JPWO2019151392A1 - 抗原特異的mhc発現調節法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 自己免疫疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、抗原特異的にMHC分子複合体の発現を低下させる、MHC分子複合体発現低下剤。
[2] 臓器移植の拒絶に特異的なドナー由来の抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上のドナー由来の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、抗原特異的にMHC分子複合体の発現を低下させる、MHC分子複合体発現低下剤。
[3] アレルギー性疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、抗原特異的にMHC分子複合体の発現を低下させるMHC分子複合体発現低下剤。
[4] T細胞受容体キメラタンパク質がT細胞受容体の可変領域とCDR3の全てとJ領域を含む、[1]〜[3]のいずれかのMHC分子複合体発現低下剤。
[5] T細胞受容体の可変領域が、T細胞受容体のα鎖及び/又はβ鎖である、[1]〜[4]のいずれかのMHC分子複合体発現低下剤。
[6] 免疫グロブリンのFc領域がIgGのFc領域である、[1]〜[5]のいずれかのMHC分子複合体発現低下剤。
[7] 2つのT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質からなる2量体であり、前記2つのタンパク質がジスルフィド結合により結合している、[1]〜[6]のいずれかのMHC分子複合体発現低下剤。
[8] T細胞受容体が抗原とMHC分子の複合体と結合する、[1]〜[7]のいずれかのMHC分子複合体発現低下剤。
[10] 自己免疫疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、MHC分子複合体の発現を低下させ、病原性T細胞に認識されないようにするための、自己免疫疾患を引き起こすT細胞機能低下剤。
[11] 臓器移植の拒絶に特異的なドナー由来の抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上のドナー由来の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、MHC分子複合体の発現を低下させ、病原性T細胞に認識されないようにするための、臓器移植の拒絶を引き起こすT細胞の機能を低下させるための、T細胞機能低下剤。
[12] アレルギー性疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、MHC分子複合体の発現を低下させ、病原性T細胞に認識されないようにするための、アレルギー性疾患を引き起こすT細胞機能低下剤。
[13] T細胞受容体キメラタンパク質がT細胞受容体の可変領域とCDR3の全てとJ領域を含む、[10]〜[12]のいずれかのT細胞機能低下剤。
[14] T細胞受容体の可変領域が、T細胞受容体のα鎖及び/又はβ鎖である、[10]〜[13]のいずれかのT細胞機能低下剤。
[15] 免疫グロブリンのFc領域がIgGのFc領域である、[10]〜[14]のいずれかのT細胞機能低下剤。
[16] 2つのT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質からなる2量体であり、前記2つのタンパク質がジスルフィド結合により結合している、[10]〜[15]のいずれかのT細胞機能低下剤。
[17] T細胞受容体が抗原とMHC分子の複合体と結合する、[10]〜[16]のいずれかのT細胞機能低下剤。
[19] [1]及び[4]〜[9]のいずれかのMHC分子複合体発現低下剤を含む、自己免疫疾患治療剤。
[20] [2]及び[4]〜[9]のいずれかのMHC分子複合体発現低下剤を含む、臓器移植拒絶反応抑制剤。
[21] [3]〜[9]のいずれかのMHC分子複合体発現低下剤を含む、アレルギー疾患治療剤。
[22] [10]及び[13]〜[18]のいずれかのT細胞機能低下剤を含む、自己免疫疾患治療剤。
[23] [11]及び[13]〜[18]のいずれかのT細胞機能低下剤を含む、臓器移植拒絶反応抑制剤。
[24] [12]〜[18]のいずれかのT細胞機能低下剤を含む、アレルギー疾患治療剤。
[26] MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、[25]の自己免疫疾患検出方法。
[27] 自己免疫疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を含む自己免疫疾患検出用試薬。
[28] MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、[27]の自己免疫疾患検出用試薬。
[29] 臓器移植の拒絶に特異的なドナー由来の抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を被験体の生体試料から採取した細胞と接触させ、前記T細胞受容体キメラタンパク質が被験体の生体試料から採取した細胞と結合した場合に、被験体中に標的細胞が存在し、被験体において拒絶反応が生じていると判定する、臓器移植の拒絶の原因となる拒絶反応検出方法。
[30] MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、[29]の拒絶反応検出方法。
[31] 臓器移植の拒絶に特異的なドナー由来の抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を含む拒絶反応検出用試薬。
[32] MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、[31]の拒絶反応検出用試薬。
[33] アレルギー性疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を被験体の生体試料から採取した細胞と接触させ、前記T細胞受容体キメラタンパク質が被験体の生体試料から採取した細胞と結合した場合に、被験体中に標的細胞が存在し、被験体はアレルギー性疾患に罹患していると判定する、アレルギー性疾患検出方法。
[34] MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、[33]のアレルギー性疾患検出方法。
[35] アレルギー性疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を含むアレルギー性疾患検出用試薬。
[36] MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、[35]のアレルギー性疾患検出用試薬。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2018-015908号の開示内容を包含する。
(1)T細胞受容体キメラタンパク質の構造
本発明の方法においては、T細胞受容体(TCR:T cell receptor)の可変領域と免疫グロブリンのFc領域とを融合させたT細胞受容体キメラタンパク質を用いる。該T細胞受容体キメラタンパク質をT細胞受容体-イムノグロブリンキメラタンパク質やTCR-IgFc fusion proteinとも呼ぶ。
自己免疫疾患におけるT細胞受容体を特定する場合、T細胞受容体の可変領域としては、特定の自己免疫疾患に発現する、自己抗原を認識するT細胞受容体の可変領域を用いればよい。このようなT細胞受容体の可変領域としては、例えば、特定の自己免疫疾患患者由来のT細胞受容体の可変領域を用いることができる。本発明で治療対象となる自己免疫疾患として、自己免疫性糖尿病、慢性関節リウマチ、多発性硬化症、セリアック病、クローン病及び潰瘍性結腸のような炎症性腸疾患、乾癬、I型真性糖尿病、全身性エリテマトーデス、橋本甲状腺炎、重症筋無力症、ギラン-バレー症候群、自己免疫ブドウ膜炎症、原発性胆汁性肝硬変、自己免疫肝炎、自己免疫溶血性貧血、悪性貧血、自己免疫血小板減少症、グレーブス病、自己免疫卵巣炎、自己免疫精巣炎、一時的関節炎、抗リン脂質症候群、ウェグナー肉芽腫症、ベーチェット病、強皮症、多発性筋炎、皮膚筋炎、剛直性脊椎炎、シェーグレン症候群、疱疹状皮膚炎、尋常性天疱瘡、白斑、乾癬性関節炎、骨関節炎、ステロイド耐性喘息、慢性閉塞性肺病、円形脱毛症、及びアテローム性動脈硬化症等が挙げられる。
自己免疫疾患患者、臓器移植患者又はアレルギー性疾患患者におけるTCR頻度についてそれぞれの検体の頻度を合算、平均を求めた後、頻度順に並べ上位10程度を抽出する(合算シングル解析)。健常人末梢血のTCR頻度を頻度順にならべ上位10程度の頻度を抽出する。V領域に着目して、患者組織で抽出したTCRの中で健常人末梢血から抽出したものと重複するものを除外し、特定TCRとする。本方法は、T細胞受容体α鎖可変領域のみならず、β鎖可変領域の特定にも利用できる。
一度に複数の患者について、T細胞受容体の網羅的解析を行えば、多数のT細胞受容体のレパートリーを取得することができ、T細胞受容体の可変領域をコードする多数のDNAのライブラリーを作製しておくことができる。その後に治療を必要とする自己免疫疾患患者、臓器移植拒絶反応がある患者又はアレルギー性疾患患者に対して、T細胞受容体の解析を行い、その患者が有するT細胞受容体あるいは配列が近似しているT細胞受容体が前記のライブラリーに存在する場合は、そのDNAを用いてT細胞受容体キメラタンパク質を製造すればよい。
(1)T細胞受容体キメラタンパク質の細胞への取り込み、及び細胞表面のMHC複合体の発現の低下
T細胞受容体キメラタンパク質により、MHC複合体の細胞表面上の発現をダウンモジュレーションし、低下させることができる。また、MHC複合体へ結合したT細胞受容体キメラタンパク質を細胞内へ導入させることができる。
さらに、本発明のT細胞受容体キメラタンパク質は、自己免疫疾患の病原性T細胞の標的となる標的細胞のMHC分子と自己抗原の複合体、臓器移植の拒絶反応の原因となる、ドナー由来の標的細胞のMHC分子とドナー特異的抗原の複合体、あるいは、アレルギー性疾患の病原性T細胞の標的となる標的細胞のMHC分子とアレルギー抗原(アレルゲン)との複合体に結合するため、被験体中のこれら標的細胞の検出に利用することができる。自己免疫疾患の病原性T細胞の標的となる標的細胞が検出された場合、被験体は自己免疫疾患に罹患していると判定することができる。また、臓器移植の拒絶反応の原因となるドナー由来の標的細胞が検出された場合、被験体において臓器移植の拒絶の原因となる拒絶反応が生じていると判定することができる。さらに、アレルギー性疾患の病原性T細胞の標的となる標的細胞が検出された場合、被験体はアレルギー性疾患に罹患していると判定することができる。被験体が自己免疫疾患に罹患しているとの判定を自己免疫疾患の検出といい、被験体において臓器移植の拒絶の原因となる拒絶反応が生じているとの判定を拒絶反応の検出といい、被験体がアレルギー性疾患に罹患しているとの判定をアレルギー性疾患の検出という。また、自己免疫疾患の原因となる自己抗原や臓器移植の拒絶反応の原因となるドナー特異的抗原やアレルギー性疾患の原因となるアレルギー抗原(アレルゲン)の検出を行うことができる。
[実施例1]
OVAペプチド(257-264:SIINFEKL)に完全フロイントアジュバント(CFA)を等量混和してエマルジョンを作成し、Day0及びDay7にC57BL/6マウス皮下に接種(感作)した。接種(感作)スケジュールを図3に示す。Day15に、所属リンパ節及び脾臓中のリンパ球を採取した。マウスは2匹ずつ用いた。対照として、OVAペプチド(257-264)特異的TCRを遺伝子導入したマウスOT-1から、脾臓中のリンパ球を採取した。
(i) 2本鎖cDNAの両端に以下の[1]〜[3]のいずれかの2本鎖アダプターDNAをライゲーションする工程;
(ii) 2本鎖アダプターDNAをライゲーションした遺伝子をウラシルDNAグリコシラーゼ(UNG)で処理し、さらに加熱処理することによりアダプターDNAのアンチセンス鎖を分解する工程;
(iii) 2本鎖アダプターDNAのアンチセンス鎖の一部又は全部の配列からなるフォワードプライマー及び標的遺伝子に特異的にアニーリングするリバースプライマーを用いてPCR増幅を行う工程。
(a) センス鎖とアンチセンス鎖がアニーリングしており、センス鎖とアンチセンス鎖の塩基長は同じであるか、又はセンス鎖が長い;
(b) センス鎖の塩基長は15〜40bpである;
(c) アンチセンス鎖に複数のウラシルを含み、ウラシルDNAグリコシラーゼ(UNG)でアダプターを処理することにより、ウラシルが除去され、その後加熱処理することによりアンチセンス鎖が分解される;
(d) アダプターDNAの少なくとも1端は平滑末端の形態を有する;
(e) 一方の末端で増幅しようとする標的遺伝子に結合する;及び
(f) センス鎖の一部又は全部が遺伝子増幅に用いるフォワードプライマーの配列である。
[2] アンチセンス鎖に含まれるウラシルの数がアンチセンス鎖の塩基数の10〜25%であり、5〜10塩基ごとにウラシルが存在する、[1]記載の2本鎖アダプターDNA。
[3] アンチセンス鎖の5'末端にリン酸基が結合しており、3'末端にアミノ基が結合している、[1]又は[2]の2本鎖アダプターDNA。
その結果のT細胞受容体(TCR)を図4に示す。
OVAペプチド(SIINFEKL)(配列番号1)に対するT細胞受容体は、感作したマウス及びOT-1マウスともにα鎖のV領域、J領域は類似しているもののCDR3領域に違いがみられた。OT-1マウスのTCRは、
V領域:TRAV14-1-01 J領域:TRAJ33-01 CDR3(アミノ酸配列):AASDNYQLI(配列番号2)
OVAペプチド(SIINFEKL)(配列番号1)感作マウスN1のT細胞受容体は、
V領域:TRAV14-1-01 J領域:TRAJ33-01 CDR3(アミノ酸配列):AASPVDSNYQLI(配列番号3)
OVAペプチド(SIINFEKL)(配列番号1)感作マウスN2のTCRは、
V領域:TRAV14D-1-01 J領域:TRAJ33-01 CDR3(アミノ酸配列):AAGSNYQLI(配列番号4)であった。
そこで、OVAペプチド(257-264)感作マウスN1のT細胞受容体を任意に選び、以下の実験に供した。
1)T細胞受容体の遺伝子クローニングと発現プラスミド構築
V領域:TRAV14-1-01 J領域:TRAJ33-01 CDR3(アミノ酸配列):AASPVDSNYQLI(配列番号3)のT細胞受容体を、EL4移植15日後の脾臓サンプルcDNA libraryから、以下のPCRプライマーを用いてTCRα鎖のL領域からC領域の一部まで含む領域をクローニングした。
Primer配列:
TO1771(V領域sense鎖、EcoRI siteを付与):GAG AAT TCG CAG CAG CAG GTG AGA CAA AG(配列番号5)
TO1881(C領域を一部含むAntisense鎖、Bgl II siteを付与):GAT AGA TCT TTC TGG GTT CTG GAT GTC TGG CTT TAT AAT TAG(配列番号6)
市販のpFUSE-mIgG2A-Fcプラスミド(invivogen社)のEco RI、Bgl II部位に、 cDNAを挿入して、T細胞受容体キメラタンパク質プラスミドを構築した(TP352と命名)。
図2にT細胞受容体キメラタンパク質の作製法の概要を示す。
T細胞受容体キメラタンパク質プラスミドをHEK293細胞に遺伝子導入した後、ultralow IgG-FCS(その後の精製過程でウシIgGが混入することを避けるため)存在培地中で、4日培養した。培養上清を回収し、Hi Trap protein Gカラム(GEヘルスケア・ジャパン社)を用いてメーカーのプロトコールに従って、精製を行った。
このT細胞受容体キメラタンパク質は、TCR V領域とCDR3とJ領域とC領域の一部を、IgFc部分と結合させたキメラタンパク質である。
マウス胸腺腫細胞EL4は、H-2Kbを発現している腫瘍細胞である。EL4にOVAペプチド(SIINFEKL)を50 μg/ml添加し、37℃1時間培養した。その後、OVA感作マウスN1から同定したTRAV14-1-01-CDR3 (AASPVDSNYQLI)-TRAJ33-01とmIgG2a Fcキメラタンパク質 (TRAV14 N1-IgFc)又はOT-1マウス由来TCRα鎖とmIgG2a Fcキメラタンパク質(TRAV14-1-01-CDR3(AASDNYQLI)-TRAJ33-01-IgFc(TRAV14-Fc)をビオチン化した後に2.5 μg/ml添加し、4℃1時間静置した。細胞を洗浄後、ストレプトアビジン-PEを加え標識して4℃, 20分間静置した後にフローサイトメーターにより検出した。
マウス胸腺腫細胞EL4にOVAペプチド(SIINFEKL) 50μg/mlを添加し、37℃で1時間培養した。その後、OVAペプチド特異的TCRキメラタンパク質TRAV14 N1-Fc(TRAV14-1-01-CDR3(AASPVDSNYQLI)-TRAJ33-01-IgFc) 2.5μg/mlを添加し、37℃でさらに2時間培養した。細胞を2%% FCS/PBSで洗浄後、BD社Fix/Perm buffer 100μlを加え、4℃で30分間静置し、細胞の固定と透過化を行った。その後、ビオチン化した抗H-2KbDb抗体、さらにストレプトアビジン-Dyelight488による標識を行った。観察はTCP SP8 (Leica)で行い(図6A,B)、画像解析はImage J Plot Profileにより行った(図6C,D)。OVA N1-IgFc の添加によりMHCクラスIの細胞内局在が誘導されることが分かった。
マウス胸腺腫細胞EL4を回収し、2×105 cellsを5%FCS/RPMIに懸濁する。EL4細胞のMHC クラスIに結合することが判明しているTCRキメラタンパク質TCR-IgFc(mTRAV8-Fc)を用いて、ビオチン化したTCR-IgFc(bio-mTRAV8Ig)を細胞懸濁液に2.5μg/ml添加し、37℃ 6時間静置した。細胞を2%FCS/PBSで2回洗浄後、ストレプトアビジン(SA)-Phycoerythrin (PE)及びFITC-抗MHCクラスI (H-2KbDb)抗体をそれぞれ2.5μg/ml 添加し、4℃20分静置し染色した。細胞を3回洗浄後、フローサイトメーターにより、TCR-Fc(mTRAV8-Fc)、MHCクラスI抗体の結合性を検討した。対照群は、ビオチン化TCR-IgFc(io-mTRAV8 Fc))添加後、4℃ 1時間静置した後にSA-PE, FITC-抗MHCクラスI (H-2KbDb)抗体を加えた。図7は実験方法を示した図である。
6-8週齢メスC57BL/6マウスに5mg/mlの結核菌(Mycobacterium tuberculosis H37Ra)の死菌を含有する完全フロイントアジュバント(CFA)に懸濁した50μgのmyelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) 35-55ペプチド(MOG: MEVGWYRSPFSRVVHLYRNGK)(配列番号7)(ANASPEC社)を皮下投与し、同日及び2日後に百日咳毒素(BD Difco)400ngを腹腔内投与することで感作した(Stromenes IM et al., Nat protoc; 1: 1810-9, 2006)。EAEの発症は麻痺の程度を指標とする臨床スコアにて評価した (0: 無症状、1:尾の緊張消失、 2:片側下肢の麻痺、3:両側下肢の麻痺、 4:自力歩行不可、5:致死)。図9に実験方法を示す。
EAEにおいて亢進していることが報告されているT細胞受容体(TCR)α鎖(TRAV9-2D-2+ CDR3(VYFCALRSYNFG(配列番号10))(Vα3.2Jα18)、β鎖TRBV16-04+CDR3(CASSLDCGANP(配列番号11))+TRBJ1-1-01) (Vβ11DJβ1.1 ) (Battelli E et al., J Exp Med 197: 1073-1081, 2003)に対するT細胞受容体キメラタンパク質を作製した。pFUSE-mIgG2A-Fcプラスミド(invivogen社)にTCRα鎖(Vα3.2Jα18:以下TRAV9D-2)、またはTCR β鎖(Vβ11DJβ1.1: 以下 TRBV16-04)の配列をそれぞれライゲーションしてVα3.2Jα18-IgFcプラスミド(TP359)、およびβ11DJβ1.1-IgFcプラスミド(TP360)を作製した。HEK293細胞にプラスミドDNAをトランスフェクションした。翌日にUltralow IgGを含むDMEMへ培地交換し5日間培養した。培養上清を回収した後に、Protein G sepharose (GE Healthcare)を用いたアフィニティークロマトグラフィーによりタンパク精製した。SDS-PAGE法での電気泳動によりT細胞受容体キメラタンパク質分画を確認した。
TCRβ-IgFcキメラタンパク質(TRBV16-04-Fcキメラタンパク質)が、MOGペプチド特異的か否かを調べるため、C57BL/6マウスから脾臓細胞を採取した。脾臓細胞3×105個に対し、20μg/ml MOGペプチド又はOVAペプチドを添加し、4℃で1時間培養した後、2%FBS入りPBSで細胞を洗浄した。その後、Fc受容体を阻害するためFc blockとして2.4G2抗体で前処理し、TCRβ-IgFcキメラタンパク質(TRBV16-04-Fcキメラタンパク質)2.5μg/mlを添加して4℃で1時間培養した。2%FBS入りのPBSで細胞を洗浄した。Dye Light, Alexa 488 (BioLegend, Clone M5/114.15.2)を加え標識した。FACS CantoII (BD Biosciences )及びFlowJoソフトウェア(TreeStar)を用いて解析した。
RAW264.7細胞3×105個に対し、20μg/mlのMOGペプチドを添加して1時間培養した。細胞を洗浄した後、TRBV16-04-Fcキメラタンパク質2.5μg/mlを加え、1時間結合させた。細胞を洗浄後、抗I-A/I-E抗体(BioLegend, Clone M5/114.15.2)で1時間染色し、MHCクラスIIを標識した。一群はそのまま観察し(0hr)、もう一群は、37℃で1時間培養した後(37℃ 1hr)、共焦点顕微鏡(Leica TCS SP8)で観察した。画像解析はImage J Plot Profileにより行った(図12C)。図12Aは、実験方法の模式図、Bは共焦点顕微鏡による観察写真、Cは共焦点顕微鏡写真について定量的画像解析を行った結果を示している。
EAEモデル15日目の脾臓及び鼠径リンパ節を採取し、2×105 cellsをMOG 20μg/ml及びT細胞受容体キメラタンパク質(TRBV16-04-Fc キメラタンパク質、TRAV9D-2-Fcキメラタンパク質)5ug/mlを添加した群及び添加しない群を作製して48時間培養した。さらに、PMA 50 ng/ml及びイオノマイシン500 ng/mlを培地中に加え4.5時間培養した。その後、抗CD4抗体(BioLegend; Clone GK1.5)にて細胞表面標識を行った後に、30分間permeabilization buffer 100μl中で懸濁し細胞膜透過処置とした。抗IFN-γ抗体 (BioLegend; Clone XMG1.2)、抗IL-17抗体 (BioLegend; Clone B114205)にて細胞内染色を行った。FACS Canto II (BD Biosciences )及びFlowJoソフトウェア(TreeStar)を用いて解析した。図13Aは実験方法の模式図、図13Bは、IFN-γ陽性CD4+ T細胞の割合を示している。図13Bにおいて、TRAV9D-2-Fcキメラタンパク質(Vα3.2Jα18-IgFcキメラタンパク質)では阻害効果を認めなかったが、TRBV16-04-Fcキメラタンパク質(Vβ11DJβ1.1-IgFc キメラタンパク質)を添加することでIFN-γ陽性CD4+ T細胞の割合が減少しており、阻害効果を認めた。
リンパ球混合培養は以下の方法で行った。8週齢雌のBalb/cマウス (H-2KdDd)から脾臓を摘出して単核球に分離後、溶血を行った。これを5%FCS/RPMIに懸濁した後に、X線照射(20 Gy)を行い、本実験におけるStimulator cellとした。次に8週齢雌のC57BL/6マウス(H-2KbDb)脾臓から同様に細胞懸濁液を調製し、Responder cellとした。10%FCS入りRPMI1640完全培地で7日間、37℃で培養した。培養後、細胞を回収して上記の方法にてT細胞レパートリー解析を行った。コントロールには、C57BL/6マウス(H-2KbDb)脾臓から調整した細胞を用いた。上記の方法でT細胞受容体レパートリー解析を行った。
8週齢雌のBalb/cマウス (H-2KdDd)から脾臓を摘出し、通法により細胞懸濁液を調製した。これを5%FCS/RPMIに懸濁した後に、X線照射 (20 Gy)を行い、本実験におけるStimulator cell (S)とした。次に8週齢雌のC57BL/6マウス(H-2KbDb)脾臓から同様に細胞懸濁液を調製し、Responder cell (R)とした。細胞増殖の検討のために一部の細胞は、CFSE (5μM)によりラベルを行った。
金属アレルギーマウスモデルを用いて、図20に示すようにマウスのパラジウム感作とin vitroでの再刺激を行った。Day 0, Day 7に10 mM PdCl2と10μg/ml LPSの混合溶液を両鼠径部に125μlずつ皮下投与して感作を行った。2回目感作の7日後に、脾臓を採取し、1×106個の細胞を 0, 100 μMのPdCl2で16時間再刺激を行った。一部のウェルにはパラジウムアレルギーにおいて同定したTCRα鎖(TRAV8-1-01-CDR3(ATLYSGGSNAKLT)-TRAJ42-01)とmIgG2aFc領域とのキメラタンパク質を0, 10μg/ml添加した。その後、細胞内染色によりIFN-γをフローサイトメトリーにより測定した。
1.EAE治療実験
(1)可溶型TCRの構築及びタンパク質精製
すでに報告されているMOG反応性TCR(:2D2 TCR) (TRAV9-2D-2+ CDR3(VYFCALRSYNFG(配列番号10))+TRAJ23, TRBV16-04+CDR3(CASSLDCGANP(配列番号11))+TRBJ1-1-01) を、それぞれヒトIgG Hole /pcDNA3.4, ヒトIgG Knob / pcDNA3.4にHiFi Assemblyにより組換えた。これら2つのプラスミドをExpi293Fにリポフェクションにより導入し、knob-into-holeにより、TCRα-TCRβの可溶型ヘテロ二量体を産生させた。37℃ 8% CO2, 125 rpmで7日間培養し、培養上清をProtein G Sepharose(GE Healthcare)カラムを用いて、TCR-Fc融合タンパク質(2D2 TCRαβ-Fc)を精製した。
6-8週齢メスC57BL/6Jに5mg/mlの結核菌(Mycobacterium tuberculosis H37Ra)の死菌を含有する完全フロイントアジュバント (CFA)に懸濁した200μgのmyelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) 35-55ペプチド(MOG: MEVGWYRSPFSRVVHLYRNGK)(配列番号7)(ANASPEC社)を10日前および0日目に皮下投与し、MOGペプチド皮下投与同日および2日後に百日咳毒素(BD Difco)200ngを腹腔内投与することで免疫した。Fc融合タンパク質は、MOGペプチド投与4時間前に皮下投与した。対照(cont)として、PBSを投与した。発症は麻痺の程度を指標とする臨床スコアにて評価した (0: 無症状、1:尾の緊張消失、2:片側下肢の麻痺、3:両側下肢の麻痺、 4:自力歩行不可、5:致死)。
図22に実験方法の概要を示す。
結果を図23に示す。図23に示すように、Fc融合タンパク質(TCR-Fc 2D2 TCRαβ-Fc)を投与した場合に、症状の進行を抑制することができた。
さらに、17日目までの臨床スコア3以上に到達したマウスの比率の結果を図24に示す。17日目までの臨床スコア3以上に到達したマウスは、Fcタンパク非投与群(w/o Fc-protein)では66.7% (6/9)であったのに対して、TCR-Fc(2D2 TCRαβ-Fc) 10μg x2投与群は33.3% (1/3)、TCR-Fc(2D2 TCRαβ-Fc) 25μg x2投与群は0% (0/3)であった。この結果から、TCR-Fcの投与により、スコア3以上は有意に減少していることが明らかになった。すなわち、2D2 TCRαβ-Fcの投与によりEAEの症状の重篤化が抑制された。以上のことから2D2 TCRαβ-Fcは、EAEの症状の進行を抑制するのみならず、EAEの重篤化の抑制に効果があることが示された。
(1)可溶型TCR-Fcの構築及びタンパク質精製
C57BL/6マウスへのパラジウムアレルギー誘導により、上昇が認められたTCRα (TRAV7-2-02+ CDR3 (AATSSGSWQLI(配列番号12)) + TRAJ22-01)をpFuse mIgG2a ベクター(invivogen)に組換え、mIgG2aとの融合タンパク質のプラスミドを構築した(mTRAV7-Fc/pFuse)。本プラスミドをExpi293F 細胞(Thermo Fisher Sciences)にリポフェクションにより導入した。その後、37℃ 8% CO2, 125 rpmで7日間培養し、培養上清をProtein G Sepharose(GE Healthcare)カラムを用いて、Fc融合タンパク質を精製した。
0日め、7日めに野生型C57BL/6マウスに10 mM PdCl2, 10 μg/ml LPSに調製した混合液を、両鼠径部に125μlずつ皮下投与し、感作を行った。その7日後、PdCl2 10 mMを後肢footpadに25μl皮下投与し、アレルギーを惹起した。24時間毎に足蹠厚を測定した。可溶型TCRは感作および惹起の1時間前にmTRAV7-Fc, mIgGFc (対照(cont))をそれぞれ10 mM、陽性対照として抗ヒスタミン薬の1つであるオロパダジン(OLP)を1 mg/Kg腹腔内投与した。
図25に実験方法の概要を示す。
結果を図26に示す。図26に示すように、TCR-Fc融合タンパク質(TRAV7-Fc)を投与した場合に、足蹠厚の肥大は陽性対照と同程度に抑制された。したがって、TCR-Fcは、金属アレルギーにおいて、既存薬である抗ヒスタミン薬と同程度の効果があることが示された。
配列番号5、6 プライマー
Claims (36)
- 自己免疫疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、抗原特異的にMHC分子複合体の発現を低下させる、MHC分子複合体発現低下剤。
- 臓器移植の拒絶に特異的なドナー由来の抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上のドナー由来の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、抗原特異的にMHC分子複合体の発現を低下させる、MHC分子複合体発現低下剤。
- アレルギー性疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、抗原特異的にMHC分子複合体の発現を低下させるMHC分子複合体発現低下剤。
- T細胞受容体キメラタンパク質がT細胞受容体の可変領域とCDR3の全てとJ領域を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤。
- T細胞受容体の可変領域が、T細胞受容体のα鎖及び/又はβ鎖である、あるいはγ鎖及び/又はδ鎖である請求項1〜4のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤。
- 免疫グロブリンのFc領域がIgGのFc領域である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤。
- 2つのT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質からなる2量体であり、前記2つのタンパク質がジスルフィド結合により結合している、請求項1〜6のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤。
- T細胞受容体が抗原とMHC分子の複合体と結合する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤。
- MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、請求項1〜8のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤。
- 自己免疫疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、MHC分子複合体の発現を低下させ、病原性T細胞に認識されないようにするための、自己免疫疾患を引き起こすT細胞機能低下剤。
- 臓器移植の拒絶に特異的なドナー由来の抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上のドナー由来の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、MHC分子複合体の発現を低下させ、病原性T細胞に認識されないようにするための、臓器移植の拒絶を引き起こすT細胞の機能を低下させるための、T細胞機能低下剤。
- アレルギー性疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質を有効成分として含む、病原性T細胞が認識する抗原提示細胞又は標的細胞上の特異的抗原とMHC分子の複合体と結合して、MHC分子複合体の発現を低下させ、病原性T細胞に認識されないようにするための、アレルギー性疾患を引き起こすT細胞機能低下剤。
- T細胞受容体キメラタンパク質がT細胞受容体の可変領域とCDR3の全てとJ領域を含む、請求項10〜12のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤。
- T細胞受容体の可変領域が、T細胞受容体のα鎖及び/又はβ鎖である、あるいはγ鎖及び/又はδ鎖である請求項10〜13のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤。
- 免疫グロブリンのFc領域がIgGのFc領域である、請求項10〜14のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤。
- 2つのT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質からなる2量体であり、前記2つのタンパク質がジスルフィド結合により結合している、請求項10〜15のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤。
- T細胞受容体が抗原とMHC分子の複合体と結合する、請求項10〜16のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤。
- MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、請求項10〜17のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤。
- 請求項1及び4〜9のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤を含む、自己免疫疾患治療剤。
- 請求項2及び4〜9のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤を含む、臓器移植拒絶反応抑制剤。
- 請求項3〜9のいずれか1項に記載のMHC分子複合体発現低下剤を含む、アレルギー疾患治療剤。
- 請求項10及び13〜18のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤を含む、自己免疫疾患治療剤。
- 請求項11及び13〜18のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤を含む、臓器移植拒絶反応抑制剤。
- 請求項12〜18のいずれか1項に記載のT細胞機能低下剤を含む、アレルギー疾患治療剤。
- 自己免疫疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を被験体の生体試料から採取した細胞と接触させ、前記T細胞受容体キメラタンパク質が被験体の生体試料から採取した細胞と結合した場合に、被験体中に標的細胞が存在し、被験体は自己免疫疾患に罹患していると判定する、自己免疫疾患検出方法。
- MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、請求項25記載の自己免疫疾患検出方法。
- 自己免疫疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を含む自己免疫疾患検出用試薬。
- MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、請求項27記載の自己免疫疾患検出用試薬。
- 臓器移植の拒絶に特異的なドナー由来の抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を被験体の生体試料から採取した細胞と接触させ、前記T細胞受容体キメラタンパク質が被験体の生体試料から採取した細胞と結合した場合に、被験体中に標的細胞が存在し、被験体において拒絶反応が生じていると判定する、臓器移植の拒絶の原因となる拒絶反応検出方法。
- MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、請求項29記載の拒絶反応検出方法。
- 臓器移植の拒絶に特異的なドナー由来の抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を含む拒絶反応検出用試薬。
- MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、請求項31記載の拒絶反応検出用試薬。
- アレルギー性疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を被験体の生体試料から採取した細胞と接触させ、前記T細胞受容体キメラタンパク質が被験体の生体試料から採取した細胞と結合した場合に、被験体中に標的細胞が存在し、被験体はアレルギー性疾患に罹患していると判定する、アレルギー性疾患検出方法。
- MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、請求項33記載のアレルギー性疾患検出方法。
- アレルギー性疾患の特異的抗原とMHC分子の複合体を認識するT細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質であるT細胞受容体キメラタンパク質であって標識されたT細胞受容体キメラタンパク質を含むアレルギー性疾患検出用試薬。
- MHC分子が、古典的MHC分子又は非古典的MHC分子である、請求項35記載のアレルギー性疾患検出用試薬。
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