JP2021530999A - 免疫改変多能性幹細胞由来のキメラ抗原受容体t細胞 - Google Patents

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Abstract

本発明は、普遍的に許容可能な「容易に入手可能である」低免疫多能性(HIP)細胞及びHIP細胞由来の低免疫キメラ抗原受容体T(CAR−T)細胞を提供する。本改変治療用細胞は、癌を処置するために養子細胞に基づく免疫療法として対象に投与され得る。

Description

関連出願の相互参照
本願は、その全体において本明細書中で参照により組み込まれる2018年7月17日提出の第62/698,941号明細書に対する優先権を主張する。
本発明は、養子免疫療法の技術分野に関する。本発明は、キメラ抗原受容体(CAR)発現免疫細胞、例えばCARをコードする核酸を含む低免疫原性多能性(HIP)幹細胞から分化させられたT細胞を提供する。改変HIP細胞は、ベータ−2ミクログロブリン(B2M)遺伝子に対してホモ接合型ヌル、クラスIIトランス活性化因子(CIITA)遺伝子に対してホモ接合型ヌルになり、CD47を過剰発現するように遺伝子修飾される。
養子細胞免疫療法は、癌及び抗体介在性の移植片拒絶を含む疾患の多くを処置するために、抗原特異的な免疫細胞、例えばT細胞又はナチュラルキラー(NK)細胞を利用する。残念ながら、普遍的な腫瘍特異的T細胞が存在しないことにより、現在の養子T細胞療法は限定的である。例えばKymriah(商標)(チサゲンレクルユーセル、Novartis)及びYescarta(商標)(アキシカブタゲンシロルユーセル、Kite)は、CAR−T療法を作製するために患者自身のT細胞を使用する。
このような養子T細胞療法は自己細胞移行に基づく。Tリンパ球を患者から回収し、遺伝子修飾するか又はエクスビボで選択し、細胞数を増幅させるためにインビトロで培養し、最後に患者に点滴する。リンパ球点滴に加えて、T細胞の生着及び/又は治療応答を促進し、支持するために、放射線又は化学療法及びIL−2などのリンパ球増殖因子の投与により、患者に対して予めコンディショニングを行い得る。
各患者は、患者自身のリンパ球を使用して個別に作製された処置を受ける。このような自己療法は、かなりの技術的及びロジスティックな問題に直面する。例えば、治療用細胞は、専門スタッフが配属されている、高価な専用施設で作製しなければならず、これらは、患者の診断後、短時間で作製しなければならない。一部の例では、患者の前処理ゆえに、単離リンパ球は、機能性が低く、非常に少数しか存在しない可能性があり、従って患者を処置するための治療用細胞の有効量を作製することは困難である。
従って、養子免疫療法での使用のための「容易に入手可能である」治療用の抗原特異的T細胞が必要とされる。
一態様では、本発明は、内在性β−2ミクログロブリン(B2M)遺伝子活性及び内在性クラスIIトランス活性化因子(CIITA)遺伝子活性が排除され、CD47発現が上昇している、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む、単離低免疫原性又は低免疫多能性幹細胞(HIP細胞)を提供する。CARは、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含み得る。
一部の実施形態では、細胞外ドメインは、CD19、CD20、CD22、CD38、CD123、CS1、CD171、BCMA、MUC16、ROR1及びWT1からなる群から選択される抗原に結合する。ある一定の実施形態では、細胞外ドメインは1本鎖可変断片(scFv)を含む。一部の実施形態では、膜貫通ドメインは、CD3ζ、CD4、CD8α、CD28、4−1BB、OX40、ICOS、CTLA−4、PD−1、LAG−3及びBTLAを含む。ある一定の実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζ、CD28、4−1BB、OX40、ICOS、CTLA−4、PD−1、LAG−3及びBTLAを含む。
ある一定の実施形態では、CARは、抗CD19 scFvドメイン、CD28膜貫通ドメイン及びCD3ゼータシグナル伝達細胞内ドメインを含む。一部の実施形態では、CARは、抗CD19 scFvドメイン、CD28膜貫通ドメイン、4−1BBシグナル伝達細胞内ドメイン及びCD3ゼータシグナル伝達細胞内ドメインを含む。
様々な実施形態では、B2M遺伝子活性及びCIITA遺伝子を排除し、CD47発現を上昇させた後、CARをコードする核酸をHIP細胞に導入する。
特定の実施形態では、ヒトHIP細胞は、ヒト改変誘導多能性幹細胞(ヒト改変iPSC)であり、B2M遺伝子はヒトB2M遺伝子であり、CIITA遺伝子はヒトB2M遺伝子であり、CD47発現上昇は、プロモーターの調節下でヒトCD47遺伝子の少なくとも1コピーをヒト改変iPSCに導入した結果である。他の実施形態では、マウスHIP細胞は、マウス改変iPSCであり、B2M遺伝子はマウスB2M遺伝子であり、CIITA遺伝子はマウスB2M遺伝子であり、CD47発現上昇は、プロモーターの調節下でマウスCD47遺伝子の少なくとも1コピーをマウス改変iPSCに導入した結果である。プロモーターは構成的プロモーターであり得る。
一部の実施形態では、B2M遺伝子活性の排除は、B2M遺伝子の両アレルを破壊するクラスター化された規則的配置の短回文配列リピート(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)(CRISPR)/Cas9反応の結果である。ある一定の実施形態では、CIITA遺伝子活性の排除は、CIITA遺伝子の両アレルを破壊するCRISPR/Cas9反応の結果である。
一部の実施形態では、自殺遺伝子は単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV−tk)遺伝子であり、トリガー物質はガンシクロビルである。一部の例では、HSV−tk遺伝子は、配列番号4に対して少なくとも90%の配列同一性を含むタンパク質をコードする。ある特定の例では、HSV−tk遺伝子は、配列番号4のアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする。
特定の実施形態では、自殺遺伝子はエシェリキア・コリ(Escherichia coli)シトシンデアミナーゼ(CD)遺伝子であり、トリガー物質は5−フルオロシトシン(5−FC)である。CD遺伝子は、配列番号5に対して少なくとも90%の配列同一性を含むタンパク質をコードし得る。一部の例では、CD遺伝子は、配列番号5のアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする。
様々な実施形態では、自殺遺伝子は誘導型カスパーゼ9タンパク質をコードし、トリガー物質は二量体誘導化合物(CID)である。特定の例では、誘導型カスパーゼ9タンパク質は、配列番号6に対して少なくとも90%の配列同一性を含む。他の例では、誘導型カスパーゼ9タンパク質は、配列番号6のアミノ酸配列を含む。
本発明の別の態様では、本明細書中に記載のHIP細胞の何れか1つのインビトロ分化により作製される単離低免疫CAR−T(HI−CAR−T)細胞が提供される。
一部の実施形態では、HI−CAR−T細胞は細胞傷害性低免疫CAR−T細胞である。
様々な実施形態で、インビトロ分化は、bFGF、EPO、Flt3L、IGF、IL−3、IL−6、IL−15、GM−CSF、SCF及びVEGFからなる群から選択される1つ以上の増殖因子又はサイトカインを含む培地中でCARコンストラクトを保有するHIP細胞を培養することを含む。一部の実施形態では、培地は、BMP活性化因子、GSK3阻害剤、ROCK阻害剤、TGFβ受容体/ALK阻害剤及びNOTCH活性化因子からなる群から選択される1つ以上をさらに含む。
特定の実施形態では、CAR−Tコンストラクトを保有するHIPのうち何れか1つのインビトロ分化により作製される単離HI−CAR−T細胞は、癌の処置剤としての使用のためである。
本発明の別の態様では、本明細書中に記載の単離HI−CAR−T細胞の何れかの治療的有効量を含む組成物を投与することによって、癌患者を処置する方法が提供される。一部の実施形態では、本組成物は治療的に有効な担体をさらに含む。
一部の実施形態では、投与段階は、静脈内投与、皮下投与、リンパ節内投与、腫瘍内投与、くも膜下腔内投与、胸膜内投与及び腹腔内投与を含む。ある一定の例では、投与は、ボーラス又は連続点滴によるものをさらに含む。
一部の実施形態では、癌は、白血病、リンパ腫及び骨髄腫からなる群から選択される血液癌である。様々な実施形態で、癌は固形腫瘍癌又は液性腫瘍癌である。
別の態様では、本発明は、インビトロ分化を含む方法によりCARコンストラクトを保有する単離HIP細胞集団由来のHI−CAR−T細胞の純粋集団を提供し、この単離HIP細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸及HIP細胞を死に誘導し得るトリガー物質により活性化される自殺遺伝子を含み、HIP細胞において、内在性β−2ミクログロブリン(B2M)遺伝子活性及び内在性クラスIIトランス活性化因子(CIITA)遺伝子活性が排除され、CD47発現が上昇している。
一部の実施形態では、自殺遺伝子は単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV−tk遺伝子であり、トリガー物質はガンシクロビルであるか、自殺遺伝子はエスケリキア・コリ(Escherichia coli)シトシンデアミナーゼ(CD)遺伝子であり、トリガー物質は5−フルオロシトシン(5−FC)であるか、又は自殺遺伝子は誘導性カスパーゼ9タンパク質であり、トリガー物質は二量体誘導化合物(CID)である。
一部の実施形態では、HI−CAR−T細胞は細胞傷害性低免疫CAR−T細胞である。
一部の実施形態では、インビトロ分化は、bFGF、EPO、Flt3L、IGF、IL−3、IL−6、IL−15、GM−CSF、SCF及びVEGFからなる群から選択される1つ以上の増殖因子又はサイトカインを含む培地中でHIP細胞を培養することを含む。一部の実施形態では、培地は、BMP活性化因子、GSK3阻害剤、ROCK阻害剤、TGFβ受容体/ALK阻害剤及びNOTCH活性化因子からなる群から選択される1つ以上をさらに含む。一部の例では、インビトロ分化は、フィーダー細胞上でHIP細胞を培養することを含む。一部の実施形態では,フィーダー細胞は内皮細胞である。ある一定の実施形態では、フィーダー細胞は、ヒトHIP細胞などであるが限定されないHIP細胞由来の内皮細胞である。一部の実施形態では、インビトロ分化は、擬似微小重力中で培養することを含む。ある一定の実施形態では、擬似微小重力中での培養は少なくとも72時間にわたる。様々な実施形態では、本方法は、HIP細胞を死に誘導するためのトリガー物質を含む負の選択培地中でHI−CAR−T細胞を培養し、それにより、実質的にHIP細胞不含であるか又はHIP細胞不含である単離HI−CAR−T細胞集団を作製することをさらに含む。このような単離HI−CAR−T細胞は癌の処置としての使用のためのものであり得る。
一部の実施形態では、単離HI−CAR−T細胞の純粋集団の何れか1つの治療的有効量を含む組成物を投与することによって、癌患者を処置する方法が本明細書中で提供される。本組成物は治療的に有効な担体も含み得る。
一部の実施形態では、投与段階は、静脈内投与、皮下投与、リンパ節内投与、腫瘍内投与、くも膜下腔内投与、胸膜内投与及び腹腔内投与を含む。ある一定の例では、投与はボーラス又は連続点滴によるものをさらに含む。
一部の実施形態では、癌は、白血病、リンパ腫及び骨髄腫からなる群から選択される血液癌である。様々な実施形態では、癌は固形腫瘍癌又は液性腫瘍癌である。
別の態様では、本発明は、本明細書中に記載の単離低免疫CAR−T細胞(HI−CAR−T細胞)の何れか1つを作製する方法を提供する。本方法は、本発明のHIP細胞の何れか1つのインビトロ分化を含み、インビトロ分化は、bFGF、EPO、Flt3L、IGF、IL−2、IL−3、IL−6、IL−7、IL−15、GM−CSF、SCF及びVEGFからなる群から選択される1つ以上の増殖因子又はサイトカインを含む培地中でHIP細胞を培養することを含む。一部の実施形態では、培地は、BMP活性化因子、GSK3阻害剤、ROCK阻害剤、TGFβ受容体/ALK阻害剤及びNOTCH活性化因子からなる群から選択される1つ以上をさらに含む。
一部の実施形態では、インビトロ分化は、フィーダー細胞上でHIP細胞を培養することを含む。様々な実施形態では、インビトロ分化は、擬似微小重力中で培養することを含む。ある一定の例では、擬似微小重力中での培養は少なくとも72時間にわたる。
図1は、マウスナチュラルキラー(NK)細胞(およそ95%NK細胞及び5%マクロファージ)と温置したマウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCのElispotの結果を示す。 図2は、ヒトNK細胞(およそ95%NK細胞及び5%マクロファージ)と温置したヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCのElispotの結果を示す。 図3は、ヒトNK細胞(およそ95%NK細胞及び5%マクロファージ)と温置したマウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCのElispotの結果を示す。 図4は、マウスNK細胞(およそ95%NK細胞及び5%マクロファージ)と温置したヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCのElispotの結果を示す。 図5は、ヒトマクロファージと同時培養した蛍ルシフェラーゼ標識ヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCの食作用アッセイの結果を示す。 図6は、マウスマクロファージと同時培養した蛍ルシフェラーゼ標識マウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCの食作用アッセイの結果を示す。 図7は、マウスマクロファージと同時培養した蛍ルシフェラーゼ標識ヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCの食作用アッセイの結果を示す。 図8は、ヒトマクロファージと同時培養した蛍ルシフェラーゼ標識マウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCの食作用アッセイの結果を示す。 図9は、T細胞への本明細書中に記載のHIP細胞の分化を示す。 図10A及び10Bは、CD3+細胞、CD4+細胞及びCD8+細胞へのHIP細胞の分化を示す。図10Aは、OP9−DL1細胞上での分化の第23日(D23)の細胞を示す。図10Bは、フィーダー細胞から外し、CD3/CD28刺激を行った、分化第30日(D30)での細胞を示す。 図11は、CD3/CD28刺激を行った、フィーダー細胞上の分化第23日(D23)でのT細胞(例えばCD3+細胞、CD4+細胞及びCD8+細胞)へのHIP細胞の分化を示す。 図12はHIP細胞由来の内皮祖先細胞を示す。 図13A〜13Cは、CD4+T細胞(図13A)、ナイーブCD4+細胞(CD45RA+CCR7+CD4+細胞;図13B)及びセントラルメモリーCD4+T細胞(CD45RA−CCR7+CD4+細胞;図13C)に分化した内皮祖先細胞(EPC)とともに培養されたヒトHIP細胞を示す。**はp<0.001を示す;独立スチューデントt検定。 図14A及び14Bは、擬似微小重力(sμg)を72時間使用したヒトHIP細胞由来のヒトT細胞を示す。図14Aは、ヒトHIP細胞由来のヒトT細胞の形態を示す。図14BはヒトT細胞の細胞生存能を示す。P=n.s.;独立スチューデントt検定。 図15は、擬似微小重力(sμg)を72時間使用したヒトHIP細胞由来のヒトCD8+T細胞を示す。はp<0.05を示す;独立スチューデントt検定。 図16は、擬似微小重力(sμg)を72時間及び10日間使用したヒトHIP細胞由来のヒトCD8+T細胞を示す。 図17は、擬似微小重力(sμg)を72時間使用し、次いで1gで72時間処理したヒトHIP細胞由来のヒトCD8+CD45RA+CCR7+T細胞及びヒトCD8+CD45RA+CCR7−T細胞を示す。はp<0.05を示す;独立スチューデントt検定。 図18は、擬似微小重力及びサイトカイン刺激を使用したヒトHIP細胞由来のヒトCD8+T細胞を示す。
A.導入
本発明は、本明細書中で概説するようないくつかの遺伝子操作ゆえに宿主免疫反応を回避する低免疫原性多能性(「HIP」)細胞を提供する。本細胞は、免疫応答を惹起する主要免疫抗原を欠き、食作用を回避するように改変される。これにより、特異的な組織及び臓器を生成させるための「容易に入手可能な」細胞生成物の誘導が可能になる。ヒト患者においてヒト同種HIP細胞派生物を使用可能であることの利点により、一般に同種移植で見られる長期の補助免疫抑制療法及び薬物使用を回避することができるようになることを含め、顕著な有益性が得られる。細胞療法は、各患者に対する個々の処置を必要とせずに使用し得るので、コストも顕著に削減される。近年、自己細胞源から作製された細胞生成物が、僅か数個又はさらには1個の抗原性突然変異で免疫拒絶に対する対象になり得ることが示された。従って、自己細胞生成物は本質的に非免疫原性ではない。また、細胞改変及び品質管理は非常に重労働でコスト集約的であり、自己細胞は急性治療の選択肢としては利用可能ではない。免疫ハードルが克服され得る場合、同種細胞生成物のみが、より大きい患者集団に対して使用可能である。HIP細胞は、普遍的に許容可能な派生物の作製のための普遍的な細胞供給源となる。
本発明は、妊婦に存在する胎児母体間寛容の利用を対象とする。胎児のヒト白血球抗原(HLA)の半分が父親から受け継がれ、胎児は主要HLA不適合抗原を発現するものの、母系の免疫系は胎児を同種実体として認識せず、例えば免疫反応の「宿主対移植片」タイプで見られるような免疫応答を開始しない。胎児−母体界面において胎児母体間寛容には主に合胞体栄養細胞が介在する。合胞体栄養細胞は、主要組織適合複合体I及びII(MHC−I及びMHC−II)のタンパク質を僅かしか、又は全く、示さず、同時に、HLAを欠く細胞の食作用性自然免疫監視及び排除を抑制する「私を食べないで(don’t eat me)」タンパク質として知られる、CD47の発現上昇を示す。驚くことに、妊娠中に胎児の拒絶を防ぐ同じ免疫寛容原性機序によって、本発明のHIP細胞も拒絶から逃れ、同種移植後のこれらの細胞の長期生存及び生着を促進することも可能になる。
これらの結果は、さらに、3個という少ない遺伝子修飾(開始iPSC、例えばヒトiPSCと比較した場合)、活性の2つの低下(さらに本明細書中に記載のような「ノックアウト」)及び活性の1つの上昇(本明細書中に記載のような「ノックイン」)で、この胎児母体間寛容を導入し得る点で、驚くべきことである。一般に、当技術分野の他の熟練者がiPSCの免疫原性の抑制を試みてきたが、成功は部分的なものでしかない;Rong et al.,Cell Stem Cell 14:121−130(2014)及びGornalusse et al.,Nature Biotech doi:10.1038/nbt.3860を参照)。
本願は、それらの全体において本開示が参照により本明細書中に組み込まれる2018年1月14日提出の国際出願第PCT/US18/13688号明細書及び2017年1月13日提出の米国仮特許出願第62/445,969号明細書に関連し、特に実施例、図面、図面の説明及び低免疫原性多能性幹細胞を作製すること及び他の細胞タイプへこのような細胞を分化させることについての説明に関する。
従って、本発明は、多能性幹細胞からのHIP細胞の作製及び次にそれらの維持、分化及び最終的にはそれを必要とする患者へのそれらの派生物の移植を提供する。
B.定義
「多能性細胞」という用語は、未分化状態に留まりながら自己更新及び増殖し得、適正な条件下で特別な細胞タイプに分化するように誘導され得る細胞を指す。「多能性細胞」という用語は、本明細書中で使用される場合、胚性幹細胞及び、胎児、羊膜又は体細胞の幹細胞を含め、他のタイプの幹細胞を包含する。代表的なヒト幹細胞株はH9ヒト胚性幹細胞株を含む。さらなる代表的な幹細胞株は、National Institutes of Health Human Embryonic Stem Cell Registry and the Howard Hughes Medical Institute HUES collection(その全体において本明細書中で参照により組み込まれるCowan,C.A.et.al,New England J.Med.350:13.(2004)に記載のとおり)を通じて利用可能にされるものを含む。
「多能性幹細胞」は、本明細書中で使用される場合、3つの胚葉:内胚葉(例えば胃関連、消化管、肺など)、中胚葉(例えば筋肉、骨、血液、泌尿生殖器組織など)又は外胚葉(例えば表皮組織及び神経系組織)の何れかに分化する能力を有する。「多能性幹細胞」という用語は、本明細書中で使用される場合、「誘導多能性幹細胞」又は「iPSC」、非多能性細胞由来の多能性幹細胞のタイプも包含する。親細胞の例は、様々な手段により多能性の未分化表現型を誘導するように初期化されている体細胞を含む。このような「iPS」又は「iPSC」細胞は、ある特定の制御遺伝子の発現を誘導することにより、又はある特定のタンパク質の外因性適用により、作製され得る。iPS細胞の誘導のための方法は当技術分野で公知であり、以下でさらに記載する(例えば、Zhou et al.,Stem Cells 27(11):2667−74(2009);Huangfu et al.,Nature Biotechnol.26(7):795(2008);Woltjen et al.,Nature 458(7239):766−770(2009);及びZhou et al.,Cell Stem Cell 8:381−384(2009);これらのそれぞれはそれらの全体において本明細書中に参照により組み込まれる)。誘導多能性幹細胞(iPSC)の作製を以下で概説する。本明細書中で使用される場合、「hiPSC」は、ヒト誘導多能性幹細胞であり、「miPSC」はマウス誘導多能性幹細胞である。
「多能性幹細胞の特徴」は、他の細胞から多能性幹細胞を区別する細胞の特徴を指す。適切な条件下で、3つの胚葉(内胚葉、中胚葉及び外胚葉)の全てからの細胞系列と関連する特徴をまとめて示す細胞タイプへの分化が起き得る子孫を生じさせる能力は、多能性幹細胞の特徴である。分子マーカーのある特定の組み合わせの発現又は非発現も多能性幹細胞の特徴である。例えば、ヒト多能性幹細胞は、少なくとも数個及び一部の実施形態では、次の非限定リスト:SSEA−3、SSEA−4、TRA−1−60、TRA−1−81、TRA−2−49/6E、ALP、Sox2、E−カドヘリン、UTF−1、Oct4、Rex1及びNanogからのマーカーの全てを発現する。多能性幹細胞に関連する細胞形態学も多能性幹細胞の特徴である。本明細書中で記載のように、細胞は、内胚葉性の祖先細胞及び/又は肝細胞へと初期化されるという多能性を経る必要はない。
本明細書中で使用される場合、「多能性」又は「多能性細胞」は、限定数の他の特定の細胞タイプを生じさせ得る細胞タイプを指す。例えば、誘導多能性細胞は、内胚葉性細胞を形成可能である。さらに、多能性血液幹細胞は、リンパ球、単球、好中球などを含め、血液細胞のいくつかのタイプにそれ自身分化し得る。
本明細書中で使用される場合、「少能性」という用語は、成体幹細胞が数種類の異なる細胞タイプにしか分化する能力がないことを指す。例えば、リンパ系又は骨髄幹細胞は、それぞれリンパ系又は骨髄系列の何れかの細胞を形成させることが可能である。
本明細書中で使用される場合、「単能性」という用語は、1つの細胞タイプを形成する細胞の能力を意味する。例えば、精原幹細胞が形成可能であるのは***細胞のみである。
本明細書中で使用される場合、「全能性」という用語は、細胞が生物全体を形成させる能力を意味する。例えば哺乳動物において、全能性であるのは、接合体及び第1の卵割段階の卵割球のみである。
本明細書中で使用される場合、「非多能性細胞」は、多能性細胞ではない哺乳動物細胞を指す。このような細胞の例としては、分化した細胞並びに祖先細胞が挙げられる。分化した細胞の例としては、骨髄、皮膚、骨格筋肉、脂肪組織及び末梢血液から選択される組織からの細胞が挙げられるが限定されない。代表的な細胞タイプとしては、線維芽細胞、肝細胞、筋芽細胞、ニューロン、骨芽細胞、破骨細胞及びT細胞が挙げられるが限定されない。誘導多能性細胞、内胚葉性祖先細胞及び肝細胞を作製するために使用される出発細胞は非多能性細胞であり得る。
分化した細胞としては、多能性細胞、少能性細胞、単能性細胞、祖先細胞及び最終分化した細胞が挙げられるが限定されない。特定の実施形態では、能力が低い細胞は、より強力な細胞に対して「分化している」とみなされる。
「体細胞」は、生物の体を形成する細胞である。体細胞は、生物において、臓器、皮膚、血液、骨及び結合組織を構成する細胞を含むが、生殖細胞は含まない。
細胞は、例えば、ヒト又は非ヒト哺乳動物由来であり得る。代表的な非ヒト哺乳動物としては、マウス、ラット、ネコ、イヌ、ウサギ、モルモット、ハムスター、ヒツジ、ブタ、ウマ、ウシ及び非ヒト霊長類が挙げられるが限定されない。一部の実施形態では、細胞は、成人ヒト又は非ヒト哺乳動物由来である。一部の実施形態では、細胞は新生児ヒト、成人又は非ヒト哺乳動物由来である。
本明細書中で使用される場合、「対象」又は「患者」という用語は、何らかの動物、例えば家畜化された動物、動物園の動物又はヒトを指す。「対象」又は「患者」は、イヌ、ネコ、鳥、家畜又はヒトのような哺乳動物であり得る。「対象」及び「患者」の具体例としては、肝臓、心臓、肺、腎臓、膵臓、脳、神経組織、血液、骨、骨髄などに関連する疾患又は障害がある個体(特にヒト)が挙げられるが限定されない。
哺乳動物細胞は、ヒト又は非ヒト哺乳動物由来であり得る。代表的な非ヒト哺乳動物としては、マウス、ラット、ネコ、イヌ、ウサギ、モルモット、ハムスター、ヒツジ、ブタ、ウマ、ウシ及び非ヒト霊長類(例えばチンパンジー、マカク及び類人猿)が挙げられるが限定されない。
「低免疫原性多能性細胞」、「低免疫多能性幹細胞」、「低免疫多能性細胞」又は「HIP細胞」は本明細書中で、その多能性の特徴を保持し、また同種宿主に移した場合に免疫拒絶応答の低下を引き起こす多能性細胞を意味する。好ましい実施形態では、HIP細胞は免疫応答を生じさせない。従って、「低免疫原性」又は「低免疫」は、本明細書中で概説されるように免疫改変前の親(即ち「野生型」又は「wt」)細胞の免疫応答と比較した場合、免疫応答が顕著に低下しているか又は排除されていることを指す。多くのケースで、HIP細胞は、免疫学的にサイレントであり、また多能性の可能性を保持する。HIPの特徴に対するアッセイを以下で概説する。
「HLA」又は「ヒト白血球抗原」複合体は、ヒトにおいて主要組織適合遺伝子複合体(MHC)タンパク質をコードする遺伝子複合体である。HLA複合体を構成するこれらの細胞表面タンパク質は、抗原に対する免疫応答の制御に関与する。ヒトにおいて、2つのMHC、クラスI及びクラスII、「HLA−I」及び「HLA−II」がある。HLA−Iは、細胞内部からペプチドを提示する3つのタンパク質、HLA−A、HLA−B及びHLA−Cを含み、HLA−I複合体により提示される抗原は、キラーT細胞(CD8+T細胞又は細胞傷害性T細胞としても知られる)を引き付ける。HLA−Iタンパク質はβ−2ミクログロブリン(B2M)と会合する。HLA−IIは、5つのタンパク質、HLA−DP、HLA−DM、HLA−DOB、HLA−DQ及びHLA−DRを含み、これらはTリンパ球に対して細胞の外側から抗原を提示する。これはCD4+細胞(Tヘルパー細胞としても知られる)を刺激する。遺伝子がヒト(HLA)由来であるか又はマウス(MHC)由来であるかに依存するので、「MHC」又は「HLA」の何れかの使用は限定することを意味しないことを理解されたい。従って、これは哺乳動物細胞に関するので、これらの用語は本明細書中で交換可能に使用され得る。
「遺伝子ノックアウト」は、本明細書中で、それが存在する宿主細胞において特定の遺伝子を不活性にして、その結果、関心のあるタンパク質が産生されないか又は不活性形態になるかの何れかになる工程を意味する。当業者により理解されるように、及び下でさらに記載されるように、これは、遺伝子から核酸配列を除去するか又はその配列を他の配列で妨害するか、読み枠を変更するか又は核酸の制御因子を変更することを含め、多くの様々な方法により遂行され得る。例えば関心のある遺伝子のコード領域の全て又は一部を除去し得るか、又は「ナンセンス」配列で置き換え得、プロモーターなどの制御配列の全て又は一部を除去し得るか又は置き換え得、翻訳開始配列を除去し得るか又は置き換え得るなどである。
「遺伝子ノックイン」は、本明細書中で、宿主細胞に遺伝子機能を追加する工程を意味する。これにより、コードされるタンパク質のレベル上昇が起こる。当業者により理解されるように、これは、遺伝子の1つ以上のさらなるコピーを宿主細胞に付加するか又はタンパク質発現を向上させる内在性遺伝子の制御因子を変化させることを含め、いくつかの方法で遂行され得る。これは、プロモーターを修飾するか、異なるプロモーターを付加するか、エンハンサーを付加するか又は他の遺伝子発現配列を修飾することにより遂行され得る。
「β−2ミクログロブリン」又は「β2M」又は「B2M」タンパク質は、以下で示されるアミノ酸及び核酸配列を有するヒトβ2Mタンパク質を指し;このヒト遺伝子は受入番号NC_000015.10:44711487−44718159を有する。
「CD47タンパク質」タンパク質は、下で示されるアミノ酸及び核酸配列を有するヒトCD47タンパク質を指し;このヒト遺伝子は受入番号NC_000003.12:108043094−108094200を有する。
「CIITAタンパク質」タンパク質は、下で示されるアミノ酸及び核酸配列を有するヒトCIITAタンパク質を指し;ヒト遺伝子は受入番号NC_000016.10:10866208−10941562を有する。
細胞との関連での「野生型」は、天然で見出される細胞を意味する。しかし多能性幹細胞との関連で、本明細書中で使用される場合、これは、多能性を生じさせる核酸変化を含有し得るが、低免疫原性を達成するための本発明の遺伝子編集手順を経なかったiPSCも意味する。
「同系」は、本明細書中で、宿主生物の遺伝学的類似性又は同一性及び免疫学的適合性がある細胞移植を指し;例えば免疫応答は生じない。
「同種」は、本明細書中で、免疫応答が生じる宿主生物及び細胞移植物の遺伝学的相違を指す。
「B2M−/−」は、本明細書中で、二倍体細胞において両染色体でB2M遺伝子が不活性化されていることを意味する。本明細書中で記載のように、これは様々な方法で行われ得る。
「CIITA−/−」は、本明細書中で、二倍体細胞において両染色体でCIITA遺伝子が不活性化されていることを意味する。本明細書中で記載のように、これは様々な方法で行われ得る。
「CD47tg」(「導入遺伝子」を表す)又は「CD47+」)は本明細書中で、一部の例ではCD47遺伝子の少なくとも1個のさらなるコピーを有することにより、宿主細胞がCD47を発現することを意味する。
「Octポリペプチド」は、転写因子のオクタマーファミリーの天然のメンバー又は、最も近縁な天然ファミリーメンバーと比較して類似の(少なくとも50%、80%又は90%活性以内)転写因子活性を維持するそれらの変異体又は、天然のファミリーメンバーの少なくともDNA結合ドメインを含むポリペプチドの何れかを指し、転写活性化ドメインをさらに含み得る。代表的なOctポリペプチドとしては、Oct−1、Oct−2、Oct−3/4、Oct−6、Oct−7、Oct−8、Oct−9及びOct−11が挙げられる。Oct3/4(本明細書中で「Oct4」と呼ぶ)は、POUドメイン、Pit−1、Oct−1、Oct−2及びuric−86で保存される150アミノ酸配列、を含有する(その全体において参照により本明細書中に組み込まれる、Ryan,A.K.& Rosenfeld,M.G.,Gene Dev.11:1207−1225(1997)を参照)。一部の実施形態では、変異体は、天然のOctポリペプチドファミリーメンバーと、例えば上記で列挙されるものなど又はGenbank受入番号NP−002692.2(ヒトOct4)又はNP−038661.1(マウスOct4)で列挙されるものなどと比較して、それらの配列全体にわたり、少なくとも85%、90%又は95%のアミノ酸配列同一性を有する。Octポリペプチド(例えばOct3/4又はOct4)は、ヒト、マウス、ラット、ウシ、ブタ又は他の動物由来であり得る。一般に、操作される細胞の種と同じ種のタンパク質が使用される。Octポリペプチドは、非多能性細胞において多能性を誘導するのを助け得る多能性因子であり得る。
「Klfポリペプチド」は、Kruppel様因子(Klf)のファミリーの天然のメンバー、ショウジョウバエ胚パターン調節因子Kruppelのものと同様のアミノ酸配列を含有するジンクフィンガータンパク質又は、最も近縁な天然のファミリーメンバーと比較して類似の(少なくとも50%、80%又は90%活性以内)転写因子活性を維持する天然メンバーの変異体、又は天然のファミリーメンバーの少なくともDNA結合ドメインを含むポリペプチドの何れかを指し、転写活性化ドメインをさらに含み得る。(その全体において本明細書中で参照により組み込まれる、Dang,D.T.,Pevsner,J.&Yang,V.W.,Cell Biol.32:1103−1121(2000)を参照)。代表的なKlfファミリーメンバーとしては、Klf1、Klf2、Klf3、Klf−4、Klf5、Klf6、Klf7、Klf8、Klf9、Klf10、Klf11、Klf12、Klf13、Klf14、Klf15、Klf16及びKlf17が挙げられる。Klf2及びKlf−4は、マウスにおいてiPS細胞を作製可能な因子であることが分かり、関連する遺伝子Klf1及びKlf5もそうであったが、効率は低かった(その全体において本明細書中で参照により組み込まれる、Nakagawa,et al.,Nature Biotechnology 26:101−106(2007)参照)。一部の実施形態では、変異体は、天然のKlfポリペプチドファミリーメンバー、例えば上で列挙されるものなど又はGenBank受入番号CAX16088(マウスKlf4)若しくはCAX14962(ヒトKlf4)で列挙されるものなどと比較して、それらの全配列にわたり少なくとも85%、90%又は95%のアミノ酸配列同一性を有する。Klfポリペプチド(例えばKlf1、Klf4及びKlf5)は、ヒト、マウス、ラット、ウシ、ブタ又は他の動物由来であり得る。一般に、操作される細胞の種と同じ種のタンパク質が使用される。Klfポリペプチドは、多能性因子であり得る。Klf4遺伝子又はポリペプチドの発現は、開始細胞又は開始細胞集団において多能性の誘導を助け得る。
「Mycポリペプチド」は、Mycファミリーの天然メンバーの何れかを指す(例えばその全体において本明細書中で参照により組み込まれるAdhikary,S.&Eilers,M.,Nat.Rev.Mol.Cell Biol.6:635−645(2005)を参照)。これは、最も近縁な天然のファミリーメンバーと比較した場合に類似の(即ち少なくとも50%、80%又は90%活性以内)転写因子活性を維持する変異体も含む。これは、天然のファミリーメンバーの少なくともDNA結合ドメインを含むポリペプチドをさらに含み、転写活性化ドメインをさらに含み得る。代表的なMycポリペプチドは、例えばc−Myc、N−Myc及びL−Mycを含む。一部の実施形態では、変異体は、天然のMycポリペプチドファミリーメンバー、例えば上で列挙されるものなど、又はGenBank受入番号CAA25015(ヒトMyc)で列挙されるものなど、と比較して、それらの全配列にわたり、少なくとも85%、90%又は95%のアミノ酸配列同一性を有する。Mycポリペプチド(例えばc−Myc)は、ヒト、マウス、ラット、ウシ、ブタ又は他の動物由来であり得る。一般に、操作される細胞の種と同じ種のタンパク質が使用される。Mycポリペプチドは多能性因子であり得る。
「Soxポリペプチド」は、SRY関連HMG−box(Sox)転写因子の天然メンバーの何れかを指し、最も近縁な天然のファミリーメンバーと比較した場合に類似の(即ち少なくとも50%、80%又は90%活性以内)転写因子活性を維持する高移動度群(HMG)ドメイン又はそれらの変異体の存在を特徴とする。これは、天然のファミリーメンバーの少なくともDNA結合ドメインを含むポリペプチドも含み、転写活性化ドメインをさらに含み得る(例えばその全体において本明細書中で参照により組み込まれるDang,D.T.et al.,Int.J.Biochem.Cell Biol.32:1103−1121(2000)を参照)。代表的なSoxポリペプチドとしては、例えばSox1、Sox−2、Sox3、Sox4、Sox5、Sox6、Sox7、Sox8、Sox9、Sox10、Sox11、Sox12、Sox13、Sox14、Sox15、Sox17、Sox18、Sox−21及びSox30が挙げられる。Sox1は、Sox2と同様の効率でiPS細胞をもたらすことが示されており、遺伝子Sox3、Sox15及びSox18もiPS細胞を産生させることが示されているが、Sox2よりも幾分効率が低い(その全体において本明細書中で参照により組み込まれるNakagawa,et al.,Nature Biotechnology 26:101−106(2007)を参照)。一部の実施形態では、変異体は、天然のSoxポリペプチドファミリーメンバー、例えば上で列挙されるものなど又はGenBank受入番号CAA83435(ヒトSox2)に挙げられるものなどと比較して、それらの全配列にわたり少なくとも85%、90%又は95%のアミノ酸配列同一性を有する。Soxポリペプチド(例えばSox1、Sox2、Sox3、Sox15又はSox18)は、ヒト、マウス、ラット、ウシ、ブタ又は他の動物由来であり得る。一般に、操作される細胞の種と同じ種のタンパク質が使用される。Soxポリペプチドは多能性因子であり得る。本明細書中で論じるように、SOX2タンパク質はiPSCの作製において特定の用途がある。
「分化した低免疫原性多能性細胞」又は「分化したHIP細胞」又は「dHIP細胞」は、本明細書中で、低免疫原性を保持するように改変されているiPS細胞を意味し(例えばB2M及びCIITAのノックアウト及びCD47のノックイン)、次に対象への最終的な移植のための細胞タイプに分化させられる。従って、例えばHIP細胞は、肝細胞(「dHIP肝細胞」)、ベータ様膵臓細胞又は膵島オルガノイド(「dHIPベータ細胞」)、内皮細胞(「dHIP内皮細胞」)などへと、分化させられ得る。
パーセント「同一性」という用語は、2つ以上の核酸又はポリペプチド配列という観点で、以下に記載の配列比較アルゴリズム(例えばBLASTP及びBLASTN又は当業者にとって利用可能な他のアルゴリズム)の1つを使用して、又は目視検査によって測定した場合、比較し、一致が最大となるように並べたとき、同じであるヌクレオチド又はアミノ酸残基が指定のパーセンテージとなる2つ以上の配列又はサブ配列を指す。適用に依存して、パーセント「同一性」は、比較される配列の領域にわたり、例えば機能的ドメインにわたり存在し得るか又は、或いは、比較しようとする2つの配列の全長にわたり存在し得る。配列比較の場合、一般的には1つの配列を、試験配列が比較される参照配列とする。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験及び参照配列をコンピューターに入力し、必要に応じてサブ配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメーターを指定する。次に、配列比較アルゴリズムが、指定されるプログラムパラメーターに基づき、参照配列に対する試験配列についてパーセント配列同一性を計算する。
比較のための配列の最適アライメントは、例えばSmith & Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所相同性アルゴリズムによって、Needleman & Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アライメントアルゴリズムによって、Pearson & Lipman,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似性方法(similarity method)に対する検索によって、これらのアルゴリズムのコンピュータライズドインプリメンテーション(computerized implementation)によって(Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,Wis.の、GAP、BESTFIT、FASTA及びTFASTA)又は目視検査(一般にAusubel et al.,以下を参照)によって、遂行され得る。
パーセント配列同一性及び配列類似性を決定するのに適切なアルゴリズムの一例はBLASTアルゴリズムであり、これはAltschul et al.,J.Mol.Biol.215:403−410(1990)に記載されている。BLAST分析を行うためのソフトウェアはNational Center for Biotechnology Informationを通じて公開されている。
「阻害剤」、「活性化因子」及び「修飾因子」は、生物学的関連分子の機能又は発現に影響を及ぼす。「修飾因子」という用語は、阻害剤及び活性化因子の両方を含む。これらは、標的分子の発現又は活性に対するインビトロ及びインビボアッセイを用いて同定され得る。
「阻害剤」は、例えば発現を阻害するか又は標的分子又はタンパク質に結合する物質を指す。これらは、部分的又は全体的に刺激を遮断し得るか又はプロテアーゼ阻害剤活性を有し得る。これらは、記載される標的タンパク質の活性の不活性化、脱感作又は下方制御を含め、活性化を軽減、低下、防止又は遅延させ得る。修飾因子は、標的分子又はタンパク質のアンタゴニストであり得る。
「活性化因子」は、例えば標的分子又はタンパク質の機能又は発現を誘導又は活性化する物質を指す。これらは、結合して、標的分子活性を刺激し得るか、上昇させ得るか、開き得るか、活性化し得るか、又は促進し得る。活性化因子は標的分子又はタンパク質のアゴニストであり得る。
「相同体」は、ヌクレオチド配列、ペプチド配列、機能又は構造レベルで参照分子と同様である生理活性分子である。相同体は、参照配列とある一定のパーセント同一性を共有する配列誘導体を含み得る。従って、一実施形態では、相同又は誘導体配列は、少なくとも70パーセントの配列同一性を共有する。特定の実施形態では、相同又は誘導体配列は、少なくとも80又は85パーセントの配列同一性を共有する。特定の実施形態では、相同又は誘導体配列は、少なくとも90パーセントの配列同一性を共有する。特定の実施形態では、相同又は誘導体配列は、少なくとも95パーセントの配列同一性を共有する。より具体的な実施形態では、相同又は誘導体配列は、少なくとも50、55、60、65、70、75、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98又は99パーセントの配列同一性を共有する。相同又は誘導体核酸配列はまた、高ストリンジェンシーハイブリッド形成条件下で参照核酸配列に結合し続けるそれらの能力によっても定められ得る。参照分子に対して構造又は機能的類似性を有する相同体は、参照分子の化学誘導体であり得る。構造及び機能的相同体並びに誘導体について検出し、作製し、スクリーニングする方法は当技術分野で公知である。
「ハイブリッド形成」は一般に、相補鎖がそれらの融解温度を下回る環境で存在するときに変性DNAが再アニールする能力に依存する。プローブとハイブリッド形成可能な配列との間の所望の相同性の度合いが高いほど、使用され得る相対温度は高くなる。結果として、より高い相対温度はよりストリンジェンシーの高い反応条件を作る傾向があり、一方でより低い温度はストリンジェンシーがより低くなるということになる。ハイブリッド形成反応のストリンジェンシーのさらなる詳細及び説明については、その全体において本明細書中で参照により組み込まれるAusubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology,Wiley Interscience Publishers(1995)を参照。
ハイブリッド形成反応の「ストリンジェンシー」は、当業者により容易に決定可能であり、一般にプローブの長さ、洗浄温度及び塩濃度に依存する経験的計算である。一般に、正確なアニーリングのためには、プローブが長いほど高い温度が必要となり、一方でプローブが短いほど必要な温度は低くなる。
「ストリンジェントな条件」又は「高ストリンジェンシー条件」は、本明細書中で定義される場合、(1)洗浄のために低イオン強度及び高温、例えば50℃で0.015M塩化ナトリウム/0.0015Mクエン酸ナトリウム/0.1%ドデシル硫酸ナトリウムを使用するもの;(2)ハイブリッド形成中にホルムアミドなどの変性剤、例えば42℃で、0.1%ウシ血清アルブミン/0.1%Ficoll/0.1%ポリビニルピロリドン/pH6.5の50Mmリン酸ナトリウム緩衝液、750Mm 塩化ナトリウム、75Mmクエン酸ナトリウム入りの50%(v/v)ホルムアミド、を使用するもの;又は(3)42℃で、50%ホルムアミド、5xSSC(0.75M NaCl、0.075Mクエン酸ナトリウム)、50Mmリン酸ナトリウム(pH6.8)、0.1%ピロリン酸ナトリウム、5xデンハート溶液、超音波処理サケ***DNA(50μl/mL)、0.1%SDS及び10%硫酸デキストランを使用し、0.2xSSC(塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム)中で42℃で10分間洗浄し、続いて55℃でEDTA含有0.1xSSCからなる10分間の高ストリンジェンシー洗浄を行う、溶液中での一晩のハイブリッド形成により同定され得る。
本願全体を通じて与えられる全ての最大の数値制限は、全てのより低い数値制限が本明細書中で明らかに書かれているかのように、全てのより低い数値制限を含むものとする。本願全体を通じて与えられる全ての最小の数値制限は、全てのより高い数値制限が本明細書中で明らかに書かれているかのように、全てのより高い数値制限を含むものとする。本願全体を通じて与えられる全ての数値範囲は、全てのより狭い数値範囲が全て本明細書中で明らかに書かれているかのように、このようなより広い数値範囲内に入る全てのより狭い数値範囲を含む。
本明細書中で使用される場合、「修飾」という用語は、親分子から修飾された分子を物理的に区別する変化を指す。一実施形態では、本明細書中に記載の方法に従い調製されるCD47、HSVtk、EC−CD又はiCasp9変異体ポリペプチド中のアミノ酸変化は、野生型タンパク質、天然の突然変異体タンパク質又はこのような変異体ポリペプチドの修飾を含まない別の改変タンパク質など、本明細書中に記載の方法に従い修飾されていない対応する親とそれを区別する。別の実施形態では、変異体ポリペプチドは、未修飾ポリペプチドと変異体ポリペプチドの機能を区別する1つ以上の修飾を含む。例えば、変異体ポリペプチド中のアミノ酸変化は、その受容体結合プロファイルに影響を及ぼす。他の実施形態では、変異体ポリペプチドは、置換、欠失又は挿入修飾又はそれらの組み合わせを含む。別の実施形態では、変異体ポリペプチドは、未修飾ポリペプチドの親和性と比較して、受容体に対してその親和性を向上させる1つ以上の修飾を含む。
一実施形態では、変異体ポリペプチドは、対応するネイティブ又は親配列と比較して、1つ以上の置換、挿入又は欠失を含む。ある一定の実施形態では、変異体ポリペプチドは、1、2、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、31〜40、41〜50又は51個以上の修飾を含む。
「エピソームベクター」は、本明細書中で、細胞の細胞質に存在し得、自律的に複製し得る遺伝子ベクターを意味し;例えば、これは宿主細胞のゲノムDNAに組み込まれない。多くのエピソームベクターが当技術分野で公知であり、下で記載する。
遺伝子との関連での「ノックアウト」は、ノックアウトを有する宿主細胞が遺伝子の機能的タンパク質産物を産生しないことを意味する。本明細書中で概説するように、ノックアウトは、様々な方法で、コード配列の全て又は一部を除去し、機能的タンパク質が産生されないように(短縮又はナンセンス配列の何れか)フレームシフト突然変異を導入し、遺伝子が転写されないように調節因子(例えばプロモーター)を除去又は改変し、mRNAなどへの結合を通じて翻訳を妨害することによる結果であり得る。一般に、ノックアウトは、細胞の子孫も永久的にノックアウトを保有するようにゲノムDNAレベルでもたらされる。
遺伝子の文脈において、「ノックイン」は、ノックインを有する宿主細胞が細胞において活性のあるより機能的なタンパク質を有することを意味する。本明細書中で概説するように、ノックインは、様々な方法で、通常はタンパク質をコードする導入遺伝子(tg)の少なくとも1コピーの細胞への導入により、行われ得るが、これはまた、調節コンポーネントを置き換えることによっても、例えば内在性遺伝子に構成的プロモーターを付加することによって、行われ得る。一般に、ノックイン技術の結果、宿主細胞への導入遺伝子のさらなるコピーの組み込みが起こる。
VII.低免疫原性多能性(HIP)細胞
本発明は、HIP細胞を作製し、野生型細胞を用いて開始し、それらを多能性にし(例えば誘導多能性幹細胞又はiPSCを作製)、次いでiPSC集団からHIP細胞を作製するための、組成物及び方法を提供する。
A.遺伝子変異のための方法
本発明は、多能性細胞及びHIP細胞の両方を作製するために細胞内又は無細胞条件下で核酸配列を修飾する方法を含む。代表的な技術としては、相同組み換え、ノックイン、ZFN(ジンクフィンガーヌクレアーゼ)、TALEN(転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ)、メガヌクレアーゼ(例えばホーミングエンドヌクレアーゼ)、CRISPR(クラスター化された規則的配置の短回文配列リピート(clustered regularly interspaced short palindromic repeats))/Cas9及び他の部位特異的なヌクレアーゼ技術が挙げられる。これらの技術により、所望の遺伝子座部位での2本鎖DNA破壊が可能になる。これらの制御された2本鎖破壊は、特異的な遺伝子座部位で相同組み換えを促進する。この工程は、配列を認識し結合するエンドヌクレアーゼでの、染色体など、核酸分子の特異的な配列を標的とすることに焦点を当て、核酸分子での2本鎖破壊を誘導する。2本鎖破壊は、エラープローン非相同末端結合(NHEJ)又は相同組み換え(HR)の何れかにより修復される。
当業者により認められるように、本発明の多能性細胞を改変するために多くの様々な技術を使用し得、本明細書中で概説するように低免疫原性になるようにiPSCを改変する。
一般に、これらの技術は、個々に又は組み合わせて使用され得る。例えばHIP細胞の作製において、CD47の機能性をノックインするためのウイルス技術(例えば、レトロウイルス、レンチウイルス、及びアデノ随伴ウイルス)とともに、改変細胞での活性B2M及び/又はCIITAタンパク質の発現を低下させるためにCRISPR/Casが使用され得る。また、当業者により認められるように、一実施形態は、CD47機能性をノックインするためのレンチウイルスの最終段階とともに、B2MをノックアウトするためのCRISPR/Cas段階、続いてCIITAをノックアウトするためのCRISPR/Cas段階を連続的に利用したが、これらの遺伝子は様々な技術を使用して様々な順序で操作され得る。
下でより詳細に論じるように、初期化遺伝子の一過性発現は一般に誘導多能性幹細胞を作製するために行われる。
a.CRISPR/Cas技術
一実施形態では、当技術分野で公知のように、クラスター化された規則的配置の短回文配列リピート(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas(「CRISPR」)技術を使用して、細胞を操作する。開始iPSCを作製するため又はiPSCからHIP細胞を作製するために、CRISPR/Casを使用し得る。CRISPR/Casに基づく多数の技術があり、例えば参照により本明細書によって組み込まれるDoudna and Charpentier,Science doi:10.1126/science.1258096を参照。CRISPR技術及びキットは市販されている。
b.TALEN技術
一部の実施形態では、本発明のHIP細胞は、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)法を使用して作製される。TALENは、実際に何らかの所望のDNA配列に結合し、切断するように改変され得るヌクレアーゼと組み合わせられた制限酵素である。TALENキットは市販されている。
c.ジンクフィンガー技術
一実施形態では、Znフィンガーヌクレアーゼ技術を使用して細胞を操作する。Znフィンガーヌクレアーゼは、ジンクフィンガーDNA結合ドメインをDNA切断ドメインに融合させることにより作製される人工的制限酵素である。ジンクフィンガードメインは特異的な所望のDNA配列を標的とするために改変され得、これにより、ジンクフィンガーヌクレアーゼが複雑なゲノム内でユニークな配列を標的とすることが可能になる。内在性DNA修復機構の長所により、CRISPR及びTALENと同様に、より高等な生物のゲノムを適正に改変するためにこれらの試薬を使用し得る。
d.ウイルスに基づく技術
レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクター及びセンダイウイルスベクターの使用を含むが限定されない、本発明のHIP細胞を作製するために(並びにiPSCのオリジナル作製(original generation)のため)使用し得る多岐にわたるウイルス技術がある。iPSCの作製において使用されるエピソームベクターを下で記載する。
e.干渉RNAを使用した遺伝子の下方制御
他の実施形態では、HLA分子で使用されるタンパク質をコードする遺伝子は、RNA干渉(RNAi)技術により下方制御される。RNAiは、しばしば特異的なmRNA分子の分解を引き起こすことにより、RNA分子が遺伝子発現を阻害する過程を指す。2つのタイプのRNA分子−マイクロRNA(miRNA)及び低分子干渉RNA(siRNA)−がRNA干渉のために使用され得る。これらは、標的mRNA分子に結合し、それらの活性を上昇又は低下させる。RNAiは、ウイルス及びトランスポゾン由来のものなどの寄生性の核酸に対する細胞防御を助ける。RNAiは発生にも影響を与える。
特定の実施形態によれば、本阻害性核酸は、標的遺伝子、例えばB2M遺伝子及びCIITA遺伝子の発現を阻害するアンチセンスオリゴヌクレオチドである。このようなアンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的タンパク質をコードする細胞性mRNA及び/又はゲノムDNAと細胞条件下で特異的にハイブリッド形成し(例えば結合し)、それにより遺伝子の転写及び/又は翻訳を阻害する核酸(DNA又はRNAの何れか)であり得る。結合は従来の塩基対相補性によるものであり得る。或いは、結合は、例えばDNA二本鎖への結合の場合、ダブルヘリックスの主溝における特異的な相互作用を通じたものであり得る。絶対的な相補性は好ましいものではあるが必要ではない。
従って、一実施形態によれば、本アンチセンスオリゴヌクレオチドは1本鎖又は2本鎖DNA分子、より好ましくは2本鎖DNA分子である。別の実施形態によれば、本アンチセンスオリゴヌクレオチドは、1本鎖又は2本鎖RNA分子、より好ましくは1本鎖RNA分子である。一部の例では、本アンチセンスオリゴヌクレオチドは、内在性ヌクレアーゼ、例えばエキソヌクレアーゼ及び/又はエンドヌクレアーゼに対して耐性があり、従ってインビボ及びインビトロで安定である修飾オリゴヌクレオチドである。
本アンチセンスオリゴヌクレオチドは、例えば分子の安定性を向上させるために、塩基部分、糖部分又はリン酸骨格で修飾され得る。本アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ペプチド(例えば宿主細胞受容体を標的とするため)又は細胞膜を横断する輸送を促進する物質などの他の付加基を含み得る。本アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ペプチド又は輸送剤などの別の分子に複合化され得る。一部の例では、本アンチセンスオリゴヌクレオチドは、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシトリエチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアンニノンエチルウラシル(5−carboxymethylanninonnethyluracil)、ジヒドロウラシル、ベータ−D−ガラクトシルキュェオシン、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−ンネチルグアニン(1−nnethylguanine)、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−ンネチルグアニン(7−nnethylguanine)、5−メチルアミノンエチルウラシル(5−methylaminonnethyluracil)、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、ベータ−D−マンノシルキュェオシン、5−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン、シュードウラシル、キュェオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w及び2,6−ジアミノプリンを含むが限定されない群から選択される、少なくとも1つの修飾塩基部分を含む。
ある一定の実施形態では、本アンチセンスオリゴヌクレオチドは、アラビノース、2−フルオロアラビノース、キシルロース及びヘキソースを含むが限定されない群から選択される、少なくとも1つの修飾糖部分を含む。他の実施形態では、本アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホルアミドチオエート、ホスホルアミダート、ホスホルジアミダート、メチルホスホネート、アルキルホスホトリエステル及びホルムアセタール又はその類似体を含むが限定されない群から選択される、少なくとも1つの修飾リン酸骨格を含む。
sdRNA分子は、19〜21塩基のガイド(アンチセンス)鎖を含む非対称siRNAのクラスである。これらは、5’ホスフェート、2’Ome又は2’F修飾ピリミジン及び6個のホスホロチオエートを3’位置に含有し得る。これらは、3’複合化ステロール部分、2個のホスホチオエートを3’位置に、及び2’Ome修飾ピリミジンを含有するセンス鎖を含有し得る。両鎖は、3を超えない長さの未修飾プリンの連続ストレッチとともに2’Omeプリンを含有し得る。sdRNAは、その全体において参照により本明細書中に組み込まれる米国特許第8,796,443号明細書で開示される。
これらの技術の全てに対して、本明細書中で概説するように組み換え核酸を作製するために周知の組み換え技術が使用される。ある一定の実施形態では、組み換え核酸(所望のポリペプチド、例えばCD47又は破壊配列の何れかをコードする)は、発現コンストラクト中で1つ以上の制御ヌクレオチド配列に操作可能に連結され得る。制御ヌクレオチド配列は、一般に処置しようとする宿主細胞及び対象に適切である。様々な宿主細胞に対して、多くのタイプの適切な発現ベクター及び適切な調節配列が当技術分野で公知である。一般的には、1つ以上の調節ヌクレオチド配列としては、プロモーター配列、リーダー又はシグナル配列、リボソーム結合部位、転写開始及び終結配列、翻訳開始及び終結配列及びエンハンサー又は活性化因子配列が挙げられ得るが限定されない。当技術分野で公知のような構成的又は誘導性プロモーターも企図される。プロモーターは、天然のプロモーター又は複数のプロモーターのエレメントを組み合わせるハイブリッドプロモーターの何れかであり得る。発現コンストラクトは、プラスミド又はベクターなど、エピソーム上で細胞中に存在し得るか、又は発現コンストラクトは染色体に挿入され得る。特定の実施形態では、発現ベクターは、形質転換された宿主細胞の選択を可能にするために選択可能マーカー遺伝子を含む。ある一定の実施形態は、少なくとも1個の調節配列に操作可能に連結される変異体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターを含む。本明細書中での使用のための調節配列は、プロモーター、エンハンサー及び他の発現制御エレメントを含む。ある一定の実施形態では、発現ベクターは、形質転換しようとする宿主細胞の選択、発現させようと所望する特定の変異体ポリペプチド、ベクターのコピー数、そのコピー数を制御するための能力又はベクターによりコードされる何らかの他のタンパク質、例えば抗生物質マーカーなど、の発現のために設計される。
適切なプロモーターの例としては、例えば次の遺伝子からのプロモーター:ハムスターのユビキチン/S27aプロモーター(国際公開第97/15664号パンフレット)、サル空胞化ウイルス40(SV40)初期プロモーター、アデノウイルス主要後期プロモーター、マウスメタロチオネイン−Iプロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)の末端反復配列領域、マウス乳癌ウイルスプロモーター(MMTV)、モロニーマウス白血病ウイルス末端反復配列領域及びヒトサイトメガロウイルス(CMV)の初期プロモーターが挙げられる。他の異種哺乳動物プロモーターの例は、アクチン、免疫グロブリン又は熱ショックプロモーターである。一部の実施形態では、伸長因子1−アルファプロモーターが使用される。
さらなる実施形態では、哺乳動物宿主細胞での使用のためのプロモーターは、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス(英国特許第2,211,504号明細書、1989年7月5日公開)、ウシパピローマウイルス、トリ肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルス及びサルウイルス40(SV40)などのウイルスのゲノムから得られ得る。さらなる実施形態では、異種哺乳動物プロモーターが使用される。例としては、アクチンプロモーター、免疫グロブリンプロモーター及び熱ショックプロモーターが挙げられる。SV40の初期及び後期プロモーターは、都合よく、SV40ウイルス複製起点も含有するSV40制限断片として得られる。Fiers et al.,Nature 273:113−120(1978)。ヒトサイトメガロウイルスの前初期プロモーターは、都合よく、HindIIIE制限断片として得られる。Greenaway,P.J.et al.,Gene 18:355−360(1982)。前述の参考文献はそれらの全体において参照により組み込まれる。
B.多能性細胞の作製
本発明は、多能性細胞から非免疫原性多能性細胞を作製する方法を提供する。従って、第1段階は多能性幹細胞を提供することである。
マウス及びヒト多能性幹細胞(一般にiPSCと呼ばれ;マウス細胞の場合はmiPSC又はヒト細胞の場合はhiPSC)の作製は一般に当技術分野で公知である。当業者により認められるように、iPSCの作製のために様々な異なる方法がある。4つの転写因子、Oct3/4、Sox2、c−Myc及びKlf4のウイルス導入を使用して、マウス胚又は成体線維芽細胞から最初の誘導が行われた;その全体において、及び具体的には文献中で概説される技術に対して、参照により本明細書によって組み込まれるTakahashi and Yamanaka Cell 126:663−676(2006)を参照。そのときから、多くの方法が開発された;両者ともそれらの全体において、及び特にhiPSCを作製するための方法について、参照により本発明により明確に組み込まれる、概説に対するSeki et al.,World J.Stem Cells 7(1):116−125(2015)及びLakshmipathy and Vermuri,editors,Methods in Molecular Biology:Pluripotent Stem Cells,Methods and Protocols,Springer 2013を参照(例えば後者の参考文献の第3章を参照)。
一般に、iPSCは、通常はエピソームベクターを使用して導入される、宿主細胞中での1つ以上の「初期化因子」の一過性発現により作製される。これらの条件下で少量の細胞がiPSCになるように誘導される(選択マーカーが使用されないので一般にこの段階の効率は低い)。細胞が「初期化」され、多能性になると、これらはエピソームベクターを失い、内在遺伝子を使用して因子を産生する。このエピソームベクターの喪失の結果、「ゼロフットプリント(zero footprint)」細胞と呼ばれる細胞が得られる。(特に宿主細胞のゲノムにおいて)遺伝子修飾が少ないほど良いのでこれは望ましい。従って、得られるhiPSCに永久的な遺伝子修飾がないことが好ましい。
また当業者により認識されるように、使用され得るか又は使用される多くの初期化因子が変動し得る。一般に、より少ない初期化因子が使用される場合、多能性状態への細胞の形質転換の効率が低下し、「多能性」も低下し、例えばより少ない初期化因子では、十分に多能性ではないが、より少ない細胞タイプにのみ分化可能であり得る細胞が得られ得る。
一部の実施形態では、1個の初期化因子、OCT4が使用される。他の実施形態では、2つの初期化因子、OCT4及びKLF4が使用される。他の実施形態では、3つの初期化因子、OCT4、KLF4及びSOX2が使用される。他の実施形態では、4つの初期化因子、OCT4、KLF4、SOX2及びc−Mycが使用される。他の実施形態では、SOKMNLT;SOX2、OCT4(POU5F1)、KLF4、MYC、NANOG、LIN28及びSV40L T抗原から選択される、5、6又は7個の初期化因子が使用され得る。
一般に、当技術分野で公知のもの及び市販のものなど、エピソームベクターにおいてこれらの初期化因子遺伝子が提供される。例えば、ThermoFisher/Invitrogenは、hiPSCのゼロフットプリント(zero footprint)作製のためのセンダイウイルス初期化キットを販売しており、カタログ番号A34546を参照。ThermoFisherは、EBNAに基づく系も販売しており、カタログ番号A14703を参照。
さらに、利用可能な多くの市販hiPSC株がある;例えばゼロフットプリント(zero footprint)、ウイルス組み込みのないヒトiPSC細胞株であるGibco(登録商標)エピソームhiPSC株、K18945を参照(Burridge et al.,2011、上出も参照)。
一般に、当技術分野で公知のように、iPSCは、本明細書中で記載のように初期化因子を一過性に発現させることにより、CD34+臍帯血細胞、線維芽細胞など、非多能性細胞から作製される。
例えば、成功したiPSCはまた、初期化効率が低下するものの、C−Mycを省略してOct3/4、Sox2及びKlf4のみを使用して作製された。
一般に、iPSCは、KLF4、Nanog、OCT4、SOX2、ESRRB、TBX3、c−Myc及びTCL1を含むある一定の因子の発現を特徴とする。本発明の目的のためのこれらの因子の新しい発現又は発現上昇は、内在遺伝子座の誘導若しくは調整を介し得るか又は導入遺伝子からの発現からのものであり得る。
例えば、マウスiPSCは、その全体において、及び具体的にはmiPSCの作製のための方法及び試薬に対して、参照により本明細書によって組み込まれるDiecke et al.,Sci Rep.2015,Jan.28;5:8081(doi:10.1038/srep08081)の方法を使用して作製され得る。また、例えば全体において及び具体的には本明細書中で概説される方法に対して、参照により本明細書によって組み込まれるBurridge et al.,PLoS One,2011 6(4):18293も参照。
一部の例では、細胞の多能性は、本明細書中で概説するように、例えば一般にPCT/US18/13688号明細書で示されるような初期化因子についてアッセイすることにより、又はそこで、例えば実施例で概説されるような分化反応を遂行することにより、測定又は確認される。
C.低免疫原性多能性(HIP)細胞の作製
本発明は、本明細書中で定められるように、患者への低免疫原性細胞の作製、操作、増殖及び移植を対象とする。多能性細胞からのHIP細胞の作製は3個という少ない遺伝子変化により行われ、その結果、細胞活性の破壊が最小限となるが、細胞に対して免疫サイレンシングを与える。
本明細書中で論じられるように、一実施形態は、MHCI及びII(細胞がヒトである場合はHLAI及びII)のタンパク質活性の低下又は排除を利用する。これは、それらの構成成分をコードする遺伝子を変化させることにより行われ得る。一実施形態では、遺伝子のコード領域又は調節配列は、CRISPR/Casを使用して破壊される。別の実施形態では、干渉RNA技術を使用して、遺伝子翻訳を減少させる。第3の変化は、CD47など、マクロファージ食作用に対する感受性を調節する遺伝子における変化であり、これは一般的にウイルス技術を使用した遺伝子の「ノックイン」である。
HIP細胞のさらなる説明は、2018年1月14日提出の国際出願第PCT/US18/13688号明細書及び2017年1月13日提出の米国仮特許出願第62/445,969号明細書で見出され得、その全体におけるこれらの開示は本明細書中で、参照により、特に実施例、図面、図面の説明及び低免疫原性多能性幹細胞の作製及び他の細胞タイプへのこのような細胞の分化の説明が組み込まれる。
一部の例では、CRISPR/Casは遺伝子修飾のために使用されており、細胞株の高効率編集を可能にするCas9コンストラクトを含有するhiPSC細胞が使用され得;例えばLife TechnologiesからのHuman Episomal Cas9 iPSC細胞株、A33124を参照。
1.HLA−I低下
本発明のHIP細胞は、MHCI機能(細胞がヒト細胞由来である場合はHLA I)の低下を含む。
当業者により認められるように、機能の低下は、遺伝子から核酸配列を除去するか、配列を他の配列で妨害するか、又は核酸の調節コンポーネントを変化させることを含め、多くの方法において遂行され得る。例えば、関心のある遺伝子のコード領域の全て又は一部を除去し得るか、又は「ナンセンス」配列で置換し得、フレームシフト突然変異を作製し得、プロモーターなどの調節配列の全て又は一部を除去又は置換し得、翻訳開始配列を除去又は置換し得るなどである。
当業者により認められるように、多能性細胞におけるMHCI機能(細胞がヒト細胞である場合はHLA I)の良好な低下は、当技術分野で公知の技術を使用して、及び下に記載のように;例えば、HLA複合体に結合する標識される抗体を使用したFACS技術;例えばヒト主要組織適合HLAクラスI抗原のアルファ鎖に結合する市販のHLA−A、B、C抗体を使用して、測定され得る。
B2M変化
一実施形態では、多能性幹細胞、本明細書中で開示されるヒト配列、におけるHLA−I活性の低下は、β−2ミクログロブリン遺伝子の発現を破壊することにより行われる。この変化は一般に本明細書中で、遺伝子「ノックアウト」と呼び、本発明のHIP細胞において、これは宿主細胞において両アレル上で行われる。一般に、両破壊を行うための技術は同じである。
特に有用な実施形態は、遺伝子を破壊するためにCRISPR技術を使用する。一部の例では、遺伝子のコード領域に小さい欠失/挿入を導入するためにCRISPR技術が使用され、機能的タンパク質が産生されないようになり、しばしば、フレームシフト突然変異の結果、停止コドンが生じ、短縮された非機能的タンパク質が作製されるようになる。
従って、有用な技術は、マウスでのB2M遺伝子又はヒトでのB2M遺伝子のコード配列を標的とするために設計されるCRISPR配列を使用することである。遺伝子編集後、遺伝子移入したiPSC培養物を単一細胞に解離させる。単一細胞をフルサイズのコロニーになるように増殖させ、CRISPR切断部位からの異常な配列の存在についてスクリーニングすることによりCRISPR/Cas編集について評価する。両アレルで欠失があるクローンを拾う。このようなクローンは、PCRにより示されるようにB2Mを発現せず、FACS分析により示されるようにHLA−Iを発現しなかった(例えばPCT/US18/13688号明細書の実施例1及び6参照)。
B2M遺伝子が不活性化されているか否かを試験するためのアッセイは公知であり、本明細書中に記載されている。一実施形態では、本アッセイは、B2Mタンパク質に対する抗体で探索する、細胞溶解物のウエスタンブロットである。別の実施形態では、逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)は、不活性変化の存在を確認する。
さらに、HLA I複合体が細胞表面上で発現されないことを確認するために細胞を評価し得る。これは、上で論じるような1つ以上のHLA細胞表面構成成分に対する抗体を使用して、FACS分析によりアッセイされ得る。
両アレルでB2M遺伝子を抑制しようとする場合、他のものでは不良な結果であったことは注目すべきことである。例えばGornalusse et al.,Nature Biotech.Doi/10.1038/nbt.3860)を参照。
2.HLA−II低下
HLA Iの低下に加えて、本発明のHIP細胞は、MHC II機能(細胞がヒト由来の場合はHLA II)も欠く。
当業者により認められるように、機能の低下は、遺伝子からの核酸配列の除去、遺伝子への核酸配列の付加、読み枠の破壊、配列を他の配列で妨害すること又は核酸の調節コンポーネントの変化を含む、多くの方法で遂行され得る。一実施形態では、関心のある遺伝子のコード領域の全て又は一部を除去し得るか又は「ナンセンス」配列で置換し得る。別の実施形態では、プロモーターなどの調節配列を除去又は置換し得、翻訳開始配列を除去又は置換し得るなどである。
多能性細胞又はそれらの派生物におけるMHC II機能(細胞がヒト由来の場合はHLA II)の低下の成功は、タンパク質に対する抗体を使用してウエスタンブロッティング、FACS技術、RT−PCR技術などの当技術分野で公知の技術を使用して測定され得る。
CIITAの変化
一実施形態では、HLA−II活性の低下は、多能性幹細胞においてCIITA遺伝子の発現を破壊することにより行われ、そのヒト配列は本明細書中で示す。この変化は一般に、本明細書中で遺伝子「ノックアウト」と呼ばれ、本発明のHIP細胞において、宿主細胞中の両アレル上で行われる。
CIITA遺伝子が不活性化されているか否かを試験するためのアッセイは公知であり、本明細書中に記載される。一実施形態では、本アッセイは、CIITAタンパク質に対する抗体で探索する細胞溶解物のウエスタンブロットである。別の実施形態では、逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)は、不活性化する変化の存在を確認する。
さらに、HLA II複合体が細胞表面上で発現されないことを確認するために、本細胞を評価し得る。再び、このアッセイは当技術分野で公知のように行われ(例えばPCT/US18/13688号明細書の図21参照)、一般に、下で概説されるようなヒトHLAクラスII HLA−DR、DP及び殆どのDQ抗原に結合する市販抗体に基づいて、ウエスタンブロット又はFACS分析の何れかを使用して行われる。
特に有用な実施形態は、CIITA遺伝子を破壊するためにCRISPR技術を使用する。全てのMHC II分子に対する必須の転写因子である、マウスにおけるCIITA遺伝子又はヒトにおけるCIITA遺伝子のコード配列を標的とするためにCRISPRを設計した。遺伝子編集後、遺伝子移入したiPSC培養物を単一細胞に解離させた。これらをフルサイズのコロニーに増殖させ、CRISPR切断部位からの異常な配列の存在についてスクリーニングすることによりCRISPR編集の成功について評価した。欠失のあるクローンは、PCRにより判定した場合、CIITAを発現せず、FACS分析により判定した場合、MHC II/HLA−IIを発現しなかった。
3.マクロファージ食作用及び/又はNK細胞殺傷の低下
HLA I及びII(又はMHC I及びII)の減少に加えて、一般的にはB2M及びCIITAノックアウトを使用して、本発明のHIP細胞は、マクロファージ食作用及びNK細胞殺傷に対する感受性が低下している。得られたHIP細胞は、1つ以上のCD47トランス遺伝子の発現により、免疫マクロファージ及び自然経路を「回避する」。
HIP細胞及びHIP細胞由来の細胞がNK細胞殺傷及び/又はマクロファージ食作用を逃れるか又は回避するための能力は、PCT/US18/13688号明細書の図14A〜14C及び34A〜34Cで示され、その内容、特に図面、図面の説明及び実施例が本明細書中で参照により組み込まれる。例えば、図14B〜14Cは、マウスHIP細胞(例えばB2m−/−Ciita−/−CD47トランスジェニックマウスiPSC)がNK細胞によるCD107a発現の誘導ができず、従ってNK細胞応答を惹起しなかったことを示す。さらに、このようなマウスHIP細胞がNK細胞の活性化又はIFNγの放出を誘導しなかったことが示された。NK細胞をHIP細胞由来の分化細胞(内皮細胞、平滑筋細胞及び心筋細胞など)と温置した場合、NK細胞応答は誘導されなかった(例えばPCT/US18/13688号明細書の図34A〜34C)を参照。
CD47発現上昇
一部の実施形態では、マクロファージ食作用及びNK細胞殺傷感受性の低下は、HIP細胞表面上でのCD47上昇によるものである。これは、「ノックイン」又はトランスジェニック技術を使用して当業者により認められるように、いくつかの方法で行われる。一部の例では、CD47発現上昇は、1つ以上のCD47導入遺伝子によるものである。
従って、一部の実施形態では、CD47遺伝子の1コピー以上をHIP細胞に誘導性又は構成的プロモーターの制御下で付加するが、後者が好ましい。一部の実施形態では、レンチウイルスコンストラクトが本明細書中で記載のように使用されるか、又は当技術分野で公知である。CD47遺伝子は、当技術分野で公知のような適切なプロモーターの制御下で、宿主細胞のゲノムに組み込み得る。
B2M−/−CIITA−/−iPSCからHIP細胞株を作製した。ブラストサイジンマーカーを使用して、CD47を発現するレンチウイルスベクターを含有する細胞を選択した。CD47遺伝子配列を合成し、ブラストサイジン耐性があるプラスミドレンチウイルスpLenti6/V5にDNAをクローニングした(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA)。
一部の実施形態では、内在性CD47遺伝子の調節配列を変化させることにより、例えば構成的プロモーターへと、又は異なる誘導性プロモーターへと、内在性プロモーターを交換することにより、CD47遺伝子の発現を上昇させ得る。これは一般にCRISPRなどの公知の技術を使用して行われ得る。
変化させたら、抗CD47抗体を使用した、ウエスタンブロット、ELISAアッセイ又はFACSアッセイなど、実施例に記載のものなどの公知の技術を使用して、十分なCD47発現の存在をアッセイし得る。一般に、「十分」は、この文脈において、NK細胞殺傷及び/又はマクロファージ食作用を抑制するHIP細胞表面上でのCD47の発現の上昇を意味する。それらのMHC Iが排除されると、細胞上の天然発現レベルが低すぎてNK細胞溶解からそれらを保護できない。
4.自殺遺伝子
一部の実施形態では、本発明は、「自殺遺伝子」又は「自殺スイッチ」を含む低免疫原性多能性細胞を提供する。これらは、望ましくない方式で増殖し、***する場合に低免疫原性多能性細胞の死を引き起こし得る「安全スイッチ」として機能するように組み込まれる。「自殺遺伝子」消失アプローチは、特異的な化合物により活性化された場合のみ細胞死滅を引き起こすタンパク質をコードする遺伝子移入ベクターにおいて自殺遺伝子を含む。自殺遺伝子は、選択的に無毒性化合物を強毒性代謝産物に変換する酵素をコードし得る。この結果は、酵素を発現する細胞を特異的に除去している。一部の実施形態では、自殺遺伝子はヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV−tk)遺伝子であり、トリガーはガンシクロビルである。他の実施形態では、自殺遺伝子はエシェリキア・コリ(Escherichia coli)シトシンデアミナーゼ(EC−CD)遺伝子であり、トリガーは5−フルオロシトシン(5−FC)である(両者ともそれらの全体において参照により本明細書中で組み込まれる、Barese et al.,Mol.Therap.20(10):1932−1943(2012),Xu et al.,Cell Res.8:73−8(1998))。
他の実施形態では、自殺遺伝子は誘導性カスパーゼタンパク質である。誘導性カスパーゼタンパク質は、アポトーシスを誘導可能なカスパーゼタンパク質の少なくとも一部を含む。一実施形態では、カスパーゼタンパク質の一部は配列番号6で例示される。好ましい実施形態では、誘導性カスパーゼタンパク質はiCasp9である。これは、ヒトカスパーゼ9をコードする遺伝子に一連のアミノ酸を通じて連結される、F36V突然変異がある、ヒトFK506−結合タンパク質、FKBP12の配列を含む。FKBP12−F36Vは、低分子二量体化剤AP1903に高い親和性で結合する。従って本発明でのiCasp9の自殺機能は二量体誘導化合物(CID)の投与により惹起される。一部の実施形態では、CIDは低分子薬AP1903である。二量体化はアポトーシスの迅速な誘導を引き起こす。(それぞれがそれらの全体において本明細書中に参照により組み込まれる、国際公開第2011146862号パンフレット;Stasi et al.,N.Engl.J.Med 365;18(2011);Tey et al.,Biol.Blood Marrow Transplant.13:913−924(2007)参照)。
5.HIP表現型に対するアッセイ及び多能性の保持
HIP細胞が作製されたら、一般に本明細書中に及び実施例に記載のように、これらをそれらの低免疫原性及び/又は多能性保持についてアッセイし得る。
例えば、PCT/US18/13688号明細書の図13及び図15で例示されるような多くの技術を使用して、低免疫原性をアッセイし得る。これらの技術には、同種宿主への移植及び宿主免疫系を回避するHIP細胞増殖(例えば奇形腫)についての監視が含まれる。ルシフェラーゼを発現させるために、HIP派生物に対して形質導入を行い、次に生体発光イメージングを使用して追跡し得る。同様に、HIP細胞が宿主動物において免疫反応を引き起こさないことを確認するために、HIP細胞に対する宿主動物のT細胞及び/又はB細胞応答を分析する。Elispot、ELISA、FACS、PCR又はマスサイトメトリー(CYTOF)によってT細胞機能を評価する。FACS又はルミネックスを使用して、B細胞応答又は抗体応答を評価する。さらに又は或いは、一般にPCT/US18/13688号明細書の図14A〜14Cで示されるように、自然免疫応答、例えばNK細胞殺傷を回避するためのその能力について細胞をアッセイし得る。インビトロ又はインビボでNK細胞リトリティック(lytolytic)活性を評価する(PCT/US18/13688号明細書の図15A〜15Bで示されるように)。
同様に、多くの方法で多能性の保持が評価される。一実施形態では、一般に本明細書中に記載され、PCT/US18/13688号明細書の図29で示されるように、ある種の多能性特異的な因子の発現によって、多能性をアッセイする。さらに又は或いは、多能性の指標としてHIP細胞を1つ以上の細胞タイプに分化させる。
D.HIP細胞の好ましい実施形態
HIP細胞として又はHIP細胞の分化産物としての何れかでヒト患者などの同種宿主に移植された場合に多能性を示すが宿主免疫応答を生じさせない低免疫原性多能性幹細胞(「HIP細胞」)が本明細書中で提供される。
一実施形態では、ヒト誘導多能性幹細胞などのヒト多能性幹細胞は、a)各アレルでのB2M遺伝子の破壊(例えばB2M−/−)、b)各アレルでのCIITA遺伝子の破壊(例えばCIITA−/−)及びc)CD47遺伝子の過剰発現(CD47+、例えばCD47遺伝子の1つ以上のさらなるコピーを導入すること又はゲノム遺伝子を活性することを通じて)により、低免疫原性にされる。これにより、hiPSC集団B2M−/−CIITA−/−CD47tgが付与される。好ましい実施形態では、細胞は非免疫原性である。別の実施形態では、HIP細胞に、上記のようであるが、必要なときにインビボで細胞を死滅させるために誘導される誘導性自殺遺伝子を含むことによりさらに修飾される非免疫原性B2M−/−CIITA−/−CD47導入遺伝子が与えられる。
E.HIP細胞の維持
作製されたら、iPSCの維持のために知られているようにHIP細胞を未分化状態に維持し得る。例えば分化を防ぎ、多能性を維持する培地を使用してマトリゲル上でHIP細胞を培養する。
F.HIP細胞の分化
本明細書中に記載のHIP細胞を様々な細胞タイプに分化させ得る。HIPの多能性は、細胞を内胚葉、中胚葉及び外胚葉細胞タイプに分化させることにより評価され得る。一部の例では、HIP細胞は奇形腫形成により評価される。
当業者により認められるように、分化のための方法は、公知の技術を使用して所望の細胞タイプに依存する。懸濁液中で細胞を分化させ、次に細胞生存を促進するためにマトリゲル、ゼラチン又はフィブリン/トロンビン形態などのゲルマトリクス形態に入れる。当技術分野で公知のように、例えば、一般に細胞特異的マーカーの存在を評価することによって分化をアッセイする。
一部の実施形態では、肝細胞機能の喪失又は肝臓の肝硬変に対処するために、HIP細胞を肝細胞に分化させる。HIP細胞を肝細胞に分化させるために使用され得る多くの技術がある;例えばそれらの全体において、及び特に分化のための方法及び試薬に対して、参照により本明細書により明確に全て組み込まれる、Pettinato et al.,doi:10.1038/spre32888,Snykers et al.,Methods Mol Biol 698:305−314(2011),Si−Tayeb et al.,Hepatology 51:297−305(2010)及びAsgari et al.,Stem Cell Rev(:493−504(2013)を参照。一般に関連する肝細胞及び/又はアルブミン、アルファフェトプロテイン及びフィブリノーゲンを含むが限定されない特異的なマーカーの存在を評価することによって、当技術分野で公知のように分化をアッセイする。アンモニアの代謝、LDL貯蔵及び取り込み、ICG取り込み及び放出及びグリコーゲン貯蔵など、分化は機能面でも測定され得る。
一部の実施形態では、I型糖尿病(T1DM)に対処するための移植用にHIP細胞をベータ様細胞又は膵島オルガノイドに分化させる。細胞系はT1DMに対処するための有望な方法であり、例えば参照により本明細書中で組み込まれるEllis et al.,doi/10.1038/nrgastro.2017.93を参照。さらにPagliuca et al.は、hiPSCからのβ細胞分化の成功について報告している(その全体において、及び特にヒト多能性幹細胞からの機能的ヒトβ細胞の大規模産生についてそこで概説される方法及び試薬に対して、参照により本明細書によって組み込まれるdoi/10.106/j.cell.2014.09.040を参照)。さらに、Vegas et al.は、ヒト多能性幹細胞からのヒトβ細胞の産生と、その後の宿主による免疫拒絶を回避するための封入を示す;(doi:10.1038/nm.4030、その全体において、特にヒト多能性幹細胞からの機能的ヒトβ細胞の大規模産生についてそこで概説される方法及び試薬に対して、参照により本明細書によって組み込まれる)。
一般に、インスリンを含むが限定されないβ細胞関連の又は特異的なマーカーの存在を評価することによって、当技術分野で公知のように分化をアッセイする。グルコース代謝の測定など、分化はまた機能面でも測定され得、一般的にはその全体において、及び具体的にはそこで概説されるバイオマーカーに対して、参照により本明細書によって組み込まれるMuraro et al.,doi:10.1016/j.cels.2016.09.002を参照。
HIP細胞由来のベータ細胞を作製したら、それらを(細胞懸濁液として又は本明細書中で論じるようなゲルマトリクス内での何れか)門脈/肝臓、網、胃腸粘膜、骨髄、筋肉又は皮下嚢へと移植し得る。
一部の実施形態では、視力を脅かす眼疾患に対処するために、HIP細胞を網膜色素上皮(RPE)に分化させる。その全体において、及び特に分化技術及び試薬についてそこで概説される方法及び試薬に対して、参照により本明細書によって組み込まれるKamao et al.,Stem Cell Reports 2014:2:205−18で概説される技術を使用して、ヒト多能性幹細胞をRPE細胞に分化させた;RPE細胞のシート作製のための技術及び患者への移植に対してその全体においてまた組み込まれるMandai et al.,doi:10.1056/NEJMoa1608368も参照。
当技術分野で公知のように、一般的には、RPE関連及び/又は特異的なマーカーの存在を評価することにより、又は機能性を測定することにより、分化をアッセイし得る。例えばその全体において、及び具体的には結果セクションの第1段落で概説されるマーカーに対して、参照により本明細書によってまた組み込まれるKamao et al.,doi:10.1016/j.stemcr.2013.12.007も参照。
一部の実施形態では、心血管系疾患に対処するためにHIP細胞を心筋細胞に分化させる。カーディオミオクト(cardiomyocte)のhiPSCの分化について、技術は当技術分野で公知であり、実施例で論じる。当技術分野で公知のように、一般に心筋細胞関連の又は特異的なマーカーの存在を評価することによって、又は機能面を測定することによって分化をアッセイし得る;例えばその全体において、及び具体的に心筋細胞を含む幹細胞を分化させる方法に対して、参照により本明細書によって組み込まれるLoh et al.,doi:10.1016/j.Cell.2016.06.001を参照。
一部の実施形態では、新しい血管を形成させて末梢動脈性疾患に対処するために、内皮コロニー形成細胞(ECFC)へとHIP細胞を分化させる。内皮細胞を分化させるための技術は公知である。例えば、その全体において、及び具体的にはヒト多能性幹細胞からの内皮細胞の作製のため、及びまた移植技術のための方法及び試薬に対して、参照により組み込まれるPrasain et al.,doi:10.1038/nbt.3048を参照。一般に内皮細胞関連又は特異的マーカーの存在を評価することにより、又は機能面で測定することにより、当技術分野で公知のように分化をアッセイし得る。
一部の実施形態では、自己免疫甲状腺炎に対処するために、甲状腺祖先細胞及び甲状腺ホルモンを分泌し得る甲状腺濾胞オルガノイドへとHIP細胞を分化させる。甲状腺細胞を分化させるための技術は当技術分野で公知である。例えばその全体において、及び具体的にはヒト多能性幹細胞からの甲状腺細胞作製のための方法及び試薬に対して、及びまた移植技術に対して、参照により本明細書によって明確に組み込まれる、Kurmann et al.,doi:10.106/j.stem.2015.09.004を参照。一般的に、甲状腺細胞に関連するか又は特異的なマーカーの存在を評価することにより、又は機能面で測定することにより、当技術分野で公知のように分化をアッセイし得る。
VIII.HIP細胞由来の低免疫キメラ抗原受容体T細胞
本発明は、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含むCARをコードする核酸を含むHIP細胞から分化させられた改変T細胞を提供する。一部の実施形態では、CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び同時刺激ドメインの細胞内シグナル伝達ドメインを含む。本発明の別の態様では、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含むCARをコードする核酸を含む低免疫原性多能性細胞が本明細書中で提供される。低免疫原性CAR−T(HI−CAR−T)細胞を作製するために、このような低免疫原性多能性細胞をインビトロでT細胞に分化させ得る。
一部の実施形態では、低免疫原性CAR−T細胞は、MHC I機能又はHLA−I機能を欠く。例えば、本低免疫原性CAR−T細胞は、HLA−Aタンパク質、HLA−Bタンパク質及びHLA−Cタンパク質の発現が低下しているか又は発現を欠く。特定の例では、低免疫原性CAR−T細胞は、HLA−Aタンパク質をコードする遺伝子、HLA−Bタンパク質をコードする遺伝子、HLA−Cタンパク質をコードする遺伝子を不活性化するための遺伝子修飾を保持する。ある一定の例では、低免疫原性CAR−T細胞は、β−2ミクログロブリンタンパク質の発現が低下しているか又は発現を欠く。一部の実施形態では、このような細胞は、β−2ミクログロブリンをコードする遺伝子を不活性化する遺伝子修飾を保持する。このような低免疫原性CAR−T細胞は、HLA−I機能を欠く低免疫原性多能性細胞から分化させ得る。一部の実施形態では、低免疫原性多能性細胞は、β−2ミクログロブリンをコードする遺伝子を不活性化する遺伝子修飾を保持する。
ある一定の実施形態では、低免疫原性CAR−T細胞は、MHC II機能又はHLA−II機能を欠く。一部の例では、低免疫原性CAR−T細胞は、HLA−DPタンパク質、HLA−DRタンパク質及びHLA−DQタンパク質の発現が低下しているか又は発現を欠く。低免疫原性CAR−T細胞は、HLA−DPタンパク質をコードする遺伝子、HLA−DRタンパク質をコードする遺伝子、HLA−DQタンパク質をコードする遺伝子を不活性化するための遺伝子修飾を保持し得る。一部の実施形態では、低免疫原性CAR−T細胞は、CIITAタンパク質の発現が低下しているか又は発現を欠く。一部の実施形態では、このような細胞は、CIITAをコードする遺伝子を不活性化する遺伝子修飾を保持する。このような低免疫原性CAR−T細胞は、HLA−II機能を欠く低免疫原性多能性細胞から分化させ得る。一部の実施形態では、低免疫原性多能性細胞は、CIITAをコードする遺伝子を不活性化する遺伝子修飾を保持する。
一部の実施形態では、低免疫原性CAR−T細胞は、野生型又はネイティブT細胞と比較して、CD47タンパク質の発現が上昇している。他の実施形態では、低免疫原性多能性細胞は、野生型又はネイティブ多能性細胞と比較して、CD47タンパク質の発現が上昇している。CD47の発現上昇は、内在性CD47遺伝子への遺伝子修飾の結果であり得る。他の例では、発現上昇は、外因性CD47遺伝子、例えばCD47をコードする外因性核酸の発現の結果である。このような低免疫原性CAR−T細胞は、CD47タンパク質を過剰発現する低免疫原性多能性細胞から分化させ得る。一部の実施形態では、低免疫原性多能性細胞は、CD47タンパク質の発現が上昇している。
一部の実施形態では、低免疫原性CAR−T細胞は、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV−tk)遺伝子、エスケリキア・コリ(Escherichia coli)シトシンデアミナーゼ(CD)遺伝子及び誘導性カスパーゼ−9タンパク質をコードする遺伝子などであるが限定されない自殺遺伝子を含む。自殺遺伝子は、その遺伝子を含む細胞を、その細胞の死を引き起こす化学物質(例えば化学的トリガー)に曝露したときに活性化され得る。HSV−tkに対する化学的トリガーは、ジデオキシヌクレオシド類似体、例えばガンシクロビルであり得る。EC−CDに対する化学的トリガーは5−フルオロシトシン(5−FC)であり得る。カスパーゼ−9に対する化学的トリガーは、化合物AP1903などの二量体誘導化合物(CID)であり得る。従って、低免疫原性多能性細胞は、自殺遺伝子を含み、本明細書中に記載の低免疫原性CAR−T細胞の何れか1つに分化させ得る。
シトシンデアミナーゼ自殺遺伝子系に関する記載は、例えばMullin et al.,Cancer Research,1994,54:1503−1506で見出され得る。チミジンキナーゼ自殺遺伝子系に関する詳細は、例えばMoolten,Cancer Research,1986,46(10):5276−5281で見出され得る。誘導性カスパーゼ−9自殺遺伝子系の詳細な説明は、例えばGargett and Brown,Front Pharmacol,2014,5:235で見出され得る。
A.キメラ抗原受容体
様々な実施形態では、本抗原結合ドメインは、標的細胞、例えば癌細胞上の抗原に結合する。抗原結合ドメイン(細胞外ドメインとも呼ばれる)は、当技術分野で公知のように抗原に結合し得る。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、合成抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、非ヒト抗体、ナノボディ、1本鎖可変断片(scFv)、F(ab’)2、Fab’、Fab、Fvなどを含む。
抗原結合ドメインはシグナルペプチドを含み得る。さらに、CARは、抗原結合ドメインと膜貫通ドメインとの間にスペーサー領域を含有し得る。スペーサー領域は、抗原認識を促進するために異なる方向に抗原結合ドメインを向かわせるのに十分柔軟であるはずである。スペーサーは、IgG1又は免疫グロブリンのCH2及びCH3領域及びCD3の一部からのヒンジ領域であり得る。
抗原結合ドメインは、CARの膜貫通ドメインに連結され得る。一部の実施形態では、抗原結合ドメインをコードする核酸が、CARの膜貫通ドメインをコードする核酸に操作可能に連結される。
一部の実施形態では、膜貫通ドメインは、膜結合型又は膜貫通タンパク質由来であり得る。ある一定の実施形態では、膜貫通ドメインは、膜結合型又は膜貫通タンパク質の膜貫通ドメインの野生型アミノ酸配列と比較して、1つ以上の、例えば1、2、3、4、5、6、7、8又はそれを超えるアミノ酸修飾(例えば置換、挿入及び欠失)を含む。CARの膜貫通ドメインの非限定例は、T細胞受容体のアルファ、ベータ又はゼータ鎖、CD28、CD3イプシロン(CD3ξ)、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154又はエリスロポエチン受容体の少なくとも膜貫通領域を含む。他の実施形態では、膜貫通ドメインは、疎水性アミノ酸残基(例えばロイシン及びバリン)を含む組み換え又は合成ドメインである。一部の例では、膜貫通ドメインは、ドメインの一方又は両方の末端にフェニルアラニン、トリプトファン及びバリンを含む。
膜貫通ドメインは、抗原結合ドメインをCARの細胞内シグナル伝達ドメインに連結する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインをコードする核酸が、細胞内シグナル伝達ドメインをコードする核酸に操作可能に連結される膜貫通ドメインをコードする核酸に、操作可能に連結される。
一部の実施形態では、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、シグナル活性化又はシグナル伝達ドメインを含む。そうであるので、細胞内シグナル伝達ドメインは、シグナル、例えば活性化シグナルを伝達又は伝えるために、又は細胞内の細胞応答を媒介するために十分である、当技術分野で公知のタンパク質の細胞内シグナル伝達ドメインの何れかの部分を含む。
一部の実施形態では、本発明のCARをコードする核酸は、合成プロモーター、構成的プロモーター又は誘導性プロモーターなどのプロモーターに操作可能に連結される。有用な構成的プロモーターとしては、ユビキチンCプロモーター、伸長因子−1アルファプロモーター(EF1αプロモーター)、CMVプロモーター及び当業者にとって公知の何れかの他の構成的プロモーターが挙げられる。有用な誘導性プロモーターは、例えばEde et al.,ACS Synth Biol,2016,5(5):395−404に記載され、細胞型特異的なプロモーター及び誘導性スイッチプロモーターを含み得る。例示的な構成的プロモーターは、PLoS One,2010,5(8):e12413に記載されている。一部の実施形態では、プロモーターはEF1αプロモーターである。
本明細書中に記載のCARは、発現ベクター、ウイルスベクター又は非ウイルスベクターなどのベクターを使用してHIP細胞に導入され得る。一部の例において、ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター又はアデノ随伴ベクターである。一部の実施形態では、CARをコードする核酸は、細胞のセーフハーバー遺伝子座などの遺伝子座に導入される。他の実施形態では、ミニサークルDNAベクター、ヌードDNA(nude DNA)、リポソーム、重合化剤及び分子複合物を含むが限定されない非ウイルスベクターを使用して、CARがHIP細胞に導入される。
現在のところ、ベクターで遺伝子組み込みを完遂するための2つの方法、即ちウイルス系及び非ウイルス系がある。基礎研究及び臨床研究における遺伝子治療のための主要なベクターは、移入効率が高いこと、培養T細胞の臨床的必要数に到達するのに必要とされる時間が比較的短いこと及び異なる発現特徴を有する異なるウイルスの利用可能性という理由で、ウイルスである。ウイルスベクターとしては、レトロウイルス(レンチウイルスを含む)、アデノウイルス及びアデノ随伴ウイルスが挙げられる。中でも、遺伝子送達のための最も一般的なツールは、遺伝子改変されたレトロウイルス(例えばHu et al.,Pharmacol Rev.2000;52(4):493−511)である。HIP細胞にCARコンストラクトを導入するために、ヌードDNA、リポソーム、重合化剤及び分子複合物を含むが限定されない非ウイルスベクターが使用され得る。プラスミド細菌DNA配列不含のミニサークルDNAベクターは、親プラスミドから細菌において作製され得、インビボにて高レベルで導入遺伝子を持続的に発現し得る新規非ウイルスベクターである。臨床の状況においてミニサークルDNA系を使用し得る。ミニサークルDNAベクターの詳細な説明は、例えばChen et al.,Hum Gene Ther.2005;16(1):126−131;Kay et al.,Nat Biotechnol.2010;28(12):1287−1289で見出され得る。
B.HI−CAR−T細胞へのHIP細胞分化
当業者により認識される何れかの方法を使用して、CARをコードする核酸を含むHIP細胞をCAR T細胞などのCAR発現免疫細胞に分化させ得る。
免疫細胞(例えば免疫幹細胞、免疫祖先細胞、免疫多能性祖先細胞、プレT細胞祖先細胞、プレNK細胞祖先細胞、T細胞祖先細胞、NK細胞祖先細胞、T細胞、NK細胞、NKT細胞及びB細胞)へと幹細胞を分化させるための有用な方法は、例えば米国特許出願公開第2018/0072992号明細書、同第2017/0296649号明細書及び同第2016/0009813号明細書に記載されている。
T細胞は、αβT細胞、δγT細胞、ヘルパー/制御T細胞、細胞傷害性T細胞、祖先T細胞(例えばCD34+CD7+CD1a−又はCD34+CD7+CD5+CD1a−である祖先T細胞)、ナイーブT細胞、セントラルメモリーT細胞、エフェクターT細胞、最終エフェクターT細胞、未熟T細胞、成熟T細胞、ナチュラルキラーT細胞などであり得る。言い換えると、T細胞は、ナイーブT細胞、ナイーブセントラルメモリーT細胞(TCM細胞)、エフェクターメモリーT細胞(TEM細胞)及びエフェクターメモリーRA T細胞(TEMRA細胞)であり得る。ナイーブT細胞は、CCR7、CD27、CD28及びCD45RAを発現し得る。ナイーブセントラルT細胞は、CCR7、CD27、CD28及びCD45ROを発現し得る。エフェクターメモリーT細胞は、PD1、CD27、CD28及びCD45ROを発現し得る。エフェクターメモリーRA T細胞はPD1、CD57及びCD45RAを発現し得る。
一部の実施形態では、CARをコードする核酸配列を含むHIP細胞は、BMP経路活性化因子、WNT経路活性化因子、MEK阻害剤、NOTCH経路阻害剤、ROCK阻害剤、TGFβ受容体/ALK阻害剤、増殖因子、サイトカイン及び何らかのそれらの組み合わせを含む培地中で培養される。
BMP経路活性化因子としては、BMP−2の活性化因子、BMP−4の活性化因子、BMP−5の活性化因子、BMP−6の活性化因子、BMP−7の活性化因子、BMP−8の活性化因子、その類似体及びそれらの変異体が挙げられ得るが限定されない。
GSK3阻害剤としては、CHIR99021、その類似体及びそれらの変異体が挙げられ得るが限定されない。NOTCH経路活性化因子としては、Jag1、Jag2、DLL−1、DLL−3、DLL−4、その類似体及びそれらの変異体が挙げられ得るが限定されない。ROCK阻害剤としては、Y27632、ファスジル、AR122−86、Y27632 H−1152、Y−30141、Wf−536、HA−1077、ヒドロキシル−HA−1077、GSK269962A、SB−772077−B、N−(4−ピリジル)−N’−(2,4,6−トリクロロフェニル)尿素、3−(4−ピリジル)−1H−インドール及び(R)−(+)−トランス−N−(4−ピリジル)−4−(1−アミノエチル)−シクロヘキサンカルボキサミド、米国特許第8044201号明細書で開示される他のROCK阻害剤、その類似体及びそれらの変異体が挙げられ得るが限定されない。増殖因子としては、bFGF、EPO、Flt3L、GM−CSF、IGF、TPO、SCF、VEGF、その類似体及びそれらの変異体が挙げられ得るが限定されない。サイトカインとしてはIL−2、IL−3、IL−6、IL−7、IL−11、IL−15、その類似体及びそれらの変異体が挙げられ得るが限定されない。
一部の実施形態では、CARコンストラクトを保有するHIP細胞は、T細胞分化を促進するためにフィーダー細胞上で培養される。「フィーダー細胞」という用語は、異なる組織タイプ及び一般的には増殖を促進し、及び/又はそれらが同時培養される細胞の分化を制御するように作用し得る異なるゲノムの細胞を含み得る。未分化HIP細胞は、特定の組織タイプ(例えばT細胞又は特定のT細胞サブタイプ)へと分化を向けるフィーダー細胞と同時培養され得る。一部の実施形態では、マウスHIP細胞はOP9又はOP9−DLフィーダー細胞上で培養される。マウスHIP細胞は、約15日以上にわたりフィーダー細胞上で培養され得る。他の実施形態では、HIP細胞は、フィーダー細胞上で培養し、次いで特定の培養日数後にフィーダー細胞なしで培養する。ある一定の実施形態では、T細胞への分化のためにHIP細胞をフィーダー細胞上で培養しない。一部の例では、HIP細胞は、CD3刺激及びさらにCD28刺激を促進する培地中で培養される。
様々な実施形態で、ヒトHIP細胞由来の内皮祖先細胞などのフィーダー細胞上でヒトHIP細胞が培養される。一部の実施形態では、HIP細胞由来のヒトT細胞が、ヒトHIP細胞由来の内皮祖先細胞(EPC)上で培養される。細胞は、約15日以上にわたりフィーダー細胞上で培養され得る。他の実施形態では、細胞は、フィーダー細胞上で培養され、次いで特定の日数後、フィーダー細胞なしで培養される。ある一定の実施形態では、ヒトEPCは、HIP由来T細胞の生成を促進する。様々な実施形態では、ヒトEPCは、HIP由来ナイーブCD4+T細胞の生成を促進する。ある一定の実施形態では、ヒトEPCは、セントラルメモリーCD4+T細胞などのHIP由来T細胞のある種のサブタイプの生成を妨害する。
一部の実施形態では、HIP由来T細胞は、擬似微小重力(sμg)中で培養される。特定の実施形態では、このようなT細胞はsμgを使用して分化HIP細胞により作製される。ヒトHIP由来T細胞は、少なくとも72時間sμg中で培養され得る。一部の実施形態では、ヒトHIP由来T細胞は、72時間〜10日以上sμg中で培養される。一部の例では、CD8+T細胞を作製するためにsμg中での細胞の培養が使用され得る。一部の実施形態では、sμgは、TEMRA CD8+T細胞の量又はパーセンテージを上昇させる。他の実施形態では、sμgは、ナイーブCD8+T細胞の量又はパーセンテージを上昇させない。
一部の実施形態では、HIP由来T細胞は、擬似微小重力(sμg)中で及びIL−2、IL−7又はIL−2及びIL−7の組み合わせを含む培地中で培養される。一部の実施形態では、HIP由来T細胞は、セントラルメモリーCD8+T細胞を作製するためにsμg中及びIL−2の存在下で培養される。他の実施形態では、HIP由来T細胞は、セントラルメモリーCD8+T細胞を作製するためにsμg中及びIL−7の存在下で培養される。また他の実施形態では、HIP由来T細胞は、セントラルメモリーCD8+T細胞を作製するためにsμg中及びIL−2及びIL−7の存在下で培養される。
HIP細胞由来のCAR発現免疫細胞を評価する方法としては、免疫細胞化学、フローサイトメトリー、サイトカインプロファイリング、T細胞活性化/刺激アッセイ、標的細胞の細胞傷害性アッセイ、抗原反応アッセイ及び動物モデルを使用したインビボ機能アッセイが挙げられるが限定されない。
C.HI−CAR T細胞を使用する方法
一部の態様では、治療的有効量のHIP細胞由来CAR−T細胞を投与することにより、患者、例えばヒト患者における癌を処置する方法が本明細書中で提供される。一部の例では、HIP細胞由来CAR−T細胞は、治療的に有効な担体とともに投与される。
「治療的有効量」は、処置時に有益であるか又は所望の臨床の結果をもたらすのに十分である量を含む。1回以上の投与で治療的有効量が対象に投与され得る。処置の観点から、有効量は、疾患を、緩和する、寛解させる、安定化する、逆転する、又は進行を遅らせるか、又はそうでなければ疾患の病理的結果を軽減するのに十分な量である。有効量は一般に、個別的に医師により決定され、当技術分野の技術内である。有効量を達成するための適切な投与量を決定する際、一般的にはいくつかの因子を考慮に入れる。これらの因子としては、対象の年齢、性別及び体重、処置している状態、状態の重症度及び投与される抗原結合断片の形態及び有効濃度が挙げられる。
静脈内投与、皮下投与、リンパ節内投与、腫瘍内投与、くも膜下腔内投与、胸膜内投与、腹腔内投与及び胸腺への直接投与を含むが限定されない、当技術分野で公知の何れかの方法によって治療用細胞処置を施し得る。治療用細胞は、ボーラスで又は連続点滴により投与され得る。
癌は、血液癌、固形腫瘍癌及び液性腫瘍癌からなる群から選択され得る。一部の実施形態では、血液癌は、白血病、リンパ腫又は骨髄腫である。腫瘍癌としては、神経膠芽腫、メラノーマ、神経芽細胞腫、腺癌、神経膠腫、軟組織肉腫及び様々な癌腫(小細胞肺癌を含む)が挙げられるが限定されない。適切な癌腫としては、星状細胞腫、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、乏突起神経膠腫、上衣腫、髄芽腫、原始神経外胚葉性腫瘍(PNET)、軟骨肉腫、骨原性肉腫、膵管腺癌、小及び大細胞肺腺癌、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、扁平上皮癌、気管支肺胞癌、上皮腺癌及びその肝臓転移、リンパ血管肉腫、リンパ管内皮肉腫、肝細胞腫、胆管細胞癌、滑膜腫、中皮腫、ユーイング腫瘍、横紋筋肉腫、結腸癌、基底細胞癌、汗腺癌、乳頭癌、皮脂腺癌、乳頭状腺癌、嚢胞性腺癌、髄様癌、気管支原性肺癌、腎臓細胞癌、胆管癌、絨毛癌、セミノーマ、胚性癌腫、ウィルムス腫瘍、精巣腫瘍、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起神経膠腫、髄膜腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫、ワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症及び重鎖病、乳癌、例えば腺管及び小葉腺癌、子宮頸部の扁平上皮及び腺癌、子宮及び卵巣上皮癌、前立腺腺癌、膀胱の移行扁平上皮癌、B及びT細胞リンパ腫(結節状及びびまん性)形質細胞腫、悪性メラノーマ、軟組織肉腫及び平滑筋肉腫を含むが限定されない、腫瘍学の技術分野で公知の何れかを含み得る。
IX.代表的な実施形態の詳細な説明
一部の実施形態では、本発明のマウス低免疫原性多能性幹(マウスHIP)細胞は、B2M活性を排除するゲノム修飾、CIITA活性を排除するゲノム修飾、CD47をコードする外因性核酸配列及びCARコンストラクトをコードする外因性核酸配列を含む。他の実施形態では、マウス低免疫原性多能性幹細胞は誘導性自殺遺伝子も含む。
他の実施形態では、本発明のヒト低免疫原性多能性幹(ヒトHIP)細胞は、B2M活性を排除するゲノム修飾、CIITA活性を排除するゲノム修飾、CD47をコードする外因性核酸配列及びCARコンストラクトをコードする外因性核酸配列を含む。他の実施形態では、ヒト低免疫原性多能性幹細胞は、誘導性自殺遺伝子も含む。
特定の実施形態では、本発明の低免疫原性多能性幹細胞は、B2M活性を排除するゲノム修飾、CIITA活性を排除するゲノム修飾、CD47をコードする外因性核酸配列、CARコンストラクトをコードする外因性核酸配列及び単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV−tk)遺伝子を含む。一部の実施形態では、本発明の低免疫原性多能性幹細胞は、B2M活性を排除するゲノム修飾、CIITA活性を排除するゲノム修飾、CD47をコードする外因性核酸配列、CARコンストラクトをコードする外因性核酸配列及びエスケリキア・コリ(Escherichia coli)シトシンデアミナーゼ(CD)遺伝子を含む。ある一定の実施形態では、本発明の低免疫原性多能性幹細胞は、B2M活性を排除するゲノム修飾、CIITA活性を排除するゲノム修飾、CD47をコードする外因性核酸配列、CARコンストラクトをコードする外因性核酸配列及び誘導性カスパーゼ9タンパク質をコードする外因性遺伝子を含む。
様々な実施形態では、本発明のマウスCAR−T細胞は、B2M活性を排除するゲノム修飾、CIITA活性を排除するゲノム修飾、CD47をコードする外因性核酸配列及びCARコンストラクトをコードする外因性核酸配列を含む、マウス低免疫原性多能性幹細胞から作製される。他の実施形態では、マウス低免疫原性多能性幹細胞は誘導性自殺遺伝子も含む。そうであるので、マウスCAR−T細胞は、主要組織適合抗原複合体I(MHC I)及び主要組織適合抗原複合体II(MHCII)機能が低下しているか又はそれが欠けており、CD47タンパク質を過剰発現する。マウスCAR−T細胞は、NK細胞による殺傷に対する感受性がより低いものであり得る。
他の実施形態では、本発明のヒトCAR−T細胞は、B2M活性を排除するゲノム修飾、CIITA活性を排除するゲノム修飾、ヒトCD47をコードする外因性核酸配列及びCARコンストラクトをコードする外因性核酸配列を含むヒト低免疫原性多能性幹細胞から作製される。他の実施形態では、ヒト低免疫原性多能性幹細胞は誘導性自殺遺伝子も含む。従って、ヒトCAR−T細胞は、HLA−I及びHLA−II機能が低下しているか又はそれが欠けており、CD47タンパク質を過剰発現する。一部の実施形態では、ヒトCAR−T細胞は、HLA−A、HLA−B又はHLA−Cの発現が低下しているか又はそれが欠けており、HLA−DP、HLA−DR又はHLA−DQタンパク質の発現が低下しているか又はそれが欠けており、ヒトCD47タンパク質を過剰発現する。ヒトCAR−T細胞は、NK細胞による殺傷に対する感受性が低下し得る。
一部の実施形態では、本発明のヒトCAR−T細胞は、B2M活性を排除するゲノム修飾、CIITA活性を排除するゲノム修飾、ヒトCD47をコードする外因性核酸配列及び抗CD19 CARコンストラクトをコードする外因性核酸配列を含む、ヒト低免疫原性多能性幹細胞から作製される。
X.実施例
実施例1:マウス誘導多能性幹細胞の作製
本明細書中に記載の方法の出典はDiecke et al.,Sci Rep,2015,8081である。
マウスのマウス尾部先端の線維芽細胞を分離し、IV型コラゲナーゼ(Life Technologies,Grand Island,NY,USA)で単離し、10%胎児ウシ血清(FBS)、L−グルタミン、4.5g/Lグルコース、100U/mLペニシリン及び100μg/mLストレプトマイシンを含有するダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)とともに、加湿インキュベーター中、37℃、20%O2及び5%CO2で維持した。
次にNeon Transfection系を使用し、4個の初期化因子、Oct4、KLF4、Sox2及びc−Mycを発現する新規コドン最適化ミニイントロン(mini−intronic)プラスミド(co−MIP)(DNA10〜12μm)を使用して、1x10個のマウス線維芽細胞を初期化した。遺伝子移入後、マウス胚性線維芽細胞(MEF)フィーダー層上に線維芽細胞を播種し、酪酸ナトリウム(0.2mM)及び50μg/mLアスコルビン酸の添加により線維芽細胞培地中で維持した。
ESC様コロニーが出現したとき、DMEM、20%FBS、L−グルタミン、非必須アミノ酸(NEAA)、β−メルカプトエタノール及び10ng/mL白血病阻害因子(LIF)を含有するマウスiPSC培地に培地を変えた。2回の継代後、マウスiPSCを0.2%ゼラチンコーティングプレートに移し、さらに増殖させた。全ての継代で、磁気活性化細胞選別(MACS)を使用して、マウス多能性マーカーSSEA−1についてiPSCを選別した。
上記方法によりマウス低免疫原性iPSCを作製するために単離マウスiPSCを使用し得る。
実施例2:ヒト誘導多能性幹細胞の作製
Gibco(商標)ヒトエピソームiPSC株(カタログ番号A18945、ThermoFisher)は、3プラスミド、7因子(SOKMNLT;SOX2、OCT4(POU5F1)、KLF4、MYC、NANOG、LIN28及びSV40L T抗原)EBNAに基づくエピソーム系を使用して、CD34+臍帯血から得た。このiPSC株は、初期化事象からのゲノムへの組み込みがなかったので、ゼロフットプリント(zero foot−print)であるとみなされる。全ての初期化遺伝子不含であることが示された。ヒトiPSCを凍結融解し、培養し、継代するためのプロトコールは製品マニュアルで提供される。
インビボ奇形腫アッセイ及びインビトロ多能性遺伝子発現アッセイ(例えばPCR及びアレイ)によって又は多能性マーカーに対する蛍光染色によってヒトiPSCの多能性を判定し得る。
Gibco(商標)ヒトエピソームiPSC株は、正常な核型及び、OCT4、SOX2及びNANOG(RT−PCRにより示されるように)及びOCT4、SSEA4、TRA−1−60及びTRA−1−81(ICCにより示されるように)のような多能性マーカーの内在性発現を有する。全ゲノム発現及びエピジェネティックプロファイリング分析から、このエピソームhiPSC株がヒト胚性幹細胞株とは分子的に区別できないことが示される(Quintanilla et al.,PloS One,2014,9(1):e85419)。定方向分化及び奇形腫分析で、これらのhiPSCは外胚葉性、内胚葉性及び中胚葉性の系列に対するそれらの分化能を保持した(Burridge et al.,PLoS One,2011,6(4):e18293)。さらに血管、造血系、神経及び心臓系列が安定的な効率で導かれた(Burridge et al.,上出)。
Figure 2021530999
上記方法によりヒト低免疫原性iPSCを作製するために単離ヒトiPSCを使用し得る。
実施例3:低免疫原性多能性細胞は、NK細胞殺傷及びマクロファージ食作用に対してより感受性が低かった。
低免疫原性多能性細胞(例えばマウスb2m−/−ciita−/−CD47tg iPSC及びヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSC)の能力及び免疫自然応答経路を逃れるための能力を評価するために、実施例を行った。
特に、酵素結合免疫スポット(Elispot)アッセイを行った。マウスHIP細胞又はヒトHIP細胞(マウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSC又はヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSC)とNK細胞を同時培養し、IFNγ放出を測定した(例えばElispotプレートリーダーを使用して自然IFNγスポット頻度を測定した)。一部の例において、抗CD47抗体を使用することによってCD47を遮断した。
およそ95%NK細胞及び5%マクロファージなどのマウスNK細胞と同時培養したマウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCは、NK細胞活性化を刺激できなかった(図1)。ElispotアッセイにおいてマウスB2m−/−Ciita−/−iPSCは、NK細胞によるIFNγ放出を惹起し、一方でマウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCは惹起しなかった。CD47の遮断(例えば抗CD47抗体の使用)は、マウスB2m−/−Ciita−/−iPSCにおいて効果がなかった。しかし、CD47遮断は、B2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCが有した防御を完全に消失させた。NK細胞を活性化し、従ってIFNγを放出させることが知られているYAC−1細胞を対照とした。
ヒトNK細胞と同時培養したヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCもNK細胞活性化を刺激できなかった。図2は、ElispotアッセイにおいてヒトB2M−/−CIITA−/−iPSCがNK細胞によるIFNγ放出を惹起し、一方でヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCは惹起しなかったことを示す。CD47の遮断は、ヒトB2M−/−CIITA−/−iPSCにおいて効果がなかったが、これはヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCが有した保護を消失させた。NK細胞を活性化し、従ってIFNγを放出することが知られているK562細胞を対照とした。
図3は、ヒトNK細胞(およそ95%NK細胞及び5%マクロファージ)とともに温置したマウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCのElispotの結果を示す。マウスB2m−/−Ciita−/−iPSC及びマウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCは、ヒトNK細胞によるIFNγ放出を惹起した。CD47の遮断は、NK細胞応答に対して効果がなかった。YAC−1細胞は、ヒトNK細胞による強いIFNγ放出を誘発し、これを対照とした。
図4は、マウスNK細胞(およそ95%NK細胞及び5%マクロファージ)とともに温置したヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCのElispotの結果を示す。ヒトB2M−/−CIITA−/−iPSC及びヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCは、マウスNK細胞によるIFNγ放出を惹起した。CD47の遮断はNK細胞応答に対して効果がなかった。ヒトK562細胞は、マウスNK細胞による強いIFNγ放出を誘導し、これを対照とした。
本発明のHIP細胞がマクロファージ食作用に対して感受性であるか否かを判定するために、マクロファージ食作用アッセイも行った。簡潔に述べると、本明細書中に記載のHIP細胞を蛍ルシフェラーゼで標識し、マクロファージと同時培養した。ルシフェラーゼレポーターアッセイにより、HIP細胞の生存能又は存在を分析した。
図5は、ヒトマクロファージと同時培養した蛍ルシフェラーゼで標識されるヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCの食作用アッセイの結果を示す。マクロファージと温置した場合、ヒトB2M−/−CIITA−/−iPSCの生存能シグナルは顕著に減弱した。一方で、ヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCの生存能シグナルはヒトマクロファージの存在下で変化しなかった。全てのHIP細胞を死滅させたTritonX−100を対照として使用した。CD47の遮断によって、ヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCの防御特性が排除され、それらがマクロファージ食作用又は排除に対して感受性になった。
図6は、マウスマクロファージと同時培養した蛍ルシフェラーゼ標識マウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCの食作用アッセイの結果を示す。
マクロファージと温置した場合、マウスB2m−/−Ciita−/−iPSCの生存能シグナルが顕著に低下した。一方で、マウスマクロファージの存在下でマウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCの生存能シグナルは変化しなかった。全てのHIP細胞を死滅させたTritonX−100を対照として使用した。CD47の遮断によって、マウスB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCの保護機能が排除され、それらがマクロファージ食作用又は排除に対して感受性になった。全てのHIP細胞を死滅させたTritonX−100を対照として使用した。
図7は、マウスマクロファージと同時培養した蛍ルシフェラーゼ標識ヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCの食作用アッセイの結果を示す。ヒトB2M−/−CIITA−/−iPSC及びヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCの両方の生存能シグナルは、マウスマクロファージと同時培養した場合、顕著に低下した。全てのHIP細胞を死滅させたTritonX−100を対照として使用した。
図8は、ヒトマクロファージと同時培養した蛍ルシフェラーゼ標識マウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCの食作用アッセイの結果を示す。ヒトマクロファージと同時培養した場合、マウスB2m−/−Ciita−/−iPSC及びマウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSCの両方の生存能シグナルが顕著に低下した。全てのHIP細胞を死滅させたTritonX−100を対照として使用した。
本明細書中で提供される結果から、マウスB2m−/−Ciita−/−CD47tg iPSC及びヒトB2M−/−CIITA−/−CD47tg iPSCは、NK細胞活性化及びマクロファージ食作用など、自然免疫応答を逃れることが可能であったことが示される。
実施例4:HIP細胞からのT細胞の作製
この実施例は、CD8+低、CD8+高、CD4+、CD4+/CD8+高及びCD4+/CD8+低T細胞を含むT細胞にHIP細胞(例えばマウスHIP細胞及びヒトHIP細胞)を分化させたことを示す。この実施例はまた、分化を様々なT細胞サブタイプに向けるために刺激性シグナル及びサイトカインを使用したことも示す。ナイーブCD4+T細胞の数を増加させ、セントラルメモリーCD4+T細胞の数を減少させるために、HIP由来EPCなどの内皮祖先細胞(EPC)を使用したことが示された。この実施例はまた、擬似微小重力(sμg)刺激のみ又はサイトカイン(例えばIL−2、IL−7又はIL−2及びIL−2の組み合わせ)との組み合わせがセントラルメモリーCD8+T細胞へのHIP由来T細胞の分化を誘導したことも示す。
D0(分化開始)にOP9細胞上でマウスHIP細胞を培養した。分化D15に、OP9−DL1フィーダー細胞上で、得られた細胞はT細胞に類似していた(図9)。FACS分析は、D23に、OP9−DL1上で培養したマウスHIP細胞がCD3+T細胞(69.8%)、CD8+高T細胞(18.5%)、CD8+低T細胞(12.4%)、CD4+T細胞(3.6%)、CD4+/CD8+高T細胞(1.6%)及びCD4+/CD8+低T細胞(0.8%)に分化したことを示す(図10A)。FACS分析は、D30に、フィード細胞から外して、CD3及びCD28刺激の存在下で培養したマウスHIP細胞がCD3+T細胞(92.6%)、CD8+高T細胞(8.1%)、CD8+低T細胞(9.6%)、CD4+T細胞(7.7%)、CD4+/CD8+高T細胞(0.7%)及びCD4+/CD8+低T細胞(1.5%)に分化したことも示す(図10B)。FACS分析は、D23に、フィーダー細胞(例えばOP9−DL1細胞)上及びCD3及びCD28刺激の存在下で培養したマウスHIP細胞が、CD3+T細胞(88.4%)、CD8+高T細胞(5.5%)、CD8+低T細胞(17.6%)、CD4+T細胞(5.9%)、CD4+/CD8+高T細胞(0.9%)及びCD4+/CD8+低T細胞(1.9%)に分化したことも示す(図11)。その結果から、マウスHIP細胞をT細胞に分化させたこと及び異なる刺激性シグナル及びサイトカイン、例えばCD3、CD28、IL−2、IL−15及びIL−7など、を使用することにより特定のT細胞サブタイプが得られ得ることが示される。これらの条件下で、CD3+細胞及びCD8+細胞のパーセンテージと比較して、HIP由来CD4+T細胞のパーセンテージは低いままであった。
T細胞は、ナイーブT細胞、ナイーブセントラルメモリーT細胞(TCM細胞)、エフェクターメモリーT細胞(TEM細胞)及びエフェクターメモリーRA T細胞(TEMRA細胞)であり得る。ナイーブT細胞は、CCR7、CD27、CD28及びCD45RAを発現し得る。ナイーブセントラルT細胞は、CCR7、CD27、CD28及びCD45ROを発現し得る。エフェクターメモリーT細胞は、PD1、CD27、CD28及びCD45ROを発現し得る。エフェクターメモリーRA T細胞は、PD1、CD57及びCD45RAを発現し得る。
ヒトHIP細胞から分化したCD4+T細胞を作製するために実施例を行った。ヒトHIP細胞由来のT細胞をHIP細胞由来の内皮祖先細胞(EPC)と同時培養することにより、HIP由来のCD4+T細胞の数が増加し得ると仮定された。図12は、ヒトHIP細胞由来のEPCの画像を提供する。一部の実施形態では、次の因子:bFGF、VEGF、FGF、Rock阻害剤(例えばY−27632)、TGFβ経路阻害剤(例えばSB−431542)、GSK3阻害剤(CHIR−99021)又は何らかのそれらの組み合わせのうち1つ以上を含む培地中でヒトHIP細胞を分化させることによってEPCを作製した。ヒトHIP細胞由来のヒトEPC及びヒトT細胞の同時培養により、ヒトEPCがない場合と比較して、CD4+T細胞の数が増加した(図13A)。図13Bは、ヒトHIP由来EPCとの同時培養により、ナイーブCD45RA+CCR7+CD4+T細胞への分化が誘導されたことを示す。図13Cは、ヒトHIP由来EPCとの同時培養により、セントラルメモリーCD45RA−CCR7+CD4+T細胞への分化が妨げられたことを示す。この試験は、HIP由来内皮祖先細胞と同時培養することによりCD4+T細胞分化が増加したことを示す。EPCとの同時培養により、ヒトHIP細胞由来のナイーブCD4+T細胞の数が増加し、セントラルメモリーCD4+T細胞の数が減少した。
HIP細胞のT細胞分化により特異的なT細胞サブタイプを作製するための新規方法を開発するために、さらなる実施例を行った。この実施例は、得られたT細胞上で擬似微小重力(sμg)を使用することの効果を評価した。Random Positioning Machine(Airbus)又は回転装置ベースを用いるSyntheconの幹細胞培養系などであるが限定されない、回転する同様の系を使用して、Sμgを生成させ得る。sμg条件下でヒトHIP由来T細胞を72時間培養した。対照として、1g(標準的重力)で細胞を72時間培養した。図14Aは、sμgで培養したT細胞の形態が1g(1重力)で培養したものと異なったことを示す。T細胞の生存能は、sμg条件と標準的条件との間で異ならなかった。CD8+T細胞の分析から、擬似微小重力では、より少ないCD8+T細胞及びより少ないナイーブCD8+(CD8+CD45RA+CCR7+)T細胞しか生じなかったことが示された(図15)。擬似微小重力は、標準培養条件と比較して、TEMRA CD8+(CD8+CD45RA+CCR7−)細胞の数も増加させた(図15)。図16は、sμgの温置時間の延長は有益な効果をもたらさなかったことを示す。Sμgは72時間で十分であり、10日というより長い曝露により、CD8+T細胞又はCD8+T細胞の異なるサブタイプの数は顕著には増加しなかった。
HIP由来ヒトT細胞をsμg中で72時間培養し、次いで1gでさらに72時間培養することによりT細胞分化に影響が及ぼされたか否かも分析した。この結果から、sμgを使用したT細胞分化が可逆的ではなかったことが示された。sμg中及び1gでの処理は、sμg単独と比較して分化に対して顕著な効果がなかった(図17)。
sμg中及び1つ以上のサイトカイン存在下でHIP由来ヒトT細胞を分化させることにより、セントラルメモリーCD8+(CD8+CD45RA−CCR7+)T細胞の生成を誘導したことも示された。図18は、sμg中で10日間及びIL−2、IL−7,又はIL−2及びIL−7の組み合わせとともに細胞を培養した場合、セントラルメモリーCD8+T細胞が誘導されたことを示す。
この実施例は、擬似微小重力中でのHIP由来ヒトT細胞の72時間にわたる培養により、産生されるナイーブCD8+T細胞数が減少したことを明らかに示す。このような培養条件により、CD8+TEMRA細胞数が増加した。得られたT細胞は、sμg中で72時間後に生存可能であった。サイトカイン刺激と組み合わせた場合、sμg培養によりCD8+CM T細胞数が増加した。
この実施例は、マウス及びヒトHIP細胞をT細胞に分化させたことを示すデータを提供する。特定の培養条件を使用してある一定のT細胞サブタイプが誘導された。フィーダー細胞及び任意選択によりCD3及びCD28刺激を使用して、HIP細胞をT細胞に分化させた。HIP由来CD4+T細胞を作製するために、HIP由来内皮細胞とHIP由来ヒトT細胞を同時培養した。一部の例では、このようなHIP由来CD4+T細胞は、CD4+ナイーブT細胞であった。TEMRA CD8+T細胞を作製するために、sμg中でHIP由来ヒトT細胞を少なくとも72時間培養した。セントラルメモリーCD8+T細胞を作製するために、HIP由来ヒトT細胞をsμg中で培養し、少なくとも72時間(例えば10日間)サイトカインで刺激した。CAR技術に適用可能であり得る特異的なT細胞集団を得るために、本明細書中に記載の方法を使用し得る。本方法は、多能性幹細胞由来T細胞分化、造血系幹細胞由来T細胞分化及び他の免疫細胞集団の分化のためにも利用され得る。
本明細書中で開示又は参照する全ての刊行物及び特許文書は、それらの全体において参照により組み込まれる。前述の記載は、例示及び説明の目的のためにのみ与えられている。この記載は、開示される正確な形態に本発明を限定するものではない。
本発明の範囲は、本明細書に添付される特許請求の範囲により定められるものとする。
非公式配列リスト
配列番号1−ヒトβ−2−ミクログロブリンタンパク質
Figure 2021530999

配列番号2−ヒトCIITAタンパク質、160アミノ酸N−末端
Figure 2021530999

配列番号3−ヒトCD47タンパク質
Figure 2021530999

配列番号4−単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV−tk)タンパク質
Figure 2021530999

配列番号5−エシェリキア・コリ(Escherichia coli)シトシンデアミナーゼ(CD)タンパク質
Figure 2021530999

配列番号6−短縮ヒトカスパーゼ9タンパク質
Figure 2021530999

Claims (58)

  1. キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離低免疫原性誘導多能性幹(HIP)細胞であって、
    内在性β−2ミクログロブリン(B2M)遺伝子活性及び内在性クラスIIトランス活性化因子(CIITA)遺伝子活性が排除され、CD47発現が上昇している、単離低免疫原性誘導多能性幹(HIP)細胞。
  2. 前記CARが細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む、請求項1に記載の単離HIP細胞。
  3. 前記細胞外ドメインが、CD19、CD20、CD22、CD38、CD123、CD171、CS1、BCMA、MUC16、ROR1及びWT1からなる群から選択される抗原に結合する、請求項2に記載の単離HIP細胞。
  4. 前記細胞外ドメインが1本鎖可変断片(scFv)を含む、請求項2又は3に記載の単離HIP細胞。
  5. 前記膜貫通ドメインが、CD3ζ、CD4、CD8α、CD28、4−1BB、OX40、ICOS、CTLA−4、PD−1、LAG−3及びBTLAを含む、請求項2〜4の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  6. 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3ζ、CD28、4−1BB、OX40、ICOS、CTLA−4、PD−1、LAG−3及びBTLAを含む、請求項2〜5の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  7. B2M遺伝子活性及びCIITA遺伝子が排除され、CD47発現が上昇した後、前記CARをコードする核酸がiPSCに導入される、請求項2〜6の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  8. 前記HIP細胞がヒト誘導多能性幹細胞であり、前記B2M遺伝子がヒトB2M遺伝子であり、前記CIITA遺伝子がヒトB2M遺伝子であり、前記CD47発現上昇が、プロモーターの制御下でヒトCD47遺伝子の少なくとも1コピーを前記iPSCに導入した結果である、請求項1〜7の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  9. 前記HIP細胞がマウス誘導多能性幹細胞であり、前記B2M遺伝子がマウスB2M遺伝子であり、前記CIITA遺伝子がマウスB2M遺伝子であり、前記CD47発現上昇が、プロモーターの制御下でマウスCD47遺伝子の少なくとも1コピーを前記iPSCに導入した結果である、請求項1〜7の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  10. 前記プロモーターが構成的プロモーターである、請求項8又は9に記載の単離HIP細胞。
  11. B2M遺伝子活性の前記排除が、前記B2M遺伝子の両アレルを破壊するクラスター化された規則的配置の短回文配列リピート(CRISPR)/Cas9反応の結果である、請求項1〜10の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  12. CIITA遺伝子活性の前記排除が、前記CIITA遺伝子の両アレルを破壊するCRISPR/Cas9反応の結果である、請求項1〜11の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  13. 前記低免疫原性多能性細胞を死に誘導するトリガー物質により活性化される自殺遺伝子をさらに含む、請求項1〜12の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  14. 前記自殺遺伝子が単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV−tk)遺伝子であり、前記トリガー物質がガンシクロビルである、請求項13に記載の単離HIP細胞。
  15. 前記HSV−tk遺伝子が、配列番号4に対して少なくとも90%の配列同一性を含むタンパク質をコードする、請求項14に記載の単離HIP細胞。
  16. 前記HSV−tk遺伝子が、配列番号4のアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする、請求項14に記載の単離HIP細胞。
  17. 前記自殺遺伝子がエシェリキア・コリ(Escherichia coli)シトシンデアミナーゼ(CD)遺伝子であり、前記トリガー物質が5−フルオロシトシン(5−FC)である、請求項13に記載の単離HIP細胞。
  18. 前記CD遺伝子が、配列番号5に対して少なくとも90%の配列同一性を含むタンパク質をコードする、請求項17に記載の単離HIP細胞。
  19. 前記CD遺伝子が、配列番号5のアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする、請求項17に記載の単離HIP細胞。
  20. 前記自殺遺伝子が誘導型カスパーゼ9タンパク質をコードし、前記トリガー物質が二量体誘導化合物(CID)である、請求項13に記載の単離HIP細胞。
  21. 前記誘導型カスパーゼ9タンパク質が、配列番号6に対して少なくとも90%の配列同一性を含む、請求項20に記載の単離HIP細胞。
  22. 前記誘導型カスパーゼ9タンパク質が、配列番号6のアミノ酸配列を含む、請求項20に記載の単離HIP細胞。
  23. 前記CIDが化合物AP1903である、請求項20〜22の何れか1項に記載の単離HIP細胞。
  24. 請求項1〜23の何れか1項に記載のHIP細胞のインビトロ分化により作製される単離低免疫CAR−T細胞。
  25. 前記CAR−T細胞が低免疫細胞傷害性CAR−T細胞である、請求項24に記載の単離低免疫CAR−T細胞。
  26. 前記インビトロ分化が、bFGF、EPO、Flt3L、IGF、IL−2、IL−3、IL−6、IL−7、IL−15、GM−CSF、SCF及びVEGFからなる群から選択される1つ以上の増殖因子又はサイトカインを含む培地中で前記HIP細胞を培養することを含む、請求項24又は25に記載の単離低免疫CAR−T細胞。
  27. 前記培地が、BMP活性化因子、GSK3阻害剤、ROCK阻害剤、TGFβ受容体/ALK阻害剤及びNOTCH活性化因子からなる群から選択される1つ以上をさらに含む、請求項24〜26の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞。
  28. 前記インビトロ分化が、前記HIP細胞をフィーダー細胞上で培養することを含む、請求項24〜27の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞。
  29. 前記インビトロ分化が、擬似微小重力中で培養することを含む、請求項24〜28の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞。
  30. 擬似微小重力中での前記培養が少なくとも72時間にわたる、請求項29に記載の単離低免疫CAR−T細胞。
  31. 癌の処置としての使用のための、請求項24〜30の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞。
  32. 請求項24〜27の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞の治療的有効量を含む組成物を投与することによって癌患者を処置する方法。
  33. 前記組成物が治療的に有効な担体をさらに含む、請求項32に記載の方法。
  34. 前記投与が、静脈内投与、皮下投与、リンパ節内投与、腫瘍内投与、くも膜下腔内投与、胸膜内投与及び腹腔内投与を含む、請求項32又は33に記載の方法。
  35. 前記投与が、ボーラス又は連続点滴によるものをさらに含む、請求項32〜34の何れか1項に記載の方法。
  36. 前記癌が、白血病、リンパ腫及び骨髄腫からなる群から選択される血液癌である、請求項32〜35の何れか1項に記載の方法。
  37. 前記癌が、固形腫瘍癌又は液性腫瘍癌である、請求項32〜35の何れか1項に記載の方法。
  38. インビトロ分化を含む方法による単離HIP細胞集団由来の低免疫CAR−T細胞の純粋集団であって、
    前記単離HIP細胞が、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸及び前記HIP細胞を死に誘導し得るトリガー物質により活性化される自殺遺伝子を含み、
    前記HIP細胞において、内在性β−2ミクログロブリン(B2M)遺伝子活性及び内在性クラスIIトランス活性化因子(CIITA)遺伝子活性が排除され、CD47発現が上昇している、低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  39. 前記自殺遺伝子が単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV−tk)遺伝子であり、前記トリガー物質がガンシクロビルであるか、前記自殺遺伝子がエスケリキア・コリ(Escherichia coli)シトシンデアミナーゼ(CD)遺伝子であり、前記トリガー物質が5−フルオロシトシン(5−FC)であるか又は前記自殺遺伝子が誘導性カスパーゼ9タンパク質であり、前記トリガー物質が二量体誘導化合物(CID)である、請求項38に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  40. 前記CAR−T細胞が低免疫細胞傷害性CAR−T細胞である、請求項38又は39に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  41. 前記インビトロ分化が、bFGF、EPO、Flt3L、IGF、IL−2、IL−3、IL−6、IL−7、IL−15、GM−CSF、SCF及びVEGFからなる群から選択される1つ以上の増殖因子又はサイトカインを含む培地中で前記HIP細胞を培養することを含む、請求項38〜40の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  42. 前記培地が、BMP活性化因子、GSK3阻害剤、ROCK阻害剤、TGFβ受容体/ALK阻害剤及びNOTCH活性化因子からなる群から選択される1つ以上をさらに含む、請求項38〜41の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  43. 前記インビトロ分化が、フィーダー細胞上で前記HIP細胞を培養することを含む、請求項38〜42の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  44. 前記インビトロ分化が、擬似微小重力中で培養することを含む、請求項38〜43の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  45. 擬似微小重力中での前記培養が少なくとも72時間にわたる、請求項44に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  46. 前記方法が、前記HIP細胞を死に誘導するために前記トリガー物質を含む負の選択培地中で前記低免疫CAR−T細胞を培養し、それによって、実質的に低免疫原性iPSC不含であるか又は低免疫原性iPSC不含である単離低免疫CAR−T細胞集団を作製することをさらに含む、請求項38〜42の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団。
  47. 請求項38〜46の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞の純粋集団の治療的有効量を含む組成物を投与することによって癌患者を処置する方法。
  48. 前記組成物が、治療的に有効な担体をさらに含む、請求項47に記載の方法。
  49. 前記投与が、静脈内投与、皮下投与、リンパ節内投与、腫瘍内投与、くも膜下腔内投与、胸膜内投与及び腹腔内投与を含む、請求項47又は48に記載の方法。
  50. 前記投与がボーラス又は連続点滴によるものをさらに含む、請求項47〜49の何れか1項に記載の方法。
  51. 前記癌が、白血病、リンパ腫及び骨髄腫からなる群から選択される血液癌である、請求項47〜50の何れか1項に記載の方法。
  52. 前記癌が固形腫瘍癌又は液性腫瘍癌である、請求項47〜50の何れか1項に記載の方法。
  53. 請求項1〜23の何れか1項に記載のHIP細胞の何れか1つのインビトロ分化を含む請求項24〜27の何れか1項に記載の単離低免疫CAR−T細胞を作製する方法であって、インビトロ分化が、bFGF、EPO、Flt3L、IGF、IL−2、IL−3、IL−6、IL−7、IL−15、GM−CSF、SCF及びVEGFからなる群から選択される1つ以上の増殖因子又はサイトカインを含む培地中で前記HIP細胞を培養することを含む、方法。
  54. 前記培地が、BMP活性化因子、GSK3阻害剤、ROCK阻害剤、TGFβ受容体/ALK阻害剤及びNOTCH活性化因子からなる群から選択される1つ以上をさらに含む、請求項53に記載の方法。
  55. 前記インビトロ分化が、フィーダー細胞上で前記HIP細胞を培養することを含む、請求項53又は54に記載の方法。
  56. 前記インビトロ分化が、フィーダー細胞上で前記HIP細胞を培養することを含む、請求項53〜55の何れか1項に記載の方法。
  57. 前記インビトロ分化が、擬似微小重力中で培養することを含む、請求項53〜56の何れか1項に記載の方法。
  58. 擬似微小重力中での前記培養が少なくとも72時間にわたる、請求項57に記載の方法。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11162079B2 (en) 2019-05-10 2021-11-02 The Regents Of The University Of California Blood type O Rh-hypo-immunogenic pluripotent cells
EP4125961A1 (en) * 2020-03-25 2023-02-08 Sana Biotechnology, Inc. Hypoimmunogenic neural cells for the treatment of neurological disorders and conditions
IL297636A (en) * 2020-04-27 2022-12-01 Sana Biotechnology Inc Repeated dose of hypoimmunogenic cells
JP2023525579A (ja) * 2020-05-15 2023-06-16 アールエックスセル インコーポレーテッド 低免疫原性の細胞および免疫応答におけるそれらの使用
KR20230074718A (ko) 2020-08-13 2023-05-31 사나 바이오테크놀로지, 인크. 저면역원성 세포로 감작된 환자를 치료하는 방법 및 관련 방법 및 조성물
US11459372B2 (en) 2020-11-30 2022-10-04 Crispr Therapeutics Ag Gene-edited natural killer cells
IL303473A (en) * 2020-12-31 2023-08-01 Sana Biotechnology Inc Methods and compositions for modulating CAR-T activity
WO2022236099A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-10 Mayo Foundation For Medical Education And Research Assessing and treating cancer
BR112023024231A2 (pt) 2021-05-19 2024-01-30 Sana Biotechnology Inc Células t primárias rhd negativas hipoimunogênicas
KR20240013135A (ko) 2021-05-27 2024-01-30 사나 바이오테크놀로지, 인크. 조작된 hla-e 또는 hla-g를 포함하는 저면역원성 세포
WO2023287827A2 (en) 2021-07-14 2023-01-19 Sana Biotechnology, Inc. Altered expression of y chromosome-linked antigens in hypoimmunogenic cells
WO2023008918A1 (ko) * 2021-07-28 2023-02-02 의료법인 성광의료재단 B2m 유전자의 발현이 저해된 유전적으로 조작된 줄기세포 및 이의 이용방법
WO2023019203A1 (en) 2021-08-11 2023-02-16 Sana Biotechnology, Inc. Inducible systems for altering gene expression in hypoimmunogenic cells
EP4384598A1 (en) 2021-08-11 2024-06-19 Sana Biotechnology, Inc. Genetically modified cells for allogeneic cell therapy to reduce complement-mediated inflammatory reactions
EP4384193A2 (en) 2021-08-11 2024-06-19 Sana Biotechnology, Inc. Genetically modified cells for allogeneic cell therapy to reduce instant blood mediated inflammatory reactions
CA3227108A1 (en) 2021-08-11 2023-02-16 Xiaomeng HU Genetically modified primary cells for allogeneic cell therapy
AU2022326565A1 (en) 2021-08-11 2024-02-08 Sana Biotechnology, Inc. Genetically modified cells for allogeneic cell therapy
WO2023069790A1 (en) 2021-10-22 2023-04-27 Sana Biotechnology, Inc. Methods of engineering allogeneic t cells with a transgene in a tcr locus and associated compositions and methods
AU2022422147A1 (en) 2021-12-23 2024-07-04 Sana Biotechnology, Inc. Chimeric antigen receptor (car) t cells for treating autoimmune disease and associated methods
WO2023154578A1 (en) 2022-02-14 2023-08-17 Sana Biotechnology, Inc. Methods of treating patients exhibiting a prior failed therapy with hypoimmunogenic cells
WO2023158836A1 (en) 2022-02-17 2023-08-24 Sana Biotechnology, Inc. Engineered cd47 proteins and uses thereof
WO2023196980A1 (en) * 2022-04-07 2023-10-12 Fate Therapeutics, Inc. Stealth strategy engaging immune recognition pathways for use in allogeneic cell therapies
JP2024515920A (ja) * 2022-04-08 2024-04-11 フェイト セラピューティクス,インコーポレイティド 固形腫瘍標的化骨格を有する細胞及びその使用
US20230407252A1 (en) * 2022-04-28 2023-12-21 Allogene Therapeutics, Inc. Methods for donor cell analysis
WO2023230568A2 (en) * 2022-05-25 2023-11-30 Malcolm Thomas Hypoimmunogenic cells for generating biomimetic nanovesicles
WO2023230533A1 (en) * 2022-05-25 2023-11-30 Jasper Therapeutics, Inc. Modified stem cell compositions and methods for use
WO2024003349A1 (en) 2022-07-01 2024-01-04 Novo Nordisk A/S Enhancing neuronal differentiation of ventral midbrain neural progenitor cells
CN118207165A (zh) * 2022-12-07 2024-06-18 士泽生物医药(苏州)有限公司 一种表达stc1的通用型细胞及其制备方法
CN115612673A (zh) * 2022-12-14 2023-01-17 卡瑞济(北京)生命科技有限公司 一种改善car-t细胞群的持久性的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017079673A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-11 Fate Therapeutics, Inc. Genomic engineering of pluripotent cells
JP2018515139A (ja) * 2015-05-08 2018-06-14 プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ 万能ドナー幹細胞および関連する方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL156234A0 (en) * 2000-11-30 2004-01-04 Stemron Inc Isolated homozygous stem cells, differentiated cells derived therefrom, and materials and methods for making and using same
DK2981607T3 (da) * 2013-04-03 2020-11-16 Memorial Sloan Kettering Cancer Center Effektiv generering af tumormålrettede t-celler afledt af pluripotente stamceller
KR20200138445A (ko) * 2014-04-24 2020-12-09 보드 오브 리전츠, 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 입양 세포 요법 생성물을 생성하기 위한 유도 만능 줄기 세포의 응용
GB201518136D0 (en) * 2015-10-14 2015-11-25 Glaxosmithkline Ip Dev Ltd Novel chimeric antigen receptors
US20190376045A1 (en) * 2017-01-13 2019-12-12 The Regents Of The University Of California Immunoengineered pluripotent cells
JP2021525518A (ja) * 2018-05-31 2021-09-27 ワシントン・ユニバーシティWashington University 細胞をゲノム編集及び活性化するための方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018515139A (ja) * 2015-05-08 2018-06-14 プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ 万能ドナー幹細胞および関連する方法
WO2017079673A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-11 Fate Therapeutics, Inc. Genomic engineering of pluripotent cells

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. CELL. MOL. MED., vol. 20, no. 7, JPN6023027936, 2016, pages 1287 - 1294, ISSN: 0005104686 *
MOL. THER., vol. 17, no. 8, JPN6023027937, 2009, pages 1453 - 1464, ISSN: 0005104684 *
NAT. BIOTECHNOL., vol. 31, no. 10, JPN6023027938, 2013, pages 928 - 933, ISSN: 0005104685 *

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