T淋巴细胞中的高效TCR基因编辑制造技术

技术编号:39416588 阅读:12 留言:0更新日期:2023-11-19 16:07
本公开涉及工程化T细胞及其制备和使用方法,以及用于制备所述工程化T细胞的试剂。以及用于制备所述工程化T细胞的试剂。以及用于制备所述工程化T细胞的试剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】T淋巴细胞中的高效TCR基因编辑
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2021
年3月
24
日提交的美国临时申请号
63/165,509
和于
2022
年3月
24
日提交的美国临时申请号
63/323,065
的优先权益,这些临时申请中的每者全文且出于所有目的通过引用的方式并入本文

[0003]序列表
[0004]本申请要求于
2021
年3月
24
日提交的美国临时申请号
63/165,509
和于
2022
年3月
24
日提交的美国临时申请号
63/323,065
的优先权益,这些临时申请中的每者全文且出于所有目的通过引用的方式并入本文


技术介绍

[0005]T
细胞疗法在治疗许多不同疾病
(
包括癌症

传染性疾病和炎性疾病
)
方面越来越受到关注

然而,使用当前基于病毒的工程方法来制备治疗性
T
细胞既耗时又昂贵,并且存在一定的安全问题

此外,迄今为止使用非病毒方法来生产工程化
T
细胞的方法具有低编辑效率,并且可能限制细胞产量


技术实现思路

[0006]本技术总体上涉及工程化
T
细胞和相关系统

方法和试剂盒

该技术解决了通常使用已知非病毒方法生产的工程化
T
细胞效率低且数量少的问题

[0007]在一方面,提供了一种工程化
T
细胞

工程化
T
细胞包括编码包含外源性
T
细胞受体
(TCR)
或其部分的多肽的核酸序列

在实施例中,外源性
TCR
或其部分为外源性
T
细胞受体
β
(TCR

β
)

/
或外源性
T
细胞受体
α
(TCR

α
)
或它们的部分

在实施例中,核酸序列插入到
TCR
基因座中

在实施例中,
TCR
基因座为工程化
T
细胞的
TCR

α
基因座

在实施例中,
TCR
基因座是工程化
T
细胞的
TCR

β
基因座

[0008]在实施例中,外源性
TCR

α
包含内源性
TCR

α
的至少一部分

在实施例中,外源性
TCR

α
包含外源性
TCR

α
(VJ)
结构域和内源性
TCR

α
恒定结构域

[0009]在实施例中,核酸序列还包含聚腺苷酸化
(polyA)
序列

在实施例中,核酸序列还包含终止密码子

在实施例中,终止密码子为外源性
TCR

3'

polyA
序列
5'。
在实施例中,
TCR
敲入
(KI)
构建体还包含
polyA
序列

在实施例中,
SEQ ID NO
:1包含
polyA
序列

[0010]在另一相互关联的方面,提供了包含分离的
T
细胞的组合物,其中该细胞的至少5%是工程化
T
细胞

在实施例中,每个工程化
T
细胞包括编码包含外源性
TCR

β
和外源性
TCR

α
的多肽的核酸序列

在实施例中,每个工程化
T
细胞包括编码包含外源性
TCR

β
和外源性
TCR

α
的多肽的核酸序列

在实施例中,每个工程化
T
细胞包括编码包含外源性
TCR

β
的至少一部分和外源性
TCR

α
的至少一部分的多肽的核酸序列

在实施例中,外源性
TCR

α
的部分为
TCR

α
VJ


在实施例中,核酸序列插入到工程化
T
细胞的
TCR

α
基因座中

[0011]在实施例中,工程化
T
细胞不表达功能性内源性
TCR

β
蛋白

在实施例中,工程化
T
细胞不表达功能性内源性
TCR

α
蛋白

在实施例中,外源性
TCR

α
(VJ)
结构域形成包含
T
细胞
INHIBITORS”、WO2015106161A1“METHODS FOR DEFINING AND PREDICTING IMMUNE RESPONSE TO ALLOGRAFT”、WO2015160439A2“QUANTIFICATION OF ADAPTIVE IMMUNE CELL GENOMES IN A COMPLEX MIXTURE OF CELLS”、WO2016086029A1“CHARACTERIZATION OF ADAPTIVE IMMUNE RESPONSE TO VACCINATION OR INFECTION USING IMMUNE REPERTOIRE SEQUENCING”、US20180282808A1“DETERMINING WT

1SPECIFIC T CELLS AND WT

1SPECIFIC T CELL RECEPTORS(TCRS)”,这些专利申请中的每者其中所教导的全部内容通过引用的方式全文并入本文,包括但不限于所有制备方法
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于制备工程化
T
细胞的方法,所述方法包括:
a)
在允许第一核糖核蛋白颗粒
(RNP)
和供体
DNA
进入
T
细胞的条件下,使所述
T
细胞与所述第一
RNP
和所述供体
DNA
接触,其中所述第一
RNP
包含靶向内源性
TCR

基因座的第一指导
RNA
,并且其中所述供体
DNA
包含核酸序列,所述核酸序列包含编码多肽的基因,所述多肽包含外源性
TCR

β
和外源性
TCR

α
或其部分;
b)
孵育所述
T
细胞一段时间;以及
c)
在培养基中培养所述细胞一段时间,以允许所述供体
DNA
插入到内源性
TCR

α
基因座中,从而形成工程化
T
细胞
。2.
根据权利要求1所述的方法,其中所述外源性
TCR

α
包括全长
TCR

α
。3.
根据权利要求1所述的方法,其中所述外源性
TCR

α
或其部分包含
TCR

α
(VJ)
结构域
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述内源性
TCR
基因座为内源性
TCR

α
基因座
。5.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述内源性
TCR
基因座为内源性
TCR

β
基因座
。6.
根据权利要求1所述的方法,其中所述
TCR
基因座为
TCR

α
基因座,并且所述
T
细胞与包含靶向内源性
TCR

β
基因座的第二指导
RNA
的第二
RNP
接触
。7.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一
RNP
包含第一基因编辑蛋白,并且所述第一指导
RNA
与所述第一基因编辑蛋白的比率在
1:1

100:1
之间
。8.
根据权利要求6所述的方法,其中所述第二
RNP
包含第二基因编辑蛋白,并且所述第二指导
RNA
与所述第二基因编辑蛋白的比率在
1:1

100:1
之间
。9.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述工程化
T
细胞不表达内源性
TCR

β
蛋白
。10.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一指导
RNA
靶向
TRAC
的外显子
1、2
或3:
TRAC1(SEQ ID NO:7)、TRAC2(SEQ ID NO:8)、TRAC3(SEQ ID NO:9)、TRAC4(SEQ ID NO:10)、TRAC5(SEQ ID NO:11)、TRAC6(SEQ ID NO:12)、TRAC7(SEQ ID NO:13)、TRAC8(SEQ ID NO:14)、TRAC9(SEQ ID NO:15)、TRAC10(SEQ ID NO:16)、TRAC11(SEQ ID NO:17)、TRAC12(SEQ ID NO:18)、TRAC13(SEQ ID NO:19)、TRAC14(SEQ ID NO:20)、TRAC15(SEQ ID NO:21)

TRAC16(SEQ ID NO:22)。11.
根据权利要求
10
所述的方法,其中所述第一指导
RNA
靶标包括以下中的一者:
TRAC1、TRAC3、TRAC4、TRAC5、TRAC7、TRAC12

TRAC15。12.
根据权利要求
10

11
所述的方法,其中所述第一指导
RNA
包含表
10
中的核酸序列
。13.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一指导
RNA
靶向
TRAC
的外显子
1、2

3。14.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第二指导
RNA
靶向
TRBC
的外显子1:
TRBC1(SEQ ID NO:23)、TRBC2(SEQ ID NO:24)、TRBC3(SEQ ID NO:25)、TRBC4(SEQ ID NO:26)、TRBC5(SEQ ID NO:27)、TRBC6(SEQ ID NO:28)、TRBC7(SEQ ID NO:29)、TRBC8(SEQ ID NO:30)、TRBC9(SEQ ID NO:31)、TRBC10(SEQ ID NO:32)、TRBC11(SEQ ID NO:33)、TRBC12(SEQ ID NO:34)、TRBC13(SEQ ID NO:35)、TRBC14(SEQ ID NO:36)、TRBC15(SEQ ID NO:37)、TRBC16(SEQ ID NO:38)、TRBC17(SEQ ID NO:39)、TRBC18(SEQ ID NO:40)、TRBC19
(SEQ ID NO:41)、TRBC20(SEQ ID NO:42)、TRBC21(SEQ ID NO:43)、TRBC22(SEQ ID NO:44)、TRBC23(SEQ ID NO:45)、TRBC24(SEQ ID NO:46)、TRBC25(SEQ ID NO:47)

TRBC26(SEQ ID NO:48)。15.
根据权利要求
14
所述的方法,其中所述第二指导
RNA
靶向以下基因座中的一者:
TRBC4、TRBC8、TRBC13、TRBC19、TRBC20、TRBC21、TRBC22、TRBC23

TRBC26。16.
根据权利要求
14

15
中任一项所述的方法,其中所述第二指导
RNA
靶向
TRBC1

TRBC2
的外显子
1。17.
根据权利要求
14

15
所述的方法,其中所述第二指导
RNA
包含表
11
中的核酸序列
。18.
根据权利要求
16
所述的方法,其中所述第二指导
RNA
靶向
TRBC
的外显子
1。19.
根据权利要求1至
18
中任一项所述的方法,其中允许所述
RNP
和所述供体
DNA
进入所述细胞的所述条件包括电穿孔
。20.
根据权利要求1至
19
中任一项所述的方法,其中在步骤
b)
中,孵育所述
T
细胞至少
10
分钟
。21.
根据权利要求
20
所述的方法,其中在约
37℃
孵育所述
T
细胞
。22.
根据权利要求1至
21
中任一项所述的方法,其中所述培养基包含细胞因子
。23.
根据权利要求
22
所述的方法,其中所述细胞因子包括
IL

2、IL
‑7和
/

IL

15。24.
根据权利要求
23
所述的方法,其中所述细胞因子包括
IL

2。25.
根据权利要求
23
所述的方法,其中所述细胞因子包括
IL

7。26.
根据权利要求
23
所述的方法,其中所述细胞因子包括
IL

15。27.
根据权利要求
23
所述的方法,其中所述细胞因子包括
IL
‑7和
IL

15。28.
根据权利要求1至
27
中任一项所述的方法,其中步骤
a)
在带负电荷的聚合物的存在下进行
。29.
根据权利要求
28
所述的方法,其中所述聚合物为聚
(
谷氨酸
)(PGA)
或其变体


(
天冬氨酸
)、
肝素或聚
(
丙烯酸
)。30.
根据权利要求
29
所述的方法,其中所述
PGA
为聚
(L

谷氨酸
)
或其变体
。31.
根据权利要求
29
所述的方法,其中所述
PGA
为聚
(D

谷氨酸
)
或其变体
。32.
根据权利要求
29

31
中任一项所述的方法,其中所述
PGA
或其变体具有在
15
千道尔顿
(kDa)

50kDa
之间的平均分子量
。33.
根据权利要求
28

32
中任一项所述的方法,其中添加约2μ
g/
μ
L
至约
12
μ
g/
μ
L
的所述聚合物
。34.
根据权利要求1至
33
中任一项所述的方法,其中
RNP
的量为约
0.2pmol/
μ
L
至约
8pmol/
μ
L。35.
根据权利要求1至
34
中任一项所述的方法,其中供体
DNA
的量为约
0.0004pmol/
μ
L
至约
0.4pmol/
μ
L。36.
根据权利要求1至
35
中任一项所述的方法,其中所述供体
DNA
重组入内源性
TCR

α
基因座内
。37.
根据权利要求
36
所述的方法,其中所述
TCR

α
基因座为
TCR

α
恒定链
。38.
根据权利要求
36
所述的方法,其中所述外源性
TCR

α
(VJ)
结构域形成包含所述工程化
T
细胞的所述内源性
TCR

α
的至少一部分的异源性
TCR

α
的部分

39.
根据权利要求1至
38
中任一项所述的方法,其中所述供体
DNA
包含左同源臂和右同源臂
。40.
根据权利要求
39
所述的方法,其中所述左同源臂和所述右同源臂与所述内源性
TCR
基因座同源
。41.
根据权利要求
40
所述的方法,其中所述左同源臂长约
50
个碱基至约
2000
个碱基
。42.
根据权利要求
40
所述的方法,其中所述左同源臂长约
100
个碱基至约
1000
个碱基
。43.
根据权利要求
40
所述的方法,其中所述左同源臂长约
200
个碱基至约
800
个碱基
。44.
根据权利要求
39

43
中任一项所述的方法,其中所述右同源臂长约
200
个碱基至约
800
个碱基
。45.
根据权利要求
44
所述的方法,其中所述右同源臂长约
250
个碱基至约
700
个碱基
。46.
根据权利要求
40
所述的方法,其中所述左同源臂和所述右同源臂与内源性
TCR

β
基因座同源
。47.
根据权利要求
46
所述的方法,其中所述左同源臂长约
200
个碱基至约
800
个碱基
。48.
根据权利要求
47
所述的方法,其中所述左同源臂长约
250
个碱基至约
700
个碱基
。49.
根据权利要求
47
所述的方法,其中所述右同源臂长约
200
个碱基至约
800
个碱基
。50.
根据权利要求
47
所述的方法,其中所述右同源臂长约
250
个碱基至约
700
个碱基
。51.
根据权利要求1至
50
中任一项所述的方法,其中所述供体
DNA
包含双链
DNA(dsDNA)。52.
根据权利要求
51
所述的方法,其中所述供体
DNA
在质粒

纳米质粒或微环上
。53.
根据权利要求
52
所述的方法,其中所述供体
DNA
包含在纳米质粒内
。54.
根据权利要求
51
所述的方法,其中所述供体
DNA
是线状的
。55.
根据权利要求1至
54
中任一项所述的方法,其中所述供体
DNA
包括单链
DNA(ssDNA)。56.
根据权利要求1至
55
中任一项所述的方法,其中所述供体
DNA
是未经化学修饰的
。57.
根据权利要求1至
55
中任一项所述的方法,其中所述供体
DNA
包含化学修饰
。58.
根据权利要求
57
所述的方法,其中所述修饰包含
5'
磷酸酯或
5'
硫代磷酸酯
。59.
根据权利要求1至
58
中任一项所述的方法,其中在步骤
a)
之前孵育所述供体
DNA

RNP。60.
根据权利要求1至
59
中任一项所述的方法,其中所述
RNP
包含至少一个核定位信号
(NLS)。61.
根据权利要求1至
60
中任一项所述的方法,其中在步骤
a)
之前活化所述
T
细胞
。62.
根据权利要求
61
所述的方法,其中所述
T
细胞被活化
24
小时与
96
小时之间的时间
。63.
根据权利要求
62
所述的方法,其中在细胞因子的存在下活化所述
T
细胞
。64.
根据权利要求
63
所述的方法,其中所述细胞因子包括
IL

2、IL
‑7和
/

IL

15。65.
根据权利要求
64
所述的方法,其中在约
5ng/mL
与约
200ng/mL
之间的
IL
‑2的存在下活化所述
T
细胞
。66.
根据权利要求
65
所述的方法,其中在约
5ng/mL
与约
50ng/mL
之间的
IL
‑2的存在下活化所述
T
细胞
。67.
根据权利要求
65
所述的方法,其中在约
10ng/mL IL
‑2的存在下活化所述
T
细胞
。68.
根据权利要求
61

67
中任一项所述的方法,其中在抗
CD3
抗体和
/
或抗
CD28
抗体的存在下活化所述
T
细胞

69.
根据权利要求
68
所述的方法,其中在
CD3
激动剂和
/

CD28
激动剂的存在下活化所述
T
细胞
。70.
根据权利要求
68
所述的方法,其中所述抗
CD3
抗体和
/
或抗
CD28
抗体缀合至底物
。71.
根据权利要求
69
所述的方法,其中所述
CD3
激动剂和
/

CD28
激动剂缀合至底物
。72.
根据权利要求
61

71
中任一项所述的方法,其中步骤
a)
在活化后不超过约
24
小时进行
。73.
根据权利要求
61

71
中任一项所述的方法,其中步骤
a)
在活化后约
24
小时与约
72
小时之间进行
。74.
根据权利要求
73
所述的方法,其中步骤
a)
在活化后约
36
小时与约
60
小时之间进行
。75.
一种用于制备工程化
T
细胞群体的方法,其包括:对
T
细胞群体进行根据权利要求1至
75
中任一项所述的方法
。76.
根据权利要求
76
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约5%被回收作为工程化
T
细胞
。77.
根据权利要求
77
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的约5%至约
100
%被回收作为工程化
T
细胞
。78.
根据权利要求
77
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
50
%被回收作为工程化
T
细胞
。79.
根据权利要求
77
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
60
%被回收作为工程化
T
细胞
。80.
根据权利要求
75

79
中任一项所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
25
%在步骤
c)
之后是有活力的
。81.
根据权利要求
80
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
50
%在步骤
c)
之后是有活力的
。82.
根据权利要求
80
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
75
%在步骤
c)
之后是有活力的
。83.
根据权利要求
75

137
中任一项所述的方法,其进一步包括:使所述细胞与包含靶向内源性
TCR

β
基因座的指导
RNA
的第二
RNP
接触,并且其中所述
T
细胞群体的至少约5%被回收作为工程化
T
细胞,其中所述工程化
T
细胞表达低于约
20
%的内源性
TCR

β
。84.
根据权利要求
83
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的约
10
%至约
100
%被回收作为工程化
T
细胞
。85.
根据权利要求
84
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
50
%被回收作为工程化
T
细胞
。86.
根据权利要求
84
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
60
%被回收作为工程化
T
细胞
。87.
根据权利要求
85

86
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
25
%在步骤
c)
之后是有活力的
。88.
根据权利要求
87
所述的方法,其中所述
T
细胞群体的至少约
50
%在步骤
c)
之后是有活力的
。89.
根据权利要求1至
88
中任一项所述的方法,其中步骤
a)
以任意顺序包括以下步骤:
(i)
将所述供体
DNA
添加到腔室;
(ii)
将所述
RNP
添加到所述腔室;以及
(iii)
将一个或多个所述
T
细胞添加到所述腔室
。90.
根据权利要求1至
88
中任一项所述的方法,其中步骤
a)
以任意顺序包括以下步骤:
(i)
任选地组合所述
RNP
和带负电荷的聚合物以形成
RNP

PGA
混合物;
(ii)
将所述供体
DNA
添加到腔室;
(iii)
将所述
RNP
或所述
RNP

PGA
混合物添加到所述腔室;以及
(iv)
将一个或多个所述
T
细胞添加到所述腔室
。91.
根据权利要求1至
88
中任一项所述的方法,其中步骤
a)
以任意顺序包括以下步骤:
(i)
将所述
RNP
添加到腔室;
(ii)
将所述供体
DNA
添加到所述腔室;
(iii)
任选地将聚
(
谷氨酸
)
添加到所述腔室;以及
(iv)
将所述
T
细胞添加到所述腔室
。92.
根据权利要求1至
91
中任一项所述的方法,其中在步骤
a
和步骤
b
期间,不对所述
T
细胞进行吸移
。93.
一种工程化
T
细胞,其通过根据权利要求1至
92
中任一项所述的方法制备
。94.
一种工程化
T
细胞群体,其通过根据权利要求1至
92
中任一项所述的方法制备
。95.
一种用于治疗患有癌症的受试者的方法,所述方法包括:
a)
提供
T
细胞群体;
b)
至少对所述
T
细胞群体的子集进行工程化以表达外源性
T
细胞受体
(TCR)
并敲除内源性
TCR

β
,从而形成工程化
T
细胞群体,其中所述外源性
TCR
与由所述癌症表达的抗原结合;
c)
对所述工程化
T
细胞群体进行扩增;以及
d)
向所述受试者施用扩增的工程化
T
细胞群体
。96.
根据权利要求
95
所述的方法,其中所述抗原为新抗原或
TAA。97.
根据权利要求
95

96
所述的方法,其中对所述癌症的基因组和
/
或转录组的至少一部分进行测序以确定所述抗原的存在
。98.
根据权利要求
95

97
中任一项所述的方法,其中所述工程化
T
细胞使用根据权利要求1至
92
中任一项所述的方法来进行制备
。99.
根据权利要求
95

98
中任一项所述的方法,所述抗原为
WT1、JAK2、NY

ESO1、PRAME、
突变型
KRAS

HPV。100.
根据权利要求
95

99
中任一项所述的方法,其中所述抗原对所述癌症具有特异性
。101.
根据权利要求
95

100
中任一项所述的方法,其中所述
TCR
与呈递在
I
类主要组织相容性复合体
(MHCI)
分子上的所述抗原结合
。102.
根据权利要求
101
所述的方法,其中所述
MHCI
包括由所述受试者表达的
MHCI
等位基因
。103.
根据权利要求
95

102
中任一项所述的方法,其中所述扩增的工程化
T
细胞群体包含1×
105与1×
10
11
个之间的工程化
T
细胞
。104.
根据权利要求
95

102
中任一项所述的方法,其中所述扩增的工程化
T
细胞群体包含至少1×
108个工程化
T
细胞
。105.
根据权利要求
95

102
中任一项所述的方法,其中所述扩增的工程化
T
细胞群体包含至少1×
10
11
个工程化
T
细胞

106.
根据权利要求
95

105
中任一项所述的方法,其中所述
T
细胞对于所述受试者而言是自体的
。107.
一种用于治疗患有癌症的受试者的方法,所述方法包括:
a)
提供从所述受试者分离的第一
T
细胞群体;
b)
至少对所述第一
T
细胞群体的子集进行工程化以表达第一外源性
T
细胞受体
(TCR)
并敲除内源性
TCR

β
,从而形成第一工程化
T
细胞群体,其中所述外源性
TCR
与由所述癌症表达的第一抗原结合;
c)
对所述第一工程化
T
细胞群体进行扩增;
d)
向所述受试者施用扩增的第一工程化
T
细胞群体;
e)
提供从所述受试者分离的第二
T
细胞群体;
f)
至少对所述第二
T
细胞群体的子集进行工程化以表达第二外源性
TCR
并敲除内源性
TCR

β
,从而形成第二工程化
T
细胞群体,其中所述外源性
TCR
与由所述癌症表达的第二抗原结合;
g)
对所述第二工程化
T
细胞群体进行扩增;以及
h)
向所述受试者施用扩增的第二工程化
T
细胞群体
。108.
根据权利要求
107
所述的方法,其中对所述癌症的基因组或转录组的至少一部分进行测序以确定所述第一抗原和所述第二抗原的存在
。109.
根据权利要求
107

108
所述的方法,其中所述第一抗原为
WT1、JAK2、NY

ESO1、PRAME
或突变型
KRAS。110.
根据权利要求
107

109
中任一项所述的方法,其中所述第一
TCR

/
或第二
TCR
与呈递在
I
类主要组...

【专利技术属性】
技术研发人员:S
申请(专利权)人:基因泰克公司
类型:发明
国别省市:

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