JP2022025350A - Vector expressing protein complex and method for producing the same - Google Patents

Vector expressing protein complex and method for producing the same Download PDF

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Abstract

To provide a means for easily selecting clones in which multiple genes have been correctly inserted.SOLUTION: Provided is a method for efficiently selecting transgenic cells. The method comprises the steps of: (1) amplifying a first gene and a second gene, respectively; (2) providing an expression vector containing nucleic acids encoding (a) the amplified first gene, (b) a self-cleaving linker, (c) the amplified second gene, (d) a self-cleaving linker, and (e) a selectable marker in this order from 5' to 3' direction; and (3) transfecting an animal cell with the expression vector and culturing the transfected cell in a medium containing a selection reagent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、タンパク質複合体を発現する細胞の製造方法に関する。本発明は、5´から3´の方向に、タンパク質をコードする複数の核酸と選択マーカーをコードする核酸が、自己切断性リンカーを介して、ポリシストロニックに連結された核酸に関する。 The present invention relates to a method for producing a cell expressing a protein complex. The present invention relates to a nucleic acid in which a plurality of nucleic acids encoding a protein and a nucleic acid encoding a selectable marker are polycistronically linked via a self-cleaving linker in the direction of 5'to 3'.

複数の遺伝子を1つのベクターで発現することができるマルチシストロン発現ベクターは、例えば複数の遺伝子を発現する遺伝子治療および生物医学研究のために利用されている。マルチシストロン発現ベクターには、複数のタンパク質の発現レベルに差があるという問題があったが、複数の遺伝子を自己切断性リンカーで接続して1つのベクター系で発現させることにより、複数のタンパク質を等量ずつ効率的に発現させることができることが報告されている(非特許文献1)。自己切断性リンカーとしては、ピコルナウイルス2A(2A)ペプチド、または他のウイルスの2A様配列が知られており、これらは宿主細胞での翻訳中に自己切断する。 A multicistron expression vector capable of expressing a plurality of genes in one vector is utilized, for example, for gene therapy and biomedical research in which a plurality of genes are expressed. The multi-cistron expression vector has a problem that the expression levels of multiple proteins are different. However, by connecting multiple genes with a self-cleaving linker and expressing them in one vector system, multiple proteins can be expressed. It has been reported that equal amounts can be efficiently expressed (Non-Patent Document 1). As self-cleavable linkers, picornavirus 2A (2A) peptides, or 2A-like sequences of other viruses, are known to self-cleavage during translation in host cells.

この自己切断性リンカーを用いたマルチシストロン発現ベクターは、具体的には、Bリンパ球の抗体やTリンパ球のT細胞受容体(TCR)など、複数の遺伝子産物が複合体を形成して機能を担うタンパク質複合体を効率的に発現させるために利用されている。 Specifically, the multicistron expression vector using this self-cleavable linker functions by forming a complex of multiple gene products such as B lymphocyte antibody and T lymphocyte T cell receptor (TCR). It is used to efficiently express the protein complex responsible for.

TCRは通常、α鎖とβ鎖から構成される二量体である。TCRのα鎖とβ鎖は、それぞれV(可変)領域とC(定常部)領域が組み合わさって構築される。ヒトのからだの中ではV領域は50種類ほどある。特許文献1は、各V領域の5´側に存在するリーダー配列のデータを元に、翻訳開始コドンを含むリーダー配列に対応するプライマーを80種類作製し、それらを用いて、通常のRT-PCRにより1個のT細胞からTCR cDNAを増幅する方法を開示する。1個のT細胞から、当該増幅方法により、最終的に得られた増幅産物は、翻訳開始コドンを含むリーダー配列と完全な可変領域を含むので、そのまま発現ベクターに挿入して用いることができ、それによりT細胞に発現させることができる。 TCR is usually a dimer composed of α and β chains. The α-chain and β-chain of the TCR are constructed by combining the V (variable) region and the C (stationary portion) region, respectively. There are about 50 types of V regions in the human body. In Patent Document 1, 80 types of primers corresponding to the leader sequence containing the translation initiation codon are prepared based on the data of the leader sequence existing on the 5'side of each V region, and using them, ordinary RT-PCR is performed. Discloses a method of amplifying TCR cDNA from a single T cell. Since the amplification product finally obtained from one T cell by the amplification method contains a leader sequence containing a translation initiation codon and a completely variable region, it can be directly inserted into an expression vector and used. Thereby, it can be expressed in T cells.

PCRにより増幅した各V領域を含むTCRα鎖をコードする核酸配列とTCRβ鎖をコードする核酸配列を自己切断性リンカーで繋いで、発現ベクターに組み込むことにより、効率的にTCRα鎖とTCRβ鎖を発現させることができる。 The nucleic acid sequence encoding the TCRα chain containing each V region amplified by PCR and the nucleic acid sequence encoding the TCRβ chain are linked by a self-cleavable linker and incorporated into an expression vector to efficiently express the TCRα chain and the TCRβ chain. Can be made to.

特願2016-523577(特許第6647197号)Japanese Patent Application No. 2016-523577 (Patent No. 6647197)

AL Szymczak et al, Nature Biotechnology 22:589-594, 2004AL Szymczak et al, Nature Biotechnology 22: 589-594, 2004

しかし、PCRで増幅した複数の遺伝子を接続させる場合、PCRのエラーや接続部位での塩基配列の欠失や挿入などが起こるため、正しい発現ベクターが作製されたかを検証するために、作製した発現ベクターを大腸菌に遺伝子導入し、クローンを選択し、プラスミドDNAを調製し、DNAシーケンスを解析する必要があった(図1AおよびB)。このような従来の方法では、作製するベクターが1つあるいは数個の場合は問題ないが、多数のベクター作製を行う場合は、時間・労力・コストの問題があり、より迅速で簡便な方法が望まれていた。 However, when connecting multiple genes amplified by PCR, PCR errors and deletion or insertion of the base sequence at the connection site occur. Therefore, the prepared expression was prepared to verify whether the correct expression vector was prepared. It was necessary to gene transfer the vector into Escherichia coli, select clones, prepare plasmid DNA, and analyze the DNA sequence (FIGS. 1A and B). In such a conventional method, there is no problem when one or several vectors are produced, but when a large number of vectors are produced, there are problems of time, labor, and cost, and a faster and simpler method is available. It was desired.

よって、本発明の課題は、複数の遺伝子が正しく挿入されたクローンを容易に選択するための手段を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a means for easily selecting a clone into which a plurality of genes are correctly inserted.

上記課題の下、本発明者らは、鋭意検討を行った結果、クローニングする遺伝子の後に自己切断性リンカーに続いて選択マーカー遺伝子を接続することにより、複数の遺伝子がインフレームで挿入されたクローンを容易選択できることを見出した。本発明は、上記の知見に基づいて完成したものである。 Under the above-mentioned problems, as a result of diligent studies, the present inventors have performed in-frame insertion of multiple genes by linking a self-cleaving linker followed by a selectable marker gene after the gene to be cloned. I found that I could easily select. The present invention has been completed based on the above findings.

本発明によれば以下の発明が提供される。
[1] 1)少なくとも、第1のタンパク質をコードする核酸および第2のタンパク質をコードする核酸をそれぞれ増幅する工程;
2)工程1)で増幅された核酸を相同組換えにより発現ベクターに導入して、5´から3´の方向に、少なくとも、a)前記増幅した第1のタンパク質をコードする核酸、b)自己切断性リンカー、c)前記増幅した第2のタンパク質をコードする核酸、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターを提供する工程;および
3)前記発現ベクターを動物細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養して、それにより細胞の中で工程1)で増幅された複数の核酸の全てがインフレームで挿入された細胞を選択する工程
を含む、タンパク質複合体を発現する細胞の製造方法。
[2] 1)少なくとも、第1の遺伝子および第2の遺伝子をそれぞれ増幅する工程;
2)工程1)で増幅された遺伝子を相同組換えにより発現ベクターに導入して、5´から3´の方向に、少なくとも、a)前記増幅した第1の遺伝子、b)自己切断性リンカー、c)前記増幅した第2の遺伝子、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターを提供する工程;および
3)前記発現ベクターを動物細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養して、それにより細胞の中で工程1)で増幅された複数の遺伝子の全てがインフレームで挿入された細胞を選択する工程
を含む、遺伝子導入細胞を効率的に選択する方法。
[3] 自己切断性リンカーが自己切断性2Aペプチドをコードする核酸である、[1]または[2]に記載の方法。
[4] 選択マーカーが、Zeocin(商標)耐性マーカー、ネオマイシン耐性マーカー、ピューロマイシン耐性マーカー、ブラストサイジン耐性マーカー、およびハイグロマイシン耐性マーカーからなる群から選択されるいずれかである、[1]から[3]の何れか一項に記載の方法。
[5] 5´から3´の方向に、少なくともa)第1のタンパク質をコードする核酸、b)自己切断性リンカー、c)第2のタンパク質をコードする核酸、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸。
[6] 前記第1のタンパク質がTCRのα鎖であり、前記第2のタンパク質がTCRのβ鎖であるか、または
前記第1のタンパク質がTCRのβ鎖であり、前記第2のタンパク質がTCRのα鎖である、[1]から[4]の何れか一項に記載の方法。
[7] 5´から3´の方向に、a)TCRの可変(V)α領域をコードする核酸、b)TCRの定常部(C)α領域をコードする核酸、c)自己切断性リンカー、d)TCRのVβ領域をコードする核酸、e)TCRのCβ領域をコードする核酸、f)自己切断性リンカー、およびg)選択マーカーをコードするか、または
5´から3´の方向に、a)TCRのVβ領域をコードする核酸、b)TCRのCβ領域をコードする核酸、c)自己切断性リンカー、d)TCRのVα領域をコードする核酸、e)TCRのCα領域をコードする核酸、f)自己切断性リンカー、およびg)選択マーカーをコードする核酸。
[8] 1)患者由来の生体試料からTCRのVα領域をコードする核酸およびTCRのVβ領域をコードする核酸をそれぞれ増幅する工程;
2)前記増幅された核酸を用いて、[7]に記載の核酸を含むウイルスを調製する工程;
3)前記ウイルスを動物細胞に感染させ、感染細胞を選択試薬を含む培地で培養する工程;ならびに
4)TCRが発現した細胞株を選択する工程を含む、
TCR遺伝子治療用細胞の製造方法。
According to the present invention, the following inventions are provided.
[1] 1) At least a step of amplifying at least the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein;
2) The nucleic acid amplified in step 1) is introduced into the expression vector by homologous recombination, and in the direction from 5'to 3', at least a) the nucleic acid encoding the amplified first protein, b) self. Steps to provide an expression vector comprising a cleaving linker, c) a nucleic acid encoding the amplified second protein, d) a self-cleaving linker, and e) a nucleic acid encoding a selection marker; and 3) the expression vector. Animal cells were transfected and the transfected cells were cultured in a medium containing a selection reagent, whereby cells in which all of the multiple nucleic acids amplified in step 1) were inserted in-frame were obtained. A method for producing a cell expressing a protein complex, which comprises a step of selection.
[2] 1) At least the step of amplifying the first gene and the second gene, respectively;
2) The gene amplified in step 1) is introduced into the expression vector by homologous recombination, and in the direction from 5'to 3', at least a) the amplified first gene, b) self-cleavable linker, c) Steps to provide an expression vector containing the amplified second gene, d) a self-cleaving linker, and e) a nucleic acid encoding a selection marker; and 3) transfect the expression vector into animal cells. Gene transfer, comprising the step of culturing the affected cells in a medium containing a selection reagent, thereby selecting cells in which all of the multiple genes amplified in step 1) were inserted in-frame. How to efficiently select cells.
[3] The method according to [1] or [2], wherein the self-cleavable linker is a nucleic acid encoding a self-cleaving 2A peptide.
[4] From [1], the selection marker is selected from the group consisting of a Zeocin ™ resistance marker, a neomycin resistance marker, a puromycin resistance marker, a blastsidedin resistance marker, and a hygromycin resistance marker. The method according to any one of [3].
[5] In the direction from 5'to 3', at least a) a nucleic acid encoding a first protein, b) a self-cleavable linker, c) a nucleic acid encoding a second protein, d) a self-cleaving linker, and e) Nucleic acid encoding a selectable marker.
[6] The first protein is the α chain of the TCR and the second protein is the β chain of the TCR, or the first protein is the β chain of the TCR and the second protein is the β chain. The method according to any one of [1] to [4], which is an α chain of TCR.
[7] In the direction from 5'to 3', a) a nucleic acid encoding a variable (V) α region of the TCR, b) a constant portion of the TCR (C) a nucleic acid encoding an α region, c) a self-cleaving linker, d) Nucleic acid encoding the Vβ region of the TCR, e) Nucleic acid encoding the Cβ region of the TCR, f) Self-cleavable linker, and g) Encoding a selection marker or in the 5'to 3'direction, a ) Nucleic acid encoding the Vβ region of the TCR, b) Nucleic acid encoding the Cβ region of the TCR, c) Self-cleaving linker, d) Nucleic acid encoding the Vα region of the TCR, e) Nucleic acid encoding the Cα region of the TCR, f) Self-cleavable linker, and g) Nucleic acid encoding a selection marker.
[8] 1) A step of amplifying a nucleic acid encoding the Vα region of the TCR and a nucleic acid encoding the Vβ region of the TCR from a biological sample derived from a patient;
2) A step of preparing a virus containing the nucleic acid according to [7] using the amplified nucleic acid;
3) Infecting animal cells with the virus and culturing the infected cells in a medium containing a selection reagent; and 4) selecting a cell line expressing TCR.
A method for producing cells for TCR gene therapy.

本発明によれば、複数の遺伝子が正しく挿入されたクローンを容易に選択するための手段を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a means for easily selecting a clone in which a plurality of genes are correctly inserted.

図1Aは、従来の遺伝子クローニング法を用いたTCRが発現したT細胞株の選択方法の手順を示す図である。従来法ではIRES-GFPベクターにTCR遺伝子を導入し、レトロウイルスを作製した。IRES:内部リボソーム進入部位、GFP:緑色蛍光タンパク質。FIG. 1A is a diagram showing a procedure for selecting a T cell line expressing TCR using a conventional gene cloning method. In the conventional method, the TCR gene was introduced into the IRES-GFP vector to prepare a retrovirus. IRES: Internal ribosome entry site, GFP: Green fluorescent protein. 図1Bは、従来の遺伝子クローニング法において問題となるdual βやdual αに対応する工程を含む分析手順を示す図である。1個のT細胞が2種類のTCRβまたはTCRαを発現しているときは、塩基配列が重なり、正しい塩基配列が決定できないため、一旦ベクターにcDNAを導入し、大腸菌に入れ、コロニーを作らせ、プラスミドDNAを調製し、改めてDNA配列を読む必要がある。FIG. 1B is a diagram showing an analysis procedure including a step corresponding to dual β and dual α, which are problems in the conventional gene cloning method. When one T cell expresses two kinds of TCRβ or TCRα, the base sequences overlap and the correct base sequence cannot be determined. Therefore, once the cDNA is introduced into the vector, it is put into Escherichia coli to form a colony. It is necessary to prepare plasmid DNA and read the DNA sequence again. 図2は、本発明による、TCRが発現したT細胞株の選択方法の手順を示す図である。TCRのVβ/Cβ/2A/Vα/Cα/2A/BlaR(BlaR:ブラストサイジンS耐性遺伝子)ベクターでレトロウイルスを作製した。FIG. 2 is a diagram showing a procedure of a method for selecting a T cell line expressing TCR according to the present invention. A retrovirus was prepared from the TCR Vβ / Cβ / 2A / Vα / Cα / 2A / Bla R (Bla R : Blasticidin S resistance gene) vector. 図3Aは、ハイブリッド1G4 TCRβ‐P2A‐TCRα‐P2A‐BlaR(sequence‐1)の配列(配列番号5、6)を示す。FIG. 3A shows the sequences (SEQ ID NOs: 5 and 6) of the hybrid 1G4 TCRβ-P2A-TCRα-P2A-Bla R (sequence-1). 図3Aは、ハイブリッド1G4 TCRβ‐P2A‐TCRα‐P2A‐BlaR(sequence‐1)の配列(配列番号5、6)を示す。FIG. 3A shows the sequences (SEQ ID NOs: 5 and 6) of the hybrid 1G4 TCRβ-P2A-TCRα-P2A-Bla R (sequence-1). 図3Bは、mCb1-P2A断片の配列(sequence-2)(配列番号7、8)を示す。FIG. 3B shows the sequence (sequence-2) (SEQ ID NOs: 7 and 8) of the mCb1-P2A fragment. 図4Aは、ヒトCD8αβ+BW細胞へのTCRのレトロウイルス形質導入を示す。FIG. 4A shows the retroviral transduction of TCR into human CD8αβ + BW cells. 図4Bは、フローサイトメトリー解析の結果である。ブラストサイジンS(BlaS)の非存在下で培養すると、31%の細胞しかTCRを発現していないが、BlaSの存在下で培養すると、82%の細胞がCD3(TCR)を発現したことがわかる。FIG. 4B is the result of flow cytometry analysis. When cultured in the absence of Blasticidin S (BlaS), only 31% of the cells expressed TCR, whereas when cultured in the presence of Blastic, 82% of the cells expressed CD3 (TCR). Recognize. 図4Cは、TCRのβ鎖、α鎖の両方の断片が増幅した32個のTCRのレトロウイルスを作製し、それをBW T細胞株に導入し、BlaSで選択後、TCR(CD3)の発現を解析した結果を示す。4、5、6、7、12、13、14、16、17、20、22、23、28、31および32番のチャートは、CD3陽性細胞をソーティングすることで、TCR(CD3)陽性細胞を濃縮できたものである。In FIG. 4C, 32 TCR retroviruses in which both β-chain and α-chain fragments of TCR were amplified were prepared, introduced into a BWT cell line, selected by Blas, and then expressed in TCR (CD3). The result of the analysis is shown. Charts 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 23, 28, 31 and 32 show TCR (CD3) positive cells by sorting CD3 positive cells. It was able to be concentrated. 図4Cは、TCRのβ鎖、α鎖の両方の断片が増幅した32個のTCRのレトロウイルスを作製し、それをBW T細胞株に導入し、BlaSで選択後、TCR(CD3)の発現を解析した結果を示す。4、5、6、7、12、13、14、16、17、20、22、23、28、31および32番のチャートは、CD3陽性細胞をソーティングすることで、TCR(CD3)陽性細胞を濃縮できたものである。In FIG. 4C, 32 TCR retroviruses in which both β-chain and α-chain fragments of TCR were amplified were prepared, introduced into a BWT cell line, selected by Blas, and then expressed in TCR (CD3). The result of the analysis is shown. Charts 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 23, 28, 31 and 32 show TCR (CD3) positive cells by sorting CD3 positive cells. It was able to be concentrated. 図5Aは、ELISAによるIL-2分泌の評価を示す。19クローンのTCRを発現させたBW T細胞株を患者HLA(A*0301、A*2402、B*5201)を発現させた乳がん細胞株(MCF-7)と共培養し、次の日にIL-2の産生をELISAで解析したところクローン24が反応することがわかった。FIG. 5A shows the evaluation of IL-2 secretion by ELISA. A BW T cell line expressing 19 clones of TCR was co-cultured with a breast cancer cell line (MCF-7) expressing patient HLA (A * 0301, A * 2402, B * 5201), and IL was performed the next day. Analysis of -2 production by ELISA revealed that clone 24 responded. 図5Bは、図5Aに示したクローンから、反応していそうなクローンを選択し、再度解析した結果である。8クローン(1、3、24、29、4、7、14、20)が患者HLAを導入したMCF-7がん細胞株に反応することが確認できた。FIG. 5B shows the results of selecting a clone that is likely to react from the clones shown in FIG. 5A and analyzing it again. It was confirmed that 8 clones (1, 3, 24, 29, 4, 7, 14, 20) responded to the MCF-7 cancer cell line into which the patient HLA was introduced. 図5Cは、図5Aのクローンの中で、一番反応の高かったクローン24(図5CではTCR10-59と記載する)をヒト末梢血T細胞に遺伝子導入し、MCF-7がん細胞株と共培養し、次の日にIFN-γの産生をELISAにて測定した結果である。TCR2-15は、実施例1および2の患者とは別のがん患者「patient-2」に由来するTILより得たMCF7乳癌細胞株に、患者HLAを導入した細胞に反応するTCRである。Maximum detection limitは、既知の濃度のmouse IL2を使いスタンダード曲線を作り、濃度を算定し、そのスタンダード曲線の上限である。 Maximum detection limit以上の濃度のものについては正確に濃度が算定できていないということを意味する。In FIG. 5C, the clone 24 having the highest response among the clones of FIG. 5A (described as TCR10-59 in FIG. 5C) was gene-introduced into human peripheral blood T cells to form an MCF-7 cancer cell line. It is the result of co-culturing and measuring the production of IFN-γ by ELISA the next day. TCR2-15 is a TCR that reacts with cells into which patient HLA has been introduced into an MCF7 breast cancer cell line obtained from TIL derived from a cancer patient "patient-2" different from the patients of Examples 1 and 2. The Maximum detection limit is the upper limit of the standard curve obtained by creating a standard curve using a mouse IL2 having a known concentration and calculating the concentration. It means that the concentration cannot be calculated accurately for the concentration above the Maximum detection limit. 図6は、がん患者(patient-10)の腫瘍浸潤リンパ球のCD8+ T細胞のTCRのレパトア解析を行った結果を示している。表の説明は以下のとおりである。Sequence ID:該当する配列をもつTCRのクローン名(代表)、Functionality:DNA配列がin frameでTCRタンパク質になるものをproductiveと表示、TRBV:TCRβ鎖のV遺伝子、TRBJ:TCRβ鎖のJ遺伝子、TRBD:TCRβ鎖のD遺伝子、CDR3b:TCRβ鎖のCDR3のアミノ酸配列(上から順に、配列番号9-21)、TIL-10_PD-1+/CD137+_TCRβ Frequency:乳癌患者#10のPD-1+CD137+CD8+TILを90個ソーティングし、得られた配列で同じものが2個以上あるものの個数、UniqueはそのTCR配列を持つT細胞が1個しかないものの数。FIG. 6 shows the results of a repertoire analysis of TCR of CD8 + T cells of tumor-infiltrating lymphocytes of a cancer patient (patient-10). The explanation of the table is as follows. Sequence ID: TCR clone name (representative) having the corresponding sequence, Functionality: In frame, TCR protein is indicated as product, TRBV: TCRβ chain V gene, TRBJ: TCRβ chain J gene, TRBD: D gene of TCRβ chain, CDR3b: Amino acid sequence of CDR3 of TCRβ chain (SEQ ID NO: 9-21 in order from the top), TIL-10_PD-1 + / CD137 + _TCRβ Factory: 90 PD-1 + CD137 + CD8 + TIL of breast cancer patient # 10 However, the number of obtained sequences having two or more of the same sequence, and Unique is the number of those having only one T cell having the TCR sequence.

以下に記載する本発明の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。 The description of the present invention described below may be based on typical embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In this specification, the numerical range represented by using "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.

また、本発明で細胞の状態に関し、「単独」、「1個」というときは、特に記載した場合を除き、その細胞以外の細胞を含まない環境にあることをいう。また細胞について「集団」、「群」というときは、複数の細胞が存在する環境にあることをいう。さらに、細胞について「株」というときは、特に記載した場合を除き、性質を大きく変えることなく継続的にin vitroで培養可能な細胞群をいう。 Further, regarding the state of cells in the present invention, the terms "single" and "one" mean that the environment does not contain cells other than the cells, unless otherwise specified. The terms "group" and "group" of cells mean that they are in an environment where multiple cells exist. Furthermore, the term "strain" for cells refers to a group of cells that can be continuously cultured in vitro without significantly changing their properties, unless otherwise specified.

(タンパク質複合体を発現する細胞の製造方法)
本発明は、
1)少なくとも、第1のタンパク質をコードする核酸および第2のタンパク質をコードする核酸をそれぞれ増幅する工程;
2)工程1)で増幅された核酸を相同組換えにより発現ベクターに導入して、5´から3´の方向に、少なくとも、a)前記増幅した第1のタンパク質をコードする核酸、b)自己切断性リンカー、c)前記増幅した第2のタンパク質をコードする核酸、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターを提供する工程;および
3)前記発現ベクターを動物細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養して、それにより細胞の中で工程1)で増幅された複数種の核酸の全てがインフレームで挿入された細胞を選択する工程
を含む、タンパク質複合体を発現する細胞の製造方法を提供する。
(Method for producing cells expressing protein complex)
The present invention
1) At least the step of amplifying the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein, respectively;
2) The nucleic acid amplified in step 1) is introduced into the expression vector by homologous recombination, and in the direction from 5'to 3', at least a) the nucleic acid encoding the amplified first protein, b) self. Steps to provide an expression vector comprising a cleaving linker, c) a nucleic acid encoding the amplified second protein, d) a self-cleaving linker, and e) a nucleic acid encoding a selection marker; and 3) the expression vector. Cells transfected into animal cells and cultured in a medium containing a selection reagent, whereby all of the multiple nucleic acids amplified in step 1) were inserted in-frame in the cells. Provided is a method for producing a cell expressing a protein complex, which comprises a step of selecting.

本発明では、第1のタンパク質をコードする核酸および第2のタンパク質をコードする核酸など複数(例えば2種類以上)の核酸を自己切断性リンカーを介して接続し、さらにその3´側に自己切断性リンカーを介して選択マーカーをコードする核酸で接続して1つのベクター系で発現させることにより、第1と第2のタンパク質など複数のタンパク質を等量ずつ効率的に発現させることができ、且つ5´側に配置された第1のタンパク質から3´側の選択マーカーまでの全てがインフレームで接続された核酸が導入された動物細胞のみが、選択試薬を含む培地で生存することができる。このことを利用して、遺伝子導入細胞を効率よく選択することができ、それによりタンパク質複合体を発現する細胞を効率よく得ることができる。一実施態様において、例えばRT-PCRにより増幅した複数の核酸や遺伝子を発現ベクターに、キブソンアセンブリなど相同組換えで導入すると、相同組換えの産物の中には目的の複数の核酸や遺伝子の全てがインフレームで導入されるクローンもあれば、うまく繋がっておらず、目的のタンパク質が産生できないクローンも混ざっている。従来法では、クローニングを行い、遺伝子配列解析などクローンの検証をして、目的のベクターを選択し、動物細胞に遺伝子導入し、目的タンパク質を発現させて検証していた。本発明の方法では、そのようなクローニングや検証のステップを行わずとも、玉石混交のクローンの混合物を動物細胞に遺伝子導入し、選択培地で培養することで、目的のタンパク質を産生した細胞を作製することが可能である。 In the present invention, a plurality of (for example, two or more kinds) nucleic acids such as a nucleic acid encoding a first protein and a nucleic acid encoding a second protein are connected via a self-cleavable linker, and further self-cleavage is performed on the 3'side thereof. By connecting with a nucleic acid encoding a selection marker via a sex linker and expressing it in one vector system, a plurality of proteins such as a first protein and a second protein can be efficiently expressed in equal amounts. Only animal cells into which a nucleic acid into which everything from the first protein located on the 5'side to the selection marker on the 3'side has been connected in frame can survive in the medium containing the selection reagent. Utilizing this, gene-introduced cells can be efficiently selected, whereby cells expressing a protein complex can be efficiently obtained. In one embodiment, for example, when a plurality of nucleic acids or genes amplified by RT-PCR are introduced into an expression vector by homologous recombination such as Kibson assembly, all of the plurality of nucleic acids or genes of interest are contained in the product of the homologous recombination. Some clones are introduced in-frame, while others are not well connected and cannot produce the desired protein. In the conventional method, cloning is performed, the clone is verified by gene sequence analysis, the target vector is selected, the gene is introduced into animal cells, and the target protein is expressed and verified. In the method of the present invention, a mixture of clones mixed with jadestone is gene-introduced into animal cells and cultured in a selective medium without performing such cloning or verification steps to prepare cells producing the desired protein. It is possible to do.

遺伝子導入細胞を効率よく選択できるとは、選択試薬を含まない培地でトランスフェクトされた細胞を培養した場合と比較して、選択培地でトランスフェクトされた細胞を培養した場合において、より高い確率で、少なくとも第1のタンパク質をコードする核酸と第2のタンパク質をコードする核酸とがインフレームで接続された遺伝子導入細胞が得られることを意味する。少なくとも第1のタンパク質をコードする核酸と第2のタンパク質をコードする核酸とがインフレームで接続されたかどうかは、後記する実施例のとおり、適切な抗体を用いてフローサイトメトリー解析により検証することができる。 Efficient selection of transgenic cells has a higher probability of culturing cells transfected with a selective medium than when culturing cells transfected with a medium that does not contain a selective reagent. This means that a gene-introduced cell in which at least the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein are connected in frame is obtained. Whether or not at least the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein are connected in frame should be verified by flow cytometric analysis using an appropriate antibody as in the examples described later. Can be done.

本発明のタンパク質複合体を発現する細胞の製造方法は、遺伝子治療、薬物候補スクリーニング、ワクチン産生および構造的研究のためのタンパク質複合体の構築において特に有用である。本発明においてタンパク質複合体としては、例えば、Bリンパ球の抗体やTリンパ球のT細胞受容体(TCR)などの多鎖タンパク質、転写制御因子複合体等の遺伝子発現に関するタンパク質複合体、核内および細胞内輸送に関与する複合体等の輸送複合体、受容体/リガンド複合体、細胞-細胞間認識複合体、アポトーシスに関与する複合体、細胞周期制御に関与する複合体等である。 The method for producing a cell expressing a protein complex of the present invention is particularly useful in gene therapy, drug candidate screening, vaccine production and construction of a protein complex for structural studies. In the present invention, the protein complex includes, for example, a multi-chain protein such as a B lymphocyte antibody and a T cell receptor (TCR) of a T lymphocyte, a protein complex related to gene expression such as a transcriptional regulatory factor complex, and an intranuclear protein complex. And transport complexes such as complexes involved in intracellular transport, receptor / ligand complexes, cell-cell recognition complexes, complexes involved in apoptosis, complexes involved in cell cycle control, and the like.

タンパク質複合体は、第1のタンパク質と第2のタンパク質から構成され、さらに第3のタンパク質、第4のタンパク質を含むことができる。タンパク質複合体が、第3のタンパク質を含む場合、発現ベクターにおいて、第3のタンパク質をコードする核酸は、第2のタンパク質をコードする核酸の3´側に自己切断性リンカーを介して接続され、さらに第3のタンパク質をコードする核酸の3´側に自己切断性リンカーを介して選択マーカーが接続される。タンパク質複合体が、さらに第4のタンパク質を含む場合、第4のタンパク質をコードする核酸は、第3のタンパク質をコードする核酸の3´側に自己切断性リンカーを介して接続され、さらに第4のタンパク質をコードする核酸の3´側に自己切断性リンカーを介して選択マーカーが接続される。 The protein complex is composed of a first protein and a second protein, and can further contain a third protein and a fourth protein. When the protein complex contains a third protein, in the expression vector, the nucleic acid encoding the third protein is linked to the 3'side of the nucleic acid encoding the second protein via a self-cleaving linker. Furthermore, a selection marker is connected to the 3'side of the nucleic acid encoding the third protein via a self-cleaving linker. When the protein complex further comprises a fourth protein, the nucleic acid encoding the fourth protein is linked to the 3'side of the nucleic acid encoding the third protein via a self-cleaving linker and further fourth. A selectable marker is attached to the 3'side of the nucleic acid encoding the protein of the above via a self-cleaving linker.

第1、第2、第3および第4のタンパク質は、任意のタンパク質であり、天然ではタンパク質複合体として生じるものであってよいし、天然ではタンパク質複合体として生じないものであってもよい。第1と第2のタンパク質(2つのタンパク質からなる複合体)としては、例えば、TCR(α鎖、β鎖)、CD3(δ鎖、γ鎖)、抗体(H鎖、L鎖)、CD8(α鎖、β鎖)、MHCクラスI(H鎖、β2ミクログロブリン)、MHCクラスII(α鎖、β鎖)、インテグリン(α鎖、β鎖)、NK細胞受容体(CD16、Fc受容体γ鎖;CD16、ζ鎖;CD16、DAP12)、IL-5受容体(α鎖、β鎖)を挙げることができるがこれらに限定されない。第1、第2および第3のタンパク質(3つのタンパク質からなる複合体)としては、例えば、CD3(δ鎖、γ鎖、ε鎖)、IL-2受容体(α鎖、β鎖、γ鎖)、Fcε受容体I(α鎖、β鎖、γ鎖)を挙げることができるが、これらに限定されない。第1、第2、第3および第4のタンパク質(4つのタンパク質からなる複合体)としては、CD3(δ鎖、γ鎖、ε鎖、ζ鎖)、B細胞受容体(抗体H鎖、抗体L鎖、Igα鎖、Igβ鎖)を挙げることができるが、これらに限定されない。 The first, second, third and fourth proteins are arbitrary proteins and may occur naturally as a protein complex or may not naturally occur as a protein complex. Examples of the first and second proteins (complex consisting of two proteins) include TCR (α chain, β chain), CD3 (δ chain, γ chain), antibody (H chain, L chain), and CD8 (. α chain, β chain), MHC class I (H chain, β2 microglobulin), MHC class II (α chain, β chain), integrin (α chain, β chain), NK cell receptor (CD16, Fc receptor γ) Chains; CD16, ζ chains; CD16, DAP12), IL-5 receptors (α chain, β chain), but are not limited thereto. Examples of the first, second and third proteins (complex consisting of three proteins) include CD3 (δ chain, γ chain, ε chain) and IL-2 receptor (α chain, β chain, γ chain). ), Fcε receptor I (α chain, β chain, γ chain), but is not limited thereto. The first, second, third and fourth proteins (complex consisting of four proteins) include CD3 (δ chain, γ chain, ε chain, ζ chain) and B cell receptor (antibody H chain, antibody). L chain, Igα chain, Igβ chain), but are not limited thereto.

本発明において、タンパク質をコードするとは、ポリヌクレオチドがタンパク質を適当な条件下で発現できるように、タンパク質のアミノ酸配列をコードするORFをセンスまたはアンチセンスに含むことをいう。本発明においてタンパク質をコードする核酸は、そのタンパク質の遺伝子である。一般に、遺伝子は天然由来または人工的に設計された配列であり得る。 In the present invention, encoding a protein means that the ORF encoding the amino acid sequence of the protein is included in the sense or antisense so that the polynucleotide can express the protein under appropriate conditions. The nucleic acid encoding a protein in the present invention is the gene of the protein. In general, a gene can be a naturally occurring or artificially designed sequence.

工程1)は、細胞または組織等に含まれる興味のタンパク質複合体の遺伝子をPCR法を用いて増幅する工程であり、第1のタンパク質をコードする核酸および第2のタンパク質をコードする核酸がそれぞれに対応するプライマーにより、それぞれ増幅される。興味のタンパク質複合体が、さらに第3のタンパク質により構成される場合は、第3のタンパク質をコードする核酸がそれに対応するプライマーにより増幅され、さらに第4のタンパク質により構成される場合も同様である。細胞を増殖させてからPCRに供してもよいが、1個または数個の細胞を対象としてcDNAの増幅が行えるPCRの手法が種々知られており、本発明においても、そのような公知の手法を適用することができる。第1および第2のタンパク質をコードする核酸は、ともに同じ単独の細胞または同じ細胞集団から増幅されてもよいし、それぞれ別の単独の細胞または別の細胞集団から増幅されてもよい。典型的には、まず細胞溶解を行い、続いてdTアダプタープライマー(RT dT Primer 2)を用いた逆転写反応によりmRNAからcDNA合成を行う。得られたcDNAは増幅してもよく、またはそのまま、鋳型として使用して、また適切に設計されたプライマーを用いて、リアルタイムPCR(定量PCR、qPCR)を行ってもよい。 Step 1) is a step of amplifying the gene of the protein complex of interest contained in cells or tissues by using the PCR method, and the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein are respectively. It is amplified by the primers corresponding to. If the protein complex of interest is further composed of a third protein, the nucleic acid encoding the third protein is amplified by the corresponding primer, and so is the case if it is further composed of a fourth protein. .. Although cells may be grown and then subjected to PCR, various PCR methods capable of amplifying cDNA in one or several cells are known, and such a known method is also used in the present invention. Can be applied. The nucleic acids encoding the first and second proteins may both be amplified from the same single cell or the same cell population, or may be amplified from different single cells or different cell populations, respectively. Typically, cytolysis is performed first, followed by cDNA synthesis from mRNA by a reverse transcription reaction using a dT adapter primer (RT dT Primer 2). The obtained cDNA may be amplified or used as it is as a template, or may be subjected to real-time PCR (quantitative PCR, qPCR) using appropriately designed primers.

工程2)は、工程1)で増幅された核酸を相同組換えにより発現ベクターに導入して、少なくとも第1のタンパク質をコードする核酸と第2のタンパク質をコードする核酸と選択マーカーをコードする核酸を、自己切断性リンカーを介して、ポリシストロニックに連結して組み込んだ発現ベクターを提供する工程である。本発明では、各遺伝子を自己切断性リンカーを介してポリシストロニックに連結し、単一プロモーターを用いる一つの発現カセットとすることが好ましい。工程1)で増幅された核酸、自己切断性リンカーおよび選択マーカーは、公知のシームレスクローニング技術、例えばType IIS制限酵素を用いる方法、SLIC(sequence- and ligation independent cloning)法、オーバーラップPCR法、ギブソンアセンブリ法、In-Fusion法などにより1つに繋げることができる。本発明では、増幅された核酸を相同組換えにより発現ベクターに導入する際にシームレスクローニング法を採用することができる。シームレスクローニング法は、例えば15~50bp程度の末端DNA相同領域を持たせることで二つのDNAを特殊なベクターを使用することなく連結できる技術である。 In step 2), the nucleic acid amplified in step 1) is introduced into an expression vector by homologous recombination, and at least the nucleic acid encoding the first protein, the nucleic acid encoding the second protein, and the nucleic acid encoding the selection marker are encoded. Is a step of providing an expression vector linked and incorporated into polycistronic via a self-cleavable linker. In the present invention, it is preferable to link each gene polycistronically via a self-cleaving linker to form one expression cassette using a single promoter. The nucleic acid amplified in step 1), the self-cleaving linker and the selectable marker are used in a known seamless cloning technique, for example, a method using a Type IIS restriction enzyme, a SLIC (sequence-and ligation independent cloning) method, an overlap PCR method, and a Gibson session. It can be connected to one by the assembly method, the In-Fusion method, or the like. In the present invention, a seamless cloning method can be adopted when introducing the amplified nucleic acid into an expression vector by homologous recombination. The seamless cloning method is a technique in which two DNAs can be linked without using a special vector by having a terminal DNA homologous region of, for example, about 15 to 50 bp.

本発明の一実施形態では、自己切断性リンカーは、自己切断性2Aペプチドをコードする核酸である。自己切断性2Aペプチドは、ウイルス由来の20アミノ酸残基前後のペプチド配列であり、細胞に内在するプロテアーゼ(2Aペプチダーゼ)により認識され、C末端から1残基の位置で切断される。自己切断性2Aペプチドにより一つのユニットに連結された複数の遺伝子は、一つのユニットとして転写・翻訳された後、2Aペプチダーゼで切断される。本発明の自己切断性2Aペプチドの例としては、F2A(foot-and-mouth disease virus由来)、E2A(equine rhinitis A virus由来)、T2A(Thosea asigna virus由来)、P2A(porcine teschovirus-1由来)が挙げられる。1つの発現ベクター内で、同じ種類の自己切断性2Aペプチドを複数回使用してもよいし、異なる種類の自己切断性2Aペプチドを用いてもよい。例えば、1つの発現ベクター内で、第1のタンパク質をコードする核酸と第2のタンパク質をコードする核酸との間にはP2Aをコードする核酸を用い、第2のタンパク質をコードする核酸と選択マーカーをコードする核酸との間にもP2Aをコードする核酸を用いることができる。さらには、1つの発現ベクター内で、第1のタンパク質をコードする核酸と第2のタンパク質をコードする核酸との間にはP2Aをコードする核酸を用い、第2のタンパク質をコードする核酸と選択マーカーをコードする核酸との間にはF2Aをコードする核酸を用いることもできる。一つのユニットとして転写・翻訳可能な連結を、ポリシストロニックであるという。 In one embodiment of the invention, the self-cleavable linker is a nucleic acid encoding a self-cleaving 2A peptide. The self-cleaving 2A peptide is a peptide sequence of about 20 amino acid residues derived from a virus, is recognized by a protease (2A peptidase) endogenous to the cell, and is cleaved at the position of 1 residue from the C-terminal. Multiple genes linked to one unit by a self-cleaving 2A peptide are transcribed and translated as one unit, and then cleaved with 2A peptidase. Examples of the self-cleaving 2A peptide of the present invention include F2A (derived from foot-and-mouth disease virus), E2A (derived from equine rhinitis A virus), T2A (derived from Thosea asigna virus), and P2A (derived from porcine teschovirus-1). Can be mentioned. The same type of self-cleaving 2A peptide may be used multiple times in one expression vector, or different types of self-cleaving 2A peptide may be used. For example, in one expression vector, a nucleic acid encoding P2A is used between the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein, and the nucleic acid encoding the second protein and the selection marker are used. A nucleic acid encoding P2A can also be used with the nucleic acid encoding. Furthermore, in one expression vector, a nucleic acid encoding P2A is used between the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein, and the nucleic acid encoding the second protein is selected. A nucleic acid encoding F2A can also be used between the nucleic acid encoding the marker. A link that can be transcribed and translated as one unit is called polycistronic.

自己切断性2Aペプチドは、それを介して繋がれた2つのタンパク質をコードする核酸が一旦1本のmRNAで作られ、それがタンパク質となる際に2つのタンパク質に切断される。従って、同じリボソームで2つのタンパク質が作製されるため、産生された時点でそれらのタンパク質が近接して存在しており、複合体を作りやすい、という性質がある。一方、選択マーカーは、自己切断性2Aペプチドで繋がなければならない積極的な理由がないため、選択マーカーはしばしばIRES(Internal ribosome entry site)で接続されてきた。さらに、従来、発現ベクターは完全なものを作って使用するというのが一般的で、本発明のように不完全なものを含んだものを使うというのはほとんどなかった。従って、選択マーカーは遺伝子が細胞に導入されたものを選択するために使われ、正しい遺伝子を含むものを選択するために使うという考え方はされていなかった。従って選択マーカーはしばしばIRESで接続されていた。 In the self-cleaving 2A peptide, the nucleic acid encoding the two proteins linked through the peptide is once made from one mRNA, and when it becomes a protein, it is cleaved into two proteins. Therefore, since two proteins are produced in the same ribosome, those proteins are present in close proximity at the time of production, and there is a property that it is easy to form a complex. On the other hand, selectable markers have often been linked at IRES (Internal Ribosome entry site) because there is no positive reason why they must be linked with a self-cleaving 2A peptide. Furthermore, in the past, it was common to make a complete expression vector and use it, and it was rare to use an expression vector containing an incomplete one as in the present invention. Therefore, the idea that the selectable marker is used to select a gene introduced into a cell and to select a gene containing the correct gene has not been considered. Therefore, selectable markers were often connected by IRES.

IRESはその前後に配置された遺伝子の間で発現量が異なることがあるという問題がある。また、IRESを用いると、IRESの5´側の遺伝子がインフレームで接続されていない場合でも、IRESの3´側の遺伝子は正しく翻訳されるため、IRESの3´側に選択マーカーを接続した場合に、この選択マーカーはIRESの5´側に接続した興味の遺伝子が正しく挿入されたかどうかの指標とならない。 There is a problem that the expression level of IRES may differ between the genes arranged before and after it. In addition, when IRES is used, even if the gene on the 5'side of the IRES is not connected in frame, the gene on the 3'side of the IRES is correctly translated, so a selectable marker is connected to the 3'side of the IRES. In some cases, this selectable marker is not an indicator of the correct insertion of the gene of interest connected to the 5'side of the IRES.

本発明において、選択マーカーは、組み換えに成功した生物をスクリーニングするための目印として導入される遺伝子であり、例えば薬剤耐性遺伝子、レポーターマーカーの遺伝子等である。本発明の一実施形態では、選択マーカーが、Zeocin(商標)耐性マーカー、ネオマイシン耐性マーカー、ピューロマイシン耐性マーカー、ブラストサイジン耐性マーカー、およびハイグロマイシン耐性マーカーからなる群から選択される何れかである。 In the present invention, the selectable marker is a gene introduced as a marker for screening an organism that has succeeded in recombination, and is, for example, a drug resistance gene, a reporter marker gene, or the like. In one embodiment of the invention, the selectable marker is any one selected from the group consisting of a Zeocin ™ resistance marker, a neomycin resistance marker, a puromycin resistance marker, a blastsidedin resistance marker, and a hygromycin resistance marker. ..

本発明の発現ベクターの例として、プラスミドベクター、バイナリーベクター、DNAベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、センダイウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、HSVベクター、トランスポゾン系ベクター、PACベクター、BACベクターおよび人工染色体ベクター等を挙げることができる。本発明の一実施形態では、発現ベクターはウイルスベクターであり、好ましくはレトロウイルスベクターである。レトロウイルスは、(+)一本鎖RNAをゲノムとする約100nmの粒子で、感染後、RNAゲノムがDNAに逆転写された後、宿主染色体に組み込まれる。ウイルスゲノムは、gag、pol、envの3種類のコーディング領域と両端のLTR(long terminal repeat)から構成されており、LTRには、遺伝子の発現に必要なプロモーター、エンハンサー、ポリAシグナル等のエレメントが含まれている。また、5’側のLTRの内側には、RNAウイルスゲノムがウイルス粒子の中に取り込まれるために必要なパッケージングシグナル(Ψ)が存在する。ベクターの構築のためのさらに詳しい手順の例は、本明細書の実施例の項、Nat. Biotechnol. 2004 May;22(5): 589-594およびBiochem Biophys Res Commun. 474: 709-714, 2016を参考にすることができる。 Examples of the expression vector of the present invention include a plasmid vector, a binary vector, a DNA vector, a retrovirus vector, a lentivirus vector, a Sendai virus vector, an adenovirus vector, an adeno-associated virus vector, an HSV vector, a transposon vector, a PAC vector, and a BAC. Examples include vectors and artificial chromosome vectors. In one embodiment of the invention, the expression vector is a viral vector, preferably a retroviral vector. A retrovirus is a particle having a (+) single-stranded RNA genome of about 100 nm, and after infection, the RNA genome is reverse transcribed into DNA and then integrated into the host chromosome. The viral genome is composed of three types of coding regions, gag, pol, and env, and LTRs (long terminal repeats) at both ends. The LTR contains elements such as promoters, enhancers, and poly A signals necessary for gene expression. It is included. Further, inside the LTR on the 5'side, there is a packaging signal (Ψ) required for the RNA virus genome to be incorporated into the virus particles. Examples of more detailed procedures for constructing the vector are described in the Examples section of this specification, Nat. Biotechnol. 2004 May; 22 (5): 589-594 and Biochem Biophys Res Commun. 474: 709-714, 2016. Can be referred to.

工程3)は、工程2)で提供された発現ベクターを動物細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養する工程である。本発明において、トランスフェクションは、当該技術分野で公知の任意の方法で実施することができる。例えば、リポフェクション法、エレクトロポレーション法、マイクロインジェクション法、およびウイルスベクターを用いた方法によって、核酸を細胞へ導入することができる。本発明の一実施形態では、トランスフェクションは、ウイルスベクターを用いた方法によって実施され、好ましくはレトロウイルスベクターを用いる方法によって実施される。例えば、工程2)で提供された発現ベクターであるレトロウイルスベクターから作成したベクタープラスミドを、パッケージング細胞に導入すると、ベクターDNAが宿主染色体に組み込まれた後、転写によって生じたベクターRNAゲノムがウイルス粒子内に取り込まれてベクターウイルス粒子が生成する。培地中に放出されたレトロウイルスを動物細胞に感染させることにより、目的の遺伝子(すなわち、少なくとも第1のタンパク質をコードする核酸および第2のタンパク質をコードする核酸)を導入することができる。 Step 3) is a step of transfecting animal cells with the expression vector provided in step 2) and culturing the transfected cells in a medium containing a selection reagent. In the present invention, transfection can be performed by any method known in the art. For example, nucleic acids can be introduced into cells by lipofection, electroporation, microinjection, and methods using viral vectors. In one embodiment of the invention, transfection is performed by a method using a viral vector, preferably by a method using a retroviral vector. For example, when a vector plasmid prepared from the retroviral vector provided in step 2) is introduced into a packaging cell, the vector RNA genome generated by transcription becomes a virus after the vector DNA is integrated into the host chromosome. It is incorporated into the particles to generate vector viral particles. By infecting animal cells with the retrovirus released into the medium, the gene of interest (ie, at least the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein) can be introduced.

本発明において、動物細胞は、任意の動物細胞であり、哺乳動物細胞(ヒト細胞、サル細胞、ハムスター細胞、ラット細胞、マウス細胞)または昆虫細胞であることが好ましい。動物細胞は、骨髄間葉系間質細胞、心筋細胞、ランゲルハンス島細胞、肝細胞、脳細胞、筋細胞、皮膚細胞、腎細胞、骨細胞、幹細胞(iPS、ES)、造血細胞、膵臓細胞、甲状腺細胞、聴覚関連細胞、視覚関連細胞、嗅覚細胞、神経細胞、および他の細胞を含んでもよい。本発明の一実施形態では、動物細胞は免疫細胞であり、例えば、T細胞、B細胞、NK細胞、マクロファージ、LAK細胞、単球または顆粒球である。 In the present invention, the animal cell is any animal cell, preferably a mammalian cell (human cell, monkey cell, hamster cell, rat cell, mouse cell) or an insect cell. Animal cells include bone marrow mesenchymal stromal cells, myocardial cells, Langerhans islet cells, hepatocytes, brain cells, muscle cells, skin cells, kidney cells, bone cells, stem cells (iPS, ES), hematopoietic cells, pancreatic cells, It may include thyroid cells, auditory-related cells, visual-related cells, olfactory cells, nerve cells, and other cells. In one embodiment of the invention, the animal cells are immune cells, such as T cells, B cells, NK cells, macrophages, LAK cells, monocytes or granulocytes.

トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養し、細胞の中で工程1)で増幅された複数の核酸の全てがインフレームで挿入された細胞を選択する。より具体的には、選択試薬上で生育できる細胞は、選択マーカー(薬剤耐性遺伝子)を発現している細胞であり、これは、タンパク質複合体を発現する細胞である。5´側に配置された第1のタンパク質から3´側の選択マーカーまでの全てがインフレームで接続された核酸が導入された動物細胞のみが、選択試薬を含む培地で生存することができる。本発明において、選択試薬は、工程2)で用いた選択マーカーが動物細胞で発現することにより、該細胞が耐性を獲得する薬剤である。本発明の一実施形態では、選択試薬が選択マーカーに対応した薬剤であり、Zeocin(商標)、オマイシン耐性、ピューロマイシン、ブラストサイジン、およびハイグロマイシンからなる群から選択される何れかである。培地としては、例えば、RPMI-1640培地のほかIMDM、MEM、DMEM培地などを挙げることができる。 The transfected cells are cultured in a medium containing a selection reagent, and cells in which all of the plurality of nucleic acids amplified in step 1) have been inserted in-frame are selected. More specifically, the cells that can grow on the selective reagent are cells that express a selectable marker (drug resistance gene), which is a cell that expresses a protein complex. Only animal cells into which a nucleic acid into which everything from the first protein located on the 5'side to the selectable marker on the 3'side has been connected in frame can survive in the medium containing the selection reagent. In the present invention, the selection reagent is a drug that acquires resistance to animal cells when the selection marker used in step 2) is expressed in animal cells. In one embodiment of the invention, the selectable reagent is the agent corresponding to the selectable marker and is selected from the group consisting of Zeocin ™, Omycin resistance, puromycin, blastsidedin, and hygromycin. Examples of the medium include RPMI-1640 medium, IMDM, MEM, DMEM medium and the like.

(遺伝子導入細胞を効率的に選択する方法)
本発明は、
1)少なくとも、第1の遺伝子および第2の遺伝子をそれぞれ増幅する工程;
2)工程1)で増幅された遺伝子を相同組換えにより発現ベクターに導入して、5´から3´の方向に、少なくとも、a)前記増幅した第1の遺伝子、b)自己切断性リンカー、c)前記増幅した第2の遺伝子、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターを提供する工程;および
3)前記発現ベクターを動物細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養して、それにより細胞の中で工程1)で増幅された複数種の遺伝子の全てがインフレームで挿入された細胞を選択する工程
を含む、遺伝子導入細胞を効率的に選択する方法に関する。
(Efficient selection of transgenic cells)
The present invention
1) At least the step of amplifying the first gene and the second gene, respectively;
2) The gene amplified in step 1) is introduced into the expression vector by homologous recombination, and in the direction from 5'to 3', at least a) the amplified first gene, b) self-cleavable linker, c) Steps to provide an expression vector containing the amplified second gene, d) a self-cleaving linker, and e) a nucleic acid encoding a selection marker; and 3) transfect the expression vector into animal cells. Genes comprising the step of culturing the infected cells in a medium containing a selection reagent, thereby selecting cells in which all of the multiple genes amplified in step 1) were inserted in-frame. It relates to a method for efficiently selecting transfectants.

本発明では、第1の遺伝子と第2の遺伝子など複数(例えば2種類以上)の遺伝子を自己切断性リンカーを介して接続し、さらにその3´側に自己切断性リンカーを介して選択マーカーをコードする核酸で接続して1つのベクター系で発現させることにより、第1と第2の遺伝子など複数の遺伝子を等量ずつ効率的に発現させることができ、且つ5´側に配置された第1の遺伝子から3´側の選択マーカーまでの全てがインフレームで接続された核酸が導入された動物細胞のみが、選択試薬を含む培地で生存することができる。このことを利用して、遺伝子導入細胞を効率よく選択することができる。本発明の遺伝子導入細胞を効率的に選択する方法は、タンパク質複合体を製造するために特に有用である。一実施態様において、例えばRT-PCRにより増幅した複数の核酸や遺伝子を発現ベクターに相同組換えで導入すると、相同組換えの産物の中には目的の複数の核酸や遺伝子がインフレームで導入されるクローンもあれば、うまく繋がっておらず、目的の遺伝子産物が産生できないクローンも混ざっている。従来法では、クローニングを行い、遺伝子配列解析などクローンの検証をして、目的のベクターを選択し、動物細胞に遺伝子導入し、目的の遺伝子産物を発現させて検証していた。本発明の方法では、そのようなクローニングや検証のステップを行わずとも、玉石混交のクローンの混合物を動物細胞に遺伝子導入し、選択培地で培養することで、目的の遺伝子産物を産生した細胞を効率的に選択することができる。 In the present invention, a plurality of genes (for example, two or more types) such as the first gene and the second gene are connected via a self-cleavable linker, and a selectable marker is further attached to the 3'side thereof via the self-cleavable linker. By connecting with the encoding nucleic acid and expressing in one vector system, multiple genes such as the first gene and the second gene can be efficiently expressed in equal amounts, and the second gene arranged on the 5'side can be efficiently expressed. Only animal cells into which a nucleic acid in which everything from the gene 1 to the selection marker on the 3'side is connected in frame can survive in the medium containing the selection reagent. Utilizing this fact, transgenic cells can be efficiently selected. The method of efficiently selecting transgenic cells of the present invention is particularly useful for producing protein complexes. In one embodiment, for example, when a plurality of nucleic acids or genes amplified by RT-PCR are introduced into an expression vector by homologous recombination, the plurality of nucleic acids or genes of interest are introduced in-frame into the product of the homologous recombination. Some clones are not well connected and some clones cannot produce the desired gene product. In the conventional method, cloning is performed, the clone is verified by gene sequence analysis, the target vector is selected, the gene is introduced into animal cells, and the target gene product is expressed and verified. In the method of the present invention, a mixture of clones mixed with jadestone is gene-introduced into animal cells and cultured in a selective medium without performing such cloning or verification steps to obtain cells producing the desired gene product. It can be selected efficiently.

本発明では、少なくとも第1の遺伝子と第2の遺伝子と選択マーカーをコードする核酸を、自己切断性リンカーを介して、ポリシストロニックに連結して組み込んだ発現ベクターが用いられる。発現ベクターは、第1の遺伝子と第2の遺伝子のほかに、さらに第3の遺伝子、第4の遺伝子を含むことができる。第3の遺伝子を含む場合、発現ベクターにおいて、第3の遺伝子は、第2の遺伝子の3´側に自己切断性リンカーを介して接続され、さらに第3の遺伝子の3´側に自己切断性リンカーを介して選択マーカーが接続される。さらに第4の遺伝子を含む場合、第4の遺伝子は、第3の遺伝子の3´側に自己切断性リンカーを介して接続され、さらに第4の遺伝子の3´側に自己切断性リンカーを介して選択マーカーが接続される。 In the present invention, an expression vector in which at least a first gene, a second gene, and a nucleic acid encoding a selectable marker are ligated and incorporated polycistronically via a self-cleavable linker is used. The expression vector can further contain a third gene and a fourth gene in addition to the first gene and the second gene. When the third gene is contained, in the expression vector, the third gene is linked to the 3'side of the second gene via a self-cleaving linker, and further self-cleaving to the 3'side of the third gene. The selectable marker is connected via the linker. When the fourth gene is further contained, the fourth gene is linked to the 3'side of the third gene via a self-cleaving linker, and further to the 3'side of the fourth gene via a self-cleaving linker. The selection marker is connected.

(核酸)
本発明は、さらに、5´から3´の方向に、少なくともa)第1のタンパク質をコードする核酸、b)自己切断性リンカー、c)第2のタンパク質をコードする核酸、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸を提供する。本発明の核酸は、遺伝子治療、薬物候補スクリーニング、ワクチン産生および構造的研究のためのタンパク質複合体の構築の分野において、特に有用である。本発明は、さらに当該核酸を含むベクター、好ましくはレトロウイルスベクターを提供する。本発明は、さらに当該核酸を含む組成物、好ましくはタンパク質複合体を作製するための組成物を提供する。
(Nucleic acid)
The present invention further relates to at least a) a nucleic acid encoding a first protein, b) a self-cleaving linker, c) a nucleic acid encoding a second protein, d) self-cleaving in the 5'to 3'direction. Provided are a linker, and e) a nucleic acid encoding a selectable marker. The nucleic acids of the invention are particularly useful in the fields of gene therapy, drug candidate screening, vaccine production and construction of protein complexes for structural studies. The present invention further provides a vector containing the nucleic acid, preferably a retroviral vector. The present invention further provides a composition containing the nucleic acid, preferably a composition for preparing a protein complex.

本発明の核酸は、第1のタンパク質をコードする核酸および第2のタンパク質をコードする核酸のほか、第3のタンパク質をコードする核酸を含むことができ、第3のタンパク質をコードする核酸は、第2のタンパク質をコードする核酸の3´側に自己切断性リンカーを介して接続され、さらに第3のタンパク質をコードする核酸の3´側に自己切断性リンカーを介して選択マーカーが接続される。本発明の核酸は、第1のタンパク質をコードする核酸、第2のタンパク質をコードする核酸および第3のタンパク質をコードする核酸のほか、第4のタンパク質をコードする核酸を含むことができ、第4のタンパク質をコードする核酸は、第3のタンパク質をコードする核酸の3´側に自己切断性リンカーを介して接続され、さらに第4のタンパク質をコードする核酸の3´側に自己切断性リンカーを介して選択マーカーが接続される。 The nucleic acid of the present invention can include a nucleic acid encoding a first protein and a nucleic acid encoding a second protein, as well as a nucleic acid encoding a third protein, and the nucleic acid encoding the third protein is a nucleic acid. A selection marker is connected to the 3'side of the nucleic acid encoding the second protein via a self-cleaving linker, and further to the 3'side of the nucleic acid encoding the third protein via a self-cleaving linker. .. The nucleic acid of the present invention can include a nucleic acid encoding a first protein, a nucleic acid encoding a second protein, a nucleic acid encoding a third protein, and a nucleic acid encoding a fourth protein. The nucleic acid encoding the protein 4 is connected to the 3'side of the nucleic acid encoding the third protein via a self-cleavable linker, and further to the 3'side of the nucleic acid encoding the fourth protein. The selection marker is connected via.

第1、第2、第3および第4のタンパク質は、任意のタンパク質であり、天然ではタンパク質複合体として生じるものであってよいし、天然ではタンパク質複合体として生じないものであってもよい。第1と第2のタンパク質(2つのタンパク質からなる複合体)としては、例えば、TCR(α鎖、β鎖)、CD3(δ鎖、γ鎖)、抗体(H鎖、L鎖)、CD8(α鎖、β鎖)、MHCクラスI(H鎖、β2ミクログロブリン)、MHCクラスII(α鎖、β鎖)、インテグリン(α鎖、β鎖)、NK細胞受容体(CD16、Fc受容体γ鎖;CD16、ζ鎖;CD16、DAP12)、IL-5受容体(α鎖、β鎖)を挙げることができるが、これらに限定されない。第1、第2および第3のタンパク質(3つのタンパク質からなる複合体)としては、例えば、CD3(δ鎖、γ鎖、ε鎖)、IL-2受容体(α鎖、β鎖、γ鎖)、Fcε受容体I(α鎖、β鎖、γ鎖)を挙げることができるが、これらに限定されない。第1、第2、第3および第4のタンパク質(4つのタンパク質からなる複合体)としては、CD3(δ鎖、γ鎖、ε鎖、ζ鎖)、B細胞受容体(抗体H鎖、抗体L鎖、Igα鎖、Igβ鎖)を挙げることができるが、これらに限定されない。 The first, second, third and fourth proteins are arbitrary proteins and may occur naturally as a protein complex or may not naturally occur as a protein complex. Examples of the first and second proteins (complex consisting of two proteins) include TCR (α chain, β chain), CD3 (δ chain, γ chain), antibody (H chain, L chain), and CD8 (. α chain, β chain), MHC class I (H chain, β2 microglobulin), MHC class II (α chain, β chain), integrin (α chain, β chain), NK cell receptor (CD16, Fc receptor γ) Chains; CD16, ζ chains; CD16, DAP12), IL-5 receptors (α chain, β chain), but are not limited thereto. Examples of the first, second and third proteins (complex consisting of three proteins) include CD3 (δ chain, γ chain, ε chain) and IL-2 receptor (α chain, β chain, γ chain). ), Fcε receptor I (α chain, β chain, γ chain), but is not limited thereto. The first, second, third and fourth proteins (complex consisting of four proteins) include CD3 (δ chain, γ chain, ε chain, ζ chain) and B cell receptor (antibody H chain, antibody). L chain, Igα chain, Igβ chain), but are not limited thereto.

(TCRのα鎖およびβ鎖)
本発明に係るタンパク質複合体を発現する細胞の製造方法の、特定の実施態様では、前記第1のタンパク質がTCRのα鎖であり、前記第2のタンパク質がTCRのβ鎖であるか、または前記第1のタンパク質がTCRのβ鎖であり、前記第2のタンパク質がTCRのα鎖である。この場合には、TCRを発現する細胞を製造することができる。
(TCR α and β chains)
In a particular embodiment of the method for producing a cell expressing a protein complex according to the present invention, the first protein is an α chain of TCR and the second protein is a β chain of TCR. The first protein is the β chain of TCR and the second protein is the α chain of TCR. In this case, cells expressing TCR can be produced.

TCRを発現する細胞を用いた遺伝子治療は、特定のがんへの適用が検討されており、がん患者のリンパ球に、がん抗原特異的なTCRの遺伝子が導入される。抗原特異的なTCRの遺伝子を得るには、患者から回収した末梢血リンパ球(PBL)中のT細胞の中からがん抗原を認識できるT細胞を特定し、TCR遺伝子をクローニングする必要がある。そのために一般に行われるアプローチは、抗原特異的T細胞クローンの樹立を含み、これには通常、数ヶ月を必要とする。一方、本発明者らは、細胞クローンの樹立を要さず、1個の細胞から、5´-RACE法を用いて遺伝子を増幅する方法を開発している(特許4069133)。さらに本発明者らは、がん患者末梢血のTリンパ球の中から、がん特異的T細胞を検出し、1個のがん特異的T細胞より、がんを認識するTCRのcDNAを増幅し、そのがん特異性を検証するまでを最短10日で行うことができるシステムを構築している(特許6126804)。 Gene therapy using cells expressing TCR is being investigated for application to specific cancers, and a cancer antigen-specific TCR gene is introduced into lymphocytes of cancer patients. In order to obtain an antigen-specific TCR gene, it is necessary to identify T cells that can recognize cancer antigens from among the T cells in peripheral blood lymphocytes (PBL) collected from patients and clone the TCR gene. .. Common approaches for this include the establishment of antigen-specific T cell clones, which usually require several months. On the other hand, the present inventors have developed a method for amplifying a gene from one cell by using the 5'-RACE method without requiring the establishment of a cell clone (Patent 4069133). Furthermore, the present inventors detect cancer-specific T cells from T lymphocytes in the peripheral blood of cancer patients, and obtain TCR cDNAs that recognize cancer from a single cancer-specific T cell. We are constructing a system that can amplify and verify its cancer specificity in a minimum of 10 days (Patent 6126804).

さらに、本発明者らは、各V領域の5´側に存在するリーダー配列のデータを元に、翻訳開始コドンを含むリーダー配列に対応するプライマーを80種類作製し、それらを用いて、通常のRT-PCRにより1個のT細胞からTCR cDNAを増幅する方法を開発している(特許文献1)。1個のT細胞から、当該増幅方法により、最終的に得られた増幅産物は、翻訳開始コドンを含むリーダー配列と完全な可変領域を含むので、そのまま発現ベクターに挿入して用いることができ、それによりT細胞に発現させることができる。 Furthermore, the present inventors prepared 80 types of primers corresponding to the leader sequence containing the translation initiation codon based on the data of the leader sequence existing on the 5'side of each V region, and used them as usual. We are developing a method for amplifying TCR cDNA from one T cell by RT-PCR (Patent Document 1). Since the amplification product finally obtained from one T cell by the amplification method contains a leader sequence containing a translation initiation codon and a completely variable region, it can be directly inserted into an expression vector and used. Thereby, it can be expressed in T cells.

TCRは通常、α鎖とβ鎖から構成される二量体であり、TCRのα鎖とβ鎖は、それぞれV(可変)領域とC(定常部)領域が組み合わさって構築される。ヒトのからだの中ではV領域は50種類ほどあり、これを網羅的に解析するために、従来法よりも迅速で簡便な方法が望まれていた。PCRにより増幅した各V領域を含むTCRα鎖をコードする核酸配列とTCRβ鎖をコードする核酸配列を自己切断性リンカーで繋いで、発現ベクターに組み込むことにより、効率的にTCRα鎖とTCRβ鎖を発現させることができる。本発明では、さらに、TCRα鎖およびβ鎖遺伝子の後に自己切断性リンカーに続いて選択マーカー遺伝子を接続することにより、複数の遺伝子がインフレームで挿入されたクローンを容易選択できる方法を提供する。 The TCR is usually a dimer composed of an α chain and a β chain, and the α chain and the β chain of the TCR are constructed by combining a V (variable) region and a C (stationary part) region, respectively. There are about 50 types of V regions in the human body, and in order to comprehensively analyze them, a quicker and simpler method than the conventional method has been desired. The nucleic acid sequence encoding the TCRα chain containing each V region amplified by PCR and the nucleic acid sequence encoding the TCRβ chain are linked by a self-cleavable linker and incorporated into an expression vector to efficiently express the TCRα chain and the TCRβ chain. Can be made to. The present invention further provides a method for easily selecting a clone in which a plurality of genes have been inserted in-frame by connecting a self-cleaving linker followed by a selectable marker gene after the TCR α-chain and β-chain genes.

本発明の特定の実施態様では、
1)TCRの可変(V)α領域をコードする核酸およびTCRのVβ領域をコードする核酸をそれぞれ増幅する工程;
2)5´から3´の方向に、a)前記増幅したTCRのVα領域をコードする核酸、b)TCRの定常部(C)α領域をコードする核酸、c)自己切断性リンカー、d)前記増幅したTCRのVβ領域をコードする核酸、e)TCRのCβ領域をコードする核酸、f)自己切断性リンカー、およびg)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターまたは
5´から3´の方向に、a)前記増幅したTCRのVβ領域をコードする核酸、b)TCRのCβ領域をコードする核酸、c)自己切断性リンカー、d)前記増幅したTCRのVα領域をコードする核酸、e)TCRのCα領域をコードする核酸、f)自己切断性リンカー、およびg)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターを提供する工程;および
3)前記発現ベクターを動物細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養する工程
を含む、TCRを発現する細胞の製造方法を提供する。
In certain embodiments of the invention,
1) A step of amplifying the nucleic acid encoding the variable (V) α region of the TCR and the nucleic acid encoding the Vβ region of the TCR, respectively;
2) In the direction from 5'to 3', a) the nucleic acid encoding the Vα region of the amplified TCR, b) the stationary portion of the TCR (C) the nucleic acid encoding the α region, c) the self-cleavable linker, d). An expression vector containing the nucleic acid encoding the Vβ region of the amplified TCR, e) the nucleic acid encoding the Cβ region of the TCR, f) the self-cleavable linker, and g) the nucleic acid encoding the selection marker, or 5'to 3'. In the direction, a) a nucleic acid encoding the Vβ region of the amplified TCR, b) a nucleic acid encoding the Cβ region of the TCR, c) a self-cleaving linker, d) a nucleic acid encoding the Vα region of the amplified TCR, e. ) A step of providing an expression vector containing a nucleic acid encoding the Cα region of TCR, f) a self-cleavable linker, and g) a nucleic acid encoding a selection marker; and 3) transfecting the expression vector into animal cells. Provided is a method for producing a cell expressing TCR, which comprises a step of culturing the affected cell in a medium containing a selection reagent.

本発明の方法では、TCRのα鎖とβ鎖を等量ずつ効率的に発現させることができ、且つ5´側に配置されたTCRのVα領域から3´側の選択マーカーまでの全てがインフレームで接続された核酸が導入された動物細胞のみが、選択試薬を含む培地で生存することができる。このことを利用して、遺伝子導入細胞を効率よく選択することができ、それによりTCRを発現する細胞の製造方法を効率よく得ることができる。本発明の一実施形態において、動物細胞は免疫細胞であり、例えば、T細胞、B細胞、NK細胞、マクロファージ、LAK細胞、単球または顆粒球である。また、免疫細胞は、iPS細胞またはES細胞から分化誘導された免疫細胞であってもよい。本発明の一実施形態において、動物細胞はT細胞であることが好ましく、内在性のTCRが発現していないT細胞であることがより好ましい。 In the method of the present invention, the α chain and β chain of TCR can be efficiently expressed in equal amounts, and everything from the Vα region of TCR arranged on the 5'side to the selection marker on the 3'side is in. Only animal cells into which the frame-connected nucleic acid has been introduced can survive in the medium containing the selection reagent. Utilizing this, gene-introduced cells can be efficiently selected, whereby a method for producing cells expressing TCR can be efficiently obtained. In one embodiment of the invention, the animal cells are immune cells, such as T cells, B cells, NK cells, macrophages, LAK cells, monocytes or granulocytes. Further, the immune cells may be immune cells induced to differentiate from iPS cells or ES cells. In one embodiment of the invention, the animal cells are preferably T cells, more preferably T cells that do not express the endogenous TCR.

TCRの可変(V)α領域をコードする核酸およびTCRのVβ領域をコードする核酸をそれぞれ増幅する工程は、例えば、特許文献1に記載のTCR cDNAの増幅方法を採用して実施することができる。1個の細胞からのcDNAを鋳型としてPCRを行い、増幅産物を得ることができる。目的のT細胞を特定し、1個をPCRのための容器へソートするには、種々の既存の手段、例えばフローサイトメトリーまたは特殊なチップを用いたイムノスポットアッセイ(Immunospot-array assay on a chip、ISAAC)法により、実施することができる。フローサイトメトリーは、典型的には、2種類の表面マーカーに着目し、双方が陽性である細胞を、分類するために用いられる。2種類の表面マーカーの一方は、CD4またはCD8であり得、そのため目的の1個の細胞のソートには、CD4抗体または抗CD8抗体を用いることができる。目的の1個の細胞のソートは、ISAAC法によっても実施することができる。この方法は、基体の一方の主表面に複数のウェルを有し、ウェルが1つのT細胞のみが入る大きさであるマイクロウェルアレイ(チップ)を用いて行うものである。この方法に関しては、本発明者らの先の出願(例えば、特開2009-34047公報(特許4148367))を参照することができる。ソートには、抗原、抗原ペプチド、またはMHC分子と抗原ペプチドとの複合体を多量体化したもの(例えば、MHC/p四量体)等を用いることもできる。 The step of amplifying the nucleic acid encoding the variable (V) α region of the TCR and the nucleic acid encoding the Vβ region of the TCR can be carried out, for example, by adopting the method for amplifying the TCR cDNA described in Patent Document 1. .. Amplification products can be obtained by performing PCR using cDNA from one cell as a template. Immunospot-array assay on a chip using various existing means, such as flow cytometry or special chips, to identify the T cells of interest and sort one into a container for PCR. , Assay) can be carried out. Flow cytometry is typically focused on two types of surface markers and is used to classify cells that are both positive. One of the two surface markers can be CD4 or CD8, so a CD4 antibody or anti-CD8 antibody can be used for sorting one cell of interest. Sorting of one cell of interest can also be performed by the ISAAC method. This method is carried out using a microwell array (chip) having a plurality of wells on one main surface of the substrate and the wells having a size in which only one T cell can be accommodated. Regarding this method, the prior application of the present inventors (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-34047 (Patent 4148367)) can be referred to. For sorting, an antigen, an antigen peptide, or a multimerized complex of an MHC molecule and an antigen peptide (for example, MHC / p tetramer) or the like can also be used.

必要に応じ、用いる1個の細胞は、予めTCR遺伝子増幅上有効な条件で刺激してもよい。TCR遺伝子増幅上有効な条件とは、PCRによる増幅が有効に行えるようにT細胞を処理する条件であり、これは通常、PCRを行うのに十分な程度にまで、鋳型となりうるmRNAを増やす条件である。この条件は、例えば、少なくともIL-2の存在下で、好ましくはIL-2およびPHAの存在下で、処理上有効な期間、T細胞を維持することある。また、刺激の際に、T細胞を集団で維持すると、鋳型となりうるmRNAを効果的に増やせる場合がある。TCR遺伝子増幅上有効な条件での刺激に関しては、本発明者らの先の出願(例えば、WO2014/017533)を参考にすることができる。なお、本発明者らの検討によると、CD4陽性T細胞であってもCD8陽性T細胞であっても、刺激処理なしで本発明によりTCRを増幅することができている。 If necessary, one cell to be used may be stimulated in advance under conditions effective for TCR gene amplification. An effective condition for TCR gene amplification is a condition for processing T cells so that amplification by PCR can be effectively performed, which is usually a condition for increasing mRNA that can be a template to a sufficient extent for PCR. Is. This condition may, for example, maintain T cells in the presence of at least IL-2, preferably IL-2 and PHA, for a treatment-effective period. In addition, maintaining T cells in a population during stimulation may effectively increase mRNA that can serve as a template. Regarding stimulation under conditions effective for TCR gene amplification, the previous application by the present inventors (for example, WO2014 / 017533) can be referred to. According to the studies by the present inventors, the TCR can be amplified by the present invention regardless of whether the CD4 positive T cells or the CD8 positive T cells are stimulated.

1個の細胞から鋳型となるcDNAは、細胞からmRNAを得て、得られたmRNAから逆転写反応を経て、得ることができる。mRNAから逆転写によりcDNAを増幅するRT-PCR(reverse transcription polymerase chain reaction)法においては、total RNAやmRNAの抽出操作を行うことなく、細胞からダイレクトにmRNAを分離する方法が開発されている。例えば、Oligo(dT)でコーティングした磁気ビーズを用いる方法は、mRNAの分離が短時間で完了できる。本発明においてはこのような方法を好適に利用できる。 The cDNA used as a template from one cell can be obtained by obtaining mRNA from the cell and performing a reverse transcription reaction from the obtained mRNA. In the RT-PCR (reverse transcription polymerase chain reaction) method, which amplifies cDNA from mRNA by reverse transcription, a method has been developed in which mRNA is directly separated from cells without performing a total RNA or mRNA extraction operation. For example, the method using magnetic beads coated with Oligo (dT) can complete the separation of mRNA in a short time. In the present invention, such a method can be preferably used.

PCR増幅をするための条件は、当業者であれば適宜設計できる。PCR増幅は、1~数十μL系で行うことができ、緩衝液、dNTP、ポリメラーゼ等、一般的なPCRに用いられる試薬および酵素が、本発明のPCR増幅にも使用できる。プライマーの濃度は、特に限定されないが、例えば0.01~5μMとすることができる。PCRのための温度および時間は、使用するポリメラーゼに応じて、一般的なPCRの場合と同様に設定できる。また、本発明のPCR増幅を実施するために、既存のPCRのための装置が利用できる。 The conditions for PCR amplification can be appropriately designed by those skilled in the art. PCR amplification can be performed in a system of 1 to several tens of μL, and reagents and enzymes used for general PCR such as buffers, dNTPs, and polymerases can also be used for PCR amplification of the present invention. The concentration of the primer is not particularly limited, but can be, for example, 0.01 to 5 μM. The temperature and time for PCR can be set in the same manner as for general PCR, depending on the polymerase used. In addition, existing devices for PCR can be used to carry out the PCR amplification of the present invention.

細胞に、TCRをコードする核酸の導入が適切になされていることは、細胞表面のCD3の染色により確認してもよい。従来から行われているヒトプライマリーTリンパ球にTCR遺伝子を導入した場合では、内在のTCRがCD3と会合して細胞表面に発現することがあるため、CD3のみを染色しても導入したTCRとCD3の組み合わせと内在のTCRとCD3との組み合わせを区別できない。そのため、目的のTCRの確認は、抗原特異的MHC tetramerを用いる必要がある。しかしながら、本願では内在のTCRを持たない細胞にTCRが導入されるため、細胞表面のCD3の染色のみで確認できる。 It may be confirmed by staining the cell surface with CD3 that the nucleic acid encoding the TCR is properly introduced into the cell. When the TCR gene is introduced into human primary T lymphocytes, which has been conventionally performed, the endogenous TCR may associate with CD3 and be expressed on the cell surface. It is not possible to distinguish between the combination of CD3 and the combination of intrinsic TCR and CD3. Therefore, it is necessary to use an antigen-specific MHC ttramer to confirm the target TCR. However, in the present application, since TCR is introduced into cells having no endogenous TCR, it can be confirmed only by staining the cell surface with CD3.

従来のIRES-GFPベクターにTCR遺伝子を導入する方法では、たとえば2種類のTCRα鎖を発現しているT細胞からTCRα鎖cDNAをRT-PCRで増幅し、クローニングを行わずにダイレクトシークエンス法によりDNA配列を読んだ場合、2つのDNA配列が重なり、配列が読めないという問題が生じる。そこで、一旦ベクターにcDNAを導入し、大腸菌に入れ、コロニーを作らせ、プラスミドDNAを調製し、改めてDNA配列を読む必要がある(図1B)。これにより2種類のTCRα鎖が確定できるが、この2種類のTCRα鎖がともに機能的である場合、T細胞に2種類のTCRα鎖を導入する必要がある。TCRβ鎖との相性によってうまく細胞表面に発現するTCRα鎖とうまく発現しないα鎖があるためである。2種類のTCRα鎖の両方とも発現する場合もある。このようなことを想定して発現ベクターを作製するので非常に手間がかかり効率的ではない。
これに較べて、本発明のTCRを発現する細胞の製造方法では、正しい組み合わせのTCRβ鎖とTCRα鎖が組み合わされば細胞表面に発現するので、解析しているT細胞が2種類のTCRα鎖を発現しているかいないかを考える必要がなく、また解析の必要もないので、従来法に比較して、効率的であるといえる。
In the conventional method of introducing the TCR gene into the IRES-GFP vector, for example, the TCRα chain cDNA is amplified by RT-PCR from T cells expressing two types of TCRα chains, and the DNA is amplified by the direct sequence method without cloning. When reading a sequence, the problem arises that the two DNA sequences overlap and the sequence cannot be read. Therefore, it is necessary to once introduce cDNA into the vector, put it in Escherichia coli, form colonies, prepare plasmid DNA, and read the DNA sequence again (Fig. 1B). Two types of TCRα chains can be determined by this, but if these two types of TCRα chains are both functional, it is necessary to introduce two types of TCRα chains into T cells. This is because there are TCRα chains that are well expressed on the cell surface and α chains that are not well expressed due to compatibility with the TCRβ chain. Both of the two TCRα chains may be expressed. Since the expression vector is prepared assuming such a situation, it is very time-consuming and inefficient.
In comparison with this, in the method for producing a cell expressing TCR of the present invention, if the correct combination of TCRβ chain and TCRα chain is combined, it is expressed on the cell surface, so that the T cell being analyzed has two types of TCRα chains. Since it is not necessary to consider whether or not it is expressed and there is no need for analysis, it can be said that it is more efficient than the conventional method.

本発明は、5´から3´の方向に、a)TCRの可変(V)α領域をコードする核酸、b)TCRの定常部(C)α領域をコードする核酸、c)自己切断性リンカー、d)TCRのVβ領域をコードする核酸、e)TCRのCβ領域をコードする核酸、f)自己切断性リンカー、およびg)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターまたは
5´から3´の方向に、a)TCRのVβ領域をコードする核酸、b)TCRのCβ領域をコードする核酸、c)自己切断性リンカー、d)TCRのVα領域をコードする核酸、e)TCRのCα領域をコードする核酸、f)自己切断性リンカー、およびg)選択マーカーをコードする核酸を提供する。本発明は、さらに当該核酸を含むベクター、好ましくはレトロウイルスベクターを提供する。
In the present invention, a) a nucleic acid encoding a variable (V) α region of TCR, b) a nucleic acid encoding a stationary portion (C) α region of TCR, and c) a self-cleaving linker in the direction from 5'to 3'. , D) Nucleic acid encoding the Vβ region of TCR, e) Nucleic acid encoding the Cβ region of TCR, f) Self-cleavable linker, and g) Expression vector containing nucleic acid encoding a selection marker or 5'to 3'. In the direction, a) the nucleic acid encoding the Vβ region of TCR, b) the nucleic acid encoding the Cβ region of TCR, c) the self-cleaving linker, d) the nucleic acid encoding the Vα region of TCR, and e) the Cα region of TCR. Provided are nucleic acids encoding, f) self-cleavable linkers, and g) nucleic acids encoding selection markers. The present invention further provides a vector containing the nucleic acid, preferably a retroviral vector.

(腫瘍治療用細胞の製造方法)
本発明は、
1)患者由来の生体試料からTCRのVα領域をコードする核酸およびTCRのVβ領域をコードする核酸をそれぞれ増幅する工程;
2)前記増幅された核酸を用いて、上記(核酸)の項に記載の核酸を含むウイルスを調製する工程;
3)前記ウイルスを動物細胞に感染させ、感染細胞を選択試薬を含む培地で培養する工程;ならびに
4)TCRが発現した細胞株を選択する工程を含む、
TCR遺伝子治療用細胞の製造方法を提供する。
(Manufacturing method of cells for tumor treatment)
The present invention
1) A step of amplifying a nucleic acid encoding the Vα region of the TCR and a nucleic acid encoding the Vβ region of the TCR from a biological sample derived from a patient;
2) A step of preparing a virus containing the nucleic acid according to the above (nucleic acid) section using the amplified nucleic acid;
3) Infecting animal cells with the virus and culturing the infected cells in a medium containing a selection reagent; and 4) selecting a cell line expressing TCR.
A method for producing a cell for TCR gene therapy is provided.

本発明の方法で製造されるTCR遺伝子治療細胞により処置可能な疾患または状態の典型的な例は、がんまたは感染症であり、好ましくは、がんである。本発明の適用が期待できる疾患には、がんまたは感染症が含まれ、がんには、成人のがんおよび幼児期のがんが含まれ、また消化器がん、肺がん、および難治性の食道がん、頭頸部がん、卵巣がん、多発性骨髄種等が含まれる。感染症には、ウイルス感染症(例えば、後天性免疫不全症候群(AIDS、コロナウイルス感染症)、成人T細胞性白血病、エボラ出血熱、インフルエンザ、ウイルス性肝炎、ウイルス性髄膜炎、黄熱、風邪症候群、狂犬病、サイトメガロウイルス感染症、重症急性呼吸器症候群(SARS)、進行性多巣性白質脳症、水痘、帯状疱疹、手足口病、デング熱、伝染性紅斑、伝染性単核球症、天然痘、風疹、急性灰白髄炎(ポリオ)、麻疹、咽頭結膜熱(プール熱)、マールブルグ出血熱、ハンタウイルス腎出血熱、ラッサ熱、流行性耳下腺炎、ウエストナイル熱、ヘルパンギーナ、チクングニア熱)、細菌感染症、リケッチア感染症、寄生性感染症、プリオン病が含まれる。「処置」は、特に記載した場合を除き、発症リスクの低減、予防、治療、進行の抑制を含む。 Typical examples of diseases or conditions treatable by TCR gene therapy cells produced by the methods of the invention are cancers or infectious diseases, preferably cancer. Diseases to which the present invention can be applied include cancers or infectious diseases, cancers include adult cancers and early childhood cancers, as well as gastrointestinal cancers, lung cancers, and refractory cancers. Includes esophageal cancer, head and neck cancer, ovarian cancer, multiple bone marrow species, etc. Infectious diseases include viral infections (eg, acquired immunodeficiency syndrome (AIDS, coronavirus infection), adult T-cell leukemia, Ebola hemorrhagic fever, influenza, viral hepatitis, viral meningitis, yellow fever, cold syndrome). , Mad dog disease, cytomegalovirus infection, severe acute respiratory syndrome (SARS), progressive polyfocal leukoencephalopathy, varicella, herpes zoster, limb mouth disease, dengue fever, infectious erythema, infectious mononuclear sphere, natural pox , Wind eruption, acute gray erythema myelitis (Polio), measles, pharyngeal conjunctival fever (Pool fever), Marburg hemorrhagic fever, Hantavirus renal hemorrhagic fever, Lassa fever, epidemic parotid inflammation, Westnile fever, Herpangina, Chikungunia fever) , Bacterial infections, viral infections, parasitic infections, prion diseases. "Treatment" includes reducing, preventing, treating, and controlling progression, unless otherwise stated.

本明細書中、患者由来の生体試料は、患者から採取された、血液、リンパ液、唾液もしくは脳脊髄液等の液体、皮膚生検もしくは切除腫瘍等の組織固体片、またはそれらから単離された細胞である。本発明の一実施態様では、患者由来の生体試料は1個の細胞であり、好ましくは1個のT細胞である。 In the present specification, a biological sample derived from a patient is isolated from a liquid such as blood, lymph, saliva or cerebrospinal fluid, a solid tissue piece such as a skin biopsy or excised tumor, or a solid tissue thereof collected from the patient. It is a cell. In one embodiment of the invention, the patient-derived biological sample is one cell, preferably one T cell.

本発明の方法の、TCRが発現した細胞を選択する工程において、選択培地で生存した細胞をTCR cDNAが発現した細胞として選択することができる。選択した細胞について機能解析をさらに実施することができる。機能解析としては、例えば、後記する実施例に記載のように、IL-2の分泌を評価することができる。TCR cDNAが導入された細胞(1×105)を、IFNγ(100U/mL、PeproTech Inc.)で48時間処理した1×105のがん細胞株(例えば、乳がん細胞株MCF-7)と共に、100U/mLのマウスIL-1α(和光純薬株式会社、大阪、日本)存在下でRPMI培地0.2mL中で96ウェルプレートで培養し、一晩培養後、上清を回収し、それぞれの上清中のマウスIL-2量を製造業者の指示書に従って酵素免疫測定法(ELISA)で測定することができる。また、TCR cDNAが導入された細胞を患者HLAを発現させたがん細胞株(例えば、乳がん細胞株MCF-7)と共培養し、次の日にIL-2の産生をELISAで解析することもできる。さらに、IFN-γの分泌を解析してもよい。 In the step of selecting cells expressing TCR in the method of the present invention, cells surviving in the selective medium can be selected as cells expressing TCR cDNA. Further functional analysis can be performed on the selected cells. As a functional analysis, for example, the secretion of IL-2 can be evaluated as described in Examples described later. TCR cDNA-introduced cells (1 × 10 5 ) were treated with IFNγ (100 U / mL, PeroTech Inc.) for 48 hours with a 1 × 10 5 cancer cell line (eg, breast cancer cell line MCF-7). In the presence of 100 U / mL mouse IL-1α (Wako Junyaku Co., Ltd., Osaka, Japan), the cells were cultured in a 96-well plate in 0.2 mL of RPMI medium, and after overnight culture, the supernatant was collected and each of them was cultured. The amount of mouse IL-2 in the supernatant can be measured by enzyme immunoassay (ELISA) according to the manufacturer's instructions. In addition, cells into which TCR cDNA has been introduced should be co-cultured with a cancer cell line expressing patient HLA (for example, breast cancer cell line MCF-7), and IL-2 production should be analyzed by ELISA the next day. You can also. In addition, IFN-γ secretion may be analyzed.

さらに、選択された細胞において、TCRが十分な細胞障害活性誘導能を有するかについて評価することができる。例えば、TCRが細胞膜上に発現された細胞をエフェクター細胞として、TCRによって認識される抗原を提示している標的細胞に接触させる。TCR発現細胞と、抗原提示標的細胞とが接触することにより、TCRが十分な細胞障害活性誘導能を有している場合、標的細胞が障害される。接触は、双方の細胞を共培養することにより実施できる。接触の際の、TCR発現細胞(effector cell)と抗原提示標的細胞(target cell)との比(effector/target cell ratio、E/T ratio)は、細胞障害活性が十分に誘導される比とする。通常、5以上であり、好ましくは10以上である。細胞障害活性が十分に誘導される時間をかけて行う。通常、1~48時間であり、好ましくは2~12時間である。当該技術分野で知られる細胞障害または細胞毒性を評価するための種々の手段を利用できる。例えば、以下の(1)から(4)に記載の方法を利用することができる。(1)ポリカスパーゼ試薬でアポトーシス細胞を染色することにより、フローサイトメトリーで細胞障害性の測定を行う方法を行うことができる。(2)ルシフェラーゼ遺伝子を導入しルシフェラーゼを発現させた標的細胞を用いると、生細胞数をルシフェラーゼ活性として測定できる。ルシフェラーゼ活性を測定し、生細胞数を計測することにより、細胞傷害活性を測定できる。さらには(3)標的細胞を51Crで標識し、51Crの死細胞からの放出により測定することができる。(4)GFP遺伝子を導入しルGFPを発現させた標的細胞を用いると、フローサイトメトリーを用いて生細胞数を測定できる。生細胞数を計測することにより、細胞傷害活性を測定できる。 Furthermore, it is possible to evaluate whether TCR has a sufficient ability to induce cytotoxic activity in selected cells. For example, cells in which TCR is expressed on the cell membrane are used as effector cells and are brought into contact with target cells presenting an antigen recognized by TCR. Contact between TCR-expressing cells and antigen-presenting target cells damages the target cells if the TCR has sufficient ability to induce cytotoxic activity. Contact can be performed by co-culturing both cells. The ratio of the TCR-expressing cell (effector cell) to the antigen-presenting target cell (target cell) at the time of contact (effector / target cell ratio, E / Tratio) is a ratio at which cytotoxic activity is sufficiently induced. .. Usually, it is 5 or more, preferably 10 or more. Take time to sufficiently induce cytotoxic activity. It is usually 1 to 48 hours, preferably 2 to 12 hours. Various means for assessing cytotoxicity or cytotoxicity known in the art are available. For example, the methods described in (1) to (4) below can be used. (1) By staining apoptotic cells with a polycaspase reagent, a method for measuring cytotoxicity by flow cytometry can be performed. (2) When a target cell into which a luciferase gene is introduced and expresses luciferase is used, the number of living cells can be measured as the luciferase activity. Cytotoxicity can be measured by measuring the luciferase activity and measuring the number of living cells. Further, (3) the target cell can be labeled with 51Cr and measured by the release of 51Cr from dead cells. (4) When the target cells into which the GFP gene has been introduced and the GFP is expressed are used, the number of living cells can be measured using flow cytometry. Cytotoxic activity can be measured by measuring the number of living cells.

以下の例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお、本明細書において、特に記載しない限り、「%」等は質量基準であり、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。 The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In the present specification, unless otherwise specified, "%" and the like are based on mass, and the numerical range is described as including the end points thereof.

比較例(従来法)
従来法ではIRES-GFPベクターにTCR遺伝子を導入した。
実験の流れは、以下のとおりである(図1AおよびB):
単一T細胞からRT-PCRによりVβcDNAを増幅し、増幅したVβcDNA断片の塩基配列を解析する。
TCRβのレパトア解析を行う。
ここで、1個のT細胞が2種類のTCRβを発現しているときは、塩基配列が重なり、正しい塩基配列が決定できない(dual β)。
この場合は、Vβ cDNAをベクターに組み込み大腸菌に遺伝子導入する。
寒天培地に大腸菌をまき、次の日、大腸菌のコロニーを10個程度ピックアップし、Vβの遺伝子を増幅し、塩基配列を決定し、機能的Vβを同定する。
次に発現ベクターを作製するT細胞よりVα cDNAをRT-PCRにより増幅し、増幅したVα cDNA断片の塩基配列を解析する。
TCRαのレパトア解析を行う。
ここで、1個のT細胞が2種類のTCRαを発現しているときは、塩基配列が重なり、正しい塩基配列が決定できない(dual α)。
この場合は、Vα cDNAをベクターに組み込み大腸菌に遺伝子導入する。
寒天培地に大腸菌をまき、次の日、大腸菌のコロニーを10個程度ピックアップし、Vαの遺伝子を増幅し、塩基配列を決定し、機能的Vαを同定する。
次にTCRの発現ベクターを作製するが、1個のT細胞で機能的なVβが2種類、Vαが2種類ある場合は、4種類の発現ベクターを作製する。
TCR Vβ遺伝子とTCR Vα遺伝子を図のベクターにGibson Assemblyにて導入する(試験管内)。
TCR遺伝子を大腸菌に遺伝子導入し、寒天培地で一晩培養する(Colony culture)。
コロニーをピックアップし、PCRでVβ5’上流からBlaR3’下流までを増幅し、DNAの塩基配列を決定し、インサートが正しく入ったプラスミドDNAをもつ大腸菌を選択する。
選択した大腸菌を培養し、プラスミドDNA(TCR遺伝子が入ったレトロウイルスベクター)を精製する。
TCR遺伝子が入ったレトロウイルスベクターをPhoenix A細胞(パッケージング細胞)に遺伝子導入する。
産生されたレトロウイルスを末梢血T細胞に感染させる。
抗原提示細胞と共培養し、TCRの反応性を確認する。
Comparative example (conventional method)
In the conventional method, the TCR gene was introduced into the IRES-GFP vector.
The flow of the experiment is as follows (FIGS. 1A and B):
Vβ cDNA is amplified by RT-PCR from a single T cell, and the base sequence of the amplified Vβ cDNA fragment is analyzed.
Perform a repertoire analysis of TCRβ.
Here, when one T cell expresses two types of TCRβ, the base sequences overlap and the correct base sequence cannot be determined (dual β).
In this case, the Vβ cDNA is incorporated into the vector and the gene is introduced into E. coli.
Escherichia coli is sown on an agar medium, and the next day, about 10 Escherichia coli colonies are picked up, the Vβ gene is amplified, the base sequence is determined, and functional Vβ is identified.
Next, Vα cDNA is amplified by RT-PCR from T cells for which an expression vector is prepared, and the base sequence of the amplified Vα cDNA fragment is analyzed.
Perform a repertoire analysis of TCRα.
Here, when one T cell expresses two types of TCRα, the base sequences overlap and the correct base sequence cannot be determined (dual α).
In this case, the Vα cDNA is incorporated into the vector and the gene is introduced into E. coli.
Escherichia coli is sown on an agar medium, and the next day, about 10 Escherichia coli colonies are picked up, the Vα gene is amplified, the base sequence is determined, and functional Vα is identified.
Next, an expression vector for TCR is prepared. If one T cell has two types of functional Vβ and two types of Vα, four types of expression vectors are prepared.
The TCR Vβ gene and the TCR Vα gene are introduced into the vector shown in the figure by Gibson Assembly (in vitro).
The TCR gene is introduced into E. coli and cultured overnight on an agar medium (Colony culture).
Colonies are picked up, amplified from Vβ5'upstream to BlaR3'downstream by PCR, the DNA sequence is determined, and E. coli having the plasmid DNA with the correct insert is selected.
The selected E. coli is cultured and the plasmid DNA (retroviral vector containing the TCR gene) is purified.
The retroviral vector containing the TCR gene is introduced into Phoenix A cells (packaging cells).
The produced retrovirus infects peripheral blood T cells.
Co-culture with antigen-presenting cells to confirm TCR reactivity.

従来法では、RT-PCRで増幅したVβ、Vαの塩基配列を解析し、dual beta、dual alphaを発現しているT細胞の場合は、塩基配列が読めないので、一旦ベクターに挿入し、大腸菌のクローンを8個ほどひろい、クローニングしたプラスミドDNAの塩基配列を解析し、正しい塩基配列(途中でストップコドンが出ず、TCRタンパク質が産生される配列)のベクターを選択する必要がある。また、増幅したVβ、VαをTCR発現ベクターに挿入した後、正しく挿入されたかをシーケンサにて解析する必要がある。この操作は煩雑であり、大量のサンプルを扱うのが困難である。また、T細胞にTCRを発現させる場合、dual alpha、 dual betaの組み合わせも考慮する必要がある。 In the conventional method, the base sequences of Vβ and Vα amplified by RT-PCR are analyzed, and in the case of T cells expressing dual beta and dual plasmid, the base sequences cannot be read, so once inserted into the vector, Escherichia coli. It is necessary to collect about 8 clones of the above, analyze the base sequence of the cloned plasmid DNA, and select a vector with the correct base sequence (a sequence in which a stop codon does not appear in the middle and a TCR protein is produced). In addition, after inserting the amplified Vβ and Vα into the TCR expression vector, it is necessary to analyze whether or not they are correctly inserted by a sequencer. This operation is complicated and it is difficult to handle a large number of samples. In addition, when expressing TCR in T cells, it is necessary to consider the combination of dual alpha and dual beta.

それに比べて、以下に示す、本発明の実施例1に例示の方法では、functional assayまで選択しない(途中、BlaS選択培地で培養するが、ヒトが選択の手間をかける必要がない)。そのために大量のサンプルを扱うことが可能である。 In comparison, in the method exemplified in Example 1 of the present invention shown below, the final assay is not selected (in the middle, the cells are cultured in a Blas selective medium, but humans do not have to take the trouble of selection). Therefore, it is possible to handle a large number of samples.

実施例1
本実施例では、TCRの機能を網羅的に解析する方法を例示する。
TCRのVβ/Cβ/2A/Vα/Cα/2A/BlaR(BlaR:ブラストサイジンS耐性遺伝子)ベクターでレトロウイルスを作製し、BW細胞(内在性TCRを欠失したT細胞株)に感染させ、培養後、APC-抗CD3抗体で染色し、フローサイトメトリー解析を行った。
Example 1
In this embodiment, a method for comprehensively analyzing the function of the TCR is illustrated.
A retrovirus was prepared from the TCR Vβ / Cβ / 2A / Vα / Cα / 2A / Bla R (Bla R : Blast Saidin S resistance gene) vector and used in BW cells (T cell line lacking endogenous TCR). After infection and culture, the cells were stained with APC-anti-CD3 antibody and flow cytometric analysis was performed.

実験の流れは、以下のとおりである(図2):
1:単一T細胞からRT-PCRによりVβ cDNAを増幅し、増幅したVβ cDNA断片の塩基配列を解析する。TCRβのレパトア解析を行う。1個のT細胞が2種類のTCRβを発現していて、塩基配列が重なり、正しい塩基配列が決定できない(dual β)場合は気にせず解析を続ける。
2:次に発現ベクターを作製するT細胞よりVα cDNAをRT-PCRにより増幅する。
3:TCR Vβ遺伝子とTCR Vα遺伝子を図2に示すベクターにGibson Assemblyにて導入する(試験管内)。
4:遺伝子を大腸菌に導入し、一晩培養する。
5:大腸菌よりプラスミドDNAを精製する。
6:PCRで増幅した断片をPlatE細胞(パッケージング細胞)に遺伝子導入する。
7:産生されたレトロウイルスをBW T細胞株に感染させる。
8:BlaSの存在下でBlaR遺伝子が発現した細胞を選択する。
9:BW T細胞株に発現させたTCRの機能を解析する。
The flow of the experiment is as follows (Fig. 2):
1: Vβ cDNA is amplified by RT-PCR from a single T cell, and the base sequence of the amplified Vβ cDNA fragment is analyzed. Perform a repertoire analysis of TCRβ. If one T cell expresses two types of TCRβ and the base sequences overlap and the correct base sequence cannot be determined (dual β), continue the analysis without worrying about it.
2: Next, Vα cDNA is amplified by RT-PCR from T cells for which an expression vector is prepared.
3: The TCR Vβ gene and the TCR Vα gene are introduced into the vector shown in FIG. 2 by Gibson Assembly (in vitro).
4: Introduce the gene into E. coli and incubate overnight.
5: Purify plasmid DNA from E. coli.
6: The fragment amplified by PCR is gene-introduced into PlateE cells (packaging cells).
7: Infect the BWT cell line with the produced retrovirus.
8: Select cells expressing the Bla R gene in the presence of BlaS.
9: Analyze the function of TCR expressed in BW T cell line.

<細胞>
乳がん細胞MCF-7細胞はATCC(ATCC、HTB-22)から得た。乳がん患者「patient-10」のHLA‐A、B、またはC cDNAをMCF‐7細胞に形質導入した。(後記の実施例2では、乳がん患者「patient-10」のがん細胞株を作製する代わりに乳がん細胞株に患者HLA分子(A*0301、A*2402、B*5201を)を発現させて反応するかを解析した。)
ベクターにGFPが入っているためGFP陽性細胞を、患者のHLA発現細胞としてFACSAria IIで選別した。
BW細胞はハーバード大学医学部のダナ・ファーバーがん研究所のEllis L. Reinherz教授から好意的に提供された(Feng Y,BrazinKN, Kobayashi E, Mallis RJ,ReinherzEL, Lang MJ. Mechanosensing drives acuity ofαβT-cell recognition. Proc NatlAcad Sci U S A. 2017 Aug 15. pii: 201703559. doi: 10.1073/pnas.1703559114.)。レトロウイルスベクターを用いて、ヒトCD8αおよびβ cDNAをBW細胞に形質導入した(ヒトCD8αβ+BW細胞)。
<Cell>
Breast cancer cells MCF-7 cells were obtained from ATCC (ATCC, HTB-22). HLA-A, B, or C cDNA from breast cancer patient "patient-10" was transduced into MCF-7 cells. (In Example 2 described later, instead of preparing a cancer cell line of a breast cancer patient "patient-10", the patient HLA molecule (A * 0301, A * 2402, B * 5201) is expressed in the breast cancer cell line. It was analyzed whether it would react.)
Since GFP is contained in the vector, GFP-positive cells were selected by FACSAria II as HLA-expressing cells of the patient.
BW cells are from Ellis L. et al., Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School. Favorably provided by Professor Reinherz (Feng Y, BrazilKN, Kobayashi E, Mallis RJ, ReinherzEL, Lang MJ. Mechanosensing drives acuity of αβ T-cell recognition. Proc NatlAcad Sci US A. 2017 Aug 15. pii: 201703559. Doi: 10.1073 / pnas.1703559114.). Human CD8α and β cDNA were transduced into BW cells using a retroviral vector (human CD8αβ + BW cells).

<ハイブリッド1G4 TCRベクターの構築>
ハイブリッド1G4 TCRβ‐P2A‐TCRα‐P2A‐BlaR(sequence‐1)(図3A)のcDNAを人工的に合成し、pMXsレトロウイルスベクター(Cell Biolabs)中のEco RI/Sal I部位にクローン化した。
<Construction of hybrid 1G4 TCR vector>
The cDNA of the hybrid 1G4 TCRβ-P2A-TCRα-P2A-BlaR (sequence-1) (FIG. 3A) was artificially synthesized and cloned into the Eco RI / Sal I site in the pMXs retroviral vector (Cell Biolabs).

<単一T細胞由来のTCR cDNAの増幅>
TCR cDNAを、以前の報告(Hamana H, Shitaoka K, Kishi H, Ozawa T, Muraguchi A. A novel, rapid and efficient method of cloning functional antigen-specific T-cell receptors from single human and mouse T-cells. Biochem Biophys Res Commun. 474: 709-714, 2016. doi: 10.1016/j.bbrc.2016.05.015)に記載されているワンステップRT-PCRおよびセカンドPCRによって1個のT細胞から増幅した。T細胞は乳がん患者「patient-10」の腫瘍組織に浸潤したリンパ球よりCD8陽性PD-1陽性CD137陽性T細胞を96ウェルPCR用プレートに単一細胞ソートすることにより分離した。
<Amplification of TCR cDNA derived from a single T cell>
Previous reports of TCR cDNA (Hamana H, Shitaoka K, Kishi H, Ozawa T, Muraguchi A. A novel, rapid and efficient method of cloning functional antigen-specific T-cell receptors from single human and mouse T-cells. Biochem Amplified from one T cell by one-step RT-PCR and second PCR described in Biophys Res Commun. 474: 709-714, 2016. doi: 10.1016 / j.bbrc. 2016.05.015). T cells were isolated from lymphocytes infiltrating the tumor tissue of the breast cancer patient "patient-10" by single-cell sorting CD8-positive PD-1-positive CD137-positive T cells on a 96-well PCR plate.

<TCRベクター構築>
サードPCRは、セカンドPCR産物をそれぞれTCRαおよびβについてプライマー1およびプライマー2で再増幅することにより、セカンドPCRと同じ方法で実施した。Gibson Assembly方法を用いて、サードPCR産物を線状化ベクターに連結した。線状化ベクターは、Hybrid 1G4 TCRベクターを鋳型としてプライマー3およびプライマー4によるPCRにより増幅した。プライマー配列を表1に示す。
<Construction of TCR vector>
The third PCR was performed in the same manner as the second PCR by re-amplifying the second PCR products with Primer 1 and Primer 2 for TCRα and β, respectively. The third PCR product was ligated into a linearized vector using the Gibson Assembly method. The linearized vector was amplified by PCR with Primer 3 and Primer 4 using the Hybrid 1G4 TCR vector as a template. The primer sequences are shown in Table 1.

Figure 2022025350000001
Figure 2022025350000001

プラスミド構築のために、TCRαおよびTCRβのサードPCR産物1μL、mCb1-P2A断片(10ng/μL、sequence-2、図3B)1μL、線状化ベクター(50ng/μL)0.5μL、およびNEBuilder HiFi DNAアセンブリーマスターミックス(New England Biolabs, Beverly, USA)3.5μLを混合し、50℃で20分間インキュベートした。構築したプラスミドをECOSコンピテントE.coli JM109細胞(Nippon Gene)に形質転換し、アンピシリンを含むLB培地2mLで18~24時間培養した。プラスミドDNAは、ChargeSwitch-Pro Plasmid Miniprep Kit (ThermoFisher SCIENTIFIC)を用いてE.coli培養から精製した。精製したプラスミド濃度をNanoDrop 2000 (Thermo Scientific, Rockford, USA)で測定した。なお、mCb1はマウスのTCRの定常領域の一部である。 For plasmid construction, 1 μL of third PCR product of TCRα and TCRβ, 1 μL of mCb1-P2A fragment (10 ng / μL, sequence-2, FIG. 3B), 0.5 μL of linearized vector (50 ng / μL), and NEBuilder HiFi DNA. 3.5 μL of assembly master mix (New England Biolabs, Beverly, USA) was mixed and incubated at 50 ° C. for 20 minutes. The constructed plasmid was used as ECOS competent E.I. E. coli JM109 cells (Nippon Gene) were transformed and cultured in 2 mL of LB medium containing ampicillin for 18 to 24 hours. For plasmid DNA, E.I. Purified from colli culture. Purified plasmid concentration was measured with NanoDrop 2000 (Thermo Scientific, Rockford, USA). Note that mCb1 is part of the constant region of the TCR of the mouse.

<レトロウイルス産生>
まず、1.0×105のPlat-E細胞(東京大学北村俊雄教授より供与)を、トランスフェクションの1日前に10% FCS、50mmol/Lの2-メルカプトエタノール、ストレプトマイシン(100mg/mL)、ペニシリン(100U/mL)を含む0.5mLのDMEMで、24ウェルプレートで培養した。pMXs-TCRβ-P2A-TCRα-P2A-BlaSRベクターを、FuGENE6トランスフェクション試薬(Roche社、E2692)を用いて、製造業者の指示書に従って、Plat-E細胞にトランスフェクションした。細胞を5%CO2大気中で37℃で培養した。翌日、細胞培地を交換した。2日後、培養上清を回収し、0.45mmフィルター(Millipore, SLHV033RS)で濾過し、使用するまで-80℃で保存した。
<Retrovirus production>
First, 1.0 × 105 Plat-E cells (donated by Professor Toshio Kitamura of the University of Tokyo) were supplied with 10% FCS, 50 mmol / L 2-mercaptoethanol, streptomycin (100 mg / mL) one day before transfection. Cultivated in 24-well plates with 0.5 mL DMEM containing penicillin (100 U / mL). The pMXs-TCRβ-P2A-TCRα-P2A-BlaS R vector was transfected into Plat-E cells using the FuGENE6 transfection reagent (Roche, E2692) according to the manufacturer's instructions. Cells were cultured at 37 ° C. in 5% CO 2 atmosphere. The next day, the cell medium was changed. After 2 days, the culture supernatant was collected, filtered through a 0.45 mm filter (Millipore, SLHV033RS) and stored at -80 ° C until use.

<ヒトCD8αβ+BW細胞へのTCRのレトロウイルス形質導入>
ヒトCD8αβ+BW細胞にTCRをレトロウイルスにより形質導入するために、非組織培養処理96ウェルプレートのウェルを20μLのレトロネクチン(50mg/mL、タカラ、T100B)で4℃で一晩コーティングし、TCRをコードするレトロウイルスを、製造業者の指示書に従い、32℃で1900×gで2時間遠心分離することによりウェルにスピン充填した。次に、10%FCS、50mmol/Lの2-メルカプトエタノール、ストレプトマイシン(100mg/mL)、およびペニシリン(100 U/mL)を含む100μLのDMEM中の104のヒトCD8αβ+BW細胞を、レトロウイルス充填ウェルに加え、32℃で1000×gで10分間スピンダウンし、5% CO2中で37℃で一晩インキュベートした。翌日、TCR形質導入ヒトCD8αβ+BW細胞を20μg/mLのブラスチシジンS(KK‐400、フナコシ、東京、日本)の存在下でさらに2日間増殖させ、実験に使用した。
<Introduction of TCR retrovirus transduction into human CD8αβ + BW cells>
To transduce TCR into human CD8αβ + BW cells with a retrovirus, wells of a 96-well plate treated with non-tissue culture were coated with 20 μL retronectin (50 mg / mL, Takara, T100B) overnight at 4 ° C. to give the TCR. The encoded retrovirus was spin-filled into wells by centrifugation at 1900 xg for 2 hours at 32 ° C. according to the manufacturer's instructions. Next, 104 human CD8αβ + BW cells in 100 μL DMEM containing 10% FCS, 50 mmol / L 2-mercaptoethanol, streptomycin (100 mg / mL), and penicillin (100 U / mL) were retrovirused. In addition to the filling wells, they were spun down at 1000 × g at 32 ° C for 10 minutes and incubated overnight at 37 ° C in 5% CO 2 . The next day, TCR transduced human CD8αβ + BW cells were grown in the presence of 20 μg / mL blasticidin S (KK-400, Funakoshi, Tokyo, Japan) for an additional 2 days and used in the experiment.

<フローサイトメトリー解析>
TCR形質導入ヒトCD8αβ+BW細胞を20μg/mLのBlaSの存在下、およびBlaS非存在下で培養し、APC-抗CD3抗体で染色し、フローサイトメトリー解析を行った。なお、BW細胞はもともとGFPを発現している.
<Flow cytometry analysis>
TCR transduced human CD8αβ + BW cells were cultured in the presence of 20 μg / mL Blas and in the absence of Blas, stained with APC-anti-CD3 antibody, and flow cytometric analysis was performed. BW cells originally express GFP.

フローサイトメトリー解析の結果、ブラストサイジンS(BlaS)の非存在下で培養すると、31%の細胞しかTCRを発現していないが、BlaSの存在下で培養すると、82%の細胞がCD3(TCR)を発現した(図4B)。 As a result of flow cytometric analysis, when cultured in the absence of Blasticidin S (BlaS), only 31% of the cells expressed TCR, but when cultured in the presence of Blastic, 82% of the cells were CD3 ( TCR) was expressed (FIG. 4B).

上記方法で、TCRのβ鎖、α鎖の両方の断片が増幅した32個のTCRのレトロウイルスを作製し、それをBW T細胞株に導入し、BlaSで選択後、TCR(CD3)の発現を解析した結果を図4Cに示す。4、5、6、7、12、13、14、16、17、20、22、23、28、31および32番のチャートは、CD3陽性細胞をソーティングすることで、TCR(CD3)陽性細胞を濃縮できたものである。本方法の利点は、dual alpha, dual betaを気にする必要がないことである。 By the above method, 32 TCR retroviruses in which both β-chain and α-chain fragments of TCR were amplified were prepared, introduced into a BW T cell line, selected by Blas, and then TCR (CD3) was expressed. The result of the analysis is shown in FIG. 4C. Charts 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 23, 28, 31 and 32 show TCR (CD3) positive cells by sorting CD3 positive cells. It was able to be concentrated. The advantage of this method is that it is not necessary to worry about dual alpha and dual beta.

実施例2
本実施例では、実施例1の、BlaSで選択されたTCR形質導入ヒトCD8αβ+BW細胞について、機能解析を行った。
Example 2
In this example, functional analysis was performed on the TCR transduced human CD8αβ + BW cells selected by Blas in Example 1.

<酵素免疫測定法(ELISA)によるIL-2分泌の評価>
TCR cDNA導入ヒトCD8αβ+BW細胞(1×105)を、ヒトIFNγ(100U/mL、PeproTech Inc.)で48時間処理した1×105のMCF-7細胞と共に、100U/mLのマウスIL-1α(和光純薬株式会社、大阪、日本)存在下でRPMI培地0.2mL中で96ウェルプレートで培養した。一晩培養後、上清を回収し、それぞれの上清中のマウスIL-2量を製造業者の指示書に従ってELISA(R&D Systems)で測定した。
<Evaluation of IL-2 secretion by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)>
100 U / mL mouse IL- with 1 × 10 5 MCF-7 cells treated with TCR cDNA-introduced human CD8αβ + BW cells (1 × 10 5 ) with human IFNγ (100 U / mL, PeproTech Inc.) for 48 hours. In the presence of 1α (Wako Junyaku Co., Ltd., Osaka, Japan), the cells were cultured in a 96-well plate in 0.2 mL of RPMI medium. After culturing overnight, the supernatant was collected and the amount of mouse IL-2 in each supernatant was measured by ELISA (R & D Systems) according to the manufacturer's instructions.

結果を図5Aに示す。19クローンのTCRを発現させたBW T細胞株を患者HLAを発現させた乳がん細胞株(MCF-7)と共培養し、次の日にIL-2の産生をELISAで解析したところクローン24が反応することがわかった。これは、ユニークなTCR配列由来である。 The results are shown in FIG. 5A. A BW T cell line expressing 19 clones of TCR was co-cultured with a breast cancer cell line expressing patient HLA (MCF-7), and the next day, IL-2 production was analyzed by ELISA. It turned out to react. It is derived from a unique TCR sequence.

図5Aに示したクローンから、反応していそうなクローンを選択し、再度解析した結果、図5Bに示すように、8クローン(1、3、24、29、4、7、14、20)が患者HLAを導入したMCF-7がん細胞株に反応することが確認できた。 From the clones shown in FIG. 5A, clones likely to react were selected and analyzed again. As a result, as shown in FIG. 5B, 8 clones (1, 3, 24, 29, 4, 7, 14, 20) were found. It was confirmed that the patient responded to the MCF-7 cancer cell line into which HLA was introduced.

図5Aのクローンの中で、一番反応の高かったクローン24(図5CではTCR10-59と記載する)をヒト末梢血T細胞に遺伝子導入し、MCF-7がん細胞株と共培養し、次の日にIFN-γの産生をELISAにて測定した(図5C)。ヒトT細胞に発現させることで、高い反応性を示すことがわかった。 Among the clones of FIG. 5A, the clone 24 having the highest response (described as TCR10-59 in FIG. 5C) was gene-introduced into human peripheral blood T cells and co-cultured with the MCF-7 cancer cell line. The next day, IFN-γ production was measured by ELISA (FIG. 5C). It was found that when expressed in human T cells, it exhibits high reactivity.

実施例3
従来法と本発明の方法とを使って腫瘍浸潤リンパ球TIL(tumor infiltrating lymphocyte)よりTCRを取得し、その腫瘍反応性を解析した。図6は、がん患者(patient-10)の腫瘍浸潤リンパ球のCD8+ T細胞のTCRのレパトア解析を行った結果を示している。
Example 3
TCR was obtained from tumor infiltrating lymphocyte TIL (tumor infiltrating lymphocyte) using the conventional method and the method of the present invention, and its tumor reactivity was analyzed. FIG. 6 shows the results of a repertoire analysis of TCR of CD8 + T cells of tumor-infiltrating lymphocytes of a cancer patient (patient-10).

図6の円グラフに示すように、82クローン中、同じTCR配列を持ったT細胞が2~6個ずつ存在している。そのほか、1個1個ユニークなTCRを発現しているT細胞が47個存在している。同じ配列を持ったT細胞は腫瘍に反応してクローナルに増殖していると考えられ、その中に腫瘍特異的TCRが存在している可能性が高いことから、これまで用いていた従来法では、クローナルに増殖しているクローンを5個ほどのTCRの機能を解析してきた。残りのTCRの中にも腫瘍反応性TCRが存在している可能性があるが、従来法では手間がかかるので解析しないままにしていた。
一方、本発明の実施例1に例示の方法では、回収したTCRのほぼすべての機能を解析できる。1個1個ユニークなTCRを発現している47クローンのうち、15クローンは、TCRβ鎖が増幅できてもTCRα鎖が増幅しなかったり、もしくはその逆であったり、またはTCRβ鎖、TCRα鎖ともに増幅されても、TCRが細胞表面に発現しなかったため、解析できなかった。しかし、上記の実施例1および2に示すように、32クローンについて機能解析をすることができた。
As shown in the pie chart of FIG. 6, in 82 clones, 2 to 6 T cells having the same TCR sequence are present. In addition, there are 47 T cells expressing each unique TCR. It is considered that T cells having the same sequence proliferate clonally in response to the tumor, and it is highly possible that tumor-specific TCR is present in the T cells. , I have analyzed the function of about 5 TCRs of clones growing clonally. Tumor-reactive TCRs may also be present in the remaining TCRs, but they were left unanalyzed because the conventional method is time-consuming.
On the other hand, in the method exemplified in Example 1 of the present invention, almost all the functions of the recovered TCR can be analyzed. Of the 47 clones expressing unique TCRs one by one, 15 clones can amplify the TCRβ chain but not the TCRα chain, or vice versa, or both the TCRβ chain and the TCRα chain. Even if it was amplified, it could not be analyzed because TCR was not expressed on the cell surface. However, as shown in Examples 1 and 2 above, functional analysis could be performed on 32 clones.

本発明は、遺伝子工学の分野で有用である。さらに、本発明は、がんや感染症のTCR遺伝子治療に関連する、ライフサイエンス、医療等の分野で有用である分野において、有用である。 The present invention is useful in the field of genetic engineering. Furthermore, the present invention is useful in fields useful in the fields of life science, medical treatment, etc. related to TCR gene therapy for cancer and infectious diseases.

配列番号1~4:プライマー配列
配列番号5および6:ベクター配列およびそのコード領域のアミノ酸配列
配列番号7および8:mCb1-P2A断片およびそのコード領域のアミノ酸配列
配列番号9~21:TCRβ鎖のCDR3のアミノ酸配列
SEQ ID NOs: 1-4: Primer sequences SEQ ID NOs: 5 and 6: Amino acid SEQ ID NOs: 7 and 8: vector sequence and its coding region Amino acid SEQ ID NOs: 9-21: TCRβ chain CDR3 Amino acid sequence of

Claims (8)

1)少なくとも、第1のタンパク質をコードする核酸および第2のタンパク質をコードする核酸をそれぞれ増幅する工程;
2)工程1)で増幅された核酸を相同組換えにより発現ベクターに導入して、5´から3´の方向に、少なくとも、a)前記増幅した第1のタンパク質をコードする核酸、b)自己切断性リンカー、c)前記増幅した第2のタンパク質をコードする核酸、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターを提供する工程;および
3)前記発現ベクターを動物細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養して、それにより細胞の中で工程1)で増幅された複数の核酸の全てがインフレームで挿入された細胞を選択する工程
を含む、タンパク質複合体を発現する細胞の製造方法。
1) At least the step of amplifying the nucleic acid encoding the first protein and the nucleic acid encoding the second protein, respectively;
2) The nucleic acid amplified in step 1) is introduced into the expression vector by homologous recombination, and in the direction from 5'to 3', at least a) the nucleic acid encoding the amplified first protein, b) self. Steps to provide an expression vector comprising a cleaving linker, c) a nucleic acid encoding the amplified second protein, d) a self-cleaving linker, and e) a nucleic acid encoding a selection marker; and 3) the expression vector. Animal cells were transfected and the transfected cells were cultured in a medium containing a selection reagent, whereby cells in which all of the multiple nucleic acids amplified in step 1) were inserted in-frame were obtained. A method for producing a cell expressing a protein complex, which comprises a step of selection.
1)少なくとも、第1の遺伝子および第2の遺伝子をそれぞれ増幅する工程;
2)工程1)で増幅された遺伝子を相同組換えにより発現ベクターに導入して、5´から3´の方向に、少なくとも、a)前記増幅した第1の遺伝子、b)自己切断性リンカー、c)前記増幅した第2の遺伝子、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸を含む発現ベクターを提供する工程;および
3)前記発現ベクターを動物細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を選択試薬を含む培地で培養して、それにより細胞の中で工程1)で増幅された複数の遺伝子の全てがインフレームで挿入された細胞を選択する工程
を含む、遺伝子導入細胞を効率的に選択する方法。
1) At least the step of amplifying the first gene and the second gene, respectively;
2) The gene amplified in step 1) is introduced into the expression vector by homologous recombination, and in the direction from 5'to 3', at least a) the amplified first gene, b) self-cleavable linker, c) Steps to provide an expression vector containing the amplified second gene, d) a self-cleaving linker, and e) a nucleic acid encoding a selection marker; and 3) transfect the expression vector into animal cells. Gene transfer, comprising the step of culturing the affected cells in a medium containing a selection reagent, thereby selecting cells in which all of the multiple genes amplified in step 1) were inserted in-frame. How to efficiently select cells.
自己切断性リンカーが自己切断性2Aペプチドをコードする核酸である、請求項1または2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the self-cleavable linker is a nucleic acid encoding a self-cleaving 2A peptide. 選択マーカーが、Zeocin(商標)耐性マーカー、ネオマイシン耐性マーカー、ピューロマイシン耐性マーカー、ブラストサイジン耐性マーカー、およびハイグロマイシン耐性マーカーからなる群から選択されるいずれかである、請求項1から3の何れか一項に記載の方法。 Any of claims 1 to 3, wherein the selectable marker is any one selected from the group consisting of a Zeocin ™ resistance marker, a neomycin resistance marker, a puromycin resistance marker, a blastsidedin resistance marker, and a hygromycin resistance marker. The method described in item 1. 5´から3´の方向に、少なくともa)第1のタンパク質をコードする核酸、b)自己切断性リンカー、c)第2のタンパク質をコードする核酸、d)自己切断性リンカー、およびe)選択マーカーをコードする核酸。 In the 5'to 3'direction, at least a) nucleic acid encoding the first protein, b) self-cleavable linker, c) nucleic acid encoding the second protein, d) self-cleavable linker, and e) selection. Nucleic acid encoding a marker. 前記第1のタンパク質がTCRのα鎖であり、前記第2のタンパク質がTCRのβ鎖であるか、または
前記第1のタンパク質がTCRのβ鎖であり、前記第2のタンパク質がTCRのα鎖である、請求項1から4の何れか一項に記載の方法。
The first protein is the α chain of the TCR and the second protein is the β chain of the TCR, or the first protein is the β chain of the TCR and the second protein is the α of the TCR. The method according to any one of claims 1 to 4, which is a chain.
5´から3´の方向に、a)TCRの可変(V)α領域をコードする核酸、b)TCRの定常部(C)α領域をコードする核酸、c)自己切断性リンカー、d)TCRのVβ領域をコードする核酸、e)TCRのCβ領域をコードする核酸、f)自己切断性リンカー、およびg)選択マーカーをコードするか、または
5´から3´の方向に、a)TCRのVβ領域をコードする核酸、b)TCRのCβ領域をコードする核酸、c)自己切断性リンカー、d)TCRのVα領域をコードする核酸、e)TCRのCα領域をコードする核酸、f)自己切断性リンカー、およびg)選択マーカーをコードする核酸。
In the direction from 5'to 3', a) a nucleic acid encoding a variable (V) α region of the TCR, b) a constant portion of the TCR (C) a nucleic acid encoding an α region, c) a self-cleaving linker, d) TCR. Nucleic acid encoding the Vβ region of, e) Nucleic acid encoding the Cβ region of the TCR, f) Self-cleavable linker, and g) Encoding a selection marker or in the direction from 5'to 3', a) TCR. Nucleic acid encoding Vβ region, b) Nucleic acid encoding Cβ region of TCR, c) Self-cleavable linker, d) Nucleic acid encoding Vα region of TCR, e) Nucleic acid encoding Cα region of TCR, f) Self Cleavable linker, and g) Nucleic acid encoding a selection marker.
1)患者由来の生体試料からTCRのVα領域をコードする核酸およびTCRのVβ領域をコードする核酸をそれぞれ増幅する工程;
2)前記増幅された核酸を用いて、請求項7に記載の核酸を含むウイルスを調製する工程;
3)前記ウイルスを動物細胞に感染させ、感染細胞を選択試薬を含む培地で培養する工程;ならびに
4)TCRが発現した細胞株を選択する工程を含む、
TCR遺伝子治療用細胞の製造方法。
1) A step of amplifying a nucleic acid encoding the Vα region of the TCR and a nucleic acid encoding the Vβ region of the TCR from a biological sample derived from a patient;
2) A step of preparing a virus containing the nucleic acid according to claim 7 using the amplified nucleic acid;
3) Infecting animal cells with the virus and culturing the infected cells in a medium containing a selection reagent; and 4) selecting a cell line expressing TCR.
A method for producing cells for TCR gene therapy.
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