JPWO2009119793A1 - 遺伝子導入細胞の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]下記工程を包含することを特徴とする、所望の遺伝子が導入された細胞集団の製造方法;
(1)フィブロネクチンまたはそのフラグメントおよびCD3リガンドを含む容器内でT細胞および/またはT細胞の前駆細胞を含有する細胞集団を培養する工程、および
(2)所望の遺伝子を保持するベクターを工程(1)の容器に添加する工程、
[2]工程(2)において、ベクターがレトロウイルスベクターである[1]の方法、
[3]工程(2)において、ベクターの添加後にベクターと細胞の接触頻度を物理的に高める操作が実施される[1]の方法、
[4]遠心力の付加または容器の内容物の撹拌によりベクターと細胞の接触頻度を物理的に高める[3]の方法、
[5]工程(2)で得られた遺伝子導入された細胞集団を培養する工程をさらに包含する、[1]の方法、
[6]工程(2)で得られた遺伝子導入された細胞集団より任意の亜細胞集団を分離する工程をさらに包含する[1]の方法、
[7][1]〜[6]いずれかの方法により得られる、所望の遺伝子が導入された細胞集団、
[8][1]〜[6]いずれかの方法により得られる、所望の遺伝子が導入された細胞集団を有効成分として含有する医薬、
[9]被験体に、[1]〜[6]いずれかの方法により得られる、所望の遺伝子が導入された細胞集団を有効量投与する工程を含む疾患の治療方法または予防方法、および
[10]医薬の製造のための、[1]〜[6]いずれかの方法により得られる、所望の遺伝子が導入された細胞集団の使用、
に関する。
1.本発明の製造方法
本発明は、以下の工程を包含する、所望の遺伝子が導入された細胞集団の製造方法に関する:
(1)フィブロネクチンまたはそのフラグメントおよびCD3リガンドを含む容器内でT細胞を含有する細胞集団を培養する工程、および
(2)所望の遺伝子を保持するベクターを工程(1)の容器に添加する工程。
なお、本願明細書では前記の(1)の工程を第1の工程、(2)の工程を第2の工程、と記載することがある。
本発明の方法により製造される細胞集団は、導入された遺伝子に応じて所望の効果を発揮しうる細胞集団である。また、従来の方法で作製された細胞集団と比べて、所望の遺伝子を保持する割合が高い。例えば、所望の抗原を認識するレセプターをコードする遺伝子が導入された細胞集団は、導入されたレセプター遺伝子によりコードされるレセプターが認識する抗原を提示する細胞に対して細胞傷害活性を示すことから、種々の疾患の治療に有用である。前記の細胞集団を投与される疾患としては、特に限定はないが、例えば、がん(白血病、固形腫瘍など)、肝炎、ウイルス(インフルエンザウイルス、HIVなど)、細菌(結核菌、MRSA、VREなど)、真菌(アスペルギルス、カンジダ、クリプトコッカスなど)が原因である感染性疾患が例示される。また、本発明の方法により製造される細胞集団は、骨髄移植または放射線照射後の感染症予防、再発白血病の寛解を目的としたドナーリンパ球輸注等にも利用できる。
(1)ウイルスベクターの作製
ZsGreen発現レトロウイルスベクターを以下のように作製した。まず、pZsGreen(Clontech社製)を鋳型として、配列番号1記載の塩基配列のA2プライマーおよび配列番号2記載の塩基配列のZsGreenプライマーを用いてPCRを行い、ZsGreenをコードする領域を含む増幅断片を得た。これを文献(ジーン セラピー(Gene Therapy)、2008年2月21日オンライン版(PMID: 18288212)に記載のヒトT細胞レセプター発現ベクターMS―bPaのTCRレセプターβサブユニット遺伝子下流に挿入して、pMS―abZを得た。
Retrovirus Packaging Kit(タカラバイオ社製、Shiga,Japan)に含まれているプラスミドpGP、pE−ecoならびにpMS−abZで形質転換された293T細胞よりエコトロピックレトロウイルスを作製した。得られたエコトロピックレトロウイルスをプロデューサー細胞PG13(ATCC#:CRL−10686)に3回感染させた後で、限界希釈によってクローンを選択し、MS−abZ産生細胞を得た。
MS−abZ産生細胞株培養中の上清を除き、PBS(リン酸緩衝生理食塩水)5mLで1回洗浄した後で、MS−abZ産生細胞をTrypsin/EDTA 1.5mLで室温にて1分間処理し、10%ウシ胎児血清および50単位/mLペニシリン−50μg/mLストレプトマイシンを含むDMEMに懸濁した。φ100mm dish(イワキ社製)1枚あたり、5×106細胞で播種した。24時間培養した後で培養上清を除き、新たに、5mM 酪酸ナトリウムを含む培地8mLをディッシュに添加した。さらに24時間培養を行い、上清を回収し、0.45μmのフィルターでろ過し、−80℃で保存した。この上清をMS−abZウイルス液として以降の実験に用いた。
フィブロネクチンフラグメント(レトロネクチン、タカラバイオ社製)を25μg/mL、抗CD3抗体(OKT3、ヤンセンファーマ株式会社)を5μg/mLとなるようにPBSに溶解した。この溶液を表面処理した(tissue culture treated)12ウェルプレートに0.4mL/ウェルで加え、室温で5時間放置した。その後溶液を除き、PBSを用いて1mL/ウェルで2回洗浄した後に、RPMI1640を1mL/ウェル加えて洗浄し、フィブロネクチンフラグメント/抗CD3抗体固定化プレートを得た。また、遺伝子導入法陽性コントロールとして、遺伝子導入時に細胞を新たな遺伝子導入用ウイルス結合プレートに撒き直す方法(RN Binding法)に使用する細胞のためのプレートを、以下のように作製した。前記のフィブロネクチンフラグメント/抗CD3溶液を表面処理した6ウェルプレートに1.2mL/ウェルで加え、室温で5時間放置した。その後溶液を除き、プレートをPBSを用いて2mL/ウェルで2回洗浄した後に、RPMI1640を2mL/ウェル加えて洗浄し、フィブロネクチンフラグメント/抗CD3抗体固定化プレートを得た。
フィブロネクチンフラグメントを20μg/mLとなるようにPBSに溶解し、この溶液を表面未処理の12ウェルプレートに1mL/ウェル加え、4℃で一晩放置した。溶液を除去した後に、プレートをPBSを用いて2mL/ウェルで2回洗浄し、2倍希釈したMS−abZウイルス液3mLをウェルに加え、32℃、2000×g、2時間遠心した。遠心後、ウイルス液を除去し、1.5%ヒト血清アルブミン(HSA)含有PBSを用いて3mL/ウェルで2回洗浄し、ウイルス結合プレートを作製した。
(1)AcGFP発現ウイルスベクターの調製
AcGFP発現ベクターMT−AcGFPを以下のように調製した。まず、pIRES2−AcGFP1(Clontech社製)を鋳型として、配列番号3記載の塩基配列のAcGFP5プライマーおよび配列番号4記載の塩基配列のAcGFP3プライマーを用いてPCRを行い、増幅断片を得た。これをpMTベクター[ジーン セラピー 第7巻、第797−804頁(2000)に記載されるpMベクター]のMluI−BglIIサイトに挿入しpMT−AcGFPを調製した。
Retrovirus Packaging Kit(タカラバイオ社製、Shiga,Japan)に含まれているプラスミドpGP、pE−ecoならびにpMT−AcGFPで形質転換された293T細胞よりエコトロピックレトロウイルスを作製した。得られたエコトロピックレトロウイルスをプロデューサー細胞PG13(ATCC#:CRL−10686)に3回感染させた後で、限界希釈にて複数のクローンを取得した。リアルタイムPCRにより培養上清中のウイルスRNA量を測定した結果、および上清と接触させた培養細胞についてAcGFP発現量を測定した結果を指標にしてクローンを選択し、MT−AcGFP産生細胞を得た。
AcGFP発現レトロウイルスは実施例1の(3)と同様の方法で調製した。得られた上清をMT−AcGFPウイルス液として以降の実験に用いた。
実施例1(4)記載と同様に、フィブロネクチンフラグメント/抗CD3抗体溶液を表面処理した6ウェルプレートに1.2mL/ウェルで加え、室温で5時間放置した。その後溶液を除き、プレートをPBSを用いて2mL/ウェルで2回洗浄した後にRPMI1640を2mL/ウェル加えて洗浄し、フィブロネクチンフラグメント/抗CD3抗体固定化プレートを得た。
フィブロネクチンフラグメント/抗CD3抗体固定化プレートに細胞を撒いたのち、第2日目にMT−AcGFPウイルス液を2倍希釈となるようにウェルに加え、1000×g、1時間遠心し、そのまま第3日まで培養した。また、2回目の遺伝子導入操作を行う条件では、第3日目と同様の操作を繰り返した。遺伝子導入操作回数1回の条件では第3日目に、2回の条件では第4日目に細胞を回収し、2×105個/mLとなるように調整し、その2mLを24ウェルプレートに撒き直してCO2インキュベーター中で培養した。
フィブロネクチンフラグメントCH−296[レトロネクチン(登録商標)、タカラバイオ社製]を25μg/mL、抗CD3抗体(OKT3、ヤンセンファーマ株式会社)を5μg/mLとなるようにそれぞれPBSに溶解した。この溶液を表面処理した(tissue culture treated)12ウェルプレートに0.4mL/ウェルで加え、室温で5時間放置した。その後溶液を除き、0.5mLのPBSでウェルを2回洗浄後に、0.5mLのRPMI1640培地で洗浄し、CH−296/抗CD3抗体固定化プレートを得た。ヒト末梢血単核球(PBMC)を0.3×106個/mLになるように、1%自己血漿、600IU/mL IL−2、0.2%HSAおよび2.5μg/mLファンギゾンを含むGT−T503培地(タカラバイオ社製、以下培養用培地と表現)に懸濁し、細胞懸濁液3mLをCH−296/抗CD3抗体固定化12ウェルプレートに添加して、37℃、5%CO2の条件で培養を行った。
比較対照2として、OKT3を5μg/mLの濃度で表面処理した12ウェルプレートに固定化し、PBMCを0.3×106個/mLになるように、培養用培地に懸濁し、37℃、5%CO2の条件で培養を行った。
比較対照3として、培養用培地にPBMCを0.3×106個/mL、抗CD3抗体・抗CD28抗体固相化ビーズ(Dynabeads M450 CD3/CD28 T cell Expander、インビトロジェン社製)を0.3×106個/mLになるように懸濁し、細胞懸濁液3mLを12ウェルプレートに添加して、37℃、5%CO2の条件で培養を行った。
レンチウイルスベクターpLenti6.3/V5−TOPO(インビトロジェン社製)をDNA Blunting Kit(タカラバイオ社製)で平滑化処理し、DNA Ligation kit Mighty Mix(タカラバイオ社製)を用いて環状化した後、One Shot Stbl3(インビトロジェン社製)に形質転換することにより、レンチウイルスベクタープラスミドpLenti6.3/V5を作製した。
プラスミドpZsGreenN1(Clontech社製)を制限酵素NotIで消化後、DNA Blunting Kitで平滑化処理し、次に制限酵素BamHIで消化して緑色蛍光タンパク質ZsGreenをコードする領域を獲得した。レンチウイルスベクタープラスミドpLenti6.3/V5は、制限酵素XhoIで消化後、DNA Blunting Kitで平滑化処理し、次に制限酵素BamHIで消化した。制限酵素消化したpLenti6.3/V5に先に獲得したZsGreen遺伝子断片をDNA Ligation kit Mighty Mixを用いて挿入し、One Shot Stbl3に形質転換することにより、ZsGreen発現レンチウイルスベクタープラスミドpLenti6.3−ZsGreenを構築した。
実施例3に記載の方法で、CH−296/抗CD3抗体固定化プレートを作製した。PBMCを0.7×106個/mLになるように培養用培地に懸濁し、細胞懸濁液0.4mLと実施例4で調製したレンチウイルスベクター1mLを混合し、CH−296/抗CD3抗体固定化24ウェルプレートに添加して、32℃、1000×g、30分間の遠心処理を施したのち、37℃、5%CO2の条件で培養を行った。
比較対照5として、前記細胞懸濁液0.5mLと実施例4で調製したレンチウイルスベクター1mLを混合し、表面未処理24ウェルプレートに添加し、さらにプロタミンを10μg/mLになるように添加して、32℃、1000×g、2時間の遠心処理を施したのち、0.5mLの培養用培地を添加して37℃、5%CO2の条件で培養を行った。
SEQ ID NO:2: Synthetic primer ZsGreen to amplify a DNA fragment encoding ZsGreen
SEQ ID NO:3: Synthetic primer AcGFP5 to amplify a DNA fragment encoding AcGFP
SEQ ID NO:4: Synthetic primer AcGFP3 to amplify a DNA fragment encoding AcGFP
Claims (10)
- 下記工程を包含することを特徴とする、所望の遺伝子が導入された細胞集団の製造方法;
(1)フィブロネクチンまたはそのフラグメントおよびCD3リガンドを含む容器内でT細胞および/またはT細胞の前駆細胞を含有する細胞集団を培養する工程、および
(2)所望の遺伝子を保持するベクターを工程(1)の容器に添加する工程。 - 工程(2)において、ベクターがレトロウイルスベクターである請求項1記載の方法。
- 工程(2)において、ベクターの添加後にベクターと細胞の接触頻度を物理的に高める操作が実施される請求項1記載の方法。
- 遠心力の付加または容器の内容物の撹拌によりベクターと細胞の接触頻度を物理的に高める請求項3記載の方法。
- 工程(2)で得られた遺伝子導入された細胞集団を培養する工程をさらに包含する、請求項1記載の方法。
- 工程(2)で得られた遺伝子導入された細胞集団より任意の亜細胞集団を分離する工程をさらに包含する、請求項1記載の方法。
- 請求項1〜6いずれか1項に記載の方法により得ることのできる、所望の遺伝子が導入された細胞集団。
- 請求項1〜6いずれか1項に記載の方法により得ることのできる、所望の遺伝子が導入された細胞集団を有効成分として含有する医薬。
- 被験体に、請求項1〜6いずれか1項に記載の方法により得ることのできる、所望の遺伝子が導入された細胞集団を有効量投与する工程を含む疾患の治療方法または予防方法。
- 医薬の製造のための、請求項1〜6いずれか1項に記載の方法により得ることのできる、所望の遺伝子が導入された細胞集団の使用。
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