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靶向癌症治疗

阅读:14发布:2020-05-13

专利汇可以提供靶向癌症治疗专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开内容的一些实施方案涉及包括以下的方法:向对象递送编码 抗原 的核酸,其中所述核酸通过 肿瘤 选择性载体或通过瘤内注射来递送,以及向所述对象递送表达与所述抗原结合的受体的免疫细胞。,下面是靶向癌症治疗专利的具体信息内容。

1.包括以下的方法:
向对象递送编码抗原的经改造的核酸,其中所述经改造的核酸通过肿瘤选择性载体或通过瘤内注射来递送,以及
向所述对象递送表达与所述抗原结合的受体的免疫细胞。
2.权利要求1所述的方法,其中所述抗原是自体抗原、非自体抗原,或其组合。
3.权利要求2所述的方法,其中所述抗原是非自体抗原。
4.权利要求3所述的方法,其中所述非自体抗原是细菌、酵母原生动物或病毒抗原。
5.权利要求3所述的方法,其中所述非自体抗原是合成抗原。
6.权利要求1所述的方法,其中所述抗原是肿瘤抗原。
7.权利要求6所述的方法,其中所述肿瘤抗原是肿瘤特异性抗原(TSA)或肿瘤相关抗原(TAA)。
8.权利要求6所述的方法,其中所述肿瘤抗原是或者包含以下的表位:CD19、CD20、CD21、CD22、CD45、BCMA、MART-1、MAGE-A3、糖蛋白100(gp100)、NY-ESO-1、HER2(ErbB2)、IGF2B3、EGFRvIII、激肽释放酶4、KIF20A、Lengsin、Meloe、MUC-1、MUC5AC、MUC-16、B7-H3、B7-H6、CD70、CEA、CSPG4、EphA2、EpCAM、EGFR家族、FAP、FRα、glupican-3、GD2、GD3、HLA-A1+MAGE1、IL-11Rα、IL-23Rα2、Lewis-Y、间皮素、NKG2D配体、PSMA、ROR1、存活素、TAG72或VEGFR2。
9.权利要求8所述的方法,其中所述肿瘤抗原是或者包含CD19的表位。
10.权利要求9所述的方法,其中所述肿瘤抗原选自全长CD19、CD19的片段、CD19的至少一个C2Ig-样结构域、或CD19的线性表位。
11.权利要求1所述的方法,其中编码所述抗原的所述经改造的核酸包封在所述肿瘤选择性载体内。
12.权利要求1所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是病毒或假病毒。
13.权利要求12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是溶瘤病毒
14.权利要求13所述的方法,其中所述溶瘤病毒是腺病毒、痘苗病毒、辛德毕斯病毒、塞内加谷病毒、柯萨奇病毒、麻疹病毒、呼肠孤病毒、痘苗病毒、新城疫病毒、疱性口炎病毒、单纯疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒、或细小病毒。
15.权利要求12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是嵌合病毒。
16.权利要求15所述的方法,其中通过改造展示肿瘤选择性肽的噬菌体和腺相关病毒获得所述嵌合病毒。
17.权利要求12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的病毒。
18.权利要求12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的腺相关病毒(AAV)。
19.权利要求12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是乳头瘤病毒。
20.权利要求19所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是人乳头瘤病毒。
21.权利要求19所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是经修饰的人乳头瘤病毒。
22.权利要求19所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是非人乳头瘤病毒。
23.权利要求22所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是经修饰的非人乳头瘤病毒。
24.权利要求12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是假病毒。
25.权利要求11所述的方法,其中肿瘤选择性载体是或者包含天然聚合物、合成聚合物、阳离子肽、细胞穿透肽、生物可降解的纳米颗粒、脂质体、脂质复合物、聚合复合物、胶束、树枝状聚合物、凝胶、粘膜粘着剂或纳米针。
26.权利要求1所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体包含肿瘤靶向剂。
27.权利要求1所述的方法,其中编码抗原的所述经改造的核酸是脱核糖核酸(DNA)。
28.权利要求1所述的方法,其中编码抗原的所述经改造的核酸是核糖核酸(RNA)。
29.权利要求28所述的方法,其中所述RNA是信使RNA(mRNA)。
30.权利要求1所述的方法,其中所述免疫细胞是白细胞。
31.权利要求30所述的方法,其中所述白细胞是嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜性粒细胞、淋巴细胞或单核细胞。
32.权利要求31所述的方法,其中所述白细胞是淋巴细胞。
33.权利要求32所述的方法,其中所述淋巴细胞是T细胞、B细胞、NK细胞或NKT细胞。
34.权利要求33所述的方法,其中所述淋巴细胞是T细胞。
35.权利要求1所述的方法,其中所述免疫细胞是树突细胞。
36.权利要求1所述的方法,其中所述受体是重组抗原受体。
37.权利要求1所述的方法,其中所述受体是嵌合抗原受体。
38.权利要求1所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体通过肠胃外、肠或表面途径递送。
39.权利要求38所述的方法,其中所述肠胃外途径是腹内、羊膜内、动脉内、关节内、胆内、支气管内、囊内、心脏内、软骨内、尾部内、海绵窦内、腔内、脑内、脑池内、膜内、冠内、冠状动脉内、海绵体内、颅内、皮内、椎间盘内、管内、十二指肠内、硬膜内、表皮内、食管内、胃内、牙龈内、回肠内、病灶内、管腔内、淋巴管内、髓内、脑膜内、肌内、眼内、卵巢内、心包内、腹膜内、胸膜内、前列腺内、内、眼内、窦内、脊柱内、滑膜内、内、睾丸内、鞘内、胸内、小管内、鼓室内、子宫内、血管内、静脉内(推注或滴注)、心室内、膀胱内或皮下。
40.权利要求1所述的方法,其中将所述经改造的核酸注射到所述肿瘤内。
41.权利要求1所述的方法,其中所述方法包括向对象递送各自编码不同抗原的至少两种经改造的核酸。
42.包括以下的方法:
向对象递送诱导自体抗原表达的经改造的核酸,其中所述经改造的核酸通过肿瘤选择性载体或通过瘤内注射来递送,以及
向所述对象递送表达与所述自体抗原结合的受体的免疫细胞。
43.权利要求42所述的方法,其中所述自体抗原是肿瘤抗原。
44.权利要求43所述的方法,其中所述肿瘤抗原是肿瘤特异性抗原(TSA)或肿瘤相关抗原(TAA)。
45.权利要求44所述的方法,其中所述肿瘤抗原是或者包含以下的表位:CD19、CD20、CD21、CD22、CD45、BCMA、MART-1、MAGE-A3、糖蛋白100(gp100)、NY-ESO-1、HER2(ErbB2)、IGF2B3、EGFRvIII、激肽释放酶4、KIF20A、Lengsin、Meloe、MUC-1、MUC5AC、MUC-16、B7-H3、B7-H6、CD70、CEA、CSPG4、EphA2、EpCAM、EGFR家族、FAP、FRα、glupican-3、GD2、GD3、HLA-A1+MAGE1、IL-11Rα、IL-23Rα2、Lewis-Y、间皮素、NKG2D配体、PSMA、ROR1、存活素、TAG72或VEGFR2。
46.权利要求44所述的方法,其中所述肿瘤抗原是或者包含肽标签。
47.权利要求46所述的方法,其中所述肽标签选自:His标签、FLAG标签、CMV肽、SV5肽、几丁质结合蛋白、麦芽糖结合蛋白、谷胱甘肽-S-转移酶、硫氧还蛋白、聚(NANP)、V5-标签、Myc-标签、HA--标签、Avi标签、调蛋白-标签、聚谷酸标签、E-标签、S-标签、SBP-标签、Softag 1、Strep-标签、TC标签、V5标签、VSV标签、Xpress标签、isopeptag、Spytag、BCCP、Halo-标签、Nus-标签、Fc-标签和Ty标签。
48.权利要求42所述的方法,其中诱导自体抗原表达的所述经改造的核酸包封在所述肿瘤选择性载体内。
49.权利要求42所述的方法,其中肿瘤选择性载体是病毒、病毒样颗粒或假病毒。
50.权利要求49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是溶瘤病毒。
51.权利要求50所述的方法,其中所述溶瘤病毒是腺病毒、痘苗病毒、辛德毕斯病毒、塞内加谷病毒、柯萨奇病毒、麻疹病毒、呼肠孤病毒、痘苗病毒、新城疫病毒、水疱性口炎病毒、单纯疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒、或细小病毒。
52.权利要求49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是嵌合病毒。
53.权利要求52所述的方法,其中通过改造展示肿瘤选择性肽的噬菌体和腺相关病毒获得所述嵌合病毒。
54.权利要求49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的病毒。
55.权利要求49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的腺相关病毒(AAV)。
56.权利要求49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是乳头瘤病毒。
57.权利要求56所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是人乳头瘤病毒。
58.权利要求56所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是经修饰的人乳头瘤病毒。
59.权利要求56所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是非人乳头瘤病毒。
60.权利要求59所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是经修饰的非人乳头瘤病毒,其是乳头瘤病毒。
61.权利要求49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是病毒样颗粒。
62.权利要求49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是假病毒。
63.权利要求42所述的方法,其中肿瘤选择性载体是或者包含天然聚合物、合成聚合物、阳离子肽、细胞穿透肽、生物可降解的纳米颗粒、脂质体、脂质复合物、聚合复合物、胶束、树枝状聚合物、凝胶、粘膜粘着剂或硅纳米针。
64.权利要求42所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体包含肿瘤靶向剂。
65.权利要求42所述的方法,其中诱导所述自体抗原表达的所述经改造的核酸是脱氧核糖核酸(DNA)。
66.权利要求42所述的方法,其中诱导所述自体抗原表达的所述经改造的核酸是核糖核酸(RNA)。
67.权利要求66所述的方法,其中所述RNA是信使RNA(mRNA)。
68.权利要求66所述的方法,其中诱导所述自体抗原表达的所述经改造的核酸是调节RNA或编码调节蛋白。
69.权利要求65所述的方法,其中诱导所述自体抗原表达的所述经改造的核酸包含启动子。
70.权利要求69所述的方法,其中所述启动子是天然启动子。
71.权利要求69所述的方法,其中所述启动子是重组启动子。
72.权利要求69所述的方法,其中所述启动子是组成型启动子。
73.权利要求72所述的方法,其中所述组成型启动子是CMV启动子。
74.权利要求69所述的方法,其中所述启动子是诱导型启动子。
75.权利要求69所述的方法,其中所述启动子是组织特异性启动子。
76.权利要求42所述的方法,其中所述免疫细胞是白细胞。
77.权利要求76所述的方法,其中所述白细胞是嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞或单核细胞。
78.权利要求77所述的方法,其中所述白细胞是淋巴细胞。
79.权利要求78所述的方法,其中所述淋巴细胞是T细胞、B细胞、NK细胞、或NKT细胞。
80.权利要求79所述的方法,其中所述淋巴细胞是T细胞。
81.权利要求42所述的方法,其中免疫细胞是树突细胞。
82.权利要求42所述的方法,其中所述受体是嵌合抗原受体。
83.权利要求42所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体通过肠胃外、肠或表面途径递送。
84.权利要求83所述的方法,其中所述肠胃外途径是腹内、羊膜内、动脉内、关节内、胆内、支气管内、囊内、心脏内、软骨内、尾部内、海绵窦内、腔内、脑内、脑池内、角膜内、冠内、冠状动脉内、海绵体内、颅内、皮内、椎间盘内、管内、十二指肠内、硬膜内、表皮内、食管内、胃内、牙龈内、回肠内、病灶内、管腔内、淋巴管内、髓内、脑膜内、肌内、眼内、卵巢内、心包内、腹膜内、胸膜内、前列腺内、肺内、眼内、窦内、脊柱内、滑膜内、腱内、睾丸内、鞘内、胸内、小管内、鼓室内、子宫内、血管内、静脉内(推注或滴注)、心室内、膀胱内或皮下。
85.权利要求42所述的方法,其中将所述经改造的核酸注射到所述肿瘤内。
86.包括以下的方法:
向肿瘤递送编码抗原的经改造的核酸,或向肿瘤递送诱导自体抗原表达的经改造的核酸,以及
向所述肿瘤递送表达与两种抗原结合的双特异性抗原受体的免疫细胞。
87.权利要求86所述的方法,其中所述双特异性抗原受体是双特异性T细胞受体或双特异性嵌合抗原受体。
88.权利要求87所述的方法,其中所述双特异性抗原受体还与由所述肿瘤天然表达的自体抗原结合。
89.权利要求87所述的方法,其中所述双特异性抗原受体还与单核细胞上呈递的非肿瘤抗原结合并且提供抑制信号
90.包括以下的方法:
向肿瘤递送编码两种不同抗原的两种经改造的核酸,或向肿瘤递送诱导两种不同自体抗原表达的两种经改造的核酸,以及
向所述肿瘤递送表达分别与所述两种不同抗原中的每种结合的两种不同抗原受体的免疫细胞。
91.权利要求90所述的方法,其中所述两种不同抗原受体是重组T细胞受体或嵌合抗原受体。
92.权利要求1所述的方法,其中所述肿瘤是眼部肿瘤、黑素瘤、头颈部肿瘤、肺肿瘤、膀胱肿瘤、乳腺肿瘤、结直肠肿瘤、胃肿瘤、卵巢肿瘤、胰腺肿瘤、前列腺肿瘤、肝肿瘤、或肾肿瘤。

说明书全文

靶向癌症治疗

[0001] 相关申请
[0002] 本申请根据35U.S.C.第119(e)节要求于2015年10月30日提交的美国临时申请号62/249,013的权益,其通过引用整体并入本文。

背景技术

[0003] 过继性细胞转移是一种靶向免疫细胞治疗,其通常涉及对患者的免疫细胞进行改造以识别和攻击他或她的肿瘤。可以对从患者血液中收集的免疫细胞进行遗传改造以在免疫细胞表面上表达受体,所述受体允许免疫细胞识别肿瘤细胞表面上表达的特定配体蛋白(抗原)。将这些经遗传改造的免疫细胞的体外扩增群回输到患者体内,免疫细胞在患者体内繁殖并且在经改造的受体的引导下识别和杀伤具有表面抗原的癌细胞。
[0004] 发明概述
[0005] 肿瘤治疗的一种方法涉及对患者自身的免疫细胞进行改造以识别和攻击他或她的肿瘤。然而,经改造的免疫细胞经常攻击正常细胞以及肿瘤细胞,因此降低了免疫治疗的效并且提高了不想要的副作用。这部分地是因为肿瘤细胞和正常细胞可以以不同平表达类似的表面抗原。本公开内容提供了用于将免疫细胞选择性地靶向至肿瘤细胞用于治疗癌症的组合物和方法。这选择性地来自以互补的方式改造(例如遗传改造)对象的肿瘤细胞和免疫细胞,从而得到高特异性免疫治疗靶向系统。在一些实施方案中,对肿瘤细胞进行改造以表达不由正常(非肿瘤)细胞表达的抗原(例如非自体抗原),而在另一些实施方案中,对肿瘤细胞进行改造以表达抗原(例如自体抗原),其表达水平高于正常肿瘤细胞表达相同抗原的表达水平。然后经改造以表达同源受体(cognate receptor)(与那些抗原特异性地结合的受体)的免疫细胞选择性地结合这些抗原。在一些实施方案中,对肿瘤细胞进行改造以在与正常细胞表达水平类似的水平下表达抗原(例如自体抗原)。这些正常细胞(例如B细胞)通常与肿瘤细胞一起被除去,尽管这对患者造成的毒性很小或没有毒性。
[0006] 因此,本公开内容的一些实施方案提供了包括以下的方法:向对象递送编码(至少一种)抗原的(至少一种)经改造的核酸,其中所述经改造的核酸通过肿瘤选择性载体或通过瘤内注射来递送,以及向所述对象递送表达与所述抗原结合的受体的免疫细胞(例如白细胞)。在一些实施方案中,向对象递送各自编码不同抗原的至少两种(例如至少3种、至少4种、至少5种)经改造的核酸。
[0007] 在一些实施方案中,抗原是自体抗原、非自体抗原或自体抗原与非自体抗原的组合(重组嵌合体)。非自体抗原可以是例如细菌、酵母原生动物、病毒、植物或鱼抗原。在一些实施方案中,非自体抗原是合成(人工)抗原。
[0008] 在一些实施方案中,抗原是肿瘤抗原,例如肿瘤特异性抗原(tumor-specific antigen,TSA)或肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA)。肿瘤抗原可以是或者可以包含例如以下的表位:CD19、CD20、CD21、CD22、CD45、BCMA、MART-1、MAGE-A3、糖蛋白100(gp100)、NY-ESO-1、HER2(ErbB2)、IGF2B3、EGFRvIII、激肽释放酶4、KIF20A、Lengsin、Meloe、MUC-1、MUC5AC、MUC-16、B7-H3、B7-H6、CD70、CEA、CSPG4、EphA2、EpCAM、EGFR家族、FAP、FRα、glupican-3、GD2、GD3、HLA-A1+MAGE1、IL-11Rα、IL-23Rα2、Lewis-Y、间皮素、NKG2D配体、PSMA、ROR1、存活素、TAG72或VEGFR2。
[0009] 在一些实施方案中,编码抗原的经改造的核酸包封在肿瘤选择性载体内。
[0010] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是病毒(例如天然存在的病毒、经修饰病毒或杂交病毒)、病毒样颗粒或假病毒。在一些实施方案中,病毒是溶瘤病毒,例如腺病毒、痘苗病毒、辛德毕斯病毒(Sindbis virus)、塞内加谷病毒(Seneca valley virus)、柯萨奇病毒、麻疹病毒、呼肠孤病毒、痘苗病毒、新城疫病毒、水疱性口炎病毒、单纯疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒、或细小病毒。
[0011] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的非溶瘤病毒,例如经修饰以靶向肿瘤细胞的腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)。在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是真核病毒和原核病毒(例如腺相关病毒(AAV)和噬菌体)之间的嵌合病毒。例如,嵌合病毒可以包含获自AAV和噬菌体(bacteriophage(phage))的元件(例如顺式元件)。在一些实施方案中,所述噬菌体展示肿瘤靶向肽。
[0012] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是乳头瘤病毒或乳头瘤假病毒。乳头瘤病毒可以是人乳头瘤病毒、经修饰的人乳头瘤病毒、或非人乳头瘤病毒,例如乳头瘤病毒。
[0013] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是或者包含天然聚合物、合成聚合物、阳离子肽、细胞穿透肽、生物可降解的纳米颗粒、脂质体、脂质复合物(lipoplex)、聚合复合物(polyplex)、胶束、树枝状聚合物、凝胶、粘膜粘着剂(mucoadhesive)或纳米针。
[0014] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体包含肿瘤靶向剂(例如烷基磷酸(alkylphosphocholine,APC)分子)。在一些实施方案中,肿瘤靶向剂是小分子(药物或其他化学品)或肽。
[0015] 在一些实施方案中,编码抗原的经改造的核酸是脱核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA),例如信使RNA(mRNA)。
[0016] 在一些实施方案中,免疫细胞是白细胞。在一些实施方案中,白细胞是嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞或单核细胞。在一些实施方案中,白细胞是淋巴细胞。淋巴细胞可以是例如T细胞、B细胞、NK细胞、或NKT细胞。在一些实施方案中,免疫细胞是树突细胞。
[0017] 在一些实施方案中,由免疫细胞表达的受体是重组抗原受体。在一些实施方案中,由免疫细胞(例如T细胞)表达的受体是嵌合抗原受体。
[0018] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体通过肠胃外、肠或表面途径递送。例如,肿瘤选择性载体可以通过以下来递送:腹内、羊膜内、动脉内、关节内、胆内、支气管内、囊内、心脏内、软骨内、尾部内、海绵窦内、腔内、脑内、脑池内、膜内、冠内、冠状动脉内、海绵体内(intracorporus)、颅内、皮内、椎间盘内、管内、十二指肠内、硬膜内、表皮内、食管内、胃内、牙龈内、回肠内、病灶内、管腔内、淋巴管内、髓内、脑膜内、肌内、眼内、卵巢内、心包内、腹膜内、胸膜内、前列腺内、内、眼内、窦内、脊柱内、滑膜内、内、睾丸内、鞘内、胸内、小管内、鼓室内、子宫内、血管内、静脉内(推注或滴注)、心室内、膀胱内或皮下途径。
[0019] 在一些实施方案中,将编码抗原的经改造的核酸注射到肿瘤内。
[0020] 本文还提供了包括以下的方法:向肿瘤递送编码抗原(例如非自体抗原)的经改造的核酸,或向肿瘤递送诱导自体抗原表达的经改造的核酸,以及向肿瘤递送表达与所述两种抗原结合的双特异性抗原受体的免疫细胞。在一些实施方案中,所述双特异性抗原受体是双特异性T细胞受体或双特异性嵌合抗原受体。在一些实施方案中,所述双特异性抗原受体与由经改造的核酸编码的抗原结合并且与由肿瘤天然表达的自体抗原结合。在一些实施方案中,所述双特异性抗原与由经改造的核酸编码的抗原结合并且与单核细胞上呈递的非肿瘤抗原结合并提供抑制信号
[0021] 本文还提供了包括以下的方法:向肿瘤递送编码两种不同抗原的两种经改造的核酸,或向肿瘤递送诱导两种不同自体抗原表达的两种经改造的核酸,以及向肿瘤递送表达分别与两种不同的抗原中的每一个结合的两种不同的抗原受体的免疫细胞。在一些实施方案中,所述两种不同抗原受体是重组T细胞受体或嵌合抗原受体。
[0022] 本文还提供了包括以下的方法:向肿瘤递送编码抗原的经改造的核酸,或向肿瘤递送诱导自体抗原表达的经改造的核酸,以及向肿瘤递送表达两种不同抗原受体的免疫细胞,其中一种与由经改造的核酸编码的抗原结合并且其中另一种与在肿瘤中内源表达的抗原结合。在一些实施方案中,所述两种不同的抗原受体是重组T细胞受体或嵌合抗原受体。
[0023] 在一些实施方案中,诱导自体抗原表达的核酸是调节RNA或编码调节蛋白。
[0024] 在一些实施方案中,诱导自体抗原表达的经改造的核酸包含启动子(例如天然启动子或重组启动子)。启动子可以是例如组成型(例如CMV启动子)或诱导型。在一些实施方案中,启动子是组织特异性启动子。
[0025] 附图简述
[0026] 以下附图构成了本说明书的一部分并且被包括以进一步说明本公开内容的某些方面,通过结合本文给出的特定实施方案的详细描述来参考这些附图的一个或更多个,可以更好地理解本公开内容。应理解附图中示出的数据绝不限制本公开内容的范围。
[0027] 图1描述了本公开内容的靶向癌症治疗的实例。在本实例中,对肿瘤向性乳头瘤病毒(papillomavirus,PV)假病毒(pseudovirus,PsV)进行改造以包封编码CD19抗原的核酸,并且对免疫细胞(例如T细胞)进行改造以表达包含与CD19抗原特异性结合的单链抗体片段(scFv)的嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)。向具有肿瘤/肿瘤细胞的对象施用PsV和免疫细胞二者。PsV充当载体将核酸递送至肿瘤细胞,并且在细胞表面表达CD19之后免疫细胞靶向肿瘤细胞。
[0028] 图2示出了在CD19表达载体克隆(分别为人和小鼠CD19的克隆#B和#D以及克隆#6和#8)转染后,HaCaT人角质形成细胞和PAM212小鼠角质形成细胞中CD19表达的结果。使用红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)表达载体的转染作为阳性对照,并且使用未转染细胞作为阴性对照。
[0029] 图3A(右图)是示出获自用以下两种DNA表达载体转染的293TT细胞的细胞裂解物之纯化级分的电泳凝胶图像:经修饰的HPV16/31L1/L2和(人)hCD19(克隆#B,参见图2)或(小鼠)mCD19(克隆#6,参见图2)。经修饰的L1和L2蛋白表达并自组装,优先包封CD19表达载体以产生PsV。两天后,裂解细胞并且使用密度离心纯化PsV并收集级分(Buck 2007中所述的PsV产生和纯化)。图3A(左图)是示出获自用以下两种DNA表达载体转染的293TT细胞的细胞裂解物之纯化级分的电泳凝胶图像:BPV1 L1/L2和(人)hCD19(克隆#B,参见图2)或(小鼠)mCD19(克隆#6,参见图2)。用“*”表示最纯的级分并且将这些用于下游验证实验。图3B示出了表明在用携带编码CD19的核酸的PsV级分(在图3A中用*表示)转染的293TT细胞中CD19表达的图。1ul经修饰的HPV16/31PsV和BPV PsV级分用于感染。
[0030] 图4A和4B示出了在用各自含有编码hCD19的核酸的经修饰HPV16/31 PsV或BPV PsV感染后,多种癌症类型的肿瘤细胞中感染以及人CD19的表面表达的确认。图4A示出了不同谱系或癌症类型的人细胞中的hCD19表面表达。图4B示出了鼠TC-1细胞中的mCD19表面表达。对于图4A和图4B二者,在用1μl经修饰的HPV16/13 PsV或BPV PsV感染后48小时完成CD19的表面染色。GFP也在每个CD19表达载体上表达并且对其表达的检测用作对于基因递送的内部阳性对照。
[0031] 发明详述
[0032] 肿瘤细胞通常表达在宿主对象中引起免疫应答的肿瘤抗原。这些肿瘤抗原用作鉴定肿瘤细胞的标志物并且还用作靶向癌症治疗的候选。然而,在许多情况下,由肿瘤表达的抗原也由一些正常细胞表达。这些抗原被称为肿瘤相关抗原。因此,设计使用肿瘤相关抗原作为信号以将治疗引导至肿瘤的治疗具有还靶向正常细胞的险,其可能导致不想要的副作用和较低的治疗效力。
[0033] 本文提供了用于选择性地靶向肿瘤细胞而没有同时靶向大量正常细胞的治疗,因此降低或消除了不想要的副作用并提高了治疗效力。在一些实施方案中,对对象的免疫细胞和肿瘤细胞进行遗传改造以分别表达受体和同源抗原(cognate antigen)。在一些实施方案中,体内肿瘤细胞的修饰通过向对象递送包含编码抗原(或编码多于一种抗原)的经改造的核酸(或多于一种经改造的核酸)的肿瘤选择性载体(其选择性地归巢至肿瘤细胞)来实现。在另一些实施方案中,通过瘤内注射将编码抗原的经改造的核酸体内递送到肿瘤。在递送核酸之后(或在递送经改造的核酸之前或与递送经改造的核酸组合),将经改造以表达同源受体的免疫细胞递送到对象。在受体-抗原(配体)结合的引导下,免疫细胞选择性地靶向表达由经改造的核酸编码之抗原的肿瘤细胞。然后经改造的免疫细胞杀伤肿瘤细胞。
[0034] 抗原
[0035] 本公开内容的一些实施方案涉及抗原,其通常由通过肿瘤选择性载体或瘤内注射递送的经改造的(外源)核酸编码。“抗原”是作为包括白细胞(例如T细胞)在内的免疫细胞的受体的配体的分子。抗原可以是自体抗原或非自体抗原。
[0036] “自体抗原”是指源自体内的抗原。自体抗原可以由肿瘤细胞以及一些正常细胞表达。在一些实施方案中,肿瘤细胞表达自体抗原的表达水平高于正常肿瘤细胞表达相同自体抗原的表达水平。即,由肿瘤细胞表达的自体抗原是过表达的。在一些实施方案中,将编码自体抗原的经改造的核酸递送到天然表达或过表达自体抗原的肿瘤细胞(通过肿瘤选择性载体或瘤内注射),以便进一步提高自体抗原的表达水平。因此,相对于正常细胞,经遗传改造以表达同源受体的免疫细胞选择性地靶向肿瘤细胞。应理解,尽管“自体抗原”源自体内,但如果该抗原的重组形式由经改造的(外源递送的)核酸在肿瘤内表达,则其仍然称作“自体抗原”。例如,CD19和CD20是由肿瘤细胞过表达的自体抗原。本公开内容涵盖了向对象递送编码CD19或CD20的经改造的核酸——本文称作向对象递送编码自体抗原的经改造的核酸的步骤。
[0037] 在一些实施方案中,将编码自体抗原的经改造的核酸递送到肿瘤细胞并以比未修饰的肿瘤细胞(不含经改造的核酸的肿瘤细胞)中表达内源自体抗原的水平更高的水平表达。例如,由与强组成型启动子(例如CMV启动子(例如CMV IE启动子)或Grp78启动子可操作地连接的经改造的核酸编码的自体抗原可以在肿瘤细胞中表达,其水平比未修饰的肿瘤细胞中表达内源自体抗原的水平高10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、125%、150%、175%或200%。
[0038] 在一些实施方案中,自体抗原是肿瘤抗原。“肿瘤抗原”是由肿瘤细胞表达的抗原。本公开内容的肿瘤抗原的实例包括但不限于CD19、CD20、CD21、CD22、CD45、BCMA、MART-1、MAGE-A3、糖蛋白100(gp100)、NY-ESO-1、HER2(ErbB2)、IGF2B3、EGFRvIII、激肽释放酶4(Kallikrein4)、KIF20A、Lengsin、Meloe、MUC-1、MUC5AC、MUC-16、B7-H3、B7-H6、CD70、CEA、CSPG4、EphA2、EpCAM、EGFR家族、FAP、FRα、glupican-3、GD2、GD3、HLA-A1+MAGE1、IL-11Rα、IL-23Rα2、Lewis-Y、间皮素、NKG2D配体、PSMA、ROR1、存活素、TAG72或VEGFR2。描述了肿瘤抗原的另一些实例(der Bruggen P等,Peptide database:T cell-defined tumor antigens.Cancer Immun 2013.URL:cancerimmunity.org/peptide,其通过引用并入本文)。
[0039] 肿瘤抗原包括肿瘤特异性抗原(TSA)和肿瘤相关抗原(TAA)。“肿瘤特异性抗原”仅由肿瘤细胞表达(不在其他任何细胞上表达)。“肿瘤相关抗原”由肿瘤细胞和一些正常(非肿瘤)细胞表达。
[0040] 肿瘤抗原的实例包括但不限于α-辅肌动蛋白-4、ARTC1、BCR-ABL、B-RAF、CASP-5、CASP-8、β-连环蛋白、Cdc27、CDK4、CDK12、CDKN2A、CLPP、COA-1、CSNK1A1、dek-can、EFTUD2、延长因子2、ETV6-AML1、FLT3-ITD、FN1、GAS7、GPNMB、HAUS3、LDLR-岩藻糖基转移酶AS、HLA-A2、HLA-A11、hsp70-2、MART2、MATN、ME1、MUM-1、MUM-2、MUM-3、neo-PAP、I类肌球蛋白、NFYC、OGT、OS-9、p53、pmI-RARα、PPP1R3B、PRDX5、PTPRK、K-ras、N-ras、RBAF600、SIRT2、SNRPD1、SYT-SSX1、SYT-SSX2、TGF-βRII、磷酸丙糖异构酶、BAGE家族抗原、CAGE家族抗原、细胞周期蛋白-A1、GAGE家族抗原、HERV-K-MEL、KK-LC-1、KM-HN-1、LAGE-1、MAGE家族抗原、NA88-A、NY-ESO-1/LAGE-2、PRAME、SAGE家族抗原、Sp17、SSX家族抗原、TAG-1、TAG-2、TRAG-3、TRP2-INT2、XAGE家族抗原、CEA、Gp100/pmel17、乳腺球蛋白-A、Melan-A/MART-1、间皮素(mesothilin)、NY-BR-1、OA1、PAP、PSA、RAB38/NY-MEL-1、TRP-1/gp75、TRP-2、酪酸酶、9D7、脂肪分化相关蛋白(adipophilin)、AIM-2、ALDH1A1、BCLX(L)、BING-4、CALCA、CD45、CD274、CPSF、细胞周期蛋白-B1、细胞周期蛋白D1、DKK1、ENAH(hMena)、EpCAM、EphA3、EZH2、FGF5、神经节苷脂GD3、磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(glypican-3)、G250/MN/CAIX、HER-2/neu、HLA-DOB、Hepsin、ISO1、IGF2B3、IL13Rα2、肠羧基酯酶、甲胎蛋白、激肽释放酶4、KIF20A、Lengsin、M-CSF、MCSP、mdm-2、Meloe、中期因子(Midkine)、MMP-2、MMP-7、MUC1、MUC5AC、p53、PAX5、PBF、PRAME、PSMA、RAGE-1、RGS5、RhoC、RNF43、RU2AS、SAP-1、secemin 1、SOX10、STEAP1、存活素(survivin)、端粒酶、TPBG、VEGF和WT1。其他肿瘤抗原涵盖在本公开内容中。
[0041] “非自体抗原”是源自外部环境(体外)的抗原。非自体抗原不在对象的细胞(正常细胞或肿瘤细胞)中天然表达。对于人对象,非自体抗原可以是例如获自不同宿主/对象的人抗原,或非人抗原,例如细菌抗原、酵母抗原、原生动物抗原、病毒抗原。非自体抗原可以是天然存在的抗原(在其他生物体中天然存在)或合成(非天然存在的,例如人工的)抗原。非自体抗原的实例包括但不限于绿色荧光蛋白、KLH和禽类卵清蛋白。通过肿瘤选择性载体或瘤内注射递送到肿瘤细胞的编码非自体抗原的经改造的核酸主要在肿瘤细胞中而不在正常细胞中表达。因此,经遗传改造以与非自体抗原结合的免疫细胞能够选择性地靶向肿瘤细胞。
[0042] 在一些实施方案中,抗原是肽标签或者抗原包含肽标签。肽标签的实例包括His标签、FLAG标签、病毒肽(例如CMV肽、SV5肽)、几丁质结合蛋白、麦芽糖结合蛋白、谷胱甘肽-S-转移酶、硫氧还蛋白、聚(NANP)、V5-标签、Myc-标签、HA--标签、Avi标签、调蛋白-标签、聚谷氨酸标签、E-标签、S-标签、SBP-标签、Softag 1、Strep-标签、TC标签、V5标签、VSV标签、Xpress标签、isopeptag、Spytag、BCCP、Halo-标签、Nus-标签、Fc-标签和Ty标签。其他肽标签涵盖在本公开内容中。
[0043] 递送载体
[0044] 在一些实施方案中,通过肿瘤选择性载体将抗原递送至对象。“肿瘤选择性载体”是这样的的分子、试剂或基质,其优先靶向(归巢至)肿瘤细胞,或者对于病毒和假病毒来说,优先在肿瘤细胞中复制或者优先感染或假感染肿瘤细胞。在一些实施方案中,本公开内容的经改造的核酸包封在肿瘤选择性载体中。
[0045] 肿瘤选择性载体的实例包括但不限于病毒(包括嵌合病毒和经修饰的病毒)和假病毒。非病毒性肿瘤选择性载体也涵盖在本文中并且在以下进行描述。
[0046] 病毒是仅在其他生物体的活细胞内复制的小感染剂。病毒通常包含:(i)病毒DNA或病毒RNA形式的遗传物质;(ii)包围并保护遗传物质的蛋白外壳,称作衣壳;以及在一些情况下(iii)包围蛋白外壳的脂质包膜。衣壳(病毒的蛋白质壳)包含多个结构亚基,每个称为壳粒(capsomer)。
[0047] 本公开内容的病毒的非限制性实例包括溶瘤病毒和经修饰的病毒(例如经修饰以优先感染肿瘤细胞)。在一些实施方案中,编码抗原的经改造的核酸被改造成为病毒基因组的一部分。在一些实施方案中,编码抗原的经改造的核酸包封在假病毒中。
[0048] 在一些实施方案中,肿瘤特异性载体是溶瘤病毒。溶瘤病毒是优先感染和杀伤肿瘤细胞的病毒。溶瘤病毒的实例包括但不限于腺病毒、痘苗病毒、辛德毕斯病毒、塞内加谷病毒、柯萨奇病毒、麻疹病毒、呼肠孤病毒、痘苗病毒、新城疫病毒、水疱性口炎病毒、单纯疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒和细小病毒。
[0049] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是靶向嵌合病毒。靶向嵌合病毒是含有来自至少两种不同病毒的组分的重组病毒。例如,本公开内容的肿瘤选择性载体可以包含嵌合腺相关病毒(AAV)和噬菌体病毒,称作AAVP(Hajitou A等,2006Cell 125:385-398;Hajitou A等,2007Nat.Protoc.2(3):523-31;和Hajitou A等,2010Adv.Genet.69:65-82,其各自通过引用并入本文)。
[0050] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是天然存在的病毒或经修饰以优先感染(靶向)并杀伤肿瘤细胞的病毒。可以进行修饰以靶向肿瘤细胞的病毒的一个非限制性实例是腺相关病毒(AAV)。在一些实施方案中,对AAV的衣壳进行修饰(例如受体靶向,病毒体的外壳中混合的衣壳,或标记获救(marker rescue)以产生重组病毒;Chengwen L等,2005Cancer Gene Ther.12(12):913-25,其通过引用并入本文)。在一些实施方案中,对AAV的T细胞刺激表位进行修饰。
[0051] “假病毒”是用于将具有特定和期望性状的遗传物质(包括DNA和RNA)注入到原核和真核细胞中的合成病毒。假病毒与病毒在结构和行为方面密切相关,但是缺少由真病毒表现的许多特征,包括复制的能力。在一些实施方案中,编码抗原的经改造的核酸包封在假病毒中。
[0052] 在一些实施方案中,本公开内容的假病毒包含乳头瘤病毒蛋白(例如L1蛋白、L2蛋白、或L1蛋白和L2蛋白的组合)或由其组成。乳头瘤病毒蛋白(L1衣壳蛋白和L2衣壳蛋白)可以是人乳头瘤病毒蛋白或非人(例如牛、鼠、花兔、猕猴或恒河猴)乳头瘤病毒蛋白。在一些实施方案中,以一定方式对这些乳头瘤病毒蛋白进行修饰,使得,相对于包含野生型乳头瘤病毒蛋白或由野生型乳头瘤病毒蛋白组成的假病毒具有经修饰的抗原性。例如,本公开内容的经修饰的L1乳头瘤病毒蛋白可以是基于HPV血清型16和HPV血清型31的重组蛋白,称作“经修饰的HPV16/31 L1蛋白”,在国际公开号WO/2010/120266中描述,其全部内容通过引用并入本文。
[0053] 靶向载体的其他实例包括但不限于天然聚合物、合成聚合物、阳离子肽、细胞穿透肽、生物可降解的纳米颗粒、脂质体、脂质复合物(lipoplexe)(例如PEG化的脂质复合物)、聚合复合物(polyplexe)、胶束和树枝状聚合物。在一些实施方案中,合成递送载体是凝胶、粘膜粘着剂(mucoadhesive)或硅纳米针。其他肿瘤选择性载体涵盖在本公开内容中。
[0054] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是脂质体。脂质体是具有至少一个脂双层的球形囊泡。术语“脂质体”包括多层囊泡(具有多个层状相脂双层)、小单层脂质体囊泡(具有一个脂双层)、大单层囊泡和螺旋状囊泡。术语“脂质复合物”是指与DNA一起形成的阳离子脂质体。术语“聚合复合物”是指与DNA一起形成的聚合物。在一些实施方案中,将编码抗原的经改造的核酸包封在脂质体、脂质复合物或聚合复合物中。
[0055] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是聚合物胶束。相比之下,聚合物胶束由某些由亲水性和疏水性单体单元二者组成的两亲性共聚物制备。在一些实施方案中,编码抗原的经改造的核酸包封在聚合物胶束中。
[0056] 在一些实施方案中,肿瘤选择性载体是树枝状聚合物。树枝状聚合物也是基于聚合物的递送载体。其具有核心,所述核心定期分支以形成小的、球形、密集的纳米载体。
[0057] 递送途径
[0058] 在一些实施方案中,通过瘤内注射将编码抗原的经改造的核酸递送到对象。“瘤内注射”是一种施用途径,其通过例如注射装置(例如针和注射器)将经改造的核酸直接递送到肿瘤。在一些实施方案中,通过肠胃外途径、肠途径或表面途径将肿瘤选择性载体、免疫细胞、或二者递送到对象。
[0059] 肠胃外途径的实例包括但不限于腹内、羊膜内、动脉内、关节内、胆内、支气管内、囊内、心脏内、软骨内、尾部内、海绵窦内、腔内、脑内、脑池内、角膜内、冠内、冠状动脉内、海绵体内、颅内、皮内、椎间盘内、管内、十二指肠内、硬膜内、表皮内、食管内、胃内、牙龈内、回肠内、病灶内、管腔内、淋巴管内、髓内、脑膜内、肌内、眼内、卵巢内、心包内、腹膜内、胸膜内、前列腺内、肺内、眼内、窦内、脊柱内、滑膜内、腱内、睾丸内、鞘内、胸内、小管内、鼓室内、子宫内、血管内、静脉内(推注或滴注)、心室内、膀胱内和皮下。
[0060] 肠施用途径包括通过口(mouth(oral))、胃(stomach(gastric))和直肠(rectum(rectal))向胃肠道施用。胃施用通常涉及使用穿过鼻腔通道的管(NG管)或在腹部直接通到胃的管(PEG管)。直肠施用通常涉及直肠栓剂。
[0061] 表面施用途径包括施用到体表,例如皮肤或黏膜。本公开内容的递送载体可通过例如霜剂、泡沫剂、凝胶剂、洗剂或膏剂表面施用。
[0062] 本公开内容涵盖其他递送途径。例如,经改造的核酸或含有经改造的核酸的肿瘤选择性载体可以通过超声靶向微泡破坏(ultrasound-targeted microbubble destruction,UTMD)来递送(Qiu L等,2012Gene Therapy 19:703-710,其通过引用并入本文)。
[0063] 在一些实施方案中,在递送免疫细胞之前或之后将编码抗原的经改造的核酸递送到对象(通过肿瘤特异性载体或通过瘤内注射)。因此,本公开内容的经改造的核酸和免疫细胞可以顺序递送。然而,在另一些实施方案中,经改造的核酸和免疫细胞同时递送。
[0064] 免疫细胞
[0065] 本公开内容的一些实施方案涉及包含(例如表达)与抗原结合的受体的免疫细胞,例如白细胞(有核的白细胞)。本公开内容的白细胞可以是例如嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞或单核细胞。在一些实施方案中,白细胞是淋巴细胞。淋巴细胞+的实例包括T细胞、B细胞、自然杀伤(NK)细胞或NKT细胞。在一些实施方案中,T细胞是CD4Th(T辅助)细胞、CD8+细胞毒性T细胞、γδT细胞或调节性(抑制)T细胞。在一些实施方案中,免疫细胞是树突细胞。
[0066] 在一些实施方案中,对本公开内容的免疫细胞进行遗传改造以表达抗原结合受体。如果细胞含有经改造的(外源)核酸,则其被认为是“经改造的”。可以通过任何已知的(例如常规的)方法来将本公开内容的经改造的核酸引入细胞内。例如,可以通过以下方法将经改造的核酸引入细胞内:电穿孔(参见例如Heiser W.C.Transcription Factor Protocols:Methods in Molecular BiologyTM 2000;130:117-134),化学品(例如磷酸钙或脂质),转染(参见例如Lewis W.H.等,Somatic Cell Genet.1980年5月;6(3):333-47;Chen C.等,Mol Cell Biol.1987年8月;7(8):2745-2752),与含有重组质粒的细菌原生质体融合(参见例如Schaffner W.Proc NatlAcadSci USA.1980年4月;77(4):2163-7),将经纯化的DNA直接微注射到细胞核内(参见例如Capecchi M.R.Cell.1980年11月;22(2Pt 2):479-88),或逆转录病毒转导。
[0067] 本公开内容的一些方面提供了“过继性细胞”方法,其涉及从对象中分离免疫细胞(例如T细胞),对所述细胞进行遗传改造(例如以表达抗原结合受体,例如嵌合抗原受体),离体扩增所述细胞,然后将细胞再引入到对象体内。相对于常规基因递送和疫苗接种方法可以实现的,该方法导致对象中更大量的经改造的免疫细胞。在一些实施方案中,从对象中分离免疫细胞,离体扩增而不进行遗传修饰,然后再引入到对象体内。
[0068] 抗原结合受体
[0069] 本公开内容的免疫细胞含有与抗原(例如由本文提供的外源递送的核酸编码的抗原)结合的受体。在一些实施方案中,对白细胞进行修饰(例如遗传修饰)以表达与抗原结合的受体。在一些实施方案中,受体可以是天然存在的抗原受体(通常在免疫细胞上表达)、重组抗原受体(通常不在免疫细胞上表达)或嵌合抗原受体(CAR)。在本公开内容中涵盖的天然存在的和重组的抗原受体包括T细胞受体、B细胞受体、NK细胞受体、NKT细胞受体和树突细胞受体。“嵌合抗原受体”是指经改造以识别并结合由肿瘤细胞表达的抗原的人工免疫细胞受体。通常,CAR被设计为用于T细胞并且是T细胞受体(TcR)复合物的信号传导结构域和抗原识别结构域(例如抗体的单链片段(scFv))的嵌合体(Enblad等,Human Gene Therapy.2015;26(8):498-505)。
[0070] 在一些实施方案中,抗原结合受体是嵌合抗原受体(CAR)。表达CAR的T细胞被称为“CAR T细胞”。在一些实施方案中,CAR T细胞受体包含T细胞受体(TcR)复合物的信号传导结构域和抗原识别结构域(例如抗体的单链片段(scFv))(Enblad等,Human Gene Therapy.2015;26(8):498-505)。
[0071] 存在四代CAR,每一代含有不同的组分。第一代CAR通过铰链和跨膜结构域将抗体来源的scFv连接至T细胞受体的CD3zeta(ζ或z)细胞内信号传导结构域。第二代CAR并入了额外的结构域例如CD28、4-1BB(41BB)、或ICOS以提供共刺激信号。第三代CAR包含与TcR CD3-ζ链融合的两个共刺激结构域。第三代共刺激结构域可以包含例如CD3z、CD27、CD28、4-1BB、ICOS、或OX40的组合。在一些实施方案中,CAR包含通常来源于单链可变片段(scFv)的胞外域(例如CD3ζ),铰链,跨膜结构域,和具有来源于CD3Z的一个(第一代)、两个(第二代)或三个(第三代)信号传导结构域和/或共刺激分子的胞内域(Maude等,Blood.2015;125(26):4017-4023;Kakarla和Gottschalk,Cancer J.2014;20(2):151-155)。
[0072] 在一些实施方案中,嵌合抗原受体(CAR)是通用细胞因子杀伤重定向T细胞(T-cell redirected for universal cytokine killing,TRUCK),也称作第四代CAR。TRUCK是CAR重定向T细胞,其用作载体以产生和释放在靶组织(例如靶肿瘤组织)中积累的转基因细胞因子。在CAR与靶标接合后释放转基因细胞因子。TRUCK细胞可在靶标中沉积多种治疗性细胞因子。这可以引起在靶部位的治疗剂浓度并避免全身毒性。
[0073] CAR的功能特性通常不同。当接合时,T细胞受体的CD3ζ信号传导结构域将激活并诱导T细胞增殖,但可能导致无反应性(缺乏通过身体的防御机制的反应,从而导致直接诱导外周淋巴细胞耐受性)。当淋巴细胞不能响应于特定抗原时,其被认为是无反应性的。第二代CAR中共刺激结构域的添加改善了经修饰的T细胞的复制能力和持久性。利用CD28或4-1BB CAR在体外观察到了类似的抗肿瘤作用,但临床前的体内研究表明4-1BB CAR可产生优异的增殖和/或持久性。临床试验表明这两种第二代CAR能够诱导体外T细胞大量增殖,但是包含4-1BB共刺激结构域的CAR显示持续得更久。第三代CAR组合了多个信号传导结构域(共刺激)以增强效力。第四代CAR用用于转基因细胞因子的组成型或诱导型表达盒额外修饰,转基因细胞因子由CAR T细胞释放以调节T细胞应答。参见例如Enblad等,Human Gene Therapy.2015;26(8):498-505;Chmielewski和Hinrich,Expert Opinion on Biological Therapy.2015;15(8):1145-1154。
[0074] 在一些实施方案中,嵌合抗原受体是第一代CAR。在一些实施方案中,嵌合抗原受体是第三代CAR。在一些实施方案中,嵌合抗原受体是第二代CAR。在一些实施方案中,嵌合抗原受体是第三代CAR。在一些实施方案中,嵌合抗原受体是第四代CAR或通用细胞因子杀伤重定向T细胞(TRUCK)。
[0075] 在一些实施方案中,嵌合抗原受体(CAR)包含含有抗原结合结构域的细胞外结构域、跨膜结构域和细胞质结构域。在一些实施方案中,CAR完全是人的。在一些实施方案中,CAR的抗原结合结构域对一种或更多种抗原具有特异性。在一些实施方案中,“间隔区”结构域或“铰链”结构域位于CAR的细胞外结构域(包含抗原结合结构域)和跨膜结构域之间,或CAR的细胞质结构域和跨膜结构域之间。“间隔区结构域”是指用于在多肽链中连接跨膜结构域和细胞外结构域和/或细胞质结构域的任何寡肽或多肽。“铰链结构域”是指用于向CAR或其结构域提供柔性或防止CAR或其结构域的空间位阻的任何寡肽或多肽。在一些实施方案中,间隔区结构域或铰链结构域可以包含多至300个氨基酸(例如10至100个氨基酸,或5至20个氨基酸)。在一些实施方案中,CAR的其他区域可以包含一个或更多个间隔区结构域。
[0076] 在一些实施方案中,本公开内容的CAR包含抗原结合结构域,例如对肿瘤抗原具有特异性的单链Fv(scFv)。结合结构域的选择取决于限定靶细胞表面的配体的种类和数量。例如,可以选择抗原结合结构域以识别作为靶细胞上的与特定的疾病状态(例如癌症或自身免疫病)相关的细胞表面标志物的配体。因此,可以作为本公开内容的CAR中抗原结合结构域之配体的细胞表面标志物的实例包括与癌细胞和/或其他形式的患病细胞相关的那些。在一些实施方案中,以改造期望的抗原结合结构域的方式对CAR进行改造以靶向目的肿瘤抗原,所述期望的抗原结合结构域与肿瘤细胞上由本文提供的经改造的核酸编码的抗原特异性结合。
[0077] 与靶标或表位“特异性结合”的抗原结合结构域(例如scFv)是本领域中理解的术语,并且确定这样的特异性结合的方法也是本领域已知的。如果与替代靶标的反应或缔合相比,分子与特定靶抗原的反应或缔合更频繁、更迅速、持续时间更长和/或具有更大的亲和力,则认为该分子表现出“特异性结合”。与第一靶抗原特异性结合的抗原结合结构域(例如scFv)可以与或可以不与第二靶抗原特异性结合。因此,“特异性结合”并不一定需要(虽然其可以包括)专一性结合。
[0078] 在一些实施方案中,对表达CAR的免疫细胞进行遗传修饰以识别多种靶标或抗原,其允许识别肿瘤细胞上独特的靶标或抗原表达模式。可以结合多种靶标的CAR的实例包括:“分离信号CAR(split signal CAR)”,其限制对表达多种抗原的肿瘤的完全免疫细胞激活;
串联CAR”(TanCAR),其包含具有两个scFv的胞外域;和“通用胞外域CAR”,其并入了抗生物素蛋白或异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)特异性scFv以识别已经用经标记的单克隆抗体(Mab)孵育的肿瘤细胞。
[0079] 如果CAR识别两种不同的抗原(具有两个不同的抗原识别结构域),则认为其是“双特异性”的。在一些实施方案中,双特异性CAR包含串联存在于单个转基因受体上的两个不同的抗原识别结构域(称为TanCAR;参见例如Grada Z等,Molecular Therapy Nucleic Acids 2013;2:e105,其通过引用并入本文)。因此,在一些实施方案中,方法包括向肿瘤递送编码抗原的经改造的核酸,或向肿瘤递送诱导自体抗原表达的经改造的核酸,以及向肿瘤递送表达与两种抗原(其中一种由经改造的核酸编码)结合的双特异性CAR的免疫细胞。
[0080] 在一些实施方案中,CAR是抗原特异性抑制性CAR(iCAR),其可以用于例如避免脱离肿瘤(off-tumor)毒性(Fedorov,VD等,Sci.Transl.Med.2013年12月11日线上公开,其通过引用并入本文)。iCAR包含抗原特异性抑制性受体,例如用于阻止可能由肿瘤外靶标表达引起的非特异性免疫抑制。iCAR可以基于例如抑制性分子CTLA-4或PD-1。在一些实施方案中,这些iCAR阻断来自通过其内源T细胞受体或激活的CAR而激活的T细胞的T细胞应答。在一些实施方案中,该抑制作用是暂时的。
[0081] 在一些实施方案中,CAR可以用于过继性细胞转移,其中从对象中取出免疫细胞并对其进行修饰以使得其表达对抗原(例如肿瘤特异性抗原)具有特异性的受体。然后将可以识别并杀伤癌细胞的经修饰的免疫细胞再引入对象体内(Pule等,Cytotherapy.2003;5(3):211-226;Maude等,Blood.2015;125(26):4017-4023,其各自通过引用并入本文)。
[0082] 肿瘤细胞
[0083] 本公开内容涵盖了所有类型的肿瘤(包括原发性肿瘤和转移瘤)的治疗。本文涵盖了来源于结缔组织、内皮、间皮、血细胞、淋巴样细胞、肌肉、上皮组织、神经组织和神经嵴来源的细胞的肿瘤。本公开内容还涵盖了癌、肉瘤、骨髓瘤、白血病、淋巴瘤、和混合类型的癌症(腺鳞癌、癌、中胚叶混合瘤(mixed mesodermal tumor)、癌肉瘤和畸胎癌)。
[0084] 以下是本公开内容涵盖的肿瘤/癌症的非限制性实例列表:急性淋巴细胞白血病(ALL)、急性髓性白血病(AML)、肾上腺皮质癌、AIDS相关癌症、卡波西肉瘤(Kaposi sarcoma)、AIDS相关淋巴瘤、原发性CNS淋巴瘤、肛癌、阑尾癌、星形细胞瘤、非典型畸胎样/横纹肌样瘤、基底细胞癌、胆管癌、膀胱癌、骨癌、尤因肉瘤家族肿瘤、骨肉瘤和恶性纤维组织细胞瘤、脑干胶质瘤、脑肿瘤、星形细胞瘤、脑和脊髓肿瘤、脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎性肿瘤、中枢神经系统生殖细胞肿瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、乳腺癌、支气管肿瘤、伯基特淋巴瘤(Burkitt lymphoma)、类癌瘤、胃肠道、未知原发灶的癌(carcinoma of unknown primary)、心脏(cardiac(heart))肿瘤、非典型畸胎样/横纹肌样瘤、胚胎性肿瘤、生殖细胞瘤、原发性淋巴瘤、宫颈癌、胆管癌、脊索瘤、慢性淋巴细胞白血病(CLL)、慢性髓细胞性白血病(CML)、慢性骨髓增生性赘生物、结肠癌、结直肠癌、颅咽管瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、原位管癌(ductal carcinoma in situ,dcis)、胚胎性肿瘤、中枢神经系统、子宫内膜癌、室管膜瘤、食管癌、嗅神经母细胞瘤、尤因肉瘤、颅外生殖细胞肿瘤、性腺外生殖细胞肿瘤、眼癌、眼内黑素瘤、视网膜母细胞瘤、输卵管癌、骨纤维组织细胞瘤,恶性、和骨肉瘤、胆囊癌、胃(gastric(stomach))癌、胃肠道类癌瘤、胃肠道间质瘤(gastrointestinal stromal tumors,gist)、生殖细胞瘤、中枢神经系统、颅外、性腺外、卵巢、睾丸、妊娠滋养细胞疾病、胶质瘤、脑干、毛细胞白血病、头颈部癌、心脏癌、肝细胞(肝)癌、组织细胞增多症、朗格汉斯细胞(langerhans cell)、霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma)、下咽癌、眼内黑素瘤、胰岛细胞瘤、胰腺神经内分泌肿瘤、卡波西肉瘤、肾、肾细胞、维尔姆斯瘤(Wilms tumor)和其他肾肿瘤、朗格汉斯细胞组织细胞增生症(langerhans cell histiocytosis)、喉癌、急性成淋巴细胞白血病(ALL)、急性髓性白血病(AML)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)、慢性髓性白血病(CML)、毛细胞、唇和口腔癌、肝癌(原发性)、肺癌、非小细胞、小细胞、淋巴瘤、伯基特、皮肤T细胞、霍奇金、非霍奇金、原发性中枢神经系统(CNS)、巨球蛋白血症、瓦尔登斯特伦氏病 男性乳腺癌、骨恶性纤维组织细胞瘤和骨肉瘤、黑素瘤、眼内(眼)、梅克尔细胞癌(merkel cell carcinoma)、间皮瘤,未知原发灶的恶性、转移性鳞状颈癌、涉及nut基因的中线道癌、口癌、多发性内分泌瘤形成综合征、多发性骨髓瘤/浆细胞赘生物、蕈样肉芽肿病(mycosis fungoides)、骨髓增生异常综合征、脊髓发育不良/骨髓增生性赘生物、骨髓性白血病、骨髓瘤、骨髓增生性赘生物,慢性、鼻腔和鼻旁窦癌、鼻咽癌、神经母细胞瘤、非霍奇金淋巴瘤、非小细胞肺癌、眼、口癌、口腔癌、唇和口咽癌、骨肉瘤和骨恶性纤维组织细胞瘤、卵巢癌、上皮、生殖细胞瘤、低恶性潜在肿瘤、胰腺癌、胰腺神经内分泌肿瘤(胰岛细胞瘤)、乳头瘤病、副神经节瘤、鼻旁窦和鼻腔癌、甲状旁腺癌、阴茎癌、咽癌、嗜铬细胞瘤、垂体瘤、浆细胞赘生物/多发性骨髓瘤、胸膜肺母细胞瘤、妊娠和乳腺癌、原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤、原发性腹膜癌、前列腺癌、直肠癌、肾细胞(肾)癌、肾盂和输尿管、移行细胞癌、视网膜癌、视网膜母细胞瘤、横纹肌肉瘤、唾液腺癌、肉瘤、尤因、卡波西、骨肉瘤(骨癌)、横纹肌肉瘤、软组织、子宫、塞扎里综合征(Sézary syndrome)、皮肤癌、黑素瘤、梅克尔细胞癌、非黑素瘤、小细胞肺癌、小肠癌、软组织肉瘤、鳞状细胞癌、未知原发灶的鳞状颈部癌症,转移、胃癌、T细胞淋巴瘤、皮肤、睾丸癌、喉癌、胸腺瘤和胸腺癌、甲状腺癌、肾盂和输尿管移行细胞癌、输尿管和肾盂的未知原发灶的癌症、输尿管和肾盂的不常见癌症,移行细胞癌、尿道癌、子宫癌、子宫内膜、子宫肉瘤、阴道癌、外阴癌和瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症。
[0085] 核酸
[0086] 本公开内容的一些实施方案涉及编码抗原(例如非自体抗原)的核酸。将这样的核酸递送到对象并靶向肿瘤细胞(例如通过肿瘤选择性载体或瘤内注射),其中核酸在肿瘤细胞中表达(例如过表达)。在一些实施方案中,编码抗原的核酸是脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA),例如信使RNA(mRNA)。在一些实施方案中,本公开内容的核酸是经改造的核酸。“经改造的核酸”是非天然存在的核酸(例如至少两个核苷酸彼此共价连接,并且在一些情况下,其含有磷酸二酯键,称为磷酸二酯“骨架”)。经改造的核酸包括重组核酸和合成核酸。
“重组核酸”是通过连接核酸(例如分离的核酸、合成核酸、或其组合)构建并且在一些实施方案中可以在活细胞内复制的分子。“合成核酸”是扩增或以化学方法或通过其他方法合成的分子。合成核酸包括经化学修饰或以其他方式修饰但可以与天然存在的核酸分子碱基配对(也称为“与之结合”,例如瞬时或稳定地)的那些。重组和合成核酸还包括由前述二者之一的复制而产生的那些分子。
[0087] 整体来说,虽然经改造的核酸不是天然存在的,但是其可包含野生型核苷酸序列。在一些实施方案中,经改造的核酸包含获自不同生物体(例如获自不同物种)的核苷酸序列。例如,在一些实施方案中,经改造的核酸包含鼠核苷酸序列、细菌核苷酸序列、人核苷酸序列、病毒核苷酸序列,或前述序列的任意两种或更多种的组合。
[0088] 在一些实施方案中,本公开内容的经改造的核酸可以包含磷酸二酯骨架以外的骨架。例如,在一些实施方案中,经改造的核酸可以包含磷酰胺、硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、O-甲基亚磷酰胺(O-methylphosphoroamidite)键、肽核酸或前述键的任意两种或更多种的组合。如指出的,经改造的核酸可以是单链(ss)或双链(ds),或者经改造的核酸可以包含单链和双链序列二者的部分。在一些实施方案中,经改造的核酸包含三链序列的部分。经改造的核酸可以包含DNA(例如基因组DNA、cDNA或基因组DNA和cDNA的组合)、RNA或杂合分子,例如其中核酸包含脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸(例如人工或天然的)的任意组合,以及包括尿嘧啶、腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、嘌呤、肌苷、黄嘌呤、次黄嘌呤、异胞嘧啶和异鸟嘌呤的两种或更多种碱基的任意组合。
[0089] 经修饰的mRNA的递送也涵盖在本公开内容中。经修饰的mRNA包括例如经修饰用于改善密码子使用、所编码蛋白质的稳定性和抗原加工特征的mRNA。
[0090] 可以通过使用标准分子生物学方法产生本公开内容的经改造的核酸(参见例如Green和Sambrook,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2012,Cold Spring Harbor Press)。在一些实施方案中,使用GIBSON 克隆产生核酸(参见例如Gibson,D.G等,Nature Methods,343-345,2009;和Gibson,D.G等,Nature Methods,901-903,2010,其各自通过引用并入本文)。GIBSON 通常在单管反应中使用三种酶促活
性:5′核酸外切酶、DNA聚合酶的3′延伸活性和DNA连接酶活性。5′核酸外切酶活性回切(chew back)5′端序列并暴露互补序列用于退火。然后聚合酶活性填充退火区域上的间隙。
然后DNA连接酶密封切口并且将DNA片段共价地连接在一起。相邻片段的重叠序列比Golden Gate Assembly中使用的那些长得多,并因此导致更高百分比的的正确组装。产生经改造的核酸的其他方法是本领域已知的并且可以根据本公开内容来使用。
[0091] 通常通过与经改造的核酸可操作地连接的启动子来驱动经改造的核酸的表达。“启动子”是指控制核酸序列的其余部分转录的起始和速率的核酸的控制区域。启动子驱动其调节的核酸序列的转录,因此,其通常位于基因转录起始位点处或附近。在一些实施方案中,启动子的长度为100至1000个核苷酸。启动子还可以包含调节蛋白和其他分子(例如RNA聚合酶和其他转录因子)可以结合的亚区域。启动子可以是组成型、诱导型(还称为可激活性)、可抑制性、组织特异性、发育阶段特异性或前述的两种或更多种的任意组合。根据本公开内容使用的组成型启动子的实例包括但不限于CAG启动子(包含巨细胞病毒(CMV)早期增强子元件,获自鸡β-肌动蛋白基因第一外显子和第一内含子的启动子,和兔β-球蛋白基因的剪接受体)、CMV启动子、和肿瘤特异性Grp78启动子(Kia A.2012Mol.Cancer Ther.11(12):2566-77,其通过引用并入本文)。
[0092] 当启动子相对于其调控的核酸序列的处于正确功能位置和取向(例如,控制(“驱动”)该序列的转录起始和/或表达)时,则认为其是“可操作地连接”。
[0093] 在一些实施方案中,启动子与核酸天然缔合并且可以通过分离位于给定核酸的编码区上游的5′非编码序列来获得。这样的启动子被称为“内源”启动子。
[0094] 在一些实施方案中,启动子未与核酸天然缔合。这样的启动子被称为“异源”启动子并且包括例如调控其他核酸的启动子和获自其他细胞的启动子。异源启动子可以是合成的或重组的。在一些实施方案中,合成的异源启动子包含获自已知的转录调节区的多种元件。在一些实施方案中,通过本领域已知的遗传改造方法,合成的异源启动子包含改变表达的突变。在一些实施方案中,通过重组克隆、核酸扩增(例如聚合酶链式反应(PCR))、或重组克隆和核酸扩增的组合来产生重组异源启动子(参见美国专利No.4,683,202和美国专利No.5,928,906)。本文预期了产生合成和重组异源启动子的其他方法。
[0095] 在一些实施方案中,启动子是诱导型启动子。当启动子受到相应调节蛋白的影响或接触时,“诱导型启动子”调节(例如激活或失活)其可操作地连接的核酸的转录活性。
[0096] 因此,本文使用的“调节蛋白”是调节(例如激活或失活)来自启动子(例如诱导型启动子)的转录活性的蛋白质。在一些实施方案中,调节蛋白与诱导型启动子(例如与启动子内的核苷酸序列)直接结合。在一些实施方案中,调节蛋白与诱导型启动子上游的区域结合(例如在诱导型启动子上游50至100个核苷酸内)。在一些实施方案中,调节蛋白结合在诱导型启动子附近(例如邻近)。调节蛋白的实例包括但不限于四环素控制的反式激活蛋白(tetracycline-controlled transactivator,tTA)转录因子、反向四环素控制的反式激活蛋白(reverse tetracycline-controlled transactivator,rtTA)转录因子、和Lac抑制蛋白。
[0097] 在一些实施方案中,编码抗原的核酸在肿瘤细胞中过表达或错误表达。如果核酸或蛋白质的表达水平超过其正常(野生型)表达水平(例如超过至少10%、50%、100%、200%、或更多),则认为其“过表达”。如果核酸或蛋白质在其正常不表达的细胞或细胞的区室中表达,则认为其“错误表达”。
[0098] 另外的实施方案
[0099] 以下编号的段落涵盖了本公开内容的另外的实施方案:
[0100] 1.包括以下的方法:向对象递送编码抗原的经改造的核酸,其中所述经改造的核酸通过肿瘤选择性载体或通过瘤内注射来递送,以及向所述对象递送表达与所述抗原结合的受体的免疫细胞。
[0101] 2.段落1所述的方法,其中所述抗原是自体抗原、非自体抗原,或其组合。
[0102] 3.段落2所述的方法,其中所述抗原是非自体抗原。
[0103] 4.段落3所述的方法,其中所述非自体抗原是细菌、酵母、原生动物或病毒抗原。
[0104] 5.段落3所述的方法,其中所述非自体抗原是合成抗原。
[0105] 6.段落1或2所述的方法,其中所述抗原是肿瘤抗原。
[0106] 7.段落6所述的方法,其中所述肿瘤抗原是肿瘤特异性抗原(TSA)或肿瘤相关抗原(TAA)。
[0107] 8.段落6所述的方法,其中所述肿瘤抗原是或者包含以下的表位:CD19、CD20、CD21、CD22、CD45、BCMA、MART-1、MAGE-A3、糖蛋白100(gp100)、NY-ESO-1、HER2(ErbB2)、IGF2B3、EGFRvIII、激肽释放酶4、KIF20A、Lengsin、Meloe、MUC-1、MUC5AC、MUC-16、B7-H3、B7-H6、CD70、CEA、CSPG4、EphA2、EpCAM、EGFR家族、FAP、FRα、glupican-3、GD2、GD3、HLA-A1+MAGE1、IL-11Rα、IL-23Rα2、Lewis-Y、间皮素、NKG2D配体、PSMA、ROR1、存活素、TAG72或VEGFR2。
[0108] 9.段落8所述的方法,其中所述肿瘤抗原是或者包含CD19的表位。
[0109] 10.段落9所述的方法,其中所述肿瘤抗原选自全长CD19、CD1的9片段、CD19的至少一个C2Ig-样结构域、或CD19的线性表位。
[0110] 11.段落1至10中任一段所述的方法,其中编码所述抗原的所述经改造的核酸包封在所述肿瘤选择性载体内。
[0111] 12.段落1至11中任一段所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是病毒或假病毒。
[0112] 13.段落12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是溶瘤病毒。
[0113] 14.段落13所述的方法,其中所述溶瘤病毒是腺病毒、痘苗病毒、辛德毕斯病毒、塞内加谷病毒、柯萨奇病毒、麻疹病毒、呼肠孤病毒、痘苗病毒、新城疫病毒、水疱性口炎病毒、单纯疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒、或细小病毒。
[0114] 15.段落12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是嵌合病毒。
[0115] 16.段落15所述的方法,其中通过改造展示肿瘤选择性肽的噬菌体和腺相关病毒获得所述嵌合病毒。
[0116] 17.段落12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的病毒。
[0117] 18.段落12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的腺相关病毒(AAV)。
[0118] 19.段落12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是乳头瘤病毒。
[0119] 20.段落19所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是人乳头瘤病毒。
[0120] 21.段落19所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是经修饰的人乳头瘤病毒。
[0121] 22.段落19所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是非人乳头瘤病毒。
[0122] 23.段落22所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是经修饰的非人乳头瘤病毒。
[0123] 24.段落12所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是假病毒。
[0124] 25.段落1至11中任一段所述的方法,其中肿瘤选择性载体是或者包含天然聚合物、合成聚合物、阳离子肽、细胞穿透肽、生物可降解的纳米颗粒、脂质体、脂质复合物、聚合复合物、胶束、树枝状聚合物、凝胶、粘膜粘着剂或硅纳米针。
[0125] 26.段落1至25中任一段所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体包含肿瘤靶向剂。
[0126] 27.段落1至26中任一段所述的方法,其中编码抗原的所述经改造的核酸是脱氧核糖核酸(DNA)。
[0127] 28.段落1至26中任一段所述的方法,其中编码抗原的所述经改造的核酸是核糖核酸(RNA)。
[0128] 29.段落28所述的方法,其中所述RNA是信使RNA(mRNA)。
[0129] 30.段落1至29中任一段所述的方法,其中所述免疫细胞是白细胞。
[0130] 31.段落30所述的方法,其中所述白细胞是嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞或单核细胞。
[0131] 32.段落31所述的方法,其中所述白细胞是淋巴细胞。
[0132] 33.段落32所述的方法,其中所述淋巴细胞是T细胞、B细胞、NK细胞或NKT细胞。
[0133] 34.段落33所述的方法,其中所述淋巴细胞是T细胞。
[0134] 35.段落1至29中任一段所述的方法,其中所述免疫细胞是树突细胞。
[0135] 36.段落1至35中任一段所述的方法,其中所述受体是重组抗原受体。
[0136] 37.段落1至35中任一段所述的方法,其中所述受体是嵌合抗原受体。
[0137] 38.段落1至37中任一段所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体通过肠胃外、肠或表面途径递送。
[0138] 39.段落38所述的方法,其中所述肠胃外途径是腹内、羊膜内、动脉内、关节内、胆内、支气管内、囊内、心脏内、软骨内、尾部内、海绵窦内、腔内、脑内、脑池内、角膜内、冠内、冠状动脉内、海绵体内、颅内、皮内、椎间盘内、管内、十二指肠内、硬膜内、表皮内、食管内、胃内、牙龈内、回肠内、病灶内、管腔内、淋巴管内、髓内、脑膜内、肌内、眼内、卵巢内、心包内、腹膜内、胸膜内、前列腺内、肺内、眼内、窦内、脊柱内、滑膜内、腱内、睾丸内、鞘内、胸内、小管内、鼓室内、子宫内、血管内、静脉内(推注或滴注)、心室内、膀胱内或皮下。
[0139] 40.段落1至38中任一段所述的方法,其中将所述经改造的核酸注射到所述肿瘤内。
[0140] 41.段落1至40中任一段所述的方法,其中所述方法包括向对象递送各自编码不同抗原的至少两种经改造的核酸。
[0141] 42.包括以下的方法:向对象递送诱导自体抗原表达的经改造的核酸,其中所述经改造的核酸通过肿瘤选择性载体或通过瘤内注射来递送,以及向所述对象递送表达与所述自体抗原结合的受体的免疫细胞。
[0142] 43.段落42所述的方法,其中所述自体抗原是肿瘤抗原。
[0143] 44.段落43所述的方法,其中所述肿瘤抗原是肿瘤特异性抗原(TSA)或肿瘤相关抗原(TAA)。
[0144] 45.段落44所述的方法,其中所述肿瘤抗原是或者包含以下的表位:CD19、CD20、CD21、CD22、CD45、BCMA、MART-1、MAGE-A3、糖蛋白100(gp100)、NY-ESO-1、HER2(ErbB2)、IGF2B3、EGFRvIII、激肽释放酶4、KIF20A、Lengsin、Meloe、MUC-1、MUC5AC、MUC-16、B7-H3、B7-H6、CD70、CEA、CSPG4、EphA2、EpCAM、EGFR家族、FAP、FRα、glupican-3、GD2、GD3、HLA-A1+MAGE1、IL-11Rα、IL-23Rα2、Lewis-Y、间皮素、NKG2D配体、PSMA、ROR1、存活素、TAG72或VEGFR2。
[0145] 46.段落44所述的方法,其中所述肿瘤抗原是或者包含肽标签。
[0146] 47.段落46所述的方法,其中所述肽标签选自:His标签、FLAG标签、CMV肽、SV5肽、几丁质结合蛋白、麦芽糖结合蛋白、谷胱甘肽-S-转移酶、硫氧还蛋白、聚(NANP)、V5-标签、Myc-标签、HA--标签、Avi标签、钙调蛋白-标签、聚谷氨酸标签、E-标签、S-标签、SBP-标签、Softag1、Strep-标签、TC标签、V5标签、VSV标签、Xpress标签、isopeptag、Spytag、BCCP、Halo-标签、Nus-标签、Fc-标签和Ty标签。
[0147] 48.段落42至47中任一段所述的方法,其中诱导自体抗原表达的所述经改造的核酸包封在所述肿瘤选择性载体内。
[0148] 49.段落42至48中任一段所述的方法,其中肿瘤选择性载体是病毒、病毒样颗粒或假病毒。
[0149] 50.段落49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是溶瘤病毒。
[0150] 51.段落50所述的方法,其中所述溶瘤病毒是腺病毒、痘苗病毒、辛德毕斯病毒、塞内加谷病毒、柯萨奇病毒、麻疹病毒、呼肠孤病毒、痘苗病毒、新城疫病毒、水疱性口炎病毒、单纯疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒、或细小病毒。
[0151] 52.段落49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是嵌合病毒。
[0152] 53.段落52所述的方法,其中通过改造展示肿瘤选择性肽的噬菌体和腺相关病毒获得所述嵌合病毒。
[0153] 54.段落49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的病毒。
[0154] 55.段落49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是经修饰以靶向肿瘤细胞的腺相关病毒(AAV)。
[0155] 56.段落49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是乳头瘤病毒。
[0156] 57.段落56所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是人乳头瘤病毒。
[0157] 58.段落56所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是经修饰的人乳头瘤病毒。
[0158] 59.段落56所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是非人乳头瘤病毒。
[0159] 60.段落59所述的方法,其中所述乳头瘤病毒是经修饰的非人乳头瘤病毒,其是牛乳头瘤病毒。
[0160] 61.段落49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是病毒样颗粒。
[0161] 62.段落49所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体是假病毒。
[0162] 63.段落42至48中任一段所述的方法,其中肿瘤选择性载体是或者包含天然聚合物、合成聚合物、阳离子肽、细胞穿透肽、生物可降解的纳米颗粒、脂质体、脂质复合物、聚合复合物、胶束、树枝状聚合物、凝胶、粘膜粘着剂或硅纳米针。
[0163] 64.段落42至63中任一段所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体包含肿瘤靶向剂。
[0164] 65.段落42至64中任一段所述的方法,其中诱导所述自体抗原表达的所述经改造的核酸是脱氧核糖核酸(DNA)。
[0165] 66.段落42至64中任一段所述的方法,其中诱导所述自体抗原表达的所述经改造的核酸是核糖核酸(RNA)。
[0166] 67.段落66所述的方法,其中所述RNA是信使RNA(mRNA)。
[0167] 68.段落66所述的方法,其中诱导所述自体抗原表达的所述经改造的核酸是调节RNA或编码调节蛋白。
[0168] 69.段落65所述的方法,其中诱导所述自体抗原表达的所述经改造的核酸包含启动子。
[0169] 70.段落69所述的方法,其中所述启动子是天然启动子。
[0170] 71.段落69所述的方法,其中所述启动子是重组启动子。
[0171] 72.段落69所述的方法,其中所述启动子是组成型启动子。
[0172] 73.段落72所述的方法,其中所述组成型启动子是CMV启动子。
[0173] 74.段落69所述的方法,其中所述启动子是诱导型启动子。
[0174] 75.段落69所述的方法,其中所述启动子是组织特异性启动子。
[0175] 76.段落42至75中任一段所述的方法,其中所述免疫细胞是白细胞。
[0176] 77.段落76所述的方法,其中所述白细胞是嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞或单核细胞。
[0177] 78.段落77所述的方法,其中所述白细胞是淋巴细胞。
[0178] 79.段落78所述的方法,其中所述淋巴细胞是T细胞、B细胞、NK细胞、或NKT细胞。
[0179] 80.段落79所述的方法,其中所述淋巴细胞是T细胞。
[0180] 81.段落42至75中任一段所述的方法,其中免疫细胞是树突细胞。
[0181] 82.段落42至81中任一段所述的方法,其中所述受体是嵌合抗原受体。
[0182] 83.段落42至82中任一段所述的方法,其中所述肿瘤选择性载体通过肠胃外、肠或表面途径递送。
[0183] 84.段落83所述的方法,其中所述肠胃外途径是腹内、羊膜内、动脉内、关节内、胆内、支气管内、囊内、心脏内、软骨内、尾部内、海绵窦内、腔内、脑内、脑池内、角膜内、冠内、冠状动脉内、海绵体内、颅内、皮内、椎间盘内、管内、十二指肠内、硬膜内、表皮内、食管内、胃内、牙龈内、回肠内、病灶内、管腔内、淋巴管内、髓内、脑膜内、肌内、眼内、卵巢内、心包内、腹膜内、胸膜内、前列腺内、肺内、眼内、窦内、脊柱内、滑膜内、腱内、睾丸内、鞘内、胸内、小管内、鼓室内、子宫内、血管内、静脉内(推注或滴注)、心室内、膀胱内或皮下。
[0184] 85.段落42至83中任一段所述的方法,其中将所述经改造的核酸注射到所述肿瘤内。
[0185] 86.包括以下的方法:向肿瘤递送编码抗原的经改造的核酸,或向肿瘤递送诱导自体抗原表达的经改造的核酸,以及向所述肿瘤递送表达与所述两种抗原结合的双特异性抗原受体的免疫细胞。
[0186] 87.段落86所述的方法,其中所述双特异性抗原受体是双特异性T细胞受体或双特异性嵌合抗原受体。
[0187] 88.段落87所述的方法,其中所述双特异性抗原受体还与由所述肿瘤天然表达的自体抗原结合。
[0188] 89.段落87所述的方法,其中所述双特异性抗体还与单核细胞上呈递的非肿瘤抗原结合并且提供抑制信号。
[0189] 90.包括以下的方法:向肿瘤递送编码两种不同抗原的两种经改造的核酸,或向肿瘤递送诱导两种不同自体抗原表达的两种经改造的核酸,以及向所述肿瘤递送表达分别与所述两种不同抗原中的每种结合的两种不同抗原受体的免疫细胞。
[0190] 91.段落90所述的方法,其中所述两种不同抗原受体是重组T细胞受体或嵌合抗原受体。
[0191] 92.段落1至91中任一段所述的方法,其中所述肿瘤是眼部肿瘤、黑素瘤、头颈部肿瘤、肺肿瘤、膀胱肿瘤、乳腺肿瘤、结直肠肿瘤、胃肿瘤、卵巢肿瘤、胰腺肿瘤、前列腺肿瘤、肝肿瘤、或肾肿瘤。
[0192] 通过以下实施例对本公开内容进一步举例说明,其不应被理解为进一步的限制。实施例
[0193] 实施例1:乳头瘤病毒假病毒(PsV)的产生
[0194] 本实施例和以下实施例讨论了涉及以下的方法:递送包含编码作为肿瘤细胞上抗原的CD19之核酸的乳头瘤病毒(PV)PsV,并且利用表达识别和结合CD19的受体的CAR T细胞来靶向这些表达CD19的肿瘤细胞。图1描述了用于这样的治疗方法的组分。目的是使用表达编码CD19的cDNA的PV假病毒体来靶向对象中的肿瘤,然后向对象施用来源于所述对象的已经进行改造以表达含有与CD19特异性结合的scFv抗体片段之嵌合抗原受体(CAR)的T细胞。
[0195] 在质粒DNA转染之后,将人和小鼠角质形成细胞HaCaT和PAM212用于初始验证来自表达载体的相应CD19基因的表达。图2提供了HaCaT人角质形成细胞和PAP212小鼠角质形成细胞中载体克隆转染后CD19的表达的确认。
[0196] 然后如下所述分别将人和小鼠CD19的CD19载体克隆#B和#6与编码PV L1和L2蛋白的载体共转染以产生包封编码CD19的核酸的PsV。对于每种CD19构建体的每种PsV(经修饰的HPV16/31或BPV),在T225组织培养瓶中培养293TT细胞。图3A示出了经裂解细胞的optiprep纯化级分。选择被确定为最佳(具有高纯度的高病毒体含量)的级分来使用。最佳级分中含有PsV的细胞中CD19表面表达的确认示于图3B中。
[0197] 材料和方法
[0198] CD19表达载体的产生
[0199] 在pCMV6载体(OriGene)中购买人CD19(hCD19;登记:NM_001770)和鼠CD19(mCD19;登记:NM_009844)cDNA序列。然后将其克隆到由CMV启动子驱动并且包含编码绿色荧光蛋白(GFP)基因的基于pCI的载体内。如下克隆:用EcoRI和NotI移出质粒pCLucF
(home.ccr.cancer.gov/lco/pCLucf.htm)的萤光素酶基因。在鼠CD19的情况下,在NotI消化之前使载体平端化。用EcoRI和NotI从pCMV6-XL5中移出hCD19并将其连接到载体内。用PvuI从pCMV6-Entry中移出mCD19,使其平端化然后用NotI消化之后连接到载体中。首先使用CMV启动子和聚腺苷酸区域内的启动子进行克隆的测序,然后由此将两个克隆用于使用SEQ ID NO:1-4的引物进行内部测序。
[0200] 用于CD19表达载体测序的引物
[0201] AGCTGTATGTGTGGGC(SEQ ID NO:1)
[0202] GCTCCACACTTTGGCTGT(SEQ ID NO:2)
[0203] CTTCAAAGTGACGCCTCC(SEQ ID NO:3)
[0204] TCTATGAGAACGACTCC(SEQ ID NO:4)
[0205] 经修饰的HPV16/31和BPV-1的PsV产生
[0206] 制备了包装有编码靶肿瘤抗原cDNA(例如编码人CD19蛋白)的靶质粒的PsV。如在Buck和Thompson(2007)中所述那样来产生PsV。简单地说,将共表达病毒外壳蛋白(L1和L2)的大质粒(>8Kb)与抗原表达靶质粒(<8Kb;例如表达人CD19蛋白)共转染到293TT细胞内。使用标准分子克隆技术将待包装的cDNA克隆到基于pCI-neo骨架的哺乳动物表达载体质粒内。多种蛋白质可以在相同或独立的质粒上编码并且在此情况下,两种CD19表达载体还表达绿色荧光蛋白(GFP)。经过48小时,病毒外壳蛋白L1和L2蛋白自组装成部分组装颗粒或原衣壳(protocapsid),并包封质粒,优选地由于其尺寸而包装。48小时后,细胞裂解并且部分组装颗粒或原衣壳进一步成熟并通过密度超速离心进行纯化,如Buck和Thompson(2007)中所述。可以使用optiprep密度梯度进行纯化。
[0207] 293TT基因转导(“感染”)和表面表达的CD19的检测
[0208] 将2×104个293TT细胞预铺在24孔板中的500μl培养基中并允许孵育过夜。24小时后,将1μl假病毒制剂添加到细胞并允许孵育48小时。然后使用10mM EDTA从板中分离细胞,用PBS+2%FBS洗涤并且使用以下抗体对于CD19的表面表达进行染色:抗人CD19 APC,克隆6
SJ25C1 Biolegend Cat#363006,5μl/10 个细胞;抗小鼠CD19 APC,克隆6D5Biolegend Cat#115512,1∶100/106个细胞。用抗体对未感染细胞进行染色,并且用同种型匹配的抗体对感染细胞进行染色以用作背景对照。在BD Facs Canto II上获取细胞并且用FlowJo V10分析数据。数据报告为柱状图,其显示了如通过表面结合抗体的荧光强度所确定的原始细胞计数。
[0209] 实施例2:感染性和抗原CD19的表面表达的体外验证
[0210] PsV递送肿瘤抗原
[0211] 将肿瘤细胞以低密度(2×104)预铺过夜。然后在37℃下用1μl PsV处理细胞。48小时后,通过解离收获细胞,并且通过使用针对抗原的荧光团缀合抗体的免疫荧光检测,随后使用流式细胞术检测来测量肿瘤抗原(例如CD19)的细胞表面表达。图4A和4B示出了在用如实施例1所述的携带编码人CD19或小鼠CD19的核酸的经修饰的HPV16/31 PsV或BPV PsV感染的不同谱系细胞中CD19的表面表达。图4A示出了通过携带编码人CD19细胞的核酸的PsV成功感染的多种人癌症类型的细胞。与BPV PsV相比,经修饰的HVP16/31PsV更有效地感染H460大细胞肺癌细胞、HeLa宫颈癌细胞、SK-MEL-2黑素瘤细胞和SK-OV-3卵巢癌细胞。对于HSC-3口腔癌细胞和T24膀胱癌细胞,经修饰的HVP16/31 PsV和BPV PsV二者的效率相当。图4B示出了通过携带编码小鼠CD19的核酸的PsV感染的鼠肿瘤细胞TC-1,然而,尽管如通过GFP表达所证明的成功的基因递送,表达低于检测阈值
[0212] 实施例3:用抗原特异性CAR T细胞体外靶向表达抗原的肿瘤细胞
[0213] 验证了肿瘤细胞上抗原的表面表达,并且将抗原特异性CAR T细胞与经转导的靶肿瘤细胞以不同比例(例如1∶1、1∶5、5∶1、10∶1、1∶10)共培养。测试多种癌症的肿瘤细胞。2天后,收获上清液和细胞以测量细胞因子产生和细胞生存力。包含非特异性T细胞和/或未感染的肿瘤细胞作为对照证明了所靶向肿瘤细胞以CAR特异性和PsV-特异性方式被杀伤。
[0214] 实施例4:用抗原特异性CAR T细胞靶向表达抗原的肿瘤细胞的体内验证PsV递送肿瘤抗原
[0215] 在匹配的小鼠品系或免疫缺陷(例如NOD/SCID)小鼠中建立同基因或异种移植肿瘤并且允许生长直到获得可感知的肿瘤。异种移植肿瘤包含人肿瘤细胞系、患者来源的(PDX)细胞系和/或原代人患者肿瘤。将具有50mm3-100mm3肿瘤的小鼠随机化用于治疗。IV、IP或瘤内(IT)施用最佳浓度的PsV。2天后,通过多种途径,优选通过IV、IP或IT注射CAR T-细胞(105-109)。测量肿瘤体积和小鼠存活。在另外的实验中,允许肿瘤体积超过100mm3(例如200mm3-500mm3),以测量在CAR T细胞治疗的存在下肿瘤的进展。肿瘤模型的一个实例是卵巢癌的异种移植模型。为了建立卵巢癌模型,在第0天向6至12周龄的雌性NOD/SCID或6
NOD/SCID/共同γ链缺陷小鼠在胁腹处皮下接种1×10个A1847、SKOV3或OVCAR(例如品系
2、3或5)细胞。在约6周时肿瘤变得可感知之后,激活人原代T细胞或胎盘来源的多能细胞(placenta-derived multipotent cell,PDMC),并且如所描述的用慢病毒CAR表达载体进行转导。在T细胞扩增2周之后,肿瘤负荷将大于100mm3。然后用最佳量的PsV经IV、IP或IT注射小鼠,随后2天后IV注射CAR T细胞。对于卵巢癌的腹膜内模型,向6至12周龄的NOD/SCID或NOD/SCID/共同γ链缺陷小鼠IP注射10×106个A1847、SKOV3或OVCAR(例如品系2、3或5)细胞。腹膜接种后两周,向具有已建立的A1847肿瘤的小鼠给予PsV(IV、IP或IT),随后2天后IV注射CAR T细胞。当小鼠变得痛苦或垂死时处死小鼠并且对肿瘤质量进行量化,优选地通过成像(萤光素酶表达肿瘤细胞)。在所有实验中,在整个持续期间内收集血液以测量CAR T细胞增殖和扩增,并且评估细胞因子分泌。在多个时间点将动物的亚组进行人道地安乐死以测量肿瘤浸润和肿瘤生存力。
[0216] 同基因肿瘤模型的另一个实例是TC1,来源于用癌基因E6、E7和突变Ha-ras转化的原代鼠肺细胞的肿瘤细胞(Lin 1996)。当皮下植入的肿瘤的尺寸达到40-60mm3时,静脉内或瘤内施用107-1010个感染单位的表达肿瘤抗原的PsV。2天后,例如通过静脉内、腹膜内和瘤内途径注射转导和扩增的抗原特异性CAR T细胞(105-109)或胎盘来源的多能细胞(PDMC)。因为CAR T细胞特异性地与肿瘤表面表达的外源抗原(例如通过PsV递送的CD19)相互作用,所以其特异性地抑制肿瘤生长。还可以通过测量对内源肿瘤特异性抗原(HPV16 E6和E7)的T细胞应答来在TC-1模型中测量表位扩散,以确定抗肿瘤免疫是否产生。
[0217] 参考文献
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[0225] 等同方案
[0226] 本领域的技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文所述的公开内容特定实施方案的许多等同方案。这样的等同方案旨在涵盖在所附权利要求中。
[0227] 本文所公开的所有参考文献(包括专利文件)都通过引用整体并入本文。
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