JP2006503550A - タンパク質分解酵素の基質であって、細胞透過性蛍光発生性の基質及びカスパーゼ活性指標マーカーを用いた、細胞性細胞障害活性の可視化及び定量 - Google Patents
タンパク質分解酵素の基質であって、細胞透過性蛍光発生性の基質及びカスパーゼ活性指標マーカーを用いた、細胞性細胞障害活性の可視化及び定量 Download PDFInfo
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Abstract
Description
[0002] 本発明は、免疫学分野に関する。特に本発明は、特定の細胞又は抗原に対する細胞障害性の免疫反応を起こす細胞障害性エフェクター細胞の存在又は活性を決定するための改良されたアッセイを提供する。
[0001] 本発明は、2002年1月29日に出願されたUSSN60/353,7112号に対する優先権及び利益を主張し、当該出願は、目的を問わずその全体を本明細書中に援用される。
合衆国が資金を提供する研究開発下で行われた発明に対する権利に関する宣言
[適用なし]
[0003] 細胞障害性Tリンパ球(CTLs)は、細胞内に病原体を含む宿主細胞及びガン化した細胞を排除する際、重要な役割を担う(Doherty and Christensen (2000) Annu. Rev. Immunol. 18: 561-592)。過去30年において、51Cr-放出アッセイは、抗原特異的細胞性細胞障害活性を定量するために使われてきた(Bunner et al.(1968) Immunology 14: 181-196)。このアッセイにおいては、放射性51Crでラベルされた標識細胞は、エフェクター細胞と4〜6時間インキュベーションされる。標的細胞の死は、次に培養上清に放出された放射活性を検出することによって計測される。
[0007] 本発明は、特定の標的抗原及び/又は標的細胞に対する細胞性細胞障害反応の存在及び程度の計測を提供する新規の非放射性アッセイに関する。特に、ある態様では、本発明は、非放射性の細胞内カスパーゼ活性の指標又はレポーター分子(特に蛍光又は蛍光発生性の指標)を用いて、及び場合により一つの細胞に基づく検出器としてフローサイトメトリーを用いて決定される細胞性細胞障害活性が、驚くほど高感受性を示すという発見に関する。これらのアッセイは、例えば、慣用の放射性クロム51放出アッセイが、そういった活性を効果的に検出することに失敗するところの条件下(例えば早い時間点、又は免疫記憶活性が低いところでの抗原投与のあと過度に長い時間後)で、免疫記憶細胞の細胞障害活性を検出しうる。
[0021] 以下の略語は、本明細書中で使われる:7-AAD、7-アミノ-アクチノマイシンD; CTL、細胞障害性Tリンパ球;FC Assay、フローサイトメトリー細胞障害性アッセイ; FCS、ウシ胎児血清; NK、ナチュラルキラー細胞; PBMC;抹消血単核細胞; PI、プロピジウム・アイオダイド; PS、ホスファチジルセリン; rIL-2、組換えヒトインターロイキン-2。
[0058] 腫瘍細胞及び(ウイルス、細菌、及び寄生虫を含む)細胞内感染病原体に対する特異的な宿主免疫反応の構成成分は、細胞性細胞障害活性であり、この細胞性細胞障害活性は、病原体由来の主要組織適合性複合体関連ペプチド抗原を発現する細胞の殺傷をもたらす。細胞性細胞障害活性は、細胞内感染の設定の際に致命的である。過去30年の間、多くの研究室が、細胞性細胞障害活性の役割を、主にクロム放出アッセイ(51Crアッセイ)で研究してきており、このアッセイは、細胞障害性Tリンパ球(CTLs)又は他のエフェクター細胞による標的細胞の溶解の程度を計測する。近年では、代わりの技術が発展されてきた。代わりの技術は、特定の活性化(エリスポットアッセイ、細胞内染色)の後に細胞障害性エフェクター細胞によって、又は特定のT細胞受容体(4量体)を表面に発現することによって分泌される特定のサイトカインを検出することに基づく。これらの技術は、抗原特異的T細胞活性の異なる性質又は機能を測定する。
細胞透過性蛍光カスパーゼの基質を用いた、T細胞性細胞障害活性の可視化及び定量
[0088] T細胞受容体が、標的細胞の表面上で抗原性ペプチド-MHCクラス1複合体を認識することに続いて、細胞障害性エフェクター細胞(例えば、CTLs)は、パーフォリン及びグランザイムの定方向エキソサイトーシスを通して、又はFas/Fas リガンド(FasL)経路における「死の受容体」の連結を通して標的細胞のアポトーシスを引き起こす。両方のタイプの細胞障害性シグナルに続いて、即座に起こる出来事は、標的細胞内におけるカスパーゼのカスケードを活性化することである(Atkinson et al.(1998) J. Biol. Chem. 273: 21261-21266)。私達は、細胞透過性蛍光カスパーゼの基質の新規の種類を使って蛍光に基づいた細胞性細胞障害活性(FCC)アッセイを発達させる。このアッセイは、各々の標的細胞において、CTLに引き起こされるカスパーゼ活性化を検出する(Packard et al. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 11640-11645; Komoriya et al. (2000) J. Exp. Med. 191: 1819-1828)。これらの薬剤は、各々のカスパーゼのタンパク質分解性切断サイトを含む18-アミノ酸ペプチドに共有結合する2つのフルオロフォアから構成される。切断されていない基質においては、分子内励起子二量体を形成するために、蛍光は消される。特定のカスパーゼによりそのペプチドが切断されるとき、フルオロフォア-フルオロフォアの相互作用が消滅して、蛍光の増加をもたらす。この蛍光は、非限定的にフローサイトメトリー又は蛍光顕微鏡を含む様々な方法によって検出されうる。CTL-標的細胞の遭遇のすぐ後、標的細胞におけるカスパーゼの活性化が起こるとすれば、無傷の標的細胞においてカスパーゼの活性化を検出することは、CTLに媒介されるアポトーシスの初期及び生物的に関連のある計測を提供する。
[0089] 私達は、マウスリンパ性脈絡髄膜炎ウイルス(LCMV)感染をモデルシステムとして用いて、蛍光細胞性細胞障害活性(FCC)アッセイを開発した。C57BL/6マウスにアームストロング種のLCMVを感染させることは、MHCクラス-1制御性ウイルスエピトープの決められた配列に対し精力的なCTL反応を誘発し、抗原特異的CD8+T細胞の頻度は、感染後8日において最大になる(Murali-Krishna et al(1988) Immunity 8: 177-187)。私達は,最初にDEVDase(カスパーゼ-3/7)の基質、PhiPhLlux(商標)を用いて、多パラメータ・フローサイトメトリーによって、免疫優勢な核タンパク質エピトープ(NP)396-404に対するCTLの反応を計測する。標的EL4(H-2b)細胞は、蛍光プローブCellTracker Orange(CTO)で標識され、そしてNP396-404、関係のないコントロールのポリオーマウイルスペプチド中央のTタンパク質エピトープ(MT246-256)、又はペプチドなしでパルスされた。CTOラベルは、標的細胞をエフェクター細胞から区別することを可能にする。標的細胞は、次にLCMV感染後8日のマウスから直接獲得された新しい脾細胞と、50:1のエフェクター細胞対標的細胞(E:T)割合で3時間コインキュベーションされた。このインキュベーションに続いて、細胞は、PhiPhLlux(商標)で標識されて、細胞内DEVDase活性を検出した。図1パネルaに示すとおりに、ペプチドNP396-404でパルスされたうち85.2%の標的細胞(CTO+)は、DEVDase活性に対し陽性であった。一方、コントロールペプチド(図1パネルb)又はペプチドなし(図1パネルc)でパルスされたEL4細胞のバックグラウンドDEVDaseの活性は、10%程度であった。DEVDase活性は、カスパーゼ-3/7が認識するテトラペプチドのアミノ酸配列、アスパルチル-グルタニル-バリル-アスパルチル(配列番号:16)を含むカスパーゼ-3/7基質を用いることによって評価される。この基質は、OncoImmunin, Inc.から、PhiPhLlux(商標)として入手でき、そして配列KDPC5GDEVDGIDC5GPKGY(配列番号:17)を含み、米国特許第6,037137号で記述される。CTLに引き起こされる標的細胞のアポトーシスを特別に検出することは、このアッセイで評価されるように(図1d)LCMVに感染されたパーフォリンノックアウトマウスから獲得されたエフェクター細胞が、細胞殺傷を媒介できないことによってさらに確かめられる。
[0090] CTLに引き起こされる標的細胞のアポトーシスを特異的に検出することは、このアッセイで評価されるように(図1d)LCMVに感染されたパーフォリンノックアウトマウスから獲得されたエフェクター細胞が、細胞殺傷を媒介できないことによってさらに確かめられる。名前が示すように、パーフォリンノックアウトマウスは、孔を形成するタンパク質を有する細胞障害精細胞を全く持たなかった。それゆえ、そういった細胞は、標的細胞に顆粒由来のタンパク質分解酵素、例えばグランザイムBを「注入」することができない。パネルdは、9.7%のアポトーシス細胞を示し、これはネガティブコントロールのペプチドを有したパネルbにおいて又はペプチドが添加されていないパネルcにおいて見られる死滅した細胞のレベルと同じである。この約9から10%のバックグラウンドの細胞死又はデフォルトの細胞死レベルは、パネルaにおいてポジティブな細胞障害性サンプルの数字と比較されるべきであり、その観測された細胞死は85%を超えた。
[0091] 私達は、蛍光細胞性細胞障害活性(FCC)アッセイを用いて、能動的にLCMVで感染された細胞に対する全CTL活性を計測した。この分析では、MC57線維芽細胞は、培養液中においてLCMVクローン13で感染され、そして標的細胞として使われた。強いLCMV-特異的CTL活性は検出され、感染された標的細胞の52.6%は殺され、一方、アポトーシスのバックグラウンドは、感染されていない標的細胞の6.45%である(図1、パネルe及びf)。
[0093] 蛍光細胞性細胞障害活性(FCC)アッセイを51Cr放出アッセイと直接比較するため、私達は、二つの方法を平行に用いて、LCMVペプチドのパネルに対するCTLの活性を計測した。8日の脾細胞は、異なるペプチドでパルスされたEL4標的細胞と様々なE:T割合で3時間((FCC)アッセイ)又は5時間(51Crアッセイ)インキュベートされた。この二つの方法は、異なるペプチドに特異的なCTL活性の優位な階層の同一パターンを検出した(図2パネルa及びb)。FCCアッセイは、51Cr放出アッセイより、サブドミナントエピトープNP205-212に特異的なCTL反応を検出する際に感受性が高い(図2、パネルa)。
[0095] 初期細胞は、不死化された細胞系列と比較して、51Crをあまり取り込まず、それゆえCTLアッセイに通常使われなかった。その結果、in vivoにおいてCTLsによって効果的に殺傷されうる細胞タイプの範囲は、大部分が未知のままであった。しかしながら、この疑問は、形質転換された又は感染された細胞が免疫除去を回避することができ、宿主内に存続できるところのガン及び慢性感染症を理解する際にカギとなる。蛍光細胞性細胞障害活性(FCC)アッセイにおいて初期細胞が適切な標的細胞として使われうるかを試験するために、私達は、未処理の脾細胞をCTOで標識し、その初期細胞を特定のペプチドでパルスし、そして次に25:1のE:T割合で3時間その初期細胞を8日の効果脾細胞と培養した。PhiPhLlux(商標)標識に続いて、CD4、CD8、及びB220に対するフルオロフォアが結合したモノクローナル抗体が、標的細胞の異なるサブセットを標識するために使われた。異なる標的細胞サブセット上でゲーティング行うことによって、CD4+T細胞、CD8+T細胞、及びB220+B細胞集合におけるアポトーシス細胞の割合が計算された。初期リンパ球の3つのサブセット全ては、NP396-404ペプチドで、B細胞でパルスされたとき、アポトーシスを引き起こし、CTL細胞殺傷に対する少し高い感受性を示す(図3)。CTLに媒介される細胞殺傷に対するB細胞の高い感受性は、T細胞に比べて、MHCクラス1及び同時刺激性分子の両方を高いレベルで発現することと一致する。これらの結果は、CTL殺傷する様々な初期標的細胞サブセットに対して感受性を検出するというFCCアッセイの独特の能力を示す。
[0096] CTL細胞殺傷過程を直接的に可視化するために、私達は、蛍光顕微鏡の能力を調査して、標的細胞におけるカスパーゼの活性化を明らかにした。特定の又はコントロールペプチドにパルスされた標的細胞は、LCMVに感染されたマウスからの8日脾細胞と混合された。NP396-404でパルスされたMC57細胞は、エフェクター細胞によって認識され、そしてアポトーシスを引き起こされた(図4、パネルa及びb)。対照的に、コントロールペプチド、MT256-253にパルスされた細胞は、標的細胞においてカスパーゼ活性化をもたらさない(図4、パネルc)。このように、エフェクター細胞と標的細胞とのあいだの細胞の接触及びそれに続く標的細胞においてCTLに引き起こされるカスパーゼ活性化は、直接蛍光顕微鏡によって可視化された。興味深いことに、エフェクター細胞は、標的細胞において、細胞と細胞との接触に続いてアポトーシスを引き起こすが、PhiPhLlux(商標)カスパーゼ基質の切断を欠くことによって明らかにされるように、エフェクター細胞はそれ自身では、接触されたときにアポトーシスを行わない。蛍光細胞性細胞障害(FCC)アッセイとエピトープ特異的MHC4量体の染色を同時に用いることを通して、私達は、現在エフェクター細胞の運命を細胞殺傷過程の間及び後をリアルタイムで調査しており、-この伝統的手法で用いられる細胞培養環境の固有の不明瞭さのために、51Cr放出アッセイを用いて知らされえなかった問題を調査している。
マウス及びウイルス感染
[0098] 6-8週齢のメス 野生型 C57BL/6マウス(H2-b)をJackson Laboratories(Bar Harbor, Maine)から購入した。マウスを(R. Ahmedにより提供された)LCMV アームストロング種を2×105のプラーク形成ユニット(p.f.u.)を腹腔内(i.p.)で感染し、脾臓を感染後8日において回収した。MC57細胞をクローンの13種LCMVで感染することは、MOI=2で48時間37℃で行った。全ての動物研究は、Emory大学の動物ブロック及び使用委員会により承認された。
[0099] LCMVペプチドNP396-404(FQPQNGQFI, 配列番号:18)、GP33-41(KAVYNFATC、配列番号:19)、GP276-286(SGVENPGGYCL,配列番号:20)、NP205-212(YTVKYPNL,配列番号:21)、及びポリオーマウイルスペプチドMT246-253(SNPTYSVM, 配列番号:22)を記述されたとおり(Ruppert et al(1993) Cell 74: 929-937)に合成した。ストック溶液(40mg/ml)を、ジメチルスルフォオキシド(DMSO)中に調製した。
[0100] 標的細胞を、10%熱-不活性化されたFBSを含む完全RPMI1640培養液において、1×106/mlで6mlポリプロピレンチューブ(Becton Dickinson Labware, Lincoln, New Jersey)内に懸濁した。3μM CTO(Molecular Probes, Eugene, Oregon)及びウイルスペプチド(1μg/mL)の存在下において、細胞を、37℃、5% CO2インキュベーターで1時間インキュベーションした。次に細胞を一度洗い、そして1×106/mlで、完全培養液中に最懸濁した。1のエフェクター細胞懸濁液を、E:T割合に依存した様々な濃度で準備した。標的細胞懸濁液(100μL)を、エフェクター細胞(100μL)と96穴の丸底プレート内において、様々なE:T割合、様々な長さ、及び37℃で、本文及び図の説明文で記されたとおりに培養した。上清は取り除かれ、そして、細胞を1ウェルあたり75μLの指示されたカスパーゼの基質(10μM、OncoImmunin, Gaithersburg, Maryland)で30分間37℃でインキュベーションし、続いてPBSで2回洗った。もし免疫表現性の分析が必要であるなら、細胞を、100μL/ウェルのモノクローナル抗体希釈液で氷上20分間インキュベーションし、続いて2回冷えたPBSで洗った。以下のモノクローナル抗体を使用した:PerCP-抗-CD3ε(145-2C11)、APC-抗-CD8α(Ly-2)、APCanti- CD45R/B220(RA3-6B2)。全てのモノクローナル抗体は、BD Pharmingen(San Diego,California)から購入した。
[0101] 以下の蛍光細胞性細胞障害活性(FCC)アッセイでは、細胞を1ウェルあたりPBS250μLで再懸濁し、そしてサンプルをFACSCalibur flow cytometer(Becton Dickinson, San Jose, California)を用いて獲得した。切断されたカスパーゼの基質を以下の蛍光ピーク特性:λex=505nM及びλem=530nM、及びFL1チャンネルにおいて検出する。CTOを検出する。データは、FlowJo ソフトウェア(Tree Star, San Carlos, California)を用いて分析された。本文に特記されない限り、標的細胞集団においてカスパーゼ-陽性細胞の割合を以下の様に計測した;%カスパーゼ染色=[(カスパーゼ+CTO+細胞)/カスパーゼ+CTO+細胞+カスパーゼ-CTO+]×100%
[0102] MC57(H−2b)細胞を24ウェル組織培養プレートの底に、1×105/ウェルで4時間接着した。エフェクター細胞をウェルへと加え(2.5×106 10%ウシ胎児血清を含む200μlのRPMI1640倍溶液)、そしてプレートを37℃で3時間インキュベーションした。PhiPhLlux(商標)(75μl/ウェル)は、上清を丁寧に取り除いた後に加えられた。37℃30分のインキュベーションの後、プレートをNikon Eclipse TE300蛍光顕微鏡(Nikon, Tokyo, Japan)を用いて試験し、そして画像は、SPOTデジタルカメラモデルSP401−115(Diganostic Instruments, Sterling Heights.)によってキャプチャーされた。
[0103] 51Cr放出アッセイを記述したとおりに行った(Liu et al.(1999)J.Virol. 73: 9849-9857)。CTL活性は、以下の式を用いて特定51Cr放出の割合として計算された:%特定殺傷=(サンプル放出−自発放出)/(最大放出−自発放出)×100%
伝統的なクロム放出アッセイが示さないところにおいて、細胞透過性蛍光発生性カスパーゼの基質は、免疫記憶細胞の存在を示す。
[0104] 51クロム放出アッセイを用いた、記憶CTL反応の検出は、通常5〜6日のin vitro再刺激及び培養におけるCTL前駆体の増大を必要とする。本明細書中で記述される蛍光細胞性細胞障害活性(FCC)アッセイの改良された感受性で、私達は、in vitroにおける再刺激に限定して又は限定せずに免疫記憶CTL反応を検出することができるということを信じた。
様々な接着性及び懸濁細胞を標的細胞として用いる細胞性細胞障害活性アッセイ
[0106] 本発明の広い適用性を評価するために、私達は、接着性細胞及びさらに懸濁細胞の両者を標的細胞として用いることにより、アッセイの性能を試験した。この実験におけるエフェクター細胞は、ヒトNK細胞であった。エフェクター細胞を、5から1のとても低いエフェクター細胞と標的細胞との割合でちょうど1時間コインキュベーションすることにより獲得される殺傷割合(表1参照のこと)は、本明細書中で記述される細胞性細胞障害活性が、これらのひろく異なる細胞型、つまり接着性ヒト乳房ガン細胞、懸濁細胞のヒトジャーカット細胞及びK562細胞、並びにマウスA1.1ハイブリドーマ細胞に良く働くということを明らかに示す。
様々なアポトーシス/カスパーゼ活性マーカー及びタンパク質分解酵素指標をもちいた細胞性細胞障害活性アッセイ
[0109] 本発明のある好ましい態様は、細胞透過性蛍光タンパク質分解酵素指標分子、例えばOncoImmunin, IncのDEVDase及びVEIDaseの基質(例えば、米国特許第6,037137号参照のこと)を使用するが、別の潜在的なカスパーゼのタンパク質分解酵素指標分子は、本明細書中に記述される方法における使用に対し評価された。
表2. さまざまなアポトーシス/カスパーゼ活性マーカー及びタンパク質分解酵素指標を用いた細胞性細胞障害活性アッセイ。PEは、フィコエリチンである。FMKはフルオロメチルケトンである。VAD=1文字コードのトリペプチドアミノ酸配列、つまり1-バリル-1-アラニル-1-アスパラチル(配列番号:25)。PhiPhLlux(商標)-J1D2=VEIDaseの基質。ビス-(N-CBZ-DEVD アミド)R22120=ビス-(N-CBZ-アスパラチル-グルタミル-バリル-アスパラチルアミド)ローダミン110.
一つの細胞に基づく蛍光細胞障害活性アッセイ
[0113] この例は、本発明の1つの細胞に基づく蛍光細胞障害活性アッセイの好ましいプロトコルを記し、この例はキットで利用できる(Oncoimmunin, Inc.のCytoxiLux(商標))。他、例えば51Cr放出に対するこのアッセイの様々な有利な点は、(1)細胞障害活性が、細胞溶解の最後の結果としてよりはむしろ、細胞死を導く基本的な生物化学過程(細胞透過性蛍光発生性カスパーゼの基質の切断)として計測されるという点、(2)多くのシステムの中で、このアッセイがより感受性が高い(例えば、このアッセイは、サブドミナントエピトープに対する比較的弱いCTL反応を検出することができる)という点、(3)フローサイトメトリー又は蛍光顕微鏡によって、細胞死は、標的細胞集団内で排他的に測られうる、(4)免疫表現型分析と多パラメーターフローサイトメモリーを組み合わせるとき、CTLに引き起こされる初期宿主標的細胞の細胞死、並びにエフェクター細胞の生理機能及び運命が、直接可視化され、モニターされうるという点、を含む。
Claims (111)
- 細胞性細胞障害活性の検出方法であって、上記方法が以下のステップ:
標的細胞を細胞障害性エフェクター細胞とコインキュベーションし;そして
上記標的細胞における活性化されたカスパーゼの存在又は活性を検出することを含み、ここで、上記活性化されたカスパーゼの存在又は活性は、活性化されたカスパーゼの存在又は活性の蛍光又は蛍光発生性指標を用いて検出され、並びに、上記活性化されたカスパーゼの存在又は活性は、上記細胞障害性エフェクター細胞が上記標的細胞に対して活性であるということを示す、前記検出方法。 - 前記細胞障害性エフェクター細胞が、細胞障害性Tリンパ球(CTL)、ナチュラルキラー(NK)細胞、及びマクロファージからなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法。
- 前記細胞障害性エフェクター細胞は、細胞障害性Tリンパ球(CTL)である、請求項2に記載の方法。
- 前記検出が、一つの細胞における指標を検出することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記検出が、一つの細胞のイメージに基づく装置を利用することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記検出が、セルソーターを利用しない、請求項1に記載の方法。
- 前記検出が、前記活性化されたカスパーゼによって産生される切断産物を、上記切断産物に特異的に結合する蛍光ラベルされた抗体と、接触させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記検出が、活性化されたカスパーゼの基質を、上記基質が上記カスパーゼによって切断される前に、前記基質に特異的に結合する蛍光ラベルされた抗体と接触させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記検出が、アポトーシスに関与する顆粒由来のタンパク質分解酵素によってプロセッシングされた細胞性タンパク質の基質を、接触させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記細胞性タンパク質が、PARP、及び核ラミンからなる群から選ばれる、請求項9に記載の方法。
- 前記検出が、前記活性化されたカスパーゼを、前記活性化されたカスパーゼに特異的に結合する蛍光ラベルされたリガンドを含む指標と接触させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記検出が、前記活性化されたカスパーゼを、前記活性化されたカスパーゼの基質結合部位に特異的に結合する蛍光又は蛍光発光性リガンドと接触させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記リガンドが、PARP、核ラミン、アクチン、PKCγ、SREBP、U1-RNP、DNA-PK、G4-GDI、ハンチンチン、及びHnRNP-C1/2から成る群から選ばれるポリペプチドのサブ配列を含み、ここで上記サブ配列は、前記活性化されたカスパーゼの基質結合部位に特異的に結合するために十分な長さを有する、請求項12に記載の方法。
- 前記活性化されたカスパーゼが、カスパーゼ-1、カスパーゼ-2、カスパーゼ-3、カスパーゼ-6、カスパーゼ-8、及びカスパーゼ-9から成る群から選ばれる、請求項11に記載の方法。
- 前記リガンドが、活性カスパーゼに特異的に結合する抗体である、請求項11に記載の方法。
- 前記リガンドが、活性カスパーゼの基質であるポリペプチドを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記リガンドは、前記基質が前記活性カスパーゼによって切断されるとき、その蛍光シグナル又は吸収スペクトルが変化するところの1つのクロモフォアに結合する、請求項16に記載の方法。
- 前記リガンドが、カスパーゼの基質を含み、そして上記基質のアミノ末端残基が、カルボキシル末端と同じフルオロフォアに結合する、請求項17に記載の方法。
- 前記リガンドは、前記基質が前記活性カスパーゼによって切断されるとき、その蛍光シグナル又は吸収スペクトルが変化するところの2つのクロモフォアに結合する、請求項16に記載の方法。
- 前記クロモフォアが、H-ダイマーを形成する、請求項19に記載の方法。
- 前記クロモフォアが、H-ダイマーを形成しない、請求項19に記載の方法。
- 前記クロモフォアが、両方ともフルオロフォアである、請求項19に記載の方法。
- 前記クロモフォアが、1の非蛍光クロモフォア及びフルオロフォアを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記クロモフォアが、両方ともフルオロフォア、及び同じ種のフルオロフォアである、請求項19に記載の方法。
- 前記リガンドが、活性カスパーゼの自殺阻害剤である、請求項11に記載の方法。
- 前記リガンドが、フルロメチルケトン、クロロメチルケトン、ブロモメチルケトン、及びイオドメチルケトンから成る群から選ばれる反応性部分を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記リガンドが、カスパーゼの可逆的阻害剤である、請求項11に記載の方法。
- 前記リガンドが、P1'位置にアルデヒド部分を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記リガンドが、P1'からP8'までの残基の範囲の位置でフルオロフォア又はクロモフォアを有するカスパーゼの基質を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記基質のアミノ末端残基がブロックされる、請求項29に記載の方法。
- 前記基質のアミノ末端残基がブロックされていない、請求項29に記載の方法。
- 前記リガンドが、P1残基に結合したフルオロフォアを有するカスパーゼの基質を含む、請求項29に記載の方法。
- 前記指標が、フルオロセイン、フィコエリチン、カルボキシテトラメチルローダミン、カルボキシローダミン-X、カルボキシローダミン110、ジエチルアミノコウマリン、及びカルボシアミン色素から成る群から選ばれるフルオロフォアを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記指標が疎水性基を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記疎水性基がフルオロフォアである、請求項34に記載の方法。
- 前記疎水性基がクロモフォアである、請求項34に記載の方法。
- 前記疎水性基が、Fmoc、9-フルオレンアセチル基、1-フルオレンカルボン酸基、9-フルオレンカルボン酸基、及び9-フルオレン-1-カルボン酸基、ベンジルオキシカルボニル、キサンチル(Xan)、トリチル(Trt)、4-メチルトリチル(Mtt)、4-メトキシトリチル(Mmt)、4-メトキシ-2,3,6-トリメチル-ベンゼンスルホニル(Mtr)、メシチレン-2-スルホニル(Mts)、4,4'-ジメトキシベンジドリル(Mbh)、トシル(Tos)、2,2,5,7,8-ペンタメチルクロマン-6-スルホニル(Pmc)、4-メチルベンジル(MeBzl)、4-メトキシベンジル(MeOBzl)、ベンジルオキシ(BzlO)、ベンジル(Bzl)、ベンゾイル(Bz)、3-ニトロ-2-ピリジンスルフェニル(Npys)、1-(4,4-ジメチル-2,6-ジアキソシクロヘキシルイデン)エチル(Dde)、2,6-ジクロロベンジル(2,6-DiCl-Bzl)、2-クロロベンジルオキシカルボニル(2-Cl-Z)、2-ブロモベンジルオキシカルボニル(2-Br-Z)、ベンジルオキシメチル(Bom)、t-ブトキシカルボニル(Boc)、シクロヘキシルオキシ(cHxO)、t-ブトキシメチル(Bum)、t-ブトキシ(tBuO)、t-ブチル(tBu)、アセチル(Ac)、及びトリフルオロアセチル(TFA)から成る群から選ばれる、請求項34に記載の方法。
- 前記指標が、前記標的細胞内に存在する、請求項1に記載の方法。
- 前記コインキュベーションが、前記標的細胞を溶解することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記標的又はエフェクター細胞が、組織学的切片内に存在する、請求項1に記載の方法。
- 前記標的細胞が、2以上の異なるカスパーゼに特異的なカスパーゼ指標を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記標的細胞が、ウイルス、細菌、又はその他の微生物で感染される、請求項1に記載の方法。
- 前記標的細胞が、異種タンパク質を発現する、請求項1に記載の方法。
- 前記標的細胞が、腫瘍細胞、神経細胞、筋肉細胞、線維芽細胞、結合組織細胞、骨細胞、血液細胞、脊髄液由来細胞、リンパ液由来細胞、及び炎症部位由来細胞から成る群から選ばれる、請求項1に記載の方法。
- 細胞性細胞障害活性の検出方法であって、上記方法が以下のステップ:
標的細胞を細胞障害性エフェクター細胞とコインキュベーションし;そして
上記標的細胞における活性化されたカスパーゼの存在又は活性を検出することを含み、ここで、上記活性化されたカスパーゼの存在又は活性は、上記細胞障害性エフェクター細胞が上記標的細胞に対して活性であるということを示す検出
を含む前記検出方法。 - 前記細胞障害性エフェクター細胞が、細胞障害性Tリンパ球(CTL)、ナチュラルキラー(NK)細胞、及びマクロファージからなる群から選ばれる、請求項45に記載の方法。
- 前記細胞障害性エフェクター細胞が、細胞障害性Tリンパ球(CTL)である、請求項46に記載の方法。
- 前記検出が、前記活性化されたカスパーゼにより産生される切断産物を、上記切断産物に特異的に結合する蛍光標識された抗体と接触することを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記検出が、前記活性化されたカスパーゼを、上記活性化されたカスパーゼに特異的に結合する標識されたリガンドを含む指標と接触させることを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記検出が、前記活性化されたカスパーゼを、活性化されたカスパーゼの基質結合部位に特異的に結合する標識されたリガンドを含む指標と接触させることを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記リガンドが、PARP、核ラミン、アクチン、PKCγ、SREBP、U1-RNP、DNA-PK、G4-GDI、ハンチンチン、及びHnRNP-C1/2から成る群から選ばれるポリペプチドのサブ配列を含み、ここで上記サブ配列が、前記活性化されたカスパーゼの基質結合部位に特異的に結合するために十分な長さである、請求項49に記載の方法。
- 前記活性化されたカスパーゼが、カスパーゼ-1、カスパーゼ-2、カスパーゼ-3、カスパーゼ-6、カスパーゼ-8、及びカスパーゼ-9から成る群から選ばれる、請求項50に記載の方法。
- 前記リガンドが、検出可能な標識で標識される、請求項50に記載の方法。
- 前記検出可能な標識が、蛍光標識、放射性標識、酵素標識、及び比色標識から成る群から選ばれる、請求項53に記載の方法。
- 前記リガンドが、活性カスパーゼに特異的に結合する抗体である、請求項49に記載の方法。
- 前記リガンドが、活性カスパーゼの基質であるポリペプペプチドを含む、請求項50に記載の方法。
- 前記リガンドは、前記基質が前記活性カスパーゼによって切断されるとき、その蛍光シグナル又は吸収スペクトルが変化するところの1つのクロモフォアに結合する、請求項56に記載の方法。
- 前記リガンドは、前記基質が前記活性カスパーゼによって切断されるとき、その蛍光シグナル又は吸収スペクトルが変化するところの2つのクロモフォアに結合する、請求項56に記載の方法。
- 前記のクロモフォアが両方ともフルオロフォアである、請求項58に記載の方法。
- 前記クロモフォアが、両方ともフルオロフォア及び同じ種類のフルオロフォアである、請求項58に記載の方法。
- 前記リガンドが、活性カスパーゼの自殺阻害剤である、請求項49に記載の方法。
- 前記リガンドが、フルロメチルケトン、クロロメチルケトン、ブロモメチルケトン、及びイオドメチルケトンからなる群から選ばれる反応性部分を含む、請求項61に記載の方法。
- 前記リガンドが、カスパーゼの可逆性阻害剤である、請求項49に記載の方法。
- 前記リガンドが、カスパーゼの不可逆性阻害剤である、請求項49に記載の方法。
- 前記リガンドが、P1'位置にアルデヒド部分を含む、請求項50に記載の方法。
- 前記リガンドが、P1'からP8'残基までの範囲の位置において、フルオロフォア又はクロモフォアを有するカスパーゼの基質を含む、請求項50に記載の方法。
- 前記基質のアミノ末端残基がブロックされる、請求項66に記載の方法。
- 前記リガンドが、P1残基に結合するフルオロフォアを有するカスパーゼの基質を含む、請求項66に記載の方法。
- 前記リガンドが、カスパーゼの基質を含み、ここで上記基質のアミノ末端及びカルボキシル末端が、フルオロフォアに結合する、請求項50に記載の方法。
- 前記基質のアミノ末端及びカルボキシル末端が、同じフルオロフォアに結合する、請求項69に記載の方法。
- 前記リガンドが、カルボキシテトラメチルローダミン、カルボキシローダミン-X、カルボキシローダミン110、ジエチルアミノコウマリン、及びカルボシアニン色素から成る群から選ばれるフルオロフォアで標識される、請求項53に記載の方法。
- 前記リガンドが、疎水性基を有する、請求項50に記載の方法。
- 前記疎水性基が、Fmoc、9-フルオレンアセチル基、1-フルオレンカルボン酸基、9-フルオレンカルボン酸基、及び9-フルオレン-1-カルボン酸基、ベンジルオキシカルボニル、キサンチル(Xan)、トリチル(Trt)、4-メチルトリチル(Mtt)、4-メトキシトリチル(Mmt)、4-メトキシ-2,3,6-トリメチル-ベンゼンスルホニル(Mtr)、メシチレン-2-スルホニル(Mts)、4,4'-ジメトキシベンジドリル(Mbh)、トシル(Tos)、2,2,5,7,8-ペンタメチル・クロマン-6-スルホニル(Pmc)、4-メチルベンジル(MeBzl)、4-メトキシベンジル(MeOBzl)、ベンジルオキシ(BzlO)、ベンジル(Bzl)、ベンゾイル(Bz)、3-ニトロ-2-ピリジンスルフェニル(Npys)、1-(4,4-ジメチル-2,6-ジアキソシクロヘキシルイデン)エチル(Dde)、2,6-ジクロロベンジル(2,6-DiCl-Bzl)、2-クロロベンジルオキシカルボニル(2-Cl-Z)、2-ブロモベンジルオキシカルボニル(2-Br-Z)、ベンジルオキシメチル(Bom)、t-ブトキシカルボニル(Boc)、シクロヘキシルオキシ(cHxO)、t-ブトキシメチル(Bum)、t-ブトキシ(tBUO)、t-ブチル(tBu)、アセチル(Ac)、トリフルオロアセチル(TFA)から成る群から選ばれる、請求項72に記載の方法。
- 前記指標が、前記標的細胞内に存在する、請求項45に記載の方法。
- 前記コインキュベーションが、前記標的細胞を溶解することを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記エフェクター細胞及び/又は前記標的細胞が、組織学的切片内に存在する、請求項45に記載の方法。
- 前記標的細胞が、2以上の異なるカスパーゼに特異的なカスパーゼの指標を含む、請求項45に記載の方法。
- 前記標的細胞が、ウイルス、細菌、又はその他の微生物で感染される、請求項45に記載の方法。
- 前記標的細胞が、異種タンパク質を発現する、請求項45に記載の方法。
- 前記標的細胞が、腫瘍細胞、神経細胞、筋肉細胞、線維芽細胞、結合組織細胞、骨細胞、血液細胞、脊髄液由来細胞、リンパ液由来細胞、及び炎症部位由来細胞から成る群から選ばれる、請求項81に記載の方法。
- 細胞性細胞障害活性の検出方法であって、上記方法は以下:
標的細胞を細胞障害性エフェクター細胞とコインキュベーションし;そして
上記標的細胞におけるアポトーシス経路の活性を検出することを含み、ここで上記アポトーシス経路の活性は、上記細胞障害性細胞が上記標的細胞に対して活性であるということを指す、前記検出方法。 - 前記細胞障害性エフェクター細胞は、細胞障害性Tリンパ球(CTL)、ナチュラルキラー(NK)細胞、及びマクロファージから成る群から選ばれる、請求項81に記載の方法。
- 前記細胞障害性エフェクター細胞が、細胞障害性Tリンパ球(CTL)である、請求項82に記載の方法。
- アポトーシス経路の活性の前記検出が、アポトーシス経路におけるタンパク質分解酵素の活性を検出することを含む、請求項81に記載の方法。
- 前記標的細胞が、タンパク質分解酵素の活性であって、アポトーシス経路を構成する活性を示すシグナルを与える指標を含む、請求項81に記載の方法。
- 前記指標が、活性化されたカスパーゼの存在を同定する指標である、請求項85に記載の方法。
- アポトーシス経路の活性の前記検出が、前記標的細胞におけるグランザイム、カテプシンW、又はカルパインの活性又はレベルを計測することを含む、請求項81に記載の方法。
- 前記標的細胞におけるグランザイム、カテプシンW、又はカルパインの前記活性又はレベルが、グランザイム、カテプシンW、又はカルパインに特異的な抗体を用いることにより決定される、請求項87に記載の方法。
- アポトーシス経路の活性の前記検出が、前記標的細胞の核断片化を計測することを含む、請求項81に記載の方法。
- 核断片化の前記計測が、前記標的細胞の核を染色することを含む、請求項89に記載の方法。
- アポトーシス経路の活性の前記検出が、アネキシンVの標的細胞への結合を検出することを含む、請求項81に記載の方法。
- 前記アネキシンVが、検出可能な標識で標識される、請求項89に記載の方法。
- アポトーシス経路の活性の前記検出が、易感染性又は傷害性の原形質膜を有する細胞を優先的に又は特異的に染色する薬剤を用いることを含む、請求項81に記載の方法。
- 前記薬剤が、PI、7-ADD、及び臭化エチジウムから成る群から選ばれる、請求項92に記載の方法。
- 免疫記憶細胞障害性効果活性の存在の検出方法であって、上記方法が以下のステップ;
標的細胞と細胞障害性エフェクター細胞とのコインキュベーションであって、:ここで、
上記コインキュベーションが、効果活性が向けられるところの免疫原で初期刺激をした後少なくとも8日であり;及び/又は;
上記細胞障害性エフェクター細胞が免疫記憶細胞であるコインキュベーション;並びに
上記標的細胞における活性化されたカスパーゼの存在又は活性の検出を含み、ここで上記活性化されたカスパーゼの存在又は活性は、活性化されたカスパーゼの存在又は活性の蛍光又は蛍光発生性指標指標を用いて検出され、上記活性化されたカスパーゼの存在又は活性は、免疫記憶細胞障害性エフェクター細胞が上記標的細胞に対して活性であるということを示す、前記検出方法。 - 前記接触が、前記初期刺激後少なくとも30日である、請求項95に記載の方法。
- 前記細胞障害性エフェクター細胞が、CD8+T細胞である、請求項95に記載の方法。
- 前記方法が、前記エフェクター細胞を再刺激することを含まない、請求項95に記載の方法。
- 前記検出が、活性化されたカスパーゼによって産生される切断産物を、上記切断産物に特異的に結合する蛍光標識された抗体と接触することを含む、請求項95に記載の方法。
- 前記検出が、前記活性化されたカスパーゼを上記活性化されたカスパーゼに特異的に結合する蛍光標識されたリガンドを含む指標と接触すること含む、請求項95に記載の方法。
- 前記検出が、カスパーゼの基質を、蛍光又は蛍光発生性リガンドであって、前記活性化されたカスパーゼの基質結合部位に特異的に結合するリガンドと接触することを含む、請求項95に記載の方法。
- 前記リガンドが、PARP、核ラミン、アクチン、PKCγ、SREBP、U1-RNP、DNA-PK、G4-GDI、ハンチンチン、及びHnRNP-C1/2から成る群から選ばれるポリペプチドのサブ配列を含み、そして上記サブ配列が、前記活性化されたカスパーゼの基質結合部位に特異的に結合するために十分な長さである、請求項105に記載の方法。
- 前記活性化されたカスパーゼが、カスパーゼ-1、カスパーゼ-2、カスパーゼ-3、カスパーゼ-6、カスパーゼ-8、及びカスパーゼ-9から成る群から選ばれる、請求項95に記載の方法。
- 哺乳動物において、特定の抗原に対するクラス1制御性CTL反応を引き起こす能力に関して試験薬剤をスクリーニングする方法であって、上記方法が以下:
試験薬剤を哺乳動物に投与すること;及び
前記哺乳動物からエフェクター細胞を得ること;及び
標的を提示する前記抗原に対する前記標的細胞の細胞障害活性を計測すること
を含み、ここで上記細胞障害活性は、請求項1又は45のいずれか1項に記載の方法を用いて計測され、上記標的細胞に対する上記エフェクター細胞の細胞障害活性は、上記試験薬剤が、上記抗原に対するクラス1制御性CTL反応を引き起こすという指標である前記検出方法。 - ワクチンにおける使用のために抗原を最適化する方法であって、上記方法が以下のステップ:
上記ワクチンの候補である複数の抗原を提供し;
請求項104に記載の方法に従い上記抗原をスクリーニングし;そして
上記抗原に対するクラス1制御性CTL反応を引き起こす抗原を選択すること
を含む前記方法。 - 哺乳動物が、以前のワクチン接種、免疫化、又は病気に晒されることから免疫を保持するかを決定するために上記哺乳動物を試験する方法であって、上記方法が以下のステップ:
上記哺乳動物からエフェクター細胞を獲得し;そして
上記ワクチン接種、免疫化、又は病気に晒されることによって引き起こされる免疫反応の標的である抗原を提示する標的細胞に対する上記エフェクター細胞の細胞障害活性を測定すること
を含み、ここで上記細胞障害活性は、請求項1又は45のいずれか1項に記載の方法を用いて計測され、そして上記標的細胞に対する上記エフェクター細胞の細胞障害活性は、上記動物が上記ワクチン接種、免疫化、又は病気に晒されることから免疫を保持する指標である前記方法。 - 前記エフェクター細胞が、細胞障害性Tリンパ球(CTL)である、請求項106に記載の方法。
- 前記エフェクター細胞が、CD8+細胞障害性Tリンパ球(CTL)である、請求項106に記載の方法。
- 哺乳動物が特定の抗原に晒されたことがあるかを確かめるために、上記哺乳動物を試験する方法であって、上記方法は以下のステップ:
上記哺乳動物からエフェクター細胞を獲得し;そして
上記抗原を提示する標的細胞に対する上記エフェクター細胞の細胞障害活性を計測すること
を含み、ここで、上記細胞障害活性は、請求項1又は45のいずれか1項に記載の方法を用いて計測され、そして上記標的細胞に対する上記エフェクター細胞の細胞障害活性は、上記動物が上記抗原に晒されたことがあるという指標である前記方法。 - 哺乳動物が、臓器又は組織に対する細胞性免疫反応を起こすかを上記哺乳動物で試験する方法であって、上記方法が以下:
上記哺乳動物からエフェクター細胞を獲得し;そして
上記臓器又は組織由来の標的細胞に対する上記エフェクター細胞の細胞障害活性を計測すること
を含み、ここで、上記細胞障害活性は、請求項1又は45のいずれか1項に記載の方法を用いて計測され、そして上記標的細胞に対する上記エフェクター細胞の細胞障害活性は、前記哺乳動物が、上記臓器又は組織に対して免疫反応を起こすであろうという指標である前記方法。 - 前記臓器又は組織が、前記哺乳動物に移植するための候補である異種の臓器又は組織である、請求項110に記載の方法。
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