JPH07504089A - in vitroにおける細胞障害性T細胞の活性化 - Google Patents

in vitroにおける細胞障害性T細胞の活性化

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 4、前記遺伝子が誘発可能プロモーターの制御下に存在する請求項3記載の細胞 系。
5、発現可能ヒトβ2ミクログロブリン遺伝子をさらに含む請求項3記載の細胞 系。
G、ヒトクラスT MHC分子モノタイプを発現する請求項1記載の細胞系。
7、前記MHC分子が空である請求項6記載の細胞系。
8、前記昆虫細胞が、表面発現されたヒトクラスMIIC分子を有するドロソフ ィラ細胞を含んで成る請求項3記載の細胞系。
9、前記表面−発現されたMHC分子の数が、CD8細胞を活性化するのに十分 な量である請求項8記載の細胞。
10、少なくとも1種の発現可能ヒトクラスI M)IC遺伝子を含む真核細胞 系を生成するための方法であって:真核細胞の培養物を確立し;そして 誘発性プロモーター及び発現可能ヒトクラスI MHC遺伝子を含んで成る誘発 性発現ベクターにより前記培養物をトランスフェクトすることを含んで成る方法 。
Il、前記ベクターが、発現可能ヒトβ2ミクログロブリン遺伝子をさらに含ん で成る請求項10記載の方法。
12、前記ベクターが、転写可能ポリアデニル化部位をコードするヌクレオチド 配列をさらに含んで成る請求項10記載の方法。
13、前記細胞がドロソフイラ細胞である請求項10記載の方法。
14、前記ベクターがpRmlIa −3を含んで成る請求項13記載の方法。
15、活性化されたCD8細胞をインビトロで生成するための方法であって、C D8細胞とドロソフイラ細胞上に表面発現された抗原−負荷ヒトクラスI MH C分子とを、前記CD8細胞を抗原特異的態様で活性化するのに十分な時間、イ ンビトロで接触せしめることを含んで成る方法。
16、前記抗原−負荷クラス1分子から前記活性化されたCD8細胞を分離し: 前記活性化されたCD8細胞を許容できるキャリヤー又は賦形剤に懸濁し;そし て 前記懸濁液を処置の必要な個人に投与することをさらに含んで成る請求項15記 載の方法。
17、ヒト患者における標的細胞を特異的に殺害するための方法であって: 前記患者から前駆体CD8細胞を含む流体サンプルを得;前記CD8細胞とドロ ソフイラ細胞上で表面−発現された抗原−負荷ヒトクラスI MHC分子とを、 抗原特異的態様で前記CD8細胞を活性化するのに十分な時間、インビトロで接 触し;そして前記活性化されたCD8細胞を前記患者に投与することを含んで成 る方法。
18、移植された組織の拒絶を阻止するための方法であって:ドロソフィラ細胞 上で表面−発現された空のヒトクラス1分子を毒素にインビトロで接合し: 前記接合されたクラス1分子と前記移植された組織に由来する抗原性ペプチドと を、前記接合体に前記ペプチドを負荷するのに十分な時間、インビトロで接触し : 前記ペプチド−負荷された接合体を分離し;そして前記ペプチド−負荷された接 合体を、移植処置を受けた個人に投与することを含んで成る方法。
19、誘発性プロモーターに操作的に結合される発現性ヒトクラスI M)IC 遺伝子を含んで成る組換えDNA配列。
20、ベクターにおける請求項19記載の配列。
明細書 in vitroにおける細胞障害性T細胞の活性化本発明は米国政府の援助を 受けて成されたものであり、米国政府は本発明において一定の権限を有する。
技術分野 本発明は、特定の抗原ペプチドに対する特異性を有するCD8細胞をin vi troにおいて活性化する方法と、活性化されたCD8細胞を、in vivo において、ある種の病状の治療に使用すること、およびこれらの使用に適した組 成物に関する。
背景 感染症から個体を救護または防護する免疫系の効力は、科学者iことって常に興 味深いものとなってきたが、それは免疫系を活性化して他のタイプの疾患と戦わ せることが可能であると信じられてきたからである。そのような疾患にはエイズ 、肝炎、および免疫抑制された患者の感染症が含まれる。それらのタイプの疾患 には、抗体の使用を含む種々の方法が用いられてきたが、細胞障害性T細胞を用 いて成功した試みはあるとしてもごくわずかしか記録されて(1なし)。
理論的には、細胞障害性T細胞は上記のタイプの疾患の好まい1治療法であろう 。しかしながら細胞障害性T細胞を特異的に活性化させるためのtn vitr oにおける方法はまだ得られていない。
細胞障害性T細胞、または現在CD8細胞として知られている細胞は、ウィルス 感染に対する主要な防御線を代表するものである。
CD8リンパ球はウィルスに感染された細胞を特異的に認識して殺す。
従って、ウィルス感染を排除することの代償は、感染された細胞の損失を伴うこ とである。CD8細胞の表面上にあるT細胞受容体は外来抗原を直接認識するこ とはできない。抗体と対照的に抗原はまず受容体に提示されなければならない。
T細胞への抗原の提示はクラス■タイプの主要組織適合性複合体(M)IC)分 子により成就される。主要組織適合性複合体(MHC)は免疫応答において重要 な役割を果たす糖タンパク質の広大なファミリーをコードしている大きな遺伝子 座に関係する。MHC遺伝子はまた、HLA(ヒト白血球抗原)複合体とも呼ば れ、ヒトでは第6染色体上に座している。MHC遺伝子によってコードされてい る分子は細胞表面上に存在しており、移植組織を「非自己」として認識すること に大きく関与している。従って、膜に結合したMHC分子は、T細胞による抗原 の認識に密接に関与している。
MHC産物は■、■、および■と呼ばれる三つの主要なりラスに分類される。主 にヘルパー細胞として働くT細胞はCD4を発現し、主としてクラス■分子によ って制限されるのに対し、CD8を発現している細胞はほとんどが細胞障害性エ フェクター細胞であり、クラス■分子と相互作用をする。
クラス1分子は膜糖タンパク質であり、主として内在タンパク質の細胞内分解に 由来するペプチドを結合する能力をもつ。MHC分子と、ウィルス、細菌、およ び他の外来タンパク質に由来するペプチドとの複合体は、T細胞の抗原反応性を 引き起こすリガンドを構成する。これに対し、MHC分子と正常細胞の産物に由 来するペプチドとの複合体は、胸腺においてT細胞に自己のペプチドに対する寛 容性を「教える」ことに重要な役割を果たす。クラス1分子は完全でそのままの 抗原を提示するのではなく、むしろそれらのペプチド断片を「ペプチド結合溝」 の上に「充填し」提示する。
長年にわたり免疫学者はウィルス、レトロウィルス、およびがん細胞を特徴とす る特異的な細胞障害性細胞を増やすことを望んできた。ウィルス疾患を標的とす ることは、一般に生きているがまたは弱毒化したワクチンを用いた予防接種によ り in vivoで成就されているが、レトロウィルスまたはがん細胞を用い た場合には同様な成功をおさめていない。さらに、免疫抑制された患者ではワク チン法は期待通りの効力を生じていない。この困難を迂回する一つの方法は健康 な個体を免疫し、この個体からcogmatを革猷乙、これらのCD8細胞を疾 病に苦しんでいる人に注射することであろう。この実験上のプロトコルは近交系 マウスではいまくいくようであるが、ヒトでは成功していない。いくつかの説明 が可能である。まず第一に、ある与えられたMHCに対してペプチドが特異的で あるということであり、言い換えればある抗原ペプチドが特定の種類のMHCと 選択的に結合し、他の種類とは、「好ましいJ MHC分子がない場合はなおさ ら、うまく結合しないということである。さらには、MHC分子が非常に冬型性 であり、このことは少なくとも2つの問題を生じる。
第一に、ある個体のCD8細胞は、その個体に存在している3ないし6個のクラ ス1分子に正確に結合しているペプチドとしが相互作用ができない。第二に、C D8細胞は、クラス1分子がどのようなペプチドを含んでいるかに無関係に、C D8細胞を採取した個体に発現されているものと異なるすべてのクラス1分子と 激しく反応する。この反応性は相当長い間観察されており、アロ反応性と呼ばれ ている。
このことは、移植器官の免疫拒絶の根元的な原因である。
従って、ある個体が別の個体に対して活性化したCD8細胞の供与者として使わ れるというやや大胆な実験プロトコルを別とすると、全く同一のクラス1分子構 成をもつ血縁ではない2人の人を探すことはむずかしい。この理由から、少なく ともひとりの研究者は、現在あるCD8細胞をT細胞成長因子であるルー2と共 にin vHroで培養することにより「増幅」するという、やや非特異的な方 法をとってきた。しかしながらこのプロトコル(LAK細胞療法として知られる )は、すでに活性化されたCD8細胞の発育を許すにすぎない。免疫系は常に一 つまたはもう一つの原因に対して活性があるため、IL−2に刺激された細胞の ほとんどは、疾病と戦うという目的にはそぐわないであろう。事実、このタイプ の治療が、希望した特異性をもついかなる細胞をも活性化するという報告はまだ ない。従って、LAK細胞療法の利点は、一番良くみても論議の的となり、さら に副作用が典型的に重いため多くの研究が中断されてきた。
ペプチドを充填するプロセスに関与していると考えられるいくつかの新規な分子 が最近同定された。また、結合したペプチドをもたないクラス1分子(「空の」 分子)の、ある制限された情況下での産生が可能であることもわかってきた。し かしながら、結合したペプチドをもたないクラス1分子は極めて熱に不安定であ るため、これらの「空の」分子はしばしば細胞表面に到達することができない。
従って、「空の」クラス1分子は、細胞内部から細胞表面への輸送の間に分解す る。このことは、ウィルスタンパク質を活発に合成している細胞だけが破壊され ることを免疫系が保証できる気のきいた手段である。たとえば、ウィルス感染し たある種の細胞が殺されるとウィルスのペプチドが放出されるであろう。もし隣 接する細胞が「空のjクラス1分子(結合したペプチドのないもの)を発現して いたとすると、これらの細胞は放出されたウィルスのペプチドで被われてしまう であろう。細胞障害性T細胞(またはCD8細胞)は、ペプチドがどのようにし て、または何故クラス1分子に結合することになったかを確かめる手段をもたな いので、ウィルスペプチドの被覆物を受動的に得た細胞も、ウィルスタンパク質 を活発に合成している細胞と同様に殺されてしまうであろう。
in vivoでは、ウィルスペプチドはプロテアソームとして知られている大 きな粒子によって分解される。この酵素複合体は、正常かつ細胞由来のタンパク 質をも分解し、そのことから我々自身の細胞のタンパク質に由来するペプチドが クラス1分子上の結合部位をめぐってウィルス由来のペプチドと競合することが 示唆される。従って、クラス1分子の大部分が我々自身の細胞のタンパク質に由 来するペプチドを含んでいるのに対して、ウィルス感染細胞の表面上にあるいく つかのクラス1分子のみが実際にウィルスペプチドを含んでいるにすぎない。一 つの細胞の表面には何方ものクラス1分子があり、さらにCD8細胞はある与え られたウィルスペプチドを充填しているわずか200個のクラス1分子を認識で きるにすぎないためウィルスタンパク質由来のペプチドと、細胞タンパク質由来 のペプチドとの間の競合は、CD8細胞がウィルス感染細胞を破壊する能力を完 全におびやかすものではない。それにもかかわらず、もし細胞を「操作して」た だ一種類だけの抗原ペプチドを提示しているクラス1分子を発現させることがで きれば、すなわち、すべてのクラス1分子が同一のペプチドを結合しているとす れば、CD8細胞の活性化の効率は論証上増加するはずである。
クラス1分子は特異的な方法でペプチドを結合する。ペプチドはすべて、およそ 8〜9アミノ酸の長さでなければならず、それらの配列はクラス1分子のペプチ ドを結合するくぼみにぴったり合うものでなければならない。この点ではクラス 1分子は抗体との類似性を示している。しかしながら、ある与えられた抗体がた だ一つの抗原とのみ結合する傾向があるのに対し、ある与えられたクラス1分子 は何間もの異なるペプチドと結合することができる。ウィルスおよび他の病原体 の数は非常に多いため、もし単一のクラス1分子しかないとすれば、たとえそれ が多くの異なるペプチドを結合腰変化させることができたとしても、我々の免疫 防御が不十分であ・ることは明らかである。この理由からすべてのヒトは3〜6 の異なる2521分子をもち、それらは各々多数の異なるタイプのペプチドと結 合することができる。従って、CD8細胞は一つまたはもう一つのクラス1分子 に結合している何千ものペプチドを認識することができる。
進化において選択が支配的な力になっていると考えられるように、免疫系によっ て効率的に認識されない病原体が出現する。従っである種の2521分子に効率 的に結合するペプチドを生じるウィルスの配列は、一つの個体に存在する3〜6 の2521分子のいずれによっても認識されないよう突然変異するであろう。従 ってこのウィルスは免疫系によって認識されず、結果として感染した個体を殺す であろう。もしすべての個体が同じ2521分子のセットをもっていたなら、そ のようなウィルスはおそらくその種全体を排除したであろう。しかしながら、そ の集団には数百の異なる2521分子の型があるため、個体ごとの変異がその可 能性に対する防御手段となっている。このように、異なる個体には異なる252 1分子のセットがあるため、突然変異したウィルスがある個体をそこなうことが あっても、集団全体の絶滅という結果になることはありそうもない。
もしクラス1分子が我々自身の細胞タンパク質に由来するペプチドを含めて種々 のペプチドを結合することができるとすれば、免疫系のCD8細胞が何故我々自 身の組織を認識し破壊しないのかという疑問が生じる。この疑問に対する答えは 完全に明らかではないが、現在量つの別々の機構が作動していると信じられてい る。まず第一に、自己のペプチドと反応することのできるCD8細胞は、胸腺に おいて排除される。第二に、CD8細胞は免疫系の末梢器官において自己のペプ チドに対して非反応性(アネルギー状)となる。細胞タンパク質のすべてのタイ プまたはエピトープが胸腺内で合成されるわけではないので、第二の機構の方が より可能性の高い説明であると考えられる。この機構は、通常出会う自己ペプチ ドのレベルに関して作動すると考えられる。もしこのレベルが何らかの方法で上 昇すると、自己のペプチドを発現している細胞を認識し破壊することのできるC D8細胞を実際に個体がもっていることが示されるであろう。
この後者の観察は、腫瘍細胞を排除するために免疫系を用いるという考え方に対 して重要な意味をもつ。
発明の簡単な要約 先に論じた問題を解決するためのより直接的な方法は、疾病との戦いに関係のあ るCD8細胞のみを直接に特異的に刺激することであろう。クラス1分子へのペ プチドの充填を支配している機構についての最近の洞察は、今やこれを可能にし た。かくして、2521分子はドロソフィラ・メラノガスター(Drosoph ila melanogaster)(ショウジヨウバエの一種)の細胞におい て発現されるようになった。
ドロソフィラは免疫系をもたないため、その細胞にはペプチドを充填する装置に 関与するいくつかのタンパク質が欠けているはずである。ペプチド充填装置がな いことが、2521分子が細胞表面上に「空の」分子として発現されることを可 能にしたことが現在量らかになっている。
ドロソフィラの系を用いるもう一つの利点は、ドロソフイラの細胞が37℃より も28℃の温度を好むことである。このことは、「空の」2521分子が熱に不 安定でああり37℃では分解する傾向があるため、非常に重要である。クラスI を発現しているドロソフイラ細胞をクラス1分子に結合することができるペプチ ドと共にインキュベートすることにより、各2521分子ごとに全く同一のペプ チドを含ませるごとが可能である。それ故、それらの細胞は、2521分子が多 くの異なるタイプのペプチドを含んでおりそれらのほとんどが我々自身の無害な 細胞タンパク質であるという哺乳類細胞とは非常に異なっている。
in viLroにおいてCD8細胞を特異的に活性化させるための何間という 研究室における長年にわたる数多くの失敗に終わった努力にもかかわらず、単一 のペプチドを含んでいる2521分子の高いレベルの発現は、 in vivo で免疫系を刺激する必要性をなくすはずであるということはもっともらしい。適 切に処理したドロソフイラ細胞を未起動のマウス(使用するペプチドにいまだか つて出会ったことのないマウス)に由来するひ臓またはリンパ節の細胞と共にイ ンキュベートすることにより、すべてがその抗原ペプチドに特異的である細胞障 害性T細胞を生み出すことが今や可能である。その細胞障害性の応答は、以前か ら知られている方法で得られるものより通常3〜5倍強い。
いくつかの実施例はこの文章の中においてマウスの2521分子を用いたモデル を提示しているが、他の実施例はヒトのクラス1分子またはヒトの分子を発現し ているトランスジェニックマウスを用いて開示されている。一つの実施例では、 HIV(エイズウィルス)のgagタンパク質に由来するペプチドが使われてい る。この分子の組合せは非常によく作動し、実際に純粋なマウスのモデルを用い た実験と同じようにうまくいついた。さらに、ここに開示されている系は、ドロ ソフィラの系においてヒトの分子をここに開示したように使用するものであり、 DeBruijnらによる最近の論文(Eur、 J、 1mmunof。
21、、2963−70.1991)に記載されているマウスの系よりもはるか に用途が広い。特に、後者の系は確実に殺すために大量のエフェクター細胞を必 要とし、ここに開示した系より用途がせまい。さらに重要なことには、ここに開 示した系はマウスの系と異なり、ヒトの分子に対する反応を効率よく使いかつ活 性化させる。
現在まで行われ、ここに開示されている実験のほとんどは、そのままのドロソフ ィラ細胞を用いてきた。しかしながら、空の、先を切りとった分子がドロソフィ ラ細胞から高い収量(約1mg/L)で得られることが今証明された。このよう な分子は、移植を受けた患者における免疫抑制の成就およびリウマチ様関節炎の ような自己免疫疾患の患者の治療に有用であろう。
要約すれば、 in vivoでペプチドがどのようにして生じ、クラス1分子 上に充填されるのかを詳しく理解することを自衛した、本発明者らの長期にわた る言明が、本発明者らの選んだペプチドに対してCD8細胞を活性化させる合理 的かつ非常に効率のよい方法の開発を刺激したということである。そのような活 性化された細胞の使用が幅広い種類の病状の治療に役立つであろうことが、本発 明者らの信じるところである。
in vitroでCD8細胞を特異的に活性化させるために、2521分子を 産生じ充填し利用する、合理的かつ気のきいた方法が今この文章の中で開示され る。さらに、この新しい技術の、ウィルス疾患、レトロウィルス疾患、自己免疫 疾患、および自己免疫型の疾患と同様に、がん、腫瘍、または新生物の治療への 応用が開示されている。
従って、本発明は、少なくとも一つの発現可能な、ヒトクラスIMHCのヌクレ オチド配列、好ましくは誘導可能なプロモーターの支配下にあるcDNA配列を 含んでいる真核細胞系を意図するものである。
さらに好ましくは、その細胞系はまた発現可能なヒトβ2ミクログロブリンのヌ クレオチド配列も含んでいる。もう一つの態様においては、本発明は少なくとも 一つの発現可能なヒトクラスI MHCcDNA配列を含んでいる昆虫細胞系を 意図している。その配列は誘導可能なプロモーターの支配下にあることができ、 その細胞系はさらに発現可能なヒトβ2ミクログロブリン遺伝子を含むことがで きる。
本発明はまた、ヒトのクラスT MHC分子の単−型を発現している真核細胞系 をも意図している。一つの態様においては、MHC分子は空である。もう一つの 態様においては、真核細胞は昆虫細胞であり、より好ましくはその昆虫細胞はそ の表面上にヒトのクラスI MHC分子を発現することが可能である。もう一つ の見地では、本発明の昆虫細胞は、CD8細胞を活性化するために十分な数の、 表面に発現されたヒトのクラスI MHC分子を含んでいる。この文章中に開示 されている昆虫細胞は、さらに平均およそ200の、表面に発現されたヒトのク ラスI MHC分子を含むことができる。また、その細胞が表面に発現されたヒ トのクラスI MlIC分子を有するドロソフィラ細胞であることも意図されて おり、より好ましくは、その細胞はCD8細胞を活性化するために十分な数の、 表面に発現されたヒトクラスI MHC分子を含んでいる。もう一つの態様にお いては、細胞は表面に発現されたヒトのクラスIMl+C分子を有するドロソフ ィラ細胞であり、更なる変形においては、ドロソフィラ細胞はおよそ200〜5 00.000の表面に発現されたヒトのクラスI MHC分子を含んでいる。さ らにもう一つの態様においては、その分子の数が細胞あたり200〜1,000 の範囲である。本発明はさらに、細胞がこの文章の中に述べられている特徴を有 している、いろいろな細胞の培養も意図している。
本発明によって意図されているもう一つのことは、細胞株を作るための種々の方 法である。一つの態様においては、少なくとも一つの発現可能なヒトのクラスI  MHC遺伝子を含んでいる真核細胞の細胞株を作る方法が開示されており、こ の方法は真核細胞の培養の確立と、その培養物への誘導可能なプロモーターと発 現可能なヒトのクラスI MHC遺伝子とを含んでいる誘導可能な発現ベクター のトランスフェクションとを含む。もう一つの変形においては、ベクターはさら に、発現可能なヒトβ2ミクログロブリン遺伝子を含んでおり、さらに別の見地 においては、ベクターはさらに、転写可能なポリA部位をコードしているヌクレ オチド配列を含んでいる。好ましい態様においては、ベクターはpRm)la  −3を含む。本発明はまた、開示された方法に従って使用される細胞が、ドロソ フィラ細胞でよいということを期待している。他の変形においては、培養物は安 定でもよいし一時的でもよい。開示された方法によれば、クラスI MHC分子 は好ましくはヒトの分子であり、HLA−A、 HLA−B、 HLA−C,H LA−E。
11LA−F 、およびHLA−Gを含む群から選び、さらに好ましくは、HL A−A、 HLA−8、および(ルA−Cを含む群から選ぶ。
本発明はさらに、CD8細胞活性化のための固体マトリックスも意図しており、 好ましい態様においては、マトリックスはヒトのクラスI MHC単−型である ことが特徴づけられる。もう一つの変形においては、マトリックスは単一抗原性 である。もう一つの態様は、マトリックスがヒトのクラスI M)IC単−型で あることが特徴づけられる、抗原に特異的な方法でCD8細胞を活性化するため の固体マトリックスを開示している。もう一つの変形においては、マトリックス がCD8細胞を活性化するに十分な量の、抗原を充填したヒトのクラスIMl+ Cを含んでいるヒトのクラスI MHC分子と抗原との複合体を含んでおり、そ の複合体が単−型であるという特徴を有する、CD8細胞を活性化するための固 体マトリックスを意図している。もう一つの態様においては、その複合体は単一 抗原性である。
本発明はまた一つの方法として、in viけ0でCD8細胞をドロソフィラ細 胞の表面上に発現されている、抗原を充填したヒトのクラスI MHC分子と、 抗原特異的な様式で、CD8細胞を活性化するに十分な時間接触させる方法を含 んでいる、活性化したCD8細胞をin VitrO産生するための方法も意図 している。一つの変形においては、表面に発現された分子は単−型であり、もう 一つの変形においては、表面に発現された分子は単一抗原性である。この文章の 中で意図した方法はさらに、(1)抗原を充填したクラス1分子からの活性化し たCD8細胞の単離および、(2)受は入れられる担体または賦形剤に、活性化 されたCD8細胞を浮遊させることと、(3)浮遊物の治療を必要としている個 体への投与を含んでいる。開示された方法によれば、抗原は生来の、または分解 されていない、タンパク質またはペプチドを含むことができ、あるいはまたヒト クラス1分子とのインキュベーションに先だち、少なくとも8個のアミノ酸残基 を含んでいるペプチド断片に分割された抗原ポリペプチドを含むことができる。
もう一つの変形において本発明は、(1)患者から休止中のCD8細胞またはC D8の先駆細胞を含んでいる液体試料を得る方法および、(2) in vit roでCD8細胞を、ドロソフィラ細胞の表面上に発現されている、抗原を充填 したヒトのクラスI MHC分子と、抗原特異的な様式でCD8細胞を活性化す るに十分な時間接触させる方法および、(3)活性化したCD8細胞を患者に投 与する方法を含んでいる、患者の体内の標的細胞を特異的に殺す方法を意図して いる。本発明はまた、(1)治療を必要とする個体から休止中のCD8細胞また はCD8の先駆細胞を含んでいる液体試料を得る方法および、(2)invit roてCD8細胞を、ドロソフィラ細胞の表面上に発現されている、抗原を充填 したヒトのクラスI MIIC分子と、抗原特異的な様式でCD8細胞を活性化 するに十分な時間接触させる方法および、(3)活性化したCD8細胞を患者に 投与する方法を含んでいる、医学的な状態を治療する方法を意図している。この 状態とは、種々の態様において、がん、腫瘍、新生物、ウィルスまたはレトロウ ィルス感染、自己免疫、または自己免疫型の状態を含むことができる。一つの態 様においては、細胞を投与する方法は静脈注射を含む。
本発明はさらに、(1) ドロソフィラ細胞の表面上に発現されている空のヒト のクラス1分子をin vitroで毒素に接合させる方法および、(2)接合 したクラス1分子を、in vitroで、移植組織由来の抗原ペプチドと、接 合体にペプチドを充填するに十分な時間接触させる方法および、(3)ペプチド を充填した接合体の単離法および、(4)ペプチドを充填している接合体のすで に移植処置を受けた個体への投与法を含んでいる、移植組織の拒絶を阻害する方 法を意図している。他の見地においては、その方法はさらに、投与を通じた監視 と、拒絶のきざしが実質的に減少または排除されるまで投与を継続することを含 んでいる。
本発明のさらにもう一つの変形は、誘導可能なプロモーターに効果的に連結させ た発現可能なヒトのクラスI MHC遺伝子を含んでいる組換えヌクレオチド配 列、好ましくはDNA配列を意図している。
一つの態様においては、その配列はベクター内に存在する。もう一つの変形にお いては、ヌクレオチド配列はさらに、発現可能なヒトβ2ミクログロブリン遺伝 子を含んでいる。ベクターはさらに転写可能なポリアデニル化部位を含むことが できる。
本発明はまた、この文章の中に開示した細胞株によって産生される、安定かつ空 のヒトのクラスI MHC分子を意図している。一つの態様においては、クラス I MHC分子はヒトの分子であり、HLA−A。
HLA−B、 HLA−C,)ILA−E、 HLA−F、およびHLA−Gを 含んでいる群から選択し、さらに好ましくは、)ILA−A、 HLA−8、お よびHLA−Cを含んでいる群から選択する。もう一つの変形においては、この 分子は可溶性の状態になっている。さらにもう一つの態様においては、クラスI MHC分子は抗原ペプチドと複合体を作ることができ、より好ましくは、複合体 は単一抗原性である。
図の簡単な説明 図1は、発現プラスミドpR+++Ha −2およびpRmHa −3の構築を 図示している。図IAにはpRmHa −2の構築が示されおり、図IBにはp RmHa −3の構築が示されており、図1CにはpRmHa −3ベクターが 図解されており、発現させるためヌクレオチド配列を挿入することのできる部位 の他に、制限部位、ポリリンカ一部位、プロモータ一部位、およびポリアデニル 化部位を示している。
図2Aは、ドロソフィラ細胞に発現されたマウスMHCクラスIK1/マウスβ 2(+nβ2)およびDb/mβ2がペプチドのない、または「空の」クラス1 分子の特徴を有していることを示している。
Kb/β2.L’/β2、およびDb/β2を発現しているドロソフィラ細胞を !′Sメチオニンで45分間標識しライゼートを調製した。
それぞれのライゼートを4つのアリコートに分け、各々にOVA、 NP、また はGP2ペプチドのいずれかを加えるか、または全くペプチドを加えなかった。
4℃で1時間インキュベートした後、一方は30分で1時間インキュベートした 。次にクラス1分子をライゼートから免疫沈降させ、SOSポリアクリルアミド ゲル電気泳動により分析した。
図2Bは、マウスまたはヒトのいずれかのβ2ミクログロブリンと共にに1′/ β2.L’/β2およびD’/β2を発現しているドロソフィラ細胞から調製し た放射活性のある細胞ライゼートの分析結果を説明している。インキュベーショ ンの温度(℃)を免疫沈降可能な■(鎖(%)に対してプロットしたものである 。Kb/mβ2(白ぬきの正方形)、Kb/mβ2+0VA−8(黒い正方形) 、L6/mβ2(白ぬきの三角形)、L’/mβ2+NP(黒い三角形)、D’ /mβ2(白ぬきの丸)、およびD’/mβ2 + INF(黒い丸)を示しで ある。
図3 (AおよびB)は、K’/mβ2をY3抗体で、かつD’ 7mβ2を8 22.249抗体で染めた後に、細胞蛍光定量法により測定した、無血清培地中 で培養したドロソフィラ細胞の蛍光の平均値である。図中に示したように染色に 先立ち、細胞をペプチド中(25μg/ml)で27℃で1時間インキュベート した後、37℃で2時間インキュベートした。処理した細胞集団の各々の蛍光の 平均値を、インキュベーションの条件に対してプロットして示しである。図3A は、ドロソフィラ細胞の表面上に発現されているマウスのクラス1分子が37℃ ですばやく変性されるため、それらはもはや抗りラスI抗体では認識することが できないことを示している。図3Bは、ドロソフィラ細胞に発現されたクラスI  MHC分子が、クラスIに特異的に結合することがわかっているペプチドの存 在下であらかじめインキュベートしない限り、トリトンX100によるライゼー トの中では熱に不安定であることを示している。
図4は、昆虫細胞が抗原を処理しかつクラ21分子上にそれを載せることができ るかどうか、およびクラス1分子が内在性または外来性のいずれかの抗原を、T 細胞に提示することができるかどうかを示している。Kb/β2でトランスフェ クトしたシュナイダ−2(SC)細胞または3T3細胞を、浸透圧が等しい(I so)かまたは高い(Hyp)培養液中において、オボアルブミンタンパク質( OvPro)又はオボアルブミンペプチド(OvPep)とインキュベートした 。(マウスの細胞株であるBALB/ 3 + 3は、ATCCより取得番号C CL163により入手できる。)処理の後、細胞をT細胞のハイブリドーマであ るB3/CD8と共に培養した。B3/CD8は、H−2に’クラス■分子によ り提示されるオボアルブミンペプチド253−276に特異的な細胞障害性T細 胞であるf33 (Carboneら、J、Exp、Med、 169.603 −12 (1989))と、CD8を持っているIL−2を分泌する細胞株との 間のT細胞ハイブリドーマである。IL−2依存性細胞株であるCTLLにおけ る3Hチミジンの取りこみで測定すると、B3/CD8は抗原刺激に対してIL −2を産生ずる(Gi 1lisら、J、Immunol、 120.2027 .91978)) 。従って、産生されたIL−2の量を測定することにより、 T細胞の認識を分析することができる。
共培養した培養物から上清をとり、IL−2依存性細胞株であるCTLL (A TCCNo、TIB 214)による”Hチミジンの取りこみによってIL−2 を分析した。取りこまれた3Hチミジンの量を、細胞の最初の処理に対してプロ ットした。
図5A−1および5A−2は、HIVペプチドによってドロソフイラ細胞の表面 上に発現されるHLA B27およびHLA A2.1の、ペプチドに誘導され る熱安定性を示している。各々の細胞集団の蛍光の平均値をインキュベーション の条件に対してプロットして示した。
図5Bは、ドロソフイラ細胞に発現されたHLA B7が、トリトンX100に よるライゼートの中において空のクラス1分子の特徴を有することを示している 。
図50は、ドロソフイラ細胞に発現されたHLA A2.2Yが、トリトンx1 00によるライゼートの中において空のクラス1分子の特徴を有することを示し ている。
図6Aおよび6Bは、ペプチド存在下または非存在下に、in vitr。
でCD8を刺激した後の、最初のCD8の反応の誘導を図解している。
反応者はB6マウスのひ臓細胞であり、刺激をするものはHMA−S(白ぬきの 三角形)であり、RMA−S + 0VA(黒い三角形)、ドロソフィラ+OV A (白ぬきの正方形)、およびドロソフィラに1′+0vA(黒い正方形)が 示されている。図6Aにおいては、標的はHMA−3細胞とオボアルブミンペプ チドであり、6Bにおいては、標的はHMA−8細胞である。どちらの図におい ても、エフェクター/標的比に対してパーセント溶解をプロットしである。
図7はペプチドの存在下または非存在下に、in vitroにおいてCD8を ドロソフィラ細胞で刺激した後の、反応の誘導を図解している。図7において、 反応者であるC57B1/6ひ臓細胞を、ドロソフィラ細胞に’OVAで刺激す る。標的細胞は、EL4.(中心の点にある白ぬきの正方形、EL40VA(黒 イヒし形)、EL4+OVA ペプチド(中心に白点のある黒い正方形)、R) JA−S + OVAペプチド(中心に白点のある黒いひし形)、およびHMA −3(黒い正方形)を含む。パーセント溶解を、エフェクター/標的比に対して プロットしである。
図8 (AおよびB)は、トランスフェクトされたドロソフイラ細胞を用いたi n vivoでのブライミングを図解しており、反応者はC57B1/6マウス のひ臓細胞である。8Aでは細胞のいくつかは固定しており、8Bではドロソフ ィラ細胞はすべて生きている。8Aでは刺激を与えるドロソフィラ細胞は、Kゝ  (中心に点のある白ぬきの正方形)、固定したに’0VA(黒いひし形)、固 定したに’OVA+S/N(中心に白点のある黒い正方形)、および固定してい ないKbOVA(中心に白点のある黒いひし形)である。8Bでは、刺激を与え るハエの細胞は、K’ (中心に点のある白ぬきの正方形)、KbloVA(黒 いひし形) 、KbloVA in vivo/に’10VA in vitr 。
(中心に白点のある黒い正方形) 、K ’ 10VA in vivo/ D  ’10VAin vitro (中心に白点のある黒いひし形)、およびDゝ / OVA (黒い正方形)のように図解されている。AとBの両者において、 パーセント溶解をエフェクター/標的比に対してプロットしている。
図9 ハc57 BL/ 6 ?ウスi、: 3MM EL40VAを注射し、 続イテドロソフィラ細胞を注射するか、または細胞を注入しない実験の結果を説 明している。3つのマウス集団の各々のパーセント生存を生存日数に対してプロ ットしである。グループ■ (黒い丸)はEL4を注入した5日後にK“10V Aを発現している50MIJの生きたドロソフィラ細胞を皮下注射したものであ り、グループ■(白ぬきの正方形)はHL4を注射した5日後にKbloVAを 発現している50MMの生きたドロソフィラ細胞を皮下注射したものであり、グ ループ■(黒いひし形)は対照群であり、何も追加注射を受けていない。グルー プHのマウスは20日目に、グループ■のマウスは23日目に見切りをつけた。
図1.OA、B、およびCは、トランスフェクトされたドロソフィラ細胞を用い たin vitroでの活性化を図解している。AおよびBにおいて、反応細胞 はトランスジェニックマウスB7/ヒトβ2ミクログロブリンのひ臓細胞である 。AおよびBに図解されているように、標的細胞はジャーカット細胞(中心に点 のある白ぬきの正方形)およびHIV GAGペプチドAでコートしたジャーカ ット細胞(黒いひし形)である。1.OAにおいては、刺激細胞はB7 HIV  GAG (A)をもつドロソフィラ細胞であり、IOHにおいては、それらは B7をもつドロソフィラ細胞である。IOCにおいては反応細胞はドロソフィラ B7VFRで刺激したトランスジェニックマウスB7のひ臓細胞である。
標的細胞はジャーカッ(・(中心に点のある白ぬきの正方形)、ジャーカット/ VPRC黒いひし形)、HMA−S(黒い正方形)、およびRMA−S /VP R(中心に点がある白ぬきのひし形)である。A、B、およびCにおいて、パー セント溶解をエフェクター/標的比に対してプロットしである。
図11A、B、およびCは、トランスフェクトしたドロソフィラ細胞を用いたi n vitroでの活性化を図解している。I】Aにおいては反応細胞は、ドロ ソフィラ細胞B7 VFRで刺激したヒトPBL HLA B7である。パーセ ント溶解を、エフェクター/標的比に対してプロットしである。標的細胞はジャ ーカットVFR(中心に点のある白ぬきの正方形) 、EL4 B7 (黒いひ し形)、ジャーカット(黒い正方形)、およびEL4 B7 VPR(中心に点 のある白ぬきのひし形)である。IIBにおいては、反応細胞はドロソフィラ細 胞A2 GAG (A) (HIV)で刺激したヒトHLA2 PBLである。
パーセント溶解を、エフェクター/標的比に対してプロットしである。標的細胞 はジャーカットA2(中心に点のある白ぬきの正方形)およびジャーカットA2  GAG (A) (黒いひし形)である。IICにおいては、反応細胞はドロ ソフィラ細胞、B27VPR(HIV) テ刺激したヒトB27 PBLテある 。標的細胞は310 B27(中心に点のある白ぬきの正方形)または310  (B27) VPR(黒いひし形)である。パーセント溶解を、エフェクター/ 標的比に対してプロットしである。
図12はトランスフェクトされたドロソフィラ細胞を用いたin viけ〇での 活性化を図解している。反応細胞は、HIV POLペプチドでコートしたドロ ソフィラ細胞A2.1で刺激した、ヒトPBL HLA A2.1である。
パーセント溶解を、エフェクター/標的比に対してプロットしである。標的細胞 はジャーカットA2.1旧V(中心に点のある白ぬきの正方形)およびジャーカ ットA2.I(黒いひし形)である。
発明の詳細な説明 A、定義 アミノ酸:この文章の中で定義されているすべてのアミノ酸は天然のL−型の立 体配置にある。標準的なポリペプチドの命名法(J。
11io1. Cheu+、、 243.3557−59 (1969))に従 い、アミノ酸残基の略号は以下の対応表に示した通りとする。
対応表 F Phe L−フェニルアラニン M Met L−メチオニン HHis L−ヒスチジン Q Gln I、−グルタミン E Glu L−グルタミン酸 D Asp L−アスパラギン酸 N Asn L−アスパラギン 注目すべきことは、この文章の中ではアミノ酸残基の配列はすべて、式の左から 右\向がう方向を従来のアミノ末端がらカルボキシル末端へ向かう方向とする式 で表わしであることである。
塩基対(bp) : DNA二重らせん中の、アデニン(A)とチミジン(T) との、またはシトシン(C)とグアニン(G)との定まった組合わせ。
クローン;一つの祖先細胞または分子をもつ多類の同等な細胞または分子をいう 。
相補的塩基: DNAまたはRNAが二本鎖構造をとる際に自然に対を作るヌク レオチド。
相補的ヌクレオチド配列: DNAまたはRNAの一本鎖分子のヌクレオチド配 列がもう一つの一本鎖に、結果として生じる水素結合によって特異的にハイブリ ダイズするほど十分に、その塩基配列に対して相補的である配列。
保存された:ある、あらかじめ選択した(対照)配列について、もし、その配列 が、選択した配列の正確な相補体に、非ランダムにハイブリダイズするなら、そ の配列は保存される。
下流:発現の進行方向をさらに進んだ配列を定義する。たとえば、ある遺伝子の ペプチドをコードしている部位は、開始コドンより下流にある。
発現:構造遺伝子によってポリペプチドを産生ずるために行なわれる工程。転写 と翻訳とを組合わせたもの。
遺伝子(シストロン):核酸であってそのヌクレオチド配列がRNAまたはポリ ペプチドをコードしているもの。遺伝子はRNAでもDNAでもよい。情報をコ ードしている個々の部分(エキソン)の間に介在する配列(イントロン)の他に 、情報をコードしている領域に先行する、および後に続く領域(リーダーおよび トレーラ−)も含まれる。
ハイブリッド形成二十分に相補的なヌクレオチド配列(核酸の鎖)が対合し、相 補的な塩基対の間の水素結合の確立によって二本鎖またはヘテロ二本鎖を形成す ること。2つの相補的なポリヌクレオチドの間の特異的、すなわちランダムでは ない相互作用であり、拮抗的に阻害することができる。
リガンド:リガンドは、特定の受容体タンパク質との特異的な相互作用によって 結合される構造部分を含んでいる分子に属する。
ヌクレオチド:糖部分(ペントース)、リン酸基、および含窒素複素環式塩基を 含んでいる、DNAまたはRNAのモノマー単位。塩基はグリコシドの炭素(ペ ントースの1′炭素)を経て糖部分に結合しており、この塩基と糖との化合物が ヌクレオシドである。ヌクレオシドがペントースの3′または5′位にリン酸基 を含んでいる時それをヌクレオチドという。操作によって結合させたヌクレオチ ドの配列をこの文章の中では代表的には「塩基配列Jまたは「ヌクレオチド配列 」、およびそれらの文法的に同等なものとよび、この文章の中では式の左から右 へ向かう方向を従来の5′末端から3′末端へ向かう方向とする式で表わしてい る。
オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチド:ヌクレオチドの単鎖または二本鎖 のポリマー。この文章の中で使われているように、[オリゴヌクレオチドJおよ びその文法的に同等であるものは、あらゆる範囲の核酸を含むであろう。オリゴ ヌクレオチドは典型的には、直鎖のリボヌクレオチドを含む核酸分子に属するも のであろう。
正確な大きさは多くの因子に依存するが、本技術分野において周知のように使用 の最終的な条件に依存している。
読み取り枠:タンパク質に翻訳され得る(可能性のある)ヌクレオチド配列で、 通常はDNA配列。
ポリペプチドおよびペプチド:隣接したα−アミノ基とカルボキシル基との間の ペプチド結合により互いに結合している一連のアミノ酸残基を示すために、この 文章の中で互換性をもって使用されている用語。
受容体:受容体および受容体タンパク質は、他の分子に(又は分子と)特異的に 結合する、生物学的に活性のあるタンパク質を含んでいる分子を示すために、こ の文章の中で用いた用語である。
組換えDNA (rDNA)分子:遺伝子のような核酸の配列を、本発明のDN A分子配列に対して操作して結合させることにより産生されるDNA分子。従っ て組換えDNA分子は、普通自然にはいっしょに見つかることのない少なくとも 2つのヌクレオチド配列を含んでいる、ハイブリッドDNA分子である。共通の 生物学的起源をもたない、すなわち進化的に異なるrDNAを「非相同」である という。
事実上相同:ある特定の試料としての配列または分子、たとえば突然変異した配 列が、一つまたはそれ以上の置換、欠失、または付加によって対照配列から変化 していても、その正味の効果は、対照と試料との間で、逆に機能するような相違 性を生じる結果には終わらないことを意味する。本発明の目的のためには、90 パ一セント以上のアミノ酸配列の類似性を有し、同等の生物学的活性を有し、か つ同等の発現の特徴を有するアミノ酸配列を、事実上相同とみなす。
40パ一セント以上の類似性を有するアミノ酸配列は、事実上類似しているとみ なす。相同性かまたは類似性かを決定する目的のためには、対照となる配列の切 端または内部の欠失は、続いて起こる分子の修飾、たとえば糖鎖形成のように、 無視すべきである。より低い相同性を有し、かつ匹敵する生物活性を有する配列 は、対等とみなす。
トランスフェクション:真核細胞において、加えたDNAの取りこみにより新た な遺伝マーカーを獲得することである。
ベクター:核酸であり、好ましくはDNA分子であって、細胞内で自律複製がで き、そこに、核酸の一部分、たとえば遺伝子またはポリヌクレオチド(好ましく はDNA)を効果的に結合させて、結合した部分の複製をもたらすことができる もの。
一つ以上のタンパク質をコードしている核酸(好ましくはDNA)部分(遺伝子 )の発現を導くことができるベクターを、この文章の中では「発現ベクターJと いう。他の種類の重要なベクターは、逆転写酵素を用いて作られたmRNA由来 のcDNA (相補的DNA)のクローニングを可能にする。
クローニングベクター:外来性ヌクレオチド配列(好ましくはDNA)をその中 に挿入させてクローン化させることのできるプラスミドまたはウィルス。
発現ベクター:外来性ヌクレオチド配列(好ましくはDNA)をその中に挿入さ せて発現させることのできるプラスミドまたはウィルス。
B、詳細な説明 l、ヒトのクラスl MIIC分子 本発明のヒトの7971M00分子は、HLA−A、 HLA−B、 Hl、A −C,HLA−E、 HLA−F 、および)iLA−Gを含むグループから選 択し、より好ましくは、HLA−A、 IILA−B、およびHLA−Cを含む グループから選択した。
この分子は可溶性または不溶性のいずれの形状でも使用することができる。可溶 型(r 5oil )においては、トランスメンブランドメインに先行している 、選択した1(LA分子をコードしているヌクレオチド配列中に停止コドンが入 るように操作する。
ヒトのクラスI MHC分子をコードしているヌクレオチド配列は、たとえばJ Y、 8M92. WIN、 N0C1およびMGのような形質転換した細胞株 のように、適当な変異体をもっている既知の確立された細胞株から単離すること ができるが、適当なプライマーを用いたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によっ て、その遺伝子部分からヌクレオチドを合成する方がより実用的である。この方 法を用いて完全な長さのHLAのcDNAをクローン化することに成功しており 、たとえばHLA−A25゜11LA−A2. IILA−87,1(LA−1 357,肛A−B51、およびHLA−B37の配列は各々、受託番号M323 21. M32322. M32317. M32318. M32319、お よびM32320により、ジエンバンクデータベースに寄託されている。共通配 列を含めて、既知の、部分的で推定上のHLAのアミノ酸配列およびヌクレオチ ド配列が公表されており(たとえば、Zemmour、 Parham共著、I mmunogenetics 33.310−320 (1991)参照)、) ILAの変異体を発現している細胞株も知られており、広く一般に、多くはアメ リカン・タイプ・カルチャー・コレクション(rATccJ )から入手するこ ともできる。従って、 PCRを用いてヒトのクラスI MHCをコードしてい るヌクレオチド配列を合成することが可能であり、次にそれをベクターに効果的 に結合させ、適当な細胞を形質転換させ、そこで発現させることができる。
本発明の、ヒトのクラスI MHC分子およびヒトのβ2ミクログロブリンを産 生ずるための特に好ましい方法は、この文章の中に記したPCR反応産物を作る ためのポリメラーゼ連鎖反応(PCR)における、プライマーとしてあらかじめ 選択したオリゴヌクレオチドの使用に依存している。MHCおよびβ2ミクログ ロブリン遺伝子の調製は、典型的にはプライマーの伸長によって、好ましくはポ リメラーゼ連鎖反応(PCB)の一つの型におけるプライマーの伸長により成就 される。
もし遺伝子が(PCR)増幅により産生されるためのものであれば、情報をコー ドしている核酸のそれぞれの鎖が増幅されるように2つのプライマー、すなわち PCRプライマーのペアーを用いなければならない。(簡単のために、典型的な )ILAの変異体の配列が論議されるだろうが、記載されているPCR増幅法は 、現在完全な配列が知られていないものを含めて、β2ミクログロブリンおよび すべての)ILA変異体の合成に対して同様に適用することができる。第一のプ ライマーはナンセンス(マイナスまたは相補的な)鎖の一部となり、HLA(プ ラスまたは情報をコードしている)鎖の中に保存されているヌクレオチド配列に ハイブリダイズする。情報をコードしているDNAの同族体を作るためには、従 って第一のプライマーは、Ml(C遺伝子内の保存されている領域、好ましくは 各HLAグループ内の共通配列部分又は同様に保存されている領域、すなわちH LA−A、 HLA−B、 IILA−C1および冬型性の低いグループである HLA−E、 HLA−F、およびHLA−G内の保存領域にハイブリダイズす る(すなわち相補的となる)よう選択する。第二のプライマーは情報をコードし ている(プラス)鎖の一部となり、マイナス鎖に保存されているヌクレオチド鎖 とハイブリダイズする。HLAをコードしているDNAの同族体を作るためには 、第二のプライマーは従って、リーダー領域または最初の枠組み領域をコードし ている範囲内にあるような、HLAをコードしている遺伝子の5′末端にある、 保存されているヌクレオチド配列とハイブリダイズするように選択する。注目す べきことは、情報をコードしているDNA同族体の増幅においては、第二のプラ イマーの保存された5′のヌクレオチド配列が、Lohらによって記載されてい るように(Science 243.217−220 (1989))、ターミ ナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼを用いて、外から加えた配列に 対して相補的になり得ることである。第一プライマーと第ニプライマーの片方ま たは両方は、制限酵素認識部位を限定するヌクレオチド配列を含むことができる 。その部位は増幅された免疫グロブリン遺伝子に対して非相同であることが可能 であり、典型的にはプライマーの5′末端またはその付近にある。
PCRプライマーベアーの第一プライマーは、情報をコードしているかまたは意 味のある核酸の鎖にハイブリダイズするという理由から、この文章の中ではしば しば「センスプライマー」とよぶ。さらにPCRプライマーペアーの第ニプライ マーは、情報をコードしていないかまたはアンチセンスである核酸の鎖、すなわ ち情報をコードしている鎖に相補的な鎖とハイブリダイズするという理由から、 この文章の中ではしばしば「アンチセンプライマー」とよぶ。多数の第一プライ マーおよび(または)多数の第ニプライマーは、たとえば一つの種類の第一ブラ イマ・−が多数の異なる第ニプライマーと対合して多数の異なるプライマーベア ーが形成されるように、各々の増幅ごとに利用することができる。そのかわりと して、第一および第ニプライマーの個々のペアーを用いることもできる。いずれ にせよ、第一および第ニプライマーの、同じかまたは異なる組合わせを用いた増 幅による増幅産物は、遺伝子ライブラリーの多様性の増加に結びつく。
制限部位を限定する部分が存在する場合には、それは典型的にはプライマーの5 ′末端にある、非ブライミング部位に局在している。
第一プライマーに限定される制限部位は、典型的には第ニプライマーに限定され る制限部位を認識しない制限酵素によって認識される部位であるが、その目的は 互いに非相補的な付着末端を有し、ベクター内への方向性のある挿入ができるD NA分子の産生を可能にすることである。
一つの態様において、本発明はプライマーの3′末端に局在するブライミング領 域を有するプライマーを形成する、ポリヌクレオチドのセットを利用している。
ブライミング領域は、典型的には最も3′よりの(3′末端)15から30ヌク レオチド塩基である。各プライマーの3′末端のブライミング部位は、核酸の合 成を触媒するプライマーとして作用すること、すなわち3′末端からプライマー 伸長反応を開始することができる。プライマーの片方または両方は5′末端(最 も5′より)の非ブライミング部位、すなわち鋳型HLAとハイブリダイズしな い領域を、付加的に含むことができる。
PCHにおいては、各プライマーは第ニプライマーと組合って作用し、標的とな る核酸の配列を増幅する。PCRに用いるPCRプライマーの選択は、この文章 の中でヒトのクラスI M)IC分子およびβ2ミクログロブリンの産生に関し て論議したような考慮により決定する。
すなわちプライマーは、選択した遺伝子に保存されている配列に相補的なヌクレ オチド配列を有する。有用なブライミング配列を以下に開示する。
HLA遺伝子のクローニングに用いる戦術は、本技術分野において周知のように 、種々のHLA遺伝子を構成している核酸のタイプ、複雑さ、および純度に依存 するであろう。他の因子は、遺伝子が増幅および(または)突然変異するための ものであるかどうかを含む。
一般にHLA遺伝子は、mRNAおよび(または)ゲノムDNAのセンスストラ ンドのように、ポリペプチドをコードしている鎖に含まれる。
もしHLAが二重鎖のゲノムDNAの形をとっていれば、通常ではまず融解によ り変性して単鎖とする。HLA鎖はその配列を、ベアーの各々の構成員があらか じめ選択したヌクレオチド配列を有しているPCRプライマーベアーで処理(接 触)することによりPCR反応を受ける。
PCRプライマーベアーは、)ILA配列内に保持されている、好ましくは少な くとも約10ヌクレオチドの長さの、さらに好ましくは少なくとも約20ヌクレ オチドの長さのヌクレオチド配列にハイブリダイズすることにより、プライマー 伸長反応を開始することができる。
PCR反応は、PCR緩衝液中で、PCRプライマーペアー、好ましくはあらか じめ決められた量のPCRプライマーペアーを、HLA遺伝子の核酸、好ましく はあらかじめ決められた量のHLA遺伝子の核酸と混合し、PCR反応混合物を 作ることにより行う。反応混合物を、ポリヌクレオチドを合成する条件の下に、 あらかじめ代表的に決めた、PCR反応産物の形成に十分な時間をかけて維持し 、それにより多数の異なるHLAをコードししているDNA同族体を産生ずる。
もう一つの戦術においては、その目的はゲノムニ重鎖DNAのアンチセンス鎖、 またはmRNAが逆転写酵素反応を受けることによって産生ずるポリヌクレオチ ドのような、)ILAのポリヌクレオチド相補体を供することにより、HLA変 異体から、HLA変異体をコードしている遺伝子をクローン化することである。
そのような相補体を産生ずるための方法は、本技術分野において周知である。
PCR反応は、いかなる適切な方法を用いても行うことができる。
一般には、それは緩衝水溶液、すなわちPCR緩衝液中において、好ましくはp H7〜9において、最も好ましくは約8において行う。好ましくはモル過剰(ゲ ノム核酸では一般にプライマー二鋳型は106:1)のプライマーを、鋳型鎖を 含んでいる緩衝液に混ぜ合わせる。
この方法の効率を高めるため、大きなモル過剰が好ましい。
PCR緩衝液は好ましくはまたデオキシリボヌクレオチド三リン酸であるdAT P、 dCTP、 dGTP、およびdTTPと、典型的には耐熱性のポリメラ ーゼを、すべてプライマー伸長(ポリヌクレオチド合成)反応に適した量で含ん でいる。結果として得られる溶液(PCR混合物)を約90℃〜100℃で、約 1〜IO分間、好ましくは1〜4分間加熱する。
この加熱期間の後、溶液を冷却してブライマーハイブリダイゼーションに好まし い温度である54℃にする。合成反応は室温から、それ以上ではポリメラーゼ( 誘導剤)がもはや十分に機能しない温度になるまで行うことができる。従って、 たとえばもし誘導剤としてDNAポリメラーゼを用いるとすると、温度は一般に 約40℃より高くはない。代表的なPCR緩衝液は以下のものを含む: 50+ nM KCI、 10+oM Tris−HCl、pH8,3,1,5mM M gCIt、 0.001%(wL/vol)ゼラチン、 200uMdATP、 200μM dTTP、 200μM dCTP、 200μM dGTP 、 および緩衝液100μlに対し2.5単位のサーマス・アクアティクス(The rmusaquaticus) DNAポリメラーゼI(米国特許No、 4. 889.818)。
誘導剤は、酵素を含めて、プライマー伸長産物の合成を成就すべく機能するいか なる化合物または系でもよい。この目的に適した酵素はたとえば、大腸菌DNA ポリメラーゼ11大腸菌DNAポリメラーゼIのクレグノウフラグメント、T4 . DNAポリメラーゼ、他の利用可能なりNAポリメラーゼ、逆転写酵素、お よび熱安定性酵素を含めて、適切な方法でのヌクレオチドの組合せを促進させて 、各々の核酸鎖に相補的な、プライマー伸長産物を形成することのできる他の酵 素を含む。一般的に、合成は各々のプライマーの3′末端で始まり、鋳型績に沿 って5′方向に、合成が終結するまで進み、異なる長さの分子を産生ずる。しか しながら上記の方法と同じ方法を用いて、5′末端から合成を開始し、上流方向 へ進ませる誘導剤もあり得る。
誘導剤は、酵素を含めて、RNAプライマー伸長産物の合成を成就すべく機能す る化合物または系でもよい。好ましい態様においては、誘導剤はT7 RNAポ リメラーゼ、T3 RNAポリメラーゼ、またはSF3 RNAポリメラーゼの ようなりNA依存RNAポリメラーゼを含んでいる。これらのポリメラーゼは相 補的なRNAポリヌクレオチドを産生ずる。
RNAポリメラーゼの高い代謝回転速度は、Chamberlinらによって記 載されているように、出発物質であるポリヌクレオチドを増幅させる(酵素(T he Enzymes)、P、 Boyer編、P、 87−108、アカデミ ツク・プレス、ニューヨーク (1982))。T7 RNAポリメラーゼのも う一つの利点は、cDNAの一部を、一つあるいはそれ以上の変異原性オリゴデ オキシヌクレオチド(ポリヌクレオチド)で置き換え、この部分的にミス対合し た鋳型をJoyceら(Nuc、Ac1d、Res、 17.711−712  (1989))によって記載されているように、直接転写することにより、ポリ ヌクレオチド合成に突然変異を導入することができることである。転写に基づく 増幅システムは、Gingerasらにより記載されている(PCRプロトコル ・方法および応用への入門書(PCRProtocols、 A Guidet o Methods and Applications)、p245−252 、アカデミツクブレス社。
サンディエゴ、カリフォルニア、 (1990))。
もし誘導剤がDNA依存RNAポリメラーゼであって、リボヌクレオチド三リン 酸を取りこむならば、プライマー伸長反応混合物には十分な量のATP、 CT P、 GTP、およびuTPを加え、結果として生じる反応液を上述のように処 理する。
新たに合成された鎖、およびその相補的核酸鎖は、二重鎖分子を形成し、それを 、この工程の次に続く段階で使用することができる。
HLA系の一つの遺伝子または、多数の異なる遺伝子についての)ILA変異体 をコードしているDNA同族体の産生の後は、DNA分子は典型的にさらに増幅 している。DNA分子は、自律的に複製するベクターへのとり込みのような古典 的技法によって増殖させることができるが、ベクターへの挿入に先立ち、まずポ リメラーゼ連鎖反応(PCR)を行うことによって増幅させる方が好まれる。P CRは典型的にはサーモサイクリングにより、すなわち、PCR反応混合物の温 度を、約1.0℃〜約40℃を下限とし、上限を約り0℃〜約100℃とする温 度範囲の間で、くり返し上げ下げすることにより行う。温度の上げ下げは連続的 であってもよいが、好ましくは、ポリペプチド合成、変性、およびハイブリダイ ゼーションに有利な各々の温度において、相補的な温度安定性のある区切りをも った段階的なものである。
PCR増幅法は米国特許No、 4.683.192.4.683.202.4 .800.159、および4.965.188ならびに、r PCRテクノロジ ー・ DNA増幅の原理と応用J (PCRTechnology : Prt nciples and Applications for DNAAmpl ification)、11.Erlich編、ストックトン出版、ニューヨー ク(1,989)、およびr PCRプロトコル、方法および応用への入門書」 (PCRProtocols : A Guide to Methods a nd Applications) Inn1s共著、アカデミツクプレス、サ ンディエゴ、カリフォルニア、(1990)を含めて、少なくともいくつのテキ ストに記載されている。この文章の中で用いた、種々の好ましい方法およびプラ イマーを以下に記載しているが、たとえばNi1sonら、Ce1158.70 7 (1989)、 Ennisら、PNAS USA 87.2833−7  (1990)、およびZe+n+nourら、1uont+nogenetic s33、310−20 (1991)にも記載されている。特にプライマーの設 計は、保存配列の選択と共に、HLA対立遺伝子(たとえば−A、 −B。
−C,−E、−F、または−G対立遺伝子)の5′および3′の非翻訳領域の比 較から設計することが好ましい。5′および3′プライマーに制限部位を取り込 ませて、増殖産物を配列決定ベクターまたは発現ベクターにサブクローンするこ ともできる。4塩基のスペーサー配列を制限部位の近くに置いて、増幅産物の酵 素による切断の効率を高めることも役に立つ。
以下のプライマーは、好ましくは別々の反応における、HLA−A。
−B、−C,−E、 −F、および−G cDNAの増幅に好ましい。結果とし て得られるcDNAは、この文章の中に記載したように、クローン化して配列を 決定することができる。これらのプライマーは、すべての既知の、および現在は 未知の、すべてのタイプのHLAの増幅への使用に適している。
HLA A 5′プライマー: 5’ CCACCATG GCCGTCATG GCG C CC3’(配列番号1) 3′プライマー: 5’ GG TCA CACTTT ACA AGCTCT  GAG 3’(配列番号2) 1+LA B 5′プライマー: 5’ CCACCATG CTG GTCATG GCG  CCC3’(配列番号3) 3′プライマー+ 5’ GG ACT CGA TGT GAG AGA C ACATC3’(配列番号4) HLA C 5′プライマー: 5’ CCACCATG CGG GTCATG GCG  CCC3’(配列番号5) 3′プライマー: 5’ GG TCA GGCTTT ACA AGCGAT  GAG 3’(配列番号6) HLA E 5′プライマー: 5’ CCACCATG CGG GTA GAT GCC CTCC3’(配列番号7) 3′プライマー: 5’ GG TTA CAA GCT GTG AGA C TCAGA 3’(配列番号8) HLA F 5′プライマー: 5’ CCACCATG GCG CCCCGA AGCC TC3’(配列番号9) 3′プライマー: 5’ GG TCA CACTTT ATT AGCTGT  GAG A 3’(配列番号10) HLA G 5′プライマー+ 5’ CCACCATG GCG CCCCGA ACCC TC3’(配列番号]1) 3′プライマー: 5’ GG TCA CAA TTT ACA AGCCG A GAG 3’(配列番号1.2) 好ましい態様においては、第一プライマーと第ニプライマーとのただ一つのペア ーを、増幅反応のたびに使用する。各々が、多数の異なるプライマーベアーを用 いている、多数の異なる増幅から得た増幅反応産物はそこで組合わせる。しかし ながら、本発明はまた、共増幅(2組のプライマーを使用)、および複合増幅( およそ8゜9、または10組までのプライマーを使用)を経たDNA同族体の産 生も意図している。
好ましい態様においては、PCR法は、単にヒトのクラスIをコードしているD NA分子の一種を産生ずるためだけでなく、高度に多量であるHLA座にみられ るものを模倣することができる突然変異を誘導するため、または、単一の親クロ ーンから多様性を作り出し、それによってクラスI MHC分子をコードしてい るDNAの「ライブラリー」に、より大きな異質性をもたらすために使用される 。第一に、PCR法自体が、本技術分野において周知の因子の一種のために、固 有の特性として変異原性であるということに注目すべきである。第二に、先に引 用した米国特許No、 4.683.195に記載されているように、突然変異 を誘導する変形に加えて、他の、突然変異を誘導するPCRの変形も用いること ができる。たとえば、PCR反応混合物は、伸長産物に取り込まれるべき一つ以 上のヌクレオチドの量を変えて作ることができる。そのよううな条件下ではPC R反応の進行は、特定の塩基の不足の結果として、伸長産物内にヌクレオチドの 置換をもたらしめる。同様に、はぼ等しいモル量のヌクレオチドを、サイクルを X回能率的に回転させる量だけ、最初のPCR反応混合物に取り込ませることが でき、そこで反応混合物をX回より多く、たとえば2X回だけ回転させる。その かわりとして、反応混合物の中にイノシンのような、通常では増幅されたHLA 変異体の核酸には見られないヌクレオチド誘導体を取り込ませることにより、P CR反応の間に突然変異を誘導することができる。次に続(invivoでの増 幅の間に、ヌクレオチド誘導体はかわりのヌクレオチドに置き換わり、それによ り点突然変異が誘導される。
ヒトのクラスI MHCをコードしている発現可能なヌクレオチド鎖をクローン 化するために利用できる好ましい方法は以下の通りである。選択した遺伝子(ま たは複数の遺伝子)を含んでいる細胞は、必要に応じて追加した(たとえば、牛 胎児血清および(または)抗生物質)、適当な培地(たとえばRPMI 164 0)中で生長させることができる。選択した培養物から全細胞RNAを調製し、 次いでcDNAの最初の鎖を作る。cDNAは、たとえば、オリゴ(dT)およ びトリのミニロブラストシスウィルスの逆転写酵素を用いて合成することができ る。クローン化した産物の単離および回収の助けとして放射線標識物を利用する こともできる。次に産物を、好ましくは抽出し、沈殿させ、この文章の中に示し たように、適当なPCRプライマーペアーを用いてPCRの標的として使用する 。増幅は、有効な方法としキット、たとえばシーンアンプ(Gene Amp) キットおよびDNAサーマルサイクラ−(パーキン・エルマー/シーラス)を用 いて行うこともできる。種々のプロトコルが有効であり、一つの増幅プロトコル は30サイクル回転し、各々のサイクルは94℃で60秒、65℃で60秒、お よび72℃で90秒から成り、さらに72℃で10分が続く。もう一つのプロト コルは20サイクル回転し、94℃で60分、65℃で1秒、さらに72℃でい ろいろな長さの時間(すなわち出発時には50秒であり、1サイクルごとに1秒 ずつ増えていく)から成る。さらに72℃で10分後に増幅は終了する。
典型的には、次にPCR産物をサブクローンし、既知の方法で配列を決定する。
たとえば、産物を抽出し、さらに逆抽出しくたとえばフェノール/クロロフォル ムで)、沈殿させ、適当な酵素で、たとえば旧ndlnで、適当な時間をかけて 消化する。2本鎖切断した産物を単離し、精製しくたとえば、ガラスピーズで) 、同様に切断したベクターに連結させる。)l!HC分子の発現のために選択し た細胞株の特徴に基づき、次いで適したベクターを選択する。たとえば、M)I Cの配列分析のための回収を目的として、大腸菌の中でMHCを発現させること ができる。そのかわりとして、CD8細胞の活性化を目的として、本発明の形質 転換細胞の中でMHCを発現させることができる。
適したベクターの選択については、本章の他の場所に、さらに詳しく論じである 。
2、DNA発現ベクタ一 本発明のベクターは細胞内で自律的に複製することの可能な核酸(好ましくはD NA)分子であり、そこにDNAセグメント、たとえば遺伝子またはポリヌクレ オチドを効果的に結合させて、結合した部分の復製をもたらすようにすることが できる。本発明においては、ベクターの配列に効果的に結合されるためのヌクレ オチドセグメントは、哺乳類のクラスI MHC分子の少なくとも一部をコード している。
好ましくは、MHC遺伝子の、ペプチドをコードしている配列全体を、ベクター に挿入して発現させるが、しかしMHCの非コード配列のいくつかも同様に含ん でいるベクターを構築することもあり得る。好ましくは、MHCの非コード配列 は排除する。かわりに、可溶(r 5OIJ )型のクラスI MHC分子のヌ クレオチド配列を使用することができる。r 5OIJ型は、α3ドメインの末 端が、またはトランスメンブランドメインの前に「停止」コドンを含む点におい て不溶型と異なる。もう一つの好ましいベクターは、発現のためベクターに効果 的に結合している哺乳類のβ2ミクログロブリン分子の少なくとも一部をコード しているヌクレオチド配列を含む。クラスIMHC分子およびβ2ミクログロブ リンの両方をコードしているヌクレオチド配列を含んでいるベクターを構築する ことも可能である。
好ましいベクターは、方向性のある連結に適したヌクレオチド配列によって、発 現のため効果的に結合している一つ以上の翻訳可能なりNA配列を含むカセット を含んでいる。カセットは好ましくは、翻訳可能なりNA配列が、方向性のある 連結に適したヌクレオチド配列により、直接カセット内に挿入された時に産生さ れるペプチドまたはタンパク質を発現するための、DNA発現調節配列を含んで いる。
カセットはまた、好ましくは翻訳可能なりNA配列から上流にプロモーター配列 を含み、さらに哺乳類のMHC配列より下流に、ポリアデニル化配列を含んでい る。カセットは選択マーカーを含むこともできるが、しかしそのようなマーカー は、別の発現ベクターの配列に効果的に結合しているヌクレオチド配列にコード する方が好ましい。
発現ベクターは、適合する宿主内において、哺乳類のクラスI MHCポリペプ チド、又はβ2ミクログロブリン、またはその両方のような構造遺伝子の産物を 発現することができるという特徴を有する。
特に、この文章の中で開示した発現ベクターは、ヒトのクラスI MHC分子お よび(または)ヒトβ2ミクログロブリンを発現することができる。
この文章の中で用いているように、「ベクター」という用語は、異なる遺伝環境 の間で、すでに効果的に結合されている他の核酸を輸送することのできる核酸分 子に属する。好ましいベクターは、自律的複製が可能であって、ベクターに効果 的に結合している核酸(DNA)セグメントに存在している構造遺伝子産物の発 現が可能である。
DNA配列又はセグメントについてこの文章の中で用いているように、「効果的 に結合している」という句は、配列またはセグメントが一片のDNAに、単鎖状 でも二重鎮状ででも、共有結合によって結合していることを意味する。
本発明のカセットが効果的に結合するベクターの選択は、本技術分野において周 知のように、たとえばベクターの複製とタンパク質の発現、および形質転換され るべき宿主細胞のような、希望する機能特性に直接的に依存しており、これらの ことが組換えDNAを構築するという本技術分野における固有の限界となってい る。
種々の態様においては、MIIC変異体および抗原ペプチドを含めて、本発明に おいて有用なポリペプチドを産生ずるためにベクターを利用している。そのよう なベクターは、好ましくは、有用な量のタンパク質またはポリペプチドの産生に 適した「宿主」細菌細胞と共に利用される。そのようなベクターは、原核細胞の レプリコン、すなわち、それによって形質転換した宿主細菌細胞のような原核生 物の宿主細胞内において、組換えDNA分子の染色体外における自律的複製およ び維持を指示する能力を有するヌクレオチド配列を含むことができる。そのよう なレプリコンは、本技術分野において周知である。さらに、原核生物のレプリコ ンを含むそれらの態様はまた、その発現が、それによって形質転換する宿主細菌 細胞に対して薬剤耐性のような選択的利益を与える遺伝子も含むことができる。
細菌の典型的な薬剤耐性遺伝子は、アンピシリンまたはテトラサイクリンに対す る耐性を与える遺伝子である。ベクターはまた典型的には、翻訳可能なヌクレオ チド配列の挿入に便利な制限部位を含む。典型的なベクターは、バイオラッド・ ラボラドリース(カリフォルニア州、リッチモンド)から入手されるプラスミド puca、 pUC9,pUc18゜pBR322、およびpBR329、ファ ルマシアにュージャージー州、ビス力夕ウエイ)から入手されるpPLおよびp KK223、およびpBsとM13+np19(ストラタジーン、カリフォルニ ア州、ラジョラ)を含む。
他の典型的なベクターはpCMυ(Nilsonら、Ce1l、 58.707  (1989))を含む。他の適切なベクターも既知の方法により合成すること ができ、たとえばこの文章の中で種々の適用に用いたベクターであるpCMU/  K bおよびpcMU I 1は、pcMUIV (Nilsonら、上記) の変形である。
方向性のある連結のために採用したヌクレオチド配列、すなわちポリリンカーは 、発現ベクターの領域であり、(1)複製およびヌクレオチド配列の上流および 下流への輸送のために効果的に結合しており、(2)あるヌクレオチド配列の、 ベクターへの方向性のある連結のための場所または手段を供する。典型的には、 方向性ポリリンカーは二つ以上の制限酵素認識配列または制限部位を限定するヌ クレオチド配列である。制限切断時には、二つの部位は、翻訳可能なヌクレオチ ド配列が発現ベクターに結合できる、付着末端を生じる。
好ましくは、それら二つの制限部位は、制限切断に際し、非相補的であり、翻訳 可能なヌクレオチド配列の、カセットへの方向性のある挿入がそれによって可能 になる付着末端を供する。ある態様においては、方向性のある連結法は、上流の ヌクレオチド配列か下流のヌクレオチド配列、またはその両方に存在するヌクレ オチドにより供される。もう一つの態様においては、方向性のある連結に適応し たヌクレオチド配列は、多数の方向性のあるクローニング法を限定するヌクレオ チド配列を含む。方向性のある連結に適したヌクレオチド配列が、多数の制限部 位を限定しているところを、多クローニング部位とよぶ。
翻訳可能なヌクレオチド配列は、直線的に連続したヌクレオチドであり、一つの 読みとり枠内に一つのポリペプチドをコードしている、中断のない連続した少な くとも8コドンを備えたものである。
好ましくは、ヌクレオチド配列はDNA配列である。さらに好ましくは、翻訳可 能なヌクレオチド鎖の上流に、プロモーター配列がある。
好ましくは、プロモーターは条件プロモーター(たとえば、誘導可能な)である 。この文章の中で用いられる好ましい条件プロモーターは、メタロチオネインプ ロモーターまたは、熱シヨツクプロモーターである。
ベクターは、いかなる周知のベクター構築技術を利用しても構築することができ る。しかしながらこれらの技術は、宿主細胞のゲノムに挿入されるべき翻訳可能 なヌクレオチド配列が、その上流を適当なプロモーターと接しておりさらに、本 発明のいくつかの変形においては、翻訳可能なヌクレオチド配列はその下流をポ リアデニル化部位に接しているという程度には変形しである。このことは、「宿 主」細胞が昆虫細胞であり、ヌクレオチド配列がトランスフェクションにより伝 達される場合には特に好ましい。トランスフェクションは、カルシウムリン酸法 、DEAEデキストラン法、安定伝達法、電気穿孔法、またはリポソーム仲介法 を含む多くの方法により行うことができる。周知のトランスフェクション法、お よび、細胞内にヌクレオチドを導入するための他の方法を述べている多くのテキ ストを利用することができる(「分子生物学における現在のプロトコルJ (C urrent Protocols in Mo1ecular Biolog y)、John Wiley。
5ons、−ニーヨーク (1991)などを参照)。
ベクター自体は、ウィルスベクター(RNAまたはDNA)、むきだしの直鎖ま たは環状DNA、核酸物質と、細胞内に挿入されるべき何らかのポリペプチドと を含んでいる小胞またはエンベロープのような、いかなる適したタイプのもので もよい。小胞については、リポソームのような脂質小胞を構築するための技術が 周知である。そのようなリポソームは、リポソームの外面に、抗体または他の特 異的に結合する分子を供給するような、他の従来通りの技術を用いて、特定の細 胞を標的とすることができる。A、 Huangら、J、Biol、Chem、  255゜8015−8018 (1980)などを参照のこと。
最も有用なベクターは、[宿主j細胞、すなわち形質転換されるべき細胞の性質 により、次にあげるもののうち1つ以上を含めた複数の要素をもつ= (1)高 いコピー数への増幅のための、SV40の複製起点、(2)高レベルの転写開始 のための効果的なプロモーター要素、(3)mRNA切断およびポリアデニル化 配列のような、mRNAをプロセシングするシグナル(さらに、しばしば介在配 も同様)、(4)「外来J DNAの挿入のための、複数の制限酵素部位を含ん でいるポリリンカー、(5)プラスミドDNAを安定に取りこんだ細胞の選択に 用いることのできる選択マーカー、(6)細菌細胞における増殖を可能にする、 プラスミド複製調節配列。上記のものに加えて、多くのベクターも、外部刺激に より調節されている誘導可能な発現システムを含んでいる。誘導された転写に必 要な、多数のプロモーターからの配列が同定され、誘導可能な発現を得るための 発現ベクター内に操作により挿入されている。いくつかの有用なベクターは、β −インターフェロン、熱ショック、重金属イオン、およびステロイド(たとえば グルココルチコイド)による誘導に基づくものである。(Kauf+nan、  Meth、Enzymol、 185.487−511 (1990)などを参 照。) 好ましい態様においては、ベクターはまた選択マーカーを含んでいる。発現の後 、翻訳可能なヌクレオチド配列の産物は、次にその配列に対する抗体を用いて精 製することができる。選択マーカーの一例は、ネオマイシン耐性である。phs hsneo、 phsneo、又はpcopne。
のような、ネオマイシン耐性をコードしているプラスミドは、トランスフェクト したものを選択培地中で増殖させることにより、選択した遺伝子(または複数の 遺伝子)を発現している細胞集団を確かめることができるように、各々のトラン スフェクションに含ませていくことが可能である。
好ましい態様においては、翻訳可能なヌクレオチド配列は、調節可能な適当な転 写プロモーター、翻訳調節配列、および翻訳可能なヌクレオチド配列の、正しい 方向への挿入を平易にするためのポリリンカーと共にプラスミド中に取り込ませ ることができ、ドロソフィラのような真核細胞、または大腸菌のような原核細胞 の中で、従来通りの技法を用いて発現させることができる。好ましくは、転写開 始のためのプロモーターを限定する5′の調節配列、転写可能なりNA配列の上 流の5′末端に効果的に結合している、リポソーム結合部位がある。たとえば大 腸菌などのような、形質転換した、またはトランスフェクトした細胞において、 高いレベルの遺伝子発現を行うためには、大量のmRNAを生じる強力なプロモ ーターだけでなく、mRNAの効率のよい翻訳を確実にするための、リポソーム 結合部位も用いることが必要である。たとえば大腸菌においては、リポソーム結 合部位は開始コドン(AVG) 、および開始コドンの3〜11ヌクレオチド上 流に局在する3〜9ヌクレオチドの長さの配列を含む(Shineら、Natu re、 254.34 (1975)) oシャイン・ダルガーノ(SD)配列 と呼ばれる、AGGAGGU配列は、大腸菌の168tnRNAの3′末端に相 補的である。リポソームの、mRNAおよびmRNAの3′末端の配列への結合 は、(1)SD配列と16stRNAの3′末端との間の相補性の度合い、およ び(2)SD配列とAUGとの間におかれている間隔およびおそらくはDNA配 列、を含んでいるいくつかの因子により影響をうけることが可能である。(Ro bertら、PNAS 76、760 (1979a)、 Robersら、P NAS 76、 5596 (1979b) 、Guarenteら、5cie nce、209. 1428(1980)。
およびGuarenteら、Ce1l、 20.543 (1980)などを参 照のこと。)この間隔を系統だてて変えたプラスミドにおける、遺伝子発現のレ ベルを測定することにより、一般的には最適化を行うことができる。
異なる+nRNAの比較は、統計学的に、−20から+13の位置(AUGのA を0位とする、Goldら、Ann、Rev、Microbiol、 35.3 65 (1918)参照)に、好ましい配列があることを示した。リーダー配列 も、翻訳に対して劇的な影響をもつことが示されてきた(Robertsら、1 979、上記)。
リポソームの結合も、リポソームの結合に影響を与えるAUGに続く、ヌクレオ チド配列によって影響を受けることがある(Taniguchiら、J、Mo1 .Biol、 118.533 (1978)参照)。
本発明に従って用いることのできるベクターは、熱シヨツクプロモーターを含ん でいる。このようなプロモーターは、本技術分野において周知である(Stel larら、EMBOJ、 4.167−171 (1985)参照)。
もしこのプロモーターを使うのであれば、ポリアデニル化部位を加えることも好 ましい。
本発明に従って用いるための好ましいベクターは、プラスミドであり、さらに好 ましくは、コピー数の高いプラスミドである。ベクターが誘導可能なプロモータ ー配列を含んでいることもまた好ましいが、それは、そのようなベクター(しば しば生来のものではない、またはキメラ状のヌクレオチド鎖を運ぶように構築さ れている)が導入される細胞に対して、選択圧を制限する傾向があるからである 。
選択したベクターが、選択した宿主における発現に最も適していることも好まし い。もし宿主細胞集団がドロソフィラ細胞の培養物であれば、適合するベクター は、p25−1acZ (Bello、 Couble共著Nature 34 6.480 (1990)参照)、またはpRmHa −1、−2、又は−3( Bunchら、Nucl、Ac1d Res、 16.1043−1061 ( 1988)参照)のようなベクターと機能的に等しいベクターを含む。好ましい 態様においては、ベクターはpRmHa −3であり、図1に示した。このベク ターは、好ましくはMHC配列が挿入されている部位の上流にある、メタロチオ ネインプロモーターを含み、ポリアデニル化部位は、好ましくは前記MHC配列 の下流にある。ドロソフィラ細胞は、本発明によれば好ましい宿主であり、特に シュナイダー2細胞のようなドロソフィラ細胞は、プロモーターの活性化に必要 とされる、必須なトランス作用因子を有し、従ってさらになお好ましい。
発現ベクターpRmHa −3は、細菌のプラスミドpRmHa−1に基づくも のであり、後者はプラスミドpUc18に基づくものであり、アメリカン・タイ プ・カルチャー・コレクション(ATCC,ロックビル。
メリーランド州)に、受託番号37253を以って寄託されている。
pRmHa −3ベクターは、プロモーターである、メタロチオネイン遺伝子( 配列1〜421. SEQ 10 NO13)の、R1およびStu部位を除去 した、翻訳されない5′リーダー配列を含んでいる(図IC参照)。
それはまた、ポリアデニル化部位を含んでいるドロソフィラのADH遺伝子(配 列6435〜7270. SEQ 10 NO14)の3′部分も含んでいる。
従って、クローン化されたDNAは、メタロチオネインプロモーターにより転写 の制御を受け、さらにポリアデニル化されるであろう。
プラスミドpRw+)Ia −1の構築は、Bunchらにより記載されている (Nucl、Ac1d Res、 16.1043−1061 (1988))  、プラスミドpRmHa−3およびpRmHa −2の構築(後者はEcoR Iフラグメントとして除去することのできる、メタロチオネインプロモーター配 列を有する)を、図IA、B、およびCに示した。本発明に従って使用するため の好ましいプラスミドであるpRmHa −3に関しては、PstI、5phl 、および)IindI[[がプロモーターフラグメント内にあり、従って単一で はない。XbaはADHフラグメント(3′末端から4塩基)にあり、単一では ない。しかし、次の制限部位は、pRmHa −3においては単一である:Ec oR1,5acI、Kpnl、SmaI、 Bam1lI、5alI。
Hinc2 、およびAccI。
本発明のDNA発現ベクターにおけるカセットは、翻訳可能なりNA配列の挿入 に際し、適当な宿主において本発明の融合タンパク質を発現することのできるヌ クレオチド配列を形成している、ベクターの領域である。発現に適したヌクレオ チド配列をシストロンと呼ぶ。
従って、カセットは、好ましくは一つ以上の翻訳可能なりNA配列に効果的に結 合している、DNA発現調節要素を含んでいる。シストロンは、翻訳可能なりN A配列が、調節要素の間に目的に合ったヌクレオチド配列を介し、方向性をもっ て挿入(方向性をもって連結)される時に形成される。結果として得られるDN A配列、すなわち挿入されたDNAは、好ましくは、適当な読み取り枠の中に効 果的に結合している。
DNA発現調節配列は、構造遺伝子産物を発現させるための、DNA発現シグナ ルのセットを含んでり、周知のように、シストロンが構造遺伝子産物を発現する ことができるように、シストロンに効果的に結合している5′および3′の要素 を含む。
5′調節配列は、転写開始のためのプロモーター、および翻訳可能なりNA配列 の上流の5′末端に効果的に結合した、リポソーム結合部位を定義する。
従って、本発明のDNA発現ベクターは、転写可能なりNA配列のベクターのカ セット部分にクローニングして、本発明の融合タンパク質の発現が可能なシスト ロンを生じるためのシステムを供する。
3、細胞株 本発明の好ましい細胞系は、培養において連続的に増殖することができ、その細 胞表面上に哺乳類クラスI MHC分子を発現することの可能な細胞株である。
細菌、酵母、昆虫、および哺乳類の細胞株を含めて、いかなる種類の形質転換お よび非形質転換細胞または細胞株もこの目的にかなっている。(培養法および、 大腸菌および酵母菌などのような各種細胞株の使用法についての要約および方法 については、「分子生物学における今日のプロトコルJ (Currentpr otocols ir+ Mo1ecular Biology) John  Wiley、 5ons、 =ニーヨーク、を参照のこと。) 好ましくは、細胞株は真核細胞の株である。さらに好ましくは、細胞株は変温性 (すなわち哺乳類の細胞株よりも温度変化に対する感受性が低い)であり、より 好ましくは昆虫細胞の株である。ガ(ATCCCCL 80)、ヨトウLシ(A TCCCRL 1711)、力の幼虫(ATCC行CCL 125. CCL  126. CRL 1660. CRL 1591.、 CRL 6585.  CRL 6588)およびカイコ(ATCCCRL 8851)を含めて、種々 の昆虫の細胞株が、本発明による使用に役立つ。好ましい態様においては、細胞 株はシュナイダー細胞株(J、flnbryol、Exp、Morph、 27 .353〜365 (1972))のようなドロソフィラ細胞株であり、好まし くは細胞株はM3培地での増殖に適したシュナイダー2細胞株(S2/M3)  (Ltndguistら、Drosophila Information 5 ervice 5g、 163 (1982)参照)である。
ンユナイダー細胞は、本質的には以下のようにして調製することができる。ドロ ソフィラ・メラノガスター(Drosophilla melanoga−st erXオレゴンーR)の卵を、およそ4時間ごとに集め、2.5%次亜塩素酸ナ トリウム水溶液中で卵膜を除去し、70%エタノールに20分間、さらに0.0 5%HgCItを含む70%エタノールに20分間浸して表面を殺菌する。滅菌 した蒸留水中で完全にすすいだ後、あらがしめ培養液で湿らせておいた、ミリポ アフィルタ−で裏打ちした滅菌ずみのメトリセル黒色フィルターを含んでいるベ トリ皿に、卵を移した。22℃のインキュベータ内に卵を一晩静置し、20〜2 4時間令の時点で培養に移した。胚を各々二分の−または三分の−に切り、次い で0.2%トリプシン(1:250、ディフコ)を含むリナルディニ塩類溶液( Rinaldini、 Nature(ロンドン) 173. 1134〜11 35 (1954))中に、室温で、20〜45分間静置した。]、00〜30 0の胚を用いて各々の培養を開始した。
ウシ胎児血清(FBS)を加えた後、断片を1100Xで2〜3分間遠心し、培 養液1.25m1に再び浮遊させ、T−9ガラスフラスコに播種した。培養物は 、周囲の空気を気相として、約22〜27℃±0.5℃に維持した。好ましくは 、シュナイダーの培養液(Schneider、 J、EXp。
Zool、 156.91−104 (1964)、5chneider、 J 、Ernbryal、Exp、Morph、 15゜271〜279 (196 6))に、培養液100m1あたり500mgの細菌学用ペプトンおよび不活性 化したFBSを15%加えたものを用いた。pH(好ましくは6.7〜6.8) は、0.O1%フェノール赤を用いて検査した。細胞株は、好ましくは3〜7日 ごとに継代培養して維持した。細胞は容易にガラスに接着するが、トリプシン処 理を必要とする程には強固に接着しておらず、典型的には単なるピペッティング によりほとんどの細胞をフラスコの底から流し出すことができる。細胞の形態学 的な外観は、5chneider (J、Et+bryo1.Exp、Morp h、 27.353〜365(1972))により記載されている。それらは基 本的には外観上は上皮性であり、直径では5〜11μm1長さでは11〜35μ mの変動がある。
小さなくぼみのある円形細胞は、他の細胞全体にランダムに分散させることがで きる。
好ましくは、シュナイダー2細胞は、ペニシリン(100単位/+ol)および ストレプトマイシン(100a+g/ml)を含めて、10%のFBSを加えた シュナイダーのドロソフイラ培地中で維持する。細胞は0.5×10’ /m1 以上の密度に維持り、24〜30℃の温度範囲で増殖させることが好ましい。細 胞は24時間より早く2倍になる傾向があり、高い細胞濃度、すなわち約2X1 0”/+nlまたはそれより高い濃度になるまで増殖する。細胞は、後で使用ま たは分析するため、90%FBSおよびびlO%DMSO中に凍結することがで きる。細胞を一70℃に置き、次いで液体窒素中に貯蔵することができる。
シュナイダー2細胞と同定される、本発明による好ましい細胞株は、ベダペスト 条約の要求に従い、1992年2月18日、アメリカン・タイプ・カルチャー・ コレクション(ATCC)に寄託し、受託番号CRL−10974を得た。
好ましい態様においては、細胞は哺乳類クラスI MHC遺伝子を発現すること のできる形質転換した細胞株であり、すなわち好ましくは、ヒトのクラスI M HC遺伝子は、この細胞株により発現が可能である。細胞系が哺乳類β2ミクロ グロブリンを発現できることも好ましく、さらに好ましくはβ2ミクログロブリ ンはヒトβ2である。
さらになお好ましい細胞株は、安定な、または一時的な発現が可能である。
ベクターは、本発明による細胞株を形質転換またはトランスフェクトするために 用いることができる。細胞株の形質転換またはトランスフェクションに使用でき る多くのベクターが入手でき、これらのベクターについては前文に、さらに詳し く述べられている。しかしながら簡単に言えば、好ましい態様においては、本発 明の細胞は、発現ベクターに各々挿入されている(すなわち効果的に結合してい る)(ヒト)MHCのH鎖およびβ2ミクログロブリンをコードしているcDN Aでトランスフェクトしている。さらに好ましい態様においては、ベクターは、 ヒトのクラスI MHC分子またはβ2ミクログロブリンをコードしている発現 可能なヌクレオチド配列が、この文章の中に開示した技術を用いて挿入されてい る、ドロソフィラの発現プラスミドpRm11a−3を含む。好ましくはl+l HcをコードしているcDNA、およびβ2ミクログロブリンをコードしている cDNAは、別々の発現プラスミドに効果的に結合しており、さらに培養細胞内 へ同時にトランスフェクトする。そのかわりに、MHCおよびβ2ミクログロブ リンをコードしているcDNAは同一の発現ベクターに効果的に結合しており、 同じプラスミドによって同時にトランスフェクトする。もう一つの変形において は、MHC,β2ミクログロブリン、およびル2のようなサイトカインをコード しているcDNAは、発現プラスミドに効果的に結合しており、本発明の細胞株 内へ同時にトランスフェクトする。HLA遺伝子の選択、適当なベクターの構築 、およびプライマーの選択については前文のB・】およびB・2章においてさら に詳しく記載した。
形質転換に成功した細胞、すなわち、本発明によって、発現可能なヒトのヌクレ オチド配列を含んでいる細胞は、周知の技法により同定される。たとえば、本発 明のcDNAおよびrDNAの導入の結果得られた細胞は、クローン化してモノ クローナルコロニーを産生ずることができる。これらのコロニーから細胞を集め 、溶解し、それらのDNA含量を、rDNAの存在に関して、5outhern  (J、Mo1.Biol、 98.503(1975))により記載されてい るような方法を用いて測定することができる。rDNAの存在についての直接的 な分析に加え、rDNAが、主題であるキメラ状ポリペプチドの発現を指示する ことができるなら、周知の免疫学的方法により、形質転換またはトランスフェク トの成功を確認することができる。たとえば、ある発現ベクターで形質転換に成 功した細胞は、適当な抗体を用いて容易に測定される特定の抗原性を示すタンパ ク質を産生ずることができる。さらに、形質転換またはトランスフェクションの 成功は、主文に記載したように、ネオマイシン耐性のようなマーカー配列を運ん でいる付加的なベクターを用いて確認することができる。
温度を下げても増殖を続けることのできる培養物もまた好ましい。
たとえば、培養物はおよその室温、たとえば約24〜27℃に維持することが好 ましい。他の態様においては、特にCD8細胞の活性化の工程においては、培養 物をより高い温度に維持する。従って、本発明による培養物は、約30℃から約 37℃の温度の挑戦に耐え得ることが好ましい。培養物へのβ2ミクログロブリ ンの添加は、少なくとも30℃の挑戦に対して安定化させ、β2ミクログロブリ ンおよびペプチドの添加は、より高い温度、すなわち37℃における、さらに大 きな熱安定性をもたらす。
従って、本発明の細胞株は、以下のことが可能な細胞系、すなわち(1)低温で も予定した期間は増殖を続けること、(2)発現ベクターによる形質転換、(3 )β2ミクログロブリンの発現、(4)一つ以上の型のクラスI MHC分子の 発現、(5)クラス1分子上へのペプチドの充填、および(6)空の、またはペ プチドを充填したクラスI MHC分子の、細胞表面上での発現、が可能である ことがさらになお好ましい。
本発明の好ましい態様においては、ドロソフィラ細胞の培養を確立し、(1)ヒ トのクラスIMIIC分子をコードしている一つ以上のヌクレオチド配列および 、(2)ヒトβ2ミクログロブリンをコードしている少なくとも一つのヌクレオ チド配列、に効果的に結合しているベクターでトランスフェクトする。これらの 配列は同一のベクターに、効果的に結合することもできるが、好ましくはβ2ミ クログロブリンのための配列と、ヒトMHCのための配列は、別々のベクター内 にある。選択を目的とするためには、たとえばネオマイシン耐性のような選択マ ーカーを効果的に結合しているベクターで、細胞をトランスフェクトすることも 有利である。その後、ヒトのクラスI MHC分子およびβ2ミクログロブリン を発現している細胞を選び出し、培養中に維持する。
空のMHClまたはペプチドを充填したMHCの発現のための培養物を用意する ためにはまず、たとえばCu5Ot誘導のように、あらがじめ決めた時間の誘導 が必要である。適当な培養時間の後、たとえば、およそ12〜48時間後、あら カルめ決めた濃度(たとえば約100μg/m1)でペプチドを加える。ペプチ ドは、下文B・5章において論議したように調製することができる。さらにイン キュベートした後(たとえば、27℃で約12時間)の培養物は、CD8細胞の 活性化に使用する用意ができている。この追加した培養時間は、短縮してもよい し、さもなければ入れてもよいのだが、もしそれが休止期のCD8細胞かまたは CD8の先駆細胞の添加に先立ってインキュベートするためのものであれば、培 養物は温度の挑戦に対して次第に安定していく傾向があるということが、本発明 者らの観察である。たとえば、本発明による培養物でペプチドを加えてあった培 養物は、たとえ37℃での培養時間を延長したとしても、有意な量の、ペプチド を充填したクラスI MIIC分子を発現することができる。
形質転換した宿主細胞の培養に有用な栄養培地は、本技術分野において周知であ り、多くの販売元から入手できる。宿主細胞が哺乳類細胞である態様においては 、好ましくは無血清培地を使用する。
4、ヒトβ2ミクログロブリン 治療上実用的な量の、表面に発現されたヒトのクラスI MHC分子の産生が可 能な細胞株を確立するためには、本発明の細胞株を、β2ミクログロブリンをコ ードしているヌクレオチド配列に操作しやすいように結合させたベクターと、同 時にトランスフェクトさせて、細胞株の中でヒトのクラスI MIC分子の発現 が適切なレベルで達成されるようにすることが好ましい。マウスβ2ミクログロ ブリンのような哺乳類のβ2ミクログロブリンをコードしているヌクレオチド配 列は、本発明の細胞株に発現される、ヒトのクラスI MIC分子の安定性を高 めるが、その細胞株を、ヒトβ2ミクログロブリンをコードしている発現可能な ヌクレオチド配列を、操作しやすいように結合したベクターを用いて同時にトラ ンスフェクトすることが好ましい。前文において、B・2章に論議したように、 本発明による好ましいベクターは、発現のため効果的にベクターに結合している 、哺乳類β2ミクログロブリン分子の少なくとも一部をコードしているヌクレオ チド配列を含む。クラスI MHC分子とβ2ミクログロブリンの両方をコード しているヌクレオチド配列を含んでいるベクターを構築することも可能である。
ヒトβ2ミクログロブリンのcDNAの配列は公表されており(Suggsら、 PNAS 78.6613−17.1981参照)、その配列を、以下のプライ マーを用いたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に鋳型として使用すること5’  GCTTGGATCCAGATCTACCATGTCTCGCTCCGTGGC CTTAGCTGTGCTCGCGCTACTCTC3’ (配列番号15) 3′プライマー 5’ GGATCCGGATGGTTACATGTCGCGATCCCACTT AAC3’(配列番号16) プライマーを、標準的なPCR反応(前文のB・1章、および、そこに引用した 文献を参照)に使用した。反応産物をフェノールで抽出し、シーンクリーン・キ ット (バイ第101. サンディエゴ、カリフォルニア州)で精製し、Bam t(Iで消化し、pBS(ストラタジーン。
ラジョラ、カリフォルニア州)のBam81部位にクローン化する。配列を確認 した後、このBamHIフラグメントを適当な発現ベクターのBamHI部位に クローン化する。好ましい態様においては、ヒトβ2ミクログロブリンcDNA を合成し、発現ベクターpRmHa −3に操作しやすいように結合する。
4、ペプチド 実質的には、ウィルス抗原に加えて、すべての細胞タンパク質を用いて、クラス I MHCの強力なリガンドとして働く、関連したペプチドフラグメントを生じ ることができる。はとんどの哺乳類細胞においては、従っていかなる特定のMH Cペプチド複合体も、細胞表面上に見られるMHCをコードしている分子のごく 一部を表わしているにすぎない。従って、CD8細胞を特異的に活性化するため の増加した能力をもつ、表面に発現されたヒトのクラスI MHC分子を産生ず るためには、適当な大きさと抗原性のあるペプチドフラグメントを単離し、クラ ス1分子の上に充填することが好ましい。
本発明のペプチドはクラスI MHC分子に結合する。結合は、1nvitro と同様にin vivoでも作り出すことのできる生物学的条件下に起こる。ペ プチドの結合の厳密な性質は、本発明の実行にとって知る必要はない。
好ましい態様においては、クラスI MHC分子分子光填されるべきペプチドは 抗原性がある。ペプチドは均一の大きさで、好ましくはオクタマーまたはノナマ ーがら成り、最も好ましくはオクタマーである。MHC分子分子光填するため調 製したペプチドが一種類のものであること、すなわち、MHC上に充填されるす べてのペプチドが、大きさおよび配列において同一であることも好ましい。この 方法により、単一抗原性のある、ペプチドを充填したMHC分子を産生ずること ができる。
ペプチドは種々の手段により細胞に提示することができる。好ましくは、ペプチ ドを、細胞内のペプチドのプールにそれらを取り込ませることのできる方法によ り提示することができる。たとえば、浸透圧的充填によりペプチドを提示するこ とができる。典型的には、ペプチドは培養液に加える。培養物に加えるペプチド はそのままのペプチドまたはタンパク質の形で加えることができるが、その後細 胞内の作用、たとえば酵素的分解により分解される。そのかわりとして、細胞培 養物に加える前に、化学的分解(たとえば臭化シアン分解)またはプロテアーゼ (たとえばキモトリプシン)のような、他の何らかの方法で、そのままのポリペ プチドまたはタンパク質を分解することもできる。他の態様においては、ペプチ ドを、エピトープとなるアミノ酸配列を含んでもよいし含まなくてもよい、より 小さなセグメントとして提示する。
好ましい態様においては、十分な量のタンパク質(または複数のタンパク質)ま たはペプチド(または複数のペプチド)を細胞の培養物に加えて、クラスIMI IC分子に結合させ、続いて高濃度のペプチド(好ましくは各々のMHCには同 じ種類のペプチドが結合する)を、本発明のヒトのクラスIMIICを発現して いる細胞の表面上に提示する。細胞内でペプチドをMHC分子に提示する前に、 ヒトのクラスI MHCとヒトβ2ミクログロブリンを結合させて、すなわちヘ テロダイマーを形成することも好ましい。
本発明の他の態様においては、本発明の形質転換細胞にペプチドを加えて、細胞 によって発現されているMHC分子の熱安定性を高めるようにした。上述のよう に、ペプチドは好ましくは培養液に加える。2521分子に結合する抗原性ペプ チドは、MHC分子の熱安定性を保つために役立ち、また細胞表面での発現を増 加させる。MHC分子に結合するペプチドを加えた培養物は、従って、ペプチド を添加しない培養物より、温度の挑戦に対して有意に低い感受性を示した。
本発明の一つの態様においては、抗原ペプチドを、形質転換した、またはトラン スフェクトした細胞株に対し、種々の形で提示する。
たとえば、完全なタンパク質または他の抗原ポリペプチドを、たとえば化学的ま たは酵素的に分解し、この形で細胞に加えることができる。たとえば、興味の対 象となるタンパク質をキモトリプシンで分解し、結果として得られるペプチドの 「フラグメンl−Jの混合物を、、形質転換した、またはトランスフェクトした 細胞の培養物に加える。これらの細胞は、そこで、適当なペプチド(しばしば、 より小さなペプチドであり、好ましくは、オクタマーまたはノナマーから成る) を「選び」、クラスI MHC分子の上に充填することができる。そのかわりと して、タンパク質またはポリペプチドの全配列を適当なベクターにクローン化し て原核細胞に挿入し、それにより、細胞は有意な量の抗原ポリペプチドを産生じ 、それを集め、精製し、ペプチドに消化し、そこで形質転換したまたはトランス フェクトした原核細胞の培養物に加えることができ、細胞は発現されたMBCの 上に充填すべきペプチドを、ここでもまた「選ぶ」ことができる。
6、休止しているCD8細胞または、CD8先駆細胞体止しているCD8細胞( またはCD8先駆細胞)すなわち、標的となる特異抗原に対してまだ活性化され ていないT細胞は、好ましくはCD8細胞の、本発明の形質転換した培養物との インキュベートに先立ち、患者から抽出する。患者からのCD8先駆細胞の採集 は、CD8細胞の特異的に活性化されるべき能力を妨げる可能性のある他の処置 または治療の開始に先立って行うことが好ましい。たとえば、もし新生物または 腫瘍のある個体を治療しようとするのであれば、化学療法および放射線処理の開 始に先立って細胞試料を入手し、それを培養することが好ましい。
リンパ球の抽出法および培養法は周知である。たとえば、Rosen−berg の、米国特許No、 4.690.915は、リンホサイトフェレシス(Iyn −phocyto pheresis)により多数のリンパ球を得る方法を記載 している。使用された適切な培養条件は哺乳類細胞のためのものであり、典型的 には37℃で行なった。
CD8先駆細胞の分離および(または)その培養物の濃縮にはまた、種々な方法 を用いることができる。細胞の分離のための一般的な方法の例は、特異的にコー トした表面への、細胞の直接的な結合を含む。他の例では、CD8細胞を含んで いる、ヒト末梢血リンノく球(PBL)を、フィコール・ハイバック(Fico ll−Hypaque)勾配遠心法により単離した。PBLリンパ芽球は、その 後ただちに使用してもよいが、FBSを含むlO%DMSO(シグマ・ケミカル 社 モンタナ州、セントルイス)中で凍結した後、液体窒素中に保存することも でき、それにより細胞の生存率およびリンパ球としての機能を保つことができる 。
先駆細胞の分離および(または)培養物の濃縮についてのその他の方法は、以下 の例を含む。全血からリンパ球に富むPBL集団を調製した後、そこからCD8 リンパ球の亜集団を、CD8受容体抗原の存在に向けた、親和性(アフィニティ ー)に基づく分離技術により単離する。これらのアフィニティーに基づく技法は 、蛍光で活性化した細胞選別法(FAC3)を含む、フローサイトメトリー、細 胞接着および類似の方法を含む。(Scher、 Mage共著、「基礎免疫学 J (Funda−mental Immunology)W、E、Pa、u1 編、P、 767−780. リバープレス、ニューヨーク (1984)など を参照のこと。)アフィニティー法は、アフィニティー試薬の源として、抗CD 8受容体抗体を使用することができる。そのかわりとして、CD8受容体の天然 のリガンドまたはリガンド類似体を、アフィニティー試薬として用いることもで きる。これらの方法に用いるための様々な抗T細胞モノクローナル抗体、および 抗CD8モノクローナル抗体は、一般的にアメリカン・タイプ・カルチャー・コ レクション(ロックビル、メリーランド州)、およびファルマシア(サンディエ ゴ、カリフォルニア州)を含めた種々の販売元から入手することができる。抗原 の選択により、適する抗体が異なることがある。(T細胞を含めたヒト白血球の 命名法、抗原の名称、および、あてがわれる抗体についての議論および総説は、 Knallpらの「現代免疫学J (1mmunology Today 10 .253−258 (1989)を参照のこと。)たとえば、モノクローナル抗 体0KT4 (抗−CD4゜ATCCNo、CRL 8002) 、0KT5  (ATCCNo、CRL 8013および8016) 、0KT8(抗CD8  、 ATCCNo、CRL 8014) 、および0KT9 (ATCCNo、 CRL 8021)は、[細胞株およびハイブリドーマのATCCカタログJ  (ATCCCatalo−gue of Ce1l Lines and Hy bridomas (ATCC,o ツクビル、メリーランド州)には、ヒトT リンパ球、ヒトT細胞サブ上・ソト、および活性化T細胞のそれぞれに反応性が あると定義されている。T細胞種の同定および単離のための、他の様々な抗体を 入手することができる。
好ましくは、PBLを次いで精製する。たとえば、フィコール勾配をこの目的の ために利用することができる。精製したPBLを次いで、あらかじめ適当な抗原 ペプチドとインキュベートしておいた同系のドロソフィラ細胞と混合する。
7、CD8細胞のin vitroでの活性化特異的な細胞障害性T細胞の産生 のためのin vttroでの条件を最適化するために、刺激細胞の培養を、あ る適した培地に維持した。
好ましい態様においては、刺激細胞はドロソフイラ細胞であり、それらは無血清 培地(たとえば、エックスセ(Excell) 400)に維持することが好ま しい。
刺激細胞を、活性化されるべき細胞、たとえばCD8先駆細胞と共にインキュベ ートするに先立ち、ヒトのクラスI MHC分子上に充填し、刺激細胞の表面上 に発現するに十分な量の抗原ペプチドを、刺激細胞の培養物に加える。本発明に よれば、ペプチドの十分な量とは、約200、および好ましくは200以上のヒ トのクラスIMl+C分子に、ペプチドを充填して、個々の刺激細胞の表面上に 発現させることのできる量である。好ましくは、刺激細胞を、20μg/mlよ り高濃度のペプチドとインキュベートする。
休止しているCD8細胞、またはCD8先駆細胞は、次いで適当な量の刺激細胞 と共に、CD8細胞を活性化するに十分な期間、培養によりインキュベートする 。好ましくは、CD8細胞は、抗原特異的方法で活性化する。刺激細胞に対する 休止しているCD細胞、またはCD8先駆細胞(エフェクター)の割合は、個々 に異なり、さらにはある個体のもつリンパ球の、培養条件に対する順応性、およ び、本文中に記載した治療様式が使用される、疾病の状態またはその他の状態の 、性質およびきびしさのような変数に依存している。しかしながら、好ましくは 、リンパ球対刺激細胞(たとえばドロソフィラ細胞)の比は、およそ30:1〜 300:Iの範囲である。たとえば、一つの態様においては、3XlO’個のヒ トPBLと1×10″個のドロソフィラ細胞を混合し、RPMl、 1640培 地20n+I中に維持した。
エフェクター/刺激細胞培養は、治療上実用的な、または効果的な数のCD8細 胞を刺激するために必要な期間維持することができる。
一般的な条件下においては、最適期間はおよそ1日と5日の間であり、「プラト ー」、すなわち特異的CD8活性化レベルの「最大値」は、一般的には培養5日 後に見られる。本発明の一つの態様においては、in viけ0でのCD8細胞 の活性化は、細胞株の感染の後、短い期間内に検出される。一つの態様において は、CD8細胞の活性化が可能なトランスフェクトした細胞においての、一時的 な発現を、トランスフェクト後48時間以内に検出できた。このことは、ヒトの クラスI MHC分子を発現している形質転換細胞の安定な、または一時的な培 養が、CD8細胞の活性化に効果的であることを明らかに示している。
8、CD8細胞の、ドロソフイラ細胞からの分離活性化したCD細胞は、刺激を 与える(たとえばドロソフイラ)細胞から、周知の方法の一種を用いて効果的に 分離することができる。
たとえば、刺激細胞に対して、または刺激細胞上に充填されているペプチドに対 して、またはCD8細胞(またはそれらの断片)に対して特異的なモノクローナ ル抗体を用いて、これらの適切な相補性のあるリガンドを結合することができる 。抗体をつけた分子は、適当な方法、たとえば周知の免疫沈降または、免疫検定 法により、刺激細胞−エフェクター細胞混合物から抽出することができる。
9、活性化したCD8細胞の投与 活性化したCD8細胞の、効果的な細胞障害性のある量は、これらのキラー細胞 の最終的な標的である細胞の量およびタイプによって変わるように、in vi troと in vivoでの使用によっても変わり得る。
その量は、患者の状態によっても変わり、従事者により、すべての適切な因子の 考慮を経て決定すべきである。しかしながら、マウスでは約5X10@〜5X1 0’個の細胞を用いるのに対し、成人では好ましくは約lX10’〜約lXl0 ”個を、さらに好ましくは約lXl0@〜約lX10”個を、さらになお好まし くは、約lXl0’〜lXl0”個の活性化したCD8細胞を利用する。
前文に論議したように、好ましくは治療を受ける個体への投与に先立ち、活性化 したCD8細胞を、ドロソフイラ細胞の培養物から回収する。しかしながら、今 日存在する、および提案されている他の方法と異なり、本発明の方法が腫瘍原性 のない細胞培養系(すなわちドロソフィラ細胞)を用いていることに注目するこ とは重要である。従って、もしドロソフィラ細胞と、活性化したCD8細胞との 完全な分離が行われないとしても、少数のドロソフイラ細胞の投与に伴う固有の 危険は、哺乳類の、発がんを促進する細胞の投与が極めて危険であるのに対し、 何も知られていない。
細胞成分の再導入の方法は、本技術分野では周知であり、Hon5ikらによる 米国特許No、 4.844.893ならびにRO5enbergによる米国特 許No、 4.690.915に例示されている方法を含む。たとえば、CD8 細胞の静脈内注入による投与が適している。
10、HLAのタイピング 先に述べたように、)ILAのハブロタイブ/アロタイプは個体ごとに異なり、 本発明の実施に対しては本質的なことではないが、個体の1(LAを決定するこ とは、しばしば有用である。)11.Aタイプは、標準的なタイピング方により 、フィコール勾配で精製したPBLを用いて決定することができる。精製したP BLを、適当な抗原ペプチド(たとえば、ウィルス感染、がん、または悪性腫瘍 に関する治療用の適用には、ウィルスに特異的または、がんに特異的なタンノく り質に由来するペプチド)と共にあらかじめインキュベートしておいた同系のド ロソフィラ細胞と混ぜる。
特定のウィルスまたはがんに特異的な抗原の性質が明らかになっているような場 合には、例のようなウィルスの、または悪性な条件を使い続けるには、これらの エピトープをコードしている合成したペプチドを使うことが好ましい。好ましい 抗原ペプチドが正確に決定されていない場合には、ウィルスまたはがんに特異的 なタンパク質のプロテアーゼ分解物を使うことができる。それらの抗原の源とし て、ウィルスまたはがんに特異的なタンパク質をコードしているcDNAを、た とえばこの文章の中に開示した方法により、細菌の発現ベクターにクローン化し 、細菌を形質転換することができる。
HLAのタイピングの後、もし好ましいHLAを発現しているドロソフィラ細胞 が得られない場合には、ポリメラーゼ連鎖反応により、好ましいHLAをコード しているcDNAをクローン化することができる。
前文において、B・1章に開示したプライマー(SEQ ID No lからS EQ 10 No 12まで)を用いて適切なHLA−A、 −B、 −C,− E。
−F、またはGのcDNAを、別々の反応において増幅することができ、下文の A2・1において、HLAについて開示した方法で、クローン化し、配列を決定 することができる。クローン化したHLAを発現している安定な細胞株をここで 、ドロソフィラ細胞において確立することができる。かわりの方法として、PC R反応からのクローン化した組換え体の大部分の集団を一時的に発現している昆 虫細胞の集団を、1nvitroでのCD8の活性化に用いることができる。
11、ドロソフィラの分裂促進因子 本発明に従って培養した細胞の上清が、特異的な活性化されたCD8細胞を産生 ずるという、細胞株の能力を増進または回復させることが今わかった。約10% のドロソフィラの培養物上清を、リンパ球の培養物、または固定した細胞に加え るとCD8を効率よく活性化する。同系クラスI抗原を発現しており、初代培養 では、CD8を活性化することができなかった培養細胞は、ドロソフィラ細胞の 培養物上清を加えた後、特異的なCD8を産生ずることができた。ドロソフィラ の培養物から単離される因子であり、ドロソフィラの細胞培養において、CD8 の活性化に重要なインパクトを持つと思われる因子は、ドロソフィラの分裂促進 因子である。分裂促進因子は、安定性の高い、可溶性な分泌物質として特徴づけ られ、4℃で4か月保存した後でもその活性を維持している。分裂促進因子は比 較的大きな分子量、すなわちスペロース6(ファルマシア、ビッカタウエイ。
ニューシャーシー州)ゲルろ適法によれば500kDaを有する。それはまたモ ノQセファロース(ファルマシア、ピッカタウエイ、ニューシャーシー州)に強 く結合する。ドロソフィラ細胞の分裂促進因子は、明らかにB細胞の増殖を誘導 し、マクロファージを活性化する。
ドロソフィラ中に発見された分裂促進因子は、他の昆虫の分裂促進因子の代表的 なものであって、効果的な治療用アジュバントを供する可能性がある。たとえば 、感染した動物から細胞をとり、それを用いてドロソフィラ細胞を刺激し、続い て血中リンパ球の初代培養物、およびドロソフィラの分裂促進因子と混合する。
次いで、この混合物をその動物の治療に用いることができる。
実施例 下記の実施例によって、本発明をさらに説明する。これらの実施例は本発明を限 定しない。
実施例1 sph I線状化pRmHa −I DNA発現ベクターを後述するようにpR mHa−2発現ベクターのsph I制限消化から生ずるDNA断片と結合する ことによって、本発明において記載するドロソフィラ・シュネイダ−(Dros ophila 5chneider) 2細胞中でMHCタンパク質を発現する とき使用するpRmHa−3発現ベクターを構成した。この方法におけるpRm Ha −1とpRmt(a −2断片との結合を実施して、pRrrIHa−1 の中に存在する2つのEcoRI制限エンドヌクレアーゼクローニング部位の1 つを除去した。こうして、生ずるpRmHa −3発現ベクターは、種々のMH CをエンコードするDNA断片が実施例に記載するように挿入された多数のクロ ーニング部位(ポリリンカー)の中にただ1つのEcoRI制限部位を含有した 。
1、pRmHa−1発現ベクターの調製pRm)Ia −1発現ベクターは、メ タロチオネインプロモーター、金属応答コンセンサス配列(MTと表示する)お よびドロソフィラ・メラノガスタ−(Drosophila IIlelano gaster)から単離されたポリアデニル化シグナルを含有するアルコールデ ヒドロゲナーゼ(ADH)を含有腰Bunchら、Nucleic Ac1ds  Res、 16 : 1043−61 (1988)に記載されているように して構成した。最終のpRmHa−1構成体の概略を第1B図に示す。ATCC 受は入れ番号37253を有するプラスミド発現ベクターpUc18を源ベクタ ーとして使用し、これから引き続いてここに記載するベクターを誘導した。p! JC18プラスミドは多数のクローニング部位の中に5′から3′に次の制限部 位を含有し、それらのすべては第1図にpUcl、8誘導ベクターの概略的表示 の中に示されていない: EcoRI ; 5acI ; Kpnl ;同一位 置に位置するSma IおよびSmaI ;BamHI ; XbaI ; 5 alI ;同一位置に位置するAce Iおよび旧ncII ; Pstl ;  5phIおよび旧ndlH0puctsベクターをまずHincllIrで消 化して線状化puc1sを形成した。次いで、ManiiLtisら、Mo1e cular Cloning : A Laboratory Manual  、編、Co1d SpringHarbor Laboratory 、ニュー ヨーク(1082)に記載するように、HindI[[末端にDNAポリメラー ゼIの大きい断片をフィルインすることによって、平滑末端をつくった。
生ずる線状化平滑末端pUc18ベクターを、ポリアデニル化シグナルを含有す るドロソフィラ・メラノガスター(Drosoph目amelanogasLe r) ADH遺伝子からの740塩基対(bp)の旧nfI断片と結合した。プ ラスミドpSACIから、まず、Goldbergら、PNAS USA77  : 5794−5798 (1980)に記載されているように、旧nfI断片 で消化し、次いでクレノーで平滑末端として配列識別番号】4に記載するヌクレ オチド配列を生成することによって、結合したADHアレレを単離した。ランダ ムの高分子量の(15kbより大きい)を含有するバクテリオファージラムダの ライブラリーから選択したドロソフイラ(Drosophila) DNAの4 .7キロ塩基(kb)のEcoRI断片を、pBR322(ATCC受は入れ番 号31344)の中にサブクローニングすることによって、ADHアレレを含有 するpsAc Iベクターを構成した。Krei tman。
Nature 304 : 412−417 (1983)に記載されているよ うに、5 ’ Hinf I制限部位はADH遺伝子の中の1770位置にの自 然に見出された。3′旧r+41部位は、ADI(遺伝子がクローニングされて いるp(IC18ベクターから誘導された。この位置はADH遺伝子バンクの位 置2500におけるXho I部位に対して4塩基3′であった。ADH断片は 、ADHmRNAの3′非翻訳部分中のポリアデニル化/切断配列の35bp上 流からポリアデニル化シグナルの700bp下流まで延長した。AD)l遺伝子 断片を含有する生ずるpUc18誘導ベクターを、第1A図に示すようにpHA −1と表示する。
421bpのEcoRI / Stu I MT遺伝子断片は、ドロソフィラ・ メラノガスタ−(Drosophila melanogaster )ゲノム DNAライブラリーの中においてほぼ15.3kbのDNAを含有するクローン から得られた。成虫DNAのMbo 1部分的消化で調製されたライブラリーを ラムダ誘導EMBL 4の中でクローニングした。この断片はMTプロモーター およびドロソフィラ(Drosophila) MT遺伝子の金属応答コンセン サス要素を含有した(Maroniら、Genetics 112:493−5 04 (1986))。この領域は、プロモーターおよびヌクレオチド1+に転 写開始部位を含有し、MT遺伝子の位置−370からヌクレオチド位置+54に 相当した(配列識別番号13)。次いで、生ずる断片を、前以てEcoRIおよ びSma Iで線状化した上で調製したpHA−]の中に結合した。5tuI消 化によりつくられたMT中の3′平滑末端は、S+na I消化によりつくられ たpHA −1中の平滑末端と適合した。5′ ドロソフィラ(Drosoph ila) MT遺伝子および3 ’ ADH遺伝子断片を含有する生ずるI)U Cl、8誘導ベクターをpRmHa、 −1と表示した。pRmHa−1発現ベ クターは、第1B図に示されており、複製起点(art)およびpUcl8から のアンピシリンに対する耐性(A+np’ )を与えるβ−ラクタマーゼ遺伝子 を第1A図に示すようにpHa −1ベクター上に含有した。
pRmt(a−1の線図は、また、MT遺伝子断片の5’−3’隣接位置、多数 のクローニング部位およびADH遺伝子断片を示す。pRmlla −1ベクタ ーは、下のC8に記載するように、pRmHa −3発現ベクターの構成におい て使用した。
2、pRmHa−2発現ベクターの調製pR+ntla −2の構成を第1A図 に示す。pRmHa −2発現ベクターを構成するために、pRmHa −1の 構成について前述したようにわずかの変更を加えて、上で調製したMT断片をp Uc18誘導ベクターpHA −1の中に挿入しt二。上で調製したEcoRT 。5tuI単離MT遺伝子断片のStu !部位に[!coRIリンカ−を加え て、両末端にEcoRI制限部位を有するメタロチオネイン断片を形成した。次 いで前以てEcoRIで線状化したADH断片含有pUc18発現ベクターの中 に、生ずる断片を結合した。生ずるpUc18誘導ベクターは、5′ ドロソフ ィラ(DrosophjJa) MT遺伝子断片および多数のクローニング部位 に対して5′に2つのEcoRI制限部位を有する3 ’ ADH遺伝子断片を 含有し、 pRmHa −2と表示する。pRmHa −2発現ベクターは、第 1A図に示されており、複製起点(ori)およびplJcI8からのアンピシ リンに対する耐性(Amp’ )を与えるβ−ラクタマーゼ遺伝子を含有した。
pRmHa −2の線図は、また、MT遺伝子断片の5’−3’隣接位置、多数 のクローニング部位およびADH遺伝子断片を示す。pRmHa−2ベクターは 、下のC1に記載するように、pRmHa −3発現ベクターの構成においてp RmHa −1と一緒に使用した。
3、pRmHa−3発現ベクターの調製ただ1つのEcoRI制限部位を有する pRllllHa−3発現ベクターを調製するために、pRmHa −2からの 断片をpRIIIHa −1の中に結合した。
この構成のために、上のす、において調製したpRilla−2をまずSph  rで消化した。生ずる5phI断片はMT遺伝子の中央において開始しそして多 数のクローニング部位中のsph I部位に延長し、これをまずpRmHa − 2ベクターから単離し、次いで上のA、I。において調製したpRmHa −1 の中に結合した。pRmHa −1ベクターを前以て修飾してMT遺伝子断片に 対して5′のEcoRI制限部位を除去し、次いでSph rで線状化した。こ の方法は第1B図に概略的に示されている。pRmHa−1中のF!coRI部 位を除去するために、このベクターをまずEcoRIで消化して線状化ベクター を形成し、次いでヤエナリヌクレアーゼで平滑末端とし、そして再結合した。
次いでEcoR1部位を欠如するpRmHa −1ベクターをsph Iで消化 して、pRmHa −2からsph I断片のインサートに相当する領域を除去 し、そして線状化pRmHa −1ベクターを形成する。次いでpRmHa−2 からのsph I断片をSph I線状化pRmHa −1の中に結合して、p RmHa −3発現ベクターを形成した。pRmHa −3ベクターの概略は第 1C図に示されている。pRmHa −3を誘導したpUc18ベクターからの 種々の制限部位の相対位置は、この図面上に示されている。さらに、問題のMH C遺伝子をその中にクローニングした多数のクローニング部位(ポリリンカー) により分離されたMTおよびADH遺伝子断片の相対位置および長さは、この図 面上に示されている。pUclBから誘導されたpRmHa −3ベクターは、 pUc18複製起点およびアンピシリン耐性を与えるβ−ラクタマーゼ遺伝子を 含有する。こうして、本発明において調製されそしてpRml(a−3の多数の クローニング部位の中にクローニングされたMHCをエンコードするDNA断片 は、MTプロモーターにより転写的に調節され、そしてこれをADI(遺伝子を 介してポリアデニル化した。
B、cDNAの合成 !1LA A、2.2を合成するために、完全なA2.2をエンコードするcD NA(参照、Holmesら、J、 I+n+nuno1.139 : 936 −41 (1987) 、発表された配列について)を、M13n+p19プラ スミド、すなわち、商業的に入手可能なバクテリオファージのベクター(ストラ タジーン(Stratagene)、ラジョラ、カリフォルニア州)の中にクロ ーニングする。A2の発表された配列から誘導されたプライマーを使用するPC Bにより、cDNAを合成する。cDNAをM13+np19クローンからNo tI(クレノーでフィリングされたオーバーハング)/EcoRI断片として解 放する。
(クレノー断片は、大腸菌(E、 col 1)DNA pol Iをスブチリ シンで処理して生産された、大腸菌(E、coli) DNAポリメラーゼ1分 子の一部分である。それらを使用して、制限ヌクレアーゼにより生産されたDN A分子の末端において5′または3′のオーバーハングを「フィル・アウト(f ill ouD Jする。) Bgl[I (末端がクレノーでフィリングされ ている)およびBcoRIで消化されたpsP64Tの中に、No t I /  EcoRI断片を挿入する。pSP64Tは、それ自身の開始コドンを含有す るcDNAに効率よく翻訳されるmRNA (β−プロピン)から5′および3 ′フランキング領域を提供するようにデザインされたSP6クローニングベクタ ーである。この翻訳SP6ベクターは、pSP64−X3mをBal Iおよび Bs tE IIで消化し、互い違い末端を74DNAポリメラーゼでフィルイ ンし、そして結合によりBgl IIクリンカを加えることによって構成された 。Ba1Iはβ−グロビンcDNAをATG (開始コドン)の2塩基上流で切 断し、そしてBstEIIはTAA (停止コドン)の8塩基上流で切断する。
psP64Tの中にただ1つのBgl IIが存在するので、ポリリンカー断片 において、PatIがらEcoRIまでを切断する制限酵素をなお使用して転写 のためにプラスミドを線状化Res、 12 : 7057−7070. (1 984) 、これは、また、プラスミドpsP64−X3mの構成を記載してい る)。生ずるプラスミドをEcoRI (クレノーで末端をフィリングした)お よび旧ndnIで切断し、pcMU IIの中に旧ndIn(5’)と5tuI (3’)との間においてクローニングする。(参照、Paaboら、EMBOJ 、5 : 1921−1927 (1986)。)全体のcDNAを旧ndln  (クレノーで末端をフィリングした)Bam)II断片として除去し、Sma  IおよびBamt(Iで切断したpRmHa −3の中にクローニングする。
トランスメンブレンドメインの直前に前述のA2.2 cDNAの中に停止コド ンを操作することによって、HLAA2.2を調製した。真核生物の発現ベクタ ーpcMLI IIの中の旧ndIII 5 ’と5tuI3’(上を参照)と の間にクローニングしたA2,2 cDNAをMboIIおよびBamHIで切 断し、次のオリゴヌクレオチドを挿入することによって突然変異を達成する: 5′プライマー: 5’ GGAGCCGTGACTGACTGAG 3 ’( 配列識別番号17) 3′プライマー: 5’ CCCTCGGCACTGACTGACTCCTAG  3’(配列識別番号18) 生ずる組換えプラスミドを旧nd■で切断し、オーバーハング末端をクレノーで フィリングし、次いでBamHIで切断して制限断片を解放し、これをA2.2 全長と同一方法でpRmHa −3の中にクローニングする。
HLA A2.1 cDNAを次のようにして調製する。A2.1の発表された (1989)に記載された反応条件を使用するPCHにより、切頭HL^A 2 .1. cDNA配列を合成する。
5′プライマー: 5’ GCGG八TCへATGGCCGTCATGGCGC CC3’(配列識別番号19) 3′プライマー: 5’ CGGAATTCT(:ATCAGGGCTTCGG CAGCCC3’(配列識別番号20) 生ずるPCR断片をpBS (ストラタジーン(Stratagene) 、ラ ジョラ、カリフォルニア州)の中にクローニングし、そして配列をジデオキシ配 列決定により評価する。HLAA2.lのコーディング配列の大部分をエンコー ドするaoobpの断片をこのプラスミドからAva IおよびStu Iで切 除し、そして前以てpRmlla −3の中にクローニングされたHLA A2 .2 トランスメンブレン配列において同一断片と置換するために使用する(上 を参照)。
HLA E 7をB7の発表された配列(参照、例えば、Ze++onourお よびParham、Immunogenetics 33 : 310−320  (1991))から誘導されたプライマーを使用するPCHにより合成し、B amHI部位によりフランキングし、pRmHa −3のBa1nH1部位の中 に直接クローニングする。
(参照、5oodら、I++ununogenetics 22 : 10f− 121(1988))。
B27の発表された配列(参照、例えば、ZemmourおよびParham、 Immunogenetics 33 : 310−320 (1991))か ら誘導されたプライマーを使用するPCRにより、HLA 827 cDNAを 合成する。それ以上の詳細はすぐ下に記載されている。
HLA B27 sol cDNAを上のB27 cDNAのように調製するが 、クローンpBlのアルファ3ドメインの末端に停止コドンを組み込む(参照、 5zotzら、PNAS 83 : 1428 (1986))。切頭および全 長の両者の827cDNAは、5′末端を修飾したベクターpDS5において得 られる(参照、5tueberら、[!MBOJ、3 : 3143−3148 ) (1986))。部位特異的突然変異誘発を実施してcDN/、の5′末端 を伸長する。次の配列(大文字)を発表された827 cDNAクローンに付加 する;スラッシュマーク(1)後の配列は発表された配列の開始である:GGA 、TCCTCTCAGACGCCGAGATGCGGGTC/ acggcgc cc、 、 。
(配列識別番号21) 完全なり27およびB27 sol cDNAをpD55から、まずApaLI  (クレノーで末端をフィリングした)およびBamHIで切断することによっ て切り出す。生ずる断片を5all(末端をクレノーでフィリングした)および Bag)l Tで切断したpRi)la −3の中に方向的にクローニングする 。
任意の好ましいHLAをエンコードするcDNAをポリメラーゼ連鎖反応により クローニングすることができる。上の節B、 1.の開示プライマー(配列識別 番号1〜配列識別番号12)を使用して適当なHLA−A、−B、 −C,−E 、−F、または−G cDNAを別々の反応において増幅することができ、次い でこれらを上にHLAA2.1について開示した方法に記載されているようにク ローニングし、そして配列決定することができる。ヒト細胞からのcDNAの調 製は、Ennisら、PNAS USA 87 : 2833−2837 (1 990)に開示されているように実施する。
簡単に述べると、血液試料を個体から獲得し、そして細胞を遠心後に集め、そし て全体のRNAの調製に使用する。第1鎖cDNAをオリゴ(dT)および鳥類 骨髄芽球ウィルス逆転写酵素使用することによって合成する。生ずるcDNAを 、上の節B、1.において記載するように1または2以上の適当なプライマーお よびシーンアンプ(GeneAmp)キットおよびサーマルサイクラ−(パーキ ン−エルマー/セッス(Perkin−Elmer /Cetus ) )を使 用するPCR増幅反応において使用する。反応条件は好ましくは次の通りである 。1100nのcDNA鋳型および50ピコモルの各オリゴヌクレオチドのプラ イマーを使用する。
30サイクルWO次のようにして実施する:(a)94℃において1分;(b) 60℃において1分;および(c)72℃において1分30秒。次いでPCR反 応を100℃に10分間加熱してTaqポリメラーゼを殺し、そしてDNAの末 端をT4ポリメラーゼ(ストラタジーン(Straragene)、カリフォル ニア州すンディエゴ)により平滑末端とする。
ヒトβ2ミクログロブリンcDNAを発表された部分的cDNA水性(参照、S uggsら、PNAS 78 : 6613−17.1981)を使用して調製 し、次のプライマーを使用するポリメラーゼ連鎖反応(PCR)のための鋳型と して使用する: 5′プライマー: 5’ GCTTGGATCCAGATCTACCATGTCTCGCTCCGT GGCCTTAGCTGTGCTCGCGCTACTCTC3’ (配列識別番号15) 3′プライマー: 5’ GGATCCGGATGGTTACATGTCGCGATCCCACTT AAC3’(配列識別番号16) プライマーを標準のPCR反応において使用する(参照、Ni1ssonら、C e1l 58 : 707 (i989)) 。反応生成物をフェノールで抽出 し、シーンクリーン(Geneclean)キット(Bio 101 、カリフ ォルニア州すンディエゴ)で精製し、Bam1l Iで消化し、そしてpBSの BamHI部位(ストラタジーン(Stratagene) 、カリフォルニア 州うジョラ)の中にクローニングする。配列の評価後、このBamHI断片をp RmHa−3のBamHI部位の中にクローニングする。
実施例に記載するように、ネズミクラスI cDNAを種々の場合において使用 した。ネズミクラスI cDNAを次のようにして調製した。
H−2Kb :完全なKb分子をエンコードするcDNAを次のようにして構成 した発現プラスミド匹MU/に″から得る。リーダー配列およびアルファニドメ インの大部分を欠如する部分的H−2にゝcDNApH202を生成する。この cDNAを使用して全長の分子を発生する。
Not I部位によりフランキングされた5′プライマーを使用するPCR反応 において鋳型としてH−2Kbをエンコードするゲノムのクローン(Calig anら、Nature 291 : 35−39.1981)を使用して、次1 .Sでリーダー配列の最後の7アミノ酸をエンコードする21ヌクレオチドおよ びアルファニドメインの開始に対して相補的な18ヌクレオチドおよび5tyI 部位を含む領域に対して相補的な3′プライマーを使用して、前記欠如した配列 を得る。生ずる断片をpH202と5tyx部位において結合する。シグナル配 列の残部をエンコードする5′配列を、D’ cDNA (下を参照)からBa mHI / Not I断片として得られる。全体のコーディング配列を発現プ ラスミドからBamHI断片として切断し、そしてBawl(Iで切断したpR mf(a−3の中にクローニングする。
H−2L’ :完全なし4分子をエンコードするcDNAを発現プラスミドpc MUIV /しから得る(参照、Jolyおよび01dstone、 Gene  97 :213、1.991)。完全なcDNAを真核生物の発現ベクターp cMUIV / L ’からBamHI断片として切断し、そしてKbとしてp RmHa −3の中にクローニングする。
H−2Db +完全なりb分子をエンコードするcDNAをpcMUIV /  D bから得る(参照、Jolyおよび01dstone、 5cience  253 : 1283−85゜1991)。完全なcDNAを真核生物の発現ベ クターpcMUIV/ D ’からBam旧断片として切断し、そしてに5とし てpRm)la−3の中にクローニングする。
ネズミβ2ミクログロブリン:全長のネズミβ2ミクログロブリンcDNAを旧 ndnI(5’)(クレノーでフィリングした) / [1g1II(3′)断 片をpsV2neo (ATCCNo、37149)ネズミβ2ミクログロブリ ンcDNAから形成し、そしてSma IおよびBam)I Iで切断したpR mHa −3の中にクローニングする。
前述したように、pcMUベクター(pcMU■)を真核生物の発現ベクターp c81GからNi l5sonら、前掲、に記載されているように誘導する。引 き続いて、ベクターpc81GをpA81G (Paaboら、Ce1l 33  :445−453 (1983))から、Paaboら、EMBOJ、5 :  1921−7 (1986)に開示されている方法に従い誘導する。簡単に述 べると、これらのベクターを次のようにして構成した。
ベクターpA81Gの220bpの長さのリーダー配列を、Dde r断片に対 して80bpの旧ndllIを欠失することによって短縮する(Herisse ら、NAR8: 2173−2192 (1980)により発表された配列のヌ クレオチド1286−1366) ;この構成体をpB81Gと呼ぶ。転写開始 の部位に対してそれぞれヌクレオチド−112から+19までの領域にわたる、 アルファーグロブリン遺伝子の旧nfI断片を、puc 9のPStIの部位の 中にサブクローニングし、SV40の72bpの反復エンハンサ−をプロモータ ーから上流に挿入した。このプロモーター−エンハンサ−要素をまず5V40T −抗原のコーディング配列の前でクローニングすることによって試験し、そして 生ずる構成体をHeLa細胞(ATCCCCL 185)の中にトランスフェク ションした。細胞を2日後に固定し、そしてT−抗原について間接的免疫蛍光に より染色する。多数の染色された核が見出され、アルファーグロビン断片の強い プロモーター活性を示す。次いでベクターpH81G中のSV40プロモーター をこの効率よいプロモーター要素で置換して構成体pB81Gを得た。
p[181Gを旧ndI[IおよびBamfl Iで消化し、そしてキセノプス ・ラエビス(Xnenpus Iaevis)β−グロビンcDNAの5′非翻 訳配列をエンコードするオリゴヌクレオチドを挿入することによってpcMUI Vを構成し、pSP64Tの発生に使用した(Kriegら、NAR12: 7 057−7070(1984)) 、しかしながら、BamHI部位をpSP6 4Tにおいて使用したBg1m部位の代わりに選択した。pcslGの旧ndl IIとBam1l Iとの間に挿入された配列は、次の通りであった。
5 ’ AGCTTGAGCACTTGTTCTTTTTGCAGAAGCTC AGAATAAACGCTCAACTTTG 3’ (配列識別番号22) ベクターphshsneoはネオマイシン(0418)耐性を与え、そして追加 の熱シヨツクプロモーター(hs)配列をもつphsneOの誘導体(pUcc hsneo)であり、これは5lellerら、EMBOJ、 4 : 167 (1985)に記載されているように商業的に入手可能なpUc aから合成で きる。
これらのベクターの中に含有される熱シヨツクプロモーターはhsp70プロモ ーターである。ネオマイシン耐性(G418耐性)を与える他の有用なベクター は、コスミドsmart 2 (ATCC37588) (これはドロソフィラ (Drosophila) hsp70プロモーターのコントロール下に発現さ れる)、およびプラスミドベクターpcopneo (ATCC37409)を 包含する。
C1発現ベクターの中への遺伝子の挿入制限生成物を1%アガロースゲルの電気 泳動にかける(ManiahSら、Mo1ecular Cloning :  A Laboratory Manual、 Co1d SpringHarb or Laboratory (1982))。cDNAをエンコードする制限 断片をゲルから切り出し、そして製造業者(バイオ(Bio) 101、カリフ ォルニア州すンディエゴ)の指示に従い「シーンクリーン(Geneclean )Jを使用してアガロースから精製する。ドロソフィラ(Drosophila )発現プラスミドpRmHa−3(参照、Bunchら、Nucletc Ac 1ds Res。
16 : 1043−61.1988)を製造業者(ファーマシア(Pharm acia)、ニュージャーシイ州ビス力タエイ)に指示に従いOne Phor  A11緩衝液中で適当な制限酵素で切断し、そして製造業者の文献(ベーリン ガー・マンヘイム(Boehringer Mannheim)、インジアナ州 インディアナポリス)に記載されているようにアルカリ性ホスファターゼで処理 する。1.00ngの切断しかつホスファターゼ処理したpRmHa、−3ベク ターを300ngのアガロースゲル精製したクラスIMHC重鎖cDNAまたは β2ミクログロブリンcDNAと混合し、そして製造業者の文献に記載されてい るように74DNAリガーゼおよびOne Phor all緩衝液を使用して 結合する。16℃において5時間インキュベーションした後、結合混合物を使用 して能力大腸菌(E、coli) JM83 (Maniatisら、前掲(1 982) )を形質転換する。
Maniatisら、前掲に開示されている方法を使用して必要なcDNAを調 製する:簡単に述べると、方法は次の通りである。アンピシリンを含有する寒天 プレートとで大腸菌(E、coli)をプレートすることによって、形質転換体 を選択する。アンピシリン耐性コロニーを個々に液体培養において増殖させ、そ してDNAをアルカリ性溶解ミニプレプ法を使用して調製する。ベクター中のM HC重鎖cDNAの存在およびその向きを制限マツピングにより決定する。メタ ロチオネインプロモーターに関して正しい向きでcDNAcDNAをもつベクタ ーを含有する細菌を、アルカリ性溶解法および塩化セシウム勾配精製を使用する DNAの大規模調製のために使用する。得られるDNAの量を分光光度測定的に 決定する。
シュネイダー(Schneider) n細胞を、10%胎児仔ウシ血清(55 ℃において1時間加熱処理した)、100単位/+nlのペニシリン、100m g/miのストレプトマイシン、および1+nMグルタミン)を補充したシュネ イダー培地(ギブコ(Gibco)/BRL 、ニューヨーク州グランドアイラ ンド)中で増殖する。(便宜上、この補充した培地を以後シュネイダー培地と呼 ぶ。)細胞を27℃において増殖し、そして典型的には新しい培地中で1=17 に希釈することによって7日毎に継代する。50%シュネイダー150%エクス セル(Excell) 401で最初に希釈することによって、細胞を血清不含 培地(100単位/mlペニシリン、 10h+g/ストレプトマイシン、およ び1mMグルタミン、および500μg /ml G418を補充したエクスセ ル400または401(JRIIバイオサイエンス(Bioscience)  、カンサス州レネクサ)中の増殖に変換する。1週後、細胞を10%シュネイダ ー培地/90%エクスセル401の中に継代し、そして1週後100%エクスセ ル401の中に継代することができる。細胞をこの培地中で維持し、そして新し い培地中で2:17に希釈することによって7日毎に継代する。
15X10’ シュネイダー細胞を106細胞/mlの濃度で85mmのベトリ 皿中でプレートアウトする。12時間後、リン酸カルシウム/ DNA沈澱物を 、後述するように調製しく1+nl)、細胞に滴々添加する。48時間後、上澄 み液を注意して除去し、そして細胞を175cm2のフラスコに500μg/+ ++1ジエネチシン(Geneticin) (0418) (ギブコ/BRI 、ニューヨーク州グランドアイランド)を含有するシュネイダー培地中の50m 1の合計の体積で移す。21日後、20m1の培養物を500μg/m1の64 18を含有する30m1のシュネイダー培地を含有する新しいフラスコに取り出 す。10日後、フラスコに弱く付着しかつほぼ24時間の倍加時間で増殖した細 胞の安定な集団が得られ、引き続いてこれらの細胞を培養し、そして前述したよ うに選択した培地中で継代する。5〜20XIO’細胞を遠心により集め、そし てそれらを1mlの細胞凍結培地(93%胎児仔ウシ血清/7%ジメチルスルホ キシド)中に再懸濁させることによって、これらの細胞の凍結したアリコートを 調製する。次いでアリコートを一70℃において1週間配置し、引き続いて液体 窒素貯蔵に移す。
に記載されているように調製し、ただし25μgのDNA/ l−ランスフエク ションを使用する。次のDNAの組み合わせを使用して示したトランスフェクシ ョン体を調製する: (a)MtlCクラスI重鎖単独:23μgの重鎮発現ベクターDNA+ 2μ gのphshsneoDNA 。
(b)MHCクラスI重鎖単独+β2ミクログロブリン:11.5μgの重鎮発 現ベクターDNA +11.2μgのβ2ミクログロブリン(ヒトまたはマウス )発現ベクターDNA+2μgのphshsneoDNA 。
代謝的標識化の24時間前に、細胞を1mMのCuSO4を含有するシュネイダ ー培地中で3〜5X10’細胞/mlの細胞密度(10m1/ 85mmペトリ 皿)でプレートアウトする。標識化の30分前に、培地を皿から吸引し、そして 細胞を2XlOmlのPBSで洗浄し、次いでメチオニンおよびシスティンを含 有しないグレイセズ(Craces)昆虫培地(ギブコ/BRI 、ニューヨー ク州グランドアイランド、がらの特別の注文)中で20分間インキュベーション し、次いで0.1+nCiの358トランス(Trans)標識(二ニー・イン グランド・ニュークリアー(NewEngland Nuclear) ;デュ ポン(duPon)、マサチュセッッ州ボストン)を含有する1mlのこの培地 中でインキュベーションする。標識化期間後、標識化溶液を吸引し、そして細胞 を直ちに氷上で水冷PBS/1%ト’) )ンX 100 (1ml)で溶解す るか、あるいはメチオニンを含有するシュネイダー培地またはエクスセル400 培地(JRHバイオサイエンス)の存在下にチェイス期間後に溶解する。可溶性 クラスI MHC分子を分析している場合、チェイス培地を集める。
次の操作のすべてはリゼイトを冷く (8℃より低く)保持して実施する。リゼ イトをエッペンドルフ(Bppendorf)管の中に集め、マイクロシーン( microfuge)管中で13.000Xgにおいて15分間遠心し、100 +nlのプロティンAセファローズの10%のスラリーを含有する新鮮な管に移 し、そして転倒型回転装置上に2時間配置する。マイクロラージ中で15分間さ らに遠心後、細胞リゼイトは分析することができる。
ネズミMHCを利用する実験において、シュネイダー2細胞を前述のネズミMH C組換え体でCaPOi沈澱方法に従いトランスフェクションする;各重鎮を単 独で、あるいはβ2ミクログロブリンをエンコードするベクターとの50 :  50との混合物としてトランスフェクションする。ネオマイシン耐性をエンコー ドするプラスミドのphshsne。
DNAを各トランスフェクションにおいて含め、こうしてMHCクラス1を安定 に発現した細胞の集団を選択培地(Genejicin G418−サルフェー ト、ギブコ/BRI、ニューヨーク州グランドアイランド)中でトランスフェク ション体を増殖することによって得ることができるようにする。
E、ペプチドの発生 本発明による抗原性ペプチドは自然に見出される源から得ることができるか、あ るいは既知の方法により合成することができる。ここに開示する種々の実施例に おいて、ペプチドはアプライド・バイオシステムス(Applied Bios ystetns)合成装置、AB I 431A (カリフォルニア州フォスタ ーシティ−)で合成し、引き続いてHPLCにより精製する。ここに開示する種 々の実験において使用する抗原性ペプチドは、下に記載するものを包含する。
オバルミン(8)’ l−文字コード: 5IINFEKI、。
3−文字コード: 5erllelleAsnPheGluLysLeu(配列 番号 23)(残基 5−1.2)、tハルミン(24)’ 1−文字コ−’r ’: HQLESIINFEKLT[!WTSSNVM−EER。
3−文字コード: GluGInLeuGIuSerllelleAsnPhe GIuLysLeuThr−GluTrpThrScrSerAsnValMe tGluGluArg(配列番号 23) VSV NP” 1−文字:l−F : RGYVYQGI。
3−文字コード: ArgGlyTyrValTyrGlnGIyLeu(配列 番号 24) インフルエンザNP” l−文字コード+ ASNENMETM3−文字コード : AIaSerAsnGIuAsnMetGluThrMet(配列番号 2 5) LCMVNP’ l−文字コl’: SERPQASGVYMGNL3−文字コ ード: SerGluArgProGInAlaSerGlyValTyrlJetGl yAsnLeu(配列番号 26) LCMV GP2’ 1−文字コード: DSSGVBNPGGYCTK3−文 字コード: AspScrSerGIyVa[GluAsnProGfyGIyTyrCys ThrLys(配列番号 27) )11V GAG A (9) ’ l−文字コード: QMKDCTERQ3 −文字コード: GInMetLysAspCysThrGluArgGln( 配列番号 28) HV GAG B (9) ’ 1−文字コード: KRW[ILGLN3−文 字コード: LysArgTrpHeLIeLeuGIyLeuAsn(配列番 号 29) 旧■vpr(9)’ l−文字コード: FRIGCRH3R3−文字コード:  PheArglleGIyCysArgHisSerArg(配列番号 30 ) 旧VPOL(9)S l−文字コード: ILKI!PVHGV3−文字コード : IIeLeuLysGIuProValHisGIyVal(配列番号 3 1) INFマトリックス(10)’ 1−文字コード: ILGFVFTLTV3− 文字コード: l1eLeuGIyPheValPheThrLeuThrVa l(配列番号 32) ’ Carbone ら、J、Exp、Med、169 : 603−12 ( 1989)” Van Bleek ら、Nature 348 : 213− 216 (1990)” Whitton ら、JJirol、63 : 43 03−10 (1989)’ 01dstoneら、J、Exp、Med、16 8 : 559−570 (1988)。
’ N1xonおよびMcMichael、AIDS 5 : 1049 (1 991) ;参照また、N1xonら、AIDS 4 : 841−5 (19 90)。
@Gotch ら、J、 EXI)、 Med、168 : 2045−57  (1988)。
「ランダムJペプチドの単離または合成は、また、とくに前駆体CD8細胞を刺 激する可能性が最も強いペプチドを空のMHC分子を負荷するために特定のエピ トープを確認しようとするとき、適当であることがある。プロテアソーム(pr o teasomes)を使用する(参照、例えば、実施例2.8.6)か、あ るいはタンパク質またはポリペプチドを分解する−一例えば、キモトリプシンに より消化する−一ことによって、「ランダム」ペプチドの混合物を生成すること ができるか、あるいはペプチドを合成することができる。本発明の細胞系をタン パク質およびポリペプチドをヒトクラスI M)IC分子上に負荷できるより小 さいペプチドに分解することができることが観察されたが、より小さいベブチド ーー例えば、8マーまたは9マーー−を細胞培養物の中に直接導入していっそう 急速なおよび発現プロセスを促進することが好ましい。
ペプチド、例えば、8,9および187−のアミノ酸ペプチドを合成する場合、 すべての種々のアミノ酸は合成の各サイクルの間に組み込むことが好ましい。し かしながら、種々のパラメーター、例えば、ある種のアミノ酸の溶媒不混和性− 一はある種のアミノ酸を欠如するペプチドを含有する混合物を生ずることがある ことに注意すべきである。こうして、この方法を必要に応じて−一すなわち、溶 媒および反応条件を変更することによってm−調節して最大の種々のペプチドを 生成すべきである。
MHC分子によるペプチドの選択における[好ましさJを決定するために、異な る長さの1系列のペプチドを、したがって、表3に示すように合成した。異なる 長さのペプチドおよび異なるβ2ミクログロブリンにより付与される熱安定性の 量を定量するために、細胞リゼイトにおけるこれらの種々の分子の安定性を検査 した。放射性細胞リゼイトを、前述したようにネズミまたはヒトをもっに’/β 2.L’/β2およびDb/β2を発現するドロソフィラ(Drosoph i  la)細胞から調製した。次いでリゼイトのアリコートを取り、そして記載す るように添加を行った。各処理のために、5本の管を調製した−次いでこれらを 4℃〜47℃の異なる温度において1時間インキュベーションし、その後クラス 1を免疫沈澱させ、そして5DS−PAGEにより分析した。次いでオートラジ オグラムをレーザーデンシトメーターを使用して走査し、そして試料をインキュ ベーションした温度に対してシグナルの量をプロットした。分子の50%が安定 である温度をグラフから計算し、そして異なる種の相対的熱安定性の測度として 使用した。前述したように、ヒトβ2ミクログロブリンと複合化したネズミ重鎮 は、ネズミβ2と複合化する場合よりも、はぼ6〜8°高い温度において安定で あった。また、ペプチドおよび異種β2ミクログロブリンにより付与される安定 性は加法的であることが観察された。12〜257−に比較して、8〜97−を 使用する場合、クラス1分子の熱安定性の大きい増加が起こる:事実、より大き いペプチドと比較して8〜97−により付与された安定化の間の差は従来観察さ れたものよりなお大きいことがあるが、ペプチドがHPLCにより精製されてい てさえ、より大きいペプチドの8〜9マーの多少の汚染が存在するようである。
今回、クラス1分子の熱安定性は、明らかに、(1)β2ミクログロブリンの由 来、(2)ペプチドの存在、および(3)このペプチドの長さおよび配列に依存 することが示された。
ヒトクラスI MHC分子を発現する細胞を使用する実験の前に、ネズミMHC を使用して種々のパラメーターの最適化を実施した。第1に、ドロソフィラ(D rosophila)細胞中で発現されたネズミMtICクラス1分子はペプチ ド不含または「空のjクラス1分子の特性を有することが評価された。
例えば、第2A図および第2B図は、ネズミまたはヒトβ2ミクログロブリンを もっに’/β2.L’/β2およびD″′/β2を発現するドロソフィラ(Dr osophila)細胞から調製したアッセイの結果を示す。K’/β2.L’ /β2およびDb/β2を発現するドロソフィラ(Drosophila)細胞 を35Sメチオニンで45分間標識化し、そして前述したようにリゼイトを調製 した。各リゼイトを4つのアリコートに分割し、これらにOVA、、 NPまた はGP2を添加したか、あるいはペプチドをまったく添加しなかった。4℃にお いて1時間インキュベーションした。次いてクラス1分子をリゼイトから免疫沈 澱させ、そして5DS−PAGEにより分析した。OVAまたはNPペプチドを リゼイトに添加したとき、温度の対抗に対するに’/β2の劇的な安定化が起こ った;同様に、L’/β2はNPペプチドの添加により安定化された。Db/β 2は他の2つの分子のように温度不安定性であるように思われなかった:それに もかかわらず、CP2ペプチドをリゼイトに添加したとき、分子の安定性の増加 が見られるが、OVAまたはNPペプチドの添加はこれを達成しない。2つのバ ンドを各クラスlについて免疫沈澱したことを見ることができ、処理された(下 )または処理されない形態のゴルノを表し、両者の分子はりゼイトへのペプチド の添加により等しくよく安定化されるように思われる。未処理にゝ/β2または GP2リゼイトにおいて観察された少量の[30℃耐性」タンパク質はバックグ ラウンドである。なぜなら、標識化L’/β2細胞のりゼイトへのY3の添加は このバンドの単離を生じたからである(示されていない)。
次に、ネズミ重鎮を熱安定化するとき、ヒトβ2ミクログロブリンがネズミβ2 ミクログロブリンより優れる可能性を研究した。エクスセル400培地中で増殖 したドロソフィラ(Drosophila)細胞へのヒトβ2の添加はすべての 3つのネズミクラス1分子の定常状態のレベルを増加するばかりでなく、かつま た分子を37℃において少なくとも3時間安定性とすることが発見された。ヒト β2を添加したときのネズミクラス1の安定性の増加は、培地中のβ2濃度を増 加する結果であった;この可能性は除外した。ヒトβ2ミクログロブリンをエン コードするcDNAをドロソフィラ(Drosophi la)発現ベクターp RmHa −3の中にクローニングし、そして前述したように種々のネズミクラ ス1重鎖cDNAおよび耐性マーカープラスミドを含有する発現プラスミドと共 トランスフェクションした。G 418選択後、細胞を適当な抗りラス1抗体で 表面発現について染色し、強く発現する細胞をFAC3を使用して選択した。細 胞の安定な集団が得られた(データは示されていない)。次いで細胞をエクスセ ル4oo中テ増殖するように条件づけ、そして37℃において異なる長さの時間 の間インキュベーションした。ヒトβ2ミクログロブリンを使用して合成したマ ウスクラス1分子は、エクスセル培地に外因性β2を添加しないで37℃におけ る3時間のインキュベーションに対して安定であった(データは示されていない )。われわれの結果が示すように、ネズミクラス1分子の熱安定性はペプチドの 存在およびβ2ミクログロブリンの由来に依存する。(第3A図および第3B図 参照。)さらに、今回、細胞表面で発現されたクラス1分子は適当なザイズのペ プチドの添加によりさらに安定化されることが決定された。
(第5A図〜第5C図参照。)1系列の異なる長さのペプチドを、表3に示すよ うに、合成した(実施例5.2.参照)。これらは長さが8アミノ酸であるペプ チドを包含する; RGYVYQGL (配列識別番号24)は小胞性口内炎ウ ィルスcvsv)cタンパク質中のエピトープとして特徴づけられた。同様に、 OVAの8マーペプチド5IINFRKL (配列識別番号23、残基5−12 )はI<5/β2により提示されるオバルブミン中のペプチドとして同定され、 そして9アミノ酸長さのペプチドASNENMETM(配列識別番号25)はD b/β2により提示されるインフルエンザウィルスの核タンパク質のエピトープ として特徴づけられた。これらの「親」ペプチドをエクスセル中で培養しそして ネズミクラス1を発現するドロソフィラ(Drosoph i la)細胞に添 加すると、OVAペプチドによるに’/β2およびNPペプチドによるD’/β 2の37℃における熱安定性を生じた。
異なる長さのペプチドおよび異なるβ2ミクログロブリンにより付与される熱安 定性の量を定量するために、細胞リゼイト中のこれらの種々の分子の安定性を検 査した。前述したようにヒトまたはネズミβ2ミクログロブリンをもつに’/β 2.L’/β2およびDb/β2を発現するドロソフィラ(Drosophil a)細胞から、放射性細胞リゼイトを調製した。次いで、実施例1.D、に記載 するようにリゼイトのアリコートを取り、そして添加を実施した。各処理のため に、5本の管を調製した:次いでこれらを4℃〜47℃の異なる温度において1 時間インキュベーションし、その後クラス1を免疫沈澱させ、そして5DS−P AGEにより分析した。次いでオートラジオダラムをレーザーデンシトメーター を使用して走査し、そして試料をインキュベーションした温度に対してシグナル の量をプロットした。
分子の50%が安定である温度をグラフから計算し、そして異なる種の相対的熱 安定性の測度として使用した。前述したように、ヒトβ2ミクログロブリンと複 合化したネズミ重鎮は、ネズミβ2と複合化する場合よりも、はぼ6〜8°高い 温度において安定であった。
興味あることには、ペプチドおよび異種β2ミクログロブリンにより付与される 安定性は加法的である。12〜257−に比較して、8〜9マーを使用する場合 、クラス1分子の熱安定性の大きい増加が起こる;事実、より大きいペプチドと 比較して8〜9マーにより付与された安定化の間の差は従来観察されたものより なお大きいことがあるが、ペプチドがHPLCにより精製されていてさえ、より 大きいペプチドの8〜9マーの多少の汚染が存在するようである。
ペプチドの不存在下または存在下にネズミまたはヒトβ2と共発現されたとき、 クラスl MHC重鎮(示した)の50%がTX100リゼイト中で安定である 温度(℃)を次の表に示す。
表1 ペプチドがβ2ミクログロブリンの不存在下に空のクラス1分子に結合すること ができるかどうかという問題を取り扱うために、3SSメチオニンで1時間標識 化したに1またはD1クラス1重鎮を発現するドロソフィラ(Drosophi la)細胞から洗浄剤リゼイトを調製し、そして処理した。K1分子をY3抗体 で、そしてDlをB22.249抗体で免疫沈澱させた。低いレベルの免疫反応 性に1重鎖のみを未処理リゼイト中で検出することができた。クラス1またはヒ トβ2ミクログロブリンに結合するペプチドの添加は、免疫反応性物質の量を増 加する;両者の添加は非常に大きい量の免疫反応性重鎮を生じた。同様な結果が Dlについて得られた。こうして、重鎮はβ2ミクログロブリンの不存在下にペ プチドに結合することができるように思われる;しかしながら、この結合は非常 に安定なコンフォメーションを生じないか、あるいは使用する抗体はこのコンフ ォメーションによく結合しない。β2ミクログロブリンの添加は、また、多分同 じ理由で免疫反応性分子の数を増加する。これらの2つの試薬の作用は加法的で あり、3成分の複合体が分子の最も安定な形態であることおよび/またはこの分 子が抗体により最もよく認識されることを示唆する。
これらの結果は、30℃の温度処理後、リゼイトから重鎖/β2複合体を「再構 成」することができるかどうかという問題を発生する。
K”/β2を発現するドロソフィラ(Drosophila) +If17胞か らのリゼイトを30℃において1時間処理し、その後NPペプチドおよびヒトβ 2ミクログロブリンを添加した。4℃において4時間インキュベーションした後 、クラス1重鎖をY3または抗細胞質テイル抗体に193で免疫沈澱させた。抗 血清の調製は実施例2.1に記載されている。
前に報告されているように、トリトンX −100リゼイト中の空のクラス1分 子の温度処理はそれらの分解を生じず(抗細胞質テイル抗体に193で30℃に おいて処理した後、Kb分子を等しく免疫沈澱させることができる)、むしろそ れはそれらの変性を生ずることが発見された。さらに、これらの変性された分子 が取るコンフォメーションは、それらがちはやβ2ミクログロブリンと結合しな いか、あるいはY3によりまたはペプチドおよびヒトβ2ミクログロブリンの添 加により認識される分子に回復することができるようなものである。こうして、 クラス1重鎖は単独であるいはそれらをβ2ミクログロブリンと複合化したとき 、ペプチドと結合することができると結論することは合理的である。
しかしながら、ペプチド負荷したヒトクラスI Ml(Cの表面の発現は、重鎮 がβ2ミクログロブリンと複合化した後、分子のペプチドの負荷を最もよく促進 するように思われる。
2、ヒトMHCの発現 クラス1分子の熱安定性がβ2ミクログロブリンの起源、ペプチドの存在、およ びこのペプチドの長さおよび配列に依存すると、いったんわれわれが決定したと き、ペプチド負荷ヒトクラスI MHC分子の発現を介してCD8細胞を特別に 活性化することができる細胞系をつくるとき、われわれはこの情報を利用した。
熱安定性はクラス1分子の固有の性質であるように思われる;それは多分進化し て、ペプチドを含有しないか、あるいは劣った結合性質のペプチド(はとんど熱 安定性を付与しない)を含有するクラス1分子が自己破壊することを保証する。
このようにして、細胞はその表面上の空のクラス1分子の数を最小にする。なぜ なら、外因的に誘導されたペプチドは結合しそして提示されうることにおいて、 このような場合は危険であるからである。ヒトβ2をもつ昆虫細胞中で発現され るヒトクラス1分子(B27およびA2.1)は37℃において延長したインキ ュベーションに対して安定ではない一クラス1分子上のペプチドの負荷に欠如す ることが示された突然変異の細胞系T2の中でヒトクラス1分子は発現されない (HoskenおよびBevan。
5cience 248 ; 367−70 (1990); Cerundo lo ら、Nature 345 ; 449−452 (1990))。こう して、重鎮とβ2ミクログロブリンとの間の親和性は分子の共進化を通して注意 して保存され、こうして空のクラス1分子、あるいは結合性に劣るペプチドを有 する分子は「宿主」生物の体温において自己破壊するように思われる。
ヒトクラス1. WHO分子はシュネイダー細胞の中で発現された。ヒトβ2ミ クログロブリンおよびHLA A2.2 Y、 HLA A2.1 、 HLA B7、またはHLA B27共発現する細胞系は、防上記載された方法により確 立された。簡単に述べると、上のタンパク質をエンコードするcDNAをドロソ フィラ(Drosoph i Ia)発現ベクターpRmHa −3の中にクロ ーニングし、そしてヒトβ2ミクログロブリン含有プラスミドおよびphshs neoプラスミドとここに開示する方法によりシュネイダー細胞の中に共トラン スフェクションした。3〜4週後、0418耐性細胞の集団を新鮮な選択培地で 1=5に希釈した。いったん細胞の健康に増殖する集団が得られると、Cu5( Lを細胞のアリコートに添加しそして24時間後、β2ミクログロブリンとアソ シエーションしたとき、ヒトクラス1重鎖の単形性決定基を認識するモノクロー ナル抗体W 6 /32 (ATCCHB95 、ベセスダ、マリイランド州) を使用するフローサイトメトリーにより細胞を分析した。(参照、BarnSt ableら、Ce1l 14 : 9 (1978乃。ヒトクラス1分子の各々 の高いレベルの表面発現はCu5O+の添加により誘発された(データは示され ていない)。これらの安定な集団を、後述するようにサイトフルオロメトリーに よる細胞の高い発現のために貯蔵した。すべての引き続く実験のために使用した のは、これらの選別した細胞の集団である。
FAC5分析の24時間前に、Cu5O+を安定にトランスフェクションした細 胞(3〜4XlO@細胞/ml)に1mMの最終濃度に添加し、これによりトラ ンスフェクションした遺伝子からの発現を「スイッチオン」する。細胞を24ウ エルのクラスター皿(2ml/ウェル)中でプレートアウトする。FAC5分析 の8時間前に、Cu5O+培地を50μg/m1の濃度のペプチドを含むか、あ るいは含まない新鮮な培地(l of)と置換する。皿を37℃に室内で平の表 面上に種々の時間間隔で移して37℃の温度の対抗を実施した後、分析のために 細胞を取運する。
シュネイダー細胞上のクラスI MHCの表面発現を分析するために、細胞のア リコート(5X10’)を氷上の管の中に移し、遠心(1,000×g、4分間 )により集め、3mlのPBS/ 1%BSA 、 0.02%アジ化ナトリウ ムの中に再懸濁させ、遠心により集め、そしてPCR増幅反応−次抗体(腹水Y 3.28:14: ss、 30.5.7 、 W6/32、希釈1200)を 含有するPBS/BSA (0,51nl)の中に再懸濁させる。ウサギ抗血清 をl:500に希釈し、モしてB22.293ハイブリドーマ上澄み液を直接使 用する。氷上で1時間インキュベーションした後、細胞を3mlのPBS/ll 5A中で2回洗浄し、モしてFITC標識化二次抗体(Cappell、 Du rham、ノースカロライナ州)およびIIf1g/mlのヨウ化プロピジウム を含有する0、 5mlのPBS/BSAの中に再懸濁させる。
氷上で30分間インキュベーションした後、細胞をPBS/BSA中で1回洗浄 し、そしてこの緩衝液中にl XIO’ /mlの濃度で再懸濁させる。次いで 試料をFAC3440(Becton Dickinson)により分析する。
ヨウ化プロピジウムで染色した死亡した細胞を、分析においてライブ・ゲート( Itve gate)を含めることによって排除する。
細胞の選別のために、上に概説した同一手順を使用するが、ただしすべての染色 操作を無菌のフードの中で実施する。抗体を含む溶液を濾過滅菌し、そしてシュ ネイダー培地またはエクスセル400をPBS/BSAの代わりに使用する。− 次抗体を特別に結合する細胞を、ベクトン・ディキンソン(Becton Dt ckinson)細胞ソーターにより選別する。選別した細胞(8X10’)を 培地中で1回洗浄した後、2XlO’細胞/mlの濃度でプレートアウトする。
ドロソフィラ(Drosoph i Ia)細胞の表面上で発現されたヒトクラ ス1分子が空であることを証明するために、細胞を37℃において2時間インキ ュベーションし、そして細胞表面の発現をサイトフルオロメトリーにより分析し た。細胞を37℃において2時間インキュベーションする場合、HLA B27 およびA2.1の両者の表面発現は大きく減少する;しかしながら、クラス1分 子に結合することが知られている旧ソペプチド中で細胞を前インキュベーション すると、クラス1に対する有意な熱安定性が得られるが、結合しないペプチドは ほとんど効果をもたない(第5A図参照)。(旧■のPOLタンパク質からの9 アミノ酸のペプチドILKEPVHGV(配列識別番号31)は結合しそして! 化AA2.lを安定化する。旧VのVprタンパク質からの9アミノ酸のペプチ ドは結合しそしてB27 (FRIGCRH3R、配列識別番号30)を安定化 する。これらのデータが示すように、ドロソフィラ(Drosophila)細 胞の表面上でヒトクラス1分子は空であり、そして特定の旧■ペプチドを結合す ることによって安定化することができる。
第5A図は、ドロソフィラ(Drosophi la)細胞の表面上に発現され た)ILAB27およびHLAA2.lの旧■ペプチドによるペプチド誘発熱安 定性を示す。HLA B27またはA2.1を発現するドロソフィラ(Dros oph i la)細胞を示すペプチドとインキュベーションし、次いで28℃ に維持するか、あるいは37℃において2時間インキュベーションした後、抗体 W 6 /32 (ATCCHBO2から)およびサイトフルオロメトリーの使 用によりクラス1分子の表面発現を分析する。各細胞の集団の平均蛍光をインキ ュベーション条件に対してプロットして示す。HIV POL ペプチド(IL KEPVHGV、配列識別番号31) G1A2.1を安定化し、B27を安定 化しないが、旧V Vpr ペプチド(FRIGCRH3R。
配列識別番号30)はB27を安定化し、A2.1を安定化しない。
第5B図が示すように、ドロソフィラ(Drosophila)細胞中で発現さ れたHLA A2.2 YはトリトンX−100リゼイト中の空のクラス1分子 の特性を有する。A2.2Yを発現するドロソフィラ(Drosophi la )細胞から調製した放射性トリトンX−100リゼイトのアリコートを取り、そ して次のようにペプチドを添加した:AおよびB:添加なし; C: HIM  GAG(B) ペプチドKRWI ILGLN(配列識別番号29);D:イン フルエンザペプチドILGF’v’FTLTV (配列識別番号32):E:ラ ンダム8マーペプチド;F:ランダム9マーペプチド。
アリコートB−Fを37℃において1時間インキュベーションした後、W 6  /32で免疫沈澱させそしてSDS PAGEにより分析する。
第5C図が示すように、ドロソフィラ(Drosophila)細胞中で発現さ れたIILAB7はトリトンX−100リゼイト中の空のクラス1分子の特性を 有する。リゼイトを第5B図におけるように、HLA B 7を発現するドロソ フィラ(Drosophila)細胞中で調製した。示すように、アリコートに ペプチドを与えない(−P)か、あるいはランダム18マーまたは9マーのペプ チドを与えた。アリコートの半分を、W 6 /32を使用する免疫沈澱および SDS PAGEの前に、39℃において1時間インキュベーションした。
ドロソフィラ(Drosophila)細胞中で発現されたHLA B 7およ びA2.2Yは、また、トリトンTX100細胞リゼイト中で熱安定性であるこ とが発見されたことにおいて、空のであることが示された(第5B図および第5 C図参照)ニジかしながら、それらは温度対抗前にリゼイトにペプチドを添加す ることによって安定化することができなかった。とくに、インフルエンザマトリ ックスがら誘導された月38 : 2045−57)は、HLA A2.2を安 定化することを見ることができ、同様にランダム9マーはHLAA2.2を安定 化し、また、HLAB7を安定化する。
ネズミクラス1について前述したように、トリトンTX100細胞リゼイトの温 度対抗アッセイを実施した。これらの研究からの結論は、ドロソフィラ(Dro sophila)細胞中で発現されたヒトクラス1分子が突然変異のヒト細胞系 下2中で発現された空の分子のすべての特性を有することである(Salter ら、前掲(1985) ; Ho5kenおよびBevan 、前掲(1990 ))。
実施例2 最近のデータが証明しているように、クラス1分子はコンセンサス配列のモチー フを含有するペプチドに結合する。(参照、Falkら、形態に結合したペプチ ドのアミノ−およびカルボキシル−末端の残基はわずかの型のアミノ酸に限定さ れるように思われ、そしてlまたは2以上の内部の残基は特定の位置を占有しな くてはならないことがある。さらに、クラス]結合ペプチドの全体の長さは8ま たは9アミノ酸残基に制限されるように思われる。Falkら、前掲(1991 ) 。
Va、n BleekおよびNatl+enson 、前掲(1990) 。ネ ズミに1分子へのペプチドの結合の検査において、オバルブミンのペプチド、す なわち、配列5IINFEKL (配列識別番号23、残基5〜12)をもッ0 VA−8は、生体内でKb分子に結合し、最適な結合のモチーフを含有し1、そ して生体外でに1′分子に強く結合する。オバルブミン分子中のこのペプチドの 配列は配列・・・QLEおよびTEW・・・によりフランキングされているので 、いくつかのプロテアーゼ、非常に広い基質特異性をもつプロテアーゼ、あるい は多数のタンパク質分解活性をもつ酵素複合体は完全なオバルブミンからの0V A−8ペプチドの発生に関係するに違いないことが明らかである。
単離されたプロテアソームかに″′分子に結合する最適なペプチドを発生するか どうかを決定するために、「空の」クラスIK’分子、すなわち、結合したペプ チドをもたないものが非常に熱安定性であるという発見を使用することは有用で あった(Ljunggrenら、前掲(1990))。「空のJK’分子を洗浄 剤中で30℃における1時間インキュベーションは、K1分子と反応することが できないKb特異的抗体Y3をβ2M依存性とする。なぜなら、β2Mは重鎮か ら急速に解離するからである。適当なペプチド、例えば、0VA−8の結合はサ ブユニットの解離を防止して、Y3をクラスl複合体に結合させる。生体内でに ’分子により提示されることができない0VA−8と同一長さのペプチド(例え ば、Dbに結合するペプチドSNENMETM(SerAsnGIuAsnMe tGIuThrMet) (配列識別番号25、残基2−9)、Townsen dら、Ce1l 44 : 959−968 (1986))は、K’クラス1 分子の加熱誘発解離を防止することができなかった(第3図参照)。配列EQL ESIINFEKLTIEWTSSNVMEER(配列識別番号23) (、: れはov’−a cv配列を包含する、下線で示す)はに1′分子に弱く結合す る。しかしながら、0VA−24の弱い結合はにゝ−β2M複合体の30’Cに おける解離を防止するために不十分であった。
使用した種々の抗血清を次のようにして調製した。H−2Kゝ(LPDCKVM VHDPSLAまたはLeuProAspCysLysValMetValHi sAspProSerLeuAIa) (配列識別番号33)のC0OH末端の 配列に相当する合成ペプチドに接合されたキーホールリンペットリンホシアニン (カルバイオケム(Calbiochem) 、カリフォルニア州うジョラ)で ウサギを免痩化することによって、抗血清に193を発生させる。ハイブリドー マHB176 (ATCC、マリイランド州ロックビレ)を使用してY3腹水を 調製する。(参照、また、Ham+nerlingら、PNAS USA 79  : 4737−4741 (1982)。)腹水28−14−83をハイブリ ドーマHB27 (ATCC。
マリイランド州ロックビレ)から調製する。(参照、0zatoおよび5ach s、J、Immunol、126 : 317−321 (1980); My ers ら、J、Immunol。
142 : 2751−58 (1989)、)。腹水30−5−7をハイブリ ドーマB22.249からの培養上澄み液から調製する(参照、Hammerl ingら、Immunogenetics 8: 433−445 (1979 ); A11enら、Nature 309: 279−81 (1984)。
)精製したネズミMHOに対するポリクローナル抗体をKvistら、5can d、 J、 Ioonunol、 7: 265−76 (1978)。FIT C標識化二次抗体(親和精製したヤギ抗マウスおよびヤギ抗ウサギIgG)はカ ッベル(Cappel+) (ノースカロライナ州ダーハム)から入手した。
このアッセイ系を使用して、クラス1分子上にペプチドを負荷できないHMA− 3細胞からの生合成的に標識化された「空の」K1′分子を、β2M依存性にゝ 特異的モノクローナル抗体Y3とインキュベーションした。抗体結合分子を5D S−PAGEにより分離し、そしてオートラジオグラフィーにより可視化する。
5DS−PAGEは次のように実施する。プロティンAセファローズビーズによ り集めた免疫沈澱物を1mlの0.1%TX100/PBSで5回洗浄し、そし てSDS PAGE試料緩衝液中で直ちに沸騰させるか、あるいは示す場合試料 の半分をエンドグリコシダーゼHで消化した後沸騰させた(参照、Jackso nら、[!MBOJ、 9 : 3135−3162 (1990))。次いで 試料を10〜15%の勾配505 PAGEゲル上で分析し、アンプリファイ( Amplify) (アマ−ジャム(Ag+ersham、イリノイ州アーリン トンハイツ)で処理した後、コダック(Kodak) (−=−ニーヨーク州ロ チェスター) XOmat ARフィルムを使用して一70℃においてオートラ ジオグラフィーにかける。
K’鎖に相当するバンドをデンシトメトリーにより定量した。データ(示されて いない)を発生させるために、RMA−8細胞の「空の」クラスIK−分子含有 すゼイトをペプチドおよび/または精製したプロテアソームとインキュベーショ ンした後、4℃または30℃において1時間インキュベーションした。K1′分 子をモノクローナル抗体Y3で免疫沈澱させ、そし−7: SDS PAGHに より分析した。
「空の」に5分子を0VA−24;プロテアソーム単独;0■^−24およびプ ロテアソーム; 0VA−24、プロテアソーム、およびp−ヒドロキシ水銀ベ ンゾエート;および0VA−8とインキュベーションした。
「空の」K′′含有含有リドイト単独析した(データは示されていない)。免疫 沈澱の前に、試料を30℃において1時間加熱対抗するか、あるいは4℃に同一 時間の間保持した(データは示されていない)。
0VA−8ペプチドを75μMの最終濃度で使用し、そして0VA−24を75 μMの最終濃度で使用した。
4℃において一夜インキユベーションしたに1′分子は、抗体との反応性の欠如 により判定して、はとんど完全に解離したが、OVA −8ペプチドを含有する インキュベーション混合物から定量的に回収された。
偶数のレーンのデンシトメトリーの走査(示されていない)は、加熱対抗後に回 収されたにゝの量の決定を可能とした。データは加熱対抗後に回収にゝ/ 0V A−8複合体の量の百分率として表した。
0VA−8とインキュベーションしたに5分子の大部分は、30℃の処理後に無 傷で残った。より長いペプチドの0vA−24はKb分子の安定化において0V A−8と同じようには効率よくなく、モして0VA−24の弱い結合についての 前のデータに従い、熱処理後にKb分子の約30%が残った。インキュベーショ ン混合物がOVA〜24および精製したプロテアソームを含有したとき、増加量 のに1分子を免疫沈澱することができ、そしてKb分子のほぼ80%は30℃へ の暴露後に生き残った。K5分子の安定性の増加は0VA−24から誘導された 1種または2種以上のペプチドのためであることは、プロテアソーム単独がリゼ イト中でに1−82μ複合体の解離を防止できるペプチドを発生することができ なかったという事実から明らかであった。この結論は、また、開始剤p−ヒドロ キシ水銀ベンゾエート(Ri ve t t。
Arch、 Blochem、 Biophys、 268 + 1−8 (1 989))で処理したプロテアソームが、0VA−24から、30℃においてK b分子を安定化することができないペプチドを発生することができないという事 実により支持される。
これらのデータが証明するように、単離されたプロテアソームは弱くKb結合性 の前駆体ペプチドから1種または2種以上のペプチド発生することができ、こう してクラス1分子は内因性ペプチドによるのと同一・程度に安定化された。結局 、0VA−24から誘導された1種または2種以上のペプチドは約8アミノ酸長 さであり、モして0VA−8ペプチドの配列を包含しなくてはならない。さらに 、変性した、還元した、およびアルキル化したオバルブミンをプロテアソームと インキュベーションした同様な実験は、また、熱安定性に5分子の回収を生じた (データは示されていない)。
8%胎児仔ウシ血清、2mMグルタミン、ペニシリン(100μg/+nl)、 およびストレプトマイシン(100μg/ml)を補充したダルベツコ変性イー グル培地(DMEM、ギブコ(Gibco) 、ニューヨーク州グランドアイラ イド)中でHLA細胞(ATCCNo、 CCL 185)。4種類の異なるH −2ハブロタイブの牌細胞(H−2’ 、” 、’ 、および9)、HMA − 8,TI、 T2およびネズミ星状細胞をRPMI 1640(ギブコ(Gib co) 、ニューヨーク州グランドアイランド)中で増殖させた。
HMA−3、ネズミ突然変異H−21リンパ腫細胞系(Ljungrenおよび Karre、 J、 EXI)、 Med、 162: 1745−59(19 85) ;Karre呟Nattlre319 : 675−8 (1986) )は、内因性抗原を提示することができない(Townsendら、Natur e 340: 443−8 (1989) ; TownsendおよびBod mer、 Ann、 Rev、 Immunol、 7 : 601−24 ( 1989)) o T IおよびT2はT細胞リンパ腫CEMに融合されたヒト 突然変異Bリンノ(芽球様細胞系LBL 721.174 (0゜174)の誘 導体である(Sat terら、リッドは、0.174から誘導されたクラスl  MHCを高いレベルで発現した。ヒト染色体6の両者のコピーの損失のために 選択したT2は、0、174の低いクラス1発現の表現型を有する(Hoske nおよびBevan+細胞の代謝的標識化を、Jacksonら、EMBOJ、  9 : 3153−3162(1990)に記載されているように、次の変更 を加えて実施した。特記しない限り、代謝的標識化の前に細胞をインターフェロ ンガンマ(IFN−ガンマ、ベーリンガーーTンヘイム(Boehringer  Mannheim)、インジアナ州インディアナポリス) (2500U/m l)で96時間処理した。パルス培地は0.15+++Ci/mlのL [35 S]メチオニン欠如およびシスティン欠如DMEMを含有した。細胞を日常的に 4時間標識化し、次いで通常の培地の存在下に異なる時間(36時間まで)のチ ェイス期間を置いた。免疫沈澱、5DS−PAGE(BlobelおよびDob berstein。
J、 Ce1l Biol、 67: 835−51 (1975))およびフ ルオログラフィー(BannerおよびLa5key、 Bur、 J、 Bi ochem、 46 : 83−88 (1974))を記載されているように 実施したCJacksonら、EMEIOJ、 9 : 3135−3162  (1,990))。第1次元の非平衡化pH勾配のゲル電気泳動(アンフォライ ンpH3,5−1,0)を、Jones、5elected Methods  in Ce1lularコ、1980. pp、 398−400 、に記載さ れているように実施した。タンパク質の中に組み込まれた放射能を定量するため に、LKBウルトロスキャン(Ul、troscan) XL (ブロク7 ( Brouma) 、スウェーデン国)を使用する走査デンシトメトリーにより、 フルオログラフ上のバンドの強度を決定した。放射性マーカーのタンパク質、ウ シ血清アルブミン(67kD) 、オバルブミン(46kD) 、炭酸脱水素酵 素(30kD)およびラクトグロブリンA (18,4kD)をニュー・イング ランド・ニュークリアー(New England Nuclear) (デュ ポン、ボストン、マサチュセッツ州)から購入した。
パルスチェイスの分析のために、輸送の分析に使用する抗体の数に依存して種々 の時点からのリゼイトのアリコートを管の中に取った。抗体(1μIの腹水、Y 3.30.5.7.28:14: 8S ;W6/32)、または抗血清(K  193. K 270)、100m1のハイブリドーマ培養上澄み液をリゼイト に添加する;次いでこの混合物を2〜12時間放置した後、プロティンAセファ ローズとの1時間のインキュベーションおよびマイクロラージ中の5秒の回転に より抗体を集める。
3、抗血清、モノクローナル抗体およびペプチドウサギ抗ヒトおよび抗ラットプ ロテアソーム血清は、A、Ichihara博士により提供された(Tanak aら、J、 Ce11. Pysiol、 139: 34−41(1986) )。Y3腹水、マウスH2−に1′に対するモノクローナル抗体を、ATCCか らのハイブリドーマno、 118176を使用して調製した(Hammerl ingら、PNAS USA 79 : 4737−4741 (1982)) 、ヒトTリンパ球からのIFN−ガンマをベーリンガー・マンヘイム(Boeh rtngerMannheim) (インジアナ州インディアナポリス)から入 手した。マウスIFN−ガンマをジエネテク(Genetech) (カリフォ ルニア州すウスサンフランシスコ)およびアムゲン・バイオロジカルス(Amg enBiologicals) (カリフォルニア州すウザンドオークス)から 入手した。ペプチドをアプライド・バイオシステムス(Applied Bio systew+5)430Aペプチド合成装置で固相技術により合成し、そして さらにC1,逆相カラムクロマトグラフィーのカラム(vyDac)で精製した 。
4、HLA細胞ホモジネートの硫酸アンモニウムの分画未処理のおよびIFN− ガンマ処理した均質化HeLa細胞を遠心して核および細胞破片を除去し、そし て生ずる上澄み液を記載されているように硫酸アンモニウムの分画にかけた(R ivett、 J、 Biol。
Chem、 260 : 12600−12612 (1985))。上澄み液 の中に存在する26Sプロテアソ一ム複合体を38%の飽和において硫酸アンモ ニウムで選択的に沈澱させたが、上澄み液の中に存在する19Sプロテアソ一ム 複合体は38%の分画工程後に60%の飽和において沈澱させた(Waxman ら、J、Biol、Chew+、 262: 2451−57 (1987)) 。
5、ミクロソームおよび細胞質ゾルの分画未処理のおよびIFN−ガンマ処理し たl1eLa細胞を4時間標識化し、均質化し、そして分画遠心分離にかけた。
ホモジネートをまず15、000rpmにおいて30分間回転して核および細胞 破片を除去した。
生ずる上澄み液を次いで100,000x gで30分間回転してミクロソーム を沈澱させた。上澄み液画分(細胞質ゾルの画分)およびベレット(粗製のミク ロソーム00画分)中のプロテアソームを別々に免疫沈澱させ、そして2次元の ゲル電気泳動により分析した。
6、プロテアソームの精製 5kiltonら(1991)に記載されている手順の変更を使用して、新鮮な ウシ肝臓からプロテアソームを精製した。簡単に述べると、新鮮なウシ肝臓をl o+nM Tris−HCI (pH7,2)、 50mM KCl、 0.1 mM EDTA。
0、 In+M DTT 、および20%グリセロール(v/v)(r緩衝液A J)中で均質化した。ホモジネートを105,000x gで1時間遠心した。
上澄み液をまず硫酸アンモニウムで38%の飽和に処理して、大きいタンパク質 凝集物ならびにプロテアソームの268の形態を除去した(Waxmanら、J 、 Biol、 Chem、 262: 2451−57 (1987))。次 いで生ずる上澄み液を硫酸アンモニウムで60%の飽和に処理して、プロテアソ ームの163の形態を選択的に沈澱させた。ペレットを小さい体積の緩衝液Aの 中に再懸濁させた。再懸濁させた60%の硫酸アンモニウム画分を3つの順次の クロマトグラフィ一工程にかけた: DEAL!−セファローズ(Sephar ose)、モノ(Mono) QIO/10のアニオン交換クロマトグラフィー 、そして最後にスペロース(Superose) 6カラムのゲル濾過。各クロ マトグラフィー後、プロテアソーム含有画分を5DS−PAGEによりおよびH Oughら、J、 Biol、 Chem、 262: 8303−8313  (1987)に記載されているようにペプチダーゼ活性の分析により同定した。
使用したペプチド基質は次の通りであった二N−スクシニル−ala −ala  −phe −MCA、N−スクシニル−1eu −1eu −val −ty r −MCA 、およびt−ブトキシカルボニル−phe −5er −arg  MCA 。
7、ペプチドの結合アッセイ RMA−3細胞の「空の」クラスIK’分子含有すゼイトを変更された手順(L  junggrenら、Nature 346 : 476−80 (1990 )) 。簡単に述べると、RMA−3細胞をRPMI 1640中で26℃にお いて8時間培養した。次いで細胞をPBS中で1回すすぎ、そして再び10:1 の比のメチオニン欠如およびシスティン欠如RPMI 1640および通常のR PM11640の中に0.25rnCt/mlのL−E”Sコメチオニンおよび 0.25mC1/mlのL−[”S] システィンを含有する培地中で26℃に おいて16時間インキュベーションした。細胞をPBS中ですすぎそして前述し たように溶解した。次いで「空のjクラスIK’分子含有すゼイトをペプチドお よび/または精製したプロテアソームと26℃において1時間インキュベーショ ンした後、30℃においてさらに1時間インキュベーションした。次いでこの混 合物をモノクローナル抗体Y3で免疫沈澱させ、そして5DS−PAGEにより 分析した。
実施例3 SC2および3T3細胞へのオバルブミンタンパク質の浸透圧的負荷を、Moo reら、Ce1l 54 : 777−785 (1988)に記載されている ように実施した。アッセイの手順は次の通りである。96ウヱルの皿において、 lXl0’のドロソフィラ(Drosophila)細胞(負荷したペプチド/ タンパク質を含むか、あるいは含まない)または3T3細胞を、10%胎児ウシ 血清を補充した200μmのRPMI培地中で、lXl0LB 3 /CD8T 細胞ハイブリドーマ細胞と同時培養した。24時間のインキュベーション後、こ れらの培養からの100μlの上澄み液を5、0OOCTLL細胞を含有する1 00μmのRPMIに添加した。lμCiの3H−チミジン(アマ−ジャム(A mersham))を添加したとき、細胞を37℃において24時時間待培養し た。37℃においてさらに15時間インキコベーションした後、CTLL細胞の 中への放射線標識の組み込みをシンチレーションカウンティングにより決定した 。
ネズミMHCを使用して実施したアッセイは、また、昆虫細胞がクラス1分子上 にペプチドを負荷できることを評価した。特定の抗原を含有するMHC細胞を2 00〜500程度に少ない数で発現する細胞を、T細胞により検出することがで きる。ドロソフィラ(Drosophila)細胞はクロムを蓄積しないので、 B3/CD8.7細胞ハイブリドーマに基づく抗原提示アッセイを使用した。B 3/CD8は、B3.H−2に1クラス1分子により提示されるオバルブミンの ペプチド253−276に対して特異的な細胞障害性T細胞、およびCD8を有 するIL−2分泌細胞系の間のハイブリドーマである(参照。Carboneら 、前掲、1989) 、抗原性刺激したとき、B3/CD8は、IL−2依存性 細胞系CTLL中の3H−チミジンの組み込みにより測定して、IL−2を生産 する(Gillisら、J、 InIInunol、 120−: 20279 1978))。こうして、IL−2の生産量を測定することによって、T細胞の 認識によりアッセイすることができる。
Ov^ペプチドを誘導できるオバルブミンタンパク質の細胞内プールを得るため に、オバルブミン(シグマ・ケミカル・カンパニー(Sigma Che!I+ 1cal Co、) 、ミゾリー州)を、1Jooreら、前掲(1988)に 記載されているように、細胞の中に浸透圧的に負荷した。負荷直後に、細胞をT 細胞ハイブリドーマと混合した。2日のインキュベーション後、培地を除去し、 そしてIL−2についてアッセイした。
rL−2依存性細胞系CTLi、の増殖を支持する培地の能力によりIL−2の 量を決定しくG111isら、前掲、1978) 、そして細胞の中に組み込ま れた放射性チミジンの量により増殖を定量した。第4図において見ることができ るように、オバルブミンベブチドを培地に添加した場合、T細胞はドロソフィラ (Drosopb i Ia)細胞に対してよく応答したが、細胞にオバルブミ ンタンパク質を負荷した場合、認識は起こらなかった。昆虫細胞の細胞表面上で 発現されたMHCクラス1分子は、ペプチドを培地に添加した場合ペプチドに結 合することができ、モしてT細胞により認識されるように正しい関係でペプチド を提示することができることにおいて、完全に機能的である。
B、生体外条件の最適化 特定の細胞障害性T細胞の発生のための生体外条件を最適化するために、ドロソ フィラ(Drosophila)細胞刺激因子の培養は好ましくは血清不含培地 (例えば、エクスセル400)中で維持される。ドロソフィラ(Drosoph ila)細胞の刺激因子の細胞を好ましくは>20ug/mlのペプチドとイン キュベーションする。有効なエフェクター:刺激因子の比(リンパ球:ドロソフ ィラ(Drosophila)細胞の比)は、好ましくは約aO,:X〜300 :lの範囲である。一般に5日の培養後に、最大の特異性のCD8は観察される 。死滅アッセイについての標的細胞の培養は、好ましくは、血清不含培地中で維 持する。
C,”Cr解放細胞障害アッセイ 細胞仲介細胞溶解活性をC,& lまたは解放アッセイで検出した。
200μ】中の10’の5ICr標識化標的細胞の比溶解の百分率を種々のリン パ球/標的細胞の比について決定し、そして比細胞障害性/生存能力のあるエフ ェクターの数をプロットすることによって、各リンパ球の集団に・ついて線量一 応答曲線を決定した。自発的@lに、解放値は合計の組み込まれた標識の5%〜 15%であった。比″Cr解放の百分率を次式に従い計算した: (ER−MR ) (MR−3ll) X100 、ここでERは観測された実験的61(:、 解放であり、SRは培地単独中でT細胞系をインキュベーションすることによっ て決定された自発的解放であり、モしてMRはアッセイの間にHCl中の200 μl中でインキュベーション後に標的細胞から解放された最大放射能である。
D、ネズミクラス1およびペプチドを発現するドロソフィラ(Drosophi la)細胞を使用する一次生体外刺激による細胞障害性エフェクターの誘発 ペプチドOVA、 NP(インフルエンザ)およびNP) LcMV)をペプチ ド源として使用して、−次生体外CD8応答を発生ずるそれらの能力を評価した 。(第6A図および第6B図参照。)それぞれ、)(2−に’十抗原およびH2 −L’十抗原を発現するドロソフィラ(Drosoph i la)細胞で免疫 化したC57BL/ 6およびBa1b/Cマウスからの牌細胞の5日間のイン キュベーションは、ペプチドの存在下に腫瘍EL4およびP815を効果的に溶 解するエフェクターを発生した。
P815(ATCCRIB 64) (H−2’ )はDBA/ 2マウスから の肥満細胞種である。IL4 (ATCCTIB 39)はC57BL/6 ( H−2” )から胸腺腫である。IL4をヒトβアクチンプロモーターをもつプ ラスミド構成体中でOVA cDNAでトランスフェクションして、OVA生産 細胞系EL4−OVAを誘導する。これらの腫瘍はlO%胎児ウシつ清FBSを 補充したRPMI 1640中で静止懸濁培養物として維持する(参照、Moo reら、Ce1l 54 : 777−785 (1988))、 Jurka t (ATCCCRL 8163)はHLAB7を発現するヒト細胞系である。
JurkatA 2は、Jurkat細胞をH[、AA2−1で、例えば、ここ に開示する方法によりトランスフェクションすることによって生産されたヒト細 胞系である。(参照、また、Irwrn ら、J、Exp、 Med、170:  2091−1101 (1989乃。
合成ペプチドはCD8の認識の間に内因的に合成されたウィルスのタンパク質と 置換することができる。発生した特異的CD8は、IL4(オバルブミンcDN Aでトランスフェクションした)の表面においてクラスlにより提示された内因 的に合成されたペプチドを認識することができた。(参照、Mooreら、Ce 1l 54 : 777−785 (1988)、)同様に、インフルエンザN Pペプチドを負荷したDbに対して生体外で発生したCD8は、インフルエンザ ウィルス株/A/PR/8で感染したEL4標的細胞を認識した(第7図参照) 。(参照、CarbOneら1、J、 EXI)、 Med、 167: 17 67−1779 (2988) ;株A/PR/ 8 /34は、また、アメリ カン・タイプ・カルチャー・コレクション(AmericanType Cu1 ture Co11ection)から入手可能であり、そして受け入れ番号n o、 ATCC’/R−95)。
E、抗ペプチド細胞障害性細胞の特性決定ペプチド特異的認識がT細胞活性のた めであるかどうか決定するために、これらの系統を抗CD8 (OKT8 、  ATCCNo、 CRL 8001)または抗CD4 (OKT4 、 ATC CNo、 CRL 8002)および/または相補体で処理した後、それらをア ッセイ培養物に添加した。抗CD8処理のみが細胞障害性を壊滅した。
これらの特異的CD8を、それぞれ、D5またはにゝでBALB 3T3(AT CC,CCL 163)細胞をトランスフェクションすることによって生産され た3T3/ D ”および3T3/ K ’細胞上で試験した。(他の容易に入 手可能な3T3培養物は、また、使用のために入手可能であり、ATCCCCL  163.2を包含する。)好ましくは、安定なトランスフェクション体は3T 3をpcMU/ K bまたはpCMυ/D+′およびpsV2neoにより共 トランスフェクションして調製され、そして6418で選択する。
(参照、また、Jolyおよび01dstone、前掲(1991))。抗0V ACD8の応答はDbまたはに′制限され、これらの活性が古典的クラス1MH C制限を示すことを確証する。
ペプチドの刺激によりCD8を誘発する能力は、クラスl制限された認識を研究 する、比較的簡単な技術を提供する。T細胞は自然の形態または外来抗原よりむ しろ変性された形態に対して特異的であるので、ペプチドは有効なワクチン接種 の潜在的手段を表す。
F、特異的CD8細胞の発生 ドロソフィラ(Drosoph i la)細胞のペプチドクラスI複合体をグ ルタルアルデヒド0.001%で固定し、次いで洗浄しそしてリンパ球同時培養 において刺激因子として使用した。非常に弱い細胞障害活性は5日の同時培養後 に検出され、生きている(すなわち、固定されない)ドロソフィラ(Droso phila)細胞が特異的CD8の発生において優れることを確証する。固定さ れた細胞に10%のドロソフイラ(Drosoph i la)培養物を添加す ると、特異的CD8の発生が回復する。
(第8A図および第8B図参照。) シンジエネイッククラス1抗原を発現する培養した細胞は、通常−次培養におい てCD8を活性化することができず、ドロソフィラ(Drosophi la) 細胞の培養上澄み液の添加後、特異的CD8を発生することができた。
応答体の集団からCDJ+およびクラス■子細胞を除去すると、ドロソフィラ( Drosophila)細胞上に負荷されたペプチドで発生するCD8活性を減 少する。こうして、ペプチド負荷ドロソフィラ(Drosophila)細胞に より誘発された一次応答はCDd+細胞およびクラス■依存性であるように思わ れる。
実施例4 この中に開示する方法を使用して、今回、本発明の特異的、活性化CD8細胞を 使用してヒトにおいて標的細胞を特異的に殺すことが可能である。本質的に、処 理方法は次の工程を包含する: (1)処置すべき個体からT細胞を含有する試 料を得る; (2)空のクラスI MHC細胞に抗原性ペプチドの少なくとも1 つの種を負荷し、ここでペプチドは標的細胞から誘導されたペプチドの少なくと も一部分に対して実質的に相同性である;(3)T細胞を生体外で活性化CD8 細胞を生産するために十分な量のペプチド負荷クラスI NHC細胞と混合する ; (4)活性化CD8を培養物から収穫する;そして(5)処置すべき個体に 活性化CD8細胞を投与する。
この方法はマウスのモデルにおいて有望な結果を既に示している。
例えば、1つの研究において、C57BL/ 6雌マウス(約6〜8週齢)のち ょうど耳の背後に、3 XIO’ (3MM) EL410VA腫瘍細胞を皮下 注射した。腫瘍細胞をC57BL/ 6マウスの中で単一の継代により腫瘍発生 性とした。EL 410vA腫瘍細胞を皮下接種する日に、マウスにドロソフィ ラ(Drosophila) / K ’ 10VA刺激CD8細胞を腫瘍細胞 注射部位の隣に(近位に)注射するか、あるいは静脈内に注射した。
第8日に、腫瘍の寸法を測定した。3MM腫瘍細胞のみを与えた5匹の対照マウ スは12m+oX 12+n+nの大きさの腫瘍を有した。腫瘍細胞および24 MMCD8細胞注射v1を受けた3匹のマウスを検査した;腫瘍の大きさはそれ らのマウスにおいて(a) 2m+ox 2mm、(b) 5t+mx 5 m m、および(c ) ]、2o+mX 12+nmであった。腫瘍細胞および腫 瘍注射部位の隣に24MM CDB細胞を受けた5匹のマウスを検査した。結果 は次の通りであった: (i)3引きのマウスは第8日に検出可能な腫瘍を有し た; (ij) 1匹のマウスは工IIIIO×IIIII11の大きさの腫瘍 を有した;そして(正)1匹のマウスは5mmX5w+mの大きさの腫瘍を有し た。
第11日に、腫瘍の大きさは次のように決定された:引き続く検査において、種 々の養生法を適用した後、マウスにおける腫瘍の体積を測定した。前述したよう に、マウスに3X10’(3MM) EL 410VA腫瘍細胞を注射した。E L 410VA腫瘍細胞を皮下接種した日に、下表2に記載するように、マウス をドロソフィラ(Drosophila) /Kb10VA刺激CD8で腹腔内 、皮下または静脈内に注射した。第6. 8.10.12および20日に腫瘍体 積を測定した。
5匹のマウスを各実験群および対照群に含めた。結果を下表2に記載する。
表2 1P=腹腔内、 rv=静脈内、SC=皮下:*−大きさ、または動物の死亡の ために測定困難 B、インフルエンザの処置 例えば、インフルエンザ特異的CD8集団はこの中に開示する技術に従い発生す ることができ、そして致死的インフルエンザ感染に対して個体を保護するとき有 効であることを証明することができる。
生体外のペプチドのプライミングから誘導されたウィルス反応性CD8は生体内 の保護を提供することができ、そして主として生体外のCD8の刺激は広範な種 類の抗ウィルスおよび抗レトロウィルスのワクチンのデザインにおいて有用であ ることを証明することができる。
50X10’ ドロソフィラ(Drosophi Ia)細胞の腹腔内(IP) 注射は、特異的CD8の誘発に導いた。このプライミングの検出は制限希釈分析 を使用して実施した。OVAに対して特異的なCD8の頻度は自然のマウスにお いて約10’であった。ペプチドで被覆したドロソフィラ(Drosoph i  Ia)細胞を注射した後、頻度は約1O−3である(データは示されていない )。
第8A図および第8B図はトランスフェクションしたドロソフィラ(Droso phi la)細胞を使用する生体内のプライミング図解しており、ここで応答 体はC57BL/ 6マウス胛細胞である。第8A図において、細胞の一部分を 固定する;第8B図において、ドロソフィラ(Drosophila)細胞のす べては固定されていない。
二次的CD8応答のために、C57BL/ 6マウスをドロソフィラ(Dros ophi la)細胞(5XIO’)の1回の腹腔内注射によりプライミングし 、そして免疫化後5〜15日に試験した。(第8B図参照。)活性化CD8の生 体内誘発は腫瘍の拒絶を明らかに刺激する。
他の実験において、C57BL/ 6マウスを3 MM EL40VAで皮下注 射した。5日後、群■のマウスにに’、10VAを発現する50MIJ (生き ている)ドロソフィラ(Drosoph i Ia)細胞を皮下注射した;群■ マウスにに’10VAをもツ50MM固定ドロソフィラ(Drosophila )細胞を皮下注射した;群■マウスは対照群であり、そして第5日に追加の注射 を与えなかった。この実験の結果を第9図に図解されでおり、これは群■のマウ スが最も長い期間生存しかつより大きい数で生存したことを示す。
一次CD8をB6アンブライムドマウスにおいてドロソフィラ(Drosoph  i la)細胞中のペプチド負荷クラス1により誘発した。
CD8細胞を生体外でドロソフィラ(Drosophila>細胞で1回刺激し 、22℃において36時間培養し、異なる濃度のOVAペプチドとインキユベー シゴンした。ペプチドの最終の最小量は約20μg/mlであった。
エフェクターを収獲し、モしてRMA−S細胞上で50μgペプチドで試験した 。CD8細胞の集団はHMA−30VA−8を認識することができた。(第6A 図および第6B図参照)。
他の実験において、オバルブミンタンパク質をエンドプロテイナーゼGlu−c (黄色ブドウ球菌(Staph、 aureus)から、(ベーリンガー・マン ヘイム(Boehringer Mannheim)、インジアナ州インディア ナポリス)で分解した。この混合物をネズミM)ICをもつドロンフィラ(Dr osoph i Ia)細胞培養物に添加した。約5日後、CD8細胞をエフェ クターに暴露した;ある数のCD8細胞はRMA−50VA−8を認識すること ができた。
D、I的細胞レベルにおけるペプチドの滴定最近の研究は、9アミノ酸の長さの ペプチドが合成ペプチドの調製物の中に少量の種として存在することを証明した 。9アミノ酸より長いものは低い親和性でH−2K”クラスl MHC分子に結 合する。
ペプチドの滴定実験において、167−のペプチドより50倍低い濃度の9マー のペプチドはT細胞の応答の誘発のために十分であることが示された。同一ペプ チドの滴定を標的細胞の感作について実施した。結果は、標的細胞の感作が生体 外の応答の誘発に要求されるより約1000倍低いペプチド濃度で達成されるこ とを示す。
E、トランスジェニックマウスにおけるCD8の発生この研究において、HLA  A2.1. )ILA 117、およびHLA B27を発現するトランスジ ェニックマウスを使用した。マウスの牌細胞をシンジエネイックHLA (それ ぞれ、A2.1. B7 、およびB27)を発現するドロソフィラ(Dros oph i Ia)細胞と培養した。特異的CD8の応答はHIVの3つのペプ チドに対して発生された。(第10A図、第10B図および第10C図参照。) 同系交配マウスC57BL/ 6 V (H2ゝ)およびBa1b/ C(H2 ’ )マウス、ならびに種々のトランスジェニックマウスをこれらの研究におい て使用する。トランスジェニックマウスは次のものを包含した。簡単に述べると 、ゲノム)ILA−87クローン(5′および3′フランキング領域の数100 塩基対を含む)をBOX S几マウス胚の中にマイクロインジェクションする( スクリップス・リサーチ・インスチチュート・トランスジェニック・ファシリテ ィ(Scripps Re5−earch In5titute Transg enic Facility)、カリフォルニア州うジョラ)。B7)ランスジ ェニック系統はC57BL/6 (H2”)に戻し交雑されている(スクリップ ス・リサーチ・インスチチュート・トランスジz ニックeファシリティ(Sc ripps Re5earch InsLituteTransgenic F acility)、カリフォルニア州うジョラ)。B7トランスジエニツクマウ スは既知の方法に従い生産することができる;われわれのものはゲノムクローン をB6X S几胚の中に注入し、そしてそれらをC57BL/ 8に戻し交雑す ることによって生産された(スクリップス・リサーチ・インスチチュート・トラ ンスジェニック・ファシリティ(Scripps Re5earch In5t itute Transgenic Facility)、カリフォルニア州う ジョラ)。(参照、また、KrimpenfOrtら、する他の方法について。
)。β2ミクログロブリントランスジェニックマウスおよびトランスジェニック A2−1マウスは、既知の技術を使用して同様な方法で生産する(参照、例えば 、 lrwinら、血清反応陰性のドナーからのPBLを、2つのHXvペプチ ドに対して特異的なCD8を発生するそれらの能力について試験した。これらの ドナーは)ILA A2. HLA B7またはHLA 827である。5日間 の培養後、非常に強いCD8活性が培養物中に両者旧■ペプチドに対して検出す ることができた。(第11A図、第11B図、および第11c図参照。)ヒトP BLをフィコール−ハイバーク(Ficoll−Hypaque)勾配遠心(フ ァーマシア(Pharmacia)、ニュージャーシイ州ビスカタエイ)により 単離する。PBLリンパ球を10%DMSOを含有するPH3中で凍結後、液体 窒素の中に貯蔵する。細胞の生存能力およびリンパ球の機能は保存される。
ペプチドに対して特異的なCD8細胞を、シンジェネイックペプチドクラスl複 合体を発現するドロソフィラ(Drosoph i Ia)細胞とのシンジェネ イックー次培養において発生させる。これらの培養は、7%CO,中で37℃に おいて直立25cm2フラスコ中の5XIO−’M β−メルカプトエタノール を補充した20m1のRPM I 1640培地中においてヒトマウスまたはヒ トPBLの3XIO’応答性牌細胞および生きている】06 ドロソフィラ(D rosophila)細胞を使用して確立される。
5日間の培養後、CDIH胞を収獲する。
他の実験において、ヒトPBLを収獲し、そして5日の期間にわたってヒトII LA A2. lを発現するドロソフィラ(Drosophila)細胞で刺激 し、そして旧V POLペプチドを負荷した。次いで刺激したPBLを旧■感染 したJurkat A2.1細胞上で試験した。この実験の結果を第12図に示 す。生体外で刺激したヒトPBLは明らかに感染し細胞上のA2.IPOLを認 識し、そして前記細胞を殺すことができた。
実施例5 H−2に′ :実施例1.Bにおいて前述したように調製した。
H−2に′sol:に’ sol cDNAはKbの誘導体であり、そして既知 の方法、例えばEnnisら、PNAS USA 87 :2833−7(19 90)およびZemmourら、TmmunogeneHcs 33 : 31 0−20(1991)に記載されている方法に従うPCRにより突然変異させる ことができる。詳しくは、−アミノ酸位置+275におけるアルファドメインの 末端に停止コドンが挿入された切頭に1分子をエンコードするcDNAを、pc MU発現プラスミドからBamHI断片として切除し、そしてに’cDNAとし てpRmHa −3の中にクローニングする。K’ sol cDNAは完全な に’ cDNA (上を参照)の誘導体であり、5tyrに示すを包含する5′ オリゴヌクレオチド、および次の3′オリゴヌクレオチドを使用するPCR反応 において鋳型として使用される: 5’ ATATGGATCCTCACCATCTCAGGGTGAGGGGC3 ’(配列識別番号34) 生ずるPCR断片を平滑末端とし、pBS(ストラタジーン(Stratage ne)、カリフォルニア州うジョラ)のSma r部位の中にクローニングし、 配列決定し、そしてに1の残りの5′配列を5ty1部位の中にクローニングす る。完全なKbsolタンパク質をエンコードするcDNAは、Bam)I I 制限断片として得ることができた。
H−2D’および1(−2L’は上の実施例1.B、に記載するように調製する 。
Kゝα]α2α3ドメイン(274残基)およびネズミβ2ミクログロブリン( 99残基)をエンコードするcDN^を、それぞれ、メタロチオネインプロモー ターpRmHa −3を収容する発現ベクターの独特Ban+t(I部位の中に クローニングした(Bunchら、Nucleic Ac1ds Res。
16 二1043−1061(1988))。ドロソフィラ(Drosophi la) S 2 /M 3細胞を、従来記載されたリン酸カルシウム沈澱法によ り、プラスミドphshsneo (ネオマイシン耐性遺伝子を含有する)に加 えてこれらの組換えプラスミドで形質転換した。ネオマイシン類似体の抗生物質 G418に対して選択された形質転換した細胞を血清不含培地中の27℃におい て増殖させ、そして可溶性重鎖にゝβ2ミクログロブリンWOO,7nM Cu 5Otの添加により共発現した。K1の可溶性のアセンブリングされたヘテロダ イマーを、培養上澄み液から、アフィニティクロマトグラフィーにより抗Kbモ ノクローナル抗体Y3を使用して、次いでファーマシア(Pharmacta) モノ(Mono) QFPI、Cカラムのイオン交換クロマトグラフィーにより 製造業者(ファーマシア(Pharmacia)、ニュージャーシイ州ビス力タ エイ)の指示に従い精製した。K5調製の5DS−ポリアクリルアミドゲルの電 気泳動(SDS−PAGE)および引き続くクーマツシーブルーによる染色は、 約32.000における相対的分子量(Mr)の1つのバンドおよび検出可能な 不純物を含まない約1.2,000におけるM「の1つのバンドのみを示した。
高度に精製したKbをリン酸塩緩衝液(PBS)に対して透析し、濾過滅菌し、 そしてそれ以上の研究のために使用した。可溶性に’(rKゝSol J )タ ンパク質(43,2kDa)の吸光係数は、28Or++++において69.2 00M −’ crn−’である。
I%TX−100を含むか、あるいは含まないPBS中の精製したKb溶液(0 ,3μM)を変化する温度(すなわち、4℃、23℃、32℃、37℃、42℃ 、および47℃)に1時間暴露した。次いでタンパク質をモノクローナル抗体Y 3およびプロティンAセファローズビーズ(ファーマシア(Pharmacia )、ニュージャーシイ州ビス力タエイ)と4℃において、それぞれ、インキュベ ーションすることによって免疫沈澱した。試料を12,5%5DS−PAGEに より分析し、次いでクーマツシーブルーで染色した。ゲル上の2つの厚いバンド は抗体Y3の重鎮および文字コードである。他の手順において、Kゝsol ( 0,3μM)をPBS中で23℃において50μMのペプチドと2時間インキュ ベーションして、K’5ol−ペプチド複合体を形成させた。1%TX−100 の添加後、試料を12℃、37℃、または47℃の温度に1時間暴露した。
前述したように、複合体を免疫沈澱させ、そして5DS−PAGEにより分析し た。第3手順において、Kl′sol (2,7μM)を、それぞれ、50uM (D OVA −8、vsv−sまたは5EV−8ペプチドと23℃において2 時間インキュベーションした。試料を5%ポリアクリルアミドIEFゲル上の適 用した。 IEFをpH5〜7から展開し、そしてゲルを銀で染色した。
次に、 vsv−sペプチドをクロラミン−T法(Hunterら、Natur e194 : 495−6(1962) )を使用して放射線標識化しそして遊 離1″IをCIIカラム(OPCカートリッジ、アプライド・バイオシステムス (Applied Biosystems) 、カリフォルニア州フォスターシ ティ−)により除去した。標識化ペプチドをC1逆相HPLCによりさらに精製 した。溶離後、標識化ペプチドを凍結乾燥し、そしてPBSの中に再懸濁させた 。274nlIIにおいてチロシンの吸光係数(1420M−’cr’)を使用 して、[目J]VSV−8(約250Ci/mmol) C7)比活性を分光光 度測定的に決定した。第1に、K’ sol (0,5μM’)を[”’ I  EVSV−8(1,5μM)および非標識化VSV −8(50nM)と23℃ において16時間混合して、複合体を形成した。試料の一部分をゲル濾過(スペ ロース(Superose) 12、ファーマシア(Pharmacia)、ニ ュージャーシイ州ビス力タエイ)よりPBS中で分析した。溶離後、各画分(0 ,05m1)の中に含有される放射能を測定した。タンパク質を280nmにお ける吸収によりモニターした。第2手順において、[’ ” I ]VSV−8 (0,39nM)を1%ウシ血清アルブミン(BSA)を含有するPBS中のに ’solの種々の濃度と混合した。23℃において2〜16時間インキュベーシ ョンした後、K’5ol−ペプチド複合体を遊離ペプチドから小さいゲル濾過( Bio−Gel P2O、バイオラド(BfoRad) 、カリフォルニア州す ッチモンド)によりPBS中で分離した。P30ゲル濾過は、5分以内で、結合 したペプチドおよび遊離のペプチド95%を越える分離を可能とした。結合した ペプチドおよび遊離のペプチドの放射能を測定し、そしてデータを線形回帰によ り分析した。提供されたKbsolの最大レベルにおいて、合計の標識化ペプチ ドの約65%が結合した。K’ solへの標識化ペプチドのこの最大の結合能 力は、多分vsv−aに結合した125Iにより放射能のために、経時的に劣化 した。第3手順において、各試料!1.39nM(7)[+2’ I ]VSV  −8(約18.000cpm)、示した濃度の非標識化ペプチド、および非標 識化ペプチドの不存在下に約50%の[+2srコvsv−a結合性を与える3 0nMのKbsolを72μlの最終体積で含有した。すべての成分は溶解し、 そして1%BSAを含有するPBS中で希釈した。23℃において2〜16時間 インキュベーションした後、50μlの試料をP30ゲル濾過により前述したよ うに分析した。非標識化ペプチドについての解離定数を、記載されているように E”’ I ]VSv−8およびにゝsolに対する[12J]vsv−sの結 合の50%阻止を与える非標識化ペプチドのモル濃度から決定した。(参照、! Jullerら、Meth、Enzymol、92 :589−601(198 3)。)次いでKl′sol (0,311M)および[’ 2’ I ]vS V −8(0,39nm)を4℃、23℃、および37℃においてインキュベー ションし、そしてアソシエーションを種々の時間においてP30ゲル濾過により 決定した。必要なとき、示した濃度におけるインキュベーションの前に、ネズミ β2ミクログロブリンを添加した。ネズミβ2ミクログロブリンは、組換えドロ ソフィラ(Drosoph i Ia)細胞の培養上澄み液からの抗β2ミクロ グロブリンポリクローナル抗体に355を使用して、アフィニティクロマトグラ フィーにより調製した。(参照、また、Logdbergら、Mo1ec、 I mmnol、 14 : 577−587(1979) 、 )他の実験におい て、Kbsol、 (0,3μMまたは1.8u M)および[’ ” ’ I  ]VSV −8(2,4μM)を23℃において2時間インキュベーションし 、そしてペプチド−Kbsol複合体をP30ゲル濾過により単離した。試料は 非常に少量の[12sIコvSv−8およびKbsol複合体(最大において、 2.4μM)および約50〜300r+mの最終濃度で空のに’solを含有し た。いくつかの試料に、3μMのβ2ミクログロブリン、3μMのβ2ミクログ ロブリン+20μMの非標識化vsv−s、20μMの非標識化VSV−8、ま たは1%TX−100を添加した。試料を37℃において種々の時間インキュベ ーションし、そして解離の程度をP30カラムの通過により決定した。
B、論考 クラスI MIC分子は細胞障害性Tリンパ球に対して抗原性ペプチド提示する 。クラスI MHC分子への生体外のペプチドの直接結合は、結合部位における 前辺て結合したペプチドの存在(ChenおよびPerhm。
Nature 337 : 743−5(1989))または結合特異性の欠如 により妨害された。(参照、例えば、Frelingerら、J、 Exp、  Med、 172 :827−34(1990) ;Choppin ら、J、  Exp、 Mcd、 172 : 889−99(I990) ; Chen ら、J、 Exp、 Med。
172 : 931−6(1990) 、 )切頭H−2に’solおよびネズ ミβ2ミクログロブリン遺伝子で形質転換したドロソフィラ(Drosoph  i Ia)細胞から精製した、可溶性、空のクラスI M)Ic分子へのペプチ ドの結合の生体外分析をここに開示する。結果が証明するように、ペプチドの結 合は非常に急速であり、そして自然にプロセシングされたペプチド(オクタペプ チド;参照、例えば、Van Bleekら、Nature348 : 213 −6(1990) ; Falkら、Nature 351: 290−6(1 991) )はナノモル範囲のにゝsolに対して最高の親和性を有し、そして オクタペプチドと複合化したKbsolは安定であるが、わずかに短いか、ある いは長いペプチドと複合化したものは寿命が短いことを示す。遊離重鎮とβ2ミ クログロブリンとの間の相互作用は洗浄剤の不存在下において基本的には可逆的 である。ペプチドは、β2ミクログロブリンを解離しないで、空のクラスl M HC分子に自発的に結合する。
しかしながら、過剰のβ2ミクログロブリンは、ヘテロダイマーが不安定である 条件下にβ2ミクログロブリンとの遊離重鎮の再アソシエーションの結果として 、空のクラス1へのペプチドの結合を明らかに促進する。
可溶性H−2K b分子(重鎮のαlα2α3ドメインから構成されている)お よびネズミβ2ミクログロブリンを、切頭重鎖およびβ2ミクログロブリン遺伝 子で同時に形質転換したドロソフイラ(Drosophi Ia)細胞の培養上 澄み液から調製した。予備的実験が示唆するように、ドロソフィラ(Droso ph i Ia)細胞は細胞表面上の内因性ペプチドを欠くクラスl MHC分 子を発現する。空のクラスIMIC分子の性質のいくつかは、それらが37℃に おいて安定性に劣り、そしてそれらの構造はペプチドの結合により安定化される という観溶性に5がまた空であることを確証するために、洗浄剤不含溶液中のそ れらの安定性を検査した(データは示されていない)。驚くべきことには、47 ℃に1時間加熱したタンパク質はコンフォメーションナル抗体Y3を使用する免 疫沈澱によりよく回収された。この予期せざる結果により、われわれは1%トリ トトン、−100(ポリオキシエチレン(9)オクチルフェニルエーテル)をタ ンIくり質溶液に添加した。′なぜなら、クラスl細胞の安定性を試験する同様 な実験を洗浄剤リゼイト中で常に実施されたからである(参照、Schumac herら、前掲)。洗浄剤の存在下に得られた結果は、精製したに’ solが 今回37℃において不安定であることを示す(データは示されて0ない)。この 証拠および他の証拠が示唆するように、K’solヘテロダ・イマーは高温にお いて重鎖およびβ2ミクログロブリンに解離し、そして洗浄剤はβ2ミクログロ ブリンが解離した遊離重鎮と再アソシエーションすることを防止することができ る(下を参照)。
第2に、精製したに’solをペプチドで可溶化する可能性を研究した。最初に 記載した実験の結果が証明したように、自然にプロセシングされたペプチドであ ることが示されたく参照、Van Bleekら、前掲)オクタペプチド(小胞 性口内炎ウィルスのヌクレオキャプシドタンパク質[VSV−8] 、下表3参 照)と混合したときのみ、タンパク質を安定化することができる。これらの観察 は、前述の空のクラス1分子の特性と一致する。
精製したにゝso1分子が空であるという独立の支持は、自然条件下の等電点電 気泳動(IEF)により提供される(データは示されていない)。ドロソフィラ (Drosophi la)細胞から精製された可溶性に1′は、ヒトリンパ芽 球様細胞系から精製したHLA−A2分子より非常に簡単なパターンを示した。
(参照、5ilberら、Nature 350 :619−22(1991) )。IEF上のHLA−a2の複雑なパターンは、多分分子に結合した不均質ペ プチドの存在の結果である。精製したKbsolの簡単なバンドは、内因性ペプ チドの不存在を示す。さらに、抗原性ペプチドとのにSOIのインキュベーショ ンはIEFゲル上のノ(ンドの明確なシフトを引き起こし、ペプチドの結合のた めのKl′solの等電点の変化を反映した。前に結合した内因性ペプチドの除 去後、1(LA −A2をペプチドと「再構成条件」においてインキュベーショ ンしないかぎり、HLA−A2分子をペプチドと単に混合したとき、このような バンドのシフトはHLA−A2分子において観察されな力)つたことに注意すべ きである。−緒にすると、自然IEFについてのこれらの観察は、また、ドロソ フイラ(Drosoph i Ia)細胞から精製した可溶性Kbが空であるこ とを示す。
III l標識化vsv−aとKbsolとのアソシエーションはゲル濾過によ り証明された(示されていない)。高分子量物質の放射能はペプチド−K”so l複合体に相当するが、低分子量物質のそれは遊離ペプチドを表す。非標識化v Svおよびナノ(ルブミン(OVA)ペプチドは標識化vsv−sと競争するこ とができ(下を参照) 、[12J]vsv−aかにゝso!分子に特異的に結 合することを示す。逆相HPLCは、K1結合[”’ I ]VSV−8がイン プットペプチドと同一の保持時間を有することを明らかにした。標識化vsv− aのに’ solへの結合は飽和可能であり、約33nMの解離定数(KD)を 示す。スキャ・ソチャードプロットのX軸から、標識化vsv−aの約65%は に1′に結合することができることが認められた。
K゛に対する種々のペプチドの親和性を決定するために[L2J]vsv−sを 使用する競合ラジオイムノアッセイ(RIA)を実施した(データは示されてい ない)。RIAのために使用した阻害性ペプチドを表3に記載する。各ペプチド についてのに、を同様に要約する。
表3 VSV −7GYVYQGL 5.3x to−”VSV −8RGYVYQG L 3.7x 10−’VSV −9N LRGYVYQGL 7.3x 10 −’VSV −1ON DLRGYVYQGL 3.9X 10−’VSV − 9CRGYVYQGLK 6.9x 10−”VSV−1,Oc RGYVYQ GLKS 2. IX 10−”0VA−83IINFEにL 4.lX1O− ’OVA −9N 、 ESIINFEKL 8.9x tO−”OVA −I ON LESIINFEKL 2.8x to−’OVA −9C5IINFE )LT 1. IX to−” −0VA−1,OC5IINFEKLTE 1 .4xlO−”0VA−24EQLESIINFEKLTEWTSSNVMEE R7,1xlO−’SEV −9FAPGNYPAL 2.7xlO−@603 −1.2(1989)) ; 5EV−9:センダイウィルスのヌクレオタンパク質324−332 (Sch u−macherら、Nature 350 : 703−706(1991) )*すべでのペプチドはCps逆相HPLCにより精製して、異なる結合性質を もつ汚染する短いペプチドを排除する。各ペプチドについての3文字コードおよ び配列識別番号を下に記載する。
VSv−7GlyTyrValTyrGlnGIyLeu (配列番号24、残 基No、 4−10)vsv−a ^rgGlyTyrValTyrGInGl yLeu (配列番号24、残基No、 3−10)VSV−9N LeuAr gGlyTyrValTyrGInGIyLeu (配列番号24、残基No。
2−1.0 ) VSV −1ON AspLeuArgG4yTyrvalTyrGInGly Leu (配列番号24)VSV−9CArgGlyTyrValTyrGln GlyLeuLys (配列番号35、残基No。
VSV−10CArgGIyTyrValTyrGInGlyLeuLysSe r (配列番号35)OVA−85erIlelleAsnPheGluLys Leu (配列番号23、残基No、 5−12)OvA−9N GluSer llelleAsnPheGluLysLcu (配列番号23、残基No。
OVA−1ON LeuGIuSerllelleAsnPheGluLysL eu (配列番号23、残基No、 3−12) 01/A−9C5erllelleAsnPheGluLysLeuThr ( 配列番号23、残基No。
5−1.3) OvA−10C5erllelleAsnPheGIuLysLeuThrGI u (配列番号23、残基No、 5−14) OVA−24GIuGlnLeuGIuSerllalleAsnPheGlu LysLeuThrGluTrpThr−3erSerAsnVa1MetGl uGIuArg (配列番号23)SEV−9PheAlaProGlyAsn TyrProAIaLeu(配列番号36)自然にプロセシングされた大きさの ペプチド(vSvおよびOVAについて8マー、およびセンダイウィルスのヌク レオタンパク質[SEV]について9マー)は、2.7〜4.7μMの範囲で最 高のかつ顕著に類似する親和性を有した。自然のペプチドのこの過度に高い親和 性は最703−6(1991) ; Christnickら、Nature  352 : 6O−70(1991) 、 ) Lがしなか呟 Iまたは2程度 に少ない残基だけ短いが、あるいは長いペプチドは親和性を2〜100ファルタ −だけ低下した。親和性のこの減少は非常に長いペプチドについてなおいっそう 激烈である;すなわち、24マーのペプチド(OVA−24)の親和性は0VA −8のそれより1.0.000倍低い。これらの結果は、より長いペプチドを使 用する初期の報告がマイクロモルの範囲の親和性を主張している理由を説明する ことを助ける。(参照、例えば、Frel ingerらおよびChoppin ら、両者共前掲。)カルボキシル末端におけるペプチドの延長はアミノ末端にお ける延長より親和性に対する崩壊性が非常に低いことは、とくに興味あることで ある。HLA−A2の3次元の構造に従い、ペプチド結合性みぞは逆平行β鎖上 の2つの長いαらせんにより形成され、そしてくぼみは約25オングストローム の長さであり、これは約8残基の延長したペプチド鎖を収容することが提案され た(参照、例えば、BJorkmanら、Nature 329 : 506− 12(1987)) 。<ぼみのl末端において、αIおよびα2らせんは一緒 に緊密に閉じるようになるが、他方の末端において、くぼみはがなり開いている 。ここで、 VSVおよびOVAの両者のペプチドはくぼみに同−向きで結合し 、そしてペプチドのカルボキシル末端はくぼみの比較的間いた末端と相互作用す ることができるので、カルボキシル末端におけるペプチドの延長は厳しい立体障 害を引き起こさないと推測される。
次いで実験を実施して、それぞれ、4℃および23℃におけるに1へのペプチド の結合速度を検査した。結合はことに23℃において非常に急速であり、標識化 ペプチドの極めて低い濃度(約0.4μM)においてさえ、約5分の半減期であ る。これは約2時間のアソシエーションの半減期を示す従来の観察と対照的であ る。(参照、例えば、Choppinら、前掲。)再び、合計の標識化ペプチド の65%のみが結合することができた。過剰のβ2ミクログロブリンの添加は、 Kゝヘテロダイマーが安定である(集合体で止まる)ような低い温度においてペ プチドの結合の反応速度論に影響を与えなかった。これが意味するように、β2 ミクログロブリンの交換はペプチドの結合のための前提条件ではない;すなわち 、ペプチドはβ2ミクログロブリンの解離なしに空のクラス1分子に自発的に結 合することができる。対照的に、過剰の遊離β2ミクログロブリンは37℃にお いてペプチドの結合を明らかに促進する(データは示されていない)。添加する β2ミクログロブリンの濃度を増加したとき、より多くのペプチドかに1分子に 結合した。空のに1′は37℃において不安定であるので、ヘテロダイマーの小 部分は重鎖およびβ2ミクログロブリンに解離するに違いなく、これにより、ヘ テロダイマーは遊離重鎖および遊離β2ミクログロブリンと平衡にあるに違いな い。次いで、β2ミクログロブリンの添加はペプチドに結合できるヘテロダイマ ーの形成に向かって平衡をシフトするであろう。この見解は次の最近の観察によ り支持される。すなわち、通常の細胞表面上の実質的な数のクラスIi!1離重 鎖が存在し、そして外因的に添加されたβ2ミクログロブリンは、β2ミクログ ロブリンと遊離重鎮との再アソシエーションの結果として、空のクラス1分子へ のペプチドの結合を促進する。(参照、例えば、Rockら、Ce1l 65  : 611−620(1991);Kozlowskiら、Nature 34 9 : 74−77(1991) ; Vttielloら、5cience荷 ム: 1423−6(1990)。)37℃においてペプチドの解離の反応速度 論を次いで観察した。
[12’ I ]VSV−8およびにゝ複合体をゲル濾過により単離した直後に 、50または300nMのに5を含有する試料を37℃の温度に暴露した。いく つかの試料に3μMのβ2ミクログロブリンおよび/または20μMの非標識化 vsv−s、または1%のTX−100を補充した。K’からの標識化ペプチド の解離を種々の時間において測定した(示されていない)。大過剰の非標識化ペ プチドの存在において、ペプチドの解離速度は一次反応速度論に従い、解離の半 減期は約36分であった(3.2X 10−’/秒の解離速度定数)。標識化ペ プチドのこの予期せざる、比較的に急速な解離は安定なペプチド−クラス1複合 体のいくつかの現在の見解と一致しない。事実、確認された結果(示されていな い)は、K″′およびvsv−a複合体が安定であることを証明した。この解釈 は非標識化vsv−aのそれ(3,7μM)に比較して放射線標識化vsv−a の10倍低い親和性(33nM)から発生するに違いない。
洗浄剤を非標識化ペプチドの代わりに添加したとき、−次反応速度論がまた観察 され、洗浄剤はペプチドの解離プロセスを可逆的とすることを示した。対照的に 、ペプチドの解離のプロフィルは非標識化ペプチドまたは洗浄剤の不存在下に一 次反応速度論に従わなかった。これが示唆するように、ペプチドのアソシエーシ ョン/解離は可逆的であり、そしてペプチドの結合はへテロダイマーの濃度に依 存する(K1′の50nMと300nMとの間の反応速度論を比較する)。
過剰のβ2ミクログロブリンを添加したとき、これはいっそう明らかとなった。
これらの結果は、完全でないにしても、洗浄剤の不存在下に、重鎮、β2ミクロ グロブリンおよびペプチドの間の相互作用は37℃において基本的に可逆的であ るという従来の議論を支持する。洗浄剤、例えば、TX−100はβ2ミクログ ロブリンが37℃において遊離重鎮と再アソシエーションするのを防止すること ができるであろう。これは、K1が洗浄剤の不存在下に高温にいったん加熱され ると、コンフォメーションナル抗体により効率よく免疫沈澱することができる理 由を合理的に説明することができるであろう(示されていない)。興味あること は、β2ミクログロブリンの添加は過剰の非標識化ペプチドの存在下のペプチド の解離を抑制せず、標識化ペプチドがβ2ミクログロブリンの解離なしに複合体 から解放されることを示す。しかしながら[’ ” I )VSV−8の親和性 は自然ペプチドのそれより約10倍低いことを推奨すべきである。したがって、 これは必ずしも自然ペプチドの場合ではない。
生体外のペプチド結合アッセイを使用して研究において、クラス1分子へのペプ チドの結合は簡単な質量作用およびリガンド−レセプターの相互作用であること が示唆される。ここにおいて使用したアプローチは、クラス1分子へのペプチド の結合の特異性およびペプチド−クラス1分子の複合体とT細胞レセプターとの 相互作用の特性決定を可能とする。
実施例6 ドロソフイラ(Drosophila)細胞系の溜または「バンク」を確立しそ して維持することができ、各細胞系は50〜100の最も共通のクラス1分子の 1つを発現する。これらのタンパク質をエンコードするタンパク質はそれらを含 有する細胞系からm−例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(参照、Ennisら、P NAS USA 87 :2833−7(1990))により得られたHLA変 異型に基づいてクローニングし、そして適当なベクター、例えば、昆虫発現ベク ターの中に挿入して、各HLA変異型を発現する細胞系を発生することができる 。例えば、次のプロトコールに従う試験を使用して、選択のウィルスから誘導さ れたどのペプチドが異なるクラス1分子に最もよく結合するかを決定することが できる。種々の培養物を適当に標識化するか、あるいはカタログ化して、特定の ペプチドとともにどのクラス1分子が最もよく使用されるかを示すことができる 。あるいは、必要に応じて一時的培養物を確立することができる。ここにおいて 論じたように、昆虫細胞の培養物をベクターとほぼ48時間インキュベーション した後、培養物は明らかに空のMHC分子を発現することができ、これらの分子 はCD8細胞を活性化する目的で選択の1または2以上のペプチドを負荷するこ とができる。
B、r特別の」細胞系の調製 )ILAの型別後、好ましいHLAを発現するドロソフィラ(Drosophi la)細胞が入手可能でない場合、好ましいHLAをエンコードするcDNAを ポリメラーゼ連鎖反応の使用によりクローニングすることができる。
上の節B、1.に開示されているプライマー(配列識別番号工〜配列識別番号1 2)を使用して適当なHLA−A、 −B、 −C,−E。
−F、または−GcDNAを別々の反応において増幅し、次いでこれらを上の実 施例11節lに開示されている方法に記載されているようにクローニングしそし て配列決定することができる。次いでDNAをPCR反応からジーン・クリーン (Gene C1ean)キット(Bio 101 。
カリフォルニア州すンディエゴ)で精製し、そしてpRmHa −3のSma  X部位に直接結合する。個々のクローンを単離し、配列を評価し、そしてHLA を発現する安定なドロソフィラ(Drosoph i Ja)細胞を確立する。
あるいは、組換えプラスミドの大量の集団を大規模に増殖し、そしてDNAを塩 化セシウム勾配により精製することができる。次いで精製したDNAを使用して リン酸カルシウム沈澱技術によりシュネイダー細胞をトランスフェクションする 。24時間後、沈澱を洗浄して細胞を除去し、そして1 mM Cu5O+を含 有する新鮮なシュネイダー培地と置換する。48時間後、一時的にトランスフェ クションされた細胞の大量の集団を、シンジェネイックペプチドまたは特定のタ ンパク質のプロテアーゼ消化物とのインキュベーション後、CD8の生体外活性 のために使用する。
次いで、クローニングしたHLAを発現する安定な細胞系をドロソフィラ(Dr osoph i Ia)細胞中で確立する。あるいは、PCR反応からのクロー ニングされた組換え分子の大量の集団を一時的に発現する昆虫細胞の集団を生体 内のCD8活性化に使用することができる。
また、細胞系が発現したM)ICが生体内で発現された要素でない場合、ペプチ ドとインキュベーションしたクラスI MHCを発現する昆虫細胞を使用して、 ハブロタイブ特異的CD8を生体外で活性化することができる。これは、アレ1 の制限のために生体内で不可能である、特定のMHCとアソシエーションした特 定の抗原を認識するCD8細胞を増殖する独特の機会を提供する。例えば、イン フルエンザウィルスの核タンパク質からのペプチド(NP)は通常Db分子に限 定される;しかしながら、このようなペプチドはに’に結合することができ(D ’よりいっそう弱くであるカリモしてに’に対するある程度の熱安定性を発生す ることができる(第3図参照)。さらに、NPペプチドと前インキュベーション し、モしてB6マウスからの牌細胞と同時培養したにゝ発現ドロソフィラ(Dr osophila)細胞は、NPペプチドとアソシエーションしたに″′分子を 特異的に認識するCD8の生体外活性化を生ずる。さらに、オバルブミンから誘 導されたに5制限ペプチド(OVA)およびD1発現ドロソフィラ(Droso phila)細胞は、OVAペプチドを含有するDbを特異的に認識するCD8 の増殖を生ずる。このようなCD8はオバルブミンタンパク質エンコードするc DNAでトランスフェクションした細胞(El、40VA)を殺すすることがで き、生体内で多少のDb分子がOVAペプチドを負荷されることを示す。
したがって、この系は、生体内ではペプチドのための制限要素ではない、クラス 1分子により提示される特異的抗原に対してCD8を増殖する機会を提供する。
CD8により認識されかつ殺されるべき細胞について十分な抗原が生体内で前記 クラス1により圧力されるが、抗原は生体内でこのようなCD8を増殖するため に十分ではない。ドロソフィラ(Drosophila)細胞により発現される 空のクラス1分子にペプチドを負荷することによって、過剰の抗原性ペプチドを クラス1分子に非競合的環境において提供し、こうしてこの複合体を認識する特 異的CD8を活性化するために十分な抗原をクラスlにより圧力されるようにす ることによって、生体内の制限を無視することが多分可能である。
C,エイズの処置 生体外活性化された細胞を生体内治療のために患者に投与することができる。好 ましくは、個体のクラス1遺伝子型(ハブロタイブ)をまず決定する。普通の組 織の型別はこの目的に適当であり、そして処置センターにおいであるいはいくつ かの適当な商業的操作により実施することができる。個体の1または2以上のH LA型がいったん決定されると、個々の患者に適当なペプチドとクラス1分子と の最良の組み合わせが確認され、そして前述したように調製され、そして適当な ドロソフィラ(Drosoph i la)細胞およびペプチドが患者前駆体の CD8 (T)細胞を、ドロソフィラ(Drosophila)細胞の培養によ り生産された適当なペプチド負荷MHCで刺激する。活性化後、CD8細胞を患 者の血流の中に再導入し、そして患者の疾患のプロセスをモニターし続ける。細 胞成分を取り出しそして再導入する方法はこの分野において知られており、そし て米国特許第4.844.893号(Honsikら)および米国特許第4.6 90.915号(Rosenberg)の中に例示されるような手順を包含する 。
疾患が十分に軽減されるまで、追加の処置を必要に応じて投与することができる 。同様な処置のプロトコールは、他の免疫抑制された個体、例えば、移植の患者 、中年過ぎの患者などとともに使用するために適当である。
D、癌の処置 癌の患者において、前述のものに類似する処置の手順を利用する。
しかしながら、このような患者において、腫瘍の塊を減少する普通の治療をここ に記載する免疫治療に先行するであろうことが予測される。したがって、免疫細 胞を破壊する傾向がある普通の治療、例えば、放射線または化学療法の開始前に 、推定上の患者からの血液試料を獲得しそ1−で貯蔵(例えば、凍結により)す ることが好ましい。存在する場合、わずかの形態の癌はウィルスの感染に直接応 答して発生するので、免疫処置のための標的ペプチドが容易に観察されることが 少ない。しかしながら、最近の研究が示すように、腫瘍遺伝子ras、 neu 、およびp53中の突然変異はすべての癌の場合の50%程度に多さで癌に寄与 する。こうして、分子のこれらの突然変異した領域から誘導されたペプチドは、 現在の治療のための標的として主要な候補である。ここに開示するプロトコール に従い、個々の患者のために最良のペプチドとクラス1分子との組み合わせを決 定し、そして投与することができる。
例えば、多数の腫瘍は影響を受けた個体から誘導されたCD8細胞により生体外 で認識される抗原を発現する。こうして、正常細胞中で発現されないこのような 抗原、ならびにCD8細胞にそれらを提示するHLA型を、正確にターゲツティ ングされた免疫治療のために、本発明の方法により同定することができる。例え ば、van der Bru−ggenらは、その発現が特定の遺伝子により指 令されそしてHLA Alにより提示されるように思われる抗原を記載した(S cience 254 :1643−1647(1991))。種々のヒト腫瘍 抗原が単離されそして記載されているので、それらはここに記載するような免疫 治療の応用のためのすぐれた候補となる。
E1組み合わせた治療/接合体 望ましくない活性化されたCD8細胞−一すなわち、移植片の拒絶を刺激するこ とができるものの処置または除去のために、「空の」クラス1分子をさらに毒性 のタンパク質(例えば、シュードモナス毒素)と接合することができる。接合体 を構成し、次いでクラス1分子の部分に適当なペプチドを負荷し、次いでこれは クラス1分子−ペプチドの組み合わせのためのレセプターをもつT細胞を「誘引 し」または「捜し出す」ので、抗原特異的CD8細胞を排除することができる。
このアプローチは、また、移植片拒絶の原因となるT細胞を排除することができ る。例えば、1つのこのような手順は次の工程を包含する: (1)可溶性、空 の、ヒトクラスI MHC分子をドロソフィラ(Drosoph i la)細 胞の培養物から単離する; (2)空のヒトクラスI MHC分子を毒素に生体 外で結合する; (3)生体外で空の結合されたクラスI Ml+C分子を抗原 性ペプチド(例えば、移植された組織から誘導されたペプチド)と、MHC分子 にペプチドを負荷させるために十分な時間の間接触させる; (4)ペプチドを 負荷された、結合した分子を単離する;そして(5)処置を必要とする個体、例 えば、移植を行った個体に前記ペプチド負荷分子を投与する。
同様に、ある種の明確なT細胞の集団は糖尿病、慢性関節リウマチおよび他の推 定上の自己免疫疾患の原因として関係づけられている。このような細胞は、また 、前述の手順により選択的に排除することができる。また、このプロトコールを アレルギー性患者の適用が考えられるであろう。
他の別の治療のモードにおいて、本発明の生体外で活性化されたCD8細胞を他 の免疫原と組み合わせて投与することができる。例えば、米国特許第5.045 .320号に開示されている大きい多価の免疫原を活性化されたCD8細胞と組 み合わせて投与することができる。
また、T細胞の分化および活性化を仲介するサイトカイン、例えば、lL2およ びlL4を同様によく投与することができることが考えられる。なぜなら、サイ トカインは生体内で腫瘍に対するT細胞の応答を刺激することができるからであ る。IL2は、CTL(CD 8 )前駆体の増殖および分化においておよびC D8の増殖において、主要な役割を演すると信じられる。癌患者へのIL2の投 与は、腫瘍特異的T細胞の誘発に関係するように思われる、改良された抗腫瘍の 応答にしばしば関連する。しかしながら、lL2の最良の治療効果はIL2の全 身的投与よりむしろ連続的局所的投与により得ることができる。
こうして、IL2遺伝子構成体で腫瘍細胞をトランスフェクションすることによ って、局所的送り出しを達成することができることがここにおいて示唆される。
KarasuyamaおよびMelcher、 Eur、 J、 Immuno l、 18 : 97−104(1988)に記載されているように、IL2  cDNAを構成する。IL2の完全なcDNA配列をプラスミドpBMGneo  IL2からXho I断片として獲得しく参照、Karasuyamaおよび Melcher 、前掲)そしてpRmHa −3の5alI部位の中に直接結 合する。正しい向きでインサートをもつ組換えpRmHa=3プラスミド(Hi ndlI[を使用する制限マツピングにより決定する)をセシウム勾配により精 製し、そしてリン酸カルシウム技術によりンユネイダー2細胞を共トランスフェ クションするために使用する。
(プラスミドDNAの混合物をこの目的のために調製した:10μgのIL2  cDNA含有pR+nHa −3,6μgのMHCクラス1重鎖またはβ2ミク ログロブリンを含有するpRa+t(a −3の各々および2μgのphshs ne。
DNA 、 ’)重鎖、β2ミクログロブリンおよびIL2を発現するようにC u5O+で誘発可能な、安定な細胞系を0418培地中でトランスフェクション 体を増殖することによって得た。これらの安定な細胞系をペプチドで被覆し、そ して前述したように生体外アッセイにおいて使用した。IL2でトランスフェク ションした腫瘍細胞は親の腫瘍細胞に対するCTL(CD 8 )活性を増強し 、そして生体内の抗腫瘍または細胞障害性の応答の誘発におけるCD4およびT ヘルパーの機能をバイパスする。したがって、IL2遺伝子との共トランスフェ クションによりドロソフィラ(Drosoph i Ia)系の可能性を増加す ることが、ここにおいて示唆される。
以上の説明は本発明の例示を意図し、本発明を限定しない。本発明の精神および 範囲から逸脱しないで多数の変化および変更を実施することができる。
配列の列挙 (1)一般情報 (i)出願者: Peterson、 Per AJackson、 Mich ael Lenglade−Demoyen、 Pierre(1、発明の名称:細胞毒 性T細胞のインビトロ活性化(ii)配列の数=36 (1v)通信住所; (A)住所: The 5cripps Re5earch In5titut e(B)通り: 10666 North Torrey Pines Roa d、 TPC8(C)町: La Jolla (D)州: CaJjfornia (E)国: USA (F)郵便番号: 92037 (V):]ンビューター読取りフオーム(A)媒体タイプ:フロッピーディスク (B)コンピューター: IBM PCcompatible(C)操作システ ム: PC−DOS/ MS−DO3(D)’/7トウエアー: Patent ln Re1ease #1.0゜Verston #1.25 (vi )現出願データ (A)出願番号: PCT10593/(B)出願日: 18−FEB−199 3(C)分類: (v′i)従来の出願データ (A)出願番号+ 07/841.662(B)出願日: 19−FEB−19 92(vi )アトニー/エージェントの情報(Δ)名称: Logan、 A pri+(B)登録番号: 33.950 (C)参照/ドケット番号: 5EQOOO2P(ix )電信情報 (A)電話+ (619)554−2937(B)テレファックス: (619 )554−6312(2)配列番号1についての情報 (i)配列の特徴 (A)長さ723個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(ii)ハイボセティカル:NO (iv )アンチセンス=NO (xi)配列:配列番号1: CCA(:CATGGCccrcarcccc CCC23(2)配列番号2に ついての情報: (j)配列の特徴: (A)長さ723個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (i)配列の種類: DNA(ゲノム)(in)ハイボセティカル:N0 (iv)アンチセンス=NO (iv )アンチセンス=NO (xi)配列:配列番号7: CCACCATGCG GにTAGATGCCCTC(2)配列番号8について の情報= (i)配列の特徴: (A)長さ:23個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(ii)ハイポセティヵル:N。
(iv )アンチセンス=N。
(xi)配列:配列番号8: GGTTACMGCTGTGAGACTCAGA(2)配列番号9についての情 報= (i)配列の特徴: (A)長さ=23個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (i)配列の種類: DNA(ゲノム)(ii)ハイポセティヵル:N。
(iv )アンチセンス二N。
(xl)配列:配列番号9: CCACCATGCCccccccMcc c’rc(2)配列番号10につい ての情報= (i)配列の特徴: (A)長さ=23個の塩基対 (B)型:核酸 21 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(in)ハイポセティヵル:N。
(iv )アンチセンス=N。
(xi)配列:配列番号1o: (2)配列番号11についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ=23個の塩基対 (B)型:核酸 23(C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(iii)ハイポセティヵル二N。
(iv )アンチセンス二N。
(xi)配列:配列番号ll。
CCACCATGGC(:CCCCGMCCCTC(2)配列番号12について の情報= (i)配列の特徴: (A)長さ:23個の塩基対 (B)型:核酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(iii)ハイポセティカル=NO (iv )アンチセンス:No (xi)配列:配列番号12: GCTCACAATT TACAAにCCC;A にA(: 23(2)配列番 号13についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:427個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(ji)ハイボセティカル:NO (iv )アンチセンス二N0 (xi)配列:配列番号13: A、’、TTCGTTGCAGGACAGGAT GTGにTGCCCG AT GTGACTAG CTCTTTCCTG CAG(:CC■sC( TATCCTCTGCTTCCGATAAG AGACCCAGAA CTCC GGCCCCCCACCGCCCA CCQ;CCACCCb C,’1TACATA丁G TGCTACC:C酷 GTAAG;A(:TGC CTC;CGCATにCCCCATCTC;CCCCACC`AGAG; 18 0 TTTTGCATCCCATACAACTCCCCAAAGTC;G AにAA CCGAACCAATTCTTCG CGGGCAGAACQ40 AAAAGCTrCT GCACACGTCT CCACTCGAAT TTC にAGCCC;に CCCGCCTCTG CAAAAGAfGT 300 CkATCCAACCAAAGACCCCT (1:TGTAAAG:CCCC CTT’rCCkA AATGTATAAA ACCGAG`GCA 360 TCTにGCCAAT GTGCATCACT TGTC:にTCAGCAGC AAAAT(:A ACTG;AATCAT CTCACTbCkA 420 CTAAACC,427 (2)配列番号14についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ;740個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(ii)ハイポセティカル:NO (iv )アンチセンス:No (xi)配列:配列番号14: TAGATAAATCGGAGC(:GCTに (:AATGGCGGA CC ATCACCAA にTTCCτCCGCCAATCA(:sCに 180 TCCAGC(:AG丁 CGCTGTCGAA ACTAATTAAG TT A−ATGAGTT TTTCATGTTA (:TTTCfCGCT 420 にAAATTCAGG GAGACににGGA AGTTACTATCTACT 入AAAGc CAAACAfi、TTT CTTACAGsTT 720 TACTCTCTCT ACτCTAGAGT 740(2)配列番号15につ いての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ=60個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(市)ハイボセティカル:NO (iv )アンチセンス二N0 (xl)配列:配列番号I5: GCnGGATCCAGATCTACCA τGTCTCGCTCCGTCにC CTTA GCTGTGCTCG CGCTACTCTC6O (2)配列番号16についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ=36個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)l−ポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNACゲノム)(iii)ハイボセティカル:NO (iv )アンチセンス=NO (xi)配列:配列番号16二 GGA丁CCGGAT GCTTACATにT (:GCcATCCCA CT TMC36(2)配列番号17についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ519個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(iii)ハイポセティカル:NO (iv )アンチセンス=NO (Xl)配列、配列番号17コ (2)配列番号18についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ124個の塩基対 (B)型;核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (i)配列の種類: DNA(ゲノム)(in)ハイポセテイカル:NO (iv )アンチセンス=NO (xi)配列:配列番号18: CCCTCGGにACTGACTGACTCC丁AC24(2)配列番号19に ついての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:26個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (il)配列の種類: DNA(ゲノム)(ii)ハイポセティカル:NO (iv )アンチセンス二N0 (xi)配列:配列番号19: GCGGATI:C=T GにCCCTCATG GCGCCC26(2)配列 番号20についての情報二 (i)配列の特徴: (A)長さ:29個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類: DNA(ゲノム)(iii)ハイボセティカル:N0 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (伍)ハイボセテイカル=NO (iv )アンチセンス:140 (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号25: (2)配列番号26についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ=14個のアミノ酸 (B)型;アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセテイカル;NO (iv )アンチセンス=NO (V)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号26: (2)配列番号27についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:14個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (ii)ハイポセティカル:NO (iv )アンチセンス=NO (V)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号27: Asp Ser Ser Gly Vat Glu Asn Pro Gly  Gly Tyr Cys Thr Lys(2)配列番号28についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ=9個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (ii)ハイポセティカル:NO (iv )アンチセンス=NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号28: (2)配列番号29についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ29個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイボセティカル:N。
(iv )アンチセンス=NO (V)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号29: Lys Arg Trp Ile Ile Leu Gly Leu Asn( 2)配列番号30についての情報= (i)配列の特徴: (A)長さ=9個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (ii)ハイポセティヵル:N。
(iv )アンチセンス二N。
(v)フラグメント型:中間部 (Xl)配列:配列番号3o: Phe Arg Ile Gly Cys Arg )lis Ser Arg (2)配列番号31についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ=9個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ij)配列の種類:ペプチド (ii)ハイボセティヵル:N。
(iv )アンチセンス:N。
(v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号31: (2)配列番号32についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ210個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (ii)ハイポセティカル:NO (iv )アンチセンス二N0 (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号32: (2)配列番号33についての情報= (i)配列の特徴: (A)長さ:14個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (ii)ハイボセティカル:NO (iv )アンチセンス二N0 (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列;配列番号33: (2)配列番号34についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ=32個の塩基対 (B)型;核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー;直鎖状 (i)配列の種類: DNA(ゲノム)(iii)ハイボセティカル=NO (iv )アンチセンス二N0 (xi)配列;配列番号34: ATATGC^丁CCTCACCATCT(: ACGGTGAにGOGC32 (2)配列番号35についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ210個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー二直鎖状 (il)配列の種類:ペプチド (in)ハイポセティカル=NO (iv )アンチセンス=NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号35: (2)配列番号36についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ=9個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii )ハイボセティカル:NO (iv )アンチセンス=NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号36: ム− 28°C37°C37°C37’C 2hrs 2hrs 2hrs ”NF2 +0va8 28°C37°C37°C37’C 2hrs 2hrs 2hrs +NP9 +Ova8 エ ステイミコレーターハエ細胞 一中−KB −啼−KBOVA固定 KBOVA固定+S/N □KBOVA スティミコレーターハエ細胞 □KB −9m インビボでのKBOVA/インビトロでのKB 0VA−KB OVA −−インビボでのK[30VA/インビ)−口rノDBOVA−中−D BOVA FIG、l○C E/T比 FIG、IIA 、I 1 10 100 E/T比 FIG、I旧 エフェクター/標的比 、1 1 10 +00 E/T比 補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成6年8月 11日

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.誘発性プロモーターの制御下で少なくとも1種の発現可能ヒトクラスIMH C遺伝子を含む真核細胞系。
  2. 2.発現可能ヒトβ2ミクログロブリン遺伝子をさらに含む請求項1記載の細胞 系。
  3. 3.少なくとも1種の発現可能ヒトクラスIMHC遺伝子を含む昆虫細胞系。
  4. 4.前記遺伝子が誘発可能プロモーターの制御下に存在する請求項3記載の細胞 系。
  5. 5.発現可能ヒトβ2ミクログロブリン遺伝子をさらに含む請求項3記載の細胞 系。
  6. 6.ヒトクラスIMHC分子モノタイプを発現する請求項1記載の細胞系。
  7. 7.前記HHC分子が空である請求項6記載の細胞系。
  8. 8.前記昆虫細胞が、表面発現されたヒトクラスMHC分子を有するドロソフィ ラ細胞を含んで成る請求項3記載の細胞系。
  9. 9.前記表面一発現されたMHC分子の数が、CD8細胞を活性化するのに十分 な量である請求項8記載の細胞。
  10. 10.少なくとも1種の発現可能ヒトクラスIMHC遺伝子を含む真核細胞系を 生成するための方法であって;真核細胞の培養物を確立し;そして 誘発性プロモーター及び発現可能ヒトクラスIMHC遺伝子を含んで成る誘発性 発現ベクターにより前記培養物をトランスフェクトすることを含んで成る方法。
  11. 11.前記ベクターが、発現可能ヒトβ2ミクログロブリン遺伝子をさらに含ん で成る請求項10記載の方法。
  12. 12.前記ベクターが、転写可能ポリアデニル化部位をコードするヌクレオチド 配列をさらに含んで成る請求項10記載の方法。
  13. 13.前記細胞がドロソフィラ細胞である請求項10記載の方法。
  14. 14.前記ベクターがpRmHa−3を含んで成る請求項13記載の方法。
  15. 15.活性化されたCD8細胞をインビトロで生成するための方法であって、C D8細胞とドロソフィラ細胞上に表面発現された抗原一負荷ヒトクラスIMHC 分子とを、前記CD8細胞を抗原特異的態様で活性化するのに十分な時間、イン ビトロで接触せしめることを含んで成る方法。
  16. 16.前記抗原一負荷クラス1分子から前記活性化されたCD8細胞を分離し; 前記活性化されたCD8細胞を許容できるキャリヤー又は賦形剤に懸濁し;そし て 前記懸濁液を処置の必要な個人に投与することをさらに含んで成る請求項15記 載の方法。
  17. 17.ヒト患者における標的細胞を特異的に殺害するための方法であって: 前記患者から前駆体CD8細胞を含む流体サンプルを得;前記CD8細胞とドロ ソフィラ細胞上で表面一発現された抗原一負荷ヒトクラスIMHC分子とを、抗 原特異的態様で前記CD8細胞を活性化するのに十分な時間、インビトロで接触 し;そして前記活性化されたCD8細胞を前記患者に投与することを含んで成る 方法。
  18. 18.移植された組織の拒絶を阻止するための方法であって:ドロソフィラ細胞 上で表面一発現された空のヒトクラスI分子を毒素にインビトロで接合し; 前記接合されたクラスI分子と前記移植された粗織に由来する抗原性ペプチドと を、前記接合体に前記ペプチドを負荷するのに十分な時間、インビトロで接触し ; 前記ペプチドー負荷された接合体を分離し;そして前記ペプチドー負荷された接 合体を、移植処置を受けた個人に投与することを含んで成る方法。
  19. 19.誘発性プロモーターに操作的に結合される発現性ヒトクラスIHHC遺伝 子を含んで成る組換えDNA配列。
  20. 20.ベクターにおける請求項19記載の配列。
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