用于非清髓性预处理的组合物和方法技术

本文公开了靶向细胞表面标志物例如CD34、CD45或CD117受体的非清髓性抗体‑毒素偶联物和组合物，以及在植入或移植之前使用它们有效地预处理对象的组织(例如骨髓组织)的相关方法。本文公开的组合物和方法可用于在例如造血干细胞移植之前预处理对象的组织，并且有利的是这些组合物和方法不引起通常与传统预处理方法相伴的毒性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于非清髓性预处理的组合物和方法相关申请本申请要求2015年4月6日提交的美国临时申请号62/143,642、2015年9月17日提交的美国临时申请号62/220,204、2015年9月21日提交的美国临时申请号62/221,595和2015年10月9日提交的美国临时申请号62/239,573的利益，所述临时申请的全部教示通过参考并入本文。
技术介绍
造血干细胞移植(HSCT)主要适用于治疗恶性肿瘤，并且在植入之前需要预处理(condition)对象的组织(例如骨髓组织)。HSCT适应症和血红蛋白病包括例如镰状细胞贫血、β地中海贫血、范科尼贫血、威斯科特-奥尔德里奇综合征、腺苷脱氨酶SCID(ADASCID)、异染性脑白质营养不良和HIV/AIDS；随着基因编辑技术的进步，所述适应症的名单将继续扩展。在某些情况下，被移植的细胞的20％的植入可能缓和或治愈所述疾病。当前的包括例如辐射(例如全身辐射或TBI)和DNA烷化剂/修饰剂的非靶向预处理方法，对多种器官系统、造血和非造血细胞和造血微环境具有高毒性。这些严苛的预处理方案有效地杀死宿主对象的免疫和巢(niche)细胞并且不利地影响多种器官系统，常常引起危及生命的并发症。为了充分认识HSCT的治愈潜力，开发避免不想要的毒性的温和预处理方案是必不可少的。需要可用于预处理对象的组织(例如骨髓组织)，同时减轻不想要的毒性并最小化严重不利反应的发生的新的、优选地非清髓性的组合物和方法。还需要可以选择性去除靶组织中的内源造血干细胞群的新疗法，同时最小化或消除这些疗法对非靶细胞和组织例如血小板、白细胞和红细胞的影响。还需要用于鉴定可以选择性耗减(deplete)或去除内源造血干细胞群的药剂的测定法和方法。
技术实现思路
本文公开了可用于去除所选细胞群和预处理对象的组织以备植入或移植的方法和组合物，以及鉴定可用于预处理对象的组织以备植入或移植的候选药剂的测定法和方法。在某些实施方式中，本文公开的方法和组合物是非清髓性的。还公开了例如通过靶向一种或多种标志物(例如细胞表面CD45或CD117标志物)以使毒素被内化，将所述毒素递送到细胞的方法；这些方法可用于有效地预处理对象以备植入或移植(例如预处理人类对象以备造血干细胞移植)。有利的是，本文公开的方法、测定法和组合物不引起通常与传统预处理方法例如辐射相伴的毒性。例如，相对于传统预处理方案，在某些实施方式中，本文公开的组合物和方法不引起嗜中性粒细胞减少症、血小板减少症和/或贫血，但还能产生与治疗相关的稳定的混合性嵌合。这些组合物和方法可以例如用于在受影响的对象中校正、治愈或以其他方式改善一种或多种疾病(例如本文公开的方法和组合物可用于校正或治愈HIV、AIDS或血红蛋白病例如镰状细胞贫血和范科尼贫血)。在某些实施方式中，本文公开了预处理对象或对象的靶组织以备植入的方法，这些方法包括通过向所述对象给药有效量的与毒素偶联(例如功能性偶联)的药剂，选择性耗减或去除所述对象的靶组织中的内源干细胞(例如造血干细胞)或祖细胞群；其中所述毒素被所述内源干细胞群内化，由此耗减或去除所述靶组织中的内源干细胞群并预处理所述对象以备移植的细胞或细胞群的植入。在某些实施方式中，所述药剂选自抗体和配体。本文还公开了将干细胞植入到对象中的方法，这些方法包括：(a)向所述对象给药有效量的与毒素偶联的药剂，其中所述毒素被内源干细胞(例如造血干细胞)或祖细胞群内化，由此选择性耗减或去除所述对象的靶组织中的内源干细胞群；以及(b)将干细胞群给药到所述对象的靶组织，其中被给药的干细胞群植入到所述对象的靶组织中。在某些情况下，本文还公开了在对象中治疗干细胞障碍的方法，这些方法包括：(a)向所述对象给药有效量的与毒素偶联(例如功能性偶联)的药剂，其中所述毒素被所述对象的靶组织中的内源干细胞(例如造血干细胞)或祖细胞群内化，由此耗减或去除所述对象的靶组织中的内源干细胞或祖细胞群；以及(b)将干细胞群给药到所述对象的靶组织，其中被给药的干细胞群植入到所述对象的靶组织中。在某些实施方式中，所述干细胞群在所述免疫毒素已从所述对象的靶组织清除或消散后被给药到所述对象的靶组织。在某些实施方式中，本文公开的专利技术涉及选择性耗减或去除对象的靶组织中的内源造血干细胞(HSC)或祖细胞群的方法，所述方法包括向所述对象给药有效量(例如1.5mg/kg)的与毒素偶联的药剂；其中所述药剂选择性结合到CD45，并且所述毒素被所述内源HSC或祖细胞群内化，由此耗减或去除所述靶组织中的内源HSC或祖细胞群。在某些实施方式中，本文公开的专利技术涉及选择性耗减或去除对象的靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群的方法，所述方法包括向所述对象给药有效量的与毒素偶联(例如功能性偶联)的药剂；其中所述药剂选择性结合到CD117，并且所述毒素被所述内源HSC或祖细胞群内化，由此耗减或去除所述靶组织中的内源HSC或祖细胞群。本文还公开了选择性去除对象的靶组织中的内源干细胞(例如造血干细胞)或祖细胞群的方法，所述方法包括：向所述对象给药有效量的特异性或选择性结合到CD45并与毒素偶联的内化抗体，由此去除所述靶组织中的内源干细胞群。在某些实施方式中，本文公开了干细胞移植(例如造血干细胞移植)的方法，所述方法包括：向对象给药有效量的特异性或选择性结合到CD117并与毒素偶联的内化抗体，由此去除靶组织中的内源干细胞群；以及将外源干细胞群给药到所述对象的靶组织中。在某些情况下，还公开了在对象中治疗或治愈血红蛋白病(例如镰状细胞贫血)的方法，所述方法包括：向所述对象给药有效量的特异性或选择性结合到CD45或CD117并与毒素偶联的内化抗体，由此去除所述对象的靶组织中的内源干细胞(例如造血干细胞)或祖细胞群；然后进行将外源干细胞群给药到所述对象的靶组织的步骤。在某些实施方式中，所述外源干细胞群在所述免疫毒素(例如抗CD45-SAP或抗CD117-SAP免疫毒素)已从所述对象的靶组织清除或消散后被给药到所述对象的靶组织。在某些情况下，本文公开的药剂选择性靶向所述靶组织的细胞群。例如，在某些实施方式中，这种药剂(例如抗体或配体)可以在所述药剂结合到被靶向的造血干细胞表达的细胞表面蛋白之后被所述造血干细胞内化。因此，由所述靶组织的细胞(例如驻留在骨髓干细胞巢中的造血干细胞)表达的细胞表面蛋白，提供了将本文公开的免疫毒素靶向、在某些情况下区别性地靶向表达该蛋白的细胞群的手段。在某些情况下，所述蛋白的表达限于特定细胞群，并且所述蛋白可以作为靶，用于将所述免疫毒素选择性递送到该细胞群，而不影响或极小地影响不表达所述蛋白的细胞群(例如所述对象的非靶组织或脱靶组织)。或者，被所述免疫毒素靶向的细胞表面蛋白的表达不限于特定细胞群；在这些情况下，可以使用不同组成部分将所述免疫毒素的递送限制到表达所述细胞表面蛋白靶的仅仅一部分细胞群。例如，在双特异性抗体的情形中，一种特异性可以针对所述靶细胞表面蛋白，另一种特异性可针对表达受限于所选细胞群的标志物。在某些实施方式中，对象的靶组织的细胞包含内源干细胞群，例如驻留在所述靶组织中的内源造血干细胞和/或祖细胞。在某些情况下，所述造血干细胞或祖细胞表达一种或多种标志物，其可用于将包含本文公开的免疫毒素组合物的药剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预处理对象以备植入的方法，所述方法包括通过向所述对象给药有效量的与毒素偶联的药剂，选择性耗减或去除所述对象的靶组织中的内源造血干细胞(HSC)或祖细胞群；其中所述毒素被所述内源干细胞群内化，由此耗减或去除所述靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群并预处理所述对象以备植入；并且其中所述药剂选自抗体和配体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.06 US 62/143,642;2015.09.17 US 62/220,204;1.一种预处理对象以备植入的方法，所述方法包括通过向所述对象给药有效量的与毒素偶联的药剂，选择性耗减或去除所述对象的靶组织中的内源造血干细胞(HSC)或祖细胞群；其中所述毒素被所述内源干细胞群内化，由此耗减或去除所述靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群并预处理所述对象以备植入；并且其中所述药剂选自抗体和配体。2.一种将干细胞植入到对象中的方法，所述方法包括：(a)向所述对象给药有效量的与毒素偶联的药剂，其中所述毒素被内源造血干细胞(HSC)或祖细胞群内化，由此选择性耗减或去除所述对象的靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群；以及(b)将干细胞群给药到所述对象的靶组织，其中被给药的干细胞群植入到所述对象的靶组织中。3.一种在对象中治疗干细胞障碍的方法，所述方法包括：(a)向所述对象给药有效量的与毒素偶联的药剂，其中所述毒素被所述对象的靶组织中的内源造血干细胞(HSC)或祖细胞群内化，由此耗减或去除所述对象的靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群；以及(b)将干细胞群给药到所述对象的靶组织，其中被给药的干细胞群植入到所述对象的靶组织中。4.一种选择性耗减或去除对象的靶组织中的内源造血干细胞(HSC)或祖细胞群的方法，所述方法包括向所述对象给药有效量的包含药剂和毒素的组合物；其中所述内源HSC或祖细胞群表达CD45标志物，并且其中所述药剂选择性结合到所述CD45并被所述内源HSC或祖细胞群内化，由此耗减或去除所述靶组织中的内源HSC或祖细胞群。5.权利要求1-4的方法，其中所述药剂是抗体。6.权利要求1-4的方法，其中所述药剂是配体。7.权利要求1-6的方法，其中所述毒素通过受体介导的内化作用被内化。8.权利要求1和4的方法，其还包括在所述内源造血干细胞或祖细胞群被耗减或去除之后将干细胞群给药到所述对象的靶组织的步骤，其中被给药的干细胞群植入到所述对象的靶组织中。9.权利要求2、3和8的方法，其中所述方法与仅使用将所述干细胞群给药到所述对象的靶组织的步骤来进行的方法相比，提高了所述被给药的干细胞群在所述靶组织中的植入效率。10.权利要求9的方法，其中所述植入效率提高至少约100％。11.权利要求2、3和8的方法，其中所述干细胞群包含外源干细胞群。12.权利要求2、3和8的方法，其中所述干细胞群包含所述对象的内源干细胞。13.权利要求12的方法，其中所述内源干细胞被遗传修饰。14.权利要求1-3的方法，其中所述内源干细胞表达一种或多种标志物，并且其中所述药剂选择性结合到所述一种或多种标志物或其片段或表位。15.权利要求1-14的方法，其中所述造血干细胞或祖细胞群表达选自标志物CD45、CD49d(VLA-4)、CD49f(VLA-6)、CD51、CD84、CD90、CD133、CD134和CD184(CXCR4)的一种或多种标志物。16.权利要求4和14的方法，其中所述造血干细胞或祖细胞群表达CD45。17.权利要求1-4的方法，其中所述内源HSC或祖细胞群表达CD45标志物，并且其中所述药剂选择性结合到CD45。18.权利要求17的方法，其中所述药剂是CD45拮抗剂。19.权利要求17的方法，其中所述药剂不是CD45拮抗剂。20.权利要求17的方法，其中在所述药剂结合到CD45的表位后，所述毒素被表达CD45的HSC或祖细胞群内化。21.权利要求20的方法，其中所述毒素以至少约10％的比率被内化。22.权利要求1-21的方法，其中所述毒素以至少约50％的比率被所述内源干细胞群内化。23.权利要求1-22的方法，其中所述毒素以至少约90％的比率被所述内源干细胞群内化。24.权利要求2-3和8的方法，其中在所述毒素已从所述靶组织消散后，将所述干细胞群给药到所述对象的靶组织。25.权利要求1-24的方法，其中所述毒素选自下述毒素：皂角素、白喉毒素、假单胞菌外毒素A、蓖麻毒素A链衍生物、小分子毒素及其组合。26.权利要求1-24的方法，其中所述毒素包含皂角素。27.权利要求1-24的方法，其中所述毒素失活核糖体。28.权利要求1-26的方法，其中所述毒素抑制蛋白质合成。29.权利要求1-28的方法，其中所述毒素不是放射免疫毒素。30.权利要求1-29的方法，其中所述药剂被直接偶联到所述毒素。31.权利要求1-29的方法，其中所述药剂被间接偶联到所述毒素。32.权利要求31的方法，其中所述药剂被生物素化。33.权利要求31的方法，其中所述药剂被偶联到链霉亲和素-毒素嵌合体。34.权利要求1-33的方法，其中所述靶组织包含骨髓组织。35.权利要求1-34的方法，其中所述方法不耗减或去除所述对象的内源嗜中性粒细胞。36.权利要求1-35的方法，其中所述方法引起所述对象的成熟内源嗜中性粒细胞的增加。37.权利要求1-36的方法，其中所述方法不耗减或去除所述对象的内源血小板。38.权利要求1-37的方法，其中所述方法不在所述对象中引起贫血。39.权利要求1-38的方法，其中所述方法引起粒细胞集落刺激因子(GCSF)的增加。40.权利要求1-39的方法，其中所述方法引起巨噬细胞集落刺激因子(MCSF)的增加。41.权利要求1-40的方法，其中所述方法引起所述对象的内源髓系细胞的增加。42.权利要求1-41的方法，其中所述方法不耗减或去除所述对象的内源淋巴系细胞。43.权利要求1-42的方法，其中所述方法保留所述对象的先天性免疫力。44.权利要求1-43的方法，其中所述方法保留所述对象的适应性免疫力。45.权利要求1-44的方法，其中所述方法保留所述对象的胸腺完整性。46.权利要求1-45的方法，其中所述方法保留所述对象的血管完整性。47.权利要求2、3和8的方法，其中所述方法实现外源干细胞群的至少约90％的植入。48.权利要求2、3和8的方法，其中在将外源干细胞群给药到所述对象后4个月，所述方法在所述靶组织中实现至少约20％的供体细胞嵌合率。49.权利要求1-48的方法，其中所述对象具有非恶性血红蛋白病。50.权利要求49的方法，其中所述血红蛋白病选自镰状细胞贫血、地中海贫血、范科尼贫血和威斯科特-奥尔德里奇综合征。51.权利要求1-3的方法，其中所述对象具有免疫缺陷症。52.权利要求51的方法，其中所述免疫缺陷症是先天性免疫缺陷症。53.权利要求51的方法，其中所述免疫缺陷症是获得性免疫缺陷症。54.权利要求53的方法，其中所述获得性免疫缺陷症选自HIV和AIDS。55.权利要求3的方法，其中所述干细胞障碍选自下述障碍：非恶性血红蛋白病、免疫缺陷症和癌症。56.权利要求1-48的方法，其中所述对象具有恶性、前恶性或非恶性障碍。57.权利要求1-48的方法，其中所述对象具有选自白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征和成神经细胞瘤的恶性肿瘤或受到所述恶性肿瘤影响。58.权利要求1-48的方法，其所述对象具有选自糖原贮积病、黏多醣贮积症、高歇氏病、胡尔勒氏症、神经鞘脂贮积病、异染性脑白质营养不良、重症联合免疫缺陷症、威斯科特-奥尔德里奇综合征、高免疫球蛋白M综合症、Chédiak-Higashi病、遗传性淋巴组织细胞增生症、骨硬化病、成骨不全症、贮积病、重型地中海贫血、镰状细胞病、系统性硬化症、系统性红斑狼疮、多发性硬化症和青少年类风湿性关节炎的障碍。59.权利要求1-58的方法，其中所述药剂是抗体，并且其中所述抗体是克隆104。60.权利要求1-58的方法，其中所述药剂是抗体，并且其中所述抗体是克隆30F11。61.权利要求1-60的方法，其中所述抗体是人源化的。62.权利要求1-61的方法，其中所述对象是哺乳动物。63.权利要求1-62的方法，其中所述对象是人。64.权利要求1-63的方法，其中所述对象是有免疫能力的。65.权利要求1-4的方法，其中所述药剂是抗体，并且其中所述抗体是克隆MEM-28。66.权利要求1-4的方法，其中所述药剂是抗体，并且其中所述抗体是克隆HI30。67.权利要求1-3的方法，其中所述药剂是抗体，并且其中所述抗体是克隆581。68.权利要求1-3的方法，其中所述药剂是抗体，并且其中所述抗体是克隆4H11。69.权利要求1-3的方法，其中所述造血干细胞或祖细胞群表达选自下述标志物的一种或多种标志物：CD13，CD33，CD34，CD44，CD45，CD49d:VLA-4，CD49f:VLA-6，CD59，CD84:CD150家族，CD90:Thy1，CD93，CD105:内皮糖蛋白，CD123:IL-3R，CD126:IL-6R，CD133，CD135:Flt3受体，CD166:ALCAM，CD184:CXCR4，Prominin2，促红细胞生成素R，内皮细胞选择性粘附分子，CD244，Tie1，Tie2，MPL，G-CSFR或CSF3R，IL-1R，gp130，白血病抑制因子受体，制瘤素M受体，Embigin和IL-18R。70.权利要求1-3的方法，其中所述造血干细胞或祖细胞群表达选自下述标志物的一种或多种标志物：CD150、CD27和CD201。71.权利要求6的方法，其中所述配体选自下述配体：CXCL12:基质细胞衍生因子1(SDF1)、血管生成素1至4(Ang1、Ang2、Ang3、Ang4)、TPO(促血小板生成素)、促红细胞生成素、FLT3L、VLA4、VLA6、IL-1、IL-3、IL-6、IL-18、G-CSF、制瘤素M和LIF。72.权利要求1-71的方法，其中所述方法不通过DNA损伤诱导细胞死亡。73.一种用于鉴定选择性耗减或去除内源干细胞群的候选药剂的方法，所述方法包括下述步骤：(a)将包含所述干细胞群的样品与偶联到毒素的试验药剂相接触，以及(b)检测所述干细胞群的一个或多个细胞是否从所述样品被耗减或去除，其中在所述接触步骤后所述干细胞群的一个或多个细胞的耗减或去除，将所述试验药剂鉴定为候选药剂。74.权利要求73的方法，其中所述干细胞包含造血干细胞或祖细胞。75.权利要求73的方法，其中所述试验药剂是抗体。76.权利要求73的方法，其中所述试验药剂是配体。77.权利要求73的方法，其中所述毒素被所述HSC或祖细胞群的一个或多个细胞内化。78.权利要求77的方法，其中所述内化包含受体介导的内化作用。79.权利要求74的方法，其中所述造血干细胞或祖细胞表达选自标志物CD45、CD49d(VLA-4)、CD49f(VLA-6)、CD51、CD84、CD90、CD133、CD134和CD184(CXCR4)的一种或多种标志物。80.权利要求73-79的方法，其中所述毒素选自下述毒素：皂角素、白喉毒素、假单胞菌外毒素A、蓖麻毒素A链衍生物、小分子毒素及其组合。81.权利要求73-80的方法，其中将所述细胞与所述试验药剂接触至少约2-24小时。82.权利要求73-80的方法，其中所述细胞是人类细胞。83.一种预处理对象以备植入的方法，所述方法包括通过下述步骤选择性耗减或去除所述对象的靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群：(a)向所述对象给药有效量的包含与药剂偶联的突变的保护抗原(mut-PA)的成孔嵌合体，并由此在所述内源造血干细胞或祖细胞群的细胞膜中形成一个或多个孔；以及(b)向所述对象给药有效量的第二嵌合体，其中所述第二嵌合体包含与毒素偶联的致死因子N-端(LFN)，并且其中所述毒素被所述内源造血干细胞或祖细胞群内化，由此选择性耗减或去除所述靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群并预处理所述对象以备植入。84.一种将干细胞植入到对象中的方法，所述方法包括：(a)向所述对象给药有效量的包含与药剂偶联的突变的保护抗原(mut-PA)的成孔嵌合体，并由此在内源造血干细胞或祖细胞群的细胞膜中形成一个或多个孔；(b)向所述对象给药有效量的第二嵌合体，其中所述第二嵌合体包含与毒素偶联的因子，其中所述因子选自致死因子N-端(LFN)和水肿因子N-端(EFN)，并且其中所述毒素被所述内源造血干细胞或祖细胞群内化，由此耗减或去除所述靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群；以及(c)将干细胞群给药到所述对象的靶组织，其中被给药的干细胞群植入到所述对象的靶组织中。85.一种在对象中治疗干细胞障碍的方法，所述方法包括：(a)向所述对象给药有效量的包含与药剂偶联的突变的保护抗原(mut-PA)的成孔嵌合体，并由此在内源造血干细胞或祖细胞群的细胞膜中形成一个或多个孔；(b)向所述对象给药有效量的第二嵌合体，其中所述第二嵌合体包含与毒素偶联的因子，其中所述因子选自致死因子N-端(LFN)和水肿因子N-端(EFN)，并且其中所述毒素被所述内源造血干细胞或祖细胞群内化，由此选择性耗减或去除所述靶组织中的内源造血干细胞或祖细胞群；以及(c)将干细胞群给药到所述对象的靶组织，其中被给药的干细胞群植入到所述对象的靶组织中。86.权利要求83-85的方法，其中所述毒素通过孔介导的内化作用被内化。87.权利要求83-86的方法，其中所述方法不通过DNA损伤诱导细胞死亡。88.权利要求83-87的方法，其中所述药剂是单链可变区片段(scFv)。89.权利要求83-88的方法，其中所述药剂是配体。90.权利要求89的方法，其中所述配体选自下述配体：CXCL12:基质细胞衍生因子1(SDF1)、血管生成素1至4(Ang1、Ang2、Ang3、Ang4)、TPO(促血小板生成素)、促红细胞生成素、FLT3L、VLA4、VLA6、IL-1、IL-3、IL-6、IL-18、G-CSF、制瘤素M和LIF。91.权利要求83-85的方法，其中所述药剂选自scfv、Fab、disc...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·T·斯卡登，拉胡尔·帕尔乔杜里，德里克·J·罗西，阿格涅兹卡·D·切霍维奇，
申请(专利权)人：哈佛学院校长同事会，综合医院有限公司，儿童医学中心公司，
类型：发明
国别省市：美国,US