JP2015092865A - Humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor - Google Patents
Humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015092865A JP2015092865A JP2013234784A JP2013234784A JP2015092865A JP 2015092865 A JP2015092865 A JP 2015092865A JP 2013234784 A JP2013234784 A JP 2013234784A JP 2013234784 A JP2013234784 A JP 2013234784A JP 2015092865 A JP2015092865 A JP 2015092865A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cells
- antigen receptor
- chimeric antigen
- cell
- domain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明はヒト化CD20キメラ抗原レセプター及びそれを発現する免疫細胞、その作製方法、その用途等に関する。 The present invention relates to a humanized CD20 chimeric antigen receptor, immune cells expressing the same, a method for producing the same, use thereof, and the like.
抗CD20ヒト化キメラモノクローナル抗体(CD20mAb:リツキシマブ、オファツムマブ等)が既に医薬品として多数の患者に投与され、その臨床効果が確認されている。しかしながら抗体薬の半減期は2〜3週間と短いため、繰り返し投与を必要とすること、また、繰り返し投与を行っていくことによってCD20低発現株の出現を惹起し、治療抵抗性を来す症例が報告されている。抗体薬の作用機序は補体依存性細胞傷害活性(CDC)と抗体依存性細胞依存性細胞傷害活性(ADCC)に大別され、リツキシマブではADCCの関与が大きいとされている。 Anti-CD20 humanized chimeric monoclonal antibodies (CD20mAb: rituximab, ofatumumab, etc.) have already been administered to many patients as pharmaceuticals and their clinical effects have been confirmed. However, because the half-life of antibody drugs is as short as 2 to 3 weeks, it requires repeated administration, and repeated administration causes the emergence of CD20 low-expressing strains, resulting in treatment resistance Has been reported. The mechanism of action of antibody drugs is broadly divided into complement-dependent cytotoxic activity (CDC) and antibody-dependent cell-dependent cytotoxic activity (ADCC), and rituximab is said to be heavily involved in ADCC.
キメラ抗原レセプター(Chimeric Antigen Receptor。以下、「CAR」とも呼ぶ)は、典型的には、抗体の単鎖可変領域を細胞外ドメインとし、それに膜貫通領域、CD3ζ及び共刺激シグナルを伝える分子の細胞内ドメインをつないだ構造を備える。抗体の特異性に従って抗原に結合することにより、T細胞にシグナルが伝達され標的細胞の傷害・サイトカイン放出・刺激後のT細胞分裂が起こる。遺伝子導入によってT細胞に特異性を与えることが可能であり、細胞の調製は内在性の腫瘍特異的T細胞レセプター(TCR)陽性T細胞を培養増幅する場合に比べて総じて容易である。また、CARを利用した治療法(CAR-T療法)は、抗体療法と比べて高い細胞傷害活性を示すこと、1回の輸注で抗原刺激によって自律的に増幅することから複数回の治療が必要ない点において優れている。TCR遺伝子の導入では、HLAとその上に提示されるペプチドの複合体を標的としているために、患者が特定のHLAを持つ場合にのみ治療可能であるが(HLA拘束性)、CARにはHLA拘束性がない点も有利である。即ち、腫瘍細胞に標的抗原が陽性であれば、標的抗原陽性の全ての患者を対象として治療が可能である。その一方で、抗原陽性であれば全ての細胞を標的とするため、標的細胞以外に抗原が発現している場合には正常組織も標的としてしまう(On-target副反応)。そのため、CAR-T療法の標的抗原を選択することは難しく、この点が汎用性を高める際や臨床応用を図る上で最も問題となる。 A chimeric antigen receptor (hereinafter also referred to as “CAR”) is typically a cell of a molecule that carries a single-chain variable region of an antibody as an extracellular domain, transmembrane region, CD3ζ, and a costimulatory signal. It has a structure that connects inner domains. By binding to the antigen according to the specificity of the antibody, a signal is transmitted to T cells, and T cell division occurs after target cell injury, cytokine release, and stimulation. It is possible to give specificity to T cells by gene transfer, and the preparation of cells is generally easier than the case of culturing and amplifying endogenous tumor-specific T cell receptor (TCR) positive T cells. In addition, the treatment method using CAR (CAR-T therapy) shows higher cytotoxic activity than antibody therapy, and multiple treatments are required because it is amplified autonomously by antigen stimulation in one infusion. There is no point. Since the introduction of the TCR gene targets a complex of HLA and the peptide presented on it, it can be treated only when the patient has a specific HLA (HLA-restricted). It is also advantageous that there is no restraint. That is, if the target antigen is positive for the tumor cells, it is possible to treat all patients who are positive for the target antigen. On the other hand, since all cells are targeted if the antigen is positive, normal tissues are also targeted when the antigen is expressed in addition to the target cells (on-target side reaction). For this reason, it is difficult to select a target antigen for CAR-T therapy, and this point is the most problematic for enhancing versatility and clinical application.
CARは、共刺激分子(CD28や4-1BBなど)の細胞内ドメインを利用することにより、標的細胞から共刺激が伝わらなくても、CARからのシグナルだけで共刺激があったように免疫細胞を活性化することが出来る。通常、腫瘍細胞はCD80/86などのリガンドは発現していないため、内在性の腫瘍特異的なT細胞が存在したとしても不完全な刺激しか伝わらず、anergyに陥ってしまう可能性があるが、CARはひとつのシグナルだけで共刺激も賄うことが出来る。このことはTCR遺伝子導入療法と比べてもう一つの有利な点といえる。 CAR uses the intracellular domain of co-stimulatory molecules (CD28, 4-1BB, etc.) so that immune cells can be stimulated just by signals from CAR, even if co-stimulation is not transmitted from the target cell. Can be activated. Normally, tumor cells do not express ligands such as CD80 / 86, so even if endogenous tumor-specific T cells are present, only incomplete stimuli can be transmitted, resulting in energy. CAR can provide costimulation with only one signal. This is another advantage over TCR gene transfer therapy.
CAR-T療法は前述のようにその標的抗原が腫瘍以外に少しでも発現しているとOn-target副反応が発現し、大きな副作用に見舞われ、時に致死的となることがあった。そのため、前述のように標的抗原の選択が最も重要であり、これまで行われてきたCAR-T療法の臨床試験において最も先行しているのはCD20/CD19などのB細胞分化抗原である。ペンシルベニア大学の研究グループはマウス由来のCD19単鎖抗体と4-1BBの細胞内ドメインを前述のようにつないでCARを作成し、化学療法抵抗性慢性リンパ性白血病の末梢血T細胞に遺伝子導入した。これを患者に投与することによって3例中3例において寛解が得られるという驚異的な結果を報告している(非特許文献1)。CD19CAR-T療法の有効性は特許文献1、非特許文献2においても報告されている。一方、CD20を標的としたCAR-T療法については、マウス抗体のscFvを利用した例が報告されている(非特許文献3)。また、CD28細胞内ドメインを利用したCD20 CAR-T療法の報告もある(非特許文献2)。
In CAR-T therapy, as described above, if the target antigen is expressed in any amount other than the tumor, an on-target side reaction occurs, resulting in serious side effects, and sometimes fatal. Therefore, as described above, selection of a target antigen is most important, and B-cell differentiation antigens such as CD20 / CD19 are the most advanced in the clinical trials of CAR-T therapy that have been conducted so far. A research group at the University of Pennsylvania created a CAR by connecting a mouse-derived CD19 single-chain antibody and the intracellular domain of 4-1BB as described above, and introduced it into peripheral blood T cells of chemoresistant chronic lymphocytic leukemia. . An amazing result that remission is obtained in 3 out of 3 cases by administering this to a patient has been reported (Non-patent Document 1). The effectiveness of CD19CAR-T therapy is also reported in
前述の通り、抗CD20ヒト化キメラモノクローナル抗体(CD20mAb)を用いた治療法は一定の効果を示す。しかしながら、その半減期のために繰り返し投与が必要である。また、患者体内のT細胞やNK細胞が作用することによって主たる作用が発現するため、抗体単独の投与では効率が悪い。更には、標的細胞における抗原の発現が弱いと良好な治療結果を期待できない。即ち、ヒト化CD20抗体が効果を発揮するためには、標的細胞表面上でのCD20発現が比較的高い必要がある。 As described above, the therapeutic method using the anti-CD20 humanized chimeric monoclonal antibody (CD20mAb) shows a certain effect. However, repeated administration is necessary due to its half-life. In addition, since the main action is expressed by the action of T cells and NK cells in the patient, administration of the antibody alone is inefficient. Furthermore, if the antigen expression in the target cells is weak, good therapeutic results cannot be expected. That is, in order for the humanized CD20 antibody to exert its effect, the CD20 expression on the target cell surface needs to be relatively high.
一方、キメラ抗原レセプターは細胞外ドメインが抗体の構造をとるが、これまで開発されてきたものの多くはマウス由来抗体を利用したものであり、ヒトに適用した場合には免疫拒絶の問題がある。免疫力の低下した患者においては効果を期待できるものの、自己免疫疾患の患者や、免疫力の低下していない患者では効果を期待できない。 On the other hand, the extracellular domain of the chimeric antigen receptor takes the structure of an antibody, but most of those developed so far utilize mouse-derived antibodies and have a problem of immune rejection when applied to humans. Although an effect can be expected in a patient with reduced immunity, an effect cannot be expected in a patient with an autoimmune disease or a patient with no immunity reduction.
そこで本発明は、リンパ腫、特に抗CD20ヒト化キメラモノクローナル抗体による治療に抵抗性を示す症例やCD20発現が低下した悪性度の高いリンパ腫、に対する新規治療戦略を提供することを主たる課題とする。 Therefore, the main object of the present invention is to provide a novel therapeutic strategy for lymphoma, particularly a case showing resistance to treatment with an anti-CD20 humanized chimeric monoclonal antibody and a highly malignant lymphoma with decreased CD20 expression.
上記課題に鑑み研究を進める中で本発明者らは、CAR-T療法に注目するとともに、標的抗原としてのCD20の重要性に着眼し、ヒト化した抗CD20モノクローナル抗体のscFv断片を細胞外ドメインとした新規構造のCARを設計し、その有効性を検証した。具体的には、新規構造のCARを用いた免疫細胞療法の有効性を、標的細胞表面上のCD20の発現量との関係において検討した。その結果、新規構造のCARは、CD20mAbに比べ、かなり低いCD20の発現をも認識し、その機能を発揮することが判明した。この事実は、新規構造のCARが、CD20mAb治療抵抗性を示す症例やCD20発現が低下した腫瘍細胞に対しても有効であることを意味する。一方、詳細な検討の結果、治療効果を高める上で必要なCARの特性について重要な知見が得られた。 In the course of research in view of the above problems, the present inventors focused on CAR-T therapy and focused on the importance of CD20 as a target antigen, and the humanized anti-CD20 monoclonal antibody scFv fragment was extracellular domain. We designed a new CAR structure and verified its effectiveness. Specifically, the effectiveness of immune cell therapy using a novel CAR structure was examined in relation to the expression level of CD20 on the target cell surface. As a result, it was found that the newly-structured CAR recognizes CD20 expression that is considerably lower than that of CD20 mAb and exerts its function. This fact means that the newly-structured CAR is also effective against cases showing resistance to treatment with CD20 mAb and tumor cells with reduced CD20 expression. On the other hand, as a result of detailed examination, important knowledge was obtained about the characteristic of CAR necessary for enhancing the therapeutic effect.
ここで、CD20は腫瘍細胞だけではなく、正常形質細胞にも発現があることが知られており、非腫瘍性疾患においても抗体産生CD20陽性B細胞を標的とした治療にCD20mAbが応用されている。これに対する代替療法として、新規構造のCARを用いた療法を利用し得る。具体的には、治療抵抗性全身性エリテマトーデス、治療抵抗性特発性血小板減少性紫斑病などの自己免疫疾患や、頻回の輸血によって抗HLA抗体を獲得し輸血効果が得られなくなった再生不良性貧血、凝固因子の補充によってインヒビターを獲得した血友病などの疾患・病状に対して、新規構造のCARを用いたT細胞療法が高い治療効果を発揮することが期待できる。 Here, it is known that CD20 is expressed not only in tumor cells but also in normal plasma cells, and CD20 mAb is applied to treatment targeting antibody-producing CD20 positive B cells even in non-neoplastic diseases . As an alternative therapy, a therapy using a novel structure of CAR can be used. Specifically, autoimmune diseases such as treatment-resistant systemic lupus erythematosus, treatment-resistant idiopathic thrombocytopenic purpura, and poor regenerative disease where anti-HLA antibodies were acquired by frequent blood transfusions, resulting in ineffective transfusion. It is expected that T-cell therapy using a novel structure of CAR will exert a high therapeutic effect on diseases and conditions such as anemia and hemophilia that have acquired inhibitors by supplementation of coagulation factors.
以下に示す発明は、主として上記の成果及び考察に基づく。
[1]抗CD20ヒト化モノクローナル抗体のscFv断片を含む細胞外ドメインと、膜貫通ドメインと、免疫細胞のエフェクター機能のための細胞内シグナルドメインと、を含む、ヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[2]前記抗CD20ヒト化モノクローナル抗体のヒトCD20抗原に対する解離定数(Kd値)が7〜10nMである、[1]に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[3]前記細胞内シグナルドメインがCD3ζと共刺激分子の細胞内ドメインとを含む、[1]又は[2]に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[4]前記共刺激分子がCD28又は4-1BBである、[3]に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[5]前記膜貫通ドメインがCD28の膜貫通ドメインである、[1]〜[4]のいずれか一項に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[6]前記細胞外ドメインと前記膜貫通ドメインの間にスペーサードメインを含む、[1]〜[5]のいずれか一項に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[7]前記スペーサードメインが、ヒトIgGのFc断片からなる、[6]に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[8]前記ヒトIgGがIgG4である、[7]に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[9]前記scFv断片を構成するリンカーが、8〜25アミノ酸残基のペプチドリンカーである、[1]〜[8]のいずれか一項に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[10]前記抗CD20モノクローナル抗体のヒトCD20抗原に対する解離定数が約7.2である、[1]〜[9]のいずれか一項に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター。
[11]前記scFv断片を構成する軽鎖可変領域(VL)と重鎖可変領域(VH)のアミノ酸配列が、以下の(1)〜(3)の組合せである、[1]〜[9]のいずれか一項に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター:
(1)VLが配列番号1のアミノ酸配列、VHが配列番号2のアミノ配列;
(2)VLが配列番号3のアミノ酸配列、VHが配列番号4のアミノ配列;
(3)VLが配列番号5のアミノ酸配列、VHが配列番号6のアミノ配列。
[12][1]〜[11]のいずれか一項に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプターをコードするDNA。
[13][12]に記載のDNAを発現可能に保持する組換え発現ベクター。
[14][1]〜[11]のいずれか一項に記載のヒト化抗CD20キメラ抗原レセプターを細胞表面上に発現する、遺伝子工学的に作製されたCD20特異的免疫細胞。
[15]免疫細胞がT細胞である、[14]に記載のCD20特異的免疫細胞。
[16][14]又は[15]に記載のCD20特異的T細胞を治療上有効量含む、細胞製剤。
[17]B細胞性悪性リンパ腫、治療抵抗性慢性リンパ性白血病、治療抵抗性特発性血小板減少性紫斑病、治療抵抗性全身性エリテマトーデス、及び凝固インヒビターを持つ血友病からなる群より選択される疾患、又は抗HLA抗体により輸血効果が得られなくなった患者の治療、予防、又は改善用である、[16]に記載の細胞製剤。
[18]抗CD20ヒト化キメラモノクローナル抗体抵抗性の症例に対して適用される、[17]に記載の細胞製剤。
The invention shown below is mainly based on the above-mentioned results and considerations.
[1] A humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor comprising an extracellular domain containing an scFv fragment of an anti-CD20 humanized monoclonal antibody, a transmembrane domain, and an intracellular signal domain for effector functions of immune cells.
[2] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to [1], wherein the anti-CD20 humanized monoclonal antibody has a dissociation constant (Kd value) for human CD20 antigen of 7 to 10 nM.
[3] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to [1] or [2], wherein the intracellular signal domain includes CD3ζ and an intracellular domain of a costimulatory molecule.
[4] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to [3], wherein the costimulatory molecule is CD28 or 4-1BB.
[5] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to any one of [1] to [4], wherein the transmembrane domain is a transmembrane domain of CD28.
[6] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to any one of [1] to [5], which contains a spacer domain between the extracellular domain and the transmembrane domain.
[7] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to [6], wherein the spacer domain consists of an Fc fragment of human IgG.
[8] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to [7], wherein the human IgG is IgG4.
[9] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to any one of [1] to [8], wherein the linker constituting the scFv fragment is a peptide linker having 8 to 25 amino acid residues.
[10] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to any one of [1] to [9], wherein the dissociation constant of the anti-CD20 monoclonal antibody for human CD20 antigen is about 7.2.
[11] The amino acid sequences of the light chain variable region (VL) and heavy chain variable region (VH) constituting the scFv fragment are a combination of the following (1) to (3): [1] to [9] The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to any one of
(1) VL is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and VH is the amino sequence of SEQ ID NO: 2;
(2) VL is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and VH is the amino sequence of SEQ ID NO: 4;
(3) VL is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5, and VH is the amino sequence of SEQ ID NO: 6.
[12] DNA encoding the humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to any one of [1] to [11].
[13] A recombinant expression vector that retains the DNA of [12] in an expressible manner.
[14] A genetically engineered CD20-specific immune cell that expresses the humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor according to any one of [1] to [11] on the cell surface.
[15] The CD20-specific immune cell according to [14], wherein the immune cell is a T cell.
[16] A cell preparation comprising a therapeutically effective amount of the CD20-specific T cell according to [14] or [15].
[17] Selected from the group consisting of B-cell malignant lymphoma, treatment-resistant chronic lymphocytic leukemia, treatment-resistant idiopathic thrombocytopenic purpura, treatment-resistant systemic lupus erythematosus, and hemophilia with coagulation inhibitors The cell preparation according to [16], which is used for treatment, prevention, or improvement of a disease or a patient who cannot obtain a blood transfusion effect due to an anti-HLA antibody.
[18] The cell preparation according to [17], which is applied to a case resistant to an anti-CD20 humanized chimeric monoclonal antibody.
1.ヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター
本発明の第1の局面はヒト化抗CD20キメラ抗原レセプター(CAR)に関する。ヒト化抗CD20キメラ抗原レセプターとは、CD20に特異的なヒト化抗体に由来する細胞外ドメインと、細胞外ドメインとは由来が異なる膜貫通ドメイン及び細胞内シグナルドメインを含む構造体である。本発明のCARは、抗CD20ヒト化モノクローナル抗体のscFv断片を含む細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び免疫細胞のエフェクター機能のための細胞内シグナルドメインを含む。以下、各ドメインについて説明する。
1. Humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor The first aspect of the invention relates to a humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor (CAR). The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor is a structure comprising an extracellular domain derived from a humanized antibody specific for CD20, and a transmembrane domain and an intracellular signal domain that have different origins from the extracellular domain. The CAR of the present invention comprises an extracellular domain containing an scFv fragment of an anti-CD20 humanized monoclonal antibody, a transmembrane domain, and an intracellular signal domain for effector functions of immune cells. Hereinafter, each domain will be described.
(1)細胞外ドメイン
本発明において細胞外ドメインはCD20特異的な結合性を示す。細胞外ドメインは、抗CD20ヒト化モノクローナル抗体のscFv断片を含む。抗CD20ヒト化モノクローナル抗体とは、CD20を抗原とするヒト化モノクローナル抗体である。ヒト化モノクローナル抗体は、他の動物種(例えばマウスやラット)のモノクローナル抗体の構造をヒトの抗体の構造に類似させた抗体であり、抗体の定常領域のみをヒト抗体のものに置換したヒト型キメラ抗体、及び定常領域及び可変領域に存在するCDR(相補性決定領域)以外の部分をヒト抗体のものに置換したヒト型CDR移植(CDR-grafted)抗体(P.T.Johons et al., Nature 321,522(1986))を含む。ヒト型CDR移植抗体の抗原結合活性を高めるため、マウス抗体と相同性の高いヒト抗体フレームワーク(FR)を選択する方法、相同性の高いヒト型化抗体を作製する方法、ヒト抗体にマウスCDRを移植した後さらにFR領域のアミノ酸を置換する方法の改良技術もすでに開発され(米国特許第5585089号、米国特許第5693761号、米国特許第5693762号、米国特許第6180370号、欧州特許第451216号、欧州特許第682040号、特許第2828340号などを参照)、ヒト化抗体の作製に利用することもできる。
(1) Extracellular domain In the present invention, the extracellular domain exhibits CD20-specific binding properties. The extracellular domain contains an scFv fragment of an anti-CD20 humanized monoclonal antibody. The anti-CD20 humanized monoclonal antibody is a humanized monoclonal antibody using CD20 as an antigen. A humanized monoclonal antibody is an antibody in which the structure of a monoclonal antibody of another animal species (eg, mouse or rat) is similar to that of a human antibody, and only the constant region of the antibody is replaced with that of a human antibody. A chimeric antibody and a human-type CDR-grafted antibody (PTJohons et al., Nature 321,522 (1986) in which parts other than CDRs (complementarity determining regions) present in constant regions and variable regions are substituted with those of human antibodies. ))including. In order to increase the antigen-binding activity of human CDR-grafted antibodies, a method for selecting a human antibody framework (FR) highly homologous to a mouse antibody, a method for producing a humanized antibody having a high homology, a mouse CDR for a human antibody Techniques for further substitution of amino acids in the FR region after transplantation have already been developed (US Patent No. 5585089, US Patent No. 5693761, US Patent No. 5693762, US Patent No. 6180370, European Patent No. 451216) , European Patent No. 682040, Patent No. 2828340, etc.) and can also be used for the production of humanized antibodies.
本発明における抗CD20ヒト化モノクローナル抗体としてCD20に対して高親和性のものを採用するとよい。好ましくは、本発明のCARに期待される効果、即ち、腫瘍細胞などに対する傷害活性が高まるように、ヒトCD20抗原に対する解離定数(Kd値)が7〜10nMの抗CD20ヒト化モノクローナル抗体を利用する。特に好ましい態様では、ヒトCD20抗原に対する解離定数(Kd値)が約7.2nMの抗CD20ヒト化モノクローナル抗体が利用される。解離定数は特開2010−189402号の実施例に示された測定方法によって測定することができる。但し、同様の測定結果が得られるのであれば、細胞表面に発現する抗原に対するKd値を測定可能な他の測定方法を採用してもよい。 As the anti-CD20 humanized monoclonal antibody in the present invention, one having high affinity for CD20 may be adopted. Preferably, an anti-CD20 humanized monoclonal antibody having a dissociation constant (Kd value) of 7 to 10 nM for human CD20 antigen is used so as to increase the effect expected of the CAR of the present invention, that is, the damaging activity against tumor cells and the like. . In a particularly preferred embodiment, an anti-CD20 humanized monoclonal antibody having a dissociation constant (Kd value) for human CD20 antigen of about 7.2 nM is utilized. The dissociation constant can be measured by the measurement method shown in the examples of JP 2010-189402 A. However, as long as the same measurement result can be obtained, other measurement methods capable of measuring the Kd value for the antigen expressed on the cell surface may be employed.
上記解離定数の条件(Kd値が7〜10nM)を満足する抗体として、特開2010−189402号公報に開示された抗体vv、抗体fv、抗体fa(特開2010−189402号公報の表5を参照)を例示することができる。抗体vvは軽鎖可変領域(VL)が配列番号1のアミノ酸配列、重鎖可変領域(VH)が配列番号2のアミノ配列を有する。同様に、抗体fvはVLが配列番号3のアミノ酸配列、VHが配列番号4のアミノ配列を有する。また、抗体faはVLが配列番号5のアミノ酸配列、VHが配列番号6のアミノ配列を有する。尚、これらの抗体のヒトCD20抗原に対する解離定数(Kd値, nM)は、7.02(抗体vv)、7.21(抗体fv)、10.09(抗体fa)である(特開2010−189402号公報の表5を参照)。 As antibodies that satisfy the above dissociation constant conditions (Kd value of 7 to 10 nM), antibody vv, antibody fv, antibody fa disclosed in JP2010-189402A (Table 5 of JP2010-189402A) Reference). Antibody vv has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 in the light chain variable region (VL) and the amino sequence of SEQ ID NO: 2 in the heavy chain variable region (VH). Similarly, antibody fv has an amino acid sequence of VL in SEQ ID NO: 3 and an amino sequence of VH in SEQ ID NO: 4. Antibody fa has an amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 in VL and an amino sequence of SEQ ID NO: 6 in VH. The dissociation constants (Kd value, nM) of these antibodies for human CD20 antigen are 7.02 (antibody vv), 7.21 (antibody fv), and 10.09 (antibody fa) (Table 5 of JP 2010-189402 A). See).
本発明では、抗CD20ヒト化モノクローナル抗体のscFv断片を細胞外ドメインに利用する。scFv断片とは、免疫グロブリンの軽鎖可変領域(VL)と重鎖可変領域(VH)がリンカーを介して連結された構造体であり、抗原との結合能を保持している。リンカーとしては、例えばペプチドリンカーを用いることができる。ペプチドリンカーとは、直鎖状にアミノ酸が連結したペプチドからなるリンカーである。ペプチドリンカーの代表例は、グリシンとセリンから構成されるリンカー(GGSリンカーやGSリンカー)である。GGSリンカー及びGSリンカーを構成するアミノ酸であるグリシンとセリンは、それ自体のサイズが小さく、リンカー内で高次構造が形成されにくい。リンカーの長さは特に限定されない。例えば、アミノ酸残基数が5〜25個のリンカーを用いることができる。後述の実施例に示す通り、短いリンカーよりも長いリンカーの方が、CARの機能の発揮に有利であることが明らかとなった。そこで、リンカーの長さは好ましくは8〜25、更に好ましくは15〜20である。尚、リンカーの具体例は後述の実施例に示される。 In the present invention, the scFv fragment of the anti-CD20 humanized monoclonal antibody is used for the extracellular domain. An scFv fragment is a structure in which an immunoglobulin light chain variable region (VL) and heavy chain variable region (VH) are linked via a linker, and retains the ability to bind to an antigen. As the linker, for example, a peptide linker can be used. A peptide linker is a linker consisting of a peptide in which amino acids are linked in a straight chain. A typical example of a peptide linker is a linker composed of glycine and serine (GGS linker or GS linker). The GGS linker and glycine and serine, which are amino acids constituting the GS linker, have a small size per se and are difficult to form higher-order structures in the linker. The length of the linker is not particularly limited. For example, a linker having 5 to 25 amino acid residues can be used. As shown in the Examples described later, it has been clarified that a longer linker is more advantageous for the CAR function than a short linker. Therefore, the length of the linker is preferably 8-25, more preferably 15-20. Specific examples of the linker are shown in the examples described later.
(2)膜貫通ドメイン
膜貫通ドメインは、細胞外ドメインと細胞内シグナルドメインの間に介在する。膜貫通ドメインとしては、CD28、CD3ε、CD8α、CD3、CD4又は4-1BBなどの膜貫通ドメインを用いることができる。人工的に構築したポリペプチドからなる膜貫通ドメインを用いることにしてもよい。尚、膜貫通ドメインの具体例は後述の実施例に示される。実施例に示したものと機能的に同等のものを用いることもできる。
(2) Transmembrane domain The transmembrane domain is interposed between the extracellular domain and the intracellular signal domain. As the transmembrane domain, a transmembrane domain such as CD28, CD3ε, CD8α, CD3, CD4 or 4-1BB can be used. You may decide to use the transmembrane domain which consists of the polypeptide constructed artificially. Specific examples of the transmembrane domain are shown in Examples described later. Functionally equivalent to those shown in the embodiments can also be used.
(3)細胞内シグナルドメイン
細胞内シグナルドメインは、免疫細胞のエフェクター機能の発揮に必要なシグナルを伝達する。即ち、細胞外ドメインがCD20と結合した際、免疫細胞の活性化に必要なシグナルを伝達することが可能な細胞内シグナルドメインが用いられる。細胞内シグナルドメインには、TCR複合体を介したシグナルを伝達するためのドメイン(便宜上、「第1ドメイン」と呼ぶ)と、共刺激シグナルを伝達するためのドメイン(便宜上、「第2ドメイン」と呼ぶ)が含まれる。第1ドメインとして、CD3ζの他、FcεRIγ等の細胞内ドメインを用いることができる。好ましくは、CD3ζが用いられる。また、第2ドメインとしては共刺激分子の細胞内ドメインが用いられる。共刺激分子としてCD28、4-1BB(CD137)、CD2、CD4、CD5、CD134、OX-40又はICOSを例示することができる。好ましくは、CD28又は4-1BBの細胞内ドメインを採用する。
(3) Intracellular signal domain The intracellular signal domain transmits a signal necessary for exerting an effector function of an immune cell. That is, an intracellular signal domain that can transmit a signal necessary for activation of immune cells when the extracellular domain binds to CD20 is used. The intracellular signal domain includes a domain for transmitting a signal via the TCR complex (for convenience, referred to as “first domain”) and a domain for transmitting a costimulatory signal (for convenience, “second domain”). Called). In addition to CD3ζ, an intracellular domain such as FcεRIγ can be used as the first domain. CD3ζ is preferably used. As the second domain, an intracellular domain of a costimulatory molecule is used. Examples of costimulatory molecules include CD28, 4-1BB (CD137), CD2, CD4, CD5, CD134, OX-40, or ICOS. Preferably, the intracellular domain of CD28 or 4-1BB is employed.
第1ドメインと第2ドメインの連結態様は特に限定されないが、好ましくは、過去の事例においてCD3ζを遠位につないだ場合に共刺激が強く伝わったことが知られていることから、膜貫通ドメイン側に第2ドメインを配置する。同一又は異種の複数の細胞内ドメインをタンデム状に連結して第1ドメインを構成してもよい。第2ドメインについても同様である。 The connection mode of the first domain and the second domain is not particularly limited, but preferably, it is known that costimulation was strongly transmitted when CD3ζ was connected distally in the past case. The second domain is arranged on the side. A plurality of identical or different intracellular domains may be linked in tandem to form the first domain. The same applies to the second domain.
第1ドメインと第2ドメインは、これらを直接連結しても、これらの間にリンカーを介在させてもよい。リンカーとしては例えばペプチドリンカーを用いることができる。ペプチドリンカーとは、直鎖状にアミノ酸が連結したペプチドからなるリンカーである。ペプチドリンカーの構造、特徴等は前述の通りである。但し、ここでのリンカーとしては、グリシンのみから構成されるものを用いてもよい。リンカーの長さは特に限定されない。例えば、アミノ酸残基数が2〜15個のリンカーを用いることができる。尚、細胞内シグナルドメインの具体例は後述の実施例に示される。実施例に示したものと機能的に同等のものを用いることもできる。 The first domain and the second domain may be linked directly or a linker may be interposed between them. As the linker, for example, a peptide linker can be used. A peptide linker is a linker consisting of a peptide in which amino acids are linked in a straight chain. The structure, characteristics, etc. of the peptide linker are as described above. However, as a linker here, you may use what consists only of glycine. The length of the linker is not particularly limited. For example, a linker having 2 to 15 amino acid residues can be used. Specific examples of the intracellular signal domain are shown in the examples described later. Functionally equivalent to those shown in the embodiments can also be used.
(4)その他の要素
細胞外ドメインと膜貫通ドメインがスペーサードメインを介して連結した構造にするとよい。即ち、好ましい態様のCARは、細胞外ドメインと膜貫通ドメインの間にスペーサードメインを含む。スペーサードメインは、CARとCD20抗原との結合を促進させるために用いられる。例えば、ヒトIgG(好ましくはヒトIgG4)のFc断片をスペーサードメインとして用いることがきる。その他、CD28の細胞外ドメインの一部やCD8αの細胞外ドメインの一部等をスペーサードメインとして用いることもできる。尚、膜貫通ドメインと細胞内シグナルドメインの間にもスペーサードメインを設けることもできる。
(4) Other elements A structure in which an extracellular domain and a transmembrane domain are linked via a spacer domain is preferable. That is, the CAR of a preferred embodiment includes a spacer domain between the extracellular domain and the transmembrane domain. The spacer domain is used to promote binding between CAR and CD20 antigen. For example, an Fc fragment of human IgG (preferably human IgG4) can be used as a spacer domain. In addition, a part of the extracellular domain of CD28, a part of the extracellular domain of CD8α, and the like can be used as the spacer domain. A spacer domain can also be provided between the transmembrane domain and the intracellular signal domain.
2.ヒト化抗CD20キメラ抗原レセプターをコードする核酸
本発明の第2の局面は本発明のCARをコードする核酸に関する。本発明のCARをコードする核酸とは、それを発現させた場合に当該CARが得られる核酸、即ち、当該CARのアミノ酸配列に対応する塩基配列を有する核酸(典型的にはDNA)のことをいう。従って、アミノ酸配列に対応する配列を有する限り、アミノ酸配列に対応しない配列部分を有する核酸であってもよい。また、コドンの縮重も当然に考慮される。本発明の核酸は、本発明のCARを発現する免疫細胞(本発明の第3の局面)の調製に利用され得る。典型的には、当該免疫細胞の調製のために、本発明の核酸を発現可能に保持するベクター(組換え発現ベクター)を構築する。本明細書において用語「ベクター」は、それに挿入された核酸分子をターゲット(即ち免疫細胞又はその前駆細胞)内へと輸送することができる核酸性分子をいい、形態、由来などは特に限定されるものではない。様々な種類のベクターが利用可能である。例えば、プラスミドベクター、ファージベクター、コスミドベクター、YACベクター、BACベクター、ウイルスベクター、リポソームベクター、正電荷型リポソームベクター(Felgner, P.L., Gadek, T.R., Holm, M. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 84:7413-7417, 1987)、HVJ(Hemagglutinating virus of Japan)-リポソーム(Dzau, V.J., Mann, M., Morishita, R. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 93:11421-11425, 1996、Kaneda, Y., Saeki, Y. & Morishita, R., Molecular Med. Today, 5:298-303, 1999)等が開発されている。
2. Nucleic acid encoding humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor The second aspect of the present invention relates to a nucleic acid encoding the CAR of the present invention. The nucleic acid encoding the CAR of the present invention refers to a nucleic acid from which the CAR is obtained when it is expressed, that is, a nucleic acid (typically DNA) having a base sequence corresponding to the amino acid sequence of the CAR. Say. Therefore, as long as it has a sequence corresponding to the amino acid sequence, it may be a nucleic acid having a sequence portion that does not correspond to the amino acid sequence. Of course, codon degeneracy is also considered. The nucleic acid of the present invention can be used for the preparation of immune cells expressing the CAR of the present invention (the third aspect of the present invention). Typically, for the preparation of the immune cells, a vector (recombinant expression vector) that holds the nucleic acid of the present invention in an expressible manner is constructed. As used herein, the term “vector” refers to a nucleic acid molecule that can transport a nucleic acid molecule inserted therein into a target (ie, an immune cell or a progenitor cell thereof), and its form, origin, etc. are particularly limited. It is not a thing. Various types of vectors are available. For example, plasmid vectors, phage vectors, cosmid vectors, YAC vectors, BAC vectors, virus vectors, liposome vectors, positively charged liposome vectors (Felgner, PL, Gadek, TR, Holm, M. et al., Proc. Natl. Acad Sci., 84: 7413-7417, 1987), HVJ (Hemagglutinating virus of Japan) -liposomes (Dzau, VJ, Mann, M., Morishita, R. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 93) : 11421-11425, 1996, Kaneda, Y., Saeki, Y. & Morishita, R., Molecular Med. Today, 5: 298-303, 1999).
ウイルスベクターを用いた遺伝子導入法は、ウイルスが細胞へと感染する現象を巧みに利用するものであり、高い遺伝子導入効率が得られる。ウイルスベクター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、ヘルペスウイルスベクター、センダイウイルスベクター等が開発されている。この中で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ではベクターに組み込んだ外来遺伝子が宿主染色体へと組み込まれ、安定かつ長期的な発現が期待できる。各ウイルスベクターは既報の方法に従い又は市販される専用のキットを用いて作製することができる。例えば、レトロウイルスベクターは以下の手順で作製することができる。まず、ウイルスゲノムの両端に存在するLTR(Long Terminal Repeat)の間のパッケージングシグナル配列以外のウイルスゲノム(gag、pol、env遺伝子)を取り除き、そこへ目的の遺伝子を挿入する。このようにして構築したウイルスDNAを、gag、pol、env遺伝子を構成的に発現するパッケージング細胞に導入する。これによって、パッケージングシグナル配列をもつベクターRNAのみがウイルス粒子に組み込まれ、レトロウイルスベクターが産生される。 The gene transfer method using a virus vector skillfully utilizes the phenomenon that a virus infects cells, and high gene transfer efficiency can be obtained. Adenovirus vectors, adeno-associated virus vectors, retrovirus vectors, lentivirus vectors, herpes virus vectors, Sendai virus vectors and the like have been developed as virus vectors. Among these, in adeno-associated virus vectors, retrovirus vectors, and lentivirus vectors, a foreign gene incorporated into the vector is incorporated into the host chromosome, and stable and long-term expression can be expected. Each viral vector can be prepared according to a previously reported method or using a commercially available dedicated kit. For example, a retroviral vector can be prepared by the following procedure. First, a virus genome (gag, pol, env gene) other than the packaging signal sequence between LTRs (Long Terminal Repeat) existing at both ends of the virus genome is removed, and a target gene is inserted therein. The viral DNA thus constructed is introduced into a packaging cell that constitutively expresses the gag, pol, and env genes. Thereby, only the vector RNA having the packaging signal sequence is incorporated into the viral particle, and a retroviral vector is produced.
通常、本発明の組換え発現ベクターにはプロモーターが組み込まれる。組換え発現ベクター内においてプロモーターは、本発明の核酸に作動可能に連結される。当該構成の組換え発現ベクターではプロモーターの作用によって、本発明の核酸を標的細胞内で強制発現させることが可能となる。ここで、「プロモーターが本発明の核酸に作動可能に連結している」とは、「プロモーターの制御下に本発明の核酸が配置されている」ことと同義であり、通常、プロモーターの3'末端側に直接又は他の配列を介して本発明の核酸が連結されることになる。プロモーターには、CMV-IE(サイトメガロウイルス初期遺伝子由来プロモーター)、SV40ori、レトロウイルスLTP、SRα、EF1α、βアクチンプロモーター等を使用可能である。 Usually, a promoter is incorporated in the recombinant expression vector of the present invention. Within the recombinant expression vector, the promoter is operably linked to the nucleic acid of the invention. In the recombinant expression vector having such a configuration, the nucleic acid of the present invention can be forcibly expressed in the target cell by the action of the promoter. Here, “the promoter is operably linked to the nucleic acid of the present invention” is synonymous with “the nucleic acid of the present invention is placed under the control of the promoter” and is usually 3 ′ of the promoter. The nucleic acid of the present invention is linked to the terminal side directly or via another sequence. As the promoter, CMV-IE (cytomegalovirus early gene-derived promoter), SV40ori, retrovirus LTP, SRα, EF1α, β-actin promoter and the like can be used.
組換え発現ベクター内にポリA付加シグナル配列、ポリA配列、エンハンサー配列、選択マーカー配列、タグ配列等を配置することもできる。ポリA付加シグナル配列又はポリA配列の使用によって、組換え発現ベクターから生ずるmRNAの安定性が向上する。ポリA付加シグナル配列又はポリA配列は下流側において本発明の核酸に連結される。一方、エンハンサー配列の使用によって発現効率の向上が図られる。また、選択マーカー配列を含有する組換え発現ベクターを使用すれば、選択マーカーを利用して組換え発現ベクターの導入の有無(及び導入率)を確認することができる。 A poly A addition signal sequence, poly A sequence, enhancer sequence, selectable marker sequence, tag sequence and the like can also be arranged in the recombinant expression vector. The use of a poly A addition signal sequence or poly A sequence improves the stability of mRNA resulting from the recombinant expression vector. The poly A addition signal sequence or poly A sequence is linked to the nucleic acid of the present invention on the downstream side. On the other hand, the use of an enhancer sequence can improve the expression efficiency. If a recombinant expression vector containing a selectable marker sequence is used, the presence or absence (and introduction rate) of the recombinant expression vector can be confirmed using the selectable marker.
組換え操作(本発明の核酸、プロモーター、選択マーカー遺伝子等のベクターへの挿入等)には、制限酵素及びDNAリガーゼを用いた方法等、標準的な組換えDNA技術(例えば、Molecular Cloning, Third Edition, 1.84, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New Yorkを参照することができる)を利用することができる。 For recombination operations (insertion of the nucleic acid, promoter, selection marker gene, etc. of the present invention into a vector, etc.), standard recombinant DNA techniques (for example, Molecular Cloning, Third, etc.) such as a method using a restriction enzyme and DNA ligase. Edition, 1.84, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York).
3.ヒト化抗CD20キメラ抗原レセプターを発現するCD20特異的免疫細胞
本発明の第3の局面は、本発明のCARを細胞表面上に発現する免疫細胞(以下、「本発明の細胞」と呼ぶ)を提供する。本発明の細胞は、その細胞表面上に存在するCARがCD20抗原を認識・結合することによって、細胞内にシグナルが伝達し、活性化される。本発明の細胞は、標的細胞に対して本発明の核酸を導入することによって作製される。通常は、本発明の核酸を含む組換え発現ベクターで標的細胞を形質転換する。標的細胞にはT細胞、NK細胞又はその前駆細胞(造血幹細胞、リンパ球前駆細胞等)を用いることができる。ここでのT細胞として、CD4陽性CD8陰性T細胞、CD4陰性CD8陽性T細胞、CD4陰性CD8陰性T細胞、CD4陽性CD8陽性T細胞、iPS細胞から調製されたT細胞、αβ-T細胞、γδ-T細胞を挙げることができる。上記の如きT細胞又は前駆細胞を含むものであれば、様々な細胞集団を用いることができる。末梢血から採取されるPBMC(末梢血単核細胞)は好ましい標的細胞の一つである。生体から採取された細胞集団を継代及び/又は純化することによって得られた細胞集団を標的細胞にすることもできる。
3. CD20-specific immune cells expressing humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor A third aspect of the present invention is an immune cell that expresses the CAR of the present invention on the cell surface (hereinafter referred to as "cell of the present invention"). provide. In the cells of the present invention, CARs present on the cell surface recognize and bind to the CD20 antigen, whereby signals are transmitted into the cells and activated. The cell of the present invention is produced by introducing the nucleic acid of the present invention into a target cell. Usually, target cells are transformed with a recombinant expression vector containing the nucleic acid of the invention. T cells, NK cells, or progenitor cells thereof (hematopoietic stem cells, lymphocyte progenitor cells, etc.) can be used as target cells. As T cells here, CD4 positive CD8 negative T cells, CD4 negative CD8 positive T cells, CD4 negative CD8 negative T cells, CD4 positive CD8 positive T cells, T cells prepared from iPS cells, αβ-T cells, γδ -T cells can be mentioned. Various cell populations can be used as long as they contain T cells or progenitor cells as described above. PBMC (peripheral blood mononuclear cells) collected from peripheral blood is one of the preferred target cells. A cell population obtained by passage and / or purification of a cell population collected from a living body can also be used as a target cell.
標的細胞の形質転換は常法で行えばよい。例えば、エレクトロポレーション(Potter,H. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81, 7161-7165(1984))、リポフェクション(Felgner, P.L. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 84,7413-7417(1987))、感染(ウイルスベクターを使用する場合)等の方法により形質転換を行うことができる。尚、その操作から明らかな通り、本発明の細胞は、生体外で(ex vivo)調製される。 Transformation of the target cell may be performed by a conventional method. For example, electroporation (Potter, H. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81, 7161-7165 (1984)), lipofection (Felgner, PL et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84,7413-7417 (1987)), infection (when using a viral vector), etc., can be used for transformation. As is clear from the operation, the cells of the present invention are prepared ex vivo.
本発明の細胞は、B細胞リンパ腫(濾胞性悪性リンパ腫、びまん性悪性リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、MALTリンパ腫、血管内B細胞性リンパ腫、CD20陽性ホジキンリンパ腫など)、治療抵抗性慢性リンパ性白血病、治療抵抗性特発性血小板減少性紫斑病、治療抵抗性全身性エリテマトーデス、凝固インヒビターを持つ血友病、又は抗HLA抗体により輸血効果が得られなくなった再生不良性貧血患者などの治療、予防又は改善に利用され得る。「治療」とは、標的疾患に特徴的な症状又は随伴症状を緩和すること(軽症化)、症状の悪化を阻止ないし遅延すること等が含まれる。「予防」とは、疾病(障害)又はその症状の発症/発現を防止又は遅延すること、或いは発症/発現の危険性を低下させることをいう。一方、「改善」とは、疾病(障害)又はその症状が緩和(軽症化)、好転、寛解、又は治癒(部分的な治癒を含む)することをいう。 The cells of the present invention include B cell lymphoma (follicular malignant lymphoma, diffuse malignant lymphoma, mantle cell lymphoma, MALT lymphoma, intravascular B cell lymphoma, CD20 positive Hodgkin lymphoma, etc.), treatment-resistant chronic lymphocytic leukemia, treatment For the treatment, prevention, or improvement of patients with resistant idiopathic thrombocytopenic purpura, treatment-resistant systemic lupus erythematosus, hemophilia with coagulation inhibitors, or aplastic anemia patients whose anti-HLA antibodies have failed to transfuse. Can be used. “Treatment” includes alleviation of symptoms or concomitant symptoms characteristic of the target disease (mildness), prevention or delay of deterioration of symptoms, and the like. “Prevention” refers to preventing or delaying the onset / onset of a disease (disorder) or its symptoms, or reducing the risk of onset / onset. On the other hand, “improvement” means that a disease (disorder) or a symptom thereof is alleviated (lightened), improved, ameliorated, or cured (including partial healing).
本発明の細胞は、CD20の発現が低下した症例に対して特に有用である。当該症例の具体例は、CD20mAb(リツキシマブ、オファツムマブなど)による治療に抵抗性を示す症例(Alvaro-Naranjo T, Jaen-Martinez J, Guma-Padro J, Bosch-Princep R, Salvado-Usach MT. CD20-negative DLBCL transformation after rituximab treatment in follicular lymphoma: a new case report and review of the literature. Ann Hematol. Sep 2003;82(9):585-588.; Yasuhito Terui TS, Yuji Mishima, Yuko Mishima, Natsuhiko Sugimura, Kiyotsugu Kojima, Masahiro Yokoyama, Kiyohiko Hatake. Identification of CD20 Mutations in Malignant Lymphoma: Can They Be Predictors of Response to Rituximab? Paper presented at: 47th American Society Of Hematology Annual Meeting; December 12, 2005, 2005; Atlanta.; Davis TA, Czerwinski DK, Levy R. Therapy of B-cell lymphoma with anti-CD20 antibodies can result in the loss of CD20 antigen expression. Clin Cancer Res. Mar 1999;5(3):611-615.; Kinoshita T, Nagai H, Murate T, Saito H. CD20-negative relapse in B-cell lymphoma after treatment with Rituximab. J Clin Oncol. Dec 1998;16(12):3916.等を参照)、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫の患者、治療抵抗性CD20低発現慢性リンパ性白血病の患者などである。 The cells of the present invention are particularly useful for cases in which the expression of CD20 is reduced. Specific examples of such cases include those that are resistant to treatment with CD20 mAb (such as rituximab, ofatumumab) (Alvaro-Naranjo T, Jaen-Martinez J, Guma-Padro J, Bosch-Princep R, Salvado-Usach MT. CD20- negative DLBCL transformation after rituximab treatment in follicular lymphoma: a new case report and review of the literature.Ann Hematol. Sep 2003; 82 (9): 585-588 .; Yasuhito Terui TS, Yuji Mishima, Yuko Mishima, Natsuhiko Sugimura, Kiyotsugu Kojima, Masahiro Yokoyama, Kiyohiko Hatake. Identification of CD20 Mutations in Malignant Lymphoma: Can They Be Predictors of Response to Rituximab? Paper presented at: 47th American Society Of Hematology Annual Meeting; December 12, 2005, 2005; Atlanta .; Davis TA, Czerwinski DK, Levy R. Therapy of B-cell lymphoma with anti-CD20 antibodies can result in the loss of CD20 antigen expression.Clin Cancer Res. Mar 1999; 5 (3): 611-615 .; Kinoshita T, Nagai H, Murate T, Saito H. CD20-negative relapse in B-cell lymphoma after t reatment with Rituximab. J Clin Oncol. Dec 1998; 16 (12): 3916.), CD20 negatively converted B-cell malignant lymphoma, patients with treatment-resistant CD20 low expression chronic lymphocytic leukemia, and the like.
ここで、CD20は腫瘍細胞だけではなく、正常形質細胞にも発現があることが知られており、非腫瘍性疾患においても抗体産生CD20陽性B細胞を標的とした治療にCD20mAbが応用されている。これに対する代替療法としても、本発明による治療戦略が奏効することが期待される。具体的には治療抵抗性全身性エリテマトーデス、治療抵抗性特発性血小板減少性紫斑病などの自己免疫疾患や、頻回の輸血によって抗HLA抗体を獲得し輸血効果が得られなくなった再生不良性貧血、凝固因子の補充によってインヒビターを獲得した血友病などの疾患・病状に対して、本発明を利用したCAR-T細胞療法の利用が想定される。 Here, it is known that CD20 is expressed not only in tumor cells but also in normal plasma cells, and CD20 mAb is applied to treatment targeting antibody-producing CD20 positive B cells even in non-neoplastic diseases . As an alternative therapy for this, the treatment strategy according to the present invention is expected to be effective. Specifically, autoimmune diseases such as treatment-resistant systemic lupus erythematosus, treatment-resistant idiopathic thrombocytopenic purpura, and aplastic anemia in which anti-HLA antibodies have been acquired by frequent blood transfusions, resulting in ineffective transfusion. The use of CAR-T cell therapy using the present invention is envisaged for diseases and medical conditions such as hemophilia that have acquired inhibitors by coagulation factor supplementation.
本発明の細胞を細胞製剤の形態で提供することもできる。本発明の細胞製剤には、本発明の細胞が治療上有効量含有される。例えば1回の投与用として、104個〜1010個の細胞を含有させる。細胞の保護を目的としてジメチルスルフォキシド(DMSO)や血清アルブミン等、細菌の混入を阻止する目的で抗生物質等、細胞の活性化、増殖又は分化誘導などを目的とした各種の成分(ビタミン類、サイトカイン、成長因子、ステロイド等)等の成分を細胞製剤に含有させてもよい。 The cells of the present invention can also be provided in the form of cell preparations. The cell preparation of the present invention contains a therapeutically effective amount of the cells of the present invention. For example, for single administration, 10 4 to 10 10 cells are contained. Various components (vitamins) for the purpose of cell activation, proliferation or differentiation induction, such as dimethyl sulfoxide (DMSO) and serum albumin for the purpose of cell protection, such as antibiotics for the purpose of blocking bacterial contamination , Cytokines, growth factors, steroids, etc.) may be included in the cell preparation.
本発明の細胞又は細胞製剤の投与経路は特に限定されない。例えば、静脈内注射、動脈内注射、門脈内注射、皮内注射、皮下注射、筋肉内注射、又は腹腔内注射によって投与する。全身投与によらず、局所投与することにしてもよい。局所投与として、目的の組織・臓器・器官への直接注入を例示することができる。投与スケジュールは、対象(患者)の性別、年齢、体重、病態などを考慮して作成すればよい。単回投与の他、連続的又は定期的に複数回投与することにしてもよい。 The administration route of the cell or cell preparation of the present invention is not particularly limited. For example, administration is by intravenous injection, intraarterial injection, intraportal injection, intradermal injection, subcutaneous injection, intramuscular injection, or intraperitoneal injection. Local administration may be used instead of systemic administration. Examples of the local administration include direct injection into a target tissue / organ / organ. The administration schedule may be prepared in consideration of the subject's (patient) sex, age, weight, disease state, and the like. In addition to single administration, multiple administration may be performed continuously or periodically.
1.新規CD20 CARの設計及び効果の検討
(1)CD20 CARの設計(図1)
ヒト化CD20抗体の軽鎖可変領域および重鎖可変領域をリンカー(配列番号11)にて結合し、単鎖可変領域(scFv)とした。これにヒトIgG4由来のFc(ヒンジ、CH2、CH3)(配列番号12)、CD28膜貫通領域(配列番号13)、CD28細胞内ドメイン(配列番号14)、グリシンリンカー(GGG)、CD3ζ(配列番号15)、T2A配列(配列番号16)、tEGF(truncated EGF)(配列番号17)が結合したCARを設計した。比較のために、scFvの異なる5種類のCAR(20vv-a、20fv-a、20fa-a、20sv-a、20sa-a)を用意した。各CARのscFvを構成するVL及びVHは以下の通りである。また、各CARをコードするDNA(VLをコードする配列の5'側にGM-CSFリーダー配列を付加するとともに、5'末端にHindIIIサイトと3'末端にNotIサイトを付加している)は20vv-aが配列番号18の配列、20fv-aが配列番号19の配列、20fa-aが配列番号20の配列、20sv-aが配列番号21の配列、20sa-aが配列番号22の配列である。
20vv-a:VL(配列番号1):VH(配列番号2)
20fv-a:VL(配列番号3):VH(配列番号4)
20fa-a:VL(配列番号5):VH(配列番号6)
20sv-a:VL(配列番号7):VH(配列番号8)
20sa-a:VL(配列番号9):VH(配列番号10)
1. New CD20 CAR design and examination of effects (1) CD20 CAR design (Figure 1)
The light chain variable region and the heavy chain variable region of the humanized CD20 antibody were linked by a linker (SEQ ID NO: 11) to form a single chain variable region (scFv). Human IgG4-derived Fc (hinge, CH2, CH3) (SEQ ID NO: 12), CD28 transmembrane region (SEQ ID NO: 13), CD28 intracellular domain (SEQ ID NO: 14), glycine linker (GGG), CD3ζ (SEQ ID NO: 15) A CAR to which a T2A sequence (SEQ ID NO: 16) and tEGF (truncated EGF) (SEQ ID NO: 17) were bound was designed. For comparison, five types of CARs with different scFv (20vv-a, 20fv-a, 20fa-a, 20sv-a, 20sa-a) were prepared. The VL and VH constituting the scFv of each CAR are as follows. In addition, DNA encoding each CAR (with a GM-CSF leader sequence added to the 5 'end of the sequence encoding VL and a HindIII site added to the 5' end and a NotI site added to the 3 'end) is 20vv. -a is the sequence of SEQ ID NO: 18, 20fv-a is the sequence of SEQ ID NO: 19, 20fa-a is the sequence of SEQ ID NO: 20, 20sv-a is the sequence of SEQ ID NO: 21, and 20sa-a is the sequence of SEQ ID NO: 22. .
20vv-a: VL (SEQ ID NO: 1): VH (SEQ ID NO: 2)
20fv-a: VL (SEQ ID NO: 3): VH (SEQ ID NO: 4)
20fa-a: VL (SEQ ID NO: 5): VH (SEQ ID NO: 6)
20sv-a: VL (SEQ ID NO: 7): VH (SEQ ID NO: 8)
20sa-a: VL (SEQ ID NO: 9): VH (SEQ ID NO: 10)
各CARについて、それをコードするDNAを、両端に作成したHindIII/NotIサイトを用いてレトロウイルスパッケージング用ベクター(LZRS-pBMN-Z)に組み込んだ(LZRS-CD20 CAR)。LZRS-CD20 CARベクターをレトロウイルスパッケージング用細胞であるPhoenix-Ampho細胞に導入した後、培養上清を採取してレトロウイルスを得た。 For each CAR, the DNA encoding it was incorporated into a retrovirus packaging vector (LZRS-pBMN-Z) using HindIII / NotI sites created at both ends (LZRS-CD20 CAR). The LZRS-CD20 CAR vector was introduced into Phoenix-Ampho cells, which are retrovirus packaging cells, and the culture supernatant was collected to obtain a retrovirus.
(2)CD20 CAR遺伝子導入
0日目にドナーから末梢血を採取し、比重遠心法にて単核球(PBMC)を分離した。PBMCはCD3あるいはCD8の免疫磁気ビーズを用いてCD3陽性/CD8陽性に純化を行った。その後CD3/28ビーズを用いて刺激を行った(ビーズ:T細胞=1:3)。
(2) CD20 CAR gene introduction On the 0th day, peripheral blood was collected from a donor, and mononuclear cells (PBMC) were separated by specific gravity centrifugation. PBMC were purified to CD3 positive / CD8 positive using CD3 or CD8 immunomagnetic beads. Stimulation was then performed using CD3 / 28 beads (beads: T cells = 1: 3).
3日目に、レトロネクチンをコートした24ウェル細胞培養皿に刺激後の細胞を播種し、その後凍結保存していたレトロウイルスをMOI(multiplicity of infection)が3程度になるように添加し、スピンフェクション(spinfection)(32℃、2100rpm、45分)を行った。7日目〜9日目に遺伝子導入効率を測定すると、50〜80%程度の細胞に遺伝子発現が見られた(図2左)。その細胞をCD20遺伝子導入K562細胞で刺激するとCD20特異的にインターフェロンγの産生が見られた(図2右)。 On the third day, seed the stimulated cells in a 24-well cell culture dish coated with retronectin, and then add the retrovirus that had been cryopreserved to a MOI (multiplicity of infection) of about 3 and spinfer Spinfection (32 ° C., 2100 rpm, 45 minutes). When the gene transfer efficiency was measured from the 7th day to the 9th day, gene expression was observed in about 50 to 80% of cells (FIG. 2 left). When the cells were stimulated with CD20 gene-introduced K562 cells, CD20-specific production of interferon γ was observed (right side of FIG. 2).
(3)各種細胞株におけるCD20の細胞表面上の発現
本来CD20を発現していないT細胞株であるCEM細胞にCD20を様々な強度で発現させた細胞株がDr. A.C.M. Martensらから供与された。CD20-CEMおよび各種B細胞腫瘍細胞株の細胞表面上のCD20発現を定量した(ABC : antibody binding capacity DAKO QIFI kit)。
。通常の腫瘍細胞株においては100000分子以上の発現が見られることが多いが、CD20低発現腫瘍細胞株であるRRBL1(Hiraga J, Tomita A, Sugimoto T, Shimada K, Ito M, Nakamura S, Kiyoi H, Kinoshita T, Naoe T. Blood. 2009 May 14;113(20):4885-93;国際公開第2008/038587号パンフレット)では10000程度であり、CEM-CD20細胞では240分子から500000分子程度まで広い範囲をカバーしている(図3)。
(3) Expression of CD20 on the cell surface in various cell lines Dr. ACM Martens et al. Provided cell lines in which CD20 was expressed at various intensities in CEM cells, which were originally T cell lines that did not express CD20. . CD20 expression on the cell surface of CD20-CEM and various B cell tumor cell lines was quantified (ABC: antibody binding capacity DAKO QIFI kit).
. In normal tumor cell lines, more than 100,000 molecules are often expressed, but RRBL1 (Hiraga J, Tomita A, Sugimoto T, Shimada K, Ito M, Nakamura S, Kiyoi H , Kinoshita T, Naoe T. Blood. 2009 May 14; 113 (20): 4885-93; WO 2008/038587 pamphlet) and about 240 to 500,000 molecules in CEM-CD20 cells. The range is covered (FIG. 3).
(4)CD20-CEMに対する、リツキシマブによる補体依存的細胞障害(CDC)と、CD20 CAR-T細胞による細胞傷害活性
CD20-CEMに対する、リツキシマブによるCDCを図4左に示す。CD20低発現細胞ではCDC活性が格段に低下する。CD20-CEMに対する、CD20 CAR-T細胞による細胞傷害活性を図4右に示す。MFI 1000〜10000程度のCD20低発現株に対しても、高発現株の場合とほとんど遜色ない細胞傷害活性を示した。この結果は、抗体療法に比してCAR-T療法では、標的抗原CD20が低発現であっても有意な細胞傷害活性を示すことを意味する。
(4) Complement-dependent cytotoxicity (CDC) by rituximab and cytotoxic activity by CD20 CAR-T cells against CD20-CEM
The CDC with rituximab for CD20-CEM is shown on the left of FIG. CDC activity is significantly reduced in cells with low CD20 expression. The cytotoxic activity of CD20 CAR-T cells against CD20-CEM is shown on the right side of FIG. The CD20 low expression strain of about
(5)IFN-γ産生能
代表的なCD20発現を持つCD20-CEM(図5)を用いてCD20 CAR-T細胞を刺激し、IFN-γ産生割合を検討した。CD20の発現が非常に低い株(CEM-極低)では有意なIFN-γ産生が見られなかったが、それ以外のCD20-CEM株による刺激では同等の強さのIFN-γ産生が見られた(図6)。
(5) IFN-γ production ability CD20 CAR-T cells were stimulated using CD20-CEM (Fig. 5) having typical CD20 expression, and the IFN-γ production ratio was examined. Strain with very low CD20 expression (CEM-extremely low) did not show significant IFN-γ production, but stimulation with other CD20-CEM strains produced comparable IFN-γ production (FIG. 6).
(7)細胞分裂の評価
代表的なCD20発現を持つCD20-CEM(図5)を用いてCD20 CAR-T細胞を刺激し、刺激後の細胞分裂を評価した。CD20の発現が非常に低い株(CEM-極低)では有意な分裂・増殖が見られなかったが、それ以外のCD20-CEM株による刺激では同等の分裂・増殖が見られた(図7)。
(7) Evaluation of cell division CD20 CAR-T cells were stimulated using CD20-CEM (Fig. 5) having typical CD20 expression, and cell division after stimulation was evaluated. No significant division / proliferation was observed in strains with very low CD20 expression (CEM-extremely low), but similar division / proliferation was observed with other CD20-CEM strains (FIG. 7). .
(8)細胞内シグナリングの検討
先の4細胞株を用いてCD20 CAR-T細胞を刺激し、細胞内シグナリングを検討した。CD20の発現が非常に低い株(CEM-極低)では有意な細胞内シグナル伝達が見られなかったが、それ以外のCD20-CEM株による刺激では同等の強さの細胞内シグナル伝達が見られた(図8)。この結果と、上記の結果(IFN-γ産生能、細胞分裂の評価)を総合すると、CD20 CAR-T細胞に有意な刺激を与えるためには、1細胞あたり数千分子以上のCD20が必要であると考えられた。
(8) Examination of intracellular signaling CD20 CAR-T cells were stimulated using the previous 4 cell lines, and intracellular signaling was examined. No significant intracellular signaling was observed in strains with very low CD20 expression (CEM-extremely low), but stimulation with other strains of CD20-CEM showed similar levels of intracellular signaling. (FIG. 8). When these results and the above results (IFN-γ production ability, evaluation of cell division) are combined, in order to give significant stimulation to CD20 CAR-T cells, several thousand molecules or more of CD20 are required per cell. It was thought that there was.
(9)CD20低発現細胞株及び臨床分離細胞に対するCD20 CAR-T細胞の効果
RRBL1は再発性濾胞性リンパ腫に対してリツキシマブ投与を繰り返した症例において再発後の細胞から樹立された細胞株であり、CD20発現が低下していることを報告している(Hiraga J, Tomita A, Sugimoto T, Shimada K, Ito M, Nakamura S, Kiyoi H, Kinoshita T, Naoe T. Blood. 2009 May 14;113(20):4885-93;国際公開第2008/038587号パンフレット)。RRBL1に対してもCD20 CAR-T細胞は有意な細胞傷害活性を示した(図9上)。一方、胸水に再発を来した悪性リンパ腫患者由来細胞(Pt-1)に対する効果を検討した結果、再発時CD20陽性分画は13%程度であったが、それを上回る細胞傷害活性を示した(図9下)。以上の結果より、リツキシマブ投与後であってCD20発現が低下している場合でもCD20 CAR-T細胞が有意な細胞傷害活性を持つことが判明した。
(9) Effects of CD20 CAR-T cells on CD20 low-expressing cell lines and clinically isolated cells
RRBL1 is a cell line established from relapsed cells in patients who have been treated with rituximab for recurrent follicular lymphoma and reported that CD20 expression is reduced (Hiraga J, Tomita A, Sugimoto T, Shimada K, Ito M, Nakamura S, Kiyoi H, Kinoshita T, Naoe T. Blood. 2009 May 14; 113 (20): 4885-93; International Publication No. 2008/038587 Pamphlet). CD20 CAR-T cells also showed significant cytotoxic activity against RRBL1 (FIG. 9 upper). On the other hand, as a result of examining the effect on cells derived from patients with malignant lymphoma that recurred in pleural effusion (Pt-1), the CD20 positive fraction at the time of recurrence was about 13%, but the cytotoxic activity exceeded that ( FIG. 9 bottom). From the above results, it was found that CD20 CAR-T cells have a significant cytotoxic activity even after rituximab administration even when CD20 expression is decreased.
(10)小括
CD20 CAR-T細胞はCD20低発現標的細胞も認識できることが明らかとなった。認識の閾値はかなり低く、細胞傷害活性試験では1細胞あたり数百分子であった。一方、刺激後のT細胞に分裂などを惹起するためには1細胞あたり数千分子程度のCD20の発現が必要であった。リツキシマブとの比較においては、低発現株に対しても明らかに効果の高いことが示された。この事実は、CD20発現が低下した標的細胞に対してもCD20 CAR-T細胞療法が有効であることを示唆するものであり、臨床上、重要な意義を持つ。
(10) Summary
It was revealed that CD20 CAR-T cells can also recognize CD20 low-expressing target cells. The threshold of recognition was fairly low, with hundreds of molecules per cell in the cytotoxic activity test. On the other hand, in order to induce division or the like in stimulated T cells, it was necessary to express several thousand molecules of CD20 per cell. In comparison with rituximab, it was clearly shown to be highly effective even for low-expressing strains. This fact suggests that CD20 CAR-T cell therapy is effective even for target cells with decreased CD20 expression, and has clinical significance.
2.CD20 CARの構造と効果の関係の検討
2−1.抗原に対するアフィニティー
(1)細胞外ドメイン(scFv)のアフィニティーとIFN-γ産生の関係
アフィニティーの異なる5種類のヒト化抗CD20抗体(特開2010−189402号公報を参照)の軽鎖可変領域(VL)及び重鎖可変領域(VH)を基に設計したscFvを備えるCAR(20vv-a、20fv-a、20fa-a、20sv-a、20sa-a)を作成した。CD20に対する解離定数(Kd値(nM))は、vvが7.07、fvが7.21、faが10.09、svが12.58、saが14.66であり、アフィニティーはvv>fv>fa>sv>saである(特開2010−189402号公報の表5を参照)。
2. 2. Examination of the relationship between the structure and effects of CD20 CAR 2-1. Affinity for antigen (1) Relationship between affinity of extracellular domain (scFv) and IFN-γ production Light chain variable region (VL) of five types of humanized anti-CD20 antibodies (see JP 2010-189402 A) having different affinity ) And a scFv designed based on the heavy chain variable region (VH) (20vv-a, 20fv-a, 20fa-a, 20sv-a, 20sa-a). The dissociation constant (Kd value (nM)) for CD20 is vv 7.07, fv 7.21, fa is 10.09, sv is 12.58, sa is 14.66, and the affinity is vv>fv>fa>sv> sa (special (See Table 5 of Kai 2010-189402).
各CARをCD8陽性T細胞に遺伝子導入後、導入細胞を遺伝子導入マーカー(EGFR)にて純化し(図10左)、IFN-γ産生細胞割合を評価した。fa以上のアフィニティーをもつCAR-T細胞はCD20を特異的に認識しIFN-γを産生したが、sv以下のアフィニティーをもつCAR-T細胞はIFN-γを産生しなかった。また、用いた抗体群の中では、アフィニティーが高いほどIFN-γ産生細胞割合が増加する事が示された(図10右)。 After each CAR was transfected into CD8-positive T cells, the introduced cells were purified with a gene transfer marker (EGFR) (FIG. 10 left), and the ratio of IFN-γ producing cells was evaluated. CAR-T cells with affinity greater than fa specifically recognized CD20 and produced IFN-γ, whereas CAR-T cells with affinity less than sv did not produce IFN-γ. In addition, among the antibody groups used, it was shown that the higher the affinity, the higher the ratio of IFN-γ producing cells (FIG. 10 right).
(2)細胞外ドメイン(scFv)のアフィニティーと細胞傷害活性の関係
前述の5種類のCARをCD8陽性T細胞に遺伝子導入後、導入細胞を純化し、γ線照射LCLにて1コース刺激・増殖後、CD20遺伝子導入K562を標的として細胞傷害活性を51Cr放出アッセイ(51Cr releasing assay)にて評価した。fa以上のアフィニティーをもつCAR-T細胞は良好な細胞傷害活性を示したが、sv以下のアフィニティーをもつCAR-T細胞では細胞傷害活性はほとんど見られなかった(図11)。また、用いた抗体群の中では、2番目に高いアフィニティーをもつfvが最も高い細胞傷害活性を示すことが示された。
(2) Relationship between extracellular domain (scFv) affinity and cytotoxic activity After introducing the above five types of CAR into CD8-positive T cells, the introduced cells are purified, and 1-course stimulation / proliferation with γ-irradiated LCL after the CD20 transgenic K562 was evaluated by a 51 Cr release assay the cytotoxic activity as targets (51 Cr releasing assay). CAR-T cells having an affinity of fa or higher showed good cytotoxic activity, but CAR-T cells having an affinity of sv or lower showed almost no cytotoxic activity (FIG. 11). In addition, among the antibody groups used, it was shown that fv having the second highest affinity shows the highest cytotoxic activity.
(3)細胞外ドメイン(scFv)のアフィニティーと放射線照射LCLの刺激後のCAR-T細胞増殖の関係
前述の5種類のCARをCD8陽性T細胞に遺伝子導入後、導入細胞を純化した。0日目にCAR-T細胞(0.5×106個)をγ線照射LCL(3.5×106個)にて刺激し、IL-2(50 IU/ml)存在下で培養した。アフィニティーの2番目に高い20fv-aまでは、増殖効率がアフィニティーに相関したが、アフィニティーが最も高い20vv-aではむしろ効率が低下し、20fa-aと同程度であった(図12)。
(3) Relationship between extracellular domain (scFv) affinity and CAR-T cell proliferation after stimulation with irradiated LCL After introducing the above five types of CAR into CD8-positive T cells, the introduced cells were purified. On
(4)小括(CD20-CARを設計する際に最適な細胞外ドメイン(scFv)のアフィニティー)
以上の結果より、IFN-γ産生細胞割合はアフィニティーが高いほど増加するが(図10)、細胞傷害活性、及びLCL刺激による細胞増殖効率はアフィニティーの最も高い20vv-aではむしろ低下することが示された(図11、12)。高すぎるアフィニティーは、おそらく過刺激によるactivation-induced cell death (AICD)等により活性を低下させる。CAR-T細胞療法では、CAR-T細胞が標的抗原陽性細胞と出会い、細胞傷害活性を引き起こすと共に、自らが増殖する事により抗腫瘍効果が発揮・増強される。また、臨床では、細胞調製の段階で体外にて照射LCL等の刺激増殖後に投与される例もあると想定され、細胞傷害活性及び増殖効率の優れた20vv-a、20fv-a及び20fa-a(解離定数(Kd値)の範囲は約7〜約10nM)が有効であり、特に、最も優れた特性を示した20fv-a(解離定数(Kd値)は約7.2nM)が最適であるといえる。
(4) Summary (extracellular domain (scFv) affinity optimal for designing CD20-CAR)
The above results show that the proportion of IFN-γ-producing cells increases as the affinity increases (FIG. 10), but the cytotoxic activity and the cell proliferation efficiency by LCL stimulation are rather decreased at 20vv-a, which has the highest affinity. (FIGS. 11 and 12). Affinities that are too high will reduce activity, possibly due to activation-induced cell death (AICD), etc. due to overstimulation. In CAR-T cell therapy, CAR-T cells meet target antigen-positive cells and cause cytotoxic activity, and when they proliferate, antitumor effects are exerted and enhanced. Also, in clinical practice, it is assumed that there are cases where administration is carried out after stimulated proliferation such as irradiated LCL outside the body at the stage of cell preparation, and 20vv-a, 20fv-a and 20fa-a are excellent in cytotoxic activity and proliferation efficiency. (Dissociation constant (Kd value) range of about 7 to about 10 nM) is effective, especially 20 fv-a (dissociation constant (Kd value) of about 7.2 nM), which showed the most excellent characteristics, is optimal. I can say that.
2−2.リンカーの長さとIFN-γ産生細胞割合の関係
ヒト化抗CD20抗体のFv領域を構成するVLとVHを長いリンカー(18AA;配列番号11)及び短いリンカー(7AA:配列番号23)で連結し、2種類のCARを設計した。CD3陽性T細胞に遺伝子導入し(図13左)、IFN-γ産生細胞割合を評価した。両者ともCD20を特異的に認識しIFN-γを産生したが、長いリンカーをもつCAR-T細胞の方が短いリンカーをもつCAR-T細胞よりIFN-γ産生細胞割合が高い(図13右)。
2-2. Relationship between the length of the linker and the proportion of IFN-γ producing cells The VL and VH constituting the Fv region of the humanized anti-CD20 antibody are linked by a long linker (18AA; SEQ ID NO: 11) and a short linker (7AA: SEQ ID NO: 23). Two types of CAR were designed. Genes were introduced into CD3-positive T cells (FIG. 13 left), and the proportion of IFN-γ producing cells was evaluated. Both recognized CD20 specifically and produced IFN-γ, but CAR-T cells with long linkers had a higher proportion of IFN-γ producing cells than CAR-T cells with short linkers (right in FIG. 13). .
2−3.CD20発現低下臨床分離細胞に対する細胞傷害活性の検討
CD20 CAR(20fa-a)をCD8陽性T細胞に遺伝子導入後、導入細胞を純化し、γ線照射LCLにて1コース刺激増殖後、臨床分離細胞を標的とし細胞傷害活性を51Cr放出アッセイにて評価した。繰り返しの化学療法及び抗体療法後にCD20発現が低下し、リツキシマブ不応となった慢性リンパ性白血病(CLL)患者に対し、オファツムマブによる治療を行った後の残存CLL細胞を患者末梢血から分離し、検体(標的)として用いた。検体中のCLL細胞のCD20発現は極めて低下していた(図14左)。このような抗体療法不応のCD20極低発現細胞に対してもCD20 CAR-T細胞は細胞傷害活性を示した(図14右)。このように、共通する抗原(CD20)を標的としたリツキシマブ及びオファツムマブ抗体療法不応症例に対しても、新たに樹立したCD20 CAR-T細胞が有効であることが示された。
2-3. Cytotoxic activity on clinically isolated cells with reduced CD20 expression
After gene transfer of CD20 CAR (20fa-a) into CD8 positive T cells, the introduced cells are purified, and after 1-course stimulation growth with γ-irradiated LCL, the clinically isolated cells are targeted for 51 Cr release assay And evaluated. For patients with chronic lymphocytic leukemia (CLL) who had decreased CD20 expression after repeated chemotherapy and antibody therapy and became refractory to rituximab, the remaining CLL cells after treatment with ofatumumab were isolated from the patient's peripheral blood, Used as a specimen (target). The CD20 expression of CLL cells in the specimen was extremely reduced (FIG. 14 left). CD20 CAR-T cells also showed cytotoxic activity against such antibody therapy-refractory CD20 very low expressing cells (FIG. 14 right). Thus, it was shown that the newly established CD20 CAR-T cells are also effective for refractory cases of rituximab and ofatumumab antibody therapy targeting a common antigen (CD20).
本発明はCD20を標的とした新たな治療戦略を提供する。本発明を利用したCD20 CAR-T細胞療法はCD20低発現標的細胞に対しても有効である。CD19CAR-T細胞療法では正常形質細胞はCD19を発現していないため標的とされてこなかったが、CD20は形質細胞にも発現していることから、本発明によればCD20を標的分子とした新規治療を提案しうる。自己免疫疾患や自己抗体が問題となるような病態において、本発明を利用したCD20 CAR-T細胞療法が、CD20抗体療法よりも高い効果を示すことが期待される。具体的には、治療抵抗性全身性エリテマトーデス、 治療抵抗性特発性血小板減少性紫斑病などの自己免疫疾患や、頻回の輸血によって抗HLA抗体を獲得し輸血効果が得られなくなった再生不良性貧血、凝固因子の補充によってインヒビターを獲得した血友病などの疾患・病状に対し、抗体産生細胞を除去して治療効果を発揮することが期待される。 The present invention provides a new therapeutic strategy targeting CD20. The CD20 CAR-T cell therapy using the present invention is also effective against CD20 low-expressing target cells. In CD19CAR-T cell therapy, normal plasma cells were not targeted because they did not express CD19, but CD20 was also expressed in plasma cells. Can suggest treatment. CD20 CAR-T cell therapy using the present invention is expected to show a higher effect than CD20 antibody therapy in autoimmune diseases and pathologies where autoantibodies are problematic. Specifically, autoimmune diseases such as treatment-resistant systemic lupus erythematosus and treatment-resistant idiopathic thrombocytopenic purpura, and poor regenerative disease where anti-HLA antibodies were acquired by frequent blood transfusions, resulting in ineffective transfusion. It is expected that antibody-producing cells will be removed to exert therapeutic effects against diseases and conditions such as anemia and hemophilia that have acquired inhibitors by supplementation of coagulation factors.
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。 The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications may be included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of the scope of claims. The contents of papers, published patent gazettes, patent gazettes, and the like specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.
Claims (18)
(1)VLが配列番号1のアミノ酸配列、VHが配列番号2のアミノ配列;
(2)VLが配列番号3のアミノ酸配列、VHが配列番号4のアミノ配列;
(3)VLが配列番号5のアミノ酸配列、VHが配列番号6のアミノ配列。 The amino acid sequence of a light chain variable region (VL) and a heavy chain variable region (VH) constituting the scFv fragment is any one of the following combinations (1) to (3): The humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor described in:
(1) VL is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and VH is the amino sequence of SEQ ID NO: 2;
(2) VL is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and VH is the amino sequence of SEQ ID NO: 4;
(3) VL is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5, and VH is the amino sequence of SEQ ID NO: 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013234784A JP2015092865A (en) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013234784A JP2015092865A (en) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015092865A true JP2015092865A (en) | 2015-05-18 |
Family
ID=53195715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013234784A Pending JP2015092865A (en) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015092865A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3336107A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-20 | Miltenyi Biotec GmbH | Immune cells expressing an antigen binding receptor and a chimeric costimulatory receptor |
| EP4194473A1 (en) * | 2017-02-08 | 2023-06-14 | Cellular Biomedicine Group Inc. | Construction of chimeric antigen receptor targeting cd20 antigen and activity identification of engineered t cells thereof |
| US12311022B2 (en) | 2023-03-31 | 2025-05-27 | AbelZeta Inc. | Bispecific chimeric antigen receptors targeting CD20 and BCMA |
| US12448432B2 (en) | 2020-03-17 | 2025-10-21 | AbelZeta Inc. | Combined chimeric antigen receptor targeting CD19 and CD20 and application thereof |
-
2013
- 2013-11-13 JP JP2013234784A patent/JP2015092865A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3336107A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-20 | Miltenyi Biotec GmbH | Immune cells expressing an antigen binding receptor and a chimeric costimulatory receptor |
| WO2018108766A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Miltenyi Biotec Gmbh | Immune cells expressing an antigen binding receptor and a chimeric costimulatory receptor |
| US11890300B2 (en) | 2016-12-15 | 2024-02-06 | Miltenyi Biotec B.V. & Co. KG | Immune cells expressing an antigen binding receptor and a chimeric costimulatory receptor |
| EP4194473A1 (en) * | 2017-02-08 | 2023-06-14 | Cellular Biomedicine Group Inc. | Construction of chimeric antigen receptor targeting cd20 antigen and activity identification of engineered t cells thereof |
| US12448432B2 (en) | 2020-03-17 | 2025-10-21 | AbelZeta Inc. | Combined chimeric antigen receptor targeting CD19 and CD20 and application thereof |
| US12311022B2 (en) | 2023-03-31 | 2025-05-27 | AbelZeta Inc. | Bispecific chimeric antigen receptors targeting CD20 and BCMA |
| US12458667B2 (en) | 2023-03-31 | 2025-11-04 | AbelZeta Inc. | Bispecific chimeric antigen receptors targeting CD20 and BCMA |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2019216689B2 (en) | Treatment of cancer using humanized anti-CD19 chimeric antigen receptor | |
| US11851491B2 (en) | Compositions and methods for TCR reprogramming using fusion proteins | |
| EP3298033B2 (en) | Compositions and medical uses for tcr reprogramming using fusion proteins | |
| RU2732925C2 (en) | Mat-directed chimeric antigen receptor systems for sorting/depleting the engineered immune cells | |
| CN114761037A (en) | Chimeric antigen receptor binding to BCMA and CD19 and uses thereof | |
| JP2024069500A (en) | CAR comprising anti-GPC3 single chain antibody | |
| WO2019222275A2 (en) | Compositions and methods for tcr reprogramming using inducible fusion proteins | |
| CA3032498A1 (en) | Compositions and methods for tcr reprogramming using fusion proteins | |
| CN107849112A (en) | Chimeric antigen receptors (CARs), compositions and methods of use | |
| CN108884164A (en) | Modified cells for immunotherapy | |
| JP2018504894A (en) | Chimeric antigen receptor and method of use thereof | |
| AU2015367317A1 (en) | Inhibitory chimeric antigen receptor (iCAR or N-CAR) expressing non-T cell transduction domain | |
| US20210187022A1 (en) | Engineered t cells for the treatment of cancer | |
| US20230346835A1 (en) | Chimeric antigen receptor targeting bcma and use thereof | |
| EP4442701A1 (en) | Combination of molecular switch regulation type chimeric antigen receptor cell and antibody, and use thereof | |
| EP4445912A1 (en) | P329g antibody targeting bcma, combination of same with chimeric antigen receptor cell, and use thereof | |
| WO2015106043A2 (en) | Novel synthetic biology-based adcc technology | |
| KR20210043623A (en) | Chimeric antigen receptor and CAR-T cells that bind to HLA-DR | |
| WO2022016114A1 (en) | Chimeric molecules providing targeted costimulation for adoptive cell therapy | |
| JP2015092865A (en) | Humanized anti-CD20 chimeric antigen receptor | |
| WO2024066026A1 (en) | OPTIMIZED CHIMERIC ANTIGEN RECEPTOR TARGETING IL13Rα2 AND USE THEREOF | |
| Halim | Targeting of B-cell Malignancy Using Novel Parallel Chimeric Antigen Receptor (pCAR) Engineered T-cells | |
| US20230019849A1 (en) | Method for Preparing CD7-Negative, CD3-Positive T Cells | |
| RU2822461C1 (en) | Transgenic genetic labels and methods of use | |
| CN120548323A (en) | Dual gene transduction of immune cells using CTLA-4 variants and chimeric antigen receptors and their uses |