JP2019508036A - 免疫療法組成物及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、癌及び他の免疫障害の標的化治療のために有用な、あらゆる状況に対応できる免疫療法組成物を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、癌及び他の免疫障害の標的治療のために有用な、あらゆる状況に対応できる免疫療法組成物に関する。

関連出願
本出願は、２０１６年２月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／２９５，８６７号に対する優先権及び利益を主張するものであり、前記出願の内容全体が参照により組み込まれる。

政府の関心
本発明は、アメリカ国立癌研究所によって授与されたＣＡ１８５１５１−０２及びアメリカ国立衛生研究所によって授与されたＤＫ１０５６０２−０１の下での政府支援を得て為された。政府は本発明に一定の権利を有する。

臨床試験によると、癌免疫療法は、進行した癌を有する患者において持続的な応答を誘導し得ることが実証されてきた。最も成功した癌免疫療法の１つは、Ｂ細胞由来の白血病及びリンパ腫を治療するためのキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）Ｔ細胞の使用である。これらの癌に対して使用されるキメラは、ＣＤ２８（Ｔ細胞共刺激タンパク質）に融合し、次にＣＤ３ζ（Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）シグナル伝達タンパク質）に融合した、ＣＤ１９に特異的な一本鎖抗体である。この構築物を発現するＴ細胞は、一次及び二次シグナルを受け取り、正常なＢ細胞を含む、ＣＤ１９を発現するすべての細胞に対して強固な免疫応答を生成する。今日までＣＡＲ Ｔ細胞療法が固形腫瘍に対してごく限られた成功しか示していない理由の一つは、腫瘍上でユニークに発現されるが形質転換されていない細胞では発現されない抗原を同定することが非常に困難であるためである。腫瘍抗原だけを標的とすることができたとしても、大部分の突然変異は各患者にとって個人的で特有のものである。したがって、各患者について腫瘍新生抗原を認識するＴＣＲ又は抗体を作製することは困難であり、費用がかかる。本発明はこの問題を解決する。

様々な態様において、本発明は、腫瘍抗原に特異性を有する結合分子を提供し、ここで結合分子は、保護ドメインに結合した認識ドメインを含む。認識ドメインは、二次結合分子と特異的に結合する。いくつかの態様では、二次結合分子は細胞上に存在する。細胞は、例えばキメラ抗原受容体Ｔ細胞（ＣＡＲＴ）、Ｔリンパ球、Ｂリンパ球又はナチュラルキラー細胞である。

結合分子は、抗体、アフィマー、アプタマー又はＴ細胞受容体（ＴＣＲ）多量体である。抗体は、Ｆａｂ又はｓｃＦＶである。ＴＣＲ多量体は四量体である。

いくつかの態様では、保護ドメインは、プロテアーゼ感受性ペプチドに結合された担体ドメインを含む。プロテアーゼ感受性ペプチドは、腫瘍プロテアーゼに特異的である。或いは、保護ドメインはｐＨ感受性である。認識ドメインは、認識ドメインがマスクされており、保護ドメインがプロテアーゼ又は特定のｐＨと接触したときに認識ドメインが脱マスク化されるように、保護ドメインに結合している。

担体ドメインは、例えばＰＥＧ−ジアクリレートなどのポリマーである。

認識ドメインは小分子である。いくつかの態様では、認識ドメインは多量体である。例えば、認識ドメインは、天然に存在する無機又は有機化合物、無機又は有機合成化合物、生体分子である。生体分子は、薬剤、毒素、ホルモン、金属、サイトカイン、ペプチド又は核酸である。例示的な認識ドメインには、アンフェタミン、ベンゾジアゼピン、ベンゾイルエクゴニン、ブプレノルフィン、オピオイド、カンナビノイド、フェンシクリジン、三環系抗うつ薬、デキストロメトルファン、フェンタニル、メプロバメート、メタドン、メタンフェタミン、オキシコドン、ＴＨＣ、トラマドール、ゾルピデム、ケタミン、ＬＳＤ、ＭＤＭＡ、メタカロン、プロポキシフェン又はノルケタミンが含まれる。

他の態様では、本発明は、細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン、及び認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを含む、キメラ抗原受容体（ＣＡＲ）を提供する。細胞外ドメインは、Ｆａｂ又はｓｃＦＶなどの抗体である。膜貫通ドメインは、細胞外ドメインと膜貫通ドメインとの間に位置するストーク（柄）領域をさらに含む。膜貫通ドメインはＣＤ２８を含む。

ＣＡＲはさらに、膜貫通ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとの間に位置する１つ以上のさらなる共刺激分子を含む。共刺激分子は、例えばＣＤ２８、４−１ＢＢ、４−１ＢＢＬ ＩＣＯＳ又はＯＸ４０である。

様々な態様において、細胞内シグナル伝達ドメインはＣＤ３ζ鎖を含む。

また、本発明によるＣＡＲをコードする核酸、前記核酸を含むベクター、及び前記ベクターを含む細胞も提供される。細胞は、例えばＣＤ４^＋Ｔ細胞及び／又はＣＤ８^＋Ｔ細胞、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）又は濾胞性制御性Ｔ細胞（ＴＦＲ）などのＴ細胞である。

他の態様では、本発明は、本発明によるキメラ抗原受容体を細胞表面膜上に発現し、担持する遺伝子操作された細胞を提供する。細胞は、例えばＣＤ４^＋Ｔ細胞及び／又はＣＤ８^＋Ｔ細胞、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）又は濾胞性制御性Ｔ細胞（ＴＦＲ）などのＴ細胞である。

他の態様では、本発明は、本発明による遺伝子操作された細胞の集団を含有する医薬組成物を提供する。

さらに別の態様では、本発明は、腫瘍抗原に特異性を有する結合分子であって、保護ドメインに結合した認識ドメインを含む結合分子、並びに、細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン、及び認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを有するキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）を含んでなる系を提供する。いくつかの態様では、ＣＡＲは細胞上で発現される。細胞は、例えばＣＤ４^＋Ｔ細胞及び／又はＣＤ８^＋Ｔ細胞、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）又は濾胞性制御性Ｔ細胞（ＴＦＲ）などのＴ細胞である。

さらなる態様では、本発明は、腫瘍抗原に特異性を有する結合分子であって、（ｉ）腫瘍抗原への結合部分の結合を阻害する切断可能なマスキング部分及び（ｉｉ）認識ドメイン、を含む結合分子、並びに、細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン、及び認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを有するキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）を含んでなる系を提供する。

結合分子は、抗体、アフィマー、アプタマー又はＴ細胞受容体（ＴＣＲ）多量体である。抗体は、Ｆａｂ又はｓｃＦＶである。ＴＣＲ多量体は四量体である。

切断可能なマスキング部分は、プロテアーゼ感受性ペプチドである。

さらに他の態様では、本発明は、第一の期間に本発明による結合分子を被験体に投与し、第二の期間に本発明によるＣＡＲを被験体に投与することにより、癌の治療を必要とする被験体において癌を治療する方法を提供する。

別の態様では、本発明は、第一の期間に、腫瘍抗原に特異性を有する結合分子であって、（ｉ）腫瘍抗原への結合部分の結合を阻害する切断可能なマスキング部分及び（ｉｉ）認識ドメイン、を含む結合分子を被験体に投与し、並びに、第二の期間に、細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン、及び認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを含むキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）を被験体に投与することにより、癌の治療を必要とする被験体において癌を治療する方法を提供する。

別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似又は同等の方法及び材料を本発明の実施において使用することができるが、適切な方法及び材料を以下に記載する。本明細書で言及されるすべての刊行物、特許出願、特許及び他の参考文献は、その全体が参照により明白に組み込まれる。矛盾がある場合、定義を含む本明細書が支配する。さらに、本明細書に記載される材料、方法及び実施例は例示的なものに過ぎず、限定を意図するものではない。

本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかであり、それらに包含される。

図１は、腫瘍特異的Ｔ細胞応答を誘導するためのプロテアーゼ特異的脱マスク化方法を示す。

図２は、腫瘍標的免疫療法のためのマスクされていない抗原に対する、あらゆる状況に対応できるＣＡＲ Ｔ細胞を示す。

図３は、抗原のｐＨ依存性脱マスク化を示す。

図４は、腫瘍によるプロテアーゼ分泌を明確にするアッセイを示す。

図５は、腫瘍によるプロテアーゼ分泌を明確にするアッセイを示す。

ＢＡＴ−ＣＡＲ方法の模式図。ＢＡＴ−ＣＡＲは合成抗原に特異的であり、合成抗原は腫瘍標的化抗体に結合している。合成抗原は、プロテアーゼ感受性部位を含む「マスク」によってＴ細胞による認識から保護される。腫瘍標的化抗体が腫瘍に結合すると、腫瘍由来プロテアーゼがマスクを分解する。このようにして、合成抗原がＢＡＴ−ＣＡＲ Ｔ細胞による認識に関してアクセス可能となり、次にＢＡＴ−ＣＡＲ Ｔ細胞が活性化して、腫瘍に対する免疫応答を指令する。図６は、図７、８及び１０と同様に、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｅｒｖｉｅｒ．ｃｏｍ／Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ−ｉｍａｇｅ−ｂａｎｋで自由に入手可能な図面テンプレートを使用して作成された。

ＢＡＴ−ＣＡＲ Ｔ細胞の模式図、及び本特許で使用されるＣＡＲモジュールの例。

抗ＦＩＴＣ ＣＡＲモジュール又は抗ＡＱ ＣＡＲモジュールのいずれかで形質導入された５８Ｃ細胞集団の活性化。ＦＡＣＳ分析、計測器が示した値としてのＣＤ６９の過剰発現。

切断可能なペプチド構造の模式図、ＢＡＴ−ＣＡＲプラットフォームへのカップリング方法、及びアントラキノン−２−エート分子を担持する切断可能なペプチド（ＣＰ（ＡＱ））又は同じ分子を担持する切断後のペプチド（ｐＣＰ（ＡＱ））の化学特性。

ＴＴＵに結合するＣＵを検証するために使用される種々のＣＵ／ＴＴＵの組み合わせの模式図。

Ａｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７で標識されたＴＴＵによるＨＥＲ２＋細胞の染色。ＦＡＣＳ分析、氷上での３０分間のインキュベーション後の計測器が示した値としてのＡｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７シグナル。

上。ＣＵ^＊ＦＩＴＣ−ＰＥＧ２−Ｃ（ＡＱ）−ＰＥＧ２４^＊Ａ６４７±非標識ＴＴＵでのＨＥＲ２＋細胞の染色。ＦＡＣＳ分析、ＦＩＴＣ計測器が示した値。下。経時的に、同じＣＵ^＊ＦＩＴＣ−ＰＥＧ２−Ｃ（ＡＱ）−ＰＥＧ２４^＊Ａ６４７＋非標識ＴＴＵで染色したＨＥＲ２＋細胞の２つの異なる集団のシグナル強度の比較。ＦＡＣＳ分析、計測器が示した値としてのＦＩＴＣシグナル、２つの時点、すなわち氷上での３０分間のインキュベーション（赤色）、３７℃／５％ＣＯ_２での８時間のインキュベーション。

アントラキノン（ＡＱ）小分子を担持するペプチドの配列。切断後のペプチド（ｐＣＰ（ＡＱ））及び切断可能なペプチド（ＣＰ（ＡＱ））。

本発明は、癌、並びに自己免疫疾患及び移植片対宿主病などの他の免疫学的障害を治療する、あらゆる状況に対応できる免疫療法システム、組成物及び方法に関する。

癌免疫療法にとっての最大の障害の１つは、腫瘍組織上でユニークに発現されるが、正常な健康組織では発現されない抗原を同定することである。本発明は、いくつかの技術革新を活用して有効であらゆる状況に対応できるＣＡＲ Ｔ細胞治療システムを創製することにより、これらの課題を克服する。具体的には、本発明は、腫瘍上の任意の抗原を検出することができ、かつ、標的ではない組織への作用を伴わずにその腫瘍に対する免疫反応の生成を可能にする、システム試薬を提供する。

簡潔に言うと、様々な態様において、本発明は、（１）腫瘍を標的とする結合分子、（２）マスクされた小分子、及び（３）小分子に特異的なＣＡＲ Ｔ細胞の３つの必須部分から構成される。マスクは、腫瘍によって分泌される生体分子（例えばプロテアーゼ、リパーゼ、グリコシダーゼ）に感受性であるか又はｐＨに対して感受性であり、それらによって小分子の「脱マスク化」がもたらされる。

全体的な方法を図１に図式的に示す。一連の二元的事象が、ＣＡＲ Ｔ細胞が合成小分子によって活性化されるかどうかを決定する。これらのキメラ抗原受容体を使用する二元的活性化Ｔ細胞（ＢＡＴ−ＣＡＲ）（Ｂｉｎａｒｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｔ ｃｅｌｌｓ ｕｓｉｎｇ Ｃｈｉｍｅｒｉｃ Ａｎｔｉｇｅｎ Ｒｅｃｅｐｔｏｒｓ）は、小分子の不在下では完全に不活性であり、小分子が脱マスク化された部位でのみ活性化されるはずである。本発明のシステム及び組成物は、患者に特異的な様式で任意の固形腫瘍に対するＴ細胞応答を指令するように調整することができる。

本発明の別の態様では、任意のキメラ細胞受容体が、小分子の投与によって刺激されるように設計され得る。すなわち、一本鎖抗体と任意の細胞受容体との融合は、新規キメラ受容体を生成することができる。よって、一本鎖抗体によって認識される小分子の投与は、天然のリガンドによる受容体刺激で特徴づけられる対象の細胞におけるシグナル伝達下流の作用を刺激することができる。本発明では、小分子の投与によってＴ細胞受容体シグナル伝達を可能にすることができる。すなわち、Ｔ細胞シグナル伝達分子（例えばＣＤ２８及びＣＤ３ζ、しかしこれらのみではない）に融合した一本鎖抗体によって認識される小分子の投与は、Ｔ細胞受容体シグナル伝達に代表される、Ｔ細胞における顕著な変化を導く。任意の細胞受容体と小分子結合一本鎖抗体とのキメラを作製することにより、一本鎖抗体によって認識される小分子の投与によって特定の生物学的結果を誘導することができる。

本発明による試薬は、腫瘍特異的変異抗原に関する事前の情報なしに、腫瘍内で特異的にＴ細胞指向性免疫応答を生じさせる。腫瘍は、濃縮されているが必ずしも腫瘍にユニークではない抗原について結合分子で標的化される。この結合分子は、薬理学的に不活性な小分子と結合するだろう。小分子は、小分子に特異的な細胞外結合ドメインで設計された、あらゆる状況に対応できるＣＡＲ Ｔ細胞の標的として働く。本明細書で「キメラ抗原受容体を使用する二元的活性化Ｔ細胞（ＢＡＴ−ＣＡＲ）」と称されるこのあらゆる状況に対応できるＣＡＲ Ｔ細胞は、小分子の不在下では完全に不活性である。マスクされた小分子と結合した結合分子による患者の全身治療は、小分子を腫瘍に送達し、ＢＡＴ−ＣＡＲのユニークな標的を作り出す。ＢＡＴ−ＣＡＲ Ｔ細胞の標的からはずれた活性化を防ぐために、小分子は、（例えば酵素感受性又はｐＨ感受性の）「引き金」ポリマーでマスクされる。無傷の間、ポリマーは、小分子がＢＡＴ−ＣＡＲ Ｔ細胞に結合してこれを活性化するのを防止する。しかし、腫瘍は、プロテアーゼ感受性の「引き金」ポリマーを消化するプロテアーゼを局所的に分泌し、これにより腫瘍部位でのみ小分子が露出する。ｐＨ感受性のある腫瘍の場合、生理学的ｐＨと比較してわずかに酸性の腫瘍におけるｐＨ微小環境は、ｐＨ感受性の「引き金」ポリマーを消化し、これにより腫瘍部位でのみ小分子が露出する。

選択的なアプローチでは、結合分子の結合部位は、腫瘍抗原への結合が阻害されるように引き金ポリマーでマスクされる。マスクされた小分子の場合と同様に、腫瘍特異的プロテアーゼ又はｐＨのいずれかが引き金ポリマーを消化して、結合分子が腫瘍に結合することを可能にする。小分子は、ＢＡＴ−ＣＡＲ Ｔ細胞に結合してこれを活性化する。

結合分子

本発明による結合分子は、腫瘍抗原に対する結合特異性を有する。結合分子は、本明細書では「腫瘍標的化ユニット」とも称される。結合分子は、生物学的実体、例えば膜成分、細胞表面受容体、抗原等に結合することができるか、さもなければ会合することができる。結合分子の特異性は、結合分子が特定の標的部位、例えば腫瘍、疾患部位、組織、器官、細胞型等に局在化することを可能にする。

本明細書で使用される「結合する」又は「結合すること」という用語は、典型的には、生化学的、生理学的及び／又は化学的相互作用を含むがこれらに限定されない、特異的又は非特異的結合又は相互作用に起因する、相互親和性又は結合能力を示す分子又はその一部の対応する対の間の相互作用を指す。「生物学的結合」は、タンパク質、核酸、糖タンパク質、炭水化物、ホルモン等を含む分子の対の間に生じる相互作用の種類を定義する。「結合パートナー」という用語は、特定の分子と結合することができる分子を指す。「特異的結合」とは、他の類似の生物学的実体よりも実質的に高い程度に、１つの結合パートナー（又は限られた数の複数の結合パートナー）に結合する又はこれを認識することができる分子を指す。

結合分子には、抗体分子、受容体リガンド、ペプチド、ハプテン、アプタマー、アフィマー、Ｔ細胞受容体四量体及び当業者に公知の他の標的分子が含まれるが、これらに限定されない。例えば、結合分子は、核酸、ポリペプチド、糖タンパク質、炭水化物又は脂質を含み得ることが企図される。

結合分子は抗体であってもよく、この用語は抗体フラグメントを含むことが意図されている。例えば、抗体には、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、Ｆｖ、Ｆａｂ、Ｆａｂ’及びＦ（ａｂ’）_２免疫グロブリンフラグメント、合成安定化Ｆｖフラグメント、例えば一本鎖Ｆｖフラグメント（ｓｃＦｖ）、ジスルフィド安定化Ｆｖフラグメント（ｄｓＦｖ）、単一可変領域ドメイン（ｄＡｂ）ミニボディ、コンビボディ、及び、ダイアボディ及びマルチｓｃＦｖなどの多価抗体、ラクダ科動物由来の単一ドメイン、又は遺伝子工学的なヒト等価物が含まれる。抗体は、従来の免疫化（例えばポリクローナル血清及びハイブリドーマ）によって、又はファージディスプレイ若しくはリボソームディスプレイライブラリからの選択後に大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）において通常発現される組換えフラグメントとして、作製される。或いは、ＶＨ及びＶＬドメインの非共有結合を含む「コンビボディ」は、ダイアボディを産生する細菌クローンの組み合わせから作製されるマトリックス形式で作製することができる。「抗体」という用語はまた、免疫グロブリン結合ドメインに相同であるか又はほぼ相同である結合ドメインを有する任意のタンパク質も含む。そのようなタンパク質は、天然源に由来し得るか、又は部分的に若しくは完全に合成によって生成されてもよい。

例えば、結合分子はアフィマーである。アフィマーは、特定の標的タンパク質に対する高親和性結合表面を提供するペプチドループを提示するように操作された、小さな、高度に安定なタンパク質である。アフィマーは、シスタチンからなるシステインプロテアーゼ阻害剤ファミリーに由来する１２〜１４ｋＤａの低分子量タンパク質である。アフィマータンパク質は、シスタチンタンパク質の折り畳みに基づく安定なタンパク質である足場から成る。それらは、抗体に類似した高い親和性と特異性で種々の標的タンパク質に結合するようにランダム化することができる２つのペプチドループ及びＮ末端配列を示す。タンパク質足場上のペプチドの安定化は、ペプチドが取り得る可能な立体配座を制約し、したがって遊離ペプチドのライブラリと比較して結合親和性及び特異性を増大させる。

例えば、結合分子は、細胞型特異的マーカーに結合する核酸結合分子（例えばアプタマー）であり得る。一般に、アプタマーは、ポリペプチドなどの特定の標的に結合するオリゴヌクレオチド（例えばＤＮＡ、ＲＮＡ又はそれらの類似体若しくは誘導体）である。アプタマーは、小分子、タンパク質、核酸、さらには細胞及び組織などの様々な分子標的に特異的に結合する短い合成一本鎖オリゴヌクレオチドである。これらの小さな核酸分子は、タンパク質又は他の細胞標的に特異的に結合することができる二次及び三次構造を形成することができ、基本的に抗体の化学的等価物である。アプタマーは高度に特異的で、サイズが比較的小さく、非免疫原性である。アプタマーは、一般に、ＳＥＬＥＸ（指数関数的増加によるリガンドの系統的展開）（Ｅｌｌｉｎｇｔｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ．１９９０；３４６（６２８７）：８１８−８２２；Ｔｕｅｒｋ ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ．１９９０；２４９（４９６８）：５０５−５１０；Ｎｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃｕｒｒ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ．２０１１；１８（２７）：４２０６−１４；これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれる）として知られるバイオパニング法から選択される。任意の所与の標的についてのアプタマーを作製する方法は、当技術分野で周知である。

いくつかの実施形態では、結合分子は、細胞表面受容体に対する天然又は合成リガンドであり得る。

いくつかの実施形態では、標的分子は炭水化物である。炭水化物は天然又は合成であり得る。炭水化物は、誘導体化された天然炭水化物であり得る。いくつかの実施形態では、炭水化物は、グルコース、フルクトース、ガラクトース、リボース、ラクトース、スクロース、マルトース、トレハロース、セロビオース、マンノース、キシロース、アラビノース、グルクロン酸、ガラクツロン酸、マンヌロン酸、グルコサミン、ガラクトサミン又はノイラミン酸を含むがこれらに限定されない、単糖又は二糖を含む。いくつかの実施形態では、炭水化物は、プルラン、セルロース、微結晶セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシセルロース（ＨＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）、デキストラン、シクロデキストラン、グリコーゲン、デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、カラギーナン、グリコン、アミロース、キトサン、Ｎ，Ｏ−カルボキシメチルキトサン、アルギン及びアルギン酸、デンプン、キチン、ヘパリン、コンニャク、グルコマンナン、プスツラン、ヘパリン、ヒアルロン酸、カードラン及びキサンタンなどの、しかしこれらに限定されない多糖である。いくつかの実施形態では、炭水化物は、マンニトール、ソルビトール、キシリトール、エリトリトール、マルチトール又はラクチトールなどの、しかしこれらに限定されない糖アルコールである。

腫瘍抗原とは、腫瘍細胞上の任意の細胞表面分子を意味する。好ましくは、腫瘍抗原は、腫瘍細胞を正常細胞と区別する。腫瘍抗原は、正常細胞と比較して、腫瘍細胞上でユニークに発現されるか又は腫瘍細胞において過剰提示されることによって、正常細胞から腫瘍細胞を区別することができる。腫瘍抗原は、ポリペプチド、ペプチド（例えばＭＨＣペプチド）、脂質又は炭水化物である。

例示的な腫瘍抗原には、Ｈｅｒ２、前立腺幹細胞抗原（ＰＳＣＡ）、α−フェトプロテイン（ＡＦＰ）、癌胎児性抗原（ＣＥＡ）、癌抗原１２５（ＣＡ−１２５）、ＣＡ１９−９、カルレチニン、ＭＵＣ−１、上皮膜タンパク質（ＥＭＡ）、上皮腫瘍抗原（ＥＴＡ）、チロシナーゼ、メラノーマ関連抗原（ＭＡＧＥ）、ＣＤ３４、ＣＤ４５、ＣＤ９９、ＣＤ１１７、クロモグラニン、サイトケラチン、デスミン、グリア線維性酸性タンパク質（ＧＦＡＰ）、総嚢胞性疾患液体タンパク質（ＧＣＤＦＰ−１５）、ＨＭＢ−４５抗原、タンパク質メランＡ（Ｔリンパ球によって認識されるメラノーマ抗原；ＭＡＲＴ−１）、ｍｙｏ−Ｄ１、筋肉特異的アクチン（ＭＳＡ）、ニューロフィラメント、ニューロン特異的エノラーゼ（ＮＳＥ）、胎盤アルカリホスファターゼ、シナプトフィジン、サイログロブリン、甲状腺転写因子１、ピルビン酸キナーゼアイソザイムＭ２型（腫瘍Ｍ２−ＰＫ）の二量体、異常なｒａｓタンパク質又は異常なｐ５３タンパク質が含まれるが、これらに限定されない。

認識ドメイン

認識ドメインは、あらゆる状況に対応できるＣＡＲ Ｔ細胞の標的として働く。認識ドメインは、本明細書では「抗原小分子」とも称される。認識ドメインは、結合ドメインがそのリガンドに結合する能力を妨げないように結合ドメインに連結される。認識ドメインは非ヒトである。認識ドメインは結合分子に直接連結される。或いは、認識ドメインは間接的に（例えば保護ドメイン又は担体ドメインを介して）結合分子に連結される。認識ドメインは１つ又はそれを超える（すなわち複数）の小分子である。小分子は合成又は天然である。小分子は生物学的に活性又は不活性である。本明細書で使用される場合、「生物学的に活性な」という語句は、生物学的系及び／又は生物において活性を有する任意の物質の特徴を指す。例えば、生物に投与された場合、その生物に生物学的作用を及ぼす物質は、生物学的に活性であると見なされる。好ましくは、小分子は非免疫原性（すなわち選択的に非抗原性）である。

一般に、「小分子」は、当該技術分野では、約５キロダルトン（Ｋｄ）未満の大きさの有機分子であると理解される。いくつかの実施形態では、小分子は、約４Ｋｄ、約３Ｋｄ、約２Ｋｄ又は約１Ｋｄ未満である。いくつかの実施形態では、小分子は、約８００ダルトン（Ｄ）、約６００Ｄ、約５００Ｄ、約４００Ｄ、約３００Ｄ、約２００Ｄ又は約１００Ｄ未満である。いくつかの実施形態では、小分子は、約２０００ｇ／ｍｏｌ未満、約１５００ｇ／ｍｏｌ未満、約１０００ｇ／ｍｏｌ未満、約８００ｇ／ｍｏｌ未満又は約５００ｇ／ｍｏｌ未満である。

認識ドメインの作製に有用な例示的小分子には、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）、アントラキノン−２−酸、アンフェタミン、ベンゾジアゼピン、ベンゾイルエクゴニン、ブプレノルフィン、オピオイド、カンナビノイド、フェンシクリジン、三環系抗うつ薬、デキストロメトルファン、フェンタニル、メプロバメート、メタドン、メタンフェタミン、オキシコドン、ＴＨＣ、トラマドール、ゾルピデム、ケタミン、ＬＳＤ、ＭＤＭＡ、メタカロン、プロポキシフェン又はノルケタミンが含まれる。本発明で使用するための他の例示的な小分子には、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒａｎｄｏｘｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｂｉｏｃｈｉｐ−ａｒｒａｙ及びｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒａｎｄｏｘｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｂｉｏｃｈｉｐ−ａｒｒａｙ／ｄｏａ−Ｉに列挙されているものが含まれる。

保護ドメイン

様々な実施形態において、認識ドメインは保護ドメインに連結されている。保護ドメインは、本明細書では「マスク」とも称される。保護ドメインは、認識ドメインがＢＡＴ ＣＡＲに結合してこれを活性化するのを防ぐために認識ドメインをマスクする働きをする。保護ドメインは、全体又は一部において、酵素（例えばプロテアーゼ）感受性又はｐＨ感受性である。いくつかの実施形態では、保護ドメインは、１つ以上の酵素（すなわち切断可能なペプチド）又はｐＨ感受性部位から構成される。酵素又はｐＨ感受性部位が酵素、例えばプロテアーゼ又は特定のｐＨに暴露されると、認識ドメインが脱マスク化されるように試薬が切断される。

保護ドメインは、認識ドメイン及び／又は酵素感受性部位のための担体又はプラットフォームとして機能することができる限り、任意の物質又はサイズで構成され得る。好ましくは、この物質は非免疫原性であり、すなわちそれが投与される被験体の体内で免疫応答を引き起こさない。

保護ドメインは、全体又は一部において、ポリマー又は非ポリマー材料で構成される。

保護ドメインは、結合分子に直接連結されているか、又は担体ドメインを介して間接的に連結されている。適切な担体は当技術分野で公知である。好ましい実施形態では、担体ドメインは、Ａｋｒｉｖｉｓ ＡＤＡＰＴ（商標）技術（その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第ＷＯ／２０１４／１００３７７号、同第ＷＯ／２０１２／１７７７７５号及び米国特許出願第ＵＳ２０１４０１８６８５０号参照）を利用する。

いくつかの態様では、保護ドメインは、マスキングペプチド及びマスキングポリマーから構成される。場合により、保護ドメインは検出ドメインをさらに含む。

多くの生分解性及び非生分解性の生体適合性ポリマーは、高分子バイオマテリアル、制御薬物放出及び組織工学の分野で公知である。

（例えば、Ｖａｃａｎｔｉへの米国特許第６，１２３，７２７号、同第５，８０４，１７８号、同第５，７７０，４１７号、同第５，７３６，３７２号、同第５，７１６，４０４号；Ｓｈａｓｔｒｉへの米国特許第６，０９５，１４８号、同第５，８３７，７５２号；Ａｎｓｅｔｈへの米国特許第５，９０２，５９９号；Ｍｉｋｏｓへの米国特許第５，６９６，１７５号、同第５，５１４，３７８号、同第５，５１２，６００号；Ｂａｒｒｅｒａへの米国特許第５，３９９，６６５号；Ｄｏｍｂへの米国特許第５，０１９，３７９号；Ｒｏｎへの米国特許第５，０１０，１６７号；ｄ’Ａｍｏｒｅへの米国特許第４，９４６，９２９号；Ｋｏｈｎへの米国特許第４，８０６，６２１号、同第４，６３８，０４５号参照；また、Ｌａｎｇｅｒ，Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．３３：９４，２０００；Ｌａｎｇｅｒ，Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ ６２：７，１９９９；及びＵｈｒｉｃｈ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．９９：３１８１，１９９９も参照のこと；これらはすべて参照により本明細書に組み込まれる。）

ポリマーには、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレン、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ハロゲン化ポリビニル、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリウレタン及びそれらのコポリマー、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、アクリル酸及びメタクリル酸エステルのポリマー、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、カルボキシルエチルセルロース、三酢酸セルロース、セルロース硫酸ナトリウム塩、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）、ポリエチレン、ポリプロピレンポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルアセテート、ポリ塩化ビニル及びポリスチレンが含まれるが、これらに限定されない。

非生分解性ポリマーの例には、エチレン酢酸ビニル、ポリメタクリル酸、ポリアミド、それらのコポリマー及び混合物が含まれる。

生分解性ポリマーの例には、乳酸及びグリコール酸のポリマー、ポリ無水物、ポリ（オルト）エステル、ポリウレタン、ポリ（酪酸）、ポリ（吉草酸）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）及びポリ（ラクチド−コ−カプロラクトン）などの合成ポリマー、並びにアルギネート及びデキストラン及びセルロースを含む他の多糖類、コラーゲン、それらの化学的誘導体（化学基、例えばアルキル、アルキレンの置換、付加、ヒドロキシル化、酸化及び当業者によって日常的に行われる他の修飾）、アルブミン及び他の親水性タンパク質、ゼイン及び他のプロラミン及び疎水性タンパク質などの天然ポリマー、それらのコポリマー及び混合物が含まれる。一般に、これらの物質は、酵素加水分解又はインビボでの水への暴露、表面又はバルク浸食のいずれかによって分解する。上記物質は、単独で、物理的混合物（ブレンド）として、又はコポリマーとして使用し得る。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリエステル、ポリ無水物、ポリスチレン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、及び乳酸とグリコール酸とのコポリマー、並びにそれらのブレンドである。

ＰＶＰは、約１０，０００〜７００，０００の範囲の平均分子量及び化学式（Ｃ_６Ｈ_９ＮＯ）_ｎを有する非イオン生成性親水性ポリマーである。ＰＶＰは、ポリ［１−（２−オキソ−１−ピロリジニル）エチレン］、Ｐｏｖｉｄｏｎｅ（商標）、Ｐｏｌｙｖｉｄｏｎｅ（商標）、ＲＰ １４３（商標）、Ｋｏｌｌｉｄｏｎ（商標）、Ｐｅｒｅｇａｌ ＳＴ（商標）、Ｐｅｒｉｓｔｏｎ（商標）、Ｐｌａｓｄｏｎｅ（商標）、Ｐｌａｓｍｏｓａｎ（商標）、Ｐｒｏｔａｇｅｎｔ（商標）Ｓｕｂｔｏｓａｎ（商標）及びＶｉｎｉｓｉｌ（商標）としても知られる。ＰＶＰは、非毒性で、高度に吸湿性であり、水又は有機溶媒に容易に溶解する。

ポリ（オキシエチレン）グリコールとしても知られるポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、一般化学式ＨＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎＨを有するエチレンオキシドと水との縮合ポリマーである。

ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は、アセテート基をヒドロキシル基で置換することによってポリビニルアセテートから調製されるポリマーであり、式（ＣＨ_２ＣＨＯＨ）_ｎを有する。ほとんどのポリビニルアルコールは水溶性である。ＰＥＧ、ＰＶＡ及びＰＶＰは、Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）などの化学物質供給業者から市販されている。

特定の実施形態では、粒子は、ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）を含み得る。

酵素感受性部位は、特定の疾患状態において活性である酵素に依存する。例えば、腫瘍は特定のセットの酵素と関連する。分析される疾患状態が腫瘍である場合、生成物は、腫瘍又は他の疾患組織によって発現される酵素の感受性部位と一致する酵素感受性部位を用いて設計される。或いは、酵素特異的部位は、通常は存在するが特定の疾患状態では存在しない酵素と関連し得る。この例では、疾患状態は、酵素に関連するシグナルの欠如、又は正常参照と比較してシグナルのレベル低下と関連する。

本明細書で使用される場合の酵素は、生物の代謝過程を加速又は触媒する、生細胞において産生される数多くのタンパク質のいずれかを指す。酵素は基質に作用する。基質は、酵素によって触媒される反応が起こる直前に活性部位と呼ばれる位置で酵素に結合する。酵素には、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、リパーゼ、ヘパリナーゼ、ホスファターゼが含まれるが、これらに限定されない。

酵素感受性部位は、特定の標的酵素に対する高い触媒活性（又は他の酵素活性）を提供するように最適化され得るが、また、検出のための最適化された検出可能なマーカーを放出するように最適化され得る。特定の疾患又は状態に関連する多くの他の酵素／基質の組み合わせが当業者に公知であり、本発明に従って有用である。

いくつかの態様では、酵素感受性部位はペプチド（本明細書では「マスキングペプチド」とも称される）である。マスキングペプチドは、酵素切断部位（すなわち切断可能なペプチド）及びマスキングポリマーと結合分子を（直接又は担体ドメインを介して）連結することができる１つ以上の部位を含む。

いくつかの態様では、マスキングペプチドは、以下の式：
（Ａａ_Ｎ１）_ｐ１（Ａａ_Ｎ２）_ｐ２（切断可能なペプチド）_ｑ１（Ａａ_Ｃ１）_ｑＡａ_Ｃ２
を有する。

様々な態様において、切断可能なペプチドのＮ末端に隣接するアミノ酸配列は、一般式（Ａａ_Ｎ１）_ｐ１（Ａａ_Ｎ２）_ｐ２：
［ここで、
ｐ１は１〜１０から選択される整数であり；
ｐ２は２〜２０から選択される整数であり；
Ａａ_Ｎ１は、各存在において、好ましくはリシン、ヒスチジン、アルギニン、アスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して選択される、任意のアミノ酸であり；
Ａａ_Ｎ２は、各存在において、好ましくはセリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン及びグリシンから独立して選択される、任意のアミノ酸であり；及び
Ａａ_Ｎ２は、切断可能なペプチドのＮ末端にペプチド結合を介して連結されている］
の配列である。

一実施形態では、ｐ１は１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０である。一実施形態では、ｐ１は１、２、３、４又は５である。一実施形態では、ｐ１は６、７、８、９又は１０である。一実施形態では、ｐ１は１、２又は３である。一実施形態では、ｐ１は１又は２である。一実施形態では、ｐ１は１である。

一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、好ましくはリシン、ヒスチジン及びアルギニンから独立して選択される、任意のアミノ酸である。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、リシン及びヒスチジンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、リシン及びアルギニンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、ヒスチジン及びアルギニンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、リシンである。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、ヒスチジンである。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、アルギニンである。

一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、アスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、アスパラギン酸である。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、グルタミン酸である。

一実施形態では、ｐ１は１であり、Ａａ_Ｎ１はリシンである。一実施形態では、ｐ１は１であり、Ａａ_Ｎ１はヒスチジンである。一実施形態では、ｐ１は１であり、Ａａ_Ｎ１はアルギニンである。一実施形態では、ｐ１は１であり、Ａａ_Ｎ１はアスパラギン酸である。一実施形態では、ｐ１は１であり、Ａａ_Ｎ１はグルタミン酸である。

一実施形態では、ｐ１は２であり、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、リシン、ヒスチジン及びアルギニンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、リシン及びヒスチジンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、リシン及びアルギニンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、ヒスチジン及びアルギニンから独立して選択される。

一実施形態では、ｐ１は２であり、Ａａ_Ｎ１は、各存在において、アスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して選択される。

一実施形態では、ｐ２は２〜１０から選択される整数である。一実施形態では、ｐ２は１１〜２０から選択される整数である。一実施形態では、ｐ２は２〜５から選択される整数である。一実施形態では、ｐ２は５〜１０から選択される整数である。一実施形態では、ｐ２は１１〜１５から選択される整数である。一実施形態では、ｐ２は１５〜２０から選択される整数である。一実施形態では、ｐ２は２、３又は４である。一実施形態では、ｐ２は２又は３である。一実施形態では、ｐ２は２である。

一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、好ましくはセリン、トレオニン及びグリシンから独立して選択される、任意のアミノ酸である。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、セリン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、トレオニン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、セリン及びトレオニンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、セリンである。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、トレオニンである。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、グリシンである。

一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、アスパラギン、グルタミン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、アスパラギン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、グルタミン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、アスパラギン及びグルタミンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、アスパラギンである。一実施形態では、Ａａ_Ｎ２は、各存在において、グルタミンである。

様々な態様において、切断可能なペプチドのＣ末端に隣接するアミノ酸配列は、一般式：（Ａａ_Ｃ１）_ｑＡａ_Ｃ２：
［ここで、
ｑは２〜２０から選択される整数であり；
Ａａ_Ｃ１は、各存在において、好ましくはセリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン及びグリシンから独立して選択される、任意のアミノ酸であり；
Ａａ_Ｃ２は、マスキングペプチドをマスキングポリマー、結合ドメイン又は担体ドメインに連結することができる任意の反応性基であり；
Ａａ_Ｃ１は、切断可能なペプチドのＣ末端にペプチド結合を介して連結されている］
の配列である。

一実施形態では、ｑは２〜１０から選択される整数である。一実施形態では、ｑは１１〜２０から選択される整数である。一実施形態では、ｑは２〜５から選択される整数である。一実施形態では、ｑは５〜１０から選択される整数である。一実施形態では、ｑは１１〜１５から選択される整数である。一実施形態では、ｑは１５〜２０から選択される整数である。一実施形態では、ｑは２、３又は４である。一実施形態では、ｑは２又は３である。一実施形態では、ｑは２である。

一実施形態では、ＡａＣ１は、各存在において、好ましくはセリン、トレオニン及びグリシンから独立して選択される、任意のアミノ酸である。一実施形態では、ＡａＣ１は、各存在において、セリン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、ＡａＣ１は、各存在において、トレオニン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、ＡａＣ１は、各存在において、セリン及びトレオニンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在においてセリンである。一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在において、トレオニンである。一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在において、グリシンである。

一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在において、アスパラギン、グルタミン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在において、アスパラギン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在において、グルタミン及びグリシンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在において、アスパラギン及びグルタミンから独立して選択される。一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在において、アスパラギンである。一実施形態では、Ａａ_Ｃ１は、各存在において、グルタミンである。

Ａａ_Ｃ２は、マスキングペプチドをマスキングポリマー、結合ドメイン又は担体ドメインに連結することができる任意の反応性基である。例えば、Ａａ_Ｃ２は、マレイミド、ヨードアセトアミド、チオエステル、ＮＨＳエステル、イミドエステル、ヒドロキシメチルホスフィン、カルボジイミド、無水物、カーボネート、アルデヒド、グリオキサール、ハロアセチル、ピリジルジスルフィド、ビニルスルホン、イソシアネート、カルボニルジイミダゾール、ベンゾフェノン、アントラキノン、ソラレン化合物、アリールアジド又はハロゲン化アリールである。特定の実施形態では、Ａａ_Ｃ２はシステインアミドである。共役化学は当技術分野で公知であり、例えば、その内容全体が参照により組み込まれる、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋｉｎｇ，Ｓｈａｎ Ｓ．Ｗｏｎｇ，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ １９９１参照。

ｑ１は１〜２０から選択される整数である。一実施形態では、ｑ１は１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０である。一実施形態では、ｑ１は１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０である。一実施形態では、ｑ１は６、７、８、９又は１０である。一実施形態では、ｑ１は１、２、３、５又は５である。一実施形態では、ｐ１は１又は２である。一実施形態では、ｑ１は１である。

切断可能なペプチドは、腫瘍によって分泌される酵素によって切断され得る酵素感受性部位を含む。腫瘍によって分泌される酵素は、当技術分野で公知であり、例えばプロテアーゼ、リパーゼ、グリコシダーゼを含む。好ましくは、酵素感受性部位はプロテアーゼ感受性部位である。プロテアーゼは、例えばシステインプロテアーゼ、セリンプロテアーゼ及びアスパラギン酸プロテアーゼ又はトレオニンプロテアーゼである。

システインプロテアーゼには、例えばカテプシンＢ、Ｌ、Ｈ又はＳ、カルパイン、ＭＭＰ−１、ＭＭＰ−２、ＭＭＰ−７、ＭＭＰ−９又はＭＭＰ−１４が含まれる。セリンプロテアーゼには、例えばトリプシン、ヘプシン、ＫＬＫ６、ＫＬＫ７、ＫＬＫ８、マトリプターゼ、ＳＬＰ１、ＴＭＰＲＳＳ３又はＰＲＳＳ３／メソトリプシンが含まれる。アスパラギン酸プロテアーゼには、例えばカテプシン−Ｄが含まれる。トレオニンプロテアーゼには、例えば２６Ｓプロテアソームが含まれる。

一般に、切断可能なペプチドは、１５０残基以下、１００残基以下又は５０残基以下である。全長は、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９又は５０残基であり得る。４〜５０残基、５〜５０残基、６〜５０残基、７〜５０残基、７〜２５残基、４〜２０残基、５〜２０残基、６〜２０残基、７〜２０残基及び７〜１５残基の範囲のペプチド長が企図される。

例示的な切断可能ペプチドには、アミノ酸配列ＰＬＧＶＲＧ、ＰＲＣＧＶＰＤＶ、ＰＲＣＧＮＰＤＶ、ＰＲＣＧＸＰＤ（ここで、「Ｘ」は任意のアミノ酸、好ましくは「Ｖ」である）、ＰＲＣＧＶＰＤＬ、ＰＲＣＧＶＰＤＫ又はＧＰＩＣＦＦＲＬＧＫを含むペプチドが含まれる。

好ましい実施形態では、マスキングペプチドは、アミノ酸配列：ＬｙｓＳｅｒＧｌｙＰｒｏＬｅｕＧｌｙＶａｌＡｒｇＧｌｙＳｅｒＳｅｒＣｙｓを含む。別の好ましい実施形態では、マスキングペプチドは、アミノ酸配列：ＬｙｓＳｅｒＧｌｙＰｒｏＬｅｕＧｌｙＶａｌＡｒｇＧｌｙＳｅｒＳｅｒシステインアミドを含む。

「任意のアミノ酸」とは、２０個の従来のアミノ酸、２０個の従来のアミノ酸の立体異性体（例えばＤ−アミノ酸）及び非天然アミノ酸を意味する。

本明細書で使用される場合、２０個の従来のアミノ酸及びそれらの略語は、従来の使用法に従う。Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ−Ａ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｅ．Ｓ．Ｇｏｌｕｂ ａｎｄ Ｄ．Ｒ．Ｇｒｅｎ，Ｅｄｓ．，Ｓｉｎａｕｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｓｕｎｄｅｒｌａｎｄ Ｍａｓｓ．（１９９１））参照。２０個の従来のアミノ酸の立体異性体（例えばＤ−アミノ酸）、α−，α−二置換アミノ酸、Ｎ−アルキルアミノ酸、乳酸及び他の特殊アミノ酸などの非天然アミノ酸も、本発明のポリペプチドの適切な成分であり得る。特殊アミノ酸の例には、４−ヒドロキシプロリン、γ−カルボキシグルタミン酸、ε−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルリシン、ε−Ｎ−アセチルリシン、Ｏ−ホスホセリン、Ｎ−アセチルセリン、Ｎ−ホルミルメチオニン、３−メチルヒスチジン、５−ヒドロキシリシン、σ−Ｎ−メチルアルギニン、及び他の同様のアミノ酸及びイミノ酸（例えば４−ヒドロキシプロリン）が含まれる。本明細書で使用されるポリペプチド表記法では、標準的な使用法及び慣例に従って、左方向がアミノ末端方向であり、右方向がカルボキシ末端方向である。

ポリペプチドに適用されるように、「実質的同一性」という用語は、２つのペプチド配列が、デフォルトギャップ重量を用いてプログラムＧＡＰ又はＢＥＳＴＦＩＴなどによって最適に整列された場合、少なくとも８０％の配列同一性、例えば少なくとも９０％の配列同一性、少なくとも９５％の配列同一性、又は少なくとも９９％の配列同一性を共有することを意味する。

いくつかの実施形態では、同一でない残基位置は、保存的アミノ酸置換によって異なる。

保存的アミノ酸置換とは、類似の側鎖を有する残基の互換性を指す。例えば、脂肪族側鎖を有するアミノ酸の群は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン及びイソロイシンであり；脂肪族ヒドロキシル側鎖を有するアミノ酸の群は、セリン及びトレオニンであり；アミド含有側鎖を有するアミノ酸の群は、アスパラギン及びグルタミンであり；芳香族側鎖を有するアミノ酸の群は、フェニルアラニン、チロシン及びトリプトファンであり；塩基性側鎖を有するアミノ酸の群は、リシン、アルギニン及びヒスチジンであり；並びに、硫黄含有側鎖を有するアミノ酸の群は、システイン及びメチオニンである。適切な保存的アミノ酸置換の群は、バリン−ロイシン−イソロイシン、フェニルアラニン−チロシン、リシン−アルギニン、アラニン−バリン、グルタミン酸−アスパラギン酸及びアスパラギン−グルタミンである。

検出ドメインは、１つ以上の検出可能な標識を含む。本明細書で使用される場合、「検出可能な標識」は、試料又は被験体中に存在する場合、好ましくは定量的に検出することができる、酵素標識（例えばアルカリホスファターゼ）、蛍光標識、放射性標識、高密度粒子標識、化学発光標識、生物発光標識、補欠分子族標識、蛍光発光金属原子、放射性同位体、量子ドット、ナノ粒子、電子高密度試薬、ハプテン又はビオチンを含むがこれらに限定されない分子と理解される。当業者は、特定の方法における使用のための特異的検出可能標識が、例えば検出される標的、検出が実施される試料（例えば液体又は固体試料、インビトロ又はインビボ検出）、及び検出のために利用可能な装置で決定されることを理解する。検出可能な標識、例えば蛍光標識は、直接検出することができる。或いは、検出可能な標識は、少なくとも１つのさらなる試薬、例えば色、蛍光又は発光生成物を生じる酵素基質；非立体障害性テザーに結合する試薬、例えばビオチン含有テザーに結合するための標識を含有するアビジン、Ｈｉｓに６回結合するためのテザーを含むニッケル；直接検出されるもの、例えば蛍光又は放射性標識、又は間接的に検出されるもの、例えば酵素と、検出可能な標識とを接触させることによって検出することができる。

本明細書で使用される場合、「標識」又は「標識された」という用語は、例えば放射性標識アミノ酸の組み込み又はマークされたアビジン（例えば光学的方法又は比色法によって検出できる蛍光マーカー又は酵素活性を含むストレプトアビジン）によって検出され得るビオチニル部分のポリペプチドへの結合による、検出可能なマーカーの組み込みを指す。特定の状況では、標識又はマーカーは治療的でもあり得る。ポリペプチド及び糖タンパク質を標識する様々な方法が当技術分野で公知であり、使用し得る。ポリペプチドの標識の例には、放射性同位体又は放射性核種（例えば３Ｈ、１４Ｃ、１５Ｎ、３５Ｓ、９０Ｙ、９９Ｔｃ、１１１Ｉｎ、１２５Ｉ、１３１Ｉ）、蛍光標識（例えばＦＩＴＣ、ローダミン、ランタニド蛍光体）、酵素標識（例えばホースラディッシュペルオキシダーゼ、ｐ−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ）、化学発光標識、ビオチニル基、二次レポーター（例えばロイシンジッパー対配列、二次抗体の結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグ）によって認識される予め定められたポリペプチドエピトープが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、標識は、潜在的な立体障害を低減するために様々な長さのスペーサーアームによって結合される。

ＣＡＲ

本発明によるＣＡＲは、一般に、少なくとも１つの細胞外リガンド結合ドメインを含む少なくとも１つの膜貫通ポリペプチド、及び少なくとも１つの細胞内シグナル伝達ドメインを含む１つの膜貫通ポリペプチドを、これらのポリペプチドが集合してキメラ抗原受容体を形成するように含む。

本明細書で使用される「細胞外リガンド結合ドメイン」という用語は、リガンドに結合することができるポリペプチドと定義される。好ましくは、細胞外リガンド結合ドメインは、「脱マスク化された」認識ドメインに結合することができる。例えば、細胞外リガンド結合ドメインは、認識ドメインを構成する小分子に結合する。

細胞外リガンド結合ドメインには、抗体分子、受容体リガンド、ペプチド、ハプテン、アプタマー、アフィマー、Ｔ細胞受容体四量体及び当業者に公知の他の標的分子が含まれるが、これらに限定されない。例えば、細胞外リガンド結合ドメインは、核酸、ポリペプチド、糖タンパク質、炭水化物又は脂質を含み得ることが企図される。

細胞外リガンド結合ドメインは抗体であり得、この用語は抗体フラグメントを含むことが意図されている。例えば、抗体には、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、Ｆｖ、Ｆａｂ、Ｆａｂ’及びＦ（ａｂ’）_２免疫グロブリンフラグメント、合成安定化Ｆｖフラグメント、例えば一本鎖Ｆｖフラグメント（ｓｃＦｖ）、ジスルフィド安定化Ｆｖフラグメント（ｄｓＦｖ）、単一可変領域ドメイン（ｄＡｂ）ミニボディ、コンビボディ、及びダイアボディ及びマルチｓｃＦｖなどの多価抗体、ラクダ科動物由来の単一ドメイン、又は人工ヒト等価物が含まれる。抗体は、従来の免疫化（例えばポリクローナル血清及びハイブリドーマ）によって、又はファージディスプレイ若しくはリボソームディスプレイライブラリからの選択後に、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）において通常発現される組換えフラグメントとして作製される。或いは、ＶＨ及びＶＬドメインの非共有結合を含む「コンビボディ」は、ダイアボディを産生する細菌クローンの組み合わせから作製されるマトリックス形式で作製することができる。「抗体」という用語はまた、免疫グロブリン結合ドメインに相同であるか又はほぼ相同である結合ドメインを有する任意のタンパク質も含む。そのようなタンパク質は、天然源に由来し得るか、又は部分的に若しくは完全に合成によって生成され得る。

例えば、細胞外リガンド結合ドメインはアフィマーである。アフィマーは、特定の標的タンパク質に対する高親和性結合表面を提供するペプチドループを提示するように操作された、小さな、高度に安定なタンパク質である。アフィマーは、シスタチンのシステインプロテアーゼ阻害剤ファミリーに由来する１２〜１４ｋＤａの低分子量タンパク質である。アフィマータンパク質は、シスタチンタンパク質の折り畳みに基づく安定なタンパク質である足場から成る。それらは、抗体に類似した高い親和性と特異性で種々の標的タンパク質に結合するようにランダム化することができる２つのペプチドループ及びＮ末端配列を示す。タンパク質足場上のペプチドの安定化は、ペプチドが取り得る可能な立体配座を制約し、したがって遊離ペプチドのライブラリと比較して結合親和性及び特異性を増大させる。

例えば、細胞外リガンド結合ドメインは、細胞型特異的マーカーに結合する核酸結合分子（例えばアプタマー）であり得る。一般に、アプタマーは、ポリペプチドなどの特定の標的に結合するオリゴヌクレオチド（例えばＤＮＡ、ＲＮＡ又はそれらの類似体若しくは誘導体）である。アプタマーは、小分子、タンパク質、核酸、さらには細胞及び組織などの様々な分子標的に特異的に結合する短い合成一本鎖オリゴヌクレオチドである。これらの小さな核酸分子は、タンパク質又は他の細胞標的に特異的に結合することができる二次及び三次構造を形成することができ、基本的に抗体の化学的等価物である。アプタマーは高度に特異的で、サイズが比較的小さく、非免疫原性である。アプタマーは、一般に、ＳＥＬＥＸ（指数関数的増加によるリガンドの系統的展開）（Ｅｌｌｉｎｇｔｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ．１９９０；３４６（６２８７）：８１８−８２２；Ｔｕｅｒｋ ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ．１９９０；２４９（４９６８）：５０５−５１０；Ｎｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃｕｒｒ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ．２０１１；１８（２７）：４２０６−１４；これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれる）として知られるバイオパニング法から選択される。任意の所与の標的についてのアプタマーを作製する方法は、当技術分野で周知である。

いくつかの実施形態では、結合分子は、小分子抗原に対する天然又は合成リガンドであり得る。

好ましい実施形態では、膜貫通ドメインは、前記細胞外リガンド結合ドメインと前記膜貫通ドメインとの間にストーク（柄）領域をさらに含む。本明細書で使用される「ストーク領域」という用語は、一般に、膜貫通ドメインを細胞外リガンド結合ドメインに連結するように機能する任意のオリゴペプチド又はポリペプチドを意味する。特に、ストーク領域は、細胞外リガンド結合ドメインにより高い柔軟性及びアクセス可能性を提供するために使用される。ストーク領域は、３００アミノ酸まで、好ましくは１０〜１００アミノ酸、より好ましくは２５〜５０アミノ酸、最も好ましくは３〜１５アミノ酸を含み得る。ストーク領域は、ＣＤ８、ＣＤ４又はＣＤ２８の細胞外領域の全部又は一部、又は抗体定常領域の全部又は一部などの、天然に存在する分子の全部又は一部に由来し得る。或いは、ストーク領域は、天然に存在するストーク配列に対応する合成配列であってもよく、又は完全に合成されたストーク配列であってもよい。好ましい実施形態では、前記ストーク領域はヒトＣＤ８α鎖の一部である。

本発明のＣＡＲのシグナル伝達ドメイン又は細胞内シグナル伝達ドメインは、細胞外リガンド結合ドメインの標的への結合後の細胞内シグナル伝達を担い、免疫細胞の活性化及び免疫応答をもたらす。言い換えると、シグナル伝達ドメインは、ＣＡＲが発現される免疫細胞の正常なエフェクター機能の少なくとも１つの活性化を担う。例えば、Ｔ細胞のエフェクター機能は、細胞溶解活性又はサイトカインの分泌を含むヘルパー活性であり得る。したがって、「シグナル伝達ドメイン」という用語は、エフェクターシグナル機能シグナルを伝達し、特殊な機能を果たすように細胞に指令するタンパク質の部分を指す。

シグナル伝達ドメインは、細胞質シグナル伝達配列の２つの異なるクラス、すなわち抗原依存性一次活性化を開始させるもの、及び抗原非依存的に作用して二次シグナル又は共刺激シグナルを提供するものを含む。一次細胞質シグナル伝達配列は、ＩＴＡＭの免疫受容体チロシン活性化モチーフとして公知のシグナル伝達モチーフを含み得る。ＩＴＡＭは、ｓｙｋ／ｚａｐ７０クラスのチロシンキナーゼの結合部位として働く様々な受容体の細胞質内尾部に見出される、十分に定義されたシグナル伝達モチーフである。本発明で使用されるＩＴＡＭの例には、非限定的な例として、ＴＣＲζ、ＦｃＲγ、ＦｃＲβ、ＦｃＲε、ＣＤ３γ、ＣＤ３δ、ＣＤ３ε、ＣＤ５、ＣＤ２２、ＣＤ７９ａ、ＣＤ７９ｂ及びＣＤ６６ｄに由来するものが含まれ得る。好ましい実施形態では、ＣＡＲのシグナル伝達ドメインは、ＣＤ３ζシグナル伝達ドメイン又はＦｃεＲＩβ若しくはγ鎖の細胞質内ドメインを含み得る。別の好ましい実施形態では、シグナル伝達は、ＣＤ２８及び例えば４−１ＢＢ又はＯＸ４０などの腫瘍壊死因子受容体（ＴＮＦｒ）によって提供される共刺激と共にＣＤ３ζによって提供される。

特定の実施形態では、本発明のＣＡＲの細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激シグナル分子を含む。いくつかの実施形態では、細胞内シグナル伝達ドメインは、２、３、４個以上の共刺激分子をタンデムに含む。共刺激分子は、効率的な免疫応答のために必要とされる抗原受容体又はそのリガンド以外の細胞表面分子である。

「共刺激リガンド」とは、Ｔ細胞上のコグネイト共刺激分子に特異的に結合し、それによって、例えばペプチドを積載したＭＨＣ分子とのＴＣＲ／ＣＤ３複合体の結合によって提供される一次シグナルに加えて、増殖活性化、分化等を含むがこれに限定されないＴ細胞応答を媒介するシグナルを提供する、抗原提示細胞上の分子を指す。共刺激リガンドには、ＣＤ７、Ｂ７−１（ＣＤ８０）、Ｂ７−２（ＣＤ８６）、ＰＤ−Ｌ１、ＰＤ−Ｌ２、４−１ＢＢＬ、ＯＸ４０Ｌ、誘導性共刺激リガンド（ＩＣＯＳ−Ｌ）、細胞間接着分子（ＩＣＡＭ、ＣＤ３０Ｌ、ＣＤ４０、ＣＤ７０、ＣＤ８３、ＨＬＡ−Ｇ、ＭＩＣＡ、ＭＩＣＢ、ＨＶＥＭ、リンホトキシンβ受容体、３／ＴＲ６、ＩＬＴ３、ＩＬＴ４、Ｔｏｌｌリガンド受容体に結合するアゴニスト又は抗体、及びＢ７−Ｈ３と特異的に結合するリガンドが含まれ得るが、これらに限定されない。共刺激リガンドはまた、特に、限定されないが、ＣＤ−３ζ、ＣＤ２７、ＣＤ２８、４−ＩＢＢ、ＯＸ４０、ＣＤ３０、ＣＤ４０、ＰＤ−１、ＩＣＯＳ、リンパ球機能関連抗原１（ＬＦＡ−１）、ＣＤ２、ＣＤ７、ＬＴＧＨＴ、ＮＫＧ２Ｃ、Ｂ７−Ｈ３、ＣＤ８３と特異的に結合するリガンドなどの、Ｔ細胞上に存在する共刺激分子と特異的に結合する抗体を包含する。

「共刺激分子」とは、共刺激リガンドと特異的に結合し、それによって増殖などの、しかしこれに限定されない細胞による共刺激応答を媒介する、Ｔ細胞上のコグネイト結合パートナーを指す。共刺激分子には、ＭＨＣクラス１分子、ＢＴＬＡ及びＴｏｌｌリガンド受容体が含まれるが、これらに限定されない。共刺激分子の例には、ＣＤ−３ζ、ＣＤ２７、ＣＤ２８、ＣＤ８、４−１ＢＢ（ＣＤ１３７）、−１ＢＢＬ ＯＸ４０、ＣＤ３０、ＣＤ４０、ＰＤ−１、ＩＣＯＳ、リンパ球機能関連抗原１（ＬＦＡ−１）、ＣＤ２、ＣＤ７、ＬＩＧＨＴ、ＮＫＧ２Ｃ、Ｂ７−Ｈ３及びＣＤ８３と特異的に結合するリガンド等が含まれる。別の特定の実施形態では、前記シグナル伝達ドメインは、共刺激ＴＮＦＲメンバーファミリーの細胞質内尾部である、ＴＮＦＲ関連因子２（ＴＲＡＦ２）結合モチーフである。共刺激ＴＮＦＲファミリーメンバーの細胞質尾部は、主要な保存されたモチーフ（Ｐ／Ｓ／Ａ）Ｘ（Ｑ／Ｅ）Ｅ）又はマイナーモチーフ（ＰＸＱＸＸＤ）から成るＴＲＡＦ２結合モチーフを含み、ここでＸは任意のアミノ酸である。ＴＲＡＦタンパク質は、受容体三量体化に応答して多くのＴＮＦＲの細胞内尾部に動員される。

適切な膜貫通ポリペプチドの顕著な特徴は、免疫細胞、特にリンパ球細胞又はナチュラルキラー（ＮＫ）細胞の表面で発現され、所定の標的細胞に対する免疫細胞の細胞応答を指令するために一緒に相互作用する能力を含む。細胞外リガンド結合ドメイン及び／又はシグナル伝達ドメインを含む本発明のＣＡＲの種々の膜貫通ポリペプチドは、標的リガンドとの結合後のシグナル伝達に関与し、免疫応答を誘導するように相互作用する。膜貫通ドメインは、天然又は合成供給源に由来し得る。膜貫通ドメインは、任意の膜結合タンパク質又は膜貫通タンパク質に由来し得る。

本明細書で使用される「の一部」という用語は、分子の任意のサブセット、すなわちより短いペプチドを指す。或いは、ポリペプチドのアミノ酸配列機能的変異体は、ポリペプチドをコードするＤＮＡにおける突然変異によって調製することができる。そのような変異体又は機能的変異体は、例えばアミノ酸配列内の残基からの欠失又はアミノ酸配列内の残基の挿入若しくは置換を含む。最終構築物が所望の活性を有する、特に特異的な抗標的細胞性免疫活性を示すならば、最終構築物に到達するために欠失、挿入及び置換の任意の組み合わせも為され得る。宿主細胞内の本発明のＣＡＲの機能性は、特定の標的の結合に際して前記ＣＡＲのシグナル伝達能力を実証するのに適したアッセイにおいて検出可能である。そのようなアッセイは当業者に利用可能である。例えば、このアッセイは、このようにしてもたらされるカルシウムイオン放出、細胞内チロシンリン酸化、イノシトールリン酸代謝回転、又はインターロイキン（ＩＬ）２、インターフェロンγ、ＧＭ−ＣＳＦ、ＩＬ−３、ＩＬ−４産生の増加の測定を含むアッセイのように、標的の結合時に開始されるシグナル伝達経路の検出を可能にする。

細胞

本発明の実施形態は、ＣＡＲを発現する細胞（すなわちＣＡＲＴ）を含む。細胞は、癌治療のためにＣＡＲを発現することができる免疫細胞又はＣＡＲをコードする発現ベクターを保持する細菌細胞などの細胞を含む、任意の種類の細胞であり得る。本明細書で使用される場合、「細胞」、「細胞株」及び「細胞培養物」という用語は互換的に使用され得る。これらの用語はすべて、ありとあらゆる後継世代である、それらの子孫も包含する。意図的又は偶発的な突然変異に起因して、すべての子孫が同一ではない可能性があることが理解される。異種核酸配列を発現することに関連して、「宿主細胞」とは、ベクターを複製することができる及び／又はベクターによってコードされる異種遺伝子を発現することができる真核細胞を指す。宿主細胞は、ベクターのレシピエントとして使用することができ、これまでも使用されてきた。宿主細胞は「トランスフェクト」又は「形質転換」され得、これは、外因性核酸が宿主細胞に移入又は導入される工程を指す。形質転換された細胞は、初代対象細胞及びその子孫を含む。本明細書で使用される場合、「操作された」及び「組換え」細胞又は宿主細胞という用語は、例えばベクターなどの、外因性核酸配列が導入された細胞を指すことが意図されている。したがって、組換え細胞は、組換え導入された核酸を含まない天然に存在する細胞と区別できる。本発明の実施形態では、宿主細胞は、ヘルパーＴ細胞（Ｔｈ）、細胞傷害性Ｔ細胞（ＴＣ、細胞傷害性Ｔリンパ球、ＣＴＬ、Ｔキラー細胞、細胞溶解性Ｔ細胞、ＣＤ８＋Ｔ細胞又はキラーＴ細胞としても知られる）、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）、濾胞性制御性Ｔ細胞（ＴＦＲ）を含むＴ細胞であり、ＮＫ細胞及びＮＫＴ細胞も本発明に包含される。

いくつかのベクターは、それが原核細胞及び真核細胞の両方で複製される及び／又は発現されることを可能にする制御配列を使用し得る。当業者は、上記の宿主細胞のすべてをインキュベートしてそれらを維持し、ベクターの複製を可能にする条件をさらに理解する。また、ベクターの大量生産、並びにベクターによってコードされる核酸及びそれらのコグネイトポリペプチド、タンパク質又はペプチドの生産を可能にする技術及び条件も理解され、公知である。

細胞は、自己細胞、同系細胞、同種異系細胞、さらに場合によっては、異種細胞であってもよい。

多くの状況で、処置を終わらせることを望む場合、細胞が腫瘍性となる場合、その細胞が存在した後に不在となることが関心対象である研究において、又は他の事象の場合に、改変されたＣＴＬを死滅できることが望まれ得る。この目的のために、誘導性自殺遺伝子などの、制御された条件下で改変細胞を死滅させることができる特定の遺伝子産物の発現を提供することができる。

アームドＣＡＲＴ

本発明は、１つ以上のポリペプチドを分泌するように改変されたＣＡＲＴをさらに含む。ポリペプチドは、例えば抗体又はサイトカインであり得る。サイトカインには、例えばＩＬ−２が含まれる。

アームドＣＡＲＴは、標的部位、例えば腫瘍部位、移植部位又は自己免疫部位にポリペプチドを同時に分泌するという利点を有する。

アームドＣＡＲＴは、細胞内シグナル伝達ドメインの後に関心対象のポリペプチドをコードする核酸を含めることによって構築することができる。好ましくは、細胞内シグナル伝達ドメインと関心対象のポリペプチドとの間に位置する、内部リボソーム侵入部位（ＩＲＥＳ）が存在する。当業者は、複数のＩＲＥＳ配列をタンデムに使用することによって２つ以上のポリペプチドを発現させ得ることを理解することができる。

構築物の細胞への導入

ＣＡＲをコードする発現ベクターは、１つ以上のＤＮＡ分子又は構築物として導入することができ、その中には、構築物を含む宿主細胞の選択を可能にする少なくとも１つのマーカーが存在し得る。

構築物は、遺伝子及び調節領域が単離され、適宜に、連結され、適切なクローニング宿主にクローニングされ、制限又は配列決定によって分析され得る従来の方法で、又は他の好都合な手段で調製することができる。特に、ＰＣＲを用いて、機能的単位の全部又は一部を含む個々のフラグメントを単離することができ、ここに、「プライマー修復」、ライゲーション、インビトロ突然変異誘発等を適宜用いて１つ以上の突然変異を導入し得る。ひとたび完成し、適切な配列を有することが実証された構築物は、任意の好都合な手段によって細胞（すなわちＴ細胞）に導入し得る。構築物は、細胞への感染又は形質導入のために、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）若しくは単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）などの複製しない欠陥ウイルスゲノム、又はレトロウイルスベクター若しくはレンチウイルスベクターを含む他のものに組み込み、パッケージングし得る。構築物は、所望する場合は、トランスフェクションのためのウイルス配列を含み得る。或いは、構築物は、融合、エレクトロポレーション、微粒子銃、トランスフェクション、リポフェクション等によって導入し得る。宿主細胞は、構築物の導入前に培養下で成長及び増殖させ、続いて構築物の導入及び構築物の組み込みのための適切な処理に供し得る。次いで、細胞を増殖させ、構築物中に存在するマーカーによってスクリーニングする。成功裏に使用し得る様々なマーカーには、ｈｐｒｔ、ネオマイシン耐性、チミジンキナーゼ、ハイグロマイシン耐性等が含まれる。

時として、構築物を特定の遺伝子座に組み込むことが望ましい場合は、相同組換えのための標的部位を有し得る。例えば、相同組換えのための当技術分野で公知の材料及び方法を用いて、内因性遺伝子をノックアウトし、それを、（同じ遺伝子座又は他の場所において）構築物によってコードされる遺伝子で置き換えることができる。相同組換えのために、ＯＭＥＧＡ又はＯ−ベクターのいずれかを使用し得る。例えば、Ｔｈｏｍａｓ ａｎｄ Ｃａｐｅｃｃｈｉ，Ｃｅｌｌ（１９８７）５１，５０３−５１２；Ｍａｎｓｏｕｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ（１９８８）３３６，３４８−３５２；及びＪｏｙｎｅｒ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ（１９８９）３３８，１５３−１５６参照。

構築物は、少なくともＣＡＲ及び場合によりもう１つ別の遺伝子をコードする単一のＤＮＡ分子、又は１つ以上の遺伝子を有する異なるＤＮＡ分子として導入し得る。他の遺伝子には、例えば治療分子をコードする遺伝子又は自殺遺伝子が含まれる。構築物は同時に又は連続的に導入することができ、各々は同じか又は異なるマーカーを有する。

構築物ＤＮＡのストックを調製するため及びトランスフェクションを実施するために使用し得る、細菌又は酵母の複製起点、選択可能及び／又は増幅可能なマーカー、原核生物又は真核生物における発現のためのプロモーター／エンハンサー要素などの有用な要素等を含むベクターは、当技術分野で周知であり、多くは市販されている。

使用方法

本発明による試薬は、癌、又は移植片対宿主病若しくは自己免疫障害などの他の免疫学的障害を治療するために、それを必要とする患者において使用することができる。別の実施形態では、本発明による試薬は、治療を必要とする患者における癌又は移植片対宿主病若しくは自己免疫障害などの他の免疫学的障害の治療のための薬剤の製造において使用することができる。

本発明は、（ａ）腫瘍抗原に特異性を有する結合分子であって、保護ドメインに連結された非認識ドメインを含む結合分子を提供する工程、（ｂ）細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン及び認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを含むキメラ抗原受容体細胞（ＣＡＲＴ）を提供し、これを患者に投与する工程の少なくとも１つを含む、治療を必要とする患者を治療するための方法に基づく。

前記治療は、改善的、治癒的又は予防的であり得る。前記治療は、自己免疫療法の一部又は同種異系免疫療法治療の一部であってもよい。自己とは、患者を治療するために使用される細胞、細胞株又は細胞集団が、前記患者又はヒト白血球抗原（ＨＬＡ）適合性ドナーに由来することを意味する。同種異系とは、患者を治療するために使用される細胞又は細胞集団が、前記患者ではなくドナーに由来することを意味する。

本発明は、典型的にはドナーから得られるＴ細胞の非アロ反応性細胞への形質転換を可能にする限り、同種異系免疫療法に特に適する。これは、標準的なプロトコルの下で実施でき、必要に応じて何度も再現し得る。得られた改変Ｔ細胞は、プールして、１名又は数名の患者に投与することができ、「在庫のある」治療用製品として利用可能になる。

開示される方法と共に使用することができる細胞は前の項に記載されている。前記治療は、癌、自己免疫障害又は移植片対宿主病（ＧｖＨＤ）と診断された患者を治療するために使用できる。治療し得る癌には、血管新生されていないか又はまだ実質的に血管新生されていない腫瘍、及び血管新生された腫瘍が含まれる。癌は、非固形腫瘍（血液学的腫瘍、例えば白血病及びリンパ腫など）を含み得るか、又は固形腫瘍を含み得る。本発明のＣＡＲで治療される癌の種類には、癌腫、芽腫及び肉腫、及び特定の白血病又はリンパ系悪性疾患、良性及び悪性腫瘍、並びに悪性疾患、例えば肉腫、癌腫及び黒色腫が含まれるが、これらに限定されない。成人腫瘍／癌及び小児腫瘍／癌も含まれる。

それは、抗体療法、化学療法、サイトカイン療法、樹状細胞療法、遺伝子治療、ホルモン療法、レーザー光療法及び放射線療法の群から選択される、癌に対する１つ以上の療法と組み合わせた治療であってもよい。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記治療は、免疫抑制治療を受けている患者に投与することができる。実際に、本発明は、好ましくは、そのような免疫抑制剤の受容体をコードする遺伝子の不活性化のために少なくとも１つの免疫抑制剤に耐性となった細胞又は細胞の集団に基づく。この態様では、免疫抑制治療は、患者の体内での本発明によるＴ細胞の選択及び増殖を助けるはずである。

さらなる実施形態では、本発明の細胞組成物は、骨髄移植、フルダラビンなどの化学療法剤、体外照射療法（ＸＲＴ）、シクロホスファミド又はＯＫＴ３若しくはＣＡＭ ＰＡＴＨなどの抗体を使用するＴ細胞除去療法と組み合わせて（例えば前、同時又は後に）患者に投与される。別の実施形態では、本発明の細胞組成物は、ＣＤ２０と反応する薬剤、例えばＲｉｔｕｘａｎなどのＢ細胞除去療法の後に投与される。例えば、一実施形態では、被験体は、高用量化学療法及びそれに続く末梢血幹細胞移植による標準的な治療を受けることができる。特定の実施形態では、移植後に、被験体は、本発明の増殖させた免疫細胞の注入を受ける。さらなる実施形態では、増殖させた細胞は手術の前又は後に投与される。本明細書に記載の方法のいずれか１つによって得られる前記改変細胞は、宿主対移植片（ＨｖＧ）拒絶反応及び移植片対宿主病（ＧｖＨＤ）に対して治療を必要とする患者を治療するための本発明の特定の態様において使用することができる；したがって、宿主対移植片（ＨｖＧ）拒絶反応及び移植片対宿主病（ＧｖＨＤ）に対して治療を必要とする患者を治療する方法であって、不活性化されたＴＣＲα及び／又はＴＣＲβ遺伝子を含む改変細胞の有効量を前記患者に投与することによって前記患者を治療することを含む方法は、本発明の範囲内である。

細胞の投与

本発明は、典型的にはドナーから得られるＴ細胞の非アロ反応性細胞への形質転換を可能にする限り、同種異系免疫療法に特に適する。これは、標準的なプロトコルの下で実施でき、必要に応じて何度も再現し得る。得られた改変Ｔ細胞は、プールして、１名又は数名の患者に投与することができ、「在庫のある」治療用製品として利用可能になる。

細胞の性質に依存して、細胞は、多種多様な方法で宿主生物、例えば哺乳動物に導入し得る。特定の実施形態では、細胞を腫瘍の部位に導入し得るが、選択的な実施形態では、細胞は癌に向かうか、又は癌に向かうように改変される。使用される細胞の数は、多くの状況、導入の目的、細胞の寿命、使用されるプロトコル、例えば投与回数、細胞の増殖能力、組換え構築物の安定性等に依存する。細胞は、一般に関心対象の部位に又はその付近に注入される分散液として適用され得る。細胞は、生理学的に許容される培地中に存在し得る。

いくつかの実施形態では、細胞は、免疫認識を阻止するために被包され、腫瘍の部位に位置付けられる。

細胞は、所望に応じて投与し得る。所望される応答、投与方法、細胞の寿命、存在する細胞の数に依存して、様々なプロトコルを使用し得る。投与回数は、少なくとも一部には、上記の因子に依存する。

本発明による細胞又は細胞集団の投与は、エアロゾル吸入、注射、経口摂取、輸血、埋め込み又は移植を含む任意の好都合な方法で実施し得る。本明細書に記載の組成物は、皮下、皮内、腫瘍内、節内、髄内、筋肉内経路で、静脈内若しくはリンパ内注射によって、又は腹腔内経路で患者に投与し得る。一実施形態では、本発明の細胞組成物を、好ましくは静脈内注射によって投与する。

細胞又は細胞集団の投与は、範囲内の細胞数のすべての整数値を含む、体重１ｋｇあたり１０^４〜１０^９細胞、好ましくは体重１ｋｇあたり１０^５〜１０^６細胞の投与から成り得る。細胞又は細胞の集団は、１回以上の投薬で投与することができる。別の実施形態では、前記有効量の細胞を単回投薬として投与する。別の実施形態では、前記有効量の細胞を、一定の期間にわたって２回以上の投薬として投与する。投与のタイミングは、管理医師の判断の範囲内であり、患者の臨床状態に依存する。細胞又は細胞の集団は、血液バンク又はドナーなどの任意の供給源から入手し得る。個々の必要性は様々であるが、特定の疾患又は状態のための所与の細胞型の有効量の最適範囲の決定は、当技術分野の技術範囲内である。有効量とは、治療上又は予防上の利益を提供する量を意味する。投与される用量は、レシピエントの年齢、健康状態及び体重、もしあれば併用治療の種類、治療の頻度、並びに所望される効果の性質に依存する。

このシステムは、リガンドに対する細胞応答、発現の効率、並びに、適宜に、分泌のレベル、発現産物の活性、時間及び状況によって異なり得る患者の個別の必要性、細胞の喪失又は個々の細胞の発現活性の結果としての細胞活性の喪失率等のような多くの変動要素の影響を受けることが理解されるべきである。したがって、集団全体に投与することができるあらゆる状況に対応できる細胞があったとしても、各々個々の患者について、各患者はその個人に対する適切な用量に関して観測され、そのような患者を観測するという行為は当技術分野で日常的であることが予想される。

核酸に基づく発現系

本発明のＣＡＲは、発現ベクターから発現され得る。そのような発現ベクターを作製するための組換え技術は、当技術分野で周知である。

ベクター

「ベクター」という用語は、それが複製され得る細胞への導入のために、核酸配列を挿入することができる担体核酸分子を指すのに使用される。核酸配列は「外因性」であってもよく、「外因性」とは、核酸配列がベクターが導入されている細胞に対して外来性であること、又は核酸配列が細胞内の配列に相同であるがその配列が宿主細胞核酸内では通常は見出されない位置にあることを意味する。ベクターには、プラスミド、コスミド、ウイルス（バクテリオファージ、動物ウイルス及び植物ウイルス）及び人工染色体（例えばＹＡＣ）が含まれる。当業者は、標準的な組換え技術（例えば、どちらも参照により本明細書に組み込まれる、Ｍａｎｉａｔｉｓ ｅｔ ａｌ．，１９８８及びＡｕｓｕｂｅｌ ｅｔ ａｌ．，１９９４参照）によってベクターを構築する能力を十分に備える。

「発現ベクター」という用語は、転写され得るＲＮＡをコードする核酸を含む任意の種類の遺伝子構築物を指す。いくつかの場合には、ＲＮＡ分子は、その後、タンパク質、ポリペプチド又はペプチドに翻訳される。他の場合には、これらの配列は、例えばアンチセンス分子又はリボザイムの産生においては翻訳されない。発現ベクターは、特定の宿主細胞において作動可能に連結されたコード配列の転写及び場合により翻訳に必要な核酸配列を指す、様々な「制御配列」を含むことができる。転写及び翻訳を支配する制御配列に加えて、ベクター及び発現ベクターは、他の機能を果たす核酸配列も含み得、これらについては後述する。

プロモーター及びエンハンサー

「プロモーター」は、転写の開始及び速度を制御する核酸配列の領域である、制御配列である。これは、核酸配列の特定の転写を開始させるために、ＲＮＡポリメラーゼ及び他の転写因子などの調節タンパク質及び分子が結合し得る遺伝的エレメントを含み得る。「作動可能に配置された」、「作動可能に連結された」、「制御下」及び「転写制御下」という語句は、プロモーターが、核酸配列に関連して、その配列の転写開始及び／又は発現を制御するために正しい機能的位置及び／又は方向にあることを意味する。

プロモーターは、一般に、ＲＮＡ合成のための開始部位を位置付けるように機能する配列を含む。これの最もよく知られた例はＴＡＴＡボックスであるが、例えば哺乳動物の末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ遺伝子のプロモーター及びＳＶ４０後期遺伝子のプロモーターなどの、ＴＡＴＡボックスを欠くいくつかのプロモーターでは、開始部位自体に重なる別個のエレメントが開始の位置を固定するのを助ける。さらなるプロモーターエレメントは、転写開始の頻度を調節する。典型的には、これらは開始部位の３０ １１０ｂｐ上流の領域に位置するが、多くのプロモーターは開始部位の下流にも機能的エレメントを含むことが示されている。コード配列をプロモーターの「制御下」に置くために、転写リーディングフレームの転写開始部位の５’末端を、選択されたプロモーターの「下流」（すなわち３’側）に配置する。「上流」プロモーターは、ＤＮＡの転写を刺激し、コードされたＲＮＡの発現を促進する。

プロモーターエレメント間の間隔はしばしば柔軟であり、エレメントが逆転したり又は互いに対して移動したりしてもプロモーター機能は保存される。ｔｋプロモーターでは、プロモーターエレメント間の間隔は、活性が低下し始める前に５０ｂｐ間隔まで増加させることができる。プロモーターに依存して、個々のエレメントは、転写を活性化するために協調的に又は独立して機能することができるようである。プロモーターは、核酸配列の転写活性化に関与するシス作用性調節配列を指す、「エンハンサー」と併せて使用されてもよく、併せて使用されなくてもよい。

プロモーターは、天然で核酸配列と結合しているものであってもよく、例えば、そのコードセグメント及び／又はエクソンの上流に位置する５プライム’非コード配列を単離することによって入手できるかもしれない。このようなプロモーターは、「内因性」と呼ぶことができる。同様に、エンハンサーは、天然で核酸配列と結合しているものであってもよく、その配列の下流又は上流のいずれかに位置する。或いは、その天然環境では通常はその核酸配列とは結合していないプロモーターを指す、組換え又は異種プロモーターの制御下にコード核酸セグメントを置くことによって、特定の利益が得られる。組換え又は異種エンハンサーも、その天然環境ではその核酸配列と通常は結合していないエンハンサーを指す。そのようなプロモーター又はエンハンサーは、他の遺伝子のプロモーター又はエンハンサー、及び任意の他のウイルス又は原核細胞若しくは真核細胞から単離されたプロモーター又はエンハンサー、及び「天然に存在」しない、すなわち異なる転写調節領域の異なるエレメント及び／又は発現を変化させる突然変異を含むプロモーター又はエンハンサーを含み得る。例えば、組換えＤＮＡ構築において最も一般的に使用されるプロモーターには、ラクタマーゼ（ペニシリナーゼ）、ラクトース及びトリプトファン（ｔｒｐ）プロモーター系が含まれる。プロモーター及びエンハンサーの核酸配列を合成によって作製することに加えて、配列は、本明細書に開示される組成物に関連して、組換えクローニング及び／又はＰＣＲ（商標）を含む核酸増幅技術を用いて作製し得る（各々が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第４，６８３，２０２号及び同第５，９２８，９０６号参照）。さらに、ミトコンドリア、葉緑体等のような非核細胞小器官内の配列の転写及び／又は発現を指令する制御配列も同様に使用し得ることが企図される。

当然ながら、発現のために選択された細胞小器官、細胞型、組織、器官又は生物におけるＤＮＡセグメントの発現を効果的に指令するプロモーター及び／又はエンハンサーを使用することが重要である。分子生物学の当業者は、一般に、タンパク質発現のためのプロモーター、エンハンサー及び細胞型の組み合わせの使用に精通している（例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，１９８９参照）。使用されるプロモーターは、組換えタンパク質及び／又はペプチドの大量生産において有利であるような、導入されたＤＮＡセグメントの高レベル発現を指令するための適切な条件下で、構成的、組織特異的、誘導的及び／又は有用であり得る。プロモーターは、異種又は内因性であり得る。

さらに、発現を駆動するために任意のプロモーター／エンハンサーの組み合わせを使用することもできる。Ｔ３、Ｔ７又はＳＰ６細胞質発現系の使用は、別の可能な実施形態である。真核細胞は、適切な細菌ポリメラーゼが、送達複合体の一部として又は追加の遺伝子発現構築物として提供される場合、特定の細菌プロモーターからの細胞質転写を支持することができる。

組織特異的なプロモーター又はエレメントの同定、及びそれらの活性を特徴付けるためのアッセイは、当業者に周知である。

特定の開始シグナルも、コード配列の効率的な翻訳のために必要とされ得る。これらのシグナルには、ＡＴＧ開始コドン又は隣接配列が含まれる。ＡＴＧ開始コドンを含む外因性翻訳制御シグナルが提供される必要があり得る。当業者は、これを容易に決定し、必要なシグナルを提供することができる。

本発明の特定の実施形態では、内部リボソーム侵入部位（ＩＲＥＳ）エレメントの使用は、多重遺伝子又はポリシストロン性のメッセージを作製するために用いられ、これらは本発明において使用し得る。

本発明の特定の実施形態では、２Ａ自己切断ペプチドの使用は、多重遺伝子又はポリシストロン性のメッセージを作製するために用いられ、これらは本発明において使用し得る。

ベクターは、複数の制限酵素部位を含む核酸領域であるマルチクローニングサイト（ＭＣＳ）を含むことができ、そのいずれかを、ベクターを消化するために標準的な組換え技術と共に使用することができる。「制限酵素消化」とは、核酸分子内の特定の位置でのみ機能する酵素による核酸分子の触媒的切断を指す。これらの制限酵素の多くは市販されている。そのような酵素の使用は、当業者に広く理解されている。しばしば、ベクターは、外因性配列をベクターに連結することができるようにＭＣＳ内で切断する制限酵素を用いて線状化又は断片化される。「ライゲーション」とは、互いに連続していてもよく、連続していなくてもよい２つの核酸フラグメントの間にホスホジエステル結合を形成する工程を指す。制限酵素及びライゲーション反応を含む技術は、組換え技術の当業者に周知である。

スプライシング部位、終結シグナル、複製起点及び選択可能なマーカーも使用し得る。

プラスミドベクター

特定の実施形態では、プラスミドベクターは、宿主細胞を形質転換するための使用が企図されている。一般に、宿主細胞と適合性の種に由来するレプリコン及び制御配列を含むプラスミドベクターが、これらの宿主に関連して使用される。ベクターは、通常、複製部位及び形質転換細胞において表現型選択を提供することができるマーキング配列を担持する。非限定的な例では、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）は、しばしば、大腸菌種に由来するプラスミドであるｐＢＲ３２２の誘導体を用いて形質転換される。ｐＢＲ３２２は、アンピシリン及びテトラサイクリン耐性の遺伝子を含み、したがって、形質転換細胞を同定するための容易な手段を提供する。ｐＢＲプラスミド若しくは他の微生物プラスミド又はファージはまた、例えば、それ自身のタンパク質の発現のために微生物によって使用され得るプロモーターを含まなければならないか又は含むように改変されねばならない。

さらに、宿主微生物と適合性であるレプリコン及び制御配列を含むファージベクターは、これらの宿主に関連する形質転換ベクターとして使用することができる。例えば、ファージλＧＥＭ（商標）１１は、例えば大腸菌ＬＥ３９２などの宿主細胞を形質転換するために使用できる組換えファージベクターを作製する際に利用し得る。

さらなる有用なプラスミドベクターには、ｐＩＮベクター（Ｉｎｏｕｙｅ ｅｔ ａｌ．，１９８５）、並びに、後の精製及び分離又は切断のためにグルタチオンＳトランスフェラーゼ（ＧＳＴ）可溶性融合タンパク質を生成するために使用するｐＧＥＸベクターが含まれる。他の適切な融合タンパク質は、ガラクトシダーゼ、ユビキチン等を有するものである。

発現ベクターを含む細菌宿主細胞、例えば大腸菌を、多くの適切な培地のいずれか、例えばＬＢ中で増殖させる。特定のベクターにおける組換えタンパク質の発現は、当業者に理解されるように、宿主細胞を特定のプロモーターに特異的な作用物質と接触させることによって、例えばＩＰＴＧを培地に添加することによって又はインキュベーションをより高温に切り替えることによって、誘導し得る。さらなる期間、一般には２〜２４時間細菌を培養した後、遠心分離によって細胞を回収し、洗浄して残留培地を除去する。

ウイルスベクター

受容体媒介性エンドサイトーシスによって細胞に感染又は侵入し、ウイルス遺伝子を宿主細胞ゲノムに組み込み、安定に及び効率的に発現させる特定のウイルスの能力は、それらを、外来核酸を細胞（例えば哺乳動物細胞）に移入するための魅力的な候補にしている。本発明の構成要素は、本発明の１つ以上のＣＡＲをコードするウイルスベクターであり得る。本発明の核酸を送達するために使用し得るウイルスベクターの非限定的な例を以下に記載する。

アデノウイルスベクター

核酸の送達のための特定の方法は、アデノウイルス発現ベクターの使用を含む。アデノウイルスベクターは、ゲノムＤＮＡへの組み込みの能力が低いことが公知であるが、この特徴は、これらのベクターによってもたらされる遺伝子導入の高い効率によって相殺される。「アデノウイルス発現ベクター」とは、（ａ）構築物のパッケージングを支持し、（ｂ）最終的にその中にクローニングされた組織又は細胞特異的構築物を発現するのに十分なアデノウイルス配列を有する構築物を含むことを意味する。遺伝子構成又は３６ｋｂの線状二本鎖ＤＮＡウイルスであるアデノウイルスについての知識は、アデノウイルスＤＮＡの大きな断片を７ｋｂまでの外来配列で置換することを可能にする（Ｇｒｕｎｈａｕｓ ａｎｄ Ｈｏｒｗｉｔｚ，１９９２）。

ＡＡＶベクター

核酸は、アデノウイルス支援トランスフェクションを用いて細胞に導入し得る。アデノウイルス結合系を用いる細胞系においてトランスフェクション効率の上昇が報告されている（Ｋｅｌｌｅｈｅｒ ａｎｄ Ｖｏｓ，１９９４；Ｃｏｔｔｅｎ ｅｔ ａｌ．，１９９２；Ｃｕｒｉｅｌ，１９９４）。アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）は、高い組み込み頻度を有し、非分裂細胞に感染することができ、したがって、例えば組織培養下（Ｍｕｚｙｃｚｋａ，１９９２）又はインビボでの哺乳動物細胞への遺伝子の送達に有用であるため、本発明の細胞において使用するための魅力的なベクター系である。ＡＡＶは、感染性に関して広い宿主範囲を有する（Ｔｒａｔｓｃｈｉｎ ｅｔ ａｌ．，１９８４；Ｌａｕｇｈｌｉｎ ｅｔ ａｌ．，１９８６；Ｌｅｂｋｏｗｓｋｉ ｅｔ ａｌ．，１９８８；ＭｃＬａｕｇｈｌｉｎ ｅｔ ａｌ．，１９８８）。ｒＡＡＶベクターの作製及び使用に関する詳細は、各々が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，１３９，９４１号及び同第４，７９７，３６８号に記載されている。

レトロウイルスベクター

レトロウイルスは、それらの遺伝子を宿主ゲノムに組み込み、多量の外来遺伝物質を移入し、広範囲の種及び細胞型に感染し、特別な細胞株にパッケージされる能力のために、送達ベクターとして有用である（Ｍｉｌｌｅｒ，１９９２）。

レトロウイルスベクターを構築するために、特定のウイルス配列の代わりに核酸（例えば所望の配列をコードするもの）をウイルスゲノムに挿入して、複製欠損のウイルスを作製する。ビリオンを作製するために、ｇａｇ、ｐｏｌ及びｅｎｖ遺伝子を含むが、ＬＴＲ及びパッケージング成分を含まないパッケージング細胞株を構築する（Ｍａｎｎ ｅｔ ａｌ．，１９８３）。ｃＤＮＡを含む組換えプラスミドをレトロウイルスＬＴＲ及びパッケージング配列と共に特別な細胞株に導入する（例えばリン酸カルシウム沈殿法によって）と、パッケージング配列は、組換えプラスミドのＲＮＡ転写産物をウイルス粒子にパッケージングすることを可能にし、その後これが培地に分泌される（Ｎｉｃｏｌａｓ ａｎｄ Ｒｕｂｅｎｓｔｅｉｎ，１９８８；Ｔｅｍｉｎ，１９８６；Ｍａｎｎ ｅｔ ａｌ．，１９８３）。次いで、組換えレトロウイルスを含む培地を収集し、場合により濃縮して、遺伝子導入に用いる。レトロウイルスベクターは幅広い様々な細胞型に感染することができる。しかし、組み込み及び安定な発現は、宿主細胞の分裂を必要とする（Ｐａｓｋｉｎｄ ｅｔ ａｌ．，１９７５）。

レンチウイルスは、共通のレトロウイルス遺伝子ｇａｇ、ｐｏｌ及びｅｎｖに加えて、調節機能又は構造機能を有する他の遺伝子を含む複雑なレトロウイルスである。レンチウイルスベクターは当技術分野で周知である（例えばＮａｌｄｉｎｉ ｅｔ ａｌ．，１９９６；Ｚｕｆｆｅｒｅｙ ｅｔ ａｌ．，１９９７；Ｂｌｏｍｅｒ ｅｔ ａｌ．，１９９７；米国特許第６，０１３，５１６号及び同第５，９９４，１３６号参照）。レンチウイルスのいくつかの例には、ヒト免疫不全ウイルス：ＨＩＶ−１、ＨＩＶ−２及びサル免疫不全ウイルス：ＳＩＶが含まれる。レンチウイルスベクターは、ＨＩＶ病原性遺伝子を多重弱毒化することによって作製されており、例えば遺伝子ｅｎｖ、ｖｉｆ、ｖｐｒ、ｖｐｕ及びｎｅｆを欠失させて、ベクターを生物学的に安全にしている。

組換えレンチウイルスベクターは非分裂細胞に感染することができ、インビボ及びエクスビボの両方の遺伝子導入及び核酸配列の発現のために使用することができる。例えば、非分裂細胞に感染することができる組換えレンチウイルスは、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，９９４，１３６号に記載されており、そこでは、適切な宿主細胞が、パッケージング機能、すなわちｇａｇ、ｐｏｌ及びｅｎｖ、並びにｒｅｖ及びｔａｔを担持する２つ以上のベクターと共にトランスフェクトされた。エンベロープタンパク質と、特定の細胞型の受容体を標的とするための特定のリガンド又は抗体との連結によって、組換えウイルスを標的とし得る。例えば特定の標的細胞上の受容体のリガンドをコードする別の遺伝子と共に、関心対象の配列（調節領域を含む）をウイルスベクターに挿入することによって、ベクターは標的特異的となる。

他のウイルスベクター

他のウイルスベクターも本発明におけるワクチン構築物として使用し得る。ワクシニアウイルス（Ｒｉｄｇｅｗａｙ，１９８８；Ｂａｉｃｈｗａｌ ａｎｄ Ｓｕｇｄｅｎ，１９８６；Ｃｏｕｐａｒ ｅｔ ａｌ．，１９８８）、シンドビスウイルス、サイトメガロウイルス及び単純ヘルペスウイルスなどのウイルス由来のベクターを使用し得る。それらは、様々な哺乳動物細胞のためにいくつかの魅力的な特徴を提供する（Ｆｒｉｅｄｍａｎｎ，１９８９；Ｒｉｄｇｅｗａｙ，１９８８；Ｂａｉｃｈｗａｌ ａｎｄ Ｓｕｇｄｅｎ，１９８６；Ｃｏｕｐａｒ ｅｔ ａｌ．，１９８８；Ｈｏｒｗｉｃｈ ｅｔ ａｌ．，１９９０）。

改変ウイルスを用いた送達

送達される核酸は、特異的結合リガンドを発現するように操作された感染性ウイルス内に収容され得る。したがって、ウイルス粒子は、標的細胞のコグネイト受容体に特異的に結合し、その内容物を細胞に送達する。レトロウイルスベクターの特異的標的化を可能にするように設計された新規アプローチは、ウイルスエンベロープへのラクトース残基の化学的付加によるレトロウイルスの化学的改変に基づいて開発された。この改変は、シアロ糖タンパク質受容体による肝細胞の特異的感染を可能にすることができる。

レトロウイルスエンベロープタンパク質及び特異的細胞受容体に対するビオチン化抗体を用いた組換えレトロウイルスの標的化のための別のアプローチも設計された。ストレプトアビジンを使用することによって、ビオチン成分を介して抗体をカップリングさせた（Ｒｏｕｘ ｅｔ ａｌ．，１９８９）。主要組織適合遺伝子複合体クラスＩ及びクラスＩＩ抗原に対する抗体を用いて、インビトロで同種指向性ウイルスによるこれらの表面抗原を担持する様々なヒト細胞の感染を実証した（Ｒｏｕｘ ｅｔ ａｌ．，１９８９）。

ベクター送達及び細胞形質転換

細胞のトランスフェクション又は形質転換のための核酸送達のための適切な方法は、当業者に公知である。そのような方法には、エクスビボトランスフェクションによる送達、注射による送達などの、ＤＮＡ、ＲＮＡ又はｍＲＮＡの直接送達が含まれるが、これらに限定されない。当技術分野で公知の技術の適用を通して、細胞を安定に又は一過性に形質転換し得る。

エクスビボ形質転換

エクスビボ状況で生物から取り出された真核細胞及び組織をトランスフェクトするための方法は、当業者に公知である。したがって、本発明の核酸を用いて細胞又は組織を取り出し、エクスビボでトランスフェクトし得ることが企図される。特定の態様では、移植された細胞又は組織は生物に導入され得る。好ましい局面では、核酸は、移植された細胞内で発現される。

本発明のキット
本明細書に記載される組成物のいずれもがキットに含まれ得る。非限定的な例では、細胞治療で使用するための１つ以上の細胞及び／又は組換え発現ベクターを保持する、細胞療法で使用するための１つ以上の細胞を作製するための試薬がキットに含まれ得る。キットの構成要素は、適切な容器手段で提供される。

キットのいくつかの構成要素は、水性媒体中又は凍結乾燥形態のいずれかで包装され得る。キットの容器手段は、一般に、少なくとも１つのバイアル、試験管、フラスコ、ビン、シリンジ又は他の容器手段を含み、その中に構成要素が配置され得、好ましくは適切に分別され得る。キット中に２つ以上の構成要素が存在する場合、キットは一般に、その中に追加の構成要素が別々に配置され得る第二、第三又は他の追加の容器も含む。しかし、構成要素の様々な組み合わせを１つのバイアルに含めてもよい。本発明のキットはまた、典型的には、商業的販売のために構成要素を厳重に閉じ込めて含むための手段も含む。そのような容器は、所望のバイアルが保持される射出成形又はブロー成形されたプラスチック容器を含み得る。

キットの構成要素が１つ及び／又は複数の液体溶液で提供される場合、液体溶液は水溶液であり、滅菌水溶液が特に有用である。いくつかの場合には、容器手段自体がシリンジ、ピペット及び／又は他の同様の装置であってもよく、それらの装置から製剤が身体の感染領域に適用され得、動物に注入され得、及び／又は、さらにキットの他の構成要素に適用され得る及び／又は混合され得る。

しかし、キットの構成要素は乾燥粉末として提供されてもよい。試薬及び／又は構成要素が乾燥粉末として提供される場合、粉末は、適切な溶剤の添加によって再構成され得る。溶媒が別の容器手段でも提供され得ることが想定される。キットはまた、滅菌の薬学的に許容される緩衝液及び／又は他の希釈剤を収容するための第二の容器手段も含み得る。

本発明の特定の実施形態では、細胞療法に使用される細胞がキットで提供され、いくつかの場合には、細胞は基本的にキットの唯一の構成要素である。キットは、所望の細胞を作製するための試薬及び材料を含み得る。特定の実施形態では、試薬及び材料は、所望の配列を増幅するためのプライマー、ヌクレオチド、適切な緩衝液又は緩衝試薬、塩などを含み、いくつかの場合には、試薬は、本明細書に記載のＣＡＲ及び／又はそのための調節エレメントをコードするベクター及び／又はＤＮＡを含む。

特定の実施形態では、個体から１つ以上の試料を抽出するのに適した１つ以上の装置がキットに存在する。装置は、シリンジ、メスなどであり得る。

本発明のいくつかの場合には、キットは、細胞療法の実施形態に加えて、例えば化学療法、ホルモン療法及び／又は免疫療法などの第二の癌療法も含む。キットは、個体の特定の癌に合わせて調整され得、個体のためのそれぞれの第二の癌療法を含み得る。

併用療法

本発明の特定の実施形態では、臨床局面のための本発明の方法は、抗癌剤などの過剰増殖性疾患の治療に有効な他の薬剤と併用される。「抗癌」剤は、例えば癌細胞を死滅させる、癌細胞においてアポトーシスを誘導する、癌細胞の増殖速度を低下させる、転移の発生率若しくは数を減少させる、腫瘍サイズを縮小する、腫瘍増殖を阻害する、腫瘍若しくは癌細胞への血液供給を減少させる、癌細胞若しくは腫瘍に対する免疫応答を促進する、癌の進行を予防若しくは阻止する、又は癌を有する被験体の寿命を延長させることによって、被験体において癌に負の影響を及ぼすことができる。より一般的には、これらの他の組成物は、細胞を死滅させる又は細胞の増殖を阻害するのに有効な併用量で提供される。この工程は、癌細胞を発現構築物及び薬剤又は複数の因子と同時に接触させることを含み得る。これは、両方の薬剤を含む単一の組成物又は薬理学的製剤を細胞と接触させることによって、又は一方の組成物が発現構築物を含み、他方が第二の薬剤を含む２つの異なる組成物又は製剤を同時に細胞と接触させることによって達成され得る。

化学療法剤及び放射線療法剤に対する腫瘍細胞の耐性は、臨床腫瘍学における重要な問題である。現在の癌研究の１つの目標は、化学療法及び放射線療法の効果を、他の治療法と組み合わせることによって改善する方法を見出すことである。本発明に関連して、細胞療法は、化学療法、放射線療法又は免疫療法の介入、及びアポトーシス促進剤又は細胞周期調節剤と組み合わせて同様に使用できることが企図される。

或いは、本発明の療法は、数分から数週間の範囲の間隔をあけて他の薬剤治療の前又は後に行い得る。他の薬剤と本発明を個体に別々に適用する実施形態では、一般に、薬剤と本発明の療法が依然として細胞に有利な併用効果を及ぼすことができるように、各送達時間の間に有意の期間が経過しないことが保証される。そのような場合、互いに約１２〜２４時間以内に、より好ましくは互いに約６〜１２時間以内に両方の方法を細胞と接触させ得ることが企図される。しかし、いくつかの状況では、治療の期間を有意に延長することが望ましい場合があり得、その場合、それぞれの投与の間に数日（２、３、４、５、６又は７）から数週間（１、２、３、４、５、６、７又は８）の間隔をあける。

治療サイクルは、必要に応じて繰り返されることが予想される。また、様々な標準的療法及び外科的介入が本発明の細胞療法と組み合わせて適用され得ることも企図される。

化学療法

癌治療には、化学物質及び放射線に基づく治療の両方との様々な併用療法も含まれる。併用化学療法には、例えばアブラキサン、アルトレタミン、ドセタキセル、ハーセプチン、メトトレキサート、ノバントロン、ゾラデックス、シスプラチン（ＣＤＤＰ）、カルボプラチン、プロカルバジン、メクロレタミン、シクロホスファミド、カンプトテシン、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、ブスルファン、ニトロソ尿素、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシン、マイトマイシン、エトポシド（ＶＰ１６）、タモキシフェン、ラロキシフェン、エストロゲン受容体結合剤、タキソール、ゲムシタビン、ナベルビン、ファルネシルタンパク質トランスフェラーゼ阻害剤、トランス白金、５−フルオロウラシル、ビンクリスチン、ビンブラスチン及びメトトレキサート、又は上記の任意の類似体若しくは誘導体変異体、並びにそれらの組み合わせも含まれる。

特定の実施形態では、個体に対する化学療法は、本発明と組み合わせて、例えば本発明の投与前、投与中及び／又は投与後に使用される。

放射線療法

ＤＮＡ損傷を引き起こす、広く使用されている他の因子には、γ線、Ｘ線及び／又は腫瘍細胞への放射性同位体の指向性送達として一般的に知られるものが含まれる。マイクロ波及びＵＶ照射などの他の形態のＤＮＡ損傷因子も企図される。これらの因子のすべてが、ＤＮＡ、ＤＮＡの前駆体、ＤＮＡの複製及び修復、並びに染色体の構築及び維持に広範囲の損傷を与える可能性が最も高い。Ｘ線の線量範囲は、長期間（３〜４週間）にわたる５０〜２００レントゲンの１日線量から２０００〜６０００レントゲンの単回線量に及ぶ。放射性同位体の線量範囲は様々であり、同位体の半減期、発生する放射線の強度及び種類、並びに腫瘍細胞による取り込みに依存する。

「接触した」及び「暴露された」という用語は、細胞に適用される場合、本明細書では、治療構築物及び化学療法剤又は放射線療法剤が標的細胞に送達されるか又は標的細胞と直接隣接して配置される工程を表すために使用される。細胞の死滅又は停止を達成するために、両方の薬剤は、細胞を死滅させるか又は細胞が分裂するのを防ぐのに有効な併用量で細胞に送達される。

免疫療法

免疫療法は、一般に、癌細胞を標的とし、破壊する免疫エフェクター細胞及び分子の使用に基づく。免疫エフェクターは、例えば腫瘍細胞の表面上の何らかのマーカーに特異的な抗体であり得る。抗体は単独で、治療のエフェクターとして機能し得るか、又は実際に細胞死滅をもたらすために他の細胞を動員し得る。抗体はまた、薬物又は毒素（化学療法剤、放射性核種、リシンＡ鎖、コレラ毒素、百日咳毒素等）に結合されて、単に標的化剤として働き得る。或いは、エフェクターは、腫瘍細胞標的と直接又は間接的に相互作用する表面分子を担持するリンパ球であり得る。様々なエフェクター細胞には、細胞傷害性Ｔ細胞及びＮＫ細胞が含まれる。

したがって、本明細書に記載の本発明の療法以外の免疫療法は、本発明の細胞療法と組み合わせて、併用療法の一部として使用することができる。併用療法の一般的なアプローチについては以下で論じる。一般に、腫瘍細胞は、標的化しやすい、すなわち他の細胞の大部分には存在しない何らかのマーカーを担持していなければならない。多くの腫瘍マーカーが存在し、これらのいずれもが本発明に関連した標的化に適し得る。一般的な腫瘍マーカーには、ＰＤ−１、ＰＤ−Ｌ１、ＣＴＬＡ４、癌胎児性抗原、前立腺特異抗原、泌尿器腫瘍関連抗原、胎児性抗原、チロシナーゼ（ｐ９７）、ｇｐ６８、ＴＡＧ−７２、ＨＭＦＧ、シアリルルイス抗原、ＭｕｃＡ、ＭｕｃＢ、ＰＬＡＰ、エストロゲン受容体、ラミニン受容体、ｅｒｂ Ｂ及びｐ１５５が含まれる。

遺伝子

さらに別の実施形態では、二次治療は、治療用ポリヌクレオチドを本発明の臨床実施形態の前、後又は同時に投与する遺伝子療法である。細胞増殖の誘導因子、細胞増殖の阻害因子又はプログラムされた細胞死の調節因子を含む、様々な発現産物が本発明に包含される。

手術

癌患者の約６０％は、予防的、診断的又は病期分類的、治癒的及び緩和的手術を含む何らかの種類の手術を受ける。治癒手術は、本発明の治療、化学療法、放射線療法、ホルモン療法、遺伝子療法、免疫療法及び／又は代替療法などの他の療法と組み合わせて使用し得る癌治療である。

治癒手術は、癌性組織の全部又は一部を物理的に除去する、切除する及び／又は破壊する切除術を含む。腫瘍切除術とは、腫瘍の少なくとも一部の物理的除去を指す。腫瘍切除術に加えて、手術による治療には、レーザー手術、凍結手術、電気外科手術及び顕微鏡下手術（モース手術）が含まれる。本発明は、表在癌、前癌又は付随する量の正常組織の除去と組み合わせて使用し得ることがさらに企図される。

癌性細胞、組織又は腫瘍の一部又は全部を切除すると、体内に空洞が形成され得る。治療は、灌流、直接注射、又は追加の抗癌療法によるその領域の局所適用によって達成され得る。そのような治療は、例えば１、２、３、４、５、６若しくは７日ごと、又は１、２、３、４及び５週間ごと、又は１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１若しくは１２ヶ月ごとに繰り返され得る。これらの治療は、様々な用量でも行われ得る。

他の薬剤

処置の治療効果を改善するために、他の薬剤を本発明と組み合わせて使用し得ることが企図される。これらのさらなる薬剤には、免疫調節剤、細胞表面受容体及びＧＡＰ結合の上方調節に影響を及ぼす薬剤、細胞増殖抑制剤及び分化剤、細胞接着の阻害剤、又はアポトーシス誘導剤に対する過剰増殖性細胞の感受性を高める薬剤が含まれる。免疫調節剤には、腫瘍壊死因子；インターフェロンα、β及びγ；ＩＬ−２及び他のサイトカイン；Ｆ４２Ｋ及び他のサイトカイン類似体；又はＭＩＰ−１、ＭＩＰ−１β、ＭＣＰ−１、ＲＡＮＴＥＳ及び他のケモカインが含まれる。Ｆａｓ／Ｆａｓリガンド、ＤＲ４又はＤＲ５／ＴＲＡＩＬなどの細胞表面受容体又はそれらのリガンドの上方調節は、過剰増殖性細胞に対するオートクリン又はパラクリン作用の確立によって本発明のアポトーシス誘導能力を増強することがさらに企図される。ＧＡＰ結合の数を増加させることによる細胞間シグナル伝達の増加は、隣接する過剰増殖性細胞集団への抗過剰増殖作用を高める。他の実施形態では、治療の抗過剰増殖効果を改善するために細胞増殖抑制剤又は分化剤を本発明と組み合わせて使用することができる。細胞接着の阻害剤は、本発明の有効性を改善することが企図される。細胞接着阻害剤の例は、接着斑キナーゼ（ＦＡＫ）阻害剤及びロバスタチンである。抗体ｃ２２５などの、アポトーシスに対する過剰増殖性細胞の感受性を高める他の薬剤を、治療効果を改善するために本発明と組み合わせて使用できることがさらに企図される。

定義

本明細書で使用される場合、「生体適合性」という用語は、細胞に対して毒性ではない物質を指す。いくつかの実施形態では、物質は、インビボでの細胞へのその添加がインビボで炎症及び／又は他の有害作用を誘発しない場合、「生体適合性」であると見なされる。いくつかの実施形態では、物質は、インビトロ又はインビボでの細胞へのその添加が約５０％、約４５％、約４０％、約３５％、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％以下又は約５％未満の細胞死をもたらす場合、「生体適合性」であると見なされる。

本明細書で使用される場合、「生分解性」という用語は、生理学的条件下で分解される物質を指す。いくつかの実施形態では、生分解性物質は、細胞機構によって分解される物質である。いくつかの実施形態では、生分解性物質は、化学的工程によって分解される物質である。例えば、例示的な生分解性材料は、その分解のために酵素の存在を必要とする。生理学的条件は、多くの（すべてではないにしても）生分解性材料の分解にとって十分ではない。

会合：本明細書で使用される場合、「会合した」、「複合した」、「連結された」、「結合された」及び「係留された」という用語は、２つ以上の部分に関して使用される場合、それらの部分が、直接又は連結剤として働く１つ以上の追加の部分を介して、互いに物理的に会合して又は連結されて、それらの部分が、構造が使用される条件下、例えば生理学的条件下で物理的に会合したままであるように十分に安定な構造を形成することを意味する。いくつかの実施形態では、それらの部分は、１つ以上の共有結合によって互いに結合される。いくつかの実施形態では、それらの部分は、特異的（しかし非共有結合性）結合（例えばストレプトアビジン／アビジン相互作用、抗体／抗原相互作用等）を含む機構によって互いに結合される。いくつかの実施形態では、十分な数のより弱い相互作用が、部分が物理的に会合したままであるための十分な安定性を提供することができる。

本明細書で使用される場合、「複合した」、「連結された」及び「結合した」という用語は、２つ以上の部分に関して使用される場合、直接又は連結剤として働く１つ以上の追加の部分を介して、互いに物理的に会合して又は連結されて、それらの部分が、構造が使用される条件下、例えば生理学的条件下で物理的に会合したままであるように十分に安定な構造を形成することを意味する。典型的には、それらの部分は、１つ以上の共有結合によって、又は特異的結合を含む機構によって結合される。或いは、十分な数のより弱い相互作用が、それらの部分が物理的に会合したままであるための十分な安定性を提供することができる。

本明細書で使用される「結合する」又は「結合すること」という用語は、典型的には、生化学的、生理学的及び／又は化学的相互作用を含むがこれらに限定されない、特異的又は非特異的結合又は相互作用に起因する、相互親和性又は結合能力を示す分子又はその一部の対応する対の間の相互作用を指す。「生物学的結合」は、タンパク質、核酸、糖タンパク質、炭水化物、ホルモン等を含む分子の対の間に生じる相互作用の種類を定義する。「結合パートナー」という用語は、特定の分子と結合することができる分子を指す。「特異的結合」とは、他の類似の生物学的実体よりも実質的に高い程度に、１つの結合パートナー（又は限られた数の複数の結合パートナー）に結合する又はこれを認識することができる分子を指す。

実施例
実施例１：マスクされた小分子を用いた腫瘍標的化抗体の機能化

この実施例の目的は、小分子と結合した骨格構造ポリマー構造から成る足場を構築することであり、この小分子はさらにプロテアーゼ感受性ヒドロゲルポリマーで修飾することができる。ＰＥＧは、機能的な小分子の足場として良好な選択である。なぜなら、ＰＥＧは、生体分子を安定化し、分解に耐性があり、カップリング化学が確立されているからである。小分子は任意の数で選択することができる。このＰＥＧからなる足場／小分子／プロテアーゼ感受性ヒドロゲルポリマーは、腫瘍を標的とする抗体に結合されるだろう。

実施例２：マスクされた小分子を用いた腫瘍標的化抗体の機能化

この実施例の目的は、Ｐｒｏｂｏｄｙ（登録商標）ＣｙｔｏｍＸ技術を用いて、腫瘍標的化抗体がその抗原を認識する能力をプロテアーゼ感受性ペプチドによってブロックすることである。この方法では、小分子を、抗体のＦｃ部分、或いは抗体の抗原認識部分の外側の何らかの部位に直接結合させることが期待される。本発明者らは、薬理学的活性に基づいて小分子を選択するだろう。

実施例３：腫瘍近傍の小分子のみを脱マスク化するｐＨ依存性ポリマーの作製

この技術の一般的な方法は、ｐＨ依存的に立体配座が変化するペプチドの開発である。本発明者らは、小分子抗原をこのペプチドに共有結合することを計画している。生理学的条件下で、ペプチドは、小分子をマスクするようにそれ自身が折り畳まれるだろう。酸性条件下では、ペプチドが開いて、小分子を脱マスク化する。この方法の利点は、腫瘍に結合していない抗体は小分子をマスクしており、免疫系の不適切で意図されない活性化をブロックすることである。第Ｉ相においてヒドロゲルポリマーを腫瘍標的化抗体に結合する一般的な方法を、このペプチドを腫瘍標的化抗体に結合することに適合させ得る。代替方法として、このｐＨ感受性ペプチドを腫瘍に直接注入して免疫応答を生じさせることもできる。

実施例４：小分子指向性ＣＡＲ Ｔ細胞の設計

材料及び方法

この実験の目的は、腫瘍標的化抗体に直接結合されるか又は腫瘍標的化抗体に結合されたプロテアーゼ感受性ポリマーに包埋された小分子によって誘発され得るＣＡＲ Ｔ細胞を設計することであった。ＣＡＲ Ｔ細胞を、小分子を認識する一本鎖抗体を用いて設計した。ＣＤ８αリーダー配列、ＣＤ８αヒンジ配列、ＣＤ２８、４−１ＢＢ及びＣＤ３ζ細胞内ドメイン融合体を用いてキメラを構築した。図７は、本明細書で使用されるＣＡＲモジュールの構成を視覚化する。

ＣＡＲ構築物の作製

分子のデザインは、抗ＨＥＲ２抗体がＣＤ８αリーダー配列とＣＤ８αヒンジ配列との間に融合され、それがＣＤ２８及びＣＤ３ζの細胞内ドメインに融合された、Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．，Ｂｒｅａｓｔ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ，１６（３）：Ｒ６１（２０１４）による刊行物に着想を得た。この刊行物と比較すると、４−１ＢＢ細胞内ドメインがＣＤ２８とＣＤ３ζとの間に挿入された。さらに、如何なるリンカー又はスペーサーも使用しなかった。

２つの一本鎖抗体、すなわちＢｏｄｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ Ｕ．Ｓ．Ａ．２６；９７（２０）：１０７０１−５，（２０００）に記載される抗ＦＩＴＣ抗体、及びＲａｎｄｏｘ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ａｄｍｏｒｅ，Ｄｉａｍｏｎｄ Ｒｏａｄ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）によってデザインされた抗アントラキノン−２−カルボン酸抗体が、上記の構築物にクローニングされた。

このＣＡＲ Ｔは、適切な一本鎖抗体を与えれば、任意の小分子と相互作用することが期待される。

各構築物をギブソンアセンブリによってクローニングし、従来の配列サービス（ＧＥＮＥＷＩＺ，Ｉｎｃ．）で配列決定した。

同種指向性レトロウイルスの作製

本発明者らが概念を実証するために選択したレトロウイルスベクターは、Ｈｏｌｓｔ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｇｅｎ．Ｖｉｒｏｌ．８８：１７０８−１７１６（２００７）に記載され、Ａｄｄｇｅｎｅを介して入手可能な（プラスミドＮｏ．５２１０７）ベクターに基づく。簡潔に言えば、ＣＡＲ構築物は、ＭＳＣＶのψ配列及びＣ末端ＧＦＰレポーター遺伝子を含む空のレトロウイルスベクターに挿入され、Ｃ末端ＧＦＰレポーター遺伝子はＣＡＲから自己切断性ＩＲＥＳモジュールによって分離されている。

同種指向性レトロウイルスを、生産者によって記述されているように、ＰＬＡＴ−Ｅパッケージング細胞株（Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌａｂｓ，Ｉｎｃ．）を用いて作製した。簡潔に言えば、Ｐｌａｔ−Ｅ細胞をＤＭＥＭ、１０％ウシ胎仔血清（ＦＣＳ）、１μｇ／ｍＬピューロマイシン、１０μｇ／ｍＬブラスチシジン、ペニシリン及びストレプトマイシン中で増殖させた。トランスフェクションの１日前に、細胞を１５０ｍｍ組織培養プレート（Ｆａｌｃｏｎ、Ｎｏ．３５３０２５）で、ＤＭＥＭ、１０％（ＦＣＳ）中で７０％の集密度まで増殖させた。トランスフェクションの当日、Ｏｐｔｉ−ＭＥＭ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｎｏ．３１９８５０７０）２．０ｍｌをＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ ２０００（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、Ｎｏ．１１６６８５００）１１２．５μｌと混合し、室温で１０分間インキュベートした。その後、プラスミド３０μｇを添加し、混合物を室温でさらに１５分間インキュベートした。Ｏｐｔｉ−ＭＥＭ／リポフェクタミン２０００／ＤＮＡ溶液を、らせん運動をしながら細胞培養物全体に滴下した。細胞を３７℃／５％ＣＯ_２で４８時間インキュベートした。採取時に、上清を回収し、０．４５μｍのポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルタ（ＣＥＬＬＴＲＥＡＴ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｎｏ．２２９７４９）で濾過した。濾過した溶液を２つのアリコートに分けた。そして、１つのアリコートをマウスＴ細胞の形質導入に直ちに使用し、１つのアリコートをさらに等分して、−８０℃で保存した。

マウスハイブリドーマＴ細胞の形質導入

ＴＣＲ α及びβ鎖を欠くマウスハイブリドーマＴ細胞（５８Ｃ）を用いて、抗原が脱マスク化された時のＴ細胞活性化を検討した（Ｌｅｔｏｕｒｎｅｕｒ ａｎｄ Ｍａｌｉｓｓｅｎ，Ｅｕｒ Ｊ Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｄｅｃ；１９（１２）：２２６９−７４，（１９８９））。

マウスＴ細胞を、ペニシリン及びストレプトマイシンを含むＲＰＭＩ １０％ＦＢＳ中で増殖させた。形質導入の当日に、３００，０００個の細胞を６ウェルＣｏｓｔａｒプレート（Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｎｏ．３５１６）のウェルに播種した。各ウェルに、５μｇ／ｍｌポリブレン（Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｎｏ．ｓｃ−１３４２２０）を含有するウイルス上清１ｍｌを添加した。細胞をウイルス上清と静かに混合した後、細胞をＳｏｒｖａｌｌ ＲＴ１遠心分離機（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ、Ｎｏ．ＥＷ−１７７０５−１０）において３７℃及び８００ｇで１時間遠心分離した。遠心分離後、ウイルス上清を、ペニシリン及びストレプトマイシンを含むＲＰＭＩ １０％ＦＢＳ ２ｍｌと交換した。ウイルス上清の残りのアリコートを４℃で一晩保存した。１６〜２４時間後、前に４℃で保存しておいた同じウイルス上清１ｍｌで新たなスピン感染を実施した。３７℃／５％ＣＯ_２で４８時間インキュベートした後、形質導入した細胞を採取し、ＧＦＰ陽性細胞を選別した。

ＣＤ６９表面発現の関数としてのＴ細胞活性化の定量

２４ウェルＦａｌｃｏｎプレート（Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｎｏ．３５３０４７）のウェルを、ＰＢＳ中１０μｇ／ｍｌの抗原溶液５００μｌで３７℃にて１時間被覆した。抗原溶液は、抗原小分子に結合したペプチド、すなわち抗ＦＩＴＣ ＣＡＲ Ｔ細胞についてはＢＳＡ−ＦＩＴＣ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｎｏ．Ａ２３０１５）、及び抗アントラキノンＣＡＲ Ｔ（抗ＡＱ ＣＡＲ Ｔ）細胞についてはアントラキノン−２−エートに結合した切断後ペプチド（ｐＣＰ（ＡＱ）、配列番号：１）を含んだ。ＣＡＲ Ｔ細胞に関するすべての実験において、モック（ｍｏｃｋ）としてＢＳＡ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｎｏ．Ａ７９０６）がウェルに被覆された。被覆後、ペニシリン及びストレプトマイシンを含むＲＰＭＩ １０％ＦＢＳ ５００μｌ中５００，０００個の５８Ｃ細胞を各ウェルに播種した。ＦＡＣＳ分析の前に、５８Ｃ細胞をそれらの抗原の存在下に３７℃で４時間インキュベートした。

ＦＡＣＳ分析の前に、細胞溶液２５０μｌを丸底の９６ウェルＦａｌｃｏｎプレート（Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｎｏ．３５３０７７）に移した。各プレートを５００ｇ及び４℃で３分間遠心分離した（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ、Ｎｏ．ＥＷ−１７７０５−１０）。上清を除去した後、ＰＢＳ ２％ＦＢＳ ２５０μｌを各ウェルに添加した。細胞を混合し、プレートを新たに５００ｇ及び４℃で３分間遠心分離した（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ、Ｎｏ．ＥＷ−１７７０５−１０）。上清を除去した後、ＰＢＳ２％ＦＢＳ抗体溶液１００μｌを各ウェルに添加した。抗体染色を氷上で３０分間実施した。未結合抗体から細胞を洗浄するために、ＰＢＳ ２％ＦＢＳ １５０μｌを各ウェルに添加した。プレートを５００ｇ及び４℃で３分間遠心分離し（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ、Ｎｏ．ＥＷ−１７７０５−１０）、上清を除去した。最後に、ＰＢＳ ２％ＦＢＳ ２００μｌを各ウェルに添加し、ＦＡＣＳ分析の前に溶液をＦａｌｃｏｎ ＦＡＣＳチューブ（Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｎｏ．３５２２３５）中に濾過した。

Ｐａｃｉｆｉｃ Ｂｌｕｅ抗マウスＣＤ６９（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、Ｎｏ．１０４５２４）を用いてＣＤ６９を検出した。アイソタイプ対照として、本発明者らは、Ｐａｃｉｆｉｃ ＢｌｕｅアルメニアハムスターＩｇＧアイソタイプ対照（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｇ、Ｎｏ．４００９２５）を使用した。

結果

異なるＣＡＲ構築物によって生じたＣＤ６９表面発現を試験した。データを図８に示す。図８以降の図面の相対計数は、そのモードに対して計算された。

図８。適切な抗小分子ＢＡＴ−ＣＡＲ Ｔ細胞で形質導入した５８Ｃ細胞集団のＦＡＣＳ分析。ＣＤ６９を、抗原関与時のＣＡＲ Ｔ細胞活性化の結果として定量した。マウスハイブリドーマＴ細胞を、抗ＦＩＴＣ ＣＡＲ Ｔ（配列番号：１０）又は抗アントラキノン−２−エート（抗ＡＱ、配列番号：Ｙ）のいずれかを用いて小分子を認識するように設計した場合のみ、ＣＤ６９発現が誘発された。ナイーブ５８Ｃ細胞又は空のｐＭＩＧベクターで形質導入した５８Ｃ細胞の試料を抗原に暴露した場合、活性化は観察されなかった。抗ＦＩＴＣ ＣＡＲ Ｔ細胞又は抗ＡＱ ＣＡＲ Ｔ細胞のいずれも、ＢＳＡの存在下で活性化されなかった。エフェクター＝ＣＡＲで設計したマウスハイブリドーマＴ細胞。標的＝２４ウェルプレートのウェルを被覆する、抗体に関連した抗原。

実施例５：抗原の脱マスク化のためのＭＭＰ２感受性ポリマーの作製

材料及び方法

この実験の目的は、化学合成したペプチドがそれに関連するマトリックスメタロプロテアーゼ（ＭＭＰ）、例えばＭＭＰ２又はＭＭＰ９によって切断され得ることを検証することであった。ペプチドは、溶液中に遊離状態で又は腫瘍標的化ユニットに直接若しくは間接的に結合して、切断され得る。ペプチドは、抗原小分子に結合するようにデザインされ、標的化ユニットとマスキングＰＥＧポリマーとの間の架橋ブロックとなることが意図される。

アントラキノン小分子に結合したマスキングペプチドの定義

選択したペプチド「ＣＰ（ＡＱ）」（配列番号：２）は、その中心に、Ｂｒｅｍｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ Ｍｅｄ．Ｊｕｎ，７（６）：７４３−８（２００１）によって記載された、ＭＭＰ２切断配列「ＰｒｏＬｅｕＧｌｙＶａｌＡｒｇＧｌｙ」を含み、切断部位はＧｌｙとＶａｌの間に位置する。

ＣＰ（ＡＱ）合成配列は、「Ｌｙｓ（ＡＱ）ＳｅｒＧｌｙＰｒｏＬｅｕＧｌｙＶａｌＡｒｇＧｌｙＳｅｒＳｅｒＣｙｓ」であり、最初の残基「Ｌｙｓ」は、γアミノ基を介して抗原小分子アントラキノン−２−酸に共有結合している。ペプチドにプロテアーゼへのアクセス可能性、柔軟性及び水溶液への高い溶解度を提供するために、「ＳｅｒＧｌｙ」及び「ＳｅｒＳｅｒ」がそれぞれＭＭＰ２切断配列のＮ末端及びＣ末端を取り囲む。最後に、アントラキノン−２−酸が、ペプチドＮ末端でリジンに結合した。ペプチドと残りのプラットフォーム成分（例えば、腫瘍標的化ユニット及びＰＥＧマスキングポリマー）とのカップリングの間に特定の配向を与えるために、切断可能なペプチドのＮ末端に従来からある遊離アミノ基は維持したが、そのＣ末端にはＬ−システインアミドを付加した。ＮＨＳ活性化エステルとのカップリングのためにアミンを使用し、マレイミドに対する直接カップリングのためにＬ−システインアミドを使用する。

ＭＭＰ２によるペプチド切断の検証

ＵＶ蛍光箔（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、＃７０６４３）での薄層クロマトグラフィ（ＴＬＣ）を実施してペプチドを分離し、市販のＭＭＰ２（ＢｉｏＬｅｇｅｎｄ、Ｎｏ．５５４３０４）が投入されることによるペプチドのタンパク分解を経時的に観測した（図９）。

ＭＭＰ２によるＣＰ（ＡＱ）のタンパク質分解を観測するために、本発明者らは、切断後ペプチド「Ｌｙｓ（ＡＱ）ＳｅｒＧｌｙＰｒｏＬｅｕＧｌｙ」（ｐＣＰ（ＡＱ）、配列番号：１）のアリコートを入手してＴＬＣの実施中の参照品として使用した。

ＣＨ_２Ｃｌ_２：ＭｅＯＨ＝３：１の混合物から構成される移動相（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）が、ＣＰ（ＡＱ）からｐＣＰ（ＡＱ）を分離するのに適することが認められた。ｐＣＰ（ＡＱ）及びＣＰ（ＡＱ）の両方が、ＵＶ範囲内の光を吸収してプレートの蛍光を消光するアントラキノン−２−酸に共有結合しているので、ＴＬＣはこの実験に適切であることが判明した。さらに、ＣＰ（ＡＱ）は、切断後ペプチドｐＣＰ（ＡＱ）と比較すると、フラグメントの極性を有意に高める正に荷電したアルギニンを担持している。

タンパク質分解反応を、５０ｍＭホウ酸緩衝液、ｐＨ７．５、５ｍＭ ＣａＣｌ_２中で、穏やかに振とうしながら３７℃で実施した（Ｓｅｌｔｚｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．Ｎｏｖ ２５；２６５（３３）：２０４０９−１３（１９９０））。この緩衝液に、反応緩衝液１００μｌ中に精製された組換えＭＭＰ２ ０．２μｇを含むＣ（ＡＱ）１００μｇを添加した。規則正しい時点で、反応アリコート１．５μｌを開始ラインに直接充填した。反応試料と共に、２つのさらなる溶液、すなわち反応緩衝液１００μｌ中にＣＰ（ＡＱ）１００μｇを含む溶液、及び反応緩衝液１００μｌ中にｐＣＰ（ＡＱ）１００μｇを含む溶液を調製した。両方の溶液を、反応試料の分解中の参照として及び分解対照として使用した。反応を、従来の実験室クリーンベンチのＵＶ光の下で観測した。ＴＬＣの実施前後のプレートの写真は、個人用携帯電話（Ａｐｐｌｅ、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標） ５Ｓ）で撮影した。

結果

ＭＭＰ２によるＣＰ（ＡＱ）タンパク質分解切断の結果を図９に示す。ＴＬＣの実施前後のスポット強度の比較は、ＣＰ（ＡＱ）とＭＭＰ２のインキュベーション後、化合物が、親水性から疎水性へ挙動を変化させたことより、有機溶液中の位置を変えることができたことを示す（図９Ｂ、スポットＲ）。ｐＣＰ（ＡＱ）及びＣＰ（ＡＱ）は、それぞれ一致した及び対照的な挙動をとる（図９Ｂ、スポットＦ及びＰ）。

実施例６：ＢＡＴ−ＣＡＲプラットフォームによる腫瘍抗原の標的化

材料及び方法

この実験の目的は、ＢＡＴ−ＣＡＲプラットフォームが、単独で又は抗原担体ドメインと共同して標的化ユニットを介して、腫瘍抗原を標的化できることを検証することであった。ＢＡＴ−ＣＡＲプラットフォームはモジュール式であり、２つの主要ドメイン、すなわち腫瘍標的化ユニット（ＴＴＵ）と抗原担体ユニット（ＣＵ）に分けることができる。プラットフォーム構造の構成要素を図１０に示す。

ＴＴＵは、次に、２つのドメイン、すなわち腫瘍標的化ペプチドとＴＴＵ−ＣＵ連結領域に分けられる。腫瘍標的化ペプチドは、腫瘍抗原に対する抗体から構成され得るが、カルチノイド細胞上で過剰発現されるタンパク質を十分な特異性で認識することができる任意のペプチドでも構成され得る。抗体の場合、標的化ユニットは、完全長ＩｇＧ抗体、一本鎖抗体（ｓｃＦｖ）又はフラグメントの抗原結合領域（Ｆａｂ）を生じる天然ＩｇＧのタンパク質分解産物であってもよい。本実施例では、腫瘍標的化ペプチドは抗体トラスツズマブ（Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ Ｉｎｃ．、Ｈｅｒｃｅｐｔｉｎ）である。ＴＴＵ−ＣＵ連結領域は、一方の側からはトラスツズマブの定常領域を認識でき、他方の側ではＣＵ上の特異的エピトープを認識できる二価抗体から構成される。本実験では、フローサイトメトリによるＴＴＵ追跡を可能にするために、ＴＴＵをＡｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｎｏ．Ａ２０３４７）と共にインキュベートした（ＡＭＨ）。

ＣＵは、４つの領域、すなわちペプチド骨格、短いＰＥＧスペーサー、プロテアーゼ切断可能なペプチド（ＣＰ（ＡＱ））及びＰＥＧマスキング尾部に分けることができる。

ペプチド骨格は、ポリリジン若しくはポリグルタメート又は側鎖での結合が可能な任意のポリマーで製造することができる。ペプチド骨格は、ＴＴＵ上のＴＴＵ−ＣＵ連結ドメインによって特異的に認識される領域を含み、その末端の１つで蛍光標識することもできる。本実施例では、ペプチド骨格は、ポリリジンで製造され、ＦＩＴＣで標識された。短いＰＥＧスペーサー（Ｑｕａｎｔａ Ｂｉｏｄｅｓｉｇｎ，Ｐｌａｉｎ Ｃｉｔｙ，ＯＨ ４３０６４）は、ペプチド骨格とＣＰ（ＡＱ）との間のＰＥＧリンカーになり得る。短いＰＥＧリンカーの後には、抗原小分子を担持する種々のプロテアーゼ切断可能なペプチドを続けることができる。本実施例では、プロテアーゼ切断可能なペプチドはＣＰ（ＡＱ）（配列番号１）である。比較のために、本実施例では、ｐＣＰ（ＡＱ）も短いＰＥＧリンカーに結合した。本実施例では、ＣＰ（ＡＱ）もＡｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｎｏ．Ａ２０３４７）と結合することができる。

ＰＥＧマスキング尾部（Ｑｕａｎｔａ Ｂｉｏｄｅｓｉｇｎ）は、種々の長さと複雑度からなることができ、ＰＥＧマスキング尾部のプロテアーゼによる放出が観測できるようにペプチド骨格上の蛍光標識とは異なるフルオロフォアと末端で結合することができる。本実施例では、末端でＡｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｎｏ．Ａ２０３４７）に結合したＰＥＧ_１２及びＰＥＧ_２４を、ＣＰ（ＡＱ）にカップリングすることができる。

ＴＴＵによる腫瘍標的結合の定量

ＴＴＵがそれに関連した腫瘍抗原を標的とする能力を定量するために、ヒトＨＥＲ２^＋細胞株（ＨＣＣ１９５４）をＴＴＵ／ＡＭＨ又はＡＭＨ単独と混合した。さらに、陰性対照を提供するために、マウス皮膚黒色腫ＨＥＲ２⁻細胞株をＴＴＵ／ＡＭＨと共にインキュベートした。この実施例では、Ｈｅｒｃｅｐｔｉｎを基礎とする抗ＨＥＲ２−ＴＴＵ／ＡＭＨを用いた。

ＴＴＵの特異性を試験するために、１００，０００個のＨＥＲ２^＋ＨＣＣ１９５４細胞又はＨＥＲ２⁻Ｂ１６Ｆ１０細胞を細胞スクレーパー（ＭｅｄＳｕｐｐｌｙ Ｐａｒｔｎｅｒｓ、Ｎｏ．ＴＬ−ＴＲ９０００）で採取した。必要に応じて、ＰＢＳ ２％ＦＢＳ １００μｌ中の抗ＨＥＲ２−ＴＴＵ／ＡＭＨ １μｇ又はＡＭＨ １μｇと共に、細胞を氷上で３０分間インキュベートした。インキュベーション後、細胞をＰＢＳ ２％ＦＢＳ ４００μｌで希釈し、５００ｇ及び４℃で５分間遠心分離した。上清を廃棄し、細胞をＰＢＳ ２％ＦＢＳ ２００μｌに再懸濁した。最後に、細胞をＦａｌｃｏｎ ＦＡＣＳチューブ（Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｎｏ．３５２２３５）のキャップを通して濾過し、分析まで氷と共に密閉した発泡スチロール箱に保管した。

ＴＴＵ／ＣＵによる腫瘍標的結合の検証

抗ＨＥＲ２−ＴＴＵ／ＣＵ結合を試験するために、１００，０００個のＨＥＲ２^＋ＨＣＣ１９５４細胞を細胞スクレーパー（ＭｅｄＳｕｐｐｌｙ Ｐａｒｔｎｅｒｓ、Ｎｏ．ＴＬ−ＴＲ９０００）で採取した。細胞を、先と同じであるが、今回はフルオロフォアに連結していないＴＴＵモジュール０．４μｇ及び別途に構築したＣＵモジュール０．４μｇで染色した（図１０）。ここで使用されているすべてのＣＵは、その骨格がＦＩＴＣで標識されている。２番目の試料は−ＰＥＧ_２−ｐＣＰ（ＡＱ）でも標識し、３番目は−ＰＥＧ_２−ＣＰ（ＡＱ）−Ａ６４７で、４番目は−ＰＥＧ_２−ＣＰ（ＡＱ）−ＰＥＧ_１２−Ａｌｅｘａ−ｆｌｕｏｒ ６４７で、及び最後の試料は−ＰＥＧ_２−ＣＰ（ＡＱ）−ＰＥＧ_２４−Ａｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７でも標識した。ＴＴＵ及びＣＵの両方を同時に細胞に添加した。細胞を氷上で３０分間、又は３７℃かつ５％ＣＯ_２で８時間染色した。

３７℃でのインキュベーション後、細胞をかき取り、上清（５００μｌ）をエッペンドルフチューブに移した。次いで、細胞をＰＢＳ ２％ＦＢＳ ５００μｌで希釈し、５００ｇ及び４℃で５分間遠心分離した。上清を廃棄し、ペレットをＰＢＳ ２％ＦＢＳ １０００μｌ中で洗浄した。最後に、細胞をＰＢＳ ２％ＦＢＳ ２００μｌに再懸濁し、Ｆａｌｃｏｎ ＦＡＣＳチューブ（Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｎｏ．３５２２３５）のキャップを通して濾過した。細胞を、分析まで氷と共に密閉した発泡スチロール箱に保管した。

結果

ＴＴＵ／ＡＭＨによる標的特異性を図１１に示す。染色されていないＨＥＲ２^＋ＨＣＣ１９５４細胞のヒストグラムとＨＥＲ２⁻Ｂ１６Ｆ１０細胞のヒストグラムは重なり、抗ＨＥＲ２−ＴＴＵ／ＡＭＨが標的外の部位を標的としないことを示す。予想されたように、抗ＨＥＲ２−ＴＴＵ／ＡＭＨ複合体と共にインキュベートした場合のＨＥＲ２^＋ＨＣＣ１９５４細胞は、強いＡｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７シグナルを与える。

ＴＴＵ／ＣＵの異なる混合物（図１０の構築物Ｅ）による腫瘍標的の結合を実証するためにＦＡＣＳによって収集したデータの例を図１２に要約する。

図１２。抗ＨＥＲ２−ＴＴＵと変化させることができるＣＵを用いたＨＥＲ２^＋ＨＣＣ１９５４細胞の染色。上。ＣＵ−ＦＩＴＣ−ＣＰ（ＡＱ）−ＰＥＧ_２４−Ａｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７±ＴＴＵで染色したＨＣＣ１９５４細胞についてのデータが示されている。収集したデータは、ＴＴＵの添加が標的腫瘍細胞へのＣＵの結合を増強することを示す。下。データは、氷上での３０分間のインキュベーション及び３７℃／５％ＣＯ_２での８時間のインキュベーション後に、ＣＵ−ＦＩＴＣ−ＣＰ（ＡＱ）−ＰＥＧ_２４−Ａｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７＋ＴＴＵで染色した細胞集団全体を示す。収集したデータは、８時間のインキュベーション期間中にＣＰ（ＡＱ）のわずかな溶解が存在することを証明する。なぜなら、３０分間インキュベーションされた細胞と同じＦＩＴＣの値を有する細胞はより弱いＡ６４６シグナルを示すからである。図７、上、標的＝ＨＣＣ１９５４細胞、エフェクター＝±ＴＴＵ及びＣＵ−ＦＩＴＣ−ＣＰ（ＡＱ）−ＰＥＧ_２４−Ａｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ６４７。

実施例７：抗ＦＩＴＣ ＣＡＲ Ｔ及びその成分の構築。
「抗ＦＩＴＣ ＣＡＲ Ｔ」を含むポリペプチドをコードする構築物Ｎｏ．１

抗ＦＩＴＣ−４Ｍ５．３抗体

シグナルペプチド−ＣＤ８ａ−ｓｐ｜Ｐ０１７３１｜１−２７−

ヒンジ領域−ＣＤ８ａ−ｓｐ｜Ｐ０１７３１｜１５２−１９４−

膜貫通領域（ＴＭ）−ＣＤ２８−ｓｐ｜Ｐ３１０４１｜１５１−１７７

細胞内ドメイン（ＩＣＤ）−ＣＤ２８−ｓｐ｜Ｐ３１０４１｜１７８−２１８

細胞内ドメイン（ＩＣＤ）−４１ＢＢ−ｓｐ｜Ｐ２０３３４｜２０９−２５６

細胞内ドメイン（ＩＣＤ）−ＣＤ３ｚ−ｓｐ｜Ｐ２４１６１｜５２−１６４

抗ＦＩＴＣ ＣＡＲ Ｔ−完全ペプチド

他の実施形態
本発明をその詳細な説明と共に説明してきたが、上記の説明は例示を意図しており、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。他の態様、利点及び変更は、以下の特許請求の範囲内である。

例示的な切断可能ペプチドには、アミノ酸配列ＰＬＧＶＲＧ（配列番号１１）、ＰＲＣＧＶＰＤＶ（配列番号１２）、ＰＲＣＧＮＰＤＶ（配列番号１３）、ＰＲＣＧＸＰＤ（ここで、「Ｘ」は任意のアミノ酸、好ましくは「Ｖ」である）（配列番号１４）、ＰＲＣＧＶＰＤＬ（配列番号１５）、ＰＲＣＧＶＰＤＫ（配列番号１６）又はＧＰＩＣＦＦＲＬＧＫ（配列番号１７）を含むペプチドが含まれる。

Claims (58)

1. 腫瘍抗原に特異性を有する結合分子であって、保護ドメインに結合された認識ドメインを含む、結合分子。
2. 前記認識ドメインが、二次結合分子に特異的に結合する、請求項１に記載の結合分子。
3. 前記二次結合分子が、細胞上に存在する、請求項１に記載の結合分子。
4. 前記細胞が、キメラ抗原受容体Ｔ細胞（ＣＡＲＴ）、Ｔリンパ球、Ｂリンパ球又はナチュラルキラー細胞である、請求項３に記載の結合分子。
5. 前記結合分子が、抗体、アフィマー、アプタマー又はＴ細胞受容体（ＴＣＲ）多量体である、請求項１に記載の結合分子。
6. 前記抗体が、Ｆａｂ又はｓｃＦＶである、請求項５に記載の結合分子。
7. 前記ＴＣＲ多量体が、四量体である、請求項５に記載の結合分子。
8. 前記保護ドメインが、プロテアーゼ感受性ペプチドに連結された担体ドメインを含む、請求項１に記載の結合分子。
9. 前記保護ドメインが、マスキングペプチド及びマスキングポリマーを含む、請求項１に記載の結合分子。
10. 前記マスキングポリマーが、ＰＥＧ−ジアクリレートである、請求項９に記載の結合ドメイン。
11. 前記マスキングペプチドが、切断可能なペプチドを含む、請求項１０に記載の結合ドメイン。
12. 前記マスキングペプチドが、アミノ酸配列ＬｙｓＳｅｒＧｌｙＰｒｏＬｅｕＧｌｙＶａｌＡｒｇＧｌｙＳｅｒＳｅｒＣｙｓを含む、請求項９に記載の結合ドメイン。
13. 前記保護ドメインが、ｐＨ感受性である、請求項１に記載の結合分子。
14. 前記認識ドメインが、前記認識ドメインがマスクされるように前記保護ドメインに結合されている、請求項１に記載の結合分子。
15. 保護ドメインがプロテアーゼと接触した場合、前記認識ドメインが脱マスク化される、請求項１４に記載の結合分子。
16. 保護ドメインが特定のｐＨにある場合、前記認識ドメインが脱マスク化される、請求項１５に記載の結合分子。
17. 前記認識ドメインが、小分子である、請求項１に記載の結合分子。
18. 前記認識ドメインが、多量体である、請求項１に記載の結合分子。
19. 前記担体ドメインが、ポリペプチド又はポリマーである、請求項１に記載の結合分子。
20. 前記ポリマーが、ＰＥＧ−ジアクリレートである、請求項１９に記載の結合分子。
21. 前記プロテアーゼ感受性ペプチドが、腫瘍プロテアーゼに特異的である、請求項１５に記載の結合分子。
22. 前記認識ドメインが、天然に存在する無機又は有機化合物、無機又は有機合成化合物、生体分子である、請求項１に記載の結合分子。
23. 前記生体分子が、薬物、毒素、ホルモン、金属、サイトカイン、ペプチド又は核酸である、請求項２２に記載の結合分子。
24. 前記認識ドメインが、アンフェタミン、ベンゾジアゼピン、ベンゾイルエクゴニン、ブプレノルフィン、オピオイド、カンナビノイド、フェンシクリジン又は三環系抗うつ薬である、請求項１に記載の結合分子。
25. 前記認識ドメインが、デキストロメトルファン、フェンタニル、メプロバメート、メタドン、メタンフェタミン、オキシコドン、ＴＨＣ、トラマドール、ゾルピデム、ケタミン、ＬＳＤ、ＭＤＭＡ、メタカロン、プロポキシフェン又はノルケタミンである、請求項１に記載の結合分子。
26. 細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン、及び認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを含む、キメラ抗原受容体（ＣＡＲ）。
27. 前記細胞外ドメインが、抗体である、請求項２６に記載のＣＡＲ。
28. 前記抗体が、Ｆａｂ又はｓｃＦＶである、請求項２７に記載のＣＡＲ。
29. 前記膜貫通ドメインが、前記細胞外ドメインと前記膜貫通ドメインとの間に位置するストーク領域をさらに含む、請求項２６に記載のＣＡＲ。
30. 前記膜貫通ドメインが、ＣＤ２８を含む、請求項２６に記載のＣＡＲ。
31. 前記膜貫通ドメインと前記細胞内シグナル伝達ドメインとの間に位置する１つ以上のさらなる共刺激分子をさらに含む、請求項２６に記載のＣＡＲ。
32. 前記共刺激分子が、ＣＤ３ζ、ＣＤ２８、４−１ＢＢ、４−１ＢＢＬ、ＩＣＯＳ又はＯＸ４０である、請求項３１に記載のＣＡＲ。
33. 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、ＣＤ３ζ鎖を含む、請求項２６に記載のＣＡＲ。
34. 請求項２６から請求項３３のいずれか一項に記載のＣＡＲをコードする、核酸。
35. 請求項３４に記載の核酸を含む、ベクター。
36. 請求項３５に記載のベクターを含む、細胞。
37. 前記細胞がＴ細胞である、請求項３６に記載の細胞。
38. 前記Ｔ細胞が、ＣＤ４^＋Ｔ細胞及び／又はＣＤ８^＋Ｔ細胞である、請求項３７に記載の細胞。
39. 前記Ｔ細胞が、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）又は濾胞性制御性Ｔ細胞（ＴＦＲ）である、請求項３７に記載の細胞。
40. 請求項２６から請求項３３のいずれか一項に記載のキメラ抗原受容体を細胞表面膜上に発現及び担持する、遺伝子操作された細胞。
41. 前記細胞が、Ｔ細胞である、請求項４０に記載の細胞。
42. 前記Ｔ細胞が、ＣＤ４^＋又はＣＤ８^＋Ｔ細胞である、請求項４１に記載の細胞。
43. 前記Ｔ細胞が、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）又は濾胞性制御性Ｔ細胞（ＴＦＲ）である、請求項４１に記載の細胞。
44. 請求項４０から請求項４３のいずれか一項に記載の遺伝子操作された細胞の集団を含有してなる、医薬組成物。
45. ａ．腫瘍抗原に特異性を有する結合分子であって、保護ドメインに結合された認識ドメインを含む、結合分子；及び
    ｂ．細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン、及び前記認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを含む、キメラ抗原受容体（ＣＡＲ）
    を含有してなる系。
46. 前記ＣＡＲが、細胞上で発現される、請求項４５に記載の系。
47. 前記細胞が、Ｔ細胞である、請求項４６に記載の系。
48. 前記Ｔ細胞が、ＣＤ４^＋又はＣＤ８^＋Ｔ細胞である、請求項４７に記載の細胞。
49. 前記Ｔ細胞が、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）又は濾胞性制御性Ｔ細胞（ＴＦＲ）である、請求項４７に記載の細胞。
50. ａ．腫瘍抗原に特異性を有する結合分子であって、（ｉ）前記腫瘍抗原への前記結合分子の結合を阻害する切断可能なマスキング部分及び（ｉｉ）認識ドメインを含む、結合分子；及び
    ｂ．細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン、及び前記認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを含む、キメラ抗原受容体（ＣＡＲ）
    を含有してなる系。
51. 前記ＣＡＲが、細胞上で発現される、請求項５０に記載の系。
52. 前記細胞が、Ｔ細胞である、請求項５１に記載の系。
53. 前記Ｔ細胞が、ＣＤ４^＋又はＣＤ８^＋Ｔ細胞である、請求項５２に記載の細胞。
54. 前記Ｔ細胞が、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）又は濾胞性制御性Ｔ細胞（ＴＦＲ）である、請求項５２に記載の細胞。
55. 前記結合分子が、抗体、アフィマー又はアプタマーである、請求項５０に記載の系。
56. 前記切断可能なマスキング部分が、プロテアーゼ感受性ペプチドである、請求項４０に記載の系。
57. 癌の治療を必要とする被験体において癌を治療する方法であって、第一の期間に請求項１に記載の結合分子を前記被験体に投与し、第二の期間に請求項２６に記載のＣＡＲを前記被験体に投与することを含む、方法。
58. 癌の治療を必要とする被験体において癌を治療する方法であって、
    ａ．第一の期間に、腫瘍抗原に特異性を有する結合分子であって、（ｉ）前記腫瘍抗原への前記結合分子の結合を阻害する切断可能なマスキング部分及び（ｉｉ）認識ドメインを含む結合分子を前記被験体に投与すること；及び
    ｂ．第二の期間に、細胞内シグナル伝達ドメイン、膜貫通ドメイン、及び前記認識ドメインに特異的に結合することができる細胞外ドメインを含むキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）を前記被験体に投与すること
    を含む、方法。