RU2840503C9 - Method for producing human t-cell receptor specific to epitope 112-120 (kvaelvhfl) of mage-a3 receptor - Google Patents

Method for producing human t-cell receptor specific to epitope 112-120 (kvaelvhfl) of mage-a3 receptor

Info

Publication number
RU2840503C9
RU2840503C9 RU2024113617A RU2024113617A RU2840503C9 RU 2840503 C9 RU2840503 C9 RU 2840503C9 RU 2024113617 A RU2024113617 A RU 2024113617A RU 2024113617 A RU2024113617 A RU 2024113617A RU 2840503 C9 RU2840503 C9 RU 2840503C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tcr
cells
cell
epitope
mage
Prior art date
Application number
RU2024113617A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2840503C1 (en
Inventor
Сергей Витальевич Сенников
Юлия Анатольевна Лопатникова
Роман Юрьевич Перик-Заводский
Марина Сергеевна Фишер
Юлия Александровна Шевченко
Салех Алрхмун
Василий Васильевич Курилин
Юлия Григорьевна Филиппова
Ольга Юрьевна Перик-Заводская
Марина Олеговна Волынец
Александр Николаевич Силков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии
Application granted granted Critical
Publication of RU2840503C1 publication Critical patent/RU2840503C1/en
Publication of RU2840503C9 publication Critical patent/RU2840503C9/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology; immunology.
SUBSTANCE: what is presented is a method for producing a human T-cell receptor specific to KVAELVHFL epitope (112-120) produced of MAGE-A3 protein. Peripheral blood mononuclear cells of relatively healthy HLA-A02+ donors are recovered and divided into adherent and non-adhesive fractions. An adherent fraction is cultivated with recombinant human GM-CSF and IL-4. A dendritic cell culture is obtained, incubated with addition of a priming factor – KVAELVHFL epitope. Method includes adding TNF-α to complete the maturation of dendritic cells, which are then co-cultured with autologous CD8+ T cells, anti-CD3 and anti-CD28 antibodies, IL-2, IL-7 and IL-15. Antigen-specific CD8+ T-cells are recovered, TCR clones are selected on the basis of their affinity, phenotype and specificity. A TCR gene sequence is identified by full-length TCR sequencing, including CDR3. A HIV-1 lentiviral vector carrying the TCR gene is constructed to produce one dominant TCR with alpha and beta chain from the same cell.
EFFECT: invention provides more accurate information on the structure and affinity of human TCR, having high affinity and specificity to the target peptide in a short period of time, which reduces the risk of developing side reactions.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к иммунологии, и направлено на получение лентивирусной конструкции кодирующей Т-клеточный рецептор (TCR), распознающего антигенный эпитоп белка MAGE-A3, и способная индуцировать антиген-специфическое уничтожение клетки-мишени с экспрессией MAGE-A3.The invention relates to the field of biotechnology, specifically to immunology, and is aimed at obtaining a lentiviral construct encoding a T-cell receptor (TCR) that recognizes the antigen epitope of the MAGE-A3 protein and is capable of inducing antigen-specific destruction of a target cell expressing MAGE-A3.

В структуре смертности населения России злокачественные новообразования занимают второе место (15,4%) после болезней системы кровообращения. Ведущими локализациями злокачественных опухолей у обоих полов являются кожа (12,3%, с меланомой - 14,0%), молочная железа (11,4%), трахея, бронхи, легкое (10,5%), желудок (7,0%). При этом, ведущей онкологической патологией у женского населения является рак молочной железы (20,9%), уровень смертности от которого занимает первое место (17,0%) [Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой Злокачественные новообразования в России в 2013 году (заболеваемость и смертность) М.: ФГБУ «МНИОИ им. П.А. Герцена» Минздрава России. - 2015. илл. 250 с. ISBN 978-5-85502-205-6].In the structure of mortality of the population of Russia, malignant neoplasms occupy the second place (15.4%) after diseases of the circulatory system. The leading localizations of malignant tumors in both sexes are skin (12.3%, with melanoma - 14.0%), mammary gland (11.4%), trachea, bronchi, lung (10.5%), stomach (7.0%). At the same time, the leading oncological pathology in the female population is breast cancer (20.9%), the mortality rate from which ranks first (17.0%) [Ed. by A.D. Kaprin, V.V. Starinsky, G.V. Petrova Malignant neoplasms in Russia in 2013 (incidence and mortality) Moscow: FGBU "P.A. Herzen Moscow Oncology Research Institute" of the Ministry of Health of the Russian Federation. - 2015. ill. 250 p. ISBN 978-5-85502-205-6].

Общепринятыми методами лечения рака на сегодняшний день являются хирургия, лучевая терапия и химиотерапия. Использование данных методов позволяет эффективно снижать опухолевую нагрузку за короткий период времени, но не дает возможности элиминировать все опухолевые клетки, диссеминированные в организме пациента. Минимальная опухолевая нагрузка, сохраняющаяся после удаления основной части новообразования, является причиной возникновения рецидивов опухоли и развития метастазов, что в свою очередь приводит к повышению уровня смертности и инвалидизации пациентов с онкологическими заболеваниями.The most commonly used cancer treatments today are surgery, radiation therapy, and chemotherapy. These methods effectively reduce tumor burden in a short period of time, but they do not eliminate all tumor cells disseminated within the patient's body. A minimal tumor burden that persists after the removal of the main portion of the tumor is a cause of tumor recurrence and the development of metastases, which in turn leads to increased mortality and disability in cancer patients.

Таким образом, традиционные подходы к лечению рака обнаруживают недостатки в вопросе устранения минимальной опухолевой нагрузки, и становится очевидной необходимость появления новых технологий, направленных на улучшение процессов распознавания и уничтожения единичных опухолевых клеток, оставшихся в организме пациента после проведения лучевой терапии, химиотерапии или хирургического удаления основной массы опухоли.Thus, traditional approaches to cancer treatment are showing shortcomings in eliminating minimal tumor burden, and the need for new technologies aimed at improving the processes of recognizing and destroying individual tumor cells remaining in the patient’s body after radiation therapy, chemotherapy, or surgical removal of the bulk of the tumor is becoming clear.

Фундаментальные и клинические исследования последних лет подтверждают, что использование потенциала иммунной системы может быть весьма перспективным для устранения опухолевых клеток [Palucka K., Ueno Н., Banchereau J. Recent developments in cancer vaccines. // JImmunol. - 2011. - Vol. 186. - №3. - P. 1325-31; Qian X., Wang X., Jin H. Cell transfer therapy for cancer: past, present, and future. // JImmunolRes. - 2014. doi: 10.1155/2014/525913]. Иммунотерапевтические подходы позволяют активировать клеточное звено иммунитета, нацеливая специфический иммунный ответ против опухолевых клеток, несущих на своей поверхности опухолевые антигены, без повреждения здоровых клеток. В виду вышесказанного целесообразна разработка подходов, позволяющих эффективно генерировать специфический противоопухолевый иммунный ответ в организме пациента.Fundamental and clinical studies in recent years confirm that using the potential of the immune system can be very promising for eliminating tumor cells [Palucka K., Ueno H., Banchereau J. Recent developments in cancer vaccines. // JImmunol. - 2011. - Vol. 186. - №3. - P. 1325-31; Qian X., Wang X., Jin H. Cell transfer therapy for cancer: past, present, and future. // JImmunolRes. - 2014. doi: 10.1155/2014/525913]. Immunotherapeutic approaches make it possible to activate the cellular component of immunity, targeting a specific immune response against tumor cells carrying tumor antigens on their surface, without damaging healthy cells. In view of the above, it is advisable to develop approaches that allow for the effective generation of a specific antitumor immune response in the patient’s body.

На сегодняшний день разработано несколько различных иммунотерапевтических подходов, направленных против меланоме, рак яичников и немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ), экспрессирующих MAGE-A3 (Zhang B, Ren Z, Zhao J, Zhu Y, Huang B, Xiao C, Zhang Y, Deng J, Mao L, Tang L, Lan D, Gao L, Zhang H, Chen G, Luo OJ. Global analysis of HLA-A2 restricted MAGE-A3 tumor antigen epitopes and corresponding TCRs in non-small cell lung cancer. Theranostics. 2023 Aug 6;13(13):4449-4468. doi: 10.7150/thno.84710). Иммунотерапия против антигена MAGE-A3 направлена на активации эффекторных клеток. С этой целью, в ряде работ использовали вакцинацию MAGE-A3 в сочетании с иммуностимуляторами (AS02B или AS15) (NCT00086866, NCT00849875). С другой стороны, повышение эффективности презентации антигена эффекторным клеткам. Создавали ДНК-конструкции, включающих семейство антигенов MAGE-A, которые трансфицировали дендритные клетки (средство естественной доставки и презентации антигенов эффекторным клеткам) (Lin, L.; Wei, J.; Chen, Y.; Huang, A.; Li, K.K.-W.; Zhang, W. Induction of Antigen-Specific Immune Responses by Dendritic Cells Transduced with a Recombinant Lentiviral Vector Encoding MAGE-A3 Gene. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2014, 140, 281-289.). Этот подход продемонстрировал возможность индуцировать сильный иммунный ответ, который проявлялся в снижении роста опухоли (Duperret, E.K.; Liu, S.; Paik, M.; Trautz, A.; Stoltz, R.; Liu, X.; Ze, K.; Perales-Puchalt, A.; Reed, C.; Yan, J.; et al. A Designer Cross-Reactive DNA Immunotherapeutic Vaccine That Targets Multiple MAGE-A Family Members Simultaneously for Cancer Therapy. Clin. Cancer Res. 2018, 24, 6015-6027.).To date, several different immunotherapeutic approaches have been developed aimed at melanoma, ovarian cancer, and non-small cell lung cancer (NSCLC) expressing MAGE-A3 (Zhang B, Ren Z, Zhao J, Zhu Y, Huang B, Xiao C, Zhang Y, Deng J, Mao L, Tang L, Lan D, Gao L, Zhang H, Chen G, Luo OJ. Global analysis of HLA-A2 restricted MAGE-A3 tumor antigen epitopes and corresponding TCRs in non-small cell lung cancer. Theranostics. 2023 Aug 6;13(13):4449-4468. doi: 10.7150/thno.84710). Immunotherapy against the MAGE-A3 antigen is aimed at activating effector cells. For this purpose, a number of studies have used MAGE-A3 vaccination in combination with immunostimulants (AS02B or AS15) (NCT00086866, NCT00849875). On the other hand, increasing the efficiency of antigen presentation to effector cells. DNA constructs were created that included the MAGE-A family of antigens, which were transfected into dendritic cells (a means of natural delivery and presentation of antigens to effector cells) (Lin, L.; Wei, J.; Chen, Y.; Huang, A.; Li, K.K.-W.; Zhang, W. Induction of Antigen-Specific Immune Responses by Dendritic Cells Transduced with a Recombinant Lentiviral Vector Encoding MAGE-A3 Gene. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2014, 140, 281-289.). This approach has been shown to induce a strong immune response that is reflected in reduced tumor growth (Duperret, E.K.; Liu, S.; Paik, M.; Trautz, A.; Stoltz, R.; Liu, X.; Ze, K.; Perales-Puchalt, A.; Reed, C.; Yan, J.; et al. A Designer Cross-Reactive DNA Immunotherapeutic Vaccine That Targets Multiple MAGE-A Family Members Simultaneously for Cancer Therapy. Clin. Cancer Res. 2018, 24, 6015-6027.).

Другой иммунотерапевтический подход заключается в разработке адаптивной Т-клеточной терапии, направленной на MAGE-A3, в частности, создание рецепторов Т-клеток (TCR), обладающих высокой аффинностью и специфически связывающий эпитоп MAGE-A3 KVAELVHFL (112-120) на клетке-мишени. Также использование способов и фармацевтических композиций, содержащие модифицированные Т-клетки, для адоптивной терапии (Kageyama, S.; Ikeda, H.; Miyahara, Y.; Imai, N.; Ishihara, M.; Saito, K.; Sugino, S.; Ueda, S.; Ishikawa, T.; Kokura, S.; et al. Adoptive Transfer of MAGE-A4 T-Cell Receptor Gene-Transduced Lymphocytes in Patients with Recurrent Esophageal Cancer. Clin. cancer Res. 2015, 21, 2268-2277; Shah, N.N.; Maatman, T.; Hari, P.; Johnson, B. Multi Targeted CAR-T Cell Therapies for B-Cell Malignancies. Front. Oncol. 2019, 9, 146.; NCT01273181 Another immunotherapeutic approach is the development of adoptive T cell therapy targeting MAGE-A3, specifically the generation of high-affinity T cell receptors (TCRs) that specifically bind the MAGE-A3 epitope KVAELVHFL(112-120) on the target cell. Also, the use of methods and pharmaceutical compositions containing modified T cells for adoptive therapy (Kageyama, S.; Ikeda, H.; Miyahara, Y.; Imai, N.; Ishihara, M.; Saito, K.; Sugino, S.; Ueda, S.; Ishikawa, T.; Kokura, S.; et al. Adoptive Transfer of MAGE-A4 T-Cell Receptor Gene-Transduced Lymphocytes in Patients with Recurrent Esophageal Cancer. Clin. cancer Res. 2015, 21, 2268-2277; Shah, N.N.; Maatman, T.; Hari, P.; Johnson, B. Multi Targeted CAR-T Cell Therapies for B-Cell Malignancies. Front. Oncol. 2019, 9, 146.; NCT01273181

Основную роль в развитии специфического противоопухолевого иммунного ответа играют цитотоксические Т-лимфоциты. Наличие противоопухолевых цитотоксических Т-лимфоцитов (ЦТЛ), как в отношении их количества, так и нормального функционирования, является необходимым условием для уничтожения опухолевых клеток иммунной системой [Aerts J., Hegmans J. Tumor-specific cytotoxic T cells are crucial for efficacy of immunomodulatory antibodies in patients with lung cancer. // Cancer Res. - 2013. - Vol. 73. - P. 2381-2388]. Иммунотерапевтические подходы, направленные на борьбу с конкретными опухоль-ассоциированными антигенами, также используют активированные антигенспецифические цитотоксические Т-лимфоциты в качестве главного противоопухолевого агента.Cytotoxic T lymphocytes play a key role in the development of a specific antitumor immune response. The presence of antitumor cytotoxic T lymphocytes (CTLs), both in terms of their quantity and normal functioning, is a prerequisite for the destruction of tumor cells by the immune system [Aerts J., Hegmans J. Tumor-specific cytotoxic T cells are crucial for the efficacy of immunomodulatory antibodies in patients with lung cancer. // Cancer Res. - 2013. - Vol. 73. - P. 2381-2388]. Immunotherapeutic approaches aimed at combating specific tumor-associated antigens also use activated antigen-specific cytotoxic T lymphocytes as the main antitumor agent.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения человеческого Т-клеточного рецептора, специфичного к эпитопу KVAELVHFL (112-120), полученного из белка MAGE-A3, включающий выделение мононуклеарных клеток (МНК) периферической крови HLA-A02+ доноров, затем МНК культивируют в присутствии рекомбинантного человеческого гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и интерлейкина-4 (IL-4) в течение 4-х дней; на 5-й день добавляют в качестве фактора праймирования эпитоп KVAELVHFL (112-120) в культуру дендритных клеток с последующей их инкубацией при температуре 37°C; на 6-й день добавляют фактор созревания для завершения созревания дендритных клеток; затем полученные дендритные клетки собирают, промывают питательной средой, подсчитывают их количество, оценивают их жизнеспособность и сокультивируют с аутологичными CD8+ T-лимфоцитами в определенном соотношении, а через 7 дней сокультивирования выделяют антиген-специфические CD8+ T-клетки, затем производят идентификацию последовательности генов TCR с помощью секвенирования полной длины TCR, включая CDR3, выделенной из клонов Т-клеток, при этом цепи TCRα и TCRβ соединяют пептидным линкером 2A (TCRb-P2A-TCRa), а полную конструкцию TCR клонируют в скелет вирусной плазмиды для получения The closest to the claimed method is the method of obtaining a human T-cell receptor specific to the KVAELVHFL (112-120) epitope obtained from the MAGE-A3 protein, including the isolation of mononuclear cells (MNCs) of peripheral blood HLA-A02+ donors, then MNCs are cultured in the presence of recombinant human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and interleukin-4 (IL-4) for 4 days; on the 5th day, the KVAELVHFL (112-120) epitope is added as a priming factor to the dendritic cell culture, followed by their incubation at a temperature of 37 ° C; on the 6th day, a maturation factor is added to complete the maturation of dendritic cells; then the obtained dendritic cells are collected, washed with nutrient medium, their number is counted, their viability is assessed and they are co-cultured with autologous CD8+ T lymphocytes in a certain ratio, and after 7 days of co-culture, antigen-specific CD8+ T cells are isolated, then the TCR gene sequence is identified by sequencing the full length of TCR, including CDR3, isolated from the T cell clones, while the TCRα and TCRβ chains are connected by a peptide linker 2A (TCRb-P2A-TCRa), and the complete TCR construct is cloned into the backbone of the viral plasmid to obtain

вирусного вектора несущего ген TCR. Для получения человеческого Т-клеточного рецептора, специфичного к эпитопу KVAELVHFL (112-120) использовали аналог антигенпрезентирующих клеток (клеточная линия Т2) и набор эпитопов MAGE-A3 (Mp1, Mp2, Mp3, Mp4, Mp5, Mp6, Mp7, Mp8, Mp9 и Mp10) и последующий выбор из них тех, которые показали наибольшую иммуногенность в тестах. Противоопухолевой активности полученных TCR-T клеток, специфичных к эпитопу KVAELVHFL (112-120), оценивается по экспрессии маркеров активации (CD69 и CD137) и цитотоксическая активность против клеточной линии опухоли (РС9 и А375), экспрессирующих рецептор MAGE-A3. (Zhang B, Ren Z, Zhao J, Zhu Y, Huang B, Xiao C, Zhang Y, Deng J, Mao L, Tang L, Lan D, Gao L, Zhang H, Chen G, Luo OJ. Global analysis of HLA-A2 restricted MAGE-A3 tumor antigen epitopes and corresponding TCRs in non-small cell lung cancer. Theranostics. 2023 Aug 6;13(13):4449-4468. doi: 10.7150/thno.84710).viral vector carrying the TCR gene. To obtain a human T-cell receptor specific for the KVAELVHFL (112-120) epitope, an analogue of antigen-presenting cells (T2 cell line) and a set of MAGE-A3 epitopes (Mp1, Mp2, Mp3, Mp4, Mp5, Mp6, Mp7, Mp8, Mp9, and Mp10) were used, followed by selection of those that showed the highest immunogenicity in tests. The antitumor activity of the obtained TCR-T cells specific for the KVAELVHFL (112-120) epitope was assessed by the expression of activation markers (CD69 and CD137) and cytotoxic activity against the tumor cell line (PC9 and A375) expressing the MAGE-A3 receptor. (Zhang B, Ren Z, Zhao J, Zhu Y, Huang B, Xiao C, Zhang Y, Deng J, Mao L, Tang L, Lan D, Gao L, Zhang H, Chen G, Luo OJ. Global analysis of HLA-A2 restricted MAGE-A3 tumor antigen epitopes and corresponding TCRs in non-small cell lung cancer. Theranostics. 2023 Aug 6;13(13):4449-4468. doi: 10.7150/thno.84710).

Недостатком прототипа является использование аналога антигенпрезентирующих клеток (клеточная линия Т2) и набора эпитопов MAGE-A3 (Mp1, Mp2, Mp3, Mp4, Mp5, Mp6, Mp7, Mp8, Mp9 и Mp10) и последующий выбор из них тех, которые показали наибольшую иммуногенность в тестах. Клеточная линия Т2 не может в полной мере отражать функциональность естественных антигенпрезентирующих клеток (дендритные клетки) и из-за этого и полученные результаты варьируют у разных доноров/пациентов в зависимости от тяжести болезни и стадии противоопухолевой терапии; оценка аффинности полученных TCR с использованием инструмента, который использует только последовательность CDR3β, последовательность эпитопа и информацию об аллеле HLA, чего недостаточно для оценки аффинности; противоопухолевая активность TCR-T клеток оценивается по экспрессии маркеров активации (CD69 и CD137) и цитотоксическая активность против клеточной линии опухоли (РС9 и А375). Данные недостатки не позволяют получить истинную информацию о строении и аффинитете человеческого Т-клеточного рецептора к эпитопу MAGE-A3.The disadvantage of the prototype is the use of an analogue of antigen-presenting cells (T2 cell line) and a set of MAGE-A3 epitopes (Mp1, Mp2, Mp3, Mp4, Mp5, Mp6, Mp7, Mp8, Mp9 and Mp10) and the subsequent selection of those that showed the highest immunogenicity in tests. The T2 cell line cannot fully reflect the functionality of natural antigen-presenting cells (dendritic cells) and because of this, the results obtained vary among different donors/patients depending on the severity of the disease and the stage of antitumor therapy; assessment of the affinity of the obtained TCRs using a tool that uses only the CDR3β sequence, epitope sequence and HLA allele information, which is not enough to assess affinity; The antitumor activity of TCR-T cells is assessed by the expression of activation markers (CD69 and CD137) and cytotoxic activity against tumor cell lines (PC9 and A375). These limitations prevent us from obtaining accurate information about the structure and affinity of the human T-cell receptor for the MAGE-A3 epitope.

Задачей изобретения является получения в короткий срок точной информации о человеческом Т-клеточном рецепторе, специфичного к эпитопу MAGE-A3 KVAELVHFL (112-120).The objective of the invention is to obtain, in a short period of time, precise information about the human T-cell receptor specific to the MAGE-A3 KVAELVHFL (112-120) epitope.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения человеческого Т-клеточного рецептора, специфичного к эпитопу KVAELVHFL (112-120), полученного из белка MAGE-A3, включающем выделение мононуклеарных клеток (МНК) периферической крови HLA-A02+ доноров, затем МНК культивируют в присутствии рекомбинантного человеческого гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и интерлейкина-4 (IL-4) в течение 4-х дней; на 5-й день в культуру дендритных клеток добавляют в качестве фактора праймирования эпитоп KVAELVHFL (112-120), с последующей их инкубацией при температуре 37°C; на 6-й день добавляют фактор созревания для завершения созревания дендритных клеток; затем полученные дендритные клетки собирают, промывают питательной средой, подсчитывают их количество, оценивают их жизнеспособность и сокультивируют с аутологичными CD8+ Т-лимфоцитами в определенном соотношении, а через 7 дней сокультивирования выделяют антиген-специфические CD8+ T-клетки, затем производят идентификацию последовательности генов TCR и с помощью секвенирования полной длины TCR, включая CDR3, выделенной из клонов Т-клеток, при этом цепи TCRα и TCRβ соединяют пептидным линкером 2A (TCRb-P2A-TCRa), а полную конструкцию TCR клонируют в скелет вирусной плазмиды для получения вирусного вектора, несущего ген TCR, при этом донорами являются условно-здоровые индивидуумы, из крови которых моноциты выделяли на градиенте фиколла, на 5-й день добавляют в качестве фактора праймирования эпитоп KVAELVHFL (112-120), в дозе 100 мкг/мл и последующей инкубацией в течение 24-х часов, на 6-й день в качестве фактора созревания добавляют TNF-a в концентрации 25 нг/мл в течение 24 часов, а сокультивирование дендритных клеток осуществляется с CD8+ Т-лимфоцитами в присутствии 0,5 мкг/мл антител к CD3 (анти-CD3), 1 мкг/мл антител к CD28 (анти CD28) и IL-2, IL-7, IL-15 (по 10 нг/мл каждый) в соотношении 1:10, через 7 дней сокультивирования выделяют антиген-специфические CD8+ T-клетки с помощью реагентов Flex-T, затем производят идентификацию последовательности генов TCR с помощью секвенирования РНК единичных клеток (Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq)) и набор BD Rhapsody TCR/BCR amplification kit, выбор клонов TCR специфичных к эпитопу (112-120) белка MAGE-A3, на основе их аффинитета, фенотипа и специфичности, с помощью нейросетей ERGO-II и NetMHCpan-4.1 и программы TCRscape, причем помимо соединения цепи TCRα и TCRβ пептидным линкером 2A (TCRb-P2A-TCRa) используют 5' и 3' нетранслируемую область бета-глобулина на 5' и 3' концах вставки, в качестве вирусной плазмиды используют лентивирус на основе ВИЧ-1 (pLenti_hPGK), получают один доминирующий TCR с альфа- и бета-цепью, происходящими из одной и той же клетки.The problem is solved in that in the method for obtaining a human T-cell receptor specific to the KVAELVHFL (112-120) epitope, obtained from the MAGE-A3 protein, including the isolation of mononuclear cells (MNCs) of peripheral blood HLA-A02+ donors, then MNCs are cultured in the presence of recombinant human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and interleukin-4 (IL-4) for 4 days; on the 5th day, the KVAELVHFL (112-120) epitope is added to the dendritic cell culture as a priming factor, with subsequent incubation at a temperature of 37 °C; on the 6th day, a maturation factor is added to complete the maturation of dendritic cells; then the obtained dendritic cells are collected, washed with a nutrient medium, their number is counted, their viability is assessed and they are co-cultured with autologous CD8+ T lymphocytes in a certain ratio, and after 7 days of co-cultivation, antigen-specific CD8+ T cells are isolated, then the TCR gene sequence is identified and by sequencing the full length of the TCR, including CDR3, isolated from the T cell clones, while the TCRα and TCRβ chains are connected by a peptide linker 2A (TCRb-P2A-TCRa), and the complete TCR construct is cloned into the backbone of a viral plasmid to obtain a viral vector carrying the TCR gene, while the donors are conditionally healthy individuals, from whose blood monocytes were isolated on a Ficoll gradient, on the 5th day the KVAELVHFL (112-120) epitope is added as a priming factor, in dose of 100 μg/ml and subsequent incubation for 24 hours, on the 6th day, TNF-a is added as a maturation factor at a concentration of 25 ng/ml for 24 hours, and co-cultivation of dendritic cells is carried out with CD8+ T lymphocytes in the presence of 0.5 μg/ml antibodies to CD3 (anti-CD3), 1 μg/ml antibodies to CD28 (anti CD28) and IL-2, IL-7, IL-15 (10 ng/ml each) in a ratio of 1:10, after 7 days of co-cultivation, antigen-specific CD8+ T cells are isolated using Flex-T reagents, then the TCR gene sequence is identified using Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and the BD Rhapsody kit TCR/BCR amplification kit, selection of TCR clones specific to the epitope (112-120) of the MAGE-A3 protein, based on their affinity, phenotype and specificity, using the ERGO-II and NetMHCpan-4.1 neural networks and the TCRscape program, and in addition to connecting the TCRα and TCRβ chains with a peptide linker 2A (TCRb-P2A-TCRa), the 5' and 3' untranslated region of beta-globulin at the 5' and 3' ends of the insert is used, a lentivirus based on HIV-1 (pLenti_hPGK) is used as a viral plasmid, one dominant TCR with alpha and beta chains originating from the same cell is obtained.

Изобретение на наш взгляд, является новым. Существенным в данном способе является получение в короткий срок более точной информации о строении и аффинитете человеческого Т-клеточного рецептора, специфичного к эпитопу MAGE-A3 KVAELVHFL (112-120), обладающего высоким аффинитетом к целевому пептиду и минимальным аффинитетом к нецелевым пептидам, что определяет меньший риск развития побочных реакций.We believe this invention is novel. A key feature of this method is its rapid, more accurate acquisition of information on the structure and affinity of the human T-cell receptor specific to the MAGE-A3 KVAELVHFL (112-120) epitope. This receptor has a high affinity for the target peptide and minimal affinity for non-target peptides, resulting in a lower risk of adverse reactions.

Это достигается, в частности, использованием точного метода анализа транскриптома клеток (секвенирование РНК единичных клеток), позволяющего получить полную информацию о полной длине конкретного Т-клеточного рецептора (α-цепи и β-цепи) на каждой клетке и использующего для этого значительно меньшее количество целевых клеток, что позволяет получать необходимую информацию используя биологический материал доноров. Данный метод позволяет не проводить дополнительные процедуры (вакцинация доноров клетками, нагруженные целевым антигеном, и длительное культивирование исследуемых клеток для получения необходимого количества) и сократить время получение Т-клеточного рецептора. Использование нейросетей ERGO-II, NetMHCpan-4.1 и программы TCRscape (https://github.com/Perik-Zavodskii/TCRscape) позволяет выбрать клоны TCR к антигену MAGE-A3, обладающего высоким аффинитетом к целевому пептиду и минимальным аффинитетом к нецелевым пептидам. Использование Flex-T и одновременно двух флуорохромов для выделения позитивных клонов является более специфичным методом обнаружения антигенспецифичных клеток.This is achieved, in particular, by using a precise method of cell transcriptome analysis (single-cell RNA sequencing), which allows for obtaining complete information on the full length of a specific T-cell receptor (α-chain and β-chain) on each cell and uses a significantly smaller number of target cells for this, allowing for obtaining the necessary information using biological material from donors. This method eliminates the need for additional procedures (vaccination of donors with cells loaded with the target antigen and prolonged culturing of the studied cells to obtain the required number) and reduces the time required for T-cell receptor isolation. The use of ERGO-II and NetMHCpan-4.1 neural networks and the TCRscape program (https://github.com/Perik-Zavodskii/TCRscape) allows for the selection of TCR clones to the MAGE-A3 antigen, which have a high affinity for the target peptide and minimal affinity for non-target peptides. The use of Flex-T and two fluorochromes simultaneously to isolate positive clones is a more specific method for detecting antigen-specific cells.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

1. Получение антиген-специфических Т-клеток.1. Obtaining antigen-specific T cells.

Мононуклеарные клетки (МНК) получают из периферической крови условно-здоровых доноров с генотипом HLA-A02. МНК разделяют на прилипающую и неприлипающую фракции посредством адгезии на пластике в течение 30 минут при +37° в условиях СО2-инкубатора. Получение зрелых дендритных клеток (ДК) из прилипающей фракции проводили с использованием GM-CSF (100 нг/мл) и IL-4 (50 нг/мл). Для нагрузки антигеном использовали пептид KVAELVHFL (112-120), полученный из белка MAGE-A3, в дозе 100 мкг/мл на 5 сутки культивирования, с последующим созреванием ДК с помощью TNF-alpha (25 нг/мл) на 6 сутки культивирования. Клетки неприлипшей фракции МНК были культивированы в течении 6 суток. На 7 день проводилось объединение культур ДК и CD8+ клеток из неприлипшей фракции (соотношение 1:10) с добавлением 0,5 мкг/мл антител к CD3 (анти-CD3), 1 мкг/мл антител к CD28 (анти-CD28) и IL-2, IL-7, IL-15 (по 10 нг/мл каждый) для поддержания жизнеспособности и пролиферации CD8+ цитотоксических Т-лимфоцитов.Mononuclear cells (MNCs) were isolated from the peripheral blood of healthy donors with the HLA-A02 genotype. MNCs were separated into adherent and non-adherent fractions by adhesion to plastic for 30 minutes at 37°C in a CO2 incubator. Mature dendritic cells (DCs) were isolated from the adherent fraction using GM-CSF (100 ng/ml) and IL-4 (50 ng/ml). Antigen loading was achieved using the KVAELVHFL (112-120) peptide, derived from the MAGE-A3 protein, at a dose of 100 μg/ml on day 5 of culture, followed by DC maturation using TNF-alpha (25 ng/ml) on day 6 of culture. Non-adherent MNC fraction cells were cultured for 6 days. On day 7, DC and CD8+ cell cultures from the non-adherent fraction were combined (1:10 ratio) with the addition of 0.5 μg/ml antibodies to CD3 (anti-CD3), 1 μg/ml antibodies to CD28 (anti-CD28) and IL-2, IL-7, IL-15 (10 ng/ml each) to maintain the viability and proliferation of CD8+ cytotoxic T lymphocytes.

Через 7-8 дней совместного культивирования проводили выделение антиген-специфических Т-клеток из совместной культуры ДК и CD8+ клеток с помощью реагентов Flex-T и соответствующих пептидов с одновременным окрашиванием позитивных специфических клеток двумя флюорохромами и антителами против CD8+ для идентификации методом проточной сортировки.After 7–8 days of co-cultivation, antigen-specific T cells were isolated from the co-culture of DCs and CD8+ cells using Flex-T reagents and corresponding peptides, with simultaneous staining of positive specific cells with two fluorochromes and anti-CD8+ antibodies for identification by flow sorting.

После полного цикла протокола получения АГ-специфических Т-клеток было получено 2 образца специфичных для эпитопа KVAELVHFL (112-120), антигена MAGE-A3. Жизнеспособность полученных клеток оценивали с помощью красителей 7AAD и кальцеина. Содержание 7AAD-негативных/кальцеин-позитивных клеток в пробе составляло не менее 80%. Полученные клетки были помечены антителами для мультиплексирования биологических образцов SampleTag для использования на платформе для исследования мультиома единичных клеток BD Rhapsody. Following the full protocol cycle for obtaining antigen-specific T cells, two samples specific for the KVAELVHFL (112-120) epitope of the MAGE-A3 antigen were obtained. Cell viability was assessed using 7AAD and calcein stains. The 7AAD-negative/calcein-positive cell content in the sample was at least 80%. The cells were labeled with SampleTag antibodies for multiplexing biological samples for use on the BD Rhapsody single-cell multiome platform.

Помеченные антителами для мультиплексирования Т-клетки в количестве 27 000 были загружены в станцию BD Rhapsody Express, в которой было произведено добавление улавливающих поли-А-несущие молекулы (мРНК, включая альфа- и бета-цепи Т-клеточного рецептора (TCR), и SampleTag) металлических бус с молекулярными штрихкодами, лизис клеток и гибридизация поли-А-несущие молекул лизированных клеток с металлическими бусами. Поли-А-несущие молекулы затем были обратно транскрибированы с получением кДНК. К кДНК добавили Template Switch Oligo (TSO) и провели ещё один раунд обратной транскрипции, что позволяет производить прочтения с 5’-конца кДНК. кДНК была амплифицирована в двух раундах полугнездовой ПЦР. Затем, для TCR библиотеки был произведен случайный отжиг праймеров и элонгация. С целью получения финальных библиотек иммунного транскриптома (379 генов связанные с иммунным ответом), TCR и SampleTag, продукты второй полугнездовой ПЦР библиотек SampleTag и иммунного транскриптома и продукты случайного отжига и элонгации библиотеки TCR были амплифицированны в гнездовой ПЦР с праймерами, содержащими адаптеры для секвенаторов Illumina. Полученные библиотеки были пулированы из расчета 27000 загруженных клеток и 10000 прочтений на клетку для библиотеки иммунного транскриптома, 15000 прочтений на клетку для библиотеки TCR, 1200 прочтений на клетку для библиотеки SampleTag и секвенированы на приборе NovaSeq 6000 на ячейке S2 c 150 парными прочтениями.Twenty-seven thousand T cells labeled with multiplexing antibodies were loaded onto a BD Rhapsody Express, where metal beads with molecular barcodes were added to capture poly-A-suppressing molecules (mRNA, including TCR alpha and beta chains, and SampleTag), cells were lysed, and poly-A-suppressing molecules from lysed cells were hybridized to the metal beads. The poly-A-suppressing molecules were then reverse transcribed to generate cDNA. Template Switch Oligo (TSO) was added to the cDNA, and another round of reverse transcription was performed, allowing reads to be generated from the 5' end of the cDNA. The cDNA was amplified in two rounds of semi-nested PCR. The TCR library was then subjected to random primer annealing and elongation. To obtain the final immune transcriptome libraries (379 genes associated with the immune response), TCR, and SampleTag, the products of the second semi-nested PCR of the SampleTag and immune transcriptome libraries, and the products of random annealing and elongation of the TCR library were amplified in nested PCR with primers containing adapters for Illumina sequencers. The resulting libraries were pooled at 27,000 loaded cells and 10,000 reads per cell for the immune transcriptome library, 15,000 reads per cell for the TCR library, and 1,200 reads per cell for the SampleTag library. They were sequenced on a NovaSeq 6000 instrument on the S2 cell with 150 paired-end reads.

Полученные FASTQ файлы были обработаны при помощи пайплайна BD версии 1.11.1L, который проводит контроль качества прочтений, их выравнивание на референсный транскриптом, в том числе и Т-клеточных рецепторов, строит библиотеки клеточных индексов, устраняет ПЦР эффекты при помощи UMI RSEC (unique molecular identifier recursive substitution error correction) и UMI DBEC (unique molecular identifier distribution-based error correction), строит библиотеки клеток, устраняет технический шум при помощи анализа второй производной и выдает финальные матрицы экспрессии генов и Adaptive Immune Receptor Repertoire (AIRR) - матрицы последовательностей альфа- и бета-цепей Т-клеточного рецептора. The resulting FASTQ files were processed using the BD pipeline version 1.11.1L, which performs quality control of reads, their alignment to the reference transcriptome, including T-cell receptors, builds libraries of cell indices, eliminates PCR effects using UMI RSEC (unique molecular identifier recursive substitution error correction) and UMI DBEC (unique molecular identifier distribution-based error correction), builds cell libraries, eliminates technical noise using second derivative analysis and produces final gene expression matrices and Adaptive Immune Receptor Repertoire (AIRR) - matrices of sequences of the alpha and beta chains of the T-cell receptor.

Нами было получено 7700 единичных клеток. Биоинформатический анализ данных секвенирования производился с помощью программного инструмента TCRscape (https://github.com/Perik-Zavodskii/TCRscape). TCRscape - это инструмент для определения доминантных (по количеству единичных клеток) по CDR3-петле или по полным аминокислотным последовательностям клонотипов Т-клеточных рецепторов и оценка фенотипа антиген-специфических TCR T-клеток. TCRscape использует матрицы экспрессии генов единичных клеток и матрицу репертуара рецепторов адаптивного иммунитета (AIRR), сгенерированные инструментом для обработки сырых данных секвенирования РНК единичных клеток BD Rhapsody. Для исследуемой матрицы экспрессии генов выполняется log2(Counts Per Million) нормализация, а с использованием матрицы AIRR обнаруживаются и подсчитываются клонотипы Т-клеточных рецепторов (TCR). Избранные гены нормализованной матрицы экспрессии генов, связанные со специфичностью и аффинностью TCR, объединяются с матрицей клонотипов наряду с результатами оценки связывания нейронной сети ERGO-II, далее для объединенной матрицы выполняется анализ главных компонентов (PCA) с целью оценки размерности данных, выполняется уменьшение размерности Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP) с учетом размерности данных, а затем ищутся кластеры с использованием метода HDBSCAN. Для эпитопа MAGE-A3 обнаружено более 3000 клонотипов, среди них 191 с 2 или более клетками на клонотип.We obtained 7,700 single cells. Bioinformatic analysis of the sequencing data was performed using the TCRscape software tool (https://github.com/Perik-Zavodskii/TCRscape). TCRscape is a tool for identifying dominant (by single-cell count) T-cell receptor clonotypes by CDR3 loop or by complete amino acid sequences and assessing the phenotype of antigen-specific TCR T cells. TCRscape uses single-cell gene expression matrices and the adaptive immune receptor repertoire (AIRR) matrix generated by the BD Rhapsody single-cell RNA sequencing raw data processing tool. Log2 (Counts Per Million) normalization is performed on the gene expression matrix, and T-cell receptor (TCR) clonotypes are detected and enumerated using the AIRR matrix. Selected genes from the normalized gene expression matrix associated with TCR specificity and affinity are combined with the clonotype matrix along with the results of the ERGO-II neural network binding assay. The combined matrix is then subjected to principal component analysis (PCA) to assess data dimensionality, dimensionality reduction using Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP) is performed to account for the data dimensionality, and clusters are then identified using the HDBSCAN method. Over 3,000 clonotypes were detected for the MAGE-A3 epitope, including 191 with two or more cells per clonotype.

Для прогнозирования специфичности связывания полученных TCR была использована нейронная сеть ERGO-II. После загрузки репозитория нейросети, выполнялся запуск инструмента из терминала с выбором входного файла и базы данных (McPAS), на основе которой была обучена модель. McPAS-TCR - вручную курируемая и основанная на опубликованной литературе база данных, содержащая информацию примерно о сорока тысячах последовательностях Т-клеточных рецепторов, антигенов, с которыми они связываются, типе Т-клеток (CD4+/CD8+) и типе MHC (MHC-I/MHC-II класса). В McPAS-TCR включается информация о Т-лимфоцитах, экспансирующихся при различных патологических состояниях человека или мыши (в т.ч. вирусные инфекции, онкологические заболевания и аутоиммунные реакции). Входной CSV-файл для запуска ERGO-II содержит информацию о последовательности TCR CDR3α и CDR3β, последовательности пептида, типе MHC (MHC-I/MHC-II класса), генах V и J, а также типе Т-клеток (CD4+/CD8+). Выходной файл содержит значение прогнозирования вероятности связывания Т-клеточного рецептора с комплексом пептид/MHC (нормализованная оценка аффинитета - score), которое варьируется от 0 до 1, где 0 - минимальный аффинитет, а 1 - максимальный аффинитет. Используя ERGO-II, мы можем предсказать аффинитет полученных TCR к пептиду, что облегчает выбор между кандидатами из пула TCR в зависимости от желаемого применения.The ERGO-II neural network was used to predict the binding specificity of the resulting TCRs. After loading the neural network repository, the tool was launched from the terminal, selecting the input file and database (McPAS) used to train the model. McPAS-TCR is a manually curated database based on published literature, containing information on approximately 40,000 T-cell receptor sequences, the antigens they bind to, T-cell type (CD4 + /CD8 + ), and MHC type (MHC-I/MHC-II). McPAS-TCR includes information on T lymphocytes expanding in various human or mouse pathological conditions (including viral infections, cancer, and autoimmune reactions). The input CSV file for running ERGO-II contains information on the TCR CDR3α and CDR3β sequences, the peptide sequence, the MHC type (MHC-I/MHC-II class), the V and J genes, and the T cell type (CD4 + /CD8 + ). The output file contains a predicted probability value for T cell receptor binding to the peptide/MHC complex (normalized affinity score), which ranges from 0 to 1, where 0 is the minimum affinity and 1 is the maximum affinity. Using ERGO-II, we can predict the affinity of the resulting TCRs for the peptide, facilitating the selection of candidates from the TCR pool depending on the desired application.

Известно, что многие CAR-Т и TCR-T клетки имеют нетаргетный эффект, так как могут взаимодействовать с родственными белками. Чтобы снизить данный эффект, был произведён компьютерный анализ взаимодействия полученных TCR c пептидами родственных белков. Так с помощью нейросети ERGO-II in silico была предиктирована вероятность связывания TCR комплексом пептид/MHC (пептиды из белков подсемейства MAGE, белка Titin).Many CAR-T and TCR-T cells are known to have off-target effects because they can interact with related proteins. To mitigate this effect, a computer analysis of the interactions of the resulting TCRs with peptides of related proteins was performed. Using the ERGO-II neural network, the probability of TCR binding to a peptide/MHC complex (peptides from the MAGE subfamily of proteins and the Titin protein) was predicted in silico.

Нетаргетные пептиды выбирали в результате анализа литературы и анализировали при помощи нейросети NetMHCpan-4.1 cо следующими параметрами: длина пептида - 8-11 аминокислот, аллель - HLA-A*02:01, взвешенный критерий достоверности предиктированного связывания (rank) - меньше 2%.Non-targeted peptides were selected as a result of literature analysis and analyzed using the NetMHCpan-4.1 neural network with the following parameters: peptide length - 8-11 amino acids, allele - HLA-A*02:01, weighted criterion of predicted binding reliability (rank) - less than 2%.

На основании анализа доминантности клонотипов и фенотипического анализа антигенспецифических Т-клеток с использованием TCRscape, аффинитета клонотипов к целевому пептиду и минимального аффинитета к нецелевым пептидам при помощи нейросетей ERGO-II и NetMHCpan-4.1 был выбран доминантный клон с наибольшим числом клеток. На фиг.1 представлен анализ клонотипов специфичных к MAGE-A3 CD8 Т-клеток с помощью TCRscape, а именно UMAP-визуализация клонотипов MAGE-A3-специфичных CD8 Т-клеток с использованием TCRscape; 1), 2), 3) и 4) представляют экспрессию маркерных генов в каждом кластере; 5) представляют количество клеток для каждого клонотипа; 6) представляют доминирующий клонотип.Based on the clonotype dominance analysis and phenotypic analysis of antigen-specific T cells using TCRscape, clonotype affinity to the target peptide and minimal affinity to non-target peptides using ERGO-II and NetMHCpan-4.1 neural networks, the dominant clone with the highest cell number was selected. Figure 1 shows the TCRscape clonotype analysis of MAGE-A3-specific CD8 T cells, namely, UMAP visualization of MAGE-A3-specific CD8 T cell clonotypes using TCRscape; 1), 2), 3) and 4) represent the expression of marker genes in each cluster; 5) represent the number of cells for each clonotype; 6) represent the dominant clonotype.

Далее был сконструирован лентивирусный вектор на основе ВИЧ-1 (pLenti_hPGK_gfp) с вставкой вместо гена EGFP, схема плазмиды pLenti_hPGK, показана на фиг.2. Последовательность вставка представлена на диске CD-RW. Сессия записи диска закрыта для последующей записи на него информации. конструкция была использована для получения вирусного вектора, несущего ген TCR, который специфичен к эпитопу опухоль-ассоциированных антигенов MAGE-A3. В состав трансферной плазмиды лентивирусного вектора включены последовательности TCRa и TCRb в единой рамке считывания, разделенные при помощи сигнала для сброса полипептида с полисом P2A и 5' и 3' нетранслируемую область бета-глобулина на 5' и 3' концах вставки. Cхема конструирования вставки для плазмиды показана на фиг. 3.Next, a lentiviral vector based on HIV-1 (pLenti_hPGK_gfp) with an insert instead of the EGFP gene was constructed. The diagram of the pLenti_hPGK plasmid is shown in Fig. 2. The insert sequence is presented on a CD-RW disc. The disc recording session is closed for subsequent recording of information onto it. The construction was used to obtain a viral vector carrying the TCR gene, which is specific to the epitope of the tumor-associated antigen MAGE-A3. The transfer plasmid of the lentiviral vector includes the TCRa and TCRb sequences in a single reading frame, separated by a signal for the ejection of the polypeptide with the P2A polysem and the 5' and 3' untranslated region of beta-globulin at the 5' and 3' ends of the insert. The diagram of the insert construction for the plasmid is shown in Fig. 3.

Для синтеза и клонирования специфического гена, кодирующего TCR, специфичный к эпитопу опухолеассоциированного антигена MAGE-A3, был использован следующий протокол:The following protocol was used to synthesize and clone a specific gene encoding a TCR specific to the epitope of the tumor-associated antigen MAGE-A3:

1. Синтез гена методом ПЦР (полимеразная цепная реакция).1. Gene synthesis by PCR (polymerase chain reaction).

Ген, кодирующий TCR, был синтезирован путем амплификации с помощью ПЦР. Сначала, были синтезированы праймеры для получения полной последовательности нуклеотидов вставки в плазмиду. Перечень последовательности прилагается.The gene encoding the TCR was synthesized by PCR amplification. First, primers were synthesized to obtain the full nucleotide sequence of the inserted plasmid. The sequence listing is attached.

ПЦР выполнена с использованием набора ThermoFisherScientific (#F549), который включает ДНК-полимеразу Phusion Hot Start II, систему 5-кратных буферов HF и GC, 50 мМ раствор MgCl2, ДМСО, была проведена ПЦР на амплификаторе Bio Rad Thermal cycler C-1000. Фланкирующие праймеры For (GGATCCACATTTGCTTCTGA) и Rev (TGTACATTTATTGCAATGAAAAT) использовали с концентрацией 10 мкМ. Остальные праймеры использовали с концентрацией 2 мкМ. Реакционную смесь для первой ПЦР готовили следующим образом (конечный объем - 50 мл): 10 мкл 5X буфера GC, 10 мкл эквимолярного раствора праймеров, 0,5 мкл смесь дНТФ (25 мМ каждый), 1 мкл полимеразы Phusion HS II, 28,5 мкл mQ. Режим: начальная денатурация (1 цикл): 98°C - 2 мин; амплификация (15 циклов): 98°C - 10 сек, 60°C - 15 сек, 72°C - 2.5 мин; досинтез (1 цикл): 72°C - 5 мин; хранение при + 4°C. PCR was performed using the ThermoFisherScientific kit (#F549), which includes Phusion Hot Start II DNA polymerase, 5x HF and GC buffers, 50 mM MgCl2, and DMSO. PCR was performed on a Bio Rad Thermal cycler C-1000. Flanking primers For (GGATCCACATTTGCTTCTGA) and Rev (TGTACATTTATTGCAATGAAAAT) were used at a concentration of 10 μM. The remaining primers were used at a concentration of 2 μM. The reaction mixture for the first PCR was prepared as follows (final volume 50 ml): 10 μl 5X GC buffer, 10 μl equimolar primer solution, 0.5 μl dNTP mixture (25 mM each), 1 μl Phusion HS II polymerase, 28.5 μl mQ. Mode: initial denaturation (1 cycle): 98°C - 2 min; amplification (15 cycles): 98°C - 10 sec, 60°C - 15 sec, 72°C - 2.5 min; finishing synthesis (1 cycle): 72°C - 5 min; storage at + 4°C.

После завершения первой ПЦР была проведена вторая ПЦР, направленная на получение ампликонов целевой длины (2029 п. н.). Реакционную смесь для второй ПЦР готовили следующим образом (конечный объем - 50 мл): 10 мкл 5X буфера GC, 2 мкл рабочего раствора фланкирующих праймеров (10 мкМ каждый), 6 мкл реакционной смеси, полученной после ПЦР 1 этапа, 0,5 мкл смесь дНТФ (25 мМ каждый), 1 мкл полимеразы Phusion HS II, 30,5 мкл mQ. Режим: начальная денатурация (1 цикл): 98°C- 2 мин; амплификация (25 циклов): 98°C - 15 сек, 50°C - 15 сек, 72°C - 2,5 сек; досинтез (1 цикл): 72°C - 5 мин; хранение при + 4°C.After completion of the first PCR, the second PCR was performed to obtain amplicons of the target length (2029 bp). The reaction mixture for the second PCR was prepared as follows (final volume 50 ml): 10 μl 5X GC buffer, 2 μl working solution of flanking primers (10 μM each), 6 μl reaction mixture obtained after stage 1 PCR, 0.5 μl dNTP mixture (25 mM each), 1 μl Phusion HS II polymerase, 30.5 μl mQ. Mode: initial denaturation (1 cycle): 98°C - 2 min; amplification (25 cycles): 98°C - 15 sec, 50°C - 15 sec, 72°C - 2.5 sec; finishing synthesis (1 cycle): 72°C - 5 min; storage at + 4°C.

После второй ПЦР проводили горизонтальный гель-электрофорез в 1% агарозном геле при напряженности 6 В/см в течение не менее 30 минут. В геле были видны фрагменты ПЦР длиной 2029 п. н. Фрагмент вырезали из геля и очищали с помощью коммерческого набора LumiPure для выделения ДНК из агарозного геля.After the second PCR, horizontal gel electrophoresis was performed in a 1% agarose gel at 6 V/cm for at least 30 minutes. PCR fragments of 2029 bp in length were visible in the gel. The fragment was excised from the gel and purified using the commercial LumiPure agarose gel DNA extraction kit.

2. Клонирование в промежуточный вектор pUC57:2. Cloning into the intermediate vector pUC57:

Вектор pUC57, линеаризованный по сайту EcoRV, был использован в качестве вектора клонирования. Реакции лигирования проводили с использованием ДНК-лигазы Т4 (5 единиц/мкл) Thermo Scientific™ (#EL0011). Соотношение вектор: очищенный ПЦР-продукт 1:3. Инкубация 16-18 ч при температуре +4°C.The pUC57 vector, linearized at the EcoRV site, was used as the cloning vector. Ligation reactions were performed using Thermo Scientific™ T4 DNA ligase (5 units/µl) (#EL0011). The vector:purified PCR product ratio was 1:3. Incubation was carried out for 16-18 hours at 4°C.

Лигазная смесь была трансформирована в клетки E. coli XL1-blue для химической трансформации Eurogene CC001 по методике производителя. Затем эти трансформированные клетки высевали на чашки Петри с LB-агаром, содержащим X-gal, IPTG и ампициллин в дозе 100 мкг/мл. Инкубация чашек в течение 16-18ч при +37°С. Верификацию белых клонов проводили методом ПЦР-скрининга с использованием специфических праймеров для вставки (M13 for (5-GTAAAACGACGGCCAGT-3), M13_rev (5-AGCGGATAACAATTTCACACAGGA-3).). Для скрининга использовали реакционную смесь для ПЦР Basic, 2x Lumiprobe # 5024. Ожидаемый размер продукта ПЦР составил 2175 п. н. Клоны, давшие положительные результаты ПЦР, культивировали в жидкую LB-среду (5 мл, ампициллин 100 мкг/мл). Выделение плазмид проводили на следующий день (через 16 часов) с помощью набора LumiPure для выделения плазмидной ДНК (Spin Miniprep), Lumiprobe #1583. После чего подходящие клоны отбирали путем секвенирования.The ligation mixture was transformed into E. coli XL1-blue cells for chemical transformation Eurogene CC001 according to the manufacturer's protocol. Then, these transformed cells were plated on LB agar Petri dishes containing X-gal, IPTG, and ampicillin at a dose of 100 μg/ml. The plates were incubated for 16-18 h at +37°C. Verification of white clones was performed by PCR screening using specific primers for the insert (M13 for (5-GTAAAACGACGGCCAGT-3), M13_rev (5-AGCGGATAACAATTTCACACAGGA-3).). The reaction mixture for PCR Basic, 2x Lumiprobe # 5024 were used for screening. The expected size of the PCR product was 2175 bp. Clones that yielded positive PCR results were cultured in liquid LB medium (5 ml, ampicillin 100 μg/ml). Plasmid isolation was performed the following day (16 hours later) using the LumiPure Plasmid DNA Isolation Kit (Spin Miniprep), Lumiprobe #1583. Suitable clones were then selected by sequencing.

3. Переклонирование искомого гена в конечный лентивирусный вектор pLenti_hPGK_gfp:3. Recloning the desired gene into the final lentiviral vector pLenti_hPGK_gfp:

Вставку подготавливали для переклонирования путем вырезания плазмиды pUC57_M с последовательной реакцией рестрикции, сначала по сайту BstAUI (Сибэнзим) (1 ч при 37°С в буфере Fast Digest от ThermoScientific, #B72), потом по BamHI (Сибэнзим) (также в буфере Fast Digest от ThermoScientific, #B72). Затем проводили горизонтальный гель-электрофорез в 1% агарозном геле реакционной смеси при напряжении 5-6 В/см не менее 45 мин, и вырезание из геля срезы с желаемым фрагментом размером (2023 п. н.). Фрагмент был очищен с помощью набора LumiPuree для выделения ДНК из агарозного геля, Lumiprobe, №5793.The insert was prepared for recloning by cutting out the pUC57_M plasmid with a sequential restriction reaction, first at the BstAUI site (SibEnzyme) (1 h at 37°C in ThermoScientific Fast Digest buffer, #B72), then at the BamHI site (SibEnzyme) (also in ThermoScientific Fast Digest buffer, #B72). The reaction mixture was then subjected to horizontal gel electrophoresis in a 1% agarose gel at a voltage of 5-6 V/cm for at least 45 min, and sections with the desired fragment size (2023 bp) were excised from the gel. The fragment was purified using the LumiPuree agarose gel DNA extraction kit, Lumiprobe, #5793.

pLenti_hPGK_gfp вектор подготавливали для переклонирование путем удаления гена, кодирующего gfp, из вектора с одновременной рестрикцией по сайтам BstAUI (Сибэнзим) и BamHI (сибэнзим) Fast Digest от ThermoScientific, #B72, 1 ч при 37°С. Затем проводили горизонтальный гель-электрофорез в 1% агарозном геле реакционной смеси при напряжении 5-6 В/см не менее 45 мин, и вырезание из геля срезы с желаемым фрагментом размером 7594 п. н., соответствующему вектору без вставки. Фрагмент был очищен с помощью набора LumiPuree для выделения ДНК из агарозного геля, Lumiprobe, №5793.The pLenti_hPGK_gfp vector was prepared for recloning by removing the gfp-encoding gene from the vector and simultaneously digesting it at the BstAUI (SibEnzyme) and BamHI (SibEnzyme) sites using ThermoScientific Fast Digest, #B72, for 1 h at 37°C. The reaction mixture was then subjected to horizontal gel electrophoresis in a 1% agarose gel at 5-6 V/cm for at least 45 min, and sections containing the desired 7594 bp fragment, corresponding to the vector without the insert, were excised from the gel. The fragment was purified using the LumiPuree agarose gel DNA extraction kit, Lumiprobe, #5793.

4. Клонирование гена в вектор pLenti_hPGK_gfp сайтами BstAUI, BamHI:4. Cloning the gene into the pLenti_hPGK_gfp vector using BstAUI, BamHI sites:

Постановка реакции лигирования проводилась с помощью T4 DNA Ligase (5 U/μL) Thermo Scientific™ (#EL0011). Соотношение вектор: фрагмент 1:5. Инкубация в течение 16-18ч при +4°С.The ligation reaction was carried out using T4 DNA Ligase (5 U/μL) Thermo Scientific™ (#EL0011). The vector:fragment ratio was 1:5. Incubation was carried out for 16-18 hours at +4°C.

Лигазная смесь была трансформирована в клетки E. coli XL1-blue для химической трансформации Eurogene CC001 по методике производителя. Затем эти трансформированные клетки высевали на чашки Петри с LB-агаром, содержащим ампициллин в дозе 100 мкг/мл. Инкубация чашек ночь при +37°С. Верификацию клонов проводили методом ПЦР-скрининга с использованием специфических праймеров hPGK-F (5- GTGTTCCGCATTCTGCAAG-3), WPRE-R (5- CATAGCGTAAAAGGAGCAACA-3), для скрининга использовалась реакционная смесь для ПЦР Basic, 2x Lumiprobe # 5024. Ожидаемый размер продукта ПЦР составил 2147 п. н. Клоны, давшие положительные результаты ПЦР, культивировали в жидкую LB-среду (5 мл, ампициллин 100 мкг/мл, ночная культура). Выделение плазмид проводили на следующий день (через 16 часов) с помощью набора LumiPure для выделения плазмидной ДНК (Spin Miniprep), Lumiprobe #1583. После чего подходящие клоны отбирали путем секвенирования.The ligation mixture was transformed into E. coli XL1-blue cells for chemical transformation Eurogene CC001 according to the manufacturer's protocol. Then, these transformed cells were plated on Petri dishes with LB agar containing ampicillin at a dose of 100 μg/ml. The dishes were incubated overnight at +37°C. Clones were verified by PCR screening using specific primers hPGK-F (5- GTGTTCCGCATTCTGCAAG-3), WPRE-R (5- CATAGCGTAAAAGGAGCAACA-3), PCR reaction mixture Basic, 2x Lumiprobe # 5024 were used for screening. The expected size of the PCR product was 2147 bp. Clones that yielded positive PCR results were cultured in liquid LB medium (5 ml, ampicillin 100 μg/ml, overnight culture). Plasmid isolation was performed the following day (after 16 hours) using the LumiPure Plasmid DNA Isolation Kit (Spin Miniprep), Lumiprobe #1583. Suitable clones were then selected by sequencing.

Трансферная плазмида, плазмида, кодирующая VSV-G, и упаковочные плазмиды лентивируса третьего поколения (Gag-pol и Rev) были наработаны в E. coli (штамм NEB Stable), полученные плазмиды были проверены с помощью рестрикционных ферментов и гель-электрофореза. Вышеперечисленные плазмиды были доставлены при помощи липофектамина 2000 в упаковочные клетки HEK-293T (Human embryonic kidney 293T). The transfer plasmid, the VSV-G-encoding plasmid, and third-generation lentivirus packaging plasmids (Gag-pol and Rev) were produced in E. coli (NEB Stable strain). The resulting plasmids were verified using restriction enzymes and gel electrophoresis. These plasmids were delivered to HEK-293T (Human embryonic kidney 293T) packaging cells using Lipofectamine 2000.

Наработанные лентивирусы были концентрированы при помощи коммерческого набора TransLv™ Lentivirus Precipitation Solution (5×) и титрованы при помощи количественной (со стандартами в разведении) PCR на провирусную ДНК (TransLvTM Lentivirus qPCR Titration Kit) в HEK-293T клетках. Для целевых клеток была подобрана необходимая множественность инфекции (Multiplicity Of Infection, MOI) для трансдукции наибольшего количества клеток с наибольшей витальностью и с наименьшим числом маркеров истощения. Затем Т-клетки-мишени трансдуцировали полученными лентивирусными частицами в соответствии с оптимальным MOI, после чего отсортировали CD8 клетки. Для оценки цитотоксической активности трансдуцированных TCR-Т клеток их сокультивировали с клетками опухолевых линий (соотношение 1:5), отличающихся по экспрессии MAGE-A3 (SK-MEL-5 - MAGE-A3-позитивная, HCT 116 - MAGE-A3-позитивная и MDA-MB-231 - MAGE-A3-негативная). Контролем служили нетрансдуцированные Т-клетки.The produced lentiviruses were concentrated using the commercial TransLv™ Lentivirus Precipitation Solution kit (5×) and titrated using quantitative PCR (with diluted standards) for proviral DNA (TransLv™ Lentivirus qPCR Titration Kit) in HEK-293T cells. The required multiplicity of infection (MOI) was selected for the target cells to transduce the largest number of cells with the highest vitality and the fewest exhaustion markers. Target T cells were then transduced with the resulting lentiviral particles according to the optimal MOI, after which CD8 cells were sorted. To assess the cytotoxic activity of transduced TCR-T cells, they were cocultured with tumor cell lines (ratio 1:5) differing in MAGE-A3 expression (SK-MEL-5 - MAGE-A3-positive, HCT 116 - MAGE-A3-positive, and MDA-MB-231 - MAGE-A3-negative). Untransduced T cells served as a control.

На фиг.4 показан процент гибели опухолевых клеток MAGE-A3-позитивной линии (SK-MEL-5 и HCT 116) и MAGE-A3-негативной линии (MDA-MB-231) при сокультивировании их с CD8+Т-клетками, трансдуцированные лентивирусного вектора, несущего ген, кодирующий T клеточный рецептор, специфичный к эпитопу MAGE-A3, и с нетрансдуцированными CD8+Т-клетками (контроль), n=6. Стрелками обозначены статистически значимые различия между экспериментальными и контрольной группами (р≤0,05).Figure 4 shows the percentage of tumor cell death of the MAGE-A3-positive line (SK-MEL-5 and HCT 116) and the MAGE-A3-negative line (MDA-MB-231) when they were co-cultured with CD8+ T cells transduced with a lentiviral vector carrying the gene encoding the T cell receptor specific to the MAGE-A3 epitope, and with non-transduced CD8+ T cells (control), n=6. Arrows indicate statistically significant differences between the experimental and control groups (p≤0.05).

Таким образом, предложенный способ получения человеческого Т-клеточного рецептора, специфичного для эпитопа KVAELVHFL (112-120) белка MAGE-A3 позволяет создать в короткий срок, без дополнительных длительных процедур (получение дендритноклеточных вакцин, вакцинация доноров), и имеющее точное описание строения T-клеточного рецептора, специфичного для эпитопа KVAELVHFL (112-120) MAGE-A3. Проведенные исследования in vitro CD8+ клеток, трансдуцированных лентивирусного вектора, несущего ген, кодирующий разработанный Т-клеточный рецептор, специфичный к эпитопу KVAELVHFL (112-120) MAGE-A3, с использованием прямого цитотоксического теста против опухолевых клеток, экспрессирующих антиген MAGE-A3 продемонстрировали высокий показатель цитотоксичности против опухолевых клеток, экспрессирующих антиген MAGE-A3, в отличие от соответствующего (антиген-негативного) контроля.Thus, the proposed method for producing a human T-cell receptor specific for the KVAELVHFL (112-120) epitope of the MAGE-A3 protein allows for the creation in a short time, without additional lengthy procedures (obtaining dendritic cell vaccines, vaccinating donors), and having an accurate description of the structure of the T-cell receptor specific for the KVAELVHFL (112-120) MAGE-A3 epitope. In vitro studies of CD8+ cells transduced with a lentiviral vector carrying the gene encoding the developed T-cell receptor specific for the KVAELVHFL (112-120) MAGE-A3 epitope using a direct cytotoxic test against tumor cells expressing the MAGE-A3 antigen demonstrated a high cytotoxicity rate against tumor cells expressing the MAGE-A3 antigen, in contrast to the corresponding (antigen-negative) control.

--->--->

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE ST26SequenceListing <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE ST26SequenceListing

PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing 1.3//EN" PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing 1.3//EN"

"ST26SequenceListing_V1_3.dtd"><ST26SequenceListing "ST26SequenceListing_V1_3.dtd"><ST26SequenceListing

originalFreeTextLanguageCode="ru" nonEnglishFreeTextLanguageCode="ru" originalFreeTextLanguageCode="ru" nonEnglishFreeTextLanguageCode="ru"

dtdVersion="V1_3" fileName="/Users/Saleh/Desktop/Seq for MAGE-A3 dtdVersion="V1_3" fileName="/Users/Saleh/Desktop/Seq for MAGE-A3

patent.xml" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="2.3.0" patent.xml" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="2.3.0"

productionDate="2024-05-14"> productionDate="2024-05-14">

<ApplicantFileReference>07052024</ApplicantFileReference> <ApplicantFileReference>07052024</ApplicantFileReference>

<ApplicantName languageCode="ru">Федеральное государственное <ApplicantName languageCode="ru">Federal State

бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт budgetary scientific institution "Research Institute"

фундаментальной и клинической иммунологии" fundamental and clinical immunology"

(НИИФКИ)</ApplicantName> <ApplicantNameLatin>Federal State Budgetary (NIIFKI)</ApplicantName> <ApplicantNameLatin>Federal State Budgetary

Scientific Institution Research Institute of Fundamental and Clinical Scientific Institution Research Institute of Fundamental and Clinical

Immunology</ApplicantNameLatin> <InventionTitle Immunology</ApplicantNameLatin> <InventionTitle

languageCode="ru">Способ получения человеческого Т-клеточного languageCode="en">Method for obtaining human T-cell

рецептора, специфичного к эпитопу 112-120 (KVAELVHFL) рецептора receptor specific for epitope 112-120 (KVAELVHFL) receptor

MAGE-A3</InventionTitle> MAGE-A3</InventionTitle>

<SequenceTotalQuantity>1</SequenceTotalQuantity> <SequenceData <SequenceTotalQuantity>1</SequenceTotalQuantity> <SequenceData

sequenceIDNumber="1"> <INSDSeq> sequenceIDNumber="1"> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>2050</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>2050</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..2050</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..2050</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDQualifier> <INSDFeature_quals> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> <INSDQualifier id="q4"> </INSDQualifier> <INSDQualifier id="q4">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDFeature_quals> </INSDFeature> </INSDQualifier> </INSDFeature_quals> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>ggatccacatttgcttctgacacaactgtgttcactagcaacctcaaacaga<INSDSeq_sequence>ggatccacatttgcttctgacacaactgtgttcactagcaacctcaaacaga

caccccaccatggatacatggctcgtttgctgggcaattttctctctgctgaaggccgggctgaccgaaccaccccaccatggatacatggctcgtttgctgggcaattttctctctgctgaaggccgggctgaccgaac

cagaagtcacgcagactcctagtcaccaggttacccagatgggacaggaggtaatcctccgatgtgtacccagaagtcacgcagactcctagtcaccaggttacccagatgggacaggaggtaatcctccgatgtgtacc

aatcagcaatcacctgtacttttactggtatcgccaaatcctcggccaaaaggtggaattcctggtgtccaatcagcaatcacctgtacttttactggtatcgccaaatcctcggccaaaaggtggaattcctggtgtcc

ttctataacaatgaaatctccgagaagtctgagattttcgacgaccagttttctgtagagagacctgacgttctataacaatgaaatctccgagaagtctgagattttcgacgaccagttttctgtagagagacctgacg

gctccaacttcacactcaaaattcgctccaccaaactggaggacagtgcaatgtatttttgtgcttcatcgctccaacttcacactcaaaattcgctccaccaaactggagaggacagtgcaatgtatttttgtgcttcatc

tgaggccgtgggcgggacctataatgagcagttcttcggcccaggaacaagactgaccgtgctggaggactgaggccgtgggcgggacctataatgagcagttcttcggcccaggaacaagactgaccgtgctggaggac

ctcaaaaacgtttttcccccagaggtggcggtttttgagcctagcgaggccgaaatctctcatacccagactcaaaaacgtttttcccccagaggtggcggtttttgagcctagcgaggccgaaatctctcatacccaga

aagcgaccctggtctgtcttgccactggcttctttcctgaccacgttgaattgtcctggtgggttaatggaagcgaccctggtctgtcttgccactggcttctttcctgaccacgttgaattgtcctggtgggttaatgg

gaaagaggtacacagtggagtttccaccgatccccagccactgaaggagcagcctgcgctcaatgactcagaaagaggtacacagtggagtttccaccgatccccagccactgaaggagcagcctgcgctcaatgactca

cgctactgtttgtcttcccgattgcgcgtgtcagctaccttctggcagaaccccaggaaccactttcgatcgctactgtttgtcttcccgattgcgcgtgtcagctaccttctggcagaaccccaggaaccactttcgat

gtcaggtccagttctatggactctctgaaaatgacgagtggactcaggaccgcgctaagccagtcacacagtcaggtccagttctatggactctctgaaaatgacgagtggactcaggaccgcgctaagccagtcacaca

gatagtctctgcagaagcctggggaagagcagactgcgggttcaccagtgtgtcatatcagcagggcgtggatagtctctgcagaagcctggggaagagcagactgcgggttcaccagtgtgtcatatcagcagggcgtg

ctgtctgccactatcctgtacgagattttgctgggcaaggctaccctgtatgcggtgttggtgtctgctcctgtctgccactatcctgtacgagattttgctgggcaaggctaccctgtatgcggtgttggtgtctgctc

ttgtgctcatggccatggtcaagcgcaaggacttctcaggctcaggcgcaactaactttagcctgttgaattgtgctcatggccatggtcaagcgcaaggacttctcaggctcaggcgcaactaactttagcctgttgaa

gcaagcaggagatgtggaggaaaaccctggacctatgtcactgtcatccttgcttaaagttgtcaccgcagcaagcaggagatgtggaggaaaaccctggacctatgtcactgtcatccttgcttaaagttgtcaccgca

tctctttggctcgggccaggcatcgctcagaagataacccaaacccaacctggaatgtttgtgcaggagatctctttggctcgggccaggcatcgctcagaagataacccaaacccaacctggaatgtttgtgcaggaga

aagaagcagtgactctcgactgtacctacgacacctcagacccatcttacgggctgttttggtataaacaaagaagcagtgactctcgactgtacctacgacacctcagacccatcttacgggctgttttggtataaaca

gccgtcatctggcgagatgatttttcttatttaccagggaagctacgatcagcaaaacgccacggaaggcgccgtcatctggcgagatgatttttcttatttaccagggaagctacgatcagcaaaacgccacggaaggc

aggtactccctgaatttccaaaaagcaaggaagagtgccaacttggtgattagcgcatctcagttgggtgaggtactccctgaatttccaaaaagcaaggaagagtgccaacttggtgattagcgcatctcagttgggtg

acagcgctatgtacttttgtgctatgcgagagggtaagtcaggggccggttcataccagctgacgtttggacagcgctatgtacttttgtgctatgcgagagggtaagtcaggggccggttcataccagctgacgtttgg

caaaggcactaagctctctgtgattcccaatatccagaaccccgaccctgcagtctatcaactgcgggatcaaaggcactaagctctctgtgattcccaatatccagaaccccgaccctgcagtctatcaactgcgggat

tcaaaaagcagcgataaaagcgtttgcctctttactgacttcgacagccaaactaacgtgagccagagcatcaaaaagcagcgataaaagcgtttgcctctttactgacttcgacagccaaactaacgtgagccagagca

aagacagcgatgtatatatcaccgataagacagtgctcgacatgcggagcatggatttcaaaagcaattcaagacagcgatgtatatatcaccgataagacagtgctcgacatgcggagcatggatttcaaaagcaattc

tgctgttgcctggagcaataagtccgactttgcgtgtgctaatgcctttaacaacagcattatccctgaatgctgttgcctggagcaataagtccgactttgcgtgtgctaatgcctttaacaacagcattatccctgaa

gacactttcttcccctctccagaaagcagttgtgacgtgaagttggttgaaaagagcttcgagaccgacagacactttcttcccctctccagaaagcagttgtgacgtgaagttggttgaaaagagcttcgagaccgaca

ccaatttgaactttcagaatctcagcgtgatcggattccggattctgctcctgaaagtggctgggttcaaccaatttgaactttcagaatctcagcgtgatcggattccggattctgctcctgaaagtggctgggttcaa

tttgctcatgaccctgagactctggagtagctaagctcgctttcttgctgtccaatttctattaaaggtttttgctcatgaccctgagactctggagtagctaagctcgctttcttgctgtccaatttctattaaaggtt

cctttgttccctaagtccaactactaaactgggggatattatgaagggccttgagcatctggattctgcccctttgttccctaagtccaactaaactgggggatattatgaagggccttgagcatctggattctgcc

taataaaaaacatttattttcattgcaataaatgtaca</INSDSeq_sequence> </INSDSeq> taataaaaaacatttattttcattgcaataaatgtaca</INSDSeq_sequence> </INSDSeq>

</SequenceData></ST26SequenceListing></SequenceData></ST26SequenceListing>

<---<---

Claims (1)

Способ получения человеческого Т-клеточного рецептора, специфичного к эпитопу KVAELVHFL (112-120), полученному из белка MAGE-A3, включающий выделение мононуклеарных клеток (МНК) периферической крови HLA-A02+ доноров, их последующее разделение на прилипающую и неприлипающую фракции посредством адгезии на пластике в течение 30 мин при +37°С в условиях СО2-инкубатора, затем прилипающую фракцию МНК культивируют в присутствии рекомбинантного человеческого гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и интерлейкина-4 (IL-4) в течение 4 дней; на 5-й день добавляют в качестве фактора праймирования эпитоп KVAELVHFL (112-120) в культуру дендритных клеток с последующей их инкубацией при температуре 37°C; на 6-й день добавляют фактор созревания для завершения созревания дендритных клеток; затем полученные дендритные клетки собирают, промывают питательной средой, подсчитывают их количество, оценивают их жизнеспособность и сокультивируют с аутологичными CD8+ T-лимфоцитами в определенном соотношении, а через 7 дней сокультивирования выделяют антиген-специфические CD8+ T-клетки, затем производят идентификацию последовательности генов TCR с помощью секвенирования полной длины TCR, включая CDR3, выделенной из клонов Т-клеток, при этом цепи TCRα и TCRβ соединяют пептидным линкером 2A (TCRb-P2A-TCRa), а полную конструкцию TCR клонируют в скелет вирусной плазмиды для получения вирусного вектора, несущего ген TCR, отличающийся тем, что донорами являются условно-здоровые индивидуумы, из крови которых моноциты выделяли на градиенте фиколла, на 5-й день добавляют в качестве фактора праймирования эпитоп KVAELVHFL (112-120) в дозе 100 мкг/мл и с последующей инкубацией в течение 24 ч, на 6-й день в качестве фактора созревания добавляют TNF-α в концентрации 25 нг/мл в течение 24 ч, а сокультивирование дендритных клеток осуществляют с CD8+ T-лимфоцитами в присутствии 0,5 мкг/мл антител к CD3 (анти-CD3), 1 мкг/мл антител к CD28 (анти-CD28) и IL-2, IL-7, IL-15 (по 10 нг/мл каждый) в соотношении 1:10, через 7 дней сокультивирования выделяют антиген-специфические CD8+ T-клетки с помощью реагентов Flex-T, затем производят идентификацию последовательности генов TCR с помощью секвенирования РНК единичных клеток (Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq)) и набора BD Rapsody TCR/BCR amplification kit, выбор клонов TCR специфичного к эпитопу KVAELVHFL (112-120) белка MAGE-A3, на основе их аффинитета, фенотипа и специфичности, с помощью нейросетей ERGO-II и NetMHCpan-4.1 и программы TCRscape, причем помимо соединения цепи TCRα и TCRβ пептидным линкером 2A (TCRb-P2A-TCRa) используют 5' и 3' нетранслируемую область бета-глобулина на 5' и 3' концах вставки, в качестве вирусной плазмиды используют лентивирус на основе ВИЧ-1 (pLenti_hPGK), получают один доминирующий TCR с альфа- и бета-цепью, происходящими из одной и той же клетки.A method for producing a human T-cell receptor specific to the KVAELVHFL (112-120) epitope derived from the MAGE-A3 protein, comprising isolating peripheral blood mononuclear cells (MNCs) from HLA-A02+ donors, subsequently separating them into adherent and non-adherent fractions by adhesion on plastic for 30 min at +37°C in a CO2 incubator, then culturing the adherent MNC fraction in the presence of recombinant human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and interleukin-4 (IL-4) for 4 days; on the 5th day, adding the KVAELVHFL (112-120) epitope to the dendritic cell culture as a priming factor, followed by incubation at 37°C; On the 6th day, a maturation factor is added to complete the maturation of dendritic cells; then the obtained dendritic cells are collected, washed with a nutrient medium, their number is counted, their viability is assessed and they are co-cultured with autologous CD8+ T lymphocytes in a certain ratio, and after 7 days of co-cultivation, antigen-specific CD8+ T cells are isolated, then the TCR gene sequence is identified by sequencing the full length of the TCR, including CDR3, isolated from the T cell clones, while the TCRα and TCRβ chains are connected by a peptide linker 2A (TCRb-P2A-TCRa), and the complete TCR construct is cloned into the backbone of a viral plasmid to obtain a viral vector carrying the TCR gene, characterized in that the donors are conditionally healthy individuals, from whose blood monocytes were isolated on a Ficoll gradient, on the 5th day the epitope KVAELVHFL (112-120) is added as a priming factor at a dose of 100 μg/ml and followed by incubation for 24 hours, on the 6th day, TNF-α is added as a maturation factor at a concentration of 25 ng/ml for 24 hours, and co-cultivation of dendritic cells is carried out with CD8+ T lymphocytes in the presence of 0.5 μg/ml antibodies to CD3 (anti-CD3), 1 μg/ml antibodies to CD28 (anti-CD28) and IL-2, IL-7, IL-15 (10 ng/ml each) in a ratio of 1:10, after 7 days of co-cultivation, antigen-specific CD8+ T cells are isolated using Flex-T reagents, then the TCR gene sequence is identified using Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and the BD Rapsody kit TCR/BCR amplification kit, selection of TCR clones of the MAGE-A3 protein specific to the KVAELVHFL (112-120) epitope based on their affinity, phenotype and specificity using the ERGO-II and NetMHCpan-4.1 neural networks and the TCRscape program, in addition to connecting the TCRα and TCRβ chains with a peptide linker 2A (TCRb-P2A-TCRa), the 5' and 3' untranslated region of beta-globulin at the 5' and 3' ends of the insert is used, a lentivirus based on HIV-1 (pLenti_hPGK) is used as a viral plasmid, one dominant TCR with alpha and beta chains originating from the same cell is obtained.
RU2024113617A 2024-05-21 Method for producing human t-cell receptor specific to epitope 112-120 (kvaelvhfl) of mage-a3 receptor RU2840503C9 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2840503C1 RU2840503C1 (en) 2025-05-26
RU2840503C9 true RU2840503C9 (en) 2025-09-29

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619186C1 (en) * 2016-03-31 2017-05-12 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии" (НИИФКИ) Method for production of in vitro populations of activated antigenspecific antitumor-tumor cytotoxic t-lymphocytes specific to tumor-associated antigen epitopes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619186C1 (en) * 2016-03-31 2017-05-12 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии" (НИИФКИ) Method for production of in vitro populations of activated antigenspecific antitumor-tumor cytotoxic t-lymphocytes specific to tumor-associated antigen epitopes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHANG B. et al. Global analysis of HLA-A2 restricted MAGE-A3 tumor antigen epitopes and corresponding TCRs in non-small cell lung cancer, Theranostics 2023, Vol. 13, Issue 13, pp.4449-4468. MARIJE A.J. DE ROOIJ et al. A library of cancer testis specific T cell receptors for T cell receptor gene therapy, Molecular Therapy - Oncolytics, Volume 28, 1-14. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7712970B2 (en) Identifying neoantigens using hotspots
US20240132569A1 (en) Tcr and peptides
JP6612963B2 (en) Compositions and methods for using recombinant T cell receptors to directly recognize tumor antigens
Chinnasamy et al. A TCR targeting the HLA-A* 0201–restricted epitope of MAGE-A3 recognizes multiple epitopes of the MAGE-A antigen superfamily in several types of cancer
CN110357953B (en) TCR recognizing human cytomegalovirus pp65 antigen
WO2023133540A1 (en) Il-12 affinity variants
JPWO2020138371A1 (en) Modified TCR and its manufacturing method
JP2021519107A (en) Genetically reprogrammed Tregs expressing membrane-bound IL-10
Grace et al. Identification of highly cross-reactive mimotopes for a public T cell response in murine melanoma
CN104892770B (en) It is a kind of that there is efficient infection to T cell and candidate stem cell and promote the slow virus carrier of multiplication capacity
JP6425301B2 (en) NK cell line for evaluating the cytotoxic activity-inducing ability of TCR, and method for producing the same
CN115991790A (en) A kind of CAR that enhances the effect of tumor antigen and its application
CN110464840A (en) A kind of preparation method of tumor vaccine and the tumor vaccine prepared using this method
US20120009162A1 (en) T cell receptor and nucleic acid encoding the receptor
RU2840503C9 (en) Method for producing human t-cell receptor specific to epitope 112-120 (kvaelvhfl) of mage-a3 receptor
CN115286690A (en) Application of antigen short peptide in screening drugs for treating HPV (human papilloma Virus) -related diseases and screened TCR (T cell receptor)
WO2020164166A1 (en) General-purpose car-t cell, and preparation method therefor and use thereof
RU2840503C1 (en) Method for producing human t-cell receptor specific to epitope 112-120 (kvaelvhfl) of mage-a3 receptor
JP2019536429A (en) Immunotherapy for polyomavirus
CN116057067A (en) Fusion protein of CTL antigen for treating melanoma
CN117777271B (en) A T cell receptor (TCR) and its use
CN117777270B (en) T Cell Receptor (TCR) and application thereof
RU2846426C2 (en) Method for producing human t-cell receptor specific for epitope 369-377 receptor her2/neu (erbb2)
JP7448974B2 (en) reverse immunosuppression
CN115667288A (en) antigen pool