JP2023524602A - T細胞抗原受容体、その多量体複合体、並びにその製造方法及び使用 - Google Patents

T細胞抗原受容体、その多量体複合体、並びにその製造方法及び使用 Download PDF

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Abstract

抗体又はその抗原結合断片、T細胞抗原受容体、T細胞抗原受容体(TCR)を発現させる免疫細胞、並びにその製造方法及び使用を提供する。前記TCRは対応するpMHC複合体を特異的に認識し、TCR T細胞を活性化し、さらに高レベルの細胞因子IFNγ、IL2、TNFαを産生し、標的細胞を顕著に殺傷して担がんマウスの寿命を延ばすことができる。【選択図】図22

Description

本発明は生物医薬の技術分野に関し、具体的には、抗体又はその抗原結合断片、T細胞抗原受容体、多量体複合体、並びにその製造方法及び使用に関する。
EBウイルス(EBV:Epstein-Barr virus)はEpsteinとBarrにより1964年にバーキットリンパ腫(BL:Burkitt’s lymphoma)のサンプルから単離されたγヘルペスウイルスで、初めて認められた腫瘍ウイルスである。EBVの原発感染症は主にヒトの口腔咽頭部の上皮細胞で発生し、その後にその顕著なBリンパ球親和性の特性のためにB細胞に感染でき、メモリーB細胞に長期に潜伏して存在し、感染者は一生キャリアとなり、このため、成人血清中のウイルス抗体の陽性率は90%を超えている。EBV感染は免疫機能が正常なほとんどの人にとって大きな脅威にはならないが、先天性又は後天性免疫不全の人にはEBVは生命に危険を及ぼす様々な疾患を引き起こすことがある。さらに、EBV潜伏感染により発現したタンパク質(6核タンパク質EBNA1、2、3A、3B及び3C、EBNA-LPと3つの潜伏期膜タンパク質LMP1、LMP2A、LMP2B)は細胞増殖と転化を刺激でき、EBV関連移植後リンパ球増殖性疾患(EBV-PTLD:EBV related post-transplant lymphoproliferative diseases)、バーキットリンパ腫、ホジキンリンパ腫(HL:Hodgkin’s lymphoma)、鼻咽頭がん(NPC:Nasopharyngeal carcinoma)、胃がん(Gastric cancer)など、さまざまな悪性腫瘍の発生、進展、臨床予後との直接的な関連性が確認されている。これらの疾患における潜伏期タンパク質の発現の違いに基づいて、EBVの潜伏型はI、II、III期に分類する。現在、EBウイルスを標的とした抗ウイルス治療は、薬剤耐性や深刻な副作用などの問題から、多くのEBV関連疾患を効果的にコントロールすることができない。
Papadopoundsらは、健常なEBVキャリアのリンパ球を輸注するとPTLD患者を治癒できることを始めて発見し、その後、臨床的には自己EBV-CTLs細胞療法が開発された。現在、EBV-CTLsはEBV関連リンパ腫と鼻咽頭がんにおいて臨床応用が展開されており、その人体内の安全性が良好で、一定の治療効果があることが発見されたが、インビトロで培養されたCTLsの多くの不足もその臨床治療効果を制限した。まず、CTLs中の腫瘍関連EBV抗原の特異的T細胞の数が少ない(<0.05%)ため、一般的に大投与量(1010超)の数回の再輸注(4~6回)を行う必要があり、次に、製造期間が長いため治療までの待ち時間を長くし、それに伴うT細胞分化サブセットの変化はさらにその生体内機能を弱め、さらに、製造した細胞は人によって異なるため、治療効果を保証することは難しい。そのため、より特異性で、インビボの腫瘍に対する殺傷能力がより高く、より持続的なEBV抗原を標的とした、EBV関連の鼻咽頭がんやリンパ腫の治療用の細胞免疫療法の開発が急務である。
T細胞は獲得免疫系の重要な構成要素であり、病原体、自己病変細胞や腫瘍の除去を媒介し、生体の恒常性を維持するための保護力である。T細胞受容体(TCR:T cell receptor)はT細胞のアイデンティティーであり、TCRは標的細胞の主要組織適合性複合体(MHC)及び提示された抗原複合体の認識により、T細胞の活性化と一連の後発細胞シグナル伝達や他の生理的反応を引き起こし、これにより、抗原特異的なT細胞はその標的細胞に対して免疫効果を発揮する。TCR-T細胞療法は腫瘍/ウイルス抗原ペプチドに対して高特異性、高親和性のT細胞受容体をクローニングした後、遺伝子導入技術により患者自身のT細胞に導入し、自己T細胞が腫瘍/ウイルスの抗原ポリペプチドを特異的に認識できるようにし、さらに腫瘍や病原体を除去する技術である。CAR-Tと比較すると、TCR-T療法はより広範な腫瘍抗原(細胞内タンパク質と膜タンパク質)を認識でき、より強化された殺傷作用を示すと同時に低いサイトカインストームを伴い、固形腫瘍の治療に大きな潜在力を持つ。現在、TCR-T療法は肺がん、結腸がん、滑膜細胞肉腫などの様々な固形腫瘍の臨床試験で顕著な治療効果が観察されているが、主な標的の多くはCEA、gp100、MART-1、MAGA-A3やNY-ESO-1などのような腫瘍関連抗原であるため、オフターゲット効果と毒性や副作用が発見された。EBV感染関連悪性疾患に対しては、EBV抗原は外来抗原として、強い免疫原性を持ち、かつ、オフターゲット効果が発生しにくく、理想的な潜在的標的である。
EBV潜伏期膜タンパク質LMP2Aは、細胞の増殖、生存及び移動を促進し、上皮間質の転化を支援でき、全てのII型及びIII型疾患/悪性腫瘍に発現するEBVの主要遺伝子の1つである。文献報告によると、再輸注EBV-CTLでは、LMP2に特異的なCTL細胞の割合は臨床効果と密接に関連しており、これらの証拠は、LMP2が鼻咽頭がんのようなEBV感染に関連するII/III型疾患の治療の標的となり得ることを示唆している。例えば、特許CN1526072Aは、EBV腫瘍関連潜伏期膜タンパク質の細胞外ドメインの同定方法及びそれに反応する抗体試薬の選択方法を開示しており、また、EBV LMP2細胞外ドメインのアミノ酸配列を具体的に開示した。特許CN1269804Aには多くのEBVのT細胞CTLエピトープが開示されている。特許CN108289950Aは、ヒトHLA提示EBV LMP2に特異的なT細胞受容体様抗体薬剤を開示し、ここで、前記T細胞受容体が認識する抗原ペプチドエピトープはCLGGLLTMVである。特許WO2017085471は抗原ペプチドSSCSSCPLSKを特異的に認識するTCR配列を開示している。さらに、非特許文献Dual non-contiguous peptide occupancy of HLA class I evoke antiviral human CD8 T cell response and form neo-epitopes with self-antigens(Ziwei Xiaoら,Sci Rep,2017)はHLA-A*1101個体において、7/8の個体が同じTRBV4-1断片をSSCの主要な認識特異性として利用していることを開示している。特許CN109306005AはEBウイルス特異的T細胞抗原受容体及びその使用を開示している。しかし、全ての従来技術では、本発明の前記TCRは開示されていない。
本発明は、LMP2タンパク質のHLA-A*0201限制ペプチドFLYALALLL、HLA-A*1101限制ペプチドSSCSSCPLSK/SSCSSCPLTK、及びHLA-A*2402限制ペプチドPYLFWLAAI及びTYGPVFMSL/TYGPVFMCLが免疫原性の強い抗原エピトープであり、生体内で特異的Tリンパ球及び対応する免疫反応の産生を引き起こすことが可能であることを見出し、このため、本発明は、EBV潜伏期タンパク質LMP2ペプチド(配列FLYALALLL、PYLFWLAAI、TYGPVFMSL/TYGPVFMCL、SSCSSCPLSK/SSCSSCPLTKを含む)に特異的に結合し得る多くのT細胞抗原受容体及びEBV関連疾患を治療する医薬組成物の製造におけるその使用を提供する。本発明の前記TCRは対応するpMHC複合体を特異的に認識し、TCR T細胞を活性化し、さらに高レベルの細胞因子IFNγ、IL2、TNFαを発生させ、標的細胞を顕著に殺傷して、担がんマウスの寿命を延ばすことができる。
具体的には、本発明の第1態様は、配列番号35~117の1種又は2種以上の組み合わせから選ばれるEBV潜伏期膜タンパク質LMP2に結合する相補性決定領域(CDR)を提供する。
好ましくは、前記CDRはCDR1α~CDR3α及び/又はCDR1β~CDR3βを含む。
ここで、CDR1αのアミノ酸配列は配列番号35~44のいずれか1つに示されるか、又は配列番号35~44のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2αのアミノ酸配列は配列番号45~54のいずれか1つに示されるか、又は配列番号45~54のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3αのアミノ酸配列は配列番号55~73のいずれか1つに示されるか、又は配列番号55~73のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR1βのアミノ酸配列は配列番号74~84のいずれか1つに示されるか、又は配列番号74~84のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2βのアミノ酸配列は配列番号85~96のいずれか1つに示されるか、又は配列番号85~96のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3βのアミノ酸配列は配列番号97~117のいずれか1つに示されるか、又は配列番号97~117のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
本発明の1つの特定実施形態では、前記CDRは以下のいずれか1群から選ばれる。
Figure 2023524602000002
Figure 2023524602000003
本発明の第2態様は、CDR1α、CDR2α及び/又はCDR3αを含むEBV潜伏期膜タンパク質LMP2に結合するα鎖ポリペプチドを提供する。
ここで、CDR1αのアミノ酸配列は配列番号35~44のいずれか1つに示されるか、又は配列番号35~44のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2αのアミノ酸配列は配列番号45~54のいずれか1つに示されるか、又は配列番号45~54のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3αのアミノ酸配列は配列番号55~73のいずれか1つに示されるか、又は配列番号55~73のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
好ましくは、前記α鎖ポリペプチドは以下のCDR1α~CDR3αのいずれか1群を含む。
Figure 2023524602000004
本発明の第3態様は、CDR1β、CDR2β及び/又はCDR3βを含むEBV潜伏期膜タンパク質LMP2に結合するβ鎖ポリペプチドを提供する。
ここで、CDR1βのアミノ酸配列は配列番号74~84のいずれか1つに示されるか、又は配列番号74~84のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2βのアミノ酸配列は配列番号85~96のいずれか1つに示されるか、又は配列番号85~96のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3βのアミノ酸配列は配列番号97~117のいずれか1つに示されるか、又は配列番号97~117のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
本発明の1つの特定実施形態では、前記β鎖ポリペプチドは以下のCDR1β~CDR3βのいずれか1群を含む。
Figure 2023524602000005
本発明の第4態様は、EBV潜伏期膜タンパク質LMP2に特異的に結合するT細胞抗原受容体を提供する。
好ましくは、結合エピトープは配列番号29~34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含む。
さらに好ましくは、結合エピトープは配列番号29、30、33又は34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含む。
さらに好ましくは、前記EBV潜伏期膜タンパク質LMP2は配列番号27及び/又は配列番号28に示されるアミノ酸配列を含み、又は配列番号27及び/又は配列番号28とは少なくとも80%の相同性を有するアミノ酸配列を含む。
好ましくは、前記T細胞抗原受容体は主要組織適合性複合体分子(MHC)の提示を通じて、EBV潜伏期膜タンパク質LMP2由来のペプチドに特異的に結合する。
好ましくは、前記T細胞抗原受容体は少なくとも1つのα鎖可変領域及び/又はβ鎖可変領域を含む。
好ましくは、前記T細胞抗原受容体はαβヘテロ二量体である。
好ましくは、前記T細胞抗原受容体はα鎖のCDR1α~CDR3α及び/又はβ鎖のCDR1β~CDR3βを含む。ここで、CDR1αのアミノ酸配列は配列番号35~44のいずれか1つに示されるか、又は配列番号35~44のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2αのアミノ酸配列は配列番号45~54のいずれか1つに示されるか、又は配列番号45~54のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3αのアミノ酸配列は配列番号55~73のいずれか1つに示されるか、又は配列番号55~73のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR1βのアミノ酸配列は配列番号74~84のいずれか1つに示されるか、又は配列番号74~84のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2βのアミノ酸配列は配列番号85~96のいずれか1つに示されるか、又は配列番号85~96のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3βのアミノ酸配列は配列番号97~117のいずれか1つに示されるか、又は配列番号97~117のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
好ましくは、前記CDR1α~CDR3α及びCDR1β~CDR3βはそれぞれ、配列番号35、45、55、74、85及び97;又は配列番号35、45、56、74、85及び98;又は配列番号36、46、57、75、86及び99;又は配列番号37、47、58、76、87及び100;又は配列番号38、48、59、74、88及び101;又は配列番号39、49、60、77、89及び102;又は配列番号39、49、61、77、89及び103;又は配列番号40、50、62、78、90及び104;又は配列番号37、47、63、79、91及び105;又は配列番号37、47、64、74、88及び106;又は配列番号40、50、65、78、90及び107;又は配列番号39、49、60、80、92及び108;又は配列番号39、49、60、77、89及び109;又は配列番号39、49、61、77、89及び110;又は配列番号40、50、66、81、93及び111;又は配列番号41、51、67、82、94及び112;又は配列番号39、49、68、77、89及び102;又は配列番号42、52、69、83、95及び113;又は配列番号43、53、70、76、87及び114;又は配列番号44、54、71、74、88及び115;又は配列番号37、47、72、84、96及び116;又は配列番号40、50、73、82、94及び117であってもよい。
本発明の1つの特定実施形態では、前記CDR1α~CDR3α及びCDR1β~CDR3βは以下のいずれか1群から選ばれる。
Figure 2023524602000006
Figure 2023524602000007
Figure 2023524602000008
本発明の1つの特定実施形態では、前記T細胞抗原受容体のアミノ酸配列は配列番号5~26のいずれか1つから選ばれるか、又は配列番号5~26のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
好ましくは、前記T細胞抗原受容体のα鎖とβ鎖はlinker配列を介して連結され、linker配列は好ましくはfurin-SGSG-p2A配列(以下、略語fp2A)である。
好ましくは、前記連結順序はα鎖、fp2A、β鎖、又はβ鎖、fp2A、α鎖であってもよい。
本発明の1つの特定実施形態では、前記連結順序はβ鎖、fp2A、α鎖である。
好ましくは、前記T細胞抗原受容体はMHC又は多量体複合体の提示を通じて、EBV潜伏期膜タンパク質LMP2に特異的に結合する。ここで、前記多量体複合体は抗原ペプチドを含み、前記抗原ペプチドは配列番号29~34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含む。好ましくは、前記多量体複合体は単量体、ビオチン分子、及びストレプトアビジン分子又はアビジン分子をさらに含み、前記単量体はMHC分子α鎖細胞外領域とβ2m鎖を含み、前記単量体は前記ビオチン分子にカップリングされ、前記ビオチン分子は前記ストレプトアビジン又はアビジン分子に結合される。
本発明の第5態様は、EBV潜伏期膜タンパク質LMP2に特異的に結合する抗体又はその抗原結合断片を提供する。
好ましくは、前記LMP2の結合エピトープは配列番号29~34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含む。
さらに好ましくは、前記LMP2の結合エピトープは配列番号29、30、33又は34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含む。
好ましくは、前記抗体又はその抗原結合断片はFab、Fab’、Fab’-SH、Fv、scFv、(Fab’)2、単一ドメイン抗体、二重抗体(dAb)又は線状抗体のような断片をさらに含んでもよい。
好ましくは、前記抗体又はその抗原結合断片は単一ドメイン抗体又は一本鎖抗体scFvである。
好ましくは、前記抗体又はその抗原結合断片はα鎖のCDR1α~CDR3α及び/又はβ鎖のCDR1β~CDR3βを含む。本発明の1つの特定実施形態では、前記抗体又はその抗原結合断片のアミノ酸配列は配列番号5~26のいずれか1つから選ばれるか、又は配列番号5~26のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
本発明の第6態様は、上記の抗体又はその抗原結合断片、又は上記のT細胞抗原受容体、又は上記のCDR、又は上記のα鎖ポリペプチド、又は上記のβ鎖ポリペプチドをコードする核酸を提供する。
本発明の1つの特定実施形態では、前記コード抗体又はその抗原結合断片、又はT細胞抗原受容体のヌクレオチド配列は配列番号122~143のいずれか1つから選ばれるか、又は配列番号122~143のいずれか1つに示されるヌクレオチド配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
好ましくは、前記ヌクレオチド配列はコドンによって最適化されたものであってもよい。さらに好ましくは、前記コドン最適化はウイルスなどを大量の希少コドンで対応する哺乳動物コドンにする、及び/又はmRNA不安定モチーフ及び/又は隠れたスプライス部位を除去することを含む。
本発明の第7態様は、上記の核酸を含む発現ベクターを提供する。
好ましくは、前記発現ベクターはインビボ、インビトロ又はエクソボの条件下で発現可能である。さらに好ましくは、前記発現ベクターは生体内細胞で持続的に高レベルで発現する。
好ましくは、前記発現ベクターは原核発現ベクター又はレンチウイルス発現ベクターである。
さらに好ましくは、前記原核発現ベクターは大腸菌シリーズである。本発明の1つの特定実施形態では、前記発現ベクターはpET-26b又はpET28a+である。
本発明の1つの特定実施形態では、前記発現ベクターはpHAGE-IRES-RFPである。
さらに好ましくは、前記発現ベクターにおいて、β鎖、α鎖が骨格ベクターに連結する順序はプロモータ、β鎖、furin-p2A、α鎖、IRES及びRFP配列である。
本発明の第8態様は、上記の核酸又は上記の発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
好ましくは、前記宿主細胞は真核又は原核のものであってもよい。より好ましくは、前記宿主細胞は酵母細胞、293細胞、CHO細胞、大腸菌などである。
本発明の1つの特定実施形態では、前記宿主細胞はStbl3、BL21又はtransettaである。
本発明の第9態様は、上記のCDR、上記のα鎖ポリペプチド、上記のβ鎖ポリペプチド、上記の抗体又はその抗原結合断片、又は上記のT細胞抗原受容体を発現させる免疫細胞を提供する。
好ましくは、前記免疫細胞はリンパ球(T細胞、B細胞を含む)を含むが、これに限定さない。さらに、前記免疫細胞はB細胞であり、前記B細胞は上記の抗体又はその抗原結合断片を発現させる。前記免疫細胞はT細胞であり、前記T細胞のT細胞抗原受容体構造は以上に限定された通りである。
本発明の第10態様は、上記CDR、上記のα鎖ポリペプチド、上記のβ鎖ポリペプチド、上記の抗体又はその抗原結合断片、又は前記T細胞抗原受容体をコードする核酸配列を免疫細胞にトランスフェクションして発現させることにより、免疫細胞を得ることを含む免疫細胞の製造方法を提供する。
好ましくは、前記免疫細胞はリンパ球(T細胞、B細胞を含む)を含むが、これに限定されない。さらに、前記免疫細胞はB細胞であり、前記B細胞は上記の抗体又はその抗原結合断片を発現させる。前記免疫細胞はT細胞であり、前記T細胞のT細胞抗原受容体構造は以上に限定された通りである。
好ましくは、細胞の内因性TCRをノックアウトするステップをさらに含む。具体的には、内因性TCRを標的としたガイドをレンチウイルスベクターに構築し、パッケージングプラスミド、トランスフェクション試薬とT細胞に共トランスフェクションしてもよい。
本発明の第11態様は、
陽性T細胞から上記のT細胞抗原受容体をコードする核酸配列をクローニングするステップ1)と、
初代T細胞を単離、培養するステップ2)と、
ステップ1)で得られた核酸配列をステップ2)の前記初代T細胞に送達し、上記CDR、上記α鎖ポリペプチド、上記β鎖ポリペプチド又はT細胞抗原受容体を発現させる組換えT細胞を得るステップ3)と、を含む組換えT細胞の製造方法を提供する。
好ましくは、前記T細胞は造血幹細胞又は末梢血リンパ球(PBL)由来T細胞から選ばれる。
本発明の第12態様は、
陽性T細胞から上記抗体又はその抗原結合断片、又は上記のT細胞抗原受容体をコードする核酸配列をクローニングして得るステップ(1)と、
ステップ(1)で得られた核酸配列をベクター骨格に連結し、発現ベクターを得るステップ(2)と、
ステップ(2)で得られた発現ベクターを宿主細胞に形質転換し、次に、その発現を誘導するステップ(3)と、
抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体を得るステップ(4)と、を含む抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体の製造方法を提供する。
好ましくは、前記陽性T細胞はMHCにより提示されたEBV潜伏期膜タンパク質LMP2ペプチドに特異的に結合する。さらに好ましくは、前記MHCにより提示されたEBV潜伏期膜タンパク質LMP2ペプチドは単量体又は多量体複合体である。
本発明の第13態様は、上記のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体を含む多量体複合体を提供する。
好ましくは、単量体、ビオチン分子、及び蛍光標識ストレプトアビジン分子又はアビジン分子をさらに含み、前記単量体は抗原ペプチド、MHC分子α鎖細胞外領域及びβ2m鎖を含み、前記単量体は前記ビオチン分子にカップリングされ、前記ビオチン分子は前記ストレプトアビジン又はアビジン分子に結合される。
好ましくは、前記MHC分子α鎖細胞外領域のC末端にavi-tag配列が連結される。
好ましくは、前記MHC分子α鎖細胞外領域はシグナルペプチド配列を含まない。成熟ペプチド配列の前にMアミノ酸が追加される。
好ましくは、前記β2m鎖はシグナルペプチド配列を含まない。成熟ペプチド配列の前にM及びAの2つのアミノ酸が追加される。
本発明の1つの特定実施形態では、前記β2m鎖はシグナルペプチドを含まず、成熟ペプチド配列の前に2つのアミノ酸、好ましくはM、Aが追加される。
好ましくは、前記抗原ペプチドは配列番号29~34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含む。
さらに好ましくは、前記抗原ペプチドは配列番号29、30、33又は34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含む。
本発明の1つの特定実施形態では、前記多量体複合体は、
(1)好ましくは配列番号5~26のいずれか1つに示されるか、又は配列番号5~26のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有するT細胞抗原受容体と、
(3)抗原ペプチド、C末端にavi-tag配列が連結されたMHC分子α鎖細胞外領域及びシグナルペプチドを含まないβ2m鎖を含み、前記抗原ペプチドは配列番号29~34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせから選ばれる単量体と、
(4)ビオチン分子と、
(5)ストレプトアビジン分子又はアビジン分子であって、前記単量体は前記ビオチン分子にカップリングされ、前記ビオチン分子は前記ストレプトアビジン又はアビジンに結合されるストレプトアビジン分子又はアビジン分子と、を含む。
好ましくは、前記MHC分子はMHC Iクラス分子又はMHC IIクラス分子である。より好ましくは、前記MHC分子はMHC Iクラス分子である。
好ましくは、前記MHC分子はHLA-A*0201、HLA-A*2402及びHLA-A*1101から選ばれる。
本発明の1つの特定実施形態では、前記MHC分子α鎖のアミノ酸配列は配列番号1~3のいずれか1つに示されるか、又は配列番号1~3のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
本発明の1つの特定実施形態では、前記MHC分子のβ2m鎖は配列番号4のいずれか1つに示されるか、又は配列番号4のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する。
抗原ペプチド-MHC4量体とT細胞抗原受容体との結合の特異性を向上させるために、前記単量体は少なくとも1つのアミノ酸の化学的修飾、突然変異、挿入及び/又は欠失をさらに含む。
好ましくは、前記MHC分子α鎖細胞外領域とβ2m鎖は非共有結合である。
好ましくは、前記多量体複合体は少なくとも1つの単量体を含む。
好ましくは、単量体はそれぞれ少なくとも1つのビオチン分子にカップリングされる。
本発明の第14態様は、
C末端にavi-tag配列が連結されたMHC分子α鎖細胞外領域及びβ2m鎖を発現して精製するステップI)と、
抗原ペプチド、ステップI)で得られたC末端にavi-tag配列が連結されたMHC分子α鎖細胞外領域及びβ2m鎖をリフォールディングし、単量体を製造するステップII)と、
ステップII)で製造された単量体をビオチン化し、ビオチン化単量体を得るIII)と、
ステップIII)で得られたビオチン化単量体と蛍光標識ストレプトアビジン又はアビジンとを反応させ、抗原ペプチド-MHC4量体を製造するステップIV)と、
ステップIV)で得られた抗原ペプチド-MHC分子4量体とT細胞を共インキュベートし、T細胞抗原受容体と抗原ペプチド-MHC分子4量体の複合体を形成し、特異的T細胞抗原受容体を抽出するステップV)と、を含む上記の多量体複合体の製造方法を提供する。
好ましくは、前記ステップI)では、C末端にavi-tag配列が連結されたMHC分子α鎖細胞外領域をコードするヌクレオチド配列及びMHC分子β2m鎖のヌクレオチド配列をそれぞれクローニングし、ベクターに連結した後、発現菌に形質転換して培養し、誘導剤を加えて、封入体を抽出することを含む。
さらに好ましくは、前記発現菌はOD600値が0.2~0.4となるまで培養される。
さらに好ましくは、前記誘導剤を加えた後の最終モル濃度は0.5~1mMである。
好ましくは、誘導発現は4~6時間行われる。
好ましくは、前記ステップII)は、β2m鎖のリフォールディング、すなわち、抗原ペプチド、MHC分子β2m鎖、C末端にavi-tag配列が連結されたMHC分子α鎖細胞外領域を希釈緩衝液に順次加えて、遮光下水浴処理することを含み、前記β2m鎖のリフォールディングは、封入体を変性し、プロテアーゼ阻害剤を加えた後透析することを含む。
好ましくは、前記抗原ペプチド、シグナルペプチドを含まないβ2m鎖及びC末端にavi-tag配列が連結されたα鎖のモル比は(30~50):(2~2.5):1。さらに好ましくは40:2:1である。
好ましくは、前記ステップII)では、単量体を精製するステップをさらに含む。
好ましくは、前記ステップIII)のビオチン化はBirA酵素の触媒の下で、単量体とBiomixA、BiomixBに結合することである。
好ましくは、前記ステップIII)では、ビオチン化単量体を精製するステップをさらに含む。
好ましくは、前記ステップIV)では、単量体とストレプトアビジンの反応におけるモル比が(4~7):1である。
本発明の第15態様は、本発明の前記抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体の製造、スクリーニング又は検出における上記多量体複合体の使用を提供する。
本発明の第16態様は、上記のCDR、上記のα鎖ポリペプチド、上記のβ鎖ポリペプチド、上記の抗体又はその抗原結合断片、上記のT細胞抗原受容体、上記の核酸、上記の発現ベクター、上記の宿主細胞、上記の免疫細胞又は上記の多量体複合体の、EBV関連疾患を診断又は治療する製品の製造における使用を提供する。
好ましくは、前記EBV関連疾患は伝染性単球症、連鎖リンパ球増殖症候群、ウイルス性血球貪食症候群、口腔毛状白板症、ウイルス性髄膜炎、末梢神経炎、ウイルス性肺炎、ウイルス性心筋炎、鼻咽頭がん、ホジキンリンパ腫、バーキットリンパ腫、胃がん、肝細胞がん、リンパ上皮様肉腫、唾液腺腫瘍、乳がん、胸腺腫、原発性滲出性リンパ腫及びB/T/NK細胞リンパ腫から選ばれる。
本発明の第17態様は、上記のCDR、上記のα鎖ポリペプチド、上記のβ鎖ポリペプチド、上記の抗体又はその抗原結合断片、上記のT細胞抗原受容体、上記の核酸、上記の発現ベクター、上記の宿主細胞、上記の免疫細胞又は上記の多量体複合体の、T細胞標識、検出、細胞選別又は活性化における使用を提供する。
本発明の第18態様は、以下のいずれか1群を含む医薬組成物を提供する。
i)本発明の前記CDR
ii)本発明の前記α鎖ポリペプチド
iii)本発明の前記β鎖ポリペプチド
iv)本発明の前記抗体又はその抗原結合断片
v)本発明の前記T細胞抗原受容体
vi)本発明の前記核酸
vii)本発明の前記発現ベクター
viii)本発明の前記宿主細胞
ix)本発明の前記免疫細胞又は
x)本発明の前記多量体複合体
好ましくは、前記医薬組成物は薬学的に許容される添加剤をさらに含んでもよい。
好ましくは、前記医薬組成物は他の治療剤と併用してもよい。さらに好ましくは、前記治療剤は免疫調整剤であってもよい。
本発明の第19態様は、以下のいずれか1群を含むキットを提供する。
i)本発明の前記CDR
ii)本発明の前記α鎖ポリペプチド
iii)本発明の前記β鎖ポリペプチド
iv)本発明の前記抗体又はその抗原結合断片
v)本発明の前記T細胞抗原受容体
vi)本発明の前記核酸
vii)本発明の前記発現ベクター
viii)本発明の前記宿主細胞
ix)本発明の前記免疫細胞又は
x)本発明の前記多量体複合体
本発明の第20態様は、被検出サンプルを本発明の前記抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体と接触させ、次に、EBV LMP2と抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体とで形成される複合体を検出することを含むEBV LMP2の検出方法に関する。
好ましくは、前記EBV LMP2の検出はEBV LMP2の存在又は含有量の検出である。前記存在は有無を表し、前記含有量は発現量又はタンパク質濃度などであってもよい。
好ましくは、前記抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体は検出可能なマーカーを含む。
本発明の1つの特定実施形態では、前記マーカーはHis及び/又はHAであってもよい。
本発明の前記EBV LMP2の検出方法は疾患の診断方法ではない。まず、被検出サンプルは非生物体又はその摘出組織や細胞ではなく、次に、生物体にEBV LMP2が存在するか、又は所定の濃度若しくは発現レベルのEBV LMP2が含まれていても、疾患であると判定するわけではなく、あくまでも可能性に過ぎない。
本発明の第21態様は、本発明の前記抗体又はその抗原結合断片、前記T細胞抗原受容体、前記核酸、前記発現ベクター、前記宿主細胞、前記免疫細胞又は前記医薬組成物の有効量を個体に投与することを含むEBV関連疾患の治療方法に関する。
好ましくは、前記EBV関連疾患の治療方法は、本発明の前記T細胞抗原受容体をEBV関連疾患(好ましくは腫瘍又は転移性腫瘍)の近くに局在化することで、毒素又は免疫刺激剤の効果を向上させることを含む。
さらに、前記EBV関連疾患は伝染性単球症、連鎖リンパ球増殖症候群、ウイルス性血球貪食症候群、口腔毛状白板症、ウイルス性髄膜炎、末梢神経炎、ウイルス性肺炎、ウイルス性心筋炎、鼻咽頭がん、ホジキンリンパ腫、バーキットリンパ腫、胃がん、肝細胞がん、リンパ上皮様肉腫、唾液腺腫瘍、乳がん、胸腺腫、原発性滲出性リンパ腫及びB/T/NK細胞リンパ腫から選ばれる。
本発明の第22態様は、サンプルを採取して、サンプルを本発明の前記抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体と接触させ、次に、EBV LMP2と抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体とで形成される複合体を検出するEBV関連疾患の診断方法に関する。好ましくは、前記抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体は検出可能なマーカーを含む。
本発明の前記TCRは、対応するEBV LMP2抗原ペプチド又はpMHC複合体を特異的に認識し、TCR T細胞を活性化し、さらに高レベルのサイトカインIFNγ、IL2、TNFαを産生し、標的細胞を顕著に殺傷して、担がんマウスの寿命を延ばすことができる。
本発明の前記「抗原結合断片」は、VL、CL、VH及びCH1領域を有するFab断片;CH1領域のC末端に1つ又は複数のシステイン残基を有するFab断片であるFab’断片;VH及びCH1領域を有するFd断片;VH及びCH1領域と、CH1領域のC末端における1つ又は複数のシステイン残基とを有するFd’断片;抗体の単一アームのVL及びVH領域を有するFv断片;VH領域又はVL領域からなるdAb断片;単離されたCDR領域;ヒンジ領域におけるジスルフィドブリッジによって連結された2つのFab’断片を含む2価断片であるF(ab’)2断片;一本鎖抗体分子(例えば、一本鎖Fv、scFv);2つの抗原結合部位を有する「二重抗体」であって、同一ポリペプチド鎖において軽鎖可変領域(VL)に結合した重鎖可変領域(VH)を含むもの;相補的軽鎖ポリペプチドと共に一対の抗原結合領域を形成する一対のタンデムFdセグメント(VH-CH1-VH-CH1)を含む「線状抗体」;抗原結合活性を保持する前記物質の任意の修飾形態を含むが、これらに限定されない。
本発明の前記「CDR」は、免疫グロブリン(Ig)又はT細胞抗原受容体(TCR)の短い断片であり、抗原エピトープに単独で又は他のCDRと組み合わせて結合する。前記免疫グロブリンは抗体であってもよく、この場合、CDRは抗体の可変配列内の相補性決定領域に対応する。各可変領域は、重鎖及び軽鎖の各可変領域に、それぞれ重鎖又は軽鎖のCDR1、CDR2、及びCDR3と呼ばれる3つのCDRがある。前記T細胞抗原受容体(TCR)において、CDRはα鎖又はβ鎖に存在し、α鎖又はβ鎖には、それぞれα鎖又はβ鎖のCDR1、CDR2及びCDR3と呼ばれる3つのCDRが存在する。これらのCDRの正確な境界は、システムによって異なって定義されている。Kabatらが(Kabat et al, Sequences of Proteins of Immunological Interest (National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1987)和(1991))に記載するシステムは、抗体の可変領域に適した明確な残基番号付けシステムを提供するだけでなく、3つのCDRを限定する残基境界も提供する。これらのCDRをKabat CDRと呼ぶことができる。各相補性決定領域は、Kabatによって定義されるような「相補性決定領域」からのアミノ酸残基を含んでもよい。Chothiaら(Chothia & Lesk, J. Mol. Biol, 196:901-917 (1987)及びChothia et al., Nature 342:877-883 (-1989))は、Kabat CDR内の一部のサブ部分が、アミノ酸配列のレベルでは大きな多様性があるものの、ほぼ同じペプチド骨格構成をとることを見出した。これらのサブ部分は、それぞれL1、L2、L3、又はH1、H2、H3と呼ばれ、ここで、「L」及び「H」は、それぞれ軽鎖領域及び重鎖領域を表す。これらの領域は、Kabat CDRと重なり合う境界を有するChothia CDRと呼ぶことができる。また、他のCDR境界定義は、上記のシステムのうちの1つに厳密に従わなくてもよいが、Kabat CDRとオーバーラップし、本明細書で使用される方法は、好ましい実施形態ではKabat又はChothiaによって定義されたCDRを使用するが、これらのシステムのいずれかに従って定義されたCDRを利用してもよい。TCRにおける前記CDRの残基境界は上記と同じである。前記「抗体可変領域」とは、抗体分子の軽鎖及び重鎖のうち、相補性決定領域(CDR、すなわちCDR1、CDR2、及びCDR3)及びフレームワーク領域(FR)を含むアミノ酸配列の一部をいう。VHは重鎖の可変領域である。VLは軽鎖の可変領域である。
本発明の前記「LMP2」は、LMP2A及びLMP2Bを含む。LMP2AとLPM2Bの違いは、LMP2Aに付加的なN-末端119アミノ酸の細胞質ドメインが1つ存在することであり、それ以外に、LMP2AとLPM2Bの構造はすべて同じである。また、LMP2A及びLMP2Bのいずれも、本発明の前記T細胞抗原受容体又は抗体結合抗原ペプチド領域を含む。
本発明の前記「相同性」とはアミノ酸配列又はヌクレオチド配列の使用において、当業者が元の配列の主要な構造又は機能を変えずに、使用する配列が本発明の前記具体的な配列と比較して、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、70%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の相同性を有する(これらを含むが、限定されない)ように実際の作業ニーズに応じて調整してもよいことを意味する。例えば、本発明の前記「配列番号35~44のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有する」とは、即ち、EBV潜伏期膜タンパク質LMP2ペプチドエピトープ:MHC複合体との結合機能を保持したまま、実際の作業ニーズに応じて、配列番号35、36、37、38、39、40、41、42、43又は44を調整し、例えば1つ又は複数のアミノ酸などを置換、欠失及び/又は挿入できることである。ここで、前記少なくとも80%は80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%を含むが、これらに限定されない。
本発明の前記「個体」は、ヒト又は非ヒト哺乳動物を含むが、これらに限定されるものではない。好ましくは、前記非ヒト哺乳動物としては、マウス、ラット、サル、ブタやウサギなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
本発明の前記「有効量」とは、単一又は複数の用量で患者又は臓器に投与された後に所望の治療又は予防を提供する本発明の前記製品の量又は用量を意味する。
本発明の前記「診断」とは、患者が過去、診断時又は将来疾患又は障害に罹患しているか否かを明らかにすること、又は疾患の進行又は将来の可能性のある進行を明らかにすること、又は治療に対する患者の反応を評価することを意味する。
本発明の前記「治療」とは、徴候、症状、失調、障害、又は疾患の進行や重篤度を遅延、中断、阻止、制御、停止、軽減、又は逆転することを意味するが、必ずしも疾患に関連する全ての徴候、症状、障害や失調の完全な除去に関わるわけではなく、しかも、疾患がすでに発展し始めた後に疾患又は病理状態の徴候、症状などを改善する治療干渉を指す。
本発明の前記「製品」は、本発明の前記抗体又はその抗原結合断片、前記T細胞抗原受容体、前記核酸、前記発現ベクター、前記宿主細胞、前記免疫細胞、又は前記多量体複合体、及び上記製品と相乗的又は補助的な他の試薬を含むが、これらに限定されない。
本発明の前記「製品」は、キット、チップ、抗体コンジュゲート又は多機能抗体などの医薬組成物であってもよい。
本発明の前記「及び/又は」は、リストされた項目のいずれか1つと、項目の任意の数の組み合わせとを含む。
本発明の前記「含む」は、記載された特定の成分又はステップ、及び技術的効果に実質的に影響を及ぼさない他の特定の成分又はステップを含むオープンな説明である。
本発明の前記「TRBV」はT細胞受容体β可変領域を示し、「TRBC」はT細胞受容体β定常領域を示す。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
単量体のSDS PAGE測定結果であり、Mはタンパク質Marker、バンド1、2は単量体である。 4量体染色結果であり、図2AはA0201-FLYALALLL-4量体、A1101-SSCSSCPLSK-4量体染色結果、図2BはA2402-TYGPVFMSL-4量体の体積勾配測定実験における市販4量体との比較である。 4量体染色結果であり、図3AはA2402-TYGPVFMCL-4量体及びA2402-TYGPVFMSL-4量体染色結果、図3BはA1101-SSCSSCPLSK-4量体すなわちA1101-SSCSSCPLTK-4量体の染色結果、図3CはA2402-PYLFWLAAI-4量体染色結果である。 pHAGEベクターにおけるTCR β鎖及びα鎖の連結の概略図であり、その連結順序は順次プロモータ、β鎖、furin-p2A、α鎖、IRES、及びRFP配列である。 HLA-A*A0201 FLYALALLL特異的TCR(E23、E240)、HLA-A*A2402 TYGPVFML/TYGPVFML特異的TCR(E44)及びPYLFWLAAI特異的TCR(E29、E180-1)の膜表面発現のフローサイトメトリー検出であり、BV421はフルオレセインシリーズの一種で、BVのフルネームはBrilliant Violetである。 HLA-A*A0201 FLYALALLL特異的TCR(E23、E240)、HLA-A*A2402 TYGPVFML/TYGPVFML特異的TCR(E44)及びPYLFWLAAI特異的TCR(E29、E180-1)とEBV LMP24量体プローブとの結合の親和性のフローサイトメトリー検出である。 HLA-A*1101エピトープSSCSSCPLSK(LSK)とSSCSSCPLTK(LTK)特異的TCRと4量体プローブとの結合のフローサイトメトリー検出である。 各濃度のLSKペプチドセグメント刺激下でのJC5-TCR細胞のIL-2産生量である。 LSKエピトープ特異的TCRのEC50統計結果であり、public TCRはCDR3モチーフ保存的TCRを表し、private TCRはCDR3領域の保存配列を持たないTCRを表す。 各濃度のLTKペプチドセグメント刺激下でのJC5-TCR細胞のIL-2産生量である。 LTKエピトープ特異的TCRのEC50統計結果であり、public TCRはCDR3モチーフ保存的TCRを表し、private TCRはCDR3領域の保存配列を持たないTCRを表す。 LSK特異的TCR T細胞とEBV-LCL細胞のインキュベート後のIL2放出レベルである。 LSK特異的TCR T細胞とEBV-LCL細胞のインキュベート後のIFNγ放出レベルである。 インビトロ過剰標的細胞の長期刺激下でのTCR T細胞の増殖結果図である。 インビトロ過剰標的細胞の長期刺激下でのTCR T細胞の殺傷能力の検出図である。 E23-TCRT、E240-TCRTサイトカインIL2、TNFα及びIFNγの放出レベル及び標的細胞のルシフェラーゼレベルの検出結果図であり、E23、E240は実施例2で製造されたTCRを表し、NEは空白対照群を表し、NTはT細胞単独群を表し、CtrlはLMP2をトランスフェクションしていないRaji細胞を表し、0.5:1、1:1、2:1はエフェクター/ターゲット比である。 E29-TCRT、E180-1-TCRTサイトカインIL2、TNFα及びIFNγの放出レベルの検出結果であり、E29、E180-1は実施例2で製造されたTCRを表し、1G4は抗原EY-ESO-1を認識できる対照TCRを表し、NEは空白対照群を表し、NTはT細胞単独群を表す。 E44-TCRTサイトカインIL2、TNFα及びIFNγの放出レベルの検出結果であり、E44は実施例2で製造されたTCRを表し、E9は抗原LMP2を認識できる陽性対照TCRを表し、RFPは陰性対照群を表し、NEは空白対照群を表し、NTはT細胞単独群を表す。 BFP法によるpublic TCRの構造親和性の測定結果図である。 Alanine Scanning法によるE141-TCR CDR3領域の各アミノ酸が抗原を認識し標的細胞を殺傷する能力への貢献の分析である。 Alanine Scanning法によるE141-TCR CDR3領域の各アミノ酸が抗原を認識しT細胞を活性化する能力への貢献の分析である。 リンパ腫動物モデルでE23-TCR、E240-TCRがマウスの体内で腫瘍の成長を抑制することを評価する。 リンパ腫動物モデルでE29-TCR、E44-TCRがマウスの体内で腫瘍の成長を抑制することを評価する。 リンパ腫動物モデルでE141-TCRがマウスの体内で腫瘍の成長を抑制することを評価する。 固形腫瘍動物モデルでE141-TCRがマウスの体内で腫瘍の成長を抑制することを評価する。 固形腫瘍モデル、T細胞非注射群(PBS)、対照TCR-T細胞注射群(TCR-1G4)、及びEBV TCR-T注射群(E141-TCR)のマウスの腫瘍成長の統計結果である。 固形腫瘍モデル、T細胞非注射群(PBS)、対照TCR-T細胞注射群(TCR-1G4)、及びEBV TCR-T注射群(E141-TCR)のマウスの体内のTCR T細胞特異的増殖の統計結果である。
以下、本発明の実施例の技術的解決手段について、本発明の実施例の図面を参照して明確かつ完全に説明するが、明らかに、説明される実施例は本発明の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行わずに取得する他の全ての実施例は、本発明の保護範囲に属する。
実施例1:EBV抗原エピトープ4量体の構築と効果検出
一、EBV抗原エピトープ4量体の構築
1)配列が最適化されたHLA-A*0201(そのアミノ酸配列は配列番号1、ヌクレオチド配列は配列番号118に示される)、HLA-A*242(そのアミノ酸配列は配列番号2、ヌクレオチド配列は配列番号119に示される)、HLA-A*1101(そのアミノ酸配列は配列番号3、ヌクレオチド配列は配列番号120に示される)のα鎖及びβ2m鎖(そのアミノ酸配列は配列番号4、ヌクレオチド配列は配列番号121に示される)を発現させた。ここで、α鎖の構造は対応するHLA型α鎖の細胞外領域配列にAvi-tag配列が連結され、BamHI酵素切断部位で隔てられ、それによりビオチン化部位を提供するものである。β2m鎖はシグナルペプチド配列を取り除き、成熟ペプチド配列の前に2つのアミノ酸(MとA)を付加した。発現ベクターはPET28a+であり、発現菌はtransetta又はBL21である。IPTG濃度は0.5mMで、誘導発現は4時間であった。α鎖及びβ2m鎖タンパク質の封入体を抽出した。
2)EBV抗原エピトープ(抗原ペプチド)の選択:HLA-A*0201型は抗原エピトープFLYALALLL(配列番号29)、HLA-A*2402型は抗原エピトープPYLFWLAAI(配列番号30)、TYGPVFMSL(配列番号31)、TYGPVFMCL(配列番号32)、HLA-A*1101型は抗原エピトープSSCSSCPLSK(配列番号33)、SSCSSCPLTK(配列番号34)に対応する。
3)pMHC I単量体のフォールディング及び精製:ステップ2)の前記抗原ペプチド、対応するステップ1)の前記β2m鎖リフォールディングタンパク質及びα鎖タンパク質をモル比40:2:1の割合で還元系に順に加え、72時間フォールディング反応させた。得られた産物をSuperdex75 10/300GLカラムで精製した。精製産物を収集してavidityキットでビオチン化し、再度精製してビオチン化単量体を得、ゲル電気泳動により単量体純度を検出した。
4)ステップ3)の前記ビオチン化単量体とAPC標識ストレプトアビジンとの結合反応により、対応する4量体を得、それぞれA0201-FLYALALLL-4量体、A2402-PYLFWLAAI-4量体、A2402-TYGPVFMSL-4量体、A2402-TYGPVFMCL-4量体、A1101-SSCSSCPLSK-4量体及びA1101-SSCSSCPLTK-4量体と命名した。
二.EBV抗原エピトープ4量体の効果検出
1.ヒト末梢血単球細胞(PBMC)を単離し、細胞密度1×10細胞/mLの細胞懸濁液を製造した。
2.細胞を3000rpmで5分遠心分離した。上清を除去し、1%血清を含むPBS 50μlで重懸濁させた。
3.4量体2μlを加えて室温で30分インキュベートした。
4.CD8抗体2μlを加え、氷上で20分インキュベートした。
5.PBS 1mlを加えて、3000rpmで5分処理した。
6.上清を除去し、PBS 1mlを加えて、3000rpmで5分処理した。
7.上清を除去し、4%パラホルムアルデヒド500μlで細胞を再懸濁させ、細胞懸濁液をろ過膜でろ過した。
8.フローサイトメータで陽性細胞を検出した。
三、実験結果
単量体のSDS PAGE検出結果を図1に示す。図に示すように、リフォールディングとHPLC精製により得られた単量体は重鎖(C末端にAvi-tag配列が連結されたα鎖の細胞外領域)と軽鎖(シグナルペプチド領域を除去したβ2m鎖)に対応する大きさのタンパク質を明確に示し、純度が高い。
構築した4量体をそれぞれ対応するHLA型TCRに感染した細胞と共インキュベートした。一例として、構築されたA0201-FLYALALLL-4量体、A2402-TYGPVFMSL-4量体、A2402-TYGPVFMCL-4量体、A2402-PYLFWLAAI-4量体、A1101-SSCSSCPLTK-4量体、A1101-SSCSSCPLSK-4量体は、それぞれ対応するHLA型TCRに感染した細胞と共インキュベートした(LLL4量体はTCR E23、AAI4量体はTCR E29、MSL/MCL4量体はTCR E44、LSK/LTK 4量体はTCR E141に対応する)、図2Aに示すように、MBL社が市販した4量体と比較して、A0201-FLYALALLL-4量体で検出された陽性細胞の割合は70.5%で、市販したFLYALALLL-4量体(59.7%)を大きく上回り、A1101-SSCSSCPLSK-4量体で検出された陽性細胞の割合は20.3%で、市販したSSCSSCPLSK-4量体(18.1%)を明らかに上回っている。本発明の4量体が、細胞陽性率の検出において高い特異性と染色効果を示すことが十分に示されている。更なる体積勾配検出実験において、独自に開発したA2402-TYGPVFMSL4量体の特異的結合効果が市販4量体よりはるかに高いことを発見した(図2B参照)。
本発明により構築された4量体で抽出されたTCRは、野生型抗原エピトープと突然変異型抗原エピトープとを同時に認識し、免疫逃避を防止することができる。図3-Aに示すように、A2402 HLA型野生型エピトープ(MCL)と突然変異型エピトープ(MSL)4量体はいずれもMSL4量体で抽出されたTCR E44で認識され得る。図3-Bに示すように、A1101 HLA型野生型エピトープ(LSK)と突然変異型エピトープ(LTK)4量体は、いずれもLSK4量体で抽出されたTCR E141で認識され得る。同一HLA型の異なる抗原エピトープ4量体について対応する特異的TCRを抽出すると、図3-Cに示すように、AAI4量体では、対応するTCR E29陽性細胞が検出され得。
実施例2:pHAGE-TCR-RFPベクターの構築
一、EBV LMP2エピトープ特異的TCRのβとα遺伝子断片の取得
1)実施例1で製造されたA0201-FLYALALLL-4量体、A2402-PYLFWLAAI-4量体、A2402-TYGPVFMSL-4量体、A2402-TYGPVFMCL-4量体、A1101-SSCSSCPLSK-4量体及A1101-SSCSSCPLTK-4量体を末梢血とともに染色し、4量体染色陽性のT細胞をフローサイトメトリーにより選別し、逆転写してcDNA(SuperScript登録商標IV Reverse Transcriptase、Invitrogen)を得た。多重PCR(Multiplex PCR)原理により、2回のPCR(KOD-Plus-Neo、TOYOBO)によりTCRβ遺伝子の可変領域断片を増幅した。
逆転写プライマー:TRBC1-TCAGGCAGTATCTGGAGTCATTG(配列番号144)
PCR増幅用プライマー:
上流プライマー1:TRBV_F1 (配列番号147~185及び366参照)
上流プライマー2:TRBV_F2 (配列番号186~225参照)
下流プライマー1:TRBC2-GCACCTCCTTCCCATTCACC(配列番号145)
下流プライマー2:TRBC3-GCTTCTGATGGCTCAAACACAG(配列番号146)
具体的には、PCRポリメラーゼKOD-Plus-Neoの製品取扱書によると、1回目のPCR系は20μL、アニーリング温度は60℃、反応は30サイクルであった。1回目のPCR反応の産物1μLを取り、2回目のPCRのテンプレートとし、2回目のPCR系は30μL、アニーリング温度は60℃、反応は30サイクルであった。次に、2回目のPCR産物をアガロースゲル電気泳動にかけ、対応する大きさのバンドについてゲルをカットして回収し(QIAGEN社のゲル回収キット)、シーケンシングに送り、シーケンシングプライマーは下流プライマー2である。TCRβ遺伝子配列を得、具体的には、E23、E240、E29、E180-1、E44、E141、E149、E168、E170、E244、E245、E254、E301、E304、E305、E307、E314、E315、E316、E317、E318、E320のTCRβ遺伝子配列はそれぞれ配列番号122~143の「二重下線」で示したヌクレオチド配列である。
2)以上のように、4量体染色陽性T細胞を逆転写してcDNA(SuperScript(登録商標)IV Reverse Transcriptase、Invitrogen)を得た。取扱説明書に基づき、TCRα遺伝子断片を、2回PCR(KOD-Plus-Neo、TOYOBO)により増幅した。
逆転写プライマー:TRAC1-CGACCAGCTTGACATCACAG(配列番号226)
PCR増幅用プライマー:
上流プライマー3:TRAV_F1 (配列番号229-273)
上流プライマー4:TRAV_F2 (配列番号274-315)
下流プライマー3:TRAC2-GTTGCTCTTGAAGTCCATAGACCTC(配列番号227)
下流プライマー4:TRAC3-CAGGGTCAGGGTTCTGGATA(配列番号228)
具体的には、PCRポリメラーゼKOD-Plus-Neoの製品取扱書によると、1回目のPCR系は20μL、アニーリング温度は60℃、反応は30サイクルであった。1回目のPCR反応の産物1μLを取り、2回目のPCRのテンプレートとし、2回目のPCR系は30μL、アニーリング温度は60℃、反応は30サイクルであった。次に、2回目のPCR産物をアガロースゲル電気泳動にかけ、対応するサイズのバンドについてゲルをカットして回収し(QIAGEN社のゲル回収キット)、シーケンシングに送り、シーケンシングプライマーは下流プライマー4である。TCRα遺伝子配列を得、具体的には、E23、E240、E29、E180-1、E44、E141、E149、E168、E170、E244、E245、E254、E301、E304、E305、E307、E314、E315、E316、E317、E318、E320のTCRα遺伝子配列はそれぞれ配列番号122~143の「波下線」で示したヌクレオチド配列である。
二、pHAGE-TCRベクターの構築
TCRβ、fp2A、TCRαを長いプライマー(fp2A配列を含む)overlap-PCR(KOD-Plus-Neo、TOYOBO)により増幅し、TCRβ-fp2A-TCRα断片を得、それぞれE23、E240、E29、E180-1、E44、E141,E149、E168、E170、E244、E245、E254、E301、E304、E305、E307、E314、E315、E316、E317、E318、E320のpHAGE-TCRプラスミドと命名した。
増幅用プライマー:
上流プライマー5を表1に示す。
Figure 2023524602000009
下流プライマー5:TCTCCAGCCTGCTTCAGCAGGCTGAAGTTAGTAGCTCCGCTTCCGCTccgtttccgccgGAAATCCTTTCTCTTGACCATG(配列番号338)
上流プライマー6を表2に示す。
Figure 2023524602000010
Figure 2023524602000011
下流プライマー6:agggatcctctagactcgagctagcTCAGCTGGACCACAGCCGCA(配列番号361)
具体的には、プライマー5とプライマー6でTCRβとTCRαをそれぞれ増幅し、PCR系は50μL、アニーリング温度は60℃、反応は30サイクルであった。PCR産物をアガロースゲル電気泳動にかけて、ゲルを回収し(QIAGEN社のゲル回収キット)、産物1μLをそれぞれ回収してテンプレートとし、上流プライマー5と下流プライマー6を用いてoverlap PCRを行い、PCR系は50μL、アニーリング温度は60℃、反応は30サイクルであった。アガロースゲル電気泳動を行って、約1800bpのバンドを得、ゲルをカットして回収した。
レンチウイルスベクターpHAGE-IRES-RFPをNotIとNheIで二重酵素切断した。酵素切断系は40μLであり、NotIとNheIをそれぞれ1.5μL、プラスミド2~3μgを含み、37℃で酵素切断6時間後、系にアルカリホスファターゼ(NEB)1μLを加え、1時間処理してプラスミドの自己結合を減少させ、酵素切断後のプラスミドをアガロースゲル電気泳動にかけて回収し、nanodropで濃度を測定し、骨格としてプラスミド構築に用いた。
Clone Express II One Step Cloning kitの製品取扱書によると、overlapで酵素切断後線形化したpHAGE-IRES-RFPベクターにTCRを連結し(図4参照)、Stbl3菌株に形質転換し、アンピシリンを含むLBプレート上で12~16時間培養し、単クローン菌を選んでシークエンシングを行い、シークエンシングプライマーはpHAGEベクター上のプライマーseq-pHAGE-Fとseq-pHAGE-R、及び下流プライマー4を用いた。それぞれE23、E240、E29、E180-1、E44、E141,E149、E168、E170、E244、E245、E254、E301、E304、E305、E307、E314、E315、E316、E317、E318、E320と略称される対応するTCRを得た。
実施例3:pMHC4量体の染色法によるTCRの膜発現と親和性の検出
1、内因性TCRノックアウトJurkatT細胞株の構築
Jurkat細胞TCRの配列特徴に基づき、α鎖とβ鎖の定常領域にguide配列(TRA_oligo1-CACCGTCTCTCAGCTGGTACACGGC(配列番号362)、TRA_oligo2-AAACGCCGTGTACCAGCTGAGAGAC(配列番号363)、TRB_oligo1-CACCGGGCTCAAACACAGCGACCTC(配列番号364)、TRB_oligo2-AAACGAGGTCGCTGTGTTTGAGCCC)(配列番号365)を設計した。
合成したα鎖とβ鎖のguide配列をそれぞれsgRNA-LentiCRISPR-puroとsgRNA-LentiCRISPR-BSDレンチウイルスベクターに構築し、パッケージングプラスミドpsPAX2、pMD2.G及びPEIトランスフェクション試薬と一定の割合で293T細胞に共トランスフェクションし、48時間と72時間の細胞培養上清を採取し、濃縮した2つのウイルスを同時にヒトJurkatT細胞株に感染した。感染48時間後、適切な濃度のピューロマイシンとブラストサイジンで殺滅し、2つの薬物のそれぞれの対照群の細胞を全て死亡させた。生存している細胞について単細胞をフローサイトメトリーにより選別し、96ウェルプレートに入れて培養した。得られたモノクローナル細胞株に対して、TCRα鎖とβ鎖の抗体を用いて発現をそれぞれ同定し、両鎖が欠損した細胞株は内因性TCRノックアウトJurkat T細胞とし、JC5と命名した。
2、EBV TCRを安定に組み込んだJC5細胞株の構築
実施例2で構築した上記のE23、E240などのpHAGE-TCRプラスミドをそれぞれパッケージングプラスミドpsPAX2、pMD2.G及びトランスフェクション試薬PEIと一定の割合で混合し、293T細胞にトランスフェクションした。48時間と72時間の細胞培養上清を採取し、濃縮した後に対数成長期のJC5細胞(MOI=0.3)に感染した。感染3日後、抗ヒトCD3と抗ヒトTCRαβフロー抗体を用いて細胞を染色し、同じTCR発現レベルの細胞を選別して培養したものをJC5-TCR細胞株とした。
3、TCRの細胞膜への形成及び親和性の検出
1×10JC5-TCR細胞を取り、Brilliant Violet 421商標anti-humanTCRαβ(Biolegend)及び対応するEBV LMP2 pMHC4量体-APC(Tetramer-APC)で染色した後、フローサイトメトリー分析を行った。
図5、6より、製造されたEBV LMP2 HLA-A*A0201 FLYALALLL特異的E23-TCR、E240-TCR、EBV LMP2HLA-A*A2402 PYLFWLAAI特異的E29-TCR、E180-1-TCR及びEBV LMP2HLA-A*A2402 TYGPVFML/TYGPVFML特異的E44-TCRはいずれも正しく発現し、細胞膜外に表示され、対応する4量体プローブとの一定の親和性があることが分かった。
図7より、製造したEBV LMP2 HLA-A*A1101 SSCSSCPLK/SSCSSCPLK特異的TCRのうち、E244-TCRとE307-TCRを除いて、他の構築したTCRはいずれもSSCSSCPLK/SSCSSCPLKエピトープによく結合していることが分かった。この結果は、自作4量体が特異的に結合するT細胞の同定への適用に成功しただけでなく、得られたTCRが良好な親和性を有することを示している。
実施例4:TCR機能活性とEC50
実施例3のpMHC4量体についてはTCRの構造親和性を検出し、4量体はJC5表面のTCRに4価結合していることを考慮して、TCRの活性をさらに同定するために、T2細胞にHLA-A*1101分子を安定的に組み込み、TCRの半最大効果抗原濃度(EC50)定量に用いるT2-HLA-A*1101細胞株を構築し、TCRの機能活性を比較した。
1.HLA-A*1101を安定に組み込んだT2細胞株の構築
HLA-A*1101分子とβ2m分子(ヒト由来)をクローニングし、fp2Aで連結した後、pHAGE-BSDベクターに構築し、パッケージングプラスミドpsPAX2、pMD 2.G及びPEIトランスフェクション試薬と一定の割合で293T細胞に共トランスフェクションし、ウイルスをパッケージングし、T2細胞系の感染に用いた。感染48時間後のT2細胞を、対照組の細胞が全て死亡するまで、適切な濃度のブラストサイジンで殺滅し、T2-HLA-A*1101細胞株を得た。
2、TCR機能活性及びEC50の測定
合成したLMP2抗原エピトープをDMSO溶媒で4mg/mLのストック濃度に希釈した。その後、完全培地を用いてエピトープペプチドセグメントを連続的に勾配希釈し、2×10-8~2×10-4MのLSKとLTKのペプチドセグメント溶液を得、1:100の体積で1×10細胞/mLのT2-HLA-A*1101細胞懸濁液に添加し、均一に混合した後、細胞を96ウェルプレートに1孔あたり100μL敷き、また、濃度1×10細胞/mLのJC5-TCR細胞100μLを加え、均一に混合すると、ペプチドセグメント濃度が1×10-10~1×10-6MのT2インキュベーション系となった。24時間共培養した後、培地の上清を収集し、ELISAキットでIL2生産量を検出した。実験を3回繰り返した。図8及び図10は、それぞれ異なる濃度のLSK及びLTKペプチドセグメント刺激下でのJC5-TCR細胞のIL2産生量を示している。対応するEC50値はprism計算により得られ、3回繰り返したEC50値は具体的には図9と図11に示される。図8~11より、合成したLSK抗原エピトープに対しては、TCR E149、E304、E170、E315が優れた機能活性を示し、LTKエピトープに対しては、E149、E254、E170、E316、E317、E318がいずれも良好な機能活性を示したことが分かった。E244とE307の結果は4量体染色と一致し、いずれもSSCSSCPLK/SSCSSCPLKエピトープに対する認識能力が弱かった。
実施例5:ヒト初代TCR T細胞の構築及びインビトロ機能検出
1、ヒト初代T細胞の単離、培養及びレンチウイルス感染
スクリーニングされたTCRのEBV LMP2抗原に対する認識と殺傷機能をさらに検証するために、リンパ球単離液Ficollを用いてボランティアの末梢血から単核球(PBMC)を単離して得た後、EasySep Human T cell isolation kit(stem cell technologies)の製品取扱書に従って、PBMCから陰性選別法によりT細胞を取得し、100U/mL IL2を含む1640完全培地で細胞を1×10細胞/mLに再懸濁させ、抗CD3/CD28抗体で被覆された培養皿で培養して活性化した。活性化48時間後、TCRをロードしたウイルス顆粒(実施例3で製造)をレンチウイルス系でT細胞に感染させ、感染方法は32℃、1500rpmで2時間遠心分離し、取り出した後37℃細胞インキュベータで10時間培養し、その後、培地の交換により感染を停止し、37℃細胞インキュベータで培養を続けることである。感染3日後、フローサイトメータでTCR陽性細胞を選別し、TCRT細胞(上記E23、E240、E29、E180-1、E44、E141,E149、E168、E170、E244、E245、E254、E301、E304、E305、E307、E314、E315、E316、E317、E318、E320を含む)を得た。
2、標的細胞の構築
LMP2-RFP、HLA-A*0201-BSD/HLA-A*2402-BSD/HLA-A*1101-BSD及びLuciferase-GFPをそれぞれロードしたウイルス顆粒をレンチウイルス系で対数成長期のRaji細胞に感染させた。薬物スクリーニング及びフローサイトメトリー選別により、LMP2、HLA-A分子及びLuciferas-GFPを同時に安定に発現させたRaji細胞を得、Raji- HLA-A*A0201/2402/1101-LMP2-luciferaseと命名した。また、対数成長期のEBV-LCL細胞にHLA-A*0201-BSD/HLA-A*2402-BSD/HLA-A*1101-BSDのウイルス粒子を感染させた。薬物スクリーニングにより、HLA-A分子を安定に発現させたEBV-LCL細胞を得、それぞれEBV-LCL-HLA-A*0201、EBV-LCL-HLA-A*2402、EBV-LCL-HLA-A*1101細胞と命名した。
3、ヒト初代T細胞におけるTCRのインビトロ機能検証
1)内在性レベルの抗原エピトープに対するTCR認識能力の検証
EBV-LCLは、即ち、EBウイルスに感染された後不死化したヒトB細胞であり、生体内腫瘍細胞中の抗原レベルをリアルにシミュレーションした。そこで、SSCSSCPLK/SSCSSCPLKエピトープを認識するTCR T細胞とEBV-LCL-HLA-A*1101細胞をエフェクター/ターゲット比8:1、4:1、2:1、1:1、0.5:1、0.25:1で共培養し、ここで、標的細胞は1×10細胞に一定させた。24時間インキュベートした後、上清を収集して、分泌したサイトカインIL2(図12)とIFN-γ(図13)を検出することに用いた。サイトカイン放出レベルから見ると、TCR:E141、E170、E254及びE315が内因性レベルのLSKに結合すると、T細胞を顕著に活性化できた。特に、E315 TCR T細胞は、それぞれのエフェクター/ターゲット比の濃度で最高のIFN-γレベルを示しただけでなく、対応するIL2値も高く、その結果から、本発明により製造されたTCRが腫瘍内因性抗原の認識を効果的に媒介できることを示した。
2)TCR T細胞の腫瘍細胞に対する長期殺傷能力の検証
SSCSSCPLK/SSCSSCPLKエピトープを認識するTCR T細胞とRaji-HLA-A*1101-LMP2-luciferase細胞をエフェクター/ターゲット比1:3から開始して共培養し、0日目とし、その後、それぞれ1日目、3日目、5日目に細胞を採取してフローサイトメトリー分析を行った。ここで、使用した培地はIL2を含まない1640完全培地であり、最初のTCR T細胞は1×10細胞であり、各時点のサンプルは独立してインキュベートし、残りの共インキュベートサンプルはそれぞれ2日目、4日目に、液体を半分交換し、標的細胞を補充した。フローサイトメトリーに用いた細胞をまず抗ヒトCD3抗体で染色し、投入時に指定体積の細胞を収集して記録し、換算して系内のT細胞の数を把握した(図14参照)。絶対T細胞数の増殖曲線から、E315-TCR T細胞は2つの抗原エピトープを認識した後に最も活性化し増殖したことがわかった。さらに、さらに系内のエフェクター/ターゲット比を分析すると(図15参照)、増殖結果と同様に、E315-TCR T細胞は最も強い腫瘍除去能力を示した。
3)ヒト初代T細胞におけるTCRのインビトロ機能検証
Raji-HLA-A*0201-LMP2、LMP2をトランスフェクションしていないRaji細胞、E23-TCRT、E240-TCRT細胞及び1G4 T細胞を1:0.5、1:1、1:2の数量の比で共培養し、共培養24時間後、細胞と上清をそれぞれ収集し、E23-TCRTとE240-TCRT細胞の活性化と標的細胞の死亡を予備的に検出した。細胞外サイトカインTNFα、IL2及びIFNγ(図16参照)の放出レベルから見ると、E240-TCRTとE23-TCRTは標的細胞との共培養後、対照群1G4 Tと比べ、T細胞の活性化を顕著に引き起こすことができる。そして、標的細胞の分解後に放出されたルシフェラーゼの量は標的細胞の死亡状況を反映することができる(図16参照)。実験の結果、本発明の実施例により構築されたE23-TCRT及びE240-TCRT細胞が、EBV LMP2抗原ペプチド提示細胞によって特異的に活性化され、標的細胞を著しく殺傷できることが証明された。
Raji-HLA-A*2402-抗原ペプチド、抗原ペプチドをトランスフェクションしていないRaji細胞、抗原ペプチドを添加しているT2-HLA2402細胞、及び抗原ペプチドを添加していないT2-HLA2402細胞をそれぞれE29-TCRT、E180-1-TCRT細胞、1G4 T細胞と1:3の数量の比で共培養し、共培養24時間後、細胞と上清をそれぞれ収集し、E29-TCR T及び180-1-TCRT細胞の活性化を予備的に検出した。細胞外サイトカインIL2及びIFNγ(図17参照)の放出レベルから見ると、E29-TCRT及び180-1-TCRT細胞は標的細胞との共培養後、対照群1G4 Tと比べ、T細胞の活性化を顕著に引き起こすことができる。そして、細胞外サイトカイン(図18参照)の放出レベルから見ると、E44-TCRT細胞は標的細胞との共培養後、対照群RFP Tと比べ、同じくT細胞の活性化を顕著に引き起こすことができる。実験の結果、本発明の実施例により構築されたE29-TCRT、E180-1-TCRT及びE44-TCRT細胞が、EBV LMP2抗原ペプチド提示細胞により特異的に活性化され、標的細胞を著しく殺傷できることが証明された。
実施例6:CDR3モチーフを共有するTCR機能の比較
SSCSSCPLSK/SSCSSCPLTKエピトープを認識するE141、E149、E254、E301、E304及びE314はTCRα鎖とβ鎖のCDR3高度可変領域で全て非常に保存的であると同定したため、配列は1つのアミノ酸が異なるほど高度に類似しているが、機能的には大きく異なっている(図9及び図11)。なぜなら、これらの保存的CDR3モチーフを有するTCRはpublic TCRと定義され、これらの保存配列を有しないTCRはprivate TCRと定義されるからである。この実施例では、public TCRの構造的親和性及び機能が分析された。
1、BFP法によるpublic TCRの構造親和性の測定
赤血球を片側の微量吸液管に固定し、pMHC分子が特異的に埋め込まれたビーズを赤血球の表面に吸着させ、極高感受性のバイオフィルム力学プローブ(BFP)を形成し、それとともに、JCR-TCR細胞を反対側の微量吸液管に固定し、圧電式センサにより両者の接触を制御し、1サイクル当たりの接触時に印加圧力10pN、接触時間0.1sとし、次に、1000pN/sの速度で分離し、次のサイクルを開始した。過程全体にわたって顕微鏡で赤血球-ビーズ表面のひずみを記録し、結合形成の有無と持続時間を判定した。図19の結合形成持続時間から分かるように、public TCR間では、LSKエピトープへの構造的親和性にばらつきがあるが、その中で、E304は良好な機能を有し、T2の結果と一致している(図9)。
2.Alanine Scanning法による保存的CDR3モチーフの機能の分析
TCR E141 α鎖とβ鎖のCDR3領域の先頭よりも後のアミノ酸を順次アラニンに突然変異し、a2-a9及びb2-b11と命名し、pHAGEレンチウイルスベクターに構築し、ウイルスをパッケージングした後、ヒト初代T細胞(MOI=10)に感染し、感染3日後、フローサイトメトリーでTCR陽性細胞を選別できた。選別したTCR T細胞とRaji-LMP2-luciferase標的細胞を1:1のエフェクター/ターゲット比で共培養し、ここで、T細胞は1×10細胞であった。24時間共インキュベート後、細胞と上清をそれぞれ収集し、細胞は沈殿分解後、生存している標的細胞から放出されたルシフェラーゼ量の測定に用い(図20)、上清はTCR T細胞から分泌されたサイトカインIL2の測定に用いた(図21)。図20及び図21より、HLA unmatched-Raji細胞、又はTCR-T細胞無添加LA matched-Raji及びTCR未トランスフェクションpan-T細胞添加HLA matched-Rajiの対照群のバックグラウンド値と比較して、突然変異のないE141はHLA matched-Rajiに遭遇すると標的細胞を効果的に除去し、多くのサイトカインIL2を特異的に産生していることが分かった。しかし、a3、a5、a6及びb6、b7、b8の部位では、個々のアミノ酸の突然変異がTCR T細胞を完全に不活性化させるのに十分であった。これらの実験結果から、これらのpublic TCRが同じ保存的モチーフを共有しているにもかかわらず、1つのアミノ酸の違いによって相互の機能が大きく異なっている可能性があることを共に示唆している。
実施例7:動物モデルの構築及びEBV TCRTの生体内機能の検出
EBウイルスは主に鼻咽頭上皮細胞とB細胞に感染し、鼻咽頭がんと多種のB細胞リンパ腫の発生、発展と密接に関連している。本実施例では、同定されたTCRの生体内機能を検証するために、B細胞リンパ腫マウスモデル及び鼻咽頭がん固形腫瘍モデルをそれぞれ構築した。
1.リンパ腫モデル及びTCRTの生体内機能の検出
3×10Raji-HLA-A*1101/0201/2402-LMP2-luciferase腫瘍細胞を5~6週齢のNOD/Scid IL-2Rγ null (NCG)雌マウスに尾静脈を通して接種し、リンパ腫モデルを構築し(図22、23、24参照)、これを1日目とし、5日目に、マウスを、A:PBS注射群(等体積PBS注射)、B:対照TCRT細胞注射群(TCR-1G4 T細胞)、C:EBV TCRT注射群(E141-TCRT細胞)の3群に分け、B/C群マウスは5×10TCR T細胞を尾静脈注射し、A群は等体積200μLのPBSを注射した。8日目に、二次注射を行い、具体的な操作は5日目と一致した。他のTCR T細胞の具体的な再輸注量と再輸注時間を図22、23に示す。その後の数週間で、マウス体内の腫瘍細胞の成長状況、T細胞の生体内増殖状況、及びマウスの生存状況をモニタリングした。図24に示すように、本発明の実施例で構築されたEBV特異的E141-TCRT細胞は、対照群と比較して、マウスの体内腫瘍細胞を顕著に殺傷し、マウスの生存率を向上させることができる。さらに、図22、23に示すように、本発明の実施例で構築されたEBV特異的E23-TCRT、E240-TCRT、E29-TCRT、E44-TCRT細胞は、対照群と比較して、同じくマウスの体内腫瘍細胞を顕著に殺傷し、マウスの生存率を向上させることができる。
2、固形腫瘍モデル
1×10C666-1-HLA-A*1101-LMP2-luciferase腫瘍細胞を5~6週齢のNCG雌マウスに皮下接種し、鼻咽頭がん固形腫瘍モデルを構築し(図25参照)、これを0日目とし、7日後、マウスを、A:PBS注射群(等体積PBS注射)、B:対照TCR-T細胞注射群(TCR-1G4 T細胞)、C:EBV TCR-T注射群(E141-TCRT細胞)の3群に分け、B/C群マウスは3×10T細胞を尾静脈注射し、A群は等体積200μLのPBSを注射した。その後の数週間で、マウスの体内腫瘍細胞の成長状況、T細胞の体内増殖状況、及びマウスの生存状況をモニタリングした。図25、図26、及び図27に示すように、本発明の実施例で構築されたEBV特異的E141-TCRT細胞は、対照群と比較して、マウスの腫瘍細胞を顕著に殺傷でき(図25、図26)、再輸注されたTCR T細胞はインビボで特異的に増殖する(図27)。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態の詳細に限定されるものではなく、本発明の技術的発想の範囲内において、本発明の技術的解決手段について各種の簡単な変形を行うことができ、これらの簡単な変形は全て本発明の保護範囲に属する。
なお、上記した特定実施形態に記載された各具体的な技術的特徴は、矛盾しない限り、任意の適切な方法で組み合わせてもよく、不必要な重複を避けるために、本発明は種々の可能な組み合わせの方法については別途説明しない。
本発明の1つの特定実施形態では、前記CDR1α~CDR3α及びCDR1β~CDR3βは以下のいずれか1群から選ばれる。
Figure 2023524602000050
Figure 2023524602000051
Figure 2023524602000052

Claims (32)

  1. EBV潜伏期膜タンパク質LMP2に結合する相補性決定領域(CDR)であって、
    前記CDRは配列番号35~117の1種又は2種以上の組み合わせから選ばれることを特徴とする相補性決定領域(CDR)。
  2. CDR1α~CDR3α及び/又はCDR1β~CDR3βを含み、CDR1αのアミノ酸配列は配列番号35~44のいずれか1つに示されるか、又は配列番号35~44のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2αのアミノ酸配列は配列番号45~54のいずれか1つに示されるか、又は配列番号45~54のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3αのアミノ酸配列は配列番号55~73のいずれか1つに示されるか、又は配列番号55~73のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR1βのアミノ酸配列は配列番号74~84のいずれか1つに示されるか、又は配列番号74~84のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2βのアミノ酸配列は配列番号85~96のいずれか1つに示されるか、又は配列番号85~96のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3βのアミノ酸配列は配列番号97~117のいずれか1つに示されるか、又は配列番号97~117のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有することを特徴とする請求項1に記載のCDR。
  3. 以下のいずれか1群から選ばれることを特徴とする請求項1又は2に記載のCDR。
    Figure 2023524602000012
    Figure 2023524602000013
  4. EBV潜伏期膜タンパク質LMP2に結合するα鎖ポリペプチドであって、
    CDR1α、CDR2α及び/又はCDR3αを含み、
    CDR1αのアミノ酸配列は配列番号35~44のいずれか1つに示されるか、又は配列番号35~44のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2αのアミノ酸配列は配列番号45~54のいずれか1つに示されるか、又は配列番号45~54のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3αのアミノ酸配列は配列番号55~73のいずれか1つに示されるか、又は配列番号55~73のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有することを特徴とするα鎖ポリペプチド。
  5. 以下のCDR1α~CDR3αのいずれか1群を含むことを特徴とする請求項4前記α鎖ポリペプチド。
    Figure 2023524602000014
  6. EBV潜伏期膜タンパク質LMP2に結合するβ鎖ポリペプチドであって、
    CDR1β、CDR2β及び/又はCDR3βを含み、
    CDR1βのアミノ酸配列は配列番号74~84のいずれか1つに示されるか、又は配列番号74~84のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2βのアミノ酸配列は配列番号85~96のいずれか1つに示されるか、又は配列番号85~96のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3βのアミノ酸配列は配列番号97~117のいずれか1つに示されるか、又は配列番号97~117のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有することを特徴とするβ鎖ポリペプチド。
  7. 以下のCDR1β~CDR3βのいずれか1群を含むことを特徴とする請求項6に記載のβ鎖ポリペプチド。
    Figure 2023524602000015
  8. EBV潜伏期膜タンパク質LMP2に特異的に結合し、
    α鎖のCDR1α~CDR3α及び/又はβ鎖のCDR1β~CDR3βを含み、
    CDR1αのアミノ酸配列は配列番号35~44のいずれか1つに示されるか、又は配列番号35~44のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2αのアミノ酸配列は配列番号45~54のいずれか1つに示されるか、又は配列番号45~54のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3αのアミノ酸配列は配列番号55~73のいずれか1つに示されるか、又は配列番号55~73のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR1βのアミノ酸配列は配列番号74~84のいずれか1つに示されるか、又は配列番号74~84のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2βのアミノ酸配列は配列番号85~96のいずれか1つに示されるか、又は配列番号85~96のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3βのアミノ酸配列は配列番号97~117のいずれか1つに示されるか、又は配列番号97~117のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有することを特徴とする抗体又はその抗原結合断片。
  9. 前記LMP2の結合エピトープは配列番号29~34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含むことを特徴とする請求項8に記載の抗体又はその抗原結合断片。
  10. 前記CDR1α~CDR3α及びCDR1β~CDR3βは以下のいずれか1群から選ばれることを特徴とする請求項8又は9に記載の抗体又はその抗原結合断片。
    Figure 2023524602000016
    Figure 2023524602000017
    Figure 2023524602000018
  11. 単一ドメイン抗体又は一本鎖抗体scFvであることを特徴とする請求項8~10のいずれか一項に記載の抗体又はその抗原結合断片。
  12. アミノ酸配列が配列番号5~26のいずれか1つから選ばれるか、又は配列番号5~26のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有することを特徴とする請求項8~11のいずれか一項に記載の抗体又はその抗原結合断片。
  13. EBV潜伏期膜タンパク質LMP2に特異的に結合し、
    α鎖のCDR1α~CDR3α及び/又はβ鎖のCDR1β~CDR3βを含み、
    CDR1αのアミノ酸配列は配列番号35~44のいずれか1つに示されるか、又は配列番号35~44のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2αのアミノ酸配列は配列番号45~54のいずれか1つに示されるか、又は配列番号45~54のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3αのアミノ酸配列は配列番号55~73のいずれか1つに示されるか、又は配列番号55~73のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR1βのアミノ酸配列は配列番号74~84のいずれか1つに示されるか、又は配列番号74~84のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR2βのアミノ酸配列は配列番号85~96のいずれか1つに示されるか、又は配列番号85~96のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有し、CDR3βのアミノ酸配列は配列番号97~117のいずれか1つに示されるか、又は配列番号97~117のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有することを特徴とするT細胞抗原受容体。
  14. 前記LMP2の結合エピトープは配列番号29~34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含むことを特徴とする請求項13に記載のT細胞抗原受容体。
  15. 前記CDR1α~CDR3α及びCDR1β~CDR3βは以下のいずれか1群から選ばれることを特徴とする請求項13又は14に記載のT細胞抗原受容体。
    Figure 2023524602000019
    Figure 2023524602000020
    Figure 2023524602000021
  16. アミノ酸配列が配列番号5~26のいずれか1つから選ばれるか、又は配列番号5~26のいずれか1つに示されるアミノ酸配列とは少なくとも80%の相同性を有することを特徴とする請求項13~15のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体。
  17. 請求項1~3のいずれか一項に記載のCDR、請求項4~5のいずれか一項に記載のα鎖ポリペプチド、請求項6~7のいずれか一項に記載のβ鎖ポリペプチド、請求項8~12のいずれか一項に記載の抗体又はその抗原結合断片又は請求項13~16のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体をコードすることを特徴とする核酸。
  18. 請求項17に記載の核酸を含むことを特徴とする発現ベクター。
  19. 請求項17に記載の核酸又は請求項18に記載の発現ベクターを含むことを特徴とする宿主細胞。
  20. 請求項1~3のいずれか一項に記載のCDR、請求項4~5のいずれか一項に記載のα鎖ポリペプチド、請求項6~7のいずれか一項に記載のβ鎖ポリペプチド、請求項8~12のいずれか一項に記載の抗体又はその抗原結合断片又は請求項13~16のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体を発現させることを特徴とする免疫細胞。
  21. 陽性T細胞から請求項17に記載の核酸配列をクローニングして得るステップ1)と、
    初代T細胞を単離、培養するステップ2)と、
    ステップ1)で得られた核酸配列をステップ2)の前記初代T細胞に送達し、請求項1~3のいずれか一項に記載のCDR、請求項4~5のいずれか一項に記載のα鎖ポリペプチド、請求項6~7のいずれか一項に記載のβ鎖ポリペプチド又は請求項13~16のいずれか1項に記載のT細胞抗原受容体を発現させる組換えT細胞を得るステップ3)と、を含むことを特徴とする組換えT細胞の製造方法。
  22. 陽性T細胞から請求項17に記載の核酸配列をクローニングして得るステップ(1)と、
    ステップ(1)で得られた核酸配列をベクター骨格に連結し、発現ベクターを得るステップ(2)と、
    ステップ(2)で得られた発現ベクターを宿主細胞に形質転換し、次に、その発現を誘導するステップ(3)と、
    抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体を得るステップ(4)と、を含むことを特徴とする抗体又はその抗原結合断片又はT細胞抗原受容体の製造方法。
  23. 請求項13~16のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体を含むことを特徴とする多量体複合体。
  24. 単量体、ビオチン分子、及びストレプトアビジン分子又はアビジン分子をさらに含み、
    前記単量体はMHC分子α鎖細胞外領域と、β2m鎖と、抗原ペプチドと、を含み、前記単量体は前記ビオチン分子にカップリングされ、前記ビオチン分子は前記ストレプトアビジン又はアビジン分子に結合されることを特徴とする請求項23に記載の多量体複合体。
  25. 前記抗原ペプチドは配列番号29~34のいずれか1つ又は2つ以上の組み合わせを含むことを特徴とする請求項24に記載の多量体複合体。
  26. 前記MHC分子はHLA-A*0201、HLA-A*2402及びHLA-A*1101から選ばれることを特徴とする請求項24又は25に記載の多量体複合体。
  27. C末端にavi-tag配列が連結されたMHC分子α鎖細胞外領域及びβ2m鎖を発現して精製するステップI)と、
    抗原ペプチド、ステップI)で得られたC末端にavi-tag配列が連結されたMHC分子α鎖細胞外領域及びβ2m鎖をリフォールディングして、単量体を製造するステップII)と、
    ステップII)で製造された単量体をビオチン化し、ビオチン化単量体を得るステップIII)と、
    ステップIII)で得られたビオチン化単量体と蛍光標識付きのストレプトアビジン又はアビジンとを反応させ、抗原ペプチド-MHC分子4量体を製造するステップIV)と、
    ステップIV)で得られた抗原ペプチド-MHC分子4量体とT細胞とを共インキュベートし、T細胞抗原受容体と抗原ペプチド-MHC分子4量体の複合体を形成し、特異的T細胞抗原受容体を抽出するステップV)と、を含むことを特徴とする請求項23~26のいずれか一項に記載の多量体複合体の製造方法。
  28. 請求項1~3のいずれか一項に記載のCDR、請求項4~5のいずれか一項に記載のα鎖ポリペプチド、請求項6~7のいずれか一項に記載のβ鎖ポリペプチド、請求項8~12のいずれか一項に記載の抗体又はその抗原結合断片又は請求項13~16のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体、請求項17に記載の核酸、請求項18に記載の発現ベクター、請求項19に記載の宿主細胞、請求項20に記載の免疫細胞又は請求項23~26のいずれか一項に記載の多量体複合体の、EBV関連疾患を診断又は治療する製品の製造における使用。
  29. 前記EBV関連疾患は、伝染性単球症、連鎖リンパ球増殖症候群、ウイルス性血球貪食症候群、口腔毛状白板症、ウイルス性髄膜炎、末梢神経炎、ウイルス性肺炎、ウイルス性心筋炎、鼻咽頭がん、ホジキンリンパ腫、バーキットリンパ腫、胃がん、肝細胞がん、リンパ上皮様肉腫、唾液腺腫瘍、乳がん、胸腺腫、原発性滲出性リンパ腫及びB/T/NK細胞リンパ腫から選ばれることを特徴とする請求項28に記載の使用。
  30. 請求項1~3のいずれか一項に記載のCDR、請求項4~5のいずれか一項に記載のα鎖ポリペプチド、請求項6~7のいずれか一項に記載のβ鎖ポリペプチド、請求項8~12のいずれか一項に記載の抗体又はその抗原結合断片又は請求項13~16のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体、請求項17に記載の核酸、請求項18に記載の発現ベクター、請求項19に記載の宿主細胞、請求項20に記載の免疫細胞又は請求項23~26のいずれか一項に記載の多量体複合体の、T細胞標識、検出、細胞選別又は活性化における使用。
  31. 以下の、
    i)請求項1~3のいずれか一項に記載のCDR
    ii)請求項4~5のいずれか一項に記載のα鎖ポリペプチド
    iii)請求項6~7のいずれか一項に記載のβ鎖ポリペプチド
    iv)請求項8~12のいずれか一項に記載の抗体又はその抗原結合断片
    v)請求項13~16のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体
    vi)請求項17に記載の核酸
    vii)請求項18に記載の発現ベクター
    viii)請求項19に記載の宿主細胞
    ix)請求項20に記載の免疫細胞又は
    x)請求項23~26のいずれか一項に記載の多量体複合体
    いずれか1群を含む医薬組成物。
  32. 以下の
    i)請求項1~3のいずれか一項に記載のCDR
    ii)請求項4~5のいずれか一項に記載のα鎖ポリペプチド
    iii)請求項6~7のいずれか一項に記載のβ鎖ポリペプチド
    iv)請求項8~12のいずれか一項に記載の抗体又はその抗原結合断片
    v)請求項13~16のいずれか一項に記載のT細胞抗原受容体
    vi)請求項17に記載の核酸
    vii)請求項18に記載の発現ベクター
    viii)請求項19に記載の宿主細胞
    ix)請求項20に記載の免疫細胞又は
    x)請求項23~26のいずれか一項に記載の多量体複合体
    いずれか1群を含むキット。
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