IgG,P< 0.0001)。
[0030]圖5顯示了結合于CD16V-BB-C受體的免疫球蛋白引起T細胞活化,裂解顆粒的胞吐 和細胞增殖。A.經包含GFP(模擬)或包含GFP和CD16V-BB-C的載體轉導的T淋己細胞在包被 利妥昔單抗的微量滴定板中培養48小時,無 IL-2;用流式細胞術檢測CD25的表達。B.A欄所 示測試結果的概要顯示了 GFP+細胞中的CD25表達(來自Ξ個獻血者的Τ細胞實驗的平均值 ±SD);在利妥昔單抗r'Ab")存在下,經CD16V-BB-C轉導的Τ淋己細胞中CD25的表達顯著高 于其他實驗條件(P含0.003)。C.經包含GFP的載體(模擬)和包含GFP和CD 16V-BB-C的載體轉 導的來自四個獻血者的T淋己細胞用A的條件(n = 3)培養4小時或與Daudi細胞(n = 3)培養4 小時;用流式細胞術檢測CD107a染色。各欄顯示了6個實驗的平均值±50;在利妥昔單抗 r'Ab")存在下,經CD 16V-BB-C轉導的T淋己細胞中CD 107a的表達明顯更高于其他實驗條件 (P<0.0001)。0 .在有或沒有Daudi細胞存在下,單獨培養或用利妥昔單抗培養模擬-或 CD16V-BB-C-轉染的T淋己細胞最多四周。符號顯示了與輸入細胞的數量相比的細胞恢復百 分比(來自Ξ個獻血者的T細胞實驗的平均值±SD)。
[0031] 圖6顯示了體外CD16V-BB-CT淋己細胞介導的抗體一依賴細胞毒性。A.在對應抗體 存在下,模擬一或CD16V-BB-C-轉導的T淋己細胞介導的針對癌細胞系的細胞毒性的典型實 施例。每個符號顯示了一式Ξ份培養物的平均值(P<〇. 01,配對t檢測法檢測所有Ξ組比 對)。完整的數據示于圖7"B.在有或沒有利妥昔單抗("Ab")存在下,模擬-或CD16V-BB-巧專 導的T淋己細胞針對來自慢性淋己細胞白血病(Oi)患者原代細胞的細胞毒性。每欄(每個 患者用不同的陰影)對應于2:化:T比的一式Ξ份4小時實驗檢測到的平均(±SD)細胞毒性。 CD16V-BB-CT細胞和抗體的細胞毒性明顯更高于其他3個條件下測得的細胞毒性(P< 0.0001,t測試);用模擬轉導T細胞,添加抗體提高細胞毒性(P = 0.016);所有其它比對:P〉 0.05。C.在間充質基質細胞(MSC)存在下,24小時后W1:沈:T的比例針對B中測試的相同化L 樣本的細胞毒性。每欄對應于兩個測試的平均值。CD16V-BB-C和抗體的細胞毒性明顯更高 于單獨使用抗體(P = 〇.0002)或單獨使用細胞的(P<0.0001),單獨使用抗體的細胞毒性明 顯更高于單獨使用細胞的(P = 〇. 0045)。
[0032] 圖7顯示了 4小時體外細胞毒性試驗的總體結果。模擬-或CD16V-BB-CT淋己細胞與 所示的細胞系和非反應性人免疫球蛋白("無 Ab")或和相應抗體("Ab")-起培養。Daudi和 Ramos用利妥昔單抗,MCF-7、SK服-3和MKN-7用曲妥珠單抗,W及CHLA-255,NB1691,SK-N-甜 和U-20S用hul4.18K322A。與沒有T細胞和/或抗體培養的腫瘤細胞相比,顯示了2:1比例 (CHLA-255為4:1)下的細胞毒性。NB1691和SK-BR-3的結果對應于用3個獻血者的T淋己細胞 進行的一式Ξ份試驗的均值(±SD)細胞毒性,其余細胞系的結果對應于1個獻血者的試驗; Daudi的結果是2個獻血者的一式Ξ份試驗的均值(+SD)細胞毒性W及來自另外4個獻血者 的T淋己細胞的單獨試驗。在不存在T細胞時添加利妥昔單抗、曲妥珠單抗或hul4.18K322A 時的均值細胞毒性<10。
[0033] 圖8顯示了CD16V-BB-CT淋己細胞的細胞毒性是強的、特異性的,并且不受未結合 IgG的影響。A.CD16V-BB-CT淋己細胞與神經母細胞瘤細胞系NB169巧日非反應性人免疫球蛋 白("無 Ab")或hul4.18K322A抗體("Ab")共培養24小時。結果對應于一式Ξ份實驗的平均 (±SD)細胞毒性。即便在1:86:1'。= 0.0002)下,〔016¥-88-(細胞加扣14.181(3224抗體的細 胞毒性仍顯著高于單獨使用CD16V-BB-CT細胞的。B.在利妥昔單抗或非反應性抗體曲妥珠 單抗或hul4.18K322A存在下,模擬-或CD16V-BB-C轉導的T淋己細胞W2:化:T與B細胞淋己 瘤細胞系Daudi共培養4小時。結果對應于一式立份實驗的平均(±SD)細胞毒性。("模擬"結 果是每個抗體的一式Ξ份實驗的總和)。利用利妥昔單抗的細胞毒性明顯更高于所有其他 實驗條件(P<〇.0001與所有比較)dC.在各種濃度的免疫治療抗體和競爭性的未結合IgG(同 時加入到抗體)存在下,8:1E:T下,表達CD16V-BB-C的Τ淋己細胞針對腫瘤細胞系的細胞毒 性。符號對應于對每個抗體濃度下至少一式Ξ份測量的平均值(±SD)。不論未結合IgG的存 在量,對于每種細胞系,細胞毒性在統計學上并非不同。
[0034] 圖9顯示了表達CD16V-BB-C受體的T淋己細胞具有體內抗腫瘤活性。對N0D-SCID- IL2RGnull小鼠腹膜內注射3X105標記巧光素酶的化udi細胞。第四天起每周一次腹膜內注 射利妥昔單抗(150yg),四周。在4只小鼠中,不施加其他治療方法,而在其他5只小鼠中,在 第5和第6天第一次注射利妥昔單抗后再注射表達CD16V-BB-C受體的T淋己細胞(1 X 107腹 膜內;η = 5);其它兩組的4只小鼠每只在接受CD16V-BB-CT淋己細胞之前,腹膜內注射RPMI- 1640而非利妥昔單抗,或僅腹膜內注射RPMI-1640介質("對照")dA.腫瘤生長的體內成像結 果。每個符號對應一種生物發光測量值;線條連接一只小鼠中的所有測量值。B.每個實驗條 件下的代表性小鼠(2只每組)。第3天的腹部影像用增強的靈敏度進行了處理,W顯示 CD16V-BB-C+利妥昔單抗組小鼠中腫瘤的存在。當生物發光達5x1〇id光子/秒時對小鼠進行 安樂死。C.不同治療組小鼠的總生存率的比較。
[00巧]圖10證實了表達CD16V-BB-C受體的T淋己細胞在體內具有抗腫瘤活性。對N0D- SCID-IL2RGnull小鼠腹膜內注射3X105的標記巧光素酶的NB1691細胞。第5天起每周一次 地腹膜內注射化14.18K322A抗體(2扣g),四周。在4只小鼠中不施加其他治療方法,而在其 他4只小鼠中,在第6和第7天第一次注射抗體后再注射表達CD16V-BB-C受體的T淋己細胞(1 X107腹腔;n = 4);其它兩組的4只小鼠每只在接受CD16V-BB-CT淋己細胞之前,腹膜內注射 RPMI-1640而非抗體,或僅腹膜內注射RPMI-1640介質("對照")dA.腫瘤生長的體內成像結 果。每個符號對應一種生物發光測量值;線條連接一只小鼠中的所有測量值。B.每個實驗條 件下所有小鼠的成像。當生物發光達lxl〇w光子/秒時對小鼠進行安樂死。C.不同治療組小 鼠的總生存率的比較。
[0036] 圖11顯示了表達CD16V-BB-C受體T淋己細胞和表達CD16F-BB-C受體的T淋己細胞 之間的功能差異。A.流式細胞散點圖顯示了用CD16V-BB-C或CD16F-BB-C轉導的T淋己細胞 中CD 16(用B73.1抗體檢巧U)和綠色巧光蛋白(GFP)的表達。顯示了每個象限中的陽性細胞 百分比。B.在利妥昔單抗、曲妥珠單抗和hul4.18K322A的存在下,CD 16V或CD16F受體轉導 的T淋己細胞分別與Daudi、SK-BR-3或NB1691細胞培養。所有抗體W0.化g/mL使用。符號表 示相比于輸入細胞量的細胞恢復百分比(3個實驗的平均值±50);對于所有3種培養物,配 對t測試顯示1-3周培養的細胞計數顯著不同(Daudi,P = 0.0007;SK-BR-3,P = 0.0164; NB1691,P = 0.022)dC.在不同濃度的利妥昔單抗存在下,表達CD16V-BB-C或CD16F-BB-C受 體的T淋己細胞介導的針對化udi細胞的抗體依賴型細胞毒性。每個符號表示在8:1(左)或 2:1(右化:T下的Ξ種培養物的平均值±SD。含有CD16V-BB-C的T細胞的細胞毒性明顯更高 于那些含有CD16F-BB-C的T細胞的細胞毒性(P<0.001,任一個E: T)。
[0037] 圖12顯示了用于本研究的CD 16嵌合受體的示意圖。
[0038] 圖13顯示了具有不同信號傳導域的CD 16V受體的表達。流式細胞散點圖顯示了活 化的T淋己細胞中,綠色巧光蛋白與CD 16組合的表達(用3G8抗體檢測),該T淋己細胞用單 獨含有綠色巧光蛋白(GFP)(模擬)或不同CD 16V構建物的載體轉導。顯示了每個象限中的 陽性細胞百分比。
[0039] 圖14顯示了與具有不同信號傳導特性的CD 16V受體相比,CD16V-BB-C誘導更高的 τ細胞活化,增殖和細胞毒性。A.與Daudi細胞和利妥昔單抗(ο. lyg/m 1)共培養48小時后, 表達不同嵌合受體的T淋己細胞中通過流式細胞術檢測的CD25平均巧光強度(MFI)對綠色 巧光蛋白(GFP)MFI的圖譜。利用CD16V-BB-C的CD25表達明顯更高于那些沒有信號傳導能力 ("CD16V-截短")的CD16V-C、CD16V-FceRI 丫或CD 16V所觸發的CD25表達。(P<0.0001 通過線 性回歸分析)dB.在利妥昔單抗、曲妥珠單抗和hul4.18K322A存在下,各種CD16V受體轉導的 T淋己細胞分別與化udi、SK-BR-3或NB1691細胞培養。所有抗體WO.化g/ml使用。符號表示 相比于輸入細胞量的細胞恢復百分比(3個實驗的平均值±50);對于所有3種培養物,配對t 測試顯示利用CD16V-BB-C受體的1-3周培養的細胞計數顯著高于利用其它受體的細胞計數 (P<0.0001) X.分別在利妥昔單抗、曲妥珠單抗和hul4.18K322A存在下,表達各種CD16V受 體的T淋己細胞或模擬轉導的T細胞對化udi、SK-BR-3和NB1691的ADCC。符號為在所示E:T 下,一式Ξ份培養物的平均值±SD。利用CD16V-BB-C受體的細胞毒性明顯高于利用所有其 它受體的細胞毒性(所有對比通過t測試,P<0.0001),然而模擬轉導或經CD16V-截短受體轉 導的淋己細胞的細胞毒性彼此并非顯著不同(P〉〇.〇5);針對Daudi(P = 0.006)和SK-BR-3(P = 0.019),利用CD16V-化εΚΙ 丫的細胞毒性明顯更高于利用CD3-C的細胞毒性;表達任一受 體的淋己細胞比模擬轉導或經CD16V-截短(Ρ<0.01,所有比較)轉導的淋己細胞具有更高的 細胞毒性。
[0040] 圖15顯示了mRNA電穿孔測得的CD16V-BB-C受體的表達。Α.用CD16V-BB-CmRNA或無 mRNA(模擬)電穿孔活化T淋己細胞;24小時后用流式細胞術檢測CD16的表達。B.在利妥昔單 抗存在下,測試模擬或CD16V-BB-C電穿孔的T細胞對Ramos細胞系的細胞毒性。符號顯示了 平均值± SD百分比細胞毒性(η = 3; P<0.01所有E:化k例下的比較)。
[004。發明詳述
[0042] 本發明基于構建新型嵌合受體,該受體增強抗癌抗體在癌癥治療中的功效。表達α 機細胞受體的Τ淋己細胞(Τ細胞的絕大多數)缺乏活化Fc 丫 R且不介導抗體依賴細胞毒性。 Nimmerjahn 等,化 t Rev Immunol.2008;8(l) :34-47。本發明顯示了表達由 Fc 丫 R和 T 細胞信 號傳導分子組成的嵌合受體應賦予運些細胞ADCC能力,因此,應該顯著增加單克隆抗體的 抗腫瘤潛力及其他包含Fc部的抗腫瘤分子,例如,一復合分子,由結合腫瘤表面受體的 配體(例如,細胞因子,免疫細胞受體)與免疫球蛋白的Fc-部或包含Fc的DNA或RNA構成),而 無論祀向的腫瘤抗原。本文所描述的是表達此類嵌合受體的T淋己細胞的抗體導向抗腫瘤 活性。
[0043] 本發明提供了一種嵌合受體,其包含:(i)CD16分子的胞外配體結合區,可W是 F158 FCGR3A或高親和力的V158 FCGR3A變體;(ii)CD8a的較鏈區和跨膜區;和(ii)包括CD3 ζ和4-1BB信號傳導區。本發明的嵌合受體是具有顯著增強對多種腫瘤的抗體治療功效潛能 的通用嵌合受體。如在下述實施例部分討論的,當通過逆轉錄病毒轉導在人Τ細胞中表達 時,與另一種含有常見的F158變體的受體相比,本發明的受體對人IgG(包括人源化抗體如 抗-CD20抗體利妥昔單抗)的親和力顯著更高。嵌合受體的接合引起T細胞活化,裂解性顆粒 的胞吐和增殖。在利妥昔單抗存在下,表達CD16V-BB-C的T細胞在較低的效祀比下特異性殺 傷淋己瘤細胞系和原發性慢性淋己細胞白血病(αχ)細胞,即便在骨髓間充質干細胞上進 行化L培養時。抗皿R2抗體曲妥珠單抗觸發嵌合受體介導的抗乳腺癌和胃癌細胞的抗體依 賴細胞毒性(ADCC),抗GD2抗體hul4.18Κ322Α觸發嵌合受體介導的抗神經母細胞瘤和骨肉 瘤細胞的抗體依賴細胞毒性。在實施例部分進一步掲示了,組合表達嵌合受體和利妥昔單 抗的T細胞根除免疫缺陷小鼠體內的人淋己瘤細胞,而單獨用T細胞或抗體無法做到。為了 加速運項技術的臨床轉化,本文研發了一種基于嵌合受體mRNA電穿孔的方法,使得受體有 效和瞬時地表達,而不使用病毒載體。
[0044] 定義
[0045] 所使用的術語"嵌合受體"被定義為細胞表面受體,包括胞外配體結合區,跨 膜區和細胞質信號傳導區的組合,其不是單個蛋白質上天然發現的。本發明的嵌合受體主 要目的是用于T細胞,但也可用于天然殺傷(NK)細胞。
[0046] 術語"約"或"大約"是指本領域普通技術人員測定的特定值在可接受的錯誤范圍 內,運將部分取決于如何測量或確定該值,即,測量系統的局限性。例如,就本領域的慣例而 言,"約"可指在可接受的標準偏差內。或者,"約"可指給定值的最高±20%,較佳地,最高± 10 %,更佳地,最高± 5 %,更佳地,最高± 1 %的范圍。或者,特別是對于生物體系或工藝,運 個術語可指在某值的一個數量級內,較佳地,在2倍內。在申請文本和權利要求中描述特定 值之處,除非另有說明,否則術語"約"是隱含的,且在運種情況下意味著該特定值在可接受 的錯誤范圍內。
[0047] 在本發明的上下文中,在其設及任一本文所引用病癥的范圍內,術語"治療"、"療 法"等意味著緩解或減輕與此類病癥相關的至少一種癥狀,或減緩或逆轉運種病癥的進展。 在本發明的含義中,術語"治療"還表示抑制、延緩其發作(即,疾病臨床表現之前的時期) 和/或降低疾病發展或惡化的風險。例如,與癌癥相關的術語"治療"可W指消除或減少病人 的腫瘤負荷,或預防、延遲或抑制轉移等。
[0048] 如本文所用,應用于劑量或用量的術語"治療有效的"是指給予有此需要的個體 后,化合物或藥物組合物(例如,包含含有本發明嵌合受體的T淋己細胞(和/或NK細胞)的組 合物,和任選還包含腫瘤特異性細胞毒性單克隆抗體或含有Fc部分的另一種抗腫瘤分子 (例如,由結合腫瘤表面受體的配體(例如,細胞因子,免疫細胞受體)與免疫球蛋白的Fc部 分或含有化的DNA或RNA構成的復合分子))的數量足W導致所需活性。在本發明上下文中, 術語"治療有效的"是指化合物或藥物組合物的數量足W延緩表現,抑制進展,緩解或減輕 由本發明方法治療的疾病的至少一種癥狀。注意,當施用活性成分的組合時,該組合的有效 量可W包括或不包括各個成分被單獨施用時有效的量。
[0049] 與本發明的組合物結合使用的短語"藥學上可接受的"是指分子實體和組合物中 的其他成分在生理上是可耐受的且通常當施用給哺乳動物(例如,人)時不會產生不良反 應。優選地,如本文所用,術語"藥學上可接受的"是指由聯邦管理機構或州政府批準或在美 國藥典或其它通常公認的藥典中列出的,用于哺乳動物的,并且更特別地是人。
[0050] 如本文所用,術語"個體"是指任何哺乳動物。在一優選實施方案中,所述個體是 人。
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