JP2024503515A - 改変抗原提示細胞 - Google Patents
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- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
- C12N2501/60—Transcription factors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2506/00—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
- C12N2506/45—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from artificially induced pluripotent stem cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2510/00—Genetically modified cells
Abstract
本明細書では、様々な改変抗原提示細胞、それらの作製方法およびそれらの使用方法を提供する。【選択図】 図2
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年1月20日に出願の米国仮出願第63/139680号、名称「改変抗原提示細胞(ENGINEERED ANTIGEN PRESENTING CELLS)」の優先権を主張し、その全体は、参照することで本明細書に組み入れられる。
配列表の参照
本出願は、2021年1月20日に出願の米国仮出願第63/139680号、名称「改変抗原提示細胞(ENGINEERED ANTIGEN PRESENTING CELLS)」の優先権を主張し、その全体は、参照することで本明細書に組み入れられる。
配列表の参照
本出願は、電子形式の配列表とともに出願される。配列表は、2022年1月7日に作成され、サイズが15,708バイトの「NTBV.015WO.xml」と題するファイルとして提供される。電子形式の配列表に含まれる情報は、その全体が参照することにより本明細書に組み込まれる。
本開示は基本的に、改変細胞の集団と、T細胞へ抗原を提示するために細胞を改変する方法の両方に関する。
抗原提示細胞(APC)はアクセサリー細胞とも言われ、主要組織適合性複合体(MHC)タンパク質が結合した抗原をその表面に提示することができる細胞である。APCは、タンパク質抗原を処理してペプチドへと分解し、それをMHCタンパク質と共に細胞表面に提示する場合もあれば、抗原(ペプチドなど)がMHCタンパク質に結合する場所である細胞表面に、負荷された抗原を提示することもできる。
APCは、自然免疫応答と獲得免疫応答の両方に関与し、そして多くの組織型で見られる。古典的なAPCには、樹状細胞、マクロファージ、ランゲルハンス細胞およびB細胞が含まれる。細胞傷害性T細胞とヘルパーT細胞両方の機能がAPCに依存しているため、APCは免疫応答において重要な役割を果たしている。
本明細書では、T細胞へ抗原を提示するために細胞を改変する方法を開示する。いくつかの態様において方法は、(a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること、(b)細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること、および(c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること、を含む。いくつかの態様では、細胞は初代ヒトB細胞を含み、必要に応じて、ここで初代ヒトB細胞はT細胞に関して、またはT細胞によって提示されるTCRに関して自己である。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は末梢血に由来する。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞はB細胞を含有しているヒト組織に由来する。いくつかの態様においてヒトの組織は、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は前駆細胞の分化によって得られる。いくつかの態様では、前駆細胞は造血幹細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞をCD40Lを発現している支持細胞(以降、「CD40L発現性支持細胞」とする)とすることを含む。いくつかの態様において方法は、細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様において方法は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子は、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい。いくつかの態様において遺伝子は、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫(squeezing)、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して細胞に導入される。いくつかの態様において細胞の生存延長は、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である。いくつかの態様において少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、各ポリペプチドは少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。
本明細書ではまた、改変細胞も開示する。いくつかの態様において細胞は、(a)インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;(b)少なくとも1つの抗原化合物とインキュベートされている、および(c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有する。いくつかの態様において、細胞をインビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することは、細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様において、細胞をインビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様において細胞は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様において遺伝子は、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して細胞に導入される。いくつかの態様では、細胞の生存は、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、各ポリペプチド少なくとも8のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。
本明細書ではまた、改変細胞も開示する。いくつかの態様において改変細胞は、(a)生存因子を発現させるためのヌクレオチド配列、(b)抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を発現させるためのヌクレオチド配列、および(c)CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列、を含む。いくつかの態様では、生存因子はBCL-6および/またはBCL-XLを含む。いくつかの態様では、抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子は1から40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、各ポリペプチドは少なくとも8のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列は、CD40Lを安定して発現させる遺伝子を含む。
本明細書ではまた、T細胞へ抗原を提示する初代ヒトB細胞も開示する。いくつかの態様において細胞は、(a)BCL-6およびBCL-XLを安定して発現させるヌクレオチド配列、(b)1から40のポリペプチドを安定して発現させるヌクレオチド配列であって、ここで各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸をコードしており、かつ、各ポリペプチドが抗原であるヌクレオチド配列、および(c)CD40Lを安定して発現させるヌクレオチド配列、を含む。
本明細書ではまた、抗原提示の方法も開示する。いくつかの態様において方法は、細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること、細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること、および細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること、を含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞をCD40L発現性支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様において方法は、細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様において方法は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、またはCD40L遺伝子は、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して細胞に導入される。いくつかの態様では、細胞の生存延長は、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、各ポリペプチドは少なくとも8のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。
本明細書ではまた、培養用混合物も開示する。いくつかの態様において培養用混合物は、本明細書で開示の態様のいずれか一つの改変細胞と培地とを含む。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、継続して発現する。いくつかの態様では、発現は有効レベルにある。いくつかの態様において抗原は、1回導入され、その後、細胞を増やすことができ、そして、抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために複数回使用される。
いくつかの態様はBCL2様1を伴い、ここでBCL2様1はBCL-xLである。
本明細書ではまた、抗原を提示させるために細胞を改変する方法も開示する。いくつかの態様において方法は、(a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること、(b)細胞を少なくとも1つの抗原化合物と、抗原を提示させるのに十分な期間、細胞の表面でインキュベートすること、および(c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること、を含む。いくつかの態様では、細胞は初代ヒトB細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は末梢血に由来する。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞はB細胞を含有しているヒト組織に由来する。いくつかの態様においてヒトの組織は、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は前駆細胞の分化によって得られる。いくつかの態様では、前駆細胞は造血幹細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞をCD40L発現性支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様において方法は、細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様において方法は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子は、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい。いくつかの態様において遺伝子は、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して細胞に導入される。いくつかの態様では、細胞の生存延長は、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、各ポリペプチドは少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞にエレクトロポレーションで導入される。いくつかの態様では、各ポリペプチドは少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、抗原化合物は8アミノ酸長から25アミノ酸長のポリペプチドである。いくつかの態様では、ポリペプチドは25アミノ酸長である。いくつかの態様では、抗原はT細胞へと提示される。
本明細書ではまた、改変細胞も開示する。いくつかの態様において細胞は、(a)インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている、(b)少なくとも1つの抗原化合物がエレクトロポレーションによって導入されているか、または少なくとも1つの抗原化合物が発現するように改変されている、および(c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有する。いくつかの態様において、細胞をインビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することは、細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様において、細胞をインビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様において細胞は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様において遺伝子は、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して細胞に導入される。いくつかの態様では、細胞の生存は、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である。いくつかの態様において、少なくとも1つの抗原化合物が発現するように改変されている細胞は、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を含み、ここでポリペプチドは少なくとも1つの抗原化合物に対応している。いくつかの態様では、各ポリペプチドは少なくとも8のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。いくつかの態様では、細胞にエレクトロポレーションによって導入されている少なくとも1つの抗原化合物は、少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいるポリペプチドである。いくつかの態様では、ポリペプチドは8アミノ酸長から25アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは25アミノ酸長である。いくつかの態様では、改変細胞は初代ヒトB細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は末梢血に由来する。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞はB細胞を含有しているヒト組織に由来する。いくつかの態様においてヒトの組織は、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は前駆細胞の分化によって得られる。いくつかの態様では、前駆細胞は造血幹細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる。
本明細書ではまた、培養用混合物も開示する。いくつかの態様において培養用混合物は、本明細書で開示の態様のいずれか一つの改変細胞と培地とを含む。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、継続して発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、一過的に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、誘導性に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、継続して発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、一過的に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、誘導性に発現する。いくつかの態様では、発現は有効レベルにある。いくつかの態様では、抗原は1回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも1回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも2回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも3回導入される。いくつかの態様では、細胞はその後増やされる。いくつかの態様では、T細胞を評価するために細胞を用いることができる。いくつかの態様では、抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために細胞を用いることができる。いくつかの態様では、T細胞を評価するために細胞を複数回用いることができる。いくつかの態様では、抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために細胞を複数回用いることができる。いくつかの態様はBCL2様1を伴い、ここでBCL2様1はBCL-xLである。いくつかの態様はBCL2様1を伴い、BCL2様1はBCL-xLである。いくつかの態様では、抗原化合物はTCR抗原化合物である。
発明を実施するための形態、および後述する特許請求の範囲において、本発明の特定の特徴に言及した。本明細書における本発明の開示は、そのような特定の特徴のすべての可能な組み合わせを含むと理解される。例えば、特定の特徴が本発明の特定の側面もしくは態様、または特定の請求項の文脈において開示される場合、その特徴はまた、可能な範囲で、本発明の他の特定の側面および態様と組み合わせて、および/または本発明一般において使用することが可能である。
B細胞、樹状細胞およびマクロファージなどの初代抗原提示細胞は研究に用いられることが多い。抗原の送達様式や細胞の特定の表現型に依存するが、MHCクラスIおよびクラスII両方の経路を介した抗原提示が、これら全ての細胞型で起こり得る。しかしながら、初代APCをインビトロで無限に増殖させることはできず、また、十分量のヒト生体試料(例えば大量の血液や摘出されたリンパ節)が入手できない限り、大量に得ることも難しい。これらの課題を克服するためには、B細胞などの特定の型の初代APCを不死化することができる。
加えて、改変された細胞株(例えばCOS-7、K562、HEK293)をTCRの探索に用いる研究もある。細胞株を使用すれば大量の細胞を得ることができる。このようなシステムは一般的に、限られた数のHLAアレルおよび/または抗原を伴うTCRの探索に用いられる。しかしながら完全に個別化した(つまり、HLAアレルのレパトアの数が多く、かつ、変化に富んでいる)TCRの探索には改変細胞株はあまり適していない。なぜならMHC遺伝子はヒトにおいて最も多型の多い遺伝子座であるため、集団内の個々の多型の大部分をカバーするHLA対立遺伝子を発現するHLA改変細胞株を、多大な労力をかけて作製する必要があるからである。
本明細書では、細胞株に関する種々の選択肢、ならびに細胞株の作製方法および使用方法を提供し、これらは例えば、TCRの探索、特徴分析および操作に応用することができる。この文脈においてAPCは、TCR配列の供給源となった患者の自己であってもまたは同種異系であってもよい。
いくつかの態様では、T細胞へ抗原を提示するために細胞を改変する方法を提供する。この方法は、a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;b)細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;およびc)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること、を含み得る。従っていくつかの態様では、抗原はT細胞に付随する。
いくつかの態様において改変細胞は、a)生存因子を発現させるためのヌクレオチド配列;b)抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を発現させるためのヌクレオチド配列;およびc)CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列、を含む。
いくつかの態様では、本明細書で提供する様々な態様により、より少ない数のB細胞を、例えば、100,000未満、例えば、90,000未満、80,000未満、70,000未満、60,000未満、50,000未満、またはそれ以下の細胞を出発材料とすることができる。このことは、本明細書で提供するBCL6/xLの組み合わせにも適用することができる。いくつかの態様では、例えば、EBV-LCLについて、その細胞数は1×10e8未満、例えば、1×10e7未満、2×10e6未満、1.5×10e6未満、またはそれ以下であってよい。
本明細書ではさらに、抗原を、核酸の形ではなくタンパク質の形で細胞に加えることができる態様を提供する。従っていくつかの態様において改変細胞株とは、抗原性の、外因性の、タンパク質/ペプチドが、例えばエレクトロポレーションによって付加された細胞株を意味し得る。
本明細書ではさらに、T細胞へ抗原を提示するために細胞を改変する方法を提供する。いくつかの態様においてこの方法は、(a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること、(b)細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること、および(c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること、のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全ての構成要素を含む。いくつかの態様では、細胞は哺乳類細胞または哺乳類由来の細胞である。いくつかの態様では、細胞はヒト細胞またはヒト由来の細胞である。いくつかの態様では、細胞は初代ヒトB細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞はT細胞に関して、またはT細胞によって提示されるTCRに関して自己である。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は末梢血に由来する。いくつかの態様において初代ヒトB細胞はB細胞を含有するヒト組織に由来する。いくつかの態様においてヒト組織は、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は前駆細胞の分化によって得られる。いくつかの態様では、前駆細胞は造血幹細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの1つ以上は、細胞をCD40L発現性支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様において方法は、細胞を、IL-2、IL-4およびIL-21のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てと共培養することをさらに含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞内でBCL-6遺伝子および/またはBCL2様1遺伝子の少なくとも1つを発現させることを含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様において方法は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞内で、BCL-6、BCL2様1、および/またはCD40L遺伝子の少なくとも1つを発現させることを含む。いくつかの態様では、少なくとも1つのBCL-6、BCL2様1、および/またはCD40L遺伝子は、同じ発現構築物上にある。いくつかの態様では、少なくとも1つのBCL-6、BCL2様1、および/またはCD40L遺伝子は、それぞれ別個の発現構築物上にある。遺伝子は、当該分野で知られているいずれの従来法によっても細胞に導入できると理解される。非限定的な例としては、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫(squeezing)、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、およびTALENが挙げられる。いくつかの態様では、細胞の生存延長は、インビトロでの細胞培養で、少なくともおよそ1ヶ月間、少なくともおよそ2ヶ月間、少なくともおよそ3ヶ月間、少なくともおよそ5ヶ月間、少なくともおよそ6ヶ月間、および/または少なくともおよそ1年間である。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ1つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ5つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ10のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ20のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ30のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、最大でおよそ40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で誘導を介して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で継続して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でゲノムの転写によって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でプラスミドによって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。
本明細書ではまた、改変細胞も開示する。いくつかの態様においてこの細胞は、(a)インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;(b)少なくとも1つの抗原化合物とインキュベートされている、および(c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために機能する少なくとも1つの遺伝子改変を有する;のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全ての状態にある。いくつかの態様において細胞は、BCL-6遺伝子および/またはBCL2様1遺伝子のうちの少なくとも1つを細胞内で発現させることによって、インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整される。いくつかの態様において細胞は、細胞にEBVを感染させることによって、インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整される。いくつかの態様において細胞は、発現しているCD40L遺伝子をさらに含む。遺伝子は、当該分野で知られているいずれの従来法によっても細胞に導入できると理解される。非限定的な例としては、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、およびTALENが挙げられる。いくつかの態様では、細胞の生存延長はインビトロでの細胞培養で、少なくともおよそ1ヶ月間、少なくともおよそ2ヶ月間、少なくともおよそ3ヶ月間、少なくともおよそ5ヶ月間、少なくともおよそ6ヶ月間、および/または少なくともおよそ1年間である。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ1つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ5つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ10のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ20のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ30のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、最大でおよそ40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で誘導を介して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で継続して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でゲノムの転写によって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でプラスミドによって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。
本明細書ではまた、改変細胞も開示する。いくつかの態様においてこの改変細胞は、(a)生存因子を発現させるためのヌクレオチド配列、(b)抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を発現させるためのヌクレオチド配列、および/または(c)CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列、のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てを含む。いくつかの態様において生存因子は、BCL-6および/またはBCL-XLのうちの少なくとも1つを含む。いくつかの態様では、抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子は1から40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ1つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ5つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ10のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ20のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ30のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、最大でおよそ40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列は、CD40Lを安定して発現させる遺伝子を含む。いくつかの態様では、CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列は、CD40Lの発現および/または安定性を高めるまたは改善する遺伝子を含む。
本明細書ではまた、T細胞へ抗原を提示する初代ヒトB細胞も開示する。いくつかの態様においてこの細胞は、(a)BCL-6および/またはBCL-XLを安定して発現させるヌクレオチド配列、(b)1から40のポリペプチドを安定して発現させるヌクレオチド配列であって、ここで各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸をコードしており、かつ、各ポリペプチドが抗原であるヌクレオチド配列、および/または(c)CD40Lを安定して発現させるヌクレオチド配列、のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てを含む。
本明細書ではまた、抗原提示の方法も開示する。いくつかの態様においてこの方法は、細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること、この細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること、および/またはこの細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること、のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞を支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞をCD40L発現性支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様において方法は、細胞を、IL-2、IL-4および/またはIL-21のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てと共培養することをさらに含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、BCL-6遺伝子および/またはBCL2様1遺伝子のうちの少なくとも1つを細胞内で発現させることを含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様において方法は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、および/またはCD40L遺伝子のうちの少なくとも1つは、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して細胞に導入される。いくつかの態様では、細胞の生存延長はインビトロでの細胞培養で、少なくともおよそ1ヶ月間、少なくともおよそ2ヶ月間、少なくともおよそ3ヶ月間、少なくともおよそ5ヶ月間、少なくともおよそ6ヶ月間、および/または少なくともおよそ1年間である。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ1つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ5つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ10のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ20のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ30のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、最大でおよそ40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で誘導を介して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で継続して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でゲノムの転写によって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でプラスミドによって発現する。
本明細書ではまた、培養用混合物も開示する。いくつかの態様においてこの培養用混合物は、本明細書で開示の態様のいずれか一つの改変細胞と培地とを含む。培地とは、細胞の成長、保存、および/または維持に好適な溶液のいずれであってもよいと理解される。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、継続して発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、一過的に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、誘導性に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、継続して発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、一過的に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、誘導性に発現する。いくつかの態様では、発現は有効レベルにある。いくつかの態様では、抗原は1回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも1回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも2回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも3回導入される。いくつかの態様では、細胞はその後増やされる。いくつかの態様では、T細胞を評価するために細胞を用いることができる。いくつかの態様では、抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために細胞を用いることができる。いくつかの態様では、T細胞を評価するために、細胞を複数回用いることができる。いくつかの態様では、抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために細胞を複数回用いることができる。
本明細書で開示するBCL2様1を伴ういずれの態様においても、BCL2様1はBCL-xLであってよい。
本明細書ではまた、抗原を提示させるために細胞を改変する方法も開示する。いくつかの態様において方法は、(a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導すること、促進すること、および/または維持することのうちの少なくとも1つ;(b)細胞を少なくとも1つの抗原化合物と、抗原を提示させるのに十分な期間、細胞の表面でインキュベートすること;および/または(c)細胞による抗原提示を誘導すること、促進すること、維持すること、および/または改変することのうちの少なくとも1つを達成するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てを含む。いくつかの態様では、細胞は哺乳類の細胞または哺乳類由来の細胞である。いくつかの態様では、細胞はヒトの細胞またはヒト由来の細胞である。いくつかの態様では、細胞はB細胞またはB細胞由来の細胞である。いくつかの態様では、細胞は初代ヒトB細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は末梢血に由来する。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞はB細胞を含有しているヒト組織に由来する。いくつかの態様では、ヒト組織は、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および/または骨髄のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は前駆細胞の分化によって得られる。いくつかの態様では、前駆細胞は造血幹細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞を支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞をCD40L発現性支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様において方法は、細胞を、IL-2、IL-4およびIL-21のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てと共培養することをさらに含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、BCL-6遺伝子および/またはBCL2様1遺伝子のうちの少なくとも1つを細胞内で発現させることを含む。いくつかの態様では、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することのうちの少なくとも1つは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様において方法は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内で、BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てを発現させることを含む。いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全ては、同じ発現構築物上にある。いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てはそれぞれ、別個の発現構築物上にある。いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全てはそれぞれ、少なくとも2つの発現構築物の組み合わせ上にある。遺伝子は、当該分野で知られているいずれの従来法によっても細胞に導入できると理解される。非限定的な例としては、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、およびTALENが挙げられる。いくつかの態様では、細胞の生存延長はインビトロでの細胞培養で、少なくともおよそ1ヶ月間、少なくともおよそ2ヶ月間、少なくともおよそ3ヶ月間、少なくともおよそ5ヶ月間、少なくともおよそ6ヶ月間、および/または少なくともおよそ1年間である。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ1つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ5つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ10のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ20のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ30のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、最大でおよそ40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で誘導を介して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で継続して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でゲノムの転写によって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でプラスミドによって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞にエレクトロポレーションで導入される。いくつかの態様では、各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、抗原化合物は8アミノ酸長から25アミノ酸長のポリペプチドである。いくつかの態様では、抗原化合物は8アミノ酸長のポリペプチドである。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ5アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ8アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ10アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ15アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ20アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは最長でおよそ25アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは25アミノ酸長である。いくつかの態様では、抗原はT細胞へと提示される。
本明細書ではまた、改変細胞も開示する。いくつかの態様においてこの細胞は、(a)インビトロでのその生存を誘導すること、促進すること、および/または維持することのうちの少なくとも1つを達成するように調整されている、(b)少なくとも1つの抗原化合物がエレクトロポレーションで導入されているか、および/または少なくとも1つの抗原化合物が発現するように改変されている、および/または(c)細胞による抗原提示を誘導すること、促進すること、維持すること、または改変することのうちの少なくとも1つを達成するための少なくとも1つの遺伝子改変を有している;のうちの少なくとも1つ、2つ、または3つ全ての状態にある。いくつかの態様において細胞は、BCL-6遺伝子および/またはBCL2様1遺伝子のうちの少なくとも1つを細胞内で発現させることを含む過程を介して、インビトロでのその生存を誘導すること、促進すること、および/または維持することのうちの少なくとも1つを達成するように調整される。いくつかの態様において細胞は、細胞にEBVを感染させることを含む過程を介して、インビトロでのその生存を誘導すること、促進すること、および/または維持することのうちの少なくとも1つを達成するように調整される。いくつかの態様において細胞は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。遺伝子は、当該分野で知られているいずれの従来法によっても細胞に導入できると理解される。非限定的な例としては、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、およびTALENが挙げられる。いくつかの態様では、細胞の生存延長はインビトロでの細胞培養で、少なくともおよそ1ヶ月間、少なくともおよそ2ヶ月間、少なくともおよそ3ヶ月間、少なくともおよそ5ヶ月間、少なくともおよそ6ヶ月間、および/または少なくともおよそ1年間である。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ1つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ5つのポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ10のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ20のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、少なくともおよそ30のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、少なくとも1つの導入遺伝子は、最大でおよそ40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様では、各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で誘導を介して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で継続して発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でゲノムの転写によって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内でプラスミドによって発現する。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞にエレクトロポレーションで導入される。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいるポリペプチドである。いくつかの態様では、ポリペプチドは8アミノ酸長から25アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは8アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ5アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ8アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ10アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ15アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは少なくともおよそ20アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは最長でおよそ25アミノ酸長である。いくつかの態様では、ポリペプチドは25アミノ酸長である。いくつかの態様では、改変細胞は哺乳類の細胞かまたは哺乳類由来の細胞である。いくつかの態様では、改変細胞はヒトの細胞かまたはヒト由来の細胞である。いくつかの態様では、改変細胞はB細胞であるかまたはB細胞由来の細胞である。いくつかの態様では、改変細胞は初代ヒトB細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は末梢血に由来する。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞はB細胞を含有しているヒト組織に由来する。いくつかの態様においてヒト組織は、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および/または骨髄のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は前駆細胞の分化によって得られる。いくつかの態様では、前駆細胞は造血幹細胞を含む。いくつかの態様では、初代ヒトB細胞は人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる。
本明細書ではまた、培養用混合物も開示する。いくつかの態様においてこの培養用混合物は、本明細書で開示の態様のいずれか一つの改変細胞と培地とを含む。培地は、細胞の成長、保存、および/または維持に好適な溶液のいずれであってもよいと理解される。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、継続して発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、一過的に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから、誘導性に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、継続して発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、一過的に発現する。いくつかの態様において抗原化合物は、プラスミドを介して細胞に組み込まれたポリヌクレオチドから、誘導性に発現する。いくつかの態様では、発現は有効レベルにある。いくつかの態様では、抗原は1回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも1回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも2回導入される。いくつかの態様では、抗原は少なくとも3回導入される。いくつかの態様では、細胞はその後増やされる。いくつかの態様では、T細胞を評価するために細胞を用いることができる。いくつかの態様では、抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために細胞を用いることができる。いくつかの態様では、T細胞を評価するために細胞を複数回用いることができる。いくつかの態様では、抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために細胞を複数回用いることができる。いくつかの態様において抗原は、1回導入され、その後前記細胞を増やすことができ、そして、抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために複数回使用される。BCL2様1を伴ういくつかの態様では、BCL2様1はBCL-xLである。いくつかの態様では、抗原化合物はTCR抗原化合物である。
抗原提示細胞(APC)
抗原提示細胞(APC)
抗原提示細胞は、プロフェッショナル抗原提示細胞と非プロフェッショナル(またはアマチュア)抗原提示細胞の2つのカテゴリーに分類することができる。プロフェッショナルAPCには樹状細胞、マクロファージ、およびB細胞が含まれ、ほんの僅かな期間だけ抗原提示において機能する非プロフェッショナルAPCには胸腺上皮細胞と血管内皮細胞が含まれる。
T細胞は通常、分裂できるようになる前に活性化され、その機能を発揮する。このことは、そのT細胞受容体によって認識される抗原を提示するプロフェッショナルAPCとの相互作用によっても達成される場合がある。T細胞は、「遊離している」すなわち可溶性の抗原は認識することが(そのため、それらに反応することが)できない。T細胞は、処理(プロセッシング)され、MHC分子などの担体を介して細胞から提示された抗原だけしか認識し、反応することができない。
APCはまた、MHCクラスIファミリーと似た構造をもつCD1ファミリータンパク質を使って、非自己および自己の脂質をT細胞とNK細胞へ提示することもできる。
プロフェッショナルAPCの主たる機能は、抗原をT細胞へ提示することである。プロフェッショナルAPCは効率的に、食作用または受容体依存性エンドサイトーシスのいずれかによって抗原を取り込み、抗原をペプチド断片へと処理し、その後、(MHC分子に結合した)それらペプチドを細胞膜上に提示できる。T細胞は、抗原提示細胞の膜上にあるペプチド-MHC複合体を認識し、相互作用する。その後、抗原提示細胞によって別の共刺激信号が生成され、T細胞が活性化される。
プロフェッショナル抗原提示細胞としては主に、樹状細胞、マクロファージおよびB細胞がある。B細胞は、そのB細胞受容体に結合する抗原を取り込み、それをペプチド-MHC複合体としてB細胞表面に提示することができる。T細胞とは違ってB細胞は、そのB細胞受容体がそれに対して特異性をもつものであれば、可溶性抗原も認識することができる。B細胞はその後可溶性抗原を処理し、ペプチドをペプチド-MHC複合体として提示することができる。
定義
定義
本明細書全体を通じて「含む」という用語、または「含まれる」もしくは「含んでいる」などの変形は、言及している要素、整数もしくはステップ、または要素、整数もしくはステップの群を含むことを意味し、他の要素、整数もしくはステップ、または要素、整数もしくはステップの群を除外しないものと理解される。
以下の用語および方法の説明は、本開示をより良く説明するため、および当業者が本開示を実施する際の指針とするために提供される。単数形の「1つ」、「1種」、および「この」は、文脈から明らかにそうでないと判断されない限り、1つまたは2つ以上を指す。例えば、「核酸分子を含んでいる」という用語は、単一のまたは複数の核酸分子を含むもので、「少なくとも1つの核酸分子を含んでいる」という句と同等であるとみなされる。「または」という用語は、文脈からそうではないことが明らかでない限り、記載された代替要素の単一の要素または2つ以上の要素の組合せを指す。本明細書で使用する場合、「含む」は「包含する」を意味する。したがって、「AまたはBを含んでいる」とは、追加の要素を排除することなく、「A、B、またはAおよびBを包含する」ことを意味する。特段の指定のない限り、本定義が他に存在し得る定義と異なる可能性がある場合には、本明細書で提供される定義が優先される。
特段の記載のない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者に一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で言及される全てのヒト遺伝子解析機構(HUGO Gene Nomenclature Committee(HGNC))の識別子(ID)は、その全体が参照により組み込まれる。本開示の実施または試験には、本明細書に記載の方法および材料と類似または同等のものを使用することができるが、好適な方法および材料を以下に記載する。材料、方法、および実施例は、例示に過ぎず、限定することを意図していない。
「抗原提示細胞(APC)」とは、その細胞表面に抗原を提示する細胞である。抗原は、細胞表面上で主要組織適合性複合体(MHC)と結合したペプチド(合わせてペプチド-MHC(pMHC)複合体)の場合も、またはAPCの細胞表面に固定された、付着した、結合したまたは付随した細胞表面タンパク質または任意のペプチド配列の場合もある。MHCクラスI複合体またはMHCクラスII複合体に関連したペプチドの発現過程が抗原提示として知られている。T細胞は、そのT細胞受容体(TCR)を介してpMHCを認識する場合も、または好適な受容体分子の発現に応じてその他の抗原を認識する場合もある。好適な受容体分子としては、これらには限定されないが、キメラ抗原受容体(CAR)、単鎖TCR、単一可変ドメインTCRおよびTCR様抗体が挙げられる。APCは抗原を細胞内で処理し、それらをT細胞に提示する場合も、または細胞外抗原が負荷されるもしくは細胞外抗原に結合する場合もある。ほぼ全ての型の細胞が何らかの方法によって抗原を提示することができ、そしてその抗原提示能は、これには限定されないが遺伝子操作などの方法によって、改変することができる。APCは様々な組織型で見られ、前駆細胞から誘導することができ、または細胞株に基づくものである。マクロファージ、B細胞および樹状細胞などのプロフェッショナル抗原提示細胞は、T細胞免疫応答を誘導する一環として、外から獲得した非自己抗原を様々な型のT細胞へ提示することができ、一方、ウイルスが感染した細胞(またはがん細胞)はその細胞内部に由来する抗原を提示することができ、それによってT細胞が検出できるようになる。MHCファミリータンパク質に加えて、抗原提示は、APCとT細胞両方の細胞表面にある特殊なシグナル伝達分子に依存している。
「T細胞受容体」または「TCR」とは、T細胞すなわちTリンパ球の表面に存在し、主要組織適合性複合体(MHC)分子にペプチドとして結合した抗原を認識する分子を意味する。TCRは2種類のタンパク質鎖から構成されている(つまり、ヘテロ二量体である)。ヒトの場合、95%のT細胞においてTCRはアルファ(α)鎖とベータ(β)鎖(それぞれTRAとTRBによってコードされている)から構成されているが、5%のT細胞ではTCRはガンマとデルタ(γ/δ)鎖(それぞれTRGとTRDによってコードされている)から構成されている。この比率は、個体発生の時期や疾患状態(白血病など)において変化し、また、生物種によっても異なる。それぞれのTCR鎖は2つの細胞外ドメイン、可変(V)領域と定常(C)領域、から構成されている。定常領域は細胞膜に近接していて、膜貫通領域と短い細胞質尾部が続くもので、一方、可変領域はペプチド/MHC複合体に結合する。TCRα鎖およびTCRβ鎖の両方の可変領域は、CDR1、CDR2、およびCDR3と呼ばれる、3つの超可変相補性決定領域(CDR)を有する。いくつかの態様では、CDR3が主な抗原認識領域である。いくつかの態様では、CDR2が主なMHC認識領域だと考えられる。いくつかの態様では、TCRα鎖遺伝子はVおよびJを含み、TCRβ鎖遺伝子は、TCRの多様性に寄与するV、DおよびJ遺伝子セグメントを含む。TCRの定常ドメインは、システイン残基がジスルフィド結合を形成して2本の鎖の間のリンクを形成している短い連結配列から構成される。特に代替のTCR形式としては、これらに制限されるものではないが、単鎖TCR、単一可変ドメインTCR、TCR様抗体が挙げられる。このような代替TCRは、MHCまたは他の抗原形式によって提示された抗原を認識する場合があり、そのシグナル伝達能は他のTCRとは異なる場合がある。
「治療用TCR遺伝子」という用語は、所望の機能、例えば、宿主の免疫系が病気と闘うことを促進できることなどの機能を仲介する、TCRαとTCRβ鎖の特定の組合せを指す場合がある。治療用TCR遺伝子は、ファージ、酵母、またはT細胞提示系によって組換えTCRライブラリーとして発現されるインビトロの変異型TCR鎖から選択することが、あるいは、ヒトや動物材料から得ることができる。治療用TCR遺伝子は、自己由来であっても同種異系であってもよい。
「がん(癌)」という用語は、分化能の消失を伴う特徴的な退形成、速い増殖速度、周辺組織への浸潤、および転移能を示す悪性新生物を意味する。「がん(癌)」という用語は、対象における細胞の制御不能な増殖を特徴とする疾患を含むものとする。いくつかの態様において、「がん(癌)」および「腫瘍」という用語は、同じ意味で用いられる。いくつかの態様において、「腫瘍」という用語は、良性すなわち非悪性の増殖を指す。
本明細書で使用する場合、「新生抗原」という用語は、腫瘍特異的なゲノム変異に由来する抗原を指す。例えば新生抗原は、腫瘍試料中で非同義一塩基変異に起因する変異型タンパク質の発現から、変異誘発性のフレームシフトに起因する別の読み取り枠の発現から、またはゲノムの再編成事象から生じる場合がある。このため、新生抗原は病的状態に関連し得る。いくつかの態様において、「変異型タンパク質」は、正規のアミノ酸配列の同じ位置にあるアミノ酸とは異なるアミノ酸を少なくとも1つ含むタンパク質を指す。いくつかの態様において、変異型タンパク質は、正規のアミノ酸配列に対して、挿入、欠失、置換、読み取り枠シフトによって生じるアミノ酸の包含、ゲノムの再編成事象に起因する複数の異なるタンパク質の融合、またはそれらの任意の組合せを含む。
「造血幹細胞(HSC)」とは、骨髄系およびリンパ系と呼ばれる、異なる種類の血液細胞を生じる幹細胞である。リンパ系細胞には、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞、および自然リンパ球系細胞などが含まれる。造血組織には、長期および短期の再生能をもち、多分化能性前駆細胞、少能性前駆細胞および単能性前駆細胞に関わる細胞が存在する。造血幹細胞は成人の骨髄、特に骨盤、大腿骨、および胸骨で見られる。造血幹細胞は、臍帯血でも見られ、また、末梢血にも少量存在する。幹細胞と前駆細胞は、針とシリンジを使って骨盤の腸骨稜から採取することができる。細胞は液体として(細胞の形態を見るためのスメアを実施するため)採取することも、またはコア生検によって(細胞同士および細胞と骨の構造や関わりを維持するため)採取することもできる。造血幹細胞を純粋な集団として単離することはできないが、複数種の細胞表面マーカー(特にCD34)を組み合わせて使うことで造血幹細胞を周辺の血液細胞から分離するフローサイトメトリーによって、同定または単離することができる。
「人工多能性幹細胞(iPSC)」とは、体細胞から直接生成することができる多能性幹細胞の一種である。iPSCは無限に増殖し、そして体内のあらゆる型の細胞を生み出すことができる。iPSCは成人の組織から直接樹立することができるため、患者に適合した様式によって作製することができ、このことは、各個人がその人ごとの多能性幹細胞系をもち得ることを意味している。このような無限に供給される自己細胞を使えば、免疫拒絶のリスクのない移植片を生成することができる。iPSCは通常、所与の細胞型に、特定の多能性関連遺伝子セットの産物、すなわち「初期化因子」を導入することによって生成される。初期化因子が導入されると細胞は多能性幹細胞に似たコロニーを形成し始める。これを、形態、成長を選抜するための条件、または表面マーカーもしくはレポーター遺伝子の発現を通じて単離することができる。
CRISPR/Cas9:CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート)は、細菌や古細菌のような原核生物のゲノム中で見られるDNA配列のファミリーである。これらの配列はそれまでに原核生物に感染したバクテリオファージのDNA断片に由来し、以降の感染時に同様のバクテリオファージに由来するDNAを検出して破壊するために用いられる。従ってこれらの配列は、原核生物の抗ウイルス性(つまり、抗ファージ性)生体防御機構において重要な役割を果たすものである。Cas9(すなわち「CRISPR関連タンパク質9」)は、CRISPR配列を案内役として使って、CRISPR配列に相補的な特定のDNAストランドを認識し、開裂する酵素である。Cas9酵素はCRISPR配列と共に、生体内の遺伝子を編集するために用いることができ、CRISPR-Cas9として知られる技術の基礎をなしている。この編集過程は、生物学の基礎研究、生命工学製品の開発、および病気の治療などに、幅広く応用することができる。
「転写活性化様エフェクターヌクレアーゼ(Transcription activator-like effector nucleases、TALEN)」は、特定のDNA配列を切断するように操作することができる制限酵素である。TALENは、TALエフェクターDNA結合ドメインをDNA開裂ドメイン(DNAストランドを切断するヌクレアーゼ)に融合させることによって作製される。転写活性化様エフェクター(TALE)は、実質的に所望のDNA配列のいずれにも結合するように操作可能であるため、ヌクレアーゼと組み合わせることでDNAを特定の位置で切断することができる。この制限酵素は細胞に導入して、遺伝子編集や、改変ヌクレアーゼを用いるゲノム編集(genome editing with engineered nucleases)として知られる、生体内原位置(in situ)でのゲノム編集技術に用いることができる。ジンクフィンガーヌクレアーゼやCRISPR/Cas9と並んで、TALENもゲノム編集の分野における優れた手段である。
「ミニ遺伝子」とは、エクソンと、その遺伝子が野生型の遺伝子断片と同じように発現するのに必要な制御領域とを含む、最小限の遺伝子断片である。複数のエクソンとイントロンを含有しているより複雑なミニ遺伝子を構築することもできる。スプライシングパターンをインビボおよびインビトロ両方における生化学的評価実験で評価している研究者にとって、ミニ遺伝子は有効な手段となる。具体に的には、ミニ遺伝子はスプライスレポーターベクター(エクソントラッピングベクターとも呼ばれる)として用いられ、そして、どの因子がスプライシングの結果において重要であるかを決定する探索子(プローブ)として機能する。ミニ遺伝子は、シス制御エレメント(RNAが関わる)およびトランス制御エレメント(タンパク質/スプライシング因子に関係する)の両方が遺伝子発現にどのように影響を及ぼすかを調べるために構築することもできる。ミニ遺伝子は、APCに任意の短いペプチド配列を発現させ、抗原提示を可能にするための導入遺伝子として用いることもできる。いくつかの態様においてミニ遺伝子は、クラスIおよびクラスIIの効率的な抗原提示が行えるように、さらに操作される場合がある。
本明細書で使用する場合、遺伝子の名称やタンパク質の命名法は、斜体であるか否かによって確認されるのではなく、文脈に依存する。従って「BCL6」は、その語がどのように用いられているかの文脈に応じて、タンパク質および/または遺伝子の両方を指し得る(例えば、「タンパク質をコードしている」は遺伝子を、「BCL6は~に用いられる」は遺伝子および/またはタンパク質の両方を、「10ngのBCL6を細胞にエレクトロポレーションで導入する」はタンパク質を指す可能性がある)。この略称は、同じアイデアを様々な形式で言い直すのを避けるために用いられる。
本明細書で使用される「BCL2様1」は一般的な属を表す。好ましい態様では長いアイソフォーム、BCL2L1アイソフォームBCL-xLが用いられる。本明細書において「BCL-xL」が使用される場合、BCL2様1の亜属も同様に適切に用いる/想定することができ、また、「BCL-XL」、「BCLXL」、「Bcl-xL」、「Bcl-XL」、「bcl-xl」およびその他の同様の意味をもつ用語も、BCL-xLと実質的に同じ機能を維持しているという条件で、本発明の文脈において同じ意味で用いてもよいことを当業者であれば理解できるだろう。BCL-6とBCL-xLの組み合わせは、「BCL6/XL」もしくは「BCL6/xL」または同様の構造として言及され得る。従って本明細書では、BCL2様1属に含まれる選択肢としての属および個別の種(BCL-xLおよび/またはBCL-xS)の両方を企図する。いくつかの態様ではBCL-xLが好ましい。本明細書でBCL2様1を用いる場合にはBCL-xLを用いることができ、そして本発明の文脈では有望な種としてBCL-xLを特に想定していることを、当業者であれば理解できるだろう。
いくつかの態様では、ヒトの遺伝子またはタンパク質が用いられる。当業者であれば、他の種由来の相同体などを含むがこれらには限定されない任意の変種配列を、これらが実質的に同じ機能を有するという条件で、本発明の文脈において用いてもよいことを理解するだろう。
本明細書に記載のいくつかの態様は、T細胞へ抗原を提示するために細胞を改変する方法に関する。図1に、T細胞へ抗原を提示するために細胞を改変する方法のいくつかの態様の模式図を示す。方法は、a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;b)細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;およびc)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;のうちの1つ以上のステップを含み得る。
いくつかの態様では、細胞は自己初代ヒトB細胞を含む。Bリンパ球としても知られるB細胞は、白血球細胞のうちのリンパ球サブタイプである。B細胞は、抗体を分泌することによって、獲得免疫系の液性免疫反応において機能する。加えて、B細胞は抗原を提示し(これらもプロフェッショナル抗原提示細胞(APC)に分類される)、かつ、サイトカインを分泌する。いくつかの態様では、自己初代ヒトB細胞は末梢血に由来する。いくつかの態様では、自己初代ヒトB細胞はB細胞を含有しているヒト組織に由来する。いくつかの態様においてヒトの組織は、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む。いくつかの態様では、自己初代ヒトB細胞は、この方法で使用されるT細胞にとって自己である。いくつかの態様では、自己初代ヒトB細胞は、この方法で使用されるTCRにとって自己である。いくつかの態様では、細胞は非自己の初代ヒトB細胞を含む。
いくつかの態様では、自己初代ヒトB細胞は、前駆細胞の分化によって得られる細胞であるか、または前駆細胞の分化によって得られる細胞と同様の細胞である。いくつかの態様では、前駆細胞は造血幹細胞を含む(HSC)。ここで、前駆細胞は未熟B細胞を指す。B細胞は造血幹細胞(HSC)に由来する。HSCは、まず多能性前駆(MPP)細胞に、そして次にリンパ球系共通前駆(CLP)細胞へと分化する。ここからB細胞への分化はいくつかの段階を経て進行し、それぞれの段階は、様々な遺伝子の発現パターンや、免疫グロブリンH鎖とL鎖の遺伝子座配置を特徴とする。骨髄で分化している間、その分化が正確に進行するようにB細胞は2種類のセレクション(ポジティブセレクションとネガティブセレクション)を受け、どちらのセレクションにも細胞表面のB細胞受容体(BCR)が関与する。分化を完了させるために、未熟B細胞は移行期B細胞として、T1およびT2という2つの移行段階を経ながら、骨髄から脾臓に移動する。脾臓への移動中および脾臓に移動したばかりのB細胞はT1 B細胞だと考えられ、T1 B細胞は脾臓内でT2 B細胞に移行する。T2 B細胞は、BCRや他の受容体を介して受け取ったシグナルに応じて、濾胞(FO)B細胞か辺縁帯(MZ)B細胞のいずれかに分化する。分化した後のB細胞は、今度は成熟B細胞、すなわちナイーブB細胞とみなされる。前述した、成熟B細胞になる前の細胞はいずれも前駆細胞であり、これらは、分化因子の導入または供給によって、成熟B細胞へと分化させることができる。
いくつかの態様では、自己初代ヒトB細胞は人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる。iPSCは、体細胞から直接生成することができる多能性幹細胞の一種である。iPSCは無限に増殖することができ、また、分化因子の導入によってB細胞を生じさせることも可能である。
いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞をCD40L発現性支持細胞と共培養することを含む。CD40リガンドまたはCD154とも呼ばれるCD40Lは、主に活性化T細胞で発現するタンパク質であり、かつ、TNFスーパーファミリー分子のメンバーである。CD40Lは、抗原提示細胞(APC)のCD40(タンパク質)に結合する。この結合によって、標的細胞型に依存して多くの作用が引き起こされる。CD40Lには、CD40、α5β1インテグリンおよびαIIbβ3の合計3つの結合パートナーが存在する。CD40Lは共刺激分子として作用し、特に、濾胞性ヘルパーT細胞(TFH細胞)と呼ばれるT細胞のサブセットにとって重要である。TFH細胞でCD40Lは、CD40をB細胞表面に固定することによってB細胞の成熟と機能を促し、それによって細胞間連絡が促進される。いくつかの態様では、CD40-CD40L間相互作用はB細胞の増殖を誘導するだけでなく、それらの抗原提示能を高める。いくつかの態様では、hCD40L導入遺伝子のアミノ酸配列は、例えば、MIETYNQTSPRSAATGLPISMKIFMYLLTVFLITQMIGSALFAVYLHRRLDKIEDERNLHEDFVFMKTIQRCNTGERSLSLLNCEEIKSQFEGFVKDIMLNKEETKKENSFEMQKGDQNPQIAAHVISEASSKTTSVLQWAEKGYYTMSNNLVTLENGKQLTVKRQGLYYIYAQVTFCSNREASSQAPFIASLCLKSPGRFERILLRAANTHSSAKPCGQQSIHLGGVFELQPGASVFVNVTDPSQVSHGTGFTSFGLLKL*(配列番号9)であり得る。
いくつかの態様では、CD40Lを、発現性細胞との共培養またはB細胞から直接発現させることによって提供する。いくつかの態様では、BCL-6/BCL-xLも同様に導入遺伝子である。いくつかの態様では、rh-IL-2はおよそ100IU/mLで、rh-IL-4(またはより一般的にはBCL2様1)はおよそ50ng/mLで、およびrh-IL-21はおよそ50ng/mLで使用することができる。いくつかの態様では、IL-2/IL-4を最初に用い、その後、細胞をIL-21で培養する。いくつかの態様では、IL-2/IL-4を用いた長期間培養によってT細胞の成長が誘導され、B細胞の単離/濃縮後にT細胞が残留する場合がある。いくつかの態様では、本明細書に記載の量および時点で(例えば、実施例10のように)、これら全て(CD40L、IL-4、IL-2およびIL-21)が一緒に供給される。
いくつかの態様では、CD40LをB細胞に直接導入することによって、支持細胞を使う必要をなくすことができる。このことは、応用の観点から好ましい場合があり、また、これによってその抗原提示能が高まる。従っていくつかの態様では、本明細書で提供する態様のいずれかは、支持細胞の使用を(完全に、または支持細胞が、その従来の利点を実際に提供するレベルで)除外した過程であり得る。
いくつかの態様は、細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む。インターロイキン2(IL-2)とはインターロイキンであり、免疫系におけるサイトカインシグナル伝達分子の一種である。IL-2は15.5~16kDaのタンパク質で、免疫を担う白血球細胞(白血球、多くはリンパ球)の活性を制御する。IL-2は、リンパ球によって発現されるIL-2受容体に結合することによって、その作用を媒介する。IL-2は主に、活性化CD4+T細胞および活性化CD8+T細胞に由来する。インターロイキン4(IL4、IL-4)は、活性化B細胞や活性化T細胞の増殖、およびB細胞の形質細胞への分化を刺激するなど、多くの生物学的役割を有するサイトカインであり、液性免疫と獲得免疫における重要な制御因子である。インターロイキン21は、ナチュラルキラー(NK)細胞や細胞傷害性T細胞などの免疫系の細胞に対して強い制御作用をもつサイトカインである。IL-21は、T細胞、B細胞およびNK細胞の表面に発現するIL-21受容体と結合することによって、その作用を媒介する。いくつかの態様では、BCL-6、BCL-xL(または、より一般的にはBCL2様1)、CD40L、IL-2、IL-4およびIL-21の典型的なヒトタンパク質変種が、ヒトB細胞を操作するのに最も適している。しかしながら、ヒトタンパク質の変種だけでなく、他の種に由来する配列も同様に適している可能性がある。いくつかの態様では、可溶性CD40Lのような変種を(例えば、B細胞の成長を補助するために)用いることができる。
いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、IL-2、IL-4およびIL-21存在下でCD40L発現性支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様では、IL-2、IL-4およびIL-21の組み合わせによって、T細胞の成長が引き起こされ得る。いくつかの態様では、B細胞を活性化するためにIL-2を単独で使用し、その48時間後にこれら3種のサイトカインの組み合わせを24時間使用し、その後、B細胞をIL-21だけと培養することができる。いくつかの態様では、T細胞が成長し始める短期間の生存に、hCD40L支持細胞とIL-2/IL-4/IL-21を使用する。
いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様においてこれらの過程は、少なくとも1ヶ月間またはそれ以上、例えば、4週間、5週間、6週間、7週間、8週間、9週間、10週間、11週間、12週間、もしくは13週間またはそれ以上、あるいは3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間またはそれ以上の期間になり得る。いくつかの態様では、BCL2様遺伝子1の長いアイソフォーム(BCL-XL)を使用する。本明細書では、簡略表記として「BCL-XL」という用語を使用する。いくつかの態様は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。BCL-6遺伝子によってコードされているタンパク質は、リンパ腫において臨床的意義をもつ。BCL-6タンパク質は主要転写因子で、ナイーブヘルパーT細胞の濾胞性ヘルパーT細胞(TFH細胞)への分化を引き起こす。BCL-6タンパク質は、健康なおよび腫瘍性両方の胚中心のB細胞だけに存在する。BCL-XL(B-cell lymphoma-extra large)は、BCL2様1遺伝子によってコードされているタンパク質である。BCL-XLはミトコンドリアにある膜貫通分子であり、アポトーシスにおいて機能する。このような参照および態様の全てが、任意のBCL様遺伝子1の使用をも企図していると理解される。
BCL-6/BCL-xLはB細胞を不死化する。このような不死化B細胞は、CD40Lによって一定の頻度で刺激されることを必要とする。本明細書で提供するように、そのような刺激は、CD40Lを発現している支持細胞によって、またはCD40LをB細胞に導入することのいずれかによって与えることができる(例えば実施例10を参照のこと)。いくつかの態様では、CD40LをB細胞に導入すると、それによって、B細胞の抗原提示能も向上する(種々の実施例を参照)。いくつかの態様では、EBV感染が、感染したB細胞の不死化を引き起こす。
いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞にEBVを感染させることを含む。エプスタイン・バーウイルス(EBV)はヘルペスウイルスである。EBVは免疫系のB細胞と上皮細胞に感染する。EBVをインビトロでB細胞に感染させると、最終的に、無制限に成長することが可能なリンパ芽球様細胞株に至る。これらの細胞株で見られるこの成長転換は、ウイルスタンパク質が発現した結果である。いくつかの態様は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞をCD40L発現性細胞と共培養することを含む。B細胞の生存延長は、有効なCD40-CD40L間相互作用の結果である。いくつかの態様では、少なくとも0.5ヶ月間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間またはそれより長い期間、(その生存を誘導、促進、および/または維持するために)細胞を維持することができる。
いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子は、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい。いくつかの態様において一つまたは複数の遺伝子の発現または安定性は、小分子、siRNA、shRNAまたはmiRNAによって制御され得る。いくつかの態様において一つまたは複数の遺伝子は、外因性プロモーターの制御下で発現し得る。いくつかの態様において一つまたは複数の遺伝子は、内在性プロモーターの制御下で発現し得る。
いくつかの態様において遺伝子は、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して細胞に導入される。導入遺伝子は、他のウイルスを介した(例えばレンチウイルスを介した)遺伝子送達システムなどの、導入遺伝子の安定した組み込みを誘導する他の方法によって送達することもできる。
いくつかの態様では、細胞の生存延長は、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である。いくつかの態様では、細胞の生存延長は、インビトロでの細胞培養で0.5ヶ月間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、12ヶ月間、13ヶ月間、14ヶ月間、15ヶ月間、16ヶ月間、17ヶ月間、18ヶ月間、19ヶ月間、20ヶ月間、21ヶ月間、22ヶ月間、23ヶ月間、もしくは24ヶ月間またはそれ以上の期間である。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様では、導入遺伝子は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、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100のポリペプチドをコードし、ここでこれらのポリペプチドは同じであってもまたは異なっていてもよい。いくつかの態様では、各ポリペプチドは少なくとも8のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、各ポリペプチドは9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000またはそれより多いアミノ酸を含む。いくつかの態様では、導入遺伝子におけるポリペプチドの順序は、各抗原が処理され、提示されるように選択される。いくつかの態様においてそのようなポリペプチドの順序は、コンピューター上のアルゴリズムによって推測される。いくつかの態様では、ポリペプチドの順序は実験によって決定される。いくつかの態様では、ポリペプチド抗原提示に及ぼす位置効果を回避するために、同じまたは異なる導入遺伝子内で、複数の順序のポリペプチドが使用される。いくつかの態様において導入遺伝子は、より長いタンパク質部分または完全長タンパク質配列をコードする。いくつかの態様において導入遺伝子は、腫瘍内に認められる一つまたは複数の変異型タンパク質配列をコードし得る。いくつかの態様において導入遺伝子は、別の読み取り枠をコードし得る。いくつかの態様において導入遺伝子は、ゲノムの融合側をコードし得る。いくつかの態様において導入遺伝子は、同じポリペプチドのバリアントを含み得る。いくつかの態様において導入遺伝子は、ヒトエクソームの一部またはヒトゲノム遺伝子座の一部をコードする。いくつかの態様において導入遺伝子は、がん関連ウイルスに由来する一つまたは複数の抗原をコードする。いくつかの態様において導入遺伝子は、がんの治療用のまたはその他のヒト疾患用のTCRを同定または分析するために用いられる抗原をコードする。いくつかの態様において導入遺伝子は、抗原をMHCクラスII提示経路に標的化するために、LAMP-1シグナル伝達配列、膜貫通型配列、および切断型の細胞質配列を含む。いくつかの態様において導入遺伝子は、抗原のMHCクラスII提示経路への標的化を、例えば細胞膜または細胞内小胞への輸送を誘導することによって、効率的に達成することが可能な他の配列を含む。いくつかの態様では、ポリペプチドをコードしている種々の領域は、ウイルスの2A配列やプロテアーゼ開裂部位を含むがこれらには限定されないスペーサー配列または開裂部位によって隔てられている。いくつかの態様では、コードされているポリペプチドの安定性を高めるために、導入遺伝子に他の配列を付加する。いくつかの態様では、MHCクラスIまたはクラスIIに関連する抗原提示の効率を高めるために、導入遺伝子に他の配列を含める。いくつかの態様では、導入遺伝子は外因性プロモーターの制御下で発現する。いくつかの態様では、導入遺伝子は内在性プロモーターの制御下で発現する。いくつかの態様において導入遺伝子の発現は、2シストロン性または多シストロン性の導入遺伝子カセットに含まれている小分子、siRNA、shRNAまたはmiRNAによって制御される。
抗原は、様々な形式でAPCへと送達することができる。第一に、APCを様々な長さのポリペプチドと共インキュベーションすると、APCによる抗原提示が誘導されることが挙げられる。ペプチドの長さに依存して、MHCクラスI(およそ9~11アミノ酸)提示経路またはMHCクラスII(およそ14~25アミノ酸)提示経路による提示が起こることが望ましい。より短い(9~11アミノ酸)ペプチドは通常MHCクラスIIの分子には結合せず、また、より長いペプチド(14以上のアミノ酸)が必ずしもMHCクラスI提示経路によって正確に処理され、提示されるとは限らない点に注意が必要である。従って、決まった長さのペプチドと共インキュベーションすることは、より長いペプチドをエレクトロポレーションで導入しない限り、MHCクラスIまたはクラスII経路の両方ではなく、そのいずれかによる抗原提示を評価するためだけに適している。
第二に、抗原として完全長組み換えタンパク質を用いた研究があることが挙げられる。組み換えタンパク質が、(例えば、APC上のエンドサイトーシス受容体を標的とすることで)APCによって効率的に取り込まれることを前提とすれば、これにより、MHCクラスIおよびクラスII両方の抗原提示が起こる。しかし産生過程の複雑さを考慮すると、完全長組み換えタンパク質は多数の異なる抗原を扱う研究、例えば、腫瘍に含まれ、腫瘍ごとにそれぞれ異なる可能性がある変異型タンパク質に対するTCR探索などの研究には適していない。
第三に、DNAプラスミドまたはmRNAのいずれかによって、抗原をAPC内で一過的に発現させられることが挙げられる。簡単に利用できることから、核酸による抗原送達は多種多様な抗原の研究に特に適している。この方法の主な欠点としては、APCにトランスフェクションした後の抗原の発現が一過的で変わりやすいため、APCの集団が不均一になることが挙げられる。利用可能な解決策としては、抗原を安定的に形質導入することが考えられるが、高効率で、細胞生存率の有害な損失なくこれを達成することは、不死化させていない多くの初代細胞型には難しい場合がある。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。導入遺伝子をコードしている抗原は、安定的に導入遺伝子を組み込む任意の方法によって送達することができ、このような方法には、ウイルスを介した(レトロウイルスまたはレンチウイルスを介した)遺伝子送達システムだけでなく、部位特異的組み込み、CRISPR/Cas9、TALEN、およびトランスポゾンに基づくベクターなどの非ウイルス性遺伝子送達法もある。いくつかの態様において過程には、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENが含まれ得る。抗原が安定して発現することにより、抗原の処理および提示を評価することが可能になる。さらに、飽和量の抗原が安定して発現することで、(TCR探索の感度に悪影響を及ぼす)APC集団における抗原発現の不均一さが最小限に抑えられる。加えて、安定した発現によってAPCを数多く生成することも容易になる。いくつかの態様では、導入遺伝子は外因性プロモーターの制御下で安定して発現する。いくつかの態様では、導入遺伝子は内在性プロモーターの制御下で安定して発現する。いくつかの態様では、発現レベルを制御できるように、安定した発現用のプロモーターを選択する。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。いくつかの態様では、混合物は少なくとも1つの細胞と、少なくとも1つの抗原をコードしている少なくとも1つの外因性核酸配列とを含む。いくつかの態様では、混合物は少なくとも1つの細胞と、少なくとも1つの抗原をコードしている少なくとも1つのポリペプチド配列とを含む。いくつかの態様では、細胞を培地中で培養する。細胞内での一過的な発現は、DNAプラスミドまたはmRNAのいずれかを用いることで達成することができる。多種の抗原について研究する場合には、核酸を一過的に発現させることによって抗原を送達することが特に適している。この方法の主な欠点としては、APCにトランスフェクションした後の抗原の発現が一過的で変わりやすいため、APCの集団が不均一になることが挙げられる。いくつかの態様では、DNAプラスミドまたはmRNAは、抗原化合物を発現している細胞の検出および選抜を可能にするために、抗原と共にマーカーをコードするものである。
図2では改変細胞に関するいくつかの態様を示す。いくつかの態様では、細胞は、a)インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;b)少なくとも1つの抗原化合物とインキュベートされている;およびc)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有する;の特徴の内の1つ以上を含む。細胞は、B細胞、樹状細胞、またはマクロファージのような初代抗原提示細胞の場合がある。細胞は、腫瘍細胞の場合がある。細胞は、病原体感染細胞の場合がある。細胞はまた、細胞株、COS-7、K562、またはHEK293の場合もある。
いくつかの態様では、過程をインビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することは、細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様では、過程をインビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。いくつかの態様においてCD40Lの発現は、インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持することに役立つ。
いくつかの態様において遺伝子は、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して細胞に導入される。導入遺伝子は、他のウイルスを介した(例えばレンチウイルスを介した)遺伝子送達システムなどの、安定的に導入遺伝子を組み込むための他の方法によって送達することもできる。
いくつかの態様では、細胞の生存は、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である。いくつかの態様では、細胞の生存延長はインビトロでの細胞培養で、0.5ヶ月間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、12ヶ月間、13ヶ月間、14ヶ月間、15ヶ月間、16ヶ月間、17ヶ月間、18ヶ月間、19ヶ月間、20ヶ月間、21ヶ月間、22ヶ月間、23ヶ月間、または24ヶ月間である。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様において導入遺伝子は、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、または40のポリペプチドをコードし、ここでこれらのポリペプチドは同じであってもまたは異なっていてもよい。いくつかの態様では、各ポリペプチドは少なくとも8のアミノ酸を含む。いくつかの態様において各ポリペプチドは、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000またはそれ以上のアミノ酸を含む。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。導入遺伝子をコードしている抗原は、安定的に導入遺伝子を組み込む任意の方法によって送達することができ、このような方法には、ウイルスを介した(レトロウイルスまたはレンチウイルスを介した)遺伝子送達システムだけでなく、部位特異的組み込み、CRISPR/Cas9、TALEN、およびトランスポゾンに基づくベクターなどの非ウイルス性遺伝子送達法もある。いくつかの態様において過程には、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENが含まれ得る。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。
いくつかの態様において改変細胞は、a)生存因子を発現させるためのヌクレオチド配列;b)抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を発現させるためのヌクレオチド配列;およびc)CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列;を含む。いくつかの態様では、生存因子はBCL-6および/またはBCL-XLを含む。いくつかの態様では、抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子は、1から40のポリペプチドをコードしている。いくつかの態様において導入遺伝子は、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、または40のポリペプチドをコードし、ここでこれらのポリペプチドは同じであってもまたは異なっていてもよい。いくつかの態様では、各ポリペプチドは8または9のアミノ酸を含む。いくつかの態様において各ポリペプチドは、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000またはそれ以上のアミノ酸を含む。
いくつかの態様では、CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列は、CD40Lを安定して発現させる遺伝子を含む。
いくつかの態様は、図3に示すように、T細胞へ抗原を提示する初代ヒトB細胞に関し、この細胞は、a)BCL-6およびBCL-XLを安定して発現させるヌクレオチド配列(例えば、配列番号1);b)1から40のポリペプチドを安定して発現させるヌクレオチド配列であって、ここで各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸をコードしており、かつ、各ポリペプチドが抗原であるヌクレオチド配列;および、c)CD40Lを安定して発現させるヌクレオチド配列;を含んでいる。いくつかの態様においてヌクレオチド配列は、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、または40のポリペプチドをコードし、ここでこれらのポリペプチドは同じであってもまたは異なっていてもよい。いくつかの態様において各ポリペプチドは、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000またはそれ以上のアミノ酸を含む。
BCL6-T2A-BCL-xL-P2A-GFP導入遺伝子のアミノ酸配列は以下の通りである(配列番号1)。
MASPADSCIQFTRHASDVLLNLNRLRSRDILTDVVIVVSREQFRAHKTVLMACSGLFYSIFTDQLKCNLSVINLDPEINPEGFCILLDFMYTSRLNLREGNIMAVMATAMYLQMEHVVDTCRKFIKASEAEMVSAIKPPREEFLNSRMLMPQDIMAYRGREVVENNLPLRSAPGCESRAFAPSLYSGLSTPPASYSMYSHLPVSSLLFSDEEFRDVRMPVANPFPKERALPCDSARPVPGEYSRPTLEVSPNVCHSNIYSPKETIPEEARSDMHYSVAEGLKPAAPSARNAPYFPCDKASKEEERPSSEDEIALHFEPPNAPLNRKGLVSPQSPQKSDCQPNSPTESCSSKNACILQASGSPPAKSPTDPKACNWKKYKFIVLNSLNQNAKPEGPEQAELGRLSPRAYTAPPACQPPMEPENLDLQSPTKLSASGEDSTIPQASRLNNIVNRSMTGSPRSSSESHSPLYMHPPKCTSCGSQSPQHAEMCLHTAGPTFPEEMGETQSEYSDSSCENGAFFCNECDCRFSEEASLKRHTLQTHSDKPYKCDRCQASFRYKGNLASHKTVHTGEKPYRCNICGAQFNRPANLKTHTRIHSGEKPYKCETCGARFVQVAHLRAHVLIHTGEKPYPCEICGTRFRHLQTLKSHLRIHTGEKPYHCEKCNLHFRHKSQLRLHLRQKHGAITNTKVQYRVSATDLPPELPKACGSGEGRGSLLTCGDVEENPGPMSQSNRELVVDFLSYKLSQKGYSWSQFSDVEENRTEAPEGTESEMETPSAINGNPSWHLADSPAVNGATGHSSSLDAREVIPMAAVKQALREAGDEFELRYRRAFSDLTSQLHITPGTAYQSFEQVVNELFRDGVNWGRIVAFFSFGGALCVESVDKEMQVLVSRIAAWMATYLNDHLEPWIQENGGWDTFVELYGNNAAAESRKGQERFNRWFLTGMTVAGVVLLGSLFSRKEFGSGATNFSLLKQAGDVEENPGPMVSKGEELFTGVVPILVELDGDVNGHKFSVSGEGEGDATYGKLTLKFICTTGKLPVPWPTLVTTLTYGVQCFSRYPDHMKQHDFFKSAMPEGYVQERTIFFKDDGNYKTRAEVKFEGDTLVNRIELKGIDFKEDGNILGHKLEYNYNSHNVYIMADKQKNGIKVNFKIRHNIEDGSVQLADHYQQNTPIGDGPVLLPDNHYLSTQSALSKDPNEKRDHMVLLEFVTAAGITLGMDELYK*。
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いくつかの態様は、本明細書に記載の改変細胞と培地とを含み得る。
さらなる態様
さらなる態様
数千から数百万のT細胞/TCRをスクリーニングするのに用いられる様々な技術にはいくつかの欠点がある。TCR探索に関する複数の研究は、組み換えMHC-多量体を使った試薬を利用することに基づいており(ツジ(Tsuji)ら、癌免疫学研究(Cancer Immunol Res)、2018;ペン(Peng)ら、セル・レポート(Cell Reports)、2019;スピンドラー(Spindler)ら、ネイチャー・バイオテクノロジー(Nat Biotech)、2020)、その探索過程ではAPCを全く使用しない。このような試薬は特定のHLAアレルにのみ利用可能で、細胞による抗原の処理および提示に関する決定的な証拠とはならない。また、このような方法では、TCRの生物物理学的な特性をスクリーニングすることはできるが、T細胞活性化のような機能特性に基づくスクリーニングはできない。この他に、ペプチド、mRNAまたはプラスミドの形で送達された抗原を一過的に発現している初代ヒトAPCを用いた研究もある(トラン(Tran)ら、サイエンス(Science)、2014;トランら、サイエンス、2015;グロス(Gros)ら、ネイチャー・メディシン(Nat Med)、2016)。このような送達方法はAPCの抗原レベルを不均一にするもので、APCによる長時間にわたる抗原の発現/提示(つまり、負荷した数時間または数日後にAPCがまだ抗原を提示しているか否か)をどのように追跡するかの解決策とはならない。さらに、抗原を負荷したAPCを多量に生成するためには、多量の抗原、例えばmRNAが必要となる可能性がある。従ってこれらの方法は、抗原の発現レベルが均一で持続的なAPCが大量に必要とされる場合には適していない。さらに、最近の研究では改変されたAPCが使われている(クラ(Kula)ら、セル(Cell)、2019)。ここでは、目的の抗原ライブラリーと、T細胞によって認識される抗原を提示するAPCを標識するためのレポーターシステムとがAPCに導入された。抗原が安定して発現し、かつ、大量のAPCが得られるにも関わらず、このシステムでは個々人について目的のHLAアレルを改変APCに導入する必要があるため、完全に個別化されたTCRの探索には適していない。同様に、一つ以上の規定のHLAアレルを発現し、抗原を提示できるように改変された細胞株を使う方法(バトラー(Butler)ら、イムノロジカル・レビュー(Immunol Rev)、2014)も適していない。
いくつかの態様では、本明細書に記載のAPCは以下の3つの利点の内の少なくとも1つを有する可能性がある。第一にこのAPCは、細胞培養中で細胞数が多くなるまで容易に増殖させることができ、そして長期間維持することができる。第二にこのAPCは、目的の抗原を安定して発現し、細胞集団の不均一さを抑えながら、高くかつ持続的な抗原提示を達成できる。第三にこのAPCは、特に目的とする側面(MHCクラスIまたはクラスII経路、特定のHLAアレルおよび活性化の閾値)に関わるTCRの探索に重点的に取り組むための、推定T細胞エピトープを提示することができる。いくつかの態様においてAPCは、より効率的な抗原提示を可能にするための1つ以上の遺伝子改変を含み得る。いくつかの態様では、APCはLAMP1標的化配列を含む。いくつかの態様では、本明細書に記載のAPCは以下に挙げる利点の内の1つを有する可能性がある。第一に、APCは抗原を提示し、細胞集団の不均一さを抑えながら、高くかつ持続的な抗原提示を達成し、そしてAPCによるMHCクラスIおよびクラスIIを高めるために、APCはCD40Lを発現する。いくつかの態様では、抗原は直列型ミニ遺伝子である。いくつかの態様では、抗原は安定して発現する。いくつかの態様では、直列型ミニ遺伝子は腫瘍で見られる1つ以上の変異型タンパク質配列をコードする。いくつかの態様では、APCを利用して、がんの治療を含むヒトの治療に関わるTCRを同定および/または分析する。
本明細書で記載のAPCのいくつかの態様は、個人ごとに、完全に個別化された条件で実施される、または多種多様なMHCクラスIおよびクラスIIアレル(またはHLAアレル)を伴う、治療用TCR探索の取り組みに適している。このような治療用TCR探索の取り組みにおいては:
(1)自己細胞由来のAPCを使用することで、TCR探索は個人のクラスIおよびクラスII HLAアレルの全てに対して実施され、所与の個人の1つまたは全てのHLAアレルが対象となる。従ってTCR探索は、個人のHLAアレルには依存しない。
(2)自己細胞による処理および提示が可能な抗原に特異的なTCRだけがスクリーニングによって同定される。従ってTCRは、細胞によって確実に処理され、提示される抗原を認識するはずであり、そしてTCR探索の過程において候補抗原の処理および提示を評価することができる。および、
(3)レポーターT細胞(患者由来のT細胞ではなく)並びにAPC集団(均一でレベルが安定していることが好ましい)を機能的遺伝子スクリーニングに使用して、スクリーニング感度に悪影響を与える可能性のある、T細胞やAPCの機能的表現型の不均一さを低減するかまたは排除する。いくつかの態様では、同じTMGを発現しているAPCは、ほぼ同じレベルの抗原を発現する。
(1)自己細胞由来のAPCを使用することで、TCR探索は個人のクラスIおよびクラスII HLAアレルの全てに対して実施され、所与の個人の1つまたは全てのHLAアレルが対象となる。従ってTCR探索は、個人のHLAアレルには依存しない。
(2)自己細胞による処理および提示が可能な抗原に特異的なTCRだけがスクリーニングによって同定される。従ってTCRは、細胞によって確実に処理され、提示される抗原を認識するはずであり、そしてTCR探索の過程において候補抗原の処理および提示を評価することができる。および、
(3)レポーターT細胞(患者由来のT細胞ではなく)並びにAPC集団(均一でレベルが安定していることが好ましい)を機能的遺伝子スクリーニングに使用して、スクリーニング感度に悪影響を与える可能性のある、T細胞やAPCの機能的表現型の不均一さを低減するかまたは排除する。いくつかの態様では、同じTMGを発現しているAPCは、ほぼ同じレベルの抗原を発現する。
いくつかの態様は、抗原提示の方法に関する。図4に示すように、方法は、a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;b)細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;および、c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;のうちの1つ以上のステップを含み得る。さらなるステップを追加しても、介在させてもよい。いくつかの態様では、前述した任意のステップのうちの1つ以上を繰り返すこともできる。
いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞をCD40L発現性支持細胞と共培養することを含む。いくつかの態様は、細胞をIL-2、IL-4および/またはIL-21と共培養することをさらに含む。いくつかの態様では、IL-2、IL-4およびIL-21の組み合わせによって、T細胞の成長が引き起こされ得る。いくつかの態様では、B細胞を活性化するためにIL-2を単独で使用し、そのおよそ1~3日後、例えば48時間後に、これら3種のサイトカインの組み合わせを24時間使用し、その後、B細胞を、この3種類の成分のうちのIL-21だけと培養することができる。いくつかの態様では、T細胞が成長し始める短期間の生存に、hCD40L支持細胞とIL-2/IL-4/IL-21を使用する。
いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む。いくつかの態様は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。
いくつかの態様において、細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することは、細胞にEBVを感染させることを含む。いくつかの態様は、細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む。
いくつかの態様では、BCL-6、BCL2様1、またはCD40L遺伝子は、当業者に知られた任意の方法によって細胞に導入され、このような方法には、例えば、レトロウイルス性形質導入、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENがある。いくつかの態様では、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して、遺伝子を導入することができる。
いくつかの態様において細胞の生存延長は、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である。いくつかの態様では、細胞の生存延長はインビトロでの細胞培養で、0.5ヶ月間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、12ヶ月間、13ヶ月間、14ヶ月間、15ヶ月間、16ヶ月間、17ヶ月間、18ヶ月間、19ヶ月間、20ヶ月間、21ヶ月間、22ヶ月間、23ヶ月間、または24ヶ月間である。
いくつかの態様において少なくとも1つの抗原化合物は、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている。いくつかの態様において導入遺伝子は、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、または40のポリペプチドをコードし、ここでこれらのポリペプチドは同じであってもまたは異なっていてもよい。いくつかの態様では、各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる。いくつかの態様において各ポリペプチドは、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000またはそれ以上のアミノ酸を含む。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で安定して発現する。導入遺伝子をコードしている抗原は、安定的に導入遺伝子を組み込む任意の方法によって送達することができ、このような方法には、ウイルスを介した(レトロウイルスまたはレンチウイルスを介した)遺伝子送達システムだけでなく、部位特異的組み込み、CRISPR/Cas9、TALEN、およびトランスポゾンに基づくベクターなどの非ウイルス性遺伝子送達法もある。いくつかの態様では、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALEN介して、導入遺伝子を付加することができる。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原化合物は細胞内で一過的に発現する。
APCによる抗原提示は、様々な戦略によって増強することができる。第一に、トール(Toll)様受容体(TLR)リガンド、サイトカインおよび可溶性の受容体リガンド(例えば三量体化CD40L)などの免疫賦活剤と共インキュベーションすることで、APCによる抗原提示が高まることが示されている。第二に、遺伝子操作を利用することで、APC内の特定の抗原提示経路を活性化または不活性化することができる。例えば、クラスII転写活性化因子(CIITA)を調節することで、APCにおけるMHCクラスII提示を制御することができる一方、ベータ2ミクログロブリン(B2M)または抗原提示関連トランスポーター(TAP)遺伝子をノックアウトすることで、MHCクラスI抗原提示が消失する。いくつかの態様において遺伝子操作には、細胞によってCD40Lを発現させることが含まれる。いくつかの態様においてCD40Lは、抗原提示を増強し、APCの生存延長を誘導、促進および維持する。いくつかの態様において操作には、CD80、CD83およびCD86を含むがこれらには限定されない共刺激分子を発現させることが含まれる。いくつかの態様において遺伝子操作には、PD-L1を含むがこれには限定されない1つ以上の抑制性受容体分子の遺伝的ノックアウトが含まれる。いくつかの態様において遺伝子操作には、IL-2を含むがこれらには限定されないサイトカインやケモカインなどの可溶性因子を発現させることが含まれる。いくつかの態様において遺伝子操作には、抗原提示機構の構成要素を発現または消失するように細胞を改変することが含まれる。いくつかの態様において遺伝子操作には、抗原提示機構の構成要素であって、抗原提示におけるその機能を高めるために改変されている構成要素を発現するように細胞を改変することが含まれる。いくつかの態様において遺伝子操作には、クラスIおよび/またはクラスII提示を増強する、CD40L以外の因子を発現するように細胞を改変することが含まれる。いくつかの態様において遺伝子操作には、TMGによってコードされているポリペプチドの、細胞膜および/または細胞内小胞への輸送が高まるように細胞を改変することが含まれる。いくつかの態様において遺伝子操作には、無作為な遺伝子発現を、例えばAIREの発現による無作為な遺伝子発現を誘導するように、細胞を改変することが含まれる。第三に、APCによる抗原提示は、最適な配合の抗原化合物を送達することによって増強することができる。いくつかの態様において抗原化合物は、LAMP-1シグナル伝達配列および膜貫通配列を含むがこれらには限定されない特定の配列を含めることで、MHCクラスIおよびクラスII抗原提示経路の両方を標的とするように設計された、直列型ミニ遺伝子から安定して発現する。いくつかの態様において導入遺伝子は、例えば細胞膜または細胞内小胞への輸送を誘導することによって、抗原をMHCクラスII提示経路へと効率的に標的化することが可能な他の配列を含む。いくつかの態様では、ミニ遺伝子をコードしている種々の領域はスペーサー配列によって隔てられている。いくつかの態様では、コードされているポリペプチドの安定性を高めるために、導入遺伝子に他の配列を付加する。いくつかの態様では、MHCクラスIまたはクラスIIに関連する抗原提示の効率を高めるために、導入遺伝子に他の配列を含める。いくつかの態様において直列型ミニ遺伝子は、高レベルで均一な抗原を確保するために、TMGを発現しているAPCを検出し、濃縮する少なくとも1つのマーカーを含む。いくつかの態様では、siRNA、shRNAおよびmiRNAを含むがこれらには限定されない小分子、抗体または核酸とインキュベートすることで、APCによる抗原提示が高まる。
いくつかの態様では、抗原化合物はポリペプチドであってMHCクラスIおよびクラスII抗原提示経路の両方を標的とするように、少なくとも12のアミノ酸を含むポリペプチドがAPCにエレクトロポレーションで導入される。いくつかの態様においてポリペプチドは、1つ以上の天然のものではないアミノ酸を含む。いくつかの態様においてポリペプチドは、安定性、プロテアーゼ感受性およびMHC分子との結合を含むがこれらには限定されないその特性が変化するように、化学的に修飾される。いくつかの態様では、エレクトロポレーションを、ポリペプチドが細胞膜を通過することを可能にする代替方法で置き換える。いくつかの態様では、抗原量と関連する抗原提示を最適化するために、滴定量のポリペプチドをAPCにエレクトロポレーションで導入する。このことによって、TCRの特徴分析研究に関して抗原提示を最適化することができる。いくつかの態様では、ポリペプチドのプールをエレクトロポレーションで導入することが、TCRライブラリーのスクリーニングを含むがこれらには限定されないTCRの探索にとって有用である。いくつかの態様では、クラスIまたはクラスII抗原機構の処理および/または提示を増強する薬剤を、ポリペプチドと共に送達する。
いくつかの態様において抗原化合物は、APCにエレクトロポレーションで導入される少なくとも8のアミノ酸を含むポリペプチドである。いくつかの態様において抗原化合物は、APCにエレクトロポレーションで導入される8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25アミノ酸のポリペプチドである。当業者であれば、本発明のいくつかの態様では、TCR、抗原、またはペプチド-MHC複合体の様々な特徴または特性を決定する(例えば最小エピトープを同定する)ために、異なる長さのポリペプチドを利用または比較できることが認識できる。いくつかの態様では、細胞と共にインキュベートされた抗原化合物は、抗原を提示する前に、細胞によって処理される。
本明細書で記載するように、抗原化合物とは通常、免疫学的タンパク質(例えばTCR)によって認識される分子またはその分子に特有の側面(例えば、ペプチド-MHC複合体中の結合ペプチド)を指す。当業者であれば、いくつかの文脈では、免疫学的タンパク質が認識し、結合する分子が、前駆体から改変され、処理され、または複合体化された分子(例えばポリペプチド)であったとしても、前駆分子(例えば25merのポリペプチド)も抗原化合物と呼ばれ得ることを理解できる。当業者はまた、いくつかの文脈においては、免疫学的タンパク質が認識し、結合する分子またはその分子に特有の側面が、ポリヌクレオチドによってコードされているまたはポリヌクレオチドによって発現される分子(例えばポリペプチド)であったとしても、ポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドも抗原化合物と呼ばれ得ることを理解できる。このような場合、抗原化合物はポリヌクレオチドから発現されるポリペプチドであって、ポリヌクレオチド自体ではないと理解される。当業者はまた、免疫学的タンパク質が、ポリヌクレオチドまたは小分子を抗原として結合し得ることも認識する。このような場合、抗原化合物がポリペプチドである必要はない。この略称は、同じアイデアを様々な形式で言い直すのを避けるために用いられる。本明細書で使用する場合、抗原化合物の細胞培地への添加、抗原化合物の細胞へのエレクトロポレーションによる導入、または外因性遺伝子改変による抗原化合物の発現を含むがこれらには限定されない任意の方法によって、抗原化合物が外部から導入されるかまたは細胞に提示される時に、抗原化合物は細胞(例えばAPC)と「インキュベート」される。「TCR抗原化合物」は具体的には、MHC(もしくはMHC様分子)が結合するペプチドもしくは他の分子、またはMHC(もしくはMHC様分子)が結合するペプチドの前駆ペプチドを指すが、ペプチド-MHC複合体全体を指すものではない。
前述した態様では、TCR探索用APCを作製するための複数の要素を組み合わせることができる。
いくつかの態様では、所与の個人の全HLAアレルに対するTCR探索の実施を可能にするために、自己初代ヒトB細胞を用いる。エプスタイン・バーウイルス(EBV)を感染させるか、またはBCL-6とBCL-XLを安定定期に形質導入するかのいずれかによってB細胞を不死化させることで、多数の細胞を得ることができる。BCL-6/BCL-XL不死化法は、B細胞をCD40L導入支持細胞と共培養するよりも、B細胞にCD40L分子とを直接形質導入することで、B細胞のCD40受容体を刺激すること-インビトロで初代ヒトB細胞を維持するのに有効な刺激-が可能であることを実証することによって、改良される。この改変によって細胞培養における不死化B細胞の維持が容易になることで、産業上の応用が大幅に改善される。いくつかの態様では、TCR探索用の自己初代ヒトB細胞を少量のヒト血液から生成することができる。いくつかの態様では、使用されるヒト血液の量は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20mlのヒト血液を含む。いくつかの態様では、TCR探索用の自己初代ヒトB細胞は、腫瘍生検およびリンパ節生検を含むがこれらには限定されない他のヒト組織から得られる。いくつかの態様では、TCR探索用の自己初代ヒトB細胞を、細胞数が1千万、2千万、3千万、4千万、5千万、6千万、7千万、8千万、9千万、1億、1.5億、2億、2.5億、5億および7.5億または10億、20億、30億、40億、50億、60億、70億、80億、90億および100億になるまで、増殖させる。
第二に、いくつかの態様では、抗原は不死化B細胞の安定した形質導入によって送達される。いくつかの態様において安定した形質導入は、細胞ゲノム中に核酸配列を組み込むことによって達成される。いくつかの態様では、安定した形質導入によって、抗原が継続して発現するようになる。この送達様式によって、抗原の処理および提示が評価できる。さらに、飽和量の抗原が継続して発現することで、(TCR探索の感度に悪影響を及ぼし得る)APC集団における抗原発現の不均一さが最小限に抑えられる。加えて、安定した発現によって、多数のAPCを生成することが容易になる。いくつかの態様では、TCRの単離やTCRの特徴分析に関わる研究を含むがこれらには限定されない特定の使用目的においては、抗原を一過的な形式で送達することが好ましい場合もある。
第三に、いくつかの態様では、CD40L導入遺伝子を発現させることによって、B細胞のMHCクラスIおよびMHCクラスIIの抗原提示を調節する。CD40L改変B細胞の存在下では、MHCクラスIおよびMHCクラスII拘束性T細胞のT細胞活性化が増強し、これによりTCR探索の感度が向上する。
本明細書に記載の態様は、腫瘍学の他にも様々な治療分野で、例えば自己免疫や感染症におけるTCR探索に適用できる。いくつかの態様は、治療、例えばがんの、に用いる規定された機能特性(例えば特定の抗原を認識する)を有するTCR配列を、TCRバリアントの膨大なコレクションから同定することに関する。いくつかの態様は、治療、例えばがんの、に用いるTCR配列の特徴分析を行うこと(例えばTCR特異性の確認、HLA拘束性のマッピングまたはTCR感受性の評価)に関する。
さらに本発明は、患者由来の抗原特異的T細胞を治療用に増殖させることに有用であり得る。例としては、例えばAPCを樹状細胞で置き換えるために、新生抗原を提示しているB細胞との共培養によって腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を増殖させること、または新生抗原を提示しているB細胞との共培養によって血液由来T細胞を増殖させることがあげられる。これらの手法は、T細胞を活性化してそれらが増殖可能になるように、自己抗原を提示している細胞を使用することに基づいている。
いくつかの態様において初代ヒトB細胞は、末梢血に加えて、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血および骨髄を含むがこれらには限定されないB細胞を含有する他のヒト組織に由来するものであってよい。
いくつかの態様において初代ヒトB細胞は、造血幹細胞を含むがこれには限定されない前駆細胞の分化によって得られるものであってよい。
いくつかの態様においてヒトB細胞は、人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られるものであってよい。
これまでに、EBV(トラジアイ(Traggiai)ら、メソッズ・イン・モレキュラー・バイオロジー(Methods Mol Biol)、2012)およびBCL-6/BCL-XL(クワッケンボス(Kwakkenbos)ら、ネイチャー・メディシン(Nat Med)、2008)によるB細胞の不死化が報告されている。本明細書で提供する種々の態様は、CD40Lを同時に形質導入することが、B細胞のCD40受容体に刺激を与えるための実現可能な戦略であり、そして、CD40L発現性支持細胞との共培養(クワッケンボスら、ネイチャー・メディシン、2008)および/または三量体化CD40L組み換えタンパク質による刺激(ラポワンツ(Lapointe)ら、米国癌学会誌(Cancer Res)、2003)にとって変わる可能性があることを初めて実証するものである。ここで示した解決策は、他のいかなる外因性CD40L刺激(例えばCD40L発現性支持細胞による刺激)をも補う必要がなく、さらにはB細胞によるMHCクラスIおよびクラスII提示を高めるものであることから、産業上の応用に好ましい。
レトロウイルスを介した形質導入によって達成される抗原の安定した発現にはいくつかの利点がある。長期に渡る安定した抗原発現を基盤とすることで、最初に少数のB細胞を改変し、その後、その細胞集団を細胞が十分な数になるまで増殖させることが可能になるため、多数のAPCに抗原を負荷する必要がない。後者の手法は、技術的により取り扱いが難しく(つまり、より多くの細胞に負荷しなければならないため、より多くの抗原が必要とされる)、産業上の応用への障害となる。さらに重要なことに、この方法ではAPC集団における抗原の発現レベルが不均一になり、それがTCR探索の感度に悪影響を与える恐れもある。さらに、抗原をコードしている導入遺伝子を安定して発現させることにより、他の抗原化合物を使うことでは不可能(ペプチドおよびタンパク質)または困難(mRNA、DNAプラスミド)な、抗原を発現しているB細胞の検出および選抜が容易になることも注目に値する。
いくつかの態様では、TCRの探索により、腫瘍細胞内で提示される変異型タンパク質に対する特異性をもつT細胞受容体遺伝子を同定することができる。新生抗原の大部分は、タンパク質配列内での一アミノ酸変異を引き起こす非同義点変異によって形成される。変異型タンパク質配列は25アミノ酸長のポリペプチド(変異したアミノ酸残基の上流および下流に12ずつのアミノ酸を含む)としてミニ遺伝子にコードされ、12のミニ遺伝子を組み合わせて直列型ミニ遺伝子(TMG)構築物とする。いくつかの態様では、TMG形式の抗原を送達することができる。当業者であれば、TMG形式においては、12以外の数のミニ遺伝子、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、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、または40より多い数のミニ遺伝子が使用可能であることが認識できる。いくつかの態様では、TCRの探索は、別の読み取り枠または患者間で共通している新生抗原(例えばKRAS、p53、PI3Kの変異や他のドライバー変異)を含むがこれらには限定されない、特定の型の新生抗原について重点的に取り組まれ得る。いくつかの態様では、TCRの探索は、ヒトパピローマウイルス(HPV)、メルケル細胞およびエプスタイン・バーウイルス(EBV)を含むがこれらには限定されない、がんで生じるウイルス性抗原について重点的に取り組まれ得る。いくつかの態様では、TCRの探索はヒト内在性レトロウイルス(HERV)について重点的に取り組まれ得る。いくつかの態様では、TCRの探索は共通腫瘍抗原について重点的に取り組まれ得る。いくつかの態様では、本明細書で提供する過程において発見されたT細胞またはTCRは、細胞治療に用いられる。いくつかの態様では、細胞治療は自己患者ドナー細胞を使用するものである。いくつかの態様では、細胞治療は同種異系ドナー細胞を使用するものである。いくつかの態様において同種異系ドナー細胞は、健常ヒト提供者に由来する。いくつかの態様において同種異系ドナー細胞は、造血幹細胞、多能性幹細胞、人工幹細胞またはその他の幹細胞に由来する。いくつかの態様では、遺伝子操作により、同種異系ドナー細胞の持続性または機能を改善する。いくつかの態様では、細胞治療とはTCR改変細胞治療である。
いくつかの態様では、抗原の安定した発現は、EBV不死化B細胞においても達成され得る。
TMGの代わりに、B細胞内での発現が操作可能になるように設計された他の任意の読み取り枠もまた用いることができる。例としては、単一のミニ遺伝子(前述したような)、任意の長さのポリペプチドおよび完全長タンパク質などがあげられる。
導入遺伝子をコードしている抗原は、安定的に導入遺伝子を組み込む他の方法によって送達することができ、このような方法には、ウイルスを介した(レトロウイルスを介した)遺伝子送達システムだけでなく、CRISPR/Cas9、TALEN、およびトランスポゾンに基づくベクターなどの非ウイルス性遺伝子送達法もある。いくつかの態様では、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して、導入遺伝子を付加することができる。
抗原は内在性の遺伝子座に部位特異的に組み込まれ、内在性プロモーターの制御下で規定の抗原発現レベルを達成する場合もある。
抗原は、抗原の発現レベルを制御するために、誘導性プロモーター(例えばテトラサイクリン調節プロモーター)の制御下で発現する場合もある。
以下に記載するのは、TMG構築物の初代ヒトB細胞への安定的な形質導入を実証する初の報告であり、また、抗原のBCL-6/BCL-XL不死化B細胞への安定的な形質導入を示す初の報告である。いくつかの態様においてTMGは、エレクトロポレーション、ウイルスを介した形質導入、トランスポゾン、ヌクレアーゼ介在性DNA組み込みまたはAPCへのプラスミドDNAもしくは直鎖状DNAのトランスフェクションのいずれでもなく、他の何らかの過程によって送達される。いくつかの態様においてTMGは、APCへのプラスミドDNAまたはmRNAのエレクトロポレーションまたはトランスフェクションによって送達される。いくつかの態様では、TMGは内在性プロモーターの制御下で発現する。
いくつかの態様では、CD40L導入遺伝子を使ってCD40Lを発現させることができる。いくつかの態様では、CD40L導入遺伝子発現の域を超えた別の態様を提供する。これらには、B2Mおよび/またはTAPの遺伝的ノックアウトを利用することで、改変B細胞によるMHCクラスI抗原提示が抑制できること;CIITAおよび/またはCD74(HLA-DR抗原関連不変鎖)の遺伝的ノックアウトを利用することで、改変B細胞によるMHCクラスII抗原提示が抑制できること;特異的なHLAアレルの遺伝的ノックアウトを利用することで、TCR探索を特定のHLAアレルに方向付けられること;およびCD80、CD86、CD70、PD-L1を含むがこれらには限定されない共刺激分子をノックアウトするか、または過剰発現させるかのいずれかによって、B細胞によるT細胞活性化の閾値を制御できること;が含まれる。
前段で概略したような所望の遺伝的ノックアウトはいずれも、B細胞を改変するのに用いられる任意の導入遺伝子(BCL-6;BCL-XL;抗原;CD40L)を標的遺伝子座に部位特異的に組み込むことによって達成することができる。ただし、選択した標的遺伝子座の両アレル編集が非常に効率的であることを条件とする。
ペプチドの構成
ペプチドの構成
いくつかの態様では、細胞に核酸が送達されるのではなく、ペプチドがその代わりに(またはそれに加えて)送達され得る。本明細書のいくつかの態様では、T細胞エピトープのポリペプチドをエレクトロポレーションで導入することを介した、不死化B細胞による効率的なMHCクラスIおよびMHCクラスII抗原提示のための方法を提供する。いくつかの態様では、核酸を細胞に付加することで抗原を付加する代わりに、エレクトロポレーションを介してポリペプチドの形で抗原を付加することができる。ペプチドは、T細胞エピトープの一部であり得る。
いくつかの態様では、エレクトロポレーションにロンザ(Lonza)社のヌクレオファクター(Nucleofactor)4Dエレクトロポレーション装置を利用する。いくつかの態様では、この装置を使用する際にDN100プログラムを選択する。
いくつかの態様において本本法は、不死化B細胞に送達され、それぞれがMHCクラスIおよびMHCクラスII分子によって提示される、最小CD8+T細胞エピトープまたはCD4+T細胞エピトープの一部として、均一な長さ(例えば25mer)の長い(例えば、14~25)ポリペプチドを伴う。いくつかの態様では、細胞上のMHCクラスI分子およびMHCクラスII分子による提示は、抗原特異的T細胞を使って細胞を探索することで測定することができる。抗原特異的T細胞を活性化するのに十分な量の目的のT細胞エピトープが細胞によって提示された場合、T細胞活性化マーカーを評価することができ、マーカーは対照条件と比較して上昇する。いくつかの態様においてT細胞活性化マーカーは、CD69、CD62L、CD137、IL-2、TNFα、IFNγ、IL-10、IL17およびGM-CSFを含むがこれらには限定されない。いくつかの態様では、細胞上のMHCクラスI分子およびMHCクラスII分子による提示は、質量分析によって測定することができる。いくつかの態様において抗原の大きさは、適切に処理された後に、MHCクラスI分子およびMHCクラスII分子の両方に結合するのに十分な長さである。クラスIペプチドは通常9~11merであり;クラスIIペプチドは14~25merである。いくつかの態様においてこれらのペプチドは12merより長くてもよく、例えば、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30mer以上の長さであってよい。いくつかの態様では、クラスIペプチドは従来9~11であり、クラスIIは14~25である。本明細書で提供するように、本システムでは、より長い配列(例えば12またはそれ以上)が用いられる。
いくつかの態様では、T細胞エピトープおよびT細胞受容体(TCR)の探索および特徴分析に関する研究(以降、TCR探索とする)において利用する目的で、MHCクラスIまたはMHCクラスIIの抗原提示経路を介して効率的に提示させるために、推定T細胞エピトープをコードしているポリペプチドを不死化B細胞へ送達するための方法を提供する。
いくつかの態様においてこの技術は、個別の患者ごとの、生育不能な腫瘍生検に由来する、新生抗原特異的TCR遺伝子の同定に利用できる。患者の腫瘍生検に由来するDNAおよびRNAを使ってターゲットゲノムシーケンシングを行い、バルクTCRとミュータノーム(mutanome)配列情報の両方を得ることができる。いくつかの態様には、腫瘍組織から単離したDNAまたはRNAのバルクTCR鎖シーケンシングによって同定された腫瘍由来TCRα鎖とTCRβ鎖のコンビナトリアルアセンブリーにより、TCRライブラリーを生成することが含まれる。TCRαとβの対は、およそ1.8kbの導入遺伝子としてコードされ、レポーターT細胞に導入される。並行して、患者から少量(例えば10mL)の末梢血試料を採取し、不死化B細胞を生成する。腫瘍ミュータノーム配列情報を使って新生抗原遺伝子のライブラリーを合成し、これを不死化B細胞に導入することによって、個別化された新生抗原提示B細胞を生成する。抗原を発現している細胞で刺激することによって、CD69およびCD62Lを含むがこれらには限定されないT細胞活性化マーカーの発現に基づく遺伝子バリアントライブラリーのスクリーニングで、抗原応答性TCRαβの組み合わせを発現しているレポーターT細胞を選抜することができる。コンビナトリアルアセンブリーであることを考慮すると、TCRαとTCRβ両方の可変配列を決定することによってのみ、各TCRバリアントを明確に同定することができる。従って、遺伝子スクリーニングの過程で単離したレポーター細胞内にコードされている導入遺伝子を、およそ1.5kbのPCR増幅産物として回収し、オックスフォード・ナノポア(Oxford Nanopore)シーケンシング(または他の何らかの適したシーケンシング手段)を使ってその全長配列を決定し、そして生物情報学(バイオインフォマティクス)を使って分析する。この過程から新生抗原に特異的なTCRのリードが同定され、これをさらに、がん治療での使用可能性について評価することができる。いくつかの態様では、本明細書で示すAPCを使って、非コンビナトリアルライブラリーのスクリーニングを行うことができる。
いくつかの態様においてさらなる評価には、安全性を確保し、治療効果を最適化するために、TCRおよび抗原の特徴分析を行う過程が伴われ得る。実験室において、同定した新生抗原特異的TCRのリードを発現するよう改変したT細胞と、自己不死化B細胞を発現している抗原との共培養を伴う免疫測定を行い、必要に応じて、以下にあげる事柄の1つ以上に関する情報を得る。1)変異特異性-変異型抗原の特異的認識によって示される、2)HLA拘束性-MHCクラスI/II拘束性を決定する、3)TCR感受性-ペプチド滴定および/または抗原を規定のレベルで発現している標的細胞の認識によって評価される、4)オフターゲット活性がないこと-自己B細胞および野生型(非変異型)抗原を発現するよう改変された自己B細胞に対して反応しないことによって示される。
完全に個別化された新生抗原特異的TCR療法の設定でTCRおよび抗原の特徴分析を行うために、多種多様な抗原形式および様々な型の抗原送達システムを用いることができる。ポリペプチドがハイスループットの様式で産生可能なことと、ポリペプチドが産業への応用に適していることから、抗原をポリペプチドの形でAPCに送達することが有効である。APCを様々な長さのポリペプチドと共インキュベートすると、APCによる抗原提示が起こる。ペプチドの長さに依存して、好ましくは、MHCクラスI(およそ9~11アミノ酸)提示経路またはMHCクラスII(およそ14~25アミノ酸)提示経路による提示が起こる。より短い(9~11アミノ酸)ペプチドは通常MHCクラスIIの分子には結合せず、また、より長いペプチド(14以上のアミノ酸)が必ずしもMHCクラスI提示経路によって正確に処理され、提示されるとは限らない点に注意が必要である。従って、MHCクラスI拘束性TCRとMHCクラスII拘束性TCRの両方による抗原認識を評価する目的でAPCを均一な長さ(例えば25mer)のポリペプチドと共インキュベートすることは、従来、信頼性の高い方法ではなかった。
いくつかの態様では、KRAS、p53およびPI3Kを含むがこれらには限定されない腫瘍抑制因子およびがん遺伝子の変異型タンパク質に特異的なTCRの活性化、増殖および/または特徴分析を行うために、本明細書で提供する態様を用いることができる。一般的な一アミノ酸変異を含有するポリペプチドをエレクトロポレーションによってAPCに導入し、MHCクラスIおよびクラスII経路の両方を介して抗原を発現させる。抗原を発現しているAPCを使用して、変異特異的T細胞またはTCRの活性化、増殖および/または特徴分析を行う。いくつかの態様では、T細胞は腫瘍病変に由来する。いくつかの態様では、T細胞は末梢血に由来する。いくつかの態様では、TCRを発現しているT細胞はTCRライブラリーから得られる。いくつかの態様ではこの技術を使って、MHCクラスIおよびクラスII拘束性TCRまたは両方に拘束されたTCR混合物いずれかの活性化、増殖および/または特徴分析を行うことができる。いくつかの態様において方法は、均一な長さのポリペプチドを利用した、APCへの抗原送達方法である。この方法によって、MHCクラスIおよびMHCクラスII経路を介した推定T細胞ペプチドエピトープの効率的な処理と提示がもたらされるため、MHCクラスI拘束性TCRおよびMHCクラスII拘束性TCR両方の特徴分析が可能になる。このことは、TCRライブラリーの機能的遺伝子スクリーニングで同定された新生抗原特異的TCRの特徴分析にも用いることができる。いくつかの態様では、ペプチドの長さは10merより長くても、10~14、14~25、または25merを超える長さであってもよい。
本開示以前には、(i)より長いペプチドがエレクトロポレーション後に正確に処理され、MHCクラスIに提示されること、および(ii)より長いペプチドがエレクトロポレーション後にMHCクラスIIに提示されることは確立されていなかった(通常それらは外から負荷され、細胞内で発現させる場合には特定の標的配列(TMGで使用するLAMP-1配列を参照)が必要となる)。
いくつかの態様では、利用するペプチドの量は、20μg/mL~1pg/mLなど、または例えば100μM~1nMなどの、いかなる機能量であってもよい。いくつかの態様においてこの量は、MHCクラスIに対しては0.25ng/mL以上であり得る。いくつかの態様においてこの量は、MHCIIに対しては10ng/mLであっても、例えば、50、100、150、160、200、ng/mL以上のペプチドであってもよい。
これまでの手法では、正確な拘束要素が分かっていない場合、一連の短いペプチド(クラスI用;正確な9~11merが分からない場合があるため、一連の重複したペプチドを作製する)とより長いペプチド(クラスII用)の両方について試験を行わなければならなかった。しかしながら、本明細書で示すいくつかの態様を用いれば、単一の25merを使用し、クラスIおよびクラスIIの両方を対象とすることが可能である。従っていくつかの態様では、単一の抗原配列を用いることができる。このことは、本明細書で提供する態様のいずれにも適用可能である。
いくつかの態様では、フレームシフト変異がある場合(例えば、13~300アミノ酸)、25merは、25より長くなってもまたは25より短くなってもよい。いくつかの態様では、T細胞へ抗原を提示するために最適化した細胞を提供する。最適化には、それ自体が推定T細胞抗原であるかまたは推定T細胞抗原を含む均一な長さのポリペプチドを、MHCクラスIまたはMHCクラスIIの抗原処理および提示経路を介してポリペプチド由来の推定T細胞ペプチドエピトープを効率的に処理および提示することを可能にするエレクトロポレーションを介して、送達することが含まれ得る。いくつかの態様では(例えばフレームシフト変異の態様では)、抗原を決定するために、複数の、重複した均一な長さ(例えば25アミノ酸)のペプチドをエレクトロポレーションに用いることができる。
いくつかの態様では、均一な長さのポリペプチドを不死化初代ヒトB細胞へ送達する方法を提供する。ポリペプチドは、MHCクラスIまたはMHCクラスII抗原処理および提示経路を介してポリペプチド由来の推定T細胞ペプチドエピトープを効率的に処理および提示することを可能にし、それによってMHCクラスI拘束性TCRおよびMHCクラスII拘束性TCRの特徴分析を可能にするエレクトロポレーションを介して、送達することができる。いくつかの態様では、均一な長さのポリペプチドを、樹状細胞、単球およびマクロファージを含むがこれらには限定されない他のヒトプロフェッショナル抗原提示細胞に送達する方法を提供する。いくつかの態様では、均一な長さのポリペプチドを腫瘍細胞または細胞株に送達する方法を提供する。
いくつかの態様では、腫瘍生検から新生抗原TCRを単離する過程の一環で同定された新生抗原特異的TCRの特徴分析に、この過程を用いることができる。このことには例えば、治療への応用において、固形癌を治療するための完全に個別化された新生抗原特異的改変TCR療法を開発することが含まれ得る。このことは、個別の患者ごとに、腫瘍生検から新生抗原特異的TCR遺伝子を同定することを可能にする、腫瘍由来TCRライブラリーの機能的遺伝子スクリーニングを利用する過程において実施され得る。それらを同定した後、新生抗原特異的TCRのリードをがん治療での使用可能性についてさらに評価することができる。
いくつかの態様において評価には、安全性を確保し、治療効果を最適化するために、TCRおよび抗原の特徴分析を行う過程が伴われる。実験室において、同定した新生抗原特異的TCRのリードを発現するよう操作したT細胞と、自己不死化B細胞を発現している抗原との共培養を伴う免疫測定を行い、以下にあげる事柄の1つ以上に関する情報を得ることができる。1)変異特異性-変異型抗原の特異的認識によって示される、2)HLA拘束性-MHCクラスI/II拘束性を決定する、3)TCR感受性-ペプチド滴定および/または抗原を規定のレベルで発現している標的細胞の認識によって評価される、4)オフターゲット活性がないこと-自己B細胞および野生型(非変異型)抗原を発現するよう改変された自己B細胞に対して反応しないことによって示される。
いくつかの態様では、抗原を不死化B細胞(例えば、レトロウイルス性遺伝子導入を介したBCL-6/BCL-XLの過剰発現によって、細胞を不死化させる)へ送達する。いくつかの態様では、均一な長さ(例えば25mer)のポリペプチドの存在下で不死化B細胞にエレクトロポレーションを行うことで、ポリペプチドによってコードされている推定T細胞ペプチドエピトープが、MHCクラスIおよびMHCクラスIIの抗原処理および提示経路を介して効率的に処理および提示される。このことによって、その後の、同定した新生抗原特異的TCRのリードを発現するよう操作したT細胞と、エレクトロポレーションによってポリペプチド抗原を導入した自己不死化B細胞との共培養を伴う免疫測定において、MHCクラスI拘束性TCRリードとMHCクラスII拘束性TCRリード両方の特徴分析を行うことが可能になる。
いくつかの態様では、末梢血から単離したTCRの特徴分析にこの過程を用いることができる。このことには例えば、治療への応用において、固形癌を治療するための完全に個別化された新生抗原特異的改変TCR療法を開発することが含まれ得る。このことは、個別の患者ごとに、患者の血液から新生抗原特異的TCR遺伝子を同定することを可能にする、血液由来TCRライブラリーの機能的遺伝子スクリーニングを利用する過程において実施され得る。それらを同定した後、新生抗原特異的TCRのリードをがん治療での使用可能性についてさらに評価することができる。
いくつかの態様では、合成TCRライブラリーから単離したTCRの特徴分析にこの過程を用いることができる。このことには例えば、TCRライブラリーを合成すること、および所望の抗原特異性を有するTCRについてこのライブラリーをスクリーニングすることが含まれ得る。いくつかの態様では、所望のTCRは腫瘍新生抗原に特異的である。いくつかの態様では、所望のTCRはウイルス性抗原に特異的である。いくつかの態様では、所望のTCRは共通腫瘍抗原に特異的である。それらを同定した後、TCRのリードをがん治療での使用可能性についてさらに評価することができる。
いくつかの態様では、抗原を均一な長さのポリペプチドの形で、エレクトロポレーションによって導入することには1つ以上の利点がある。第一に、ポリペプチドはハイスループットの様式で迅速に産生可能であり、産業への応用にも適していることが挙げられる。第二に、APCへのポリペプチド抗原の送達手段としての共インキュベートとは対照的に、エレクトロポレーションでは、MHCクラスI拘束性TCRとMHCクラスII拘束性TCRの両方による抗原認識を評価するために、均一な長さ(例えば25mer)のポリペプチドを使うことが可能である。第三に、様々な濃度の均一な長さのポリペプチドをエレクトロポレーションによってAPCに導入することで達成される、MHCクラスIおよびMHCクラスIIの経路を介した推定T細胞エピトープの効率的な処理および提示では、先に免疫測定でクラス拘束性と最小T細胞エピトープを決定する必要なしに、TCRリードの感受性を評価することができるため、TCR療法の個別化された性質によく適しており、また、TCRや抗原の特徴分析過程を完了するための工程が短く済む場合が多い。第四に、エレクトロポレーションによって達成される、MHCクラスIおよびMHCクラスII経路を介した推定T細胞エピトープの効率的な処理および提示によって、多数のペプチドを迅速に評価することが可能になる。いくつかの態様では、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000および10000のペプチドを評価する。いくつかの態様では、新生抗原セットの全てを評価する。いくつかの態様では、抗原セットの100%以下を、例えば、全新生抗原セットの99.9、99、98、97、96、95、90、80、70、60、50%またはそれ以下を評価する。
いくつかの態様では、均一な長さのポリペプチドをエレクトロポレーションで導入することによる、MHCクラスIおよびMHCクラスIIを介した推定T細胞エピトープの効率的な処理および提示は、EBV不死化B細胞においても達成することができる。
いくつかの態様では、APCとしてB細胞の代わりに、他の型のAPC、例えば、樹状細胞、マクロファージ、または人工APC(例えば、関連したHLAアレルを発現するように改変したK562細胞)を用いることができる。
いくつかの態様では、APCへのエレクトロポレーションに未精製のペプチドを用いることには、以下に挙げる利点のうちの1つ以上がある。1)費用を抑えられる可能性がある;2)未精製のペプチドは精製されていないので、必然的に、様々な長さのペプチドを含むことになる。例えば、25merを合成すると、9、10、11merまたはそれ以上の長さのペプチドが混在する。このようなより短いペプチドが正しいT細胞エピトープを含み、いかなる処理も必要とせずに直接MHCに結合する可能性があるため、このことによって提示が増強される。いくつかの態様では、非均一な長さのポリペプチド(例えば未精製のペプチド抽出物)をエレクトロポレーションによって導入することを介した、APC(例えば不死化B細胞やDC)による推定T細胞エピトープのMHCクラスIおよびMHCクラスII上での効率的な処理および提示を用いることができる。
いくつかの態様において過程には、APC(例えば、初代ヒト不死化B細胞)に均一な長さのポリペプチドをエレクトロポレーションによって送達することが伴われ、ここでこの送達は、MHCクラスIおよびMHCクラスIIの抗原処理および提示経路を介して、ポリペプチドによってコードされている推定T細胞ペプチドエピトープの高効率での処理および提示を達成するための手段として用いられる。
いくつかの態様では、この過程によって、単一の抗原形式とAPCへの抗原送達方法を用いて、MHCクラスI拘束性TCRとMHCクラスII拘束性TCR両方の特徴分析を行うことが可能になる。
いくつかの態様において過程には、APC(例えば初代ヒト不死化B細胞)に均一な長さのポリペプチドをエレクトロポレーションによって送達することが含まれ、ここでこの送達は、MHCクラスIおよびMHCクラスIIの抗原処理および提示経路を介した、ポリペプチドによってコードされる推定T細胞ペプチドエピトープの高効率での処理および提示を達成する手段として用いられる。TCRの特徴分析の文脈において適用される場合、この手段はいくつかの態様において以下に挙げる利点のうちの1つ以上をもたらす。1)この方法では、均一な長さ(例えば25mer)のポリペプチドを使って、TCRのクラス拘束性に関する知見がない状態でMHCクラスI拘束性TCRおよびMHCクラスII拘束性TCRのうちの片方または両方による抗原認識を評価することが可能になる。いくつかの態様では、例えば、同じ抗原に対して特異的なTCRのセットを試験した時に一部がクラスIで一部がクラスIIである場合などの、どちらが適用されるか分からない場合には両方を適用する。2)この方法では、様々な濃度の均一な長さのポリペプチドをエレクトロポレーションによってAPCに導入することで達成される、MHCクラスIおよびMHCクラスIIの経路を介した推定T細胞エピトープの効率的な処理および提示により、先に免疫測定で最小T細胞エピトープを決定する必要なしに、TCRリードの感受性を評価することが可能になる。いくつかの態様において様々な濃度は、滴定用の10段階希釈で、1μMから100pMであってよい。いくつかの態様では、10nM(クラスI)または100nM(クラスII)からシグナルが認められる。いくつかの態様では、このことはBcl-6/xLB細胞においてさらに顕著である。3)ポリペプチドはハイスループットの様式で迅速に産生可能であり、産業への応用にも適している。
いくつかの態様において過程は、様々なプラットフォームを使った、個別の患者ごとのハイスループットなTCR探索の一環であり得る。TCRのリードを同定した後、それらをさらに、安全性を確保し、治療効果を最適化するためにTCRおよび抗原の特徴分析を行う過程において評価する。実験室において、同定した新生抗原特異的TCRのリードを発現するよう操作したT細胞と、自己不死化B細胞を発現している抗原との共培養を伴う免疫測定を行い、以下にあげる事柄の1つ以上に関する情報を得ることができる。1)変異特異性-変異型抗原の特異的認識によって示される、2)HLA拘束性-MHCクラスI/II拘束性を決定する、3)TCR感受性-ペプチド滴定および/または抗原を規定のレベルで発現している標的細胞の認識によって評価される、4)オフターゲット活性がないこと-自己B細胞および野生型(非変異型)抗原を発現するよう改変された自己B細胞に対して反応しないことによって示される。
いくつかの態様では、この過程により、単一の抗原形式、均一な長さ(例えば25mer)のポリペプチド、を、単一の抗原送達手段(エレクトロポレーション)と組み合わせて、完全に個別化されたTCR療法プラットフォーム用に安全で効果的なTCRを選抜するのに必要な全てのTCRと抗原の特徴分析アッセイに使用可能な、抗原を発現している自己B細胞を生成することができる。いくつかの態様においてこのことは、TCR療法の個別化された性質や、TCRおよび抗原の特徴分析過程を完了するために必要な短い工程に特によく適している。
一方、現在T細胞/TCRの特徴分析に用いられている抗原形式と抗原送達技術の組み合わせでは、完全に個別化されたTCR療法用に安全で効果的なTCRを選抜するために特徴分析が必要とされる全てのTCR/抗原を、抗原形式と抗原送達システムの単一の組み合わせによって送達することができないため、より時間がかかる可能性がある。いくつかの態様では、本明細書で提供するペプチドの態様に関して、過程には1日の共培養と1日の読み出しが含まれ得る。いくつかの態様では、本明細書で提供するDNA構築物に関して、過程には1週間のトランスフェクションと形質導入と4日間の選抜と細胞の増殖と1日の共培養と1日の読み出しが含まれ得る。
いくつかの態様において過程には、治療(例えばがんの)に用いられるTCR配列の特徴分析を行うこと(例えばTCR特異性の確認、HLA拘束性のマッピングまたはTCR感受性の評価)が伴われる。いくつかの態様において過程には、治療(例えばがんの)に用いられる規定された機能特性(例えば特定の抗原を認識する)を有するTCR配列を、TCRバリアントの膨大なコレクションから同定することが伴われる。いくつかの態様において過程は、HLAクラスIおよびHLAクラスII拘束性TCRの両方を用いることを目的とした、完全に個別化されたTCRの探索に特に適している。単一の抗原形式と抗原送達システムによって、HLAクラスIおよびHLAクラスII拘束性TCR両方に関するTCR/抗原の特徴分析が可能だとすれば、個別化された/専用のTCR療法に特によく適していると言える。いくつかの態様では、TCRおよび抗原の特徴分析過程を完了させるために工程を特に短縮することが可能である。例えば、形質導入と抗原を発現しているAPCの選抜におよそ10日間かけていたところを、この過程では90%短縮し、最短1日で完了させることができる。TCR/抗原の特徴分析過程はTCR探索過程の中でも重要なステップであるため、合理化された迅速なTCR/抗原の特徴分析過程はTCRの探索と特徴分析にとって有用であり得る。
いくつかの態様では過程を、全ての治療分野での、腫瘍学の他にも例えば自己免疫や感染症の分野でのTCR探索に適用できる。いくつかの態様において過程は、患者由来の抗原特異的T細胞を治療用に増殖させることに有用であり得る。例としては、新生抗原を提示しているAPC、例えば樹状細胞との共培養によって腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を増殖させること、または新生抗原を提示しているAPCとの共培養によって血液由来T細胞を増殖させることがあげられる。これらの手法は、T細胞を活性化してそれらが増殖可能になるように、目的の抗原を発現するよう改変した自己抗原を提示している細胞を使用することに基づいている。
いくつかの態様では、本明細書で開示のAPCまたはAPCを伴う方法、あるいは他の関連した態様はいずれも、2021年2月11日に公開の米国特許出願公開第2021/0040558号で提供されている任意の方法または組成物の対応するAPC関連組成物もしくは方法または抗原スクリーニングなどに適用することが可能である。すなわち、米国特許出願公開第2021/0040558号に記載のAPCに関する1つ以上の側面では、本明細書で提供する任意の態様を利用することができる。2021年2月11日に公開の米国特許出願公開第2021/0040558号は、参照することによりその全体が本明細書に組み入れられ、さらに、APCや抗原提示を伴う態様を含むものである。
本明細書で使用する場合、B細胞上のCD40受容体を刺激することはCD40Lに基づく刺激を含む場合があり、このような刺激はCD40L刺激と呼ばれ得る。
アレンジメント
アレンジメント
いくつかの態様では、以下に記載するアレンジメントまたはその下位区分はいずれも、本明細書で提供する態様の一部とすることもまたは本明細書で提供する態様と組み合わせることもできる。アレンジメントには以下の通り、1~107の番号が付与されている。
1.T細胞へ抗原を提示するために細胞を改変する方法であって、
細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
該細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;および
該細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、該細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。
2.該細胞が初代ヒトB細胞を含み、必要に応じて該初代ヒトB細胞が、該T細胞に関して、または該T細胞によって提示されるTCRに関して自己である、アレンジメント1に記載の方法。
3.該初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、アレンジメント2に記載の方法。
4.該初代ヒトB細胞が、B細胞を含有しているヒト組織に由来する、アレンジメント2に記載の方法。
5.該ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、アレンジメント4に記載の方法。
6.該初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、アレンジメント2に記載の方法。
7.該前駆細胞が造血幹細胞を含む、アレンジメント6に記載の方法。
8.該初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、アレンジメント2に記載の方法。
9.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、アレンジメント1に記載の方法。
10.該細胞を、IL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、アレンジメント9に記載の方法。
11.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント1または10に記載の方法。
12.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント1に記載の方法。
13.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント10、11、または12に記載の方法。
14.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント1に記載の方法。
15.該BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子が、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい、アレンジメント14に記載の方法。
16.該遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫(squeezing)、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入される、アレンジメント11、13または14に記載の方法。
17.該細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント1に記載の方法。
18.該少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、アレンジメント1に記載の方法。
19.各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント18に記載の方法。
20.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で発現する、アレンジメント1に記載の方法。
21.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞で一過的に発現する、アレンジメント1に記載の方法。
22.改変細胞であって、
インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;
少なくとも1つの抗原化合物とインキュベートされている;および
細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有している;改変細胞。
23.インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント22に記載の改変細胞。
24.インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント22に記載の改変細胞。
25.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント23または24に記載の改変細胞。
26.該遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入される、アレンジメント23または25に記載の改変細胞。
27.該細胞の生存が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント22に記載の改変細胞。
28.該少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている、アレンジメント22に記載の改変細胞。
29.各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント28に記載の改変細胞。
30.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で安定して発現する、アレンジメント22に記載の改変細胞。
31.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で一過的に発現する、アレンジメント22に記載の改変細胞。
32.改変細胞であって、
生存因子を発現させるためのヌクレオチド配列;
抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を発現させるためのヌクレオチド配列;および
CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列;を含む、改変細胞。
33.該生存因子がBCL-6および/またはBCL-XLを含む、アレンジメント32に記載の改変細胞。
34.抗原をコードしている該少なくとも1つの導入遺伝子が、1から40のポリペプチドをコードしている、アレンジメント32に記載の改変細胞。
35.各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント34に記載の改変細胞。
36.CD40Lを発現させるための該ヌクレオチド配列が、CD40Lを安定して発現させる遺伝子を含む、アレンジメント32に記載の改変細胞
37.T細胞へ抗原を提示する初代ヒトB細胞であって、
BCL-6およびBCL-XLを安定して発現させるヌクレオチド配列;
1から40のポリペプチドを安定して発現させるヌクレオチド配列であって、ここで各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸をコードしており、かつ、各ポリペプチドが抗原であるヌクレオチド配列;および
CD40Lを安定して発現させるヌクレオチド配列;を含む、初代ヒトB細胞。
38.抗原提示の方法であって、
細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
該細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;および
該細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、該細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。
39.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、アレンジメント38に記載の方法。
40.該細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、アレンジメント39に記載の方法。
41.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント38に記載の方法。
42.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント38に記載の方法。
43.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント41または42の方法。
44.BCL-6、BCL2様1、またはCD40L遺伝子を、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫(squeezing)、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入する、アレンジメント43に記載の方法。
45.該細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント38に記載の方法。
46.該少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、アレンジメント38に記載の方法。
47.各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント46に記載の方法。
48.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で安定して発現する、アレンジメント38に記載の方法。
49.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で一過的に発現する、アレンジメント38に記載の方法。
50.アレンジメント22から37のいずれか1項に記載の改変細胞と培地とを含む、培養用混合物。
51.該抗原化合物が、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから継続して発現する、アレンジメント20に記載の方法。
52.発現が有効レベルにある、アレンジメント20に記載の方法。
53.該抗原が、1回導入され、その後該細胞を増やすことができ、そして、該抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために複数回使用される、アレンジメント20に記載の方法。
54.BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、アレンジメント1から21、38から49、51から53のいずれか1項に記載の方法。
55.抗原を提示させるために細胞を改変する方法であって、
細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
該細胞を少なくとも1つの抗原化合物と、該細胞の表面に抗原を提示させるのに十分な期間インキュベートすること;および
該細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、該細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。
56.該細胞が初代ヒトB細胞を含む、アレンジメント55に記載の方法。
57.該初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、アレンジメント56に記載の方法。
58.該初代ヒトB細胞がB細胞を含有しているヒト組織に由来する、アレンジメント56に記載の方法。
59.該ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、アレンジメント58に記載の方法。
60.該初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、アレンジメント56に記載の方法。
61.該前駆細胞が造血幹細胞を含む、アレンジメント60に記載の方法。
62.該初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、アレンジメント56に記載の方法。
63.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、アレンジメント55から62のいずれか1項に記載の方法。
64.該細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、アレンジメント63に記載の方法。
65.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント55から62もしくは64または10のいずれか1項に記載の方法。
66.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント55から62のいずれか1項に記載の方法。
67.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント64、65、または66に記載の方法。
68.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント55から62のいずれか1項に記載の方法。
69.該BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子が、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい、アレンジメント68に記載の方法。
70.該遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入される、アレンジメント65、67、または68に記載の方法。
71.該細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント55から70のいずれか1項に記載の方法。
72.該少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、アレンジメント55から71のいずれか1項に記載の方法。
73.各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント72に記載の方法。
74.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で安定して発現する、アレンジメント55から73のいずれか1項に記載の方法。
75.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で一過的に発現する、アレンジメント55から73のいずれか1項に記載の方法。
76.該少なくとも1つの抗原化合物が、該細胞にエレクトロポレーションによって導入される、アレンジメント55から71のいずれか1項に記載の方法。
77.各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント76に記載の方法。
78.該抗原化合物が8アミノ酸長から25アミノ酸長のポリペプチドである、アレンジメント77に記載の方法。
79.該ポリペプチドが25アミノ酸長である、アレンジメント78に記載の方法。
80.該抗原がT細胞へ提示される、アレンジメント55から79のいずれか1項に記載の方法。
81.改変細胞であって、
インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;
少なくとも1つの抗原化合物がエレクトロポレーションによって導入されているか、または少なくとも1つの抗原化合物が発現するように改変されている;および
細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有している;改変細胞。
82.インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント81に記載の改変細胞。
83.インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント81に記載の改変細胞。
84.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント82または83に記載の改変細胞。
85.該遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入される、アレンジメント82または84に記載の改変細胞。
86.該細胞の生存が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント81から85のいずれか1項に記載の改変細胞。
87.少なくとも1つの抗原化合物を発現するように改変されていることが、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を含み、ここで該ポリペプチドが該少なくとも1つの抗原化合物に対応している、アレンジメント81から86のいずれか1項に記載の改変細胞。
88.各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント87に記載の改変細胞。
89.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で安定して発現する、アレンジメント87に記載の改変細胞。
90.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で一過的に発現する、アレンジメント81に記載の改変細胞。
91.該細胞にエレクトロポレーションによって導入されている該少なくとも1つの抗原化合物が、少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいるポリペプチドである、アレンジメント81から90のいずれか1項に記載の改変細胞。
92.該ポリペプチドが8アミノ酸長から25アミノ酸長である、アレンジメント91に記載の改変細胞。
93.該ポリペプチドが25アミノ酸長である、アレンジメント93に記載の改変細胞。
94.該改変細胞が初代ヒトB細胞を含む、アレンジメント32から36または81から93のいずれか1項に記載の改変細胞。
95.該初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、アレンジメント94に記載の改変細胞。
96.該初代ヒトB細胞がB細胞を含有しているヒト組織に由来する、アレンジメント94に記載の改変細胞。
97.該ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、アレンジメント96に記載の改変細胞。
98.該初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、アレンジメント94に記載の改変細胞。
99.該前駆細胞が造血幹細胞を含む、アレンジメント98に記載の改変細胞。
100.該初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、アレンジメント94に記載の改変細胞。
101.アレンジメント81から100のいずれか1項に記載の改変細胞と培地とを含む、培養用混合物。
102.該抗原化合物が、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから継続して発現する、アレンジメント74に記載の方法。
103.発現が有効レベルにある、アレンジメント74、75、または102に記載の方法。
104.該抗原が、1回導入され、その後該細胞を増やすことができ、そして、該抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために複数回使用される、アレンジメント74、102、または103に記載の方法。
105.BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、アレンジメント55から80または102から104のいずれか1項に記載の方法。
106.BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、アレンジメント22から36または81から100のいずれか1項に記載の改変細胞。
107.抗原化合物がTCR抗原化合物である、アレンジメント1から36、38から49、51から100、102から106のいずれか1項に記載の方法または改変細胞。
1.T細胞へ抗原を提示するために細胞を改変する方法であって、
細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
該細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;および
該細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、該細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。
2.該細胞が初代ヒトB細胞を含み、必要に応じて該初代ヒトB細胞が、該T細胞に関して、または該T細胞によって提示されるTCRに関して自己である、アレンジメント1に記載の方法。
3.該初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、アレンジメント2に記載の方法。
4.該初代ヒトB細胞が、B細胞を含有しているヒト組織に由来する、アレンジメント2に記載の方法。
5.該ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、アレンジメント4に記載の方法。
6.該初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、アレンジメント2に記載の方法。
7.該前駆細胞が造血幹細胞を含む、アレンジメント6に記載の方法。
8.該初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、アレンジメント2に記載の方法。
9.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、アレンジメント1に記載の方法。
10.該細胞を、IL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、アレンジメント9に記載の方法。
11.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント1または10に記載の方法。
12.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント1に記載の方法。
13.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント10、11、または12に記載の方法。
14.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント1に記載の方法。
15.該BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子が、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい、アレンジメント14に記載の方法。
16.該遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫(squeezing)、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入される、アレンジメント11、13または14に記載の方法。
17.該細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント1に記載の方法。
18.該少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、アレンジメント1に記載の方法。
19.各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント18に記載の方法。
20.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で発現する、アレンジメント1に記載の方法。
21.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞で一過的に発現する、アレンジメント1に記載の方法。
22.改変細胞であって、
インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;
少なくとも1つの抗原化合物とインキュベートされている;および
細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有している;改変細胞。
23.インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント22に記載の改変細胞。
24.インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント22に記載の改変細胞。
25.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント23または24に記載の改変細胞。
26.該遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入される、アレンジメント23または25に記載の改変細胞。
27.該細胞の生存が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント22に記載の改変細胞。
28.該少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている、アレンジメント22に記載の改変細胞。
29.各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント28に記載の改変細胞。
30.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で安定して発現する、アレンジメント22に記載の改変細胞。
31.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で一過的に発現する、アレンジメント22に記載の改変細胞。
32.改変細胞であって、
生存因子を発現させるためのヌクレオチド配列;
抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を発現させるためのヌクレオチド配列;および
CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列;を含む、改変細胞。
33.該生存因子がBCL-6および/またはBCL-XLを含む、アレンジメント32に記載の改変細胞。
34.抗原をコードしている該少なくとも1つの導入遺伝子が、1から40のポリペプチドをコードしている、アレンジメント32に記載の改変細胞。
35.各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント34に記載の改変細胞。
36.CD40Lを発現させるための該ヌクレオチド配列が、CD40Lを安定して発現させる遺伝子を含む、アレンジメント32に記載の改変細胞
37.T細胞へ抗原を提示する初代ヒトB細胞であって、
BCL-6およびBCL-XLを安定して発現させるヌクレオチド配列;
1から40のポリペプチドを安定して発現させるヌクレオチド配列であって、ここで各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸をコードしており、かつ、各ポリペプチドが抗原であるヌクレオチド配列;および
CD40Lを安定して発現させるヌクレオチド配列;を含む、初代ヒトB細胞。
38.抗原提示の方法であって、
細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
該細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;および
該細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、該細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。
39.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、アレンジメント38に記載の方法。
40.該細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、アレンジメント39に記載の方法。
41.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント38に記載の方法。
42.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント38に記載の方法。
43.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント41または42の方法。
44.BCL-6、BCL2様1、またはCD40L遺伝子を、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫(squeezing)、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入する、アレンジメント43に記載の方法。
45.該細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント38に記載の方法。
46.該少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、アレンジメント38に記載の方法。
47.各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント46に記載の方法。
48.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で安定して発現する、アレンジメント38に記載の方法。
49.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で一過的に発現する、アレンジメント38に記載の方法。
50.アレンジメント22から37のいずれか1項に記載の改変細胞と培地とを含む、培養用混合物。
51.該抗原化合物が、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから継続して発現する、アレンジメント20に記載の方法。
52.発現が有効レベルにある、アレンジメント20に記載の方法。
53.該抗原が、1回導入され、その後該細胞を増やすことができ、そして、該抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために複数回使用される、アレンジメント20に記載の方法。
54.BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、アレンジメント1から21、38から49、51から53のいずれか1項に記載の方法。
55.抗原を提示させるために細胞を改変する方法であって、
細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
該細胞を少なくとも1つの抗原化合物と、該細胞の表面に抗原を提示させるのに十分な期間インキュベートすること;および
該細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、該細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。
56.該細胞が初代ヒトB細胞を含む、アレンジメント55に記載の方法。
57.該初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、アレンジメント56に記載の方法。
58.該初代ヒトB細胞がB細胞を含有しているヒト組織に由来する、アレンジメント56に記載の方法。
59.該ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、アレンジメント58に記載の方法。
60.該初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、アレンジメント56に記載の方法。
61.該前駆細胞が造血幹細胞を含む、アレンジメント60に記載の方法。
62.該初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、アレンジメント56に記載の方法。
63.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、アレンジメント55から62のいずれか1項に記載の方法。
64.該細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、アレンジメント63に記載の方法。
65.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント55から62もしくは64または10のいずれか1項に記載の方法。
66.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント55から62のいずれか1項に記載の方法。
67.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント64、65、または66に記載の方法。
68.該細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、該細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント55から62のいずれか1項に記載の方法。
69.該BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子が、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい、アレンジメント68に記載の方法。
70.該遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入される、アレンジメント65、67、または68に記載の方法。
71.該細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント55から70のいずれか1項に記載の方法。
72.該少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、アレンジメント55から71のいずれか1項に記載の方法。
73.各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント72に記載の方法。
74.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で安定して発現する、アレンジメント55から73のいずれか1項に記載の方法。
75.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で一過的に発現する、アレンジメント55から73のいずれか1項に記載の方法。
76.該少なくとも1つの抗原化合物が、該細胞にエレクトロポレーションによって導入される、アレンジメント55から71のいずれか1項に記載の方法。
77.各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント76に記載の方法。
78.該抗原化合物が8アミノ酸長から25アミノ酸長のポリペプチドである、アレンジメント77に記載の方法。
79.該ポリペプチドが25アミノ酸長である、アレンジメント78に記載の方法。
80.該抗原がT細胞へ提示される、アレンジメント55から79のいずれか1項に記載の方法。
81.改変細胞であって、
インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;
少なくとも1つの抗原化合物がエレクトロポレーションによって導入されているか、または少なくとも1つの抗原化合物が発現するように改変されている;および
細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有している;改変細胞。
82.インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、該細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、アレンジメント81に記載の改変細胞。
83.インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、該細胞にEBVを感染させることを含む、アレンジメント81に記載の改変細胞。
84.該細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、アレンジメント82または83に記載の改変細胞。
85.該遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して該細胞に導入される、アレンジメント82または84に記載の改変細胞。
86.該細胞の生存が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、アレンジメント81から85のいずれか1項に記載の改変細胞。
87.少なくとも1つの抗原化合物を発現するように改変されていることが、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を含み、ここで該ポリペプチドが該少なくとも1つの抗原化合物に対応している、アレンジメント81から86のいずれか1項に記載の改変細胞。
88.各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、アレンジメント87に記載の改変細胞。
89.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で安定して発現する、アレンジメント87に記載の改変細胞。
90.該少なくとも1つの抗原化合物が該細胞内で一過的に発現する、アレンジメント81に記載の改変細胞。
91.該細胞にエレクトロポレーションによって導入されている該少なくとも1つの抗原化合物が、少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいるポリペプチドである、アレンジメント81から90のいずれか1項に記載の改変細胞。
92.該ポリペプチドが8アミノ酸長から25アミノ酸長である、アレンジメント91に記載の改変細胞。
93.該ポリペプチドが25アミノ酸長である、アレンジメント93に記載の改変細胞。
94.該改変細胞が初代ヒトB細胞を含む、アレンジメント32から36または81から93のいずれか1項に記載の改変細胞。
95.該初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、アレンジメント94に記載の改変細胞。
96.該初代ヒトB細胞がB細胞を含有しているヒト組織に由来する、アレンジメント94に記載の改変細胞。
97.該ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、アレンジメント96に記載の改変細胞。
98.該初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、アレンジメント94に記載の改変細胞。
99.該前駆細胞が造血幹細胞を含む、アレンジメント98に記載の改変細胞。
100.該初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、アレンジメント94に記載の改変細胞。
101.アレンジメント81から100のいずれか1項に記載の改変細胞と培地とを含む、培養用混合物。
102.該抗原化合物が、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから継続して発現する、アレンジメント74に記載の方法。
103.発現が有効レベルにある、アレンジメント74、75、または102に記載の方法。
104.該抗原が、1回導入され、その後該細胞を増やすことができ、そして、該抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために複数回使用される、アレンジメント74、102、または103に記載の方法。
105.BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、アレンジメント55から80または102から104のいずれか1項に記載の方法。
106.BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、アレンジメント22から36または81から100のいずれか1項に記載の改変細胞。
107.抗原化合物がTCR抗原化合物である、アレンジメント1から36、38から49、51から100、102から106のいずれか1項に記載の方法または改変細胞。
実施例1:初代ヒトB細胞をBCL-6/BCL-XLまたはエプスタイン・バーウイルス(EBV)によって効率的に不死化させ、細胞数が多くなるまで急速に増殖させることができることの証明
実施例1では、様々な不死化方法を用いて末梢血単核細胞(PBMC)材料から単離した初代ヒトB細胞を不死化させ、そしてその後、短期間のうちにそのような不死化B細胞の数が多くなるまで増殖可能なことを示す。TCRの探索および特徴分析研究において抗原提示細胞として初代ヒトB細胞を用いることにはいくつかの利点があり得る。第一に、実施例1に記載するように、初代ヒトB細胞は細胞数が多くなるまで効率的に増殖させることができる。第二に、B細胞はMHCクラスIおよびMHCクラスII両方の抗原提示経路を介して抗原を処理する能力を有しており、本明細書の開示は、そのような抗原提示を達成し、改善するためのさらなる方法を説明するものである。第三に、自己の設定では、B細胞を用いることで対象の全てのヒト白血球アレル(HLA)に対するT細胞とTCRを効率的に探索することができる。
実施例1では、様々な不死化方法を用いて末梢血単核細胞(PBMC)材料から単離した初代ヒトB細胞を不死化させ、そしてその後、短期間のうちにそのような不死化B細胞の数が多くなるまで増殖可能なことを示す。TCRの探索および特徴分析研究において抗原提示細胞として初代ヒトB細胞を用いることにはいくつかの利点があり得る。第一に、実施例1に記載するように、初代ヒトB細胞は細胞数が多くなるまで効率的に増殖させることができる。第二に、B細胞はMHCクラスIおよびMHCクラスII両方の抗原提示経路を介して抗原を処理する能力を有しており、本明細書の開示は、そのような抗原提示を達成し、改善するためのさらなる方法を説明するものである。第三に、自己の設定では、B細胞を用いることで対象の全てのヒト白血球アレル(HLA)に対するT細胞とTCRを効率的に探索することができる。
本実施例では、初代ヒトB細胞にBCL-6/BCL-XLを安定的に形質導入すること、または初代ヒトB細胞にエプスタイン・バーウイルスを感染させることによる、効率的な不死化と増殖について説明する。実験についてのさらなる詳細は実施例10でも提供する。
凍結保存しておいた健常提供者のPBMCから、当業者に知られている利用可能な磁気ビーズ細胞分離技術のうちの1つを用いてB細胞を単離する。本実施例では、モジョソート(MojoSort)ヒト汎(Pan)B細胞単離キット(バイオレジェンド(Biolegend))を用い、製造業者の説明に従ってB細胞を単離する。簡単に説明すると、PMBCをビオチンで標識したCD2、CD3、CD14、CD16、CD36、CD56、CD123およびCD235に対する抗体とインキュベートする。インキュベートした後、ストレプトアビジンで標識した磁気ナノビーズを加える。2回目のインキュベーションの後、細胞の入ったチューブを磁石の中に入れると磁気標識された画分はチューブ側面に保持され、何とも結合していないB細胞が液体中に残り、これをその後の使用のためにチューブから吸い出すことができる(図5A)。当業者であれば、初代ヒトB細胞を、例えばフローサイトメトリーソーティングのような別の単離方法、並びに陽性選抜のためにB細胞から直接発現させるマーカーなどの他の表現型マーカーのいずれかによっても単離可能であることを理解する。ただしこのような陽性選抜が、EBV感染もしくはBCL-6/BCL-xLなどの不死化因子の導入を干渉することを含むがこれらには限定されない、単離したB細胞のその後の処理に影響しないことを前提とする。
BCL-6/BCL-xL遺伝子は胚中心B細胞で発現し、これらが分化せずに増殖することを可能にしている。クワッケンボスらは、これら2つの遺伝子を初代B細胞に導入することでB細胞を不死化させ、その後、これらの細胞をIL-21およびCD40Lの存在下で培養して細胞を刺激し、長期間増殖させる方法を報告している(クワッケンボスら、ネイチャー・メディシン、2010)。TC処理したプレートにヒトCD40L(hCD40L)発現性L細胞を少なくとも4時間播種することで単離したB細胞を活性化し、その後、B細胞を加える。マウスL細胞(ATCC)にCD40L導入遺伝子をレトロウイルスを介して形質導入することによって、CD40L発現性L細胞を生成する。フェニックス-エコ(Phoenix-Eco)産生細胞のトランスフェクションによってレトロウイルスを生成し、そしてこのウイルスをL細胞の形質導入に用いる。その後、FACSを使ったソーティングによってCD40L形質導入細胞を選別し、50Gyの放射線を照射する。通常、20,000から200,000個の単離したB細胞を放射線照射済みのhCD40L発現性L細胞上で、1:1~1:5の比率で培養する。B細胞を完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス(Glutamax)、50nMの2-メルカプトエタノール)を添加したRPMI1640培地)中、rh-IL-2(100IU/mL)の存在下、密度0.1~0.25e6B細胞/mLで培養する。
48時間後に培地を、rh-IL-2(100IU/mL)、rh-IL-4(50ng/mL)およびrh-IL-21(50ng/mL)を添加した新しい完全B細胞培地に交換する。24時間後、BCL-6/BCL-xLの安定的な形質導入により、活性化B細胞を不死化させる。初代B細胞へのレトロウイルスを介した形質導入に関する手順は文献(例えばクワッケンボスら、ネイチャー・メディシン、2010)や実施例10に記載されており、また、当業者に公知である。レトロウイルスを介して形質導入したB細胞を、放射線照射済みのヒトCD40L形質導入支持細胞上で、IL-21(50ng/mL)存在下、200,000~250,000細胞/mLの範囲の細胞密度で培養する。インビトロで初代ヒトB細胞を維持するためには、B細胞のCD40受容体を刺激することが必須である。BCL-6/BCL-xL構築物は、不死化した自己B細胞でのBCL-6/BCL-xLの発現を経時的にモニタリングする(図5B;図5C;図5D)のに使われるGFPマーカーを含む。
知られている別の不死化方法(代替法として)にはB細胞へのEBV感染に基づく方法があり、この方法は文献、例えばトラジアイら、メソッズ・イン・モレキュラー・バイオロジー、2012による文献に記載されている。前述したようにB細胞を単離し、2xCpG-ODN2006(最終濃度2.5μg/mL)を添加した完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)中で培養し、トール様受容体を活性化する。1mLのEBVウイルス上清(ATCC)を使ってEBV感染を行い、細胞を37℃で4時間インキュベートする。細胞を洗浄し、2xCpG-ODN2006(最終濃度2.5μg/mL)と1%のEBVウイルス上清を添加した完全B細胞培地に再懸濁する。およそ3日目と8日目に、細胞代謝に起因してpHが低くなり培地が黄色くなったら、細胞を洗浄し、CpGを含まない完全B細胞培地に再懸濁する。B細胞の凝集塊が現れて増殖が可視化できるようになったら細胞を洗浄し、20%(v/v)FCSおよび1%(v/v)P/Sを添加したRPMI1640培地中で培養する。2または3日ごとに細胞を1:2の比率で分割し、4週間増殖させる(図5E)。このデータは、BCL-6/BCL-XLまたはEBVによって初代ヒトB細胞を効率的に不死化し、その後細胞数が多くなるまで増殖させることができ、そして培地中で長期間維持できることを示している。
図5A~5Eで提供する結果は、BCL-6/BCL-XLまたはEBVによって初代ヒトB細胞を効率的に不死化させることが可能であることを示すもので、B細胞の単離、不死化および増殖ならびに成長動態に関する説明も含んでいる。この結果は、以下のように要約することができる。図5Aは、PBMC材料からのB細胞の単離を示している。モジョソートの磁気ビーズに基づく細胞分離法を使って、健常提供者のPBMCからB細胞を単離した。汎B細胞ネガティブキットを使い、製造業者の手順に従って、何とも結合していないB細胞を単離した。CD3、CD19およびCD20に対する抗体を使って、単離したB細胞の純度を測定した。図5Bは、BCL-6およびBCL-XLの安定的な形質導入によるB細胞の不死化を表している。ウイルスを産生するために、これもGFP構築物をコードしているBCL-6-BCL-xLをフェニックス(Phoenix)細胞にトランスフェクションし、得られたウイルス上清を使って、5人の健常提供者に由来する活性化B細胞へのレトロウイルス性形質導入を行なった。GFPシグナルによってBCL-6-BCL-XLの発現を測定した。図5Cは、不死化B細胞の増殖を表している。5Bの細胞を、放射線照射済みhCD40L発現性L細胞上、IL-21存在下(最終濃度50ng/mL)で培養し、1週間に2回、0.2e6細胞/mLの濃度で分割することによって増殖させた。フローサイトメーターを使い、GFPシグナルによってBcl-6-Bcl-xLの発現を測定した。図5Dは、不死化B細胞の増殖を表している。5Bの細胞を、放射線照射済みhCD40L発現性L細胞上、IL-21存在下(最終濃度50ng/mL)で培養し、1週間に2回、0.2e6細胞/mLの濃度で分割することによって増殖させた。細胞を分割する過程で測定した細胞数に基づいて、累計細胞数を算出した。図5Eは、EBV感染によるB細胞の不死化と増殖を表している。バイオレジェンドのモジョソートの磁気ビーズに基づく細胞分離法を使って、健常提供者PBMCから何とも結合していないB細胞を単離した。EBV感染によって単離したB細胞を不死化させ、この細胞を2または3日おきに分割しながら4週間培養した。細胞を分割する過程で測定した細胞数に基づいて、累計細胞数を算出した。
実施例2:初代ヒトB細胞にSTAT5を導入するとB細胞の増殖が低下することの証明
実施例2では、B細胞をシグナル伝達および転写活性化因子5(STAT5)で不死化すると、B細胞の増殖が、BCL-6/BCL-xL不死化B細胞よりも低下することを示す。STAT5が、BCL-6/BCL-xLの形質導入と同様にB細胞の分化を阻害し、その生存期間を延ばすことが報告されているが(例えばシーレン(Scheeren)ら、プロスワン(Plos One)、2011)、本発明のデータがBCL-6/BCL-xLおよびEBVによる不死化と比較するとSTAT5は好ましくないことを示しているため、本発見は重要である。
実施例2では、B細胞をシグナル伝達および転写活性化因子5(STAT5)で不死化すると、B細胞の増殖が、BCL-6/BCL-xL不死化B細胞よりも低下することを示す。STAT5が、BCL-6/BCL-xLの形質導入と同様にB細胞の分化を阻害し、その生存期間を延ばすことが報告されているが(例えばシーレン(Scheeren)ら、プロスワン(Plos One)、2011)、本発明のデータがBCL-6/BCL-xLおよびEBVによる不死化と比較するとSTAT5は好ましくないことを示しているため、本発見は重要である。
B細胞を、本明細書で記載した(実施例10)、モジョソート ヒト汎B細胞単離キットを使って凍結保存しておいた健常提供者PBMCから単離する。
同じ健常提供者から、実施例1に記載したように単離し、活性化したB細胞(図6A)にマウス由来の構成的活性型STAT5導入遺伝子を形質導入する。初代B細胞へのレトロウイルス性形質導入に関する手順は文献(例えばクワッケンボスら、ネイチャー・メディシン、2010)や本発明(実施例10)に記載がある。レトロウイルスを介して形質導入したB細胞を、放射線照射済みヒトCD40L形質導入支持細胞上、IL-21(50ng/mL)の存在下で培養する。インビトロで初代ヒトB細胞を維持するためには、B細胞上でCD40受容体を刺激することが必須である(実施例7も参照のこと)。STAT5レトロウイルス性構築物は、不死化した自己B細胞でのSTAT5の発現を経時的にモニタリングする(図6B-D)のに使われるGFPマーカーを含む。このデータは、他のB細胞不死化法(図5)と比較すると、STAT5を発現しているB細胞の総数が、不死化後30日以内の培養では有意に増加しないことを示している。
図6A~6Dに示すようにこの結果は、STAT5を導入した場合にはB細胞が大幅には増えなかったことを示している。PBMC材料からのB細胞の単離を図示している図6Aに示すように、モジョソートの磁気ビーズに基づく細胞分離法を使って健常提供者のPBMCからB細胞を単離した。汎B細胞ネガティブキットを使い、製造業者の手順に従って、何とも結合していないB細胞を単離した。CD3、CD19およびCD20に対する抗体を使って、単離したB細胞の純度を測定した。STAT5の安定的な形質導入によるB細胞の不死化に関する結果を図示している図6Bに示すように、ウイルスを産生するために、STAT5構築物をフェニックス細胞にトランスフェクションし、得られたウイルス上清を使って、5人の健常提供者に由来する活性化B細胞へのレトロウイルス性形質導入を行なった。GFPの発現によってSTAT5の発現を測定した。不死化B細胞について増殖とSTAT5の発現を図示している図6Cに示すように、6Bの細胞を、放射線照射済みhCD40L発現性L細胞上、IL-21存在下(最終濃度50ng/mL)で培養し、1週間に2回、0.2e6細胞/mLの濃度で分割することによって増殖させた。GFPの発現によってSTAT5の発現を測定した。不死化B細胞の増殖を図示している図6Dに示すように、6Bの細胞を、放射線照射済みhCD40L発現性L細胞上、IL-21存在下(最終濃度50ng/mL)で培養し、1週間に2回、0.2e6細胞/mLの濃度で分割することによって増殖させた。細胞を分割する過程で測定した細胞数に基づいて、累計細胞数を算出した。
実施例3:CD40L発現性支持細胞の代わりに、B細胞でCD40L導入遺伝子を発現させることを増殖に使用できることの証明
実施例3では、BCL-6/BCL-xLを形質導入したB細胞にCD40L導入遺伝子を導入することによる、BCL-6/BCL-XL不死化法の改善について実証する。このデータは、B細胞をCD40L形質導入支持細胞と共培養するよりも、B細胞にCD40L分子を直接形質導入することによって、インビトロで初代ヒトB細胞を維持するのに必要な、B細胞のCD40受容体が刺激が起こることを示している。この改変によって細胞培養における不死化B細胞の維持が容易になり、BCL-6/BCL-xL形質導入B細胞による抗原提示がさらに向上する(実施例7および9)ことで、産業への応用が有意に改善される。
実施例3では、BCL-6/BCL-xLを形質導入したB細胞にCD40L導入遺伝子を導入することによる、BCL-6/BCL-XL不死化法の改善について実証する。このデータは、B細胞をCD40L形質導入支持細胞と共培養するよりも、B細胞にCD40L分子を直接形質導入することによって、インビトロで初代ヒトB細胞を維持するのに必要な、B細胞のCD40受容体が刺激が起こることを示している。この改変によって細胞培養における不死化B細胞の維持が容易になり、BCL-6/BCL-xL形質導入B細胞による抗原提示がさらに向上する(実施例7および9)ことで、産業への応用が有意に改善される。
B細胞のCD40受容体を刺激することによって、初代ヒトB細胞はインビトロで維持される。通常、BCL-6/BCL-XL不死化B細胞のCD40Lの刺激は、典型的には、例えば実施例10で記載したように生成したCD40L発現性支持細胞(L細胞)によって起こる。不死化B細胞の細胞培養での維持を容易にするために、CD40Lを発現させ、パラクリンおよび/またはオートクリンのCD40受容体刺激が可能になるようにしたB細胞の改変を評価する。このことによって、B細胞をCD40L発現性L細胞上で培養する必要がなくなることが重要である。
凍結保存しておいた健常提供者のPBMCから、本発明に記載したように(実施例10)ミルテニー(Miltenyi)の抗CD20ミクロビーズとオートマックス(autoMACS)装置(ミルテニー)を使用して、B細胞を単離した。
単離し、活性化したB細胞(図7A)にBCL 6/BCL-xLまたはBCL-6/BCL-XLとCD40Lの組み合わせを、文献(例えばクワッケンボスら、ネイチャー・メディシン、2010)や本発明(実施例10)に記載がある初代B細胞へのレトロウイルスを介した形質導入に関する手順に基づいて、安定的に形質導入した。
72時間後にBCL-6/BCL-XL改変B細胞を回収して分割し、L細胞の非存在下で、あるいはhCD40L発現性L細胞上のいずれかで培養した。BCL-6/BCL-xLとCD40Lを形質導入したB細胞は、50ng/mLのIL-21を添加した完全B細胞培地中、L細胞の非存在下で培養する。BCL-6/BCL-xL構築物は、不死化自己B細胞でのBCL-6/BCL-xLの発現を経時的に測定し、その増殖をモニタリングするのに使われるGFPマーカーを含む(図7B;図7D;図7E)。フローサイトメーターを使い、CD154に対する抗体によって、B細胞でのCD40Lの発現を測定する(図7C)。
安定的な形質導入により、抗原を直列型ミニ遺伝子(TMG)の形で送達することによって、不死化B細胞を抗原提示細胞(APC)として使えるようになる。TMG導入遺伝子を不死化B細胞に導入することの可能性を証明するために、BCL-6/BCL-xLまたはBCL-6/BCL-XLとCD40Lの組み合わせのいずれかを形質導入したB細胞にTMG構築物を、本発明(実施例10)で説明した方法により、レトロウイルスを介して形質導入した。レトロウイルス性構築物中でTMGは、LAMP-1シグナル伝達ドメインと膜貫通型の切断型細胞質ドメインに隣接しており、かつ、細胞表面に発現するLy6Gマーカーとピューロマイシン耐性遺伝子に2Aエレメントを介して結合している。従って、rh-IL-21(50ng/mL)とピューロマイシン(1μg/mL)を添加した完全B細胞培地中で細胞を3~4日間培養し、その後、Ly6G特異的抗体を使ってTMG導入遺伝子の発現を測定することにより、TMGを発現している細胞を選抜することが可能である(図7F)。このデータは、CD40L発現性支持細胞の代わりに、B細胞でCD40L導入遺伝子を発現させることを増殖に使用できること、およびBCL-6/BCL-xL形質導入B細胞とBCL-6/BCL-XL/CD40L形質導入B細胞の両方にTMG導入遺伝子を効率的に導入できることを示している。
図7A~7Fでは、CD40L発現性支持細胞の代わりに、B細胞でCD40L導入遺伝子を発現させることを増殖に使用できることを実証している。図7Aは、PBMC材料からのB細胞の単離を示している。ミルテニーの磁気ビーズに基づく細胞分離法を使って、健常提供者のPBMCからB細胞を単離した。製造業者の手順に従って、抗CD20ミクロビーズを使用し、その後のオートマックスを使った細胞分離を行うことでCD20+B細胞を単離した。CD3およびCD20に対する抗体を使ったFACSにより、単離したB細胞の純度を測定した。図7Bは、BCL-6とBCL-XLの安定的な形質導入によるB細胞の不死化を示している。ウイルスを産生するために、BCL-6-BCL-xL-GFP構築物を293Vec-Baev細胞にトランスフェクションし、得られたウイルス上清を使って、健常提供者に由来する活性化B細胞へのレトロウイルス性形質導入を行なった。FACSを使い、GFPの発現により、BCL6/BCL-xLの発現を測定した。図7Cは、BCL6とBCL-XLおよびCD40Lの安定的な共形質導入によるB細胞の不死化を示している。ウイルスを産生するために、BCL6/BCL-xL構築物とCD40L構築物を293Vec-Baev細胞にトランスフェクションし、得られたウイルス上清を使って、健常提供者に由来する活性化B細胞へのレトロウイルス性共形質導入を行なった。FACS分析により、BCL6/BCL-xLの発現をGFPの発現によって測定し、そしてCD40Lの発現をCD154に対する抗体を使って測定した。図7Dは、CD40Lの存在下または非存在下における不死化B細胞の増殖を示している。7Bおよび7Cで得られた細胞を、放射線照射済みhCD40L発現性L細胞上、IL-21存在下(50ng/mL最終濃度)で3日間培養することにより、増殖させた。72時間後、B細胞を回収し、BCL-6/BCL-xL細胞の半量をhCD40L発現性L細胞上で培養し、残りの半量とBCL-6/BCL-xL/hCD40-L細胞はL細胞上では培養しなかった。細胞を1週間に2回、0.2e6細胞/mLの濃度で分割し、細胞生存率を分析した。図7Eは、CD40Lの存在下または非存在下における不死化B細胞の増殖を示している。7Bおよび7Cで得られた細胞を、放射線照射済みhCD40L発現性L細胞上、IL-21存在下(50ng/mL最終濃度)で3日間培養することにより、増殖させた。72時間後、B細胞を回収し、BCL-6/BCL-xL細胞の一部をCD40L発現性L細胞上で培養し、残りのBCL-6/BCL-xL細胞並びにBCL-6/BCL-xL/hCD40L細胞はL細胞上では培養しなかった。細胞は1週間に2回、0.2e6細胞/mLの濃度で分割した。細胞を分割する過程で測定した細胞数に基づいて、累計細胞数を算出した。図7Fは、当業者に知られており、かつ、実施例10にも記載の方法であるピューロマイシン(1μg/mL)選抜した後のBCL-6/BCL-XL不死化B細胞およびBCL-6/BCL-XL-CD40L不死化B細胞への、TMGの安定的な形質導入を示している。ウイルスを産生するために、TMG構築物構築物を293Vec-Baev細胞にトランスフェクションし、得られたウイルス上清を使って、7Bで得られた不死化B細胞へのレトロウイルス性形質導入を行なった。Ly6Gに対する抗体を使ったFACSにより、TMGの発現を測定した。ゲーティング戦略:リンパ球>生細胞>CD20+細胞>GFP+細胞>Ly6G。
hCD40L導入遺伝子のアミノ酸配列(配列番号10):MIETYNQTSPRSAATGLPISMKIFMYLLTVFLITQMIGSALFAVYLHRRLDKIEDERNLHEDFVFMKTIQRCNTGERSLSLLNCEEIKSQFEGFVKDIMLNKEETKKENSFEMQKGDQNPQIAAHVISEASSKTTSVLQWAEKGYYTMSNNLVTLENGKQLTVKRQGLYYIYAQVTFCSNREASSQAPFIASLCLKSPGRFERILLRAANTHSSAKPCGQQSIHLGGVFELQPGASVFVNVTDPSQVSHGTGFTSFGLLKL*
実施例4:抗原をコードしている導入遺伝子の安定的な形質導入と抗原をコードしている導入遺伝子を発現している不死化ヒトB細胞の選抜
実施例4では、抗原をコードしている導入遺伝子を不死化B細胞に安定的に形質導入できること、および多シストロン性ベクターに表面マーカーまたは抗生物質選抜マーカーを含めることで、これら抗原を発現しているB細胞を効率的に検出および濃縮できることを示す。抗原が安定して発現すると大量の抗原提示B細胞を産生することが容易になるため、抗原の安定した発現は有益である。外因性ペプチドを負荷することや抗原性化合物(例えばmRNA、DNA、ペプチド、タンパク質)のエレクトロポレーションなどの別の抗原送達方法では、少量のB細胞を安定的に改変した後に増殖させるよりも、実質的に多くの工程が必要となる。さらに、抗原の安定した発現により、抗原の高く継続した発現が確保されるため、B細胞集団での抗原発現レベルの不均一さが低減する可能性がある。
実施例4では、抗原をコードしている導入遺伝子を不死化B細胞に安定的に形質導入できること、および多シストロン性ベクターに表面マーカーまたは抗生物質選抜マーカーを含めることで、これら抗原を発現しているB細胞を効率的に検出および濃縮できることを示す。抗原が安定して発現すると大量の抗原提示B細胞を産生することが容易になるため、抗原の安定した発現は有益である。外因性ペプチドを負荷することや抗原性化合物(例えばmRNA、DNA、ペプチド、タンパク質)のエレクトロポレーションなどの別の抗原送達方法では、少量のB細胞を安定的に改変した後に増殖させるよりも、実質的に多くの工程が必要となる。さらに、抗原の安定した発現により、抗原の高く継続した発現が確保されるため、B細胞集団での抗原発現レベルの不均一さが低減する可能性がある。
抗原を発現している不死化B細胞(以降、「抗原発現性不死化B細胞」とする)の形質導入と選抜は、我々のTCR単離プラットフォームにおいてこれらの細胞をAPCとして用いるため、新生抗原応答性TCRの検出に必要である。
患者に特異的な変異をコードしている導入遺伝子を、直列型ミニ遺伝子(TMG)の形式で作製する。これらの構築物は、25merの連鎖状ポリペプチドのミニ遺伝子として最大で12までの腫瘍特異的変異を含み、さらに、LAMP-1シグナル伝達ドメインと膜貫通ドメインを含む。
本実施例では、複数の不死化技術と、患者に特異的な変異をコードしている導入遺伝子を直列型ミニ遺伝子(TMG)の形式で安定的に形質導入することによる、抗原発現性不死化B細胞の生成について示す。TMGをコードしているベクターはさらにLy6Gタンパク質とピューロマイシン耐性遺伝子の両方を含み、抗生物質選抜によってTMG改変B細胞を選抜すること、およびLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTMGの発現を検出することが可能である。
ミスマッチ修復正常型大腸癌(MMRp-CRC)由来のEBV不死化B細胞を、20%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)および1%(v.v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)を添加したRPMI1640培地中、0.3~0.6e6細胞/mLの密度で培養する。
レトロウイルスを介して直列型ミニ遺伝子(TMG)形式の導入遺伝子をB細胞に形質導入するためには、当業者に知られており、本発明(実施例10)にも記載した手順を用いた。TMGは25merの連鎖状ポリペプチドのミニ遺伝子としてコードされ、最大で12までの腫瘍特異的変異を含み、さらに、LAMP-1シグナル伝達ドメインと膜貫通ドメイン、並びにTMGを発現しているB細胞(以降、「TMG発現性B細胞」とする)の効率的な選抜と検出を可能にするピューロマイシン耐性遺伝子とLy6Gマーカーを含む。
形質導入の4日後に、蛍光色素で標識したLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーにより、TMG発現性B細胞の発現頻度を測定する。その後細胞を、5μg/mLのピューロマイシンを含有している培地中で4日間培養する。蛍光色素で標識したLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーにより、ピューロマイシンで選抜した後のTMG発現性B細胞の発現頻度を決定する(図8A)。
加えて、基底細胞癌患者のPBMCからネガティブ選抜によってB細胞を単離し、次いで、本出願(実施例3および10)に記載したように、BCL-6/BCL-XLとCD40Lで不死化する。その後、TMG導入遺伝子をコードしている導入遺伝子の不死化B細胞への形質導入を、当業者に知られていて、本発明(実施例10)にも記載の方法によって実施する。形質導入の4日後に、蛍光色素で標識したLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーにより、TMG発現性B細胞の発現頻度を測定する。その後細胞を、1μg/mLのピューロマイシンを含有している培地中で4日間培養し、次いで純度をフローサイトメトリーで測定する。蛍光色素で標識したLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーにより、ピューロマイシンで選抜した後のTMG発現性B細胞の発現頻度を決定する(図8B)。本実施例のデータは、EBV不死化B細胞とBCL-6/BCL-XL不死化B細胞の両方に、腫瘍特異的変異をコードしている導入遺伝子を直列型ミニ遺伝子の形式で安定的に形質導入できること、および抗生物質選抜を利用することでTMG発現性B細胞が非常に富む集団を得られることを示している(図8Aおよび図8B)。
本実験並びに図8Aと図8Bに示した結果のさらなる詳細については、これらが不死化ヒトB細胞の安定的な形質導入と選抜について実証するものであることに留意されたい。図8Aでは、TMGをコードしている構築物を用いたEBV不死化B細胞の形質導入と選抜を示す。EBV不死化B細胞への形質導入は、スピンを使い、ウイルスを介して行った。形質導入の4日後に、細胞におけるLy6Gの発現をフローサイトメトリーを使って分析した。次いで、培地に抗生物質であるピューロマイシンを添加し、Ly6Gの発現を再度分析することによって、細胞を選抜した。図8Bでは、TMGをコードしている構築物を用いたBCL-6/BCL-XL不死化B細胞の形質導入と選抜を示す。初代B細胞をPBMCから単離し、BCL-6/BCL-XLとCD40Lを導入することによって不死化させた。不死化させた後に、患者特異的なTMG構築物をウイルスを介してB細胞に形質導入した。形質導入の4日後にLy6Gの発現をフローサイトメトリーを使って分析することで、効率を測定した。その後、細胞にピューロマイシンを添加することによって形質導入された細胞を選抜することができ、そして細胞におけるLy6Gの発現を再度分析した。
実施例5:LAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含めること、および不死化B細胞でCD40Lを発現させることによって、MHCクラスII拘束性T細胞エピトープの抗原提示が高まることの証明
実施例5では、TMG導入遺伝子配列にLAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含めることで、EBV不死化B細胞および/またはBCL-6/BCLXL不死化B細胞の両方によるMHCクラスIおよびクラスII拘束性T細胞エピトープの提示が高まることを示す。
実施例5では、TMG導入遺伝子配列にLAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含めることで、EBV不死化B細胞および/またはBCL-6/BCLXL不死化B細胞の両方によるMHCクラスIおよびクラスII拘束性T細胞エピトープの提示が高まることを示す。
このことは、現行の最先端技術にとって、少なくとも、通常異なる抗原形式を用いてMHCクラスIとクラスIIそれぞれの経路における最適な抗原提示を達成する技術にとって有益である。両経路における抗原提示の最適化は、MHCクラスIおよびクラスII拘束性T細胞受容体を検出することを目的としたTCR探索の取り組みに役立つ。本実施例では、LAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含むかまたは含まない、様々な数の25merエピトープ(1、3、12または40のエピトープ)をコードしている種々の設計のTMGを提供する。TMGをコードしている導入遺伝子はさらにピューロマイシン耐性遺伝子とGFPを含むため、抗生物質への耐性に基づくTMG発現性B細胞の迅速な検出と濃縮が可能である。本実施例では、BCL-6/BCL-XL不死化B細胞によるMHCクラスIおよびクラスIIの抗原提示に及ぼすCD40L発現の影響について評価する。
B細胞を、磁気ビーズを使った濃縮により、当業者に知られている手順に基づいて健常提供者のPBMCから単離し、その後、当業者に知られており、本明細書(実施例10)にも記載した方法を用い、EBV感染またはBCL-6/BCL-xLの形質導入のいずれかによって不死化する。非EBV不死化B細胞にも、BCL-6/BCL-xL単独またはBCL-6/BCL-xLとCD40Lの組み合わせのいずれかを形質導入する。B細胞の形質導入に用いたレトロウイルス性上清は、当業者に知られており、本発明(実施例10)にも記載した方法によって産生する。B細胞に、種々のTMG構築物をレトロウイルスを介して形質導入する。本実施例では、LAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含むかまたは含まない、様々な数の25merエピトープ(1、3、12または40のエピトープ)をコードしている種々の設計のTMGを提供する。形質導入の96時間後に、本分野および本発明(実施例10)に記載のある手順により、ピューロマイシン耐性に基づいてTMG発現性B細胞を濃縮する。簡単に説明すると、BCL-6/BCL-xL不死化B細胞を、rh-IL-21(50ng/mL)とピューロマイシン(1μg/ml)を含有する完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)中、200,000~250,000細胞/mlの密度で96時間培養する。培地にピューロマイシンを添加した後の48時間以内に細胞死が認められなかった一部の例では、培養に1μg/mlのピューロマイシンを加える。EBV不死化B細胞を、5μg/mlのピューロマイシンを含有する培地(20%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)を添加したRPMI1640培地)中で96時間培養する。培地にピューロマイシンを添加した後の48時間以内に細胞死が認められなかった一部の例では、培養に5μg/mlのピューロマイシンを加える。
これと並行して、様々なT細胞受容体遺伝子を当業者に知られている手順により、ジャーカットT細胞に形質導入する。簡単に説明すると、TCRをコードしているプラスミドを、フュージーン(Fugene)トランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順により、フェニックス-アンフォ(Phoenix-Ampho)ウイルス産生細胞(ATCC)にトランスフェクションする。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞への形質導入を行う。ジャーカットレポーターT細胞に当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子(配列番号2)を形質導入すると、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変される。
配列番号2:MALPVTALLLPLALLLHAARPSQFRVSPLDRTWNLGETVELKCQVLLSNPTSGCSWLFQPRGAAASPTFLLYLSQNKPKAAEGLDTQRFSGKRLGDTFVLTLSDFRRENEGYYFCSALSNSIMYFSHFVPVFLPAKPTTTPAPRPPTPAPTIASQPLSLRPEACRPAAGGAVHTRGLDFACDIYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLYCNHRNRRRVCKCPRPVVKSGDKPSLSARYVGSGATNFSLLKQAGDVEENPGPMRPRLWLLLAAQLTVLHGNSVLQQTPAYIKVQTNKMVMLSCEAKISLSNMRIYWLRQRQAPSSDSHHEFLALWDSAKGTIHGEEVEQEKIAVFRDASRFILNLTSVKPEDSGIYFCMIVGSPELTFGKGTQLSVVDFLPTTAQPTKKSTLKKRVCRLPRPETQKGPLCSPITLGLLVAGVLVLLVSLGVAIHLCCRRRRARLRFMKQFYK
マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。TCR改変を、これらの細胞との共培養を行う前に、選別してこの集団を濃縮する(図9A;図9B)か、または一部の例ではこれらの細胞の選別を行わないため、TCR陽性の割合は25~80%と多様になる(図9Cおよび図9D)。本実施例では、以下のT細胞エピトープに対する特異性を有するTCR配列を用いる:MAGE-A3(R12C9エピトープ;MHCクラスII拘束性T細胞エピトープ)、NY-ESO-1(5B8エピトープ;MHCクラスII拘束性T細胞エピトープ)、NY-ESO-1(1G4エピトープ;MHCクラスI拘束性T細胞エピトープ)、およびGCN1L1(GCN1L1エピトープ;MHCクラスI拘束性T細胞エピトープ)。
不死化B細胞との共培養を開始する48時間前に、TCRを形質導入したジャーカット細胞を、培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清および1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)を添加したRPMI1640培地)に、低密度(1e5/mL)で播種する。B細胞による抗原提示を評価するために、B細胞とTCRを形質導入したジャーカット細胞を、1:1のE:T比(96ウェルのマイクロタイタープレートの1ウェルにつき200μlの培地と200,000の細胞を加える)で20時間培養する。陽性対照としては、B細胞に、10μg/mLのペプチドとインキュベートすることによって9merペプチド(MHCクラスIエピトープ)を、または20μg/mLのペプチドと37℃で一晩インキュベートすることにより25merペプチド(MHCクラスIIエピトープ)を負荷する。25merペプチドを使用する場合、EBV不死化B細胞には密度が0.5e6細胞/mLの細胞にペプチドを負荷し、BCL-6/BCL-xL不死化B細胞には密度が0.75e6細胞/mL細胞にペプチドを負荷する。10merペプチドを使用する場合、密度が1e6細胞/mLのEBV不死化B細胞およびBCL-6/xL不死化B細胞にペプチドを負荷する。ペプチドを負荷したB細胞は、TCRを形質導入したジャーカットT細胞との共培養を行う前に洗浄する。20時間後に、TCRを形質導入したジャーカット細胞によるCD69の発現を、フローサイトメトリーで測定する。このデータは、不死化B細胞でCD40Lを発現させるとMHCクラスII拘束性抗原提示が高まる可能性があること(図9Aおよび図9B)、およびLAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含めることで、抗原を、例えばTMG導入遺伝子として安定的に発現しているB細胞によるMHCクラスII拘束性抗原提示が改善されること(図9Cおよび図9D)を実証するものである。このデータはさらに、単一のTMG導入遺伝子の中に12を超える25merポリペプチドがコードされている場合には、MHCクラスII拘束性の抗原提示が低下する可能性があること(図9D)を示している。
抗原発現性B細胞が、CD40LおよびLAMP1の付加を伴って、MHCクラスI拘束性TCRを形質導入したT細胞とクラスII拘束性TCRを形質導入したT細胞の両方を刺激できることを実証するために、図9A~Dに示す結果のさらなる詳細を提供する。TMGを形質導入した、CD40Lを含むかまたは含まないBCL-6/BCL-XL不死化B細胞に対するT細胞応答性を評価した図9Aでは、不死化B細胞にCD40Lを共導入し、その後、12のエピトープとLAMP1配列をコードしているTMGを形質導入した。次いで、このエピトープに対するTCRを形質導入したジャーカット細胞をB細胞と共培養し、活性化マーカーであるCD69で測定した応答性をフローサイトメトリーで評価した。TMGを形質導入したEBV不死化B細胞、またはTMGを形質導入しなかったEBV不死化B細胞に対するT細胞応答性を評価した図9Bでは、EBV不死化B細胞に12のエピトープとLAMP1配列をコードしているTMGを形質導入した。次いで、TCRを形質導入したジャーカット細胞をB細胞と共培養し、活性化マーカーであるCD69で測定した応答性をフローサイトメトリーで評価した。LAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含む、またはこれを含まないTMGを発現しているBCL 6/BCL-XL不死化B細胞に対するクラスI拘束性T細胞の応答性を示している図9Cでは、二人の健常提供者に由来する不死化B細胞に、様々な数のエピトープをコードし、LAMP1を含むかまたは含まないTMG構築物を形質導入した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞をB細胞と一晩共培養し、その後、CD69の発現上昇をフローサイトメトリーで分析した。LAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含むかまたは含まないTMGを発現しているBCL-6/BCL-XL不死化B細胞に対するクラスII拘束性T細胞の応答性を示している図9Dでは、二人の健常提供者に由来する不死化B細胞に、様々な数のエピトープをコードし、LAMP1を含むかまたは含まないTMG構築物を形質導入した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞をB細胞と一晩共培養し、その後、CD69の発現上昇をフローサイトメトリーで分析した。
実施例6:不死化B細胞に25merポリペプチドを外的に負荷することは、MHCクラスI拘束性TCRのTCR探索には不向きであることの証明
MHCクラスII拘束性T細胞とTCR遺伝子の発見は、がんの治療を含む様々な治療応用の観点から興味をもたれている。本明細書で提供するように、T細胞抗原を安定して発現し、それによってMHCクラスIおよびMHCクラスII両方の提示経路を介して抗原を効率的に提示するB細胞が存在し得る。その想定される代替として、B細胞に25merペプチドを外的に負荷することが挙げられる。そのようなB細胞は、細胞のプロテアーゼによってMHCクラスI分子への結合に適した長さ(およそ9~11merの長さ)に処理されれば、MHCクラスII分子とMHCクラスI分子に結合し得る。
MHCクラスII拘束性T細胞とTCR遺伝子の発見は、がんの治療を含む様々な治療応用の観点から興味をもたれている。本明細書で提供するように、T細胞抗原を安定して発現し、それによってMHCクラスIおよびMHCクラスII両方の提示経路を介して抗原を効率的に提示するB細胞が存在し得る。その想定される代替として、B細胞に25merペプチドを外的に負荷することが挙げられる。そのようなB細胞は、細胞のプロテアーゼによってMHCクラスI分子への結合に適した長さ(およそ9~11merの長さ)に処理されれば、MHCクラスII分子とMHCクラスI分子に結合し得る。
本実施例では、関連するMHCクラスI拘束性エピトープをコードしているより短い(9merまたは10merの)ポリペプチドのペプチド負荷とは異なり、B細胞に滴定量の25merポリペプチドを外的に負荷することによっては、MHCクラスI拘束性T細胞エピトープに関する効率的な抗原提示が達成されないことを実証する。したがって、TCR探索にヒトB細胞を抗原提示細胞として用いる場合には、25merのポリペプチドを外的に負荷することは、適した解決策とはならない。
EBV不死化B細胞に、0.5e6細胞/mLの密度の細胞に(i)滴定量の25merペプチド(配列を付加する必要がある)を一晩37℃で、または1e6細胞/mLの密度の細胞に(ii)25merペプチド(配列を付加する)に由来する9merまたは10merのペプチドを90分、37℃で、ペプチドを負荷する。ペプチドを外的に負荷した後、APCをしっかりと洗浄し、TCRを形質導入したジャーカットT細胞と共培養する。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するには、TCRをコードしているプラスミドを、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順により、フェニックス-アンフォウイルス産生細胞(ATCC)にトランスフェクションする。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行う。ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラ(Mezzadra)ら、ネイチャー(Nature)、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β-T2A-CD4導入遺伝子を形質導入して、ヒトCD4、CD8αおよびCD8βを発現するように改変されている。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。アッセイを行う48時間前に、TCRを形質導入したジャーカットT細胞(TCR陽性の割合が47~67%)を低密度で培養する。APCとTCRを形質導入したジャーカットT細胞を、1:1の比(96ウェルのマイクロタイタープレートの1ウェルにつき200μlの培地と200,000の細胞を加える)で37℃で一晩、共培養する。その後、TCRを形質導入したジャーカットT細胞によるCD69の発現を分析する。このデータは、CMVpp65、変異型CDK4および変異型GCN1L1に特異的な3つのMHCクラスI拘束性TCR遺伝子では、25merのポリペプチドを外的に負荷することは、高濃度の場合にのみ、ジャーカットT細胞を活性化することを示している(図10A~C)。
さらなるアッセイにおいて、単一のTMG導入遺伝子(TMG3)にコードされている、33種類の25merポリペプチドを合成し、前述したように、EBV不死化B細胞に外的に負荷する。ペプチドを負荷したB細胞を、TMGにコードされたポリペプチド91に対する特異性を有するTCRを発現しているジャーカットT細胞と、前述したように共培養する。TMG3を発現しているB細胞とポリペプチド91(MG91)をコードしている導入遺伝子はさらなる対照として用いられ、また、実施例10で記載するように、レトロウイルスを介した形質導入とその後の抗生物質への耐性に基づく濃縮によって生成される。TCRを形質導入したジャーカットT細胞はTMG3を発現しているB細胞とMG91を発現しているB細胞によって活性化されるが、関連する25merのポリペプチドを外的に負荷したB細胞はフローサイトメトリーによって測定される、TCRを形質導入したジャーカットT細胞によるCD69の発現上昇はもたらさない(図10Dおよび図10E)ことに注意されたい。従ってこのデータは、25merのポリペプチドを外的に負荷することは、MHCクラスI拘束性T細胞とTCRの正確な同定と特徴分析には適していないことをさらに示唆している。
不死化B細胞に25merのポリペプチドを外的に負荷することがMHCクラスI拘束性TCRのTCR探索には適していないことの実証に関する図10A~Dのさらなる詳細を以下に提供する。図10Aでは、ペプチドを外的に負荷したEBV不死化B細胞に対するCDK4-17 TCRを形質導入したT細胞の応答性を示す。不死化B細胞に、滴定量の、同族抗原をコードしている様々な長さのペプチドを負荷し、次いで、TCRを形質導入したT細胞と共に培養した。CD69の発現上昇をフローサイトメトリーで評価した。図10Bでは、ペプチドを外的に負荷したEBV不死化B細胞に対するCMV TCRを形質導入したT細胞の応答性を示す。不死化B細胞に、滴定量の、同族抗原をコードしている様々な長さのペプチドを負荷し、次いで、TCRを形質導入したT細胞と共に培養した。CD69の発現上昇をフローサイトメトリーで評価した。図10Cでは、ペプチドを外的に負荷したEBV不死化B細胞に対するGCN1L1 TCRを形質導入したT細胞の応答性を示す。不死化B細胞に、滴定量の、同族抗原をコードしている様々な長さのペプチドを負荷し、次いで、TCRを形質導入したT細胞と共に培養した。CD69の発現上昇をフローサイトメトリーで評価した。図10Dは、TMG中に存在する単一の変異をコードしているペプチドに対して行ったTCRの検証結果を表している。EBV不死化B細胞に、TMG構築物中に存在する単一の変異をコードしている25merのペプチドを負荷した。TCRを形質導入したT細胞だけの集団と共インキュベートした後には、どのペプチドに対しても応答性は認められない。図10Eは、TMG中に存在する単一の変異をコードしているミニ遺伝子構築物に対して行ったTCRの検証結果を表している。EBV不死化B細胞に、TMG構築物中に存在する単一の変異をコードしている構築物をレトロウイルスを介して形質導入した。TCRを形質導入したT細胞だけの集団と共インキュベートでは、1つのエピトープに対する応答性が認められる。
実施例7:CD40L導入遺伝子の発現によって、不死化B細胞によるMHCクラスIおよびMHCクラスII両方の抗原提示が高まる可能性があることの証明
実施例7では、BCL-6/BCLXL不死化B細胞にCD40L導入遺伝子を導入することによって、MHCクラスIおよびMHCクラスII両方の提示経路を介した抗原提示が高まる可能性があることの証拠を提供する。この発見は、TCRの探索および特徴分析研究にB細胞を用いる場合に関連する。
実施例7では、BCL-6/BCLXL不死化B細胞にCD40L導入遺伝子を導入することによって、MHCクラスIおよびMHCクラスII両方の提示経路を介した抗原提示が高まる可能性があることの証拠を提供する。この発見は、TCRの探索および特徴分析研究にB細胞を用いる場合に関連する。
本実施例では、抗原発現性不死化B細胞によるTCRを形質導入したT細胞の活性化について説明する。
B細胞を二人の健常提供者から単離し、本発明の実施例5および実施例10に記載したように、BCL-6/BCL-xLを形質導入することで不死化した。本実施例では、B細胞にBCL-6/BCL-xL単独またはBCL-6/BCL-xLとCD40L導入遺伝子との組み合わせのいずれかを形質導入する。不死化させた後、B細胞に様々な数の(1、3、12または40の)25merポリペプチドをコードしており、かつ、LAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列を含む種々のTMG構築物を形質導入する。形質導入の96時間後に、実施例5および実施例10に記載したように、抗生物質への耐性に基づく選抜によりTMG発現性B細胞を濃縮する。B細胞を前述したように、0.2~0.25e6細胞/mLの密度で、rh-IL-21(50ng/mL)存在下にて培養する。
2つのNY-ESO-1に由来するT細胞エピトープ(5B8エピトープSLLMWITQCFLPVF;配列番号3;MHCクラスII拘束性T細胞エピトープおよび1G4エピトープSLLMWITQC;配列番号4;MHCクラスI拘束性T細胞エピトープ)に特異的なTCRを発現しているジャーカットT細胞を、実施例5および実施例10に記載したように生成する。不死化B細胞との共培養を開始する48時間前に、TCRを形質導入したジャーカットT細胞を低密度(1e5/mL)で播種する。次いで、B細胞とTCRを形質導入したジャーカット細胞を、1:1のE:T比(96ウェルのマイクロタイタープレートの1ウェルにつき200μlの培地と200,000の細胞を加える)で20時間培養する。陽性対照としては、B細胞に、10μg/mLのペプチドとインキュベートすることにより9merペプチド(MHCクラスIエピトープ)を、または20μg/mLのペプチドと37℃で一晩インキュベートすることにより25merペプチド(MHCクラスIIエピトープ)を、負荷する。ペプチドを負荷したB細胞は、TCRを形質導入したジャーカットT細胞との共培養を行う前に洗浄する。共培養の後、TCRを形質導入したジャーカットT細胞によるCD69の発現を、フローサイトメトリーで測定する。このデータは、B細胞でCD40L導入遺伝子を発現させることで、MHCクラスIの抗原提示(図11A、B)が高まり、同様に、BCL-6/BCL-xL不死化B細胞ではMHCクラスIIの抗原提示(図11C、D)が高まる可能性があることを示している。このデータはさらに、単一のTMG導入遺伝子の中に12を超える25merポリペプチドがコードされている場合には、MHCクラスII拘束性の抗原提示が低下する可能性があること(図11C、D)を示している。
CD40L導入遺伝子を含めることで、HLAクラスIアレルおよびHLAクラスIIアレルにおいて、TCRを形質導入したT細胞による抗原発現性B細胞の認識が高まることの実証である図11A~11Dで示す結果のさらなる詳細を以下に提供する。図11Aは、TMGを形質導入したCD40Lを含むかまたは含まないBCL-6/BCL-XL不死化B細胞に対する、提供者1:NY-ESO 1G4 TCRを形質導入したT細胞の応答性を示している。CD40Lを共導入したかまたは共導入しなかった不死化B細胞に、その後、1、3、12または40のエピトープをコードしており、かつ、隣接したLAMP1配列を含むかまたは含まないTMG構築物のパネルを形質導入した。次いで、クラスI上に提示されるエピトープのうちの1つを認識するNY-ESO 1G4 TCRを形質導入したジャーカット細胞をB細胞と共培養し、T細胞におけるCD69の発現上昇に焦点を当てたフローサイトメトリーによって応答性を評価した。図11Bは、TMGを形質導入したCD40Lを含むかまたは含まないBCL-6/BCL-XL不死化B細胞に対する、提供者2:NY-ESO 1G4 TCRを形質導入したT細胞の応答性の結果である。CD40Lを共導入したかまたは共導入しなかった不死化B細胞に、その後、1、3、12または40のエピトープをコードしており、かつ、隣接したLAMP1配列を含むかまたは含まないTMG構築物のパネルを形質導入した。次いで、クラスI上に提示されるエピトープのうちの1つを認識するNY-ESO 1G4 TCRを形質導入したジャーカット細胞をB細胞と共培養し、T細胞におけるCD69の発現上昇に焦点を当てたフローサイトメトリーによって応答性を評価した。図11Cは、TMGを形質導入したCD40Lを含むかまたは含まないBCL-6/BCL-XL不死化B細胞に対する、提供者1:NY-ESO 5B8 TCRを形質導入したT細胞の応答性の結果である。CD40Lを共導入したかまたは共導入しなかった不死化B細胞に、その後、1、3、12または40のエピトープをコードしており、かつ、隣接したLAMP1配列を含むかまたは含まないTMG構築物のパネルを形質導入した。次いで、クラスII上に提示されるエピトープのうちの1つを認識するNY-ESO 5B8 TCRを形質導入したジャーカット細胞をB細胞と共培養し、T細胞におけるCD69の発現上昇に焦点を当てたフローサイトメトリーによって応答性を評価した。図11Dは、TMGを形質導入したCD40Lを含むかまたは含まないBCL-6/BCL-XL不死化B細胞に対する、提供者2:NY-ESO 5B8 TCRを形質導入したT細胞の応答性の結果である。CD40Lを共導入したかまたは共導入しなかった不死化B細胞に、その後、1、3、12または40のエピトープをコードしており、かつ、隣接したLAMP1配列を含むかまたは含まないTMG構築物のパネルを形質導入した。次いで、クラスII上に提示されるエピトープのうちの1つを認識するNY-ESO 5B8 TCRを形質導入したジャーカット細胞をB細胞と共培養し、T細胞におけるCD69の発現上昇に焦点を当てたフローサイトメトリーによって応答性を評価した。
実施例8:BCL-6/BCL-XL不死化B細胞を、わずかな量の患者由来B細胞から生成することができ、腎細胞癌患者の自己TILに含まれるT細胞特異的新生抗原の検出に利用可能であることの証明
実施例8では、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)に含まれる抗原特異的T細胞応答を見つけるためには、CD40L導入遺伝子とTMG導入遺伝子とを発現しているBCL-6/BCL-xL不死化B細胞が適していることを示す。
実施例8では、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)に含まれる抗原特異的T細胞応答を見つけるためには、CD40L導入遺伝子とTMG導入遺伝子とを発現しているBCL-6/BCL-xL不死化B細胞が適していることを示す。
樹状細胞やB細胞を含む抗原提示細胞を使って、TILに含まれる抗原特異的T細胞を検出することについてはすでに報告がある(例えば、ロビンズ(Robbins)ら、ネイチャー・メディシン、2013、およびリンネマン(Linnemann)ら、ネイチャー・メディシン、2014)。しかしながら、TILに含まれる抗原特異的T細胞の量は非常に少ないことが多い。本実施例では、本明細書に記載の改変不死化B細胞を少数の患者由来B細胞から生成できること、およびこの生成したB細胞を使って、TILに含まれる少量の抗原特異的T細胞を検出できることを示す。
この観察結果は、T細胞とTCRの特異性を調べるためには、本開示に記載の抗原提示細胞が適していることをさらに強調するものである。
腎細胞癌患者から得たTILに新生抗原特異的T細胞が含まれているかを分析するために、TILを、文献(ジン(Jin)ら、免疫治療学雑誌(J Immunother)20212)に記載があり、また当業者に知られている急速培養法(rapid expansion protocol、REP)によって増殖させた。簡単に説明すると、TILを、6000IU/mlのrh-IL-2を添加した適した培地(10%(v/v)ヒト血清(HS)および1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)を添加したX-VIVO培地)中で、放射線照射済みのPBMCと共に、TIL:支持細胞の比を1:200として培養する。4日目と8日目に、培地の半量をrh-IL-2(3000IU/mL)を添加した新しい培地と交換する。REP開始から11日後に、細胞産物のCD4/CD8の組成をフローサイトメトリーでモニタリングする(図12A)。
同時に、本発明(実施例1)で記載したように、PBMCからネガティブ選抜によって自己B細胞を単離する。本実施例では、3.1e6のPBMCから1e5のB細胞が得られ、これを、実施例10に記載の、かつ、当業者に知られている方法により、BCL-6/BCL-xLとCD40Lを形質導入することで不死化させた。形質導入の96時間後に、BCL-6/BCL-xL(GFPの発現で測定する)およびCD40Lの発現を生存率によって、CD8-、CD19+/CD20+B細胞をフローサイトメトリーで測定する(図12B、C)。
その後B細胞を培養し、本明細書(実施例10)に記載の方法で用いるのに十分な量になるまで増殖させる。腫瘍遺伝子変異を、全エクソーム解析(whole exome sequencing)と当業者に知られている方法を用いて同定する。次いでB細胞に7つのTMG構築物を形質導入する。この7つのTMG構築物はそれぞれ、LAMP1シグナル伝達配列と膜貫通配列に隣接しており、かつ、ピューロマイシン耐性遺伝子とLy6Gマーカーに連結された12種類の患者特異的新生抗原をコードしている。TMG発現性B細胞をレトロウイルス性形質導入によって生成し、実施例10に記載したような5日間の抗生物質選抜により濃縮する。
TMG発現性B細胞との共培養を開始する1日前にTILを解凍し、37℃で一晩静置する。その後TILを、自己のTMGを発現しているBCL-6/BCL-xL/CD40L発現性B細胞と1:1のE:T比(96ウェルのマイクロタイタープレートの1ウェルにつき200μlの培地と200,000の細胞を加える)で、37℃で20時間インキュベートする。共インキュベーションしたあと、培養上清を回収し、IFNγの有無をサイトメトリックビーズアレイ(cytometric bead array)を使い、製造業者(BD)の説明に従って分析する。2種類のTMG構築物(TMG4およびTMG7)に特異的なT細胞応答が検出される(図12D)。次いで、検出されたT細胞応答を、細胞内サイトカインの染色によって確認する。TILとTMG発現性B細胞を共培養した後、当業者に知られている手順によって、TILの細胞内IFNγを染色する。これにより、TILに含まれるTMG特異的T細胞の有無を確認する(図12E)。
僅かな量の血液由来B細胞からBCL 6/BCL-XL不死化B細胞を生成することができ、そしてこれを使って、腎細胞癌患者の自己TILに含まれる新生抗原特異的T細胞を検出できることを示した図12のさらなる詳細を以下に提供する。図12Aでは、急速培養した後のTIL材料の分析結果を図示している。腫瘍浸潤リンパ球を採取し、凍結保存した。その後、REPを行ってこれらの細胞を増殖させた。フローサイトメトリーの分析から、この培養にCD4 T細胞が高い割合で含まれていることが分かる。図12Bでは、自己PBMCからのB細胞の選抜について示している。B細胞を磁気ビーズを使ったネガティブ選抜によって単離した。選抜した後B細胞を不死化し、その培養の純度を、CD8、CD19およびCD20に対する抗体を利用したフローサイトメトリーによって分析した。近赤外蛍光色素を使い、死細胞を除外した。図12Cでは、選抜したB細胞への不死化構築物とCD40L導入遺伝子の形質導入について示している。選抜したB細胞に、BCL-6/BCL-XL GFP構築物とCD40L導入遺伝子をレトロウイルスを介して形質導入した。形質導入効率を、B細胞でのGFPとCD154の発現を観測するフローサイトメトリーによって評価した(図12B)。図12Dでは、IFNγサイトカインによって測定した2種類のTMG構築物に対するTILの応答を示している。TMGを形質導入した不死化B細胞を自己TILと共培養し、その培養中のIFNγ産生をサイトメトリックビーズアレイで分析した。2種類のTMG構築物に対して、特異的なT細胞応答が認められた。図12Eは、TILの応答が細胞レベルでも検出可能であることを示している。図12Dで得られた細胞をIFNγ抗体の染色によって分析し、1細胞あたりの応答を決定した。列ごとに、同じ条件の複数のプロットを示している。
実施例9:BCL-6/BCL-xL不死化B細胞でCD40L導入遺伝子を発現させることで、MHCクラスII拘束性の抗原提示が高まる可能性があること、およびTMGの形式がMHCクラスII抗原提示の有効性に影響を及ぼす可能性があることの証明
実施例9では、CD40L導入遺伝子を発現しているBCL-6/BCL-xL不死化B細胞が、MHCクラスIおよびMHCクラスII両方の提示経路を介して、高い抗原発現を示すことを示す。本実施例はさらに、選択された一部の例では、T細胞エピトープの位置および/または隣接するT細胞エピトープの性質がMHCクラスIIの抗原提示に影響を及ぼす可能性があることも示す。本実施例は、TMG設計の付加的な改善を調べることに対するさらなる根拠を提供し、このような改善としては、より少ない数のT細胞エピトープをコードしているTMG設計や、2種類のTMG設計(様々な位置および隣接配列)の中に、同じセットのT細胞エピトープをコードしている2シストロン性のTMG設計に関して、その使用可能性を評価することが挙げられるがこれらには限定されない。
実施例9では、CD40L導入遺伝子を発現しているBCL-6/BCL-xL不死化B細胞が、MHCクラスIおよびMHCクラスII両方の提示経路を介して、高い抗原発現を示すことを示す。本実施例はさらに、選択された一部の例では、T細胞エピトープの位置および/または隣接するT細胞エピトープの性質がMHCクラスIIの抗原提示に影響を及ぼす可能性があることも示す。本実施例は、TMG設計の付加的な改善を調べることに対するさらなる根拠を提供し、このような改善としては、より少ない数のT細胞エピトープをコードしているTMG設計や、2種類のTMG設計(様々な位置および隣接配列)の中に、同じセットのT細胞エピトープをコードしている2シストロン性のTMG設計に関して、その使用可能性を評価することが挙げられるがこれらには限定されない。
B細胞を健常提供者から単離し、その後、前述したように(実施例10)、BCL-6/BCL-xLを単独で、またはCD40L導入遺伝子と組み合わせて形質導入することで不死化する。簡単に説明すると、BCL-6/BCL-XLおよびCD40L構築物を別々に293Vec-Baev(バイオベックファーマ、BioVec Pharma)またはフェニックス-アンフォ(ATCC)ウイルス産生細胞に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションする。得られたレトロウイルス粒子を用いて、健常提供者(HC858)から単離した不死化B細胞にBCL-6/BCL-XLを単独で、またはCD40Lと組み合わせて形質導入する。この提供者は、HLA-A*02:01、DPB1*04:01、DRB1*15:01およびDQB1*06:02のHLAアレルを発現している。
12種類の25merポリペプチド、LAMP-1シグナル伝達ドメイン、および膜貫通ドメインを含んでいる様々な形式の直列型ミニ遺伝子(TMG)を設計する(図13A)。それぞれのTMGは、TMG構築物中で様々な位置に配置されており、CDK4、NY-ESO-1、TP53、およびMAGE-A3/A6と呼ばれている4つの既知のエピトープを含む。その他の位置には、選択した関係のないのヒト腫瘍中で検出される一アミノ酸変異から導出した無関係の付加的な25merのポリペプチド配列を配置した。それぞれのTMG間で、個々の25merポリペプチド配列の位置は異なっているが隣接配列は一定に保たれており(図13A)、それによって、隣接配列とは無関係に、特定のエピトープの位置がMHCクラスII拘束性TCRによる認識に影響を及ぼし得るかを評価できる。これとは別に、さらに2つの形式の直列型ミニ遺伝子(TMG)を設計した。この2つのTMG構築物では9種類の既知のエピトープを異なる位置に配置したが、MAGE-A3/A6エピトープだけは両方のTMG設計で6番目の位置に配置した(図13E)。既知のエピトープは、CDK4、NY-ESO-1、TP53、MAGE-A3/A6、GCN1L1、AKAP8L、ITPR3、CMV、およびHSPA9である。TMGが合計12のポリペプチドをコードするように、25merポリペプチドにさらに3つの配列を付加する。
TMG発現性B細胞を生成するために、TMGをコードしている構築物を293Vec-Baevウイルス産生細胞(バイオベックファーマ)に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションした。得られたレトロウイルス粒子を用いて、不死化B細胞への形質導入を行なった。本明細書(実施例10)で記載するように、TMGにコードされているLy6Gマーカーとピューロマイシン耐性遺伝子を使って、TMG発現性B細胞を検出および濃縮することができる。遺伝子改変細胞の抗生物質選抜は当業者に知られており、また、本明細書(実施例10)にも記載がある。TMG導入遺伝子の発現を、Ly6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーで検出する(図13B、F)。
MHCクラスI拘束性T細胞のエピトープ(CDK4-17、NY-ESO-1、CMV-1)またはMHCクラスII拘束性T細胞のエピトープ(NY-ESO-1、MAGE-A3/A6およびTP53)のいずれかを認識するTCRを発現しているジャーカットT細胞を使って、TMG発現性B細胞によるT細胞エピトープの提示を評価することができる。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、293Vec-Baevウイルス産生細胞(バイオベックファーマ)またはフェニックス-アンフォウイルス産生細胞(ATCC)に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションする。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行う。ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子(配列番号2)を形質導入すると、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変される。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。TCR改変T細胞の大部分が選別され、純度は95%を超える。当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子(配列番号2)が形質導入され、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するようにだけ改変され、選別されなかったジャーカットT細胞株にNY-ESO-1 TCRを形質導入する。TP53-TCR構築物を、選抜マーカーとして使用可能なブラストサイジン導入遺伝子に連結させる。TP53-TCR改変T細胞を0.25e6細胞/mLの密度で96時間、6μg/mLのブラストサイジンで選抜する。培地を洗浄し、細胞を0.25e6細胞/mLの細胞密度、ブラストサイジン非存在下でさらに72時間培養して選抜を完了させる。アッセイ当日、70%を超える細胞がTCR+であることが示される。
その後、様々な形式のTMGを提示するように改変されたAPCで、TCRを形質導入したジャーカットT細胞を刺激する。共培養を開始する48時間前に、ジャーカットレポーターT細胞を低密度(1mlあたり0.1×106細胞)で播種した。B細胞は前述したように、0.2~0.25e6細胞/mLの密度で、rh-IL-21(50ng/ml)の存在下で培養する。TMG発現性B細胞とTCRを形質導入したジャーカットT細胞とを、1:1のE:T比(TC処理した丸底の96ウェルプレートの1ウェルにつき、200μlの培地と合計200,000の細胞を加える)で共培養する。プレートを1000rpmで1分間遠心し、37℃で20~22時間インキュベートする。20時間後、細胞をCD62L(データは示さない)とCD69に対する抗体で染色し、TCR形質導入T細胞による特異的な認識を、フローサイトメーターを使い、CD69の発現上昇として測定する(図13C;図13D;図13G;CD62Lに関するデータは示していない)。ここで示したデータから、TMG発現性B細胞でCD40Lを発現させることで、B細胞によるMHCクラスI拘束性抗原提示とMHCクラスII拘束性抗原提示の両方が向上し得ることが分かる。いくつかの例から、T細胞エピトープの位置および/または隣接するT細胞エピトープの性質が、MHCクラスIIの抗原提示に影響を及ぼし得ることが分かる。その他に可能な解釈としては、TMG/ポリペプチドの全体的な安定性および/またはTMGの細胞への標的化が向上した可能性が考えられる。総合すると、これらの結果から、TMG導入遺伝子カセットの設計、およびTMGのB細胞への送達にはさらに改良を加えられることが示唆される。
図13A~13Gに示す結果のさらなる詳細を以下に提供する。図13Aでは、様々な形式のTMGの模式図を示している。それぞれのTMGは、TMG構築物中で様々な位置に配置されており、CDK4、NY-ESO-1、TP53、およびMAGE-A3/A6と呼ばれている4つの既知のエピトープを含む。その他の位置には、ヒト腫瘍中で検出される、無作為に選択した一アミノ酸変異から導出した付加的な25merのポリペプチド配列を配置した。それぞれのTMG間で、個々の25merポリペプチド配列の位置は異なっているが、隣接配列は一定に保たれている。図13Bでは、BCL-6/BCL-XL不死化B細胞およびBCL-6/BCL-XL-CD40L不死化B細胞に、TMGを安定的に形質導入した結果を示している。ウイルスを産生するために、bcl-6-bcl-xL構築物を293Vec-Baev細胞にトランスフェクションし、得られたウイルス性上清を用いて、不死化B細胞へのレトロウイルスを介した形質導入を行なった。TMGの発現を、Ly6Gに対する抗体を使ったFACSで測定した。ゲーティング戦略:リンパ球>生細胞>CD20+細胞>GFP+細胞>Ly6G。図13Cは、様々な形式のTMGを発現しているBCL-6/BCL-XL不死化B細胞とBCL-6/BCL-XL-CD40L不死化B細胞に対する、クラスI拘束性T細胞の応答を示している。13Aで得られた様々なTMG構築物をそれぞれ別々に、健常提供者由来の不死化B細胞に形質導入した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞をTMG発現性B細胞と一晩共培養し、その後、CD69の発現上昇をフローサイトメトリーで分析した。図13Dは、様々な形式のTMGを発現しているBCL-6/BCL-XL不死化B細胞とBCL-6/BCL-XL-CD40L不死化B細胞に対する、クラスII拘束性T細胞の応答を示している。図13Aの様々なTMG構築物を、健常提供者由来の不死化B細胞に形質導入した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞をTMG発現性B細胞と一晩共培養し、その後、CD69の発現上昇をフローサイトメトリーで分析した。図13Eは、2種類の付加的な形式のTMGの模式図である。この2つのTMG構築物では9種類の既知のエピトープを異なる位置に配置したが、MAGE-A3/A6エピトープだけは両方のTMG設計で6番目の位置に配置した。既知のエピトープは、CDK4、NY-ESO-1、TP53、MAGE-A3/A6、GCN1L1、AKAP8L、ITPR3、CMV、およびHSPA9である。TMGが合計12のポリペプチドをコードするように、25merポリペプチドにさらに3つの配列を付加する。図13Fでは、BCL-6/BCL-XL-CD40L不死化B細胞にTMGを安定的に形質導入した結果を示している。ウイルスを産生するために、TMG構築物を293Vec-Baev細胞にトランスフェクションし、得られたウイルス性上清を用いて、不死化B細胞へのレトロウイルスを介した形質導入を行なった。TMGの発現を、Ly6Gに対する抗体を使ったFACSで測定した。ゲーティング戦略:リンパ球>単一細胞>生細胞。図13Gでは、2種類の形式のTMGを発現しているBCL-6/BCL-XL-CD40L不死化B細胞に対するクラスI拘束性T細胞とクラスII拘束性T細胞の応答を示している。図13Eで得られた様々なTMG構築物を、健常提供者に由来する不死化B細胞に形質導入した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞をTMG発現性B細胞と一晩共培養し、その後、CD69の発現上昇をフローサイトメトリーで分析した。
実施例10:B細胞の不死化、B細胞への形質導入およびTCRを形質導入したジャーカットT細胞の生成に関する詳細な説明
B細胞の単離
B細胞を、凍結保存しておいた健常提供者または患者のPBMCから、当業者に知られている利用可能な磁気ビーズ細胞分離技術のうちの1つを用いて単離する。本発明で使用した磁気ビーズを使った細胞分離技術には、以下のものがある。(i)ネガティブ選抜によるB細胞の単離。例えば、モジョソートヒト汎B細胞単離キット(バイオレジェンド)を使い、製造業者の説明に従ってB細胞を単離する。簡単に説明すると、PMBCをビオチンで標識したCD2、CD3、CD14、CD16、CD36、CD56、CD123およびCD235に対する抗体とインキュベートする。インキュベートした後、ストレプトアビジンで標識した磁気ナノビーズを加える。2回目のインキュベーションの後、細胞の入ったチューブを磁石の中に入れると磁気標識された画分はチューブ側面に保持され、何とも結合していないB細胞が液体中に残り、これをその後の使用のためにチューブから吸い出すことができる(図7A)。(ii)ポジティブ選抜によるB細胞の単離。例えば、ミルテニーの抗CD20ミクロビーズとミルテニーのオートマックス装置を使い、製造業者の説明に従って、B細胞を単離する。簡単に説明すると、PBMCの生存率に応じて、死細胞除去キット(ミルテニー)を使い、B細胞の単離を継続する前に試料から死細胞を除去することができる。死細胞を除去することで、ミクロビーズの死細胞への非特異的な結合を減らせるため、細胞分離を改善することができる。通常、生存率が85%未満の場合には生存率が低いと考えられ、細胞分離を行う前に死細胞を除去することが望ましい。死細胞を除去した後のPBMCから、あるいは解凍したPBMCから直接、PBMCと抗CD20ミクロビーズをインキュベートすることによってB細胞を単離する。インキュベーションステップの15分後に試料をオートマックス(ミルテニー)にかけ、例えばポッセル(Possel)またはポッセル感受性(PosselS)などのポジティブ選抜法を装置で実行することができる。陽性画分はCD20陽性B細胞を含み、これをB細胞の不死化などのその後の処理に用いることができる。陰性画分は、T細胞などのその他全ての細胞を含む。ミルテニー汎T細胞単離キットを使って、この画分から、特定のサブタイプのT細胞、例えば抗原を経験したT細胞を単離することもできる。B細胞とT細胞両方の細胞サブセットをその後の処理、例えばT細胞応答を評価すること、または自己B細胞を抗原提示細胞として利用して、試料からTCR遺伝子を単離することに用いる場合には、PMBCからB細胞とT細胞の両方を同時に単離することにも興味がもたれる。
B細胞を、凍結保存しておいた健常提供者または患者のPBMCから、当業者に知られている利用可能な磁気ビーズ細胞分離技術のうちの1つを用いて単離する。本発明で使用した磁気ビーズを使った細胞分離技術には、以下のものがある。(i)ネガティブ選抜によるB細胞の単離。例えば、モジョソートヒト汎B細胞単離キット(バイオレジェンド)を使い、製造業者の説明に従ってB細胞を単離する。簡単に説明すると、PMBCをビオチンで標識したCD2、CD3、CD14、CD16、CD36、CD56、CD123およびCD235に対する抗体とインキュベートする。インキュベートした後、ストレプトアビジンで標識した磁気ナノビーズを加える。2回目のインキュベーションの後、細胞の入ったチューブを磁石の中に入れると磁気標識された画分はチューブ側面に保持され、何とも結合していないB細胞が液体中に残り、これをその後の使用のためにチューブから吸い出すことができる(図7A)。(ii)ポジティブ選抜によるB細胞の単離。例えば、ミルテニーの抗CD20ミクロビーズとミルテニーのオートマックス装置を使い、製造業者の説明に従って、B細胞を単離する。簡単に説明すると、PBMCの生存率に応じて、死細胞除去キット(ミルテニー)を使い、B細胞の単離を継続する前に試料から死細胞を除去することができる。死細胞を除去することで、ミクロビーズの死細胞への非特異的な結合を減らせるため、細胞分離を改善することができる。通常、生存率が85%未満の場合には生存率が低いと考えられ、細胞分離を行う前に死細胞を除去することが望ましい。死細胞を除去した後のPBMCから、あるいは解凍したPBMCから直接、PBMCと抗CD20ミクロビーズをインキュベートすることによってB細胞を単離する。インキュベーションステップの15分後に試料をオートマックス(ミルテニー)にかけ、例えばポッセル(Possel)またはポッセル感受性(PosselS)などのポジティブ選抜法を装置で実行することができる。陽性画分はCD20陽性B細胞を含み、これをB細胞の不死化などのその後の処理に用いることができる。陰性画分は、T細胞などのその他全ての細胞を含む。ミルテニー汎T細胞単離キットを使って、この画分から、特定のサブタイプのT細胞、例えば抗原を経験したT細胞を単離することもできる。B細胞とT細胞両方の細胞サブセットをその後の処理、例えばT細胞応答を評価すること、または自己B細胞を抗原提示細胞として利用して、試料からTCR遺伝子を単離することに用いる場合には、PMBCからB細胞とT細胞の両方を同時に単離することにも興味がもたれる。
当業者であれば、初代ヒトB細胞を、例えばフローサイトメトリーソーティングのような別の単離方法によって単離してもよいこと、そして、いかなるB細胞単離法も、EBV感染またはBCL-6/BCL-xL導入遺伝子のレトロウイルスを介した形質導入に干渉すること含むがこれらには限定されない、単離したB細胞のその後の処理に干渉すべきでないことを理解する。
BCL-6/BCL-XLによるB細胞の不死化
BCL-6/BCL-xL遺伝子は胚中心B細胞で発現し、これらが分化せずに増殖することを可能にしている。B細胞のCD40受容体を刺激することは、インビトロで初代ヒトB細胞を維持するために有用である。クワッケンボスらは、初代B細胞にBCL-6/BCL-xL導入遺伝子を導入することでB細胞を不死化し、これらの細胞をIL-21およびCD40Lの存在下で培養して細胞を刺激し、これらを長期間増殖させる方法を報告している(クワッケンボスら、ネイチャー・メディシン、2010)。BCL-6/BCL-xL導入遺伝子の導入に基づく初代ヒトB細胞不死化の一般的な工程を図14に示す。
BCL-6/BCL-xL遺伝子は胚中心B細胞で発現し、これらが分化せずに増殖することを可能にしている。B細胞のCD40受容体を刺激することは、インビトロで初代ヒトB細胞を維持するために有用である。クワッケンボスらは、初代B細胞にBCL-6/BCL-xL導入遺伝子を導入することでB細胞を不死化し、これらの細胞をIL-21およびCD40Lの存在下で培養して細胞を刺激し、これらを長期間増殖させる方法を報告している(クワッケンボスら、ネイチャー・メディシン、2010)。BCL-6/BCL-xL導入遺伝子の導入に基づく初代ヒトB細胞不死化の一般的な工程を図14に示す。
本発明においてBCL-6/BCL-xL不死化B細胞を生成するために、B細胞を加える前に、hCD40L-発現性L細胞をTC処理したプレートに少なくとも4時間播種することで、単離したB細胞を活性化する。CD40L発現性L細胞は、CD40L導入遺伝子をレトロウイルスを介してマウスL細胞(ATCC)に形質導入することによって生成する。レトロウイルスは、フェニックス-エコウイルス産生細胞のトランスフェクションによって生成し、このウイルスをL細胞への形質導入に用いる。その後、CD40Lを形質導入した細胞をFACSを使ったソーティングによって選別し、60Gyの放射線を照射する。
通常、20,000から200,000個の単離したB細胞を放射線照射済みのhCD40L発現性L細胞上で、1:1~1:5の比率で培養する。典型的には、単離したB細胞の収量により、TC処理した24ウェル培養プレート(1e5L細胞および1~5e5B細胞)またはTC処理した6ウェル培養プレート(1e6L細胞および1~5e6B細胞)を使用する。B細胞を、完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)中、rh-IL-2(100IU/mL)の存在下で培養する。
48時間後に培地を、rh-IL-2(100IU/mL)、rh-IL-4(50ng/mL)およびrh-IL-21(50ng/mL)を添加した新しい完全B細胞培地と交換する。24時間後、BCL-6/BCL-XLレトロウイルス性構築物を単独で、あるいはCD40L導入遺伝子と組み合わせて安定的に形質導入することで、活性化B細胞を不死化させる。初代B細胞へのレトロウイルスを介した形質導入に関する手順は文献(例えばクワッケンボスら、ネイチャー・メディシン、2010)に記載されており、また、当業者に公知である。簡単に説明すると、BCL-6/BCL-XLおよびCD40LをコードしているプラスミドDNAを、フェニックス-アンフォまたは293Vec-Baevウイルス産生細胞に、フュージーン6トランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションする。48時間後にウイルス上清を回収し、これを用いて、当業者に知られているスピンを利用した形質導入によるB細胞への形質導入を行う。
形質導入した後、BCL-6/BCL-xLを形質導入したB細胞をrh-IL-21(50ng/mL)を添加した完全B細胞培地中で培養する。rh-IL-2とIL-4を含有する培地でB細胞を長期間培養すると、望ましくない残留T細胞の成長が起こる場合がある。24時間後に、hCD40L発現性L細胞をプレート底部に接着させておいたTC処理済み培養プレートに細胞を移し、細胞を完全B細胞培地中、rh-IL-21(50ng/mL)の存在下で培養する。B細胞を200,000~250,000細胞/mLの密度で培養し、CD40L発現性L細胞と1:1~1:5の比で共培養する。通常、B細胞を1週間に2回、200,000~250,000細胞/mLの密度で分割し、IL-21(50ng/mL)を添加した完全B細胞培地中でhCD40L発現性L細胞上に1:1~1:5の比でプレーティングする。
72時間後に、BCL-6/BCL-xL/CD40Lを形質導入したB細胞をhCD40L発現性L細胞上から除去して新しいTC処理済み組織培養プレートまたは組織培養フラスコに移し、そしてrh-IL-21(50ng/mL)を含む完全B細胞培地中で、200,000~250,000細胞/mLの密度で培養する。細胞密度を維持するために、細胞を1週間に2回分割し、新しいrh-IL-21を添加する。
エプスタイン・バーウイルス(EBV)を感染させることによるB細胞の不死化
別の不死化法にはB細胞にEBVを感染させることに基づく方法があり、例えばトラジアイら、メソッズ・イン・モレキュラー・バイオロジー、2021.Tによって報告されている。前述したようにB細胞を単離し、2xCpG-ODN2006(最終濃度2.5μg/mL)を含む完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)中で培養して、トール様受容体を活性化させる。その後、1mLのEBVウイルス上清(ATCC)を使ってEBVを感染させ、そして細胞を37℃で4時間インキュベートする。細胞を洗浄し、2xCpG-ODN2006(最終濃度2.5μg/mL)と1%のEBVウイルス上清を含む完全B細胞培地に再懸濁する。培地が黄色くなった3日目と8日目に細胞を洗浄し、CpGを含まない完全B細胞培地に再懸濁する。B細胞の凝集塊が現れて増殖が可視化できるようになったら細胞を洗浄し、20%(v/v)FCSと1%(v/v)P/Sを添加したRPMI培地中で培養する。2または3日ごとに細胞を1:2の比率で分割する。
別の不死化法にはB細胞にEBVを感染させることに基づく方法があり、例えばトラジアイら、メソッズ・イン・モレキュラー・バイオロジー、2021.Tによって報告されている。前述したようにB細胞を単離し、2xCpG-ODN2006(最終濃度2.5μg/mL)を含む完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)中で培養して、トール様受容体を活性化させる。その後、1mLのEBVウイルス上清(ATCC)を使ってEBVを感染させ、そして細胞を37℃で4時間インキュベートする。細胞を洗浄し、2xCpG-ODN2006(最終濃度2.5μg/mL)と1%のEBVウイルス上清を含む完全B細胞培地に再懸濁する。培地が黄色くなった3日目と8日目に細胞を洗浄し、CpGを含まない完全B細胞培地に再懸濁する。B細胞の凝集塊が現れて増殖が可視化できるようになったら細胞を洗浄し、20%(v/v)FCSと1%(v/v)P/Sを添加したRPMI培地中で培養する。2または3日ごとに細胞を1:2の比率で分割する。
直列型ミニ遺伝子(TMG)導入遺伝子のB細胞への形質導入
様々な不死化技術と、患者特異的な変異を直列型ミニ遺伝子(TMG)の形式でコードしている導入遺伝子の安定的な形質導入によって抗原発現性不死化B細胞を生成することは、TCR探索の観点から興味がもたれる場合がある。TMG導入遺伝子は様々な形式で設計することができる。例えば、異なる数の推定T細胞エピトープに加えて、TMGをコードしている遺伝子カセットにはさらに、Ly6Gタンパク質とピューロマイシン耐性遺伝子の両方を含めることができる。このことにより、TMG発現性B細胞を抗生物質選抜によって選抜でき、また、TMGの発現をLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによって検出できるようになる。
様々な不死化技術と、患者特異的な変異を直列型ミニ遺伝子(TMG)の形式でコードしている導入遺伝子の安定的な形質導入によって抗原発現性不死化B細胞を生成することは、TCR探索の観点から興味がもたれる場合がある。TMG導入遺伝子は様々な形式で設計することができる。例えば、異なる数の推定T細胞エピトープに加えて、TMGをコードしている遺伝子カセットにはさらに、Ly6Gタンパク質とピューロマイシン耐性遺伝子の両方を含めることができる。このことにより、TMG発現性B細胞を抗生物質選抜によって選抜でき、また、TMGの発現をLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによって検出できるようになる。
TMG導入遺伝子をBCL-6/BCL-XL不死化B細胞にレトロウイルスを介して形質導入するために、TMGをコードしているプラスミドDNAをフェニックス-アンフォまたは293Vec-Baevウイルス産生細胞に、フュージーン6トランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションする。48時間後にウイルス上清を回収し、これを用いて、当業者に知られているスピンを利用した形質導入による不死化B細胞への形質導入を行う。翌日、細胞を新しいTC処理済み培養プレートに細胞を移し、rh-IL-21(50ng/mL)を含む新しい完全B細胞培地を、細胞に1:1の量比で加える。
72時間後に培地の半量を除去し、IL-21(50ng/mL)とピューロマイシン(1μg/mL)を含む新しい完全B細胞培地を、細胞に1:1の量比で加える。抗生物質選抜を4日間継続し(別段の指示がない限り)、その後、ピューロマイシンを用いた選抜後のTMG発現性B細胞の発現頻度を、蛍光色素で標識したLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーで測定する。
EBV不死化B細胞にも同様にTMG導入遺伝子を形質導入できることに注意が必要である。TMGをコードしているプラスミドDNAを、フェニックス-アンフォまたは293Vec-Baevウイルス産生細胞に、フュージーン6トランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションする。48時間後にウイルス上清を回収し、これを用いて、当業者に知られているスピンを利用した形質導入による不死化B細胞への形質導入を行う。翌日、新しい培地(RPMI1640、20%(v/v)FCS、1%(v/v)ペニシリンおよびストレプトマイシン)を細胞に1:1の量比で加える。
72時間後に培地の半量を除去し、ピューロマイシン(5μg/mL)を含む新しい培地を細胞に1:1の量比で加える。抗生物質選抜を4日間継続し(別段の指示がない限り)、その後、ピューロマイシンを用いた選抜後のTMG発現性B細胞の発現頻度を、蛍光色素で標識したLy6G特異的抗体を使ったフローサイトメトリーで測定する。
TCR遺伝子のジャーカットT細胞への形質導入
MHCクラスI拘束性T細胞エピトープまたはMHCクラスII拘束性T細胞エピトープのいずれかを認識するTCRを発現しているジャーカットT細胞を使うことで、TMG発現性B細胞によるT細胞エピトープの提示を評価することができる。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、フェニックス-アンフォ(ATCC)または293Vec-Baev(バイオベックファーマ)ウイルス産生細胞に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションする。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行う。当業者であれば、多様なジャーカットレポーターT細胞株から選択することができる。(i)ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子を形質導入すると、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変される。(ii)ジャーカットレポーターT細胞株は、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子(配列番号2)を形質導入すると、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変される。(iii)ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β-T2A-CD4導入遺伝子を形質導入すると、ヒトCD4、CD8αおよびCD8βを発現するように改変される。最後の(iii)は内在性TCRの発現を欠いており、かつ、MHCI拘束性TCRとMHCII拘束性TCRの両方を発現させることができるCD4とCD8のその細胞表面での発現が最大であることから、この細胞株が好ましい。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。TCR構築物に(i)ピューロマイシン選抜マーカー導入遺伝子または(ii)ブラストサイジン選抜マーカー導入遺伝子が連結されている場合、フローサイトメトリーを使ったソーティングまたは抗生物質選抜によってTCR改変ジャーカットT細胞を濃縮することができる。(i)簡単に説明すると、TCR改変T細胞を0.5e6細胞/mLの密度、6μg/mLのブラストサイジン存在下で96時間培養する。培地を洗浄し、細胞を0.5e6細胞/mLの密度、ブラストサイジン非存在下でさらに72時間培養して選抜を完了させる。場合によっては、TCR改変T細胞を0.25e6細胞/mLの密度、6μg/mLのブラストサイジン存在下で96時間培養する。培地を洗浄し、細胞を0.25e6細胞/mLの密度、ブラストサイジン非存在下でさらに72時間培養して選抜を完了させる。(ii)簡単に説明すると、TCR改変T細胞を0.5e6細胞/mLの密度、250ng/mLのピューロマイシン存在下で96時間培養する。ジャーカットT細胞を、培地(20%(v/v)FCS、1%(v/v)ペニシリンおよびストレプトマイシンを添加したRPMI1640培地)中、0.1~1e6細胞/mLの密度で培養する。
MHCクラスI拘束性T細胞エピトープまたはMHCクラスII拘束性T細胞エピトープのいずれかを認識するTCRを発現しているジャーカットT細胞を使うことで、TMG発現性B細胞によるT細胞エピトープの提示を評価することができる。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、フェニックス-アンフォ(ATCC)または293Vec-Baev(バイオベックファーマ)ウイルス産生細胞に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションする。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行う。当業者であれば、多様なジャーカットレポーターT細胞株から選択することができる。(i)ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子を形質導入すると、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変される。(ii)ジャーカットレポーターT細胞株は、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子(配列番号2)を形質導入すると、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変される。(iii)ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β-T2A-CD4導入遺伝子を形質導入すると、ヒトCD4、CD8αおよびCD8βを発現するように改変される。最後の(iii)は内在性TCRの発現を欠いており、かつ、MHCI拘束性TCRとMHCII拘束性TCRの両方を発現させることができるCD4とCD8のその細胞表面での発現が最大であることから、この細胞株が好ましい。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。TCR構築物に(i)ピューロマイシン選抜マーカー導入遺伝子または(ii)ブラストサイジン選抜マーカー導入遺伝子が連結されている場合、フローサイトメトリーを使ったソーティングまたは抗生物質選抜によってTCR改変ジャーカットT細胞を濃縮することができる。(i)簡単に説明すると、TCR改変T細胞を0.5e6細胞/mLの密度、6μg/mLのブラストサイジン存在下で96時間培養する。培地を洗浄し、細胞を0.5e6細胞/mLの密度、ブラストサイジン非存在下でさらに72時間培養して選抜を完了させる。場合によっては、TCR改変T細胞を0.25e6細胞/mLの密度、6μg/mLのブラストサイジン存在下で96時間培養する。培地を洗浄し、細胞を0.25e6細胞/mLの密度、ブラストサイジン非存在下でさらに72時間培養して選抜を完了させる。(ii)簡単に説明すると、TCR改変T細胞を0.5e6細胞/mLの密度、250ng/mLのピューロマイシン存在下で96時間培養する。ジャーカットT細胞を、培地(20%(v/v)FCS、1%(v/v)ペニシリンおよびストレプトマイシンを添加したRPMI1640培地)中、0.1~1e6細胞/mLの密度で培養する。
実施例11:長いペプチドをエレクトロポレーションで導入することによる、MHCクラスI複合体におけるT細胞エピトープの効率的な提示
均一な長さ(25mer)のポリペプチドをエレクトロポレーションによって導入された不死化初代ヒトB細胞は、ポリペプチドにコードされているT細胞エピトープを、MHCクラスI経路を介して効率的に処理および提示し、そして、ポリペプチドにコードされているT細胞エピトープに特異的なMHCクラスI拘束性TCRを発現しているT細胞を活性化する。健常提供者由来のBCL-6/BCL-xL-CD40L不死化B細胞に、短い(10mer)ペプチド(ALLETPSLLL、配列番号5)、またはGCN1L1変異型ペプチドをコードしている長い(25mer)ペプチド(FSWNVKAALLETPSLLLAKVGIALK、配列番号6)、またはCMV変異型の長いペプチド(WQAGILARNLVPMVATVQGQNLKYQ、配列番号7)を、当業者に知られている方法によりエレクトロポレーションで導入した。簡単に説明すると、各試料につき0.2e6のB細胞を回収し、PBSで洗浄した。PBSを完全に除去した後、乾燥させたペレットを、25e6細胞/mLの濃度でエレクトロポレーション緩衝液(SF-バッファー、ロンザ(Lonza))に再懸濁した。この混合液を1試料あたり20μLずつ、適量のペプチドを含む96ウェル組織培養プレートに加え、表示のペプチド濃度とした。細胞を16ウェルエレクトロポレーションストリップ(ロンザ)に移し、その後、DN100プログラム(ロンザ・アマクサ(Amaxa))を使ってエレクトロポレーションを行った。エレクトロポレーションの後、細胞を37℃で10分間静置し、96ウェルの丸底組織培養プレートに移し、完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)と合わせて最終的な量が200μLとなるようにし、そして37℃で0、2、4、5、6、10または24時間インキュベートした。ペプチドをエレクトロポレーションで導入した後に一定の時間静置することにより、対応する実験条件において、標的細胞にペプチドを外的に負荷することが可能になる。インキュベーションの後、細胞を回収し、1ウェルあたり1e5の細胞をプレーティングした。その後、細胞をしっかりと洗浄し、残留しているペプチドを完全に除去した。本実験では陽性対照として、GCN1L1、CMVおよびMAGE-A3の変異型エピトープ(TMG12L1、MAGE-A3に関連する結果を実施例12に示す)をコードしているTMGを発現しているBCL-6/BCL-xL-CD40L不死化B細胞を含めた。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、フェニックス-アンフォウイルス産生細胞(ATCC)に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションした。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行なった。ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β-T2A-CD4導入遺伝子を形質導入して、ヒトCD4、CD8αおよびCD8βを発現するように改変した。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。実験の前に、GCN1L1 TCRまたはCMV1 TCRを発現しているエフェクターTCR-KOジャーカットT細胞を1e5細胞/mLの密度で2日間播種し、活性化マーカーのバックグラウンドをできるだけ低減した。ペプチドをエレクトロポレーションで導入したTMG発現性B細胞とTCRを形質導入したジャーカットT細胞を1:1のE:T比(TC処理済み丸底96ウェルプレートの1ウェルにつき200μlに溶解した合計200,000の細胞を加える)で共培養した。プレートを1000rpmで1分間遠心し、37℃で20~22時間インキュベートする。20時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、TCR形質導入T細胞による特異的な認識を、フローサイトメーターを使い、CD69の発現上昇として測定した。
均一な長さ(25mer)のポリペプチドをエレクトロポレーションによって導入された不死化初代ヒトB細胞は、ポリペプチドにコードされているT細胞エピトープを、MHCクラスI経路を介して効率的に処理および提示し、そして、ポリペプチドにコードされているT細胞エピトープに特異的なMHCクラスI拘束性TCRを発現しているT細胞を活性化する。健常提供者由来のBCL-6/BCL-xL-CD40L不死化B細胞に、短い(10mer)ペプチド(ALLETPSLLL、配列番号5)、またはGCN1L1変異型ペプチドをコードしている長い(25mer)ペプチド(FSWNVKAALLETPSLLLAKVGIALK、配列番号6)、またはCMV変異型の長いペプチド(WQAGILARNLVPMVATVQGQNLKYQ、配列番号7)を、当業者に知られている方法によりエレクトロポレーションで導入した。簡単に説明すると、各試料につき0.2e6のB細胞を回収し、PBSで洗浄した。PBSを完全に除去した後、乾燥させたペレットを、25e6細胞/mLの濃度でエレクトロポレーション緩衝液(SF-バッファー、ロンザ(Lonza))に再懸濁した。この混合液を1試料あたり20μLずつ、適量のペプチドを含む96ウェル組織培養プレートに加え、表示のペプチド濃度とした。細胞を16ウェルエレクトロポレーションストリップ(ロンザ)に移し、その後、DN100プログラム(ロンザ・アマクサ(Amaxa))を使ってエレクトロポレーションを行った。エレクトロポレーションの後、細胞を37℃で10分間静置し、96ウェルの丸底組織培養プレートに移し、完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)と合わせて最終的な量が200μLとなるようにし、そして37℃で0、2、4、5、6、10または24時間インキュベートした。ペプチドをエレクトロポレーションで導入した後に一定の時間静置することにより、対応する実験条件において、標的細胞にペプチドを外的に負荷することが可能になる。インキュベーションの後、細胞を回収し、1ウェルあたり1e5の細胞をプレーティングした。その後、細胞をしっかりと洗浄し、残留しているペプチドを完全に除去した。本実験では陽性対照として、GCN1L1、CMVおよびMAGE-A3の変異型エピトープ(TMG12L1、MAGE-A3に関連する結果を実施例12に示す)をコードしているTMGを発現しているBCL-6/BCL-xL-CD40L不死化B細胞を含めた。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、フェニックス-アンフォウイルス産生細胞(ATCC)に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションした。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行なった。ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β-T2A-CD4導入遺伝子を形質導入して、ヒトCD4、CD8αおよびCD8βを発現するように改変した。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。実験の前に、GCN1L1 TCRまたはCMV1 TCRを発現しているエフェクターTCR-KOジャーカットT細胞を1e5細胞/mLの密度で2日間播種し、活性化マーカーのバックグラウンドをできるだけ低減した。ペプチドをエレクトロポレーションで導入したTMG発現性B細胞とTCRを形質導入したジャーカットT細胞を1:1のE:T比(TC処理済み丸底96ウェルプレートの1ウェルにつき200μlに溶解した合計200,000の細胞を加える)で共培養した。プレートを1000rpmで1分間遠心し、37℃で20~22時間インキュベートする。20時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、TCR形質導入T細胞による特異的な認識を、フローサイトメーターを使い、CD69の発現上昇として測定した。
図15では、ペプチドをエレクトロポレーションで導入した後、短いペプチドと長いペプチドの両方からGCN1L1抗原が効率的に提示されたことを示している。エピトープをコードしているTMG12L1構築物を発現しているB細胞(「TMG12L1」)、親BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞(「未負荷」)、B細胞を含まない培地(「Tcのみ」)、または50ng/mLのPMAと1μMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した。GCN1L1 TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を生細胞におけるCD69+細胞の割合として測定した。
ペプチドをエレクトロポレーションで導入するかまたは負荷した後の様々な時点における、クラスI拘束性GCN1L1 TCRを介したT細胞の活性化
BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞に、変異型GCN1L1エピトープをエレクトロポレーションで導入するかまたは負荷した。エレクトロポレーションの後、6、10または24時間静置した後に(図16A)、またはペプチドを負荷してから同様の時点で(図16B)、T細胞の活性化を様々なペプチド濃度について測定した。TMG12L1エピトープをコードしているTMG12L1構築物を発現しているB細胞(「TMG12L1」)、親BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞(「未負荷」)、B細胞を含まない培地(「TCのみ」)または50ng/μLのPMAと1μMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した(図16C)。GCN1L1 TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を生細胞におけるCD69+細胞の発現の割合として測定した。
BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞に、変異型GCN1L1エピトープをエレクトロポレーションで導入するかまたは負荷した。エレクトロポレーションの後、6、10または24時間静置した後に(図16A)、またはペプチドを負荷してから同様の時点で(図16B)、T細胞の活性化を様々なペプチド濃度について測定した。TMG12L1エピトープをコードしているTMG12L1構築物を発現しているB細胞(「TMG12L1」)、親BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞(「未負荷」)、B細胞を含まない培地(「TCのみ」)または50ng/μLのPMAと1μMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した(図16C)。GCN1L1 TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を生細胞におけるCD69+細胞の発現の割合として測定した。
ペプチドをエレクトロポレーションで導入するかまたは負荷した後の様々な時点における、クラスI拘束性CMV TCRを介したT細胞の活性化
BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞に、CMVエピトープをエレクトロポレーションで導入するかまたは負荷した。エレクトロポレーションの後、6、10または24時間静置した後に(図17A)、またはペプチドを負荷してから同様の時点で(図17B)、T細胞の活性化を様々なペプチド濃度について測定した。TMG12L1エピトープをコードしているTMG12L1構築物を発現しているB細胞(「TMG12L1」)、親BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞(「未負荷」)、B細胞を含まない培地(「TCのみ」)または50ng/μLのPMAと1μMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した(図17C)。CMV TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を生細胞におけるCD69+細胞の発現の割合として測定した。
BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞に、CMVエピトープをエレクトロポレーションで導入するかまたは負荷した。エレクトロポレーションの後、6、10または24時間静置した後に(図17A)、またはペプチドを負荷してから同様の時点で(図17B)、T細胞の活性化を様々なペプチド濃度について測定した。TMG12L1エピトープをコードしているTMG12L1構築物を発現しているB細胞(「TMG12L1」)、親BCL-6/BCL-xL/CD40L不死化B細胞(「未負荷」)、B細胞を含まない培地(「TCのみ」)または50ng/μLのPMAと1μMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した(図17C)。CMV TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を生細胞におけるCD69+細胞の発現の割合として測定した。
ここに示したデータは、ペプチドのエレクトロポレーションによって導入された長いペプチドと短いペプチドはいずれも、MHCクラスI分子で効率的に処理され、提示されること、およびTCRを形質導入したT細胞によるこれら標的細胞の認識がTMG発現性標的B細胞と同等であることを表している(図15~17)。このデータはまた、エレクトロポレーション後に6時間処理した場合に、エレクトロポレーションでペプチドを導入したB細胞による認識が、ペプチドを負荷した場合を上回っていたことを示している(図16および図17)。
実施例12:MHCクラスI分子およびMHCクラスII分子の両方で長い25merペプチドはうまく処理され提示され得る
不死化初代ヒトB細胞に均一な長さ(25mer)のポリペプチドをエレクトロポレーションによって導入すると、このポリペプチドにコードされているT細胞エピトープがMHCクラスII経路を介して効率的に処理および提示され、そしてこのポリペプチドにコードされているT細胞エピトープに特異的なMHCクラスII拘束性TCRを発現しているT細胞が活性化される。
不死化初代ヒトB細胞に均一な長さ(25mer)のポリペプチドをエレクトロポレーションによって導入すると、このポリペプチドにコードされているT細胞エピトープがMHCクラスII経路を介して効率的に処理および提示され、そしてこのポリペプチドにコードされているT細胞エピトープに特異的なMHCクラスII拘束性TCRを発現しているT細胞が活性化される。
実施例11と同様に実施した実験において(ただしペプチドの濃度とエレクトロポレーション後の静置時間は図18A~18Cに示した通りである)、GCN1L1 TCRおよびCMV TCR、並びにMAGEA3 TCRおよび対応する変異型の長いペプチド(GCN1L1-配列番号6)(CMV-配列番号7)(MAGEA3-ILGDPKKLLTQHFVQENYLEYRQVP、配列番号8)を使用した。データを図18A~18Cに示す。エレクトロポレーション後の静置時間を2時間以上にした場合に、全てのペプチド(MHCクラスI拘束性のGCN1L1 TCRとCMV TCRの両方、およびクラスII拘束性MAGE-A3 TCRを含む)が応答を誘発することができた。
実施例11と合わせて、これらの実施例から、ペプチドのエレクトロポレーションによって導入された長い25merのペプチドが、MHCクラスI分子およびMHCクラスII分子の両方で効率的に処理され、提示されることが分かる。
実施例13:試験したTCRに関する一定の濃度範囲のペプチドに対する感受性
不死化初代ヒトB細胞に、T細胞エピトープをコードしている均一な長さ(25mer)のポリペプチドを、段階的に濃度を変えて、エレクトロポレーションによって導入し、これを、これらの抗原発現性不死化B細胞と規定のMHCクラスI拘束性TCRを発現するように改変したT細胞との共培養を伴う免疫測定に使用して、TCRの感受性を評価する。次いで、感受性に関するアッセイを行う。
不死化初代ヒトB細胞に、T細胞エピトープをコードしている均一な長さ(25mer)のポリペプチドを、段階的に濃度を変えて、エレクトロポレーションによって導入し、これを、これらの抗原発現性不死化B細胞と規定のMHCクラスI拘束性TCRを発現するように改変したT細胞との共培養を伴う免疫測定に使用して、TCRの感受性を評価する。次いで、感受性に関するアッセイを行う。
エレクトロポレーションアッセイでの長いペプチドの例示的な濃度は、二人の健常提供者に由来する不死化B細胞と、このペプチドに対応するTCRを形質導入した自己PBMCとを使ったペプチドの滴定試験により決定した(図19A~19B)。健常提供者(HC836およびHC858)に由来するBCL-6/BCL-XL-CD40L不死化B細胞に、0μMから100μMの範囲の変異型GCN1L1またはウイルス性CMVをコードしている滴定量のペプチドを、前述したようにエレクトロポレーションによって導入した。エレクトロポレーションの後、B細胞を37℃で4時間静置する(最終濃度が0μMから10μMの範囲になる)。GCN1L1 TCRまたはCMV TCRを形質導入した自己PBMCを、エフェクターと標的細胞の比が1:1になるように加えた。プレートを1000rpmで1分間遠心し、37℃で20~22時間インキュベートした。20時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、TCR形質導入T細胞による特異的な認識を、フローサイトメーターを使い、CD69の発現上昇として測定した。
ここに示したデータは、試験したTCRについて、一定の濃度範囲のペプチドに対する感受性を表している(図19A~19B)。このデータはさらに、ペプチドのT細胞応答を誘発する能力はドナーには無関係であることも示している。
実施例14:クラスI拘束性TCRとクラスII拘束性TCRの両方に関するペプチド滴定アッセイ
不死化初代ヒトB細胞に、T細胞エピトープをコードしている均一な長さ(25mer)のポリペプチドを、段階的に濃度を変えて、エレクトロポレーションによって導入し、これを、これらの抗原発現性不死化B細胞と規定のMHCクラスII拘束性TCRを発現するように改変したT細胞との共培養を伴う免疫測定に使用して、TCRの感受性を評価することができる。
不死化初代ヒトB細胞に、T細胞エピトープをコードしている均一な長さ(25mer)のポリペプチドを、段階的に濃度を変えて、エレクトロポレーションによって導入し、これを、これらの抗原発現性不死化B細胞と規定のMHCクラスII拘束性TCRを発現するように改変したT細胞との共培養を伴う免疫測定に使用して、TCRの感受性を評価することができる。
実施例13と同様に実施した実験において、MAGEA3 TCRと対応する変異型ペプチドを使用した。データを図20に示す。
実施例13と合わせて、このデータは、25merペプチドを使ったペプチドのエレクトロポレーション実験を利用して、クラスI拘束性TCRとクラスII拘束性TCR両方のペプチドの滴定アッセイを実施することができることを示している。
実施例15:長いペプチドの提示
それぞれが異なる推定新生抗原をコードしている均一な長さ(25mer)のポリペプチドのセットをエレクトロポレーションによって導入した不死化初代ヒトB細胞を使って、変異型新生抗原に、TCR探索プラットフォームにより同定したTCRリードの特異性を付与する。
それぞれが異なる推定新生抗原をコードしている均一な長さ(25mer)のポリペプチドのセットをエレクトロポレーションによって導入した不死化初代ヒトB細胞を使って、変異型新生抗原に、TCR探索プラットフォームにより同定したTCRリードの特異性を付与する。
本実施例では、BCL6/xL-CD40L不死化B細胞へのペプチドのエレクトロポレーションを使った長いペプチドの効率的な提示、および抗原スクリーニングにおけるこれらAPCの利用について説明する。
実施例15A:BCL6XL-CD40L不死化B細胞
我々のTCR探索プラットフォームを使った基底細胞癌(BCC)患者のスクリーニングで、12のミニ遺伝子をコードしているTMGを認識するTCRを同定した。それぞれが、これら5つのTCRリードのうちの1つを発現しているジャーカットレポーターT細胞株を、単一のTMG構築物を単一の複製物として発現している自己のBCL6/xL-CD40L不死化B細胞と共培養した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、293Vec-Baevウイルス産生細胞(バイオベック)に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションした。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行なった。ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子を形質導入して、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変した。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。実験の2日前に、レポーターTCRを形質導入したT細胞を1e5細胞/mLの密度で播種した。96ウェルの1ウェルにつき1e5の細胞を加え、エフェクター細胞と標的細胞の比を1:1として共培養を行なった。16~18時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、図21Aに示すように、同定したTCRのリードについて、TCR形質導入T細胞による特異的な認識をフローサイトメーターを使いCD69の発現上昇として測定した。形質導入していないB細胞(「B細胞」)、B細胞を含まない培地(「Tcのみ」)、または50ng/mLのPMAと1μMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した。TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を、TCRを形質導入したCD8+細胞におけるCD69+細胞の発現の割合として測定した。
我々のTCR探索プラットフォームを使った基底細胞癌(BCC)患者のスクリーニングで、12のミニ遺伝子をコードしているTMGを認識するTCRを同定した。それぞれが、これら5つのTCRリードのうちの1つを発現しているジャーカットレポーターT細胞株を、単一のTMG構築物を単一の複製物として発現している自己のBCL6/xL-CD40L不死化B細胞と共培養した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、293Vec-Baevウイルス産生細胞(バイオベック)に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションした。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行なった。ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子を形質導入して、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変した。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。実験の2日前に、レポーターTCRを形質導入したT細胞を1e5細胞/mLの密度で播種した。96ウェルの1ウェルにつき1e5の細胞を加え、エフェクター細胞と標的細胞の比を1:1として共培養を行なった。16~18時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、図21Aに示すように、同定したTCRのリードについて、TCR形質導入T細胞による特異的な認識をフローサイトメーターを使いCD69の発現上昇として測定した。形質導入していないB細胞(「B細胞」)、B細胞を含まない培地(「Tcのみ」)、または50ng/mLのPMAと1μMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した。TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を、TCRを形質導入したCD8+細胞におけるCD69+細胞の発現の割合として測定した。
その後、5つのTCRリードによって認識される新生抗原を決定するために、単一の25merペプチドをコードしているTMGをエレクトロポレーションで導入した自己BCL6/xL-CD40L不死化B細胞を使い、TCRの特異性を決定した(図21B)。前述したように、細胞にエレクトロポレーションを行なった。簡単に説明すると、1種類のペプチドにつき、濃度1mMの単一の長いペプチドを含有している20μLのエレクトロポレーション緩衝液に0.5e6のB細胞を溶解し、エレクトロポレーションを行なった。エレクトロポレーションの後、細胞を4時間、200μLの完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)中で静置し、ペプチドの最終濃度を100μMとした。静置期間の後にB細胞をしっかりと洗浄し、回収して、そして複数のウェルに1ウェルあたり1e5の細胞を配分した。同定したTCRを発現するように、内在性TCRの発現を欠いているレポータージャーカットT細胞を改変し、アッセイを行う前に2日間、低密度(100,000細胞/mL)で播種した。96ウェルの1ウェルにつき1e5の細胞を加え、エフェクター細胞と標的細胞の比を1:1として共培養を行なった。16~18時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、TCR形質導入T細胞による特異的な認識をフローサイトメーターを使いCD69の発現上昇として測定した。形質導入していないT細胞(「未導入」)、エレクトロポレーションを行なっていないB細胞(「非導入」)、および12全てのエピトープをコードしているTMG(「TMG35形質導入」)を抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した。これらのデータは、5つ全てのTCRのリードが、親和性はそれぞれ異なるものの、ペプチド7を認識することを示している(図21B)。
実施例15B:EBV不死化B細胞
我々のTCR探索プラットフォームを使った大腸癌(CRC)患者のスクリーニングで、9つのミニ遺伝子をコードしているTMGを認識するTCRを同定した。それぞれが、これら2つのTCRリードのうちの1つを発現しているジャーカットレポーターT細胞株を、単一のTMG構築物を単一の複製物として発現しているEBV不死化B細胞と共培養した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、293Vec-Baevウイルス産生細胞(バイオベック)に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションした。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行なった。ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子を形質導入して、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変した。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。実験の2日前に、レポーターTCRを形質導入したT細胞を1e5細胞/mLの密度で播種した。96ウェルの1ウェルにつき1e5の細胞を加え、エフェクター細胞と標的細胞の比を1:1として共培養を行なった。16~18時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、図22Aに示すように、同定したTCRのリードについて、TCR形質導入T細胞による特異的な認識をフローサイトメーターを使いCD69の発現上昇として測定した。形質導入していないB細胞(「B細胞」)、B細胞を含まない培地(「Tcのみ」)、または50ng/mLのPMAと1mMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した。TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を、TCRを形質導入したCD8+細胞におけるCD69+細胞の発現の割合として測定した。
我々のTCR探索プラットフォームを使った大腸癌(CRC)患者のスクリーニングで、9つのミニ遺伝子をコードしているTMGを認識するTCRを同定した。それぞれが、これら2つのTCRリードのうちの1つを発現しているジャーカットレポーターT細胞株を、単一のTMG構築物を単一の複製物として発現しているEBV不死化B細胞と共培養した。TCRを形質導入したジャーカットT細胞を生成するために、TCRをコードしているプラスミドを、293Vec-Baevウイルス産生細胞(バイオベック)に、フュージーントランスフェクション試薬を使い、当業者に知られている手順によってトランスフェクションした。得られたレトロウイルス粒子を用いて、ジャーカットレポーターT細胞株への形質導入を行なった。ジャーカットレポーターT細胞株は内在性TCRの発現を欠いており(このような遺伝的ノックアウトの生成については、例えばメッザドラら、ネイチャー、2017に記載されている)、当業者に知られている方法によってCD8α-P2A-CD8β導入遺伝子を形質導入して、ヒトCD8αおよびCD8βを発現するように改変した。マウスのTCR定常ドメイン配列をTCR導入遺伝子に組み込むことで、マウスTCRβ定常ドメイン特異的抗体を使ったフローサイトメトリーによってTCR改変ジャーカットT細胞を検出することができる。実験の2日前に、レポーターTCRを形質導入したT細胞を1e5細胞/mLの密度で播種した。96ウェルの1ウェルにつき1e5の細胞を加え、エフェクター細胞と標的細胞の比を1:1として共培養を行なった。16~18時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、図22Aに示すように、同定したTCRのリードについて、TCR形質導入T細胞による特異的な認識をフローサイトメーターを使いCD69の発現上昇として測定した。形質導入していないB細胞(「B細胞」)、B細胞を含まない培地(「Tcのみ」)、または50ng/mLのPMAと1mMのイオノマイシンを含む培地(「PMA/Ion」)を、抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した。TCRを形質導入したエフェクター細胞との(共)培養を行なった後、T細胞の活性化を、TCRを形質導入したCD8+細胞におけるCD69+細胞の発現の割合として測定した。
その後、2つのTCRリードによって認識される新生抗原を決定するために、単一の25merペプチドをコードしているTMGをエレクトロポレーションで導入した自己EBV不死化B細胞を使い、TCRの特異性を決定した(図22B)。本実施例では、ミニ遺伝子のうちの1つがフレームシフト変異から生じたもので、本実験では最終的に、重なり合っている5つの25merペプチドを使用した。前述したように、細胞にエレクトロポレーションを行なった。簡単に説明すると、1種類のペプチドにつき、濃度1mMの単一の長いペプチドを含有している20μLのエレクトロポレーション緩衝液に0.5e6のB細胞を溶解し、エレクトロポレーションを行なった。エレクトロポレーションの後、細胞を4時間、200μLの完全B細胞培地(10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1%(v/v)ピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)非必須アミノ酸、1%(v/v)グルタマックス、50nMの2-メルカプトエタノールを添加したRPMI1640培地)中で静置し、ペプチドの最終濃度を100μMとした。静置期間の後にB細胞をしっかりと洗浄し、回収して、そして複数のウェルに1ウェルあたり1e5の細胞を配分した。同定したTCRを発現するように、内在性TCRの発現を欠いているレポータージャーカットT細胞を改変し、アッセイを行う前に2日間、低密度(100,000細胞/mL)で播種した。96ウェルの1ウェルにつき1e5の細胞を加え、エフェクター細胞と標的細胞の比を1:1として共培養を行なった。16~18時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、TCR形質導入T細胞による特異的な認識をフローサイトメーターを使いCD69の発現上昇として測定した。形質導入していないT細胞(「未導入」)、エレクトロポレーションを行なっていないB細胞(「非導入」)、および13全てのエピトープをコードしているTMG(「TMG3形質導入」)を抗原提示および/またはT細胞活性化に対する対照として共培養に使用した。これらのデータは、片方のTCRがペプチド2を認識し、もう一方がペプチド12を認識することを示している(図22B)。
実施例16:BCL6/xL-CD40L不死化B細胞へのペプチドのエレクトロポレーションを使った長いペプチドの提示
不死化初代ヒトB細胞に、新生抗原の野生型(非変異型)対応物をコードしている均一な長さ(25mer)のポリペプチドをエレクトロポレーションによって導入し、これを使って、TCR探索プラットフォームを利用して同定したTCRリードの安全性を評価することができる。
不死化初代ヒトB細胞に、新生抗原の野生型(非変異型)対応物をコードしている均一な長さ(25mer)のポリペプチドをエレクトロポレーションによって導入し、これを使って、TCR探索プラットフォームを利用して同定したTCRリードの安全性を評価することができる。
本実施例では、BCL6XL/CD40L不死化B細胞へのペプチドのエレクトロポレーションを使った長いペプチドの効率的な提示、および野生型抗原と新生抗原とを区別するTCRの能力決定におけるこれらAPCの利用について説明する。
TCRの変異特異性を決定するために、実施例15Aに記載したように、高濃度(100μM、静置した後の最終濃度は10μMとなった)の野生型または変異型ペプチドをBCL6/xL-CD40L不死化B細胞にエレクトロポレーションによって導入した。野生型抗原は、一アミノ酸置換によって新生抗原とは異なっていた。実施例15に記載したのと同様に(同定したさらなるTCRリードを使って)、共培養を行なった。簡単に説明すると、エレクトロポレーションにかけた1e5のB細胞を、対応するTCRを形質導入した1e5のTCR-KOジャーカットT細胞と、エフェクター細胞と標的細胞の比を1:1として培養した。16~18時間後、細胞をCD8とCD69に対する抗体で染色し、TCR形質導入T細胞による特異的な認識をフローサイトメーターを使いCD69の発現上昇として測定した。これらのデータは、全てのTCRが変異特異的で、野生型ペプチドを認識しないことを示している(図23)。
実施例17:生育不能な腫瘍生検から新生抗原特異的なT細胞受容体遺伝子を同定するためのAPCの利用
本実施例では、個別の患者ごとに、生育不能な腫瘍生検から新生抗原特異的なT細胞受容体遺伝子を同定することにおける、本明細書に記載の抗原を発現している細胞の利用について説明する。
本実施例では、個別の患者ごとに、生育不能な腫瘍生検から新生抗原特異的なT細胞受容体遺伝子を同定することにおける、本明細書に記載の抗原を発現している細胞の利用について説明する。
腫瘍由来のTCRα鎖とTCRβ鎖から、コンビナトリアルアセンブリーによってTCRライブラリを生成する過程が開発されている。これらのTCR鎖を、腫瘍組織から単離したDNAまたはRNAのバルクTCR鎖シーケンシングによって同定する。TCRαとβの対をおよそ1.8kbの導入遺伝子としてコードし、レポーター細胞に導入する。本明細書に記載の抗原を発現している細胞で刺激することで、遺伝子バリアントライブラリーのスクリーニングから抗原応答性TCRαβの組み合わせを発現しているレポーター細胞を選抜することができる。コンビナトリアルアセンブリーであることを考慮すると、TCRαとTCRβ両方の可変配列を決定することによってのみ、各TCRバリアントを明確に同定することができる。従って、遺伝子スクリーニングの過程で単離したレポーター細胞内にコードされている導入遺伝子を、およそ1.5kbのPCR増幅産物として回収し、オックスフォード・ナノポアシーケンシングを使ってその全長配列を決定し、そして、専用の生物情報学的分析パイプラインで分析する。この過程から新生抗原に特異的なTCRのリードが同定され、これをさらに、がん治療での使用可能性について評価することができる。
実施例18:APC細胞型
抗原提示細胞として使用する細胞型
原理上は、いずれの細胞もTCR探索用のAPCになるように改変することができる。本発明では、2つの理由により初代ヒトB細胞を使用する。第一に、各個人由来する自己細胞を用いることで、全ての自己HLAアレルに対するTCRの探索が可能になり、完全に個別化されたTCR探索が容易になる。
抗原提示細胞として使用する細胞型
原理上は、いずれの細胞もTCR探索用のAPCになるように改変することができる。本発明では、2つの理由により初代ヒトB細胞を使用する。第一に、各個人由来する自己細胞を用いることで、全ての自己HLAアレルに対するTCRの探索が可能になり、完全に個別化されたTCR探索が容易になる。
EBV感染またはBCL-6/BCL-XLの形質導入のいずれかによって、初代ヒトB細胞を不死化させることができる。それにより、末梢血から単離したB細胞のサブセットに形質導入を行うことによって、大量の初代ヒトB細胞をインビトロで得ることができる(下記参照)。大量のAPCは、TCR探索の過程を十分な感度で実施するのに有用である。TCRライブラリーを機能的遺伝子スクリーニングの過程でスクリーニングする。今日まで、一般的なTCRライブラリーには10,000のTCRバリアントが含まれている。1:10,000の頻度で存在するTCRの検出を可能にするためには、過程が完了するまでの全体を通じて、それぞれのTCRバリアントを平均して800倍表させなければならない。このようなライブラリーのスクリーニングを行うには、それぞれが8千万のAPCと8千万レポーターT細胞を含む共培養を4回実施するため、少なくとも3億2千万のAPCが必要になる。
細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、または維持すること
単離したB細胞にBCL-6およびBCL-XLをレトロウイルスを介して形質導入することによって、初代ヒトB細胞の生存延長が達成される。簡単に説明すると、末梢血単核細胞(PBMC)から、磁気ビーズを使ったネガティブ選抜によって初代ヒト汎B細胞のサブセットを単離し、これをその後、CD40L発現性支持細胞とIL-2、IL-4およびIL-21存在下で共培養することで活性化させる。活性化の72時間後、B細胞にBCL-6、BCL-XLとCD40Lをレトロウイルスを介して形質導入する。このデータは、この過程が(1)安定していて、最小限の数の(長期間)凍結保存しておいたB細胞を使っても上手く実施できること(現在までに、25年以上凍結保存されていたPBMC材料から単離した1×105という少量のB細胞から始めている)、および(2)大量の細胞増加につながること(28日の内に少なくとも30倍に増殖する)を表している。
単離したB細胞にBCL-6およびBCL-XLをレトロウイルスを介して形質導入することによって、初代ヒトB細胞の生存延長が達成される。簡単に説明すると、末梢血単核細胞(PBMC)から、磁気ビーズを使ったネガティブ選抜によって初代ヒト汎B細胞のサブセットを単離し、これをその後、CD40L発現性支持細胞とIL-2、IL-4およびIL-21存在下で共培養することで活性化させる。活性化の72時間後、B細胞にBCL-6、BCL-XLとCD40Lをレトロウイルスを介して形質導入する。このデータは、この過程が(1)安定していて、最小限の数の(長期間)凍結保存しておいたB細胞を使っても上手く実施できること(現在までに、25年以上凍結保存されていたPBMC材料から単離した1×105という少量のB細胞から始めている)、および(2)大量の細胞増加につながること(28日の内に少なくとも30倍に増殖する)を表している。
形質導入した後のB細胞は、培養中で少なくとも3ヶ月間維持することができる。CD40Lを直接B細胞に導入することによって、改変したB細胞は、サイトカインを添加した培地のみに基づく細胞培養中で維持することができる。これまでに報告されている方法では、CD40L発現性支持細胞を含む培地を、およそ3日ごとに継続的に補充する必要がある。この新しい改良により、培養中で長期間B細胞を維持すること、並びに培養過程の自動化と拡大が容易になる。
本実施例の代替例
フローサイトメトリーによるソーティングなどの、細胞集団からB細胞を単離するのに一般的に用いられる他の全ての方法を使用することができる。
フローサイトメトリーによるソーティングなどの、細胞集団からB細胞を単離するのに一般的に用いられる他の全ての方法を使用することができる。
汎B細胞を濃縮する代わりに、ナイーブB細胞、記憶B細胞、プレB細胞、プロB細胞、および未熟B細胞を含むがこれらには限定されない、特定のB細胞サブセットを濃縮してもよい。
初代ヒトB細胞は、EBV感染によっても不死化させることができる。
導入遺伝子は、導入遺伝子を安定的に組み込むことができる他の方法によっても送達することができ、そのような送達方法には、他のウイルス(レンチウイルス)性遺伝子送達システムだけでなく、CRISPR/Cas9、TALENおよびトランスポゾンに基づくベクターなどの非ウイルス性遺伝子送達法もある。一部の代替例では、例えばトランスフェクション/非組み込み型のウイルスからの非安定的な発現を介して、導入遺伝子を付加することができる。
導入遺伝子は、個別の導入遺伝子として送達しても、または多シストロン性の発現カセット中に組み合わせて送達してもよい。一部の代替例では、B細胞に様々なサイトカイン補助物質(サポート)を加えることができる。
細胞を少なくとも1つの抗原化合物とインキュベートすること
抗原をレトロウイルスを介した形質導入によってBCL-6/BCL-XL改変B細胞に送達する。簡単に説明すると、BCL-6/BCL-XL不死化B細胞に、1つ以上の抗原をレトロウイルスを介して形質導入する。形質導入を行なった後には、抗原に融合させた細胞表面マーカーの染色を伴うフローサイトメトリー、および抗原と共にB細胞に導入したピューロマイシン耐性遺伝子を用いた選抜により、抗原を発現しているB細胞を検出することができる。
抗原をレトロウイルスを介した形質導入によってBCL-6/BCL-XL改変B細胞に送達する。簡単に説明すると、BCL-6/BCL-XL不死化B細胞に、1つ以上の抗原をレトロウイルスを介して形質導入する。形質導入を行なった後には、抗原に融合させた細胞表面マーカーの染色を伴うフローサイトメトリー、および抗原と共にB細胞に導入したピューロマイシン耐性遺伝子を用いた選抜により、抗原を発現しているB細胞を検出することができる。
この細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること
このデータは、CD40L導入遺伝子を発現させることによって、生成したB細胞によるMHCクラスIIの抗原提示が改善されることを示している。CD40Lを最初に導入することによって、細胞培養中でBCL-6/BCL-XL不死化B細胞を維持するためにCD40L発現性支持細胞を用いる必要がなくなった。
このデータは、CD40L導入遺伝子を発現させることによって、生成したB細胞によるMHCクラスIIの抗原提示が改善されることを示している。CD40Lを最初に導入することによって、細胞培養中でBCL-6/BCL-XL不死化B細胞を維持するためにCD40L発現性支持細胞を用いる必要がなくなった。
改変B細胞による抗原提示を特異的に変更するさらなる改良についても評価することができる。B細胞の操作を、例えば、MHCクラスI提示経路またはMHCクラスII提示経路いずれかの抗原提示に焦点を当てること(必須経路分子の遺伝的ノックアウトによって)、およびT細胞活性化の閾値を調整すること(関連する共刺激分子の遺伝的ノックアウトまたは過剰発現のいずれかによって)によって、TCRの探索を方向付けることに用いる。これらの戦略により、CD40L導入遺伝子発現の域を越える別の態様を提供することができる。そのような代替案は以下の通りである。
B2Mおよび/またはTAPの遺伝的ノックアウトを利用して、改変B細胞によるMHCクラスIの抗原提示を抑制してもよい。
CIITAおよび/またはCD74(HLA-DR抗原関連不変鎖)の遺伝的ノックアウトを利用して、改変B細胞によるMHCクラスIIの抗原提示を抑制してもよい。
特異的なHLAアレルの遺伝的ノックアウトを利用して、TCRの探索を特定のHLAアレルに方向付けてもよい。
CD80、CD86、CD70、PD-L1を含むがこれらには限定されない共刺激分子をノックアウトするか、または過剰発現させるかのいずれかによって、B細胞によるT細胞活性化の閾値を制御してもよい。
ここまでに概略したような所望の遺伝的ノックアウトはいずれも、B細胞を改変するのに用いられる任意の導入遺伝子(BCL-6;BCL-XL;抗原;CD40L)を標的遺伝子座に部位特異的に組み込むことによって達成することができる。ただし、選択した標的遺伝子座の両アレル編集が非常に効率的であることを条件とする。
本実施例は、B細胞でCD40L導入遺伝子を発現させることによって、MHCクラスIIの抗原提示が高まり、かつ、MHCクラスII拘束性T細胞が強く活性化されることを初めて報告するものである。通常、CD40LはT細胞で発現しており、CD40受容体を刺激する効果を調べることを目的とした研究では、一般的に、T細胞または三量体化CD40L組み換えタンパク質いずれかとの共培養が用いられる。
Claims (107)
- T細胞へ抗原を提示させるために細胞を改変する方法であって、
a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
b)前記細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;および
c)前記細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、前記細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。 - 前記細胞が初代ヒトB細胞を含み、必要に応じて前記初代ヒトB細胞が、前記T細胞に対して、または前記T細胞によって提示されるTCRに対して自己である、請求項1に記載の方法。
- 前記初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、請求項2に記載の方法。
- 前記初代ヒトB細胞が、B細胞を含有しているヒト組織に由来する、請求項2に記載の方法。
- 前記ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、請求項2に記載の方法。
- 前記前駆細胞が造血幹細胞を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、請求項2に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記細胞を、IL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、請求項1または10に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞にEBVを感染させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、請求項10、11、または12に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子が、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい、請求項14に記載の方法。
- 前記遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して前記細胞に導入される、請求項11、13または14に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、請求項1に記載の方法。
- 各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、請求項18に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で発現する、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞で一過的に発現する、請求項1に記載の方法。
- 改変細胞であって、
a)インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;
b)少なくとも1つの抗原化合物とインキュベートされている;および
c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有している;改変細胞。 - インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、前記細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、請求項22に記載の改変細胞。
- インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、前記細胞にEBVを感染させることを含む、請求項22に記載の改変細胞。
- 前記細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、請求項23または24に記載の改変細胞。
- 前記遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して前記細胞に導入される、請求項23または25に記載の改変細胞。
- 前記細胞の生存が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、請求項22に記載の改変細胞。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子によってコードされている、請求項22に記載の改変細胞。
- 各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、請求項28に記載の改変細胞。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で安定して発現する、請求項22に記載の改変細胞。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で一過的に発現する、請求項22に記載の改変細胞。
- 改変細胞であって、
a)生存因子を発現させるためのヌクレオチド配列;
b)抗原をコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を発現させるためのヌクレオチド配列;および
c)CD40Lを発現させるためのヌクレオチド配列;を含む、改変細胞。 - 前記生存因子がBCL-6および/またはBCL-XLを含む、請求項32に記載の改変細胞。
- 抗原をコードしている前記少なくとも1つの導入遺伝子が、1から40のポリペプチドをコードしている、請求項32に記載の改変細胞。
- 各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、請求項34に記載の改変細胞。
- CD40Lを発現させるための前記ヌクレオチド配列が、CD40Lを安定して発現させる遺伝子を含む、請求項32に記載の改変細胞。
- T細胞へ抗原を提示する初代ヒトB細胞であって、
a)BCL-6およびBCL-XLを安定して発現させるヌクレオチド配列;
b)1から40のポリペプチドを安定して発現させるヌクレオチド配列であって、ここで各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸をコードしており、かつ、各ポリペプチドが抗原であるヌクレオチド配列;および
c)CD40Lを安定して発現させるヌクレオチド配列;を含む、初代ヒトB細胞。 - 抗原提示の方法であって、
細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
前記細胞を少なくとも1つの抗原化合物と継続的にインキュベートすること;および
前記細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、前記細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。 - 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、請求項39に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞にEBVを感染させることを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、請求項41または42に記載の方法。
- BCL-6、BCL2様1、またはCD40L遺伝子を、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して前記細胞に導入する、請求項43に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、請求項38に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、請求項38に記載の方法。
- 各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、請求項46に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で安定して発現する、請求項38に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で一過的に発現する、請求項38に記載の方法。
- 請求項22から37のいずれか1項に記載の改変細胞と培地とを含む、培養用混合物。
- 前記抗原化合物が、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから継続して発現する、請求項20に記載の方法。
- 発現が有効レベルにある、請求項20に記載の方法。
- 前記抗原が、1回導入され、その後前記細胞を増やすことができ、そして、前記抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために複数回使用される、請求項20に記載の方法。
- BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、請求項1から21、38から49、51から53のいずれか1項に記載の方法。
- 抗原を提示させるために細胞を改変する方法であって、
a)細胞のインビトロでの生存延長を誘導する、促進する、および/または維持すること;
b)前記細胞を少なくとも1つの抗原化合物と、前記細胞の表面に抗原を提示させるのに十分な期間インキュベートすること;および
c)前記細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するおよび/または改変するために、前記細胞に少なくとも1つの遺伝子改変を導入すること;を含む、方法。 - 前記細胞が初代ヒトB細胞を含む、請求項55に記載の方法。
- 前記初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、請求項56に記載の方法。
- 前記初代ヒトB細胞がB細胞を含有しているヒト組織に由来する、請求項56に記載の方法。
- 前記ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、請求項58に記載の方法。
- 前記初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、請求項56に記載の方法。
- 前記前駆細胞が造血幹細胞を含む、請求項60に記載の方法。
- 前記初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、請求項56に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞をCD40Lを発現している支持細胞と共培養することを含む、請求項55から62のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞をIL-2、IL-4およびIL-21と共培養することをさらに含む、請求項63に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、請求項55から62もしくは64または10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞にEBVを感染させることを含む、請求項55から62のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、請求項64、65、または66に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長を誘導する、促進する、および/または維持することが、前記細胞内でBCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子を発現させることを含む、請求項55から62のいずれか1項に記載の方法。
- 前記BCL-6、BCL2様1、およびCD40L遺伝子が、同じ発現構築物上にあっても、または異なる発現構築物上にあってもよい、請求項68に記載の方法。
- 前記遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して前記細胞に導入される、請求項65、67、または68に記載の方法。
- 前記細胞の生存延長が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、請求項55から70のいずれか1項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が、1から40のポリペプチドをコードしている1つの導入遺伝子によってコードされている、請求項55から71のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、請求項72に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で安定して発現する、請求項55から73のいずれか1項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で一過的に発現する、請求項55から73のいずれか1項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が、前記細胞にエレクトロポレーションによって導入される、請求項55から71のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチドが少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいる、請求項76に記載の方法。
- 前記抗原化合物が8アミノ酸長から25アミノ酸長のポリペプチドである、請求項77に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが25アミノ酸長である、請求項78に記載の方法。
- 前記抗原がT細胞へ提示される、請求項55から79のいずれか1項に記載の方法。
- 改変細胞であって、
a)インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整されている;
b)少なくとも1つの抗原化合物がエレクトロポレーションによって導入されているか、または少なくとも1つの抗原化合物が発現するように改変されている;および
c)細胞による抗原提示を誘導する、促進する、維持するまたは改変するための少なくとも1つの遺伝子改変を有している;改変細胞。 - インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、前記細胞内でBCL-6遺伝子とBCL2様1遺伝子を発現させることを含む、請求項81に記載の改変細胞。
- インビトロでのその生存を誘導する、促進するおよび/または維持するように調整することが、前記細胞にEBVを感染させることを含む、請求項81に記載の改変細胞。
- 前記細胞内でCD40L遺伝子を発現させることをさらに含む、請求項82または83に記載の改変細胞。
- 前記遺伝子が、ウイルスを介した形質導入、エレクトロポレーション、圧迫、トランスフェクション、部位特異的組み込み、トランスポゾン、CRISPR/Cas9、またはTALENを介して前記細胞に導入される、請求項82または84に記載の改変細胞。
- 前記細胞の生存が、インビトロでの細胞培養で少なくとも3ヶ月間である、請求項81から85のいずれか1項に記載の改変細胞。
- 少なくとも1つの抗原化合物を発現するように改変されていることが、1から40のポリペプチドをコードしている少なくとも1つの導入遺伝子を含み、ここで前記ポリペプチドが前記少なくとも1つの抗原化合物に対応している、請求項81から86のいずれか1項に記載の改変細胞。
- 各ポリペプチドが少なくとも8のアミノ酸を含んでいる、請求項87に記載の改変細胞。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で安定して発現する、請求項87に記載の改変細胞。
- 前記少なくとも1つの抗原化合物が前記細胞内で一過的に発現する、請求項81に記載の改変細胞。
- 前記細胞にエレクトロポレーションによって導入されている前記少なくとも1つの抗原化合物が、少なくとも8または9のアミノ酸を含んでいるポリペプチドである、請求項81から90のいずれか1項に記載の改変細胞。
- 前記ポリペプチドが8アミノ酸長から25アミノ酸長である、請求項91に記載の改変細胞。
- 前記ポリペプチドが25アミノ酸長である、請求項93に記載の改変細胞。
- 前記改変細胞が初代ヒトB細胞を含む、請求項32から36または81から93のいずれか1項に記載の改変細胞。
- 前記初代ヒトB細胞が末梢血に由来する、請求項94に記載の改変細胞。
- 前記初代ヒトB細胞がB細胞を含有しているヒト組織に由来する、請求項94に記載の改変細胞。
- 前記ヒト組織が、腫瘍組織、リンパ節、脾臓、臍帯血、体液、および骨髄を含む、請求項96に記載の改変細胞。
- 前記初代ヒトB細胞が、前駆細胞の分化によって得られる、請求項94に記載の改変細胞。
- 前記前駆細胞が造血幹細胞を含む、請求項98に記載の改変細胞。
- 前記初代ヒトB細胞が人工多能性幹細胞(iPSC)の分化によって得られる、請求項94に記載の改変細胞。
- 請求項81から100のいずれか1項に記載の改変細胞と培地とを含む、培養用混合物。
- 前記抗原化合物が、細胞ゲノム中に組み込まれたポリヌクレオチドから継続して発現する、請求項74に記載の方法。
- 発現が有効レベルにある、請求項74、75、または102に記載の方法。
- 前記抗原が、1回導入され、その後前記細胞を増やすことができ、そして、前記抗原の2回目の送達を必要とすることなく、T細胞を評価するために複数回使用される、請求項74、102、または103に記載の方法。
- BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、請求項55から80または102から104のいずれか1項に記載の方法。
- BCL2様1を伴い、ここでBCL2様1がBCL-xLである、請求項22から36または81から100のいずれか1項に記載の改変細胞。
- 抗原化合物がTCR抗原化合物である、請求項1から36、38から49、51から100、102から106のいずれか1項に記載の方法または改変細胞。
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