JP2022546364A - キメラ抗原受容体系及びその使用 - Google Patents
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Abstract
本明細書では、キメラ抗原受容体(CAR)、CARを含む細胞、モノクローナル抗体及び二重特異性抗体又はそれらの抗原結合フラグメント、並びにそれらを含むキットが提供される。CAR及び二重特異性抗体は、癌を治療することを必要とする対象における癌を治療する方法において、少なくとも1つの腫瘍抗原及び少なくとも1つの腫瘍を標的とするように設計されている。
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2020年7月15日に出願された米国特許仮出願第62/705,780号及び2019年8月27日に出願された米国特許仮出願第62/892,225号に対する優先権を主張する。各開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本出願は、2020年7月15日に出願された米国特許仮出願第62/705,780号及び2019年8月27日に出願された米国特許仮出願第62/892,225号に対する優先権を主張する。各開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれている。
(発明の分野)
本開示は、腫瘍細胞による抗原回避、免疫監視、及び異質性を克服するための分子設計戦略に関する。より具体的には、本開示は、腫瘍標的化のための調整可能な単/多特異性を助けるために、結合部分及び二重特異性抗体を固定するモジュラCAR-T細胞に関する。
本開示は、腫瘍細胞による抗原回避、免疫監視、及び異質性を克服するための分子設計戦略に関する。より具体的には、本開示は、腫瘍標的化のための調整可能な単/多特異性を助けるために、結合部分及び二重特異性抗体を固定するモジュラCAR-T細胞に関する。
(電子的に提出された配列表の参照)
本出願は、ASCII形式の配列表としてEFS-Webを介して電子的に提出され、ファイル名が「065768.36WO1配列表」で、2020年8月13日に作成され、114kbのサイズを有する配列表を含む。EFS-Webを介して提出された配列表は、本明細書の一部であり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
本出願は、ASCII形式の配列表としてEFS-Webを介して電子的に提出され、ファイル名が「065768.36WO1配列表」で、2020年8月13日に作成され、114kbのサイズを有する配列表を含む。EFS-Webを介して提出された配列表は、本明細書の一部であり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
免疫療法は、固形腫瘍及び他の癌を治療するための新しい方法を提供する(June et al.,Science 359:1361-5(2018);Mirzaei et al.,Front.Immunol.81850(2017))。モノクローナル抗体、T細胞再指向化(redirection)二重特異性抗体、チェックポイント阻害剤、及びごく最近のものであるキメラ抗原受容体T細胞(Chimeric antigen receptor T-cell、CAR-T)を含む生物製剤は、腫瘍の治療を大幅に改善している。現在、2つのCAR-T療法が米国食品医薬品局(FDA)によって承認されており、更なる療法が治験の最中である(Anderson and Mehta,Expert.Rev.Hematol.12:551-61(2019))。しかしながら、CAR-Tに基づいた療法が最近成功を収めているとはいえ、それらに欠点がないというわけではない(Minutolo et al.,Front.Oncol.9:176(2019)、Kloss et al.,Nat.Biotechnol.31:71-5(2013)、Brudno and Kochenderfer,Blood 127:3321-30(2016)、及びPorter et al.,Sci.Transl.Med.7:303ra139(2015))。CAR-Tは、患者から血液を収集し、T細胞を抽出し、更に、一般に腫瘍関連抗原(tumor associated antigen、TAA)を標的とする単鎖可変領域フラグメント(single chain fragment variable、scFv)で、キメラ抗原受容体を発現させることによって生成される。これは、患者のT細胞を再プログラムして腫瘍細胞を特異的に標的とし、腫瘍細胞を破壊するものである(Eshhar et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA90:720-4(1993))。CAR-T細胞療法は、一般的な療法の方針となり、より多くの患者にとっての選択肢となるにつれて、物品のコスト、製造プロセスのコンプライアンス、及び患者にとってその費用が賄えるか否かが、議論の俎上に載ってきている。このために、汎用的なCAR-T/同種異系のCAR-Tがあれば、ドナー特異的CAR-T細胞を製造する必要性を軽減すると考えられる(Yang et al.,Curr.Opin.Hematol.22:509-15(2015)、及びEyquem et al.,Nature 543:113-7(2017)を参照のこと)。
更に、承認されている現行のCAR-Tは、単一のTAAのみを標的とし、異種のTAA発現を有する腫瘍に対して有効ではなく、抗原損失が回避されない(Brentjens,R.J.et al.,CD19-targeted T cells rapidly induce molecular remissions in adults with chemotherapy-refractory acute lymphoblastic leukemia,Sci Transl Med 5,177ra138(2013))。様々なグループは、CARに2つの抗原認識部位を含ませること、又は汎用的な免疫受容体を介することのいずれか一方によって、多くのTAAを標的とする方法をこれまでに見出している(Minutolo,N.G.,Hollander,E.E.&Powell,D.J.,Jr.The Emergence of Universal Immune Receptor T Cell Therapy for Cancer.Front Oncol 9,176(2019)、Cho J.H.,Collins,J.J.&Wong,W.W.Universal Chimeric Antigen Receptors for Multiplexed and Logical Control of T Cell Responses.Cell 173,1426-1438 e1411(2018)、Zhao,J.,Lin,Q.,Song,Y.&Liu,D.Universal CARs,universal T cells,and universal CAR T cells.J Hematol Oncol 11,132(2018))。この分離されたアプローチは、ユニバーサルT細胞という単一源を用いた多数のTAAの標的化を可能にする。このために、遺伝子操作されたCAR成分とは無関係であり、腫瘍細胞及びCAR-T細胞を同時に結合することができる汎用CAR-アダプタ対が設計された。したがって、本明細書では、T細胞のCARストーク内のペプチドリンカーを標的とすることができ、またTAAも標的とする、二重特異性抗体が提供される(Coloma,M.J.&Morrison,S.L.Design and production of novel tetravalent bispecific antibodies.Nat Biotechnol 15,159-163(1997))。コンジット(Conduit)CAR-Tと称されるこの系は、用量依存的に、腫瘍特異的細胞毒性を示すものである。
一般的な一態様では、本発明は、キメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor、CAR)系に関し、CAR系が、(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)に連結された標的ポリペプチドリンカーペプチドを含むCAR-T構築物であって、標的ポリペプチドリンカーペプチドが、CARストーク内にある、CAR-T構築物と、(2)二重特異性抗体であって、(a)標的ポリペプチドリンカーペプチドに結合する第1の抗原結合部位、及び(b)癌細胞上の腫瘍関連抗原(TAA)に結合する第2の抗原結合部位を含む二重特異性抗体と、を含み、二重特異性抗体によってCAR-T細胞と癌細胞とが結合され、二重特異性抗体が、癌細胞とCAR-T細胞とを架橋して、癌細胞を死滅させる。
別の一般的な一態様では、本発明は、CAR系に関し、CAR系は、(1)標的ポリペプチドリンカーペプチド用の抗原結合部位を含む単鎖可変領域フラグメント(scFv)を含むCAR-T構築物と、(2)二重特異性抗体であって、(a)非抗原結合scFvに連結された標的ポリペプチドリンカーペプチドと、(b)癌細胞上の腫瘍関連抗原(TAA)に結合する第2の抗原結合部位と、を含む、二重特異性抗体と、を含み、二重特異性抗体によってCAR-T細胞と癌細胞とが結合され、二重特異性抗体が、癌細胞とCAR-T細胞とを架橋して、癌細胞を死滅させる。
本明細書では、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントが提供される。モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み得る。特定の実施形態では、モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、又は配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む。特定の実施形態では、重鎖可変領域が、配列番号7のポリペプチド配列を含み、かつ軽鎖可変領域が、配列番号8のポリペプチド配列を含む。
特定の実施形態では、モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントが、単鎖可変領域フラグメント(scFv)である。scFvは、例えば、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含み得る。
本明細書では、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントも提供されるが、(a)第1のポリペプチド成分は、(i)(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)に特異的に結合する第1の抗原結合ドメイン、又は(ii)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含み、かつ(b)第2のポリペプチド成分は、腫瘍関連抗原(TAA)、好ましくはヒトTAAに特異的に結合する第2の抗原結合ドメインを含む。
特定の実施形態では、第1の抗原結合ドメインは、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、第2の抗原結合ドメインは、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む。
特定の実施形態では、第2の抗原結合ドメインは、前立腺特異的膜抗原(prostate-specific membrane antigen、PSMA)、好ましくはヒトPSMA、又はEGF様ドメイン及び2つのフォリスタチン様ドメインを有する膜貫通型タンパク質2(transmembrane protein with EGF-like and two follistatin-like domains 2、TMEFF2)、好ましくはヒトTMEFF2に特異的に結合する。第2の抗原結合ドメインは、例えば、(a)配列番号19、20、21、22、23、及び24のポリペプチド配列をそれぞれ有する、又は(b)配列番号92、93、94、95、96、及び97のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域を含み得る。
特定の実施形態では、第1の抗原結合ドメインは、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、第2の抗原結合ドメインは、配列番号25又は配列番号90と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を含む第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を有する。第1の抗原結合ドメインは、例えば、配列番号7のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含むことができ、第2の抗原結合ドメインは、例えば、配列番号25又は配列番号90のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を含むことができる。
特定の実施形態では、単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントは、配列番号35及び配列番号28、配列番号36及び配列番号28、配列番号37及び配列番号27、配列番号38及び配列番号27、配列番号101及び配列番号28、配列番号102及び配列番号28、配列番号103及び配列番号98、又は配列番号104及び配列番号98から選択されるアミノ酸配列を含む。
特定の実施形態では、非抗原結合scFvは、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、LCDR3、及びLCDR3を含む。特定の実施形態では、非抗原結合scFvは、配列番号17と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む。非抗原結合scFvは、例えば、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含み得る。
特定の実施形態では、(G4S)nリンカーペプチドは、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、及び配列番号55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
特定の実施形態では、モノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントは、キメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである。
本発明で開示されるようなモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸も提供される。
キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドも提供される。CARは、例えば、(a)細胞外ドメインであって、(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー又は(2)(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合する抗原結合ドメインを含む、細胞外ドメインと、(b)膜貫通領域と、(c)細胞内シグナル伝達ドメインと、を含み得る。
特定の実施形態では、非抗原結合scFvは、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、LCDR3、及びLCDR3を含む。特定の実施形態では、非抗原結合scFvは、配列番号17と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む。非抗原結合scFvは、例えば、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含み得る。非抗原結合scFvは、例えば、配列番号33又は配列番号34から選択されるアミノ酸配列を含み得る。
特定の実施形態では、(G4S)nリンカーペプチドは、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、及び配列番号55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
特定の実施形態では、細胞外ドメインは、CD8細胞外ドメインである。CD8細胞外ドメインは、例えば、配列番号41のアミノ酸配列を含み得る。特定の実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8膜貫通ドメインである。CD8膜貫通ドメインは、例えば、配列番号42のアミノ酸配列を含み得る。特定の実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD137共刺激ドメイン及びCD3ζ活性化ドメインを含む。CD137共刺激ドメインは、例えば、配列番号43のアミノ酸配列を含むことができ、かつCD3ζ 活性化ドメインは、配列番号44のアミノ酸配列を含むことができる。
特定の実施形態では、CARは、配列番号39又は配列番号40から選択されるアミノ酸配列を含み得る。
特定の実施形態では、抗原結合ドメインは、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み得る。特定の実施形態では、抗原結合ドメインは、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、又は配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含み得る。重鎖可変領域は、例えば、配列番号7のポリペプチド配列を含むことができ、かつ軽鎖可変領域は、例えば配列番号8のポリペプチド配列を含むことができる。
特定の実施形態では、抗原結合ドメインは、単鎖可変領域フラグメント(scFv)である。scFvは、例えば、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含み得る。
本明細書に開示されるような単離ポリヌクレオチドによってコードされるキメラ抗原受容体(CAR)も提供される。
本明細書に開示されるような単離核酸又は単離ポリヌクレオチドを含む、単離ベクターもまた提供される。
本明細書に記載されるような単離ベクターを含む、単離宿主細胞も提供される。単離宿主細胞は、例えば、T細胞又はNK細胞、好ましくはヒトT細胞又はヒトNK細胞を含み得る。
キメラ抗原受容体(CAR)-T細胞又はCAR-NK細胞を生成する方法も提供される。本方法は、例えば、本明細書に開示されるようなCARをコードする単離ポリヌクレオチドを含むT細胞又はNK細胞を、CAR-T細胞又はCAR-NK細胞を生成するための条件下で培養することと、CAR-T細胞又はCAR-NK細胞を回収することと、を含み得る。
また、(a)本明細書に開示されるようなキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチド、及び(b)本明細書に開示されるような単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントを含むキットも提供される。
腫瘍関連抗原(TAA)を発現する癌を治療することを必要とする対象において、腫瘍関連抗原(TAA)を発現する癌を治療する方法も提供される。本方法は、本明細書に開示されるようなCAR-T又はCAR-NK細胞、並びに本明細書に開示されるような二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物を、対象に投与することを含む。
上記の概要、及び本出願の好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むことでより良く理解されるであろう。しかしながら、本出願は、図面に示される実施形態そのものに限定されないことを理解するべきである。
コンジットCAR-T系の作用機序を示す概略図である。ユニバーサルCARストークでトランスフェクトされたT細胞は、細胞表面上のG4Sリンカーを有する不活性scFvを含有する。腫瘍細胞は、細胞表面上に腫瘍特異的抗原を含有する。架橋二重特異性抗体アダプタを使用して、架橋二重特異性抗体及び腫瘍特異的抗原の両方を結合することによって、腫瘍細胞上にユニバーサルCAR-T細胞が向かう。架橋二重特異性抗体の腫瘍抗原標的化部分を変化させることにより、同じユニバーサルCAR-T細胞を依然使用しながら、異なる腫瘍抗原を使用して、癌及びその再発を治療することが可能である。
酵素結合免疫吸着検定法(enzyme linked immunosorbent assay、ELISA)の結果を提供するグラフであり、CEN-63 C13の抗G4S抗体の、G4Sリンカー(丸)及び非G4Sリンカー(四角)を含有する固定化scFvへの結合を示す。CEN-63 C13の抗G4S抗体は、用量依存的結合と、0.57nMのEC50を示した。
非G4Sリンカーを有する細胞表面scFvではなく、G4Sリンカーを有する細胞表面scFvへのCEN-63 C13の結合を示すグラフである。所望のscFvドメインを有するCAR-T構築物でトランスフェクトされたHEK293T細胞に対するCEN-63 C13抗体の結合を、蛍光標識された抗ヒトFc抗体を使用して評価した。CEN-63-13は、0.78nMのEC50計算値で、用量依存的に細胞表面抗原に結合した。
WT(G4S)4ペプチドリンカー及びリンカー切断型バリアントに結合する、CEN-63 C13抗体のKD値を提供するグラフである。CEN-63 C13の結合に必要な最小リンカー-1の長さは、10アミノ酸であると決定された。10アミノ酸未満のリンカーについては、結合は観察されなかった。ビオチン化ペプチドリンカーをストレプトアビジンバイオセンサ上に固定化し、CEN-63 C13の、完全長及び切断型リンカーへの結合を、バイオレイヤー干渉法を使用して測定した。
コンジットCAR-Tプラットフォームで使用される二重特異性抗体アダプタの設計を示す概略図である。表は、コンジットCAR-Tプラットフォームを検証するために使用される4つの二重特異性抗体アダプタの腫瘍結合アーム及びリンカー結合アームを示す。
コンジットCAR-T発現の検証を示すチャートである。
コンジットCAR-T発現の検証を示すチャートである。
コンジットCAR-T発現の検証を示すチャートである。
コンジットCAR-T発現の検証を示すチャートである。コンジット(G4S)4CAR-T細胞は、活性化初代ヒトTリンパ球を、所望のCAR-T構築物のためのインビトロ転写mRNAコードでエレクトロポレーションすることによって作製された。図6Aは、CEN-63 C13抗体を有する場合又は有さない場合のコンジット-CAR発現の、トランスフェクトされたT細胞を染色することによる検出を示す。図6Bは、二重特異性抗体アダプタを有する場合又は有さない場合のコンジット-CAR発現の比較を示す。アダプタの添加は、コンジットCAR発現に影響を与えなかった。図6Cは、抗G4S CEN-63-13抗体、続いて抗ヒトPE二次抗体によって検出されたアイソタイプCAR-導入遺伝子の発現を示す。CD3+ Pan-T細胞のmRNA形質導入の2日後に、染色を実施した。図6Dは、レンチウイルスをトランスフェクトされたPan-T細胞上で検出することができる、N末端MYCタグを含有する(G4S)3リンカーを有する抗CD19 CARを示す。MYC陽性CAR-T細胞は、CEN-63-13による染色が増加したが、MYC陰性細胞は、CEN-63-13による染色がほとんどなかった。
ユニバーサルCARストークを発現しているCD8+T細胞におけるCD69活性化の量を示すフローサイトメトリーヒストグラムである。
ユニバーサルCARストークを発現しているCD8+T細胞におけるCD69活性化の量を示すフローサイトメトリーヒストグラムである。
ユニバーサルCARストークを発現しているCD8+T細胞におけるCD69活性化の量を示すフローサイトメトリーヒストグラムである。
ユニバーサルCARストークを発現しているCD8+T細胞におけるCD69活性化の量を示すフローサイトメトリーヒストグラムである。図7Aは、標的腫瘍細胞の存在下でエフェクタT細胞のみがCD69のベースライン発現を示したことを示す。図7Bは、エフェクタT細胞に添加された腫瘍細胞が、エフェクタT細胞のみに対するCD69の発現を増加させたことを示す。図7Cは、腫瘍細胞とコンジット二重特異性分子との両方の存在下で、エフェクタT細胞上に、最大レベルのCD69の誘導が発生したことを示す。図7Dは、二重特異性抗体の存在下で、ユニバーサルCAR T細胞を、腫瘍細胞と共培養したときに、最高レベルのT細胞活性化が発生したことを示すグラフである。
コンジットCAR-Tプラットフォームの検証を示すグラフである。
コンジットCAR-Tプラットフォームの検証を示すグラフである。コンジットCAR細胞は、二重特異性抗体アダプタの存在下で腫瘍細胞を死滅させた。図8Aは、CAR-T細胞を腫瘍細胞と共に4時間インキュベートした際の、CD107a発現の分析を示す。CD107aの発現は、CD8+ CAR+細胞、及びCD8+ CAR-細胞でゲーティングすることによって測定された。二重特異性分子は、CD107a発現を有意に活性化した。図8Bは、xCELLigence細胞傷害性アッセイによって測定された際の異なるE:T比での二重特異性分子の細胞溶解潜在力を示す。5μMの最終濃度で、全ての二重特異性分子は、より高いE:T比において強力な細胞傷害性を示した。
二重特異性細胞結合及び増殖、並びにリガンド結合依存性増殖及び脱顆粒反応を示すチャートである。
二重特異性細胞結合及び増殖、並びにリガンド結合依存性増殖及び脱顆粒反応を示すチャートである。
二重特異性細胞結合及び増殖、並びにリガンド結合依存性増殖及び脱顆粒反応を示すチャートである。図9A:BsAbの存在そのものだけでは、CAR表面発現を変化させない。BsAb分子(5μg/mL)を、(G4S)4リンカーを有するアイソタイプCAR-T細胞に添加し、2日間インキュベートした。CD3/CD4/CD8陽性T細胞におけるCAR表面発現は、抗G4S抗体によって検出され(なお、ここでは、CD8+T細胞中のCARが示されている)、二重特異性抗体の存在下でも又は非存在下でも同様のままであった。図9B:2つの異なるドナーからのPanT細胞を使用して生成されたCAR-T細胞をCFSEで標識し、BsAbの存在下/非存在下でPSMA発現腫瘍細胞と共培養した。CFSE染色強度を、刺激の72時間後に分析した。BsAbの非存在下でのCFSE染色は、グレーのヒストグラムで示され、BsAbの存在下でのCFSE染色は、グリーンのヒストグラムで示されている。図9C:(G4S)4含有CAR-T細胞を、BsAb1を有するPSMA発現腫瘍細胞及びBsAb1を有さないPSMA発現腫瘍細胞と共培養した。5時間の共培養後、CAR-T細胞のCD107a検出量を測定した。CEN-63-13mAbを使用して、CAR発現を検出した。代表的なプロットは、CAR陰性細胞が、BsAb1の存在下又は非存在下で、CD107aの発現がなかったということを示す。CAR+の集団では、二重特異性抗体とインキュベートされた細胞のみが、CD107aの発現が認識可能な程度に増加したことを示し、腫瘍細胞の存在下でのCD107a発現には、BsAbが必要であるということを示唆している。
CAR-T媒介性の細胞傷害性及びサイトカインプロファイルの動態的監視を示すグラフである。xCelligence細胞傷害性アッセイを使用して、連続希釈されたBsAbの存在下で、CAR-T細胞によるリアルタイムの腫瘍細胞溶解を測定した。
CAR-T媒介性の細胞傷害性及びサイトカインプロファイルの動態的監視を示すグラフである。xCelligence細胞傷害性アッセイを使用して、連続希釈されたBsAbの存在下で、CAR-T細胞によるリアルタイムの腫瘍細胞溶解を測定した。
CAR-T媒介性の細胞傷害性及びサイトカインプロファイルの動態的監視を示すグラフである。xCelligence細胞傷害性アッセイを使用して、連続希釈されたBsAbの存在下で、CAR-T細胞によるリアルタイムの腫瘍細胞溶解を測定した。
CAR-T媒介性の細胞傷害性及びサイトカインプロファイルの動態的監視を示すグラフである。xCelligence細胞傷害性アッセイを使用して、連続希釈されたBsAbの存在下で、CAR-T細胞によるリアルタイムの腫瘍細胞溶解を測定した。二重特異性抗PSMA及び抗G4Sリンカー分子(BsAb1及び2)を生成し、PSMA発現PC3細胞を標的とするxCelligence細胞傷害性アッセイで更に試験した(図10A)。この97時間にわたる実験では、アイソタイプG4S含有CAR-T細胞対PC3細胞のE:T比は5:1であった。実験を三組ずつで実施した。図10B:72時間後の異なるE:T比に対するパーセント細胞溶解度も評価し、BsAb1及びBsAb2について示す。図10C:同様のxCelligence細胞傷害性実験を、抗TMEFF2リンカー二重特異性抗体及び抗G4Sリンカー二重特異性抗体を使用して実施した。用量依存性の細胞傷害性は、BsAbの存在下でのみ観察された。図10D:CAR-Tと腫瘍細胞との共培養における上清の、サイトカインプロファイル(E:T=5:1)を示す。INFγ、GMCSF、及びIL-6レベルを、インキュベーションの72時間後に評価し、二重特異性抗体の存在下で上昇させた。データは、平均±SDとして表わされている。CAR-T細胞とPC3細胞との両方を含む群どうしの間の有意性を、多重比較(Tukey試験)を用いた一元配置分散分析(ANOVA)を使用して計算した。*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001。
背景技術において、また、本明細書全体を通じて各種刊行物、論文及び特許を引用又は記載する。これら参照文献の各々はその全容が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書に含まれる文書、操作、材料、デバイス、物品などの考察は、本発明のコンテキストを与えるためのものである。かかる考察は、これらの事物のいずれか又は全てが、開示又は特許請求されるいずれかの発明に対する先行技術の一部を構成することを容認するものではない。
特に規定のない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般的に理解されるのと同じ意味を有する。そうでない場合、本明細書で使用される特定の用語は、本明細書に記載される意味を有するものである。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるとき、単数形「a」、「an」及び「the」は、特に文脈上明らかでない限り、複数の指示対象物を含むことに留意する必要がある。
特に明記しない限り、本明細書に記載される濃度又は濃度範囲などのあらゆる数値は、全ての場合において、「約」という用語によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、数値は、典型的には、記載される値の±10%を含む。例えば、1mg/mLの濃度は0.9mg/mL~1.1mg/mLを含む。同様に、1%~10%(w/v)の濃度範囲は0.9%(w/v)~11%(w/v)を含む。本明細書で使用するとき、数値範囲の使用は、文脈上そうでない旨が明確に示されない限り、その範囲内の整数及び値の分数を含む、全ての可能な部分範囲、その範囲内の全ての個々の数値を明示的に含む。
別途記載のない限り、一連の要素に先行する「少なくとも」という用語は、一連の全ての要素を指すと理解されるべきである。当業者であれば、単なる通常の実験手順を使用するだけで、本明細書に記載した本発明の特定の実施形態に対して多くの均等物を認識するか、又は確認することができよう。このような均等物は、本発明によって包含されることが意図される。
本明細書で使用するとき、用語「備える(comprises)、「備える(comprising)」、「含む(includes)」、「含む(including)」、「有する(has)」、「有する(having)」、「含有する(contains)」、若しくは「含有する(containing)」、又はこれらの任意の他の変形形態は、述べられている整数又は整数群を含むことが意図されるが、これら以外の他の整数又は整数群を除外するものではなく、非排他的又は非制限的であることが意図されることが理解されよう。例えば、一連の要素を含む組成物、混合物、プロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されない、又はそのような組成物、混合物、プロセス、方法、物品、又は装置に本来存在しない他の要素を含んでもよい。更に、明示的に反対に明記されない限り、「又は」は包括的な「又は」を指すものであり、排他的な「又は」を指すものではない。例えば、条件A又はBは、Aが真であり(又は存在する)かつBが偽である(又は存在しない)場合、Aが偽であり(又は存在しない)かつBが真である(又は存在する)場合、並びにA及びBの両方が真である(又は存在する)場合、のいずれか1つによって充足される。
本明細書で使用するとき、複数の列挙された要素間の接続的な用語「及び/又は」は、個々の及び組み合わされた選択肢の両方を包含するものとして理解される。例えば、2つの要素が「及び/又は」によって接続される場合、第1選択肢は、第2要素なしに第1要素が適用可能であることを指す。第2選択肢は、第1要素なしに第2要素が適用可能であることを指す。第3選択肢は、第1及び第2要素が一緒に適用可能であることを指す。これらの選択肢のうちのいずれか1つは、意味に含まれ、したがって、本明細書で使用するとき、用語「及び/又は」の要件を満たすことが理解される。選択肢のうちの2つ以上の同時適用性もまた、意味に含まれ、したがって、用語「及び/又は」の要件を満たすことが理解される。
本明細書で使用するとき、用語「からなる(consists of)」又は「からなる(consist of)」若しくは「からなる(consisting of)」などの変形は、明細書及び特許請求の範囲全体にわたって使用するとき、任意の列挙された整数又は整数群を包含するが、追加の整数又は整数群が、指定の方法、構造、又は組成物に追加されることはないことを示す。
本明細書で使用するとき、用語「から本質的になる(consists essentially of)」又は「から本質的になる(consist essentially of)」若しくは「から本質的になる(consisting essentially of)」などの変形は、明細書及び特許請求の範囲全体にわたって使用するとき、任意の列挙された整数又は整数群を包含し、任意選択で、指定の方法、構造、又は組成物の基本的又は新規の特性を実質的に変化させない任意の列挙された整数又は整数群も包含することを示す。米国特許審査便覧セクション2111.03を参照のこと。
本明細書で使用するとき、「被験体/対象」は、任意の動物、好ましくは哺乳動物、最も好ましくはヒトを意味する。本明細書で使用するとき、用語「哺乳動物」は、あらゆる哺乳動物を包含する。哺乳動物の例としては、これらに限定されるものではないが、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ネコ、イヌ、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、サル、ヒトなど、より好ましくはヒトが挙げられる。
「右」、「左」、「下方」、及び「上方」という語は、参照される図面内での方向を指定する。
好ましい発明の構成要素の寸法又は特徴を指すときに本明細書で使用される用語「約」、「およそ」、「概ね」、「実質的に」などの用語は、当業者には理解されるように、記載の寸法/特徴が厳密な境界又はパラメータではなく、機能的に同じ又は類似する、それらからのわずかな相違を除外するものではないことを示すことも理解すべきである。最小値では、数値パラメータを含むこのような参照は、当該技術分野において受け入れられている数学的及び工業的原理(例えば、四捨五入、測定、又は他の系統的誤差、製造公差など)を使用すると、最小有効数字は変化しない変形形態を含むであろう。
「同一」又は「同一性」パーセントという用語は、2つ以上の核酸又はポリペプチド配列(例えば、キメラ抗原受容体(CAR)及びそれらをコードする単離ポリヌクレオチド、単離モノクローナル抗体又は二重特異性抗体及びその抗体結合フラグメント並びにそれらをコードする核酸)に関連して、以下に示す配列比較アルゴリズムのうちの1つを使用して又は目視検査によって測定したとき、一致が最大になるように比較及び位置合わせした場合に同じであるか、あるいは特定のパーセントの同じであるアミノ酸残基若しくはヌクレオチドを有する2つ以上の配列又はサブ配列を指す。
配列比較のために、典型的には1つの配列は、試験配列がそれに対して比較される参照配列として作用する。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験及び参照配列がコンピュータに入力され、必要に応じて、サブ配列座標が指定され、配列アルゴリズムプログラムパラメータが指定される。次いで、配列比較アルゴリズムは、指定されたプログラムパラメータに基づいて、参照配列に対する試験配列の配列同一性パーセントを計算する。
比較のための配列の最適なアライメントは、例えば、Smith & Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所相同性アルゴリズム、Needleman & Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アライメントアルゴリズム、Pearson & Lipman,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似検索方法、これらのアルゴリズムのコンピュータ化された実装(Genetics Computer Group(575 Science Dr.,Madison,WI)製のWisconsin Genetics Software PackageにおけるGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA)、又は目視検査(一般的に、Current Protocols in Molecular Biology,F.M.Ausubel et al.,eds.,Current Protocols,a joint venture between Greene Publishing Associates,Inc.and John Wiley & Sons,Inc.,(1995 Supplement)(Ausubel)を参照されたい)によって行うことができる。
配列同一性パーセント及び配列類似性を決定するのに好適なアルゴリズムの例は、それぞれ、Altschul et al.,(1990)J.Mol.Biol.215:403-410及びAltschul et al.,(1997)Nucleic Acids Res.25:3389-3402に記載されているBLAST及びBLAST 2.0アルゴリズムである。BLAST分析を行うソフトウェアは、国立生物工学情報センター(National Center for Biotechnology Information)を通じて公的に入手可能である。このアルゴリズムは、最初に、データベース配列における同じ長さのワードと位置合わせしたときに一致するか、又はいくつかの正の値の閾値スコアTを満たすかのいずれかの、クエリー配列における長さWの短いワードを同定することによって、高スコア配列対(HSP)を同定することを含む。上記のTは、隣接ワードスコア閾値(Altschul et al.,上記)と称される。これらの初期隣接ワードヒットは、それを含有するより長いHSPを見つけるために検索を開始するためのシードとして機能する。次いで、累積位置合わせスコアを増加させることができる限り、各配列に沿ってワードヒットを両方向に延長する。
ヌクレオチド配列については、パラメータM(一致する残基の対についてのリワードスコアであって、常に>0)と、パラメータN(一致しない残基についてのペナルティスコアで、常に<0)とを用いて累積スコアを計算する。アミノ酸配列については、スコアリングマトリックスを使用して累積スコアを計算する。累積位置合わせスコアがその最大達成値から量Xだけ低下したとき、1つ以上の負のスコアリング残基の位置合わせの蓄積により、累積スコアがゼロ以下になったとき、又はいずれかの配列の末端に達したときに、各方向におけるワードヒットの延長を停止する。BLASTアルゴリズムのパラメータW、T、及びXが、位置合わせの感度及び速度を決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列に対するもの)は、デフォルトとして、ワード長(W)=11、期待値(E)=10、M=5、N=-4、及び両方の鎖の比較を使用する。アミノ酸配列に対しては、BLASTPプログラムが、デフォルトとして、ワード長(W)=3、期待値(E)=10、及びBLOSUM62スコアリングマトリックスを使用する(Henikoff&Henikoff,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915(1989)を参照)。
配列同一性パーセントを計算することに加えて、BLASTアルゴリズムは、2つの配列間の類似性の統計解析も行う(例えば、Karlin&Altschul,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 90:5873-5787(1993)を参照)。BLASTアルゴリズムによって提供される類似性の1つの尺度は、最小合計確率(P(N))であり、これは、2つのヌクレオチド配列間又は2つのアミノ酸配列間の一致が偶然に生じる確率の指標を提供する。例えば、核酸は、試験核酸と参照核酸との比較における最小合計確率が、約0.1未満、より好ましくは約0.01未満、最も好ましくは約0.001未満である場合、参照配列に類似していると見なされる。
2つの核酸配列又はポリペプチドが実質的に同一であることの更なる指標は、以下に記載されるように、第1核酸によりコード化されるポリペプチドが、第2核酸によりコード化されるポリペプチドと免疫学的に交差反応性であることである。したがって、ポリペプチドは、典型的には、第2ポリペプチドと実質的に同一であり、例えば、2つのペプチドは保存的置換によってのみ異なる。2つの核酸配列が実質的に同一である別の指標は、2つの分子がストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズすることである。
本明細書で使用するとき、「単離(された)」という用語は、生物学的構成成分(例えば、核酸、ペプチド、又はタンパク質)が、これらの構成成分が天然に生じる生物の他の生物学的構成成分(すなわち、他の染色体及び染色体外DNA及びRNA、並びにタンパク質)から実質的に分離されたか、これらの他の成分とは別に生成されたか、又はこれらの他の成分から精製されたものであることを意味する。このため、「単離(された)」核酸、ペプチド、及びタンパク質は、標準的な精製法により精製された核酸及びタンパク質を含む。「単離(された)」核酸、ペプチド、及びタンパク質は、組成物の一部であることができ、その組成物が核酸、ペプチド、又はタンパク質の本来の環境の一部ではない場合であっても単離される。また、この用語は、宿主細胞中での組み換え発現により調製された核酸、ペプチド、及びタンパク質、並びに化学合成された核酸も包含する。
本明細書で使用するとき、「ポリヌクレオチド」なる用語は、同義的に、「核酸分子」、「ヌクレオチド」、又は「核酸」とも称され、非修飾RNA若しくはDNA又は修飾RNA若しくはDNAであってよい、任意のポリリボヌクレオチド又はポリデオキシリボヌクレオチドを指す。「ポリヌクレオチド」としては、これらに限定されるものではないが、一本鎖及び二本鎖DNA、一本鎖及び二本鎖の領域の混合物であるDNA、一本鎖及び二本鎖RNA、並びに一本鎖及び二本鎖の領域の混合物であるRNA、一本鎖又はより典型的には二本鎖又は一本鎖及び二本鎖の領域の混合物であってよいDNA及びRNAを含むハイブリッド分子が挙げられる。加えて、「ポリヌクレオチド」は、RNA若しくはDNA又はRNA及びDNAの両方を含む三本鎖領域を指す。ポリヌクレオチドという用語には、1つ以上の改変された塩基を含有するDNA又はRNA、及び安定性又は他の理由により改変された骨格を有するDNA又はRNAも含まれる。「改変された」塩基は、例えば、トリチル化塩基及び異常な塩基、例えば、イノシンを含む。様々な修飾をDNA及びRNAに行うことができる。したがって、「ポリヌクレオチド」は、典型的に天然に認められるポリヌクレオチドの化学的、酵素的又は代謝的に改変された形態、並びにウイルス及び細胞のDNA及びRNAの特徴を有する化学的形態を包含する。「ポリヌクレオチド」はまた、比較的短い核酸鎖(多くの場合、オリゴヌクレオチドと呼ばれる)も包含する。
本明細書で使用するとき、「ベクター」なる用語は、別の核酸セグメントを機能的に挿入することによってそのセグメントの複製又は発現を行うことができるレプリコンのことである。
本明細書で使用するとき、「宿主細胞」なる用語は、本発明の核酸分子を含む細胞を指す。「宿主細胞」は、例えば、初代細胞、培養中の細胞、又は細胞株由来の細胞のいずれのタイプの細胞であってもよい。一実施形態では、「宿主細胞」は、本発明の核酸分子をトランスフェクト又は形質導入した細胞である。別の一実施形態では、「宿主細胞」は、かかるトランスフェクト又は形質導入された細胞の子孫又は潜在的な子孫である。ある細胞の子孫は、例えば、後続の世代で生じ得る変異若しくは環境の影響、又は宿主細胞ゲノムへの核酸分子の組み込みによって、親細胞との同一性を有していない場合がある。
本明細書で使用するとき、用語「発現」は、遺伝子産物の生合成を指す。かかる用語には、遺伝子のRNAへの転写が含まれる。また、かかる用語には、RNAの1つ以上のポリペプチドへの翻訳も含まれ、全ての天然に生じる、転写後及び翻訳後修飾も更に含まれる。発現されるCARは、宿主細胞の細胞質内、細胞培養の成長培地などの細胞外環境中に存在し得るか、又は細胞膜に固定され得る。
本明細書で使用するところの「免疫細胞」又は「免疫エフェクタ細胞」なる用語は、免疫応答、例えば免疫エフェクタ応答の促進に関与する細胞のことを指す。免疫細胞の例としては、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、マスト細胞、及び骨髄由来食細胞が挙げられる。特定の実施形態によれば、遺伝子操作された免疫細胞はT細胞であり、本発明のCARを発現するように遺伝子操作されていることから、CAR-T細胞と呼ばれる。
本明細書で使用するとき、「遺伝子操作された免疫細胞」なる用語は、細胞の全遺伝物質にDNA又はRNAの形の更なる遺伝物質を加えることによって遺伝子改変された免疫細胞(免疫エフェクタ細胞とも呼ばれる)のことを指す。本明細書の実施形態によれば、遺伝子操作された免疫細胞は、本発明に基づくCAR構築物を発現するように遺伝子改変されたものである。
キメラ抗原受容体(CAR)
本明細書で使用するとき、「キメラ抗原受容体」(CAR)なる用語は、少なくとも、単一特異性抗体若しくは多重特異性抗体によって結合される細胞外ドメイン又は単一特異性抗体若しくは多重特異性抗体上の標的に特異的に結合する細胞外ドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内T細胞受容体活性化シグナル伝達ドメインと、を含むポリペプチドを指す。細胞外ドメインは、リンカーポリペプチドに対する結合ドメイン、リンカーポリペプチドそのもの、又は組み換えポリペプチドに融合されたリンカーポリペプチドを含み得る。癌細胞上の腫瘍関連抗原(TAA)に結合するように遺伝子操作された多重特異性抗体と、CARの細胞外ドメインとの結合の結果、CARはクラスター化し、CAR保有細胞に活性化刺激が与えられる。CARは、免疫エフェクタ細胞の特異性を新たに方向付け、主要組織適合性(major histocompatibility、MHC)とは独立した形で、TAA発現細胞の細胞死を媒介し得る分子の増殖、サイトカイン産生、貪食作用、及び/又は産生を誘導する。
本明細書で使用するとき、「キメラ抗原受容体」(CAR)なる用語は、少なくとも、単一特異性抗体若しくは多重特異性抗体によって結合される細胞外ドメイン又は単一特異性抗体若しくは多重特異性抗体上の標的に特異的に結合する細胞外ドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内T細胞受容体活性化シグナル伝達ドメインと、を含むポリペプチドを指す。細胞外ドメインは、リンカーポリペプチドに対する結合ドメイン、リンカーポリペプチドそのもの、又は組み換えポリペプチドに融合されたリンカーポリペプチドを含み得る。癌細胞上の腫瘍関連抗原(TAA)に結合するように遺伝子操作された多重特異性抗体と、CARの細胞外ドメインとの結合の結果、CARはクラスター化し、CAR保有細胞に活性化刺激が与えられる。CARは、免疫エフェクタ細胞の特異性を新たに方向付け、主要組織適合性(major histocompatibility、MHC)とは独立した形で、TAA発現細胞の細胞死を媒介し得る分子の増殖、サイトカイン産生、貪食作用、及び/又は産生を誘導する。
一態様では、CARは、非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含む細胞外ドメインと、膜貫通領域と、細胞内シグナル伝達ドメインと、を含む。一態様では、CARは、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)に特異的に結合する抗原結合ドメインを含む細胞外ドメインと、膜貫通領域と、細胞内シグナル伝達ドメインと、を含む。
特定の態様によれば、非抗原結合scFvは、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む。
別の特定の一態様によれば、非抗原結合scFvは、配列番号17と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含み得る。
別の特定の一態様によれば、非抗原結合scFvは、例えば、配列番号33又は配列番号34から選択されるアミノ酸配列を含み得る。
特定の一態様によれば、抗原結合ドメインは、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み得る。
別の特定の一態様によれば、抗原結合ドメインは、配列番号7と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、あるいは配列番号8と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含み得る。
別の特定の一態様によれば、抗原結合ドメインは、単鎖可変領域フラグメント(scFv)である。scFvは、例えば、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含み得る。
別の特定の一態様によれば、細胞外ドメインは、CD8細胞外ドメインであって、(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー又は(2)(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合する抗原結合ドメインに連結されたCD8細胞外ドメインを含み得る。CD8細胞外ドメインは、例えば、配列番号41のアミノ酸配列を含み得る。
別の特定の一態様によれば、膜貫通ドメインは、CD8膜貫通ドメインである。CD8膜貫通ドメインは、例えば、配列番号42のアミノ酸配列を含み得る。
別の特定の一態様によれば、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD137共刺激ドメイン及びCD3ζ活性化ドメインを含む。CD137共刺激ドメインは、例えば、配列番号43のアミノ酸配列を含み得る。CD3ζ活性化ドメインは、例えば、配列番号44のアミノ酸配列を含み得る。
別の特定の一態様によれば、CARは、配列番号39又は配列番号40から選択されるアミノ酸配列を含み得る。
別の特定の一態様によれば、本明細書に開示されるような単離ポリヌクレオチドによってコードされるキメラ抗原受容体(CAR)も、本明細書において提供される。
本明細書で使用するとき、「シグナルペプチド」なる用語は、新生CARタンパク質のアミノ末端(N末端)におけるリーダー配列であって、新生タンパク質を翻訳と同時又は翻訳後に小胞体に誘導した後、表面発現させる配列のことを指す。
本明細書で使用するとき、「細胞外抗原結合ドメイン」、「細胞外ドメイン」、又は「細胞外リガンド結合ドメイン」という用語は、細胞膜の外側に位置し、抗原、標的、若しくはリガンドに結合することができるか、あるいは細胞外ドメインの一部分を特異的に認識する抗原結合ドメイン(例えば、抗体又はその抗原結合フラグメントによって特異的に結合されることができるポリペプチドリンカー)によって結合されることができるCARの部分を指す。
本明細書で使用するとき、「ヒンジ領域」なる用語は、CARタンパク質の2つの隣接するドメイン、例えば、細胞外ドメインと膜貫通ドメインとを連結するCARの部分を指す。
本明細書で使用するとき、「膜貫通ドメイン」なる用語は、細胞膜を横切って延在し、CARを細胞膜に固定するCARの部分を指す。
本明細書で使用するとき、「細胞内シグナル伝達ドメイン」という用語は、細胞膜内にあるCARの部分であって、CARの細胞外ドメインが係合したときにシグナル伝達カスケードを活性化するように作用する部分を指す。細胞内シグナル伝達ドメインは、例えば、共刺激ドメイン及び活性化ドメインを含み得る。
共刺激ドメイン
本明細書で使用するとき、キメラ抗原受容体は、キメラ抗原受容体の効力を増加させるために共刺激(シグナル伝達)ドメインを組み込むことができる。共刺激(シグナル伝達)ドメインは、共刺激分子に由来し得る。共刺激分子は、効率的な免疫応答に必要な抗原受容体又はそのリガンド以外の細胞表面分子である。共刺激ドメインは、共刺激分子に由来し得るが、その共刺激分子としては、CD28、CD28T、OX40、4-1BB/CD137、CD2、CD3(α、β、δ、ε、γ、ζ)、CD4、CD5、CD7、CD9、CD16、CD22、CD27、CD30、CD33、CD37、CD40、CD45、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、プログラム死-1(programmed death-1、PD-1)、誘導性T細胞共刺激分子(inducible T cell costimulator、ICOS)、リンパ球機能関連抗原-1(lymphocyte function-associated antigen-1、LFA-1、CD11a、及びCD18)、CD247、CD276(B7-H3)、LIGHT(腫瘍壊死因子スーパーファミリーメンバー14、TNFSF14)、NKG2C、Igα(CD79a)、DAP10、Fcガンマ受容体、MHCクラスI分子、TNFR、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子、BTLA、トールリガンド受容体、ICAM-1、CDS、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD8α、CD8β、IL-2Rβ、IL-2Rγ、IL-7Rα、ITGA4、VLA1、CD49a、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、ITGAE、CD103、ITGAL、CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、ITGAM、ITGAX、ITGB1、CD29、ITGB2(CD18)、ITGB7、NKG2D、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Lyl08)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、CD83リガンドサイトカイン受容体、活性化NK細胞受容体、又はそれらのフラグメント若しくはそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。好ましい実施形態では、共刺激ドメインは、CD137共刺激ドメインである。
本明細書で使用するとき、キメラ抗原受容体は、キメラ抗原受容体の効力を増加させるために共刺激(シグナル伝達)ドメインを組み込むことができる。共刺激(シグナル伝達)ドメインは、共刺激分子に由来し得る。共刺激分子は、効率的な免疫応答に必要な抗原受容体又はそのリガンド以外の細胞表面分子である。共刺激ドメインは、共刺激分子に由来し得るが、その共刺激分子としては、CD28、CD28T、OX40、4-1BB/CD137、CD2、CD3(α、β、δ、ε、γ、ζ)、CD4、CD5、CD7、CD9、CD16、CD22、CD27、CD30、CD33、CD37、CD40、CD45、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、プログラム死-1(programmed death-1、PD-1)、誘導性T細胞共刺激分子(inducible T cell costimulator、ICOS)、リンパ球機能関連抗原-1(lymphocyte function-associated antigen-1、LFA-1、CD11a、及びCD18)、CD247、CD276(B7-H3)、LIGHT(腫瘍壊死因子スーパーファミリーメンバー14、TNFSF14)、NKG2C、Igα(CD79a)、DAP10、Fcガンマ受容体、MHCクラスI分子、TNFR、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子、BTLA、トールリガンド受容体、ICAM-1、CDS、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD8α、CD8β、IL-2Rβ、IL-2Rγ、IL-7Rα、ITGA4、VLA1、CD49a、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、ITGAE、CD103、ITGAL、CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、ITGAM、ITGAX、ITGB1、CD29、ITGB2(CD18)、ITGB7、NKG2D、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Lyl08)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、CD83リガンドサイトカイン受容体、活性化NK細胞受容体、又はそれらのフラグメント若しくはそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。好ましい実施形態では、共刺激ドメインは、CD137共刺激ドメインである。
活性化ドメイン
本明細書で使用するとき、キメラ抗原受容体は、活性化ドメインを含み得る。活性化ドメインには、CD3が含まれ得るが、これに限定されない。CD3は、天然T細胞上のT細胞受容体の要素であり、CAR中の重要な細胞内活性化要素であることが示されている。好ましい一施形態では、CD3は、CD3ゼータ(ζ)である。
本明細書で使用するとき、キメラ抗原受容体は、活性化ドメインを含み得る。活性化ドメインには、CD3が含まれ得るが、これに限定されない。CD3は、天然T細胞上のT細胞受容体の要素であり、CAR中の重要な細胞内活性化要素であることが示されている。好ましい一施形態では、CD3は、CD3ゼータ(ζ)である。
ヒンジ領域
本明細書に記載されるように、キメラ抗原受容体は、ヒンジ領域を含み得る。これは、「スペーサー」領域と呼ばれることもある細胞外ドメインの一部である。本発明によれば、様々なヒンジを使用することができ、例えば、上記のような共刺激分子、免疫グロブリン(Ig)配列、又は標的細胞から所望の特別な距離を達成するための好適な他の分子が挙げられる。いくつかの実施形態では、細胞外領域全体が、ヒンジ領域を構成する。
本明細書に記載されるように、キメラ抗原受容体は、ヒンジ領域を含み得る。これは、「スペーサー」領域と呼ばれることもある細胞外ドメインの一部である。本発明によれば、様々なヒンジを使用することができ、例えば、上記のような共刺激分子、免疫グロブリン(Ig)配列、又は標的細胞から所望の特別な距離を達成するための好適な他の分子が挙げられる。いくつかの実施形態では、細胞外領域全体が、ヒンジ領域を構成する。
いくつかの実施形態では、細胞外ドメインはヒンジ領域を含み、ヒンジ領域はポリペプチドリンカー配列である。特定の実施形態では、ヒンジ領域は、(G4S)nリンカーペプチドを含む。特定の実施形態では、(G4S)nリンカーペプチドは、非抗原結合scFvに操作可能に連結され得る。
(G4S)nリンカーペプチドは、例えば、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、及び配列番号55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み得る。好ましい実施形態では、(G4S)nリンカーペプチドは、配列番号45のアミノ酸配列を含む。ポリペプチドリンカー配列の例は、表1に見出すことができる。
膜貫通領域
本明細書で使用するとき、キメラ抗原受容体(CAR)は、膜貫通領域/ドメインを含み得る。CARは、CARの細胞外ドメインに融合された膜貫通ドメインを含むように設計することができる。膜貫通ドメインは、CARの細胞内ドメインにも同様に融合され得る。一実施形態では、CARにおけるドメインのうちの1つに天然に会合する膜貫通ドメインが使用される。いくつかの例では、膜貫通ドメインを、アミノ酸置換によって選択又は修飾し、同じ又は異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインへのかかるドメインの結合を回避して、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限に抑えることができる。膜貫通ドメインは、天然又は合成の供給源のいずれか一方に由来し得る。供給源が天然である場合、ドメインは、任意の膜結合型又は膜貫通型タンパク質に由来し得る。本発明における特定の使用の膜貫通領域は、CD28、CD28T、OX40、4-1BB/CD137、CD2、CD3(α、β、δ、ε、γ、ζ)、CD4、CD5、CD7、CD9、CD16、CD22、CD27、CD30、CD33、CD37、CD40、CD45、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、プログラム死-1(PD-1)、誘導性T細胞共刺激分子(ICOS)、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1、CD11a、及びCD18)、CD247、CD276(B7-H3)、LIGHT(腫瘍壊死因子スーパーファミリーメンバー14、TNFSF14)、NKG2C、Igα(CD79a)、DAP10、Fcガンマ受容体、MHCクラスI分子、TNFR、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子、BTLA、トールリガンド受容体、ICAM-1、CDS、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD8α、CD8β、IL-2Rβ、IL-2Rγ、IL-7Rα、ITGA4、VLA1、CD49a、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、ITGAE、CD103、ITGAL、CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、ITGAM、ITGAX、ITGB1、CD29、ITGB2(CD18)、ITGB7、NKG2D、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Lyl08)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、CD83リガンド、サイトカイン受容体、活性化NK細胞受容体、免疫グロブリンタンパク質、又はそれらのフラグメント若しくはそれらの任意の組み合わせに由来し(すなわち、それらを含むか、又はそれから遺伝子操作で作製され)得るが、それらに限定されない。好ましい一実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8膜貫通ドメインである。
本明細書で使用するとき、キメラ抗原受容体(CAR)は、膜貫通領域/ドメインを含み得る。CARは、CARの細胞外ドメインに融合された膜貫通ドメインを含むように設計することができる。膜貫通ドメインは、CARの細胞内ドメインにも同様に融合され得る。一実施形態では、CARにおけるドメインのうちの1つに天然に会合する膜貫通ドメインが使用される。いくつかの例では、膜貫通ドメインを、アミノ酸置換によって選択又は修飾し、同じ又は異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインへのかかるドメインの結合を回避して、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限に抑えることができる。膜貫通ドメインは、天然又は合成の供給源のいずれか一方に由来し得る。供給源が天然である場合、ドメインは、任意の膜結合型又は膜貫通型タンパク質に由来し得る。本発明における特定の使用の膜貫通領域は、CD28、CD28T、OX40、4-1BB/CD137、CD2、CD3(α、β、δ、ε、γ、ζ)、CD4、CD5、CD7、CD9、CD16、CD22、CD27、CD30、CD33、CD37、CD40、CD45、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、プログラム死-1(PD-1)、誘導性T細胞共刺激分子(ICOS)、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1、CD11a、及びCD18)、CD247、CD276(B7-H3)、LIGHT(腫瘍壊死因子スーパーファミリーメンバー14、TNFSF14)、NKG2C、Igα(CD79a)、DAP10、Fcガンマ受容体、MHCクラスI分子、TNFR、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子、BTLA、トールリガンド受容体、ICAM-1、CDS、GITR、BAFFR、LIGHT、HVEM(LIGHTR)、KIRDS2、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、NKp44、NKp30、NKp46、CD19、CD8α、CD8β、IL-2Rβ、IL-2Rγ、IL-7Rα、ITGA4、VLA1、CD49a、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、ITGAE、CD103、ITGAL、CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、ITGAM、ITGAX、ITGB1、CD29、ITGB2(CD18)、ITGB7、NKG2D、TNFR2、TRANCE/RANKL、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、CD69、SLAMF6(NTB-A、Lyl08)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、LAT、GADS、SLP-76、PAG/Cbp、CD19a、CD83リガンド、サイトカイン受容体、活性化NK細胞受容体、免疫グロブリンタンパク質、又はそれらのフラグメント若しくはそれらの任意の組み合わせに由来し(すなわち、それらを含むか、又はそれから遺伝子操作で作製され)得るが、それらに限定されない。好ましい一実施形態では、膜貫通ドメインは、CD8膜貫通ドメインである。
免疫細胞
特定の態様によれば、本発明は、本明細書では、単離ポリヌクレオチド、又はCARをコードするヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチドを含むベクターを含む免疫細胞である細胞を提供する。本発明の単離ポリヌクレオチド及び/又はベクターを含む免疫細胞は、「遺伝子操作された免疫細胞」と称され得る。好ましくは、遺伝子操作された免疫細胞は、ヒトに由来する(組み換え前の段階ではヒト起源である)。
特定の態様によれば、本発明は、本明細書では、単離ポリヌクレオチド、又はCARをコードするヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチドを含むベクターを含む免疫細胞である細胞を提供する。本発明の単離ポリヌクレオチド及び/又はベクターを含む免疫細胞は、「遺伝子操作された免疫細胞」と称され得る。好ましくは、遺伝子操作された免疫細胞は、ヒトに由来する(組み換え前の段階ではヒト起源である)。
遺伝子操作された免疫細胞は、例えば、リンパ系の細胞であり得る。リンパ系の細胞の非限定的な例には、T細胞及びナチュラルキラー(Natural Killer、NK)細胞が挙げられ得る。T細胞は、T細胞受容体(T cell receptor、TCR)を発現するが、ほとんどの細胞は、α鎖及びβ鎖を発現し、より少数の細胞群がγ鎖及びδ鎖を発現する。本発明の遺伝子操作された免疫細胞として有用なT細胞は、CD4+又はCD8+であり得るが、Tヘルパー細胞(CD4+)、細胞傷害性T細胞(細胞傷害性Tリンパ球、CTLとも呼ばれる、CD8+細胞)、メモリーT細胞(例えば、中央メモリーT細胞、幹様メモリーT細胞、及びエフェクタメモリーT細胞が挙げられる)、ナチュラルキラーT細胞、粘膜関連不変T細胞、及びγδT細胞が挙げられ得るが、これらに限定されるものではない。他の例示的な免疫細胞としては、マクロファージ、抗原提示細胞(antigen presenting cell、APC)、又は細胞媒介免疫応答の阻害剤、例えば、免疫チェックポイント阻害剤経路受容体(例えば、PD-1)を発現する任意の免疫細胞が挙げられるが、これらに限定されない。本発明に従って使用することができる免疫細胞の前駆細胞は、造血幹細胞及び/又は先祖細胞を含む。造血幹細胞及び/又は先祖細胞は、当該技術分野で既知の方法によって、骨髄、臍帯血、サイトカイン動員後の成人末梢血などに由来し得る。免疫細胞は、本発明のCARを組み換え発現するように遺伝子操作される。
免疫細胞及びその前駆細胞は、市販の方法を含む当該技術分野で既知の方法によって単離され得る(例えば、Rowland Jones et al.,Lymphocytes:A Practical Approach,Oxford University Press,NY(1999)を参照されたい)。免疫細胞又はその前駆体の供給源には、末梢血、臍帯血、骨髄、又は他の造血細胞源が含まれるが、これらに限定されない。様々な技術を用いて、細胞を単離又は濃縮された所望の免疫細胞に分離することができる。例えば、ネガティブ選択方法を使用して、所望の免疫細胞ではない細胞を除去することができる。更に、ポジティブ選択方法を使用して、所望の免疫細胞又はその前駆体を単離又は濃縮するか、あるいはポジティブ選択方法とネガティブ選択方法とを組み合わせて使用することができる。特定のタイプの細胞、例えば、特定のT細胞を単離する場合、様々な細胞表面マーカーを使用して、又はマーカー(例えば、CD3、CD4、CD8、CD34)を組み合わせて使用して、細胞を分離することができる。
免疫細胞又はその前駆細胞は、免疫細胞又はその前駆細胞が本発明の治療方法において投与される対象に対して自己由来であってもよく又は自己由来でなくてもよい。自己由来細胞は、CARを組み換え発現する遺伝子操作された免疫細胞が投与される対象から単離される。任意選択的に、細胞は白血球搬出法によって得ることができ、その方法では、白血球が、採取された血液から選択的に除去され、組み換えられてから、ドナーに再輸血される。あるいは、対象とは異なる、すなわち非自己由来ドナーからの同種異系細胞を使用することができる。非自己由来ドナーの場合、細胞は、ヒト白血球抗原(human leukocyte antigen、HLA)について分類及び一致させて、適切なレベルの適合性が決定される。自己由来細胞及び非自己由来細胞の両方について、細胞は、使用準備が整うまで、任意選択的に凍結保存され得る。
本発明のCARの組み換え発現に使用することができる免疫細胞を単離するための様々な方法がこれまでに説明されており、使用することができる。そのような方法としては、末梢ドナーリンパ球を使用すること(Sadelain et al.,Nat.Rev.Cancer 3:35-45(2003)、Morgan et al.,Science 314:126-9(2006))、腫瘍生検における腫瘍浸潤リンパ球(tumor infiltrating lymphocyte、TIL)由来のリンパ球培養物を使用すること(Panelli et al.,J.Immunol.164:495-504(2000)、Panelli et al.,J.Immunol.164:4382-92(2000))、及び人工抗原提示細胞(artificial antigen-presenting cell、AAPC)又は樹状細胞を用いた、インビトロで増殖させた抗原特異的末梢血白血球を選択的に使用すること(Dupont et al.,Cancer Res.65:5417-427(2005)、Papanicolaou et al.,Blood 102:498-505(2003))が挙げられ得るが、これらに限定されない。幹細胞を使用する場合、細胞は、当該技術分野において周知の方法によって単離され得る(例えば、Klug et al.,Hematopoietic Stem Cell Protocols,Humana Press,NJ(2002)、Freshney et al.,Culture of Human Stem Cells,John Wiley & Sons(2007)を参照)。
特定の実施形態によれば、遺伝子操作された免疫細胞を作製する方法は、免疫エフェクタ細胞が本発明の実施形態に基づく1つ以上のCARを発現するように、個体から単離された免疫エフェクタ細胞にトランスフェクト又は形質導入することを含む。免疫治療用の免疫細胞の調製方法は、例えば、参照により本明細書に援用するところの国際公開第2014/130635号、同第2013/176916号、及び同第2013/176915号に記載されている。遺伝子操作された免疫細胞を調製するために使用することが可能な個々の工程は、例えば、参照によって本明細書に援用するところの国際公開第2014/039523号、同第2014/184741号、同第2014/191128号、同第2014/184744号、及び同第2014/184143号に開示されている。
特定の実施形態では、T細胞などの免疫エフェクタ細胞は、本発明のCARにより遺伝子改変された(例えば、CARをコードする核酸を含むウイルスベクターにより形質導入された)後、インビトロで活性化及び増殖される。様々な実施形態では、T細胞は、例えば、参照によって本明細書に援用するところの米国特許第6352694号、同第6534055号、同第6905680号、同第6692964号、同第5858358号、同第6887466号、同第6905681号、同第7144575号、同第7067318号、同第7172869号、同第7232566号、同第7175843号、同第5883223号、同第6905874号、同第6797514号、同第6867041号、米国特許出願公開第2006/121005号に記載される方法を用いて、CARを発現するように遺伝子改変される前又は後で活性化及び増殖させることができる。T細胞は、インビトロ又はインビボで増殖させることができる。一般的に、本発明のT細胞は、CD3/TCR複合体関連シグナルを刺激する薬剤及びT細胞の表面上の共刺激分子を刺激するリガンドを結合させた表面と接触させることによって増殖させることができる。非限定的な例として、T細胞集団は、本明細書に記載されるように、例えば、抗CD3抗体、若しくはその抗原結合フラグメント、又は表面上に固定化された抗CD3抗体との接触によって、又はタンパク質キナーゼC活性化因子(例えば、ブリオスタチン)との接触とカルシウムイオノフォアとの組み合わせによって、又はCAR自体の活性化などによって、刺激することができる。T細胞の表面のアクセサリ分子を共刺激するには、アクセサリ分子に結合するリガンドが使用される。例えば、T細胞集団を、T細胞の増殖を刺激するのに適した条件下で、抗CD3抗体及び抗CD28抗体と接触させることができる。T細胞培養に適した条件としては、例えば、血清(例えば、ウシ胎児又はヒト血清)、IL-2、IL-7、IL-15、及び/若しくIL-21、インスリン、IFN-γ、GM-CSF、TGFβ、並びに/又は当業者には周知の細胞の増殖用の他の任意の添加物質を含む、増殖及び生存に必要な因子を含有し得る適当な培地(例えば、最小必須培地又はRPMI培地1640又は、X-vivo5(Lonza社))が挙げられる。他の実施形態では、T細胞は、参照によって本明細書に援用するところの米国特許第6040177号、同第5827642号、及び国際公開第2012129514号に記載される方法などの方法を用いて、フィーダー細胞及び適当な抗体及びサイトカインによって活性化及び刺激して増殖させることができる。
抗体
一般的な一態様では、本発明は、ポリペプチドリンカーに特異的に結合する単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントに関する。ポリペプチドリンカーは、例えば、表1に提供されるポリペプチドリンカーから選択され得る。特定の実施形態では、ポリペプチドリンカーは、(G4S)nリンカー(nが少なくとも2である)である。
一般的な一態様では、本発明は、ポリペプチドリンカーに特異的に結合する単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントに関する。ポリペプチドリンカーは、例えば、表1に提供されるポリペプチドリンカーから選択され得る。特定の実施形態では、ポリペプチドリンカーは、(G4S)nリンカー(nが少なくとも2である)である。
別の一般的な一態様では、本発明は、単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントに関する。単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントは、腫瘍関連抗原(TAA)及びポリペプチドリンカーを標的とするように遺伝子操作することができる。ポリペプチドリンカーは、例えば、(G4S)nリンカー(nが少なくとも2である)であり得る。二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントはまた、腫瘍関連抗原(TAA)を標的とし、非抗原結合成分(例えば、ポリペプチドリンカー、例えば、(G4S)n(nが少なくとも2である)リンカーを含む非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv))を有するように操作することもできる。
抗体を作製する方法、及び癌を含む疾患を治療するために抗体を、CAR-T細胞と共に使用する方法も提供される。本発明の抗体は、1つ以上の望ましい機能的特性を有するが、そのような特性としては、腫瘍関連抗原(TAA)及び/又は(G4S)nペプチドリンカーに対する高い親和性、腫瘍関連抗原(TAA)及び/又は(G4S)nペプチドリンカーに対する高い特異性、エフェクタ媒介性腫瘍細胞溶解、補体依存性細胞傷害性(complement-dependent cytotoxicity、CDC)、抗体依存性貪食作用(antibody-dependent phagocytosis、ADPC)、及び/又は腫瘍関連抗原を発現する細胞に対する抗体依存性細胞介在性細胞傷害活性(antibody-dependent cellular-mediated cytotoxicity、ADCC)を刺激する能力、複合化された薬剤の動員を媒介する能力、並びに単独で投与される場合又は他の抗癌剤治療と併用して投与される場合に、対象及び動物モデルにおける腫瘍成長を阻害する能力が挙げられるがこれらに限定されない。
本明細書で使用するとき、用語「抗体」は、広義で使用され、免疫グロブリン、又はモノクローナル又はポリクローナルである、ヒト、ヒト化、複合、及びキメラ抗体を含む抗体分子並びに抗体フラグメントを含む。全般的には、抗体とは、特定の抗原に対する結合特異性を示すタンパク質又はペプチド鎖である。抗体の構造は、公知である。免疫グロブリンは、重鎖定常ドメインのアミノ酸配列に応じて5つの主なクラス(すなわち、IgA、IgD、IgE、IgG、及びIgM)に割り当てることができる。IgA及びIgGは、アイソタイプのIgA1、IgA2、IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4として更に細分類される。したがって、本発明の抗体は、5つの主要なクラス又は対応する下位クラスのいずれかのものであることができる。本発明の抗体はIgG1、IgG2、IgG3、又はIgG4であることが好ましい。脊椎動物種の抗体軽鎖は、その定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて2つの明確に異なるタイプ、すなわちκ及びλのうちの一方に割り当てることができる。したがって、本発明の抗体は、κ又はλ軽鎖定常ドメインを含有することができる。特定の実施形態によれば、本発明の抗体は、ラット又はヒト抗体由来の重鎖及び/又は軽鎖定常領域を含む。重鎖及び軽鎖定常ドメインに加えて、抗体は、軽鎖可変領域及び重鎖可変領域からなる抗原結合領域を含み、これらの領域のそれぞれは3つのドメイン(すなわち、相補性決定領域1~3(CDR1、CDR2、及びCDR3))を含有する。軽鎖可変領域ドメインは、代替的にLCDR1、LCDR2、及びLCDR3と称され、重鎖可変領域ドメインは、代替的にHCDR1、HCDR2、及びHCDR3と称される。
本明細書で使用するとき、「単離抗体」という用語は、異なる抗原特異性を有する他の抗体を実質的に含まない抗体を指す(例えば、(G4S)nペプチドリンカー又は腫瘍関連抗原(TAA)に特異的に結合する単離抗体は、(G4S)nペプチドリンカー又は腫瘍関連抗原(TAA)に結合しない抗体を、実質的に含まない)。更に、単離抗体は、他の細胞物質及び/又は化学物質を実質的に含まない。
本明細書で使用するとき、用語「モノクローナル抗体」は、実質的に均質な抗体の集団から得られる抗体を指し、すなわち、集団を構成する個々の抗体は、微量に存在する可能性のある自然発生変異を除いて同一である。本発明のモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法、ファージディスプレイ技術、単一リンパ球遺伝子クローニング技術、又は組み換えDNA法によって作製することができる。例えば、モノクローナル抗体は、トランスジェニック非ヒト動物、例えば、トランスジェニックマウス又はラットから得られるB細胞を含むハイブリドーマによって生成され得、ヒト重鎖導入遺伝子及び軽鎖導入遺伝子を含むゲノムを有する。
本明細書で使用するとき、用語「抗原結合フラグメント」は、例えば、ダイアボディ、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fvフラグメント、ジスルフィド安定化Fvフラグメント(dsFv)、(dsFv)2、二重特異性dsFv(dsFv-dsFv’)、ジスルフィド安定化ダイアボディ(dsダイアボディ)、単鎖抗体分子(scFv)、単一ドメイン抗体(sdab)、scFv二量体(二価ダイアボディ)、1つ若しくは2つ以上のCDRを含む抗体の一部分から形成される多重特異的抗体、ラクダ化単一ドメイン抗体、ナノボディ、ドメイン抗体、二価ドメイン抗体、又は抗原に結合するが完全な抗体構造を含まない任意の他の抗体フラグメントなどの抗体フラグメントを指す。抗原結合フラグメントは、親抗体又は親抗体フラグメントが結合する同じ抗原に結合することができる。特定の実施形態によれば、抗原結合フラグメントは、軽鎖可変領域、軽鎖定常領域、及び重鎖のFdフラグメントを含む。他の特定の実施形態によれば、抗原結合フラグメントはFab及びF(ab’)を含む。
本明細書で使用するとき、用語「単鎖抗体」は、約5~約20個のアミノ酸の短いペプチドによって接続される重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を含む、この分野において従来既知の単鎖抗体を指す。本明細書で使用するとき、用語「単一ドメイン抗体」は、重鎖可変領域及び重鎖定常領域を含むか、又は重鎖可変領域のみを含む、この分野において従来既知の単一ドメイン抗体を指す。
本明細書で使用するとき、用語「ヒト抗体」は、ヒトによって産生される抗体、又は当該技術分野において既知の任意の技術を用いて作製される、ヒトによって産生される抗体に対応するアミノ酸配列を有する抗体を指す。ヒト抗体のこの定義は、インタクトな若しくは完全長の抗体、そのフラグメント、並びに/又は少なくとも1つのヒト重鎖及び/若しくは軽鎖ポリペプチドを含む抗体を含む。
本明細書で使用するとき、用語「ヒト化抗体」とは、抗体の抗原結合特性が保持されるが、人体における抗原の抗原性が低下するように、改変によりヒト抗体への配列相同性を増加させた非ヒト抗体を意味する。
本明細書で使用するとき、用語「キメラ抗体」は、免疫グロブリン分子のアミノ酸配列が2つ又は3つ以上の種に由来する抗体を指す。軽鎖及び重鎖の両方の可変領域は、多くの場合、所望の特異性、親和性、及び能力を有する1つの種の哺乳動物(例えば、マウス、ラット、ウサギなど)に由来する抗原結合ドメインの可変領域に対応し、一方で定常領域は、その種における免疫応答の誘発を回避するために、別の種の哺乳動物(例えば、ヒト)に由来する抗原結合ドメインの配列に対応する。
本明細書で使用するとき、用語「多重特異性抗体」は、複数の免疫グロブリン可変ドメイン配列を含む抗体を指し、複数のうちの第1免疫グロブリン可変ドメイン配列は、第1のエピトープに対する結合特異性を有し、複数のうちの第2の免疫グロブリン可変ドメイン配列は、第2のエピトープに対する結合特異性を有する。一実施形態では、第1及び第2のエピトープは、同じ抗原上、例えば、同じタンパク質(又は多量体タンパク質のサブユニット)上にある。ある実施形態では、第1及び第2のエピトープは、重複するか、又は実質的に重複する。ある実施形態では、第1及び第2のエピトープは、重複しないか、又は実質的に重複しない。一実施形態では、第1及び第2のエピトープは、異なる抗原上、例えば、異なるタンパク質(又は多量体タンパク質の異なるサブユニット)上にある。一実施形態では、多重特異性抗体は、第3、第4、又は第5の免疫グロブリン可変ドメインを含む。一実施形態では、多重特異性抗体は、二重特異性抗体分子、三重特異性抗体分子、又は四重特異性抗体分子である。
本明細書で使用するとき、用語「二重特異性抗体」は、2つ以下のエピトープ又は2つ以下の抗原に結合する多重特異性抗体を指す。二重特異性抗体は、第1のエピトープに対する結合特異性を有する第1免疫グロブリン可変ドメイン配列、及び第2のエピトープに対する結合特異性を有する第2の免疫グロブリン可変ドメイン配列によって特徴付けられる。一実施形態では、第1及び第2のエピトープは、同じ抗原上、例えば、同じタンパク質(又は多量体タンパク質のサブユニット)上にある。一実施形態では、第1及び第2のエピトープは、重複するか、又は実質的に重複する。一実施形態では、第1及び第2のエピトープは、異なる抗原上、例えば、異なるタンパク質(又は多量体タンパク質の異なるサブユニット)上にある。一実施形態では、二重特異性抗体は、第1のエピトープ(例えば、腫瘍関連抗原(TAA))に対する結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列及び軽鎖可変ドメイン配列と、第2のエピトープ(例えば、G4S)nリンカーペプチド)に対する結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列及び軽鎖可変ドメイン配列と、を含む。一実施形態では、二重特異性抗体は、第1のエピトープ(例えば、腫瘍関連抗原(TAA))に対する結合特異性を有するscFv又はそのフラグメントと、第2のエピトープ(例えば、(G4S)nリンカーペプチド)に対する結合特異性を有するscFv又はそのフラグメントと、を含む。一実施形態では、二重特異性抗体は、第1のエピトープ(例えば、腫瘍関連抗原(TAA))に対する結合特異性を有する重鎖可変ドメイン配列及び軽鎖可変ドメイン配列と、第2の抗原に対する結合特異性を有しない重鎖可変ドメイン配列及び軽鎖可変ドメイン配列(例えば、非抗原結合単鎖可変フラグメント(scFv))と、を含む。一実施形態では、二重特異性抗体は、第1のエピトープ(例えば、腫瘍関連抗原(TAA))に対する結合特異性を有するscFv又はそのフラグメントと、第2のエピトープに対する結合特異性を有するscFv又はそのフラグメント(例えば、非抗原結合単鎖可変フラグメント(scFv))と、を含む。
本明細書で使用するとき、「腫瘍関連抗原(TAA)」という用語は、発現されて、TAAに結合することができる抗体によって認識されることができる任意の抗原を指す。腫瘍関連抗原(TAA)の例としては、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、TMEFF2、KLK2、CD70、PD-1、PD-L1、CTLA-4、EGFR、HER-2、CD19、CD20、CD3、メソテリン(MSLN)、前立腺幹細胞抗原(prostate stem cell antigen、PCSA)、B細胞成熟抗原(BCMA又はBCM)、Gタンパク質共役受容体ファミリーCグループ5メンバーD(G-protein coupled receptor family C group 5 member D、GPRC5D)、インターロイキン-1受容体アクセサリータンパク質(Interleukin-1 receptor accessory protein、IL1RAP)、デルタ様3(delta-like 3、DLL3)、炭酸脱水酵素IX(carbonic anhydrase IX、CAIX)、癌胎児性抗原(carcinoembryonic antigen、CEA)、CD5、CD7、CD10、CD22、CD30、CD33、CD34、CD38、CD41、CD44、CD49f、CD56、CD74、CD123、CD133、CD138、上皮性糖タンパク質-2(epithelial glycoprotein-2、EGP2)、上皮性糖タンパク質-40(epithelial glycoprotein-40、EGP-40)、上皮性接着分子(epithelial adhesion molecule、EpCAM)、葉酸結合タンパク質(folate-binding protein、FBP)、胎児性アセチルコリン受容体(acetylcholine receptor、AChR)、葉酸受容体a及びb(folate receptor a and b、FRa及びFRb)、ガングリオシドG2(ganglioside G2、GD2)、ガングリオシドG3(GD3)、上皮増殖因子受容体(epidermal growth factor receptor、EGFR)、上皮増殖因子受容体vIII(EGFRvIII)、ERB3、ERB4、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(human telomerase reverse transcriptase、hTERT)、インターロイキン-13受容体サブユニットα-2(interleukin-13 receptor subunit alpha-2、IL-13Ra2)、k-軽鎖、キナーゼ挿入ドメイン受容体(kinase insert domain receptor、KDR)、ルイスA(CA19.9)、ルイスY(LeY)、L1細胞接着分子(L1 cell adhesion molecule、LICAM)、メラノーマ関連抗原1(メラノーマ抗原ファミリーA1、MAGE-A1)、ムチン-16(Muc-16)、ムチン1(Muc-1)、NKG2Dリガンド、癌精巣抗原NY-ESO-1、腫瘍胎児性抗原(h5T4)、腫瘍関連糖タンパク質72(tumor-associated glycoprotein 72、TAG-72)、血管内皮増殖因子受容体(vascular endothelial growth factor、VEGFR)、血管内皮増殖因子R2(VEGF-R2)、ウィルムス腫瘍タンパク質(Wilms tumor protein、WT-1)、タイプ1チロシンタンパク質キナーゼ膜貫通受容体(ROR1)、B7-H3(CD276)、B7-H6(Nkp30)、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン-4(chondroitin sulfate proteoglycan-4、CSPG4)、DNAXアクセサリ分子(DNAX accessory molecule、DNAM-1)、エフリンタイプA受容体2(EpHA2)、線維芽細胞関連タンパク質(fibroblast associated protein、FAP)、Gp100/HLA-A2、グリピカン3(glypican 3、GPC3)、HA-1H、HERK-V、IL-11Ra、潜在膜タンパク質(latent membrane protein、LMP1)、神経細胞接着分子(neural cell-adhesion molecule、N-CAM/CD56)、及びTRAIL受容体(trail receptor、TRAIL R)が挙げられ得るが、それらに限定されない。
本明細書で使用するとき、「腫瘍関連抗原(TAA)に特異的に結合する」抗原結合ドメインは、TAA、好ましくはヒトTAAに、KDが1×10-7M以下、好ましくは1×10-8M以下、より好ましくは5×10-9M以下、1×10-9M以下、5×10-10M以下、又は1×10-10M以下で結合する抗原結合ドメインを指す。用語「KD」は、Kd対Kaの比(すなわち、Kd/Ka)から得られ、モル濃度(M)として表される解離定数を指す。抗体のKD値は、本開示を考慮して当該技術分野における方法を用いて決定することができる。例えば、ある抗体のKDは、表面プラズモン共鳴法を使用することによって、例えば、Biacore(登録商標)システムのようなバイオセンサシステムを使用することなどによって、又は例えば、Octet RED96システムなどのバイオレイヤー干渉法の技術を使用することによって、求めることができる。
本明細書で使用するとき、「(G4S)nリンカーペプチド」は、GGGGS(配列番号89)アミノ酸モチーフを有するペプチドを指し、式中のnは、GGGGSモチーフの反復数である。(G4S)nリンカーペプチドは、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、若しくは少なくとも10個の反復数、又はその間にある任意の値の反復数を有し得る。特定の実施形態では、(G4S)nリンカーペプチドは、少なくとも2個の反復数を有する。(G4S)nリンカーペプチドは、例えば、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、及び配列番号55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み得る。好ましい一実施形態では、(G4S)nリンカーペプチドは、配列番号45のアミノ酸配列を含む。
本明細書で使用するとき、「(G4S)nリンカーペプチドに特異的に結合する」抗原結合ドメインは、(G4S)nリンカーペプチド、好ましくは(G4S)4リンカーペプチドに、KDが1×10-7M以下、好ましくは1×10-8M以下、より好ましくは5×10-9M以下、1×10-9M以下、5×10-10M以下、又は1×10-10M以下で結合する抗原結合ドメインを指す。
本明細書で使用するとき、「非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)」は、抗原に特異的に結合しないscFvを指す。scFvは、KDが1×10-7M以下、好ましくは1×10-8M以下、より好ましくは5×10-9M以下、1×10-9M以下、5×10-10M以下、又は1×10-10M以下で、いかなる潜在的な抗原にも結合しないように設計される。scFvによる抗原の非特異的結合が起こり得るが、しかし一般に、抗原の非特異的結合は、KDが1×10-3M以上で起こる。
抗体のKDの値が小さいほど、抗体が標的抗原に結合する親和性が高い。
特定の一態様によれば、本明細書では、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントが提供される。その単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、及び軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み得る。
別の特定の一態様によれば、(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合するモノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、配列番号7と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、若しくは100%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、又は配列番号8と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、若しくは100%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む。
別の特定の一態様によれば、(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合するモノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、単鎖可変領域フラグメント(scFv)である。scFvは、例えば、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含み得る。
特定の一態様によれば、本明細書では、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントも提供されるが、(a)第1のポリペプチド成分は、(i)(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)に特異的に結合する第1の抗原結合ドメイン、又は(ii)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含み、かつ(b)第2のポリペプチド成分は、腫瘍関連抗原(TAA)、好ましくはヒトTAAに特異的に結合する第2の抗原結合ドメインを含む。
別の特定の一態様によれば、第1の抗原結合ドメインは、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、第2の抗原結合ドメインは、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む。
別の特定の一態様によれば、第2の抗原結合ドメインは、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、好ましくはヒトPSMA、又はEGF様ドメイン及び2つのフォリスタチン様ドメインを有する膜貫通型タンパク質2(TMEFF2)、好ましくはヒトTMEFF2に特異的に結合する。第2の抗原結合ドメインは、例えば、(a)配列番号19、20、21、22、23、及び24のポリペプチド配列、又は(b)配列番号92、93、94、95、96、及び97のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域を含み得る。
別の特定の一態様によれば、第1の抗原結合ドメインは、配列番号7と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域と、配列番号8と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域と、を含み、第2の抗原結合ドメインは、配列番号25又は配列番号90と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のポリペプチド配列を含む第2の重鎖可変領域と、配列番号26又は配列番号91と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域と、を含む。
別の特定の一態様によれば、単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントは、配列番号35及び配列番号28、配列番号36及び配列番号28、配列番号37及び配列番号27、配列番号38及び配列番号27、配列番号101及び配列番号28、配列番号102及び配列番号28、配列番号103及び配列番号98、又は配列番号104及び配列番号98から選択されるアミノ酸配列を含む。
別の特定の一態様によれば、非抗原結合scFvは、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む。
別の特定の一態様によれば、非抗原結合scFvは、配列番号17と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるようなキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドと、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸とに関する。タンパク質のアミノ酸配列を変えることなく、タンパク質のコード配列を変える(例えば置換する、欠失する、挿入するなど)ことができることが、当業者には理解されよう。したがって、タンパク質のアミノ酸配列を変化させることなく、本発明のCAR、モノクローナル抗体、若しくはその抗原結合フラグメント、及び/又は二重特異性抗体若しくはその抗原結合フラグメントをコードしている核酸配列を変更できるということが当業者には理解されるであろう。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるようなCARをコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドを含むベクターと、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸を含むベクターと、に関する。本開示を鑑みると、当業者に知られている任意のベクター、例えばプラスミド、コスミド、ファージベクター、又はウイルスベクターなどを使用することができる。いくつかの実施形態では、ベクターは、例えばプラスミドなどの組み換え発現ベクターである。ベクターは、例えば、プロモータ、リボソーム結合エレメント、ターミネータ、エンハンサ、選択マーカー、及び複製起点という、発現ベクターの従来の機能を確立するための任意のエレメントを含むことができる。プロモータは、常時発現型、誘導型、又は抑制型プロモータであり得る。細胞に核酸を送達することができる多数の発現ベクターが当技術分野において知られており、細胞内でその抗原結合ドメインを生成するために、本明細書において使用することができる。従来のクローニング技術、又は人工遺伝子合成法を使用して、本発明の実施形態に従った組み換え発現ベクターを生成することができる。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるようなCARをコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドを含むベクターで形質導入された細胞に関する。「形質導入された」又は「形質導入」という用語は、外因性の核酸が宿主細胞に移送又は導入されるプロセスを指す。「形質導入された」細胞は、外因性の核酸で形質導入されたものである。その細胞は、対象の一次細胞及びその子孫を含む。特定の実施形態では、細胞は、ヒトCAR-T細胞であり、T細胞は、本発明のCARを発現するように遺伝子操作されて、癌などの疾患を治療する。特定の実施形態では、細胞は、ヒトCAR-NK細胞であり、本発明のCARを発現するように遺伝子操作されたNK細胞は、癌などの疾患を治療するために用いられる。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるようなCARをコードする単離核酸を含むベクターでT細胞に形質導入することによって、CAR-T細胞を作製する方法に関する。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるようなCAR-Tを産生する方法に関する。方法は、CAR-T細胞を生成するための条件下で、本明細書に開示されるようなキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含むT細胞を培養することと、CAR-T細胞を回収することと、を含む。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるようなCARをコードする単離核酸を含むベクターでNK細胞に形質導入することによって、CAR-NK細胞を作製する方法に関する。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるようなCAR-NKを産生する方法に関する。方法は、CAR-NK細胞を生成するための条件下で、本明細書に開示されるようなキメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含むNK細胞を培養することと、CAR-NK細胞を回収することと、を含む。
別の一般的な態様において、本発明は、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸を含む宿主細胞に関する。本開示を考慮すると、当業者に知られている任意の宿主細胞を、本発明の抗体又はその抗原結合フラグメントの組み換え発現に使用することができる。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、大腸菌TG1若しくはBL21細胞(例えば、scFv又はFab抗体の発現の場合)、CHO-DG44若しくはCHO-K1細胞、又はHEK293細胞(例えば、完全長IgG抗体の発現の場合)である。特定の実施形態によれば、組み換え発現ベクターは、組み換え核酸が効果的に発現するように宿主細胞ゲノムに安定的に組み込まれる、化学的トランスフェクション、熱ショック、又はエレクトロポレーションなどの従来の方法によって宿主細胞に形質転換される。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントを生成する方法であって、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントを生成する条件下で、当該モノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードしている核酸を含む細胞を培養することと、当該細胞又は細胞培養物から(例えば上清から)当該抗体又はその抗原結合フラグメントを回収することと、を含む、方法に関する。発現した抗体又はその抗原結合フラグメントを細胞から収集し、当該技術分野において公知の従来の技術に従って、そして、本明細書に記載のとおり精製することができる。
医薬組成物
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるような単離ポリヌクレオチド又は核酸(例えば、CARをコードする単離ポリヌクレオチド、あるいはモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸)、本明細書に開示されるような単離ポリペプチド(例えば、単離モノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント、又はCAR)、本明細書に開示されるような宿主細胞、及び/又は本明細書に開示されるような遺伝子操作された免疫細胞、及び医薬的に許容される担体を含む、医薬組成物に関する。本明細書で使用するとき、「医薬組成物」という用語は、本明細書に開示されるような単離ポリヌクレオチド若しくは核酸、本明細書に開示されるような単離ポリペプチド、本明細書に開示されるような宿主細胞、及び/又は本明細書に開示されるような遺伝子操作された免疫細胞を、医薬的に許容される担体と一緒に含む生成物を意味する。本発明のポリヌクレオチド、ポリペプチド、宿主細胞、及び/又は遺伝子操作された免疫細胞と、それらを含む組成物はまた、本明細書で言及される治療用途のための薬剤の製造において有用である。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されるような単離ポリヌクレオチド又は核酸(例えば、CARをコードする単離ポリヌクレオチド、あるいはモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸)、本明細書に開示されるような単離ポリペプチド(例えば、単離モノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント、又はCAR)、本明細書に開示されるような宿主細胞、及び/又は本明細書に開示されるような遺伝子操作された免疫細胞、及び医薬的に許容される担体を含む、医薬組成物に関する。本明細書で使用するとき、「医薬組成物」という用語は、本明細書に開示されるような単離ポリヌクレオチド若しくは核酸、本明細書に開示されるような単離ポリペプチド、本明細書に開示されるような宿主細胞、及び/又は本明細書に開示されるような遺伝子操作された免疫細胞を、医薬的に許容される担体と一緒に含む生成物を意味する。本発明のポリヌクレオチド、ポリペプチド、宿主細胞、及び/又は遺伝子操作された免疫細胞と、それらを含む組成物はまた、本明細書で言及される治療用途のための薬剤の製造において有用である。
本明細書で使用するとき、用語「担体」は、任意の賦形剤、希釈剤、充填剤、塩、緩衝液、安定剤、可溶化剤、油、脂質、脂質含有小胞、ミクロスフェア、リポソーム封入体、又は医薬製剤で使用するための当該技術分野で周知の他の材料を指す。担体、賦形剤又は希釈剤の特性は、特定の用途の投与経路によって決まる点は理解されよう。本明細書で使用するとき、用語「医薬的に許容される担体」は、本発明による組成物の効果にも本発明による組成物の生物活性にも干渉しない無毒性材料を指す。特定の実施形態によれば、本開示を考慮すると、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、宿主細胞、及び/又は遺伝子操作された免疫細胞の医薬組成物における使用に好適な、任意の医薬的に許容される担体を、本発明で使用できる。
医薬的に許容される担体を有する医薬的活性成分の製剤は、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(例えば21st edition(2005)及びそれ以降の任意の改訂版)にあるように、当該技術分野において既知である。追加成分の非限定的な例としては、緩衝剤、希釈剤、溶媒、張度調節剤、防腐剤、安定剤、及びキレート剤が挙げられる。1種類以上の医薬的に許容される担体が、本発明の医薬組成物を配合する際に使用され得る。
本発明の一実施形態では、医薬組成物は液体製剤である。液体製剤の好ましい例は、水性製剤、すなわち、水を含む製剤である。液体製剤は、溶液、懸濁液、エマルジョン、マイクロエマルジョン、ゲルなどを含んでいてよい。水性製剤は、典型的には、少なくとも50重量%の水、又は少なくとも60重量%、70重量%、75重量%、80重量%、85重量%、90重量%、又は少なくとも95重量%の水を含む。
一実施形態では、医薬組成物は、例えば注射デバイス(例えば、注射器又は注入ポンプ)を介して注射することができる注射剤として製剤化され得る。注射は、例えば、皮下に、筋肉内に、腹腔内に、硝子体内に、又は静脈内に送達され得る。
別の一実施形態では、医薬組成物は、固体製剤、例えば、そのまま使用することができるか、又は医師若しくは患者が使用前に溶媒及び/若しくは希釈剤を加える、凍結乾燥又は噴霧乾燥組成物である。固体剤形としては、圧縮錠剤及び/又はコーティング錠剤などの錠剤、並びにカプセル剤(例えば、硬又は軟ゼラチンカプセル)を挙げることができる。医薬組成物はまた、例えば、サッシェ、糖衣錠、粉末、顆粒、トローチ、又は再構成用の粉末の形態であってもよい。
剤形は即時放出であってもよく、その場合、水溶性若しくは水分散性担体を含んでいてよく、又は剤形は遅延放出、持続放出、若しくは調節放出であってもよく、その場合、胃腸管若しくは皮下における剤形の溶解速度を制御する非水溶性ポリマーを含んでいてよい。
他の実施形態では、医薬組成物は、鼻腔内に、口内に、又は舌下に送達され得る。
水性製剤のpHは、pH3~pH10であり得る。本発明の一実施形態では、製剤のpHは約7.0~約9.5である。本発明の別の一実施形態では、製剤のpHは約3.0~約7.0である。
本発明の別の一実施形態では、医薬組成物は緩衝剤を含む。緩衝剤の非限定的な例としては、アルギニン、アスパラギン酸、ビシン、シトレート、リン酸一水素二ナトリウム、フマル酸、グリシン、グリシルグリシン、ヒスチジン、リジン、マレイン酸、リンゴ酸、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸ナトリウム、コハク酸塩、酒石酸、トリシン、及びトリス(ヒドロキシメチル)-アミノメタン、及びこれらの混合物が挙げられる。緩衝剤は、個々に又は全体に、約0.01mg/mL~約50mg/mL、例えば、約0.1mg/mL~約20mg/mLの濃度で存在し得る。これらの具体的な緩衝剤の各1種類を含む医薬組成物は、本発明の代替実施形態を構成する。
本発明の別の一実施形態では、医薬組成物は、防腐剤を含む。防腐剤の非限定的な例としては、塩化ベンゼトニウム、安息香酸、ベンジルアルコール、ブロノポール、ブチル4-ヒドロキシベンゾエート、クロロブタノール、クロロクレゾール、クロロヘキシジン、クロルフェネシン、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、エチル4-ヒドロキシベンゾエート、イミド尿素、メチル4-ヒドロキシベンゾエート、フェノール、2-フェノキシエタノール、2-フェニルエタノール、プロピル4-ヒドロキシベンゾエート、デヒドロ酢酸ナトリウム、チオメロサール、及びこれらの混合物が挙げられる。防腐剤は、個々に又は全体に、約0.01mg/mL~約50mg/mL、例えば約0.1mg/mL~約20mg/mLの濃度で存在し得る。これらの具体的な防腐剤の各1種類を含む医薬組成物は、本発明の代替実施形態を構成する。
本発明の別の一実施形態では、医薬組成物は等張剤を含む。等張剤の非限定的な例としては、塩(塩化ナトリウムなど)、アミノ酸(グリシン、ヒスチジン、アルギニン、リシン、イソロイシン、アスパラギン酸、トリプトファン、及びスレオニンなど)、アルジトール(グリセロール、1,2-プロパンジオールプロピレングリコールなど)、1,3-プロパンジオール、及び1,3-ブタンジオールなど)、ポリエチレングリコール(例えば、PEG400)、並びにこれらの混合物が挙げられる。等張剤の別の例としては、糖が挙げられる。糖の非限定的な例は、例えば、フルクトース、グルコース、マンノース、ソルボース、キシロース、マルトース、ラクトース、スクロース、トレハロース、デキストラン、プルラン、デキストリン、シクロデキストリン、アルファ及びベータ-HPCD、可溶性澱粉、ヒドロキシエチル澱粉、及びカルボキシメチルセルロースナトリウムを含む、単糖類、二糖類、若しくは多糖類、又は水溶性グルカンであり得る。等張剤の別の例は、糖アルコールであり、用語「糖アルコール」は、少なくとも1つの-OH基を有するC(4~8)炭化水素として定義される。糖アルコールの非限定的な例としては、マンニトール、ソルビトール、イノシトール、ガラクチトール、ズルシトール、キシリトール、及びアラビトールが挙げられる。等張剤は、個々に又は全体に、約0.01mg/mL~約50mg/mL、例えば約0.1mg/mL~約20mg/mLの濃度で存在し得る。これらの具体的な等張剤の各1種類を含む医薬組成物は、本発明の代替実施形態を構成する。
本発明の別の一実施形態では、医薬組成物はキレート剤を含む。キレート剤の非限定的な例としては、クエン酸、アスパラギン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)の塩、及びこれらの混合物が挙げられる。キレート剤は、個々に又は全体に、約0.01mg/mL~約50mg/mL、例えば約0.1mg/mL~約20mg/mLの濃度で存在し得る。これらの具体的なキレート剤の各1種類を含む医薬組成物は、本発明の代替実施形態を構成する。
本発明の別の一実施形態では、医薬組成物は、安定剤を含む。安定剤の非限定的な例としては、1種類以上の凝集阻害剤、1種類以上の酸化阻害剤、1種類以上の界面活性剤、及び/又は、1種類以上のプロテアーゼ阻害剤が挙げられる。
本発明の別の一実施形態では、医薬組成物は安定剤を含み、当該安定剤は、カルボキシ-/ヒドロキシセルロース及びそれらの誘導体(HPC、HPC-SL、HPC-L、及びHPMCなど)、シクロデキストリン、2-メチルチオエタノール、ポリエチレングリコール(PEG3350など)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン、塩(塩化ナトリウムなど)、硫黄含有物質(例えばモノチオグリセロール)、又はチオグリコール酸である。安定剤は、個々に又は全体に、約0.01mg/mL~約50mg/mL、例えば約0.1mg/mL~約20mg/mLの濃度で存在し得る。これらの具体的な安定剤の各1種類を含む医薬組成物は、本発明の代替実施形態を構成する。
本発明の更なる実施形態では、医薬組成物は、1種類以上の界面活性剤、好ましくは1種類の界面活性剤、少なくとも1種類の界面活性剤、又は2種類の異なる界面活性剤を含む。「界面活性剤」という用語は、水溶性(親水性)部分及び脂溶性(親油性)部分から構成される任意の分子又はイオンを指す。界面活性剤は、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、及び/又は双性界面活性剤からなる群から選択され得る。界面活性剤は、個々に又は全体に、約0.1mg/mL~約20mg/mLの濃度で存在し得る。これらの具体的な界面活性剤の各1種類を含む医薬組成物は、本発明の代替実施形態を構成する。
本発明の更なる実施形態では、医薬組成物は、1種類以上のプロテアーゼ阻害剤、例えば、EDTA、及び/又はベンズアミジン塩酸(HCl)を含む。プロテアーゼ阻害剤は、個々に又は全体に、約0.1mg/mL~約20mg/mLの濃度で存在し得る。これらの具体的なプロテアーゼ阻害剤の各1種類を含む医薬組成物は、本発明の代替実施形態を構成する。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されたようなモノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントを含む、医薬組成物を製造する方法であって、モノクローナル抗体若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントを医薬的に許容される担体と組み合わせて、医薬組成物を得ることを含む方法に関する。
別の一般的な一態様では、本発明は、本明細書に開示されたようなCAR-T細胞又はCAR-NK細胞を含む医薬組成物を製造する方法であって、CAR-T細胞又はCAR-NK細胞と、医薬的に許容される担体とを組み合わせて医薬組成物を得ることを含む方法に関する。
使用方法
別の一般的な一態様では、本発明は、癌を治療することを必要とする対象において癌を治療する方法であって、本明細書に開示されるような二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントを有するCAR-T細胞及び/又はCAR-NK細胞を含む医薬組成物を対象に投与することを含む方法に関する。
別の一般的な一態様では、本発明は、癌を治療することを必要とする対象において癌を治療する方法であって、本明細書に開示されるような二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントを有するCAR-T細胞及び/又はCAR-NK細胞を含む医薬組成物を対象に投与することを含む方法に関する。
癌は、例えば、前立腺癌、肺癌、胃癌、食道癌、胆管癌、胆管細胞癌、結腸癌、肝細胞癌、腎細胞癌、膀胱尿路上皮癌、転移性黒色腫、乳癌、卵巣癌、子宮頸癌、頭頸部癌、膵臓癌、神経膠腫、神経膠芽腫、及び他の固形腫瘍、並びに非ホジキンリンパ腫(non-Hodgkin's lymphoma、NHL)、急性リンパ性白血病(acute lymphocytic leukemia、ALL)、慢性リンパ性白血病(chronic lymphocytic leukemia、CLL)、慢性骨髄性白血病(chronic myelogenous leukemia、CML)、多発性骨髄腫(multiple myeloma、MM)、急性骨髄性白血病(acute myeloid leukemia、AML)、及び他の液体腫瘍から選択され得るが、これらに限定されない。
本発明の実施形態によれば、CAR-T細胞若しくはCAR-NK細胞及び/又は二重特異性抗体若しくはその抗原結合フラグメントを含む医薬組成物は、治療有効量の、本明細書に開示されるような発現CAR及び二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントを含む。本明細書で使用するとき、用語「治療有効量」は、対象に所望の生物学的又は薬理的応答を惹起する活性成分又は構成成分の量を指す。治療有効量は、記載される目的に対して経験的かつ通常の方法で決定することができる。
CAR及び二重特異性抗体に言及して本明細書で使用するとき、治療有効量とは、それを必要とする対象において、免疫応答を調節する、二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントと組み合わせて形質導入された、T細胞又はNK細胞で発現されるCAR分子の量を意味する。また、CARに言及して本明細書で使用するとき、治療有効量とは、疾患、障害、又は病態の治療を結果としてもたらし、あるいは疾患、障害、又は病態の進行を防止又は遅延させ、あるいは疾患、障害、又は病態に関連する諸症状を低減又は完全に緩和する、二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントと組み合わせて形質導入されたT細胞又はNK細胞で発現されるCAR分子の量を意味する。
特定の実施形態によれば、治療される疾患、障害、又は病態は癌であり、好ましくは、前立腺癌、肺癌、胃癌、食道癌、胆管癌、胆管細胞癌、結腸癌、肝細胞癌、腎細胞癌、膀胱尿路上皮癌、転移性黒色腫、乳癌、卵巣癌、子宮頸癌、頭頸部癌、膵臓癌、神経膠腫、神経膠芽腫、及び他の固形腫瘍、並びに非ホジキンリンパ腫(NHL)、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、多発性骨髄腫(MM)、急性骨髄性白血病(AML)、並びに他の液体腫瘍から選択される群から選択される癌である。
特定の実施形態によれば、治療有効量は、以下の効果のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、又はそれ以上を達成するのに十分な治療の量を指す:(i)治療される疾患、障害若しくは病態又はそれに関連する症状の重症度を軽減又は改善すること、(ii)治療される疾患、障害若しくは病態、又はそれに関連する症状の期間を短縮すること、(iii)治療される疾患、障害若しくは病態、又はそれに関連する症状の進行を防止すること、(iv)治療される疾患、障害若しくは病態、又はそれに関連する症状の退縮を生じさせること、(v)治療される疾患、障害又は病態、又はそれに関連する症状の進行又は発症を予防すること、(vi)治療される疾患、障害又は病態、又はそれに関連する症状の再発を防止すること、(vii)治療される疾患、障害、若しくは病態、又はそれに関連する症状を有する対象の入院を減少させること、(viii)治療される疾患、障害若しくは病態、又はそれに関連する症状を有する対象の入院期間を短縮させること、(ix)治療される疾患、障害又は病態、又はそれに関連する症状を有する対象の生存率を高めること、(xi)治療される対象の疾患、障害若しくは病態、又はそれに関連する症状を阻害又は軽減すること、及び/又は(xii)別の治療の予防又は治療効果を強化又は改善すること。
治療有効量又は用量は、治療される疾患、障害又は病態、投与手段、標的部位、対象の生理学的状態(例えば、年齢、体重、健康状態を含む)、対象がヒトであるか動物であるか、投与される他の薬剤、及び、治療が予防的なものであるか治療的なものであるか、などの様々な因子によって異なり得る。治療用量は、安全性及び有効性を最適化するために最適に漸増される。
特定の実施形態によれば、本明細書に記載される組成物は、対象への想定される投与経路に好適であるように製剤化される。例えば、本明細書に記載される組成物は、静脈内投与、皮下投与、又は筋肉内投与に適した形で製剤化することができる。
本発明の細胞は、当業者に既知の任意の便利な方法で投与することができる。例えば、本発明の細胞は、エアロゾル吸入、注射、摂取、輸血、留置、及び/又は移植によって対象に投与することができる。本発明の細胞を含む組成物は、経動脈に、皮下に、皮内に、腫瘍内に、瘤内に、髄内に、筋肉内に、胸膜内に、静脈内(i.v.)注射によって、又は腹腔内に投与することができる。特定の実施形態では、本発明の細胞は、対象のリンパ球枯渇を伴って又は伴わずに投与され得る。
本明細書に開示されるようなCARを発現する細胞を含む医薬組成物は、滅菌液体調製物、典型的には細胞懸濁液を含む等張性水溶液、又は任意選択的に、選択されたpHにまで緩衝されるエマルジョン、分散液などとして提供され得る。組成物は、細胞の完全性維持及び生存のために好適で、しかも細胞組成物の投与にも好適な担体、例えば、水、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水などを含むことができる。
滅菌注射溶液は、所望に応じて、様々な他の成分を有する好適な量の適切な溶媒に、本発明の細胞を組み込むことによって調製することができる。そのような組成物は、細胞組成物と共に使用するために好適な、かつヒトなどの対象への投与に好適な、滅菌水、生理食塩水、グルコース、デキストロースなどの医薬的に許容される担体、希釈剤、又は賦形剤を含み得る。細胞組成物を提供するのに好適な緩衝剤は、当該技術分野において周知である。使用される任意のビヒクル、希釈剤、又は添加剤は、本発明の細胞の完全性及び生存性を維持することに適合するものである。
本発明の細胞は、生理学的に許容される任意のビヒクルで投与することができる。本発明の細胞を含む細胞集団は、精製された細胞集団を含み得る。当業者は、様々な周知の方法を使用して、ある細胞集団における細胞を容易に決定することができる。本発明の遺伝子改変細胞を含む細胞集団における純度の範囲は、約50%~約55%、約55%~約60%、約60%~約65%、約65%~約70%、約70%~約75%、約75%~約80%、約80%~約85%、約85%~約90%、約90%~約95%、又は約95%~約100%であり得る。投与量は、当業者によって容易に調整することができ、例えば、純度の減少は投与量の増加を必要とする可能性がある。
本発明の細胞は、細胞が投与される対象の体重の1キログラム当たりの細胞数(細胞数/kg)に基づく用量として概ね投与される。大略的に、細胞用量は、投与の形態及び位置に応じて、体重の約104~約1010細胞数(個)/kgの範囲内であり、例えば、約105~約109、約105~約108、約105~約107、又は約105~約106の範囲内である。一般に、全身投与の場合、本発明の免疫細胞が腫瘍及び/又は癌の領域で投与される局所投与よりも高い用量が使用される。例示的な用量範囲には、1×104~1×108、2×104~1×108、3×104~1×108、4×104~1×108、5×104~6×108、7×104~1×108、8×104~1×108、9×104~1×108、1×105~1×108、1×105~9×107、1×105~8×107、1×105~7×107、1×105~6×107、1×105~5×107、1×105~4×107、1×105~4×107、1×105~3×107、1×105~2×107、1×105~1×107、1×105~9×106、1×105~8×106、1×105~7×106、1×105~6×106、1×105~5×106、1×105~4×106、1×105~4×106、1×105~3×106、1×105~2×106、1×105~1×106、2×105~9×107、2×105~8×107、2×105~7×107、2×105~6×107、2×105~5×107、2×105~4×107、2×105~4×107、2×105~3×107、2×105~2×107、2×105~1×107、2×105~9×106、2×105~8×106、2×105~7×106、2×105~6×106、2×105~5×106、2×105~4×106、2×105~4×106、2×105~3×106、2×105~2×106、2×105~1×106、3×105~3×106細胞数(個)/kgなどが含まれるが、これらに限定されない。更に、用量は、単回用量が投与されているかどうか、又は複数回用量が投与されているかどうかを考慮するように調整することができる。有効用量と見なされるべきものの正確な決定は、対象ごとに個別の因子に基づくことができる。
本明細書で使用するとき、用語「治療する(treat)」、「治療する(treating)」、及び「治療(treatment)」は全て、癌に関連する少なくとも1つの測定可能な身体的パラメータの改善又は回復を指し、これは対象において必ずしも認識されるとは限らないが、対象において認識可能な場合もある。用語「治療する(treat)」、「治療する(treating)」、及び「治療(treatment)」はまた、疾患、障害、又は病態を退縮させる、その進行を防止する、又は少なくともその進行を遅らせることを指す場合もある。特定の実施形態では、「治療する(treat)」、「治療する(treating)」、及び「治療(treatment)」は、腫瘍若しくはより好ましくは癌などの疾患、障害、若しくは病態に関連する1つ以上の症状の緩和、進行若しくは発症の予防、又はその期間の短縮を指す。特定の実施形態では、「治療する」、「治療する」、及び「治療」は、疾患、障害、又は病態の再発の防止を指す。特定の実施形態では、「治療する」、「治療する」、及び「治療」は、疾患、障害、又は病態を有する対象の生存率の向上を指す。特定の実施形態では、「治療する」、「治療する」、及び「治療」は、対象における疾患、障害、又は病態の消失を指す。
特定の実施形態によれば、癌の治療に使用される組成物が提供される。癌治療のために、提供される組成物を、別の治療法と併用することも可能であり、そのような別の治療法としては、化学療法、抗CD20mAb、抗TIM-3mAb、抗LAG-3mAb、抗EGFRmAb、抗HER-2mAb、抗CD19mAb、抗CD33mAb、抗CD47mAb、抗CD73mAb、抗DLL-3mAb、抗アペリンmAb、抗TIP-1mAb、抗FOLR1mAb、抗CTLA-4mAb、抗PD-L1mAb、抗PD-1mAb、他の免疫-腫瘍学薬、抗血管新生薬、放射線療法、抗体-薬物複合体(antibody-drug conjugate、ADC)、標的療法、又は他の抗癌薬が挙げられるがこれらに限定されない。
特定の実施形態によれば、癌を治療することを必要とする対象において癌を治療する方法は、本明細書に開示されるような二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントと組み合わせて、本発明のCAR-T細胞及び/又はCAR-NK細胞を対象に投与することを含む。
本明細書で使用するとき、対象への2種類以上の治療薬の投与との関連において用いられる用語「併用」とは、2種類以上の治療薬の使用を指す。用語「併用」の使用は、治療薬を対象に投与する順序について限定しない。例えば、第1治療薬(例えば、本明細書に記載される組成物)を、対象への第2治療薬の投与の前(例えば、5分、15分、30分、45分、1時間、2時間、4時間、6時間、12時間、16時間、24時間、48時間、72時間、96時間、1週間、2週間、3週間、4週間、5週間、6週間、8週間、又は12週間前)、同時、又はその後(例えば、5分、15分、30分、45分、1時間、2時間、4時間、6時間、12時間、16時間、24時間、48時間、72時間、96時間、1週間、2週間、3週間、4週間、5週間、6週間、8週間、又は12週間後)に投与することができる。
キット
別の一般的な一態様では、本明細書に記載されるようなCARをコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチド、本明細書に開示されるようなCAR、本明細書に開示されるような遺伝子操作されたCAR-T細胞及び/又はCAR-NK細胞、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体及び/若しくは二重特異性抗体又はそれらの抗原結合フラグメント、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体及び/若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸、本明細書に開示されるような単離ポリヌクレオチド又は核酸を含むベクター、並びに本明細書に開示されるような医薬組成物のうちの任意のものを含むキット、単位投与量、及び製造物品が、本明細書において提供される。特定の実施形態では、キットは、好ましくは、その使用のための取扱説明書を提供する。
別の一般的な一態様では、本明細書に記載されるようなCARをコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチド、本明細書に開示されるようなCAR、本明細書に開示されるような遺伝子操作されたCAR-T細胞及び/又はCAR-NK細胞、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体及び/若しくは二重特異性抗体又はそれらの抗原結合フラグメント、本明細書に開示されるようなモノクローナル抗体及び/若しくは二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸、本明細書に開示されるような単離ポリヌクレオチド又は核酸を含むベクター、並びに本明細書に開示されるような医薬組成物のうちの任意のものを含むキット、単位投与量、及び製造物品が、本明細書において提供される。特定の実施形態では、キットは、好ましくは、その使用のための取扱説明書を提供する。
特定の態様では、(1)本明細書に開示されるようなCARをコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドと、(2)本明細書に開示されるような単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントと、を含むキットが、本明細書において提供される。
別の特定の一態様では、(1)本明細書に開示されるような単離CAR-T及び/又は単離CAR-NK細胞と、(2)本明細書に開示されるような単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントと、を含むキットが、本明細書において提供される。
別の特定の一態様では、(1)本明細書に開示されるようなCARをコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドと、(2)本明細書に開示されるような二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸と、を含むキットが、本明細書において提供される。
別の特定の一態様では、(1)本明細書に開示されるような単離CAR-T細胞及び/又は単離CAR-NK細胞と、(2)本明細書に開示されるような二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸と、を含むキットが、本明細書において提供される。
別の特定の一態様では、医薬組成物を含むキットが本明細書において提供され、その医薬組成物は、医薬的に許容される担体と、(1)本明細書に開示されるようなCARをコードする核酸、又は本明細書に開示されるような単離CAR-T細胞及び/若しくは単離CAR-NK細胞を含む、単離ポリヌクレオチドと、(2)単離二重特異性抗体若しくはその抗原結合フラグメント、又は二重特異性抗体若しくはその抗原結合フラグメントをコードする単離核酸と、を含む。
実施形態
本発明は以下の非限定的な実施形態も提供する。
本発明は以下の非限定的な実施形態も提供する。
実施形態1は、a.配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントであって、
単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する。
単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する。
実施形態2は、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、又は配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態1に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態3は、
a.配列番号7のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態1又は2に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントである。
a.配列番号7のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態1又は2に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態4は、抗体又はその抗原結合フラグメントが、キメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである、実施形態1~3のいずれか1つに記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態5は、モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントが、単鎖可変領域フラグメント(scFv)である、実施形態1~4のいずれか1つに記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態6は、scFvが、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態5に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態7は、請求項1~6のいずれか1つに記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントをコードしている単離核酸である。
実施形態8は、実施形態7に記載の単離核酸を含む単離ベクターである。
実施形態9は、実施形態8に記載のベクターを含む単離宿主細胞である。
実施形態10は、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントであって、
a.第1のポリペプチド成分は、(i)(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが少なくとも2である)に特異的に結合する第1の抗原結合ドメイン、又は(ii)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含み、かつ
b.第2のポリペプチド成分は、腫瘍関連抗原(TAA)、好ましくはヒトTAAに特異的に結合する第2の抗原結合ドメインを含む、単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
a.第1のポリペプチド成分は、(i)(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが少なくとも2である)に特異的に結合する第1の抗原結合ドメイン、又は(ii)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含み、かつ
b.第2のポリペプチド成分は、腫瘍関連抗原(TAA)、好ましくはヒトTAAに特異的に結合する第2の抗原結合ドメインを含む、単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態11は、
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む、実施形態10に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む、実施形態10に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態12は、第2の抗原結合ドメインが、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、好ましくはヒトPSMA、又はEGF様ドメイン及び2つのフォリスタチン様ドメインを有する膜貫通型タンパク質2(TMEFF2)、好ましくはヒトTMEFF2に特異的に結合する、実施形態10又は11に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態13は、第2の抗原結合ドメインが、
a.配列番号19、20、21、22、23、及び24のポリペプチド配列をそれぞれ有するか、又は
b.配列番号92、93、94、95、96、及び97のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域を含む、実施形態12に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
a.配列番号19、20、21、22、23、及び24のポリペプチド配列をそれぞれ有するか、又は
b.配列番号92、93、94、95、96、及び97のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域を含む、実施形態12に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態14は、
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、配列番号25又は配列番号90と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を含む第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を有する、実施例11~13のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、配列番号25又は配列番号90と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を含む第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を有する、実施例11~13のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態15は、
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号7のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、配列番号25又は配列番号90のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を含む、実施形態11~14のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号7のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、配列番号25又は配列番号90のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を含む、実施形態11~14のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態16は、抗体又はその抗原結合フラグメントが、キメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである、実施形態10~15のいずれか1つに記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態17は、二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントが、配列番号35及び配列番号28、配列番号36及び配列番号28、配列番号37及び配列番号27、配列番号38及び配列番号27、配列番号101及び配列番号28、配列番号102及び配列番号28、配列番号103及び配列番号98、又は配列番号104及び配列番号98から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態10~16のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態18は、非抗原結合scFvが、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む、実施形態10に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態19は、非抗原結合scFvが、配列番号17と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む、実施形態18に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態20は、非抗原結合scFvが、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む、実施形態18又は19に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態21は、(G4S)nリンカーペプチドが、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、及び配列番号55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態10又は18~20のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態22は、(G4S)nリンカーペプチドが、配列番号45のアミノ酸配列を含む、実施形態21に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントである。
実施形態23は、実施形態10~22のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードしている単離核酸配列である。
実施形態24は、実施形態23に記載の単離核酸配列を含む単離ベクターである。
実施形態25は、実施形態24に記載の単離ベクターを含む単離宿主細胞である。
実施形態26は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドであって、CARが、
a.(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー、又は(2)(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合する抗原結合ドメインを含む細胞外ドメインと、
b.膜貫通領域と、
c.細胞内シグナル伝達ドメインと、を含む、単離ポリヌクレオチドである。
a.(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー、又は(2)(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合する抗原結合ドメインを含む細胞外ドメインと、
b.膜貫通領域と、
c.細胞内シグナル伝達ドメインと、を含む、単離ポリヌクレオチドである。
実施形態27は、非抗原結合scFvが、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む、実施形態26に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態28は、非抗原結合scFvが、配列番号17と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む、実施形態26又は27に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態29は、非抗原結合scFvが、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む、実施形態26~28のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態30は、非抗原結合scFvが、配列番号33又は配列番号34から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態26~29のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態31は、(G4S)nリンカーペプチドが、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、及び配列番号55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態26~30のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態32は、(G4S)nリンカーペプチドが、配列番号45のアミノ酸配列を含む、実施形態31に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態33は、細胞外ドメインが、CD8細胞外ドメインである、実施形態26~32のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態34は、CD8細胞外ドメインが、配列番号41のアミノ酸配列を含む、実施形態33に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態35は、膜貫通ドメインが、CD8膜貫通ドメインである、実施形態26~34のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態36は、CD8膜貫通ドメインが、配列番号42のアミノ酸配列を含む、実施形態35に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態37は、細胞内シグナル伝達ドメインが、CD137共刺激ドメイン及びCD3ζ活性化ドメインを含む、実施形態26~36のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態38は、CD137共刺激ドメインが、配列番号43のアミノ酸配列を含み、かつCD3ζ活性化ドメインが、配列番号44のアミノ酸配列を含む、実施形態37に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態39は、CARが、配列番号39又は配列番号40から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態26~38のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態40は、抗原結合ドメインが、a.配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、
抗原結合ドメインが、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する、実施形態26に記載の単離ポリヌクレオチドである。
抗原結合ドメインが、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する、実施形態26に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態41は、抗原結合ドメインが、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、又は配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態40に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態42は、抗原結合ドメインが、
a.配列番号7のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態40又は41に記載の単離ポリヌクレオチドである。
a.配列番号7のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態40又は41に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態43は、抗原結合ドメインがキメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである、実施形態40~42のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態44は、抗原結合ドメインが、単鎖可変領域フラグメント(scFv)である、実施形態40~43のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態45は、scFvが、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態44に記載の単離ポリヌクレオチドである。
実施形態46は、実施形態26~45のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドによってコードされる、キメラ抗原受容体(CAR)である。
実施形態47は、実施形態26~45のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドを含む単離ベクターである。
実施形態48は、実施形態47に記載の単離ベクターを含む単離宿主細胞である。
実施形態49は、宿主細胞が、T細胞、好ましくはヒトT細胞である、実施形態48に記載の宿主細胞である。
実施形態50は、宿主細胞が、NK細胞、好ましくはヒトNK細胞である、実施形態48に記載の宿主細胞である。
実施形態51は、キメラ抗原受容体(CAR)-T細胞を生成する方法であって、CAR-T細胞を生成するための条件下で、実施形態26~45のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドを含むT細胞を培養することと、CAR-T細胞を回収することと、を含む方法である。
実施形態52は、キメラ抗原受容体(CAR)-NK細胞を生成する方法であって、CAR-NK細胞を生成するための条件下で、実施形態26~45のいずれか1つに記載の単離ポリヌクレオチドを含むNK細胞を培養することと、CAR-NK細胞を回収することと、を含む方法である。
実施形態53は、キメラ抗原受容体(CAR)を発現する宿主細胞を作製する方法であって、T細胞又はNK細胞に、実施形態47のベクターで形質導入することを含む方法である。
実施形態54は、キットであって、
a.キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドであって、CARが、
i.(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー、又は(2)(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合する抗原結合ドメインを含む細胞外ドメインと、
ii.膜貫通領域と
iii.細胞内シグナル伝達ドメインと、を含む、単離ポリヌクレオチドと、
b.実施形態10~22のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントと、を含む、キットである。
a.キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドであって、CARが、
i.(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー、又は(2)(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合する抗原結合ドメインを含む細胞外ドメインと、
ii.膜貫通領域と
iii.細胞内シグナル伝達ドメインと、を含む、単離ポリヌクレオチドと、
b.実施形態10~22のいずれか1つに記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントと、を含む、キットである。
実施形態55は、非抗原結合scFvが、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む、実施形態54に記載のキットである。
実施形態56は、非抗原結合scFvが、配列番号17と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む、実施形態54又は55に記載のキットである。
実施形態57は、非抗原結合scFvが、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む、実施形態54~56のいずれか1つに記載のキットである。
実施形態58は、非抗原結合scFvが、配列番号33又は配列番号34から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態54~57のいずれか1つに記載のキットである。
実施形態59は、(G4S)nリンカーペプチドが、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、及び配列番号55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態54~58のいずれか1つに記載のキットである。
実施形態60は、(G4S)nリンカーペプチドが、配列番号45のアミノ酸配列を含む、実施形態59に記載のキットである。
実施形態61は、CARが、配列番号39又は配列番号40から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態54~60のいずれか1つに記載のキットである。
実施形態62は、抗原結合ドメインが、a.配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、
抗原結合ドメインが、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する、実施形態54に記載のキットである。
抗原結合ドメインが、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する、実施形態54に記載のキットである。
実施形態63は、抗原結合ドメインが、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、又は配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態62に記載のキットである。
実施形態64は、抗原結合ドメインが、
a.配列番号7のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態62又は63に記載のキットである。
a.配列番号7のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、実施形態62又は63に記載のキットである。
実施形態65は、抗原結合ドメインがキメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである、実施形態62~64のいずれか1つに記載のキットである。
実施形態66は、抗原結合ドメインが、単鎖可変領域フラグメント(scFv)である、実施形態62~65のいずれか1つに記載のキットである。
実施形態67は、scFvが、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態66に記載のキットである。
実施形態68は、腫瘍関連抗原(TAA)を発現する癌を治療することを必要とする対象において、腫瘍関連抗原(TAA)を発現する癌を治療する方法であって、その方法が、実施形態48に記載の単離宿主細胞と、二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント、及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物と、を対象に投与することを含み、
二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントが、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含み、
a.第1のポリペプチド成分は、(i)(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが少なくとも2である)に特異的に結合する第1の抗原結合ドメイン、又は(ii)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含み、かつ
b.第2のポリペプチド成分は、腫瘍関連抗原(TAA)、好ましくはヒトTAAに特異的に結合する第2の抗原結合ドメインを含む、方法である。
二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントが、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含み、
a.第1のポリペプチド成分は、(i)(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが少なくとも2である)に特異的に結合する第1の抗原結合ドメイン、又は(ii)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含み、かつ
b.第2のポリペプチド成分は、腫瘍関連抗原(TAA)、好ましくはヒトTAAに特異的に結合する第2の抗原結合ドメインを含む、方法である。
実施形態69は、二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントであって、
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む、実施形態68に記載の方法である。
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む、実施形態68に記載の方法である。
実施形態70は、第2の抗原結合ドメインが、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、好ましくはヒトPSMA、又はEGF様ドメイン及び2つのフォリスタチン様ドメインを有する膜貫通型タンパク質2(TMEFF2)、好ましくはヒトTMEFF2に特異的に結合する、実施形態68又は69に記載の方法である。
実施形態71は、第2の抗原結合ドメインが、
a.配列番号19、20、21、22、23、及び24のポリペプチド配列をそれぞれ有するか、又は
b.配列番号92、93、94、95、96、及び97のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域を含む、実施形態68~70のいずれか1つに記載の方法である。
a.配列番号19、20、21、22、23、及び24のポリペプチド配列をそれぞれ有するか、又は
b.配列番号92、93、94、95、96、及び97のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域を含む、実施形態68~70のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態72は、
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、配列番号25又は配列番号90と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を含む、実施形態68~71のいずれか1つに記載の方法である。
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、配列番号25又は配列番号90と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を含む、実施形態68~71のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態73は、
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号7のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、配列番号25又は配列番号90のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を含む、実施形態68~72のいずれか1つに記載の方法である。
a.第1の抗原結合ドメインが、配列番号7のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.第2の抗原結合ドメインが、配列番号25又は配列番号90のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を含む、実施形態68~72のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態74は、二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントが、キメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである、実施形態68~73に記載の方法である。
実施形態75は、二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントが、配列番号35及び配列番号28、配列番号36及び配列番号28、配列番号37及び配列番号27、配列番号38及び配列番号27、配列番号101及び配列番号28、配列番号102及び配列番号28、配列番号103及び配列番号98、又は配列番号104及び配列番号98から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態68~74のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態76は、非抗原結合scFvが、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む、実施形態68に記載の方法である。
実施形態77は、非抗原結合scFvが、配列番号17と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む、実施形態76に記載の方法である。
実施形態78は、非抗原結合scFvが、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域と、を含む、実施形態76又は77に記載の方法である。
実施形態79は、(G4S)nリンカーペプチドが、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、及び配列番号55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態68又は76~78に記載の方法である。
実施形態80は、(G4S)nリンカーペプチドが、配列番号45のアミノ酸配列を含む、実施形態79に記載の方法である。
実施例1:普遍的に認識されるキメラ抗原受容体(CAR)ドメインの開発
材料及び方法
二重特異性クローニング
2つの異なる前立腺癌抗原を標的とする二重特異性モノクローナル抗体を生成した:(a)抗G4S×抗PSMA及び(b)抗G4S×抗TMEFF2。抗G4SのscFv、又は抗PSMAのscFv、又は抗TMEFF2のscFvの配列を含む、DNA gBlockを合成した。設計された重鎖分子を、5’端及び3’端に、15bpのオーバーラップを含有するgblock(IDT社(Coralville,IA))をライゲーション非依存クローニング用に、InFusion法(ClonTech(Takara)(Mountain View,CA))を用いて合成した。全ての軽鎖構築物を、ヒトκ定常ドメインへのインフレームライゲーションのために、BswiI及びHindIII制限部位を含有するpLonzaベクターに挿入した。ヒトCD4シグナルペプチドをコードして、モノクローナル抗体の培養上清への効率的な分泌を可能にした。全てのgblockを滅菌水中で再構築ktし、50℃で10分間にわたって、製造業者のプロトコルに従ってインキュベートした。pLonzaベクター(Lonza;Basel,Switzerland)を、EcoRI及びHindIIIを使用して線状化し、続いてゲル抽出及びクリーンアップを行った。線状化ベクター:インサートの質量比を2:1として、続いて50℃で15分間にわたって熱パルスを与えた。注入反応を大腸菌(ClonTech)に形質転換し、得られたコロニーをミニプレップのためにスケーリングした。全ての構築物は、エンドトキシンを含まないmaxi調製キット(Qiagen;Hilden,Germany)を用いて配列検証し、スケールアップさせた。
材料及び方法
二重特異性クローニング
2つの異なる前立腺癌抗原を標的とする二重特異性モノクローナル抗体を生成した:(a)抗G4S×抗PSMA及び(b)抗G4S×抗TMEFF2。抗G4SのscFv、又は抗PSMAのscFv、又は抗TMEFF2のscFvの配列を含む、DNA gBlockを合成した。設計された重鎖分子を、5’端及び3’端に、15bpのオーバーラップを含有するgblock(IDT社(Coralville,IA))をライゲーション非依存クローニング用に、InFusion法(ClonTech(Takara)(Mountain View,CA))を用いて合成した。全ての軽鎖構築物を、ヒトκ定常ドメインへのインフレームライゲーションのために、BswiI及びHindIII制限部位を含有するpLonzaベクターに挿入した。ヒトCD4シグナルペプチドをコードして、モノクローナル抗体の培養上清への効率的な分泌を可能にした。全てのgblockを滅菌水中で再構築ktし、50℃で10分間にわたって、製造業者のプロトコルに従ってインキュベートした。pLonzaベクター(Lonza;Basel,Switzerland)を、EcoRI及びHindIIIを使用して線状化し、続いてゲル抽出及びクリーンアップを行った。線状化ベクター:インサートの質量比を2:1として、続いて50℃で15分間にわたって熱パルスを与えた。注入反応を大腸菌(ClonTech)に形質転換し、得られたコロニーをミニプレップのためにスケーリングした。全ての構築物は、エンドトキシンを含まないmaxi調製キット(Qiagen;Hilden,Germany)を用いて配列検証し、スケールアップさせた。
CAR-Tクローニング、レンチウイルス産生、及びCAR-T生成
H3-23/L1-39、すなわち、CAR-T構築物用生殖細胞系列scFv(Teplyakov et al.,MAbs 8:1045-63(2016))は、レンチウイルスベクター内のEcoRI及びSpeI制限部位に対応する、5’及び3’のオーバーラップを含むように設計された。設計されたDNAインサートは、ホモサピエンスのためにコドン最適化され、IDT社で合成された。上記のInFusion法を用いて、構築物のクローニングを行った。トランスフェクションの前に、全ての構築物を配列確認した。
H3-23/L1-39、すなわち、CAR-T構築物用生殖細胞系列scFv(Teplyakov et al.,MAbs 8:1045-63(2016))は、レンチウイルスベクター内のEcoRI及びSpeI制限部位に対応する、5’及び3’のオーバーラップを含むように設計された。設計されたDNAインサートは、ホモサピエンスのためにコドン最適化され、IDT社で合成された。上記のInFusion法を用いて、構築物のクローニングを行った。トランスフェクションの前に、全ての構築物を配列確認した。
G4Sリンカーに対するscFvを生成した。CD8α-鎖シグナル配列、scFv配列、CD8αヒンジ及び膜貫通ドメイン、4-1BB、並びにCD3ξドメインを含む、ヒトコドン最適化DNAを、レンチウイルスベクターにクローニングした。高力価複製欠損レンチウイルスベクターを生成するために、Lipofectamine(登録商標)2000(Invitrogen社(Invitrogen;Carlsbad,CA)を使用して、pVSV-G、pRSV.REV、pMDLg、及びCAR含有レンチウイルスベクターで、293Tヒト胚性腎臓細胞をトランスフェクトした。トランスフェクションの24時間後及び48時間後に、ウイルス上清を回収した。ウイルス粒子を、Lenti-X濃縮器(Takara;Mountain View,CA)を用いて濃縮した。濃縮ウイルス粒子をPBSに再懸濁させ、-80℃で凍結保存した。ネガティブ選択による白血球搬出法実施後に、HemaCare社から購入した健康なボランティアドナーから一次ヒトCD4+及びCD8+T細胞を単離させた。T細胞を、抗CD3mAb及び抗CD28mAbでコーティングしたビーズ(Invitrogen)で刺激した、完全培地(10%熱不活性化ウシ胎児血清(fetal bovine serum、FBS)、100U/mLペニシリン、10mMのHEPESを補充したRPMI1640)で培養した。活性化の24時間後、T細胞に、約5~10の感染多重度(MOI)で、レンチウイルスベクターによって形質導入した。ヒト組み換えインターロイキン-2(IL-2、Peprotech;Rocky Hill,NJ)を、1日おきに50IU/mLの最終濃度になるまで添加し、0.5~1×106個/mLの細胞密度を維持した。CAR表面発現を、副次的染色としてのPE標識抗ヒトFc抗体後の、主要染色としてのG4Sリンカーに対するモノクローナル抗体を使用したフローサイトメトリーによって検証した。
発現
ExpiCHO哺乳動物発現システム(Invitrogen;Carlsbad,CA)を、タンパク質発現に使用した。成熟タンパク質に適切な軽鎖ローディングを確保するために、3:1の軽鎖DNA:重鎖DNAの比を用いた。細胞を6×106個/mLの密度にまで増殖させ、トランスフェクションの前に分割した。(表2に示すように)軽鎖及び重鎖の共トランスフェクションによって、二重特異性抗体及び単一特異性抗体を発現させ、生成させた。DNA混合物をExpifectamineと共にインキュベートし、直ちに培養物に添加した。3000gで10分間遠心分離することによって、ExpiCHO懸濁培養物を回収し、細胞をペレット化した。上清を0.22μmの膜を使用して濾過し、残留細胞粒子を除去した。Roche社製cOmpleteプロテアーゼ阻害剤を上清に添加して、タンパク質分解を最小限に抑えた。上清は、精製するまでの間、4℃で保管された。
ExpiCHO哺乳動物発現システム(Invitrogen;Carlsbad,CA)を、タンパク質発現に使用した。成熟タンパク質に適切な軽鎖ローディングを確保するために、3:1の軽鎖DNA:重鎖DNAの比を用いた。細胞を6×106個/mLの密度にまで増殖させ、トランスフェクションの前に分割した。(表2に示すように)軽鎖及び重鎖の共トランスフェクションによって、二重特異性抗体及び単一特異性抗体を発現させ、生成させた。DNA混合物をExpifectamineと共にインキュベートし、直ちに培養物に添加した。3000gで10分間遠心分離することによって、ExpiCHO懸濁培養物を回収し、細胞をペレット化した。上清を0.22μmの膜を使用して濾過し、残留細胞粒子を除去した。Roche社製cOmpleteプロテアーゼ阻害剤を上清に添加して、タンパク質分解を最小限に抑えた。上清は、精製するまでの間、4℃で保管された。
組み換えタンパク質の精製
5mLのHiTrap MabSelect SuReカラム(GE Healthcare;Chicago,IL)を、PBS(pH7.4)中で平衡化した。上清を、最大捕捉のために1mL/分の流量で、カラムに適用した。紫外線A280によって監視しながら、20カラム分の体積のPBSを使用して、クリーンなベースラインが得られるまでカラムを洗浄した。10カラム分の体積の100mMクエン酸ナトリウム(pH3.5)を用いて、定組成溶離を実施した。溶離したタンパク質を分画し、A280での吸光度を使用して濃度を決定した。非変性及び変性SDS PAGE(ドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミド)ゲル(BioRad;Hercules,CA)を用いて、画分を、組み換えタンパク質の有無について検査し、プールした。このようにして精製されたタンパク質は、SDS-PAGE分析によって純度が95%超であると判定され、使用するまでの間、4℃で保管された。
5mLのHiTrap MabSelect SuReカラム(GE Healthcare;Chicago,IL)を、PBS(pH7.4)中で平衡化した。上清を、最大捕捉のために1mL/分の流量で、カラムに適用した。紫外線A280によって監視しながら、20カラム分の体積のPBSを使用して、クリーンなベースラインが得られるまでカラムを洗浄した。10カラム分の体積の100mMクエン酸ナトリウム(pH3.5)を用いて、定組成溶離を実施した。溶離したタンパク質を分画し、A280での吸光度を使用して濃度を決定した。非変性及び変性SDS PAGE(ドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミド)ゲル(BioRad;Hercules,CA)を用いて、画分を、組み換えタンパク質の有無について検査し、プールした。このようにして精製されたタンパク質は、SDS-PAGE分析によって純度が95%超であると判定され、使用するまでの間、4℃で保管された。
ヒトT細胞の培養及びエレクトロポレーション
ヒト汎(Pan)T細胞を、健康なドナーの末梢血単球細胞(peripheral blood monocyte cell、PBMC)から単離し、10%のウシ胎児血清(FCS)、2mMのGlutaMax、1mMのピルビン酸ナトリウム、55μMのβ-メルカプトエタノール、及び100Uペニシリン/100Uストレプトマイシンを含むT細胞用完全培地/RPMI培地で培養した。
ヒト汎(Pan)T細胞を、健康なドナーの末梢血単球細胞(peripheral blood monocyte cell、PBMC)から単離し、10%のウシ胎児血清(FCS)、2mMのGlutaMax、1mMのピルビン酸ナトリウム、55μMのβ-メルカプトエタノール、及び100Uペニシリン/100Uストレプトマイシンを含むT細胞用完全培地/RPMI培地で培養した。
PanT細胞を生体外で、抗CD3/CD28のDynabeads磁気ビーズを用いて、約12~14日にわたり、製造元プロトコル(ThermoFisher;Waltham,MA)に従って増殖させた。これらの細胞を、1×106個/バイアルで凍結させて、液体窒素中で保管した。
エレクトロポレーションの前に、T細胞を、10ng/mLの組み換えヒトIL-2を用いてDynabeadsによって、24時間にわたって予備活性化した。5~10×106個のT細胞を、20μLの一次細胞ヌクレオフェクション溶液(P3初代細胞4D-Nucleofectorキット)に再び懸濁させた。T細胞を、10μgのIVT(インビトロ転写合成)RNAと混合し、ヌクレオフェクション用キュベットストリップに移植した。活性化されたヒトT細胞用のプログラムEO105を用い、4D-Nucleofector(Lonza)を使用して、細胞をエレクトロポレーションした。エレクトロポレーション後、調製したT細胞培地を使用して、トランスフェクトされた細胞を96ウェルプレートに移し、3~4日間にわたって培養を続けた。
T細胞活性化及びサイトカインプロファイリング
T細胞の活性化細胞及びサイトカインプロファイリングキットを使用して、TCA(T cell activation assay、T細胞活性化アッセイ)のハイスループットアッセイを、T細胞のサブセットを特定し、T細胞活性化及びサイトカイン分泌を測定する目的で実施した。簡潔に説明すると、腫瘍細胞株PC3 M11を、96ウェルプレート中(1×104細胞(個数)/ウェル)で培養した。次の日に、CAR-T細胞を、5×104細胞個数の濃度で添加した(E:T=5:1)。二重特異性分子を、最終濃度5μMで共培養ウェルに添加した。細胞を32時間にわたって共培養した。共培養の終了時に、細胞を1回洗浄し、CD69及びCD25及びHLA-DRに対する抗体で染色した。更に、分泌されたIFN-γ及びTNFα及びIL-2及びIL-6及びIL-17及びIL-13及びIL-10及びGM-CSFを含む分泌されたサイトカインのレベルを定量化した。データは、Intellicyt iQue Plusで取得し、T細胞活性化キットデータテンプレートを使用して、ForeCytソフトウェアで分析した。
T細胞の活性化細胞及びサイトカインプロファイリングキットを使用して、TCA(T cell activation assay、T細胞活性化アッセイ)のハイスループットアッセイを、T細胞のサブセットを特定し、T細胞活性化及びサイトカイン分泌を測定する目的で実施した。簡潔に説明すると、腫瘍細胞株PC3 M11を、96ウェルプレート中(1×104細胞(個数)/ウェル)で培養した。次の日に、CAR-T細胞を、5×104細胞個数の濃度で添加した(E:T=5:1)。二重特異性分子を、最終濃度5μMで共培養ウェルに添加した。細胞を32時間にわたって共培養した。共培養の終了時に、細胞を1回洗浄し、CD69及びCD25及びHLA-DRに対する抗体で染色した。更に、分泌されたIFN-γ及びTNFα及びIL-2及びIL-6及びIL-17及びIL-13及びIL-10及びGM-CSFを含む分泌されたサイトカインのレベルを定量化した。データは、Intellicyt iQue Plusで取得し、T細胞活性化キットデータテンプレートを使用して、ForeCytソフトウェアで分析した。
ELISA
MaxiSorb96プレート(Nunc;Roskilde,Denmark)を、0.1μg/mLの濃度の抗原でコーティングし、4℃で一晩インキュベートした。プレートをPBSで3回洗浄し、室温で1時間にわたって、PBS+5%の粉乳でブロッキングした。プレートをPBSで3回洗浄した。CEN-63-13mAb及び対照mAbの連続希釈液(1:3)を、100nMの出発濃度で、PBS中で調製し、プレートのウェルに添加して、室温でのインキュベーションを90分間にわたって実施した。プレートをPBSで3回洗浄した。洗浄ステップに続いて、1:10000のヤギ抗ヒトFc西洋ワサビペルオキシダーゼ検出抗体100μLを添加し、室温で1時間にわたってインキュベートした。プレートを、PBSで3回洗浄し、100μLのTMB基質(1-step TMB,Thermo Fisher)を、1:100の希釈で添加した。450nmでの光学密度を、(SpectraMax M5,Molecular Devices;San Jose,CA)で測定した。データを、Graphpad Prismソフトウェア(Graphpad)において分析した。
MaxiSorb96プレート(Nunc;Roskilde,Denmark)を、0.1μg/mLの濃度の抗原でコーティングし、4℃で一晩インキュベートした。プレートをPBSで3回洗浄し、室温で1時間にわたって、PBS+5%の粉乳でブロッキングした。プレートをPBSで3回洗浄した。CEN-63-13mAb及び対照mAbの連続希釈液(1:3)を、100nMの出発濃度で、PBS中で調製し、プレートのウェルに添加して、室温でのインキュベーションを90分間にわたって実施した。プレートをPBSで3回洗浄した。洗浄ステップに続いて、1:10000のヤギ抗ヒトFc西洋ワサビペルオキシダーゼ検出抗体100μLを添加し、室温で1時間にわたってインキュベートした。プレートを、PBSで3回洗浄し、100μLのTMB基質(1-step TMB,Thermo Fisher)を、1:100の希釈で添加した。450nmでの光学密度を、(SpectraMax M5,Molecular Devices;San Jose,CA)で測定した。データを、Graphpad Prismソフトウェア(Graphpad)において分析した。
G4Sペプチド含有scFvのフローサイトメトリー蛍光検出
HEK293-T細胞を、標準DMEM(グルコース、L-グルタミン、NaHCO3、及びフェノールレッドを含むダルベッコ改変イーグル培地成分)で培養した。リンカー含有scFvタンパク質構築物について、mRNAを用いた細胞のトランスフェクションを、製造業者のプロトコル(MessengerMax,Invitrogen)に従って実施した。IVT合成mRNAを5μg、1×106細胞(個)/mLの密度で、HEK293-T細胞内にトランスフェクトし、フローサイトメトリー分析の24時間前にインキュベートした。細胞を、100,000個/ウェルの濃度で96ウェルU底プレートに添加した。プレートを300gで3分間にわたって回転させ、上清を廃棄した。Sytox green(Invitrogen)Live/Dead染料を細胞に添加し、暗いチャンバ内で、10分間にわたって室温でインキュベートした。細胞をPBSで2回洗浄し、上清を廃棄した。一次抗体の開始濃度100nMで、12ポイントの1:3の連続希釈液を調製した。一連の希釈液を細胞に添加し、4℃で1時間にわたって暗所でインキュベートした。プレートを300gで3分間にわたって回転させ、上清を廃棄し、細胞をFACS緩衝液(Becton Dickinson(BD),Franklin Lakes,NJ)を流しながら2回洗浄した。二次抗体(抗ヒトFc、Biolegend;San Diego,CA)を、製造元のプロトコルに従って、FACS緩衝液内で希釈した。二次抗体を50μL細胞に添加し、4℃で30分間にわたって暗所でインキュベートした。次いで、細胞をFACS緩衝液で2回洗浄し、上清を廃棄し、次いで50μLのFACS緩衝液で元に戻した。Intellicyt iQue Screener Plus(Sartorius)を使用して、抗G4S抗体の細胞表面結合を検出した。データ処理は、ForeCytソフトウェア(Sartorius;Gottingen,Germany)を用いて実施した。GraphPad Prism 7 ソフトウェア(GraphPad)を使用して、用量応答結合曲線を生成した。
HEK293-T細胞を、標準DMEM(グルコース、L-グルタミン、NaHCO3、及びフェノールレッドを含むダルベッコ改変イーグル培地成分)で培養した。リンカー含有scFvタンパク質構築物について、mRNAを用いた細胞のトランスフェクションを、製造業者のプロトコル(MessengerMax,Invitrogen)に従って実施した。IVT合成mRNAを5μg、1×106細胞(個)/mLの密度で、HEK293-T細胞内にトランスフェクトし、フローサイトメトリー分析の24時間前にインキュベートした。細胞を、100,000個/ウェルの濃度で96ウェルU底プレートに添加した。プレートを300gで3分間にわたって回転させ、上清を廃棄した。Sytox green(Invitrogen)Live/Dead染料を細胞に添加し、暗いチャンバ内で、10分間にわたって室温でインキュベートした。細胞をPBSで2回洗浄し、上清を廃棄した。一次抗体の開始濃度100nMで、12ポイントの1:3の連続希釈液を調製した。一連の希釈液を細胞に添加し、4℃で1時間にわたって暗所でインキュベートした。プレートを300gで3分間にわたって回転させ、上清を廃棄し、細胞をFACS緩衝液(Becton Dickinson(BD),Franklin Lakes,NJ)を流しながら2回洗浄した。二次抗体(抗ヒトFc、Biolegend;San Diego,CA)を、製造元のプロトコルに従って、FACS緩衝液内で希釈した。二次抗体を50μL細胞に添加し、4℃で30分間にわたって暗所でインキュベートした。次いで、細胞をFACS緩衝液で2回洗浄し、上清を廃棄し、次いで50μLのFACS緩衝液で元に戻した。Intellicyt iQue Screener Plus(Sartorius)を使用して、抗G4S抗体の細胞表面結合を検出した。データ処理は、ForeCytソフトウェア(Sartorius;Gottingen,Germany)を用いて実施した。GraphPad Prism 7 ソフトウェア(GraphPad)を使用して、用量応答結合曲線を生成した。
バイオレイヤー干渉法による結合エピトープの決定
ForteBioOctet RED384システム(Pall Corporation;Port Washington,NY)を使用して、ビオチン化G4Sペプチドとウサギ抗(G4S)4リンカー抗体との間の結合反応速度を測定した。ビオチン化G4Sペプチド(WT、対照又は切断ペプチド)をストレプトアビジンセンサ上に固定化し、ウサギ抗(G4S)4リンカー抗体を、センサ固定化G4Sペプチドへの結合について、メーカーの取扱説明書に従って試験した。会合及び解離速度は、波長(nm)のシフトによって測定され、KD(平衡解離定数)は、データを1:1結合モデルに当てはめることによって得られた。全ての反応は、25℃の温度下で、1倍の反応速度測定用緩衝液(ForteBio;Fremont,CA)内で実施された。データをOctet Data Acquisitionプログラム(ForteBio)で収集し、Octet Data Analysisプログラム(ForteBio)を使用して分析した。
ForteBioOctet RED384システム(Pall Corporation;Port Washington,NY)を使用して、ビオチン化G4Sペプチドとウサギ抗(G4S)4リンカー抗体との間の結合反応速度を測定した。ビオチン化G4Sペプチド(WT、対照又は切断ペプチド)をストレプトアビジンセンサ上に固定化し、ウサギ抗(G4S)4リンカー抗体を、センサ固定化G4Sペプチドへの結合について、メーカーの取扱説明書に従って試験した。会合及び解離速度は、波長(nm)のシフトによって測定され、KD(平衡解離定数)は、データを1:1結合モデルに当てはめることによって得られた。全ての反応は、25℃の温度下で、1倍の反応速度測定用緩衝液(ForteBio;Fremont,CA)内で実施された。データをOctet Data Acquisitionプログラム(ForteBio)で収集し、Octet Data Analysisプログラム(ForteBio)を使用して分析した。
CAR-T細胞のCD107aアッセイ及び増殖アッセイ
CD107aアッセイに関して、CAR-T細胞を、PC3前立腺腫瘍細胞と共に96ウェルのプレート内で共培養した。なお、エフェクタ対標的比(E:T)は5:1で、抗PSMA×抗G4S BsAb(5mg/mL)の存在下又は非存在下で共培養を行った。フィコエリスリンで標識した抗CD107a抗体を、Golgi Stop(BD Bioscience;San Jose,CA)を添加する1時間前に添加し、プレートを3時間にわたってインキュベートした。抗CD8抗体を添加し、37℃で30分間にわたってインキュベートした。インキュベーション後、サンプルを1回洗浄し、フローサイトメトリーに供した。データを、FlowJoソフトウェアによって解析した。T細胞増殖アッセイの場合、CAR-T細胞を、5mMのCFSE(Invitrogen)で、製造元のプロトコルに従って事前に標識した。CAR-T細胞を、PC3前立腺腫瘍細胞と共に、1対1のエフェクタ:標的細胞の比(E:T比)で、96ウェル丸底プレートにおいて、200μLのRPMI完全培地内で共培養した。抗PSMA×抗G4SのBsAb(5mg/mL)を添加した。3日間のインキュベーション後、T細胞を抗CD3mAbで染色し、CFSEの分布について分析した。
CD107aアッセイに関して、CAR-T細胞を、PC3前立腺腫瘍細胞と共に96ウェルのプレート内で共培養した。なお、エフェクタ対標的比(E:T)は5:1で、抗PSMA×抗G4S BsAb(5mg/mL)の存在下又は非存在下で共培養を行った。フィコエリスリンで標識した抗CD107a抗体を、Golgi Stop(BD Bioscience;San Jose,CA)を添加する1時間前に添加し、プレートを3時間にわたってインキュベートした。抗CD8抗体を添加し、37℃で30分間にわたってインキュベートした。インキュベーション後、サンプルを1回洗浄し、フローサイトメトリーに供した。データを、FlowJoソフトウェアによって解析した。T細胞増殖アッセイの場合、CAR-T細胞を、5mMのCFSE(Invitrogen)で、製造元のプロトコルに従って事前に標識した。CAR-T細胞を、PC3前立腺腫瘍細胞と共に、1対1のエフェクタ:標的細胞の比(E:T比)で、96ウェル丸底プレートにおいて、200μLのRPMI完全培地内で共培養した。抗PSMA×抗G4SのBsAb(5mg/mL)を添加した。3日間のインキュベーション後、T細胞を抗CD3mAbで染色し、CFSEの分布について分析した。
xCELLigenceによる細胞毒性アッセイ
細胞毒性を、リアルタイム細胞分析装置xCELLigence(Roche;Basel,Swizterland)で、標的細胞として接着腫瘍細胞株を使用して測定した。全ての実験は、それぞれの標的細胞培養培地を使用して行った。50μLの培地を、バックグラウンド値の測定のために、E-Plates 96(Roche,Grenzach-Wyhlen,Germany)に添加した。実験で使用される標的細胞には、PC3M11及びC4-2B及びLnCap腫瘍細胞株を含む。標的細胞を、ウェルあたり約10,000個の密度で、追加の100μL培地に播種した。好適な細胞密度は、これ以前に実施した滴定実験によって決定された。細胞付着は、プラトー相に達するまでRTCA SP機器(Roche)及びRTCAソフトウェアバージョン1.1(Roche)を使用してモニタリングされた。
細胞毒性を、リアルタイム細胞分析装置xCELLigence(Roche;Basel,Swizterland)で、標的細胞として接着腫瘍細胞株を使用して測定した。全ての実験は、それぞれの標的細胞培養培地を使用して行った。50μLの培地を、バックグラウンド値の測定のために、E-Plates 96(Roche,Grenzach-Wyhlen,Germany)に添加した。実験で使用される標的細胞には、PC3M11及びC4-2B及びLnCap腫瘍細胞株を含む。標的細胞を、ウェルあたり約10,000個の密度で、追加の100μL培地に播種した。好適な細胞密度は、これ以前に実施した滴定実験によって決定された。細胞付着は、プラトー相に達するまでRTCA SP機器(Roche)及びRTCAソフトウェアバージョン1.1(Roche)を使用してモニタリングされた。
CAR-T細胞を、20:1~1:1の範囲に及ぶ異なるエフェクタ:標的比(E:T)で添加した。又は異なる投与量のBsAbを0.2~20mg/mLの濃度範囲で添加した。エフェクタ細胞を添加してから、インピーダンス測定を15分ごとに、最大81時間にわたって実施した。全ての実験を、3組で実施した。電気インピーダンスの変化は無次元細胞指標(cell index、CI)値として表されたが、これは、電極センサの細胞被覆に対応する相対インピーダンス変化から導出され、培地のみを用いたベースラインインピーダンス値に対して正規化された値である。取得されたデータを分析するために、CI値をエクスポートし、溶解のパーセンテージを、いかなるエフェクタT細胞も欠く対照細胞に対して計算した。細胞溶解のパーセンテージは、単純な式を使用して容易に計算される:細胞溶解の割合(%)=((細胞指標エフェクタなし-細胞指標エフェクタあり)/細胞指標エフェクタなし)×100。
CAR発現T細胞の細胞毒性もまた、IncuCyte ZOOM生細胞イメージングシステムを使用することによって試験された。共培養を、上記のxCELLigenceアッセイと同じにセットアップした。画像を30分ごとに撮影し、死細胞の数を数量化した。
サイトカインアッセイ(Intellicyt iQue)
IntellicytのヒトT細胞の活性化及びサイトカインプロファイリングキットを、T細胞の活性化及びサイトカインプロファイルを得るために適用した。簡潔に説明すると、CAR-T細胞を、PC3前立腺腫瘍細胞と共に、1対1のエフェクタ:標的細胞の比(E:T比)で、96ウェル丸底プレートにおいて、200μLのRPMI完全培地内で共培養した。抗PSMA×抗G4SのBsAb(5mg/mL)を添加した。BsAbを含まずに共培養したものを対照として使用した。24時間後、T細胞活性化を、30μLの細胞/上清混合物サンプルから、TCAキットによってプロトコルに従って評価した。サンプルは、Intellicyt iQue Screener PLUSで取得した。検量線は、分泌されたサイトカインのレベルを定量化するものである。データをForeCytソフトウェアで分析した。
IntellicytのヒトT細胞の活性化及びサイトカインプロファイリングキットを、T細胞の活性化及びサイトカインプロファイルを得るために適用した。簡潔に説明すると、CAR-T細胞を、PC3前立腺腫瘍細胞と共に、1対1のエフェクタ:標的細胞の比(E:T比)で、96ウェル丸底プレートにおいて、200μLのRPMI完全培地内で共培養した。抗PSMA×抗G4SのBsAb(5mg/mL)を添加した。BsAbを含まずに共培養したものを対照として使用した。24時間後、T細胞活性化を、30μLの細胞/上清混合物サンプルから、TCAキットによってプロトコルに従って評価した。サンプルは、Intellicyt iQue Screener PLUSで取得した。検量線は、分泌されたサイトカインのレベルを定量化するものである。データをForeCytソフトウェアで分析した。
結果
モジュラ式T細胞療法を開発するために、抗体によって普遍的に認識されるペプチドを含有するCARストークを設計した。(G4S)4(配列番号45)リンカーペプチドを選択したが、それはそのリンカーペプチドが比較的良好な生物物理学的特性を有するためであった。G4Sに対するモノクローナル抗体を得るために、ウサギをG4Sペプチドで免疫化した。免疫応答の生成に続いて、これらのウサギから脾臓を採取した。可変重鎖領域及び可変軽鎖領域のV遺伝子回復を実施した。ヒトκ軽鎖によるヒトIgG1骨格上でのv領域の発現に続いて、1ステップの親和性クロマトグラフィを実施した。ELISA及びフローサイトメトリーアッセイにより、1つのモノクローナル抗体、CEN-63-13が、0.57nM(図2及び図3)の解離定数で、G4Sリンカーに免疫特異的に結合したことが確認された。
モジュラ式T細胞療法を開発するために、抗体によって普遍的に認識されるペプチドを含有するCARストークを設計した。(G4S)4(配列番号45)リンカーペプチドを選択したが、それはそのリンカーペプチドが比較的良好な生物物理学的特性を有するためであった。G4Sに対するモノクローナル抗体を得るために、ウサギをG4Sペプチドで免疫化した。免疫応答の生成に続いて、これらのウサギから脾臓を採取した。可変重鎖領域及び可変軽鎖領域のV遺伝子回復を実施した。ヒトκ軽鎖によるヒトIgG1骨格上でのv領域の発現に続いて、1ステップの親和性クロマトグラフィを実施した。ELISA及びフローサイトメトリーアッセイにより、1つのモノクローナル抗体、CEN-63-13が、0.57nM(図2及び図3)の解離定数で、G4Sリンカーに免疫特異的に結合したことが確認された。
CEN-63-13可変領域を、可変重鎖/リンカー/可変軽鎖(HL)(配列番号29)と可変軽鎖/リンカー/可変重鎖(LH)(配列番号30)との両方の配向で、単鎖フラグメント可変領域(scFv)に再フォーマットした。以前に発見された、PSMAに対する可変領域の配列(クローンID:PS3B35)(Chang et al.,Cancer Res.59(13):3192~8(1999))を用いて、4つの異なるモリソンスキャフォールド二重特異性抗体構築物を設計した(図5)(表2)。再フォーマットされたscFvの発現及び安定性を試験するために、HLscFv及びLHscFvの両方をHuIgG1のC末端に融合させた(それぞれ配列番号31及び32)抗PSMAFabドメインを有するモリソン構築物が設計された。9アミノ酸リンカーである(GAG)3(配列番号56)が、scFvとFc領域との間のテザーとして使用された。次に、HL配向及びLH配向の両方で、ヒトIgG1のC末端に融合した抗PSMAscFvを有するCEN-63-13可変領域Fabを設計した。これらの構築物の各々を、懸濁液CHO発現系で発現させ、1ステップの親和性クロマトグラフィによって精製した。CEN-63-13及びPS3B35抗体の相補性決定領域(CDR)を表4に提供する。上述されたような同様の戦略を利用して、同様の二重特異性コンジット抗体が誘導された。その腫瘍関連抗原(TAA)は、別の前立腺癌のTAA、すなわちEGF様ドメイン及び2つのフォリスタチン様ドメインを有する膜貫通型タンパク質(TMEFF2)であった。
CEN-63-13可変領域に対する最適な結合エピトープを、G4Sペプチドの構築物を利用して決定した。切断されたペプチドのパネルを、バイオレイヤー干渉法によってアッセイした。WT G4Sリンカー(配列番号45)から、最大8つのアミノ酸(配列番号46~53)が欠落しているペプチドが、結合親和性が2倍だけ減少したのが示された。WTと比較して結合親和性が6倍減少した10-merペプチド(配列番号55)は、CEN-63-13によって検出される可能性がある最小リンカーを表す(図4)。表3は、バイオレイヤー干渉法を使用して決定された、CEN-63-13の、タンパク質及びペプチド抗原への結合に対するKD値を示す。
コンジット二重特異性抗体を使用してT細胞を腫瘍細胞に導くために、G4Sペプチドリンカー(配列番号45)を遺伝子操作して、第2世代のCARストーク(配列番号39及び配列番号40)内に「不活性」scFv(配列番号33及び34)を実現した。
レンチウイルスでトランスフェクトされたPan-T細胞、及びmRNAをコードするCARでトランスフェクトされたPan-T細胞の両方が生成された。細胞外(G4S)4ScFvリンカーは、ヒトCEN-63-13抗体及びPE標識抗ヒト二次抗体を利用するフローサイトメトリー分析によって検出することができた(図6C参照)。(G4S)4を含有するアイソタイプCARを結合することに加えて、抗CD19CARを発現するレンチウイルスを介して、(G4S)3リンカー及びN末端MYCタグで形質導入されたPan-T細胞への結合も実証された。MYC陽性CAR-T細胞で、CEN-63-13は共染色された(図6D)。
T細胞はまた、CARストークをコードするDNAでもトランスフェクトされた。T細胞のみの場合と比較すると、CD69の発現では3倍の増加が観察され、CAR-T細胞の活性化を示した(図7A~図7D)。
二重特異性抗体(BsAb)の存在が、CAR-T細胞を発現しているアイソタイプScFvにおけるCAR表面発現に影響を与えたかどうかを、その後調査した。培養したCAR-T細胞を分割し、BsAb(5μg/mL)を培養されたCAR-T細胞に添加し、他方で対照ウェルには抗体を添加しなかった。次いで、細胞を広範囲にわたって洗浄し、CAR表面発現を、24時間後に観察した。図9Aに示すように、BsAbとインキュベーションしたものは、CARの表面発現レベルを変化させなかった。
BsAbだけとのインキュベーションでは、CAR増殖又は表面発現を変化させなかったため、二重特異性分子に加えて腫瘍細胞の添加が増殖を誘発し得るかどうかを調べた。PSMA発現腫瘍細胞を用いて、BsAbの存在下又は非存在下でのCFSE標識T細胞の増殖を比較した。二重特異性抗体を共培養に添加したときに、(2つのドナーで観察された)T細胞の増殖が実証された(図9B)。特に、BsAbの非存在下でもなにがしかの増殖が観察されたが、しかしこれは腫瘍細胞との同種異系反応に起因する可能性が高い。
CD107aは、CD8+活性化、脱顆粒化、及び細胞溶解機能に対する有効なバイオマーカーである。アイソタイプCAR-T細胞を使用して、標的化二重特異性抗体G4SリンカーとPSMAとの存在が、PSMA+腫瘍細胞の存在下で、CAR-T細胞を活性化することができるかどうかを決定しようと試みた。アイソタイプCAR-T細胞を、BsAb(5μg/mL)の存在下又は非存在下で、PSMA発現腫瘍細胞と共培養した。5時間の共培養後、CD107aの発現の増加が、BsAbの存在下の場合の細胞集団全体で観察され、BsAb添加に応答して脱顆粒化が発生したことを示唆した(図9C)。CEN-63-13抗体を使用して、G4S含有CAR-T細胞を検出した(洗浄後)。CD8+細胞(CAR+CD8+及びCAR-CD8+)の両方の集団について、CD107aの発現を比較した。図9Cに示されるように、BsAbの存在下では、CAR+CD8+細胞は、CD107aの発現について濃縮されていた(合計21.2%もの高いレベルである)。他方でBsAbの非存在下では、CAR+集団(BsAbを含まない)の両方において、CD107aのレベルがはるかに低いことが観察された。更に、CD107aの発現は、BsAbの存在下及び非存在下で、CD8+CAR-細胞集団においては、検出不能であった。これらの結果は、CD107aの発現の増加には、BsAbの存在下において、CD8+CAR+細胞による寄与が主であったことが示された。
次に、CAR-T細胞を含むアイソタイプScFvが、腫瘍細胞を溶解する能力を持つかどうかを、BsAbの存在下で調べた。まず、PSMA及びG4Sを標的とする二重特異性抗体を、コンジット又はアダプタ分子として利用した。抗PSMAのBsAb1は、重鎖C末端に付加された抗PSMAのScFvを有するCEN-63-13のfabアームを含有する。抗PSMAのBsAb2は、抗PSMAのFabアーム及びC末端CEN-63-13ScFvで逆の配向を使用する。これらの抗PSMA×抗G4SのBsAbを、アイソタイプCAR-T細胞及びPSMA+のPC3細胞の存在(E:T比=5:1)下で滴定し、腫瘍細胞溶解を、xCELLligenceモニタリングを使用して、97時間の時間経過中観察した(図10A)。BsAbを欠くウェルにおいては、腫瘍成長はその勢いが衰えないままであった。アイソタイプCAR-T細胞は、いずれかのBsAbの存在下でも腫瘍特異的溶解を媒介した。
別個の実験では、CAR-T:PC3細胞のE:T比を変化させて、BsAb濃度は変化させなかった(5μg/mL)。これらの結果は、従来のCAR-Tアッセイと同様に、アイソタイプCAR-TのBsAb特異的殺傷が、E:T比の変化と共に変化することを示す(図10B)。CEN-63-13 ScFvが重鎖C末端に付加された抗TMEFF2のFabアームを含有する抗TMEFF2二重特異性抗体を使用しても、同様の結果が観察された。この場合、アイソタイプCAR-T細胞は、BsAbの存在下で、LNCaP前立腺由来腫瘍細胞を殺傷することが示された(図10C)。
二重特異性抗体の存在下でコンジットCAR-T細胞の潜在的細胞毒性を実証したが、CAR-T活性化時に一般的に観察されたサイトカインが、BsAbの存在下でも生成されているかどうかを定量化することが次に求められた。CAR-T細胞によって産生されたIFNγ、IL-6、及びGM-CSFレベルを、Intellicyt iQueによる測定によって定量化した。CAR-T細胞を腫瘍細胞と、E:T比=5:1で共培養し、二重特異性分子を、5μMの最終濃度で添加した。二重特異性分子の添加は、標的細胞の存在下で、CAR-T細胞によるサイトカイン産生を有意に増加させた(図10D)。インターフェロンγ(IFNγ)レベルは、BsAb1の存在下ではおよそ2倍に、BsAb2の存在下では3倍になったことが観察された。顆粒球コロニー刺激因子(GM-CSF)のレベルも(CAR-T及びPC3だけの場合と比較して)同様に増加した。インターロイキン-6(IL-6)のレベルは、BsAb2の存在下では有意に増加したが、BsAb1の存在下では有意には増加しなかった。
サイトカイン発現のこれらの対照を上回る増加は、コンジット二重特異性が、T細胞を腫瘍細胞に特異的に導くことができ、その結果、T細胞活性化をもたらすということを示唆している。不活性scFv、H3-23/L1-39のCDRを表4に示す。
コンジット二重特異性アプローチの腫瘍特異的細胞傷害性は、インピーダンスベースの細胞生存率アッセイを使用して実証された。腫瘍細胞を導電性プレートに接着させ、インピーダンスを経時的に測定した。T細胞が添加されなかった場合、腫瘍細胞の質量は指数関数的に増加した。T細胞とコンジット二重特異性抗体との両方が存在する下では、様々なエフェクタT細胞対標的比で、強力なT細胞媒介性細胞傷害性が観察された。
これらの結果をまとめると、コンジット二重特異性アプローチが、CAR-T細胞を、腫瘍特異的抗原を発現している腫瘍細胞に導くことができるということを示唆している。これらのCAR-T細胞は、標準的な細胞表面活性化マーカー及びサイトカインの発現の増加を示す。
当業者は、広い発明概念から逸脱することなく前述の実施形態に変更を行うことができることを理解するであろう。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に制限されず、本説明によって定義されるように本発明の趣旨及び範囲内の修正を包含することを意図するものと理解される。
Claims (50)
- a.配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントであって、
前記モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する、
前記単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメント。 - 配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、又は配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、請求項1に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメント。
- a.配列番号7のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、請求項1又は2に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記抗体又はその抗原結合フラグメントは、キメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである、請求項1~3のいずれか一項に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントは、単鎖可変領域フラグメント(scFV)である、請求項1~4のいずれか一項に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記scFvは、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項5に記載の単離モノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合フラグメントをコードしている単離核酸。
- 請求項7に記載の単離核酸を含む単離ベクター。
- 請求項8に記載のベクターを含む単離宿主細胞。
- 第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む、単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントであって、
a.前記第1のポリペプチド成分は、(i)(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが少なくとも2である)に特異的に結合する第1の抗原結合ドメイン、又は(ii)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含み、かつ
b.前記第2のポリペプチド成分は、腫瘍関連抗原(TAA)、好ましくはヒトTAAに特異的に結合する第2の抗原結合ドメインを含む、
前記単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。 - a.前記第1の抗原結合ドメインは、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、かつ
b.前記第2の抗原結合ドメインは、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む、
請求項10に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。 - 前記第2の抗原結合ドメインは、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、好ましくはヒトPSMA、又はEGF様ドメイン及び2つのフォリスタチン様ドメインを有する膜貫通型タンパク質2(TMEFF2)、好ましくはヒトTMEFF2に特異的に結合する、請求項10又は11に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記第2の抗原結合ドメインは、
a.配列番号19、20、21、22、23、及び24のポリペプチド配列をそれぞれ有するか、又は
b.配列番号92、93、94、95、96、及び97、のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域を含む、
請求項10~12のいずれか一項に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。 - a.前記第1の抗原結合ドメインは、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域を含み、かつ
b.前記第2の抗原結合ドメインは、配列番号25又は配列番号90と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域を含む、
請求項10~13のいずれか一項に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。 - a.前記第1の重鎖可変領域は、配列番号7のポリペプチド配列を含み、かつ前記第1の軽鎖可変領域は、配列番号8のポリペプチド配列を含み、
b.前記第2の重鎖可変領域は、配列番号25又は配列番号90のポリペプチド配列を含み、かつ第2の軽鎖可変領域は、配列番号26又は配列番号91のポリペプチド配列を含む、
請求項10~14のいずれか一項に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。 - 前記抗体又はその抗原結合フラグメントは、キメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである、請求項10~15のいずれか一項に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントは、配列番号35及び配列番号28、配列番号36及び配列番号28、配列番号37及び配列番号27、配列番号38及び配列番号27、配列番号101及び配列番号28、配列番号102及び配列番号28、配列番号103及び配列番号98、又は配列番号104及び配列番号98から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項10~16のいずれか一項に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記非抗原結合scFvは、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む、請求項10に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記非抗原結合scFvは、配列番号17と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域とを含む、請求項18に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記非抗原結合scFvは、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域とを含む、請求項18又は19に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 前記(G4S)nリンカーペプチドは、配列番号45のアミノ酸配列を含む、請求項10又は18~20のいずれか一項に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント。
- 請求項10~21のいずれか一項に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントをコードしている単離核酸配列。
- 請求項22に記載の単離核酸配列を含む単離ベクター。
- 請求項23に記載の単離ベクターを含む単離宿主細胞。
- キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドであって、
前記CARは、
a.(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー、又は(2)(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合する抗原結合ドメインを含む細胞外ドメインと、
b.膜貫通領域と、
c.細胞内シグナル伝達ドメインとを含む、
前記単離ポリヌクレオチド。 - 前記非抗原結合scFvは、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む、請求項25に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 前記非抗原結合scFvは、配列番号17と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域とを含む、請求項25又は26に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 前記非抗原結合scFvは、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域とを含む、請求項25~27のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 前記(G4S)nリンカーペプチドは、配列番号45のアミノ酸配列を含む、請求項25~28のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 前記CARは、配列番号39又は配列番号40から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項25~29のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 前記抗原結合ドメインは、
a.配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、
前記抗原結合ドメインは、(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nは少なくとも2である)に特異的に結合する、
請求項25に記載の単離ポリヌクレオチド。 - 前記抗原結合ドメインは、配列番号7と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、又は配列番号8と少なくとも95%同一のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、請求項31に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 前記抗原結合ドメインは、
a.配列番号7のポリペプチド配列を有する重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する軽鎖可変領域を含む、
請求項31又は32に記載の単離ポリヌクレオチド。 - 前記抗原結合ドメインは、キメラ及び/若しくはヒトであるか、又はヒト化されたものである、請求項31~33のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 前記抗原結合ドメインは、単鎖可変領域フラグメント(scFv)である、請求項31~34のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 前記scFvは、配列番号29又は配列番号30から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項35に記載の単離ポリヌクレオチド。
- 請求項25~36のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチドによってコードされるキメラ抗原受容体(CAR)。
- 請求項25~36のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチドを含む単離ベクター。
- 請求項38に記載の単離ベクターを含む単離宿主細胞。
- 前記宿主細胞は、T細胞、好ましくはヒトT細胞である、請求項39に記載の宿主細胞。
- キットであって、
a.キメラ抗原受容体(CAR)をコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドであり、前記CARが、
i.(1)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー、又は(2)(G4S)nポリペプチドリンカーに特異的に結合する抗原結合ドメインを含む細胞外ドメインと、
ii.膜貫通領域と、
iii.細胞内シグナル伝達ドメインとを含む、単離ポリヌクレオチド、及び、
b.請求項10~21のいずれか一項に記載の単離二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント
を含む、前記キット。 - 前記非抗原結合scFvは、配列番号11、12、13、14、15、及び16のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1、LCDR2、及びLCDR3を含む、請求項41に記載のキット。
- 前記非抗原結合scFvは、配列番号17のアミノ酸配列を有する重鎖可変領域と、配列番号18のアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域とを含む、請求項42に記載のキット。
- 前記(G4S)nリンカーペプチドは、配列番号45のアミノ酸配列を含む、請求項41~43のいずれか一項に記載のキット。
- 前記CARは、配列番号39又は配列番号40から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項41~44のいずれか一項に記載のキット。
- 腫瘍関連抗原(TAA)を発現する癌を治療することを必要とする対象において、前記腫瘍関連抗原(TAA)を発現する前記癌を治療する方法であって、
前記方法は、請求項39に記載の単離宿主細胞と、二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメント、及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物とを前記対象に投与することを含み、
前記二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントは、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含み、
a.前記第1のポリペプチド成分は、(i)(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが少なくとも2である)に特異的に結合する第1の抗原結合ドメイン、又は(ii)非抗原結合単鎖可変領域フラグメント(scFv)及び(G4S)nポリペプチドリンカー(式中、nが、少なくとも2である)を含み、かつ
b.前記第2のポリペプチド成分は、腫瘍関連抗原(TAA)、好ましくはヒトTAAに特異的に結合する第2の抗原結合ドメインを含む、
前記方法。 - 前記二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントは、
a.前記第1の抗原結合ドメインが、配列番号1、2、3、4、5、及び6のポリペプチド配列をそれぞれ有する、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含み、かつ
b.前記第2の抗原結合ドメインが、重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域1(LCDR1)、LCDR2、及びLCDR3を含む、
請求項46に記載の方法。 - 前記第2の抗原結合ドメインは、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、好ましくはヒトPSMA、又はEGF様ドメイン及び2つのフォリスタチン様ドメインを有する膜貫通型タンパク質2(TMEFF2)、好ましくはヒトTMEFF2に特異的に結合する、請求項46又は47に記載の方法。
- 前記第2の抗原結合ドメインは、
a.配列番号19、20、21、22、23、及び24のポリペプチド配列をそれぞれ有するか、又は
b.配列番号92、93、94、95、96、及び97のポリペプチド配列をそれぞれ有する
重鎖相補性決定領域1(HCDR1)、HCDR2、HCDR3、軽鎖相補性決定領域を含む、
請求項46~48のいずれか一項に記載の方法。 - 前記二重特異性抗体又はその抗原結合フラグメントは、
a.配列番号7のポリペプチド配列を有する第1の重鎖可変領域、及び配列番号8のポリペプチド配列を有する第1の軽鎖可変領域、並びに
b.配列番号25又は配列番号90のポリペプチド配列を有する第2の重鎖可変領域、及び配列番号26又は配列番号91のポリペプチド配列を有する第2の軽鎖可変領域
を含む、
請求項46~49のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
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US201962892225P | 2019-08-27 | 2019-08-27 | |
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