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KR20250121074A - A machine learning method for predicting cell phenotypes using holographic imaging. - Google Patents

A machine learning method for predicting cell phenotypes using holographic imaging.

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Publication number
KR20250121074A
KR20250121074A KR1020257022822A KR20257022822A KR20250121074A KR 20250121074 A KR20250121074 A KR 20250121074A KR 1020257022822 A KR1020257022822 A KR 1020257022822A KR 20257022822 A KR20257022822 A KR 20257022822A KR 20250121074 A KR20250121074 A KR 20250121074A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
population
cells
marker
intensity
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
Application number
KR1020257022822A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
사라 라자니
데이비드 라이스
마리암 네자팟
Original Assignee
주노 쎄러퓨티크스 인코퍼레이티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주노 쎄러퓨티크스 인코퍼레이티드 filed Critical 주노 쎄러퓨티크스 인코퍼레이티드
Publication of KR20250121074A publication Critical patent/KR20250121074A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

T 세포 집단의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 결정하는 방법이 본원에 제공된다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 무표지 방법이다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 T 세포 배양물의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 또한, 제공된 방법을 수행하는데 사용하기 위한 컴퓨팅 디바이스가 본원에 제공된다.Provided herein are methods for determining the cellular phenotype, such as activation status, of a T cell population. In some aspects, the provided methods are label-free. In some aspects, the provided methods can be used to monitor the cellular phenotype, such as activation status, of a T cell culture. Also provided herein are computing devices for use in performing the provided methods.

Description

홀로그래픽 이미징을 사용하여 세포 표현형을 예측하기 위한 기계 학습 방법A machine learning method for predicting cell phenotypes using holographic imaging.

관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related applications

본 출원은 2022년 12월 9일에 출원된 미국 가출원 번호 63/431,635 (발명의 명칭 "홀로그래픽 이미징을 사용하여 세포 표현형을 예측하기 위한 기계 학습 방법") 및 2023년 9월 8일에 출원된 미국 가출원 번호 63/537,467 (발명의 명칭 "홀로그래픽 이미징을 사용하여 세포 표현형을 예측하기 위한 기계 학습 방법")에 대한 우선권을 주장하며, 이들의 내용은 모든 목적을 위해 그 전문이 참조로 포함된다.This application claims priority to U.S. Provisional Application No. 63/431,635, filed December 9, 2022, entitled "MACHINE LEARNING METHOD FOR PREDICTING CELLULAR PHENOTYPES USING HOLOGICAL IMAGING," and U.S. Provisional Application No. 63/537,467, filed September 8, 2023, entitled "MACHINE LEARNING METHOD FOR PREDICTING CELLULAR PHENOTYPES USING HOLOGICAL IMAGING," the contents of which are incorporated by reference in their entirety for all purposes.

서열 목록의 참조 포함Include references in the sequence list

본 출원은 전자 형식의 서열 목록과 함께 출원된다. 서열 목록은 2023년 12월 7일에 생성된 735042024740SeqList.xml 명칭의 파일로 제공되며, 이는 크기가 38,941 바이트이다. 서열 목록의 전자 형식의 정보는 그 전문이 참조로 포함된다.This application is filed with an electronic sequence listing. The sequence listing is provided in a file named 735042024740SeqList.xml, created on December 7, 2023, and is 38,941 bytes in size. The electronic information in the sequence listing is incorporated by reference in its entirety.

분야field

본 개시내용은 T 세포 집단의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 결정하는 방법에 관한 것이다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 무표지 방법이다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 T 세포 배양물의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 또한, 제공된 방법을 수행하는데 사용하기 위한 컴퓨팅 디바이스가 본원에 제공된다.The present disclosure relates to a method for determining the cellular phenotype, such as the activation state, of a T cell population. In some aspects, the provided method is a label-free method. In some aspects, the provided method can be used to monitor the cellular phenotype, such as the activation state, of a T cell culture. Also provided herein is a computing device for use in performing the provided method.

T 세포의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를, 예를 들어, T 세포의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 결정하기 위한 기존 방법은 시간이 많이 소요되거나 특수 시약, 장비 또는 훈련된 작업자를 필요로 할 수 있다. 일부 예에서, 기존 방법은, 예를 들어 T 세포의 품질 또는 기능을 방해할 수 있는 면역친화성-기반 시약과 함께 인큐베이션을 수반하는 방식으로 T 세포를 직접적으로 조작하거나 또는 표지화하는 것을 수반한다. 이러한 방법은 임의의 하류 프로세싱 전에 세포 오염 또는 손상 위험을 초래할 수 있다. T 세포의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 정확하게 결정하기 위한 개선된 방법이 필요하다. 이러한 방법은 예를 들어 T 세포를 함유하는 세포 생성물, 예를 들어 세포 요법 생성물의 생산에 유용하다. 이러한 요구를 충족하는 방법 및 컴퓨팅 디바이스가 본원에 제공된다.Existing methods for determining the cellular phenotype, such as activation status, of T cells, for example, during in vitro or ex vivo culture of T cells, can be time-consuming or require specialized reagents, equipment, or trained personnel. In some instances, existing methods involve directly manipulating or labeling T cells, for example, by incubating them with immunoaffinity-based reagents that may interfere with the quality or function of the T cells. Such methods can pose a risk of cell contamination or damage prior to any downstream processing. What is needed are improved methods for accurately determining the cellular phenotype, such as activation status, of T cells. Such methods are useful, for example, in the production of cell products containing T cells, such as cell therapy products. Methods and computing devices that address these needs are provided herein.

일부 실시양태에서, T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정되고, 여기서: 각 집단-수준 통계치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이며, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.In some embodiments, provided herein is a method of determining a cell phenotype of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest, wherein the population-level output measurement is determined based on a plurality of population-level statistics, wherein: each population-level statistic is for one or more input measurements for one of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, the plurality of population-level statistics comprising one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하기 위한 것이고, 마커는 활성화된 T 세포에 의해 발현된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 CD137 (4-1BB)이다.In some of the embodiments, the method is for determining the activation status of a T cell population, wherein the marker is expressed by the activated T cells. In some of the embodiments, the marker is CD137 (4-1BB).

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하기 위한 것이고, 마커, 예를 들어 CCR7은 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현된다.In some of the embodiments, the method is for determining a memory phenotype of a T cell population, wherein a marker, e.g., CCR7, is expressed by T cells having a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정되고, 여기서: 각 집단-수준 통계치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이며, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the population-level output measurement is determined based on a plurality of population-level statistics, wherein: each population-level statistic is for one or more input measurements of a cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, the plurality of population-level statistics comprising one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 것이고, 마커는 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체이다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 재조합 수용체는 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)이다.In some of the embodiments, the method is for determining expression of a recombinant receptor in a T cell population, wherein the marker is a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population prior to obtaining holographic information. In some of the embodiments, the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, T 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정되고, 여기서: 각 집단-수준 통계치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이며, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining recombinant receptor expression in a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a recombinant receptor introduced into T cells of the T cell population, wherein the population-level output measurement is determined based on a plurality of population-level statistics, wherein: each population-level statistic is for one or more input measurements for one of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, the plurality of population-level statistics comprising one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치로부터 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 것을 포함한다.In some of the embodiments, the method comprises determining a plurality of population-level statistics from one or more input measurements for each of the plurality of cell characteristics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 홀로그래픽 정보로부터 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 것을 포함한다.In some of the embodiments, the method comprises determining one or more input measurements for each of the plurality of cell features from the holographic information.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 홀로그래픽 정보를 수득하는 것을 포함한다.In some of the embodiments, the method comprises obtaining holographic information.

또한, 일부 실시양태에서, 하기를 포함하는, T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 방법이 본원에 제공된다: (a) T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 단계; (b) 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 입력 측정치는 세포 집단 내의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이고, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하는 것인 단계; 및 (d) 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여, 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 단계.Also provided herein, in some embodiments, is a method of determining a cellular phenotype of a T cell population, comprising: (a) obtaining holographic information for a cell population comprising T cells; (b) determining one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from the holographic information, wherein each input measurement is from an individual cell within the cell population; (c) determining a plurality of population-level statistics, wherein each population-level statistic is for one or more input measurements for one of the plurality of cell characteristics, and wherein the plurality of population-level statistics comprises one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and (d) determining, based on the plurality of population-level statistics, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하기 위한 것이고, 마커는 활성화된 T 세포에 의해 발현된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 CD137 (4-1BB)이다.In some of the embodiments, the method is for determining the activation status of a T cell population, wherein the marker is expressed by the activated T cells. In some of the embodiments, the marker is CD137 (4-1BB).

또한, 일부 실시양태에서, 하기를 포함하는, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법이 본원에 제공된다: (a) T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 단계; (b) 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 입력 측정치는 세포 집단 내의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이고, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하는 것인 단계; 및 (d) 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여, 세포 집단에 대한 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 단계.Also provided herein, in some embodiments, is a method of determining an activation state of a T cell population, comprising: (a) obtaining holographic information for a cell population comprising T cells; (b) determining one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from the holographic information, wherein each input measurement is from an individual cell within the cell population; (c) determining a plurality of population-level statistics, wherein each population-level statistic is for one or more input measurements for one of the plurality of cell characteristics, and wherein the plurality of population-level statistics comprises one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and (d) determining, based on the plurality of population-level statistics, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells for the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 것이고, 마커는 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체이다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 재조합 수용체는 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)이다.In some of the embodiments, the method is for determining expression of a recombinant receptor in a T cell population, wherein the marker is a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population prior to obtaining holographic information. In some of the embodiments, the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

또한, 일부 실시양태에서, 하기를 포함하는, T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하는 방법이 본원에 제공된다: (a) T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 단계; (b) 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 입력 측정치는 세포 집단 내의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이고, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하는 것인 단계; 및 (d) 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여, 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 세포 집단에 대한 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 단계.Also provided herein, in some embodiments, is a method of determining recombinant receptor expression in a T cell population, comprising: (a) obtaining holographic information for a cell population comprising T cells; (b) determining one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from the holographic information, wherein each input measurement is from an individual cell within the cell population; (c) determining a plurality of population-level statistics, wherein each population-level statistic is for one or more input measurements for one of the plurality of cell characteristics, and wherein the plurality of population-level statistics comprises one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and (d) determining, based on the plurality of population-level statistics, a population-level output measurement of expression for the cell population of a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 집단-수준 출력 측정치의 결정 후에 T 세포 집단을 조작하는 것을 추가로 포함한다.In some of the embodiments, the method further comprises manipulating the T cell population after determining the population-level output measurement.

임의의 실시양태 중 일부에서, 홀로그래픽 정보는 차등 디지털 홀로그래픽 현미경검사 (DDHM)에 의해 수득된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 홀로그래픽 정보를 수득하는 것은 DDHM을 사용하여 세포 집단을 이미징하는 것을 포함한다.In some of the embodiments, the holographic information is obtained by differential digital holographic microscopy (DDHM). In some of the embodiments, obtaining the holographic information comprises imaging a cell population using DDHM.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 하나 이상의 분위수는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수로부터 선택된다 (이들 중 하나 이상을 포함함).In some of any of the embodiments, the one or more population-level statistics for at least one, and optionally each, of the plurality of cell characteristics comprises one or more quantiles of one or more input measurements of the cell characteristic. In some of any of the embodiments, the one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics comprises one or more quantiles of one or more input measurements of the cell characteristic. In some of any of the embodiments, the one or more quantiles are selected from (including one or more of) the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of one or more input measurements of the cell characteristic.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정된다.In some of the embodiments, at least one, and optionally each, of the plurality of cell characteristics is determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more input measurements of the cell characteristic. In some of the embodiments, at least one, and optionally each, of the plurality of cell characteristics is determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more input measurements of the cell characteristic.

임의의 실시양태 중 일부에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도이다.In some of the embodiments, the population-level output measurement is a number of cells, a percentage of cells, a proportion of cells, or a density of cells within a cell population expressing a marker.

임의의 실시양태 중 일부에서, 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 세포 배양물로부터의 것이다.In some of the embodiments, the cell population is from a cell culture grown in vitro or ex vivo.

임의의 실시양태 중 일부에서, 홀로그래픽 정보는 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득된다.In some of the embodiments, the holographic information is obtained during in vitro or ex vivo culture of the cell culture.

임의의 실시양태 중 일부에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 마커의 발현에 대한 것이다.In some of the embodiments, the population-level output measurement is for expression of a marker during in vitro or ex vivo cultivation of a cell culture.

임의의 실시양태 중 일부에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 세포 배양물의 T 세포를 확장시키는 조건 하에 이루어진다.In some of the embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed under conditions that expand T cells in the cell culture.

임의의 실시양태 중 일부에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 생물반응기 내에서 이루어진다.In some of the embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed within a bioreactor.

임의의 실시양태 중 일부에서, 세포 집단은 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 세포 집단을 인큐베이션하는 것을 포함한다.In some of the embodiments, the cell population is incubated under T cell stimulating conditions prior to obtaining the holographic information. In some of the embodiments, the method comprises incubating the cell population under T cell stimulating conditions prior to obtaining the holographic information.

임의의 실시양태 중 일부에서, 인큐베이션은 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어진다.In some of the embodiments, the incubation occurs prior to in vitro or ex vivo culturing.

임의의 실시양태 중 일부에서, T 세포 자극 조건은 T 세포에서 1차 활성화 신호 및 공동자극 신호를 유도하는 T 세포 자극제의 존재 하에서의 인큐베이션을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, T 세포 자극제는 항-CD3 항체 또는 항체 단편을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, T 세포 자극제는 항-CD28 항체 또는 항체 단편을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, T 세포 자극제는 비드 상에 고정화된다.In some of the embodiments, the T cell stimulating conditions comprise incubation in the presence of a T cell stimulator that induces a primary activation signal and a co-stimulatory signal in the T cell. In some of the embodiments, the T cell stimulator comprises an anti-CD3 antibody or antibody fragment. In some of the embodiments, the T cell stimulator comprises an anti-CD28 antibody or antibody fragment. In some of the embodiments, the T cell stimulator is immobilized on a bead.

임의의 실시양태 중 일부에서, T 세포 자극제는 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약 상에 고정화된다.In some of the embodiments, the T cell stimulator is immobilized on an oligomeric streptavidin mutein reagent.

임의의 실시양태 중 일부에서, 재조합 수용체는 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 재조합 수용체를 세포 집단의 T 세포에 도입하는 것을 포함한다.In some of the embodiments, the recombinant receptor is introduced into T cells of the cell population before obtaining holographic information. In some of the embodiments, the method comprises introducing the recombinant receptor into T cells of the cell population before obtaining holographic information.

임의의 실시양태 중 일부에서, 도입은 세포 집단을 재조합 수용체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 작용제와 접촉시키는 것을 포함한다.In some of the embodiments, the introduction comprises contacting the cell population with an agent comprising a polynucleotide encoding a recombinant receptor.

임의의 실시양태 중 일부에서, 재조합 수용체는 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)이다.In some of the embodiments, the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

임의의 실시양태 중 일부에서, 세포 집단은 T 세포에 대해 풍부화된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%는 T 세포이다.In some of the embodiments, the cell population is enriched for T cells. In some of the embodiments, at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, or 100% of the cell population are T cells.

임의의 실시양태 중 일부에서, 집단-수준 출력 측정치는 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된 기계 학습 모델에 입력으로서 복수의 집단-수준 통계치를 제공함으로써 결정된다.In some of the embodiments, the population-level output measurement is determined by providing the plurality of population-level statistics as input to a machine learning model trained to predict the population-level output measurement of marker expression based on the population-level statistics of the plurality of cell characteristics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 기계 학습 모델은 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서: T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서: 각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고; 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것이다.In some of the embodiments, the machine learning model is trained using a dataset of reference population-level statistics, wherein: for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, wherein: each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the reference cell population; and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 기계 학습 모델은 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것이다.In some of the embodiments, the machine learning model is trained using a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of a second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker for the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures grown in vitro or ex vivo; and a reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as a reference cell population from the second plurality of reference cell populations.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 포함하며: (i) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서: 각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고; 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것임; 및 (ii) 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임; 이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided in some embodiments is a method of training a machine learning model to predict a cell phenotype of a T cell population, comprising training the machine learning model using datasets: (i) a dataset of reference population-level statistics, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell features, wherein: each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements for one of the plurality of cell features derived from holographic information obtained for the reference cell population; and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; and (ii) a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of a second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures that are cultured in vitro or ex vivo; A method is provided herein wherein a reference cell population from a first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as a reference cell population from a second plurality of reference cell populations; whereby a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of the plurality of cell characteristics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하기 위한 것이고, 마커는 활성화된 T 세포에 의해 발현된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 CD137 (4-1BB)이다.In some of the embodiments, the method is for determining the activation status of a T cell population, wherein the marker is expressed by the activated T cells. In some of the embodiments, the marker is CD137 (4-1BB).

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 포함하며: (i) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서: 각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고; 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것임; 및 (ii) 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임; 이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided in some embodiments is a method of training a machine learning model to predict the activation state of a T cell population, comprising training the machine learning model using datasets: (i) a dataset of reference population-level statistics, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, wherein: each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the reference cell population; and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; and (ii) a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of a second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by activated T cells for the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures that are cultured in vitro or ex vivo; A method is provided herein wherein a reference cell population from a first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as a reference cell population from a second plurality of reference cell populations; whereby a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of the plurality of cell characteristics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 것이고, 마커는 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체이다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 재조합 수용체는 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)이다.In some of the embodiments, the method is for determining expression of a recombinant receptor in a T cell population, wherein the marker is a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population prior to obtaining holographic information. In some of the embodiments, the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 포함하며: (i) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서: 각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고; 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것임; 및 (ii) 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 참조 세포 집단에 대한 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임; 이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 재조합 수용체의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided in some embodiments is a method of training a machine learning model to predict recombinant receptor expression in a T cell population, comprising training the machine learning model using datasets: (i) a dataset of reference population-level statistics, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell features, wherein: each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements for one of the plurality of cell features derived from holographic information obtained for the reference cell population; and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; and (ii) a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of a second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression for the reference cell population of a recombinant receptor introduced into T cells of the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures that are cultured in vitro or ex vivo; A method is provided herein wherein a reference cell population from a first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as a reference cell population from a second plurality of reference cell populations; whereby a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of expression of a recombinant receptor based on population-level statistics of the plurality of cell characteristics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계, 강도 균질성, 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균 중 하나 이상을 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of intensity skewness, intensity correlation, intensity homogeneity, intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius mean.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균으로부터 선택된다 (이들 중 하나 이상을 포함함). 또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137이고, 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균으로부터 선택되고 (이들 중 하나 이상을 포함함); 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.In some of the embodiments, the plurality of cell features are selected from (including one or more of) intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average. Also provided herein is a method of determining an activation state of a T cell population, the method comprising: determining, for a cell population comprising T cells, expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137, and wherein the determination is based on one or more input measurements for each of the plurality of cell features derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell features are selected from (including one or more of) intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average; wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics include intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius mean.

일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.In some embodiments, provided herein is a method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise an intensity maximum, an intensity minimum, an intensity entropy, an intensity contrast, a phase entropy, a cell area, and a radius mean; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell features derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell features comprise an intensity maximum, an intensity minimum, an intensity entropy, an intensity contrast, a phase entropy, a cell area, and a radius mean; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성 중 하나 이상을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity. In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균 중 하나 이상을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of an intensity maximum, an intensity minimum, an intensity entropy, an intensity contrast, a phase entropy, a cell area, and a radius average. In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises an intensity maximum, an intensity minimum, an intensity entropy, an intensity contrast, a phase entropy, a cell area, and a radius average.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이 중 하나 이상을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of a peak area, a phase average uniformity, an intensity geometric mean, a minimum optical height, and a normalized optical height. In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises a peak area, a phase average uniformity, an intensity geometric mean, a minimum optical height, and a normalized optical height.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경을 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter. In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 중앙 기억 T 세포 또는 줄기 세포 기억 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CCR7이고, 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서: 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining a memory phenotype of a T cell population, comprising determining, for a cell population comprising T cells, expression of a marker expressed by central memory T cells or stem cell memory T cells, wherein the marker is CCR7, and wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise one or more of cell area, perimeter length, mean intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이 중 하나 이상을 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises an intensity maximum, an intensity minimum, an intensity entropy, an intensity contrast, a phase entropy, a cell area, and a radial mean. In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of a peak area, a phase mean uniformity, an intensity geometric mean, a minimum optical height, and a normalized optical height.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics include peak area, phase average uniformity, intensity geometric mean, minimum optical height, and normalized optical height.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경을 포함한다.In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter. In some of the embodiments, the plurality of cell characteristics comprises cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 중앙 기억 T 세포 또는 줄기 세포 기억 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CCR7이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining a memory phenotype of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by central memory T cells or stem cell memory T cells, wherein the marker is CCR7, and wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise one or more of cell area, perimeter length, mean intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

일부 실시양태에서, 복수의 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경을 포함한다.In some embodiments, the plurality of features include cell area, perimeter length, mean intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서: 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein are methods for determining recombinant receptor expression in a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, expression of a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population, wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise a peak area, a phase average uniformity, an intensity geometric mean, a minimum optical height, and a normalized optical height; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고; 하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고; 하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정된다.In some of any of the embodiments, at least one, and optionally one or more, input measurements for each of the plurality of cell features are determined by providing holographic information about individual cells of the cell population to a convolutional neural network, wherein: the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network; and the one or more input measurements are determined from the convolutional neural network. In some of any of the embodiments, at least one input measurement for each of the plurality of cell features is determined by providing holographic information about individual cells of the cell population to a convolutional neural network, wherein: the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network; and the one or more input measurements are determined from the convolutional neural network.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고; 하나 이상의 참조 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고; 하나 이상의 참조 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정된다.In some of any of the embodiments, at least one, and optionally one or more, reference input measurements for each of the plurality of cell features are determined by providing holographic information about individual cells in the reference cell population to a convolutional neural network, wherein: the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network; and the one or more reference input measurements are determined from the convolutional neural network. In some of any of the embodiments, at least one reference input measurement for each of the plurality of cell features is determined by providing holographic information about individual cells in the reference cell population to a convolutional neural network, wherein: the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network; and the one or more reference input measurements are determined from the convolutional neural network.

임의의 실시양태 중 일부에서, 합성곱 신경망은 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함한다.In some of the embodiments, the convolutional neural network is trained using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference holographic information comprises holographic information obtained for individual cells of the reference cell population.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함한다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 하나 이상의 분위수는 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수로부터 선택된다.In some of any of the embodiments, the one or more reference population-level statistics for at least one, and optionally each, of the plurality of cell characteristics comprises one or more quantiles of one or more reference input measurements for the cell characteristic. In some of any of the embodiments, the one or more reference population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics comprises one or more quantiles of one or more reference input measurements for the cell characteristic. In some of any of the embodiments, the one or more quantiles are selected from the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of one or more reference input measurements for the cell characteristic.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정된다.In some of the embodiments, at least one, and optionally each, of the plurality of cell characteristics is determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for the cell characteristic. In some of the embodiments, at least one reference population-level statistic for each of the plurality of cell characteristics is determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for the cell characteristic.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기를 포함하며: (a) 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 합성곱 신경망을 훈련시키는 단계로서, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 단계; (b) 합성곱 신경망으로부터, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하는 단계로서, 여기서 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하며, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 단계; 및 (d) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 단계로서, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하는 것인 단계, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임; 이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided in some embodiments is a method of training a machine learning model to predict a cell phenotype of a T cell population, comprising: (a) training a convolutional neural network using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference holographic information comprises holographic information obtained for individual cells of the reference cell population; (b) determining from the convolutional neural network one or more reference input measurements for each cell feature among a plurality of cell features derived from the holographic information, wherein the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network, and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; (c) determining a dataset of reference population-level statistics, wherein the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, each reference population-level statistic determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics; and (d) training a machine learning model using the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of a second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures that are being cultured in vitro or ex vivo; and the reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations; A method is provided herein wherein a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell characteristics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하기 위한 것이고, 마커는 활성화된 T 세포에 의해 발현된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 CD137 (4-1BB)이다.In some of the embodiments, the method is for determining the activation status of a T cell population, wherein the marker is expressed by the activated T cells. In some of the embodiments, the marker is CD137 (4-1BB).

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기를 포함하며: (a) 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 합성곱 신경망을 훈련시키는 단계로서, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 단계; (b) 합성곱 신경망으로부터, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하는 단계로서, 여기서 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하며, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 단계; 및 (d) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 단계로서, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하는 것인 단계, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임; 이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided in some embodiments is a method of training a machine learning model for predicting an activation state of a T cell population, comprising: (a) training a convolutional neural network using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference holographic information comprises holographic information obtained for individual cells of the reference cell population; (b) determining from the convolutional neural network one or more reference input measurements for each cell feature among a plurality of cell features derived from the holographic information, wherein the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network, and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; (c) determining a dataset of reference population-level statistics, wherein the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, each reference population-level statistic determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics; and (d) training a machine learning model using the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of a second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by activated T cells for the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures that are being cultured in vitro or ex vivo; and the reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations; A method is provided herein wherein a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell characteristics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 것이고, 마커는 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체이다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 재조합 수용체는 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)이다.In some of the embodiments, the method is for determining expression of a recombinant receptor in a T cell population, wherein the marker is a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population prior to obtaining holographic information. In some of the embodiments, the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 재조합 수용체를 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기를 포함하며: (a) 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 합성곱 신경망을 훈련시키는 단계로서, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 단계; (b) 합성곱 신경망으로부터, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하는 단계로서, 여기서 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하며, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 단계; 및 (d) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 단계로서, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 발현의 참조 세포 집단에 대한 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하는 것인 단계, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임; 이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 재조합 수용체의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided in some embodiments is a method of training a machine learning model to predict a recombination receptor of a T cell population, comprising: (a) training a convolutional neural network using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference holographic information comprises holographic information obtained for individual cells of the reference cell population; (b) determining from the convolutional neural network one or more reference input measurements for each cell feature among a plurality of cell features derived from the holographic information, wherein the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network, and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; (c) determining a dataset of reference population-level statistics, wherein the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, each reference population-level statistic being determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics; and (d) training a machine learning model using the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements for the reference cell population of expression of a recombinant receptor introduced into T cells of the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures that are cultured in vitro or ex vivo; and the reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations; A method is provided herein wherein a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of expression of a recombinant receptor based on population-level statistics of multiple cell characteristics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망의 완전 연결층으로부터 수득된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망의 완전 연결층으로부터 수득된다.In some embodiments, at least one, and optionally one or more, input measurements for each of the plurality of cell characteristics are obtained from a fully connected layer of a convolutional neural network. In some embodiments, at least one, and optionally one or more, input measurements for each of the plurality of cell characteristics are obtained from a fully connected layer of a convolutional neural network.

임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보는 DDHM에 의해 수득된다.In some of the embodiments, the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained by DDHM.

임의의 실시양태 중 일부에서, 홀로그래픽 정보는 위상 정보 및 강도 정보를 포함한다.In some of the embodiments, the holographic information includes phase information and intensity information.

임의의 실시양태 중 일부에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 참조 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도이다.In some of the embodiments, the reference population-level output measurement is a number of cells, a percentage of cells, a proportion of cells, or a density of cells within the reference cell population that express the marker.

임의의 실시양태 중 일부에서, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 시간-매칭된다.In some embodiments, the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measures are time-matched.

임의의 실시양태 중 일부에서, 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양은 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행된다.In some of the embodiments, the in vitro or ex vivo cultivation of the reference cell culture is performed under the same or similar conditions as the in vitro or ex vivo cultivation of the cell culture.

임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보는 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득된다.In some of the embodiments, the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained during in vitro or ex vivo culture of the reference cell culture.

임의의 실시양태 중 일부에서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 또는 후의 마커의 발현에 대한 것이다.In some of the embodiments, the dataset of reference population-level output measurements relates to expression of a marker during or after in vitro or ex vivo culturing of a reference cell culture.

임의의 실시양태 중 일부에서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 제2 복수의 참조 세포 집단의 형광 이미징을 사용하여 결정된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 형광 이미징은 유동 세포계측법에 의한 것이다.In some of the embodiments, the dataset of reference population-level output measurements is determined using fluorescence imaging of a second plurality of reference cell populations. In some of the embodiments, the fluorescence imaging is by flow cytometry.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하기 위한 것이고, 마커는 활성화된 T 세포에 의해 발현된다.In some of the embodiments, the method is for determining the activation state of a T cell population, wherein the marker is expressed by activated T cells.

임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 CD137 (4-1BB)이다.In some of the embodiments, the marker is CD137 (4-1BB).

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하기 위한 것이고, 마커는 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 중앙 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 CCR7이다.In some of the embodiments, the method is for determining the memory phenotype of a T cell population, and the marker is expressed by T cells having a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype. In some of the embodiments, the marker is expressed by T cells having a central memory phenotype. In some of the embodiments, the marker is expressed by T cells having a stem cell memory phenotype. In some of the embodiments, the marker is CCR7.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 것이고, 마커는 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체이다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 재조합 수용체는 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)이다.In some of the embodiments, the method is for determining expression of a recombinant receptor in a T cell population, wherein the marker is a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population prior to obtaining holographic information. In some of the embodiments, the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 복수의 참조 세포 집단은 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션된다.In some of the embodiments, the first plurality of reference cell populations are incubated under T cell stimulating conditions before holographic information is obtained for the first plurality of reference cell populations.

임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션은 세포 집단의 인큐베이션과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행된다.In some of the embodiments, the incubation of the first plurality of reference cell populations is performed under the same or similar conditions as the incubation of the cell populations.

임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션은 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어진다.In some of the embodiments, the incubation of the first plurality of reference cell populations occurs prior to in vitro or ex vivo culturing of the reference cell culture.

임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단은 T 세포에 대해 풍부화된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 각각 T 세포에 대해 풍부화된다.In some of the embodiments, the first and/or second plurality of reference cell populations are enriched for T cells. In some of the embodiments, the first and second plurality of reference cell populations are each enriched for T cells.

임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%는 T 세포이다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단 각각의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%는 T 세포이다.In some of any of the embodiments, at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% of the first and/or second plurality of reference cell populations are T cells. In some of any of the embodiments, at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% of each of the first and second plurality of reference cell populations are T cells.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 배양물의 세포 표현형을 모니터링하는 방법으로서, 시험관내 또는 생체외 배양 중인 T 세포를 포함하는 세포 배양물로부터의 세포 집단에 대해, 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 임의의 제공된 방법 중 일부에 따라 결정되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein in some embodiments is a method of monitoring a cell phenotype of a T cell culture, comprising determining a population-level output measurement of the expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for a population of cells from the cell culture comprising T cells cultured in vitro or ex vivo, wherein the population-level output measurement is determined according to any of the methods provided.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 활성화 상태를 모니터링하기 위한 것이고, 마커는 활성화된 T 세포에 의해 발현된다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 마커는 CD137 (4-1BB)이다.In some of the embodiments, the method is for monitoring the activation status of a T cell population, wherein the marker is expressed by activated T cells. In some of the embodiments, the marker is CD137 (4-1BB).

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 배양물의 활성화 상태를 모니터링하는 방법으로서, 시험관내 또는 생체외 배양 중인 T 세포를 포함하는 세포 배양물로부터의 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 임의의 제공된 방법 중 일부에 따라 결정되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein in some embodiments is a method of monitoring the activation state of a T cell culture, comprising determining a population-level output measurement of the expression of a marker expressed by activated T cells for a population of cells from a cell culture comprising T cells cultured in vitro or ex vivo, wherein the population-level output measurement is determined according to any one of the provided methods.

임의의 실시양태 중 일부에서, 방법은 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 모니터링하기 위한 것이고, 마커는 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체이다. 임의의 실시양태 중 일부에서, 재조합 수용체는 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)이다.In some of the embodiments, the method is for monitoring expression of a recombinant receptor in a T cell population, wherein the marker is a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population before obtaining holographic information. In some of the embodiments, the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 배양물의 재조합 수용체 발현을 모니터링하는 방법으로서, 시험관내 또는 생체외 배양 중인 T 세포를 포함하는 세포 배양물로부터의 세포 집단에 대해, 세포 배양물의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 임의의 제공된 방법 중 일부에 따라 결정되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein in some embodiments is a method of monitoring recombinant receptor expression in a T cell culture, comprising determining a population-level output measurement of expression of a recombinant receptor introduced into T cells of a cell culture, for a population of cells from the cell culture comprising T cells cultured in vitro or ex vivo, wherein the population-level output measurement is determined according to any one of the methods provided.

또한, 일부 실시양태에서, 임의의 제공된 방법 중 일부를 수행하기 위한 메모리 내 명령어를 포함하는 컴퓨팅 디바이스로서, 명령어가 하기 명령어를 포함하는 것인 컴퓨팅 디바이스가 본원에 제공된다: (a) T 세포를 포함하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보, T 세포를 포함하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 복수의 집단-수준 통계치를 수신하기 위한 명령어; 및 (b) 상기 방법에 따라, 홀로그래픽 정보로부터 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 복수의 집단-수준 통계치를 결정하기 위한 명령어.Also provided herein in some embodiments is a computing device comprising instructions in a memory for performing any of the provided methods, the instructions comprising: (a) instructions for receiving holographic information about an individual cell of a cell population comprising T cells, one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics of an individual cell of the cell population comprising T cells, or a plurality of population-level statistics for the cell population comprising T cells; and (b) instructions for determining, according to the method, from the holographic information, a population-level output measurement for the cell population, one or more input measurements for each of the plurality of cell characteristics, or a plurality of population-level statistics.

임의의 실시양태 중 일부에서, 컴퓨팅 디바이스는 임의의 제공된 방법 중 일부에 따라 훈련된 기계 학습 모델을 메모리에 추가로 포함하고, 여기서 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치는 기계 학습 모델을 사용하여 결정된다.In some of the embodiments, the computing device further comprises in its memory a machine learning model trained according to any of the provided methods, wherein the population-level output measurement for the cell population is determined using the machine learning model.

도 1 및 도 2는 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 전체 활성화 상태 (예를 들어, CD137 양성도)를 결정하기 위한 기계 학습 방법에 대한 검증 결과를 보여준다. 도 1 및 도 2의 경우 T 세포 집단은 상이한 자극 프로세스에 적용되었다.
도 3은 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 기계 학습 방법에 대한 검증 결과를 보여준다.
도 4는 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하기 위한 기계 학습 방법에 대한 검증 결과를 보여준다.
Figures 1 and 2 show validation results for a machine learning method for determining the overall activation state (e.g., CD137 positivity) of a T cell population using holographic imaging. In Figures 1 and 2, the T cell populations were subjected to different stimulation processes.
Figure 3 shows validation results for a machine learning method for determining recombinant receptor expression in a T cell population using holographic imaging.
Figure 4 shows validation results for a machine learning method for determining the memory phenotype of a T cell population using holographic imaging.

T 세포를 함유하는 세포 집단의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 결정하는 방법이 본원에 제공된다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 세포의 표지화를 요구하지 않는다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 T 세포의 표지화를 포함하지 않는다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 무표지 방법이다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 T 세포를 함유하는 세포 배양물의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 모니터링하는데 사용될 수 있으며, 예를 들어 시험관내 또는 생체외 배양 동안 및 T 세포에 대한 하류 프로세싱 단계 이전에 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태의 결정은 기계 학습을 사용하여 수행된다. 또한, T 세포를 함유하는 세포 집단의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 예측하기 위해 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법, 뿐만 아니라 임의의 제공된 방법을 수행하는데 사용하기 위한 컴퓨팅 디바이스가 본원에 제공된다.Provided herein are methods for determining the cellular phenotype, e.g., activation state, of a cell population containing T cells. In some aspects, the provided methods do not require labeling of the cells. In some aspects, the provided methods do not include labeling of the T cells. In some aspects, the provided methods are label-free. In some aspects, the provided methods can be used to monitor the cellular phenotype, e.g., activation state, of a cell culture containing T cells, for example, during in vitro or ex vivo culture and prior to downstream processing steps for the T cells. In some embodiments, the determination of the cellular phenotype, e.g., activation state, is performed using machine learning. Also provided herein are methods for training a machine learning model to predict the cellular phenotype, e.g., activation state, of a cell population containing T cells, as well as a computing device for use in performing any of the provided methods.

T 세포의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 결정하기 위한 기존 방법 (예를 들어, T 세포의 시험관내 또는 생체외 배양 동안)은 시간이 많이 소요되거나 특수 시약, 장비 또는 훈련된 작업자를 필요로 할 수 있다. 일부 예에서, 기존 방법은 예를 들어 T 세포의 품질 또는 기능을 방해할 수 있는 면역친화성-기반 시약과 함께 인큐베이션을 수반하는 방식으로 T 세포를 직접적으로 조작하거나 또는 표지화하는 것을 수반한다. 이러한 방법은 임의의 하류 프로세싱 전에 세포 오염 또는 손상 위험을 초래할 수 있다.Existing methods for determining the cellular phenotype, such as activation status, of T cells (e.g., during in vitro or ex vivo culture of T cells) can be time-consuming or require specialized reagents, equipment, or trained personnel. In some instances, existing methods involve directly manipulating or labeling T cells, for example, by incubating them with immunoaffinity-based reagents that may interfere with the quality or function of the T cells. Such methods may pose a risk of cell contamination or damage prior to any downstream processing.

제공된 방법은 T 세포의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태의 무표지 결정 및 모니터링을 허용한다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 T 세포에서 CD137 (4-1BB)의 발현에 기반한 활성화 상태의 결정을 수반한다. 본원에서 입증된 결과는 CD137이 전체 활성화 상태를 예측하는데 특히 유용한 마커임을 보여주는데, 이는 상기 결과가 CD137 발현이 홀로그래픽 이미징으로 모니터링될 수 있는 특징 (예컨대 활성화된 T 세포의 크기)의 변화와 연관된다는 결과와 일치하기 때문이다. 일부 측면에서, 이론에 얽매이고 싶지는 않지만, CD137 발현이 활성화 동안 시간 경과에 따라 동적으로 변하는 정도는 홀로그래픽 이미징에 의해 세포를 모니터링하는 동안 활성화 상태를 예측하기 위한 마커로서의 유용성에 기여한다. 일부 이러한 실시양태에서, 시간 경과에 따른 CD137 발현의 변동은 세포 크기의 변화와 연관된다. 일부 이러한 실시양태에서, CD137 발현의 변동은 세포 크기, 강도, 텍스처 (또는 평활도) 및 원형도 중 하나 이상과 연관된다. 일부 실시양태에서, CD137 발현의 증가는 증가된 강도, 증가된 크기 (예를 들어, 증가된 세포 면적 및/또는 증가된 세포 반경), 증가된 텍스처 (감소된 세포 평활도), 및 더 낮은 원형도 중 하나 이상 (예를 들어, 이들 중 적어도 하나, 적어도 2개, 적어도 3개 또는 모두)과 연관된다. 일부 실시양태에서, CD137 발현의 증가는 감소된 강도, 감소된 크기 (예를 들어, 세포 면적 및/또는 세포 반경), 더 큰 세포 평활도, 및 더 큰 원형도 중 하나 이상 (예를 들어, 이들 중 적어도 하나, 적어도 2개, 적어도 3개 또는 모두)과 연관된다.The provided methods allow for the label-free determination and monitoring of the cellular phenotype, such as activation status, of T cells. In some aspects, the provided methods involve determining activation status based on the expression of CD137 (4-1BB) in T cells. The results demonstrated herein demonstrate that CD137 is a particularly useful marker for predicting overall activation status, as these results are consistent with the finding that CD137 expression is associated with changes in characteristics that can be monitored by holographic imaging (e.g., size of activated T cells). In some aspects, without wishing to be bound by theory, the extent to which CD137 expression dynamically changes over time during activation contributes to its utility as a marker for predicting activation status while monitoring cells by holographic imaging. In some such embodiments, the variation in CD137 expression over time is associated with changes in cell size. In some such embodiments, the variation in CD137 expression is associated with one or more of cell size, stiffness, texture (or smoothness), and circularity. In some embodiments, the increase in CD137 expression is associated with one or more of (e.g., at least one, at least two, at least three, or all of) increased intensity, increased size (e.g., increased cell area and/or increased cell radius), increased texture (decreased cell smoothness), and lower circularity. In some embodiments, the increase in CD137 expression is associated with one or more of (e.g., at least one, at least two, at least three, or all of) decreased intensity, decreased size (e.g., cell area and/or cell radius), greater cell smoothness, and greater circularity.

제공된 방법은 또한 T 세포의 또 다른 세포 표현형, 예컨대 기억 표현형의 무표지 결정 및 모니터링을 허용한다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 T 세포 집단의 기억 표현형의 결정을 수반한다. 일부 실시양태에서, 결정은 T 세포에서의 CCR7의 발현에 기반하며, 여기서 CCR7-양성 세포는 전형적으로 초기 기억 표현형, 예컨대 중앙 기억 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 것으로 간주되는 반면, CCR7-음성 세포는 전형적으로 이펙터 기억 표현형을 갖는 것으로 간주된다. 문헌 [Blaeschke et al., Cancer Immunol Immunother, 67: 1053-1066 (2018)]을 참조한다. 초기 기억 표현형, 예컨대 줄기 세포 기억 또는 중앙 기억 표현형은 혈액학적 및 고형 종양 환경 둘 다에서 증식 능력 및 이펙터 능력을 고려할 때 CAR T 세포 요법의 지속적 생체내 반응을 초래하는 것으로 보고되었다. 문헌 [Gargett et al., Cytotherapy, 21: 593-602 (2019)]을 참조한다. 이는 CCR7을 T 세포의 치료적 집단에 특히 관련있는 마커로 만든다. 본원에서 입증된 결과는 CCR7 발현이 홀로그래픽 이미징으로 모니터링될 수 있는 특징의 변화와 연관됨을 보여준다. 일부 이러한 실시양태에서, CCR7 발현의 변동은 세포 크기, 강도, 텍스처 (또는 평활도) 및 원형도 중 하나 이상과 연관된다. 일부 실시양태에서, CCR7 발현의 증가는 세포 면적, 강도 평균, 둘레 길이, 등가 피크 직경, 및 정규화된 피크 면적의 특색 중 하나 이상 (예를 들어, 이들 중 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개 또는 모두)과 연관된다. 일부 실시양태에서, CCR7 발현의 증가는 (i) 더 큰 세포 크기, (ii) 더 작은 평균 강도, (iii) 더 큰 위상 상관관계, 및 (iv) 더 작은 정규화된 반경 분산의 특색 중 하나 이상 (예를 들어, 이들 중 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개 또는 모두)과 연관된다. 일부 실시양태에서, 더 큰 세포 크기는 더 큰 면적, 더 긴 둘레 길이 및/또는 더 큰 직경으로 표시된다.The provided methods also allow for the label-free determination and monitoring of another cell phenotype, such as a memory phenotype, of T cells. In some aspects, the provided methods involve determining the memory phenotype of a T cell population. In some embodiments, the determination is based on the expression of CCR7 on the T cells, wherein CCR7-positive cells are typically considered to have an early memory phenotype, such as a central memory or stem cell memory phenotype, while CCR7-negative cells are typically considered to have an effector memory phenotype. See Blaeschke et al., Cancer Immunol Immunother, 67: 1053-1066 (2018). Early memory phenotypes, such as stem cell memory or central memory phenotypes, have been reported to result in durable in vivo responses of CAR T cell therapy, given their proliferative capacity and effector capacity in both hematological and solid tumor settings. See Gargett et al., Cytotherapy, 21: 593-602 (2019). This makes CCR7 a particularly relevant marker for therapeutic populations of T cells. The results demonstrated herein demonstrate that CCR7 expression is associated with changes in characteristics that can be monitored by holographic imaging. In some such embodiments, changes in CCR7 expression are associated with one or more of cell size, intensity, texture (or smoothness), and circularity. In some embodiments, increases in CCR7 expression are associated with one or more of the following features: cell area, intensity mean, perimeter length, equivalent peak diameter, and normalized peak area (e.g., at least two, at least three, at least four, or all of these). In some embodiments, increases in CCR7 expression are associated with one or more of the following features: (i) larger cell size, (ii) smaller mean intensity, (iii) larger phase correlation, and (iv) smaller normalized radial variance (e.g., at least two, at least three, at least four, or all of these). In some embodiments, larger cell size is indicated by larger area, longer perimeter length, and/or larger diameter.

일부 측면에서, 제공된 방법은 표현형이 결정되고/거나 모니터링되는 T 세포를 조작하여 세포 요법 생성물을 생산하는 것을 추가로 포함한다.In some aspects, the provided methods further comprise manipulating T cells whose phenotypes are determined and/or monitored to produce a cell therapy product.

일부 측면에서, 제공된 방법은 T 세포를 함유하는 세포 집단에 대해, T 세포에 의해 발현되는 마커, 예컨대 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 수반한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도이다.In some aspects, the provided methods involve determining a population-level output measurement of the expression of a marker expressed by T cells, such as a marker expressed by activated T cells, for a cell population containing T cells. For example, in some embodiments, the population-level output measurement is the number of cells, the percentage of cells, the proportion of cells, or the density of cells within the cell population expressing the marker.

일부 측면에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보에 기반하여 결정된다. 일부 측면에서, 집단-수준 출력 측정치는 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보로부터 유래된 세포 특색에 기반하여 결정된다. 일부 측면에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정된다. 일부 측면에서, 집단-수준 통계치는 세포 집단의 개별 세포에 걸친 세포 특색의 입력 측정치를 요약한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 집단-수준 통계치는 세포 특색에 대한 세포 집단의 개별 세포에 걸친 입력 측정치의 분위수 값을 포함한다.In some aspects, the population-level output measurement is determined based on holographic information obtained for individual cells in the cell population. In some aspects, the population-level output measurement is determined based on cell characteristics derived from the holographic information for the individual cells. In some aspects, the population-level output measurement is determined based on population-level statistics of the cell characteristics. In some aspects, the population-level statistics summarize input measurements of the cell characteristics across individual cells in the cell population. For example, in some embodiments, the population-level statistics include quantile values of input measurements across individual cells in the cell population for the cell characteristics.

일부 측면에서, 참조 T 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 세포 특색의 집단-수준 통계치는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는데 사용된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 참조 세포 집단에 대한 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 사용하여 훈련된다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 형광 이미징을 사용하여, 예컨대 마커에 대한 면역친화성-기반 형광 표지화에 의해 결정된다.In some aspects, population-level statistics of cell characteristics derived from holographic information obtained for individual cells of a reference T cell population are used to train a machine learning model that predicts population-level output measurements of marker expression. In some embodiments, the machine learning model is trained using reference population-level output measurements of marker expression for the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurements are determined using fluorescence imaging, such as immunoaffinity-based fluorescent labeling of the marker.

본원에서 입증된 바와 같이, 개별 세포의 마커 발현, 예컨대 활성화 마커 발현은 제공된 방법 개발에 요구되거나 사용되지 않았으며, 이에 의해 임의의 특수 설비 또는 시약 (예를 들어, 개별 세포의 매칭된 홀로그래픽 및 형광 이미지를 캡처하기 위한)에 대한 필요가 없어졌다. 또한, 홀로그래픽 이미징된 세포는 제공된 방법의 일부로서 형광으로 표지화될 필요가 없었기 때문에, 비표지화된 세포와 비교하여 표지화된 세포에서 발생할 수 있는 임의의 무작위적 또는 체계적 형태계측학적 변화의 세포 특색 측정치 및 모델 예측 정확도에 대한 영향을 회피하였다.As demonstrated herein, marker expression of individual cells, such as activation marker expression, was not required or utilized in the development of the provided methods, thereby obviating the need for any specialized equipment or reagents (e.g., for capturing matched holographic and fluorescent images of individual cells). Furthermore, since the holographically imaged cells did not need to be fluorescently labeled as part of the provided methods, any random or systematic morphometric changes that may occur in labeled cells compared to unlabeled cells were avoided, thereby avoiding the impact on cell feature measurements and model prediction accuracy.

또한, 기계 학습 모델을 훈련시키기 위한 홀로그래픽 정보를 수득하기 위해 제공된 방법에 따라 사용된 동일한 홀로그래픽 이미징 시스템은 또한 훈련된 기계 학습 모델을 사용하여 예측하기 위한 홀로그래픽 정보를 수득하는데 사용될 수 있다. 이는 모델 훈련 및 사용을 위한 홀로그래픽 정보를 수득하기 위해 상이한 이미징 시스템을 사용할 수 있는 다른 방법, 예를 들어 모델 훈련을 위한 이중 형광-홀로그래픽 이미징 시스템 및 모델 사용을 위한 홀로그래픽 이미징-전용 시스템과 대조적이다. 그러므로, 일부 측면에서, 제공된 방법의 기계 학습 모델은 모델 훈련 후 모델의 후속 적용에 사용하기에 매우 적합하며, 이는 예를 들어 모델 훈련 전 및 후에 상이한 이미징 시스템의 사용을 수반하는 다른 방법과 비교할 때 그러하다.Furthermore, the same holographic imaging system used in the provided method to obtain holographic information for training a machine learning model can also be used to obtain holographic information for prediction using the trained machine learning model. This contrasts with other methods that may use different imaging systems to obtain holographic information for model training and use, such as a dual fluorescence-holographic imaging system for model training and a dedicated holographic imaging system for model use. Therefore, in some aspects, the machine learning model of the provided method is well suited for use in subsequent model applications after model training, as compared to other methods that involve the use of different imaging systems before and after model training.

일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 합성곱 신경망에 입력으로서 제공된다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 세포 특색의 선택 또는 설계는 모델 훈련 전에 요구되지 않는다. 대신, 일부 실시양태에서, 세포 특색은 모델 훈련의 일부로서 홀로그래픽 정보로부터 자동으로 추출될 수 있으며, 예를 들어 합성곱 신경망에 의해 추출될 수 있다. 일부 실시양태에서, 자동으로 추출된 세포 특색은 인간에 의해 검출가능하지 않을 수 있거나 마커의 발현을 예측하는 것으로 공지되어 있지 않을 수 있는 것들을 포함한다. 일부 실시양태에서, 자동으로 추출된 세포 특색은 홀로그래픽 이미지의 시각적 검사에 기반하여 인간에 의해 검출가능하지 않다. 일부 실시양태에서, 자동으로 추출된 세포 특색 중 하나 이상은 마커 (예를 들어, 활성화 마커)의 발현을 예측하는 것으로 공지되어 있지 않다. 그러므로, 일부 측면에서, 제공된 방법은 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 예측하기 위한 정확하고, 효율적이며, 객관적이고, 편파적이지 않은 방법이다.In some embodiments, holographic information is provided as input to a convolutional neural network. In some embodiments, selection or design of cell features derived from the holographic information is not required prior to model training. Instead, in some embodiments, cell features can be automatically extracted from the holographic information as part of model training, for example, by a convolutional neural network. In some embodiments, automatically extracted cell features include those that may not be detectable by humans or are not known to predict marker expression. In some embodiments, the automatically extracted cell features are not detectable by humans based on visual inspection of the holographic image. In some embodiments, one or more of the automatically extracted cell features are not known to predict marker expression (e.g., activation markers). Therefore, in some aspects, the provided method is an accurate, efficient, objective, and unbiased method for predicting cell phenotypes, such as activation states.

일부 측면에서, 본원에 기재된 방법은 T 세포 (예를 들어, 비표지화된 T 세포)를 손상시키지 않고 이미징할 수 있는 비파괴적이고 비손상적인 접근법을 사용하여 T 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태 또는 기억 스테이터스를 모니터링하고 특징화하는데 사용될 수 있다 (예를 들어, 세포를 생물반응기로부터 꺼내고 손상되지 않은 상태로 생물반응기로 복귀시킬 수 있음). 제공된 방법은 재배 동안 빈번한 세포 샘플링 또는 까다로운 분석 기술 없이 T 세포 표현형의 동역학, 예컨대 활성화 상태 또는 기억 스테이터스를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 일부 측면에서, 제공된 방법은 세포 표현형 (예컨대 활성화 상태 또는 기억 스테이터스)과 결과 (예를 들어, 시간 경과에 따른 세포 진화 방법) 간의 관계를 식별하는데 사용될 수 있다.In some aspects, the methods described herein can be used to monitor and characterize T cell phenotypes, such as activation state or memory status, using a non-destructive and non-damaging approach that allows imaging of T cells (e.g., unlabeled T cells) without damaging them (e.g., cells can be removed from a bioreactor and returned to the bioreactor intact). The methods provided can be used to monitor the dynamics of T cell phenotypes, such as activation state or memory status, during cultivation without frequent cell sampling or demanding analytical techniques. In some aspects, the methods provided can be used to identify relationships between cell phenotypes (e.g., activation state or memory status) and outcomes (e.g., how cells evolve over time).

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 제조 프로세스에 적용된 T 세포의 품질, 예를 들어 제조 프로세스 동안 또는 이후의 T 세포의 품질을 예측하는데 사용될 수 있다. 일부 측면에서, 제공된 방법에 의해 예측된 바와 같은 세포 표현형 (예컨대 활성화 상태 또는 기억 스테이터스)은 제조 동안 판독으로서, 예를 들어 제조 성공 또는 제조 단계 (예를 들어, 세포 자극)의 성공의 판독으로서 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포가 충분히 활성화되었는지 여부, 예컨대 원하는 역치 수, 예를 들어 T 세포 요법을 위한 T 세포의 임상적 용량에 필요한 수까지의 T 세포의 확장에 대해 모니터링하는데 사용될 수 있다.In some embodiments, the provided methods can be used to predict the quality of T cells applied to a manufacturing process, e.g., the quality of T cells during or after the manufacturing process. In some aspects, cell phenotypes (e.g., activation status or memory status) as predicted by the provided methods can be used as a readout during manufacturing, e.g., as a readout of the success of manufacturing or the success of a manufacturing step (e.g., cell stimulation). In some embodiments, the provided methods can be used to monitor whether T cells are sufficiently activated, e.g., for expansion of T cells to a desired threshold number, e.g., a number required for a clinical dose of T cells for T cell therapy.

일부 측면에서, T 세포의 활성화는 T 세포의 분화로 이어질 수 있다. T 세포 요법에서 초기 기억 T 세포, 예컨대 나이브-유사 T 세포의 더 높은 비율은 환자 결과를 개선할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Jiang et al., Journal of Pharmaceutical Sciences (2021) 110:1871-1876] 참조). 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 직접적으로 또는 T 세포의 활성화 상태를 모니터링함으로써 T 세포의 기억 스테이터스를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, T 세포의 활성화 상태는 T 세포의 기억 스테이터스를 예측하기 위해 모니터링된다.In some aspects, T cell activation can lead to T cell differentiation. In T cell therapy, a higher proportion of early memory T cells, such as naive-like T cells, can improve patient outcomes (see, e.g., Jiang et al., Journal of Pharmaceutical Sciences (2021) 110:1871-1876). In some embodiments, the provided methods can be used to monitor the memory status of T cells, either directly or by monitoring the activation status of T cells. In some embodiments, the activation status of T cells is monitored to predict the memory status of T cells.

일부 측면에서, 제공된 방법에 의해 수득된 세포 표현형 정보는 프로세스 개발 동안 프로세싱된 T 세포의 품질을 개선하기 위해 제조 프로세스 또는 이의 단계의 지속기간 또는 다른 조건을 최적화하는데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 이 정보는 프로세스 제어 전략을 개발하는데 사용될 수 있으며, 여기서 예를 들어, 예측된 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태가 결정된 범위를 벗어날 경우, 하나 이상 (예를 들어, 현재 또는 후속)의 제조 단계의 조건은 변경될 수 있으며, 예를 들어 현재 또는 후속 제조 단계의 지속기간은 제조되는 T 세포의 최종 품질을 개선하기 위해 변경될 수 있다. 예를 들어, 재배 동안 예측된 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태가 결정된 범위를 벗어날 경우, 후속 재배는 일부 예에서 관류 조건 하에 및/또는 소분자의 존재 하에, 예를 들어 T 세포 표현형을 원하는 프로파일을 향해 조정하기 위해 수행될 수 있다.In some aspects, the cell phenotypic information obtained by the provided methods can be used to optimize the duration or other conditions of a manufacturing process or steps thereof to improve the quality of the processed T cells during process development. In some instances, this information can be used to develop a process control strategy, wherein, for example, if the predicted cell phenotype, e.g., activation state, falls outside a determined range, the conditions of one or more (e.g., the current or subsequent) manufacturing steps can be altered, such as the duration of the current or subsequent manufacturing steps, to improve the final quality of the T cells produced. For example, if the predicted cell phenotype, e.g., activation state, falls outside a determined range during cultivation, subsequent cultivation can be performed, in some instances, under perfusion conditions and/or in the presence of small molecules, e.g., to adjust the T cell phenotype toward a desired profile.

일부 측면에서, 제공된 방법에 의해 수득된 세포 표현형 정보는 제조 프로세스에 적용된 T 세포의 배치간 변동성을 평가하거나 감소시키는데 사용될 수 있다. 일부 측면에서, 세포 표현형 정보는 제조 프로세스를 사용하여 생산된 약물 제품의 배치간 변동성을 평가하거나 감소시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 세포 요법 제조 실행에 걸쳐 T 세포가 비슷한 활성화 상태에 있도록 보장함으로써, T 세포의 분화 및 기억 스테이터스를 일관되게 유지할 수 있다. 이는 얻어진 T 세포 요법의 변동성 (예를 들어, 환자간 변동성)을 감소시킬 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Jiang et al., Journal of Pharmaceutical Sciences (2021) 110:1871-1876] 참조).In some aspects, the cell phenotypic information obtained by the provided methods can be used to assess or reduce batch-to-batch variability of T cells applied to a manufacturing process. In some aspects, the cell phenotypic information can be used to assess or reduce batch-to-batch variability of a drug product produced using the manufacturing process. For example, by ensuring that T cells are in a similar activation state across different cell therapy manufacturing runs, the differentiation and memory status of the T cells can be maintained consistently. This can reduce variability (e.g., inter-patient variability) of the resulting T cell therapy (see, e.g., Jiang et al., Journal of Pharmaceutical Sciences (2021) 110:1871-1876).

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포의 조작 이전 또는 이후에 T 세포의 활성화 상태를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 일부 측면에서, 트랜스진 발현은 활성화된 대 비-활성화된 T 세포에서, 예컨대 T 세포의 바이러스 형질도입 이후에 더 높을 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Ghassemi et al., Nature Biomedical Engineering (2022) 6:118-128] 참조). 일부 측면에서, 조작을 위한 전기천공 효율은 활성화된 대 비-활성화된 T 세포에서 더 높을 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Zhang et al., BMC Biotechnology (2018) 18:4] 참조). 일부 실시양태에서, T 세포는 조작 전에 제공된 방법에 따라 모니터링되며, 예를 들어 제공된 방법이 T 세포가 개선된 트랜스진 발현을 위해 충분히 활성화되었다고 예측하면 조작을 개시할 수 있다. 일부 실시양태에서, T 세포는 조작 후에 제공된 방법에 따라, 예를 들어 T 세포가 조작 후에도 트랜스진 발현을 개선할 만큼 충분히 활성화되었는지 또는 활성화 상태를 유지하는지 여부를 결정하기 위해 모니터링된다.In some embodiments, the provided methods can be used to monitor the activation status of T cells before or after manipulation of the T cells. In some aspects, transgene expression may be higher in activated versus non-activated T cells, such as after viral transduction of T cells (see, e.g., Ghassemi et al., Nature Biomedical Engineering (2022) 6:118-128). In some aspects, electroporation efficiency for manipulation may be higher in activated versus non-activated T cells (see, e.g., Zhang et al., BMC Biotechnology (2018) 18:4). In some embodiments, the T cells are monitored according to the provided methods before manipulation, e.g., manipulation may be initiated if the provided methods predict that the T cells are sufficiently activated for improved transgene expression. In some embodiments, the T cells are monitored according to the provided methods after manipulation, e.g., to determine whether the T cells are sufficiently activated to improve transgene expression or remain activated after manipulation.

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본원에서 사용된 섹션 제목은 구성 목적만을 위한 것이며, 기재된 대상을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.The section headings used herein are for organizational purposes only and should not be construed as limiting the subject matter covered.

I. T 세포 표현형을 결정하는 방법How to determine I. T cell phenotype

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포를 함유하는 세포 집단의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포를 함유하는 세포 집단의 세포 표현형, 예컨대 활성화 상태를 결정하기 위한 것이다. 예시적인 세포 집단은 섹션 II에 기재되어 있다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단에 대해 섹션 II에 기재된 임의의 세포 프로세싱 단계를 수행하는 것을 수반한다.In some embodiments, the provided method involves determining the cellular phenotype, such as the activation state, of a cell population containing T cells. In some embodiments, the provided method is for determining the cellular phenotype, such as the activation state, of a cell population containing T cells. Exemplary cell populations are described in Section II. In some embodiments, the provided method involves performing any of the cell processing steps described in Section II on the cell population.

일부 실시양태에서, T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정되고, 여기서: 각 집단-수준 통계치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이며, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.In some embodiments, provided herein is a method of determining a cell phenotype of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest, wherein the population-level output measurement is determined based on a plurality of population-level statistics, wherein: each population-level statistic is for one or more input measurements for one of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, the plurality of population-level statistics comprising one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

또한, 일부 실시양태에서, 하기를 포함하는, T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 방법이 본원에 제공된다: (a) T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 단계; (b) 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 입력 측정치는 세포 집단 내의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이고, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하는 것인 단계; 및 (d) 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여, 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 단계. 일부 실시양태에서, 용어 "결정"은 예측을 의미한다.Also provided herein, in some embodiments, is a method of determining a cellular phenotype of a T cell population, comprising: (a) obtaining holographic information for a cell population comprising T cells; (b) determining one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from the holographic information, wherein each input measurement is from an individual cell within the cell population; (c) determining a plurality of population-level statistics, wherein each population-level statistic is for one or more input measurements for one of the plurality of cell characteristics, and wherein the plurality of population-level statistics comprises one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and (d) determining, based on the plurality of population-level statistics, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the cell population. In some embodiments, the term "determining" means making a prediction.

따라서, 일부 실시양태에서, 하기를 포함하는, T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 방법이 본원에 제공된다: (a) T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 단계; (b) 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 예측하는 단계로서, 여기서 각 입력 측정치는 세포 집단 내의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 복수의 집단-수준 통계치를 예측하는 단계로서, 여기서 각 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이고, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하는 것인 단계; 및 (d) 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여, 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하는 단계.Accordingly, in some embodiments, provided herein is a method of predicting a cellular phenotype of a T cell population, comprising: (a) obtaining holographic information for a cell population comprising T cells; (b) predicting one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from the holographic information, wherein each input measurement is from an individual cell within the cell population; (c) predicting a plurality of population-level statistics, wherein each population-level statistic is for one or more input measurements for one of the plurality of cell characteristics, and wherein the plurality of population-level statistics comprises one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and (d) predicting, based on the plurality of population-level statistics, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the cell population.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 포함하며: (i) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서: 각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고; 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것임; 및 (ii) 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임; 이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided in some embodiments is a method of training a machine learning model to predict a cell phenotype of a T cell population, comprising training the machine learning model using datasets: (i) a dataset of reference population-level statistics, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell features, wherein: each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements for one of the plurality of cell features derived from holographic information obtained for the reference cell population; and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; and (ii) a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of a second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures that are cultured in vitro or ex vivo; A method is provided herein wherein a reference cell population from a first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as a reference cell population from a second plurality of reference cell populations; whereby a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of the plurality of cell characteristics.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell features derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell features comprise an intensity maximum, an intensity minimum, an intensity entropy, an intensity contrast, a phase entropy, a cell area, and a radius mean; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

일부 실시양태에서, 용어 "결정"은 예측을 의미한다.In some embodiments, the term “decision” means prediction.

따라서, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 예측하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 예측되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Accordingly, in some embodiments, provided herein is a method of predicting an activation state of a T cell population, comprising: predicting, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), wherein the population-level output measurement is predicted based on one or more input measurements for each of a plurality of cell features derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell features comprise an intensity maximum, an intensity minimum, an intensity entropy, an intensity contrast, a phase entropy, a cell area, and a radius mean; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 활성화 상태를 예측하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 예측되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided herein is a method of predicting an activation state of a T cell population, comprising predicting, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), wherein the population-level output measurement is predicted based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 중앙 기억 T 세포 또는 줄기 세포 기억 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CCR7이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다. 일부 실시양태에서, 용어 "결정"은 예측을 의미한다.Also provided herein, in some embodiments, is a method of determining a memory phenotype of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by central memory T cells or stem cell memory T cells, wherein the marker is CCR7, and wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise one or more of cell area, perimeter length, mean intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population. In some embodiments, the term "determining" means making a prediction.

따라서, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 기억 표현형을 예측하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 중앙 기억 T 세포 또는 줄기 세포 기억 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CCR7이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 예측되고, 여기서: 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Accordingly, in some embodiments, provided herein is a method of predicting a memory phenotype of a T cell population, comprising predicting, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by central memory T cells or stem cell memory T cells, wherein the marker is CCR7, and wherein the population-level output measurement is predicted based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell characteristics comprise one or more of cell area, perimeter length, mean intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

또한, 일부 실시양태에서, 하기를 포함하는, T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서: (a) 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 합성곱 신경망을 훈련시키는 단계로서, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 단계; (b) 합성곱 신경망으로부터, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하는 단계로서, 여기서 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하며, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 단계; 및 (d) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 단계로서, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하는 것인 단계, 여기서: 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고; 제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임; 이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인 방법이 본원에 제공된다.Also provided in some embodiments is a method of training a machine learning model for predicting a cell phenotype of a T cell population, comprising: (a) training a convolutional neural network using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference holographic information comprises holographic information obtained for individual cells of the reference cell population; (b) determining from the convolutional neural network one or more reference input measurements for each cell feature among a plurality of cell features derived from the holographic information, wherein the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network, and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; (c) determining a dataset of reference population-level statistics, wherein the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, each reference population-level statistic determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics; and (d) training a machine learning model using the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of a second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the reference cell population, wherein: the first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures that are being cultured in vitro or ex vivo; and the reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations; A method is provided herein wherein a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell characteristics.

또한, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서: 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다. 일부 실시양태에서, 용어 "결정"은 예측을 의미한다.Also provided herein are methods for determining recombinant receptor expression in a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, expression of a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population, wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell features derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell features comprise a peak area, a phase average uniformity, an intensity geometric mean, a minimum optical height, and a normalized optical height; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population. In some embodiments, the term "determining" means making a prediction.

따라서, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 예측하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 발현을 예측하는 것을 포함하며, 여기서 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서: 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함하고; 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 방법이 본원에 제공된다.Accordingly, in some embodiments, provided herein is a method of predicting recombinant receptor expression in a T cell population, comprising: predicting, for a cell population comprising T cells, expression of a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population, wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell features derived from holographic information obtained for the cell population, wherein: the plurality of cell features comprise a peak area, a phase average uniformity, an intensity geometric mean, a minimum optical height, and a normalized optical height; and wherein each input measurement is from an individual cell of the cell population.

일부 실시양태에서, 세포 표현형은 세포 집단의 세포에 의한 마커의 발현이다. 일부 실시양태에서, 마커는 T 세포의 표면 상에서 발현된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재 또는 부재, 마커-발현 세포가 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 마커-발현 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재 또는 부재가 결정된다. 일부 실시양태에서, 마커-발현 세포가 세포 집단에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 마커-발현 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도가 결정된다.In some embodiments, the cell phenotype is the expression of a marker by cells in the cell population. In some embodiments, the marker is expressed on the surface of T cells. In some embodiments, the provided methods involve determining the presence or absence of marker-expressing cells in the cell population, the extent to which marker-expressing cells are present in the cell population, or the extent to which marker-expressing cells are present in T cells in the cell population. In some embodiments, the presence or absence of marker-expressing cells in the cell population is determined. In some embodiments, the extent to which marker-expressing cells are present in the cell population is determined. In some embodiments, the extent to which marker-expressing cells are present in T cells in the cell population is determined.

일부 실시양태에서, 세포 표현형은 세포 집단의 세포에 의한 하나 이상의 마커의 조합의 발현에 기반한다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형은 세포 집단의 세포에 의한 하나 이상의 마커의 조합의 발현의 집단-수준 출력 측정치에 기반한다. 일부 실시양태에서, 마커는 T 세포의 표면 상에서 발현된다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형은 마커의 조합 중 일부 마커의 발현 및 마커의 조합 중 나머지 마커의 비-발현이다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형은 마커의 조합 중 일부 마커의 발현 및 마커의 조합 중 나머지 마커의 비-발현의 집단-수준 출력 측정치이다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형은 마커의 조합 각각의 발현이다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형은 마커의 조합 각각의 발현의 집단-수준 출력 측정치이다.In some embodiments, the cell phenotype is based on the expression of a combination of one or more markers by cells of the cell population. In some embodiments, the cell phenotype is based on a population-level output measure of the expression of a combination of one or more markers by cells of the cell population. In some embodiments, the markers are expressed on the surface of T cells. In some embodiments, the cell phenotype is the expression of some markers of the combination of markers and the non-expression of the remaining markers of the combination of markers. In some embodiments, the cell phenotype is a population-level output measure of the expression of some markers of the combination of markers and the non-expression of the remaining markers of the combination of markers. In some embodiments, the cell phenotype is the expression of each of the combination of markers. In some embodiments, the cell phenotype is a population-level output measure of the expression of each of the combination of markers.

일부 실시양태에서, 본원에서 "마커"에 대한 언급은 또한 마커의 조합, 예컨대 본원에 기재된 마커의 임의의 조합을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 본원에서 "마커의 발현", "마커-발현 세포", "마커를 발현하는 세포" 또는 이와 유사한 언급은 또한 관심 세포 표현형과 일치하는 조합 마커 발현 및/또는 비-발현을 지칭한다. 예를 들어, 세포 표현형 CCR7+CD45RA-의 경우, "마커-발현 세포"는 CCR7+CD45RA- 세포를 지칭할 수 있다. 마찬가지로, 세포 표현형 CCR7+CD27+의 경우, "마커-발현 세포"는 CCR7+CD27+ 세포를 지칭할 수 있다.In some embodiments, references herein to a "marker" also refer to a combination of markers, such as any combination of the markers described herein. In some embodiments, references herein to "marker expression," "marker-expressing cell," "cell expressing a marker," or similar terms also refer to combined marker expression and/or non-expression consistent with a cell phenotype of interest. For example, for a cell phenotype of CCR7+CD45RA-, a "marker-expressing cell" may refer to a CCR7+CD45RA- cell. Similarly, for a cell phenotype of CCR7+CD27+, a "marker-expressing cell" may refer to a CCR7+CD27+ cell.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, "활성화 상태"는 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재 또는 부재, 활성화된 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 활성화된 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재 또는 부재가 결정된다. 일부 실시양태에서, 활성화된 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 활성화된 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 이러한 결정은 예측이다.In some embodiments, the provided methods involve determining the activation status of a cell population. In some embodiments, "activation status" refers to the presence or absence of activated T cells within a cell population, the extent to which activated T cells are present in a cell population, or the extent to which activated T cells are present among T cells in a cell population. In some embodiments, the presence or absence of activated T cells within a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which activated T cells are present in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which activated T cells are present among T cells in a cell population is determined. In some embodiments, such determination is a prediction.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단의 기억 스테이터스를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, "기억 스테이터스"는 세포 집단 내 특정한 기억 표현형의 T 세포의 존재 또는 부재, 특정한 기억 표현형의 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 특정한 기억 표현형의 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 세포 집단 내 특정한 기억 표현형의 T 세포의 존재 또는 부재가 결정된다. 일부 실시양태에서, 특정한 기억 표현형의 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 특정한 기억 표현형의 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도가 결정된다.In some embodiments, the provided methods involve determining the memory status of a cell population. In some embodiments, "memory status" refers to the presence or absence of T cells of a particular memory phenotype within a cell population, the extent to which T cells of a particular memory phenotype are present in a cell population, or the extent to which T cells of a particular memory phenotype are present in T cells of a cell population. In some embodiments, the presence or absence of T cells of a particular memory phenotype within a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which T cells of a particular memory phenotype are present in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which T cells of a particular memory phenotype are present in T cells of a cell population is determined.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 나이브-유사 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 세포 집단 내 나이브-유사 T 세포의 존재 또는 부재가 결정된다. 일부 실시양태에서, 나이브-유사 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 나이브-유사 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 기억 표현형은 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형이다. 일부 실시양태에서, 세포 집단 내 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포의 존재 또는 부재가 결정된다. 일부 실시양태에서, 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 결정은 예측이다.In some embodiments, the memory phenotype is for naive-like T cells. In some embodiments, the presence or absence of naive-like T cells in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which naive-like T cells are present in the cell population is determined. In some embodiments, the extent to which naive-like T cells are present in the T cells of the cell population is determined. In some embodiments, the memory phenotype is a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype. In some embodiments, the presence or absence of T cells having a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which T cells having a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype are present in the cell population is determined. In some embodiments, the extent to which T cells having a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype are present in the T cells of the cell population is determined. In some embodiments, the determination is a prediction.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 중앙 기억 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 세포 집단 내 중앙 기억 T 세포의 존재 또는 부재가 결정된다. 일부 실시양태에서, 중앙 기억 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 중앙 기억 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도가 결정된다.In some embodiments, the memory phenotype is for central memory T cells. In some embodiments, the presence or absence of central memory T cells in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which central memory T cells are present in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which central memory T cells are present in T cells in a cell population is determined.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 이펙터 기억 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 세포 집단 내 이펙터 기억 T 세포의 존재 또는 부재가 결정된다. 일부 실시양태에서, 이펙터 기억 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 이펙터 기억 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도가 결정된다.In some embodiments, the memory phenotype is for effector memory T cells. In some embodiments, the presence or absence of effector memory T cells in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which effector memory T cells are present in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which effector memory T cells are present in T cells in a cell population is determined.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 최종 분화된 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 세포 집단 내 최종 분화된 T 세포의 존재 또는 부재가 결정된다. 일부 실시양태에서, 최종 분화된 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 최종 분화된 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도가 결정된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단에 대해, 세포 집단의 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태를 나타내는 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재 또는 부재를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커-발현 세포가 세포 집단에 존재하는 정도를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커-발현 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 나타낸다.In some embodiments, the memory phenotype is for terminally differentiated T cells. In some embodiments, the presence or absence of terminally differentiated T cells in a cell population is determined. In some embodiments, the extent to which terminally differentiated T cells are present in the cell population is determined. In some embodiments, the extent to which terminally differentiated T cells are present in T cells of the cell population is determined. In some embodiments, the provided methods involve determining, for a cell population, a population-level output measurement indicative of a cell phenotype, e.g., activation state, of the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the presence or absence of marker-expressing cells in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the extent to which marker-expressing cells are present in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the extent to which marker-expressing cells are present in T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 마커-발현 세포의 수, 마커-발현 세포의 백분율, 마커-발현 세포의 비율, 또는 마커-발현 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 마커-발현 세포의 수, 마커-발현 세포의 백분율, 마커-발현 세포의 비율, 또는 마커-발현 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 마커-발현 세포의 백분율이다.In some embodiments, the population-level output measurement is the number of marker-expressing cells, the percentage of marker-expressing cells, the proportion of marker-expressing cells, or the density of marker-expressing cells within the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of marker-expressing cells, the percentage of marker-expressing cells, the proportion of marker-expressing cells, or the density of marker-expressing cells within T cells of the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of marker-expressing cells within T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 마커는 T 세포의 표면 상에서 발현된다.In some embodiments, the marker is expressed on the surface of the T cell.

일부 실시양태에서, 마커는 CD3이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD4이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD8이다.In some embodiments, the marker is CD3. In some embodiments, the marker is CD4. In some embodiments, the marker is CD8.

일부 실시양태에서, 마커는 재조합 단백질이다. 일부 실시양태에서, 재조합 단백질은 재조합 수용체이다. 일부 실시양태에서, 재조합 수용체는 키메라 항원 수용체 (CAR)이다. 예시적인 CAR은 섹션 II-C-2에 기재되어 있다.In some embodiments, the marker is a recombinant protein. In some embodiments, the recombinant protein is a recombinant receptor. In some embodiments, the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR). Exemplary CARs are described in Section II-C-2.

일부 실시양태에서, 재조합 수용체는 T 세포 수용체 (TCR)이다. 예시적인 TCR은 섹션 II-C-3에 기재되어 있다.In some embodiments, the recombinant receptor is a T cell receptor (TCR). Exemplary TCRs are described in Section II-C-3.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단에 대해, 세포 집단의 활성화 상태를 나타내는 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재 또는 부재를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 활성화된 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 활성화된 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 나타낸다.In some embodiments, the provided method involves determining, for a cell population, a population-level output measurement indicative of an activation state of the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the presence or absence of activated T cells within the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the extent to which activated T cells are present in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the extent to which activated T cells are present in the T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 수, 활성화된 T 세포의 백분율, 활성화된 T 세포의 비율, 또는 활성화된 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 활성화된 T 세포의 수, 활성화된 T 세포의 백분율, 활성화된 T 세포의 비율, 또는 활성화된 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 활성화된 T 세포의 백분율이다.In some embodiments, the population-level output measurement is the number of activated T cells, the percentage of activated T cells, the proportion of activated T cells, or the density of activated T cells within the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of activated T cells, the percentage of activated T cells, the proportion of activated T cells, or the density of activated T cells within the T cells of the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of activated T cells within the T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단에 대해, T 세포 활성화를 나타내는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, "활성화 상태"는 세포 집단 내 마커를 발현하는 T 세포의 존재, 마커를 발현하는 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 마커를 발현하는 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 지칭한다.In some embodiments, the provided methods involve determining a population-level output measurement of the expression of a marker indicative of T cell activation for a cell population. In some embodiments, an "activation state" refers to the presence of T cells expressing the marker within a cell population, the extent to which T cells expressing the marker are present in the cell population, or the extent to which T cells expressing the marker are present in T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 마커는 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커 ("활성화 마커")이다. 일부 실시양태에서, "활성화된 T 세포"는 이러한 마커를 발현하는 T 세포를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD137 (4-1BB)이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD25이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD69이다. 일부 실시양태에서, 마커는 2개 이상의 활성화 마커, 예를 들어 CD137, CD25 및 CD69 중 2개 이상의 조합이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD137을 포함한다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD137 및 하나 이상의 추가 활성화 마커를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 추가 활성화 마커는 CD25 및/또는 CD69를 포함한다.In some embodiments, the marker is a marker expressed by activated T cells (an "activation marker"). In some embodiments, an "activated T cell" refers to a T cell that expresses such a marker. In some embodiments, the marker is CD137 (4-1BB). In some embodiments, the marker is CD25. In some embodiments, the marker is CD69. In some embodiments, the marker is a combination of two or more activation markers, e.g., two or more of CD137, CD25, and CD69. In some embodiments, the marker comprises CD137. In some embodiments, the marker comprises CD137 and one or more additional activation markers. In some embodiments, the one or more additional activation markers comprise CD25 and/or CD69.

다른 실시양태에서, 마커는 비-활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커이다. 일부 실시양태에서, "활성화된 T 세포"는 이러한 마커를 발현하지 않는 T 세포를 지칭한다.In other embodiments, the marker is a marker expressed by non-activated T cells. In some embodiments, "activated T cells" refers to T cells that do not express such markers.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단에 대해, 세포 집단의 기억 스테이터스를 나타내는 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 특정한 기억 표현형의 T 세포의 존재 또는 부재를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 특정한 기억 표현형의 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 특정한 기억 표현형의 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 나타낸다. 초기 기억 표현형, 예컨대 줄기 세포 기억 또는 중앙 기억 표현형은 혈액학적 및 고형 종양 환경 둘 다에서 증식 능력 및 이펙터 능력을 고려할 때 CAR T 세포 요법의 지속적 생체내 반응을 초래하는 것으로 보고되었다. 문헌 [Gargett et al., Cytotherapy, 21: 593-602 (2019)]을 참조한다. CCR7 양성 세포는 전형적으로 초기 기억 표현형에 대한 것으로 간주된다.In some embodiments, the provided methods involve determining, for a cell population, a population-level output measurement indicative of the memory status of the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the presence or absence of T cells of a particular memory phenotype within the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the extent to which T cells of a particular memory phenotype are present in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the extent to which T cells of a particular memory phenotype are present in the T cells of the cell population. Early memory phenotypes, such as stem cell memory or central memory phenotypes, have been reported to result in durable in vivo responses of CAR T cell therapies, given their proliferative capacity and effector capacity in both hematological and solid tumor settings. See Gargett et al., Cytotherapy, 21: 593-602 (2019). CCR7-positive cells are typically considered to be of the early memory phenotype.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 특정한 기억 표현형의 T 세포의 수, 특정한 기억 표현형의 T 세포의 백분율, 특정한 기억 표현형의 T 세포의 비율, 또는 특정한 기억 표현형의 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 특정한 기억 표현형의 T 세포의 수, 특정한 기억 표현형의 T 세포의 백분율, 특정한 기억 표현형의 T 세포의 비율, 또는 특정한 기억 표현형의 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 특정한 기억 표현형의 T 세포의 백분율이다.In some embodiments, the population-level output measurement is the number of T cells of a particular memory phenotype, the percentage of T cells of a particular memory phenotype, the proportion of T cells of a particular memory phenotype, or the density of T cells of a particular memory phenotype within a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of T cells of a particular memory phenotype, the percentage of T cells of a particular memory phenotype, the proportion of T cells of a particular memory phenotype, or the density of T cells of a particular memory phenotype within a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of T cells of a particular memory phenotype within a cell population.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 나이브-유사 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 나이브-유사 T 세포의 수, 나이브-유사 T 세포의 백분율, 나이브-유사 T 세포의 비율, 또는 나이브-유사 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 나이브-유사 T 세포의 수, 나이브-유사 T 세포의 백분율, 나이브-유사 T 세포의 비율, 또는 나이브-유사 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 나이브-유사 T 세포의 백분율이다.In some embodiments, the memory phenotype is for naive-like T cells. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of naive-like T cells, the percentage of naive-like T cells, the proportion of naive-like T cells, or the density of naive-like T cells within a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of naive-like T cells, the percentage of naive-like T cells, the proportion of naive-like T cells, or the density of naive-like T cells within T cells of the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of naive-like T cells within T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형에 대한 것이다.In some embodiments, the memory phenotype is a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 중앙 기억 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 중앙 기억 T 세포의 수, 중앙 기억 T 세포의 백분율, 중앙 기억 T 세포의 비율, 또는 중앙 기억 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 중앙 기억 T 세포의 수, 중앙 기억 T 세포의 백분율, 중앙 기억 T 세포의 비율, 또는 중앙 기억 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 중앙 기억 T 세포의 백분율이다.In some embodiments, the memory phenotype is for central memory T cells. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of central memory T cells, the percentage of central memory T cells, the proportion of central memory T cells, or the density of central memory T cells within a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of central memory T cells, the percentage of central memory T cells, the proportion of central memory T cells, or the density of central memory T cells within T cells of a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of central memory T cells within T cells of a cell population.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 줄기 세포 기억 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 줄기 세포 기억 T 세포의 수, 줄기 세포 기억 T 세포의 백분율, 줄기 세포 기억 T 세포의 비율, 또는 줄기 세포 기억 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 줄기 세포 기억 T 세포의 수, 줄기 세포 기억 T 세포의 백분율, 줄기 세포 기억 T 세포의 비율, 또는 줄기 세포 기억 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 줄기 세포 기억 T 세포의 백분율이다.In some embodiments, the memory phenotype is for stem cell memory T cells. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of stem cell memory T cells, the percentage of stem cell memory T cells, the proportion of stem cell memory T cells, or the density of stem cell memory T cells within the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of stem cell memory T cells, the percentage of stem cell memory T cells, the proportion of stem cell memory T cells, or the density of stem cell memory T cells within the T cells of the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of stem cell memory T cells within the T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 이펙터 기억 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 이펙터 기억 T 세포의 수, 이펙터 기억 T 세포의 백분율, 이펙터 기억 T 세포의 비율, 또는 이펙터 기억 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 이펙터 기억 T 세포의 수, 이펙터 기억 T 세포의 백분율, 이펙터 기억 T 세포의 비율, 또는 이펙터 기억 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 이펙터 기억 T 세포의 백분율이다.In some embodiments, the memory phenotype is for effector memory T cells. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of effector memory T cells, the percentage of effector memory T cells, the proportion of effector memory T cells, or the density of effector memory T cells within a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of effector memory T cells, the percentage of effector memory T cells, the proportion of effector memory T cells, or the density of effector memory T cells within T cells of a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of effector memory T cells within T cells of a cell population.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 최종 분화된 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 최종 분화된 T 세포의 수, 최종 분화된 T 세포의 백분율, 최종 분화된 T 세포의 비율, 또는 최종 분화된 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 최종 분화된 T 세포의 수, 최종 분화된 T 세포의 백분율, 최종 분화된 T 세포의 비율, 또는 최종 분화된 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단의 T 세포 내 최종 분화된 T 세포의 백분율이다.In some embodiments, the memory phenotype is for terminally differentiated T cells. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of terminally differentiated T cells, the percentage of terminally differentiated T cells, the proportion of terminally differentiated T cells, or the density of terminally differentiated T cells within the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the number of terminally differentiated T cells, the percentage of terminally differentiated T cells, the proportion of terminally differentiated T cells, or the density of terminally differentiated T cells within the T cells of the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of terminally differentiated T cells within the T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단에 대해, T 세포 기억 스테이터스를 나타내는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, "기억 스테이터스"는 세포 집단 내 마커를 발현하는 T 세포의 존재, 마커를 발현하는 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 마커를 발현하는 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 지칭한다.In some embodiments, the provided methods involve determining a population-level output measurement of the expression of a marker indicative of T cell memory status for a cell population. In some embodiments, "memory status" refers to the presence of T cells expressing the marker within a cell population, the extent to which T cells expressing the marker are present in the cell population, or the extent to which T cells expressing the marker are present in T cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 마커는 나이브-유사 T 세포에 의해 발현되는 마커 ("나이브-유사 마커")이다. 일부 실시양태에서, "나이브-유사 T 세포"는 이러한 마커를 발현하는 T 세포를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 마커는 CCR7이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD27이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD45RA이다.In some embodiments, the marker is a marker expressed by naive T cells (a "naive-like marker"). In some embodiments, "naive-like T cells" refers to T cells that express such a marker. In some embodiments, the marker is CCR7. In some embodiments, the marker is CD27. In some embodiments, the marker is CD45RA.

다른 실시양태에서, 마커는 비-나이브-유사 T 세포에 의해 발현되는 마커이다. 일부 실시양태에서, "나이브-유사 T 세포"는 이러한 마커를 발현하지 않는 T 세포를 지칭한다.In other embodiments, the marker is a marker expressed by non-naive T cells. In some embodiments, "naive T cells" refers to T cells that do not express such markers.

일부 실시양태에서, 마커의 조합은 본원에 기재된 마커의 임의의 조합이다.In some embodiments, the combination of markers is any combination of markers described herein.

일부 실시양태에서, 마커의 조합은 T 세포의 기억 표현형을 나타내는 마커의 조합이다. 일부 실시양태에서, 마커의 조합은 특정한 기억 표현형의 T 세포에 의해 발현되는 마커의 조합이다.In some embodiments, the combination of markers is a combination of markers indicative of a memory phenotype of T cells. In some embodiments, the combination of markers is a combination of markers expressed by T cells of a specific memory phenotype.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 초기 기억 표현형에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 초기 기억 표현형은 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형이다. 일부 실시양태에서, 초기 기억 표현형은 중앙 기억 표현형이다. 일부 실시양태에서, 초기 기억 표현형은 줄기 세포 기억 표현형이다. 일부 실시양태에서, 초기 기억 표현형, 예를 들어 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형에 의해 발현되는 마커는 CCR7이다.In some embodiments, the memory phenotype is an early memory phenotype. In some embodiments, the early memory phenotype is a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype. In some embodiments, the early memory phenotype is a central memory phenotype. In some embodiments, the early memory phenotype is a stem cell memory phenotype. In some embodiments, the marker expressed by the early memory phenotype, e.g., the central memory phenotype or the stem cell memory phenotype, is CCR7.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 나이브-유사 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 나이브-유사 T 세포는 CCR7+CD27+이다. 일부 실시양태에서, 나이브-유사 T 세포는 CCR7+CD45RA+이다. 일부 실시양태에서, 나이브-유사 T 세포는 CD27+CD45RA+이다.In some embodiments, the memory phenotype is for naive-like T cells. In some embodiments, the naive-like T cells are CCR7+CD27+. In some embodiments, the naive-like T cells are CCR7+CD45RA+. In some embodiments, the naive-like T cells are CD27+CD45RA+.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 중앙 기억 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 중앙 기억 T 세포는 CCR7+CD45RA-이다.In some embodiments, the memory phenotype is for central memory T cells. In some embodiments, the central memory T cells are CCR7+CD45RA-.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 이펙터 기억 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 이펙터 기억 T 세포는 CCR7-CD45RA-이다.In some embodiments, the memory phenotype is for effector memory T cells. In some embodiments, the effector memory T cells are CCR7-CD45RA-.

일부 실시양태에서, 기억 표현형은 최종 분화된 T 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 이펙터 기억 T 세포는 CCR7-CD45RA+이다.In some embodiments, the memory phenotype is for terminally differentiated T cells. In some embodiments, the effector memory T cells are CCR7-CD45RA+.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단 내 마커를 발현하는 T 세포의 존재를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 T 세포가 세포 집단에 존재하는 정도를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 T 세포가 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 나타낸다.In some embodiments, the population-level output measurement indicates the presence of T cells expressing the marker within a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the extent to which T cells expressing the marker are present within a cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates the extent to which T cells expressing the marker are present within a cell population.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 세포 집단의 T 세포 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 세포 집단의 T 세포 내 세포의 백분율이다.In some embodiments, the population-level output measurement is the number, percentage, proportion, or density of cells within a cell population that express the marker. In some embodiments, the population-level output measurement is the number, percentage, proportion, or density of cells within a T cell population that express the marker. In some embodiments, the population-level output measurement is the percentage of cells within a T cell population that express the marker.

일부 실시양태에서, 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단의 하나 이상의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 포함한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단의 복수의 개별 세포 각각에 대한 홀로그래픽 정보를 포함한다. 예시적인 홀로그래픽 정보 및 이를 수득하는 방법은 섹션 I-A에 기재되어 있다.In some embodiments, a cell phenotype, e.g., an activation state, is determined based on holographic information obtained for a cell population, e.g., an individual cell of the cell population. In some embodiments, a population-level output measurement is determined based on holographic information obtained for a cell population, e.g., an individual cell of the cell population. In some embodiments, the provided methods involve obtaining holographic information for a cell population, e.g., an individual cell of the cell population. In some embodiments, the holographic information comprises holographic information for one or more individual cells of the cell population. In some embodiments, the holographic information comprises holographic information for each of a plurality of individual cells of the cell population. Exemplary holographic information and methods for obtaining the same are described in Section I-A.

일부 실시양태에서, 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 또한 세포 집단에 대해 수득된 비-홀로그래픽 정보에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 또한 세포 집단에 대해 수득된 비-홀로그래픽 정보에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 비-홀로그래픽 정보는 세포 집단의 하나 이상의 개별 세포에 대한 비-홀로그래픽 정보를 포함한다. 일부 실시양태에서, 비-홀로그래픽 정보는 세포 집단의 복수의 개별 세포 각각에 대한 비-홀로그래픽 정보를 포함한다.In some embodiments, the cell phenotype, e.g., activation state, is also determined based on non-holographic information obtained for the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is also determined based on non-holographic information obtained for the cell population. In some embodiments, the non-holographic information comprises non-holographic information for one or more individual cells of the cell population. In some embodiments, the non-holographic information comprises non-holographic information for each of a plurality of individual cells of the cell population.

일부 실시양태에서, 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, "세포 특색"은 개별 세포의 특징을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 홀로그래픽 정보로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 각 세포 특색은 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된다.In some embodiments, a cell phenotype, e.g., activation state, is determined based on one or more input measurements for each of one or more cell characteristics. In some embodiments, a population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of one or more cell characteristics. In some embodiments, a "cell characteristic" refers to a characteristic of an individual cell. In some embodiments, one or more cell characteristics are derived from holographic information. In some embodiments, each cell characteristic is derived from holographic information obtained for an individual cell.

일부 실시양태에서, "입력 측정치"는 특색, 예를 들어 세포 특색에 대해 결정된, 예를 들어 측정되거나 계산된 값을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 각 입력 측정치는 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 결정된다. 일부 실시양태에서, 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 결정된다. 일부 실시양태에서, 각 입력 측정치는 홀로그래픽 정보로부터 측정된다. 일부 실시양태에서, 각 입력 측정치는 홀로그래픽 정보를 사용하여 계산된다. 예시적인 세포 특색 및 이에 대한 입력 측정치를 결정하는 방법은 섹션 I-B에 기재되어 있다.In some embodiments, an "input measurement" refers to a determined, e.g., measured or calculated, value for a feature, e.g., a cell feature. In some embodiments, the provided methods involve determining one or more input measurements for each of one or more cell features. In some embodiments, each input measurement is determined from holographic information obtained for a cell population, e.g., an individual cell of the cell population. In some embodiments, each input measurement is from an individual cell of the cell population. In some embodiments, each input measurement is determined from holographic information obtained for an individual cell of the cell population. In some embodiments, each input measurement is determined from holographic information. In some embodiments, each input measurement is calculated using holographic information. Exemplary cell features and methods for determining input measurements therefor are described in Section I-B.

일부 실시양태에서, 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 또한 비-홀로그래픽 정보로부터 유래된 하나 이상의 다른 특색 각각에 대한 하나 이상의 다른 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 또한 비-홀로그래픽 정보로부터 유래된 하나 이상의 다른 특색 각각에 대한 하나 이상의 다른 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 다른 특색 각각은 개별 세포의 특징이다. 일부 실시양태에서, 다른 특색 각각은 개별 세포에 대해 수득된 비-홀로그래픽 정보로부터 유래된다.In some embodiments, the cell phenotype, e.g., activation state, is also determined based on one or more other input measurements for each of one or more other features derived from non-holographic information. In some embodiments, the population-level output measurements are also determined based on one or more other input measurements for each of one or more other features derived from non-holographic information. In some embodiments, each of the other features is a characteristic of an individual cell. In some embodiments, each of the other features is derived from non-holographic information obtained for an individual cell.

일부 실시양태에서, 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 적어도 하나의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 적어도 하나의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 하나 이상의 입력 측정치를 설명한다. 일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 하나 이상의 입력 측정치의 분포를 설명한다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 하나 이상의 입력 측정치로부터 각 집단-수준 통계치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 하나 이상의 입력 측정치를 사용하여 계산된다. 예시적인 집단-수준 통계치는 섹션 I-C에 기재되어 있다. 적어도 하나의 집단-수준 통계치에 기반하여 집단-수준 출력 측정치를 결정하기 위한 예시적인 방법은 섹션 I-D에 기재되어 있다.In some embodiments, a cell phenotype, e.g., activation state, is determined based on at least one population-level statistic. In some embodiments, a population-level output measurement is determined based on at least one population-level statistic. In some embodiments, each population-level statistic is for one or more input measurements of one or more cell characteristics. In some embodiments, each population-level statistic describes one or more input measurements. In some embodiments, each population-level statistic describes a distribution of one or more input measurements. In some embodiments, the provided methods involve determining each population-level statistic from one or more input measurements. In some embodiments, each population-level statistic is calculated using one or more input measurements. Exemplary population-level statistics are described in Section I-C. Exemplary methods for determining a population-level output measurement based on at least one population-level statistic are described in Section I-D.

일부 실시양태에서, 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 하나 이상의 다른 집단-수준 통계치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 하나 이상의 다른 집단-수준 통계치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 다른 집단-수준 통계치는 비-홀로그래픽 정보로부터 유래된 하나 이상의 다른 특색 각각에 대한 하나 이상의 다른 입력 측정치에 대한 것이다.In some embodiments, the cell phenotype, e.g., activation state, is determined based on one or more other population-level statistics. In some embodiments, the population-level output measurements are determined based on one or more other population-level statistics. In some embodiments, the one or more other population-level statistics are for one or more other input measurements for each of one or more other features derived from non-holographic information.

일부 실시양태에서, 제공된 방법의 단계 중 임의의 개수는 폐쇄형 시스템에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법의 단계 중 임의의 개수는 자동화된다.In some embodiments, any number of the steps of the provided method are performed in a closed system. In some embodiments, any number of the steps of the provided method are automated.

A. 홀로그래픽 정보A. Holographic information

일부 실시양태에서, 세포 집단의 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보는 세포 집단의 복수의 개별 세포 각각에 대한 홀로그래픽 정보를 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 개별 세포 각각에 대한 홀로그래픽 정보는 동시에 또는 거의 동시에 수득된다.In some embodiments, the cellular phenotype, e.g., activation state, of a cell population is determined based on holographic information obtained for the cell population, e.g., for individual cells of the cell population. In some embodiments, a population-level output measurement is determined based on holographic information obtained for the cell population, e.g., for individual cells of the cell population. In some embodiments, the holographic information obtained for the cell population comprises holographic information for each of a plurality of individual cells of the cell population. In some embodiments, the holographic information for each of the plurality of individual cells is obtained simultaneously or nearly simultaneously.

일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단의 투사된 이미지를 기록하는 것을 수반하지 않는 방법을 사용하여 수득된다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단의 수득된 홀로그램을 포함한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 관심 광 파면 및 참조 파면을 사용하여 수득된다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단에 대해 수득된 위상 정보 및 강도 정보를 포함하며, 예를 들어 문헌 [Alm et al. (2013), "Cells and Holograms - Holograms and Digital Holographic Microscopy as a Tool to Study the Morphology of Living Cells" in Holography: Basic Principles and Contemporary Applications]에 기재된 바와 같다. 일부 실시양태에서, 위상 정보 및 강도 정보는 관심 광 파면 및 참조 파면을 사용하여 수득된다.In some embodiments, the holographic information is obtained using a method that does not involve recording a projected image of the cell population. In some embodiments, the holographic information comprises a obtained hologram of the cell population. In some embodiments, the holographic information is obtained using an optical wavefront of interest and a reference wavefront. In some embodiments, the holographic information comprises phase information and intensity information obtained for the cell population, as described, for example, in Alm et al. (2013), "Cells and Holograms - Holograms and Digital Holographic Microscopy as a Tool to Study the Morphology of Living Cells" in Holography: Basic Principles and Contemporary Applications. In some embodiments, the phase information and intensity information are obtained using an optical wavefront of interest and a reference wavefront.

일부 실시양태에서, 세포 집단의 이미지는 홀로그래픽 정보로부터 재구축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 세포 집단의 이미지는 홀로그램으로부터 재구축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 세포 집단의 이미지는 위상 정보 및 강도 정보로부터 재구축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 재구축은 컴퓨터 및 수치 알고리즘을 사용하여 수행된다.In some embodiments, the image of the cell population can be reconstructed from holographic information. In some embodiments, the image of the cell population can be reconstructed from holograms. In some embodiments, the image of the cell population can be reconstructed from phase information and intensity information. In some embodiments, the reconstruction is performed using a computer and numerical algorithm.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 현미경검사에 의해 수득된다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 현미경검사를 사용하여 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포를 이미징함으로써 수득된다. 일부 실시양태에서, 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 세그먼트화함으로써 수득된다.In some embodiments, the provided methods involve obtaining holographic information about a population of cells, e.g., individual cells of the population of cells. In some embodiments, the holographic information is obtained by microscopy. In some embodiments, the holographic information is obtained by imaging the population of cells, e.g., individual cells of the population of cells, using microscopy. In some embodiments, the holographic information about individual cells of the population of cells is obtained by segmenting the holographic information obtained for the population of cells.

일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단 (예를 들어, 현탁액 중 세포 집단)을 보유하는 생물반응기로부터 꺼낸 세포, 예를 들어 개별 세포 또는 세포의 샘플의 반복적인 이미징에 의해 수득된다.In some embodiments, holographic information is obtained by repetitive imaging of cells, e.g., individual cells or a sample of cells, removed from a bioreactor containing a cell population (e.g., a cell population in suspension).

일부 실시양태에서, "홀로그래픽 정보"는 홀로그래픽 이미징을 사용하여 수득된 세포 집단 또는 개별 세포의 2D 이미지를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 홀로그래픽 이미징을 사용하여 수득된 세포 집단 또는 개별 세포의 다중 2D 이미지를 포함한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단 또는 개별 세포의 2D 위상 이미지를 포함한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단 또는 개별 세포의 2D 강도 이미지를 포함한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세포 집단 또는 개별 세포의 2D 위상 이미지 및 2D 강도 이미지를 포함한다.In some embodiments, "holographic information" refers to a 2D image of a cell population or individual cell obtained using holographic imaging. In some embodiments, the holographic information comprises multiple 2D images of a cell population or individual cell obtained using holographic imaging. In some embodiments, the holographic information comprises a 2D phase image of a cell population or individual cell. In some embodiments, the holographic information comprises a 2D intensity image of a cell population or individual cell. In some embodiments, the holographic information comprises a 2D phase image and a 2D intensity image of a cell population or individual cell.

일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보 자체는 기계 학습 모델, 예를 들어 합성곱 신경망을 훈련시키는데 사용될 수 있으며, 홀로그래픽 정보는 임의의 제공된 방법에 따라 기계 학습 모델, 예를 들어 합성곱 신경망에 입력으로서 제공될 수 있다. 다른 실시양태에서, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 세포 특색, 예컨대 섹션 I-B에 기재된 임의의 세포 특색은 기계 학습 모델을 훈련시키는데 사용될 수 있으며, 임의의 제공된 방법에 따라 기계 학습 모델에 입력으로서 제공될 수 있다.In some embodiments, the holographic information itself can be used to train a machine learning model, such as a convolutional neural network, and the holographic information can be provided as input to the machine learning model, such as a convolutional neural network, according to any provided method. In other embodiments, cellular features derived from the holographic information, such as any of the cellular features described in Section I-B, can be used to train a machine learning model and can be provided as input to the machine learning model according to any provided method.

이미징 기술은 디지털 디바이스를 사용하여 이미징 프로세스의 출력 (예를 들어, 결과)을 획득하고, 예를 들어 기록할 수 있다. 일부 실시양태에서, 디지털 디바이스는 전하-커플링된 디바이스 (예를 들어, CCD 카메라)이다. 일부 실시양태에서, 디지털 디바이스는 상보적 금속 산화물 반도체 디바이스 (예를 들어, CMOS 카메라)이다. 그러므로, 일부 실시양태에서, 이미지 데이터는 디지털 디바이스를 사용하여 수득된다. 일부 실시양태에서, 디지털 디바이스는 컴퓨터와 접속하여 이미징 프로세스의 결과 (예를 들어, 출력)를 저장 및/또는 분석한다.Imaging techniques can utilize a digital device to capture and, for example, record the output (e.g., result) of an imaging process. In some embodiments, the digital device is a charge-coupled device (e.g., a CCD camera). In some embodiments, the digital device is a complementary metal oxide semiconductor device (e.g., a CMOS camera). Therefore, in some embodiments, image data is obtained using a digital device. In some embodiments, the digital device interfaces with a computer to store and/or analyze the result (e.g., output) of the imaging process.

T 세포와 연관된 홀로그래픽 정보를 비손상적이고 비파괴적인 방식으로 수득하기 위해, T 세포는 액체, 예컨대 배양 배지에 함유될 수 있다. 일부 실시양태에서, T 세포는 이미징을 위해 액체, 예를 들어 배양 배지에 현탁될 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 이미징 기술은 액체에 함유 및/또는 현탁된 T 세포를 이미징할 수 있다.To obtain holographic information associated with T cells in a non-damaging and non-destructive manner, the T cells may be contained in a liquid, such as a culture medium. In some embodiments, the T cells may be suspended in a liquid, such as a culture medium, for imaging. Thus, in some embodiments, imaging techniques can image T cells contained and/or suspended in a liquid.

일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 간섭 현미경검사, 광 간섭 단층촬영, 회절 위상 현미경검사 또는 디지털 홀로그래픽 현미경검사 (DHM)에 의해 수득된다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 간섭 현미경검사, 광 간섭 단층촬영, 회절 위상 현미경검사 또는 DHM을 사용하여 세포 집단을 이미징함으로써 수득된다.In some embodiments, the holographic information is obtained by interference microscopy, optical coherence tomography, diffraction phase microscopy, or digital holographic microscopy (DHM). In some embodiments, the holographic information is obtained by imaging a cell population using interference microscopy, optical coherence tomography, diffraction phase microscopy, or DHM.

일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 DHM에 의해 수득된다 (예를 들어, 문헌 [Carl et al., Applied Optics (2004) 43(36):6536-6544]; 및 [Marquet et al., Optics Letters (2005) 30(5):468-470] 참조). 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 DHM을 사용하여 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포를 이미징함으로써 수득된다. 일부 실시양태에서, DHM은 전통적인 DHM, 인라인 DHM 또는 차등 DHM (DDHM)이다.In some embodiments, the holographic information is obtained by DHM (see, e.g., Carl et al., Applied Optics (2004) 43(36):6536-6544; and Marquet et al., Optics Letters (2005) 30(5):468-470). In some embodiments, the holographic information is obtained by imaging a population of cells, e.g., individual cells in the population, using DHM. In some embodiments, the DHM is traditional DHM, in-line DHM, or differential DHM (DDHM).

DHM은 샘플을 층별로 스캔할 필요 없이 3D 샘플 또는 물체의 기록을 허용할 수 있는 기술이다. 이러한 측면에서, DHM은 공초점 현미경검사보다 우수한 기술일 수 있다. DHM에서, 홀로그래픽 정보는 디지털 카메라, 예컨대 CCD- 또는 CMOS-카메라에 의해 기록될 수 있으며, 이는 후속적으로 컴퓨터에 저장 또는 프로세싱될 수 있다. DDHM을 포함한 상이한 DHM 기술, 뿐만 아니라 현미경 구성 및 요소는 US-7362449, US-9684281-B2, US-10578541-B2, US-2015248109-A1, US-9846151-B2, US-2014193850-A1, US-2016184817-A1, US-11067379-B2, US-2014195568-A1 및 US-2021142472-A1에 기재되어 있다.DHM is a technology that allows for the recording of 3D samples or objects without the need to scan the sample layer by layer. In this respect, DHM may be superior to confocal microscopy. In DHM, holographic information can be recorded using a digital camera, such as a CCD or CMOS camera, and subsequently stored or processed on a computer. Different DHM techniques, including DDHM, as well as microscope configurations and elements are described in US-7362449, US-9684281-B2, US-10578541-B2, US-2015248109-A1, US-9846151-B2, US-2014193850-A1, US-2016184817-A1, US-11067379-B2, US-2014195568-A1 and US-2021142472-A1.

홀로그래픽 표시 또는 홀로그램을 만들기 위해, 전통적으로 고간섭성 광원, 예컨대 레이저-광을 사용하여 샘플을 조명할 수 있다. 광원으로부터의 광은 2개의 빔, 물체 빔 및 참조 빔으로 분할될 수 있다. 물체 빔은 광학 시스템을 통해 샘플로 전송되어 샘플과 상호작용하며, 이에 의해 물체의 광학적 특성 및 3D 형상에 따라 광의 위상 및 진폭을 변경할 수 있다. 그 후, 샘플을 통해 반사되거나 투과된 물체 빔은 (예를 들어, 거울 및/또는 빔 분할기 세트에 의해) 참조 빔과 간섭하여 디지털로 기록될 수 있는 간섭 패턴을 초래할 수 있다. 물체 빔 및 참조 빔이 비슷한 진폭을 가질 때 홀로그램이 더 정확해질 수 있으므로, 참조 빔에 흡수 요소를 도입할 수 있으며, 이는 참조 빔의 위상을 변경하지 않고도 진폭을 물체 빔의 수준으로 감소시키거나, 기껏해야 위상을 전체적으로 변화시킬 수 있다. 기록된 간섭 패턴은 물체의 광학적 특성 및 3D 형상에 따라 달라지는 위상 및 진폭 변화에 대한 정보를 함유할 수 있다.To create a holographic display, or hologram, a highly coherent light source, such as laser light, can traditionally be used to illuminate a sample. The light from the source can be split into two beams, an object beam and a reference beam. The object beam is transmitted through an optical system to the sample, where it interacts with the sample, thereby changing the phase and amplitude of the light depending on the optical properties and 3D shape of the object. The object beam, reflected or transmitted through the sample, can then interfere with the reference beam (e.g., by a set of mirrors and/or beam splitters), resulting in an interference pattern that can be digitally recorded. Since holograms are more accurate when the object and reference beams have similar amplitudes, an absorbing element can be introduced into the reference beam, which reduces the amplitude to that of the object beam without changing the phase of the reference beam, or at best, changes the phase entirely. The recorded interference pattern can contain information about the phase and amplitude changes that depend on the optical properties and 3D shape of the object.

홀로그램을 만드는 대안적인 방법은 인라인 홀로그래픽 기술의 사용에 의한 것이다. 일부 측면에서, 인라인 DHM은 전통적인 DHM과 유사하지만, 빔을 분할하지 않으며, 적어도 빔 분할기 또는 다른 외부 광학 요소의 사용에 의한 것이 아니다. 인라인 DHM은 유체 속 입자, 예를 들어 세포의 용액을 관찰하는데 사용될 수 있으며, 예를 들어, 적어도 부분적으로 간섭성이 있는 빛의 일부가 입자와 상호작용하지 않으면서 샘플을 통과하고 (참조 빔), 입자와 상호작용한 빛 (물체 빔)을 간섭하여 간섭 패턴을 생성할 것이며, 이는 디지털로 기록 및 프로세싱될 수 있다. 인라인 DHM은 투과 모드로 사용될 수 있다.An alternative method for creating holograms involves the use of in-line holographic technology. In some respects, in-line DHM is similar to traditional DHM, but without beam splitting, or at least without the use of a beam splitter or other external optical elements. In-line DHM can be used to observe particles in a fluid, such as a solution of cells. For example, at least a portion of the coherent light will pass through the sample without interacting with the particles (the reference beam), and the light that has interacted with the particles (the object beam) will interfere to create an interference pattern, which can be digitally recorded and processed. In-line DHM can be used in transmission mode.

또 다른 DHM 기술은 DDHM이다. 일부 측면에서, DDHM은 참조 빔 및 물체 빔을 사용한다는 점에서 다른 기술과 상이하다. DDHM의 바람직한 셋업에서, 샘플은 반사 또는 투과 모드로 적어도 부분적으로 간섭성이 있는 빛을 포함하는 조명 수단에 의해 조명될 수 있다. 반사되거나 투과된 샘플 빔은 대물 렌즈를 통해 전송되고 후속적으로 빔 분할기에 의해 2개로 분할되고 차등 간섭계 (예를 들어 마이켈슨(Michelson) 또는 마하-젠더(Mach-Zehnder) 유형)에서 상이한 경로를 따라 전송될 수 있다. 경로 중 하나에서, 빔-굽힘 요소 또는 기울임 수단 (예를 들어 투명 쐐기)가 삽입될 수 있다. 그 후, 2개의 빔이 초점 렌즈의 초점면에서 서로 간섭하도록 할 수 있으며, 이 초점면에서의 간섭 패턴은 예를 들어 컴퓨터에 연결된 CCD-카메라에 의해 디지털로 기록되고 저장될 수 있다. 빔-굽힘 요소로 인해, 2개의 빔은 제어된 방식으로 약간 이동될 수 있으며, 간섭 패턴은 이동량에 따라 달라질 수 있다. 그 후, 빔-굽힘 요소를 돌려, 이에 의해 이동량을 변경할 수 있다. 새로운 간섭 패턴이 또한 기록될 수 있다. 이는 수회 (N) 실행될 수 있으며, 이러한 N개의 간섭 패턴으로부터, 초점 렌즈의 초점면에서 위상의 기울기 (또는 공간 미분)가 근사적으로 컴퓨팅될 수 있다. 이는 위상-스텝핑 방법이라고 불리지만, 위상 기울기를 수득하는 다른 방법, 예컨대 푸리에 변환 데이터 프로세싱 기술이 또한 공지되어 있다. 위상의 기울기를 적분하여 위치의 함수로서 위상을 제공할 수 있다. 위치의 함수로서 빛의 진폭은 기록된 N개의 간섭 패턴의 진폭의 가중 평균 (필수적이지는 않지만 가능하게는)으로부터 컴퓨팅될 수 있다. 그러므로 위상 및 진폭이 공지되어 있으므로, 직접 홀로그래픽 방법 (참조 빔 및 물체 빔 사용)과 동일한 정보를 수득할 수 있으며, 물체의 후속 3D 재구축을 수행할 수 있다.Another DHM technique is DDHM. In some aspects, DDHM differs from other techniques in that it uses a reference beam and an object beam. In a preferred DDHM setup, the sample can be illuminated by an illumination means comprising at least partially coherent light, either in reflection or transmission mode. The reflected or transmitted sample beam can be transmitted through an objective lens and subsequently split into two beams by a beam splitter and transmitted along different paths in a differential interferometer (e.g., a Michelson or Mach-Zehnder type). A beam-bending element or tilting means (e.g., a transparent wedge) can be inserted in one of the paths. The two beams can then interfere with each other at the focal plane of a focusing lens, and the interference pattern in this focal plane can be digitally recorded and stored, for example, by a CCD camera connected to a computer. Due to the beam-bending element, the two beams can be slightly shifted in a controlled manner, and the interference pattern can vary depending on the amount of shift. Afterwards, the beam-bending element can be rotated, thereby changing the amount of displacement. A new interference pattern can also be recorded. This can be performed several times (N), and from these N interference patterns, the slope (or spatial derivative) of the phase in the focal plane of the focusing lens can be approximately computed. This is called the phase-stepping method, but other methods for obtaining the phase slope, such as Fourier transform data processing techniques, are also known. The phase slope can be integrated to provide the phase as a function of position. The amplitude of the light as a function of position can be computed from a weighted average (possibly, but not necessarily) of the amplitudes of the N recorded interference patterns. Therefore, since the phase and amplitude are known, the same information can be obtained as with a direct holographic method (using a reference beam and an object beam), and subsequent 3D reconstruction of the object can be performed.

DDHM에서, 조명 수단은 공간적으로 및 시간적으로 부분적으로 간섭성이 있는 빛을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 이는 높은 상관관계가 있는 레이저 광을 사용할 수 있는 다른 DHM 방법과 대조적이다. 공간적으로 및 시간적으로 부분적으로 간섭성이 있는 빛은 예를 들어 LED에 의해 생성될 수 있다. LED는 레이저보다 저렴하고, 공지된 파장을 중심으로 하는 스펙트럼을 갖는 빛을 생성할 수 있으며, 이는 공간적으로 및 시간적으로 부분적으로 간섭성이 있을 수 있으며, 예를 들어 레이저 광만큼 간섭성 있지는 않지만, 여전히 해당 응용 분야에 충분한 품질의 홀로그래픽 이미지를 생성할 만큼 충분히 간섭성이 있을 수 있다. 일부 측면에서, LED는 또한 많은 상이한 파장에 이용가능하다는 장점을 가질 수 있으며, 크기가 매우 작고 필요에 따라 사용하거나 대체하기 쉬울 수 있다. 따라서, 일부 측면에서, 홀로그래픽 이미지를 수득하기 위해 공간적으로 및 시간적으로 부분적으로 간섭성이 있는 빛을 사용하는 방법은 이러한 방법을 구현하는데 더욱 비용-효과적인 디바이스를 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조명 수단은 적색 LED이다.In DDHM, the illumination means may comprise light that is partially coherent both spatially and temporally. In some respects, this contrasts with other DHM methods that may utilize highly correlated laser light. Spatially and temporally coherent light may be generated, for example, by LEDs. LEDs are less expensive than lasers and can produce light with a spectrum centered around a known wavelength, which may be partially coherent both spatially and temporally. While not as coherent as, for example, laser light, it may still be coherent enough to produce holographic images of sufficient quality for the application. In some respects, LEDs may also have the advantage of being available in many different wavelengths, being very compact, and being easy to use and replace as needed. Therefore, in some respects, a method of using spatially and temporally coherent light to obtain holographic images may provide a more cost-effective device for implementing such a method. In some embodiments, the illumination means is a red LED.

홀로그래픽 이미지는 물체 세그먼트화 및 추가 분석을 거쳐 이미징된 물체 (예를 들어, T 세포, 세포 파편)를 정량적으로 설명하는 복수의 특색을 수득할 수 있다. 이와 같이, 다양한 특색, 예컨대 섹션 I-B에 기재된 세포 특색은 예를 들어 이미지 획득, 이미지 프로세싱, 이미지 세그먼트화 및 특색 추출 단계를 사용하여 DDHM으로부터 직접적으로 평가되거나 계산될 수 있다. 일부 실시양태에서, 디지털 기록 디바이스를 사용하여 홀로그래픽 이미지를 기록한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 이미지를 분석하기 위한 알고리즘을 포함하는 컴퓨터를 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 모니터 및/또는 컴퓨터를 사용하여 홀로그래픽 이미지 분석 결과를 표시할 수 있다. 일부 실시양태에서, 분석이 자동화된다 (예를 들어, 사용자 입력의 부재 하에 수행될 수 있음).Holographic images can be subjected to object segmentation and further analysis to obtain multiple features that quantitatively describe the imaged object (e.g., T cells, cell debris). Thus, various features, such as the cellular features described in Section I-B, can be directly assessed or calculated from DDHM using, for example, the image acquisition, image processing, image segmentation, and feature extraction steps. In some embodiments, a digital recording device is used to record the holographic image. In some embodiments, a computer comprising an algorithm for analyzing the holographic image can be used. In some embodiments, a monitor and/or a computer can be used to display the results of the holographic image analysis. In some embodiments, the analysis is automated (e.g., can be performed without user input).

임의의 유형의 DHM은 제공된 방법에 따라 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, DHM은 전통적인 DHM이다. 일부 실시양태에서, DHM은 인라인 DHM이다. 일부 실시양태에서, DHM은 차등 DHM이다.Any type of DHM may be used according to the provided method. In some embodiments, the DHM is a traditional DHM. In some embodiments, the DHM is an inline DHM. In some embodiments, the DHM is a differential DHM.

제공된 방법에서 사용하기 위한 예시적인 DHM 시스템, 예를 들어 오비지오(Ovizio) iLine F (오비지오 이미징 시스템즈(Ovizio Imaging Systems) NV/SA, 벨기에 브뤼셀)는 T 세포 인큐베이션을 위한 생물반응기와 함께 사용될 수 있는 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보가 수득되는 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 세포 배양물로부터, 예를 들어 섹션 II-D에 기재된 바와 같이 유래된다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 생물반응기 내에서 이루어진다. 일부 실시양태에서, 세포 집단은 이미징을 위해 생물반응기로부터 이동된다. 일부 실시양태에서, 이미징은 생물반응기에 연결된 디지털 홀로그래픽 현미경을 사용하여 수행된다. 현미경은 유체 샘플의 위상 정보를 수득할 수 있고 조명 수단을 갖는 임의의 현미경일 수 있다. 현미경은 전통적인 DHM, 인라인 DHM 또는 DDHM을 위한 임의의 현미경을 포함하여 DHM에 사용되는 임의의 현미경일 수 있다.An exemplary DHM system for use in the provided methods, such as the Ovizio iLine F (Ovizio Imaging Systems NV/SA, Brussels, Belgium), can be used with a bioreactor for T cell incubation. In some embodiments, the cell population from which holographic information is obtained is derived from a cell culture being cultured in vitro or ex vivo, for example, as described in Section II-D. In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed within a bioreactor. In some embodiments, the cell population is removed from the bioreactor for imaging. In some embodiments, the imaging is performed using a digital holographic microscope connected to the bioreactor. The microscope can be any microscope capable of obtaining phase information of a fluid sample and having an illumination means. The microscope can be any microscope used for DHM, including any microscope for traditional DHM, in-line DHM, or DDHM.

일부 실시양태에서, 생물반응기로부터 현미경으로 유체를 안내할 수 있는 하나 이상의 유체 시스템이 생물반응기 및 현미경에 연결된다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 유체 시스템은 생물반응기로부터의 유체와 직접 접촉할 수 있는 하나 이상의 튜브를 함유한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 튜브는 상기 유체 샘플의 홀로그래픽 정보를 수득하기 위해 현미경의 조명 수단에 대해 적어도 부분적으로 투명한 부분을 함유한다. 일부 실시양태에서, 튜브는 현미경의 조명 수단에 대해 적어도 부분적으로 투명한 부분을 함유하고, 유동 세포 및/또는 미세유체 시스템을 함유한다. 일부 실시양태에서, 유동 세포 및/또는 미세유체 시스템은 단면을 따라 높이 및/또는 폭이 변하는 단면을 함유한다. 일부 측면에서, 이는 유체에 현탁된 다양한 농도의 물체에 대한 선명한 홀로그래픽 이미지를 수득하는 것을 허용한다. 현탁된 물체의 높은 농도는 많은 수의 물체가 서로 겹쳐 적층되도록 유발할 수 있고 홀로그래픽 이미지를 수득하는데 어려움을 유발할 수 있으며, 특히 현미경이 투과 모드로 작동하는 경우 더욱 그러하다. 낮은 농도는 현미경이 유체 매질의 홀로그래픽 이미지만 수득하고 해당 매질에 현탁된 물체의 홀로그래픽 이미지는 수득하지 못하게 할 수 있다. 농도가 높으면, 높이 또는 폭이 작은 위치에서 홀로그래픽 이미지를 수득할 수 있으며, 이에 의해 조명 빔에 너무 많은 물체가 적층되지 않도록 보장한다. 농도가 낮으면, 높이 또는 폭이 큰 위치에서 홀로그래픽 이미지를 수득할 수 있으며, 이에 의해 조명 빔에 적어도 하나의 현탁된 물체가 있도록 보장한다. 일부 실시양태에서, 미세유체 시스템은 튜브가 상이한 단면, 직경, 높이 및/또는 폭의 다중 튜브로 분기되는 구조를 함유한다. 이러한 배열은 유체에 현탁된 다양한 농도의 물체에 대해 선명한 홀로그래픽 이미지를 수득하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유동 세포 및/또는 미세유체 시스템의 단면, 직경, 높이 및/또는 폭은 현탁된 물체의 크기 및/또는 현미경의 조명 빔의 크기의 함수로서 선택된다. 일부 실시양태에서, 유동 세포 및/또는 미세유체 시스템의 단면에서 가장 좁은 치수는 10 마이크로미터보다 크고, 보다 바람직하게는 30 마이크로미터보다 크고, 훨씬 더 바람직하게는 50 마이크로미터보다 크고, 및/또는 유동 세포 및/또는 미세유체 시스템의 단면에서 가장 큰 치수는 5000 마이크로미터보다 작고, 보다 바람직하게는 3000 마이크로미터보다 작고, 훨씬 더 바람직하게는 2500 마이크로미터보다 작다. 일부 실시양태에서, 미세유체 시스템은 기판 상에 부착되어, 예를 들어 제조를 용이하게 하고/거나 미세유체 시스템에 안정성을 제공한다.In some embodiments, one or more fluidic systems capable of directing fluid from the bioreactor to the microscope are connected to the bioreactor and the microscope. In some embodiments, at least one fluidic system comprises one or more tubes capable of directly contacting the fluid from the bioreactor. In some embodiments, at least one tube comprises a portion that is at least partially transparent to the microscope's illumination means for obtaining holographic information of the fluid sample. In some embodiments, the tube comprises a portion that is at least partially transparent to the microscope's illumination means and comprises a flow cell and/or a microfluidic system. In some embodiments, the flow cell and/or microfluidic system comprises a cross-section that varies in height and/or width along the cross-section. In some aspects, this allows for obtaining clear holographic images of objects of varying concentrations suspended in the fluid. High concentrations of suspended objects can cause a large number of objects to overlap each other and can make obtaining holographic images difficult, especially when the microscope is operating in transmission mode. A low concentration may cause the microscope to obtain only a holographic image of the fluid medium and not an image of an object suspended in the medium. A high concentration may allow the microscope to obtain a holographic image at a location with a small height or width, thereby ensuring that too many objects are not stacked in the illumination beam. A low concentration may allow the microscope to obtain a holographic image at a location with a large height or width, thereby ensuring that at least one suspended object is in the illumination beam. In some embodiments, the microfluidic system comprises a structure in which the tube branches into multiple tubes of different cross-sections, diameters, heights, and/or widths. This arrangement may allow for obtaining clear holographic images of objects of varying concentrations suspended in the fluid. In some embodiments, the cross-section, diameter, height, and/or width of the flow cell and/or microfluidic system are selected as a function of the size of the suspended object and/or the size of the illumination beam of the microscope. In some embodiments, the narrowest dimension in the cross-section of the flow cell and/or microfluidic system is greater than 10 micrometers, more preferably greater than 30 micrometers, even more preferably greater than 50 micrometers, and/or the widest dimension in the cross-section of the flow cell and/or microfluidic system is less than 5000 micrometers, more preferably less than 3000 micrometers, even more preferably less than 2500 micrometers. In some embodiments, the microfluidic system is attached to a substrate, e.g., to facilitate fabrication and/or to provide stability to the microfluidic system.

반드시 필요한 것은 아니지만, 적어도 하나의 유체 시스템에 유체 유동이 존재하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 생물반응기의 내용물을 적시에 샘플링하고 상이한 샘플을 모니터링하여 생물반응기의 상태 및/또는 반응에 대한 더 나은 지식을 수득하는 것을 허용할 수 있다. 유체 유동은 자연 현상, 예컨대 대류, 전도 또는 복사, 예를 들어 생물반응기에서 발생하는 반응 또는 열 기울기에 의해 유도되는 밀도 또는 압력 차이, 중력 등에 의해 존재할 수 있다. 유체 유동이 바람직하지만, 자발적으로 발생하지 않거나 유동을 제어해야 하는 경우, 하나 이상의 펌핑 시스템은 유체 시스템에 연결되어 상기 시스템에 유체 유동을 유도할 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 펌핑 시스템은 하나 이상의 유체 시스템에 연결되고 상기 유체 시스템에 유체 유동을 유도할 수 있다.Although not strictly required, it may be desirable to have fluid flow in at least one fluid system. This may allow for timely sampling of the contents of the bioreactor and monitoring of different samples to obtain a better understanding of the condition and/or reaction of the bioreactor. Fluid flow may be due to natural phenomena such as convection, conduction, or radiation; density or pressure differences induced by reactions or thermal gradients occurring in the bioreactor; gravity; etc. If fluid flow is desirable but does not occur spontaneously or if the flow must be controlled, one or more pumping systems may be connected to the fluid system to induce fluid flow in the system. Thus, in some embodiments, at least one pumping system is connected to one or more fluid systems and may induce fluid flow in the fluid system.

일부 실시양태에서, 적어도 하나의 유체 시스템은 유체-기밀성 유연 부분을 함유하며, 이는 압축, 인장 및/또는 밀리면 유체 시스템 내에 유체 유동을 초래한다. 이와 같이, 유체 유동은 누출의 높은 위험 없이, 그리고 유동의 액추에이터를 오염시키지 않으면서 유체 시스템 내에 유도될 수 있다. 일부 실시양태에서, 펌핑 시스템은 유체 시스템에 연결되고 유체-기밀성 유연 부분을 인장되고/거나 밀리도록 하여 유체 시스템 내에 유체 유동을 유도할 수 있다.In some embodiments, at least one fluid system comprises a fluid-tight flexible member that, when compressed, stretched, and/or pushed, causes fluid flow within the fluid system. Thus, fluid flow can be induced within the fluid system without a high risk of leakage and without contaminating the flow actuator. In some embodiments, a pumping system is connected to the fluid system and can cause fluid flow within the fluid system by stretching and/or pushing the fluid-tight flexible member.

일부 측면에서, 생물반응기의 내용물은 비파괴적으로 모니터링될 수 있다. 이에 의해, 현미경에서 관찰되는 세포 집단을 생물반응기로 재도입할 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 유체 시스템은 생물반응기와 현미경 사이에 폐쇄형 회로를 형성하고, 생물반응기로 되돌아가고, 예를 들어 유체 시스템은 유체를 생물반응기로부터 현미경으로, 그리고 다시 생물반응기로 안내할 수 있다.In some aspects, the contents of the bioreactor can be non-destructively monitored. This allows the cell population observed in the microscope to be reintroduced into the bioreactor. Thus, in some embodiments, at least one fluid system forms a closed circuit between the bioreactor and the microscope, returning the fluid to the bioreactor. For example, the fluid system can direct fluid from the bioreactor to the microscope and back to the bioreactor.

B. 세포 특색B. Cell characteristics

일부 실시양태에서, 세포 집단의 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 홀로그래픽 정보로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 결정된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 것은 홀로그래픽 정보 획득, 홀로그래픽 정보 프로세싱, 홀로그래픽 정보 세그먼트화 및 세포 특색 추출로부터 선택된 하나 이상의 단계를 수반한다. 일부 실시양태에서, 이미지 세그먼트화는 개별 세포와 연관된 홀로그래픽 정보를 결정하는데 사용된다. 세그먼트화 프로세스, 예를 들어 워터셰드 처리, 클러스터링-기반 이미지 역치 및 신경망 사용이 관련 기술분야에 공지되어 있다. 마이어(Meyer)의 플러딩 알고리즘 및 최적 스패닝 포레스트 알고리즘 (워터셰드 절단)을 포함하여 워터셰드 처리를 위한 다양한 알고리즘이 존재한다. 클러스터-기반 이미지 역치화는 오츠(Otsu)의 방법을 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보는 세그먼트화된 이미지를 포함한다.In some embodiments, the cellular phenotype, e.g., activation state, of a cell population is determined based on one or more input measurements for each of one or more cellular characteristics. In some embodiments, a population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of one or more cellular characteristics. In some embodiments, one or more cellular characteristics are derived from holographic information. In some embodiments, each input measurement is determined from holographic information obtained for an individual cell of the cell population. In some embodiments, determining the one or more input measurements for each of one or more cellular characteristics involves one or more steps selected from holographic information acquisition, holographic information processing, holographic information segmentation, and cell characteristic extraction. In some embodiments, image segmentation is used to determine holographic information associated with individual cells. Segmentation processes, such as watershed processing, clustering-based image thresholding, and the use of neural networks, are known in the art. Various algorithms exist for watershed processing, including Meyer's flooding algorithm and the optimal spanning forest algorithm (watershed cut). Cluster-based image thresholding can use Otsu's method. In some embodiments, the holographic information includes segmented images.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 입력 측정치는 복수의 입력 측정치이다. 일부 실시양태에서, 활성화 상태는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 복수의 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 복수의 입력 측정치에 기반하여 결정된다.In some embodiments, the one or more input measurements are multiple input measurements. In some embodiments, the activation state is determined based on multiple input measurements for each of one or more cellular characteristics. In some embodiments, the population-level output measurement is determined based on multiple input measurements for each of one or more cellular characteristics.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 복수의 세포 특색이다. 일부 실시양태에서, 활성화 상태는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정된다.In some embodiments, the one or more cell characteristics are multiple cell characteristics. In some embodiments, the activation state is determined based on one or more input measurements for each of the multiple cell characteristics. In some embodiments, the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of the multiple cell characteristics.

일부 실시양태에서, 활성화 상태는 복수의 세포 특색 각각에 대한 복수의 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 복수의 입력 측정치에 기반하여 결정된다.In some embodiments, the activation state is determined based on multiple input measurements for each of the multiple cell characteristics. In some embodiments, the population-level output measurement is determined based on multiple input measurements for each of the multiple cell characteristics.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색의 일부 또는 전부에 대한 입력 측정치는 개별 세포에 대해 수득된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 입력 측정치는 개별 세포에 대해 수득된다.In some embodiments, input measurements for some or all of one or more cell characteristics are obtained for individual cells. In some embodiments, input measurements for each of one or more cell characteristics are obtained for individual cells.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 세포 집단의 하나 이상의 개별 세포로부터의 입력 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 세포 집단의 복수의 개별 세포로부터의 입력 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 세포 특색에 대한 입력 측정치는 제1 복수의 개별 세포에 대한 것이고, 제2 세포 특색에 대한 입력 측정치는 제1 복수의 개별 세포 중 일부를 함유하거나 전혀 함유하지 않을 수 있는 제2 별개의 복수의 개별 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 제1 세포 특색에 대한 입력 측정치는 제1 복수의 개별 세포에 대한 것이고, 제2 세포 특색에 대한 입력 측정치는 또한 제1 복수의 개별 세포에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 모든 세포 특색에 대한 입력 측정치는 동일한 복수의 개별 세포로부터의 것이다.In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics comprise input measurements from one or more individual cells of the cell population. In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics comprise input measurements from a plurality of individual cells of the cell population. In some embodiments, the input measurements for the first cell characteristic are for a first plurality of individual cells, and the input measurements for the second cell characteristic are for a second distinct plurality of individual cells that may or may not contain some of the first plurality of individual cells. In some embodiments, the input measurements for the first cell characteristic are for the first plurality of individual cells, and the input measurements for the second cell characteristic are also for the first plurality of individual cells. In some embodiments, the input measurements for all cell characteristics are from the same plurality of individual cells.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 세포 집단의 일부 또는 전부 개별 세포로부터의 입력 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 살아있는 세포만으로부터의 입력 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 살아있는 세포는 자동화된 방법을 사용하여 살아있는 것으로 분류된다. 일부 실시양태에서, 살아있는 세포는 예를 들어 본원에 예시된 바와 같이 (예를 들어, 살아있는 세포 분류용 OsOne 소프트웨어 사용) 세포 집단의 세포의 홀로그래픽 이미지의 분석에 의해 살아있는 것으로 분류된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 적어도 특정 크기의 세포만으로부터의 입력 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 크기는 반경 평균 세포 특색에 의해 결정된다. 일부 실시양태에서, 크기는 세포 면적 세포 특색에 의해 결정된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 충분한 원형도의 세포만으로부터의 입력 측정치 (예를 들어 원형도 세포 특색을 사용하여 결정된 바와 같이)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 특정 역치 미만의 강도 평활도 세포 특색에 대한 입력 측정치를 갖는 세포만으로부터의 입력 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 상기 모든 기준을 충족하는 세포만으로부터의 입력 측정치를 포함한다.In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics include input measurements from some or all individual cells in the cell population. In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics include input measurements from only live cells. In some embodiments, live cells are classified as live using an automated method. In some embodiments, live cells are classified as live by analysis of holographic images of cells in the cell population, for example, as exemplified herein (e.g., using OsOne software for live cell classification). In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics include input measurements from only cells of at least a particular size. In some embodiments, the size is determined by a radius-average cell characteristic. In some embodiments, the size is determined by a cell area cell characteristic. In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics include input measurements from only cells of sufficient circularity (e.g., as determined using the circularity cell characteristic). In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics comprise input measurements from only cells having input measurements for the intensity smoothness cell characteristic below a particular threshold. In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics comprise input measurements from only cells that meet all of the above criteria.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 하기 기준 중 하나 이상 (예를 들어, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 모두)을 충족하는 세포만으로부터의 하나 이상의 입력 측정치를 포함한다: (i) 살아있는 것으로 분류됨, (ii) 반경 평균 세포 특색 측정치 > 5를 가짐, (iii) 강도 평활도 세포 특색 측정치 < 0.03을 가짐, (iv) 세포 면적 세포 특색 측정치 > 60을 가짐, 및 (v) 원형도 세포 특색 측정치 > 0.5를 가짐. 일부 실시양태에서, 세포는 상기 모든 기준을 충족한다.In some embodiments, the one or more input measurements for a cell feature of the one or more cell features comprises one or more input measurements from only cells that meet one or more (e.g., one, two, three, four, or all) of the following criteria: (i) being classified as alive, (ii) having a radius mean cell feature measurement > 5, (iii) having an intensity smoothness cell feature measurement < 0.03, (iv) having a cell area cell feature measurement > 60, and (v) having a circularity cell feature measurement > 0.5. In some embodiments, the cells meet all of the above criteria.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포 각각으로부터의 입력 측정치를 포함한다.In some embodiments, the one or more input measurements for one of the one or more cell characteristics comprises input measurements from each individual cell of the cell population.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색은 홀로그래픽 정보의 위상 정보로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색은 홀로그래픽 정보의 강도 정보로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색은 위상 정보 및 강도 정보로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색은 홀로그래픽 정보로부터 재구축된 개별 세포의 이미지로부터 유래된다. 홀로그래픽 정보로부터 세포 특색을 결정하기 위한 예시적인 방법은 US-9684281, US-20140193850, US-20140195568-A1, US-10578541-B2, US-9904248-B2, US-11067379-B2 및 US-2021142472-A1에 기재되어 있다. 홀로그래픽 정보로부터 세포 특색을 결정하기 위한 예시적인 소프트웨어는 오비지오 OsOne (오비지오 이미징 시스템즈 NV/SA, 벨기에 브뤼셀)을 포함한다.In some embodiments, one of the one or more cell features is derived from phase information of the holographic information. In some embodiments, one of the one or more cell features is derived from intensity information of the holographic information. In some embodiments, one of the one or more cell features is derived from phase information and intensity information. In some embodiments, one of the one or more cell features is derived from an image of an individual cell reconstructed from the holographic information. Exemplary methods for determining cell features from holographic information are described in US-9684281, US-20140193850, US-20140195568-A1, US-10578541-B2, US-9904248-B2, US-11067379-B2, and US-2021142472-A1. Exemplary software for determining cell characteristics from holographic information includes Obigeo OsOne (Obigeo Imaging Systems NV/SA, Brussels, Belgium).

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 하나 이상의 형태학적 특색, 하나 이상의 광학적 특색, 하나 이상의 강도 텍스처 특색, 하나 이상의 위상 텍스처 특색, 또는 상기 중 임의의 것들의 조합을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 하나 이상의 형태학적 특색, 하나 이상의 강도 텍스처 특색 및 하나 이상의 위상 텍스처 특색을 포함한다. 예시적인 세포 특색 및 이에 대한 설명은 표 E1에 기재되어 있다.In some embodiments, the one or more cellular features comprise one or more morphological features, one or more optical features, one or more intensity texture features, one or more topological texture features, or a combination of any of the foregoing. In some embodiments, the one or more cellular features comprise one or more morphological features, one or more intensity texture features, and one or more topological texture features. Exemplary cellular features and descriptions thereof are set forth in Table E1.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 하나 이상의 형태학적 특색을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 개별 세포의 물리적 형상의 하나 이상의 특징을 설명한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 종횡비, 세포 면적, 원형도, 치밀도, 신장도, 신장, 직경, hu 모멘트 1, hu 모멘트 2, hu 모멘트 3, hu 모멘트 4, hu 모멘트 5, hu 모멘트 6, hu 모멘트 7, 둘레 길이, 반경 평균, 반경 분산 및 정규화된 반경 분산으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 종횡비를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 세포 면적을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 원형도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 치밀도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 신장도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 신장을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 직경을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 hu 모멘트 1을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 hu 모멘트 2를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 hu 모멘트 3을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 hu 모멘트 4를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 hu 모멘트 5를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 hu 모멘트 6을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 hu 모멘트 7을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 둘레 길이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 반경 평균을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 반경 분산을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 정규화된 반경 분산을 포함한다.In some embodiments, the one or more cellular features comprise one or more morphological features. In some embodiments, the one or more morphological features describe one or more characteristics of the physical shape of an individual cell. In some embodiments, the one or more morphological features are selected from aspect ratio, cell area, circularity, compactness, elongation, height, diameter, hu moment 1, hu moment 2, hu moment 3, hu moment 4, hu moment 5, hu moment 6, hu moment 7, perimeter, radius mean, radius variance, and normalized radius variance. In some embodiments, the one or more morphological features comprise aspect ratio. In some embodiments, the one or more morphological features comprise cell area. In some embodiments, the one or more morphological features comprise circularity. In some embodiments, the one or more morphological features comprise compactness. In some embodiments, the one or more morphological features comprise elongation. In some embodiments, the one or more morphological features comprise elongation. In some embodiments, the one or more morphological features comprise diameter. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a hu moment 1. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a hu moment 2. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a hu moment 3. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a hu moment 4. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a hu moment 5. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a hu moment 6. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a hu moment 7. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a perimeter. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a radius mean. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a radius variance. In some embodiments, the one or more morphological features comprise a normalized radius variance.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 형태학적 특색은 세포 면적 및 반경 평균을 포함한다.In some embodiments, the one or more morphological features include mean cell area and radius.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 하나 이상의 광학적 특색을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 개별 세포 이미지의 하나 이상의 광학적 특성을 설명한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 굴절 피크 직경, 강도 최대값, 평균 강도, 강도 최소값, 질량 편심률, 광학 높이 최대값 (라디안), 광학 높이 최대값 (μm), 평균 광학 높이 (라디안), 평균 광학 높이 (μm), 정규화된 광학 높이, 광학 높이 최소값 (라디안), 광학 높이 최소값 (μm), 광학 부피, 굴절 피크 표면, 정규화된 피크 면적, 응집체 크기, 굴절 피크 강도 및 정규화된 피크 높이로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 굴절 피크 직경을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 강도 최대값을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 평균 강도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 강도 최소값을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 질량 편심률을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 광학 높이 최대값 (라디안)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 광학 높이 최대값 (μm)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 평균 광학 높이 (라디안)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 평균 광학 높이 (μm)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 정규화된 광학 높이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 광학 높이 최소값 (라디안)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 광학 높이 최소값 (μm)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 광학 부피를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 굴절 피크 표면을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 정규화된 피크 면적을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 응집체 크기를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 굴절 피크 강도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학적 특색은 정규화된 피크 높이를 포함한다.In some embodiments, the one or more cell features comprise one or more optical features. In some embodiments, the one or more optical features describe one or more optical characteristics of an individual cell image. In some embodiments, the one or more optical features are selected from: refractive peak diameter, intensity maximum, average intensity, intensity minimum, mass eccentricity, optical height maximum (radians), optical height maximum (μm), average optical height (radians), average optical height (μm), normalized optical height, optical height minimum (radians), optical height minimum (μm), optical volume, refractive peak surface, normalized peak area, aggregate size, refractive peak intensity, and normalized peak height. In some embodiments, the one or more optical features comprise a refractive peak diameter. In some embodiments, the one or more optical features comprise an intensity maximum. In some embodiments, the one or more optical features comprise an average intensity. In some embodiments, the one or more optical features comprise an intensity minimum. In some embodiments, the one or more optical features comprise mass eccentricity. In some embodiments, one or more optical features comprise an optical height maximum (in radians). In some embodiments, one or more optical features comprise an optical height maximum (in μm). In some embodiments, one or more optical features comprise an average optical height (in radians). In some embodiments, one or more optical features comprise an average optical height (in μm). In some embodiments, one or more optical features comprise a normalized optical height. In some embodiments, one or more optical features comprise an optical height minimum (in radians). In some embodiments, one or more optical features comprise an optical height minimum (in μm). In some embodiments, one or more optical features comprise an optical volume. In some embodiments, one or more optical features comprise a refractive peak surface. In some embodiments, one or more optical features comprise a normalized peak area. In some embodiments, one or more optical features comprise an aggregate size. In some embodiments, one or more optical features comprise a refractive peak intensity. In some embodiments, one or more optical features comprise a normalized peak height.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 하나 이상의 강도 텍스처 특색을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 개별 세포의 강도 정보의 하나 이상의 특성을 설명한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 분산, 강도 평균 대비, 강도 평균 엔트로피, 강도 평균, 강도 평균 균일성, 강도 대비, 강도 상관관계, 강도 엔트로피, 강도 균질성, 강도 균일성, 강도 왜도 및 강도 평활도로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 분산을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 평균 대비를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 평균 엔트로피를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 평균을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 평균 균일성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 대비를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 상관관계을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 엔트로피를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 균질성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 균일성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 왜도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 강도 평활도를 포함한다.In some embodiments, the one or more cellular features comprise one or more intensity texture features. In some embodiments, the one or more intensity texture features describe one or more characteristics of the intensity information of an individual cell. In some embodiments, the one or more intensity texture features are selected from intensity variance, intensity mean contrast, intensity mean entropy, intensity mean, intensity mean uniformity, intensity contrast, intensity correlation, intensity entropy, intensity homogeneity, intensity uniformity, intensity skewness, and intensity smoothness. In some embodiments, the one or more intensity texture features comprise intensity variance. In some embodiments, the one or more intensity texture features comprise intensity mean contrast. In some embodiments, the one or more intensity texture features comprise intensity mean entropy. In some embodiments, the one or more intensity texture features comprise intensity mean. In some embodiments, the one or more intensity texture features comprise intensity mean uniformity. In some embodiments, the one or more intensity texture features comprise intensity contrast. In some embodiments, the one or more intensity texture features comprise intensity correlation. In some embodiments, the one or more intensity texture features comprise intensity entropy. In some embodiments, one or more intensity texture features comprise intensity homogeneity. In some embodiments, one or more intensity texture features comprise intensity uniformity. In some embodiments, one or more intensity texture features comprise intensity skewness. In some embodiments, one or more intensity texture features comprise intensity smoothness.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 강도 텍스처 특색은 최대 강도, 최소 강도, 강도 엔트로피 및 강도 대비를 포함한다.In some embodiments, the one or more intensity texture features include maximum intensity, minimum intensity, intensity entropy, and intensity contrast.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 하나 이상의 위상 텍스처 특색을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 개별 세포의 위상 정보의 하나 이상의 특성을 설명한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 광학 높이 분산 (라디안), 광학 높이 분산 (μm), 위상 평균 대비, 위상 평균 엔트로피, 위상 평균, 위상 평균 균일성, 위상 대비, 위상 상관관계, 위상 엔트로피, 위상 균질성, 위상 왜도, 위상 평활도 및 위상 균일성으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 광학 높이 분산 (라디안)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 광학 높이 분산 (μm)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 평균 대비를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 평균 엔트로피를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 평균을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 평균 균일성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 대비를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 상관관계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 엔트로피를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 균질성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 왜도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 평활도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 위상 텍스처 특색은 위상 균일성을 포함한다.In some embodiments, the one or more cellular features comprise one or more phase texture features. In some embodiments, the one or more phase texture features describe one or more characteristics of the phase information of an individual cell. In some embodiments, the one or more phase texture features are selected from optical height variance (radians), optical height variance (μm), phase mean contrast, phase mean entropy, phase mean, phase mean uniformity, phase contrast, phase correlation, phase entropy, phase homogeneity, phase skewness, phase smoothness, and phase uniformity. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise optical height variance (radians). In some embodiments, the one or more phase texture features comprise optical height variance (μm). In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase mean contrast. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase mean entropy. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase mean. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase mean uniformity. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase contrast. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase correlation. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase entropy. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase homogeneity. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase skewness. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase smoothness. In some embodiments, the one or more phase texture features comprise phase uniformity.

일부 실시양태에서, 세포 표현형은 활성화된 T 세포에 대한 것이다.In some embodiments, the cell phenotype is that of an activated T cell.

일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계, 강도 균질성, 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균 중 하나 이상 (예를 들어, 이들 중 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개 또는 모두의 임의의 조합)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계, 강도 균질성, 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함한다.In some embodiments, the plurality of cell features comprises one or more (e.g., any combination of two, three, four, five, six, seven, eight, nine, or all of) intensity skewness, intensity correlation, intensity homogeneity, intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius mean. In some embodiments, the plurality of cell features comprises intensity skewness, intensity correlation, intensity homogeneity, intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius mean.

일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 최대 강도, 최소 강도, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균으로부터 선택된다 (이들 중 하나 이상을 포함함). 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 최대 강도, 최소 강도, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함한다.In some embodiments, the plurality of cell characteristics are selected from (or include one or more of) maximum intensity, minimum intensity, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average. In some embodiments, the plurality of cell characteristics include maximum intensity, minimum intensity, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균 중 하나 이상 (예를 들어, 이들 중 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 또는 모두의 임의의 조합)을 포함한다.In some embodiments, the one or more cell features comprise one or more of intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius mean (e.g., any combination of two, three, four, five, six, or all of these).

일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성 중 하나 이상 (예를 들어, 이들 중 2개 또는 모두의 임의의 조합)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함한다.In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity (e.g., any combination of two or all of them). In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity.

일부 실시양태에서, 세포 표현형은 기억 표현형이다. 일부 실시양태에서, 기억 표현형은 초기 기억 표현형, 예컨대 줄기 세포 기억 표현형 또는 중앙 기억 표현형이다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형은 중앙 기억 표현형이다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형은 줄기 세포 기억 표현형이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CCR7이다. 일부 실시양태에서, 세포 표현형은 기억 표현형, 예를 들어 줄기 세포 기억 표현형 또는 중앙 기억 표현형이고, 마커는 CCR7이다.In some embodiments, the cell phenotype is a memory phenotype. In some embodiments, the memory phenotype is an early memory phenotype, such as a stem cell memory phenotype or a central memory phenotype. In some embodiments, the cell phenotype is a central memory phenotype. In some embodiments, the cell phenotype is a stem cell memory phenotype. In some embodiments, the marker is CCR7. In some embodiments, the cell phenotype is a memory phenotype, such as a stem cell memory phenotype or a central memory phenotype, and the marker is CCR7.

따라서, 일부 실시양태에서, 개시된 방법은 T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하기 위한 것이고, 마커는 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현된다. 일부 실시양태에서, 마커는 중앙 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현된다. 일부 실시양태에서, 마커는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현된다. 일부 실시양태에서, 마커는 CCR7이다.Accordingly, in some embodiments, the disclosed method is for determining the memory phenotype of a T cell population, wherein the marker is expressed by T cells having a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype. In some embodiments, the marker is expressed by T cells having a central memory phenotype. In some embodiments, the marker is expressed by T cells having a stem cell memory phenotype. In some embodiments, the marker is CCR7.

일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 세포 면적을 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 둘레 길이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 평균 강도를 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 정규화된 피크 면적을 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 등가 피크 직경을 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경을 포함한다.In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises one or more of cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter. In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises cell area. In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises perimeter length. In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises average intensity. In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises normalized peak area. In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises equivalent peak diameter. In some embodiments, the plurality of cell characteristics comprises cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter.

일부 실시양태에서, 세포 표현형은 재조합 수용체 발현, 예를 들어 CAR 또는 TCR 발현이다.In some embodiments, the cell phenotype is recombinant receptor expression, e.g., CAR or TCR expression.

일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이 중 하나 이상 (예를 들어, 이들 중 2개, 3개, 4개 또는 모두의 임의의 조합)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 세포 크기 (면적, 둘레 길이, 직경)를 반영하는 더 큰 특색, 더 작은 평균 강도 특색, 더 큰 위상 상관관계 특색, 및 더 작은 반경 분산 정규화된 특색 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 더 큰 세포 면적, 더 큰 세포 둘레 길이, 더 큰 세포 직경, 더 작은 강도 평균, 더 큰 위상 상관관계, 및 더 작은 반경 분산 (정규화됨) 중 하나 이상을 포함한다.In some embodiments, the plurality of cell features comprises one or more (e.g., any combination of two, three, four, or all) of a peak area, a phase average uniformity, an intensity geometric mean, a minimum optical height, and a normalized optical height. In some embodiments, the plurality of cell features comprises one or more of a peak area, a phase average uniformity, an intensity geometric mean, a minimum optical height, and a normalized optical height. In some embodiments, the plurality of cell features comprises one or more of a larger feature reflecting cell size (area, perimeter, diameter), a smaller average intensity feature, a larger phase correlation feature, and a smaller radial variance normalized feature. In some embodiments, the plurality of cell features comprises one or more of a larger cell area, a larger cell perimeter, a larger cell diameter, a smaller intensity average, a larger phase correlation, and a smaller radial variance (normalized).

일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색은 기계 학습 모델에 의해 추출된 세포 특색이다. 일부 실시양태에서, 추출은 자동으로, 예를 들어 세포 특색의 사전 설계 또는 조작 없이 이루어진다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 기계 학습 모델에 제공함으로써 결정된다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 기계 학습 모델에 제공함으로써 결정된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 입력 측정치는 기계 학습 모델로부터 결정된다.In some embodiments, the plurality of cell features are cell features extracted by a machine learning model. In some embodiments, the extraction is performed automatically, for example, without prior design or manipulation of the cell features. In some embodiments, one or more input measurements for at least one of the plurality of cell features are determined by providing holographic information about individual cells in the cell population to the machine learning model. In some embodiments, one or more input measurements for each of the plurality of cell features are determined by providing holographic information about individual cells in the cell population to the machine learning model. In some embodiments, one or more input measurements are determined from the machine learning model.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 심층 학습 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 합성곱 신경망이다. 합성곱 신경망의 장점은 인간의 지도 없이 분류 또는 회귀에 중요한 특색을 자동으로 검출하고 추출하고, 인간에 의해 검출가능하지 않을 수 있는 특색을 검출하는 능력을 포함한다.In some embodiments, the machine learning model is a deep learning model. In some embodiments, the machine learning model is a convolutional neural network. The advantages of convolutional neural networks include the ability to automatically detect and extract features important for classification or regression without human guidance, and to detect features that may not be detectable by humans.

일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망의 완전 연결층으로부터 수득된다. 일부 실시양태에서, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망의 완전 연결층으로부터 수득된다.In some embodiments, one or more input measurements for at least one of the plurality of cell characteristics are obtained from a fully connected layer of a convolutional neural network. In some embodiments, one or more input measurements for each of the plurality of cell characteristics are obtained from a fully connected layer of a convolutional neural network.

특색 추출에 적합한 합성곱 신경망의 아키텍처는 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 식별되고 설계될 수 있다. 일부 실시양태에서, 합성곱 신경망은 LeNet, AlexNet, ResNet, GoogleNet/InceptionNet, MobileNetV1, ZfNet, Depth-based, Highway Network, Wide ResNet, VGG, PolyNet, Inception v2, Inception v3, Inception v4, Inception-ResNet, DenseNet, Pyramidal Net, Xception, 채널-부스팅, 잔차 주의집중 신경망, 주의집중-기반, 특색-맵 활용-기반, 압축과 자극, 또는 경쟁적-압축과 자극 합성곱 신경망이다.The architecture of a convolutional neural network suitable for feature extraction can be identified and designed by a person skilled in the art. In some embodiments, the convolutional neural network is a LeNet, AlexNet, ResNet, GoogleNet/InceptionNet, MobileNetV1, ZfNet, Depth-based, Highway Network, Wide ResNet, VGG, PolyNet, Inception v2, Inception v3, Inception v4, Inception-ResNet, DenseNet, Pyramidal Net, Xception, channel-boosting, residual attention neural network, attention-based, feature-map exploitation-based, compression and stimulation, or competitive-compression and stimulation convolutional neural network.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델, 예를 들어 합성곱 신경망은 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 훈련된다. 일부 실시양태에서, T 세포를 함유하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단, 예를 들어 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 함유한다. 예시적인 참조 세포 집단은 섹션 I-D-1에 기재되어 있다.In some embodiments, a machine learning model, e.g., a convolutional neural network, is trained using a dataset of reference holographic information. In some embodiments, for each of the first plurality of reference cell populations containing T cells, the dataset of reference holographic information contains holographic information obtained for the reference cell population, e.g., individual cells of the reference cell population. Exemplary reference cell populations are described in Section I-D-1.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델, 예를 들어 합성곱 신경망은 비-홀로그래픽 이미지를 사용하여 훈련된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델, 예를 들어 합성곱 신경망은 홀로그래픽 및 비-홀로그래픽 이미지를 사용하여 훈련된다.In some embodiments, the machine learning model, e.g., a convolutional neural network, is trained using non-holographic images. In some embodiments, the machine learning model, e.g., a convolutional neural network, is trained using both holographic and non-holographic images.

C. 집단-수준 통계치C. Group-level statistics

일부 실시양태에서, 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 적어도 하나의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 적어도 하나의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 설명한다. 일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치의 분포를 설명한다.In some embodiments, a cell phenotype, e.g., an activation state, is determined based on at least one population-level statistic. In some embodiments, a population-level output measurement is determined based on at least one population-level statistic. In some embodiments, each population-level statistic is for one or more input measurements of one of the one or more cell characteristics. In some embodiments, each population-level statistic describes one or more input measurements of one of the one or more cell characteristics. In some embodiments, each population-level statistic describes a distribution of one or more input measurements of one of the one or more cell characteristics.

일부 실시양태에서, 적어도 하나의 집단-수준 통계치는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 집단-수준 통계치는 복수의 집단-수준 통계치이다. 일부 실시양태에서, 복수의 집단-수준 통계치는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 복수의 집단-수준 통계치는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 다중 집단-수준 통계치를 포함한다.In some embodiments, the at least one population-level statistic comprises one or more population-level statistics for each of one or more cell characteristics. In some embodiments, the at least one population-level statistic comprises multiple population-level statistics. In some embodiments, the multiple population-level statistics comprise one or more population-level statistics for each of one or more cell characteristics. In some embodiments, the multiple population-level statistics comprise multiple population-level statistics for each of one or more cell characteristics.

일부 실시양태에서, 제1 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 제2 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치와 상이한 통계치이다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 제1 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 제1 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 특색의 평균을 포함하고, 제2 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 제2 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 특색의 평균을 포함하지 않는다. 일부 실시양태에서, 제1 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 제2 세포 특색에 대한 집단-수준 통계치와 동일한 통계치이다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 집단-수준 통계치는 모든 세포 특색에 대해 동일한 통계치이다.In some embodiments, one or more population-level statistics for the first cell characteristic are different statistics than one or more population-level statistics for the second cell characteristic. For example, in some embodiments, one or more population-level statistics for the first cell characteristic include the mean of one or more input characteristics for the first cell characteristic, and one or more population-level statistics for the second cell characteristic do not include the mean of one or more input characteristics for the second cell characteristic. In some embodiments, one or more population-level statistics for the first cell characteristic are the same statistics as the population-level statistics for the second cell characteristic. In some embodiments, one or more population-level statistics are the same statistics for all cell characteristics.

예시적인 집단-수준 통계치는 이 섹션에 기재되어 있으며, 관련 기술분야에 공지되어 있다. 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 임의의 이러한 집단-수준 통계치, 예를 들어 임의의 기재된 예시적인 집단-수준 통계치로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 동일하며, 임의의 기재된 예시적인 집단-수준 통계치로부터 선택된다.Exemplary population-level statistics are described in this section and are known in the art. The one or more population-level statistics for each of the one or more cell characteristics can be independently selected from any of these population-level statistics, e.g., any of the exemplary population-level statistics described. In some embodiments, the one or more population-level statistics for each of the one or more cell characteristics are identical and are selected from any of the exemplary population-level statistics described.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치를 요약하는 집단-수준 통계치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 통계치는 요약 통계치이다.In some embodiments, the one or more population-level statistics for one or more cell characteristics comprise a population-level statistic summarizing one or more input measurements of the cell characteristic. In some embodiments, the population-level statistic is a summary statistic.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 중앙 경향 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 평균, 중앙값 및 최빈값 중 하나 이상을 포함한다.In some embodiments, the one or more population-level statistics for one of the one or more cell characteristics comprise a measure of central tendency of one or more input measurements of the cell characteristic. In some embodiments, the one or more population-level statistics comprise one or more of the mean, median, and mode of one or more input measurements of the cell characteristic.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 통계적 분산 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 표준 편차, 사분위수간 범위, 범위, 평균 절대 차이, 중앙값 절대 편차, 평균 절대 편차 및 거리 표준 편차 중 하나 이상을 포함한다.In some embodiments, the one or more population-level statistics for one of the one or more cell characteristics comprise a statistical variance measure of one or more input measurements of the cell characteristic. In some embodiments, the one or more population-level statistics comprise one or more of the standard deviation, interquartile range, range, mean absolute difference, median absolute deviation, mean absolute deviation, and distance standard deviation of the one or more input measurements of the cell characteristic.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 분포 형상의 측정치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 왜도 및 첨도 중 하나 또는 둘 다를 포함한다.In some embodiments, the one or more population-level statistics for one of the one or more cell characteristics comprise a measure of the distribution shape of one or more input measurements of the cell characteristic. In some embodiments, the one or more population-level statistics comprise one or both of skewness and kurtosis of the one or more input measurements of the cell characteristic.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 분위수는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수로부터 선택된다 (이들 중 하나 이상을 포함함). 일부 실시양태에서, 하나 이상의 분위수는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수를 포함한다.In some embodiments, the one or more population-level statistics for one of the one or more cell characteristics comprise one or more quantiles of one or more input measurements of the cell characteristic. In some embodiments, the one or more quantiles are selected from (including one or more of) the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of the one or more input measurements of the cell characteristic. In some embodiments, the one or more quantiles comprise the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of the one or more input measurements of the cell characteristic. In some embodiments, the one or more population-level statistics for each cell characteristic of the one or more cell characteristics comprise the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of the one or more input measurements of the cell characteristic.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치에 풀링 필터를 적용함으로써 결정된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치에 풀링 필터를 적용함으로써 결정된다.In some embodiments, one or more population-level statistics for one of the one or more cell characteristics are determined by applying a pooling filter to one or more input measurements of the cell characteristic. In some embodiments, one or more population-level statistics for each cell characteristic of the one or more cell characteristics are determined by applying a pooling filter to one or more input measurements of the cell characteristic.

일부 실시양태에서, 풀링 필터는 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치를 요약한다. 일부 실시양태에서, 풀링 필터는 점 추정치-기반 풀링 필터이다. 일부 실시양태에서, 풀링 필터는 평균 풀링 필터이다. 일부 실시양태에서, 풀링 필터는 최대 풀링 필터이다.In some embodiments, the pooling filter summarizes one or more input measurements of cell characteristics. In some embodiments, the pooling filter is a point estimate-based pooling filter. In some embodiments, the pooling filter is a mean pooling filter. In some embodiments, the pooling filter is a max pooling filter.

일부 실시양태에서, 풀링 필터는 분포-기반 풀링 필터이다. 일부 실시양태에서, 분포-기반 풀링 필터는 예컨대 문헌 [Oner et al., arXiv:2006.01561]에 기재된 바와 같이 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 추정된 주변 분포에 기반한다. 일부 실시양태에서, 추정된 주변 분포는 커널 밀도 추정, 예컨대 가우시안 커널을 사용하여 계산된다.In some embodiments, the pooling filter is a distribution-based pooling filter. In some embodiments, the distribution-based pooling filter is based on an estimated marginal distribution of one or more input measurements of cell features, such as described in [Oner et al., arXiv:2006.01561]. In some embodiments, the estimated marginal distribution is computed using a kernel density estimation, such as a Gaussian kernel.

D. 집단-수준 출력 측정치 결정D. Determining group-level output measures

일부 실시양태에서, 세포 집단의 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태는 세포 집단에 대해 결정된 집단-수준 출력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 결정된 적어도 하나의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정된다.In some embodiments, the cellular phenotype, e.g., activation state, of a cell population is determined based on a population-level output measurement determined for the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of one or more cell characteristics. In some embodiments, the population-level output measurement is determined based on at least one population-level statistic determined for the cell population.

일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 상응하는 역치 값과 비교된다. 일부 집단-수준 통계치에 대한 역치 값의 경우, 역치 값보다 높은 집단-수준 통계치는 마커-발현 세포의 존재를 나타낼 수 있다. 다른 집단-수준 통계치에 대한 역치 값의 경우, 역치 값보다 낮은 집단-수준 통계치는 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재를 나타낼 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 역치 값은 T 세포를 함유하는 복수의 참조 세포 집단의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%가 나타내는 값이다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각은 마커-발현 세포를 함유한다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각은 마커-발현 T 세포를 함유한다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%는 마커-발현 세포이다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%는 마커-발현 T 세포이다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각의 T 세포의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%는 마커-발현 T 세포이다. 예시적인 참조 세포 집단은 섹션 I-D-1에 기재되어 있다.In some embodiments, each population-level statistic is compared to a corresponding threshold value. For threshold values for some population-level statistics, a population-level statistic higher than the threshold value may indicate the presence of marker-expressing cells. For threshold values for other population-level statistics, a population-level statistic lower than the threshold value may indicate the presence of marker-expressing cells within the cell population. In some embodiments, the threshold value for one of the one or more cell characteristics is a value exhibited by at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of a plurality of reference cell populations containing T cells. In some embodiments, each of the plurality of reference cell populations contains marker-expressing cells. In some embodiments, each of the plurality of reference cell populations contains marker-expressing T cells. In some embodiments, at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of each of the plurality of reference cell populations are marker-expressing cells. In some embodiments, at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of each of the plurality of reference cell populations are marker-expressing T cells. In some embodiments, at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of the T cells of each of the plurality of reference cell populations are marker-expressing T cells. An exemplary reference cell population is described in Section I-D-1.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 적어도 하나의 집단-수준 통계치가 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재를 나타내는지 여부를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 집단-수준 통계치의 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%가 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재를 나타내는지 여부를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 대다수의 집단-수준 통계치가 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재를 나타내는지 여부를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 각 집단-수준 통계치가 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재를 나타내는지 여부를 나타낸다.In some embodiments, the population-level output measurement indicates whether at least one population-level statistic indicates the presence of marker-expressing cells in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates whether at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of the population-level statistics indicate the presence of marker-expressing cells in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates whether a majority of the population-level statistics indicate the presence of marker-expressing cells in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates whether each population-level statistic indicates the presence of marker-expressing cells in the cell population.

일부 실시양태에서, 각 집단-수준 통계치는 상응하는 역치 값과 비교된다. 일부 집단-수준 통계치에 대한 역치 값의 경우, 역치 값보다 높은 집단-수준 통계치는 활성화된 T 세포의 존재를 나타낼 수 있다. 다른 집단-수준 통계치에 대한 역치 값의 경우, 역치 값보다 낮은 집단-수준 통계치는 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재를 나타낼 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 역치 값은 T 세포를 함유하는 복수의 참조 세포 집단의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%가 나타내는 값이다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각은 활성화된 T 세포를 함유한다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각은 T 세포 활성화를 나타내는 마커를 발현하는 T 세포를 함유한다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%는 활성화된 T 세포이다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%는 마커를 발현하는 T 세포이다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각의 T 세포의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%는 마커를 발현하는 T 세포이다. 예시적인 참조 세포 집단은 섹션 I-D-1에 기재되어 있다.In some embodiments, each population-level statistic is compared to a corresponding threshold value. For threshold values for some population-level statistics, a population-level statistic higher than the threshold value may indicate the presence of activated T cells. For threshold values for other population-level statistics, a population-level statistic lower than the threshold value may indicate the presence of activated T cells within the cell population. In some embodiments, the threshold value for one of the one or more cell characteristics is a value exhibited by at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of a plurality of reference cell populations containing T cells. In some embodiments, each of the plurality of reference cell populations contains activated T cells. In some embodiments, each of the plurality of reference cell populations contains T cells expressing a marker indicative of T cell activation. In some embodiments, at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of each of the plurality of reference cell populations are activated T cells. In some embodiments, at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of each of the plurality of reference cell populations are T cells that express the marker. In some embodiments, at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of the T cells of each of the plurality of reference cell populations are T cells that express the marker. An exemplary reference cell population is described in Section I-D-1.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 적어도 하나의 집단-수준 통계치가 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재를 나타내는지 여부를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 집단-수준 통계치의 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%가 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재를 나타내는지 여부를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 대다수의 집단-수준 통계치가 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재를 나타내는지 여부를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 각 집단-수준 통계치가 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재를 나타내는지 여부를 나타낸다.In some embodiments, the population-level output measurement indicates whether at least one population-level statistic indicates the presence of activated T cells in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates whether at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of the population-level statistics indicate the presence of activated T cells in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates whether a majority of the population-level statistics indicate the presence of activated T cells in the cell population. In some embodiments, the population-level output measurement indicates whether each population-level statistic indicates the presence of activated T cells in the cell population.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 훈련된 기계 학습 모델을 사용하여 결정된다. 예시적인 기계 학습 모델 및 이를 훈련시키는 방법은 문헌 [Hastie et al., The Elements of Statistical Learning (2016)]; 및 [Abu-Mostafa et al., Learning from Data (2012)]에 기재되어 있다. 예시적인 기계 학습 모델은 또한 문헌 [Hastie et al., The Elements of Statistical Learning (2016)]; 및 [Abu-Mostafa et al., Learning from Data (2012)]에 기재되어 있다.In some embodiments, population-level output measurements are determined using a trained machine learning model. Exemplary machine learning models and methods for training them are described in Hastie et al., The Elements of Statistical Learning (2016); and Abu-Mostafa et al., Learning from Data (2012). Exemplary machine learning models are also described in Hastie et al., The Elements of Statistical Learning (2016); and Abu-Mostafa et al., Learning from Data (2012).

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 훈련된 기계 학습 모델의 출력이거나 그로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치는 훈련된 기계 학습 모델 또는 훈련된 기계 학습 모델을 포함하는 프로세스에 입력으로서 제공된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 적어도 하나의 집단-수준 통계치는 훈련된 기계 학습 모델 또는 훈련된 기계 학습 모델을 포함하는 프로세스에 입력으로서 제공된다. 일부 실시양태에서, 훈련된 기계 학습 모델에 입력으로서 제공되는 과정의 일부로서, 입력 측정치 또는 집단-수준 통계치는 하나 이상의 사전 프로세싱 단계를 거친다. 일부 실시양태에서, 사전 프로세싱 단계는 정규화 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 사전 프로세싱 단계는 차원수 감소 단계를 포함한다.In some embodiments, the population-level output measurements are output or derived from a trained machine learning model. In some embodiments, one or more input measurements for each of the one or more cellular characteristics are provided as inputs to the trained machine learning model or a process comprising the trained machine learning model. In some embodiments, at least one population-level statistic for each of the one or more cellular characteristics is provided as inputs to the trained machine learning model or a process comprising the trained machine learning model. In some embodiments, as part of providing the input measurements or population-level statistics as inputs to the trained machine learning model, the input measurements or population-level statistic are subjected to one or more preprocessing steps. In some embodiments, the preprocessing step comprises a normalization step. In some embodiments, the preprocessing step comprises a dimensionality reduction step.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 비지도 기계 학습 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 반지도 기계 학습 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 지도 기계 학습 모델이다.In some embodiments, the machine learning model is an unsupervised machine learning model. In some embodiments, the machine learning model is a semi-supervised machine learning model. In some embodiments, the machine learning model is a supervised machine learning model.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 T 세포를 함유하는 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재 또는 부재, 마커-발현 세포가 T 세포를 함유하는 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 마커-발현 세포가 T 세포를 함유하는 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 예측하도록 훈련된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 T 세포를 함유하는 세포 집단 내 마커-발현 T 세포의 존재 또는 부재, 마커-발현 T 세포가 T 세포를 함유하는 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 마커-발현 T 세포가 T 세포를 함유하는 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 예측하도록 훈련된다.In some embodiments, the machine learning model is trained to predict the presence or absence of a marker-expressing cell in a cell population containing T cells, the extent to which the marker-expressing cell is present in the cell population containing T cells, or the extent to which the marker-expressing cell is present in T cells of the cell population containing T cells. In some embodiments, the machine learning model is trained to predict the presence or absence of a marker-expressing T cell in a cell population containing T cells, the extent to which the marker-expressing T cell is present in the cell population containing T cells, or the extent to which the marker-expressing T cell is present in T cells of the cell population containing T cells.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 T 세포를 함유하는 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재 또는 부재, 활성화된 T 세포가 T 세포를 함유하는 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 활성화된 T 세포가 T 세포를 함유하는 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 예측하도록 훈련된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 T 세포를 함유하는 세포 집단 내 T 세포 활성화를 나타내는 마커를 발현하는 T 세포의 존재 또는 부재, T 세포 활성화를 나타내는 마커를 발현하는 T 세포가 T 세포를 함유하는 세포 집단에 존재하는 정도, 또는 T 세포 활성화를 나타내는 마커를 발현하는 T 세포가 T 세포를 함유하는 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 예측하도록 훈련된다.In some embodiments, the machine learning model is trained to predict the presence or absence of an activated T cell within a cell population containing T cells, the extent to which an activated T cell is present in the cell population containing T cells, or the extent to which an activated T cell is present among T cells in the cell population containing T cells. In some embodiments, the machine learning model is trained to predict the presence or absence of a T cell expressing a marker indicative of T cell activation within a cell population containing T cells, the extent to which a T cell expressing a marker indicative of T cell activation is present in the cell population containing T cells, or the extent to which a T cell expressing a marker indicative of T cell activation is present among T cells in the cell population containing T cells.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 하나 이상의 세포 특색에 대한 입력 측정치에 기반하여 예측하도록 훈련된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 하나 이상의 세포 특색에 대한 집단-수준 통계치에 기반하여 예측하도록 훈련된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 하나 이상의 세포 특색 뿐만 아니라 다른 특색, 예를 들어 개별 세포의 특징에 기반하지 않는 세포 집단의 특색을 포함하는 특색에 기반하여 예측하도록 훈련된다.In some embodiments, the machine learning model is trained to make predictions based on input measurements of one or more cellular features. In some embodiments, the machine learning model is trained to make predictions based on population-level statistics for one or more cellular features. In some embodiments, the machine learning model is trained to make predictions based on one or more cellular features as well as other features, such as features of a cell population that are not based on the characteristics of individual cells.

일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 기계 학습 모델에 입력으로서 복수의 집단-수준 통계치를 제공함으로써 결정된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된다.In some embodiments, the population-level output measurement is determined by providing multiple population-level statistics as inputs to a machine learning model. In some embodiments, the machine learning model is trained to predict the population-level output measurement of marker expression based on the population-level statistics of multiple cell characteristics.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 분류 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 회귀 모델이다. 본원에 기재된 임의의 예시적인 기계 학습 모델에 대해, 기계 학습 모델의 분류 및 회귀 버전 둘 다가 개시되어 있다.In some embodiments, the machine learning model is a classification model. In some embodiments, the machine learning model is a regression model. For any of the exemplary machine learning models described herein, both classification and regression versions of the machine learning model are disclosed.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 선형 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 비-선형 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 베이지안 모델이다.In some embodiments, the machine learning model is a linear model. In some embodiments, the machine learning model is a non-linear model. In some embodiments, the machine learning model is a Bayesian model.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 규칙화 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 라쏘-규칙화 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 릿지-규칙화 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 엘라스틱 넷-규칙화 모델이다.In some embodiments, the machine learning model is a regularization model. In some embodiments, the machine learning model is a Lasso-regularization model. In some embodiments, the machine learning model is a Ridge-regularization model. In some embodiments, the machine learning model is an Elastic Net-regularization model.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 인공 신경망이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 지원 벡터 기계이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 앙상블 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 결정 트리를 포함한다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 부스트된 결정 트리를 포함한다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 랜덤 포레스트 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 본원에 기재된 기계 학습 모델의 임의의 조합을 포함하는 앙상블 모델이다. 일부 실시양태에서, 앙상블 모델의 제1 기계 학습 모델은 제1 마커 (예컨대 본원에 기재된 임의의)에 대한 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되고, 앙상블 모델의 제2 기계 학습 모델은 제1 마커와 상이한 제2 마커 (예컨대 본원에 기재된 임의의)에 대한 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된다. 일부 실시양태에서, 앙상블 모델의 제1 기계 학습 모델은 마커 (예컨대 본원에 기재된 임의의)에 대한 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되고, 앙상블 모델의 제2 기계 학습 모델은 동일한 마커에 대한 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된다.In some embodiments, the machine learning model is an artificial neural network. In some embodiments, the machine learning model is a support vector machine. In some embodiments, the machine learning model is an ensemble model. In some embodiments, the machine learning model comprises a decision tree. In some embodiments, the machine learning model comprises a boosted decision tree. In some embodiments, the machine learning model is a random forest model. In some embodiments, the machine learning model is an ensemble model comprising any combination of the machine learning models described herein. In some embodiments, a first machine learning model of the ensemble model is trained to predict a population-level output measurement for a first marker (e.g., any described herein), and a second machine learning model of the ensemble model is trained to predict a population-level output measurement for a second marker (e.g., any described herein) that is different from the first marker. In some embodiments, the first machine learning model of the ensemble model is trained to predict a population-level output measurement for a marker (e.g., any described herein), and the second machine learning model of the ensemble model is trained to predict a population-level output measurement for the same marker.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 다중 출력 모델이다. 일부 실시양태에서, 다중 출력 모델은 심층 학습 모델 (예컨대 본원에 기재된 임의의), 예를 들어 섹션 I-B에 기재된 임의의 합성곱 신경망이다. 일부 실시양태에서, 다중 출력 모델은 본원에 기재된 임의의 마커로부터 독립적으로 선택될 수 있는 복수의 상이한 마커 각각에 대한 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된다.In some embodiments, the machine learning model is a multi-output model. In some embodiments, the multi-output model is a deep learning model (e.g., any of the convolutional neural networks described herein), such as any of the convolutional neural networks described in Section I-B. In some embodiments, the multi-output model is trained to predict population-level output measurements for each of a plurality of different markers, each of which can be independently selected from any of the markers described herein.

1. 참조 데이터세트1. Reference dataset

일부 실시양태에서, 역치 값은 참조 입력 측정치의 데이터세트에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 참조 입력 측정치의 데이터세트를 사용하여 훈련된다. 일부 실시양태에서, T 세포를 함유하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 입력 측정치의 데이터세트는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 포함한다.In some embodiments, the threshold value is determined based on a dataset of reference input measurements. In some embodiments, the machine learning model is trained using the dataset of reference input measurements. In some embodiments, for each of the first plurality of reference cell populations containing T cells, the dataset of reference input measurements includes one or more reference input measurements for each of one or more cell characteristics.

일부 실시양태에서, 역치 값은 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 사용하여 훈련된다. 일부 실시양태에서, T 세포를 함유하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이다.In some embodiments, the threshold value is determined based on a dataset of reference population-level statistics. In some embodiments, the machine learning model is trained using the dataset of reference population-level statistics. In some embodiments, for each of the first plurality of reference cell populations containing T cells, the dataset of reference population-level statistics includes one or more reference population-level statistics for each of one or more cell characteristics. In some embodiments, each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포 집단의 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태를 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키기 위한 것이다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 참조 입력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, T 세포를 함유하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 입력 측정치의 데이터세트는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 포함한다. 예시적인 기계 학습 모델은 섹션 I-D에 기재되어 있다.In some embodiments, the provided method is for training a machine learning model to predict a cellular phenotype, e.g., activation state, of a T cell population. In some embodiments, the provided method involves training the machine learning model using a dataset of reference input measurements. In some embodiments, for each of the first plurality of reference cell populations containing T cells, the dataset of reference input measurements includes one or more reference input measurements for each of one or more cell characteristics. Exemplary machine learning models are described in Sections I-D.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, T 세포를 함유하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 각 참조 집단-수준 통계치는 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이다. 예시적인 기계 학습 모델은 섹션 I-D에 기재되어 있다.In some embodiments, the provided method involves training a machine learning model using a dataset of reference population-level statistics. In some embodiments, for each of the first plurality of reference cell populations containing T cells, the dataset of reference population-level statistics includes one or more reference population-level statistics for each of one or more cell characteristics. In some embodiments, each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements for one of the one or more cell characteristics. Exemplary machine learning models are described in Sections I-D.

일부 실시양태에서, 역치 값은 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트에 기반하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 훈련된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함한다.In some embodiments, the threshold value is determined based on a dataset of reference population-level output measurements. In some embodiments, the machine learning model is trained using the dataset of reference population-level output measurements. In some embodiments, the provided methods involve training the machine learning model using the dataset of reference population-level output measurements. In some embodiments, for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements for the reference cell population.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 다중 인스턴스 학습 모델이다. 일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 심층 다중 인스턴스 학습 모델이다.In some embodiments, the machine learning model is a multi-instance learning model. In some embodiments, the machine learning model is a deep multi-instance learning model.

일부 실시양태에서, 제공된 방법은 하기를 수반한다: (a) 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 합성곱 신경망을 훈련시키는 단계로서, 여기서 T 세포를 함유하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 함유하는 것인 단계; (b) 합성곱 신경망으로부터, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 단계; (c) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하는 단계로서, 여기서 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 함유하는 것인 단계; 및 (d) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 단계로서, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 함유하는 것인 단계. 일부 실시양태에서, 마커는 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커이다.In some embodiments, the provided method comprises: (a) training a convolutional neural network using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations containing T cells, the dataset of reference holographic information contains holographic information obtained for individual cells of the reference cell population; (b) determining from the convolutional neural network one or more reference input measurements for each cell feature of a plurality of cell features derived from the holographic information, wherein the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network, and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population; (c) determining a dataset of reference population-level statistics, wherein the dataset of reference population-level statistics contains one or more reference population-level statistics for each of the plurality of cell features; And (d) training a machine learning model using a dataset of reference population-level statistics and a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements contains reference population-level output measurements of expression of a marker for the reference cell population. In some embodiments, the marker is a marker expressed by activated T cells.

일부 실시양태에서, 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된다.In some embodiments, a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell characteristics.

일부 실시양태에서, 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 동일하다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 서로 상이하다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 시간-매칭되고, 예를 들어 동일하거나 상이한 참조 세포 집단으로부터, 동시에 또는 서로 1시간, 30분, 20분, 10분 또는 5분 이내에 측정된 집단-수준 통계치 및 집단-수준 출력 측정치를 포함한다.In some embodiments, the first and second plurality of reference cell populations are the same. In some embodiments, the first and second plurality of reference cell populations are different. In some embodiments, the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measurements are time-matched, e.g., comprise population-level statistics and population-level output measurements measured simultaneously or within 1 hour, 30 minutes, 20 minutes, 10 minutes, or 5 minutes of each other from the same or different reference cell populations.

일부 실시양태에서, 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단, 예를 들어 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것이다.In some embodiments, for each of the first plurality of reference cell populations, each reference input measurement is derived from holographic information obtained for the reference cell population, e.g., an individual cell of the cell population. In some embodiments, each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population.

일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단은 적어도 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 또는 100개의 참조 세포 집단을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단 각각은 섹션 II에 기재된 임의의 세포 집단이다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해 섹션 II에 기재된 임의의 세포 프로세싱 단계를 수행하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단은 각각 T 세포에 대해 풍부화된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단 각각의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%는 T 세포이다.In some embodiments, the first and/or second plurality of reference cell populations comprise at least 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, or 100 reference cell populations. In some embodiments, each of the first and/or second plurality of reference cell populations is any cell population described in Section II. In some embodiments, the provided methods involve performing any of the cell processing steps described in Section II on each of the first and/or second plurality of reference cell populations. In some embodiments, each of the first and/or second plurality of reference cell populations is enriched for T cells. In some embodiments, at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, or 100% of each of the first and/or second plurality of reference cell populations are T cells.

일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 동일한 참조 세포 배양물로부터의 참조 집단을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 참조 세포 배양물을 배양하는 것을 수반한다. 예시적인 배양 방법 및 조건은 섹션 II-D에 기재되어 있다. 일부 실시양태에서, 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양은 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행된다.In some embodiments, the first and/or second plurality of reference cell populations are from a reference cell culture that is being cultured in vitro or ex vivo. In some embodiments, the first and second plurality of reference cell populations comprise reference populations from the same reference cell culture. In some embodiments, the provided method involves culturing the reference cell culture. Exemplary culturing methods and conditions are described in Section II-D. In some embodiments, the in vitro or ex vivo culturing of the reference cell culture is performed under the same or similar conditions as the in vitro or ex vivo culturing of the cell culture.

일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단은 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이션은 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 이루어진다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단을 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션하는 것을 수반한다. T 세포를 자극하기 위한 예시적인 방법 및 조건은 섹션 II-B에 기재되어 있다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션은 세포 집단의 인큐베이션과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행된다.In some embodiments, the first and/or second plurality of reference cell populations are incubated under T cell stimulating conditions. In some embodiments, the incubation occurs before holographic information is obtained for the first plurality of reference cell populations. In some embodiments, the provided methods involve incubating the first and/or second plurality of reference cell populations under T cell stimulating conditions. Exemplary methods and conditions for stimulating T cells are described in Section II-B. In some embodiments, the incubation of the first and/or second plurality of reference cell populations is performed under the same or similar conditions as the incubation of the cell populations.

일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단은 재조합 단백질을 발현하도록 유전자 조작된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 재조합 단백질을 발현하도록 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단을 유전자 조작하는 것을 수반한다. 예시적인 조작 방법은 섹션 II-C에 기재되어 있다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단의 조작은 세포 집단의 조작과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단은 세포 집단이 발현하도록 조작된 것과 동일한 재조합 단백질을 발현하도록 조작된다.In some embodiments, the first and/or second plurality of reference cell populations are genetically engineered to express a recombinant protein. In some embodiments, the provided methods involve genetically engineering the first and/or second plurality of reference cell populations to express a recombinant protein. Exemplary engineering methods are described in Section II-C. In some embodiments, engineering the first and/or second plurality of reference cell populations is performed under the same or similar conditions as engineering the cell populations. In some embodiments, the first and/or second plurality of reference cell populations are engineered to express the same recombinant protein as the cell populations are engineered to express.

일부 실시양태에서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보는 섹션 I-A에 기재된 임의의 방법에 따라 수득된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보는 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득된다. 일부 실시양태에서, 제1 복수의 참조 세포 집단 중 다중 참조 세포 집단은 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 다중 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보는 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 다중 시점에서 수득된다.In some embodiments, the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained according to any of the methods described in Section I-A. In some embodiments, the provided methods involve obtaining holographic information for the first plurality of reference cell populations. In some embodiments, the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained during in vitro or ex vivo cultivation of the reference cell culture. In some embodiments, multiple reference cell populations among the first plurality of reference cell populations are from the same reference cell culture. In some embodiments, the holographic information for the multiple reference cell populations is obtained at multiple time points during in vitro or ex vivo cultivation of the reference cell culture.

일부 실시양태에서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는데 사용된 방법에 따라 수득된다. 일부 실시양태에서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보는 DHM에 의해 수득된다.In some embodiments, the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained according to a method used to obtain the holographic information for the cell populations. In some embodiments, the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained by DHM.

일부 실시양태에서, 참조 입력 측정치는 섹션 I-B에 기재된 임의의 방법에 따라 결정된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 참조 입력 측정치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 참조 입력 측정치 또는 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 세포 집단에 대한 입력 측정치 또는 집단-수준 통계치가 수득되는 하나 이상의 세포 특색만을 포함한다. 일부 실시양태에서, 참조 입력 측정치 또는 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 하나 이상의 세포 특색 외에 다른 특색을 포함한다. 다른 특색은 제1 복수의 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 또는 비-홀로그래픽 정보로부터 결정될 수 있다. 다른 특색은 제1 복수의 참조 세포 집단의 개별 세포의 특징에 기반할 수 있거나 이에 기반하지 않을 수 있다.In some embodiments, the reference input measurements are determined according to any of the methods described in Section I-B. In some embodiments, the provided methods involve determining a reference input measurement. In some embodiments, the dataset of reference input measurements or reference population-level statistics comprises only one or more cell characteristics for which input measurements or population-level statistics are obtained for a cell population. In some embodiments, the dataset of reference input measurements or reference population-level statistics comprises other characteristics in addition to the one or more cell characteristics. The other characteristics can be determined from holographic or non-holographic information obtained for the first plurality of reference cell populations. The other characteristics may or may not be based on characteristics of individual cells of the first plurality of reference cell populations.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 섹션 I-C에 기재된 임의의 집단-수준 통계치이다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 하나 이상의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대해, 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 세포 집단에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치와 동일하다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 참조 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 분위수는 세포 특색의 하나 이상의 참조 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 분위수는 세포 특색의 하나 이상의 참조 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 세포 특색의 하나 이상의 참조 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수를 포함한다.In some embodiments, the one or more reference population-level statistics for each of the one or more cell features are any of the population-level statistics described in Section I-C. In some embodiments, the provided methods involve determining one or more reference population-level statistics for each of the one or more cell features. In some embodiments, for one of the one or more cell features, the one or more reference population-level statistics are the same as one or more population-level statistics for the cell population. In some embodiments, the one or more reference population-level statistics for one of the one or more cell features comprise one or more quantiles of one or more reference input measurements of the cell feature. In some embodiments, the one or more quantiles are selected from the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of one or more reference input measurements of the cell feature. In some embodiments, the one or more quantiles comprise the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of one or more reference input measurements of the cell feature. In some embodiments, the one or more reference population-level statistics for each cell characteristic among the one or more cell characteristics comprise the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of one or more reference input measurements of the cell characteristic.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치는 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 풀링 필터를 적용함으로써 결정된다. 일부 실시양태에서, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정된다. 일부 실시양태에서, 풀링 필터는 점 추정치-기반 풀링 필터이다. 일부 실시양태에서, 풀링 필터는 평균 풀링 필터이다. 일부 실시양태에서, 풀링 필터는 최대 풀링 필터이다. 일부 실시양태에서, 풀링 필터는 분포-기반 풀링 필터이다.In some embodiments, one or more reference population-level statistics for one of the one or more cell characteristics are determined by applying a pooling filter to one or more reference input measurements for the cell characteristic. In some embodiments, each reference population-level statistic is determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics. In some embodiments, the pooling filter is a point estimate-based pooling filter. In some embodiments, the pooling filter is a mean pooling filter. In some embodiments, the pooling filter is a max pooling filter. In some embodiments, the pooling filter is a distribution-based pooling filter.

일부 실시양태에서, 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단의 세포 표현형을 나타낸다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단 내 마커-발현 세포의 존재 또는 부재를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 마커-발현 세포가 참조 세포 집단에 존재하는 정도를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 마커-발현 세포가 참조 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 나타낸다.In some embodiments, for each of the second plurality of reference cell populations, the reference population-level output measurement represents a cellular phenotype of the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement represents the presence or absence of marker-expressing cells within the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement represents the extent to which marker-expressing cells are present in the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement represents the extent to which marker-expressing cells are present in T cells of the reference cell population.

일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단 내 마커-발현 세포의 수, 마커-발현 세포의 백분율, 마커-발현 세포의 비율, 또는 마커-발현 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단의 T 세포 내 마커-발현 세포의 수, 마커-발현 세포의 백분율, 마커-발현 세포의 비율, 또는 마커-발현 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단의 T 세포 내 마커-발현의 백분율이다.In some embodiments, the reference population-level output measurement is the number of marker-expressing cells, the percentage of marker-expressing cells, the proportion of marker-expressing cells, or the density of marker-expressing cells within the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement is the number of marker-expressing cells, the percentage of marker-expressing cells, the proportion of marker-expressing cells, or the density of marker-expressing cells within T cells of the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement is the percentage of marker-expression within T cells of the reference cell population.

일부 실시양태에서, 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단의 활성화 상태를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 존재 또는 부재를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 활성화된 T 세포가 참조 세포 집단에 존재하는 정도를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 활성화된 T 세포가 참조 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 나타낸다.In some embodiments, for each of the second plurality of reference cell populations, the reference population-level output measurement indicates an activation state of the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement indicates the presence or absence of activated T cells within the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement indicates the extent to which activated T cells are present in the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement indicates the extent to which activated T cells are present in the T cells of the reference cell population.

일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단 내 활성화된 T 세포의 수, 활성화된 T 세포의 백분율, 활성화된 T 세포의 비율, 또는 활성화된 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단의 T 세포 내 활성화된 T 세포의 수, 활성화된 T 세포의 백분율, 활성화된 T 세포의 비율, 또는 활성화된 T 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단의 T 세포 내 활성화된 T 세포의 백분율이다.In some embodiments, the reference population-level output measurement is the number of activated T cells, the percentage of activated T cells, the proportion of activated T cells, or the density of activated T cells within the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement is the number of activated T cells, the percentage of activated T cells, the proportion of activated T cells, or the density of activated T cells within the T cells of the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement is the percentage of activated T cells within the T cells of the reference cell population.

일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단의 T 세포에 의한 T 세포 활성화를 나타내는 마커의 발현에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 집단 내 마커를 발현하는 T 세포의 존재를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 T 세포가 참조 세포 집단에 존재하는 정도를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 T 세포가 참조 세포 집단의 T 세포에 존재하는 정도를 나타낸다.In some embodiments, the reference population-level output measurement is for the expression of a marker indicative of T cell activation by T cells of the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement indicates the presence of T cells expressing the marker within the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement indicates the extent to which T cells expressing the marker are present in the reference cell population. In some embodiments, the reference population-level output measurement indicates the extent to which T cells expressing the marker are present in T cells of the reference cell population.

일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 참조 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 참조 세포 집단의 T 세포 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도이다. 일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치는 마커를 발현하는 참조 세포 집단의 T 세포 내 세포의 백분율이다.In some embodiments, the reference population-level output measurement is the number, percentage, proportion, or density of cells within the reference cell population that express the marker. In some embodiments, the reference population-level output measurement is the number, percentage, proportion, or density of cells within the T cells of the reference cell population that express the marker. In some embodiments, the reference population-level output measurement is the percentage of cells within the T cells of the reference cell population that express the marker.

일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 또는 후의 마커의 발현에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 제2 복수의 참조 세포 집단 중 다중 참조 세포 집단은 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 다중 참조 세포 집단에 대한 참조 집단-수준 출력 측정치는 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 다중 시점에서의 마커의 발현에 대한 것이다. 일부 실시양태에서, 참조 세포 집단에 대한, 참조 집단-수준 출력 측정치는 제1 복수의 참조 세포 집단 중 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 수득되는 시점과 동일한 시점에서의 마커의 발현에 대한 것이다.In some embodiments, the dataset of reference population-level output measurements relates to the expression of a marker during or after in vitro or ex vivo culturing of a reference cell culture. In some embodiments, multiple reference cell populations among the second plurality of reference cell populations are from the same reference cell culture. In some embodiments, the reference population-level output measurements for the multiple reference cell populations relate to the expression of a marker at multiple time points during in vitro or ex vivo culturing of the reference cell culture. In some embodiments, for a reference cell population, the reference population-level output measurements relate to the expression of a marker at the same time point as when holographic information for the reference cell population among the first plurality of reference cell populations is obtained.

일부 실시양태에서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 배양물의 세포의 형광 이미징을 사용하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 제2 복수의 참조 세포 집단의 형광 이미징을 사용하여 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 결정하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 형광 이미징은 유동 세포계측법에 의한 것이다.In some embodiments, the dataset of reference population-level output measurements is determined using fluorescence imaging of cells in a reference cell culture. In some embodiments, the provided method involves determining the dataset of reference population-level output measurements using fluorescence imaging of a second plurality of reference cell populations. In some embodiments, the fluorescence imaging is by flow cytometry.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 준비 및/또는 비-친화성-기반 세포 분리 단계는 유동 세포계측법을 위해 세포를 표지화하기 전에 수행된다. 일부 실시양태에서, 세포는 하나 이상의 시약의 존재 하에 세척, 원심분리 및/또는 인큐베이션되며, 이는 예를 들어 원치않는 성분을 제거하거나, 원하는 성분에 대해 풍부화시키거나, 또는 특정한 시약에 민감한 세포를 용해 또는 제거하기 위한 것이다. 일부 실시양태에서, 세포는 하나 이상의 특성, 예컨대 밀도, 점착 특성, 크기, 민감성 및/또는 특정한 성분에 대한 저항성에 기반하여 분리된다. 일부 실시양태에서, 방법은 밀도-기반 세포 분리 방법을 포함한다.In some embodiments, one or more preparative and/or non-affinity-based cell separation steps are performed prior to labeling the cells for flow cytometry. In some embodiments, the cells are washed, centrifuged, and/or incubated in the presence of one or more reagents, for example, to remove unwanted components, enrich for desired components, or lyse or remove cells sensitive to a particular reagent. In some embodiments, the cells are separated based on one or more characteristics, such as density, adhesion properties, size, sensitivity, and/or resistance to a particular component. In some embodiments, the method comprises a density-based cell separation method.

일부 실시양태에서, 세포는 유동 세포계측기에 의해 측정될 수 있는 형광 신호를 생성하는 하나 이상의 형광 마커 (예를 들어, 하나 이상의 형광단)로 표지화된다. 일부 실시양태에서, 세포는 하나 이상의 염색 시약과 함께 세포를 인큐베이션함으로써 표지화되며, 여기서 각 염색 시약은 형광 신호 또는 마커 (예를 들어, 형광단)를 함유한다. 염색 시약은 특정한 세포 유형 또는 세포 하위유형의 특징화, 선택 또는 단리를 위한 임의의 시약일 수 있다. 일부 실시양태에서, 염색 시약은 면역친화성-기반 시약, 예컨대 항체를 함유한다.In some embodiments, the cells are labeled with one or more fluorescent markers (e.g., one or more fluorophores) that generate a fluorescent signal that can be measured by a flow cytometer. In some embodiments, the cells are labeled by incubating the cells with one or more staining reagents, each of which contains a fluorescent signal or marker (e.g., a fluorophore). The staining reagents can be any reagent for characterizing, selecting, or isolating a specific cell type or cell subtype. In some embodiments, the staining reagents contain immunoaffinity-based reagents, such as antibodies.

일부 실시양태에서, 염색 시약은 마커, 예를 들어 T 세포 활성화를 나타내는 마커의 세포의 발현 또는 발현 수준에 기반하여 세포를 염색한다. 일부 실시양태에서, 염색 시약은 마커에 결합할 수 있는, 예컨대 특이적으로 결합할 수 있는 결합제에 예컨대 화학적 접합에 의해 부착될 수 있는 하나 이상의 형광 마커를 함유한다. 일부 실시양태에서, 결합제는 단백질이다. 일부 실시양태에서, 결합제는 항체 또는 항원-결합 단편이다. 형광 마커는 관련 기술분야에 공지된 임의의 방법에 의해 결합제, 예를 들어 항체에 접합될 수 있다.In some embodiments, the staining reagent stains cells based on the expression or level of expression of a marker, e.g., a marker indicative of T cell activation. In some embodiments, the staining reagent contains one or more fluorescent markers that can be attached, e.g., by chemical conjugation, to a binding agent capable of binding to the marker, e.g., specifically binding. In some embodiments, the binding agent is a protein. In some embodiments, the binding agent is an antibody or antigen-binding fragment. The fluorescent marker can be conjugated to a binding agent, e.g., an antibody, by any method known in the art.

관련 기술분야에 널리 공지된 바와 같이, "항체"는 Ig 분자의 가변 영역에 위치된 적어도 하나의 에피토프 인식 부위를 통해 표적, 예컨대 탄수화물, 폴리뉴클레오티드, 지질 또는 폴리펩티드에 특이적으로 결합할 수 있는 이뮤노글로불린 (Ig) 분자이다. 본원에서 사용된 바와 같은 상기 용어는 무손상 폴리클로날 또는 모노클로날 항체, 뿐만 아니라 이의 단편, 예컨대 dAb, Fab, Fab', F(ab')2, Fv), 단일 쇄 (scFv), 이의 합성 변이체, 자연 발생 변이체, 요구되는 특이성의 항원-결합 단편을 갖는 항체 부분을 포함하는 융합 단백질, 키메라 항체, 나노바디, 및 요구되는 특이성의 항원-결합 부위 또는 단편 (에피토프 인식 부위)을 포함하는 이뮤노글로불린 분자의 임의의 다른 변형된 입체형태를 포함한다. CH3 도메인에 연결된 scFv를 포함하는 미니바디가 또한 본원에 포함된다.As is well known in the art, an "antibody" is an immunoglobulin (Ig) molecule capable of specifically binding to a target, such as a carbohydrate, polynucleotide, lipid, or polypeptide, via at least one epitope recognition site located in the variable region of the Ig molecule. As used herein, the term encompasses intact polyclonal or monoclonal antibodies, as well as fragments thereof, such as dAb, Fab, Fab', F(ab') 2 , Fv), single chain (scFv), synthetic variants thereof, naturally occurring variants, fusion proteins comprising an antibody portion having an antigen-binding fragment of the desired specificity, chimeric antibodies, nanobodies, and any other modified conformation of an immunoglobulin molecule comprising an antigen-binding site or fragment (epitope recognition site) of the desired specificity. Minibodies comprising a scFv linked to a CH3 domain are also encompassed herein.

마커에 "특이적으로 결합하는" 또는 "우선적으로 결합하는" (본원에서 상호교환가능하게 사용됨) 결합제, 예컨대 항체는 관련 기술분야에서 잘 이해되는 용어이다. 분자가 대안적인 마커보다 특정한 마커와 더 빈번하게, 더 빠르게, 더 오랜 지속기간으로 및/또는 더 큰 친화성으로 반응하거나 회합하는 경우, 그 분자는 "특이적 결합" 또는 "우선적 결합"을 나타낸다고 한다. 항체가 다른 물질에 결합하는 것보다 더 큰 친화성, 결합성으로, 더 쉽게 및/또는 더 오랜 지속기간으로 결합하는 경우, 그 항체는 표적에 특이적으로 결합하거나 우선적으로 결합한다. 또한, 특이적 결합 또는 우선적 결합은 반드시 배타적 결합을 필요로 하지 않는다는 점도 이해된다 (배타적 결합을 포함할 수 있지만). 이러한 특이적 또는 우선적 결합을 결정하는 방법, 예를 들어 면역검정이 또한 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다.A binding agent, such as an antibody, that "specifically binds" or "preferentially binds" (used interchangeably herein) to a marker is a term well understood in the art. A molecule is said to exhibit "specific binding" or "preferential binding" if it reacts or associates with a particular marker more frequently, more rapidly, with longer duration, and/or with greater affinity than with alternative markers. An antibody binds specifically or preferentially to a target if it binds with greater affinity, avidity, more readily, and/or with longer duration than it binds to other substances. It is also understood that specific or preferential binding does not necessarily require exclusive binding (although it can include exclusive binding). Methods for determining such specific or preferential binding, such as immunoassays, are also well known in the art.

유동 세포계측법을 위한 항체는 복수의 참조 세포 집단에서 검출되는 마커, 예를 들어 T 세포 활성화를 나타내는 마커에 기반하여 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD137 (4-1BB)이다. 유동 세포계측법을 위한 예시적인 CD137-결합제, 예컨대 항-CD137 항체는 밀테니 바이오텍(Miltenyi Biotec)으로부터 이용가능한 클론 4B4-1 및 써모피셔 사이언티픽(ThermoFisher Scientific)으로부터 이용가능한 클론 17B5를 포함한다.Antibodies for flow cytometry can be selected based on markers detected in multiple reference cell populations, such as markers indicative of T cell activation. In some embodiments, the marker is CD137 (4-1BB). Exemplary CD137-binding agents for flow cytometry, such as anti-CD137 antibodies, include clone 4B4-1 available from Miltenyi Biotec and clone 17B5 available from ThermoFisher Scientific.

일부 실시양태에서, 마커는 CD3이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD4이다. 일부 실시양태에서, 마커는 CD8이다. 예시적인 CD3-, CD4- 및 CD8-결합제, 예컨대 항체는 섹션 II-A에 기재되어 있다.In some embodiments, the marker is CD3. In some embodiments, the marker is CD4. In some embodiments, the marker is CD8. Exemplary CD3-, CD4-, and CD8-binding agents, such as antibodies, are described in Section II-A.

일부 실시양태에서, 결합제, 예컨대 항체는 형광 마커, 예컨대 형광단에 접합된다. 예를 들어, 세포는 하나 이상의 형광으로 표지화된 항체와 함께 인큐베이션될 수 있다. 일부 실시양태에서, 유동 세포계측법 분석에서 사용하기에 적합한 임의의 형광 마커 또는 형광단이 사용될 수 있다. 예시적인 형광 마커는 형광 단백질 (예를 들어, GFP, YFP, RFP), 형광 모이어티 (예를 들어, 플루오레세인 이소티오시아네이트 (FITC), 피코에리트린 (PE), 알로피코시아닌 (APC), 및 알렉사 플루오르 (AF)), 핵산 착색제 (예를 들어, 4',6-디아미디노-2-페닐인돌 (DAPI), SYT016, 및 프로피듐 아이오다이드 (PI)), 세포막 염색제 (예를 들어, FMI-43), 세포 기능적 염료 (예를 들어, Fluo-4 및 Indo-1), 및 합성 염료 (예를 들어, 브릴리언트 바이올렛 (BV))를 포함한다. 예시적인 형광단은 히드록시쿠마린, 캐스케이드(Cascade) 블루, 다이라이트(Dylight) 405 퍼시픽(Pacific) 오렌지, 알렉사 플루오르(Alexa Fluor) 430, 플루오레세인, 오레곤 그린(Oregon Green), 알렉사 플루오르 488, BODIPY 493, 2,7-디클로로플루오레세인, ATTO 488, 크로메오(Chromeo) 488, 다이라이트 488, 하이라이트(HiLyte) 488, 알렉사 플루오르 532, 알렉사 플루오르 555, ATTO 550, BODIPY TMR-X, CF 555, 크로메오 546, Cy3, TMR, TRITC, Dy547, Dy548, Dy549, 하이라이트 555, 다이라이트 550, BODIPY 564, 알렉사 플루오르 568, 알렉사 플루오르 594, 로다민, 텍사스 레드, 알렉사 플루오르 610, 알렉사 플루오르 633, 다이라이트 633, 알렉사 플루오르 647, APC, ATTO 655, CF633, CF640R, 크로메오642, Cy5, 다이라이트 650, 알렉사 플루오르 680, IRDye 680, 알렉사 플루오르 700 (AF700), Cy5.5, ICG, 알렉사 플루오르 750, 다이라이트 755, IRDye 750, Cy7, PE-Cy7, Cy7.5, 알렉사 플루오르 790, 다이라이트 800, IRDye 800, BV421, BV510, BV570, BV605, BV650, BV711, BV750, BV785, Qdot® 525, Qdot® 565, Qdot® 605, Qdot® 655, Qdot® 705 및 Qdot® 800을 포함한다.In some embodiments, the binding agent, such as an antibody, is conjugated to a fluorescent marker, such as a fluorophore. For example, cells can be incubated with one or more fluorescently labeled antibodies. In some embodiments, any fluorescent marker or fluorophore suitable for use in flow cytometry analysis can be used. Exemplary fluorescent markers include fluorescent proteins (e.g., GFP, YFP, RFP), fluorescent moieties (e.g., fluorescein isothiocyanate (FITC), phycoerythrin (PE), allophycocyanin (APC), and Alexa Fluor (AF)), nucleic acid stains (e.g., 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI), SYT016, and propidium iodide (PI)), cell membrane stains (e.g., FMI-43), cell functional dyes (e.g., Fluo-4 and Indo-1), and synthetic dyes (e.g., brilliant violet (BV)). Exemplary fluorophores include hydroxycoumarin, Cascade Blue, Dylight 405 Pacific Orange, Alexa Fluor 430, fluorescein, Oregon Green, Alexa Fluor 488, BODIPY 493, 2,7-dichlorofluorescein, ATTO 488, Chromeo 488, Dylight 488, HiLyte 488, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 555, ATTO 550, BODIPY TMR-X, CF 555, Chromeo 546, Cy3, TMR, TRITC, Dy547, Dy548, Dy549, HiLyte 555, DyLyte 550, BODIPY 564, Alexa Fluor 568, Alexa Fluor 594, Rhodamine, Texas Red, Alexa Fluor 610, Alexa Fluor 633, Dylite 633, Alexa Fluor 647, APC, ATTO 655, CF633, CF640R, Chromeo 642, Cy5, Dylite 650, Alexa Fluor 680, IRDye 680, Alexa Fluor 700 (AF700), Cy5.5, ICG, Alexa Fluor 750, Dylite 755, IRDye 750, Cy7, PE-Cy7, Cy7.5, Alexa Fluor 790, Dylite 800, IRDye 800, BV421, BV510, BV570, BV605, BV650, Includes BV711, BV750, BV785, Qdot® 525, Qdot® 565, Qdot® 605, Qdot® 655, Qdot® 705 and Qdot® 800.

일부 실시양태에서, 유동 세포계측법을 위한 세포 염색은 염색 시약과의 인큐베이션을 수반하며, 일부 실시양태에서 세척 단계 및 염색 시약에 결합되지 않은 세포로부터 염색 시약에 결합된 세포를 분리하는 단계가 이어진다. 일부 실시양태에서, 일정 부피의 세포를 일정량의 원하는 염색 시약과 혼합하고, 세포 염색 조건 하에 인큐베이션한다. 일부 실시양태에서, 염색은 0℃ 내지 25℃의 온도에서, 예컨대 4℃ 또는 약 상기 온도에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 염색은 5분 초과 동안, 전형적으로 15분 초과 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 염색은 15분 내지 6시간, 예컨대 30분 내지 2시간 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 염색은 예를 들어 15분, 30분, 1시간, 1.5시간, 2시간, 2.5시간, 3시간 또는 약 상기 시간, 또는 상기 중 임의의 시간들 사이의 임의의 값의 시간 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 세척 단계는 분석을 위해 세포를 유동 세포계측기에 도입하기 전에 수행된다. 일부 실시양태에서, 염색된 세포는 유동 세포계측기에 도입된다.In some embodiments, cell staining for flow cytometry involves incubation with a staining reagent, followed in some embodiments by a washing step and a step of separating cells bound to the staining reagent from cells not bound to the staining reagent. In some embodiments, a volume of cells is mixed with an amount of the desired staining reagent and incubated under cell staining conditions. In some embodiments, the staining is performed at a temperature between 0°C and 25°C, such as at or about 4°C. In some embodiments, the staining is performed for more than 5 minutes, typically more than 15 minutes. In some embodiments, the staining is performed for between 15 minutes and 6 hours, such as between 30 minutes and 2 hours. In some embodiments, the staining is performed for, for example, 15 minutes, 30 minutes, 1 hour, 1.5 hours, 2 hours, 2.5 hours, 3 hours, or about the foregoing, or any time period between any of the foregoing. In some embodiments, one or more washing steps are performed prior to introducing the cells into a flow cytometer for analysis. In some embodiments, the stained cells are introduced into a flow cytometer.

일부 실시양태에서, 세포는 판독을 위해 세포가 유동 세포계측기를 통과하도록 허용하기 위해 1 x 106 내지 1 x 107개 세포/mL의 밀도로 단일 세포를 현탁함으로써 준비된다. 일부 실시양태에서, 이러한 세포 농도는 유체 시스라고 불린다. 일부 실시양태에서, 유체 시스는 유동 분류 속도에 영향을 미치며, 이는 전형적으로 초당 약 2,000-20,000개 세포로 진행된다. 세포 샘플의 유체 시스는 포스페이트 완충 식염수 용액으로 만들어질 수 있지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되고 이해되는 바와 같이 다른 용액이 이용가능하다.In some embodiments, the cells are prepared by suspending single cells at a density of between 1 x 10 6 and 1 x 10 7 cells/mL to allow the cells to pass through a flow cytometer for reading. In some embodiments, this cell concentration is called a fluid sheath. In some embodiments, the fluid sheath affects the flow sorting rate, which is typically about 2,000-20,000 cells per second. The fluid sheath of the cell sample can be made of a phosphate buffered saline solution, although other solutions are available as known and understood by those of ordinary skill in the art.

II. T 세포 집단II. T cell populations

T 세포를 함유하는 예시적인 세포 집단 및 세포 집단을 수반하는 세포 프로세싱 단계는 이 섹션에 기재되어 있다. 일부 실시양태에서, 섹션 I-D-1에 언급된 참조 세포 집단 각각은 T 세포를 함유하는 임의의 기재된 세포 집단으로부터 개별적으로 선택된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해 기재된 임의의 세포 프로세싱 단계를 수행하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해 동일한 또는 유사한 세포 프로세싱 단계가 수행된다. 일부 실시양태에서, 복수의 참조 세포 집단 각각 및 세포 집단에 대해 동일한 또는 유사한 세포 프로세싱 단계가 수행된다.Exemplary cell populations containing T cells and cell processing steps involving the cell populations are described in this section. In some embodiments, each of the reference cell populations mentioned in Section I-D-1 is individually selected from any of the described cell populations containing T cells. In some embodiments, the provided methods involve performing any of the described cell processing steps for each of the plurality of reference cell populations. In some embodiments, the same or similar cell processing steps are performed for each of the plurality of reference cell populations. In some embodiments, the same or similar cell processing steps are performed for each of the plurality of reference cell populations and the cell populations.

일부 실시양태에서, 세포 집단의 적어도 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%는 T 세포이다. 일부 실시양태에서, 세포 집단은 T 세포에 대해 풍부화된다. 일부 실시양태에서, 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%는 T 세포이다. 예를 들어 혼합된 세포 집단으로부터 T 세포를 선택하기 위한 예시적인 방법은 섹션 I-A에 기재되어 있다.In some embodiments, at least 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of the cell population are T cells. In some embodiments, the cell population is enriched for T cells. In some embodiments, at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, or 100% of the cell population are T cells. Exemplary methods for selecting T cells from a mixed cell population, for example, are described in Section I-A.

일부 실시양태에서, 세포 집단은 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포 자극 조건 하에 세포 집단을 인큐베이션하는 것을 수반한다. 예시적인 T 세포 자극 조건은 섹션 II-B에 기재되어 있다.In some embodiments, the cell population is incubated under T cell stimulating conditions. In some embodiments, the provided methods involve incubating the cell population under T cell stimulating conditions. Exemplary T cell stimulating conditions are described in Section II-B.

일부 실시양태에서, 세포 집단은 재조합 단백질을 발현하도록 유전자 조작된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 재조합 단백질을 발현하도록 세포 집단을 유전자 조작하는 것을 수반한다. 예시적인 조작 방법은 섹션 II-C에 기재되어 있다.In some embodiments, the cell population is genetically engineered to express a recombinant protein. In some embodiments, the provided methods involve genetically engineering a cell population to express a recombinant protein. Exemplary manipulation methods are described in Section II-C.

일부 실시양태에서, 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 세포 배양물로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 배양물을 배양하는 것을 수반한다. 시험관내 또는 생체외 배양을 위한 예시적인 조건은 섹션 II-D에 기재되어 있다.In some embodiments, the cell population is from a cell culture that is being cultured in vitro or ex vivo. In some embodiments, the provided method involves culturing the cell culture. Exemplary conditions for in vitro or ex vivo culture are described in Section II-D.

일부 실시양태에서, 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보는 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득된다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양 동안 세포 집단의 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태가 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 시험관내 또는 생체외 배양 동안 세포 집단의 세포 표현형, 예를 들어 활성화 상태를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양 동안 세포 집단에 의한 마커, 예를 들어 T 세포 활성화를 나타내는 마커의 발현이 결정된다. 일부 실시양태에서, 집단-수준 출력 측정치는 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 마커의 발현에 대한 것이다.In some embodiments, holographic information about individual cells in a cell population is obtained during in vitro or ex vivo culture of the cell culture. In some embodiments, the cellular phenotype, e.g., activation state, of the cell population is determined during the in vitro or ex vivo culture. In some embodiments, the population-level output measurement represents the cellular phenotype, e.g., activation state, of the cell population during the in vitro or ex vivo culture. In some embodiments, the expression of a marker, e.g., a marker indicative of T cell activation, by the cell population is determined during the in vitro or ex vivo culture. In some embodiments, the population-level output measurement represents the expression of a marker during the in vitro or ex vivo culture of the cell culture.

일부 실시양태에서, 세포 배양물은 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포 자극 조건 하에 세포 배양물을 인큐베이션하는 것을 수반한다. 예시적인 T 세포 자극 조건은 섹션 II-B에 기재되어 있다.In some embodiments, the cell culture is incubated under T cell stimulating conditions. In some embodiments, the provided method involves incubating the cell culture under T cell stimulating conditions. Exemplary T cell stimulating conditions are described in Section II-B.

일부 실시양태에서, T 세포 자극 조건 하의 인큐베이션은 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 이루어진다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극 조건 하의 인큐베이션은 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보가 수득된 후에 이루어진다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극 조건 하의 인큐베이션은 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 및 수득된 후에 이루어진다.In some embodiments, incubation under T cell stimulating conditions occurs before holographic information is obtained for individual cells in the cell population. In some embodiments, incubation under T cell stimulating conditions occurs after holographic information is obtained for individual cells in the cell population. In some embodiments, incubation under T cell stimulating conditions occurs before and after holographic information is obtained for individual cells in the cell population.

섹션 II-A 내지 II-C는 각각 T 세포를 함유하는 세포 집단을 선택, 자극 및 배양하기 위한 예시적인 방법 및 시약을 설명한다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포를 선택, 자극 및 배양하는 기재된 단계 중 하나 이상을 수반한다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포를 자극하는 단계를 수반한다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포를 배양하는 단계를 수반한다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포를 자극 및 배양하는 단계를 수반한다.Sections II-A through II-C each describe exemplary methods and reagents for selecting, stimulating, and culturing a cell population containing T cells. In some embodiments, the provided methods involve one or more of the described steps of selecting, stimulating, and culturing T cells. In some embodiments, the provided methods involve stimulating T cells. In some embodiments, the provided methods involve culturing T cells. In some embodiments, the provided methods involve stimulating and culturing T cells.

일부 실시양태에서, T 세포를 선택하는 단계는 T 세포를 자극 또는 배양하는 단계 전에 수행된다. 일부 실시양태에서, T 세포를 선택하는 단계는 T 세포를 자극 또는 배양하는 단계 후에 수행된다.In some embodiments, the step of selecting T cells is performed prior to the step of stimulating or culturing the T cells. In some embodiments, the step of selecting T cells is performed after the step of stimulating or culturing the T cells.

일부 실시양태에서, T 세포 자극 조건 하의 인큐베이션은 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어진다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양의 적어도 일부는 T 세포 자극 조건 하에 이루어진다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양의 전부는 T 세포 자극 조건 하에 이루어진다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극 조건 하의 인큐베이션은 시험관내 또는 생체외 배양 후에 이루어진다.In some embodiments, incubation under T cell stimulating conditions occurs prior to in vitro or ex vivo culture. In some embodiments, at least a portion of the in vitro or ex vivo culture occurs under T cell stimulating conditions. In some embodiments, all of the in vitro or ex vivo culture occurs under T cell stimulating conditions. In some embodiments, incubation under T cell stimulating conditions occurs after in vitro or ex vivo culture.

일부 실시양태에서, T 세포를 선택, 자극 및 배양하는 단계의 일부 또는 전부는 실온보다 높은 온도, 예를 들어 생리학적 온도에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 온도는 약 35℃ 내지 약 39℃, 예컨대 37℃ 또는 약 상기 온도이다.In some embodiments, some or all of the steps of selecting, stimulating, and culturing T cells are performed at a temperature greater than room temperature, e.g., physiological temperature. In some embodiments, the temperature is about 35°C to about 39°C, such as about 37°C or above.

일부 실시양태에서, 제공된 방법의 단계 중 임의의 개수는 폐쇄형 시스템에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법의 단계 중 임의의 개수는 자동화된다.In some embodiments, any number of the steps of the provided method are performed in a closed system. In some embodiments, any number of the steps of the provided method are automated.

A. 선택A. Select

일부 실시양태에서, 세포 집단은 생물학적 샘플로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 세포 집단은 1차 세포이다. 일부 실시양태에서, 1차 세포는 인간 대상체로부터의 1차 세포이다. 생물학적 샘플은 대상체로부터 직접적으로 채취한 조직, 체액 및 기타 샘플을 포함할 수 있다. 생물학적 샘플은 생물학적 공급원으로부터 직접적으로 수득된 샘플 또는 프로세싱된 샘플일 수 있다. 예시적인 생물학적 샘플은 체액, 예컨대 혈액, 혈장, 혈청, 뇌척수액, 윤활액, 소변 및 땀; 조직; 및 장기 샘플 (이로부터 유래된 프로세싱된 샘플 포함)을 포함한다. 예시적인 생물학적 샘플은 또한 전혈, 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC), 백혈구, 골수, 흉선, 조직 생검, 종양, 백혈병, 림프종, 림프절, 장 연관 림프양 조직, 점막 연관 림프양 조직, 비장, 기타 림프양 조직, 간, 폐, 위, 장, 결장, 신장, 췌장, 유방, 뼈, 전립선, 자궁경부, 고환, 난소, 편도선 또는 기타 장기, 또는 이로부터 유래된 세포를 포함한다.In some embodiments, the cell population is from a biological sample. In some embodiments, the cell population is primary cells. In some embodiments, the primary cells are primary cells from a human subject. Biological samples can include tissues, fluids, and other samples taken directly from a subject. Biological samples can be samples obtained directly from a biological source or processed samples. Exemplary biological samples include bodily fluids such as blood, plasma, serum, cerebrospinal fluid, synovial fluid, urine, and sweat; tissues; and organ samples (including processed samples derived therefrom). Exemplary biological samples also include whole blood, peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), white blood cells, bone marrow, thymus, tissue biopsies, tumors, leukemias, lymphomas, lymph nodes, gut-associated lymphoid tissue, mucosa-associated lymphoid tissue, spleen, other lymphoid tissue, liver, lung, stomach, intestine, colon, kidney, pancreas, breast, bone, prostate, cervix, testis, ovary, tonsil, or other organs, or cells derived therefrom.

일부 예에서, 대상체의 순환 혈액으로부터의 세포는 예를 들어 성분채집술 또는 백혈구성분채집술에 의해 수득된다. 생물학적 샘플은 T 세포, 단핵구, 과립구, B 세포, 기타 유핵 백혈구, 적혈구 및/또는 혈소판을 포함한 림프구를 함유할 수 있고, 일부 측면에서 적혈구 및 혈소판 이외의 세포를 함유할 수 있다.In some instances, cells from the subject's circulating blood are obtained, for example, by apheresis or leukapheresis. The biological sample may contain lymphocytes, including T cells, monocytes, granulocytes, B cells, other nucleated white blood cells, red blood cells, and/or platelets, and in some aspects, cells other than red blood cells and platelets.

일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 T 세포를 함유하는 샘플이다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 전혈 샘플, 연막 샘플, 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC) 샘플, 비분획화된 T 세포 샘플, 림프구 샘플, 백혈구 샘플, 성분채집술 생성물 또는 백혈구성분채집술 생성물이다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 성분채집술 생성물이다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 백혈구성분채집술 생성물이다.In some embodiments, the biological sample is a sample containing T cells. In some embodiments, the biological sample is a whole blood sample, a buffy coat sample, a peripheral blood mononuclear cell (PBMC) sample, an unfractionated T cell sample, a lymphocyte sample, a leukocyte sample, an apheresis product, or a leukapheresis product. In some embodiments, the biological sample is an apheresis product. In some embodiments, the biological sample is a leukapheresis product.

일부 실시양태에서, 대상체로부터 수득된 세포를 세척하여, 예를 들어 혈장 분획을 제거하고 후속 프로세싱 단계를 위해 적절한 버퍼 또는 배지에 세포를 배치한다. 일부 실시양태에서, 세포는 포스페이트 완충 식염수 (PBS)로 세척된다. 일부 실시양태에서, 세척 용액은 칼슘, 마그네슘 및/또는 많은 또는 모든 2가 양이온이 없다. 일부 측면에서, 세척 단계는 제조사의 지침에 따라 반자동화된 "플로우-쓰루" 원심분리기 (예를 들어, Cobe 2991 세포 프로세서, 박스터(Baxter))를 사용하여 성취된다. 일부 측면에서, 세척 단계는 제조사의 지침에 따라 접선 유동 여과 (TFF)에 의해 성취된다. 일부 실시양태에서, 세포는 세척 후 다양한 생체적합성 버퍼, 예컨대 Ca2+/Mg2+ 비함유 PBS에 재현탁된다. 일부 실시양태에서, 혈액 세포 생물학적 샘플의 성분을 제거하고, 세포를 배양 배지에 직접적으로 재현탁한다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플 (예를 들어, 성분채집술 생성물 또는 백혈구성분채집술 생성물)은 성분채집술 또는 백혈구성분채집술 동안 첨가된 하나 이상의 항응고제, 예컨대 헤파린을 제거하기 위해 세척된다.In some embodiments, cells obtained from the subject are washed, for example, to remove the plasma fraction, and the cells are placed in an appropriate buffer or medium for subsequent processing steps. In some embodiments, the cells are washed with phosphate buffered saline (PBS). In some embodiments, the wash solution is free of calcium, magnesium, and/or many or all divalent cations. In some aspects, the washing step is accomplished using a semi-automated "flow-through" centrifuge (e.g., Cobe 2991 Cell Processor, Baxter) according to the manufacturer's instructions. In some aspects, the washing step is accomplished by tangential flow filtration (TFF) according to the manufacturer's instructions. In some embodiments, the cells are resuspended in various biocompatible buffers, such as Ca 2+ /Mg 2+ -free PBS, after washing. In some embodiments, components of the blood cell biological sample are removed, and the cells are resuspended directly in culture medium. In some embodiments, the biological sample (e.g., apheresis product or leukapheresis product) is washed to remove one or more anticoagulants, such as heparin, added during apheresis or leukapheresis.

일부 실시양태에서, 세포의 선택은 하나 이상의 준비 및/또는 비-친화성 기반 세포 분리 단계를 포함한다. 일부 예에서, 세포는 하나 이상의 시약의 존재 하에 세척, 원심분리 및/또는 인큐베이션되며, 이는 예를 들어 원치않는 성분을 제거하거나, 원하는 성분에 대해 풍부화시키거나, 또는 특정한 시약에 민감한 세포를 용해 또는 제거하기 위한 것이다. 일부 예에서, 세포는 하나 이상의 특성, 예컨대 밀도, 점착 특성, 크기, 민감성 및/또는 특정한 성분에 대한 저항성에 기반하여 분리된다. 일부 실시양태에서, 방법은 밀도-기반 세포 분리 방법, 예컨대 적혈구를 용해하고 퍼콜(Percoll) 또는 피콜(Ficoll) 기울기를 통해 원심분리함으로써 말초 혈액으로부터 백혈구를 준비하는 것을 수반한다.In some embodiments, the selection of cells comprises one or more preparation and/or non-affinity-based cell separation steps. In some instances, the cells are washed, centrifuged, and/or incubated in the presence of one or more reagents, for example, to remove unwanted components, enrich for desired components, or lyse or remove cells sensitive to specific reagents. In some instances, the cells are separated based on one or more characteristics, such as density, adhesive properties, size, sensitivity, and/or resistance to specific components. In some embodiments, the method involves preparing leukocytes from peripheral blood using a density-based cell separation method, such as lysing red blood cells and centrifuging through a Percoll or Ficoll gradient.

일부 실시양태에서, 동결보존된 및/또는 동결보호된 성분채집술 생성물 또는 백혈구성분채집술 생성물이 해동된다. 일부 실시양태에서, 해동된 세포 조성물은 희석 (예를 들어, 무혈청 배지) 및/또는 세척 (예를 들어, 무혈청 배지)에 적용되며, 이는 일부 경우에 원치않는 또는 바람직하지 않은 성분을 제거 또는 감소시킬 수 있다. 일부 경우에, 희석 및/또는 세척은 해동된 샘플에 함유된 동결보호제, 예를 들어 DMSO의 존재를 제거 또는 감소시키며, 이는 달리 연장된 실온 노출 시 세포 생존가능성, 수율 또는 회수율에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시양태에서, 희석 및/또는 세척은 해동된 동결보존된 생성물의 무혈청 배지, 예를 들어 US-20210207080에 기재된 배지로의 배지 교환을 허용한다.In some embodiments, the cryopreserved and/or cryoprotected apheresis product or leukapheresis product is thawed. In some embodiments, the thawed cell composition is subjected to dilution (e.g., serum-free medium) and/or washing (e.g., serum-free medium), which may, in some cases, remove or reduce unwanted or undesirable components. In some cases, dilution and/or washing removes or reduces the presence of cryoprotectants, such as DMSO, contained in the thawed sample, which may otherwise negatively affect cell viability, yield, or recovery upon prolonged room temperature exposure. In some embodiments, dilution and/or washing allows for media exchange of the thawed cryopreserved product with serum-free media, such as media described in US-20210207080.

T 세포를 함유하는 세포 집단을 생산하기 위한 T 세포의 선택 (양성 또는 음성 선택 포함)을 위한 예시적인 방법 및 시약은 US-11400115, US-20190112576, US-10228312, US-20200354677, US-20200384025, US-20210163893, US-20220002669, US-5985658, US-9023604, US-20030175850, US-20040082012, US-20080255004, US-20130059288 및 US-9678061에 기재되어 있다.Exemplary methods and reagents for the selection (including positive or negative selection) of T cells to produce a cell population containing T cells are described in US-11400115, US-20190112576, US-10228312, US-20200354677, US-20200384025, US-20210163893, US-20220002669, US-5985658, US-9023604, US-20030175850, US-20040082012, US-20080255004, US-20130059288, and US-9678061.

일부 실시양태에서, 선택 단계의 적어도 일부는 세포를 선택 시약과 함께 인큐베이션하는 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 인큐베이션은 선택 시약 또는 시약과 함께 이루어지며, 예를 들어 하나 이상의 특이적 분자, 예컨대 표면 마커, 예를 들어 표면 단백질, 세포내 마커 또는 핵산의 세포 내 또는 세포 상의 발현 또는 존재에 기반하여 하나 이상의 상이한 세포 유형의 선택을 위한 하나 이상의 선택 시약을 사용하여 수행될 수 있는 선택 방법의 일부로서 이루어진다. 일부 실시양태에서, 이러한 마커에 기반한 분리를 위한 선택 시약 또는 시약들을 사용하는 임의의 공지된 방법이 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 선택 시약 또는 시약들은 친화성- 또는 면역친화성-기반 분리인 분리를 초래한다. 예를 들어, 일부 측면에서 선택은 하나 이상의 마커, 전형적으로 세포 표면 마커의 세포의 발현 또는 발현 수준에 기반한 세포 및 세포 집단의 분리를 위한 시약 또는 시약들과의 인큐베이션을 포함하며, 예를 들어 이러한 마커에 특이적으로 결합하는 결합 파트너, 예를 들어 항체와 인큐베이션한 후, 일반적으로 세척 단계 및 결합 파트너에 결합되지 않은 세포로부터 결합 파트너에 결합된 세포를 분리하는 단계가 이어진다.In some embodiments, at least part of the selection step comprises incubating the cells with a selection reagent. In some embodiments, the incubation is performed with the selection reagent or reagents as part of a selection method that may be performed using one or more selection reagents for the selection of one or more different cell types based on the expression or presence within or on the cells of one or more specific molecules, such as surface markers, e.g., surface proteins, intracellular markers, or nucleic acids. In some embodiments, any known method using a selection reagent or reagents for separation based on such markers may be used. In some embodiments, the selection reagent or reagents result in a separation that is an affinity- or immunoaffinity-based separation. For example, in some aspects, selection involves incubating cells or cell populations based on the expression or level of expression of one or more markers, typically cell surface markers, with a reagent or reagents for separation of cells and cell populations, for example, with a binding partner, e.g., an antibody, that specifically binds to such markers, typically followed by a washing step and a step of separating cells bound to the binding partner from cells not bound to the binding partner.

이러한 프로세스의 일부 측면에서, 일정 부피의 세포를 일정량의 원하는 친화성-기반 선택 시약과 혼합한다. 면역친화성-기반 선택은 분리되는 세포와 세포 상의 마커, 예를 들어 고체 표면, 예를 들어 입자 상의 결합 파트너에 특이적으로 결합하는 분자 사이에 유리한 에너지적 상호작용을 초래하는 임의의 시스템 또는 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 일부 실시양태에서, 방법은 세포의 마커에 특이적인 선택제 (예를 들어, 항체)로 코팅된 입자, 예컨대 비드, 예를 들어 자기 비드를 사용하여 수행된다. 입자 (예를 들어, 비드)는 에너지적으로 유리한 상호작용을 촉진하는데 도움을 주기 위해 일정한 세포 밀도-대-입자 (예를 들어, 비드) 비율로 진탕 또는 혼합하면서 용기, 예컨대 튜브 또는 백에서 세포와 함께 인큐베이션 또는 혼합될 수 있다.In some aspects of this process, a volume of cells is mixed with a quantity of a desired affinity-based selection reagent. Immunoaffinity-based selection can be performed using any system or method that results in a favorable energetic interaction between the cells to be isolated and a marker on the cells, e.g., a molecule that specifically binds to a binding partner on a solid surface, e.g., a particle. In some embodiments, the method is performed using particles, such as beads, e.g., magnetic beads, coated with a selection agent (e.g., an antibody) specific for a marker on the cells. The particles (e.g., beads) can be incubated or mixed with the cells in a vessel, such as a tube or bag, while shaking or mixing at a constant cell density-to-particle (e.g., bead) ratio to help promote an energetically favorable interaction.

일부 실시양태에서, 선택 시약과의 인큐베이션의 총 지속기간은 (약) 5분 내지 6시간, 예컨대 30분 내지 3시간, 예를 들어 적어도 또는 적어도 약 30분, 60분, 120분 또는 180분이다.In some embodiments, the total duration of incubation with the selection reagent is from about 5 minutes to about 6 hours, such as from about 30 minutes to about 3 hours, for example at least or at least about 30 minutes, 60 minutes, 120 minutes or 180 minutes.

일부 실시양태에서, 세포 및 선택 시약 및/또는 시약들의 인큐베이션 및/또는 혼합 후, 인큐베이션된 세포는 특정한 선택 시약 또는 시약들의 존재 또는 부재에 기반하여 세포를 선택하기 위한 분리에 적용된다. 일부 실시양태에서, 선택 시약과의 인큐베이션 후, 선택 시약이 결합된 세포를 포함한 인큐베이션된 세포는 세포의 면역친화성-기반 분리를 위한 시스템으로 옮겨진다. 일부 실시양태에서, 면역친화성-기반 분리를 위한 시스템은 자기 분리 칼럼이거나 이를 함유한다.In some embodiments, after incubation and/or mixing of the cells and the selection reagent and/or reagents, the incubated cells are subjected to separation for cell selection based on the presence or absence of a particular selection reagent or reagents. In some embodiments, after incubation with the selection reagent, the incubated cells, including the cells to which the selection reagent is bound, are transferred to a system for immunoaffinity-based separation of cells. In some embodiments, the system for immunoaffinity-based separation is or contains a magnetic separation column.

이러한 분리 단계는 선택 시약, 예를 들어 항체에 결합된 세포를 추가 사용을 위해 보유하는 양성 선택, 및/또는 선택 시약, 예를 들어 항체에 결합되지 않은 세포를 보유하는 음성 선택에 기반할 수 있다. 일부 예에서, 두 분획 모두는 추가 사용을 위해 보유된다. 일부 실시양태에서, 프로세스 단계는 인큐베이션된 세포의 음성 및/또는 양성 선택을 추가로 포함하며, 예컨대 친화성-기반 선택을 수행할 수 있는 시스템 또는 장치를 사용하는 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단리는 양성 선택에 의한 특정한 세포 집단에 대한 풍부화, 또는 음성 선택에 의한 특정한 세포 집단의 고갈에 의해 수행된다. 일부 실시양태에서, 양성 또는 음성 선택은 각각 양성으로 또는 음성으로 선택된 세포 상에 상대적으로 더 높은 수준 (마커high)에 발현된 또는 발현된 (마커+) 하나 이상의 표면 마커에 특이적으로 결합하는 하나 이상의 항체 또는 다른 결합제와 함께 세포를 인큐베이션함으로써 성취된다.This separation step may be based on positive selection, which retains cells bound to a selection reagent, e.g., an antibody, for further use, and/or negative selection, which retains cells not bound to a selection reagent, e.g., an antibody. In some instances, both fractions are retained for further use. In some embodiments, the process steps further comprise negative and/or positive selection of the incubated cells, such as using a system or device capable of performing affinity-based selection. In some embodiments, the isolation is performed by enrichment for a specific cell population by positive selection, or depletion of a specific cell population by negative selection. In some embodiments, the positive or negative selection is accomplished by incubating the cells with one or more antibodies or other binding agents that specifically bind to one or more surface markers expressed at a relatively higher level (marker high ) or expressed (marker+ ) on the positively or negatively selected cells, respectively.

분리는 특정한 선택 마커를 발현하는 특정한 세포 집단 또는 세포의 100% 풍부화 또는 제거를 초래할 필요는 없다. 예를 들어, 특정한 유형의 세포, 예컨대 선택 마커를 발현하는 세포의 양성 선택 또는 풍부화는 이러한 세포의 수 또는 백분율을 증가시키는 것을 지칭하지만, 선택 마커를 발현하지 않는 세포의 완전한 부재를 초래할 필요는 없다. 마찬가지로, 특정한 유형의 세포, 예컨대 선택 마커를 발현하는 세포의 음성 선택, 제거 또는 고갈은 이러한 세포의 수 또는 백분율을 감소시키는 것을 지칭하지만, 모든 이러한 세포의 완전한 제거를 초래할 필요는 없다.Separation need not result in 100% enrichment or elimination of a specific cell population or cells expressing a specific selectable marker. For example, positive selection or enrichment of a specific type of cell, such as cells expressing a selectable marker, refers to an increase in the number or percentage of such cells, but does not necessarily result in the complete absence of cells that do not express the selectable marker. Similarly, negative selection, elimination, or depletion of a specific type of cell, such as cells expressing a selectable marker, refers to a decrease in the number or percentage of such cells, but does not necessarily result in the complete elimination of all such cells.

일부 예에서, 다중 라운드의 분리 단계가 수행되며, 여기서 한 단계로부터의 양성으로 또는 음성으로 선택된 분획은 또 다른 분리 단계, 예컨대 후속 양성 또는 음성 선택에 적용된다. 일부 예에서, 단일 분리 단계는 음성 선택에 대해 표적화된 마커에 각각 특이적인 복수의 항체 또는 다른 결합 파트너와 세포를 인큐베이션하는 것과 같이 다중 마커를 발현하는 세포를 동시에 고갈시킬 수 있다. 마찬가지로, 다양한 세포 유형 상에서 발현되는 복수의 항체 또는 다른 결합 파트너와 세포를 인큐베이션함으로써 다중 세포 유형이 동시에 양성으로 선택될 수 있다. 특정 실시양태에서, 분리 단계는 반복되고/거나 1회 초과 수행되며, 여기서 한 단계로부터의 양성으로 또는 음성으로 선택된 분획은 동일한 분리 단계, 예컨대 반복된 양성 또는 음성 선택에 적용된다. 일부 예에서, 단일 분리 단계는 반복되고/거나 1회 초과 수행되며, 예를 들어 선택된 세포의 순도를 증가시키고/거나 음성으로 선택된 분획으로부터 음성으로 선택된 세포를 추가로 제거 및/또는 고갈시키기 위해 수행된다. 특정 실시양태에서, 하나 이상의 분리 단계는 2회, 3회, 4회, 5회, 6회, 7회, 8회, 9회, 10회 또는 10회 초과 수행된다. 특정 실시양태에서, 하나 이상의 선택 단계는 1회 내지 10회, 1회 내지 5회, 또는 3회 내지 5회 수행 및/또는 반복된다.In some instances, multiple rounds of separation steps are performed, wherein the positively or negatively selected fraction from one step is subjected to another separation step, such as a subsequent positive or negative selection. In some instances, a single separation step can simultaneously deplete cells expressing multiple markers, such as by incubating cells with multiple antibodies or other binding partners, each specific for the marker targeted for negative selection. Similarly, multiple cell types can be positively selected simultaneously by incubating cells with multiple antibodies or other binding partners expressed on different cell types. In certain embodiments, the separation steps are repeated and/or performed more than once, wherein the positively or negatively selected fraction from one step is subjected to the same separation step, such as repeated positive or negative selection. In some instances, a single separation step is repeated and/or performed more than once, for example, to increase the purity of the selected cells and/or to further remove and/or deplete negatively selected cells from the negatively selected fraction. In certain embodiments, one or more of the separation steps are performed 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more than 10 times. In certain embodiments, one or more of the selection steps are performed and/or repeated 1 to 10 times, 1 to 5 times, or 3 to 5 times.

일부 실시양태에서, T 세포는 비-T 세포, 예컨대 B 세포, 단핵구 또는 다른 백혈구, 예컨대 CD14 상에서 발현되는 마커의 음성 선택에 의해 PBMC, 성분채집술 또는 백혈구성분채집술 샘플로부터 분리된다. 일부 측면에서, CD3+ 선택 단계는 출발 샘플, 예컨대 PBMC, 성분채집술 또는 백혈구성분채집술 샘플로부터 CD3+ T 세포가 풍부화된 집단을 생성하는데 사용되며, 여기서 출발 샘플은 또 다른 마커, 예컨대 CD4 및/또는 CD8에 기반한 양성 또는 음성 선택에 적용되지 않았다. 일부 실시양태에서, 출발 샘플은 CD3+ T 세포가 풍부화된 집단을 생성하기 위해 또 다른 마커 (예를 들어, CD4 및/또는 CD8)에 대한 임의의 이전, 공동 또는 후속 선택 없이 CD3에 대해 선택된다. 일부 실시양태에서, 세포 집단은 CD3+ T 세포가 풍부화되며, 상기 집단은 예를 들어 세포 집단을 자극하는 단계에 적용되기 전에 추가 선택, 예를 들어 CD4+ 및/또는 CD8+ 선택에 적용되지 않는다. 특정 실시양태에서, CD3+ T 세포가 풍부화된 집단은 1:10 내지 10:1, 1:5 내지 5:1, 4:1 내지 1:4, 1:3 내지 3:1, 2:1 내지 1:2, 1.5:1 내지 1:1.5, 1.25:1 내지 1:1.25, 1.2:1 내지 1:1.2, 1.1:1 내지 1:1.1, 또는 약 1:1 또는 1:1의 CD4+ T 세포 대 CD8+ T 세포의 비율을 갖는다.In some embodiments, T cells are isolated from a PBMC, apheresis, or leukapheresis sample by negative selection for a marker expressed on non-T cells, such as B cells, monocytes, or other leukocytes, such as CD14. In some aspects, a CD3+ selection step is used to generate a population enriched for CD3+ T cells from a starting sample, such as a PBMC, apheresis, or leukapheresis sample, wherein the starting sample has not been subjected to positive or negative selection based on another marker, such as CD4 and/or CD8. In some embodiments, the starting sample is selected for CD3 without any prior, concurrent, or subsequent selection for another marker (e.g., CD4 and/or CD8) to generate a population enriched for CD3+ T cells. In some embodiments, the cell population is enriched for CD3+ T cells, and the population is not subjected to further selection, such as CD4+ and/or CD8+ selection, prior to the step of stimulating the cell population. In certain embodiments, the CD3+ T cell enriched population has a ratio of CD4+ T cells to CD8+ T cells of 1:10 to 10:1, 1:5 to 5:1, 4:1 to 1:4, 1:3 to 3:1, 2:1 to 1:2, 1.5:1 to 1:1.5, 1.25:1 to 1:1.25, 1.2:1 to 1:1.2, 1.1:1 to 1:1.1, or about 1:1 or 1:1.

일부 실시양태에서, T 세포는 비-T 세포, 예컨대 B 세포, 단핵구 또는 다른 백혈구, 예컨대 CD14 상에서 발현되는 마커의 음성 선택에 의해 PBMC, 성분채집술 또는 백혈구성분채집술 샘플로부터 분리된다. 일부 측면에서, CD4+ 또는 CD8+ 선택 단계는 CD4+ 헬퍼 및 CD8+ 세포독성 T 세포를 분리하는데 사용된다. 이러한 CD4+ 및 CD8+ 집단은 하나 이상의 나이브-유사, 기억 및/또는 이펙터 T 세포 하위집단 상에서 발현되거나 상대적으로 더 높은 정도로 발현되는 마커에 대한 양성 또는 음성 선택에 의해 하위집단으로 추가로 분류될 수 있다.In some embodiments, T cells are isolated from PBMCs, apheresis, or leukapheresis samples by negative selection for markers expressed on non-T cells, such as B cells, monocytes, or other leukocytes, such as CD14. In some aspects, a CD4+ or CD8+ selection step is used to isolate CD4+ helper and CD8+ cytotoxic T cells. These CD4+ and CD8+ populations can be further divided into subpopulations by positive or negative selection for markers expressed on, or relatively higher in, one or more naïve-like, memory, and/or effector T cell subpopulations.

특정한 실시양태에서, 생물학적 샘플, 예를 들어 PBMC, 성분채집술 또는 백혈구성분채집술 샘플은 CD4+ T 세포의 선택에 적용되며, 여기서 음성 및 양성 분획 둘 다가 유지된다. 특정 실시양태에서, CD8+ T 세포는 음성 분획으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 CD8+ T 세포의 선택에 적용되며, 여기서 음성 및 양성 분획 둘 다가 유지된다. 특정 실시양태에서, CD4+ T 세포는 음성 분획으로부터 선택된다.In certain embodiments, a biological sample, such as a PBMC, apheresis, or leukapheresis sample, is subjected to selection of CD4+ T cells, wherein both negative and positive fractions are retained. In certain embodiments, CD8+ T cells are selected from the negative fraction. In some embodiments, a biological sample is subjected to selection of CD8+ T cells, wherein both negative and positive fractions are retained. In certain embodiments, CD4+ T cells are selected from the negative fraction.

일부 측면에서, CD8-기반 양성 선택 단계는 출발 샘플, 예컨대 PBMC, 성분채집술 또는 백혈구성분채집술 샘플로부터 CD8+ T 세포가 풍부화된 집단을 생성하는데 사용되며, 여기서 출발 샘플은 또 다른 마커, 예컨대 CD3+ 및/또는 CD4+에 기반한 선택에 적용되지 않았다. 일부 실시양태에서, CD8 양성 선택 단계로부터의 음성 및 양성 분획 둘 다가 유지되고, CD8-음성 분획은 CD4+ T 세포가 풍부화된 집단을 생성하기 위해 CD4-기반 양성 선택 단계에 추가로 적용된다. 일부 실시양태에서, CD8+ T 세포가 풍부화된 집단으로부터의 세포 및 CD4+ T 세포가 풍부화된 집단으로부터의 세포를 혼합, 조합 및/또는 풀링하여 CD4+ T 세포 및 CD8+ T 세포를 함유하는 집단을 생성한다.In some aspects, a CD8-based positive selection step is used to generate a CD8+ T cell enriched population from a starting sample, such as a PBMC, apheresis, or leukapheresis sample, wherein the starting sample has not been subjected to selection based on another marker, such as CD3+ and/or CD4+. In some embodiments, both the negative and positive fractions from the CD8 positive selection step are retained, and the CD8-negative fraction is further subjected to a CD4-based positive selection step to generate a CD4+ T cell enriched population. In some embodiments, cells from the CD8+ T cell enriched population and cells from the CD4+ T cell enriched population are mixed, combined, and/or pooled to generate a population containing CD4+ T cells and CD8+ T cells.

일부 측면에서, CD4-기반 양성 선택 단계는 출발 샘플, 예컨대 PBMC, 성분채집술 또는 백혈구성분채집술 샘플로부터 CD4+ T 세포가 풍부화된 집단을 생성하는데 사용되며, 여기서 출발 샘플은 또 다른 마커, 예컨대 CD3+ 및/또는 CD8+에 기반한 선택에 적용되지 않았다. 일부 실시양태에서, CD4 양성 선택 단계로부터의 음성 및 양성 분획 둘 다가 유지되고, CD4-음성 분획은 CD8+ T 세포가 풍부화된 집단을 생성하기 위해 사용된 CD8-기반 양성 선택 단계에 추가로 적용된다. 일부 실시양태에서, CD4+ T 세포가 풍부화된 집단으로부터의 세포 및 CD8+ T 세포가 풍부화된 집단으로부터의 세포를 혼합, 조합 및/또는 풀링하여 CD8+ T 세포 및 CD4+ T 세포를 함유하는 집단을 생성한다.In some aspects, a CD4-based positive selection step is used to generate a CD4+ T cell enriched population from a starting sample, such as a PBMC, apheresis, or leukapheresis sample, wherein the starting sample has not been subjected to selection based on another marker, such as CD3+ and/or CD8+. In some embodiments, both negative and positive fractions from the CD4 positive selection step are retained, and the CD4-negative fraction is further subjected to a CD8-based positive selection step used to generate a CD8+ T cell enriched population. In some embodiments, cells from the CD4+ T cell enriched population and cells from the CD8+ T cell enriched population are mixed, combined, and/or pooled to generate a population containing CD8+ T cells and CD4+ T cells.

특정 실시양태에서, CD4+ T 세포가 풍부화된 집단 및 CD8+ T 세포가 풍부화된 집단은 세포를 자극하기 전에, 예를 들어 섹션 I-B에 기재된 바와 같은 자극 조건 하에 세포를 배양하기 전에 풀링, 혼합 및/또는 조합된다. 특정 실시양태에서, 풀링, 혼합 및/또는 조합된 세포 또는 집단은 1:10 내지 10:1, 1:5 내지 5:1, 4:1 내지 1:4, 1:3 내지 3:1, 2:1 내지 1:2, 1.5:1 내지 1:1.5, 1.25:1 내지 1:1.25, 1.2:1 내지 1:1.2, 1.1:1 내지 1:1.1, 또는 약 1:1, 또는 1:1의 CD4+ T 세포 대 CD8+ T 세포의 비율을 갖는다. 특정 실시양태에서, 세포 또는 집단은 풀링, 혼합 및/또는 조합된 세포 조성물에서 1:1 또는 약 상기 비의 CD4+ T 세포 대 CD8+ T 세포의 비율을 갖도록 풀링, 혼합 및/또는 조합된다.In certain embodiments, the CD4+ T cell enriched population and the CD8+ T cell enriched population are pooled, mixed, and/or combined prior to stimulating the cells, e.g., prior to culturing the cells under stimulating conditions as described in Section I-B. In certain embodiments, the pooled, mixed, and/or combined cells or populations have a ratio of CD4+ T cells to CD8+ T cells of from 1:10 to 10:1, from 1:5 to 5:1, from 4:1 to 1:4, from 1:3 to 3:1, from 2:1 to 1:2, from 1.5:1 to 1:1.5, from 1.25:1 to 1:1.25, from 1.2:1 to 1:1.2, from 1.1:1 to 1:1.1, or about 1:1, or 1:1. In certain embodiments, the cells or populations are pooled, mixed, and/or combined such that the pooled, mixed, and/or combined cell composition has a ratio of CD4+ T cells to CD8+ T cells of 1:1 or about such ratio.

일부 실시양태에서, CD4에 특이적으로 결합하는 선택제 및 CD8에 특이적으로 결합하는 선택제는 각각 CD4+ T 세포가 풍부화된 집단 및 CD8+ T 세포가 풍부화된 집단을 생성하는데 사용된다. 일부 실시양태에서, CD4-특이적 선택제 및 CD8-특이적 선택제의 능력은 동일하거나 실질적으로 동일하며, 예를 들어 선택제 (예를 들어, ClinicMACS CD4 선택 시약 및 CD8 선택 시약)의 단위 부피 또는 단위 중량을 사용하여 동일한 수의 총 세포로부터 CD4 또는 CD8 세포를 선택할 수 있다. 일부 실시양태에서, 동일하거나 실질적으로 동일한 능력을 갖는 CD8-특이적 선택제보다 더 많은 양의 CD4-특이적 선택제를 사용할 수 있다. 예를 들어, CD4-특이적 선택제 및 CD8-특이적 선택제의 부피 또는 중량은 약 5:1, 4:1, 3:1, 2:1 또는 1:5:1의 비율일 수 있다.In some embodiments, a selection agent that specifically binds CD4 and a selection agent that specifically binds CD8 are used to generate a population enriched for CD4+ T cells and a population enriched for CD8+ T cells, respectively. In some embodiments, the CD4-specific selection agent and the CD8-specific selection agent have the same or substantially the same capacity, for example, a unit volume or unit weight of the selection agent (e.g., ClinicMACS CD4 selection reagent and CD8 selection reagent) can be used to select CD4 or CD8 cells from the same number of total cells. In some embodiments, a greater amount of CD4-specific selection agent can be used than a CD8-specific selection agent with the same or substantially the same capacity. For example, the volume or weight ratio of the CD4-specific selection agent and the CD8-specific selection agent can be about 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, or 1:5:1.

일부 측면에서, 분리될 인큐베이션된 샘플 또는 세포 집단은 작고 자기화가능한 또는 자기 반응성 물질, 예컨대 자기 반응성 입자 또는 마이크로입자, 예컨대 상자성 비드 (예를 들어, 다이나비즈(Dynabeads) 또는 MACS® 비드)를 함유하는 선택 시약과 함께 인큐베이션된다. 자기 반응성 물질, 예를 들어 입자는 일반적으로 분리를 원하는, 예를 들어 음성 또는 양성 선택을 원하는 세포 집단 상에 존재하는 분자, 예를 들어 표면 마커에 특이적으로 결합하는 결합 파트너, 예를 들어 항체에 직접적으로 또는 간접적으로 부착된다.In some aspects, the incubated sample or cell population to be separated is incubated with a selection reagent containing small, magnetizable or magnetically responsive substances, such as magnetically responsive particles or microparticles, such as paramagnetic beads (e.g., Dynabeads or MACS® beads). The magnetically responsive substances, e.g., particles, are typically attached directly or indirectly to a binding partner, e.g., an antibody, that specifically binds to a molecule, e.g., a surface marker, present on the cell population from which separation, e.g., negative or positive selection, is desired.

일부 실시양태에서, 자기 입자, 예를 들어 비드는 특이적 결합 구성원, 예컨대 항체 또는 다른 결합 파트너에 결합된 자기 반응성 물질을 함유한다. 자기 분리 방법에서 사용하기 위한 많은 널리 공지된 자기 반응성 물질, 예를 들어 US-4452773 및 EP-452342에 기재된 것들은 공지되어 있다. 콜로이드 크기의 입자, 예컨대 US-4795698 및 US-5200084에 기재된 것들이 또한 사용될 수 있다.In some embodiments, the magnetic particles, e.g., beads, contain a magnetically responsive material bound to a specific binding member, such as an antibody or other binding partner. Many well-known magnetically responsive materials for use in magnetic separation methods are known, such as those described in US-4452773 and EP-452342. Colloidal-sized particles, such as those described in US-4795698 and US-5200084, may also be used.

인큐베이션은 자기 입자, 예를 들어 비드에 부착된 이러한 항체 또는 다른 결합 파트너에 특이적으로 결합하는 항체 또는 다른 결합 파트너, 예컨대 2차 항체 또는 다른 시약이 샘플 내 세포 상에 존재하는 경우 세포 표면 분자에 특이적으로 결합하는 조건 하에 수행될 수 있다.Incubation can be performed under conditions in which the antibody or other binding partner, such as a secondary antibody or other reagent, that specifically binds to the magnetic particles, e.g., beads, binds specifically to cell surface molecules present on cells in the sample.

특정 실시양태에서, 자기 반응성 입자는 1차 항체 또는 다른 결합 파트너, 2차 항체, 렉틴, 효소 또는 스트렙타비딘으로 코팅된다. 특정 실시양태에서, 자기 입자는 하나 이상의 마커에 특이적인 1차 항체의 코팅을 통해 세포에 부착된다. 특정 실시양태에서, 비드가 아닌 세포는 1차 항체 또는 결합 파트너로 표지화된 후, 세포-유형 특이적 2차 항체- 또는 다른 결합 파트너 (예를 들어, 스트렙타비딘)-코팅 자기 입자가 첨가된다. 특정 실시양태에서, 스트렙타비딘-코팅 자기 입자는 비오틴화된 1차 또는 2차 항체와 함께 사용된다.In certain embodiments, the magnetically reactive particles are coated with a primary antibody or other binding partner, a secondary antibody, a lectin, an enzyme, or streptavidin. In certain embodiments, the magnetic particles attach to cells through coating with a primary antibody specific for one or more markers. In certain embodiments, cells, rather than beads, are labeled with the primary antibody or binding partner, followed by addition of cell-type-specific secondary antibodies or other binding partners (e.g., streptavidin)-coated magnetic particles. In certain embodiments, the streptavidin-coated magnetic particles are used in conjunction with biotinylated primary or secondary antibodies.

일부 측면에서, 분리는 샘플을 자기장에 배치하는 절차에서 달성되며, 자기 반응성 또는 자기화가능한 입자가 부착된 세포는 자석에 끌리고 비표지화된 세포로부터 분리될 것이다. 양성 선택의 경우, 자석에 끌리는 세포는 유지되고; 음성 선택의 경우, 끌리지 않는 세포 (비표지화된 세포)는 유지된다. 일부 측면에서, 양성 및 음성 선택의 조합은 동일한 선택 단계 동안 수행되며, 여기서 양성 및 음성 분획은 유지되고 추가로 프로세싱되거나 추가 분리 단계에 적용된다.In some aspects, separation is achieved by placing the sample in a magnetic field, such that cells with magnetically responsive or magnetizable particles attached to them are attracted to the magnet and separated from unlabeled cells. In positive selection, cells attracted to the magnet are retained; in negative selection, cells not attracted (unlabeled cells) are retained. In some aspects, a combination of positive and negative selections is performed during the same selection step, wherein the positive and negative fractions are retained and further processed or subjected to additional separation steps.

일부 실시양태에서, 친화성-기반 선택은 자기-활성화 세포 분류 (MACS) (밀테니 바이오텍, 캘리포니아주 오번)를 통해 이루어진다. 자성 활성화 세포 분류 (MACS), 예를 들어 CliniMACS 시스템은 자기화된 입자가 부착된 세포를 고순도로 선택할 수 있다. 특정 실시양태에서, MACS는 외부 자기장의 적용 후 비-표적 및 표적 종이 순차적으로 용출되는 방식으로 작동한다. 즉, 자기화된 입자에 부착된 세포는 제자리에 고정되는 반면, 부착되지 않은 종은 용출된다. 그 후, 이러한 제1 용출 단계가 완료된 후, 자기장에 갇혀 용출되지 않도록 방지된 종은 용출 및 회수될 수 있도록 일부 방식으로 자유롭게 된다. 특정 실시양태에서, 비-표적 세포는 표지화되고 이종 세포 집단으로부터 고갈된다.In some embodiments, affinity-based selection is achieved via magnetic-activated cell sorting (MACS) (Miltenyi Biotec, Auburn, CA). Magnetic-activated cell sorting (MACS), such as the CliniMACS system, can select cells with high purity that adhere to magnetized particles. In certain embodiments, MACS operates by sequentially eluting non-target and target species after the application of an external magnetic field. That is, cells adhered to magnetized particles are fixed in place, while non-adherent species are eluted. After this first elution step is completed, species that were trapped in the magnetic field and thus prevented from being eluted are released in some way for elution and recovery. In certain embodiments, non-target cells are labeled and depleted from the heterogeneous cell population.

일부 실시양태에서, 분리 및/또는 단리 단계는 면역친화성 시약이 가역적으로 결합된 자기 비드를 사용하여 수행되며, 예컨대 US-20170037369에 기재된 바와 같이 스트렙타비딘 뮤테인과 펩티드 리간드 상호작용을 통해 수행된다. 이러한 자기 비드의 예시는 스트렙타머즈(Streptamers)®이다. 일부 실시양태에서, 분리 및/또는 단계는 자기 비드, 예컨대 밀테니 바이오텍으로부터 상업적으로 이용가능한 것들을 사용하여 수행된다.In some embodiments, the separation and/or isolation step is performed using magnetic beads to which an immunoaffinity reagent is reversibly bound, such as through the interaction of a streptavidin mutein with a peptide ligand, as described in US-20170037369. An example of such magnetic beads is Streptamers®. In some embodiments, the separation and/or isolation step is performed using magnetic beads, such as those commercially available from Miltenyi Biotec.

일부 실시양태에서, T 세포는 친화성 크로마토그래피 또는 겔 투과 크로마토그래피를 포함하는 칼럼 크로마토그래피와 같은 크로마토그래피 단리에 의해 단리, 선택 또는 풍부화된다. 이러한 방법은 (흔적 없는) 세포 친화성 크로마토그래피 기술 (CATCH)로 설명될 수 있으며, US-10228312 및 US-20170037369에 기재된 임의의 방법 또는 기술을 포함할 수 있다. 일반적으로, 크로마토그래피 방법은 유체 크로마토그래피, 전형적으로 액체 크로마토그래피이다. 일부 측면에서, 크로마토그래피는 세포를 함유하는 유체 샘플이 크로마토그래피 매트릭스를 함유하는 칼럼의 한쪽 끝에, 예를 들어 중력 유동 또는 펌프에 의해 적용되고, 유체 샘플이 칼럼의 다른 쪽 끝에 존재하는 플로우 쓰루 모드로 수행될 수 있다. 또한, 크로마토그래피는 "상향 및 하향" 모드로 수행될 수 있으며, 여기서 단리될 세포를 함유하는 유체 샘플이, 예를 들어 피펫 팁 내에 패킹된 크로마토그래피 매트릭스를 함유하는 칼럼의 한쪽 끝에 피펫에 의해 적용되고, 유체 샘플은 칼럼의 다른 쪽 끝에 있는 크로마토그래피 매트릭스/피펫 팁으로 들어가고 나온다. 대안적으로, 크로마토그래피는 또한 배치 모드로 수행될 수 있으며, 여기서 크로마토그래피 물질 (예를 들어, 고정상)은 세포를 함유하는 샘플과 함께, 예를 들어 진탕, 회전 또는 유체 샘플의 반복적인 접촉 및 제거 (예를 들어, 피펫 사용) 하에 인큐베이션된다.In some embodiments, T cells are isolated, selected, or enriched by chromatographic isolation, such as column chromatography, including affinity chromatography or gel permeation chromatography. Such methods may be described as (trace-free) cell affinity chromatography technology (CATCH) and may include any of the methods or techniques described in US-10228312 and US-20170037369. Generally, the chromatographic method is fluid chromatography, typically liquid chromatography. In some aspects, the chromatography may be performed in flow-through mode, where a fluid sample containing cells is applied to one end of a column containing a chromatography matrix, for example, by gravity flow or a pump, and the fluid sample is present at the other end of the column. Additionally, chromatography can be performed in an "up-and-down" mode, where a fluid sample containing cells to be isolated is applied by a pipette to one end of a column containing a chromatography matrix packed within, for example, a pipette tip, and the fluid sample is introduced into and removed from the chromatography matrix/pipette tip at the other end of the column. Alternatively, chromatography can also be performed in a batch mode, where a chromatography material (e.g., a stationary phase) is incubated with a sample containing cells, for example, under shaking, rotation, or repeated contact and removal of the fluid sample (e.g., using a pipette).

일부 실시양태에서, 선택제는 크로마토그래피 칼럼 (예를 들어 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상)에 직접적으로 또는 간접적으로 결합됨)에 함유된다. 일부 실시양태에서, 선택제는 샘플이 칼럼에 첨가될 때 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상) 상에 존재한다. 일부 실시양태에서, 선택제는 시약, 예를 들어 선택 시약을 통해 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상)에 간접적으로 결합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 선택 시약은 칼럼의 고정상에 공유결합적으로 또는 비공유결합적으로 결합된다. 일부 실시양태에서, 선택 시약은 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상) 상에 가역적으로 고정화된다. 일부 경우에, 선택 시약은 공유결합적 결합을 통해 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상) 상에 고정화된다. 일부 측면에서, 선택 시약은 비공유결합적으로 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상) 상에 가역적으로 고정화된다.In some embodiments, the selection agent is contained in the chromatography column (e.g., directly or indirectly bound to the chromatography matrix (e.g., stationary phase)). In some embodiments, the selection agent is present on the chromatography matrix (e.g., stationary phase) when the sample is added to the column. In some embodiments, the selection agent can be indirectly bound to the chromatography matrix (e.g., stationary phase) via a reagent, e.g., a selection reagent. In some embodiments, the selection reagent is covalently or non-covalently bound to the stationary phase of the column. In some embodiments, the selection reagent is reversibly immobilized on the chromatography matrix (e.g., stationary phase). In some cases, the selection reagent is immobilized on the chromatography matrix (e.g., stationary phase) via a covalent bond. In some aspects, the selection reagent is reversibly immobilized on the chromatography matrix (e.g., stationary phase) non-covalently.

일부 실시양태에서, 선택제는 샘플이 크로마토그래피 칼럼 (예를 들어, 고정상)에 첨가될 때 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상) 상에 존재하며, 예를 들어 직접적으로 (예를 들어, 공유결합적으로 또는 비공유결합적으로) 또는 선택 시약을 통해 간접적으로 결합될 수 있다. 그러므로, 샘플의 첨가 시, T 세포는 선택제에 의해 결합되고 칼럼의 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상) 상에 고정화될 수 있다. 대안적으로, 일부 실시양태에서, 선택제가 샘플에 첨가될 수 있다. 이러한 방식으로, 선택제는 샘플 내의 T 세포에 결합하고, 샘플은 그 후 선택 시약을 함유하는 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상)에 첨가될 수 있으며, 여기서 이미 T 세포에 결합된 선택제는 선택 시약에 결합하며, 이에 의해 표적 세포를 크로마토그래피 매트릭스 (예를 들어, 고정상) 상에 고정화한다.In some embodiments, the selection agent is present on the chromatography matrix (e.g., the stationary phase) when the sample is added to the chromatography column (e.g., the stationary phase), and may be bound, for example, directly (e.g., covalently or non-covalently) or indirectly via a selection reagent. Thus, upon addition of the sample, T cells may be bound by the selection agent and immobilized on the chromatography matrix (e.g., the stationary phase) of the column. Alternatively, in some embodiments, the selection agent may be added to the sample. In this manner, the selection agent binds to T cells in the sample, and the sample may then be added to a chromatography matrix (e.g., the stationary phase) containing the selection reagent, wherein the selection agent, which is already bound to the T cells, binds to the selection reagent, thereby immobilizing the target cells on the chromatography matrix (e.g., the stationary phase).

일부 실시양태에서, 제1 및/또는 제2 선택 중 하나 또는 둘 다는 복수의 친화성 크로마토그래피 매트릭스 및/또는 항체를 사용할 수 있으며, 이에 의해 복수의 매트릭스 및/또는 항체는 직렬로 연결된다. 일부 실시양태에서, 선택에 사용되는 친화성 크로마토그래피 매트릭스 또는 매트릭스들은 적어도 약 50 x 106개 세포/mL, 100 x 106개 세포/mL, 200 x 106개 세포/mL 또는 400 x 106개 세포/mL를 흡착하거나, 선택 또는 풍부화시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 흡착 능력은 매트릭스의 직경 및/또는 길이에 기반하여 조정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 선택되거나 풍부화된 집단의 배양-개시 비율은 배양-개시 비율을 달성하기에 충분한 양의 매트릭스 및/또는 충분한 상대량을 선택함으로써 달성되며, 이는 예를 들어 세포 선택을 위한 매트릭스 또는 매트릭스들의 흡착 능력에 기반한다는 것을 가정한다.In some embodiments, one or both of the first and/or second selections can utilize a plurality of affinity chromatography matrices and/or antibodies, whereby the plurality of matrices and/or antibodies are connected in series. In some embodiments, the affinity chromatography matrix or matrices used for selection can adsorb, select, or enrich at least about 50 x 10 6 cells/mL, 100 x 10 6 cells/mL, 200 x 10 6 cells/mL, or 400 x 10 6 cells/mL. In some embodiments, the adsorption capacity can be adjusted based on the diameter and/or length of the matrix. In some embodiments, the culture-initiation ratio of the selected or enriched population is achieved by selecting a sufficient amount of matrix and/or a sufficient relative amount to achieve the culture-initiation ratio, which assumes, for example, the adsorption capacity of the matrix or matrices for cell selection.

일부 측면에서, 크로마토그래피 매트릭스/고정상은 비-자성 물질 또는 비-자기화가능한 물질이다. 이러한 물질은 유도체화된 실리카 또는 가교결합된 겔을 포함할 수 있다. 가교결합된 겔 (전형적으로 비드 형태로 제조됨)은 천연 중합체, 예컨대 가교결합된 폴리사카라이드에 기반할 수 있다. 적합한 예는 아가로스 겔 또는 가교결합된 덱스트란 겔을 포함한다. 가교결합된 겔은 또한 합성 중합체, 예를 들어 자연에 존재하지 않는 중합체 클래스에 기반할 수 있다. 일반적으로, 세포 분리를 위한 고정상의 기반이 되는 이러한 합성 중합체는 극성 단량체 단위를 갖고 따라서 그 자체로 극성인 중합체이다.In some aspects, the chromatography matrix/stationary phase is a non-magnetic or non-magnetizable material. Such materials may include derivatized silica or a cross-linked gel. Cross-linked gels (typically prepared in bead form) may be based on natural polymers, such as cross-linked polysaccharides. Suitable examples include agarose gels or cross-linked dextran gels. Cross-linked gels may also be based on synthetic polymers, such as polymer classes that do not occur in nature. Typically, such synthetic polymers that form the basis of stationary phases for cell separation are polymers that contain polar monomer units and are therefore inherently polar.

적합한 합성 중합체의 예시적인 예는 폴리아크릴아미드, 스티렌-디비닐벤젠 겔, 및 아크릴레이트 및 디올 또는 아크릴아미드 및 디올의 공중합체이다. 예시적인 예는 프락토겔(Fractogel)®로 상업적으로 이용가능한 폴리메타크릴레이트 겔이다. 추가 예는 토요펄(Toyopearl)®로 상업적으로 이용가능한 에틸렌 글리콜 및 메타크릴레이트의 공중합체이다. 일부 실시양태에서, 고정상은 또한 천연 및 합성 중합체 성분, 예컨대 폴리사카라이드 및 아가로스의 복합 매트릭스 또는 복합물 또는 공중합체 (예를 들어 폴리아크릴아미드/아가로스 복합물, 또는 폴리사카라이드 및 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드)를 포함할 수 있다. 덱스트란 및 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드의 공중합체의 예시적인 예는 상기 언급된 세파크릴(Sephacryl)® 계열의 물질이다. 유도체화된 실리카는 합성 또는 천연 중합체에 커플링된 실리카 입자를 포함할 수 있다. 이러한 실시양태의 예는 폴리사카라이드 그래프트 실리카, 폴리비닐피롤리돈 그래프트 실리카, 폴리에틸렌 옥시드 그래프트 실리카, 폴리(2-히드록시에틸아스파르트아미드) 실리카, 및 폴리(N-이소프로필아크릴아미드) 그래프트 실리카를 포함한다.Illustrative examples of suitable synthetic polymers include polyacrylamides, styrene-divinylbenzene gels, and copolymers of acrylates and diols or acrylamides and diols. An illustrative example is a polymethacrylate gel, commercially available as Fractogel®. A further example is a copolymer of ethylene glycol and methacrylate, commercially available as Toyopearl®. In some embodiments, the stationary phase may also include a composite matrix or composites or copolymers of natural and synthetic polymer components, such as polysaccharides and agarose (e.g., polyacrylamide/agarose composites, or polysaccharides and N,N'-methylenebisacrylamide). Illustrative examples of copolymers of dextran and N,N'-methylenebisacrylamide are the aforementioned Sephacryl® series of materials. Derivatized silica may include silica particles coupled to synthetic or natural polymers. Examples of such embodiments include polysaccharide grafted silica, polyvinylpyrrolidone grafted silica, polyethylene oxide grafted silica, poly(2-hydroxyethylaspartamide) silica, and poly(N-isopropylacrylamide) grafted silica.

일부 실시양태에서, 단리 및/또는 선택은 하나 이상의 풍부화된 T 세포 집단, 예를 들어 CD3+ T 세포, CD4+ T 세포 및/또는 CD8+ T 세포를 초래한다. 일부 실시양태에서, 2개 이상의 별도의 풍부화된 T 세포 집단은 단일 생물학적 샘플로부터 단리, 선택, 풍부화 또는 수득된다. 일부 실시양태에서, 별도의 집단은 동일한 대상체로부터 수집, 채취 및/또는 수득된 별도의 생물학적 샘플로부터 단리, 선택, 풍부화 및/또는 수득된다.In some embodiments, the isolation and/or selection results in one or more enriched T cell populations, e.g., CD3+ T cells, CD4+ T cells, and/or CD8+ T cells. In some embodiments, two or more separate enriched T cell populations are isolated, selected, enriched, or obtained from a single biological sample. In some embodiments, the separate populations are isolated, selected, enriched, and/or obtained from separate biological samples collected, harvested, and/or obtained from the same subject.

특정 실시양태에서, 단리 및/또는 선택은 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 적어도 99%, 적어도 99.5%, 적어도 99.9%, 또는 100% 또는 약 100%의 CD3+ T 세포를 포함하는 하나 이상의 풍부화된 T 세포 집단을 초래한다. 특정한 실시양태에서, 풍부화된 T 세포 집단은 CD3+ T 세포로 본질적으로 이루어진다.In certain embodiments, the isolation and/or selection results in one or more enriched T cell populations comprising at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, at least 99%, at least 99.5%, at least 99.9%, or 100% or about 100% CD3+ T cells. In certain embodiments, the enriched T cell population consists essentially of CD3+ T cells.

특정 실시양태에서, 단리 및/또는 풍부화는 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 적어도 99%, 적어도 99.5%, 적어도 99.9%, 또는 100% 또는 약 100%의 CD4+ T 세포를 포함하는 풍부화된 CD4+ T 세포 집단을 초래한다. 특정 실시양태에서, CD4+ T 세포 집단은 40% 미만, 35% 미만, 30% 미만, 25% 미만, 20% 미만, 15% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 1% 미만, 0.1% 미만 또는 0.01% 미만의 CD8+ T 세포를 포함하고/거나, CD8+ T 세포를 함유하지 않고/거나, CD8+ T 세포가 없거나 실질적으로 없다. 일부 실시양태에서, 풍부화된 T 세포 집단은 CD4+ T 세포로 본질적으로 이루어진다.In certain embodiments, the isolation and/or enrichment results in an enriched CD4+ T cell population comprising at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, at least 99%, at least 99.5%, at least 99.9%, or 100% or about 100% CD4+ T cells. In certain embodiments, the CD4+ T cell population comprises less than 40%, less than 35%, less than 30%, less than 25%, less than 20%, less than 15%, less than 10%, less than 5%, less than 1%, less than 0.1%, or less than 0.01% CD8+ T cells, and/or contains no CD8+ T cells and/or is free or substantially free of CD8+ T cells. In some embodiments, the enriched T cell population consists essentially of CD4+ T cells.

특정 실시양태에서, 단리 및/또는 풍부화는 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 적어도 99%, 적어도 99.5%, 적어도 99.9%, 또는 100% 또는 약 100%의 CD8+ T 세포를 포함하는 풍부화된 CD8+ T 세포 집단을 초래한다. 특정 실시양태에서, CD8+ T 세포 집단은 40% 미만, 35% 미만, 30% 미만, 25% 미만, 20% 미만, 15% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 1% 미만, 0.1% 미만 또는 0.01% 미만의 CD4+ T 세포를 함유하고/거나, CD4+ T 세포를 함유하지 않고/거나, CD4+ T 세포가 없거나 실질적으로 없다. 일부 실시양태에서, 풍부화된 T 세포 집단은 CD8+ T 세포로 본질적으로 이루어진다.In certain embodiments, the isolation and/or enrichment results in an enriched CD8+ T cell population comprising at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, at least 99%, at least 99.5%, at least 99.9%, or 100% or about 100% CD8+ T cells. In certain embodiments, the CD8+ T cell population contains less than 40%, less than 35%, less than 30%, less than 25%, less than 20%, less than 15%, less than 10%, less than 5%, less than 1%, less than 0.1%, or less than 0.01% CD4+ T cells, and/or contains no CD4+ T cells, and/or is free or substantially free of CD4+ T cells. In some embodiments, the enriched T cell population consists essentially of CD8+ T cells.

일부 실시양태에서, 선택 마커는 CD4일 수 있고, 선택제는 CD4에 특이적으로 결합한다. 일부 측면에서, CD4에 특이적으로 결합하는 선택제는 항-CD4 항체, 항-CD4 항체의 2가 항체 단편, 항-CD4 항체의 1가 항체 단편, 및 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD4 결합 분자로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 항-CD4 항체, 2가 항체 단편 또는 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD4 Fab 단편)은 항체 13B8.2 또는 CD4에 대한 특이적 결합을 유지하는 13B8.2의 기능적으로 활성인 돌연변이체로부터 유래될 수 있다. 예를 들어, 항체 13B8.2 또는 m13B8.2의 예시적인 돌연변이체는 US-7482000, US-20140295458, US-10228312 및 문헌 [Bes et al., J Biol Chem (2003) 278:14265-14273]에 기재되어 있다. "ml3B8.2"로 명명된 돌연변이체 Fab 단편은 CD4 결합 뮤린 항체 13B8.2의 가변 도메인 및 중쇄에 대한 유형 감마의 불변 인간 CH1 도메인 및 유형 카파의 불변 인간 경쇄 도메인을 함유하는 불변 도메인을 보유하며, 이는 US-7482000에 기재되어 있다. 일부 실시양태에서, 항-CD4 항체, 2가 항체 단편 또는 1가 항체 단편, 예를 들어 항체 13B8.2의 돌연변이체는 가변 경쇄에 아미노산 대체 H91A, 가변 경쇄에 아미노산 대체 Y92A, 가변 중쇄에 아미노산 대체 H35A 및/또는 가변 중쇄에 아미노산 대체 R53A를 함유하며, 각각은 카바트 넘버링에 의한 것이다. 일부 측면에서, ml3B8.2에 있는 13B8.2 Fab 단편의 가변 도메인과 비교하여, 경쇄의 위치 91 (서열식별번호(SEQ ID NO): 1의 위치 93)에 있는 His 잔기는 Ala로 돌연변이되고, 중쇄의 위치 53 (서열식별번호: 2의 위치 55)에 있는 Arg 잔기는 Ala로 돌연변이된다. 일부 실시양태에서, 항-CD4 항체 또는 이의 단편에 가역적으로 결합되는 시약은 상업적으로 이용가능하거나, 상업적으로 이용가능한 시약 (예를 들어, 카탈로그 번호 6-8000-206, 6-8000-205 또는 6-8002-100; IBA GmbH, 독일 괴팅겐)으로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 선택제는 항-CD4 Fab 단편을 포함한다. 일부 실시양태에서, 항-CD4 Fab 단편은 서열식별번호: 2에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄 및 서열식별번호: 1에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄를 함유한다. 일부 실시양태에서, 항-CD4 Fab 단편은 서열식별번호: 2에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄의 CDR 및 서열식별번호: 1에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄의 CDR을 함유한다.In some embodiments, the selection marker may be CD4, and the selection agent specifically binds to CD4. In some aspects, the selection agent specifically binding to CD4 may be selected from the group consisting of an anti-CD4 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD4 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD4 antibody, and a proteinaceous CD4 binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the anti-CD4 antibody, bivalent antibody fragment, or monovalent antibody fragment (e.g., an anti-CD4 Fab fragment) may be derived from antibody 13B8.2 or a functionally active mutant of 13B8.2 that retains specific binding to CD4. For example, exemplary mutants of antibody 13B8.2 or m13B8.2 are described in US-7482000, US-20140295458, US-10228312 and in the literature [Bes et al., J Biol Chem (2003) 278:14265-14273]. The mutant Fab fragment designated "ml3B8.2" retains the variable domain of the CD4 binding murine antibody 13B8.2 and the constant domains comprising a constant human CH1 domain of type gamma and a constant human light chain domain of type kappa for the heavy chain, which is described in US-7482000. In some embodiments, the anti-CD4 antibody, bivalent antibody fragment, or monovalent antibody fragment, e.g., a mutant of antibody 13B8.2, contains an amino acid substitution H91A in the variable light chain, an amino acid substitution Y92A in the variable light chain, an amino acid substitution H35A in the variable heavy chain, and/or an amino acid substitution R53A in the variable heavy chain, each according to Kabat numbering. In some aspects, compared to the variable domain of the 13B8.2 Fab fragment in ml3B8.2, the His residue at position 91 (position 93 of SEQ ID NO: 1) of the light chain is mutated to Ala, and the Arg residue at position 53 (position 55 of SEQ ID NO: 2) of the heavy chain is mutated to Ala. In some embodiments, the reagent that reversibly binds to an anti-CD4 antibody or fragment thereof is commercially available or derived from a commercially available reagent (e.g., catalog numbers 6-8000-206, 6-8000-205, or 6-8002-100; IBA GmbH, Göttingen, Germany). In some embodiments, the selection agent comprises an anti-CD4 Fab fragment. In some embodiments, the anti-CD4 Fab fragment comprises a variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 2 and a variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the anti-CD4 Fab fragment comprises a CDR of the variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 2 and a CDR of the variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 1.

일부 실시양태에서, 선택 마커는 CD8일 수 있고, 선택제는 CD8에 특이적으로 결합한다. 일부 측면에서, CD8에 특이적으로 결합하는 선택제는 항-CD8 항체, 항-CD8 항체의 2가 항체 단편, 항-CD8 항체의 1가 항체 단편, 및 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD8 결합 분자로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 항-CD8 항체, 2가 항체 단편 또는 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD8 Fab 단편)은 항체 OKT8 (예를 들어, ATCC CRL-8014) 또는 CD8에 대한 특이적 결합을 유지하는 이의 기능적으로 활성인 돌연변이체로부터 유래될 수 있다. 일부 실시양태에서, 항-CD8 또는 이의 단편에 가역적으로 결합되는 시약은 상업적으로 이용가능하거나, 상업적으로 이용가능한 시약 (예를 들어, 카탈로그 번호 6-8003 또는 6-8000-201; IBA GmbH, 독일 괴팅겐)으로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 선택제는 항-CD8 Fab 단편을 함유한다. 일부 실시양태에서, 항-CD8 Fab 단편은 서열식별번호: 3에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄 및 서열식별번호: 4에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄를 함유한다. 일부 실시양태에서, 항-CD8 Fab 단편은 서열식별번호: 3에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄의 CDR 및 서열식별번호: 4에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄의 CDR을 함유한다.In some embodiments, the selection marker may be CD8, and the selection agent specifically binds to CD8. In some aspects, the selection agent that specifically binds to CD8 may be selected from the group consisting of an anti-CD8 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD8 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD8 antibody, and a proteinaceous CD8 binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the anti-CD8 antibody, bivalent antibody fragment, or monovalent antibody fragment (e.g., an anti-CD8 Fab fragment) may be derived from the antibody OKT8 (e.g., ATCC CRL-8014) or a functionally active mutant thereof that retains specific binding to CD8. In some embodiments, the reagent that reversibly binds to anti-CD8 or a fragment thereof is commercially available or derived from a commercially available reagent (e.g., catalog number 6-8003 or 6-8000-201; IBA GmbH, Göttingen, Germany). In some embodiments, the selection agent comprises an anti-CD8 Fab fragment. In some embodiments, the anti-CD8 Fab fragment comprises a variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 3 and a variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 4. In some embodiments, the anti-CD8 Fab fragment comprises a CDR of the variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 3 and a CDR of the variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 4.

일부 실시양태에서, 선택 마커는 CD3일 수 있고, 선택제는 CD3에 특이적으로 결합한다. 일부 측면에서, CD3에 특이적으로 결합하는 선택제는 항-CD3 항체, 항-CD3 항체의 2가 항체 단편, 항-CD3 항체의 1가 항체 단편, 및 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD3 결합 분자로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 항-CD3 항체, 2가 항체 단편 또는 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD3 Fab 단편)은 항체 OKT3 (예를 들어, ATCC CRL-8001; 예를 들어, 문헌 [Stemberger et al., PLoS One (2012) 7(4):e35798] 참조) 또는 CD3에 대한 특이적 결합을 유지하는 이의 기능적으로 활성인 돌연변이체로부터 유래될 수 있다. 일부 실시양태에서, 항-CD3 항체 또는 이의 단편에 가역적으로 결합되는 시약은 상업적으로 이용가능하거나, 상업적으로 이용가능한 시약 (예를 들어, 카탈로그 번호 6-8000-201 또는 6-8001-100; IBA GmbH, 독일 괴팅겐)으로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 선택제는 항-CD3 Fab 단편을 함유한다. 일부 실시양태에서, 항-CD3 Fab 단편은 서열식별번호: 5에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄 및 서열식별번호: 6에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄를 함유한다. 일부 실시양태에서, 항-CD3 Fab 단편은 서열식별번호: 5에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄의 CDR 및 서열식별번호: 6에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄의 CDR을 함유한다.In some embodiments, the selection marker can be CD3, and the selection agent specifically binds to CD3. In some aspects, the selection agent that specifically binds to CD3 can be selected from the group consisting of an anti-CD3 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD3 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD3 antibody, and a proteinaceous CD3 binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the anti-CD3 antibody, bivalent antibody fragment, or monovalent antibody fragment (e.g., an anti-CD3 Fab fragment) can be derived from the antibody OKT3 (e.g., ATCC CRL-8001; see, e.g., Stemberger et al., PLoS One (2012) 7(4):e35798) or a functionally active mutant thereof that retains specific binding to CD3. In some embodiments, the reagent that reversibly binds to an anti-CD3 antibody or fragment thereof is commercially available or derived from a commercially available reagent (e.g., catalog number 6-8000-201 or 6-8001-100; IBA GmbH, Göttingen, Germany). In some embodiments, the selection agent contains an anti-CD3 Fab fragment. In some embodiments, the anti-CD3 Fab fragment contains a variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 5 and a variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 6. In some embodiments, the anti-CD3 Fab fragment contains CDRs of the variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 5 and CDRs of the variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 6.

상기 예들 중 임의의 것에서, 2가 항체 단편은 F(ab')2 단편 또는 2가 단일-쇄 Fv 단편일 수 있다. 일부 실시양태에서, 1가 항체 단편은 Fab 단편, Fv 단편 및 단일-쇄 Fv 단편 (scFv)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 예들 중 임의의 것에서, 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 결합 분자는 압타머, 리포칼린 패밀리의 폴리펩티드에 기반한 뮤테인, 글루바디, 안키린 스캐폴드에 기반한 단백질, 결정질 스캐폴드에 기반한 단백질, 애드넥틴 또는 아비머일 수 있다.In any of the above examples, the bivalent antibody fragment can be a F(ab') 2 fragment or a bivalent single-chain Fv fragment. In some embodiments, the monovalent antibody fragment can be selected from the group consisting of a Fab fragment, an Fv fragment, and a single-chain Fv fragment (scFv). In any of the above examples, the proteinaceous binding molecule having antibody-like binding properties can be an aptamer, a mutein based on a polypeptide of the lipocalin family, a glubody, a protein based on an ankyrin scaffold, a protein based on a crystalline scaffold, an adnectin, or an avimer.

B. 자극B. Stimulation

일부 실시양태에서, 세포 집단은 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 T 세포 자극 조건 하에 세포 집단을 인큐베이션하는 것을 수반한다.In some embodiments, the cell population is incubated under T cell stimulating conditions. In some embodiments, the provided methods involve incubating the cell population under T cell stimulating conditions.

T 세포의 자극을 위한 예시적인 방법 및 자극 시약은 US-6040177, US-6352694, US-11400115, US-20190112576, US-20190136186, US-11274278, US-20210032297, US-20200354677, US-20200384025, US-20210163893 및 US-20220002669에 기재되어 있다.Exemplary methods and stimulating reagents for stimulation of T cells are described in US-6040177, US-6352694, US-11400115, US-20190112576, US-20190136186, US-11274278, US-20210032297, US-20200354677, US-20200384025, US-20210163893, and US-20220002669.

일부 실시양태에서, T 세포 자극을 위한 조건은 특정한 배지, 온도, 산소 함량, 이산화탄소 함량, 시간, 작용제, 예를 들어 영양소, 아미노산, 항생제, 이온, 및/또는 자극 인자, 예컨대 시토카인, 케모카인, 항원, 결합 파트너, 융합 단백질, 재조합 가용성 수용체, 및 T 세포를 자극하도록 설계된 임의의 다른 작용제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In some embodiments, conditions for T cell stimulation can include one or more of a particular medium, temperature, oxygen content, carbon dioxide content, time, agents, e.g., nutrients, amino acids, antibiotics, ions, and/or stimulatory factors, such as cytokines, chemokines, antigens, binding partners, fusion proteins, recombinant soluble receptors, and any other agent designed to stimulate T cells.

일부 실시양태에서, 인큐베이션은 기본 배지에서 이루어진다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 무혈청이다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 인간 유래 혈청이 없다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 무기 염, 당, 아미노산, 및 임의로, 비타민, 유기산, 및/또는 버퍼 또는 다른 널리 공지된 세포 배양 영양소의 혼합물을 함유한다. 영양소 외에, 기본 배지는 또한 pH 및 몰랄삼투압 유지에 도움을 줄 수 있다. 다양한 상업적으로 이용가능한 기본 배지는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있으며, 둘베코 변형 이글 배지 (DMEM), 로즈웰 파크 메모리얼 인스티튜트(Roswell Park Memorial Institute) 배지 (RPMI), 이스코브 변형 둘베코 배지 및 햄스 배지를 포함한다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 이스코브 변형 둘베코 배지, RPMI-1640 또는 α-MEM이다.In some embodiments, incubation occurs in a basal medium. In some embodiments, the basal medium is serum-free. In some embodiments, the basal medium is free of human serum. In some embodiments, the basal medium contains a mixture of inorganic salts, sugars, amino acids, and optionally, vitamins, organic acids, and/or buffers or other well-known cell culture nutrients. In addition to nutrients, the basal medium may also help maintain pH and osmolality. Various commercially available basal media are well known to those skilled in the art, including Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), Roswell Park Memorial Institute Medium (RPMI), Iscove's Modified Dulbecco's Medium, and Ham's Medium. In some embodiments, the basal medium is Iscove's Modified Dulbecco's Medium, RPMI-1640, or α-MEM.

일부 실시양태에서, 기본 배지는 평형 염 용액 (예를 들어, PBS, DPBS, HBSS 또는 EBSS)이다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 둘베코 변형 이글 배지 (DMEM), 최소 필수 배지 (MEM), 기본 배지 이글 (BME), F-10, F-12, RPMI 1640, 글래스고 최소 필수 배지 (GMEM), 알파 최소 필수 배지 (알파 MEM), 이스코브 변형 둘베코 배지 및 M199로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 복합 배지 (예를 들어, RPMI-1640 또는 IMDM)이다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 OpTmizer™ CTS™ T-세포 확장 기본 배지 (써모피셔)이다.In some embodiments, the basal medium is a balanced salt solution (e.g., PBS, DPBS, HBSS, or EBSS). In some embodiments, the basal medium is selected from Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), Minimum Essential Medium (MEM), Basal Medium Eagle (BME), F-10, F-12, RPMI 1640, Glasgow's Minimum Essential Medium (GMEM), Alpha Minimum Essential Medium (Alpha MEM), Iscove's Modified Dulbecco's Medium, and M199. In some embodiments, the basal medium is a complex medium (e.g., RPMI-1640 or IMDM). In some embodiments, the basal medium is OpTmizer™ CTS™ T-cell Expansion Basal Medium (ThermoFisher).

일부 실시양태에서, 기본 배지는 추가 첨가제로 보충된다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 임의의 추가 첨가제로 보충되지 않는다. 세포 배양 배지로의 첨가제는 영양소, 당, 예를 들어 글루코스, 아미노산, 비타민 및 첨가제, 예컨대 ATP 및 NADH를 포함한다.In some embodiments, the basal medium is supplemented with additional additives. In some embodiments, the basal medium is not supplemented with any additional additives. Supplements to the cell culture medium include nutrients, sugars such as glucose, amino acids, vitamins, and additives such as ATP and NADH.

일부 실시양태에서, 인큐베이션은 US-20210207080에 기재된 것과 같은 무혈청 배지에서 이루어진다.In some embodiments, incubation is performed in a serum-free medium such as described in US-20210207080.

일부 실시양태에서, 인큐베이션은 하나 이상의 재조합 시토카인의 존재 하에 이루어진다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 재조합 시토카인은 인간 재조합 시토카인이다. 특정 실시양태에서, 하나 이상의 재조합 시토카인은 T 세포에 의해 발현되고/거나 T 세포에 내인성인 수용체에 결합하고/거나 결합할 수 있다. 특정한 실시양태에서, 하나 이상의 재조합 시토카인은 4-알파-나선 다발 패밀리의 시토카인의 구성원을 포함한다. 4-알파-나선 다발 패밀리의 시토카인의 구성원은 인터류킨-2 (IL-2), 인터류킨-4 (IL-4), 인터류킨-7 (IL-7), 인터류킨-9 (IL-9), 인터류킨 12 (IL-12), 인터류킨 15 (IL-15), 과립구 콜로니-자극 인자 (G-CSF), 및 과립구-대식세포 콜로니-자극 인자 (GM-CSF)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 재조합 시토카인은 IL-2, IL-15 및 IL-7로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이션은 IL-2, IL-15 및 IL-7의 존재 하에 이루어진다.In some embodiments, the incubation occurs in the presence of one or more recombinant cytokines. In some embodiments, the one or more recombinant cytokines are human recombinant cytokines. In certain embodiments, the one or more recombinant cytokines bind and/or are capable of binding to a receptor expressed by and/or endogenous to a T cell. In certain embodiments, the one or more recombinant cytokines comprise a member of the 4-alpha-helix bundle family of cytokines. Members of the 4-alpha-helix bundle family of cytokines include interleukin-2 (IL-2), interleukin-4 (IL-4), interleukin-7 (IL-7), interleukin-9 (IL-9), interleukin-12 (IL-12), interleukin-15 (IL-15), granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF). In some embodiments, the one or more recombinant cytokines are selected from IL-2, IL-15, and IL-7. In some embodiments, the incubation is performed in the presence of IL-2, IL-15, and IL-7.

특정 실시양태에서, 하나 이상의 재조합 시토카인의 양 또는 농도는 국제 단위 (IU)로 측정 및/또는 정량화된다. 국제 단위는 비타민, 호르몬, 시토카인, 백신, 혈액 제품, 및 유사한 생물학적 활성 물질을 정량화하는데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, IU는 특정 중량 및 세기의 국제 참조 표준, 예를 들어 WHO 제1차 인간 IL-2 국제 표준, 86/504와 비교하여 생물학적 제제의 효력의 측정치의 단위이거나 이를 포함한다. 국제 단위는 국제 협력 연구 노력으로부터 유래되고 간행된 생물학적 활성 단위를 보고하는 유일하게 인식되고 표준화된 방법이다. 특정한 실시양태에서, 시토카인의 집단, 샘플 또는 공급원에 대한 IU는 유사한 WHO 표준 제품과의 제품 비교 테스트를 통해 수득될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 인간 재조합 IL-2, IL-7 또는 IL-15의 집단, 샘플 또는 공급원의 IU/mg는 각각 WHO 표준 IL-2 제품 (NIBSC 코드: 86/500), WHO 표준 IL-17 제품 (NIBSC 코드: 90/530), 및 WHO 표준 IL-15 제품 (NIBSC 코드: 95/554)과 비교된다.In certain embodiments, the amount or concentration of one or more recombinant cytokines is measured and/or quantified in International Units (IU). International Units can be used to quantify vitamins, hormones, cytokines, vaccines, blood products, and similar biologically active substances. In some embodiments, an IU is or includes a unit of measurement of the potency of a biological product compared to an international reference standard of a specific weight and strength, such as the WHO First International Standard for Human IL-2, 86/504. International Units are the only recognized and standardized method of reporting units of biological activity derived and published from international collaborative research efforts. In certain embodiments, IUs for a population, sample, or source of cytokines can be obtained through product comparison testing with a similar WHO standard product. For example, in some embodiments, the IU/mg of the population, sample, or source of human recombinant IL-2, IL-7, or IL-15 is compared to a WHO Standard IL-2 product (NIBSC code: 86/500), a WHO Standard IL-17 product (NIBSC code: 90/530), and a WHO Standard IL-15 product (NIBSC code: 95/554), respectively.

일부 실시양태에서, 생물학적 활성 (IU/mg)은 (ED50 (ng/mL))-1 x 106과 동등하다. 특정한 실시양태에서, 재조합 인간 IL-2 또는 IL-15의 ED50은 CTLL-2 세포를 사용한 세포 증식의 반최대 자극 (XTT 절단)에 요구되는 농도와 동등하다. 특정 실시양태에서, 재조합 인간 IL-7의 ED50은 PHA-활성화된 인간 말초 혈액 림프구의 증식을 위한 반최대 자극에 요구되는 농도와 동등하다. IL-2에 대한 IU의 검정 및 계산과 관련된 세부사항은 문헌 [Wadhwa et al., Journal of Immunological Methods (2013) 379 (1-2):1-7] 및 [Gearing and Thorpe, Journal of Immunological Methods (1988) 114 (1-2):3-9]에 논의되어 있다. IL-15에 대한 IU의 검정 및 계산과 관련된 세부사항은 문헌 [Soman et al., Journal of Immunological Methods (2009) 348 (1-2):83-94]에 논의되어 있다.In some embodiments, the biological activity (IU/mg) is equivalent to (ED50 (ng/mL))-1 x 10 6 . In certain embodiments, the ED50 of recombinant human IL-2 or IL-15 is equivalent to the concentration required for half-maximal stimulation (XTT cleavage) of cell proliferation using CTLL-2 cells. In certain embodiments, the ED50 of recombinant human IL-7 is equivalent to the concentration required for half-maximal stimulation of proliferation of PHA-activated human peripheral blood lymphocytes. Details regarding the assay and calculation of IU for IL-2 are discussed in the literature [Wadhwa et al., Journal of Immunological Methods (2013) 379 (1-2): 1-7] and [Gearing and Thorpe, Journal of Immunological Methods (1988) 114 (1-2): 3-9]. Details regarding the assay and calculation of IU for IL-15 are discussed in the literature [Soman et al., Journal of Immunological Methods (2009) 348 (1-2):83-94].

일부 실시양태에서, 세포는 재조합 시토카인, 예를 들어 재조합 인간 시토카인의 존재 하에 1 IU/mL 내지 1,000 IU/mL, 10 IU/mL 내지 50 IU/mL, 50 IU/mL 내지 100 IU/mL, 100 IU/mL 내지 200 IU/mL, 100 IU/mL 내지 500 IU/mL, 250 IU/mL 내지 500 IU/mL, 또는 500 IU/mL 내지 1,000 IU/mL의 농도로 자극되거나 또는 자극에 적용된다.In some embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of a recombinant cytokine, e.g., a recombinant human cytokine, at a concentration of 1 IU/mL to 1,000 IU/mL, 10 IU/mL to 50 IU/mL, 50 IU/mL to 100 IU/mL, 100 IU/mL to 200 IU/mL, 100 IU/mL to 500 IU/mL, 250 IU/mL to 500 IU/mL, or 500 IU/mL to 1,000 IU/mL.

일부 실시양태에서, 세포는 재조합 IL-2, 예를 들어 인간 재조합 IL-2의 존재 하에 1 IU/mL 내지 500 IU/mL, 10 IU/mL 내지 250 IU/mL, 50 IU/mL 내지 200 IU/mL, 50 IU/mL 내지 150 IU/mL, 75 IU/mL 내지 125 IU/mL, 100 IU/mL 내지 200 IU/mL, 또는 10 IU/mL 내지 100 IU/mL의 농도로 자극되거나 또는 자극에 적용된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 재조합 IL-2의 존재 하에 50 IU/mL, 60 IU/mL, 70 IU/mL, 80 IU/mL, 90 IU/mL, 100 IU/mL, 110 IU/mL, 120 IU/mL, 130 IU/mL, 140 IU/mL, 150 IU/mL, 160 IU/mL, 170 IU/mL, 180 IU/mL, 190 IU/mL, 또는 100 IU/mL의 농도 또는 약 상기 농도로 자극되거나 또는 자극에 적용된다. 일부 실시양태에서, 세포는 100 IU/mL 또는 약 상기 값의 재조합 IL-2, 예를 들어 인간 재조합 IL-2의 존재 하에 자극되거나 또는 자극에 적용된다.In some embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of recombinant IL-2, e.g., human recombinant IL-2, at a concentration of 1 IU/mL to 500 IU/mL, 10 IU/mL to 250 IU/mL, 50 IU/mL to 200 IU/mL, 50 IU/mL to 150 IU/mL, 75 IU/mL to 125 IU/mL, 100 IU/mL to 200 IU/mL, or 10 IU/mL to 100 IU/mL. In certain embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of recombinant IL-2 at a concentration of or about 50 IU/mL, 60 IU/mL, 70 IU/mL, 80 IU/mL, 90 IU/mL, 100 IU/mL, 110 IU/mL, 120 IU/mL, 130 IU/mL, 140 IU/mL, 150 IU/mL, 160 IU/mL, 170 IU/mL, 180 IU/mL, 190 IU/mL, or 100 IU/mL. In some embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of recombinant IL-2, e.g., human recombinant IL-2, at or about 100 IU/mL.

일부 실시양태에서, 세포는 재조합 IL-7, 예를 들어 인간 재조합 IL-7의 존재 하에 100 IU/mL 내지 2,000 IU/mL, 500 IU/mL 내지 1,000 IU/mL, 100 IU/mL 내지 500 IU/mL, 500 IU/mL 내지 750 IU/mL, 750 IU/mL 내지 1,000 IU/mL, 또는 550 IU/mL 내지 650 IU/mL의 농도로 자극되거나 또는 자극에 적용된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 IL-7의 존재 하에 50 IU/mL,100 IU/mL, 150 IU/mL, 200 IU/mL, 250 IU/mL, 300 IU/mL, 350 IU/mL, 400 IU/mL, 450 IU/mL, 500 IU/mL, 550 IU/mL, 600 IU/mL, 650 IU/mL, 700 IU/mL, 750 IU/mL, 800 IU/mL, 750 IU/mL, 750 IU/mL, 750 IU/mL, 또는 1,000 IU/mL의 농도 또는 약 상기 농도로 자극되거나 또는 자극에 적용된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 600 IU/mL 또는 약 상기 값의 재조합 IL-7, 예를 들어 인간 재조합 IL-7의 존재 하에 자극되거나 또는 자극에 적용된다.In some embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of recombinant IL-7, e.g., human recombinant IL-7, at a concentration of 100 IU/mL to 2,000 IU/mL, 500 IU/mL to 1,000 IU/mL, 100 IU/mL to 500 IU/mL, 500 IU/mL to 750 IU/mL, 750 IU/mL to 1,000 IU/mL, or 550 IU/mL to 650 IU/mL. In certain embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of IL-7 at a concentration of or about 50 IU/mL, 100 IU/mL, 150 IU/mL, 200 IU/mL, 250 IU/mL, 300 IU/mL, 350 IU/mL, 400 IU/mL, 450 IU/mL, 500 IU/mL, 550 IU/mL, 600 IU/mL, 650 IU/mL, 700 IU/mL, 750 IU/mL, 800 IU/mL, 750 IU/mL, 750 IU/mL, or 1,000 IU/mL. In certain embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of recombinant IL-7, e.g., human recombinant IL-7, at or about 600 IU/mL.

일부 실시양태에서, 세포는 재조합 IL-15, 예를 들어 인간 재조합 IL-15의 존재 하에 1 IU/mL 내지 500 IU/mL, 10 IU/mL 내지 250 IU/mL, 50 IU/mL 내지 200 IU/mL, 50 IU/mL 내지 150 IU/mL, 75 IU/mL 내지 125 IU/mL, 100 IU/mL 내지 200 IU/mL, 또는 10 IU/mL 내지 100 IU/mL의 농도로 자극되거나 또는 자극에 적용된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 재조합 IL-15의 존재 하에 50 IU/mL, 60 IU/mL, 70 IU/mL, 80 IU/mL, 90 IU/mL, 100 IU/mL, 110 IU/mL, 120 IU/mL, 130 IU/mL, 140 IU/mL, 150 IU/mL, 160 IU/mL, 170 IU/mL, 180 IU/mL, 190 IU/mL, 또는 200 IU/mL의 농도 또는 약 상기 농도로 자극되거나 또는 자극에 적용된다. 일부 실시양태에서, 세포는 100 IU/mL 또는 약 상기 값의 재조합 IL-15, 예를 들어 인간 재조합 IL-15의 존재 하에 자극되거나 또는 자극에 적용된다.In some embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of recombinant IL-15, e.g., human recombinant IL-15, at a concentration of 1 IU/mL to 500 IU/mL, 10 IU/mL to 250 IU/mL, 50 IU/mL to 200 IU/mL, 50 IU/mL to 150 IU/mL, 75 IU/mL to 125 IU/mL, 100 IU/mL to 200 IU/mL, or 10 IU/mL to 100 IU/mL. In certain embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of recombinant IL-15 at a concentration of or about 50 IU/mL, 60 IU/mL, 70 IU/mL, 80 IU/mL, 90 IU/mL, 100 IU/mL, 110 IU/mL, 120 IU/mL, 130 IU/mL, 140 IU/mL, 150 IU/mL, 160 IU/mL, 170 IU/mL, 180 IU/mL, 190 IU/mL, or 200 IU/mL. In some embodiments, the cells are stimulated or subjected to stimulation in the presence of recombinant IL-15, e.g., human recombinant IL-15, at or about 100 IU/mL.

일부 실시양태에서, 인큐베이션은 재조합 시토카인의 부재 하에 이루어진다.In some embodiments, incubation occurs in the absence of recombinant cytokines.

특정 실시양태에서, 자극은 정적 조건 하에, 예컨대 배지의 원심분리, 진탕, 회전, 흔들기 또는 관류, 예를 들어 연속적 또는 반연속적 관류를 수반하지 않는 조건 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 자극 개시 전 또는 직후, 예를 들어 5분, 15분 또는 30분 이내에, 세포를 용기, 예컨대 백 또는 바이알로 옮기고 (예를 들어, 멸균 조건 하에 옮기고), 인큐베이터에 배치한다. 특정한 실시양태에서, 인큐베이터는 16℃, 24℃ 또는 35℃, 약 상기 온도, 또는 적어도 상기 온도로 설정된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이터는 37℃, 약 37℃, 또는 37℃ ±2℃, ±1℃, ±0.5℃ 또는 ±0.1℃로 설정된다. 특정한 실시양태에서, 정적 조건 하의 자극은 인큐베이터에 배치된 세포 배양 백에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 배양 백은 단핵구가 존재하는 경우 백 표면에 접착될 수 있도록 하는 단일-웹 폴리올레핀 가스 투과성 필름으로 구성된다.In certain embodiments, stimulation is performed under static conditions, such as without centrifugation, shaking, spinning, rocking, or perfusion of the medium, e.g., continuous or semi-continuous perfusion. In some embodiments, cells are transferred (e.g., transferred under sterile conditions) to a container, such as a bag or vial, prior to or immediately following the initiation of stimulation, e.g., within 5, 15, or 30 minutes, and placed in an incubator. In certain embodiments, the incubator is set to, or about, 16°C, 24°C, or 35°C. In some embodiments, the incubator is set to, or at least about, 37°C, about 37°C, or 37°C ±2°C, ±1°C, ±0.5°C, or ±0.1°C. In certain embodiments, stimulation under static conditions is performed in a cell culture bag placed in an incubator. In some embodiments, the culture bag is comprised of a single-web polyolefin gas-permeable film that allows monocytes to adhere to the bag surface when present.

일부 실시양태에서, T 세포 자극 조건은 T 세포 자극제의 존재 하의 인큐베이션을 수반한다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 T 세포의 표면 상에서 발현된 분자에 결합한다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제들 중 하나의 T 세포 자극제는 T 세포에서 1차 활성화 신호를 유도한다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제들 중 하나의 T 세포 자극제는 T 세포에서 공동자극 신호를 유도한다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 T 세포에서 1차 활성화 신호 및 공동자극 신호를 유도한다.In some embodiments, the T cell stimulating conditions involve incubation in the presence of a T cell stimulator. In some embodiments, the T cell stimulator binds to a molecule expressed on the surface of the T cell. In some embodiments, one of the T cell stimulators induces a primary activation signal in the T cell. In some embodiments, one of the T cell stimulators induces a costimulatory signal in the T cell. In some embodiments, the T cell stimulator induces both a primary activation signal and a costimulatory signal in the T cell.

일부 실시양태에서, 1차 활성화 신호를 유도하는 T 세포 자극제는 T 세포에서 TCR/CD3 복합체의 구성원에 결합한다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 CD3에 결합한다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD3 항체, 항-CD3 항체의 2가 항체 단편, 항-CD3 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD3 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD3 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, 항-CD3 항체, 항-CD3 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-CD3 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD3 Fab 단편)은 항체 OKT3 (예를 들어, ATCC CRL-8001; 예를 들어, 문헌 [Stemberger et al., PLoS One (2012) 7(4):e35798] 참조) 또는 CD3에 대한 특이적 결합을 유지하는 이의 기능적으로 활성인 돌연변이체로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD3 Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-CD3 Fab는 서열식별번호: 5에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄 및 서열식별번호: 6에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄를 함유한다. 일부 실시양태에서, 항-CD3 Fab는 서열식별번호: 5에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄의 CDR 및 서열식별번호: 6에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄의 CDR을 함유한다.In some embodiments, a T cell stimulator that induces a primary activation signal binds to a member of the TCR/CD3 complex on a T cell. In some embodiments, the T cell stimulator binds to CD3. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD3 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD3 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD3 antibody, or a proteinaceous CD3 binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD3 antibody or antibody fragment. In some embodiments, the anti-CD3 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD3 antibody, or a monovalent antibody fragment of an anti-CD3 antibody (e.g., an anti-CD3 Fab fragment) is derived from the antibody OKT3 (e.g., ATCC CRL-8001; see, e.g., Stemberger et al., PLoS One (2012) 7(4):e35798) or a functionally active mutant thereof that retains specific binding to CD3. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD3 Fab. In some embodiments, the anti-CD3 Fab comprises a variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 5 and a variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 6. In some embodiments, the anti-CD3 Fab comprises CDRs of the variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 5 and CDRs of the variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 6.

일부 실시양태에서, 공동자극 신호를 유도하는 T 세포 자극제는 T 세포에서 공동자극 분자에 결합한다. 일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 CD28, CD90 (Thy-1), CD95 (Apo-/Fas), CD137 (4-1BB), CD154 (CD40L), ICOS, LAT, CD27, OX40 또는 HVEM이다.In some embodiments, the T cell stimulatory agent that induces a costimulatory signal binds to a costimulatory molecule on the T cell. In some embodiments, the costimulatory molecule is CD28, CD90 (Thy-1), CD95 (Apo-/Fas), CD137 (4-1BB), CD154 (CD40L), ICOS, LAT, CD27, OX40, or HVEM.

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 CD28이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD28 항체, 항-CD28 항체의 2가 항체 단편, 항-CD28 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD28 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD28 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, 항-CD28 항체, 항-CD28 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-CD28 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD28 Fab 단편)은 항체 CD28.3 (진뱅크(GenBank) 기탁 번호 AF451974.1 하에 합성 단일 쇄 Fv 구축물로 기탁됨; 또한 문헌 [Vanhove et al., Blood (2003) 102(2):564-570] 참조)로부터 유래되고, 이의 가변 중쇄 및 경쇄는 각각 서열식별번호: 7 및 8에 제시된 아미노산 서열을 함유한다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD28 Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-CD28 Fab는 서열식별번호: 7에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄 및 서열식별번호: 8에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄를 함유한다. 일부 실시양태에서, 항-CD28 Fab는 서열식별번호: 7에 제시된 서열을 갖는 가변 중쇄의 CDR 및 서열식별번호: 8에 제시된 서열을 갖는 가변 경쇄의 CDR을 함유한다.In some embodiments, the costimulatory molecule is CD28. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD28 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD28 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD28 antibody, or a proteinaceous CD28 binding molecule with antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD28 antibody or antibody fragment. In some embodiments, the anti-CD28 antibody, the bivalent antibody fragment of the anti-CD28 antibody, or the monovalent antibody fragment of the anti-CD28 antibody (e.g., an anti-CD28 Fab fragment) is derived from antibody CD28.3 (deposited as a synthetic single chain Fv construct under GenBank Accession No. AF451974.1; see also Vanhove et al., Blood (2003) 102(2):564-570), the variable heavy and light chains of which contain the amino acid sequences set forth in SEQ ID NOs: 7 and 8, respectively. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD28 Fab. In some embodiments, the anti-CD28 Fab contains a variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 7 and a variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 8. In some embodiments, the anti-CD28 Fab contains a CDR of a variable heavy chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 7 and a CDR of a variable light chain having the sequence set forth in SEQ ID NO: 8.

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 CD90이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD90 항체, 항-CD90 항체의 2가 항체 단편, 항-CD90 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD90 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD90 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD90 Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-CD90 항체, 항-CD90 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-CD90 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD90 Fab 단편)은 항-CD90 항체 G7 (바이오레전드(Biolegend), 카탈로그 번호 105201)로부터 유래된다.In some embodiments, the costimulatory molecule is CD90. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD90 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD90 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD90 antibody, or a proteinaceous CD90 binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD90 antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD90 Fab. In some embodiments, the anti-CD90 antibody, bivalent antibody fragment of an anti-CD90 antibody, or monovalent antibody fragment of an anti-CD90 antibody (e.g., an anti-CD90 Fab fragment) is derived from anti-CD90 antibody G7 (Biolegend, catalog no. 105201).

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 CD95이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD95 항체, 항-CD95 항체의 2가 항체 단편, 항-CD95 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD95 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD28 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD95 Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-CD95 항체, 항-CD95 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-CD95 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD95 Fab 단편)은 모노클로날 마우스 항-인간 CD95 CH11 (업스테이트 바이오테크놀로지(Upstate Biotechnology), 뉴욕주 레이크플래시드), 항-CD95 mAb 7C11, 또는 항-APO-1 (예컨대 문헌 [Paulsen et al., Cell Death & Differentiation (2011) 18(4):619-631]에 기재된 바와 같음)로부터 유래된다.In some embodiments, the costimulatory molecule is CD95. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD95 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD95 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD95 antibody, or a proteinaceous CD95 binding molecule with antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD28 antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD95 Fab. In some embodiments, the anti-CD95 antibody, bivalent antibody fragment of an anti-CD95 antibody, or monovalent antibody fragment of an anti-CD95 antibody (e.g., an anti-CD95 Fab fragment) is derived from monoclonal mouse anti-human CD95 CH11 (Upstate Biotechnology, Lake Placid, NY), anti-CD95 mAb 7C11, or anti-APO-1 (e.g., as described in Paulsen et al., Cell Death & Differentiation (2011) 18(4):619-631).

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 CD137이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD137 항체, 항-CD137 항체의 2가 항체 단편, 항-CD137 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD137 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD137 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD137 Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-CD137 항체, 항-CD137 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-CD137 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD137 Fab 단편)은 LOB12, IgG2a 또는 LOB12.3, IgG1 (문헌 [Taraban et al., Eur J Immunol. (2002) 32(12):3617-27]에 기재된 바와 같음)로부터 유래된다. 또한, 예를 들어 US-6569997, US-6303121 및 문헌 [Mittler et al., Immunol Res. (2004) 29(1-3):197-208]을 참조한다.In some embodiments, the costimulatory molecule is CD137. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD137 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD137 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD137 antibody, or a proteinaceous CD137 binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD137 antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD137 Fab. In some embodiments, the anti-CD137 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD137 antibody, or a monovalent antibody fragment of an anti-CD137 antibody (e.g., an anti-CD137 Fab fragment) is derived from LOB12, IgG2a or LOB12.3, IgG1 (as described in Taraban et al., Eur J Immunol. (2002) 32(12):3617-27). See also, for example, US-6569997, US-6303121 and the literature [Mittler et al., Immunol Res. (2004) 29(1-3):197-208].

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 CD40이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD40 항체, 항-CD40 항체의 2가 항체 단편, 항-CD40 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD40 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD40 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD40 Fab이다.In some embodiments, the costimulatory molecule is CD40. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD40 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD40 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD40 antibody, or a proteinaceous CD40 binding molecule with antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD40 antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD40 Fab.

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 CD40L이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD40L 항체, 항-CD40L 항체의 2가 항체 단편, 항-CD40L 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD40L 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD40L 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD40L Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-CD40L 항체, 항-CD40L 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-CD40L 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD40L Fab 단편)은 문헌 [Blair et al., JEM (2000) 19(4):651-660]에 기재된 바와 같은 Hu5C8로부터 유래된다. 또한, 예를 들어 US-7563445, US20010026932, US7547438 및 US-7172759를 참조한다.In some embodiments, the costimulatory molecule is CD40L. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD40L antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD40L antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD40L antibody, or a proteinaceous CD40L binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD40L antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD40L Fab. In some embodiments, the anti-CD40L antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD40L antibody, or a monovalent antibody fragment of an anti-CD40L antibody (e.g., an anti-CD40L Fab fragment) is derived from Hu5C8, as described in Blair et al., JEM (2000) 19(4):651-660. See also, for example, US-7563445, US20010026932, US7547438, and US-7172759.

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 ICOS이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-ICOS 항체, 항-ICOS 항체의 2가 항체 단편, 항-ICOS 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 ICOS 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-ICOS 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-ICO Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-ICOS 항체, 항-ICOS 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-ICOS 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-ICOS Fab 단편)은 US-20080279851 및 문헌 [Deng et al., Hybrid Hybridomics (2004) 23(3):176-82]에 기재된 임의의 항체로부터 유래된다.In some embodiments, the costimulatory molecule is ICOS. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-ICOS antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-ICOS antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-ICOS antibody, or a proteinaceous ICOS binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-ICOS antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-ICOS Fab. In some embodiments, the anti-ICOS antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-ICOS antibody, or a monovalent antibody fragment of an anti-ICOS antibody (e.g., an anti-ICOS Fab fragment) is derived from any antibody described in US-20080279851 and in Deng et al., Hybrid Hybridomics (2004) 23(3):176-82.

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 T 세포 활성화를 위한 링커 (LAT)이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-LAT 항체, 항-LAT 항체의 2가 항체 단편, 항-LAT 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 LAT 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-LAT 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-LAT Fab이다.In some embodiments, the co-stimulatory molecule is a linker (LAT) for T cell activation. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-LAT antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-LAT antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-LAT antibody, or a proteinaceous LAT binding molecule with antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-LAT antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-LAT Fab.

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 CD27이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD27 항체, 항-CD27 항체의 2가 항체 단편, 항-CD27 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 CD27 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD27 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-CD27 Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-CD27 항체, 항-CD27 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-CD27 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-CD27 Fab 단편)은 US-8481029에 기재된 임의의 항체로부터 유래된다.In some embodiments, the costimulatory molecule is CD27. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD27 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD27 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-CD27 antibody, or a proteinaceous CD27 binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD27 antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-CD27 Fab. In some embodiments, the anti-CD27 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-CD27 antibody, or a monovalent antibody fragment of an anti-CD27 antibody (e.g., an anti-CD27 Fab fragment) is derived from any antibody described in US-8481029.

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 OX40이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-OX40 항체, 항-OX40 항체의 2가 항체 단편, 항-OX40 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 OX40 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-OX40 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-OX40 Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-OX40 항체, 항-OX40 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-OX40 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-OX40 Fab 단편)은 US-9475880 및 문헌 [Melero et al., Clin Cancer Res. (2013) 19(5):1044-53]에 기재된 임의의 항체로부터 유래된다.In some embodiments, the costimulatory molecule is OX40. In some embodiments, the T cell stimulatory agent is an anti-OX40 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-OX40 antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-OX40 antibody, or a proteinaceous OX40 binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulatory agent is an anti-OX40 antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulatory agent is an anti-OX40 Fab. In some embodiments, the anti-OX40 antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-OX40 antibody, or a monovalent antibody fragment of an anti-OX40 antibody (e.g., an anti-OX40 Fab fragment) is derived from any antibody described in US-9475880 and Melero et al., Clin Cancer Res. (2013) 19(5):1044-53.

일부 실시양태에서, 공동자극 분자는 HVEM이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-HVEM 항체, 항-HVEM 항체의 2가 항체 단편, 항-HVEM 항체의 1가 항체 단편, 또는 항체-유사 결합 특성을 갖는 단백질성 HVEM 결합 분자이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-HVEM 항체 또는 항체 단편이다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 항-HVEM Fab이다. 일부 실시양태에서, 항-HVEM 항체, 항-HVEM 항체의 2가 항체 단편, 또는 항-HVEM 항체의 1가 항체 단편 (예를 들어, 항-HVEM Fab 단편)은 WO-2006054961, US-8188232 및 문헌 [Park et al., Cancer Immunol Immunother. (2012) 61(2):203-14]에 기재된 임의의 항체로부터 유래된다.In some embodiments, the costimulatory molecule is HVEM. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-HVEM antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-HVEM antibody, a monovalent antibody fragment of an anti-HVEM antibody, or a proteinaceous HVEM binding molecule having antibody-like binding properties. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-HVEM antibody or antibody fragment. In some embodiments, the T cell stimulator is an anti-HVEM Fab. In some embodiments, the anti-HVEM antibody, a bivalent antibody fragment of an anti-HVEM antibody, or a monovalent antibody fragment of an anti-HVEM antibody (e.g., an anti-HVEM Fab fragment) is derived from any antibody described in WO-2006054961, US-8188232, and Park et al., Cancer Immunol Immunother. (2012) 61(2):203-14.

일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 고체 지지체 상에 고정화된다. 일부 실시양태에서, 고체 지지체는 비드이다. 일부 실시양태에서, 비드는 생체적합성이며, 예를 들어 생물학적 용도에 적합한 재료로 구성된다. 일부 실시양태에서, 비드는 T 세포에 무독성이다.In some embodiments, the T cell stimulator is immobilized on a solid support. In some embodiments, the solid support is a bead. In some embodiments, the bead is biocompatible, for example, composed of a material suitable for biological applications. In some embodiments, the bead is non-toxic to T cells.

일부 실시양태에서, 비드는 약 0.001 μm 초과, 약 0.01 μm 초과, 약 0.1 μm 초과, 약 1.0 μm 초과, 약 10 μm 초과, 약 50 μm 초과, 약 100 μm 초과 또는 약 1000 μm 초과 및 약 1500 μm 이하의 직경을 갖는다. 일부 실시양태에서, 비드는 약 1.0 μm 내지 약 500 μm, 약 1.0 μm 내지 약 150 μm, 약 1.0 μm 내지 약 30 μm, 약 1.0 μm 내지 약 10 μm, 약 1.0 μm 내지 약 5.0 μm, 약 2.0 μm 내지 약 5.0 μm, 또는 약 3.0 μm 내지 약 5.0 μm의 직경을 갖는다. 일부 실시양태에서, 비드는 약 3 μm 내지 약 5 μm의 직경을 갖는다. 일부 실시양태에서, 비드는 적어도 또는 적어도 약 또는 약 0.001 μm, 0.01 μm, 0.1 μm, 0.5 μm, 1.0 μm, 1.5 μm, 2.0 μm, 2.5 μm, 3.0 μm, 3.5 μm, 4.0 μm, 4.5 μm, 5.0 μm, 5.5 μm, 6.0 μm, 6.5 μm, 7.0 μm, 7.5 μm, 8.0 μm, 8.5 μm, 9.0 μm, 9.5 μm, 10 μm, 12 μm, 14 μm, 16 μm, 18 μm 또는 20 μm의 직경을 갖는다. 특정 실시양태에서, 비드는 4.5 μm의 직경을 갖는다. 특정 실시양태에서, 비드는 2.8 μm 또는 약 상기 값의 직경을 갖는다.In some embodiments, the beads have a diameter greater than about 0.001 μm, greater than about 0.01 μm, greater than about 0.1 μm, greater than about 1.0 μm, greater than about 10 μm, greater than about 50 μm, greater than about 100 μm, or greater than about 1000 μm and less than or equal to about 1500 μm. In some embodiments, the beads have a diameter of from about 1.0 μm to about 500 μm, from about 1.0 μm to about 150 μm, from about 1.0 μm to about 30 μm, from about 1.0 μm to about 10 μm, from about 1.0 μm to about 5.0 μm, from about 2.0 μm to about 5.0 μm, or from about 3.0 μm to about 5.0 μm. In some embodiments, the beads have a diameter of from about 3 μm to about 5 μm. In some embodiments, the bead has a diameter of at least or at least about or about 0.001 μm, 0.01 μm, 0.1 μm, 0.5 μm, 1.0 μm, 1.5 μm, 2.0 μm, 2.5 μm, 3.0 μm, 3.5 μm, 4.0 μm, 4.5 μm, 5.0 μm, 5.5 μm, 6.0 μm, 6.5 μm, 7.0 μm, 7.5 μm, 8.0 μm, 8.5 μm, 9.0 μm, 9.5 μm, 10 μm, 12 μm, 14 μm, 16 μm, 18 μm, or 20 μm. In certain embodiments, the bead has a diameter of 4.5 μm. In certain embodiments, the bead has a diameter of 2.8 μm or about said value.

일부 실시양태에서, 비드는 0.001 g/㎤ 초과, 0.01 g/㎤ 초과, 0.05 g/㎤ 초과, 0.1 g/㎤ 초과, 0.5 g/㎤ 초과, 0.6 g/㎤ 초과, 0.7 g/㎤ 초과, 0.8 g/㎤ 초과, 0.9 g/㎤ 초과, 1 g/㎤ 초과, 1.1 g/㎤ 초과, 1.2 g/㎤ 초과, 1.3 g/㎤ 초과, 1.4 g/㎤ 초과, 1.5 g/㎤ 초과, 2 g/㎤ 초과, 3 g/㎤ 초과, 4 g/㎤ 초과, 또는 5 g/㎤ 초과의 밀도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 비드는 약 0.001 g/㎤ 내지 약 100 g/㎤, 약 0.01 g/㎤ 내지 약 50 g/㎤, 약 0.1 g/㎤ 내지 약 10 g/㎤, 약 0.1 g/㎤ 내지 약 .5 g/㎤, 약 0.5 g/㎤ 내지 약 1 g/㎤, 약 0.5 g/㎤ 내지 약 1.5 g/㎤, 약 1 g/㎤ 내지 약 1.5 g/㎤, 약 1 g/㎤ 내지 약 2 g/㎤, 또는 약 1 g/㎤ 내지 약 5 g/㎤의 밀도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 비드는 약 0.5 g/㎤, 약 0.5 g/㎤, 약 0.6 g/㎤, 약 0.7 g/㎤, 약 0.8 g/㎤, 약 0.9 g/㎤, 약 1.0 g/㎤, 약 1.1 g/㎤, 약 1.2 g/㎤, 약 1.3 g/㎤, 약 1.4 g/㎤, 약 1.5 g/㎤, 약 1.6 g/㎤, 약 1.7 g/㎤, 약 1.8 g/㎤, 약 1.9 g/㎤, 또는 약 2.0 g/㎤의 밀도를 갖는다. 특정 실시양태에서, 비드는 약 1.6 g/㎤의 밀도를 갖는다. 특정한 실시양태에서, 비드는 약 1.5 g/㎤의 밀도를 갖는다. 특정 실시양태에서, 비드는 약 1.3 g/㎤의 밀도를 갖는다.In some embodiments, the beads have a density greater than 0.001 g/cm3, greater than 0.01 g/cm3, greater than 0.05 g/cm3, greater than 0.1 g/cm3, greater than 0.5 g/cm3, greater than 0.6 g/cm3, greater than 0.7 g/cm3, greater than 0.8 g/cm3, greater than 0.9 g/cm3, greater than 1 g/cm3, greater than 1.1 g/cm3, greater than 1.2 g/cm3, greater than 1.3 g/cm3, greater than 1.4 g/cm3, greater than 1.5 g/cm3, greater than 2 g/cm3, greater than 3 g/cm3, greater than 4 g/cm3, or greater than 5 g/cm3. In some embodiments, the beads have a density of about 0.001 g/cm3 to about 100 g/cm3, about 0.01 g/cm3 to about 50 g/cm3, about 0.1 g/cm3 to about 10 g/cm3, about 0.1 g/cm3 to about 0.5 g/cm3, about 0.5 g/cm3 to about 1 g/cm3, about 0.5 g/cm3 to about 1.5 g/cm3, about 1 g/cm3 to about 1.5 g/cm3, about 1 g/cm3 to about 2 g/cm3, or about 1 g/cm3 to about 5 g/cm3. In some embodiments, the beads have a density of about 0.5 g/cm3, about 0.5 g/cm3, about 0.6 g/cm3, about 0.7 g/cm3, about 0.8 g/cm3, about 0.9 g/cm3, about 1.0 g/cm3, about 1.1 g/cm3, about 1.2 g/cm3, about 1.3 g/cm3, about 1.4 g/cm3, about 1.5 g/cm3, about 1.6 g/cm3, about 1.7 g/cm3, about 1.8 g/cm3, about 1.9 g/cm3, or about 2.0 g/cm3. In certain embodiments, the beads have a density of about 1.6 g/cm3. In certain embodiments, the beads have a density of about 1.5 g/cm3. In certain embodiments, the beads have a density of about 1.3 g/cm3.

일부 실시양태에서, 복수의 비드는 균일한 밀도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 균일한 밀도는 평균 비드 밀도의 10% 미만, 5% 미만 또는 1% 미만의 밀도 표준 편차를 갖는다.In some embodiments, the plurality of beads have a uniform density. In some embodiments, the uniform density has a density standard deviation of less than 10%, less than 5%, or less than 1% of the average bead density.

일부 실시양태에서, 비드는 자기장에서 반응한다. 일부 실시양태에서, 비드는 자기 비드이다. 일부 실시양태에서, 비드는 상자성이다. 특정한 실시양태에서, 비드는 초상자성이다. 특정 실시양태에서, 비드는 자기장에 노출되지 않는 한 어떠한 자기적 특성도 나타내지 않는다.In some embodiments, the beads respond to a magnetic field. In some embodiments, the beads are magnetic beads. In some embodiments, the beads are paramagnetic. In certain embodiments, the beads are superparamagnetic. In certain embodiments, the beads do not exhibit any magnetic properties unless exposed to a magnetic field.

특정한 실시양태에서, 비드는 자성 코어를 함유한다. 특정한 실시양태에서, 비드는 상자성 코어를 함유한다. 특정한 실시양태에서, 비드는 초상자성 코어를 함유한다. 일부 실시양태에서, 코어는 금속을 함유한다. 일부 실시양태에서, 금속은 철, 니켈, 구리, 코발트, 가돌리늄, 망가니즈, 탄탈륨, 아연, 지르코늄 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 특정 실시양태에서, 코어는 금속 산화물 (예를 들어, 산화철), 페라이트 (예를 들어, 망가니즈 페라이트, 코발트 페라이트 및 니켈 페라이트), 적철석 및/또는 금속 합금 (예를 들어, CoTaZn)을 함유한다. 일부 실시양태에서, 코어는 페라이트, 금속, 금속 합금, 산화철 및 이산화크로뮴 중 하나 이상을 함유한다. 일부 실시양태에서, 코어는 철 원소 또는 그 화합물을 함유한다. 일부 실시양태에서, 코어는 자철석 (Fe3O4), 마그헤마이트 (γFe2O3) 및 그레이지트 (Fe3S4) 중 하나 이상을 함유한다. 일부 실시양태에서, 코어는 산화철 (예를 들어, Fe3O4)을 함유한다.In certain embodiments, the bead contains a magnetic core. In certain embodiments, the bead contains a paramagnetic core. In certain embodiments, the bead contains a superparamagnetic core. In some embodiments, the core contains a metal. In some embodiments, the metal can be iron, nickel, copper, cobalt, gadolinium, manganese, tantalum, zinc, zirconium, or any combination thereof. In certain embodiments, the core contains a metal oxide (e.g., iron oxide), a ferrite (e.g., manganese ferrite, cobalt ferrite, and nickel ferrite), hematite, and/or a metal alloy (e.g., CoTaZn). In some embodiments, the core contains one or more of a ferrite, a metal, a metal alloy, iron oxide, and chromium dioxide. In some embodiments, the core contains elemental iron or a compound thereof. In some embodiments, the core contains one or more of magnetite (Fe 3 O 4 ), maghemite (γFe 2 O 3 ), and greigeite (Fe 3 S 4 ). In some embodiments, the core contains iron oxide (e.g., Fe 3 O 4 ).

일부 실시양태에서, 비드는 작용제에 커플링, 연결 또는 접합될 수 있는 비드 표면에 또는 그 근처에 적어도 하나의 물질을 함유한다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 이 물질을 통해 비드 상에 고정화된다. 일부 실시양태에서, 비드는 표면 관능화되며, 예를 들어 결합 분자, 예를 들어 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩티드와 공유결합적 결합을 형성할 수 있는 관능기를 갖는다. 특정한 실시양태에서, 비드는 표면-노출된 카르복실, 아미노, 히드록실, 토실, 에폭시 및/또는 클로로메틸 기를 갖는다. 특정한 실시양태에서, 비드는 표면-노출된 아가로스 및/또는 세파로스를 갖는다. 일부 실시양태에서, 비드는 표면-노출된 단백질 A, 단백질 G 또는 비오틴을 갖는다.In some embodiments, the bead contains at least one substance on or near the surface of the bead that can be coupled, linked, or conjugated to an agent. In some embodiments, the T cell stimulator is immobilized on the bead via this substance. In some embodiments, the bead is surface-functionalized, for example, having a functional group capable of forming a covalent bond with a binding molecule, such as a polynucleotide or polypeptide. In certain embodiments, the bead has surface-exposed carboxyl, amino, hydroxyl, tosyl, epoxy, and/or chloromethyl groups. In certain embodiments, the bead has surface-exposed agarose and/or sepharose. In some embodiments, the bead has surface-exposed protein A, protein G, or biotin.

특정 실시양태에서, 비드는 표면 관능화된 코트 또는 코팅으로 덮인 자성, 상자성 및/또는 초상자성 코어를 함유한다. 일부 실시양태에서, 코트는 중합체, 폴리사카라이드, 실리카, 지방산, 단백질, 탄소, 아가로스, 세파로스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 물질을 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 중합체는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리(락트산-코-글리콜산), 폴리글루타르알데히드, 폴리우레탄, 폴리스티렌 또는 폴리비닐 알콜일 수 있다. 특정 실시양태에서, 외부 코트 또는 코팅은 폴리스티렌을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 외부 코팅은 표면 관능화된다.In certain embodiments, the bead contains a magnetic, paramagnetic, and/or superparamagnetic core covered with a surface-functionalized coat or coating. In some embodiments, the coat may contain a material that may include a polymer, a polysaccharide, silica, a fatty acid, a protein, carbon, agarose, sepharose, or a combination thereof. In some embodiments, the polymer may be polyethylene glycol, poly(lactic-co-glycolic acid), polyglutaraldehyde, polyurethane, polystyrene, or polyvinyl alcohol. In certain embodiments, the outer coat or coating comprises polystyrene. In certain embodiments, the outer coating is surface-functionalized.

일부 실시양태에서, T 세포를 함유하는 세포 집단은 3:1, 2.5:1, 2:1, 1.5:1, 1.25:1, 1.2:1, 1.1:1, 1:1, 0.9:1, 0.8:1, 0.75:1, 0.67:1, 0.5:1, 0.3:1 또는 0.2:1 또는 약 상기 값의 비드 대 세포의 비율로 자극 시약과 함께 인큐베이션된다. 특정한 실시양태에서, 비드 대 세포의 비율은 2.5:1 내지 0.2:1, 2:1 내지 0.5:1, 1.5:1 내지 0.75:1, 1.25:1 내지 0.8:1, 또는 1.1:1 내지 0.9:1이다. 특정한 실시양태에서, 비드 대 세포의 비율은 약 1:1 또는 1:1이다.In some embodiments, the cell population containing T cells is incubated with a stimulating reagent at a bead-to-cell ratio of 3:1, 2.5:1, 2:1, 1.5:1, 1.25:1, 1.2:1, 1.1:1, 1:1, 0.9:1, 0.8:1, 0.75:1, 0.67:1, 0.5:1, 0.3:1, or 0.2:1 or about such values. In particular embodiments, the bead-to-cell ratio is between 2.5:1 and 0.2:1, between 2:1 and 0.5:1, between 1.5:1 and 0.75:1, between 1.25:1 and 0.8:1, or between 1.1:1 and 0.9:1. In particular embodiments, the bead-to-cell ratio is about 1:1 or 1:1.

일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 고체 지지체 상에, 예를 들어 비드 상에 고정화되지 않는다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 가용성 형태의 자극 시약의 일부이다. 가용성 형태의 예시적인 T 세포 자극 시약은 US2021/0032297에 기재되어 있다 (또한 문헌 [Poltorak et al., Scientific Reports (2020)] 참조).In some embodiments, the T cell stimulator is not immobilized on a solid support, such as a bead. In some embodiments, the T cell stimulator is part of a stimulating reagent in a soluble form. Exemplary T cell stimulating reagents in a soluble form are described in US2021/0032297 (see also Poltorak et al., Scientific Reports (2020)).

일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약 상에 고정화된다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약 상에 가역적으로 고정화된다. 일부 실시양태에서, 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약은 스트렙타비딘 뮤테인의 올리고머 또는 중합체이다.In some embodiments, the T cell stimulator is immobilized on an oligomeric streptavidin mutein reagent. In some embodiments, the T cell stimulator is reversibly immobilized on an oligomeric streptavidin mutein reagent. In some embodiments, the oligomeric streptavidin mutein reagent is an oligomer or polymer of a streptavidin mutein.

일부 실시양태에서, T 세포 자극제는 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약의 스트렙타비딘 뮤테인 분자에 가역적으로 결합된 결합 파트너를 포함한다. 일부 실시양태에서, 결합 파트너는 T 세포 자극제의 중쇄의 C-말단에 융합된다.In some embodiments, the T cell stimulator comprises a binding partner that reversibly binds to a streptavidin mutein molecule of an oligomeric streptavidin mutein reagent. In some embodiments, the binding partner is fused to the C-terminus of the heavy chain of the T cell stimulator.

일부 실시양태에서, 결합 파트너는 스트렙타비딘 뮤테인의 비오틴-결합 부위에 가역적으로 결합한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인에 대한 결합 파트너의 결합은 비오틴의 존재에 의해 방해된다. 일부 실시양태에서, 비오틴은 D-비오틴이다.In some embodiments, the binding partner reversibly binds to the biotin-binding site of the streptavidin mutein. In some embodiments, binding of the binding partner to the streptavidin mutein is inhibited by the presence of biotin. In some embodiments, the biotin is D-biotin.

일부 실시양태에서, 결합 파트너 중 하나 또는 둘 다는 비오틴, 비오틴 유사체 또는 스트렙타비딘-결합 펩티드이다. 일부 실시양태에서, 결합 파트너 중 하나 또는 둘 다는 스트렙타비딘-결합 펩티드이다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘-결합 펩티드는 서열식별번호: 9-15 중 임의의 것에 제시된 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘-결합 펩티드의 서열은 서열식별번호: 9-15 중 임의의 것에 제시된다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘-결합 펩티드는 서열식별번호: 15에 제시된 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘-결합 펩티드의 서열은 서열식별번호: 15에 제시된다.In some embodiments, one or both of the binding partners is biotin, a biotin analog, or a streptavidin-binding peptide. In some embodiments, one or both of the binding partners is a streptavidin-binding peptide. In some embodiments, the streptavidin-binding peptide comprises a sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 9-15. In some embodiments, the sequence of the streptavidin-binding peptide is set forth in any of SEQ ID NOs: 9-15. In some embodiments, the streptavidin-binding peptide comprises a sequence set forth in SEQ ID NO: 15. In some embodiments, the sequence of the streptavidin-binding peptide is set forth in SEQ ID NO: 15.

일부 실시양태에서, 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약은 2,000 내지 3,000개 또는 약 상기 개수의 스트렙타비딘 뮤테인 사량체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약은 약 2,400개의 스트렙타비딘 뮤테인 사량체를 포함한다.In some embodiments, the oligomeric streptavidin mutein reagent comprises between 2,000 and 3,000 or about that number of streptavidin mutein tetramers. In some embodiments, the oligomeric streptavidin mutein reagent comprises about 2,400 streptavidin mutein tetramers.

일부 실시양태에서, 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약은 90 내지 110 nm 또는 약 상기 값의 반경을 갖는다. 일부 실시양태에서, 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약은 약 100 nm의 반경을 갖는다. 일부 실시양태에서, 반경은 유체역학적 반경이다.In some embodiments, the oligomeric streptavidin mutein reagent has a radius of 90 to 110 nm or about that value. In some embodiments, the oligomeric streptavidin mutein reagent has a radius of about 100 nm. In some embodiments, the radius is the hydrodynamic radius.

일부 실시양태에서, 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약의 개별 분자는 이관능성 링커에 의해 가교결합된다. 일부 실시양태에서, 이관능성 링커는 이종이관능성 링커이다. 일부 실시양태에서, 이관능성 링커는 아민-대-티올 링커이다.In some embodiments, individual molecules of the oligomeric streptavidin mutein reagent are cross-linked by a bifunctional linker. In some embodiments, the bifunctional linker is a heterobifunctional linker. In some embodiments, the bifunctional linker is an amine-to-thiol linker.

일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 비오틴, 비오틴 유사체 또는 스트렙타비딘-결합 펩티드에 가역적으로 결합한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 스트렙타비딘-결합 펩티드에 가역적으로 결합한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘-결합 펩티드는 서열식별번호: 9-15 중 임의의 것에 제시된 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘-결합 펩티드의 서열은 서열식별번호: 9-15 중 임의의 것에 제시된다.In some embodiments, the streptavidin mutein reversibly binds to biotin, a biotin analog, or a streptavidin-binding peptide. In some embodiments, the streptavidin mutein reversibly binds to a streptavidin-binding peptide. In some embodiments, the streptavidin-binding peptide comprises a sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 9-15. In some embodiments, the sequence of the streptavidin-binding peptide is set forth in any of SEQ ID NOs: 9-15.

일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 야생형 스트렙타비딘과 비교하여 하나 이상의 돌연변이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 16에 제시된 아미노산 서열과 비교하여 하나 이상의 돌연변이를 포함한다.In some embodiments, the streptavidin mutein comprises one or more mutations compared to wild-type streptavidin. In some embodiments, the streptavidin mutein comprises one or more mutations compared to the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 16.

일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 최소 스트렙타비딘과 비교하여 하나 이상의 돌연변이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 최소 스트렙타비딘은 서열식별번호: 16에 제시된 서열과 비교하여 아미노산 위치 10 내지 16의 영역에서 N-말단으로 시작되고, 아미노산 위치 133 내지 142의 영역에서 C-말단으로 종결된다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 16에 제시된 서열과 비교하여 아미노산 위치 10 내지 16의 영역에서 N-말단으로 시작되고, 아미노산 위치 133 내지 142의 영역에서 C-말단으로 종결된다.In some embodiments, the streptavidin mutein comprises one or more mutations compared to a minimal streptavidin. In some embodiments, the minimal streptavidin starts N-terminally in the region of amino acid positions 10 to 16 and ends C-terminally in the region of amino acid positions 133 to 142, compared to the sequence set forth in SEQ ID NO: 16. In some embodiments, the streptavidin mutein starts N-terminally in the region of amino acid positions 10 to 16 and ends C-terminally in the region of amino acid positions 133 to 142, compared to the sequence set forth in SEQ ID NO: 16.

일부 실시양태에서, 최소 스트렙타비딘의 서열은 서열식별번호: 16에 제시된 아미노산 서열의 위치 Ala13 내지 Ser139로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 최소 스트렙타비딘은 Ala13 대신 N-말단 메티오닌 잔기를 갖는다.In some embodiments, the sequence of the minimal streptavidin is from positions Ala13 to Ser139 of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 16. In some embodiments, the minimal streptavidin has an N-terminal methionine residue in place of Ala13.

일부 실시양태에서, 최소 스트렙타비딘의 서열은 서열식별번호: 17에 제시된다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 17에 제시된 아미노산 서열과 비교하여 하나 이상의 돌연변이를 포함한다.In some embodiments, the sequence of the minimal streptavidin is set forth in SEQ ID NO: 17. In some embodiments, the streptavidin mutein comprises one or more mutations compared to the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 17.

일부 실시양태에서, 최소 스트렙타비딘의 서열은 서열식별번호: 18에 제시된다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 18에 제시된 아미노산 서열과 비교하여 하나 이상의 돌연변이를 포함한다.In some embodiments, the sequence of the minimal streptavidin is set forth in SEQ ID NO: 18. In some embodiments, the streptavidin mutein comprises one or more mutations compared to the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18.

일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 16에 제시된 아미노산 서열의 위치 44 내지 47에 상응하는 서열 위치에 아미노산 서열 Val44-Thr45-Ala46-Arg47 (서열식별번호: 19)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 16에 제시된 아미노산 서열의 위치 44 내지 47에 상응하는 서열 위치에 아미노산 서열 Ile44-Gly45-Ala46-Arg47 (서열식별번호: 20)을 포함한다.In some embodiments, the streptavidin mutein comprises the amino acid sequence Val44-Thr45-Ala46-Arg47 (SEQ ID NO: 19) at sequence positions corresponding to positions 44 to 47 of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 16. In some embodiments, the streptavidin mutein comprises the amino acid sequence Ile44-Gly45-Ala46-Arg47 (SEQ ID NO: 20) at sequence positions corresponding to positions 44 to 47 of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 16.

일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 16에 제시된 아미노산 서열의 위치에 상응하는 서열 위치에 아미노산 대체 Glu117, Gly120 및 Try121을 추가로 포함한다.In some embodiments, the streptavidin mutein further comprises amino acid substitutions Glu117, Gly120, and Try121 at sequence positions corresponding to the positions of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 16.

일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 21-28 중 임의의 것에 제시된 아미노산 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인은 서열식별번호: 21에 제시된 아미노산 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 스트렙타비딘 뮤테인의 서열은 서열식별번호: 21에 제시된다.In some embodiments, the streptavidin mutein comprises an amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 21-28. In some embodiments, the streptavidin mutein comprises an amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 21. In some embodiments, the sequence of the streptavidin mutein is set forth in SEQ ID NO: 21.

일부 실시양태에서, T 세포 자극 조건 하의 인큐베이션은 적어도 12시간 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, T 세포 자극 조건 하의 인큐베이션은 48시간, 42시간, 36시간, 30시간, 24시간, 22시간, 20시간, 18시간, 16시간 또는 12시간 동안, 약 상기 시간 동안, 또는 상기 시간 미만 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이션은 16시간 내지 24시간 동안 또는 약 상기 시간 동안 수행된다. 특정한 실시양태에서, 인큐베이션은 12시간 내지 36시간, 18시간 내지 30시간 동안 또는 약 상기 시간 동안, 또는 24시간 동안 또는 약 상기 시간 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이션은 2일 동안, 약 상기 시간 동안, 또는 상기 시간 미만 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이션은 1일 동안, 약 상기 시간 동안, 또는 상기 시간 미만 동안 수행된다.In some embodiments, the incubation under T cell stimulating conditions is performed for at least 12 hours. In some embodiments, the incubation under T cell stimulating conditions is performed for 48 hours, 42 hours, 36 hours, 30 hours, 24 hours, 22 hours, 20 hours, 18 hours, 16 hours, or 12 hours, about the time, or less than the time. In some embodiments, the incubation is performed for 16 hours to 24 hours, or about the time. In particular embodiments, the incubation is performed for 12 hours to 36 hours, 18 hours to 30 hours, or about the time, or for 24 hours, or about the time. In some embodiments, the incubation is performed for 2 days, about the time, or less than the time. In some embodiments, the incubation is performed for 1 day, about the time, or less than the time.

C. 유전자 조작C. Genetic engineering

일부 실시양태에서, 세포 집단은 재조합 단백질을 발현하도록 유전자 조작된다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 재조합 단백질을 발현하도록 세포 집단을 유전자 조작하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 재조합 단백질을 코딩하는 이종 또는 재조합 폴리뉴클레오티드는 세포 집단의 세포에 도입된다. 재조합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드의 세포, 예컨대 T 세포의 게놈으로의 통합을 초래하는 이종 또는 재조합 폴리뉴클레오티드를 도입하는 임의의 방법이 사용될 수 있으며, 유전자 조작의 바이러스 및 비-바이러스 방법을 포함한다. 재조합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드, 예를 들어 이종 또는 재조합 폴리뉴클레오티드의 세포로의 도입은 수많은 공지된 벡터 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수 있다. 예시적인 벡터는 섹션 II-C-1에 기재되어 있다. 이러한 벡터는 바이러스 (렌티바이러스 및 감마레트로바이러스 포함) 시스템을 포함한다. 예시적인 방법은 재조합 단백질을 코딩하는 이종 폴리뉴클레오티드의 전이 방법 (바이러스 (예를 들어 레트로바이러스 또는 렌티바이러스) 형질도입을 통한 방법 포함)을 포함한다.In some embodiments, the cell population is genetically engineered to express a recombinant protein. In some embodiments, the methods provided involve genetically engineering the cell population to express the recombinant protein. In some embodiments, a heterologous or recombinant polynucleotide encoding the recombinant protein is introduced into cells of the cell population. Any method for introducing a heterologous or recombinant polynucleotide that results in integration of the polynucleotide encoding the recombinant protein into the genome of a cell, such as a T cell, can be used, including viral and non-viral methods of genetic engineering. Introduction of a polynucleotide encoding a recombinant protein, e.g., a heterologous or recombinant polynucleotide, into a cell can be accomplished using any of a number of known vectors. Exemplary vectors are described in Section II-C-1. Such vectors include viral (including lentiviral and gammaretroviral) systems. Exemplary methods include methods for transferring a heterologous polynucleotide encoding the recombinant protein, including via viral (e.g., retroviral or lentiviral) transduction.

세포의 유전자 조작을 위한 예시적인 방법은 US-11400115, US-20190112576, US-20190136186, US-11274278, US-20210032297, US-20200354677, US-20200384025, US-20210163893 및 US-20220002669에 기재되어 있다.Exemplary methods for genetic manipulation of cells are described in US-11400115, US-20190112576, US-20190136186, US-11274278, US-20210032297, US-20200354677, US-20200384025, US-20210163893, and US-20220002669.

일부 실시양태에서, 재조합 단백질을 코딩하는 이종 또는 재조합 폴리뉴클레오티드는 비-바이러스 방법, 예컨대 전기천공, 인산칼슘 형질감염, 원형질체 융합, 양이온성 리포좀-매개 형질감염, 나노입자, 예컨대 지질 나노입자, 텅스텐 입자-촉진 마이크로입자 충격, 인산스트론튬 DNA 공침, 또는 기타 접근법 (예를 들어 US-10654928 및 US-7446190에 기재됨)을 사용하여 도입된다. 트랜스포존-기반 시스템이 또한 간주된다.In some embodiments, the heterologous or recombinant polynucleotide encoding the recombinant protein is introduced using non-viral methods, such as electroporation, calcium phosphate transfection, protoplast fusion, cationic liposome-mediated transfection, nanoparticles such as lipid nanoparticles, tungsten particle-facilitated microparticle bombardment, strontium phosphate DNA co-precipitation, or other approaches (e.g., as described in US-10654928 and US-7446190). Transposon-based systems are also contemplated.

특정한 실시양태에서, 세포는 세포가 자극된 후, 예컨대 본원에 기재된 임의의 방법, 예를 들어 섹션 II-B에 기재된 방법에 의해 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 자극 개시 후 72시간, 60시간, 48시간, 36시간, 24시간 또는 12시간에, 약 상기 시간에, 또는 상기 시간 이내에 (경계값 포함) 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 자극 개시 후 3일, 2일 또는 1일에, 약 상기 시간에, 또는 상기 시간 이내에 (경계값 포함) 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다. 특정 실시양태에서, 세포는 자극 개시 후 12시간 내지 48시간, 16시간 내지 36시간, 또는 18시간 내지 30시간에 또는 약 상기 시간에 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 자극 개시 후 18시간 내지 30시간에 또는 약 상기 시간에 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 자극 개시 후 16시간, 18시간, 20시간, 22시간 또는 24시간에 또는 약 상기 시간에 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다.In certain embodiments, the cells are genetically engineered, transformed, or transduced after the cells have been stimulated, such as by any of the methods described herein, e.g., the methods described in Section II-B. In certain embodiments, the cells are genetically engineered, transformed, or transduced at, about, or within 72, 60, 48, 36, 24, or 12 hours after the initiation of stimulation (inclusive). In certain embodiments, the cells are genetically engineered, transformed, or transduced at, about, or within 3, 2, or 1 day after the initiation of stimulation (inclusive). In certain embodiments, the cells are genetically engineered, transformed, or transduced between 12 and 48 hours, between 16 and 36 hours, or between 18 and 30 hours after the initiation of stimulation (inclusive). In certain embodiments, the cells are genetically engineered, transformed, or transduced between 18 and 30 hours after the initiation of stimulation (inclusive). In certain embodiments, the cells are genetically engineered, transformed or transduced at or about 16, 18, 20, 22 or 24 hours after the initiation of stimulation.

일부 실시양태에서, 조작, 예를 들어 형질도입은 24 내지 48시간, 36 내지 12시간, 18 내지 30시간, 또는 24시간 동안 또는 약 상기 시간 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 조작, 예를 들어 형질도입은 각각 24시간, 48시간 또는 72시간 동안 또는 약 상기 시간 동안, 또는 1일, 2일 또는 3일 동안 또는 약 상기 시간 동안 수행된다. 특정한 실시양태에서, 조작, 예를 들어 형질도입은 24시간 ± 6시간, 48시간 ± 6시간, 또는 72시간 ± 6시간 동안 또는 약 상기 시간 동안 수행된다. 특정한 실시양태에서, 조작, 예를 들어 형질도입은 72시간, 72 ± 4시간 동안, 또는 3일 동안 또는 약 상기 시간 동안 수행된다.In some embodiments, the manipulation, e.g., transduction, is performed for 24 to 48 hours, 36 to 12 hours, 18 to 30 hours, or 24 hours or about the time periods mentioned above. In some embodiments, the manipulation, e.g., transduction, is performed for 24 hours, 48 hours, or 72 hours or about the time periods mentioned above, or for 1 day, 2 days, or 3 days or about the time periods mentioned above. In particular embodiments, the manipulation, e.g., transduction, is performed for 24 hours ± 6 hours, 48 hours ± 6 hours, or 72 hours ± 6 hours or about the time periods mentioned above. In particular embodiments, the manipulation, e.g., transduction, is performed for 72 hours, 72 ± 4 hours, or for 3 days or about the time periods mentioned above.

특정 실시양태에서, 유전자 조작 방법은 집단의 하나 이상의 세포를 재조합 단백질을 코딩하는 핵산 분자 또는 폴리뉴클레오티드와 접촉 또는 도입함으로써 수행된다. 특정 실시양태에서, 핵산 분자 또는 폴리뉴클레오티드는 세포에 대해 이종성이다. 특정한 실시양태에서, 이종 핵산 분자 또는 이종 폴리뉴클레오티드는 세포에 천연이 아니다. 특정 실시양태에서, 이종 핵산 분자 또는 이종 폴리뉴클레오티드는 세포에 의해 천연적으로 발현되지 않는 단백질, 예를 들어 재조합 단백질을 코딩한다. 특정한 실시양태에서, 이종 핵산 분자 또는 폴리뉴클레오티드는 접촉 또는 도입 이전에 세포에서 발견되지 않는 핵산 서열이거나 이를 함유한다.In certain embodiments, the genetic engineering method is performed by contacting or introducing one or more cells of a population with a nucleic acid molecule or polynucleotide encoding a recombinant protein. In certain embodiments, the nucleic acid molecule or polynucleotide is heterologous to the cell. In certain embodiments, the heterologous nucleic acid molecule or polynucleotide is not native to the cell. In certain embodiments, the heterologous nucleic acid molecule or polynucleotide encodes a protein, e.g., a recombinant protein, that is not naturally expressed by the cell. In certain embodiments, the heterologous nucleic acid molecule or polynucleotide is or contains a nucleic acid sequence that is not found in the cell prior to the contact or introduction.

일부 실시양태에서, 세포는 형질도입 아주반트의 존재 하에 조작, 예를 들어 형질도입된다. 예시적인 형질도입 아주반트는 폴리양이온, 피브로넥틴 또는 피브로넥틴-유래 단편 또는 변이체, 및 레트로넥틴을 포함한다. 특정 실시양태에서, 세포는 폴리양이온, 피브로넥틴 또는 피브로넥틴-유래 단편 또는 변이체, 및/또는 레트로넥틴의 존재 하에 조작된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 폴리브렌, DEAE-덱스트란, 프로타민 술페이트, 폴리-L-리신 또는 양이온성 리포좀인 폴리양이온의 존재 하에 조작된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 프로타민 술페이트의 존재 하에 조작된다.In some embodiments, the cells are manipulated, e.g., transduced, in the presence of a transduction adjuvant. Exemplary transduction adjuvants include polycations, fibronectin or fibronectin-derived fragments or variants, and retronectin. In certain embodiments, the cells are manipulated in the presence of polycations, fibronectin or fibronectin-derived fragments or variants, and/or retronectin. In certain embodiments, the cells are manipulated in the presence of a polycation that is polybrene, DEAE-dextran, protamine sulfate, poly-L-lysine, or cationic liposomes. In certain embodiments, the cells are manipulated in the presence of protamine sulfate.

일부 실시양태에서, 유전자 조작, 예를 들어 형질도입은 섹션 II-B에 기재된 임의의 배지에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 유전자 조작, 예를 들어 형질도입은 무혈청 배지, 예를 들어 US-20210207080에 기재된 바와 같은 임의의 배지에서 수행된다.In some embodiments, the genetic manipulation, e.g., transduction, is performed in any medium described in Section II-B. In some embodiments, the genetic manipulation, e.g., transduction, is performed in a serum-free medium, e.g., any medium described in US-20210207080.

일부 실시양태에서, 유전자 조작, 예를 들어 형질도입은 하나 이상의 재조합 시토카인의 존재 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 유전자 조작, 예를 들어 형질도입은 섹션 II-B에 기재된 임의의 재조합 시토카인의 존재 하에 및 섹션 II-B에 기재된 임의의 농도에서 수행된다.In some embodiments, the genetic manipulation, e.g., transduction, is performed in the presence of one or more recombinant cytokines. In some embodiments, the genetic manipulation, e.g., transduction, is performed in the presence of any recombinant cytokine described in Section II-B and at any concentration described in Section II-B.

일부 실시양태에서, 세포는 자극 동안 존재하였던 것과 동일한 또는 유사한 배지의 존재 하에 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다. 일부 실시양태에서, 세포는 자극 동안 존재하는 배지와 동일한 시토카인을 갖는 배지에서 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다. 특정 실시양태에서, 세포는 자극 동안 존재하는 배지와 동일한 농도의 동일한 시토카인을 갖는 배지에서 유전자 조작, 형질전환 또는 형질도입된다.In some embodiments, the cells are genetically engineered, transformed, or transduced in the presence of the same or similar medium as that present during stimulation. In some embodiments, the cells are genetically engineered, transformed, or transduced in a medium containing the same cytokines as the medium present during stimulation. In certain embodiments, the cells are genetically engineered, transformed, or transduced in a medium containing the same cytokines at the same concentration as the medium present during stimulation.

일부 실시양태에서, 세포의 유전자 조작은 폴리뉴클레오티드, 예를 들어 이종 또는 재조합 폴리뉴클레오티드를 형질도입에 의해 세포에 도입하는 것이거나 이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포는 바이러스 벡터를 사용하여 형질도입되거나 형질도입에 적용된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 바이러스 벡터를 사용하여 형질도입되거나 형질도입에 적용된다. 일부 실시양태에서, 바이러스는 레트로바이러스 벡터, 예컨대 감마레트로바이러스 벡터 또는 렌티바이러스 벡터이다. 렌티바이러스 형질도입 방법은 공지되어 있다. 예시적인 방법은 예를 들어 문헌 [Wang et al., J. Immunother. (2012) 35(9):689-701]; [Cooper et al., Blood (2003) 101:1637-1644]; [Verhoeyen et al., Methods Mol Biol. (2009) 506: 97-114]; 및 [Cavalieri et al., Blood. (2003) 102(2):497-505]에 기재되어 있다.In some embodiments, the genetic manipulation of a cell comprises or involves introducing a polynucleotide, e.g., a heterologous or recombinant polynucleotide, into the cell by transduction. In some embodiments, the cell is transduced or subjected to transduction using a viral vector. In a particular embodiment, the cell is transduced or subjected to transduction using a viral vector. In some embodiments, the virus is a retroviral vector, such as a gammaretroviral vector or a lentiviral vector. Methods for lentiviral transduction are well known. Exemplary methods are described, e.g., in Wang et al., J. Immunother. (2012) 35(9):689-701; Cooper et al., Blood (2003) 101:1637-1644; Verhoeyen et al., Methods Mol Biol. (2009) 506:97-114; and Cavalieri et al., Blood. (2003) 102(2):497-505].

일부 실시양태에서, 형질도입은 집단의 하나 이상의 세포를 재조합 단백질을 코딩하는 핵산 분자와 접촉시킴으로써 수행된다. 일부 실시양태에서, 접촉은 원심분리, 예컨대 스피노큘레이션 (예를 들어, 원심분리 접종)으로 실시될 수 있다. 이러한 방법은 US-10428351에 기재된 바와 같은 임의의 방법을 포함한다. 예시적인 원심분리 챔버는 바이오세이프 에스에이(Biosafe SA)에 의해 생산 및 판매되는 것들을 포함하며, 이는 세팍스(Sepax)® 및 세팍스® 2 시스템과 함께 사용하기 위한 것들을 포함하며, 이는 A-200/F 및 A-200 원심분리 챔버 및 이러한 시스템과 함께 사용하기 위한 다양한 키트를 포함한다. 예시적인 챔버, 시스템, 및 프로세싱 장비 및 캐비닛은 예를 들어 US-6123655, US-6733433, US-20080171951 및 US-US6733433에 기재되어 있다. 이러한 시스템과 함께 사용하기 위한 예시적인 키트는 제품명 CS-430.1, CS-490.1, CS-600.1 및 CS-900.2 하에 바이오세이프 에스에이에 의해 판매되는 일회용 키트를 포함한다.In some embodiments, transduction is performed by contacting one or more cells of the population with a nucleic acid molecule encoding a recombinant protein. In some embodiments, contacting can be performed by centrifugation, such as spinoculation (e.g., centrifugal inoculation). Such methods include any of the methods described in US-10428351. Exemplary centrifugation chambers include those manufactured and sold by Biosafe SA, including those for use with the Sepax® and Sepax® 2 systems, including the A-200/F and A-200 centrifugation chambers and various kits for use with such systems. Exemplary chambers, systems, and processing equipment and cabinets are described, for example, in US-6123655, US-6733433, US-20080171951, and US-US6733433. Exemplary kits for use with these systems include the single-use kits sold by Biosafe SA under product names CS-430.1, CS-490.1, CS-600.1, and CS-900.2.

특정한 실시양태에서, 유전자 조작 (예컨대 세포를 바이러스 벡터로 형질전환 (예를 들어, 형질도입)함으로써)은 세포를 바이러스 벡터와 도입 또는 접촉시킨 후 세포를 인큐베이션하는 하나 이상의 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포, 예를 들어 형질전환된 세포 집단의 세포 ("형질전환된 세포"로도 지칭됨)는 바이러스 벡터를 세포에 도입하기 위해 세포를 유전자 조작, 형질전환, 형질도입 또는 형질감염시키기 위한 프로세스 후에 인큐베이션된다.In certain embodiments, the genetic manipulation (e.g., by transforming (e.g., transducing) a cell with a viral vector) further comprises one or more steps of incubating the cell after introducing or contacting the cell with the viral vector. In some embodiments, the cell, e.g., a cell of a population of transformed cells (also referred to as a "transformed cell"), is incubated after a process to genetically manipulate, transform, transduce, or transfect the cell to introduce a viral vector into the cell.

일부 실시양태에서, 세포, 예를 들어 형질전환된 세포는 세포의 추가 프로세싱 없이 이종 또는 재조합 폴리뉴클레오티드, 예를 들어 바이러스 벡터 입자의 도입이 수행된 후 인큐베이션된다. 특정한 실시양태에서, 인큐베이션 전에, 세포를 세척하여, 예컨대 이종 또는 재조합 폴리뉴클레오티드를 코딩하는 외인성 또는 잔류 폴리뉴클레오티드, 예를 들어 바이러스 벡터 입자 (예컨대 스피노큘레이션 후 유전자 조작 프로세스 후 배지에 남아있는 것들)를 제거하거나 실질적으로 제거한다.In some embodiments, cells, e.g., transformed cells, are incubated after introduction of a heterologous or recombinant polynucleotide, e.g., a viral vector particle, without further processing of the cells. In certain embodiments, prior to incubation, the cells are washed to remove or substantially remove exogenous or residual polynucleotides encoding the heterologous or recombinant polynucleotide, e.g., viral vector particles (e.g., those remaining in the medium after a genetic engineering process following spinoculation).

일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 바이러스 벡터의 하나 이상의 세포의 숙주 게놈으로의 통합을 초래하는 조건 하에 이루어진다. 예를 들어, 추가 인큐베이션은 형질도입 후, 예를 들어 스피노큘레이션을 통해 T 세포에 결합될 수 있는 바이러스 벡터가 세포 게놈 내로 통합되어 관심 유전자를 전달할 수 있는 시간을 제공한다. 일부 측면에서, 추가 인큐베이션은 세포, 예를 들어 형질전환된 세포가 휴식하거나 회복할 수 있도록 하는 조건 하에 수행되며, 여기서 인큐베이션 동안 세포 배양물은 세포의 건강을 지원 또는 유지한다. 특정한 실시양태에서, 세포는 정적 조건 하에, 예컨대 배지의 원심분리, 진탕, 회전, 흔들기 또는 관류, 예를 들어 연속적 또는 반연속적 관류를 수반하지 않는 조건 하에 인큐베이션된다.In some embodiments, the additional incubation is performed under conditions that result in integration of the viral vector into the host genome of one or more cells. For example, the additional incubation provides time for the viral vector, which can bind to T cells, e.g., via spinoculation, after transduction to integrate into the cellular genome and deliver the gene of interest. In some aspects, the additional incubation is performed under conditions that allow the cells, e.g., the transformed cells, to rest or recover, wherein the cell culture supports or maintains the health of the cells during the incubation. In certain embodiments, the cells are incubated under static conditions, such as conditions that do not involve centrifugation, shaking, spinning, rocking, or perfusion of the medium, e.g., continuous or semi-continuous perfusion.

인큐베이션이 바이러스 벡터 입자의 숙주 게놈으로의 통합을 초래하였는지 여부를 평가 또는 결정하고, 따라서 추가 인큐베이션 조건을 경험적으로 결정하는 것은 관련 기술분야의 통상의 기술자의 수준 내에 있다. 일부 실시양태에서, 바이러스 벡터의 숙주 게놈으로의 통합은 인큐베이션 후 바이러스 벡터 입자의 게놈에 함유된 핵산에 의해 코딩되는 재조합 단백질, 예컨대 이종 단백질의 발현 수준을 측정함으로써 평가될 수 있다. 재조합 분자의 발현 수준을 평가하기 위한 수많은 널리 공지된 방법, 예컨대 친화성-기반 방법, 예를 들어 면역친화성-기반 방법 (예를 들어 세포 표면 단백질 맥락에서), 예컨대 유동 세포계측법에 의한 검출이 사용될 수 있다. 일부 예에서, 발현은 형질도입 마커 및/또는 리포터 구축물의 검출에 의해 측정된다. 일부 실시양태에서, 말단절단된 표면 단백질을 코딩하는 핵산은 벡터 내에 포함되고 발현 및/또는 이의 향상의 마커로서 사용된다.It is within the skill of one of ordinary skill in the art to assess or determine whether incubation has resulted in integration of the viral vector particle into the host genome, and thus empirically determine further incubation conditions. In some embodiments, integration of the viral vector into the host genome can be assessed by measuring the level of expression of a recombinant protein, such as a heterologous protein, encoded by the nucleic acid contained in the genome of the viral vector particle after incubation. Numerous well-known methods for assessing the level of expression of recombinant molecules can be used, such as affinity-based methods, such as immunoaffinity-based methods (e.g., in the context of cell surface proteins), or detection by flow cytometry. In some instances, expression is measured by detection of a transduction marker and/or reporter construct. In some embodiments, a nucleic acid encoding a truncated surface protein is included within the vector and used as a marker of expression and/or enhancement thereof.

특정 실시양태에서, 인큐베이션은 정적 조건 하에, 예컨대 배지의 원심분리, 진탕, 회전, 흔들기 또는 관류, 예를 들어 연속적 또는 반연속적 관류를 수반하지 않는 조건 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이션 개시 전 또는 직후, 예를 들어 5분, 15분 또는 30분 이내에, 세포를 용기, 예컨대 백 또는 바이알로 옮기고 (예를 들어, 멸균 조건 하에 옮기고), 인큐베이터에 배치한다. 일부 실시양태에서, 세포를 폐쇄 또는 멸균 조건 하에 용기로 옮긴다. 일부 실시양태에서, 용기, 예를 들어 바이알 또는 백을 그 후 인큐베이션의 전부 또는 일부를 위해 인큐베이터에 배치한다. 특정한 실시양태에서, 인큐베이터는 16℃, 24℃ 또는 35℃, 약 상기 온도, 또는 적어도 상기 온도로 설정된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이터는 37℃, 약 37℃, 또는 37℃ ±2℃, ±1℃, ±0.5℃ 또는 ±0.1℃로 설정된다.In certain embodiments, the incubation is performed under static conditions, such as without centrifugation, shaking, spinning, rocking, or perfusion of the medium, e.g., continuous or semi-continuous perfusion. In some embodiments, prior to or immediately following the initiation of the incubation, e.g., within 5, 15, or 30 minutes, the cells are transferred (e.g., transferred under sterile conditions) to a container, such as a bag or vial, and placed in an incubator. In some embodiments, the cells are transferred to the container under closed or sterile conditions. In some embodiments, the container, e.g., a vial or bag, is then placed in an incubator for all or part of the incubation. In certain embodiments, the incubator is set to, or at least about, a temperature of 16°C, 24°C, or 35°C. In some embodiments, the incubator is set at 37°C, about 37°C, or 37°C ±2°C, ±1°C, ±0.5°C, or ±0.1°C.

일부 실시양태에서, 인큐베이션은 무혈청 배지에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 무혈청 배지는 정의되고/거나 잘 정의된 세포 배양 배지이다. 특정 실시양태에서, 무혈청 배지는 억제제 및/또는 성장 인자를 제거하기 위해 프로세싱된, 예를 들어 여과된 적이 있는 제어된 배양 배지이다. 일부 실시양태에서, 무혈청 배지는 단백질을 함유한다. 특정 실시양태에서, 무혈청 배지는 혈청 알부민, 가수분해물, 성장 인자, 호르몬, 운반체 단백질 및/또는 부착 인자를 함유할 수 있다.In some embodiments, the incubation is performed in a serum-free medium. In some embodiments, the serum-free medium is a defined and/or well-defined cell culture medium. In certain embodiments, the serum-free medium is a controlled culture medium that has been processed, e.g., filtered, to remove inhibitors and/or growth factors. In some embodiments, the serum-free medium contains proteins. In certain embodiments, the serum-free medium may contain serum albumin, hydrolysates, growth factors, hormones, carrier proteins, and/or attachment factors.

일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 섹션 II-B에 기재된 임의의 배지에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 무혈청 배지, 예를 들어 US-20210207080에 기재된 바와 같은 임의의 배지에서 수행된다.In some embodiments, the additional incubation is performed in any medium described in Section II-B. In some embodiments, the additional incubation is performed in a serum-free medium, e.g., any medium described in US-20210207080.

일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 하나 이상의 재조합 시토카인의 존재 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 섹션 II-B에 기재된 임의의 재조합 시토카인의 존재 하에 및 섹션 II-B에 기재된 임의의 농도에서 수행된다.In some embodiments, the additional incubation is performed in the presence of one or more recombinant cytokines. In some embodiments, the additional incubation is performed in the presence of any recombinant cytokine described in Section II-B and at any concentration described in Section II-B.

일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 조작 동안 존재하였던 것과 동일한 또는 유사한 배지의 존재 하에 이루어진다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 조작 동안 존재하는 배지와 동일한 시토카인을 갖는 배지에서 이루어진다. 특정 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 조작 동안 존재하는 배지와 동일한 농도의 동일한 시토카인을 갖는 배지에서 이루어진다.In some embodiments, the additional incubation is performed in the presence of the same or similar medium as that present during the manipulation. In some embodiments, the additional incubation is performed in a medium containing the same cytokines as the medium present during the manipulation. In certain embodiments, the additional incubation is performed in a medium containing the same cytokines at the same concentration as the medium present during the manipulation.

특정한 실시양태에서, 세포는 시토카인의 부재 하에 추가로 인큐베이션된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 임의의 재조합 시토카인의 부재 하에 추가로 인큐베이션된다. 특정한 실시양태에서, 세포는 재조합 IL-2, IL-7 및 IL-15의 부재 하에 추가로 인큐베이션된다.In certain embodiments, the cells are further incubated in the absence of cytokines. In certain embodiments, the cells are further incubated in the absence of any recombinant cytokines. In certain embodiments, the cells are further incubated in the absence of recombinant IL-2, IL-7, and IL-15.

특정 실시양태에서, 세포는 이종 또는 재조합 단백질, 예를 들어 바이러스 벡터를 코딩하는 폴리뉴클레오티드의 도입 후, 18시간, 24시간, 30시간, 36시간, 40시간, 48시간, 54시간, 60시간, 72시간, 84시간, 96시간, 또는 96시간 초과 동안, 약 상기 시간 동안, 또는 적어도 상기 시간 동안 추가로 인큐베이션된다. 특정 실시양태에서, 세포는 이종 또는 재조합 단백질, 예를 들어 바이러스 벡터를 코딩하는 폴리뉴클레오티드의 도입 후, 1일, 2일, 3일, 4일, 또는 4일 초과 동안, 약 상기 시간 동안, 또는 적어도 상기 시간 동안 추가로 인큐베이션된다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 유전자 조작 전 30분 내지 2시간, 1시간 내지 8시간, 6시간 내지 12시간, 12시간 내지 18시간, 16시간 내지 24시간, 18시간 내지 30시간, 24시간 내지 48시간, 24시간 내지 72시간, 42시간 내지 54시간, 60시간 내지 120시간, 96시간 내지 120시간, 90시간 내지, 1일 내지 7일, 3일 내지 8일, 1일 내지 3일, 4일 내지 6일, 또는 4일 내지 5일의 시간의 양 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 18시간 내지 30시간 동안 또는 약 상기 시간 동안 이루어진다. 특정한 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 24시간 동안 또는 약 상기 시간 동안 또는 1일 동안 또는 약 상기 시간 동안 이루어진다.In certain embodiments, the cells are further incubated for, about, or at least for 18 hours, 24 hours, 30 hours, 36 hours, 40 hours, 48 hours, 54 hours, 60 hours, 72 hours, 84 hours, 96 hours, or more than 96 hours after introduction of a polynucleotide encoding a heterologous or recombinant protein, e.g., a viral vector. In certain embodiments, the cells are further incubated for, about, or at least for 1 day, 2 days, 3 days, 4 days, or more than 4 days after introduction of a polynucleotide encoding a heterologous or recombinant protein, e.g., a viral vector. In some embodiments, the additional incubation is performed for an amount of time prior to genetic manipulation of 30 minutes to 2 hours, 1 hour to 8 hours, 6 hours to 12 hours, 12 hours to 18 hours, 16 hours to 24 hours, 18 hours to 30 hours, 24 hours to 48 hours, 24 hours to 72 hours, 42 hours to 54 hours, 60 hours to 120 hours, 96 hours to 120 hours, 90 hours to 1 day to 7 days, 3 days to 8 days, 1 day to 3 days, 4 days to 6 days, or 4 days to 5 days. In some embodiments, the additional incubation is for or about 18 hours to 30 hours. In particular embodiments, the additional incubation is for or about 24 hours, or for or about 1 day.

특정 실시양태에서, 추가 인큐베이션의 총 지속기간은 12시간, 18시간, 24시간, 30시간, 36시간, 42시간, 48시간, 54시간, 60시간, 72시간, 84시간, 96시간, 108시간 또는 120시간, 약 상기 시간, 또는 적어도 상기 시간이다. 특정한 실시양태에서, 추가 인큐베이션의 총 지속기간은 1일, 2일, 3일, 4일 또는 5일, 약 상기 시간, 또는 적어도 상기 시간이다. 특정한 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 120시간, 108시간, 96시간, 84시간, 72시간, 60시간, 54시간, 48시간, 42시간, 36시간, 30시간, 24시간, 18시간 또는 12시간에, 약 상기 시간에 또는 상기 시간 이내에 완료된다. 특정한 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 1일, 2일, 3일, 4일 또는 5일에, 약 상기 시간에 또는 상기 시간 이내에 완료된다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션의 총 지속기간은 12시간 내지 120시간, 18시간 내지 96시간, 24시간 내지 72시간, 또는 24시간 내지 48시간 또는 약 상기 시간 (경계값 포함)이다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션의 총 지속기간은 1시간 내지 48시간, 4시간 내지 36시간, 8시간 내지 30시간, 또는 12시간 내지 24시간 또는 약 상기 시간 (경계값 포함)이다. 특정한 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 각각 24시간, 48시간 또는 72시간 동안 또는 약 상기 시간 동안, 또는 1일, 2일 또는 3일 동안 또는 약 상기 시간 동안 수행된다. 특정한 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 24시간 ± 6시간, 48시간 ± 6시간, 또는 72시간 ± 6시간 동안 수행된다. 특정한 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 72시간 동안 또는 약 상기 시간 동안 또는 3일 동안 또는 약 상기 시간 동안 수행된다.In certain embodiments, the total duration of the additional incubation is about, or at least about, 12 hours, 18 hours, 24 hours, 30 hours, 36 hours, 42 hours, 48 hours, 54 hours, 60 hours, 72 hours, 84 hours, 96 hours, 108 hours, or 120 hours. In certain embodiments, the total duration of the additional incubation is about, or at least about, 1 day, 2 days, 3 days, 4 days, or 5 days. In certain embodiments, the additional incubation is completed in, at, or within 120 hours, 108 hours, 96 hours, 84 hours, 72 hours, 60 hours, 54 hours, 48 hours, 42 hours, 36 hours, 30 hours, 24 hours, 18 hours, or 12 hours. In certain embodiments, the additional incubation is completed within or about 1 day, 2 days, 3 days, 4 days, or 5 days. In some embodiments, the total duration of the additional incubation is from 12 hours to 120 hours, from 18 hours to 96 hours, from 24 hours to 72 hours, or from 24 hours to 48 hours or about the above times (inclusive). In some embodiments, the total duration of the additional incubation is from 1 hour to 48 hours, from 4 hours to 36 hours, from 8 hours to 30 hours, or from 12 hours to 24 hours or about the above times (inclusive). In certain embodiments, the additional incubation is performed for or about 24 hours, 48 hours, or 72 hours, or for or about the above times, respectively, or for 1 day, 2 days, or 3 days. In certain embodiments, the additional incubation is performed for 24 hours ± 6 hours, 48 hours ± 6 hours, or 72 hours ± 6 hours. In certain embodiments, the additional incubation is performed for 72 hours or about the time, or for 3 days or about the time.

일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 자극 개시 후 24시간 내지 120시간, 36시간 내지 108시간, 48시간 내지 96시간, 또는 48시간 내지 72시간 또는 약 상기 시간 (경계값 포함)에 완료된다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 자극 개시 후 120시간, 108시간, 96시간, 72시간, 48시간 또는 36시간에, 약 상기 시간에 또는 상기 시간 이내에 완료된다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 자극 개시 후 5일, 4.5일, 4일, 3일, 2일 또는 1.5일에, 약 상기 시간에 또는 상기 시간 이내에 완료된다. 특정한 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 자극 개시 후 24시간 ± 6시간, 48시간 ± 6시간, 또는 72시간 ± 6시간 후에 완료된다. 일부 실시양태에서, 추가 인큐베이션은 72시간 후에 또는 약 상기 시간 후에 또는 3일 후에 또는 약 상기 시간 후에 완료된다.In some embodiments, the additional incubation is completed between 24 and 120 hours, between 36 and 108 hours, between 48 and 96 hours, or between 48 and 72 hours, or about these times (inclusive), after the initiation of stimulation. In some embodiments, the additional incubation is completed within, about, or about 120 hours, 108 hours, 96 hours, 72 hours, 48 hours, or 36 hours after the initiation of stimulation. In some embodiments, the additional incubation is completed within, about, or about 5 days, 4.5 days, 4 days, 3 days, 2 days, or 1.5 days after the initiation of stimulation. In particular embodiments, the additional incubation is completed 24 hours ± 6 hours, 48 hours ± 6 hours, or 72 hours ± 6 hours after the initiation of stimulation. In some embodiments, additional incubation is completed after 72 hours or about that time or after 3 days or about that time.

1. 바이러스 입자1. Virus particles

일부 실시양태에서, 재조합 단백질을 코딩하는 핵산 서열은 바이러스 입자에 함유된다. 일부 실시양태에서, 바이러스 입자는 재조합 감염성 바이러스 입자이다. 일부 실시양태에서, 바이러스 입자는 바이러스 벡터, 예컨대 시미안 바이러스 40 (SV40), 아데노바이러스 또는 아데노-연관 바이러스 (AAV)로부터 유래된 벡터이다. 일부 실시양태에서, 바이러스 입자는 재조합 렌티바이러스 벡터 또는 레트로바이러스 벡터, 예컨대 감마-레트로바이러스 벡터이다 (예를 들어, 문헌 [Koste et al., Gene Therapy (2014) doi: 10.1038/gt.2014.25]; [Carlens et al., Exp Hematol (2000) 28(10): 1137-46]; [Alonso-Camino et al. (2013) Mol Ther Nucl Acids 2, e93]; [Park et al., Trends Biotechnol. 2011 November 29(11): 550-557] 참조). 일부 실시양태에서, 바이러스 입자는 재조합 렌티바이러스 벡터이다.In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the recombinant protein is contained in a viral particle. In some embodiments, the viral particle is a recombinant infectious viral particle. In some embodiments, the viral particle is a viral vector, such as a vector derived from simian virus 40 (SV40), adenovirus, or adeno-associated virus (AAV). In some embodiments, the viral particle is a recombinant lentiviral vector or retroviral vector, such as a gamma-retroviral vector (see, e.g., Koste et al., Gene Therapy (2014) doi: 10.1038/gt.2014.25; Carlens et al., Exp Hematol (2000) 28(10): 1137-46; Alonso-Camino et al. (2013) Mol Ther Nucl Acids 2, e93; Park et al., Trends Biotechnol. 2011 November 29(11): 550-557). In some embodiments, the viral particle is a recombinant lentiviral vector.

일부 실시양태에서, 레트로바이러스 벡터는 긴 말단 반복부 서열 (LTR)을 갖는다 (예를 들어, 몰로니 뮤린 백혈병 바이러스 (MoMLV), 골수증식성 육종 바이러스 (MPSV), 뮤린 배아 줄기 세포 바이러스 (MESV), 뮤린 줄기 세포 바이러스 (MSCV), 비장 초점 형성 바이러스 (SFFV), 또는 아데노-연관 바이러스 (AAV)로부터 유래된 레트로바이러스 벡터). 많은 레트로바이러스 벡터는 뮤린 레트로바이러스로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 레트로바이러스는 임의의 조류 또는 포유동물 세포 공급원으로부터 유래된 것들을 포함한다. 레트로바이러스는 암포트로픽일 수 있으며, 이는 인간을 포함한 여러 종의 숙주 세포를 감염시킬 수 있음을 의미한다. 한 실시양태에서, 발현될 유전자는 레트로바이러스 gag, pol 및/또는 env 서열을 대체한다. 다수의 예시적인 레트로바이러스 시스템이 기술되었다 (예를 들어, 미국 특허 번호 5,219,740; 6,207,453; 5,219,740; 문헌 [Miller and Rosman (1989) BioTechniques 7:980-990]; [Miller, A. D. (1990) Human Gene Therapy 1:5-14]; [Scarpa et al. (1991) Virology 180:849-852]; [Burns et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:8033-8037]; 및 [Boris-Lawrie and Temin (1993) Cur. Opin. Genet. Develop. 3:102-109]).In some embodiments, the retroviral vector has a long terminal repeat (LTR) sequence (e.g., a retroviral vector derived from Moloney murine leukemia virus (MoMLV), myeloproliferative sarcoma virus (MPSV), murine embryonic stem cell virus (MESV), murine stem cell virus (MSCV), spleen focus-forming virus (SFFV), or adeno-associated virus (AAV)). Many retroviral vectors are derived from murine retroviruses. In some embodiments, the retrovirus includes those derived from any avian or mammalian cell source. The retrovirus can be amphotropic, meaning that it can infect host cells of multiple species, including humans. In one embodiment, the gene to be expressed replaces the retroviral gag, pol, and/or env sequences. A number of exemplary retroviral systems have been described (e.g., U.S. Pat. Nos. 5,219,740; 6,207,453; 5,219,740; Miller and Rosman (1989) BioTechniques 7:980-990; Miller, A. D. (1990) Human Gene Therapy 1:5-14; Scarpa et al. (1991) Virology 180:849-852; Burns et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:8033-8037; and Boris-Lawrie and Temin (1993) Cur. Opin. Genet. Develop. 3:102-109).

바이러스 벡터 게놈은 패키징 또는 생산자 세포주에 형질감염될 수 있는 플라스미드 형태로 구축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 재조합 단백질, 예컨대 재조합 수용체를 코딩하는 핵산은 바이러스 벡터의 영역, 예컨대 바이러스 게놈의 비필수 영역에 삽입 또는 위치된다. 일부 실시양태에서, 핵산은 특정 바이러스 서열 대신 바이러스 게놈에 삽입되어 복제 결함이 있는 바이러스를 생성한다.The viral vector genome can be constructed in the form of a plasmid that can be transfected into a packaging or producer cell line. In some embodiments, the nucleic acid encoding the recombinant protein, such as the recombinant receptor, is inserted or positioned in a region of the viral vector, such as a nonessential region of the viral genome. In some embodiments, the nucleic acid is inserted into the viral genome in place of a specific viral sequence, resulting in a replication-defective virus.

다양한 공지된 방법 중 임의의 방법을 사용하여 바이러스 벡터 게놈의 RNA 카피를 함유하는 게놈을 갖는 레트로바이러스 입자를 생산할 수 있다. 일부 실시양태에서, 바이러스-기반 유전자 전달 시스템을 만드는 데는 적어도 2개의 성분이 관여한다: 첫째, 구조적 단백질 뿐만 아니라 바이러스 벡터 입자를 생성하는데 필요한 효소를 포함하는 패키징 플라스미드, 및 둘째, 바이러스 벡터 자체, 예를 들어 전이될 유전 물질. 이러한 성분 중 하나 또는 둘 다의 설계에 생물안전성 세이프가드가 도입될 수 있다.Any of a variety of known methods can be used to produce retroviral particles having a genome containing an RNA copy of the viral vector genome. In some embodiments, creating a virus-based gene delivery system involves at least two components: first, a packaging plasmid containing the structural proteins and enzymes necessary to produce the viral vector particle, and second, the viral vector itself, e.g., the genetic material to be transferred. Biosafety safeguards may be incorporated into the design of one or both of these components.

일부 실시양태에서, 패키징 플라스미드는 엔벨롭 단백질 이외의 모든 레트로바이러스 (예컨대 HIV-1) 단백질을 함유할 수 있다 (Naldini et al., 1998). 다른 실시양태에서, 바이러스 벡터는 추가 바이러스 유전자, 예컨대 병독성과 연관된 유전자, 예를 들어 vpr, vif, vpu 및 nef, 및/또는 HIV의 1차 전사활성화제인 Tat가 없을 수 있다. 일부 실시양태에서, 렌티바이러스 벡터, 예컨대 HIV-기반 렌티바이러스 벡터는 부모 바이러스의 3개의 유전자: gag, pol 및 rev만을 함유하며, 이는 재조합을 통한 야생형 바이러스의 재구성 가능성을 감소 또는 제거한다.In some embodiments, the packaging plasmid may contain all retroviral (e.g., HIV-1) proteins other than the envelope protein (Naldini et al., 1998). In other embodiments, the viral vector may lack additional viral genes, such as genes associated with virulence, such as vpr, vif, vpu, and nef, and/or Tat, the primary transcriptional activator of HIV. In some embodiments, a lentiviral vector, such as an HIV-based lentiviral vector, contains only three genes of the parental virus: gag, pol, and rev, which reduces or eliminates the possibility of reconstitution of a wild-type virus through recombination.

일부 실시양태에서, 바이러스 벡터 게놈은 바이러스 벡터 게놈으로부터 전사된 바이러스 게놈 RNA를 바이러스 입자로 패키징하는데 필요한 모든 성분을 함유하는 패키징 세포주에 도입된다. 대안적으로, 바이러스 벡터 게놈은 하나 이상의 관심 서열, 예를 들어 재조합 핵산 외에 바이러스 성분을 코딩하는 하나 이상의 유전자를 함유할 수 있다. 그러나, 일부 측면에서, 표적 세포에서 게놈의 복제를 방지하기 위해, 복제에 필요한 내인성 바이러스 유전자는 제거되어 패키징 세포주에서 별도로 제공된다.In some embodiments, the viral vector genome is introduced into a packaging cell line that contains all the components necessary to package the viral genomic RNA transcribed from the viral vector genome into a viral particle. Alternatively, the viral vector genome may contain one or more genes encoding viral components in addition to one or more sequences of interest, e.g., a recombinant nucleic acid. However, in some aspects, to prevent genome replication in target cells, endogenous viral genes required for replication are removed and provided separately in the packaging cell line.

일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 입자 생성에 필요한 성분을 함유하는 하나 이상의 플라스미드 벡터로 형질감염된다. 일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 LTR, cis-작용 패키징 서열 및 관심 서열, 즉 항원 수용체, 예컨대 CAR을 코딩하는 핵산을 포함하는 바이러스 벡터 게놈을 함유하는 플라스미드; 및 바이러스 효소적 및/또는 구조적 성분 (예컨대 Gag, pol 및/또는 rev)을 코딩하는 하나 이상의 헬퍼 플라스미드로 형질감염된다. 일부 실시양태에서, 레트로바이러스 벡터 입자를 생성하는 다양한 유전적 성분을 분리하기 위해 다중 벡터가 활용된다. 일부 이러한 실시양태에서, 패키징 세포에 별도의 벡터를 제공하는 것은 달리 복제 적격성 바이러스를 생성할 수 있는 재조합 사건의 가능성을 감소시킨다. 일부 실시양태에서, 모든 레트로바이러스 성분을 갖는 단일 플라스미드 벡터가 사용될 수 있다.In some embodiments, the packaging cell line is transfected with one or more plasmid vectors containing the components necessary for particle production. In some embodiments, the packaging cell line is transfected with a plasmid containing a viral vector genome comprising an LTR, a cis-acting packaging sequence, and a nucleic acid encoding a sequence of interest, i.e., an antigen receptor, such as a CAR; and one or more helper plasmids encoding viral enzymatic and/or structural components (e.g., Gag, pol, and/or rev). In some embodiments, multiple vectors are utilized to separate the various genetic components that produce the retroviral vector particle. In some such embodiments, providing separate vectors to the packaging cell reduces the likelihood of recombination events that could otherwise produce replication competent viruses. In some embodiments, a single plasmid vector containing all retroviral components can be used.

일부 실시양태에서, 레트로바이러스 벡터 입자, 예컨대 렌티바이러스 벡터 입자는 숙주 세포의 형질도입 효율을 증가시키기 위해 슈도타이핑된다. 예를 들어, 레트로바이러스 벡터 입자, 예컨대 렌티바이러스 벡터 입자는 일부 실시양태에서 VSV-G 당단백질로 슈도타이핑되며, 이는 형질도입될 수 있는 세포 유형을 연장하는 광범위한 세포 숙주 범위를 제공한다. 일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 비천연 엔벨롭 당단백질 (예컨대 친이종, 폴리트로픽 또는 암포트로픽 엔벨롭 포함), 예컨대 신드비스 바이러스 엔벨롭, GALV 또는 VSV-G를 코딩하는 플라스미드 또는 폴리뉴클레오티드로 형질감염된다.In some embodiments, retroviral vector particles, such as lentiviral vector particles, are pseudotyped to increase the transduction efficiency of host cells. For example, retroviral vector particles, such as lentiviral vector particles, in some embodiments are pseudotyped with the VSV-G glycoprotein, which provides a broad cellular host range that extends the cell types that can be transduced. In some embodiments, the packaging cell line is transfected with a plasmid or polynucleotide encoding a non-native envelope glycoprotein (including, for example, a heterologous, polytropic, or amphotropic envelope), such as the Sindbis virus envelope, GALV, or VSV-G.

일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 렌티바이러스 벡터 입자로 바이러스 게놈 RNA를 패키징하는데 필요한 바이러스 조절성 및 구조적 단백질을 포함한 성분을 제공한다. 일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 렌티바이러스 단백질을 발현하고 기능적 렌티바이러스 벡터 입자를 생산할 수 있는 임의의 세포주일 수 있다. 일부 측면에서, 적합한 패키징 세포주는 293 (ATCC CCL X), 293T, HeLA (ATCC CCL 2), D17 (ATCC CCL 183), MDCK (ATCC CCL 34), BHK (ATCC CCL-10) 및 Cf2Th (ATCC CRL 1430) 세포를 포함한다.In some embodiments, the packaging cell line provides components, including viral regulatory and structural proteins, necessary for packaging viral genomic RNA into lentiviral vector particles. In some embodiments, the packaging cell line can be any cell line capable of expressing lentiviral proteins and producing functional lentiviral vector particles. In some aspects, suitable packaging cell lines include 293 (ATCC CCL X), 293T, HeLA (ATCC CCL 2), D17 (ATCC CCL 183), MDCK (ATCC CCL 34), BHK (ATCC CCL-10), and Cf2Th (ATCC CRL 1430) cells.

일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 바이러스 단백질(들)을 안정적으로 발현한다. 예를 들어, 일부 측면에서, gag, pol, rev 및/또는 다른 구조적 유전자를 함유하지만 LTR 및 패키징 성분은 없는 패키징 세포주가 구축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 이종 단백질을 코딩하는 핵산 분자 및/또는 엔벨롭 당단백질을 코딩하는 핵산을 함유하는 바이러스 벡터 게놈과 함께 하나 이상의 바이러스 단백질을 코딩하는 핵산 분자로 일시적으로 형질감염될 수 있다.In some embodiments, the packaging cell line stably expresses viral protein(s). For example, in some aspects, a packaging cell line can be constructed that contains gag, pol, rev, and/or other structural genes, but lacks LTRs and packaging components. In some embodiments, the packaging cell line can be transiently transfected with a nucleic acid molecule encoding one or more viral proteins, together with a viral vector genome containing a nucleic acid molecule encoding a heterologous protein and/or a nucleic acid molecule encoding an envelope glycoprotein.

일부 실시양태에서, 바이러스 벡터 및 패키징 및/또는 헬퍼 플라스미드는 형질감염 또는 감염을 통해 패키징 세포주에 도입된다. 패키징 세포주는 바이러스 벡터 게놈을 함유하는 바이러스 벡터 입자를 생산할 수 있다. 형질감염 또는 감염 방법은 널리 공지되어 있다. 예는 인산칼슘, DEAE-덱스트란 및 리포펙션 방법, 전기천공 및 미세주사를 포함한다.In some embodiments, the viral vector and packaging and/or helper plasmids are introduced into a packaging cell line via transfection or infection. The packaging cell line can produce viral vector particles containing the viral vector genome. Methods for transfection or infection are well known. Examples include calcium phosphate, DEAE-dextran, and lipofection methods, electroporation, and microinjection.

재조합 플라스미드 및 레트로바이러스 LTR 및 패키징 서열이 특수 세포주 (예를 들어, 인산칼슘 침전에 의해)에 도입되는 경우, 패키징 서열은 재조합 플라스미드의 RNA 전사체가 바이러스 입자로 패키징되도록 허용할 수 있으며, 이후 바이러스 입자는 배양 배지로 분비될 수 있다. 일부 실시양태에서, 재조합 레트로바이러스를 함유하는 배지는 이후 수집되고, 임의로 농축되고, 유전자 전이에 사용된다. 예를 들어, 일부 측면에서, 패키징 플라스미드 및 전이 벡터를 패키징 세포주에 공동-형질감염시킨 후, 바이러스 벡터 입자를 배양 배지로부터 회수하고, 관련 기술분야의 통상의 기술자가 사용하는 표준 방법에 의해 역가 측정한다.When a recombinant plasmid and a retroviral LTR and packaging sequence are introduced into a specialized cell line (e.g., by calcium phosphate precipitation), the packaging sequence can allow RNA transcripts of the recombinant plasmid to be packaged into viral particles, which can then be secreted into the culture medium. In some embodiments, the medium containing the recombinant retrovirus is then collected, optionally concentrated, and used for gene transfer. For example, in some aspects, after co-transfection of the packaging plasmid and the transfer vector into a packaging cell line, the viral vector particles are recovered from the culture medium and titered using standard methods used by those skilled in the art.

일부 실시양태에서, 레트로바이러스 벡터, 예컨대 렌티바이러스 벡터는 렌티바이러스 입자의 생성을 허용하기 위해 플라스미드를 도입함으로써 패키징 세포주, 예컨대 예시적인 HEK 293T 세포주에서 생산될 수 있다. 일부 실시양태에서, 패키징 세포는 gag 및 pol을 코딩하는 폴리뉴클레오티드, 및 재조합 수용체, 예컨대 항원 수용체, 예를 들어 CAR을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 형질감염시키고/거나 이를 함유한다. 일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 rev 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드로 임의로 및/또는 추가로 형질감염되고/거나 이를 함유한다. 일부 실시양태에서, 패키징 세포주는 비천연 엔벨롭 당단백질, 예컨대 VSV-G를 코딩하는 폴리뉴클레오티드로 임의로 및/또는 추가로 형질감염되고/거나 이를 함유한다. 일부 이러한 실시양태에서, 세포, 예를 들어 HEK 293T 세포의 형질감염 후 대략 2일 후에, 세포 상청액은 재조합 렌티바이러스 벡터를 함유하며, 이는 회수 및 역가 측정될 수 있다.In some embodiments, retroviral vectors, such as lentiviral vectors, can be produced in a packaging cell line, such as the exemplary HEK 293T cell line, by introducing a plasmid to allow for the production of lentiviral particles. In some embodiments, the packaging cell is transfected with and/or contains polynucleotides encoding gag and pol, and a polynucleotide encoding a recombinant receptor, such as an antigen receptor, e.g., a CAR. In some embodiments, the packaging cell line is optionally and/or additionally transfected with and/or contains a polynucleotide encoding a rev protein. In some embodiments, the packaging cell line is optionally and/or additionally transfected with and/or contains a polynucleotide encoding a non-native envelope glycoprotein, such as VSV-G. In some such embodiments, approximately 2 days after transfection of cells, such as HEK 293T cells, the cell supernatant contains the recombinant lentiviral vector, which can be recovered and titered.

회수 및/또는 생산된 레트로바이러스 벡터 입자는 기재된 바와 같은 방법을 사용하여 표적 세포에 형질도입하는데 사용될 수 있다. 표적 세포에 도달하면, 바이러스 RNA는 역전사되어 핵으로 내수송되고 숙주 게놈에 안정적으로 통합된다. 바이러스 RNA의 통합 후 1일 또는 2일 후에, 재조합 단백질, 예를 들어 항원 수용체, 예컨대 CAR의 발현이 검출될 수 있다.The recovered and/or produced retroviral vector particles can be used to transduce target cells using the methods described. Upon reaching the target cell, the viral RNA is reverse transcribed and exported to the nucleus, where it becomes stably integrated into the host genome. One or two days after viral RNA integration, expression of a recombinant protein, such as an antigen receptor such as a CAR, can be detected.

일부 실시양태에서, 벡터는 바이러스 벡터, 예컨대 레트로바이러스 벡터이다. 일부 실시양태에서, 재조합 수용체 및/또는 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 레트로바이러스 또는 렌티바이러스 벡터를 통해 또는 트랜스포존을 통해 세포에 도입된다 (예를 들어, 문헌 [Baum et al. (2006) Molecular Therapy: The Journal of the American Society of Gene Therapy. 13:1050-1063]; [Frecha et al. (2010) Molecular Therapy 18:1748-1757]; 및 [Hackett et al. (2010) Molecular Therapy 18:674-683] 참조).In some embodiments, the vector is a viral vector, such as a retroviral vector. In some embodiments, the polynucleotide encoding the recombinant receptor and/or additional polypeptide(s) is introduced into the cell via a retroviral or lentiviral vector or via a transposon (see, e.g., Baum et al. (2006) Molecular Therapy: The Journal of the American Society of Gene Therapy. 13:1050-1063; Frecha et al. (2010) Molecular Therapy 18:1748-1757; and Hackett et al. (2010) Molecular Therapy 18:674-683).

일부 실시양태에서, 재조합 수용체 및/또는 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 하나 이상의 폴리뉴클레오티드(들) 또는 벡터(들)는 용출, 재배 및/또는 확장 전에 세포, 예를 들어 T 세포에 도입된다. 폴리뉴클레오티드(들) 또는 벡터(들)의 이러한 도입은 임의의 적합한 레트로바이러스 벡터를 사용하여 수행될 수 있다. 일부 실시양태에서, 조작 후, 생성된 유전자 조작된 세포는 초기 자극 (예를 들어, 항-CD3/항-CD28 자극)으로부터 유리될 수 있고, 후속적으로 제2 유형의 자극 (예를 들어, 드노보 도입된 재조합 수용체를 통한)의 존재 하에 자극될 수 있다. 이러한 제2 유형의 자극은 펩티드/MHC 분자 형태의 항원 자극, 유전자 도입된 수용체의 동족 (가교결합) 리간드 (예를 들어, 천연 항원 및/또는 CAR의 리간드) 또는 새로운 수용체의 프레임워크 내에서 (예를 들어, 수용체 내의 불변 영역을 인식함으로써) 직접적으로 결합하는 임의의 리간드 (예컨대 항체)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Cheadle et al., "Chimeric antigen receptors for T-cell based therapy" Methods Mol Biol. 2012; 907:645-66] 또는 [Barrett et al., Chimeric Antigen Receptor Therapy for Cancer Annual Review of Medicine Vol. 65: 333-347 (2014)]을 참조한다.In some embodiments, one or more polynucleotide(s) or vector(s) encoding the recombinant receptor and/or additional polypeptide(s) are introduced into the cells, e.g., T cells, prior to isolation, cultivation, and/or expansion. Such introduction of the polynucleotide(s) or vector(s) can be accomplished using any suitable retroviral vector. In some embodiments, after manipulation, the resulting genetically engineered cells can be released from the initial stimulation (e.g., anti-CD3/anti-CD28 stimulation) and subsequently stimulated in the presence of a second type of stimulation (e.g., via the de novo introduced recombinant receptor). This second type of stimulation can include antigen stimulation in the form of peptide/MHC molecules, a cognate (cross-linking) ligand of the genetically engineered receptor (e.g., a native antigen and/or a ligand of a CAR), or any ligand (e.g., an antibody) that binds directly within the framework of the new receptor (e.g., by recognizing a constant region within the receptor). See, for example, Cheadle et al., "Chimeric antigen receptors for T-cell based therapy" Methods Mol Biol. 2012; 907:645-66 or Barrett et al., Chimeric Antigen Receptor Therapy for Cancer Annual Review of Medicine Vol. 65: 333-347 (2014).

일부 경우에, 세포, 예를 들어 T 세포의 활성화를 요구하지 않는 벡터가 사용될 수 있다. 일부 이러한 예에서, 세포는 활성화 전에 선택 및/또는 형질도입될 수 있다.In some cases, vectors may be used that do not require activation of cells, such as T cells. In some such examples, cells may be selected and/or transduced prior to activation.

일부 실시양태에서, 재조합 수용체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 재조합 수용체의 발현을 제어하도록 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로모터를 함유한다. 일부 예에서, 폴리뉴클레오티드는 재조합 수용체의 발현을 제어하도록 작동적으로 연결된 2개, 3개 또는 그 초과의 프로모터를 함유한다. 일부 실시양태에서, 폴리뉴클레오티드는 조절 서열, 예컨대 전사 및 번역 개시 및 종결 코돈을 함유할 수 있으며, 이는 폴리뉴클레오티드가 DNA- 또는 RNA-기반인지 여부를 고려하여 적절하게 폴리뉴클레오티드가 도입될 숙주의 유형 (예를 들어, 박테리아, 진균, 식물 또는 동물)에 특이적이다. 일부 실시양태에서, 폴리뉴클레오티드는 조절/제어 요소, 예컨대 프로모터, 인핸서, 인트론, 폴리아데닐화 신호, 코작 컨센서스 서열, 내부 리보솜 진입 부위 (IRES), 2A 서열, 및 스플라이스 수용자 또는 공여자를 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리뉴클레오티드는 재조합 수용체를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 및/또는 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)에 작동가능하게 연결된 비천연 프로모터를 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 프로모터는 RNA pol I, pol II 또는 pol III 프로모터 중에서 선택된다. 일부 실시양태에서, 프로모터는 RNA 폴리머라제 II (예를 들어, CMV, SV40 초기 영역 또는 아데노바이러스 주요 후기 프로모터)에 의해 인식된다. 또 다른 실시양태에서, 프로모터는 RNA 폴리머라제 III (예를 들어, U6 또는 H1 프로모터)에 의해 인식된다. 일부 실시양태에서, 프로모터는 비-바이러스 프로모터 또는 바이러스 프로모터, 예컨대 사이토메갈로바이러스 (CMV) 프로모터, SV40 프로모터, RSV 프로모터, 및 뮤린 줄기 세포 바이러스의 긴-말단 반복부에서 발견되는 프로모터일 수 있다. 다른 공지된 프로모터가 또한 고려된다.In some embodiments, a polynucleotide encoding a recombinant receptor contains at least one promoter operably linked to control the expression of the recombinant receptor. In some examples, the polynucleotide contains two, three, or more promoters operably linked to control the expression of the recombinant receptor. In some embodiments, the polynucleotide may contain regulatory sequences, such as transcription and translation initiation and termination codons, which are specific to the type of host into which the polynucleotide is to be introduced (e.g., bacteria, fungi, plants, or animals), taking into account whether the polynucleotide is DNA- or RNA-based. In some embodiments, the polynucleotide may contain regulatory/control elements, such as a promoter, an enhancer, an intron, a polyadenylation signal, a Kozak consensus sequence, an internal ribosome entry site (IRES), a 2A sequence, and a splice acceptor or donor. In some embodiments, the polynucleotide may contain a non-natural promoter operably linked to a nucleotide sequence encoding a recombinant receptor and/or one or more additional polypeptide(s). In some embodiments, the promoter is selected from an RNA pol I, pol II, or pol III promoter. In some embodiments, the promoter is recognized by RNA polymerase II (e.g., the CMV, SV40 early region, or adenovirus major late promoter). In another embodiment, the promoter is recognized by RNA polymerase III (e.g., the U6 or H1 promoter). In some embodiments, the promoter may be a non-viral promoter or a viral promoter, such as the cytomegalovirus (CMV) promoter, the SV40 promoter, the RSV promoter, and the promoter found in the long terminal repeat of murine stem cell virus. Other known promoters are also contemplated.

일부 실시양태에서, 프로모터는 구성적 프로모터이거나 이를 포함한다. 예시적인 구성적 프로모터는 시미안 바이러스 40 초기 프로모터 (SV40), 사이토메갈로바이러스 즉시-초기 프로모터 (CMV), 인간 유비퀴틴 C 프로모터 (UBC), 인간 신장 인자 1α 프로모터 (EF1α), 마우스 포스포글리세레이트 키나제 1 프로모터 (PGK), 및 CMV 초기 인핸서 (CAGG)와 커플링된 닭 β-액틴 프로모터를 포함한다. 일부 실시양태에서, 구성적 프로모터는 합성 또는 변형된 프로모터이다. 일부 실시양태에서, 프로모터는 MND 프로모터이거나 이를 포함하며, 이는 골수증식성 육종 바이러스 인핸서와 함께 변형된 MoMuLV LTR의 U3 영역을 함유하는 합성 프로모터이다 (문헌 [Challita et al. (1995) J. Virol. 69(2):748-755] 참조). 일부 실시양태에서, 프로모터는 조직-특이적 프로모터이다. 또 다른 실시양태에서, 프로모터는 바이러스 프로모터이다. 또 다른 실시양태에서, 프로모터는 비-바이러스 프로모터이다. 일부 실시양태에서, 예시적인 프로모터는 인간 신장 인자 1 알파 (EF1α) 프로모터 또는 이의 변형된 형태 또는 MND 프로모터를 포함한다.In some embodiments, the promoter is or comprises a constitutive promoter. Exemplary constitutive promoters include the simian virus 40 early promoter (SV40), the cytomegalovirus immediate-early promoter (CMV), the human ubiquitin C promoter (UBC), the human elongation factor 1α promoter (EF1α), the mouse phosphoglycerate kinase 1 promoter (PGK), and the chicken β-actin promoter coupled with the CMV early enhancer (CAGG). In some embodiments, the constitutive promoter is a synthetic or modified promoter. In some embodiments, the promoter is or comprises the MND promoter, which is a synthetic promoter containing the U3 region of the modified MoMuLV LTR together with the myeloproliferative sarcoma virus enhancer (see Challita et al. (1995) J. Virol. 69(2):748-755). In some embodiments, the promoter is a tissue-specific promoter. In another embodiment, the promoter is a viral promoter. In another embodiment, the promoter is a non-viral promoter. In some embodiments, exemplary promoters include the human elongation factor 1 alpha (EF1α) promoter or a modified form thereof, or the MND promoter.

또 다른 실시양태에서, 프로모터는 조절된 프로모터 (예를 들어, 유도성 프로모터)이다. 일부 실시양태에서, 프로모터는 유도성 프로모터 또는 저해성 프로모터이다. 일부 실시양태에서, 프로모터는 Lac 오퍼레이터 서열, 테트라사이클린 오퍼레이터 서열, 갈락토스 오퍼레이터 서열 또는 독시사이클린 오퍼레이터 서열을 포함하거나 이들의 유사체이거나, Lac 리프레서 또는 테트라사이클린 리프레서 또는 이들의 유사체에 의해 결합 또는 인식될 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리뉴클레오티드는 조절 요소, 예를 들어 프로모터를 포함하지 않는다.In another embodiment, the promoter is a regulated promoter (e.g., an inducible promoter). In some embodiments, the promoter is an inducible promoter or an inhibitory promoter. In some embodiments, the promoter comprises or is an analog of a Lac operator sequence, a tetracycline operator sequence, a galactose operator sequence, or a doxycycline operator sequence, or can be bound to or recognized by a Lac repressor or a tetracycline repressor or an analog thereof. In some embodiments, the polynucleotide does not comprise a regulatory element, e.g., a promoter.

일부 경우에, 재조합 수용체를 코딩하는 핵산 서열은 신호 펩티드를 코딩하는 신호 서열을 함유한다. 일부 측면에서, 신호 서열은 천연 폴리펩티드로부터 유래된 신호 펩티드를 코딩할 수 있다. 다른 측면에서, 신호 서열은 이종 또는 비천연 신호 펩티드를 코딩할 수 있다. 일부 경우에, 재조합 수용체, 예를 들어 키메라 항원 수용체 (CAR)를 코딩하는 핵산 서열은 신호 펩티드를 코딩하는 신호 서열을 함유한다. 예시적인 신호 펩티드는 예를 들어 GMCSFR 알파 쇄 신호 펩티드 또는 CD8 알파 신호 펩티드를 포함한다.In some cases, the nucleic acid sequence encoding the recombinant receptor contains a signal sequence encoding a signal peptide. In some aspects, the signal sequence may encode a signal peptide derived from a natural polypeptide. In other aspects, the signal sequence may encode a heterologous or non-natural signal peptide. In some cases, the nucleic acid sequence encoding the recombinant receptor, e.g., a chimeric antigen receptor (CAR), contains a signal sequence encoding a signal peptide. Exemplary signal peptides include, for example, the GMCSFR alpha chain signal peptide or the CD8 alpha signal peptide.

일부 실시양태에서, 폴리뉴클레오티드는 하나 이상의 추가 폴리펩티드, 예를 들어 하나 이상의 태그(들) 및/또는 하나 이상의 이펙터 분자를 코딩하는 핵산 서열을 함유한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 태그(들)는 형질도입 태그, 대용 태그 및/또는 저항성 태그 또는 선택 태그를 포함한다. 예를 들어 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 도입된 추가 핵산 서열에는 요법의 효능을 개선할 수 있는 핵산 서열 (예컨대 전이된 세포의 생존가능성 및/또는 기능을 촉진함으로써); 세포의 선택 및/또는 평가를 위한 유전적 태그를 제공하는 핵산 서열 (예컨대 생체내 생존 또는 편재화를 평가하기 위해); 안전성을 개선하는 핵산 서열 (예를 들어, 문헌 [Lupton S. D. et al., Mol. and Cell Biol., 11:6 (1991)]; 및 [Riddell et al., Human Gene Therapy 3:319-338 (1992)]에 기재된 바와 같이 세포를 생체내 음성 선택에 민감하게 만듦으로써)이 포함되며; 또한, 우성 양성 선택가능한 태그를 음성 선택가능한 태그와 융합하는 것으로부터 유래된 이관능성 선택가능한 융합 유전자의 사용을 기술하는 WO 1992008796 및 WO 1994028143, 및 미국 특허 번호 6,040,177을 참조한다.In some embodiments, the polynucleotide contains a nucleic acid sequence encoding one or more additional polypeptides, e.g., one or more tag(s) and/or one or more effector molecules. In some embodiments, the one or more tag(s) comprises a transduction tag, a surrogate tag, and/or a resistance tag or a selection tag. For example, the introduced additional nucleic acid sequence encoding one or more additional polypeptide(s) includes a nucleic acid sequence that can improve the efficacy of the therapy (e.g., by promoting the viability and/or function of transferred cells); a nucleic acid sequence that provides a genetic tag for selection and/or evaluation of cells (e.g., to assess survival or localization in vivo); a nucleic acid sequence that improves safety (e.g., by sensitizing cells to negative selection in vivo as described in Lupton S. D. et al., Mol. and Cell Biol., 11:6 (1991); and Riddell et al., Human Gene Therapy 3:319-338 (1992)); See also WO 1992008796 and WO 1994028143, and U.S. Patent No. 6,040,177, which describe the use of bifunctional selectable fusion genes derived from fusing a dominant positive selectable tag with a negative selectable tag.

일부 실시양태에서, 태그는 형질도입 태그 또는 대용 태그이다. 형질도입 태그 또는 대용 태그는 폴리뉴클레오티드, 예를 들어 재조합 수용체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드가 도입된 세포를 검출하는데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 형질도입 태그는 세포의 변형을 나타내거나 확인할 수 있다. 일부 실시양태에서, 대용 태그는 재조합 수용체, 예를 들어 CAR과 함께 세포 표면 상에서 공동-발현되도록 만들어진 단백질이다. 특정한 실시양태에서, 이러한 대용 태그는 활성이 거의 없거나 전혀 없도록 변형된 표면 단백질이다. 특정 실시양태에서, 대용 태그는 재조합 수용체를 코딩하는 동일한 폴리뉴클레오티드 상에 코딩된다. 일부 실시양태에서, 재조합 수용체를 코딩하는 핵산 서열은 내부 리보솜 진입 부위 (IRES)에 의해 임의로 분리된 태그를 코딩하는 핵산 서열, 또는 자기-절단 펩티드 또는 리보솜 스키핑을 유발하는 펩티드, 예컨대 2A 서열을 코딩하는 핵산에 작동가능하게 연결된다. 외인성 태그 유전자는 일부 경우에 조작된 세포와 관련하여 세포의 검출 또는 선택을 허용하고, 일부 경우에 또한 세포 제거 및/또는 세포 자살을 촉진하기 위해 활용될 수 있다.In some embodiments, the tag is a transduction tag or a surrogate tag. The transduction tag or surrogate tag can be used to detect cells that have been introduced with a polynucleotide, e.g., a polynucleotide encoding a recombinant receptor. In some embodiments, the transduction tag can indicate or identify a cell modification. In some embodiments, the surrogate tag is a protein engineered to be co-expressed on the cell surface with the recombinant receptor, e.g., a CAR. In certain embodiments, such a surrogate tag is a surface protein that has been modified to have little or no activity. In certain embodiments, the surrogate tag is encoded on the same polynucleotide encoding the recombinant receptor. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the recombinant receptor is operably linked to a nucleic acid sequence encoding a tag, optionally separated by an internal ribosome entry site (IRES), or a nucleic acid encoding a self-cleaving peptide or a peptide that induces ribosome skipping, such as a 2A sequence. The exogenous tag gene can, in some cases, be utilized to allow for the detection or selection of cells in relation to the engineered cells, and in some cases, can also be utilized to promote cell removal and/or apoptosis.

예시적인 대용 태그는 세포 표면 폴리펩티드의 말단절단된 형태, 예컨대 비-기능적이고 세포 표면 폴리펩티드의 전장 형태에 의해 일반적으로 전달되는 신호 또는 신호를 전달하지 않거나 전달할 수 없는 말단절단된 형태, 및/또는 내재화하지 않거나 내재화할 수 없는 말단절단된 형태를 포함할 수 있다. 예시적인 말단절단된 세포 표면 폴리펩티드는 성장 인자 또는 다른 수용체의 말단절단된 형태, 예컨대 말단절단된 인간 표피 성장 인자 수용체 2 (tHER2), 말단절단된 표피 성장 인자 수용체 (tEGFR) 또는 전립선-특이적 막 항원 (PSMA) 또는 이의 변형된 형태, 예컨대 말단절단된 PSMA (tPSMA)를 포함한다. 일부 측면에서, tEGFR은 항체 세툭시맙 (얼비툭스(Erbitux)®) 또는 다른 치료적 항-EGFR 항체 또는 결합 분자에 의해 인식되는 에피토프를 함유할 수 있으며, 이는 tEGFR 구축물 및 코딩된 외인성 단백질로 조작된 세포를 식별 또는 선택하고/거나 코딩된 외인성 단백질을 발현하는 세포를 제거 또는 분리하는데 사용될 수 있다. 미국 특허 번호 8,802,374 및 문헌 [Liu et al., Nature Biotech. 2016 April; 34(4): 430-434]을 참조한다. 일부 측면에서, 태그, 예를 들어 대용 태그는 CD34, NGFR, CD19 또는 말단절단된 CD19, 예를 들어 말단절단된 비-인간 CD19의 전체 또는 일부 (예를 들어, 말단절단된 형태)를 포함한다.Exemplary surrogate tags can include truncated forms of cell surface polypeptides, such as truncated forms that are non-functional and do not or cannot transmit a signal or signals normally transmitted by the full-length form of the cell surface polypeptide, and/or truncated forms that do not or cannot be internalized. Exemplary truncated cell surface polypeptides include truncated forms of growth factors or other receptors, such as truncated human epidermal growth factor receptor 2 (tHER2), truncated epidermal growth factor receptor (tEGFR), or prostate-specific membrane antigen (PSMA) or modified forms thereof, such as truncated PSMA (tPSMA). In some aspects, the tEGFR may contain an epitope recognized by the antibody cetuximab (Erbitux®) or other therapeutic anti-EGFR antibodies or binding molecules, which may be used to identify or select cells engineered with the tEGFR construct and the encoded exogenous protein and/or to eliminate or isolate cells expressing the encoded exogenous protein. See U.S. Patent No. 8,802,374 and Liu et al., Nature Biotech. 2016 April; 34(4): 430-434. In some aspects, the tag, e.g., a surrogate tag, comprises all or a portion of CD34, NGFR, CD19, or a truncated CD19, e.g., a truncated form of a truncated non-human CD19.

일부 실시양태에서, 태그는 검출가능한 단백질, 예컨대 형광 단백질, 예컨대 녹색 형광 단백질 (GFP), 향상된 녹색 형광 단백질 (EGFP), 예컨대 슈퍼-폴드 GFP (sfGFP), 적색 형광 단백질 (RFP), 예컨대 tdTomato, mCherry, mStrawberry, AsRed2, DsRed 또는 DsRed2, 시안색 형광 단백질 (CFP), 청색 녹색 형광 단백질 (BFP), 향상된 청색 형광 단백질 (EBFP) 및 황색 형광 단백질 (YFP), 및 이들의 변이체 (형광 단백질의 종 변이체, 단량체 변이체, 코돈-최적화된, 안정화된 및/또는 향상된 변이체 포함)이거나 이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 태그는 효소, 예컨대 루시퍼라제, 이. 콜라이(E. coli)로부터의 lacZ 유전자, 알칼리성 포스파타제, 분비된 배아 알칼리성 포스파타제 (SEAP), 클로람페니콜 아세틸 트랜스퍼라제 (CAT)이거나 이를 포함한다. 예시적인 발광 리포터 유전자는 루시퍼라제 (luc), β-갈락토시다제, 클로람페니콜 아세틸트랜스퍼라제 (CAT), β-글루쿠로니다제 (GUS) 또는 이들의 변이체를 포함한다. 일부 측면에서, 효소의 발현은 효소의 발현 및 기능적 활성 시 검출될 수 있는 기질의 첨가에 의해 검출될 수 있다.In some embodiments, the tag is or comprises a detectable protein, such as a fluorescent protein, such as green fluorescent protein (GFP), enhanced green fluorescent protein (EGFP), such as super-fold GFP (sfGFP), red fluorescent protein (RFP), such as tdTomato, mCherry, mStrawberry, AsRed2, DsRed or DsRed2, cyan fluorescent protein (CFP), blue green fluorescent protein (BFP), enhanced blue fluorescent protein (EBFP) and yellow fluorescent protein ( YFP ), and variants thereof (including species variants, monomeric variants, codon-optimized, stabilized and/or enhanced variants of fluorescent proteins). In some embodiments, the tag is or comprises an enzyme, such as luciferase, the lacZ gene from E. coli, alkaline phosphatase, secreted embryonic alkaline phosphatase (SEAP), chloramphenicol acetyl transferase (CAT). Exemplary luminescent reporter genes include luciferase (luc), β-galactosidase, chloramphenicol acetyltransferase (CAT), β-glucuronidase (GUS), or variants thereof. In some aspects, expression of the enzyme can be detected by the addition of a substrate that can detect expression and functional activity of the enzyme.

일부 실시양태에서, 태그는 저항성 생성자 또는 선택 태그이다. 일부 실시양태에서, 저항성 태그 또는 선택 태그는 외인성 작용제 또는 약물에 대한 저항성을 부여하는 폴리펩티드이거나 이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 저항성 태그 또는 선택 태그는 항생제 저항성 유전자이다. 일부 실시양태에서, 저항성 태그 또는 선택 태그는 포유동물 세포에 항생제 저항성을 부여하는 항생제 저항성 유전자이다. 일부 실시양태에서, 저항성 태그 또는 선택 태그는 퓨로마이신 저항성 유전자, 히그로마이신 저항성 유전자, 블라스티시딘 저항성 유전자, 네오마이신 저항성 유전자, 제네티신 저항성 유전자 또는 제오신 저항성 유전자, 또는 이들의 변형된 형태이거나 이를 포함한다.In some embodiments, the tag is a resistance generator or a selection tag. In some embodiments, the resistance tag or selection tag is or comprises a polypeptide that confers resistance to an exogenous agent or drug. In some embodiments, the resistance tag or selection tag is an antibiotic resistance gene. In some embodiments, the resistance tag or selection tag is an antibiotic resistance gene that confers antibiotic resistance to a mammalian cell. In some embodiments, the resistance tag or selection tag is or comprises a puromycin resistance gene, a hygromycin resistance gene, a blasticidin resistance gene, a neomycin resistance gene, a geneticin resistance gene, or a zeocin resistance gene, or a modified form thereof.

본원에 기재된 임의의 재조합 수용체 및/또는 추가 폴리펩티드(들)는 재조합 수용체를 코딩하는 하나 이상의 핵산 서열을 함유하는 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 의해 임의의 조합, 배향 또는 배열로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 1, 2, 3개 또는 그 초과의 폴리뉴클레오티드는 1, 2, 3개 또는 그 초과의 상이한 폴리펩티드, 예를 들어 재조합 수용체 또는 그 일부 또는 성분, 및/또는 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들), 예를 들어 태그 및/또는 이펙터 분자를 코딩할 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나의 폴리뉴클레오티드는 재조합 수용체, 예를 들어 CAR 또는 그 일부 또는 성분을 코딩하는 핵산 서열, 및 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 핵산 서열을 함유한다. 일부 실시양태에서, 하나의 벡터 또는 구축물은 재조합 수용체, 예를 들어 CAR 또는 그 일부 또는 성분을 코딩하는 핵산 서열을 함유하고, 별도의 벡터 또는 구축물은 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 핵산 서열을 함유한다. 일부 실시양태에서, 재조합 수용체를 코딩하는 핵산 서열 및 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 핵산 서열은 2개의 상이한 프로모터에 작동가능하게 연결된다. 일부 실시양태에서, 재조합 수용체를 코딩하는 핵산은 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 핵산의 상류에 존재한다. 일부 실시양태에서, 재조합 수용체를 코딩하는 핵산은 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 핵산의 하류에 존재한다.Any of the recombinant receptors and/or additional polypeptide(s) described herein can be encoded by one or more polynucleotides containing one or more nucleic acid sequences encoding the recombinant receptor, in any combination, orientation, or arrangement. For example, one, two, three, or more polynucleotides can encode one, two, three, or more different polypeptides, e.g., the recombinant receptor or portions or components thereof, and/or one or more additional polypeptide(s), e.g., tags and/or effector molecules. In some embodiments, one polynucleotide contains a nucleic acid sequence encoding a recombinant receptor, e.g., a CAR, or portions or components thereof, and a nucleic acid sequence encoding one or more additional polypeptide(s). In some embodiments, one vector or construct contains a nucleic acid sequence encoding a recombinant receptor, e.g., a CAR, or portions or components thereof, and a separate vector or construct contains a nucleic acid sequence encoding one or more additional polypeptide(s). In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the recombinant receptor and the nucleic acid sequence encoding one or more additional polypeptide(s) are operably linked to two different promoters. In some embodiments, the nucleic acid encoding the recombinant receptor is upstream of the nucleic acid encoding the one or more additional polypeptide(s). In some embodiments, the nucleic acid encoding the recombinant receptor is downstream of the nucleic acid encoding the one or more additional polypeptide(s).

특정 경우에, 하나의 폴리뉴클레오티드는 2개 이상의 상이한 폴리펩티드 쇄, 예를 들어 재조합 수용체 및 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들), 예를 들어 태그 및/또는 이펙터 분자를 코딩하는 핵산 서열을 함유한다. 일부 실시양태에서, 2개 이상의 상이한 폴리펩티드 쇄, 예를 들어 재조합 수용체 및 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 핵산 서열은 2개의 별도의 폴리뉴클레오티드에 존재한다. 예를 들어, 2개의 별도의 폴리뉴클레오티드가 제공되며, 각각은 세포 내 발현을 위해 세포에 개별적으로 전이 또는 도입될 수 있다. 일부 실시양태에서, 태그를 코딩하는 핵산 서열 및 재조합 수용체를 코딩하는 핵산 서열은 세포 게놈 내의 상이한 위치에 존재하거나 삽입된다. 일부 실시양태에서, 태그를 코딩하는 핵산 서열 및 재조합 수용체를 코딩하는 핵산 서열은 2개의 상이한 프로모터에 작동가능하게 연결된다.In certain instances, a single polynucleotide contains nucleic acid sequences encoding two or more different polypeptide chains, e.g., a recombinant receptor, and one or more additional polypeptide(s), e.g., a tag and/or an effector molecule. In some embodiments, the nucleic acid sequences encoding two or more different polypeptide chains, e.g., a recombinant receptor, and one or more additional polypeptide(s), are present in two separate polynucleotides. For example, two separate polynucleotides are provided, each of which can be individually transferred or introduced into a cell for expression in the cell. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the tag and the nucleic acid sequence encoding the recombinant receptor are present in or inserted at different locations within the cellular genome. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the tag and the nucleic acid sequence encoding the recombinant receptor are operably linked to two different promoters.

폴리뉴클레오티드가 제1 및 제2 핵산 서열을 함유하는 것과 같은 일부 실시양태에서, 각각의 상이한 폴리펩티드 쇄를 코딩하는 코딩 서열은 동일하거나 상이할 수 있는 프로모터에 작동적으로 연결될 수 있다. 일부 실시양태에서, 핵산 분자는 2개 이상의 상이한 폴리펩티드 쇄의 발현을 구동하는 프로모터를 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 이러한 핵산 분자는 멀티시스트론성 (바이시스트론성 또는 트리시스트론성, 예를 들어 미국 특허 번호 6,060,273 참조)일 수 있다. 일부 실시양태에서, 재조합 수용체를 코딩하는 핵산 서열 및 하나 이상의 추가 폴리펩티드(들)를 코딩하는 핵산 서열은 동일한 프로모터에 작동가능하게 연결되고, 임의로 내부 리보솜 진입 부위 (IRES), 또는 자기-절단 펩티드 또는 리보솜 스키핑을 유발하는 펩티드, 예컨대 2A 요소를 코딩하는 핵산에 의해 분리된다. 예를 들어, 예시적인 태그, 및 임의로 리보솜 스키핑 서열 서열은 PCT 공개 번호 WO2014031687에 개시된 바와 같은 임의의 것일 수 있다.In some embodiments, such as when a polynucleotide comprises a first and a second nucleic acid sequence, the coding sequences encoding each of the different polypeptide chains may be operably linked to promoters, which may be the same or different. In some embodiments, the nucleic acid molecule may contain promoters that drive the expression of two or more different polypeptide chains. In some embodiments, such nucleic acid molecules may be multicistronic (bicistronic or tricistronic, see, e.g., U.S. Patent No. 6,060,273). In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the recombinant receptor and the nucleic acid sequence encoding one or more additional polypeptide(s) are operably linked to the same promoter and optionally separated by a nucleic acid encoding an internal ribosome entry site (IRES), or a self-cleaving peptide or a peptide that induces ribosome skipping, such as a 2A element. For example, the exemplary tag, and optionally the ribosome skipping sequence sequence, can be any of those disclosed in PCT Publication No. WO2014031687.

일부 실시양태에서, 전사 단위는 IRES를 함유하는 바이시스트론성 단위로서 조작될 수 있으며, 이는 단일 프로모터로부터의 메시지에 의해 유전자 생성물 (예를 들어, 재조합 수용체 및 추가 폴리펩티드를 코딩함)의 공동발현을 허용한다. 대안적으로, 일부 경우에, 단일 프로모터는 단일 오픈 리딩 프레임 (ORF) 내에 자기-절단 펩티드 (예를 들어, 2A 서열) 또는 프로테아제 인식 부위 (예를 들어, 푸린)를 코딩하는 서열에 의해 서로 분리된 2개 또는 3개의 유전자 (예를 들어, 태그를 코딩하고 재조합 수용체를 코딩하는 유전자)를 함유하는 RNA의 발현을 지시할 수 있다. 그러므로 ORF는 단일 폴리펩티드를 코딩하며, 이는 번역 동안 (2A의 경우) 또는 번역 후에 개별 단백질로 프로세싱된다. 일부 경우에, 펩티드, 예컨대 T2A는 리보솜이 2A 요소의 C-말단에서 펩티드 결합 합성을 스키핑 (리보솜 스키핑)하도록 유발하여, 2A 서열의 말단과 하류의 다음 펩티드 사이의 분리를 유발할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [de Felipe, Genetic Vaccines and Ther. 2:13 (2004)] 및 [de Felipe et al. Traffic 5:616-626 (2004)] 참조). 다양한 2A 요소가 공지되어 있다. 본원에 개시된 방법 및 시스템에서 사용될 수 있는 2A 서열의 예는 구제역 바이러스 (F2A), 말 비염 A 바이러스 (E2A), 토세아 아시그나(Thosea asigna) 바이러스 (T2A) 및 돼지 테스코바이러스-1 (P2A)로부터의 2A 서열 (예를 들어, 미국 특허 공개 번호 20070116690에 기재된 바와 같음)을 포함한다.In some embodiments, the transcription unit can be engineered as a bicistronic unit containing an IRES, which allows co-expression of gene products (e.g., encoding a recombinant receptor and an additional polypeptide) driven by a message from a single promoter. Alternatively, in some cases, a single promoter can direct expression of RNA containing two or three genes (e.g., a gene encoding a tag and a gene encoding a recombinant receptor) separated from each other by sequences encoding a self-cleaving peptide (e.g., a 2A sequence) or a protease recognition site (e.g., furin) within a single open reading frame (ORF). The ORF thus encodes a single polypeptide, which is processed into individual proteins either during translation (in the case of 2A) or post-translationally. In some cases, a peptide, such as T2A, can cause the ribosome to skip peptide bond synthesis at the C-terminus of the 2A element (ribosome skipping), resulting in dissociation between the end of the 2A sequence and the next peptide downstream (see, e.g., de Felipe, Genetic Vaccines and Ther. 2:13 (2004) and de Felipe et al. Traffic 5:616-626 (2004)). Various 2A elements are known. Examples of 2A sequences that can be used in the methods and systems disclosed herein include 2A sequences from foot-and-mouth disease virus (F2A), equine rhinitis A virus (E2A), Thosea asigna virus (T2A), and porcine tescovirus-1 (P2A) (e.g., as described in U.S. Patent Publication No. 20070116690).

일부 실시양태에서, 재조합 수용체 및/또는 추가 폴리펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 벡터에 함유되거나, 하나 이상의 벡터(들)에 클로닝될 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 벡터(들)는 숙주 세포, 예를 들어 조작용 세포를 형질전환 또는 형질감염시키는데 사용될 수 있다. 예시적인 벡터는 도입, 전파 및 확장을 위해 또는 발현 또는 둘 다를 위해 설계된 벡터, 예컨대 플라스미드 및 바이러스 벡터를 포함한다. 일부 측면에서, 벡터는 발현 벡터, 예를 들어 재조합 발현 벡터이다. 일부 실시양태에서, 재조합 발현 벡터는 표준 재조합 DNA 기술을 사용하여 제조될 수 있다.In some embodiments, the polynucleotide encoding the recombinant receptor and/or additional polypeptide may be contained in a vector or cloned into one or more vector(s). In some embodiments, one or more vector(s) may be used to transform or transfect a host cell, e.g., a cell for manipulation. Exemplary vectors include vectors designed for introduction, propagation, and expansion, or for expression, or both, such as plasmids and viral vectors. In some aspects, the vector is an expression vector, e.g., a recombinant expression vector. In some embodiments, the recombinant expression vector may be prepared using standard recombinant DNA techniques.

일부 실시양태에서, 벡터는 pUC 시리즈 (퍼멘타스 라이프 사이언시스(Fermentas Life Sciences)), pBluescript 시리즈 (스트라타진(Stratagene), 캘리포니아주 라호이아), pET 시리즈 (노바젠(Novagen), 위스콘신주 매디슨), pGEX 시리즈 (파마시아 바이오텍(Pharmacia Biotech), 스웨덴 웁살라), 또는 pEX 시리즈 (클론텍(Clontech), 캘리포니아주 팰로앨토)의 벡터일 수 있다. 일부 경우에, 박테리오파지 벡터, 예컨대 λG10, λGT11, λZapII (스트라타진), λEMBL4 및 λNM1149가 또한 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 식물 발현 벡터가 사용될 수 있으며, pBI01, pBI101.2, pBI101.3, pBI121 및 pBIN19 (클론텍)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 동물 발현 벡터는 pEUK-Cl, pMAM 및 pMAMneo (클론텍)를 포함한다.In some embodiments, the vector can be a vector from the pUC series (Fermentas Life Sciences), the pBluescript series (Stratagene, La Jolla, CA), the pET series (Novagen, Madison, WI), the pGEX series (Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden), or the pEX series (Clontech, Palo Alto, CA). In some cases, bacteriophage vectors such as λG10, λGT11, λZapII (Stratagene), λEMBL4, and λNM1149 can also be used. In some embodiments, plant expression vectors can be used, including pBI01, pBI101.2, pBI101.3, pBI121, and pBIN19 (Clontech). In some embodiments, the animal expression vectors include pEUK-Cl, pMAM, and pMAMneo (Clontech).

2. 키메라 항원 수용체2. Chimeric antigen receptor

일부 실시양태에서, 재조합 단백질은 재조합 수용체이다. 일부 실시양태에서, 재조합 단백질은 키메라 항원 수용체 (CAR)이다. 일부 실시양태에서, 키메라 수용체, 예컨대 키메라 항원 수용체는 원하는 항원 (예를 들어, 종양 항원)에 대한 특이성을 제공하는 리간드-결합 도메인 (예를 들어, 항체 또는 항체 단편)을 세포내 신호전달 도메인과 조합하는 하나 이상의 도메인을 함유한다. 일부 실시양태에서, 세포내 신호전달 도메인은 1차 활성화 신호를 제공하는 활성화 세포내 도메인 부분, 예컨대 T 세포 활성화 도메인이다. 일부 실시양태에서, 세포내 신호전달 도메인은 이펙터 기능을 촉진하기 위해 공동자극 신호전달 도메인을 함유하거나 추가로 함유한다. 일부 실시양태에서, 키메라 수용체는 면역 세포에 유전자 조작될 경우 T 세포 활성을 조정할 수 있으며, 일부 경우에 T 세포 분화 또는 항상성을 조정하여, 이에 의해 예컨대 입양 세포 요법 방법에서 사용하기 위해 개선된 생체내 수명, 생존 및/또는 지속성을 갖는 유전자 조작된 세포를 생성할 수 있다.In some embodiments, the recombinant protein is a recombinant receptor. In some embodiments, the recombinant protein is a chimeric antigen receptor (CAR). In some embodiments, a chimeric receptor, such as a chimeric antigen receptor, contains one or more domains that combine a ligand-binding domain (e.g., an antibody or antibody fragment) that provides specificity for a desired antigen (e.g., a tumor antigen) with an intracellular signaling domain. In some embodiments, the intracellular signaling domain is a portion of an activating intracellular domain that provides a primary activation signal, such as a T cell activation domain. In some embodiments, the intracellular signaling domain contains or additionally contains a costimulatory signaling domain to promote effector function. In some embodiments, the chimeric receptor, when genetically engineered into an immune cell, can modulate T cell activity, and in some cases, modulate T cell differentiation or homeostasis, thereby generating genetically engineered cells with improved in vivo lifespan, survival, and/or persistence, such as for use in adoptive cell therapy methods.

CAR을 포함한 예시적인 항원 수용체 및 이러한 수용체를 조작하고 세포에 도입하는 방법은 예를 들어 WO-200014257, WO-2013126726, WO-2012129514, WO-2014031687, WO-2013166321, WO-2013071154, WO-2013123061, WO-20160046724, WO-2016014789, WO-2016090320, WO-2016094304, WO-2017025038, WO-2017173256, US-2002131960, US-2013287748, US-20130149337, US-6451995, US-7446190, US-8252592, US-8339645, US-8398282, US-7446179, US-6410319, US-7070995, US-7265209, US-7354762, US-7446191, US-8324353, US-8479118, US-9765342, EP-2537416, 문헌 [Sadelain et al., Cancer Discov. (2013); 3(4): 388-398]; [Davila et al. (2013) PLoS ONE 8(4): e61338]; [Turtle et al., Curr. Opin. Immunol., 2012 October; 24(5): 633-39]; 및 [Wu et al., Cancer, 2012 March 18(2): 160-75]에 기재된 것들을 포함한다. 일부 측면에서, 항원 수용체는 미국 특허 번호: 7,446,190에 기재된 바와 같은 CAR 및 국제 특허 출원 공개 번호: WO/2014055668 A1에 기재된 것들을 포함한다. CAR의 예는 상기 언급된 간행물 중 임의의 간행물, 예컨대 WO2014031687, US 8,339,645, US 7,446,179, US 2013/0149337, 미국 특허 번호: 7,446,190, 미국 특허 번호: 8,389,282, 문헌 [Kochenderfer et al., 2013, Nature Reviews Clinical Oncology, 10, 267-276 (2013)]; [Wang et al. (2012) J. Immunother. 35(9): 689-701]; 및 [Brentjens et al., Sci Transl Med. 2013 5(177)]에 개시된 바와 같은 CAR을 포함한다. 또한, WO2014031687, US 8,339,645, US 7,446,179, US 2013/0149337, 미국 특허 번호: 7,446,190 및 미국 특허 번호: 8,389,282를 참조한다.Exemplary antigen receptors including CARs and methods for manipulating and introducing such receptors into cells are described, for example, in WO-200014257, WO-2013126726, WO-2012129514, WO-2014031687, WO-2013166321, WO-2013071154, WO-2013123061, WO-20160046724, WO-2016014789, WO-2016090320, WO-2016094304, WO-2017025038, WO-2017173256, US-2002131960, US-2013287748, US-20130149337, US-6451995, US-7446190, US-8252592, US-8339645, US-8398282, US-7446179, US-6410319, US-7070995, US-7265209, US-7354762, US-7446191, US-8324353, US-8479118, US-9765342, EP-2537416, Sadelain et al., Cancer Discov. (2013); 3(4): 388-398]; [Davila et al. (2013) PLoS ONE 8(4): e61338]; [Turtle et al., Curr. Opin. Immunol., October 2012; 24(5): 633-39]; And [Wu et al., Cancer, 2012 March 18(2): 160-75]. In some aspects, the antigen receptor comprises a CAR as described in U.S. Patent No.: 7,446,190 and those described in International Patent Application Publication No.: WO/2014055668 A1. Examples of CARs include any of the publications mentioned above, such as WO2014031687, US 8,339,645, US 7,446,179, US 2013/0149337, U.S. Patent No.: 7,446,190, U.S. Patent No.: 8,389,282, Kochenderfer et al., 2013, Nature Reviews Clinical Oncology, 10, 267-276 (2013)]; [Wang et al. (2012) J. Immunother. 35(9): 689-701]; and [Brentjens et al., Sci Transl Med. 2013 5(177)]. See also WO2014031687, US 8,339,645, US 7,446,179, US 2013/0149337, US Patent No. 7,446,190, and US Patent No. 8,389,282.

예시적인 항원 수용체, 예를 들어 CAR은 또한 문헌 [Marofi et al., Stem Cell Res Ther 12: 81 (2021)]; [Townsend et al., J Exp Clin Cancer Res 37: 163 (2018)]; [Ma et al., Int J Biol Sci 15(12): 2548-2560 (2019)]; [Zhao and Cao, Front Immunol 10: 2250 (2019)]; [Han et al., J Cancer 12(2): 326-334 (2021)]; [Specht et al., Cancer Res 79: 4 Supplement, Abstract P2-09-13]; [Byers et al., Journal of Clinical Oncology 37, no. 15_suppl (2019)]; [Panowski et al., Cancer Res 79 (13 Supplement) 2326 (2019)]; 및 [Sauer et al., Blood 134 (Supplement_1): 1932 (2019)]에 기재된 임의의 것을 포함하거나; 또는 미국 특허 번호 8,153,765; 8,603477, 8,008,450; 미국 공개 번호 US20120189622 또는 US20100260748; 및 국제 PCT 공개 번호 WO2006099875, WO2009080829, WO2012092612, WO2014210064에 기재된 항체 또는 항원-결합 단편 중 임의의 것을 함유할 수 있다.Exemplary antigen receptors, such as CARs, are also described in the literature [Marofi et al., Stem Cell Res Ther 12: 81 (2021)]; [Townsend et al., J Exp Clin Cancer Res 37: 163 (2018)]; [Ma et al., Int J Biol Sci 15(12): 2548-2560 (2019)]; [Zhao and Cao, Front Immunol 10: 2250 (2019)]; [Han et al., J Cancer 12(2): 326-334 (2021)]; [Specht et al., Cancer Res 79: 4 Supplement, Abstract P2-09-13]; [Byers et al., Journal of Clinical Oncology 37, no. 15_suppl (2019)]; [Panowski et al., Cancer Res 79 (13 Supplement) 2326 (2019)]; and [Sauer et al., Blood 134 (Supplement_1): 1932 (2019)]; or any of the antibodies or antigen-binding fragments described in U.S. Patent Nos. 8,153,765; 8,603477, 8,008,450; U.S. Publication No. US20120189622 or US20100260748; and International PCT Publication Nos. WO2006099875, WO2009080829, WO2012092612, WO2014210064.

추가의 예시적인 항원 수용체, 예를 들어 CAR, 예컨대 항-BCMA CAR은 이데캅타젠 비클류셀, 아베크마ⓒ, BCMA02, JCARH125, JNJ-68284528 (LCAR-B38M; 실타캅타젠 오토류셀; 카빅티(CARVYKTI)™) (얀센(Janssen)/레전드(Legend)), P-BCMA-101 (포세이다(Poseida)), PBCAR269A (포세이다), P-BCMA-Allo1 (포세이다), Allo-715 (화이자(Pfizer)/알로진(Allogene)), CT053 (카스젠(Carsgen)), 데스카르테스(Descartes)-08 (카르테시안(Cartesian)), PHE885 (노바티스(Novartis)), ARI-002 (바르셀로나 클리닉 병원(Hospital Clinic Barcelona), IDIBAPS), 및 CTX120 (CRISPR 테라퓨틱스)의 CAR을 포함한다. 특정한 실시양태에서, CAR은 이데캅타젠 비클류셀 세포의 CAR이다. 특정한 실시양태에서, CAR은 아베크마(ABECMA)® 세포 (아베크마® 면역요법에서 사용되는 세포)의 CAR이다. 특정한 실시양태에서, CAR은 실타캅타젠 오토류셀 세포의 CAR이다. 특정한 실시양태에서, CAR은 카빅티™ 세포 (카빅티™ 면역요법에서 사용되는 세포)의 CAR이다.Additional exemplary antigen receptors, e.g., CARs, such as anti-BCMA CARs, include idecaptagene bicleucel, Avecma©, BCMA02, JCARH125, JNJ-68284528 (LCAR-B38M; siltacaptagene autoleucel; CARBYKTI™) (Janssen/Legend), P-BCMA-101 (Poseida), PBCAR269A (Poseida), P-BCMA-Allo1 (Poseida), Allo-715 (Pfizer/Allogene), CT053 (Carsgen), Descartes-08 (Cartesian), PHE885 (Novartis), ARI-002 (Barcelona Clinic Hospital Clinic Barcelona), IDIBAPS), and CTX120 (CRISPR Therapeutics). In certain embodiments, the CAR is a CAR of idecaptagene bicleucel cells. In certain embodiments, the CAR is a CAR of ABECMA® cells (cells used in ABECMA® immunotherapy). In certain embodiments, the CAR is a CAR of siltacaptagene autoleucel cells. In certain embodiments, the CAR is a CAR of Cavicti™ cells (cells used in Cavicti™ immunotherapy).

예시적인 항원 수용체, 예를 들어 CAR은 또한 FDA-승인 제품 브레얀지(BREYANZI)® (리소캅타젠 마라류셀), 테카투스(TECARTUS)™ (브렉수캅타젠 오토류셀), 킴리아(KYMRIAH)™ (티사젠렉류셀), 및 예스카르타(YESCARTA)™ (악시캅타젠 실로류셀), 아베크마® (이데캅타젠 비클류셀) 및 카빅티™ (실타캅타젠 오토류셀)의 CAR을 포함한다. 임의의 제공된 실시양태 중 일부에서, CAR은 브레얀지® (리소캅타젠 마라류셀), 테카투스™ (브렉수캅타젠 오토류셀), 킴리아™ (티사젠렉류셀), 예스카르타™ (악시캅타젠 실로류셀), 아베크마® (이데캅타젠 비클류셀) 또는 카빅티™ (실타캅타젠 오토류셀)의 CAR이다. 임의의 제공된 실시양태 중 일부에서, CAR은 브레얀지® (리소캅타젠 마라류셀, 문헌 [Sehgal et al., 2020, Journal of Clinical Oncology 38:15_suppl, 8040]; [Teoh et al., 2019, Blood 134(Supplement_1):593]; 및 [Abramson et al., 2020, The Lancet 396(10254): 839-852] 참조)의 CAR이다. 임의의 제공된 실시양태 중 일부에서, CAR은 테카투스™ (브렉수캅타젠 오토류셀, 문헌 [Mian and Hill, 2021, Expert Opin Biol Ther; 21(4):435-441]; 및 [Wang et al., 2021, Blood 138(Supplement 1):744] 참조)의 CAR이다. 임의의 제공된 실시양태 중 일부에서, CAR은 킴리아™ (티사젠렉류셀, 문헌 [Bishop et al., 2022, N Engl J Med 386:629:639]; [Schuster et al., 2019, N Engl J Med 380:45-56]; [Halford et al., 2021, Ann Pharmacother 55(4):466-479]; [Mueller et al., 2021, Blood Adv. 5(23):4980-4991]; 및 [Fowler et al., 2022, Nature Medicine 28:325-332] 참조)의 CAR이다. 임의의 제공된 실시양태 중 일부에서, CAR은 예스카르타™ (악시캅타젠 실로류셀, 문헌 [Neelapu et al., 2017, N Engl J Med 377(26):2531-2544]; [Jacobson et al., 2021, The Lancet 23(1):P91-103]; 및 [Locke et al., 2022, N Engl J Med 386:640-654] 참조)의 CAR이다. 임의의 제공된 실시양태 중 일부에서, CAR은 아베크마® (이데캅타젠 비클류셀, 문헌 [Raje et al., 2019, N Engl J Med 380:1726-1737]; 및 [Munshi et al., 2021, N Engl J Med 384:705-716] 참조)의 CAR이다. 임의의 제공된 실시양태 중 일부에서, CAR은 카빅티™ (실타캅타젠 오토류셀, 문헌 [Berdeja et al., Lancet. 2021 Jul 24;398(10297):314-324]; 및 Martin, 초록 #549 [구두 발표], 2021년 미국혈액학회 (American Society of Hematology; ASH) 연례 회의 & 박람회에서 발표) 참조)의 CAR이다.Exemplary antigen receptors, e.g., CARs, also include the FDA-approved products BREYANZI® (lithocaptagene maraleucel), TECARTUS™ (brexucaptagene autoleucel), KYMRIAH™ (tisagenleucel), and CARs from YESCARTA™ (axicaptagene ciloleucel), AVECMA® (idecaptagene bicleucel), and CAVICTI™ (siltacaptagene autoleucel). In some of any of the provided embodiments, the CAR is a CAR from BREYANZI® (lithocaptagene maraleucel), TECARTUS™ (brexucaptagene autoleucel), KYMRIAH™ (tisagenleucel), KYMRIAH™ (axicaptagene ciloleucel), AVECMA® (idecaptagene bicleucel), or CAVICTI™ (siltacaptagene autoleucel). In some of any of the provided embodiments, the CAR is a CAR of Breyanzi® (lithocaptagene maraleucel, see Sehgal et al., 2020, Journal of Clinical Oncology 38:15_suppl, 8040; Teoh et al., 2019, Blood 134(Supplement_1):593; and Abramson et al., 2020, The Lancet 396(10254): 839-852). In some of any of the provided embodiments, the CAR is a CAR of Tecartus™ (brexucaptagene autoleucel, see Mian and Hill, 2021, Expert Opin Biol Ther; 21(4):435-441; and Wang et al., 2021, Blood 138(Supplement 1):744). In some of any of the provided embodiments, the CAR is the CAR of Kymriah™ (tisagenlecleucel, see Bishop et al., 2022, N Engl J Med 386:629:639; Schuster et al., 2019, N Engl J Med 380:45-56; Halford et al., 2021, Ann Pharmacother 55(4):466-479; Mueller et al., 2021, Blood Adv. 5(23):4980-4991; and Fowler et al., 2022, Nature Medicine 28:325-332). In some of any of the provided embodiments, the CAR is a CAR of Yescarta™ (axicaptagene ciloleucel, see Neelapu et al., 2017, N Engl J Med 377(26):2531-2544; Jacobson et al., 2021, The Lancet 23(1):P91-103; and Locke et al., 2022, N Engl J Med 386:640-654). In some of any of the provided embodiments, the CAR is a CAR of Avekma® (idecaptagene bicleucel, see Raje et al., 2019, N Engl J Med 380:1726-1737; and Munshi et al., 2021, N Engl J Med 384:705-716). In some of the embodiments provided, the CAR is a CAR of Cavicti™ (siltacaptagene autoleucel, see Berdeja et al., Lancet. 2021 Jul 24;398(10297):314-324; and Martin, Abstract #549 [Oral Presentation], Presented at the 2021 American Society of Hematology (ASH) Annual Meeting & Exposition).

일부 실시양태에서, 수용체에 의해 표적화되는 항원은 폴리펩티드이다. 일부 실시양태에서, 이는 탄수화물 또는 다른 분자이다. 일부 실시양태에서, 항원은 정상 또는 비-표적화된 세포 또는 조직과 비교하여 질환 또는 병태의 세포, 예를 들어 종양 또는 병원성 세포 상에서 선택적으로 발현되거나 과발현된다. 다른 실시양태에서, 항원은 정상 세포 및/또는 조작된 세포 상에서 발현된다.In some embodiments, the antigen targeted by the receptor is a polypeptide. In some embodiments, it is a carbohydrate or other molecule. In some embodiments, the antigen is selectively expressed or overexpressed on cells of a disease or condition, such as tumor or pathogenic cells, compared to normal or non-targeted cells or tissues. In other embodiments, the antigen is expressed on normal cells and/or manipulated cells.

일부 실시양태에서, 항원은 αvβ6 인테그린 (avb6 인테그린), B 세포 성숙 항원 (BCMA), B7-H3, B7-H6, 탄산탈수효소 9 (CA9, CAIX 또는 G250으로도 공지됨), 암-고환 항원, 암/고환 항원 1B (CTAG, NY-ESO-1 및 LAGE-2로도 공지됨), 암배아성 항원 (CEA), 사이클린, 사이클린 A2, C-C 모티프 케모카인 리간드 1 (CCL-1), CD19, CD20, CD22, CD23, CD24, CD30, CD33, CD38, CD44, CD44v6, CD44v7/8, CD123, CD133, CD138, CD171, 콘드로이틴 술페이트 프로테오글리칸 4 (CSPG4), 표피 성장 인자 단백질 (EGFR), 유형 III 표피 성장 인자 수용체 돌연변이 (EGFR vIII), 상피 당단백질 2 (EPG-2), 상피 당단백질 40 (EPG-40), 에프린B2, 에프린 수용체 A2 (EPHa2), 에스트로겐 수용체, Fc 수용체 유사 5 (FCRL5; Fc 수용체 상동체 5 또는 FCRH5로도 공지됨), 태아 아세틸콜린 수용체 (태아 AchR), 폴레이트 결합 단백질 (FBP), 폴레이트 수용체 알파, 강글리오시드 GD2, O-아세틸화된 GD2 (OGD2), 강글리오시드 GD3, 당단백질 100 (gp100), 글리피칸-3 (GPC3), G 단백질 커플링된 수용체 5D (GPRC5D), Her2/neu (수용체 티로신 키나제 erb-B2), Her3 (erb-B3), Her4 (erb-B4), erbB 이량체, 인간 고분자량-흑색종-연관 항원 (HMW-MAA), B형 간염 표면 항원, 인간 백혈구 항원 A1 (HLA-A1), 인간 백혈구 항원 A2 (HLA-A2), IL-22 수용체 알파(IL-22Rα), IL-13 수용체 알파 2 (IL-13Rα2), 키나제 삽입 도메인 수용체 (kdr), 카파 경쇄, L1 세포 접착 분자 (L1-CAM), L1-CAM의 CE7 에피토프, 8개 패밀리 구성원 A를 함유하는 류신 풍부 반복부 (LRRC8A), 루이스 Y, 흑색종-연관 항원 (MAGE)-A1, MAGE-A3, MAGE-A6, MAGE-A10, 메소텔린 (MSLN), c-Met, 뮤린 사이토메갈로바이러스 (CMV), 뮤신 1 (MUC1), MUC16, 자연살해세포 그룹 2 구성원 D (NKG2D) 리간드, 멜란 A (MART-1), 신경 세포 접착 분자 (NCAM), 종양태아성 항원, 흑색종의 우선적으로 발현되는 항원 (PRAME), 프로게스테론 수용체, 전립선 특이적 항원, 전립선 줄기 세포 항원 (PSCA), 전립선 특이적 막 항원 (PSMA), 수용체 티로신 키나제 유사 고아 수용체 1 (ROR1), 서바이빈, 영양모세포 당단백질 (TPBG, 5T4로도 공지됨), 종양-연관 당단백질 72 (TAG72), 티로시나제 관련 단백질 1 (TRP1, TYRP1 또는 gp75로도 공지됨), 티로시나제 관련 단백질 2 (TRP2, 도파크롬 토토머라제, 도파크롬 델타-이소머라제 또는 DCT로도 공지됨), 혈관 내피 성장 인자 수용체 (VEGFR), 혈관 내피 성장 인자 수용체 2 (VEGFR2), 윌름스 종양 1 (WT-1), 병원체-특이적 또는 병원체-발현된 항원, 또는 범용 태그와 연관된 항원, 및/또는 비오틴화된 분자, 및/또는 HIV, HCV, HBV 또는 다른 병원체에 의해 발현되는 분자이거나 이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 수용체에 의해 표적화되는 항원은 B 세포 악성종양과 연관된 항원, 예컨대 다수의 공지된 B 세포 마커 중 임의의 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 항원은 CD20, CD19, CD22, ROR1, CD45, CD21, CD5, CD33, Ig카파, Ig람다, CD79a, CD79b 또는 CD30이거나 이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 항원은 병원체-특이적 또는 병원체-발현된 항원이거나 이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 항원은 바이러스 항원 (예컨대 HIV, HCV, HBV 등으로부터의 바이러스 항원), 박테리아 항원 및/또는 기생충 항원이다.In some embodiments, the antigen is αvβ6 integrin (avb6 integrin), B cell maturation antigen (BCMA), B7-H3, B7-H6, carbonic anhydrase 9 (CA9, also known as CAIX or G250), cancer-testis antigen, cancer/testis antigen 1B (CTAG, also known as NY-ESO-1 and LAGE-2), carcinoembryonic antigen (CEA), cyclin, cyclin A2, C-C motif chemokine ligand 1 (CCL-1), CD19, CD20, CD22, CD23, CD24, CD30, CD33, CD38, CD44, CD44v6, CD44v7/8, CD123, CD133, CD138, CD171, chondroitin sulfate proteoglycan 4 (CSPG4), epidermal growth factor protein (EGFR), type III epidermal growth factor receptor mutant (EGFR vIII), epithelial glycoprotein 2 (EPG-2), epithelial glycoprotein 40 (EPG-40), ephrin B2, ephrin receptor A2 (EPHa2), estrogen receptor, Fc receptor-like 5 (FCRL5; also known as Fc receptor homolog 5 or FCRH5), fetal acetylcholine receptor (fetal AchR), folate binding protein (FBP), folate receptor alpha, ganglioside GD2, O-acetylated GD2 (OGD2), ganglioside GD3, glycoprotein 100 (gp100), glypican-3 (GPC3), G protein-coupled receptor 5D (GPRC5D), Her2/neu (receptor tyrosine kinase erb-B2), Her3 (erb-B3), Her4 (erb-B4), erbB dimer, human high-molecular-weight-melanoma-associated antigen (HMW-MAA), hepatitis B surface antigen, human leukocyte antigen A1 (HLA-A1), human leukocyte antigen A2 (HLA-A2), IL-22 receptor alpha (IL-22Rα), IL-13 receptor alpha 2 (IL-13Rα2), kinase insert domain receptor (kdr), kappa light chain, L1 cell adhesion molecule (L1-CAM), CE7 epitope of L1-CAM, leucine-rich repeat containing 8 family member A (LRRC8A), Lewis Y, melanoma-associated antigen (MAGE)-A1, MAGE-A3, MAGE-A6, MAGE-A10, mesothelin (MSLN), c-Met, murine cytomegalovirus (CMV), mucin 1 (MUC1), MUC16, natural killer cell group 2 member D (NKG2D) ligand, melan A (MART-1), neural cell adhesion molecule (NCAM), oncofetal antigen, preferentially expressed antigen of melanoma (PRAME), progesterone receptor, prostate specific antigen, prostate stem cell antigen (PSCA), prostate specific membrane antigen (PSMA), receptor tyrosine kinase-like orphan receptor 1 (ROR1), survivin, trophoblast glycoprotein (TPBG, also known as 5T4), tumor-associated glycoprotein 72 (TAG72), tyrosinase-related protein 1 (TRP1, also known as TYRP1 or gp75), tyrosinase-related protein 2 (TRP2, also known as dopachrome tautomerase, dopachrome delta-isomerase or DCT), vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR), vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2), Wilms' tumor 1 (WT-1), a pathogen-specific or pathogen-expressed antigen, or an antigen associated with a universal tag, and/or a biotinylated molecule, and/or A molecule expressed by HIV, HCV, HBV, or another pathogen, or comprises a molecule. In some embodiments, the antigen targeted by the receptor comprises an antigen associated with a B cell malignancy, such as any of a number of known B cell markers. In some embodiments, the antigen is or comprises CD20, CD19, CD22, ROR1, CD45, CD21, CD5, CD33, Ig kappa, Ig lambda, CD79a, CD79b, or CD30. In some embodiments, the antigen is or comprises a pathogen-specific or pathogen-expressed antigen. In some embodiments, the antigen is a viral antigen (e.g., a viral antigen from HIV, HCV, HBV, etc.), a bacterial antigen, and/or a parasitic antigen.

키메라 수용체, 예컨대 CAR은 일반적으로 세포외 항원 결합 도메인, 예컨대 항체 분자의 일부, 일반적으로 항체의 가변 중쇄 (VH) 영역 및/또는 가변 경쇄 (VL) 영역, 예를 들어 scFv 항체 단편을 포함한다.Chimeric receptors, such as CARs, typically comprise an extracellular antigen binding domain, such as a portion of an antibody molecule, typically the variable heavy (VH) region and/or the variable light (VL) region of an antibody, e.g., an scFv antibody fragment.

본원에서 용어 "항체"는 가장 넓은 의미로 사용되며, 폴리클로날 및 모노클로날 항체 (무손상 항체 및 기능적 (항원-결합) 항체 단편 포함)를 포함하며, 이는 단편 항원 결합 (Fab) 단편, F(ab')2 단편, Fab' 단편, Fv 단편, 재조합 IgG (rIgG) 단편, 항원에 특이적으로 결합할 수 있는 중쇄 가변 (VH) 영역, 단일 쇄 항체 단편 (단일 쇄 가변 단편 (scFv) 포함), 및 단일 도메인 항체 (예를 들어, sdAb, sdFv, 나노바디) 단편을 포함한다. 상기 용어는 유전자 조작된 및/또는 달리 변형된 형태의 이뮤노글로불린, 예컨대 인트라바디, 펩티바디, 키메라 항체, 완전 인간 항체, 인간화 항체 및 이종접합체 항체, 다중특이적 (예를 들어 이중특이적 또는 삼중특이적) 항체, 디아바디, 트리아바디 및 테트라바디, 탠덤 디-scFv, 탠덤 트리-scFv를 포함한다. 달리 언급되지 않는 한, 용어 "항체"는 본원에서 "항원-결합 단편"으로도 지칭되는 이의 기능적 항체 단편을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 용어는 또한 IgG 및 이의 하위 클래스, IgM, IgE, IgA 및 IgD를 포함한 임의의 클래스 또는 하위 클래스의 항체를 포함하여 무손상 또는 전장 항체를 포함한다.The term “antibody” herein is used in the broadest sense and includes polyclonal and monoclonal antibodies (including intact antibodies and functional (antigen-binding) antibody fragments), including fragments of antigen binding (Fab) fragments, F(ab') fragments , Fab' fragments, Fv fragments, recombinant IgG (rIgG) fragments, heavy chain variable (VH) regions capable of specifically binding to an antigen, single-chain antibody fragments (including single-chain variable fragments (scFv)), and single-domain antibodies (e.g., sdAb, sdFv, nanobodies). The term encompasses genetically engineered and/or otherwise modified forms of immunoglobulins, such as intrabodies, peptibodies, chimeric antibodies, fully human antibodies, humanized antibodies and heteroconjugate antibodies, multispecific (e.g. bispecific or trispecific) antibodies, diabodies, triabodies and tetrabodies, tandem di-scFv, tandem tri-scFv. Unless otherwise stated, the term "antibody" should be understood to include functional antibody fragments thereof, also referred to herein as "antigen-binding fragments". The term also encompasses intact or full-length antibodies, including antibodies of any class or subclass, including IgG and its subclasses, IgM, IgE, IgA and IgD.

용어 "상보성 결정 영역" 및 "CDR" ("초가변 영역" 또는 "HVR"과 동의어)은 항체 가변 영역 내의 비인접 아미노산 서열을 지칭하는 것으로 관련 기술분야에 공지되어 있으며, 이는 항원 특이성 및/또는 결합 친화성을 부여한다. 일반적으로, 각 중쇄 가변 영역에는 3개의 CDR (CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3)이 있고, 각 경쇄 가변 영역에는 3개의 CDR (CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3)이 있다. "프레임워크 영역" 및 "FR"은 중쇄 및 경쇄의 가변 영역의 비-CDR 부분을 지칭하는 것으로 관련 기술분야에 공지되어 있다. 일반적으로, 각 전장 중쇄 가변 영역에는 4개의 FR (FR-H1, FR-H2, FR-H3 및 FR-H4)이 있고, 각 전장 경쇄 가변 영역에는 4개의 FR (FR-L1, FR-L2, FR-L3 및 FR-L4)이 있다.The terms "complementarity determining region" and "CDR" (synonymous with "hypervariable region" or "HVR") are known in the art to refer to noncontiguous amino acid sequences within the variable region of an antibody, which confer antigen specificity and/or binding affinity. Typically, each heavy chain variable region has three CDRs (CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3), and each light chain variable region has three CDRs (CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3). "Framework region" and "FR" are known in the art to refer to the non-CDR portions of the variable regions of the heavy and light chains. Typically, each full-length heavy chain variable region has four FRs (FR-H1, FR-H2, FR-H3, and FR-H4), and each full-length light chain variable region has four FRs (FR-L1, FR-L2, FR-L3, and FR-L4).

주어진 CDR 또는 FR의 정확한 아미노산 서열 경계는 문헌 [Kabat et al. (1991), "Sequences of Proteins of Immunological Interest," 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD] ("카바트" 넘버링 체계); 문헌 [Al-Lazikani et al., (1997) JMB 273,927-948] ("코티아" 넘버링 체계); 문헌 [MacCallum et al., J. Mol. Biol. 262:732-745 (1996), "Antibody-antigen interactions: Contact analysis and binding site topography," J. Mol. Biol. 262, 732-745."] ("콘택트" 넘버링 체계); 문헌 [Lefranc MP et al., "IMGT unique numbering for immunoglobulin and T cell receptor variable domains and Ig superfamily V-like domains," Dev Comp Immunol, 2003 Jan;27(1):55-77] ("IMGT" 넘버링 체계); 문헌 [Honegger A and Plueckthun A, "Yet another numbering scheme for immunoglobulin variable domains: an automatic modeling and analysis tool," J Mol Biol, 2001 Jun 8;309(3):657-70] ("Aho" 넘버링 체계); 및 문헌 [Martin et al., "Modeling antibody hypervariable loops: a combined algorithm," PNAS, 1989, 86(23):9268-9272] ("AbM" 넘버링 체계)에 기재된 체계를 포함하여 수많은 널리 공지된 체계 중 임의의 체계를 사용하여 쉽게 결정될 수 있다.The precise amino acid sequence boundaries of a given CDR or FR are determined by references such as Kabat et al. (1991), "Sequences of Proteins of Immunological Interest," 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD ("Kabat" numbering system); Al-Lazikani et al., (1997) JMB 273,927-948 ("Chotia" numbering system); MacCallum et al., J. Mol. Biol. 262:732-745 (1996), "Antibody-antigen interactions: Contact analysis and binding site topography," J. Mol. Biol. 262, 732-745."] ("Contact" numbering scheme); Lefranc MP et al., "IMGT unique numbering for immunoglobulin and T cell receptor variable domains and Ig superfamily V-like domains," Dev Comp Immunol, 2003 Jan;27(1):55-77] ("IMGT" numbering scheme); Honegger A and Plueckthun A, "Yet another numbering scheme for immunoglobulin variable domains: an automatic modeling and analysis tool," J Mol Biol, 2001 Jun 8;309(3):657-70] ("Aho" numbering scheme); and Martin et al., "Modeling antibody hypervariable loops: a combined algorithm," PNAS, 1989, 86(23):9268-9272] ("AbM" numbering scheme). It can be easily determined using any of the many well-known systems.

주어진 CDR 또는 FR의 경계는 식별에 사용된 체계에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 카바트 체계는 구조적 정렬에 기반하는 반면, 코티아 체계는 구조적 정보에 기반한다. 카바트 및 코티아 체계 둘 다에 대한 넘버링은 가장 흔한 항체 영역 서열 길이에 기반하며, 삽입은 삽입 문자, 예를 들어 "30a"로 제공되고, 결실은 일부 항체에서 나타난다. 2개의 체계는 특정 삽입 및 결실 ("indel")을 상이한 위치에 배치하여 차등 넘버링을 초래한다. 콘택트 체계는 복잡한 결정 구조 분석에 기반하고, 많은 측면에서 코티아 넘버링 체계와 유사하다. AbM 체계는 옥스포드 몰레큘라(Oxford Molecular)의 AbM 항체 모델링 소프트웨어에 의해 사용되는 것에 기반하여 카바트 정의와 코티아 정의 사이를 절충한 것이다.The boundaries of a given CDR or FR can vary depending on the system used for identification. For example, the Kabat system is based on structural alignment, whereas the Chothia system is based on structural information. Numbering for both the Kabat and Chothia systems is based on the length of the most common antibody region sequence, with insertions designated by insertion characters, such as "30a," and deletions occurring in some antibodies. The two systems assign specific insertions and deletions ("indels") to different positions, resulting in differential numbering. The Contact system is based on complex crystal structure analysis and is similar in many respects to the Chothia numbering system. The AbM system is a compromise between the Kabat and Chothia definitions, based on that used by Oxford Molecular's AbM antibody modeling software.

하기 표 1은 카바트, 코티아, AbM 및 콘택트 체계에 의해 각각 식별된 바와 같은 CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3 및 CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3의 예시적인 위치 경계를 나열한다. CDR-H1의 경우, 잔기 넘버링은 카바트 및 코티아 넘버링 체계 둘 다를 사용하여 나열된다. FR은 CDR 사이에 위치되며, 예를 들어 FR-L1은 CDR-L1 앞에 위치되고, FR-L2는 CDR-L1과 CDR-L2 사이에 위치되고, FR-L3은 CDR-L2와 CDR-L3 사이에 위치되는 식이다. 표시된 카바트 넘버링 체계는 삽입을 H35A 및 H35B에 배치하기 때문에, 표시된 카바트 넘버링 표기법을 사용하여 넘버링되는 경우 코티아 CDR-H1 루프의 말단은 루프 길이에 따라 H32와 H34 사이에서 달라진다는 점에 주목한다.Table 1 below lists exemplary position boundaries of CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3, and CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3 as identified by the Kabat, Chothia, AbM, and Contact systems, respectively. For CDR-H1, residue numbering is listed using both the Kabat and Chothia numbering systems. FRs are positioned between CDRs, e.g., FR-L1 is positioned before CDR-L1, FR-L2 is positioned between CDR-L1 and CDR-L2, FR-L3 is positioned between CDR-L2 and CDR-L3, etc. Note that since the indicated Kabat numbering system places the insertion at H35A and H35B, the terminus of the Chothia CDR-H1 loop when numbered using the indicated Kabat numbering notation varies between H32 and H34 depending on the loop length.

표 1. 다양한 넘버링 체계에 따른 CDR의 경계. Table 1. CDR boundaries according to various numbering systems.

그러므로, 달리 특정되지 않는 한, 주어진 항체 또는 이의 영역, 예컨대 이의 가변 영역의 "CDR" 또는 "상보성 결정 영역", 또는 개별 특정된 CDR (예를 들어, CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3)은 상기 언급된 체계 중 임의의 체계 또는 다른 공지된 체계에 의해 정의된 바와 같이 (또는 특이적) 상보성 결정 영역을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정한 CDR (예를 들어, CDR-H3)이 주어진 VH 또는 VL 영역 아미노산 서열에서 상응하는 CDR의 아미노산 서열을 함유한다고 언급된 경우, 이러한 CDR은 상기 언급된 체계 중 임의의 체계, 또는 다른 공지된 체계에 의해 정의된 바와 같이 가변 영역 내에 상응하는 CDR (예를 들어, CDR-H3)의 서열을 갖는 것으로 이해된다. 일부 실시양태에서, 특이적 CDR 서열이 특정된다. 항체의 예시적인 CDR 서열은 다양한 넘버링 체계를 사용하여 기재되지만, 항체는 다른 상기 언급된 넘버링 체계 또는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 다른 넘버링 체계 중 임의의 체계에 따라 기재된 바와 같은 CDR을 포함할 수 있는 것으로 이해된다.Therefore, unless otherwise specified, a "CDR" or "complementarity determining region" of a given antibody or region thereof, such as a variable region thereof, or an individual specified CDR (e.g., CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3) should be understood to comprise (or be specific for) a complementarity determining region as defined by any of the aforementioned systems or other known systems. For example, if a particular CDR (e.g., CDR-H3) is stated to contain the amino acid sequence of a corresponding CDR in a given VH or VL region amino acid sequence, such CDR is understood to have the sequence of the corresponding CDR (e.g., CDR-H3) within the variable region as defined by any of the aforementioned systems or other known systems. In some embodiments, specific CDR sequences are specified. Although exemplary CDR sequences of antibodies are described using various numbering systems, it is understood that antibodies may include CDRs described according to any of the other aforementioned numbering systems or other numbering systems known to those of ordinary skill in the art.

마찬가지로, 달리 특정되지 않는 한, 주어진 항체 또는 이의 영역, 예컨대 이의 가변 영역의 FR 또는 개별 특정된 FR(들) (예를 들어, FR-H1, FR-H2, FR-H3, FR-H4)은 공지된 체계 중 임의의 체계에 의해 정의된 바와 같은 (또는 특이적) 프레임워크 영역을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 일부 예에서, 특정한 CDR, FR, 또는 FR 또는 CDR의 식별을 위한 체계가 특정되며, 예컨대 CDR은 카바트, 코티아, AbM 또는 콘택트 방법, 또는 다른 공지된 체계에 의해 정의된 바와 같다. 다른 경우에, CDR 또는 FR의 특정한 아미노산 서열이 주어진다.Likewise, unless otherwise specified, it should be understood that a given antibody or region thereof, such as a FR or individually specified FR(s) (e.g., FR-H1, FR-H2, FR-H3, FR-H4) of a variable region thereof, comprises (or is specific to) a framework region as defined by any of the known systems. In some instances, a particular CDR, FR, or system for the identification of FRs or CDRs is specified, e.g., a CDR is as defined by the Kabat, Chothia, AbM or Contact method, or other known systems. In other cases, the particular amino acid sequence of a CDR or FR is given.

용어 "가변 영역" 또는 "가변 도메인"은 항체를 항원에 결합시키는데 관여하는 항체 중쇄 또는 경쇄의 도메인을 지칭한다. 천연 항체의 중쇄 및 경쇄의 가변 영역 (각각 VH 및 VL)은 일반적으로 유사한 구조를 가지며, 각 도메인은 4개의 보존된 프레임워크 영역 (FR) 및 3개의 CDR을 포함한다 (예를 들어, 문헌 [Kindt et al. Kuby Immunology, 6th ed., W.H. Freeman and Co., page 91 (2007)] 참조). 단일 VH 또는 VL 도메인은 항원-결합 특이성을 부여하기에 충분할 수 있다. 더욱이, 특정한 항원에 결합하는 항체는 항원에 결합하는 항체로부터의 VH 또는 VL 도메인을 사용하여 단리되어 각각 상보적 VL 또는 VH 도메인의 라이브러리를 스크리닝할 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Portolano et al., J. Immunol. 150:880-887 (1993)]; [Clarkson et al., Nature 352:624-628 (1991)]을 참조한다.The term "variable region" or "variable domain" refers to the domain of an antibody heavy or light chain that is involved in binding the antibody to an antigen. The variable regions of the heavy and light chains of native antibodies (V H and V L , respectively) generally have similar structures, each domain comprising four conserved framework regions (FRs) and three CDRs (see, e.g., Kindt et al., Kuby, Immunology, 6th ed., WH Freeman and Co., page 91 (2007)). A single V H or V L domain may be sufficient to confer antigen-binding specificity. Furthermore, antibodies that bind to a particular antigen can be isolated using the V H or V L domain from an antibody that binds the antigen to screen a library of complementary V L or V H domains, respectively. See, e.g., Portolano et al., J. Immunol. 150:880-887 (1993); See [Clarkson et al., Nature 352:624-628 (1991)].

CAR에 포함된 항체 중에는 항체 단편이 있다. "항체 단편" 또는 "항원-결합 단편"은 무손상 항체가 결합하는 항원에 결합하는 무손상 항체의 일부를 포함하는 무손상 항체가 아닌 분자를 지칭한다. 항체 단편의 예는 Fv, Fab, Fab', Fab'-SH, F(ab')2; 디아바디; 선형 항체; 중쇄 가변 (VH) 영역, 단일-쇄 항체 분자, 예컨대 scFv 및 VH 영역만을 포함하는 단일-도메인 항체; 및 항체 단편으로부터 형성된 다중특이적 항체를 포함한다. 일부 실시양태에서, CAR 내의 항원-결합 도메인은 가변 중쇄 (VH) 및 가변 경쇄 (VL) 영역을 포함하는 항체 단편이거나 이를 포함한다. 특정한 실시양태에서, 항체는 중쇄 가변 (VH) 영역 및/또는 경쇄 가변 (VL) 영역을 포함하는 단일-쇄 항체 단편, 예컨대 scFv이다.Among the antibodies included in the CAR are antibody fragments. An "antibody fragment" or "antigen-binding fragment" refers to a molecule other than an intact antibody that comprises a portion of an intact antibody that binds to an antigen to which the intact antibody binds. Examples of antibody fragments include Fv, Fab, Fab', Fab'-SH, F(ab') 2 ; diabodies; linear antibodies; single-chain antibody molecules, such as scFv, and single-domain antibodies comprising only the V H region ; and multispecific antibodies formed from antibody fragments. In some embodiments, the antigen-binding domain in the CAR is or comprises an antibody fragment comprising a variable heavy (V H ) and a variable light (V L ) region. In particular embodiments, the antibody is a single-chain antibody fragment, such as a scFv, comprising a heavy chain variable (V H ) region and/or a light chain variable (V L ) region.

일부 실시양태에서, 키메라 항원 수용체는 항체 또는 항체 단편을 함유하는 세포외 부분을 포함한다. 일부 측면에서, 키메라 항원 수용체는 항체 또는 단편 및 세포내 신호전달 도메인을 함유하는 세포외 부분을 포함한다. 일부 실시양태에서, 항체 또는 단편은 scFv를 포함한다.In some embodiments, the chimeric antigen receptor comprises an extracellular portion containing an antibody or antibody fragment. In some aspects, the chimeric antigen receptor comprises an extracellular portion containing an antibody or fragment and an intracellular signaling domain. In some embodiments, the antibody or fragment comprises an scFv.

일부 실시양태에서, 재조합 수용체, 예를 들어 CAR의 항체 부분은 이뮤노글로불린 불변 영역의 적어도 일부, 예컨대 힌지 영역, 예를 들어 IgG4 힌지 영역, 및/또는 CH1/CL 및/또는 Fc 영역을 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 불변 영역 또는 부분은 인간 IgG, 예컨대 IgG4 또는 IgG1에 대한 것이다. 일부 측면에서, 불변 영역의 일부는 항원-인식 성분 (예를 들어 scFv)과 막횡단 도메인 사이의 스페이서 영역 역할을 한다. 스페이서는 스페이서가 없는 경우와 비교하여 항원 결합 후 세포의 증가된 반응성을 제공하는 길이를 가질 수 있다. 예시적인 스페이서는 문헌 [Hudecek et al. (2013) Clin. Cancer Res., 19:3153], 국제 특허 출원 공개 번호 WO2014031687, 미국 특허 번호 8,822,647 또는 공개 출원 번호 US2014/0271635에 기재된 것들을 포함한다.In some embodiments, the antibody portion of the recombinant receptor, e.g., the CAR, further comprises at least a portion of an immunoglobulin constant region, such as a hinge region, e.g., an IgG4 hinge region, and/or a CH1/CL and/or Fc region. In some embodiments, the constant region or portion is directed to a human IgG, such as an IgG4 or IgG1. In some aspects, a portion of the constant region serves as a spacer region between the antigen-recognition component (e.g., scFv) and the transmembrane domain. The spacer can have a length that provides increased responsiveness of the cell after antigen binding compared to the absence of the spacer. Exemplary spacers include those described in Hudecek et al. (2013) Clin. Cancer Res., 19:3153, International Patent Application Publication No. WO2014031687, U.S. Patent No. 8,822,647, or Published Application No. US2014/0271635.

일부 실시양태에서, 항원 수용체는 세포외 도메인에 직접적으로 또는 간접적으로 연결된 세포내 도메인을 포함한다. 일부 실시양태에서, 키메라 항원 수용체는 세포외 도메인 및 세포내 신호전달 도메인을 연결하는 막횡단 도메인을 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포내 신호전달 도메인은 ITAM을 포함한다. 예를 들어, 일부 측면에서, 항원 인식 도메인 (예를 들어, 세포외 도메인)은 일반적으로 하나 이상의 세포내 신호전달 성분, 예컨대 CAR의 경우 항원 수용체 복합체, 예컨대 TCR 복합체를 통한 활성화를 모방하는 신호전달 성분, 및/또는 또 다른 세포 표면 수용체를 통한 신호에 연결된다. 일부 실시양태에서, 키메라 수용체는 세포외 도메인 (예를 들어, scFv)과 세포내 신호전달 도메인 사이에 연결되거나 융합된 막횡단 도메인을 포함한다. 그러므로, 일부 실시양태에서, 항원-결합 성분 (예를 들어, 항체)은 하나 이상의 막횡단 및 세포내 신호전달 도메인에 연결된다.In some embodiments, the antigen receptor comprises an intracellular domain directly or indirectly linked to an extracellular domain. In some embodiments, the chimeric antigen receptor comprises a transmembrane domain connecting the extracellular domain and the intracellular signaling domain. In some embodiments, the intracellular signaling domain comprises an ITAM. For example, in some aspects, the antigen recognition domain (e.g., the extracellular domain) is generally linked to one or more intracellular signaling components, such as a signaling component that mimics activation through an antigen receptor complex, such as a TCR complex in the case of a CAR, and/or a signal through another cell surface receptor. In some embodiments, the chimeric receptor comprises a transmembrane domain linked or fused between an extracellular domain (e.g., an scFv) and an intracellular signaling domain. Thus, in some embodiments, the antigen-binding component (e.g., an antibody) is linked to one or more transmembrane and intracellular signaling domains.

한 실시양태에서, 수용체, 예를 들어 CAR의 도메인 중 하나와 자연적으로 회합된 막횡단 도메인이 사용된다. 일부 예에서, 막횡단 도메인은 동일하거나 상이한 표면 막 단백질의 막횡단 도메인에 이러한 도메인이 결합하는 것을 회피하기 위해 아미노산 치환에 의해 선택되거나 변형되어 수용체 복합체의 다른 구성원과의 상호작용을 최소화한다.In one embodiment, a transmembrane domain that naturally associates with one of the domains of a receptor, e.g., a CAR, is used. In some instances, the transmembrane domain is selected or modified by amino acid substitutions to avoid binding to the transmembrane domain of the same or a different surface membrane protein, thereby minimizing interactions with other members of the receptor complex.

일부 실시양태에서, 막횡단 도메인은 천연 또는 합성 공급원으로부터 유래된다. 공급원이 천연인 경우, 일부 측면에서 도메인은 임의의 막-결합된 또는 막횡단 단백질로부터 유래된다. 막횡단 영역은 T-세포 수용체의 알파, 베타 또는 제타 쇄, CD28, CD3 엡실론, CD45, CD4, CD5, CD8, CD9, CD16, CD22, CD33, CD37, CD64, CD80, CD86, CD134, CD137, CD154로부터 유래된 영역 (즉 적어도 이의 막횡단 영역(들)을 포함하는 영역)을 포함한다. 대안적으로, 일부 실시양태에서 막횡단 도메인은 합성적이다. 일부 측면에서, 합성 막횡단 도메인은 소수성 잔기, 예컨대 류신 및 발린을 우세하게 포함한다. 일부 측면에서, 페닐알라닌, 트립토판 및 발린의 삼중항은 합성 막횡단 도메인의 각 말단에서 발견될 것이다. 일부 실시양태에서, 연결은 링커, 스페이서 및/또는 막횡단 도메인(들)에 의한 것이다. 일부 측면에서, 막횡단 도메인은 CD28의 막횡단 부분을 함유한다.In some embodiments, the transmembrane domain is derived from a natural or synthetic source. If the source is natural, in some aspects, the domain is derived from any membrane-bound or transmembrane protein. The transmembrane domain comprises a region (i.e., a region comprising at least a transmembrane region(s) thereof) derived from the alpha, beta, or zeta chain of the T-cell receptor, CD28, CD3 epsilon, CD45, CD4, CD5, CD8, CD9, CD16, CD22, CD33, CD37, CD64, CD80, CD86, CD134, CD137, CD154. Alternatively, in some embodiments, the transmembrane domain is synthetic. In some aspects, the synthetic transmembrane domain predominantly comprises hydrophobic residues, such as leucine and valine. In some aspects, a triplet of phenylalanine, tryptophan, and valine will be found at each terminus of the synthetic transmembrane domain. In some embodiments, the connection is via a linker, spacer, and/or transmembrane domain(s). In some aspects, the transmembrane domain comprises a transmembrane portion of CD28.

일부 실시양태에서, 세포외 도메인 및 막횡단 도메인은 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 일부 실시양태에서, 세포외 도메인 및 막횡단 도메인은 스페이서 (예컨대 본원에 기재된 임의의)에 의해 연결된다. 일부 실시양태에서, 수용체는 막횡단 도메인이 유래된 분자의 세포외 부분, 예컨대 CD28 세포외 부분을 함유한다.In some embodiments, the extracellular domain and the transmembrane domain may be directly or indirectly linked. In some embodiments, the extracellular domain and the transmembrane domain are linked by a spacer (e.g., any of those described herein). In some embodiments, the receptor contains the extracellular portion of a molecule from which the transmembrane domain is derived, such as the extracellular portion of CD28.

세포내 신호전달 도메인에는 천연 항원 수용체를 통한 신호, 공동자극 수용체와 조합된 이러한 수용체를 통한 신호, 및/또는 공동자극 수용체 단독을 통한 신호를 모방하거나 근사하는 도메인이 있다. 일부 실시양태에서, 짧은 올리고- 또는 폴리펩티드 링커, 예를 들어 2개 내지 10개 아미노산 길이의 링커, 예컨대 글리신 및 세린을 함유하는 링커, 예를 들어 글리신-세린 이중항이 존재하며, CAR의 막횡단 도메인과 세포질 신호전달 도메인 사이에 연결을 형성한다.The intracellular signaling domain includes domains that mimic or approximate signaling via native antigen receptors, signaling via such receptors in combination with costimulatory receptors, and/or signaling via costimulatory receptors alone. In some embodiments, a short oligo- or polypeptide linker, e.g., a linker between 2 and 10 amino acids in length, such as a linker containing glycine and serine, e.g., a glycine-serine doublet, is present, forming a linkage between the transmembrane domain of the CAR and the cytoplasmic signaling domain.

일부 측면에서 T 세포 활성화는 2개 클래스의 세포질 신호전달 서열에 의해 매개되는 것으로 설명된다: TCR을 통한 항원-의존적 1차 활성화를 개시하는 서열 (1차 세포질 신호전달 서열), 및 항원-독립적 방식으로 작용하여 2차 또는 공동자극 신호를 제공하는 서열 (2차 세포질 신호전달 서열). 일부 측면에서, CAR은 이러한 신호전달 성분 중 하나 또는 둘 다를 포함한다.In some aspects, T cell activation is described as being mediated by two classes of cytoplasmic signaling sequences: sequences that initiate antigen-dependent primary activation via the TCR (primary cytoplasmic signaling sequences), and sequences that act in an antigen-independent manner to provide secondary or costimulatory signals (secondary cytoplasmic signaling sequences). In some aspects, CARs comprise one or both of these signaling components.

수용체, 예를 들어 CAR은 일반적으로 적어도 하나의 세포내 신호전달 성분 또는 성분들을 포함한다. 일부 측면에서, CAR은 TCR 복합체의 1차 활성화를 조절하는 1차 세포질 신호전달 서열을 포함한다. 자극 방식으로 작용하는 1차 세포질 신호전달 서열은 면역수용체 티로신-기반 활성화 모티프 또는 ITAM으로 공지된 신호전달 모티프를 함유할 수 있다. 1차 세포질 신호전달 서열을 함유하는 ITAM의 예는 CD3 제타 쇄, FcR 감마, CD3 감마, CD3 델타 및 CD3 엡실론으로부터 유래된 것들을 포함한다. 일부 실시양태에서, CAR 내의 세포질 신호전달 분자(들)는 세포질 신호전달 도메인, 이의 일부 또는 CD3 제타로부터 유래된 서열을 함유한다.A receptor, such as a CAR, typically comprises at least one intracellular signaling component or components. In some aspects, the CAR comprises a primary cytoplasmic signaling sequence that regulates the primary activation of the TCR complex. A stimulatory primary cytoplasmic signaling sequence may contain a signaling motif known as an immunoreceptor tyrosine-based activation motif, or ITAM. Examples of ITAMs containing a primary cytoplasmic signaling sequence include those derived from the CD3 zeta chain, FcR gamma, CD3 gamma, CD3 delta, and CD3 epsilon. In some embodiments, the cytoplasmic signaling molecule(s) within the CAR comprises a cytoplasmic signaling domain, a portion thereof, or a sequence derived from CD3 zeta.

일부 실시양태에서, 수용체는 TCR 복합체의 세포내 성분, 예컨대 T-세포 활성화 및 세포독성을 매개하는 TCR CD3 쇄, 예를 들어 CD3 제타 쇄를 포함한다. 그러므로, 일부 측면에서, 항원-결합 부분은 하나 이상의 세포 신호전달 모듈에 연결된다. 일부 실시양태에서, 세포 신호전달 모듈은 CD3 막횡단 도메인, CD3 세포내 신호전달 도메인 및/또는 다른 CD3 막횡단 도메인을 포함한다. 일부 실시양태에서, 수용체, 예를 들어 CAR은 하나 이상의 추가 분자의 일부, 예컨대 Fc 수용체 γ, CD8, CD4, CD25 또는 CD16을 추가로 포함한다. 예를 들어, 일부 측면에서, CAR 또는 다른 키메라 수용체는 CD3-제타 (CD3-ζ) 또는 Fc 수용체 γ와 CD8, CD4, CD25 또는 CD16 사이에 키메라 분자를 포함한다.In some embodiments, the receptor comprises an intracellular component of a TCR complex, such as the TCR CD3 chain, e.g., the CD3 zeta chain, which mediates T-cell activation and cytotoxicity. Therefore, in some aspects, the antigen-binding portion is linked to one or more cell signaling modules. In some embodiments, the cell signaling module comprises a CD3 transmembrane domain, a CD3 intracellular signaling domain, and/or another CD3 transmembrane domain. In some embodiments, the receptor, e.g., a CAR, further comprises part of one or more additional molecules, such as Fc receptor γ, CD8, CD4, CD25, or CD16. For example, in some aspects, the CAR or other chimeric receptor comprises a chimeric molecule between CD3-zeta (CD3-ζ) or Fc receptor γ and CD8, CD4, CD25, or CD16.

일부 실시양태에서, CAR 또는 다른 키메라 수용체의 라이게이션 시, 수용체의 세포질 도메인 또는 세포내 신호전달 도메인은 면역 세포, 예를 들어 CAR을 발현하도록 조작된 T 세포의 정상적인 이펙터 기능 또는 반응 중 적어도 하나를 활성화시킨다. 예를 들어, 일부 맥락에서, CAR은 T 세포의 기능, 예컨대 세포용해 활성 또는 T-헬퍼 활성, 예컨대 시토카인 또는 다른 인자의 분비를 유도한다. 일부 실시양태에서, 항원 수용체 성분 또는 공동자극 분자의 세포내 신호전달 도메인의 말단절단된 부분은 예를 들어 이펙터 기능 신호를 전달하는 경우, 무손상 면역자극성 쇄 대신 사용된다. 일부 실시양태에서, 세포내 신호전달 도메인 또는 도메인들은 T 세포 수용체 (TCR)의 세포질 서열을 포함하며, 일부 측면에서 또한 자연적 환경에서 항원 수용체 결착 후 신호 전달을 개시하기 위해 이러한 수용체와 협력하여 작용하는 공동-수용체의 세포질 서열을 포함한다.In some embodiments, upon ligation of a CAR or other chimeric receptor, the cytoplasmic domain or intracellular signaling domain of the receptor activates at least one of the normal effector functions or responses of an immune cell, e.g., a T cell engineered to express the CAR. For example, in some contexts, the CAR induces a function of the T cell, such as cytolytic activity or T-helper activity, such as the secretion of cytokines or other factors. In some embodiments, a truncated portion of the intracellular signaling domain of an antigen receptor component or a co-stimulatory molecule is used in place of the intact immunostimulatory chain, e.g., when transducing an effector function signal. In some embodiments, the intracellular signaling domain or domains comprise a cytoplasmic sequence of a T cell receptor (TCR), and in some aspects also comprise a cytoplasmic sequence of a co-receptor that acts in concert with such receptor to initiate signal transduction following antigen receptor engagement in its natural environment.

자연적 TCR의 맥락에서, 완전한 활성화는 일반적으로 TCR을 통한 신호전달, 뿐만 아니라 공동자극 신호를 요구한다. 그러므로, 일부 실시양태에서, 완전한 활성화를 촉진하기 위해, 2차 또는 공동자극 신호를 생성하기 위한 성분이 또한 CAR에 포함된다. 다른 실시양태에서, CAR은 공동자극 신호를 생성하기 위한 성분을 포함하지 않는다. 일부 측면에서, 추가 CAR이 동일한 세포에 발현되고, 2차 또는 공동자극 신호를 생성하기 위한 성분을 제공한다.In the context of natural TCRs, full activation generally requires signaling through the TCR, as well as a costimulatory signal. Therefore, in some embodiments, to facilitate full activation, the CAR also includes a component for generating a secondary or costimulatory signal. In other embodiments, the CAR does not include a component for generating a costimulatory signal. In some aspects, an additional CAR is expressed on the same cell and provides a component for generating a secondary or costimulatory signal.

일부 실시양태에서, 키메라 항원 수용체는 T 세포 공동자극 분자의 세포내 도메인을 함유한다. 일부 실시양태에서, CAR은 공동자극 수용체의 신호전달 도메인 및/또는 막횡단 부분, 예컨대 CD28, 4-1BB, OX40, DAP10 및 ICOS를 포함한다. 일부 측면에서, 동일한 CAR은 활성화 및 공동자극 성분 둘 다를 포함한다. 일부 실시양태에서, 키메라 항원 수용체는 T 세포 공동자극 분자 또는 이의 기능적 변이체로부터 유래된 세포내 도메인, 예컨대 막횡단 도메인과 세포내 신호전달 도메인 사이에 함유한다. 일부 측면에서, T 세포 공동자극 분자는 CD28 또는 41BB이다.In some embodiments, the chimeric antigen receptor contains the intracellular domain of a T cell costimulatory molecule. In some embodiments, the CAR comprises a signaling domain and/or a transmembrane portion of a costimulatory receptor, such as CD28, 4-1BB, OX40, DAP10, or ICOS. In some aspects, the same CAR comprises both activating and costimulatory components. In some embodiments, the chimeric antigen receptor contains an intracellular domain derived from a T cell costimulatory molecule or a functional variant thereof, such as between the transmembrane domain and the intracellular signaling domain. In some aspects, the T cell costimulatory molecule is CD28 or 4-1BB.

일부 실시양태에서, 활성화 도메인은 하나의 CAR 내에 포함되는 반면, 공동자극 성분은 또 다른 항원을 인식하는 또 다른 CAR에 의해 제공된다. 일부 실시양태에서, CAR은 활성화 또는 자극 CAR, 공동자극 CAR을 포함하며, 둘 다는 동일한 세포 상에서 발현된다 (WO2014/055668 참조). 일부 측면에서, 세포는 하나 이상의 자극 또는 활성화 CAR 및/또는 공동자극 CAR을 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포는 억제 CAR (iCAR, 문헌 [Fedorov et al., Sci. Transl. Medicine, 5(215) (December, 2013)] 참조, 예컨대 질환 또는 병태와 연관되고/거나 이에 대해 특이적인 항원 이외의 항원을 인식하는 CAR을 추가로 포함하며, 이에 의해 질환-표적화 CAR을 통해 전달되는 활성화 신호는 억제 CAR의 그 리간드와의 결합에 의해 감쇠 또는 억제되어, 예를 들어 표적-이탈 효과를 감소시킨다.In some embodiments, the activation domain is contained within one CAR, while the costimulatory component is provided by another CAR that recognizes another antigen. In some embodiments, the CAR comprises an activating or stimulatory CAR and a costimulatory CAR, both of which are expressed on the same cell (see WO2014/055668). In some aspects, the cell comprises one or more stimulatory or activating CARs and/or costimulatory CARs. In some embodiments, the cell further comprises an inhibitory CAR (iCAR, see Fedorov et al., Sci. Transl. Medicine, 5(215) (December, 2013)), e.g., a CAR that recognizes an antigen other than an antigen associated with and/or specific for a disease or condition, whereby an activating signal delivered via the disease-targeting CAR is attenuated or inhibited by binding of the inhibitory CAR to its ligand, e.g., reducing an off-target effect.

일부 실시양태에서, 두 수용체는 각각 세포에 활성화 및 억제 신호를 유도하여, 수용체 중 하나가 그 항원에 라이게이션하는 것은 세포를 활성화시키거나 반응을 유도하지만, 제2 억제 수용체가 그 항원에 라이게이션하는 것은 해당 반응을 저해하거나 약화시키는 신호를 유도한다. 활성화 CAR 및 억제 CAR (iCAR)의 조합이 그 예이다. 이러한 전략은 예를 들어 활성화 CAR이 질환 또는 병태에서 발현되지만 또한 정상 세포 상에서 발현되는 항원에 결합하고, 억제 수용체가 정상 세포 상에서 발현되지만 질환 또는 병태의 세포 상에서는 발현되지 않는 별도의 항원에 결합하는 맥락에서 표적-이탈 효과의 가능성을 감소시키는데 사용될 수 있다.In some embodiments, the two receptors induce activating and inhibitory signals in the cell, respectively, such that binding of one receptor to its antigen activates the cell or induces a response, while binding of the second inhibitory receptor to its antigen induces a signal that inhibits or attenuates that response. An example is the combination of an activating CAR and an inhibitory CAR (iCAR). This strategy can be used to reduce the likelihood of off-target effects, for example, in a context where an activating CAR binds to an antigen expressed on cells in a disease or condition but also on normal cells, and an inhibitory receptor binds to a separate antigen expressed on cells in a normal but not diseased or condition.

일부 측면에서, 키메라 수용체는 억제 CAR (예를 들어, iCAR)이거나 이를 포함하며, 세포에서 면역 반응, 예컨대 ITAM- 및/또는 공동자극-촉진된 반응을 약화시키거나 저해하는 세포내 성분을 포함한다. 이러한 세포내 신호전달 성분의 예는 PD-1, CTLA4, LAG3, BTLA, OX2R, TIM-3, TIGIT, LAIR-1, PGE2 수용체, EP2/4 아데노신 수용체 (A2AR 포함)를 포함한 면역 체크포인트 분자 상에서 발견되는 것들이다. 일부 측면에서, 조작된 세포는 이러한 억제 분자의 신호전달 도메인 또는 이로부터 유래된 신호전달 도메인을 포함하는 억제 CAR을 포함하여, 예를 들어 활성화 및/또는 공동자극 CAR에 의해 유도되는 세포의 반응을 약화시키는 역할을 한다.In some aspects, the chimeric receptor is or comprises an inhibitory CAR (e.g., an iCAR) and comprises an intracellular component that attenuates or inhibits an immune response in a cell, such as an ITAM- and/or costimulatory-promoted response. Examples of such intracellular signaling components are those found on immune checkpoint molecules, including PD-1, CTLA4, LAG3, BTLA, OX2R, TIM-3, TIGIT, LAIR-1, PGE2 receptor, EP2/4 adenosine receptor (including A2AR). In some aspects, the engineered cell comprises an inhibitory CAR comprising a signaling domain of such an inhibitory molecule or a signaling domain derived therefrom, thereby attenuating a cellular response induced by, for example, an activating and/or costimulatory CAR.

특정 실시양태에서, 세포내 신호전달 도메인은 CD3 (예를 들어, CD3-제타) 세포내 도메인에 연결된 CD28 막횡단 및 신호전달 도메인을 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포내 신호전달 도메인은 CD3 제타 세포내 도메인에 연결된 키메라 CD28 및 CD137 (4-1BB, TNFRSF9) 공동자극 도메인을 포함한다.In certain embodiments, the intracellular signaling domain comprises a CD28 transmembrane and signaling domain linked to a CD3 (e.g., CD3-zeta) intracellular domain. In some embodiments, the intracellular signaling domain comprises a chimeric CD28 and CD137 (4-1BB, TNFRSF9) costimulatory domain linked to a CD3 zeta intracellular domain.

일부 실시양태에서, CAR은 세포질 부분에 하나 이상, 예를 들어 2개 이상의 공동자극 도메인 및 활성화 도메인, 예를 들어 1차 활성화 도메인을 포함한다. 예시적인 CAR은 CD3-제타, CD28 및 4-1BB의 세포내 성분을 포함한다.In some embodiments, the CAR comprises one or more, e.g., two or more, costimulatory domains and an activation domain, e.g., a primary activation domain, in the cytoplasmic portion. Exemplary CARs comprise intracellular components of CD3-zeta, CD28, and 4-1BB.

일부 실시양태에서, 항원 수용체는 태그를 추가로 포함하고/거나, CAR 또는 다른 항원 수용체를 발현하는 세포는 대용 태그, 예컨대 세포 표면 태그를 추가로 포함하며, 이는 수용체를 발현하도록 세포의 형질도입 또는 조작을 확인하는데 사용될 수 있다. 일부 측면에서, 태그는 CD34, NGFR 또는 표피 성장 인자 수용체의 전체 또는 일부 (예를 들어, 말단절단된 형태), 예컨대 이러한 세포 표면 수용체 (예를 들어, tEGFR)의 말단절단된 버전을 포함한다. 일부 실시양태에서, 태그를 코딩하는 핵산은 링커 서열, 예컨대 절단가능한 링커 서열, 예를 들어 T2A를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된다. 예를 들어, 태그 및 임의로 링커 서열은 공개 특허 출원 번호 WO2014031687에 개시된 바와 같은 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, 태그는 말단절단된 EGFR (tEGFR)일 수 있으며, 이는 임의로 링커 서열, 예컨대 T2A 절단가능한 링커 서열에 연결된다.In some embodiments, the antigen receptor further comprises a tag, and/or the cell expressing the CAR or other antigen receptor further comprises a surrogate tag, such as a cell surface tag, which can be used to identify transduction or manipulation of the cell to express the receptor. In some aspects, the tag comprises all or a portion (e.g., a truncated form) of CD34, NGFR, or epidermal growth factor receptor, such as a truncated version of such cell surface receptor (e.g., tEGFR). In some embodiments, the nucleic acid encoding the tag is operably linked to a linker sequence, such as a cleavable linker sequence, e.g., a polynucleotide encoding T2A. For example, the tag and optionally the linker sequence can be any of those disclosed in published patent application No. WO2014031687. For example, the tag can be a truncated EGFR (tEGFR), optionally linked to a linker sequence, such as a T2A cleavable linker sequence.

일부 실시양태에서, 태그는 T 세포 상에서 자연적으로 발견되지 않거나 T 세포의 표면 상에서 자연적으로 발견되지 않는 분자, 예를 들어 세포 표면 단백질, 또는 이의 일부이다. 일부 실시양태에서, 분자는 비-자기 분자, 예를 들어 비-자기 단백질, 즉 세포가 적응적으로 전달될 숙주의 면역 시스템에 의해 "자기"로서 인식되지 않는 것이다.In some embodiments, the tag is a molecule not naturally found on a T cell or not naturally found on the surface of a T cell, e.g., a cell surface protein, or a portion thereof. In some embodiments, the molecule is a non-self molecule, e.g., a non-self protein, i.e., not recognized as "self" by the immune system of the host to which the cell is to be adaptively transferred.

일부 실시양태에서, 태그는 치료적 기능을 제공하지 않고/거나, 유전자 조작을 위한 태그, 예를 들어 성공적으로 조작된 세포를 선택하기 위한 태그로서 사용되는 것 외에는 다른 효과를 생성하지 않는다. 다른 실시양태에서, 태그는 치료적 분자 또는 달리 일부 원하는 효과를 발휘하는 분자, 예컨대 생체내에서 세포와 만나는 리간드, 예컨대 입양 전이 및 리간드와 만날 때 세포의 반응을 향상시키고/거나 약화시키는 공동자극 또는 면역 체크포인트 분자일 수 있다.In some embodiments, the tag does not provide a therapeutic function and/or does not produce any effect other than being used as a tag for genetic manipulation, e.g., to select successfully manipulated cells. In other embodiments, the tag may be a therapeutic molecule or a molecule that otherwise exerts some desired effect, such as a ligand that interacts with a cell in vivo, such as a co-stimulatory or immune checkpoint molecule that enhances and/or dampens the cell's response upon encountering the ligand and/or adoptive transfer.

일부 경우에, CAR은 1세대, 2세대 및/또는 3세대 CAR로 지칭된다. 일부 측면에서, 1세대 CAR은 항원 결합 시 CD3-쇄 유도된 신호만을 제공하는 CAR이고; 일부 측면에서 2세대 CAR은 이러한 신호 및 공동자극 신호를 제공하는 CAR, 예컨대 공동자극 수용체, 예컨대 CD28 또는 CD137로부터의 세포내 신호전달 도메인을 포함하는 CAR이고; 일부 측면에서 3세대 CAR은 상이한 공동자극 수용체의 다중 공동자극 도메인을 포함하는 CAR이다.In some cases, CARs are referred to as first-generation, second-generation, and/or third-generation CARs. In some aspects, a first-generation CAR is a CAR that provides only a CD3-chain-induced signal upon antigen binding; in some aspects, a second-generation CAR is a CAR that provides such a signal and a costimulatory signal, such as a CAR comprising an intracellular signaling domain from a costimulatory receptor, such as CD28 or CD137; and in some aspects, a third-generation CAR is a CAR that comprises multiple costimulatory domains from different costimulatory receptors.

예를 들어, 일부 실시양태에서, CAR은 기재된 바와 같은 임의의 항원을 포함하는 항원에 대해 특이적인 항체, 예를 들어 항체 단편, 예컨대 scFv, CD28 또는 이의 기능적 변이체의 막횡단 부분이거나 이를 함유하는 막횡단 도메인, 및 CD28 또는 이의 기능적 변이체의 신호전달 부분 및 CD3 제타 또는 이의 기능적 변이체의 신호전달 부분을 함유하는 세포내 신호전달 도메인을 함유한다. 일부 실시양태에서, CAR은 기재된 바와 같은 임의의 항원을 포함하는 항원에 대해 특이적인 항체, 예를 들어 항체 단편, 예컨대 scFv, CD28 또는 이의 기능적 변이체의 막횡단 부분이거나 이를 함유하는 막횡단 도메인, 및 4-1BB 또는 이의 기능적 변이체의 신호전달 부분 및 CD3 제타 또는 이의 기능적 변이체의 신호전달 부분을 함유하는 세포내 신호전달 도메인을 함유한다. 일부 이러한 실시양태에서, 수용체는 Ig 분자, 예컨대 인간 Ig 분자, 예컨대 Ig 힌지, 예를 들어 IgG4 힌지, 예컨대 힌지-전용 스페이서의 일부를 함유하는 스페이서를 추가로 포함한다.For example, in some embodiments, the CAR contains an antibody, e.g., an antibody fragment, such as a scFv, a transmembrane domain that is or comprises a transmembrane portion of CD28 or a functional variant thereof, and an intracellular signaling domain that comprises a signaling portion of CD28 or a functional variant thereof and a signaling portion of CD3 zeta or a functional variant thereof, which is specific for an antigen, including any antigen as described. In some embodiments, the CAR contains an antibody, e.g., an antibody fragment, such as a scFv, a transmembrane domain that is or comprises a transmembrane portion of CD28 or a functional variant thereof, which is specific for an antigen, including any antigen as described, and an intracellular signaling domain that comprises a signaling portion of 4-1BB or a functional variant thereof and a signaling portion of CD3 zeta or a functional variant thereof. In some such embodiments, the receptor further comprises a spacer containing a portion of an Ig molecule, such as a human Ig molecule, such as an Ig hinge, e.g., an IgG4 hinge, such as a hinge-only spacer.

예를 들어, 일부 실시양태에서, CAR은 항체, 예컨대 scFv를 포함하는 항체 단편, 스페이서, 예컨대 이뮤노글로불린 분자의 일부를 함유하는 스페이서, 예컨대 힌지 영역 및/또는 중쇄 분자의 하나 이상의 불변 영역, 예컨대 Ig-힌지 함유 스페이서, CD28-유래 막횡단 도메인의 전부 또는 일부를 함유하는 막횡단 도메인, CD28-유래 세포내 신호전달 도메인, 및 CD3 제타 신호전달 도메인을 포함한다. 일부 실시양태에서, CAR은 항체 또는 단편, 예컨대 scFv, 스페이서, 예컨대 Ig-힌지 함유 스페이서 중 임의의 스페이서, CD28-유래 막횡단 도메인, 4-1BB-유래 세포내 신호전달 도메인, 및 CD3 제타-유래 신호전달 도메인을 포함한다.For example, in some embodiments, the CAR comprises an antibody, such as an antibody fragment comprising a scFv, a spacer, such as a spacer containing a portion of an immunoglobulin molecule, such as a hinge region and/or one or more constant regions of a heavy chain molecule, such as an Ig-hinge containing spacer, a transmembrane domain containing all or a portion of a CD28-derived transmembrane domain, a CD28-derived intracellular signaling domain, and a CD3 zeta signaling domain. In some embodiments, the CAR comprises an antibody or fragment, such as a scFv, a spacer, such as any of an Ig-hinge containing spacer, a CD28-derived transmembrane domain, a 4-1BB-derived intracellular signaling domain, and a CD3 zeta-derived signaling domain.

예시적인 대용 태그는 세포 표면 폴리펩티드의 말단절단된 형태, 예컨대 비-기능적이고 세포 표면 폴리펩티드의 전장 형태에 의해 일반적으로 전달되는 신호 또는 신호를 전달하지 않거나 전달할 수 없는 말단절단된 형태, 및/또는 내재화하지 않거나 내재화할 수 없는 말단절단된 형태를 포함할 수 있다. 예시적인 말단절단된 세포 표면 폴리펩티드는 성장 인자 또는 다른 수용체의 말단절단된 형태, 예컨대 말단절단된 인간 표피 성장 인자 수용체 2 (tHER2), 말단절단된 표피 성장 인자 수용체 (tEGFR) 또는 전립선-특이적 막 항원 (PSMA) 또는 이의 변형된 형태를 포함한다. tEGFR은 항체 세툭시맙 (얼비툭스®) 또는 다른 치료적 항-EGFR 항체 또는 결합 분자에 의해 인식되는 에피토프를 함유할 수 있으며, 이는 tEGFR 구축물 및 코딩된 외인성 단백질을 발현하도록 조작된 세포를 식별 또는 선택하고/거나 코딩된 외인성 단백질을 발현하는 세포를 제거 또는 분리하는데 사용될 수 있다. 미국 특허 번호 8,802,374 및 문헌 [Liu et al., Nature Biotech. 2016 April; 34(4): 430-434]을 참조한다. 일부 측면에서, 태그, 예를 들어 대용 태그는 CD34, NGFR, CD19 또는 말단절단된 CD19, 예를 들어 말단절단된 비-인간 CD19의 전체 또는 일부 (예를 들어, 말단절단된 형태), 또는 표피 성장 인자 수용체 (예를 들어, tEGFR)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 태그는 형광 단백질, 예컨대 녹색 형광 단백질 (GFP), 향상된 녹색 형광 단백질 (EGFP), 예컨대 슈퍼-폴드 GFP (sfGFP), 적색 형광 단백질 (RFP), 예컨대 tdTomato, mCherry, mStrawberry, AsRed2, DsRed 또는 DsRed2, 시안색 형광 단백질 (CFP), 청색 녹색 형광 단백질 (BFP), 향상된 청색 형광 단백질 (EBFP) 및 황색 형광 단백질 (YFP), 및 이들의 변이체 (형광 단백질의 종 변이체, 단량체 변이체, 및 코돈-최적화된 및/또는 향상된 변이체 포함)이거나 이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 태그는 효소, 예컨대 루시퍼라제, 이. 콜라이로부터의 lacZ 유전자, 알칼리성 포스파타제, 분비된 배아 알칼리성 포스파타제 (SEAP), 클로람페니콜 아세틸 트랜스퍼라제 (CAT)이거나 이를 포함한다. 예시적인 발광 리포터 유전자는 루시퍼라제 (luc), β-갈락토시다제, 클로람페니콜 아세틸트랜스퍼라제 (CAT), β-글루쿠로니다제 (GUS) 또는 이의 변이체를 포함한다.Exemplary surrogate tags can include truncated forms of cell surface polypeptides, such as truncated forms that are non-functional and do not or cannot transmit a signal or signals normally transmitted by the full-length form of the cell surface polypeptide, and/or truncated forms that do not or cannot be internalized. Exemplary truncated cell surface polypeptides include truncated forms of growth factors or other receptors, such as truncated human epidermal growth factor receptor 2 (tHER2), truncated epidermal growth factor receptor (tEGFR), or prostate-specific membrane antigen (PSMA), or modified forms thereof. The tEGFR may contain an epitope recognized by the antibody cetuximab (Erbitux®) or other therapeutic anti-EGFR antibodies or binding molecules, which may be used to identify or select cells engineered to express the tEGFR construct and the encoded exogenous protein, and/or to eliminate or isolate cells expressing the encoded exogenous protein. See U.S. Patent No. 8,802,374 and Liu et al., Nature Biotech. 2016 April; 34(4): 430-434. In some aspects, the tag, e.g., a surrogate tag, comprises CD34, NGFR, CD19, or a truncated CD19, e.g., all or part of a truncated non-human CD19 (e.g., a truncated form), or an epidermal growth factor receptor (e.g., a tEGFR). In some embodiments, the tag is or comprises a fluorescent protein, such as green fluorescent protein (GFP), enhanced green fluorescent protein (EGFP), such as super-fold GFP (sfGFP), red fluorescent protein (RFP), such as tdTomato, mCherry, mStrawberry, AsRed2, DsRed or DsRed2, cyan fluorescent protein (CFP), blue green fluorescent protein (BFP), enhanced blue fluorescent protein (EBFP) and yellow fluorescent protein (YFP), and variants thereof (including species variants, monomeric variants, and codon-optimized and/or enhanced variants of the fluorescent proteins). In some embodiments, the tag is or comprises an enzyme, such as luciferase, the lacZ gene from E. coli, alkaline phosphatase, secreted embryonic alkaline phosphatase (SEAP), chloramphenicol acetyl transferase (CAT). Exemplary luminescent reporter genes include luciferase (luc), β-galactosidase, chloramphenicol acetyltransferase (CAT), β-glucuronidase (GUS) or variants thereof.

일부 실시양태에서, 태그는 저항성 태그 또는 선택 태그이다. 일부 실시양태에서, 저항성 태그 또는 선택 태그는 외인성 작용제 또는 약물에 대한 저항성을 부여하는 폴리펩티드이거나 이를 포함한다. 일부 실시양태에서, 저항성 태그 또는 선택 태그는 항생제 저항성 유전자이다. 일부 실시양태에서, 저항성 태그 또는 선택 태그는 포유동물 세포에 항생제 저항성을 부여하는 항생제 저항성 유전자이다. 일부 실시양태에서, 저항성 태그 또는 선택 태그는 퓨로마이신 저항성 유전자, 히그로마이신 저항성 유전자, 블라스티시딘 저항성 유전자, 네오마이신 저항성 유전자, 제네티신 저항성 유전자 또는 제오신 저항성 유전자, 또는 이들의 변형된 형태이거나 이를 포함한다.In some embodiments, the tag is a resistance tag or a selection tag. In some embodiments, the resistance tag or selection tag is or comprises a polypeptide that confers resistance to an exogenous agent or drug. In some embodiments, the resistance tag or selection tag is an antibiotic resistance gene. In some embodiments, the resistance tag or selection tag is an antibiotic resistance gene that confers antibiotic resistance to a mammalian cell. In some embodiments, the resistance tag or selection tag is or comprises a puromycin resistance gene, a hygromycin resistance gene, a blasticidin resistance gene, a neomycin resistance gene, a geneticin resistance gene, or a zeocin resistance gene, or a modified form thereof.

일부 실시양태에서, 태그를 코딩하는 핵산은 링커 서열, 예컨대 절단가능한 링커 서열, 예를 들어 T2A를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된다. 예를 들어, 태그 및 임의로 링커 서열은 PCT 공개 번호 WO2014031687에 개시된 바와 같은 임의의 것일 수 있다.In some embodiments, the nucleic acid encoding the tag is operably linked to a polynucleotide encoding a linker sequence, such as a cleavable linker sequence, e.g., T2A. For example, the tag and optionally the linker sequence may be any of those disclosed in PCT Publication No. WO2014031687.

3. T 세포 수용체3. T cell receptor

일부 실시양태에서, 재조합 단백질은 재조합 수용체이다. 일부 실시양태에서, 재조합 단백질은 표적 폴리펩티드의 펩티드 에피토프 또는 T 세포 에피토프, 예컨대 종양, 바이러스 또는 자가면역 단백질의 항원을 인식하는 T 세포 수용체 (TCR) 또는 이의 항원-결합 부분이다. 일부 측면에서, TCR은 재조합 TCR이거나 이를 포함한다.In some embodiments, the recombinant protein is a recombinant receptor. In some embodiments, the recombinant protein is a T cell receptor (TCR) or an antigen-binding portion thereof that recognizes a peptide epitope or a T cell epitope of a target polypeptide, such as an antigen of a tumor, virus, or autoimmune protein. In some aspects, the TCR is or comprises a recombinant TCR.

일부 실시양태에서, "T 세포 수용체" 또는 "TCR"은 가변 α 및 β 쇄 (각각 TCRα 및 TCRβ로도 공지됨) 또는 가변 γ 및 δ 쇄 (각각 TCRα 및 TCRβ로도 공지됨) 또는 이의 항원-결합 부분을 함유하고 MHC 분자에 결합된 펩티드에 특이적으로 결합할 수 있는 분자이다. 일부 실시양태에서, TCR은 αβ 형태이다. 전형적으로, αβ 및 γδ 형태로 존재하는 TCR은 일반적으로 구조적으로 유사하지만, 이를 발현하는 T 세포는 별개의 해부학적 위치 또는 기능을 가질 수 있다. TCR은 세포 표면 상에서 또는 가용성 형태로 발견될 수 있다. 일반적으로, TCR은 T 세포 (또는 T 림프구)의 표면 상에서 발견되며, 여기서 일반적으로 주요 조직적합성 복합체 (MHC) 분자에 결합된 항원을 인식하는 역할을 한다.In some embodiments, a "T cell receptor" or "TCR" is a molecule that contains variable α and β chains (also known as TCRα and TCRβ, respectively) or variable γ and δ chains (also known as TCRα and TCRβ, respectively) or antigen-binding portions thereof and that is capable of specifically binding a peptide bound to an MHC molecule. In some embodiments, the TCR is in the αβ form. Typically, TCRs that exist in the αβ and γδ forms are structurally similar, but the T cells that express them may have distinct anatomical locations or functions. TCRs can be found on the cell surface or in a soluble form. Typically, TCRs are found on the surface of T cells (or T lymphocytes), where they typically serve to recognize antigens bound to major histocompatibility complex (MHC) molecules.

달리 언급되지 않는 한, 용어 "TCR"은 전체 TCR 뿐만 아니라 이의 항원-결합 부분 또는 항원-결합 단편을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 일부 실시양태에서, TCR은 αβ 형태 또는 γδ 형태의 TCR을 포함하는 무손상 또는 전장 TCR이다. 일부 실시양태에서, TCR은 전장 TCR보다 작지만 MHC 분자에 결합된 특이적 펩티드, 예컨대 MHC-펩티드 복합체에 결합하는 항원-결합 부분이다. 일부 경우에, TCR의 항원-결합 부분 또는 단편은 전장 또는 무손상 TCR의 구조적 도메인의 일부만을 함유할 수 있지만, 전체 TCR이 결합하는 펩티드 에피토프, 예컨대 MHC-펩티드 복합체에 결합할 수 있다. 일부 경우에, 항원-결합 부분은 특이적 MHC-펩티드 복합체에 결합하기 위한 결합 부위를 형성하기에 충분한 TCR의 가변 도메인, 예컨대 TCR의 가변 α 쇄 및 가변 β 쇄를 함유한다. 일반적으로, TCR의 가변 쇄는 펩티드, MHC 및/또는 MHC-펩티드 복합체의 인식에 관여하는 상보성 결정 영역을 함유한다.Unless otherwise stated, the term "TCR" should be understood to include a complete TCR as well as an antigen-binding portion or fragment thereof. In some embodiments, the TCR is an intact or full-length TCR, including an αβ form or a γδ form of the TCR. In some embodiments, the TCR is an antigen-binding portion that is smaller than the full-length TCR but binds a specific peptide bound to an MHC molecule, such as an MHC-peptide complex. In some cases, the antigen-binding portion or fragment of a TCR may contain only a portion of the structural domains of a full-length or intact TCR, but may bind a peptide epitope that a complete TCR binds, such as an MHC-peptide complex. In some cases, the antigen-binding portion contains a variable domain of a TCR sufficient to form a binding site for binding to a specific MHC-peptide complex, such as the variable α chain and the variable β chain of the TCR. Typically, the variable chain of a TCR contains complementarity-determining regions involved in the recognition of peptides, MHC, and/or MHC-peptide complexes.

일부 실시양태에서, TCR의 가변 도메인은 초가변 루프 또는 상보성 결정 영역 (CDR)을 함유하며, 이는 일반적으로 항원 인식 및 결합 능력 및 특이성에 대한 주요 기여자이다. 일부 실시양태에서, TCR의 CDR 또는 이들의 조합은 주어진 TCR 분자의 항원-결합 부위의 전부 또는 실질적으로 전부를 형성한다. TCR 쇄의 가변 영역 내의 다양한 CDR은 일반적으로 프레임워크 영역 (FR)에 의해 분리되며, 이는 일반적으로 CDR과 비교하여 TCR 분자 간에 더 적은 변동성을 나타낸다 (예를 들어, 문헌 [Jores et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. U.S.A. 87:9138, 1990]; [Chothia et al., EMBO J. 7:3745, 1988] 참조; 또한, 문헌 [Lefranc et al., Dev. Comp. Immunol. 27:55, 2003] 참조). 일부 실시양태에서, CDR3은 항원 결합 또는 특이성을 담당하는 주요 CDR이거나, 주어진 TCR 가변 영역 상의 3개의 CDR 중에서 항원 인식 및/또는 펩티드-MHC 복합체의 프로세싱된 펩티드 부분과의 상호작용에 가장 중요한 CDR이다. 일부 맥락에서, 알파 쇄의 CDR1은 특정 항원성 펩티드의 N-말단 부분과 상호작용할 수 있다. 일부 맥락에서, 베타 쇄의 CDR1은 펩티드의 C-말단 부분과 상호작용할 수 있다. 일부 맥락에서, CDR2는 MHC-펩티드 복합체의 MHC 부분과의 상호작용 또는 이의 인식에 가장 크게 기여하거나 이를 담당하는 주요 CDR이다. 일부 실시양태에서, β-쇄의 가변 영역은 일반적으로 항원 인식이 아니라 초항원 결합에 관여하는 추가 초가변 영역 (CDR4 또는 HVR4)을 함유할 수 있다 (Kotb (1995) Clinical Microbiology Reviews, 8:411-426).In some embodiments, the variable domain of a TCR contains hypervariable loops or complementarity determining regions (CDRs), which are generally major contributors to antigen recognition and binding ability and specificity. In some embodiments, the CDRs or combinations thereof of a TCR form all or substantially all of the antigen-binding site of a given TCR molecule. The various CDRs within the variable region of a TCR chain are generally separated by framework regions (FRs), which generally exhibit less variability between TCR molecules compared to the CDRs (see, e.g., Jores et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. U.S.A. 87:9138, 1990; Chothia et al., EMBO J. 7:3745, 1988; see also Lefranc et al., Dev. Comp. Immunol. 27:55, 2003). In some embodiments, CDR3 is the major CDR responsible for antigen binding or specificity, or is the CDR most important among the three CDRs on a given TCR variable region for antigen recognition and/or interaction with the processed peptide portion of a peptide-MHC complex. In some contexts, CDR1 of the alpha chain may interact with the N-terminal portion of a particular antigenic peptide. In some contexts, CDR1 of the beta chain may interact with the C-terminal portion of the peptide. In some contexts, CDR2 is the major CDR most significantly responsible for or contributing to interaction with or recognition of the MHC portion of an MHC-peptide complex. In some embodiments, the variable region of the β chain may contain an additional hypervariable region (CDR4 or HVR4) that is generally involved in superantigen binding, but not antigen recognition (Kotb (1995) Clinical Microbiology Reviews, 8:411-426).

일부 실시양태에서, TCR은 또한 불변 도메인, 막횡단 도메인 및/또는 짧은 세포질 꼬리를 함유할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Janeway et al., Immunobiology: The Immune System in Health and Disease, 3rd Ed., Current Biology Publications, p. 4:33, 1997] 참조). 일부 측면에서, TCR의 각 쇄는 하나의 N-말단 이뮤노글로불린 가변 도메인, 하나의 이뮤노글로불린 불변 도메인, 막횡단 영역, 및 C-말단 종결부에 짧은 세포질 꼬리를 보유할 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 신호 전달 매개에 관여하는 CD3 복합체의 비변이체 단백질과 연관된다.In some embodiments, the TCR may also contain a constant domain, a transmembrane domain, and/or a short cytoplasmic tail (see, e.g., Janeway et al., Immunobiology: The Immune System in Health and Disease, 3rd Ed., Current Biology Publications, p. 4:33, 1997). In some aspects, each chain of the TCR may have an N-terminal immunoglobulin variable domain, an immunoglobulin constant domain, a transmembrane region, and a short cytoplasmic tail at the C-terminal end. In some embodiments, the TCR associates with a non-variant protein of the CD3 complex, which is involved in signal transduction mediation.

일부 실시양태에서, TCR 쇄는 하나 이상의 불변 도메인을 함유한다. 예를 들어, 주어진 TCR 쇄 (예를 들어, α-쇄 또는 β-쇄)의 세포외 부분은 세포막에 인접한 2개의 이뮤노글로불린-유사 도메인, 예컨대 가변 도메인 (예를 들어, Vα 또는 Vβ; 전형적으로 카바트 넘버링에 기반하여 아미노산 1 내지 116, 문헌 [Kabat et al., "Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services, Public Health Service National Institutes of Health, 1991, 5th ed.]) 및 불변 도메인 (예를 들어, α-쇄 불변 도메인 또는 Cα, 전형적으로 카바트 넘버링에 기반하여 쇄의 위치 117 내지 259 또는 β 쇄 불변 도메인 또는 Cβ, 전형적으로 카바트에 기반하여 쇄의 위치 117 내지 295)을 함유할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 2개의 쇄에 의해 형성된 TCR의 세포외 부분은 2개의 막-근위 불변 도메인 및 2개의 막-원위 가변 도메인을 함유하며, 각 가변 도메인은 CDR을 함유한다. TCR의 불변 도메인은 시스테인 잔기가 디술피드 결합을 형성하여, 이에 의해 TCR의 2개의 쇄를 연결하는 짧은 연결 서열을 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 α 및 β 쇄 각각에 추가 시스테인 잔기를 가질 수 있으며, 이는 TCR이 불변 도메인에 2개의 디술피드 결합을 함유하도록 한다.In some embodiments, the TCR chain contains one or more constant domains. For example, the extracellular portion of a given TCR chain (e.g., an α-chain or a β-chain) may contain two immunoglobulin-like domains adjacent to the cell membrane, such as a variable domain (e.g., Vα or Vβ; typically amino acids 1 to 116 of the chain based on Kabat numbering, Kabat et al., "Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services, Public Health Service National Institutes of Health, 1991, 5th ed.) and a constant domain (e.g., an α-chain constant domain or Cα, typically amino acids 117 to 259 of the chain based on Kabat numbering or a β-chain constant domain or Cβ, typically amino acids 117 to 295 of the chain based on Kabat numbering). For example, in some cases, the extracellular portion of a TCR formed by two chains may contain two membrane-proximal constant domains and It contains two membrane-distal variable domains, each variable domain containing a CDR. The constant domain of the TCR may contain a short connecting sequence in which cysteine residues form disulfide bonds, thereby connecting the two chains of the TCR. In some embodiments, the TCR may have an additional cysteine residue in each of the α and β chains, which allows the TCR to contain two disulfide bonds in the constant domain.

일부 실시양태에서, TCR 쇄는 막횡단 도메인을 함유한다. 일부 실시양태에서, 막횡단 도메인은 양으로 하전된다. 일부 경우에, TCR 쇄는 세포질 꼬리를 함유한다. 일부 경우에, 구조는 TCR이 CD3 및 이의 서브유닛과 같은 다른 분자와 회합하도록 허용한다. 예를 들어, 막횡단 영역을 갖는 불변 도메인을 함유하는 TCR은 단백질을 세포막에 고정시키고 CD3 신호전달 장치 또는 복합체의 비변이체 서브유닛과 회합할 수 있다. CD3 신호전달 서브유닛 (예를 들어, CD3γ, CD3δ, CD3ε 및 CD3ζ 쇄)의 세포내 꼬리는 TCR 복합체의 신호전달 능력에 관여하는 하나 이상의 면역수용체 티로신-기반 활성화 모티프 또는 ITAM을 함유한다.In some embodiments, the TCR chain contains a transmembrane domain. In some embodiments, the transmembrane domain is positively charged. In some cases, the TCR chain contains a cytoplasmic tail. In some cases, the structure allows the TCR to associate with other molecules, such as CD3 and its subunits. For example, a TCR containing a constant domain with a transmembrane region can anchor the protein to the cell membrane and associate with a non-variant subunit of the CD3 signaling apparatus or complex. The intracellular tail of the CD3 signaling subunit (e.g., CD3γ, CD3δ, CD3ε, and CD3ζ chains) contains one or more immunoreceptor tyrosine-based activation motifs, or ITAMs, that are involved in the signaling ability of the TCR complex.

일부 실시양태에서, TCR은 2개의 쇄 α 및 β (또는 임의로 γ 및 δ)의 이종이량체일 수 있거나, 단일 쇄 TCR 구축물일 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 예컨대 디술피드 결합 또는 디술피드 결합들에 의해 연결된 2개의 별도의 쇄 (α 및 β 쇄 또는 γ 및 δ 쇄)를 함유하는 이종이량체이다.In some embodiments, the TCR may be a heterodimer of two chains, α and β (or optionally γ and δ), or may be a single chain TCR construct. In some embodiments, the TCR is a heterodimer containing two separate chains (α and β chains or γ and δ chains) linked, e.g., by a disulfide bond or disulfide bonds.

일부 실시양태에서, TCR은 실질적으로 전장 코딩 서열이 쉽게 이용가능한 공지된 TCR 서열(들), 예컨대 Vα,β 쇄의 서열로부터 생성될 수 있다. 세포 공급원으로부터 V 쇄 서열을 포함한 전장 TCR 서열을 수득하는 방법은 널리 공지되어 있다. 일부 실시양태에서, TCR을 코딩하는 핵산은 다양한 공급원으로부터, 예컨대 주어진 세포 또는 세포들 내에서 또는 이로부터 단리된 TCR-코딩 핵산의 폴리머라제 쇄 반응 (PCR) 증폭, 또는 공개적으로 이용가능한 TCR DNA 서열의 합성에 의해 수득될 수 있다.In some embodiments, the TCR can be generated from known TCR sequence(s) for which substantially the full-length coding sequence is readily available, such as the sequence of the Vα,β chain. Methods for obtaining full-length TCR sequences, including V chain sequences, from cell sources are well known. In some embodiments, the nucleic acid encoding the TCR can be obtained from a variety of sources, such as by polymerase chain reaction (PCR) amplification of TCR-encoding nucleic acid within or isolated from a given cell or cells, or by synthesis of publicly available TCR DNA sequences.

일부 실시양태에서, 재조합 수용체는 재조합 TCR 및/또는 자연 발생 T 세포로부터 클로닝된 TCR을 포함한다. 일부 실시양태에서, 표적 항원 (예를 들어, 암 항원)에 대한 고친화성 T 세포 클론을 식별하고, 환자로부터 단리하고, 세포에 도입한다. 일부 실시양태에서, 표적 항원에 대한 TCR 클론은 인간 면역 시스템 유전자 (예를 들어, 인간 백혈구 항원 시스템 또는 HLA)로 조작된 트랜스제닉 마우스에서 생성되었다. 예를 들어, 종양 항원을 참조한다 (예를 들어, 문헌 [Parkhurst et al. (2009) Clin Cancer Res. 15:169-180] 및 [Cohen et al. (2005) J Immunol. 175:5799-5808] 참조). 일부 실시양태에서, 파지 디스플레이는 표적 항원에 대한 TCR을 단리하는데 사용된다 (예를 들어, 문헌 [Varela-Rohena et al. (2008) Nat Med. 14:1390-1395] 및 [Li (2005) Nat Biotechnol. 23:349-354] 참조).In some embodiments, the recombinant receptor comprises a recombinant TCR and/or a TCR cloned from a naturally occurring T cell. In some embodiments, a high-affinity T cell clone for a target antigen (e.g., a cancer antigen) is identified, isolated from a patient, and introduced into a cell. In some embodiments, the TCR clone for the target antigen is generated in a transgenic mouse engineered with human immune system genes (e.g., the human leukocyte antigen system or HLA). See, e.g., tumor antigens (see, e.g., Parkhurst et al. (2009) Clin Cancer Res. 15:169-180 and Cohen et al. (2005) J Immunol. 175:5799-5808). In some embodiments, phage display is used to isolate TCRs against a target antigen (see, e.g., Varela-Rohena et al. (2008) Nat Med. 14:1390-1395 and Li (2005) Nat Biotechnol. 23:349-354).

일부 실시양태에서, TCR은 생물학적 공급원, 예컨대 세포, 예컨대 T 세포 (예를 들어, 세포독성 T 세포), T-세포 하이브리도마 또는 다른 공개적으로 이용가능한 공급원으로부터 수득된다. 일부 실시양태에서, T-세포는 생체내 단리된 세포로부터 수득될 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 흉선에서 선택된 TCR이다. 일부 실시양태에서, TCR은 네오에피토프-제한 TCR이다. 일부 실시양태에서, T-세포는 배양된 T-세포 하이브리도마 또는 클론일 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR 또는 이의 항원-결합 부분은 TCR의 서열에 대한 지식으로부터 합성적으로 생성될 수 있다.In some embodiments, the TCR is obtained from a biological source, such as a cell, such as a T cell (e.g., a cytotoxic T cell), a T-cell hybridoma, or other publicly available source. In some embodiments, the T-cell can be obtained from cells isolated in vivo. In some embodiments, the TCR is a thymus-selected TCR. In some embodiments, the TCR is a neoepitope-restricted TCR. In some embodiments, the T-cell can be a cultured T-cell hybridoma or clone. In some embodiments, the TCR or antigen-binding portion thereof can be synthetically generated from knowledge of the TCR sequence.

일부 실시양태에서, TCR은 표적 폴리펩티드 항원 또는 이의 표적 T 세포 에피토프에 대한 후보 TCR 라이브러리의 스크리닝으로부터 식별되거나 선택된 TCR로부터 생성된다. TCR 라이브러리는 PBMC, 비장 또는 다른 림프양 장기에 존재하는 세포를 포함하여 대상체로부터 단리된 T 세포로부터 Vα 및 Vβ 레퍼토리의 증폭에 의해 생성될 수 있다. 일부 경우에, T 세포는 종양-침윤 림프구 (TIL)로부터 증폭될 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR 라이브러리는 CD4+ 또는 CD8+ 세포로부터 생성될 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 정상 건강한 대상체의 T 세포 공급원, 즉 정상 TCR 라이브러리로부터 증폭될 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 질환이 있는 대상체의 T 세포 공급원, 즉 질환이 있는 TCR 라이브러리로부터 증폭될 수 있다. 일부 실시양태에서, 축퇴성 프라이머는 샘플, 예컨대 인간으로부터 수득된 T 세포에서 예컨대 RT-PCR에 의해 Vα 및 Vβ의 유전자 레퍼토리를 증폭시키는데 사용된다. 일부 실시양태에서, scTv 라이브러리는 증폭된 생성물이 링커에 의해 분리되도록 클로닝되거나 어셈블리되는 나이브 Vα 및 Vβ 라이브러리로부터 어셈블리될 수 있다. 대상체 및 세포의 공급원에 따라, 라이브러리는 HLA 대립유전자-특이적일 수 있다. 대안적으로, 일부 실시양태에서, TCR 라이브러리는 부모 또는 스캐폴드 TCR 분자의 돌연변이유발 또는 다양화에 의해 생성될 수 있다. 일부 측면에서, TCR은 지향성 진화, 예컨대 돌연변이유발, 예를 들어 α 또는 β 쇄의 돌연변이유발에 의한 지향성 진화에 적용된다. 일부 측면에서, TCR의 CDR 내의 특정한 잔기가 변경된다. 일부 실시양태에서, 선택된 TCR은 친화성 성숙에 의해 변형될 수 있다. 일부 실시양태에서, 항원-특이적 T 세포는 예컨대 펩티드에 대한 CTL 활성을 평가하기 위한 스크리닝에 의해 선택될 수 있다. 일부 측면에서, 예를 들어 항원-특이적 T 세포 상에 존재하는 TCR은 예컨대 결합 활성, 예를 들어 항원에 대한 특정한 친화성 또는 결합성에 의해 선택될 수 있다.In some embodiments, the TCR is generated from a TCR identified or selected from a screening of a candidate TCR library for a target polypeptide antigen or its target T cell epitopes. The TCR library can be generated by amplifying the Vα and Vβ repertoire from T cells isolated from a subject, including cells present in PBMCs, spleen, or other lymphoid organs. In some cases, the T cells can be amplified from tumor-infiltrating lymphocytes (TILs). In some embodiments, the TCR library can be generated from CD4+ or CD8+ cells. In some embodiments, the TCR can be amplified from a source of T cells from a normal healthy subject, i.e., a normal TCR library. In some embodiments, the TCR can be amplified from a source of T cells from a diseased subject, i.e., a diseased TCR library. In some embodiments, degenerate primers are used to amplify the Vα and Vβ gene repertoire from a sample, e.g., a human, by RT-PCR. In some embodiments, the scTv library can be assembled from naive Vα and Vβ libraries, where the amplified products are cloned or assembled such that they are separated by a linker. Depending on the source of the subject and cells, the library can be HLA allele-specific. Alternatively, in some embodiments, the TCR library can be generated by mutagenesis or diversification of parental or scaffold TCR molecules. In some aspects, the TCR is subjected to directed evolution, such as mutagenesis of the α or β chain. In some aspects, specific residues within the CDRs of the TCR are altered. In some embodiments, the selected TCR can be modified by affinity maturation. In some embodiments, antigen-specific T cells can be selected, for example, by screening to assess CTL activity against a peptide. In some aspects, for example, the TCR present on the antigen-specific T cell can be selected, for example, by binding activity, such as a specific affinity or avidity for the antigen.

일부 실시양태에서, TCR 또는 이의 항원-결합 부분은 변형되거나 조작된 것이다. 일부 실시양태에서, 지향성 진화 방법은 변경된 특성, 예컨대 특이적 MHC-펩티드 복합체에 대한 더 높은 친화성을 갖는 TCR을 생성하는데 사용된다. 일부 실시양태에서, 지향성 진화는 효모 디스플레이 (Holler et al., (2003) Nat Immunol, 4, 55-62; Holler et al., (2000) Proc Natl Acad Sci U S A, 97, 5387-92), 파지 디스플레이 (Li et al., (2005) Nat Biotechnol, 23, 349-54) 또는 T 세포 디스플레이 (Chervin et al., (2008) J Immunol Methods, 339, 175-84)를 포함하나 이에 제한되지는 않는 디스플레이 방법에 의해 달성된다. 일부 실시양태에서, 디스플레이 접근법은 공지된 부모 또는 참조 TCR을 조작 또는 변형시키는 것을 수반한다. 예를 들어, 일부 경우에, 야생형 TCR은 CDR의 하나 이상의 잔기가 돌연변이된 돌연변이유발된 TCR을 생성하기 위한 주형으로서 사용될 수 있으며, 원하는 변경된 특성, 예컨대 원하는 표적 항원에 대한 더 높은 친화성을 갖는 돌연변이체가 선택된다.In some embodiments, the TCR or antigen-binding portion thereof is modified or engineered. In some embodiments, directed evolution methods are used to generate TCRs with altered properties, such as higher affinity for specific MHC-peptide complexes. In some embodiments, directed evolution is achieved by display methods, including but not limited to yeast display (Holler et al., (2003) Nat Immunol, 4, 55-62; Holler et al., (2000) Proc Natl Acad Sci U S A, 97, 5387-92), phage display (Li et al., (2005) Nat Biotechnol, 23, 349-54), or T cell display (Chervin et al., (2008) J Immunol Methods, 339, 175-84). In some embodiments, the display approach involves engineering or modifying a known parental or reference TCR. For example, in some cases, a wild-type TCR can be used as a template to generate a mutagenized TCR in which one or more residues of the CDRs are mutated, and mutants with desired altered properties, such as higher affinity for a desired target antigen, are selected.

본원에 제공된 방법에 따라 사용하기 위한 예시적인 TCR T 세포 요법은 관련 기술분야에 공지되어 있다. 본원에 제공된 방법에 따라 사용하기에 적합한 TCR T 세포 요법은 문헌 [Zhao and Cao, Front Immunol 10: 2250 (2019)]; [Ping et al., Protein Cell 9(3): 254-266 (2018)]; 및 [Zhang and Wang, Technol Cancer Res Treat 18: 1533033819831068 (2019)]에 기재된 임의의 요법을 포함하며, 이들 각각의 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.Exemplary TCR T cell therapies for use in accordance with the methods provided herein are known in the art. Suitable TCR T cell therapies for use in accordance with the methods provided herein include any of the therapies described in Zhao and Cao, Front Immunol 10: 2250 (2019); Ping et al., Protein Cell 9(3): 254-266 (2018); and Zhang and Wang, Technol Cancer Res Treat 18: 1533033819831068 (2019), each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

PRAME을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03503968 및 NCT02743611에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. MAGE-A3/A6을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03139370에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. CEA를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT00923806에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. MAGE-A3/12를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT01273181에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. MAGE-A10을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT02592577, NCT03391791 및 NCT02989064에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. NY-ESO-1을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT01343043, NCT03029273, NCT03462316, NCT01892293, NCT01352286, NCT01567891, NCT01350401, NCT02588612, NCT03691376 및 NCT03168438에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. AFP를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03132792에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. HA-1을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03326921에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. WT1을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT02550535 및 NCT02770820에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. Gp100을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT00923195 및 NCT02889861에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. CMV를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT02988258에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. MART-1을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT00091104에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. HBV를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT02719782에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. P53을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT00393029에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. HPV-16 E6을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03578406 및 NCT02280811에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. HPV-16 E7을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT02858310에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. SL9를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT00991224에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. TGFβII를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03431311에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. MCPyV를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03747484에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. TRAIL을 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT00923390에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. EBV를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03648697에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다. KRAS를 표적화하는 예시적인 TCR T 세포 요법은 임상 시험 NCT03190941 및 NCT03745326에서 조사되었거나 조사 중인 요법을 포함한다.Exemplary TCR T cell therapies targeting PRAME include those investigated or under investigation in clinical trials NCT03503968 and NCT02743611. Exemplary TCR T cell therapies targeting MAGE-A3/A6 include those investigated or under investigation in clinical trial NCT03139370. Exemplary TCR T cell therapies targeting CEA include those investigated or under investigation in clinical trial NCT00923806. Exemplary TCR T cell therapies targeting MAGE-A3/12 include those investigated or under investigation in clinical trial NCT01273181. Exemplary TCR T cell therapies targeting MAGE-A10 include those investigated or under investigation in clinical trials NCT02592577, NCT03391791, and NCT02989064. Exemplary TCR T cell therapies targeting NY-ESO-1 include those investigated or are investigational in clinical trials NCT01343043, NCT03029273, NCT03462316, NCT01892293, NCT01352286, NCT01567891, NCT01350401, NCT02588612, NCT03691376, and NCT03168438. Exemplary TCR T cell therapies targeting AFP include those investigated or are investigational in clinical trial NCT03132792. Exemplary TCR T cell therapies targeting HA-1 include those investigated or are investigational in clinical trial NCT03326921. Exemplary TCR T cell therapies targeting WT1 include those investigated or under investigation in clinical trials NCT02550535 and NCT02770820. Exemplary TCR T cell therapies targeting Gp100 include those investigated or under investigation in clinical trials NCT00923195 and NCT02889861. Exemplary TCR T cell therapies targeting CMV include those investigated or under investigation in clinical trial NCT02988258. Exemplary TCR T cell therapies targeting MART-1 include those investigated or under investigation in clinical trial NCT00091104. Exemplary TCR T cell therapies targeting HBV include those investigated or under investigation in clinical trial NCT02719782. Exemplary TCR T cell therapies targeting P53 include those investigated or under investigation in clinical trial NCT00393029. Exemplary TCR T cell therapies targeting HPV-16 E6 include those investigated or under investigation in clinical trials NCT03578406 and NCT02280811. Exemplary TCR T cell therapies targeting HPV-16 E7 include those investigated or under investigation in clinical trial NCT02858310. Exemplary TCR T cell therapies targeting SL9 include those investigated or under investigation in clinical trial NCT00991224. Exemplary TCR T cell therapies targeting TGFβII include those investigated or under investigation in clinical trial NCT03431311. Exemplary TCR T cell therapies targeting MCPyV include those investigated or under investigation in clinical trial NCT03747484. Exemplary TCR T cell therapies targeting TRAIL include those investigated or under investigation in clinical trial NCT00923390. Exemplary TCR T cell therapies targeting EBV include those investigated or are being investigated in clinical trial NCT03648697. Exemplary TCR T cell therapies targeting KRAS include those investigated or are being investigated in clinical trials NCT03190941 and NCT03745326.

일부 실시양태에서, 관심 TCR을 생산 또는 생성하는데 사용하기 위한 표적 폴리펩티드의 펩티드는 공지되어 있거나, 일상적으로 쉽게 식별될 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR 또는 항원-결합 부분을 생성하는데 사용하기에 적합한 펩티드는 관심 표적 폴리펩티드, 예컨대 하기 기재된 표적 폴리펩티드에 HLA-제한 모티프의 존재에 기반하여 결정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 펩티드는 일상적으로 컴퓨터 예측 모델을 사용하여 식별된다. 일부 실시양태에서, MHC 클래스 I 결합 부위를 예측하기 위해 이러한 모델은 ProPred1 (Singh and Raghava (2001) Bioinformatics 17(12):1236-1237) 및 SYFPEITHI (문헌 [Schuler et al., (2007) Immunoinformatics Methods in Molecular Biology, 409(1): 75-93 2007] 참조)를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시양태에서, MHC-제한 에피토프는 HLA-A0201이며, 이는 모든 백인의 대략 39-46%에서 발현되며, 따라서 TCR 또는 다른 MHC-펩티드 결합 분자를 제조하는데 사용하기에 적합한 MHC 항원 선택을 나타낸다.In some embodiments, the peptides of the target polypeptide for use in producing or generating a TCR of interest are known or can be routinely readily identified. In some embodiments, suitable peptides for use in generating a TCR or antigen-binding portion can be determined based on the presence of HLA-restricted motifs in the target polypeptide of interest, such as those described below. In some embodiments, the peptides are routinely identified using computer prediction models. In some embodiments, such models for predicting MHC class I binding sites include, but are not limited to, ProPred1 (see Singh and Raghava (2001) Bioinformatics 17(12):1236-1237) and SYFPEITHI (see Schuler et al., (2007) Immunoinformatics Methods in Molecular Biology, 409(1): 75-93 2007). In some embodiments, the MHC-restricted epitope is HLA-A0201, which is expressed in approximately 39-46% of all Caucasians and therefore represents a suitable MHC antigen choice for use in constructing a TCR or other MHC-peptide binding molecule.

컴퓨터 예측 모델을 사용한 HLA-A0201-결합 모티프 및 프로테아좀 및 면역-프로테아좀에 대한 절단 부위는 공지되어 있다. MHC 클래스 I 결합 부위를 예측하기 위해, 이러한 모델은 ProPred1 (문헌 [Singh and Raghava, ProPred: prediction of HLA-DR binding sites. BIOINFORMATICS 17(12):1236-1237 2001]에 더 자세히 기재됨) 및 SYFPEITHI (문헌 [Schuler et al., SYFPEITHI, Database for Searching and T-Cell Epitope Prediction. in Immunoinformatics Methods in Molecular Biology, vol 409(1): 75-93 2007] 참조)를 포함하나 이에 제한되지는 않는다.HLA-A0201-binding motifs and cleavage sites for the proteasome and immunoproteasome are known using computer prediction models. For predicting MHC class I binding sites, these models include, but are not limited to, ProPred1 (described in more detail in Singh and Raghava, ProPred: prediction of HLA-DR binding sites. BIOINFORMATICS 17(12):1236-1237 2001) and SYFPEITHI (see Schuler et al., SYFPEITHI, Database for Searching and T-Cell Epitope Prediction. in Immunoinformatics Methods in Molecular Biology, vol 409(1): 75-93 2007).

일부 실시양태에서, TCR 또는 이의 항원 결합 부분은 재조합적으로 생산된 천연 단백질 또는 하나 이상의 특성, 예컨대 결합 특징이 변경된 이의 돌연변이된 형태일 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 다양한 동물 종, 예컨대 인간, 마우스, 래트 또는 다른 포유동물 중 하나로부터 유래될 수 있다. TCR은 세포-결합되거나 가용성 형태일 수 있다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법의 목적상, TCR은 세포 표면 상에서 발현되는 세포-결합된 형태이다.In some embodiments, the TCR or antigen-binding portion thereof may be a recombinantly produced native protein or a mutated form thereof with one or more altered properties, such as binding characteristics. In some embodiments, the TCR may be derived from one of various animal species, such as a human, mouse, rat, or other mammal. The TCR may be cell-associated or in a soluble form. In some embodiments, for purposes of the provided methods, the TCR is in a cell-associated form expressed on the cell surface.

일부 실시양태에서, TCR은 전장 TCR이다. 일부 실시양태에서, TCR은 항원-결합 부분이다. 일부 실시양태에서, TCR은 이량체 TCR (dTCR)이다. 일부 실시양태에서, TCR은 단일-쇄 TCR (sc-TCR)이다. 일부 실시양태에서, dTCR 또는 scTCR은 WO 03/020763, WO 04/033685, WO2011/044186에 기재된 바와 같은 구조를 갖는다.In some embodiments, the TCR is a full-length TCR. In some embodiments, the TCR is an antigen-binding portion. In some embodiments, the TCR is a dimeric TCR (dTCR). In some embodiments, the TCR is a single-chain TCR (sc-TCR). In some embodiments, the dTCR or scTCR has a structure as described in WO 03/020763, WO 04/033685, or WO2011/044186.

일부 실시양태에서, TCR은 막횡단 서열에 상응하는 서열을 함유한다. 일부 실시양태에서, TCR은 세포질 서열에 상응하는 서열을 함유한다. 일부 실시양태에서, TCR은 CD3과 TCR 복합체를 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, dTCR 또는 scTCR을 포함한 임의의 TCR은 T 세포의 표면 상에서 활성 TCR을 산출하는 신호전달 도메인에 연결될 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 세포의 표면 상에서 발현된다.In some embodiments, the TCR contains a sequence corresponding to a transmembrane sequence. In some embodiments, the TCR contains a sequence corresponding to a cytoplasmic sequence. In some embodiments, the TCR can form a TCR complex with CD3. In some embodiments, any TCR, including a dTCR or scTCR, can be linked to a signaling domain that generates an active TCR on the surface of a T cell. In some embodiments, the TCR is expressed on the surface of a cell.

일부 실시양태에서 dTCR은 TCR α 쇄 가변 영역 서열에 상응하는 서열이 TCR α 쇄 불변 영역 세포외 서열에 상응하는 서열의 N 말단에 융합된 제1 폴리펩티드, 및 TCR β 쇄 가변 영역 서열에 상응하는 서열이 TCR β 쇄 불변 영역 세포외 서열에 상응하는 서열의 N 말단에 융합된 제2 폴리펩티드를 함유하며, 제1 및 제2 폴리펩티드는 디술피드 결합에 의해 연결된다. 일부 실시양태에서, 결합은 천연 이량체 αβ TCR에 존재하는 천연 쇄간 디술피드 결합에 상응할 수 있다. 일부 실시양태에서, 쇄간 디술피드 결합은 자연적 TCR에 존재하지 않는다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 하나 이상의 시스테인이 dTCR 폴리펩티드 쌍의 불변 영역 세포외 서열에 혼입될 수 있다. 일부 경우에, 천연 및 비천연 디술피드 결합 둘 다가 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, TCR은 막에 고정되는 막횡단 서열을 함유한다.In some embodiments, the dTCR comprises a first polypeptide in which a sequence corresponding to a TCR α chain variable region sequence is fused to the N-terminus of a sequence corresponding to a TCR α chain constant region extracellular sequence, and a second polypeptide in which a sequence corresponding to a TCR β chain variable region sequence is fused to the N-terminus of a sequence corresponding to a TCR β chain constant region extracellular sequence, wherein the first and second polypeptides are linked by a disulfide bond. In some embodiments, the bond may correspond to a native interchain disulfide bond present in a native dimeric αβ TCR. In some embodiments, the interchain disulfide bond is not present in a native TCR. For example, in some embodiments, one or more cysteines may be incorporated into the constant region extracellular sequence of a dTCR polypeptide pair. In some cases, both native and non-native disulfide bonds may be desirable. In some embodiments, the TCR contains a transmembrane sequence that anchors it to the membrane.

일부 실시양태에서, dTCR은 가변 α 도메인, 불변 α 도메인 및 불변 α 도메인의 C-말단에 부착된 제1 이량체화 모티프를 함유하는 TCR α 쇄, 및 가변 β 도메인, 불변 β 도메인 및 불변 β 도메인의 C-말단에 부착된 제1 이량체화 모티프를 포함하는 TCR β 쇄를 함유하며, 여기서 제1 및 제2 이량체화 모티프는 쉽게 상호작용하여 제1 이량체화 모티프의 아미노산과 제2 이량체화 모티프의 아미노산 사이에 공유결합적 결합을 형성하여 TCR α 쇄 및 TCR β 쇄를 함께 연결한다.In some embodiments, the dTCR comprises a TCR α chain comprising a variable α domain, a constant α domain, and a first dimerization motif attached to the C-terminus of the constant α domain, and a TCR β chain comprising a variable β domain, a constant β domain, and a first dimerization motif attached to the C-terminus of the constant β domain, wherein the first and second dimerization motifs readily interact to form a covalent bond between an amino acid of the first dimerization motif and an amino acid of the second dimerization motif to link the TCR α chain and the TCR β chain together.

일부 실시양태에서, TCR은 scTCR이다. 전형적으로, scTCR은 적합한 공지된 방법을 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Soo Hoo, W. F. et al., PNAS (USA) 89, 4759 (1992)]; [Wuelfing, C. and Plueckthun, A., J. Mol. Biol. 242, 655 (1994)]; [Kurucz, I. et al., PNAS (USA) 90 3830 (1993)]; 국제 공개 PCT 번호 WO 96/13593, WO 96/18105, WO99/60120, WO99/18129, WO 03/020763, WO2011/044186; 및 문헌 [Schlueter, C. J. et al., J. Mol. Biol. 256, 859 (1996)]을 참조한다. 일부 실시양태에서, scTCR은 TCR 쇄의 회합을 촉진하기 위해 도입된 비천연 디술피드 쇄간 결합을 함유한다 (예를 들어, 국제 공개 PCT 번호 WO 03/020763 참조). 일부 실시양태에서, scTCR은 비-디술피드 연결된 말단절단된 TCR이며, 여기서 이의 C-말단에 융합된 이종 류신 지퍼는 쇄 회합을 촉진한다 (예를 들어, 국제 공개 PCT 번호 WO99/60120 참조). 일부 실시양태에서, scTCR은 펩티드 링커를 통해 TCRβ 가변 도메인에 공유결합적으로 연결된 TCRα 가변 도메인을 함유한다 (예를 들어, 국제 공개 PCT 번호 WO99/18129 참조).In some embodiments, the TCR is a scTCR. Typically, scTCRs can be generated using any suitable known method. See, e.g., Soo Hoo, W. F. et al., PNAS (USA) 89, 4759 (1992); Wulfing, C. and Plueckthun, A., J. Mol. Biol. 242, 655 (1994); Kurucz, I. et al., PNAS (USA) 90, 3830 (1993); International Publication Nos. WO 96/13593, WO 96/18105, WO99/60120, WO99/18129, WO 03/020763, WO2011/044186; and Schlueter, C. J. et al., J. Mol. Biol. 242, 655 (1994). 256, 859 (1996)]. In some embodiments, the scTCR contains a non-natural disulfide interchain bond introduced to promote TCR chain association (see, e.g., International Publication No. WO 03/020763). In some embodiments, the scTCR is a non-disulfide-linked truncated TCR, wherein a heterologous leucine zipper fused to its C-terminus promotes chain association (see, e.g., International Publication No. WO99/60120). In some embodiments, the scTCR contains a TCRα variable domain covalently linked to a TCRβ variable domain via a peptide linker (see, e.g., International Publication No. WO99/18129).

일부 실시양태에서, scTCR은 TCR α 쇄 가변 영역에 상응하는 아미노산 서열로 구성된 제1 세그먼트, TCR β 쇄 불변 도메인 세포외 서열에 상응하는 아미노산 서열의 N 말단에 융합된 TCR β 쇄 가변 영역 서열에 상응하는 아미노산 서열로 구성된 제2 세그먼트, 및 제1 세그먼트의 C 말단을 제2 세그먼트의 N 말단에 연결하는 링커 서열을 함유한다.In some embodiments, the scTCR contains a first segment comprising an amino acid sequence corresponding to a TCR α chain variable region, a second segment comprising an amino acid sequence corresponding to a TCR β chain variable region sequence fused to the N-terminus of an amino acid sequence corresponding to a TCR β chain constant domain extracellular sequence, and a linker sequence connecting the C-terminus of the first segment to the N-terminus of the second segment.

일부 실시양태에서, scTCR은 α 쇄 세포외 불변 도메인 서열의 N 말단에 융합된 α 쇄 가변 영역 서열로 구성된 제1 세그먼트, 및 서열 β 쇄 세포외 불변 및 막횡단 서열의 N 말단에 융합된 β 쇄 가변 영역 서열로 구성된 제2 세그먼트, 및 임의로 제1 세그먼트의 C 말단을 제2 세그먼트의 N 말단에 연결하는 링커 서열을 함유한다.In some embodiments, the scTCR contains a first segment consisting of an α chain variable region sequence fused to the N terminus of an α chain extracellular constant domain sequence, and a second segment consisting of a β chain variable region sequence fused to the N terminus of a β chain extracellular constant and transmembrane sequence, and optionally a linker sequence connecting the C terminus of the first segment to the N terminus of the second segment.

일부 실시양태에서, scTCR은 β 쇄 세포외 불변 도메인 서열의 N 말단에 융합된 TCR β 쇄 가변 영역 서열로 구성된 제1 세그먼트, 및 서열 α 쇄 세포외 불변 및 막횡단 서열의 N 말단에 융합된 α 쇄 가변 영역 서열로 구성된 제2 세그먼트, 및 임의로 제1 세그먼트의 C 말단을 제2 세그먼트의 N 말단에 연결하는 링커 서열을 함유한다.In some embodiments, the scTCR contains a first segment consisting of a TCR β chain variable region sequence fused to the N terminus of a β chain extracellular constant domain sequence, and a second segment consisting of an α chain variable region sequence fused to the N terminus of an α chain extracellular constant and transmembrane sequence, and optionally a linker sequence connecting the C terminus of the first segment to the N terminus of the second segment.

일부 실시양태에서, 제1 및 제2 TCR 세그먼트를 연결하는 scTCR의 링커는 TCR 결합 특이성을 유지하면서 단일 폴리펩티드 가닥을 형성할 수 있는 임의의 링커일 수 있다. 일부 실시양태에서, 링커 서열은 예를 들어 화학식 -P-AA-P-를 가질 수 있으며, 여기서 P는 프롤린이고, AA는 아미노산 서열을 나타내고, 여기서 아미노산은 글리신 및 세린이다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 세그먼트는 쌍형성되어 이의 가변 영역 서열이 이러한 결합을 위해 배향되도록 한다. 따라서, 일부 경우에, 링커는 제1 세그먼트의 C 말단과 제2 세그먼트의 N 말단 사이의 거리를 커버할 만큼 충분한 길이를 갖지만, scTCR의 표적 리간드로의 결합을 차단하거나 감소시킬 만큼 길지는 않으며, 또는 그 반대도 마찬가지이다. 일부 실시양태에서, 링커는 10 내지 45개 아미노산, 예컨대 10 내지 30개 아미노산 또는 26 내지 41개 또는 약 상기 개수의 아미노산 잔기, 예를 들어 29, 30, 31 또는 32개 아미노산을 함유할 수 있다.In some embodiments, the linker of the scTCR connecting the first and second TCR segments can be any linker capable of forming a single polypeptide strand while maintaining TCR binding specificity. In some embodiments, the linker sequence can have, for example, the formula -P-AA-P-, wherein P is proline and AA represents an amino acid sequence, wherein the amino acids are glycine and serine. In some embodiments, the first and second segments are paired such that their variable region sequences are oriented for such binding. Thus, in some cases, the linker is long enough to cover the distance between the C-terminus of the first segment and the N-terminus of the second segment, but not so long as to block or reduce binding of the scTCR to its target ligand, or vice versa. In some embodiments, the linker can contain 10 to 45 amino acids, such as 10 to 30 amino acids or 26 to 41 or about that number of amino acid residues, for example 29, 30, 31 or 32 amino acids.

일부 실시양태에서, scTCR은 α 쇄의 불변 도메인의 이뮤노글로불린 영역 잔기를 β 쇄의 불변 도메인의 이뮤노글로불린 영역 잔기에 연결하는 공유결합적 디술피드 결합을 함유한다. 일부 실시양태에서, 쇄간 디술피드 결합은 자연적 TCR에 존재하지 않는다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 하나 이상의 시스테인이 scTCR 폴리펩티드의 제1 및 제2 세그먼트의 불변 영역 세포외 서열에 혼입될 수 있다. 일부 경우에, 천연 및 비천연 디술피드 결합 둘 다가 바람직할 수 있다.In some embodiments, the scTCR contains a covalent disulfide bond linking an immunoglobulin region residue of the constant domain of the α chain to an immunoglobulin region residue of the constant domain of the β chain. In some embodiments, the interchain disulfide bond is not present in a native TCR. For example, in some embodiments, one or more cysteines may be incorporated into the extracellular sequence of the constant region of the first and second segments of the scTCR polypeptide. In some cases, both native and non-native disulfide bonds may be preferred.

도입된 쇄간 디술피드 결합을 함유하는 dTCR 또는 scTCR의 일부 실시양태에서, 천연 디술피드 결합은 존재하지 않는다. 일부 실시양태에서, 천연 쇄간 디술피드 결합을 형성하는 하나 이상의 천연 시스테인은 또 다른 잔기, 예컨대 세린 또는 알라닌으로 치환된다. 일부 실시양태에서, 도입된 디술피드 결합은 제1 및 제2 세그먼트 상의 비-시스테인 잔기를 시스테인으로 돌연변이시킴으로써 형성될 수 있다. TCR의 예시적인 비천연 디술피드 결합은 공개 국제 PCT 번호 WO2006/000830에 기재되어 있다.In some embodiments of dTCRs or scTCRs containing introduced interchain disulfide bonds, the native disulfide bonds are absent. In some embodiments, one or more naturally occurring cysteines forming the native interchain disulfide bonds are substituted with another residue, such as serine or alanine. In some embodiments, the introduced disulfide bonds can be formed by mutating non-cysteine residues on the first and second segments to cysteine. Exemplary non-native disulfide bonds in TCRs are described in published international PCT No. WO2006/000830.

일부 실시양태에서, TCR 또는 이의 항원-결합 단편은 표적 항원에 대해 10-5 내지 10-12 M 또는 약 상기 수치 및 그 안의 모든 개별 값 및 범위의 평형 결합 상수로 친화성을 나타낸다. 일부 실시양태에서, 표적 항원은 MHC-펩티드 복합체 또는 리간드이다.In some embodiments, the TCR or antigen-binding fragment thereof exhibits an affinity for a target antigen with an equilibrium binding constant of 10-5 to 10-12 M or about such values and all individual values and ranges therein. In some embodiments, the target antigen is an MHC-peptide complex or a ligand.

D. 배양D. Culture

일부 실시양태에서, 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 세포 배양물로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 제공된 방법은 세포 배양물을 시험관내 또는 생체외 배양하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 세포 집단은 홀로그래픽 정보를 수득하기 위해 세포 배양물로부터 제거된다. 일부 실시양태에서, 홀로그래픽 정보가 수득되고, 시험관내 또는 생체외 배양은 폐쇄형 시스템에서 일어난다.In some embodiments, the cell population is from a cell culture that is being cultured in vitro or ex vivo. In some embodiments, the provided method involves culturing the cell culture in vitro or ex vivo. In some embodiments, the cell population is removed from the cell culture to obtain holographic information. In some embodiments, the holographic information is obtained, and the in vitro or ex vivo culture occurs in a closed system.

시험관내 또는 생체외 배양을 위한 예시적인 방법 및 시스템은 US-11400115, US-20190112576, US-20190136186, US-11274278, US-20210032297, US-20200354677, US-20200384025, US-20210163893 및 US-20220002669에 기재되어 있다.Exemplary methods and systems for in vitro or ex vivo culture are described in US-11400115, US-20190112576, US-20190136186, US-11274278, US-20210032297, US-20200354677, US-20200384025, US-20210163893, and US-20220002669.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 기본 배지에서 이루어진다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 무혈청이다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 인간 유래 혈청이 없다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 무기 염, 당, 아미노산, 및 임의로, 비타민, 유기산, 및/또는 버퍼 또는 다른 널리 공지된 세포 배양 영양소의 혼합물을 함유한다. 영양소 외에, 기본 배지는 또한 pH 및 몰랄삼투압 유지에 도움을 줄 수 있다. 다양한 상업적으로 이용가능한 기본 배지는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있으며, 둘베코 변형 이글 배지 (DMEM), 로즈웰 파크 메모리얼 인스티튜트 배지 (RPMI), 이스코브 변형 둘베코 배지 및 햄스 배지를 포함한다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 이스코브 변형 둘베코 배지, RPMI-1640 또는 α-MEM이다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is conducted in a basal medium. In some embodiments, the basal medium is serum-free. In some embodiments, the basal medium is free of human serum. In some embodiments, the basal medium contains a mixture of inorganic salts, sugars, amino acids, and optionally, vitamins, organic acids, and/or buffers or other well-known cell culture nutrients. In addition to nutrients, the basal medium may also help maintain pH and osmolality. Various commercially available basal media are well known to those skilled in the art, including Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), Roswell Park Memorial Institute Medium (RPMI), Iscove's Modified Dulbecco's Medium, and Ham's Medium. In some embodiments, the basal medium is Iscove's Modified Dulbecco's Medium, RPMI-1640, or α-MEM.

일부 실시양태에서, 기본 배지는 평형 염 용액 (예를 들어, PBS, DPBS, HBSS 또는 EBSS)이다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 둘베코 변형 이글 배지 (DMEM), 최소 필수 배지 (MEM), 기본 배지 이글 (BME), F-10, F-12, RPMI 1640, 글래스고 최소 필수 배지 (GMEM), 알파 최소 필수 배지 (알파 MEM), 이스코브 변형 둘베코 배지 및 M199로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 복합 배지 (예를 들어, RPMI-1640 또는 IMDM)이다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 OpTmizer™ CTS™ T-세포 확장 기본 배지 (써모피셔)이다.In some embodiments, the basal medium is a balanced salt solution (e.g., PBS, DPBS, HBSS, or EBSS). In some embodiments, the basal medium is selected from Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), Minimum Essential Medium (MEM), Basal Medium Eagle (BME), F-10, F-12, RPMI 1640, Glasgow's Minimum Essential Medium (GMEM), Alpha Minimum Essential Medium (Alpha MEM), Iscove's Modified Dulbecco's Medium, and M199. In some embodiments, the basal medium is a complex medium (e.g., RPMI-1640 or IMDM). In some embodiments, the basal medium is OpTmizer™ CTS™ T-cell Expansion Basal Medium (ThermoFisher).

일부 실시양태에서, 기본 배지는 추가 첨가제로 보충된다. 일부 실시양태에서, 기본 배지는 임의의 추가 첨가제로 보충되지 않는다. 세포 배양 배지로의 첨가제는 영양소, 당, 예를 들어 글루코스, 아미노산, 비타민 및 첨가제, 예컨대 ATP 및 NADH를 포함한다.In some embodiments, the basal medium is supplemented with additional additives. In some embodiments, the basal medium is not supplemented with any additional additives. Supplements to the cell culture medium include nutrients, sugars such as glucose, amino acids, vitamins, and additives such as ATP and NADH.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 하나 이상의 재조합 시토카인의 존재 하에 이루어진다. 일부 실시양태에서, 배양은 섹션 II-B에 기재된 임의의 재조합 시토카인의 존재 하에, 그리고 섹션 II-B에 기재된 임의의 농도에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 재조합 시토카인은 IL-2, IL-15 및 IL-7로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 IL-2, IL-15 및 IL-7의 존재 하에 이루어진다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed in the presence of one or more recombinant cytokines. In some embodiments, the culture is performed in the presence of any recombinant cytokine described in Section II-B, and at any concentration described in Section II-B. In some embodiments, the one or more recombinant cytokines are selected from IL-2, IL-15, and IL-7. In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed in the presence of IL-2, IL-15, and IL-7.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 재조합 시토카인의 부재 하에 이루어진다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed in the absence of recombinant cytokines.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 세포 배양물의 T 세포를 확장시키는 조건 하에 이루어진다. 일부 실시양태에서, 확장 조건은 특정한 배지, 온도, 산소 함량, 이산화탄소 함량, 시간, 작용제, 예를 들어 영양소, 아미노산, 항생제, 이온 및/또는 자극 인자, 예컨대 시토카인, 케모카인, 항원, 결합 파트너, 융합 단백질, 재조합 가용성 수용체, 및 T 세포의 성장, 분열 및/또는 확장을 촉진하도록 설계된 임의의 다른 작용제 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 원하는 또는 역치 밀도, 농도 또는 T 세포의 수가 달성될 때까지 일정 시간 기간 동안 수행된다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed under conditions that expand T cells in the cell culture. In some embodiments, the expansion conditions include one or more of a specific medium, temperature, oxygen content, carbon dioxide content, time, agents, such as nutrients, amino acids, antibiotics, ions, and/or stimulatory factors, such as cytokines, chemokines, antigens, binding partners, fusion proteins, recombinant soluble receptors, and any other agent designed to promote the growth, division, and/or expansion of T cells. In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed for a period of time until a desired or threshold density, concentration, or number of T cells is achieved.

일부 실시양태에서, 배양은 일반적으로 1차 면역 세포, 예컨대 인간 T 림프구의 성장에 적합한 온도, 예를 들어 적어도 약 25℃, 일반적으로 적어도 약 30℃, 및 일반적으로 37℃ 또는 약 상기 온도를 포함하는 조건 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 세포 배양물은 25 내지 38℃, 예컨대 30 내지 37℃의 온도, 예를 들어 37℃ ± 2℃ 또는 약 상기 온도에서 인큐베이션된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이션은 배양이 원하는 또는 역치 밀도, 농도, 또는 세포 수를 초래할 때까지 일정 시간 기간 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 배양은 24시간, 48시간, 72시간, 96시간, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일 또는 그 초과 일 초과 동안 또는 약 상기 시간 초과 동안 또는 약 상기 시간 동안 이루어진다.In some embodiments, the culturing is generally performed under conditions that include a temperature suitable for the growth of primary immune cells, such as human T lymphocytes, for example, at least about 25°C, generally at least about 30°C, and generally at or about 37°C. In some embodiments, the cell culture is incubated at a temperature of 25 to 38°C, such as 30 to 37°C, for example, at or about 37°C ± 2°C. In some embodiments, the incubation is performed for a period of time until the culturing results in a desired or threshold density, concentration, or cell number. In some embodiments, the culturing is performed for more than or about 24 hours, 48 hours, 72 hours, 96 hours, 5 days, 6 days, 7 days, 8 days, 9 days, or more days.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 생물반응기 내에서 이루어진다. 시험관내 또는 생체외 배양에 적합한 생물반응기의 예는 GE Xuri W25, GE Xuri W5, 싸토리우스(Sartorius) BioSTAT RM 20 | 50, 피네스 스마트로커(Finesse SmartRocker) 생물반응기 시스템, 및 Pall XRS 생물반응기 시스템을 포함한다. 일부 실시양태에서, 생물반응기는 시험관내 또는 생체외 배양의 적어도 일부 동안 세포 배양물을 관류 및/또는 혼합하는데 사용된다. 일부 실시양태에서, 세포 집단은 홀로그래픽 정보를 수득하기 위해 생물반응기 내 세포 배양물로부터 제거된다. 일부 실시양태에서, 생물반응기는 예를 들어 섹션 I-A에 기재된 바와 같이 홀로그래픽 정보를 수득하기 위해 현미경에 연결된다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed within a bioreactor. Examples of bioreactors suitable for in vitro or ex vivo culture include the GE Xuri W25, the GE Xuri W5, the Sartorius BioSTAT RM 20 | 50, the Finesse SmartRocker bioreactor system, and the Pall XRS bioreactor system. In some embodiments, the bioreactor is used to perfuse and/or mix the cell culture during at least a portion of the in vitro or ex vivo culture. In some embodiments, a cell population is removed from the cell culture within the bioreactor to obtain holographic information. In some embodiments, the bioreactor is connected to a microscope to obtain holographic information, for example, as described in Section I-A.

일부 실시양태에서, 생물반응기의 봉입, 연결 및/또는 제어 하에 배양된 세포는 생물반응기 없이 배양된 세포, 예를 들어 정적 조건 하에, 예컨대 혼합, 흔들기, 움직임 및/또는 관류 없이 배양된 세포보다 배양 동안 더 빠르게 확장을 거친다. 일부 실시양태에서, 생물반응기의 봉입, 연결 및/또는 제어 하에 배양된 세포는 14일, 10일, 9일, 8일, 7일, 6일, 5일, 4일, 3일, 2일, 60시간, 48시간, 36시간, 24시간 또는 12시간 이내에 역치 확장, 세포 카운트 및/또는 밀도에 도달하거나 달성한다. 일부 실시양태에서, 생물반응기의 봉입, 연결 및/또는 제어 하에 배양된 세포는 세포를 생물반응기의 봉입, 연결 및/또는 제어 하에 배양하지 않는 예시적인 및/또는 대안적인 프로세스에서 배양된 세포보다 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 100%, 적어도 150%, 적어도 1배, 적어도 2배, 적어도 3배, 적어도 4배, 적어도 5배의 역치 확장, 세포 카운트 및/또는 밀도에 도달하거나 달성한다.In some embodiments, cells cultured under the containment, connection, and/or control of a bioreactor undergo faster expansion during culture than cells cultured without a bioreactor, e.g., cells cultured under static conditions, such as without mixing, shaking, movement, and/or perfusion. In some embodiments, cells cultured under the containment, connection, and/or control of a bioreactor reach or achieve threshold expansion, cell count, and/or density within 14 days, 10 days, 9 days, 8 days, 7 days, 6 days, 5 days, 4 days, 3 days, 2 days, 60 hours, 48 hours, 36 hours, 24 hours, or 12 hours. In some embodiments, cells cultured under the sealing, connection and/or control of a bioreactor reach or achieve a threshold expansion, cell count and/or density that is at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, at least 100%, at least 150%, at least 1-fold, at least 2-fold, at least 3-fold, at least 4-fold, at least 5-fold greater than cells cultured in exemplary and/or alternative processes that do not involve sealing, connection and/or control of a bioreactor.

일부 실시양태에서, 혼합은 흔들기 및/또는 움직임이거나 이를 포함한다. 일부 경우에, 생물반응기는 움직임 또는 흔들기에 적용될 수 있으며, 이는 일부 측면에서 산소 전이를 증가시킬 수 있다. 생물반응기를 움직이는 것은 수평축에 따른 회전, 수직축에 따른 회전, 생물반응기의 기울어지거나 경사진 수평축을 따른 흔들기 움직임 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 배양의 적어도 일부는 흔들기와 함께 수행된다. 흔들기 속도 및 흔들기 각도는 원하는 교반을 달성하도록 조정될 수 있다. 일부 실시양태에서 흔들기 각도는 20°, 19°, 18°, 17°, 16°, 15°, 14°, 13°, 12°, 11°, 10°, 9°, 8°, 7°, 6°, 5°, 4°, 3°, 2° 또는 1°이다. 특정 실시양태에서, 흔들기 각도는 6-16°이다. 다른 실시양태에서, 흔들기 각도는 7-16°이다. 다른 실시양태에서, 흔들기 각도는 8-12°이다. 일부 실시양태에서, 흔들기 속도는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 1 12, 13, 14 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 rpm이다. 일부 실시양태에서, 흔들기 속도는 4 내지 12 rpm, 예컨대 4 내지 6 rpm (경계값 포함)이다.In some embodiments, the mixing is or includes rocking and/or motion. In some cases, the bioreactor may be subjected to motion or rocking, which may, in some aspects, increase oxygen transfer. Moving the bioreactor may include rotation about a horizontal axis, rotation about a vertical axis, rocking along an inclined or inclined horizontal axis of the bioreactor, or any combination thereof. In some embodiments, at least a portion of the culturing is performed with rocking. The rocking speed and rocking angle can be adjusted to achieve the desired agitation. In some embodiments, the rocking angle is 20°, 19°, 18°, 17°, 16°, 15°, 14°, 13°, 12°, 11°, 10°, 9°, 8°, 7°, 6°, 5°, 4°, 3°, 2°, or 1°. In certain embodiments, the rocking angle is 6-16°. In other embodiments, the rocking angle is 7-16°. In other embodiments, the rocking angle is 8-12°. In some embodiments, the rocking speed is 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 1 12, 13, 14 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 rpm. In some embodiments, the rocking speed is 4 to 12 rpm, such as 4 to 6 rpm (inclusive).

일부 실시양태에서, 생물반응기는 온도를 37℃ 또는 그 근처로, 및 CO2 수준을 5% 또는 그 근처로 유지하면서, 공기 유동을 0.01 L/분, 0.05 L/분, 0.1 L/분, 0.2 L/분, 0.3 L/분, 0.4 L/분, 0.5 L/분, 1.0 L/분, 1.5 L/분 또는 2.0 L/분 또는 2.0 L/분 초과, 약 상기 속도, 또는 적어도 상기 속도로 일정하게 유지한다. 특정 실시양태에서, 배양의 적어도 일부는 관류하여, 예컨대 290 ml/일, 580 ml/일, 및/또는 1160 ml/일의 속도로 관류하여, 예를 들어 배양 시작과 관련된 시점 및/또는 배양된 세포의 밀도에 따라 수행된다. 일부 실시양태에서, 세포 배양 확장의 적어도 일부는 예컨대 5° 내지 10°, 예컨대 6°의 각도로, 일정한 흔들기 속도, 예컨대 5 내지 15 RPM, 예컨대 6 RMP 또는 10 RPM의 속도로 흔들기 움직임과 함께 수행된다.In some embodiments, the bioreactor maintains a constant air flow at a rate of about, or at least greater than, 0.01 L/min, 0.05 L/min, 0.1 L/min, 0.2 L/min, 0.3 L/min, 0.4 L/min, 0.5 L/min, 1.0 L/min, 1.5 L/min, or 2.0 L/min, or greater than, or at least about, 2.0 L/min, while maintaining a temperature at or near 37°C and a CO2 level at or near 5%. In certain embodiments, at least a portion of the culture is performed by perfusion, such as at a rate of 290 ml/day, 580 ml/day, and/or 1160 ml/day, depending, for example, on the time point relative to the start of the culture and/or the density of the cultured cells. In some embodiments, at least a portion of the cell culture expansion is performed with a rocking motion at an angle of, for example, 5° to 10°, for example, 6°, and at a constant rocking speed, for example, 5 to 15 RPM, for example, 6 RMP or 10 RPM.

일부 실시양태에서, 배양 단계의 적어도 일부는 일정한 관류, 예를 들어 느리고 일정한 속도의 관류 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 관류는 액체, 예를 들어 사용된 배지의 유출 및 신선한 배지의 유입이거나 이를 포함한다. 특정 실시양태에서, 관류는 사용된 배지를 신선한 배지로 대체한다. 일부 실시양태에서, 배양의 적어도 일부는 100 ml/일, 200 ml/일, 250 ml/일, 275 ml/일, 290 ml/일, 300 ml/일, 350 ml/일, 400 ml/일, 450 ml/일, 500 ml/일, 550 ml/일, 575 ml/일, 580 ml/일, 600 ml/일, 650 ml/일, 700 ml/일, 750 ml/일, 800 ml/일, 850 ml/일, 900 ml/일, 950 ml/일, 1000 ml/일, 1100 ml/일, 1160 ml/일, 1200 ml/일, 1400 ml/일, 1600 ml/일, 1800 ml/일, 2000 ml/일, 2200 ml/일 또는 2400 ml/일 또는 약 상기 속도 또는 적어도 상기 속도의 일정한 속도로 관류 하에 수행된다.In some embodiments, at least a portion of the culture step is performed under constant perfusion, e.g., slow, constant perfusion. In some embodiments, the perfusion comprises or involves the outflow of liquid, e.g., spent medium, and the inflow of fresh medium. In certain embodiments, the perfusion replaces spent medium with fresh medium. In some embodiments, at least a portion of the culture is 100 ml/day, 200 ml/day, 250 ml/day, 275 ml/day, 290 ml/day, 300 ml/day, 350 ml/day, 400 ml/day, 450 ml/day, 500 ml/day, 550 ml/day, 575 ml/day, 580 ml/day, 600 ml/day, 650 ml/day, 700 ml/day, 750 ml/day, 800 ml/day, 850 ml/day, 900 ml/day, 950 ml/day, 1000 ml/day, 1100 ml/day, 1160 ml/day, 1200 ml/day, 1400 ml/day, 1600 ml/day, 1800 ml/day, 2000 ml/day, 2200 ml/day or 2400 ml/day or at a constant rate of about or at least the above rate.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 세포 배양물의 T 세포의 추가 확장이 최소화되거나 전혀 없는 조건 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 세포 배양물은 시험관내 또는 생체외 배양 동안 T 세포의 양을 증가시키는 조건 하에 인큐베이션되지 않는다. 일부 실시양태에서, 세포 배양물은 확장을 초래할 수 있지만 세포 배양물의 T 세포를 확장시키기 위한 목적으로 수행되지 않는 조건 하에 인큐베이션된다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed under conditions that minimize or eliminate further expansion of the T cells in the cell culture. In some embodiments, the cell culture is not incubated under conditions that increase the amount of T cells during the in vitro or ex vivo culture. In some embodiments, the cell culture is incubated under conditions that may result in expansion, but are not performed for the purpose of expanding the T cells in the cell culture.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 인큐베이터에서 발생한다. 일부 실시양태에서, 세포 배양물을 시험관내 또는 생체외 배양을 위해 용기로 옮긴다. 일부 실시양태에서, 용기는 바이알이다. 특정한 실시양태에서, 용기는 백이다. 일부 실시양태에서, 세포 배양물을 폐쇄 또는 멸균 조건 하에 용기로 옮긴다. 일부 실시양태에서, 용기, 예를 들어 바이알 또는 백을 그 후 시험관내 또는 생체외 배양의 전부 또는 일부를 위해 인큐베이터에 배치한다. 특정한 실시양태에서, 인큐베이터는 16℃, 24℃ 또는 35℃, 약 상기 온도, 또는 적어도 상기 온도로 설정된다. 일부 실시양태에서, 인큐베이터는 37℃, 약 37℃, 또는 37℃ ±2℃, ±1℃, ±0.5℃ 또는 ±0.1℃로 설정된다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture occurs in an incubator. In some embodiments, the cell culture is transferred to a vessel for in vitro or ex vivo culture. In some embodiments, the vessel is a vial. In particular embodiments, the vessel is a bag. In some embodiments, the cell culture is transferred to the vessel under closed or sterile conditions. In some embodiments, the vessel, e.g., a vial or bag, is then placed in an incubator for all or part of the in vitro or ex vivo culture. In particular embodiments, the incubator is set to, about, or at least at 16°C, 24°C, or 35°C. In some embodiments, the incubator is set to, about, or at 37°C, or at, about 37°C, or 37°C ±2°C, ±1°C, ±0.5°C, or ±0.1°C.

특정 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 정적 조건 하에, 예컨대 배지의 원심분리, 진탕, 회전, 흔들기 또는 관류를 수반하지 않는 조건 하에 수행된다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 부드러운 혼합 조건, 예를 들어 흔들기를 수반하는 조건 하에 수행된다.In certain embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed under static conditions, such as without centrifugation, shaking, rotation, rocking, or perfusion of the medium. In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed under gentle mixing conditions, such as with rocking.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 적어도 12시간 동안 이루어진다. 일부 실시양태에서, 배양은 6시간, 12시간, 18시간, 24시간, 36시간, 48시간, 60시간, 72시간, 2일, 3일 4일, 5일, 6일, 7일, 7일, 8일, 9일, 10일, 1주, 2주, 3주 또는 4주 동안 또는 약 상기 시간 동안, 또는 상기 시간 미만 동안 수행된다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed for at least 12 hours. In some embodiments, the culture is performed for 6 hours, 12 hours, 18 hours, 24 hours, 36 hours, 48 hours, 60 hours, 72 hours, 2 days, 3 days, 4 days, 5 days, 6 days, 7 days, 7 days, 8 days, 9 days, 10 days, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, or 4 weeks, or about or for less than or equal to the time.

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 14일 이하 동안 이루어진다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 7일 이하 동안 이루어진다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 0.5 내지 12일, 0.5 내지 10일, 0.5 내지 8일, 0.5 내지 6일, 0.5 내지 4일, 0.5 내지 2일, 1 내지 12일, 1 내지 10일, 1 내지 8일, 1 내지 6일, 1 내지 4일, 1 내지 2일, 2 내지 12일, 2 내지 10일, 2 내지 8일, 2 내지 6일, 2 내지 4일, 4 내지 12일, 4 내지 10일, 4 내지 8일, 4 내지 6일, 6 내지 12일, 6 내지 10일, 6 내지 8일, 8 내지 12일, 8 내지 10일, 또는 10 내지 12일 또는 약 상기 시간 (각각 경계값 포함) 동안 이루어진다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed for 14 days or less. In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed for 7 days or less. In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is for 0.5 to 12 days, 0.5 to 10 days, 0.5 to 8 days, 0.5 to 6 days, 0.5 to 4 days, 0.5 to 2 days, 1 to 12 days, 1 to 10 days, 1 to 8 days, 1 to 6 days, 1 to 4 days, 1 to 2 days, 2 to 12 days, 2 to 10 days, 2 to 8 days, 2 to 6 days, 2 to 4 days, 4 to 12 days, 4 to 10 days, 4 to 8 days, 4 to 6 days, 6 to 12 days, 6 to 10 days, 6 to 8 days, 8 to 12 days, 8 to 10 days, or 10 to 12 days or about such times (each inclusive).

일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 7일 이하 동안 수행된다. 일부 실시양태에서, 시험관내 또는 생체외 배양은 0.5 내지 7일, 0.5 내지 6일, 0.5 내지 5일, 0.5 내지 4일, 0.5 내지 3일, 0.5 내지 2일, 0.5 내지 1일, 1 내지 7일, 1 내지 6일, 1 내지 5일, 1 내지 4일, 1 내지 3일, 1 내지 2일, 2 내지 7일, 2 내지 6일, 2 내지 5일, 2 내지 4일, 2 내지 3일, 3 내지 7일, 3 내지 6일, 3 내지 5일, 3 내지 4일, 4 내지 7일, 4 내지 6일, 4 내지 5일, 5 내지 7일, 5 내지 6일, 또는 6 내지 7일 또는 약 상기 시간 (각각 경계값 포함) 동안 수행된다.In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed for 7 days or less. In some embodiments, the in vitro or ex vivo culture is performed for 0.5 to 7 days, 0.5 to 6 days, 0.5 to 5 days, 0.5 to 4 days, 0.5 to 3 days, 0.5 to 2 days, 0.5 to 1 day, 1 to 7 days, 1 to 6 days, 1 to 5 days, 1 to 4 days, 1 to 3 days, 1 to 2 days, 2 to 7 days, 2 to 6 days, 2 to 5 days, 2 to 4 days, 2 to 3 days, 3 to 7 days, 3 to 6 days, 3 to 5 days, 3 to 4 days, 4 to 7 days, 4 to 6 days, 4 to 5 days, 5 to 7 days, 5 to 6 days, or 6 to 7 days or about such times (each inclusive).

III. 컴퓨팅 디바이스III. Computing Devices

또한, 임의의 제공된 방법을 수행하는데 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스가 본원에 제공된다. 일부 실시양태에서, 컴퓨팅 디바이스는 임의의 제공된 방법을 수행하기 위한 메모리 내 명령어를 갖는다.Also provided herein is a computing device that can be used to perform any of the provided methods. In some embodiments, the computing device has instructions in its memory for performing any of the provided methods.

일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 함유하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 수신하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 함유하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 수신하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 함유하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 복수의 집단-수준 통계치를 수신하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 복수의 집단-수준 통계치를 결정하기 위한 명령어를 포함한다.In some embodiments, the instructions comprise instructions for receiving holographic information about individual cells in a cell population containing T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for receiving one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics for individual cells in the cell population containing T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for determining one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics for individual cells in the cell population containing T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for receiving a plurality of population-level statistics for a cell population containing T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for determining a plurality of population-level statistics for a cell population containing T cells.

일부 실시양태에서, 컴퓨팅 디바이스는 임의의 제공된 방법에 따라 훈련된 기계 학습 모델을 메모리에 갖는다.In some embodiments, the computing device has in memory a machine learning model trained according to any provided method.

일부 실시양태에서, 컴퓨팅 디바이스는 임의의 제공된 방법에 따라 기계 학습 모델을 훈련시키기 위한 메모리 내 명령어를 갖는다.In some embodiments, the computing device has instructions in memory for training a machine learning model according to any provided method.

일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 함유하는 복수의 참조 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 수신하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 함유하는 복수의 참조 세포 집단에 대한 참조 입력 측정치의 데이터세트를 수신하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 함유하는 복수의 참조 세포 집단에 대한 참조 입력 측정치의 데이터세트를 결정하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 포함하는 복수의 참조 세포 집단에 대한 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 수신하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 포함하는 복수의 참조 세포 집단에 대한 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 명령어는 T 세포를 포함하는 복수의 참조 세포 집단에 대한 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 수신하기 위한 명령어를 포함한다.In some embodiments, the instructions comprise instructions for receiving holographic information for individual cells of a plurality of reference cell populations comprising T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for receiving a dataset of reference input measurements for the plurality of reference cell populations comprising T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for determining a dataset of reference input measurements for the plurality of reference cell populations comprising T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for receiving a dataset of reference population-level statistics for the plurality of reference cell populations comprising T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for determining a dataset of reference population-level statistics for the plurality of reference cell populations comprising T cells. In some embodiments, the instructions comprise instructions for receiving a dataset of reference population-level output measurements for the plurality of reference cell populations comprising T cells.

일부 실시양태에서, 명령어는 임의의 제공된 방법에 따라 참조 입력 측정치, 참조 집단-수준 통계치, 및/또는 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키기 위한 명령어를 포함한다.In some embodiments, the instructions include instructions for training a machine learning model using a dataset of reference input measurements, reference population-level statistics, and/or reference population-level output measurements according to any provided method.

일부 실시양태에서, 명령어는 임의의 제공된 방법에 따라, 홀로그래픽 정보로부터 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 복수의 집단-수준 통계치를 결정하기 위한 명령어를 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치는 기계 학습 모델을 사용하여 결정된다. 일부 실시양태에서, 명령어는 기계 학습 모델을 사용하여 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치를 결정하기 위한 명령어를 포함한다.In some embodiments, the instructions comprise instructions for determining a population-level output measurement for a cell population, one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics, or a plurality of population-level statistics from holographic information, according to any provided method. In some embodiments, the population-level output measurement for the cell population is determined using a machine learning model. In some embodiments, the instructions comprise instructions for determining a population-level output measurement for the cell population using a machine learning model.

제공된 컴퓨팅 디바이스를 위한 전형적인 시스템은 하나 이상의 저장 요소를 포함하는 시스템 데이터 저장소 (SDS)와 통신하는 하나 이상의 프로세싱 요소를 포함하는 시스템 프로세서를 포함할 수 있다. 시스템 프로세서는 본원에 기재된 기능성을 수행하도록 프로그래밍 및/또는 적응될 수 있다. 시스템은 사용자 및/또는 소프트웨어 애플리케이션으로부터 입력을 수신하기 위한 하나 이상의 입력 디바이스를 포함할 수 있다. 시스템은 사용자 및/또는 소프트웨어 애플리케이션에 출력을 제시하기 위한 하나 이상의 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 출력 디바이스는 기재된 분석적 기능성의 그래픽 표시를 사용자에게 표시할 수 있는 모니터를 포함할 수 있다.A typical system for the provided computing device may include a system processor comprising one or more processing elements in communication with a system data store (SDS) comprising one or more storage elements. The system processor may be programmed and/or adapted to perform the functionality described herein. The system may include one or more input devices for receiving input from a user and/or a software application. The system may include one or more output devices for presenting output to the user and/or the software application. In some embodiments, the output devices may include a monitor capable of displaying a graphical representation of the described analytical functionality to the user.

기재된 기능성은 하나 이상의 프로세싱 요소, 예컨대 CELERON, PENTIUM, XEON, CORE 2 DUO 또는 CORE 2 QUAD 클래스 마이크로프로세서 (인텔 코퍼레이션(Intel Corp.), 캘리포니아주 산타 클라라) 또는 SEMPRON, PHENOM, OPTERON, ATHLON X2 또는 ATHLON 64 X2 (AMD Corp., 캘리포니아주 서니베일)를 포함하는 적합한 시스템 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 사용하여 지원될 수 있지만, 다른 일반 목적 프로세서가 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 하기 추가로 기재된 바와 같이, 기능성은 다중 프로세싱 요소에 걸쳐 분포될 수 있다. 용어 프로세싱 요소는 (1) 하드웨어의 특정한 피스 상에서 또는 특정한 피스에 걸쳐 실행되는 프로세스, (2) 하드웨어의 특정한 피스, 또는 문맥에 따라 (1) 또는 (2)를 지칭할 수 있다. 일부 구현은 하나 이상의 제한된 특수 목적 프로세서, 예컨대 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 통합된 회로 (ASIC) 또는 현장 프로그래밍가능한 게이트 어레이 (FPGA)를 포함할 수 있다. 또한, 일부 구현은 일반 목적 및 특수 목적 프로세서의 조합을 사용할 수 있다.The described functionality may be supported using a computer including one or more processing elements, such as a CELERON, PENTIUM, XEON, CORE 2 DUO, or CORE 2 QUAD class microprocessor (Intel Corp., Santa Clara, Calif.) or a suitable system processor including a SEMPRON, PHENOM, OPTERON, ATHLON X2, or ATHLON 64 X2 (AMD Corp., Sunnyvale, Calif.), although other general purpose processors may be used. In some embodiments, as further described below, the functionality may be distributed across multiple processing elements. The term processing element may refer to (1) a process executing on or across a particular piece of hardware, (2) a particular piece of hardware, or (1) or (2), as the context requires. Some implementations may include one or more limited special purpose processors, such as a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), or a field programmable gate array (FPGA). Additionally, some implementations may use a combination of general-purpose and special-purpose processors.

환경은 다양한 1차 및 2차 스토리지 요소를 포함할 수 있는 SDS를 추가로 포함할 수 있다. 한 구현에서, SDS는 1차 스토리지의 일부로서 레지스터 및 RAM을 포함할 것이다. 일부 구현에서 1차 스토리지는 다른 형태의 메모리, 예컨대 캐시 메모리, 비휘발성 메모리 (예를 들어, FLASH, ROM, EPROM 등) 등을 포함할 수 있다. SDS는 또한 단일, 다중 및/또는 다양한 서버 및 저장 요소를 포함하는 2차 스토리지를 포함할 수 있다. 예를 들어, SDS는 시스템 프로세서에 연결된 내부 저장 디바이스를 사용할 수 있다. 단일 프로세싱 요소가 모든 기능성을 지원하는 구현에서, 로컬 하드 디스크 드라이브는 SDS의 2차 스토리지 역할을 할 수 있으며, 이러한 단일 프로세싱 요소 상에서 실행되는 디스크 운영 시스템은 데이터 요청을 수신하고 서비싱하는 데이터 서버로서 작용할 수 있다.The environment may further include an SDS that may include various primary and secondary storage elements. In one implementation, the SDS will include registers and RAM as part of the primary storage. In some implementations, the primary storage may include other forms of memory, such as cache memory, non-volatile memory (e.g., FLASH, ROM, EPROM, etc.). The SDS may also include secondary storage that includes single, multiple, and/or various server and storage elements. For example, the SDS may utilize an internal storage device connected to the system processor. In implementations where a single processing element supports all functionality, a local hard disk drive may serve as secondary storage for the SDS, and a disk operating system running on this single processing element may act as a data server that receives and services data requests.

본원에 제공된 시스템 및 방법에서 사용되는 상이한 정보는 SDS에 대한 2차 스토리지 역할을 하는 단일 디바이스; 통합된 관리 시스템을 통해 액세스가능한 다중 관련 데이터 저장소 (이는 함께 SDS 역할을 함); 또는 비대응 관리 시스템을 통해 개별적으로 액세스가능한 다중 독립적 데이터 저장소 (일부 구현에서 이를 통칭하여 SDS로 볼 수 있음) 내에 논리적으로 또는 물리적으로 격리될 수 있음을 관련 기술분야의 통상의 기술자는 이해할 것이다. SDS의 물리적 아키텍처를 포함하는 다양한 저장 요소는 중앙에 위치되거나 각종 다양한 위치에 걸쳐 분포될 수 있다.Those skilled in the art will appreciate that the different information used in the systems and methods provided herein may be logically or physically isolated within a single device that serves as secondary storage for the SDS; multiple related data repositories accessible through a unified management system (which together serve as the SDS); or multiple independent data repositories individually accessible through non-compliant management systems (which may in some implementations be collectively referred to as the SDS). The various storage elements comprising the physical architecture of the SDS may be centrally located or distributed across various different locations.

또한, 또는 대신, 상기 논의된 기능성 및 접근법은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 내에 및/또는 상에 저장될 수 있다. 이러한 매체는 컴퓨터와 통합되고/거나 컴퓨터 내부에 있는 1차 스토리지 및/또는 2차 스토리지, 예컨대 RAM 및/또는 자기 디스크, 및/또는 컴퓨터로부터 분리가능한, 예컨대 솔리드 스테이트 디바이스 또는 이동식 자기 또는 광학 디스크를 포함할 수 있다. 매체는 ROM, RAM, 자기, 광학, 종이 및/또는 솔리드 스테이트 매체 기술을 포함하여 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 바와 같은 임의의 기술을 사용할 수 있다.Additionally, or instead, the functionality and approaches discussed above may be stored within and/or on one or more computer-readable storage media. Such media may include primary storage and/or secondary storage integrated with and/or internal to a computer, such as RAM and/or magnetic disks, and/or removable from the computer, such as solid-state devices or removable magnetic or optical disks. The media may utilize any technology known to those skilled in the art, including ROM, RAM, magnetic, optical, paper, and/or solid-state media technologies.

IV. 정의IV. Definition

달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술 용어, 표기법 및 기타 기술 및 과학 용어 또는 전문용어는 청구된 대상과 관련된 관련 기술분야의 통상의 기술자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖도록 의도되었다. 일부 경우에, 일반적으로 이해되는 의미를 갖는 용어는 명확성 및/또는 손쉬운 참조를 위해 본원에 정의되며, 본원에 이러한 정의의 포함은 반드시 관련 기술분야에서 일반적으로 이해되는 것과 실질적인 차이를 나타내는 것으로 해석되어서는 안된다.Unless otherwise defined, all technical terms, notations, and other technical and scientific terms or terminology used herein are intended to have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the claimed subject matter pertains. In some instances, terms having a commonly understood meaning are defined herein for clarity and/or ease of reference, and the inclusion of such definitions herein should not necessarily be construed as indicating a material difference from the commonly understood meaning in the relevant art.

본원에서 사용된 바와 같은 단수형은 문맥상 명백하게 달리 명시되지 않는 한 복수 지시대상을 포함한다. 예를 들어, "하나"는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미한다. 본원에 기재된 측면 및 변형은 측면 및 변형으로 "이루어진" 및/또는 "본질적으로 이루어진" 것을 포함하는 것으로 이해된다.As used herein, the singular forms include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. For example, "one" means "at least one" or "one or more." It is understood that aspects and variations described herein include aspects "consisting of" and/or "consisting essentially of" aspects and variations.

본 개시내용 전체에서, 청구된 대상의 다양한 측면은 범위 형식으로 제시된다. 범위 형식의 설명은 단지 편의 및 간결성을 위한 것으로 이해되어야 하며, 청구된 대상의 범주에 대한 융통성 없는 제한으로 해석되어서는 안된다. 따라서, 범위에 대한 설명은 해당 범위 내의 모든 가능한 하위-범위 뿐만 아니라 개별 수치 값을 구체적으로 개시된 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 값의 범위가 언급된 경우, 언급된 범위의 상한과 하한 사이의 각 중간 값과 언급된 범위 내의 임의의 다른 중간 값 사이의 더 작은 범위는 청구된 대상 내에 포함되는 것으로 이해된다. 이러한 더 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 더 작은 범위에 포함될 수 있으며, 또한 언급된 범위에서 임의의 구체적으로 배제된 한계를 조건으로 청구된 대상 내에 포함된다. 언급된 범위가 한계 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 경우, 포함된 한계 중 하나 또는 둘 다를 배제한 범위가 또한 청구된 대상 내에 포함된다. 이는 언급된 범위의 폭과 관계없이 적용된다.Throughout this disclosure, various aspects of the claimed subject matter are presented in a range format. It should be understood that the description in range format is provided solely for convenience and brevity and should not be construed as an inflexible limitation on the scope of the claimed subject matter. Therefore, the description of a range should be considered to specifically disclose all possible sub-ranges within that range, as well as individual numerical values. For example, if a range of values is recited, the smaller ranges between each intermediate value between the upper and lower limits of the recited range and any other intermediate value within the recited range are understood to be encompassed within the claimed subject matter. The upper and lower limits of these smaller ranges may independently be included within the recited range and are also encompassed within the claimed subject matter subject to any specifically excluded limit in the recited range. If the recited range includes one or both limits, ranges excluding either or both of the included limits are also encompassed within the claimed subject matter. This applies regardless of the breadth of the recited range.

본원에서 사용된 바와 같은 용어 "약"은 쉽게 공지된 각각의 값에 대한 일반적인 오차 범위를 지칭한다. 본원에서 "약" 값 또는 파라미터에 대한 언급은 해당 값 또는 파라미터 자체에 대한 실시양태를 포함하고 설명한다. 예를 들어, "약 X"를 지칭하는 설명은 "X"에 대한 설명을 포함한다.As used herein, the term "about" refers to a generally known error range for each value. References herein to "about" a value or parameter include and describe embodiments of that value or parameter itself. For example, a description referring to "about X" includes a description of "X."

본원에서 사용된 바와 같이, 세포 또는 세포 집단이 특정한 마커에 대해 "양성"이라는 언급은 세포 상에 또는 세포 내에 특정한 마커, 전형적으로 표면 마커의 검출가능한 존재를 지칭한다. 표면 마커를 지칭할 때, 상기 용어는 유동 세포계측법에 의해 검출된 바와 같은 표면 발현의 존재 (예를 들어 마커에 특이적으로 결합하는 항체로 염색하고 상기 항체를 검출함으로써)를 지칭하며, 여기서 염색은 유동 세포계측법에 의해 달리 동일한 조건 하에 이소형-매칭된 대조군을 사용하여 동일한 절차를 수행하여 검출된 염색 수준보다 실질적으로 높은 수준으로, 및/또는 마커에 대해 양성인 것으로 공지된 세포와 실질적으로 유사한 수준으로, 및/또는 마커에 대해 음성인 것으로 공지된 세포보다 실질적으로 더 높은 수준으로 검출가능하다.As used herein, reference to a cell or population of cells being "positive" for a particular marker refers to the detectable presence of the particular marker, typically a surface marker, on or within the cell. When referring to a surface marker, the term refers to the presence of surface expression as detected by flow cytometry (e.g., by staining with an antibody that specifically binds to the marker and detecting the antibody), wherein the staining is detectable by flow cytometry at a level substantially greater than the level of staining detected by performing the same procedure using an isotype-matched control under otherwise identical conditions, and/or at a level substantially similar to that of cells known to be positive for the marker, and/or at a level substantially greater than that of cells known to be negative for the marker.

본원에서 사용된 바와 같이, 세포 또는 세포 집단이 특정한 마커에 대해 "음성"이라는 언급은 세포 상에 또는 세포 내에 특정한 마커, 전형적으로 표면 마커의 실질적인 검출가능한 존재의 부재를 지칭한다. 표면 마커를 지칭할 때, 상기 용어는 유동 세포계측법에 의해 검출된 바와 같은 표면 발현의 부재 (예를 들어 마커에 특이적으로 결합하는 항체로 염색하고 상기 항체를 검출함으로써)를 지칭하며, 여기서 염색은 유동 세포계측법에 의해 달리 동일한 조건 하에 이소형-매칭된 대조군을 사용하여 동일한 절차를 수행하여 검출된 염색 수준보다 실질적으로 높은 수준으로, 및/또는 마커에 대해 양성인 것으로 공지된 세포보다 실질적으로 더 낮은 수준으로, 및/또는 마커에 대해 음성인 것으로 공지된 세포와 비교하여 실질적으로 유사한 수준으로 검출되지 않는다.As used herein, reference to a cell or cell population being "negative" for a particular marker refers to the absence of substantial detectable presence of the particular marker, typically a surface marker, on or within the cell. When referring to a surface marker, the term refers to the absence of surface expression as detected by flow cytometry (e.g., by staining with an antibody that specifically binds to the marker and detecting the antibody), wherein the staining is not detected by flow cytometry at a level substantially higher than the level of staining detected by performing the same procedure using an isotype-matched control under otherwise identical conditions, and/or at a level substantially lower than cells known to be positive for the marker, and/or at a level substantially similar to cells known to be negative for the marker.

본원에서 사용된 바와 같은 조성물은 세포를 포함하여 2개 이상의 생성물, 물질 또는 화합물의 임의의 혼합물을 지칭한다. 이는 용액, 현탁액, 액체, 분말, 페이스트, 수성, 비수성, 또는 전술한 것들의 임의의 조합일 수 있다.As used herein, a composition refers to any mixture of two or more products, substances, or compounds, including cells. It may be a solution, suspension, liquid, powder, paste, aqueous, non-aqueous, or any combination of the foregoing.

본원에서 사용된 바와 같은 "대상체"는 포유동물, 예컨대 인간 또는 기타 동물이며, 전형적으로 인간이다.As used herein, a “subject” is a mammal, such as a human or other animal, and is typically a human.

본원에서 사용된 바와 같은 용어 "결정"은 예측을 의미한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 것, 예를 들어 T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하거나 또는 T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하는 것은 T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 것, 예를 들어 T 세포 집단의 활성화 상태를 예측하거나 또는 T 세포 집단의 기억 표현형을 예측하는 것을 의미하고; 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 것은 하나 이상의 입력 측정치를 예측하는 것을 의미하고; 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 것은 복수의 집단-수준 통계치를 예측하는 것을 의미하고; 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것은 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하는 것을 의미한다.The term "determining" as used herein means predicting. For example, in some embodiments, determining the cellular phenotype of a T cell population, e.g., determining the activation state of the T cell population, or determining the memory phenotype of the T cell population, means predicting the cellular phenotype of the T cell population, e.g., predicting the activation state of the T cell population, or predicting the memory phenotype of the T cell population; determining one or more input measurements means predicting one or more input measurements; determining a plurality of population-level statistics means predicting a plurality of population-level statistics; and determining a population-level output measurement of expression means predicting a population-level output measurement of expression.

V. 예시적인 실시양태V. Exemplary Embodiments

제공된 실시양태들은 하기와 같다:The embodiments provided are as follows:

1. T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정되고, 여기서:1. A method for determining an activation state of a T cell population, comprising: determining a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells for a cell population including T cells, wherein the population-level output measurement is determined based on a plurality of population-level statistics, wherein:

각 집단-수준 통계치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이며, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하고;Each population-level statistic is for one or more input measurements of a cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein the plurality of population-level statistics includes one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics;

각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each input measurement is from an individual cell in the cell population.

방법.method.

2. 실시양태 1에 있어서, 방법이 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치로부터 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.2. A method according to embodiment 1, wherein the method comprises determining a plurality of population-level statistics from one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics.

3. 실시양태 1 또는 실시양태 2에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보로부터 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.3. A method according to embodiment 1 or embodiment 2, wherein the method comprises determining one or more input measurements for each of the plurality of cell characteristics from the holographic information.

4. 실시양태 1-3 중 어느 하나에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보를 수득하는 것을 포함하는 것인 방법.4. A method according to any one of embodiments 1 to 3, wherein the method comprises obtaining holographic information.

5. 하기를 포함하는, T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법:5. A method for determining the activation status of a T cell population, comprising:

(a) T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 단계;(a) obtaining holographic information about a cell population including T cells;

(b) 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 입력 측정치는 세포 집단 내의 개별 세포로부터의 것인 단계;(b) determining one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from the holographic information, wherein each input measurement is from an individual cell within the cell population;

(c) 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이고, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하는 것인 단계; 및(c) a step of determining a plurality of population-level statistics, wherein each population-level statistic is for one or more input measurements of one of the plurality of cell characteristics, and the plurality of population-level statistics includes one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and

(d) 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여, 세포 집단에 대한 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 단계.(d) determining a population-level output measure of the expression of a marker expressed by activated T cells for a cell population based on multiple population-level statistics.

6. 실시양태 1-5 중 어느 하나에 있어서, 집단-수준 출력 측정치의 결정 후에 T 세포 집단을 조작하는 것을 추가로 포함하는 방법.6. A method according to any one of embodiments 1-5, further comprising manipulating a T cell population after determining a population-level output measurement.

7. 실시양태 1-6 중 어느 하나에 있어서, 홀로그래픽 정보가 차등 디지털 홀로그래픽 현미경검사 (DDHM)에 의해 수득되는 것인 방법.7. A method according to any one of embodiments 1 to 6, wherein the holographic information is obtained by differential digital holographic microscopy (DDHM).

8. 실시양태 4-7 중 어느 하나에 있어서, 홀로그래픽 정보를 수득하는 것이 DDHM을 사용하여 세포 집단을 이미징하는 것을 포함하는 것인 방법.8. A method according to any one of embodiments 4-7, wherein obtaining holographic information comprises imaging a cell population using DDHM.

9. 실시양태 1-8 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함하는 것인 방법.9. A method according to any one of embodiments 1-8, wherein at least one, and optionally one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics comprises one or more quantiles of one or more input measurements of the cell characteristic.

10. 실시양태 9에 있어서, 하나 이상의 분위수가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수로부터 선택되는 것인 방법.10. A method according to embodiment 9, wherein one or more quantiles are selected from the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of one or more input measurements of a cell characteristic.

11. 실시양태 1-8 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 방법.11. A method according to any one of embodiments 1-8, wherein at least one, and optionally one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics are determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more input measurements of the cell characteristic.

12. 실시양태 1-11 중 어느 하나에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 마커를 발현하는 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도인 방법.12. A method according to any one of embodiments 1-11, wherein the population-level output measurement is a number of cells, a percentage of cells, a proportion of cells, or a density of cells within a cell population expressing a marker.

13. 실시양태 1-12 중 어느 하나에 있어서, 세포 집단이 시험관내 또는 생체외 배양 중인 세포 배양물로부터의 것인 방법.13. A method according to any one of embodiments 1-12, wherein the cell population is from a cell culture being cultured in vitro or ex vivo.

14. 실시양태 13에 있어서, 홀로그래픽 정보가 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득되는 것인 방법.14. A method according to embodiment 13, wherein the holographic information is obtained during in vitro or ex vivo cultivation of a cell culture.

15. 실시양태 13 또는 실시양태 14에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 마커의 발현에 대한 것인 방법.15. A method according to embodiment 13 or embodiment 14, wherein the population-level output measurement is for expression of a marker during in vitro or ex vivo cultivation of a cell culture.

16. 실시양태 13-15 중 어느 하나에 있어서, 시험관내 또는 생체외 배양이 세포 배양물의 T 세포를 확장시키는 조건 하에 이루어지는 것인 방법.16. A method according to any one of embodiments 13-15, wherein the in vitro or ex vivo culture is performed under conditions that expand T cells in the cell culture.

17. 실시양태 13-16 중 어느 하나에 있어서, 시험관내 또는 생체외 배양이 생물반응기 내에서 이루어지는 것인 방법.17. A method according to any one of embodiments 13-16, wherein the in vitro or ex vivo culture is performed in a bioreactor.

18. 실시양태 1-17 중 어느 하나에 있어서, 세포 집단이 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션되는 것인 방법.18. A method according to any one of embodiments 1-17, wherein the cell population is incubated under T cell stimulating conditions before obtaining holographic information.

19. 실시양태 1-18 중 어느 하나에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 세포 집단을 인큐베이션하는 것을 포함하는 것인 방법.19. A method according to any one of embodiments 1-18, wherein the method comprises incubating the cell population under T cell stimulating conditions before obtaining holographic information.

20. 실시양태 18 또는 실시양태 19에 있어서, 인큐베이션이 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어지는 것인 방법.20. A method according to embodiment 18 or embodiment 19, wherein the incubation is performed prior to in vitro or ex vivo culture.

21. 실시양태 18-20 중 어느 하나에 있어서, T 세포 자극 조건이 T 세포에서 1차 활성화 신호 및 공동자극 신호를 유도하는 T 세포 자극제의 존재 하에서의 인큐베이션을 포함하는 것인 방법.21. A method according to any one of embodiments 18-20, wherein the T cell stimulating conditions comprise incubation in the presence of a T cell stimulator that induces a primary activation signal and a co-stimulatory signal in the T cell.

22. 실시양태 21에 있어서, T 세포 자극제가 항-CD3 항체 또는 항체 단편을 포함하는 것인 방법.22. A method according to embodiment 21, wherein the T cell stimulator comprises an anti-CD3 antibody or antibody fragment.

23. 실시양태 21 또는 실시양태 22에 있어서, T 세포 자극제가 항-CD28 항체 또는 항체 단편을 포함하는 것인 방법.23. A method according to embodiment 21 or embodiment 22, wherein the T cell stimulator comprises an anti-CD28 antibody or antibody fragment.

24. 실시양태 21-23 중 어느 하나에 있어서, T 세포 자극제가 비드 상에 고정화되는 것인 방법.24. A method according to any one of embodiments 21-23, wherein the T cell stimulator is immobilized on a bead.

25. 실시양태 1-24 중 어느 하나에 있어서, 세포 집단이 T 세포에 대해 풍부화되는 것인 방법.25. A method according to any one of embodiments 1-24, wherein the cell population is enriched for T cells.

26. 실시양태 1-25 중 어느 하나에 있어서, 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%가 T 세포인 방법.26. A method according to any one of embodiments 1-25, wherein at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% of the cell population are T cells.

27. 실시양태 1-26 중 어느 하나에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된 기계 학습 모델에 입력으로서 복수의 집단-수준 통계치를 제공함으로써 결정되는 것인 방법.27. A method according to any one of embodiments 1-26, wherein the population-level output measurement is determined by providing the plurality of population-level statistics as input to a machine learning model trained to predict the population-level output measurement of marker expression based on the population-level statistics of the plurality of cell characteristics.

28. 실시양태 27에 있어서, 기계 학습 모델이 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서:28. In embodiment 27, the machine learning model is trained using a dataset of reference population-level statistics, wherein:

T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서:For each of the first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics, wherein:

각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고;Each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements of one cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the reference cell population;

각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each reference input measurement is from an individual cell in the reference cell population.

방법.method.

29. 실시양태 28에 있어서, 기계 학습 모델이 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서:29. In embodiment 28, the machine learning model is trained using a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements includes reference population-level output measurements of expression of a marker for the reference cell population, wherein:

제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;

제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것인The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations.

방법.method.

30. T 세포 집단의 활성화 상태를 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 포함하며:30. A method for training a machine learning model to predict the activation state of a T cell population, comprising training the machine learning model using the following dataset:

(i) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서:(i) a dataset of reference population-level statistics, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, wherein:

각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고;Each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements of one cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the reference cell population;

각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것임; 및Each reference input measurement is from an individual cell in the reference cell population; and

(ii) 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서:(ii) a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises a reference population-level output measurement of the expression of a marker expressed by activated T cells for the reference cell population, wherein:

제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;

제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임;The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations;

이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인Hereby, a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell features.

방법.method.

31. 실시양태 1-30 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균으로부터 선택되는 것인 방법.31. A method according to any one of embodiments 1 to 30, wherein the plurality of cell characteristics are selected from intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average.

32. 실시양태 1-31 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하는 것인 방법.32. A method according to any one of embodiments 1 to 31, wherein the plurality of cell characteristics include intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average.

33. T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137이고, 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서:33. A method for determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137, and wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:

복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하고;Multiple cell characteristics include intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area and radius mean;

각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each input measurement is from an individual cell in the cell population.

방법.method.

34. 실시양태 1-30 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치가 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서:34. In any one of embodiments 1-30, at least one, optionally one or more input measurements of each of the plurality of cell characteristics are determined by providing holographic information about individual cells of the cell population to a convolutional neural network, wherein:

복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고;The multiple cell features are cell features extracted by a convolutional neural network;

하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정되는 것인One or more input measurements are determined from a convolutional neural network.

방법.method.

35. 실시양태 28-30 및 34 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치가 참조 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서:35. In any of embodiments 28-30 and 34, at least one, optionally one or more, reference input measurements for each of the plurality of cell characteristics are determined by providing holographic information about individual cells of the reference cell population to a convolutional neural network, wherein:

복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고;The multiple cell features are cell features extracted by a convolutional neural network;

하나 이상의 참조 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정되는 것인One or more reference input measurements are determined from a convolutional neural network.

방법.method.

36. 실시양태 34 또는 실시양태 35에 있어서, 합성곱 신경망이 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 방법.36. A method according to embodiment 34 or embodiment 35, wherein the convolutional neural network is trained using a dataset of reference holographic information, wherein for each of the first plurality of reference cell populations including T cells, the dataset of reference holographic information includes holographic information obtained for individual cells of the reference cell population.

37. 실시양태 28-32 및 34-36 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함하는 것인 방법.37. A method according to any one of embodiments 28-32 and 34-36, wherein at least one of the plurality of cell characteristics, and optionally one or more reference population-level statistics for each, comprises one or more quantiles of one or more reference input measurements for the cell characteristic.

38. 실시양태 37에 있어서, 하나 이상의 분위수가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수로부터 선택되는 것인 방법.38. A method according to embodiment 37, wherein one or more quantiles are selected from the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of one or more reference input measurements for cell characteristics.

39. 실시양태 28-32 및 34-36 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 방법.39. A method according to any one of embodiments 28-32 and 34-36, wherein at least one, and optionally one or more, reference population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics are determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for the cell characteristic.

40. 하기를 포함하는, T 세포 집단의 활성화 상태를 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서:40. A method for training a machine learning model to predict the activation state of a T cell population, comprising:

(a) 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 합성곱 신경망을 훈련시키는 단계로서, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 단계;(a) a step of training a convolutional neural network using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations including T cells, the dataset of reference holographic information includes holographic information obtained for individual cells of the reference cell population;

(b) 합성곱 신경망으로부터, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 단계;(b) a step of determining, from a convolutional neural network, one or more reference input measurements for each cell feature among a plurality of cell features derived from holographic information, wherein the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network, and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population;

(c) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하는 단계로서, 여기서 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하며, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 단계; 및(c) determining a dataset of reference population-level statistics, wherein the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, each reference population-level statistic being determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics; and

(d) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 단계로서, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하는 것인 단계, 여기서:(d) training a machine learning model using a dataset of reference population-level statistics and a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by activated T cells for the reference cell population, wherein:

제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;

제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임;The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations;

이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인Hereby, a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell features.

방법.method.

41. 실시양태 34-40 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치가 합성곱 신경망의 완전 연결층으로부터 수득되는 것인 방법.41. A method according to any one of embodiments 34-40, wherein at least one, and optionally one or more, input measurements for each of the plurality of cell characteristics are obtained from a fully connected layer of a convolutional neural network.

42. 실시양태 28-32 및 34-41 중 어느 하나에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 DDHM에 의해 수득되는 것인 방법.42. A method according to any one of embodiments 28-32 and 34-41, wherein holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained by DDHM.

43. 실시양태 1-42 중 어느 하나에 있어서, 홀로그래픽 정보가 위상 정보 및 강도 정보를 포함하는 것인 방법.43. A method according to any one of embodiments 1 to 42, wherein the holographic information includes phase information and intensity information.

44. 실시양태 29-32 및 34-43 중 어느 하나에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치가 마커를 발현하는 참조 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도인 방법.44. A method according to any one of embodiments 29-32 and 34-43, wherein the reference population-level output measurement is a number of cells, a percentage of cells, a proportion of cells, or a density of cells within the reference cell population expressing the marker.

45. 실시양태 29-32 및 34-44 중 어느 하나에 있어서, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 시간-매칭되는 것인 방법.45. A method according to any one of embodiments 29-32 and 34-44, wherein the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measurements are time-matched.

46. 실시양태 29-32 및 34-45 중 어느 하나에 있어서, 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양이 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행되는 것인 방법.46. A method according to any one of embodiments 29-32 and 34-45, wherein the in vitro or ex vivo cultivation of the reference cell culture is performed under the same or similar conditions as the in vitro or ex vivo cultivation of the cell culture.

47. 실시양태 29-32 및 34-46 중 어느 하나에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득되는 것인 방법.47. A method according to any one of embodiments 29-32 and 34-46, wherein the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained during in vitro or ex vivo culture of the reference cell culture.

48. 실시양태 29-32 및 34-47 중 어느 하나에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 또는 후의 마커의 발현에 대한 것인 방법.48. A method according to any one of embodiments 29-32 and 34-47, wherein the dataset of reference population-level output measurements relates to expression of a marker during or after in vitro or ex vivo culturing of a reference cell culture.

49. 실시양태 29-32 및 34-48 중 어느 하나에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 제2 복수의 참조 세포 집단의 형광 이미징을 사용하여 결정되는 것인 방법.49. A method according to any one of embodiments 29-32 and 34-48, wherein the dataset of reference population-level output measurements is determined using fluorescence imaging of a second plurality of reference cell populations.

50. 실시양태 49에 있어서, 형광 이미징이 유동 세포계측법에 의한 것인 방법.50. A method according to embodiment 49, wherein the fluorescence imaging is by flow cytometry.

51. 실시양태 1-32 및 34-50 중 어느 하나에 있어서, 마커가 CD137 (4-1BB)인 방법.51. A method according to any one of embodiments 1-32 and 34-50, wherein the marker is CD137 (4-1BB).

52. 실시양태 28-32 및 34-51 중 어느 하나에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단이 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션되는 것인 방법.52. A method according to any one of embodiments 28-32 and 34-51, wherein the first plurality of reference cell populations are incubated under T cell stimulating conditions before holographic information is obtained for the first plurality of reference cell populations.

53. 실시양태 52에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션이 세포 집단의 인큐베이션과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행되는 것인 방법.53. A method according to embodiment 52, wherein incubation of the first plurality of reference cell populations is performed under the same or similar conditions as incubation of the cell population.

54. 실시양태 52 또는 실시양태 53에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션이 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어지는 것인 방법.54. A method according to embodiment 52 or embodiment 53, wherein the incubation of the first plurality of reference cell populations is performed prior to in vitro or ex vivo culturing of the reference cell culture.

55. 실시양태 28-32 및 34-54 중 어느 하나에 있어서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단이 T 세포에 대해 풍부화되는 것인 방법.55. A method according to any one of embodiments 28-32 and 34-54, wherein the first and/or second plurality of reference cell populations are enriched for T cells.

56. 실시양태 28-32 및 34-55 중 어느 하나에 있어서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%가 T 세포인 방법.56. A method according to any one of embodiments 28-32 and 34-55, wherein at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% of the first and/or second plurality of reference cell populations are T cells.

57. T 세포 배양물의 활성화 상태를 모니터링하는 방법으로서, 시험관내 또는 생체외 배양 중인 T 세포를 포함하는 세포 배양물로부터의 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 실시양태 1-29, 31, 32, 34-39 및 41-56 중 어느 하나의 방법에 따라 결정되는 것인 방법.57. A method for monitoring the activation status of a T cell culture, comprising determining a population-level output measurement of the expression of a marker expressed by activated T cells for a cell population from a cell culture comprising T cells cultured in vitro or ex vivo, wherein the population-level output measurement is determined according to any one of the methods of embodiments 1-29, 31, 32, 34-39 and 41-56.

58. 실시양태 1-29, 31, 32, 34-39 및 41-56 중 어느 하나의 방법을 수행하기 위한 메모리 내 명령어를 포함하는 컴퓨팅 디바이스로서, 명령어가 하기 명령어를 포함하는 것인 컴퓨팅 디바이스:58. A computing device comprising instructions in memory for performing any one of the methods of embodiments 1-29, 31, 32, 34-39 and 41-56, wherein the instructions comprise the following instructions:

(a) T 세포를 포함하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보, T 세포를 포함하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 복수의 집단-수준 통계치를 수신하기 위한 명령어; 및(a) instructions for receiving holographic information about an individual cell in a cell population comprising T cells, one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics for an individual cell in a cell population comprising T cells, or a plurality of population-level statistics for a cell population comprising T cells; and

(b) 상기 방법에 따라, 홀로그래픽 정보로부터 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 복수의 집단-수준 통계치를 결정하기 위한 명령어.(b) instructions for determining a population-level output measurement for a cell population, one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics, or a plurality of population-level statistics from the holographic information, according to the method.

59. 실시양태 58에 있어서, 컴퓨팅 디바이스가 실시양태 30-32 및 34-56 중 어느 하나의 방법에 따라 훈련된 기계 학습 모델을 메모리에 추가로 포함하고, 여기서 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치는 기계 학습 모델을 사용하여 결정되는 것인 컴퓨팅 디바이스.59. In embodiment 58, the computing device further comprises in its memory a machine learning model trained according to any one of the methods of embodiments 30-32 and 34-56, wherein the population-level output measurement for the cell population is determined using the machine learning model.

또한, 제공된 실시양태들은 하기와 같다:Additionally, the provided embodiments are as follows:

1. 하기를 포함하는, T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 방법:1. A method for determining the cell phenotype of a T cell population, comprising:

(a) T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 단계;(a) obtaining holographic information about a cell population including T cells;

(b) 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 입력 측정치는 세포 집단 내의 개별 세포로부터의 것인 단계;(b) determining one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from the holographic information, wherein each input measurement is from an individual cell within the cell population;

(c) 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이고, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하는 것인 단계; 및(c) a step of determining a plurality of population-level statistics, wherein each population-level statistic is for one or more input measurements of one of the plurality of cell characteristics, and the plurality of population-level statistics includes one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and

(d) 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여, 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 단계.(d) determining a population-level output measure of the expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the cell population based on multiple population-level statistics.

2. T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정되고, 여기서:2. A method for determining a cell phenotype of a T cell population, comprising: determining a population-level output measurement of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for a cell population comprising T cells, wherein the population-level output measurement is determined based on a plurality of population-level statistics, wherein:

각 집단-수준 통계치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이며, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하고;Each population-level statistic is for one or more input measurements of a cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein the plurality of population-level statistics includes one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics;

각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each input measurement is from an individual cell in the cell population.

방법.method.

3. 실시양태 2에 있어서, 방법이 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치로부터 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.3. A method according to embodiment 2, wherein the method comprises determining a plurality of population-level statistics from one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics.

4. 실시양태 2 또는 실시양태 3에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보로부터 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.4. A method according to embodiment 2 or embodiment 3, wherein the method comprises determining one or more input measurements for each of the plurality of cell characteristics from the holographic information.

5. 실시양태 2-4 중 어느 하나에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보를 수득하는 것을 포함하는 것인 방법.5. A method according to any one of embodiments 2 to 4, wherein the method comprises obtaining holographic information.

6. 실시양태 1-5 중 어느 하나에 있어서, 홀로그래픽 정보가 차등 디지털 홀로그래픽 현미경검사 (DDHM)에 의해 수득되는 것인 방법.6. A method according to any one of embodiments 1 to 5, wherein the holographic information is obtained by differential digital holographic microscopy (DDHM).

7. 실시양태 4-6 중 어느 하나에 있어서, 홀로그래픽 정보를 수득하는 것이 DDHM을 사용하여 세포 집단을 이미징하는 것을 포함하는 것인 방법.7. A method according to any one of embodiments 4-6, wherein obtaining holographic information comprises imaging a cell population using DDHM.

8. 실시양태 1-7 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함하는 것인 방법.8. A method according to any one of embodiments 1-7, wherein at least one, and optionally one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics comprises one or more quantiles of one or more input measurements of the cell characteristic.

9. 실시양태 8에 있어서, 하나 이상의 분위수가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.9. A method according to embodiment 8, wherein the at least one quantile comprises at least one of the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of at least one input measurement of a cell characteristic.

10. 실시양태 1-7 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 방법.10. A method according to any one of embodiments 1-7, wherein at least one, and optionally one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics are determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more input measurements of the cell characteristic.

11. 실시양태 1-10 중 어느 하나에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 마커를 발현하는 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도인 방법.11. A method according to any one of embodiments 1-10, wherein the population-level output measurement is a number of cells, a percentage of cells, a proportion of cells, or a density of cells within a cell population expressing a marker.

12. 실시양태 1-11 중 어느 하나에 있어서, 세포 집단이 시험관내 또는 생체외 배양 중인 세포 배양물로부터의 것인 방법.12. A method according to any one of embodiments 1-11, wherein the cell population is from a cell culture being cultured in vitro or ex vivo.

13. 실시양태 12에 있어서, 홀로그래픽 정보가 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득되는 것인 방법.13. A method according to embodiment 12, wherein the holographic information is obtained during in vitro or ex vivo cultivation of a cell culture.

14. 실시양태 12 또는 실시양태 13에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 마커의 발현에 대한 것인 방법.14. A method according to embodiment 12 or embodiment 13, wherein the population-level output measurement is for the expression of a marker during in vitro or ex vivo cultivation of a cell culture.

15. 실시양태 12-14 중 어느 하나에 있어서, 시험관내 또는 생체외 배양이 세포 배양물의 T 세포를 확장시키는 조건 하에 이루어지는 것인 방법.15. A method according to any one of embodiments 12-14, wherein the in vitro or ex vivo culture is performed under conditions that expand T cells in the cell culture.

16. 실시양태 12-15 중 어느 하나에 있어서, 시험관내 또는 생체외 배양이 생물반응기 내에서 이루어지는 것인 방법.16. A method according to any one of embodiments 12-15, wherein the in vitro or ex vivo culture is performed in a bioreactor.

17. 실시양태 1-16 중 어느 하나에 있어서, 세포 집단이 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션되는 것인 방법.17. A method according to any one of embodiments 1-16, wherein the cell population is incubated under T cell stimulating conditions before obtaining holographic information.

18. 실시양태 1-17 중 어느 하나에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 세포 집단을 인큐베이션하는 것을 포함하는 것인 방법.18. A method according to any one of embodiments 1-17, wherein the method comprises incubating the cell population under T cell stimulating conditions before obtaining holographic information.

19. 실시양태 17 또는 실시양태 18에 있어서, 인큐베이션이 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어지는 것인 방법.19. A method according to embodiment 17 or embodiment 18, wherein the incubation is performed prior to in vitro or ex vivo culture.

20. 실시양태 17-19 중 어느 하나에 있어서, T 세포 자극 조건이 T 세포에서 1차 활성화 신호 및 공동자극 신호를 유도하는 T 세포 자극제의 존재 하에서의 인큐베이션을 포함하는 것인 방법.20. A method according to any one of embodiments 17-19, wherein the T cell stimulating condition comprises incubation in the presence of a T cell stimulator that induces a primary activation signal and a co-stimulatory signal in the T cell.

21. 실시양태 20에 있어서, T 세포 자극제가 항-CD3 항체 또는 항체 단편을 포함하는 것인 방법.21. A method according to embodiment 20, wherein the T cell stimulator comprises an anti-CD3 antibody or antibody fragment.

22. 실시양태 20 또는 실시양태 21에 있어서, T 세포 자극제가 항-CD28 항체 또는 항체 단편을 포함하는 것인 방법.22. A method according to embodiment 20 or embodiment 21, wherein the T cell stimulator comprises an anti-CD28 antibody or antibody fragment.

23. 실시양태 20-22 중 어느 하나에 있어서, T 세포 자극제가 비드 상에 고정화되는 것인 방법.23. A method according to any one of embodiments 20-22, wherein the T cell stimulator is immobilized on a bead.

24. 실시양태 20-22 중 어느 하나에 있어서, T 세포 자극제가 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약 상에 고정화되는 것인 방법.24. A method according to any one of embodiments 20-22, wherein the T cell stimulator is immobilized on an oligomeric streptavidin mutein reagent.

25. 실시양태 1-24 중 어느 하나에 있어서, 재조합 수용체가 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입되는 것인 방법.25. A method according to any one of embodiments 1-24, wherein the recombinant receptor is introduced into T cells of the cell population before holographic information is obtained.

26. 실시양태 1-25 중 어느 하나에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 재조합 수용체를 세포 집단의 T 세포에 도입하는 것을 포함하는 것인 방법.26. A method according to any one of embodiments 1-25, wherein the method comprises introducing a recombinant receptor into T cells of the cell population before obtaining holographic information.

27. 실시양태 25 또는 실시양태 26에 있어서, 도입이 세포 집단을 재조합 수용체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 작용제와 접촉시키는 것을 포함하는 것인 방법.27. A method according to embodiment 25 or embodiment 26, wherein the introduction comprises contacting the cell population with an agent comprising a polynucleotide encoding a recombinant receptor.

28. 실시양태 26 또는 실시양태 27에 있어서, 재조합 수용체가 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)인 방법.28. A method according to embodiment 26 or embodiment 27, wherein the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

29. 실시양태 1-28 중 어느 하나에 있어서, 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%가 T 세포인 방법.29. A method according to any one of embodiments 1-28, wherein at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% of the cell population are T cells.

30. 실시양태 1-29 중 어느 하나에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된 기계 학습 모델에 입력으로서 복수의 집단-수준 통계치를 제공함으로써 결정되는 것인 방법.30. A method according to any one of embodiments 1-29, wherein the population-level output measurement is determined by providing the plurality of population-level statistics as input to a machine learning model trained to predict the population-level output measurement of marker expression based on the population-level statistics of the plurality of cell characteristics.

31. 실시양태 30에 있어서, 기계 학습 모델이 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서:31. In embodiment 30, the machine learning model is trained using a dataset of reference population-level statistics, wherein:

T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서:For each of the first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics, wherein:

각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고;Each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements of one cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the reference cell population;

각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each reference input measurement is from an individual cell in the reference cell population.

방법.method.

32. 실시양태 31에 있어서, 기계 학습 모델이 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서:32. In embodiment 31, the machine learning model is trained using a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements includes reference population-level output measurements of expression of a marker for the reference cell population, wherein:

제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;

제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것인The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations.

방법.method.

33. T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 포함하며:33. A method for training a machine learning model to predict a cell phenotype of a T cell population, comprising training the machine learning model using the following dataset:

(i) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서:(i) a dataset of reference population-level statistics, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, wherein:

각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고;Each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements of one cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the reference cell population;

각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것임; 및Each reference input measurement is from an individual cell in the reference cell population; and

(ii) 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서:(ii) a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises a reference population-level output measurement of the expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the reference cell population, wherein:

제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;

제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임;The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations;

이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인Hereby, a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell features.

방법.method.

34. 실시양태 1-33 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 왜도, 강도 상관관계, 강도 균질성, 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.34. A method according to any one of embodiments 1 to 33, wherein the plurality of cell characteristics include at least one of intensity skewness, intensity correlation, intensity homogeneity, intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average.

35. 실시양태 1-34 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하는 것인 방법.35. A method according to any one of embodiments 1 to 34, wherein the plurality of cell characteristics include intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average.

36. T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서:36. A method for determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), and wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:

복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하고;Multiple cell characteristics include intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area and radius mean;

각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each input measurement is from an individual cell in the cell population.

방법.method.

37. 실시양태 1-36 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하는 것인 방법.37. A method according to any one of embodiments 1-36, wherein the plurality of cell characteristics include intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity.

38. T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서:38. A method for determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), and wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:

복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하고;Multiple cellular characteristics include intensity skewness, intensity correlation and intensity homogeneity;

각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each input measurement is from an individual cell in the cell population.

방법.method.

39. 실시양태 38에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하는 것인 방법.39. A method according to embodiment 38, wherein the plurality of cell characteristics include intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average.

40. 실시양태 1-33 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.40. A method according to any one of embodiments 1-33, wherein the plurality of cell characteristics comprise at least one of peak area, phase average uniformity, intensity geometric mean, minimum optical height, and normalized optical height.

41. 실시양태 1-33 및 40 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함하는 것인 방법.41. A method according to any one of embodiments 1-33 and 40, wherein the plurality of cell characteristics include peak area, phase average uniformity, intensity geometric mean, minimum optical height, and normalized optical height.

42. 실시양태 1-33 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.42. A method according to any one of embodiments 1-33, wherein the plurality of cell characteristics comprise at least one of cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter.

43. 실시양태 1-33 및 42 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색이 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경을 포함하는 것인 방법.43. A method according to any one of embodiments 1-33 and 42, wherein the plurality of cell characteristics include cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter.

44. T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 중앙 기억 T 세포 또는 줄기 세포 기억 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CCR7이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서:44. A method for determining a memory phenotype of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by central memory T cells or stem cell memory T cells, wherein the marker is CCR7, and wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:

복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함하고;The multiple cell characteristics include one or more of cell area, perimeter length, mean intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter;

각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each input measurement is from an individual cell in the cell population.

방법.method.

45. 실시양태 44에 있어서, 복수의 특색이 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경을 포함하는 것인 방법.45. A method according to embodiment 44, wherein the plurality of characteristics include cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter.

46. T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서:46. A method for determining expression of a recombinant receptor in a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, expression of a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population, wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:

복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함하고;Multiple cell characteristics include peak area, phase average uniformity, intensity geometric mean, minimum optical height, and normalized optical height;

각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인Each input measurement is from an individual cell in the cell population.

방법.method.

47. 실시양태 1-33 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치가 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서:47. In any one of embodiments 1-33, at least one, optionally one or more input measurements for each of the plurality of cell characteristics are determined by providing holographic information about individual cells of the cell population to a convolutional neural network, wherein:

복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고;The multiple cell features are cell features extracted by a convolutional neural network;

하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정되는 것인One or more input measurements are determined from a convolutional neural network.

방법.method.

48. 실시양태 31-33 및 47 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치가 참조 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서:48. In any one of embodiments 31-33 and 47, at least one, optionally one or more, reference input measurements for each of the plurality of cell characteristics are determined by providing holographic information about individual cells of the reference cell population to a convolutional neural network, wherein:

복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고;The multiple cell features are cell features extracted by a convolutional neural network;

하나 이상의 참조 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정되는 것인One or more reference input measurements are determined from a convolutional neural network.

방법.method.

49. 실시양태 47 또는 실시양태 48에 있어서, 합성곱 신경망이 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 방법.49. A method according to embodiment 47 or embodiment 48, wherein the convolutional neural network is trained using a dataset of reference holographic information, wherein for each of the first plurality of reference cell populations including T cells, the dataset of reference holographic information includes holographic information obtained for individual cells of the reference cell population.

50. 실시양태 31-35, 37, 40-43 및 47-49 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함하는 것인 방법.50. A method according to any one of embodiments 31-35, 37, 40-43 and 47-49, wherein at least one of the plurality of cell characteristics, and optionally one or more reference population-level statistics for each, comprises one or more quantiles of one or more reference input measurements for the cell characteristic.

51. 실시양태 50에 있어서, 하나 이상의 분위수가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수로부터 선택되는 것인 방법.51. A method according to embodiment 50, wherein one or more quantiles are selected from the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of one or more reference input measurements for cell characteristics.

52. 실시양태 31-35, 37, 40-43 및 47-49 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 방법.52. A method according to any one of embodiments 31-35, 37, 40-43 and 47-49, wherein at least one, and optionally one or more, reference population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics are determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for the cell characteristic.

53. 하기를 포함하는, T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서:53. A method for training a machine learning model to predict a cell phenotype of a T cell population, comprising:

(a) 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 합성곱 신경망을 훈련시키는 단계로서, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 단계;(a) a step of training a convolutional neural network using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations including T cells, the dataset of reference holographic information includes holographic information obtained for individual cells of the reference cell population;

(b) 합성곱 신경망으로부터, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 단계;(b) a step of determining, from a convolutional neural network, one or more reference input measurements for each cell feature among a plurality of cell features derived from holographic information, wherein the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network, and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population;

(c) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하는 단계로서, 여기서 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하며, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 단계; 및(c) determining a dataset of reference population-level statistics, wherein the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, each reference population-level statistic being determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics; and

(d) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 단계로서, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하는 것인 단계, 여기서:(d) training a machine learning model using a dataset of reference population-level statistics and a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the reference cell population, wherein:

제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;

제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임;The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations;

이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인Hereby, a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell features.

방법.method.

54. 실시양태 47-53 중 어느 하나에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치가 합성곱 신경망의 완전 연결층으로부터 수득되는 것인 방법.54. A method according to any one of embodiments 47-53, wherein at least one, and optionally one or more, input measurements for each of the plurality of cell characteristics are obtained from a fully connected layer of a convolutional neural network.

55. 실시양태 31-35, 37, 40-43 및 47-54 중 어느 하나에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 DDHM에 의해 수득되는 것인 방법.55. A method according to any one of embodiments 31-35, 37, 40-43 and 47-54, wherein holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained by DDHM.

56. 실시양태 1-55 중 어느 하나에 있어서, 홀로그래픽 정보가 위상 정보 및 강도 정보를 포함하는 것인 방법.56. A method according to any one of embodiments 1 to 55, wherein the holographic information includes phase information and intensity information.

57. 실시양태 32-35, 37, 40-43 및 47-56 중 어느 하나에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치가 마커를 발현하는 참조 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도인 방법.57. A method according to any one of embodiments 32-35, 37, 40-43 and 47-56, wherein the reference population-level output measurement is the number of cells, the percentage of cells, the proportion of cells or the density of cells in the reference cell population expressing the marker.

58. 실시양태 32-35, 37, 40-43 및 47-57 중 어느 하나에 있어서, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 시간-매칭되는 것인 방법.58. A method according to any one of embodiments 32-35, 37, 40-43 and 47-57, wherein the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measurements are time-matched.

59. 실시양태 32-35, 37, 40-43 및 47-58 중 어느 하나에 있어서, 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양이 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행되는 것인 방법.59. A method according to any one of embodiments 32-35, 37, 40-43 and 47-58, wherein the in vitro or ex vivo cultivation of the reference cell culture is performed under the same or similar conditions as the in vitro or ex vivo cultivation of the cell culture.

60. 실시양태 32-35, 37, 40-43 및 47-59 중 어느 하나에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득되는 것인 방법.60. A method according to any one of embodiments 32-35, 37, 40-43 and 47-59, wherein the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained during in vitro or ex vivo culturing of the reference cell culture.

61. 실시양태 32-35, 37, 40-43 및 47-60 중 어느 하나에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 또는 후의 마커의 발현에 대한 것인 방법.61. A method according to any one of embodiments 32-35, 37, 40-43 and 47-60, wherein the dataset of reference population-level output measurements relates to expression of a marker during or after in vitro or ex vivo culturing of a reference cell culture.

62. 실시양태 32-35, 37, 40-43 및 47-61 중 어느 하나에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 제2 복수의 참조 세포 집단의 형광 이미징을 사용하여 결정되는 것인 방법.62. A method according to any one of embodiments 32-35, 37, 40-43 and 47-61, wherein the dataset of reference population-level output measurements is determined using fluorescence imaging of a second plurality of reference cell populations.

63. 실시양태 62에 있어서, 형광 이미징이 유동 세포계측법에 의한 것인 방법.63. A method according to embodiment 62, wherein the fluorescence imaging is by flow cytometry.

64. 실시양태 1-35, 37 및 47-63 중 어느 하나에 있어서, 방법이 T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하기 위한 것이고, 마커가 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 것인 방법.64. A method according to any one of embodiments 1-35, 37 and 47-63, wherein the method is for determining the activation state of a T cell population, and the marker is expressed by the activated T cells.

65. 실시양태 1-35, 37 및 47-64 중 어느 하나에 있어서, 마커가 CD137 (4-1BB)인 방법.65. A method according to any one of embodiments 1-35, 37 and 47-64, wherein the marker is CD137 (4-1BB).

66. 실시양태 1-35 및 42-63 중 어느 하나에 있어서, 방법이 T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하기 위한 것이고, 마커가 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 것인 방법.66. In any one of embodiments 1-35 and 42-63, the method is for determining the memory phenotype of a T cell population, and the marker is expressed by T cells having a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype.

67. 실시양태 66에 있어서, 마커가 중앙 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 것인 방법.67. A method according to embodiment 66, wherein the marker is expressed by a T cell having a central memory phenotype.

68. 실시양태 66에 있어서, 마커가 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 것인 방법.68. A method according to embodiment 66, wherein the marker is expressed by T cells having a stem cell memory phenotype.

69. 실시양태 1-35, 42-63 및 66-68 중 어느 하나에 있어서, 마커가 CCR7인 방법.69. A method according to any one of embodiments 1-35, 42-63 and 66-68, wherein the marker is CCR7.

70. 실시양태 1-33 및 40-63 중 어느 하나에 있어서, 방법이 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 것이고, 마커가 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체인 방법.70. In any one of embodiments 1-33 and 40-63, the method is for determining recombinant receptor expression in a T cell population, wherein the marker is a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population before holographic information is obtained.

71. 실시양태 46-63 및 70 중 어느 하나에 있어서, 재조합 수용체가 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)인 방법.71. A method according to any one of embodiments 46-63 and 70, wherein the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR).

72. 실시양태 31-35, 37, 40-43 및 47-71 중 어느 하나에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단이 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션되는 것인 방법.72. A method according to any one of embodiments 31-35, 37, 40-43 and 47-71, wherein the first plurality of reference cell populations are incubated under T cell stimulating conditions before holographic information is obtained for the first plurality of reference cell populations.

73. 실시양태 72에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션이 세포 집단의 인큐베이션과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행되는 것인 방법.73. A method according to embodiment 72, wherein the incubation of the first plurality of reference cell populations is performed under the same or similar conditions as the incubation of the cell population.

74. 실시양태 72 또는 실시양태 73에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션이 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어지는 것인 방법.74. A method according to embodiment 72 or embodiment 73, wherein the incubation of the first plurality of reference cell populations is performed prior to in vitro or ex vivo culturing of the reference cell culture.

75. 실시양태 31-35, 37, 40-43 및 47-74 중 어느 하나에 있어서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단이 T 세포에 대해 풍부화되는 것인 방법.75. A method according to any one of embodiments 31-35, 37, 40-43 and 47-74, wherein the first and/or second plurality of reference cell populations are enriched for T cells.

76. 실시양태 31-35, 37, 40-43 및 47-75 중 어느 하나에 있어서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%가 T 세포인 방법.76. A method according to any one of embodiments 31-35, 37, 40-43 and 47-75, wherein at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% of the first and/or second plurality of reference cell populations are T cells.

77. T 세포 배양물의 세포 표현형을 모니터링하는 방법으로서, 시험관내 또는 생체외 배양 중인 T 세포를 포함하는 세포 배양물로부터의 세포 집단에 대해, 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 실시양태 1-32, 34, 35, 37, 40-43, 47-52 및 54-76 중 어느 하나의 방법에 따라 결정되는 것인 방법.77. A method for monitoring a cell phenotype of a T cell culture, comprising determining a population-level output measurement of the expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for a cell population from a cell culture comprising T cells cultured in vitro or ex vivo, wherein the population-level output measurement is determined according to any one of the methods of embodiments 1-32, 34, 35, 37, 40-43, 47-52, and 54-76.

78. 실시양태 1-32, 34, 35, 37, 40-43, 47-52 및 54-76 중 어느 하나의 방법을 수행하기 위한 메모리 내 명령어를 포함하는 컴퓨팅 디바이스로서, 명령어가 하기 명령어를 포함하는 것인 컴퓨팅 디바이스:78. A computing device comprising instructions in memory for performing any one of the methods of embodiments 1-32, 34, 35, 37, 40-43, 47-52, and 54-76, wherein the instructions comprise the following instructions:

(a) T 세포를 포함하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보, T 세포를 포함하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 복수의 집단-수준 통계치를 수신하기 위한 명령어; 및(a) instructions for receiving holographic information about an individual cell in a cell population comprising T cells, one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics for an individual cell in a cell population comprising T cells, or a plurality of population-level statistics for a cell population comprising T cells; and

(b) 상기 방법에 따라, 홀로그래픽 정보로부터 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 복수의 집단-수준 통계치를 결정하기 위한 명령어.(b) instructions for determining a population-level output measurement for a cell population, one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics, or a plurality of population-level statistics from the holographic information, according to the method.

79. 실시양태 78에 있어서, 컴퓨팅 디바이스가 실시양태 33-35, 37, 40-43 및 47-76 중 어느 하나의 방법에 따라 훈련된 기계 학습 모델을 메모리에 추가로 포함하고, 여기서 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치는 기계 학습 모델을 사용하여 결정되는 것인 컴퓨팅 디바이스.79. In embodiment 78, the computing device further comprises in a memory a machine learning model trained according to any one of the methods of embodiments 33-35, 37, 40-43, and 47-76, wherein the population-level output measurement for the cell population is determined using the machine learning model.

VI. 실시예VI. Examples

하기 실시예는 예시 목적으로만 포함되며, 본 발명의 범주를 제한하려는 것은 아니다.The following examples are included for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예 1: 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 전체 활성화 상태를 결정하기 위한 기계 학습 방법Example 1: Machine learning method for determining overall activation state of a T cell population using holographic imaging.

홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 전체 활성화 상태를 결정하기 위한 기계 학습 방법을 개발하였다. 전체 활성화 상태를 평가하기 위해, T 세포 집단을 자극하여 활성화를 유도한 후, 생물반응기에서 재배 동안 예시적인 T 세포 활성화 마커 (이 경우에 CD137 (4-1BB))의 표면 발현을 나타내는 세포의 백분율을 주기적으로 평가하였다. 유동 세포계측법을 사용하여 CD137 활성화 마커 발현을 평가하였다. 전체 활성화 상태에 대한 대용물로서 CD137 발현의 유동 세포계측법 결과를 예측하기 위해, 자극된 T 세포 집단의 개별 세포에 걸친 세포 특색 측정치를 요약한 집단-수준 통계치를 사용하여 기계 학습 방법을 훈련시켰다. 세포 특색 측정치는 재배 동안 캡처된 자극된 T 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보로부터 유래되었다.We developed a machine learning method to determine the overall activation state of a T cell population using holographic imaging. To assess overall activation state, T cell populations were stimulated to induce activation, and then periodically evaluated during cultivation in a bioreactor to determine the percentage of cells expressing surface expression of an exemplary T cell activation marker (in this case, CD137 (4-1BB)). CD137 activation marker expression was assessed using flow cytometry. To predict flow cytometry results of CD137 expression as a surrogate for overall activation state, a machine learning method was trained using population-level statistics summarizing cell characteristic measurements across individual cells in the stimulated T cell population. Cell characteristic measurements were derived from holographic information about the stimulated T cell population captured during cultivation.

이 접근법에서, 개별 세포의 활성화 마커 발현은 모델 훈련에 요구되거나 사용되지 않았으며, 이에 의해 개별 세포의 매칭된 홀로그래픽 및 형광 이미지를 캡처하기 위한 임의의 특수 설비 또는 시약에 대한 필요가 없어졌다. 또한, 형광으로 표지화된 세포는 홀로그래픽 이미징되지 않았기 때문에, 비표지화된 세포와 비교하여 표지화된 세포에서 임의의 무작위적 또는 체계적 형태계측학적 변화의 세포 특색 측정치 및 모델 예측 정확도에 대한 영향을 회피하였다.In this approach, activation marker expression in individual cells was not required or utilized for model training, thereby eliminating the need for any specialized equipment or reagents to capture matched holographic and fluorescent images of individual cells. Furthermore, because fluorescently labeled cells were not imaged holographically, any random or systematic morphometric changes in labeled cells compared to unlabeled cells were avoided, thereby avoiding the impact of these changes on cell feature measurements and model prediction accuracy.

또한, 이 접근법을 사용하여, 기계 학습 모델을 훈련시키기 위한 이미지를 수득하기 위해 사용된 동일한 홀로그래픽 이미징 시스템은 훈련된 기계 학습 모델을 사용하여 T 세포 전체 활성화 상태를 예측하기 위한 이미지를 수득하는데 사용될 수 있다. 이는 모델 훈련 및 사용을 위한 이미지를 수득하기 위해 상이한 이미징 시스템을 사용할 수 있는 다른 방법, 예를 들어 모델 훈련을 위한 이중 형광-홀로그래픽 이미징 시스템 및 모델 사용을 위한 홀로그래픽 이미징-전용 시스템과는 대조적이다.Furthermore, using this approach, the same holographic imaging system used to obtain images for training a machine learning model can be used to obtain images for predicting the overall T cell activation state using the trained machine learning model. This contrasts with other approaches that may use different imaging systems to obtain images for model training and model use, such as a dual fluorescence-holographic imaging system for model training and a dedicated holographic imaging system for model use.

이러한 방식으로, T 세포 전체 활성화 상태를 모니터링하는 정확한 무표지 방법을 개발하였다.In this way, we developed an accurate, label-free method to monitor the overall T cell activation status.

A. 자극 프로세스A. Stimulation Process

건강한 인간 대상체로부터의 1차 T 세포를 냉동동결하고, 해동하고, 자극에 적용하여 T 세포를 활성화시켰다. 구체적으로, 재조합 IL-2, 재조합 IL-7, 재조합 IL-15, 및 항-CD3 및 항-CD28 모노클로날 항체에 접합된 초상자성 폴리스티렌-코팅 비드 (다이나비즈, 인비트로젠(Invitrogen))의 존재 하에 약 37℃ 및 5% CO2에서 대략 24시간 (18 내지 30시간) 동안 T 세포를 자극하였다. 무혈청 배지에서 1:1 비드-대-세포 비율에서 T 세포를 자극하였다. 자극 후, T 세포를 그 후 60분 동안 스피노큘레이션에 의해 예시적인 재조합 단백질 (이 경우에 2개의 예시적인 키메라 항원 수용체 (CAR) 중 하나)을 코딩하는 렌티바이러스 벡터로 형질도입하였다. 스피노큘레이션 후, T 세포를 약 37℃ 및 5% CO2에서 대략 24시간 (18 내지 30시간) 동안 인큐베이션한 후, T 세포를 흔들기 움직임 생물반응기로 옮기고, 재조합 IL-2, IL-7 및 IL-15를 함유하는 무혈청 배지에서 확장을 위해 재배하였다. T 세포를 수확 전 3일 내지 5일 동안 생물반응기에서 확장을 위해 재배하였다. 수확 후 T 세포로부터 항-CD3/항-CD28 비드를 제거하였다.Primary T cells from healthy human subjects were cryopreserved, thawed, and subjected to stimulation to activate T cells. Specifically, T cells were stimulated in the presence of superparamagnetic polystyrene-coated beads (Dynabeads, Invitrogen) conjugated to recombinant IL-2, recombinant IL-7, recombinant IL-15, and anti-CD3 and anti-CD28 monoclonal antibodies for approximately 24 hours (18-30 hours) at about 37°C and 5% CO 2 . T cells were stimulated in serum-free medium at a 1:1 bead-to-cell ratio. Following stimulation, T cells were then transduced with lentiviral vectors encoding exemplary recombinant proteins (in this case, one of two exemplary chimeric antigen receptors (CARs)) by spinoculation for 60 minutes. After spinoculation, T cells were incubated at approximately 37°C and 5% CO 2 for approximately 24 hours (18–30 hours) before being transferred to a shaking motion bioreactor and cultured for expansion in serum-free medium containing recombinant IL-2, IL-7, and IL-15. T cells were cultured for expansion in the bioreactor for 3–5 days before harvest. Anti-CD3/anti-CD28 beads were removed from the T cells after harvest.

이 프로세스를 15명의 인간 대상체로부터의 15개의 1차 T 세포 조성물에 대해 구현하였다. 15개의 1차 T 세포 조성물 각각에 대한 세포 특색 측정치 및 활성화 마커 발현 추정치를 재배 단계 동안 수득하였으며, 하기 섹션 B-D에 기재된 바와 같이 모델 훈련 및 검증에 사용하였다.This process was implemented on 15 primary T cell compositions from 15 human subjects. Cellular signature measurements and activation marker expression estimates for each of the 15 primary T cell compositions were obtained during the cultivation phase and used for model training and validation as described in Sections B-D below.

B. 세포 특색 측정치B. Cellular trait measurements

T 세포 샘플의 홀로그래픽 이미징은 예시적인 디지털 홀로그래피 현미경검사 (DHM) 이미징 시스템 (이 경우에 오비지오 iLine F 이미징 시스템 (오비지오 이미징 시스템즈 NV/SA))을 사용하여 연속적으로 수행하였다. 이미징 시스템은 일회용 튜빙 시스템을 통해 생물반응기에 연결되었다. 매분, T 세포 샘플을 생물반응기로부터 이동시키고, DHM 이미징 시스템을 사용하여 이미징하고, 생물반응기로 복귀시켰다.Holographic imaging of T cell samples was performed continuously using an exemplary digital holographic microscopy (DHM) imaging system (in this case, the Obigio iLine F imaging system (Obigio Imaging Systems NV/SA)). The imaging system was connected to the bioreactor via a disposable tubing system. Every minute, the T cell sample was moved from the bioreactor, imaged using the DHM imaging system, and returned to the bioreactor.

각 샘플 내의 개별 세포의 특색은 캡처된 홀로그래픽 정보 (위상 및 강도 정보)로부터 유래되었다. 이를 위해, OsOne 소프트웨어 (오비지오 이미징 시스템즈 NV/SA)를 사용하여 캡처된 정보를 세그먼트화한 후, 이를 사용하여 개별 세포별로 표 E1에 나열된 특색을 결정하였다.The characteristics of individual cells within each sample were derived from the captured holographic information (phase and intensity information). To this end, OsOne software (Ovisio Imaging Systems NV/SA) was used to segment the captured information, which was then used to determine the characteristics listed in Table E1 for each individual cell.

표 E1: 홀로그래픽 이미징으로부터의 개별 T 세포 특색Table E1: Individual T cell characteristics from holographic imaging

C. 활성화 마커 발현C. Expression of activation markers

T 세포가 홀로그래픽 이미징되는 동일한 시간 기간 동안, 생물반응기로부터 T 세포 샘플을 24시간마다 수집하고, 샘플당 CD137-발현 활성화된 T 세포의 백분율을 유동 세포계측법을 사용하여 정량화하였다. 이를 위해, 형광단-접합된 항-CD137 항체 (바이오레전드, 브릴리언트 바이올렛 421™에 접합된 4B4-1 클론, 카탈로그 번호 309820)를 사용하여 CD137-발현 세포를 형광으로 표지화하였다. 비디 바이오사이언시스 포르테사 듀얼 심포니(BD Biosciences Fortessa Dual Symphony) 기기 및 비디 바이오사이언시스 FACSDiva™ 소프트웨어를 사용하여 유동 세포계측법 데이터를 획득하였고, 유동 분석 소프트웨어 (FlowJo v10.6)를 사용하여 샘플당 CD137-발현 세포의 백분율을 결정하였다. 그 후, 측정된 백분율의 시간 경과를 내삽하여 각 재배 시간 (홀로그래픽 정보가 캡처된 시점과 동일한 시점)에 CD137-발현 세포의 백분율을 추정하였다.During the same time period during which T cells were holographically imaged, T cell samples were collected from the bioreactor every 24 hours, and the percentage of CD137-expressing activated T cells per sample was quantified using flow cytometry. For this purpose, CD137-expressing cells were fluorescently labeled using a fluorophore-conjugated anti-CD137 antibody (BioLegend, clone 4B4-1 conjugated to Brilliant Violet 421™, catalog no. 309820). Flow cytometry data were acquired using a BD Biosciences Fortessa Dual Symphony instrument and BD Biosciences FACSDiva™ software, and the percentage of CD137-expressing cells per sample was determined using flow analysis software (FlowJo v10.6). The time course of the measured percentages was then interpolated to estimate the percentage of CD137-expressing cells at each cultivation time (the same time point at which the holographic information was captured).

D. 모델 훈련 및 검증D. Model Training and Validation

T 세포 집단의 전체 활성화 상태를 예측하기 위한 지도 회귀 모델을 훈련시켰다. 회귀 모델은 (i) 섹션 B에 기재된 세포 특색 측정치를 요약한 시간-매칭된 집단-수준 통계치 및 (ii) 섹션 C에 기재된 CD137-발현 세포의 추정된 백분율을 사용하여 훈련시켰다. 집단-수준 통계치의 경우, 세포에 걸친 세포 특색 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수를 모델 훈련에 사용하였다. 세포 특색 측정치는 (i) 살아있는 것으로 분류된 세포, (ii) 반경 평균 세포 특색 측정치 > 5를 갖는 세포, (iii) 강도 평활도 세포 특색 측정치 < 0.03을 갖는 세포, (iv) 세포 면적 세포 특색 측정치 > 60을 갖는 세포, 및 (v) 원형도 세포 특색 측정치 > 0.5를 갖는 세포에 대해서만 분위수 계산 동안 포함되었다.A supervised regression model was trained to predict the overall activation state of a T cell population. The regression model was trained using (i) time-matched population-level statistics summarizing the cell feature measurements described in Section B and (ii) the estimated percentage of CD137-expressing cells described in Section C. For the population-level statistics, the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of the cell feature measurements across cells were used for model training. Cell feature measurements were included during quantile calculations only for (i) cells classified as alive, (ii) cells with a radius mean cell feature measurement > 5, (iii) cells with an intensity smoothness cell feature measurement < 0.03, (iv) cells with a cell area cell feature measurement > 60, and (v) cells with a circularity cell feature measurement > 0.5.

주성분 분석을 통한 차원수 감소 후 선형 회귀; 엘라스틱 넷 회귀; 부스트된 결정 트리 (소프트웨어 패키지 "xgboost"); 및 랜덤 포레스트를 포함한 여러 특색 선택 및 회귀 모델링 기술을 테스트하였다. 모델 검증을 위해, 모델 훈련 및 테스트 사이클마다, 15개의 1차 T 세포 조성물 중 하나로부터의 데이터를 홀드아웃한 후, 모델 평가를 위한 검증 데이터로서 사용하는 리브-원-그룹-아웃(leave-one-group-out) 교차-검증 절차를 사용하였다.We tested several feature selection and regression modeling techniques, including linear regression after dimensionality reduction via principal component analysis; elastic net regression; boosted decision trees (using the software package "xgboost"); and random forests. For model validation, we used a leave-one-group-out cross-validation procedure, where data from one of the 15 primary T cell compositions was held out for each model training and testing cycle and then used as validation data for model evaluation.

부스트된 결정 트리를 사용하여 최적 예측 성능을 달성하였으며, 그 결과는 도 1에 나타내었다. 도 1은 각 대상체로부터의 홀드아웃 데이터 (각 대상체로부터의 데이터는 고유한 기호에 의해 지정됨)에 대해, 각 시점에서 CD137-발현 세포의 모델-예측된 백분율 (y-축) 대 CD137-발현 세포의 측정된 백분율 (x-축)을 보여주며, 이는 매일 유동 세포계측법 측정치로부터 해당 시점으로 내삽된 것, 뿐만 아니라 모든 예측된 백분율에 대한 최적-적합 회귀선 (y = 7.2 + 0.79 x, Radj2 = 0.77)이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 모델-예측된 백분율은 유동 세포계측법-기반 추정된 백분율과 양의 상관관계가 있었다. 훈련된 모델은 홀드아웃 데이터 상에서 8.2%의 평균 제곱근편차 (RMSD) 오차를 달성하였다.Optimal prediction performance was achieved using a boosted decision tree, and the results are shown in Figure 1. Figure 1 shows the model-predicted percentage of CD137-expressing cells (y-axis) versus the measured percentage of CD137-expressing cells (x-axis) at each time point for the holdout data from each subject (data from each subject are designated by a unique symbol), interpolated from daily flow cytometry measurements to that time point, as well as the best-fit regression line for all predicted percentages (y = 7.2 + 0.79 x, Radj 2 = 0.77). As shown in Figure 1, the model-predicted percentages were positively correlated with the flow cytometry-based estimated percentages. The trained model achieved a root mean square deviation (RMSD) error of 8.2% on the holdout data.

훈련된 모델은 또한 예측 정확도에 가장 유익한 세포 특색을 결정하기 위해 평가되었으며, 이는 주로 RMSD 및 R2 값을 통해 측정되었다. 세포 특색 정보성을 평가하기 위해 지니 지수를 사용하였다. 이 평가에 기반하여, 예측 정확도에 가장 유익한 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하였다. 전반적으로, CD137 발현에 기반하여 활성화될 것으로 예측된 세포는 더 높은 강도를 가졌고, 더 크고, 텍스처가 더 많으며, 덜 원형인 반면, CD137 발현에 기반하여 활성화되지 않을 것으로 예측된 세포는 더 낮은 강도를 가졌고, 더 작고, 더 매끄럽고, 더 원형이었다. 특정 분위수가 또한 유익하였다. 예를 들어, 강도 대비 세포 특색의 0.90 분위수가 가장 유익한 것으로 순위화되었다 (> 20% 상대적 중요도).The trained model was also evaluated to determine the most informative cell features for predictive accuracy, primarily measured through RMSD and R2 values. The Gini index was used to assess cell feature informativeness. Based on this evaluation, the most informative cell features for predictive accuracy included intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and mean radius. Overall, cells predicted to be activated based on CD137 expression had higher intensity, were larger, more textured, and less rounded, whereas cells predicted to be non-activated based on CD137 expression had lower intensity, were smaller, smoother, and more rounded. Certain quantiles were also informative. For example, the 0.90 quantile of the intensity-contrast cell feature was ranked as the most informative (>20% relative importance).

이러한 결과는 재배 동안 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 전체 활성화 상태를 결정하고 모니터링할 수 있음을 검증한다. 특히, 결과는 CD137이 전체 활성화 상태를 예측하는데 유용한 마커임을 보여준다. 또한, 결과는 CD137 발현이 활성화된 T 세포의 크기 변화와 연관된다는 결과와 일치한다. 또한, 본원에서 입증된 바와 같이, 이러한 모니터링은 (i) 개별 세포 특색 측정치를 요약한 집단-수준 통계치 및 (ii) 예시적인 활성화 마커를 발현하는 세포의 백분율을 사용하여 훈련된 기계 학습 모델을 사용하여 개별 세포를 표지화하지 않고도 실시할 수 있다.These results validate the feasibility of using holographic imaging to determine and monitor the overall activation status of T cell populations during cultivation. Specifically, the results demonstrate that CD137 is a useful marker for predicting overall activation status. Furthermore, the results are consistent with the finding that CD137 expression correlates with changes in the size of activated T cells. Furthermore, as demonstrated herein, such monitoring can be performed without labeling individual cells, using (i) population-level statistics summarizing individual cell characteristic measurements and (ii) a machine learning model trained on the percentage of cells expressing exemplary activation markers.

T 세포의 활성화 상태를 모니터링하고 특징화하기 위한 현재 이용가능한 방법은 시간이 많이 소요되거나 특수 시약, 장비 또는 훈련된 작업자를 필요로 할 수 있지만, 본원에 기재된 무표지 방법은 생물반응기로부터의 T 세포를 이미징하고 손상되지 않은 상태로 생물반응기로 복귀될 수 있는 비파괴적이고 비손상적인 접근법을 사용하여 T 세포 활성화를 모니터링하고 특징화하는데 사용될 수 있다. 기재된 방법은 빈번한 세포 샘플링 또는 까다로운 분석 기술 없이 재배 동안 T 세포 활성화의 동역학을 모니터링하는데 사용될 수 있다. 이 정보는 제조 프로세스에 적용된 T 세포의 품질 또는 배치간 변동성을 평가할 뿐만 아니라 프로세싱된 T 세포의 품질을 개선하거나 배치간 변동성을 감소시키기 위해 제조 프로세스 또는 이의 단계의 지속기간 또는 다른 조건을 최적화하는데 사용될 수 있다.While currently available methods for monitoring and characterizing the activation status of T cells can be time-consuming or require specialized reagents, equipment, or trained personnel, the label-free method described herein can be used to monitor and characterize T cell activation using a non-destructive and non-damaging approach that allows T cells to be imaged from a bioreactor and returned to the bioreactor intact. The described method can be used to monitor the kinetics of T cell activation during cultivation without frequent cell sampling or demanding analytical techniques. This information can be used to assess the quality or batch-to-batch variability of T cells applied to the manufacturing process, as well as to optimize the duration or other conditions of the manufacturing process or its steps to improve the quality of processed T cells or reduce batch-to-batch variability.

실시예 2: 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 전체 활성화 상태를 결정하기 위한 심층 학습 방법Example 2: A deep learning method for determining the overall activation state of a T cell population using holographic imaging.

홀로그래픽 이미지로부터 T 세포 집단의 전체 활성화 상태를 직접적으로 결정하기 위한 심층 학습 방법을 개발하였다. 이를 위해, 실시예 1에 기재된 개별-세포 홀로그래픽 이미지 및 CD137-발현 세포의 추정된 백분율을 사용하여 심층 다중 인스턴스 학습 모델을 훈련시켰다. 훈련에 사용된 홀로그래픽 이미지는 (i) 살아있는 것으로 분류된 세포, (ii) 반경 평균 세포 특색 측정치 > 5를 갖는 세포, (iii) 강도 평활도 세포 특색 측정치 < 0.03을 갖는 세포, (iv) 세포 면적 세포 특색 측정치 > 60을 갖는 세포, 및 (v) 원형도 세포 특색 측정치 > 0.5를 갖는 세포에 대해서만 이미지를 포함하였다.A deep learning method was developed to directly determine the overall activation state of a T cell population from holographic images. To this end, a deep multi-instance learning model was trained using the individual-cell holographic images and the estimated percentage of CD137-expressing cells described in Example 1. The holographic images used for training included only images of cells classified as (i) alive, (ii) having a radius average cell feature metric > 5, (iii) having an intensity smoothness cell feature metric < 0.03, (iv) having a cell area cell feature metric > 60, and (v) having a circularity cell feature metric > 0.5.

심층 학습 모델은 문헌 [Oner et al., 2022, Patterns 3: 100399]에 기재된 심층 학습 모델에 기반하여 구현되었으며, 각 이미징 시점과 연관된 개별-세포 홀로그래픽 이미지의 풀링된 "백"을 사용하여 심층 학습 회귀기를 훈련시켜 이미지 백으로부터 CD137-발현 세포의 시간-매칭된 추정된 백분율을 예측하는 알고리즘을 사용하였다. 구체적으로, 모델은 3개의 성분: 특색 추출기 모듈, 풀링 필터 및 표시 변환 모듈을 포함하였다. 특색 추출기 모듈은 세그먼트화된 개별 세포의 32x32-픽셀 이미지를 입력으로서 사용하여 이전에 훈련된 ResNet18 합성곱 신경망을 사용하여 구현되었다. 훈련 후, ResNet18 합성곱 신경망은 64개의 세그먼트화된 개별 세포 이미지의 백을 입력으로서 수신하였다. 이들 이미지로부터, 훈련된 ResNet18 모델의 마지막 완전 연결층에 있는 128개 노드에 기반하여 각 이미지로부터 128개의 개별 세포 특색이 자동으로 추출되었다. 이들 추출된 특색은 풀링 필터에 제공되었고, 풀링 필터는 백 내 이미지에 걸쳐 추출된 특색을 요약하는 집단-수준 통계치를 계산하였다. 계산된 집단-수준 통계치는 백 내 이미지에 걸쳐 추출된 특색의 추정된 주변 분포였다. 최종적으로, 모든 백에 대한 집단-수준 통계치는 CD137-발현 세포의 시간-매칭된 추정된 백분율과 함께 입력으로서 제공되어 3층 다층 퍼셉트론으로 구현된 표시 변환 모듈을 훈련시켰다.The deep learning model was implemented based on the deep learning model described in the literature [Oner et al., 2022, Patterns 3: 100399], using a pooled “bag” of individual-cell holographic images associated with each imaging time point to train a deep learning regressor to predict the time-matched estimated percentage of CD137-expressing cells from the bag of images. Specifically, the model comprised three components: a feature extractor module, a pooling filter, and a representation transformation module. The feature extractor module was implemented using a previously trained ResNet18 convolutional neural network with 32x32-pixel images of segmented individual cells as input. After training, the ResNet18 convolutional neural network received a bag of 64 segmented individual cell images as input. From these images, 128 individual cell features were automatically extracted from each image based on the 128 nodes in the last fully-connected layer of the trained ResNet18 model. These extracted features were fed into a pooling filter, which computed population-level statistics summarizing the extracted features across the images within the bag. The computed population-level statistics were the estimated marginal distributions of the extracted features across the images within the bag. Finally, the population-level statistics for each bag, along with the time-matched estimated percentage of CD137-expressing cells, were fed as input to train a representation transformation module implemented as a three-layer multilayer perceptron.

이 접근법을 사용하여, 홀드아웃 검증을 사용하여, 훈련된 모델은 7.84%의 RMSD 오차를 달성하였다. 그러므로, T 세포 집단의 전체 활성화를 예측하기 위한 정확한, 무표지 접근법을 개발하였다. 이 접근법을 사용하여, 홀로그래픽 이미지로부터 유래된 개별 세포 특색의 선택 또는 설계는 모델 훈련 전에 요구되지 않았다. 대신, 모델 훈련의 일부로서 홀로그래픽 이미지로부터 개별 세포 특색이 자동으로 추출되었다.Using this approach, the trained model achieved a RMSD error of 7.84% using holdout validation. Therefore, we developed an accurate, label-free approach for predicting the overall activation of T cell populations. Using this approach, the selection or design of individual cell features derived from holographic images was not required prior to model training. Instead, individual cell features were automatically extracted from holographic images as part of model training.

또한, 상기 방법은 다중 세포 마커 (예를 들어, CD137, CAR 및 CD4)의 발현을 예측하기 위해 다중 출력 노드를 갖는 표시 변환 모듈을 사용하는 멀티클래스 예측에 사용될 수 있다.Additionally, the method can be used for multi-class prediction using a representation transformation module with multiple output nodes to predict the expression of multiple cell markers (e.g., CD137, CAR and CD4).

실시예 3: 대안적인 자극 프로세스에 적용된 T 세포 집단의 전체 활성화 상태 결정Example 3: Determination of the overall activation state of a T cell population subjected to an alternative stimulation process.

실시예 1에 기재된 기계 학습 접근법을 사용하여 대안적인 자극 프로세스에 적용된 T 세포 집단의 전체 활성화 상태를 예측하기 위한 모델을 훈련시키고 검증하였다.Using the machine learning approach described in Example 1, a model was trained and validated to predict the overall activation state of a T cell population subjected to alternative stimulation processes.

건강한 인간 대상체로부터의 1차 T 세포를 냉동동결하고, 해동하고, 자극에 적용하여 T 세포를 활성화시켰다. 구체적으로, 재조합 IL-2, 재조합 IL-7, 재조합 IL-15, 및 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약 (WO 2018/197949; Poltorak et al., Scientific Reports (2020))을 사용하여 제조된 4 μg/106개 세포의 항-CD3/항-CD28 자극 시약의 존재 하에 약 37℃ 및 5% CO2에서 대략 24시간 (18 내지 30시간) 동안 T 세포를 자극하였다. 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약은 90-120 nm의 평균 유체역학적 반경을 가졌고, 평균 2000-2800개의 스트렙타비딘 뮤테인 사량체 (Strep-Tactin® m2, 서열식별번호: 21)를 함유하였다. 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약을 실온에서 (i) 중쇄의 카르복시-말단에서 스트렙타비딘-결합 펩티드 서열 (Twin-Strep-태그®, 서열식별번호: 15)에 개별적으로 융합된 항-CD3 Fab 단편 및 (ii) 중쇄의 카르복시-말단에서 스트렙타비딘-결합 펩티드 서열 (Twin-Strep-태그®, 서열식별번호: 15)에 또한 개별적으로 융합된 항-CD28 Fab 단편과 혼합하였다. 펩티드-태그부착된 Fab 단편을 재조합적으로 생산하였다 (국제 특허 출원 공개 번호 WO 2013/011011 및 WO 2013/124474 참조). 항-CD3 Fab 단편은 하이브리도마 세포주 OKT3 (ATCC® CRL-8001™; 또한 미국 특허 번호 4,361,549 참조)에 의해 생산된 CD3 결합 모노클로날 항체로부터 유래되었으며, 문헌 [Arakawa et al., J. Biochem. 120, 657-662 (1996)]에 기재된 항-CD3 항체 OKT3의 중쇄 가변 도메인 (서열식별번호: 5) 및 경쇄 가변 도메인 (서열식별번호: 6)을 함유하였다. 항-CD28 Fab 단편은 항체 CD28.3 (진뱅크 기탁 번호 AF451974.1 하에 합성 단일 쇄 Fv 구축물로서 기탁됨; 또한 문헌 [Vanhove et al., BLOOD, 15 July 2003, Vol. 102, No. 2, pages 564-570] 참조)로부터 유래되었으며, 항-CD28 항체 CD28.3의 중쇄 가변 도메인 (서열식별번호: 7) 및 경쇄 가변 도메인 (서열식별번호: 8)을 함유하였다. 항-CD3/항-CD28 자극 시약을 제조하기 위해, 0.3 mg의 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약, 0.5 μg의 펩티드-태그부착된 항-CD3 Fab 단편, 및 0.5 μg의 펩티드-태그부착된 항-CD28 Fab 단편을 사용하였다.Primary T cells from healthy human subjects were cryopreserved, thawed, and subjected to stimulation to activate T cells. Specifically, T cells were stimulated in the presence of 4 μg/106 cells of anti-CD3/anti-CD28 stimulation reagent prepared using recombinant IL-2, recombinant IL-7, recombinant IL- 15 , and oligomeric streptavidin mutein reagent (WO 2018/197949; Poltorak et al., Scientific Reports (2020)) at about 37°C and 5% CO2 for approximately 24 h (18-30 h). The oligomeric streptavidin mutein reagent had an average hydrodynamic radius of 90-120 nm and contained an average of 2000-2800 streptavidin mutein tetramers (Strep-Tactin® m2, SEQ ID NO: 21). The oligomeric streptavidin mutein reagent was mixed at room temperature with (i) anti-CD3 Fab fragments individually fused to a streptavidin-binding peptide sequence (Twin-Strep-Tag®, SEQ ID NO: 15) at the carboxy-terminus of the heavy chain and (ii) anti-CD28 Fab fragments also individually fused to a streptavidin-binding peptide sequence (Twin-Strep-Tag®, SEQ ID NO: 15) at the carboxy-terminus of the heavy chain. Peptide-tagged Fab fragments were recombinantly produced (see International Patent Application Publication Nos. WO 2013/011011 and WO 2013/124474). The anti-CD3 Fab fragment was derived from a CD3-binding monoclonal antibody produced by the hybridoma cell line OKT3 (ATCC® CRL-8001™; see also U.S. Patent No. 4,361,549) and contained the heavy chain variable domain (SEQ ID NO: 5) and light chain variable domain (SEQ ID NO: 6) of the anti-CD3 antibody OKT3 described in Arakawa et al., J. Biochem. 120, 657-662 (1996). The anti-CD28 Fab fragment was derived from the antibody CD28.3 (deposited as a synthetic single-chain Fv construct under GenBank Accession No. AF451974.1; see also Vanhove et al., BLOOD, 15 July 2003, Vol. 102, No. 2, pages 564-570) and contained the heavy chain variable domain (SEQ ID NO: 7) and the light chain variable domain (SEQ ID NO: 8) of the anti-CD28 antibody CD28.3. To prepare the anti-CD3/anti-CD28 stimulation reagent, 0.3 mg of oligomeric streptavidin mutein reagent, 0.5 μg of peptide-tagged anti-CD3 Fab fragment, and 0.5 μg of peptide-tagged anti-CD28 Fab fragment were used.

자극 후, T 세포를 예시적인 재조합 단백질 (이 경우에 재조합 T 세포 수용체 (TCR))을 발현하도록 조작하였다. 조작 후, T 세포를 약 37℃ 및 5% CO2에서 대략 24시간 (18 내지 30시간) 동안 인큐베이션한 후, T 세포를 흔들기 움직임 생물반응기로 옮기고, 재조합 IL-2, IL-7 및 IL-15를 함유하는 무혈청 배지에서 확장을 위해 재배하였다. T 세포를 수확 전 5일 내지 7일 동안 생물반응기에서 확장을 위해 재배하였다.After stimulation, T cells were engineered to express an exemplary recombinant protein (in this case, a recombinant T cell receptor (TCR)). After engineering, T cells were incubated at approximately 37°C and 5% CO 2 for approximately 24 hours (18-30 hours) before being transferred to a shaking motion bioreactor and cultured for expansion in serum-free medium containing recombinant IL-2, IL-7, and IL-15. T cells were cultured for expansion in the bioreactor for 5-7 days prior to harvest.

이 프로세스를 16명의 인간 대상체로부터의 16개의 1차 T 세포 조성물에 대해 구현하였다. 16개의 1차 T 세포 조성물 각각에 대한 세포 특색 측정치 및 활성화 마커 발현 추정치를 재배 단계 동안 수득하였으며, 실시예 1에 기재된 바와 같이 모델 훈련 및 검증에 사용하였다. 훈련에 사용된 홀로그래픽 이미지는 살아있는 것으로 분류된 세포에 대한 이미지만을 포함하였다.This process was implemented on 16 primary T cell compositions from 16 human subjects. Cellular signature measurements and activation marker expression estimates for each of the 16 primary T cell compositions were obtained during the cultivation phase and used for model training and validation as described in Example 1. The holographic images used for training included only images of cells classified as live.

주성분 분석을 통한 차원수 감소 후 선형 회귀; 엘라스틱 넷 회귀; 부스트된 결정 트리 (소프트웨어 패키지 "xgboost"); 및 랜덤 포레스트를 포함한 여러 특색 선택 및 회귀 모델링 기술을 테스트하였다. 모델 검증을 위해, 모델 훈련 및 테스트 사이클마다, 16개의 1차 T 세포 조성물 중 하나로부터의 데이터를 홀드아웃한 후, 모델 평가를 위한 검증 데이터로서 사용하는 리브-원-그룹-아웃 교차-검증 절차를 사용하였다.We tested several feature selection and regression modeling techniques, including linear regression after dimensionality reduction via principal component analysis; elastic net regression; boosted decision trees (using the software package "xgboost"); and random forests. For model validation, we used a leave-one-group-out cross-validation procedure, where data from one of the 16 primary T cell compositions was held out for each model training and testing cycle and then used as validation data for model evaluation.

부스트된 결정 트리를 사용하여 최적 예측 성능을 달성하였으며, 그 결과는 도 2에 나타내었다. 도 2는 각 대상체로부터의 홀드아웃 데이터 (각 대상체로부터의 데이터는 고유한 기호에 의해 지정됨)에 대해, 각 시점에서 CD137-발현 세포의 모델-예측된 백분율 (y-축) 대 CD137-발현 세포의 측정된 백분율 (x-축)을 보여주며, 이는 매일 유동 세포계측법 측정치로부터 해당 시점으로 내삽된 것, 뿐만 아니라 모든 예측된 백분율에 대한 최적-적합 회귀선 (y = 6.75 + 0.52 x, Radj2 = 0.56)이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 모델-예측된 백분율은 유동 세포계측법-기반 추정된 백분율과 양의 상관관계가 있었다. 훈련된 모델은 홀드아웃 데이터 상에서 7.9%의 평균 제곱근편차 (RMSD) 오차를 달성하였다.Optimal prediction performance was achieved using a boosted decision tree, and the results are shown in Figure 2. Figure 2 shows the model-predicted percentage of CD137-expressing cells (y-axis) versus the measured percentage of CD137-expressing cells (x-axis) at each time point for the holdout data from each subject (data from each subject are designated by a unique symbol), interpolated from daily flow cytometry measurements to that time point, as well as the best-fit regression line for all predicted percentages (y = 6.75 + 0.52x, Radj 2 = 0.56). As shown in Figure 2, the model-predicted percentages were positively correlated with the flow cytometry-based estimated percentages. The trained model achieved a root mean square deviation (RMSD) error of 7.9% on the holdout data.

훈련된 모델은 또한 예측 정확도에 가장 유익한 세포 특색을 결정하기 위해 평가되었으며, 이는 주로 RMSD 및 R2 값을 통해 측정되었다. 세포 특색 정보성을 평가하기 위해 샤플리 부가 설명 (SHAP) 값을 사용하였다. 이 평가에 기반하여, 예측 정확도에 가장 유익한 세포 특색은 세포 활성화와 양의 상관관계가 있는 강도 왜도, 뿐만 아니라 세포 활성화와 음의 상관관계가 있는 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하였다.The trained model was also evaluated to determine the most informative cell features for predictive accuracy, primarily measured through root mean square deviation (RMSD) and R2 values. The Shapley Additional Explanation (SHAP) value was used to assess cell feature informativeness. Based on this evaluation, the most informative cell features for predictive accuracy included intensity skewness, which was positively correlated with cell activation, as well as intensity correlation and intensity homogeneity, which were negatively correlated with cell activation.

이러한 결과는 재배 동안 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 전체 활성화 상태를 결정하고 모니터링할 수 있음을 추가로 검증한다.These results further validate that holographic imaging can be used to determine and monitor the overall activation state of T cell populations during cultivation.

실시예 4: 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 기계 학습 방법Example 4: Machine learning method for determining recombinant receptor expression in a T cell population using holographic imaging.

실시예 1에 기재된 기계 학습 접근법을 사용하여 T 세포 집단에서 재조합 수용체 발현을 예측하는 모델을 훈련시키고 검증하였다.A model to predict recombinant receptor expression in a T cell population was trained and validated using the machine learning approach described in Example 1.

이 모델의 경우, 24명의 인간 대상체로부터의 24개의 1차 T 세포 조성물로부터의 데이터를 사용하였다. 1차 T 세포 조성물 중 일부는 실시예 1에 기재된 자극 프로세스를 거쳤으며, 2개의 예시적인 키메라 항원 수용체 (CAR) 중 하나 또는 예시적인 재조합 T 세포 수용체 (TCR)를 발현하도록 조작되었다. 나머지 1차 T 세포 조성물은 실시예 2에 기재된 자극 프로세스를 거쳤으며, 예시적인 재조합 T 세포 수용체 (TCR)를 발현하도록 조작되었다. 형광단-접합된 항-CAR 또는 항-TCR 항체를 사용하여 재조합 수용체 (CAR 또는 TCR) 발현을 평가하였다. 24개의 1차 T 세포 조성물 각각에 대한 세포 특색 측정치 및 재조합 수용체 발현 추정치를 재배 단계 동안 수득하였으며, 실시예 1에 기재된 바와 같이 모델 훈련 및 검증에 사용하였다. 훈련에 사용된 홀로그래픽 이미지는 살아있는 것으로 분류된 세포에 대한 이미지만을 포함하였다.For this model, data from 24 primary T cell compositions from 24 human subjects were used. Some of the primary T cell compositions were subjected to the stimulation process described in Example 1 and engineered to express one of two exemplary chimeric antigen receptors (CARs) or an exemplary recombinant T cell receptor (TCR). The remaining primary T cell compositions were subjected to the stimulation process described in Example 2 and engineered to express an exemplary recombinant T cell receptor (TCR). Recombinant receptor (CAR or TCR) expression was assessed using fluorophore-conjugated anti-CAR or anti-TCR antibodies. Cellular signature measurements and recombinant receptor expression estimates for each of the 24 primary T cell compositions were obtained during the cultivation phase and used for model training and validation as described in Example 1. The holographic images used for training included only images of cells classified as live.

주성분 분석을 통한 차원수 감소 후 선형 회귀; 엘라스틱 넷 회귀; 부스트된 결정 트리 (소프트웨어 패키지 "xgboost"); 및 랜덤 포레스트를 포함한 여러 특색 선택 및 회귀 모델링 기술을 테스트하였다. 모델 검증을 위해, 모델 훈련 및 테스트 사이클마다, 24개의 1차 T 세포 조성물 중 하나로부터의 데이터를 홀드아웃한 후, 모델 평가를 위한 검증 데이터로서 사용하는 리브-원-그룹-아웃 교차-검증 절차를 사용하였다.We tested several feature selection and regression modeling techniques, including linear regression after dimensionality reduction via principal component analysis; elastic net regression; boosted decision trees (using the software package "xgboost"); and random forests. For model validation, we used a leave-one-group-out cross-validation procedure, where data from one of the 24 primary T cell compositions was held out for each model training and testing cycle and then used as validation data for model evaluation.

부스트된 결정 트리를 사용하여 최적 예측 성능을 달성하였으며, 그 결과는 도 3에 나타내었다. 도 3은 각 대상체로부터의 홀드아웃 데이터 (각 대상체로부터의 데이터는 고유한 기호에 의해 지정됨)에 대해, 각 시점에서 재조합 수용체-발현 세포의 모델-예측된 백분율 (y-축) 대 재조합 수용체-발현 세포의 측정된 백분율 (x-축)을 보여주며, 이는 매일 유동 세포계측법 측정치로부터 해당 시점으로 내삽된 것, 뿐만 아니라 모든 예측된 백분율에 대한 최적-적합 회귀선 (y = 21.03 + 0.47 x, Radj2 = 0.2)이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 모델-예측된 백분율은 유동 세포계측법-기반 추정된 백분율과 양의 상관관계가 있었다. 훈련된 모델은 홀드아웃 데이터 상에서 10.4%의 평균 제곱근편차 (RMSD) 오차를 달성하였다.Optimal prediction performance was achieved using a boosted decision tree, and the results are shown in Figure 3 . Figure 3 shows the model-predicted percentage of recombinant receptor-expressing cells (y-axis) at each time point versus the measured percentage of recombinant receptor-expressing cells (x-axis) for the holdout data from each subject (data from each subject are designated by a unique symbol), interpolated from daily flow cytometry measurements to that time point, as well as the best-fit regression line for all predicted percentages (y = 21.03 + 0.47x, Radj 2 = 0.2). As shown in Figure 3 , the model-predicted percentages were positively correlated with the flow cytometry-based estimated percentages. The trained model achieved a root mean square deviation (RMSD) error of 10.4% on the holdout data.

훈련된 모델은 또한 예측 정확도에 가장 유익한 세포 특색을 결정하기 위해 평가되었으며, 이는 주로 RMSD 및 R2 값을 통해 측정되었다. 세포 특색 정보성을 평가하기 위해 SHAP 값을 사용하였다. 이 평가에 기반하여, 예측 정확도에 가장 유익한 세포 특색은 피크 면적 (재조합 수용체 발현과 양의 상관관계가 있음), 위상 평균 균일성 (재조합 수용체 발현과 음의 상관관계가 있음), 강도 기하 평균 (재조합 수용체 발현과 음의 상관관계가 있음), 최소 광학 높이 (재조합 수용체 발현과 양의 상관관계가 있음), 및 정규화된 광학 높이 (재조합 수용체 발현과 양의 상관관계가 있음)를 포함하였다.The trained models were also evaluated to determine the most informative cell features for prediction accuracy, which were primarily measured through RMSD and R2 values. SHAP values were used to assess cell feature informativeness. Based on this evaluation, the most informative cell features for prediction accuracy included peak area (positively correlated with recombination receptor expression), phase average uniformity (negatively correlated with recombination receptor expression), intensity geometric mean (negatively correlated with recombination receptor expression), minimum optical height (positively correlated with recombination receptor expression), and normalized optical height (positively correlated with recombination receptor expression).

이러한 결과는 재배 동안 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하고 모니터링할 수 있음을 검증한다. 본원에 기재된 무표지 방법을 사용하면, 비파괴적이고 비손상적인 접근법을 사용하여 재조합 수용체 발현을 모니터링할 수 있으며, 이를 통해 예를 들어 T 세포를 수확하고 예를 들어 궁극적인 환자 투여를 위해 준비하기 전에 재배 동안 T 세포가 재조합 수용체 발현의 역치 수준에 도달하였는지 여부를 평가할 수 있다.These results demonstrate that holographic imaging can be used to determine and monitor recombinant receptor expression in T cell populations during cultivation. The label-free method described herein allows for a non-destructive and non-damaging approach to monitor recombinant receptor expression, allowing for assessing whether T cells have reached a threshold level of recombinant receptor expression during cultivation, for example, before harvesting the cells and preparing them for ultimate patient administration.

실시예 5: 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 초기 기억 표현형을 결정하기 위한 기계 학습 방법Example 5: Machine learning method for determining the early memory phenotype of a T cell population using holographic imaging.

홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 초기 기억 표현형 (예를 들어, 줄기 세포 기억 및 줄기 세포 기억 표현형)을 결정하기 위한 기계 학습 방법을 개발하였다. 초기 기억 표현형은 혈액학적 및 고형 종양 환경 둘 다에서 증식 능력 및 이펙터 능력을 고려할 때 CAR T 세포 요법의 지속적 생체내 반응을 초래하는 것으로 보고되었다 (Gargett et al., 2019, Cytotherapy 21(6):593-602). CCR7 양성도를 예측하는 것은 빈번한 샘플링 또는 까다로운 분석 기술 없이 제조 동안 T 세포 표현형의 진화를 이해하는데 사용될 수 있다. 그 후, 얻어진 정보는 제품 품질을 평가하고 제조 프로세스를 최적화하는데 추가로 사용될 수 있다. 확장 동안 CCR7-양성 세포의 백분율은 약물 제품의 기억 표현형을 이해하는데 사용될 수 있으며, 고품질 일관된 제품을 보장하기 위한 단위 작동 지속기간 및/또는 조건을 알려줄 수 있다. 또한, 이 접근법은 다중-속성 T 세포 표현형 모니터링을 가능하게 할 수 있으며, 이는 배치간 변동성을 평가하고, 최종 제품의 이러한 변동성을 최소화하기 위해 제조 조건을 변형시키는 프로세스 제어 전략의 개발을 가능하게 하는데 사용될 수 있다.We developed a machine learning method using holographic imaging to determine the initial memory phenotype (e.g., stem cell memory and stem cell memory phenotype) of a T cell population. The initial memory phenotype has been reported to lead to sustained in vivo responses of CAR T cell therapy, given its proliferative and effector capabilities in both hematological and solid tumor settings (Gargett et al., 2019, Cytotherapy 21(6):593-602). Predicting CCR7 positivity can be used to understand the evolution of T cell phenotype during manufacturing without frequent sampling or demanding analytical techniques. The obtained information can then be further used to assess product quality and optimize manufacturing processes. The percentage of CCR7-positive cells during expansion can be used to understand the memory phenotype of a drug product and inform unit operation duration and/or conditions to ensure a high-quality, consistent product. Additionally, this approach may enable multi-attribute T cell phenotype monitoring, which can be used to assess batch-to-batch variability and develop process control strategies to modify manufacturing conditions to minimize this variability in the final product.

초기 기억 표현형을 평가하기 위해, T 세포 집단을 자극하여 활성화를 유도한 후, 생물반응기에서 재배 동안 예시적인 T 세포 초기 기억 표현형 마커 (이 경우에 CCR7)의 표면 발현을 나타내는 세포의 백분율을 24시간 간격으로 주기적으로 평가하였다. 유동 세포계측법을 사용하여 CCR7 마커를 발현하는 세포의 백분율을 정량화하였다.To assess the early memory phenotype, T cell populations were stimulated to induce activation, and the percentage of cells expressing surface expression of an exemplary T cell early memory phenotype marker (in this case, CCR7) was assessed periodically at 24-hour intervals during cultivation in a bioreactor. Flow cytometry was used to quantify the percentage of cells expressing the CCR7 marker.

초기 기억 표현형에 대한 대용물로서 CCR7 발현의 유동 세포계측법 결과를 예측하기 위해, 자극된 T 세포 집단의 개별 세포에 걸친 세포 특색 측정치를 요약한 집단-수준 통계치를 사용하여 기계 학습 방법을 훈련시켰다. 세포 특색 측정치는 재배 동안 캡처된 자극된 T 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보로부터 유래되었다.To predict flow cytometry results of CCR7 expression as a surrogate for early memory phenotype, a machine learning method was trained using population-level statistics summarizing cell characteristic measurements across individual cells in a stimulated T cell population. Cell characteristic measurements were derived from holographic information about the stimulated T cell population captured during cultivation.

이 접근법에서, 개별 세포의 마커 발현은 모델 훈련에 요구되거나 사용되지 않았으며, 이에 의해 개별 세포의 매칭된 홀로그래픽 및 형광 이미지를 캡처하기 위한 임의의 특수 설비 또는 시약에 대한 필요가 없어졌다. 또한, 형광으로 표지화된 세포는 홀로그래픽 이미징되지 않았으며, 비표지화된 세포와 비교하여 표지화된 세포에서 임의의 무작위적 또는 체계적 형태계측학적 변화의 세포 특색 측정치 및 모델 예측 정확도에 대한 영향을 회피하였다.In this approach, marker expression of individual cells was not required or utilized in model training, thereby eliminating the need for any specialized equipment or reagents to capture matched holographic and fluorescent images of individual cells. Furthermore, fluorescently labeled cells were not imaged holographically, avoiding the impact of any random or systematic morphometric changes in labeled cells compared to unlabeled cells on cell feature measurements and model prediction accuracy.

또한, 이 접근법을 사용하여, 기계 학습 모델을 훈련시키기 위한 이미지를 수득하기 위해 사용된 동일한 홀로그래픽 이미징 시스템은 훈련된 기계 학습 모델을 사용하여 초기 기억 표현형을 예측하기 위한 이미지를 수득하는데 사용될 수 있다. 이는 모델 훈련 및 사용을 위한 이미지를 수득하기 위해 상이한 이미징 시스템을 사용할 수 있는 다른 방법, 예를 들어 모델 훈련을 위한 이중 형광-홀로그래픽 이미징 시스템 및 모델 사용을 위한 홀로그래픽 이미징-전용 시스템과는 대조적이다.Furthermore, using this approach, the same holographic imaging system used to obtain images for training a machine learning model can be used to obtain images for predicting early memory phenotypes using the trained machine learning model. This contrasts with other approaches that may use different imaging systems to obtain images for model training and use, such as a dual fluorescence-holographic imaging system for model training and a dedicated holographic imaging system for model use.

이러한 방식으로, 초기 T 세포 기억 표현형을 모니터링하는 정확한 무표지 방법을 개발하였다.In this way, we developed an accurate, label-free method to monitor early T cell memory phenotype.

A. 자극 프로세스A. Stimulation Process

건강한 인간 대상체로부터의 1차 T 세포를 냉동동결하고, 해동하고, 자극에 적용하여 T 세포를 활성화시켰다. 구체적으로, 재조합 IL-2, 재조합 IL-7, 재조합 IL-15, 및 항-CD3 및 항-CD28 모노클로날 항체에 접합된 초상자성 폴리스티렌-코팅 비드 (다이나비즈, 인비트로젠)의 존재 하에 약 37℃ 및 5% CO2에서 대략 24시간 (18 내지 30시간) 동안 T 세포를 자극하였다. 무혈청 배지에서 1:1 비드-대-세포 비율에서 T 세포를 자극하였다. 자극 후, T 세포를 그 후 60분 동안 스피노큘레이션에 의해 예시적인 재조합 단백질 (이 경우에 2개의 예시적인 키메라 항원 수용체 (CAR) 중 하나)을 코딩하는 렌티바이러스 벡터로 형질도입하였다. 스피노큘레이션 후, T 세포를 약 37℃ 및 5% CO2에서 대략 24시간 (18 내지 30시간) 동안 인큐베이션한 후, T 세포를 흔들기 움직임 생물반응기로 옮기고, 재조합 IL-2, IL-7 및 IL-15를 함유하는 무혈청 배지에서 확장을 위해 재배하였다. T 세포를 수확 전 3일 내지 5일 동안 생물반응기에서 확장을 위해 재배하였다. 수확 후 T 세포로부터 항-CD3/항-CD28 비드를 제거하였다.Primary T cells from healthy human subjects were cryopreserved, thawed, and subjected to stimulation to activate T cells. Specifically, T cells were stimulated for approximately 24 hours (18-30 hours) at approximately 37°C and 5% CO 2 in the presence of superparamagnetic polystyrene-coated beads (Dynabeads, Invitrogen) conjugated to recombinant IL-2, recombinant IL-7, recombinant IL-15, and anti-CD3 and anti-CD28 monoclonal antibodies. T cells were stimulated in serum-free medium at a 1:1 bead-to-cell ratio. Following stimulation, T cells were then transduced with lentiviral vectors encoding exemplary recombinant proteins (in this case, one of two exemplary chimeric antigen receptors (CARs)) by spinoculation for 60 minutes. After spinoculation, T cells were incubated at approximately 37°C and 5% CO 2 for approximately 24 hours (18–30 hours) before being transferred to a shaking motion bioreactor and cultured for expansion in serum-free medium containing recombinant IL-2, IL-7, and IL-15. T cells were cultured for expansion in the bioreactor for 3–5 days before harvest. Anti-CD3/anti-CD28 beads were removed from the T cells after harvest.

이 프로세스를 26명의 인간 대상체로부터의 26개의 1차 T 세포 조성물에 대해 구현하였다. 26개의 1차 T 세포 조성물 각각에 대한 세포 특색 측정치 및 기억 표현형 마커 발현 추정치를 재배 단계 동안 수득하였으며, 하기 섹션 B-D에 기재된 바와 같이 모델 훈련 및 검증에 사용하였다.This process was implemented on 26 primary T cell compositions from 26 human subjects. Cell signature measurements and memory phenotype marker expression estimates for each of the 26 primary T cell compositions were obtained during the cultivation phase and used for model training and validation as described in Sections B-D below.

B. 세포 특색 측정치B. Cellular trait measurements

T 세포 샘플의 홀로그래픽 이미징은 예시적인 디지털 홀로그래피 현미경검사 (DHM) 이미징 시스템 (이 경우에 오비지오 iLine F 이미징 시스템 (오비지오 이미징 시스템즈 NV/SA))을 사용하여 연속적으로 수행하였다. 이미징 시스템은 일회용 튜빙 시스템을 통해 생물반응기에 연결되었다. 매분, T 세포 샘플을 생물반응기로부터 이동시키고, DHM 이미징 시스템을 사용하여 이미징하고, 생물반응기로 복귀시켰다.Holographic imaging of T cell samples was performed continuously using an exemplary digital holographic microscopy (DHM) imaging system (in this case, the Obigio iLine F imaging system (Obigio Imaging Systems NV/SA)). The imaging system was connected to the bioreactor via a disposable tubing system. Every minute, the T cell sample was moved from the bioreactor, imaged using the DHM imaging system, and returned to the bioreactor.

각 샘플 내의 개별 세포의 특색은 캡처된 홀로그래픽 정보로부터 유래되었다. 이러한 특색은 형태학, 위상 및 강도 텍스처의 측면에서 이미징된 개별 세포를 정량화하고, 배양물 내 세포의 생존가능성 스테이터스를 예측하고 확장 동안 생존가능한 세포 농도의 자동화된, 무표지 측정을 제공하는데 활용된다. 캡처된 홀로그래픽 정보로부터 이러한 특색을 도출하기 위해, OsOne 소프트웨어 (오비지오 이미징 시스템즈 NV/SA)를 사용하여 캡처된 정보를 세그먼트화한 후, 이를 사용하여 개별 세포별로 상기 표 E1에 나열된 특색을 결정하였다.Characteristics of individual cells within each sample were derived from the captured holographic information. These characteristics were utilized to quantify individual imaged cells in terms of morphology, phase, and intensity texture, to predict the viability status of cells in culture, and to provide automated, label-free measurements of viable cell concentration during expansion. To derive these characteristics from the captured holographic information, OsOne software (Ovisio Imaging Systems NV/SA) was used to segment the captured information, which was then used to determine the characteristics listed in Table E1 for each individual cell.

C. 기억 표현형 마커 발현C. Expression of memory phenotype markers

T 세포가 홀로그래픽으로 이미징되는 동일한 시간 기간 동안, 생물반응기로부터 T 세포 샘플을 24시간마다 수집하고, 샘플당 CCR7-발현 활성화된 T 세포의 백분율을 유동 세포계측법을 사용하여 정량화하였다. 혼합된 T 세포 집단을 정제된 IgG에 노출시켜 세포 상의 Fc 수용체를 포화시켜 관심 항체가 다른 표면 마커, 예컨대 CCR7에 비특이적으로 결합하는 것을 방지하였다.During the same time period during which T cells were holographically imaged, T cell samples were collected from the bioreactor every 24 hours, and the percentage of CCR7-expressing activated T cells per sample was quantified using flow cytometry. The mixed T cell population was exposed to purified IgG to saturate the Fc receptors on the cells, preventing nonspecific binding of the antibody of interest to other surface markers, such as CCR7.

이 차단 단계 후, 형광단 (PE-Dazzle 594, 카탈로그 번호 35326)에 접합된 CCR7에 특이적인 항체를 샘플에 도입하였다. 이 표면 마커에 대해 양성인 세포는 항체에 결합하며 그러므로 형광으로 태그부착될 것이다. 인큐베이션 기간 후, 정제된 IgG 및 항-CCR7 항체를 샘플로부터 제거하고, 적절한 세포 세척 및 고정 프로토콜 단계에 따라 BD Cytofix/Cytoperm 용액을 사용하여 세포를 고정하였다. BD 포르테사 듀얼 심포니 기기 및 BD FACSDiva 소프트웨어를 사용하여 유동 세포계측법 데이터를 획득하였다. 각 샘플로부터의 세포를 레이저로 조사하고, 세포 표면에 결합된 형광단의 여기 및 광 신호 방출을 촉진하였다. 레이저 전압은 매번 샘플을 실행할 때마다 레인보우 교정 비드를 사용하여 데이터 획득 전에 설정하였다. 그 후, 세포 집단을 형광 신호에 기반하여 분석하여, 비디 바이오사이언시스 FACSDiva™ 소프트웨어 및 유동 분석 소프트웨어 (FlowJo v10.8)를 사용하여 CCR7에 대해 양성인 분획을 결정하였다. 그 후, 측정된 백분율의 시간 경과를 내삽하여 각 재배 시간 (홀로그래픽 정보가 캡처된 시점과 동일한 시점)에 CCR7-발현 세포의 백분율을 추정하였다. 이는 확장 동안 매일 수집된 각 샘플에 대해 실행되었으며, 다중 건강한 공여자에 대해 반복되었다. 기계 학습 모델을 훈련시키기 위해 생성된 데이터세트는 CAR 구축물로 형질도입된 공여자 및 전기천공을 통해 유전자-편집 후 형질도입된 공여자 둘 다를 포함하였다.After this blocking step, a CCR7-specific antibody conjugated to a fluorophore (PE-Dazzle 594, catalog no. 35326) was introduced into the samples. Cells positive for this surface marker would bind to the antibody and thus be fluorescently tagged. After the incubation period, the purified IgG and anti-CCR7 antibody were removed from the samples, and the cells were fixed using BD Cytofix/Cytoperm solution following the appropriate cell washing and fixation protocol steps. Flow cytometry data were acquired using a BD Fortessa Dual Symphony instrument and BD FACSDiva software. Cells from each sample were irradiated with a laser, promoting excitation of the fluorophore bound to the cell surface and emission of a light signal. The laser voltage was set for each sample run using rainbow calibration beads prior to data acquisition. The cell population was then analyzed based on the fluorescence signal, and the fraction positive for CCR7 was determined using BD Biosciences FACSDiva™ software and flow analysis software (FlowJo v10.8). The measured percentages were then interpolated over time to estimate the percentage of CCR7-expressing cells at each cultivation time (the same time point at which the holographic information was captured). This was performed for each sample collected daily during expansion and repeated for multiple healthy donors. The dataset generated to train the machine learning model included both donors transduced with the CAR construct and donors transduced after gene editing via electroporation.

D. 모델 훈련 및 검증D. Model Training and Validation

매일 수집된 CCR7의 양성도 세포 백분율 (%)을 수반하는 유동 측정치를 내삽하여 iLineF 샘플링이 발생한 시점의 매시간 측정치를 수득하였다. 각 iLineF 샘플링 시점에서, 오비지오 OsOne 소프트웨어를 사용하여, iLineF 위상 및 강도 이미지로부터 표준 세포 특색을 추출하고, 여과하여 죽은 세포를 제거하였다. 평균 특색 값은 특색 선택 기술에 대한 입력으로서 사용되었고, 이후 내삽된 유동 측정치를 예측하는 회귀 모델을 훈련시키는데 사용되었다. 모델 검증을 위해, 모델 훈련에 포함되지 않은 데이터에 대한 모델의 예측 정확도를 평가하기 위해 리브-원-아웃 샘플 교차 검증을 수행하였다.Flow measurements, which included the percentage (%) of CCR7-positive cells collected daily, were interpolated to obtain hourly measurements at the time of iLineF sampling. At each iLineF sampling time point, standard cell features were extracted from the iLineF phase and intensity images using Obigeo OsOne software, and dead cells were filtered out. The mean feature values were used as input for a feature selection technique, which was then used to train a regression model to predict the interpolated flow measurements. For model validation, leave-one-out sample cross-validation was performed to assess the model's predictive accuracy on data not included in model training.

T 세포 집단의 초기 기억 표현형을 예측하기 위한 지도 회귀 모델을 훈련시켰다. 회귀 모델은 (i) 섹션 B에 기재된 세포 특색 측정치를 요약한 시간-매칭된 집단-수준 통계치 및 (ii) 섹션 C에 기재된 CCR7-발현 세포의 추정된 백분율을 사용하여 훈련시켰다. 훈련 데이터는 CAR 구축물로 형질도입된 샘플, 뿐만 아니라 전기천공을 통해 유전자-편집 후 형질도입된 샘플로 구성되었다. 집단-수준 통계치의 경우, 세포에 걸친 세포 특색 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수를 모델 훈련에 사용하였다. 세포 특색 측정치는 살아있는 것으로 분류된 세포에 대해서만 분위수 계산 동안 포함되었다.A supervised regression model was trained to predict the early memory phenotype of T cell populations. The regression model was trained using (i) time-matched population-level statistics summarizing the cell signature measurements described in Section B and (ii) the estimated percentage of CCR7-expressing cells described in Section C. The training data consisted of samples transduced with CAR constructs as well as samples transduced after gene editing via electroporation. For population-level statistics, the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9, and 0.99 quantiles of cell signature measurements across cells were used for model training. Cell signature measurements were included in quantile calculations only for cells classified as alive.

주성분 분석을 통한 차원수 감소 후 선형 회귀; 엘라스틱 넷 회귀; 부스트된 결정 트리 (소프트웨어 패키지 "xgboost"); 및 랜덤 포레스트를 포함한 여러 특색 선택 및 회귀 모델링 기술을 테스트하였다.We tested several feature selection and regression modeling techniques, including linear regression after dimensionality reduction via principal component analysis; elastic net regression; boosted decision trees (software package "xgboost"); and random forests.

부스트된 결정 트리를 사용하여 최적 예측 성능을 달성하였으며, 그 결과는 도 4에 나타내었다. 도 4는 각 대상체로부터의 홀드아웃 데이터 (각 대상체로부터의 데이터는 고유한 기호에 의해 지정됨)에 대해, 각 시점에서 CCR7-발현 세포의 모델-예측된 백분율 (y-축) 대 CCR7-발현 세포의 측정된 백분율 (x-축)을 보여주며, 이는 매일 유동 세포계측법 측정치로부터 해당 시점으로 내삽된 것, 뿐만 아니라 모든 예측된 백분율에 대한 최적-적합 회귀선 (y = 30.2 + 0.62 x, R2 = 0.61)이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 모델-예측된 백분율은 CCR7 양성도에 대해 유동 세포계측법-기반 추정된 백분율과 양의 상관관계가 있었다. 훈련된 모델은 각 iLineF 샘플링 시점에서 CCR7의 양성도 세포 백분율 (%)을 예측할 수 있었으며, 홀드아웃 데이터 상에서 평균 제곱근편차 (RMSD) 오차는 9.6%였다 (도 4).Optimal prediction performance was achieved using a boosted decision tree, and the results are shown in Figure 4 . Figure 4 shows the model-predicted percentage of CCR7-expressing cells (y-axis) versus the measured percentage of CCR7-expressing cells (x-axis) at each time point for the holdout data from each subject (data from each subject are designated by a unique symbol), interpolated from daily flow cytometry measurements to that time point, as well as the best-fit regression line for all predicted percentages (y = 30.2 + 0.62x, R 2 = 0.61). As shown in Figure 4 , the model-predicted percentages were positively correlated with the flow cytometry-based estimated percentages for CCR7 positivity. The trained model was able to predict the percentage of CCR7-positive cells (%) at each iLineF sampling time point, with a root mean square deviation (RMSD) error of 9.6% on the holdout data (Figure 4 ).

훈련된 모델은 또한 예측 정확도에 가장 유익한 세포 특색을 결정하기 위해 평가되었으며, 이는 주로 RMSD 및 R2 값을 통해 측정되었다. 세포 특색 정보성을 평가하기 위해 지니 지수를 사용하였다. 이 평가에 기반하여, 예측 정확도에 가장 유익한 세포 특색은 세포 면적, 강도 평균, 둘레 길이, 등가 피크 직경 및 정규화된 피크 면적을 포함하였다. 전반적으로, CCR7 발현에 기반하여 초기 기억 표현형인 것으로 예측된 세포는 세포 크기 (면적, 둘레 길이, 직경)와 관련된 더 큰 특색, 더 작은 평균 강도 특색, 더 큰 위상 상관관계 특색, 및 더 작은 반경 분산 정규화된 특색을 가졌다.The trained models were also evaluated to determine which cellular features were most informative for predictive accuracy, primarily measured by RMSD and R2 values. The Gini index was used to assess cellular feature informativeness. Based on this evaluation, the most informative cellular features for predictive accuracy included cell area, mean intensity, perimeter length, equivalent peak diameter, and normalized peak area. Overall, cells predicted to have an early memory phenotype based on CCR7 expression had larger features related to cell size (area, perimeter length, diameter), smaller mean intensity features, larger phase correlation features, and smaller radial variance normalized features.

이러한 결과는 재배 동안 홀로그래픽 이미징을 사용하여 T 세포 집단의 초기 기억 표현형을 결정하고 모니터링할 수 있음을 검증한다. 특히, 결과는 CCR7이 초기 기억 표현형을 예측하는데 유용한 마커임을 보여준다. 또한, 결과는 CCR7 발현이 활성화된 T 세포의 크기 변화와 연관된다는 결과와 일치한다. 또한, 본원에서 입증된 바와 같이, 이러한 모니터링은 (i) 개별 세포 특색 측정치를 요약한 집단-수준 통계치 및 (ii) 예시적인 기억 표현형 마커를 발현하는 세포의 백분율을 사용하여 훈련된 기계 학습 모델을 사용하여 개별 세포를 표지화하지 않고도 실시할 수 있다.These results validate the feasibility of using holographic imaging to determine and monitor the early memory phenotype of T cell populations during cultivation. Specifically, the results demonstrate that CCR7 is a useful marker for predicting the early memory phenotype. Furthermore, the results are consistent with the finding that CCR7 expression is associated with changes in the size of activated T cells. Furthermore, as demonstrated herein, such monitoring can be performed without labeling individual cells, using (i) population-level statistics summarizing individual cell characteristic measurements and (ii) a machine learning model trained on the percentage of cells expressing exemplary memory phenotype markers.

CCR7 양성도를 특징화하는 현재의 방법은 시간이 많이 소요되고 특수 시약, 장비 및 훈련된 작업자를 필요로 한다. 본 실시예에 기재된 바와 같은 무표지 분류 방법은 비파괴적이고 비손상적인 접근법을 사용하여 세포 물질을 특징화하는데 사용될 수 있다. 더욱이, 세포 집단을 이미징하고 손상되지 않은 상태로 생물반응기로 복귀시킬 수 있다.Current methods for characterizing CCR7 positivity are time-consuming and require specialized reagents, equipment, and trained personnel. The label-free sorting method described in this example can be used to characterize cell material using a non-destructive and non-damaging approach. Furthermore, cell populations can be imaged and returned to the bioreactor intact.

본 발명은 예를 들어 본 발명의 다양한 측면을 예시하기 위해 제공된 특정한 개시된 실시양태에 그 범주가 제한되는 것은 아니다. 기재된 조성물 및 방법에 대한 다양한 변형은 본원의 설명 및 교시내용으로부터 명백해질 것이다. 이러한 변형은 본 개시내용의 진정한 범주 및 취지를 벗어나지 않으면서 실시될 수 있으며, 본 개시내용의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.The present invention is not limited in scope to the specific disclosed embodiments provided to illustrate various aspects of the invention. Various modifications to the described compositions and methods will become apparent from the description and teachings herein. Such modifications may be made without departing from the true scope and spirit of the present disclosure and are intended to be included within the scope of the present disclosure.

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Claims (79)

하기를 포함하는, T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 방법:
(a) T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보를 수득하는 단계;
(b) 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 입력 측정치는 세포 집단 내의 개별 세포로부터의 것인 단계;
(c) 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 단계로서, 여기서 각 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이고, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하는 것인 단계; 및
(d) 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여, 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 단계.
A method for determining the cell phenotype of a T cell population, comprising:
(a) obtaining holographic information about a cell population including T cells;
(b) determining one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from the holographic information, wherein each input measurement is from an individual cell within the cell population;
(c) a step of determining a plurality of population-level statistics, wherein each population-level statistic is for one or more input measurements of one of the plurality of cell characteristics, and the plurality of population-level statistics includes one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics; and
(d) determining a population-level output measure of the expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the cell population based on multiple population-level statistics.
T 세포 집단의 세포 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 복수의 집단-수준 통계치에 기반하여 결정되고, 여기서:
각 집단-수준 통계치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 대한 것이며, 복수의 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치를 포함하고;
각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인
방법.
A method of determining a cell phenotype of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest, wherein the population-level output measurement is determined based on a plurality of population-level statistics, wherein:
Each population-level statistic is for one or more input measurements of a cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein the plurality of population-level statistics includes one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics;
Each input measurement is from an individual cell in the cell population.
method.
제2항에 있어서, 방법이 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치로부터 복수의 집단-수준 통계치를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.A method according to claim 2, wherein the method comprises determining a plurality of population-level statistics from one or more input measurements for each of the plurality of cell characteristics. 제2항 또는 제3항에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보로부터 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.A method according to claim 2 or 3, wherein the method comprises determining one or more input measurements for each of the plurality of cell characteristics from the holographic information. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보를 수득하는 것을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 2 to 4, wherein the method comprises obtaining holographic information. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 홀로그래픽 정보가 차등 디지털 홀로그래픽 현미경검사 (DDHM)에 의해 수득되는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the holographic information is obtained by differential digital holographic microscopy (DDHM). 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 홀로그래픽 정보를 수득하는 것이 DDHM을 사용하여 세포 집단을 이미징하는 것을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 4 to 6, wherein obtaining holographic information comprises imaging a cell population using DDHM. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one, and optionally one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics comprises one or more quantiles of one or more input measurements of the cell characteristic. 제8항에 있어서, 하나 이상의 분위수가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.A method according to claim 8, wherein the at least one quantile comprises at least one of the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 and 0.99 quantiles of at least one input measurement of a cell characteristic. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 집단-수준 통계치가 세포 특색의 하나 이상의 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one, and optionally one or more population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics, is determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more input measurements of the cell characteristics. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 마커를 발현하는 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도인 방법.A method according to any one of claims 1 to 10, wherein the population-level output measurement is a number of cells, a percentage of cells, a proportion of cells, or a density of cells within a cell population expressing the marker. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 세포 집단이 시험관내 또는 생체외 배양 중인 세포 배양물로부터의 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 11, wherein the cell population is from a cell culture being cultured in vitro or ex vivo. 제12항에 있어서, 홀로그래픽 정보가 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득되는 것인 방법.A method according to claim 12, wherein holographic information is obtained during in vitro or ex vivo culture of a cell culture. 제12항 또는 제13항에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 마커의 발현에 대한 것인 방법.A method according to claim 12 or 13, wherein the population-level output measurement is for the expression of a marker during in vitro or ex vivo cultivation of a cell culture. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 시험관내 또는 생체외 배양이 세포 배양물의 T 세포를 확장시키는 조건 하에 이루어지는 것인 방법.A method according to any one of claims 12 to 14, wherein the in vitro or ex vivo culture is performed under conditions that expand T cells in the cell culture. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 시험관내 또는 생체외 배양이 생물반응기 내에서 이루어지는 것인 방법.A method according to any one of claims 12 to 15, wherein the in vitro or ex vivo culture is performed in a bioreactor. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 세포 집단이 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션되는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 16, wherein the cell population is incubated under T cell stimulating conditions before holographic information is obtained. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 세포 집단을 인큐베이션하는 것을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 17, wherein the method comprises incubating the cell population under T cell stimulating conditions before obtaining holographic information. 제17항 또는 제18항에 있어서, 인큐베이션이 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어지는 것인 방법.A method according to claim 17 or 18, wherein the incubation is performed prior to in vitro or ex vivo culture. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, T 세포 자극 조건이 T 세포에서 1차 활성화 신호 및 공동자극 신호를 유도하는 T 세포 자극제의 존재 하에서의 인큐베이션을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 17 to 19, wherein the T cell stimulating condition comprises incubation in the presence of a T cell stimulator that induces a primary activation signal and a co-stimulatory signal in T cells. 제20항에 있어서, T 세포 자극제가 항-CD3 항체 또는 항체 단편을 포함하는 것인 방법.A method according to claim 20, wherein the T cell stimulator comprises an anti-CD3 antibody or antibody fragment. 제20항 또는 제21항에 있어서, T 세포 자극제가 항-CD28 항체 또는 항체 단편을 포함하는 것인 방법.A method according to claim 20 or 21, wherein the T cell stimulator comprises an anti-CD28 antibody or antibody fragment. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, T 세포 자극제가 비드 상에 고정화되는 것인 방법.A method according to any one of claims 20 to 22, wherein the T cell stimulator is immobilized on a bead. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, T 세포 자극제가 올리고머성 스트렙타비딘 뮤테인 시약 상에 고정화되는 것인 방법.A method according to any one of claims 20 to 22, wherein the T cell stimulator is immobilized on an oligomeric streptavidin mutein reagent. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 재조합 수용체가 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입되는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 24, wherein the recombinant receptor is introduced into T cells of the cell population before holographic information is obtained. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 재조합 수용체를 세포 집단의 T 세포에 도입하는 것을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 25, wherein the method comprises introducing a recombinant receptor into T cells of the cell population before holographic information is obtained. 제25항 또는 제26항에 있어서, 도입이 세포 집단을 재조합 수용체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 작용제와 접촉시키는 것을 포함하는 것인 방법.A method according to claim 25 or 26, wherein the introduction comprises contacting the cell population with an agent comprising a polynucleotide encoding a recombinant receptor. 제26항 또는 제27항에 있어서, 재조합 수용체가 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)인 방법.A method according to claim 26 or 27, wherein the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR). 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%가 T 세포인 방법.A method according to any one of claims 1 to 28, wherein at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% of the cell population are T cells. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 집단-수준 출력 측정치가 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련된 기계 학습 모델에 입력으로서 복수의 집단-수준 통계치를 제공함으로써 결정되는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 29, wherein the population-level output measurement is determined by providing a plurality of population-level statistics as input to a machine learning model trained to predict a population-level output measurement of marker expression based on the population-level statistics of the plurality of cell characteristics. 제30항에 있어서, 기계 학습 모델이 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서:
T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서:
각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고;
각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인
방법.
In claim 30, the machine learning model is trained using a dataset of reference population-level statistics, wherein:
For each of the first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics, wherein:
Each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements of one cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the reference cell population;
Each reference input measurement is from an individual cell in the reference cell population.
method.
제31항에 있어서, 기계 학습 모델이 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서:
제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;
제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것인
방법.
In claim 31, the machine learning model is trained using a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements includes reference population-level output measurements of expression of a marker for the reference cell population, wherein:
The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;
The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations.
method.
T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서, 하기 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 것을 포함하며:
(i) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하고, 여기서:
각 참조 집단-수준 통계치는 참조 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 대한 것이고;
각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것임; 및
(ii) 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하고, 여기서:
제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;
제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임;
이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인
방법.
A method of training a machine learning model to predict a cell phenotype of a T cell population, comprising training the machine learning model using the following dataset:
(i) a dataset of reference population-level statistics, wherein for each of a first plurality of reference cell populations comprising T cells, the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, wherein:
Each reference population-level statistic is for one or more reference input measurements of one cell characteristic among a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the reference cell population;
Each reference input measurement is from an individual cell in the reference cell population; and
(ii) a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises a reference population-level output measurement of the expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the reference cell population, wherein:
The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;
The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations;
Hereby, a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell features.
method.
제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 왜도, 강도 상관관계, 강도 균질성, 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 33, wherein the plurality of cell characteristics include at least one of intensity skewness, intensity correlation, intensity homogeneity, intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 34, wherein the plurality of cell characteristics include intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average. T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서:
복수의 세포 특색은 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하고;
각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인
방법.
A method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), and wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:
Multiple cell characteristics include intensity maximum, intensity minimum, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area and radius mean;
Each input measurement is from an individual cell in the cell population.
method.
제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 36, wherein the plurality of cell characteristics include intensity skewness, intensity correlation, and intensity homogeneity. T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CD137 (4-1BB)이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서:
복수의 세포 특색은 강도 왜도, 강도 상관관계 및 강도 균질성을 포함하고;
각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인
방법.
A method of determining an activation state of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by activated T cells, wherein the marker is CD137 (4-1BB), and wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:
Multiple cellular characteristics include intensity skewness, intensity correlation and intensity homogeneity;
Each input measurement is from an individual cell in the cell population.
method.
제38항에 있어서, 복수의 세포 특색이 강도 최대값, 강도 최소값, 강도 엔트로피, 강도 대비, 위상 엔트로피, 세포 면적 및 반경 평균을 포함하는 것인 방법.A method according to claim 38, wherein the plurality of cell characteristics include intensity maxima, intensity minima, intensity entropy, intensity contrast, phase entropy, cell area, and radius average. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색이 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 33, wherein the plurality of cell characteristics comprise at least one of peak area, phase average uniformity, intensity geometric mean, minimum optical height, and normalized optical height. 제1항 내지 제33항 및 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색이 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 33 and 40, wherein the plurality of cell characteristics include peak area, phase average uniformity, intensity geometric mean, minimum optical height, and normalized optical height. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색이 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 33, wherein the plurality of cell characteristics include at least one of cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter. 제1항 내지 제33항 및 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색이 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경을 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 33 and 42, wherein the plurality of cell characteristics include cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter. T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 중앙 기억 T 세포 또는 줄기 세포 기억 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 마커는 CCR7이고, 집단-수준 출력 측정치는 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하여 결정되고, 여기서:
복수의 세포 특색은 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경 중 하나 이상을 포함하고;
각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인
방법.
A method of determining a memory phenotype of a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, a population-level output measurement of expression of a marker expressed by central memory T cells or stem cell memory T cells, wherein the marker is CCR7, and wherein the population-level output measurement is determined based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:
The multiple cell characteristics include one or more of cell area, perimeter length, mean intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter;
Each input measurement is from an individual cell in the cell population.
method.
제44항에 있어서, 복수의 특색이 세포 면적, 둘레 길이, 평균 강도, 정규화된 피크 면적 및 등가 피크 직경을 포함하는 것인 방법.A method according to claim 44, wherein the plurality of characteristics include cell area, perimeter length, average intensity, normalized peak area, and equivalent peak diameter. T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하는 방법으로서, T 세포를 포함하는 세포 집단에 대해, 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체의 발현을 결정하는 것을 포함하며, 여기서 결정은 세포 집단에 대해 수득된 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치에 기반하고, 여기서:
복수의 세포 특색은 피크 면적, 위상 평균 균일성, 강도 기하 평균, 최소 광학 높이 및 정규화된 광학 높이를 포함하고;
각 입력 측정치는 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인
방법.
A method of determining recombinant receptor expression in a T cell population, comprising: determining, for a cell population comprising T cells, expression of a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population, wherein the determination is based on one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics derived from holographic information obtained for the cell population, wherein:
Multiple cell characteristics include peak area, phase average uniformity, intensity geometric mean, minimum optical height, and normalized optical height;
Each input measurement is from an individual cell in the cell population.
method.
제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치가 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서:
복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고;
하나 이상의 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정되는 것인
방법.
In any one of claims 1 to 33, at least one, optionally one or more input measurements of each of the plurality of cell characteristics is determined by providing holographic information about individual cells of the cell population to a convolutional neural network, wherein:
The multiple cell features are cell features extracted by a convolutional neural network;
One or more input measurements are determined from a convolutional neural network.
method.
제31항 내지 제33항 및 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치가 참조 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보를 합성곱 신경망에 제공함으로써 결정되고, 여기서:
복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고;
하나 이상의 참조 입력 측정치는 합성곱 신경망으로부터 결정되는 것인
방법.
In any one of claims 31 to 33 and claim 47, at least one of the plurality of cell characteristics, optionally one or more reference input measurements for each, is determined by providing holographic information about individual cells of the reference cell population to a convolutional neural network, wherein:
The multiple cell features are cell features extracted by a convolutional neural network;
One or more reference input measurements are determined from a convolutional neural network.
method.
제47항 또는 제48항에 있어서, 합성곱 신경망이 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 훈련되고, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 방법.A method according to claim 47 or 48, wherein the convolutional neural network is trained using a dataset of reference holographic information, wherein for each of the first plurality of reference cell populations including T cells, the dataset of reference holographic information includes holographic information obtained for individual cells of the reference cell population. 제31항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 하나 이상의 분위수를 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 31 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 49, wherein at least one, and optionally each, of the plurality of cell characteristics comprises one or more quantiles of one or more reference input measurements for the cell characteristic. 제50항에 있어서, 하나 이상의 분위수가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치의 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 및 0.99 분위수로부터 선택되는 것인 방법.A method according to claim 50, wherein one or more quantiles are selected from the 0.01, 0.1, 0.5, 0.9 and 0.99 quantiles of one or more reference input measurements for cell characteristics. 제31항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치가 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 방법.A method according to any one of claims 31 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 49, wherein at least one, and optionally one or more, reference population-level statistics for each of the plurality of cell characteristics are determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for the cell characteristic. 하기를 포함하는, T 세포 집단의 세포 표현형을 예측하는 기계 학습 모델을 훈련시키는 방법으로서:
(a) 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트를 사용하여 합성곱 신경망을 훈련시키는 단계로서, 여기서 T 세포를 포함하는 제1 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 홀로그래픽 정보의 데이터세트는 참조 세포 집단의 개별 세포에 대해 수득된 홀로그래픽 정보를 포함하는 것인 단계;
(b) 합성곱 신경망으로부터, 홀로그래픽 정보로부터 유래된 복수의 세포 특색 중 각 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치를 결정하는 단계로서, 여기서 복수의 세포 특색은 합성곱 신경망에 의해 추출된 세포 특색이고, 각 참조 입력 측정치는 참조 세포 집단의 개별 세포로부터의 것인 단계;
(c) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트를 결정하는 단계로서, 여기서 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트는 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 참조 집단-수준 통계치를 포함하며, 각 참조 집단-수준 통계치는 복수의 세포 특색 중 하나의 세포 특색에 대한 하나 이상의 참조 입력 측정치에 분포-기반 풀링 필터를 적용함으로써 결정되는 것인 단계; 및
(d) 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시키는 단계로서, 여기서 제2 복수의 참조 세포 집단 각각에 대해, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트는 참조 세포 집단에 대한 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 참조 집단-수준 출력 측정치를 포함하는 것인 단계, 여기서:
제1 및 제2 복수의 참조 세포 집단은 시험관내 또는 생체외 배양 중인 참조 세포 배양물로부터의 것이고;
제1 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단은 제2 복수의 참조 세포 집단으로부터의 참조 세포 집단과 동일한 참조 세포 배양물로부터의 것임;
이에 의해 기계 학습 모델은 복수의 세포 특색의 집단-수준 통계치에 기반하여 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 예측하도록 훈련되는 것인
방법.
A method for training a machine learning model to predict a cell phenotype of a T cell population, comprising:
(a) a step of training a convolutional neural network using a dataset of reference holographic information, wherein for each of a first plurality of reference cell populations including T cells, the dataset of reference holographic information includes holographic information obtained for individual cells of the reference cell population;
(b) a step of determining, from a convolutional neural network, one or more reference input measurements for each cell feature among a plurality of cell features derived from holographic information, wherein the plurality of cell features are cell features extracted by the convolutional neural network, and each reference input measurement is from an individual cell of the reference cell population;
(c) determining a dataset of reference population-level statistics, wherein the dataset of reference population-level statistics comprises one or more reference population-level statistics for each of a plurality of cell characteristics, each reference population-level statistic being determined by applying a distribution-based pooling filter to one or more reference input measurements for one of the plurality of cell characteristics; and
(d) training a machine learning model using a dataset of reference population-level statistics and a dataset of reference population-level output measurements, wherein for each of the second plurality of reference cell populations, the dataset of reference population-level output measurements comprises reference population-level output measurements of expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for the reference cell population, wherein:
The first and second plurality of reference cell populations are from reference cell cultures cultured in vitro or ex vivo;
The reference cell population from the first plurality of reference cell populations is from the same reference cell culture as the reference cell population from the second plurality of reference cell populations;
Hereby, a machine learning model is trained to predict a population-level output measure of marker expression based on population-level statistics of multiple cell features.
method.
제47항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 세포 특색 중 적어도 하나, 임의로 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치가 합성곱 신경망의 완전 연결층으로부터 수득되는 것인 방법.A method according to any one of claims 47 to 53, wherein at least one, and optionally one or more, input measurements for each of the plurality of cell characteristics are obtained from a fully connected layer of a convolutional neural network. 제31항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 DDHM에 의해 수득되는 것인 방법.A method according to any one of claims 31 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 54, wherein holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained by DDHM. 제1항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 홀로그래픽 정보가 위상 정보 및 강도 정보를 포함하는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 55, wherein the holographic information includes phase information and intensity information. 제32항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치가 마커를 발현하는 참조 세포 집단 내 세포의 수, 세포의 백분율, 세포의 비율 또는 세포의 밀도인 방법.A method according to any one of claims 32 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 56, wherein the reference population-level output measurement is the number of cells, the percentage of cells, the proportion of cells, or the density of cells in the reference cell population expressing the marker. 제32항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 참조 집단-수준 통계치의 데이터세트 및 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 시간-매칭되는 것인 방법.A method according to any one of claims 32 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 57, wherein the dataset of reference population-level statistics and the dataset of reference population-level output measurements are time-matched. 제32항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양이 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행되는 것인 방법.A method according to any one of claims 32 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 58, wherein the in vitro or ex vivo cultivation of the reference cell culture is performed under the same or similar conditions as the in vitro or ex vivo cultivation of the cell culture. 제32항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 수득되는 것인 방법.A method according to any one of claims 32 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 59, wherein the holographic information for the first plurality of reference cell populations is obtained during in vitro or ex vivo culture of the reference cell culture. 제32항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 동안 또는 후의 마커의 발현에 대한 것인 방법.A method according to any one of claims 32 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 60, wherein the dataset of reference population-level output measurements relates to the expression of a marker during or after in vitro or ex vivo culturing of a reference cell culture. 제32항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 참조 집단-수준 출력 측정치의 데이터세트가 제2 복수의 참조 세포 집단의 형광 이미징을 사용하여 결정되는 것인 방법.A method according to any one of claims 32 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 61, wherein the dataset of reference population-level output measurements is determined using fluorescence imaging of a second plurality of reference cell populations. 제62항에 있어서, 형광 이미징이 유동 세포계측법에 의한 것인 방법.A method according to claim 62, wherein the fluorescence imaging is by flow cytometry. 제1항 내지 제35항, 제37항 및 제47항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 T 세포 집단의 활성화 상태를 결정하기 위한 것이고, 마커가 활성화된 T 세포에 의해 발현되는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 35, 37, and 47 to 63, wherein the method is for determining the activation state of a T cell population, and the marker is expressed by activated T cells. 제1항 내지 제35항, 제37항 및 제47항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 마커가 CD137 (4-1BB)인 방법.A method according to any one of claims 1 to 35, 37, and 47 to 64, wherein the marker is CD137 (4-1BB). 제1항 내지 제35항 및 제42항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 T 세포 집단의 기억 표현형을 결정하기 위한 것이고, 마커가 중앙 기억 표현형 또는 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 것인 방법.A method according to any one of claims 1 to 35 and 42 to 63, wherein the method is for determining the memory phenotype of a T cell population, and the marker is expressed by T cells having a central memory phenotype or a stem cell memory phenotype. 제66항에 있어서, 마커가 중앙 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 것인 방법.A method according to claim 66, wherein the marker is expressed by T cells having a central memory phenotype. 제66항에 있어서, 마커가 줄기 세포 기억 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 것인 방법.A method according to claim 66, wherein the marker is expressed by T cells having a stem cell memory phenotype. 제1항 내지 제35항, 제42항 내지 제63항 및 제66항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 마커가 CCR7인 방법.A method according to any one of claims 1 to 35, 42 to 63, and 66 to 68, wherein the marker is CCR7. 제1항 내지 제33항 및 제40항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 T 세포 집단의 재조합 수용체 발현을 결정하기 위한 것이고, 마커가 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 세포 집단의 T 세포에 도입된 재조합 수용체인 방법.A method according to any one of claims 1 to 33 and claims 40 to 63, wherein the method is for determining recombinant receptor expression in a T cell population, and the marker is a recombinant receptor introduced into T cells of the cell population before holographic information is obtained. 제46항 내지 제63항 및 제70항 중 어느 한 항에 있어서, 재조합 수용체가 키메라 항원 수용체 (CAR) 또는 조작된 T 세포 수용체 (TCR)인 방법.A method according to any one of claims 46 to 63 and 70, wherein the recombinant receptor is a chimeric antigen receptor (CAR) or an engineered T cell receptor (TCR). 제31항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제71항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단이 제1 복수의 참조 세포 집단에 대한 홀로그래픽 정보가 수득되기 전에 T 세포 자극 조건 하에 인큐베이션되는 것인 방법.A method according to any one of claims 31 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 71, wherein the first plurality of reference cell populations are incubated under T cell stimulating conditions before holographic information is obtained for the first plurality of reference cell populations. 제72항에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션이 세포 집단의 인큐베이션과 동일한 또는 유사한 조건 하에 수행되는 것인 방법.A method according to claim 72, wherein the incubation of the first plurality of reference cell populations is performed under the same or similar conditions as the incubation of the cell population. 제72항 또는 제73항에 있어서, 제1 복수의 참조 세포 집단의 인큐베이션이 참조 세포 배양물의 시험관내 또는 생체외 배양 전에 이루어지는 것인 방법.A method according to claim 72 or 73, wherein the incubation of the first plurality of reference cell populations is performed prior to in vitro or ex vivo culturing of the reference cell culture. 제31항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제74항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단이 T 세포에 대해 풍부화되는 것인 방법.A method according to any one of claims 31 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 74, wherein the first and/or second plurality of reference cell populations are enriched for T cells. 제31항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및/또는 제2 복수의 참조 세포 집단의 적어도 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%가 T 세포인 방법.A method according to any one of claims 31 to 35, 37, 40 to 43 and 47 to 75, wherein at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% of the first and/or second plurality of reference cell populations are T cells. T 세포 배양물의 세포 표현형을 모니터링하는 방법으로서, 시험관내 또는 생체외 배양 중인 T 세포를 포함하는 세포 배양물로부터의 세포 집단에 대해, 관심 세포 표현형을 갖는 T 세포에 의해 발현되는 마커의 발현의 집단-수준 출력 측정치를 결정하는 것을 포함하며, 여기서 집단-수준 출력 측정치는 제1항 내지 제32항, 제34항, 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항, 제47항 내지 제52항 및 제54항 내지 제76항 중 어느 한 항의 방법에 따라 결정되는 것인 방법.A method of monitoring a cell phenotype of a T cell culture, comprising: determining a population-level output measurement of the expression of a marker expressed by T cells having a cell phenotype of interest for a cell population from the cell culture comprising T cells cultured in vitro or ex vivo, wherein the population-level output measurement is determined according to the method of any one of claims 1 to 32, 34, 35, 37, 40 to 43, 47 to 52, and 54 to 76. 제1항 내지 제32항, 제34항, 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항, 제47항 내지 제52항 및 제54항 내지 제76항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 메모리 내 명령어를 포함하는 컴퓨팅 디바이스로서, 명령어가 하기 명령어를 포함하는 것인 컴퓨팅 디바이스:
(a) T 세포를 포함하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 홀로그래픽 정보, T 세포를 포함하는 세포 집단의 개별 세포에 대한 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 T 세포를 포함하는 세포 집단에 대한 복수의 집단-수준 통계치를 수신하기 위한 명령어; 및
(b) 상기 방법에 따라, 홀로그래픽 정보로부터 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치, 복수의 세포 특색 각각에 대한 하나 이상의 입력 측정치, 또는 복수의 집단-수준 통계치를 결정하기 위한 명령어.
A computing device comprising instructions in memory for performing the method of any one of claims 1 to 32, 34, 35, 37, 40 to 43, 47 to 52, and 54 to 76, wherein the instructions comprise the following instructions:
(a) instructions for receiving holographic information about an individual cell in a cell population comprising T cells, one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics for an individual cell in a cell population comprising T cells, or a plurality of population-level statistics for a cell population comprising T cells; and
(b) instructions for determining a population-level output measurement for a cell population, one or more input measurements for each of a plurality of cell characteristics, or a plurality of population-level statistics from the holographic information, according to the method.
제78항에 있어서, 컴퓨팅 디바이스가 제33항 내지 제35항, 제37항, 제40항 내지 제43항 및 제47항 내지 제76항 중 어느 한 항의 방법에 따라 훈련된 기계 학습 모델을 메모리에 추가로 포함하고, 여기서 세포 집단에 대한 집단-수준 출력 측정치는 기계 학습 모델을 사용하여 결정되는 것인 컴퓨팅 디바이스.A computing device according to claim 78, wherein the computing device further comprises in a memory a machine learning model trained according to the method of any one of claims 33 to 35, 37, 40 to 43, and 47 to 76, wherein the population-level output measurement for the cell population is determined using the machine learning model.
KR1020257022822A 2022-12-09 2023-12-08 A machine learning method for predicting cell phenotypes using holographic imaging. Pending KR20250121074A (en)

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