Composiciones de inmunoterapia contra el cáncer y métodos de uso.

Una composición celular para generar una respuesta inmune frente al cáncer en un sujeto humano,

que comprende:

un antígeno tumoral y una o varias poblaciones de células, en donde al menos una de las poblaciones de células está modificada genéticamente para expresar la secuencia que codifica un polipéptido del factor estimulador de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) y al menos una de las poblaciones de células está modificada genéticamente para expresar la secuencia que codifica un anticuerpo del antígeno 4 asociado con linfocitos T citotóxicos (CTLA4), en donde las cantidades del antígeno tumoral, el polipéptido de GM-CSF y el anticuerpo anti- CTLA4 son terapéuticamente eficaces para generar una respuesta inmune frente al cáncer en el sujeto humano.

Composiciones de inmunoterapia contra el cáncer y métodos de uso Campo de la invención La presente invención se refiere a composiciones celulares y a métodos para inducir una respuesta inmune frente a células tumorales. Las composiciones celulares comprenden células que se han modificado genéticamente para expresar un anticuerpo contra el antígeno 4 asociado a linfocitos T citotóxicos (CTLA4) y una citocina, por lo que la expresión local, sostenida basada en células, del anticuerpo anti-CTLA4 en el sitio de la inmunización reduce significativamente la concentración terapéutica en comparación con una administración sistémica.

Antecedentes de la Tecnología Una metodología terapéutica contra el cáncer es el uso de células cancerígenas autólogas o alogénicas como vacunas para aumentar la inmunidad antitumoral (Oettgen et al., The Histor y of Cancer Immunotherapy, en: Biologic Therapy of Cancer, Devita et al., (compiladores) J. Lippincot Co., págs. 87-199, 1991; Armstrong TD y Jaffee EM, Surg Oncol Clin N Am 11 (3) : 681-96, 2002 y Bodey B et al., Anticancer Res. 20 (4) : 2665-76, 2000) . Una expansión de esta metodología implica el uso de células tumorales modificadas genéticamente que expresan citocinas, a nivel local en el sitio de la inmunoterapia.

Se ha observado que numerosas citocinas desempeñan un papel en la regulación de la respuesta inmune a tumores. Por ejemplo, el documento de patente de EE.UU. nº 5.098.702 describe el uso de combinaciones de factor de necrosis tumoral (TNF) , interleucina 2 (IL-2) e interferón beta (IFN-beta) en cantidades sinérgicamente eficaces para combatir tumores existentes. Los documentos de patente de EE.UU. nº 5.078.996, 5.637.483, 5.904.920 y

6.350.445 describen el uso del factor estimulador de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) para el tratamiento de tumores. Se ha demostrado la actividad en modelos tumorales usando una variedad de citocinas inmunomoduladoras, que incluyen la interleucina 4 (IL-4) , IL-2, el factor de necrosis tumoral alfa (TNF alfa) , el factor estimulador de colonias de granulocitos (G-CSF) , la interleucina 7 (IL-7) , la interleucina 6 (IL-6) , la interleucina 12 (IL-12) y GM-CSF, tal y como se describe en Golumbeck PT et al., Science 254: 13-716, 1991; Gansbacher B et al.,

J. Exp. Med. 172: 1217-1224, 1990; y Akiyama Y et al., Gene Therapy 7: 2113-2121, 2000; Fearon ER et al., Cell 60: 397-403, 1990; Gansbacher B et al., Cancer Res. 50: 7820-25, 1990; Teng M et al., PNAS 88: 3535-3539, 1991; Columbo MP et al., J. Exp. Med. 174:1291-1298, 1991; Aoki et al., Proc Natl Acad Sci USA. 89 (9) : 3850-4, 1992; Porgador A, et al., Nat. Immun. 13 (2-3) : 113-30, 1994; Dranoff G et al., PNAS 90: 3539-3543, 1993; Lee CT et al., Human Gene Therapy 8:187-193, 1997; Nagai E et al., Cancer Immunol. Immonther. 47:2-80, 1998; Akiyama Y et al., Gene Therapy 7: 2113-2121, 2000; y Chang A et al., Human Gene Therapy 11: 839-850, 2000, respectivamente. Los ensayos clínicos que emplean vacunas celulares autólogas o alogénicas que expresan GM-CSF (GVAX®) han comenzado el tratamiento del cáncer de próstata, melanoma, cáncer de pulmón, cáncer pancreático, cáncer renal y mieloma múltiple (Dummer R., Curr Opin Investig Drugs 2 (6) : 844-8, 2001; Simons J et al., Cancer Res. 15; 59 (20) : 5160-8, 1999; Soiffer R. et al., PNAS 95: 13141-13146, 1998; Simons J et al., Cancer Res. 15; 57: 1537-1546, 1997; Jaffee E et al., J. Clin Oncol 19:145-156, 2001; y Salgia R et al., J. Clin Oncol 21: 624 -630, 2003; Soiffer et al. J Clin Oncol 2003 21: 3343B50; Nemunaitis et al. J. Natl Cancer Inst. 18 de Febrero 2004 96 (4) : 326-31) .

Las inmunoterapias celulares autólogas o alogénicas contra el cáncer que expresan GM-CSF se han descrito anteriormente (por ejemplo, véanse los documentos de patente de Estados Unidos 6.464.973, 6.350.445, 6.187.306, 6.033.674, 5.985.290 y 5.637.483) . Sin embargo, sigue habiendo una necesidad de mejorar las estrategias de inmunoterapias basadas en GVAX® para el tratamiento del cáncer.

Se han descrito previamente células dendríticas modificadas genéticamente para la inmunoterapia del cáncer. Véase, p. ej., Akiyama Y et al., Gene Therapy 7: 2113-2121, 2000 y Ribas A, Current Gene Therapy 5: 619-628, 2005.

El antígeno 4 asociado a linfocitos T citotóxicos (CTLA4; CTLA-4; CD152) es una molécula inmunosupresora expresa en linfocitos T activados y un subconjunto de linfocitos T CD4+CD25+. CTLA4 es un regulador conocido de la activación de linfocitos T (Chambers, C. A. et al., Annu. Rev. Immunol 19: 565, 2001) . La señalización de CTLA4 ha mostrado que inhibe los primeros eventos en la activación de los linfocitos T tanto a nivel de transcripción de IL-2 como a nivel de eventos del ciclo celular independientes de IL-2 (Brunner et al., J. Immunol., 1999, 162: 5813-5820) .

CTLA4, que se une a B7-1/2 es esencial para la regulación a la baja de las respuestas de los linfocitos T. Se ha observado que ratones CTLA4-/-sufren una respuesta linfoproliferativa letal que se inicia por una expansión incontrolada de los linfocitos T. Por lo tanto, CD28 y CTLA4 desempeñan papeles decisivos en la regulación de las primeras etapas de la respuesta de los linfocitos T. CTLA4 también se ha observado que regula la aparición y la gravedad de una enfermedad autoinmune experimental en ratones (Allison, J. P., Cancer Immunity, vol. 5 supl. 1, pág. 9; 6 de abril 2005) .

Un anticuerpo monoclonal totalmente humano para CTLA4 humano ha mostrado actividad antitumoral en ensayos en fase I/II y II (Medarex) . Un estudio en fase I de un anticuerpo humano anti-CTLA4 en pacientes con melanoma metastásico y carcinoma de ovario, vacunados previamente, mostraba actividad antitumoral en cinco de los nueve

pacientes estudiados (Hodi FS et al., PNAS 100:4712-4717, 2003) . En un estudio distinto en fase I que implicaba la administración de un anticuerpo monoclonal totalmente humano que bloqueaba CTLA4 (MDX-010) , combinado con vacunas peptídicas contra el melanoma, ocho de diecinueve pacientes con resección de melanoma metastásico en estadio III o IV que recibieron dosis repetidas de MDX-010, desarrollaron toxicidades autoinmunes significativas. Los síntomas incluían uveítis, erupciones cutáneas y reacciones gastrointestinales (diarrea y dolor abdominal) . Véase, por ejemplo, Sanderson K. et al., J Clin Oncol 23: 741-750, 2005.

En otro estudio, catorce pacientes con melanoma metastásico recibieron una administración intravenosa de un anticuerpo anti-CTLA4 completamente humano (MDX-010) a 3 mg/kg cada 3 semanas según se toleraba, junto con una vacunación subcutánea con dos péptidos modificados de glicoproteína 100 (gp100) con restricción 0201 del antígeno leucocitario humano A (HLA-A) . Los resultados indicaron que aunque tres pacientes tenían una regresión objetiva del cáncer, seis pacientes (43%) desarrollaron eventos autoinmunes que incluían tres pacientes con dermatitis, dos con colitis/enterocolitis y uno con hepatitis, y todos ellos estaban autolimitados o eran sensibles a esteroides sistémicos. (G. Q. Phan et al., Proc Am Soc Clin Oncol 22: página 852, 2003, Resumen 3424) . Estos datos sugieren que CTLA4 puede tener un beneficio terapéutico, sin embargo, una administración sistémica de anticuerpo anti-CTLA4 que sea suficiente para conseguir una eficacia en un entorno clínico, puede tener una toxicidad relacionada. Por lo tanto, existe una necesidad de desarrollar composiciones que superen la toxicidad potencial permitiendo un nivel sistémico menor de anticuerpo anti-CTLA4 que también sea eficaz.

Compendio de la invención La invención proporciona composiciones celulares para inmunoterapia para la generación de una respuesta inmune frente al cáncer en un sujeto humano, en donde las composiciones de inmunoterapia basadas en células incluyen un antígeno tumoral y una o varias poblaciones de células en donde al menos una de las poblaciones de células está modificada genéticamente para expresar la secuencia que codifica un polipéptido del factor estimulador de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) y en donde al menos una de las poblaciones de células está modificada genéticamente para expresar la secuencia que codifica un anticuerpo del antígeno 4 asociado con linfocitos T citotóxicos (CTLA4) , en donde las cantidades del antígeno tumoral, el polipéptido de GM-CSF y el anticuerpo anti-CTLA4 son terapéuticamente eficaces para generar una respuesta inmune frente al cáncer en el sujeto humano. En esta memoria se describen métodos para emplear las mismas composiciones para el tratamiento del cáncer en un paciente. Después de la administración de la composición para inmunoterapia basada en células a un sujeto humano, se detecta una respuesta inmune contra el al antígeno... [Seguir leyendo]

1. Una composición celular para generar una respuesta inmune frente al cáncer en un sujeto humano, que comprende:

un antígeno tumoral y una o varias poblaciones de células, en donde al menos una de las poblaciones de células está modificada genéticamente para expresar la secuencia que codifica un polipéptido del factor estimulador de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) y al menos una de las poblaciones de células está modificada genéticamente para expresar la secuencia que codifica un anticuerpo del antígeno 4 asociado con linfocitos T citotóxicos (CTLA4) , en donde las cantidades del antígeno tumoral, el polipéptido de GM-CSF y el anticuerpo anti-CTLA4 son terapéuticamente eficaces para generar una respuesta inmune frente al cáncer en el sujeto humano.

2. La composición según la reivindicación 1, en la que dicho antígeno tumoral es expresado por una célula.

3. La composición según la reivindicación 1 o 2, en la que la misma población de células se modifica genéticamente para expresar la secuencia que codifica el polipéptido de GM-CSF y el anticuerpo anti-CTLA4.

4. La composición según la reivindicación 1, en la que dos poblaciones diferentes de células se modifican genéticamente para expresar la secuencia que codifica el polipéptido de GM-CSF y el anticuerpo anti-CTLA4.

5. La composición según la reivindicación 1 o 4, en la que al menos una de dichas una o más poblaciones de células modificadas genéticamente son células tumorales.

6. La composición según las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha población de células que expresa un antígeno tumoral se modifica genéticamente para expresar la secuencia que codifica el polipéptido de GM-CSF y el anticuerpo anti-CTLA4.

7. La composición según la reivindicación 6, en la que dicho anticuerpo anti-CTLA4 se expresa empleando un vector que comprende:

en la dirección 5’ a 3’, un promotor ligado funcionalmente a la secuencia que codifica la primera cadena de un anticuerpo anti-CTLA4, un sitio de escisión proteolítica, una secuencia que codifica un sitio de escisión con autoprocesamiento y la secuencia que codifica la segunda cadena de un anticuerpo anti-CTLA4, en donde la secuencia que codifica el sitio de escisión con autoprocesamiento se inserta entre la secuencia que codifica la primera cadena y la segunda cadena de dicho anticuerpo anti-CTLA4.

8. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha población de células que expresa el antígeno tumoral se modifica genéticamente para expresar la secuencia que codifica el polipéptido de GM-CSF.

9. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha población de células que expresa el antígeno tumoral se modifica genéticamente para expresar la secuencia que codifica el anticuerpo anti-CTLA4.

10. La composición según la reivindicación 9, en la que dicho anticuerpo anti-CTLA4 se expresa empleando un vector que comprende:

en la dirección 5’ a 3’, un promotor ligado funcionalmente a la secuencia que codifica la primera cadena de un anticuerpo anti-CTLA4, un sitio de escisión proteolítica, una secuencia que codifica un sitio de escisión con autoprocesamiento y la secuencia que codifica la segunda cadena de un anticuerpo anti-CTLA4, en donde la secuencia que codifica el sitio de escisión con autoprocesamiento se inserta entre la secuencia que codifica la primera cadena y la segunda cadena de dicho anticuerpo anti-CTLA4.

11. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que al menos una población de dichas células es autóloga.

12. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que al menos una población de dichas células es alogénica.

13. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que al menos una población de dichas células son células con efecto vecindad.

14. Una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, para uso en un método de tratamiento de un cáncer mediante la generación de una respuesta inmune frente a dicho cáncer.