Célula humana que comprende un receptor de células T (TCR) quimérico que comprende una región variable de un TCR humano y una región constante que comprende al menos el dominio extracelular de una región constante de un TCR de huésped no humano,

o una variante funcional del mismo, en el que la variante funcional tiene una identidad de secuencia de al menos aproximadamente el 80% con el TCR quimérico y se une específicamente al antígeno para el que el TCR quimérico tiene especificidad antigénica.

Receptor de células T quimérico y materiales relacionados y métodos de uso.

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud de patente reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional estadounidense n.º 60/796.853, presentada el 3 de mayo de 2006.

Material presentado en disco compacto Lista de secuencias de nucleótidos/aminoácidos legible por ordenador presentada simultáneamente con el presente documento e identificada tal como sigue: Un archivo de 211.000 bytes ASCII (texto) denominado "701228ST25.TX-T, " creado el 1 de mayo de 2007.

Antecedentes de la invención

Varios estudios han demostrado que es viable transducir genes del receptor de células T (TCR) en linfocitos humanos para redirigir la especificidad antigénica de poblaciones transducidas a antígenos de interés (revisado en Dembic et al., Nature, 320, 232-238 (1986) , Schumacher, Nat. Rev. Immunol., 2, 512-519 (2002) , Kershaw et al., Nat. Rev. Immunol., 5, 928-940 (2005) , Xue et al., Clin. Exp. Immunol., 139, 167-172 (2005) , Rossig et al., Mol. Ther., 10, 5-18 (2004) , y Murphy et al., Immunity, 22, 403-414 (2005) ) . De particular interés es la reprogramación de linfocitos humanos para el tratamiento del cáncer, puesto que se ha mostrado que la inmunoterapia adoptiva celular media la regresión de tumores sólidos grandes en pacientes con melanoma metastásico (Dudley et al., Science, 298, 850-854 (2002) , y (Dudley et al., J Clin. Oncol., 23, 2346-2357 (2005) ) . Sin embargo, una limitación de la inmunoterapia adoptiva es la necesidad de aislar y expandir linfocitos reactivos al tumor que existen previamente en el paciente. Por tanto, procedimientos de transferencia de TCR a linfocitos humanos pueden superar el requisito de inmunidad específica de tumor preexistente y la necesidad de identificar y aislar laboriosamente células T reactivas al tumor a partir de cada paciente. En este sentido, varios grupos han mostrado que es posible modificar por ingeniería genética linfocitos para que expresen TCR humanos que confieren actividad antitumoral novedosa (Morgan et al., J. Immunol., 171, 3287-3295 (2003) , Hughes et al., Hum. Gene Ther., 16, 1-16 (2005) , Zhao et al., J. Immunol., 174, 4415-4423 (2005) , Roszkowski et al., Cancer Res., 65, 1570-1576 (2005) , y Engels et al., Hum. Gene Ther., 16, 799-810 (2005) ) .

Un posible obstáculo en los enfoques de transferencia de genes de TCR es el apareamiento erróneo de las subunidades de TCR introducidas con las cadenas de TCR endógeno. El efecto inmediato de la competición entre subunidades de TCR exógeno y endógeno puede dar como resultado la reducción de la densidad en la superficie celular del TCR exógeno (Roszkowski et al., Cancer Res., 65, 1570-1576 (2005) , Rubinstein et al., J. Immunol., 170, 1209-1217 (2003) , Munthe et al., Cell Immunol., 170, 283-290 (1996) , Blichfeldt et al., Eur. J. Immunol., 26, 28762884 (1996) ) . Adicionalmente, el apareamiento erróneo de las subunidades de TCR introducidas con las cadenas de TCR endógeno puede conducir a la formación de heterodímeros de TCR no deseados, tales como aquellos con posible autorreactividad (Schumacher, Nat. Rev. Immunol. 2: 512-519 (2002) y Xue et al., Clin. Exp. Immunol. 139: 167-172 (2002) ) .

En vista de lo anterior, hay una necesidad en la técnica de TCR mejorados y células que expresan tales TCR.

La invención proporciona tales TCR y células, especialmente para su uso en métodos de tratamiento o prevención de enfermedades, tales como cáncer.

Breve sumario de la invención

La invención proporciona TCR quiméricos que tienen propiedades biológicas potenciadas que proporcionan mayores respuestas de células T contra el antígeno reconocido por el TCR quimérico. Los TCR quiméricos de la invención comprenden una región variable de un TCR humano y una región constante que comprende al menos un dominio extracelular de una región constante de un TCR no humano, por ejemplo, un TCR murino.

La invención también proporciona variantes funcionales de los TCR quiméricos de la invención, teniendo las variantes funcionales una identidad de secuencia de al menos aproximadamente el 75% con el TCR quimérico y uniéndose específicamente al antígeno para el que el TCR quimérico tiene especificidad antigénica.

La invención proporciona además polipéptidos y proteínas relacionados con los TCR quiméricos de la invención y variantes funcionales descritas en el presente documento, así como ácidos nucleicos que comprenden secuencias de nucleótidos que codifican para cualquiera de los TCR quiméricos de la invención, incluyendo variantes funcionales de los mismos, polipéptidos y proteínas. Se proporcionan además en el presente documento vectores de de expresión recombinantes relacionados, y células huésped, especialmente células huésped humanas.

También se proporcionan por la invención composiciones farmacéuticas que comprenden los TCR quiméricos de la invención, polipéptidos, proteínas, ácidos nucleicos, vectores de expresión recombinantes, células huésped y poblaciones de las mismas.

También se proporciona por la invención un método de tratamiento o prevención de una enfermedad, por ejemplo, cáncer o una enfermedad infecciosa, en un huésped. El método comprende administrar al huésped la composición farmacéutica de la invención en una cantidad eficaz para tratar o prevenir la enfermedad en el huésped.

La invención proporciona además un método de detección de una célula enferma en un huésped. El método comprende (i) poner en contacto una muestra que comprende células del huésped con el TCR quimérico de la invención, proteína, vector de expresión recombinante, célula huésped o población de células huésped, formando de ese modo un complejo, y (ii) detectar el complejo, en el que la detección del complejo es indicativa de una célula enferma en el huésped.

Se proporciona además por la invención un método de mejora de la actividad biológica de un TCR humano. El método comprende reemplazar la región constante del TCR humano por una región constante que comprende al menos un dominio extracelular de una región constante de un TCR no humano.

Breve descripción de las varias vistas del/de los dibujo (s)

Las figuras 1A a 1I son representaciones esquemáticas de los TCR descritos en el presente documento. La figura 1A es una representación esquemática del TCR MM de p53, que es un TCR anti-p53 completamente murino que comprende cadenas a y 1 murinas, cada una de las cuales comprende una región variable (V) y una región constante (C) . La figura 1B es una representación esquemática del TCR MH de p53, que es una versión humanizada del TCR MM de p53 que comprende regiones variables de ratón en cada una de las cadenas ay 1 (MVa y MV1) y regiones constantes humanas en cada una de las cadenas ay 1 (HCa y HC1) . La figura 1C es una representación esquemática del TCR de MART HH, que es un TCR anti-MART-1 completamente humano que comprende cadenas ay 1humanas, cada una de las cuales comprende una región variable (V) y una región constante (C) . La figura 1D es una representación esquemática del TCR de MART HM, que es una versión murinizada del TCR de MART HH que comprende regiones variables humanas en cada una de las cadenas ay 1 (HVa y HV1) y regiones constantes de ratón en cada una de las cadenas ay 1 (MCa y MC1) . La figura 1E es una representación esquemática del TCR HMF5 de MART, que es un TCR anti-MART-1 humano murinizado que comprende regiones variables humanas en cada una de las cadenas ay 1 (HVa y HV1) y regiones constantes de ratón en cada una de las cadenas ay 1 (MCa y MC1) . El TCR HMF5 de MART comprende regiones variables que son diferentes de las regiones variables de los TCR de MART HH y MART HM. La figura 1F es una representación esquemática del TCR HMF4B2 de MART, que es un TCR anti-MART-1 humano murinizado que comprende las regiones variables humanas de los TCR de MART HH y MART HM (HVa y HV1) , regiones constantes de ratón de la cadena a ratón y la cadena 12 de ratón (MCa y MC12) . La figura 1G es una representación esquemática del TCR HH de NY2, que es un TCR anti-NY-ESO-1 completamente humano que comprende cadenas a y 1 humanas, cada una de las cuales comprende una región variable (V) y una región constante (C) . La figura 1H es una representación esquemática del NY2 HM, que es una versión murinizada de NY2 HH que comprende las regiones variables humanas de NY2 HH (HVa y HV1) y regiones constantes de ratón en cada una de las cadenas a y 1 (MCa y MC1) . La figura 1I es una representación... [Seguir leyendo]

1. Célula humana que comprende un receptor de células T (TCR) quimérico que comprende una región variable de un TCR humano y una región constante que comprende al menos el dominio extracelular de una región constante de un TCR de huésped no humano, o una variante funcional del mismo, en el que la variante funcional tiene una identidad de secuencia de al menos aproximadamente el 80% con el TCR quimérico y se une específicamente al antígeno para el que el TCR quimérico tiene especificidad antigénica.

2. TCR quimérico que comprende una región variable de un TCR humano y una región constante que comprende al menos el dominio extracelular de una región constante de un TCR de huésped no humano, o una variante funcional del mismo, en el que el TCR quimérico tiene especificidad antigénica por un antígeno de cáncer seleccionado del grupo que consiste en MART-1, gp-100, p53 y NY-ESO-1, en el que la variante funcional tiene una identidad de secuencia de al menos aproximadamente el 80% con el TCR quimérico y se une específicamente al antígeno para el que el TCR quimérico tiene especificidad antigénica.

3. Célula humana según la reivindicación 1 o TCR quimérico según la reivindicación 2, siendo el TCR de huésped no humano un TCR murino.

4. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 3, en el que el dominio extracelular comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 1 a 3.

5. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 4, en el que la región constante comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 4 a 6.

6. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 3, en el que la variante funcional comprende una región constante en la que una primera parte de la región constante se deriva de una región constante murina y una segunda parte de la región constante se deriva de una región constante humana, en el que las partes primera y segunda comprenden cada una al menos 20 aminoácidos contiguos de la región constante.

7. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 6, en el que la variante funcional comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO.

8. 95.

8. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 7, en el que la variante funcional comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO.

9. 108.

9. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 3, en el que la variante funcional comprende una región constante de un TCR murino con una sustitución de aminoácido en la que un aminoácido se ha sustituido por Cys.

10. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 9, en el que la variante funcional comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO.

9. 98.

11. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 10, en el que la variante funcional comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO.

10. 111.

12. Célula humana según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 10, en la que el TCR quimérico, o una variante funcional del mismo, tiene especificidad antigénica por un antígeno de cáncer, preferiblemente MART-1, gp-100, p53 o NY-ESO-1.

13. Célula humana según la reivindicación 12 o TCR quimérico según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, comprendiendo el TCR quimérico, o variante funcional del mismo, una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 7 a 14, o una combinación de las mismas.

14. Célula humana o TCR quimérico según la reivindicación 13, comprendiendo el TCR quimérico una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 15 a 26, o una combinación de las mismas, o en el que la variante funcional comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO.

11. 133, o una combinación de las mismas.

15. Célula humana según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 a 14, siendo la célula un PBL, preferiblemente un linfocito T.

16. Población de dos o más células, en la que al menos una célula es la célula humana según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 a 15.

17. Polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos de cualquiera de SEQ ID NO: 15 a 26 y 86 a 133.

18. Proteína que comprende al menos uno de los polipéptidos según la reivindicación 17.

19. Proteína según la reivindicación 18, que comprende una primera cadena polipeptídica y una segunda cadena polipeptídica, en la que la primera cadena polipeptídica y la segunda cadena polipeptídica comprenden respectivamente: SEQ ID NO: 15 y 16, SEQ ID NO: 15 y 17, SEQ ID NO: 18 y 19, SEQ ID NO: 18 y 20, SEQ ID NO: 21 y 22, SEQ ID NO: 21 y 23, SEQ ID NO: 24 y 25, SEQ ID NO: 24 y 26, SEQ ID NO: 112 y 16, SEQ ID NO: 113 y 16, SEQ ID NO: 115 y 16, SEQ ID NO: 116 y 16, SEQ ID NO: 112 y 33, SEQ ID NO: 113 y 33, SEQ ID NO: 114 y 33, SEQ ID NO: 115 y 33, SEQ ID NO: 15 y 120, SEQ ID NO: 116 y 120, SEQ ID NO: 15 y 121, SEQ ID NO: 32 y 121, SEQ ID NO: 112 y 121, SEQ ID NO: 113 y 121, SEQ ID NO: 116 y 121, SEQ ID NO: 114 y 121, o SEQ ID NO: 115 y 121.

20. Ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica para el TCR quimérico según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11 o la reivindicación 14, el polipéptido según la reivindicación 17 o la proteína según la reivindicación 18 ó 19.

21. Ácido nucleico según la reivindicación 20, en el que la secuencia de nucleótidos comprende una secuencia de nucleótidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO.

2. 35 y 134 a 147.

22. Vector de expresión recombinante que comprende el ácido nucleico según la reivindicación 20 ó 21.

23. Célula huésped que comprende el vector de expresión recombinante según la reivindicación 22.

24. Composición farmacéutica que comprende la célula humana según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 a 15, la población de células según la reivindicación 16, el TCR quimérico según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11 o la reivindicación 14, el polipéptido según la reivindicación 17, la proteína según la reivindicación 18 ó 19, el ácido nucleico según la reivindicación 20 ó 21, el vector de expresión recombinante según la reivindicación 22, la célula huésped según la reivindicación 23, o una combinación de los mismos.

25. Célula humana según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 a 15, población de células según la reivindicación 16, TCR quimérico según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11 o la reivindicación 14, polipéptido según la reivindicación 17, proteína según la reivindicación 18 ó 19, ácido nucleico según la reivindicación 20 ó 21, vector de expresión recombinante según la reivindicación 22, célula huésped según la reivindicación 23, o una combinación de los mismos para su uso en el tratamiento o la prevención de una enfermedad en un huésped.

26. Uso de una composición según la reivindicación 24 para la preparación de un medicamento para tratar o prevenir una enfermedad en un huésped.

27. Uso según la reivindicación 26, en el que la enfermedad es un cáncer, preferiblemente melanoma, o una enfermedad infecciosa.

28. Uso según la reivindicación 26, en el que la célula humana es autóloga para el huésped.

29. Uso de una célula humana según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 a 15, una población de células según la reivindicación 16, un TCR quimérico según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11 o la reivindicación 14, un polipéptido según la reivindicación 17, una proteína según la reivindicación 18 ó 19, un ácido nucleico según la reivindicación 20 ó 21, un vector de expresión recombinante según la reivindicación 22, una célula huésped según la reivindicación 23, o una combinación de los mismos en la preparación de una composición para la detección de una célula enferma en un huésped.

30. Uso según la reivindicación 29, en el que la célula enferma es una célula cancerosa, preferiblemente melanoma, o una célula infectada.

31. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30, en el que el huésped es un ser humano.

32. Método in vitro de mejora de la actividad biológica de un TCR humano, que comprende reemplazar una región constante del TCR humano por una región constante que comprende al menos el dominio extracelular de una región constante de un TCR de huésped no humano.

33. Método según la reivindicación 32, en el que el TCR de huésped no humano es un TCR murino.

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