JP2010233498A - Th21 CELL CLONE AND PRODUCTION AND USE OF THE SAME - Google Patents

Th21 CELL CLONE AND PRODUCTION AND USE OF THE SAME Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clone of a new Th subset other than Th1, Th2 and Th17 and a method for estimating or screening modification activity on the induction and effector phases of the cloned cell. <P>SOLUTION: By utilizing a mixed lymphocyte culture reaction, a clone strain of Th cell (Th21 cell), producing IL-21 and IFNγ but not producing IL-17, is successfully established. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヘルパーT細胞の一種であるTh21細胞のクローン並びにその製造及び利用に関する。   The present invention relates to a clone of Th21 cell, which is a kind of helper T cell, and its production and use.

ヘルパーT細胞には各種のサブセットが存在する。細胞免疫を司るTh1、液性免疫を制御するTh2はその代表例である(非特許文献1)。関節リウマチ(RA)のような臓器特異的自己免疫疾患はTh1型の疾患であり、全身性エリテマトーデス(SLE)のような全身性自己免疫疾患はTh2型の疾患であることが提唱されてきた(非特許文献2)。Th1細胞はインターロイキン(IL)-12の刺激によって分化し、インターフェロン(IFN)-γを主として産生する細胞であり、Th2細胞はIL-4刺激によって分化し、IL-4、IL-5などを産生する細胞である。ところが、実際にRAの主要な病変部位である関節滑膜及び関節液を解析すると、IFN-γは殆ど検出できない。また臨床的には明らかにRAとSLEの合併する症例が少なからず存在する。さらに、RAは骨が破壊される疾患であるが、破骨細胞の分化はIFN-γの存在下では強く抑制される(非特許文献3)。また、実験性アレルギー性脳脊髄炎(EAE)などでもTh1細胞の移入により病気が誘導できることから、長年に渡ってTh1型の疾患であることが提唱されてきた。しかしIL-12やその受容体のノックアウトマウスでも病気が誘導できること、Th2アジュバントの使用によりより重篤な病態が誘導できることなどから、RAやEAEがTh1型の疾患であるという概念には修正が必要である可能性が示唆された。   There are various subsets of helper T cells. Typical examples are Th1 that controls cell immunity and Th2 that controls humoral immunity (Non-patent Document 1). It has been proposed that organ-specific autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis (RA) are Th1-type diseases and systemic autoimmune diseases such as systemic lupus erythematosus (SLE) are Th2-type diseases ( Non-patent document 2). Th1 cells are differentiated by stimulation with interleukin (IL) -12, and are mainly cells that produce interferon (IFN) -γ. Th2 cells are differentiated by stimulation with IL-4, and IL-4, IL-5, etc. It is a producing cell. However, when the joint synovium and synovial fluid, which are the main lesion sites of RA, are actually analyzed, IFN-γ can hardly be detected. Also, clinically, there are clearly not a few cases where RA and SLE are combined. Furthermore, RA is a disease in which bone is destroyed, but osteoclast differentiation is strongly suppressed in the presence of IFN-γ (Non-patent Document 3). Also, experimental allergic encephalomyelitis (EAE) and the like can be induced by Th1 cell transfer, and it has been proposed for many years to be a Th1-type disease. However, it is necessary to revise the concept that RA and EAE are Th1-type diseases because the disease can be induced even in IL-12 and its receptor knockout mice, and the use of Th2 adjuvant can induce a more serious disease state. It was suggested that

近年、Th17細胞がこのような矛盾を説明するサブセットとして注目されている。このT細胞はIFN-γを殆ど産生せず、IL-17を多量に産生すると同時に破骨細胞の分化を試験管内で促進する。RA患者関節液中にIL-17を検出した報告と併せて考えると(非特許文献4)、RAはTh1型の疾患と言うよりもむしろIL-17産生Th細胞型の疾患であることが示唆される。また、EAEにおいても、IL−17がEAE病態の悪化をもたらすことが明らかにされた(非特許文献5、6)。さらに、IL−23により分化させたIL−17産生細胞がTh1、Th2とは独立したサブセットとして報告され(非特許文献7、8)、Th17の概念がほぼ確立した。また、Th17分化に必要なサイトカインとしてTGF-β及びIL−6が報告されるに至った(非特許文献9、10)。   In recent years, Th17 cells have attracted attention as a subset explaining such contradictions. These T cells produce almost no IFN-γ, produce a large amount of IL-17, and at the same time promote osteoclast differentiation in vitro. Considering together with reports of detection of IL-17 in synovial fluid of RA patients (Non-Patent Document 4), it is suggested that RA is a disease of IL-17-producing Th cell type rather than a Th1 type disease. Is done. Moreover, also in EAE, it was clarified that IL-17 brings about the worsening of EAE disease state (nonpatent literatures 5 and 6). Furthermore, IL-17 producing cells differentiated by IL-23 were reported as a subset independent of Th1 and Th2 (Non-patent Documents 7 and 8), and the concept of Th17 was almost established. In addition, TGF-β and IL-6 have been reported as cytokines necessary for Th17 differentiation (Non-Patent Documents 9 and 10).

最近になり、さらに、Th1、Th2、Th17とは異なる特性を有するTh細胞がマウス細胞において見出された。この細胞は、IL−21を産生するが、Th1細胞マーカーであるIFN-γ、Th2細胞マーカーであるIL-4、及びTh17細胞マーカーであるIL−17を産生しない新たなThサブセットであり、Tfh(T follicular helper)細胞と名づけられた(非特許文献11)。   More recently, Th cells with properties different from Th1, Th2, Th17 have been found in mouse cells. This cell is a new Th subset that produces IL-21 but does not produce the Th1 cell marker IFN-γ, the Th2 cell marker IL-4, and the Th17 cell marker IL-17, Tfh (T follicular helper) cells were named (Non-patent Document 11).

このようにThサブセットについての基礎生物学における知見が急速に集積しつつある。このような状況から、各種自己免疫疾患は、Th1/Th2の二元論で考えるべきではなく、さらなるThサブセットを加えた枠組みの中で捉えることが妥当であると考えられるに至っている。   Thus, knowledge in basic biology about the Th subset is rapidly accumulating. From such a situation, various autoimmune diseases should not be considered in the Th1 / Th2 dualism, but are considered to be appropriate to be understood within a framework in which a further Th subset is added.

これらTh細胞に関する研究を飛躍的に進歩させるためには、クローン化Th細胞株の取得が不可欠であり、これまでに、Th1、Th2、Th17について、その細胞株が樹立されている。   In order to make significant progress in research related to these Th cells, it is indispensable to obtain cloned Th cell lines. So far, cell lines have been established for Th1, Th2, and Th17.

特開平10-262656JP-A-10-262656 特開平10-117772JP 10-117772 A 特開2009-11184JP2009-11184

Mosmann et al., J. Immunol. 136(7):2348-57, 1986Mosmann et al., J. Immunol. 136 (7): 2348-57, 1986 Smolen et al., Scand. J.Rheumatol. 25(1):1-4, 1996Smolen et al., Scand. J. Rheumatol. 25 (1): 1-4, 1996 Takayanagi et al., Nature.408(6812):600-5, 2000Takayanagi et al., Nature.408 (6812): 600-5, 2000 Kotake et al., J. Clin. Invest. 103(9):1345-52, May 1999Kotake et al., J. Clin. Invest. 103 (9): 1345-52, May 1999 Langrish et al., J. Exp. Med. 201:233-40, 2005Langrish et al., J. Exp. Med. 201: 233-40, 2005 Komiyama et al., J. Immunol. 177:566-73, 2006Komiyama et al., J. Immunol. 177: 566-73, 2006 Harrinhton et al., Nature Immunol.6(11); 123-32, 2005Harrinhton et al., Nature Immunol. 6 (11); 123-32, 2005 Park et al., Nature Immunol.6(11); 133-41, 2005Park et al., Nature Immunol. 6 (11); 133-41, 2005 Mangan et al., Nature.441(7090):231-4, 2006Mangan et al., Nature.441 (7090): 231-4, 2006 Bettelli et al., Nature.441(7090):235-8, 2006Bettelli et al., Nature.441 (7090): 235-8, 2006 Nurieva et al., Immunity.29:138-149, 2008Nurieva et al., Immunity. 29: 138-149, 2008 Laurence et al., Immunity.26:371-381, 2007Laurence et al., Immunity. 26: 371-381, 2007 Matushita et al., J. Immunol.158:5685-5691, 1997Matushita et al., J. Immunol. 158: 5685-5691, 1997 Konforte et al., J. Immunol. 182:1781-1787, 2009Konforte et al., J. Immunol. 182: 1781-1787, 2009

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、Th1、Th2、Th17以外の新たなThサブセットについての細胞株を樹立することにある。さらなる本発明の目的は、樹立したTh細胞株を用いて、その誘導相と効果相を修飾する活性の評価やスクリーニングの方法を確立することにある。   This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to establish the cell strain about new Th subsets other than Th1, Th2, Th17. A further object of the present invention is to establish a method for evaluating and screening the activity of modifying the induction phase and the effect phase using the established Th cell line.

これまでのT細胞クローンの取得方法としては、主として、自己抗原又は非自己抗原による刺激を受けた個体から採取した末梢血単核球を、24穴又は96穴プレートなどにおいて、一度、該抗原で刺激し、次いで、約1週間後に増殖してきた細胞を培地中に極うすい密度に希釈し、プレート上の一穴当たり、増殖する細胞が最大1個しか入らないように自己の抗原提示細胞と供に播種して培養し(限界希釈法)、増殖した細胞を回収する方法が用いられてきた(例えば、特許文献1、2)。   As a conventional method for obtaining a T cell clone, a peripheral blood mononuclear cell collected from an individual stimulated with a self-antigen or a non-self-antigen is mainly treated with the antigen once in a 24-well or 96-well plate. Cells that have been stimulated and then grown after about one week are diluted to a very thin density in the medium and served with their own antigen-presenting cells so that there is only a maximum of one proliferating cell per well on the plate. A method has been used in which cells are seeded and cultured (limit dilution method) and the proliferated cells are collected (for example, Patent Documents 1 and 2).

その一方、本発明者は、 (i)抗原による刺激を受けた個体から採取した末梢血単核球においては、既に、抗原刺激により分化したメモリーT細胞(CD45RA陰性CD45RO陽性細胞)の存在比率が高く、未だ抗原刺激されておらず、サイトカイン等の存在下でTh1、Th2、Th17へ分化を人為的に方向付けることができるナイーブT細胞(CD45RA陽性CD45RO陰性細胞)の存在比率が極めて低いこと、及び、(ii)抗原刺激により分化したメモリーT細胞においても、メモリーTh1細胞やメモリーTh2細胞が主であり、メモリーTh17細胞の存在比率が少ないこと、に鑑み、生体内ですでに抗原により刺激を受けた末梢血単核球を利用する手法ではなく、混合リンパ球培養反応(以下、単に「MLR」と称することがある)を利用することによって、T細胞クローンを取得する方法を見いだし、Th17細胞クローンの取得に成功している(特許文献3)。   On the other hand, the present inventor has (i) in peripheral blood mononuclear cells collected from individuals stimulated with an antigen, the abundance ratio of memory T cells (CD45RA negative CD45RO positive cells) differentiated by antigen stimulation has already been present. The presence ratio of naive T cells (CD45RA positive CD45RO negative cells) that are high and not yet antigen-stimulated and can artificially direct differentiation into Th1, Th2, Th17 in the presence of cytokines, etc., (Ii) Memory T cells differentiated by antigen stimulation are mainly memory Th1 cells and memory Th2 cells, and the presence ratio of memory Th17 cells is small. Rather than using peripheral blood mononuclear cells received, mixed lymphocyte culture reaction (hereinafter simply referred to as “MLR”) By utilizing certain), found a method for obtaining T cell clones have been successfully obtained Th17 cell clones (Patent Document 3).

本発明者は、MLRを利用して、さらなるT細胞クローンの取得について、鋭意検討を行った結果、IL−21及びIFNγを実質的に産生し、かつ、IL−17を実質的に産生しないという、新たな性質を有するTh細胞(以下、「Th21細胞」と称する)のクローンの取得に世界で初めて成功するに至った。さらに、本発明者は、樹立したTh21細胞クローンを利用すれば、Th21細胞の誘導相と効果相を修飾する活性の評価やスクリーニングが可能であることを見出すに至り、本発明を完成した。   As a result of earnest studies on the acquisition of further T cell clones using the MLR, the present inventor substantially produces IL-21 and IFNγ and does not substantially produce IL-17. The world's first successful acquisition of a clone of a Th cell having a new property (hereinafter referred to as “Th21 cell”). Furthermore, the present inventor has found that the use of the established Th21 cell clone enables evaluation and screening of the activity that modifies the induction phase and effect phase of Th21 cells, thereby completing the present invention.

即ち、本発明は、クローン化されたTh21細胞株並びにその製造及び利用に関するものであり、より詳しくは、以下に記載の発明を包含するものである。   That is, the present invention relates to a cloned Th21 cell line and its production and use, and more specifically includes the invention described below.

[1] Th21細胞クローンの製造方法であって、
(a)CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件下で、混合リンパ球培養反応を行い、Th21細胞への分化が認められた培養系から細胞を回収する工程、
を含む方法。
[1] A method for producing a Th21 cell clone,
(A) performing a mixed lymphocyte culture reaction under culture conditions for inducing differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells, and collecting the cells from a culture system in which differentiation into Th21 cells is observed;
Including methods.

[2] CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件が、IL−21及びIL−6が培養系に含まれる培養条件である、請求項1に記載の方法。   [2] The method according to claim 1, wherein the culture conditions for inducing differentiation from CD4-positive T cells to Th21 cells are culture conditions including IL-21 and IL-6 in the culture system.

[3] 混合リンパ球培養反応開始時の培養系におけるプレート一穴あたりの末梢血単核球数が5×10〜5×104個である、[1]又は[2]に記載の方法。 [3] The method according to [1] or [2], wherein the number of peripheral blood mononuclear cells per well in the culture system at the start of the mixed lymphocyte culture reaction is 5 × 10 2 to 5 × 10 4 .

[4] (b)工程(a)により回収された細胞を、Th21細胞の増殖が維持される培養条件下で培養し、細胞の増殖が認められた培養系から細胞を回収する工程、をさらに含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。   [4] (b) further comprising a step of culturing the cells recovered in step (a) under a culture condition in which the proliferation of Th21 cells is maintained, and recovering the cells from a culture system in which the proliferation of the cells is observed. The method according to any one of [1] to [3].

[5] (c)工程(a)又は工程(b)により回収された細胞を、限界希釈法により、Th21細胞の増殖が維持される培養条件下で培養し、細胞の増殖が認められた培養系から細胞を回収する工程、をさらに含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の方法。   [5] (c) The cells collected by the step (a) or the step (b) are cultured by a limiting dilution method under a culture condition in which the growth of Th21 cells is maintained, and the cell growth is observed. The method according to any one of [1] to [4], further comprising a step of recovering cells from the system.

[6] Th21細胞の増殖が維持される培養条件が、IL−21及び抗原提示能を有する細胞が培養系に含まれている培養条件である、[4]又は[5]に記載の方法。   [6] The method according to [4] or [5], wherein the culture condition under which the growth of Th21 cells is maintained is a culture condition in which cells having IL-21 and antigen-presenting ability are included in the culture system.

[7] 抗原提示能を有する細胞が、工程(a)においてCD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導した抗原提示細胞である、[6]に記載の方法。   [7] The method according to [6], wherein the cell having an antigen-presenting ability is an antigen-presenting cell that has induced differentiation from a CD4-positive T cell to a Th21 cell in the step (a).

[8] 抗原提示能を有する細胞が、放射線照射された末梢血単核球の形態で培養系に提供されている、[6]又は[7]に記載の方法。   [8] The method according to [6] or [7], wherein the cell having antigen-presenting ability is provided to the culture system in the form of irradiated peripheral blood mononuclear cells.

[9] 実質的に純粋なTh21細胞クローンからなる細胞集団。   [9] A cell population consisting of substantially pure Th21 cell clones.

[10] Th21細胞クローンが、ナイーブCD4陽性T細胞由来である、[9]に記載の細胞集団。   [10] The cell population according to [9], wherein the Th21 cell clone is derived from naive CD4 positive T cells.

[11] [1]〜[8]のいずれかに記載の方法により製造しうる、[9]に記載の細胞集団。   [11] The cell population according to [9], which can be produced by the method according to any one of [1] to [8].

[12] 被検物質が、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を修飾する活性を有するか否かを評価する方法であって、
(a’)CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で、混合リンパ球培養反応を行い、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を検出する工程、及び
(b’)被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化が修飾されたか否かを評価する工程、を含む方法。
[12] A method for evaluating whether a test substance has an activity of modifying differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells,
(A ′) A mixed lymphocyte culture reaction is performed under a culture condition in which the presence of a test substance is added to a culture condition that induces differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells, and CD4 positive T cells A step of detecting differentiation from Th2 to Th21 cells, and (b ′) evaluating whether differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells is modified as compared with the case where no test substance is present (control) Including a step.

[13] CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を修飾する活性を有する物質をスクリーニングする方法であって、
(a’)CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で、混合リンパ球培養反応を行い、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を検出する工程、
(b’)被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化が修飾されたか否かを評価する工程、及び
(c’)CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化の修飾をもたらした被検物質を選択する工程、を含む方法。
[13] A method for screening a substance having an activity of modifying differentiation of CD4 positive T cells into Th21 cells,
(A ′) A mixed lymphocyte culture reaction is performed under a culture condition in which the presence of a test substance is added to a culture condition that induces differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells, and CD4 positive T cells Detecting differentiation from Th21 to Th21 cells,
(B ′) a step of evaluating whether differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells is modified as compared to the case where no test substance is present (control); and (c ′) from CD4 positive T cells. Selecting a test substance that has caused the modification of differentiation into Th21 cells.

[14] 被検物質が、Th21細胞の活性を修飾する活性を有するか否かを評価する方法であって、
(a’’)[9]〜[11]のいずれかに記載の細胞集団を、Th21細胞の増殖が維持される培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で培養し、Th21細胞の活性を検出する工程、及び
(b’’)被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、Th21細胞の活性が修飾されたか否かを評価する工程、を含む方法。
[14] A method for evaluating whether a test substance has an activity of modifying the activity of Th21 cells,
(A ″) The cell population according to any one of [9] to [11] is cultured under a culture condition in which the presence of a test substance is added to the culture condition in which the growth of Th21 cells is maintained. Culturing and detecting the activity of Th21 cells, and (b ″) evaluating whether or not the activity of Th21 cells is modified as compared to the case where the test substance is not present (control). Method.

[15] Th21細胞の活性を修飾する活性を有する物質をスクリーニングする方法であって、
(a’’)[9]〜[11]のいずれかに記載の細胞集団を、Th21細胞の増殖が維持される培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で培養し、Th21細胞の活性を検出する工程、及び
(b’’)被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、Th21細胞の活性が修飾されたか否かを評価する工程、及び
(c’’)Th21細胞の活性の修飾をもたらした被検物質を選択する工程、を含む方法。
[15] A method for screening a substance having an activity of modifying the activity of Th21 cells,
(A ″) The cell population according to any one of [9] to [11] is cultured under a culture condition in which the presence of a test substance is added to the culture condition in which the growth of Th21 cells is maintained. Culturing and detecting the activity of Th21 cells, and (b ″) evaluating whether or not the activity of Th21 cells is modified as compared to the case where the test substance is not present (control), and c ″) selecting a test substance that has resulted in a modification of the activity of Th21 cells.

[16] Th21細胞の活性が、IL−21遺伝子の発現である、[14]又は[15]に記載の方法。   [16] The method according to [14] or [15], wherein the activity of the Th21 cell is expression of an IL-21 gene.

なお、本発明において、「ナイーブCD4陽性T細胞」とは、抗原と一度も遭遇したことがなく、プロフェッショナル抗原提示細胞による抗原提示を受けた際にヘルパーT細胞に分化しうるCD4陽性T細胞を意味する。サイトカイン環境などの相違により、いずれのThサブセットへ分化するかが決定づけられる。   In the present invention, “naive CD4 positive T cell” means a CD4 positive T cell that has never encountered an antigen and can differentiate into a helper T cell upon receiving antigen presentation by a professional antigen presenting cell. means. Different Th subsets are determined by differences such as cytokine environment.

また、「Th21細胞」とは、ヘルパーT細胞のうち、IL−21及びIL−6の存在下でナイーブT細胞から分化し、分化後はIL−21及びIFNγを実質的に産生し、IL−17を実質的に産生しない細胞を意味する。   In addition, “Th21 cells” are differentiated from naive T cells among helper T cells in the presence of IL-21 and IL-6, and after differentiation, IL-21 and IFNγ are substantially produced. A cell that does not substantially produce 17 is meant.

また、「メモリーCD4陽性T細胞」とは、抗原との再会によって迅速で大きな免疫反応を誘導できる性質を有するCD4陽性T細胞を意味する。ナイーブCD4陽性T細胞が、CD45RA陽性CD45RO陰性であるのに対し、メモリーCD4陽性T細胞は、CD45RA陰性CD45RO陽性である。   The “memory CD4 positive T cell” means a CD4 positive T cell having a property capable of inducing a rapid and large immune response by reassociation with an antigen. Naive CD4 positive T cells are CD45RA positive CD45RO negative, whereas memory CD4 positive T cells are CD45RA negative CD45RO positive.

本発明により、簡便かつ効率よくTh21細胞クローンを取得する方法が確立され、そしてTh21細胞クローン株が世界で初めて樹立されたことにより、以下のような、種々の研究上の、又は、産業上の応用が可能となる。   According to the present invention, a method for easily and efficiently obtaining a Th21 cell clone has been established, and the Th21 cell clone strain has been established for the first time in the world. Application becomes possible.

例えば、Th1細胞においてはCXCR3、Th2細胞においてはCCR4といった特異的マーカーが同定されているが、本発明において、Th21細胞クローンが得られたことにより、Th21細胞特異的マーカーを効率的に同定することが可能となる。このようなマーカーが明らかになれば、それに対する抗体を用いてTh21細胞をソーティングしたり、あるいは、各種疾患におけるTh21細胞の組織分布状態を明らかにしたり、さらには、それら抗体を抗体医薬として開発したりといった応用が可能となる。   For example, specific markers such as CXCR3 have been identified in Th1 cells and CCR4 in Th2 cells. In the present invention, Th21 cell clones have been obtained, so that Th21 cell-specific markers can be efficiently identified. Is possible. If such a marker is clarified, Th21 cells are sorted using antibodies against them, or the tissue distribution state of Th21 cells in various diseases is clarified. Furthermore, these antibodies are developed as antibody drugs. Application such as is possible.

また、Th21細胞への分化やTh21細胞の活性を修飾する物質の試験管内での評価やスクリーニングが可能となる。これにより、例えば、Th21細胞に直接作用して、その活性を増強したり抑制したりする薬剤の評価やスクリーニングや、さらには、樹状細胞(DC)に作用してDC21というべき状態に樹状細胞を変化させる物質の評価やスクリーニングが可能となる。   In addition, in vitro evaluation or screening of substances that modify Th21 cell differentiation or Th21 cell activity is possible. Thereby, for example, evaluation and screening of drugs that directly act on Th21 cells to enhance or suppress their activity, and further act on dendritic cells (DC) to form a state that should be DC21. Evaluation and screening of substances that change cells is possible.

さらに、Th21細胞と他の細胞集団との相互作用の解析も可能となる。例えば、Th21細胞やDC21細胞が、NK細胞、NKT細胞、肥満細胞、表皮細胞、マクロファージ、線維芽細胞などの細胞と相互作用すると、双方の細胞における活性の変化がもたらされうるが、このような相互作用の解析は、各種疾患の病因解析や治療法の開発に貢献すると考えられる。   Furthermore, it becomes possible to analyze the interaction between Th21 cells and other cell populations. For example, when Th21 cells or DC21 cells interact with cells such as NK cells, NKT cells, mast cells, epidermis cells, macrophages, fibroblasts, etc., this may lead to a change in activity in both cells. Such an interaction analysis is thought to contribute to the pathogenesis analysis of various diseases and the development of therapeutic methods.

また、Th21細胞クローンを利用すれば、Th21細胞の分化メカニズムを分子レベルで解析する上でも大きく貢献すると考えられる。   In addition, if the Th21 cell clone is used, it is considered that the Th21 cell differentiation mechanism will greatly contribute to the analysis at the molecular level.

本発明における、Th21細胞クローン株の樹立の流れの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flow of establishment of Th21 cell clone strain | stump | stock in this invention. 本発明における、Th21細胞の誘導相を修飾する活性の試験管内スクリーニング方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the in vitro screening method of the activity which modifies the induction phase of Th21 cell in this invention. 本発明における、Th21細胞の効果相を修飾する活性の試験管内スクリーニング方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the in vitro screening method of the activity which modifies the effect phase of Th21 cell in this invention.

<Th21細胞クローンの製造方法>
本発明における、Th21細胞クローンの製造方法は、混合リンパ球培養反応(MLR)を利用することを特徴とするものである。本発明者は、種々の検討を行なった結果、MLRにおいてTh21細胞を分化誘導させることが可能であることを見出すと供に、MLRを利用してTh21細胞クローンの取得を行なうための培養条件を確立することにも成功した。従って、本発明のTh21細胞クローンの製造方法は、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件下で、混合リンパ球培養反応を行い、Th21細胞への分化が認められた培養系から細胞を回収する工程(工程(a))を含むものである。
<Method for producing Th21 cell clone>
The method for producing a Th21 cell clone in the present invention is characterized by utilizing a mixed lymphocyte culture reaction (MLR). As a result of various studies, the present inventor has found that Th21 cells can be induced to differentiate in the MLR, and the culture conditions for obtaining Th21 cell clones using the MLR are as follows. It was also successful in establishing. Therefore, the method for producing a Th21 cell clone of the present invention is a culture system in which a mixed lymphocyte culture reaction is performed under culture conditions that induce differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells, and differentiation into Th21 cells is observed. A step of recovering cells from (step (a)).

本発明において「混合リンパ球培養反応」とは、CD4陽性T細胞が、同種異系(allogeneic)のHLA-DRと何らか自己抗原を認識して誘導されるCD4陽性T細胞の分裂増殖反応を意味する。混合培養する異なる個体由来の末梢血単核球は、異なるHLA−DRを発現していることが必要であるが、各個体のHLA−DRが具体的にどのタイプであるかは問われず、最終的に取得したいTh21細胞クローンに応じて、適宜選択すればよい。   In the present invention, the “mixed lymphocyte culture reaction” refers to a mitogenic proliferation reaction of CD4 positive T cells induced by recognition of allogeneic HLA-DR and some self-antigen. means. Peripheral blood mononuclear cells derived from different individuals to be mixed and cultured need to express different HLA-DRs, but regardless of the specific type of HLA-DR in each individual, May be appropriately selected according to the Th21 cell clone to be obtained.

CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件としては、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化の誘導に有効なサイトカインが含まれる培養条件であり、好ましくはIL−21及びIL−6が培養系に含まれる培養条件である。   The culture conditions for inducing differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells are culture conditions including cytokines effective for inducing differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells, and preferably IL-21 and IL- 6 is a culture condition included in the culture system.

本発明のTh21細胞クローンの製造方法においては、Th21細胞クローンの取得の効率を高めるために、混合リンパ球培養反応開始時の培養系(培養プレート上の一穴あたり)における末梢血単核球数が5×10〜5×104個の条件であることが好ましい。5×10未満では、培養プレート上のウェルにおける陽性率は1%以下となり、Th21細胞クローンの取得には、非効率となってしまう。一方、5×104を超えると、培養プレート上のウェルにおける陽性率が100%となり、各ウェルにおいて増殖した細胞が単一クローンではなくなる確立が高くなり、効率的なTh21細胞クローンの取得という本発明の目的に適合しなくなってしまう。より好ましい条件は、103〜104個の条件であり、3×103〜6×103個の条件が最も好ましい。これら条件は、本発明において、通常、用いられるマイクロカルチャープレートなどの小容量のウェルを用いた場合に特に適した条件であり、96穴プレートなどのそれより容量の大きいウェルを用いた場合には、同じ細胞数では、細胞密度が低下し、これにより細胞の分化や増殖に影響を与えることもあり得る。この場合には、その影響に応じて細胞数を適宜調整すればよく、このような変更もまた本発明の範囲内である。上記の条件は、これまでの他の目的で利用されてきたMLRにおける細胞数と比較すると極低い条件であり、このような条件を新たに確立したこともまた、本発明の重要な鍵となった。 In the method for producing a Th21 cell clone of the present invention, the number of peripheral blood mononuclear cells in the culture system (per well on the culture plate) at the start of the mixed lymphocyte culture reaction is increased in order to increase the efficiency of obtaining the Th21 cell clone. Is preferably 5 × 10 2 to 5 × 10 4 conditions. If it is less than 5 × 10 2 , the positive rate in the wells on the culture plate will be 1% or less, which will be inefficient in obtaining Th21 cell clones. On the other hand, if it exceeds 5 × 10 4 , the positive rate in the wells on the culture plate becomes 100%, the probability that the cells grown in each well will not be a single clone increases, and this book of efficient Th21 cell clone acquisition It will no longer meet the purpose of the invention. More preferable conditions are 10 3 to 10 4 conditions, and 3 × 10 3 to 6 × 10 3 conditions are most preferable. In the present invention, these conditions are particularly suitable when a small-capacity well such as a microculture plate that is usually used is used, and when a well having a larger capacity such as a 96-well plate is used. However, at the same number of cells, the cell density decreases, which may affect cell differentiation and proliferation. In this case, the number of cells may be appropriately adjusted according to the influence, and such a change is also within the scope of the present invention. The above conditions are extremely low compared to the number of cells in the MLR that have been used for other purposes so far, and the newly established such conditions are also an important key of the present invention. It was.

なお、培養温度や培養期間は、適宜調節すればよいが、一般的には、培養温度は、37度程度であり、培養期間は、5〜10日である。   The culture temperature and the culture period may be appropriately adjusted, but in general, the culture temperature is about 37 degrees and the culture period is 5 to 10 days.

上記のような条件でMLRを行い、細胞の増殖が認められたウェルから、細胞を回収することにより、Th21細胞クローンを効率的に取得することができる。   Th21 cell clones can be efficiently obtained by performing MLR under the conditions as described above and recovering the cells from the wells in which cell proliferation was observed.

上記工程(a)により回収された細胞は、その段階では、MLRにおけるいずれの個体由来のCD4陽性T細胞から分化したTh21細胞クローンであるかは不明である。従って、その確認実験を必要に応じて行ってもよい。例えば、工程(a)において用いた異なる個体(以下、便宜のため、異なる個体をそれぞれ「個体A」、「個体B」と称することがある)由来の末梢血単核球に含まれる抗原提示細胞を、それぞれ、工程(a)により回収された細胞と共に培養し、その結果、個体Aの抗原提示細胞が含まれる培養系において細胞の増殖が認められれば、工程(a)で回収された細胞は、個体B由来であることが確認される。一方、個体Bの抗原提示細胞が含まれる培養系において細胞の増殖が認められれば、工程(a)で回収された細胞は個体A由来であることが確認される(図1参照)。   At that stage, it is unclear whether the cells collected by the above step (a) are Th21 cell clones differentiated from CD4-positive T cells derived from any individual in the MLR. Therefore, the confirmation experiment may be performed as necessary. For example, antigen-presenting cells contained in peripheral blood mononuclear cells derived from different individuals used in step (a) (hereinafter, for convenience, different individuals may be referred to as “individual A” and “individual B”, respectively) Are cultured together with the cells recovered in step (a), and as a result, if cell proliferation is observed in the culture system containing the antigen-presenting cells of individual A, the cells recovered in step (a) It is confirmed that it is derived from the individual B. On the other hand, if cell growth is observed in the culture system containing the antigen-presenting cells of individual B, it is confirmed that the cells collected in step (a) are derived from individual A (see FIG. 1).

−継代培養−
本発明においては、工程(a)により回収された細胞の継代を行なう目的等のために、工程(a)により回収された細胞を、Th21細胞の増殖が維持される培養条件下で培養し、細胞の増殖が認められた培養系から細胞を回収する工程(工程(b))、をさらに含んでもよい。
-Subculture-
In the present invention, for the purpose of performing passage of the cells recovered in step (a), the cells recovered in step (a) are cultured under culture conditions that maintain the growth of Th21 cells. The method may further include a step of recovering the cells from the culture system in which cell proliferation is recognized (step (b)).

Th21細胞の増殖が維持される培養条件としては、Th21細胞の増殖を維持するためのサイトカイン及び抗原提示能を有する細胞による刺激が存在する培養条件である。サイトカインは、好ましくはIL−21であり、抗原提示能を有する細胞は、好ましくは、工程(a)においてCD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導した抗原提示細胞である。抗原提示能を有する細胞は、放射線照射された末梢血単核球の形態で培養系に提供することが可能であり、簡便でもある。抗原提示能を有する細胞としては、例えば、マクロファージ、B細胞、あるいは腫瘍化させたB細胞を用いたり、HLA-DRを発現させた繊維芽細胞、白血病細胞、リンパ腫細胞などの形質転換細胞で代用することも可能である。   The culture conditions under which the growth of Th21 cells is maintained are those under which stimulation by cells having the ability to present cytokines and antigens for maintaining the growth of Th21 cells exists. The cytokine is preferably IL-21, and the cell having the antigen-presenting ability is preferably an antigen-presenting cell that has induced differentiation from a CD4-positive T cell to a Th21 cell in the step (a). Cells having antigen-presenting ability can be provided to the culture system in the form of irradiated peripheral blood mononuclear cells, which is convenient. As cells having antigen presenting ability, for example, macrophages, B cells, or tumorized B cells are used, or HLA-DR-expressing fibroblasts, leukemia cells, lymphoma cells, etc. are substituted. It is also possible to do.

なお、培養温度や培養期間は、適宜調節すればよいが、一般的には、培養温度は、37度程度であり、培養期間は、5〜10日である。   The culture temperature and the culture period may be appropriately adjusted, but in general, the culture temperature is about 37 degrees and the culture period is 5 to 10 days.

−限界希釈−
本発明のTh21細胞クローンの製造方法においては、回収された細胞が単一のTh21細胞クローンである確率をさらに高めるために、工程(a)又は工程(b)により回収された細胞を、限界希釈法により、Th21細胞の増殖が維持される培養条件下で培養し、細胞の増殖が認められた培養系から細胞を回収する工程(工程(c))、をさらに含んでもよい。ここで「限界希釈法」とは、細胞を培地中に極うすい密度に希釈し、プレート上の一穴当たり、平均1個以下の増殖細胞が入るように抗原提示細胞とともに播種することでクローン細胞を得る方法であり、この工程(c)を経ることにより、得られたクローンは、ほぼ100%の確率で、Th21細胞のクローンとなる。
-Limited dilution-
In the method for producing a Th21 cell clone of the present invention, in order to further increase the probability that the recovered cell is a single Th21 cell clone, the cell recovered by the step (a) or the step (b) is subjected to limiting dilution. The method may further include a step (step (c)) of culturing under culture conditions in which the growth of Th21 cells is maintained and recovering the cells from a culture system in which the cell growth is observed. Here, the “limit dilution method” refers to clonal cells by diluting the cells to a very thin density in the medium and seeding with the antigen-presenting cells so that an average of 1 or less proliferating cells per hole on the plate. Through this step (c), the obtained clones become Th21 cell clones with a probability of almost 100%.

なお、培養温度や培養期間は、適宜調節すればよいが、一般的には、培養温度は、37度程度であり、培養期間は、5〜10日である。   The culture temperature and the culture period may be appropriately adjusted, but in general, the culture temperature is about 37 degrees and the culture period is 5 to 10 days.

<Th21細胞クローン>
本発明は、世界で初めて、クローン化されたTh21細胞株を樹立したものである。従って、本発明は、実質的に純粋なTh21細胞クローンからなる細胞集団を提供する。ここで「実質的に純粋な」とは、細胞集団が、単一のTh21細胞クローンを少なくとも90%以上含む状態にあることを意味する。本発明の細胞集団は、好ましくは単一のTh21細胞クローンを95%以上含むものであり、さらに好ましくは99%以上(例えば、99.9%以上、99.99%以上、100%)含むものである。ここで細胞集団に含まれる単一のTh21細胞クローン以外の細胞としては、Th21細胞への分化や増殖維持に用いる細胞(放射線照射末梢血単核球を用いた場合には、その中に含まれるTh1細胞、Th2細胞、Th17細胞、B細胞、あるいはマクロファージや樹状細胞)が考えられる。但し、Th21細胞の増殖維持を行なっている期間は、Th21細胞のみが増殖し、放射線照射末梢血単核球は徐々に死んでいく。これにより、単一のTh細胞の存在比率は、次第に、100%に近づいていく。
<Th21 cell clone>
The present invention is the first in the world to establish a cloned Th21 cell line. Accordingly, the present invention provides a cell population consisting of substantially pure Th21 cell clones. As used herein, “substantially pure” means that the cell population contains at least 90% or more of a single Th21 cell clone. The cell population of the present invention preferably contains 95% or more of a single Th21 cell clone, more preferably 99% or more (eg, 99.9% or more, 99.99% or more, 100%). . Here, cells other than a single Th21 cell clone included in the cell population include cells used for differentiation into Th21 cells and maintenance of proliferation (in the case of using irradiated peripheral blood mononuclear cells, they are included therein). (Th1 cells, Th2 cells, Th17 cells, B cells, macrophages and dendritic cells) are conceivable. However, during the period of maintaining the growth of Th21 cells, only Th21 cells proliferate, and irradiated peripheral blood mononuclear cells gradually die. Thereby, the abundance ratio of a single Th cell gradually approaches 100%.

本発明の細胞集団に含まれるTh21細胞クローンは、好ましくはナイーブCD4陽性T細胞由来である。ナイーブCD4陽性T細胞は、本発明の方法において、メモリーCD4T細胞と異なり、人為的にTh21細胞への分化誘導を行なうことが可能であるため、Th21細胞クローンの取得において好適に用いることができる。   The Th21 cell clone contained in the cell population of the present invention is preferably derived from naive CD4 positive T cells. Unlike the memory CD4 T cells, naive CD4 positive T cells can be artificially induced to differentiate into Th21 cells in the method of the present invention, and thus can be suitably used for obtaining Th21 cell clones.

本発明の細胞集団は、好ましくは哺乳動物(例えば、ヒト、サル、マウス・ラット、イヌ、ブタ、ウシ、ヤギなど)由来であり、ヒトへの応用研究(例えば、ヒトに対する医薬開発)の観点において、最も好ましくはヒト由来である。また、本発明の細胞集団は、上記本発明のTh21細胞クローンの製造方法により製造された細胞集団であってもよく、他の手法により製造されたものであってもよい。例えば、本発明のTh21細胞クローンを用いれば、上記の通り、その特異的マーカー蛋白質(例えば、細胞表面マーカー蛋白質)を同定することが可能となるが、このようなマーカーを利用して分離されたTh21細胞クローンもまた、本発明に含まれる。   The cell population of the present invention is preferably derived from mammals (eg, humans, monkeys, mice / rats, dogs, pigs, cows, goats, etc.), and from the viewpoint of human applied research (eg, pharmaceutical development for humans). Most preferably, it is derived from human. In addition, the cell population of the present invention may be a cell population produced by the above-described method for producing a Th21 cell clone of the present invention, or may be produced by another method. For example, if the Th21 cell clone of the present invention is used, it is possible to identify its specific marker protein (for example, cell surface marker protein) as described above, but it was isolated using such a marker. Th21 cell clones are also included in the present invention.

<Th21細胞の誘導相及び効果相を利用したアッセイ>
−誘導相を利用したアッセイ(図2参照)−
本発明においては、混合リンパ球培養反応を利用して、ナイーブT細胞からTh21細胞への分化を誘導し、効率的にTh21細胞クローンを作製することが可能となる。このTh21細胞の誘導相に被検物質を添加して、Th21細胞の分化への影響を調べることにより、被検物質がTh21細胞への分化を修飾するか否かを評価することが可能である。従って、本発明は、このような、被検物質が、ナイーブT細胞からTh21細胞への分化を修飾する活性を有するか否かを評価する方法を提供する。本発明の評価方法は、ナイーブT細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で、混合リンパ球培養反応を行い、ナイーブT細胞からTh21細胞への分化を検出する工程(工程(a’))、及び、被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、ナイーブT細胞からTh21細胞への分化が修飾されたか否かを評価する工程(工程(b’))を含む。
<Assay using Th21 cell induction phase and effect phase>
-Assay using induction phase (see Fig. 2)-
In the present invention, differentiation from naive T cells to Th21 cells can be induced using a mixed lymphocyte culture reaction, and a Th21 cell clone can be efficiently produced. It is possible to evaluate whether or not the test substance modifies differentiation into Th21 cells by adding a test substance to the induction phase of Th21 cells and examining the influence on the differentiation of Th21 cells. . Therefore, the present invention provides a method for evaluating whether or not such a test substance has an activity of modifying differentiation from naive T cells to Th21 cells. The evaluation method of the present invention performs a mixed lymphocyte culture reaction under a culture condition in which the presence of a test substance is added to a culture condition that induces differentiation of naive T cells into Th21 cells. Whether the differentiation from naive T cells to Th21 cells is modified as compared to the step of detecting differentiation of cells into Th21 cells (step (a ′)) and the absence of the test substance (control) The process (process (b ')) which evaluates is included.

また、種々の被検査物質を用いて、これら物質がTh21細胞への分化を修飾するか否かを評価し、評価した物質の中から、Th21細胞への分化を修飾する活性を有するものを選択することにより、Th21細胞への分化を修飾する活性を有する物質のスクリーニングを行うことが可能である。従って、本発明は、このようなナイーブT細胞からTh21細胞への分化を修飾する活性を有する物質のスクリーニング方法を提供する。本発明のスクリーニング方法は、上記評価方法により被検物質が、ナイーブT細胞からTh21細胞への分化を修飾する活性を有するか否かを評価し(工程(a’)と(b’))、さらに、ナイーブT細胞からTh21細胞への分化の修飾をもたらした被検物質を選択する工程(工程(c’))を含む。   In addition, using various test substances, whether or not these substances modify differentiation into Th21 cells is evaluated, and those having activity to modify differentiation into Th21 cells are selected from the evaluated substances. By doing so, it is possible to screen for substances having an activity of modifying differentiation into Th21 cells. Therefore, the present invention provides a screening method for a substance having an activity of modifying differentiation from naive T cells to Th21 cells. The screening method of the present invention evaluates whether or not the test substance has the activity of modifying differentiation from naive T cells to Th21 cells by the above evaluation method (steps (a ′) and (b ′)), Further, the method includes a step (step (c ′)) of selecting a test substance that has caused the modification of differentiation from naive T cells to Th21 cells.

−効果相を利用したアッセイ(図3参照)−
本発明によりTh21細胞クローンを作製することが可能となることから、Th21細胞クローンを利用して、適確に、Th21細胞の活性を修飾する活性を評価することが可能となる。従って、本発明は、このような、被検物質が、Th21細胞の活性を修飾する活性を有するか否かを評価する方法を提供する。本発明の評価方法は、本発明の実質的に純粋なTh21細胞クローンからなる細胞集団を、Th21細胞の増殖が維持される培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で培養し、Th21細胞の活性を検出する工程(工程(a’’))、及び被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、Th21細胞の活性が修飾されたか否かを評価する工程(工程(b’’))を含む。
-Assay using effect phase (see Fig. 3)-
Since it becomes possible to produce a Th21 cell clone according to the present invention, it becomes possible to accurately evaluate the activity of modifying the activity of Th21 cells using the Th21 cell clone. Therefore, the present invention provides a method for evaluating whether such a test substance has an activity of modifying the activity of Th21 cells. In the evaluation method of the present invention, a cell population consisting of the substantially pure Th21 cell clone of the present invention is cultured in a culture condition in which the presence of a test substance is added to the culture condition in which the growth of Th21 cells is maintained. Cultivating under the condition, detecting the activity of Th21 cells (step (a ″)) and evaluating whether the activity of Th21 cells is modified as compared with the case where no test substance is present (control) (Step (b ″)).

また、種々の被検査物質を用いて、これら物質がTh21細胞の活性を修飾するか否かを評価し、評価した物質の中から、Th21細胞の活性を修飾する活性を有するものを選択することにより、Th21細胞の活性を修飾する活性を有する物質のスクリーニングを行うことが可能である。従って、本発明は、このようなTh21細胞の活性を修飾する活性を有する物質をスクリーニングする方法を提供する。本発明のスクリーニング方法は、上記評価方法により被検物質が、Th21細胞の活性を修飾する活性を有するか否かを評価し(工程(a’’)と(b’’))、さらに、Th21細胞の活性の修飾をもたらした被検物質を選択する工程(工程(c’’))を含む。   Also, using various test substances, evaluate whether or not these substances modify the activity of Th21 cells, and select those having the activity of modifying the activity of Th21 cells from the evaluated substances. Thus, it is possible to screen for substances having an activity of modifying the activity of Th21 cells. Therefore, the present invention provides a method for screening for a substance having the activity of modifying the activity of Th21 cells. The screening method of the present invention evaluates whether or not the test substance has an activity of modifying the activity of Th21 cells by the above evaluation method (steps (a ″) and (b ″)), and further Th21. A step (step (c ″)) of selecting a test substance that has caused the modification of the activity of the cell.

上記誘導相及び効果相を利用した方法に用いる「被検物質」としては、特に制限はなく、上記評価やスクリーニングに用いたい所望の物質を本発明において用いることができる。例示すれば、精製若しくは粗精製タンパク質、ペプチド、非ペプチド性化合物、合成低分子化合物、天然化合物、細胞抽出物、細胞培養上清、微生物、粒子、微生物産生物、海洋生物抽出物、植物抽出物などが挙げられるが、これらに制限されるものではない。   There is no restriction | limiting in particular as a "test substance" used for the method using the said induction | guidance | derivation phase and an effect phase, The desired substance to be used for the said evaluation and screening can be used in this invention. For example, purified or crude protein, peptide, non-peptidic compound, synthetic low molecular weight compound, natural compound, cell extract, cell culture supernatant, microorganism, particle, microbial product, marine organism extract, plant extract However, it is not limited to these.

上記誘導相を利用した方法における「Th21細胞への分化の修飾」としては、Th21細胞への分化の阻害及び促進の他、該分化の質的な変化が含まれる。質的な変化としては、例えば、Th21細胞以外の細胞への変化を例示することができる。   “Modification of differentiation into Th21 cells” in the method using the induction phase includes qualitative changes in the differentiation in addition to inhibition and promotion of differentiation into Th21 cells. Examples of qualitative changes include changes to cells other than Th21 cells.

上記効果相を利用した方法における「Th21細胞の活性」としては、検出可能な活性であれば特に制限はないが、例えば、IL−21遺伝子やIFNγ遺伝子の発現(転写レベル及び翻訳レベル)を挙げることができる。これら発現は、転写レベルであれば、例えば、RT−PCRにより検出することができ、翻訳レベルであれば、例えば、ELISAやFACSや電気泳動により検出することができる。また、さらなる「Th21細胞の活性」としては、他の細胞(例えば、NK細胞、NKT細胞、肥満細胞、表皮細胞、マクロファージ、線維芽細胞など)との相互作用や、この相互作用による他の細胞の変化(例えば、細胞死、増殖、蛋白発現の変化、寿命の延長など)を挙げることもできる。「Th21細胞の活性の修飾」には、これらTh21細胞の活性の阻害及び促進の他、該活性の質的な変化が含まれる。Th21細胞の活性の質的な変化としては、例えば、上記一般的な活性に加えて、新たな活性(例えば、キラー活性や、B細胞に作用して免疫グロブリンのクラススイッチを誘導する活性)を獲得することや、ヘルパー活性が変化することが挙げられる。   The “activity of Th21 cells” in the method utilizing the effect phase is not particularly limited as long as it is a detectable activity, and examples thereof include expression (transcription level and translation level) of IL-21 gene and IFNγ gene. be able to. The expression can be detected by, for example, RT-PCR at the transcription level, and can be detected by, for example, ELISA, FACS, or electrophoresis at the translation level. Further, “activity of Th21 cells” includes interaction with other cells (for example, NK cells, NKT cells, mast cells, epidermal cells, macrophages, fibroblasts, etc.), and other cells due to this interaction. (For example, cell death, proliferation, change in protein expression, extension of life span, etc.). “Modification of the activity of Th21 cells” includes qualitative changes in the activity of Th21 cells as well as inhibition and promotion of the activity of Th21 cells. As a qualitative change in the activity of the Th21 cell, for example, in addition to the above general activity, a new activity (for example, a killer activity or an activity that acts on a B cell to induce an immunoglobulin class switch) is used. Acquisition and changes in helper activity.

−医療への応用−
上記方法において同定された、Th21細胞への分化やTh21細胞の活性を阻害する物質は、Th21の過剰反応に起因する疾患や、Th21と相互増強的に作用するThサブセットの過剰反応に起因する疾患の予防や治療への応用が考えられる。ここで、Th21過剰反応とは、ヘルパーT細胞におけるサブセットのバランスが、異常にTh21に偏向した状態のことをいう。その結果として、例えば、IL−21の産生が過剰な状態になりうる。これら過剰反応に起因する疾患としては、例えば、全身性エリテマトーデス(SLE)、ミエローマ(多発性骨髄腫)、バーキットリンパ腫、ホジキンリンパ腫などが考えられる(非特許文献13)。一方、上記方法において同定された、Th21細胞への分化やTh21細胞の活性を促進する物質は、アレルギー、慢性リンパ球性白血病、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫などの予防や治療に用いることが考えられる(非特許文献13)。Th21細胞自体も、これら疾患の予防や治療に用いることが考えられる。また、上記方法において同定されたTh21細胞への分化やTh21細胞の活性を質的に変化させる物質は、その変化の種類に応じて、その変化により予防や治療の効果が期待できる疾患への応用が可能である。
-Medical applications-
Substances that inhibit the differentiation into Th21 cells and the activity of Th21 cells identified in the above method are diseases caused by an overreaction of Th21 or diseases caused by an overreaction of a Th subset that act in a mutually potentiating manner with Th21. It can be applied to prevention and treatment. Here, Th21 overreaction refers to a state in which the subset balance in helper T cells is abnormally biased to Th21. As a result, for example, the production of IL-21 can be excessive. Examples of diseases caused by these excessive reactions include systemic lupus erythematosus (SLE), myeloma (multiple myeloma), Burkitt lymphoma, Hodgkin lymphoma (Non-patent Document 13). On the other hand, the substance identified in the above method that promotes differentiation into Th21 cells and Th21 cell activity can be used for the prevention and treatment of allergies, chronic lymphocytic leukemia, diffuse large B-cell lymphoma, and the like. Possible (Non-patent Document 13). Th21 cells themselves can also be used for the prevention and treatment of these diseases. In addition, substances that qualitatively change the differentiation into Th21 cells and the activity of Th21 cells identified in the above method can be applied to diseases that can be expected to have preventive or therapeutic effects depending on the type of the change. Is possible.

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例1] MLRを誘導する細胞密度の調整
MLRにおいて、複数のクローンが同じ培養環境に存在すると、それらから産生されるサイトカインがTh21の分化を阻害する可能性があるのではないかと本発明者は考えた。そこで、マイクロカルチャープレート(NUNC社163118)を用いて、MLRを誘導する細胞密度を調整した。種々の細胞密度で検討を行った結果、3×10個のHLA-DRの異なるアロのPBMC(個体A:HLA-DRB1*0405/0405、個体B:HLA-DRB1*1502/1405)を、10% ヒト血清/RPMI1640(SIGMA社)を用いて混合培養したとき、T細胞の増殖を認めるウェル(陽性率)は10%程度となることが明らかとなった(5×10未満では、陽性率は1%以下となり、Th21細胞クローンの取得には、非効率であり、一方、5×104を超えると陽性率が100%となり初期から準クローン性増殖を行うという目的に適合しなかった)。本発明者は、ウェル当たり5×10以上で5×104以下の条件(例えば、3×103個の条件)が、PBMCに含まれるCD4陽性T細胞のクローン性増殖に適しているとして、以下に3×103個の条件でMLRを行った。なお、ヒト血清はウシ胎児血清(FCS)に置き換えることも可能である。また、血清を含まない培養液を用いることも可能である。
[Example 1] Adjustment of cell density for inducing MLR In the MLR, if multiple clones exist in the same culture environment, it is possible that cytokines produced from them may inhibit Th21 differentiation. Thought. Therefore, the cell density for inducing MLR was adjusted using a microculture plate (NUNC 163118). As a result of examination at various cell densities, 3 × 10 3 different allo PBMCs of HLA-DR (individual A: HLA-DRB1 * 0405/0405, individual B: HLA-DRB1 * 1502/1405) When mixed culture was performed using 10% human serum / RPMI1640 (SIGMA), the well (positive rate) in which T cell proliferation was observed was found to be about 10% (less than 5 × 10 2 was positive) The rate was 1% or less, which was inefficient for obtaining Th21 cell clones. On the other hand, when it exceeded 5 × 10 4 , the positive rate was 100%, which was not suitable for the purpose of quasi-clonal expansion from the beginning. ). The present inventor believes that conditions of 5 × 10 2 or more and 5 × 10 4 or less per well (for example, 3 × 10 3 conditions) are suitable for clonal expansion of CD4-positive T cells contained in PBMC. In the following, MLR was performed under conditions of 3 × 10 3 pieces. Human serum can be replaced with fetal calf serum (FCS). It is also possible to use a culture solution that does not contain serum.

[実施例2] MLRを利用したヒトTh21細胞クローン株の樹立
(1)実施例1で見出された条件下で、培養液中にIL-21(VioVision.,20 ng/ml), IL−6(PEPROTECH, INC.,20 ng/ml)を添加し、MLRにより7日間培養した。
[Example 2] Establishment of human Th21 cell clone strain using MLR (1) Under the conditions found in Example 1, IL-21 (VioVision., 20 ng / ml), IL- 6 (PEPROTECH, INC., 20 ng / ml) was added, and the cells were cultured with MLR for 7 days.

(2) 7日目に個体Aと個体BのPBMCを45Gy放射線照射してIL-21(VioVision.,20 ng/ml)を添加し、ここに(1)で増殖を認めた細胞を2分割して加えた。この培養に用いた培養プレートは96穴平底プレートであり、細胞密度は1.5×10/ウェルであった(細胞密度は0.5〜3.0×10/ウェルであればよい)。また、照射する放射線は20−100Gyであればよい。 (2) On day 7, the PBMCs of individuals A and B were irradiated with 45 Gy and added with IL-21 (VioVision., 20 ng / ml), and the cells that proliferated in (1) were divided into two. And added. The culture plate used for this culture was a 96-well flat bottom plate, and the cell density was 1.5 × 10 5 / well (the cell density may be 0.5 to 3.0 × 10 5 / well). . Moreover, the radiation to irradiate should just be 20-100Gy.

(3) 13日目に培養上清の一部を回収し、IL−21濃度をELISA(R&D systems)で測定した。   (3) On the 13th day, a part of the culture supernatant was collected, and the IL-21 concentration was measured by ELISA (R & D systems).

(4) 14日目にIL−21産生性のウェルから細胞を回収し、増殖を認めた抗原提示細胞を用いて限界希釈法(非特許文献14)によるクローニングを行った。   (4) On day 14, cells were collected from IL-21-producing wells, and cloned by limiting dilution (Non-Patent Document 14) using antigen-presenting cells that had proliferated.

(5) このようにして得たヒトT細胞クローンのサイトカイン産生性(抗原提示細胞添加後6日目の培養上清を用いてELISAにて測定)を表1に示した。   (5) Cytokine productivity (measured by ELISA using the culture supernatant on the 6th day after addition of antigen-presenting cells) of the human T cell clone thus obtained is shown in Table 1.

M36.1及びM54.1は、IL−21及びIFNγを産生するが、IL−17を産生しない細胞であった。IL−5は産生する場合でも極微量であった。これは1週間ごとに抗原提示細胞(放射線照射したPBMC)、IL−21を添加することにより継代維持可能であり、細胞株が樹立された。   M36.1 and M54.1 were cells that produced IL-21 and IFNγ but not IL-17. Even when IL-5 was produced, the amount was very small. This can be maintained by adding antigen-presenting cells (irradiated PBMC) and IL-21 every week, and a cell line was established.

本発明によれば、Th1、Th2、Th17以外の新たなThサブセットについての細胞株を提供することが可能となる。さらに、本発明によれば、樹立したTh細胞株を用いて、その誘導相と効果相を修飾する活性の評価やスクリーニングの方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a cell line for a new Th subset other than Th1, Th2, and Th17. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide an evaluation and screening method of activity for modifying the induction phase and the effect phase using the established Th cell line.

Claims (16)

Th21細胞クローンの製造方法であって、
(a)CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件下で、混合リンパ球培養反応を行い、Th21細胞への分化が認められた培養系から細胞を回収する工程、
を含む方法。
A method for producing a Th21 cell clone, comprising:
(A) performing a mixed lymphocyte culture reaction under culture conditions for inducing differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells, and collecting the cells from a culture system in which differentiation into Th21 cells is observed;
Including methods.
CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件が、IL−21及びIL−6が培養系に含まれる培養条件である、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the culture conditions for inducing differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells are culture conditions in which IL-21 and IL-6 are included in the culture system. 混合リンパ球培養反応開始時の培養系におけるプレート1穴あたりの末梢血単核球数が5×10〜5×104個である、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the number of peripheral blood mononuclear cells per well of the plate in the culture system at the start of the mixed lymphocyte culture reaction is 5 × 10 2 to 5 × 10 4 . (b)工程(a)により回収された細胞を、Th21細胞の増殖が維持される培養条件下で培養し、細胞の増殖が認められた培養系から細胞を回収する工程、をさらに含む、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   (B) further comprising the step of culturing the cells recovered in step (a) under culture conditions under which the growth of Th21 cells is maintained, and recovering the cells from a culture system in which cell proliferation is observed. Item 4. The method according to any one of Items 1 to 3. (c)工程(a)又は工程(b)により回収された細胞を、限界希釈法により、Th21細胞の増殖が維持される培養条件下で培養し、細胞の増殖が認められた培養系から細胞を回収する工程、をさらに含む、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。   (C) The cells recovered in step (a) or step (b) are cultured by a limiting dilution method under the culture conditions under which the growth of Th21 cells is maintained. The method in any one of Claims 1-4 further including the process of collect | recovering. Th21細胞の増殖が維持される培養条件が、IL−21及び抗原提示能を有する細胞が培養系に含まれている培養条件である、請求項4又は5に記載の方法。   The method according to claim 4 or 5, wherein the culture condition under which the growth of Th21 cells is maintained is a culture condition in which cells having IL-21 and antigen-presenting ability are contained in the culture system. 抗原提示能を有する細胞が、工程(a)においてCD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導した抗原提示細胞である、請求項6に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein the cell having antigen-presenting ability is an antigen-presenting cell in which differentiation from CD4 positive T cell to Th21 cell is induced in step (a). 抗原提示能を有する細胞が、放射線照射された末梢血単核球の形態で培養系に提供されている、請求項6又は7に記載の方法。   The method according to claim 6 or 7, wherein the cells having antigen-presenting ability are provided to the culture system in the form of irradiated peripheral blood mononuclear cells. 実質的に純粋なTh21細胞クローンからなる細胞集団。   A cell population consisting of substantially pure Th21 cell clones. Th21細胞クローンが、ナイーブCD4陽性T細胞由来である、請求項9に記載の細胞集団。   The cell population according to claim 9, wherein the Th21 cell clone is derived from a naive CD4-positive T cell. 請求項1〜8のいずれかに記載の方法により製造しうる、請求項9に記載の細胞集団。   The cell population according to claim 9, which can be produced by the method according to any one of claims 1 to 8. 被検物質が、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を修飾する活性を有するか否かを評価する方法であって、
(a’)CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で、混合リンパ球培養反応を行い、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を検出する工程、及び
(b’)被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化が修飾されたか否かを評価する工程、を含む方法。
A method for evaluating whether a test substance has an activity of modifying differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells,
(A ′) A mixed lymphocyte culture reaction is performed under a culture condition in which the presence of a test substance is added to a culture condition that induces differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells, and CD4 positive T cells A step of detecting differentiation from Th2 to Th21 cells, and (b ′) evaluating whether differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells is modified as compared with the case where no test substance is present (control) Including a step.
CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を修飾する活性を有する物質をスクリーニングする方法であって、
(a’)CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を誘導する培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で、混合リンパ球培養反応を行い、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化を検出する工程、
(b’)被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化が修飾されたか否かを評価する工程、及び
(c’)CD4陽性T細胞からTh21細胞への分化の修飾をもたらした被検物質を選択する工程、を含む方法。
A method for screening a substance having an activity of modifying differentiation of CD4 positive T cells into Th21 cells,
(A ′) A mixed lymphocyte culture reaction is performed under a culture condition in which the presence of a test substance is added to a culture condition that induces differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells, and CD4 positive T cells Detecting differentiation from Th21 to Th21 cells,
(B ′) a step of evaluating whether differentiation from CD4 positive T cells to Th21 cells is modified as compared to the case where no test substance is present (control); and (c ′) from CD4 positive T cells. Selecting a test substance that has caused the modification of differentiation into Th21 cells.
被検物質が、Th21細胞の活性を修飾する活性を有するか否かを評価する方法であって、
(a’’)請求項9〜11のいずれかに記載の細胞集団を、Th21細胞の増殖が維持される培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で培養し、Th21細胞の活性を検出する工程、及び
(b’’)被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、Th21細胞の活性が修飾されたか否かを評価する工程、を含む方法。
A method for evaluating whether a test substance has an activity of modifying the activity of Th21 cells,
(A ″) The cell population according to any one of claims 9 to 11 is cultured under a culture condition in which a condition that the test substance is present is added to a culture condition in which the proliferation of Th21 cells is maintained. Detecting the activity of Th21 cells, and (b ″) evaluating whether the activity of Th21 cells has been modified as compared to the case where no test substance is present (control).
Th21細胞の活性を修飾する活性を有する物質をスクリーニングする方法であって、
(a’’)請求項9〜11のいずれかに記載の細胞集団を、Th21細胞の増殖が維持される培養条件に、被検物質の存在という条件が加えられた培養条件の下で培養し、Th21細胞の活性を検出する工程、及び
(b’’)被検物質が存在しない場合(対照)と比較して、Th21細胞の活性が修飾されたか否かを評価する工程、及び
(c’’)Th21細胞の活性の修飾をもたらした被検物質を選択する工程、を含む方法。
A method for screening a substance having an activity of modifying the activity of Th21 cells,
(A ″) The cell population according to any one of claims 9 to 11 is cultured under a culture condition in which a condition that the test substance is present is added to a culture condition in which the proliferation of Th21 cells is maintained. Detecting the activity of Th21 cells, and (b ″) evaluating whether the activity of Th21 cells has been modified as compared to the absence of the test substance (control), and (c ′ ') Selecting a test substance that has resulted in a modification of the activity of Th21 cells.
Th21細胞の活性が、IL−21遺伝子の発現である、請求項14又は15に記載の方法。   The method according to claim 14 or 15, wherein the activity of the Th21 cell is expression of an IL-21 gene.
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