JP2004298181A - 免疫制御性樹状細胞の調製法およびその用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ヒト樹状細胞またはその前駆細胞をin vitroで少なくともIL-10およびTGF-βを含むサイトカイン類と共に培養し、ヒト免疫制御性樹状細胞を誘導する方法および該方法により得られたヒト免疫制御性樹状細胞、ならびに該ヒト免疫制御性樹状細胞を含む医薬組成物。
【選択図】 なし
Description
[1] ヒト樹状細胞またはその前駆細胞をin vitroでIL-10およびTGF-βと共に培養し、ヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法、
[2] ヒト樹状細胞がヒト単球由来樹状細胞である、[1]のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法、
[3] ヒト単球をGM-CSF、IL-4、IL-10およびTGF-βの存在下で培養する、ヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法、
[4] さらに、TNF-αおよびLPSのいずれかまたは両方の存在下で培養する、[3]のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法、
[5] さらに、治療しようとする疾患と関連する組織または臓器に存在する抗原の存在下で培養する、[1]〜[4]のいずれかのヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法、
[6] 疾患が、自己免疫疾患またはアレルギー性疾患である、[5]のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法、
[7] 疾患が、関節リウマチまたは多発性硬化症である、[5]のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法、
[8] [1]〜[7]のいずれかの方法で調製されたヒト免疫制御性樹状細胞、
[9] IL-10およびTGF-βの両方の存在下で培養していないヒト成熟樹状細胞と比べて有意にCD83、CD40、CD80およびCD86の発現が少ない[8]のヒト免疫制御性樹状細胞、
[10] in vitroにおいて異系CD4陽性T細胞に抗原不応答性を誘導する機能、活性化異系 CD4陽性T細胞およびCD8陽性T細胞の再活性化を抑制する機能、異系ナイーブCD4陽性T細胞およびCD8陽性T細胞に対してそれぞれCD4陽性CD25陽性免疫制御性T細胞およびCD8陽性CD28陰性免疫制御性T細胞を誘導する機能、またはヒトT細胞移植免疫不全マウスでの異種移植片対宿主病が異種抗原を付与された当該細胞移入により抑制されるなどの免疫抑制応答を誘導する機能を有する、[8]または[9]のヒト免疫制御性樹状細胞、
[11] [8]〜[10]のいずれかのヒト免疫制御性樹状細胞を含む医薬組成物、
[12] 細胞、臓器または組織移植に伴う移植片拒絶反応を抑制する[11]の医薬組成物、
[13] 移植片対宿主病の治療に用い得る[11]の医薬組成物、
[14] 自己免疫疾患またはアレルギー性疾患の治療に用い得る[11]の医薬組成物、ならびに
[15] 関節リウマチまたは多発性硬化症の治療に用い得る[11]の医薬組成物。
本発明は、ヒト由来樹状細胞(DC)またはその前駆細胞を少なくともIL-10およびTGF-βを含むサイトカイン類の存在下で培養しヒト免疫制御性DCを調製する方法であり、また得られたヒト免疫制御性DCである。例えば、ヒト単球にGM-CSF, IL-4, IL-10, TGF-β1を添加して誘導されるDCおよび当該DCに更に炎症性刺激(例えばTNF-α, LPSなど)を加えたものがヒト免疫制御性DCとして調製される。ここで、ヒト単球をGM-CSFおよびIL-4の存在下でin vitroで培養することによりヒト単球はDCに分化し、DCがIL-10およびTGF-βにより未成熟な免疫制御性DCになる。この際、ヒト単球を最初にGM-CSFおよびIL-4で刺激しDCに分化させた後にIL-10およびTGF-βで刺激してもよいし、GM-CSF, IL-4, IL-10およびTGF-β1で同時に刺激してもよい。さらに、TNF-αやLPS等により炎症性刺激を与えることにより、成熟したヒト免疫制御性細胞となる。また、ヒト由来樹状細胞(DC)またはその前駆細胞を少なくともIL-10およびTGF-βを含むサイトカイン類の存在下で培養しヒト免疫制御性DCを調製する際にCD40アゴニストを添加してもよい。CD40アゴニストとは、免疫細胞表面に発現するCD40抗原に作用することにより、CD40を介した細胞内へシグナルを伝達し得る物質を意味する。CD40アゴニストは、CD40抗原に対する天然または合成のリガンド、すなわちCD40を介してシグナルを誘導するあらゆる分子、およびCD40抗原に対する抗体を包含する。かかる抗体は、CD40のいずれの部位を認識するものであっても、CD40を介するシグナルを誘導するものであればよい。抗CD40抗体は、DCを成熟させることが報告されており(Z.H.Zhou et al., Hybridoma, 18:471 1999)、本発明において使用される抗体は、特に限定されないが、好ましい抗CD40抗体としてWO 2002/099196公報に記載の抗体が挙げられる。また、抗体分子の抗原認識部位を保持する抗CD40抗体フラグメントも、CD40アゴニストとして有用である。
本発明のヒト免疫制御性DCは上述のように、in vitroにおいて異系CD4陽性T細胞に抗原不応答性を誘導し、活性化異系 CD4陽性T細胞およびCD8陽性T細胞の再活性化を抑制し、異系ナイーブCD4陽性T細胞およびCD8陽性T細胞に対してそれぞれCD4陽性CD25陽性免疫制御性T細胞およびCD8陽性CD28陰性免疫制御性T細胞を誘導し、更にはヒトT細胞移植免疫不全マウスでの異種移植片対宿主病が異種抗原を付与された当該細胞移入により抑制されるなどの免疫抑制応答を誘導する機能を有する。
3種類のヒト修飾DC(modified DC):IL-10誘導DC(IL-10-induced DC)、TGF-β1誘導DC(TGF-β1-induced DC)、IL-10/TGF-β1誘導DC(IL-10/TGF-β1-induced DC)を作製し、実施例2の結果より一番強力なT細胞機能制御能を示すIL-10/TGF-β1誘導DCをヒト免疫制御性DC(regulatory DC)と定義した。
ヒトDCは以下のように調製した。ヒト末梢血由来単核細胞を細胞培養用ディッシュ(Becton Dickinson)に2時間付着させ単球を付着細胞として得る(>90% CD14陽性細胞)。この単球をヒトGM-CSF(Pepro Tech, 50 ng/ml)およびヒトIL-4(Pepro Tech, 50 ng/ml)共存下にて7日間培養後、非付着細胞を回収し、磁気ビーズを結合させた抗CD2単クローン抗体(Dynal)および抗CD19単クローン抗体(Dynal)にてネガティブセレクションを行い、混入T細胞、NK細胞およびB細胞を除去する。除去後の細胞を通常未成熟(normal immature) DCとした。同様に、ヒト修飾DCは単球をヒトGM-CSF(50 ng/ml)およびヒトIL-4(50 ng/ml)存在下に、ヒトIL-10(Pepro Tech, 50 ng/ml)単独(IL-10誘導DC)、ヒトTGF-β1(Pepro Tech, 50 ng/ml)単独(TGF-β1誘導DC)、あるいはヒトIL-10(Pepro Tech, 50 ng/ml)+ヒトTGF-β1(IL-10/TGF-β1誘導DC)で7日間培養し、上記未成熟DC同様に混入T細胞、NK細胞およびB細胞を除去して調製した。ヒトIL-10処理(IL-10-treated)未成熟DCは上記と同様の未成熟DCにヒトIL-10(Pepro Tech, 50 ng/ml)を3日間作用させることで得た。成熟 (mature)DCは以下のように調製した。サイトカインの混入を避けるために上記細胞をPBSにて3回洗浄し、ヒトTNF-α(Pepro Tech, 50 ng/ml)共存下にてさらに3日間培養し、これを成熟DCとした。得られたDCをFACScan flow cytometer (Becton Dickinson)を用いて解析すると、95%以上がHLA-DR発現細胞であり、T細胞、B細胞、NK細胞および単球/マクロファージの混入は0.1%以下であった。このようにして調製した、未成熟・成熟ヒトDCおよび未成熟・成熟ヒトIL-10誘導DCおよび未成熟・成熟ヒトTGFβ1誘導DC および未成熟・成熟ヒトIL-10/ TGFβ1誘導DCの表現型についてフローサイトメーターを用いた解析を行った。結果は、10回の異なる実験の代表的なデータである。図1Aでは抗CD1a抗体、抗CD14抗体、抗CD11c抗体、抗CD83抗体、抗E-cad抗体およびそれぞれのアイソタイプコントロール(すべてBD pharmingen由来)を用いた染色結果を示す。また、図1Bでは抗CD40抗体、抗CD80抗体、抗CD86抗体、抗HLA-A/B/C抗体、抗HLA-DR抗体、およびそれぞれのアイソタイプコントロール(すべてBD pharmingen由来)を用いた染色結果を示す。図中の右上の数値はそれぞれの抗体で染色したときの平均蛍光強度(mean fluorescence intensity)を示す。その結果、未成熟DCについては、すべてのDCマーカーであるCD1a、CD11cについては発現が見られているが、ランゲルハンス細胞のマーカーである E-cadherin(E-cad)についてはIL-10誘導DCでは通常DCと同様、発現が見られていない。また、IL-10誘導DCではCD14について、他のDCには見られない発現が観察された。一方、HLA-A/B/CおよびHLA-DRについてはIL-10誘導DCおよびTGFβ1誘導DCおよび IL-10/ TGFβ1誘導DCでは通常未成熟DCと比較して若干低いものの中程度の発現が見られていたが、CD40, CD80, CD86については発現が非常に低いことが示された。またTNF-αで成熟させたDCでは、IL-10/TGF-β1誘導DCは、DCの活性化マーカーであるCD83の発現が上昇するが、DCマーカーであるCD1aおよびCD11cとランゲルハンス細胞のマーカーであるE-cadの発現は減弱する。IL-10誘導DCおよびTGFβ1誘導DCおよび IL-10/ TGFβ1誘導DCでは通常成熟DCと比較してCD83, CD40, CD80, CD86の発現が低く、特にIL-10/ TGFβ1誘導DCで顕著に低いことが示された。HLAおよび共刺激因子の発現について、陽性細胞の比率を10回の異なる実験の平均±SDで図1Cに示す。同様に、図1DにはMFI±SDを示す。
修飾DCが異系CD4陽性T細胞にアナジーを誘導するかどうかを検討した。ヒト末梢血よりT細胞をネガティブ選択キット(Dynal)を用いて単離し、さらに抗CD8抗体およびCD45RO抗体(ともにBD PharMingen)を用いてCD8陰性かつCD45RO陰性細胞として単離したナイーブCD4陽性T細胞(105)を異系DCあるいは異系修飾DC(103〜104)と5日間共培養し、細胞増殖試験を行った。別の実験では、ナイーブCD4陽性T細胞(5x106)をX線(15 Gy)照射した異系DCあるいは異系修飾DC(4x104〜5x105)と3日間共培養後、抗CD11c抗体および磁気ビーズ結合ヤギ抗マウスIgG抗体を用いてネガティブセレクションを行い、CD4陽性細胞を回収した。そのCD4陽性細胞(105)を1回目の刺激に用いたのと同じドナー由来の異系ヒト通常成熟DC(104)あるいは1回目の刺激に用いたのと異なるドナー由来の異系ヒト通常成熟DC(104)と2回目の共培養をIL-2存在、非存在下にて行い、細胞増殖試験を5日目に行った。細胞増殖試験は、[3H]thymidineを18時間パルスし、細胞内への取り込みを指標にした。図2Aに示すように、IL-10誘導DC、TGF-β1誘導DC、IL-10/TGFβ1誘導DCあるいはIL-10処理DCを用いて行ったところ、未成熟DCの場合、一次刺激における異系CD4陽性T細胞を活性化する能力は何れの修飾DCも低いが、とりわけ未成熟IL-10/TGFβ1誘導DCが最も低かった。一方成熟DCを用いた場合には一次刺激における異系CD4陽性T細胞を活性化する能力はIL-10/TGFβ1誘導DCでのみ顕著に低かった。更に各DCで一次刺激したのちに成熟通常DCで二次刺激した場合には、未成熟IL-10/TGFβ1誘導DCあるいは成熟IL-10/TGFβ1誘導DCにおいてのみ顕著な抑制が見られた。IL-10処理未成熟DCでは一次刺激、二次刺激いずれの実験系においても強い抑制作用を示したが、IL-10/TGFβ1誘導DCの抑制作用には及ばなかった。図2Bでは、IL-10/TGFβ1誘導DCで刺激後の二次刺激時にIL-2を添加することでその抑制作用が解除される傾向が見られた。また二次刺激時に第三者ドナー(unrelated donor)由来の成熟通常DCを用いた場合には抑制の程度は僅かであった。以上の結果によりIL-10/TGFβ1誘導DCはナイーブCD4陽性細胞に抗原特異的に抗原不応答性を誘導することが示された。同様の結果は、全CD4陽性T細胞をレスポンダーとして用いた時にも観察され、その抑制の度合いはIL-10処理未成熟DCよりも強かった(図2C)。この成熟通常DCで二次刺激した場合の抑制効果は一次刺激の際に添加したIL-10/TGFβ1誘導DCの用量依存性がみられた(図2D)。二次刺激後の細胞増殖について経時変化を調べた所、その効果は少なくとも2週間続いた(図2E)。さらに、異系成熟DCによって活性化されたナイーブCD4陽性細胞に対するIL-10/TGFβ1誘導DCの作用を検討したところ、IL-10/TGFβ1誘導DCは用量依存的にその増殖を抑制した(図2F)。続いて抗原特異的CD8陽性T細胞の細胞障害活性に対するIL-10/TGF-β1誘導DCの作用について検討した(図2G)。ナイーブCD8陽性T細胞は、ヒト末梢血よりT細胞をネガティブ選択キット(Dynal)を用いて単離し、さらに抗CD4抗体およびCD45RO抗体(共にBD PharMingen)を用いてCD4陰性かつCD45RO陰性細胞として単離した。抗原特異的CD8陽性T細胞は、X線(15Gy)照射した異系線維芽細胞(donor#1)とPBMCを2週間培養(IL-2 100U/mL添加)後、CD8陽性T細胞をポジティブセレクションすることによって得た。この抗原特異的CD8陽性細胞を異系DC(donor#1あるいは #2)存在下、非存在下にて3日間共培養した。細胞障害性試験は、このCD8陽性T細胞(5x105)をNa2 51CrO4 (100 μCi/106 cells, NENTM Life Science product, Boston, MA)でラベルした異系線維芽細胞(ドナー#1あるいは#2)と4時間培養し、培養上清の放射活性を測定することで行った。その結果、CD8陽性T細胞は刺激に用いられた異系線維芽細胞(ドナー#1)に特異的に、すなわち抗原特異的に細胞障害活性を示した。この時、通常未成熟DC ではなく、通常成熟DCで刺激を加えておくと細胞障害活性は増大した。一方、IL-10/TGFβ1誘導DCは細胞障害活性を用量依存的に抑制した。無関係のドナー由来のDCを用いた場合、細胞障害活性は殆ど影響を受けなかった。すなわち、IL-10/TGFβ1誘導DCによる免疫制御活性は特異的であると考えられる。以上の結果より、IL-10/TGF-β1誘導DCは全てのエフェクターT細胞の活性を制御する能力を有する事が明らかとなった。以下、IL-10/TGFβ1誘導DCを免疫制御性DC(regulatory DC)と呼ぶ。
実施例2と同等の方法で単離したヒトナイーブCD4陽性T細胞(5x106)を異系DCあるいは異系免疫制御性DC(5x105)と5日間共培養し、得られたT細胞についてFACSを用いて細胞表面抗原および細胞内サイトカイン産生について解析を行った。細胞内サイトカイン産生については以下の様に解析した。プレートに固相化した抗ヒトCD3抗体(10μg/ml; BD Pharmingen)および可溶化抗ヒトCD28抗体(10μg/ml; BD Pharmingen)によって6時間刺激した細胞を浸透化および固定化し、抗ヒトIL-2, IL-4, IL-10およびinterferon(IFN)-γ(全てBD PharMingen)にて染色し、FACSを用いて解析した。結果は異なる5つの実験のうち典型的な1つを示している。異系通常DCを用いた場合、CD4陽性CD25陽性およびCD4陽性CD154陽性の細胞が誘導されているのに対し、異系免疫制御性DCはCD4陽性CD25陽性およびCD4陽性CD152陽性の細胞が誘導されていた(図3A)。一方細胞内サイトカインの産生をみてみると、異系通常DCで刺激するとIFN-γおよびIL-2産生細胞が増加するのに対し、異系免疫制御性DCで刺激を行うとIL-10を産生する細胞が増加していた(図3B)。さらに、異系免疫制御性DCによって誘導されたCD4陽性CD25陽性T細胞の機能について解析した(図3C)。方法は以下の通りである。ヒトナイーブCD4陽性T細胞(5x106)をX線(15 Gy)照射した異系マウス通常成熟DC(5x105)と3日間共培養した後、抗CD11c抗体および磁気ビーズ結合ヤギ抗マウスIgG抗体を用いてネガティブセレクションを行い、抗原刺激されたCD4陽性細胞を得た。ヒトCD4陽性CD25陽性T細胞は、ナイーブCD4陽性T細胞(5x106)を異系免疫制御性未成熟DC(5x105)と5日間共培養し、抗CD25抗体(BD PharMingen)および磁気ビーズ結合ヤギ抗マウスIgG抗体を用いて単離した。FACS解析の結果、純度は95%以上であった。得られた抗原刺激されたCD4陽性細胞とCD4陽性CD25陽性T細胞を異なる細胞比で混合し、さらに異系通常成熟DC(104)と5日間共培養し、細胞増殖を調べた。抗原刺激されたCD4陽性細胞単独は異系通常成熟DCに反応して旺盛に増殖をするのに対して、CD4陽性CD25陽性T細胞単独は殆ど反応しなかった。また、CD4陽性CD25陽性T細胞は抗原刺激されたCD4陽性細胞と共培養した時、抗原刺激されたCD4陽性細胞の増殖を用量依存的に抑制した。しかし、CD4陽性CD25陽性T細胞の数を一定にし、抗原刺激されたCD4陽性細胞の数を増加させても抑制効果は解除されないことから、単純に異系抗原に対する競合阻害によるものではないと考えられる。また、この抑制効果はCD4陽性CD25陽性T細胞と抗原刺激されたCD4陽性細胞をトランスウェル内で分離すると抑制活性は消失し、IL-2添加により抑制活性は一部消失する。IL-10あるいはTGF-βに対する中和抗体は抑制活性に影響を与えなかった(データ非表示)。さらに、CD4陽性CD25陽性T細胞(ドナーA(異系B 免疫制御性DCにより誘導))は、異系通常成熟DC(C)によるナイーブCD4陽性T細胞(ドナーA)の活性化抑制よりも異系通常成熟DC(ドナーB)によるナイーブCD4陽性T細胞(ドナーA)の活性化抑制の方が2倍ほど強く、CD4陽性CD25陽性T細胞による抑制活性は抗原特異的なものと非特異的なものの両方を有している事を示している(データ非表示)。以上の結果は免疫制御性DCが効率的にCD4陽性CD25陽性免疫制御性T細胞を誘導することを示す。
実施例2と同様の方法で単離したヒトナイーブCD8陽性T細胞(5x106)をX線(15 Gy)照射した異系通常DCあるいは異系免疫制御性DC(5x105)と5日間共培養後、抗CD11c抗体および磁気ビーズ結合ヤギ抗マウスIgG抗体を用いてネガティブセレクションを行い、CD8陽性T細胞を回収した。それら細胞について、細胞表面抗原の解析(図4A左)および細胞内サイトカイン産生について調べた。細胞表面抗原の解析は実施例1に準ずる。細胞内サイトカインの測定は以下の様に行った。PMA(20 ng/ml; Sigma)およびCa2+ ionophore A23187(500 ng/ml; Sigma)によって6時間刺激した細胞を浸透化および固定化し、抗ヒトIL-10およびIFN-γにて染色しFACSを用いて解析した。その結果、ナイーブCD8陽性T細胞と異系通常DCとを共培養した場合はCD8陽性CD28陽性の細胞を誘導したが、ナイーブCD8陽性T細胞と異系免疫制御性DCを共培養した場合はCD8陽性CD28陰性の細胞を誘導した(図4A)。細胞内サイトカインを調べてみると、ナイーブCD8陽性T細胞と異系通常DCとを共培養した場合はINF-γ産生細胞が増加したが、ナイーブCD8陽性T細胞と異系免疫制御性DCを共培養した場合はIL-10産生細胞が増加した(図4A)。さらに上記の方法を用いて異系成熟DCとの共培養により得られたCD8陽性CD28陽性および異系免疫制御性未成熟DCとの共培養により得られたCD8陽性CD28陰性細胞の機能について解析した。CD8陽性CD28陽性T細胞あるいはCD8陽性CD28陰性T細胞(104〜105)とX線照射した異系通常成熟DC(104)、さらに実施例3と同様な方法で調製した抗原刺激を受けたCD4陽性T細胞(105)を共培養し、5日目に細胞増殖試験を行った。24穴プレートを用いたトランスウェル実験では、CD8陽性CD28陽性T細胞あるいはCD8陽性CD28陰性T細胞(106)にX線照射した異系通常成熟DC(105)を加え、そこに抗原刺激されたCD4陽性T細胞(105)およびX線照射した異系マウス通常成熟DC(105)を直接加えるか、あるいはトランスウェルで仕切り、5日間共培養した。
異種移植片対宿主病(GvHD)モデル(実施例7に方法記載)においてヒト免疫制御性DCの効果について検討した。ヒト免疫制御性DCは実施例1と同様の方法で誘導した。ヒト通常未成熟DCあるいはヒト免疫制御性未成熟DCに細胞壊死(ネクローシス)を起こしたBALB/cマウスの脾臓細胞(105)を24時間パルスし、その後TNF-α(50 ng/ml)で3日間培養し、成熟させた。ネクローシスは細胞を4回凍結溶解して調製した。実施例7と同様の方法にて異種GvHD反応を惹起し、惹起後2日目に上記細胞(4x106)を経尾静脈で投与した。結果、対照群に比し、ヒト通常成熟DCの投与でその死亡は有意に早まり、ヒト免疫制御性成熟DCの投与で有意な生存延長が観察された(図5A)。実施例6と同様の方法にて、移入後10日目の脾臓細胞よりヒトT細胞を分離し、マウス成熟通常DCに対する反応性を測定したところ、ヒト通常成熟DCの投与を受けたマウス由来のヒトT細胞は対照群に比し有意に高い反応性を示し、ヒト免疫制御性マウス通常成熟DCの投与を受けたマウス由来のヒトT細胞は対照群に比し有意に低い反応を示した(図5B)。
実施例6:マウスDCとマウスT細胞の調製法およびマウス生体内におけるT細胞刺激方法とそれらT細胞を用いた実験方法
マウス通常成熟DC(mDC)は、BALB/c、C57BL/6、DBA/1あるいはCBA/1の各系統のマウスから取得した骨髄細胞を培養用プラスティック製容器内で組換えマウスGM-CSF(20ng/ml:Pepro tech, London, England)存在下において6日間培養した後、LPS(1μg/ml:Sigma, St.Louis, MO)存在下において2日間再培養する事によって調製した。マウス免疫制御性DC(rDC)は、マウス通常成熟DCと同様の系統から取得したマウス骨髄細胞を培養用プラスティック製容器内で組換えマウスGM-CSF(20ng/ml:Pepro tech, London, England)、組換えマウスIL-10(20ng/ml:Pepro tech, London, England)、組換えヒトTGF-β1(20ng/ml:Pepro tech, London, England)共存在下において6日間培養した後、LPS(1μg/ml:Sigma, St.Louis, MO)存在下において2日間再培養する事によって調製した。ジヒドロキシビタミンD3誘導DCは、マウス通常成熟DCと同様の系統から取得したマウス骨髄細胞を培養用プラスティック製容器内で組換えマウスGM-CSF(20ng/ml:Pepro tech, London, England)、ジヒドロキシビタミンD3 (10nM:Sigma, St.Louis, MO)共存在下において6日間培養した後、LPS(1μg/ml:Sigma, St.Louis, MO)存在下において2日間再培養する事によって調製した。
マウス成熟通常DCおよびマウス免疫制御性DCは実施例6と同様の方法で調製した。表現型についてフローサイトメーターを用いた解析を行った。染色する抗体として抗CD11c抗体、抗CD40抗体、抗CD80抗体、抗CD86抗体、抗I-Kd抗体、抗I-A/I-E抗体およびそれぞれのアイソタイプコントロール(すべてBD pharmingen由来)を用いた。図6Aの右上の数値はそれぞれの抗体で染色したときの平均蛍光強度(mean fluorescence intensity)を示す。その結果、マウス修飾DCではマウス通常成熟DCと比較して、I-A/I-K分子の発現に大きな差は見られないが、CD40, CD80, CD86(共刺激分子)の発現が低いことが示された。
実施例6の方法に従って調製したマウス通常成熟DCあるいはマウス免疫制御性DCをPBSで洗浄した後、各種蛍光色素が標識されたDCマーカー(CD11c)、共刺激分子(CD40、CD80、CD86)あるいはMHC分子(I-KdおよびI-A/I-E)に対する特異抗体を添加し、氷冷下において30分間インキュベーションした。PBSで洗浄した後、フローサイトメーター(Beckton Dickinson)において各分子の発現を調べた。マウス通常成熟DC(H-2d)はCD11c、CD40、CD80、CD86、I-KdおよびI-A/I-Eを高強度かつ高率に発現し、その一方で、マウス免疫制御性DCはCD11cおよびMHC分子を高発現するが、CD40、CD80およびCD86の発現は著しく低いレベルにあった(表1および図7A)。なお、検討した全てのマウス系統(H-2d、H-2bおよびH-2q)由来のマウス免疫制御性DCの細胞表面分子発現パターンはいずれも同じ傾向を示した(表1)。
1次培養においてマウス通常成熟DC(H-2d)の刺激を受けた異系CD4陽性T細胞(H-2b)は、マウス通常成熟DC(H-2d)による再刺激に対して強く反応した。しかし、マウス免疫制御性DC(H-2d)からの1次刺激を受けた異系CD4陽性T細胞(H-2b)はマウス通常成熟DC(H-2d)による再刺激に対して低反応性を示したが、2次刺激時にIL-2を添加する事でCD4陽性T細胞の増殖が回復した。一方、マウス通常成熟DC(H-2d)の1次刺激を受けたCD4陽性T細胞(H-2b)は、第三者マウス由来の通常成熟DC(H-2qあるいはH-2k)の再刺激に対して、1次刺激を受けないCD4陽性T細胞(H-2b)の反応と同等の反応性を示したが、マウス免疫制御性DC(H-2d)の1次刺激を受けたCD4陽性T細胞は第三者マウス通常成熟DC(H-2qあるいはH-2k)に対してわずかに弱い反応性を示した(図7G)。また、他の系統マウスの組合せにおいても同様の結果が取得された(図7H)。
異系骨髄移植において発症する急性GvHDに対するマウス免疫制御性DCの治療的効果を解明するために、異系骨髄細胞および脾臓単核細胞の移植を受けたレシピエントマウスに発症する致死的急性GvHDに対するマウス免疫制御性DCの影響を調べた。その方法は、以下の通りである。致死量のX線照射、10Gy/マウスを施したレシピエントマウス(H-2dあるいはH-2b、各群5匹)に異系ドナーマウス由来骨髄細胞(1.5x107個/マウス)のみを含むPBS(0.2ml)、あるいはそれおよび同脾臓単核細胞(1.5x107個/マウス)を含むPBS(0.4ml)を尾静脈から移植した。さらに、そのレシピエントマウスに対して移植後2日目あるいは5日目にそれと同系統あるいは異系統のマウス通常成熟DC、マウス免疫制御性DCあるいはジヒドロキシビタミンD3誘導DCをそれぞれ1.5x104個〜5.0x106個/0.2ml/マウス、1回あるいは2回の投与を行った。なお、上述の移植を受けたレシピエントマウスについては、GvHDの発症によって死亡するまであるいは移植後60日目まで毎日1回の観察を行い、その生存期間および体重変動を調べた。異系骨髄細胞および脾臓単核細胞移植(H-2b)を受けたレシピエントマウス(H-2d)は移植後6日目までに顕著な立毛、運動性低下および体重減少といった急性GvHD症状を認め、全ての個体が移植後8日目までに死亡した。一方、骨髄移植後2日目にマウス通常成熟DC(H-2d)の1.5x106個/マウスを一回投与を受けた群においては急性GvHDに起因するより早期の死亡が観察された。しかしながら、骨髄移植後2日目にレシピエントマウス同系マウス免疫制御性DC(H-2d)の1.5x106個/マウスを一回投与を受けた群においてはレシピエントマウスの死亡は認められず、移植後60日まで生存した。この時、急性GvHD症状は殆どあるいは全く認められなかった(図8A)。また、マウス免疫制御性DCは、ジヒドロキシビタミンD3誘導DCと比較してより強力な急性GvHDに対する治療的効果を示した(図8B)。なお、他の系統マウスの組合せにおいても同様の結果が取得された(図8C)。
骨髄移植後5日目のレシピエントマウス脾臓単核細胞中におけるドナー由来I-Kb陽性T細胞の解析を行った。骨髄移植後マウス通常成熟DCの投与を受けたレシピエントマウス脾臓単核細胞におけるI-Kb陽性CD3陽性T細胞、I-Kb陽性CD4陽性T細胞およびI-Kb陽性CD8陽性T細胞の割合はDC非投与レシピエントマウスのそれらと比較していずれも有意な増加を示した一方で、マウス免疫制御性DCの投与を受けたレシピエントマウスにおいては、DC非投与レシピエントマウスと比較してI-Kb陽性CD3陽性T細胞およびI-Kb陽性CD8陽性T細胞は有意に、またI-Kb陽性CD4陽性T細胞においては有意な差はないものの顕著な減少を示した(図9A)。
異系骨髄細胞および脾臓単核細胞(H-2b)移植後、あるいはそれに引き続いて各種DC(H-2d)移入を行ったマウス(H-2d)の脾臓から移植後5日目にドナー由来CD4陽性T細胞(H-2b)を調製し、CD25, CD152, CD154発現の陽性率をFACSにて解析し、移植を行っていない正常マウス(H-2b, Normal mice(H-2b))の陽性率と比較した(図10A)。移植、DCの移入およびドナー由来CD4陽性T細胞の調製は実施例6の方法で行った。異系骨髄細胞および脾臓単核細胞移植のみ行った群(Recipients(H-2d) of BMS(H-2b))、並びにそれに引き続いてマウス通常成熟DCの移入を行った群(mDC(H-2d)-treated recipients(H-2d) of BMS(H-2b))においては正常マウスと較べ、CD25陽性率およびCD154陽性率が上昇していた。これに対し、異系骨髄細胞および脾臓単核細胞移植に引き続いてマウス免疫制御性DC移入を行った群(rDC(H-2d)-treated recipients(H-2d) of BMS(H-2b))ではCD25陽性率およびCD152陽性率が上昇していた。
C57BL/6マウス (H-2 b)の脾臓CD4陽性単核細胞を前述の方法で調製し、これにラット抗CD25抗体およびヤギ抗ラットIgG抗体結合磁気ビーズを用いてCD25陽性細胞を除去することにより95%以上の純度のCD4陽性CD25陰性T細胞を調製した。これをBALB/cマウス(H-2d)より前述の方法で調製したマウス通常成熟DCまたはマウス免疫制御性DCと混合比 (T細胞:DC)10:1で混合培養することにより刺激した。混合培養開始5日後、マウス抗I-Kd抗体とヤギ抗マウスIgG抗体結合磁気ビーズを用いてDC画分を除去することによってT細胞画分を調製し、これをフローサイトメトリーで解析した。図11に示すように、マウス通常成熟DCで刺激したT細胞ではCD154陽性細胞の割合が高く、CD152陽性細胞の割合が低いのに対し、マウス免疫制御性DCで刺激したT細胞ではマウス通常成熟DCで刺激したT細胞と比較してCD154陽性細胞の割合が有意に低く、CD152陽性細胞の割合が有意に高いことが示された。このことから、マウス免疫制御性DCはインビトロにおいてもCD152陽性細胞を誘導しうることが示された。
BALB/cマウス (H-2 d,各群5匹)に肥満細胞腫P815 (2x105/0.2ml, H-2 d, RIKEN Cell Bank, Tsukuba, Japan)を静脈内投与した。その2日後に致死量の全身放射線照射 (10Gy/マウス, 線源:60Co, MBR-1505R2, Hitachi Medical, Tokyo, Japan)、および、前述の方法により調製した宿主不適合骨髄有核細胞(BM) (1.5x107 個を0.2ml リン酸緩衝生理食塩液に懸濁)の投与または宿主不適合骨髄有核細胞と脾臓単核細胞(BMS)(それぞれ1.5x107 個を混和したものを0.4mLリン酸緩衝生理食塩液に懸濁)の投与を尾静脈より行った群を作成した。マウス免疫制御性DC (rDC)の移植片対白血病効果に対する影響については宿主不適合骨髄有核細胞(BM)と脾臓単核細胞(BMS)(それぞれ1.5x107 個を混和したものを0.4mLリン酸緩衝生理食塩液に懸濁)を投与した群にマウス免疫制御性DC投与を2日目に行うことによって観察した。
II型コラーゲン誘発関節炎におけるマウス免疫制御性DCの作用について検討した。DBA/1マウスに100μgのウシII型コラーゲン(CII)を皮下に投与する事で関節炎を惹起した。感作に用いたCIIはフロイント完全アジュバント(Difco, Detroit, MI)と共にエマルジョンとして投与した。関節炎を1日おきに観察し、スコア化した。基準は、スコア0=変化なし、1=微弱な紅斑および浮腫、2=進行した紅斑および浮腫、3=関節の屈曲を伴う変形とした。4肢の合計で最大スコア12となる。関節炎が発症した日をday 1とし、その日にマウス通常成熟DCあるいはマウス免疫制御性DCを尾静脈より投与した。対照としてDC非投与群を設けた。マウス通常成熟DCは実施例6のように調製し、CII(1μg/mL)存在下にて24時間培養し、投与に用いた。その結果、マウス免疫制御性DCは対照群、マウス通常成熟DC投与群と比べ、関節炎の発症を有意に抑制した(図13A)。関節炎発症10日後にマウス鼠経リンパ節および膝下リンパ節由来T細胞を単離し、CIIと共培養したマウス通常成熟DCに対する反応を検討した。方法は以下の通りである。マウス鼠経リンパ節および膝下リンパ節よりリンパ球をLympholyte-M(Cedarlane)を用いて単離し、単離したリンパ球を抗Ly76, B220, Ly-6G, I-A/I-Eおよび磁気ビーズ結合抗ラットIgG抗体を用いてT細胞をネガティブセレクションしてT細胞を調製した。CII pulsed DCは以下の方法により調製した。マウスiDCをCII(1μg/ml)存在下にて24時間培養し、さらに得られたDCをさらにLPS(1μg/ml)存在下にて3日間培養した。得られたT細胞(105)と15 GyのX線を照射したマウス通常成熟DC(103〜5x104)を96穴プレートにて5日間培養し、細胞増殖試験を行った。結果、対照群に比し、マウス通常成熟DCの投与を行ったマウス由来T細胞はその反応性が有意に上昇しており、マウス免疫制御性DCを投与したマウス由来T細胞はその反応性が低下していた(図13B)。
C57BL/6マウス(8週齢)に、200μgのミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質(Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein)の部分ペプチド(MOG35-55:MEVGWYRSPFSRVVHLYRNGK:配列番号1)(Qiagen社)と600μgの結核菌(Mycobacterium tuberculosis H37Ra)加熱死菌(Difco社)を完全フロイントアジュバント(CFA)(Difco社)に加えて作製したエマルジョンを第0日目にマウスの背部皮内に免疫した後、第1日目に400ng/マウスの百日咳毒素(pertussis toxin)(生化学工業)をマウスの腹腔内に投与し、自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を誘導した。EAEは多発性硬化症の実験動物モデルである。C57BL/6マウス由来の免疫制御性DC(2x105個)は第2日目に静脈内投与し、対照群にはリン酸緩衝生理食塩液(PBS)を投与した。実験には各群10匹のマウスを供した。免疫制御性DCはマウス骨髄細胞から実施例6に記載した方法で誘導した。なお、本実験では免疫制御性DC誘導を行う際にLPS刺激する最終の2日間の培養時に、培地中に26ng/mlのMOG35-55を添加した。EAEの症状の程度を、0(正常)、1(尾の麻痺)、2(正向反射不全)、3(部分的な後肢麻痺)、4(完全な後肢麻痺)、5(前後肢麻痺)および6(死亡)としスコア化した。EAEスコアについては、統計検定のため個体ごとの図の曲線下面積(AUC)を計算した。
C57BL/6マウス(9週齢)に、100μgのニワトリ卵白アルブミン(OVA)を完全フロイントアジュバント(CFA)(Sigma社)に加えて作製したエマルジョンを第0日目にマウスの背部皮内に免疫して感作し、第10日目に耳介に20μLの10μgのOVA溶液(PBS中に溶解)を投与し遅延型過敏症(DTH)を惹起した。その翌日に、OVAを投与した部分を中心とした耳介の直径5mmを皮膚生検用パンチにて採取し、電子天秤にて重量測定を行い、DTHの程度を表す指標とした。C57BL/6マウス由来の免疫制御性DC(1.5x106個)は第1日目に静脈内投与し、対照群にはリン酸緩衝生理食塩液を投与した。本実験では、対照群の他、OVA非感作群を設けた。OVA非感作群には5匹、他の群には10匹のマウスを供した。免疫制御性DCはマウス骨髄細胞から実施例6に記載した方法でした方法で誘導した。なお、本実験では免疫制御性DC誘導を行う際にLPS刺激する最終の2日間の培養時に、培地中に2mg/mlのOVAを添加した。
Claims (15)
- ヒト樹状細胞またはその前駆細胞をin vitroでIL-10およびTGF-βと共に培養し、ヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法。
- ヒト樹状細胞がヒト単球由来樹状細胞である、請求項1に記載のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法。
- ヒト単球をGM-CSF、IL-4、IL-10およびTGF-βの存在下で培養する、ヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法。
- さらに、TNF-αおよびLPSのいずれかまたは両方の存在下で培養する、請求項3記載のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法。
- さらに、治療しようとする疾患と関連する組織または臓器に存在する抗原の存在下で培養する、請求項1〜4のいずれかに記載のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法。
- 疾患が、自己免疫疾患またはアレルギー性疾患である、請求項5記載のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法。
- 疾患が、関節リウマチまたは多発性硬化症である、請求項5記載のヒト免疫制御性樹状細胞を調製する方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法で調製されたヒト免疫制御性樹状細胞。
- IL-10およびTGF-βの両方の存在下で培養していないヒト成熟樹状細胞と比べて有意にCD83、CD40、CD80およびCD86の発現が少ない請求項8に記載のヒト免疫制御性樹状細胞。
- in vitroにおいて異系CD4陽性T細胞に抗原不応答性を誘導する機能、活性化異系 CD4陽性T細胞およびCD8陽性T細胞の再活性化を抑制する機能、異系ナイーブCD4陽性T細胞およびCD8陽性T細胞に対してそれぞれCD4陽性CD25陽性免疫制御性T細胞およびCD8陽性CD28陰性免疫制御性T細胞を誘導する機能、またはヒトT細胞移植免疫不全マウスでの異種移植片対宿主病が異種抗原を付与された当該細胞移入により抑制されるなどの免疫抑制応答を誘導する機能を有する、請求項8または9に記載のヒト免疫制御性樹状細胞。
- 請求項8〜10のいずれか1項に記載のヒト免疫制御性樹状細胞を含む医薬組成物。
- 細胞、臓器または組織移植に伴う移植片拒絶反応を抑制する請求項11記載の医薬組成物。
- 移植片対宿主病の治療に用い得る請求項11記載の医薬組成物。
- 自己免疫疾患またはアレルギー性疾患の治療に用い得る請求項11記載の医薬組成物。
- 関節リウマチまたは多発性硬化症の治療に用い得る請求項11記載の医薬組成物。
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