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JP2022530037A - 融合タンパク質を使用するtcr再プログラミングのための組成物及び方法 - Google Patents

融合タンパク質を使用するtcr再プログラミングのための組成物及び方法 Download PDF

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JP2022530037A JP2021562962A JP2021562962A JP2022530037A JP 2022530037 A JP2022530037 A JP 2022530037A JP 2021562962 A JP2021562962 A JP 2021562962A JP 2021562962 A JP2021562962 A JP 2021562962A JP 2022530037 A JP2022530037 A JP 2022530037A
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Abstract

本明細書で提供するのは、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする組み換え核酸、コードされた分子を発現する改変ヒト免疫細胞、及びがんを含めた疾患の治療のためのその使用方法である。【選択図】図1

Description

相互参照
[0001] 本出願は、2019年4月22日に出願された米国特許仮出願第62/836,977号及び2019年12月4日に出願された米国特許仮出願第62/943,679号の利益を主張するものであり、該仮出願の各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
背景技術
[0002] がんは、米国及びその他の地域における主な死亡原因である。がんは、その種類に応じて、典型的には、手術、化学療法、及び/または放射線で治療される。これらの治療は失敗することが多く、単独でまたは現在の標準的治療と組み合わせて使用するための新たな療法が必要であることは明らかである。
[0003] 血液悪性腫瘍または末期の固形腫瘍を有するほとんどの患者は、標準的治療では治療不能である。加えて、従来の治療の選択肢には重篤な副作用があることが多い。がん細胞を退けるために患者の免疫系を関与させる数多くの試みがなされてきた。これらは総称してがん免疫療法と呼ばれる手法である。
[0004] 固形腫瘍を一掃する操作されたT細胞療法の成功は、免疫抑制性の腫瘍微小環境(TME)で機能する前記T細胞の能力にかかっている。TMEを克服するための数多くの戦略が展開されているかまたは開発中である。非常に多くの手法が、複数の共刺激ドメインを発現させて(例えば、cd40の構成的発現)IL-12などの炎症誘発性サイトカイン及び/または抑制シグナルをブロックする抗体(抗PD1など)を分泌するように、T細胞を直接改変及び操作している(例えば、Yeku & Brentjens,2016を参照されたい)。
[0005] 例えば、キメラ抗原受容体(CAR)を発現するように遺伝子改変することによる腫瘍特異的T細胞の生成は、強力な抗腫瘍効果を生み出す牽引力を獲得している(Jena et al.,2010,Blood.116:1035-1044;Bonini et al.,2011,Biol Blood Marrow Transplant 17(1 Suppl):515-20;Restifo et al.,2012,Nat Rev Immunol 12:269-281;Kohn et al.,2011,Mol Ther 19:432-438;Savoldo et al.,2011,J Clin Invest 121:1822-1825;Ertl et al.,2011,Cancer Res 71:3175-3181)。
[0006] CD19特異的CAR T細胞(CTL019と呼ばれる)での臨床結果から、慢性リンパ球性白血病(CLL)ならびに小児急性リンパ球性白血病(ALL)を患う患者において完全寛解が示されている(例えば、Kalos et al.,Sci Transl Med 3:95ra73(2011)、Porter et al.,NEJM 365:725-733(2011)、Grupp et al.,NEJM 368:1509-1518(2013)を参照されたい)。代替的な手法は、腫瘍関連ペプチド抗原に対して選択されたT細胞受容体(TCR)α及びβ鎖を自己T細胞の遺伝子操作に使用することである。これらのTCR鎖は、完全なTCR複合体を形成し、所定の第2の特異性のためのTCRを有するT細胞をもたらすこととなる。滑膜癌を有する患者では、NY-ESO-1特異的TCRα及びβ鎖を発現する操作された自己T細胞で有望な結果が得られた。より最近の手法は、遺伝子操作されたT細胞を、様々なヒト悪性腫瘍に対してより広く作用するように向上させることを目的としている。CD3ε、CD3γ、及びCD3δを含めた、TCRα及びTCRβ鎖のTCRサブユニットと、細胞表面抗原に対して特異的な結合ドメインとの新規融合タンパク質は、既存の手法の限界を超える可能性を示している。例えば、同時係属の2016年5月18日に出願された国際出願第PCT/US2016/033146号;2017年8月2日に出願されたPCT/US2017/045159;及び2018年6月13日に出願されたPCT/US2018/037387(これらの各々は参照により本明細書に援用される)を参照されたい。
[0007] 残念なことに、これらの手法の多くは、効果的なタンパク質の発現を実現するためのT細胞内への医薬組成物の送達の技術的な限界に直面している。
[0008] 技術的な限界及び課題は、T細胞を操作するタンパク質、例えば融合タンパク質をコードする遺伝子のサイズが大きいことによってもたらされる。T細胞を生成するのに必要な、これらの大きい遺伝子を実行可能なベクター中にコードすることは複雑である。さらに、ベクターが成功裏に生成されたときであっても、T細胞の形質導入効率及び安定なタンパク質発現が常に観察されているわけではない。これは、転写、翻訳、及び最終的なタンパク質分泌に関連する長く複雑なプロセスに関連している可能性がある。推測では、これは、これらのタンパク質の多くがT細胞によって内因的に発現されないという事実によってさらに複雑化する可能性がある。
[0009] 例えば、組み換えDNAが細胞内に送達された後であるがコードされたタンパク質が作製される前に行われる可能性がある複数のステップがあり、それによってタンパク質の発現が影響を受ける可能性がある。細胞内に入ると、DNAは核内に輸送されることが可能となり、そこでmRNAに転写される。DNAから転写されたmRNAは細胞質に侵入することができ、そこでタンパク質に翻訳される。投与されたDNAからタンパク質にするのに複数の処理ステップが行われることによって、機能性タンパク質を生成する前に遅延時間が生じるだけでなく、各ステップが失敗及び細胞への損傷の機会となる。さらに、DNAを頻繁に細胞に侵入させても、発現されないか、または合理的な比率もしくは濃度で発現されないために、細胞内でDNA発現を得ることが難しいことが公知である。これは、DNAを初代細胞または改変細胞株に導入したときに特に問題になる可能性がある。
[0010] 本明細書において認識されるのは、ポリペプチドをコードする核酸の細胞内翻訳及び処理の調節を取り巻く潜在的な危険に対処するための生物学的モダリティを送達すること、したがって送達されたモダリティからのタンパク質の発現を最適化することに対する必要性である。
[0011] 様々なヒト悪性腫瘍、例えば、がんに対してより広く作用するように、遺伝子操作されたT細胞を向上させる必要があることは明らかである。
[0012] 以下の開示における組成物及び方法は、環状RNA(circRNA)などの核酸を含む組成物を送達することによって、この必要性に対処するように設計されている。
[0013] よって、一態様では、本明細書に開示するのは、(A)T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする1つまたは複数のリボ核酸(RNA)配列と、(B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)とを含み、(A)と(B)とが作動可能に連結されて環状組み換え核酸分子を形成する、単離された組み換え核酸分子であって、該TFPが、(a)TCRサブユニットであって、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(ii)膜貫通ドメイン、及び(iii)TCR細胞内ドメインを含み、該TCRサブユニットの該細胞外、膜貫通、及び/または細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、TCRサブユニットと、(b)抗原結合ドメインとを含み、該TCRサブユニットと該抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、単離された組み換え核酸分子である。一実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む。別の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片を含む。一実施形態では、単離された組み換え核酸分子は、(A)の5’末端及び(B)の3’末端の近位にある(C)核酸スペーサー配列であって、(C)が線状核酸の環状化によって形成される、核酸スペーサー配列をさらに含む。一実施形態では、スペーサー配列は、約30~100ヌクレオチド長である。別の実施形態では、線状核酸の環状化によって環状RNA分子が生成される。別の実施形態では、環状組み換え核酸分子は外因性である。別の実施形態では、IRESは、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む。別の実施形態では、環状組み換え核酸分子は、同種異系または自己ヒト免疫細胞に形質移入または形質導入するのに適している。
[0014] 別の態様では、(A)キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数のリボ核酸(RNA)配列と、(B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)とを含み、(A)と(B)とが作動可能に連結されて環状組み換え核酸分子を形成する、単離された組み換え核酸分子を提供する。一実施形態では、単離された組み換え核酸分子は、(A)の5’末端及び(B)の3’末端の近位にある(C)核酸スペーサー配列であって、(C)が線状核酸の環状化によって形成される、核酸スペーサー配列をさらに含む。一実施形態では、スペーサー配列は、約30~100ヌクレオチド長である。別の実施形態では、単離された組み換え核酸分子は外因性である。一実施形態では、IRESは、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)から得られたIRESをさらに含む。
[0015] 別の態様では、(A)T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする1つまたは複数のデオキシリボ核酸(DNA)配列と、(B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、(C)5’相同性配列の少なくとも1つ及び3’順序交換(permutated)イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、(D)3’相同性配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、を含み、(A)と(B)とが作動可能に連結されている、単離された組み換え核酸分子であって、該TFPが、(a)TCRサブユニットであって、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(ii)膜貫通ドメイン、及び(iii)細胞内シグナル伝達ドメインからの刺激ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含み、該TCRサブユニットの細胞外、膜貫通、及び/または細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、TCRサブユニットと、(b)抗原結合ドメインとを含み、該TCRサブユニットと該抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、単離された組み換え核酸分子を提供する。一実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む。別の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片を含む。一実施形態では、(A)~(D)は、(C)-(B)-(A)-(D)の向きで作動可能に連結されている。別の実施形態では、1つまたは複数のDNA配列は、少なくとも1つのスペーサー配列をさらに含む。一実施形態では、スペーサー配列は、少なくとも約30~100ヌクレオチド長である。一実施形態では、核酸分子は外因性である。別の実施形態では、核酸分子はプラスミドである。別の実施形態では、核酸分子は、腫瘍関連抗原(TAA)に特異的な抗原結合ドメインをさらに含む。別の実施形態では、IRESは、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む。一実施形態では、単離された組み換え核酸分子は、少なくとも1つのさらなる5’相同性配列及び1つのさらなる3’相同性配列をさらに含む。
[0016] 別の態様では、(A)CARまたはTCRをコードする1つまたは複数のデオキシリボ核酸(DNA)配列と、(B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、(C)5’相同性配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、(D)3’相同性配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列とを含み、(A)と(B)とが作動可能に連結されている、単離された組み換え核酸分子を提供する。一実施形態では、(A)~(D)は、(C)-(B)-(A)-(D)の向きで作動可能に連結されている。別の実施形態では、1つまたは複数のDNA配列は、少なくとも1つのスペーサー配列をさらに含む。一実施形態では、スペーサー配列は、少なくとも約30~100ヌクレオチド長である。別の実施形態では、核酸分子は外因性である。一実施形態では、核酸分子はプラスミドである。一実施形態では、核酸分子は、コードされた抗原結合ドメインをさらに含む。一実施形態では、IRESは、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む。別の実施形態では、単離された組み換え核酸分子は、少なくとも1つのさらなる5’相同性配列及び1つのさらなる3’相同性配列をさらに含む。一実施形態では、抗原結合ドメインをコードする配列は、コードされたリンカー配列によって、TCR細胞外ドメインをコードする配列に接続されている。一実施形態では、コードされたリンカー配列は、(GS)(式中、n=1~4)を含む。別の実施形態では、コードされた抗原結合ドメインは、腫瘍関連抗原に特異的に結合する。一実施形態では、腫瘍関連抗原は、CD19またはその変異体、CD20、CD22、BCMA、MSLN、IL13Ra2、EGFRvIII、MUC16、MUC1、ROR1、PD1、EphA2、またはそれらの組み合わせである。一実施形態では、コードされた膜貫通ドメインは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRδ鎖、TCRγ鎖、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD28、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、それらの機能的断片、及びそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の膜貫通ドメインを含む。
[0017] 一実施形態では、単離された組み換え核酸分子は、共刺激ドメインをコードする配列をさらに含み、コードされた共刺激ドメインは、OX40、CD2、CD27、CD28、CD5、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、及び4-1BB(CD137)、ならびにそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインである。一実施形態では、アミノ酸配列に対する少なくとも1つであるが20以下の改変は、細胞のシグナル伝達を媒介するアミノ酸の改変、またはコードされたTFPもしくはCARもしくはTCRへのリガンド結合に応答してリン酸化されるアミノ酸の改変を含む。一実施形態では、コードされたTFPまたはCARまたはTCRは、免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)またはその一部分をさらに含み、ITAMまたはその一部分は、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、TCRζ鎖、Fcε受容体1鎖、Fcε受容体2鎖、Fcγ受容体1鎖、Fcγ受容体2a鎖、Fcγ受容体2b1鎖、Fcγ受容体2b2鎖、Fcγ受容体3a鎖、Fcγ受容体3b鎖、Fcβ受容体1鎖、TYROBP(DAP12)、CD5、CD16a、CD16b、CD22、CD23、CD32、CD64、CD79a、CD79b、CD89、CD278、CD66d、それらの機能的断片、及びそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質からのものである。一実施形態では、ITAMまたはその一部分は、TCR細胞内ドメインのITAMと置きかわり、TCR細胞内ドメインの置きかえられたITAMは、CD3εまたはCD3γのみに由来し、それと置きかわったITAMまたはその一部分とは異なる。一実施形態では、コードされたTFP分子は、内因性TCR複合体、少なくとも1つの内因性TCRポリペプチド、またはそれらの組み合わせと機能的に相互作用することができる。一実施形態では、抗原結合ドメインは、scFvまたはVHHドメインである。一実施形態では、単離された組み換え核酸分子は、細胞内に含まれる。一実施形態では、該細胞は、CD8またはCD4またはCD8CD4ヒト免疫細胞である。一実施形態では、抗体またはその断片は、細胞表面抗原に結合する。一実施形態では、抗体またはその断片は、腫瘍細胞の表面上の細胞表面抗原に結合する。一実施形態では、単離された組み換え核酸は、T細胞に発現されたときに機能的TCR複合体に組み込まれるTCR定常ドメインをコードする配列をさらに含む。別の実施形態では、TCR定常ドメインは、T細胞に発現されたときにTFPを組み込む機能的TCR複合体と同じ機能的TCR複合体に組み込まれる。一実施形態では、TFPをコードする配列及びTCR定常ドメインをコードする配列は、同じ核酸分子内に含有される。一実施形態では、TFPをコードする配列及びTCR定常ドメインをコードする配列は、異なる核酸分子内に含有される。一実施形態では、TCRサブユニット及び抗体ドメイン、抗原結合ドメインは、コードされたリンカー配列によって作動可能に連結されている。
[0018] 一実施形態では、膜貫通ドメインは、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRαまたはTCRβまたはTCRγまたはTCRδからのT細胞受容体複合体の膜貫通ドメインである。一実施形態では、細胞内ドメインは、CD3εのみ、CD3γのみ、CD3δのみ、TCRαのみ、TCRβのみ、TCRγのみ、またはTCRδのみに由来する。一実施形態では、単離された組み換え核酸は、共刺激ドメインをコードする配列をさらに含む。一実施形態では、共刺激ドメインは、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、及び4-1BB(CD137)、ならびにそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインを含む。一実施形態では、単離された組み換え核酸分子は、抗原結合ドメインをコードする配列をさらに含む。一実施形態では、単離された組み換え核酸分子は、タンパク質形質導入ドメインまたは細胞透過性ペプチドをコードする配列をさらに含む。
[0019] 別の態様では、改変されたヒト免疫細胞をex vivoで生成する方法であって、本明細書に開示する単離された組み換え核酸分子の1つまたは複数を該免疫細胞に形質導入または形質移入することを含む、方法を提供する。一実施形態では、免疫細胞はT細胞である。別の実施形態では、免疫細胞は、CD4細胞、CD8細胞、ナイーブT細胞、メモリー幹T細胞、セントラルメモリーT細胞、二重陰性T細胞、エフェクターメモリーT細胞、エフェクターT細胞、Th1細胞、Tc1細胞、Th2細胞、Tc2細胞、Th17細胞、Th22細胞、γ/δT細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、B細胞、造血幹細胞、及び多能性幹細胞を含む群から選択されるヒトT細胞である。
[0020] 別の態様では、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする環状RNAを生成する方法であって、(i)1つまたは複数のベクターを用意するステップであって、該ベクターが、(A)T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする1つまたは複数のDNA配列と、(B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、(C)5’相同性配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、(D)3’相同性配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列とを含み、(A)と(B)とが作動可能に連結されており、該TFPが、(a)TCRサブユニットであって、(1)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(2)膜貫通ドメイン、及び(3)TCR細胞内ドメインを含み、該TCRサブユニットの該細胞外、膜貫通、及び/または細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、TCRサブユニットと、(b)抗原結合ドメインとを含み、該TCRサブユニットと該抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、1つまたは複数のベクターを用意するステップと、(ii)該1つまたは複数のベクターを転写して1つまたは複数の線状RNAを生成するステップと、(iii)化学的方法、酵素的方法、またはリボザイム法を使用することによって該線状RNAを自己スプライスさせ、それによって環状RNAを生成するステップと、を含む、方法を提供する。一実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む。別の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片を含む。一実施形態では、ベクターはDNAベクターである。別の実施形態では、環状RNAは、in vitroまたはex vivoで生成される。別の実施形態では、環状RNAは、少なくとも1つのスペーサー配列をさらに含む。一実施形態では、スペーサー配列は、約30~100ヌクレオチド長である。別の実施形態では、ベクターはプラスミドである。一実施形態では、環状RNAは、in vitro転写によって生成される。一実施形態では、ベクターは、宿主細胞のゲノムに統合される。一実施形態では、IRESは、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む。一実施形態では、ベクターは、少なくとも1つのさらなる5’相同性配列及び1つのさらなる3’相同性配列をさらに含む。幾つかの実施形態では、ベクターは、標的細胞のゲノムに組み込まれる。幾つかの実施形態では、ベクターは、送達ビヒクル(例えば、ナノ粒子、リポソーム、エンドソームなど)のペイロードとして対象に投与される。
[0021] 別の態様では、CARまたはTCRをコードする環状RNAを生成する方法であって、(i)1つまたは複数のベクターを用意するステップであって、該ベクターが、(A)CARをコードする1つまたは複数のDNA配列、あるいは(B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、(C)5’相同性配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、(D)3’相同性配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、を含み、(A)と(B)とが作動可能に連結されている、1つまたは複数のベクターを用意するステップと、(ii)該1つまたは複数のベクターを転写して1つまたは複数の線状RNAを生成するステップと、(iii)化学的方法、酵素的方法、またはリボザイム法を使用することによって該線状RNAを自己スプライスさせ、それによって環状RNAを生成するステップとを含む、方法を提供する。一実施形態では、環状RNAは、少なくとも1つのスペーサー配列をさらに含む。一実施形態では、スペーサー配列は、約30~100ヌクレオチド長である。一実施形態では、ベクターはプラスミドである。別の実施形態では、環状RNAは、in vitro転写によって生成される。一実施形態では、コードされた抗原結合ドメインは、腫瘍関連抗原に特異的である。別の実施形態では、IRESは、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む。一実施形態では、ベクターは、少なくとも1つのさらなる5’相同性配列及び1つのさらなる3’相同性配列をさらに含む。
[0022] 別の態様では、対象においてT細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする環状RNAを含有する改変された免疫細胞を生成する方法であって、1)1つまたは複数の環状RNAベクターを用意するステップであって、該ベクターが、(A)T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする1つまたは複数の配列と、(B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、(C)5’相同性配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、(D)3’相同性配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列とを含み、(A)と(B)とが作動可能に連結されており、該TFPが、(a)TCRサブユニットであって、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、膜貫通ドメイン、(ii)細胞内シグナルドメインからの刺激ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含み、該TCRサブユニットの該細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、TCRサブユニットと、(iii)抗原結合ドメインとを含み、該TCRサブユニットと該抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、1つまたは複数の環状RNAベクターを用意するステップと、(2)該1つまたは複数の環状RNAベクターを、標的免疫細胞の集団を改変するのに効果的な量で該対象に投与するステップとを含む、方法を提供する。一実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む。別の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片を含む。一実施形態では、標的免疫細胞の集団は、CD4細胞、CD8細胞、ナイーブT細胞、メモリー幹T細胞、セントラルメモリーT細胞、二重陰性T細胞、エフェクターメモリーT細胞、エフェクターT細胞、Th1細胞、Tc1細胞、Th2細胞、Tc2細胞、Th17細胞、Th22細胞、γ/δT細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、B細胞、造血幹細胞、及び多能性幹細胞を含む群から選択されるヒトT細胞を含む。一実施形態では、1つまたは複数の環状RNAベクターは、T細胞受容体モチーフに対する結合ドメインを含む少なくとも1つの細胞標的化リガンドをさらに含む。一実施形態では、1つまたは複数の環状RNAベクターは、巨大分子複合体、ナノカプセル、ナノ粒子、エキソソーム、エキソソーム-脂質コンジュゲート、微小球、ビーズ、水中油型エマルション、脂質-ナノ粒子コンジュゲート、ミセル、混合ミセル、及びリポソームから本質的になる群から選択される送達ビヒクルをさらに含む。一実施形態では、送達ビヒクルは、T細胞受容体モチーフに対する結合ドメインを含む少なくとも1つの細胞標的化リガンドをさらに含む。別の実施形態では、細胞標的化リガンドは、T細胞α鎖、T細胞β鎖、T細胞γ鎖、T細胞δ鎖、CCR7、CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、CD3、CD4、CD5、CD7、CD8、CD11b、CD11c、CD16、CD19、CD20、CD21、CD22、CD25、CD28、CD34、CD35、CD39、CD40、CD45RA、CD45RO、CD46、CD52、CD56、CD62L、CD68、CD80、CD86、CD95、CD101、CD117、CD127、CD133、CD137(4-1BB)、CD148、CD163、F4/80、IL-4Rα、Sca-1、CTLA-4、GITR、GARP、LAP、グランザイムB、LFA-1、トランスフェリン受容体、及びそれらの組み合わせを含む群から選択される。
[0023] 別の態様では、それを必要とする対象におけるがんを治療する方法であって、該方法は、請求項1または請求項15に記載のT細胞受容体融合タンパク質(TFP)をコードする単離された組み換え核酸分子を対象に送達するための製剤中の該単離された組み換え核酸分子を該対象に投与することを含み、該単離された組み換え核酸分子がin vivoで標的細胞に侵入する、方法を提供する。一実施形態では、単離された組み換え核酸分子は環状RNA分子である。別の実施形態では、組み換え核酸は、5’から3’の順に、i)3’スプライス部位を含む外因性イントロンの3’部分、ii)RNAエキソンをコードする核酸配列、及びiii)5’スプライス部位を含む外因性イントロンの5’部分を含み、該組み換え核酸の転写によって生じるRNAのスプライシングが、該対象における環状RNAの産生をもたらす。一実施形態では、環状RNAは、DNAベクターによってコードされる。一実施形態では、環状RNAは、標的化部分にコンジュゲートされている。別の実施形態では、環状RNAは、タンパク質形質導入ドメインまたは細胞透過性ペプチドを含む。別の実施形態では、製剤はナノ粒子を含む。一実施形態では、ナノ粒子は、エキソソーム、リポソーム、またはエキソソーム-リポソームハイブリッドである。別の実施形態では、ナノ粒子は、少なくとも1つの標的化部分を含む。別の実施形態では、標的化部分は、結合リガンド、あるいはマウス抗体またはヒトもしくはヒト化抗体またはそれらの断片である。別の実施形態では、標的化部分は、CD3、CD4、またはCD8に特異的に結合する。一実施形態では、標的細胞はヒト免疫細胞である。別の実施形態では、標的細胞は、CD4細胞、CD8細胞、ナイーブT細胞、メモリー幹T細胞、セントラルメモリーT細胞、二重陰性T細胞、エフェクターメモリーT細胞、エフェクターT細胞、Th1細胞、Tc1細胞、Th2細胞、Tc2細胞、Th17細胞、Th22細胞、γ/δT細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、造血幹細胞、及び多能性幹細胞を含む群から選択されるヒトT細胞である。
[0024] 別の態様では、(a)対象におけるがんを治療するのに十分な量で環状RNAを含有するヒト免疫細胞と、(b)医薬として許容される担体とを含む医薬製剤であって、該環状RNAが、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードし、該TFPが、(A)TCRサブユニッであって、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、膜貫通ドメイン、(ii)細胞内シグナル伝達ドメインからの刺激ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含み、該TCRサブユニットの該細胞外、膜貫通、及び/または細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、TCRサブユニットと、(iii)抗原結合ドメインとを含み、該TCRサブユニットと抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、医薬製剤を提供する。一実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む。別の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片を含む。
[0025] 別の態様では、それを必要とする対象におけるがんを治療する方法であって、該方法は、該対象に環状RNAを含有するヒト免疫細胞と医薬として許容される担体とを含む有効量の医薬製剤を投与することを含み、該環状RNAが、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードし、該TFPが、(A)TCRサブユニットであって、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、膜貫通ドメイン、(ii)細胞内シグナル伝達ドメインからの刺激ドメインを含むTCR細胞内ドメインとを含み、該TCRサブユニットの該細胞外、膜貫通、及び/または細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、TCRサブユニットと、(iii)抗原結合ドメインとを含み、該TCRサブユニットと該抗原結合ドメインが作動可能に連結されており、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、方法を提供する。一実施形態では、該方法は、製剤の単回投与を含む。一実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む。別の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片を含む。一実施形態では、該方法は、製剤の複数回投与を含む。一実施形態では、細胞は、同種異系T細胞である。別の実施形態では、細胞は自己T細胞である。
[0026] 別の態様では、提供するのは、環状RNAと医薬として許容される担体とを含む医薬製剤であって、該環状RNAが、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードし、該TFPが、(A)TCRサブユニットであって、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、膜貫通ドメイン、(ii)細胞内シグナル伝達ドメインから刺激ドメインを含むTCR細胞内ドメインを含み、該TCRサブユニットの該細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、TCRサブユニットと、(iii)抗原結合ドメインとを含み、該TCRサブユニットと該抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、医薬製剤である。一実施形態では、環状RNAは、標的化部分にコンジュゲートされている。別の実施形態では、環状RNAは、タンパク質形質導入ドメイン、細胞透過性ペプチド、またはエンドソーム不安定化(endosomolytic peptide)ペプチドの1つまたは複数を含む。一実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む。別の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片を含む。一実施形態では、製剤はナノ粒子を含む。別の実施形態では、ナノ粒子は、エキソソーム、リポソーム、またはエキソソーム-リポソームハイブリッドである。一実施形態では、ナノ粒子は、少なくとも1つの標的化部分を含む。別の実施形態では、標的化部分は、結合リガンド、あるいはマウス抗体またはヒトもしくはヒト化抗体またはそれらの断片である。一実施形態では、標的化部分は、CD3、CD4、またはCD8に特異的に結合する。
参照による援用
[0027] 本明細書で言及されるすべての出版物、特許、及び特許出願は、1つ1つの出版物、特許、または特許出願が参照により援用されると明確にかつ個別に示される場合と同様に、参照により本明細書に援用される。
[0028] 本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明の特徴及び利点のより良い理解が、本発明の原理を利用した例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明及び以下の添付の図面を参照することによって得られる。
[0029] TFPをコードしてin vivoでT細胞に形質導入し、それによってTFPの発現をもたらす、circRNAの使用の概略図である。示すように、circRNAは、TFPをコードする配列の上流にあるIRES配列を含む前駆体から生成される。TFPに連結されたIRESには次いで、遠位に向かって、両端に内部相同性配列、続いて順序交換イントロン-エキソン配列、続いて外部相同性配列が隣接して配置される。構築物はこのときに自己スプライスしてcircRNAを生じることが可能である。circRNAは、mRNAより長く機能性を持続し、保持することができる。circRNAは、数キロベース(kb)のコード配列(CDS)をコードすることができる。この概略図は、Wesselhoeft et.al.,Nat.Commun.,9:26-29.,2018から採用している。 [0030] 本明細書に記載するGFP circRNAを形成することができる配列番号146によってコードされるRNA前駆体の線状形態及び3次元構造体の概略図である。 [0031] CVB3のIRESを有するGFP circRNAとEMCVのIRESを有するGFP circRNAの両方についての、RNA前駆体及びcircRNAを生成するためのin vitro転写反応の産物を示すアガロースゲルの画像である。 [0032] GFP及びGFPスプライシング変異(配列番号147)を発現するGFP circRNAを形質導入したジャーカット細胞の割合を示すフローサイトメトリーデータのグラフ表示である。この実施例では、circRNAは、エレクトロポレーションによってジャーカット細胞に送達された。 [0033] 本明細書に記載する抗CD19-TFP circRNAを形成することができる配列番号148によってコードされるRNA前駆体の線状形態及び3次元構造体の概略図である。 [0034] 実施例11で生成された抗CD19-TFP circRNAについての、RNA前駆体及びcircRNAを生成するためのin vitro転写反応の産物を示すアガロースゲルの画像である。この実施例は、CVB3 抗CD19 TFP circRNAの環状化を示す。 [0035] 抗CD19-TFPを発現する抗CD19-TFP circRNAを形質導入したジャーカット細胞の割合を示すフローサイトメトリーデータのグラフ表示である。 [0036] 本明細書に記載する抗MSLN-TFP circRNAを形成することができる配列番号149によってコードされるRNA前駆体の線状形態及び3次元構造体の概略図である。 [0037] 実施例12で生成された抗MSLN-TFP circRNAを示すアガロースゲルの画像である。この実施例は、CVB3 抗MSLN TFP circRNAの環状化を示す。 [0038] 抗MSLN-TFPを発現する抗MSLN-TFP circRNAを形質導入したジャーカット細胞の割合を示すフローサイトメトリーデータのグラフ表示である。circRNAは、エレクトロポレーションによってジャーカット細胞に送達された。 [0039] 抗MSLN-TFPを発現する抗MSLN-TFP circRNAを形質導入した活性化T細胞の割合を示すフローサイトメトリーデータのグラフ表示である。circRNAは、エレクトロポレーションによって活性化T細胞に送達された。 [0040] 抗MSLN-TFPを発現する抗MSLN-TFP circRNAを形質導入した活性化細胞の割合を示す、レンチウイルス抗MSLN-TFPまたは非形質導入対照と比較した、抗MSLN-TFP circRNAを形質導入した細胞に見られるエフェクター細胞致死(%)を比較する細胞傷害性アッセイのグラフ表示である。 [0041] GFP circRNA、示したTAA(X).TFP circRNAをエレクトロポレーションした細胞、またはエレクトロポレーションしていない対照の表面上のCD3ε及びGFPまたはVHHを検出するフローサイトメトリーデータのグラフ表示である。 [0042] レンチウイルスTAA(X).TFPを形質導入したT細胞または非形質導入対照と比較した、GFP circRNAまたはTAA(X).TFP circRNAをエレクトロポレーションしたT細胞に見られるエフェクター細胞溶解(%)を比較する細胞傷害性アッセイのグラフ表示である。各々の形質導入した/エレクトロポレーションした構築物及び非形質導入対照について、左から右に示すのは、9:1、3:1、及び1:1のエフェクター:標的細胞比でのエフェクター細胞溶解(%)である。 [0043] 0%、10%、及び100%のm6Aを有する抗MSLN-TFP circRNAについての、RNA前駆体及びcircRNAを生成するためのin vitro転写反応の産物を示すアガロースゲルの画像である。 [0044] 0%、10%、または100%のm6Aを有するcircRNAをエレクトロポレーションした細胞または対照における抗MSLN-TFPの発現及びMFIを示す一連のグラフである。
[0045] 本明細書で提供するのは、対象、例えば、がんを有する対象の治療に使用するための組み換え核酸である。ある特定の態様では、組み換え核酸は、環状RNA配列を含む。ある特定の態様では、組み換え核酸は、環状RNA配列をコードするDNAを含む。幾つかの実施形態では、組み換え核酸配列は、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体(TCR)、またはT細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードし、該TFPは、(a)TCRサブユニットであって、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(ii)膜貫通ドメイン、及び(iii)CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRγ、またはTCRδのTCR細胞内ドメインを含む、TCRサブユニットと、(b)抗原結合ドメインとを含み、該TCRサブユニットと該抗原結合ドメインとは作動可能に連結されており、該TFPは、T細胞に発現されたときにTCRに機能的に組み込まれる。幾つかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、刺激ドメイン、例えば、CD3ε、CD3γ、またはCD3δからの刺激ドメインを含む。
特定の用語
[0046] 別段の定義がない限り、本明細書に使用されるすべ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よって共通に理解される意味と同じ意味を有する。
[0047] 「a」及び「an」という用語は、該冠詞の文法上の目的語が1つまたは2つ以上(すなわち、少なくとも1つ)であることを指す。例として、「エレメント(an element)」は、1つのエレメントまたは2つ以上のエレメントを意味する。
[0048] 本明細書で使用される場合、「約」は、状況、及び当業者が知っているかまたは知り得ることに応じて、プラスまたはマイナス1パーセント未満、または1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30パーセント、または30パーセント超を意味し得る。
[0049] 本明細書で使用される場合、「対象(subject)」もしくは「対象(subjects)」または「個体」として、哺乳動物、例えば、ヒトまたは非ヒト哺乳動物、例えば、家畜、農業用動物、もしくは野生動物、ならびに鳥類、及び水生動物が挙げることができるが、これらに限定されない。「患者」とは、疾患、障害、または状態を患っているか、またはそれらを発症するリスクがあるか、さもなければ本明細書で提供する組成物及び方法を必要とする対象である。
[0050] 本明細書で使用される場合、「治療すること」または「治療」は、疾患または状態の治療または改善における成功を示す任意の徴候を指す。治療は、例えば、疾患もしくは状態の1つもしくは複数の症状の重症度の低減、遅延、もしくは緩和を含むことができ、または患者が経験する疾患、欠陥、障害、もしくは有害な状態などの症状の頻度の低減を含むことができる。本明細書で使用される場合、「治療または予防する」は、疾患または状態のある程度の治療または改善をもたらす方法を指すために本明細書で使用されることがあり、限定するものではないが、状態の完全な予防を含めた、その目的に向けた様々な結果が企図される。
[0051] 本明細書で使用される場合、「予防すること」は、患者における疾患または状態、例えば腫瘍形成を防止することを指す。例えば、腫瘍または他の形態のがんを発症するリスクのある個体が本開示の方法で治療され、その後腫瘍または他の形態のがんを発症しないならば、疾患は、少なくともある期間にわたってその個体において予防されている。
[0052] 本明細書で使用される場合、「治療的有効量」は、組成物またはその活性成分の量であって、該組成物を投与される個体に対して、有益効果をもたらすか、さもなければ有害で非有益な事象を低減させるのに十分な量である。本明細書における「治療的有効用量」は、それが投与されたことに対して1つまたは複数の所望のまたは望ましい(例えば有益な)効果を生み出す用量を意味しており、そのような投与は所与の期間にわたって一回または複数回行われる。正確な用量は、治療の目的に応じて異なることとなり、当業者によって公知の技法を使用して確定されることとなる(例えば、Lieberman,Pharmaceutical Dosage Forms(vols.1-3,1992);Lloyd,The Art,Science and Technology of Pharmaceutical Compounding(1999);及びPickar,Dosage Calculations(1999)を参照されたい)。
[0053] 本明細書で使用される場合、「T細胞受容体(TCR)融合タンパク質」または「TFP」は、TCRを含む様々なポリペプチドに由来する組み換えポリペプチドを含み、該TCRは、一般に、i)標的細胞の表面抗原に結合することができ、かつii)典型的にはT細胞内またはT細胞の表面上の同じ場所に位置するときに、インタクトなTCR複合体の他のポリペプチド成分と相互作用することができる。
[0054] 「刺激」という用語は、刺激ドメインまたは刺激分子(例えば、TCR/CD3複合体)がその同族リガンドと結合し、それによってシグナル伝達事象、例えば、限定するものではないが、TCR/CD3複合体を介するシグナル伝達を媒介することによって誘導される一次応答を指す。刺激は、ある種の分子の発現の変更、及び/または細胞骨格構造の再構築などを媒介し得る。
[0055] 「刺激分子」または「刺激ドメイン」という用語は、T細胞によって発現される分子またはその一部分であって、T細胞シグナル伝達経路の少なくともある側面に対して刺激を与えるようにTCR複合体の一次活性化を制御する一次細胞質シグナル伝達配列(複数可)を提供するものを指す。一態様では、一次シグナルは、例えば、TCR/CD3複合体がペプチドを担持するMHC分子と結合することによって開始され、これによって、限定するものではないが、増殖、活性化、分化などのT細胞応答が媒介される。刺激を与えるように作用する一次細胞質シグナル伝達配列(「一次シグナル伝達ドメイン」とも呼ばれる)は、免疫受容活性化チロシンモチーフまたは「ITAM」として公知のシグナル伝達モチーフを含有し得る。本開示に特に有用な一次細胞質シグナル伝達配列を含有するITAMの例として、TCRζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、CD278(「ICOS」としても公知である)及びCD66dに由来するものが挙げられるが、これらに限定されない。
[0056] 「抗原提示細胞」または「APC」という用語は、アクセサリー細胞(例えば、B細胞、樹状細胞など)などの免疫系細胞であって、その表面上で主要組織適合抗原複合体(MHC)と複合体化した外来抗原を表示するものを指す。T細胞は、それらのT細胞受容体(TCR)を使用して、これらの複合体を認識し得る。APCは、抗原を処理し、それらをT細胞に提示する。
[0057] 主要組織適合抗原複合体(MHC)分子は、典型的には、ペプチド:MHC複合体の一部としてTCRによって結合される。MHC分子は、MHCクラスIまたはII分子であり得る。該複合体は、樹状細胞もしくはB細胞などの抗原提示細胞、またはがん細胞を含めた任意の他の細胞の表面上に存在し得るか、あるいは、例えば、ビーズまたはプレートにコーティングすることによって、固定化されていることがある。
[0058] 「細胞内シグナル伝達ドメイン」は、この用語が本明細書で使用される場合、分子の細胞内部分を指す。細胞内シグナル伝達ドメインは、TFP含有細胞、例えば、改変T-T細胞の免疫エフェクター機能を促進するシグナルを生成する。例えば、改変T-T細胞における免疫エフェクター機能の例として、細胞溶解活性、及びサイトカインの分泌を含めたヘルパーT細胞活性が挙げられる。ある実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、一次細胞内シグナル伝達ドメインを含み得る。例示的な一次細胞内シグナル伝達ドメインとして、一次刺激、または抗原依存性刺激に関与する分子に由来するものが挙げられる。ある実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激細胞内ドメインを含み得る。例示的な共刺激細胞内シグナル伝達ドメインとして、共刺激シグナルまたは抗原非依存性刺激に関与する分子に由来するものが挙げられる。
[0059] 一次細胞内シグナル伝達ドメインは、ITAM(「免疫受容活性化チロシンモチーフ」)を含み得る。ITAMを含有する一次細胞質シグナル伝達配列の例として、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、及びCD66d DAP10、及びDAP12に由来するものが挙げられるが、これらに限定されない。
[0060] 「共刺激分子」という用語は、共刺激リガンドに特異的に結合し、それによって、限定するものではないが、増殖などのT細胞による共刺激応答を媒介する、T細胞上の同族結合パートナーを指す。共刺激分子は、効率的な免疫応答に使用され得る、抗原受容体またはそれらのリガンド以外の細胞表面分子である。共刺激分子として、MHCクラス1分子、BTLA、及びTollリガンド受容体、ならびにOX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、及び4-1BB(CD137)が挙げられるが、これらに限定されない。共刺激細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内部分であり得る。共刺激分子は、次のタンパク質ファミリー:TNF受容体タンパク質、免疫グロブリン様タンパク質、サイトカイン受容体、インテグリン、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAMタンパク質)、及び活性化NK細胞受容体に代表され得る。そのような分子の例として、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、GITR、CD30、CD40、ICOS、BAFFR、HVEM、リンパ球機能関連抗原1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、SLAMF7、NKp80、CD160、B7-H3、及びCD83に特異的に結合するリガンドなどが挙げられる。細胞内シグナル伝達ドメインは、それが由来する分子の細胞内部分全体、もしくは本来の細胞内シグナル伝達ドメイン全体、またはそれらの機能的断片を含み得る。「4-1BB」という用語は、GenBankアクセッション番号AAA62478.2として提供されるアミノ酸配列、または非ヒト種、例えば、マウス、げっ歯類、サル、類人猿などからの同等な残基を有する、TNFRスーパーファミリーのメンバーを指し、「4-1BB共刺激ドメイン」は、GenBankアクセッション番号AAA62478.2のアミノ酸残基214~255、または非ヒト種、例えば、マウス、げっ歯類、サル、類人猿などからの同等の残基として定義される。
[0061] 「抗体」という用語は、本明細書で使用される場合、抗原に特異的に結合する免疫グロブリン分子に由来するタンパク質またはポリペプチド配列を指す。抗体は、ポリクローナルもしくはモノクローナル起源のインタクトな免疫グロブリンまたはそれらの断片であってもよく、天然源由来であっても組み換え源由来であってもよい。
[0062] 「抗体断片」という用語は、抗体の少なくとも一部分またはその組み換え変異体であって、抗原及びその所定のエピトープなどの標的に対する認識及び特異的結合を抗体断片に付与するのに十分な、インタクトな抗体の抗原結合ドメイン、すなわち抗原を決定する可変領域を含有するものを指す。抗体断片の例として、Fab、Fab’、F(ab’)、及びFv断片、一本鎖(sc)Fv(「scFv」)抗体断片、線状抗体、sdAbなどの単一ドメイン抗体(VまたはVのいずれか)、ラクダ科VHHドメイン、及び抗体断片から形成される多重特異性抗体が挙げられるが、これらに限定されない。
[0063] 「scFv」という用語は、軽鎖の可変領域を含む少なくとも1つの抗体断片と、重鎖の可変領域を含む少なくとも1つの抗体断片とを含む融合タンパク質であって、軽鎖可変領域と重鎖可変領域とが短いフレキシブルなポリペプチドリンカーによって隣接して連結され、単一のポリペプチド鎖として発現することが可能であり、該scFvが、その由来であるインタクトな抗体の特異性を保持しているものを指す。
[0064] 抗体に関する「重鎖可変領域」または「V」は、フレームワーク領域として公知の隣接するストレッチ間に介在する3つのCDRを含有する重鎖の断片を指し、これらのフレームワーク領域は一般に、CDRより高度に保存され、CDRを支持する足場を形成する。ラクダ科「VH」ドメインは、単一の可変抗体ドメインを含む重鎖である。
[0065] 指定されない限り、本明細書で使用される場合、scFvは、例えば、ポリペプチドのN末端及びC末端に対して、V及びV可変領域をいずれの順序で有してもよく、scFvは、V-リンカー-Vを含んでも、V-リンカー-Vを含んでもよい。
[0066] 抗体またはその抗体断片を含む本開示のTFP組成物の一部分は、例えば、マウス、ヒト化、またはヒト抗体に由来する単一ドメイン抗体断片(sdAb)、一本鎖抗体(scFv)を含めた、抗原結合ドメインが連続するポリペプチド鎖の一部として発現される種々の形態で存在してもよい(Harlow et al.,1999,In:Using Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,N.Y.;Harlow et al.,1989,In:Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,N.Y.;Houston et al.,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883;Bird et al.,1988,Science 242:423-426)。一態様では、本開示のTFP組成物の抗原結合ドメインは、抗体断片を含む。さらなる態様では、TFPは、scFvまたはsdAbを含む抗体断片を含む。
[0067] 「組み換え抗体」という用語は、組み換えDNA技術を使用して生成される抗体、例えば、バクテリオファージまたは酵母発現系によって発現される抗体などを指す。この用語はまた、抗体をコードし、抗体タンパク質を発現するDNA分子、または抗体を特定するアミノ酸配列の合成によって生成された抗体を意味すると解釈されるものとし、該DNAまたはアミノ酸配列は、当技術分野で利用可能であり、周知されている組み換えDNAまたはアミノ酸配列技術を使用して得られたものである。
[0068] 「抗原」または「Ag」という用語は、抗体が特異的に結合することができる分子、さもなければ免疫応答を誘発する分子を指す。この免疫応答は、抗体産生、もしくは特定の免疫適格細胞の活性化、または両方を含み得る。
[0069] 当業者であれば、実質的にすべてのタンパク質またはペプチドを含めた任意の巨大分子が抗原として機能し得ることを理解するであろう。さらに、抗原は、組み換えまたはゲノムDNAに由来し得る。したがって、当業者であれば、免疫応答を誘発するタンパク質をコードするヌクレオチド配列または部分的ヌクレオチド配列を含む任意のDNAが、本明細書で使用される用語としての「抗原」をコードすることを理解するであろう。さらに、当業者であれば、抗原が遺伝子の完全長ヌクレオチド配列によってのみコードされる必要がないことを理解するであろう。本開示には、限定するものではないが、2つ以上の遺伝子の部分的なヌクレオチド配列の使用が含まれること、そしてこれらのヌクレオチド配列が所望の免疫応答を誘発するポリペプチドをコードするように様々な組み合わせで配置されることが容易に認められる。さらに、当業者であれば、抗原は、「遺伝子」によってコードされる必要が全くないことを理解するであろう。抗原は、合成で生成されてもよく、または生体試料に由来してもよく、またはポリペプチド以外の巨大分子であってもよいことが容易に認められる。そのような生体試料として、組織試料、腫瘍試料、細胞、または他の生体内成分を有する液体を挙げることができるが、これらに限定されない。
[0070]本明細書で使用される場合、「CD19」という用語は、B細胞白血病前駆細胞、他の悪性B細胞、及び正常なB細胞系統のほとんどの細胞で検出可能な抗原決定基である分化抗原群19タンパク質を指す。
[0071]本明細書で使用される場合、「BCMA」という用語は、腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーメンバー17(TNFRSF17)としても公知のB細胞成熟抗原を指し、分化抗原群269タンパク質(CD269)は、ヒトにおいてTNFRSF17遺伝子によってコードされるタンパク質である。TNFRSF17は、B細胞活性化因子(BAFF)を認識するTNF受容体スーパーファミリーの細胞表面受容体である(例えば、Laabi et al.,EMBO 11(11):3897-904(1992)を参照されたい)。この受容体は成熟Bリンパ球に発現しており、B細胞の発生と自己免疫応答に重要であり得る。
[0072] 本明細書で使用される場合、「CD16」(FcγRIIIとしても公知である)という用語は、ナチュラルキラー細胞、好中球多形核白血球、単球、及びマクロファージの表面に見出される分化抗原群分子を指す。CD16は、シグナル伝達に関与するFc受容体FcγRIIIa(CD16a)及びFcγRIIIb(CD16b)であると特定されている。CD16は、抗体依存性細胞傷害(ADCC)に関与する免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)の分子である。
[0073] 本明細書で使用される場合、「NKG2D」は、C型レクチン様受容体のCD94/NKG2ファミリーに属する膜貫通タンパク質を指す。ヒトでは、NKG2Dは、NK細胞、γδT細胞、及びCD8αβT細胞によって発現される。NKG2Dは、ストレス細胞、悪性に形質転換された細胞、及び感染細胞の表面に出現するMIC及びRAET1/ULBPファミリーの誘導性自己タンパク質を認識する。
[0074] メソテリン(MSLN)は、胸膜、腹膜、及び心膜の内側を覆う中皮細胞に通常存在する腫瘍分化抗原を指す。メソテリンは、中皮腫、卵巣腺癌、及び膵臓腺癌を含む幾つかのヒト腫瘍で過剰発現する。
[0075] 神経栄養チロシンキナーゼ受容体関連1(NTRKR1)関連1(NTRKR1)としても公知のチロシン-プロテインキナーゼ膜貫通受容体ROR1は、受容体チロシンキナーゼ様オーファン受容体(ROR)ファミリーのメンバーである。それはがんの転移に役割を果たしている。
[0076] 「ムチン16、細胞表面関連」または「卵巣癌関連腫瘍マーカーCA125」としても公知の「MUC16」という用語は、アミノ末端側に細胞外ドメイン、大きなタンデム繰返しドメイン、及び短い細胞質ドメインを有する膜貫通ドメインを含有する膜係留ムチンである。この遺伝子の産物は種々のがんのマーカーとして使用されており、発現レベルの上昇に伴って転帰が悪化する。
[0077] シアル酸結合Ig様レクチン2、SIGLEC-2、T細胞表面抗原leu-14、及びB細胞受容体CD22としても公知の「CD22」という用語は、B細胞/B細胞相互作用を媒介するタンパク質であり、リンパ組織内でのB細胞の局在に関与していると考えられており、難治性血液癌及びヘアリーセル白血病を含めた疾患に関連している。本明細書に開示される方法での使用に適した完全ヒト抗CD22モノクローナル抗体(「M971」)は、例えばXiao et al.,MAbs.2009 May-Jun;1(3):297-303に記載されている。
[0078] 「CD79α」及び「CD79β」遺伝子は、Bリンパ球抗原受容体を構成するタンパク質、すなわち抗原特異的成分、表面免疫グロブリン(Ig)を含む多量体複合体をコードする。表面Igは、B細胞抗原受容体の発現及び機能に必要な、他の2つのタンパク質であるIg-α及びIg-β(それぞれ、CD79α及びそのパラログCD79βによってコードされる)と非共有結合する。この複合体の機能的破壊によって、例えばヒトB細胞慢性リンパ性白血病に至ることがある。
[0079] B細胞活性化因子、すなわち「BAFF」は、腫瘍壊死因子(TNF)リガンドファミリーに属するサイトカインである。このサイトカインは、受容体TNFRSF13B/TACI、TNFRSF17/BCMA、及びTNFRSF13C/BAFF-Rのリガンドである。このサイトカインはB細胞系統細胞で発現し、強力なB細胞活性化因子として機能する。また、B細胞の増殖と分化に重要な役割を果たすことも示されている。
[0080] 「抗腫瘍効果」という用語は、例えば、腫瘍体積の減少、腫瘍細胞数の減少、転移数の減少、期待余命の延長、腫瘍細胞増殖の減少、腫瘍細胞生存率の低下、またはがん病態に伴う様々な生理学的症状の改善を含むがこれらに限定されない、種々の手段によって顕在化し得る生物学的効果を指す。「抗腫瘍効果」はまた、本開示のペプチド、ポリヌクレオチド、細胞、及び抗体が、そもそも腫瘍の発生を予防する能力によっても顕在化することがある。
[0081] 「自己由来」という用語は、同じ個体に由来する任意の物質が、後にその個体へ再導入されることを指す。
[0082] 「同種異系」または代替的に「同種」という用語は、物質が導入される個体と同じ種の異なる動物または異なる患者に由来する任意の物質を指す。1つまたは複数の遺伝子座の遺伝子が同一でない場合に、2つ以上の個体は互いに同種異系であると言われる。幾つかの態様では、同じ種の個体からの同種異系の物質は、抗原的に相互作用するには十分に遺伝的に異なり得る。
[0083] 「異種」という用語は、異なる種の動物に由来する移植片を指す。
[0084] 「がん」という用語は、急速で無制御な異常細胞の増殖によって特徴付けられる疾患を指す。がん細胞は、局所的に、または血流及びリンパ系を通して体の他の部分に広がり得る。様々ながんの例は、本明細書に記載されており、それらとして、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮頚癌、皮膚癌、膵癌、結腸直腸癌、腎癌、肝臓癌、脳癌、リンパ腫、白血病、肺癌などが挙げられるが、これらに限定されない。
[0085] 「コードする」という用語は、定義されたヌクレオチド配列(例えば、rRNA、tRNA、及びmRNA)または定義されたアミノ酸配列のいずれか、及びそれに起因する生物学的特性を有する生物学的プロセスにおいて、他のポリマー及び巨大分子を合成するための鋳型として機能する、遺伝子、cDNA、またはmRNAなどの、ポリヌクレオチド中のヌクレオチドの特定の配列の固有特性を指す。よって、遺伝子、cDNA、またはRNAは、その遺伝子に対応するmRNAの転写及び翻訳が細胞または他の生体系内でタンパク質を産生するならば、タンパク質をコードする。mRNAの配列と同一であり、通常配列表に示されるヌクレオチド配列であるコード鎖と、遺伝子またはcDNAを転写するための鋳型として使用される非コード鎖は、両方とも、その遺伝子またはcDNAのタンパク質または他の産物をコードするとみなすことができる。
[0086] 別段の指定がない限り、「アミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列」には、互いの縮重型であって、同じアミノ酸配列をコードするすべてのヌクレオチド配列が含まれる。タンパク質またはRNAをコードするヌクレオチド配列という語句には、該タンパク質をコードするヌクレオチド配列が幾つかの型において1つまたは複数のイントロンを含有することがあるという範囲でイントロンが含まれてもよい。
[0087] 「有効量」または「治療的有効量」という用語は、本明細書では相互に交換可能に使用され、本明細書に記載する通りの化合物、製剤、物質、または組成物の特定の生物学的または治療的結果を実現するのに有効な量を指す。
[0088] 「内因性」という用語は、生物、細胞、組織、または系の内部に由来するか、またはそれらの内部で生成される任意の物質を指す。
[0089] 「外因性」という用語は、生物、細胞、組織、または系の外部から導入されるか、またはそれらの外部で生成される任意の物質を指す。
[0090] 「発現」という用語は、プロモーターによって駆動される、特定のヌクレオチド配列の転写及び/または翻訳を指す。
[0091] 「機能的破壊」という用語は、特定の(例えば、標的)核酸に対する(例えば、遺伝子、RNA転写物に対しての、それによってコードされるタンパク質の)物理的または生化学的変化であって、細胞内でのその正常な発現及び/または挙動を妨げるものを指す。一実施形態では、機能的破壊とは、遺伝子編集法による遺伝子の改変を指す。一実施形態では、機能的破壊は、標的遺伝子(例えば内因性遺伝子)の発現を妨げる。
[0092] 「移入ベクター」という用語は、単離された核酸を含む組成物であって、単離された核酸を細胞の内側に送達するために使用することができるものを指す。多数のベクターが当技術分野で公知であり、それらとして、線状ポリヌクレオチド、イオン性または両親媒性化合物に会合したポリヌクレオチド、プラスミド、及びウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。よって、「移入ベクター」という用語には、自己複製プラスミドまたはウイルスが含まれる。この用語にはまた、核酸の細胞への移入を促進する非プラスミドまたは非ウイルス化合物、例えば、ポリリジン化合物、リポソームなどがさらに含まれると解釈されるものとする。ウイルス移入ベクターの例として、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクターなどが挙げられるが、これらに限定されない。
[0093] 「発現ベクター」という用語は、発現させようとするヌクレオチド配列に作動可能に連結された発現調節配列を含む組み換えポリヌクレオチドを含むベクターを指す。発現ベクターは、発現に十分なシス作用性エレメントを含み、発現のための他のエレメントは、宿主細胞によって、またはin vitroでの発現系において供給され得る。発現ベクターとして、当技術分野で公知のすべてのものが挙げられ、それらとして、組み換えポリヌクレオチドを組み込んだ、コスミド、プラスミド(例えば、裸のものまたはリポソーム中に含有されたもの)、及びウイルス(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、及びアデノ随伴ウイルス)が挙げられる。
[0094] 「レンチウイルス」という用語は、レトロウイルス科の属を指す。レンチウイルスは、非分裂細胞に感染することができるという点で、レトロウイルスの中でも独特である。それらは、宿主細胞のDNAに相当量の遺伝情報を送達することができるので、遺伝子送達ベクターの最も効率的な方法のうちの一つである。HIV、SIV、及びFIVは、すべてレンチウイルスの例である。
[0095] 「レンチウイルスベクター」という用語は、レンチウイルスゲノムの少なくとも一部分に由来するベクターを指し、それとして、とりわけ、Milone et al.,Mol.Ther.17(8):1453-1464(2009)に示されるような自己不活性化レンチウイルスベクターが挙げられる。臨床で使用することができるレンチウイルスベクターの他の例として、Oxford BioMedicaのLENTIVECTOR(商標)遺伝子送達技術、LentigenのLENTIMAX(商標)ベクター系などが挙げられるが、これらに限定されない。非臨床タイプのレンチウイルスベクターも利用可能であり、当業者には公知であろう。
[0096] 「相同」または「同一性」という用語は、2つのポリマー分子間、例えば、2つのDNA分子もしくは2つのRNA分子などの2つの核酸分子間、または2つのポリペプチド分子間のサブユニット配列の同一性を指す。2つの分子の両方におけるあるサブユニット位置が同じ単量体のサブユニットで占められているとき、例えば、2つのDNA分子の各々におけるある位置がアデニンで占められているならば、それらは、その位置で相同または同一である。2つの配列間の相同性は、一致するまたは相同な位置の数の一次関数であり、例えば、2つの配列における位置の半分(例えば、長さ10のサブユニットのポリマー中で5つの位置)が相同であるならば、2つの配列は50%相同であり、位置の90%(例えば、10のうち9)が一致するまたは相同であるならば、2つの配列は90%相同である。
[0097] 非ヒト(例えば、マウス)抗体の「ヒト化」形態は、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小配列を含有する、キメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖、またはそれらの断片(Fv、Fab、Fab’、F(ab’)、または抗体の他の抗原結合サブ配列など)である。ほとんどの部分で、ヒト化抗体及びその抗体断片はヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体または抗体断片)であり、それにおいて該レシピエントの相補性決定領域(CDR)からの残基は、所望の特異性、親和性、及び能力を有するマウス、ラット、またはウサギなどの非ヒト種(ドナー抗体)のCDRからの残基によって置きかえられている。幾つかの場合では、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク領域(FR)残基が、対応する非ヒト残基によって置きかえられている。さらに、ヒト化抗体/抗体断片は、レシピエント抗体にも、移入されたCDRまたはフレームワーク配列にも見出されない残基を含むことができる。これらの改変によって、抗体または抗体断片の性能をさらに洗練し、最適化することができる。一般に、ヒト化抗体またはその抗体断片は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的にすべてを含むものであり、それにおいてCDR領域のすべてまたは実質的にすべてが非ヒト免疫グロブリンのものに対応し、FR領域のすべてまたは相当な部分がヒト免疫グロブリン配列のものである。ヒト化抗体または抗体断片は、免疫グロブリンの定常領域(Fc)、典型的にはヒト免疫グロブリンのものの少なくとも一部分も含むことができる。さらなる詳細については、Jones et al.,Nature,321:522-525,1986;Reichmann et al.,Nature,332:323-329,1988;Presta,Curr.Op.Struct.Biol.,2:593-596,1992を参照されたい。
[0098] 「ヒト」または「完全ヒト」は、抗体または抗体断片などの免疫グロブリンであって、分子全体がヒト起源のものであるか、またはヒト型の抗体もしくは免疫グロブリンと同一のアミノ酸配列からなるものを指す。
[0099] 「単離された」という用語は、天然の状態から変更されたか、または取り出されたことを意味する。例えば、生きている動物に天然に存在する核酸またはペプチドは「単離された」ものではないが、同じ核酸またはペプチドであって、その天然の状態の共存する物質から部分的にまたは完全に分離されたものは、「単離された」ものである。単離された核酸またはタンパク質は、実質的に精製された形態で存在することができ、または、例えば、宿主細胞などの非天然環境で存在することができる。
[0100] 本開示との関係において、通常存在する核酸塩基について、次の略語が使用される。「A」はアデノシンを指し、「C」はシトシンを指し、「G」はグアノシンを指し、「T」はチミジンを指し、「U」はウリジンを指す。
[0101] 「保存的配列改変」という用語は、アミノ酸配列を含有する抗体または抗体断片の結合特性に有意な影響を与えないか、またはそれを変更しないアミノ酸改変を指す。そのような保存的改変には、アミノ酸の置換、付加、及び欠失が含まれる。改変は、部位特異的変異誘発及びPCR媒介変異誘発などの当技術分野で公知の標準的技法によって、本発明の抗体または抗体断片に導入することができる。保存的アミノ酸置換は、アミノ酸残基を、類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置きかえるものである。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当技術分野で定義されている。これらのファミリーには、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン、トリプトファン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン)、β分枝側鎖を有するアミノ酸(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)、及び芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が含まれる。よって、本開示のTFP中の1つまたは複数のアミノ酸残基は、同じ側鎖ファミリーからの他のアミノ酸残基で置きかえることができ、変更されたTFPは、本明細書に記載する機能アッセイを使用して試験することができる。
[0102] 「作動可能に連結された」または「転写調節」という用語は、異種核酸配列の発現をもたらす、制御配列と異種核酸配列との間の機能的連結を指す。例えば、第1の核酸配列が第2の核酸配列と機能的な関係に置かれているとき、第1の核酸配列は第2の核酸配列と作動可能に連結されている。例えば、プロモーターがコード配列の転写または発現に影響を与えるならば、該プロモーターは該コード配列に作動可能に連結されている。作動可能に連結されたDNA配列は、互いに隣接していてもよく、例えば、2つのタンパク質コード領域を結合するために必要な場合、同じリーディングフレーム内にある。
[0103] 免疫原性組成物の「非経口」投与という用語には、例えば、皮下(s.c.)、静脈内(i.v.)、筋肉内(i.m.)、もしくは胸骨内注射、腫瘍内または注入技法が含まれる。
[0104] 「核酸」または「ポリヌクレオチド」という用語は、一本鎖または二本鎖の形態のいずれかのデオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)及びそれらのポリマーを指す。特に限定しない限り、この用語は、参照核酸と同様の結合特性を有し、天然に存在するヌクレオチドと同様に代謝される、天然のヌクレオチドの公知の類似体を含有する核酸を包含する。別段の指示がない限り、特定の核酸配列は、明確に示された配列だけでなく、保存的に改変されたその変異体(例えば、縮重コドン置換)、対立遺伝子、相同分子種、SNP、及び相補的配列も暗黙的に包含する。具体的には、縮重コドン置換は、1つまたは複数の選択された(またはすべての)コドンの3番目の位置が混合塩基及び/またはデオキシイノシン残基で置換された配列を生成することによって実現することができる(Batzer et al.,Nucleic Acid Res.19:5081(1991);Ohtsuka et al.,J.Biol.Chem.260:2605-2608(1985);及びRossolini et al.,Mol.Cell.Probes 8:91-98(1994))。
[0105] 「ペプチド」、「ポリペプチド」、及び「タンパク質」という用語は、相互に交換可能に使用され、ペプチド結合によって共有結合的に連結されたアミノ酸残基からなる化合物を指す。タンパク質またはペプチドは、少なくとも2つのアミノ酸を含有することができ、タンパク質またはペプチド配列を構成することができるアミノ酸の最大数については、制限がない。ポリペプチドには、ペプチド結合によって互いに結合された2つ以上のアミノ酸を含む任意のペプチドまたはタンパク質が含まれる。本明細書で使用される場合、この用語は、例えば、通常、当技術分野でペプチド、オリゴペプチド、及びオリゴマーとも呼ばれる短鎖と、一般に当技術分野でタンパク質と呼ばれ、多くのタイプが存在する長鎖の両方を指す。「ポリペプチド」には、例えば、とりわけ、生物学的に活性な断片、実質的に相同なポリペプチド、オリゴペプチド、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ポリペプチドの変異体、改変されたポリペプチド、誘導体、類似体、融合タンパク質が含まれる。ポリペプチドには、天然のペプチド、組み換えペプチド、またはそれらの組み合わせが含まれる。
[0106] 「プロモーター」という用語は、ポリヌクレオチド配列の特異的転写を開始するのに使用され得る、細胞の転写機構または導入された合成機構によって認識されるDNA配列を指す。
[0107] 「プロモーター/制御配列」という用語は、プロモーター/制御配列に作動可能に連結された遺伝子産物の発現に使用される核酸配列を指す。幾つかの場合では、この配列はコアプロモーター配列であってもよく、他の場合では、この配列は、エンハンサー配列及び遺伝子産物の発現に使用される他の制御エレメントも含んでもよい。プロモーター/制御配列は、例えば、遺伝子産物を組織特異的に発現するものであってもよい。
[0108] 「構成的」プロモーターという用語は、ヌクレオチド配列であって、遺伝子産物をコードするまたは特定するポリヌクレオチドと作動可能に連結されているとき、細胞のほとんどまたはすべての生理的条件下で該細胞内に該遺伝子産物を産生させるものを指す。
[0109] 「誘導性プロモーター」という用語は、ヌクレオチド配列であって、遺伝子産物をコードするまたは特定するポリヌクレオチドと作動可能に連結されているとき、実質的にプロモーターに対応する誘導物質が細胞内に存在するときのみ、該細胞内に該遺伝子産物を産生させるものを指す。
[0110] 「組織特異的」プロモーターという用語は、ヌクレオチド配列であって、遺伝子をコードするまたは遺伝子によって特定されるポリヌクレオチドと作動可能に連結されているとき、実質的に細胞が該プロモーターに対応する組織タイプの細胞である場合にのみ、該細胞内に該遺伝子産物を産生させるものを指す。
[0111] 「リンカー」及び「フレキシブルポリペプチドリンカー」という用語は、scFvとの関係において使用される場合、グリシン及び/またはセリン残基などのアミノ酸からなるペプチドリンカーであって、可変重鎖及び可変軽鎖領域を一緒に連結するために単独でまたは組み合わせて使用されるものを指す。一実施形態では、フレキシブルポリペプチドリンカーは、Gly/Serリンカーであり、アミノ酸配列(Gly-Gly-Gly-Ser)を含み、式中、nは、1以上の正の整数である。例えば、n=1、n=2、n=3、n=4、n=5、n=6、n=7、n=8、n=9、及びn=10である。一実施形態では、フレキシブルポリペプチドリンカーには、(GlySer)または(GlySer)が含まれるが、これらに限定されない。別の実施形態では、リンカーには、(GlySer)、(GlySer)、または(GlySer)の複数の繰返しが含まれる。本開示の範囲内に含まれるのはまた、WO2012/138475(参照により本明細書に援用される)に記載されるリンカーである。幾つかの場合では、リンカー配列は、長いリンカー(LL)配列を含む。幾つかの場合では、長いリンカー配列は、(GS)(式中、n=2~4)を含む。幾つかの場合では、リンカー配列は、短い(SL)配列を含む。幾つかの場合では、短いリンカー配列は、(GS)(式中、n=1~3)を含む。
[0112] 本明細書で使用される場合、5’キャップ(RNAキャップ、RNA7-メチルグアノシンキャップ、またはRNA m7Gキャップとも呼ばれる)は、転写の開始直後に真核生物メッセンジャーRNAの「フロント」または5’末端に付加される改変されたグアニンヌクレオチドである。5’キャップは、最初に転写されたヌクレオチドに連結される末端基からなる。その存在は、リボソームによる認識及びリボヌクレアーゼからの保護に不可欠である。キャップ付加は転写と対であり、転写と同時に起こるため、互いに影響を与え合う。転写の開始直後に、合成中のmRNAの5’末端は、RNAポリメラーゼに会合しているキャップ合成複合体と結合する。この酵素複合体は、mRNAのキャッピングに使用される化学反応に触媒作用を及ぼす。合成は、多段階の生化学反応として進行する。キャッピング部分は、mRNAの機能性、例えば、その安定性または翻訳の効率を調節するために改変することができる。
[0113] 本明細書で使用される場合、「in vitro転写RNA」は、in vitroで合成されたRNA、好ましくはmRNAを指す。一般に、in vitro転写RNAは、in vitro転写ベクターから生成される。in vitro転写ベクターは、in vitro転写RNAを生成するために使用される鋳型を含む。
[0114] 本明細書で使用される場合、「ポリ(A)」は、ポリアデニル化によってmRNAに結合される一連のアデノシンである。一過性発現用の構築物の好ましい実施形態では、ポリAは、50~5000の間、好ましくは64超、より好ましくは100超、最も好ましくは300または400超である。ポリ(A)配列は、局在性、安定性、または翻訳の効率などのmRNAの機能性を調節するために、化学的または酵素的に改変することができる。
[0115] 本明細書で使用される場合、「ポリアデニル化」は、ポリアデニリル部分、またはその改変された変異体のメッセンジャーRNA分子への共有結合を指す。真核生物では、ほとんどのメッセンジャーRNA(mRNA)分子は、3’末端でポリアデニル化される。3’ポリ(A)テールは、ポリアデニル酸ポリメラーゼという酵素の作用を通してプレmRNAに付加された、アデニンヌクレオチドの長い配列(多くの場合、数百)である。高等真核生物では、ポリ(A)テールは、特定配列、ポリアデニル化シグナルを含有する転写物に付加される。ポリ(A)テール及びそれに結合したタンパク質は、エキソヌクレアーゼによる分解からmRNAを保護するのを助ける。ポリアデニル化は、転写終結、核からのmRNAの輸送、及び翻訳にも重要である。ポリアデニル化は、DNAをRNAに転写した直後に核内で生じるが、それに加えて後で、細胞質内で生じることもある。転写が終結した後、mRNA鎖は、RNAポリメラーゼに会合したエンドヌクレアーゼ複合体の作用を通して切断される。切断部位は、通常、切断部位の近くに塩基配列AAUAAAが存在することによって特徴付けられる。mRNAが切断された後、アデノシン残基が切断部位の遊離3’末端に付加される。
[0116] 本明細書で使用される場合、「一過性」は、非統合導入遺伝子の数時間、数日、または数週間にわたる発現を指し、この発現期間は、ゲノムに統合された場合または宿主細胞内の安定したプラスミドレプリコン内に含有される場合の該遺伝子の発現期間より短い。
[0117] 「シグナル伝達経路」という用語は、細胞の一方の部分から細胞の他方の部分へのシグナル伝達に役割を果たす種々のシグナル伝達分子間の生化学的関係を指す。「細胞表面受容体」という語句には、シグナルを受け取り、細胞膜を越えてシグナルを伝達することができる分子及び分子の複合体が含まれる。
[0118] 「対象」という用語には、免疫応答が誘発され得る生体(例えば、哺乳動物、ヒト)が含まれることが意図される。
[0119] 「実質的に精製された」細胞という用語は、他の細胞型を本質的に含まない細胞を指す。実質的に精製された細胞はまた、それが天然に存在する状態で通常会合する他の細胞型から分離されている細胞を指す。幾つかの場合では、実質的に精製された細胞の集団は、均質な細胞集団を指す。他の場合では、この用語は、単に、その天然の状態で天然に会合している細胞から分離されている細胞を指す。幾つかの態様では、該細胞は、in vitroで培養される。他の態様では、該細胞は、in vitroで培養されない。
[0120] 「治療(の)(therapeutic)」という用語は、本明細書で使用される場合、治療(treatment)を意味する。治療効果は、病態の低減、阻害、寛解、または根絶によって得られる。
[0121] 「予防(prophylaxis)という用語は、本明細書で使用される場合、疾患または病態の予防(prevention)または保護的治療を意味する。
[0122] 本開示との関係において、「腫瘍抗原」または「過剰増殖性障害抗原」または「過剰増殖性障害に関連する抗原」は、特定の過剰増殖性障害に共通する抗原を指す。ある種の態様では、本開示の過剰増殖性障害抗原は、限定するものではないが、原発性または転移性黒色腫、胸腺腫、リンパ腫、肉腫、肺癌、肝臓癌、NHL、白血病、子宮癌、子宮頚癌、膀胱癌、腎臓癌、及び腺癌、例えば、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、膵癌などを含めた、がんに由来する。
[0123] 「形質移入された」または「形質転換された」または「形質導入された」という用語は、外因性核酸が宿主細胞内に移入されるまたは導入されるプロセスを指す。「形質移入された」または「形質転換された」または「形質導入された」細胞は、外因性核酸によって形質移入された、形質転換された、または形質導入されたものである。該細胞には、初代対象細胞及びその子孫が含まれる。
[0124] 「特異的に結合する」という用語は、試料中に存在する同族結合パートナー(例えば、CD19)を認識し、結合するが、試料中の他の分子を必然的に及び実質的に認識または結合しない、抗体、抗体断片、または特異的リガンドを指す。
[0125] 本明細書で使用される場合、「メガヌクレアーゼ」という用語は、認識配列が12塩基対より大きい、二本鎖DNAと結合するエンドヌクレアーゼを指す。好ましくは、本開示のメガヌクレアーゼの認識配列は22塩基対である。メガヌクレアーゼは、I-Crelに由来するエンドヌクレアーゼであってよく、天然のI-Crelと比較して、例えばDNA結合特異性、DNA切断活性、DNA結合親和性、または二量体化特性に関して改変された、I-Crelの操作された変異体を指すこともある。そのように改変されたI-Crelの変異体を生成する方法は、当技術分野で公知である(例えば、WO2007/047859)。メガヌクレアーゼは、本明細書で使用される場合、ヘテロ二量体として、またはペプチドリンカーを使用してDNA結合ドメインの対が単一のポリペプチドに結合されている「一本鎖メガヌクレアーゼ」として二本鎖DNAに結合する。本開示のメガヌクレアーゼは、細胞、特にヒトT細胞で発現されたとき実質的に無毒であるため、本明細書に記載の方法を使用して測定したときに、細胞生存率への有害な影響またはメガヌクレアーゼ切断活性の相当な低減を認めることなく、細胞に形質移入し、37℃で維持することができる。
[0126] 本明細書で使用される場合、「一本鎖メガヌクレアーゼ」という用語は、リンカーによって結合されたヌクレアーゼサブユニットの対を含むポリペプチドを指す。一本鎖メガヌクレアーゼは、N末端サブユニット-リンカー-C末端サブユニットという構成を有する。これらの2つのメガヌクレアーゼサブユニットは一般に、アミノ酸配列が同一ではなく、同一でないDNA配列を認識する。よって、一本鎖メガヌクレアーゼは、典型的には、偽パリンドローム認識配列または非パリンドローム認識配列を切断する。一本鎖メガヌクレアーゼは、実際には二量体ではないが、「一本鎖ヘテロ二量体」または「一本鎖ヘテロ二量体メガヌクレアーゼ」と呼ばれることもある。明確には、別段の指定がない限り、「メガヌクレアーゼ」という用語は、二量体メガヌクレアーゼを指すことも、一本鎖メガヌクレアーゼを指すこともある。
[0127]本明細書で使用される場合、「TALEN」という用語は、Fok1ヌクレアーゼドメインの任意の部分に融合された16~22個のTALドメインの繰返しを含むDNA結合ドメインを含むエンドヌクレアーゼを指す。
[0128] 本明細書で使用される場合、「コンパクトTALEN」という用語は、I-Tev1ホーミングエンドヌクレアーゼのヌクレアーゼドメインの任意の触媒活性部分に任意の配向で融合された16~22個のTALドメインの繰返しを有するDNA結合ドメインを含むエンドヌクレアーゼを指す。
[0129] 本明細書で使用される場合、「CRISPR」という用語は、Cas9などのカスパーゼと、ゲノムDNAの認識部位にハイブリダイズすることによってカスパーゼのDNA切断を指示するガイドRNAとを含む、カスパーゼベースのエンドヌクレアーゼを指す。
[0130] 本明細書で使用される場合、「メガTAL」という用語は、転写活性化因子様エフェクター(TALE)DNA結合ドメインを、操作された配列特異的ホーミングエンドヌクレアーゼと共に含む一本鎖ヌクレアーゼを指す。
[0131] 範囲:本開示を通して、本開示の様々な態様は、範囲の形式で提示され得る。範囲の形式での説明は単に便宜上及び簡潔さのためであり、本開示の範囲に対する確固たる限定と解釈されるべきではないことが理解されるものとする。したがって、範囲の説明は、その範囲内の個々の数値だけでなく、すべての可能な部分範囲を具体的に開示しているとみなされるものとする。例えば、1~6などの範囲の説明は、その範囲内の個々の数字、例えば、1、2、2.7、3、4、5、5.3、及び6だけでなく、1~3、1~4、1~5、2~4、2~6、3~6などの部分範囲を具体的に開示しているとみなされるものとする。別の例として、95~99%の同一性などの範囲は、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するものを含み、かつ96~99%、96~98%、96~97%、97~99%、97~98%、及び98~99%の同一性などの部分範囲を含む。これは、範囲の幅にかかわらず適用される。
説明
[0132] 本明細書に開示するのは、幾つかの実施形態では、TFP、CAR、TCR、またはそれらの組み合わせをコードする配列を含む組み換え核酸である。より好ましい実施形態では、本明細書で提供するのは、TFP、CAR、TCR、またはそれらの組み合わせをコードする配列を含むcircRNAである。本明細書で提供する一態様によれば、本明細書で提供するのは、TFP、CAR、TCR、またはそれらの組み合わせをコードする配列を含む移入ベクターである。
[0133] 本明細書で提供するのは、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質を含む改変されたヒト免疫細胞を使用する、がんなどの疾患の治療のための組成物及び使用方法である。本明細書で使用される場合、「T細胞受容体(TCR)融合タンパク質」または「TFP」は、TCRを含む様々なポリペプチドに由来する組み換えポリペプチドを含み、該TCRは一般に、i)標的細胞上の表面抗原に結合すること、及びii)典型的にはT細胞内またはその表面上に共存するとき、インタクトなTCR複合体の他のポリペプチド成分と相互作用することができる。本明細書に示すように、TFPは、キメラ抗原受容体と比較して大幅な利益をもたらす。「キメラ抗原受容体」または代替的に「CAR」という用語は、scFvの形態の細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び以降に定義する刺激分子に由来する機能的シグナル伝達ドメインを含む細胞質シグナル伝達ドメイン(本明細書では「細胞内シグナル伝達ドメイン」とも呼ぶ)を含む組み換えポリペプチドを指す。一般に、CARの中央の細胞内シグナル伝達ドメインは、通常はTCR複合体と会合して見出されるCD3ζ鎖に由来する。このCD3ζシグナル伝達ドメインは、4-1BB(すなわちCD137)、CD27、及び/またはCD28などの少なくとも1つの共刺激分子に由来する1つまたは複数の機能的シグナル伝達ドメインと融合することができる。
T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)
[0134] 本開示は、TFPをコードする組み換え核酸構築物であって、該TFPが、腫瘍関連抗原(TAA)、例えば、ヒトTAAに特異的に結合する結合ドメイン、例えば、抗原結合ドメイン、例えば抗体断片またはリガンド結合ドメインを含むものを含み、該結合ドメインの配列が、TCRサブユニットまたはその一部分をコードする核酸配列に隣接し、同じリーディングフレーム内にある、核酸構築物を包含する。
[0135] 一態様では、本開示のTFPは、別名では抗原結合ドメインと呼ばれる、標的特異的結合エレメントを含む。部分の選択は、標的細胞の表面を定める標的抗原のタイプと数に依存する。例えば、抗原結合ドメインは、特定の病態に関連する標的細胞上の細胞表面マーカーとして作用する標的抗原を認識するように選択することができる。よって、本開示のTFP内の抗原結合ドメインの標的抗原として作用することができる細胞表面マーカーの例として、ウイルス感染症、細菌感染症、及び寄生虫感染症;自己免疫疾患;ならびにがん性疾患(例えば、悪性疾患)に関連するものが挙げられる。
[0136] 一態様では、TFP媒介性T細胞応答は、所望の抗原に特異的に結合する抗原結合ドメインを操作してTFPに入れることによって、関心対象の抗原に指向させることができる。
[0137] 一態様では、抗原結合ドメインを含むTFPの一部分は、腫瘍関連抗原、例えばヒト腫瘍関連抗原を標的とする抗原結合ドメインを含む。幾つかの実施形態では、TAAは、CD19、CD20、CD22、BCMA、MSLN、IL13Ra2、EGFRvIII、MUC16、ROR1、HER2、BAFF、BAFF受容体、PD-L1、CD79b、またはPSMAである。一実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体またはその断片を含む。ある態様では、抗原結合ドメインを含むTFPの一部分は、NKG2DまたはCD16などのリガンド結合ドメインを含む。抗原結合ドメインは、抗原に結合する任意のドメインであってもよく、それらとして、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、組み換え抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、及びそれらの機能的断片、例えば、限定するものではないが、単一ドメイン抗体、例えば、重鎖可変ドメイン(V)、軽鎖可変ドメイン(V)、及びラクダ科由来ナノボディの可変ドメイン(VHH)、ならびに抗原結合ドメインとして機能することが当技術分野で公知の代替の足場、例えば、組み換えフィブロネクチンドメイン、アンチカリン、DARPINなどが挙げられるが、これらに限定されない。同様に、標的抗原を特異的に認識し、結合する天然または合成リガンドを、TFPの抗原結合ドメインとして使用することができる。幾つかの場合では、抗原結合ドメインは、TFPが最終的に使用されることとなる種と同じ種に由来することが有益である。例えば、ヒトで使用する場合、TFPの抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片の抗原結合ドメインにヒトまたはヒト化残基を含むことが有益であり得る。
[0138] よって、一態様では、抗原結合ドメインは、ヒト化もしくはヒト抗体または抗体断片、あるいはマウス抗体もしくは抗体断片を含む。一実施形態では、ヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインは、本明細書に記載するヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインの1つまたは複数(例えば、3つすべて)の軽鎖相補性決定領域1(LC CDR1)、軽鎖相補性決定領域2(LC CDR2)、及び軽鎖相補性決定領域3(LC CDR3)、及び/または本明細書に記載するヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインの1つまたは複数(例えば、3つすべて)の重鎖相補性決定領域1(HC CDR1)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)、及び重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)を有するscFVを含み、例えば、1つまたは複数の、例えば3つすべてのLC CDR、及び1つまたは複数の、例えば3つすべてのHC CDRを含むヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインである。一実施形態では、ヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインは、本明細書に記載するヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインの1つまたは複数(例えば、3つすべて)の重鎖相補性決定領域1(HC CDR1)、重鎖相補性決定領域2(HC CDR2)、及び重鎖相補性決定領域3(HC CDR3)を含み、例えば、ヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインは、2つの可変重鎖領域を有し、各々が、本明細書に記載するHC CDR1、HC CDR2、及びHC CDR3を含む。一実施形態では、ヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインは、本明細書に記載するヒト化もしくはヒト軽鎖可変領域、及び/または本明細書に記載するヒト化もしくはヒト重鎖可変領域を含む。一実施形態では、ヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインは、本明細書に記載するヒト化重鎖可変領域、例えば、少なくとも2つの本明細書に記載するヒト化またはヒト重鎖可変領域を含む。一実施形態では、抗TAA結合ドメインは、本明細書で提供するアミノ酸配列の軽鎖及び重鎖を含む、scFvである。ある実施形態では、抗TAA結合ドメイン(例えば、scFv)は、本明細書で提供する軽鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1つ、2つ、もしくは3つの改変(例えば、置換)であるが、30、20、もしくは10以下の改変(例えば、置換)を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供するアミノ酸配列に95~99%の同一性を有する配列を含む軽鎖可変領域;及び/または本明細書で提供する重鎖可変領域のアミノ酸配列の少なくとも1つ、2つ、もしくは3つの改変(例えば、置換)であるが、30、20、もしくは10以下の改変(例えば、置換)を有するアミノ酸配列、または本明細書で提供するアミノ酸配列に対して95~99%の同一性を有する配列を含む重鎖可変領域を含む。一実施形態では、ヒト化またはヒト抗TAA結合ドメインはscFvであり、本明細書に記載するアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域が、本明細書に記載するアミノ酸配列を含む重鎖可変領域に、リンカー、例えば、本明細書に記載するリンカーを介して結合される。一実施形態では、ヒト化抗TAA結合ドメインは、(Gly-Ser)リンカー(式中、nは、1、2、3、4、5、または6であり、好ましくは、3または4である)を含む。scFvの軽鎖可変領域及び重鎖可変領域は、例えば、次の配向:軽鎖可変領域-リンカー-重鎖可変領域または重鎖可変領域-リンカー-軽鎖可変領域のいずれかであり得る。幾つかの場合では、リンカー配列は、長いリンカー(LL)配列を含む。幾つかの場合では、長いリンカー配列は、(GS)(式中、n=2~10、例えば、2~4)を含む。幾つかの場合では、リンカー配列は、短いリンカー(SL)配列を含む。幾つかの場合では、短いリンカー配列は、(GS)(式中、n=1~3)を含む。
[0139] 幾つかの態様では、非ヒト抗体はヒト化されており、この場合、抗体の特定の配列または領域が、ヒトにおいて天然に産生される抗体またはそれらの断片に対する類似性を増大させるように改変されている。一態様では、抗原結合ドメインは、ヒト化されている。
[0140] ヒト化抗体は、当技術分野で公知の種々の技法を使用して生成することができ、それらとして、CDR移植(例えば、欧州特許第EP239,400号;国際公開第WO91/09967号;ならびに米国特許第5,225,539号、第5,530,101号、及び第5,585,089号(これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される)を参照されたい)、ベニアリングまたはリサーフェシング(例えば、欧州特許第EP592,106号及び第EP519,596号;Padlan,1991,Molecular Immunology,28(4/5):489-498;Studnicka et al.,1994,Protein Engineering,7(6):805-814;ならびにRoguska et al.,1994,PNAS,91:969-973(これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される)を参照されたい)、鎖シャッフリング(例えば、米国特許第5,565,332号(参照によりその全体が本明細書に援用される)を参照されたい)、ならびに、例えば、米国特許出願公開第US2005/0042664号、米国特許出願公開第US2005/0048617号、米国特許第6,407,213号、米国特許第5,766,886号、国際公開第WO9317105号、Tan et al.,J.Immunol.,169:1119-25(2002)、Caldas et al.,Protein Eng.,13(5):353-60(2000)、Morea et al.,Methods,20(3):267-79(2000)、Baca et al.,J.Biol.Chem.,272(16):10678-84(1997)、Roguska et al.,Protein Eng.,9(10):895-904(1996)、Couto et al.,Cancer Res.,55(23 Supp):5973s-5977s(1995)、Couto et al.,Cancer Res.,55(8):1717-22(1995)、Sandhu J S,Gene,150(2):409-10(1994)、及びPedersen et al.,J.Mol.Biol.,235(3):959-73(1994)(これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される)に開示される技法が挙げられるが、これらに限定されない。多くの場合、フレームワーク領域内のフレームワーク残基は、例えば、抗原結合を変更する、例えば向上させるために、CDRドナー抗体からの対応する残基で置換される。これらのフレームワーク置換は、当技術分野で周知の方法によって特定され、例えば、CDRとフレームワーク残基との相互作用をモデル化して抗原結合に重要なフレームワーク残基を特定し、配列を比較して、特定の位置にある他とは異なるフレームワーク残基を特定することによって行われる(例えば、Queen et al.,米国特許第5,585,089号;及びRiechmann et al.,1988,Nature,332:323(これらは参照によりそれらの全体が本明細書に援用される)を参照されたい)。
[0141] ヒト化抗体または抗体断片は、その中に残留する非ヒト源からの1つまたは複数のアミノ酸残基を含む。これらの非ヒトアミノ酸残基は、「移入」残基と呼ばれることが多く、典型的には「移入」可変ドメインから得られる。本明細書で提供する場合、ヒト化抗体または抗体断片は、非ヒト免疫グロブリン分子からの1つまたは複数のCDR、及びフレームワーク領域を含み、該フレームワークを構成するアミノ酸残基は、完全にまたはほとんどヒト生殖細胞系列に由来する。抗体または抗体断片をヒト化する複数の技法が当技術分野で周知であり、本質的にはWinter及び共同研究者による方法に従って(Jones et al.,Nature,321:522-525(1986);Riechmann et al.,Nature,332:323-327(1988);Verhoeyen et al.,Science,239:1534-1536(1988))、げっ歯類のCDRまたはCDR配列を、対応するヒト抗体の配列の代わりに置換することによって、すなわちCDR移植によって実施することができる(EP239,400;PCT公開第WO91/09967号;及び米国特許第4,816,567号;第6,331,415号;第5,225,539号;第5,530,101号;第5,585,089号;第6,548,640号(それらの内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される))。そのようなヒト化抗体及び抗体断片では、インタクトなヒト可変ドメインより実質的に小さい部分が、非ヒト種からの対応する配列によって置換されている。ヒト化抗体は、幾つかのCDR残基及び場合により幾つかのフレームワーク(FR)残基がげっ歯類抗体の類似部位からの残基によって置換されているヒト抗体であることが多い。抗体及び抗体断片のヒト化は、ベニアリングもしくはリサーフェシング(EP592,106;EP519,596;Padlan,1991,Molecular Immunology,28(4/5):489-498;Studnicka et al.,Protein Engineering,7(6):805-814(1994);及びRoguska et al.,PNAS,91:969-973(1994))、または鎖シャッフリング(米国特許第5,565,332号)によっても実現することができる(これらの内容は、その全体が参照により本明細書に援用される)。
[0142] ヒト化抗体の作製に使用しようとするヒト可変ドメインを(軽鎖と重鎖の両方とも)選択するのは、抗原性を低減させるためである。いわゆる「ベストフィット」法に従って、公知のヒト可変ドメイン配列のライブラリー全体に対してげっ歯類抗体の可変ドメインの配列がスクリーニングされる。次いで、げっ歯類のものに最も近いヒト配列が、ヒト化抗体用のヒトフレームワーク(FR)として許容される(Sims et al.,J.Immunol.,151:2296(1993);Chothia et al.,J.Mol.Biol.,196:901(1987)(これらの内容は、その全体が参照により本明細書に援用される))。別の方法は、軽鎖または重鎖の特定のサブグループのすべてのヒト抗体のコンセンサス配列に由来する特定のフレームワークを使用する。同じフレームワークが、幾つかの異なるヒト化抗体に使用されてもよい(例えば、Nicholson et al.Mol.Immun.34(16-17):1157-1165(1997);Carter et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:4285(1992);Presta et al.,J.Immunol.,151:2623(1993)(これらの内容は、その全体が参照により本明細書に援用される)を参照されたい)。幾つかの実施形態では、重鎖可変領域のフレームワーク領域、例えば、4つすべてのフレームワーク領域は、V4-4-59生殖細胞系列配列に由来する。一実施形態では、フレームワーク領域は、対応するマウス配列のアミノ酸からの1つ、2つ、3つ、4つ、または5つの改変、例えば置換を含むことができる。一実施形態では、軽鎖可変領域のフレームワーク領域、例えば4つすべてのフレームワーク領域は、VK3-1.25生殖細胞系列配列に由来する。一実施形態では、フレームワーク領域は、対応するマウス配列のアミノ酸からの1つ、2つ、3つ、4つ、または5つの改変、例えば置換を含むことができる。
[0143] 幾つかの態様では、抗体断片を含む本開示のTFP組成物の一部分は、標的抗原に対する高親和性及び他の好適な生物学的特性を保持したままヒト化される。本開示の一態様によれば、ヒト化抗体及び抗体断片は、親及びヒト化配列の三次元モデルを使用して、親配列及び様々な概念的ヒト化産物を解析するプロセスによって調製される。三次元免疫グロブリンモデルは、一般に利用可能であり、当業者には周知である。選択された候補免疫グロブリン配列の推定三次元立体配座構造を図解し、表示するコンピュータプログラムが利用可能である。これらの表示を詳細に調べることによって、候補免疫グロブリン配列の機能における残基の考えられる役割の解析、例えば、候補免疫グロブリンが標的抗原に結合する能力に影響を与える残基の解析が可能になる。このようにして、FR残基は、標的抗原に対する親和性の増大などの所望の抗体または抗体断片の特性が実現されるように、レシピエント及び移入配列から選択し、組み合わせることができる。一般に、CDR残基は、抗原結合への影響に直接的かつ最も実質的に関与している。
[0144] ヒト化抗体または抗体断片は、元の抗体と類似する抗原特異性、例えば本開示では、ヒトCD20、CD22、BCMA、MSLN、IL13Ra2、EphA2、NY-ESO-1、PSMA、BAFF、EGFRvIII、MUC16、MUC1、ROR1、またはCD19との結合能を保持することができる。幾つかの実施形態では、ヒト化抗体または抗体断片は、ヒトCD19、CD20、CD22、BCMA、MSLN、IL13Ra2、EphA2、NY-ESO-1、PSMA、BAFF、EGFRvIII、MUC16、MUC1、またはROR1に対する向上した結合親和性及び/または特異性を有することができる。
[0145] 一態様では、抗TAA結合ドメインは、抗体または抗体断片の特定の機能的特徴または特性によって特徴付けられる。例えば、一態様では、抗原結合ドメインを含む本開示のTFP組成物の一部は、ヒトCD19、ヒトBCMA、ヒトMSLN、ヒトCD20、ヒトCD22、ヒトROR1、ヒトBAFF、ヒトMUC16、ヒトEphA2、ヒトNY-ESO-1、ヒトPSMA、ヒトIL13Ra2、及びヒトEGFRvIIIを含む群からの腫瘍関連抗原に特異的に結合する。一態様では、抗原結合ドメインは、ヒトCD19に対して、Nicholson et al.Mol.Immun.34(16-17):1157-1165(1997)に記載されるのと同じかまたは類似する結合特異性を有する。一態様では、本開示は、抗体または抗体断片を含む抗原結合ドメインであって、該抗体の結合ドメインがTAAタンパク質またはその断片に特異的に結合し、該抗体または抗体断片が、本明細書で提供するアミノ酸配列を含む可変軽鎖及び/または可変重鎖を含む、抗原結合ドメインに関する。ある特定の態様では、scFvは、リーダー配列に隣接し、同一のリーディングフレーム内にある。
[0146] 一態様では、抗TAA結合ドメインは、断片、例えば、一本鎖可変断片(scFv)である。一態様では、抗TAA結合ドメインは、Fv、Fab、(Fab’)、または二機能性(例えば、二重特異性)ハイブリッド抗体である(例えば、Lanzavecchia et al.,Eur.J.Immunol.17,105(1987))。一態様では、本開示の抗体及びその断片は、野生型のまたは親和性が強化されたTAAタンパク質と結合する。一態様では、抗TAA結合ドメインは、単一ドメイン(sdAb)抗体またはその断片である。別の態様では、抗TAA結合ドメインはVHHである。
[0147] 本明細書で提供するのはまた、標的抗原(例えば、CD19、BCMA、MSLNなどの腫瘍関連抗原(TAA)、または融合部分結合ドメインの標的に関して本明細書に別途記載する任意の標的抗原)に特異的な抗体抗原結合ドメインを得るための方法であり、該方法は、本明細書に述べるVドメインのアミノ酸配列内の1つまたは複数のアミノ酸の付加、欠失、置換、または挿入によって、Vドメインのアミノ酸配列変異体であるVドメインを用意すること、任意選択によりこのようにして用意したVドメインを1つまたは複数のVドメインと組み合わせること、及びVドメインまたはV/Vの組み合わせ(1つまたは複数)を試験して、関心対象の標的抗原に特異的であり、任意選択により1つまたは複数の所望の特性を有する、特異的結合メンバーまたは抗体抗原結合ドメインを特定することを含む。
[0148] 幾つかの場合、Vドメイン及びscFvは、当技術分野で公知の方法に従って調製することができる(例えば、Bird et al.,(1988)Science 242:423-426、及びHuston et al.,(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883を参照されたい)。scFv分子は、フレキシブルポリペプチドリンカーを使用して、V及びV領域を一緒に連結することによって生成することができる。scFv分子は、最適化された長さ及び/またはアミノ酸組成のリンカー(例えば、Ser-Glyリンカー)を含む。リンカーの長さは、scFvの可変領域がどのように折り畳まれ、相互作用するかに大きく影響を与え得る。実際、短いポリペプチドリンカーが用いられるならば(例えば、5~10のアミノ酸)、鎖内の折り畳みは妨げられる。鎖間の折り畳みも、2つの可変領域を一緒にして機能的エピトープ結合部位を形成させる。幾つかの場合では、リンカー配列は、長いリンカー(LL)配列を含む。幾つかの場合では、長いリンカー配列は、(GS)(式中、n=2~4)を含む。幾つかの場合では、リンカー配列は、短いリンカー(SL)配列を含む。幾つかの場合では、短いリンカー配列は、(GS)(式中、n=1~3)を含む。リンカーの配向及びサイズの例については、Hollinger et al.1993 Proc Natl Acad.Sci.U.S.A.90:6444-6448、米国特許出願公開第20050100543号及び第20050175606号、米国特許第7,695,936号、ならびにPCT公開第WO2006/020258号及び第WO2007/024715号(これらの各々は、参照により本明細書に援用される)を参照されたい。
[0149] scFvは、そのV領域とV領域との間に、約10、11、12、13、14、15、または15個超の残基のリンカーを含むことができる。リンカー配列は、任意の天然に存在するアミノ酸を含んでもよい。幾つかの実施形態では、リンカー配列は、アミノ酸のグリシン及びセリンを含む。別の実施形態では、リンカー配列は、(GlySer)(式中、nは、1以上の正の整数である)などのグリシンとセリンとの組の繰返しを含む。一実施形態では、リンカーは、(GlySer)または(GlySer)であり得る。リンカーの長さを変動させると、活性を保持または強化することができ、それによって活性試験において優れた効力が生じる。幾つかの場合では、リンカー配列は、長いリンカー(LL)配列を含む。幾つかの場合では、長いリンカー配列は、(GS)(式中、n=2~4)を含む。幾つかの場合では、リンカー配列は、短いリンカー(SL)配列を含む。幾つかの場合では、短いリンカー配列は、(GS)(式中、n=1~3)を含む。
安定性及び変異
[0150] 抗TAA結合ドメイン、例えば、scFv分子(例えば、可溶性scFv)の安定性は、従来の対照scFv分子または完全長抗体の生物物理学的特性(例えば、熱安定性)を基準にして評価することができる。一実施形態では、ヒト化またはヒトscFvは、記載するアッセイにおいて、親のscFvより約0.1、約0.25、約0.5、約0.75、約1、約1.25、約1.5、約1.75、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5、約9、約9.5、約10℃、約11℃、約12℃、約13℃、約14℃、または約15℃高い熱安定性を有する。
[0151] 抗TAA結合ドメインの熱安定性の向上は、次にCD19-TFP構築物全体にもたらされ、抗TAA TFP構築物の治療特性の向上につながる。抗TAA結合ドメイン、例えば、scFvの熱安定は、従来の抗体と比較したときに少なくとも約2℃または3℃向上し得る。一実施形態では、抗TAA結合ドメイン、例えば、scFvは、従来の抗体と比較したときに1℃向上した熱安定性を有する。別の実施形態では、抗TAA結合ドメイン、例えば、scFvまたはsdAbは、従来の抗体と比較したときに2℃向上した熱安定性を有する。別の実施形態では、scFvは、従来の抗体と比較したときに4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、または15℃向上した熱安定性を有する。比較は、例えば、本明細書に開示するscFv分子と、該scFvのV及びVが由来する抗体のscFv分子またはFab断片との間で行うことができる。熱安定性は、当技術分野で公知の方法を使用して測定することができる。例えば、一実施形態では、Tを測定することができる。Tを測定する方法及びタンパク質の安定性を決定する他の方法は、以降により詳細に記載する。
[0152] scFvの変異(可溶性scFvのヒト化または直接的な変異誘発を通して生じる)によって、scFvの安定性が変更され、scFv及び抗TAA TFP構築物の全体的な安定性が向上する。ヒト化scFvの安定性は、T、温度変性、及び温度凝集などの測定値を使用してマウスscFvと比較される。一実施形態では、抗TAA結合ドメイン、例えば、scFvは、ヒト化プロセスから生じる少なくとも1つの変異を含み、それによって、変異したscFvが抗TAA TFP構築物に安定性の向上をもたらすようになる。別の実施形態では、抗TAA結合ドメイン、例えば、scFvは、ヒト化プロセスから生じる少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10の変異を含み、それによって、変異したscFvが抗TAA TFP-構築物に安定性の向上をもたらすようになる。
[0153] 一態様では、TFPの抗原結合ドメインは、本明細書に記載する抗原結合ドメインのアミノ酸配列と相同なアミノ酸配列を含み、該抗原結合ドメインは、本明細書に記載する抗TAA抗体断片の所望の機能特性を保持する。特定の一態様では、本開示のTFP組成物は、抗体断片を含む。さらなる態様では、その抗体断片は、scFvを含む。さらなる実施形態では、抗体は、VHドメインを含む。
[0154] 様々な態様では、TFPの抗原結合ドメインは、一方または両方の可変領域(例えば、V及び/またはV)内、例えば、1つもしくは複数のCDR領域内及び/または1つもしくは複数のフレームワーク領域内の1つもしくは複数のアミノ酸を改変することによって操作される。特定の一態様では、本開示のTFP組成物は、抗体断片を含む。さらなる態様では、その抗体断片は、scFvを含む。
[0155] 当業者であれば、本開示の抗体または抗体断片をさらに改変して、アミノ酸配列が(例えば、野生型から)変動しているが、所望の活性が変動していないようにすることができることを理解するであろう。例えば、「可欠」アミノ酸残基でアミノ酸置換を生じる追加のヌクレオチド置換が、タンパク質に施されてもよい。例えば、分子中の可欠アミノ酸残基は、同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸残基で置きかえられてもよい。別の実施形態では、アミノ酸の鎖を、側鎖ファミリーメンバーの順序及び/または組成が異なる構造的に類似した鎖で置きかえることができ、例えば、アミノ酸残基が、類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置きかえられる保存的置換がなされてもよい。
[0156] 類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当技術分野で定義されており、それらには、塩基性側鎖(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β分枝側鎖(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)、及び芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が含まれる。
[0157] 2つ以上の核酸またはポリペプチド配列の関係における同一性(%)は、同じである2つ以上の配列を指す。2つの配列は、以下の配列比較アルゴリズムのうちの1つを使用して、または手動アラインメント及び目視検査によって、比較域または指定領域にわたって最大の一致が得られるように比較し、整列させたときに、2つの配列が特定の百分率の同じアミノ酸残基またはヌクレオチドを有するならば(例えば、特定の領域にわたって、または特定されていないときは配列全体にわたって、60%の同一性、任意選択により70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性)、「実質的に同一」である。任意選択により、同一性は、少なくとも約50ヌクレオチド長(または10アミノ酸長)の領域にわたって、またはより好ましくは100~500もしくは1000以上のヌクレオチド長(または20、50、200以上のアミノ酸長)の領域にわたって存在する。
[0158] 配列比較については、典型的には1つの配列が参照配列として機能し、それに対して試験配列が比較される。配列比較アルゴリズムを使用するとき、試験配列及び参照配列をコンピュータに入力し、必要であれば部分配列の座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムのパラメータを指定する。デフォルトのプログラムパラメータを使用してもよいし、または代替のパラメータを指定してもよい。次いで、配列比較アルゴリズムは、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(%)を算出する。比較のための配列のアラインメント方法は、当技術分野で周知である。比較のための最適な配列のアラインメントは、例えば、Smith and Waterman,(1970) Adv.Appl.Math.2:482cの局所相同性アルゴリズム、Needleman and Wunsch,(1970)J.Mol.Biol.48:443の相同性アラインメントアルゴリズム、Pearson and Lipman,(1988)Proc Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444の類似性検索法、コンピュータによるこれらのアルゴリズムの実行(Wisconsin Genetics Software PackageにおけるGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA、Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,Wis.)、または手動アラインメント及び目視検査(例えば、Brent et al.,(2003)Current Protocols in Molecular Biologyを参照されたい)によって行うことができる。配列同一性(%)及び配列類似性を決定するのに適したアルゴリズムの2つの例は、BLAST及びBLAST2.0アルゴリズムであり、これらは、Altschul et al.,(1977)Nuc.Acids Res.25:3389-3402;及びAltschul et al.,(1990)J.Mol.Biol.215:403-410にそれぞれ記載されている。BLAST解析を実施するためのソフトウェアは、国立バイオテクノロジー情報センター(National Center for Biotechnology Information)を通して公的に利用可能である。
[0159] 一態様では、本開示は、機能的に同等な分子を生成する、出発抗体または断片(例えば、scFv)のアミノ酸配列の改変を企図する。例えば、TFPに含まれる抗TAA結合ドメイン、例えば、scFvのVまたはVは、抗CD19結合ドメイン、例えば、scFvの出発VまたはVフレームワーク領域の少なくとも約70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を保持するように改変することができる。本開示は、機能的に同等な分子を生成するための、TFP構築物全体の改変、例えば、TFP構築物の様々なドメインの1つまたは複数のアミノ酸配列における改変を企図する。TFP構築物は、出発TFP構築物の少なくとも約70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を保持するように改変することができる。
細胞外ドメイン
[0160] 細胞外ドメインは、天然源由来または組み換え源由来のいずれであってもよい。その源が天然である場合、該ドメインはいずれのタンパク質に由来してもよいが、特に、膜結合または膜貫通タンパク質に由来してもよい。一態様では、細胞外ドメインは、膜貫通ドメインと会合することができる。本開示に特に有用な細胞外ドメインは、少なくとも、例えば、T細胞受容体のα、β、γ、もしくはδ鎖、またはCD3ε、CD3γ、もしくはCD3δ、あるいは、代替実施形態では、CD28、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154の細胞外領域(複数可)を含んでもよい。
膜貫通ドメイン
[0161] 一般に、TFP配列は、単一のゲノム配列によってコードされる細胞外ドメイン及び膜貫通ドメインを含有する。代替実施形態では、TFPは、TFPの細胞外ドメインとは異種の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、膜貫通領域に隣接した1つまたは複数のさらなるアミノ酸、例えば、膜貫通が由来するタンパク質の細胞外領域に会合した1つまたは複数のアミノ酸(例えば、細胞外領域の少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のアミノ酸)、及び/または膜貫通タンパク質が由来するタンパク質の細胞内領域に会合した1つまたは複数のさらなるアミノ酸(例えば、細胞内領域の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のアミノ酸)を含むことができる。ある場合には、膜貫通ドメインは、細胞外領域の少なくとも30、35、40、45、50、55、60、またはそれ以上のアミノ酸を含むことができる。ある場合には、膜貫通ドメインは、細胞内領域の少なくとも30、35、40、45、50、55、60、またはそれ以上のアミノ酸を含むことができる。一態様では、膜貫通ドメインは、使用されるTFPの他のドメインの1つに会合したものである。幾つかの場合では、膜貫通ドメインは、そのようなドメインが同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインに結合しないように、例えば、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最低限に抑えるように選択したり、またはアミノ酸置換によって改変したりすることができる。一態様では、膜貫通ドメインを、TFP-T細胞表面上の別のTFPとホモ二量体化することができる。異なる態様では、膜貫通ドメインのアミノ酸配列は、同じTFPに存在する本来の結合パートナーの結合ドメインとの相互作用を最低限に抑えるように改変または置換されてもよい。
[0162] 膜貫通ドメインは、天然源由来または組み換え源由来のいずれであってもよい。その源が天然である場合、該ドメインは、いずれの膜結合または膜貫通タンパク質に由来してもよい。一態様では、膜貫通ドメインは、TFPが標的に結合したときは必ず細胞内ドメイン(複数可)にシグナル伝達することができる。本開示に特に有用な膜貫通ドメインは、少なくとも、例えば、T細胞受容体のα、β、γ、もしくはδ鎖、またはCD28、CD3ε、CD3δ、CD3γ、CD3ζ、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154の膜貫通領域(複数可)を含んでもよい。
[0163] 幾つかの場合では、膜貫通ドメインは、ヒンジ、例えば、ヒトタンパク質からのヒンジを介して、TFPの細胞外領域、例えば、TFPの抗原結合ドメインに結合することができる。例えば、一実施形態では、ヒンジは、ヒト免疫グロブリン(Ig)のヒンジ、例えば、IgG4のヒンジ、またはCD8aのヒンジであり得る。
リンカー
[0164] 任意選択により、2~10のアミノ酸長の短いオリゴペプチドまたはポリペプチドリンカーが、TFPの膜貫通ドメインと細胞質領域の間の連結を形成してもよい。ある場合には、リンカーは、少なくとも約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、またはそれ以上の長さであり得る。グリシン-セリンのダブレットは、特に適切なリンカーを提供する。例えば、一態様では、リンカーは、GGGGSGGGGSのアミノ酸配列(配列番号3)を含む。幾つかの実施形態では、リンカーは、GGTGGCGGAGGTTCTGGAGGTGGAGGTTCCのヌクレオチド配列(配列番号4)によってコードされる。
細胞質ドメイン
[0165] TFPの細胞質ドメインは、細胞内ドメインを含むことができる。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、CD3γ、CD3δ、CD3ε、TCRα、TCRβ、TCRγ、またはTCRδからのものである。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、TFPがCD3γ、δ、またはεポリペプチドを含有し;TCRα、TCRβ、TCRγ、及びTCRδサブユニットが概して短い(例えば、1~19のアミノ酸長)細胞内ドメインを有し、かつ全体的にシグナル伝達ドメインを欠いているならば、シグナル伝達ドメインを含む。細胞内シグナル伝達ドメインは一般に、TFPが導入された免疫細胞の正常なエフェクター機能のうちの少なくとも1つの活性化に関与する。TCRα、TCRβ、TCRγ、及びTCRδの細胞内ドメインはシグナル伝達ドメインを有していないが、それらは、本明細書に記載する一次細胞内シグナル伝達ドメインを有するタンパク質、例えば、細胞内シグナル伝達ドメインとして機能するCD3ζを動員することができる。「エフェクター機能」という用語は、細胞の特殊化された機能を指す。T細胞のエフェクター機能は、例えば、細胞溶解活性、またはサイトカインの分泌を含めたヘルパー活性であり得る。よって、「細胞内シグナル伝達ドメイン」という用語は、エフェクター機能シグナルを伝達し、細胞に特殊化された機能を果たすように指示する、タンパク質の部分を指す。通常、細胞内シグナル伝達ドメイン全体を用いることができるが、多くの場合、鎖全体を使用する必要はない。細胞内シグナル伝達ドメインの切断部分が使用される限りにおいて、エフェクター機能シグナルを伝達するのであれば、そのような切断部分がインタクトな鎖の代わりに使用されてもよい。よって、細胞内シグナル伝達ドメインという用語には、エフェクター機能シグナルを伝達するのに十分な細胞内シグナル伝達ドメインの任意の切断部分が含まれることを意味する。
[0166] 本開示のTFPに使用される細胞内シグナル伝達ドメインの例として、T細胞受容体(TCR)及び抗原受容体の関与に続いてシグナル伝達を開始するように協調して作用することができる共受容体の細胞質配列、ならびにこれらの配列の任意の誘導体または変異体、及び同じ機能的能力を有する任意の組み換え配列が挙げられる。
[0167] TCRのみを通して生成されるシグナルはナイーブT細胞の完全な活性化には不十分である場合があり、二次及び/または共刺激シグナルが使用される場合があることが公知である。よって、ナイーブT細胞の活性化は、2つの別個のクラスの細胞質シグナル伝達配列、すなわち、TCRを通して抗原依存性の一次活性化を開始するもの(一次細胞内シグナル伝達ドメイン)、及び抗原非依存的に作用して二次または共刺激シグナルをもたらすもの(二次細胞質ドメイン、例えば、共刺激ドメイン)によって媒介されると言うことができる。
[0168] 一次シグナル伝達ドメインは、刺激的または抑制的のいずれかで、TCR複合体の一次活性化を制御する。刺激的に作用する一次細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)として公知のシグナル伝達モチーフを含有し得る。
[0169] 本開示に特に有用な、ITAMを含有する一次細胞内シグナル伝達ドメインの例として、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、及びCD66dのものが挙げられる。一実施形態では、本開示のTFPは、細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3εの一次シグナル伝達ドメインを含む。一実施形態では、一次シグナル伝達ドメインは、改変されたITAMドメイン、例えば、本来のITAMドメインと比較して変更された(例えば、増大されたまたは減少された)活性を有する変異ITAMドメインを含む。一実施形態では、一次シグナル伝達ドメインは、改変されたITAMを含有する一次細胞内シグナル伝達ドメイン、例えば、最適化された及び/または切断されたITAMを含有する一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。ある実施形態では、一次シグナル伝達ドメインは、1、2、3、4、またはそれ以上のITAMモチーフを含む。
[0170] TFPの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3ε、CD3δ、CD3γ、またはCD3ζ、をそれ自体で含むことができ、またはそれを、本発明のTFPとの関係において有用な任意の他の所望の細胞内シグナル伝達ドメイン(複数可)を組み合わせることができる。例えば、TFPの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ε鎖部分と共刺激シグナル伝達ドメインとを含むことができる。共刺激シグナル伝達ドメインは、共刺激分子の細胞内ドメインを含む、TFPの一部分を指す。共刺激分子は、抗原に対するリンパ球の効率的な応答をもたらすことができる、抗原受容体またはそのリガンド以外の細胞表面分子である。そのような分子の例として、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD1、ICOS、リンパ球機能関連抗原1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、及びCD83に特異的に結合するリガンドなどが挙げられる。例えば、CD27の共刺激は、ヒトTFP-T細胞のin vitroでの拡大、エフェクター機能、及び生存を強化することが実証されており、ヒトT細胞のin vivoでの持続性及び抗腫瘍活性を増強する(Song et al.Blood.2012;119(3):696-706)。
[0171] 本開示のTFPの細胞質部分内の細胞内シグナル伝達配列は、ランダムなまたは特定の順序で互いに連結されてもよい。任意選択により、例えば、2~10アミノ酸長(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、または10アミノ酸長)の、短いオリゴペプチドまたはポリペプチドリンカーによって、細胞内シグナル伝達配列間の連結が形成されてもよい。
[0172] 一実施形態では、グリシン-セリンのダブレットを、適切なリンカーとして使用することができる。一実施形態では、単一のアミノ酸、例えば、アラニン、グリシンを、適切なリンカーとして使用することができる。
[0173] 一態様では、TFPまたはCARまたはTCRをコードするベクターまたは環状RNAは、in vitroで発現される。別の態様では、該TFPまたはCARまたはTCRは、in vivoで細胞に送達される。別の態様では、該TFPまたはCARまたはTCRは、ex-vivoで細胞に送達される。
[0174] 一態様では、本明細書に記載するTFP発現細胞は、第2のTFP、例えば、異なる抗原結合ドメイン、例えば、同じ標的(同じTAA)または異なる標的(例えば、CD123)に対するものを含む第2のTFPをさらに含むことができる。一実施形態では、TFP発現細胞が2つ以上の異なるTFPを含むとき、異なるTFPの抗原結合ドメインは、抗原結合ドメインが互いに相互作用しないようなものであり得る。例えば、第1及び第2のTFPを発現する細胞は、第1のTFPの抗原結合ドメインを、例えば、断片、例えば、scFvとして含むことができ、これは、第2のTFPの抗原結合ドメインとの会合を形成しないものであり、例えば、第2のTFPの抗原結合ドメインは、VHHである。
[0175] 別の態様では、本明細書に記載するTFP発現細胞は、別の作用物質、例えば、改変されたヒト免疫細胞の活性を強化する作用物質をさらに発現することができる。例えば、一実施形態では、作用物質は、抑制分子を阻害する作用物質であり得る。抑制分子、例えば、PD1は、幾つかの実施形態では、改変されたヒト免疫細胞の免疫エフェクター応答開始能力を減少させることがある。抑制分子の例として、PD1、PD-L1、CTLA4、TIM3、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、及びTGFRβが挙げられる。一実施形態では、抑制分子を阻害する作用物質は、第1のポリペプチド、例えば、抑制分子を含み、それは、細胞に正のシグナルをもたらす第2のポリペプチド、例えば、本明細書に記載する細胞内シグナル伝達ドメインに会合している。一実施形態では、作用物質は、例えば、PD1、LAG3、CTLA4、CD160、BTLA、LAIR1、TIM3、2B4、及びTIGITなどの抑制分子またはこれらのいずれかの断片(例えば、これらのいずれかの細胞外ドメインの少なくとも一部分)の第1のポリペプチドと、本明細書に記載する細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、共刺激ドメインを含むもの(例えば、4-1BB、CD27、またはCD28、例えば、本明細書に記載するようなもの)及び/または一次シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書に記載するCD3ζシグナル伝達ドメイン)である第2のポリペプチドと、を含む。一実施形態では、作用物質は、PD1またはその断片(例えば、PD1の細胞外ドメインの少なくとも一部分)の第1のポリペプチドと、本明細書に記載する細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、本明細書に記載するCD28シグナル伝達ドメイン及び/または本明細書に記載するCD3ζシグナル伝達ドメイン)の第2のポリペプチドとを含む。PD1は、CD28、CTLA-4、ICOS、及びBTLAも含むCD28受容体ファミリーの抑制性メンバーである。PD-1は、活性化されたB細胞、T細胞、及び骨髄細胞上に発現される(Agata et al.1996 Int.Immunol 8:765-75)。PD1に対する2つのリガンド、PD-L1及びPD-L2は、PD1に結合するとT細胞の活性化を下方制御することが示されている(Freeman et al.2000 J Exp Med 192:1027-34;Latchman et al.2001 Nat Immunol 2:261-8;Carter et al.2002 Eur J Immunol 32:634-43)。PD-L1は、ヒトのがんに豊富に存在する(Dong et al.2003 J Mol Med 81:281-7;Blank et al.2005 Cancer Immunol.Immunother 54:307-314;Konishi et al.2004 Clin Cancer Res 10:5094)。免疫抑制は、PD1のPD-L1との局所的相互作用を阻害することによって、逆転させることができる。
[0176] 一実施形態では、作用物質は、抑制分子の細胞外ドメイン(ECD)を含み、例えば、プログラム死1(PD1)の細胞外ドメイン(ECD)を、膜貫通ドメイン、及び任意選択により、41BB及びCD3ζなどの細胞内シグナル伝達ドメインに融合させることができる(本明細書ではPD1 TFPとも呼ばれる)。一実施形態では、PD1 TFPは、本明細書に記載する抗TAA TFPと組み合わせて使用すると、T細胞の持続性を向上させる。一実施形態では、TFPは、PD1の細胞外ドメインを含むPD1 TFPである。あるいは、提供するのは、プログラム死-リガンド1(PD-L1)またはプログラム死-リガンド2(PD-L2)に特異的に結合するscFvなどの抗体または抗体断片を含有するTFPである。
[0177] 別の態様では、本開示は、TFP発現T細胞、例えば、TFP-T細胞の集団を提供する。幾つかの実施形態では、TFP発現T細胞の集団は、異なるTFPを発現する細胞の混合物を含む。例えば、一実施形態では、TFP-T細胞の集団は、本明細書に記載する抗TAA結合ドメインを有するTFPを発現する第1の細胞と、異なる抗TAA結合ドメイン、例えば、第1の細胞によって発現されるTFP内の抗TAA結合ドメインとは異なる本明細書に記載される抗TAA結合ドメインを有するTFPを発現する第2の細胞とを含むことができる。別の例として、TFP発現細胞の集団は、抗TAA結合ドメイン、例えば本明細書に記載するようなものを含むTFPを発現する第1の細胞と、CD19またはBCMA以外(例えば、別の腫瘍関連抗原)の標的に対する抗原結合ドメインを含むTFPを発現する第2の細胞とを含むことができる。
別の態様では、本開示は、細胞集団であって、該集団内の少なくとも1つの細胞が、本明細書に記載する抗TAAドメインを有するTFPを発現し、第2の細胞が、別の作用物質、例えば、改変されたヒト免疫細胞の活性を強化する作用物質を発現する、細胞集団を提供する。例えば、一実施形態では、作用物質は、抑制分子を阻害する作用物質であり得る。抑制分子は、例えば、幾つかの実施形態では、改変されたヒト免疫細胞が免疫エフェクター応答を開始する能力を減少させ得る。抑制分子の例として、PD1、PD-L1、PD-L2、CTLA4、TIM3、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、及びTGFRβが挙げられる。一実施形態では、抑制分子を阻害する作用物質は、第1のポリペプチド、例えば、抑制分子を含み、それは、細胞に正のシグナルをもたらす第2のポリペプチド、例えば、本明細書に記載する細胞内シグナル伝達ドメインに会合している。
環状RNA(circRNA)
[0178] 本明細書に開示するのは、TFP、CAR、TCR、またはそれらの組み合わせをコードするin vitroまたはin vivo転写RNAを生成するための方法である。好ましい実施形態では、該RNAはcircRNAである。幾つかの実施形態では、circRNAは外因性である。他の実施形態では、circRNAは内因性である。他の実施形態では、配列内リボソーム進入部位(IRES)を有するcircRNAは、in vitroまたはex vivoで翻訳される。
[0179] 環状RNA(circRNA)は、強化された安定性を有し、様々な細胞タンパク質との相互作用に必要な末端モチーフを欠いた、連続構造を有するクラスの一本鎖RNAである。circRNAは、3-5’が共有結合で閉じたRNAの環であり、circRNAは、キャップまたはポリ(A)テールを表示しない。circRNAにはエキソヌクレアーゼに媒介される分解に必要な遊離末端がないため、RNAターンオーバーの幾つかのメカニズムに対して強くなり、それらに相当する線状mRNAと比較して寿命が長くなる。このために、環状化は、一般に短い半減期に悩まされるmRNAの安定化を可能にすることができ、したがって種々の用途でのmRNAの全体的な効力を向上させることができる。その上、細胞内、例えばT細胞内に形質移入されたときに、circRNAは、他の形態のRNA、例えば、shRNAまたは二本鎖RNAよりも低減した免疫原性を有することができる。circRNAは、スプライシングのプロセスによって生成され、環状化は、ほとんどの場合注釈付けされたエキソン境界にある従来のスプライス部位を使用して行われる(Starke et al.,2015;Szabo et al.,2015)。環状化の場合、スプライス部位は逆に使用される。すなわち、下流のスプライスドナーが上流のスプライスアクセプターに「バックスプライス」される(総説には、Jeck and Sharpless,2014;Barrett and Salzman,2016;Szabo and Salzman,2016;Holdt et al.,2018を参照されたい)。
[0180] 続いて細胞内に移入することができるcircRNAを生成するために、自己触媒スプライシングイントロンを用いるcircRNAのin vitro生成をプログラムすることができる(図1)。circRNAを生成するための方法は、特別に設計されたプライマーを用いる前駆体線状RNA鋳型のin vitro転写(IVT)を含むことができる。RNAの環状化については、3つの一般的な戦略が今までに報告されている。すなわち、臭化シアンまたは類似の縮合剤を使用する化学的方法、RNAまたはDNAリガーゼを使用する酵素的方法、及び自己スプライシングイントロンを使用するリボザイム法である。好ましい実施形態では、前駆体RNAはランオフ転写によって合成され、次いで環状化を促進するためにマグネシウムイオン及びGTPの存在下で加熱される。そのように生成されたRNAは、異なる種類の細胞に効率的に形質移入することができる。一態様では、鋳型は、TFP、CAR、及びTCR、またはそれらの組み合わせのための配列を含む。
[0181] ファージT4のチミジル酸シンターゼ(td)遺伝子のグループIイントロンは、エキソンを共に線状にスプライスしながら環状化することが十分に特徴付けられている(Chandry and Bel-fort,1987;Ford and Ares,1994;Perriman and Ares,1998)。このtdのイントロンの順序を任意のエキソン配列に隣接して順序交換すると、エキソンは2つの自己触媒エステル交換反応を介して環状化される(Ford and Ares,1994;Puttaraju and Been,1995)。好ましい実施形態では、ファージT4のチミジル酸シンターゼ(td)遺伝子のグループIイントロンを使用して外因性circRNAが生成される。
[0182] 幾つかの例示的な実施形態では、順序交換グループI触媒イントロンを利用するリボザイム法が使用される。この方法は、長いRNAの環状化により適用可能であり得、補助因子としてGTP及びのMg2+の付加のみを必要とし得る。この順序交換イントロン-エキソン(PIE)スプライシング戦略は、半分のイントロン配列に隣接して融合された部分的エキソンからなる。in vitroで、これらの構築物は、グループI触媒イントロンに特徴的な二重エステル交換反応を受けるが、エキソンが融合されているために、共有結合的に5’と3’が連結された円として切り取られる。
[0183] 一態様では、本明細書に開示するのは、T4ファージのチミジル酸シンターゼ(Td)遺伝子内の順序交換グループI触媒イントロンまたはAnabaenaのtRNA前駆体遺伝子内の順序交換グループI触媒イントロンの3’イントロンと5’イントロンの間に、完全長の脳心筋炎ウイルス(EMCVなど)のIRES、TFP、CAR、TCR、またはそれらの組み合わせをコードする遺伝子、PIE構築物のエキソン断片に相当する2つの短い領域(E1及びE2)を含有する配列である。より好ましい実施形態では、言及した配列は、5’及び3’スプライス部位を互いに近接させることを目的として、RNA前駆体の5’及び3’末端に配置された相補的な「相同性アーム」をさらに含む。主なスプライシング産物を確実に環状にするために、スプライシング反応は、RNase Rで処理することができる。
[0184] 一態様では、抗TAA TFPは、circRNAによってコードされる。一態様では、抗TAA TFPをコードするcircRNAは、TFP-T細胞を産生するためにT細胞に導入される。一実施形態では、in vitro転写RNA TFPは、一過性形質移入の形態で細胞に導入することができる。
[0185] 幾つかの態様では、線状RNA前駆体は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)で生成された鋳型を使用するin vitro転写によって生成される。任意の源からの関心対象のDNAは、PCRによって、適正なプライマー及び緩衝液及びRNAポリメラーゼ及び改変されたまたはされていないヌクレオチドを使用して、in vitro RNA合成用の鋳型に直接変換することができる。DNA源は、例えば、ゲノムDNA、プラスミドDNA、ファージDNA、cDNA、消化DNA、合成DNA配列、または任意の他の適正なDNA源であり得る。in vitro転写に望ましい鋳型は、本開示のTFPである。一実施形態では、PCRに使用しようとするDNAは、オープンリーディングフレームを含有する。DNAは、生物のゲノムに由来する天然に存在するDNA配列からのものであり得る。一実施形態では、核酸は、5’及び/または3’非翻訳領域(UTR)の一部または全部を含むことができる。核酸は、エキソン及びイントロンを含むことができる。一実施形態では、PCRに使用しようとするDNAは、ヒト核酸配列である。別の実施形態では、PCRに使用しようとするDNAは、5’及び3’UTRを含むヒト核酸配列である。DNAは、あるいは、天然に存在する生物には通常発現されない人工DNA配列であり得る。例示的な人工DNA配列は、融合タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを形成するように一緒に連結された遺伝子部分を含有するものである。一緒に連結されたDNA部分は、単一の生物からのものでも、2種以上の生物からのものでもよい。
[0186] 幾つかの例示的な実施形態では、形質移入に使用される線状RNA前駆体のin vitro転写用の鋳型を生成するのに、PCRが使用される。PCRの実施方法は、当技術分野で周知である。PCRに使用するためのプライマーは、PCR用の鋳型として使用しようとするDNAの領域に実質的に相補的な領域を有するように設計される。「実質的に相補的」とは、本明細書で使用される場合、プライマー配列内の塩基の大部分またはすべてが相補的であるか、または1つまたは複数の塩基が非相補的もしくは不一致である、ヌクレオチドの配列を指す。実質的に相補的な配列は、PCRに使用されるアニーリング条件下で、アニーリングまたは意図されるDNA標的とのハイブリッド形成が可能である。プライマーは、DNA鋳型の任意の部分と実質的に相補的になるように設計することができる。例えば、プライマーは、細胞内で通常転写される核酸の部分(オープンリーディングフレーム)を、5’及び3’UTRを含めて増幅するように設計することができる。プライマーは、関心対象の特定のドメインをコードする核酸の一部分を増幅するように設計することもできる。一実施形態では、プライマーは、ヒトcDNAのコード領域を、5’及び3’UTRのすべてまたは部分を含めて増幅するように設計される。PCRに有用なプライマーは、当技術分野で周知の合成方法によって生成することができる。「フォワードプライマー」は、増幅しようとするDNA配列の上流にある、DNA鋳型上のヌクレオチドと実質的に相補的なヌクレオチドの領域を含有するプライマーである。「上流」は、増幅しようとするDNA配列に対して、コーディング鎖の5’側の位置を指すために使用される。「リバースプライマー」は、増幅しようとするDNA配列の下流にある、二本鎖DNA鋳型に実質的に相補的なヌクレオチドの領域を含有するプライマーである。「下流」は、増幅しようとするDNA配列に対して、コーディング鎖の3’側の位置を指すために本明細書において使用される。
[0187] PCRに有用な任意のDNAポリメラーゼを、本明細書に開示する方法に使用することができる。試薬及びポリメラーゼは、幾つもの供給業者から市販されている。
[0188] 安定性及び/または翻訳効率を促進する能力を有する化学構造も使用されてもよい。RNAは、好ましくは、5’及び3’UTRを有する。一実施形態では、5’UTRは、1~3000ヌクレオチド長である。コーディング領域に付加しようとする5’及び3’UTR配列の長さは、様々な方法によって変更することができ、それらとして、UTRの異なる領域にアニーリングするPCRのためのプライマーを設計することが挙げられるが、これに限定されない。この手法を使用すれば、当業者であれば、転写されたRNAの形質移入後に最適なRNAの安定性及び/または翻訳効率を実現するために5’及び3’UTRの長さを改変することができる。
[0189] 5’及び3’UTRは、天然に存在する、関心対象の核酸に内因性の5’及び3’UTRであり得る。あるいは、UTR配列をフォワードまたはリバースプライマーに組み込むことによって、または鋳型の任意の他の改変によって、関心対象の核酸に内因性でないUTR配列を付加することができる。関心対象の核酸に内因性ではないUTR配列を使用することは、RNAの安定性及び/または翻訳効率を改変するのに有用であり得る。例えば、3’UTR配列にAUリッチなエレメントがあると、mRNAの安定性が減少することがあり、それに対してタンパク質結合モチーフがあると、mRNA及びcircRNAの安定性が増大し得ることが公知である。したがって、3’UTRは、当技術分野で周知のUTRの特性に基づいて、転写されたRNAの安定性を増大させるように選択または設計することができる。
[0190] 一実施形態では、5’UTRは、内因性核酸のコザック配列を含有することができる。あるいは、関心対象の核酸に内因性ではない5’UTRが上記のようにPCRによって付加されているとき、この5’UTR配列を付加することによって、コンセンサスコザック配列を再設計することができる。コザック配列は、幾つかのRNA転写物の翻訳の効率を増大させることができるが、効率的な翻訳を可能にするためにすべてのRNAに必要とされるとは限らない可能性がある。当技術分野で公知の多くのmRNAは、コザック配列を含むことができる。他の実施形態では、5’UTRは、RNAゲノムが細胞内で安定であるRNAウイルスの5’UTRであり得る。他の実施形態では、3’または5’UTRに様々なヌクレオチド類似体を使用して、mRNAのエキソヌクレアーゼ分解を妨害させることができる。
[0191] 遺伝子クローニングを必要とせずにDNA鋳型から線状RNA前駆体を合成できるようにするには、転写しようとするDNA鋳型の配列の上流に、転写のプロモーターが結合されていなければならない。RNAポリメラーゼのプロモーターとして機能する配列がフォワードプライマーの5’末端に付加されると、RNAポリメラーゼプロモーターは、PCR産物中に、転写しようとするオープンリーディングフレームの上流に組み込まれることとなる。好ましい一実施形態では、プロモーターは、本明細書に別途記載するようなT7ポリメラーゼプロモーターである。他の有用なプロモーターとして、T3及びSP6 RNAポリメラーゼプロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。T7、T3、及びSP6プロモーターのコンセンサスヌクレオチド配列は、当技術分野で公知である。
[0192] 幾つかの実施形態では、RNAは、5’末端のキャップと3’ポリ(A)テールの両方を有し、これらは、細胞内のmRNAのリボソーム結合、翻訳の開始、及び安定性を決定する。環状DNA鋳型、例えば、プラスミドDNAにおいて、RNAポリメラーゼは、真核細胞での発現に適さない長いコンカテマー産物を生成する。3’UTRの末端で線状化されたプラスミドDNAを転写すると、通常のサイズのmRNAが生じるが、これは転写後にポリアデニル化されても、真核生物の形質移入に有効ではない。
[0193] 線状DNA鋳型において、ファージT7 RNAポリメラーゼは、転写物の3’末端を、鋳型の最後の塩基を越えて伸長させることができる(Schenborn and Mierendorf,Nuc Acids Res.,13:6223-36(1985);Nacheva and Berzal-Herranz,Eur.J.Biochem.,270:1485-65(2003)。
[0194] ポリA/TストレッチをDNA鋳型に組み込む従来の方法は、分子クローニングである。しかし、プラスミドDNAに統合されたポリA/T配列は、プラスミドの不安定性を引き起こすことがあり、これが、細菌細胞から得られたプラスミドDNA鋳型に欠失及び他の異常が高度に混入していることが多い理由である。これによって、クローニング手順は、労力と時間を要するだけでなく、信用できないことが多くなる。これが、ポリA/T 3’ストレッチを有するDNA鋳型を、クローニングを用いずに構築することができる方法が非常に望ましい理由である。
[0195] 転写DNA鋳型のポリA/Tセグメントは、PCR中に100Tテール(サイズが50~5000Tであり得る)などのポリTテールを含有するリバースプライマーを使用することによって、またはPCR後に、限定するものではないが、DNAライゲーションまたはin vitro組み換えを含めた任意の他の方法によって、生成することができる。ポリ(A)テールはまた、RNAに安定性をもたらし、その分解を低減させる。一般に、ポリ(A)テールの長さは、転写されたRNAの安定性と正に相関する。一実施形態では、ポリ(A)テールは、100~5000アデノシンである。
[0196] RNAのポリ(A)テールは、in vitro転写後に、E.coliポリAポリメラーゼ(E-PAP)などのポリ(A)ポリメラーゼを使用してさらに伸長させることができる。一実施形態では、ポリ(A)テールの長さを、100ヌクレオチドから300~400ヌクレオチドに増加させると、RNAの翻訳効率が約2倍増大する。加えて、異なる化学基を3’末端に結合させると、mRNAの安定性が増大し得る。そのような結合は、改変/人工ヌクレオチド、アプタマー、及び他の化合物を含有し得る。例えば、ポリ(A)ポリメラーゼを使用してATP類似体をポリ(A)テールに組み込むことができる。ATP類自体は、RNAの安定性をさらに増加することができる。
[0197] 5’キャップによっても、RNA分子の安定性をもたらすことができる。幾つかの実施形態では、本明細書に開示する方法によって生成されるRNAは、5’キャップを含む。5’キャップは、当技術分野で公知の、本明細書に記載する技法を使用して提供される(Cougot,et al.,Trends in Biochem.Sci.,29:436-444(2001);Stepinski,et al.,RNA,7:1468-95(2001);Elango,et al.,Biochim.Biophys.Res.Commun.,330:958-966(2005))。
[0198] 本明細書に開示する方法によって生成されるRNA(例えば、circRNA)は、配列内リボソーム進入部位(IRES)配列も含有することができる。IRES配列は、任意のウイルス、染色体、または人工設計配列であってもよく、mRNAへのキャップ非依存性リボソーム結合を開始し、翻訳の開始を促進する。細胞エレクトロポレーションに適した任意の溶質であって、糖、ペプチド、脂質、タンパク質、酸化防止剤、及び界面活性剤などの、細胞の透過性及び生存能を促進する因子を含有することができるものが含まれ得る。
[0199] RNAは、幾つもの異なる方法、例えば、商業的に入手可能な方法のいずれかを使用して標的細胞に導入することができ、それらの方法として、エレクトロポレーション(Amaxa Nucleofector(登録商標)-II(Amaxa Biosystems,Cologne,Germany))、ECM 830(BTX)(Harvard Instruments,Boston,Mass.)、Neon transfection System(ThermoFisher)、Cell squeezing(SQZ Biotechnologies)、もしくはGene Pulser(登録商標)II(BioRad,Denver,Colo.)、Multiporator(登録商標)(Eppendort、Hamburg Germany)、リポフェクションを使用するカチオン性リポソーム媒介形質移入、ポリマーカプセル化、ペプチド媒介形質移入、または「遺伝子銃」などのパーティクルガン送達系(例えば、Nishikawa,et al.Hum Gene Ther.,12(8):861-70(2001)を参照されたい)が挙げられるが、これらに限定されない。
順序交換イントロン-エキソン(PIE)スプライシング戦略に基づいたPIEの選択
[0200] circRNAは一般に、平均より長いエキソンから形成され、通常、それらが会合したプレmRNA内で平均より長いイントロンに隣接する(Jeck et al.,2013;Salzman et al.,2012)。そのようなイントロンは、ヒトにおける多くのcircRNAの生合成に役割を果たしていると考えられる相補的なALUエレメントに富んでいる(Jeck et al.,2013)。したがって、順序交換イントロン-エキソン(PIE)スプライシング戦略は、半分のイントロン配列に隣接して融合された部分的エキソンからなる[Wesselhoeft et.al.,Nat.Commun.,9:26-29.,2018]。circRNAは、それらの隣接するイントロンの配列組成に基づいて予測することができる。
[0201] ファージT4のチミジル酸シンターゼ(td)遺伝子のグループIイントロンは、エキソンを共に線状にスプライスしながら環状化することが十分に特徴付けられている(Chandry and Bel-fort,1987;Ford and Ares,1994;Perriman and Ares,1998)。このtdイントロンの順序を任意のエキソン配列に隣接して順序交換すると(50の半分を30の位置に配置し、その逆も同様)、エキソンは、2つの自己触媒エステル交換反応を介して環状化する(Ford and Ares,1994;Puttaraju and Been,1995)。好ましい実施形態では、開示するcircRNAの設計に自己スプライシングイントロン[Wesselhoeft et.al.,Nat.Commun.,9:26-29.,2018]を使用する。より好ましい実施形態では、自己スプライシング及び環状化を促進するために、開示するcircRNAの設計にグループIイントロンを使用する。
IRES
[0202] キャップ非依存性翻訳は、真核生物における翻訳開始の代替的手段であり、配列内リボソーム進入部位(IRES)などの内部開始を誘導する特定のエレメントの存在に依存する。IRES配列は、ウイルスRNAで最初に報告され、RNAの内部にあるときに真核生物のリボソームに結合する(Chen and Sarnow,1995;Perriman and Ares,1998)。原則として、IRESに駆動される翻訳の鍵となる特徴は、キャップ非依存性ではなく、その5’末端非依存性である。
[0203] 線状mRNAとは異なり、circRNAは、スプライシング及び翻訳に関して、順序交換グループIイントロン及びIRESを含めたRNAの折り畳み構造に大きく依拠している。例えば、IRESに直接続くコード領域内を含めた、IRESの近位にある二次構造は、IRESの折り畳み及び翻訳開始を妨げ、環状化効率に影響を与える可能性がある。したがって、PIEの選択に応じて、異なる種類のIRES配列を選択し、試験するべきである。
[0204] 幾つかの実施形態では、IRES配列は、AMPV、CSFV、CVB3、EMCV、EV71、HAV、HRV2、HTLV、及びPV(ポリオウイルス)などのウイルス配列を含む群から選択される。好ましい実施形態では、IRES配列は、コクサッキーウイルスB3(CVB3)から選択される。他の好ましい実施形態では、IRES配列は、脳心筋炎ウイルス(EMCV)から選択される。
環状化効率を向上させるための相同性アーム
[0205] 「相同性アーム」は、5’及び3’スプライス部位を互いに近接させることを目的として線状RNA前駆体の5’及び3’末端に配置された相補的配列である。相同性アームがないと、RNA前駆体の末端間で塩基対形成が起きないことが予測される、相同性アームを付加することによって、スプライシング効率だけでなく環状化効率も増大することが報告されている[Wesselhoeft et.al.,Nat.Commun.,9:26-29.,2018]。ウィーン大学(University of Vienna)によって提供されるRNAFold WebServerは、一本鎖RNAまたはDNA配列の二次構造を予測する。RNA前駆体の二次構造の予測は、相同性アームの設計についての情報をもたらす。幾つかの実施形態では、RNAfoldを使用して、相同性アーム配列のための配列変異体が試験される。幾つかの実施形態では、配列長は、20~150ヌクレオチドの範囲内で選択される。幾つかの実施形態では、2つ以上の相同性アーム配列が、線状RNA前駆体の5’及び3’末端に存在する。
[0206] 一態様では、本明細書で開示するのは、T4ファージのチミジル酸シンターゼ(Td)遺伝子内の順序交換グループI触媒イントロンまたはAnabaenaのtRNA前駆体遺伝子内の順序交換グループI触媒イントロンの3’イントロンと5’イントロンの間に、完全長の脳心筋炎ウイルス(EMCVなど)のIRES、TFP、CAR、TCR、またはそれらの組み合わせをコードする遺伝子、PIE構築物のエキソン断片に相当する2つの短い領域(E1及びE2)を含有する線状RNA前駆体配列である。より好ましい実施形態では、言及した配列は、5’及び3’スプライス部位を互いに近接させることを目的として、RNA前駆体の5’及び3’末端に配置された相補的な「相同性アーム」をさらに含む。別の態様では、言及した線状RNA配列から自己スプライスして得られたcircRNAは、2つのエキソン断片(E1及びE2)の間にIRES、TFP、CAR、TCR、またはそれらの組み合わせをコードする遺伝子、スペーサー配列(任意選択による)を含む領域、及び相同性アーム(任意選択による)を含む。
スペーサー配列
[0207] 自己スプライシングRNA前駆体からのcircRNA生成の効率をさらに向上させるために、さらなる最適化を実施してもよい[Wesselhoeft et.al.,Nat.Commun.,9:26-29.,2018]。IRES内の配列は、3’PIEスプライス部位がIRESの近位にあるため、そして両方の配列が高度に構造化されているために、3’スプライス部位での近位で、または5’スプライス部位での遠位で長距離接触を介して、スプライシングリボザイムの折り畳みに干渉する可能性がある。スペーサー配列を付加すると、スプライシング効率が増大したスプライシングが可能になることが予測されている[Wesselhoeft et.al.,Nat.Commun.,9:26-29.,2018]。
[0208] 幾つかの実施形態では、RNAfoldを使用して、スペーサー配列のための配列変異体が試験される。幾つかの実施形態では、配列長は、20~150ヌクレオチドの範囲内で選択される。
TFPをコードする組み換え核酸
[0209] 本明細書に開示するのは、幾つかの実施形態では、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする配列を含む組み換え核酸であって、該TFPが、(i)(1)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(2)膜貫通ドメイン、及び(3)CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRδ、またはTCRγの細胞内シグナル伝達ドメインからの細胞内ドメインを含むTCRサブユニットと、(ii)抗原結合ドメインとを含み;該TCRサブユニットと該抗原結合ドメインとが作動可能に連結され、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCR複合体に機能的に組み込まれる、組み換え核酸である。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、刺激ドメイン、例えば、CD3ε、CD3γ、またはCD3δからの刺激ドメインを含む。幾つかの実施形態では、組み換え核酸は、TCR定常ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの実施形態では、TCR定常ドメインは、TCRα定常ドメイン、TCRβ定常ドメイン、またはTCRα定常ドメイン及びTCRβ定常ドメインである。幾つかの実施形態では、TCR定常ドメインは、TCRγ定常ドメイン、TCRδ定常ドメイン、またはTCRγ定常ドメイン及びTCRδ定常ドメインである。
[0210] 幾つかの場合では、TCR定常ドメインは、T細胞に発現されたときに機能的TCR複合体に組み込まれる。幾つかの場合では、TCR定常ドメインは、T細胞に発現されたときにTFPを組み込む機能的TCR複合体と同じ機能的TCR複合体に組み込まれる。幾つかの場合では、TFPをコードする配列及びTCR定常ドメインをコードする配列は、同じ核酸分子内に含有される。幾つかの場合では、TFPをコードする配列及びTCR定常ドメインをコードする配列は、異なる核酸分子内に含有される。
[0211] 幾つかの場合では、TCRサブユニットと、抗体ドメイン、抗原ドメイン、または結合リガンドもしくはその断片とは、リンカー配列によって作動可能に連結されている。幾つかの場合では、リンカー配列は、(G4S)n(式中、n=1~4)を含む。
[0212] 幾つかの場合では、膜貫通ドメインは、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRγ、またはTCRδからのTCR膜貫通ドメインである。幾つかの場合では、細胞内ドメインは、CD3εのみ、CD3γのみ、CD3δのみ、TCRαのみ、TCRβのみ、TCRγのみ、またはTCRδのみに由来する。
[0213] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(ii)TCR膜貫通ドメイン、及び(iii)TCR細胞内ドメインを含み、(i)、(ii)、及び(iii)の少なくとも2つは同じTCRサブユニットからのものである。
[0214] 幾つかの場合では、TCR細胞外ドメインは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、それらの機能的断片、及び少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の細胞外ドメインまたはその一部分を含む。
[0215] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD28、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、それらの機能的断片、及び少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の膜貫通ドメインを含む、膜貫通ドメインを含む。
[0216] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRγ、またはTCRδのTCR細胞内ドメインを含む。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、CD3ε、CD3γ、もしくはCD3δの細胞内シグナル伝達ドメイン、またはそれらに対する少なくとも1つの改変を有するアミノ酸配列から選択されるタンパク質の刺激ドメインを含む。
[0217] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、4-1BBの機能的シグナル伝達ドメイン及び/またはCD3ζの機能的シグナル伝達ドメイン、またはそれらに対する少なくとも1つの改変を有するアミノ酸配列から選択されるタンパク質の刺激ドメインを含む細胞内ドメインを含む。
[0218] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、共刺激ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、共刺激ドメインは、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、及び4-1BB(CD137)、ならびにそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインを含む。
[0219] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、Fcε受容体1鎖、Fcε受容体2鎖、Fcγ受容体1鎖、Fcγ受容体2a鎖、Fcγ受容体2b1鎖、Fcγ受容体2b2鎖、Fcγ受容体3a鎖、Fcγ受容体3b鎖、Fcβ受容体1鎖、TYROBP(DAP12)、CD5、CD16a、CD16b、CD22、CD23、CD32、CD64、CD79a、CD79b、CD89、CD278、CD66d、それらの機能的断片、及びそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)またはその一部分を含む、TCRサブユニットのITAMを含む。幾つかの場合では、ITAMは、CD3γ、CD3δ、またはCD3εのITAMと置きかわる。幾つかの場合では、ITAMは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、及びCD3δTCRサブユニットからなる群から選択され、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、及びCD3δTCRサブユニットからなる群から選択される異なるITAMと置きかわる。
[0220] 幾つかの場合では、TFP、TCRα定常ドメイン、TCRβ定常ドメイン、及びそれらの任意の組み合わせは、内因性TCR複合体及び/または少なくとも1つの内因性TCRポリペプチドと機能的に相互作用することができる。幾つかの場合では、(a)TCR定常ドメインがTCRα定常ドメインであり、TCRβ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;(b)TCR定常ドメインがTCRβ定常ドメインであり、TCRα、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;あるいは(c)TCR定常ドメインがTCRα定常ドメイン及びTCRβ定常ドメインであり、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合される。
[0221] 幾つかの場合では、TFP、TCRγ定常ドメイン、TCRδ定常ドメイン、及びそれらの任意の組み合わせは、内因性TCR複合体及び/または少なくとも1つの内因性TCRポリペプチドと機能的に相互作用することができる。幾つかの場合では、(a)TCR定常ドメインがTCRγ定常ドメインであり、TCRδ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;(b)TCR定常ドメインがTCRδ定常ドメインであり、TCRγ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;あるいは(c)TCR定常ドメインがTCRγ定常ドメイン及びTCRδ定常ドメインであり、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合される。
[0222] 幾つかの場合では、アミノ酸配列に対する少なくとも1つであるが20以下の改変は、細胞のシグナル伝達を媒介するアミノ酸の改変、またはTFPへのリガンド結合に応答してリン酸化されるアミノ酸の改変を含む。
[0223] 幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体断片を含む。幾つかの実施形態では、抗体または抗体断片は、マウス、ラクダ科、アルパカ、ヒトのもの、またはヒト化されたものである。幾つかの場合では、抗体断片は、scFv、単一ドメインの抗体ドメイン、VHH、VHドメイン、またはVLドメインである。幾つかの場合では、抗原結合ドメインを含む抗体は、抗CD19結合ドメイン、抗B細胞成熟抗原(BCMA)結合ドメイン、抗メソテリン(MSLN)結合ドメイン、抗CD22結合ドメイン、抗PD-1結合ドメイン、抗BAFFまたはBAFF受容体結合ドメイン、及び抗ROR-1結合ドメインからなる群から選択される。
[0224] 幾つかの場合では、核酸は、DNA及びRNAからなる群から選択される。幾つかの場合では、核酸はmRNAである。幾つかの場合では、組み換え核酸は核酸類似体を含み、該核酸類似体は、組み換え核酸のコード配列中にはない。幾つかの場合では、核酸類似体は、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、T-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、T-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)(改変)、ロックド核酸(LNA)、エチレン核酸(ENA)、ペプチド核酸(PNA)、1’,5’-アンヒドロヘキシトール核酸(HNA)、モルホリノ、メチルホスホン酸ヌクレオチド、チオールホスホン酸ヌクレオチド、及び2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイトからなる群から選択される。
[0225] 幾つかの実施形態では、核酸はRNAである。幾つかの実施形態では、RNAは、m6Aを含まない。幾つかの実施形態では、RNAは、20%未満、19%未満、18%未満、17%未満、16%未満、15%未満、14%未満、13%未満、12%未満、11%未満、10%未満、9%未満、8%未満、7%未満、6%未満、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、または1%未満のm6Aを含む。
[0226] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、リーダー配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、プロモーター配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、ポリ(A)テールをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、3’UTR配列をさらに含む。幾つかの場合では、核酸は、単離された核酸または天然に存在しない核酸である。幾つかの場合では、核酸は、in vitro転写核酸である。
[0227] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRα膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRβ膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRα膜貫通ドメインをコードする配列及びTCRβ膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。
[0228] 本明細書に開示するのは、幾つかの実施形態では、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする配列を含む組み換え核酸であって、該TFPが、(i)(1)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(2)膜貫通ドメイン、及び(3)細胞内ドメインを含むTCRサブユニットと、(ii)抗体またはその断片に結合することができる結合リガンドまたはその断片とを含み;該TCRサブユニットと該結合リガンドまたはその断片とが作動可能に連結され、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCR複合体に機能的に組み込まれる、組み換え核酸である。幾つかの実施形態では、組み換え核酸は、TCR定常ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの実施形態では、TCR定常ドメインは、TCRα定常ドメイン、TCRβ定常ドメイン、またはTCRα定常ドメイン及びTCRβ定常ドメインである。幾つかの実施形態では、TCR定常ドメインは、TCRγ定常ドメイン、TCRδ定常ドメイン、またはTCRγ定常ドメイン及びTCRδ定常ドメインである。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、TCRαまたはTCRβの細胞内ドメインを含む。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、CD3ε、CD3γ、またはCD3δの細胞内シグナル伝達ドメインからの刺激ドメインを含む。幾つかの場合では、結合リガンドは、抗体のFcドメインに結合することができる。幾つかの場合では、結合リガンドは、IgG1抗体に選択的に結合することができる。幾つかの場合では、結合リガンドは、IgG1抗体に特異的に結合することができる。幾つかの場合では、抗体またはその断片は、細胞表面抗原に結合する。幾つかの場合では、抗体またはその断片は、腫瘍細胞の表面上の細胞表面抗原に結合する。幾つかの場合では、結合リガンドは、単量体、二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体、八量体、九量体、または十量体を含む。幾つかの場合では、結合リガンドは、抗体またはその断片を含まない。幾つかの場合では、結合リガンドは、CD16ポリペプチドまたはその断片を含む。幾つかの場合では、結合リガンドは、CD16結合ポリペプチドを含む。幾つかの場合では、結合リガンドは、ヒトのものまたはヒト化されたものである。幾つかの場合では、組み換え核酸は、結合リガンドが結合することができる抗体またはその断片をコードする核酸配列をさらに含む。幾つかの場合では、抗体またはその断片は、細胞から分泌可能である。
[0229] 幾つかの場合では、TCR定常ドメインは、T細胞に発現されたときにTCR複合体に機能的に組み込まれる。幾つかの場合では、TCR定常ドメインは、T細胞に発現されたときにTFPを組み込む機能的TCR複合体と同じ機能的TCR複合体に組み込まれる。幾つかの場合では、TFPをコードする配列及びTCR定常ドメインをコードする配列は、同じ核酸分子内に含有される。幾つかの場合では、TFPをコードする配列及びTCR定常ドメインをコードする配列は、異なる核酸分子内に含有される。
[0230] 幾つかの場合では、TCRサブユニットと結合リガンドまたはその断片とは、リンカー配列によって作動可能に連結されている。幾つかの場合では、リンカー配列は、(GS)n(式中、n=1~4)を含む。
[0231] 幾つかの場合では、膜貫通ドメインは、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRγ、またはTCRδからのTCR膜貫通ドメインである。幾つかの場合では、細胞内ドメインは、CD3εのみ、CD3γのみ、CD3δのみ、TCRαのみ、TCRβのみ、TCRγのみ、またはTCRδのみに由来する。
[0232] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(ii)TCR膜貫通ドメイン、及び(iii)TCR細胞内ドメインを含み、(i)、(ii)、及び(iii)の少なくとも2つは同じTCRサブユニットからのものである。
[0233] 幾つかの場合では、TCR細胞外ドメインは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、それらの機能的断片、及び少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の細胞外ドメインまたはその一部分を含む。
[0234] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD28、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、それらの機能的断片、及び少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の膜貫通ドメインを含む、膜貫通ドメインを含む。
[0235] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、TCR細胞内ドメインを含む。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、TCRα、TCRβ、TCRγ、もしくはTCRδ、またはそれらに対する少なくとも1つの改変を有するアミノ酸配列の細胞内ドメインを含む。幾つかの実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3ε、CD3γ、もしくはCD3δの細胞内シグナル伝達ドメイン、またはそれらに対する少なくとも1つの改変を有するアミノ酸配列から選択されるタンパク質の刺激ドメインを含む。
[0236] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、4-1BBの機能的シグナル伝達ドメイン及び/またはCD3ζの機能的シグナル伝達ドメイン、またはそれらに対する少なくとも1つの改変を有するアミノ酸配列から選択されるタンパク質の刺激ドメインを含む細胞内ドメインを含む。
[0237] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、共刺激ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、共刺激ドメインは、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、及び4-1BB(CD137)、ならびにそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインを含む。
[0238] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、Fcε受容体1鎖、Fcε受容体2鎖、Fcγ受容体1鎖、Fcγ受容体2a鎖、Fcγ受容体2b1鎖、Fcγ受容体2b2鎖、Fcγ受容体3a鎖、Fcγ受容体3b鎖、Fcβ受容体1鎖、TYROBP(DAP12)、CD5、CD16a、CD16b、CD22、CD23、CD32、CD64、CD79a、CD79b、CD89、CD278、CD66d、それらの機能的断片、及びそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)またはその一部分を含む、TCRサブユニットのITAMを含む。幾つかの場合では、該ITAMは、CD3γ、CD3δ、またはCD3εのITAMと置きかわる。幾つかの場合では、ITAMは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、及びCD3δTCRサブユニットからなる群から選択され、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、及びCD3δTCRサブユニットからなる群から選択される異なるITAMと置きかわる。
[0239] 幾つかの場合では、TFP、TCRα定常ドメイン、TCRβ定常ドメイン、及びそれらの任意の組み合わせは、内因性TCR複合体及び/または少なくとも1つの内因性TCRポリペプチドと機能的に相互作用することができる。幾つかの場合では、(a)TCR定常ドメインがTCRα定常ドメインであり、TCRβ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;(b)TCR定常ドメインがTCRβ定常ドメインであり、TCRα、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;あるいは(c)TCR定常ドメインがTCRα定常ドメイン及びTCRβ定常ドメインであり、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合される。
[0240] 幾つかの場合では、TFP、TCRγ定常ドメイン、TCRδ定常ドメイン、及びそれらの任意の組み合わせは、内因性TCR複合体及び/または少なくとも1つの内因性TCRポリペプチドと機能的に相互作用することができる。幾つかの場合では、(a)TCR定常ドメインがTCRγ定常ドメインであり、TCRδ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;(b)TCR定常ドメインがTCRδ定常ドメインであり、TCRγ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;あるいは(c)TCR定常ドメインがTCRγ定常ドメイン及びTCRδ定常ドメインであり、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合される。
[0241] 幾つかの場合では、アミノ酸配列に対する少なくとも1つであるが20以下の改変は、細胞のシグナル伝達を媒介するアミノ酸の改変、またはTFPへのリガンド結合に応答してリン酸化されるアミノ酸の改変を含む。
[0242] 幾つかの場合では、核酸は、DNA及びRNAからなる群から選択される。幾つかの場合では、核酸はmRNAである。幾つかの場合では、組み換え核酸は核酸類似体を含み、該核酸類似体は、組み換え核酸のコード配列中にはない。幾つかの場合では、核酸類似体は、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、T-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、T-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)(改変)、ロックド核酸(LNA)、エチレン核酸(ENA)、ペプチド核酸(PNA)、1’,5’-アンヒドロヘキシトール核酸(HNA)、モルホリノ、メチルホスホン酸ヌクレオチド、チオールホスホン酸ヌクレオチド、及び2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイトからなる群から選択される。
[0243] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、リーダー配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、プロモーター配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、ポリ(A)テールをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、3’UTR配列をさらに含む。幾つかの場合では、核酸は、単離された核酸または天然に存在しない核酸である。幾つかの場合では、核酸は、in vitro転写核酸である。
[0244] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRα膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRβ膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRα膜貫通ドメインをコードする配列及びTCRβ膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。あるいは、組み換え核酸は、TCRγまたはTCRδドメイン、例えば、膜貫通ドメインをコードする配列を含む。
[0245] 本明細書に開示するのは、幾つかの実施形態では、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする配列を含む組み換え核酸であって、該TFPが、(i)(1)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(2)膜貫通ドメイン、及び(3)細胞内ドメインを含むTCRサブユニットと、(ii)細胞の表面上に発現された受容体またはポリペプチドに結合するリガンドまたはその断片を含む抗原ドメインとを含み;該TCRサブユニットと該抗原ドメインとが作動可能に連結され、該TFPが、T細胞に発現されたときにTCR複合体に機能的に組み込まれる、組み換え核酸である。幾つかの実施形態では、組み換え核酸は、TCR定常ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの実施形態では、TCR定常ドメインは、TCRα定常ドメイン、TCRβ定常ドメイン、またはTCRα定常ドメイン及びTCRβ定常ドメインである。幾つかの実施形態では、TCR定常ドメインは、TCRγ定常ドメイン、TCRδ定常ドメイン、またはTCRγ定常ドメイン及びTCRδ定常ドメインである。幾つかの実施形態では,細胞内ドメインは、TCRα、TCRβ、TCRγ、またはTCRδからの細胞内ドメインを含む。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、CD3δ、CD3ε、またはCD3γの細胞内シグナル伝達ドメインからの刺激ドメインを含む。幾つかの場合では、抗原ドメインは、リガンドを含む。幾つかの場合では、リガンドは、細胞の受容体に結合する。幾つかの場合では、リガンドは、細胞の表面上に発現されたポリペプチドに結合する。幾つかの場合では、細胞の表面上に発現した受容体またはポリペプチドは、ストレス応答受容体またはポリペプチドを含む。幾つかの場合では、細胞の表面上に発現した受容体またはポリペプチドは、MHCクラスI関連糖タンパク質である。幾つかの場合では、MHCクラスI関連糖タンパク質は、MICA、MICB、RAET1E、RAET1G、ULBP1、ULBP2、ULBP3、ULBP4、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。幾つかの場合では、抗原ドメインは、単量体、二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体、八量体、九量体、または十量体を含む。幾つかの場合では、抗原ドメインは、リガンドまたはその断片の単量体または二量体を含む。幾つかの場合では、リガンドまたはその断片は、単量体、二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体、八量体、九量体、または十量体である。幾つかの場合では、リガンドまたはその断片は、単量体または二量体である。幾つかの場合では、抗原ドメインは、抗体またはその断片を含まない。幾つかの場合では、抗原ドメインは、可変領域を含まない。幾つかの場合では、抗原ドメインは、CDRを含まない。幾つかの場合では、リガンドまたはその断片は、ナチュラルキラーグループ2D(NKG2D)リガンドまたはその断片である。
[0246] 幾つかの場合では、TCR定常ドメインは、T細胞に発現されたときに機能的TCR複合体に組み込まれる。幾つかの場合では、TCR定常ドメインは、T細胞に発現されたときにTFPを組み込む機能的TCR複合体と同じ機能的TCR複合体に組み込まれる。幾つかの場合では、TFPをコードする配列及びTCR定常ドメインをコードする配列は、同じ核酸分子内に含有される。幾つかの場合では、TFPをコードする配列及びTCR定常ドメインをコードする配列は、異なる核酸分子内に含有される。
[0247] 幾つかの場合では、TCRサブユニットと抗原ドメインとは、リンカー配列によって作動可能に連結されている。幾つかの場合では、リンカー配列は、(G4S)n(式中、n=1~4)を含む。
[0248] 幾つかの場合では、膜貫通ドメインは、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRγ、またはTCRδからのTCR膜貫通ドメインである。幾つかの場合では、細胞内ドメインは、CD3εのみ、CD3γのみ、CD3δのみ、TCRαのみ、TCRβのみ、TCRγのみ、またはTCRδのみに由来する。
[0249] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、(i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、(ii)TCR膜貫通ドメイン、及び(iii)TCR細胞内ドメインを含み、(i)、(ii)、及び(iii)の少なくとも2つは同じTCRサブユニットからのものである。
[0250] 幾つかの場合では、TCR細胞外ドメインは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、それらの機能的断片、及び少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の細胞外ドメインまたはその一部分を含む。
[0251] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD28、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、それらの機能的断片、及び少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の膜貫通ドメインを含む、膜貫通ドメインを含む。
[0252] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、TCR細胞内ドメインを含む。幾つかの実施形態では、細胞内ドメインは、TCRα、TCRβ、TCRγ、もしくはTCRδ、またはそれらに対する少なくとも1つの改変を有するアミノ酸配列の細胞内ドメインを含む。幾つかの実施形態では、TCR細胞内ドメインは、CD3ε、CD3γ、またはCD3δの細胞内シグナル伝達ドメイン、またはそれらに対する少なくとも1つの改変を有するアミノ酸配列から選択されるタンパク質の刺激ドメインを含む。
[0253] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、4-1BBの機能的シグナル伝達ドメイン及び/またはCD3ζの機能的シグナル伝達ドメイン、またはそれらに対する少なくとも1つの改変を有するアミノ酸配列から選択されるタンパク質の刺激ドメインを含む細胞内ドメインを含む。
[0254] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、共刺激ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、共刺激ドメインは、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、及び4-1BB(CD137)、ならびにそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインを含む。
[0255] 幾つかの場合では、TCRサブユニットは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、TCRζ鎖、Fcε受容体1鎖、Fcε受容体2鎖、Fcγ受容体1鎖、Fcγ受容体2a鎖、Fcγ受容体2b1鎖、Fcγ受容体2b2鎖、Fcγ受容体3a鎖、Fcγ受容体3b鎖、Fcβ受容体1鎖、TYROBP(DAP12)、CD5、CD16a、CD16b、CD22、CD23、CD32、CD64、CD79a、CD79b、CD89、CD278、CD66d、それらの機能的断片、及びそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)またはその一部分を含む、TCRサブユニットのITAMを含む。幾つかの場合では、該ITAMは、CD3γ、CD3δ、またはCD3εのITAMと置きかわる。幾つかの場合では、該ITAMは、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、及びCD3δTCRサブユニットからなる群から選択され、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、及びCD3δTCRサブユニットからなる群から選択される異なるITAMと置きかわる。
[0256] 幾つかの場合では、TFP、TCRα定常ドメイン、TCRβ定常ドメイン、及びそれらの任意の組み合わせは、内因性TCR複合体及び/または少なくとも1つの内因性TCRポリペプチドと機能的に相互作用することができる。幾つかの場合では、(a)TCR定常ドメインがTCRα定常ドメインであり、TCRβ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;(b)TCR定常ドメインがTCRβ定常ドメインであり、TCRα、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;あるいは(c)TCR定常ドメインがTCRα定常ドメイン及びTCRβ定常ドメインであり、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合される。
[0257] 幾つかの場合では、TFP、TCRγ定常ドメイン、TCRδ定常ドメイン、及びそれらの任意の組み合わせは、内因性TCR複合体及び/または少なくとも1つの内因性TCRポリペプチドと機能的に相互作用することができる。幾つかの場合では、(a)TCR定常ドメインがTCRγ定常ドメインであり、TCRδ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;(b)TCR定常ドメインがTCRδ定常ドメインであり、TCRγ、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合されるか;あるいは(c)TCR定常ドメインがTCRγ定常ドメイン及びTCRδ定常ドメインであり、CD3ε、CD3γ、CD3δ、またはそれらの組み合わせの内因性サブユニットを含むTCR複合体にTFPが機能的に統合される。
[0258] 幾つかの場合では、アミノ酸配列に対する少なくとも1つであるが20以下の改変は、細胞のシグナル伝達を媒介するアミノ酸の改変、またはTFPへのリガンド結合に応答してリン酸化されるアミノ酸の改変を含む。
[0259] 幾つかの実施形態では、TFPをコードする配列及びcircRNA結合部位を含む/コードする配列は、同じ核酸分子上にある。幾つかの実施形態では、TCRサブユニットの細胞外及び膜貫通ドメインは、TCRα、TCRβ、TCRγ、TCRδ、CD3γ、CD3δ、またはCD3εに由来する。幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインをコードする配列は、TCR細胞外ドメインをコードする配列にリンカー配列によって接続されている。幾つかの実施形態では、コードされたリンカー配列は、(GS)(式中、Gはグリシン、Sはセリンであり、n=1~4)を含む。幾つかの実施形態では、抗原結合ドメインは、抗腫瘍関連抗原(TAA)結合ドメインである。幾つかの実施形態では、抗TAA結合ドメインは、α-アクチニン-4、ARTC1、BCR-ABL融合タンパク質(b3a2)、B-RAF、CASP-5、CASP-8、β-カテニン、Cdc27、CDK4、CDK12、CDKN2A、CLPP、COA-1、CSNK1A1、dek-can融合タンパク質、EFTUD2、伸長因子2、ETV6-AML1融合タンパク質、FLT3-ITD、FNDC3B、FN1、GAS7、GPNMB、HAUS3、HSDL1、LDLR-フコシルトランスフェラーゼAS融合タンパク質、HLA-A2d、HLA-A11d、hsp70-2、MART2、MATN、MEI、MUM-1f、MUM-2、MUM-3、neo-PAP、I型ミオシン、NFYC、OGT、OS-9、p53、pml-RARα融合タンパク質、PPP1R3B、PRDX5、PTPRK、K-ras、N-ras、RBAF600、SIRT2、SNRPD1、SYT-SSX1もしくは-SSX2融合タンパク質、TGF-βRII、トリオースリン酸イソメラーゼ、BAGE-1、D393-CD20n、サイクリン-A1、GAGE-1、GAGE-2、GAGE-8、GAGE-3、GAGE-4、GAGE-5、GAGE-6、GAGE-7、GnTVf、HERV-K-MEL、KK-LC-1、KM-HN-1、LAGE-1、LY6K、MAGE-A1、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A6、MAGE-A9、MAGE-A10、MAGE-A12m、MAGE-C1、MAGE-C2、mucink、NA88-A、NY-ESO-1/LAGE-2、SAGE、Sp17、SSX-2、SSX-4、TAG-1、TAG-2、TRAG-3、TRP2-INT2g、XAGE-1b/GAGED2a、CEA、gp100/Pmel17、マンマグロビン-A、Melan-A/MART-1、NY-BR-1、OA1、PAP、PSA、RAB38/NY-MEL-1、TRP-1/gp75、TRP-2、チロシナーゼ、アディポフィリン、AIM-2、ALDH1A1、BCLX(L)、BING-4、CALCA、CD45、CD274、CPSF、サイクリンD1、DKK1、ENAH(hMena)、EpCAM、EphA2、EphA3、EZH2、FGF5、グリピカン-3、G250/MN/CAIX、HER-2/neu、HLA-DOB、ヘプシン、IDO1、IGF2B3、IL13Rα2、腸カルボキシエステラーゼ、α-フェトプロテイン、カリクレイン4、KIF20A、Lengsin、M-CSF、MCSP、mdm-2、Meloe、ミッドカイン、MMP-2、MMP-7、MUC1、MUC16(CA125)、MUC5AC、p53、PAX5、PBF、PRAME、PSMA、RAGE-1、RGS5、RhoC、RNF43、RU2AS、セセルニン1、SOX10、STEAP1、サバイビン、テロメラーゼ、TPBG、VEGF、ROR-1、EGFRvIII、DLL3、C4.4a、BCMA、MSLN、CD19、CD20、CD22、SAP-1、NKG2D、MAGE、ETA、MUC-16(CA-125)、CEA、AFP、EMP-2、またはWT1に由来する抗原に結合する。幾つかの実施形態では、コードされた抗原結合ドメインは、抗CD19結合ドメイン、抗BCMA結合ドメイン、抗メソテリン結合ドメイン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、コードされた膜貫通ドメインは、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD28、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、それらの機能的断片、及びそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の膜貫通ドメインを含む。
[0260] 幾つかの場合では、核酸は、DNA及びRNAからなる群から選択される。幾つかの場合では、核酸はmRNAである。幾つかの場合では、核酸は線状RNA前駆体である。幾つかの場合では、核酸は環状RNAである。幾つかの場合では、組み換え核酸は核酸類似体を含み、該核酸類似体は、組み換え核酸のコード配列中にはない。幾つかの場合では、核酸類似体は、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、T-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、T-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)(改変)、ロックド核酸(LNA)、エチレン核酸(ENA)、ペプチド核酸(PNA)、1’,5’-アンヒドロヘキシトール核酸(HNA)、モルホリノ、メチルホスホン酸ヌクレオチド、チオールホスホン酸ヌクレオチド、及び2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイトからなる群から選択される。
[0261] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、リーダー配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、プロモーター配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、ポリ(A)テールをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、3’UTR配列をさらに含む。幾つかの場合では、核酸は、単離された核酸または天然に存在しない核酸である。幾つかの場合では、核酸は、in vitro転写核酸である。
[0262] 幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRα膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRβ膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。幾つかの場合では、組み換え核酸は、TCRα膜貫通ドメインをコードする配列及びTCRβ膜貫通ドメインをコードする配列をさらに含む。
[0263] 本明細書にさらに開示するのは、幾つかの実施形態では、本明細書に開示する組み換え核酸を含むベクターである。幾つかの場合では、ベクターは、DNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター(AAV)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)ベクター、またはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。幾つかの場合では、ベクターはAAV6ベクターである。幾つかの場合では、ベクターは、プロモーターをさらに含む。幾つかの場合では、ベクターは、in vitro転写ベクターである。さらに別の態様によれば、本明細書で提供するのは、本明細書で提供する組み換え核酸のいずれかのTFPまたはCARまたはTCR分子をコードする核酸分子を含むベクターである。幾つかの実施形態では、ベクターは、DNA、RNA、プラスミド、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクター、またはレトロウイルスベクターからなる群から選択される。幾つかの実施形態では、ベクターは、プロモーターをさらに含む。幾つかの実施形態では、ベクターは、in vitro転写ベクターである。幾つかの実施形態では、ベクター内の核酸分子は、ポリ(A)テールをコードする配列をさらに含む。
[0264] 所望の分子をコードする核酸配列は、当技術分野で公知の組み換え方法を使用して、例えば、該遺伝子を発現する細胞からのライブラリーをスクリーニングすること、該遺伝子を含むことが公知のベクターからそれを抽出すること、または該遺伝子を含有する細胞及び組織から直接それを単離することなどによって、標準的技法を使用して得ることができる。あるいは、関心対象の遺伝子は、クローニングではなく、合成的に生成することができる。
[0265] 本開示はまた、本開示の核酸が挿入されるベクターを提供する。レンチウイルスなどのレトロウイルスに由来するベクターは、導入遺伝子の長期の安定な統合及び娘細胞におけるその伝播を可能にするために、長期の遺伝子移入を実現するのに適したツールである。レンチウイルスベクターは、肝細胞などの非増殖性細胞に形質導入することができるという点で、マウス白血病ウイルスなどのオンコレトロウイルスに由来するベクターに優るさらなる利点を有する。それは、低免疫原性というさらなる利点も有する。
[0266] 別の実施形態では、本開示の所望のTFPまたはTCRまたはCARをコードする核酸を含むベクターは、アデノウイルスベクター(A5/35)である。別の実施形態では、TFPをコードする核酸の発現は、スリーピングビューティー、crispr、CAS9、及びジンクフィンガーヌクレアーゼなどのトランスポゾンを使用して遂行することができる。下記June et al.2009 Nature Reviews Immunology 9.10:704-716(参照により本明細書に援用される)を参照されたい。
[0267] さらに別の態様によれば、本明細書で提供するのは、ここで提供する請求項のいずれか一項に記載の組み換え核酸または本明細書で提供するベクターのいずれか一つのベクターを含む細胞である。幾つかの実施形態では、細胞は、ヒト免疫細胞である。幾つかの実施形態では、免疫細胞は、T細胞前駆体、例えば、リンパ芽球細胞である。幾つかの実施形態では、免疫細胞は、CD8もしくはCD4T細胞、CD8CD4T細胞、NK細胞、またはNKT細胞である。さらに別の態様によれば、本明細書で提供するのは、ヒト免疫細胞に本明細書で提供する組み換え核酸または本明細書で提供するベクターを形質導入することを含む、細胞を作製する方法である。本明細書で提供するのはまた、疾患を有する哺乳動物に抗腫瘍免疫をもたらす方法であって、本明細書で提供するベクターを含む有効量の細胞を該哺乳動物に投与することを含む方法である。本明細書で提供するのはまた、疾患を有する哺乳動物に抗腫瘍免疫をもたらす方法であって、本明細書で提供するTFP及びcircRNAをコードする核酸分子を含む有効量の細胞を該哺乳動物に投与することを含む方法である。本明細書で提供するのはまた、疾患を有する哺乳動物に抗腫瘍免疫をもたらす方法であって、本明細書で提供するcircRNA結合部位を有する核酸分子を含む有効量の細胞を該哺乳動物に投与することを含む方法である。
[0268] 本明細書で提供するのはまた、疾患を有する哺乳動物に抗腫瘍免疫をもたらす方法であって、有効量の送達ビヒクル、例えば、リポソームまたはナノ粒子を該哺乳動物に投与することを含む方法である。幾つかの実施形態では、送達ビヒクルは、TFP、TCR、またはCARをコードする単離された組み換え核酸であるペイロードを含む。幾つかの実施形態では、単離された組み換え核酸は環状RNAである。幾つかの実施形態では、環状RNAは、標的化部分を含む。
[0269] 本開示の発現構築物はまた、標準的な遺伝子送達プロトコルを使用して、核酸免疫化及び遺伝子療法に使用されてもよい。遺伝子送達のための方法は、当技術分野で公知である(例えば、米国特許第5,399,346号、第5,580,859号、第5,589,466号(参照によりそれらの全体が本明細書に援用される)を参照されたい)。別の実施形態では、本開示は、遺伝子療法用ベクターを提供する。
[0270] 核酸は、幾つものタイプのベクターにクローニングすることができる。例えば、核酸は、限定するものではないが、プラスミド、ファージミド、ファージ誘導体、動物ウイルス、及びコスミドを含めたベクターにクローニングすることができる。特に関心対象のベクターとして、発現ベクター、複製ベクター、プローブ生成ベクター、及び配列決定ベクターが挙げられる。
[0271] さらに、発現ベクターは、ウイルスベクターの形態で細胞に提供されてもよい。ウイルスベクター技術は、当技術分野で周知であり、例えば、Sambrook et al.,2012,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,volumes 1-4,Cold Spring Harbor Press,NY、ならびに他のウイルス学及び分子生物学の手引き書に記載されている。ベクターとして有用なウイルスとして、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、及びレンチウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。一般に、適切なベクターは、少なくとも1種の生物で機能する複製開始点、プロモーター配列、便利な制限エンドヌクレアーゼ部位、及び1つまたは複数の選択マーカーを含有する(例えば、WO01/96584;WO01/29058;及び米国特許第6,326,193号)。
[0272] 幾つものウイルスベースの系が、哺乳類細胞への遺伝子移入のために開発されてきた。例えば、レトロウイルスは、遺伝子送達系に便利なプラットフォームを提供する。当技術分野で公知の技法を使用して、選択された遺伝子をベクターに挿入し、レトロウイルス粒子にパッケージングすることができる。次いで組み換えウイルスを単離し、対象の細胞にin vivoまたはex vivoのいずれかで送達することができる。幾つものレトロウイルス系が、当技術分野で公知である。幾つかの実施形態では、アデノウイルスベクターが使用される。幾つものアデノウイルスベクターが、当技術分野で公知である。一実施形態では、レンチウイルスベクターが使用される。
[0273] さらなるプロモーターエレメント、例えば、エンハンサーは、転写開始の頻度を制御する。典型的には、これらは、開始部位の30~110bp上流の領域に位置しているが、幾つものプロモーターが、開始部位の下流にも機能的エレメントを含有することが示されている。プロモーターエレメント間の間隔は、多くの場合フレキシブルなので、エレメントが互いに逆転または移動してもプロモーター機能は保持される。チミジンキナーゼ(tk)プロモーターでは、プロモーターエレメント間の間隔は50bp離れるまで増加させることができ、その後活性は低下し始める。個々のエレメントは、プロモーターに応じて協同的または独立に機能して転写を活性化することができると思われる。
[0274] 哺乳動物のT細胞でTFP導入遺伝子を発現することができるプロモーターの例は、EF1aプロモーターである。本来のEF1aプロモーターは、アミノアシルtRNAのリボソームへの酵素的送達に関与する、伸長因子1複合体のαサブユニットの発現を駆動する。EF1aプロモーターは、哺乳動物の発現プラスミドに広く使用されており、レンチウイルスベクターにクローニングされた導入遺伝子からのTFP発現を駆動するのに有効であることが示されている(例えば、Milone et al.,Mol.Ther.17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。プロモーターの別の例は、前初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター配列である。このプロモーター配列は、これに作動可能に連結された任意のポリヌクレオチド配列の高レベルの発現を駆動することができる強力な構成的プロモーター配列である。しかし、他の構成的プロモーター配列も使用されてもよく、それらとして、サルウイルス40(SV40)初期プロモーター、マウス乳癌ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)末端反復配列(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、トリ白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン・バーウイルス前初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、ならびにヒト遺伝子プロモーター、例えば、限定するものではないが、アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、伸長因子1aプロモーター、ヘモグロビンプロモーター、及びクレアチンキナーゼプロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。さらに、本開示は、構成的プロモーターの使用に限定されるものではない。誘導性プロモーターも、本開示の一部として企図される。誘導性プロモーターを使用すると、それに作動可能に連結されたポリヌクレオチドの発現を、そのような発現が所望されるときにオンにしたり、発現が所望されないときにオフにしたりすることができる分子スイッチが得られる。誘導性プロモーターの例として、メタロチオネインプロモーター、糖質コルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーター、及びテトラサイクリンにより制御されるプロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。
[0275] TFPもしくはCARもしくはTCRポリペプチドまたはそれらの一部分の発現を査定するために、細胞または送達ビヒクルに導入しようとする発現ベクターはまた、選択マーカー遺伝子もしくはレポーター遺伝子のいずれかまたは両方を含有して、ウイルスベクターを通して形質移入または感染させようとする細胞集団からの発現細胞の特定または選択を容易にすることができる。他の態様では、選択マーカーを別々の核酸断片上に担持させて、同時形質移入手順に使用してもよい。選択マーカーとレポーター遺伝子の両方を適正な制御配列に隣接させて、宿主細胞内で発現できるようにしてもよい。有用な選択マーカーとして、例えば、neoなどの抗生物質抵抗性遺伝子が挙げられる。
[0276] レポーター遺伝子は、形質移入された可能性がある細胞の特定、及び制御配列の機能性の評価に使用される。一般に、レポーター遺伝子は、レシピエントの生物もしくは組織に存在しないか、またはそれらによって発現されない遺伝子であり、容易に検出可能な何らかの特性、例えば酵素活性によって発現が顕在化するポリペプチドをコードする。レポーター遺伝子の発現は、核酸がレシピエント細胞に導入された後の適切な時点でアッセイされる。適切なレポーター遺伝子として、ルシフェラーゼ、β-ガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌型アルカリホスファターゼをコードする遺伝子、または緑色蛍光タンパク質遺伝子を挙げることができる(例えば、Ui-Tei et al.,2000 FEBS Letters 479:79-82)。適切な発現系は周知であり、公知の技法を使用して調製しても、商業的に得てもよい。一般に、レポーター遺伝子の最も高い発現レベルを示す最小限の5’隣接領域を有する構築物が、プロモーターとして特定される。そのようなプロモーター領域をレポーター遺伝子に連結し、これを使用して、プロモーター駆動転写を調節する能力について作用物質を評価してもよい。
移入ベクター及びin vivo/ex vivoで核酸を送達するための方法
[0277] 「移入ベクター」という用語は、単離された核酸を含む組成物であって、単離された核酸を細胞の内側に送達するために使用することができるものを指す。好ましい実施形態では、言及した単離された核酸はcircRNAである。「移入ベクター」という用語には、非ウイルス、ウイルス、プラスミド、及び非プラスミドベクターが含まれる。
[0278] 遺伝子を細胞に導入し、発現させる方法は、当技術分野で公知である。ベクターは、宿主細胞、例えば、哺乳動物、細菌、酵母、または昆虫の細胞に、当技術分野における任意の方法によって容易に導入することができる。例えば、発現ベクターは、物理的、化学、または生物学的手段によって宿主細胞に移入することができる。
[0279] ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための物理的方法として、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、微粒子銃、マイクロインジェクション、エレクトロポレーションなどが挙げられる。ベクター及び/または外因性核酸を含む細胞を生成するための方法は、当技術分野で周知である。例えば、Sambrook et al.,2012,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,volumes 1-4,Cold Spring Harbor Press,NYを参照されたい。ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するのに好ましい方法は、リン酸カルシウム形質移入である。幾つかの実施形態では、言及したポリヌクレオチドは核酸である。好ましい実施形態では、言及したポリヌクレオチドはcircRNAである。
[0280] 関心対象のポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための生物学的方法として、DNA及びRNAベクターの使用が挙げられる。ウイルスベクター、とりわけレトロウイルスベクターは、遺伝子を哺乳動物、例えばヒトの細胞に挿入するための最も広く使用される方法となっている。他のウイルスベクターは、レンチウイルス、ポックスウイルス、単純ヘルペスウイルスI型、アデノウイルス、及びアデノ随伴ウイルスなどから誘導することができる(例えば、米国特許第5,350,674号及び第5,585,362号を参照されたい)。
[0281] ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための化学的手段として、コロイド分散系、例えば、巨大分子複合体、ナノカプセル、ナノ粒子、脂質-ナノ粒子コンジュゲート、微小球、ビーズ、ペプチドベースのポリプレックス、ならびに脂質ベースの系、例えば、水中油型エマルション、ミセル、混合ミセル、脂質ナノ粒子、及びリポソームが挙げられる。in vitro及びin vivoでの送達ビヒクルとして使用するための例示的なコロイド系は、リポソーム(例えば、人工膜小胞)である。核酸を標的化送達する現状技術の他の方法、例えば、標的化ナノ粒子または他の適切なサブミクロンサイズの送達系でのポリヌクレオチドの送達が利用可能である。
[0282] 幾つかの実施形態では、適切なリポソームまたは脂質-ナノ粒子コンジュゲートは、1つまたは複数のカチオン性脂質、例えばcKK-E12を含む。幾つかの実施形態では、言及したポリヌクレオチドは核酸である。好ましい実施形態では、言及したポリヌクレオチドはcircRNAである。幾つかの実施形態では、circRNAは、前記コロイド分散系内に封入される。他の実施形態では、circRNAは、前記コロイド分散系の近傍に結合される。
[0283] 好ましい実施形態では、移入ベクターはリポソームである。他の好ましい実施形態では、移入ベクターは、脂質ナノ粒子または脂質-ナノ粒子コンジュゲートの群から選択される。幾つかの実施形態では、タンパク質をコードするcircRNAは、リポソーム内に封入され、該リポソームはカチオン性脂質を含む。好ましい実施形態では、TFP、CAR、TCRをコードするcircRNAは、リポソーム内に封入され、該リポソームはカチオン性脂質を含む。
[0284] 非ウイルス送達系が利用される場合、例示的な送達ビヒクルは、リポソームである。脂質製剤の使用は、宿主細胞に核酸を導入するために企図される(in vitro、ex vivo、またはin vivo)。好ましい実施形態では、言及した核酸はcircRNAである。別の態様では、核酸は、脂質に会合されてもよい。脂質に会合された核酸は、リポソームの水性内部に封入されてもよく、リポソームの脂質二重層内に散在してもよく、リポソームとオリゴヌクレオチドの両方に会合する連結分子を介してリポソームに結合されてもよく、リポソーム内に捕捉されてもよく、リポソームと複合体を形成してもよく、脂質を含有する溶液中に分散されてもよく、脂質と混合されてもよく、脂質と組み合わされてもよく、脂質中の懸濁液として含有されてもよく、ミセルに含有されてもミセルと複合体を形成してもよく、または脂質と別様に会合されてもよい。脂質、脂質/DNA、または脂質/発現ベクター会合組成物は、溶液中のいずれの特定の構造にも限定されない。例えば、それらは、二重層構造内に存在しても、ミセルとして存在しても、「崩壊した」構造で存在してもよい。それらはまた、場合によりサイズまたは形状が均一でない凝集粒子を形成して、溶液中に単に散在しているだけでもよい。脂質は、天然に存在する脂質または合成脂質であり得る脂肪性物質である。例えば、脂質として、細胞質内に天然に存在する脂肪小滴、ならびに長鎖脂肪族炭化水素を含有する化合物及びそれらの誘導体の部類、例えば、脂肪酸、アルコール、アミン、アミノアルコール、及びアルデヒドが挙げられる。
[0285] 使用に適した脂質は、商業的供給元から得ることができる。例えば、ジミリストイルホスファチジルコリン(dimyristyl phosphatidylcholine)(「DMPC」)は、Sigma,St.Louis,Mo.から得ることができ;リン酸ジセチル(「DCP」)は、K&K Laboratories(Plainview,N.Y.)から得ることができ;コレステロール(「Choi」)は、Calbiochem-Behringから得ることができ;ジミリストイルホスファチジルグリセロール(dimyristyl phosphatidylglycerol)(「DMPG」)及び他の脂質は、Avanti Polar Lipids,Inc.(Birmingham,Ala.)から得てもよい。クロロホルムまたはクロロホルム/メタノール中の脂質のストック溶液は、約-20℃で保存することができる。クロロホルムは、メタノールより容易に蒸発するので、唯一の溶媒として使用される。「リポソーム」は、閉鎖された脂質二重層または凝集粒子の生成によって形成される、種々の一重膜及び多重膜の脂質ビヒクルを包含する総称である。リポソームは、リン脂質の二重膜と内部の水性媒体とを有する小胞構造を有することを特徴とし得る。多重膜リポソームは、水性媒体によって隔てられた複数の脂質層を有する。それは、リン脂質を過剰な水溶液に懸濁させると自然に形成する。脂質成分は、自己再編成を経た後で、閉鎖構造を形成し、水及び溶解した溶質を脂質二重層の間に捕捉する(Ghosh et al.,1991 Glycobiology 5:505-10)。しかし、溶液中で通常の小胞構造とは異なる構造を有する組成物も包含される。例えば、脂質は、ミセル構造であると想定されてもよいし、単に脂質分子の不均一な凝集粒子として存在すると想定されてもよい。リポフェクタミン-核酸複合体もまた企図される。
[0286] 幾つかの実施形態では、適切なリポソームまたは脂質-ナノ粒子コンジュゲートは、1つもしくは複数の非カチオン性脂質、1つもしくは複数のコレステロール系脂質、及び/または1つもしくは複数のPEG改変脂質を含む。幾つかの実施形態では、1つまたは複数の非カチオン性脂質は、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジオレオイルホスファチジルグリセロール(DOPG)、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール(DPPG)、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン(POPC)、パルミトイルオレオイル-ホスファチジルエタノールアミン(POPE)、ジオレオイル-ホスファチジルエタノールアミン4-(N-マレイミドメチル)-シクロヘキサン-1-カルボキシレート(DOPE-mal)、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン(DPPE)、ジミリストイルホスホエタノールアミン(DMPE)、ジステアロイル-ホスファチジル-エタノールアミン(DSPE)、16-O-モノメチルPE、16-O-ジメチルPE、18-1-trans PE、1-ステアロイル-2-オレオイル-ホスファチジルエタノールアミン(phosphatidyethanolamine)(SOPE)、またはこれらの混合物から選択される。
[0287] 幾つかの実施形態では、適切なリポソームまたは脂質-ナノ粒子コンジュゲートは、cKK-E12、DOPE、コレステロール、DMG-PEG-2Kからなる群から選択される脂質を含む。他の実施形態では、タンパク質をコードするcircRNAは、前記リポソームまたは脂質-ナノ粒子コンジュゲート内に封入される。幾つかの実施形態では、適切なリポソームまたは脂質-ナノ粒子コンジュゲートは、cKK-E12、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、コレステロール、及び1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン-N-[メトキシ-(ポリエチレングリコール)-2000](アンモニウム塩)(C14-PEG 2000)からなる群から選択される脂質を含む。好ましい実施形態では、circRNAは、前記の適切なリポソームまたは脂質-ナノ粒子コンジュゲートに会合される。より好ましい実施形態では、circRNAは、前記の適切なリポソームまたは脂質-ナノ粒子コンジュゲートに組み込まれる。別の好ましい実施形態では、TFP、CAR、TCRをコードするcircRNAは、前記の適切なリポソームまたは脂質-ナノ粒子コンジュゲートに組み込まれる。
[0288] 幾つかの場合では、非ウイルス移入ベクターは、Invivofectamine(登録商標)(IF)2.0試薬、Lipofectamine(商標)MessengerMAX(商標)(ThermoFisher Scientific)、AteloGene(登録商標)(KOKEN)、Lipofectemine(登録商標)、Lipofectamine(登録商標)2000、またはLipofectamine 3000を含む脂質ベースの送達系から選択される。
[0289] 外因性核酸を宿主細胞に導入するために使用される方法であるか、または別様に細胞を本開示の阻害剤に曝露するために使用される方法であるかにかかわらず、宿主細胞におけるcircRNAの存在を確認するために、種々のアッセイが実施されてもよい。そのようなアッセイとして、例えば、当業者に周知の「分子生物学的」アッセイ、例えば、サザン及びノーザンブロット法、RT-PCR及びPCR;「生化学的」アッセイ、例えば、特定のペプチドの存在または非存在を、例えば、免疫学的手段(ELISA及びウエスタンブロット)または本開示の範囲内の作用物質を特定するための本明細書に記載するアッセイによって検出することが挙げられる。
[0290] 本開示は、TFP、CAR、TCRをコードする核酸分子を含むベクターをさらに提供する。好ましい実施形態では、言及した核酸分子はcircRNAである。一態様では、ベクターは、細胞、例えば、T細胞に直接形質導入することができる。一態様では、ベクターは、哺乳動物のT細胞でTFP構築物を発現することができる。一態様では、哺乳動物のT細胞は、ヒトT細胞である。
選択された細胞標的化リガンド
[0291] 開示する移入ベクターの選択された細胞標的化リガンドは、不均一な細胞集団内で関心対象の免疫細胞に選択的に結合する。好ましい実施形態では、言及した標的化リガンドは、移入ベクターに会合される。他の好ましい実施形態では、標的化リガンドは、移入ベクターの表面全体にわたって配置される。より好ましい実施形態では、標的化リガンドは、TFP、CAR、またはTCRをコードするcircRNAを含む移入ベクターに会合される。他のより好ましい実施形態では、標的化リガンドは、TFP、CAR、またはTCRをコードするcircRNAを含む移入ベクターの表面全体にわたって配置される。
[0292] 特定の実施形態では、関心対象の免疫細胞はリンパ球である。リンパ球には、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球/マクロファージ、及びHSCが含まれる。より好ましい実施形態では、リンパ球はT細胞である。
[0293] 「選択的送達」とは、核酸が1つまたは複数の選択されたリンパ球集団に送達され、それらによって発現されることを意味する。特定の実施形態では、選択的送達は、選択されたリンパ球集団に限定される。特定の実施形態では、投与された核酸の少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%が、選択されたリンパ球集団に送達され、及び/またはそれらによって発現される。特定の実施形態では、選択的送達は、非リンパ球細胞が確実に送達された核酸を発現しないようにする。例えば、標的化物質がT細胞受容体(TCR)遺伝子であるとき、TCRを発現するためのζ鎖を有するのがT細胞だけであるために、選択性が確保される。選択的送達は、非選択細胞への核酸取り込みの欠如、または核酸配列内の特定のプロモーターの存在に基づくこともできる。例えば、一過性に発現される核酸は、T細胞特異的CD3-δプロモーターを含み得る。選択的送達を実現可能なさらなるプロモーターとして、T細胞もしくはHSCにはマウス幹細胞ウイルスプロモーターもしくは遠位Lckプロモーター;HSCにはCD45プロモーター、WASPプロモーター、もしくはIFN-βプロモーター;B細胞にはB29プロモーター;または単球/マクロファージにはCD14プロモーターもしくはCD11bプロモーターが挙げられる。
[0294] 幾つかの実施形態では、選択された細胞標的化リガンドは、リンパ球細胞に見出されるモチーフに対する結合ドメインを含むことができる。選択された細胞標的化リガンドはまた、リンパ球への選択的取り込みを可能にする任意の選択的結合メカニズムを含むことができる。特定の実施形態では、選択された細胞標的化リガンドには、T細胞受容体モチーフ;T細胞α鎖;T細胞β鎖;T細胞γ鎖;T細胞δ鎖;CCR7;CD1a;CD1b;CD1c;CD1d;CD3;CD4;CD5;CD7;CD8;CD11b;CD11c;CD16;CD19;CD20;CD21;CD22;CD25;CD28;CD34;CD35;CD39;CD40;CD45RA;CD45RO;CD46,CD52;CD56;CD62L;CD68;CD80;CD86;CD95;CD101;CD117;CD127;CD133;CD137(4-1BB);CD148;CD163;F4/80;IL-4Rα;Sca-1;CTLA-4;GITR;GARP;LAP;グランザイムB;LFA-1;トランスフェリン受容体;及びそれらの組み合わせに対する結合ドメインが含まれる。
[0295] 特定の実施形態では、結合ドメインは、細胞マーカーリガンド、受容体リガンド、抗体、ペプチド、ペプチドアプタマー、核酸、核酸アプタマー、スピーゲルマー、またはそれらの組み合わせを含むことができる。選択された細胞標的化リガンドとの関係において、結合ドメインには、別の物質と結合してエンドサイトーシスを媒介することができる複合体を形成する任意の物質が含まれる。
[0296] 「抗体」は結合ドメインの一例であり、それらには、全長抗体または抗体の結合断片、例えば、Fv、VHH、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fc、及び一本鎖Fv断片(scFv)、またはリンパ球によって発現されるモチーフに特異的に結合する免疫グロブリンの任意の生物学的に有効な断片が含まれる。抗体または抗原結合断片には、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、合成抗体、キメラ抗体、二重特異性抗体、ミニボディ、及び線状抗体の全部または一部分が含まれる。
[0297] ヒト起源の抗体またはヒト化抗体は、ヒトにおける免疫原性が低下しているか免疫原性がなく、非ヒト抗体と比較して非免疫原性エピトープの数が少ない。抗体およびそれらの断片は、ヒト対象における抗原性のレベルが低減するかなくなるように選択されるであろう。
[0298] リンパ球によって発現されるモチーフに特異的に結合する抗体は、当業者に公知であるような、モノクローナル抗体を得る方法、ファージディスプレイの方法、ヒトもしくはヒト化抗体を生成する方法、または抗体を産生するように操作された遺伝子導入動物もしくは植物を使用する方法を使用して調製することができる(例えば、米国特許第6,291,161号及び第6,291,158号を参照されたい)。部分的または完全合成抗体のファージディプレイライブラリーが利用可能であり、リンパ球モチーフに結合することができる抗体またはその断片についてスクリーニングすることができる。例えば、関心対象の標的に特異的に結合するFab断片についてFabファージライブラリーをスクリーニングすることによって、結合ドメインを特定してもよい(Hoet et al.,Nat.Biotechnol.23:344,2005を参照されたい)。ヒト抗体のファージディプレイライブラリーも利用可能である。加えて、便利な系(例えば、マウス、HuMAb Mouse(登録商標)、TCmouse(商標)、KM-Mouse(登録商標)、ラマ、ニワトリ、ラット、ハムスター、ウサギなど)において免疫原として関心対象の標的を使用してハイブリドーマを開発する従来の戦略を使用して、結合ドメインを開発することができる。特定の実施形態では、抗体は、選択されたリンパ球によって発現されるモチーフに特異的に結合し、非特異的成分または無関係な標的とは交差反応しない。抗体をコードするアミノ酸配列または核酸配列を特定したら、それらを単離及び/または明確化することができる。
[0299] 特定の実施形態では、選択された細胞標的化リガンドの結合ドメインには、T細胞受容体モチーフ抗体;T細胞α鎖抗体;T細胞β鎖抗体;T細胞γ鎖抗体;T細胞δ鎖抗体;CCR7抗体;CD1a抗体;CD1b抗体;CD1c抗体;CD1d抗体;CD3抗体;CD4抗体;CD5抗体;CD7抗体;CD8抗体;CD11b抗体;CD11c抗体;CD16抗体;CD19抗体;CD20抗体;CD21抗体;CD22抗体;CD25抗体;CD28抗体;CD34抗体;CD35抗体;CD39抗体;CD40抗体;CD45RA抗体;CD45RO抗体;CD46抗体;CD52抗体;CD56抗体;CD62L抗体;CD68抗体;CD80抗体;CD86抗体 CD95抗体;CD101抗体;CD117抗体;CD127抗体;CD133抗体;CD137(4-1BB)抗体;CD148抗体;CD163抗体;F4/80抗体;IL-4Rα抗体;Sca-1抗体;CTLA-4抗体;GITR抗体;GARP抗体;LAP抗体;グランザイムB抗体;LFA-1抗体;またはトランスフェリン受容体抗体が含まれる。これらの結合ドメインは、前述の抗体のscFv断片からも構成することができる。
[0300] ペプチドアプタマーは、タンパク質足場の両端に結合したペプチドループ(標的タンパク質に特異的な)を含む。この二重の構造的制約により、ペプチドアプタマーの結合親和性は抗体に匹敵するレベルまで大幅に増大する。この可変ループの長さは、典型的には8~20アミノ酸(例えば、8~12アミノ酸)であり、足場は、安定で可溶性であり、小さくて無毒性である任意のタンパク質(例えば、チオレドキシンA、ステフィンA三重突然変異体、緑色蛍光タンパク質、エグリンC、及び細胞転写因子Spl)であり得る。ペプチドアプタマーの選択は、酵母2ハイブリッド系(例えば、Gal4酵母2ハイブリッド系)またはLexA相互作用トラップ系などの様々な系を使用して行うことができる。
[0301] 核酸アプタマーは、Osborne et al.,Curr.Opin.Chem.Biol.1:5-9,1997及びCerchia et al.,FEBS Letters 528:12-16,2002に記載されるように、標的タンパク質または他の分子との高親和性及び特異性での結合を決定付ける特定の球状構造に折り畳まれることよって機能する一本鎖核酸(DNAまたはRNA)リガンドである。特定の実施形態では、アプタマーは小さい(15kDa;または15~80ヌクレオチドまたは20~50ヌクレオチド)。アプタマーは一般に、1014~1015のランダムなオリゴヌクレオチド配列からなるライブラリーから、SELEX(試験管内選択法;例えば、Tuerk et al.,Science,249:505-510,1990;Green et al.,Methods Enzymology.75-86,1991;及びGold et al.,Annu.Rev.Biochem.,64:763-797,1995を参照されたい)と呼ばれる手順によって単離される。アプタマーを生成するさらなる方法は、例えば、米国特許第6,344,318号;第6,331,398号;第6,110,900号;第5,817,785号;第5,756,291号;第5,696,249号;第5,670,637号;第5,637,461号;第5,595,877号;第5,527,894号;第5,496,938号;第5,475,096号;及び第5,270,16号に記載されている。スピーゲルマーは、少なくとも1つのβ-リボースユニットがβ-D-デオキシリボースまたは、例えば、β-D-リボース、α-D-リボース、β-L-リボースから選択される修飾糖ユニットで置きかえられていることを除いて、核酸アプタマーと同様である。
[0302] リンパ球による内在化及び/またはリンパ球の形質移入を容易にすることができる他の作用物質、例えばポリ(エチレンイミン)/DNA(PEI/DNA)エンドソーム不安定化ペプチド(ELP)複合体も使用することができる。
改変ヒト免疫細胞
[0303] 本明細書に開示するのは、幾つかの実施形態では、本明細書に開示する組み換え核酸または本明細書に開示するベクターを含む改変ヒト免疫細胞であり、該改変ヒト免疫細胞は、内因性TCRの機能的破壊を含む。本明細書に開示するのはまた、幾つかの実施形態では、本明細書に開示する核酸のTFPをコードする配列または本明細書に開示する核酸の配列によってコードされたTFPを含む改変ヒト免疫細胞であり、該改変ヒト免疫細胞は、内因性TCRの機能的破壊を含む。本明細書にさらに開示するのは、幾つかの実施形態では、本明細書に開示するTFPをコードする配列または本明細書に開示する核酸の配列によってコードされたTFPを含む、改変同種T細胞である。
[0304] 幾つかの場合では、免疫細胞は、TCR定常ドメインをコードする異種配列をさらに含み、該TCR定常ドメインは、TCRα定常ドメイン、TCRβ定常ドメイン、またはTCRα定常ドメイン及びTCRβ定常ドメインである。幾つかの場合では、機能的に破壊された内因性TCRは、内因性TCRα鎖、内因性TCRβ鎖、または内因性TCRα鎖及び内因性TCRβ鎖である。幾つかの場合では、機能的に破壊された内因性TCRは、非改変対照免疫細胞のものと比較して、MHCペプチド複合体との低減した結合を有する。幾つかの場合では、機能的破壊は、内因性TCRをコードする遺伝子の破壊である。幾つかの場合では、内因性TCRをコードする遺伝子の破壊は、内因性TCRをコードする遺伝子の配列の、免疫細胞のゲノムからの除去である。幾つかの場合では、免疫細胞はヒトT細胞である。幾つかの場合では、T細胞は、CD8、CD4T細胞、CD8CD4T細胞、NKT細胞、またはNK細胞である。幾つかの場合では、T細胞は同種T細胞である。幾つかの場合では、改変ヒト免疫細胞は、細胞内シグナル伝達ドメインからの正のシグナルを含む第2のポリペプチドに会合された、抑制分子の少なくとも一部分を含む第1のポリペプチドを含む抑制分子をコードする核酸をさらに含む。幾つかの場合では、抑制分子は、PD1の少なくとも一部分を含む第1のポリペプチドと、共刺激ドメイン及び一次シグナル伝達ドメインを含む第2のポリペプチドとを含む。
T細胞源
[0305] 拡大及び遺伝子改変の前に、T細胞源を対象から得る。「対象」という用語には、免疫応答を誘発することができる生体(例えば、哺乳動物)が含まれることが意図される。対象の例として、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ラット、及びそれらのトランスジェニック種が挙げられる。T細胞は、末梢血単核球、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染症の部位からの組織、腹水、胸水、脾臓組織、及び腫瘍を含めた、幾つもの源から得ることができる。本開示のある種の態様では、当技術分野で入手可能な幾つものT細胞株が使用されてもよい。本開示のある種の態様では、T細胞は、Ficoll(商標)分離などの、当業者に公知の幾つもの技法を使用して、対象から収集した血液単位から得ることができる。好ましい一態様では、個体の循環血からの細胞は、アフェレーシスによって得られる。アフェレーシス産物は、典型的には、T細胞を含めたリンパ球、単球、顆粒球、B細胞、他の有核白血球、赤血球、及び血小板を含有する。一態様では、アフェレーシスによって収集された細胞は、洗浄して、血漿画分を除去し、後続の処理ステップのために適正な緩衝液または培地中に入れてもよい。本開示の一態様では、細胞は、リン酸緩衝食塩水(PBS)で洗浄される。代替の態様では、洗浄溶液は、カルシウムを含まず、かつマグネシウムを含まなくてもよく、または全部とまでいかなくても多くの二価カチオンを含まなくてもよい。カルシウムの非存在下での初期活性化ステップは、活性化の拡大につながり得る。当業者であれば容易に理解するように、洗浄ステップは、当技術分野で公知の方法によって、例えば、半自動化「フロースルー」遠心分離機(例えば、Cobe(登録商標)2991細胞処理装置、Baxter OncologyCytoMate、またはHaemonetics(登録商標)Cell Saver(登録商標)5)を製造業者の使用説明書に従って使用することによって遂行することができる。洗浄後に、細胞は、種々の生体適合性緩衝液、例えば、Ca非含有、Mg非含有PBS、PlasmaLyte A、または緩衝液を含むもしくは含まない他の生理食塩水などに再懸濁させてもよい。あるいは、アフェレーシス試料の望ましくない成分を除去し、細胞を培養培地に直接再懸濁させてもよい。
[0306] 一態様では、T細胞は、赤血球を溶解し、単球を除去することによって、例えば、PERCOLL(登録商標)勾配による遠心分離によって、または対向流遠心溶出法によって、末梢血リンパ球から単離される。CD3、CD28、CD4、CD8、CD45RA、及びCD45ROT細胞などのT細胞の特定の亜集団を、ポジティブまたはネガティブ選択技法によってさらに単離することができる。例えば、一態様では、T細胞は、DYNABEADS(登録商標)M-450 CD3/CD28 Tなどの抗CD3/抗CD28(例えば、3×28)結合ビーズと、所望のT細胞のポジティブ選択に十分な時間インキュベートすることによって単離される。一態様では、その時間は、約30分である。さらなる態様では、その時間は、30分~36時間の範囲またはそれ以上、及びその間のすべての整数値である。さらなる態様では、その時間は、少なくとも1、2、3、4、5、または6時間である。さらに別の好ましい態様では、その時間は、10~24時間である。一態様では、インキュベーション時間は、24時間である。腫瘍組織からまたは免疫不全の個体から腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を単離する際など、他の細胞型と比較してT細胞があまりないような状況では、より長いインキュベーション時間を使用してT細胞を単離してもよい。さらに、より長いインキュベーション時間を使用すると、CD8T細胞を捕捉する効率を上げることができる。よって、CD3/CD28ビーズに結合することができる時間を単に短くするもしくは長くすることによって、及び/またはビーズのT細胞に対する比率を増加させるまたは減少させることによって(本明細書でさらに記載するように)、培養開始時またはプロセス中の他の時点で、T細胞の亜集団を優先的に選択するまたは反選択することができる。加えて、ビーズまたは他の表面上の抗CD3及び/または抗CD28抗体の比率を増加させるまたは減少させることによって、培養開始時または他の所望の時点で、T細胞の亜集団を優先的に選択するまたは反選択することができる。当業者であれば、本開示との関係において複数回の選択も使用できることを認識するであろう。ある種の態様では、選択手順を実施し、「選択されていない」細胞を活性化及び拡大プロセスに使用することが望ましい場合がある。「選択されていない」細胞は、さらなる回の選択に供することもできる。
[0307] ネガティブ選択によるT細胞集団の濃厚化は、ネガティブ選択された細胞に特有の表面マーカーに指向する抗体を組み合わせて遂行することができる。一方法は、ネガティブ選択された細胞上に存在する細胞表面マーカーに指向するモノクローナル抗体のカクテルを使用するネガティブ磁性免疫接着またはフローサイトメトリーを介した細胞選別及び/または選択である。例えば、ネガティブ選択によってCD4細胞を濃厚化するために、モノクローナル抗体カクテルは、典型的には、CD14、CD20、CD11b、CD16、HLA-DR、及びCD8に対する抗体を含む。ある種の態様では、典型的には、CD4、CD25、CD62Lhi、GITR、及びFoxP3を発現する制御性T細胞を濃厚化するまたはポジティブ選択することが望ましい場合がある。あるいは、ある種の態様では、制御性T細胞は、抗C25結合ビーズまたは他の同様の選択方法によって除去される。
[0308] 一実施形態では、IFN-γ、TNF-α、IL-17A、IL-2、IL-3、IL-4、GM-CSF、IL-10、IL-13、グランザイムB、及びパーフォリン、または他の適正な分子、例えば他のサイトカインの1つまたは複数を発現するT細胞集団を選択することができる。細胞発現をスクリーニングするための方法は、例えば、PCT公開第WO2013/126712号に記載される方法によって決定することができる。
[0309] 所望の細胞集団をポジティブまたはネガティブ選択によって単離するために、細胞及び表面(例えば、ビーズなどの粒子)の濃度を変動させることができる。ある種の態様では、細胞とビーズの最大限の接触を確実にするために、ビーズと細胞とが一緒に混合される体積を相当減少させる(例えば、細胞の濃度を増加させる)ことが望ましい場合がある。例えば、一態様では、20億細胞/mLの濃度が使用される。一態様では、10億細胞/mLの濃度が使用される。さらなる態様では、1億細胞/mL超が使用される。さらなる態様では、1000万、1500万、2000万、2500万、3000万、3500万、4000万、4500万、または5000万細胞/mLの濃度が使用される。さらなる一態様では、7500万、8000万、8500万、9000万、9500万、または1億細胞/mLからの濃度が使用される。さらなる態様では、1億2500または1億5000万細胞/mLの濃度を使用することができる。高い濃度を使用すると、細胞収率、細胞活性化、及び細胞拡大を増大させることができる。さらに、高い細胞濃度を使用すると、CD28-ネガティブT細胞などの、関心対象の標的抗原を弱く発現し得る細胞をより効率的に捕捉することができ、または多くの腫瘍細胞が存在する試料(例えば、白血病血液、腫瘍組織など)から、より効率的に捕捉することができる。そのような細胞集団は、治療的価値を有することがあり、得ることが望ましいと思われる。例えば、高濃度の細胞を使用すると、通常、より弱いCD28の発現を有するCD8T細胞を、より効率的に選択することができる。
[0310] 関連する態様では、低い方の細胞濃度を使用することが望ましい場合がある。T細胞と表面(例えば、ビーズなどの粒子)との混合物を相当希釈することによって、粒子と細胞の間の相互作用が最小限に抑えられる。これは、粒子に結合する所望の抗原を豊富に発現する細胞を選択する。例えば、CD4T細胞は、より高いレベルのCD28を発現し、希釈濃度でCD8T細胞より効率的に捕捉される。一態様では、使用される細胞濃度は、5×10/mLである。他の態様では、使用される濃度は、約1×l0/mL~1×l0/mL、及びその間の任意の整数値であり得る。他の態様では、細胞は、ローテーター上で、様々な長さの時間、様々な速度で、2~10℃または室温のいずれかでインキュベートされてもよい。
[0311] 刺激のためのT細胞は、洗浄ステップ後に凍結することもできる。理論に束縛されることを望むものではないが、凍結及び後続の解凍ステップによって、細胞集団中の顆粒球及びある程度の単球が除去されることによって、より均一な産物が得られる。血漿及び血小板を除去する洗浄ステップ後に、細胞は、凍結溶液中に懸濁されてもよい。多くの凍結溶液及びパラメータが当技術分野で公知であり、これとの関係で有用であるが、一方法は、20%DMSO及び8%ヒト血清アルブミンを含有するPBS、または10%デキストラン40及び5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミン、及び7.5%DMSOを含有する培養培地、もしくは31.25%Plasmalyte-A、31.25%デキストロース5%、0.45%NaCl、10%デキストラン40及び5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミン、ならびに7.5%DMSOを含有する培養培地、あるいは、例えば、Hespan及びPlasmaLyte Aを含有する他の適切な細胞凍結培地を使用することを含み、次いで、細胞は、-80℃まで1/分の速度で凍結され、液体窒素貯蔵タンクの気相で保存される。その他の制御凍結法だけでなく、即時に-20℃にする、または液体窒素中での非制御凍結も使用されてもよい。ある種の態様では、凍結保存された細胞は、本明細書に記載するように解凍及び洗浄され、室温で1時間静置され、その後本開示の方法を使用して活性化される。
[0312] 本開示との関係において企図するのはまた、本明細書に記載するように拡大させた細胞が必要になると思われる時期より前の時期に、対象から血液試料またはアフェレーシス産物を収集することである。そのため、拡大させようとする細胞の源は、任意の必要な時点で収集することができ、T細胞などの所望の細胞を単離及び凍結して、T細胞療法から利益を得ると思われる本明細書に記載するものなどの幾つもの疾患または状態のために、後でT細胞療法に使用することができる。一態様では、血液試料またはアフェレーシスは、全般的に健常な対象から採取される。ある種の態様では、血液試料またはアフェレーシスは、疾患を発症するリスクがあるが疾患をまだ発症していない、全般的に健常な対象から採取され、関心対象の細胞が、後で使用するために単離及び凍結される。ある種の態様では、T細胞は、拡大され、凍結され、後で使用されてもよい。ある種の態様では、試料は、本明細書に記載するような特定の疾患の診断の直後に、任意の治療の前に患者から収集される。さらなる態様では、細胞は、幾つもの関連する治療法、例えば、限定するものではないが、作用物質、例えば、ナタリズマブ、エファリズマブ、抗ウイルス剤、化学療法、放射線、免疫抑制剤、例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、及びミコフェノレート、抗体、または他の免疫除去剤、例えば、アレムツズマブ、抗CD3抗体、シトキサン、フルダラビン、シクロスポリン、タクロリムス、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、ロミデプシン、ならびに放射線照射での治療の前に、対象からの血液試料またはアフェレーシスから単離される。
[0313] 本開示のさらなる態様では、T細胞は、対象に機能性T細胞を残す治療に続いて、患者から直接得られる。これに関して、ある種のがん治療、特に免疫系を損傷する薬物での治療に続く、治療の直後で患者が通常治療から回復しようとする期間中に得られたT細胞の質は、ex vivoでの拡大能力に関して最適であり得るか、または向上したものであり得ることが観察されている。同様に、本明細書に記載する方法を使用するex vivoでの操作後に、これらの細胞は、生着及びin vivoでの拡大の強化に好ましい状態にあり得る。よって、本開示との関係において、T細胞、樹状細胞、または他の造血系細胞を含む血液細胞をこの回復期の間に収集することが企図される。さらに、ある種の態様では、動員(例えば、GM-CSFでの動員)及び移植前処置を使用して、とりわけ、療法後の所定の時間枠の間に、対象に、特定の細胞型の再増殖、再循環、再生、及び/または拡大が好ましい状態を作り出すことができる。実例となる細胞型として、T細胞、B細胞、樹状細胞、及び免疫系の他の細胞が挙げられる。
T細胞の活性化及び拡大
[0314] T細胞は、一般に、例えば、米国特許第6,352,694号;第6,534,055号;第6,905,680号;第6,692,964号;第5,858,358号;第6,887,466号;第6,905,681号;第7,144,575号;第7,067,318号;第7,172,869号;第7,232,566号;第7,175,843号;第5,883,223号;第6,905,874号;第6,797,514号;第6,867,041号;及び第7,572,631号に記載される方法を使用して、活性化及び拡大させてもよい。
[0315] 一般に、本開示のT細胞は、CD3/TCR複合体に関連するシグナルを刺激する作用物質が結合された表面と、T細胞の表面上の共刺激分子を刺激するリガンドとの接触によって拡大し得る。特に、T細胞集団は、本明細書に記載するように、例えば、抗CD3抗体もしくはその抗原結合断片、または表面上に固定化された抗CD2抗体との接触によって、またはカルシウムイオノフォアと併せたプロテインキナーゼC活性化剤(例えば、ブリオスタチン)との接触によって刺激することができる。T細胞の表面上のアクセサリー分子の共刺激については、アクセサリー分子に結合するリガンドが使用される。例えば、T細胞の集団は、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。CD4T細胞またはCD8T細胞のいずれかの増殖を刺激するためには、抗CD3抗体及び抗CD28抗体である。抗CD28抗体の例として、9.3、B-T3、XR-CD28(Diaclone,Besancon,France)が挙げられ、当技術分野で一般に公知の他の方法を使用することができる(Berg et al.,Transplant Proc.30(8):3975-3977,1998;Haanen et al.,J.Exp.Med.190(9):13191328,1999;Garland et al.,J.Immunol.Meth.227(1-2):53-63,1999)。
[0316] 異なる刺激時間に曝露されたT細胞は、異なる特徴を呈し得る。例えば、典型的な血液またはアフェレーシスで得られた末梢血の単核細胞産物は、細胞傷害性またはサプレッサーT細胞集団(TC、CD8)より多いヘルパーT細胞集団(TH、CD4)を有する。CD3及びCD28受容体を刺激することによってT細胞をex vivoで拡大させると、約8~9日目前では主にTH細胞からなるT細胞集団が産生されるが、約8~9日目から後では、T細胞集団は、次第に大きくなるTC細胞集団を含む。したがって、治療目的に応じて、主にTH細胞を含むT細胞集団を対象に注入することが有利であり得る。同様に、TC細胞の抗原特異的サブセットを単離したならば、このサブセットをより大きく拡大させることが有益であり得る。
[0317] さらに、CD4及びCD8マーカーに加えて、他の表現型マーカーが相当に変動するが、大部分は、細胞拡大プロセスの過程において再現性が良い。よって、そのような再現性によって活性化T細胞産物を特定の目的に合わせる能力が可能になる。
[0318] 抗CD19 抗BCMA、抗CD22、抗PD1、抗MUC16、抗IL13R2a2、抗EphA2、抗EGFRvIII、抗ROR1、抗PD-1、または抗BAFF TFP、CAR、またはTCRが構築されたら、様々なアッセイを使用して、限定するものではないが、抗原刺激に続いてT細胞を拡大させる能力、再刺激の非存在下でT細胞の拡大を持続する能力、及び適正なin vitro及び動物モデルでの抗がん活性などの、分子の活性を評価することができる。抗TAA TFP、CAR、またはTCRの効果を評価するアッセイについては、以下でさらに詳述する。
[0319] 初代T細胞でのTFP発現のウェエスタンブロット解析を使用して、単量体及び二量体の存在を検出することができる(例えば、Milone et al,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。極めて簡潔に述べると、TFPを発現するT細胞(CD4T細胞とCD8T細胞との1:1混合物)をin vitroで10日間より長く拡大させ、続いて溶解させ、還元条件下でSDS-PAGEを行う。TFPを、TCR鎖に対する抗体を使用するウェエスタンブロット法によって検出する。同じT細胞サブセットを非還元条件下でSDS-PAGE解析に使用すれば、共有結合二量体の形成を評価することができる。
[0320] 抗原刺激に続くTFPT細胞またはCART細胞またはTCRT細胞のin vitroでの拡大は、フローサイトメトリーによって測定することができる。例えば、CD4T細胞とCD8T細胞との混合物をαCD3/αCD28及びAPCで刺激し、続いて、解析されるGFPをプロモーターの制御下で発現するレンチウイルスベクターで形質導入する。例示的なプロモーターとして、CMV IE遺伝子、EF-1α、ユビキチンC、またはホスホグリセロキナーゼ(PGK)プロモーターが挙げられる。GFPの蛍光は、CD4及び/またはCD8T細胞サブセットでの培養の6日目に、フローサイトメトリーによって評価する(例えば、Milone et al.,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。あるいは、CD4T細胞とCD8T細胞との混合物をαCD3/αCD28被覆磁気ビーズで0日目に刺激し、2Aリボソームスキッピング配列を使用してTFPと共にeGFPを発現するバイシストロニックレンチウイルスベクターを使用して、1日目にTFPを形質導入する。培養物を、洗浄に続いて、CD19K562細胞(K562-CD19)、野生型K562細胞(K562野生型)、または抗CD3及び抗CD28抗体の存在下でhCD32及び4-1BBLを発現するK562細胞(K562-BBL-3/28)のいずれかで再刺激する。外因性IL-2を1日おきに100IU/mLで培養物に添加する。GFPT細胞を、フローサイトメトリーによってビーズに基づく計数を使用して計数する(例えば、Milone et al.,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。
[0321] 再刺激の非存在下でのCAR、TCR、またはTFPT細胞の拡大の持続も測定することができる(例えば、Milone et al.,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。簡潔に述べると、0日目にαCD3/αCD28被覆磁気ビーズで刺激し、1日目に指定のTFPを形質導入した後、培養8日目にCoulter Multisizer III粒子計数器を使用して平均T細胞体積(fl)を測定する。
[0322] 動物モデルを使用してTFP-T活性を測定することもできる。例えば、免疫不全マウスにおいて初代ヒトプレB ALLを治療するためのヒトCD19特異的TFPT細胞を使用する異種移植モデルを使用することができる(例えば、Milone et al.,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。極めて簡潔に述べると、ALLの確立後、マウスを処置群に従って無作為化する。様々な数の操作したT細胞を、1:1の比率で、B-ALLを有するNOD/SCID/γ-/-マウスに同時注射する。マウスからの脾臓DNA中の各ベクターのコピー数を、T細胞注射後の様々な時点で評価する。動物は、1週間間隔で白血病について査定する。αCD19-ζTFPT細胞または偽の形質導入されたT細胞を注射されたマウスにおける末梢血CD19B-ALL芽細胞数を測定する。これらの群についての生存曲線を、ログランク検定を使用して比較する。加えて、NOD/SCID/γ-/-マウスにT細胞を注射してから4週間後の末梢血CD4及びCD8T細胞の絶対数も解析することができる。マウスに白血病細胞を注射し、3週間後に、eGFPに連結されたTFPをコードするバイシストロニックレンチウイルスベクターによってTFPを発現するように操作したT細胞を注射する。T細胞は、注射前に偽の形質導入細胞と混合することによって45~50%入力GFPT細胞に正規化し、フローサイトメトリーによって確認する。動物は、1週間間隔で白血病について査定する。TFPT細胞群についての生存曲線を、ログランク検定を使用して比較する。
[0323] 用量依存的なTFP処置応答を評価することができる(例えば、Milone et al.,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。例えば、TFP T細胞、同等数の偽の形質導入T細胞を21日目に注射したマウス、またはT細胞を注射しなかったマウスにおける末梢血を、白血病の確立から35~70日後に得る。末梢血CD19ALL芽細胞数を決定するために各群からのマウスを無作為に採血し、35日目及び49日目に屠殺する。残りの動物は、57日目及び70日目に評価する。
[0324] 細胞増殖及びサイトカイン産生の査定については、例えば、Milone et al.,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)で前に記載されている。非限定的な一例では、TFP媒介増殖の査定は、例えば、マイクロタイタープレート内で、洗浄したT細胞を、CD19(K19)またはCD32及びCD137(KT32-BBL)を発現するK562細胞と、最終T細胞:K562の比率が2:1になるように混合することによって実施する。K562細胞には、使用前にγ放射線を照射する。抗CD3モノクローナル抗体(クローンOKT3)及び抗CD28モノクローナル抗体(クローン9.3)をKT32-BBL細胞を有する培養物に添加して、T細胞増殖刺激の陽性対照とする。何故なら、これらのシグナルは、ex vivoでの長期のCD8T細胞の拡大を支援するからである。CountBright(商標)蛍光ビーズ(Invitrogen)及びフローサイトメトリーを製造業者によって記載されるように使用して、T細胞を培養物中で計数する。TFPT細胞は、eGFP-2Aを連結したTFP発現レンチウイルスベクターで操作したT細胞を使用して、GFP発現によって特定する。GFPを発現しないTFPT細胞の場合、TFPT細胞は、ビオチン化組み換えCD19タンパク質及び二次アビジン-PEコンジュゲートを用いて検出する。T細胞上のCD4及びCD8の発現も、特異的モノクローナル抗体(BD Biosciences)を用いて同時に検出する。サイトカインの測定は、ヒトTH1/TH2サイトカインサイトメトリックビーズアレイキット(BD Biosciences)を製造業者の使用説明書に従って使用して、再刺激から24時間後に収集した上清で実施する。FACScalibur(商標)フローサイトメーター(BD Biosciences)を使用して蛍光を査定し、製造業者の使用説明書に従ってデータを解析する。
[0325] 細胞傷害性は、標準的な51Cr放出アッセイによって査定することができる(例えば、Milone et al.,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。標的細胞(K562株及び初代pro-B-ALL細胞)に、37℃で2時間頻繁に撹拌しながら51Cr(NaCrOとして、New England Nuclear)を加え、完全RPMI中で2回洗浄し、マイクロタイタープレート内に播種する。エフェクターT細胞を、ウェル内の完全RPMI中で、様々なエフェクター細胞:標的細胞(E:T)比で標的細胞と混合する。培地のみ(自然放出、SR)またはTriton-X100界面活性剤の1%溶液(全放出、TR)を含有するさらなるウェルも調製する。37℃で4時間のインキュベーション後に、各ウェルからの上清を採集する。次いで、γ粒子カウンター(Packard Instrument Co.,Waltham,Mass)を使用して、放出される51Crを測定する。各条件を少なくとも3連で実施し、次式を使用して溶解率(%)を算出する:溶解(%)=(ER-SR)/(TR-SR)(式中、ERは、各実験条件で放出された平均51Crを表す)。
[0326] イメージング技術を使用して、腫瘍を有する動物モデルにおけるTFPの特異的輸送及び増殖を評価することができる。そのようなアッセイは、例えば、Barrett et al.,Human Gene Therapy 22:1575-1586(2011)に記載されている。NOD/SCID/γc-/-(NSG)マウスにNalm-6細胞(ATCC(登録商標)CRL-3273(商標))をIV注射し、その7日後に、TFP構築物でのエレクトロポレーションから4時間後のT細胞を注射する。そのT細胞に、ホタルルシフェラーゼを発現するようにレンチウイルス構築物で安定的に形質移入し、マウスを生物発光について撮像する。あるいは、Nalm-6異種移植モデルにおける単回注射のTFPT細胞の治療効力及び特異性を、次のように測定することができる。NSGマウスに、ホタルルシフェラーゼを安定的に発現するように形質導入したNalm-6を注射し、続いて7日後に、CD19 TFPをエレクトロポレーションしたT細胞を単回尾静脈注射する。注射後の様々な時点で、動物を撮像する。例えば、代表的なマウスにおけるホタルルシフェラーゼ陽性白血病の光子密度ヒートマップを、5日目(処置の2日前)及び8日目(TFP PBLの24時間後)に生成することができる。
[0327] 本明細書の実施例の項に記載するものだけでなく、当技術分野で公知のものを含めた他のアッセイも、本明細書に開示する抗CD19、抗BCMA、抗IL13Ra2、MUC16、EphA2 EGFRvIII、抗CD22、抗ROR1、抗PD1、または抗BAFF TFP構築物を評価するために使用することができる。
医薬組成物
[0328] 本明細書で開示するのは、幾つかの実施形態では、(a)本開示の改変免疫細胞と、(b)医薬として許容される担体とを含む医薬組成物である。そのような組成物は、緩衝液、例えば、中性緩衝生理食塩水、リン酸緩衝食塩水など;炭水化物、例えば、グルコース、マンノース、スクロース、またはデキストラン、マンニトール;タンパク質;ポリペプチドまたはアミノ酸、例えば、グリシン;酸化防止剤;キレート剤、例えば、EDTA、またはグルタチオン;アジュバント(例えば、水酸化アルミニウム);及び防腐剤を含んでもよい。本開示の組成物は、一態様では、静脈内投与用に製剤化される。
[0329] 本開示の医薬組成物は、治療しようとする(または予防しようとする)疾患に適した方式で投与されてもよい。適正な投与量は、臨床試験によって決定されてもよいが、投与の分量及び頻度は、患者の状態、及び患者の疾患のタイプ及び重症度などの因子によって決定されることとなる。
[0330] 一実施形態では、医薬組成物は、例えば、エンドトキシン、マイコプラズマ、複製可能なレンチウイルス(RCL)、p24、VSV-G核酸、HIV gag、残留する抗CD3/抗CD28被覆ビーズ、マウス抗体、プールヒト血清、ウシ血清アルブミン、ウシ血清、培養培地成分、ベクターパッケージング細胞またはプラスミド成分、細菌、及び真菌からなる群から選択される混入物質を実質的に含まない。例えば、検出可能レベルのこれらの混入物質が存在しない。一実施形態では、細菌は、Alcaligenes faecalis、Candida albicans、Escherichia coli、Haemophilus influenza、Neisseria meningitides、Pseudomonas aeruginosa、Staphylococcus aureus、Streptococcus pneumonia、及びStreptococcus pyogenes A群からなる群から選択される少なくとも1種である。
[0331] 「免疫学的有効量」、「抗腫瘍有効量」、「腫瘍阻害有効量」、または「治療量」が示されるとき、投与しようとする本開示の組成物の正確な量は、患者(対象)の年齢、体重、腫瘍サイズ、感染症または転移の程度、及び状態の個体差を考慮して、医師によって決定され得る。一般論として述べると、本明細書に記載するT細胞を含む医薬組成物は、10~10細胞/kg体重、幾つかの場合では、10~10細胞/kg体重(これらの範囲内のすべての整数値を含む)の投与量で投与されてもよい。T細胞組成物はまた、これらの投与量で複数回投与されてもよい。細胞は、免疫療法で一般に公知の注入技法を使用することによって投与することができる(例えば、Rosenberg et al.,New Eng.J.of Med.319:1676,1988を参照されたい)
[0332] ある種の態様では、活性化T細胞を対象に投与し、その後続いて再採血し(またはアフェレーシスを行い)、そこからのT細胞を本開示に従って活性化し、活性化及び拡大させたT細胞を患者に再注入することが所望されることがある。このプロセスは、数週間毎に複数回実施することができる。ある種の態様では、T細胞は、10cc~400ccの採取血液から活性化することができる。ある種の態様では、T細胞は、20cc、30cc、40cc、50cc、60cc、70cc、80cc、90cc、または100ccの採取血液から活性化される。
[0333] 主題組成物の投与は、エアロゾル吸入、注射、経口摂取、輸血、埋め込み、または移植による方式を含めた、任意の便利な方式で行われてもよい。本明細書に記載する組成物は、患者に、経動脈的に、皮下に、皮内に、腫瘍内に、節内に、髄内に、筋肉内に、静脈内(i.v.)注射により、または腹腔内に投与されてもよい。一態様では、本開示のT細胞組成物は、患者に、皮内または皮下注射によって投与される。一態様では、本開示のT細胞組成物は、i.v.注射によって投与される。T細胞の組成物は、腫瘍、リンパ節、または感染症の部位に直接注射されてもよい。
[0334] 特定の例示的な態様では、対象は、白血球搬出法を受けてもよく、この方法では、白血球が、ex vivoで収集、濃厚化、または除去されて、関心対象の細胞、例えば、T細胞が選択及び/または単離される。これらのT細胞単離物は、当技術分野で公知の方法によって拡大されてもよく、本開示の1つまたは複数のTFP構築物が導入され、それによって本開示の改変T-T細胞を作出することができるように処理されてもよい。それを必要とする対象は、その後、高用量の化学療法での標準的治療に続いて末梢血幹細胞移植を受けてもよい。ある種の態様では、移植に続いて、または移植と同時に、対象は、本開示の拡大された改変ヒト免疫細胞の注入を受ける。さらなる態様において、拡大された細胞は、手術の前または手術に続いて投与される。
[0335] 患者に投与しようとする上記治療の投与量は、治療されている状態の正確な性質及び治療のレシピエントに応じて異なることとなる。ヒトに投与する場合の投与量の調整は、当技術分野に受け入れられている慣例に従って実施することができる。例えば、アレムツズマブの用量は、一般に、成人患者には1~約100mgの範囲内であり、通常、1~30日間の期間にわたって毎日投与される。好ましい日用量は、1日当たり1~10mgであるが、幾つかの場合では、1日当たり40mgまでの、より多い用量が使用されてもよい(米国特許第6,120,766号に記載されている)。
[0336] 一実施形態では、TFPは、T細胞に、例えば、in vitro転写を使用して導入され、対象(例えば、ヒト)は、本開示のTFP T細胞の初回投与、及び本開示のTFP T細胞の1回またな複数回の後続投与を受け、1回または複数回の後続投与は、前の投与後15日未満、例えば、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、または2日未満に施される。一実施形態では、1週間当たり複数回以上の本開示のTFP T細胞の投与が、対象(例えば、ヒト)に施され、例えば、1週間当たり、2、3、または4回の本開示のTFP T細胞の投与が施される。一実施形態では、対象(例えば、ヒト対象)は、1週間当たり複数回以上のTFP T細胞の投与を受け(例えば、1週間当たり2、3、または4回の投与)(本明細書ではサイクルとも呼ばれる)、続いて1週間はTFP T細胞の投与を受けず、次いで1回または複数回のTFP T細胞の追加投与(例えば、1週間当たり複数回以上のTFP T細胞の投与)が対象に施される。別の実施形態では、対象(例えば、ヒト対象)は、2回以上のサイクルのTFP T細胞を受け、各サイクルの間の時間は、10、9、8、7、6、5、4、または3日未満である。一実施形態では、TFP T細胞は、1日おきに投与されて、1週間当たり3回投与される。一実施形態では、本開示のTFP T細胞は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8週間またはそれ以上にわたって投与される。
[0337] 一態様では、抗TAA TFP T細胞またはCAR T細胞またはTCR T細胞は、レンチウイルスなどのレンチウイルスベクターを使用して生成される。そのように生成されたTFP-T細胞は、安定なTFP発現を有する。別の態様では、T抗TAA TFP T細胞またはCAR T細胞またはTCR T細胞。
[0338] 一態様では、TFP T細胞は、形質導入後、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15日間、TFPベクターを一過性に発現する。TFPの一過性発現は、RNA TFPベクター送達によって行うことができる。一態様では、TFP RNAは、エレクトロポレーションによってT細胞に形質導入される。
[0339] 一過性に発現するTFP T細胞(特に、マウスscFvを有するTFP T細胞)を使用して治療されている患者に生じるおそれがある潜在的な問題は、複数回の治療後のアナフィラキシーである。
[0340] この理論に束縛されるものではないが、そのようなアナフィラキシー反応は、患者において体液性抗TFP応答、すなわち、抗IgEアイソタイプを有する抗TFP抗体が発生していることによって引き起こされる可能性があると考えられる。患者の抗体産生細胞は、抗原への曝露が10~14日間中断されると、IgGアイソタイプ(アナフィラキシーを引き起こさない)からIgEアイソタイプへのクラススイッチを受けると思われる。
[0341] 患者が一過性TFP療法の過程で抗TFP抗体応答(RNA形質導入によって生成されるものなど)を生じるリスクが高いならば、TFP T細胞注入の中断は、10日~14日より長く続けるべきではない。
治療方法
[0342] 本明細書に開示するのは、幾つかの実施形態では、それを必要とする対象においてがんを治療する方法であって、該対象に治療的有効量の本明細書に開示する医薬組成物及び製剤を投与することを含む方法である。本明細書にさらに開示するのは、幾つかの実施形態では、それを必要とする対象においてがんを治療する方法であって、該対象に(a)本明細書に開示する方法によって生成された改変ヒト免疫細胞と(b)医薬として許容される担体とを含む医薬組成物を投与することを含む方法である。本明細書にさらに開示するのは、幾つかの実施形態では、それを必要とする対象においてがんを治療する方法であって、該対象に(a)本明細書に開示する環状RNA分子またはベクターの1つを含むペイロードを含有する送達デバイス(例えば、リポソーム)と(b)医薬として許容される担体とを含む医薬組成物を投与することを含む。
[0343] 幾つかの場合では、改変ヒト免疫細胞は同種異系T細胞である。幾つかの実施形態では、改変ヒト免疫細胞は自己T細胞である。幾つかの実施形態では、改変ヒト免疫細胞はリンパ芽球細胞である。幾つかの場合では、該対象において、有効量の非改変対照T細胞を投与された対象と比較して少ないサイトカインが放出される。幾つかの場合では、該対象において、本明細書に開示する組み換え核酸または本明細書に開示するベクターを含む有効量の改変ヒト免疫細胞を投与された対象と比較して、少ないサイトカインが放出される。
[0344] 幾つかの場合では、該方法は、医薬製剤を、医薬製剤の効力を増大させる作用物質と組み合わせて投与することを含む。幾つかの場合では、該方法は、医薬製剤を、医薬組成物に関連する1つまたは複数の副作用を改善する作用物質と組み合わせて投与することを含む。
[0345] 幾つかの場合では、がんは、固形がん、リンパ腫、または白血病である。幾つかの実施形態では、がんは、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、副腎皮質癌、肛門癌、虫垂癌、星状細胞腫、基底細胞癌、脳腫瘍、胆管癌、膀胱癌、骨癌、乳癌、気管支腫瘍、原発不明癌、心臓腫瘍、子宮頚癌、脊索腫、結腸癌、結腸直腸癌、頭蓋咽頭管腫瘍、腺管癌、胚芽腫、子宮内膜癌、脳室上衣腫、食道癌、感覚神経芽細胞腫、線維性組織球腫、ユーイング肉腫、眼癌、胚細胞腫瘍、胆嚢癌、胃癌、消化管カルチノイド腫瘍、消化管間質腫瘍、妊娠性絨毛性疾患、神経膠腫、頭頸部癌、肝細胞癌、組織球増殖症、ホジキンリンパ腫、下咽頭癌、眼球内黒色腫、島細胞腫瘍、カポジ肉腫、腎臓癌、ランゲルハンス細胞組織球症、喉頭癌、口唇及び口腔癌、肝臓癌、上皮内小葉癌、肺癌、マクログロブリン血症、悪性線維性組織球腫、メラノーマ、メルケル細胞癌、中皮腫、原発不明の転移性頸部扁平上皮癌、NUT遺伝子に関連する正中線上の癌、口腔癌、多発性内分泌腫瘍症候群、多発性骨髄腫、菌状息肉腫、骨髄異形成症候群、骨髄異形成/骨髄増殖性腫瘍、鼻副鼻腔癌(nasal cavity and par nasal sinus cancer)、鼻咽頭癌、神経芽細胞腫、非小細胞肺癌、中咽頭癌、骨肉腫、卵巣癌、膵癌、乳頭腫症、傍神経節腫、副甲状腺癌、陰茎癌、咽頭癌、褐色細胞腫、下垂体腫瘍、胸膜肺芽腫、原発性中枢神経系リンパ腫、前立腺癌、直腸癌、腎細胞癌、腎盂尿管癌、網膜芽細胞腫、ラブドイド腫瘍、唾液腺癌、セザリー症候群、皮膚癌、小細胞肺癌、小腸癌、軟部肉腫、脊髄腫瘍、胃癌、T細胞リンパ腫、奇形腫、精巣癌、咽喉癌、胸腺腫及び胸腺癌、甲状腺癌、尿道癌、子宮癌、腟癌、外陰癌、ならびにウィルムス腫瘍からなる群から選択される。
[0346] いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、改変ヒト免疫細胞によって誘発される抗腫瘍免疫応答は、能動免疫応答でも受動免疫応答でもよく、あるいは、直接対間接免疫応答によるものであってもよい。
[0347] 一態様では、本開示の改変ヒト免疫細胞は、哺乳動物におけるex vivoでの免疫化及び/またはin vivo療法のためのワクチンの一種である。一態様では、哺乳動物はヒトである。
[0348] ex vivoでの免疫化に関して、細胞を哺乳動物に投与する前に、次のうちの少なくとも1つがin vitroで行われる:i)細胞の拡大、ii)TFPまたはTCRまたはCARと、TCRα、β、γ、及び/またはδ定常ドメインとをコードする核酸の細胞への導入、あるいはiii)細胞の凍結保存。
[0349] ex vivoでの手順は、当技術分野で周知であり、以下でより詳細に考察する。簡潔に述べると、細胞を哺乳動物(例えば、ヒト)から単離し、本明細書に開示するベクターで遺伝子改変する(すなわち、in vitroで形質導入または形質移入する)。改変ヒト免疫細胞は、哺乳動物のレシピエントに投与して、治療上の利益をもたらすことができる。哺乳動物のレシピエントは、ヒトであってもよく、改変細胞は、レシピエントに対して自己由来であり得る。あるいは、細胞は、レシピエントに対して同種異系、同系、または異種であり得る。
[0350] 造血幹細胞及び前駆細胞をex vivoで拡大させる手順については、例えば、米国特許第5,199,942号(参照により本明細書に援用される)に記載されており、本開示の細胞に適用することができる。他の適切な方法が当技術分野で公知であり、したがって、本開示は、細胞をex vivoで拡大させるいかなる特定の方法にも限定されない。簡潔に述べると、T細胞のex vivoでの培養及び拡大は、(1)哺乳動物からのCD34造血幹細胞及び前駆細胞を末梢血採集物または骨髄外植体から収集すること;ならびに(2)そのような細胞をex vivoで拡大させることを含む。米国特許第5,199,942号に記載される細胞増殖因子に加えて、flt3-L、IL-1、IL-3、及びc-kitリガンドなどの他の因子を細胞の培養及び拡大に使用することができる。
[0351] ex vivoでの免疫化に関する細胞ベースのワクチンに加えて、本開示はまた、患者において抗原に対する免疫応答を誘発するin vivoでの免疫化のための組成物及び方法を提供する。
[0352] 一般に、本明細書に記載するように活性化及び拡大させた細胞は、免疫不全の個体に生じる疾患の治療及び予防に利用することができる。
[0353] 本開示の改変ヒト免疫細胞は、単独で投与されても、あるいは希釈剤及び/または他の成分、例えば、IL-2または他のサイトカインまたは細胞集団と組み合わせた医薬組成物として投与されてもよい。
併用療法
[0354] 本明細書に記載する改変ヒト免疫細胞または標的化環状RNAまたは標的化もしくは非標的化送達ビヒクル(例えば、リポソーム)は、他の公知の作用物質及び療法と組み合わせて使用されてもよい。「組み合わせて」投与されるとは、本明細書で使用される場合、対象が障害に罹患する間に2つ(またはそれ以上)の異なる治療が対象に送達されること、例えば、対象が障害と診断された後、かつ障害が治癒もしくは排除されるかまたは他の理由で治療が中止される前に、2つ以上の治療が送達されることを意味する。幾つかの実施形態では、一方の治療の送達が、第2の治療の送達の開始時に依然として行われており、そのために投与に関して重複がある。これは、本明細書において「同時(simultaneous)」また「同時(concurrent)送達」と呼ばれることがある。他の実施形態では、一方の治療の送達は、他方の治療の開始前に終了する。いずれかの場合の幾つかの実施形態では、治療は、併用投与であるために、より有効である。例えば、第2の治療は、より有効であり、例えば、第1の治療の非存在下で第2の治療を投与した場合に見られるよりも、少ない第2の治療で同等な効果が見られるか、もしくは第2の治療が症状を大幅に低減させるか、または同様な状況が第1の治療で見られる。幾つかの実施形態では、送達は、症状、または障害に関係する他のパラメータの低減が、一方の治療が他方の非存在下で送達されるときに観察されるものよりも大きくなるようなものである。2つの治療の効果は、部分的に相加的であるか、完全に相加的であるか、または相加的以上であり得る。送達は、送達される第1の治療の効果が、第2の治療が送達されても検出可能であるようなものであり得る。
[0355] 幾つかの実施形態では、「少なくとも1つの追加治療剤」には、改変ヒト免疫細胞が含まれる。提供するのはまた、同じもしくは異なる標的抗原、または同じ標的抗原上の同じもしくは異なるエピトープに結合する、複数のTFPを発現するT細胞である。提供するのはまた、第1のサブセットのT細胞が第1のTFPとTCRα及び/またはβ定常ドメインとを発現し、第2のサブセットのT細胞が第2のTFPとTCRα及び/またはβ定常ドメインとを発現する、T細胞の集団である。提供するのはまた、第1のサブセットのT細胞が第1のTFPとTCRγ及び/またはδ定常ドメインとを発現し、第2のサブセットのT細胞が第2のTFPとTCRγ及び/またはδ定常ドメインとを発現する、T細胞の集団である。
[0356] 本明細書に記載する改変ヒト免疫細胞及び少なくとも1つの追加治療剤は、同じもしくは別々の組成物で同時に投与することも、または逐次投与することもできる。逐次投与の場合、本明細書に記載する改変ヒト免疫細胞を1番目に、追加作用物質を2番目に投与することができ、または投与の順序を逆にすることができる。
[0357] さらなる態様では、本明細書に記載する改変ヒト免疫細胞は、手術、化学療法、放射線、免疫抑制剤、例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェノレート、及びFK506、抗体または他の免疫除去剤、例えば、アレムツズマブ、抗CD3抗体、もしくは他の抗体療法、サイトキサン(cytoxin)、フルダラビン、シクロスポリン、タクロリムス、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、ロミデプシン、サイトカイン、及び放射線照射、ペプチドワクチン、例えば、Izumoto et al.2008 J Neurosurg 108:963-971に記載されるものと組み合わせた治療レジメンに使用されてもよい。
[0358] 一実施形態では、対象に、改変ヒト免疫細胞の投与に関連する副作用を低減または改善する作用物質を投与することができる。改変ヒト免疫細胞の投与に関連する副作用として、サイトカイン放出症候群(CRS)、及びマクロファージ活性化症候群(MAS)とも呼ばれる血球貪食性リンパ組織球症(HLH)が挙げられるが、これらに限定されない。CRSの症状として、高熱、嘔気、一過性低血圧、低酸素症などが挙げられる。したがって、本明細書に開示する方法は、本明細書に記載する改変ヒト免疫細胞を対象に投与すること、及び改変ヒト免疫細胞での治療に起因する可溶性因子のレベルの上昇を管理する作用物質をさらに投与することを含むことができる。一実施形態では、対象において上昇する可溶性因子は、IFN-γ、TNFα、IL-2、及びIL-6のうちの1つまたは複数である。したがって、この副作用を治療するために投与される作用物質は、これらの可溶性因子のうちの1つまたは複数を中和する作用物質であり得る。そのような作用物質として、ステロイド、TNFαの阻害剤、及びIL-6の阻害剤が挙げられるが、これらに限定されない。TNFαの阻害剤の例は、エタネルセプトである。IL-6の阻害剤の例は、トシリズマブである。
[0359] 一実施形態では、対象に、改変ヒト免疫細胞の活性を強化する作用物質を投与することができる。例えば、一実施形態では、作用物質は、抑制分子を阻害する作用物質であり得る。抑制分子、例えば、プログラム死1(PD1)は、幾つかの実施形態では、改変ヒト免疫細胞の免疫エフェクター応答開始能力を減少させることがある。抑制分子の例として、PD1、PD-L1、CTLA4、TIM3、LAG3、VISTA、BTLA、TIGIT、LAIR1、CD160、2B4、及びTGFRβが挙げられる。抑制分子の阻害は、例えば、DNA、RNA、またはタンパク質レベルでの阻害によるものは、改変ヒト免疫細胞の性能を最適化することができる。実施形態では、抑制核酸、例えば、dsRNA、例えば、siRNAまたはshRNAを使用して、TFP発現細胞内の抑制分子の発現を阻害することができる。ある実施形態では、阻害剤はshRNAである。ある実施形態では、抑制分子は、改変ヒト免疫細胞内で阻害される。これらの実施形態では、抑制分子の発現を阻害するdsRNA分子は、TFPの成分、例えば、成分のすべてをコードする核酸に連結される。一実施形態では、抑制シグナルの阻害剤は、例えば、抑制分子に結合する抗体または抗体断片であり得る。例えば、該作用物質は、PD1、PD-L1、PD-L2、またはCTLA4に結合する抗体または抗体断片(例えば、イピリムマブ(MDX-010及びMDX-101とも呼ばれ、YERVOY(登録商標)として市販されている;Bristol-Myers Squibb);トレメリムマブ(Pfizerから入手可能なIgG2モノクローナル抗体、以前はチシリムマブとして公知であったもの、CP-675,206))であり得る。ある実施形態では、該作用物質は、TIM3に結合する抗体または抗体断片である。ある実施形態では、該作用物質は、LAG3に結合する抗体または抗体断片である。
[0360] 幾つかの実施形態では、改変ヒト免疫細胞の活性を強化する作用物質は、例えば、第1のドメインと第2のドメインを含む融合タンパク質であって、第1のドメインが、抑制分子、またはその断片であり、第2のドメインが、正のシグナルに関連するポリペプチド、例えば、本明細書に記載するような細胞内シグナル伝達ドメインを含むポリペプチドである、融合タンパク質であり得る。幾つかの実施形態では、正のシグナルに関連するポリペプチドは、CD28、CD27、ICOSの共刺激ドメイン、例えば、CD28、CD27、及び/またはICOSの細胞内シグナル伝達ドメイン、及び/または一次シグナル伝達ドメイン、例えば、CD3ζの、例えば、本明細書に記載するものを含むことができる。一実施形態では、融合タンパク質は、TFPを発現する細胞と同じ細胞によって発現される。別の実施形態では、融合タンパク質は、抗TAA TFPを発現しない細胞、例えばT細胞によって発現される。
[0361] 以下の実験例を参照することによって、本発明をさらに詳述する。これらの実施例は、例示のみを目的として提供されており、別段の指定がない限り、限定は意図されていない。よって、本発明は、決して以下の実施例に限定されると解釈されるものではなく、本明細書で提供する教示の結果として明らかになる、ありとあらゆる変形を包含すると解釈されるものとする。さらなる説明はなくとも、当業者であれば、前述の説明及び以下の実例を使用して、本発明の化合物を作製及び利用することができ、特許請求する方法を実施することができると考えられる。以下の実施例は、本発明の様々な態様を具体的に指摘するものであり、決して本開示の残りの部分を限定するものとして解釈されるべきではない。
実施例1: タンパク質をコードする環状RNA(circRNA)の設計
[0362] この実験のために発現するように選択された標的タンパク質はGFPである。環状RNAからの機能性GFPの翻訳は、順序交換イントロン-エキソン(PIE)スプライシング戦略におけるリボザイムを使用することによって実現される。GFPをコードするcircRNAを作出するために、配列内リボソーム進入部位(IRES)、続いてGFPコード配列を、ファージT4からのチミジル酸シンターゼ(Td)遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流の2つの短いE2及びE1エキソン断片の間に配置する。あるいは、グループI触媒イントロンのスプライシング効率は、AnabaenaのプレtRNA遺伝子の方がファージT4のTd遺伝子より効率的なので、AnabaenaのプレtRNA遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流のE2及びE1エキソンを使用することができる。[Puttaraju,M.& Been,M.Nucleic Acids Res.20,5357-5364(1992)]。最後に、グループI触媒イントロンの3’側半分をE2の上流にクローニングし、その一方でグループI触媒イントロンの5’側半分をE1の下流に配置する。3’PIEスプライス部位とIRESの間のスペーサーを設計する。5’及び3’スプライス部位を互いに近接させることを目的として33~35ヌクレオチド長の相補的な「相同性アーム」を、RNA前駆体の5’及び3’末端に配置し、スプリッティング効率を増大させるために環状プロセス中で使用する。
実施例2: TFPをコードするcircRNAの設計
環状RNA(circRNA)からの機能性TFPの翻訳は、順序交換イントロン-エキソン(PIE)スプライシング戦略におけるリボザイムを使用することによって実現することができる。TFPをコードするcircRNAを作出するために、配列内リボソーム進入部位(IRES)、続いてTFPコード配列(CDS)を、ファージT4からのチミジル酸シンターゼ(Td)遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流の2つの短いE2及びE1エキソン断片の間に配置する。あるいは、グループI触媒イントロンのスプライシング効率は、AnabaenaのプレtRNA遺伝子の方がファージT4のTd遺伝子より効率的なので、AnabaenaのプレtRNA遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流のE2及びE1エキソンを使用することができる。[Puttaraju,M.&Been,M.Nucleic Acids Res.20,5357-5364(1992)]。最後に、グループI触媒イントロンの5’側半分をE2の上流にクローニングし、その一方でグループI触媒イントロンの3’側半分をE1の下流に配置する。3’PIEスプライス部位とIRESの間のスペーサーを設計する。5’及び3’スプライス部位を互いに近接させることを目的として、33~35ヌクレオチド長の外部「相同性アーム」をRNA前駆体の5’及び3’末端に配置し、スプリッティング効率を増大させるために環状プロセス中で使用する[Wesselhoeft et.al.,Nat.Commun.,9:26-29.,2018]。幾つかの実施形態では、circRNAの半減期を増加させるためにタンパク質結合モチーフがTFPコード配列の外側に付加される。一実施形態では、タンパク質結合モチーフは、約20ヌクレオチドを有するポリAリンカーである。
実施例3: CAR、TCRをコードするcircRNAの設計
環状RNA(circRNA)からの機能性CAR、TCRの翻訳は、順序交換イントロン-エキソン(PIE)スプライシング戦略におけるリボザイムを使用することによって実現することができる。CAR、TCRをコードするcircRNAを作出するために、配列内リボソーム進入部位(IRES)、続いてCAR、TCRコード配列(CDS)を、ファージT4からのチミジル酸シンターゼ(Td)遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流の2つの短いE2及びE1エキソン断片の間に配置する。あるいは、グループI触媒イントロンのスプライシング効率は、AnabaenaのプレtRNA遺伝子の方がファージT4のTd遺伝子より効率的なので、AnabaenaのプレtRNA遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流のE2及びE1エキソンを使用することができる。[Puttaraju,M.& Been,M.Nucleic Acids Res.20,5357-5364(1992)]。最後に、グループI触媒イントロンの5’側半分をE2の上流にクローニングし、その一方でグループI触媒イントロンの3’側半分をE1の下流に配置する。3’PIEスプライス部位とIRESの間のスペーサーを設計する。5’及び3’スプライス部位を互いに近接させることを目的として33~35ヌクレオチド長の相補的な「相同性アーム」を、RNA前駆体の5’及び3’末端に配置し、スプリッティング効率を増大させるために環状プロセス中で使用する。追加的に、circRNAの半減期を増加させるために、A>20ヌクレオチドを有するポリAリンカーなどのタンパク質結合モチーフをTFPコード配列の外側に付加することができる[Wesselhoeft et.al.,Nat.Commun.,2018]。
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実施例4: 自己スプライシング線状RNA前駆体の生成
TFPをコードする遺伝子座、Anabaena触媒イントロン、及び(コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV))IRES配列は、Integrated DNA Technologiesを使用することによって化学的に合成する。続いてこの配列を、NEBuilder(登録商標)HiFi DNA Assemblyキットを使用するGibson assembly(登録商標)(New England Biolabs)によって、T7 RNAポリメラーゼプロモーターを含有する線状化プラスミドベクター中にクローニングする。スペーサー領域、相同性アーム、及び他の変異は、Q5(登録商標)Site-Directed Mutagenesis Kit(New England Biolabs)を使用して導入する。線状RNA前駆体は、T7 High Yield RNA Synthesis Kit(New England Biolabs)を使用する線状化プラスミドDNA鋳型またはPCR産物からのin vitro転写によって合成する。
実施例5: TFPをコードするcircRNAの生成及び精製
[0363] in vitro転写後に、線状RNA前駆体をDNase I(New England Biolabs)で20分間処理する。次いで、MEGAclear Transcription Clean upキット(Ambion)を使用して、このRNA試料をカラム精製する。次いで、本質的により短いRNAの環状化について前述したように、環状化を促進するために線状RNA前駆体をマグネシウムイオン及びGTPの存在下で加熱する[Ford,E.& Ares,M.Proc.Natl Acad.Sci.91,3117-3121(1994)]。すなわち、RNAを5分間70℃に加熱し、次いで直ちに氷上に3分間置き、その後GTPを、マグネシウムを含む緩衝液(50mM Tris-HCl、10mM MgCl2、1mM DTT、pH 7.5;New England Biolabs)と共に2mMの最終濃度になるまで添加する。次いでRNAを40分間55℃に加熱し、次いでカラム精製する。
[0364] RNase Rを使用するRNAの環状性チェック: circRNAを濃厚化するために、20μgのRNAを水に溶解させ(最終体積88μL)、次いで70℃で2分間加熱し、氷上で2分間冷却する。20UのRNase R及び10μLの10Å~RNase R緩衝液(Epicenter)を添加し、反応物を37℃で40分間インキュベートし、反応の途中でさらなる10UのRNase Rを添加する。Monarch(登録商標)RNA Cleanupキット(New England Biolabs)を使用して、RNase Rで消化されたRNAをカラム精製する。
[0365] RNAを、プレキャスト1.5%TBEアガロースゲルまたはプレキャスト2%E-ゲルEXアガロースゲル(Invitrogen)上で分離し、ssRNA Ladders(NEB、ThermoFisher Scientific)を標準として使用する。バンドは、青色光透過照明を使用して可視化する。ゲル抽出のために、circRNAに相当するバンドをゲルから切り取り、次いでZymoclean(商標)Gel RNA Extraction Kit(Zymogen)を使用して抽出する。
[0366] circRNA調製の純度は、circRNAからのタンパク質産生を最大化し、先天的な細胞性免疫応答を回避するために不可欠な別の因子である[Kariko,K.,Muramatsu,H.,Ludwig,J.& Weissman,D.Nucleic Acids Res.39,e142-e142(2011)]。したがって、代替的なカラム精製方法として、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、高速タンパク質液体クロマトグラフィー(FPLC)、またはサイズ排除クロマトグラフィーが適用される。HPLCの場合、30μgのRNAを3分間65℃に加熱し、次いで3分間氷上に置く。Agilent 1100 Series HPLC(Agilent)で、RNAを、5μmの粒径及び200Åの孔径を有する4.6×300mmのサイズ排除カラム(Sepax Technologies;部品番号:215980P-4630)に通して流す。RNAは、リボヌクレアーゼ不含TE緩衝液(10mM Tris、1mM EDTA、pH:6)中で、0.3mL/分の流量で流す。RNAは、260nmのUV吸光度で検出するが、UV検出せずに収集する。得られたRNA画分を5M酢酸アンモニウムで沈殿させ、水に再懸濁させ、次いで場合によってRnase Rで上記のように処理する。
[0367] RNAは、直列に接続した50mLのスーパーループ及び3本の5mLのHiTrap DEAE-セファロースFFカラム(GE Healthcare)を備えたAKTA prime FPLCシステムを使用する粗転写反応物から精製する。DEAEカラムは、3カラム体積の緩衝液A(50mMリン酸ナトリウム[pH 6.5]、150mM塩化ナトリウム、及び0.2mM EDTA)で、室温で平衡化する。緩衝液Bは、同じ成分を2M塩化ナトリウムで含有する。緩衝液は両方とも、大量に調製し、滅菌ろ過し、塩化ナトリウムが沈殿しないように4℃(緩衝液A)または室温(緩衝液B)で保存することができる。停止した転写反応物(10~40mL)を50mLのスーパーループにロードし、10mLの画分を15mLの滅菌プラスチックチューブに収集しながら、以下の勾配を使用して弱アニオン交換クロマトグラフィーを実施する:試料をDEAEカラムにロードするために0-70mL(1mL/分で0%B)、残留するrNTPをカラムから洗い落とすために70-100mL(2mL/分で0%-10%B)、小さい不成功の転写物、所望のRNA産物、及びプラスミドDNA鋳型を分離するために100-380mL(2mL/分で10%-30%B)、380-410mL(4mL/分で30%-100%B)、410-455mL(4mL/分で100%B)、及びカラムを終了させ(ish)、次の精製のために平衡化するために455-485mL(4mL/分で100%-0%B)。1mLを下回る小規模転写物の場合、反応混合物は、緩衝液Aで2mLに希釈してスーパーループへの完全なロードを確保し、クロマトグラフィーは、単一の1mLのHiTrap DEAE-セファロースFFカラム及び同じ勾配プロファイルを使用し、緩衝液の体積を1/15に低減して2mLの画分を収集して実施する。所望のRNAを含有する画分を5M酢酸アンモニウムで沈殿させ、水に再懸濁させ、次いで、幾つかの実施形態ではRnase Rで上記のように処理する。
[0368] SECの場合、AKTA pureシステムは、UNICORN 7.0ソフトウェアスイートの制御下でFR-9自動分取装置と接続して使用する。環状RNAは、0.5mlの試料ループを通してSuperdex 200 increaseカラム(24ml)に注入した。このカラムを、DEPC処理した水中で調製したPBS(NaCl 0.138M;KCl-0.0027M);pH=7.2で平衡化する。クロマトグラフィーを0.2mL/分で実施し、0.5または0.25mlの画分を収集する。すべての実験は4℃で実施した。
実施例6: エレクトロポレーションによるTFPをコードするcircRNAのジャーカット細胞への形質移入
[0369] ジャーカット細胞を、エレクトロポレーションまで、10%ウシ胎仔血清(FBS)及び300mg/L L-グルタミンを補給したRPMI 1640培地中で1mL当たり0.2×10細胞に維持する。1~2μgのcircRNAを5×10個のT細胞と混合し、Neon(登録商標)Transfection System(ThermoFisher)の製造業者のプロトコルに従ってエレクトロポレーションする。エレクトロポレーションは、1600V、10ms、3パルスに設定する。パルス後に、細胞を温かい培地に直ちに移し、37℃で3日~7日間インキュベートする。
[0370] ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための物理的方法として、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、微粒子銃、マイクロインジェクション、エレクトロポレーションなどが挙げられる。ベクター及び/または外因性核酸を含む細胞を生成するための方法は、当技術分野で周知である(例えば、Sambrook et al.,2012,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,volumes 1-4,Cold Spring Harbor Press,NYを参照されたい)。ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための一方法は、リン酸カルシウム形質移入である。
実施例7: TFPをコードするcircRNAを形質導入したT細胞の調製
PBMCの単離
[0371] 末梢血単核球(PBMC)は、全血またはバフィーコートのいずれかから調製する。全血を10mLのHeparinバキュテナー内に収集し、直ちに処理するか、または4℃で一晩保存する。抗凝固処理したおよそ10mLの全血を、50mLの円錐状遠心分離管内で、滅菌リン酸緩衝食塩水(PBS)緩衝液と混合して総体積を20mLとする(PBS、pH7.4、Ca2+/Mg2+を含まない)。次いで、この血液/PBS混合物20mLを、15mLのFicoll-Paque(登録商標)PLUS(GE Healthcare、17-1440-03)の表面上にそっと重ね、その後、ブレーキをかけずに400gで30~40分間室温で遠心分離する。
[0372] バフィーコートは、Research Blood Components(Boston,MA)から購入する。LeucoSep(登録商標)チューブ(Greiner bio-one)は、15mLのFicoll-Paque(登録商標)(GE Health Care)を添加することによって調製し、1000gで1分間遠心分離する。バフィーコートをPBS(pH 7.4、Ca2+またはMg2+を含まない)中で1:3に希釈する。希釈したバフィーコートをLeucosepチューブに移し、ブレーキをかけずに1000gで15分間遠心分離する。希釈した血漿/Ficollの界面に見られる、PBMCを含有する細胞の層を、Ficollの混入が最小限になるように注意深く取り出す。次いで、PBMCを40mLのPBSで3回洗浄し、200gで、10分間室温で遠心分離することによって、残留するFicoll、血小板、及び血漿タンパク質を除去する。次いで、細胞を血球計数器で計数する。この洗浄したPBMCを、5%AB血清及び1.25μg/mLアンフォテリシンB(Gemini Bioproducts,Woodland,CA)、100U/mLペニシリン、及び100μg/mLストレプトマイシンを有するCAR T培地(AIM V-AlbuMAX(登録商標)(BSA)(Life Technologies)で一度洗浄する。あるいは、この洗浄したPBMCを断熱容器に移し、-80℃で24時間凍結させた後、後日の使用のために液体窒素中で保存する。
T細胞の活性化
[0373] 全血またはバフィーコートのいずれかから調製したPBMCを抗ヒトCD28及びCD3抗体結合磁気ビーズで24時間刺激し、その後形質導入を行う。新たに単離したPBMCを、huIL-2を含まないCAR T培地(AIM V-AlbuMAX(BSA)(Life Technologies)(5%AB血清及び1.25μg/mLアンフォテリシンB(Gemini Bio-products)、100U/mLペニシリン、及び100μg/mLストレプトマイシンを有する)中で1回洗浄し、その後、300IU/mLヒトIL-2(1000×ストックからのもの;Invitrogen)を有するCAR T培地中に、1×10細胞/mLの最終濃度で再懸濁させる。もしPBMCを予め凍結していたなら、それを解凍し、1×10細胞/mLの最終濃度で、9mLの予め温めておいた(37℃)cDMEM培地(Life Technologies)に再懸濁させ、10%FBS、100U/mLペニシリン、及び100μg/mLストレプトマイシンの存在下で1×10細胞/mLの濃度とし、その後CAR T培地中で1回洗浄し、1×10細胞/mLでCAR T培地に再懸濁させ、上記のようにIL-2を添加する。
[0374] 活性化の前に、抗ヒトCD28及びCD3抗体結合磁気ビーズ(例えば、Invitrogen、Life Technologiesから入手可能)を、1mLの滅菌1×PBS(pH 7.4)で3回洗浄し(ビーズを溶液から単離するのに磁気ラックを使用する)、その後、300IU/mLヒトIL-2を有するCAR T培地に再懸濁させ、4×l0ビーズ/mLの最終濃度にする。次いで、25μL(1×10個のビーズ)を1mLのPBMCに移すことによって、PBMCとビーズとを1:1のビーズ対細胞比で混合する。次いで、所望の数のアリコートを、12ウェルの低付着性または非処理細胞培養プレートの単一ウェルに分注し、37℃、5%COで24時間インキュベートし、その後形質導入を行う。
T細胞の形質移入及び拡大
[0375] PBMCの活性化に続き、細胞を48時間、37℃、5%COでインキュベートする。次いで、40~100ngのRnase Rで処理したスプライシング反応物またはTFPをコードする精製したcircRNAを、Lipofectamine(登録商標)MessengerMax(商標)(Invitrogen)またはLipofectamine(登録商標)2000(Invitrogen、11668-019)を製造業者の使用説明書に従って使用して、96ウェルプレートの1ウェル当たり10,000細胞/100μLに形質移入する。使用したキットは、脂質ナノ粒子ベースの技術である。タンパク質の発現が複数の時点で査定される実験では、各時点で培地を完全に除去し、交換する。試料のサイズは、パイロット実験に基づいて、アッセイの変動を決定し、試薬の消費を最低限にしながら条件間の有意味な差を識別できるように選択される。
[0376] 次いで、細胞を、300IU/mLヒトIL-2の継続的な存在下で6~14日間増殖させる(総インキュベーション時間は、最終的なCAR-T細胞数に依存する)。細胞濃度を2~3日毎に解析し、その時点で培地を添加して、細胞懸濁液を1×10細胞/mLに維持する。
[0377] 幾つかの場合では、活性化したPBMCに、エレクトロポレーションによって形質移入する。一実施形態では、ヒトPBMCを、1対1の比率のDynabeads(登録商標)(Thermo Fisher Scientific)で、300IU/mlの組み換えヒトIL-2(R&D Systems)(Milyeni Pharmaceuticals製のTransAct(登録商標)T Cell Reagentなどの他の刺激試薬を使用してもよい)の存在下で3日間刺激する。ビーズは、エレクトロポレーションの前に除去する。細胞を洗浄し、OPTI-MEM培地(ThermoFisher)に2.5×10細胞/mLの濃度で再懸濁させる。200μLの細胞懸濁液(5×10細胞)を2mmのギャップのElectroporation Cuvettes Plus(商標)(Harvard Apparatus BTX)に移し、氷上で予冷する。この細胞懸濁液にTPFをコードする10μgのcircRNAを添加する。次いで、ECM830 Electro Square Wave Porator(Harvard Apparatus BTX)を使用して、circRNA/細胞混合物を200Vで20ミリ秒間エレクトロポレーションする。エレクトロポレーションの直後に、細胞を新たな細胞培養培地(AIM V AlbuMAX(登録商標)(BSA)無血清培地+5%ヒトAB血清+300IU/ml IL-2)に移し、37℃でインキュベートする。
[0378]と同様のプロトコルを使用して、T細胞にエレクトロポレーションで形質移入する。1~2μgのcircRNAを5×10個のT細胞と混合し、Neon.Transfection System(ThermoFisher)の製造業者のプロトコルに従ってエレクトロポレーションする。エレクトロポレーションは、1600V、10ms、3パルスに設定する。パルス後に、細胞を温かい培地に直ちに移し、37℃でインキュベートする。
[0379]
実施例8: 形質移入されたジャーカット及びT細胞のタンパク質発現分析
翻訳反応物のウェスタンブロット解析
[0380] T細胞及びジャーカット細胞におけるTFP発現のウェスタンブロット解析を使用して、単量体及び二量体の存在を検出する(例えば、Milone et al,Molecular Therapy 17(8):1453-1464(2009)を参照されたい)。極めて簡潔に述べると、TFPを発現するT細胞またはジャーカット細胞をin vitroで6~14日間拡大させ、続いて溶解させ、還元条件下でSDS-PAGEを行う。TFPを、TCR鎖、例えば、抗TCRα、抗TCRβ、抗CD3ε、抗CD3γ、抗CD3δ、または抗CD3ζのいずれかに対する抗体を使用するウェエスタンブロット法によって検出する。同じT細胞サブセットを非還元条件下でドデシル硫酸ナトリウム・ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)解析に使用して、共有結合二量体の形成を評価することができる。
フローサイトメトリー
[0381] T細胞及びジャーカット細胞にcircRNAが形質移入された後、TFPの発現、例えば、メソテリン、CD19、BCMA、PD1、ROR1、CD22、IL13Ra2などに特異的な結合タンパク質を含むTFP、または二重特異性TFPの発現をフローサイトメトリーで確認する。T細胞は、抗CD3 APC(Clone、UCHT1.BD Biosciences カタログ番号340440、ロット番号6005787)、抗CD4-Pacific blue(CloneRPAT4、Biolegend、カタログ番号300521、ロット番号B231611)、抗CD8-APCCY7(Clone SK1、BD Biosciences、カタログ番号557834、ロット番号6082865)、メソテリン抗原(Acro bioscience、カタログ番号904x-7289F1-E7、ロット番号904x-3AOS1-4N)、CD69-AF 700(Clone FN50、カタログ番号560739、ロット番号7051802)、Zenon R-Phycoerythrin Human IgG Labeling Kit(Thermofischer Scientific、カタログ番号Z25408、ロット番号1863290)及びアイソタイプコントロール、APC Mouse IgG1,k Isotype Control(Clone X40、BD Biosciences、カタログ番号340442)、Pacific Blueアイソタイプコントロール(Clone MOPC-21、BD Biosciences、カタログ番号558120)、APCCY7 IgG1アイソタイプコントロール(BD Biosciences、カタログ番号557873)、AF700 IgG1アイソタイプコントロール(Clone 27-35、BD Biosciences、カタログ番号560543)、ヒトNKG2D/CD314-APC(R&D systems、ロット番号LCO061321)、ならびにそのそれぞれのアイソタイプコントロール(BD biosciences)を使用して染色される。フローサイトメトリーは、BD-LSRII Fortessa(登録商標)X20(BD Biosciences)を使用して実施し、データはFACS divaソフトウェアを使用して取得し、FlowJo(登録商標)(Treestar,Inc.Ashland,OR)で解析する。
実施例9: MSTH-TFPの細胞傷害性
[0382] ルシフェラーゼベースの細胞傷害性アッセイ(「Luc-Cyto」アッセイ)は、共培養後に残留する生存標的細胞におけるルシフェラーゼ酵素活性を間接的に測定することによって、抗MSTH-TFP発現T細胞の細胞傷害性を査定するものである。
ホタルルシフェラーゼ(Luc)発現腫瘍細胞の生成
[0383] Luc-Cytoアッセイに使用する標的細胞は、Nalm6-Luc(CD19陽性)及びK562-Lucである(CD19陰性は、Nalm6(DSMZカタログ番号ACC 128)及びK562((ATCC(登録商標)カタログ番号CCL-243(商標)))細胞に、ホタルルシフェラーゼを発現するように安定に形質導入することによって生成した。ホタルルシフェラーゼをコードするDNAはGeneArt(登録商標)(ThermoFisher)によって合成し、単一プロモーターレンチウイルスベクターpCDH527A-1(System Biosciences)の多重クローニング部位に挿入した。このレンチウイルスを製造業者の使用説明書に従ってパッケージングした。次いで腫瘍細胞にこのレンチウイルスを24時間形質導入し、次いでピューロマイシン(5μg/mL)で選択した。Nalm6-Luc及びK562-Luc細胞が成功裏に生成されたことを、Bright-Glo(商標)Luciferase Assay System(Promega)を用いて細胞におけるルシフェラーゼ酵素活性を測定することによって確認した。
T細胞の細胞傷害性を評価するLuc-Cytoアッセイ
[0384] Luc-Cytoアッセイは、T細胞を腫瘍細胞と、様々なエフェクター(T細胞)対標的(腫瘍細胞)(E対T)比で混合することによって構成する。標的細胞(Nalm6-LucまたはK562-Luc)を、10%熱不活性化(HI)FBSを補給したRPMI-1640培地を有する96ウェルプレート中にウェル当たり10,000細胞でプレーティングする。TFP T細胞を、ウェル当たり10000、3333、または1111細胞の腫瘍細胞に、1対1または1対3または1対9のE対T比になるように添加する。細胞の混合物を37℃、5%CO2で24時間インキュベートする。ルシフェラーゼ酵素活性は、T細胞と腫瘍細胞との共培養物中に残留する生存標的細胞からの活性を測定する、Bright-Glo(商標)Luciferase Assay System(Promega)を使用して測定する。
実施例10: GFPを発現するcircRNAの生成及び形質導入
[0385] 配列番号146の配列を有するGFPを発現するcircRNAを生成するためのRNA前駆体の配列を、実施例1に記載する方法に従って設計した。図2及び図3に示すように、CBV3またはEMCVのIRES、続いてGFPを、AnabaenaプレtRNA遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流の2つの短いE2及びE1エキソン断片の間に配置した。グループI触媒イントロンの3’側半分をE2の上流に配置し、その一方でグループI触媒イントロンの5’側半分をE1の下流に配置した。スペーサーも3’スプライス部位とIRESの間に導入した。33~35ヌクレオチド長の相補的な外部相同性アームを5’及び3’末端に配置した。CBV3のIRESを有するRNA前駆体の配列は、配列番号146である。図2は、このRNA前駆体によって形成される3次元構造体も示している。
[0386] このRNA前駆体の配列を、最初に実施例4に記載する方法に従ってDNAプラスミドにクローニングした。次いでこのプラスミドを線状化し、次いでRNA前駆体をDNA鋳型からin vitro転写した。
[0387] 次いで、実施例5に記載する方法に従って、線状RNA前駆体からcircRNAを生成した。次いで産物をアガロースゲルで泳動させた。図3に示すように、EMCV及びCBV3のIRESを有するRNA前駆体は両方とも、遅く移動する方のバンドとして見えるcircRNA環状化産物を形成する。
[0388] 次いでcircRNAをジャーカット細胞に形質移入して、GFPタンパク質を発現する細胞の割合を評価した。ジャーカット細胞には、実施例6に記載する方法に従ってエレクトロポレーションによって形質移入した。細胞には、GFP circRNAを形質導入しなかったか、GFP circRNAを形質導入したか、またはグループI触媒イントロンの3’側半分とE2のスプライス部位にまたがる40ヌクレオチド領域及びE1とイントロンの5’側半分のスプライス部位にまたがる30ヌクレオチド領域を欠いているスプライス部位変異GFP前駆体を形質導入した。この変異GFP前駆体は、配列番号147の配列を有するRNA前駆体から生成した。形質移入した細胞でのタンパク質発現は、実施例8に記載する方法に従って形質移入から24時間後にフローサイトメトリーによって測定した。図4に示すように、形質導入しなかった(NT)細胞はGFPを発現しなかったが、GFP circRNAを形質導入した細胞はGFPを少なくとも15日間発現した。変異GFP circRNAを形質導入した細胞は、GFPを10日未満発現した。
実施例11: 抗CD19-TFPを発現するcircRNAの生成及び形質導入
[0389] 配列番号148の配列を有する抗CD19-TFPを発現するcircRNAを生成するためのRNA前駆体の配列を、実施例2に記載する方法に従って設計した。図5に示すように、CBV3のIRES、続いて抗CD19-TFPを、AnabaenaプレtRNA遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流の2つの短いE2及びE1エキソン断片の間に配置した。グループI触媒イントロンの3’側半分をE2の上流に配置し、その一方でグループI触媒イントロンの5’側半分をE1の下流に配置した。スペーサーも3’スプライス部位とIRESの間に導入した。33~35ヌクレオチド長の相補的な外部相同性アームを5’及び3’末端に配置した。図5は、このRNA前駆体によって形成される3次元構造体も示している。
[0390] このRNA前駆体の配列を、最初に実施例4に記載する方法に従ってDNAプラスミドにクローニングした。次いでこのプラスミドを線状化し、次いでRNA前駆体をDNA鋳型からin vitro転写した。
[0391] 次いで、実施例5に記載する方法に従って、線状RNA前駆体からcircRNAを生成した。IVT反応及び環状化に続いて、RNAをアガロースゲルで可視化した。図6に示すように、RNA前駆体は、遅く移動する方のバンドとして見えるcircRNA環状化産物を形成する。
[0392] 次いでcircRNAをジャーカット細胞に形質移入して、抗CD19-TFPタンパク質を発現する細胞の割合を評価した。ジャーカット細胞には、実施例6に記載する方法に従ってエレクトロポレーションによって形質移入した。細胞には、形質導入しなかったか、または抗CD19-TFP circRNAを形質導入した。形質移入した細胞でのタンパク質発現は、実施例8に記載する方法に従って形質移入から24時間後にフローサイトメトリーによって測定した。図7に示すように、形質導入しなかった細胞は抗CD19-TFPを発現しなかったが、抗CD19-TFP circRNAを形質導入した細胞は抗CD19-TFPを少なくとも5日間発現した。
実施例12: 抗MSLN-TFPを発現するcircRNAの生成及び形質導入
[0393] 配列番号149の配列を有する抗MSLN-TFPを発現するcircRNAを生成するためのRNA前駆体の配列を、実施例2に記載する方法に従って設計した。図8に示すように、CBV3のIRES、続いて抗MSLN-TFPを、AnabaenaプレtRNA遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流の2つの短いE2及びE1エキソン断片の間に配置した。グループI触媒イントロンの3’側半分をE2の上流に配置し、その一方でグループI触媒イントロンの5’側半分をE1の下流に配置した。スペーサーも3’スプライス部位とIRESの間に導入した。33~35ヌクレオチド長の相補的な外部相同性アームを5’及び3’末端に配置した。図8は、このRNA前駆体によって形成される3次元構造体も示している。
[0394] このRNA前駆体の配列を、最初に実施例4に記載する方法に従ってDNAプラスミドにクローニングした。次いでこのプラスミドを線状化し、次いでRNA前駆体をDNA鋳型からin vitro転写した。
[0395] 次いで、実施例5に記載する方法に従って、線状RNA前駆体からcircRNAを生成した。IVT反応及び環状化に続いて、RNAをアガロースゲルで可視化した。図9に示すように、RNA前駆体は、遅く移動する方のバンドとして見えるcircRNA環状化産物を形成する。さらに、この環状化産物は、RNAse Rでの処理に対して線状前駆体より耐性が高い。
[0396] 次いでcircRNAをジャーカット細胞及び活性化T細胞に形質移入して、抗MSLN-TFPタンパク質を発現する細胞の割合を評価した。ジャーカット細胞には、実施例6に記載する方法に従ってエレクトロポレーションによって形質移入し、T細胞には、実施例7に記載する方法に従ってエレクトロポレーションによって形質移入した。細胞には、形質導入しなかったか、または抗MSLN-TFP circRNAを形質導入した。形質移入した細胞でのタンパク質発現は、実施例8に記載する方法に従って形質移入から24時間後にフローサイトメトリーによって測定した。図10に示すように、ジャーカット細胞において、形質導入しなかった細胞は抗MSLN-TFPを発現しなかったが、抗MSLN-TFP circRNAを形質導入した細胞は抗MSLN-TFPを少なくとも7日間発現した。図11に示すように、活性化T細胞において、形質導入しなかった細胞は抗MSLN-TFPを発現しなかったが、抗MSLN-TFP circRNAを形質導入した細胞は抗MSLN-TFPを少なくとも5日間発現した。
[0397] 抗MSLN-TFPを発現するT細胞の細胞傷害性を実施例9に記載する方法に従って測定した。使用した標的細胞は、MSLNを過剰発現するK562-Luc細胞であり、T細胞には、抗MSLN-TFP circRNAまたは抗MSLN-TFPレンチウイルスベクターを形質導入した。図12に示すように、抗MSLN-TFP circRNAを形質導入した細胞は、抗MSLN-TFPレンチウイルスベクターを形質導入した細胞と比較して、特に3:1のT対E比で、増大した細胞傷害性を実証した。
実施例13: TAA(X)-TFPを発現するcircRNAの生成及び形質導入
[0398] 腫瘍細胞の表面上に見出される第3の抗原(腫瘍関連抗原X、それについて本明細書ではTAA(X)として特定する)を標的化するTFPを発現するcircRNAを生成するためのRNA前駆体の配列を、実施例2に記載する方法に従って設計した。TAA(X)を標的化する4つの異なる結合ドメインを有するTFPを使用した(TAA(X)-TFP1-4)。CBV3のIRES、続いてTAA(X)-TFP配列を、AnabaenaプレtRNA遺伝子内のグループI触媒イントロンの下流及び上流の2つの短いE2及びE1エキソン断片の間に配置した。グループI触媒イントロンの3’側半分をE2の上流に配置し、その一方でグループI触媒イントロンの5’側半分をE1の下流に配置した。スペーサーも3’スプライス部位とIRESの間に導入した。33~35ヌクレオチド長の相補的な外部相同性アームを5’及び3’末端に配置した。
[0399] このRNA前駆体の配列を、最初に実施例4に記載する方法に従ってDNAプラスミドにクローニングした。次いでこのプラスミドを線状化し、次いでRNA前駆体をDNA鋳型からin vitro転写した。
[0400] 次いで、実施例5に記載する方法に従って、線状RNA前駆体からcircRNAを生成した。
[0401] 次いでcircRNAを3つのドナーからのT細胞に形質移入して、TAA(X)-TFPタンパク質を発現する細胞の割合を評価した。T細胞には、実施例7に記載する方法に従ってエレクトロポレーションによって形質移入した。細胞には、形質導入しなかったか、またはTAA(X)-TFP circRNA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した細胞におけるタンパク質発現は、実施例8に記載する方法に従って形質移入から24時間後にフローサイトメトリーによって測定した。図13に示すように、形質導入しなかった細胞はTAA(X)-TFPを発現しなかったが、形質導入細胞では形質移入の24時間後にTAA(X)-TFPの発現が検出された。
[0402] TAA(X)-TFP-TFPを発現するT細胞の細胞傷害性を実施例9に記載する方法に従って測定した。使用した標的細胞は、対照であるK562-Luc細胞またはTFPの標的となる抗原を有するLuc細胞であり、T細胞に、TAA(X)-TFP circRNAをエレクトロポレーションしたか、またはTAA(X)-TFPレンチウイルスベクターを形質導入した。図14に示すように、TAA(X)-TFP circRNAを形質導入した細胞は、抗MSLN-TFPレンチウイルスベクターを形質導入した細胞と比較して同様の細胞傷害性を実証した。
実施例14: circRNAに含まれるm6Aの効果
[0403] circRNAにN6-メチルアデノシン(m6A)があると免疫原性が低減することが以前に報告されている(Chen et al.,Molecular Cell 2019)。m6AがcircRNAで生成されたTFP T細胞に果たす役割を調査するために、0%、10%、または100%のm6Aを使用して、CVB3-MH1eの線状RNA前駆体をIVTによって前述のように生成し、IVT産物を環状化した。図15に示すように、IVT及び環状化産物をアガロースゲルで可視化した。環状化ステップの後で、10%または100%のm6Aを含有する構築物は残留する目に見える線状産物を有しており、それに対してm6Aのない構築物は有していなかったことから、m6Aは環状化を阻害することが示唆される。
[0404] 次いで、circRNA構築物を、実施例7に記載するようにT細胞にエレクトロポレーションした。細胞表面発現を7日間にわたってフローサイトメトリーによって測定した。図16に示すように、m6Aを含有する構築物は、m6Aのない構築物と比較して低減した割合のTFP陽性細胞及びMFI(平均蛍光強度)を有していた。
実施例15: T細胞におけるcircRNAの免疫原性
[0405] 細胞性免疫応答は、T細胞(表3)及びTHP-1細胞(表4)において、エレクトロポレーションに続いてRT-PCRを介してIFN-β1、RANTES、RIG-1、及びMDA5の発現を測定することによって測定した。発現レベルは、ハウスキーピング遺伝子RPL13Aの発現に対して正規化した。細胞に、形質導入しなかったか、偽エレクトロポレーションしたか、または(1)GFP circRNA、(2)スプライス部位変異GFP前駆体、(3)線状GFP RNA、(4)Trilink GFP RNA、(5)MH1e(MSLN) circRNA、(6)10% m6Aを有するMH1e (MSLN) circRNA、(7)スプライス部位変異MH1e前駆体、(8)線状MH1e RNA、(9)0.1μg/mlまたは1μg/mlの3p-ヘアピンRNA、もしくは(10)1μg/mlのポリI:Cをエレクトロポレーションした。shRNAはRIG-Iリガンドに対するものであり、ポリI:CはMDA5リガンドに対するものである。dsRNA(ポリI:C)及びヘアピンRNAは、両方の細胞型において強い免疫応答を誘導し、一方、線状GFP RNA、GFP circRNA、及び10% m6Aを有するcircRNAは、相当な免疫応答をTHP-1で誘導するが、T細胞では誘導しない。
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実施例16: circRNAをエレクトロポレーションしたT細胞の固形腫瘍異種移植マウスモデルへの送達
[0406] TFPをコードするcircRNAを形質移入したT細胞の効力を、ヒトBCMAを発現するALL、CLL、またはNHLヒト細胞株に由来する皮下固形腫瘍を有する免疫不全マウスモデルで試験する。T細胞の処理に応答した腫瘍の縮小は、腫瘍サイズの測径器測定によって、またはGFP発現腫瘍細胞によって放出されるGFP蛍光シグナルの強度を追うことのいずれかによって査定することができる。
[0407] 初代ヒト固形腫瘍細胞は、in vitroでの培養を必要とせずに免疫不全マウスで増殖させることができる。例示的な固形がん細胞として、The Cancer Genome Atlas(TCGA)及び/またはBroad Cancer Cell Line Encyclopedia(CCLE、Barretina et al.,Nature 483:603(2012)を参照されたい)に示されるものなどの固形腫瘍細胞株が挙げられる。例示的な固形がん細胞として、中皮腫、腎細胞癌、胃癌、乳癌、肺癌、卵巣癌、前立腺癌、結腸癌、子宮頚癌、脳癌、肝臓癌、膵癌、腎臓、子宮内膜癌、または胃癌から単離される原発腫瘍細胞が挙げられる。幾つかの実施形態では、治療しようとするがんは、中皮腫、漿液性乳頭状卵巣腺癌、卵巣明細胞癌、ミュラー管混合卵巣癌、類内膜(endometroid)粘液性卵巣癌、膵臓腺癌、膵管腺癌、子宮体部漿液性癌、肺腺癌、肝外胆管癌、胃腺癌、食道腺癌、結腸直腸腺癌、及び乳腺癌からなる群から選択される。
TFPをコードするcircRNAをエレクトロポレーションしたT細胞の効力をヒト腫瘍異種移植モデルで試験するために、免疫不全マウスが使用される(例えば、Morton et al.,Nat.Procol.2:247(2007)を参照されたい)。1×10~1×10個の初代細胞(コラゲナーゼ処理したECマトリックス材料中のバルク腫瘍懸濁液)または腫瘍断片(ECマトリックス材料中の原発腫瘍断片)の皮下移植または皮下注射に続いて、腫瘍を200~500mmになるまで増殖させた後、治療を開始する。
[0408] NOD/SCID(NSG)マウスモデルを使用してin vivo効力試験を行う。試験の開始前に少なくとも6週齢である雌のNOD/SCID/IL-2Rγ-/-(NSG-JAX)マウスをThe Jackson Laboratory(ストック番号005557)から入手し、実験で使用する前に3日間順化させる。接種用のヒトBCMA発現細胞株は、対数期培養に維持し、その後採集し、トリパンブルーで計数して生細胞数を決定する。腫瘍接種の当日に、細胞を300gで5分間遠心分離し、予め温めておいた滅菌PBS中に、0.5~1×10細胞/100μLで再懸濁させる。3×10個のRPMI-8226-Luc細胞をNSGマウスに皮下注射(s.c.)する。腫瘍接種の19日後に、TFPをコードするcircRNAを形質移入したT細胞をマウス当たり15×10細胞でマウスに静脈内投与する。群当たりの動物は7匹である。生物発光イメージングを、試験の3、7、14、21、28、及び35日目に実施する。腫瘍体積を測径器測定によって週当たり2日測定する。動物についての詳細な臨床所見を安楽死まで毎日記録する。すべての動物について死亡または安楽死まで体重測定を毎週行う。試験及び対照物質の養子移入から35日後にすべての動物を安楽死させる。試験中に瀕死状態を呈するすべての動物は、獣医師と相談した上で、試験責任者の判断で安楽死させる。
実施例17: TFPをコードするcircRNAの固形腫瘍異種移植マウスモデルへの送達
[0409] 理想的なcircRNAのin vivo送達系は、そのペイロードを腫瘍微小環境に存在する豊富なエンドヌクレアーゼに対して保持し、免疫検出を回避し、タンパク質または非標的細胞との非特異的相互作用を防止し、関心対象の組織への標的化送達を可能にし、細胞への侵入効力を促進することが期待される。送達戦略には、血管系への全身注射、皮下注射もしくはデポー、または局所適用が含まれる。
[0410] 脂質ナノ粒子(LNP)は、以前に記載されているようにシリンジポンプを使用してマイクロ流体装置内でエタノールと水性相とを1:3の体積比で混合することによって調製される。簡潔に述べると、イオン性リピドイドcKK-E12、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、コレステロール、及び1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン-N-[メトキシ-(ポリエチレングリコール)-2000](アンモニウム塩)(C14-PEG 2000)を35:16:46.5:2.5のモル比で混合したものを可溶化することによってエタノール相を調製する。水性相は、10mMクエン酸緩衝液(pH 3)中にcircRNAを加えて調製する。LNPを、Slide-A-Lyzer G2 Dialysis Cassettes,20,000 MWCO(Thermo Fisher)中で、PBSに対して2時間室温で透析する。LNPナノ粒子に封入されたcircRNAの濃度を、Quant-iT(商標)RiboGreen(登録商標)アッセイ(Thermo Fisher)を使用して製造業者のプロトコルに従って解析する。LNP中へのcircRNAの封入効率を、1%(v/v)Triton X-100の非存在下及び存在下での測定値を比較することによって算出する。ナノ粒径、多分散性(PDI)、及びζ電位を、Zetasizer Nano ZS(Malvern Instruments,Worcestershire,UK)を使用する動的光散乱法(DLS)によって解析する。
[0411] 総体積50mL中1.5~150ピコモルのLNP-circRNAを、実施例9に記載するANOD/SCID(NSG)マウスモデルに10分以内に静脈内注射する[Wu et al.PloS one.10(3).(2015)]。生物発光イメージングを、注射後3、7、14、21、28、及び35日目に実施する。腫瘍体積を、測径器測定によって注射後週当たり2日測定する。
実施例18: TFPをコードするcircRNAを固形腫瘍異種移植マウスモデルに送達するためのLPN製剤
[0412] LPNを標準的なエタノール注入法によって形成する(Ponsa,M.;Foradada,M.;Estelrich,J.“Liposomes obtained by the ethanol injection method”Int.J.Pharm.1993,95,51-56)。様々な脂質成分について、50mg/mlエタノールストック溶液を調製し、-20℃で保存する。
[0413] 表5に一覧表示する脂質ナノ粒子製剤の調製において、示した各脂質成分を、予め設定した最終濃度及びモル比になるように、そしてエタノールの最終体積が3mlになるように変倍してエタノール溶液に添加する。それとは別に、単離されたcircRNAの水性緩衝液(10mMクエン酸塩/150mM NaCl、pH 4.5)を1mg/mlストックから調製する。脂質溶液を水性circRNA溶液に迅速に注入し、振盪して20%エタノール中の最終懸濁液を得る。得られたナノ粒子懸濁液をろ過し、1×PBS(pH 7.4)に対して透析し、濃縮し、2~8℃で保存する。circRNAの封入を、0.1% Triton X-100の存在下及び非存在下でRibogreenアッセイを実施することによって算出する。粒径(動的光散乱法(DLS))及びζ電位を、Malvern Zetasizer機器を使用して、それぞれ1×PBS溶液中及び1mM KCl溶液中で決定する。
[0414] 総体積50mL中1.5~150ピコモルのLNP-circRNAを、実施例17に記載するANOD/SCID(NSG)マウスモデルに10分以内に静脈内注射する[Wu et al.PloS one.10(3).(2015)]。生物発光イメージングを、注射後3、7、14、21、28、及び35日目に実施する。腫瘍体積を、測径器測定によって注射後週当たり2日測定する。
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Figure 2022530037000057
Figure 2022530037000058

Claims (125)

  1. (A)T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする1つまたは複数のリボ核酸(RNA)配列と、
    (B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)と、を含み、
    (A)と(B)とが作動可能に連結されて環状組み換え核酸分子を形成する、単離された組み換え核酸分子であって、
    前記TFPが、
    (a)TCRサブユニットであって、
    (i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分
    (ii)膜貫通ドメイン、及び
    (iii)TCR細胞内ドメイン
    を含み、
    前記TCRサブユニットの前記細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、前記TCRサブユニットと、
    (b)抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記TCRサブユニットと前記抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、
    前記単離された組み換え核酸分子。
  2. 前記TCR細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む、請求項1に記載の単離された組み換え核酸分子。
  3. 前記抗原結合ドメインが、抗体または抗体断片を含む、請求項1または2に記載の単離された組み換え核酸分子。
  4. (A)の5’末端及び(B)の3’末端の近位にある(C)核酸スペーサー配列であって、(C)が線状核酸の環状化によって形成される、前記核酸スペーサー配列をさらに含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  5. 前記スペーサー配列が約30~100ヌクレオチド長である、請求項4に記載の単離された組み換え核酸分子。
  6. 前記線状核酸の環状化が環状RNA分子を生成する、請求項1~5のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  7. 環状組み換え核酸分子が外因性である、請求項6に記載の単離された組み換え核酸分子。
  8. 前記IRESが、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  9. 前記環状組み換え核酸分子が、同種異系または自己ヒト免疫細胞に形質移入または形質導入するのに適している、請求項1~8のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  10. (A)キメラ抗原受容体(CAR)またはT細胞受容体(TCR)をコードする1つまたは複数のリボ核酸(RNA)配列と、(B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)とを含み、(A)と(B)とが作動可能に連結されて環状組み換え核酸分子を形成する、単離された組み換え核酸分子。
  11. (A)の5’末端及び(B)の3’末端の近位にある(C)核酸スペーサー配列であって、(C)が線状核酸の環状化によって形成される、前記核酸スペーサー配列をさらに含む、請求項10に記載の単離された組み換え核酸分子。
  12. 前記スペーサー配列が約30~100ヌクレオチド長である、請求項11に記載の単離された組み換え核酸分子。
  13. 前記単離された組み換え核酸分子が外因性である、請求項10~12のいずれか1項に記載の環状組み換え核酸分子。
  14. 前記IRESが、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)から得られたIRESをさらに含む、請求項10~13のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  15. (A)T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする1つまたは複数のデオキシリボ核酸(DNA)配列と、
    (B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (C)5’相同配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (D)3’相同配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と
    を含み、
    (A)と(B)とが作動可能に連結されている、単離された組み換え核酸分子であって、
    前記TFPが、
    (a)TCRサブユニットであって、
    (i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、
    (ii)膜貫通ドメイン、及び
    (iii)TCR細胞内ドメイン
    を含み、
    前記TCRサブユニットの前記細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRδまたはTCRγに由来する、前記TCRサブユニットと、
    (b)抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記TCRサブユニットと前記抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、
    前記単離された組み換え核酸分子。
  16. 前記TCR細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む、請求項15に記載の単離された組み換え核酸分子。
  17. 前記抗原結合ドメインが、抗体または抗体断片を含む、請求項15または16に記載の単離された組み換え核酸分子。
  18. (A)~(D)が、(C)-(B)-(A)-(D)の向きで作動可能に連結されている、請求項15~17のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  19. 前記1つまたは複数のDNA配列が、少なくとも1つのスペーサー配列をさらに含む、請求項15~18のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  20. 前記スペーサー配列が、少なくとも約30~100ヌクレオチド長である、請求項19に記載の単離された組み換え核酸分子。
  21. 前記核酸分子が外因性である、請求項15~20のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  22. 前記核酸分子がプラスミドである、請求項15~21のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  23. 前記核酸分子が、腫瘍関連抗原(TAA)に特異的な抗原結合ドメインをさらに含む、請求項15~22のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  24. 前記IRESが、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む、請求項15~23のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  25. 少なくとも1つのさらなる5’相同性配列及び1つのさらなる3’相同性配列をさらに含む、請求項15~24のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  26. (A)CARまたはTCRをコードする1つまたは複数のデオキシリボ核酸(DNA)配列と、
    (B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (C)5’相同配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (D)3’相同配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と
    を含み、
    (A)と(B)とが作動可能に連結されている、単離された組み換え核酸分子。
  27. (A)~(D)が、(C)-(B)-(A)-(D)の向きで作動可能に連結されている、請求項26に記載の単離された組み換え核酸分子。
  28. 1つまたは複数のDNA配列が、少なくとも1つのスペーサー配列をさらに含む、請求項26または27に記載の単離された組み換え核酸分子。
  29. 前記スペーサー配列が、少なくとも約30~100ヌクレオチド長である、請求項28に記載の単離された組み換え核酸分子。
  30. 前記核酸分子が外因性である、請求項26~29のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  31. 前記核酸分子がプラスミドである、請求項26~30のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  32. コードされた抗原結合ドメインをさらに含む、請求項26~31のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  33. 前記IRESが、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む、請求項26~32のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  34. 少なくとも1つのさらなる5’相同性配列及び1つのさらなる3’相同性配列をさらに含む、請求項26~33のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  35. 前記抗原結合ドメインをコードする配列が、前記TCR細胞外ドメインをコードする配列にリンカー配列によって接続されている、請求項1~9または15~25のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  36. 前記リンカー配列が、(GS)n(式中、n=1~4)を含む、請求項35に記載の単離された組み換え核酸分子。
  37. 前記コードされた抗原結合ドメインが、腫瘍関連抗原に特異的に結合する、請求項1~9または15~25、または32~36のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  38. 前記腫瘍関連抗原が、CD19またはその変異体、CD20、CD22、BCMA、MSLN、IL13Ra2、EGFRvIII、MUC16、MUC1、ROR1、またはそれらの組み合わせである、請求項37に記載の単離された組み換え核酸分子。
  39. 前記コードされた膜貫通ドメインが、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRδ鎖、TCRγ鎖、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD28、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、それらの機能的断片、及びそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の膜貫通ドメインを含む、請求項1~9または15~25、または35~38のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  40. 共刺激ドメインをコードする配列をさらに含み、前記コードされた共刺激ドメインが、OX40、CD2、CD27、CD28、CD5、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、及び4-1BB(CD137)、ならびにそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインである、請求項1~9または15~25、または35~39のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  41. 前記それらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変が、細胞のシグナル伝達を媒介するアミノ酸の改変、または前記コードされたTFPもしくはCARもしくはTCRへのリガンド結合に応答してリン酸化されるアミノ酸の改変を含む、請求項1~40のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  42. 前記コードされたTFPまたはCARまたはTCRが、免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)またはその一部分をさらに含み、前記ITAMまたはその一部分が、CD3ζTCRサブユニット、CD3εTCRサブユニット、CD3γTCRサブユニット、CD3δTCRサブユニット、Fcε受容体1鎖、Fcε受容体2鎖、Fcγ受容体1鎖、Fcγ受容体2a鎖、Fcγ受容体2b1鎖、Fcγ受容体2b2鎖、Fcγ受容体3a鎖、Fcγ受容体3b鎖、Fcβ受容体1鎖、TYROBP(DAP12)、CD5、CD16a、CD16b、CD22、CD23、CD32、CD64、CD79a、CD79b、CD89、CD278、CD66d、それらの機能的断片、及びそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質からのものである、請求項1~41のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  43. 前記ITAMまたはその一部分が、前記TCR細胞内ドメインのITAMと置きかわり、前記TCR細胞内ドメインの前記置きかえられたITAMが、CD3εまたはCD3γのみに由来し、それと置きかわったITAMまたはその一部分とは異なる、請求項42に記載の単離された組み換え核酸分子。
  44. 前記コードされたTFP分子が、内因性TCR複合体、少なくとも1つの内因性TCRポリペプチド、またはそれらの組み合わせと機能的に相互作用することができる、請求項1~9、15~25、または35~43のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  45. 前記抗原結合ドメインが、scFvまたはVHHドメインである、請求項1~9、15~25、または35~44のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  46. 前記単離された組み換え核酸分子が細胞内に含まれる、請求項1~45のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  47. 前記細胞が、CD8またはCD4またはCD8CD4ヒト免疫細胞である、請求項46のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  48. 前記抗原結合ドメインが、細胞表面抗原に結合する、請求項1~9、15~25、または32~47のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  49. 前記抗原結合ドメインが、腫瘍細胞の表面上の細胞表面抗原に結合する、請求項1~9、15~25、または32~48のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  50. TCR定常ドメインをコードする配列をさらに含み、前記TCR定常ドメインが、T細胞に発現されたときに機能的TCR複合体に組み込まれる、請求項1~9、15~25、または35~49のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  51. 前記TCR定常ドメインが、T細胞に発現されたときに前記TFPを組み込む機能的TCR複合体と同じ機能的TCR複合体に組み込まれる、請求項50に記載の単離された組み換え核酸分子。
  52. 前記TFPをコードする配列及び前記TCR定常ドメインをコードする配列が、同じ核酸分子内に含有される、請求項50または51に記載の単離された組み換え核酸分子。
  53. 前記膜貫通ドメインが、CD3ε、CD3γ、CD3δ、TCRα、TCRβ、TCRδ、またはTCRγからのT細胞受容体複合体の膜貫通ドメインである、請求項1~9、15~25、または35~52のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  54. 前記細胞内ドメインが、CD3εのみ、CD3γのみ、CD3δのみ、TCRαのみ、TCRβのみ、TCRδのみ、またはTCRγのみに由来する、請求項1~9、15~25、または35~53のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  55. 共刺激ドメインをコードする配列をさらに含む、請求項1~9、15~25、または35~54のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  56. 前記共刺激ドメインが、OX40、CD2、CD27、CD28、CDS、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、及び4-1BB(CD137)、ならびにそれらに対する少なくとも1つであるが20以下の改変を有するそれらのアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質の機能的シグナル伝達ドメインを含む、請求項55に記載の単離された組み換え核酸分子。
  57. タンパク質形質導入ドメインまたは細胞透過性ペプチドをコードする配列をさらに含む、請求項1~9、15~25、または35~56のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  58. 前記環状組み換え核酸分子が、T細胞に形質導入されたか、または形質移入されたときに、shRNA、または二本鎖RNAもしくはその類似体より免疫原性が低い、請求項1~14、または35~57のいずれか1項に記載の単離された組み換え核酸分子。
  59. 前記二本鎖RNAまたはその類似体がポリI:Cである、請求項58に記載の単離された組み換え核酸分子。
  60. 改変されたヒト免疫細胞をex vivoで生成する方法であって、請求項1~59に記載の単離された組み換え核酸分子を前記免疫細胞に形質導入または形質移入することを含む、方法。
  61. 前記免疫細胞がT細胞である、請求項60に記載の方法。
  62. 前記免疫細胞が、CD4細胞、CD8細胞、ナイーブT細胞、メモリー幹T細胞、セントラルメモリーT細胞、二重陰性T細胞、エフェクターメモリーT細胞、エフェクターT細胞、Th1細胞、Tc1細胞、Th2細胞、Tc2細胞、Th17細胞、Th22細胞、γ/δT細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、B細胞、造血幹細胞、及び多能性幹細胞を含む群から選択されるヒトT細胞である、請求項60または61に記載の方法。
  63. T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする環状RNAを生成する方法であって、
    (i)1つまたは複数のベクターを用意するステップであって、
    前記ベクターが、
    (A)T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする1つまたは複数の配列と、
    (B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (C)5’相同配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (D)3’相同配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と
    を含み、
    (A)と(B)とが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、
    (a)TCRサブユニットであって、
    (i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、
    (ii)膜貫通ドメイン、及び
    (iii)TCR細胞内ドメイン
    を含み、
    前記TCRサブユニットの前記細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRγまたはTCRδに由来する、前記TCRサブユニットと、
    (b)抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記TCRサブユニットと前記抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、
    前記1つまたは複数のベクターを用意するステップと、
    (ii)前記1つまたは複数のベクターを転写して1つまたは複数の線状RNAを生成するステップと、
    (iii)化学的方法、酵素的方法、またはリボザイム法を使用することによって前記線状RNAを自己スプライスさせ、それによって環状RNAを生成するステップと
    を含む、前記方法。
  64. 前記TCR細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む、請求項63に記載の方法。
  65. 前記抗原結合ドメインが、抗体または抗体断片を含む、請求項63または64に記載の方法。
  66. 前記ベクターがDNAベクターである、請求項63~65のいずれか1項に記載の方法。
  67. 前記環状RNAがin vitroまたはex vivoで生成される、請求項63~66のいずれか1項に記載の方法。
  68. 前記環状RNAが少なくとも1つのスペーサー配列をさらに含む、請求項63~67のいずれか1項に記載の方法。
  69. 前記スペーサー配列が約30~100ヌクレオチド長である、請求項68に記載の方法。
  70. 前記ベクターがプラスミドである、請求項63~69のいずれか1項に記載の方法。
  71. 前記環状RNAがin vitro転写によって生成される、請求項63~70のいずれか1項に記載の方法。
  72. 前記ベクターが宿主細胞のゲノムに統合される、請求項63~71のいずれか1項に記載の方法。
  73. 前記IRESが、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む、請求項63~72のいずれか1項に記載の方法。
  74. 前記ベクターが、少なくとも1つのさらなる5’相同性配列及び1つのさらなる3’相同性配列をさらに含む。請求項63~73のいずれか1項に記載の方法。
  75. CARまたはTCRをコードする環状RNAを生成する方法であって、
    (i)1つまたは複数のベクターを用意するステップであって、
    前記ベクターが、
    (A)CARまたはTCRをコードする1つまたは複数の配列と、
    (B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (C)5’相同配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (D)3’相同配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と
    を含み、
    (A)と(B)とが作動可能に連結されている、前記1つまたは複数のベクターを用意するステップと、
    (ii)前記1つまたは複数のベクターを転写して1つまたは複数の線状RNAを生成するステップと、
    (iii)化学的方法、酵素的方法、またはリボザイム法を使用することによって前記線状RNAを自己スプライスさせ、それによって環状RNAを生成するステップと
    を含む、前記方法。
  76. 前記環状RNAが少なくとも1つのスペーサー配列をさらに含む、請求項75に記載の方法。
  77. 前記スペーサー配列が約30~100ヌクレオチド長である、請求項76に記載の方法。
  78. 前記ベクターがプラスミドである、請求項75~77のいずれか1項に記載の方法。
  79. 前記環状RNAがin vitro転写によって生成される、請求項75~78のいずれか1項に記載の方法。
  80. 前記CARまたはTCRが、腫瘍関連抗原に特異的な抗原結合ドメインを含む、請求項75~79のいずれか1項に記載の方法。
  81. 前記IRESが、コクサッキーウイルスB3(CVB3)または脳心筋炎ウイルス(EMCV)からのIRES配列を含む、請求項75~80のいずれか1項に記載の方法。
  82. 前記ベクターが、少なくとも1つのさらなる5’相同性配列及び1つのさらなる3’相同性配列をさらに含む、請求項75~81のいずれか1項に記載の方法。
  83. 対象においてT細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする環状RNAを含有する改変免疫細胞を生成する方法であって、
    (1)1つまたは複数の環状RNAベクターを用意するステップであって、
    前記ベクターが、
    (A)T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードする1つまたは複数の配列と、
    (B)1つまたは複数の配列内リボソーム進入部位(IRES)を含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (C)5’相同配列の少なくとも1つ及び3’順序交換イントロン-エキソン(PIE)配列を含む第1の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と、
    (D)3’相同配列の少なくとも1つ及び5’PIE配列を含む第2の環状化ドメインを含む1つまたは複数のDNA配列と
    を含み、
    (A)と(B)とが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、
    (a)TCRサブユニットであって、
    (i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、膜貫通ドメイン、
    (ii)TCR細胞内ドメイン
    を含み、前記TCRサブユニットの前記細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRγまたはTCRδに由来する、前記TCRサブユニットと、
    (iii)抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記TCRサブユニットと前記抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、
    前記1つまたは複数の環状RNAベクターを用意するステップと、
    (2)前記1つまたは複数の環状RNAベクターを、標的免疫細胞の集団を改変するのに有効な量で前記対象に投与するステップ
    と、を含む、前記方法。
  84. 前記TCR細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む。請求項83に記載の方法。
  85. 前記抗原結合ドメインが、抗体または抗体断片を含む、請求項83または84に記載の方法。
  86. 前記標的免疫細胞の集団が、CD4細胞、CD8細胞、ナイーブT細胞、メモリー幹T細胞、セントラルメモリーT細胞、二重陰性T細胞、エフェクターメモリーT細胞、エフェクターT細胞、Th1細胞、Tc1細胞、Th2細胞、Tc2細胞、Th17細胞、Th22細胞、γ/δT細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、B細胞、造血幹細胞、及び多能性幹細胞を含む群から選択されるヒトT細胞を含む、請求項83~85のいずれか1項に記載の方法。
  87. 前記1つまたは複数の環状RNAベクターが、T細胞受容体モチーフに対する結合ドメインを含む少なくとも1つの細胞標的化リガンドをさらに含む、請求項83~86のいずれか1項に記載の方法。
  88. 前記1つまたは複数の環状RNAベクターが、巨大分子複合体、ナノカプセル、ナノ粒子、エキソソーム、エキソソーム-脂質コンジュゲート、微小球、ビーズ、水中油型エマルション、脂質-ナノ粒子コンジュゲート、ミセル、混合ミセル、及びリポソームから本質的になる群から選択される送達ビヒクルをさらに含む、請求項83~87のいずれか1項に記載の方法。
  89. 前記送達ビヒクルが、T細胞受容体モチーフに対する結合ドメインを含む少なくとも1つの細胞標的化リガンドをさらに含む、請求項83~88のいずれか1項に記載の方法。
  90. 前記細胞標的化リガンドが、T細胞α鎖、T細胞β鎖、T細胞γ鎖、T細胞δ鎖、CCR7、CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、CD3、CD4、CD5、CD7、CD8、CD11b、CD11c、CD16、CD19、CD20、CD21、CD22、CD25、CD28、CD34、CD35、CD39、CD40、CD45RA、CD45RO、CD46、CD52、CD56、CD62L、CD68、CD80、CD86、CD95、CD101、CD117、CD127、CD133、CD137(4-1BB)、CD148、CD163、F4/80、IL-4Rα、Sca-1、CTLA-4、GITR、GARP、LAP、グランザイムB、LFA-1、トランスフェリン受容体、及びそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項83~89のいずれか1項に記載の方法。
  91. それを必要とする対象におけるがんを治療する方法であって、請求項1~9、15~25、または35~59のいずれか1項に記載のT細胞受容体融合タンパク質(TFP)をコードする単離された組み換え核酸分子を前記対象に送達するための製剤中の、前記単離された組み換え核酸分子を前記対象に投与することを含み、前記単離された組み換え核酸分子がin vivoで前記標的細胞に侵入する、前記方法。
  92. 前記単離された組み換え核酸分子が環状RNA分子である、請求項91に記載の方法。
  93. 前記組み換え核酸が、5’から3’の順に、i)3’スプライス部位を含む外因性イントロンの3’部分、ii)RNAエキソンをコードする核酸配列、及びiii)5’スプライス部位を含む外因性イントロンの5’部分を含み、前記組み換え核酸の転写によって生じるRNAのスプライシングが、前記対象における前記環状RNAの産生をもたらす、請求項91または92に記載の方法。
  94. 前記環状RNAが、DNAベクターによってコードされる、請求項92または93に記載の方法。
  95. 前記環状RNAが、標的化部分にコンジュゲートされている、請求項92~94のいずれか1項に記載の方法。
  96. 前記環状RNAが、タンパク質形質導入ドメインまたは細胞透過性ペプチドを含む、請求項92~95のいずれか1項に記載の方法。
  97. 前記製剤がナノ粒子を含む、請求項91~96のいずれか1項に記載の方法。
  98. 前記ナノ粒子が、エキソソーム、リポソーム、またはエキソソーム-リポソームハイブリッドである、請求項97に記載の方法。
  99. 前記ナノ粒子が、少なくとも1つの標的化部分を含む、請求項97または98のいずれか1項に記載の方法。
  100. 前記標的化部分が、結合リガンド、あるいはマウス抗体またはヒトもしくはヒト化抗体またはそれらの断片である、請求項99に記載の方法。
  101. 前記標的化部分が、CD3、CD4、またはCD8に特異的に結合する、請求項99または100に記載の方法。
  102. 前記標的細胞がヒト免疫細胞である、請求項91~101のいずれか1項に記載の方法。
  103. 前記標的細胞が、CD4細胞、CD8細胞、ナイーブT細胞、メモリー幹T細胞、セントラルメモリーT細胞、二重陰性T細胞、エフェクターメモリーT細胞、エフェクターT細胞、Th1細胞、Tc1細胞、Th2細胞、Tc2細胞、Th17細胞、Th22細胞、γ/δT細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、造血幹細胞、及び多能性幹細胞を含む群から選択されるヒトT細胞である、請求項91~102のいずれか1項に記載の方法。
  104. a.対象におけるがんを治療するのに十分な量で環状RNAを含有するヒト免疫細胞と、
    医薬として許容される担体とを含む医薬製剤であって、
    前記環状RNAが、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードし、
    前記TFPが、
    (A)TCRサブユニットであって、
    (i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、膜貫通ドメイン、
    (ii)TCR細胞内ドメイン
    を含み、前記TCRサブユニットの前記細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRγまたはTCRδに由来する、前記TCRサブユニットと、
    (iii)抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記TCRサブユニットと前記抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、
    前記医薬組成物。
  105. 前記抗原結合ドメインが、抗体または抗体断片を含む、請求項104に記載の医薬組成物。
  106. 前記TCR細胞内ドメインは、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む、請求項104または105に記載の医薬組成物。
  107. それを必要とする対象におけるがんを治療する方法であって、
    前記対象に環状RNAを含有するヒト免疫細胞と医薬として許容される担体とを含む有効量の医薬組成物を投与することを含み、
    前記環状RNAが、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードし、
    前記TFPが、
    (A)TCRサブユニットであって、
    (i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、膜貫通ドメイン、
    (ii)TCR細胞内ドメイン
    を含み、前記TCRサブユニットの前記細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRγまたはTCRδに由来する、前記TCRサブユニットと、
    (iii)抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記TCRサブユニットと前記抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、
    前記方法。
  108. 前記TCR細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む、請求項107に記載の方法。
  109. 前記抗原結合ドメインが、抗体または抗体断片を含む、請求項107または108に記載の方法。
  110. 前記製剤の単回投与を含む、請求項107~109のいずれか1項に記載の方法。
  111. 前記製剤の複数回投与を含む、請求項107~110のいずれか1項に記載の方法。
  112. 前記細胞が同種異系T細胞である、請求項107~111のいずれか1項に記載の方法。
  113. 前記細胞が自己T細胞である、請求項107~111のいずれか1項に記載の方法。
  114. 前記環状組み換え核酸分子が、例えばT細胞に形質導入または形質移入されたときに、非環状化RNAより免疫原性が低い、請求項107~113のいずれか1項に記載の方法。
  115. 非環状化RNAが二本鎖RNAである、請求項114に記載の方法。
  116. 環状RNAと医薬として許容される担体とを含む医薬組成物であって、
    前記環状RNAが、T細胞受容体(TCR)融合タンパク質(TFP)をコードし、
    前記TFPが、
    (A)TCRサブユニットであって、
    (i)TCR細胞外ドメインの少なくとも一部分、膜貫通ドメイン、
    (ii)TCR細胞内ドメイン
    を含み、前記TCRサブユニットの前記細胞外、膜貫通、及び/または細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δまたはTCRαまたはTCRβまたはTCRγまたはTCRδに由来する、前記TCRサブユニットと、
    (iii)抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記TCRサブユニットと前記抗原結合ドメインとが作動可能に連結されており、
    前記TFPが、T細胞に発現されたときにTCRに組み込まれる、
    前記医薬組成物。
  117. 前記TCR細胞内ドメインが、CD3εまたはCD3γまたはCD3δに由来する刺激ドメインを含む、請求項116に記載の医薬組成物。
  118. 前記前記抗原結合ドメインが、抗体または抗体断片を含む、請求項116または117に記載の医薬組成物。
  119. 前記環状RNAが、標的化部分にコンジュゲートされている、請求項116~118のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  120. 環状RNAが、タンパク質形質導入ドメイン、細胞透過性ペプチド、またはエンドソーム不安定化ペプチドの1つまたは複数を含む、請求項116~119のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  121. 前記製剤がナノ粒子を含む、請求項116~120のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  122. 前記ナノ粒子が、エキソソーム、リポソーム、またはエキソソーム-リポソームハイブリッドである、請求項121に記載の医薬組成物。
  123. 前記ナノ粒子が、少なくとも1つの標的化部分を含む、請求項121または122に記載の医薬組成物。
  124. 前記標的化部分が、結合リガンド、あるいはマウス抗体またはヒトもしくはヒト化抗体またはそれらの断片である、請求項123に記載の医薬組成物。
  125. 前記標的化部分が、CD3、CD4、またはCD8に特異的に結合する、請求項123または124に記載の医薬組成物。
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