JP2021518108A - 腫瘍特異的T細胞免疫療法用のIL−13受容体α2(IL13Rα2)標的キメラ抗原受容体 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年3月14日に出願された「腫瘍特異的T細胞免疫療法用のIL-13受容体α2(IL13Rα2)標的キメラ抗原受容体」という名称の米国仮出願第62/643055号の優先権の利益を主張するものであり、この出願は引用によりその全体が本明細書に明示的に援用される。
本願は電子形式の配列表とともに出願されたものである。この配列表は、SCRI169WOSEQLISTのファイル名で2019年3月12日に作成された約62kbのファイルとして提供されたものである。この電子形式の配列表に記載の情報は、参照によりその全体が本明細書に明示的に援用される。
IL-13受容体α2(IL13Rα2)と結合および/または相互作用するリガンド結合ドメイン;
前記リガンド結合ドメインと膜貫通ドメインの間に位置するポリペプチドスペーサー;
膜貫通ドメイン;および
細胞内シグナル伝達領域
を含むことを特徴とする核酸を含む。
配列番号20のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する重鎖相補性決定領域1(CDR1);
配列番号21のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する重鎖相補性決定領域2(CDR2);および/または
配列番号22のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する重鎖相補性決定領域3(CDR3)
を含む。
配列番号23のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する軽鎖相補性決定領域1(CDR1);
配列番号24のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する軽鎖相補性決定領域2(CDR2);および/または
配列番号25のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する軽鎖相補性決定領域3(CDR3)
を含む。
配列番号20のアミノ酸配列を有する重鎖CDR1;
配列番号21のアミノ酸配列を有する重鎖CDR2;および/または
配列番号22のアミノ酸配列を有する重鎖CDR3
を含む。
配列番号23のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR1;
配列番号24のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR2;および/または
配列番号25のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR3
を含む。
本明細書で提供する実施形態のいずれかによる核酸を細胞に導入する工程;
前記細胞を増殖させるのに十分な条件下において、抗CD3抗体および/または抗CD28抗体ならびに少なくとも1種の恒常性サイトカインの存在下で前記細胞を培養する工程;ならびに
前記核酸または該核酸を含むベクターで形質導入した細胞を選択的に濃縮できるように構成された選択試薬で前記細胞を選択する工程
を含む方法を含む。
本明細書において「核酸」または「核酸分子」という用語は、本明細書に照らせば、一般的な通常の意味を有し、たとえば、ポリヌクレオチドが挙げられ、たとえば、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、オリゴヌクレオチド、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により得られる断片、およびライゲーション、切断、エンドヌクレアーゼ作用またはエキソヌクレアーゼ作用により得られる断片などが挙げられるが、これらに限定されない。核酸分子は、天然のヌクレオチドモノマー(DNA、RNAなど)、または天然のヌクレオチドの類似体(たとえば、天然のヌクレオチドのエナンチオマー)からなるモノマー、またはこれらの組み合わせから構成されていてもよい。修飾ヌクレオチドは、糖部分および/またはピリミジン塩基部分もしくはプリン塩基部分に修飾を有していてもよい。糖部分の修飾としては、たとえば、ハロゲン、アルキル基、アミンまたはアジド基による1つ以上のヒドロキシル基の置換が挙げられ、糖部分はエーテル化またはエステル化されていてもよい。さらに、糖部分全体が、立体構造的に類似の構造や電子的に類似の構造と置換されていてもよく、このような構造として、たとえば、アザ糖および炭素環式糖類似体が挙げられる。修飾塩基部分としては、アルキル化プリン、アルキル化ピリミジン、アシル化プリン、アシル化ピリミジン、およびその他の公知の複素環置換基が挙げられる。核酸モノマーは、ホスホジエステル結合またはこれと似た結合により連結することができる。ホスホジエステル結合と似た結合としては、ホスホロチオエート結合、ホスホロジチオエート結合、ホスホロセレノエート結合、ホスホロジセレノエート結合、ホスホロアニロチオエート(phosphoroanilothioate)結合、ホスホロアニリデート(phosphoranilidate)結合、ホスホロアミデート結合などが挙げられる。「核酸分子」は、いわゆる「ペプチド核酸」も包含し、これは、ポリアミド主鎖に付加された天然の核酸塩基または修飾核酸塩基を含む。核酸は、一本鎖であってもよく、二本鎖であってもよい。いくつかの実施形態において、タンパク質をコードする核酸配列を提供する。いくつかの実施形態において、前記核酸はRNAまたはDNAである。
いくつかの実施形態において、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸であって、
a)IL-13受容体α2(IL13Rα2)と結合および/または相互作用するリガンド結合ドメインをコードする第1のポリヌクレオチド、
b)前記リガンド結合ドメインがIL-13受容体α2(IL13Rα2)と相互作用するのに十分な長さのポリペプチドスペーサーをコードする第2のポリヌクレオチド、
c)膜貫通ドメインをコードする第3のポリヌクレオチド、ならびに
d)細胞内シグナル伝達ドメインをコードする第4のポリヌクレオチド
を含む核酸を提供する。
いくつかの実施形態において、前記リガンド結合ドメインは抗体断片である。
キメラ抗原受容体において、スペーサーは、たとえば、20種のアミノ酸のうち任意のものを任意の順序で含むことによって、所望の長さのポリペプチド鎖を構成していてもよく、前記20種のアミノ酸としては、アルギニン、ヒスチジン、リシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン、システイン、グリシン、プロリン、アラニン、バリン、イソロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、および/またはトリプトファンが挙げられる。
スペーサー配列は、キメラ抗原受容体においてscFV(またはリガンド結合ドメイン)と膜貫通ドメインの間に位置するリンカーであってもよい。キメラ抗原受容体の実施形態のいくつかにおいて、該キメラ抗原受容体は、スペーサーをコードする配列をさらに含む。いくつかの実施形態において、前記スペーサーは、10アミノ酸長、11アミノ酸長、12アミノ酸長、13アミノ酸長、14アミノ酸長、15アミノ酸長、16アミノ酸長、17アミノ酸長、18アミノ酸長、19アミノ酸長、20アミノ酸長、21アミノ酸長、22アミノ酸長、23アミノ酸長、24アミノ酸長、25アミノ酸長、26アミノ酸長、27アミノ酸長、28アミノ酸長、29アミノ酸長、30アミノ酸長、31アミノ酸長、32アミノ酸長、33アミノ酸長、34アミノ酸長、35アミノ酸長、36アミノ酸長、37アミノ酸長、38アミノ酸長、39アミノ酸長、40アミノ酸長、41アミノ酸長、42アミノ酸長、43アミノ酸長、44アミノ酸長、45アミノ酸長、46アミノ酸長、47アミノ酸長、48アミノ酸長、49アミノ酸長、50アミノ酸長、51アミノ酸長、52アミノ酸長、53アミノ酸長、54アミノ酸長、55アミノ酸長、56アミノ酸長、57アミノ酸長、58アミノ酸長、59アミノ酸長、60アミノ酸長、61アミノ酸長、62アミノ酸長、63アミノ酸長、64アミノ酸長、65アミノ酸長、66アミノ酸長、67アミノ酸長、68アミノ酸長、69アミノ酸長、70アミノ酸長、71アミノ酸長、72アミノ酸長、73アミノ酸長、74アミノ酸長、75アミノ酸長、76アミノ酸長、77アミノ酸長、78アミノ酸長、79アミノ酸長、80アミノ酸長、81アミノ酸長、82アミノ酸長、83アミノ酸長、84アミノ酸長、85アミノ酸長、86アミノ酸長、87アミノ酸長、88アミノ酸長、89アミノ酸長、90アミノ酸長、91アミノ酸長、92アミノ酸長、93アミノ酸長、94アミノ酸長、95アミノ酸長、96アミノ酸長、97アミノ酸長、98アミノ酸長、99アミノ酸長、100アミノ酸長、101アミノ酸長、102アミノ酸長、103アミノ酸長、104アミノ酸長、105アミノ酸長、106アミノ酸長、107アミノ酸長、108アミノ酸長、109アミノ酸長、110アミノ酸長、111アミノ酸長、112アミノ酸長、113アミノ酸長、114アミノ酸長、115アミノ酸長、116アミノ酸長、117アミノ酸長、118アミノ酸長、119アミノ酸長、120アミノ酸長、121アミノ酸長、122アミノ酸長、123アミノ酸長、124アミノ酸長、125アミノ酸長、126アミノ酸長、127アミノ酸長、128アミノ酸長、129アミノ酸長、130アミノ酸長、131アミノ酸長、132アミノ酸長、133アミノ酸長、134アミノ酸長、135アミノ酸長、136アミノ酸長、137アミノ酸長、138アミノ酸長、139アミノ酸長、140アミノ酸長、141アミノ酸長、142アミノ酸長、143アミノ酸長、144アミノ酸長、145アミノ酸長、146アミノ酸長、147アミノ酸長、148アミノ酸長、149アミノ酸長、150アミノ酸長、151アミノ酸長、152アミノ酸長、153アミノ酸長、154アミノ酸長、155アミノ酸長、156アミノ酸長、157アミノ酸長、158アミノ酸長、159アミノ酸長、160アミノ酸長、161アミノ酸長、162アミノ酸長、163アミノ酸長、164アミノ酸長、165アミノ酸長、166アミノ酸長、167アミノ酸長、168アミノ酸長、169アミノ酸長、170アミノ酸長、171アミノ酸長、172アミノ酸長、173アミノ酸長、174アミノ酸長、175アミノ酸長、176アミノ酸長、177アミノ酸長、178アミノ酸長、179アミノ酸長、180アミノ酸長、181アミノ酸長、182アミノ酸長、183アミノ酸長、184アミノ酸長、185アミノ酸長、186アミノ酸長、187アミノ酸長、188アミノ酸長、189アミノ酸長、190アミノ酸長、191アミノ酸長、192アミノ酸長、193アミノ酸長、194アミノ酸長、195アミノ酸長、196アミノ酸長、197アミノ酸長、198アミノ酸長、199アミノ酸長、200アミノ酸長、201アミノ酸長、202アミノ酸長、203アミノ酸長、204アミノ酸長、205アミノ酸長、206アミノ酸長、207アミノ酸長、208アミノ酸長、209アミノ酸長、210アミノ酸長、211アミノ酸長、212アミノ酸長、213アミノ酸長、214アミノ酸長、215アミノ酸長、216アミノ酸長、217アミノ酸長、218アミノ酸長、219アミノ酸長、220アミノ酸長、221アミノ酸長、222アミノ酸長、223アミノ酸長、224アミノ酸長、225アミノ酸長、226アミノ酸長、227アミノ酸長、228アミノ酸長、229アミノ酸長、230アミノ酸長、231アミノ酸長、232アミノ酸長、233アミノ酸長、234アミノ酸長、235アミノ酸長、236アミノ酸長、237アミノ酸長、238アミノ酸長、239アミノ酸長もしくは240アミノ酸長の配列を含むか、またはこれらの長さのいずれか2つによって定義される範囲内の長さの配列を含む。いくつかの実施形態において、前記スペーサーは、キメラ抗原受容体においてscFVと膜貫通領域の間に位置する。いくつかの実施形態において、前記スペーサーは、キメラ抗原受容体においてリガンド結合ドメインと膜貫通領域の間に位置する。
本明細書で提供する方法および組成物の実施形態のいくつかは、キメラ抗原受容体をコードする核酸であって、該キメラ抗原受容体が、
a)配列番号18のVH領域のCDR3(ならびに任意でCDR1およびCDR2)と、配列番号19のVL領域のCDR3(ならびに任意でCDR1およびCDR2)を含み、かつ/またはIL-13受容体α2(IL13Rα2)と結合および/もしくは相互作用するリガンド結合ドメイン;
b)前記リガンド結合ドメインと膜貫通ドメインの間に位置するポリペプチドスペーサー;
c)膜貫通ドメイン;ならびに
d)細胞内シグナル伝達領域
を含むことを特徴とする核酸を含む。
いくつかの実施形態において、前記リガンド結合ドメインは、抗原結合断片などの抗体断片である。いくつかの実施形態において、前記リガンド結合ドメインは、一本鎖可変領域断片(scFv)である。いくつかの実施形態において、前記スペーサーは、15アミノ酸長以下であり、かつ1アミノ酸長以上または2アミノ酸長以上である。いくつかの実施形態において、前記スペーサーは、アミノ酸配列X1PPX2Pを含む。いくつかの実施形態において、前記スペーサー領域は、ヒト抗体のヒンジ領域の一部またはその改変バリアントを含む。いくつかの実施形態において、前記細胞内シグナル伝達領域は、第1シグナル伝達ドメインと共刺激シグナル伝達ドメインを含み、該細胞内シグナル伝達領域は、CD3ζの全体またはその一部と、CD27、CD28、4-1BB、OX-40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、LFA-1、CD2、CD7、NKG2CおよびB7-H3のそれぞれのシグナル伝達ドメインならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激シグナル伝達ドメインとの組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、前記細胞内シグナル伝達領域は、CD3ζのシグナル伝達部分および4-1BBのシグナル伝達部分を含む。いくつかの実施形態において、前記膜貫通ドメインは、CD28膜貫通ドメイン(CD28tm)を含む。いくつかの実施形態において、前記スペーサーは、IgG4ヒンジスペーサー(短いスペーサー)を含むか、このスペーサーからなるか、実質的にこのスペーサーからなる。いくつかの実施形態において、前記スペーサーは、IgG4ヒンジ−CH3スペーサー(中程度の長さのスペーサー)を含むか、このスペーサーからなるか、実質的にこのスペーサーからなる。いくつかの実施形態において、前記スペーサーは、IgG4ヒンジ−CH2(L234D、N297A)−CHEスペーサー(長いスペーサー)を含むか、このスペーサーからなるか、実質的にこのスペーサーからなる。いくつかの実施形態において、前記scFvは、VL−VHの順で連結されたVLドメインおよびVHドメインを含み、前記CARは短いスペーサーを含む。いくつかの実施形態において、前記scFvは、VH−VLの順で連結されたVHドメインおよびVLドメインを含み、前記CARは、中程度の長さのスペーサーまたは長いスペーサーを含む。いくつかの実施形態において、前記一本鎖可変領域断片(scFv)は、配列番号61または配列番号62に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、前記一本鎖可変領域断片(scFv)は、配列番号63または配列番号64に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、前記核酸は、マーカー配列をコードする核酸をさらに含む。いくつかの実施形態において、前記マーカー配列は、末端切断型受容体であり、EGFRt、HER2tまたはCD19tであってもよい。いくつかの実施形態において、前記核酸は、メトトレキサートにより選択できるように構成されたジヒドロ葉酸還元酵素をコードする導入遺伝子をさらに含む。いくつかの実施形態において、前記ジヒドロ葉酸還元酵素をコードする導入遺伝子は、ジヒドロ葉酸還元酵素の二重変異体(DHFRdm)である。いくつかの実施形態において、第1のポリヌクレオチド、第2のポリヌクレオチド、第3のポリヌクレオチドおよび/または第4のポリヌクレオチドは、前記核酸全体のGC/AT比が低下するようにコドン最適化されている。いくつかの実施形態において、第1のポリヌクレオチド、第2のポリヌクレオチド、第3のポリヌクレオチドおよび/または第4のポリヌクレオチドは、ヒトにおける発現のためにコドン最適化されている。いくつかの実施形態において、ジヒドロ葉酸還元酵素の二重変異体は、L22Fアミノ酸変異およびF31Sアミノ酸変異を含む。
本明細書で提供する方法および組成物の実施形態のいくつかは、本発明の実施形態のいずれかによる核酸または本発明の実施形態のいずれかによるベクターによってコードされるキメラ受容体ポリペプチドを含む。
本明細書で提供する方法および組成物の実施形態のいくつかは、本発明の実施形態のいずれかによる核酸もしくは本発明の実施形態のいずれかによる発現ベクターを含む宿主細胞、または本発明の実施形態のいずれかによるキメラ受容体を発現する宿主細胞を含む。いくつかの実施形態において、前記宿主細胞は、遺伝子組換え細胞を含む。いくつかの実施形態において、前記キメラ抗原受容体は、本発明の実施形態のいずれかによる核酸または本発明の実施形態のいずれかによるベクターによってコードされる。いくつかの実施形態において、前記発現ベクターは、本発明の実施形態のいずれかによる核酸を含む。いくつかの実施形態において、前記宿主細胞は、ナイーブCD8+T細胞、セントラルメモリーCD8+T細胞、エフェクターメモリーCD8+T細胞およびバルクCD8+T細胞からなる群から選択されるCD8+細胞傷害性Tリンパ球である。いくつかの実施形態において、前記CD8+細胞傷害性Tリンパ球は、セントラルメモリーT細胞であり、該セントラルメモリーT細胞は、CD45RO+、CD62L+およびCD8+である。いくつかの実施形態において、前記宿主細胞は、ナイーブCD4+T細胞、セントラルメモリーCD4+T細胞、エフェクターメモリーCD4+T細胞およびバルクCD4+T細胞からなる群から選択されるCD4+ヘルパーTリンパ球である。いくつかの実施形態において、前記CD4+ヘルパーリンパ球は、ナイーブCD4+T細胞であり、該ナイーブCD4+T細胞は、CD45RA+、CD62L+およびCD4+であり、かつCD45RO−である。いくつかの実施形態において、前記宿主細胞は前駆T細胞である。いくつかの実施形態において、前記宿主細胞は造血幹細胞である。
本明細書で提供する方法および組成物の実施形態のいくつかは、本発明の実施形態のいずれかによる宿主細胞と薬学的に許容される添加剤を含む組成物を含む。
本明細書で提供する方法および組成物の実施形態のいくつかは、本発明の実施形態のいずれかによる宿主細胞を作製する方法であって、
a)本発明の実施形態のいずれかによる核酸または本発明の実施形態のいずれかによる発現ベクターをリンパ球に導入する工程;
b)抗CD3抗体および/または抗CD28抗体ならびに少なくとも1種の恒常性サイトカインの存在下で、前記リンパ球を培養して増殖させる工程;ならびに
c)前記核酸または前記ベクターで形質導入した細胞を選択的に濃縮できるように構成された選択試薬で前記リンパ球を選択する工程
を含む方法を提供する。
いくつかの実施形態において、前記選択試薬はメトトレキサートである。いくつかの実施形態において、前記リンパ球は、CD45RA−、CD45RO+およびCD62L+の表現型を有する。いくつかの実施形態において、前記リンパ球は、CD8+またはCD4+である。いくつかの実施形態において、前記サイトカインは、IL-15、IL-7および/またはIL-21である。いくつかの実施形態において、前記方法は、マーカータンパク質をコードする第2の核酸を前記宿主細胞に導入する工程をさらに含む。いくつかの実施形態において、前記マーカータンパク質はEGFRtである。
本明細書で提供する方法および組成物の実施形態のいくつかは、がんまたは腫瘍を有する対象において細胞免疫療法を行う方法であって、本発明の実施形態のいずれかによる宿主細胞または本発明の実施形態による組成物を前記対象に投与する工程を含む方法を提供する。前記組成物は、本発明の実施形態のいずれかによる宿主細胞と薬学的に許容される添加剤を含む。いくつかの実施形態において、前記がんは神経膠芽腫である。いくつかの実施形態において、前記がんは多形膠芽腫(GBM)である。いくつかの実施形態において、前記がんはIL13Rα陽性の悪性腫瘍である。いくつかの実施形態において、前記がんは脳がんである。いくつかの実施形態において、前記対象は、併用療法の投与を行うために選択された対象である。いくつかの実施形態において、前記併用療法は、化学療法薬の投与を含む。いくつかの実施形態において、前記併用療法は、放射線療法の投与を含む。いくつかの実施形態において、前記化学療法薬は、電気化学療法、アルキル化剤、代謝拮抗薬(たとえば、5−フルオロウラシル(5-FU)、6−メルカプトプリン(6-MP)、カペシタビン(ゼローダ(登録商標))、クラドリビン、クロファラビン、シタラビン(Ara-C(登録商標))、フロクスウリジン、フルダラビン、ゲムシタビン(ジェムザール(登録商標))、ヒドロキシウレア、メトトレキサート、ペメトレキセド(アリムタ(登録商標))、ペントスタチンおよびチオグアニン)、抗腫瘍抗生物質、トポイソメラーゼ阻害薬、***阻害薬、コルチコステロイド、DNAインターカレーターまたはチェックポイント阻害薬(チェックポイントキナーゼCHK1、CHK2)を含む。いくつかの実施形態において、前記がんは神経膠腫である。
図1は、本発明において作製したIL-13Rα2標的CAR構造をコードするいくつかの核酸の概略図を示し、各IL-13Rα2標的CAR構造は、様々な結合ドメインのうちのいずれか1つ、様々なスペーサー領域のうちのいずれか1つ、膜貫通ドメイン、および細胞内シグナル伝達ドメインを有する。これらの典型的なIL-13R13Rα2標的CARの各核酸配列は、リーダー配列を含み、このリーダー配列を使用して、たとえば、CARをコードするmRNA転写産物の翻訳などを可能としてもよい。これらの典型的なCARはいずれもIL-13Rα2標的scFvを含み、より具体的には、配列番号14に示されるVHドメインと配列番号16に示されるVLドメインを有する抗IL13Rα2 scFv、または配列番号15に示されるVHドメインと配列番号17に示されるVLドメインを有する抗IL13Rα2 scFvを含む。4種のscFvのいずれかを結合ドメインとして含むCARを作製し、試験した。これら4種の結合ドメインは、各抗IL13Rα2抗体のVHドメインとVLドメインのペアを、VL−VHの順またはVH−VLの順で含んでいた。
(a)配列番号20を含む重鎖CDR1;
(b)配列番号21を含む重鎖CDR2;および/もしくは
(c)配列番号22を含む重鎖CDR3を含み、かつ/または
(d)配列番号23を含む軽鎖CDR1;
(e)配列番号24を含む軽鎖CDR2;および/もしくは
(f)配列番号25を含む軽鎖CDR3
を含む。
配列番号28を含む重鎖CDR2(CDRH2);
(c)配列番号29を含む重鎖CDR3(CDRH3);
(d)配列番号30を含む軽鎖CDR1;
(e)配列番号31を含む軽鎖CDR2;および/または
(f)配列番号32を含む軽鎖CDR3
を含む。
いくつかの実施形態において、Ab01 VHは、配列番号14に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、Ab01 VLは、配列番号16に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、IL13Ra2 Ab01 VLVH scFvは、配列番号61に示される配列によってコードされる。いくつかの実施形態において、IL13Ra2 Ab01 VHVL scFvは、配列番号62に示される配列によってコードされ、この配列は、Ab01-VL配列、Ab01-VH配列、開始コドン(ATG)、5’末端NheI制限部位(GCTAGC)および3’末端RsrII制限部位(CGGACCG)を含む。いくつかの実施形態において、Ab01-VHタンパク質配列は、配列番号65を含む。いくつかの実施形態において、Ab01 HCDR1は、配列番号66に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、Ab01 HCDR2は、配列番号67に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、Ab01 HCDR3は、配列番号68に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、Ab01-VLは、配列番号69に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、Ab01 LCDR1は、配列番号70に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、Ab01 LCDR2は、配列番号71に示される配列を含む。いくつかの実施形態において、Ab01 LCDR3は、配列番号72に示される配列を含む。
様々なIL-13Rα2標的CARを構築した。図1に示すように、これらのIL-13Rα2特異的CARは、IL-13受容体α2(IL-13Rα2)の細胞外エピトープを特異的に認識する様々な一本鎖可変領域断片(scFv)のうちのいずれか1つ;様々なスペーサードメインのうちのいずれか1つ(「S」、「M」または「L」で示す);ヒトCD28に由来する膜貫通ドメイン(CD28tm);ヒト4-1BBに由来する共刺激ドメイン;CD3ζに由来するシグナル伝達ドメイン;T2Aリボソームスキップ配列;および末端切断型EGFR(EGFRt)形質導入マーカーを含み、任意でさらなるT2Aリボソームスキップ配列と、メトトレキサートにより選択できるように構成されたジヒドロ葉酸還元酵素の二重変異体(DHFRdm)をコードする導入遺伝子を含んでいた。
様々な抗体に由来する結合ドメインscFvを異なる方向で含むCARの機能比較を行った。この比較は、EGFRtの細胞表面発現分析およびサイトカイン放出アッセイを使用して行った。この試験で使用した各CARは、「S」スペーサー(配列番号9のアミノ酸配列を有する改変された免疫グロブリンのヒンジ領域)と、図1に示した前述の膜貫通ドメイン、共刺激シグナル伝達ドメインおよび第1シグナル伝達ドメインと、図1に示した様々な結合領域scFv(VH−VLの順またはVL−VHの順で連結されたVHドメインとVLドメインを含む)のうちのいずれか1つとを含んでいた。使用したCARは、スペーサーSを含むIL-13Ra2 Ab01 VLVH CAR;スペーサーSを含むIL-13Ra2 Ab01 VHVL CAR;スペーサーSを含むIL-13Ra2 Ab02 VLVH CAR;およびスペーサーSを含むIL-13Ra2 Ab02 VHVL CARであった。
同じ抗体に由来する(異なる方向の)scFvと長さの異なる様々なスペーサーを含むCARの機能比較を行った。マーカー配列EGFRtをゲーティングして、CD8+細胞における図1に示した4種のCARの細胞表面発現を試験した(図3A)。さらに、各CARを有するCD8+細胞の特異的溶解能およびサイトカイン放出能を試験した。この試験において、典型的な各CARは、2種の結合ドメインのいずれか1つ(Ab01から得たVLドメインとVHドメインをVL−VHの順で連結したscFv、またはこれらのドメインをVH−VLの順で連結したscFv)、様々なスペーサーのうちのいずれか1つ((配列番号9のアミノ酸配列を有する)「S」、(配列番号10のアミノ酸配列を有する)「M」、または(配列番号11のアミノ酸配列を有する)「L」)、ならびに図1に示した前述の膜貫通ドメイン、共刺激シグナル伝達ドメインおよび第1シグナル伝達ドメインをそれぞれ含んでいた。
Ab01抗体に由来するVLドメインとVHドメインをVL−VHの順で連結した結合ドメインとスペーサー「S」を含むIL13Rα2特異的CARを発現する細胞を神経膠芽腫マウスモデルに投与し、治療帰結を評価した。CD8+細胞においてこのCARを発現させ、実験に使用した。実験に際し、0日目に、ffLuc+U87膠芽腫細胞(0.2×106個)をNSGマウスの前脳に頭蓋内注射した。7日目に、IL-13Rα2 Ab01 VLVH CARを形質導入したCD8+T細胞を様々な投与量(2×106個、1×106個または0.5×106個)で使用してマウス群(1群あたりn=3)を治療するか、マウス群(1群あたりn=3)に治療を行わなかった(溶媒コントロールまたはmock)。
U251T腫瘍担持マウスを神経膠芽腫モデルとして使用し、実施例3と実質的に同様にして実験を行い、様々な長さのスペーサーを含むIL13Ra2 Ab01 VLVH CARの効果を評価した。0日目に、U251T GFP:ffluc腫瘍細胞を頭蓋内注射し、7日目に、CD8+CAR T細胞またはCD8+Mock T細胞を腫瘍内注射した。Mock T細胞を注射したマウスは、コントロールとして使用した。
Claims (66)
- キメラ抗原受容体をコードする核酸であって、
該キメラ抗原受容体が、
IL-13受容体α2(IL13Rα2)と結合および/または相互作用するリガンド結合ドメイン;
前記リガンド結合ドメインと膜貫通ドメインの間に位置するポリペプチドスペーサー;
膜貫通ドメイン;および
細胞内シグナル伝達領域
を含む、核酸。 - 前記リガンド結合ドメインが、
配列番号20のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する重鎖相補性決定領域1(CDR1);
配列番号21のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する重鎖相補性決定領域2(CDR2);および/または
配列番号22のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する重鎖相補性決定領域3(CDR3)
を含む、請求項1に記載の核酸。 - 前記リガンド結合ドメインが、
配列番号23のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する軽鎖相補性決定領域1(CDR1);
配列番号24のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する軽鎖相補性決定領域2(CDR2);および/または
配列番号25のアミノ酸配列もしくはその保存的変異配列を有する軽鎖相補性決定領域3(CDR3)
を含む、請求項1または2に記載の核酸。 - 前記リガンド結合ドメインが、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性を有するポリペプチドを含む重鎖可変(VH)ドメインを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記リガンド結合ドメインが、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性を有するポリペプチドを含む軽鎖可変(VL)ドメインを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記リガンド結合ドメインが、
配列番号20のアミノ酸配列を有する重鎖CDR1;
配列番号21のアミノ酸配列を有する重鎖CDR2;および/または
配列番号22のアミノ酸配列を有する重鎖CDR3
を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の核酸。 - 前記リガンド結合ドメインが、
配列番号23のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR1;
配列番号24のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR2;および/または
配列番号25のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR3
を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の核酸。 - 前記リガンド結合ドメインが、配列番号18のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含むVHドメインを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記リガンド結合ドメインが、配列番号19のアミノ酸配列を有するVLドメインを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記リガンド結合ドメインが、抗原結合断片などの抗体断片である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記リガンド結合ドメインが、一本鎖可変領域断片(scFv)である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記scFvが、VL−VHの順で連結されたVLドメインおよびVHドメインを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記一本鎖可変領域断片(scFv)が、配列番号61のヌクレオチド配列と少なくとも95%の同一性を有する配列を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記一本鎖可変領域断片(scFv)が、配列番号61のヌクレオチド配列を含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記スペーサーが、アミノ酸配列X1PPX2Pを含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記スペーサー領域が、ヒト抗体のヒンジ領域の一部またはその改変バリアントを含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記スペーサーが、15アミノ酸長以下であり、かつ1アミノ酸長以上または2アミノ酸長以上である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記スペーサーが、配列番号9のアミノ酸配列と少なくとも95%の同一性を有する配列を含むか、この配列からなるか、実質的にこの配列からなる、請求項1〜17のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記スペーサーが、配列番号9のアミノ酸配列またはその保存的置換配列を含むか、これらの配列のいずれかからなるか、実質的にこれらの配列のいずれかからなる、請求項1〜18のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記スペーサーが、IgG4ヒンジスペーサー(短いスペーサー)を含むか、このスペーサーからなるか、実質的にこのスペーサーからなる、請求項1〜19のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記スペーサーが、IgG4ヒンジ−CH3スペーサー(中程度の長さのスペーサー)を含むか、このスペーサーからなるか、実質的にこのスペーサーからなる、請求項1〜20のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記スペーサーが、IgG4ヒンジ−CH2(L234D、N297A)−CHEスペーサー(長いスペーサー)を含むか、このスペーサーからなるか、実質的にこのスペーサーからなる、請求項1〜21のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記細胞内シグナル伝達領域が、第1シグナル伝達ドメインと共刺激シグナル伝達ドメインを含み、該細胞内シグナル伝達領域が、CD3ζの全体またはその一部と、CD27、CD28、4-1BB、OX-40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、LFA-1、CD2、CD7、NKG2CおよびB7-H3のそれぞれのシグナル伝達ドメインならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激シグナル伝達ドメインとの組み合わせを含んでいてもよい、請求項1〜22のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記細胞内シグナル伝達領域が、CD3ζのシグナル伝達部分と4-1BBのシグナル伝達部分を含む、請求項23に記載の核酸。
- 前記膜貫通ドメインが、CD28膜貫通ドメイン(CD28tm)を含む、請求項1〜24のいずれか1項に記載の核酸。
- マーカー配列をコードする核酸をさらに含む、請求項1〜25のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記マーカー配列が末端切断型受容体であり、EGFRt、HER2tまたはCD19tであってもよい、請求項26に記載の核酸。
- メトトレキサートにより選択できるように構成されたジヒドロ葉酸還元酵素をコードする導入遺伝子をさらに含む、請求項1〜27のいずれか1項に記載の核酸。
- 前記ジヒドロ葉酸還元酵素をコードする導入遺伝子が、ジヒドロ葉酸還元酵素の二重変異体(DHFRdm)である、請求項28に記載の核酸。
- 前記ジヒドロ葉酸還元酵素の二重変異体が、L22Fアミノ酸変異およびF31Sアミノ酸変異を含む、請求項29に記載の核酸。
- 請求項1〜30のいずれか1項に記載の核酸を含む発現ベクター。
- ウイルスベクターである、請求項31に記載の発現ベクター。
- レンチウイルスベクターまたはアデノウイルスベクターである、請求項30または31に記載の発現ベクター。
- 請求項1〜30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抗原受容体(CAR)ポリペプチド。
- 請求項1〜30のいずれか1項に記載の核酸を含む宿主細胞。
- ナイーブCD8+T細胞、セントラルメモリーCD8+T細胞、エフェクターメモリーCD8+T細胞およびバルクCD8+T細胞からなる群から選択されるCD8+細胞傷害性Tリンパ球である、請求項35に記載の宿主細胞。
- 前記CD8+細胞傷害性Tリンパ球がセントラルメモリーT細胞であり、該セントラルメモリーT細胞が、CD45RO+、CD62L+およびCD8+である、請求項36に記載の宿主細胞。
- ナイーブCD4+T細胞、セントラルメモリーCD4+T細胞、エフェクターメモリーCD4+T細胞およびバルクCD4+T細胞からなる群から選択されるCD4+ヘルパーTリンパ球である、請求項35に記載の宿主細胞。
- 前記CD4+ヘルパーリンパ球が、ナイーブCD4+T細胞であり、該ナイーブCD4+T細胞が、CD45RA+、CD62L+およびCD4+であり、かつCD45RO−である、請求項38に記載の宿主細胞。
- 前駆T細胞である、請求項35〜39のいずれか1項に記載の宿主細胞。
- 造血幹細胞である、請求項35〜40のいずれか1項に記載の宿主細胞。
- 請求項35〜41のいずれか1項に記載の宿主細胞と薬学的に許容される添加剤を含む医薬組成物。
- 請求項35〜41のいずれか1項に記載の宿主細胞を作製する方法であって、
請求項1〜30のいずれか1項に記載の核酸を細胞に導入する工程;
前記細胞を増殖させるのに十分な条件下において、抗CD3抗体および/または抗CD28抗体ならびに少なくとも1種の恒常性サイトカインの存在下で前記細胞を培養する工程;ならびに
前記核酸または該核酸を含むベクターで形質導入した細胞を選択的に濃縮できるように構成された選択試薬で前記細胞を選択する工程
を含む方法。 - 宿主細胞を作製する方法であって、
請求項1〜30のいずれか1項に記載の核酸を細胞に導入する工程;
前記細胞を増殖させるのに十分な条件下において、抗CD3抗体および/または抗CD28抗体ならびに少なくとも1種の恒常性サイトカインの存在下で前記細胞を培養する工程;ならびに
前記核酸または該核酸を含むベクターで形質導入した細胞を選択的に濃縮できるように構成された選択試薬で前記細胞を選択する工程
を含む方法。 - 前記細胞がリンパ球である、請求項43または44に記載の方法。
- 前記リンパ球が、CD45RA−、CD45RO+およびCD62L+の表現型を有する、請求項45に記載の方法。
- 前記リンパ球がCD8+またはCD4+である、請求項45または46に記載の方法。
- 前記選択試薬がメトトレキサートである、請求項43〜47のいずれか1項に記載の方法。
- 前記サイトカインが、IL-15、IL-7および/またはIL-21である、請求項43〜48のいずれか1項に記載の方法。
- マーカータンパク質をコードする第2の核酸を前記宿主細胞に導入する工程をさらに含む、請求項43〜49のいずれか1項に記載の方法。
- 前記マーカータンパク質がEGFRtである、請求項50に記載の方法。
- 医薬品において使用するため、またはIL-13受容体α2を発現するがんもしくは固形腫瘍の治療もしくは抑制において使用するための、請求項35〜41のいずれか1項に記載の宿主細胞。
- 前記がんが脳がんを含む、請求項52に記載の使用。
- 前記がんが神経膠腫または神経膠芽腫である、請求項52または53に記載の使用。
- 前記がんが多形膠芽腫(GBM)である、請求項54に記載の使用。
- 前記がんが神経膠腫である、請求項54に記載の使用。
- 対象においてがんを治療、抑制または緩和する方法であって、
がんの治療、抑制または緩和が必要な対象に請求項35〜41のいずれか1項に記載の宿主細胞を投与する工程を含む方法。 - 前記がんがIL13Rα陽性の悪性腫瘍である、請求項57に記載の方法。
- 前記がんが脳がんである、請求項57または58に記載の方法。
- 前記がんが神経膠腫または神経膠芽腫である、請求項57〜59のいずれか1項に記載の方法。
- 前記がんが神経膠腫である、請求項57〜60のいずれか1項に記載の方法。
- 前記がんが多形膠芽腫(GBM)である、請求項57〜60のいずれか1項に記載の方法。
- 化学療法および放射線療法から選択される付加療法を投与する工程をさらに含む、請求項57〜62のいずれか1項に記載の方法。
- 前記化学療法薬が、電気化学療法、アルキル化剤、代謝拮抗薬(たとえば、5−フルオロウラシル(5-FU)、6−メルカプトプリン(6-MP)、カペシタビン(ゼローダ(登録商標))、クラドリビン、クロファラビン、シタラビン(Ara-C(登録商標))、フロクスウリジン、フルダラビン、ゲムシタビン(ジェムザール(登録商標))、ヒドロキシウレア、メトトレキサート、ペメトレキセド(アリムタ(登録商標))、ペントスタチンおよびチオグアニン)、抗腫瘍抗生物質、トポイソメラーゼ阻害薬、***阻害薬、コルチコステロイド、DNAインターカレーターまたはチェックポイント阻害薬(チェックポイントキナーゼCHK1、CHK2)を含む、請求項63に記載の方法。
- 前記対象が哺乳動物である、請求項57〜64のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象がヒトである、請求項57〜65のいずれか1項に記載の方法。
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