【実施例】
【0055】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0056】
実施例1 MAGE−A4特異的CTLクローン#2−28のTCRα鎖及びβ鎖遺伝子のクローニングと配列決定
(1)#2−28からのRNA調製、5’−RACE、クローニング
非特許文献10記載の、MAGE−A4
143-151ペプチド(配列表の配列番号9、以下P143と略す)をパルスした標的細胞にHLA−A2402拘束性に細胞傷害活性を示すCTLクローンである#2−28細胞を培養し、2×10
5個の細胞からRNeasy Mini Kit(キアゲン社製)を用いてRNAを抽出した。このRNAのうち200ngを鋳型に、CapFishing Full−length cDNA Premix Kit(シージーン社製)を用いて、キットの取扱説明書に従ってcDNAを合成した。なお、配列表の配列番号10に示すオリゴdTアダプター、Reverse Transcriptase M−MLV(RNaseH free)(タカラバイオ社製)及び前記酵素に添付の反応用緩衝液を用いて逆転写反応を行った。
【0057】
こうして得られた1本鎖cDNAを鋳型に、上記キットを用いてPCRを行った。5’側プライマーとしてはキット添付の5’−RACEプライマー(配列番号11)を、3’側プライマーとしてはTCRα鎖C領域に特異的な3−TRα−Cプライマー(配列番号12)、TCRβ鎖C1領域に特異的な3−TRβ−C1プライマー(配列番号13)又はTCRβ鎖C2領域に特異的な3−TRβ−C2プライマー(配列番号14)を使用した。これらの反応を、順にPCR−α、PCR−β1及びPCR−β2と呼ぶ。各反応液を94℃で3分間保持したあと、94℃で40秒間、58℃で40秒間、72℃で1分間のサイクルを30回繰り返し、72℃で5分間保持した。各反応産物の一部をアガロースゲル電気泳動により分析したところ、PCR−α及びPCR−β2において約1kbのDNAが増幅していた。
【0058】
PCR−α及びPCR−β2の残りの反応産物をアガロースゲル電気泳動によって分離し、約1kbのDNAをゲルから回収した。これらをpT7blue T−Vector(ノバジェン社製)とライゲーションし、大腸菌DH5αを形質転換した。
【0059】
(2)配列の決定、クラスタリング、クローンの選択
こうして得られたPCR−α及びPCR−β2に由来する形質転換体からそれぞれ96個を選択してそのそれぞれからプラスミドを調製し、自動シークエンサーを用いてDNA塩基配列を決定した。配列データからpT7blueの配列を除去した後にクラスタリングを行ったところ、最も大きいコンティグのコンセンサス配列に含まれる最も長いオープンリーディングフレームの配列は配列表の配列番号3及び配列番号4に示すとおりであった。これらの配列は順に、#2−28細胞のTCR α鎖遺伝子及びβ鎖遺伝子のcDNA配列である。cDNA塩基配列から推定されるTCR α鎖及びβ鎖のアミノ酸配列を、配列表の配列番号1及び配列番号2に示す。上記のプラスミドの中からTCR α鎖遺伝子及びβ鎖遺伝子cDNAのコンセンサス配列をpT7blueのT7プロモーターと同じ向きに持つプラスミドを選択し、それぞれpBS MAGE TCRα及びpBS MAGE TCRβと命名した。
【0060】
実施例2 mRNAトランスフェクションによるMAGE−A4特異的TCRの発現
(1)mRNAの調製
制限酵素EcoRIで消化することによりpBS MAGE TCRα及びpBS MAGE TCRβを直鎖化した。これらを鋳型とし、mMESSAGE mMACHINE T7 Kit(アンビオン社製)を用いて、キットの取扱説明書に従ってインビトロ転写を行った。その後、Poly(A) Tailing Kit(アンビオン社製)を用いて、キットの取扱説明書に従って、前記転写されたRNAにポリ(A)鎖を付加した。こうしてMAGE−A4 TCRα mRNA及びMAGE−A4 TCRβ mRNAを得た。これらをリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に溶解し、使用時まで−80℃で保存した。
【0061】
(2)mRNAトランスフェクション
ms69細胞はSAGE715−723ペプチド(配列表の配列番号15、以下P715と略す)をパルスした標的細胞にHLA−A2402拘束性に細胞傷害活性を示すCTLクローンであり、非特許文献10記載の#22細胞と同様の方法により得られた、#22とは別のクローンである。1×10
7個のms69細胞をX−VIVO20培地(キャンブレックス社製)で2回洗浄した。実施例2−(1)で調製したMAGE−A4 TCRα mRNA及びMAGE−A4 TCRβ mRNAの各80μgと上記細胞をX−VIVO20培地中、150μLとなるように混合し、ECM830遺伝子導入装置(BTX社製)を用いて電気穿孔法によりRNAの細胞への導入を行った。mRNA導入後の細胞は、X−VIVO20培地中、5%CO
2存在下37℃で1日培養した。以下、こうして得られた細胞をRNA導入ms69細胞と記載する。
【0062】
ヒト末梢血からFicoll遠心法により末梢血単核球(PBMC)を分離し、0.5% AB型血清添加PBSで2回洗浄した。これに、抗CD8抗体を固相化した磁気ビーズであるMACS CD8 MicroBeads(ミルテニー社製)を添加して4℃で15分間反応させた後、ビーズを0.5% AB型血清添加PBSで1回洗浄した。マグネットを装着したカラムでトラップした磁気ビーズから回収したCD8陽性細胞を10% AB血清及び100U/mLインターロイキン2(IL−2)を添加したRPMI1640培地に1×10
6個/mLとなるように懸濁した。24ウェルプレートの各ウェルにPBSで1μg/mLに希釈した抗CD3抗体(オルソクローンOKT3、ヤンセンファーマ社製)を300μLずつ加え、4℃で1晩静置したあと上清を捨て、各ウェルに上記のCD8陽性細胞懸濁液を1mLずつ分注した。培養開始4日後、7日後及び10日後に培地を半量ずつ交換しながら5%CO
2存在下37℃で培養した。培養開始12日後のCD8陽性細胞1×10
7個をX−VIVO20培地(キャンブレックス社製)で2回洗浄した。ms69細胞と同様の方法により、この細胞にMAGE−A4 TCRα mRNA及びMAGE−A4 TCRβ mRNAを導入した。mRNA導入後の細胞はX−VIVO20培地中、5%CO
2存在下37℃で1日培養した。以下、こうして得られた細胞をRNA導入CD8陽性細胞と記載する。
【0063】
(3)テトラマーアッセイ
HLA−A2402重鎖のC末端にビオチンプロテインリガーゼBirAの基質となる配列を付加したポリペプチド及びβ2−ミクログロブリンを不溶性封入体として大腸菌に発現させた。前記の封入体をP143ペプチド存在下、インビトロでリフォールディングさせることにより、HLA−A2402/β2−ミクログロブリン/P143複合体を形成させた。得られた複合体にビオチンプロテインリガーゼ(アビディティー社製)を作用させ、フィコエリスリン標識ストレプトアビジン(Streptavidin−PE、インビトロジェン社製)を用いてテトラマーを調製した。
【0064】
上記RNA導入ms69細胞及びRNA導入CD8陽性細胞を20μg/mLテトラマーと37℃で30分間反応させた後、Tricolor標識マウス抗ヒトCD8抗体(カルタグ社製)と氷上で15分間反応させた。細胞を洗浄後、FACS Calibur(BD社製)を用いてフローサイトメトリー解析を行った。ms69細胞及びCD8陽性細胞を陰性対象、#2−28細胞を陽性対象として使用した。
【0065】
その結果、テトラマー陽性率は、陰性対照のms69細胞では0.60%であったのに対してRNA導入ms69細胞では66.65%であり、また、陰性対照のCD8陽性細胞では23.1%であったのに対してRNA導入CD8陽性細胞では34.4%であった。RNAを導入したms69細胞及びCD8陽性細胞のテトラマーアッセイの結果を
図1及び
図2に示す。この結果から、#2−28細胞からクローニングしたTCRα鎖及びTCRβ鎖の遺伝子産物は、P143とHLA−A2402の複合体を認識することが明らかになった。
【0066】
(4)ELISPOTアッセイ
標的細胞は次のようにして調製した。B×Tハイブリッド細胞株174CEM.T2(以下、T2細胞と略す)にHLA−2402遺伝子をトランスフェクトして作製されたT2−A24細胞(Ikuta Y.ら、Blood、第99巻、第3717−3724頁、2002年)を10% ウシ胎児血清(FCS)含有RPMI1640培地で培養し、遠心分離のあと上清を捨てた。その後、RPMI1640培地に懸濁し、遠心分離のあと上清を捨てることにより細胞を洗浄した。このようにして細胞の洗浄を合計3回行ったあと、1mLの10μM P143あるいはP715含有又はペプチド不含RPMI1640培地に懸濁して、5%CO
2存在下、37℃で1時間インキュベートした。遠心分離により細胞を回収し、RPMI1640培地に懸濁したあと遠心分離を行って細胞を洗浄した。5×10
4個/100μLとなるように細胞をRPMI1640培地に懸濁し、ELISPOTアッセイの標的細胞として使用した。
【0067】
マルチスクリーン HA 96ウェル濾過およびアッセイプレート(ミリポア社製)の各ウェルに2μg/mLとなるようにPBSで希釈した抗ヒトインターフェロンγ抗体(1−D1K、マブテック社製)を100μLずつ分注し、4℃で1晩放置した。ウェル内の液を捨てた後、各ウェルに100μLのRPMI1640培地を加え、15分間放置し、液を捨ててプレートを洗浄した。この洗浄を更に1回行った後、10% AB型血清含有RPMI1640培地を各ウェルに加え、37℃で1時間放置し、ブロッキングを行った。ブロッキング後、上清を吸引したあと各ウェルに100μLのRPMI1640培地を添加してプレートを洗浄した。この洗浄操作を合計3回行った。
【0068】
実施例2−(2)で調製した(a)RNA導入ms69細胞、(b)陰性対照のms69細胞及び(c)陽性対象の#2−28細胞並びに実施例2−(2)で調製した(d)RNA導入CD8陽性細胞及び(e)陰性対照のCD8陽性細胞を遠心分離により回収し、RPMI1640培地で1回洗浄した。(a)、(b)及び(c)は2000個、1000個又は500個/100μLとなるように、(d)及び(e)は2×10
4個/100μLになるようにRPMI1640培地に懸濁し、実施例2−(4)で調製した洗浄済みプレートのウェルに100μLずつ分注した。これに100μLの上記標的細胞懸濁液を添加し、5%CO
2存在下、37℃で20時間培養した。
【0069】
プレートの各ウェルから液を除去し、0.05% Tween20含有PBS(PBS−T)で6回洗浄した。ビオチン化抗ヒトインターフェロンγ抗体(マブテック社製、クローン名:7−B6−1)を0.2μg/mLになるようにPBSで希釈し、各ウェルに100μLずつ分注したあと、4℃で1晩放置した。
【0070】
プレートの各ウェルから液を除去し、PBS−Tで6回洗浄した。1μg/mLになるようにPBSで希釈したアルカリフォスファターゼ標識ストレプトアビジン(バイオラッド社製)を各ウェルに100μLずつ分注し、室温で1時間反応させた。プレートの各ウェルから液を除去し、PBS−Tで3回洗浄した後、AP発色キット(バイオラッド社製、170−6432)の取扱説明書に従い調製した発色液を各ウェルに100μLずつ分注し、遮光して発色反応を行った。蒸留水で発色を停止した後、プレートの写真を撮影した。
【0071】
その結果、ms69細胞及びCD8陽性細胞に比べてRNAを導入したms69細胞及びCD8陽性細胞は、標的細胞がP143をパルスされている場合により多数のインターフェロンγ陽性スポットを形成した。この結果を
図3及び
図4に示す。
図3はCTLクローンをエフェクター細胞として使用したときのELISPOTアッセイの結果であり、ms69細胞はP715をパルスした標的細胞に対して、#2−28細胞はP143をパルスした標的細胞に対して、RNA導入ms69細胞はいずれの標的細胞に対しても多数のインターフェロンγ陽性スポットを形成した。
図4はCD8陽性細胞をエフェクター細胞として使用したときのELISPOTアッセイの結果であり、RNA導入CD8陽性細胞はP143をパルスされた標的細胞に特異的にインターフェロンγ陽性スポットを形成した。
【0072】
(5)細胞傷害活性
T2細胞、T2−A24細胞及び、T2細胞にHLA−A0201遺伝子をトランスフェクトして作製されたT2−A2細胞をRPMI1640培地で3回洗浄し、5×10
6個/mLになるようにRPMI1640培地に懸濁した。これらの細胞懸濁液1mLに終濃度10μMのP143又はP715を加え、室温で15分間静置した後、10%FCS含有RPMI1640培地1mLを添加して37℃で1時間インキュベートした。細胞をFCS不含RPMI1640培地で3回洗浄し、1×10
6個の細胞を100μLの10%FCS含有RPMI1640培地に懸濁した。これに50μLのNa
251CrO
4水溶液(3.7MBq)を添加し、37℃で2時間標識した。これを標的細胞として細胞傷害活性の測定に使用した。
【0073】
ms69細胞、RNA導入ms69細胞、#2−28細胞、CD8陽性細胞及びRNA導入CD8細胞をRPMI1640培地で2回洗浄し、2×10
6個/mL、1×10
6個/mL、5×10
5個/mL、2.5×10
5個/mL、1.25×10
5個/mL及び、6.25×10
4個/mLとなるように10%FCS含有RPMI1640培地に懸濁し(エフェクター細胞)、その100μLを96穴V底プレートのウェルに入れた。1×10
6個/mLとなるように標的細胞を10%FCS含有RPMI1640培地に懸濁し、エフェクター細胞の入ったウェルに100μLずつ添加した。37℃で4時間反応させた後、遠心分離により上清を回収し、100μLの上清に遊離された
51Cr量をガンマカウンターを用いて測定した。放射活性の測定値から、次の式により特異的細胞傷害活性を計算した。
【0074】
【数1】
【0075】
上式において、最小放出値とはエフェクター細胞を加えないウェルにおける
51Cr遊離量であり、標的細胞からの
51Crの自然遊離量を示す。また、最大放出値とはトリトンX−100を標的細胞に加えて破壊したときの
51Cr遊離量を示す。
【0076】
この結果を
図5及び
図6に示す。
図5はP715でパルスしたT2−A24細胞(a)、P143でパルスしたT2−A24細胞(b)及びP143でパルスしたT2−A2細胞(c)に対するCTLクローンの細胞傷害活性を示す図であり、横軸はエフェクター細胞数/標的細胞数比(E/T比)を、縦軸は特異的細胞傷害活性(%)を示す。ms69細胞はP715でパルスしたT2−A24細胞にだけ、#2−28細胞はP143でパルスしたT2−A24細胞にだけ細胞傷害活性を示したのに対して、RNAを導入したms69細胞は両方の標的細胞に対して細胞傷害活性を示した。P143でパルスしたT2−A2細胞に対してはどのエフェクター細胞も細胞傷害活性を示さなかった。
図6はP143でパルスしたT2細胞(a)、ペプチドパルスしていないT2−A24細胞(b)及びP143でパルスしたT2−A24細胞(c)に対するCD8細胞の細胞傷害活性を示す図であり、横軸はE/T比を、縦軸は特異的細胞傷害活性(%)を示す。陰性対照のCD8陽性細胞はいずれの細胞に対しても細胞傷害活性を示さなかったのに対して、RNAを導入したCD8陽性細胞及び陽性対象の#2−28細胞はP143でパルスしたT2−A24細胞に対して細胞傷害活性を示した。
【0077】
以上の結果から、#2−28細胞のTCR α鎖及びβ鎖をコードする遺伝子は、P143特異的なHLA−A2402拘束性の細胞傷害活性を、CTLクローン及び末梢血由来CD8細胞に付与することが明らかになった。
【0078】
なお、本発明の態様として、以下のものが挙げられる。
[1]配列表の配列番号5で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド又は該配列に1〜数個のアミノ酸残基の欠失、
付加、挿入もしくは置換がなされたアミノ酸配列からなるポリペプチドを有し、かつ配列表の配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドとともにHLA−A24拘束性のMAGE−A4
143-151特異的なT細胞レセプターを構成しうるポリペプチド。
[2]配列表の配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、および該配列に1〜数個のアミノ酸残基の欠失、
付加、挿入又は置換がなされたポリペプチドから選択されるポリペプチドであって、かつ配列表の配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドとともにHLA−A24/MAGE−A4
143-151複合体特異的に結合する分子を構成しうる、前記[1]記載のポリペプチド。
[3]配列表の配列番号7で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド又は該配列に1〜数個のアミノ酸残基の欠失、
付加、挿入もしくは置換がなされたアミノ酸配列からなるポリペプチドを有し、かつ配列表の配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドとともにHLA−A24拘束性のMAGE−A4
143-151特異的なT細胞レセプターを構成しうるポリペプチド。
【0079】
[4]配列表の配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、および該配列に1〜数個のアミノ酸残基の欠失、
付加、挿入又は置換がなされたポリペプチドから選択されるポリペプチドであって、かつ配列表の配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドとともにHLA−A24/MAGE−A4
143-151複合体特異的に結合する分子を構成しうる、前記[3]記載のポリペプチド。
[5]前記[1]記載のポリペプチドおよび前記[3]記載のポリペプチドで構成されてなるHLA−A24拘束性のMAGE−A4
143-151特異的なT細胞レセプター。
[6]前記[1]記載のポリペプチドをコードする核酸。
[7]配列表の配列番号3で示される塩基配列からなる核酸、又は前記の核酸もしくはその相補鎖とストリンジェントな条件下にハイブリダイズしうる核酸である前記[6]記載の核酸。
【0080】
[8]配列表の配列番号6で示される塩基配列からなる核酸、又は前記の核酸もしくはその相補鎖とストリンジェントな条件下にハイブリダイズしうる核酸である前記[6]記載の核酸。
[9]前記[3]記載のポリペプチドをコードする核酸。
[10]配列表の配列番号4で示される塩基配列からなる核酸、又は前記の核酸もしくはその相補鎖とストリンジェントな条件下にハイブリダイズしうる核酸である前記[9]記載の核酸。
[11]配列表の配列番号8で示される塩基配列からなる核酸、又は前記の核酸もしくはその相補鎖とストリンジェントな条件下にハイブリダイズしうる核酸である前記[9]記載の核酸。
[12]前記[6]〜[11]いずれか記載の核酸を含有する組換え核酸。
[13]前記[12]記載の組換え核酸が少なくとも1つ挿入されてなるベクター。
【0081】
[14](1)前記[6]〜[8]いずれか記載の核酸を含有する組換え核酸と前記[9]〜[11]いずれか記載の核酸を含有する組換え核酸の両方が挿入されてなるベクター、および(2)前記[6]〜[8]いずれか記載の核酸を含有する組換え核酸が挿入されてなるベクターと前記[9]〜[11]いずれか記載の核酸を含有する組換え核酸が挿入されてなるベクターの組み合わせ、から選択される前記[13]記載のベクター。
[15]前記[6]〜[11]いずれか記載の核酸が導入された、HLA−A24拘束性のMAGE−A4
143-151特異的なT細胞レセプターを発現する細胞。
[16]前記[6]〜[8]いずれか記載の核酸と前記[9]〜[11]いずれか記載の核酸の両方が導入された前記[15]記載の細胞。
【0082】
[17]前記[13]又は[14]記載のベクターで形質転換された、HLA−A24拘束性のMAGE−A4
143-151特異的なT細胞レセプターを発現する細胞。
[18]T細胞もしくはT細胞に分化しうる細胞である前記[15]〜[17]いずれか記載の細胞。
[19]前記[13]又は[14]記載のベクターを有効成分として含有する制がん剤。
[20]前記[15]〜[18]いずれか記載の細胞を有効成分として含有する制がん剤。
[21]前記[18]または[19]記載の制がん剤を投与する工程を包含する、癌の治療方法。