WO2023167250A1 - 重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)に対する細胞性免疫応答活性の測定方法 - Google Patents
重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)に対する細胞性免疫応答活性の測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023167250A1 WO2023167250A1 PCT/JP2023/007658 JP2023007658W WO2023167250A1 WO 2023167250 A1 WO2023167250 A1 WO 2023167250A1 JP 2023007658 W JP2023007658 W JP 2023007658W WO 2023167250 A1 WO2023167250 A1 WO 2023167250A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cov
- sars
- peptides
- cell
- amino acid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 110
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 title claims abstract description 68
- 230000024932 T cell mediated immunity Effects 0.000 title abstract description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 title abstract 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims abstract description 182
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims abstract description 103
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 claims abstract description 80
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract description 57
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 47
- 101000629318 Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 Spike glycoprotein Proteins 0.000 claims abstract description 45
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 claims abstract description 36
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 claims abstract description 27
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 45
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 45
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 43
- 230000021633 leukocyte mediated immunity Effects 0.000 claims description 34
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 25
- 101710198474 Spike protein Proteins 0.000 claims description 23
- 229940096437 Protein S Drugs 0.000 claims description 21
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 14
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 claims description 10
- 108010074328 Interferon-gamma Proteins 0.000 claims description 6
- 102000008070 Interferon-gamma Human genes 0.000 claims description 6
- 229960003130 interferon gamma Drugs 0.000 claims description 6
- 102000019034 Chemokines Human genes 0.000 claims description 3
- 108010012236 Chemokines Proteins 0.000 claims description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 3
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 18
- 238000003556 assay Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 33
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 23
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 22
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 22
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 22
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 22
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 210000003819 peripheral blood mononuclear cell Anatomy 0.000 description 14
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 12
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 10
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 10
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 10
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 10
- 230000005965 immune activity Effects 0.000 description 10
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 10
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 10
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 108700039887 Essential Genes Proteins 0.000 description 8
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 8
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 7
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 7
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 210000000612 antigen-presenting cell Anatomy 0.000 description 6
- 239000008004 cell lysis buffer Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 5
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 5
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 5
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101000756632 Homo sapiens Actin, cytoplasmic 1 Proteins 0.000 description 4
- 101000599940 Homo sapiens Interferon gamma Proteins 0.000 description 4
- 102100037850 Interferon gamma Human genes 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 4
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 4
- 230000007969 cellular immunity Effects 0.000 description 4
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 4
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 4
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 4
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 4
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000011510 Elispot assay Methods 0.000 description 3
- 101150106931 IFNG gene Proteins 0.000 description 3
- 102100034343 Integrase Human genes 0.000 description 3
- 108091027974 Mature messenger RNA Proteins 0.000 description 3
- 125000000729 N-terminal amino-acid group Chemical group 0.000 description 3
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 3
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 3
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 210000004443 dendritic cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 3
- ZFGMDIBRIDKWMY-PASTXAENSA-N heparin Chemical compound CC(O)=N[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COS(O)(=O)=O)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](C(O)=O)O[C@@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OS(O)(=O)=O)[C@@H](O[C@@H]3[C@@H](OC(O)[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@H]3O)C(O)=O)O[C@@H]2O)CS(O)(=O)=O)[C@H](O)[C@H]1O ZFGMDIBRIDKWMY-PASTXAENSA-N 0.000 description 3
- 229960001008 heparin sodium Drugs 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 229920006008 lipopolysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 3
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 description 3
- 108700021021 mRNA Vaccine Proteins 0.000 description 3
- 229940126582 mRNA vaccine Drugs 0.000 description 3
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 3
- 210000001616 monocyte Anatomy 0.000 description 3
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 3
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 3
- 102100022900 Actin, cytoplasmic 1 Human genes 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 2
- 241000701022 Cytomegalovirus Species 0.000 description 2
- 206010013975 Dyspnoeas Diseases 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 238000007397 LAMP assay Methods 0.000 description 2
- 102000043129 MHC class I family Human genes 0.000 description 2
- 108091054437 MHC class I family Proteins 0.000 description 2
- 238000002123 RNA extraction Methods 0.000 description 2
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 2
- 230000030741 antigen processing and presentation Effects 0.000 description 2
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 2
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 2
- KQNZDYYTLMIZCT-KQPMLPITSA-N brefeldin A Chemical compound O[C@@H]1\C=C\C(=O)O[C@@H](C)CCC\C=C\[C@@H]2C[C@H](O)C[C@H]21 KQNZDYYTLMIZCT-KQPMLPITSA-N 0.000 description 2
- JUMGSHROWPPKFX-UHFFFAOYSA-N brefeldin-A Natural products CC1CCCC=CC2(C)CC(O)CC2(C)C(O)C=CC(=O)O1 JUMGSHROWPPKFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000003114 enzyme-linked immunosorbent spot assay Methods 0.000 description 2
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 2
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical group C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- 101150087690 ACTB gene Proteins 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- 108091008048 CMVpp65 Proteins 0.000 description 1
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 description 1
- 102000000844 Cell Surface Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010001857 Cell Surface Receptors Proteins 0.000 description 1
- 206010008531 Chills Diseases 0.000 description 1
- 241000494545 Cordyline virus 2 Species 0.000 description 1
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 1
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 1
- 206010013911 Dysgeusia Diseases 0.000 description 1
- 208000000059 Dyspnea Diseases 0.000 description 1
- 241000028466 Escherichia coli O111 Species 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 101710114810 Glycoprotein Proteins 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000043131 MHC class II family Human genes 0.000 description 1
- 108091054438 MHC class II family Proteins 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 108060004795 Methyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 208000000112 Myalgia Diseases 0.000 description 1
- 238000000636 Northern blotting Methods 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 206010068319 Oropharyngeal pain Diseases 0.000 description 1
- 201000007100 Pharyngitis Diseases 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010035664 Pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 241000288906 Primates Species 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000933967 Pseudomonas phage KPP25 Major capsid protein Proteins 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 238000003559 RNA-seq method Methods 0.000 description 1
- 102000006382 Ribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010083644 Ribonucleases Proteins 0.000 description 1
- 241000315672 SARS coronavirus Species 0.000 description 1
- 208000037847 SARS-CoV-2-infection Diseases 0.000 description 1
- 201000003176 Severe Acute Respiratory Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 101710167605 Spike glycoprotein Proteins 0.000 description 1
- 230000006044 T cell activation Effects 0.000 description 1
- 108091005906 Type I transmembrane proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000002269 analeptic agent Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 230000010100 anticoagulation Effects 0.000 description 1
- 230000000890 antigenic effect Effects 0.000 description 1
- 210000003651 basophil Anatomy 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 1
- 230000020411 cell activation Effects 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000019564 dysgeusia Nutrition 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 210000003979 eosinophil Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 230000004727 humoral immunity Effects 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 210000002865 immune cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000034217 membrane fusion Effects 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 208000013465 muscle pain Diseases 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 210000000822 natural killer cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000440 neutrophil Anatomy 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 229940023041 peptide vaccine Drugs 0.000 description 1
- 229940125667 peptide vaccine candidate Drugs 0.000 description 1
- -1 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 230000001124 posttranscriptional effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002331 protein detection Methods 0.000 description 1
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 1
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 1
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 208000013220 shortness of breath Diseases 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000000528 statistical test Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 1
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
Definitions
- cell-mediated immunity In addition to humoral immunity in which antibodies play a central role, cell-mediated immunity is the body's defense function against SARS-CoV-2.
- Cell-mediated immunity recognizes foreign substances such as pathogens that have invaded the body, and activates CD4 + T cells and/or CD8 + T cells via antigen-presenting cells to eliminate foreign substances (or cells containing foreign substances, such as infected cells). cells), the immune response system.
- Different individuals may have different cellular immune response capacities depending, for example, on their infection or vaccination history with the pathogen of interest or with pathogens structurally related thereto.
- the SARS-CoV-2 spike protein has sequence identity with the amino acid sequence of the Wuhan-Hu-1 strain SARS-CoV-2 spike protein (NCBI Reference Sequence: QHD43416.1, YP_009724390.1) 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, 99.1% or more, 99.2% ⁇ 99.3%, ⁇ 99.4%, ⁇ 99.5%, ⁇ 99.6%, ⁇ 99.7%, ⁇ 99.8%, ⁇ 99.9%, or 100% spike protein can be
- the SARS-CoV-2 spike protein has 0, 1, 2, 3 mutated amino acids based on the amino acid sequence of the Wuhan-Hu-1 strain SARS-CoV-2 spike protein.
- the expression level of mRNA can be evaluated based on the cycle threshold (Ct value) obtained by the real-time RT-PCR method.
- Ct value cycle threshold
- the expression level of the marker can be easily compared between samples. .
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
簡便性、迅速性、及び/又はコスト効率性に優れ且つ高感度に重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)に対する被験者の細胞性免疫応答活性を測定できる実用的な新規アッセイを確立する。SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性を測定する方法が提供され、この方法は、(1)被験者から採取された、白血球を含む検体を準備する工程;(2)検体に複数のペプチドを添加し、水性媒体中で、検体と複数のペプチドとをインキュベートする工程;並びに(3)工程(2)の後、白血球におけるT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する工程を含み、該複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている。
Description
本開示はSARS-CoV-2に関する。より具体的には本開示は、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫応答活性を測定する方法に関する。
重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2:Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2)は、4つの主要な構造タンパク質、具体的にはスパイク(S)タンパク質と、エンベロープ(E)タンパク質と、膜(M)タンパク質と、ヌクレオカプシド(N)タンパク質とを有するコロナウイルスである。スパイクタンパク質は、S1及びS2と呼ばれる2つの領域からなる大きなI型膜貫通型タンパク質であり、S1には主に、細胞表面の受容体を認識する受容体結合ドメインが、S2には膜融合に必要な要素が含まれている(非特許文献1)。SARS-CoV-2感染症は、パンデミックとなって世界中の人々を苦しめており、肺炎症状の他、発熱、咳、息切れ、呼吸困難、悪寒、悪寒を伴う震え、筋肉痛、頭痛、咽頭痛、味覚障害、又は嗅覚障害などの、幅広い症状を引き起こすことが知られている。
SARS-CoV-2に対する生体の防御機能として、抗体が中心的役割を果たす液性免疫のほか、細胞性免疫がある。細胞性免疫は、体内に侵入した病原体等の異物を認識し、抗原提示細胞を介してCD4+ T細胞及び/又はCD8+ T細胞を活性化することで異物(あるいは異物を含む細胞、例えば感染細胞)の排除をもたらす、免疫応答系である。異なる個体は、例えば目的の病原体若しくはそれに構造的に関連する病原体についての感染履歴又はワクチン接種歴に応じて、異なる細胞性免疫応答能力を有し得る。
細胞性免疫応答活性の測定は、被験者に由来する末梢血単核細胞(PBMC)を含む試料に、病原体等由来の抗原を添加することでPBMCに含まれるT細胞等の白血球を刺激した後、刺激された白血球によって産生されるサイトカイン(例えばインターフェロンγ)などのエフェクター分子を検出するか、又は、エフェクター分子を発現している白血球を検出することで行うことができる。SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答の活性を測定する方法としては、ELISpot技術を用いる方法(非特許文献2)、ELISA法を用いる方法(非特許文献3)、フローサイトメトリー技術を用いる方法(非特許文献4)が報告されている。これらはいずれも、特異的抗体を用いてタンパク質産物としてのエフェクター分子を検出するものである。
ELISpot技術を用いて細胞性免疫応答活性を測定する方法は、抗原刺激前に、全血からPBMCを分離する必要があり、PBMC分離に時間と労力がかかる。また、当該方法は、細胞刺激後の上清中にタンパク質として発現するエフェクター分子を検出する方法であるため、抗原刺激を開始してから、検出に十分な量のタンパク質が発現し分泌されるまでの時間が長く、抗原刺激に通常16時間以上の時間を要する。
ELISA法を用いて細胞性免疫応答活性を測定する方法は、抗原刺激前にPBMC分離の工程を必要とせず、被験者から採取した血液を全血のまま用いて抗原刺激することができるが、ELISpot技術を用いる方法と同様に、細胞刺激後の上清中にタンパク質として発現するエフェクター分子を検出する方法であるため、抗原刺激を開始してから、検出に十分な量のタンパク質が発現し分泌されるまでの時間が長く、抗原刺激に通常20時間以上の時間を要する。また、分泌されたタンパク質が溶液中に希釈された状態で測定が行われるため、測定感度が低くなる。
フローサイトメトリー技術を用いて細胞性免疫応答活性を測定する方法は、抗原刺激前にPBMC分離の工程を必要とせず、被験者から採取した血液を全血のまま用いて抗原刺激することができ、かつ、抗原刺激の時間が5~8時間で済む。しかしながら、抗原刺激の際に、分泌性のエフェクター分子を細胞内にとどめるためにBrefeldin-Aを共存させなければならず、また高価な専用機器を要しその機器の操作のために熟練した技術も要するため、手間とコストがかかる。また、フローサイトメトリー技術を用いる方法は、T細胞の活性化を促進するために、抗原刺激の際に抗CD28抗体を共存させる必要があり、そのことによりバックグラウンドが上昇する可能性がある。
Cell, Vol. 181, pp 914-921, 2020
International Journal of Infectious Diseases, Vol 113. pp 155-162, 2021
International Journal of Infectious Diseases, Vol 106. pp 338-347, 2021
medRxiv 2020 Nov 3;2020.10.30.20223099. doi: 10.1101/2020.10.30.20223099.
SARS-CoV-2が社会全体に与えてきた、そして現に与えている、甚大な影響に鑑みると、簡便性、迅速性、及び/又はコスト効率性に優れ且つ高感度にSARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性を測定できる系が求められる。しかしながら、例えば迅速性又はコスト効率性のような一側面の改善を追求すると他方で感度が失われるなどして、実用的なアッセイを具体的に確立することは必ずしも容易ではなかった。
本開示の実施形態は、上記の課題を解決する新規方法を提供するものである。本開示は以下の実施形態を含む。
[1]
(1)被験者から採取された、白血球を含む検体を準備する工程;
(2)前記検体に複数のペプチドを添加し、水性媒体中で、前記検体と前記複数のペプチドとをインキュベートする工程;並びに
(3)工程(2)の後、前記白血球における、インターフェロンγ(IFNγ)及びCXCモチーフケモカインリガンド10(CXCL10)から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する工程
を含み、
前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、かつ、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている、
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性を測定する方法。
[2]
前記複数のペプチドが、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の15~20アミノ酸長の断片に相当する複数のペプチドである、[1]に記載の方法。
[3]
前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列に沿って隣接するペプチドが互いに10~14アミノ酸オーバーラップしている、[1]又は[2]に記載の方法。
[4]
前記検体は全血である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の方法。
[5]
前記工程(2)におけるインキュベートは2~4時間行われる、[1]~[4]のいずれか一項に記載の方法。
[6]
さらに以下の工程を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の方法:
(2a)前記工程(2)後の検体を凍結する工程;及び
(2b)前記工程(2a)で凍結された検体を融解する工程。
[7]
前記工程(3)において、T細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する方法が、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)法である、[1]~[6]のいずれか一項に記載の方法。
[1]
(1)被験者から採取された、白血球を含む検体を準備する工程;
(2)前記検体に複数のペプチドを添加し、水性媒体中で、前記検体と前記複数のペプチドとをインキュベートする工程;並びに
(3)工程(2)の後、前記白血球における、インターフェロンγ(IFNγ)及びCXCモチーフケモカインリガンド10(CXCL10)から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する工程
を含み、
前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、かつ、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている、
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性を測定する方法。
[2]
前記複数のペプチドが、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の15~20アミノ酸長の断片に相当する複数のペプチドである、[1]に記載の方法。
[3]
前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列に沿って隣接するペプチドが互いに10~14アミノ酸オーバーラップしている、[1]又は[2]に記載の方法。
[4]
前記検体は全血である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の方法。
[5]
前記工程(2)におけるインキュベートは2~4時間行われる、[1]~[4]のいずれか一項に記載の方法。
[6]
さらに以下の工程を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の方法:
(2a)前記工程(2)後の検体を凍結する工程;及び
(2b)前記工程(2a)で凍結された検体を融解する工程。
[7]
前記工程(3)において、T細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する方法が、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)法である、[1]~[6]のいずれか一項に記載の方法。
本開示の実施形態による、SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性を測定する方法は、
(1)被験者から採取された、白血球を含む検体を準備する工程と、
(2)該検体に複数のペプチドを添加し、水性媒体中で、該検体と上記複数のペプチドとをインキュベートする工程と、
(3)工程(2)の後、上記白血球における、IFNγ(インターフェロンγ)及びCXCL10(CXCモチーフケモカインリガンド10)から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する工程と、を含む。すなわち本方法は、被験者に由来する検体を使用してex vivoで実施されるものである。本開示における被験者は哺乳類動物であり、好ましくは霊長目であり、特に好ましくはヒトである。本開示における被験者は、SARS-CoV-2感染者、SARS-CoV-2感染の疑いがある者、SARS-CoV-2未感染者、又はSARS-CoV-2ワクチンの接種者であり得る。上記マーカーはヒトにおける名称で表示しているが、動物種によっては、又は文脈によっては、同じマーカーが別の名称で呼ばれることもあり得る。細胞性免疫応答活性の文脈で使用される「測定する」という用語は、細胞性免疫応答活性を定量化することだけでなく、その定量化結果に基づいて(例えば陰性対照及び/又は陽性対照と比較して)有意な細胞性免疫応答活性の有無を判定又は検査することも含み得る。
(1)被験者から採取された、白血球を含む検体を準備する工程と、
(2)該検体に複数のペプチドを添加し、水性媒体中で、該検体と上記複数のペプチドとをインキュベートする工程と、
(3)工程(2)の後、上記白血球における、IFNγ(インターフェロンγ)及びCXCL10(CXCモチーフケモカインリガンド10)から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する工程と、を含む。すなわち本方法は、被験者に由来する検体を使用してex vivoで実施されるものである。本開示における被験者は哺乳類動物であり、好ましくは霊長目であり、特に好ましくはヒトである。本開示における被験者は、SARS-CoV-2感染者、SARS-CoV-2感染の疑いがある者、SARS-CoV-2未感染者、又はSARS-CoV-2ワクチンの接種者であり得る。上記マーカーはヒトにおける名称で表示しているが、動物種によっては、又は文脈によっては、同じマーカーが別の名称で呼ばれることもあり得る。細胞性免疫応答活性の文脈で使用される「測定する」という用語は、細胞性免疫応答活性を定量化することだけでなく、その定量化結果に基づいて(例えば陰性対照及び/又は陽性対照と比較して)有意な細胞性免疫応答活性の有無を判定又は検査することも含み得る。
白血球を含む検体は、例えば血液から分離された末梢血単核細胞(PBMC)、あるいはさらに精製された白血球そのものであってもよいが、本実施形態では有利なことに、PBMCを分離する手間と時間を排除して、全血を検体として利用することができる。当業者に理解されるように、全血である検体は、ヘパリン等の抗凝固剤を含み得る。「被験者から採取された」検体とは、被験者に由来する検体を意味し、例えば抗凝固処理やPBMC分離等を経た後のものも「被験者から採取された」検体である。被験者から採取された全血等の検体は、一般に、採血管に保存される。採血管としては、例えばEDTA採血管、及びヘパリンナトリウム採血管が挙げられる。EDTAはリンパ球の細胞活性に影響を及ぼす可能性があるため、ヘパリンナトリウム採血管がより好ましい。
工程(1)の「検体を準備する工程」とは、工程(2)以降の実施のために使用可能な検体を取得又は調製する段階を表す。被験者の身体から検体を直接採取(例えば採血)したのが当該方法の実施者であったか否かは問わない。
本開示において、白血球としては、例えばリンパ球、好中球、好酸球、好塩基球、及び単球が挙げられる。単球はマクロファージ又は樹状細胞へ分化するため、マクロファージ及び樹状細胞は白血球に属する。リンパ球としては、例えばT細胞、B細胞、及びナチュラルキラー細胞が挙げられる。また、本開示の白血球を含む検体、例えば全血、PBMC等は、B細胞、単球、マクロファージ、樹状細胞等の抗原提示細胞を含み得る。また、検体中のT細胞には、CD4+ T細胞及びCD8+ T細胞が含まれ得る。
本開示において、SARS-CoV-2スパイクタンパク質は、野生型のSARS-CoV-2のスパイクタンパク質の他、変異型のSARS-CoV-2のスパイクタンパク質であり得る。SARS-CoV-2の野生型としては、例えばWuhan-Hu-1株が挙げられる。SARS-CoV-2の変異型としては、例えばアルファ株、ベータ株、ガンマ株、デルタ株、イプシロン株、ゼータ株、イータ株、シータ株、イオタ株、カッパ株、ラムダ株、ミュー株、及びオミクロン株が挙げられ、それぞれの株の亜種も含まれる。本開示において、SARS-CoV-2スパイクタンパク質は、Wuhan-Hu-1株SARS-CoV-2のスパイクタンパク質のアミノ酸配列(NCBI Reference Sequence:QHD43416.1,YP_009724390.1)との配列同一性が、90%以上、91%以上、92%以、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、99.1%以上、99.2%以上、99.3%以上、99.4%以上、99.5%以上、99.6%以上、99.7%以上、99.8%以上、99.9%以上、又は100%のスパイクタンパク質であり得る。本開示において、SARS-CoV-2スパイクタンパク質は、Wuhan-Hu-1株SARS-CoV-2のスパイクタンパク質のアミノ酸配列を基準として、変異したアミノ酸の数が0個、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個又は100個のスパイクタンパク質であり得る。
本開示において、「複数のペプチド」とは、互いにアミノ酸配列が異なるという意味において複数種類のペプチドが含まれている、8~30アミノ酸長のペプチドの集団を表す。例えば2つのペプチドが同じ配列を部分的に共有していても、第一のペプチドにはない1つ以上のアミノ酸残基が第二のペプチドの末端に追加されていたら、これら2つのペプチドは「互いにアミノ酸配列が異なる」と言える。本実施形態で使用される複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドである。すなわち、当該複数のペプチドに含まれるペプチドのそれぞれが、SARS-CoV-2ウイルスを構成するスパイクタンパク質のアミノ酸配列の部分配列からなるペプチドである。これらのペプチドがスパイクタンパク質から断片化処理して得られる断片であることは要せず、実際、本実施形態のペプチドは典型的には化学合成されたペプチドであり得る。
重要なことに、本実施形態で使用される複数のペプチドは、ペプチドの集団として、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーするものである。このことが、後述するmRNA発現レベル測定を通じた細胞性免疫応答判定の実用性のために重要であることが見出された。複数のペプチドが「SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーする」とは、当該複数のペプチド中の全ペプチドをスパイクタンパク質の全長アミノ酸配列上の対応位置に宛てがって並べていった場合に、全長アミノ酸配列中にあるアミノ酸残基位置(Wuhan-Hu-1株では全部で1273残基)の40%以上が覆われることを意味する。本開示では、複数のペプチドに含まれる全ペプチドを、対応する目的タンパク質(例えばSARS-CoV-2スパイクタンパク質)の全長アミノ酸配列の対応位置に宛てがって並べたときに、その全長アミノ酸配列の全アミノ酸残基のうちのどれだけがペプチドによってカバーされるかを表す百分率を「カバー率」と呼ぶ。従来、アミノ酸配列全長の40%に満たないカバー率のペプチド(例えば既知のMHCクラスI又はII拘束性ペプチドのセットや、ペプチドベースのワクチン又はワクチン候補等)を用いてリンパ球を刺激してT細胞活性化を測定することも行われてきたが、mRNAレベルに基づくSARS-CoV-2スパイクタンパク質特異的細胞性免疫応答の判定の系においては、カバー率が例えば20%未満であると判定の信頼性が著しく低下し得ることが見出された。このカバー率は40%以上、50%以上、60%以上、70%以上又は80%以上であってもよく、90%以上とすると極めて信頼性の高い細胞免疫性検査が得られる。
SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーする複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の15~20アミノ酸長の断片に相当する複数のペプチドであることが好ましい。換言すると、本実施形態における「複数のペプチド」中のペプチドは15~20アミノ酸長であることが好ましく、より好ましくは15~18アミノ酸長、さらに好ましくは15アミノ酸長である。SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしており上記アミノ酸長範囲内である複数のペプチドが、検体に添加され又は検体とインキュベートされる際に、上記アミノ酸長の範囲外の長さの追加的ペプチドが共存していてもよい。
抗原提示細胞表面に発現しているMHC分子は非常に多様性に富んでおり、結合できるペプチドの配列及び長さは個体間での差が非常に大きい。そのため、細胞性免疫検査として幅広く適用できるようにするため、MHC分子上に直接結合できるClass I又はClass IIペプチドを含む14アミノ酸以下のペプチド鎖を使用するよりも、15アミノ酸以上のペプチド鎖を使用することが好ましい。15アミノ酸以上のペプチド鎖を、検体中に含まれる抗原掲示細胞と混ぜることにより、抗原提示細胞に取り込まれ、細胞内でClass I又はClass IIペプチドまで分解され、抗原として細胞表面に提示され、同じ検体内に含まれる抗原特異的なT細胞にて認識可能な状態になると考えられる。
抗原提示細胞表面に発現しているMHC分子は非常に多様性に富んでおり、結合できるペプチドの配列及び長さは個体間での差が非常に大きい。そのため、細胞性免疫検査として幅広く適用できるようにするため、MHC分子上に直接結合できるClass I又はClass IIペプチドを含む14アミノ酸以下のペプチド鎖を使用するよりも、15アミノ酸以上のペプチド鎖を使用することが好ましい。15アミノ酸以上のペプチド鎖を、検体中に含まれる抗原掲示細胞と混ぜることにより、抗原提示細胞に取り込まれ、細胞内でClass I又はClass IIペプチドまで分解され、抗原として細胞表面に提示され、同じ検体内に含まれる抗原特異的なT細胞にて認識可能な状態になると考えられる。
好ましくは、当該複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列上のそれぞれの対応位置に並べられた場合に、スパイクタンパク質のアミノ酸配列に沿って隣接するペプチドが互いに10~14アミノ酸オーバーラップする。これはすなわち、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列上で、n番目のペプチドのN末端残基が、隣接するn+1番目のペプチドのN末端残基よりも上流に位置するが、n+1番目のペプチドのN末端残基以降の10~14残基の配列は両ペプチドに共通することを意味する。このオーバーラップは例えば10~11アミノ酸であってもよく、11アミノ酸のオーバーラップは特に好適な一例である。あるペプチドを基準として、それに「隣接するペプチド」とは、その基準となるペプチドのC末端側と配列上重なるN末端側を有するペプチドのうち直近のもの(すなわち最短のN末端-N末端距離を与えるもの)、又は、その基準となるペプチドのN末端側と配列上重なるC末端側を有するペプチドのうち直近のもの(すなわち最短のC末端-C末端距離を与えるもの)を意味する。SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしており上記オーバーラップ条件を満たす複数のペプチドが、検体に添加され又は検体とインキュベートされる際に、上記オーバーラップ条件を満たさない追加的ペプチドが共存していてもよい。
「検体に複数のペプチドを添加する」とは、検体とその複数のペプチドとを組み合わせることを意味し、「複数のペプチドに検体を添加する」と同義である。検体とインキュベートされたこれらのペプチドは、検体中の抗原提示細胞に取り込まれ、場合によってはさらに短く分解され、抗原としてMHCクラスI又はクラスII分子と共に細胞表面に提示され、それがT細胞によって認識され得る。このように、当該複数のペプチドは、CD4+リンパ球によって認識されるアミノ酸配列を含むペプチド、及びCD8+リンパ球によって認識されるアミノ酸配列を含むペプチドを含み得る。CD4+リンパ球によって認識されるアミノ酸配列を含むペプチド又はCD8+リンパ球によって認識されるアミノ酸配列を含むペプチドを同定する方法は当業者に知られており、例えば細胞内サイトカイン染色法(ICS:intracellular cytokine staining)によって容易に達成され得る。例えば、刺激されたT細胞によって発現されるサイトカインタンパク質は公知であるから、上述したようにBrefeldin-Aの存在下でペプチドと検体のインキュベーションを行って、フローサイトメトリーによりCD4又はCD8とそのサイトカインとについて共染色されるリンパ球の存在を確認すれば、ペプチドにCD4+又はCD8+リンパ球によって認識されるアミノ酸配列が含まれていたことが確認される。
このように、生細胞によるペプチドの取り込み、抗原提示、及び抗原認識をin vitroあるいはex vivoの水性媒体中で行えること自体は本技術分野で確立されており、当業者はその目的に適した水性媒体を通常の知識に基づいて選択又は調製することができる。水性媒体は例えば細胞培養用の液体培地であり得る。全血は典型的に水性媒体中に維持されるが、その水性媒体を本実施形態の方法における水性媒体として使用してもよい。
本実施形態の方法の工程(2)では、水性媒体中に添加された、上記条件を満たす複数のペプチドと検体とがインキュベートされる。インキュベーションは、30℃~40℃の範囲の温度で実施され得、好ましくは37℃±0.5℃で実施され得る。インキュベートする時間は、1時間から8時間までで様々であってよい。インキュベーションは、1時間~2時間、2時間~3時間、3時間~4時間、4時間~5時間、5時間~6時間、6時間~7時間、6時間~8時間、1時間~4時間又は2時間~4時間であってもよく、好ましくは2~4時間である。インキュベーションの際の、検体と複数のペプチドとを含む混合物において、当該複数のペプチド全体としての濃度は、例えば0.1~20μg/mL、0.2~10μg/mL、又は0.5~5μg/mLであり得る。このインキュベーションのあいだに、生細胞によるペプチドの取り込み、抗原提示、及び抗原認識が起こることが理解され、さらに、SARS-CoV-2スパイクタンパク質特異的細胞性免疫を有する被験者を、有しない被験者から区別できる有意なmRNAレベル差が起こることが見出された。T細胞エフェクター分子の発現上昇には転写後調節も寄与し得るため(Immunology. 2021;164:57-72)、mRNAレベルで信頼性の高い細胞性免疫活性の判定を行えることは必ずしも自明なことではなく、また、SARS-CoV-2スパイクタンパク質に関しそのような有意なmRNAレベル差を迅速に起こさせるために特定のペプチド条件を要することも知られていなかった。
本実施形態の方法は、上述した工程(2)の後、かつ工程(3)の前に、検体を凍結する工程(2a)、及び工程(2a)で凍結された検体を融解する工程(2b)をさらに含み得る。これらの工程は、ペプチド刺激後の検体の安定化、長期保管、輸送等のために有利となる。
IFNγ及びCXCL10は、公知のT細胞機能関連マーカーである。これらのマーカーは細胞性免疫の一部として刺激された白血球において発現が誘導される。これらのマーカーのmRNAレベルを測定できる技術の非限定的な例としては、ノザンブロットやマイクロアレイ等のハイブリダイゼーションに基づく方法、RNaseプロテクション法、RNA-Seq(配列決定)法等が挙げられるが、迅速性、簡便性、信頼性等の観点から逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)法が好ましく、特にリアルタイムRT-PCR法は優れた定量性を有するため好ましい。リアルタイムRT-PCR法としては、例えばSYBR(登録商標)Green法、及びTaqMan(登録商標)法が挙げられる。SARS-CoV-2の蔓延に伴って、感染検査のためにPCR装置の普及が一層進んでいるため、SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性をRT-PCRで簡便にかつ高い信頼性で測定できる実用的方法を確立したことは意義が大きい。同様に、臨床現場などで簡便かつ迅速に使用できる、定温核酸増幅法のLoop mediated isothermal amplification (LAMP) 法、Helicase dependent amplification法、Rolling circle amplification法、Recombinase polymerase amplification法、Invader assay法、なども好ましい。さらに、より定量性の高い、Digital droplet PCR法やDigital droplet LAMP法なども好ましい。
工程(3)の一つの実施形態では、必要に応じて、赤血球、及び白血球以外の血液成分が、全血サンプルから除去されてよい。他の実施形態では、全血は、特定のいずれの細胞型の除去又は単離をも行わずに用いられる。いくつかの実施形態では、全血は一般的な市販の磁気ビーズ、遠心カラムなどを利用したTotal RNA抽出法にてRNA抽出されマーカー測定されてよい。好ましい実施形態では、mRNAの単離及び増幅のためのデバイスの使用を通じて白血球が単離される。このデバイスの実施形態は、各々その全内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,745,180号、同第7,968,288号、同第7,939,300号、同第7,981,608号、及び同第8,076,105号により詳細に記載されている。
簡潔に述べると、上記デバイスの特定の実施形態は、複数のサンプル導入ウェルと、白血球捕捉フィルターと、サンプル導出ノズルとを有したフィルタープレート、及び、該フィルタープレートの下に配置できる、オリゴ(dT)を固定化したウェルであるmRNA捕捉ゾーンを有するマルチウェルプレートを含む。フィルタープレートのサンプル導入ウェルと、白血球捕捉フィルター及びサンプル導出ノズルと、マルチウェルプレートのmRNA捕捉ゾーンのウェルとは、揃えて位置付けられ、従ってサンプル導入ウェルに入れられた液体が白血球捕捉フィルターを通って、さらにサンプル導出ノズルを通って、mRNA捕捉ゾーンのウェルに至ることができるようになっている。いくつかの実施形態では、サンプル導入ウェルに入れられた血液サンプルを、遠心力をかけて白血球捕捉フィルターに通す手段が用いられる。例えば、フィルタープレート全体を遠心分離機で回転させることにより、サンプル導入ウェルから白血球捕捉フィルターへと向かう方向に遠心力をかけて、血液サンプルを白血球捕捉フィルターに通すことができる。いくつかの実施形態では、血液サンプルを白血球捕捉フィルターに通す際には、サンプル導出ノズルの下に導出するサンプルを回収する、回収容器をサンプル導出ノズルの下に配置し得る。デバイスの好ましい実施形態では、白血球は、積層された複数の不織布からなる白血球捕捉フィルター上に捕捉される。血液サンプルのうち白血球捕捉フィルター上に捕捉されずに白血球捕捉フィルターを通過した部分は、回収容器に回収され得る。その後、回収容器は取り外され得る。いくつかの実施形態では、捕捉された白血球は、次に、細胞溶解バッファーで溶解され、それによって、捕捉された白血球からmRNAが放出される。次にこのmRNAを含む細胞溶解液は、上記マルチウェルプレートに移される。回収容器が取り外された状態のフィルタープレートの下に、上記マルチウェルプレートが配置され得る。フィルタープレートとマルチウェルプレートのウェルを揃え、遠心力をかけることで、簡便に、かつ、サンプル汚染を防ぎつつ、細胞溶解液をフィルタープレートからマルチウェルプレートに移すことができる。細胞溶解液中のmRNAは、mRNA捕捉ゾーンに固定化されたオリゴ(dT)にハイブリダイズされる。いくつかの実施形態で用いられてよい細胞溶解バッファーの組成に関するさらなる詳細は、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,101,344号に見出すことができる。いくつかの実施形態では、オリゴ(dT)に捕捉されていたmRNAからcDNAが合成される。好ましい実施形態では、cDNAは、次に、T細胞機能関連マーカーの増幅用に特に設計されたプライマーによるリアルタイムPCRを用いて増幅される。いくつかの実施形態では、mRNAを定量するその他の方法が用いられ、その例としては前述の方法が挙げられるがこれらに限定されない。本段落では、複数のサンプル導入ウェルを有するフィルタープレートと複数のmRNA捕捉ゾーンを有するマルチウェルプレートとを含むマルチウェル型のデバイスを説明し、そのようなデバイスは複数の試料を並行して処理するために便利であるが、原理的に同じ処理を単一ウェルのデバイスで行うこともできる。
工程(3)の一実施形態は、以下の(a)~(d)を含むRT-PCR法であり得る。
(a)フィルターメンブレンを通す濾過により全血から赤血球と非白血球血液成分とを除去して、フィルターメンブレン上に白血球を得ること;
(b)白血球を細胞溶解して、mRNAを含有する溶解物を生成させること;
(c)溶解物をオリゴ(dT)固定化基材(例えばオリゴ(dT)固定化プレート)に移して、オリゴ(dT)上にmRNAを捕捉すること;及び
(d)mRNAレベルを測定すること。
(a)フィルターメンブレンを通す濾過により全血から赤血球と非白血球血液成分とを除去して、フィルターメンブレン上に白血球を得ること;
(b)白血球を細胞溶解して、mRNAを含有する溶解物を生成させること;
(c)溶解物をオリゴ(dT)固定化基材(例えばオリゴ(dT)固定化プレート)に移して、オリゴ(dT)上にmRNAを捕捉すること;及び
(d)mRNAレベルを測定すること。
工程(a)の一実施形態は、工程(2)で得られたインキュベート後の検体を含むサンプルを、フィルタープレートのサンプル導入ウェルに添加し、インキュベーションし、遠心力を利用してフィルタレーションする工程である。その結果、フィルターメンブレン上に白血球を捕捉することができる。白血球捕捉フィルターであるフィルターメンブレンの好適な一例は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)繊維膜である。インキュベーションは、20℃~40℃の範囲の温度で実施され得る。インキュベートの時間は、1秒間から1時間までで様々であってよい。インキュベーションは、1秒間~1分間、1分間~1時間、1分間~20分間、2分間~20分間、5分間~15分間又は7分間~12分間であってよい。
工程(b)は、細胞溶解バッファーを用いて細胞を溶解する工程である。細胞を溶解して細胞内RNAを放出させることができる細胞溶解バッファーは当業者に知られており、例えば前述の細胞溶解バッファーが挙げられる。
工程(c)は、工程(b)で得られた溶解物を、オリゴ(dT)固定化基材に移して、例えば1時間、1時間~3時間、1時間~24時間、又は16時間~24時間インキュベートし、オリゴ(dT)上にmRNAを捕捉する工程である。
工程(d)は、
(i)(c)でオリゴ(dT)上の捕捉を介して単離されたmRNAに、プライマー及び逆転写酵素を添加して、相補DNA(cDNA)を作り出すこと;並びに
(ii)cDNAを、IFNγ及びCXCL10から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーの核酸配列に特異的であるセンス及びアンチセンスプライマーと、DNAポリメラーゼとに接触させて、増幅されたDNAを作り出すこと、
を含む方法によって実施され得る。これらの文脈において「プライマー」という用語はオリゴヌクレオチドプライマーを表す。これらの工程によって、T細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定することができる。
工程(c)は、工程(b)で得られた溶解物を、オリゴ(dT)固定化基材に移して、例えば1時間、1時間~3時間、1時間~24時間、又は16時間~24時間インキュベートし、オリゴ(dT)上にmRNAを捕捉する工程である。
工程(d)は、
(i)(c)でオリゴ(dT)上の捕捉を介して単離されたmRNAに、プライマー及び逆転写酵素を添加して、相補DNA(cDNA)を作り出すこと;並びに
(ii)cDNAを、IFNγ及びCXCL10から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーの核酸配列に特異的であるセンス及びアンチセンスプライマーと、DNAポリメラーゼとに接触させて、増幅されたDNAを作り出すこと、
を含む方法によって実施され得る。これらの文脈において「プライマー」という用語はオリゴヌクレオチドプライマーを表す。これらの工程によって、T細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定することができる。
PCR反応の完了後、又はPCR反応の進行中に、1つ以上のT細胞機能関連マーカーに対する種々のmRNA(PCR増幅cDNAの検出量で表される)が定量される。特定の実施形態では、定量は、1つ以上のマーカーをコードするmRNAの量を参照値と比較することによって算出される。いくつかの実施形態では、参照値は、ハウスキーピング遺伝子を例とする、刺激剤(例えば抗原ペプチド)によって発現が誘導も抑制もされない遺伝子の発現レベルである。特定のそのような実施形態では、β-アクチンの発現レベルが参照値として用いられる。本技術分野にて公知である数多くのその他のハウスキーピング遺伝子のいずれかも、参照値として用いられてよい。一つの実施形態として、リアルタイムRT-PCR法で得られるサイクル閾値(cycle threshold:Ct値)に基づいて、mRNAの発現レベルを評価することができる。当業者に一般的に知られているように、関心対象のマーカーのCt値をハウスキーピング遺伝子のCt値にてノーマライズすることで、検体間でのマーカーの発現量を容易に比較することができる。リアルタイムRT-PCR法では、1つ以上のT細胞機能関連マーカー遺伝子とハウスキーピング遺伝子との検出量を測定し、ハウスキーピング遺伝子のCt値を用いて、T細胞機能関連マーカー遺伝子(例えばIFNγ、又はCXCL10)をノーマライズし、ノーマライズされたCt値を遺伝子発現量(gene expression level)へ換算することで、刺激により発現変化(例えば増加)したmRNA量を概算することができる。例えば、
Gene expression level =2(-Ct value[marker]+Ct value[housekeeping gene])、
log2(Gene expression level)=-Ct value[marker]+Ct value[housekeeping gene]
などの式を用いることができる。
Gene expression level =2(-Ct value[marker]+Ct value[housekeeping gene])、
log2(Gene expression level)=-Ct value[marker]+Ct value[housekeeping gene]
などの式を用いることができる。
本開示の方法の実施形態において、1つ以上のT細胞機能関連マーカーの、刺激剤にて誘導された発現レベルを、非誘導(溶媒コントロール)サンプルからの同じマーカーの発現レベルと比較することで、刺激によるマーカーの発現レベル変化を評価することができる。ひとつの実施形態として、当業者には理解されるように、誘導されたマーカーの遺伝子発現量を非誘導されたマーカーの遺伝子発現量と比較したFold increase(F.I.)値又はそれから派生した値にて誘導の度合いを概算することができる。例えば、
log2F.I.=Gene expression level[stimulated sample]÷Gene expression level[solvent control])、
log2F.I.=-Ct[stimulated sample])+Ct[solvent control])
などの式を用いることができる。つまり、概算したmRNA発現量を、未刺激サンプルのmRNA発現量と比較することで、log2F.I.を算出することができる。log2F.I.は、刺激サンプルのmRNA発現量が、未刺激サンプルのmRNA発現量の何倍であるかを評価する指標であり、例えば、log2F.I.が0のときは、未刺激サンプルのmRNA発現量と刺激サンプルのmRNA発現量とが同じであることを意味し、log2F.I.が1のときは、刺激サンプルのmRNA発現量が、未刺激サンプルのmRNA発現量の2倍であることを意味する。すなわち、log2F.I.が大きいほど、ペプチド刺激で誘導されたmRNA発現量が増加したことを意味する。
log2F.I.=Gene expression level[stimulated sample]÷Gene expression level[solvent control])、
log2F.I.=-Ct[stimulated sample])+Ct[solvent control])
などの式を用いることができる。つまり、概算したmRNA発現量を、未刺激サンプルのmRNA発現量と比較することで、log2F.I.を算出することができる。log2F.I.は、刺激サンプルのmRNA発現量が、未刺激サンプルのmRNA発現量の何倍であるかを評価する指標であり、例えば、log2F.I.が0のときは、未刺激サンプルのmRNA発現量と刺激サンプルのmRNA発現量とが同じであることを意味し、log2F.I.が1のときは、刺激サンプルのmRNA発現量が、未刺激サンプルのmRNA発現量の2倍であることを意味する。すなわち、log2F.I.が大きいほど、ペプチド刺激で誘導されたmRNA発現量が増加したことを意味する。
本開示の方法の実施形態において、同一被験者の検体について、2種類以上のSARS-CoV-2株のスパイクタンパク質のアミノ酸配列に相当するペプチドを用いて細胞性免疫応答活性を測定し、それぞれのSARS-CoV-2株に対する細胞性免疫応答活性を比較することもできる。2つ以上のSARS-CoV-2株に対する細胞性免疫応答活性を比較することで、当該被験者が、どの株に対する細胞性免疫応答活性を有するか、又は、どの株に対する細胞性免疫応答活性が高いか、又はどの株に対して交差免疫性を示すか等を評価することができる。一つの実施形態として、第一の複数のペプチドはSARS-CoV-2の変異株のスパイクタンパク質配列に対応し、第二の複数のペプチドはSARS-CoV-2の野生株(又は別の変異株)のスパイクタンパク質配列に対応する。第一と第二の複数のペプチドは前述のようにそれぞれSARS-CoV-2スパイクタンパク質の40%以上をカバーする。第一と第二の複数のペプチドは、対応する株に特異的な配列部分、すなわち両株の配列差異をもたらす変異部分をカバーするペプチドを含むが、それ以外のペプチドは、第一と第二の複数のペプチドに共通し得る。第一の複数のペプチドにて誘導されたmRNA発現量が第二の複数のペプチドにて誘導されたmRNA発現量を上回った場合、もしくは下回った場合、上記変異株に対する被験者の細胞性免疫活性は、野生株(又は上記別の変異株)に対する細胞性免疫活性に比して、それぞれ高い、もしくは、低いと判定する。前述の「第一の複数のペプチドにて誘導されたmRNA発現量が第二の複数のペプチドにて誘導されたmRNA発現量を上回った場又は下回った場合」の判断方法としては、特に制限はないが、例えば統計学的有意差をもって判断する方法が挙げられる。一方、第一の複数のペプチドにて誘導されたmRNA発現量と第二の複数のペプチドにて誘導されたmRNA発現量が、統計的有意差がつかない程度に同一であった場合、上記変異株に対する検体の細胞性免疫活性は野生株(又は上記別の変異株)に対する細胞性免疫活性に比して差がないと判定する。適切な統計学的検定の選定及び適用は当業者の通常の技量の範囲内のことである。本開示の方法の実施形態は、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫活性の有無を調べると同時に、SARS-CoV-2の変異株特異的な細胞性免疫活性の有無を調べることができるため、臨床的に有用である。
本開示の測定方法に関わり得るRNAとしては、例えばmRNA、mRNAを含むRNA画分、及びTotal RNAが挙げられる。本開示の測定方法におけるmRNAは、スプライシング等のさまざまなプロセシングを受けて成熟したmRNAであっても、プロセシングを受けて成熟したmRNAになる前のRNA(mRNA前駆体)であってもよい。
本開示の測定方法のいくつかの実施形態は、以下のいずれかの測定キットの実施形態を用いることで行うことができる。
<測定キット1>
(1)複数のペプチドを含むペプチドセット;及び
(2)IFNγ及びCXCL10から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定するための測定試薬
を含み、
前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、かつ、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている、
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性の測定キット。
<測定キット1>
(1)複数のペプチドを含むペプチドセット;及び
(2)IFNγ及びCXCL10から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定するための測定試薬
を含み、
前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、かつ、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている、
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性の測定キット。
<測定キット2>
(1)第一の複数のペプチドを含む第一のペプチドセット;
(2)第二の複数のペプチドを含む第二のペプチドセット;及び
(3)IFNγ及びCXCL10から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定するための測定試薬
を含み、
前記第一の複数のペプチドは、変異株SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、
前記第二の複数のペプチドは、野生株又は別の変異株のSARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、
前記第一の複数のペプチドと第二の複数のペプチドとが、それぞれ対応するSARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性の測定キット。
(1)第一の複数のペプチドを含む第一のペプチドセット;
(2)第二の複数のペプチドを含む第二のペプチドセット;及び
(3)IFNγ及びCXCL10から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定するための測定試薬
を含み、
前記第一の複数のペプチドは、変異株SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、
前記第二の複数のペプチドは、野生株又は別の変異株のSARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、
前記第一の複数のペプチドと第二の複数のペプチドとが、それぞれ対応するSARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性の測定キット。
<測定キット3>
(1)複数のペプチドを含むペプチドセット;
(2)白血球を単離するための試薬;
(3)(2)で単離した白血球からRNAを精製するための試薬;
(4)mRNAからcDNAを合成するための試薬;及び
(5)IFNγ及びCXCL10から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定するための測定試薬
を含み、
前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、かつ、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている、
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性の測定キット。
測定キットは、任意で、Total RNAからmRNAを単離するための試薬をさらに含んでもよい。
(1)複数のペプチドを含むペプチドセット;
(2)白血球を単離するための試薬;
(3)(2)で単離した白血球からRNAを精製するための試薬;
(4)mRNAからcDNAを合成するための試薬;及び
(5)IFNγ及びCXCL10から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定するための測定試薬
を含み、
前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、かつ、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている、
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性の測定キット。
測定キットは、任意で、Total RNAからmRNAを単離するための試薬をさらに含んでもよい。
本開示の上記実施形態のキットにおける「ペプチドセット」とは、本開示の測定方法の実施形態に使用することができる複数のペプチドを含むペプチドの集団であることが理解されるべきである。測定方法の実施形態に関連して提供された説明(例えば複数のペプチド、試薬、細胞及び核酸ならびにそれらの単離、測定等に関すること)は、キットの実施形態にも適用することができる。
本開示のキットの実施形態に関わり得るRNAとしては、例えばmRNA、mRNAを含むRNA画分、及びTotal RNAが挙げられる。本開示のキットの実施形態の測定対象となるmRNAは、スプライシング等のさまざまなプロセシングを受けて成熟したmRNAであっても、プロセシングを受けて成熟したmRNAになる前のRNA(mRNA前駆体)であってもよい。
本明細書において、「~」(「…から…まで」の意)を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示し、また、その最小値及び/又は最大値を除外した範囲も包含する。複数の数値範囲が記載されている場合は、或る記載された数値範囲の上限値又は下限値は、別の記載された数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせて別個の数値範囲を規定することができ、そのような別個の数値範囲も本開示に含まれる。「工程」が行われることは、明確に分離して独立した工程が行われる場合だけでなく、他の工程と明確に分離できなくてもその工程の所期の事象が達成される場合も含まれ得る。
以下、実施例を示して本開示の実施形態をさらに詳細に説明する。しかしながら、これらの実施例は代表的な実験結果の例示に過ぎず、発明の実施形態がこれらの詳細に限定されるわけではないことが理解されるべきである。なお、以下の実施例においては、次のメーカーの試薬類を使用した。
Peptivator SARS-CoV-2 Prot_S1(Peptivator S1とも記す)、Peptivator SARS-CoV-2 Prot_S+(Peptivator S+とも記す)、Peptivator SARS-CoV-2 Prot_S(Peptivator Sとも記す)、Peptivator SARS-CoV-2 Prot_S Complete(Peptivator Sfullとも記す)、Peptivator SARS-CoV-2 Prot_S B.1.617.2 WT Reference Pool(以下、Peptivator delta ref.とも記す)、 PepTivator CMV pp65(PepTivator CMVとも記す)(以上、Miltenyi Biotec社製);PepMix SARS-CoV-2(Spike Glycoprotein)(以下、SARS-CoV-2 S peptide mixとも記す)、PepMix SARS-CoV-2(Spike B.1.617.2/Delta)(以下、SARS-CoV-2 S peptide mix delta variantとも記す)(以上、JPT Peptide Technologies社製);CultureSure DMSO(以下、DMSOと記す)、PBS(-)(以下、PBSバッファーと記す)、リポポリサッカリド大腸菌O111由来フェノール抽出品(以下、LPSと記す)、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート(以下、Tween20と記す)(以上、富士フイルム和光純薬社製);M-MLV Reverse Transcriptase、M-MLV (Promega社製);RNasin(商標)Ribonuclease Inhibitor(以下、RNasinと記す)(Promega社製);ベノインジェクトII真空採血管ヘパリンナトリウム(以下、ヘパリンNa採血管と記す)(テルモ社製);0.2mL Amplifyt PCR Zipper Strip Tubes & Caps)(以下、PCRチューブと記す)(Thomas Scientific社製);384ウェルPCRプレート(Thermo Fisher社製); SsoAdvanced Universal SYBR Green Supermix(Bio-Rad社製)。
[実施例1]
細胞性免疫応答活性の測定方法
(1)刺激用のペプチドプール
野生型Wuhan-Hu-1株SARS-CoV-2を構成するスパイクタンパク質のアミノ酸配列を元に作製されたオーバーラップペプチドプール製品である、Peptivator S1、Peptivator S+、Peptivator S、Peptivator Sfull及びPeptivator delta ref.を準備した。これらのペプチドプールはそれぞれ、スパイクタンパク質のアミノ酸配列の15アミノ酸長断片に相当する複数のペプチドから構成され、隣接するペプチドが互いに11アミノ酸オーバーラップしている。それぞれのペプチドプールについて、カバーするSARS-CoV-2スパイクタンパク質の配列領域(Sequence;アミノ酸残基番号で示されている)、及び、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のカバー率(Cover;全1273残基のうちペプチドによってカバーされている残基の数、及びその百分率が示されている)を表1に示した。
細胞性免疫応答活性の測定方法
(1)刺激用のペプチドプール
野生型Wuhan-Hu-1株SARS-CoV-2を構成するスパイクタンパク質のアミノ酸配列を元に作製されたオーバーラップペプチドプール製品である、Peptivator S1、Peptivator S+、Peptivator S、Peptivator Sfull及びPeptivator delta ref.を準備した。これらのペプチドプールはそれぞれ、スパイクタンパク質のアミノ酸配列の15アミノ酸長断片に相当する複数のペプチドから構成され、隣接するペプチドが互いに11アミノ酸オーバーラップしている。それぞれのペプチドプールについて、カバーするSARS-CoV-2スパイクタンパク質の配列領域(Sequence;アミノ酸残基番号で示されている)、及び、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のカバー率(Cover;全1273残基のうちペプチドによってカバーされている残基の数、及びその百分率が示されている)を表1に示した。
なお、Peptivator delta ref.には、19番目のスレオニン(T)、142番目のグリシン(G)、156番目のグルタミン酸(E)、452番目のロイシン(L)、478番目のスレオニン(T)、614番目のアスパラギン酸(D)、681番目のプロリン(P)、及び950番目のアスパラギン酸(D)を含む、15アミノ酸長のペプチドを含むため、上記アミノ酸残基を含む、8種類の15アミノ酸長のペプチドが含まれていることがわかる。この情報から、Peptivator delta ref.は、SARS-CoV-2スパイクタンパク質の全アミノ酸(1273アミノ酸)のうち、120アミノ酸長に相当するペプチドを含んでいることとなる。
(2)ペプチドストリップの準備及び保管
カバー率40%以上のペプチドプールであるPeptivator S1、Peptivator S、及びPeptivator Sfullを、抗原希釈液(20%のDMSOを含むPBSバッファー)を用いて20μg/mLとなるように溶解した。また、比較例として、カバー率20%未満のペプチドプールであるPeptivator S+及びPeptivator delta ref.を、前記抗原希釈液を用いて20μg/mLとなるように溶解した。各ペプチドプール溶液を6μLずつ、PCRチューブに分注した。また、前記各ペプチドプール溶液の他、陰性コントロールとして前記抗原希釈液を、免疫細胞の刺激の有無を確認するための陽性コントロールとして20μg/mLのLPSを含む抗原希釈液を調製し、それぞれ6μLずつPCRチューブに分注した。それぞれの溶液が分注されたPCRストリップチューブ(以下、ペプチドストリップと記す)を、-80℃のフリーザーで凍結し保管した。
カバー率40%以上のペプチドプールであるPeptivator S1、Peptivator S、及びPeptivator Sfullを、抗原希釈液(20%のDMSOを含むPBSバッファー)を用いて20μg/mLとなるように溶解した。また、比較例として、カバー率20%未満のペプチドプールであるPeptivator S+及びPeptivator delta ref.を、前記抗原希釈液を用いて20μg/mLとなるように溶解した。各ペプチドプール溶液を6μLずつ、PCRチューブに分注した。また、前記各ペプチドプール溶液の他、陰性コントロールとして前記抗原希釈液を、免疫細胞の刺激の有無を確認するための陽性コントロールとして20μg/mLのLPSを含む抗原希釈液を調製し、それぞれ6μLずつPCRチューブに分注した。それぞれの溶液が分注されたPCRストリップチューブ(以下、ペプチドストリップと記す)を、-80℃のフリーザーで凍結し保管した。
(3)全血のペプチド刺激
凍結保管していたペプチドストリップを25℃で保持し、ペプチドプール溶液を融解した。ヘパリンNa採血管に採血された全血を、ペプチドストリップの各チューブに120μLずつ添加し、攪拌し混合した。攪拌の後、37℃で4時間インキュベートし、全血に含まれる白血球の刺激を行った。インキュベート後、全血サンプルを-80℃で凍結し保管した。
凍結保管していたペプチドストリップを25℃で保持し、ペプチドプール溶液を融解した。ヘパリンNa採血管に採血された全血を、ペプチドストリップの各チューブに120μLずつ添加し、攪拌し混合した。攪拌の後、37℃で4時間インキュベートし、全血に含まれる白血球の刺激を行った。インキュベート後、全血サンプルを-80℃で凍結し保管した。
(4)全血に含まれる白血球の捕捉
(3)で凍結した、上記ペプチドストリップを37℃で15分間保持し、全血サンプルを融解した。マルチウェルフィルタープレートのウェルに、フィルター洗浄液(0.05% Tween20を含むPBSバッファー)を150μLずつ添加し、2500g、4℃で1分間遠心分離した。その後、上記全血サンプルをウェルに100μLずつ添加し、4℃で10分間静置した後、2500g、4℃で2分間遠心分離を行い、フィルター上に白血球を捕捉した。なお、この実施例の文脈では、「遠心分離」とは、遠心分離機でプレートを回転させてプレートの底方向に遠心力を掛けることを意味する。
(3)で凍結した、上記ペプチドストリップを37℃で15分間保持し、全血サンプルを融解した。マルチウェルフィルタープレートのウェルに、フィルター洗浄液(0.05% Tween20を含むPBSバッファー)を150μLずつ添加し、2500g、4℃で1分間遠心分離した。その後、上記全血サンプルをウェルに100μLずつ添加し、4℃で10分間静置した後、2500g、4℃で2分間遠心分離を行い、フィルター上に白血球を捕捉した。なお、この実施例の文脈では、「遠心分離」とは、遠心分離機でプレートを回転させてプレートの底方向に遠心力を掛けることを意味する。
(5)mRNAの溶出及び捕捉
細胞溶解バッファーを、上記フィルタープレートの各ウェルのフィルター上に60μLずつ添加し、37℃で10分間インキュベートし、フィルター上の白血球を溶解した。オリゴ(dT)が各ウェルに固定化されている別のマルチウェルプレート(以下、mRNA捕捉用プレートという)を、上記フィルタープレートの下に配置して両プレートのウェルを上下に重ならせ、2500g、4℃で5分間遠心分離した。フィルタープレートを取り外し、細胞溶解液をウェル中に受け入れたmRNA捕捉用プレートを4℃で1~24時間インキュベートした。インキュベート後、洗浄バッファーを用いて各ウェルを洗浄し、細胞溶解液中に含まれていたオリゴ(dT)非結合性物質を取り除いた。
細胞溶解バッファーを、上記フィルタープレートの各ウェルのフィルター上に60μLずつ添加し、37℃で10分間インキュベートし、フィルター上の白血球を溶解した。オリゴ(dT)が各ウェルに固定化されている別のマルチウェルプレート(以下、mRNA捕捉用プレートという)を、上記フィルタープレートの下に配置して両プレートのウェルを上下に重ならせ、2500g、4℃で5分間遠心分離した。フィルタープレートを取り外し、細胞溶解液をウェル中に受け入れたmRNA捕捉用プレートを4℃で1~24時間インキュベートした。インキュベート後、洗浄バッファーを用いて各ウェルを洗浄し、細胞溶解液中に含まれていたオリゴ(dT)非結合性物質を取り除いた。
(6)cDNAの合成
逆転写酵素を含む逆転写バッファーを、mRNA捕捉用プレートの各ウェルに30μLずつ添加し、37℃で2時間インキュベートした。前記操作により、mRNA捕捉用プレートに捕捉されていたポリAテール化mRNAの相補DNA(cDNA)を合成した。
逆転写酵素を含む逆転写バッファーを、mRNA捕捉用プレートの各ウェルに30μLずつ添加し、37℃で2時間インキュベートした。前記操作により、mRNA捕捉用プレートに捕捉されていたポリAテール化mRNAの相補DNA(cDNA)を合成した。
(7)qPCR
SsoAdvanced Universal SYBR Green Supermixに、各遺伝子(アクチンベータ:ACTB、インターフェロンガンマ:IFNG、 シーエックスシーエル10:CXCL10)用のプライマー対(表2に配列を示す)を混合し、384ウェルPCRプレートのウェルに3μLずつ分注した。上記(6)で得られたcDNA溶液を2μLずつウェルに添加し、ViiA7リアルタイムPCRシステム(ThermoFisher Scientific社製)を用いて、当該システムの取扱説明書に従い、下記のサイクルでリアルタイムPCRを行った。
Stage1:95℃ 10:00,
Stage2:40cycle of 95℃ 00:30 and 65℃ 1:00,
Stage3:Melting curve
SsoAdvanced Universal SYBR Green Supermixに、各遺伝子(アクチンベータ:ACTB、インターフェロンガンマ:IFNG、 シーエックスシーエル10:CXCL10)用のプライマー対(表2に配列を示す)を混合し、384ウェルPCRプレートのウェルに3μLずつ分注した。上記(6)で得られたcDNA溶液を2μLずつウェルに添加し、ViiA7リアルタイムPCRシステム(ThermoFisher Scientific社製)を用いて、当該システムの取扱説明書に従い、下記のサイクルでリアルタイムPCRを行った。
Stage1:95℃ 10:00,
Stage2:40cycle of 95℃ 00:30 and 65℃ 1:00,
Stage3:Melting curve
(8)測定結果の解析方法
リアルタイムPCRにより得られた各遺伝子の測定値は、反応の閾値を満たすサイクル数であるCt値で表すこととした。また、ハウスキーピング遺伝子であるACTB遺伝子のCt値を用いて、検出対象遺伝子(IFNG,CXCL10)のCt値をノーマライズし、ノーマライズされたCt値を遺伝子発現量へ換算することで、刺激により発現増加したmRNA量を概算した。すなわち、概算したmRNA発現量を、未刺激サンプルのmRNA発現量と比較することで、ペプチド刺激特異的なmRNA発現量を決定し、結果はlog2F.I.で表現した。例えば、log2F.I.が0の時は、未刺激サンプルのmRNA発現量と刺激サンプルのmRNA発現量とが同じであることを意味し、log2F.I.が1の時は、刺激サンプルのmRNA発現量が、未刺激サンプルのmRNA発現量の2倍であることを意味する。従って、log2F.I.が大きいほど、ペプチド刺激で誘導されたmRNA発現量が増加したことを意味する。
リアルタイムPCRにより得られた各遺伝子の測定値は、反応の閾値を満たすサイクル数であるCt値で表すこととした。また、ハウスキーピング遺伝子であるACTB遺伝子のCt値を用いて、検出対象遺伝子(IFNG,CXCL10)のCt値をノーマライズし、ノーマライズされたCt値を遺伝子発現量へ換算することで、刺激により発現増加したmRNA量を概算した。すなわち、概算したmRNA発現量を、未刺激サンプルのmRNA発現量と比較することで、ペプチド刺激特異的なmRNA発現量を決定し、結果はlog2F.I.で表現した。例えば、log2F.I.が0の時は、未刺激サンプルのmRNA発現量と刺激サンプルのmRNA発現量とが同じであることを意味し、log2F.I.が1の時は、刺激サンプルのmRNA発現量が、未刺激サンプルのmRNA発現量の2倍であることを意味する。従って、log2F.I.が大きいほど、ペプチド刺激で誘導されたmRNA発現量が増加したことを意味する。
[実施例2]
(1)既存法による陽性検体の選択
SARS-CoV-2 mRNAワクチンを2回接種した20人(SARS-CoV-2の既感染者10名、未感染者10名)からの血液を、細胞性免疫応答活性の測定方法として広く用いられるELISpot法で試験し、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫を有する陽性検体を選択した(図1)。ペプチドプールとしてはPeptivator S fullを使用し、ペプチド刺激方法及びIFNγタンパク質の検出方法は、市販キットであるBD(商標)ELISpot Reagents(BD Biosciences社製)の取扱説明書に従い実施した。なお、陰性コントロールとして、ペプチドで刺激しないウェルを準備した。ELISpot法において細胞性免疫応答活性を陽性と判断する基準(カットオフ値)は、1ウェルあたりのスポット数が25個以上とし、陽性又は陰性を判断した。すなわち、陰性コントロールにおけるスポット数を、ペプチド刺激した場合のスポット数から差し引いた数が25以上である場合に陽性と判定した。図1に示すとおり、被検体「未感染者5」以外の19検体が陽性検体であることが判明した。
(1)既存法による陽性検体の選択
SARS-CoV-2 mRNAワクチンを2回接種した20人(SARS-CoV-2の既感染者10名、未感染者10名)からの血液を、細胞性免疫応答活性の測定方法として広く用いられるELISpot法で試験し、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫を有する陽性検体を選択した(図1)。ペプチドプールとしてはPeptivator S fullを使用し、ペプチド刺激方法及びIFNγタンパク質の検出方法は、市販キットであるBD(商標)ELISpot Reagents(BD Biosciences社製)の取扱説明書に従い実施した。なお、陰性コントロールとして、ペプチドで刺激しないウェルを準備した。ELISpot法において細胞性免疫応答活性を陽性と判断する基準(カットオフ値)は、1ウェルあたりのスポット数が25個以上とし、陽性又は陰性を判断した。すなわち、陰性コントロールにおけるスポット数を、ペプチド刺激した場合のスポット数から差し引いた数が25以上である場合に陽性と判定した。図1に示すとおり、被検体「未感染者5」以外の19検体が陽性検体であることが判明した。
(2)qRT-PCRによる細胞性免疫活性の測定へのペプチド刺激時間の影響
最初に、潜在感染による免疫状態の維持が期待されるサイトメガロウイルスのペプチドプールを用いて、ペプチド刺激時間と、定量的RT-PCR(qRT-PCR)によって検出され得る細胞性免疫活性との関係を評価した。上記(1)で選択された陽性検体であるSARS-CoV-2未感染者1の血液を、サイトメガロウイルスのアミノ酸配列由来のペプチドプールであるPepTivator CMVで0~24時間刺激した際に、qPCRによって検出されるIFNG遺伝子のmRNA発現量の変化を評価した。図2に示すとおり、IFNG遺伝子のmRNA検出量は刺激開始後4時間まで上昇し、4時間以降は一定で有意な変化をしなくなった。
次に、SARS-CoV-2のペプチドプールを用いて、ペプチド刺激時間と、qRT-PCRによって検出され得る細胞性免疫活性との関係を評価した。上記サイトメガロウイルスの試験と同様に、(1)のELISpоt実験で同定された陽性検体のうちSARS-CoV-2未感染者1の血液を、PepTivator S1で0~24時間刺激した際に、qRT-PCRによって検出されるIFNγ遺伝子のmRNA発現量の変化を評価した。図2に示すとおり、PepTivator CMV用いた試験の結果と同様に、IFNG遺伝子のmRNA発現量は刺激開始後4時間まで上昇し、4時間以降は一定で有意な変化をしなくなった。ここに例示される結果より、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫応答活性の測定において、検出対象マーカーのmRNA発現量を測定することで、短い細胞刺激時間で、細胞性免疫応答活性の検出が可能となることが判明した。
最初に、潜在感染による免疫状態の維持が期待されるサイトメガロウイルスのペプチドプールを用いて、ペプチド刺激時間と、定量的RT-PCR(qRT-PCR)によって検出され得る細胞性免疫活性との関係を評価した。上記(1)で選択された陽性検体であるSARS-CoV-2未感染者1の血液を、サイトメガロウイルスのアミノ酸配列由来のペプチドプールであるPepTivator CMVで0~24時間刺激した際に、qPCRによって検出されるIFNG遺伝子のmRNA発現量の変化を評価した。図2に示すとおり、IFNG遺伝子のmRNA検出量は刺激開始後4時間まで上昇し、4時間以降は一定で有意な変化をしなくなった。
次に、SARS-CoV-2のペプチドプールを用いて、ペプチド刺激時間と、qRT-PCRによって検出され得る細胞性免疫活性との関係を評価した。上記サイトメガロウイルスの試験と同様に、(1)のELISpоt実験で同定された陽性検体のうちSARS-CoV-2未感染者1の血液を、PepTivator S1で0~24時間刺激した際に、qRT-PCRによって検出されるIFNγ遺伝子のmRNA発現量の変化を評価した。図2に示すとおり、PepTivator CMV用いた試験の結果と同様に、IFNG遺伝子のmRNA発現量は刺激開始後4時間まで上昇し、4時間以降は一定で有意な変化をしなくなった。ここに例示される結果より、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫応答活性の測定において、検出対象マーカーのmRNA発現量を測定することで、短い細胞刺激時間で、細胞性免疫応答活性の検出が可能となることが判明した。
[実施例3]
臨床検体を用いた被験者の細胞性免疫応答活性
(1)臨床検体を用いた細胞性免疫応答活性の測定
実施例2(1)で選択した、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫の陽性検体である19人の血液を臨床検体として用い、実施例1(1)~(8)の方法に従いIFNγのmRNA発現量に基づいて細胞性免疫応答活性を測定し、ペプチドプール毎のlog2F.I.を算出した。その結果を表3に示した。なお、本実施例において細胞性免疫応答活性を陽性と判断する基準(カットオフ値)はlog2F.I.≧1.75とし、陽性と判断されたアッセイを表3において灰色で示した。
臨床検体を用いた被験者の細胞性免疫応答活性
(1)臨床検体を用いた細胞性免疫応答活性の測定
実施例2(1)で選択した、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫の陽性検体である19人の血液を臨床検体として用い、実施例1(1)~(8)の方法に従いIFNγのmRNA発現量に基づいて細胞性免疫応答活性を測定し、ペプチドプール毎のlog2F.I.を算出した。その結果を表3に示した。なお、本実施例において細胞性免疫応答活性を陽性と判断する基準(カットオフ値)はlog2F.I.≧1.75とし、陽性と判断されたアッセイを表3において灰色で示した。
(2)感度試験
臨床検査において、陽性検体を検査した場合に当該陽性検体が陽性と判断される割合を感度といい、感度が高いほど、陽性者を陽性として正しく判定する可能性が高い検査法であるということができる。臨床検査において、一般的に、感度が70%以上となることが要求される。
表3の結果に基づいて、本試験における感度を以下の式により算出した。
感度(%)=(細胞性免疫応答活性を陽性と判断した検体数)÷(陽性19検体)×100
本試験におけるそれぞれのペプチドプールについて、陽性と判断された検体数、及び感度を表4に示した。
臨床検査において、陽性検体を検査した場合に当該陽性検体が陽性と判断される割合を感度といい、感度が高いほど、陽性者を陽性として正しく判定する可能性が高い検査法であるということができる。臨床検査において、一般的に、感度が70%以上となることが要求される。
表3の結果に基づいて、本試験における感度を以下の式により算出した。
感度(%)=(細胞性免疫応答活性を陽性と判断した検体数)÷(陽性19検体)×100
本試験におけるそれぞれのペプチドプールについて、陽性と判断された検体数、及び感度を表4に示した。
表4の結果より、Peptivator S1(カバー率54.4%)、Peptivator S(カバー率45.0%)、及びPeptivator S full(カバー率99.6%)で刺激した際の感度は、それぞれ84.2%、78.9%、及び94.7%であった。ここで例示される結果により、カバー率40%以上、具体的には例えば45.0%~99.6%のペプチドプールを用いてペプチド刺激をすることで、正確な検査ができることが判明した。図示していないが、CXCL10の検出においても同様の結果が観察され得る。
(3)スパイクタンパク質のカバー率と感度との相関
表4の結果に基づき、スパイクタンパク質のカバー率(x軸)と、実施例4の試験における感度(y軸)との関係のグラフを図3に示し、さらに、最小二乗法により関係式(2次式)を求めた。図3に示したとおり、スパイクタンパク質のカバー率と感度との間には相関性があることが見出された。例えば54.4%のカバー率のペプチドプールと45.0%のカバー率のペプチドプールとは、スパイクタンパク質アミノ酸配列のうち共通の部分をカバーしている割合は僅かだが、このようにどの領域をカバーしているかの違いに関わらず「カバー率」と検査感度とが著しく相関することが見出された。
図3に示される相関式より、感度70%となるスパイクタンパク質のカバー率を算出したところ、35.3%であった。80%以上のカバー率では、カットオフ値を低くしても極めてロバストで信頼性の高い検査が得られた。
表4の結果に基づき、スパイクタンパク質のカバー率(x軸)と、実施例4の試験における感度(y軸)との関係のグラフを図3に示し、さらに、最小二乗法により関係式(2次式)を求めた。図3に示したとおり、スパイクタンパク質のカバー率と感度との間には相関性があることが見出された。例えば54.4%のカバー率のペプチドプールと45.0%のカバー率のペプチドプールとは、スパイクタンパク質アミノ酸配列のうち共通の部分をカバーしている割合は僅かだが、このようにどの領域をカバーしているかの違いに関わらず「カバー率」と検査感度とが著しく相関することが見出された。
図3に示される相関式より、感度70%となるスパイクタンパク質のカバー率を算出したところ、35.3%であった。80%以上のカバー率では、カットオフ値を低くしても極めてロバストで信頼性の高い検査が得られた。
[実施例4]
既存法(ELISpot法)との比較
実施例1の測定方法及びELISpot法で細胞性免疫応答の判定を行った際の結果の比較を表5に示した。表5において、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫が陽性であると判断された検体を○、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫が陰性であると判断された検体を×で示した。
既存法(ELISpot法)との比較
実施例1の測定方法及びELISpot法で細胞性免疫応答の判定を行った際の結果の比較を表5に示した。表5において、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫が陽性であると判断された検体を○、SARS-CoV-2に対する細胞性免疫が陰性であると判断された検体を×で示した。
表5より、実施例1の測定方法の結果は、1つの検体(未感染1)を除いて、既存法(ELISpot法)の結果と一致した。ELISpotアッセイは細胞性免疫検査のゴールドスタンダードとも言えるものだが、採血から判定結果取得まで少なくとも1日以上の長時間を要する。本実施形態のmRNAレベルに基づく方法は、採血から判定結果取得までの時間をはるかに短縮できるが、ELISpotアッセイに匹敵する高い信頼性で細胞性免疫応答の判定を行うことができている。また、ELISpotアッセイは、全血からPBMCを分離する必要があり、PBMC分離に時間と労力がかかる。一方、本実施形態のmRNAレベルに基づく方法は、PBMCの取得が必要なく、採血液をそのまま用いることができる簡便な方法である。
また、ELISpot法で得られたスポット数(x軸)と、実施例1の測定方法で得られたlog2F.I.値(y軸)との相関性を評価し、相関図を図4に示した。図の結果より、当該2つの測定方法の相関関係が示された(相関係数=0.721)。
以上に例示される結果より、実施例1に記述された測定方法は、短時間、かつ簡便な方法で、既存法と同等の正確な判定ができる方法であることが判明した。
また、ELISpot法で得られたスポット数(x軸)と、実施例1の測定方法で得られたlog2F.I.値(y軸)との相関性を評価し、相関図を図4に示した。図の結果より、当該2つの測定方法の相関関係が示された(相関係数=0.721)。
以上に例示される結果より、実施例1に記述された測定方法は、短時間、かつ簡便な方法で、既存法と同等の正確な判定ができる方法であることが判明した。
[実施例5]
SARS-CoV-2(野生型)とSARS-CoV-2(デルタ株)に対する細胞性免疫応答活性の比較
(1)陽性検体の準備
SARS-CoV-2 mRNAワクチンを2回接種し、SARS-CoV-2に感染した経験のない被験者5名(未感染11~未感染15);SARS-CoV-2 mRNAワクチンを2回接種し、SARS-CoV-2に感染した経験のある被験者7名(既感染11~既感染17);及びSARS-CoV-2 mRNAワクチンを接種しておらず、SARS-CoV-2に感染した経験のある被験者1名(既感染18)から、ヘパリンNa採血管を用いて血液を採取した。実施例2(1)の方法と同様の方法に従い前記13人の血液を、細胞性免疫応答活性の測定方法として広く用いられるELISpot法で試験し、全ての検体が陽性であることを確認した。
(2)細胞性免疫応答活性の測定
刺激用ペプチドプールとして、SARS-CoV-2 S peptide mix(SARS-CoV-2のスパイクタンパク質[野生型])と、SARS-CoV-2 S peptide mix delta variant(SARS-CoV-2のスパイクタンパク質[デルタ株])を用いた。これらは、それぞれ、野生型(Wuhan-Hu-1株)及びデルタ株のスパイクタンパク質全長を11アミノ酸オーバーラップでカバーする複数の15merペプチドを含むものである。実施例1(2)の方法に従い、それぞれのペプチドプール(20μg/mL)を調製した。
前記陽性検体13例の血液を臨床検体として用い、実施例1(1)~(8)に記載の方法に従い、それぞれのペプチドプールを用いた際の細胞性免疫応答活性をIFNγのqPCRに基づいて測定し、log2 F.I.を算出した。その結果を表6に示した。また、SARS-CoV-2 S peptide mixで刺激した際のLog2 F.I.値と、SARS-CoV-2 S peptide mix delta variantで刺激した際のLog2 F.I.値との相関図を図5に示した。
SARS-CoV-2(野生型)とSARS-CoV-2(デルタ株)に対する細胞性免疫応答活性の比較
(1)陽性検体の準備
SARS-CoV-2 mRNAワクチンを2回接種し、SARS-CoV-2に感染した経験のない被験者5名(未感染11~未感染15);SARS-CoV-2 mRNAワクチンを2回接種し、SARS-CoV-2に感染した経験のある被験者7名(既感染11~既感染17);及びSARS-CoV-2 mRNAワクチンを接種しておらず、SARS-CoV-2に感染した経験のある被験者1名(既感染18)から、ヘパリンNa採血管を用いて血液を採取した。実施例2(1)の方法と同様の方法に従い前記13人の血液を、細胞性免疫応答活性の測定方法として広く用いられるELISpot法で試験し、全ての検体が陽性であることを確認した。
(2)細胞性免疫応答活性の測定
刺激用ペプチドプールとして、SARS-CoV-2 S peptide mix(SARS-CoV-2のスパイクタンパク質[野生型])と、SARS-CoV-2 S peptide mix delta variant(SARS-CoV-2のスパイクタンパク質[デルタ株])を用いた。これらは、それぞれ、野生型(Wuhan-Hu-1株)及びデルタ株のスパイクタンパク質全長を11アミノ酸オーバーラップでカバーする複数の15merペプチドを含むものである。実施例1(2)の方法に従い、それぞれのペプチドプール(20μg/mL)を調製した。
前記陽性検体13例の血液を臨床検体として用い、実施例1(1)~(8)に記載の方法に従い、それぞれのペプチドプールを用いた際の細胞性免疫応答活性をIFNγのqPCRに基づいて測定し、log2 F.I.を算出した。その結果を表6に示した。また、SARS-CoV-2 S peptide mixで刺激した際のLog2 F.I.値と、SARS-CoV-2 S peptide mix delta variantで刺激した際のLog2 F.I.値との相関図を図5に示した。
表6及び図5より、前記13人の陽性検体は、SARS-CoV-2[野生型]及びSARS-CoV-2[デルタ株]に対して、同等の細胞性免疫応答活性を有していることが判明した。このように、本開示の実施形態による測定方法により、それぞれのSARS-CoV-2株に対する細胞性免疫応答活性を比較することもできることが明らかとなった。
関連出願への相互参照
本願は、2022年3月1日に出願された米国仮出願第63/315,164号の利益を主張し、該出願は参照によりその全体がここに組み入れられる。
本願は、2022年3月1日に出願された米国仮出願第63/315,164号の利益を主張し、該出願は参照によりその全体がここに組み入れられる。
Claims (7)
- (1)被験者から採取された、白血球を含む検体を準備する工程;
(2)前記検体に複数のペプチドを添加し、水性媒体中で、前記検体と前記複数のペプチドとをインキュベートする工程;並びに
(3)工程(2)の後、前記白血球における、インターフェロンγ(IFNγ)及びCXCモチーフケモカインリガンド10(CXCL10)から成る群より選択される1つ以上のT細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する工程
を含み、
前記複数のペプチドは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)スパイクタンパク質のアミノ酸配列の複数の断片に相当する複数のペプチドであり、かつ、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列全長の40%以上をカバーしている、
SARS-CoV-2に対する被験者の細胞性免疫応答活性を測定する方法。 - 前記複数のペプチドが、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列の15~20アミノ酸長の断片に相当する複数のペプチドである、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のペプチドは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列に沿って隣接するペプチドが互いに10~14アミノ酸オーバーラップしている、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記検体は全血である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記工程(2)におけるインキュベートは2~4時間行われる、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- さらに以下の工程を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法:
(2a)前記工程(2)後の検体を凍結する工程;及び
(2b)前記工程(2a)で凍結された検体を融解する工程。 - 前記工程(3)において、T細胞機能関連マーカーのmRNAの発現レベルを測定する方法が、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)法である、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202263315164P | 2022-03-01 | 2022-03-01 | |
US63/315,164 | 2022-03-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2023167250A1 true WO2023167250A1 (ja) | 2023-09-07 |
Family
ID=87883828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/007658 WO2023167250A1 (ja) | 2022-03-01 | 2023-03-01 | 重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)に対する細胞性免疫応答活性の測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2023167250A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015529081A (ja) * | 2012-09-06 | 2015-10-05 | 日立化成株式会社 | ペプチド特異的免疫の評価のための方法 |
JP2018528974A (ja) * | 2015-09-25 | 2018-10-04 | フロリダ大学 リサーチファウンデーション インコーポレイティッド | ヒトおよびネコにおけるワクチンのためのhiv、sivおよびfivの交差反応性t細胞エピトープ |
WO2022086444A1 (en) * | 2020-10-20 | 2022-04-28 | National University Of Singapore | A method to monitor virus- specific t cells in biological samples |
-
2023
- 2023-03-01 WO PCT/JP2023/007658 patent/WO2023167250A1/ja unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015529081A (ja) * | 2012-09-06 | 2015-10-05 | 日立化成株式会社 | ペプチド特異的免疫の評価のための方法 |
JP2018528974A (ja) * | 2015-09-25 | 2018-10-04 | フロリダ大学 リサーチファウンデーション インコーポレイティッド | ヒトおよびネコにおけるワクチンのためのhiv、sivおよびfivの交差反応性t細胞エピトープ |
WO2022086444A1 (en) * | 2020-10-20 | 2022-04-28 | National University Of Singapore | A method to monitor virus- specific t cells in biological samples |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
AMARANTE, M.K. DE LUCCA, F.L. CORAL DE OLIVEIRA, C.E. PELEGRINELLI FUNGARO, M.H. VISSOCI REICHE, E.M. MUXEL, S.M. EHAR: "Expression of noncoding mRNA in human blood cells activated with synthetic peptide of HIV", BLOOD CELLS, MOLECULES & DISEASES, LAJOLLA, US, vol. 35, no. 2, 1 September 2005 (2005-09-01), US , pages 286 - 290, XP005074541, ISSN: 1079-9796, DOI: 10.1016/j.bcmd.2005.06.004 * |
LE BERT NINA, CLAPHAM HANNAH E., TAN ANTHONY T., CHIA WAN NI, THAM CHRISTINE Y.L., LIM JANE M., KUNASEGARAN KAMINI, TAN LINDA WEI : "Highly functional virus-specific cellular immune response in asymptomatic SARS-CoV-2 infection", JOURNAL OF EXPERIMENTAL MEDICINE, ROCKEFELLER UNIVERSITY PRESS, US, vol. 218, no. 5, 3 May 2021 (2021-05-03), US , XP055936764, ISSN: 0022-1007, DOI: 10.1084/jem.20202617 * |
TAN ANTHONY T., LIM JOEY M.E., LE BERT NINA, KUNASEGARAN KAMINI, CHIA ADELINE, QUI MARTIN D.C., TAN NICOLE, CHIA WAN NI, DE ALWIS : "Rapid measurement of SARS-CoV-2 spike T cells in whole blood from vaccinated and naturally infected individuals", JOURNAL OF CLINICAL INVESTIGATION, vol. 131, no. 17, 1 September 2021 (2021-09-01), XP055936763, DOI: 10.1172/JCI152379 * |
TROJAN, A. RAJESWARAN, R. MONTEMURRO, M. MUTSCH, M. STEFFEN, R.: "Real time PCR for the assessment of CD8+ T cellular immune response after prophylactic vaccinia vaccination", JOURNAL OF CLINICAL VIROLOGY, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 40, no. 1, 28 August 2007 (2007-08-28), NL , pages 80 - 83, XP022234009, ISSN: 1386-6532, DOI: 10.1016/j.jcv.2007.04.022 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Oliveira et al. | SARS-CoV-2 and the COVID-19 disease: a mini review on diagnostic methods | |
AU2002314224B2 (en) | Prenatal diagnosis method on isolated foetal cell of maternal blood | |
JP5805368B2 (ja) | Ip−10に基づく免疫学的モニタリング | |
EP3152232A1 (en) | Determining antigen recognition through barcoding of mhc multimers | |
EP2084508B1 (en) | Preparation method | |
US10018629B2 (en) | Correlation of disease activity with clonal expansions of human papillomavirus 16-specific CD8+ T-cells in patients with severe erosive oral lichen planus | |
Alvarez-Lafuente et al. | Human herpesvirus-6 and multiple sclerosis: relapsing-remitting versus secondary progressive | |
MXPA01010546A (es) | Metodo para el diagnostico de encefalopatias espongiformes transmisibles. | |
US20230393121A1 (en) | A method to monitor virus-specific t cells in biological samples | |
WO2023167250A1 (ja) | 重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)に対する細胞性免疫応答活性の測定方法 | |
Zindrou et al. | Specific detection of Entamoeba histolytica DNA by hemolysin gene targeted PCR | |
Saiz et al. | No evidence of CNS infection with Chlamydia pneumoniae in patients with multiple sclerosis | |
RU2656186C2 (ru) | Вирус гриппа с и вакцина | |
US20150309048A1 (en) | Methods and kits for detecting antigen-induced memory cd8+ t cells | |
CN105671188B (zh) | 用于诊断结核分枝杆菌感染的分子标志物、引物组及应用 | |
ES2715526T3 (es) | Método para la detección de células inmunitarias específicas de antígeno en líquidos extrasanguíneos | |
WO2008154525A2 (en) | Predicting vaccine efficacy | |
CN111440859A (zh) | 一种人呼吸道合胞病毒感染的生物标志物及应用 | |
US20150211063A1 (en) | Methods of Screening for Susceptibility to Virus Infection | |
EP3735985B1 (en) | A novel orthobunyavirus in human encephalitis and its diagnostic and therapeutic applications | |
WO2023018782A1 (en) | Methods to determine cd4+ memory t cell responses to sars-cov-2 infection or vaccination | |
US20240180984A1 (en) | Methods for determining tumor immune status | |
Rodin | THE ROLE OF CYTOMEGALOVIRUS IN THE INFLAMMATION ASSOCIATED WITH HIV INFECTION AND AGING | |
Saito et al. | Rapid and high throughput assessment of cellular immunity against SARS-CoV-2 based on the ex vivo activation of genes in leukocyte assay with whole blood | |
WO2009109604A1 (en) | Method for detection of parvovirus b19 in blood or bone marrow |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23763507 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2024504731 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |