(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022101655
(43)【公開日】2022-07-06
(54)【発明の名称】多能性幹細胞から免疫細胞療法用T細胞を誘導する方法
(51)【国際特許分類】
A61K 35/17 20150101AFI20220629BHJP
C12N 5/0783 20100101ALI20220629BHJP
C12N 5/10 20060101ALI20220629BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20220629BHJP
A61P 31/00 20060101ALI20220629BHJP
A61P 37/06 20060101ALI20220629BHJP
A61P 37/08 20060101ALI20220629BHJP
A61K 35/545 20150101ALI20220629BHJP
C12N 5/073 20100101ALN20220629BHJP
C12N 15/12 20060101ALN20220629BHJP
C12N 15/11 20060101ALN20220629BHJP
【FI】
A61K35/17 Z
C12N5/0783 ZNA
C12N5/10
A61P35/00
A61P31/00
A61P37/06
A61P37/08
A61K35/545
C12N5/073
C12N15/12
C12N15/11 Z
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022071495
(22)【出願日】2022-04-25
(62)【分割の表示】P 2020089304の分割
【原出願日】2015-07-17
(31)【優先権主張番号】62/026,332
(32)【優先日】2014-07-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/026,341
(32)【優先日】2014-07-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】504132272
【氏名又は名称】国立大学法人京都大学
(71)【出願人】
【識別番号】517016679
【氏名又は名称】サイアス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003007
【氏名又は名称】特許業務法人謝国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】河本 宏
(72)【発明者】
【氏名】金子 新
(72)【発明者】
【氏名】増田 喬子
(72)【発明者】
【氏名】南川 淳隆
(72)【発明者】
【氏名】堀田 秋津
(72)【発明者】
【氏名】島津 裕
(72)【発明者】
【氏名】一瀬 大志
【テーマコード(参考)】
4B065
4C087
【Fターム(参考)】
4B065AA93X
4B065AB01
4B065AC14
4B065AC20
4B065BA02
4B065CA44
4C087AA01
4C087AA02
4C087AA03
4C087BB37
4C087BB65
4C087CA04
4C087NA05
4C087NA06
4C087NA14
4C087ZB02
4C087ZB08
4C087ZB13
4C087ZB26
4C087ZB31
(57)【要約】 (修正有)
【課題】免疫細胞療法に用い得るT細胞の誘導方法、免疫細胞療法用T細胞を用いる免疫細胞療法、及び免疫細胞療法用iPS細胞バンクの提供。
【解決手段】(1)所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有し、Rag1および/またはRag2遺伝子がノックアウトされたヒト多能性幹細胞を提供する工程、および(2)工程(1)の多能性幹細胞からT細胞を誘導する工程を含む、免疫細胞療法用T細胞を誘導する方法、該免疫細胞療法用T細胞を用いる免疫細胞療法、並びに免疫細胞療法用iPS細胞バンク。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
HLAハプロタイプホモのドナーから得た細胞由来の多能性幹細胞であって、所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有する多能性幹細胞からT前駆細胞あるいは成熟T細胞を誘導し、当該T前駆細胞あるいは成熟T細胞をドナーのHLAハプロタイプのいずれか一方または両方と同一のハプロタイプを有するレシピエントに投与することを含む、免疫細胞治療剤。
【請求項2】
所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有する多能性幹細胞が、所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有するヒトT細胞から多能性幹細胞を誘導する工程を含む方法によって得られる、請求項1に記載の免疫細胞治療剤。
【請求項3】
所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有する多能性幹細胞が、所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を多能性幹細胞へ導入する工程を含む方法によって得られる、請求項1に記載の免疫細胞治療剤。
【請求項4】
前記多能性幹細胞からCD4CD8ダブルポジティブT細胞を含むT細胞群を誘導する工程、
該T細胞群より、CD4CD8ダブルポジティブT細胞群を選択する工程、および
CD4CD8ダブルポジティブT細胞群からCD8シングルポジティブT細胞を誘導する工程を含む、方法によって得られる、請求項1~3のいずれか1項に記載の免疫細胞治療剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は免疫細胞療法に用い得るT細胞の誘導方法に関する。特に、多能性幹細胞、例えばiPS細胞から所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有するT細胞を効率良く確実に誘導する方法に関する。
本願はまた、iPS細胞を利用した免疫細胞療法に有用な細胞バンクの製法に関する。
【背景技術】
【0002】
個々のT細胞は異なる特異性のT細胞受容体(TCR)を発現している。感染症が生じた時、特定の特異性の細胞が増殖し、細胞集団(クローン)を形成して病原体の対処にあたる。これが獲得免疫系の基本型である。特定の特異性のTCRを有するT細胞を人為的に増殖(クローニングという)できれば治療に用いることができることが期待される。実際に、特定の特異性を示すT細胞を患者から採取し、増やして患者に戻す(自家移植)方法は臨床応用されている。ただしこのような試みの殆どはクローニングというほど純化された細胞群を用いていない。また、in vitroで何代も継代培養するうちに、がん細胞を殺す活性が低下するという問題もあった。
【0003】
T細胞を不死化することにより無限に増やす方法も提案されている。1の細胞を不死化して増殖させ、クローニングする。細胞の不死化はがん細胞との融合による方法と、TCR刺激とサイトカインの刺激による長期間培養などの方法が挙げられる。しかしながら、こうして不死化したT細胞は、患者本人に戻す自家移植は危険である。また、クローニング工程において機能が低下するという問題もあった。
【0004】
ヒトT細胞からiPS細胞を誘導し、得られたiPS細胞から元のヒトT細胞のTCR遺伝子の組み替え構造を保ったまま再度T細胞へ分化誘導してこれを免疫細胞療法に使用することが提案されている (WO2013176197A1、Vizcardo et al., Cell Stem Cell 12,31-36 2013および Nishimura T et al, Cell Stem Cell, 2013)。
【0005】
これらの文献記載の方法にてT細胞由来のiPS細胞を得、これを再度成熟T細胞へ分化誘導する際、成熟T細胞への分化に伴い、TCRα鎖が追加の再構成を受けることが報告されている(Nishimura T et al, Cell Stem Cell, 2013)。この追加α鎖再構成によりTCRの抗原特異性が失われるのみならず、意図しないα鎖とのミスペアリングにより、自己反応性のT細胞を生み出す可能性がある。自己反応性T細胞が生じると、正常な組織を傷害する反応が起こりかねず、非常に危険である(Bendle GM et al, Nat Med. 2010 May;16(5):565-70)。
TCR遺伝子の再構成にはRag1およびRag2遺伝子によりコードされるRAGタンパクが関与していることが知られている。
【0006】
一方、日本人に頻度の高いHLAハプロタイプをホモで有するヒトをドナーとして用いることにより、汎用性の高いiPS細胞バンクを構築するプロジェクトが行われている(CYRANOSKI, Nature vol. 488, 139(2012)および金子新、最新医学 69:724-733, 2014)。しかしながらT細胞に関してはハプロタイプホモからヘテロへの移植(他家移植)は絶対的な禁忌とされてきたため、iPS細胞バンクに保存されたiPS細胞から所望TCRを有する成熟T細胞を得て免疫細胞療法に用いるという構想については、これまで否定的であった。ハプロタイプホモのドナー由来のT細胞をヘテロのレシピエントへ輸注した場合(他家移植)、レシピエントの免疫系からみるとドナーのT細胞は自己(自家移植)とみなされるが、ドナーT細胞からみるとレシピエントの体細胞は非自己(他家移植)とみなされる。このために、とりわけ重度の移植片対宿主反応が起こり、レシピエントを死に至らしめる危険が報告されている(Ito et al Lancet, 331: 413, 1988)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】WO2013176197 A1
【特許文献2】WO2011096482 A1
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Vizcardo et al., Cell Stem Cell 12, 31-36 2013
【非特許文献2】Nishimura T et al, Cell Stem Cell 12, 114-226 20013
【非特許文献3】Ito et al Lancet, 331: 413, 1988
【非特許文献4】Bendle GM et al, Nat Med. 2010 May;16(5):565-70
【非特許文献5】CYRANOSKI, Nature vol. 488, 139(2012)
【非特許文献6】金子新、最新医学 69:724-733, 2014
【非特許文献7】Le Cong et al, Science 39; 819, 2013
【非特許文献8】Prashant Mali et al, Science 39; 823,2013 上記先行技術文献は引用により本願明細書の一部を構成する。
【発明の概要】
【0009】
本願は、多能性幹細胞から所望のTCRを有するT細胞のクローンを誘導する方法を提供することを目的とする。本願はまた、iPS細胞から免疫細胞療法用細胞バンクを製造する方法、ならびに免疫細胞療法用細胞バンクを提供する。
【0010】
1の態様において本願は、(1)所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子(以下TCR)を有し、Rag1および/またはRag2遺伝子がノックアウトされたヒト多能性幹細胞を提供する工程、および
(2)工程(1)の多能性幹細胞からT細胞を誘導する工程
を含む、免疫細胞療法用T細胞を誘導する方法を提供する。
【0011】
本態様において「所望の抗原特異性T細胞受容体 (以下TCR)遺伝子を有し、Rag1および/またはRag2遺伝子がノックアウトされたヒト多能性幹細胞」は、(a)所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有する多能性幹細胞を誘導する工程、および(b)工程(a)で得られた多能性細胞のRag1および/またはRag2遺伝子をゲノム編集によりノックアウトする工程を含む方法にて得てもよい。ここで、所望の抗原特異性TCR遺伝子を有する多能性幹細胞は、所望の抗原特異性TCRを有するT細胞から多能性幹細胞を誘導することによって得てもよい。または、所望の抗原特異性TCR遺伝子を、多能性幹細胞に導入することによって得てもよい。
【0012】
または、「所望の抗原特異性TCR遺伝子を有し、Rag1および/またはRag2遺伝子がノックアウトされたヒト多能性幹細胞」は、多能性幹細胞のRag1および/またはRag2遺伝子をゲノム編集によりノックアウトし、次いでRag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトした多能性幹細胞へ所望のTCR遺伝子を導入することによって得てもよい。
【0013】
本願においてはRag1および/またはRag2遺伝子のノックアウトはゲノム編集、特にCRISPR-Cas9システムやTALENなどを用いるゲノム編集によって両アレルのフレームシフト変異を誘導することによって行うことが例示される。また、相同組換えによりノックアウトでも構わない。
【0014】
Rag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトすることによって、所望のTCRを有する多能性幹細胞をT細胞へ分化誘導する過程で、TCRの再構成が生じることが少ない、または全く無くなる。従って本態様によって得られる免疫細胞療法用T細胞は、所望のTCRを有する単一クローンとして提供され、安全かつ有効な治療に用いることができる。
【0015】
本願の他の態様においては、HLAハプロタイプホモのドナー由来のiPS細胞であって、Rag1および/またはRag2遺伝子がノックアウトされているiPS細胞群が各ドナーのHLA情報とひも付けて保存されている、細胞免疫療法用iPS細胞バンクが提供される。
【0016】
拒絶反応が起きにくいHLA型の組み合わせ(HLAホモ接合体)を持つ健常人ボランティア由来の細胞からiPS細胞を作製し、保存するiPSストック事業が既に開始されているが(金子新、最新医学 69:724-733, 2014)、本態様において用いられるiPS細胞は、例えばかかるiPSストック事業において健常人ボランティアのHLA型情報にひも付けてバンク化されたiPS細胞であってよい。
【0017】
本態様において得られる免疫細胞療法用iPS細胞バンクは、種々の免疫療法に用いることができる。免疫療法に用いる場合は、治療対象者のHLAハプロタイプの少なくとも一方が同一であるドナー由来の細胞を免疫療法用iPS細胞バンクより選択し、治療のためのTCR遺伝子を導入する。TCR遺伝子が導入されたiPS細胞を次いでT細胞へ分化誘導することによって、当該治療対象者に適した免疫細胞療法用T細胞を得ることができる。
【0018】
さらに他の態様においては、(1)HLAハプロタイプホモのドナーから得た細胞由来のiPS細胞を提供する工程、(2)該iPS細胞のRag1および/またはRag2遺伝子をゲノム編集によりノックアウトする工程、(3)工程(2)で得たRag1および/またはRag2遺伝子ノックアウトiPS細胞に所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を導入する工程および(4)工程(3)で得られたiPS細胞を、各ドナーのHLA情報および抗原特異性T細胞受容体遺伝子情報とひも付けて保存する工程を含む、免疫細胞療法用iPS細胞バンクを製造する方法が提供される。かかる方法においては、予め治療に有用なTCR遺伝子を導入したiPS細胞をバンク化することにより、より迅速に免疫療法用T細胞を提供することが可能となる。
【0019】
さらに他の態様においては、(1)HLAハプロタイプホモのドナー由来のiPS細胞群が、ドナーのHLA情報にひも付けて保存されているiPS細胞バンクより、治療対象者のHLAハプロタイプの少なくとも一方と合致するHLAを有するドナー由来のiPS細胞を選択する工程、(2)選択した細胞のRag1および/またはRag2遺伝子をゲノム編集にてノックアウトする工程、(3)(2)で得たRag1および/またはRag2遺伝子ノックアウトiPS細胞へ、治療のための抗原特異性T細胞受容体遺伝子を導入する工程、および(4)当該抗原特異性T細胞受容体遺伝子を導入したRag1および/またはRag2ノックアウトiPS細胞をT細胞へ分化誘導する工程を含む、免疫療法用T細胞誘導方法が提供される。
【0020】
さらに他の態様においては、本願の免疫療法用T細胞誘導方法により得られた所望のTCRを有するT細胞を、治療対象者へ投与することを含む、免疫細胞治療方法を提供する。
【0021】
所望のTCR遺伝子を有する多能性幹細胞のRag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトすることにより、多能性幹細胞からT細胞への分化誘導の過程でTCRの再構成が生じない、あるいはその頻度を低く抑えることが可能となった。かかる方法にて誘導したT細胞は、所望のTCRを有するクローンとして提供される。
【0022】
他の態様において、本願はHLAハプロタイプホモのドナーから得た細胞由来の多能性幹細胞であって、所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有する多能性幹細胞からT前駆細胞あるいは成熟T細胞を誘導し、当該T前駆細胞あるいは成熟T細胞をドナーのHLAハプロタイプのいずれか一方または両方と同一のハプロタイプを有するレシピエントに投与することを含む、免疫細胞療法を提供する。さらに、本願はHLAハプロタイプホモのドナーから得た細胞由来のiPS細胞であって、所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有するiPS細胞を、それぞれのドナーのHLAならびにTCRの情報にひも付けして保存したiPS細胞バンクを提供する。
【0023】
他家移植の場合、ドナーとレシピエントのHLAを完全に一致させることはほぼ不可能である。T細胞が他家移植されると、ドナーT細胞はHLAの不一致を攻撃対象と認識し得る。その結果、移植したドナーT細胞の一部がレシピエントの体の細胞を攻撃する反応であるいわゆる移植片対宿主反応が生じる。
【0024】
しかしながら、本願の方法によって誘導されるT細胞は単一のTCRを有するクローンであり、T細胞反応性は単一となる。よってHLAホモドナーから、一方のHLAのみが同一であるHLAヘテロレシピエントへ移植(他家移植)しても移植片対宿主反応を起こす可能性が格段に低い。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【
図2】HLAハプロタイプホモドナー末梢血T細胞から得たT-iPS細胞から、CD4CD8ダブルポジティブ細胞が誘導されたことを示すFACS解析結果。
【
図3】実施例2においてHLAハプロタイプホモドナー末梢血T細胞から得たT-iPS細胞から誘導したCD8陽性T細胞をstimulatorとし、ドナーA、Bそれぞれの末梢血単核珠から単離したCD8陽性T細胞をeffectorとして共培養開始6日後にフローサイトメトリーにより細胞分裂を評価した。
【
図4】ハプロタイプホモ接合型iPS細胞より誘導したCD8陽性T細胞は、ハプロタイプの片方の一致するドナーAのT細胞とMLR反応を起こさなかった。一方、ハプロタイプの全く一致しない ドナーBのT細胞とはMLR反応を起こした。
【
図5】ハプロタイプホモ接合型iPS細胞より誘導したCD8陽性T細胞は、ハプロタイプの片方一致するヘテロ接合型のNK細胞を活性化した。
【
図6】実施例4において健常人ボランティア由来T細胞からLMP2テトラマー陽性、CD8陽性T細胞が誘導されたことを示すFACS解析結果。
【
図7】実施例4においてHLA-A2402を有しかつEBウイルス既感染者でもある健常人ボランティアの末梢血よりLMP2ペプチドを用いて誘導されたT細胞が、ペプチド特異的キラー活性を有することを示す図。
【
図8】LMP2ペプチド特異的T細胞から誘導されたiPS細胞コロニーの写真。
【
図9】LMP2ペプチド特異的T細胞から誘導されたT-iPS細胞のT細胞への分化誘導過程(Day13)の細胞のFACS解析結果。
【
図10】LMP2ペプチド特異的T細胞から誘導されたT-iPS細胞のT細胞への分化誘導過程(Day36)の細胞のFACS解析結果。
【
図11】LMP2ペプチド特異的T細胞から誘導されたT-iPS細胞のT細胞への分化誘導過程(Day41)の細胞のFACS解析結果。LMP2特異的成熟T細胞(CTL)が得られたことが確認された。
【
図12】LMP2ペプチド特異的T細胞から誘導されたT-iPS細胞から再生した成熟T細胞(CTL)のLMP2抗原特異的キラー活性を示す図。標的細胞としてLCLを用い、LMP2ペプチド存在(p+)、非存在(p-)下でのT細胞のキラー活性を観察した。
【
図13】LMP2ペプチド特異的T細胞から誘導されたT-iPS細胞から再生した成熟T細胞(CTL)のナチュラルキラー細胞様キラー活性を観察した結果を示す図。
【
図14】実施例5において健常人ボランティア由来T細胞からWT1テトラマー陽性、CD8陽性T細胞が誘導されたことを示すFACS解析結果。
【
図15】WT1ペプチド特異的T細胞から誘導されたT-iPS細胞コロニーの写真。
【
図16】WT1ペプチド特異的T細胞から誘導されたT-iPS細胞のT細胞への分化誘導過程(Day13)の細胞のFACS解析結果。
【
図17】WT1ペプチド特異的T細胞から誘導されたT-iPS細胞のT細胞への分化誘導過程(Day36)の細胞のFACS解析結果。
【
図18】実施例6において、TCRを導入したiPS細胞から誘導されたT細胞のFACS解析結果。
【
図19】実施例7において、T-iPS細胞のRag2遺伝子ノックアウト後のゲノムのT7Eアッセイの結果。
【
図20】実施例7において、T-iPS細胞(TKT3v)およびRag2をノックアウトしたT-iPS細胞(Rag2KO)をT細胞へと分化誘導させた細胞のFACS解析結果。
【
図21】実施例7において、T-iPS細胞(TKT3v)のTCRα鎖の各V領域プライマーとC領域プライマーをもちいてRT-PCRを行った結果を示す図。
【
図22】T-iPS細胞(TKT3v)をCD4CD8ダブルネガティブ細胞からCD4D8ダブルポジティブT細胞へ誘導する過程でRag2が活性化されたことを示す図。
【
図23】T-iPS細胞(TKT3v)をCD4CD8ダブルネガティブT細胞まで誘導した際のTCRα鎖の各V領域プライマーとC領域プライマーをもちいてRT-PCRを行った結果を示す図。
【
図24】T-iPS細胞(TKT3v)をCD4CD8ダブルポジティブT細胞まで誘導した際のTCRα鎖の各V領域プライマーとC領域プライマーをもちいてRT-PCRを行った結果を示す図。
【
図25】RAG2遺伝子をノックアウトしたTKT3v/Rag2KO株から誘導したDP細胞のTCRα再構成を示す図。
【
図26】TKT3V/RAG2KO株由来のCD4CD8ダブルポジティブ細胞からCD8シングルポジティブ成熟T細胞が得られたことを示す図。
【
図27】TKT3V/RAG2KO株由来のCD8シングルポジティブ細胞のTCR再構成を確認した図。
【
図28】実施例8において、Rag2遺伝子がノックアウトされたことを示す図。
【
図29】実施例9において、T-iPS細胞(WT)およびRag2をノックアウトしたT-iPS細胞(Rag2KO)をT細胞へと比較的長期間かけて分化誘導させた細胞のFACS解析結果。
【
図30】実施例9において、Rag2をノックアウトしたT-iPS細胞(Rag2KO)では分化誘導されたCD8陽性細胞においてTCRが維持されていた。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本願は(1)所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有し、Rag1および/またはRag2遺伝子がノックアウトされたヒト多能性幹細胞を提供する工程、および
(2)工程(1)の多能性幹細胞からT細胞を誘導する工程
を含む、免疫細胞療法用T細胞を誘導する方法を提供する。
【0027】
本明細書および請求の範囲において、多能性幹細胞とは、生体に存在する多くの細胞に分化可能である多能性を有し、かつ、自己増殖能を併せもつ幹細胞である。多能性幹細胞には、例えば胚性幹(ES)細胞、核移植により得られるクローン胚由来の胚性幹(ntES)細胞、精子幹細胞(「GS細胞」)、胚性生殖細胞(「EG細胞」)、人工多能性幹(iPS)細胞、培養線維芽細胞や骨髄幹細胞由来の多能性細胞(Muse細胞)などが含まれる。多能性幹細胞として胚の破壊を行わずに得られるという観点から、iPS細胞またはMuse細胞を用いることが好ましい。多能性幹細胞は、好ましくは、哺乳動物の多能性幹細胞であり、より好ましくはヒト多能性幹細胞である。iPS細胞が好適に用いられる。
【0028】
本願の一の態様において、所望の抗原特異性TCR遺伝子を有し、Rag1および/またはRag2遺伝子がノックアウトされたヒト多能性幹細胞は、所望のTCRを有するヒトT細胞からiPS細胞を誘導し、次いで誘導されたiPS細胞(以下T-iPS細胞という)のRag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトすることによって得ることができる。
【0029】
本願明細書および請求の範囲において、「T細胞」とは表面にT細胞受容体(TCR)と称される抗原受容体を発現している細胞を意味する。T細胞からiPS細胞を誘導してもTCRが維持されることは、例えばWO2013176197A1、Vizcardo et al., Cell Stem Cell 12, 31-36 2013および Nishimura T et al, Cell Stem Cell, 114-126, 2013 に報告されている。
【0030】
iPS細胞へと誘導されるT細胞としては、好ましくはCD3を発現しており、且つCD4及びCD8からなる群から選択される少なくとも一の分子が発現しているT細胞である。このようなヒトT細胞としては、例えば、CD4陽性細胞であるヘルパー/制御性T細胞、CD8陽性細胞である細胞傷害性T細胞、ナイーブT細胞(CD45RA+CD62L+細胞)、セントラルメモリーT細胞(CD45RA-CD62L+細胞)、エフェクターメモリーT細胞(CD45RA-CD62L-細胞)、及びターミナルエフェクターT細胞(CD45RA+CD62L-細胞)が挙げられる。
【0031】
ヒトT細胞は、ヒトの組織から公知の手法により単離することができる。ヒトの組織としては、前記T細胞を含む組織であれば特に制限はないが、例えば、末梢血、リンパ節、骨髄、胸腺、脾臓、臍帯血、病変部組織が挙げられる。これらの中では、ヒトに対する侵襲性が低く、調製が容易であるという観点から、末梢血、臍帯血が好ましい。ヒトT細胞を単離するための公知の手法としては、例えば、後述の実施例に示すようなCD4、CD8等の細胞表面マーカーに対する抗体と、セルソーターとを用いたフローサイトメトリーが挙げられる。また、サイトカインの分泌や機能性分子の発現を指標に、所望のT細胞を単離することも出来る。かかる場合、例えば、T細胞は、Th1タイプかTh2タイプかで分泌されるサイトカインが異なるので、そのようなサイトカインを指標に選別して、所望のThタイプを有するT細胞を単離することができる。また、グランザイムやパーフォリンなどの分泌又は産生を指標として、細胞傷害性(キラー)T細胞を単離することが出来る。
【0032】
「所望の抗原特異性TCRを有するT細胞」は、例えばドナー細胞から当該TCRを有する細胞傷害性T細胞を取得もしくは誘導することによって得ることができる。例えばがん抗原特異的な細胞障害性T細胞は、ドナーより常法により取得したリンパ球を、治療対象とするがんに特異的ながん抗原と共に培養して得ることができる。種々のがんについてがん抗原が特定されており、がん抗原あるいはそのエピトープペプチドを用いて細胞障害性T細胞を誘導する方法も良く知られている。または、治療対象とするがん細胞とリンパ球を共に培養してもよい。
【0033】
あるいは、治療対象とするがんに罹患したドナーから得られた末梢血より、当該がんに特異的ながん抗原に特異的な細胞傷害性T細胞を誘導して用いてもよい。
【0034】
「所望の抗原特異性を有するヒトT細胞」の単離においては、「所望の抗原特異性を有するT細胞」を含むヒト培養細胞またはヒトの組織より、所望の抗原を結合させたMHC(主要組織適合遺伝子複合体)を4量体化させたもの(いわゆる「MHCテトラマー」)を用いて、ヒトの組織より「所望の抗原特異性を有するT細胞」を精製する方法を用いることができる。
【0035】
人工多能性幹(iPS)細胞は、特定の初期化因子を、体細胞に作用させることによって作製することができる、ES細胞とほぼ同等の特性を有する体細胞由来の人工の幹細胞である(K. Takahashi and S. Yamanaka (2006) Cell, 126:663-676; K. Takahashi et al. (2007), Cell, 131:861-872; J. Yu et al. (2007), Science, 318:1917-1920; Nakagawa, M.ら,Nat. Biotechnol. 26:101-106 (2008);国際公開WO2007/069666)。初期化因子は、ES細胞に特異的に発現している遺伝子、その遺伝子産物もしくはnon-cording RNAまたはE
S細胞の未分化維持に重要な役割を果たす遺伝子、その遺伝子産物もしくはnon-coding RNA、あるいは低分子化合物によって構成されてもよい。初期化因子に含まれる遺伝子として、例えば、Oct3/4、Sox2、Sox1、Sox3、Sox15、Sox17、Klf4、Klf2、c-Myc、N-Myc、L-Myc、Nanog、Lin28、Fbx15、ERas、ECAT15-2、Tcl1、beta-catenin、Lin28b、Sall1、Sall4、Esrrb、Nr5a2、Tbx3またはGlis1等が例示され、これらの初期化因子は、単独で用いても良く、組み合わせて用いても良い。初期化因子の組み合わせとしては、WO2007/069666、WO2008/118820、WO2009/007852、WO2009/032194、WO2009/058413、WO2009/057831、WO2009/075119、WO2009/079007、WO2009/091659、WO2009/101084、WO2009/101407、WO2009/102983、WO2009/114949、WO2009/117439、WO2009/126250、WO2009/126251、WO2009/126655、WO2009/157593、WO2010/009015、WO2010/033906、WO2010/033920、WO2010/042800、WO2010/050626、WO2010/056831、WO2010/068955、WO2010/098419、WO2010/102267、WO2010/111409、WO 2010/111422、WO2010/115050、WO2010/124290、WO2010/147395、WO2010/147612、Huangfu D, et al. (2008), Nat. Biotechnol., 26: 795-797、Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 2: 525-528、Eminli S, et al. (2008), Stem Cells. 26:2467-2474、Huangfu D, et al. (2008), Nat Biotechnol. 26:1269-1275、Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3, 568-574、Zhao Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3:475-479、Marson A, (2008), Cell Stem Cell, 3, 132-135、Feng B, et al. (2009), Nat Cell Biol. 11:197-203、R.L. Judson et al., (2009), Nat. Biotechnol., 27:459-461、Lyssiotis CA, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci U S A. 106:8912-8917、Kim JB, et al. (2009), Nature. 461:649-643、Ichida JK, et al. (2009), Cell Stem Cell. 5:491-503、Heng JC, et al. (2010), Cell Stem Cell. 6:167-74、Han J, et al. (2010), Nature. 463:1096-100、Mali P, et al. (2010), Stem Cells. 28:713-720、Maekawa M, et al. (2011), Nature. 474:225-9.に記載の組み合わせが例示される。(本段落に記載の文献は引用により本願の一部を構成する)
【0036】
初期化因子は、その形態に応じた公知の方法にて体細胞へ接触、または体細胞内へ導入すればよい。
【0037】
タンパク質の形態の場合、例えばリポフェクション、細胞膜透過性ペプチド(例えば、HIV由来のTATおよびポリアルギニン)との融合、マイクロインジェクションなどの手法によって体細胞内に導入してもよい。
【0038】
DNAの形態の場合、例えば、ウイルス、プラスミド、人工染色体などのベクター、リポフェクション、リポソーム、マイクロインジェクションなどの手法によって体細胞内に導入することができる。ウイルスベクターとしては、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター(以上、Cell, 126, pp.663-676, 2006; Cell, 131, pp.861-872, 2007; Science, 318, pp.1917-1920, 2007)、アデノウイルスベクター(Science, 322, 945-949, 2008)、アデノ随伴ウイルスベクター、センダイウイルスベクター(WO2010/008054)などが例示される。また、人工染色体ベクターとしては、例えばヒト人工染色体(HAC)、酵母人工染色体(YAC)、細菌人工染色体(BAC、PAC)などが含まれる。プラスミドとしては、哺乳動物細胞用プラスミドを使用しうる(Science, 322:949-953, 2008)。ベクターには、核初期化物質が発現可能なように、プロモーター、エンハンサー、リボゾーム結合配列、ターミネーター、ポリアデニル化サイトなどの制御配列を含むことができるし、さらに、必要に応じて、薬剤耐性遺伝子(例えばカナマイシン耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ピューロマイシン耐性遺伝子など)、チミジンキナーゼ遺伝子、ジフテリアトキシン遺伝子などの選択マーカー配列、緑色蛍光タンパク質(GFP)、βグルクロニダーゼ(GUS)、FLAGなどのレポーター遺伝子配列などを含むことができる。また、上記ベクターには、体細胞へ一旦導入して作用させた後、初期化因子をコードする遺伝子もしくはプロモーターとそれに結合する初期化因子をコードする遺伝子を共に切除するために、それらの前後にLoxP配列を有しても良い。(本段落に記載の文献は引用により本願の一部を構成する)
【0039】
初期化因子がRNAの形態の場合、例えばリポフェクション、マイクロインジェクションなどの手法によって体細胞内に導入しても良い。分解を抑制するため、5-メチルシチジンおよびpseudouridine (TriLink Biotechnologies)を取り込ませたRNAを初期化因子として用いても良い(Warren L, (2010) Cell Stem Cell. 7:618-630)。(本段落に記載の文献は引用により本願の一部を構成する)
【0040】
iPS細胞誘導のための培養液は、例えば、10~15%FBSを含有するDMEM、DMEM/F12又はDME培養液(これらの培養液にはさらに、LIF、penicillin/streptomycin、puromycin、L-グルタミン、非必須アミノ酸類、β-メルカプトエタノールなどを適宜含むことができる。)または市販の培養液[例えば、マウスES細胞培養用培養液(TX-WES培養液、トロンボX社)、霊長類ES細胞培養用培養液(霊長類ES/iPS細胞用培養液、リプロセル社)、無血清培地(mTeSR、Stemcell Technology社)]などが例示される。
【0041】
iPS細胞誘導の例としては、たとえば、37℃、5%CO2存在下にて、10%FBS含有DMEM又はDMEM/F12培養液上で体細胞と初期化因子とを接触させ約4~7日間培養し、その後、細胞をフィーダー細胞(たとえば、マイトマイシンC処理STO細胞、SNL細胞等)上にまきなおし、体細胞と初期化因子の接触から約10日後からbFGF含有霊長類ES細胞培養用培養液で培養することによって、該接触から約30~約45日又はそれ以上の後にES様コロニーを生じさせることができる。
【0042】
あるいは、37℃、5% CO2存在下にて、フィーダー細胞(たとえば、マイトマイシンC処理STO細胞、SNL細胞等)上で10%FBS含有DMEM培養液(これにはさらに、LIF、ペニシリン/ストレプトマイシン、ピューロマイシン、L-グルタミン、非必須アミノ酸類、β-メルカプトエタノールなどを適宜含むことができる。)で体細胞と初期化因子を接触させて培養し、約25~約30日又はそれ以上ののちにES様コロニーを生じさせることができる。望ましくは、フィーダー細胞の代わりに、初期化される体細胞そのものを用いる(Takahashi K, et al. (2009), PLoS One. 4:e8067またはWO2010/137746)、もしくは細胞外基質(例えば、Laminin-5(WO2009/123349)、Laminin-10(US2008/0213885)、その断片(WO2011/043405)およびマトリゲル(BD社))を用いる方法が例示される。(本段落に記載の文献は引用により本願の一部を構成する)
【0043】
この他にも、血清を含有しない培地を用いてiPS細胞を樹立する方法も例示される(Sun N, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci U S A. 106:15720-15725)。さらに、樹立効率を上げるため、低酸素条件(0.1%以上、15%以下の酸素濃度)によりiPS細胞を樹立しても良い(Yoshida Y, et al. (2009), Cell Stem Cell. 5:237-241またはWO2010/013845)。(本段落に記載の文献は引用により本願の一部を構成する)
【0044】
iPS細胞の樹立効率を高めるための成分として、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)阻害剤[例えば、バルプロ酸 (VPA)、トリコスタチンA、酪酸ナトリウム、MC 1293、M344等の低分子阻害剤、HDACに対するsiRNAおよびshRNA(例、HDAC1 siRNA Smartpool(登録商標) (Millipore)、HuSH 29mer shRNA Constructs against HDAC1 (OriGene)等)等の核酸性発現阻害剤など]、MEK阻害剤(例えば、PD184352、PD98059、U0126、SL327およびPD0325901)、Glycogen synthase kinase-3阻害剤(例えば、BioおよびCHIR99021)、DNAメチルトランスフェラーゼ阻害剤(例えば、5-azacytidine)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ阻害剤(例えば、BIX-01294 等の低分子阻害剤、Suv39hl、Suv39h2、SetDBlおよびG9aに対するsiRNAおよびshRNA等の核酸性発現阻害剤など)、L-channel calcium agonist (例えばBayk8644)、酪酸、TGFβ阻害剤またはALK5阻害剤(例えば、LY364947、SB431542、616453およびA-83-01)、p53阻害剤(例えばp53に対するsiRNAおよびshRNA)、ARID3A阻害剤(例えば、ARID3Aに対するsiRNAおよびshRNA)、miR-291-3p、miR-294、miR-295およ
びmir-302などのmiRNA、Wnt Signaling(例えばsoluble Wnt3a)、神経ペプチドY、プロスタグランジン類(例えば、プロスタグランジンE2およびプロスタグランジンJ2)、hTERT、SV40LT、UTF1、IRX6、GLISl、PITX2、DMRTBl等が知られている。iPS細胞の樹立の際にはかかる樹立効率の改善目的にて用いられる成分を添加した培養液を用いても良い。
【0045】
上記培養の間には、培養開始2日目以降から毎日1回新鮮な培養液と培養液交換を行う。核初期化に使用する体細胞の細胞数は、限定されないが、培養ディッシュ100cm2あたり約5×103~約5×106細胞の範囲である。
【0046】
iPS細胞は、形成したコロニーの形状により選択することが可能である。一方、体細胞が初期化された場合に発現する遺伝子(例えば、Oct3/4、Nanog)と連動して発現する薬剤耐性遺伝子をマーカー遺伝子として導入し、対応する薬剤を含む培養液(選択培養液)で培養を行うことにより樹立したiPS細胞を選択することができる。また、マーカー遺伝子として蛍光タンパク質遺伝子を導入し、蛍光顕微鏡で観察することによって、発光酵素遺伝子の場合は発光基質を加えることによって、iPS細胞を選択することができる。
【0047】
T-iPS細胞からRag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトするためには、Le Cong et al, Science 39; 819, 2013あるいはPrashant Mali et al, Science 39; 823,2013に記載の方法に準じてゲノム編集を行うこと、CRISPR-Cas9やTALENなど公知の系を用いてRag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトするようゲノム編集をする、あるいは相同組み換えによるRag1および/またはRag1のノックアウトを行うことが例示される。
【0048】
CRISPR-Cas9はゲノムの特定の部位に機能欠損変異を起こさせるゲノム編集の方法として非常に簡便で優れたものである。ゲノムの特定の部位を標的としたsingle guide RNA (sgRNA)を作製し、sgRNAが結合した部位にCas9ヌクレアーゼを呼び込んでDNAの二本鎖切断を起こし、フレームシフトによる挿入欠失変異(indel mutation)を起こして、標的の遺伝子を不活性化させることができる。Rag1および/またはRag2遺伝子のノックアウトはその他公知ゲノム編集法のいずれを用いて行ってもよい。
【0049】
本願の別の態様において、所望の抗原特異性TCRを有し、Rag1および/またはRag2遺伝子がノックアウトされたヒト多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞のRag1および/またはRag2遺伝子をゲノム編集によりノックアウトし、次いで所望の抗原特異性TCR遺伝子を導入することによって得てもよい。
【0050】
本態様で用いられるヒト多能性幹細胞としては、治療対象者の体細胞から調製されたiPS細胞、HLAが一定以上同一である他人の体細胞から調製されたiPS細胞などが例示される。または、iPS細胞としてはあらかじめドナーの体細胞から作成され、ドナーのHLA情報とひも付けられてストックされたものを用いてもよい。
【0051】
例えばHLAハプロタイプホモのドナー由来のiPS細胞群が、ドナーのHLA情報にひも付けて保存されているiPS細胞バンクから、治療対象者のHLAの少なくとも一方が同一である細胞を選択して用いることができる。
【0052】
本明細書ならびに請求の範囲で使用する「体細胞」なる用語は、精子、精母細胞、卵子、卵母細胞、ES細胞などの生殖系列細胞または分化多能性細胞を除くあらゆる動物細胞(好ましくは、ヒトを含む哺乳動物細胞)をいう。体細胞には、胎児(仔)の体細胞、新生児(仔)の体細胞、および成熟した健全個体の体細胞もしくは疾患を有する個体の体細胞のいずれも包含される。また、初代培養細胞、継代細胞、および株化細胞のいずれも包含される。具体的には、体細胞は分化した細胞、例えば(1)神経幹細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞、歯髄幹細胞等の組織幹細胞(体性幹細胞)、(2)組織前駆細胞、(3)リンパ球、上皮細胞、内皮細胞、筋肉細胞、線維芽細胞(皮膚細胞等)、毛細胞、肝細胞、胃粘膜細胞、腸細胞、脾細胞、膵細胞(膵外分泌細胞等)、脳細胞、肺細胞、腎細胞および脂肪細胞等が例示されるが、特に限定されない。取得に対する侵襲性が低いことから、末梢血、皮膚あるいは臍帯血由来の細胞が好適に用いられる。
【0053】
iPS細胞のRag2遺伝子のノックアウトは、上で説明したT-iPS細胞のRag1および/またはRag2遺伝子のノックアウトと同様にして行えばよい。
【0054】
Rag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトしたiPS細胞へ、所望の抗原特異性TCR遺伝子を導入する。
【0055】
種々のがんについて、抗原特異的TCR遺伝子が報告されている。TCR遺伝子はまた、所望の抗原特異性を有するT細胞をがん患者や感染症患者から単離または誘導し、当該T細胞からTCRの遺伝子を単離してもよい。本願においては、所望の抗原特異性を有するTCR遺伝子をドナー細胞から誘導されたiPSへ導入する。TCR遺伝子のiPS細胞への導入は常套の方法で行えばよく、例えばMorgan R.A. et al, Science, 314:126. 2006(this document is herein incorporated by reference)に記載の方法に準じて行えば良い。具体的にはTCR遺伝子を適当なベクターに載せてiPS細胞へ導入すればよい。例えば、ウイルス、プラスミド、人工染色体などのベクター、リポフェクション、リポソーム、マイクロインジェクションなどの手法によって体細胞内に導入することができる。ウイルスベクターとしては、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、センダイウイルスベクターなどが例示される。また、人工染色体ベクターとしては、例えばヒト人工染色体(HAC)、酵母人工染色体(YAC)、細菌人工染色体(BAC、PAC)などが含まれる。プラスミドとしては、哺乳動物細胞用プラスミドを使用しうる。ベクターには、TCRが発現可能なように、プロモーター、エンハンサー、リボゾーム結合配列、ターミネーター、ポリアデニル化サイトなどの制御配列を含むことができるし、さらに、必要に応じて、薬剤耐性遺伝子(例えばカナマイシン耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ピューロマイシン耐性遺伝子など)、チミジンキナーゼ遺伝子、ジフテリアトキシン遺伝子などの選択マーカー配列、緑色蛍光タンパク質(GFP)、βグルクロニダーゼ(GUS)、FLAGなどのレポーター遺伝子配列などを含むことができる。
【0056】
以下、TCR遺伝子を導入したiPS細胞をTCR-iPS細胞という。Rag2遺伝子がノックアウトされたT-iPS細胞またはTCR-iPS細胞からT細胞を誘導する。iPS細胞からT細胞への誘導は、例えばTimmermans et al., Journal of Immunology, 2009, 182: 6879-6888、Nishimura T et al, 2013, Cell Stem Cell 114-126、WO2013176197 A1および WO2011096482 A1に記載の方法が例示される。
【0057】
T細胞には大きく分けてαβT細胞とγδT細胞があり、αβT細胞にはキラーT細胞とヘルパーT細胞が含まれる。本明細書ならびに請求の範囲において「iPS細胞からT細胞が誘導された」という場合には、T前駆細胞および成熟T細胞のいずれをも対象とするものとする。好ましくはCD3を発現しており、且つCD4及びCD8からなる群から選択される少なくとも一の分子が発現しているT細胞を誘導するものとする。
【0058】
今までに提案されている種々のiPS細胞から分化誘導させたT細胞以外の細胞や組織を移植する治療法では、当該細胞が一生涯生着し続けることが期待されている。従って、他家移植を前提とするiPS細胞ストック事業においてiPS細胞から分化誘導される細胞を移植する際には、患者は免疫抑制剤を飲み続ける必要がある。
【0059】
一方で、他家移植したT細胞はたとえドナーとレシピエントが同一のHLAハプロタイプを有していたとしても、一定期間後に拒絶される。すなわちHLAが一致するとはいえ、マイナー組織適合抗原が一致せず、移植されたiPS細胞由来のT細胞はいずれは拒絶される。この点で、T細胞以外に分化誘導したiPS細胞を用いた他家移植とは全く異なり予想外の優れた効果が示される。
【0060】
本願の一の態様においては、免疫細胞療法用細胞バンクを提供する。本願の細胞バンクは、HLAハプロタイプホモのドナー由来の細胞を用いて構築するのが好ましい。本願の免疫細胞療法用細胞バンクは、HLAハプロタイプホモのドナー由来のiPS細胞のRag2遺伝子をノックアウトしたiPS細胞を、ドナーのHLA情報とひも付けて保存したものであってよい。または、HLAハプロタイプホモのドナー由来のT-iPS細胞、もしくはTCR-iPS細胞を、ドナーのHLA情報並びにTCRの情報とひも付けて保存してもよい。その他、免疫細胞療法用細胞バンクには、ドナーの性別、年齢、疾患歴、治療歴、などの情報を併せて細胞とひも付けて保存してもよい。
【0061】
あるいは、免疫細胞療法用細胞バンクとしてはT-iPS細胞若しくはTCR-iPS細胞から再生したT前駆細胞または成熟T細胞をストックしておいてもよい。再生したT細胞をストックすることによって、治療までの時間が短縮できるだけでなく、移植する前に移植細胞の品質の確認ができるというメリットもある。
【0062】
本願の免疫細胞療法においては、誘導されたT細胞を適当な媒体、例えば生理的食塩水やPBSに懸濁してHLAハプロタイプホモドナーと少なくとも一方のHLAハプロタイプが一致する患者へ投与する。患者への投与は経静脈的に行えばよい。
【0063】
投与細胞数は特に限定されず、患者の年齢、性別、身長、体重、対象疾患、症状等に応じて適宜定めればよい。最適な投与細胞数は臨床試験により適宜決定すればよい。
【0064】
T細胞は多様な抗原を攻撃対象とすることができ、本願の方法においてTCRを適宜選択することによりがんや感染症など種々の疾患を対照とした免疫細胞療法への応用が可能である。本願の方法において治療の対象となる疾患としては、がん、感染症、自己免疫疾患、アレルギーなどが例示されるが、これらに限定されない。
【0065】
本願はまた、HLAハプロタイプホモのドナーから得た細胞由来の多能性幹細胞であって、所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有する多能性幹細胞からT前駆細胞あるいは成熟T細胞を誘導し、当該T前駆細胞あるいは成熟T細胞をドナーのHLAハプロタイプのいずれか一方または両方と同一のハプロタイプを有するレシピエントに投与することを含む、免疫細胞療法を提供する。さらに、本願はHLAハプロタイプホモのドナーから得た細胞由来のiPS細胞であって、所望の抗原特異性T細胞受容体遺伝子を有するiPS細胞を、それぞれのドナーのHLAならびにTCRの情報にひも付けして保存したiPS細胞バンクを提供する。
【0066】
実施例4および5に示すように、T-iPS細胞からT細胞を誘導する際、比較的早期に抗原刺激を行うことにより、Rag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトさせずともT-iPS細胞が由来するT細胞の抗原特異性を維持したT細胞を得ることが可能である。本願には、かかる場合にRag1および/またはRag2遺伝子をノックアウトさせないT-iPS細胞あるいはTCR-iPS細胞により作成した細胞バンクもまた含まれる。
以下実施例により本願発明をさらに詳細に説明する。
【実施例0067】
HLAハプロタイプホモ由来T細胞からのiPS細胞の誘導並びにiPS細胞からのT細胞の誘導
ハプロタイプHLA-A*3303-B*4403-C*1403-ERB1*1302をホモで有する健常人ボランティアの末梢血を用いた。
【0068】
1) Homo-T-iPS細胞の樹立
用いた培地は以下の通りである。
【表1】
【0069】
A. CD8陽性T細胞の活性化
1.健常人ボランティアの末梢血より単核球をFicollによって精製し、MACS beadsを用いてCD8陽性細胞を濃縮した。
2. 全ての細胞をT細胞用培地に浮遊させ、IL-2 (最終濃度 30U/mL)、IL-7(最終濃度5 ng/mL)、IL-15(最終濃度 1ng/mL)を加えた。さらにDynabeads Human T-Activator CD3/CD28をT細胞:beadsが1:1となるように添加し、2日間培養することでCD8陽性細胞を活性化した。
【0070】
B. センダイウィルスによる山中4因子とSV40の導入
1.活性化させたCD8陽性細胞をT細胞用培地に浮遊させ、山中4因子とSV40が組み込まれたセンダイウィルスを培地中に添加し、そのまま2日間培養した。
2.T細胞用培地で洗浄し、さらにIL-2 (最終濃度 30U/mL)、IL-7(最終濃度5 ng/mL)、IL-15(最終濃度 1ng/mL)を加えたT細胞用培地で2日間培養した。
3.全ての細胞を回収後、 IL-2 (最終濃度 30U/mL)を加えたT細胞用培地でT細胞を懸濁し、フィーダー細胞上に播種した。
4.2日目にiPS細胞用培地に半量交換し、翌日から毎日iPS細胞用培地への半量交換を行い続け、培養を続けた。
【0071】
C. iPS細胞コロニーのピックアップ
1.3週間後にiPS細胞コロニーを目視により確認した。
2.200μlチップによりコロニーを物理的に拾い上げた。
3.各クローンを個別に樹立した。得られたクローンの写真を
図1に示す。
【0072】
2) iPS細胞からT細胞への分化誘導
各培地の組成を下記に示す。
【表2】
*ペニシリン/ストレプトマイシン溶液は、ペニシリン10000U/mLおよびストレプトマイシン10000μg/mLからなり、それぞれの最終濃度を100U/mLおよび100μg/mLとした。
【0073】
【表3】
*ペニシリン/ストレプトマイシン溶液は、ペニシリン10000U/mLおよびストレプトマイシン10000μg/mLからなり、それぞれの最終濃度を100U/mLおよび 100μg/mLとした。
【0074】
OP9細胞の準備
0.1% ゼラチン/PBS溶液6mlを10cm培養ディッシュに入れ、37℃で30分以上静置する。コンフルエントになったOP9細胞をトリプシン/EDTA溶液で剥がし、1/4相当量をゼラチンコートした10cm培養ディッシュに播種した。培地はmedium Aを10mlとなるように加えた。
4日後に播種したOP9細胞培養ディッシュに新たにmedium Aを10ml加え、全量が20mlとなるようにした。
【0075】
iPS細胞からの血球前駆細胞誘導
共培養に使用するOP9細胞の培地を吸引し、新しいmedium Aに交換した。またヒトiPS細胞培養ディッシュの培地も同様に吸引し、新しいmedium Aを10ml加えた。EZ-passageローラーでヒトiPS細胞を切った。カットしたiPS細胞塊を200ulピペットマンでピペッティングすることで浮遊させ、目視でおおよそ600個のiPS細胞塊をOP9細胞上に播種した。
ヒトiPS細胞1クローンあたり3枚以上のディッシュを用い、継代するときには細胞を一度一つに合わせてから同じ枚数に再分配することでディッシュ間のばらつきを減らした。
【0076】
Day 1 (培地交換)
iPS細胞塊が接着し分化し始めているかどうかを確認し、培地を新しいmedium A 20mlに交換した。
Day 5 (培地半量交換)
半量分の培地を新しいmedium A 10mlに交換した。
Day 9 (培地交換)
半量分の培地を新しいmedium A 10mlに交換した。
Day 13 (誘導した中胚葉細胞をOP9細胞上からOP9/DLL1細胞上への移しかえる)
培地を吸引し、HBSS(+Mg+Ca)で細胞表面上の培地を洗い流した。その後250U collagenase IV/HBSS(+Mg+Ca) 溶液10mlを加え、37℃で45分間培養する。
Collagenase溶液を吸引し、PBS(-)10mlで洗い流した。その後5mlの0.05%トリプシン/EDTA溶液を加え、37℃で20分培養した。培養後、細胞が膜状に剥がれてくるのでピペッティングにより物理的に細かくした(接着細胞同士を離すため)。ここに新しいmedium Aを20ml加え、さらに37℃で45分間培養した。培養後、浮遊細胞を含む上清を、100μmのメッシュを通して回収した。4℃、1200rpmで7分間遠心し、ペレットを10mlのmedium Bに懸濁させた。このうち1/10をFACS解析用にとりわけ、残りの細胞を新たに用意したOP9/DLL1細胞上に播種した。複数枚のディッシュから得た細胞をプールした場合、元々の枚数と同じ枚数になるように再分配して細胞を播き直した。
【0077】
得られた細胞に造血前駆細胞が含まれているかどうかを確かめるために抗CD34抗体、抗CD43抗体を用いてFACS解析した。CD34lowCD43+細胞分画に十分な細胞数が確認できると、造血前駆細胞が誘導されていることを確認した。
【0078】
C. 血球前駆細胞からのT細胞分化誘導
次いで細胞をOP9/DLL1細胞上に播種した。この工程において、CD34lowCD43+細胞分画の細胞のソーティングは行わない。この分画をソーティングした場合、得られる細胞数が減少してしまうことやソーティングによる細胞へのダメージから、ソーティングしなかった場合に比べてT細胞への分化誘導効率が落ちることがある。
【0079】
培養期間中に分化段階を確認するためにFACS解析を行うが、全ての期間において培養中に死細胞が多くみられる。そのためFACS解析時にはPI (Propidium Iodide)、7-AADなどを用い、死細胞除去したうえで解析を行うことが望ましい。
【0080】
Day 16 (細胞の継代)
OP9/DLL1細胞に緩く接着している細胞を、穏やかに複数回ピペッティングし、100μmのメッシュを通して50mlコニカルチューブに回収した。4℃、1200rpmで7分間遠心し、ペレットを10mlのmedium Bに懸濁させた。これらの細胞を新たに用意したOP9/DLL1細胞上に播種した。
【0081】
Day 23 (細胞の継代): 血液細胞コロニーが見え始める。
OP9/DLL1細胞に緩く接着している細胞を、穏やかに複数回ピペッティングし、100μmのメッシュを通して50mlコニカルチューブに回収する。4℃、1200rpmで7分間遠心し、ペレットを10mlのmedium Bに懸濁させた。これらの細胞を新たに用意したOP9/DLL1細胞上に播種した。
【0082】
Day 30 (細胞の継代)
OP9/DLL1細胞に緩く接着している細胞を、穏やかに複数回ピペッティングし、100μmのメッシュを通して50mlコニカルチューブに回収した。4℃、1200rpmで7分間遠心し、ペレットを10mlのmedium Bに懸濁させた。これらの細胞を新たに用意したOP9/DLL1細胞上に播種した。
【0083】
Day 37 (細胞の継代)
OP9/DLL1細胞に緩く接着している細胞を、穏やかに複数回ピペッティングし、100μmのメッシュを通して50mlコニカルチューブに回収した。4℃、1200rpmで7分間遠心し、ペレットを10mlのmedium Bに懸濁させた。これらの細胞を新たに用意したOP9/DLL1細胞上に播種した。
【0084】
Day 44: CD4
+CD8
+T細胞の確認。
T細胞が誘導されているかどうかを確かめるために抗CD4抗体、抗CD8抗体を用いてFACS解析した。結果を
図2に示す。CD4CD8ダブルポジティブ細胞が誘導されていることを確認した。
【0085】
上記のとおり、HLAハプロタイプホモのドナーの末梢血より得たT細胞からiPS細胞を誘導し、iPS細胞からT細胞を誘導することに成功した。
1. 実施例1で得たT-iPS細胞から常法によりCD8陽性T細胞を誘導した。
2.上記ハプロタイプホモ接合型ヒトCD8陽性T細胞由来iPS細胞株と一方のハプロタイプを共有するドナーAならびにハプロタイプが全く一致しないドナーBを選定した。
ドナーA HLA-A*31:01/33:03;B*44:03/48:01; C*04:01/14:03; DRB1*04:03/13:02
ドナーB HLA-A*24:02/24:02;B*07:02/52:01; C*07:02/12:02; DRB1*01:01/15:02
3. ドナーAおよびBの末梢血より単核球をFicollによって精製した。末梢血単核球よりCD8マイクロビーズを用いてCD8陽性T細胞を単離した。
4.T-iPS細胞から誘導したCD8陽性T細胞をStimulatorとし、ドナー由来のCD8陽性T細胞をEffectorとしてMLR(Mixed Lymphocyte Reaction)を行った。エフェクター細胞はCellTrace Violet Cell Proliferation Kit を用いて蛍光標識した。Stimulator細胞はCell Trace CFSF Cell Proliferation Kitを用いて蛍光標識した。
5. EffectorとStimulatorを1 : 1 (1×105 each) で混合し、6日間共培養を行った。培養3日目にIL-2(12.5U/ml)、IL-7(5ng/ml)、IL-21(10ng/ml)、抗CD28抗体(2ng/ml)を培地に加えた。
以上の結果からハプロタイプホモ接合型iPS細胞より誘導したCD8陽性T細胞は、ハプロタイプの片方が一致するヘテロ接合型のT細胞を活性化させない。よって、ハプロタイプホモ接合型iPS細胞から再生される抗原特異的CTL細胞をハプロタイプの片方が一致するヘテロ接合型のHLAを有する対象へ投与する場合に、宿主対移植片拒絶反応が生じず有効な治療を行うことができる。