JP7810466B2 - 線維芽細胞または線維芽細胞様細胞を従来型2型樹状細胞にリプログラミングするための方法 - Google Patents
線維芽細胞または線維芽細胞様細胞を従来型2型樹状細胞にリプログラミングするための方法Info
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Description
マウスPU.1遺伝子のコード配列(RefSeq ID:NM_011355、配列番号1)、KLF4遺伝子のコード配列(RefSeq ID:NM_010637、配列番号2)、IRF4遺伝子のコード配列(RefSeq ID:NM_013674、配列番号3)およびC/EBPアルファ遺伝子のコード配列(RefSeq ID:NM_007678、配列番号4)をPCRにより増幅し、pMXsベクター(Kitamura et al.,Exp.Hematol.,2003)にサブクローニングした。これらのベクターをVSV-Gプラスミドおよびgag/polプラスミド(Addgene)とともにHEK293細胞にトランスフェクションし、レトロウイルス粒子を産生させた。培養上清を回収し、4℃、6,000×gで20分間超遠心分離を行った。不溶性画分を除去した上清に、1/4量の40%(w/v)PEG-8000、1.2M NaCl/PBS溶液を混和し、4℃で一晩インキュベートした。その後、4℃、1,600×gで60分間超遠心分離を行い、上清を除去した。元の培養上清1mLにつき50μLのDMEMを加えてペレットを懸濁し、-80℃で保存した。
SV40T抗原を発現するプラスミドpBSSVD2005(Addgene、plasmid #21826)をトランスフェクションして不死化したMEFに、上記1と同様の手順により4転写因子を導入し、マーカーの発現を観測した。CD45+CD11b+MHC-II+CD11c+細胞画分の割合に基づいて分化転換の経時変化を分析した。
引き続き、上記2の細胞を7日ごとに継代培養し、CD45+CD11b+MHC-II+CD11c+細胞数を計測した。結果を図8に示す。培養日数を重ねるにしたがってCD45+CD11b+MHC-II+CD11c+細胞数が増加しており、この細胞自体が増殖していることが判明した。この結果は、不死化された細胞由来のicDC2は増殖維持することができることを示しており、創薬への応用の可能性を示すものである。
MEFのcDC2様細胞への分化転換に、PU.1、KLF4、IRF4およびC/EBPアルファのいずれが必要であるかを検討した。PU.1を欠く場合には、他のどの転写因子の組み合わせによってもCD45陽性細胞が誘導されなかったため(データは省略)、PU.1と、KLF4、IRF4およびC/EBPアルファから選択される1以上の転写因子とを組み合わせてMEFに導入し、上記1と同様の手順によりicDC2への分化転換効率を評価した。
PU.1、KLF4、IRF4およびC/EBPアルファの4転写因子を2Aペプチドにより接続した融合遺伝子をFUW-tetO-MCSベクター(Hockemeyer et al.,Cell Stem Cell,2008)にサブクローニングし、テトラサイクリン応答因子(TRE)プロモーター制御下に4転写因子をポリシストロニックに発現するベクター構築物を作製した(図10)。作製したベクターを、pMD2.G(Addgene、plasmid #12259)およびpsPAX2(Addgene、plasmid #12260)とともにHEK293細胞に導入し、レンチウイルス粒子を作製した。上記1と同様の手順によりウイルス濃縮液を調製し、-80℃で保存した。また、上記融合遺伝子に代えて、PU.1、KLF4、IRF4またはC/EBPアルファの各遺伝子を用いて、同様の手順により、各転写因子についてのレンチウイルス粒子を作製した。MEFを24ウェルプレートに播種し(1ウェルあたり4×104細胞)、翌日に1ウェルあたり100μLのウイルス懸濁液を加えた。翌日、1μg/mLのドキシサイクリン(シグマアルドリッチ)を加え、1日おきに培地を交換した。13日後、上記1と同様の手順により、マーカーの発現を観測した。
4転写因子の導入によりcDC2様細胞へと分化転換され得る出発細胞の種類を調べるために、MEFに代えて、マウスメラノーマ細胞株B16F1(理研)、マウス肺がん細胞株3LL(医薬基盤研)、マウス乳がん細胞株e0771(CH3 BioSystems)、マウスリンパ腫細胞株EL4(理研)、成体マウス尾端線維芽細胞(TTF)およびマウス脂肪由来間葉系幹細胞(AD-MSC)を用いて、上記1と同様に解析した。TTFは、常法(Takahashi et al.,Nat.Protocol,2007)により、C57BL/6マウスから調製した。AD-MSCは、C57BL/6マウスから単離された白色脂肪組織をコラゲナーゼ溶液(100U/mLコラゲナーゼ(Wako)および5%FCSを含むRPMI1640培地)により消化し、その中から接着細胞を取得することにより調製した。いずれの細胞も、10%FCS含有DMEM中で培養した。
マウスPU.1遺伝子のコード配列(配列番号1)、KLF4遺伝子のコード配列(配列番号2)、IRF4遺伝子のコード配列(配列番号3)およびC/EBPアルファ遺伝子のコード配列(配列番号4)に代えて、ヒトPU.1遺伝子のコード配列(RefSeq ID:NM_003120、配列番号5)、KLF4遺伝子のコード配列(RefSeq ID:NM_004235、配列番号6)、IRF4遺伝子のコード配列(RefSeq ID:NM_002460、配列番号7)およびC/EBPアルファ遺伝子のコード配列(RefSeq ID:NM_004364、配列番号8)を用いて、上記1と同様の手順によりレトロウイルスを調製した。MEFに代えてヒト線維芽細胞株MRC-5(ATCC)を用いて、感染から13日後に、上記1と同様の手順によりマーカーの発現を観測した。
上記1の手順によりMEFに4転写因子を導入し、得られたcDC2様細胞の抗原提示能を調べた。OT-IIマウス(ニワトリオバルブミン323-339エピトープ特異的T細胞受容体トランスジェニックマウス)から脾臓を回収し、コラゲナーゼバッファー中で消化後、スライドグラスですりつぶして脾細胞を回収した。CD4+ T Cell Isolation Kit, mouse(Miltenyi Biotec Inc.)を用い、キットの説明書にしたがって脾細胞集団からCD4陽性T細胞を単離した。4転写因子を導入したMEF、AD-MSC、もしくは3T3法(Todaro and Green,J.Cell Biol,1962)により調製した不死化マウス胎児線維芽細胞(以下、「3T3」と記載する);MEF(陰性対照);またはGM-DC(陽性対照)(それぞれ2×104個)と、2×104個のCD4陽性T細胞とを混合し、または何も混合せず(mock、陰性対照)、丸底96ウェルプレートに播種した。CD4陽性T細胞に対しては10μg/mLのニワトリオバルブミン323-339ペプチドを添加し、または添加せずに、7日間培養した。FACS Verse(BD Biosciences)により、全細胞数、CD3イプシロン陽性細胞数、およびCD69の発現を観測した。
4転写因子により分化転換されたcDC2様細胞をがん抗原によりパルスし、DCワクチンとして使用することができるかどうかを、がんマウスモデルを用いて評価するための手順を以下に示す。
B16F1メラノーマ細胞(1×106個)をC57BL/6マウスの皮下に移植した。1週間後に腫瘍サイズを計測し、当該マウスを担がんモデルとして使用した。
上記1と同様の手順にしたがって4転写因子を導入することにより、C57BL/6 CD45.1マウス由来の線維芽細胞からcDC2様細胞を誘導した。cDC2様細胞に対してB16F1メラノーマ細胞ライセートを負荷し、16時間培養した。その後、cDC2様細胞を、上記担がんモデルマウスに静脈内投与し、1週間ごとに腫瘍サイズを計測した。
Claims (6)
- 線維芽細胞または線維芽細胞様細胞から従来型2型樹状細胞(cDC2)様細胞を生成するための方法であって、PU.1をコードする核酸、KLF4をコードする核酸、IRF4をコードする核酸およびC/EBPをコードする核酸を前記線維芽細胞または線維芽細胞様細胞に導入するステップを含み、前記cDC2様細胞が、CD45+、CD11b+、CD11c+、MHCクラスII+であり、かつ、CD115、Ly6CおよびMerTKをさらに発現する、方法。
- 前記C/EBPが、C/EBPアルファまたはC/EBPベータである、請求項1に記載の方法。
- 前記線維芽細胞または線維芽細胞様細胞が、がん関連線維芽細胞である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記線維芽細胞または線維芽細胞様細胞が、間葉系幹細胞である、請求項1または2に記載の方法。
- PU.1をコードする核酸、KLF4をコードする核酸、IRF4をコードする核酸およびC/EBPをコードする核酸を含んでなる、線維芽細胞または線維芽細胞様細胞を従来型2型樹状細胞様細胞へと分化転換するための組成物であって、前記cDC2様細胞が、CD45+、CD11b+、CD11c+、MHCクラスII+であり、かつ、CD115、Ly6CおよびMerTKをさらに発現する、組成物。
- 前記C/EBPが、C/EBPアルファまたはC/EBPベータである、請求項5に記載の組成物。
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