受容体のうち、KIR(Killer cell Immunoglobulin-like Receptor)ファミリーはHLAと同様に多様性を有する。造血幹細胞移植においては、HLAをできる限りマッチさせるのではなく、最近ではドナーNK細胞のKIRに対するリガンドをレシピエントがもたないようにドナーを選ぶこと等、ドナー・レシピエント間の意図的なKIR/HLAミスマッチが、再発、GVHD(graft versus host disease、移植片対宿主病)及び予後の観点からより望ましい結果をもたらしうるとして有効に利用されつつある。しかし、NK細胞の抗腫瘍活性に関しては、NK細胞を、抑制性KIRリガンドに関して一致又はミスマッチ(NK細胞ドナーに存在する1つ以上のリガンドが欠如している)のいずれかのフィーダー細胞と共に培養し、HLAクラスI−KIR相互作用が同種異系環境におけるヒトNK細胞増殖にどの程度影響するかを調べた報告(非特許文献1)からは、抗腫瘍効果を指標にNK細胞の高活性化を望む場合、KIRからのシグナルは少ないほうがよいことが示唆される。また、近年の、HLAハプロタイプホモ接合型(HLAホモ)iPS細胞由来の組織に対するHLAヘテロNK細胞(一方向適合の場合)の同種応答性に関する報告(非特許文献2)は、NK細胞の培養に関し、HLA/KIRミスマッチを含む混合培養が成立しないことを強く示唆するものである。
特開2013-27385号公報(特許第5572863号、特許第5989016号) 特開2014-226079号公報(特許第5511039号、特許第6164650号) 特開2018-193303号公報 特願2018-059624号出願明細書(本願出願時には未公開)
Mingus J. J. Rose et al., Killer Ig-Like Receptor Ligand Mismatch Directs NK Cell Expansion In Vitro, The Journal of Immunology, 2009, 183: 4502-4508. Hiroshi Ichise et al., NK Cell Alloreactivity against KIR-Ligand-Mismatched HLA-Haploidentical Tissue Derived from HLA Haplotype-Homozygous iPSCs, Stem Cell Reports, 2017, 9: 853-867,
本発明者らは、活性の高いNK細胞を含む細胞集団の開発を進めている。しかし、原料である末梢血やアフェレーシス法で得られる血液の量には限界があるため、治療用のNK細胞集団を将来の治療に備えてoff-the-shelf化しておくことができない。
一方、本発明者らの検討によると、ドナーによってはNK細胞の体外での増幅効率が極めて悪い場合がある。
さらに、体内であれば骨髄中の造血幹細胞から分化する過程において、リガンド(HLAクラスI)との結合を経験した未熟NK細胞が「ライセンス」され、成熟後に自己HLAクラスIの発現が低下した細胞を検知する「missing-self応答」の能力を備えると考えられているが、iPS細胞やES細胞から分化成熟させたNK細胞はライセンスに必要なシグナルが抗腫瘍効果を得るには十分でない可能性がある。
本発明は、以下を提供する。
[1]複数のドナーに由来し、NK細胞を含む、単核細胞の集団を準備し、
準備した単核細胞の集団をNK細胞処理上有効な条件でインキュベートする
ことを含む、NK細胞を含む細胞集団の製造方法。
[2]単核細胞の集団を準備する工程が、CD3陽性細胞を除去する工程を含む、1に記載の製造方法。
[3]単核細胞の集団を準備する工程が、CD34陽性細胞を除去する工程を含む、1又は2に記載の製造方法。
[4]単核細胞の集団を準備する工程が、複数のドナーから採取された末梢血から単核細胞の集団を得る工程を含む、1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
[5]単核細胞の集団を準備する工程が、複数のドナーから採取されたアフェレーシス血液から単核細胞の集団を得る工程を含む、1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
[6]単核細胞の集団を準備する工程が、複数のドナーに由来する、胚性幹(ES)細胞、人工多能性幹(iPS)細胞、及び成体幹細胞からなる群より選択されるいずれかに由来する単核細胞の集団を準備するものである、1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
[7]複数のドナーが、一のドナーと、それとはHLA及びKIRの少なくとも一方において遺伝子型が異なる他のドナーを含む、1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
[8]以下の特徴を備える、NK細胞を含む細胞集団:
(1)複数のドナーに由来する。
(2)NK細胞をエフェクター細胞(E)とし、K562細胞を標的細胞(T)として混合比(E:T)1:1で共培養した場合の細胞傷害活性が50%以上である。
[9]1〜7のいずれか1項に記載の製造方法によって製造される細胞集団を含む、細胞療法のための医薬組成物。
[10]8に記載の細胞集団を含む、細胞療法のための医薬組成物。
[11]感染症及び/又はがんを治療するための、9又は10に記載の医薬組成物。
原料となる血液又はPBMCを複数人分混合することができるため、原材料量を増やすことができ、off-the shelf化が期待できる。
ドナーに拠らず安定してNK細胞を増殖でき、また増殖率を向上できる。
HLA−KIRマッチングの多様化に対応可能となり、安定した活性化が期待できる。
NK細胞のライセンシングに必要なシグナルを柔軟に増やすことが可能となり、iPS細胞やES細胞由来のNK細胞集団の抗腫瘍効果の改善が期待できる。
培養試験:複数人分のPBMCから、それぞれCD3陽性細胞を除去し、KBM−501培地を用いて14日間培養した。 実験結果のまとめ(左)と統計解析(右):混合培養を行うと、単独ドナー由来の培養と比較して優位に増殖率が向上した。 腫瘍細胞傷害活性試験:混合培養と単独ドナー由来培養とで作成したNK細胞の傷害活性を、SKOV3(ヒト卵巣がん細胞株)に対する傷害を指標に評価した。 500cm2培養バッグによる培養。培養開始から30分後、及び培養9日目に、バッグを裏返す作業を行った。 培養試験。凍結アフェレーシス血液(2ドナー分)を材料とし、自動閉鎖系細胞処理装置を用いてCD3陽性細胞及びCD34陽性細胞を除去後、T75フラスコ又は500cm2培養バッグを用い、KBM−501培地を用いて14日間培養した。 単球/NK細胞swapping実験:KIR3DL1、KIR3DS1からのシグナルが一方又は両方入る条件の場合にCD16highの集団が増えた。CD16highの集団は、より高いADCC活性が期待できる。
本発明は、NK細胞を含む細胞集団に関する。
[細胞集団の製造]
本発明のNK細胞を含む細胞集団は、次の工程を含む方法で製造することができる:
複数のドナーに由来し、NK細胞を含む、単核細胞の集団を準備し、
準備した単核細胞の集団をNK細胞処理上有効な条件でインキュベートする。
(複数ドナーに由来する、単核細胞の集団の準備)
本発明の細胞集団は、複数のドナーに由来する単核細胞の集団から得られる。ここでいう単核細胞の集団は、NK細胞を含み、NK細胞以外の単核細胞、例えば単球を含んでいてもよい。NK細胞は、初代NK細胞(生体から採取され、継代されていないNK細胞)であってもよい。
複数のドナーに由来し、NK細胞を含む、単核細胞の集団は、一のドナーから得た単核細胞(NK細胞を含み、単球を含んでいてもよい。)の集団と、他のドナーから得た単核細胞(NK細胞を含み、単球を含んでいてもよい。)の集団が混合されたものである場合があり、また一のドナーから得たNK細胞と、他のドナーから得た単球とが混合されたものである場合がある。
ドナーに関し、複数とは2以上であることをいい、上記の条件を満たせば特に限定されず、例えば、3以上、4以上、7以上、9以上のドナーに由来する単核細胞が混合されたものを用いることができる。複数のドナーには、NK細胞を含む細胞集団が投与される患者自身、該患者の近縁者が含まれる場合がある。
複数のドナーは、一のドナーと、それとはHLA及びKIRの少なくとも一方において遺伝子型が異なる他のドナーを含むように選択することができる。KIRには、KIR2DL1、KIR2DL2、KIR2DL3、KIR3DL1、KIR3DL2、KIR2DL4、KIR2DS1、KIR2DS2、KIR2DS3、KIR2DS4、KIR2DS5、KIR3DS1、KIR3DL3、KIR2DL5A、KIR2DL5Bが含まれる。
NK細胞に関し、ライセンス(ライセンシング)とは、NK細胞に特有の「missing-self応答(自己HLAの欠如の検出)」の能力を,細胞の分化成熟の過程で獲得するプロセスをいう。ヒトやマウスに関しては、骨髄中の造血幹細胞からNK細胞が分化する過程において、KIRやNKG2AとHLAクラスI分子の結合を経験した未熟NK細胞のみがライセンスされて成熟後に自己HLAクラスIの発現が低下した細胞を検知する能力を獲得すると考えられている。ライセンスに関わることが知られているKIRの例は、KIR2DL1、KIR2DL2、KIR2DL3,KIR3DL1及びNKG2A/CD94である。NK細胞が認識し得るHLAタイプは、古典的HLAのうち、HLA−C全アロタイプ、HLA−Bアロタイプの約1/3、HLA−Aアロタイプの一部(Bw4モティーフを有するもの)、非古典的HLAのHLA−E、HLA−Gである。本発明において、複数のドナーを、一のドナーと、それとはHLA及びKIRの少なくとも一方において遺伝子型が異なる他のドナーを含むように選択するに際しては、上記のようなライセンスに関わるKIR及びHLAを特に考慮することができる。
本発明の好ましい態様の一つにおいては、NK細胞のライセンシングに供される分子のレパートリーを増やすように、遺伝子型の異なるドナーを選択することができる。また、NK細胞の抑制性KIRに刺激が入らないように、又は抑制性KIRに刺激が入るように選択してもよい。
ドナーの選択は、NK細胞による抗体依存性細胞傷害(Antibody dependent cellular cytotoxicity、ADCC)活性を期待する場合は、混合した単核細胞の集団を培養した際に、CD16highであるNK細胞が増えるように行ってもよい。NK細胞による細胞傷害の機構の一つとして、ADCCが知られているが、NK細胞はその細胞表面上のFc受容体であるCD16を介して、標的細胞に結合した抗体に結合し、標的細胞の傷害を行う。そのため、CD16highであるNK細胞が増えることにより、ADCC活性がより高くなることが期待できる。このようなドナーの組み合わせの条件の例は、NK細胞にKIR3DL1及びKIR3DS1の一方又は両方からのシグナルによるライセンシングが行われるようにドナーを選択して混合することである。
混合は、NK細胞を対象へ投与する前に行われる。混合は、目的とする混合による効果が得られる限り、種々の段階で行うことができる。例えば、複数のドナーから採取された血液を混合し、次に混合したものから単核細胞の集団を得てもよく、また各ドナーから採取された血液から単核細胞の集団を各々得た後に、各集団を混合してもよい。また、複数のドナーから採取された単核細胞の集団を各々培養した後に、各集団を混合してもよい。増殖が良好になるとの観点からは、混合は培養前に行うことが好ましい。
複数ドナーに由来する、単核細胞の集団の混合割合は、適宜とすることができる。例えば、複数のドナー由来の細胞が、ほぼ等しい割合で含まれるようにすることができ、また特定のドナーに由来する細胞を、多く、又は少なく含まれるようにすることができる。一のドナー由来のNK細胞と他のドナー由来の単球を混合する場合も、混合割合は適宜とすることができる。例えば、NK細胞1に対し、その1〜9倍の単球を混合することができ(NK細胞:単球=1:1〜9)、またNK細胞1に対し、その2〜4倍の単球を混合することができる(NK細胞:単球=1:2〜4)。本発明に関し、細胞の混合割合を表すときは、特に記載した場合を除き、細胞の数に基づいている。
単核細胞の集団を得る原料としては、末梢血、臍帯血、骨髄及び/又はリンパ節から採取される血液細胞を用いることができる。好ましい原料の一つが末梢血であり、末梢血はアフェレーシス法により採取してもよい。すなわち、本発明の好ましい態様においては、単核細胞の集団を準備する工程は、複数のドナーから採取された末梢血から単核細胞の集団を得る工程を含む。また、別の好ましい態様においては、単核細胞の集団を準備する工程は、複数のドナーから採取されたアフェレーシス血液から単核細胞の集団を得る工程を含む。
NK細胞と単球を含む、単核細胞の集団は、当業者に知られたさまざまな手順を用いて調製することができる。例えば、末梢血及び臍帯血のような血液からは、室温条件で密度遠心分離を行うことで赤血球の除去及び単核球細胞画分の回収が行える。末梢血から分離される単核細胞PBMC(Peripheral Blood Mononuclear Cells)は、T細胞、B細胞、NK細胞、単球及び樹状細胞などの多様なリンパ球を含む。本発明に関し、CD3陰性であり、かつCD56陽性である単核細胞をNK細胞ということができる。NK細胞は、当業者に知られたさまざまな手順を用いて調製することができる。例えば、全血又はPBMCから、不要な細胞を除いてNK細胞を分離するための方法が知られている。単球は、当業者に知られたさまざまな手順を用いて調製することができる。例えば全血又はPBMCから不要な細胞を除いて単球を分離するための方法が知られている。
(CD3陽性細胞の除去、CD34陽性細胞の除去)
単核細胞の集団は、単球、NK細胞以外に、NK細胞前駆体、T細胞、NKT細胞、造血前駆細胞等を含む場合がある。所望のNK細胞が、増幅後、例えば、比重遠心法、免疫磁気ビーズ、FACS、フロー・サイトメトリー等を用いて選択される場合がある。例えば、NK細胞は、抗CD3抗体、抗CD16抗体、抗CD34抗体、抗CD56抗体、抗CD69抗体、抗CD94抗体、抗CD107a抗体、抗KIR3DL1抗体、抗KIR3DL2抗体、抗KIR2DL3抗体、抗KIR2DL1抗体、抗KIR2DS1抗体、抗KIR2DL5抗体、抗NKp46抗体、抗NKp30抗体、抗NKG2D抗体等を用いて、細胞集団から選択的に分離される場合がある。抗体は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体等の場合がある。NK細胞の選択は、T細胞、NKT細胞、造血前駆細胞その他の細胞を選択的に除去して行われる場合がある。
単核細胞の集団を準備する工程は、T細胞を除去する工程を含んでいてもよく、この工程はCD3陽性細胞を除去することにより達成される場合がある。また単核細胞の集団を準備する工程は、造血前駆細胞を除去するステップを含んでいてもよく、この工程は、CD34陽性細胞を除去することにより達成される場合がある。すなわち、単核細胞の集団を準備する工程は、CD3陽性細胞を除去する工程を含んでいてもよく、CD34陽性細胞を除去する工程を含んでいてもよい。
CD3陽性細胞の除去、CD34陽性細胞の除去は、例えば、Invitrogen社から販売されるDynal Biotech社製Dynabeadsや、ミルテニーバイオテク社のCliniMACS等の免疫磁気ビーズを用いて、細胞表面抗原CD3及び/又はCD34を発現する細胞を分離除去することにより実施できる。このような工程は、NK細胞を疲弊させないように、また単球が余計な貪食機能を発揮しないように行うことが好ましい。具体的には、比較的小型の磁気ビーズを用いる(細胞と結合していない未反応のビーズを遠心操作により上清とともに除去することができる。)こと、ビーズと細胞集団との低温でのインキュベート時間を比較的短く設定すること、未反応のビーズを除いた上でカラムを用いてビーズと結合していない細胞を目的の細胞集団として得ること、等を好ましい操作として挙げることができる。細胞の除去は、自動閉鎖系細胞処理装置を用いて行ってもよい。
(iPS細胞等の利用)
単核細胞の集団は、胚性幹(ES)細胞、人工多能性幹(iPS)細胞、及び成体幹細胞からなるグループから選択されるいずれかに由来する造血幹細胞から調製されたものであってもよい。これらの幹細胞からNK細胞を含む単核細胞の細胞を誘導する方法が知られており、当業者であれば、本発明に適用することができる(Domogala A. et al., Natural killer cell immunotherapy: from bench to bedside, Frontiers in Immunology, 2015;6, doi: 10.3389/fimmu.2015.00264、及びZeng J. et al., Generation of "Off-the-Shelf" Natural Killer Cells from Peripheral Blood Cell-Derived Induced Pluripotent Stem Cells, Stem Cell Reports, 2017;9:1796-1812)。幹細胞は、また高活性のNK細胞が得られるように改変してもよく、例えば、高親和性CD16(158V:158番アミノ酸がバリン)が知られており、このような知見を適用することができる。
(単核細胞の集団の培養)
準備した単核細胞の集団は、複数のドナーに由来する細胞が混合された状態で、NK細胞処理上有効な条件でインキュベートされる。インキュベート(すること)は、細胞の増殖を伴わない場合と伴う場合がある。本発明の好ましい態様の一つにおいては、インキュベート(すること)は増殖を伴う。増殖を伴うインキュベート(すること)は、培養(すること)と、又は増殖(させること)と読み替えることができる。
NK細胞処理上有効な条件とは、複数のドナーに由来する混合された細胞が、目的とする混合による効果を奏するのに適した条件をいう。目的の効果が奏される限り、細胞懸濁のために使用する培地又は等張液、時間、温度、環境等に、特に限定はない。
NK細胞処理上有効な条件は、NK細胞の活性化上有効な条件を含む。このような条件は例えば、適切な濃度の活性化に必要な因子、例えばIL−2及びIL−15の存在下で、37℃、5%CO2及び飽和水蒸気雰囲気下で、4〜18時間インキュベートすることが含まれる。
NK細胞処理上有効な条件は、NK細胞の増殖上有効な条件を含む。NK細胞増殖上有効な条件は、NK細胞の増殖に適した培地を用いることを含む。そのような培地の例は、KBM501培地(コージンバイオ株式会社)、CellGro SCGM培地(セルジェニックス、岩井化学薬品株式会社)、X−VIVO15培地(ロンザ、タカラバイオ株式会社)、IMDM、MEM、DMEM、RPMI−1640等を含むが、これらに限定されない。
培地には、インターロイキン2(IL−2)が、本発明の目的を達成できる濃度で添加される場合がある。IL−2の濃度は、2000IU/mLを超える場合があり、2500〜2813IU/mLの場合がある。IL−2は、ヒトのアミノ酸配列を有することが好ましく、安全上、組換えDNA技術で生産されることが好ましい。IL−2の濃度は、国内標準単位(JRU)及び国際単位(IU)で示される場合がある。1IUが約0.622JRUであるから、1750JRU/mLは約2813IU/mLである。
培地には、被験者の自家血清、BioWhittaker社その他から入手可能なヒトAB型血清や、日本赤十字社から入手可能な献血ヒト血清アルブミンが添加される場合がある。自家血清及びヒトAB型血清は1〜10%の濃度で添加されることが好ましく、献血ヒト血清アルブミンは1〜10%の濃度で添加されることが好ましい。被験者は、健常者と、疾患に罹患した患者との場合がある。また、培地には血清に替えて又は血清とともに、免疫細胞の増殖のために配合された組成物が添加される場合がある。このような組成物は市販されている。例えばUltraGroシリーズ(AventaCell社)、CTS Immune Cell SR(Thermo Fisher Scientific社)を本発明のためにも用いることができる。
培地には、NK細胞の増幅効果を損なわないことを条件として、適切なタンパク質、サイトカイン、抗体、化合物その他の成分が含まれる場合がある。サイトカインは、インターロイキン3(IL−3)、インターロイキン7(IL−7)、インターロイキン12(IL−12)、インターロイキン15(IL−15)、インターロイキン21(IL−21)、幹細胞因子(SCF)、及び/又は、FMS様チロシンキナーゼ3リガンド(Flt3L)の場合がある。IL−3、IL−7、IL−12、IL−15、IL−21、SCF及びFlt3Lは、ヒトのアミノ酸配列を有することが好ましく、安全上、組換えDNA技術で生産されることが好ましい。
培地の交換は、所望のNK細胞の細胞数が得られることを条件として、培養開始後いつ行われてもかまわないが、3〜5日毎が好ましい。
培養容器は、商業的に入手可能なディッシュ、フラスコ、プレート、マルチウェルプレートを含むが、これらに限定されない。治療用のNK細胞を含む細胞集団を得るためには、多くの細胞が培養でき、取り扱いが容易である培養容器を用いることが好ましい。このような培養容器の例として、高いガス透過性を有した素材からなる細胞培養用バッグが挙げられる。
バッグを用いる場合、培養期間中に上下を反転しながら用いることが好ましい。 培養の際、NK細胞、単球とも培養面への接着がみられる。接着系の細胞の場合、単位容積当たり細胞密度とともに単位面積当たりの細胞密度が、細胞の生存率及び増殖速度を含む培養効率に大きく影響する。培養期間中にバッグを反転させることにより、それまで上側であったために細胞の接着が比較的少ない面へ一部のNK細胞と単球を移動させることができるため、培養をより効率的に行うことができる。
培養条件は、NK細胞の増幅効果を損なわないことを条件として特に限定されないが、37℃、5%CO2及び飽和水蒸気雰囲気下の培養条件が一般的である。本発明の目的の一つはNK細胞を大量に調製することであるため、培地で培養する期間が長いほどより多くのNK細胞が得られるので有利である。培養期間は、NK細胞を所望の細胞数まで増幅することを条件として、特に限定されない。例えば、7〜28日間行うことができ、10〜18日間としてもよく、12〜16日間、例えば14日としてもよい(Saito S. et al., Ex vivo generation of highly purified and activated natural killer cells from human peripheral blood. Hum Gene Ther Methods. 2013;24(4):241-252、及び前掲特許文献1)。
培養は、単核細胞の集団が準備された後に直ちに実施しなくてもよい。準備した単核細胞を含む細胞集団は凍結保存され、患者への投与時期に応じて解凍され、NK細胞の培養に供される場合がある。なお、単核細胞の集団は、本発明のNK細胞の増幅方法によって増幅される途中か、増幅が終わった後かに凍結され、患者への移植時期に応じて解凍され、患者への移植に供されてもよい。凍結及び解凍は当業者に周知のいかなる方法を用いてもかまわない。細胞の凍結には、いずれかの市販の細胞凍結保存液が用いられる場合がある。
培養により得られた所定のNK細胞の集団は、目的のNK細胞に加えて、NK細胞前駆体、T細胞、NKT細胞、造血前駆細胞等を含む場合がある。培養後、目的のNK細胞、又はその集団が、例えば比重遠心法、免疫磁気ビーズ、FACS、フローサイトメトリー等を用いて選択される場合がある。例えば、抗CD3抗体、抗CD16抗体、抗CD34抗体、抗CD56抗体、抗CD69抗体、抗CD94抗体、抗CD107a抗体、抗KIR3DL1抗体、抗KIR3DL2抗体、抗KIR2DL3抗体、抗KIR2DL1抗体、抗KIR2DS1抗体、抗KIR2DL5抗体、抗NKp46抗体、抗NKp30抗体、抗NKG2D抗体等を用いて、目的のNK細胞、又はその集団が選択的に分離される場合がある。抗体は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体等の場合がある。目的のNK細胞、又はその集団の選択は、T細胞、NKT細胞、造血前駆細胞その他の細胞を選択的に除去して行われる場合がある。
(混合培養の効果)
本発明者らの検討によると、複数のドナーに由来し、NK細胞を含む、単核細胞の集団を培養することにより、NK細胞の増殖が良好となる。これは、HLA/KIRの組み合わせのバリエーションが増えることで、より多くのライセンシングシグナルが互いに入るようになったことに起因すると考えられる。増殖に関し良好とは、混合培養の複数のドナーのうちのいずれか一の単独ドナー由来の細胞を培養した場合に比較して、細胞の増殖率(培養後の細胞数/培養前の細胞数)が向上していることをいう。
また、混合培養により得られた細胞集団においては、70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上が、NK細胞でありうる。
また本発明者らの検討によると、複数ドナー由来のNK細胞を含む、単核細胞の集団の混合培養により、得られるNK細胞の細胞傷害活性は、単独ドナー由来のNK細胞と比較して、同等以上でありうる。さらにCD16高発現性であるNK細胞が含まれる割合も、単独ドナー由来のNK細胞と比較して、同等以上でありうる。細胞傷害活性とは、特に記載した場合を除き、対象細胞(エフェクター細胞、E)の標的細胞(T)に対する溶解能を指す。細胞傷害活性は、エフェクター細胞により死に至った標的細胞の百分率(%)で表すことができ、例えば次式により求められる。
(エフェクター細胞と共培養した場合の細胞死−自然細胞死(陰性コントロール))/(最大細胞死(陽性コントロール)−自然細胞死(陰性コントロール))×100
細胞傷害活性の測定に際しては、一般的には、エフェクター細胞の細胞傷害活性の程度等に応じ、エフェクター細胞と標的細胞の混合比(E:T)、エフェクター細胞と標的細胞の共培養の時間は、用いる細胞の種類や活性の強さに応じて適宜とすることができる。NK細胞をエフェクター細胞とするとき、標的細胞は、K562細胞、SKOV3細胞(ヒト卵巣がん細胞株)、急性骨髄性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞の場合があるが、これらに限定されない。エフェクター細胞と標的細胞、生細胞と死細胞は、放射性物質、蛍光色素等で標識した抗体等の試薬により、区別し、また定量することができる。
また本発明による複数のドナーに由来する本発明のNK細胞の集団は、MDSC(Myeloid-derived suppressor cells)による抑制を受けないか、又はその抑制が著しく低い。本発明者らは、これまでの研究から、上述のような培養方法で得られた単独のドナーに由来するNK細胞の集団は、MDSCによる抑制を受けないことを確認してきた。この理由の一つとして、液性因子(TGF−β,IL−10)に対する受容体の発現が無いか、又は著しく低いことが挙げられる。本発明者らの今般の検討によると、また複数のドナーからの細胞を混合する場合であっても、上記の利点は損なわれないことが分かっている。
[NK細胞を含む細胞集団]
本発明により得られる、NK細胞を含む細胞集団は、以下の特徴を備える:
(1)複数のドナーに由来する。
(2)NK細胞をエフェクター細胞(E)とし、K562細胞を標的細胞(T)として混合比(E:T)1:1で共培養した場合の細胞傷害活性が50%以上である。
上記の(2)の特徴の代わりに、または(2)の特徴ともに、下記の特徴を備えていてもよい:
(2’)SKOV3細胞を標的細胞(T)として混合比(E:T)3:1で共培養した場合の細胞傷害活性が50%以上である。
このような細胞集団はさらに、下記の特徴を備えていてもよい。
(3)NK細胞の割合が70%以上、より特定すると80%以上、さらに特定すると90%以上である。
(4)CD16高発現性であるNK細胞の集団、及びCD16低発現性であるNK細胞の集団の双方を含んでいてもよい。CD16高発現性であるNK細胞の割合が、50%以上である。
NK細胞の細胞傷害活性は、当業者に周知の方法によって測定し、算出できる。細胞傷害活性(%)は、通常、エフェクター細胞(E)作用後の標的細胞(T)の生細胞数に基づき、例えば、式:(1−生細胞数/陰性コントロール生細胞数)×100により算出できる。
NK細胞をエフェクター細胞(E)とし、K562細胞を標的細胞(T)として混合比(E:T)1:1で共培養した場合の細胞傷害活性は、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることがさらに好ましい。
NK細胞をエフェクター細胞(E)とし、SKOV3細胞を標的細胞(T)として混合比(E:T)3:1で共培養した場合の細胞傷害活性は、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることがさらに好ましい。
CD16等のマーカーに関し、陽性であることは、+で表され、陰性であることは−で表されることがある。例えば、CD16陽性は、CD16+と表され、CD16陰性は、CD16-と表されることがある。陽性は、高発現性である場合と低発現性である場合を含む。高発現性であることは、high、brightと表されることがある。例えば、CD16高発現性は、CD16high、CD16brightと表されることがある。低発現性であることは、low、dimと表されることがある。例えば、CD16低発現性は、CD16low、CD16dimと表されることがある。
陽性、陰性、高発現性、低発現性は、フローサイトメトリー法により得られるチャートに基づき、判断することができる。チャートに現れる位置は、機器の電圧設定、感度設定、使用抗体クローン、染色条件、使用色素等により変動することがあるが、当業者であれば、得られたチャートにおいて一群と認められる細胞集団を切り分けないように適宜線引きすることができる。
目的のマーカーの発現が、陽性であるか陰性であるかの判断には、アイソタイプ・コントロール(Isotype control)抗体を用いた場合をネガティブ・コントロールとして用いて判断することができる。Isotype control抗体は特定の抗原とは反応しない抗体である。一般に、抗体を用いた実験においては、ターゲット以外のタンパク質との非特異的な結合や、細胞表面上の Fc レセプターとの結合によって、バックグラウンドが発生する可能性がある。ネガティブ・コントロールとなる抗体を使用した系と比較することにより、目的の抗原に対する一次抗体の反応が特異的であることが明確になる。またバックグラウンドの影響が排除され、シグナルの強さを正確に解釈することができる。
目的のマーカーの発現の程度(低発現性であるか、高発現性であるか)は、同一条件で測定した対照細胞の結果との比較により、判断することができる。対照細胞の例は、本願明細書の実施例の項に記載したプライマリーNK細胞のような、末梢血から得た、実質的な培養を行なっていないNK細胞である。
例えば、あるNK細胞の集団におけるCD16の発現の程度は、フローサイトメトリーを用い、その細胞集団におけるCD16発現量を、末梢血から得た実質的な培養を行なっていないNK細胞の集団(対照)におけるCD16発現量と比較し、対照と同等の発現が見られる場合は高発現性であると判断し、対照細胞より発現が低い場合は低発現性であると判断することができる。なお、対照のNK細胞はCD16高発現性であることが知られている。
[医薬用途]
本発明はまた、上述のNK細胞を含む細胞集団を有効成分とする、細胞療法のための医薬品組成物を提供する。細胞療法とは、体外で処理した細胞を対象に投与することにより、対象における疾患又は状態を処置する方法をいい、これには免疫細胞療法が含まれる。
医薬組成物は、有効成分である細胞集団のほか、NK細胞を懸濁することができる溶液、例えば、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)等を含む。医薬組成物又は溶液はまた、薬学的に許容される添加剤を含んでいてもよい。医薬組成物は、例えば、静脈、動脈、皮下、腹腔内等へ投与することができる。医薬組成物による細胞療法は、単独か、あるいは外科療法、化学療法、放射線療法等と組み合わせて実施することができる。
NK細胞を含む、細胞集団はがん治療や感染症治療への適用が期待されているが(Dahlberg C. M. et al., Natural Killer Cell-Based Therapies Targeting Cancer: Possible Strategies to Gain and Sustain Anti-Tumor Activity, Front. Immunol., 2015;30 :https://doi.org/10.3389/fimmu.2015.00605、及びSchmidt S. et al, Natural killer cells as a therapeutic tool for infectious diseases-current status and future perspectives, Oncotarget, 2018;9(29): 20891-20907)、本発明の医薬組成物は、このようながん、又は感染症を治療するために用いることができる。より具体的には、口腔癌、胆嚢癌、胆管癌、肺癌、肝臓癌、大腸癌、腎臓癌、膀胱癌、白血病;ウイルス、細菌等による感染症を含むが、これらに限定されない。本発明の医薬組成物を用いた細胞療法において、NK細胞は、例えば、静脈、動脈、皮下、腹腔内等へ投与される場合がある。細胞療法は、単独か、あるいは外科療法、化学療法、放射線療法、抗体医薬品等と組み合わせて実施される場合がある。
抗体医薬品の多くは静脈内投与後、ADCC活性による抗腫瘍効果を示すとされる。その一方で、ADCC活性を発揮する際にはNK細胞の他に単球/マクロファージや好中球も動員される。そしてNK細胞以外のエフェクターは、正常細胞とがん細胞とを区別せずにADCC活性を示し、それは副作用の発現にもつながっていると考えられる。本発明においては、NK細胞と抗体とを、投与前に混合し、NK細胞に予め抗体を装備させてもよい。これによりエフェクターがNK細胞に限定され、投与する抗体の量を減じることができ、また副作用の低減にも極めて有効であると考えられる。すなわち、本発明の医薬組成物は、NK細胞集団と抗体とを混合した後、NK細胞と結合していない抗体を除去する工程を経て、調製されていてもよい。すなわち、本発明の医薬組成物の好ましい態様の一つは、NK細胞と抗体を含むが、抗体はNK細胞に結合しており、NK細胞に結合していない抗体が実質的に含まれないものである。(前掲特許文献3参照)。
本発明の医薬組成物の製造は、医薬品及び医薬部外品の製造管理及び品質管理規則に適合した条件(good manufacturing practice、GMP)及び再生医療等製品の製造管理及び品質管理の基準(Good Gene, Cellular, and Tissue-based Products Manufacturing Practice、GCTP)で実施されることが好ましい。
以下に説明する本発明の実施例は例示のみを目的とし、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載によってのみ限定される。本発明の趣旨を逸脱しないことを条件として、本発明の変更、例えば、本発明の構成要件の追加、削除及び置換を行うことができる。
[実施例1:新鮮末梢血から得たNK細胞の混合培養1]
健常人ボランティアから採血を実施し、フィコール(GEヘルスケア、17144002)を用いた密度勾配遠心により末梢血単核球を単離した。単離した複数人分の末梢血単核球をほぼ同率で混合し、CD3 beads※1を添加・懸濁し、4℃, 15分間インキュベート後、分離バッファー 1 mL※2を加えてよく懸濁し、300 x g、10分間、遠心分離を行った。上清を除去し、0.5 mLの分離バッファーに懸濁し、分離バッファー 2 mLをあらかじめ添加して湿らせたLDカラム(ミルテニーバイオテク, 130-042-901)に添加して、LDカラムからの溶出液を回収した。さらに分離バッファー 1 mLをLDカラムに添加し、溶出液を回収した。その後、分離バッファー1 mLでカラムをwashし、回収された液中の細胞数をカウントし、総細胞数を算出した。500 x g、5分間、遠心分離を行い、上清を除去後、5x105 細胞/mLとなるようにKBM501培地※3に懸濁した。
一部の細胞をフローサイトメーター測定用に回収し、残りの細胞を培養した。培養は、6ウェルプレート(サーモフィッシャーサイエンティフィック, 140675)、T-75フラスコ(サーモフィッシャーサイエンティフィック, 156499)、又は500cm2培養バッグ(ニプロ)を使用し、CO2インキュベーターで行った(37℃, 5% CO2)。培養5日目及び9日目に培養液の一部を取り、細胞数をカウントし、9日目には最終液量が、6ウェルプレートの場合は1ウェルあたり6 mL、T-75フラスコの場合は1フラスコあたり50 mLになるようにKBM501培地を添加した。14日目に細胞を回収し、細胞数をカウント、一部の細胞を用いてフローサイトメーターで細胞表面抗原の測定を行った。
※1: CliniMACS CD3, ミルテニーバイオテク, 130-017-601 (1x107細胞あたり5μL)
※2: 0.5%ヒトAB型血清 (コスモバイオ, 12181301, 56℃で30分の非働化処理したもの)、2mM EDTA(サーモフィッシャーサイエンティフィック, 15575-020)を含むPBS((和光純薬工業, 045-29795)
※3: 5%ヒトAB型血清(コスモバイオ, 12181301, 56℃で30分の非働化処理したもの)を添加したKBM 501(コージンバイオ,16025015)
結果を図1に示した。9人混合(図1のA)、8人混合(図1のB)、7人混合(図1のC)のいずれにおいても、細胞の増殖は良好であった。純度を確認したところ、いずれの混合培養においても、90%以上がCD3-CD56+のNK細胞であった。8人混合培養では、T-75フラスコと500cm2培養バッグとで培養を行ったが、双方とも細胞の増殖は良好であった。なお9人混合培養、7人培養、及び単独ドナー(7人のうちの1人)由来の培養は、6ウェルプレートを用いて培養を行った。500cm2培養バッグを用いた培養においては、後述の実施例4に記載されているように、バッグを裏返す作業を行った。
また7人混合培養と単独ドナー由来の培養との細胞増殖を比較すると、単独ドナー由来の培養では6.8×106 cellsから1.9×107cellsに増殖した(約2.8倍)のに対し、混合培養では7.8×106 cellsから3.7×107 cellsに増殖し(約4.7倍)、混合培養のほうが細胞の増殖が良好であった(図1のC))。
[実施例2:新鮮末梢血から得たNK細胞の混合培養2]
実施例1に記載の方法で、単独ドナー由来の培養(n=17)、及び4人以上の混合培養(n=10)をT-75フラスコで行ったデータを合算し、得られたNK細胞数の細胞増殖率について統計解析を行った。解析ソフトにはJMP Pro13を用い、Wilcoxonの順位和検定を行った。
結果を図2に示した。単独ドナー由来の細胞の培養の場合の増殖率(増殖後の全細胞数/増殖前の全細胞数)が3.10±0.56であるのに対し、混合培養の場合の増殖率は6.56±1.24であり、混合培養のほうが統計学的に有意に増殖率が高かった(P<0.01)。
[実施例3:腫瘍細胞傷害活性試験]
《NK細胞の調製》
健常人ボランティアから実施例1に記載の方法で得られた4人の混合培養NK細胞と単独ドナー(4人のうちの1人)からの培養NK細胞を回収洗浄後、それぞれ10%FBS(ニチレイバイオサイエンス, 171012-500ML)及び100ユニットのペニシリン、100μg/mLのストレプトマイシン(ナカライテスク, 26253-84)を含むRPMI1640培地(和光純薬工業, 189-02025)(以下、10%FBS/RPMI1640とする)にて懸濁し、同培地で1x106 cells/mLの濃度に調製した。
《SKOV3の調製》
SKOV3細胞(ヒト卵巣がん細胞株)を血清成分を含まないRPMI1640培地(和光純薬工業, 189-02025)にて1x106 cells/mLの濃度に調製した。調製したSKOV3細胞をPKH26 Red Fluorescent Cell Linker Kit (Sigma, PKH26GL-1KT) を用いて染色し、最終的に10%FBS/RPMI1640にて2x106 cells/mL及び2x105 cells/mLとなるように調製した。
《MDSC(Myeloid-derived suppressor cells)の調製》
健常人ボランティア(NK細胞のドナーとは別)からフィコールを用いて末梢血単核球を単離し、10 ng/mL IL-6 (PEPROTECH, 200-06-5UG)及び10 ng/mL GM-CSF(CellGenix, 1012-050) を含む10%FBS/RPMI1640で7〜10日間培養することによりMDSCを誘導した。MDSCを血清成分を含まないRPMI1640培地(和光純薬工業, 189-02025)にて懸濁し、PKH Green Fluorescent Cell Linker Kit (Sigma, MINI67-1KT) を用いて染色し、最終的に10%FBS/RPMI1640にて8x105cells/mLとなるように調製した。
《細胞傷害活性試験》
複数ドナー由来の混合培養NK細胞とSKOV3細胞の群、単独ドナー由来の培養NK細胞とSKOV3細胞の群、これら2群にそれぞれMDSCを加えた群の計4群と、陰性コントロールとしてSKOV3細胞のみの群を用意した。
NK細胞とSKOV3細胞は、細胞比で3:1となるように96ウェルプレート(IWAKI, 4870-800SP)に播種、混合し、37℃、5% CO2下で4時間反応させた。MDSCを添加した群は、NK細胞とSKOV3とMDSCの細胞比が5:1:4となるように、まずNK細胞とMDSCを96ウェルプレートで混合し、37℃、5% CO2下で12〜18時間反応させた。その後、遠心分離(500 x g, 5分間)し、上清を除去後、SKOV3細胞を添加、混合し、37℃、5% CO2下で4時間反応させた。反応後、遠心分離(500 x g, 5分間)し、上清を除去後、PBSで希釈したZombie溶液(Biolegend, 423105)を添加、混合し、室温、暗所で30分間インキュベートした。遠心、上清除去後、PBSで懸濁し、AccuCheck Counting Beads(サーモフィッシャーサイエンティフィック, PCB100)を添加した。フローサイトメーター(BD LSR Fortessa、BDバイオサイエンス社)を用いて測定を行い、FlowJoソフトウェア(FLOWJO, LLC)で解析し、細胞傷害活性率(%Lysis)を算出した※4
※4: 細胞傷害活性率=(1-SKOV3生細胞数/陰性コントロールSKOV3生細胞数)×100
生細胞数: SKOV3細胞実測数×添加ビーズ液中のビーズ数/ビーズ実測数
SKOV3細胞実測数: FSC/SSC gated (debris exclusion)、doublet exclusionの後、PKH26+ gated
結果を図3に示した。複数ドナー由来の混合培養NK細胞は、単独ドナー由来のNK細胞と比較して、同等以上の細胞傷害活性を示した。
[実施例4:凍結アフェレーシス血液から調製したNK細胞の混合培養]
2ドナーの凍結アフェレーシス血液(HemaCare, PB001CLP)を解凍後、混合し、HBSS(-)溶液(ナカライテスク, 17461-05)にて希釈し、自動閉鎖系細胞処理装置Lovo Cell Processing System(FRESENIUS KABI)を使用してPBS/EDTA溶液(Miltenyi Biotec, 130-021-201) で洗浄、濃縮を行った。次に、濃縮した細胞液をCliniMACS Prodigy TS 310(Miltenyi Biotec, 130-097-183)、CliniMACS CD3 MicroBeads(Miltenyi Biotec, 130-017-601)、CliniMACS CD34 Reagent(Miltenyi Biotec, 130-017-501)を使用してCD3陽性細胞、CD34陽性細胞を除去し、洗浄、溶出を行った。溶出液中の細胞数をカウントして総細胞数を算出した。500 x g、5分間、遠心分離を行い、上清を除去後、1x106cells/mLとなるようにKBM501培地に懸濁した。培養は、T-75フラスコ(サーモフィッシャーサイエンティフィック, 156499)又は500cm2培養バッグ(ニプロ)を使用しCO2インキュベーターで行った(37℃, 5% CO2)。バッグの培養は、培養開始から30分後にバッグを裏返し、培養9日目に再度裏返す作業を行った(図4−1参照)。また、培養9日目に培養液の一部を取り細胞数をカウントし、最終液量がT-75フラスコでは1フラスコあたり50 mL、培養バッグでは1バッグあたり500 mLになるようにKBM 501培地を添加した。14日目に細胞を回収し、総細胞数をカウント、一部の細胞を用いてフローサイトメーターで細胞表面抗原の測定を行った。
回収した細胞を以下のように抗体で染色した:
Alexa Fluor(R)700標識抗ヒトCD56抗体(Biolegend, 318316)、PerCP/Cy5.5標識抗ヒトCD3抗体(Biolegend, 300430)、PE-Cy7標識抗ヒトCD16抗体(Biolegend, 302016)を1μg/mLの濃度で4℃、30分間染色後、遠心分離(500 x g, 5分間, 4℃)し、上清を除去し、PBS(-)(和光純薬工業)に懸濁後、フローサイトメーター(BD LSRFortessa, BDバイオサイエンス社)を用いて測定を行い、FlowJoソフトウェア(FLOWJO, LLC)で解析した。
結果を図4−2に示した。凍結アフェレーシス血液から得たNK細胞を用いた場合も混合培養により、細胞は14日間で十分に増殖した。詳細には、T-75フラスコ培養の場合は1.50 x108cellsから5.72 x108cellsに増殖し(約3.81倍)、500cm2培養バッグ培養の場合は1.50 x108cellsから5.60 x108cellsに増殖した(約3.73倍)(図4−2、左)。
得られた培養NK細胞の集団におけるNK細胞の純度は、T-75フラスコ培養の場合は90.5%、500cm2培養バッグ培養の場合は91.7%であった。またCD16の発現に関しては、混合培養NK細胞の集団は、単独ドナー由来の培養NK細胞の集団(特開2018-193303参照)と同様、二峰性であった。詳細には、CD16低発現性、及びCD16高発現性の割合は、T-75フラスコ培養の場合は順に50.9%、及び49.1%であり、500cm2培養バッグ培養の場合は順に46.7%、及び53.3%であった(図4−2、右)。
[実施例5:単球/NK細胞 swapping実験]
《プライマリーNK細胞と単球の調製》
健常人ボランティア2名 (ドナー1、2とする) から採血を実施、フィコールを用いた密度勾配遠心により末梢血単核球を単離した。単離した末梢血単核球からEasySepTM Human NK Cell Enrichment Kit (STEMCELL, 19055) を使用しプライマリーNK細胞を、EasySepTM Human Monocyte Enrichment Kit without CD16 Depletion (STEMCELL, 19058)を使用し、単球を分離し、それぞれ細胞数をカウントした。プライマリーNK細胞は1x105 cells/mL、単球は3x105 cells/mLとなるようにKBM 501培地で懸濁した。
《swapping培養》
ドナー1のプライマリーNK細胞とドナー1の単球、ドナー1のプライマリーNK細胞とドナー2の単球、ドナー2のプライマリーNK細胞とドナー2の単球、ドナー2のプライマリーNK細胞とドナー1の単球をそれぞれ組み合わせた、計4群を、プライマリーNK細胞と単球の細胞比が1:3となるように混合して6ウェルプレート(サーモフィッシャーサイエンティフィック, 140675)で培養を開始した(37℃, 5% CO2)。実施例1に記載の方法と同様に培養9日目にKBM501培地を追加し、14日目に細胞を回収した。得られた細胞を用いて細胞表面抗原とK562(ヒト慢性骨髄性白血病細胞株)に対する細胞傷害活性率の測定を行った。
細胞表面抗原の測定は回収した細胞を以下のように抗体で染色し解析した:
Alexa Fluor(R)700標識抗ヒトCD56抗体(Biolegend, 318316)、APC/Cy7標識抗ヒトCD3抗体(Biolegend, 300426)、FITC標識抗ヒトKIR2DL1抗体(Miltenyi Biotec, 130-103-966)、PerCP/Cy5.5標識抗ヒトKIR3DL1抗体(Biolegend, 312718)を1μg/mLの濃度で4℃、30分間染色後、遠心分離(500 x g, 5分間, 4℃)し、上清を除去し、PBS(-)(和光純薬工業)に懸濁後、フローサイトメーター(BD LSRFortessa, BDバイオサイエンス社)を用いて測定を行い、FlowJoソフトウェア(FLOWJO, LLC)で解析を行った。
細胞傷害活性の測定には、2ドナーのプライマリーNK細胞と単球を組み合わせてできたそれぞれの培養NK細胞とK562細胞を反応させた4群、陰性コントロールとしてK562細胞のみの群、陽性コントロールとしてK562細胞を10%ホルマリンで固定した群を用意した。
《K562の調製》
K562細胞(ヒト慢性骨髄性白血病細胞株)を血清成分を含まないRPMI1640培地(和光純薬工業, 189-02025)にて1x106 cells/mLの濃度に調製した。調製したK562細胞をPKH26 Red Fluorescent Cell Linker Kit (Sigma, PKH26GL-1KT) を用いて染色し、最終的に10%FBS/RPMI1640にて2x106 cells/mLとなるように調製した。
《培養NK細胞の調製》
上記の方法で得られた2ドナーのプライマリーNK細胞と単球を組み合わせて培養して得た4群の培養NK細胞を回収洗浄後、それぞれ10%FBS/RPMI1640にて懸濁し、同培地で1x106 cells/mLの濃度に調製した。
《細胞傷害活性試験》
NK細胞とK562細胞は、細胞比で1:1となるように96ウェルプレート(IWAKI, 4870-800SP)に添加、混合し、37℃、5% CO2下で2時間反応させた。反応後、遠心分離(500 x g, 5分間)し、上清を除去後、PBSで希釈した7-AAD溶液(Beckman Coulter, A07704)を添加、懸濁し、室温で20分間インキュベートした。フローサイトメーター(BD LSR Fortessa、BDバイオサイエンス社)を用いて測定を行い、FlowJoソフトウェア(FLOWJO, LLC)で解析し、細胞傷害活性率(%Lysis)を算出した※5
※5: 細胞傷害活性率=(K562細胞死細胞率-陰性コントロール死細胞率)/(陽性コントロール死細胞率-陰性コントロール死細胞率)×100
ドナータイピング情報を下表に、結果を図5に示した。
KIR3DL1、KIR3DS1からのシグナルが一方あるいは両方入る条件の場合に、CD16highの集団が増えることから、より高いADCC活性が期待できる。

Claims (8)

  1. 複数のドナーに由来し、NK細胞を含む、単核細胞の集団を準備し、
    準備した単核細胞の集団をNK細胞処理上有効な条件でインキュベートする
    ことを含み、
    単核細胞の集団を準備する工程が、複数のドナーから採取された末梢血から単核細胞の集団を得る工程を含む、NK細胞を含む細胞集団の製造方法であって、
    NK細胞を含む細胞集団が、疾患を処置するためのものである、方法。
  2. 単核細胞の集団を準備する工程が、CD3陽性細胞を除去する工程を含む、請求項1に記載の製造方法。
  3. 単核細胞の集団を準備する工程が、CD34陽性細胞を除去する工程を含む、請求項1又は2に記載の製造方法。
  4. 単核細胞の集団を準備する工程が、複数のドナーから採取されたアフェレーシス血液から単核細胞の集団を得る工程を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
  5. 複数のドナーが、一のドナーと、それとはHLA及びKIRの少なくとも一方において遺伝子型が異なる他のドナーを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。
  6. 以下の特徴を備える、疾患を処置するための、NK細胞を含む細胞集団:
    (1)複数のドナーから採取された末梢血に由来する。
    (2)NK細胞をエフェクター細胞(E)とし、K562細胞を標的細胞(T)として混合比(E:T)1:1で共培養した場合の細胞傷害活性が50%以上である。
  7. 請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法によって製造される細胞集団であって、
    NK細胞をエフェクター細胞(E)とし、K562細胞を標的細胞(T)として混合比(E:T)1:1で共培養した場合の細胞傷害活性が50%以上である細胞集団を含む、細胞療法のための医薬組成物。
  8. 感染症及び/又はがんを治療するための、請求項に記載の医薬組成物。
JP2019007868A 2019-01-21 2019-01-21 Nk細胞を含む細胞集団の製造方法 Active JP6838750B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019007868A JP6838750B2 (ja) 2019-01-21 2019-01-21 Nk細胞を含む細胞集団の製造方法
US16/808,989 US20210000871A1 (en) 2019-01-21 2020-03-04 Method for producing a cell population including nk cells
PCT/IB2020/052499 WO2020152661A1 (ja) 2019-01-21 2020-03-19 Nk細胞を含む細胞集団の製造方法
CN202080023218.2A CN113613723A (zh) 2019-01-21 2020-03-19 包含nk细胞的细胞群体的制造方法
AU2020211441A AU2020211441B2 (en) 2019-01-21 2020-03-19 A method for producing a cell population including nk cells
KR1020217026441A KR20220138330A (ko) 2019-01-21 2020-03-19 Nk 세포를 포함하는 세포 집단의 제조 방법
EP20745606.2A EP3915640A4 (en) 2019-01-21 2020-03-19 METHOD FOR PRODUCING A CELL POPULATION COMPRISING NATURAL KILLER CELLS
TW109110301A TWI757709B (zh) 2019-01-21 2020-03-26 含有nk細胞之細胞集團之製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019007868A JP6838750B2 (ja) 2019-01-21 2019-01-21 Nk細胞を含む細胞集団の製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020202695A Division JP2021035400A (ja) 2020-12-07 2020-12-07 Nk細胞を含む細胞集団の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020124114A JP2020124114A (ja) 2020-08-20
JP6838750B2 true JP6838750B2 (ja) 2021-03-03

Family

ID=72083182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019007868A Active JP6838750B2 (ja) 2019-01-21 2019-01-21 Nk細胞を含む細胞集団の製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210000871A1 (ja)
EP (1) EP3915640A4 (ja)
JP (1) JP6838750B2 (ja)
KR (1) KR20220138330A (ja)
CN (1) CN113613723A (ja)
AU (1) AU2020211441B2 (ja)
TW (1) TWI757709B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021035400A (ja) * 2020-12-07 2021-03-04 株式会社ガイアバイオメディシン Nk細胞を含む細胞集団の製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113249321A (zh) * 2021-05-31 2021-08-13 上海南滨江细胞生物科技有限公司 一种外周血nk细胞的培养方法
CN119064226B (zh) * 2024-11-05 2025-02-14 星奕昂(上海)生物科技有限公司 iPSC衍生的iNK细胞中杂质细胞的检测方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL1863905T3 (pl) * 2005-03-17 2016-07-29 Ucl Business Plc Sposób aktywacji naturalnych komórek zabójców preparatami komórek guza in vitro
BR112012000629A2 (pt) * 2009-07-10 2016-11-01 Mark Lowdell composições preservadas de células nk ativadas e métodos para usar as mesmas
EP3184109B1 (en) * 2009-12-29 2020-11-18 Gamida-Cell Ltd. Methods for enhancing natural killer cell proliferation and activity
JP5989016B2 (ja) * 2011-06-24 2016-09-07 国立大学法人九州大学 Nk細胞の増幅方法
JP5572863B2 (ja) * 2011-06-24 2014-08-20 国立大学法人九州大学 Nk細胞の増幅方法
JP5997296B2 (ja) * 2013-01-15 2016-09-28 阿部 博幸 免疫細胞含有組成物の製造方法及び癌治療用組成物
JP5511039B1 (ja) 2013-05-22 2014-06-04 国立大学法人九州大学 Nk細胞の調製方法
EP3114215B1 (en) * 2014-03-07 2021-04-14 Emercell SAS Pooled nk cells from ombilical cord blood and their uses for the treatment of cancer and chronic infectious disease
CA2998292A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 Emercell Sas Pooled nk cells from umbilical cord blood associated with antibodies and their uses for the treatment of disease
CN107763170B (zh) 2016-08-22 2021-01-05 德昌电机(深圳)有限公司 一种齿圈体及齿轮减速装置
JP6647240B2 (ja) 2017-05-12 2020-02-14 米満 吉和 高活性nk細胞、およびその利用
JP6697611B2 (ja) * 2019-05-20 2020-05-20 米満 吉和 高活性nk細胞、およびその利用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021035400A (ja) * 2020-12-07 2021-03-04 株式会社ガイアバイオメディシン Nk細胞を含む細胞集団の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113613723A (zh) 2021-11-05
US20210000871A1 (en) 2021-01-07
KR20220138330A (ko) 2022-10-12
EP3915640A4 (en) 2022-10-26
EP3915640A1 (en) 2021-12-01
AU2020211441B2 (en) 2023-06-29
JP2020124114A (ja) 2020-08-20
AU2020211441A1 (en) 2021-08-12
TW202134427A (zh) 2021-09-16
TWI757709B (zh) 2022-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9404083B2 (en) Method for amplifying NK cells
JP6543375B1 (ja) ケモカインレセプターと細胞接着分子を発現するcd3陰性細胞の集団、およびその利用
JP6647240B2 (ja) 高活性nk細胞、およびその利用
Shin et al. Ex vivo expansion of canine cytotoxic large granular lymphocytes exhibiting characteristics of natural killer cells
TWI757709B (zh) 含有nk細胞之細胞集團之製造方法
JP5989016B2 (ja) Nk細胞の増幅方法
US20220249567A1 (en) Low density cell culture
JP6697611B2 (ja) 高活性nk細胞、およびその利用
JP2021035400A (ja) Nk細胞を含む細胞集団の製造方法
WO2020152661A1 (ja) Nk細胞を含む細胞集団の製造方法
JP2020108405A (ja) 高活性nk細胞、およびその利用
JP2006067858A (ja) 共培養による造血幹細胞の増幅方法
Ahmadi et al. The role of amnion membrane-derived mesenchymal stem cells on differentiation and expansion of natural killer cell progenitors originated from umbilical cord blood mononuclear cells
Galaverna Outcome and immune reconstitution of children and young adults with acute leukemia after alfa/beta T-cell and B-cell depleted HLA-Haploidentical transplantation
SUPPORTIVE Cord blood oral abstracts

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20190712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190712

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191122

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20191122

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20191204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200309

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200707

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20200707

C876 Explanation why request for accelerated appeal examination is justified

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C876

Effective date: 20200709

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20200720

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20200721

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20200904

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20200908

C305 Report on accelerated appeal examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C305

Effective date: 20200909

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20200915

C302 Record of communication

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302

Effective date: 20200916

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20201006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201207

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20201222

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20210126

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20210126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210128

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6838750

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250