WO2013002086A1 - ペプチド癌抗原特異的t細胞のレセプター遺伝子 - Google Patents

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    • G01N2333/7051T-cell receptor (TcR)-CD3 complex

Definitions

  • the present invention relates to a polynucleotide contained in a receptor gene of a cancer antigen-specific T cell and a peptide encoded thereby, a cancer test (diagnosis, prognosis, treatment monitoring, etc.) using the same, and a cancer treatment.
  • Cancer treatment includes surgical excision, radiation therapy, treatment with anticancer drugs, and immunotherapy.
  • immunotherapy has attracted particular attention in recent years because it has high selectivity and specificity for cancer and has few side effects.
  • many attempts have been made to treat cancer and leukemia targeting WT1 protein, which is abundant in many cancer cells and leukemia cells.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cell
  • An object of the present invention is to provide an amino acid sequence of a T cell receptor (TCR) of a WT1-specific cytotoxic T cell (CTL) against a WT1 protein and a nucleotide sequence of a gene encoding the same, particularly an amino acid sequence and a nucleotide sequence of its CDR3 region. These were to be used for cancer testing (diagnosis, prognosis, treatment monitoring, etc.) and cancer treatment.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cell
  • the present inventor has conducted intensive research to solve the above-mentioned problems, and CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive patients.
  • the nucleotide sequence and amino acid sequence were determined for the first time, and the present invention was completed.
  • the present invention relates to the nucleotide sequence of a T cell receptor (TCR) gene of a WT1-specific cytotoxic T cell that recognizes a WT1 cancer antigen peptide (amino acids 126 to 134 of the WT1 protein, RMFPNAPYL (SEQ ID NO: 1543)). Identified for the first time.
  • the polynucleotide according to (1) comprising a DNA consisting of any one of the CDR3 nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 756, a complementary RNA thereof, or a complementary sequence thereof;
  • a method for diagnosing cancer characterized by examining clonality of WT1-specific CTLs, wherein WT1-specific CTLs having a plurality of clonality are present when there are WT1-specific CTLs having a plurality of clonality
  • a method for examining a patient's sensitivity to WT1 peptide immunotherapy characterized by examining the type and clonality of a WT1-specific CTL comprising: a type of WT1-specific CTL having a plurality of clonality in the patient, Determining that the patient is susceptible to WT1 peptide immunotherapy if there are more than that of non-responders to WT1 peptide immunotherapy; (9) Determining that the more WT1-specific CTL clones with multiple clonality in the patient before treatment or the greater the clonality, the higher the sensitivity of the patient to WT1 peptide immunotherapy (8) the method of; (10) The polynucleotide according to (1) or (2) or the polynucleotide according to (3) or (4) in a sample obtained from an HLA-A * 2402-positive patient before and after WT1 peptide immunotherapy A method for monitoring WT1 peptide immunotherapy in a patient, characterized by examining the clo
  • the present invention also provides cancer treatment using lymphocytes of HLA-A * 0201-positive humans into which a T cell receptor gene containing a CDR3 polynucleotide has been introduced.
  • the present invention also provides antibodies against CDR3 peptides and uses thereof.
  • nucleotide sequence contained in the V ⁇ chain gene of TCR of WT1-specific CTL and the peptide encoded by them, in particular, the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 are revealed.
  • Nucleotides or peptides can be used to perform a wide range of cancer tests (diagnosis, prognosis, treatment monitoring, etc.), effective cancer treatments, and the like.
  • FIG. 1-1 shows the CDR3 nucleotides of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number
  • the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number
  • the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated
  • HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person
  • PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient.
  • Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • the amino acid sequence encoded by each nucleotide sequence is shown in the one-letter method known to those skilled in the art. The two columns on the right side of the amino acid sequence show the clonality in each healthy person and the clonality in each cancer patient.
  • FIG. 1-2 shows the CDR3 nucleotides of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number
  • the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number
  • the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated
  • HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person
  • PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient.
  • Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • FIG. 1-3 shows the CDR3 nucleotides of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number, the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number, and the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated, HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person, PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient. Patients with stoma, primitive neuroectodermal tumor, glioblastoma, ovarian cancer, cecal cancer, glioblastoma. Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • the amino acid sequence encoded by each nucleotide sequence is shown in the one-letter method known to those skilled in the art.
  • the two columns on the right side of the amino acid sequence show the clonality in each healthy person and the clonality in each cancer patient.
  • the rightmost column shows the total clonality of each clone.
  • 1-4 shows the CDR3 nucleotide of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) in healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number
  • the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number
  • the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated
  • HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person
  • PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient.
  • Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • the amino acid sequence encoded by each nucleotide sequence is shown in the one-letter method known to those skilled in the art. The two columns on the right side of the amino acid sequence show the clonality in each healthy person and the clonality in each cancer patient.
  • FIG. 1-5 shows the CDR3 nucleotide of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number
  • the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number
  • the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated
  • HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person
  • PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient.
  • Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • FIG. 1-6 shows the CDR3 nucleotides of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number, the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number, and the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated, HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person, PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient. Patients with stoma, primitive neuroectodermal tumor, glioblastoma, ovarian cancer, cecal cancer, glioblastoma. Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • the amino acid sequence encoded by each nucleotide sequence is shown in the one-letter method known to those skilled in the art.
  • the two columns on the right side of the amino acid sequence show the clonality in each healthy person and the clonality in each cancer patient.
  • the rightmost column shows the total clonality of each clone.
  • FIG. 1-7 shows the nucleotide of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number
  • the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number
  • the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated
  • HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person
  • PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient.
  • Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • the amino acid sequence encoded by each nucleotide sequence is shown in the one-letter method known to those skilled in the art. The two columns on the right side of the amino acid sequence show the clonality in each healthy person and the clonality in each cancer patient.
  • FIG. 1-8 shows the CDR3 nucleotides of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number
  • the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number
  • the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated
  • HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person
  • PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient.
  • Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • FIG. 1-9 shows the nucleotide of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) of healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients identified in the present invention.
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • Clone # is the clone number, the number on the left of the dot is the V ⁇ chain family number, and the number on the right of the dot is the reference number.
  • the name column indicates the subject from which the clone originated, HD1, HD2, HD3, HD4, and HD5 each represent a healthy person, PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, and PT6 each represent a solid cancer patient. Patients with stoma, primitive neuroectodermal tumor, glioblastoma, ovarian cancer, cecal cancer, glioblastoma. Vname, Jname, and Dname indicate what the V region, J region, and D region are.
  • the nucleotide sequence is shown for each part derived from the V region, N1 region, D region, (P) N2 region, J region.
  • the column to the right of the nucleotide sequence indicates what region the nucleotide sequence is composed of.
  • the amino acid sequence encoded by each nucleotide sequence is shown in the one-letter method known to those skilled in the art.
  • the two columns on the right side of the amino acid sequence show the clonality in each healthy person and the clonality in each cancer patient.
  • the rightmost column shows the total clonality of each clone.
  • 2-1 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively. Dots (not omitted in FIG. 1) are omitted in the nucleotide sequence display.
  • FIG. 2-2 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively. Dots (not omitted in FIG.
  • FIG. 2-3 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively.
  • Dots (not omitted in FIG. 1) are omitted in the nucleotide sequence display. * Or ** on the right side of the amino acid sequence indicates that two or more of the same sequences are arranged.
  • 2-4 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively.
  • Dots (not omitted in FIG. 1) are omitted in the nucleotide sequence display. * Or ** on the right side of the amino acid sequence indicates that two or more of the same sequences are arranged.
  • 2-5 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG.
  • cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively.
  • Dots (not omitted in FIG. 1) are omitted in the nucleotide sequence display. * Or ** on the right side of the amino acid sequence indicates that two or more of the same sequences are arranged.
  • 2-6 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of V ⁇ chain of T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • TCR V ⁇ chain of T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively.
  • Dots (not omitted in FIG. 1) are omitted in the nucleotide sequence display. * Or ** on the right side of the amino acid sequence indicates that two or more of the same sequences are arranged.
  • 2-7 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of V ⁇ chain of T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients.
  • TCR V ⁇ chain of T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cells
  • FIG. 2-8 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of V ⁇ chain of T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively. Dots (not omitted in FIG. 1) are omitted in the nucleotide sequence display.
  • FIG. 2-9 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy individuals and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively. Dots (not omitted in FIG.
  • FIG. 2-10 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of V ⁇ chain of T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively.
  • FIG. 2-11 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively.
  • Dots (not omitted in FIG. 1) are omitted in the nucleotide sequence display. * Or ** on the right side of the amino acid sequence indicates that two or more of the same sequences are arranged.
  • FIG. 2-12 shows the nucleotide sequence and amino acids of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG.
  • FIG. 2-13 shows the nucleotide sequence and amino acid sequence of CDR3 of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of WT1-specific cytotoxic T cells (CTL) obtained from healthy subjects and HLA-A * 0201-positive solid cancer patients. It is a collection of sequences.
  • the name column at the left end indicates a healthy person and a cancer patient, and the meanings of the symbols are the same as those in FIG. cell # is the cell number obtained from each person.
  • TRBV, TRBJ, and TRBD have the same meaning as Vname, Jname, and Dname in FIG. 1, respectively.
  • Dots (not omitted in FIG. 1) are omitted in the nucleotide sequence display. * Or ** on the right side of the amino acid sequence indicates that two or more of the same sequences are arranged.
  • the present inventor stained peripheral blood lymphocytes of cancer patients with a WT1 tetramer composed of a complex of WT1 peptide / HLA-A * 0201, and separated one WT1 tetramer positive cell one by one using FACS.
  • a T cell receptor hereinafter also referred to as “TCR”
  • WT1 specific CTL a WT1 specific cytotoxic T cell
  • the present invention provides, in one aspect, a nucleotide sequence encoding CDR3 of the V ⁇ chain of a T cell receptor (TCR) of a WT1-specific cytotoxic T cell (CTL) of a healthy person and an HLA-A * 0201-positive patient
  • TCR T cell receptor
  • CTL cytotoxic T cell
  • these DNA, RNA, and their complementary polynucleotides are collectively referred to as “CDR3 polynucleotides”.
  • the CDR3 polynucleotide includes not only DNA consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 756, but also DNA containing these sequences.
  • the CDR3 polynucleotide includes not only RNA complementary to DNA consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 756 but also RNA containing these sequences.
  • the CDR3 polynucleotide includes a polynucleotide having a sequence complementary to the above DNA or RNA and RNA.
  • “CDR polynucleotide” includes those having a degenerate sequence encoding “CDR3 peptide”.
  • the present invention provides a peptide having the CDR3 amino acid sequence of the V ⁇ chain of the T cell receptor (TCR) of a WT1-specific cytotoxic T cell (CTL), comprising SEQ ID NOs: 757-1512.
  • TCR T cell receptor
  • CTL WT1-specific cytotoxic T cell
  • Peptides having any of the CDR3 amino acid sequences shown are provided.
  • these peptides are collectively referred to as “CDR3 peptides”.
  • the CDR3 peptide includes not only a peptide consisting of any of the CDR3 amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 757-1512 but also a peptide containing these CDR3 amino acid sequences (for example, a V ⁇ chain peptide or a part thereof).
  • CDR3 peptides are also encompassed by “CDR3 peptides”. However, it is a condition that these peptides have functions equivalent to the original peptides. These CDR3 peptides are those encoded by the CDR3 polynucleotides described above.
  • the sequence of the CDR3 polynucleotide of the present invention and the sequence of the CDR3 peptide of the present invention are considered to be sequences unique to WT1-specific CTL in HLA-A * 0201 positive patients. Therefore, if the polynucleotide encoding the CDR3 region of the V ⁇ chain gene of the TCR of a certain T cell or the peptide of the CDR3 region has the sequence of the polynucleotide of the present invention or the peptide of the present invention, the T cell becomes WT1. It is considered specific.
  • the CDR3 polynucleotides and CDR3 peptides of the present invention can be used as a wide range of cancer markers for cancer diagnosis, diagnosis of the patient's sensitivity to WT1 peptide immunotherapy, examination of the patient's responsiveness to WT1 peptide immunotherapy, and the like. Can be used.
  • the CDR3 polynucleotide and CDR3 peptide of the present invention can appear in lymphocytes of any type of cancer patient as long as the cancer is caused by cells having WT1.
  • WT1 is known to be a cancer antigen in many types of cancer and hematological malignancies.
  • the CDR3 polynucleotide and CDR3 peptide of the present invention and the method of the present invention described below can be applied to almost any kind of cancer regardless of solid cancer or blood cancer, for example, acute myeloid leukemia, Hematological malignancies such as acute lymphocytic leukemia, malignant lymphoma, multiple myeloma, chronic myelogenous leukemia, myelodysplastic syndrome, relapse after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation; tongue cancer, gingival cancer, oral floor cancer, pharyngeal cancer, laryngeal cancer Solid cancer such as salivary gland cancer, thyroid cancer; breast cancer such as breast cancer, lung cancer, thymic cancer; digestion of colon cancer, small intestine cancer, stomach cancer, pancreatic cancer, liver cancer, bile duct cancer, gastrointestinal endocrine tumor, gastrointestinal carcinoid, etc.
  • acute myeloid leukemia Hematological malignancies such as acute lymphocytic le
  • CDR3 polynucleotide or a CDR3 peptide In the case of producing a CDR3 polynucleotide or a CDR3 peptide, a usual genetic engineering technique and / or chemical synthesis method can be used.
  • CDR3 polynucleotides can be isolated from cells or chemically synthesized.
  • CDR3 polynucleotides can also be amplified by known methods such as PCR.
  • CDR3 polynucleotide (which may be amplified to an appropriate amount by a known method) is incorporated into an appropriate vector and introduced into an appropriate cell, or introduced into an appropriate cell by gene gun or electroporation.
  • the CDR3 polynucleotide and the CDR3 peptide can be obtained by culturing and expressing cells into which the CDR3 polynucleotide has been introduced.
  • Usable vectors and cells, gene introduction conditions, culture conditions, methods for isolating genes and peptides, and the like are known to those skilled in the art and can be appropriately selected and used.
  • Chemical synthesis methods may be used to produce CDR3 polynucleotides or CDR3 peptides. These chemical synthesis methods are known. Examples of chemical synthesis methods for genes include solid phase synthesis of DNA by the amidite method and 1-4 phosphonate method, and examples of chemical synthesis methods for peptides include Fmoc method.
  • the present invention in a further aspect, provides the clonality of a WT1-specific CTL having any CDR3 polynucleotide or any CDR3 peptide in a sample obtained from an HLA-A * 0201 positive patient prior to treatment.
  • a method for diagnosing cancer in the patient characterized in that when there are WT1-specific CTLs having a plurality of clonality, the more types of WT1-specific CTLs having a plurality of clonality are, Alternatively, there is provided a method for determining that a patient is more likely to have cancer as the chronology of a WT1-specific CTL having a plurality of chronologies increases.
  • chronality refers to the frequency with which cells having the same nucleotide sequence or amino acid sequence are detected. In order to examine clonality, it is common to use a cell sorter that can identify individual cells. “Patient” includes both humans suspected of having cancer and humans having cancer. When carrying out this method, it may be compared with the WT1-specific CTL type of WT1-specific CTL having a plurality of clonality and a WT1-specific CTL type having a plurality of clonality.
  • the present inventor has found that by examining the clonality of a WT1-specific CTL having any CDR3 polynucleotide or any CDR3 peptide in a patient, it can be determined whether or not the patient has cancer. As shown in FIGS. 1-1 to 1-9 and FIGS. 2-1 to 2-13, in a healthy person (HD1 to HD5), any CDR3 polynucleotide or any CDR3 peptide is used.
  • the clonality of WT1-specific CTLs with is 1, rarely 2 or 3, and very rarely 4 (1 clone only) for most clones, whereas in all cancer patients before treatment (PT1-PT6)
  • An increase in clonality in a patient before treatment or an increase in the type of cells having multiple clonality indicates the possibility that protection / attack against cancer cells has already started in the patient.
  • the invention in a further aspect, provides a WT1 specific having any of the polynucleotides of claim 1 or any of the peptides of claim 2 in a sample obtained from a HLA-A * 0201-positive patient prior to treatment.
  • a method for examining a patient's susceptibility to WT1 peptide immunotherapy characterized by examining the number of CTL clone types and clonality, wherein a WT1-specific CTL clone type having a plurality of clonality in the patient comprises:
  • WT1-specific CTL having any CDR3 polynucleotide or any CDR3 peptide acts against cancer cells in the patient.
  • Clones that already have multiple clonality prior to treatment are considered to further increase or maintain clonality by WT1 peptide immunotherapy.
  • the number and types of effective WT1-specific CTL clones increase as a whole, and the possibility of success of WT1 immunotherapy is considered high. More precisely, it can be determined that a patient is more sensitive to WT1 peptide immunotherapy when there are more types of WT1-specific CTL clones with multiple clonality in the patient than in non-responders.
  • An increase in the clonality of a certain clone is considered to indicate that WT1 peptide immunotherapy was successful for a certain period of time. Even if the clonality of a certain clone increases temporarily and then decreases, the clonality of other clones increases, which is considered to compensate for the effect. Considering the effect on cancer cells, the larger the rate of increase in clonality, the more desirable. Therefore, after WT1 peptide immunotherapy, it is considered that the greater the rate of increase in clonality, or the greater the number of clones with increased clonality, the higher the responsiveness to WT1 peptide immunotherapy.
  • any polynucleotide of claim 1 or any of claims 2 in a sample obtained from a HLA-A * 0201-positive patient before and after WT1 peptide immunotherapy is provided.
  • a method for monitoring WT1 peptide immunotherapy in a patient characterized by examining the clonality of a WT1-specific CTL clone having a peptide, wherein the clone is after WT1 peptide immunotherapy rather than before WT1 peptide immunotherapy for any of the clones
  • a method is provided for determining that the patient has responded to WT1 peptide immunotherapy when the clonality of the WT1-specific CTL increases.
  • the presence of clones whose clonality is increased by WT1 peptide immunotherapy indicates a response to WT1 peptide immunotherapy. That is, an increase in clonality is considered to indicate that WT1 peptide immunotherapy was successful for a certain period of time. These increases in clonality may be temporary or persistent. Even if the clonality of a certain clone increases temporarily and then decreases, it is considered that the clonality of other WT1-specific CTLs increases to compensate for the effect. Considering the effect on cancer cells, the larger the rate of increase in clonality, the more desirable.
  • WT1 peptide immunotherapy it can be determined that the greater the rate of increase in clonality, or the greater the number of clones with increased clonality, the higher the responsiveness to WT1 peptide immunotherapy.
  • the number and properties of cancer cells can be examined using an appropriate method according to the type and site of cancer.
  • the clonality is compared before and after WT1 peptide immunotherapy, but the time interval before and after the WT1 peptide immunotherapy may be arbitrary. For example, it may be several days, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, 4 weeks, 2 months, 3 months or more.
  • means / method for examining clonality means / method for examining clone type (that is, determining amino acid sequence of CDR3 peptide or nucleotide sequence encoding the same)
  • a known sorting apparatus such as a FACSAria apparatus
  • a known gene amplification method such as a PCR method (for example, those described in Table 1 as a primer set) are used.
  • PCR method for example, those described in Table 1 as a primer set
  • the CDR3 nucleotide sequence, IMGT, J region and D region in the V ⁇ chain gene are shown in FIG. 1-1 to FIG. It is only necessary to confirm whether it is the one shown in 1-9 and FIGS. 2-1 to 2-13. Such confirmation can be normally performed by those skilled in the art.
  • WT1 peptide immunotherapy is also known.
  • HLA-A * 0201 positive patients HLA-A * 0201 restricted WT1 peptide (eg WT1 126 : amino acid sequence: RMFPNAPYL (SEQ ID NO: 1543) or WT1 187 : amino acid sequence SLGEQQYSV (SEQ ID NO: 1544) )
  • WT1 126 amino acid sequence: RMFPNAPYL (SEQ ID NO: 1543)
  • WT1 187 amino acid sequence SLGEQQYSV (SEQ ID NO: 1544)
  • a single dose is in the order of ⁇ g / body to mg / body, and can be administered at intervals of 1 to several weeks.
  • the present invention provides a chip containing a CDR3 polynucleotide or a complementary polynucleotide thereof, a chip containing a CDR3 peptide, or a chip containing an antibody against the CDR3 peptide.
  • These chips may be in the form of a microchip, a microarray, or the like. These chips can be produced according to a conventional method. For example, an antibody against CDR3 polynucleotide or CDR3 peptide can be immobilized on a glass substrate.
  • the CDR3 polynucleotide immobilized on the chip, its complementary polynucleotide, CDR3 peptide, and antibody against the CDR3 peptide can be one type to all types, and preferably all types are immobilized and comprehensive analysis is performed.
  • all kinds of polynucleotides consisting of nucleotide sequences complementary to the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 756 may be immobilized on the chip, and for example, consisting of amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 757 to 1512
  • Antibodies that specifically recognize and bind to all types of peptides may be immobilized on the chip.
  • the arrangement of antibodies against CDR3 polynucleotide, its complementary polynucleotide, CDR3 peptide, and CDR3 peptide on the chip is arbitrary.
  • the sample may be affected tissue, blood, body fluid such as lymph, mucous membrane, etc., preferably peripheral blood.
  • the analysis target is a CDR3 polynucleotide
  • a nucleic acid is extracted from the cell according to a conventional method, and a chip on which all kinds of polynucleotides consisting of nucleotide sequences complementary to the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 756 are fixed is used.
  • a chip on which all kinds of polynucleotides consisting of nucleotide sequences complementary to the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 756 are fixed is used.
  • the analysis target is a CDR3 peptide
  • a chip on which an antibody that specifically recognizes and binds to all types of peptides consisting of the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 757 to 1512 is immobilized is used.
  • the type and amount of peptide in the bound sample can be examined.
  • the present invention provides an antibody that specifically recognizes and binds to the CDR3 peptide.
  • an antibody specifically recognizes any of the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 757 to 1512. Methods for producing such antibodies are known to those skilled in the art.
  • a label capable of indicating the presence or absence of hybridization and the amount of hybridization is attached to the DNA in the sample or the DNA sequence on the chip. Further, for example, by arranging each antibody against the CDR3 peptide of SEQ ID NOs: 757 to 1512 on the chip and examining specific binding with the CDR3 peptide in the sample, the presence and type of the CDR3 peptide in the sample are identified. be able to. Usually, a label capable of determining the presence or absence of specific binding is attached to a peptide in a sample or an antibody on a chip.
  • Labels that can indicate the presence or absence and amount of hybridization or specific binding are known, and include, for example, fluorescent labels, radioactive labels, enzyme labels, and those containing a chromophoric group, and can be appropriately selected and used. By using the above chip, it is possible to analyze multiple samples at the same time.
  • the CDR3 polynucleotide and CDR peptide of the present invention can be analyzed and identified by using known methods such as Southern blot, Northern blot, colony hybridization, ELISA, etc. in addition to using these chips.
  • the CDR3 DNA of the present invention has been identified using the primers shown in the Examples, particularly the primer sets shown in Table 1. Accordingly, the present invention provides a primer having a sequence selected from the sequences shown in SEQ ID NOs: 1513 to 1538 for amplifying CDR polynucleotides.
  • the present invention also provides a diagnostic kit for cancer, a kit for examining the sensitivity of a cancer patient to WT1 peptide immunotherapy, or a WT1 peptide immunization comprising means for detecting a WT1-specific CTL having a CDR3 polynucleotide or a CDR3 peptide.
  • a kit for monitoring therapy is provided.
  • the present invention provides a cancer diagnostic device, a device for examining the sensitivity of a cancer patient to WT1 peptide immunotherapy, or a WT1 peptide immunization comprising means for detecting a WT1-specific CTL having a CDR3 polynucleotide or a CDR3 peptide.
  • a device for monitoring therapy is also provided.
  • Gene amplification means such as the above-described primer set, the above-described chip, or information analysis means obtained from the chip can be used as components of such a kit, or can be used in such an apparatus.
  • the present invention relates to HLA-A * 0201-positive human lymphocytes into which a T cell receptor gene comprising a CDR3 polynucleotide sequence has been introduced.
  • HLA-A * 0201-positive persons include those who do not have cancer and cancer patients.
  • the person who is positive for HLA-A * 0201 may be, for example, a healthy person, a bone marrow transplant donor, or a cancer patient.
  • the lymphocyte is a cancer patient into which the WT1-specific CTL TCR V ⁇ chain gene comprising the CDR3 polynucleotide of the present invention and the WT1-specific CTL TCR V ⁇ chain gene have been introduced.
  • Peripheral blood lymphocytes Peripheral blood lymphocytes.
  • a plurality of types of peripheral lymphocytes may be obtained using one type of TCR V ⁇ chain gene of these WT1-specific CTLs, and these may be introduced into a patient. From the viewpoint of improving therapeutic effects, it is preferable to obtain a plurality of types of peripheral lymphocytes using a plurality of types of T ⁇ VCR chain genes of specific CTL and introduce them into a patient.
  • the nucleotide sequence in the gene effective for treatment may be different, and it is also preferable to select the nucleotide sequence of the gene to be introduced according to individual circumstances.
  • “treatment” of cancer includes not only cancer treatment such as suppression of cancer progression, reduction of cancer, and elimination of cancer, but also prevention of cancer recurrence. .
  • a method for preparing a gene to be introduced and a method for introducing a gene into peripheral blood lymphocytes are known to those skilled in the art.
  • a gene to be introduced may be incorporated into an appropriate vector and introduced into an appropriate cell, or may be introduced into an appropriate cell by a gene gun or electroporation.
  • Other gene transfer conditions and cell culture conditions can be appropriately selected by those skilled in the art.
  • a large amount of WT1-specific CTL can be obtained by culturing lymphocytes introduced with a gene as described above in vitro. And by introduce
  • the gene is introduced into peripheral blood lymphocytes obtained from the cancer patient to be treated as described above, and the obtained WT1-specific CTL is introduced into the same cancer patient. Is preferred.
  • the above cancer treatment can be used in combination with other cancer treatments such as anticancer agents and radiation therapy.
  • the above cancer treatments can be applied to a wide range of cancers, which are exemplified above, but not limited thereto.
  • the present invention provides an antibody against CDR3 peptide and a method for using the same.
  • Methods for producing such antibodies are known to those skilled in the art.
  • a lymphocyte having the amino acid sequence of the CDR3 peptide of the present invention or the amino acid sequence having the same in the V ⁇ chain in a target sample can be detected or identified.
  • an antibody against a peptide consisting of any one of the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 757 to 1512 can be used to detect or identify cancer-specific lymphocytes.
  • These antibodies can be used to carry out the above-described method of the present invention, for example, cancer diagnosis.
  • an antibody can be activated by contacting it with a lymphocyte having the CDR3 amino acid sequence of the present invention.
  • the lymphocytes activated in this way can be used for the treatment of cancer.
  • cancer treatment can be performed by activating lymphocytes obtained from a cancer patient, proliferating if necessary, and returning to the patient.
  • Such antibodies can also be used to enrich target WT1-specific T cells.
  • WT1-specific T cells can be enriched in cancer patients using such antibodies, which can contribute to cancer treatment.
  • the present invention is characterized in that the peripheral blood lymphocytes of the present invention described above are administered to a patient with a detectable label, and then the location and amount of the label are examined.
  • a method for identifying the location and size of cancer is provided.
  • a known label such as a radioactive label such as technesium 99 or a fluorescent label can be used.
  • Cell labeling methods are also known. Label detection and signal quantification are also known to those skilled in the art and can be performed by radiological counters, fluorescence measurements, or tissue collection by biopsy.
  • HLA-alleles of healthy and cancer patients are: HD1: 0201/2402, HD2: 0201/0206, HD3: 0201/2602, HD4: 0201/3303, HD5: 0201/2402, PT1: 0201/2402, PT2: 0201 / 2402, PT3: 0201/2402, PT4: 0201/2402, PT5: 0201/2402, PT6: 0201/2402.
  • peripheral blood samples were subjected to density gradient centrifugation using Ficoll-Hypaque (Pharmacia, Uppsala, Sweden) to separate peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and frozen at ⁇ 170 ° C. until use.
  • Ficoll-Hypaque Pulcoa, Uppsala, Sweden
  • the cells were stained with the following five-color fluorescent-labeled monoclonal antibodies for 25 minutes in the dark and on ice: FITC-labeled anti-CD4, CD14, CD16, CD19 and CD56, anti-CD3-PerCP, anti-CD8-APC Cy7 (BD Bioscience, San Jose, CA), anti-CD45RA-APC and anti-CCR7-PE-Cy7 (BD Pharmingen, San Diego, CA). Stained cells were washed twice with FACS buffer.
  • PCR reaction 10 ⁇ l of the synthetic cDNA product obtained by the above procedure was added to 40 ⁇ l of reaction mix, and 1st PCR reaction was performed.
  • the PCR procedure was as follows: pre-PCR heating step 9 minutes at 95 ° C, then denaturation step at 95 ° C for 45 seconds, annealing step at 57 ° C for 45 seconds and extension step at 72 ° C for 50 seconds. A cycle consisting of 40 cycles.
  • the composition of the 1st PCR reaction solution is shown in Table 2.
  • Vb PCR-1 mix included S1, S2 and S7 mixes.
  • Vb PCR-2 mix included S3 mix, S4 mix and S8 mix.
  • the Vb PCR-3 mix included an S5 mix and an S6 mix.
  • the PCR product was then subjected to 2nd PCR (screening PCR).
  • the PCR product was placed in 8 separate tubes each, and the reaction mix was placed in each tube.
  • the PCR procedure was as follows: pre-PCR heating step 9 minutes at 95 ° C., then denaturation step at 94 ° C. for 45 seconds, annealing step at 57 ° C. for 45 seconds and extension step at 72 ° C. for 40 seconds. A cycle consisting of 35 cycles.
  • the composition of the 2nd PCR reaction solution is shown in Table 3. ** S8 mix primer to S8 mix primer were placed in each of the 8 tubes.
  • ⁇ > means that one base is selected from the list.
  • .... ⁇ ct> .... means that there are two types of arrays, .... c .... and .... t ....
  • each screening PCR product was subjected to 2% agarose gel electrophoresis. Then further PCR was performed. In this PCR, a 3rd PCR reaction was carried out using the sample obtained as described above as a template using each V ⁇ -specific forward primer of the S mix primer set confirmed to be positive.
  • the PCR procedure was as follows: pre-PCR heating step 9 minutes at 95 ° C., then denaturation step at 94 ° C. for 45 seconds, annealing step at 57 ° C. for 45 seconds and extension step at 72 ° C. for 40 seconds. A cycle consisting of 35 cycles. Table 5 shows the 2nd PCR reaction solution composition.
  • the reaction product was subjected to 2% agarose gel electrophoresis to confirm a positive reaction.
  • a negative control the same procedure was performed using a cell-free system.
  • *** For example, when a positive reaction was confirmed in the system using the S1 mix primer, a 3rd PCR reaction was performed using Vb1 / 5, Vb11 and Vb12 which are constituents of the S1 mix primer.
  • TCR- ⁇ complementarity determining region 3 The 3rd PCT product was subjected to 2% agarose gel electrophoresis to confirm a positive reaction.
  • the amplified TCR- ⁇ gene fragment was purified by QIAquick PCR Purification kit (Qiagen, Valencia, CA). Sequencing was performed using the corresponding Vb primer.
  • ABI PRIAM BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) was used for sequencing, and analysis was performed with ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer (Applied Biosystems).
  • WT1-specific CTL V ⁇ chain gene sequence, J region sequence, D region sequence, N region sequence, CDR3 nucleotide sequence and CDR3 amino acid sequence from WT1-specific CTL derived from healthy individuals (HD1 to HD5) and cancer patients (PT1 to PT6) Are shown in FIGS. 1-1 to 1-9.
  • the clonality of each person's WT1-specific CTL is shown in FIGS. 2-1 to 2-13.
  • the CDR3 nucleotide sequences are shown in SEQ ID NOs: 1 to 636, and the CDR3 amino acid sequences are shown in SEQ ID NOs: 757 to 1392.
  • CDR3 nucleotide sequence and CDR3 amino acid sequence were determined from the peripheral blood samples of one thyroid cancer patient (PT7) and one healthy subject (HD6) who were positive for HLA-A * 0201, in the same procedure as described above.
  • the CDR3 nucleotide sequence obtained from PT7 and HD6 is shown in SEQ ID NOs: 637 to 756, and the amino acid sequence is shown in 1393 to 1512.
  • PT1 4 types (total of these clonality 30), PT2: 10 types (total of these clonality 38), PT3: 8 types (total of these clonality 26), PT4: 4 types (these Total clonality 9).
  • PT5 9 types (total of these clonality 20), PT6: 5 types (total of these clonality 13 types).
  • the number of clones with multiple clonality in each person was 1 to 5, and the total clonality was 2 to 10.
  • the present invention has been described with respect to the case where the HLA-A allyl is A * 0201, but the present invention may be applicable to the case where the HLA-A allyl is A * 0206.
  • the present invention provides useful anticancer therapeutic drugs, cancer testing kits or reagents, cancer research reagents, and the like. Therefore, the present invention can be used in the field of pharmaceuticals for cancer treatment, the field of cancer test kits and reagents, the field of cancer research, and the like.

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Abstract

本発明は、WT1蛋白に対するWT1特異的細胞傷害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)遺伝子のCDR3領域のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を提供する。また本発明は、これらのヌクレオチド配列、アミノ酸配列を用いる癌の検査や癌治療の方法、これらのヌクレオチド配列、アミノ酸配列を含む癌の検査のためのチップ、プライマーセット、キット、装置等も提供する。

Description

ペプチド癌抗原特異的T細胞のレセプター遺伝子
 本発明は、癌抗原特異的T細胞のレセプター遺伝子に含まれるポリヌクレオチドおよびそれによりコードされるペプチド、ならびにそれらを用いる癌の検査(診断、予後、治療モニタリング等)や癌の治療等に関する。
 癌の治療には手術による切除、放射線治療、抗癌剤による治療、そして免疫療法がある。このうち、免疫療法は癌に対する選択性・特異性が高く、副作用もほとんどないので、近年、特に注目されている。なかでも、多くの癌細胞や白血病細胞に豊富に存在するWT1蛋白を標的とした癌や白血病の治療の試みがさかんに行われている。このようなWT1を標的とした抗癌治療のメカニズムを研究し、さらに治療効果を高めるためには、WT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)遺伝子のヌクレオチド配列およびそれによりコードされるレセプターペプチドのアミノ酸配列を同定する必要がある。しかしながら、現在に至るまでいくつかの研究(特許文献1、非特許文献1-5等参照)がなされているが、依然として、かかるレセプター遺伝子およびレセプターペプチドの配列やそれらの利用について情報が少ない。
国際公開公報WO2008/108257A1
Valmori D. et al., J. Immunol. 168:4231-4240, 2002 Dietrich PY. et al., Cancer Res. 61:2047-2054, 2001 Coulie PG. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98:10290-10295, 2001 Godelaine D. et al. J. Immunol. 171:4893-4897, 2003 Mandruzzato S. et al., J. Immunol. 169:4017-4024, 2002
 本発明の課題は、WT1蛋白に対するWT1特異的細胞傷害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のアミノ酸配列およびそれをコードする遺伝子のヌクレオチド配列、特にそのCDR3領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を明らかにし、これらを癌の検査(診断、予後、治療モニタリング等)や癌治療に利用することであった。
 本発明者は、上記課題を解決せんと鋭意研究を重ね、健常人およびHLA-A0201陽性患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を初めて決定し、本発明を完成するに至った。特に本発明は、WT1癌抗原ペプチド(WT1タンパクのアミノ酸126~134番目、RMFPNAPYL(配列番号:1543))を認識するWT1特異的細胞傷害性T細胞のT細胞レセプター(TCR)遺伝子の塩基配列を初めて同定した。
 すなわち、本発明は以下のものを提供する。
 (1)WT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3をコードするヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドであって、配列番号:1~756に示すいずれかのCDR3ヌクレオチド配列を有するDNA、またはその相補的RNA、またはそれらの相補配列を有するポリヌクレオチド;
 (2)配列番号:1~756に示すいずれかのCDR3ヌクレオチド配列からなるDNA、またはその相補的RNA、またはそれらの相補配列からなる(1)記載のポリヌクレオチド;
 (3)WT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のアミノ酸配列を有するペプチドであって、配列番号:757~1512に示すいずれかのCDR3アミノ酸配列を有するペプチド;
 (4)配列番号:757~1512に示すいずれかのCDR3アミノ酸配列からなる(3)記載のペプチド;
 (5)(1)または(2)記載のポリヌクレオチドあるいは(3)または(4)記載のペプチドの、癌マーカーとしての使用;
 (6)治療前にHLA-A0201陽性患者から得られた試料中の、(1)または(2)記載のいずれかのポリヌクレオチドあるいは(3)または(4)記載のいずれかのペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーを調べることを特徴とする、癌の診断方法であって、該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLが存在する場合に、該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLの種類が多いほど、あるいは該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLのクロナリティーが大きいほど、患者が癌にかかっている可能性が高いと判定する方法; 
 (7)治療前の患者におけるいずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有する3以上のクロナリティーを有するWT1特異的CTLのクロナリティーが大きいほど、あるいは3以上のクロナリティーを有するWT1特異的CTLの種類が多いほど、該患者が癌にかかっている可能性が高いと判定する(6)記載の方法;
 (8)治療前においてHLA-A0201陽性患者から得られた試料中の、(1)または(2)記載のいずれかのポリヌクレオチドあるいは(3)または(4)記載のいずれかのペプチドを有するWT1特異的CTLの種類およびクロナリティーを調べることを特徴とする、WT1ペプチド免疫療法に対する患者の感受性を調べる方法であって、該患者におけるクロナリティーが複数であるWT1特異的CTLの種類が、WT1ペプチド免疫療法に対する無応答者のそれよりも多い場合に、WT1ペプチド免疫療法に対する該患者の感受性があると判定する方法;
 (9)治療前の患者におけるクロナリティーが複数であるWT1特異的CTLクローンの種類が多いほど、あるいはクロナリティーが大きいほど、WT1ペプチド免疫療法に対する該患者の感受性が高いと判定する(8)記載の方法;
 (10)WT1ペプチド免疫療法の前後において、HLA-A2402陽性患者から得られた試料中の、(1)または(2)記載のいずれかのポリヌクレオチドあるいは(3)または(4)記載のいずれかのペプチドを有するWT1特異的CTLクローンのクロナリティーを調べることを特徴とする、該患者におけるWT1ペプチド免疫療法のモニタリング方法であって、いずれかのクローンに関してWT1ペプチド免疫療法前よりもWT1ペプチド免疫療法後において該WT1特異的CTLのクロナリティーが増加した場合に、該患者がWT1ペプチド免疫療法に応答したと判定する方法;
 (11)WT1ペプチド免疫療法後において、クロナリティーの増加の割合が大きいほど、あるいはクロナリティーが増加したクローンの種類が多いほど、WT1ペプチド免疫療法に対する応答性が高いと判定する(10)記載の方法;
 (12)(3)または(4)記載のペプチドに対する抗体;
 (13)(1)または(2)記載のポリヌクレオチド、(3)または(4)記載のペプチド、あるいは(12)記載の抗体を含むチップ;
 (14)配列番号:1513~1538に示す配列から選択される配列を有するCDR3ポリペプチド増幅用プライマー;
 (15)(1)または(2)記載のポリヌクレオチドあるいは(3)または(4)記載のペプチドを有するWT1特異的CTLを検出するための手段を含む、癌の診断キット、WT1ペプチド免疫療法に対する癌患者の感受性を調べるためのキット、またはWT1ペプチド免疫療法のモニタリング用キット;
 (16)(1)または(2)記載のポリヌクレオチドあるいは(3)または(4)記載のペプチドを有するWT1特異的CTLを検出するための手段を含む、癌の診断装置、WT1ペプチド免疫療法に対する癌患者の感受性を調べるための装置、またはWT1ペプチド免疫療法のモニタリング用装置;
 (17)(13)記載のチップまたは(14)記載のプライマーを含む(15)記載のキット;
 (18)(13)記載のチップまたは(14)記載のプライマーが用いられる(16)記載の装置;
 (19)(1)または(2)記載のポリヌクレオチド配列を含むT細胞レセプター遺伝子を導入したHLA-A0201陽性癌患者のリンパ球。
 さらに本発明は、CDR3ポリヌクレオチドを含むT細胞レセプター遺伝子を導入したHLA-A0201陽性の人のリンパ球を用いた癌治療も提供する。
 さらに本発明は、CDR3ペプチドに対する抗体およびその使用も提供する。
 本発明によれば、WT1特異的CTLのTCRのVβ鎖遺伝子に含まれるヌクレオチド配列およびそれらによりコードされるペプチドのアミノ酸配列、詳細には、CDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列が明らかとなり、これらのポリヌクレオチドまたはペプチドを用いて、広範な癌の検査(診断、予後、治療モニタリング等)、有効な癌の治療等を行うことができる。
図1-1は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図1-2は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図1-3は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図1-4は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図1-5は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図1-6は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図1-7は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図1-8は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図1-9は、本発明において同定された健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列、それらのクローン数(クロナリティー)等を示す。clone#はクローン番号であり、ドットの左の数字はVβ鎖のファミリー番号、ドットの右の数字は整理番号である。nameの欄はクローンが由来した対象を示し、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5はそれぞれ健常人を表し、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6は固形癌患者を表し、それぞれ、グリオブラストーマ、原始神経外胚葉腫瘍、グリオブラストーマ、卵巣癌、盲腸癌、グリオブラストーマの患者である。Vname、JnameおよびDnameはV領域、J領域およびD領域がどのようなものかを示す。ヌクレオチド配列は、V領域、N1領域、D領域、(P)N2領域、J領域に由来する部分ごとに示される。ヌクレオチド配列の右隣の欄はヌクレオチド配列がどのような領域由来の配列から構成されているかを示す。各ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は当業者に公知の1文字法で示される。アミノ酸配列の右側の2つの欄は、各健常人におけるクロナリティーおよび各癌患者におけるクロナリティーを示す。右端の欄は各クローンのクロナリティー合計を示す。 図2-1は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-2は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-3は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-4は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-5は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-6は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-7は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-8は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-9は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-10は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-11は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-12は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。 図2-13は、健常人およびHLA-A0201陽性固形癌患者から得られたWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をまとめたものである。左端のname欄は健常者、癌患者を示し、符号の意味は図1と同じである。cell#は各人から得られた細胞の番号である。TRBV、TRBJおよびTRBDは、それぞれ図1のVname、JnameおよびDnameと同じ意味である。ヌクレオチド配列の表示においてドット(図1では省略せず)を省略してある。アミノ酸配列の右の*あるいは**は、同じ配列が2つ以上並んでいることを示す。
 本発明者は、WT1ペプチド/HLA-A0201の複合体からなるWT1テトラマーで癌患者の末梢血リンパ球を染色し、FACSを用いてWT1テトラマー陽性細胞を1個ずつ分離し、各細胞からcDNAを作成し、PCR法を適用することによってWT1特異的細胞障害性T細胞(以下において「WT1特異的CTL」ということがある)のT細胞レセプター(以下において「TCR」ということがある)のVβ鎖に含まれるCDR3をコードするヌクレオチド配列を決定した(図1-1~図1-9、図2-1~図2-13、配列番号:1~756)。これらの結果から該CDR3のアミノ酸配列も決定した(図1-1~図1-9、図2-1~図2-13、配列番号:757~1512)。これらの配列は本発明により初めて同定されたものである。
 したがって、本発明は、1の態様において、健常人およびHLA-A0201陽性患者のWT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3をコードするヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドであって、配列番号:1~756に示すいずれかのCDR3ヌクレオチド配列を有するDNA、またはその相補的RNA、またはそれらの相補配列を有するポリヌクレオチドを提供するものである。本明細書において、これらのDNA、RNA、それらの相補的ポリヌクレオチドをまとめて「CDR3ポリヌクレオチド」という。例えば、CDR3ポリヌクレオチドは、配列番号:1~756に示すヌクレオチド配列からなるDNAのみならず、これらの配列を含むDNAも包含する。また例えば、CDR3ポリヌクレオチドは、配列番号:1~756に示すヌクレオチド配列からなるDNAに相補的なRNAのみならず、これらの配列を含むRNAも包含する。さらに例えば、CDR3ポリヌクレオチドは、上記DNAまたはRNAおよびRNAに相補的な配列を有するポリヌクレオチドも包含する。また、「CDRポリヌクレオチド」には、「CDR3ペプチド」をコードする縮重配列を有するものも包含される。
 また本発明は、別の態様において、WT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のアミノ酸配列を有するペプチドであって、配列番号:757~1512に示すいずれかのCDR3アミノ酸配列を有するペプチドを提供するものである。本明細書において、これらのペプチドをまとめて「CDR3ペプチド」という。例えば、CDR3ペプチドは、配列番号:757~1512に示すいずれかのCDR3アミノ酸配列からなるペプチドのみならず、これらのCDR3アミノ酸配列を含むペプチドも包含する(例えば、Vβ鎖ペプチドまたはその一部分など)。さらに、配列番号:757~1512に示すアミノ酸配列において、1個ないし数個、好ましくは1個ないし3個、1個ないし2個、あるいは1個のアミノ酸が置換、付加、欠失しているアミノ酸配列からなる、あるいは含むペプチドも「CDR3ペプチド」に包含される。ただし、これらのペプチドが本来のペプチドと同等の機能を有することが条件となる。これらのCDR3ペプチドは上記のCDR3ポリヌクレオチドによってコードされるものである。
 CDR3は最も多様性に富む領域であり、抗原認識の特異性に最も強く関与する部分である。それゆえ、本発明のCDR3ポリヌクレオチドの配列および本発明のCDR3ペプチドの配列は、HLA-A0201陽性患者におけるWT1特異的CTLに特有の配列であると考えられる。したがって、あるT細胞のTCRのVβ鎖遺伝子のCDR3領域をコードするポリヌクレオチドまたはそのCDR3領域のペプチドが本発明のポリヌクレオチドまたは本発明のペプチドの配列を有していれば、そのT細胞はWT1特異的であると考えられる。したがって、本発明のCDR3ポリヌクレオチドおよびCDR3ペプチドは、広範な癌のマーカーとして、癌の診断、WT1ペプチド免疫療法に対する該患者の感受性の診断、WT1ペプチド免疫療法に対する該患者の応答性の検査などに使用することができる。
 本発明のCDR3ポリヌクレオチドおよびCDR3ペプチドは、WT1を有する細胞に起因する癌であれば、いずれの種類の癌患者のリンパ球においても出現し得る。WT1は多くの種類の癌や血液悪性腫瘍において癌抗原となっていることが知られている。従って、本発明のCDR3ポリヌクレオチドおよびCDR3ペプチド、ならびに以下に説明する本発明の方法は、固形癌、血液癌を問わず殆どあらゆる種類の癌に適用することができ、例えば、急性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、悪性リンパ腫、多発性骨髄腫、慢性骨髄性白血病、骨髄異形成症候群、同種造血幹細胞移植後再発などの血液悪性疾患;舌癌、歯肉癌、口腔底癌、咽頭癌、喉頭癌、唾液腺癌、甲状腺癌などの固形癌;乳癌、肺癌、胸腺癌などの胸部の癌;大腸癌、小腸癌、胃癌、膵臓癌、肝癌、胆管癌、消化器内分泌腫瘍、消化管カルチノイドなどの消化器の癌;腎癌、尿路上皮癌、胚細胞腫、ウイルムス腫瘍、前立腺癌、子宮体癌、子宮頚癌、子宮肉腫、卵巣悪性腫瘍などの尿路生殖器系の癌;骨原発性悪性腫瘍(骨肉種、Ewing肉腫など)、軟部肉腫などの筋・骨格系の悪性腫瘍;その他皮膚癌、神経芽細胞腫、悪性神経膠腫(グリオブラストーマ)、中枢神経原発悪性リンパ腫、髄芽腫・PNETなどに適用できるが、これらの癌や腫瘍に限定されない。
 CDR3ポリヌクレオチドあるいはCDR3ペプチドを製造する場合には、通常の遺伝子工学的手法および/または化学合成法を用いることができる。例えば、CDR3ポリヌクレオチドを細胞から単離してもよく、あるいは化学合成してもよい。CDR3ポリヌクレオチドをPCR法などの公知方法にて増幅することもできる。また例えば、CDR3ポリヌクレオチド(公知方法にて適当量まで増幅しておいてもよい)を適当なベクターに組み込んで適当な細胞に導入し、あるいは遺伝子銃やエレクトロポレーションなどによって適当な細胞に導入し、次いで、CDR3ポリヌクレオチドを導入された細胞を培養して、発現させることにより、CDR3ポリヌクレオチドおよびCDR3ペプチドを得ることができる。使用可能なベクターや細胞、遺伝子導入条件、培養条件、遺伝子やペプチドの単離方法などは当業者に公知であり、適宜選択して用いることができる。CDR3ポリヌクレオチドあるいはCDR3ペプチドを製造するために化学合成法を用いてもよい。これらの化学合成法は公知であり、遺伝子の化学合成法としてはアミダイト法によるDNAの固相合成や1-4ホスホネート法などがあり、ペプチドの化学合成法としてはFmoc法などがある。
 したがって、本発明は、さらなる態様において、治療前のHLA-A0201陽性患者から得られた試料中の、いずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーを調べることを特徴とする該患者における癌の診断方法であって、該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLが存在する場合に、該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLの種類が多いほど、あるいは該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLのクロナリティーが大きいほど、患者が癌にかかっている可能性が高いと判定する方法を提供する。本明細書において「クロナリティー」とは、同一のヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を有する細胞が検出される頻度をいう。クロナリティーを調べるためには、細胞1個1個を識別することのできるセルソーターを用いるのが一般的である。「患者」とは、癌の疑いのあるヒト、癌にかかっているヒトの両方を包含する。この方法を実施する際に、癌にかかっていない人のクロナリティーが複数であるWT1特異的CTLの種類やクロナリティーが複数であるWT1特異的CTLのクロナリティーと比較してもよい。
 本発明者は、患者におけるいずれかのCDR3ポリヌクレオチドあるいはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーを調べることにより、該患者が癌にかかっているかどうかを判定できることを見出した。図1-1~図1-9および図2-1~図2-13にも示されているように、健常人(HD1~HD5)では、いずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーはほとんどのクローンに関して1、希に2または3、ごく希に4(1クローンのみ)であるのに対し、治療前におけるすべての癌患者(PT1~PT6)では、いずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーが複数のものが必ず存在しており、そのクロナリティー数およびそのような細胞の種類も健常人よりも多い。治療前における患者におけるクロナリティーの増加またはクロナリティーが複数である細胞の種類の増加は、患者において癌細胞に対する防御・攻撃が既に開始されている可能性を示すものである。
 これらのことより、被験者試料を調べた場合に、いずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLのなかにクロナリティーが複数のものが存在すれば、該被験者は癌にかかっている可能性があると判定することができる。さらに、治療前の被験者におけるいずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーが大きいほど、あるいは複数のクロナリティーを有するWT1特異的CTLの種類が多いほど、被験者が癌にかかっている可能性が高いと判定することができる。また、上記判定方法において、治療前の患者におけるいずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有する3以上のクロナリティーを有するWT1特異的CTLのクロナリティーが大きいほど、あるいは3以上のクロナリティーを有するWT1特異的CTLの種類が多いほど、患者が癌にかかっている可能性が高いと判定してもよい。
 本発明は、さらなる態様において、治療前においてHLA-A0201陽性患者から得られた試料中の、請求項1記載のいずれかのポリヌクレオチドまたは請求項2記載のいずれかのペプチドを有するWT1特異的CTLクローンの種類の数およびクロナリティーを調べることを特徴とする、WT1ペプチド免疫療法に対する患者の感受性を調べる方法であって、該患者におけるクロナリティーが複数であるWT1特異的CTLクローンの種類が、WT1ペプチド免疫療法に対する無応答者のそれよりも多い場合に、WT1ペプチド免疫療法に対する該患者の感受性があると判定する方法を提供する。
 患者における癌細胞に対抗して、いずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLが作用する。治療前において既にクロナリティーが複数であるクローンは、WT1ペプチド免疫療法によってクロナリティーをさらに増加させるか、あるいはそのクロナリティーを維持すると考えられる。また、できるだけ多種類のクローンが存在したほうが、全体として有効なWT1特異的CTLクローンの数および種類が増加することとなり、WT1免疫療法の成功の可能性が高いと考えられる。より厳密には、患者におけるクロナリティーが複数であるWT1特異的CTLクローンの種類が無応答者におけるそれよりも多い場合に、WT1ペプチド免疫療法に対する患者の感受性が高いと判定することができる。
 あるクローンのクロナリティーが増加したことは、WT1ペプチド免疫療法が一定期間奏功したことを示すと考えられる。あるクローンのクロナリティーが一時的に増加し、その後減少しても、他のクローンのクロナリティーが増加して、効果を補填するものと考えられる。癌細胞に対する効果からすると、クロナリティーの増加の割合が大きいほど望ましいと考えられる。したがって、WT1ペプチド免疫療法後において、クロナリティーの増加の割合が大きいほど、あるいはクロナリティーが増加したクローンの種類が多いほど、WT1ペプチド免疫療法に対する応答性が高かったと考えられる。
 本発明は、さらなる態様において、WT1ペプチド免疫療法の前後において、HLA-A0201陽性患者から得られた試料中の、請求項1記載のいずれかのポリヌクレオチドまたは請求項2記載のいずれかのペプチドを有するWT1特異的CTLクローンのクロナリティーを調べることを特徴とする、該患者におけるWT1ペプチド免疫療法のモニタリング方法であって、いずれかのクローンに関してWT1ペプチド免疫療法前よりもWT1ペプチド免疫療法後において該WT1特異的CTLのクロナリティーが増加した場合に、該患者がWT1ペプチド免疫療法に応答したと判定する方法を提供する。
 WT1ペプチド免疫療法によりクロナリティーが増えるクローンが存在することは、WT1ペプチド免疫療法に対する応答を示すものである。すなわち、クロナリティーが増加したことは、WT1ペプチド免疫療法が一定期間奏功したことを示すと考えられる。これらのクロナリティーの増加は一時的なものであってもよく、持続的なものであってもよい。あるクローンのクロナリティーが一時的に増加し、その後減少しても、他のWT1特異的CTLのクロナリティーが増加して、効果を補填するものと考えられる。癌細胞に対する効果からすると、クロナリティーの増加の割合が大きいほど望ましいと考えられる。したがって、WT1ペプチド免疫療法後において、クロナリティーの増加の割合が大きいほど、あるいはクロナリティーが増加したクローンの種類が多いほど、WT1ペプチド免疫療法に対する応答性が高いと判定することができる。癌の種類、部位などに応じて適切な方法を用いて癌細胞の数や性質を調べることができる。
 上記治療モニタリング方法において、WT1ペプチド免疫療法の前後でクロナリティーを比較するのであるが、該前後の時間間隔は任意であってよい。例えば、数日間、1週間、2週間、3週間、4週間、2ヶ月、3ヶ月またはそれ以上であってもよい。
 上で説明した本発明の方法において、クロナリティーを調べるための手段・方法、クローンの種類を調べる(すなわち、CDR3ペプチドのアミノ酸配列あるいはそれをコードするヌクレオチド配列を決定する)ための手段・方法は、当業者に公知であり、当業者は適宜これらの作業を行うことができる。例えば、本明細書の実施例に示すように、FACSAria装置などの公知のソーティング装置、および例えばPCR法などの公知の遺伝子増幅方法(例えばプライマーセットとして表1に記載のものを使用する)などを用いることができる。本発明のCDR3ポリヌクレオチドあるいはCDRペプチドの解析を、より厳密に、あるいはより確定的に行うためには、Vβ鎖遺伝子中のCDR3ヌクレオチド配列、IMGT、J領域およびD領域が図1-1~図1-9および図2-1~図2-13に示すものであるかどうかを確認すればよい。かかる確認は当業者の通常行い得るところである。
 WT1ペプチド免疫療法も公知である。HLA-A0201陽性患者に対しては、HLA-A0201拘束性WT1ペプチド(例えば、WT1126:アミノ酸配列:RMFPNAPYL(配列番号:1543)またはWT1187:アミノ酸配列SLGEQQYSV(配列番号:1544))を、例えば経皮的に投与することにより行うことができる。通常、1回の投与量はμg/body~mg/bodyのオーダーであり、1週間~数週間間隔で投与することができる。
 本発明は、さらなる態様において、CDR3ポリヌクレオチドまたはその相補的ポリヌクレオチドを含むチップ、あるいはCDR3ペプチドを含むチップ、CDR3ペプチドに対する抗体を含むチップを提供する。これらのチップはマイクロチップ、マイクロアレイなどの形態であってもよい。これらのチップの作製は常法に従って行うことができ、例えば、ガラス基盤上にCDR3ポリヌクレオチドあるいはCDR3ペプチドに対する抗体を固定することができる。チップ上に固定されるCDR3ポリヌクレオチド、その相補的ポリヌクレオチド、CDR3ペプチド、CDR3ペプチドに対する抗体の種類は1種~全種類であり、好ましくは全種類を固定して網羅的に解析する。例えば、配列番号:1~756に示すヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列からなる全種類のポリヌクレオチドをチップ上に固定してもよく、また例えば、配列番号:757~1512に示すアミノ酸配列からなる全種類のペプチドを特異的に認識して結合する抗体をチップ上に固定してもよい。チップ上のCDR3ポリヌクレオチド、その相補的ポリヌクレオチド、CDR3ペプチド、CDR3ペプチドに対する抗体の配置は任意である。
 これらのチップは、上記の癌の診断方法などにおいて使用することができる。試料としては、患部組織、血液、リンパ液などの体液、粘膜などであってよいが、好ましくは末梢血である。例えば、分析対象がCDR3ポリヌクレオチドである場合、常法に従って細胞から核酸を抽出し、配列番号:1~756に示すヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列からなる全種類のポリヌクレオチドを固定したチップを用いて、ハイブリダイゼーションした試料中のDNAの種類および量を調べることができる。また例えば、分析対象がCDR3ペプチドである場合には、配列番号:757~1512に示すアミノ酸配列からなる全種類のペプチドを特異的に認識して結合する抗体を固定したチップを用いて、特異的結合した試料中のペプチドの種類および量を調べることができる。
 この点において、本発明は、CDR3ペプチドを特異的に認識してこれに結合する抗体を提供する。好ましくは、かかる抗体は、配列番号:757~1512に示すいずれかのアミノ酸配列を特異的に認識するものである。かかる抗体の作成方法は当業者に公知である。
 通常は、試料中のDNAあるいはチップ上のDNA配列に、ハイブリダイゼーションの有無およびハイブリダイゼーション量を示すことのできる標識を付しておく。また例えば、配列番号:757~1512のCDR3ペプチドに対する各抗体をチップ上に配列させ、試料中のCDR3ペプチドとの特異的結合を調べることにより、試料中のCDR3ペプチドの存在、および種類を同定することができる。通常は、試料中のペプチドあるいはチップ上の抗体に、特異的結合の有無を判別できる標識を付しておく。ハイブリダイゼーションや特異的結合の有無および量を示すことのできる標識は公知であり、例えば、蛍光標識、放射性標識、酵素標識、発色基を含むものなどがあり、適宜選択して用いることができる。上記のチップを用いることにより、同時に多検体を分析することが可能となる。
 本発明のCDR3ポリヌクレオチドおよびCDRペプチドはこれらのチップを用いるほか、例えば、サザンブロット、ノーザンブロット、コロニーハイブリダイゼーション、ELISAなどの公知の方法を用いて分析し同定することができる。
 上述のごとく、本発明のCDR3 DNAは実施例に示すプライマー、特に、表1に示すプライマーセットを用いて同定されたものである。したがって、本発明は、CDRポリヌクレオチドを増幅するための配列番号:1513~1538に示す配列から選択される配列を有するプライマーを提供するものである。
 また本発明は、CDR3ポリヌクレオチドあるいはCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLを検出するための手段を含む、癌の診断キット、WT1ペプチド免疫療法に対する癌患者の感受性を調べるためのキット、またはWT1ペプチド免疫療法のモニタリング用キットを提供する。さらに本発明は、CDR3ポリヌクレオチドあるいはCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLを検出するための手段を含む、癌の診断装置、WT1ペプチド免疫療法に対する癌患者の感受性を調べるための装置、またはWT1ペプチド免疫療法のモニタリング用装置も提供する。上述のプライマーセットなどの遺伝子増幅手段、上述のチップ、あるいはチップから得られる情報の解析手段などをかかるキットの構成成分とすることができ、あるいはかかる装置に用いることができる。
 本発明は、さらにもう1つの態様において、CDR3ポリヌクレオチド配列を含むT細胞レセプター遺伝子を導入したHLA-A0201陽性の人のリンパ球に関するものである。HLA-A0201陽性の人は癌にかかっていない人および癌患者を包含する。HLA-A0201陽性の人は、例えば健常人であってもよく、骨髄移植のドナーであってもよく、癌患者であってもよい。好ましくは、かかるリンパ球は、本発明のポリヌクレオチドであってCDR3ポリヌクレオチドを含むWT1特異的CTLのTCRのVβ鎖遺伝子と、WT1特異的CTLのTCRのVα鎖遺伝子とを導入された癌患者の末梢血リンパ球である。このような末梢血リンパ球の調製にあたり、これらのWT1特異的CTLのTCRのVβ鎖遺伝子1種類を用いて複数種類の末梢リンパ球を得て、それらを患者に導入してもよいが、WT1特異的CTLのTCRのVβ鎖遺伝子を複数種類用いて複数種類の末梢リンパ球を得て、それらを患者に導入することが、治療効果の向上の点から好ましい。あるいはまた、患者や癌の種類等によっては、治療に有効な遺伝子中のヌクレオチド配列が異なることもあり、個々の状況に応じて導入する遺伝子のヌクレオチド配列を選択することも好ましい。なお、本明細書において癌の「治療」とは、癌の進行を抑制すること、癌を縮小させること、癌を消失させる等の癌の処置だけでなく、癌の再発を防止することも含む。
 導入すべき遺伝子の調製方法、ならびに末梢血リンパ球への遺伝子導入方法は当業者に公知である。例えば、導入すべき遺伝子を適当なベクターに組み込んで適当な細胞に導入してもよく、あるいは遺伝子銃やエレクトロポレーションなどによって適当な細胞に導入してもよい。その他の遺伝子導入条件や細胞の培養条件などは当業者が適宜選択しうるものである。
 上記のように遺伝子を導入されたリンパ球を体外で培養して大量のWT1特異的CTLを得ることができる。そして、得られたWT1特異的CTLを癌患者に導入することにより、WT1を発現している癌を傷害させることができ、癌治療を行うことができる。このような癌治療を行う場合には、治療すべき癌患者から得られた末梢血リンパ球に上記にように遺伝子を導入し、得られたWT1特異的CTLを同一の癌患者に導入することが好ましい。
 上記の癌治療は、抗ガン剤や放射線療法などの他の癌治療と併用することもできる。上記癌治療は広範な癌に適用することができ、それらは上で例示してあるが、これらに限らない。
 本発明は、さらにもう1つの態様において、CDR3ペプチドに対する抗体ならびにその使用方法を提供する。かかる抗体の作成方法は当業者に公知である。かかる抗体を用いて、例えば、対象試料中の本発明のCDR3ペプチドのアミノ酸配列あるいはそれを有するアミノ酸配列をVβ鎖中に有するリンパ球を検出あるいは同定することができる。例えば、配列番号:757~1512のいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドに対する抗体を用いて、癌特異的なリンパ球を検出または同定することができる。またこれらの抗体を用いて、上記の本発明の方法、例えば癌の診断などを行うことができる。
 また、かかる抗体を、それに対する本発明のCDR3アミノ酸配列を有するリンパ球と接触させて、活性化することもできる。このようにして活性化されたリンパ球を癌の治療に使用することができる。好ましくは、癌患者から得たリンパ球を活性化して、必要ならば増殖させて、当該患者に戻すことにより癌治療を行うことができる。また、かかる抗体を用いて、目的とするWT1特異的T細胞を豊富化させることもできる。例えば、かかる抗体を用いて癌患者においてWT1特異的T細胞を豊富化させ、癌治療に資することができる。
 さらなる態様において、本発明は、上で説明した本発明の末梢血リンパ球に検出可能な標識を付して患者に投与し、次いで、標識の存在位置および量を調べることを特徴とする、固形癌の位置および大きさの特定方法を提供する。標識はテクネシウム99のごとき放射性標識、蛍光標識など公知のものを用いることができる。細胞の標識化方法も公知である。標識の検出およびシグナルの定量もまた当業者に公知であり、放射線カウンター、蛍光測定、あるいは生検による組織の採取などにより行うことができる。
 以下に実施例を示して本発明をさらに詳細かつ具体的に説明するが、実施例は本発明を限定するものと解してはならない。
 A.実験方法および使用材料
 (1)細胞試料
 5人の健常人ボランティア(HD1~HD5)ならびに6人のHLA-A0201陽性固形癌患者(PT1~PT6)から末梢血試料を得た。健常人および癌患者のHLA-アレルは、HD1:0201/2402、HD2:0201/0206、HD3:0201/2602、HD4:0201/3303、HD5:0201/2402、PT1:0201/2402、PT2:0201/2402、PT3:0201/2402、PT4:0201/2402、PT5:0201/2402、PT6:0201/2402であった。得られた末梢血試料をFicoll-Hypaque(Pharmacia, Uppsala, Sweden)を用いる密度勾配遠心分離に供して末梢血単核細胞(PBMCs)を分離し、使用するまで-170℃にて冷凍した。
 (2)フローサイトメトリー分析およびソーティング
 先ず、1試料あたり2x10個のPBMCsを、FACSバッファー(2%ウシ胎児血清含有PBS)中にて37℃で30分、PE抱合HLA-A0201-WT1 126-134テトラマー(MBL, Tokyo, Japan)にて染色した。次いで、下記の5色の蛍光標識モノクローナル抗体にて、暗所かつ氷上で25分染色した:FITC-標識抗-CD4、CD14、CD16、CD19およびCD56、抗-CD3-PerCP、抗-CD8-APC-Cy7(BD Bioscience, San Jose, CA)、抗-CD45RA-APCおよび抗-CCR7-PE-Cy7(BD Pharmingen, San Diego, CA)。染色された細胞をFACSバッファーにて2回洗浄した。FACSAria装置(BD Biosciences)を用いてソーティングを行い、FACSDivaソフトウェア(BD Biosciences)にてデータ解析を行って、CD4CD14CD16CD19CD56細胞フラクション中の単一のHLA-A0201-WT1126-134テトラマーCD3CD8細胞を得て、WT1-Tet細胞と定義した。
 (3)ソーティングされた単一細胞からのTCR-β鎖のcDNAの合成
 上記のごとく得られた単一WT1-Tet細胞を反応ミックスを入れたPCRチューブに直接ソーティングし(反応体積20μl)、50℃で90分インキュベーションしてcDNA合成を行い、次いで、反応を停止させるために95℃で5分インキュベーションした。RT反応液組成を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (4)PCR反応
 上記手順により得た10μlの合成cDNA生成物を、40μlの反応ミックス中に添加し、1st PCR反応を行った。PCR手順は以下のとおりであった:プレ-PCR加熱工程を95℃で9分、次いで、95℃で45秒の変性工程、57℃で45秒のアニーリング工程および72℃で50秒の伸長工程からなるサイクルを40サイクル。1st PCR反応液組成を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 Vb PCR-1ミックスは、S1ミックス、S2ミックスおよびS7ミックスを含んでいた。
 Vb PCR-2ミックスは、S3ミックス、S4ミックスおよびS8ミックスを含んでいた。
 Vb PCR-3ミックスは、S5ミックスおよびS6ミックスを含んでいた。
 次いで、上記PCRの生成物を2nd PCR(スクリーニングPCR)に供した。上記PCR生成物を各々8本の別個のチューブに入れ、各チューブに反応ミックスを入れた。PCR手順は以下のとおりであった:プレ-PCR加熱工程を95℃で9分、次いで、94℃で45秒の変性工程、57℃で45秒のアニーリング工程および72℃で40秒の伸長工程からなるサイクルを35サイクル。2nd PCR反応液組成を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
** 8本のチューブのそれぞれに、S1ミックスプライマー~S8ミックスプライマーのぞれぞれを入れた。
 各Sミックスプライマーは表4に示すプライマーを含んでいた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004

表中<>はその中から1つの塩基を選択することを意味する。例えば....<ct>....と標記した場合は、....c....および....t....の2種の配列があることを意味する。
 8つのスクリーニングPCRにおける陽性反応を確認するために、5μlの各スクリーニングPCR生成物を2%アガロースゲル電気泳動に供した。次いで、さらなるPCRを行った。このPCRは、陽性と確認されたSミックスプライマーセットのVβ特異的フォワードプライマーをそれぞれ用いて上記のごとく得られた試料を鋳型として、3rd PCR反応を行った。PCR手順は以下のとおりであった:プレ-PCR加熱工程を95℃で9分、次いで、94℃で45秒の変性工程、57℃で45秒のアニーリング工程および72℃で40秒の伸長工程からなるサイクルを35サイクル。2nd PCR反応液組成を表5に示す。反応生成物を2%アガロースゲル電気泳動にかけ、陽性反応を確認した。陰性対照として、細胞を含まない系を用いて同じ手順で実験を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
*** 例えば、上記S1ミックスプライマーを用いた系で陽性反応が確認された場合にはS1ミックスプライマーの構成成分であるVb1/5、Vb11およびVb12をそれぞれ用いて3rd PCR反応を行った。
 (5)TCR-β相補性決定領域3(CDR3)の配列決定分析
 3rd PCT生成物を2%アガロースゲル電気泳動にかけ、陽性反応を確認した。増幅されたTCR-β遺伝子フラグメントを、QIAquick PCR Purification kit(Qiagen, Valencia, CA)により精製した。対応するVbプライマーを用いて配列決定を行った。配列決定にはABI PRIAM BigDye Terminator v 3.1 Cycle Sequencing kit(Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)を用い、ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer(Applied Biosystems)にて分析を行った。IMGTヒトTCR遺伝子データベースのサイト
(http://imgt.cines.fr/IMGT_vquest/vquest?livret=0&Option=humanTcRfor)と比較することによりCDR3の配列データを分析した。
 B.結果
 本発明において、HLA-A0201の5人の健常人(HD1~HD5)および6人の癌患者(PT1~PT6)の末梢血単核球中の636種のTCRβ鎖遺伝子の塩基配列を決定し、それらがコードするアミノ酸配列も決定することができた。健常人(HD1~HD5)および癌患者(PT1~PT6)由来のWT1特異的CTLのVβ鎖遺伝子の配列、J領域の配列、D領域の配列、N領域の配列、CDR3ヌクレオチド配列およびCDR3アミノ酸配列を図1-1~図1-9に示す。各人のWT1特異的CTLのクロナリティーを図2-1~図2-13に示す。また、CDR3ヌクレオチド配列を配列番号:1~636に示し、CDR3アミノ酸配列を配列番号:757~1392に示した。
 さらに、HLA-A0201陽性である1人の甲状腺癌患者(PT7)および1人の健常人(HD6)の末梢血試料から上記と同じ手順にてCDR3ヌクレオチド配列およびCDR3アミノ酸配列を決定した。PT7およびHD6から得られたCDR3ヌクレオチド配列を配列番号:637~756に、アミノ酸配列を1393~1512に示す。
 図2-1~図2-13からわかるように、健常人(HD1~HD5)では、いずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーはほとんどのクローンに関して1、希に2または3、ごく希に4(1種類だけ)であるものが見られるのに対し、治療前におけるすべての癌患者(AMLおよびMDS)においては、いずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーが複数のものが必ず存在しており、そのクロナリティー数およびそのような細胞の種類も健常人よりも多い傾向が見られた。具体的には、PT1:4種(これらのクロナリティー合計30)、PT2:10種(これらのクロナリティー合計38)、PT3:8種(これらのクロナリティー合計26)、PT4:4種(これらのクロナリティー合計9)。PT5:9種(これらのクロナリティー合計20)、PT6:5種(これらのクロナリティー合計13種)。一方、健常人HD1~HD5では、各人におけるクロナリティーが複数であるクローンの種類は1~5種であり、クロナリティー合計は2~10であった。
 以上において、HLA-AアリルがA*0201である場合について本発明を説明したが、本発明はHLA-AアリルがA*0206である場合にも適用可能な場合がある。
 本発明は、有用な抗癌治療用医薬、癌検査用キットまたは試薬、癌の研究試薬等が提供される。したがって、本発明は、癌の治療のための医薬品の分野、癌の検査用キットおよび試薬の分野、ならびに癌研究の分野などにおいて利用されうる。

Claims (15)

  1.  WT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3をコードするヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドであって、配列番号:1~756に示すいずれかのCDR3ヌクレオチド配列を有するDNA、またはその相補的RNA、またはそれらの相補配列を有するポリヌクレオチド。
  2.  配列番号:1~756に示すいずれかのCDR3ヌクレオチド配列からなるDNA、またはその相補的RNA、またはそれらの相補配列からなる請求項1記載のポリヌクレオチド。
  3.  WT1特異的細胞障害性T細胞(CTL)のT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖のCDR3のアミノ酸配列を有するペプチドであって、配列番号:757~1512に示すいずれかのCDR3アミノ酸配列を有するペプチド。
  4.  配列番号:757~1512に示すいずれかのCDR3アミノ酸配列からなる請求項3記載のペプチド。
  5.  請求項1または2記載のポリヌクレオチドあるいは請求項3または4記載のペプチドの、癌マーカーとしての使用。
  6.  治療前にHLA-A0201陽性患者から得られた試料中の、請求項1または2記載のいずれかのポリヌクレオチドあるいは請求項3または4記載のいずれかのペプチドを有するWT1特異的CTLのクロナリティーを調べることを特徴とする、癌の診断方法であって、該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLが存在する場合に、該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLの種類が多いほど、あるいは該クロナリティーが複数であるWT1特異的CTLのクロナリティーが大きいほど、患者が癌にかかっている可能性が高いと判定する方法。
  7.  治療前の患者におけるいずれかのCDR3ポリヌクレオチドまたはいずれかのCDR3ペプチドを有する3以上のクロナリティーを有するWT1特異的CTLのクロナリティーが大きいほど、あるいは3以上のクロナリティーを有するWT1特異的CTLの種類が多いほど、該患者が癌にかかっている可能性が高いと判定する、請求項6記載の方法。
  8.  請求項3または4記載のペプチドに対する抗体。
  9.  請求項1または2記載のポリヌクレオチド、請求項3または4記載のペプチド、あるいは請求項8記載の抗体を含むチップ。
  10.  配列番号:1513~1538に示す配列から選択される配列を有するCDR3ポリペプチド増幅用プライマー。
  11.  請求項1または2記載のポリヌクレオチドあるいは請求項3または4記載のペプチドを有するWT1特異的CTLを検出するための手段を含む、癌の診断キット。
  12.  請求項1または2記載のポリヌクレオチドあるいは請求項3または4記載のペプチドを有するWT1特異的CTLを検出するための手段を含む、癌の診断装置。
  13.  請求項9記載のチップまたは請求項10記載のプライマーを含む請求項11記載のキット。
  14.  請求項9記載のチップまたは請求項10記載のプライマーが用いられる請求項12記載の装置。
  15.  請求項1または2記載のポリヌクレオチド配列を含むT細胞レセプター遺伝子を導入したHLA-A0201陽性癌患者のリンパ球。
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