JP2003511064A - ヒト末梢血単核細胞由来の樹状細胞の産生および特徴付け - Google Patents

ヒト末梢血単核細胞由来の樹状細胞の産生および特徴付け

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Abstract

(57)【要約】 本発明において、樹状細胞(DC)組成物が開示される。本発明においてまた、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)を単離および培養することによってこのような組成物を得るための方法が、開示される。本発明においてさらに、異なる2つの成熟段階[DC前駆体(DCP)段階および成熟DC段階]のDCを同定および単離する方法が、記載される。本発明において、このようなDC組成物を利用する、T細胞を活性化する方法もまた、記載される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、樹状細胞(DC)組成物、このようなDC組成物を得るためにヒト
末梢血単核細胞(PBMC)を単離および培養する方法、異なる2つの成熟段階
[DC前駆体(DCP)段階および成熟DC段階]のDCを同定および単離する
方法を提供する。本発明はさらに、DC組成物を使用してT細胞を活性化する方
法に関する。
【0002】 (発明の背景) 文献報告は、異なる研究者が、抗原提示細胞(APC)の単離およびインビト
ロでの生成についての多数の技術を使用することを示し、これらの多くは労働集
約的である。APCと呼ばれる多くの細胞型およびインビトロ培養でこれらを単
離および活性化するためのプロトコールが、存在する。さらに、所定のAPC型
において、単離手順および活性化手順に関して変動がある。これは、APCとし
て非常に効果的に機能するDCに関して特にあてはまる。
【0003】 DCは、例えば、多工程密度勾配ベースの単離、モノクローナル抗体パニング
(panning)、系統ポジティブ細胞の除去(depletion)および
血清補充された培養(Macatonia,S.E.ら、Immunology
74:399−406,1991;Markowicz,S.およびEngl
eman,E.G.、J.Clin.Invest.85:955−961,1
990;Young,J.W.およびSteinman,R.M.、Cell.
Immunol.111:167−182,1987)を組み込む種々の方法論
を使用して単離および精製された。報告された単離手順の全てが、ヒツジ赤血球
および/またはウシ胎仔血清のいずれかを使用し、これらの両方は、潜在的に免
疫原性な外来抗原(Ag)および/または精製DCの有用性を防げ得る免疫原(
例えば、選択された免疫原でT細胞を刺激する)を含む。要約すると、先行技術
は、複雑な細胞分離方法および血清ならびにサイトカインの存在下での細胞培養
が、成熟DCの生成に必要であることを教示する。
【0004】 さらに、種々の先行技術の方法によって精製されたDCの特徴において、顕著
な差異(例えば、細胞表面マーカー発現における差異)があるようである。これ
らの差異を考慮して、少なくとも3つのDCのサブタイプが存在することが提唱
された(Grabbe,S.ら、Immunol.Today 16:117−
121,1995;Thomas,R.およびLipsky,P.E.、J.I
mmunol.153:4016−40128,1994)。これらのおのおの
は、そのAg提示能に関して異なる特性および特徴を有し得る。
【0005】 (発明の要旨) 本発明は、1つの局面において、ヒト血液サンプルから以下によって特徴付け
られるDCを得るための方法を含む:(i)表面Ag HLA−DR(ヒト白血
球Ag DR)についてポジティブでありかつ特定の細胞系統に対して特異的な
表面抗原についてネガティブ(すなわち、CD3ネガティブ、CD14ネガティ
ブ、CD16ネガティブ、CD19ネガティブ、CD20ネガティブおよびCD
56ネガティブ;本明細書中で「lin−」として示す)である表現型、ならび
に(ii)ヒト白血球と同時培養される場合に、一次免疫応答および二次免疫応
答を誘発する能力。
【0006】 本発明に従って、DCPおよび/またはDCは、以下の工程を実施することに
よって末梢血から得られる:(1)標準的白血球搬出法;(2)1工程か連続2
工程手順のいずれかでの浮遊密度遠心分離;および(3)外因的に添加されるサ
イトカインの非存在下で、40時間にわたる無血清培地におけるエキソビボでの
細胞の培養。DR免疫磁気ビーズまたは等価な選択方法を使用するDR+細胞の
ポジティブ選択、続いて、それぞれCD3免疫磁気ビーズ、CD4免疫磁気ビー
ズおよびCD19免疫磁気ビーズまたは等価な除去方法を使用するTリンパ球、
単球/マクロファージ、およびBリンパ球の除去(depletion)によっ
て、DCPは、40時間の培養期間の前に濃縮され得る。
【0007】 所望される場合、DCはまた、以下の方法によってさらに濃縮され得る:(4
)浮遊密度遠心分離による培養後の濃縮;および(5)DR+細胞の事前濃縮を
行ってかまたは行わずにCD14免疫磁気ビーズおよびCD19免疫磁気ビーズ
を使用する、単球/マクロファージおよびBリンパ球の除去。本発明は、上記の
方法によって得られるDCPおよびDCを含む。
【0008】 本発明のDCは、ナイーブヘルパーTリンパ球および細胞傷害性Tリンパ球を
プライム(prime)し得るとして機能的に特徴付けられ、そして、1)系統
マーカーの発現についてネガティブ(lin−);(2)CD86の発現につい
て強くポジティブ(CD86++);および(3)HLA−DRの発現について
ポジティブ(すなわち、MHCクラスII、DR+)、として表現型的に特徴付
けられ、本明細書中において「lin−/CD86++/DR+」として示され
る。
【0009】 関連の局面において、本発明は、40時間の培養期間の間、抗原をロード(l
oad)された樹状細胞を得るために効果的な様式で、選択された抗原にインビ
トロでDCPを曝露する工程を包含する。
【0010】 このような抗原をロードされた樹状細胞を調製するための模範的な抗原として
は、HER−2/neuおよびPA2024が挙げられる。
【0011】 本発明はまた、被験体における腫瘍を処置するための医薬として使用するため
の樹状細胞および/または抗原をロードされた樹状細胞を提供する。
【0012】 本発明はさらに、公知の腫瘍抗原に対して被験体を免疫するための医薬を製造
するための、樹状細胞および/または抗原をロードされた樹状細胞の組成物の使
用を提供する。
【0013】 本発明のこれらおよび他の、目的および特徴は、以下の発明の詳細な説明を、
添付の図面と組合わせて読む場合により十分に明白になる。
【0014】 (発明の詳細な説明) (I.定義) 他に示されない限り、以下の用語は、以下の定義を有する。
【0015】 「樹状細胞前駆体」または「DCP」は、適切な条件下でDCに成熟し得る末
梢血細胞である。DCPは、代表的には、非樹状形態を有し、そして抗原提示細
胞として一次免疫応答を誘発するために適格ではない。
【0016】 「樹状細胞」または「DC」は、成熟したDCPであり、これは、代表的には
、樹状細胞形態を有し、すなわち、インビトロで培養した場合に樹状突起を伸ば
す、大きなベール細胞である。Agまたはペプチドでパルスした場合、このよう
なDCは、ナイーブT細胞にAgを提示し得る。
【0017】 「前駆体抗原提示細胞」は、Agまたはペプチドに曝露された場合に、APC
になり得そしてT細胞に対してAgを提示し得る細胞である。
【0018】 「抗原提示細胞(APC)」は、Agまたはペプチドに曝露した場合に、免疫
応答においてCD8+細胞傷害性Tリンパ球(CTL)またはCD4+ヘルパーT
リンパ球を活性化し得る細胞である。
【0019】 本明細書中で使用される場合、用語「プロフェッショナル抗原提示細胞」は、
DC、単球/マクロファージ(CD14+細胞)およびBリンパ球(CD19+
細胞)を含む。
【0020】 本明細書中で使用される場合、用語「lin−」は、系統(lineage)
マーカー(CD3、CD14、CD16、CD19、CD20およびCD56)
の細胞表面発現についてネガティブである細胞集団をいう。
【0021】 本明細書中で使用される場合、用語「同種刺激性(allostimulat
ory)」は、細胞表面上に発現されるMHC分子における差異に起因して同種
T細胞を刺激し得ることを意味する。
【0022】 本明細書中で使用される場合、用語「CD86活発(bright)」「CD
86++」および「強くCD86ポジティブ」は、細胞がCD86に特異的な抗
体と強く免疫反応性であることを意味する(すなわち、蛍光で標識された抗CD
86抗体で染色された細胞のフローサイトメトリー分析の結果が、同一の手順を
使用して、同一の抗CD86抗体で染色された単球/マクロファージまたはB細
胞の蛍光強度より1対数(log)大きい蛍光強度を示す)。このような細胞は
、細胞表面に高レベルでCD86を発現するといわれる。
【0023】 本明細書中で使用される場合、用語「Agをロードされた成熟DC」は、DC
Pについて濃縮され、Ag(すなわち、腫瘍Ag)の存在下にてエキソビボで培
養されたPBMC由来細胞培養物をいう。このような「Agをロードされた成熟
DC」は、DCおよび種々の型のPBMC(プロフェッショナルAPC(例えば
、単球/マクロファージ(CD14の細胞表面発現についてポジティブ)および
Bリンパ球(CD19の細胞表面発現についてポジティブ))を含む)を含む。
【0024】 本明細書中で使用される場合、「免疫原」は、体液性抗体媒介性免疫応答およ
び/または細胞媒介性免疫応答を刺激または誘導し得る物質をいう。
【0025】 「抗原」または「Ag」は、単独でかまたはMHC分子と関連して、特定の免
疫原によって刺激された免疫応答の産物(例えば、抗体、T細胞レセプター)と
反応する物質をいう。従って、抗原は、応答を引き起こす特定の免疫原(例えば
、抗原性ペプチド、タンパク質または多糖)、ならびに特定の免疫原を含むかま
たは発現する実体(例えば、ウイルス、細菌など)を含む。
【0026】 「腫瘍抗原」は、腫瘍関連Agおよび腫瘍特異的Agをいう。腫瘍抗原の例と
して、HER−2/neu、前立腺酸ホスファターゼ(PAP)および腫瘍細胞
によって発現される多くのタンパク質および多糖のいずれかが挙げられる。
【0027】 本明細書中で使用される場合、用語「モックソートされた(mock sor
ted)」は、蛍光で標識された抗体で染色され、そしてフローサイトメトリー
分析またはソーティング(sorting)手順の工程全てを経験したがソート
されなかった(unsorted)細胞をいう。
【0028】 (II.DCについて濃縮された細胞の単離および培養) 本発明は、DCPおよびDCの単離、培養および特徴付けに関する。
【0029】 本発明のDCは、新鮮に単離されたPBMCまたはDCPについて濃縮された
画分において検出されないが、DCPの40時間のエキソビボでの培養の間に現
れる。
【0030】 本発明のDCは、同種刺激性でありかつ自己T細胞に対して癌AgのようなA
gを提示し得る。
【0031】 本発明の方法に従って、このようなDC集団は、以下によって得られ得る:(
1)末梢血の白血球搬出法;(2)1工程または連続2工程手段のいずれかで(
それぞれ浮遊密度溶液BDS77またはBDS77および65(Dendreo
n Corp.)を使用して)、DCPについて濃縮するための浮遊密度遠心分
離;ならびに(3)Ag存在下および外因的に添加されるサイトカインの非存在
下で、40時間にわたる無血清培地におけるエキソビボでのDCPの培養。
【0032】 DCPは、40時間の培養の前に、DR免疫磁気ビーズまたは等価な選択方法
を使用するDR+細胞のポジティブ選択、引き続いて、それぞれCD3免疫磁気
ビーズ、CD4免疫磁気ビーズおよびCD19免疫磁気ビーズまたは等価な除去
方法を使用するTリンパ球、単球/マクロファージおよびBリンパ球の除去によ
って濃縮され得る。
【0033】 所望される場合、DCはまた、以下の方法でさらに濃縮され得る:(4)浮遊
密度遠心分離による培養後の濃縮;および(5)DR+細胞についての事前濃縮
を伴うかまたは伴わないCD4免疫磁気ビーズおよびCD19免疫磁気ビーズを
使用する単球/マクロファージおよびBリンパ球の除去。
【0034】 当業者に公知の種々の勾配物質のいずれかを使用して、DCPの濃縮を達成し
得ることが留意されるべきである(例は、上記に提供される)。
【0035】 DCPを含む細胞集団を培養するための無血清培地の例としては、ダルベッコ
変法最小必須培地(DMEM):F−12(1:1)、AIM−V、XVIVO
10、XVIVO15、XVIVO20、マクロファージ無血清培地、栄養補充
されたAIM−Vまたは濃縮された単球SFM(例えば、Gibco/BRL
Life Technologies,Gaithersburg,MDより入
手可能)が挙げられる。好ましくは、DCは、無血清かつ無タンパク質の培地で
培養される。
【0036】 DCP細胞集団は、系統ネガティブとして表現型的に特徴付けられる。すなわ
ち、細胞表面系統マーカーCD3、CD14、CD16、CD19、CD20、
およびCD56の発現についてネガティブ;細胞表面マーカーCD86について
弱くポジティブ(すなわち、強くはなくポジティブ);ならびにHLA DRの
細胞表面発現についてポジティブ(Lin−/CD86±/DR+)。同様に、
DC集団は、系統ネガティブ、CD86について強くポジティブ(「CD−86
活発(bright)」);およびHLA DRの細胞表面発現についてポジテ
ィブ(Lin−/CD86++/DR+)。このLin−/86++/DR+集
団は、新鮮に単離されたPBMCまたはDCPについて濃縮された細胞核分にお
いて検出されない。
【0037】 40時間培養期間の間に、DCPは、DC関連の副刺激性および接着分子(例
えば、CD1a、CD11c、CD40、CD54、およびCD80)を含む、
樹状細胞画分に関するものとして公知のさらなる表現型的マーカーを発現する、
細胞集団へ成熟する。表現型の獲得は、DCPが、同種刺激性であるだけでなく
自己T細胞に対して前立腺癌Agおよび乳癌Agによって例示されるAgを提示
し得る、強力なAPCとなるという点で、DCの機能的成熟に相関する。
【0038】 FACSソート(sort)されたLin−/86++/DR+細胞は、同種
混合白血球反応(MLR)およびAg提示アッセイ(実施例3)において、培養
されたB細胞および単球/マクロファージより強力な応答を示した。これらの結
果は、エキソビボでの培養の間のLin−/86++/DR+表現型の獲得は、
Ag特異的免疫応答を誘導し得る適格なDCへのDCPの成熟を合図することを
示す。
【0039】 この画分におけるDCの純度は、例えば、フローサイトメトリー(すなわち、
FACS)分析を、機能的アッセイとともに使用して定量化され得る。
【0040】 例示的な機能的アッセイは、以下に記載される。しかし、当業者によって慣用
的に利用される多くのアッセイプロトコールのいずれかを使用してこのような分
析を完了し得ることが理解される。
【0041】 (III.濃縮された細胞画分の特徴付け) 歴史的にDCは、細胞表面マーカーCD3(T細胞)、CD14(単球/マク
ロファージ)、CD19/20(B細胞)、CD56(NK細胞)についてネガ
ティブ、そしてHLAクラスII発現についてポジティブであるとして特徴付け
られた(Macatoniaら、1991;MarkowiczおよびEngl
eman、1990;YoungおよびSteinman、1987)。
【0042】 DCは、最も強力なAPCであるとして当業者に公知である。これらは、ナイ
ーブなヘルパーT細胞および細胞傷害性T細胞をプライムし得る唯一のAPCで
ある。この独特な能力のために、DCの治療的適用は、癌患者の処置において見
込みがあるとして認められた。
【0043】 DCは、異なる分化/成熟段階で種々のリンパ器官および非リンパ器官におい
て見出される白血球の小さな、不均質集団を示す。DCおよびDC系統細胞の同
定は、末梢血でのそれらの不均質性、稀少性およびDC特異的細胞表面マーカー
の欠如のために、困難であった。DCは、それらの特徴的な樹状形態、強力なA
g提示能、およびいくつかの多系統マーカー(例えば、CD1a、CD11b、
CD11c、CD40、CD54、CD80、CD83、CD86、CD123
)およびアップレギュレートされたMHC分子に対するモノクローナル抗体(m
Ab)の集団によって特徴付けられたそれらの細胞表面表現型によって代表的に
は同定されている(Grabbe,Sら、Immunol.Today 16:
117−121,1995)。
【0044】 DCは大きなCD54+細胞の集団に含まれるが、このような細胞集団の主要
構成要素は、単球およびマクロファージである(実施例1)。
【0045】 本明細書中に記載されるように、癌Agの存在下でエキソビボにて培養される
場合、患者の末梢血より収集されたDCPは、本明細書中で「Lin−/86+
+/DR+」として示されるAgをロードされた成熟DCに分化する。このよう
なAgをロードされた成熟DCは、患者に再度導入され得、癌Agに対して指向
されるインビボ免疫応答を誘導し得る。
【0046】 本発明の方法において、AgをロードされたDC画分におけるDCは、インビ
トロで培養された場合、代表的に、樹状形態を有する。さらに、これらの細胞は
、代表的に、CD3、CD14、Cd16、CD19、CD20およびCD56
のような系統特異的細胞表面マーカーについてネガティブであり;HLA−DR
によって明示されるようなMHCクラスIIについてポジティブであり;そして
細胞表面マーカーCD86の高発現レベルを示す。
【0047】 CD86(「B7−2」としてもまた公知)は、B細胞および単球/マクロフ
ァージのようなAPC上に発現される。APC上での副刺激分子B7.1(CD
80)およびB7.2(CD86)の発現は、APC上に発現するCD40とT
細胞上に発現するCD40Lとの間の相互作用によってアップレギュレートされ
る。CD80およびCD86は、T細胞上のCD28に結合しT細胞活性化に必
要な同時刺激シグナルを提供することが示された。一次応答におけるTリンパ球
の活性化は、Ag特異的シグナルに加えて、さらなる様式で働くいくつかの同時
刺激シグナルをAPCが送達することを必要とする。これらの間で、CD80/
CD86−CD28を介する同時刺激は、決定的に重要である。
【0048】 (A.生物学的活性) 種々の細胞集団の生物学的活性を、DCを特徴付けるために当業者によって使
用されるアッセイにおいて評価した。このようなアッセイは、混合白血球反応ま
たはMLRを含み、ここで照射された刺激細胞(stimulator cel
l)を同種T細胞(応答因子(responder))と培養する。これらの細
胞を、3H−チミジンを含有する培地中で、6日のインキュベーション期間の最
後の18時間培養し、3H−チミジン取り込みを応答細胞増殖の指標として測定
する。第二のアッセイは、同種T細胞を刺激する照射された細胞の能力に基づい
て、MLRについて上記したように測定したAgをロードされた細胞のAg提示
能を示す。
【0049】 これらの研究の結果は:(1)本明細書中で「Lin−/86++/DR+」
として記載されるDC集団は、同種MLRにおいて単球/マクロファージおよび
B細胞より約20倍刺激性であり;そして(2)Lin−/86++/DR+細
胞は、単球/マクロファージおよびB細胞のAg提示能の少なくとも20倍のA
g提示能を有して、同種T細胞に対して腫瘍Agを提示し得ることを示す。
【0050】 まとめると、これらの結果は、Lin−/86++/DR+集団が成熟した適
格なDCに代表的な表現型的特徴および機能的特徴を示すことを示し、Lin−
/86++/DR+表現型は、成熟DCを同定するために使用され得ることを示
唆する。
【0051】 (IV.有用性) DCPとして本明細書中に記載される細胞の集団は、Lin−/86±/DR
+として表現型的に特徴付けられ得る。DCとして本明細書中に記載される細胞
の集団は、Lin−/86++/DR+として表現型的に特徴付けられ得、これ
らの細胞表面上に、DCと代表的に関連する全ての関連分子を発現する。これら
の細胞は、強力な同種刺激性であり、そしてAg提示細胞である。
【0052】 本明細書中で記載されるDCP表現型およびDC表現型は、以下を含むがこれ
らに限定されない多くの適用における有用性を認める:(1)骨髄、PBMC、
他の組織および細胞株由来のDCのエキソビボでの産生における細胞のプロセシ
ングおよび製造の品質管理;(2)細胞性免疫治療;(3)DCPおよび/また
はDCの動因、DC免疫治療および他のワクチン接種プロトコールに続く臨床的
モニタリング;(4)診断道具および予防道具としての有用性;(5)DC−1
、DC−2およびDC−3サブ表現型(sub−phenotype)の同定に
おける有用性;(6)ナイーブなAgまたは弱いAgに特異的なT細胞のエキソ
ビボおよびインビボでの産生における有用性;(7)疾患状態(例えば、慢性リ
ウマチ関節炎、多発性骨髄腫、自己免疫、癌、ウイルス、細菌、および真菌の感
染)のインビボおよびインビトロのモデルにおける有用性;(8)同種移植およ
び異種移植のための免疫キメラの産生における役割;(9)移植片対白血病につ
いてのHSC救助治療または移植片対宿主疾患の抑制の補助としての有用性;(
10)遺伝子治療における有用性;ならびに(11)種々の研究および発生活性
における有用性。
【0053】 以下の実施例は、本発明を例示し、決して本発明を限定することを意図されな
い。
【0054】 (材料および方法) (1.細胞) PBMCを、標準的な白血球搬出法によって患者および健康なドナーから収集
した。DCPを、1工程(浮遊密度溶液(BDS)77(Dendreon C
orp.))手順または連続2工程(BDS77および65(Dendreon
))手順のいずれかを用いる浮遊密度遠心分離によって単離した。
【0055】 同種T細胞を、健康な9人のドナー由来のバフィコート調製物より、2工程浮
遊密度遠心分離手順、次いで、親和性ネガティブ選択カラムクロマトグラフィー
(R&D Systems)を使用して濃縮した。同種T細胞を、同一の方法を
使用してアフェレーシス産物より濃縮した。
【0056】 (2.モノクローナル抗体(mAb)) フローサイトメトリーのためにDCおよびDCPを染色するために使用される
市販のmAbは、(1)フルオレセイン(FITC)結合体化Lin1(BD)
、CD3(BD)、CD14(BD)、CD19(BD)、およびIgG1(B
D);(2)PE結合体化抗体CD11c(BD)、CD40(Immunot
ech)、CD54(BD)、CD80(Pharmingen)、CD83(
Pharmingen)、CD86(Pharmingen)、IgG1(BD
);ならびに(3)PerCP結合体化抗体HLA−DR(BD)およびIgG
2a(BD)(ここで、BDは、Becton Dickinsonをいう)。
【0057】 (3.抗原(Ag)) 本明細書中で評価される2つの例示的組換え腫瘍Ag(Ag)は、(1)組換
えHER−2/neu(HER−2/neuのN末端細胞外ドメインの一部およ
びC末端細胞内ドメインの小部分、ならびに顆粒球マクロファージコロニー刺激
因子(GM−CSF)を含む融合タンパク質)、そして(2)PA2024(前
立腺酸ホスファターゼ(PAP)およびGM−CSFからなる融合タンパク質)
であった。
【0058】 (4.エキソビボでのDCPの培養) DCPを、テフロン(登録商標)バッグ(American Fluoros
eal)中にて、2mM グルタミンを補充したAIM−V培地中において1×
107/mlの密度で、37℃で5%CO2の加湿インキュベーター中で40時
間培養した。培養期間の間に、DCPを、Ag、組換えHER−2/neu(2
0μg/ml)またはPA2024(10μg/ml)でパルスした。
【0059】 (5.培養後のDCの濃縮) 40時間のエキソビボでの培養後に収集した細胞を、BDS56(Dendr
eon Corp.)を使用する浮遊密度遠心分離によって、DCについてさら
に濃縮した。
【0060】 (6.フローサイトメトリー) 細胞表面表現型分析を、10% 正常マウス血清を含むPBS中で10分間イ
ンキュベートし、PBSで洗浄し、そして250〜750μlのPBS中で再懸
濁した約1〜3×107細胞からなるサンプルを使用して実施した。次いで、細
胞懸濁液を、30μl/ウェルで丸底96ウェルプレートに分配した。FITC
結合体化mAb、PE結合体化mAb、およびPerCP結合体化mAbを、1
0μl/ウェルで添加し、そしてこれらの細胞を、暗所にて氷上で20分間イン
キュベートした。次いで、これらの細胞を、200μl/ウェルのPBSで洗浄
し、そして400μlサンプルのPBS中で再懸濁し、次いで、アイソタイプ一
致コントロールAbで標識した細胞をネガティブコントロールとして用いて、F
ACS Calibur(Becton Dickson)によって分析した。
【0061】 (7.細胞ソーティング(sorting)) 細胞ソーティングを、滅菌条件下でFACS Vantage I(Bect
on Dickson)を用いて実施した。FITC−Lin1、PE−CD8
6、およびPerCP−HLA DRで標識した細胞を、2%ヒト血清を含有す
るPBS中で再懸濁し、5,000〜10,000細胞/秒の流速でバルクをソ
ートした。ソーティングゲート(sorting gate)を、アイソタイプ
一致コントロールAbで標識した細胞を使用して決定した。
【0062】 (8.免疫磁気精製) DCPおよび/またはDCを、DR免疫磁気ビーズ(Miltenyi)を使
用してDRポジティブ細胞(DR+)について濃縮した。これらの細胞を、2m
M EDTAを含むかまたは含まない、0.5%ヒト血清を含有するPBS中で
再懸濁し、そして細胞/ビーズ比(v/v)4:1でビーズ懸濁物と混合した。
4℃で15分間のインキュベートの後、DR+細胞をカラム分離(Milten
yi)を使用して回収する。
【0063】 (9.免疫磁気除去) Tリンパ球、単球/マクロファージおよびBリンパ球を、それぞれCD3免疫
磁気ビーズ、CD4免疫磁気ビーズおよびCD19免疫磁気ビーズ(Dynal
)を使用して、培養前および培養後の細胞から除去した。細胞およびビーズを、
2%ヒト血清を含有するPBS中で再懸濁し、そして細胞:ビーズ比1:5で混
合した。穏やかに混合しながらの4℃で20分間のインキュベートの後、吸着し
なかった細胞を回収し、そしてAIM−V中で一度洗浄した。
【0064】 (10.MLR) 細胞を3,000ラドで照射し、丸底96ウェルプレートの3連のウェルにて
13〜8×105細胞/ウェルで刺激因子(stimulator)として使用
した。応答因子(responder)として、5×104同種T細胞を、各ウ
ェルに添加した。1μCiの3H−チミジンを、6日のインキュベーション期間
の最後の18時間にわたって各ウェルに添加した。インキュベートの最後に、細
胞を収集し、そして3H−チミジン取り込みを測定した。刺激因子単独または応
答因子単独のいずれかを含むウェルは、コントロールとして役立った。
【0065】 (11.Ag提示アッセイ) DCPを、Agの存在下または非存在下にてエキソビボで40時間培養した。
次いで、細胞をFACSソートしたか、またはTリンパ球、単球/マクロファー
ジおよびB細胞の免疫磁気除去によってDCについて濃縮した。次いで、細胞を
、3,000ラドで照射し、そしてこれらのT細胞刺激活性を、丸底96ウェル
プレートの3連のウェルにて13〜8×105/ウェルのDCを1×105/ウェ
ルの自己T細胞とインキュベートすることによって測定した。T細胞の増殖を、
上記のように測定した。
【0066】 (実施例1:AgをロードされたDCの培養および特徴付け) Agをロードされた成熟DCの調製は、PBMC由来のDCPの濃縮および外
因的に添加されるサイトカインの非存在下で無血清培地中での前駆体の40時間
のエキソビボ培養を含む。刺激細胞として働くAgをロードされた成熟DCの培
養物中に見出される種々の細胞型の相対能力を、この培養物からの種々の細胞型
を除去すること、そしてMLRにおける除去された細胞およびコントロール細胞
の効果ならびに自己T細胞に対してAgを提示するこれらの能力を決定すること
によって評価した。それぞれCD14免疫磁気ビーズおよび/またはCD19免
疫磁気ビーズ(Dynal)を使用して、単球/マクロファージおよび/または
Bリンパ球を、成熟DC培養物から除去した。
【0067】 次いで、生じた細胞の同種刺激活性を、除去しなかったDC培養物の同種刺激
活性と比較した。免疫磁気除去の結果を、表1に要約する。これは、CD14細
胞およびCD19細胞の両方の広範な除去を示す。
【0068】 (表1)
【0069】
【表1】 図1に示すように、CD14細胞およびCD19細胞の除去は、DC培養物の
同種刺激活性に中程度に影響した。これは、成熟DC培養物の主要な同種刺激活
性が単球/マクロファージでもBリンパ球でもない細胞に存在することを示す。
Agをロードされた成熟DC由来の種々の細胞型が、自己T細胞にAgを提示す
る能力を試験した場合、同様の結果が得られた(図2)。
【0070】 単球/マクロファージおよびB細胞が系統ポジティブ細胞の中で唯一のプロフ
ェッショナルAPCである場合、これらの結果はさらに、Agをロードされた成
熟DCの培養物における同種刺激性でありそして抗原を提示する主要な細胞は、
系統ネガティブ(lin−)細胞であることを示唆する。
【0071】 (実施例2:成熟DCでのCD86発現) APCの表面上のCD86発現のパターンを、40時間にわたる培養期間の間
に評価した。
【0072】 上記のように、免疫磁気ビーズを使用するさらなる濃縮を伴うかまたは伴わな
い浮遊密度遠心分離によってPBMCより濃縮したDCPを、HER−2/ne
uまたはPA2024腫瘍Agの存在下で、外因的に添加されるサイトカインの
非存在下で無血清培地中で40時間培養した。培養期間の間に、CD86の中程
度のアップレギュレーションを、培養物中のLin+/DR+細胞集団(主要構
成成分が単球/マクロファージ(CD14+細胞)およびB細胞(CD19+細
胞)である)において観察した。
【0073】 CD86の最強の発現を、培養後の細胞のLin−/DR+集団において観察
した。このLin−/CD86++/DR+集団は、新鮮に単離されたPBMC
またはDCPについて濃縮された画分においては検出されなかった(図3A〜B
)。これらの結果は、Lin−/CD86++/DR+集団は、DCが成熟する
40時間の培養期間の間に現れることを示す(図3C〜D)。さらなるフローサ
イトメトリー分析は、Lin−/CD86++/DR+集団はまた、他のDC関
連の副刺激性の接着分子(例えば、CD1a、CD11c、CD40、CD54
、およびCD80)を発現することを示した。系統マーカーの非存在およびDC
と関連することが公知のマーカーの同時発現は、成熟DCについてのマーカーと
してLin−/CD86++/DR+表現型を確認した。
【0074】 (実施例3:成熟DCの生物学的活性) DCは、最も強力なAPCであることが当該分野において公知であり、これは
、同種刺激性であり、ナイーブT細胞にAgを提示し得る。
【0075】 Lin−/CD86++/DR+集団の機能的能力を、同種刺激およびAg提
示に関してLin+/DR+細胞の機能的能力と比較した。Lin+/DR+集
団は、プロフェッショナルAPCの2つの型である単球/マクロファージ(CD
14+細胞)およびBリンパ球(CD19+細胞)を含む。
【0076】 DCPを、上記のように組換えHER−2/neuまたはPA2024のいず
れかの存在下で培養し、そして、Lin−/CD86++/DR+集団を。BD
S56(Dendreon Corp.)を使用する浮遊密度遠心分離によって
濃縮した。界面から収集した細胞を、FACSによってソートして、Lin−/
CD86++/DR+細胞集団およびLin+/DR+細胞集団を収集した。
【0077】 各FACSソートされた集団を、同種T細胞を応答因子として使用して、ML
Rにおける同種刺激活性について、そして同種T細胞に腫瘍Agを提示する能力
について試験した。モックソートされた細胞およびAgの非存在下で培養された
細胞を、アッセイにおけるコントロールAPCとして含んだ。
【0078】 組換えHER−2/neuまたはPA2024のいずれかとともに培養した後
にソートされたLin−/CD86++/DR+細胞は、同種刺激活性を示した
。これは、100刺激因子/ウェル未満で検出され得た。同種刺激活性の能力を
、EC50(半最大T細胞増殖(half−mazimal T cell pr
oliferation)を誘発するために必要とされる刺激因子またはAPC
の数であり、低いEC50は強力なAPCを示す)として算出した。
【0079】 Lin−/CD86++/DR+表現型を有する細胞は、Lin+/DR+細
胞、モックソートされた細胞またはソートされなかったBDS56界面の細胞よ
り約20倍高い同種刺激活性を有した(図4および5)。表2は、BA(HER
−2/neu−GM−CSF)融合タンパク質またはPA2024(前立腺酸ホ
スファターゼ−GM−CSF)融合タンパク質とのインキュベーション後の、L
in−/CD86++/DR+表現型またはLin+/DR+表現型を有する細
胞によるMLRにおける同種刺激についてのおよそのEC50値を示す。
【0080】 (表2)
【0081】
【表2】 Lin−/CD86++/DR+集団の機能的能力をまた、自己T細胞に関し
てLin+/DR+細胞の機能的能力と比較した。FACSソートされたLin
−/CD86++/DR+集団はまた、ナイーブAgを提示する強力な能力を示
した。EC50について比較した場合、Her−2/neuをロードされたLin
−/CD86++/DR+細胞およびPA2024をロードされたLin−/C
D86++/DR+細胞は、Her−2/neuをロードされたLin+/DR
+細胞またはPA2024をロードされたLin+/DR+細胞よりも少なくと
も20倍T細胞に対してより刺激性であった(図6および図7、表3)。
【0082】 (表3)
【0083】
【表3】 まとめると、これらの結果は、Lin−/CD86++/DR+集団が、強力
な同種刺激性だけでなくナイーブ腫瘍関連Agを提示し得るAPCを示すことを
示す。
【0084】 (実施例4:DCPの濃縮およびDCへのこれらの成熟) DCPを、浮遊密度遠心分離によって白血球搬出法産物から濃縮した。細胞を
さらに、DR+細胞の選択のためのDR免疫磁気ビーズを使用してLin−/D
R+細胞について濃縮し、次いで、それぞれCD3ビーズ、CD14ビーズおよ
びCD19ビーズを用いてTリンパ球、単球/マクロファージおよびB細胞を免
疫磁気除去した。図8は、培養前のLin−/DR+細胞がCD86について弱
くポジティブ(強くはなくポジティブ)であることを示し、そしてDCP集団が
、免疫磁気選択/除去に続いて代表的には約0.5〜1.0%(図8A、B)か
ら約50%(8C、D)まで濃縮されることを示す。濃縮されたDCPは、バル
クの(分離していない)DCPとの40時間にわたる同時培養後に、DCに成熟
する(図8E、F)。成熟DCのこの集団は、分化した樹状細胞の機能に関連す
る関連副刺激性分子(CD1a、CD11c、CD40、CD54およびCD8
0を含む)の全てを発現する。
【0085】 (実施例5:CD54+細胞の生物学的活性) 接着分子CD54は、DCを含むAPC上に発現され、そしてAPCによるT
細胞の活性化において役割を担う。
【0086】 CD54+集団の機能的能力を、同種刺激性およびAg提示に関してCD54
−集団の機能的能力と比較した。DCPを、10μg/mlでのPA2024の
存在下で(上記のように)培養し、そして細胞を、FACSによってソートして
、CD54+集団およびCD54−集団を収集した。各ソートされた集団を、M
LRにおける同種刺激活性について(図9)、および自己T細胞にAgを提示す
る能力について(図10)試験した。モックソートされた細胞およびAgの非存
在下で培養された細胞を、アッセイにおいてコントロールAPCとして含めた。
【0087】 PA2024をロードされたCD54+(PA2024 CD54+)は、モ
ックソートされた細胞(PA2024 モックソート(Mock−sort))
の同種刺激性およびAg提示活性より約4倍高い同種刺激性およびAg提示活性
を示した。PA2024をロードされたCD54−細胞(PA2024 CD5
4−)は、MLRまたはAg提示活性のいずれにおいても活性ではなかった。同
様に、Agの非存在下(Agなし)で培養されたソートされなかった細胞は、A
g提示活性において活性ではなかった。これらの結果は、CD54+集団が同種
刺激性であるだけではなくナイーブ腫瘍関連Agを提示し得るAPCを示すこと
を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、混合リンパ球反応(MLR)の結果を示す。ここで、Agをロードさ
れた成熟DCの培養物中の種々の細胞型を、刺激細胞(stimulator
cell)としてのこれらの相対的効力について評価した。分析した細胞集団は
以下を含む:PA(除去せず)(PA2024をロードされ、除去されなかった
成熟DC);PA−CD14(CD14細胞が除去されたPA2024をロード
された成熟DC培養物);PA−CD19(CD19細胞が除去されたPA20
24をロードされた成熟DC培養物);およびPA−CD14/CD19(CD
14細胞およびCD19細胞が除去されたPA2024をロードされた成熟DC
培養物)。Agをロードされた成熟DC培養物(刺激因子(stimulato
r))由来の種々の細胞集団の、同種T細胞(応答因子(responder)
)とのインキュベーション後の3H−TdR取り込みの結果を、示す。
【図2】 図2は、Agをロードされた成熟DCの種々の集団のAg提示能を示す。分析
した細胞集団を、図1に示し、各細胞集団(APC)と同種T細胞とのインキュ
ベーション後の3H−TdR取り込みの結果を、示す。
【図3A】 図3Aは、PerCP−DR抗体、FITC−系統(lineage)抗体お
よびPE−CD86抗体での染色に続く、0時間でのDCPの3色FACS分析
の結果を示す。Aにおいて選択される(gated)ような示される0時間での
Lin−/DR+細胞は、Bにおいて示されるようにCD86について弱くポジ
ティブである。このことは、Lin−/CD86++/DR+表現型は、0時間
では存在しないことを示す。
【図3B】 図3Bは、PerCP−DR抗体、FITC−系統(lineage)抗体お
よびPE−CD86抗体での染色に続く、0時間でのDCPの3色FACS分析
の結果を示す。Aにおいて選択されるような示される0時間でのLin−/DR
+細胞は、Bにおいて示されるようにCD86について弱くポジティブである。
このことは、Lin−/CD86++/DR+表現型は、0時間では存在しない
ことを示す。
【図3C】 図3Cは、PerCP−DR抗体、FITC−系統(lineage)抗体お
よびPE−CD86抗体での染色に続く、40時間でのDCPの3色FACS分
析の結果を示す。Cにおいて選択されるような示される40時間でのLin−/
DR+細胞は、Dに示されるようにCD86を強く発現する。このことは、Li
n−/CD86++/DR+表現型は、40時間培養後ではCD86で明るく色
づくことを示す。
【図3D】 図3Dは、PerCP−DR抗体、FITC−系統(lineage)抗体お
よびPE−CD86抗体での染色に続く、40時間でのDCPの3色FACS分
析の結果を示す。Cにおいて選択されるような示される40時間でのLin−/
DR+細胞は、Dに示されるようにCD86を強く発現する。このことは、Li
n−/CD86++/DR+表現型は、40時間培養後ではCD86で明るく色
づくことを示す。
【図4】 図4は、MLRの結果を示し、ここで、HER−2/neuをロードされた成
熟で、モック(mock)ソートされたDC(「BAモックソート」)、HER
−2/neuをロードされたAPC(伝統的なAPC表現型を有する)(「BA Lin+/DR+」)、およびHER−2/neuをロードされたDC(本明
細書中に記載された表現型を有する)(「BA Lin−/86++/DR+」
)を、刺激細胞としてのこれらの相対効力について評価した。各細胞集団と同種
T細胞とのインキュベーション後の3H−TdR取り込みの結果を、示す。
【図5】 図5は、MLRの結果を示し、ここで、BDS56で浮遊密度遠心分離によっ
て濃縮された、PA2024をロードされた成熟DC(「PA56I(ソートさ
れず)」)、PA2024をロードされたAPC(伝統的なAPC表現型を有す
る)(「PA Lin+/DR+」)、およびPA2024で刺激されたDC(
本明細書中に記載された表現型を有する)、Lin−/86++/DR+「PA Lin−/86++/DR+」を、刺激細胞としてのこれらの相対効力につい
て評価した。各細胞集団と同種T細胞とのインキュベーション後に3H−TdR
取り込みの結果を、示す。
【図6】 図6は、図4について記載される種々の細胞集団のAg提示能、およびAgの
非存在下で培養された細胞のAg提示能を、各細胞集団と同種T細胞とのインキ
ュベーション後の3H−TdR取り込みの結果とともに示す。
【図7】 図7は、図5について記載される種々の細胞集団のAg提示能、およびAgの
非存在下で培養された細胞のAg提示能を、各細胞集団と同種T細胞とのインキ
ュベーション後の3H−TdR取り込みの結果とともに示す。
【図8】 図8は、DCPのフローサイトメトリー分析の結果を示す。DR免疫磁気ビー
ズを使用してLin−/DR+細胞についてDCPを濃縮し、次いで、それぞれ
CD3、CD4およびCD19の免疫原性ビーズを使用して、Tリンパ球、単球
/マクロファージおよびBリンパ球を除去した。DCPを、系統ネガティブ、C
D86について弱くポジティブ(強くはなくポジティブ)およびDRポジティブ
として表現型的に特徴付け得た(Lin−/86±/DR+)。免疫磁気選択お
よび上記の除去工程を実施することによって、集団を、約0.5〜1.0%(図
8A、B)から約50%(図8C、D)まで濃縮し得る。適切な条件下で、DC
Pは、Lin−/86++/DR+の表現型を有する成熟DCに分化し(図8E
、F)、次いで、それを上記の分離工程に供されなかったPBMCと40時間同
時培養する。図8A、CおよびEのLin−/DR+細胞について選択された(
gated)集団を、CD86発現についてそれぞれ図8B、DおよびFに示す
【図9】 図9は、MLRの結果を示し、ここで、PA2024をロードされた成熟で、
モックソートされたDC(PA2024モックソート)、PA2024をロード
された、FACSソートされたCD54+細胞(PA2024 CD54+)、
およびPA2024をロードされたCD54−細胞(PA2024 CD54−
)を、刺激細胞としてのこれらの相対効力について評価した。各細胞集団と同種
T細胞とのインキュベーション後の3H−TdR取り込みの結果を、示す。
【図10】 図10は、図9について記載される種々の細胞集団のAg提示能、およびAg
の非存在下(Agなし)で培養された細胞のAg提示能を、各細胞集団と同種T
細胞とのインキュベーション後の3H−TdR取り込みの結果とともに示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4B065 AA93 BB32 BD15 CA44 4C087 AA01 AA02 BB34 BB63 DA27 NA14 ZB09 ZB26

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹状細胞(DC)組成物であって、以下: 系統ネガティブ、CD86について強いポジティブかつDRポジティブ(Li
    n−/CD86++/DR+)として特徴付けられる細胞型に関して実質的に純
    粋な、末梢血単核細胞、 を含む、組成物。
  2. 【請求項2】 樹状細胞前駆体(DCP)組成物であって、以下: 系統ネガティブ、CD86について強くはないポジティブかつDRポジティブ
    (Lin−/CD86±/DR+)として特徴付けられる細胞型に関して実質的
    に純粋な、末梢血単核細胞、 を含む、組成物。
  3. 【請求項3】 前記細胞がさらに、CD1aネガティブ、CD11cネガテ
    ィブまたはポジティブ、CD40について強くはないポジティブ、CD54につ
    いて強くはないポジティブおよびCD80ネガティブであるとして特徴付けられ
    る、請求項4に記載の細胞組成物。
  4. 【請求項4】 樹状細胞組成物であって、以下の工程: (a)被験体から血液サンプルを得る工程; (b)樹状細胞前駆体(DCP)の集団を得るために効果的な様式において、
    該血液サンプルを濃縮する工程; (c)樹状細胞(DC)の集団を得るために効果的な様式で該DCPをエキソ
    ビボで培養する工程であって、該DCはlin−、CD86++およびDR+(
    Lin−/CD86++/DR+)として特徴付けられる、工程、 を包含するプロセスによって調製される、組成物。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の細胞組成物であって、ここで、前記濃縮工
    程が、1以上の浮遊密度遠心分離、免疫磁気選択/除去および蛍光活性化セルソ
    ーティング(FACS)を含む、組成物。
  6. 【請求項6】 請求項4に記載の細胞組成物であって、ここで、前記培養工
    程が、外因的に添加されるサイトカインの非存在下での無血清培地におけるDC
    Pのインビトロでの培養を含む、組成物。
  7. 【請求項7】 請求項4に記載の細胞組成物であって、ここで、前記プロセ
    スはさらに以下の工程: (d)さらなる浮遊密度遠心分離によって前記DCを濃縮する工程;ならびに (e)前記DC組成物からCD14およびCD19の細胞表面発現についてポ
    ジティブである細胞を除去する工程;または (f)Lin−/CD86++/DR+細胞についてのFACS分類する工程
    、 を包含する、組成物。
  8. 【請求項8】 請求項1または4に記載のDC組成物であって、ここで、該
    細胞がさらに、同種刺激性でありかつ自己T細胞に抗原を提示し得るとして特徴
    付けられる、組成物。
  9. 【請求項9】 請求項1または4に記載のDC組成物であって、ここで、該
    細胞がさらに、CD1a、CD11c、CD40、CD54およびCD80の細
    胞表面発現についてポジティブであるとして特徴付けられる、組成物。
  10. 【請求項10】 請求項4〜7のいずれか1項に記載の組成物であって、前
    記培養工程が、抗原をロードされた樹状細胞を得るために効果的な様式で、選択
    された抗原に対してインビトロで前記DCPを曝露することを含む、組成物。
  11. 【請求項11】 前記抗原がHER−2/neuである、請求項10に記載
    の組成物。
  12. 【請求項12】 前記抗原がPA2024である、請求項10に記載の組成
    物。
  13. 【請求項13】 被験体における腫瘍を処置する際の医薬として使用するた
    めの、請求項1〜12のいずれか1項に記載の組成物。
  14. 【請求項14】 既知の腫瘍抗原に対して被験体を免疫するための医薬の製
    造のための、請求項1〜12のいずれか1項に記載の組成物の使用。
  15. 【請求項15】 樹状細胞組成物を得るための方法であって、以下の工程: (a)被験体から血液サンプルを得る工程; (b)樹状細胞前駆体(DCP)の集団を得るために効果的な様式で、該血液
    サンプルを濃縮する工程; (c)樹状細胞(DC)の集団を得るために効果的な様式で該DCPをエキソ
    ビボで培養する工程であって、該DCは、lin−、CD86++およびDR+
    (Lin−/CD86++/DR+)として特徴付けられる、工程、 を包含する、方法。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の方法であって、前記濃縮工程が、1以
    上の浮遊密度遠心分離、免疫磁気選択/除去および蛍光活性化セルソーティング
    (FACS)を含む、方法。
  17. 【請求項17】 請求項15に記載の方法であって、前記培養工程が、外因
    的に添加されるサイトカインの非存在下での無血清培地におけるDCPの培養を
    含む、方法。
  18. 【請求項18】 請求項15に記載の方法であって、該方法は、さらに以下
    の工程: (d)さらなる浮遊密度遠心分離によって前記DCを濃縮する工程; (e)前記DC組成物からCD14およびCD19の細胞表面発現についてポ
    ジティブである細胞を除去する工程;または (f)Lin−/CD86++/DR+細胞についてのFACS分類する工程
    、 を包含する、方法。
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