[go: up one dir, main page]

RU2787828C2 - Materials and methods for cancer treatment - Google Patents

Materials and methods for cancer treatment Download PDF

Info

Publication number
RU2787828C2
RU2787828C2 RU2020142342A RU2020142342A RU2787828C2 RU 2787828 C2 RU2787828 C2 RU 2787828C2 RU 2020142342 A RU2020142342 A RU 2020142342A RU 2020142342 A RU2020142342 A RU 2020142342A RU 2787828 C2 RU2787828 C2 RU 2787828C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
csf
nucleic acid
cell
cart19
Prior art date
Application number
RU2020142342A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020142342A (en
Inventor
Саад Дж. КЕНДЕРИАН
Розали М. СТЕРНЕР
Мишелль Дж. КОКС
Реона САКЕМУРА
Original Assignee
Мэйо Фаундейшн Фор Медикал Эдьюкейшн Энд Рисерч
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 Мэйо Фаундейшн Фор Медикал Эдьюкейшн Энд Рисерч filed Critical Мэйо Фаундейшн Фор Медикал Эдьюкейшн Энд Рисерч
Publication of RU2020142342A publication Critical patent/RU2020142342A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2787828C2 publication Critical patent/RU2787828C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology, in particular to a method for the production of T-cell with a chimeric antigen receptor, having a decreased level of polypeptides of a granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF). A method for improvement of T-cell effector functions of T-cell with a chimeric antigen receptor is also disclosed.
EFFECT: invention is effective for the treatment of a mammal suffering from cancer.
17 cl, 21 dwg, 1 tbl, 6 ex

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

По настоящей заявке испрашивается приоритет по заявке на патент США с серийным номером 62/679,348, поданной 1 июня 2018 г., и по заявке на патент США с серийным номером 62/753,485, поданной 31 октября 2018 г. Раскрытие этих более ранних заявок следует рассматривать как часть (которая включена посредством ссылки) описания настоящей заявки.This application claims priority over U.S. Patent Application Serial Number 62/679,348 filed June 1, 2018 and U.S. Patent Application Serial Number 62/753,485 filed October 31, 2018. Disclosure of these earlier applications should be considered as part (which is incorporated by reference) of the description of the present application.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ1. FIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Этот документ относится к способам и материалам, используемым для лечения рака. Например, этот документ относится к способам и материалам для использования Т-клеток с химерным антигенным рецептором, имеющими пониженные уровни экспрессии одного или более цитокинов (например, GM-CSF), в адоптивной клеточной терапии (например, терапии Т-клетками с химерным антигенным рецептором) для лечения страдающего раком млекопитающего (например, человека).This document relates to methods and materials used in the treatment of cancer. For example, this document relates to methods and materials for using chimeric antigen receptor T cells having reduced expression levels of one or more cytokines (e.g., GM-CSF) in adoptive cell therapy (e.g., chimeric antigen receptor T cell therapy). ) for treating a mammal (eg, a human) suffering from cancer.

2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ2. STATE OF THE ART

В базовых клинических исследованиях по оценке безопасности и эффективности Т-клеток с химерным антигенным рецептором, направленным на CD19 (CART19), были получены беспрецедентные результаты, благодаря которым FDA недавно одобрил CART19 (Tisagenlecleucel) для лечения рецидивирующего рефрактерного острого лимфобластного лейкоза (ALL) и CART19 (Axi-Cel) для лечения диффузной крупноклеточной В-клеточной лимфомы (DLBCL). Применение CART клеточной терапии связано с токсичностью, приводящей к синдрому высвобождения цитокинов (CRS), и нейротоксичности. Кроме того, эффективность терапии CART клетками ограничена только 40% стойких ремиссий при лимфоме и 50-60% стойких ремиссий при остром лейкозе.Pivotal clinical trials evaluating the safety and efficacy of CD19-targeted chimeric antigen receptor T cells (CART19) have produced unprecedented results, leading to the recent FDA approval of CART19 (Tisagenlecleucel) for the treatment of relapsed refractory acute lymphoblastic leukemia (ALL) and CART19 (Axi-Cel) for the treatment of diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL). The use of CART cell therapy is associated with toxicity leading to cytokine release syndrome (CRS) and neurotoxicity. In addition, the effectiveness of CART cell therapy is limited to only 40% stable remissions in lymphoma and 50-60% stable remissions in acute leukemia.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Этот документ относится к способам и материалам для получения Т-клеток (например, Т-клеток с химерным антигенным рецептором (CAR) (CART)), имеющих пониженный уровень экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов (например, GM-CSF). Например, Т-клетка (например, CART) может быть сконструирована так, чтобы она имела пониженный уровень экспрессии полипептида GM-CSF (например, для использования в адаптивной клеточной терапии). В некоторых случаях Т-клетка (например, CART) может быть сконструирована путем нокаута (KO) нуклеиновой кислоты, кодирующей один или более полипептидов-цитокинов (например, полипептида GM-CSF), для уменьшения уровня экспрессии этих полипептидов-цитокинов (например, полипептида GM-CSF) в этой Т-клетке. В настоящем описании также представлены способы и материалы для применения Т-клеток (например, CART), имеющих пониженный уровень экспрессии одного или более цитокинов (например, полипептидов GM-CSF). Например, Т-клетки (например, CART), имеющие пониженный уровень полипептидов GM-CSF, можно вводить (например, при адоптивной клеточной терапии) страдающему раком млекопитающему для лечения этого млекопитающего.This document relates to methods and materials for obtaining T cells (eg, chimeric antigen receptor (CAR) T cells (CART)) having a reduced level of expression of one or more cytokine polypeptides (eg, GM-CSF). For example, a T cell (eg, CART) can be engineered to have a reduced level of expression of a GM-CSF polypeptide (eg, for use in adaptive cell therapy). In some instances, a T cell (eg, CART) can be engineered by knockout (KO) of a nucleic acid encoding one or more cytokine polypeptides (eg, a GM-CSF polypeptide) to reduce the level of expression of those cytokine polypeptides (eg, a GM-CSF) in this T cell. Also provided herein are methods and materials for the use of T cells (eg, CART) having reduced expression of one or more cytokines (eg, GM-CSF polypeptides). For example, T cells (eg, CART) having reduced levels of GM-CSF polypeptides can be administered (eg, in adoptive cell therapy) to a mammal suffering from cancer to treat the mammal.

Как показано в настоящем описании, GM-CSF KO CART продуцируют пониженные уровни GM-CSF и продолжают нормально функционировать как в моделях in vitro, так и in vivo. В настоящем описании также показано, что GM-CSF KO CART могут усиливать функцию клеток CART и противоопухолевую активность. Например, после GM-CSF можно наблюдать усиленную пролиферацию и противоопухолевую активность CART клеток. Антиген-специфическая пролиферация CART19 в присутствии моноцитов может быть увеличена in vitro после истощения GM-CSF. В ксенотрансплантатах, полученных от пациентов с ALL, CART19 клетки в комбинации с лензилумабом могут приводить к более надежному контролю заболевания, а в ксенотрансплантатах NALM6 GM-CSFk/o CART клетки могут быть более эффективными в борьбе с лейкозом. В некоторых случаях GM-CSF KO CART могут быть включены в адоптивную Т-клеточную терапию (например, терапию CART клетками) для лечения, например, страдающих раком млекопитающих без возникновения CRS и/или нейротоксичности. Например, GM-CSF KO CART могут быть включены в адоптивную Т-клеточную терапию (например, терапию CART клетками) для увеличения терапевтического окна после терапии CART клетками. В некоторых случаях одну конструкцию можно использовать как для введения CAR в клетку (например, Т-клетку), так и для снижения или нокаута экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов в той же самой клетке.As shown herein, GM-CSF KO CART produce reduced levels of GM-CSF and continue to function normally in both in vitro and in vivo models . The present description also shows that GM-CSF KO CART can enhance the function of CART cells and antitumor activity. For example, after GM-CSF, enhanced proliferation and antitumor activity of CART cells can be observed. Antigen-specific proliferation of CART19 in the presence of monocytes can be increased in vitro after GM-CSF depletion. In xenografts derived from ALL patients, CART19 cells in combination with lenzilumab may result in better disease control, and in NALM6 xenografts GM-CSF k/o CART cells may be more effective in combating leukemia. In some instances, GM-CSF KO CARTs may be included in an adoptive T cell therapy (eg, CART cell therapy) for the treatment of, for example, mammalian cancers without the occurrence of CRS and/or neurotoxicity. For example, GM-CSF KO CART can be included in adoptive T cell therapy (eg, CART cell therapy) to increase the therapeutic window after CART cell therapy. In some instances, a single construct can be used both to introduce a CAR into a cell (eg, a T cell) and to reduce or knock out the expression of one or more cytokine polypeptides in the same cell.

В целом, один аспект настоящего изобретения относится к способу получения CAR T-клетки, имеющей пониженный уровень полипептидов-цитокинов. Способы могут включать или по существу состоять из введения конструкции нуклеиновой кислоты в Т-клетку ex vivo, причем конструкция нуклеиновой кислоты включает: а) нуклеиновую кислоту, кодирующую гидовую РНК (гРНК), комплементарную матричной РНК (мРНК) цитокина; b) нуклеиновую кислоту, кодирующую нуклеазу Cas, и с) нуклеиновую кислоту, кодирующую химерный антигенный рецептор. Полипептиды-цитокины могут включать полипептиды гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF), полипептиды интерлейкина 6 (IL-6), полипептиды IL-1, полипептиды m-CSF и/или полипептиды MIP-1B. Полипептиды-цитокины могут быть полипептидами GM-CSF, а гРНК может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1. Нуклеаза Cas может быть нуклеазой Cas9. Нуклеиновая кислота, кодирующая CAR, может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2. Конструкция нуклеиновой кислоты может представлять собой вирусный вектор (например, лентивирусный вектор). CAR может нацеливаться на ассоциированный с опухолью антиген (например, CD 19). Этап введения может включать трансдукцию.In general, one aspect of the present invention relates to a method for obtaining a CAR T cell having a reduced level of cytokine polypeptides. The methods may comprise, or essentially consist of, ex vivo introducing a nucleic acid construct into a T cell, the nucleic acid construct comprising: a) a nucleic acid encoding a guide RNA (gRNA) complementary to a cytokine messenger RNA (mRNA); b) a nucleic acid encoding a Cas nuclease; and c) a nucleic acid encoding a chimeric antigen receptor. Cytokine polypeptides may include granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) polypeptides, interleukin 6 (IL-6) polypeptides, IL-1 polypeptides, m-CSF polypeptides, and/or MIP-1B polypeptides. The cytokine polypeptides may be GM-CSF polypeptides and the gRNA may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The Cas nuclease may be a Cas9 nuclease. The nucleic acid encoding a CAR may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. The nucleic acid construct may be a viral vector (eg, a lentiviral vector). A CAR can target a tumor-associated antigen (eg, CD 19). The insertion step may include transduction.

В другом аспекте этот документ относится к способам получения CAR Т-клетки, имеющей пониженный уровень полипептидов-цитокинов. Способы могут включать или по существу состоять из введения в Т-клетку ex vivo комплекса, который включает: а) гРНК, комплементарную мРНК цитокина; и b) нуклеазу Cas; и введения в Т-клетку ex vivo нуклеиновой кислоты, кодирующей CAR. Полипептиды-цитокины могут включать полипептиды GM-CSF и/или полипептиды IL-6. Полипептиды-цитокины могут быть полипептидами GM-CSF, и гРНК может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1. Нуклеаза Cas может быть нуклеазой Cas9. Нуклеиновая кислота, кодирующая CAR, может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2. Комплекс может представлять собой рибонуклеопротеин (РНП). CAR может нацеливаться на ассоциированный с опухолью антиген (например, CD19). Этапы введения могут включать электропорацию.In another aspect, this document relates to methods for obtaining a CAR T cell having a reduced level of cytokine polypeptides. The methods may include, or essentially consist of, ex vivo administering to a T cell a complex that includes: a) gRNA complementary to a cytokine mRNA; and b) Cas nuclease; and introducing into the T cell ex vivo a nucleic acid encoding a CAR. Cytokine polypeptides may include GM-CSF polypeptides and/or IL-6 polypeptides. The cytokine polypeptides may be GM-CSF polypeptides and the gRNA may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The Cas nuclease may be a Cas9 nuclease. The nucleic acid encoding a CAR may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. The complex may be a ribonucleoprotein (RNP). A CAR can target a tumor-associated antigen (eg, CD19). The steps of administration may include electroporation.

В другом аспекте этот документ относится к способам создания CAR Т-клетки, имеющей пониженный уровень полипептидов GM-CSF. Способы могут включать или по существу состоять из введения в Т-клетку ex vivo конструкции нуклеиновой кислоты, включающей: а) нуклеиновую кислоту, кодирующую гРНК, комплементарную мРНК GM-CSF; b) нуклеиновую кислоту, кодирующую нуклеазу Cas, и с) нуклеиновую кислоту, кодирующую CAR. гРНК может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1. Нуклеаза Cas может быть нуклеазой Cas9. Нуклеиновая кислота, кодирующая CAR, может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2. Конструкция нуклеиновой кислоты может представлять собой вирусный вектор (например, лентивирусный вектор). CAR может нацеливаться на ассоциированный с опухолью антиген (например, CD19). Этап введения может включать трансдукцию.In another aspect, this document relates to methods for generating a CAR T cell having a reduced level of GM-CSF polypeptides. The methods may comprise, or essentially consist of, ex vivo introducing into a T cell a nucleic acid construct comprising: a) a nucleic acid encoding an gRNA complementary to GM-CSF mRNA; b) a nucleic acid encoding a Cas nuclease; and c) a nucleic acid encoding a CAR. The gRNA may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The Cas nuclease may be a Cas9 nuclease. The nucleic acid encoding a CAR may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. The nucleic acid construct may be a viral vector (eg, a lentiviral vector). A CAR can target a tumor-associated antigen (eg, CD19). The insertion step may include transduction.

В другом аспекте этот документ относится к способы создания CAR Т-клетки, имеющей пониженный уровень полипептидов GM-CSF. Способы могут включать или по существу состоять из введения в Т-клетку ex vivo комплекса, включающего: а) гРНК, комплементарную мРНК GM-CSF; и b) нуклеазу Cas; и введения в Т-клетку ex vivo нуклеиновой кислоты, кодирующей CAR. гРНК может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1. Нуклеаза Cas может быть нуклеазой Cas9. Нуклеиновая кислота, кодирующая CAR, может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2. Комплекс может быть РНП. CAR может нацеливаться на ассоциированный с опухолью антиген (например, CD19). Этапы введения могут включать электропорацию.In another aspect, this document relates to methods for generating a CAR T cell having reduced levels of GM-CSF polypeptides. The methods may include, or essentially consist of, ex vivo administering to a T cell a complex comprising: a) gRNA complementary to GM-CSF mRNA; and b) Cas nuclease; and introducing into the T cell ex vivo a nucleic acid encoding a CAR. The gRNA may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The Cas nuclease may be a Cas9 nuclease. The nucleic acid encoding a CAR may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. The complex may be a RNP. A CAR can target a tumor-associated antigen (eg, CD19). The steps of administration may include electroporation.

В другом аспекте этот документ относится к способам лечения страдающего раком млекопитающего. Способы могут включать или по существу состоять из введения страдающему раком млекопитающему CAR Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов-цитокинов. Полипептиды-цитокины могут включать полипептиды GM-CSF и/или полипептиды IL-6. Полипептиды-цитокины могут быть полипептидами GM-CSF, и гРНК может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1. Млекопитающее может быть человеком. Рак может представлять собой лимфому (например, DLBCL). Рак может представлять собой лейкоз (например, ALL). CAR может нацеливаться на ассоциированный с опухолью антиген (например, CD19).In another aspect, this document relates to methods of treating a mammal suffering from cancer. The methods may include or essentially consist of administering to a cancerous mammal CAR T cells having reduced levels of cytokine polypeptides. Cytokine polypeptides may include GM-CSF polypeptides and/or IL-6 polypeptides. The cytokine polypeptides may be GM-CSF polypeptides and the gRNA may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The mammal may be a human. The cancer may be a lymphoma (eg, DLBCL). The cancer may be leukemia (eg, ALL). A CAR can target a tumor-associated antigen (eg, CD19).

В другом аспекте этот документ относится к способам лечения страдающего раком млекопитающего. Способы могут включать или по существу состоять из введения страдающему раком млекопитающему CAR Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF. Млекопитающее может быть человеком. Рак может представлять собой лимфому (например, DLBCL). Рак может представлять собой лейкоз (например, ALL). CAR может нацеливаться на ассоциированный с опухолью антиген (например, CD19).In another aspect, this document relates to methods of treating a mammal suffering from cancer. The methods may include or essentially consist of administering to a cancerous mammal CAR T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides. The mammal may be human. The cancer may be a lymphoma (eg, DLBCL). The cancer may be leukemia (eg, ALL). A CAR can target a tumor-associated antigen (eg, CD19).

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем описании, имеют то же значение, в котором их обычно понимают специалисты в области, к которой относится настоящее изобретение. Хотя для осуществления изобретения на практике могут использоваться способы и материалы, подобные или эквивалентные раскрытым в настоящем описании, ниже описаны подходящие способы и материалы. Все публикации, заявки на патенты, патенты и другие ссылки, упомянутые в настоящем описании, включены в описание во всей своей полноте посредством ссылки. В случае противоречия преимущественную силу имеет настоящее описание, включая определения. Кроме того, материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения.Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used in the present description have the same meaning in which they are usually understood by experts in the field to which the present invention relates. While methods and materials similar or equivalent to those disclosed herein may be used to practice the invention, suitable methods and materials are described below. All publications, patent applications, patents and other references mentioned in the present description are incorporated into the description in its entirety by reference. In case of conflict, the present description, including definitions, shall prevail. In addition, the materials, methods, and examples are illustrative only and are not intended to be limiting.

Более полное описание одного или более вариантов осуществления изобретения приведено ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Другие признаки, цели и преимущества изобретения будут очевидны из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.A more complete description of one or more embodiments of the invention is given below with reference to the accompanying drawings. Other features, objects and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, as well as from the claims.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 представлена схема примерного метода использования CRISPR для создания клетки с нокаутом GM-CSF (KO). Гидовая РНК (GACCTGCCTACAGACCCGCC; SEQ ID NO: 1), нацеленная на экзон 3 GM-CSF (также известный как колониестимулирующий фактор 2 (CSF2)), была синтезирована и клонирована в лентивирусную плазмиду (LV). Эту плазмиду LV использовали для трансдукции клеток 293T, и частицы лентивируса собирали через 24 часа и 48 часов и концентрировали. Для генерации клеток CART с нокаутом GM-CSF, Т-клетки стимулировали гранулами CD3/CD28 в день 0. В день 1 Т-клетки трансдуцировали CAR19-лентивирусными частицами и одновременно CRISPR/Cas9-лентивирусными частицами с нокаутом GMCSF. Т-клетки размножали в течение 8 дней, и затем собирали.In FIG. 1 is a diagram of an exemplary method for using CRISPR to generate a GM-CSF knockout (KO) cell. A guide RNA (GACCTGCCTACAGACCCGCC; SEQ ID NO: 1) targeting exon 3 of GM-CSF (also known as colony stimulating factor 2 (CSF2)) was synthesized and cloned into a lentiviral plasmid (LV). This LV plasmid was used to transduce 293T cells and lentivirus particles were harvested at 24 hours and 48 hours and concentrated. To generate GM-CSF knockout CART cells, T cells were stimulated with CD3/CD28 beads on day 0. On day 1, T cells were transduced with CAR19 lentiviral particles and simultaneously with GMCSF knockout CRISPR/Cas9 lentiviral particles. T cells were expanded for 8 days and then harvested.

На фиг. 2А и 2В показана эффективность трансдукции CAR и нокаута GM-CSF. На фиг. 2А представлен график, показывающий, что эффективность нокаута с использованием CRISPR/Cas9-лентивируса с гидовой РНК, направленной на экзон 3 GM-CSF, составляет 24,1%. После размножения CART клетки собирали, выделяли ДНК, которую отправляли на секвенирование для сравнения с контрольными последовательностями. Полученная эффективность нокаута составила 24,1%. На фиг. 2В показаны результаты анализа методом проточной цитометрии, показывающие, что эффективность трансдукции CAR после трансдукции лентивирусом составила 73%. Анализ методом проточной цитометрии выполняли на 6-й день после трансдукции лентивирусом.In FIG. 2A and 2B show the efficiency of CAR transduction and GM-CSF knockout. In FIG. 2A is a graph showing that the knockout efficiency using CRISPR/Cas9 lentivirus with guide RNA directed to exon 3 of GM-CSF is 24.1%. After propagation, CART cells were collected, DNA was isolated, which was sent for sequencing for comparison with control sequences. The resulting knockout efficiency was 24.1%. In FIG. 2B shows the results of flow cytometry analysis showing that the CAR transduction efficiency after lentivirus transduction was 73%. Analysis by flow cytometry was performed on the 6th day after transduction with lentivirus.

На фиг. 3 показано, что GM-CSF KO CART19 клетки продуцируют меньше GM-CSF по сравнению с CART клетками, и контрольные Т-клетки с нокаутом по GM-CSF продуцируют меньшее количество GM-CSF по сравнению с контрольными нетрансдуцированными Т-клетками (UTD). CART19, GM-CSF KO CART19, UTD или GM-CSF KO UTD культивировали вместе с CD19-положительной линией клеток NALM6 в соотношении 1:5, через 4 часа клетки собирали, пермеабилизировали и фиксировали; и выполняли внутриклеточное окрашивание на цитокины.In FIG. 3 shows that GM-CSF KO CART19 cells produce less GM-CSF compared to CART cells, and GM-CSF knockout control T cells produce less GM-CSF than control non-transduced T cells (UTD). CART19, GM-CSF KO CART19, UTD or GM-CSF KO UTD were cultured together with the CD19-positive NALM6 cell line at a ratio of 1:5, after 4 hours the cells were harvested, permeabilized and fixed; and performed intracellular staining for cytokines.

На фиг. 4 показано, что GM-CSF KO CART19 клетки размножаются более устойчиво по сравнению с CART19. После трансдукции Т-клеток вирусом наблюдали за кинетикой их размножения. Размножение GM-CSF KO CART19 происходило более стабильно, чем просто CART19.In FIG. 4 shows that GM-CSF KO CART19 cells proliferate more stably compared to CART19. After transduction of T cells with the virus, the kinetics of their reproduction was observed. Reproduction of GM-CSF KO CART19 was more stable than CART19 alone.

На фиг. 5 показан пример последовательности нуклеиновой кислоты (SEQ ID NO: 2), кодирующей CAR, нацеленный на CD19 (CAR19).In FIG. 5 shows an exemplary nucleic acid sequence (SEQ ID NO: 2) encoding a CAR targeting CD19 (CAR19).

На фиг. 6A-6D показано, что нейтрализация GM-CSF in vitro усиливает пролиферацию CAR-T-клеток в присутствии моноцитов и не нарушает эффекторную функцию CAR T-клеток. На фиг. 6A представлен график, показывающий, что лензилумаб нейтрализует GM-CSF, продуцируемый CAR T-клетками in vitro, по сравнению с обработкой изотипическим контролем, о чем свидетельствуют данные мультиплексного анализа, выполненного через 3 дня культивирования только с CART19 в среде или с CART19, культивированными совместно с NALM6, n=2 эксперимента, 2 повтора на эксперимент; показан репрезентативный эксперимент, ***p <0,001 между лензилумабом и обработкой контрольным изотипом, t-тест, среднее ±SEM. На фиг. 6B представлен график, показывающий, что обработка GM-CSF нейтрализующими антителами не подавляла способность CAR T-клеток к пролиферации, определенную анализом пролиферации живых CD3 клеток, меченных CSFE, методом проточной цитометрии, n=2 эксперимента, 2 повтора на эксперимент; показан репрезентативный эксперимент через 3 дня, ns (незначимое) p> 0,05 между лензилумабом и обработкой контрольным изотипом, t-тест, среднее значение ±SEM. Только: только CART19 в среде, MOLM13: CART19+MOLM13, PMA/ION: CART19+5 нг/мл PMA/0,1 мкг/мл ION, NALM6: CART19+NALM6. На фиг. 6C представлен график, показывающий, что лензилумаб увеличивал пролиферацию CART19 по сравнению с изотипическим контролем, обработанным CART19, при совместном культивировании с моноцитами, n=3 биологических реплик (повторений эксперимента) через 3 дня, 2 повтора на биологическую реплику, ****p<0,0001, среднее значение ±SEM. На фиг. 6D представлены графики, показывающие, что лечение лензилумабом не подавляло цитотоксичность CART19 или нетрансдуцированных Т-клеток (UTD) при культивировании с NALM6, n=2 эксперимента, 2 повтора на эксперимент, изображен репрезентативный эксперимент через 48 часов, ns p>0,05 между лензилумабом и лечением изотипическим контролем, t-тест, среднее значение ±SEM.In FIG. 6A-6D show that neutralization of GM-CSF in vitro enhances CAR-T cell proliferation in the presence of monocytes and does not impair CAR T cell effector function. In FIG. 6A is a graph showing that lenzilumab neutralizes GM-CSF produced by CAR T cells in vitro compared to isotype control treatment, as evidenced by multiplex analysis performed after 3 days of culture with only CART19 in media or with CART19 cultured. shared with NALM6, n=2 experiments, 2 replicates per experiment; representative experiment shown, ***p<0.001 between lenzilumab and isotype control treatment, t-test, mean±SEM. In FIG. 6B is a graph showing that GM-CSF treatment with neutralizing antibodies did not suppress the proliferating ability of CAR T cells, as determined by flow cytometry analysis of proliferation of live CD3 cells labeled with CSFE, n=2 experiments, 2 replicates per experiment; shows representative experiment at 3 days, ns (non-significant) p>0.05 between lenzilumab and isotype control treatment, t-test, mean±SEM. Only: CART19 in medium only, MOLM13: CART19+MOLM13, PMA/ION: CART19+5 ng/ml PMA/0.1 µg/ml ION, NALM6: CART19+NALM6. In FIG. 6C is a graph showing that lenzilumab increased CART19 proliferation compared to CART19-treated isotype control when co-cultured with monocytes, n=3 biological replicates (replicates) after 3 days, 2 replicates per biological replica, ****p <0.0001, mean ±SEM. In FIG. 6D is a graph showing that lenzilumab treatment did not suppress the cytotoxicity of CART19 or non-transduced T cells (UTD) when cultured with NALM6, n=2 experiments, 2 replicates per experiment, shows a representative experiment at 48 hours, ns p>0.05 between lenzilumab and isotype control treatment, t-test, mean ±SEM.

На фиг. 7A-7E показано, что нейтрализация GM-CSF in vivo усиливает противоопухолевую активность CAR-T-клеток в моделях ксенотрансплантатов. На фиг. 7A представлена экспериментальная схема, показывающая, что мышам NSG вводили CD19+люцифераза+ клеточную линию NALM6 (1×106 клеток на мышь IV). Через 4-6 дней мышей визуализировали, рандомизировали и на следующий день получали 1-1,5×106 CAR-T19 или эквивалентное количество общих контрольных клеток UTD либо с лензилумабом, либо с контрольным IgG (10 мг/кг, вводили IP ежедневно в течение 10 дней, начиная со дня инъекции CAR-T). За мышами наблюдали с помощью серийной биолюминесцентной визуализации для оценки тяжести (бремени) заболевания, начиная с 7-го дня после инъекции CAR T-клеток, и наблюдали за общей выживаемостью. Заборы крови из хвостовой вены производили через 7-8 дней после инъекции CAR T-клеток. На фиг. 7B представлен график, показывающий, что лензилумаб нейтрализует in vivo сывороточный GM-CSF, продуцируемый CAR-T, по сравнению с обработкой контрольным изотипом, согласно результатам однодуплексного анализа GM-CSF, n=2 эксперимента, 7-8 мышей на группу, репрезентативный эксперимент, сыворотка на 8-ой день после инъекции CAR T-клеток/UTD, ***p<0,001 между лензилумабом и обработкой контрольным изотипом, t-тест, среднее значение ±SEM. На фиг. 7C представлен график, показывающий, что CAR-T, обработанные лензилумабом in vivo, в равной степени эффективны для контроля опухолевой нагрузки по сравнению с CAR-T, обработанными изотипическим контролем, в модели ксенотрансплантата с высокой опухолевой нагрузкой по ALL, день 7 после инъекции CAR-T, n=2 эксперимента, 7-8 мышей в группе, изображен репрезентативный эксперимент, ***p<0,001, *p<0,05, ns p>0,05, t-тест, среднее значение ±SEM. На фиг. 7D представлена экспериментальная схема, показывающая, что мышам NSG вводили бласты, полученные от пациентов с ALL (1×106 клеток на мышь внутривенно). У мышей непрерывно брали кровь, и когда количество CD19+ клеток стало >1/мкл, мышей рандомизировали для получения 5×106 CART19 (эффективность трансдукции составила примерно 50%) или клеток UTD либо с лензилумабом, либо с контрольным IgG (10 мг/кг, вводили IP ежедневно в течение 10 дней, начиная со дня инъекции CAR-T). У мышей постоянно брали кровь из хвостовой вены для оценки тяжести заболевания, начиная с 14-го дня после инъекции CAR-T-клеток, и наблюдали за общей выживаемостью. На фиг. 7E представлен график, показывающий, что лечение лензилумабом с терапией CAR T-клетками приводит к более устойчивому контролю опухолевой нагрузки с течением времени в модели ксенотрансплантата первичного острого лимфобластного лейкоза (ALL) по сравнению с лечением изотипическим контролем с терапией CAR T-клетками, 6 мышей на группу, **р<0,01, *p<0,05, ns p>0,05, t-тест, среднее значение ±SEM.In FIG. 7A-7E show that in vivo neutralization of GM-CSF enhances the antitumor activity of CAR-T cells in xenograft models. In FIG. 7A is an experimental scheme showing that NSG mice were injected with the CD19+luciferase+ NALM6 cell line (1 x 10 6 cells per IV mouse). After 4-6 days, mice were imaged, randomized, and the next day received 1-1.5×10 6 CAR-T19 or equivalent total control UTD cells with either lenzilumab or control IgG (10 mg/kg, administered IP daily in within 10 days from the day of the CAR-T injection). Mice were monitored with serial bioluminescent imaging to assess the severity (burden) of the disease, starting from day 7 after injection of CAR T cells, and observed for overall survival. Blood sampling from the tail vein was performed 7-8 days after the injection of CAR T cells. In FIG. 7B is a graph showing that lenzilumab neutralizes in vivo serum GM-CSF produced by CAR-T compared to isotype control treatment, as measured by single duplex GM-CSF assay, n=2 experiments, 7-8 mice per group, representative experiment , serum day 8 post CAR T cell/UTD injection, ***p<0.001 between lenzilumab and isotype control treatment, t-test, mean ±SEM. In FIG. 7C is a graph showing that in vivo lenzilumab-treated CAR-Ts are equally effective in controlling tumor burden compared to isotype control-treated CAR-Ts in an ALL high tumor burden xenograft model, day 7 post-CAR injection. -T, n=2 experiments, 7-8 mice per group, representative experiment shown, ***p<0.001, *p<0.05, ns p>0.05, t-test, mean ±SEM. In FIG. 7D is an experimental scheme showing that NSG mice were injected with blasts derived from ALL patients (1 x 10 6 cells per mouse intravenously). Mice were bled continuously and when CD19+ cells became >1/µl mice were randomized to receive 5×10 6 CART19 (transduction efficiency was approximately 50%) or UTD cells with either lenzilumab or control IgG (10 mg/kg , administered IP daily for 10 days starting from the day of CAR-T injection). Mice were constantly bled from the tail vein to assess the severity of the disease, starting from the 14th day after the injection of CAR-T cells, and observed for overall survival. In FIG. 7E is a graph showing that lenzilumab treatment with CAR T cell therapy results in more robust control of tumor burden over time in a primary acute lymphoblastic leukemia (ALL) xenograft model compared with isotype control treatment with CAR T cell therapy, 6 mice. per group, **p<0.01, *p<0.05, ns p>0.05, t-test, mean ±SEM.

На фиг. 8 представлен график, показывающий, что мыши, обработанные лензилумабом+CAR T-клетками, имеют сравнимую выживаемость по сравнению с мышами, обработанными изотипическим контролем+CAR T-клетками, в модели ксенотрансплантата с высокой опухолевой нагрузкой по ALL. n=2 эксперимента, 7-8 мышей в группе, изображен репрезентативный эксперимент, ****p<0,0001, ***p<0,001, *p<0,05, логарифмический ранг.In FIG. 8 is a graph showing that mice treated with lenzilumab+CAR T cells have comparable survival compared to mice treated with isotype control+CAR T cells in a high ALL tumor burden xenograft model. n=2 experiments, 7-8 mice per group, representative experiment depicted, ****p<0.0001, ***p<0.001, *p<0.05, logarithmic rank.

На фиг.9 представлен график, показывающий репрезентативную последовательность TIDE для проверки изменения генома в CAR T-клетках с нокаутом GM-CSF методом CRISPR-Cas9. n=2 эксперимента, изображен репрезентативный эксперимент.Figure 9 is a graph showing a representative TIDE sequence to test for genome change in GM-CSF knockout CAR T cells by the CRISPR-Cas9 method. n=2 experiments, a representative experiment is shown.

На фиг. 10A-10E показано, что CAR T-клетки с нокаутом GM-CSF с помощью CRISPR демонстрируют сниженную экспрессию GM-CSF, аналогичную уровням ключевых цитокинов, и повышенную противоопухолевую активность. На фиг. 10A представлены графики, показывающие, что CRISPR Cas9 GMCSFk/o CAR-T демонстрируют сниженный уровень продуцирования GMCSF по сравнению с CART19 дикого типа, но продуцирование других цитокинов и дегрануляция не ингибируются разрушением гена GM-CSF, n=3 эксперимента, 2 повтора на эксперимент, ***p<0,001, *p<0,05, ns p>0,05 при сравнении GM-CSFk/o CAR-T и CAR-T, t-тест, среднее значение ±SEM. На фиг. 10В представлен график, показывающий, что GM-CSFk/o CAR-T имеют пониженное содержание человеческого GM-CSF in vivo в сыворотке крови по сравнению с обработкой CAR-T, по данным множественного регрессионного анализа, 5-6 мышей на группу (4-6 раз взятие образцов крови, через 8 дней после введения CART), ****p<0,0001, ***p<0,001 между GM-CSFk/o CAR-T-клетками и CAR-T-клетками дикого типа, t-тест, среднее значение ±SEM. На фиг. 10C представлен график, показывающий, что GM-CSFk/o CART19 увеличивает in vivo общую выживаемость по сравнению с CART19 дикого типа в модели ксенотрансплантата с высокой опухолевой нагрузкой по ALL, 5-6 мышей на группу, **p<0,01, лог-ранг. На фиг. 10D и 10E представлены тепловые карты, показывающие человеческие (D) и мышиные (E) цитокины из мультиплексного теста сыворотки, отличные от человеческого GM-CSF; показано отсутствие статистических различий между GM-CSFk/o CAR T-клетками и CAR T-клетками дикого типа; снижение экспрессии GM-CSF не оказывает негативного влияния на важные Т-клеточные цитокины, 5-6 мышей на группу (4-6 раз взятие образцов крови), ****p<0,0001, t-тест.In FIG. 10A-10E show that GM-CSF knockout CAR T cells by CRISPR exhibit reduced GM-CSF expression similar to levels of key cytokines and increased antitumor activity. In FIG. 10A is a graph showing that CRISPR Cas9 GMCSF k/o CAR-T show reduced GMCSF production compared to wild-type CART19, but production of other cytokines and degranulation is not inhibited by disruption of the GM-CSF gene, n=3 experiments, 2 repeats per experiment, ***p<0.001, *p<0.05, ns p>0.05 comparing GM-CSFk/o CAR-T and CAR-T, t-test, mean ±SEM. In FIG. 10B is a graph showing that GM-CSFk/o CAR-Ts have reduced serum levels of human GM-CSF in vivo compared to CAR-T treatment by multiple regression analysis, 5-6 mice per group (4- 6 times blood sampling, 8 days after CART administration), ****p<0.0001, ***p<0.001 between GM-CSFk/o CAR-T cells and wild-type CAR-T cells, t-test, mean ±SEM. In FIG. 10C is a graph showing that GM-CSF k/o CART19 increases in vivo overall survival compared to wild-type CART19 in an ALL high tumor burden xenograft model, 5-6 mice per group, **p<0.01, log rank. In FIG. 10D and 10E are heat maps showing human (D) and mouse (E) cytokines from the serum multiplex test other than human GM-CSF; shows no statistical difference between GM-CSFk/o CAR T cells and wild-type CAR T cells; reduction in GM-CSF expression does not adversely affect important T-cell cytokines, 5-6 mice per group (4-6 blood samples taken), ****p<0.0001, t-test.

На фиг.11 представлен график, показывающий, что CAR T-клетки нокаутом GM-CSF in vivo демонстрируют немного улучшенный контроль опухолевой нагрузки по ALL по сравнению с CAR-T в модели ксенотрансплантата с рецидивом опухоли с высокой опухолевой нагрузкой. Дни после инъекции CAR-T отложены по оси абсцисс, 5-6 мышей на группу (в группе UTD на 13 день остались 2), изображен репрезентативный эксперимент, ****p<0,0001, *p<0,05, двухфакторный ANOVA, среднее значение ±SEM.11 is a graph showing that GM-CSF knockout CAR T cells in vivo exhibit slightly improved tumor load control by ALL compared to CAR-T in a high tumor burden xenograft model with tumor recurrence. Days after CAR-T injection are plotted on the x-axis, 5-6 mice per group (UTD group remained 2 at day 13), representative experiment depicted, ****p<0.0001, *p<0.05, two-way ANOVA, mean ±SEM.

На фиг. 12A-12D показана модель ксенотрансплантата, полученного от пациента, для оценки нейротоксичности и синдрома высвобождения цитокинов. На фиг. 12А представлена экспериментальная схема, показывающая, что мышам вводили 1-3×106 первичных бластов, полученных из периферической крови пациентов с первичной ALL. Приживление трансплантатов у мышей наблюдали в течение 10-13 недель путем забора крови из хвостовой вены. Когда количество CD19+ клеток в сыворотке достигло >10 клеток/мкл, мышам вводили CART19 (2-5×106 клеток) и начинали 10 дневную терапию антителами, как указано. Мышей ежедневно взвешивали в качестве показателя физического состояния. МРТ головного мозга мышей выполняли через 5-6 дней после инъекции CART19, для оценки уровня цитокинов брали образцы крови из хвостовой вены, и анализ Т-клеток выполняли через 4-11 дней после инъекции CART19, 2 независимых эксперимента. На фиг. 12В представлен график, показывающий, что комбинация нейтрализации GM-CSF с CART19 столь же эффективна в контроле нагрузки ALL CD19+ клетками, как и антитела контрольного изотипа в комбинации с CART19, репрезентативный эксперимент, 3 мыши на группу, 11 дней после инъекции CART19, *p<0,05 между нейтрализацией GM-CSF+CART19 и изотипическим контролем+CART19, t-тест, среднее значение ±SEM. На фиг. 12C показано, что МРТ головного мозга с CART19 терапией демонстрирует усиление T1, что свидетельствует о нарушении гематоэнцефалического барьера и возможном отеке. 3 мыши в группе, через 5-6 дней после инъекции CART19, репрезентативное изображение. На фиг. 12D представлены графики, показывающие, что ксенотрансплантаты первичной ALL с высокой опухолевой нагрузкой, обработанные CART19, демонстрируют инфильтрацию мозга человеческими CD3 клетками по сравнению с необработанными контролями PDX. 3 мыши на группу, репрезентативное изображение.In FIG. 12A-12D show a patient-derived xenograft model for assessing neurotoxicity and cytokine release syndrome. In FIG. 12A is an experimental design showing that mice were injected with 1-3x10 6 primary blasts derived from the peripheral blood of patients with primary ALL. Graft engraftment in mice was observed for 10-13 weeks by taking blood from the tail vein. When the number of CD19+ cells in serum reached >10 cells/μl, mice were injected with CART19 (2-5×10 6 cells) and began 10 days of antibody therapy as indicated. Mice were weighed daily as an indicator of physical condition. Mouse brain MRI was performed 5-6 days after CART19 injection, blood samples were taken from the tail vein for cytokine levels, and T cell analysis was performed 4-11 days after CART19 injection, 2 independent experiments. In FIG. 12B is a graph showing that the combination of GM-CSF neutralization with CART19 is as effective in controlling ALL CD19+ cell load as isotype control antibodies in combination with CART19, representative experiment, 3 mice per group, 11 days post CART19 injection, *p <0.05 between GM-CSF+CART19 neutralization and isotype control+CART19, t-test, mean ±SEM. In FIG. 12C shows that MRI of the brain with CART19 therapy shows an increase in T1, indicating a violation of the blood-brain barrier and possible edema. 3 mice per group, 5-6 days after CART19 injection, representative image. In FIG. 12D are graphs showing that high tumor burden primary ALL xenografts treated with CART19 show brain infiltration with human CD3 cells compared to untreated PDX controls. 3 mice per group, representative image.

На фиг. 13A-13D показано, что нейтрализация GM-CSF in vivo уменьшает синдром высвобождения цитокинов после терапии CART19 в модели ксенотрансплантата. На фиг. 13A представлен график, показывающий, что лензилумаб и антитело к мышиному GM-CSF предотвращают потерю веса, вызванную CRS, по сравнению с мышами, получавшими CART19 и антитела контрольного изотипа, 3 мыши на группу, двухфакторный ANOVA, среднее значение ±SEM. На фиг. 13B представлен график, показывающий, что человеческий GM-CSF был нейтрализован в ксенотрансплантатах, полученных от пациентов, получавших лензилумаб и антитело, нейтрализующее мышиный GM-CSF, 3 мыши на группу, ***p<0,001, *p<0,05, t-тест, среднее значение ±SEM. На фиг. 13C представлена тепловая карта, показывающая, что человеческие цитокины (сыворотка, собранная через 11 дней после инъекции CART19) демонстрируют увеличение цитокинов, типичное для CRS после обработки CART19. Нейтрализация GM-CSF приводит к значительному снижению уровней нескольких цитокинов по сравнению с мышами, получавшими CART19 и антитела контрольного изотипа, включая несколько миелоид-ассоциированных цитокинов, как указано на панели, 3 мыши на группу, сыворотка через 11 дней после инъекции CART19, ***p<0,001, **p<0,01, *p<0,05, сравнение мышей, обработанных антителом, нейтрализующим GM-CSF, с мышами, обработанными изотипическим контролем, которые получали терапию CAR T-клетками, t-тест. На фиг. 13D представлена тепловая карта, показывающая, что мышиные цитокины (сыворотка, собранная через 11 дней после инъекции CART 19) демонстрируют увеличение, типичное для CRS после обработки CART19. Нейтрализация GM-CSF приводит к значительному снижению нескольких цитокинов по сравнению с обработкой CART19 с контрольными антителами, включая несколько цитокинов, дифференцирующих миелоиды, как указано на панели, 3 мыши на группу, сыворотка через 11 дней после инъекции CART19, *p<0,05 при сравнении мышей, обработанных антителом, нейтрализующим GM-CSF, с мышами, обработанными изотипическим контролем, которые получали терапию CAR T-клетками, t-тест.In FIG. 13A-13D show that in vivo neutralization of GM-CSF reduces cytokine release syndrome after CART19 therapy in a xenograft model. In FIG. 13A is a graph showing that lenzilumab and anti-mouse GM-CSF antibody prevented CRS-induced weight loss compared to mice treated with CART19 and isotype control antibodies, 3 mice per group, two-way ANOVA, mean±SEM. In FIG. 13B is a graph showing that human GM-CSF was neutralized in xenografts from patients treated with lenzilumab and mouse GM-CSF neutralizing antibody, 3 mice per group, ***p<0.001, *p<0.05, t-test, mean ±SEM. In FIG. 13C is a heat map showing that human cytokines (serum collected 11 days after CART19 injection) show an increase in cytokines typical of CRS after CART19 treatment. Neutralization of GM-CSF results in a significant decrease in the levels of several cytokines compared to mice treated with CART19 and isotype control antibodies, including several myeloid-associated cytokines as indicated in the panel, 3 mice per group, serum 11 days post CART19 injection, ** *p<0.001, **p<0.01, *p<0.05, comparison of GM-CSF neutralizing antibody treated mice with isotype control treated mice that received CAR T cell therapy, t-test. In FIG. 13D is a heat map showing that mouse cytokines (serum collected 11 days after CART 19 injection) show an increase typical of CRS after CART19 treatment. Neutralization of GM-CSF results in a significant decrease in several cytokines compared to treatment with CART19 with control antibodies, including several myeloid-differentiating cytokines as indicated in the panel, 3 mice per group, serum 11 days post CART19 injection, *p<0.05 comparing GM-CSF neutralizing antibody treated mice with isotype control treated mice treated with CAR T cells, t-test.

На фиг. 14A-14D показано, что нейтрализация GM-CSF in vivo уменьшает нейротоксичность после терапии CART19 в модели ксенотрансплантата. На фиг. 14A и 14B показано, что МРТ с усиленным гадолинием гиперинтенсивным сигналом на T1 (куб. Мм) показала, что нейтрализация GM-CSF помогла уменьшить воспаление мозга, нарушение гематоэнцефалического барьера и возможный отек по сравнению с репрезентативными изображениями изотипического контроля (A), (B) 3 мыши на группу, **p<0,01, *p<0,05, однофакторный ANOVA, среднее значение ±SD. На фиг. 14C представлен график, показывающий, что человеческие CD3 Т-клетки присутствовали в мозге после лечения терапией CART19. Нейтрализация GM-CSF привела к снижению инфильтрации CD3 в головном мозге, определенному методом проточной цитометрии в полушариях головного мозга, 3 мыши на группу, среднее значение ±SEM. На фиг. 14D представлен график, показывающий, что согласно данным анализа полушариев мозга методом проточной цитометрии, количество ярких CD11b+ макрофагов уменьшено в мозге мышей, получавших нейтрализацию GM-CSF во время терапии CAR-T, по сравнению с изотипическим контролем во время терапии CAR-T, 3 мыши на группу, среднее значение ± SEM.In FIG. 14A-14D show that in vivo neutralization of GM-CSF reduces neurotoxicity after CART19 therapy in a xenograft model. In FIG. 14A and 14B show that gadolinium-enhanced hyperintense signal at T1 (cc mm) MRI showed that GM-CSF neutralization helped reduce brain inflammation, blood-brain barrier disruption, and possible edema compared to representative isotype control images (A), (B ) 3 mice per group, **p<0.01, *p<0.05, one-way ANOVA, mean±SD. In FIG. 14C is a graph showing that human CD3 T cells were present in the brain after treatment with CART19 therapy. Neutralization of GM-CSF resulted in a reduction in brain CD3 infiltration as determined by flow cytometry in the cerebral hemispheres, 3 mice per group, mean±SEM. In FIG. 14D is a graph showing that according to flow cytometric analysis of the cerebral hemispheres, the number of bright CD11b+ macrophages is reduced in the brains of mice treated with GM-CSF neutralization during CAR-T therapy compared with isotype control during CAR-T therapy, 3 mice per group, mean ± SEM.

На фиг. 15A-15B показано в качестве примера создание GM-CSFk/o CART19 клеток. Изображена схема эксперимента. На фиг. 15A показано место нацеливания последовательности гРНК в CSF2 (GACCTGCCTACAGACCCGCC; SEQ ID NO: 11) для создания GM-CSFk/o CART19. На фиг. 15B показаны последовательности праймеров (TGACTACAGAGAGGCACAGA (SEQ ID NO: 12) и TCACCTCTGACCTCATTAACC (SEQ ID NO: 13)) и последовательность гРНК (GACCTGCCTACAGACCCGCC; SEQ ID NO: 7), используемая для создания GM-CSFk/o CART19. Для создания GM-CSFk/o CART19 клеток гРНК клонировали в Cas9 лентивирусный вектор под контролем промотора U6 и использовали для продуцирования лентивируса. Т-клетки, полученные от нормальных доноров, стимулировали CD3/CD28 гранулами и через 24 часа дважды трансдуцировали CAR19 вирусом и CRISPR/Cas9 вирусом. Магнитные CD3/CD28 гранулы удаляли в день +6, и GM-CSFk/o CART19 клетки или контрольные CART19 клетки криоконсервировали на 8 день.In FIG. 15A-15B show exemplary generation of GM-CSFk/o CART19 cells. The scheme of the experiment is shown. In FIG. 15A shows the targeting site of the gRNA sequence in CSF2 (GACCTGCCTACAGACCCGCC; SEQ ID NO: 11) to generate GM-CSFk/o CART19. In FIG. 15B shows the primer sequences (TGACTACAGAGAGGCACAGA (SEQ ID NO: 12) and TCACCTCTGACCTCATTAACC (SEQ ID NO: 13)) and the gRNA sequence (GACCTGCCTACAGACCCGCC; SEQ ID NO: 7) used to generate GM-CSFk/o CART19. To create GM-CSFk/o CART19 cells, gRNA was cloned into a Cas9 lentiviral vector under the control of the U6 promoter and used to produce lentivirus. T cells from normal donors were stimulated with CD3/CD28 beads and 24 hours later transduced twice with CAR19 virus and CRISPR/Cas9 virus. Magnetic CD3/CD28 beads were removed on day +6 and GM-CSFk/o CART19 cells or control CART19 cells were cryopreserved on day 8.

На фиг. 16 представлена блок-схема процедур, использованных при секвенировании РНК. Двоичное представление данных было преобразовано в fastq формат с помощью программного обеспечения Illumina bcl2fastq. Адаптерные последовательности удаляли с помощью Trimmomatic, и FastQC использовали для проверки качества. Последние эталонные геномы человека (GRCh38) и мыши (GRCm38) загружали из NCBI. Генерировали индексные файлы генома с помощью STAR30, и считывания парных концевых фрагментов картировали на геном для каждого условия. HTSeq использовали для вычисления количества событий экспрессии для каждого гена, а DeSeq2 использовали для вычисления дифференциальной экспрессии. Генную онтологию оценивали с помощью Enrichr.In FIG. 16 is a flow chart of the procedures used in RNA sequencing. The binary representation of the data was converted to fastq format using the Illumina bcl2fastq software. Adapter sequences were removed with a Trimmomatic and FastQC was used for quality control. The latest reference human (GRCh38) and mouse (GRCm38) genomes were downloaded from NCBI. Genome index files were generated with STAR30 and paired end reads were mapped to the genome for each condition. HTSeq was used to calculate the number of expression events for each gene, and DeSeq2 was used to calculate differential expression. Gene ontology was evaluated using Enrichr.

На фиг. 17A-17B показано, что при стимуляции на Т-клетках и CART клетках активируются рецепторы GM-CSF. На фиг. 17A показаны измерения CSF2RA (CD116) и CSF2RB (CD131) на Т-клетках по сравнению с Т-клетками в состоянии покоя (отрицательный контроль) во время 8-дневного протокола размножения Т-клеток с использованием CD3/CD28 гранул. Экспрессия CSF2RA и CSF2RB увеличилась после начальной стимуляции, достигала пика на 3-й день и немного снижалась после уменьшения веса на 6-й день. На фиг. 17B показаны измерения CSF2RA (CD 116) и CSF2RB (CD131) на CART19 и UTD клетках по сравнению с контролем в течение 8-дневного продуцирования CART. Экспрессия немного снизилась в день 1 и достигла пика в день 3.In FIG. 17A-17B show that GM-CSF receptors are activated upon stimulation on T cells and CART cells. In FIG. 17A shows measurements of CSF2RA (CD116) and CSF2RB (CD131) on T cells compared to T cells at rest (negative control) during an 8 day T cell expansion protocol using CD3/CD28 beads. Expression of CSF2RA and CSF2RB increased after initial stimulation, peaked on day 3, and decreased slightly after weight loss on day 6. In FIG. 17B shows measurements of CSF2RA (CD 116) and CSF2RB (CD131) on CART19 and UTD cells compared to controls during 8 days of CART production. Expression decreased slightly on day 1 and peaked on day 3.

На фиг. 18 показано, что взаимодействие GM-CSF с рецептором CSF2 зависит от бета-цепи (CSF2RB). Экспрессия фосфорилированного белка Stat5 увеличивалась в присутствии облученных Nalm6 и блокады CSF2RA, но снижалась в присутствии GM-CSF и блокады CSF2RB. FAS находится ниже рецептора CSF2 (см., например, Takesono et al., Journal of Cell Science 115:3039-3048 (2002)), и его экспрессия немного снижается в присутствии блокады GM-CSF вместе с облученными Nalm6, но не блокады CSF2RA или CSF2RB.In FIG. 18 shows that the interaction of GM-CSF with the CSF2 receptor is dependent on the beta chain (CSF2RB). Expression of the phosphorylated Stat5 protein increased in the presence of irradiated Nalm6 and CSF2RA blockade, but decreased in the presence of GM-CSF and CSF2RB blockade. FAS is downstream of the CSF2 receptor (see, e.g., Takesono et al., Journal of Cell Science 115:3039-3048 (2002)), and is slightly downregulated in the presence of GM-CSF blockade along with irradiated Nalm6, but not CSF2RA blockade. or CSF2RB.

На фиг. 19A-19C показаны различия транскриптомов между GM-CSFk/o CART19 и CART19 на 8-й день продуцирования CART. На фиг. 19A показано 236 генов, экспрессия которых сильно различались (скорректированное значение p<0,05 по Бенджамини-Хохбергу). На фиг. 19В показаны гены, экспрессия которых была сильно подавлена в GM-CSFk/o CART19 по сравнению с CART19. На графике вулкана (volkano) показано увеличение генов с сильно подавленной экспрессией между GM-CSFk/o CART19 и CART19. На фиг. 19C показано, что нокаут GM-CSF в CART19 нормализовал экспрессию гена.In FIG. 19A-19C show transcriptome differences between GM-CSF k/o CART19 and CART19 on day 8 of CART production. In FIG. 19A shows 236 genes whose expression varied greatly (Benjamini-Hochberg adjusted p<0.05). In FIG. 19B shows genes that were highly downregulated in GM-CSF k/o CART19 compared to CART19. The volcano plot (volkano) shows an increase in highly downregulated genes between GM-CSF k/o CART19 and CART19. In FIG. 19C shows that GM-CSF knockout in CART19 normalized gene expression.

На фиг. 20A-20C показан пример метода точного редактирования гена CSF2 с использованием системы CRISPR-Cas9. На фиг. 20А показан ожидаемый сайт разрезания в CSF2 CRISPR гРНК 1 (SEQ ID NO: 7) (на 3 п.н. выше PAM) по сравнению с фактическим сайтом разрезания (на 6 п.н. выше PAM) (верхняя панель). Показаны (нижняя панель) эталонная последовательность (SEQ ID NO: 1), схема делеции (SEQ ID NO: 8) и схема вставки (SEQ ID NO: 9), а также частота делеции и вставки в основании 132074828 хромосомы 5 в каждой биологической реплике CART19. На фиг. 20B показаны подсчеты однонуклеотидных вариантов (SNV) и инсерций/делеций (indel) в условиях нокаута CRISPR по сравнению с их контролями (Т-клетки и клетки CART19). На фиг. 20С показаны общие варианты, обнаруженные в CRISPR-отредактированных клетках по сравнению с соответствующим им контролем (CART19 или Т-клетки). Единичный SNP на пересечении является делецией в гене CSF2 (фиг. 20A, нижняя панель).In FIG. 20A-20C show an exemplary method for precise editing of the CSF2 gene using the CRISPR-Cas9 system. In FIG. 20A shows the expected cut site in CSF2 CRISPR gRNA 1 (SEQ ID NO: 7) (3 bp upstream of PAM) compared to the actual cut site (6 bp upstream of PAM) (top panel). Shown (lower panel) are the reference sequence (SEQ ID NO: 1), deletion pattern (SEQ ID NO: 8), and insertion pattern (SEQ ID NO: 9), and the frequency of deletion and insertion at base 132074828 of chromosome 5 in each biological replica. CART19. In FIG. 20B shows single nucleotide variants (SNV) and insertion/deletion (indel) counts under CRISPR knockout conditions compared to their controls (T cells and CART19 cells). In FIG. 20C shows the total variants found in CRISPR-edited cells compared to their respective controls (CART19 or T cells). The single SNP at the intersection is a deletion in the CSF2 gene (FIG. 20A, bottom panel).

На фиг. 21 представлены графики, показывающие, что блокада GM-CSF в присутствии макрофагов M2 значительной степени усиливает размножение CART19 при стимуляции CD19 по сравнению с лечением изотипическим контролем. **p<0,005.In FIG. 21 is a graph showing that GM-CSF blockade in the presence of M2 macrophages significantly enhances CART19 proliferation upon CD19 stimulation compared to isotype control treatment. **p<0.005.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

Предлагаются методы и материалы для создания Т-клеток (например, Т-клеток с химерным антигенным рецептором (CAR) (CART)), имеющих пониженный уровень экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов (например, полипептидов GM-CSF). В некоторых случаях Т-клетка (например, CART) может быть сконструирована для нокаута (KO) нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF, чтобы снизить экспрессию полипептида GM-CSF в этой Т-клетке (например, по сравнению с Т-клеткой, которая не сконструирована для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF). Т-клетка, сконструированная для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF, также может называться GM-CSF KO T-клеткой. В некоторых случаях способы и материалы, представленные в настоящем описании, можно использовать для модуляции миелоидных клеток. В некоторых случаях способы и материалы, представленные в настоящем описании, могут использоваться для истощения миелоидных клеток. В некоторых случаях способы и материалы, представленные в настоящем описании, можно использовать для повышения эффективности Т-клеток (например, CART).Methods and materials are provided for generating T cells (eg, chimeric antigen receptor (CAR) (CART) T cells) having a reduced level of expression of one or more cytokine polypeptides (eg, GM-CSF polypeptides). In some cases, a T cell (e.g., CART) can be engineered to knock out (KO) a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide in order to reduce expression of the GM-CSF polypeptide in that T cell (e.g., compared to a T cell, which is not engineered for a KO nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide). A T cell engineered for a KO nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide may also be referred to as a GM-CSF KO T cell. In some instances, the methods and materials provided herein can be used to modulate myeloid cells. In some instances, the methods and materials provided herein can be used to deplete myeloid cells. In some instances, the methods and materials provided herein can be used to improve the performance of T cells (eg, CART).

Т-клетки (например, CART), представленные в настоящем описании, могут быть сконструированы таким образом, чтобы они имели пониженный уровень экспрессии любого подходящего полипептида-цитокина или комбинации полипептидов-цитокинов. Например, Т-клетка (например, CART), представленная в настоящем описании, может быть сконструирована таким образом, чтобы она имела пониженный уровень экспрессии полипептида GM-CSF, полипептида интерлейкина 6 (IL-6), G-CSF, полипептида гамма-интерферона (IFN-g), полипептида IL-1B, полипептида IL-10, полипептида моноцитарного хемоаттрактантного белка 1 (MCP-1), полипептида интерфероном гамма индуцированного монокина (MIG), полипептида воспалительного белка макрофагов (MIP) (например, полипептида MIP-1β), полипептида фактора некроза опухоли альфа (TNF-α), полипептида IL-2, полипептида перфорина или любой их комбинации. Например, Т-клетка может быть сконструирована таким образом, чтобы она имела пониженный уровень экспрессии полипептидов GM-CSF и IL-6.T cells (eg, CART) provided herein can be engineered to have a reduced level of expression of any suitable cytokine polypeptide or combination of cytokine polypeptides. For example, a T cell (eg, CART) provided herein can be engineered to have a reduced level of expression of a GM-CSF polypeptide, an interleukin 6 (IL-6) polypeptide, a G-CSF, an interferon gamma polypeptide (IFN-g), IL-1B polypeptide, IL-10 polypeptide, monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1) polypeptide, interferon gamma-induced monokine (MIG) polypeptide, macrophage inflammatory protein (MIP) polypeptide (e.g., MIP-1β polypeptide ), a tumor necrosis factor alpha (TNF-α) polypeptide, an IL-2 polypeptide, a perforin polypeptide, or any combination thereof. For example, a T cell can be engineered to have a reduced level of expression of GM-CSF and IL-6 polypeptides.

Термин «пониженный уровень», используемый в настоящем описании в отношении уровня экспрессии цитокина (например, GM-CSF), относится к любому уровню, который ниже, чем эталонный уровень экспрессии этого цитокина (например, GM-CSF). Термин «эталонный уровень», используемый в настоящем описании в отношении цитокина (например, GM-CSF), относится к уровню этого цитокина (например, GM-CSF), обычно наблюдаемому в образце (например, контрольном образце), полученном от одного или более млекопитающих (например, людей), который не сконструирован таким образом, чтобы он имел пониженный уровень экспрессии этого цитокина (например, полипептидов GM-CSF) согласно настоящему описанию. Контрольные образцы могут включать, без ограничения, Т-клетки, которые являются Т-клетками дикого типа (например, Т-клетки, которые не являются GM-SCF KO Т-клетками). В некоторых случаях пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, полипептида GM-CSF) может представлять собой недетектируемый уровень этого цитокина (например, GM-CSF). В некоторых случаях пониженный уровень экспрессии полипептидов GM-CSF может быть подавленным уровнем GM-CSF.The term "low level" as used herein in relation to the level of expression of a cytokine (eg GM-CSF) refers to any level that is lower than the reference level of expression of that cytokine (eg GM-CSF). The term "reference level" as used herein in relation to a cytokine (e.g., GM-CSF) refers to the level of that cytokine (e.g., GM-CSF) normally observed in a sample (e.g., control) obtained from one or more mammalian (eg, humans) that is not engineered to have reduced expression of that cytokine (eg, GM-CSF polypeptides) as described herein. Control samples may include, without limitation, T cells that are wild-type T cells (eg, T cells that are not GM-SCF KO T cells). In some instances, a reduced level of expression of a cytokine polypeptide (eg, GM-CSF polypeptide) may represent an undetectable level of that cytokine (eg, GM-CSF). In some cases, the reduced level of expression of GM-CSF polypeptides may be downregulated by the level of GM-CSF.

В некоторых случаях Т-клетка, имеющая (например, сконструированная так, чтобы она имела) сниженный уровень экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов, такая как GM-CSF KO Т-клетка, может сохранять нормальные функции Т-клеток, такие как дегрануляция Т-клеток и высвобождение цитокинов (например, по сравнению с CART, которая не сконструирована для снижения уровня экспрессии этого цитокина (например, полипептидов GM-CSF) согласно настоящему описанию).In some instances, a T cell that has (e.g., engineered to have) reduced expression of one or more cytokine polypeptides, such as a GM-CSF KO T cell, may retain normal T cell functions, such as T cell degranulation. -cells and release of cytokines (eg, compared to CART, which is not designed to reduce the level of expression of this cytokine (eg, GM-CSF polypeptides) according to the present description).

В некоторых случаях Т-клетка, имеющая (например, сконструированная так, чтобы она имела) пониженный уровень полипептидов GM-CSF (например, GM-CSF KO Т-клетка), может иметь усиленную функцию CART, такую как противоопухолевая активность, пролиферация, килинг (уничтожение) клеток, продуцирование цитокинов, склонность к истощению, антигенспецифические эффекторные функции, устойчивость и дифференцировка (например, по сравнению с CART, которая не сконструирована таким образом, чтобы она имела пониженный уровень полипептидов GM-CSF согласно настоящему описанию).In some instances, a T cell having (e.g., engineered to have) a reduced level of GM-CSF polypeptides (e.g., a GM-CSF KO T cell) may have enhanced CART function such as antitumor activity, proliferation, killing (destruction) of cells, cytokine production, susceptibility to depletion, antigen-specific effector functions, resistance and differentiation (eg, compared to CART, which is not designed to have a reduced level of GM-CSF polypeptides as described herein).

В некоторых случаях Т-клетка, имеющая (например, сконструированная так, чтобы она имела) сниженный уровень полипептидов GM-CSF (например, GM-CSF KO Т-клетка), может иметь улучшенную способность к пролиферации (например, по сравнению с CART, которая не сконструирована таким образом, чтобы она имела пониженный уровень полипептидов GM-CSF согласно настоящему описанию).In some instances, a T cell having (e.g., engineered to have) a reduced level of GM-CSF polypeptides (e.g., a GM-CSF KO T cell) may have an improved ability to proliferate (e.g., compared to CART, which is not designed to have a reduced level of GM-CSF polypeptides as described herein).

T-клетка, имеющая (например, сконструированная так, чтобы она имела) сниженный уровень экспрессии одного или более цитокинов (например, полипептида GM-CSF), такая как GM-CSF KO T-клетка, может быть любой подходящей T-клеткой. Т-клетка может быть наивной Т-клеткой. Примеры Т-клеток, которые могут быть сконструированы так, чтобы они имели пониженный уровень экспрессии одного или более цитокинов согласно настоящему описанию, включают, без ограничения, цитотоксические Т-клетки (например, CD4+ CTL и/или CD8+ CTL). Например, Т-клетка, которая может быть сконструирована так, чтобы она имела пониженный уровень полипептидов GM-CSF согласно настоящему описанию, может представлять собой CART. В некоторых случаях одна или более Т-клеток могут быть получены от млекопитающего (например, млекопитающего, страдающего раком). Например, Т-клетки могут быть получены от млекопитающего, подлежащего лечению с помощью раскрытых в настоящем описании материалов и способов.A T cell having (eg, engineered to have) reduced expression of one or more cytokines (eg, a GM-CSF polypeptide), such as a GM-CSF KO T cell, may be any suitable T cell. The T cell may be a naive T cell. Examples of T cells that can be engineered to have reduced expression of one or more cytokines as described herein include, without limitation, cytotoxic T cells (eg, CD4+ CTL and/or CD8+ CTL). For example, a T cell that can be engineered to have a reduced level of GM-CSF polypeptides as described herein may be a CART. In some cases, one or more T cells may be obtained from a mammal (eg, a mammal suffering from cancer). For example, T cells can be obtained from a mammal to be treated using the materials and methods disclosed herein.

T-клетка, имеющая (например, сконструированная так, чтобы она имела) сниженный уровень экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов (например, полипептида GM-CSF), такая как GM-CSF KO T-клетка, может быть получена любым подходящим методом. В некоторых случаях Т-клетка (например, CART) может быть сконструирована для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF, для снижения экспрессии полипептида GM-CSF в этой Т-клетке.A T cell having (eg, engineered to have) reduced expression of one or more cytokine polypeptides (eg, a GM-CSF polypeptide), such as a GM-CSF KO T cell, can be obtained by any suitable method. In some cases, a T cell (eg, CART) can be engineered to KO a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide to reduce expression of the GM-CSF polypeptide in that T cell.

В некоторых случаях, когда Т-клетка (например, CART) сконструирована для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей цитокин (например, полипептид GM-CSF), для снижения экспрессии этого полипептида-цитокина в этой Т-клетке можно использовать любой подходящий метод для КО нуклеиновой кислоты, кодирующей этот цитокин. Примеры методов нокаута, которые могут быть применены к последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF), включают, без ограничения, редактирование генов, гомологичную рекомбинацию, негомологичное соединение концов и соединение концов на основе микрогомологии. Например, для КО нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF, может быть использовано редактирование гена (например, с помощью сконструированных нуклеаз). Нуклеазы, пригодные для редактирования генома, включают, без ограничения, CRISPR-ассоциированные (Cas) нуклеазы, цинк-пальцевые нуклеазы (ZFN), эффекторные нуклеазы, подобные активатору транскрипции (TALE), и хоминг эндонуклеазы (HE; также называемые мегануклеазами).In some instances where a T cell (eg, CART) is engineered for a KO nucleic acid encoding a cytokine (eg, a GM-CSF polypeptide), any suitable method for KO nucleic acid can be used to reduce the expression of that cytokine polypeptide in that T cell. acid encoding this cytokine. Examples of knockout techniques that can be applied to a nucleic acid sequence encoding a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) include, without limitation, gene editing, homologous recombination, non-homologous end joining, and microhomology based end joining. For example, for a KO of a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide, gene editing (eg, with engineered nucleases) can be used. Nucleases suitable for genome editing include, but are not limited to, CRISPR-associated (Cas) nucleases, zinc finger nucleases (ZFNs), transcription activator-like effector nucleases (TALEs), and homing endonucleases (HE; also referred to as meganucleases).

В некоторых случаях для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF) может использоваться (например, может быть введена в одну или более Т-клеток) кластерные короткие палиндромные повторовы с регулярными интервалами (CRISPR)/Cas (см., например, фиг. 1 и пример 1). Система CRISPR/Cas, используемая для КО нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF), может включать любую подходящую гидовую РНК (гРНК). В некоторых случаях гРНК может быть комплементарной нуклеиновой кислоте, кодирующей полипептид GM-CSF (например, мРНК GM-CSF). Примеры гРНК, специфичных для нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF, включают, без ограничения,In some instances, for a KO nucleic acid encoding a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide), Clustered Regularly Spaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/Cas (see ., for example, Fig. 1 and example 1). The CRISPR/Cas system used for the KO of a nucleic acid encoding a cytokine polypeptide (eg, a GM-CSF polypeptide) may include any suitable guide RNA (gRNA). In some instances, the gRNA may be complementary to a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide (eg, GM-CSF mRNA). Examples of gRNAs specific for a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide include, without limitation,

GACCTGCCTACAGACCCGCC (SEQ ID NO: 1), GCAGTGCTGCTTGTAGTGGC (SEQ ID NO: 10), TCAGGAGACGCCGGGCCTCC (SEQ ID NO: 3), CAGCAGCAGTGTCTCTACTC (SEQ ID NO: 4), CTCAGAAATGTTTGACCTCC (SEQ ID NO: 5) и GGCCGGTCTCACTCCTGGAC (SEQ ID NO: 6). В некоторых случаях компонент гРНК системы CRISPR/Cas, сконструированный для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF, может включать последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1.GACCTGCCTACAGACCCGCC (SEQ ID NO: 1), GCAGTGCTGCTTGTAGTGGC (SEQ ID NO: 10), TCAGGAGACGCCGGGCCTCC (SEQ ID NO: 3), CAGCAGCAGTGTCTCTACTC (SEQ ID NO: 4), CTCAGAAATGTTTGACCTCC (SEQ ID NO: 5) and GGCCGGTCTCACTCCTGGAC (SEQ ID NO : 6). In some cases, the gRNA component of the CRISPR/Cas system designed for the KO nucleic acid encoding the GM-CSF polypeptide may include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.

Система CRISPR/Cas, используемая для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF), может включать любую подходящую нуклеазу Cas. Примеры нуклеаз Cas включают, без ограничения, Cas1, Cas2, Cas3, Cas9, Cas10 и Cpf1. В некоторых случаях компонент Cas системы CRISPR/Cas, предназначенный для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF), может быть нуклеазой Cas9. Например, нуклеаза Cas9 раскрытой в настоящем описании системы CRISPR/Cas9 может представлять собой lentiCRISPRv2 (см., например, Shalem et al., 2014 Science 343:84-87; и Sanjana et al., 2014 Nature methods 11:783-784).The CRISPR/Cas system used for KO of a nucleic acid encoding a cytokine polypeptide (eg, a GM-CSF polypeptide) may include any suitable Cas nuclease. Examples of Cas nucleases include, without limitation, Cas1, Cas2, Cas3, Cas9, Cas10, and Cpf1. In some instances, the Cas component of the CRISPR/Cas system for the KO of a nucleic acid encoding a cytokine polypeptide (eg, a GM-CSF polypeptide) may be a Cas9 nuclease. For example, the Cas9 nuclease of the CRISPR/Cas9 system disclosed herein may be lentiCRISPRv2 (see e.g. Shalem et al., 2014 Science 343:84-87; and Sanjana et al., 2014 Nature methods 11:783-784) .

Компоненты системы CRISPR/Cas (например, гРНК и нуклеаза Cas), используемые для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF), могут быть введены в одну или более Т-клеток (например, CART) в любом подходящем формате. В некоторых случаях компонент системы CRISPR/Cas может быть введен в одну или более Т-клеток в виде нуклеиновой кислоты, кодирующей гРНК, и/или нуклеиновой кислоты, кодирующей нуклеазу Cas. Например, нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну гРНК (например, последовательность гРНК, специфичную для нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF), и нуклеиновая кислота по меньшей мере одной нуклеазы Cas (например, нуклеазы Cas9) могут быть введены в одну или более Т-клеток. В некоторых случаях компонент системы CRISPR/Cas может быть введен в одну или более Т-клеток в виде гРНК и/или в виде нуклеазы Cas. Например, в одну или более Т-клеток могут быть введены по меньшей мере одна гРНК (например, последовательность гРНК, специфичная для нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF) и по меньшей мере одна нуклеаза Cas (например, нуклеаза Cas9).Components of the CRISPR/Cas system (e.g., gRNA and Cas nuclease) used for KO of a nucleic acid encoding a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) can be introduced into one or more T cells (e.g., CART) at any suitable format. In some instances, a component of the CRISPR/Cas system may be introduced into one or more T cells as a nucleic acid encoding a gRNA and/or a nucleic acid encoding a Cas nuclease. For example, a nucleic acid encoding at least one gRNA (e.g., an gRNA sequence specific for a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide) and a nucleic acid of at least one Cas nuclease (e.g., Cas9 nuclease) can be introduced into one or more T cells. In some cases, a component of the CRISPR/Cas system may be introduced into one or more T cells as gRNA and/or as Cas nuclease. For example, at least one gRNA (eg, an gRNA sequence specific for a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide) and at least one Cas nuclease (eg, a Cas9 nuclease) can be introduced into one or more T cells.

В некоторых случаях, когда компоненты системы CRISPR/Cas (например, гРНК и нуклеаза Cas) вводятся в одну или более Т-клеток в виде нуклеиновой кислоты, кодирующей эти компоненты (например, нуклеиновая кислота, кодирующая гРНК, и нуклеиновая кислота, кодирующая нуклеазу Cas), нуклеиновая кислота может иметь любую подходящую форму. Например, нуклеиновая кислота может представлять собой конструкцию (например, экспрессионную конструкцию). Нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну гРНК, и нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну нуклеазу Cas, могут находиться в отдельных конструкциях нуклеиновых кислот или в одной конструкции нуклеиновой кислоты. В некоторых случаях нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну гРНК, и нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну нуклеазу Cas, могут находиться в одной конструкции нуклеиновой кислоты. Конструкция нуклеиновой кислоты может быть конструкцией нуклеиновой кислоты любого подходящего типа. Примеры конструкций нуклеиновых кислот, которые можно использовать для экспрессии по меньшей мере одной гРНК и/или по меньшей мере одной нуклеазы Cas, включают, без ограничения, экспрессионные плазмиды и вирусные векторы (например, лентивирусные векторы). В случаях, когда нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну гРНК, и нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну нуклеазу Cas, находятся в разных конструкциях нуклеиновых кислот, конструкции нуклеиновых кислот могут быть конструкциями одного и того же типа или конструкциями разных типов. В некоторых случаях нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну последовательность гРНК, специфичную для нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF), и нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере одну нуклеазу Cas, могут находиться в одном лентивирусном векторе. Например, лентивирусный вектор, кодирующий по меньшей мере одну последовательность гРНК, специфичную для нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF), кодирующий по меньшей мере одну гРНК, включающую последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1, и кодирующий по меньшей мере одну нуклеазу Cas9, может быть использован для конструирования ex vivo Т-клеток со сниженным уровнем экспрессии этого цитокина (например, полипептида GM-CSF).In some cases, when components of the CRISPR/Cas system (e.g., gRNA and Cas nuclease) are introduced into one or more T cells as a nucleic acid encoding those components (e.g., nucleic acid encoding gRNA and nucleic acid encoding Cas nuclease ), the nucleic acid may be in any suitable form. For example, the nucleic acid may be a construct (eg, an expression construct). The nucleic acid encoding at least one gRNA and the nucleic acid encoding at least one Cas nuclease may be in separate nucleic acid constructs or in the same nucleic acid construct. In some cases, a nucleic acid encoding at least one gRNA and a nucleic acid encoding at least one Cas nuclease may be in the same nucleic acid construct. The nucleic acid construct may be any suitable type of nucleic acid construct. Examples of nucleic acid constructs that can be used to express at least one gRNA and/or at least one Cas nuclease include, without limitation, expression plasmids and viral vectors (eg, lentiviral vectors). In cases where a nucleic acid encoding at least one gRNA and a nucleic acid encoding at least one Cas nuclease are in different nucleic acid constructs, the nucleic acid constructs may be of the same type or of different types. In some instances, a nucleic acid encoding at least one gRNA sequence specific for a nucleic acid encoding a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) and a nucleic acid encoding at least one Cas nuclease may reside in the same lentiviral vector. . For example, a lentiviral vector encoding at least one gRNA sequence specific for a nucleic acid encoding a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) encoding at least one gRNA comprising the sequence shown in SEQ ID NO: 1, and encoding at least one Cas9 nuclease can be used to construct ex vivo T cells with reduced expression of this cytokine (eg, GM-CSF polypeptide).

В некоторых случаях компоненты системы CRISPR/Cas (например, гРНК и нуклеаза Cas) могут быть введены непосредственно в одну или более Т-клеток (например, в виде гРНК и/или нуклеазы Cas). гРНК и нуклеаза Cas могут быть введены в одну или более Т-клеток по отдельности или вместе. В случаях, когда гРНК и нуклеаза Cas вводятся в одну или более Т-клеток вместе, гРНК и нуклеаза Cas могут находиться в комплексе. Когда гРНК и нуклеаза Cas находятся в комплексе, гРНК и нуклеаза Cas могут быть присоединенными ковалентно или нековалентно. В некоторых случаях комплекс, включающий гРНК и нуклеазу Cas, также может включать один или более дополнительных компонентов. Примеры комплексов, которые могут включать компоненты системы CRISPR/Cas (например, гРНК и нуклеазу Cas), включают, без ограничения, рибонуклеопротеины (РНП) и эффекторные комплексы (например, содержащие РНК CRISPR (crRNA, крРНК) и нуклеазу Cas). Например, в РНП может быть включена по меньшей мере одна гРНК и по меньшей мере одна нуклеаза Cas. В некоторых случаях РНП может включать гРНК и нуклеазы Cas в соотношении от примерно 1:1 до примерно 10:1 (например, от примерно 1:1 до примерно 10:1, от примерно 2:1 до примерно 10:1, от примерно 3:1 до примерно 10:1, от примерно 5:1 до примерно 10:1, от примерно 8:1 до примерно 10:1, от примерно 1:1 до примерно 9:1, от примерно 1:1 до примерно 7:1, от примерно 1:1 до примерно 5:1, от примерно 1:1 до примерно 4:1, от примерно 1:1 до примерно 3:1, от примерно 1:1 до примерно 2:1, от примерно 2:1 до примерно 8:1, от примерно 3:1 до примерно 6:1, от примерно 4:1 до примерно 5:1 или от примерно 5:1 до примерно 7:1). Например, РНП может включать гРНК и нуклеазы Cas в соотношении примерно 1:1. Например, РНП может включать гРНК и нуклеазы Cas в соотношении примерно 2:1. В некоторых случаях для ex vivo конструирования Т-клеток для получения пониженного уровня полипептидов GM-CSF может использоваться РНП, включающая по меньшей мере одну последовательность гРНК, специфичную для нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF (например, кодирующую по меньшей мере одну гРНК, включая последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1), и по меньшей мере одну нуклеазу Cas9.In some instances, components of the CRISPR/Cas system (eg, gRNA and Cas nuclease) can be introduced directly into one or more T cells (eg, as gRNA and/or Cas nuclease). gRNA and Cas nuclease can be introduced into one or more T cells separately or together. In cases where gRNA and Cas nuclease are introduced into one or more T cells together, the gRNA and Cas nuclease may be in a complex. When gRNA and Cas nuclease are in a complex, the gRNA and Cas nuclease can be attached covalently or non-covalently. In some cases, the complex comprising gRNA and Cas nuclease may also include one or more additional components. Examples of complexes that may include components of the CRISPR/Cas system (eg, gRNA and Cas nuclease) include, without limitation, ribonucleoproteins (RNPs) and effector complexes (eg, containing CRISPR RNA (crRNA, crRNA) and Cas nuclease). For example, at least one gRNA and at least one Cas nuclease may be included in the RNP. In some instances, the RNP may include gRNA and Cas nucleases in a ratio of about 1:1 to about 10:1 (e.g., about 1:1 to about 10:1, about 2:1 to about 10:1, about 3 :1 to about 10:1, about 5:1 to about 10:1, about 8:1 to about 10:1, about 1:1 to about 9:1, about 1:1 to about 7: 1, from about 1:1 to about 5:1, from about 1:1 to about 4:1, from about 1:1 to about 3:1, from about 1:1 to about 2:1, from about 2: 1 to about 8:1, about 3:1 to about 6:1, about 4:1 to about 5:1, or about 5:1 to about 7:1). For example, RNP may include gRNA and Cas nucleases in a ratio of about 1:1. For example, RNP may include gRNA and Cas nucleases in a ratio of about 2:1. In some cases, an RNP containing at least one gRNA sequence specific for a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide (e.g., encoding at least one gRNA, including the sequence shown in SEQ ID NO: 1), and at least one Cas9 nuclease.

Компоненты системы CRISPR/Cas (например, гРНК и нуклеаза Cas), используемые для КО нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид-цитокин (например, полипептид GM-CSF), могут быть введены в одну или более Т-клеток (например, CART) любым подходящим способом. Метод введения компонентов системы CRISPR/Cas в Т-клетку может быть физическим методом. Метод введения компонентов системы CRISPR/Cas в Т-клетку может представлять собой химический метод. Метод введения компонентов системы CRISPR/Cas в Т-клетку может быть методом на основе частиц. Примеры методов, которые можно использовать для введения компонентов системы CRISPR/Cas в одну или более Т-клеток, включают, без ограничения, электропорацию, трансфекцию (например, липофекцию), трансдукцию (например, трансдукцию, опосредованную вирусным вектором), микроинъекцию и нуклеофекцию. В некоторых случаях, когда компоненты системы CRISPR/Cas вводятся в одну или более Т-клеток в виде нуклеиновой кислоты, кодирующей компоненты, такая нуклеиновая кислота, кодирующая компоненты, может быть трансдуцирована в одну или более Т-клеток. Например, Т-клетки (например, Т-клетки ex vivo) могут быть трансдуцированы лентивирусным вектором, кодирующим по меньшей мере одну последовательность гРНК, специфичную для нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF (например, кодирующий по меньшей мере одну гРНК, включая последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1), и по меньшей мере одну нуклеазу Cas9. В некоторых случаях, когда компоненты системы CRISPR/Cas вводятся непосредственно в одну или более Т-клеток, такие компоненты могут быть электропорированы в одну или более Т-клеток. Например, в Т-клетки (например, Т-клетки ex vivo) может быть электропорирована РНП, включающая по меньшей мере одну последовательность гРНК, специфичную для нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид GM-CSF (например, кодирующая по меньшей мере одну гРНК, включая последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1), и по меньшей мере одну нуклеазу Cas9. В некоторых случаях компоненты системы CRISPR/Cas можно вводить ex vivo в одну или более Т-клеток. Например, конструирование ex vivo Т-клеток с пониженным уровнем полипептидов GM-CSF может включать трансдукцию выделенных Т-клеток лентивирусным вектором, кодирующим компоненты системы CRISPR/Cas. Например, ex vivo конструирование Т-клеток, имеющих пониженные уровни полипептидов GM-CSF, может включать электропорацию комплекса, включающего компоненты системы CRISPR/Cas, в выделенные Т-клетки. В случаях, когда Т-клетки сконструированы ex vivo для получения пониженного уровня полипептидов GM-CSF, Т-клетки могут быть получены из любого подходящего источника (например, млекопитающего, такого как млекопитающее, подлежащего лечению, или млекопитающего-донора, или клеточной линии).The components of the CRISPR/Cas system (e.g., gRNA and Cas nuclease) used for KO of a nucleic acid encoding a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) can be introduced into one or more T cells (e.g., CART) by any suitable way. The method of introducing components of the CRISPR/Cas system into a T cell can be a physical method. The method of introducing the components of the CRISPR/Cas system into a T cell may be a chemical method. The method for introducing components of the CRISPR/Cas system into a T cell may be a particle-based method. Examples of methods that can be used to introduce components of the CRISPR/Cas system into one or more T cells include, without limitation, electroporation, transfection (eg, lipofection), transduction (eg, viral vector-mediated transduction), microinjection, and nucleofection. In some cases, when components of the CRISPR/Cas system are introduced into one or more T cells as a nucleic acid encoding the components, such nucleic acid encoding the components can be transduced into one or more T cells. For example, T cells (e.g., ex vivo T cells) can be transduced with a lentiviral vector encoding at least one gRNA sequence specific for a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide (e.g., encoding at least one gRNA, including the sequence shown in SEQ ID NO: 1), and at least one Cas9 nuclease. In some cases, when components of the CRISPR/Cas system are introduced directly into one or more T cells, such components can be electroporated into one or more T cells. For example, an RNP comprising at least one gRNA sequence specific for a nucleic acid encoding a GM-CSF polypeptide (eg, encoding at least one gRNA including the sequence shown in SEQ ID NO: 1), and at least one Cas9 nuclease. In some cases, components of the CRISPR/Cas system can be introduced ex vivo into one or more T cells. For example, ex vivo construction of T cells with reduced levels of GM-CSF polypeptides may involve transducing the isolated T cells with a lentiviral vector encoding components of the CRISPR/Cas system. For example, ex vivo construction of T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides may involve electroporation of a complex comprising components of the CRISPR/Cas system into isolated T cells. In cases where T cells are engineered ex vivo to produce reduced levels of GM-CSF polypeptides, T cells can be obtained from any suitable source (e.g., a mammal, such as a mammal, to be treated, or a mammalian donor or cell line) .

В некоторых случаях Т-клетка (например, CART) может быть обработана одним или более ингибиторами экспрессии полипептида GM-CSF или активности полипептида GM-CSF для снижения экспрессии полипептида GM-CSF в этой Т-клетке (например, по сравнению с Т-клеткой, которая не была обработана одним или более ингибиторами экспрессии полипептида GM-CSF или активности полипептида GM-CSF). Ингибитор экспрессии полипептида GM-CSF или активности полипептида GM-CSF может быть любым подходящим ингибитором. Примеры ингибиторов экспрессии полипептида GM-CSF или активности полипептида GM-CSF включают, без ограничения, молекулы нуклеиновой кислоты, предназначенные для индукции РНК-интерференции (например, молекулу миРНК или молекулу шРНК), антисмысловые молекулы, микроРНК, блокаду рецептора и антитела (например, антагонистические антитела и нейтрализующие антитела).In some instances, a T cell (e.g., CART) may be treated with one or more inhibitors of GM-CSF polypeptide expression or GM-CSF polypeptide activity to reduce expression of the GM-CSF polypeptide in that T cell (e.g., compared to a T cell that has not been treated with one or more inhibitors of GM-CSF polypeptide expression or GM-CSF polypeptide activity). An inhibitor of GM-CSF polypeptide expression or GM-CSF polypeptide activity may be any suitable inhibitor. Examples of inhibitors of GM-CSF polypeptide expression or GM-CSF polypeptide activity include, but are not limited to, nucleic acid molecules designed to induce RNA interference (e.g., siRNA molecule or shRNA molecule), antisense molecules, miRNAs, receptor blockade, and antibodies (e.g., antagonistic antibodies and neutralizing antibodies).

T-клетка, имеющая (например, сконструированная так, чтобы она имела) пониженный уровень экспрессии одного или более цитокинов (например, GM-CSF KO T-клетка), может экспрессировать (например, может быть сконструирована так, чтобы она экспрессировала) любой подходящий рецептор антигена. В некоторых случаях рецептор антигена может быть рецептором гетерологичного антигена. В некоторых случаях рецептор антигена может быть CAR. В некоторых случаях рецептор антигена может быть рецептором опухолевого антигена (например, опухолеспецифического антигена). Например, Т-клетка может быть сконструирована для экспрессии рецептора опухолеспецифического антигена, который нацелен на опухолеспецифический антиген (например, опухолеспецифический антиген клеточной поверхности), экспрессируемый раковой клеткой у страдающего раком млекопитающего. Примеры антигенов, которые могут распознаваться рецептором антигена, экспрессируемым на Т-клетке, имеющей пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, полипептида GM-CSF) согласно настоящему описанию, включают, без ограничения, кластер дифференцировки 19 (CD19), муцин 1 (MUC-1), рецептор 2 эпидермального фактора роста человека (HER-2), рецептор эстрогена (ER), рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), альфа-фетопротеин (AFP), карциноэмбриональный антиген (CEA), CA-125, эпителиальный опухолевый антиген (ETA), ассоциированный с меланомой антиген (MAGE), CD33, CD 123, CLL-1, E-кадгерин, рецептор фолиевой кислоты альфа, рецептор фолиевой кислоты бета, IL13R, EGFRviii, CD22, CD20, легкая цепь каппа, легкая цепь лямбда, десмопрессин, CD44v, CD45, CD30, CD5, CD7, CD2, CD38, BCMA, CD138, FAP, CS-1 и C-met. Например, Т-клетка, имеющая пониженный уровень полипептидов GM-CSF, может быть сконструирована для экспрессии антигенного рецептора, нацеленного на CD19. Типичная последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая CAR, нацеленный на CD19 (CAR19), показана на фиг. 5.A T cell having (e.g., engineered to have) a reduced level of expression of one or more cytokines (e.g., a GM-CSF KO T cell) may express (e.g., be engineered to express) any suitable antigen receptor. In some cases, the antigen receptor may be a heterologous antigen receptor. In some cases, the antigen receptor may be a CAR. In some instances, the antigen receptor may be a tumor antigen (eg, tumor specific antigen) receptor. For example, a T cell can be engineered to express a tumor specific antigen receptor that targets a tumor specific antigen (eg, cell surface tumor specific antigen) expressed by a cancer cell in a mammal with cancer. Examples of antigens that can be recognized by an antigen receptor expressed on a T cell having reduced expression of a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) as described herein include, but are not limited to, cluster of differentiation 19 (CD19), mucin 1 (MUC -1), human epidermal growth factor receptor 2 (HER-2), estrogen receptor (ER), epidermal growth factor receptor (EGFR), alpha-fetoprotein (AFP), carcinoembryonic antigen (CEA), CA-125, epithelial tumor antigen (ETA), melanoma-associated antigen (MAGE), CD33, CD 123, CLL-1, E-cadherin, folic acid receptor alpha, folic acid receptor beta, IL13R, EGFRviii, CD22, CD20, kappa light chain, lambda light chain , desmopressin, CD44v, CD45, CD30, CD5, CD7, CD2, CD38, BCMA, CD138, FAP, CS-1 and C-met. For example, a T cell having a reduced level of GM-CSF polypeptides can be engineered to express an antigen receptor targeting CD19. An exemplary nucleic acid sequence encoding a CAR targeting CD19 (CAR19) is shown in FIG. five.

Для экспрессии рецептора антигена на Т-клетке, имеющей (например, сконструированной так, чтобы она имела) пониженный уровень экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов (например, GM-CSF KO Т-клетка) может быть использован любой подходящий метод. Например, нуклеиновая кислота, кодирующая рецептор антигена, может быть введена в одну или более Т-клеток. В некоторых случаях для введения нуклеиновой кислоты, кодирующей рецептор антигена, может использоваться вирусная трансдукция в неделящуюся клетку. Нуклеиновую кислоту, кодирующую рецептор антигена, можно ввести в Т-клетку любым подходящим способом. В некоторых случаях нуклеиновая кислота, кодирующая рецептор антигена, может быть введена в Т-клетку путем трансдукции (например, вирусной трансдукции с использованием ретровирусного вектора, такого как лентивирусный вектор) или трансфекции. В некоторых случаях нуклеиновая кислота, кодирующая рецептор антигена, может быть введена ex vivo в одну или более Т-клеток. Например, ex vivo конструирование Т-клеток, экспрессирующих рецептор антигена, может включать трансдукцию выделенных Т-клеток лентивирусным вектором, кодирующим рецептор антигена. В случаях, когда Т-клетки сконструированы ex vivo для экспрессии рецептора антигена, Т-клетки могут быть получены из любого подходящего источника (например, из млекопитающего, такого как млекопитающее, подлежащего лечению, или из млекопитающего-донора, или из клеточной линии).Any suitable method can be used to express an antigen receptor on a T cell having (eg, engineered to have) reduced expression of one or more cytokine polypeptides (eg, a GM-CSF KO T cell). For example, a nucleic acid encoding an antigen receptor can be introduced into one or more T cells. In some cases, viral transduction into a non-dividing cell may be used to introduce a nucleic acid encoding an antigen receptor. The nucleic acid encoding the antigen receptor can be introduced into the T cell by any suitable method. In some cases, a nucleic acid encoding an antigen receptor may be introduced into a T cell by transduction (eg, viral transduction using a retroviral vector, such as a lentiviral vector) or transfection. In some instances, a nucleic acid encoding an antigen receptor may be introduced ex vivo into one or more T cells. For example, ex vivo construction of T cells expressing an antigen receptor may involve transducing the isolated T cells with a lentiviral vector encoding the antigen receptor. In cases where T cells are engineered ex vivo to express an antigen receptor, T cells can be obtained from any suitable source (eg, from a mammal, such as a mammal, to be treated, or from a mammalian donor, or from a cell line).

В некоторых случаях, когда Т-клетка, имеющая (например, сконструированная так, чтобы она имела) пониженный уровень экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов (например, GM-CSF KO Т-клетка), также экспрессирует (например, сконструирована для экспрессии) рецептор антигена, такая Т-клетка может быть сконструирована так, чтобы она имела пониженный уровень экспрессии этого цитокина, и может быть сконструирована для экспрессии рецептора антигена любым подходящим методом. В некоторых случаях Т-клетка может быть сначала сконструирована так, чтобы она имела пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, полипептида GM-CSF), а затем сконструирована так, чтобы она экспрессировала рецептор антигена, или наоборот. В некоторых случаях Т-клетка может быть одновременно сконструирована для получения пониженного уровня экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов (например, полипептида GM-CSF) и для экспрессии рецептора антигена. Например, в одну или более Т-клеток могут быть одновременно введены одна или более нуклеиновых кислот, используемых для снижения уровня экспрессии полипептида-цитокина, такого как полипептид GM-CSF (например, лентивирусный вектор, кодирующий по меньшей мере одну последовательность гРНК, специфичную для нуклеиновой кислоты, кодирующей этот цитокин, и по меньшей мере одну нуклеазу Cas9 или нуклеиновую кислоту, кодирующую по меньшей мере один олигонуклеотид, комплементарный мРНК этого цитокина), и одна или более нуклеиновых кислот, кодирующих рецептор антигена (например, CAR). Одна или более нуклеиновых кислот, используемых для снижения уровня экспрессии полипептида цитокина (например, полипептида GM-CSF), и одна или более нуклеиновых кислот, кодирующих рецептор антигена, могут быть введены в одну или более Т-клеток в отдельных конструкциях нуклеиновых кислот или в одной конструкция нуклеиновой кислоты. В некоторых случаях одна или более нуклеиновых кислот, используемых для снижения уровня экспрессии полипептида-цитокина (например, полипептида GM-CSF), и одна или более нуклеиновых кислот, кодирующих рецептор антигена, могут быть введены в одну или более Т-клеток в одной конструкции нуклеиновой кислоты. В некоторых случаях одна или более нуклеиновых кислот, используемых для снижения уровня экспрессии полипептида-цитокина (например, полипептида GM-CSF), и одна или более нуклеиновых кислот, кодирующих рецептор антигена, могут быть введены ex vivo в одну или более Т-клеток. В случаях, когда Т-клетки сконструированы ex vivo для снижения уровней экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов (например, полипептида GM-CSF) и для экспрессии рецептора антигена, Т-клетки могут быть полученным из любого подходящего источника (например, млекопитающего, такого как млекопитающее, подлежащее лечению, или млекопитающего-донора, или клеточной линии).In some cases, when a T cell that has (e.g., engineered to have) a reduced level of expression of one or more cytokine polypeptides (e.g., a GM-CSF KO T cell) also expresses (e.g., engineered to express) antigen receptor, such a T cell can be engineered to have a reduced level of expression of that cytokine and can be engineered to express the antigen receptor by any suitable method. In some cases, a T cell may be engineered first to have a reduced level of expression of a cytokine polypeptide (eg, a GM-CSF polypeptide) and then engineered to express an antigen receptor, or vice versa. In some instances, a T cell may be simultaneously engineered to have a reduced level of expression of one or more cytokine polypeptides (eg, a GM-CSF polypeptide) and to express an antigen receptor. For example, one or more T cells can be simultaneously introduced with one or more nucleic acids used to reduce the expression level of a cytokine polypeptide, such as a GM-CSF polypeptide (e.g., a lentiviral vector encoding at least one gRNA sequence specific for nucleic acid encoding this cytokine and at least one Cas9 nuclease or nucleic acid encoding at least one oligonucleotide complementary to the mRNA of this cytokine), and one or more nucleic acids encoding an antigen receptor (eg, CAR). One or more nucleic acids used to reduce the expression level of a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) and one or more nucleic acids encoding an antigen receptor can be introduced into one or more T cells in separate nucleic acid constructs or in one nucleic acid construct. In some instances, one or more nucleic acids used to reduce the expression level of a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) and one or more nucleic acids encoding an antigen receptor may be introduced into one or more T cells in a single construct. nucleic acid. In some cases, one or more nucleic acids used to reduce the expression level of a cytokine polypeptide (eg, a GM-CSF polypeptide) and one or more nucleic acids encoding an antigen receptor can be introduced ex vivo into one or more T cells. In cases where T cells are engineered ex vivo to reduce the expression levels of one or more cytokine polypeptides (e.g., a GM-CSF polypeptide) and to express an antigen receptor, the T cells can be derived from any suitable source (e.g., a mammal, such as the mammal being treated or the donor mammal or cell line).

В некоторых случаях Т-клетка, имеющая (например, сконструированная так, чтобы она имела) пониженный уровень экспрессии одного или более полипептидов-цитокинов (например, GM-CSF KO Т-клетка), может быть стимулирована. Т-клетку можно стимулировать одновременно с получением пониженного уровня одного или более полипептидов-цитокинов или независимо от получения пониженного уровня одного или более полипептидов-цитокинов. Например, одна или более Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, используемых в адоптивной клеточной терапии, могут быть сначала стимулированы, а затем могут быть сконструированы таким образом, чтобы они имели пониженный уровень экспрессии полипептидов GM-CSF, или наоборот. В некоторых случаях одна или более Т-клеток, имеющих пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, полипептида GM-CSF), используемых в адоптивной клеточной терапии, могут быть сначала стимулированы и затем могут быть сконструированы так, чтобы они имели пониженный уровень этого полипептида-цитокина. Т-лимфоциты можно стимулировать любым подходящим методом. Например, Т-клетка может быть стимулирована путем контактирования Т-клетки с одним или более полипептидами CD. Примеры полипептидов CD, которые можно использовать для стимуляции Т-клеток, включают, без ограничения, CD3, CD28, индуцибельный костимулятор Т-клеток (ICOS), CD137, CD2, OX40 и CD27. В некоторых случаях Т-клетка может быть стимулирована CD3 и CD28 перед введением в Т-клетку компонентов системы CRISPR/Cas (например, гРНК и/или нуклеазы Cas) для KO нуклеиновой кислоты, кодирующей один или более цитокинов-полипептидов (например, полипептид GM-CSF).In some instances, a T cell having (eg, engineered to have) reduced expression of one or more cytokine polypeptides (eg, a GM-CSF KO T cell) may be stimulated. The T cell can be stimulated concurrently with the production of a reduced level of one or more cytokine polypeptides, or independently of the production of a reduced level of one or more cytokine polypeptides. For example, one or more T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides used in adoptive cell therapy may be first stimulated and then engineered to have a reduced level of expression of GM-CSF polypeptides, or vice versa. In some instances, one or more T cells having reduced expression of a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide) used in adoptive cell therapy may first be stimulated and then engineered to have a reduced level of that polypeptide. -cytokine. T-lymphocytes can be stimulated by any suitable method. For example, a T cell can be stimulated by contacting the T cell with one or more CD polypeptides. Examples of CD polypeptides that can be used to stimulate T cells include, without limitation, CD3, CD28, inducible T cell costimulator (ICOS), CD137, CD2, OX40, and CD27. In some instances, the T cell may be stimulated with CD3 and CD28 prior to introducing into the T cell components of the CRISPR/Cas system (e.g., gRNA and/or Cas nuclease) for a KO nucleic acid encoding one or more cytokine polypeptides (e.g., a GM polypeptide -CSF).

Также предоставлены методы и материалы, используемые для лечения рака. Например, можно вводить одну или более Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, GM-CSF KO Т-клетки) (например, в адоптивной клеточной терапии, такой как CART терапия) млекопитающему (например, человеку), страдающему раком, для лечения этого млекопитающего. В некоторых случаях способы лечения страдающего раком млекопитающего согласно настоящему описанию, могут уменьшать количество раковых клеток (например, раковых клеток, экспрессирующих опухолевый антиген) у млекопитающего. В некоторых случаях раскрытые в настоящем описании способы лечения млекопитающего, страдающего раком, позволяют уменьшать размер одной или более опухолей (например, опухолей, экспрессирующих опухолевый антиген) у млекопитающего.Methods and materials used for cancer treatment are also provided. For example, one or more T cells having (e.g., engineered to have) reduced expression of a cytokine polypeptide (e.g., GM-CSF KO T cells) can be administered (e.g., in adoptive cell therapy such as CART therapy) to a mammal (eg, human) suffering from cancer to treat the mammal. In some instances, the methods of treating a mammal suffering from cancer as described herein can reduce the number of cancer cells (eg, cancer cells expressing a tumor antigen) in the mammal. In some instances, the methods of treating a mammal suffering from cancer disclosed herein can reduce the size of one or more tumors (eg, tumor antigen-expressing tumors) in the mammal.

В некоторых случаях введение млекопитающему Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень экспрессии полипептида цитокина (например, GM-CSF KO Т-клетки), не приводит к CRS. Например, введение млекопитающему Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, не приводит к высвобождению цитокинов, ассоциированных с CRS (например, CRS-критических цитокинов). Примеры цитокинов, ассоциированных с CRS, включают, без ограничения, IL-6, G-CSF, IFN-g, IL-1B, IL-10, MCP-1, MIG, MIP, MIP 1b, TNF-a, IL-2 и перфорин.In some instances, administration to a mammal of T cells having (eg, engineered to have) reduced expression of a cytokine polypeptide (eg, GM-CSF KO T cells) does not result in CRS. For example, administration of T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides to a mammal does not result in the release of CRS-associated cytokines (eg, CRS-critical cytokines). Examples of cytokines associated with CRS include, without limitation, IL-6, G-CSF, IFN-g, IL-1B, IL-10, MCP-1, MIG, MIP, MIP 1b, TNF-a, IL-2 and perforin.

В некоторых случаях введение млекопитающему Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, GM-CSF KO Т-клетки), не приводит к нейротоксичности. Например, введение млекопитающему Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, не приводит к дифференцировке и/или активации лейкоцитов, дифференцировка и/или активация которых связана с нейротоксичностью. Примеры лейкоцитов, дифференцировка и/или активация которых связана с нейротоксичностью, включают, без ограничения, моноциты, макрофаги, Т-клетки, дендритные клетки, микроглию, астроциты и нейтрофилы.In some instances, administration to a mammal of T cells having (eg, engineered to have) reduced expression of a cytokine polypeptide (eg, GM-CSF KO T cells) does not result in neurotoxicity. For example, administration of T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides to a mammal does not result in differentiation and/or activation of leukocytes whose differentiation and/or activation is associated with neurotoxicity. Examples of leukocytes whose differentiation and/or activation is associated with neurotoxicity include, without limitation, monocytes, macrophages, T cells, dendritic cells, microglia, astrocytes, and neutrophils.

Любое подходящее млекопитающее (например, человек), страдающее раком, можно лечить согласно настоящему описанию. Примеры млекопитающих, которых можно лечить согласно настоящему описанию, включают, без ограничения, людей, приматов (таких как обезьяны), собак, кошек, лошадей, коров, свиней, овец, мышей и крыс. Например, человека, страдающего раком, можно лечить одной или более Т-клетками, имеющими (например, сконструированными так, чтобы они имели) пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, полипептида GM-CSF), например, адоптивной T-клеточной терапией, такой как CART клеточная терапия, с использованием описанных способов и материалов.Any suitable mammal (eg, human) suffering from cancer may be treated as described herein. Examples of mammals that can be treated as described herein include, without limitation, humans, primates (such as monkeys), dogs, cats, horses, cows, pigs, sheep, mice, and rats. For example, a person suffering from cancer can be treated with one or more T cells having (e.g., engineered to have) reduced expression of a cytokine polypeptide (e.g., a GM-CSF polypeptide), such as adoptive T cell therapy, such as CART cell therapy using the described methods and materials.

При лечении млекопитающего (например, человека), страдающего раком, согласно настоящему описанию, рак может быть любым подходящим раком. В некоторых случаях рак, который лечат согласно настоящему описанию, может быть солидной опухолью. В некоторых случаях рак, который лечат согласно настоящему описанию, может быть гематологическим раком. В некоторых случаях рак, который лечат согласно настоящему описанию, может быть первичным раком. В некоторых случаях рак, который лечат согласно настоящему описанию, может быть метастатическим раком. В некоторых случаях рак, который лечат согласно настоящему описанию, может быть рефрактерным раком. В некоторых случаях рак, который лечат согласно настоящему описанию, может быть рецидивирующим раком. В некоторых случаях рак, который лечат согласно настоящему описанию, может экспрессировать ассоциированный с опухолью антиген (например, антигенное вещество, продуцируемое раковой клеткой). Примеры рака, который можно лечить согласно настоящему описанию, включают, без ограничения, В-клеточный рак (например, диффузную крупноклеточную В-клеточную лимфому (DLBCL) и В-клеточный лейкоз), острый лимфобластный лейкоз (ALL), хронический лимфоцитарный лейкоз (CLL), фолликулярную лимфому, лимфому из клеток мантийной зоны, неходжкинскую лимфому, лимфому Ходжкина, острый миелоидный лейкоз (AML), множественную миелому, рак головы и шеи, саркомы, рак груди, злокачественные новообразования желудочно-кишечного тракта, рак мочевого пузыря, рак уротелия, рак почек, рак легких, рак простаты, рак яичников, рак шейки матки, рак половых органов (например, рак мужских половых органов и рак женских половых органов) и рак костей. Например, одна или более Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень полипептидов GM-CSF (например, GM-CSF KO Т-клетки), могут быть использованы для лечения млекопитающего, имеющего DLBCL. Например, одна или более Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень полипептидов GM-CSF (например, GM-CSF KO Т-клетки), могут быть использованы для лечения млекопитающего, имеющего ALL.When treating a mammal (eg, human) suffering from cancer as described herein, the cancer may be any suitable cancer. In some cases, the cancer being treated as described herein may be a solid tumor. In some instances, the cancer being treated as described herein may be a hematologic cancer. In some cases, the cancer being treated as described herein may be a primary cancer. In some cases, the cancer being treated as described herein may be metastatic cancer. In some cases, the cancer being treated as described herein may be a refractory cancer. In some cases, the cancer being treated as described herein may be recurrent cancer. In some instances, a cancer treated as described herein may express a tumor-associated antigen (eg, an antigenic substance produced by a cancer cell). Examples of cancers that can be treated as described herein include, but are not limited to, B cell cancer (e.g. diffuse large B cell lymphoma (DLBCL) and B cell leukemia), acute lymphoblastic leukemia (ALL), chronic lymphocytic leukemia (CLL ), follicular lymphoma, mantle cell lymphoma, non-Hodgkin's lymphoma, Hodgkin's lymphoma, acute myeloid leukemia (AML), multiple myeloma, head and neck cancer, sarcomas, breast cancer, gastrointestinal malignancies, bladder cancer, urothelial cancer , kidney cancer, lung cancer, prostate cancer, ovarian cancer, cervical cancer, cancer of the genital organs (eg, cancer of the male genital organs and cancer of the female genital organs), and bone cancer. For example, one or more T cells having (eg, engineered to have) reduced levels of GM-CSF polypeptides (eg, GM-CSF KO T cells) can be used to treat a mammal having DLBCL. For example, one or more T cells having (eg, engineered to have) reduced levels of GM-CSF polypeptides (eg, GM-CSF KO T cells) can be used to treat a mammal having ALL.

Для идентификации млекопитающего, страдающего раком, можно использовать любой подходящий метод. Например, для идентификации млекопитающих (например, людей), страдающих раком, можно использовать методы визуализации и биопсии.Any suitable method can be used to identify a mammal suffering from cancer. For example, imaging and biopsy techniques can be used to identify mammals (eg, humans) with cancer.

После идентификации рака (например, DLBCL или ALL) млекопитающему можно ввести одну или более Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, GM-CSF KO Т-клетки) согласно настоящему описанию.Once a cancer (eg, DLBCL or ALL) has been identified, one or more T cells having (eg, engineered to have) reduced expression of a cytokine polypeptide (eg, GM-CSF KO T cells) can be administered to the mammal according to the present invention. description.

Например, одна или более Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, GM-CSF KO Т-клетки), могут быть использованы в адоптивной Т-клеточной терапии (например, CART клеточной терапии) для лечения млекопитающего, страдающего раком. Например, одна или более Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, могут быть использованы в адоптивной Т-клеточной терапии (например, CART клеточной терапии), нацеленной на любой подходящий антиген в организме млекопитающего (например, млекопитающего, страдающего раком). В некоторых случаях антиген может быть ассоциированным с опухолью антигеном (например, антигенным веществом, продуцируемым раковой клеткой). Примеры ассоциированных с опухолью антигенов, на которые может быть нацелена адоптивная Т-клеточная терапия, представленная в настоящем описании, включают, без ограничения, CD19 (ассоциированный с DLBCL, ALL и CLL), AFP (ассоциированный с опухолями зародышевых клеток и/или гепатоцеллюлярной карциномой), CEA (ассоциированный с раком кишечника, раком легких и/или раком груди), CA-125 (ассоциированный с раком яичников), MUC-1 (ассоциированный с раком груди), ETA (ассоциированный с раком груди), MAGE (ассоциированный со злокачественной меланомой), CD33 (ассоциированный с AML), CD123 (ассоциированный с AML), CLL-1 (ассоциированный с AML), E-кадгерин (ассоциированный с эпителиальными опухолями), альфа-рецептор фолиевой кислоты (ассоциированный с раком яичников), бета рецептор фолиевой кислоты (ассоциированный с раком яичников и AML), IL13R (ассоциированный с раком мозга), EGFRviii (ассоциированный с раком мозга), CD22 (ассоциированный с В-клеточным раком), CD20 (ассоциированный с В-клеточными раковыми заболеваниями), легкая каппа-цепь (ассоциированная с B-клеточным раком), легкая лямбда-цепь (ассоциированная с B-клеточным раком), CD44v (ассоциированный с AML), CD45 (ассоциированный с гематологическим раком), CD30 (ассоциированный с лимфомами Ходжкина и T-клеточными лимфомами), CD5 (ассоциированный с Т-клеточными лимфомами), CD7 (ассоциированный с Т-клеточными лимфомами), CD2 (ассоциированный с Т-клеточными лимфомами), CD38 (ассоциированный с множественными миеломами и AML), BCMA (ассоциированный с множественными миеломами), CD138 (ассоциированный с множественными миеломами и AML), FAP (ассоциированный с солидными опухолями), CS-1 (ассоциированный с множественной миеломой) и c-Met (ассоциированный с раком груди). Например, одна или более Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, могут использоваться в CART клеточной терапии, нацеленной на CD19 (например, CART19 клеточной терапии), для лечения рака согласно настоящему описанию.For example, one or more T cells having (e.g., engineered to have) reduced expression of a cytokine polypeptide (e.g., GM-CSF KO T cells) can be used in adoptive T cell therapy (e.g., CART cell therapy) for the treatment of a mammal suffering from cancer. For example, one or more T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides can be used in adoptive T cell therapy (e.g., CART cell therapy) targeting any suitable antigen in a mammal (e.g., a mammal suffering from cancer) . In some cases, the antigen may be a tumor-associated antigen (eg, an antigenic substance produced by a cancer cell). Examples of tumor-associated antigens that can be targeted by adoptive T cell therapy provided herein include, without limitation, CD19 (associated with DLBCL, ALL and CLL), AFP (associated with germ cell tumors and/or hepatocellular carcinoma ), CEA (associated with bowel cancer, lung cancer and/or breast cancer), CA-125 (associated with ovarian cancer), MUC-1 (associated with breast cancer), ETA (associated with breast cancer), MAGE (associated with malignant melanoma), CD33 (AML associated), CD123 (AML associated), CLL-1 (AML associated), E-cadherin (epithelial tumor associated), folic acid receptor alpha (ovarian cancer associated), beta folic acid receptor (associated with ovarian cancer and AML), IL13R (associated with brain cancer), EGFRviii (associated with brain cancer), CD22 (associated with B-cell cancer), CD20 (associated with B-cell and cancers), kappa light chain (associated with B cell cancer), lambda light chain (associated with B cell cancer), CD44v (associated with AML), CD45 (associated with hematologic cancer), CD30 (associated with Hodgkin's and T-cell lymphomas), CD5 (associated with T-cell lymphomas), CD7 (associated with T-cell lymphomas), CD2 (associated with T-cell lymphomas), CD38 (associated with multiple myeloma and AML), BCMA (associated with multiple myeloma), CD138 (associated with multiple myeloma and AML), FAP (associated with solid tumors), CS-1 (associated with multiple myeloma) and c-Met (associated with breast cancer). For example, one or more T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides can be used in a CD19-targeting CART cell therapy (eg, CART19 cell therapy) to treat cancer as described herein.

В некоторых случаях одна или более Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, GM-CSF KO Т-клетки), могут быть использованы в адоптивной Т-клеточной терапии (например, CART клеточной терапии) для лечения млекопитающего, страдающего заболеванием или расстройством, отличным от рака. Например, одна или более Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, могут быть использованы в адоптивной Т-клеточной терапии (например, CART клеточной терапии), нацеленной на любой подходящий ассоциированный с заболеванием антиген (например, антигенное вещество, продуцируемое клеткой, пораженной определенным заболеванием) в организме млекопитающего. Примеры ассоциированных с заболеванием антигенов, на которые может быть нацелена адоптивная Т-клеточная терапия, представленная в настоящем описании, включают, без ограничения, десмопрессин (ассоциированный с аутоиммунными кожными заболеваниями).In some instances, one or more T cells having (e.g., engineered to have) reduced expression of a cytokine polypeptide (e.g., GM-CSF KO T cells) may be used in adoptive T cell therapy (e.g., , CART cell therapy) for the treatment of a mammal suffering from a disease or disorder other than cancer. For example, one or more T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides can be used in adoptive T cell therapy (e.g., CART cell therapy) targeting any suitable disease-associated antigen (e.g., an antigenic substance produced by a cell afflicted with a certain disease) in the body of a mammal. Examples of disease-associated antigens that can be targeted by adoptive T cell therapy provided herein include, without limitation, desmopressin (associated with autoimmune skin diseases).

В некоторых случаях одна или более Т-клеток, имеющих (например, сконструированных так, чтобы они имели) пониженный уровень экспрессии полипептида-цитокина (например, GM-CSF KO Т-клетки), используемых в адоптивной Т-клеточной терапии (например, CART клеточной терапии), можно вводить млекопитающему, страдающему раком, в качестве комбинированной терапии с одним или более дополнительными агентами, используемыми для лечения рака. Например, одна или более Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, используемых в адоптивной клеточной терапии, могут быть введены млекопитающему в комбинации с одним или более противораковыми методами лечения (например, хирургическим вмешательством, лучевой терапией, химиотерапией (например, с алкилирующими агентами, такими как бусульфан), таргетной терапией (например, с агентами, ингибирующими GM-CSF, такими как лензилумаб), гормональной терапией, ингибиторами ангиогенеза, иммунодепрессантами (например, агентами, ингибирующими интерлейкин-6, такими как тоцилизумаб)) и/или одним или более методами лечения CRS (например, с руксолитинибом и ибрутинибом). В случаях, когда одна или более Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, используемых в адоптивной клеточной терапии, используются с дополнительными агентами для лечения рака, один или более дополнительных агентов можно вводить одновременно или независимо. В некоторых случаях одна или более Т-клеток, имеющих пониженный уровень полипептидов GM-CSF, используемых в адоптивной клеточной терапии, могут быть введены первыми, а один или более дополнительных агентов - вторыми, или наоборот.In some instances, one or more T cells having (eg, engineered to have) reduced expression of a cytokine polypeptide (eg, GM-CSF KO T cells) used in adoptive T cell therapy (eg, CART cell therapy) can be administered to a mammal suffering from cancer as a combination therapy with one or more additional agents used to treat cancer. For example, one or more T cells having a reduced level of GM-CSF polypeptides used in adoptive cell therapy may be administered to a mammal in combination with one or more anti-cancer treatments (eg, surgery, radiation therapy, chemotherapy (eg, with alkylating agents such as busulfan), targeted therapy (eg with GM-CSF inhibitory agents such as lenzilumab), hormonal therapy, angiogenesis inhibitors, immunosuppressants (eg with interleukin-6 inhibitory agents such as tocilizumab)) and/ or one or more treatments for CRS (eg, with ruxolitinib and ibrutinib). In cases where one or more T cells having a reduced level of GM-CSF polypeptides used in adoptive cell therapy are used with additional agents for cancer treatment, one or more additional agents may be administered simultaneously or independently. In some cases, one or more T cells having reduced levels of GM-CSF polypeptides used in adoptive cell therapy may be administered first and one or more additional agents second, or vice versa.

Далее изобретение описано в приведенных ниже примерах, которые не ограничивают объем изобретения, описанного в формуле изобретения.Further, the invention is described in the following examples, which do not limit the scope of the invention described in the claims.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1: Получения дефицитных по цитокинам CART-клеткок для увеличения терапевтического индекса CART-клеточной терапии Example 1 Production of Cytokine Deficient CART Cells to Increase The Therapeutic Index of CART Cell Therapy

В этом примере описано создание клеток CART19 с нокаутом GM-CSF (GM-CSF KO) и показано, что полученные в результате GM-CSF KO CART19 клетки функционируют нормально и имеют повышенный уровень размножения.This example describes the generation of GM-CSF knockout (GM-CSF KO) CART19 cells and shows that the resulting GM-CSF KO CART19 cells function normally and have increased levels of reproduction.

План эксперимента:Experiment plan:

CAR19 использовали в ксенотрансплантатах В-клеточного лейкоза. Эти плазмиды использовали для упаковки и получения лентивирусов согласно настоящему описанию. В качестве мышиной модели использовали две модели:CAR19 has been used in B-cell leukemia xenografts. These plasmids were used to package and produce lentiviruses as described herein. Two models were used as a mouse model:

1. Модели ксенотрансплантата: Мышам NSG подкожно прививали CD19-положительные, положительные по люциферазе клетки линии NALM6. Приживление подтверждали биолюминесцентной визуализацией. Мышам вводили PBMC человека внутривенно, и внутрь опухоли вводили лентивирусные частицы. Генерацию CART клеток измеряли методом проточной цитометрии. Оценивали перемещение CART к участкам опухоли, и противоопухолевый ответ измеряли с помощью биолюминесцентной визуализации в качестве меры тяжести (бремени) заболевания.1. Xenograft Models: NSG mice were subcutaneously inoculated with CD19-positive, luciferase-positive NALM6 cells. Engraftment was confirmed by bioluminescent imaging. Mice were injected with human PBMC intravenously and lentiviral particles were injected into the tumor. The generation of CART cells was measured by flow cytometry. The movement of CART to tumor sites was assessed, and the antitumor response was measured using bioluminescent imaging as a measure of the severity (burden) of the disease.

2. Мышей с гуманизированной иммунной системой (HIS) получали из лаборатории Джексона. Этим мышам вводили фетальные клетки CD34+, когда они были новорожденными, и вследствие этого у них развился человеческий гемопоэз. Этим мышам прививали CD19+ клеточную линию NALM6, как описано ранее. Аналогично, генерировали CART19 in vivo посредством внутриопухолевой инъекции лентивирусных частиц. Затем измеряли активность CART19 клеток в отношении килинга NALM6 и сравнивали с полученными ex vivo CART19 клетками, трансдуцированными лентивирусом (в настоящее время используемыми в клинике).2. Humanized Immune System (HIS) mice were obtained from Jackson's laboratory. These mice were injected with fetal CD34+ cells when they were newborns and consequently developed human hematopoiesis. These mice were inoculated with the CD19+ NALM6 cell line as previously described. Similarly, CART19 was generated in vivo by intratumoral injection of lentiviral particles. The NALM6 killing activity of CART19 cells was then measured and compared with ex vivo lentivirus transduced CART19 cells (currently used in the clinic).

Материалы и методы:Materials and methods:

Создание CAR плазмиды:Creation of the CAR plasmid:

Анти-CD19 клон FMC63 синтезировали de novo в каркасе CAR с помощью 4IBB и CD3-дзета, а затем клонировали в каркас лентивируса третьего поколения.Anti-CD19 clone FMC63 was synthesized de novo in a CAR framework using 4IBB and CD3-zeta and then cloned into a third-generation lentivirus framework.

Для создания контрольных CART19 клеток нормальные донорные Т-клетки подвергали отрицательному отбору с помощью набора для Т-клеток и размножали ex vivo, используя анти-CD3/CD28 гранулы Dynabeads (Invitrogen, которые добавляли в первый день культивирования). Т-клетки трансдуцировали лентивирусным супернатантом через один день после стимуляции с множественностью заражения (MOI) = 3. Анти-CD3/CD28 Dynabead удаляли на 6 день, и Т-клетки выращивали в Т-клеточной среде (среда X-vivo 15, 5% человеческая сыворотка, пенициллин, стрептомицин и глутамин) в течение 15 дней, а затем подвергали криоконсервации для будущих экспериментов. Перед проведением всех экспериментов Т-клетки оттаивали и оставляли на ночь при 37°C.To generate control CART19 cells, normal donor T cells were negative-selected with a T cell kit and expanded ex vivo using anti-CD3/CD28 Dynabeads (Invitrogen, which was added on the first day of culture). T cells were transduced with lentiviral supernatant one day after challenge with a MOI = 3. Anti-CD3/CD28 Dynabead was removed on day 6 and T cells were grown in T cell medium (X-vivo medium 15.5% human serum, penicillin, streptomycin, and glutamine) for 15 days and then cryopreserved for future experiments. Before all experiments, T cells were thawed and left overnight at 37°C.

Создание CART клеток с нокаутом GM-CSF:Creation of CART cells with GM-CSF knockout:

Клетки с нокаутом GM-CSF CART создавали с помощью системы CRISR-Cas9 двумя методами:GM-CSF CART knockout cells were generated using the CRISR-Cas9 system using two methods:

1. Создавали гРНК и клонирована в лентивирусный вектор, кодирующий Cas9 и гРНК. Во время размножения Т-клеток эти клетки трансдуцировали указанным выше лентивирусом в день 1, в тот же день одновременно с CAR19 лентивирусными частицами. Клетки размножали в течение 8 дней, а затем собирали, выделяли ДНК и секвенировали для оценки эффективности нокаута. Эти клетки замораживали и использовали для будущих экспериментов in vitro или in vivo. Кодирующая последовательность нуклеиновой кислоты показана на фиг. 5.1. Created gRNA and cloned into a lentiviral vector encoding Cas9 and gRNA. During expansion of T cells, these cells were transduced with the above lentivirus on day 1, the same day, simultaneously with CAR19 lentiviral particles. Cells were expanded for 8 days and then harvested, DNA isolated and sequenced to assess knockout efficiency. These cells were frozen and used for future in vitro or in vivo experiments. The nucleic acid coding sequence is shown in FIG. five.

2. мРНК создавали из гРНК и использовали для нокаута GM-CSF. Для этого гРНК смешивали с РНП в соотношении 1:1, и затем Т-клетки подвергали электропорации в день 3 после стимуляции гранулами CD3/CD28. Клетки размножали в течение 8 дней, и затем собирали, выделяли ДНК и секвенировали для оценки эффективности нокаута. Эти клетки криоконсервировали и использовали для будущих экспериментов in vitro или in vivo.2. mRNA was generated from gRNA and used to knock out GM-CSF. For this, gRNA was mixed with RNP in a ratio of 1:1, and then T cells were subjected to electroporation on day 3 after stimulation with CD3/CD28 beads. Cells were expanded for 8 days and then harvested, DNA isolated and sequenced to assess knockout efficiency. These cells were cryopreserved and used for future in vitro or in vivo experiments.

КлеткиCells

Клеточную линию NALM6 получали из ATCC и поддерживали в среде RIO (среда RPMI, 10% фетальная сыворотка теленка, пенициллин и стрептомицин). Как указано, в некоторых экспериментах использовали клетки NALM6, трансдуцированные люциферазой-GFP под контролем промотора EFla. Деидентифицированные первичные образцы ALL человека получали из биобанка клиники Мэйо (Mayo). Все образцы получали после информированного письменного согласия. Для всех функциональных исследований клетки размораживали по меньшей мере за 12 часов перед анализом и оставляли на ночь при 37°C.The NALM6 cell line was derived from ATCC and maintained in RIO medium (RPMI medium, 10% fetal calf serum, penicillin and streptomycin). As indicated, NALM6 cells transduced with luciferase-GFP under the control of the EFla promoter were used in some experiments. Deidentified primary human ALL samples were obtained from the Mayo Clinic biobank. All samples were obtained after informed written consent. For all functional studies, cells were thawed at least 12 hours before analysis and left overnight at 37°C.

Анализ методом проточной цитометрииAnalysis by flow cytometry

Античеловеческие антитела приобретали у компаний BioLegend, eBioscience или BD Biosciences. Клетки выделяли из культуры in vitro или получали из животных, один раз промывали PBS с добавлением 2% фетальной телячьей сыворотки и окрашивали при 4°C после блокады Fc рецепторов. Для количественного определения клеток использовали гранулы Countbright (Invitrogen) в соответствии с инструкциями производителя (Invitrogen). Во всех анализах представляющую интерес популяцию регистрировали на основе характеристик прямого и бокового рассеяния с последующим гейтированием по синглетным частицам, и живые клетки регистрировали с помощью Live Dead Aqua (Invitrogen). Поверхностную экспрессию анти-CD19 CAR определяли окрашиванием, используя конъюгированные с Alexa Fluor 647 козьим антителом к мышиному F(ab')2 от Jackson Immunoresearch.Anti-human antibodies were purchased from BioLegend, eBioscience or BD Biosciences. Cells were isolated from in vitro culture or obtained from animals, washed once with PBS supplemented with 2% fetal calf serum, and stained at 4°C after blockade of Fc receptors. Countbright beads (Invitrogen) were used for cell quantification according to the manufacturer's instructions (Invitrogen). In all assays, the population of interest was recorded based on forward and side scatter characteristics followed by singlet particle gating, and live cells were recorded using Live Dead Aqua (Invitrogen). Surface expression of anti-CD19 CAR was determined by staining with Alexa Fluor 647 conjugated goat anti-mouse F(ab') 2 antibody from Jackson Immunoresearch.

Анализы функции Т-клеток:T cell function assays:

Дегрануляция Т-клеток и анализ внутриклеточных цитокинов:Degranulation of T cells and analysis of intracellular cytokines:

Вкратце, Т-клетки инкубировали с клетками-мишенями в соотношении 1:5. После окрашивания на экспрессию CAR; во время инкубации добавляли CD107a, CD28, CD49d и монензин. Через 4 часа клетки собирали и окрашивали в отношении экспрессии CAR, CD3 и набор для окрашивания Live Dead (Invitrogen). Клетки фиксировали и пермеабилизировали (FIX&PERM® Cell Fixation&Cell Permeabilization Kit, Life technologies), а затем выполняли окрашивание внутриклеточных цитокинов.Briefly, T cells were incubated with target cells in a ratio of 1:5. After staining for CAR expression; CD107a, CD28, CD49d and monensin were added during incubation. After 4 hours, cells were harvested and stained for CAR expression, CD3 and Live Dead staining kit (Invitrogen). Cells were fixed and permeabilized (FIX&PERM® Cell Fixation&Cell Permeabilization Kit, Life technologies), and then intracellular cytokine staining was performed.

Анализы пролиферации:Proliferation Assays:

Т-клетки промывали и ресуспендировали с плотностью 1×107/мл в 100 мкл PBS и метили 100 мкл CFSE 2,5 мкМ (Life Technologies) в течение 5 минут при 37°C. Затем реакцию гасили холодным R10, и клетки промывали три раза. Мишени облучали в дозе 100 Гр. Т-клетки инкубировали в соотношении 1:1 с облученными клетками-мишенями в течение 120 часов. Затем клетки собирали, окрашивали на CD3, CAR и с помощью набора Live Dead aqua (Invitrogen), и перед проведением анализа методом проточной цитометрии добавляли гранулы Countbright (Invitrogen).T cells were washed and resuspended at a density of 1×10 7 /ml in 100 μl PBS and labeled with 100 μl CFSE 2.5 μm (Life Technologies) for 5 minutes at 37°C. The reaction was then quenched with cold R10 and the cells were washed three times. The targets were irradiated at a dose of 100 Gy. T cells were incubated in a 1:1 ratio with irradiated target cells for 120 hours. Cells were then harvested, stained for CD3, CAR and Live Dead aqua kit (Invitrogen), and Countbright beads (Invitrogen) were added prior to flow cytometric analysis.

Анализы цитотоксичности:Cytotoxicity assays:

Для анализа цитотоксичности использовали клетки NALM6-Luc или первичные образцы ALL, меченые CFSE (Invitrogen). Вкратце, мишени инкубировали при указанных соотношениях с эффекторными Т-клетками в течение 4, 16, 24, 48 и/или 72 часов. Киллинг рассчитывали либо с помощью биолюминесцентной визуализации на камере Xenogen IVIS-200 Spectrum, либо с помощью проточной цитометрии. В последнем случае клетки собирали; гранулы Countbright и 7-AAD (Invitrogen) добавляли перед анализом. Оставшиеся живые клетки-мишени представляли собой CFSE+ 7-AAD-.For cytotoxicity analysis, NALM6-Luc cells or CFSE-labeled primary ALL samples (Invitrogen) were used. Briefly, targets were incubated at the indicated ratios with effector T cells for 4, 16, 24, 48 and/or 72 hours. Killing was calculated either by bioluminescence imaging on a Xenogen IVIS-200 Spectrum camera or by flow cytometry. In the latter case, the cells were harvested; Countbright beads and 7-AAD (Invitrogen) were added prior to analysis. The remaining live target cells were CFSE+ 7-AAD-.

Измерение секретируемых цитокинов:Measurement of secreted cytokines:

Эффекторные клетки и клетки-мишени инкубировали при соотношении 1:1 в среде для Т-клеток в течение 24 или 72 часов, как указано. Супернатант собирали и анализировали с помощью массива 30-plex Luminex в соответствии с протоколом производителя (Invitrogen).Effector and target cells were incubated at a 1:1 ratio in T cell medium for 24 or 72 hours as indicated. The supernatant was collected and analyzed with a 30-plex Luminex array according to the manufacturer's protocol (Invitrogen).

Результатыresults

GM-CSF KO CART клетки создавали с помощью системы CRISR-Cas9. Во время размножения Т-клеток эти клетки трансдуцировали (день 1) лентивирусом, кодирующим гРНК и Cas9, и лентивирусом, кодирующим CAR19. Клетки размножали в течение 8 дней. Через 8 дней Т-клетки собирали, выделяли ДНК, и выделенную ДНК секвенировали для оценки эффективности нокаута. См., например, фиг. 1. Т-клетки показали эффективность нокаута 24,1% (фиг. 2A), и эффективность трансдукции CAR составила 73% (фиг. 2B).GM-CSF KO CART cells were created using the CRISR-Cas9 system. During T cell expansion, these cells were transduced (Day 1) with a lentivirus encoding gRNA and Cas9 and a lentivirus encoding CAR19. Cells were propagated for 8 days. After 8 days, T cells were harvested, DNA was isolated, and the isolated DNA was sequenced to assess knockout efficiency. See, for example, FIG. 1. T cells showed a knockout efficiency of 24.1% (FIG. 2A) and a CAR transduction efficiency of 73% (FIG. 2B).

Для оценки клеточных эффекторных функций GM-CSF KO CART клеток CART19, GM-CSF KO CART 19, UTD или GM-CSF KO UTD клетки культивировали совместно с CD19-положительной клеточной линией NALM6 в соотношении 1:5. Через 4 часа клетки собирали, пермеабилизировали, фиксировали и окрашивали на цитокины (фиг. 3).To assess the cellular effector functions of GM-CSF KO CART CART19 cells, GM-CSF KO CART 19, UTD or GM-CSF KO UTD cells were co-cultured with the CD19-positive NALM6 cell line at a ratio of 1:5. After 4 hours, cells were harvested, permeabilized, fixed and stained for cytokines (FIG. 3).

Для оценки пролиферации GM-CSF KO CART клеток наблюдали за кинетикой размножения после трансдукции Т-клеток. GM-CSF KO CART клетки размножались лучше, чем клетки, трансдуцированные только CART19 (фиг. 4).To assess the proliferation of GM-CSF KO CART cells, the kinetics of expansion after transduction of T cells was observed. GM-CSF KO CART cells proliferated better than cells transduced with CART19 alone (FIG. 4).

Эти результаты демонстрируют, что CART с нокаутом GM-CSF могут усиливать функцию CART клеток и противоопухолевую активность. Эти результаты также демонстрируют, что блокада GMCSF в комбинации с CART19 не влияет на эффекторные функции CART клеток.These results demonstrate that GM-CSF knockout CART can enhance CART cell function and antitumor activity. These results also demonstrate that GMCSF blockade in combination with CART19 does not affect the effector functions of CART cells.

Пример 2: Истощение по GM-CSF во время CART терапии уменьшает синдром высвобождения цитокинов и нейротоксичность и может усиливать функцию CART клеток Example 2: GM-CSF Depletion During CART Therapy Reduces Cytokine Release Syndrome and Neurotoxicity and May Enhance CART Cell Function

В этом примере исследовали истощение колониестимулирующего фактора гранулоцитов и макрофагов (GM-CSF) и миелоидных клеток в качестве потенциальной стратегии управления токсичностью, ассоциированной с CART клетками. Было обнаружено, что блокада GM-CSF нейтрализующим антителом не подавляет функцию CART in vitro или in vivo. Пролиферация CART клеток усиливалась in vitro, и CART клетки обеспечивали более эффективный контроль лейкоза в ксенотрансплантатах, полученных от пациентов, после истощения GM-CSF. Кроме того, в модели ксенотрансплантата первичного острого лимфобластного лейкоза для оценки CRS и NT блокада GM-CSF приводила к снижению инфильтрации миелоидных клеток и Т-клеток в головном мозге и уменьшала развитие CRS и NT. Наконец, CART клетки с нокаутом GM-CSF, получали путем повреждения гена GM-CSF с помощью системы CRISPR/cas9 во время генерации CART клеток. GM-CSFk/o CART клетки продолжали нормально функционировать и приводили к усилению противоопухолевой активности in vivo. Это свидетельствует о том, что нейтрализация GM-CSF позволяет устранить нейротоксичность и CRS, а также может улучшить функции CART клеток.In this example, the depletion of granulocyte and macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) and myeloid cells was investigated as a potential strategy for managing toxicity associated with CART cells. Blockade of GM-CSF with a neutralizing antibody has not been found to suppress CART function in vitro or in vivo . CART cell proliferation was enhanced in vitro and CART cells provided more effective control of leukemia in patient-derived xenografts after GM-CSF depletion. Furthermore, in a primary acute lymphoblastic leukemia xenograft model for assessing CRS and NT, GM-CSF blockade resulted in reduced infiltration of myeloid cells and T cells in the brain and reduced the development of CRS and NT. Finally, GM-CSF knockout CART cells were generated by damaging the GM-CSF gene with the CRISPR/cas9 system during CART cell generation. GM-CSF k/o CART cells continued to function normally and resulted in enhanced antitumor activity in vivo . This suggests that GM-CSF neutralization can eliminate neurotoxicity and CRS and may also improve CART cell function.

Материалы и методыMaterials and methods

Клеточные линии и первичные клеткиCell lines and primary cells

NALM6 и MOLM13 приобретали в ATCC, Manassa, VA, USA, трансдуцировали лентивирусом люцифераза-ZsGreen (addgene) и сортировали до достижения 100% чистоты. Выделенные клетки культивировали в RIO (RPMI, 10% FCS об./об., 1% пенициллин и стрептавидин об./об.). Первичные клетки получали из биобанка Mayo Clinic для пациентов с острым лейкозом в соответствии с протоколом, утвержденным институциональным наблюдательным советом. Использование рекомбинантной ДНК в лаборатории было одобрено институциональным комитетом по биобезопасности (IBC).NALM6 and MOLM13 were purchased from ATCC, Manassa, VA, USA, transduced with lentivirus luciferase-ZsGreen (addgene) and sorted to 100% purity. The isolated cells were cultured in RIO (RPMI, 10% FCS v/v, 1% penicillin and streptavidin v/v). Primary cells were obtained from the Mayo Clinic biobank for patients with acute leukemia in accordance with the protocol approved by the institutional review board. The use of recombinant DNA in the laboratory has been approved by the Institutional Biosafety Committee (IBC).

Первичные Т-клетки и CART клеткиPrimary T cells and CART cells

Мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) выделяли из деидентифицированных аферезных контейнеров донорской крови согласно протоколу FICOLL (см., например, Dietz et al, 2006 Transfusion 46:2083-2089). Т-клетки подвергали отрицательному отбору с магнитными гранулами (технологии Stemcell), и моноциты подвергали положительному отбору с CD14+ магнитными гранулами (технологии Stemcell). Первичные клетки культивировали в среде X-Vivo 15 с 5% человеческой сывороткой, пенициллином, стрептомицином и глутамаксом. Направленные на CD19 клетки CART получали путем трансдукции нормальных донорских Т-клеток лентивирусом, как описано ниже. Конструкции CAR19 второго поколения синтезировали do novo (IDT) и клонировали в лентивирус третьего поколения под контролем промотора EF-1α. CD19-направленный одноцепочечный вариабельный фрагмент получали из клона FMC63. Конструкцию CAR, костимулированную 4IBB (FMC63-41BBz) второго поколения, синтезировали и использовали в этих экспериментах. Лентивирусные частицы получали путем временной трансфекции плазмиды в клетки, продуцирующие вирус 293T, в присутствии липофектамина 3000, VSV-G и упаковывающих плазмид. Т-клетки, полученные от нормальных доноров, стимулировали стимулирующими CD3/CD28 гранулами (StemCell) в соотношении 1:3, и затем трансдуцировали лентивирусными частицами через 24 часа после стимуляции с множественностью заражения 3,0. Магнитные гранулы удаляли на 6-й день, и CART клетки собирали и криоконсервировали на 8-й день для будущих экспериментов. CART клетки оттаивали и оставляли в среде для Т-клеток за 12 часов до их применения в экспериментах.Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were isolated from de-identified donated blood apheresis containers according to the FICOLL protocol (see, for example, Dietz et al, 2006 Transfusion 46:2083-2089). T cells were subjected to negative selection with magnetic beads (Stemcell technologies), and monocytes were subjected to positive selection with CD14+ magnetic beads (Stemcell technologies). Primary cells were cultured in X-Vivo 15 medium with 5% human serum, penicillin, streptomycin, and glutamax. CD19-targeted CART cells were generated by transduction of normal donor T cells with lentivirus as described below. The second generation CAR19 constructs were synthesized in do novo (IDT) and cloned into a third generation lentivirus under the control of the EF-1α promoter. The CD19 directed single chain variable fragment was generated from clone FMC63. A CAR construct co-stimulated with second generation 4IBB (FMC63-41BBz) was synthesized and used in these experiments. Lentiviral particles were obtained by transient transfection of the plasmid into 293T virus producing cells in the presence of Lipofectamine 3000, VSV-G and packaging plasmids. T cells derived from normal donors were stimulated with CD3/CD28 stimulating beads (StemCell) at a ratio of 1:3, and then transduced with lentiviral particles 24 hours after stimulation with an MOI of 3.0. The magnetic beads were removed on day 6 and CART cells were harvested and cryopreserved on day 8 for future experiments. CART cells were thawed and left in T cell medium for 12 hours prior to their use in experiments.

Генерация GM-CSFGM-CSF generation k/ok/o CART клеток: CART cells:

Гидовую РНК (гРНК), нацеленную на экзон 3 человеческого GM-CSF, отбирали путем скрининга гРНК, которые, как ранее сообщалось, обладают высокой эффективностью в отношении человеческого GM-CSF.25. Эту гРНК вводили в CAS9 лентивирусную конструкцию третьего поколения (lentiCRISPRv2), контролируемую промотором U6 (GenScript, Township, NJ, USA). Лентивирусные частицы, кодирующие эту конструкцию, получали, как описано выше. Т-клетки подвергали двойной трансдукции CAR19 лентивирусами и GM-CSFgRNA-lentiCRISPRv2 через 24 часа после стимуляции CD3/CD28 гранулами. Затем продолжали размножение CAR-T-клеток, как описано выше. Для анализа эффективности нацеливания на GM-CSF геномную ДНК экстрагировали из GM-CSFk/o CART19 клеток с помощью мини-набора PureLink Genomic DNA Mini (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). Представляющую интерес ДНК амплифицировали методом ПЦР с использованием Choice Taq Blue Mastermix (Thomas Scientific, Minneapolis, MN, USA) и экстрагировали из геля с помощью набора для экстракции геля QIAquick (Qiagen, Germantown, MD, USA) для определения редактирования. ПЦР-ампликоны отправляли на секвенирование Eurofins (Louisville, KY, USA), и вычисляли частоту модификации аллелей с помощью программного обеспечения TIDE (Отслеживание индел мутаций посредством разложения), доступного на tide.nki.nl. На фиг. 15 показаны последовательность гРНК, последовательности праймеров и схема генерации GM-CSFk/o CART19.Guide RNA (gRNA) targeting exon 3 of human GM-CSF was selected by screening for gRNAs previously reported to be highly effective against human GM-CSF.25. This gRNA was introduced into a third generation CAS9 lentiviral construct (lentiCRISPRv2) controlled by the U6 promoter (GenScript, Township, NJ, USA). Lentiviral particles encoding this construct were prepared as described above. T cells were double transduced with CAR19 with lentiviruses and GM-CSFgRNA-lentiCRISPRv2 24 hours after stimulation with CD3/CD28 beads. Then, the expansion of CAR-T cells was continued as described above. To analyze GM-CSF targeting efficiency, genomic DNA was extracted from GM-CSF k/o CART19 cells using the PureLink Genomic DNA Mini kit (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). DNA of interest was amplified by PCR using a Choice Taq Blue Mastermix (Thomas Scientific, Minneapolis, MN, USA) and extracted from the gel using a QIAquick gel extraction kit (Qiagen, Germantown, MD, USA) to determine editing. PCR amplicons were sent to Eurofins (Louisville, KY, USA) for sequencing and allele modification rates were calculated using the TIDE (Tracking Mutation Indel Digest) software available at tide.nki.nl. In FIG. 15 shows the gRNA sequence, primer sequences, and generation scheme for GM-CSF k/o CART19.

GM-CSF нейтрализующие антитела и изотипические контролиGM-CSF neutralizing antibodies and isotype controls

Лензилумаб (Humanigen, Brisbane, CA) представляет собой гуманизированное антитело, которое нейтрализует человеческий GM-CSF. Для экспериментов in vitro использовали лензилумаб или изотипический контроль в количестве 10 мкг/мл. Для экспериментов in vivo вводили 10 мг/кг лензилумаба или изотипического контроля, и график, путь и частота введения указаны в отдельной экспериментальной схеме. В некоторых экспериментах также использовали нейтрализующее антитело к мышиному GM-CSF (10 мг/кг), как указано в схеме эксперимента.Lenzilumab (Humanigen, Brisbane, CA) is a humanized antibody that neutralizes human GM-CSF. For in vitro experiments , lenzilumab or an isotype control was used at 10 µg/mL. For in vivo experiments, 10 mg/kg of lenzilumab or an isotype control was administered, and the schedule, route, and frequency of administration are indicated in a separate experimental design. In some experiments, a neutralizing antibody to mouse GM-CSF (10 mg/kg) was also used, as indicated in the experimental design.

Эксперименты по изучению функции Т-клетокT cell function experiments

Анализы цитокинов выполняли через 24 или 72 часа после совместного культивирования CART клеток с мишенями в соотношении 1:1, как указано. Выполняли анализ GM-CSF в режиме одного продукта человеческого GM-CSF на реакцию (singleplex) (Millipore), 30 продуктов человеческого GM-CSF (Millipore) или 30 продуктов мышиного GM-CSF (Millipore) на реакцию в супернатанте, собранном в этих экспериментах, как указано. Анализ выполняли, используя тест с гранулами методом проточной цитометрии или Luminex; анализ внутриклеточных цитокинов и анализы дегрануляции Т-клеток выполняли после инкубации CART клеток с мишенями при соотношении 1:5 в течение 4 часов при 37°C, в присутствии монензина, hCD49d и hCD28. Через 4 часа клетки собирали и проводили внутриклеточное окрашивание после окрашивания поверхности с последующей фиксацией и пермеализацией (FIX & PERM Cell Fixation & Cell Permeabilization Kit, Life Technologies). Для анализов пролиферации CFSE-меченные (Life Technologies) эффекторные клетки (CART19) и облученные клетки-мишени совместно культивировали в соотношении 1:1. В некоторых экспериментах к совместной культуре добавляли CD14+ моноциты в соотношении 1:1:1, как указано. Клетки совместно культивировали в течение 3-5 дней, как указано в конкретном эксперименте, а затем клетки собирали и проводили окрашивание поверхности анти-hCD3 и Live/Dead Aqua. PMA/иономицин использовали в качестве положительного неспецифического стимулятора Т-клеток в различных концентрациях, как указано в конкретных экспериментах. Для анализа киллинга CD19+люцифераза+ ALL клеточную линию NALM6 или CD19-люцифераза+ контрольные клетки MOLM13 инкубировали при указанных соотношениях с эффекторными Т-клетками в течение 24 или 48 часов, как указано в конкретном эксперименте. Величину киллинга вычисляли, используя биолюминесцентную визуализацию с помощью камеры Xenogen IVIS-200 Spectrum (PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA), в виде меры оставшихся живых клеток. Образцы обрабатывали 1 мкл D-люциферина (30 мкг/мл) на 100 мкл образца за 10 минут до визуализации.Cytokine assays were performed 24 or 72 hours after co-cultivation of CART cells with targets in a 1:1 ratio as indicated. GM-CSF analysis was performed in the mode of one human GM-CSF product per reaction (singleplex) (Millipore), 30 human GM-CSF products (Millipore), or 30 mouse GM-CSF products (Millipore) per reaction in the supernatant collected in these experiments. , as stated. Analysis was performed using a flow cytometry bead test or Luminex; intracellular cytokine assays and T cell degranulation assays were performed after incubation of CART cells with targets at a ratio of 1:5 for 4 hours at 37° C., in the presence of monensin, hCD49d and hCD28. After 4 hours, cells were harvested and intracellular stained after surface staining followed by fixation and permealization (FIX & PERM Cell Fixation & Cell Permeabilization Kit, Life Technologies). For proliferation assays, CFSE-labeled (Life Technologies) effector cells (CART19) and irradiated target cells were co-cultured in a 1:1 ratio. In some experiments, CD14+ monocytes were added to co-culture in a 1:1:1 ratio as indicated. The cells were co-cultured for 3-5 days as indicated in the specific experiment, and then the cells were harvested and surface stained with anti-hCD3 and Live/Dead Aqua. PMA/ionomycin was used as a positive non-specific T cell stimulator at various concentrations as indicated in specific experiments. For the CD19 + luciferase + ALL killing assay, the NALM6 cell line or CD19 - luciferase + MOLM13 control cells were incubated at the indicated ratios with effector T cells for 24 or 48 hours as specified in the specific experiment. Killing value was calculated using bioluminescence imaging with a Xenogen IVIS-200 Spectrum camera (PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA) as a measure of remaining living cells. Samples were treated with 1 μl of D-luciferin (30 μg/ml) per 100 μl of sample 10 minutes prior to imaging.

Многопараметрическая проточная цитометрияMultivariable flow cytometry

Античеловеческие антитела приобретали у Biolegend, eBioscience или BD Biosciences. Клетки выделяли из культуры in vitro или из периферической крови животных (после лизиса ACK), дважды промывали фосфатно-солевым буфером с добавлением 2% фетальной телячьей сыворотки и окрашивали при 4°C. Для количественного определения клеток использовали гранулы Countbright (Invitrogen) в соответствии с инструкциями производителя (Invitrogen). Во всех анализах представляющую интерес популяцию регистрировали на основе характеристик прямого и бокового рассеяния с последующим гейтированием по синглетным частицам, и живые клетки регистрировали с помощью Live Dead Aqua (Invitrogen). Поверхностную экспрессию CAR определяли окрашиванием козьим антителом к мышиному F(ab')2. Проточную цитометрию выполняли на четырехлазерном анализаторе Canto II (BD Biosciences). Все анализы выполняли с помощью FlowJo X10.0.7r2.Anti-human antibodies were purchased from Biolegend, eBioscience or BD Biosciences. Cells were isolated from in vitro culture or from animal peripheral blood (after ACK lysis), washed twice with phosphate-buffered saline supplemented with 2% fetal calf serum, and stained at 4°C. Countbright beads (Invitrogen) were used for cell quantification according to the manufacturer's instructions (Invitrogen). In all assays, the population of interest was recorded based on forward and side scatter characteristics followed by singlet particle gating, and live cells were recorded using Live Dead Aqua (Invitrogen). Surface expression of CAR was determined by goat anti-mouse F(ab') 2 staining. Flow cytometry was performed on a four-laser Canto II analyzer (BD Biosciences). All analyzes were performed using FlowJo X10.0.7r2.

Ксеногенные мышиные модели Xenogeneic mouse models

Самцов и самок мышей NOD-SCID-IL2rγ-/- (NSG) в возрасте 8-12 недель разводили и ухаживали за ними в отделении сравнительной медицины в клинике Mayo в соответствии с протоколом разведения, одобренным Комитетом по уходу и использованию институциональных животных (IACUC). Мышей содержали в огороженных пространствах для животных, одобренных институциональным комитетом по биобезопасности для экспериментов на уровне BSL2+.Male and female NOD-SCID-IL2rγ-/- (NSG) mice aged 8-12 weeks were bred and cared for in the Department of Comparative Medicine at the Mayo Clinic following a breeding protocol approved by the Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) . Mice were kept in animal enclosures approved by the institutional biosafety committee for experiments at the BSL2+ level.

Ксенотрансплантаты клеточной линии NALM6NALM6 cell line xenografts

CD19+люцифераза+ ALL клеточную линию NALM6 использовали для создания ксенотрансплантатов ALL. Эти эксперименты с ксенотрансплантатом были одобрены другим протоколом IACUC. В данном случае 1×106 клеток вводили внутривенно путем инъекции в хвостовую вену. Через шесть дней после инъекции мышей подвергали биолюминесцентной визуализации с помощью камеры Xenogen IVIS-200 Spectrum, чтобы подтвердить приживление. Визуализацию выполняли после внутрибрюшинной инъекции 10 мкл/г D-люциферина (15 мг/мл). Затем мышей рандомизировали на основе биолюминесцентного изображения для назначения разных режимов лечения, как указано в конкретных экспериментах. Обычно вводили 1-2×106 клеток CART или UTD-клеток, и точные дозы указаны в подробном описании эксперимента. Еженедельную визуализацию выполняли для оценки и контроля тяжести заболевания. Образцы крови из хвостовой вены брали через 7-10 дней после инъекции CART клеток для оценки размножения Т-клеток, а после этого по мере необходимости. Периферическую кровь мышей лизировали, используя лизирующий буфер ACK (Thermofisher), которую затем использовали в анализе методом проточной цитометрии. Биолюминесцентные изображения получали с помощью камеры Xenogen IVIS-200 Spectrum (PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA) и анализировали с помощью программного обеспечения Living Image версии 4.4 (Caliper LifeSciences, PerkinElmer). Терапия мышей, получавших антитела, включала введение антител (10 мг/кг лензилумаба или изотипического контроля) внутрибрюшинно в течение 10 дней.The CD19 + luciferase + ALL cell line NALM6 was used to create ALL xenografts. These xenograft experiments were approved by another IACUC protocol. In this case, 1×10 6 cells were administered intravenously by injection into the tail vein. Six days post-injection, mice were subjected to bioluminescence imaging with a Xenogen IVIS-200 Spectrum camera to confirm engraftment. Imaging was performed after an intraperitoneal injection of 10 μl/g D-luciferin (15 mg/ml). Mice were then randomized based on the bioluminescent image to receive different treatment regimens as indicated in specific experiments. Typically, 1-2×10 6 CART or UTD cells were administered, and the exact doses are indicated in the detailed description of the experiment. Weekly imaging was performed to assess and monitor disease severity. Blood samples from the tail vein were taken 7-10 days after the injection of CART cells to assess the expansion of T cells, and thereafter as needed. Mouse peripheral blood was lysed using ACK lysis buffer (Thermofisher), which was then used in flow cytometry analysis. Bioluminescent images were acquired with a Xenogen IVIS-200 Spectrum camera (PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA) and analyzed with Living Image software version 4.4 (Caliper LifeSciences, PerkinElmer). Therapy for mice treated with antibodies included the administration of antibodies (10 mg/kg lenzilumab or isotype control) intraperitoneally for 10 days.

Первичные ксенотрансплантаты ALL, полученные от пациентаPatient-derived primary ALL xenografts

Для создания первичных ксенотрансплантатов ALL мышам NSG сначала вводили 30 мг/кг бусульфана внутрибрюшинно. На следующий день мышам вводили 2×106 первичных бластов, полученных из периферической крови пациентов с рецидивирующим рефрактерным ALL. За приживлением трансплантатов у мышей наблюдали в течение 4-6 недель, и при постоянном наблюдении уровня CD19+ клеток в крови (>1 клетки/мкл) мышей рандомизовали для получения разных курсов обработки CART19 или UTD (1×106 клеток) в комбинации с терапией антителами или без нее (10 мг/кг лензилумаба или изотипического контроля IP в течение 10 дней, начиная со дня получения терапии CART клетками). Мышей периодически наблюдали на лейкемическую нагрузку путем взятия образцов крови из хвостовой вены.To create primary ALL xenografts, NSG mice were first injected with 30 mg/kg busulfan ip. The next day, mice were injected with 2×10 6 primary blasts obtained from the peripheral blood of patients with relapsed refractory ALL. Graft engraftment in mice was followed for 4-6 weeks, and with continuous monitoring of blood levels of CD19+ cells (>1 cell/µl), mice were randomized to receive different courses of treatment with CART19 or UTD (1×10 6 cells) in combination with therapy with or without antibodies (10 mg/kg of lenzilumab or IP isotype control for 10 days from the day of receiving CART cell therapy). Mice were monitored periodically for leukemic load by taking blood samples from the tail vein.

Первичные ксенотрансплантаты ALL, полученные от пациентов, для CRS/NTPatient-derived primary ALL xenografts for CRS/NT

Как и в описанных выше экспериментах, мышам внутрибрюшинно вводили 30 мг/кг бусульфана. На следующий день им вводили 1-2×106 первичных бластов, полученных из периферической крови пациентов с рецидивирующим рефрактерным ALL. Приживление трансплантатов у мышей наблюдали в течение 4-6 недель, и когда уровень CD19+ клеток становился высоким (>10 клеток/мкл), им вводили CART19 (2-5×106 клеток) и начинали терапию антителами в течение 10 дней, как указано при описании конкретных экспериментов. Мышей ежедневно взвешивали для оценки их физического состояния. МРТ мышей по Брайану выполняли через 5-6 дней после введения CART и через 4-11 дней после инъекции CART из хвостовой вены брали образцы крови. МРТ изображения головного мозга анализировали с помощью Azalyze.As in the experiments described above, mice were intraperitoneally injected with 30 mg/kg of busulfan. The next day they were injected with 1-2×10 6 primary blasts obtained from the peripheral blood of patients with relapsed refractory ALL. Graft engraftment in mice was observed for 4-6 weeks, and when CD19+ cell levels became high (>10 cells/µl), they were injected with CART19 (2-5×10 6 cells) and started antibody therapy for 10 days, as indicated when describing specific experiments. Mice were weighed daily to assess their physical condition. Bryan MRI of mice was performed 5-6 days after CART injection, and blood samples were taken from the tail vein 4-11 days after CART injection. MRI images of the brain were analyzed using Azalyze.

Получение МРТGetting an MRI

Для получения изображений для оценки проницаемости сосудов центральной нервной системы (ЦНС) использовали систему МРТ для мелких животных Bruker Avance II 7 Tesla с вертикальным отверстием для мелких животных (Bruker Biospin). Анестезию осуществляли путем ингаляции, которую поддерживали, используя 3-4% изофлуран. Частоту дыхания контролировали во время сеансов сбора данных с помощью системы мониторинга жизненно важных функций, совместимой с МРТ (модель 1030; SA Instruments, Stony Brook, NY). Мышам вводили внутрибрюшинную инъекцию гадолиния в дозе 100 мг/кг в зависимости от веса, и после стандартной 15 минутной задержки использовали T1-взвешенную последовательность на основе спин-эхо для сбора объемных данных (время повторения=150 мс, время эхо-сигнала=8 мс, поле зрения: 32 мм x 19,2 мм x 19,2 мм, матрица: 160×96 x 96; количество средних значений=1) для получения T1-взвешенных изображений. Изменения МРТ, усиленные гадолинием, свидетельствовали о нарушении гематоэнцефалического барьера. Волюметрический анализ выполняли с помощью пакета программного обеспечения Analyze, разработанного отделом Biomedical Imaging Resource в клинике Mayo.A Bruker Avance II 7 Tesla Small Animal Vertical Hole MRI System (Bruker Biospin) was used to obtain images to assess central nervous system (CNS) vascular permeability. Anesthesia was performed by inhalation, which was maintained using 3-4% isoflurane. Respiratory rate was monitored during data collection sessions with an MRI compatible vital signs monitoring system (Model 1030; SA Instruments, Stony Brook, NY). Mice were given an intraperitoneal injection of gadolinium at a dose of 100 mg/kg based on weight, and after a standard 15 minute delay, a T1-weighted spin echo sequence was used to collect volumetric data (rep time=150 ms, echo time=8 ms , field of view: 32 mm x 19.2 mm x 19.2 mm, matrix: 160 x 96 x 96, number of averages = 1) to obtain T1-weighted images. Changes in MRI enhanced with gadolinium indicated a violation of the blood-brain barrier. Volumetric analysis was performed using the Analyze software package developed by the Biomedical Imaging Resource department at the Mayo Clinic.

РНК-секвенирование в ткани мозга мышиRNA sequencing in mouse brain tissue

РНК выделяли с помощью набора miRNeasy Micro (Qiagen, Gaithersburg, MD, USA) и обрабатывали набором ДНКаз, не содержащим РНКаз (Qiagen, Gaithersburg, MD, USA). РНК-секвенирование выполняли на Illumina HTSeq 4000 (Illumina, San Diego, CA, USA) с помощью Genome Analysis Core в клинике Mayo. Двоичное представление данных было преобразовано в fastq формат с помощью программного обеспечения Illumina bcl2fastq. Адаптерные последовательности удаляли с помощью Trimmomatic, и FastQC использовали для проверки качества. Последние эталонные геномы человека (GRCh38) и мыши (GRCm38) загружали из NCBI. Генерировали индексные файлы генома с помощью STAR30, и считывания парных концевых фрагментов картировали на геном для каждого условия. HTSeq использовали для вычисления количества событий экспрессии для каждого гена, а DeSeq2 использовали для вычисления дифференциальной экспрессии. Генную онтологию оценивали с помощью Enrichr. На фиг. 16 показаны этапы, описанные выше. Данные о секвенировании РНК доступны на сайте Gene Expression Omnibus под номером доступа GSE121591.RNA was isolated using the miRNeasy Micro kit (Qiagen, Gaithersburg, MD, USA) and treated with an RNase free DNase kit (Qiagen, Gaithersburg, MD, USA). RNA sequencing was performed on an Illumina HTSeq 4000 (Illumina, San Diego, CA, USA) using the Genome Analysis Core at the Mayo Clinic. The binary representation of the data was converted to fastq format using the Illumina bcl2fastq software. Adapter sequences were removed with a Trimmomatic and FastQC was used for quality control. The latest reference human (GRCh38) and mouse (GRCm38) genomes were downloaded from NCBI. Genome index files were generated with STAR30 and paired end reads were mapped to the genome for each condition. HTSeq was used to calculate the number of expression events for each gene, and DeSeq2 was used to calculate differential expression. Gene ontology was evaluated using Enrichr. In FIG. 16 shows the steps described above. RNA sequencing data is available from the Gene Expression Omnibus website under accession number GSE121591.

СтатистикаStatistics

Для анализа данных использовали Prism Graph Pad и Microsoft Excel. Высокие концентрации цитокинов на тепловой карте были нормализованы до «1», а низкие концентрации были нормализованы до «0» с помощью Prism. Статистические тесты описаны в подписях к фигурам.Prism Graph Pad and Microsoft Excel were used for data analysis. High concentrations of cytokines on the heat map were normalized to "1" and low concentrations were normalized to "0" using Prism. Statistical tests are described in the figure captions.

Результатыresults

Нейтрализация GM-CSF in vitro усиливает пролиферацию CAR-T-клеток в присутствии моноцитов и не нарушает эффекторную функцию CAR-T-клеток.Neutralization of GM-CSF in vitro enhances the proliferation of CAR-T cells in the presence of monocytes and does not impair the effector function of CAR-T cells.

При использовании нейтрализации GM-CSF после терапии CAR-T-клетками в качестве стратегии для предотвращения CRS и NT она не должна подавлять эффективность CAR-T-клеток. Таким образом, первоначальные эксперименты были направлены на изучение влияния нейтрализации GM-CSF на эффекторные функции CAR-T-клеток. В этих экспериментах CART19 клетки культивировали совместно с CD19+ ALL клеточной линией NALM6 или без нее в присутствии лензилумаба (нейтрализующее антитело GM-CSF) или изотипического контроля (IgG). Было установлено, что лензилумаб, но не контрольное антитело IgG, действительно способен полностью нейтрализовать GM-CSF (фиг. 6A), но не ингибировать специфическую пролиферацию антигена CAR-T-клеток (фиг. 6B). Когда клетки CART19 культивировали совместно с линией клеток CD19+ NALM6 в присутствии моноцитов, лензилумаб в комбинации с CART19 демонстрировал экспоненциальное увеличение антигенспецифической пролиферации CART19 по сравнению с CART19 плюс изотипический контрольный IgG (P<0,0001, фиг. 6C). Для исследования специфической цитотоксичности CAR-T либо CART19, либо контрольные Т-клетки UTD культивировали с люцифераза+CD19+ линией клеток NALM6, которые затем обрабатывали либо контрольным изотипом антитела, либо антителом, нейтрализующим GM-CSF (фиг. 1D). Обработка антителом, нейтрализующим GM-CSF, не подавляла способность CAR-T клеток убивать клетки-мишени NALM6 (фиг. 6D). В целом эти результаты показывают, что лензилумаб не ингибирует функцию CAR-T-клеток in vitro и усиливает пролиферацию CART19 клеток в присутствии моноцитов, предполагая, что нейтрализация GM-CSF может повысить эффективность, опосредованную CAR-T-клетками.When using GM-CSF neutralization after CAR-T cell therapy as a strategy to prevent CRS and NT, it should not suppress the effectiveness of CAR-T cells. Thus, the initial experiments were aimed at studying the effect of GM-CSF neutralization on the effector functions of CAR-T cells. In these experiments, CART19 cells were cultured with or without the CD19 + ALL cell line NALM6 in the presence of lenzilumab (GM-CSF neutralizing antibody) or an isotype control (IgG). It was found that lenzilumab, but not the control IgG antibody, was indeed able to completely neutralize GM-CSF (FIG. 6A) but not to inhibit specific proliferation of CAR-T cell antigen (FIG. 6B). When CART19 cells were co-cultured with the CD19 + NALM6 cell line in the presence of monocytes, lenzilumab in combination with CART19 showed an exponential increase in CART19 antigen-specific proliferation compared to CART19 plus isotype control IgG (P<0.0001, Fig. 6C). To examine the specific cytotoxicity of CAR-T, either CART19 or control UTD T cells were cultured with the luciferase + CD19 + NALM6 cell line, which were then treated with either an isotype control antibody or a GM-CSF neutralizing antibody (Fig. 1D). Treatment with the GM-CSF neutralizing antibody did not inhibit the ability of CAR-T cells to kill NALM6 target cells (FIG. 6D). Overall, these results indicate that lenzilumab does not inhibit CAR-T cell function in vitro and enhances CART19 cell proliferation in the presence of monocytes, suggesting that GM-CSF neutralization may increase CAR-T cell-mediated efficacy.

Нейтрализация GM-CSF in vivo усиливает противоопухолевую активность CAR-T-клеток в моделях ксенотрансплантатов.Neutralization of GM-CSF in vivo enhances the antitumor activity of CAR-T cells in xenograft models.

Чтобы подтвердить, что истощение GM-CSF не подавляет эффекторные функции CART19, было изучено GM-CSF-нейтрализующее влияние лензилумаба на противоопухолевую активность CART19 на моделях ксенотрансплантатов. Во-первых, была использована модель рецидива, предназначенная для тщательного изучения влияния нейтрализации GM-CSF на противоопухолевую активность CART19 клеток. Мышам NSG инъецировали l×106 люцифераза+ NALM6 клетки и затем визуализировали через 6 дней, что обеспечило достаточно времени для достижения у мышей очень высокой опухолевой нагрузки. Мышей рандомизировали на группы, получающие однократную инъекцию CART19 или UTD клеток и антитело контрольного изотипа или лензилумаб в течение 10 дней (фиг. 7A). Анализ GM-CSF в сыворотке, собранной через 8 дней после инъекции CART19, показал, что лензилумаб успешно нейтрализует GM-CSF на фоне терапии CART19 (фиг. 7B). Биолюминесцентная визуализация через неделю после инъекции CART19 показала, что CART19 в комбинации с лензилумабом эффективно контролировали лейкоз в этой модели рецидива с высокой опухолевой нагрузкой и значительно лучше, чем контрольные клетки UTD (фиг. 7C). Лечение CART19 в комбинации с лензилумабом обеспечило сильную противоопухолевую активность и улучшенную общую выживаемость, аналогично CART19 с контрольным антителом, несмотря на нейтрализацию уровней GM-CSF, что указывает на то, что GM-CSF не ухудшает in vivo активность CAR T-клеток (фиг. 8). Во-вторых, эти эксперименты выполняли на модели ксенотрансплантата, полученной от пациента с первичным ALL, в присутствии PBMC человека, поскольку эта модель является более подходящей гетерогенной моделью. После режима кондиционирования химиотерапии бусульфаном мышам вводили бласты, полученные от пациентов с рецидивом ALL. Приживление у мышей наблюдали в течение нескольких недель путем непрерывного забора образцов крови из хвостовой вены, и когда уровень CD19+ бластов в крови стал >1/мкл, мышей рандомизировали для назначения лечения CART19 или UTD в комбинации с PBMC либо с лензилумабом плюс антимышиное антитело, нейтрализующее GM-CSF, либо с антителами IgG изотипического контроля, начиная со дня инъекции CART19 в течение 10 дней (фиг. 7D). В этой модели ксенотрансплантата первичного ALL нейтрализация GM-CSF в комбинации с терапией CART19 привела к значительному улучшению контроля лейкоза, который сохранялся в течение более 35 дней после введения CART19, по сравнению с CART19 плюс изотипический контроль (фиг. 7E). Это позволяет предположить, что нейтрализация GM-CSF может играть роль в уменьшении рецидивов и увеличении продолжительности полных ответов после клеточной терапии CART19.To confirm that GM-CSF depletion does not suppress CART19 effector functions, the GM-CSF neutralizing effect of lenzilumab on the antitumor activity of CART19 was studied in xenograft models. First, a relapse model was used to carefully study the effect of GM-CSF neutralization on the antitumor activity of CART19 cells. NSG mice were injected with 1×10 6 luciferase + NALM6 cells and then imaged 6 days later, allowing enough time for the mice to reach a very high tumor burden. Mice were randomized to receive a single injection of CART19 or UTD cells and isotype control antibody or lenzilumab for 10 days (FIG. 7A). Analysis of GM-CSF in serum collected 8 days after CART19 injection showed that lenzilumab successfully neutralized GM-CSF during CART19 therapy (Fig. 7B). Bioluminescent imaging one week after CART19 injection showed that CART19 in combination with lenzilumab effectively controlled leukemia in this high tumor burden recurrence model and was significantly better than control UTD cells (Fig. 7C). Treatment with CART19 in combination with lenzilumab provided potent antitumor activity and improved overall survival, similar to CART19 with control antibody, despite neutralization of GM-CSF levels, indicating that GM-CSF does not impair in vivo activity of CAR T cells (Fig. 8). Secondly, these experiments were performed on a xenograft model derived from a patient with primary ALL in the presence of human PBMC, since this model is a more suitable heterogeneous model. Following a busulfan chemotherapy conditioning regimen, mice were injected with blasts obtained from patients with relapsed ALL. Mice engraftment was monitored for several weeks by continuous tail vein blood sampling, and when blood levels of CD19 + blasts became >1/μL, mice were randomized to receive either CART19 or UTD treatment in combination with either PBMC or lenzilumab plus an anti-mouse antibody. neutralizing GM-CSF, or with isotype control IgG antibodies starting from the day of CART19 injection for 10 days (Fig. 7D). In this primary ALL xenograft model, neutralization of GM-CSF in combination with CART19 therapy resulted in a significant improvement in leukemia control, which was maintained for more than 35 days after CART19 administration, compared with CART19 plus isotype control (Fig. 7E). This suggests that GM-CSF neutralization may play a role in reducing relapses and increasing the duration of complete responses after CART19 cell therapy.

CAR-T клетки с нокаутом GM-CSF с помощью CRISPR демонстрируют пониженную экспрессию GM-CSF, аналогичные уровни ключевых цитокинов и повышенную противоопухолевую активность.CAR-T cells with GM-CSF knockout by CRISPR show reduced GM-CSF expression, similar levels of key cytokines, and increased antitumor activity.

Чтобы с уверенностью исключить любую критическую роль GM-CSF в функционировании CAR T-клеток, при создании CAR T-клеток повреждали ген GM-CSF с помощью гРНК, которая, согласно сообщениям, является высокоэффективной, которую клонировали в лентивирусный остов CRISPR. Используя эту гРНК, была достигнута примерно 60% эффективность нокаута в клетках CART19 (фиг. 9). Когда CAR T-клетки стимулировали CD19+ клеточной линией NALM6, GM-CSFk/o CAR T-клетки вырабатывали статистически значимо более низкий уровень GM-CSF по сравнению с CART19 с локусом GM-CSF дикого типа («клетки CART19 дикого типа»). Нокаут GM-CSF в CAR T-клетках не нарушал продуцирования других ключевых цитокинов T-клеток, включая IFN-γ, IL-2 или антиген-специфическую дегрануляцию CAR T-клеток (CD107a) (фиг. 10A), но привел к снижению уровня экспрессии GM-CSF (фиг. 10B). Чтобы подтвердить, что клетки GM-CSFk/o CAR-T продолжают нормально функционировать, была протестирована их эффективность in vivo на модели ксенотрансплантата с рецидивирующим ALL с высокой опухолевой нагрузкой (как описано на фиг. 7A). В этой модели ксенотрансплантата использование GM-CSFk/o CART19 вместо CART19 дикого типа привело к заметному снижению сывороточных уровней человеческого GM-CSF через 7 дней после обработки CART19 (фиг. 10B). Данные биолюминесцентного изображения позволяют предположить, что клетки GM-CSFk/o CART19 обеспечивают усиленный лейкемический контроль по сравнению с CART19 в этой модели (фиг. 11). Важно отметить, что клетки GM-CSFk/o CART19 продемонстрировали значительное улучшение общей выживаемости по сравнению с клетками CART19 дикого типа (фиг. 10). За исключением GM-CSF, не было обнаружено никаких статистически значимых изменений ни в цитокинах человека (фиг. 10D), ни в цитокинах мыши (фиг. 10E). Вместе эти результаты подтверждают данные, приведенные на фиг. 6 и 7, что указывает на то, что истощение GM-CSF не оказывает отрицательного влияния на цитокины, которые имеют решающее значение для функциональной эффективности CAR-T. Кроме того, результаты на фиг. 10 показывают, что GM-CSFk/o CART могут представлять терапевтический вариант для «встроенного» контроля GM-CSF в качестве модификации во время производства CAR-T-клеток.To safely rule out any critical role of GM-CSF in CAR T cell function, the GM-CSF gene was damaged in the generation of CAR T cells with a reportedly highly efficient gRNA that was cloned into the CRISPR lentiviral backbone. Using this gRNA, approximately 60% knockout efficiency was achieved in CART19 cells (FIG. 9). When CAR T cells were stimulated with CD19+ cell line NALM6, GM-CSF k/o CAR T cells produced statistically significantly lower levels of GM-CSF compared to CART19 with the wild-type GM-CSF locus ("wild-type CART19 cells"). Knockout of GM-CSF in CAR T cells did not disrupt the production of other key T cell cytokines, including IFN-γ, IL-2, or antigen-specific degranulation of CAR T cells (CD107a) (Fig. 10A), but resulted in a decrease in expression of GM-CSF (Fig. 10B). To confirm that GM-CSF k/o CAR-T cells continue to function normally, their efficacy was tested in vivo in a recurrent ALL xenograft model with a high tumor burden (as described in Fig. 7A). In this xenograft model, the use of GM-CSF k/o CART19 instead of wild-type CART19 resulted in a marked decrease in serum levels of human GM-CSF 7 days after CART19 treatment (FIG. 10B). Bioluminescent imaging data suggest that GM-CSF k/o CART19 cells provide enhanced leukemic control compared to CART19 in this model (FIG. 11). Importantly, GM-CSF k/o CART19 cells showed a significant improvement in overall survival compared to wild-type CART19 cells (FIG. 10). With the exception of GM-CSF, no statistically significant changes were found in either human cytokines (FIG. 10D) or mouse cytokines (FIG. 10E). Together, these results confirm the data shown in FIG. 6 and 7, indicating that GM-CSF depletion does not adversely affect cytokines that are critical to the functional efficiency of CAR-T. In addition, the results in Fig. 10 show that GM-CSF k/o CART may represent a therapeutic option for "built-in" control of GM-CSF as a modification during CAR-T cell production.

Модель ксенотрансплантата опухоли пациента для оценки нейротоксичности и синдрома высвобождения цитокиновPatient Tumor Xenograft Model for Evaluation of Neurotoxicity and Cytokine Release Syndrome

В этой модели кондиционированным мышам NSG прививали первичные бласты ALL и наблюдали за приживлением в течение нескольких недель до достижения высокой опухолевой нагрузки (фиг. 12A). Когда уровень CD19+ бластов в периферической крови достиг уровня >10/мкл, мышей рандомизировали для назначения разных видов терапии, как указано (фиг. 12A). Лечение CART19 (с контрольными антителами IgG или нейтрализующими антителами к GM-CSF) успешно искоренило заболевание (фиг. 12B). В течение 4-6 дней после лечения CART19 у мышей начинали развиваться моторная слабость, сутулость и прогрессирующая потеря веса: симптомы которые соответствуют CRS и NT. Это было связано с тем, что в сыворотке через 4-11 дней после инъекции CART19 увеличились уровни ключевых цитокинов аналогично тому, как это наблюдается при CRS у человека после терапии CAR T-клетками (включая человеческие GM-CSF, TNF-α, IFN-γ, IL-10, IL-12, IL-13, IL-2, IL-3, IP-10, MDC, MCP-1, MIP-1α, MIP-1β и мышиные IL-6, GM-CSF, IL-4, IL-9, IP-10, MCP-1 и MIG). У этих мышей, получавших CART19, также развилась NT, о чем свидетельствовали анализы МРТ головного мозга, выявившие аномальное повышение T1, указывающее на нарушение гематоэнцефалического барьера и, возможно, отек мозга (фиг. 12D), вместе с анализом проточной цитометрии полученных образцов мозга, показавшим инфильтрацию человеческих CART19 клеток (фиг. 12E). Кроме того, анализ РНК-секвенирования срезов мозга мышей, у которых развились эти признаки NT, показал значительную активацию генов, регулирующих Т-клеточный рецептор, рецепторы цитокинов, активацию иммунной системы Т-клеток, транспорт Т-клеток и дифференцировку Т-клеток и миелоидных клеток (таблица 1).In this model, conditioned NSG mice were inoculated with primary ALL blasts and observed for engraftment for several weeks until a high tumor burden was reached (FIG. 12A). When peripheral blood levels of CD19 + blasts reached >10/µl, mice were randomized to different therapies as indicated (FIG. 12A). Treatment with CART19 (with IgG control antibodies or anti-GM-CSF neutralizing antibodies) successfully eradicated the disease (FIG. 12B). Within 4-6 days after CART19 treatment, mice began to develop motor weakness, stoop and progressive weight loss: symptoms consistent with CRS and NT. This was because serum levels of key cytokines increased 4-11 days after CART19 injection, similar to that seen in human CRS following CAR T cell therapy (including human GM-CSF, TNF-α, IFN- γ, IL-10, IL-12, IL-13, IL-2, IL-3, IP-10, MDC, MCP-1, MIP-1α, MIP-1β and mouse IL-6, GM-CSF, IL -4, IL-9, IP-10, MCP-1 and MIG). These CART19-treated mice also developed NT, as evidenced by brain MRI analyzes showing an abnormal increase in T1, indicative of a breach in the blood-brain barrier and possibly cerebral edema (Fig. 12D), together with flow cytometry analysis of obtained brain samples, showing infiltration of human CART19 cells (FIG. 12E). In addition, RNA sequencing analysis of brain sections of mice that developed these features of NT showed significant upregulation of genes regulating the T cell receptor, cytokine receptors, T cell immune system activation, T cell transport, and T cell and myeloid cell differentiation. cells (table 1).

Таблица 1. Таблица канонических путей, измененных в головном мозге мышей с ксенотрансплантатами опухоли пациента после обработки клетками CART19.Table 1. Table of canonical pathways altered in the brain of mice with patient tumor xenografts after treatment with CART19 cells.

Канонический путьCanonical Path Скор. р-значениеSpeed p-value Гены Genes Регуляция иммунного ответа (GO:0050776)Regulation of the immune response (GO:0050776) 9,45Е-149.45Е-14 IFITM1, ITGB2, TRAC, ICAM3, CD3G, PTPN22, CD3E, ITGAL, SAMHD1, SLA2, CD3D, ITGB7, SLAMF6, B2M, NPDC1, CD96, BTN3A1, ITGA4, SH2D1A, HLA-B, HLA-C, BTN3A2, HLA-A, CD8B, SELL, CD8A, CD226, CD247, CLEC2D, HOST, BIRC3IFITM1, ITGB2, TRAC, ICAM3, CD3G, PTPN22, CD3E, ITGAL, SAMHD1, SLA2, CD3D, ITGB7, SLAMF6, B2M, NPDC1, CD96, BTN3A1, ITGA4, SH2D1A, HLA-B, HLA-C, BTN3A2, HLA- A, CD8B, SELL, CD8A, CD226, CD247, CLEC2D, HOST, BIRC3 Цитокин-опосредованный сигнальный путь (GO:0019221)Cytokine-mediated signaling pathway (GO:0019221) 1,36T-121.36T-12 IFITM1, SP100, TRADD, ITGB2, IL2RG, SAMHD1, IL27RA, OASL, CNN2, IL18RAP, RIPK1, CCR5, IL12RB1, B2M, GBP1, IL6R, JAK3, CCR2, IL32, ANXA1, IL4R, TGFB1, IL10RB, IL10RA, STAT2, PRKCD, HLA-B, HLA-C, IL16, HLA-A, TNFRSF1B, CD4, IRF3, OAS2, IL2RB, FAS, TNFRSF25, LCP1, P4HB, IL7R, MAP3K14, CD44, IL18R1, IRF9, MYD88, BIRC3IFITM1, SP100, TRADD, ITGB2, IL2RG, SAMHD1, IL27RA, OASL, CNN2, IL18RAP, RIPK1, CCR5, IL12RB1, B2M, GBP1, IL6R, JAK3, CCR2, IL32, ANXA1, IL4R, TGFB1, IL10RB, IL10RA, STAT2, PRKCD, HLA-B, HLA-C, IL16, HLA-A, TNFRSF1B, CD4, IRF3, OAS2, IL2RB, FAS, TNFRSF25, LCP1, P4HB, IL7R, MAP3K14, CD44, IL18R1, IRF9, MYD88, BIRC3 Комплекс Т-клеточного рецептора (GO:0042101)T cell receptor complex (GO:0042101) 1,30Е-111.30E-11 ZAP70, CD4, CD6, CD8B, CD8A, CD3G, CD247, CD3E, CD3D, CARD11ZAP70, CD4, CD6, CD8B, CD8A, CD3G, CD247, CD3E, CD3D, CARD11 Т-клеточная активация (GO:0042110)T cell activation (GO:0042110) 2,07Е-112.07E-11 ITK, RHOH, CD3G, NLRC3, PTPN22, CD3E, SLA2, CD3D, CD2, ZAP70, CD4, PTPRC, CD8B, CD8A, LCK, CD28, LCP1, LATITK, RHOH, CD3G, NLRC3, PTPN22, CD3E, SLA2, CD3D, CD2, ZAP70, CD4, PTPRC, CD8B, CD8A, LCK, CD28, LCP1, LAT Регуляция Т-клеточной активации (GO:0050863)Regulation of T cell activation (GO:0050863) 2,46Е-102.46Е-10 PTPN22, LAX1, CCDC88B, CD2, CD4, LCK, SIT1, TBX21, TIGIT, JAK3, LAT, PAG1, CCR2PTPN22, LAX1, CCDC88B, CD2, CD4, LCK, SIT1, TBX21, TIGIT, JAK3, LAT, PAG1, CCR2 Передача сигналов Т-клеточного рецептора (GO:0050852)T cell receptor signaling (GO:0050852) 4,35E-084.35E-08 ITK, BTN3A1, TRAC, WAS, CD3G, PTPN22, BTN3A2, CD3E, CD3D, ZAP70, CD4, PTPRC, LCK, GRAP2, LCP2, CD247, CARD11, LAT, PAG1ITK, BTN3A1, TRAC, WAS, CD3G, PTPN22, BTN3A2, CD3E, CD3D, ZAP70, CD4, PTPRC, LCK, GRAP2, LCP2, CD247, CARD11, LAT, PAG1 Положительная регуляция продуцирования цитокинов (GO:0001819)Upregulation of cytokine production (GO:0001819) 1,57502E-071.57502E-07 GBP5, ANXA1, TGFB1, CYBA, PTPN22, PARK7, TMEM173, CCDC88B, MAVS, CD6, IRF3, CD28, RIPK1, SLAMF6, CD46, IL12RB1, TIGIT, IL6R, CARD11, MYD88, CCR2GBP5, ANXA1, TGFB1, CYBA, PTPN22, PARK7, TMEM173, CCDC88B, MAVS, CD6, IRF3, CD28, RIPK1, SLAMF6, CD46, IL12RB1, TIGIT, IL6R, CARD11, MYD88, CCR2 Дифференцировка Т-клеток (GO:0030217)T cell differentiation (GO:0030217) 2,36E-072.36E-07 ZAP70, CD4, ANXA1, PTPRC, CD8A, LCK, CD28, RHOH, PTPN22, CD3DZAP70, CD4, ANXA1, PTPRC, CD8A, LCK, CD28, RHOH, PTPN22, CD3D Активация цитокинововго рецептора (GO:0004896)Activation of the cytokine receptor (GO:0004896) 2,43E-072.43E-07 IL4R, IL10RB, IL10RA, IL2RG, CD4, CXCR3, IL2RB, CCR5, IL12RB1, IL7R, IL6R, CD44, CCR2IL4R, IL10RB, IL10RA, IL2RG, CD4, CXCR3, IL2RB, CCR5, IL12RB1, IL7R, IL6R, CD44, CCR2 Сигнальный путь интерферона типа I (GO:0060337)Type I interferon signaling pathway (GO:0060337) 3,27E-073.27E-07 IFITM1, SP100, IRF3, OAS2, STAT2, HLA-B, HLA-C, HLA-A, SAMHD1, IRF9, MYD88, OASLIFITM1, SP100, IRF3, OAS2, STAT2, HLA-B, HLA-C, HLA-A, SAMHD1, IRF9, MYD88, OASL Ответ на цитокин (GO:0034097)Cytokine response (GO:0034097) 0,00046790.0004679 SIGIRR, IFITM1, SP100, HCLS1, RIPK1, PTPN7, IKBKE, IL6R, JAK3, IL18R1, MYD88, AESSIGIRR, IFITM1, SP100, HCLS1, RIPK1, PTPN7, IKBKE, IL6R, JAK3, IL18R1, MYD88, AES Регуляция врожденного иммунного ответа (GO:0045088)Regulation of the innate immune response (GO:0045088) 0,0014520.001452 GBP5, GFI1, STAT2, ADAM8, NLRC3, PTPN22, SAMHD1, BIRC3GBP5, GFI1, STAT2, ADAM8, NLRC3, PTPN22, SAMHD1, BIRC3 Регуляция продукции фактора некроза (GO:0032680)Regulation of necrosis factor production (GO:0032680) 0,0038430.003843 CD2, MAVS, CYBA, NLRC3, PTPN22, RIPK1, SLAMF1CD2, MAVS, CYBA, NLRC3, PTPN22, RIPK1, SLAMF1 Связывание Т-клеточного рецептора (GO:0042608)T cell receptor binding (GO:0042608) 0,01023970.0102397 LCK, CD3G, CD3ELCK, CD3G, CD3E Регуляция сигнального пути, опосредованного фактором некроза опухоли (GO:0010803)Regulation of tumor necrosis factor-mediated signaling (GO:0010803) 0,01240590.0124059 SHARPIN, TRADD, CASP4, RIPK1, TRAF1, BIRC3SHARPIN, TRADD, CASP4, RIPK1, TRAF1, BIRC3 Положительная миелоидная дифференцировка (GO:0002763)Positive myeloid differentiation (GO:0002763) 0,03766470.0376647 CD4, HCLS1, RIPK1, EVI2BCD4, HCLS1, RIPK1, EVI2B

Нейтрализация GM-CSF in vivo облегчает синдром высвобождения цитокинов и нейротоксичность после CART19 терапии в модели ксенотрансплантата.Neutralization of GM-CSF in vivo alleviates cytokine release syndrome and neurotoxicity after CART19 therapy in a xenograft model.

Используя модель ксенотрансплантата, полученного от пациента, для оценки NT и CRS, показанную на фиг. 4A, изучали влияние нейтрализации GM-CSF на токсичность CART19. Чтобы исключить сопутствующий эффект мышиного GM-CSF, мышам вводили CART19 клетки в комбинации с 10-дневной терапией антителами к GM-CSF (10 мг/кг лензилумаба и 10 мг/кг антитела, нейтрализующего мышиный GM-CSF) или антителами изотипического контроля. Терапия нейтрализующими антителами GM-CSF предотвращала потерю веса, индуцированную CRS, после терапии CART19 (фиг. 13A). Анализ цитокинов через 11 дней после CART19 клеточной терапии показал, что человеческий GM-CSF был нейтрализован антителом (фиг. 13B). Кроме того, нейтрализация GM-CSF привела к значительному снижению количества нескольких человеческих (IP-10, IL-3, IL-2, IL-IRa, IL-12p40, VEGF, GM-CSF) (фиг. 5C) и мышиных (MIG, MCP-1, KC, IP-10) (фиг. 13D) цитокинов. Белок, индуцированный гамма-интерфероном (IP-10, CXCL10), помимо других типов клеток, вырабатывается моноцитами и служит хемоаттрактантом для многих типов клеток, включая моноциты, макрофаги и Т-клетки. IL-3 играет роль в дифференцировке миелоидных предшественников. IL-2 является ключевым цитокином Т-клеток. Антагонист рецептора интерлейкина-1 (IL-IRa) ингибирует IL-1. (IL-1 продуцируется макрофагами и представляет собой семейство критических воспалительных цитокинов.) IL-12p40 является субъединицей IL-12, которая продуцируется, помимо других типов клеток, макрофагами и может способствовать дифференцировке Th1. Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) способствует образованию кровеносных сосудов. Монокин, индуцированный интерфероном гамма (MIG, CXCL9), представляет собой хемоаттрактант Т-клеток. Моноцитарный хемоаттрактантный белок 1 (MCP-1, CCL2) привлекает моноциты, Т-клетки и дендритные клетки. KC (CXCL1) вырабатывается макрофагами, помимо других типов клеток, и привлекает миелоидные клетки, такие как нейтрофилы. После нейтрализации GM-CSF также наблюдалась тенденция к снижению ряда других цитокинов человека и мышей. Это предполагает, что GM-CSF играет роль в нисходящей активности нескольких цитокинов, которые играют важную роль в каскаде, приводящем к CRS и NT.Using the patient-derived xenograft model for NT and CRS assessment shown in FIG. 4A examined the effect of GM-CSF neutralization on CART19 toxicity. To eliminate the concomitant effect of mouse GM-CSF, mice were injected with CART19 cells in combination with 10 days of anti-GM-CSF antibody therapy (10 mg/kg lenzilumab and 10 mg/kg mouse GM-CSF neutralizing antibody) or isotype control antibodies. Treatment with GM-CSF neutralizing antibodies prevented CRS-induced weight loss after CART19 therapy (FIG. 13A). Cytokine analysis 11 days after CART19 cell therapy showed that human GM-CSF was neutralized by the antibody (FIG. 13B). In addition, GM-CSF neutralization resulted in a significant reduction in several human (IP-10, IL-3, IL-2, IL-IRa, IL-12p40, VEGF, GM-CSF) (Fig. 5C) and murine (MIG , MCP-1, KC, IP-10) (Fig. 13D) cytokines. Interferon-gamma-induced protein (IP-10, CXCL10), among other cell types, is produced by monocytes and serves as a chemoattractant for many cell types, including monocytes, macrophages, and T cells. IL-3 plays a role in the differentiation of myeloid progenitors. IL-2 is a key cytokine in T cells. The interleukin-1 receptor antagonist (IL-IRa) inhibits IL-1. (IL-1 is produced by macrophages and is a family of critical inflammatory cytokines.) IL-12p40 is a subunit of IL-12 that is produced by macrophages, among other cell types, and may promote Th1 differentiation. Vascular endothelial growth factor (VEGF) promotes the formation of blood vessels. Monokine induced by interferon gamma (MIG, CXCL9) is a T cell chemoattractant. Monocytic chemoattractant protein 1 (MCP-1, CCL2) attracts monocytes, T cells, and dendritic cells. KC (CXCL1) is produced by macrophages, among other cell types, and attracts myeloid cells such as neutrophils. After neutralization of GM-CSF, a decrease in a number of other human and mouse cytokines was also observed. This suggests that GM-CSF plays a role in the downstream activity of several cytokines that play an important role in the cascade leading to CRS and NT.

МРТ головного мозга через 5 дней после лечения CAR19 показала, что нейтрализация GM-CSF снижает повышение уровня T1, меры воспаления головного мозга, нарушение гематоэнцефалического барьера и, возможно, отек, по сравнению с CART19 плюс контрольные антитела. МРТ-изображения после нейтрализации GM-CSF (с помощью лензилумаба и антитела к мышиному GM-CSF) были аналогичны сканам до начала лечения, что позволяет предположить, что нейтрализация GM-CSF способствовала эффективному устранению NT, связанной с терапией CART19 (фиг. 14A, B). В случае использования человеческих бластов ALL и человеческих CART19 в этой модели ксенотрансплантата, полученного от пациента, нейтрализация GM-CSF после CART19 обеспечила снижение нейровоспаления на 59% по сравнению с CART19 плюс изотипический контроль (фиг. 14B). Это является важным открытием, и впервые было продемонстрировано in vivo, что NT, вызванная CART19, может быть эффективно устранена. После терапии CART19 в мозге присутствовали человеческие CD3 Т-клетки, определенные с помощью проточной цитометрии, и при нейтрализации GM-CSF наблюдалась тенденция к снижению количества CD3 Т-клеток в головном мозге (фиг. 14C). Наконец, в мозге мышей, получивших нейтрализацию GM-CSF во время CAR T-клеточной терапии, наблюдалась тенденция к снижению CD11b+ ярких макрофагов по сравнению с контрольным изотипом, вводимым во время CAR-T терапии (фиг. 14D), что позволяет предположить, что нейтрализация GM-CSF помогает уменьшить количество макрофагов в головном мозге.Brain MRI 5 days after CAR19 treatment showed that GM-CSF neutralization reduced T1 elevation, measures of brain inflammation, blood-brain barrier disruption, and possibly edema, compared with CART19 plus control antibodies. MRI images after GM-CSF neutralization (with lenzilumab and anti-mouse GM-CSF antibody) were similar to pre-treatment scans, suggesting that GM-CSF neutralization contributed to the effective elimination of NT associated with CART19 therapy (Fig. 14A, B). When using human ALL blasts and human CART19 in this patient-derived xenograft model, neutralization of GM-CSF after CART19 provided a 59% reduction in neuroinflammation compared to CART19 plus isotype control (Fig. 14B). This is an important finding, and it has been demonstrated for the first time in vivo that NT caused by CART19 can be effectively eliminated. After CART19 therapy, human CD3 T cells were present in the brain, as determined by flow cytometry, and upon neutralization of GM-CSF, there was a trend towards a decrease in the number of CD3 T cells in the brain (Fig. 14C). Finally, in the brains of mice that received GM-CSF neutralization during CAR T cell therapy, there was a trend towards a decrease in CD11b+ bright macrophages compared to isotype control administered during CAR-T therapy (Fig. 14D), suggesting that neutralization of GM-CSF helps to reduce the number of macrophages in the brain.

Пример 3: взаимодействие GM-CSF с рецепторами GM-CSFExample 3 Interaction of GM-CSF with GM-CSF Receptors

Материалы и методыMaterials and methods

Анализ рецепторов GM-CSF (CSF2R)GM-CSF receptor (CSF2R) assay

Размножение Т-клеток. Изолированные Т-клетки стимулировали CD3/CD28 гранулами. Экспрессию CSF2 рецепторов CSF2RA (CD116) и CSF2RB (CD 131) измеряли проточной цитометрией в дни 0, 1, 3, 6 и 8. Покоящиеся Т-клетки использовали в качестве отрицательного контроля.Reproduction of T-cells. Isolated T cells were stimulated with CD3/CD28 beads. Expression of the CSF2 receptors CSF2RA (CD116) and CSF2RB (CD 131) was measured by flow cytometry on days 0, 1, 3, 6 and 8. Resting T cells were used as a negative control.

Получение CART. Получали CART19, и экспрессию CSF2RA (CD116) и CSF2RB (CD131) измеряли с помощью проточной цитометрии в дни 0, 1, 3 и 6. Покоящиеся Т-клетки использовали в качестве отрицательного контроля, а клеточную линию Nalm6 использовали в качестве положительного контроля.Getting CART. CART19 was generated and expression of CSF2RA (CD116) and CSF2RB (CD131) was measured by flow cytometry on days 0, 1, 3 and 6. Resting T cells were used as a negative control and the Nalm6 cell line was used as a positive control.

Вестерн-блоттингWestern blotting

CART19/UTD клетки и облученные клетки Nalm6 культивировали совместно в соотношении 1:1. К клеткам добавляли антитела в дозе 10 мкг/мл. Условиями культивирования были следующими: UTD, CART19, блокада CART19+GM-CSF, блокада CART19+CSF2RA и блокада CART19+CSF2RB. Эти условия тестировали с контрольной средой относительно стимуляции Nalm6.CART19/UTD cells and irradiated Nalm6 cells were co-cultured in a 1:1 ratio. Antibodies were added to the cells at a dose of 10 μg/ml. Culture conditions were as follows: UTD, CART19, CART19+GM-CSF blockade, CART19+CSF2RA blockade, and CART19+CSF2RB blockade. These conditions were tested with control medium for Nalm6 stimulation.

После культивирования клеток с антителами в течение 24 часов CART19 выделяли с помощью микрогранул. Чистоту CART19 (98-100%) подтверждали методом проточной цитометрии. Клетки собирали центрифугированием, и из клеток выделяли полипептиды для использования в вестерн-блоттинге.After culturing cells with antibodies for 24 hours, CART19 was isolated using microbeads. The purity of CART19 (98-100%) was confirmed by flow cytometry. Cells were harvested by centrifugation and polypeptides were isolated from the cells for use in Western blotting.

Полученные результатыResults

При стимуляции экспрессия GM-CSF рецепторов усиливались на Т-клетках и CART клетках. Уровни рецепторов GM-CSF CSF2RA (CD116) и CSF2RB (CD131) на Т-клетках измеряли и сравнивали с уровнями CSF2RA (CD116) и CSF2RB (CD131) на покоящихся Т-клетках (отрицательный контроль) согласно протоколу 8-дневного размножения Т-клеток. Экспрессия CSF2RA и CSF2RB увеличивалась после начальной стимуляции, достигала максимума на 3-й день и немного снижалась после уменьшения количества гранул на 6-й день (фиг. 17A). Также измеряли уровни CSF2RA (CD116) и CSF2RB (CD131) на CART19 и UTD клетках и сравнивали с уровнями CSF2RA (CD116) и CSF2RB (CD131) на контрольных клетках во время 8-дневного продуцирования CART. Экспрессия немного снизилась в день 1, но достигла пика в день 3 (фиг. 17B).Upon stimulation, the expression of GM-CSF receptors increased on T-cells and CART cells. Levels of GM-CSF receptors CSF2RA (CD116) and CSF2RB (CD131) on T cells were measured and compared with levels of CSF2RA (CD116) and CSF2RB (CD131) on resting T cells (negative control) according to the 8 day T cell expansion protocol . Expression of CSF2RA and CSF2RB increased after initial stimulation, peaked on day 3, and decreased slightly after a decrease in the number of granules on day 6 (Fig. 17A). The levels of CSF2RA (CD116) and CSF2RB (CD131) on CART19 and UTD cells were also measured and compared with levels of CSF2RA (CD116) and CSF2RB (CD131) on control cells during 8 days of CART production. Expression decreased slightly on day 1 but peaked on day 3 (FIG. 17B).

Взаимодействие GM-CSF с рецептором CSF2 зависит от бета-цепи (CSF2RB). Экспрессия фосфорилированного Stat5 и фосфорилированного белка Jak2 увеличивалась в присутствии облученных Nalm6 и при блокаде CSF2RA, но снижалась в присутствии GM-CSF и при блокаде CSF2RB (фиг.18). FAS находится ниже рецептора CSF2, и его экспрессия немного снижается в присутствии Nalm6 с блокадой GM-CSF, но не в присутствии CSF2RA или при блокаде CSF2RB (фиг.18).The interaction of GM-CSF with the CSF2 receptor is dependent on the beta chain (CSF2RB). The expression of phosphorylated Stat5 and phosphorylated Jak2 protein increased in the presence of irradiated Nalm6 and CSF2RA blockade, but decreased in the presence of GM-CSF and CSF2RB blockade (FIG. 18). FAS is downstream of the CSF2 receptor and is slightly downregulated in the presence of Nalm6 with GM-CSF blockade, but not in the presence of CSF2RA or CSF2RB blockade (FIG. 18).

Эти результаты демонстрируют, что CSF2R может экспрессироваться на активированных Т-клетках и CART клетках. Эти результаты также демонстрируют, что нейтрализация GM-CSF может ингибировать p-STAT5. Подобное ингибирование наблюдалось при блокировании бета-рецептора GM-CSF, что позволяет предположить, что передача сигналов управляется взаимодействием между GM-CSF и бета рецептором GM-CSF на активированных клетках CART.These results demonstrate that CSF2R can be expressed on activated T cells and CART cells. These results also demonstrate that GM-CSF neutralization can inhibit p-STAT5. Similar inhibition was observed when the GM-CSF beta receptor was blocked, suggesting that signaling is driven by an interaction between GM-CSF and the GM-CSF beta receptor on activated CART cells.

Пример 4: транскрипция клеток GM-CSF и CART19Example 4: Transcription of GM-CSF and CART19 Cells

Материалы и методыMaterials and methods

РНК-секвенированиеRNA sequencing

Выделение РНК и РНК-секвенирование. Общую РНК выделяли из трех биологических реплик (нормальные доноры 105, 115 и 116) для нетрансдуцированных Т-клеток, CART19 и GM-CSFk/o CART19 с помощью набора miRNeasy Micro (QIAGEN) и обрабатывали набором ДНКаз без РНКазы (QIAGEN). РНК-секвенирование с парными концевыми фрагментами выполняли на Illumina HTSeq 4000 с помощью Genome Analysis Core в клинике Mayo.RNA isolation and RNA sequencing. Total RNA was isolated from three biological replicas (normal donors 105, 115 and 116) for non-transduced T cells, CART19 and GM-CSF k/o CART19 using the miRNeasy Micro kit (QIAGEN) and treated with the RNase free DNase kit (QIAGEN). Paired-end RNA sequencing was performed on an Illumina HTSeq 4000 using the Genome Analysis Core at the Mayo Clinic.

Качество. Двоичное представление данных было преобразовано в fastq формат с помощью программного обеспечения Illumina bcl2fastq. Адаптерные последовательности удаляли с помощью Trimmomatic, и FastQC использовали для проверки качества.Quality. The binary representation of the data was converted to fastq format using the Illumina bcl2fastq software. Adapter sequences were removed with Trimmomatic and FastQC was used for quality control.

Выравнивание. Последние эталонные геномы человека загружали из NCBI (HG38). Генерировали индексные файлы генома с помощью STAR, и считывания парных концевых фрагментов картировали на геном для каждого условия.Alignment. The latest reference human genomes were downloaded from NCBI (HG38). Genome index files were generated with STAR and paired end reads were mapped to the genome for each condition.

Дифференциальная экспрессия. HTSeq использовали для вычисления количества событий экспрессии для каждого гена, а DeSeq2 использовали для вычисления дифференциальной экспрессии. Условия с менее чем 10 полными транскриптами отфильтровывали. Скорректированное значение p между GM-CSFk/o CART19 и CART19 вычисляли с помощью метода Бенджамини-Хохберга.differential expression. HTSeq was used to calculate the number of expression events for each gene, and DeSeq2 was used to calculate differential expression. Conditions with less than 10 complete transcripts were filtered out. The adjusted p value between GM-CSF k/o CART19 and CART19 was calculated using the Benjamini-Hochberg method.

Результатыresults

РНК-секвенирование использовали для идентификации различий в транскриптомах между GM-CSFk/o CART19 клетками и CART19 клетками на 8-й день продуцирования CART. Было идентифицировано 236 генов со значимой дифференциальной экспрессией согласно скорректированному значении p по Бенджамини-Хохбергу <0,05 (фиг. 19A). Были идентифицированы три разных паттерна экспрессии генов: гены, экспрессия которых увеличилась в GM-CSFk/o CART19 клетках по сравнению с CART19 клетками и UTD клетками (фиг. 19A, вверху); гены, экспрессия которых была подавлена в GM-CSFk/o CART19 клетках по сравнению с CART19 клетками и UTD клетками (фигура 19A, в середине); и гены, экспрессия которых GM-CSFk/o CART19 клетках была нормализована до уровня UTD клеток по сравнению с CART19 клетками (фиг. 19A, внизу). Среди генов со средним профилем идентифицирован FAS, который является частью пути Tec-киназы и отвечает за индукцию апоптоза. Также были идентифицированы гены, которые были значимо подавлены в GM-CSFk/o CART19 клетках по сравнению с CART19 клетками (фиг. 19B). Примечательно, что нокаут GM-CSF в CART19 клетках нормализовал измененную экспрессию генов, наблюдаемую в CART19 клетках (фиг. 19C). Анализ основных компонентов показал, что общий паттерн экспрессии генов в GM-CSFk/o CART19 клетках больше похож на таковой в UTD клетках, чем в CART19 клетках.RNA sequencing was used to identify transcriptome differences between GM-CSF k/o CART19 cells and CART19 cells on day 8 of CART production. 236 genes were identified with significant differential expression according to a Benjamini-Hochberg adjusted p-value of <0.05 (FIG. 19A). Three different gene expression patterns were identified: genes whose expression was increased in GM-CSF k/o CART19 cells compared to CART19 cells and UTD cells (FIG. 19A, top); genes whose expression was downregulated in GM-CSF k/o CART19 cells compared to CART19 cells and UTD cells (FIG. 19A, middle); and genes whose expression in GM-CSF k/o CART19 cells was normalized to the level of UTD cells compared to CART19 cells (FIG. 19A, bottom). Among the genes with an average profile, FAS was identified, which is part of the Tec kinase pathway and is responsible for the induction of apoptosis. Genes were also identified that were significantly downregulated in GM-CSF k/o CART19 cells compared to CART19 cells (FIG. 19B). Notably, GM-CSF knockout in CART19 cells normalized the altered gene expression seen in CART19 cells (Fig. 19C). Principal component analysis showed that the overall gene expression pattern in GM-CSF k/o CART19 cells is more similar to that in UTD cells than in CART19 cells.

Эти результаты свидетельствуют о том, что GM-CSFk/o клетки могут иметь отчетливый паттерн экспрессии генов с увеличением подавленных генов в GM-CSFk/o CART19 клетках.These results suggest that GM-CSF k/o cells may have a distinct gene expression pattern with an increase in repressed genes in GM-CSF k/o CART19 cells.

Пример 5: редактирование GM-CSF с помощью системы CRISPR-Cas9Example 5: Editing GM-CSF with CRISPR-Cas9

Материалы и методыMaterials and methods

Секвенирование всего экзома (WES)Whole exome sequencing (WES)

Обработка образцов. ДНК выделяли из трех биологических репликат: нетрансдуцированных Т-клеток, GM-CSFk/o Т-клеток, CART19 клеток и GM-CSFk/o CART19 клеток с использованием мини-набора для ДНК PureLink Genomic. Выделенную ДНК отправляли в клинику Mayo в центр Medical Genome Facility Genome Analysis Core для выполнения WES. Образцы секвенировали на Illumina HiSeq 4000.Sample processing. DNA was isolated from three biological replicates: non-transduced T cells, GM-CSF k/o T cells, CART19 cells, and GM-CSF k/o CART19 cells using the PureLink Genomic DNA mini kit. The isolated DNA was sent to the Mayo Clinic Medical Genome Facility Genome Analysis Core for WES. Samples were sequenced on an Illumina HiSeq 4000.

Первичный анализ. Первичный анализ выполняли в Core путем преобразования двоичного представления данных в формат fastq с помощью программного обеспечения Illumina bcl2fastq.Primary analysis. Primary analysis was performed in Core by converting the binary representation of the data to fastq format using the Illumina bcl2fastq software.

Вторичный анализ. Файлы fastq сопоставляли с эталонным геномом человека HG38 с помощью алгоритма выравнивания BWA-Mem. Вторичный анализ выполняли в отделе биомедицинской статистики и информатики с помощью программного обеспечения анализа генома ToolKit (GATK) для вызова вариантов и генерации необработанных данных VCF.Secondary analysis. The fastq files were aligned with the HG38 human reference genome using the BWA-Mem alignment algorithm. Secondary analyzes were performed at the Department of Biomedical Statistics and Informatics using Genome Analysis ToolKit (GATK) software to call variants and generate raw VCF data.

Нецелевые кандидаты. Специально разработанный код SAS 9.4 использовали для поиска различий в редактировании между образцами. Сначала протестировали конкретное редактирование в гене-мишени CSF2. Затем сравнивали варианты, обнаруженные в условиях GM-CSFk/o, но не в их контролях (нетрансдуцированные Т-клетки и CART19), за исключением вариантов, которые были присущи геному индивидуума (присутствовали в нетрансдуцированных Т-клетках). Затем для этих списков были сгенерированы перекрестные ссылки, и кандидаты-результаты редактирования CRISPR/Cas9 классифицировали на: только Т-клетки, только CART19 или как Т-клетки, так и CART19. Частоты альтернативных аллелей <10%, SNP с глубиной считывания <10 и образцы, не прошедшие фильтр качества (анализ VQSQRT), были исключены. Выполнено с помощью пакета VennDiagram в R.Untargeted candidates. A specially designed SAS 9.4 code was used to find editing differences between samples. First tested a specific edit in the target gene CSF2. Variants found under GM-CSF k/o conditions were then compared, but not in their controls (non-transduced T cells and CART19), with the exception of variants that were inherent in the individual's genome (present in non-transduced T cells). Cross-references were then generated for these lists, and candidate CRISPR/Cas9 edits were classified into: T cells only, CART19 only, or both T cells and CART19. Alternate allele frequencies <10%, SNPs with read depth <10, and samples that did not pass the quality filter (VQSQRT analysis) were excluded. Done with the VennDiagram package in R.

Прогнозы нецелевых кандидатов. Для прогнозирования редактирования нецелевых кандидатов использовали три разных инструмента: Cas-OFFinder, CRISTA и CCTop. 15632 прогноза, сгенерированных с помощью Cas-OFFinder (параметры запроса последовательности: ≤6 несовпадений, размер ДНК/РНК выпетливаний <2), включали все прогнозы, полученные с помощью CRISTA или CCTop. Таким образом, для анализа использовали только прогнозы Cas-OFFinder. Кандидаты-результаты редактирования CRISPR/Cas9 сравнивали с прогнозами нецелевых кандидатов CAS-OFFinder путем сопоставления положения, содержащего изменение, и хромосомы.Predictions of non-targeted candidates. Three different tools were used to predict editing of off-target candidates: Cas-OFFinder, CRISTA, and CCTop. The 15632 predictions generated with Cas-OFFinder (sequence query parameters: ≤6 mismatches, loop size DNA/RNA <2) included all predictions generated with CRISTA or CCTop. Thus, only Cas-OFFinder forecasts were used for the analysis. CRISPR/Cas9 editing candidates were compared to non-targeted CAS-OFFinder candidate predictions by matching the position containing the change to the chromosome.

Геномная представленность. Отредактированный список кандидатов CRISPR/Cas9 сопоставляли с ранее созданными данными РНК-секвенирования в тех же биологических репликах. Список кандидатов также был отфильтрован по геномной представленности, согласно 1000 Genomes Project (частота аллелей <1% считалась редкой).Genomic representation. The edited CRISPR/Cas9 candidate list was compared with previously generated RNA sequencing data in the same biological replicas. The list of candidates was also filtered by genomic representation, according to the 1000 Genomes Project (allele frequencies <1% were considered rare).

Проверка гипотезы. Количество однонуклеотидных вариантов (замен) или инделей (вставок или делеций) в нетрансдуцированных Т-клетках сравнивали с нокаутными Т-клетками, количество в клетках CART19 сравнивали с количеством в нокаутных CART19 клетках, а количество во всех контролях сравнивали с количеством во всех нокаутных клетках. Различия в однонуклеотидных вариантах и инделях изображали на скрипичной диаграмме (violin plot) с помощью GraphPad Prism версии 8.1.1 для Windows. Поскольку выборки являются зависимыми, был использован знаковый ранговый критерий Вилкоксона.Hypothesis testing. The number of single nucleotide variants (substitutions) or indels (inserts or deletions) in non-transduced T cells was compared with knockout T cells, the number in CART19 cells was compared with the number in knockout CART19 cells, and the number in all controls was compared with the number in all knockout cells. Differences in single nucleotide variants and indels were plotted on a violin plot using GraphPad Prism version 8.1.1 for Windows. Since the samples are dependent, the signed Wilcoxon rank test was used.

Полученные результатыResults

WES использовали для определения точных мест CRISPR-Cas9 редактирования гена CSF2. Предполагалось, что CSF2 CRISPR гРНК 1 (SEQ ID NO: 7) будет иметь разрезанный участок на 3 п.н. выше участка PAM (фиг. 20A, верхняя панель). Было определено, что фактический участок разрезания находится на 6 п.н. выше участка PAM и может приводить к вставкам и делециям в основании 132074828 схемы 5 хромосомы (фиг. 20A, нижняя панель). Разница в участке разрезания Cas9 может быть связана с соседним участком PAM на обратной цепи. Частота вставок и делеций в каждой биологической копии CART19 показана на фиг. 20A, нижняя панель.WES was used to determine the exact locations of CRISPR-Cas9 editing of the CSF2 gene. CSF2 CRISPR gRNA 1 (SEQ ID NO: 7) was expected to have a 3 bp cut. above the PAM section (FIG. 20A, top panel). The actual cutting site was determined to be 6 bp. above the PAM region and can result in insertions and deletions at base 132074828 of chromosome 5 pattern (Fig. 20A, bottom panel). The difference in the Cas9 cleavage site may be due to the adjacent PAM site on the return chain. The frequency of insertions and deletions in each biological copy of CART19 is shown in FIG. 20A, bottom panel.

Было идентифицировано количество единичных нуклеотидный вариантов (SNV) и количество вставок/делеций (indel) в условиях нокаута с помощью CRISPR по сравнению с их контролями (Т-клетки и клетки CART19) (фиг. 20B). Между группами не было обнаружено значительных различий (знаковый ранговый критерий Вилкоксона, p-значение=0,16).The number of single nucleotide variants (SNV) and the number of insertions/deletions (indel) were identified under CRISPR knockout conditions compared to their controls (T cells and CART19 cells) (FIG. 20B). No significant differences were found between groups (Wilcoxon signed rank test, p-value=0.16).

Также было идентифицировано представление общих вариантов, обнаруженных в клетках, отредактированных CRISPR, по сравнению с их соответствующим контролем (CART19 или Т-клетки). SNP были предварительно отфильтрованы по представленности в геноме популяции (менее 1% в 1000 Genomes Project) и на наличие во всех трех биологических репликах. 0,004% (4) SNP были обнаружены только в клетках CART19, 0,006% (5) SNP были обнаружены только в T-клетках, 0,0001% (1) SNP были обнаружены как в клетках CART19, так и в T-клетках, и 99% (12 439) SNP были отфильтрованы (фиг. 20C). SNP, присутствующая как в T-клетках, так и в клетках CART19 (пересечение на фиг. 20C), идентифицирована как делеция в гене CSF2, показанном на нижней панели фиг. 20A.A representation of the common variants found in CRISPR-edited cells was also identified, compared to their respective control (CART19 or T cells). SNPs were preliminarily filtered for their presence in the population genome (less than 1% in the 1000 Genomes Project) and for presence in all three biological replicas. 0.004% (4) SNPs were found only in CART19 cells, 0.006% (5) SNPs were found only in T cells, 0.0001% (1) SNPs were found in both CART19 cells and T cells, and 99% (12,439) SNPs were filtered out (FIG. 20C). An SNP present in both T cells and CART19 cells (crossing in FIG. 20C) was identified as a deletion in the CSF2 gene shown in the bottom panel of FIG. 20A.

Эти результаты демонстрируют, что в результате редактирования CSF2 был получен только один результат редактирования, который соответствовал прогнозам нецелевых кандидатов CasOFFinder, и что повреждение GM-CSF в клетках CART19 с помощью системы CRISPR/Cas9 является безопасным методом нокаута GM-CSF.These results demonstrate that CSF2 editing resulted in only one editing result that matched the predictions of non-targeted CasOFFinder candidates, and that GM-CSF damage in CART19 cells with the CRISPR/Cas9 system is a safe method to knock out GM-CSF.

Пример 6: дифференцировка моноцитов GM-CSF и CART19Example 6: GM-CSF and CART19 Monocyte Differentiation

Материалы и методыMaterials and methods

Выделяли PBMC, и моноциты отделяли с помощью набора для выделения моноцитов Classical Monocyte Isolation (Miltenyi Biotec). Затем моноциты дифференцировали в макрофаги M1 или макрофаги M2 с помощью набора CellXVivo Human M1 or M2 Macrophage Differentiation Kit (R&D Systems).PBMCs were isolated and monocytes were isolated using the Classical Monocyte Isolation Kit (Miltenyi Biotec). Monocytes were then differentiated into M1 macrophages or M2 macrophages using the CellXVivo Human M1 or M2 Macrophage Differentiation Kit (R&D Systems).

Клетки CART19, Nalm6 и макрофаги M1 или макрофаги M2 совместно культивировали в соотношении 1:1:1. Клетки собирали на 3 день и окрашивали на CD3 и Live Dead aqua (Invitrogen). Гранулы Countbright (Invitrogen) добавляли перед анализом методом проточной цитометрии для определения абсолютного количества.CART19, Nalm6 cells and M1 macrophages or M2 macrophages were co-cultured at a ratio of 1:1:1. Cells were harvested on day 3 and stained for CD3 and Live Dead aqua (Invitrogen). Countbright beads (Invitrogen) were added prior to flow cytometric analysis for absolute quantitation.

Полученные результатыResults

Нейтрализация GM-CSF в присутствии макрофагов M1 не оказывала статистически значимого изменения на размножение CART19 при стимуляции CD19; однако наблюдалась тенденция к усилению пролиферации CAR-T клеток с нейтрализацией GM-CSF. Блокада GM-CSF статистически значимо увеличивала пролиферацию CART19 при стимуляции CD19 в присутствии макрофагов M2 (фиг. 21).Neutralization of GM-CSF in the presence of M1 macrophages did not have a statistically significant change in CART19 proliferation upon CD19 stimulation; however, there was a trend towards increased proliferation of CAR-T cells with neutralization of GM-CSF. Blockade of GM-CSF statistically significantly increased CART19 proliferation upon CD19 stimulation in the presence of M2 macrophages (FIG. 21).

ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯOTHER IMPLEMENTATION OPTIONS

Следует понимать, что хотя изобретение было подробно описано, вышеприведенное описание предназначено для иллюстрации, а не для ограничения объема изобретения, который определяется объемом прилагаемой формулы изобретения. Другие аспекты, преимущества и модификации входят в объем приведенной ниже формулы изобретения.It should be understood that although the invention has been described in detail, the foregoing description is intended to be illustrative and not to limit the scope of the invention, which is defined by the scope of the appended claims. Other aspects, advantages and modifications are within the scope of the following claims.

--->--->

СПИСКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ SEQUENCE LISTS

<110> Mayo Foundation for Medical Education and Research<110> Mayo Foundation for Medical Education and Research

<120> МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ ЛЕЧЕНИЯ РАКА<120> MATERIALS AND METHODS FOR CANCER TREATMENT

<130> 07039-1804WO1<130> 07039-1804WO1

<150> US 62/753,485<150> US 62/753,485

<151> 2018-10-31<151> 2018-10-31

<150> US 62/679,348<150> US 62/679,348

<151> 2018-06-01<151> 2018-06-01

<160> 13 <160> 13

<170> PatentIn version 3.5<170>PatentIn version 3.5

<210> 1<210> 1

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> гидовая РНК, нацеленная на нуклеиновую кислоту GM-CSF<223> guide RNA targeting GM-CSF nucleic acid

<400> 1<400> 1

gacctgccta cagacccgcc 20gacctgccta cagacccgcc 20

<210> 2<210> 2

<211> 1458<211> 1458

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> нуклеиновая кислота, кодирующая химерный антигенный рецептор, <223> nucleic acid encoding a chimeric antigen receptor,

нацеленный на CD19 targeting CD19

(CAR19) (CAR19)

<400> 2<400> 2

atggccttac cagtgaccgc cttgctcctg ccgctggcct tgctgctcca cgccgccagg 60atggccttac cagtgaccgc cttgctcctg ccgctggcct tgctgctcca cgccgccagg 60

ccggacatcc agatgacaca gactacatcc tccctgtctg cctctctggg agacagagtc 120ccggacatcc agatgacaca gactacatcc tccctgtctg cctctctggg agacagagtc 120

accatcagtt gcagggcaag tcaggacatt agtaaatatt taaattggta tcagcagaaa 180accatcagtt gcagggcaag tcaggacatt agtaaatatt taaattggta tcagcagaaa 180

ccagatggaa ctgttaaact cctgatctac catacatcaa gattacactc aggagtccca 240ccagatggaa ctgttaaact cctgatctac catacatcaa gattacactc aggagtccca 240

tcaaggttca gtggcagtgg gtctggaaca gattattctc tcaccattag caacctggag 300tcaaggttca gtggcagtgg gtctggaaca gattattctc tcaccattag caacctggag 300

caagaagata ttgccactta cttttgccaa cagggtaata cgcttccgta cacgttcgga 360360

ggggggacca agctggagat cacaggtggc ggtggctcgg gcggtggtgg gtcgggtggc 420ggggggacca agctggagat cacaggtggc ggtggctcgg gcggtggtgg gtcgggtggc 420

ggcggatctg aggtgaaact gcaggagtca ggacctggcc tggtggcgcc ctcacagagc 480ggcggatctg aggtgaaact gcaggagtca ggacctggcc tggtggcgcc ctcacagagc 480

ctgtccgtca catgcactgt ctcaggggtc tcattacccg actatggtgt aagctggatt 540ctgtccgtca catgcactgt ctcaggggtc tcattacccg actatggtgt aagctggatt 540

cgccagcctc cacgaaaggg tctggagtgg ctgggagtaa tatggggtag tgaaaccaca 600cgccagcctc cacgaaaggg tctggagtgg ctgggagtaa tatggggtag tgaaaccaca 600

tactataatt cagctctcaa atccagactg accatcatca aggacaactc caagagccaa 660tactataatt cagctctcaa atccagactg accatcatca aggacaactc caagagccaa 660

gttttcttaa aaatgaacag tctgcaaact gatgacacag ccatttacta ctgtgccaaa 720gttttcttaa aaatgaacag tctgcaaact gatgacacag ccatttacta ctgtgccaaa 720

cattattact acggtggtag ctatgctatg gactactggg gccaaggaac ctcagtcacc 780cattattact acggtggtag ctatgctatg gactactggg gccaaggaac ctcagtcacc 780

gtctcctcaa ccacgacgcc agcgccgcga ccaccaacac cggcgcccac catcgcgtcg 840gtctcctcaa cccgacgcc agcgccgcga ccaccaacac cggcgcccac catcgcgtcg 840

cagcccctgt ccctgcgccc agaggcgtgc cggccagcgg cggggggcgc agtgcacacg 900cagcccctgt ccctgcgccc agaggcgtgc cggccagcgg cggggggcgc agtgcacacg 900

agggggctgg acttcgcctg tgatatctac atctgggcgc ccttggccgg gacttgtggg 960agggggctgg acttcgcctg tgatatctac atctgggcgc ccttggccgg gacttgtggg 960

gtccttctcc tgtcactggt tatcaccctt tactgcaaac ggggcagaaa gaaactcctg 1020gtccttctcc tgtcactggt tatcaccctt tactgcaaac ggggcagaaa gaaactcctg 1020

tatatattca aacaaccatt tatgagacca gtacaaacta ctcaagagga agatggctgt 10801080

agctgccgat ttccagaaga agaagaagga ggatgtgaac tgagagtgaa gttcagcagg 1140agctgccgat ttccagaaga agaagaagga ggatgtgaac tgagagtgaa gttcagcagg 1140

agcgcagacg cccccgcgta caagcagggc cagaaccagc tctataacga gctcaatcta 1200agcgcagacg cccccgcgta caagcagggc cagaaccagc tctataacga gctcaatcta 1200

ggacgaagag aggagtacga tgttttggac aagagacgtg gccgggaccc tgagatgggg 1260ggacgaagag aggagtacga tgttttggac aagagacgtg gccgggaccc tgagatgggg 1260

ggaaagccga gaaggaagaa ccctcaggaa ggcctgtaca atgaactgca gaaagataag 1320ggaaagccga gaaggaagaa ccctcaggaa ggcctgtaca atgaactgca gaaagataag 1320

atggcggagg cctacagtga gattgggatg aaaggcgagc gccggagggg caaggggcac 13801380

gatggccttt accagggtct cagtacagcc accaaggaca cctacgacgc ccttcacatg 1440gatggccttt accagggtct cagtacagcc accaggaca cctacgacgc ccttcacatg 1440

caggccctgc cccctcgc 1458caggccctgc cccctcgc 1458

<210> 3<210> 3

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> гидовая РНК, нацеленная на нуклеиновую кислоту GM-CSF<223> guide RNA targeting GM-CSF nucleic acid

<400> 3<400> 3

tcaggagacg ccgggcctcc 20tcaggagacg ccggggcctcc 20

<210> 4<210> 4

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> гидовая РНК, нацеленная на нуклеиновую кислоту GM-CSF<223> guide RNA targeting GM-CSF nucleic acid

<400> 4<400> 4

cagcagcagt gtctctactc 20cagcagcagt gtctctactc 20

<210> 5<210> 5

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> гидовая РНК, нацеленная на нуклеиновую кислоту GM-CSF<223> guide RNA targeting GM-CSF nucleic acid

<400> 5<400> 5

ctcagaaatg tttgacctcc 20ctcagaaatg tttgacctcc 20

<210> 6<210> 6

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> гидовая РНК, нацеленная на нуклеиновую кислоту GM-CSF<223> guide RNA targeting GM-CSF nucleic acid

<400> 6<400> 6

ggccggtctc actcctggac 20ggccggtctc actcctggac 20

<210> 7<210> 7

<211> 23<211> 23

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> гидовая РНК, нацеленная на нуклеиновую кислоту гена CSF2<223> guide RNA targeting the nucleic acid of the CSF2 gene

<400> 7<400> 7

gacctgccta cagacccgcc tgg 23gacctgccta cagacccgcc tgg 23

<210> 8<210> 8

<211> 19<211> 19

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> нуклеиновая кислота CSF2, имеющая делецию, вызванную системой <223> CSF2 nucleic acid having a deletion caused by the

CRISPR/CasCRISPR/Cas

<400> 8<400> 8

gacctgccta cagaccgcc 19gacctgccta cagaccgcc 19

<210> 9<210> 9

<211> 21<211> 21

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> нуклеиновая кислота CSF2, имеющая вставку, вызванную системой <223> CSF2 nucleic acid having an insert called by the system

CRISPR/CasCRISPR/Cas

<400> 9<400> 9

gacctgccta cagaccccgc c 21gacctgccta cagaccccgc c 21

<210> 10<210> 10

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> гидовая РНК, нацеленная на нуклеиновую кислоту GM-CSF<223> guide RNA targeting GM-CSF nucleic acid

<400> 10<400> 10

gcagtgctgc ttgtagtggc 20gcagtgctgc ttgtagtggc 20

<210> 11<210> 11

<211> 26<211> 26

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> гидовая РНК, нацеленная на нуклеиновую кислоту гена CSF2<223> guide RNA targeting the nucleic acid of the CSF2 gene

<400> 11<400> 11

ccgacctgcc tacagacccg cctgga 26ccgacctgcc tacagacccg cctgga 26

<210> 12<210> 12

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> синтетический праймер<223> synthetic primer

<400> 12<400> 12

tgactacaga gaggcacaga 20tgactacaga gaggcacaga 20

<210> 13<210> 13

<211> 21<211> 21

<212> ДНК<212> DNA

<213> искусственная<213> artificial

<220><220>

<223> синтетический праймер<223> synthetic primer

<400> 13<400> 13

tcacctctga cctcattaac c 21tcacctctga cctcattaac c 21

<---<---

Claims (28)

1. Способ получения Т-клетки с химерным антигенным рецептором, имеющей пониженный уровень полипептидов гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF), включающий:1. A method for producing a T-cell with a chimeric antigen receptor having a reduced level of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) polypeptides, comprising: введение конструкции нуклеиновой кислоты в Т-клетку ex vivo, причем указанная конструкция нуклеиновой кислоты включает: а) нуклеиновую кислоту, кодирующую гидовую РНК, причем указанная гидовая РНК комплементарна матричной РНК GM-CSF и причем указанная гидовая РНК содержит последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1; b) нуклеиновую кислоту, кодирующую нуклеазу Cas, и с) нуклеиновую кислоту, кодирующую указанный химерный антигенный рецептор,introducing a nucleic acid construct into a T cell ex vivo, said nucleic acid construct comprising: a) a nucleic acid encoding a guide RNA, said guide RNA being complementary to a GM-CSF messenger RNA, and said guide RNA containing the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1; b) a nucleic acid encoding the Cas nuclease, and c) a nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor, причем указанная нуклеиновая кислота, кодирующая указанный химерный антигенный рецептор, включает последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2, и причем химерный антигенный рецептор нацелен на ассоциированный с опухолью антиген CD19.wherein said nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor comprises the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, and wherein said chimeric antigen receptor targets tumor-associated CD19 antigen. 2. Способ по п. 1, в котором указанная нуклеаза Cas представляет собой нуклеазу Cas9.2. The method of claim 1 wherein said Cas nuclease is a Cas9 nuclease. 3. Способ по п. 1 или 2, в котором указанная конструкция нуклеиновой кислоты представляет собой вирусный вектор.3. The method of claim 1 or 2, wherein said nucleic acid construct is a viral vector. 4. Способ по п. 3, в котором указанный вирусный вектор представляет собой лентивирусный вектор.4. The method of claim 3, wherein said viral vector is a lentiviral vector. 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанная стадия введения включает трансдукцию.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, wherein said administration step comprises transduction. 6. Способ получения Т-клетки с химерным антигенным рецептором, имеющей пониженный уровень полипептидов гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF), включающий:6. A method for producing a T-cell with a chimeric antigen receptor having a reduced level of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) polypeptides, comprising: введение комплекса в Т-клетку ex vivo, где указанный комплекс включает: а) гидовую РНК, причем указанная гидовая РНК комплементарна матричной РНК GM-CSF и причем указанная гидовая РНК содержит последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1; и b) нуклеазу Cas; иintroducing the complex into a T cell ex vivo, wherein said complex comprises: a) a guide RNA, said guide RNA being complementary to a GM-CSF messenger RNA, and said guide RNA containing the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1; and b) Cas nuclease; and введение в указанную Т-клетку ex vivo нуклеиновой кислоты, кодирующей указанный химерный антигенный рецептор,introducing into said T cell ex vivo a nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor, причем указанная нуклеиновая кислота, кодирующая указанный химерный антигенный рецептор, включает последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2, и причем химерный антигенный рецептор нацелен на ассоциированный с опухолью антиген CD19.wherein said nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor comprises the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, and wherein said chimeric antigen receptor targets tumor-associated CD19 antigen. 7. Способ по п. 6, в котором указанная нуклеаза Cas представляет собой нуклеазу Cas9.7. The method of claim 6 wherein said Cas nuclease is a Cas9 nuclease. 8. Способ по п. 6 или 7, в котором указанный комплекс представляет собой рибонуклеопротеин.8. The method according to claim 6 or 7, wherein said complex is a ribonucleoprotein. 9. Способ по любому из пп. 6-8, в котором указанные стадии введения включают электропорацию.9. The method according to any one of paragraphs. 6-8, wherein said administration steps include electroporation. 10. Способ лечения страдающего раком млекопитающего, включающий введение указанному млекопитающему Т-клеток с химерным антигенным рецептором, имеющих пониженный уровень полипептидов гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF), где Т-клетки с химерным антигенным рецептором получены введением конструкции нуклеиновой кислоты в Т-клетку ex vivo, причем указанная конструкция нуклеиновой кислоты включает: а) нуклеиновую кислоту, кодирующую гидовую РНК, причем указанная гидовая РНК комплементарна матричной РНК GM-CSF и причем указанная гидовая РНК содержит последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1; b) нуклеиновую кислоту, кодирующую нуклеазу Cas, и с) нуклеиновую кислоту, кодирующую указанный химерный антигенный рецептор,10. A method of treating a mammal suffering from cancer, comprising administering to said mammal T cells with a chimeric antigen receptor having a reduced level of granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) polypeptides, wherein the T cells with a chimeric antigen receptor are obtained by introducing a nucleic acid construct into T ex vivo cell, said nucleic acid construct comprising: a) a nucleic acid encoding a guide RNA, said guide RNA being complementary to a GM-CSF messenger RNA, and said guide RNA comprising the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1; b) a nucleic acid encoding the Cas nuclease, and c) a nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor, причем указанная нуклеиновая кислота, кодирующая указанный химерный антигенный рецептор, включает последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2, и причем химерный антигенный рецептор нацелен на ассоциированный с опухолью антиген CD19.wherein said nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor comprises the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, and wherein said chimeric antigen receptor targets tumor-associated CD19 antigen. 11. Способ по п. 10, в котором указанное млекопитающее является человеком.11. The method of claim 10 wherein said mammal is a human. 12. Способ по п. 10 или 11, в котором указанный рак представляет собой лимфому.12. The method of claim 10 or 11, wherein said cancer is lymphoma. 13. Способ по п. 12, в котором указанная лимфома представляет собой диффузную крупноклеточную В-клеточную лимфому.13. The method of claim 12 wherein said lymphoma is diffuse large B cell lymphoma. 14. Способ по п. 10 или 11, в котором указанный рак представляет собой лейкоз.14. The method of claim 10 or 11, wherein said cancer is leukemia. 15. Способ по п. 14, в котором указанный лейкоз представляет собой острый лимфобластный лейкоз.15. The method of claim 14 wherein said leukemia is acute lymphoblastic leukemia. 16. Способ улучшения Т-клеточных эффекторных функций Т-клетки с химерным антигенным рецептором, включающий:16. A method for improving T cell effector functions of a T cell with a chimeric antigen receptor, comprising: введение конструкции нуклеиновой кислоты в Т-клетку ex vivo, причем указанная конструкция нуклеиновой кислоты включает: а) нуклеиновую кислоту, кодирующую гидовую РНК, причем указанная гидовая РНК комплементарна матричной РНК GM-CSF и причем указанная гидовая РНК содержит последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1; b) нуклеиновую кислоту, кодирующую нуклеазу Cas, и с) нуклеиновую кислоту, кодирующую указанный химерный антигенный рецептор,introducing a nucleic acid construct into a T cell ex vivo, said nucleic acid construct comprising: a) a nucleic acid encoding a guide RNA, said guide RNA being complementary to a GM-CSF messenger RNA, and said guide RNA containing the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1; b) a nucleic acid encoding the Cas nuclease, and c) a nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor, причем указанная нуклеиновая кислота, кодирующая указанный химерный антигенный рецептор, включает последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2, и причем химерный антигенный рецептор нацелен на ассоциированный с опухолью антиген CD19.wherein said nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor comprises the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, and wherein said chimeric antigen receptor targets tumor-associated CD19 antigen. 17. Способ улучшения Т-клеточных эффекторных функций Т-клетки с химерным антигенным рецептором, включающий:17. A method for improving T cell effector functions of a T cell with a chimeric antigen receptor, comprising: введение комплекса в Т-клетку ex vivo, причем указанный комплекс включает: а) гидовую РНК, причем указанная гидовая РНК комплементарна матричной РНК GM-CSF и причем указанная гидовая РНК содержит последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 1; и b) нуклеазу Cas; иintroducing the complex into a T cell ex vivo, said complex comprising: a) a guide RNA, said guide RNA being complementary to a GM-CSF messenger RNA, and said guide RNA containing the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1; and b) Cas nuclease; and введение в указанную Т-клетку ex vivo нуклеиновой кислоты, кодирующей указанный химерный антигенный рецептор,introducing into said T cell ex vivo a nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor, причем указанная нуклеиновая кислота, кодирующая указанный химерный антигенный рецептор, включает последовательность нуклеиновой кислоты, приведенную в SEQ ID NO: 2, и причем химерный антигенный рецептор нацелен на ассоциированный с опухолью антиген CD19.wherein said nucleic acid encoding said chimeric antigen receptor comprises the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, and wherein said chimeric antigen receptor targets tumor-associated CD19 antigen.
RU2020142342A 2018-06-01 2019-05-31 Materials and methods for cancer treatment RU2787828C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/679,348 2018-06-01
US62/753,485 2018-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020142342A RU2020142342A (en) 2022-07-12
RU2787828C2 true RU2787828C2 (en) 2023-01-12

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014011984A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Toxicity management for anti-tumor activity of cars
WO2015066262A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Trustees Of Dartmouth College Methods for preventing toxicity of adoptive cell therapy
RU2016143381A (en) * 2014-04-10 2018-05-11 Сиэтл Чилдрен'С Хоспитал (Дба Сиэтл Чилдрен'С Ресёрч Инститьют) METHOD AND COMPOSITIONS FOR CELLULAR IMMUNOTHERAPY

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014011984A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Toxicity management for anti-tumor activity of cars
WO2015066262A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Trustees Of Dartmouth College Methods for preventing toxicity of adoptive cell therapy
RU2016143381A (en) * 2014-04-10 2018-05-11 Сиэтл Чилдрен'С Хоспитал (Дба Сиэтл Чилдрен'С Ресёрч Инститьют) METHOD AND COMPOSITIONS FOR CELLULAR IMMUNOTHERAPY

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
STEPHAN A. GRUPP et al., Chimeric Antigen Receptor-Modified T Cells for Acute Lymphoid Leukemia, N Engl J Med, 2013, 368(16), pp. 1509-1518. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3801563B1 (en) Materials and methods for treating cancer
JP6563554B2 (en) Toxicity management for CAR antitumor activity
RU2688185C2 (en) Method and compositions for cellular immunotherapy
TW202134264A (en) Chimeric antigen receptors and uses thereof
Anzai et al. Self-reactive CD4+ IL-3+ T cells amplify autoimmune inflammation in myocarditis by inciting monocyte chemotaxis
US20240158467A1 (en) Materials and methods for treating cancer
JP2022516389A (en) Genome-editing invariant natural killer T (iNKT) cells for the treatment of hematological malignancies
US20220226379A1 (en) Dnmt3a knock-out stat5 activated genetically engineered t-cells
WO2019222579A1 (en) Chimeric antigen receptors with myd88 and cd40 costimulatory domains
US20220195007A1 (en) Chimeric antigen receptors with cd20 safety switch
Zhang et al. A novel safer CD19CAR with shRNA interference of IFN-γ can reduce multiple cytokine levels without significantly compromising its killing efficacy
RU2787828C2 (en) Materials and methods for cancer treatment
US20240100092A1 (en) OFF-THE-SHELF iPSC-DERIVED NK CELL THERAPY FOR HEMATOLOGICAL CANCER TREATMENT
WO2023081894A2 (en) Pre-effector car-t cell gene signatures
Zhu et al. LLT1 overexpression renders allogeneic-NK resistance and facilitates the generation of enhanced universal CAR-T cells
Kerr Modulation of T Cells to Promote an Anti-Tumor Response: Activation And Inhibition Of T Cells For Efficacy In T-Cell Lymphomas And Melanoma
WO2024211711A1 (en) Axl knock out car t cells and methods for use thereof
Kuznetsova Chronic Inflammation Compromises Natural Killer Cell Phenotype and Function in Myeloid Leukemia
JP2022531814A (en) Amplification of modified cells and their applications