JP6508873B2 - Method for obtaining antigen-specific T cell receptor - Google Patents
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Description
本発明は、抗原特異的T細胞の検出およびT細胞受容体(TCR)の取得方法に関する。本発明は、T細胞の解析、ペプチドワクチン等の医薬品の有効性の解析、病気の診断・治療等の分野で有用である。 The present invention relates to methods for detecting antigen-specific T cells and obtaining T cell receptors (TCRs). The present invention is useful in the fields of analysis of T cells, analysis of the efficacy of pharmaceuticals such as peptide vaccines, and diagnosis / treatment of diseases.
主として特定のがんへの適用が検討されているT細胞受容体(TCR)遺伝子治療においては、がん患者のリンパ球に、がん抗原特異的なTCRの遺伝子が導入される。遺伝子導入されたリンパ球は大量に培養された後、そのがん患者に戻されるが、腫瘍抗原ペプチドを認識するTCRがリンパ球上に発現しているので、これが腫瘍抗原を提示するがん細胞を認識して特異的に攻撃し、最終的にがん細胞を消滅させることが期待できる。 In T cell receptor (TCR) gene therapy, which is mainly considered for application to specific cancers, cancer antigen-specific TCR genes are introduced into lymphocytes of cancer patients. The transduced lymphocytes are cultured in large quantities and then returned to the cancer patient, but because the TCR that recognizes the tumor antigen peptide is expressed on the lymphocytes, the cancer cells that present the tumor antigen It can be expected that they will specifically attack and recognize cancer cells eventually.
遺伝子治療に用いるための抗原特異的なTCRの遺伝子を得るには、患者から回収した末梢血リンパ球(PBL)中のT細胞の中からがん抗原を認識できるT細胞を特定し、TCR遺伝子をクローニングする必要がある。 In order to obtain an antigen-specific TCR gene for use in gene therapy, a T cell capable of recognizing a cancer antigen is identified from T cells in peripheral blood lymphocytes (PBL) recovered from a patient, and the TCR gene is identified. Need to be cloned.
非特許文献1には、ヒトT細胞を抗原およびサイトカインで刺激し、T細胞株およびT細胞クローンを得る方法が記載されている。しかし、該方法では、T細胞クローンを得るまでに約3ヶ月を要する。また、非特許文献2には、T細胞のTCR遺伝子をコードするゲノムDNA断片をキャプチャーして塩基配列を解読し、得られた大量のデータを解析することにより、抗原特異的TCRのα鎖、β鎖のペアを予測し、それをT細胞株に発現させ、抗原特異性の確認を行う旨が記載されている。 Non-Patent Document 1 describes a method of stimulating human T cells with an antigen and a cytokine to obtain T cell lines and T cell clones. However, the method requires about 3 months to obtain T cell clones. In addition, Non-Patent Document 2 discloses that an α-chain of an antigen-specific TCR is obtained by capturing a genomic DNA fragment encoding a TCR gene of T cell, decoding a base sequence, and analyzing a large amount of data obtained. It is described that a pair of β chain is predicted, expressed in T cell line, and confirmation of antigen specificity is performed.
一方、本発明者らは、偏りのないTCRレパートリーを分析するだけでなく、抗原特異的TCRα/βcDNAペアを回収でき、それらの機能を評価することも可能にする、TCRクローニングシステムを確立することを試みた。すなわち、抗原特異的なT細胞をセルソーターで分離し、1個ずつチューブに入れ、RT−PCRにより単一T細胞からTCRcDNAを増幅することを試みたが、この方法では増幅の効率が非常に低く、クローニングは困難であることが判明した。次いで、先の方法と同様に抗原特異的なT細胞を1個ずつチューブに入れ、T細胞を刺激剤で刺激した後にRT−PCRを適用したが、効率の低さは改善されなかった。そこで、T細胞を集団のまま刺激剤で刺激し、その後セルソーターにより抗原特異的T細胞を1個ずつチューブにソートした後、RT−PCRを適用したところ、驚くべきことに、7〜8割の細胞からTCRcDNAを回収することができることを見出し、先に特許出願を行った(特許文献1)。 On the other hand, we establish a TCR cloning system that not only analyzes the non-biased TCR repertoire but also recovers antigen-specific TCR α / β cDNA pairs and also allows their function to be evaluated. I tried. In other words, we separated antigen-specific T cells with a cell sorter, put them one by one into tubes, and tried to amplify TCR cDNA from single T cells by RT-PCR, but with this method amplification efficiency is very low. , The cloning turned out to be difficult. Then, antigen-specific T cells were placed one by one in a tube as in the previous method, and T cells were stimulated with a stimulator and then RT-PCR was applied, but the low efficiency was not improved. Therefore, when T cells are stimulated in the whole population with a stimulator, and then antigen-specific T cells are sorted one by one into a tube by a cell sorter, RT-PCR is applied, surprisingly, 70-80%. It was found that TCR cDNA can be recovered from cells, and a patent application was filed earlier (Patent Document 1).
特許文献1には、既知の抗原ペプチドに特異的なT細胞を、末梢血リンパ球の中から特定し、フローサイトメータにより単一ソートし、そのT細胞より抗原特異的TCRを取得する方法が開示されている。しかし、その後、該方法では、抗原が未知のT細胞、例えば、がん患者のがん組織に浸潤しているT細胞のように、抗原が未知のT細胞の中からがん細胞に特異的なT細胞を同定することは難しいことが判明した。 Patent Document 1 discloses a method for identifying T cells specific to known antigenic peptides from peripheral blood lymphocytes, performing single sorting with a flow cytometer, and obtaining antigen-specific TCRs from the T cells. It is disclosed. However, after that, in the method, the antigen is specific to cancer cells among the T cells with unknown antigens, such as T cells with unknown antigens, for example, T cells invading cancer tissues of cancer patients. It has proved difficult to identify healthy T cells.
T細胞を、ペプチドなどを用いず、がん細胞などの抗原提示細胞自体で直接刺激し、インターフェロンγ等のサイトカイン、あるいは活性化マーカーの発現を指標に、がん細胞などの抗原提示細胞を認識し反応するT細胞を同定することで、上記課題が解決することができる。
以下、本発明について詳細に説明する
Stimulate T cells directly with antigen-presenting cells such as cancer cells without using peptides etc. Recognize antigen-presenting cells such as cancer cells using the expression of cytokines such as interferon γ or activation markers as indicators The above-mentioned problems can be solved by identifying T cells that react.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明は、以下を提供する:
[1]1)抗原aに特異的なT細胞を含むT細胞群を、抗原提示細胞で刺激する工程;
2)抗原aに特異的なT細胞を含むT細胞群から、抗原aに特異的なT細胞を特定して1個ずつ容器へソートする工程;および
3)容器内の1個の活性化された抗原a特異的T細胞をPCRに供して、抗原aに特異的なTCR遺伝子を増幅する工程
を含む、抗原aに特異的なTCR遺伝子の製造方法。
[2]さらに、
4)取得したTCR遺伝子をT細胞株に発現させ、その抗原特異性を解析する工程
を含む、1に記載の製造方法。
[3]すべての工程を10日間以内に行う、[1]または[2]に記載の製造方法。
[4]工程1)の抗原提示細胞が、がん細胞;ウイルス感染細胞;がん抗原タンパク、ウイルスタンパクまたはそれらの断片を人工的に発現させた細胞である[1]〜[3]のいずれか一に記載の製造方法。
[5]抗原提示細胞での刺激が、T細胞群と抗原提示細胞との共培養である請求項4に記載の製造方法。
[6]工程2)がフローサイトメトリーまたはチップイムノスポットアッセイ(Immunospot−array assay on a chip、ISAAC)法により実施される、[1]〜[5]のいずれか一に記載の製造方法。
[7]工程2)が、CD137を用いてフローサイトメトリーによりソートする工程である、[6]に記載の製造方法。
[8][1]〜[7]のいずれか一に定義された工程を含み、得られた抗原aに特異的なTCR遺伝子を別のT細胞に導入して抗原aに特異的な組換えT細胞を得る工程をさらに含む、組換えT細胞の製造方法。
The present invention provides the following:
[1] 1) Stimulating a T cell group containing T cells specific for antigen a with antigen presenting cells;
2) identifying T cells specific for antigen a from T cells including T cells specific for antigen a and sorting them into containers one by one; and 3) activating one in the container A method for producing a TCR gene specific to antigen a, comprising the step of subjecting antigen a-specific T cells to PCR to amplify a TCR gene specific to antigen a.
[2] Furthermore,
4) The production method according to 1, which comprises the steps of expressing the obtained TCR gene in a T cell line and analyzing its antigen specificity.
[3] The production method according to [1] or [2], wherein all the steps are performed within 10 days.
[4] The antigen-presenting cell of step 1) is a cancer cell; a virus-infected cell; a cell artificially expressing a cancer antigen protein, a virus protein or a fragment thereof [1] to [3] The manufacturing method described in 1).
[5] The method according to claim 4, wherein the stimulation on the antigen-presenting cells is co-culture of a T cell group and an antigen-presenting cells.
[6] The production method according to any one of [1] to [5], wherein step 2) is performed by flow cytometry or immunospot-array assay on a chip (ISAAC) method.
[7] The production method according to [6], wherein step 2) is a step of sorting by flow cytometry using CD137.
[8] [1] to [7], and a TCR gene specific to the obtained antigen a is introduced into another T cell to recombine specific for the antigen a. A method of producing a recombinant T cell, further comprising the step of obtaining T cells.
本発明により、短期間で、例えば約10日以内に、抗原が未知のがん組織に浸潤しているようなT細胞の中からがん細胞に特異的なT細胞を同定し、そのTCRを取得することが容易にできるようになった。 According to the present invention, a T cell specific to a cancer cell is identified from among T cells in which an antigen infiltrates an unknown cancer tissue in a short period of time, for example, within about 10 days, and its TCR is It became easy to get it.
本発明および明細書において「 〜 」で数値範囲を表す場合は、特に記載した場合を除き、その範囲は両端の数値を含む。
また、本発明で細胞の状態に関し、「単独」、「1個」というときは、特に記載した場合を除き、その細胞以外の細胞を含まない環境にあることをいう。
また「集団」、「群」というときは、複数の細胞が存在する環境にあることをいう。
In the present invention and the specification, when “「 ”represents a numerical range, the range includes the numerical values at both ends, unless otherwise specified.
Further, in the present invention, the terms "alone" and "one" in the context of cell status mean that the environment is free from cells other than the cells, unless otherwise specified.
Moreover, when saying "group" and "group", it means that it exists in the environment where several cells exist.
本発明は、抗原特異的T細胞の検出およびT細胞受容体(TCR)の取得方法を提供する。より具体的には、下記の工程を含む、抗原aに特異的なTCR遺伝子の製造方法を提供する:
1)抗原aに特異的なT細胞を含むT細胞群を抗原提示細胞で刺激する工程;
2)抗原aに特異的なT細胞を含むT細胞群から、抗原aに特異的なT細胞を特定して1個ずつ容器へソートする工程;および
3)容器内の1個の活性化された抗原a特異的T細胞をPCRに供して、抗原aに特異的なTCR遺伝子を増幅する工程
The present invention provides methods for detecting antigen-specific T cells and obtaining T cell receptors (TCRs). More specifically, the present invention provides a method for producing a TCR gene specific to antigen a, which comprises the following steps:
1) Stimulation of T cells including T cells specific for antigen a with antigen presenting cells;
2) identifying T cells specific for antigen a from T cells including T cells specific for antigen a and sorting them one by one into a container; and 3) activating one in the container Subjecting the selected antigen a-specific T cells to PCR to amplify a TCR gene specific for antigen a
工程1)は、抗原提示細胞で、T細胞群を刺激する工程である。具体的には、抗原提示細胞として、例えば、がん細胞;ウイルス感染細胞;がん抗原タンパク、ウイルスタンパクまたはそれらの断片を人工的に発現させた細胞から選択される細胞とT細胞群とを共培養することである。 Step 1) is a step of stimulating a T cell group with antigen-presenting cells. Specifically, as antigen-presenting cells, for example, cancer cells; virus-infected cells; cells selected from cells artificially expressing cancer antigen proteins, virus proteins or fragments thereof and T cell groups It is to co-culture.
共培養は公知の方法に準じて行えばよいが、本発明の一態様においては、T細胞群と抗原提示細胞を同数の細胞密度、具体的には、例えば1×105〜1×107cells/mL、好ましくは5×105〜5×106cells/mLで両細胞を懸濁し、適切な培養器を用い、T細胞を培養するための通常の温度等の条件下で培養すればよい。培養時間は、3時間〜24時間、好ましく6〜12時間であればよい。 Co-culture may be performed according to a known method, but in one embodiment of the present invention, the T cell group and the antigen-presenting cells have the same number of cell densities, specifically 1 × 10 5 to 1 × 10 7 , for example. Suspend both cells at cells / mL, preferably 5 × 10 5 to 5 × 10 6 cells / mL, and culture it under conditions such as normal temperature for culturing T cells using an appropriate incubator. Good. The culture time may be 3 hours to 24 hours, preferably 6 hours to 12 hours.
工程2)は、目的のT細胞を特定し、1個ずつPCRのための容器へソートする工程である。この工程は、種々の既存の手段、例えばフローサイトメトリーまたはチップを用いたイムノスポットアッセイ(Immunospot−array assay on a chip、ISAAC)法により、実施することができる。 Step 2) is a step of identifying T cells of interest and sorting them one by one into a container for PCR. This step can be performed by various existing means such as flow cytometry or immunospot assay (ISAAC) method using a chip.
本発明の一態様においては、工程2)は、活性化マーカーのCD137を指標にしてフローサイトメトリーによりソートすることにより実施される。 In one embodiment of the present invention, step 2) is performed by sorting by flow cytometry using CD137 of the activation marker as an index.
工程2)は、ISAAC法によっても実施することができる。この方法は、基体の一方の主表面に複数のウェルを有し、ウェルが1つのT細胞のみが入る大きさであるマイクロウェルアレイを用いて行うものである。マイクロウェルアレイを用いる該方法に関しては、特許4148367等を参照すればよい。 Step 2) can also be performed by the ISAAC method. This method is carried out using a microwell array having a plurality of wells on one major surface of a substrate, the wells being sized to receive only one T cell. With regard to the method using a microwell array, reference may be made to Patent 4148367 and the like.
工程3)は、容器内の1個の活性化された(刺激されたと同義である。)抗原a特異的T細胞をPCRに供して、抗原Aに特異的なTCR遺伝子を増幅する工程である。特定された細胞は、増殖させてからPCRに供してもよいが、1個または数個の細胞を対象としてcDNAの増幅が行えるPCRの手法が種々知られており、本発明においても、そのような公知の手法を適用することができる。典型的には、まず細胞溶解を行い、続いてdTアダプタープライマー(RT dT Primer 2)を用いた逆転写反応によりmRNAからcDNA合成を行う。得られたcDNAは増幅してもよく、またはそのまま、鋳型として使用して、また適切に設計されたプライマーを用いて、リアルタイムPCR(定量PCR、qPCR)を行う。 Step 3) is a step of subjecting one activated (which is the same as stimulated) antigen a-specific T cell in a container to PCR to amplify an antigen A-specific TCR gene. . Although the identified cells may be proliferated and then subjected to PCR, various PCR methods capable of amplifying cDNA for one or several cells are known, and in the present invention, Known methods can be applied. Typically, cell lysis is performed first, followed by cDNA synthesis from mRNA by reverse transcription using dT adapter primer (RT dT Primer 2). The obtained cDNA may be amplified or used as it is as a template and real time PCR (quantitative PCR, qPCR) is performed using appropriately designed primers.
本発明の一態様においては、工程1)、2)および3)が、この順で実施される。 In one aspect of the invention, steps 1), 2) and 3) are carried out in this order.
本発明の方法は、さらに、工程4)として、取得したTCRをTCRを発現していないT細胞株に導入し、発現させ、その抗原特異性を検証する工程、を含んでもよい。 The method of the present invention may further comprise, as step 4), introducing the obtained TCR into a T cell line not expressing the TCR, expressing it, and verifying its antigen specificity.
本発明の方法により、抗原が未知のT細胞群の中からがん細胞などに特異的なT細胞を同定することができる。また、本発明方法により得られた抗原aに特異的なTCR遺伝子を別のT細胞に導入して抗原aに特異的な組換えT細胞を得る工程をさらに含む、組換えT細胞の製造方法の実施において、実施時間の短縮を図ることができる。
以下、本発明を実施例により説明する。
According to the method of the present invention, T cells specific to cancer cells and the like can be identified from T cell groups whose antigens are unknown. Also, a method for producing a recombinant T cell, further comprising the step of introducing a TCR gene specific for the antigen a obtained by the method of the present invention into another T cell to obtain a recombinant T cell specific for the antigen a. The implementation time can be shortened.
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
〔方法〕
健常人であるドナーおよびHLAの分類
ヒトの実験は、富山大学の倫理委員会の承認を得て実施された。すべての対象からインフォームドコンセントを得た。末梢血リンパ球(PBL)を、ヘパリン添加された血液試料からFicoll−Hypaque(Immuno−BioloGical Laboratories)を用いた密度勾配遠心分離により分離した。HLA−A24ハプロタイプ陽性に関するスクリーニングは、PBLを抗HLA−A24抗体(One Lambda)、続いてFITC標識抗マウスIgG抗体(ICN/Cappel)を用いて染色した後、フローサイトメトリーにより解析し、実施した。
〔Method〕
Experiments with healthy donors and classified humans of HLA were carried out with the approval of the Ethics Committee of Toyama University. Informed consent was obtained from all subjects. Peripheral blood lymphocytes (PBL) were separated from heparinized blood samples by density gradient centrifugation using Ficoll-Hypaque (Immuno-BioloGical Laboratories). Screening for HLA-A24 haplotype positivity was carried out by flow cytometry analysis after staining PBL with anti-HLA-A24 antibody (One Lambda) followed by FITC-labeled anti-mouse IgG antibody (ICN / Cappel) .
細胞株
RPMI1640およびDMEM培地(Wako Pure Chemical)に10%熱非働化ウシ胎児血清(Biowest)、100μg/mlストレプトマイシン、および100U/mlペニシリンを補い細胞の培養に用いた。K562細胞(金沢大学のDr.Mizukoshiよりご厚意で提供して頂いた)を、RPMI1640培地中で維持した。Phoenix−A細胞(スタンフォード大学のDr.G.Nolanによりご厚意で提供して頂いた)をDMEM培地中で維持した。
The cell line RPMI 1640 and DMEM medium (Wako Pure Chemical) were supplemented with 10% heat-inactivated fetal bovine serum (Biowest), 100 μg / ml streptomycin, and 100 U / ml penicillin to culture the cells. K562 cells (kindly provided by Dr. Mizukoshi of Kanazawa University) were maintained in RPMI 1640 medium. Phoenix-A cells (kindly provided by Dr. G. Nolan of Stanford University) were maintained in DMEM medium.
人工抗原提示細胞の作製
HLA−A*2402遺伝子(愛知県がんセンター研究所のDr. Kuzushimaよりご厚意で提供して頂いた)、ヒトCD80遺伝子(Origene社より購入)、ヒトCD137L遺伝子(Origene社より購入)をコードするcDNAをpMXベクター(東京大学のDr. Kitamuraによいご厚意で提供して頂いた)の中に挿入し、次いでレトロウイルスパッケージング細胞であるPhoenix−Aに、FuGENE6(Roche)を用いて、それぞれトランスフェクトした。トランスフェクションの72時間後に、トランスフェクトされたPhoenix−Aから組換えレトロウイルスを含む培養上清を集めた。集めたレトロウイルスの上清を、50μg/ml retronectin(TaKaRa)で一夜コートしておいたプレートに一緒に添加した。32℃において1900×g、2時間遠心することにより、その上清中のレトロウイルスをそのプレート上にスピンロードした(spin−loaded)。0.2×106個/mLのK562細胞を、レトロウイルスをロードしたプレート中のウェルに添加した。そのプレートを32℃において1000×g、10分間遠心後、5%CO2中で37℃において培養した。培養5日目に、HLA−A*2402、CD80、CD137Lを発現する細胞をフローサイトメトリーにソーティングし、これを人工抗原提示細胞(artificial antigen presenting cell; aAPC)とした。
Preparation of artificial antigen-presenting cells HLA-A * 2402 gene (kindly provided by Dr. Kuzushima of Aichi Cancer Center Research Institute), human CD80 gene (purchased from Origene), human CD137L gene (Origene) The cDNA encoding the gene is inserted into the pMX vector (provided kindly to Dr. Kitamura, The University of Tokyo) and then into the retroviral packaging cell Phoenix-A, FuGENE 6 ( Each was transfected using Roche). Seventy-two hours after transfection, culture supernatants containing recombinant retrovirus were collected from transfected Phoenix-A. Collected retroviral supernatants were added together to plates that had been coated overnight with 50 μg / ml retronectin (TaKaRa). The retrovirus in the supernatant was spin-loaded onto the plate by centrifugation at 1900 xg for 2 hours at 32 ° C. 0.2 × 10 6 / mL K562 cells were added to the wells in the retrovirus loaded plate. The plate was centrifuged at 1000 × g for 10 minutes at 32 ° C., and then cultured at 37 ° C. in 5% CO 2 . On the 5th day of culture, cells expressing HLA-A * 2402, CD80 and CD137L were sorted by flow cytometry and used as artificial antigen presenting cells (aAPC).
細胞内に発現する抗原を提示する人工抗原提示細胞の作製
Epstein−Barr (EB)ウイルス関連抗原であるBRLF1をコードするDNAおよび陽性コントロールとしてBRLF1ペプチド(TYPVLEEME)をコードするDNAをpMXベクター(東京大学のDr.Kitamuraによりご厚意で提供して頂いた)の中に挿入し(陰性コントロールとして何も導入いていないpMXベクター)、次いでレトロウイルスパッケージング細胞であるPhoenix−Aに、FuGENE6(Roche)を用いて、それぞれトランスフェクトした。トランスフェクションの72時間後に、トランスフェクトされたPhoenix−Aから組換えレトロウイルスを含む培養上清を集めた。集めたレトロウイルスの上清を、50μg/mLのretronectin(TaKaRa)で一夜コートしておいたプレートに一緒に添加した。32℃において1900×g、2時間遠心することにより、その上清中のレトロウイルスをそのプレート上にスピンロードした(spin−loaded)。0.2×106個/mLのaAPCを、レトロウイルスをロードしたプレート中のウェルに添加した。そのプレートを32℃において1000×g、10分間遠心後、5%CO2中で37℃において培養した。培養5日目に、GFPが導入された細胞をそれぞれフローサイトメトリーにソーティングし、これを細胞内に発現する抗原を提示するaAPCとした(図3および図4)。
Preparation of artificial antigen-presenting cells presenting antigen expressed in cells DNA encoding BRLF1 which is Epstein-Barr (EB) virus related antigen and DNA encoding BRLF1 peptide (TYPVLEEME) as positive control pMX vector (The University of Tokyo (PMX vector without any introduction as a negative control) and then into the retroviral packaging cell Phoenix-A with FuGENE 6 (Roche) Each was used for transfection. Seventy-two hours after transfection, culture supernatants containing recombinant retrovirus were collected from transfected Phoenix-A. Collected retroviral supernatants were added together to plates that had been coated overnight with 50 μg / mL retronectin (TaKaRa). The retrovirus in the supernatant was spin-loaded onto the plate by centrifugation at 1900 xg for 2 hours at 32 ° C. 0.2 × 10 6 / mL of aAPC was added to the wells in the retrovirus loaded plate. The plate was centrifuged at 1000 × g for 10 minutes at 32 ° C., and then cultured at 37 ° C. in 5% CO 2 . On the fifth day of culture, cells into which GFP had been introduced were each sorted by flow cytometry, and this was used as aAPC to present an antigen expressed intracellularly (FIG. 3 and FIG. 4).
細胞内に発現する抗原を提示する人工抗原提示細胞に反応するT細胞の検出
ドナーB(Donor B)の末梢血リンパ球は、1種類のBRLF1特異的T細胞を持つ事が明らかになっている(図3:特許文献1)。従って本システムを評価するために、ドナーBの末梢血リンパ球から細胞内にBRLF1を発現するaAPC(aAPC−BRLF1−DNA)に反応するTCR遺伝子のクローニングを行い、これが既知のドナーB由来のTCRと一致するかを検証した。すなわち、1×105cellsのドナーB由来末梢血リンパ球を1×105cells aAPC−BRLF1−DNAと96ウェルプレートで37℃、8時間共培養した。その後、フローサイトメトリーを用いてCD137陽性細胞を検出した。
Detection of T cells that respond to artificial antigen-presenting cells presenting antigens expressed in cells Peripheral blood lymphocytes of Donor B (Donor B) are revealed to have one type of BRLF1-specific T cells (FIG. 3: Patent Document 1). Therefore, in order to evaluate this system, a TCR gene that responds to aAPC (aAPC-BRLF1-DNA) expressing BRLF1 in cells from peripheral blood lymphocytes of donor B is cloned, and this is a known donor B-derived TCR. It verified that it matched. That is, 1 × 10 5 cells of donor B-derived peripheral blood lymphocytes were co-cultured with 1 × 10 5 cells aAPC-BRLF1-DNA in a 96-well plate at 37 ° C. for 8 hours. Thereafter, CD137 positive cells were detected using flow cytometry.
Single cell RT−PCR
aAPC−BRLF1−DNAとの共培養により活性化された、CD137陽性細胞を、FACSAriaII(Becton Dickinson)を用いて、29.2μgのDynabeads Oligo(dT)(Invitrogen)、2.9μLの溶解/結合緩衝液(Invitrogen)および0.29pmolのそれぞれの遺伝子に特異的なプライマーからなる細胞溶解溶液を含有するMicroAmp(登録商標)反応チューブ(Applied Biosystems)の中にそれぞれ単一細胞ソートした。
Single cell RT-PCR
CD137-positive cells activated by co-culture with aAPC-BRLF1-DNA were analyzed using FACSAria II (Becton Dickinson) in 29.2 μg of Dynabeads Oligo (dT) (Invitrogen), 2.9 μL of lysis / binding buffer The cells were single cell-sorted into MicroAmp® reaction tubes (Applied Biosystems) containing cell lysis solution consisting of a solution (Invitrogen) and primers specific for 0.29 pmol of each gene.
プライマーの配列は以下の通りであった:
alpha−RT(5’−AGCAGTGTTTGGCAGCTCTT−3’、配列番号1)、
beta1−RT(5’−CTGGCAAAAGAAGAATGTGT−3’、配列番号2)、および
beta2−RT(5’−ACACAGATTGGGAGCAGGTA−3’、配列番号3)。
The sequences of the primers were as follows:
alpha-RT (5'-AGCAGTGTTTGTGCAGCTCTT-3 ', SEQ ID NO: 1),
beta1-RT (5'-CTGGCAAAAGAAGAATGTGT-3 ', SEQ ID NO: 2), and beta2-RT (5'-ACACAGATTGGGAGCAGGTA-3', SEQ ID NO: 3).
細胞はチューブの中で溶解した。そして、poly−A RNAをDynabead上のOligo(dT)に結合させた。次いでそのDynabeadsを、4.0U SuperScriptIII(Invitrogen)、0.3U マウスRNase阻害剤(New England Biolabs)、0.5mMのそれぞれのdNTP、5mM DTT、0.2% Triton X−100、および1×First−Strand Buffer(Invitrogen)を含有する溶液の中に移した。逆転写(RT)反応を50℃で40分間行った。RT反応の後、Dynabeadsを8U 末端デオキシヌクレオチド転移酵素(Roche)、0.5mM dGTP、0.4U マウスRNase阻害剤、4mM MGCl2、0.2% Triton−X 100、5% P−K緩衝液[1M K2HPO4および1M KH2PO4、pH 7.0]を含有する別の溶液の中に移し、37℃で40分間保温してcDNAの3’末端にポリdGを付加した。次いでそのDynabeadsを第1PCR反応混合物を含有する新しいPCRチューブの中に移した。第1PCRを、製造業者の説明書にしたがって、PrimeSTAR HS DNAポリメラーゼ(TaKaRa)、および、AP−1、alpha−1st、beta1−1stおよびbeta2−1stプライマーを用いて実施した。 The cells were lysed in a tube. Then, poly-A RNA was bound to Oligo (dT) on Dynabead. The Dynabeads were then compared to 4.0 U SuperScript III (Invitrogen), 0.3 U mouse RNase inhibitor (New England Biolabs), 0.5 mM each dNTP, 5 mM DTT, 0.2% Triton X-100, and 1 × First Transfer into a solution containing Strand Buffer (Invitrogen). Reverse transcription (RT) reaction was performed at 50 ° C. for 40 minutes. After RT reaction, Dynabeads in 8 U terminal deoxynucleotidyl transferase (Roche), 0.5 mM dGTP, 0.4 U mouse RNase inhibitor, 4 mM MGCl 2 , 0.2% Triton-X 100, 5% PK buffer It was transferred into another solution containing [1 M K 2 HPO 4 and 1 M KH 2 PO 4 , pH 7.0] and incubated at 37 ° C. for 40 minutes to add poly dG to the 3 'end of the cDNA. The Dynabeads were then transferred into a new PCR tube containing the first PCR reaction mixture. The first PCR was performed using PrimeSTAR HS DNA polymerase (TaKaRa) and the AP-1, alpha-1st, beta1-1st and beta2-1st primers according to the manufacturer's instructions.
AP−1(5’−ACAGCAGGTCAGTCAAGCAGTAGCAGCAGTTCGATAACTTCGAATTCTGCAGTCGACGGTACCGCGGGCCCGGGATCCCCCCCCCCCCCDN−3’、配列番号4)、alpha−1st(5’−AGAGGGAGAAGAGGGGCAAT−3’、配列番号5)、beta1−1st(5’−CCATGACGGGTTAGAAGCTC−3’、配列番号6)、およびbeta2−1st(5’−GGATGAAGAATGACCTGGGAT−3’、配列番号7)を用いたPCRサイクルは以下の通りであった:95℃で5分間、続いて30サイクルの95℃で15秒間、60℃で5秒間、および72℃で1分30秒間。 AP-1 (5'-ACAGCAGGTCAGTCAAGCAGTAGCAGCAGTTCGATAACTTCGAATTCTGCAGTCGACGGTACCGCGGGCCGGGATCCCCCCCCCCCCCDCN-3 ', SEQ ID NO: 4), alpha-1st (5'-AGAGGGAGAGAGAGGGGGCAAT-3', SEQ ID NO: 5), beta1-1st (5'-CCATGACGG GGT, SEQ ID NO: 4) And the PCR cycle with beta2-1st (5'-GGATGAAGAATGACCTGGGAT-3 ', SEQ ID NO: 7) was as follows: 5 minutes at 95 ° C, followed by 30 cycles of 15 seconds at 95 ° C, 60 ° C For 5 seconds, and 1 minute 30 seconds at 72 ° C.
結果として得られたPCR産物を水で100倍希釈し、その希釈したPCR産物2μLを鋳型DNAとして23μLのnested PCR反応液に添加した。nested PCRは、アダプタープライマーAP−2(5’−AGCAGTAGCAGCAGTTCGATAA−3’、配列番号8)およびTCRαの定常領域に特異的なプライマー(alpha−Nest;5’−GGTGAATAGGCAGACAGACTT−3’、配列番号9)またはTCRβの定常領域に特異的なプライマー(beta−Nest;5’−GTGGCCAGGCACACCAGTGT−3’、配列番号10)を用いたこと以外は、第1PCRと同様の反応液を用いて実施された。PCRサイクルは以下の通りであった:98℃で1分間、続いて35サイクルの98℃で15秒間、60℃で5秒間、および72℃で45秒間。 The resulting PCR product was diluted 100-fold with water, and 2 μL of the diluted PCR product was added as a template DNA to a 23 μL nested PCR reaction solution. Nested PCR is performed using adapter primer AP-2 (5'-AGCAGTAGCAGCAGTTCGATAA-3 ', SEQ ID NO: 8) and a primer specific for the constant region of TCRα (alpha-Nest; 5'-GGTGAATAGGCAGACAGACTT-3', SEQ ID NO: 9) or The reaction was carried out using the same reaction solution as in the first PCR except that a primer specific to the constant region of TCRβ (beta-Nest; 5'-GTGGCCAGGCACACCACCGTGT-3 ', SEQ ID NO: 10) was used. The PCR cycles were as follows: 98 ° C for 1 minute, followed by 35 cycles of 98 ° C for 15 seconds, 60 ° C for 5 seconds, and 72 ° C for 45 seconds.
次いでそのPCR産物を、alpha−nestまたはbeta−nestプライマーを用いて、直接塩基配列を決定するか、あるいは、PCR産物を発現ベクター中へのサブクローニングした後に塩基配列を決定するか、した。そのTCRレパートリーはIMGT/V−Questツール(http://www.imgt.org/)(文献1)を用いて分析した。
文献1:Giudicelli,
V., Chaume, D. & Lefranc, M.P. IMGT/V-QUEST, an integrated software program
for immunoglobulin and T cell receptor V-J and V-D-J rearrangement analysis. Nucleic
Acids Res 32, W435-440 (2004).
The PCR product was then directly sequenced using alpha-nest or beta-nest primers, or alternatively, the DNA sequence was determined after subcloning of the PCR product into an expression vector. The TCR repertoire was analyzed using the IMGT / V-Quest tool (http://www.imgt.org/) (Reference 1).
Reference 1: Giudicelli,
V., Chaume, D. & Lefranc, MP IMGT / V-QUEST, an integrated software program
for immunoglobulin and T cell receptor VJ and VDJ rearrangement analysis. Nucleic acid
Acids Res 32, W435-440 (2004).
<結果>
1×105cellsのドナーB由来末梢血リンパ球を1×105cells aAPC−BRLF1−DNAと96ウェルプレートで37℃、8時間共培養した。その後、フローサイトメトリーを用いてCD137陽性細胞を検出した。検出の結果、CD8陽性T細胞中のCD137陽性細胞の頻度は0.5%だった。また陰性コントロールでは0.1%、陽性コントロールでは0.8%だった。
<Result>
1 × 10 5 cells of donor B-derived peripheral blood lymphocytes were co-cultured with 1 × 10 5 cells aAPC-BRLF1-DNA in a 96-well plate at 37 ° C. for 8 hours. Thereafter, CD137 positive cells were detected using flow cytometry. As a result of detection, the frequency of CD137 positive cells in CD8 positive T cells was 0.5%. The negative control was 0.1% and the positive control was 0.8%.
次いで、FACSを用いて、15個のCD137陽性細胞を単一細胞分離した。さらに、分離された単一細胞から5’ RACE法を用いて4ペアのTCRαおよびβのcDNAを増幅した(図6)。
RT−PCRの増幅効率は、α:17/90(18.9%)、β:26/90(28.9%)、ペア率:17/90(18.9%)であった。
Then, 15 CD137 positive cells were single-cell separated using FACS. Furthermore, 4 pairs of TCR α and β cDNAs were amplified from isolated single cells using the 5 ′ RACE method (FIG. 6).
The amplification efficiency of RT-PCR was α: 17/90 (18.9%), β: 26/90 (28.9%), and the pair ratio: 17/90 (18.9%).
次いで、それぞれのTCR遺伝子が既知のTCR遺伝子と一致するかを検証した。その結果、得られた4ペア中2ペアが既知のTCR遺伝子と一致した(表1)。
Claims (2)
2)前記刺激されたT細胞を含むT細胞群から活性化マーカーCD137を指標にしてCD137陽性細胞をフローサイトメトリーによりソートする工程と、
3)前記ソートされたCD137陽性細胞の単一細胞をPCRに供して前記がん細胞に特異的なTCR遺伝子を増幅する工程と、を含むがん細胞に特異的なTCR遺伝子の製造方法。 1) The T cells by co-culturing a T cell group containing T cells specific for cancer cells and an antigen-presenting cell in which a gene encoding a human CD80 gene and a gene encoding a human CD137L gene has been introduced into the cancer cells Stimulating the group;
2) sorting the CD137 positive cells from the T cell group containing the stimulated T cells by flow cytometry using the activation marker CD137 as an index;
3) subjecting the single cells of the sorted CD137 positive cells to PCR to amplify a TCR gene specific to the cancer cell, and a method for producing a TCR gene specific to a cancer cell.
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