JP5246859B2 - 抗体産生細胞の誘導又は活性化方法 - Google Patents
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Landscapes
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Description
一方、インビトロ免疫法は、免疫細胞(リンパ球)を体外で抗原に感作させて抗原特異的抗体を分泌するB細胞を誘導した後、細胞融合によりハイブリドーマを作製し、抗原特異的モノクローナル抗体を産生する手法であり、インビボ免疫法に比べ必要な抗原量が少なく、免疫刺激期間が短いという利点と共に、個体にとって有害な抗原でも抗体作製が可能であるという大きな利点がある。そのため、ヒトリンパ球に適用すればキメラ抗体、ヒト化抗体などの煩雑な工程を経ることなくヒト抗体を得ることができる。ヒト末梢血リンパ球に対しても、抗原感作をL−ロイシル−L−ロイシンメチルエステル(LLME)の存在下で行うことで抗原特異的な抗体誘導が可能である(非特許文献1)。また、ムラミルジペプチド(MDP)、インターロイキン2又はインターロイキン4存在下で誘導効率を高める手法(非特許文献2)も開発され、特にヒトモノクローナル抗体産生については大きな期待が寄せられている。
したがって、インビトロ免疫法において、確実にIgG含量の高い抗原特異的抗体を高効率で産生できる技術の開発が強く望まれていた。
T細胞エピトープとして、従来から特定の抗原に対する特異的エピトープは、該抗原に対するT細胞の応答を誘起及び/又は増強するためには用いられていた。例えば、腫瘍に対するCTLエピトープについての報告がある(非特許文献3)が、いずれも特定抗原特異的なT細胞エピトープペプチドを当該抗原に対し、生体内で当該特異的ヘルパーT細胞及び/又はCTLが誘起されるものである。
しかし、T細胞エピトープペプチドに対して、抗体産生細胞を活性化能が期待されているとしても、それはあくまで抗原上のT細胞エピトープを認識するヘルパーT細胞を介しての活性化であって、抗原とは無縁なT細胞エピトープを添加することによる抗体産生細胞活性化ではない。すなわち、T細胞エピトープペプチドについては、それぞれの由来する抗原に基づき、本来の抗原に対して特異的な抗体産生細胞の活性化能が知られていたにとどまる。
本発明者らは、このような知見に基づき、各種T細胞エピトープが三次元的に形成する共通の立体構造そのものが、抗体産生細胞に対する活性化を引き起こしていることに思い至り、各種T細胞エピトープを認識するMHC−IIの側のエピトープ認識部位の立体構造を元に抗体産生細胞活性化ペプチドをデザインしようと着想した。すなわち、X線結晶構造が知られているMHC−IIのポケットを構成する各アミノ酸と、ポケット内に収まるT細胞エピトープ様ペプチドを構成する各アミノ酸同士の結合エネルギーを計算し、最適なエピトープ様ペプチドの設計を進めたところ、これらのペプチド類が公知T細胞エピトープペプチドと同等もしくはそれ以上に、抗体産生細胞に対する活性化能を有していることを確認した。すなわち、これら、新規なアミノ酸配列からなるT細胞エピトープ様ペプチドも含めたT細胞エピトープペプチド又はそれをコードするDNAを標的抗原特異的な抗体産生細胞活性化剤として用いる、当該標的抗原特異的抗体産生細胞の活性化方法、及び当該抗体産生細胞に由来する標的抗原特異的モノクローナル抗体(IgG)の製造方法に係る本願発明を完成させるに至ったものである。なお、新規なアミノ酸配列からなるT細胞エピトープ様ペプチドについては、同日付で別出願をしている。
また、本発明者らは、従来のインビトロ免疫法を飛躍的に改善する新規な2段階インビトロ免疫法を開発し、同日付で出願したが、両者を組み合わせることで、つまり、2段階インビトロ免疫法において、T細胞エピトープペプチドを用いることで、さらなる高い抗原特異的IgG抗体の産生誘導が実現できた。
〔1〕 標的となる抗原を感作して当該抗原に特異的な抗体産生細胞を取得する方法において、当該抗原を感作する工程中に又は感作工程の後で、当該標的抗原に由来しないT細胞エピトープペプチドを作用させて標的抗原特異的抗体産生細胞を活性化させることを特徴とする、標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
〔2〕 前記T細胞エピトープペプチドが、下記式(I)〜(VII)のいずれかで表されるペプチドである、前記〔1〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法:
式(I):
QYIKANSKFIGITEL
式(II):
VTYDNESLLSAHKVE
式(III):
RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI(式中、X1はY又はQ,X2はV又はT、X3はF,H又はK、X4はA又はG、X5はA又はG、X6はY又はHである。)。
式(IV):
FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF
(式中、X7はA又はV,X8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(V):
RGIYNAVX8X9X10X11AVF
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VI):
RGIYNAVX8X9X10X11AEI
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VII):
NNYX12X13VX14AAX15X16NN
(式中、X12がN又はGであり,X13がN又はGであり、X14がN又はGであり、X15がN又はGであり、X16がA又はKである。)。
〔3〕 前記T細胞エピトープペプチドが、
前記式(I)において、N末側の「QYI」及びC末側の「TEL」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(II)において、N末側の「V」及びC末側の「AHKVE」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(III)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
のいずれかである、前記〔1〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
〔4〕 前記標的抗原を感作して当該抗原に特異的な抗体産生細胞を取得する方法において、前記標的抗原を感作させる工程が、インビトロで免疫細胞に対して行われるインビトロ免疫法であることを特徴とする、前記〔1〕ないし〔3〕のいずれかに記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
〔5〕 前記インビトロ免疫法が、免疫細胞に対する抗原感作工程及び培養工程を含む第1免疫工程の後で、得られた標的抗原特異的抗体産生細胞に対して、同一抗原を用いた抗原感作工程及び培養工程を含む第2免疫工程を設ける2段階インビトロ免疫法であることを特徴とする、前記〔4〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
〔6〕 前記T細胞エピトープペプチドを作用させる時期が、前記標的抗原を感作させる工程後の培養工程であることを特徴とする、前記〔4〕又は〔5〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
〔7〕 前記T細胞エピトープペプチドを作用させるにあたり、当該T細胞エピトープペプチドをコードするDNAを含む組換えDNAを作用させることを特徴とする、前記〔1〕ないし〔6〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
〔8〕 標的となる抗原を感作して当該標的抗原に特異的な抗体産生細胞を取得する方法において、当該標的抗原に特異的な抗体産生細胞を活性化させるために用いる標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤であって、当該標的抗原に由来しないT細胞エピトープペプチドを有効成分として含むことを特徴とする、標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤。
〔9〕 前記T細胞エピトープペプチドが、下記式(I)〜(VII)のいずれかで表されるアミノ酸配列からなるペプチドである、前記〔8〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤:
式(I):
QYIKANSKFIGITEL
式(II):
VTYDNESLLSAHKVE
式(III):
RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI(式中、X1はY又はQ,X2はV又はT、X3はF,H又はK、X4はA又はG、X5はA又はG、X6はY又はHである。)。
式(IV):
FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF
(式中、X7はA又はV,X8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(V):
RGIYNAVX8X9X10X11AVF
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VI):
RGIYNAVX8X9X10X11AEI
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VII):
NNYX12X13VX14AAX15X16NN
(式中、X12がN又はGであり,X13がN又はGであり、X14がN又はGであり、X15がN又はGであり、X16がA又はKである。)。
〔10〕 前記T細胞エピトープペプチドが、
前記式(I)において、N末側の「QYI」及びC末側の「TEL」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(II)において、N末側の「V」及びC末側の「AHKVE」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(III)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
のいずれかからなるペプチドであることを特徴とする、前記〔8〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤。
〔11〕 標的となる抗原を感作して当該標的抗原に特異的な抗体産生細胞を取得する方法において、当該標的抗原に特異的な抗体産生細胞を活性化させるために用いる標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤であって、当該標的抗原に由来しないT細胞エピトープペプチドをコードするDNAを含む組換えDNAを有効成分として含むことを特徴とする、標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤。
〔12〕 前記T細胞エピトープペプチドをコードするDNAが、下記式(I)〜(VII)のいずれかで表されるアミノ酸配列をコードするDNAである、前記〔11〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤:
式(I):
QYIKANSKFIGITEL
式(II):
VTYDNESLLSAHKVE
式(III):
RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI(式中、X1はY又はQ,X2はV又はT、X3はF,H又はK、X4はA又はG、X5はA又はG、X6はY又はHである。)。
式(IV):
FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF
(式中、X7はA又はV,X8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(V):
RGIYNAVX8X9X10X11AVF
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VI):
RGIYNAVX8X9X10X11AEI
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VII):
NNYX12X13VX14AAX15X16NN
(式中、X12がN又はGであり,X13がN又はGであり、X14がN又はGであり、X15がN又はGであり、X16がA又はKである。)。
〔13〕 前記T細胞エピトープペプチドをコードするDNAが、
前記式(I)において、N末側の「QYI」及びC末側の「TEL」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(II)において、N末側の「V」及びC末側の「AHKVE」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(III)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
のいずれかをコードするDNAであることを特徴とする、前記〔12〕に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤。
〔14〕 前記〔1〕ないし〔7〕のいずれかに記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法で得られた標的抗原特異的抗体産生細胞をミエローマ細胞と融合する工程を含む、標的抗原特異的なモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの製造方法。
〔15〕 前記〔14〕に記載のハイブリドーマを用いることを特徴とする、標的抗原特異的なモノクローナル抗体の製造方法。
本発明における「T細胞エピトープペプチド」とは、標的となる抗原とは異なるタンパク質由来のT細胞エピトープペプチド又はMHC−IIの側のエピトープ認識部位の立体構造を元にデザインしたT細胞エピトープ様ペプチドである(両者をあわせて単に、「T細胞エピトープ」ともいう。)。典型的には、従来から公知の各種タンパク質に特異的なT細胞エピトープ、例えば前記タンパク質に対するCTLエピトープ又は前記タンパク質に対するT−ヘルパー細胞エピトープを含む12〜16残基、好ましくは14〜15残基のアミノ酸からなるペプチドであり、標的とする抗原とは無縁なT細胞エピトープ、すなわち「標的抗原に含まれるT細胞エピトープ以外のT細胞エピトープペプチド」又は「標的抗原に由来しないT細胞エピトープペプチド」である。
式(I):
QYIKANSKFIGITEL
式(II):
VTYDNESLLSAHKVE
式(III):
RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI
(なお、式中、X1,X2、X3,X4、X5及びX6は、同一もしくは異なる任意のアミノ酸残基であってもよいが、X1がY又はQであり,X2がV又はT、X3がF,H又はKであり、X4がA又はGであり、X5がA又はGであり、X6がY又はHである場合が特に好ましい。)
式(IV):
FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF
(なお、式中、X7,X8、X9,X10及びX11は、同一もしくは異なる任意のアミノ酸残基であってもよいが、X7はA又はV,X8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである場合が特に好ましい。)。
式(V):
RGIYNAVX8X9X10X11AVF
(なお、式中、X8、X9,X10及びX11は、同一もしくは異なる任意のアミノ酸残基であってもよいが、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである場合が特に好ましい。)。
式(VI):
RGIYNAVX8X9X10X11AEI
(なお、式中、X8、X9,X10及びX11は、同一もしくは異なる任意のアミノ酸残基であってもよいが、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである場合が特に好ましい。)。
式(VII):
NNYX12X13VX14AAX15X16NN
(なお、式中、X12、X13、X14、X15及びX16は、同一もしくは異なる任意のアミノ酸残基であってもよいが、X12がN又はGであり,X13がN又はGであり、X14がN又はGであり、X15がN又はGであり、X16がA又はKである場合が特に好ましい。)。
このようなT細胞エピトープ様ペプチドは、具体的には、以下の方法(1)〜(3)により設計される。
(2)当該配列及び他の公知の実験的に抗体産生能を誘導する能力にある配列情報からの補正を加えて、さらに配列を絞り込み、より高い結合能が推定されたペプチドを合成し、その抗体産生誘導能を測定する。実際に、オリジナルのT細胞エピトープペプチドよりも抗体産生細胞活性化能が優れている場合が多い。
(3)高い結合能が推定されるペプチドのアミノ酸配列において、N末端側のRGI及びC末端側のEIは、T細胞エピトープとしてMHC-IIが認識する位置のアミノ酸ではないことから、これら各アミノ酸残基のうち、1つ以上すべてのアミノ酸残基、好ましくは1又は2個の範囲で他の任意のアミノ酸残基と置換されても、その抗体産生細胞活性化機能は保持されている。
T細胞エピトープの提示を行なうMHC-IIとして、抗体作製が効率的に行なわれるBalb/cマウスのMHC-IIであるI-Adを用い、また公知T細胞エピトープのうちで、このI-Ad との複合体の結晶構造がすでにX線解析されている、Ovalbuminの「ペプチド323-339」を選択した。結合状態のMHC-IIとT細胞エピトープとの複合体を単離精製し、結晶化後X線解析を行い、結合エネルギーを計算し、以下の工程に従って、高い結合能が推定されるアミノ酸配列を設計すればよい。
(a) MHC-IIと、T細胞エピトープとの複合体を単離精製し、結晶化して結晶構造をX線解析し、結合エネルギーを計算する。ここでは、すでに複合体の結晶構造が解析されている、マウスのMHC-IIのI-Adと、Ovalbumin由来「ペプチド323-339」の数値を利用し(PDB,1IAO、MHC classII+ OVApeptideの立体構造(1IAO) C. A. Scott et al Immunity, Vol. 8, 319-329, 1998)、当該数値を用いた場合を典型例として説明する。
解離定数KiとLudiスコアの相関式は、 Ludiスコア = 100logKiとなっており、Ludiスコアが結合の強さを表している。結合の自由エネルギーを計算することにより、Ludiスコアが求められる。結合の自由エネルギー:ΔGは次式で表される。Ludiスコアが大きくなるアミノ酸残基を探索していくことにより、結合性の高いアミノ酸配列を求めていく。
式(III):
RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI
(式中、X1がY又はQであり,X2がV又はT、X3がF,H又はKであり、X4がA又はGであり、X5がA又はGであり、X6がY又はHである。)
すなわち、式(III)作製と同様の手順で、結核菌タンパク質中の配列由来の公知T細胞エピトープペプチド「FQDAYNAAGGHNAVF」(p25)をもとに、式(IV)のペプチドを作製した。
下記式(IV)で示されるペプチド、又は式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチドであって、かつ抗体産生細胞活性化能を有するペプチド;
式(IV):
FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF
(式中、X7はA又はV,X8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
表2のR12が正電荷を持った「K」である点は、きわめて特徴的である。一方、R4、R5及びR8は「F」である点は、単にアミノ酸の大きさによる空間充填効果が反映された事も考えられるため、この部分には、小さいアミノ酸の方が抗体活性化能が高い場合傾向にあるという従来の実験的知見より、R4にはYを、R5にはN又はGを、R8にはA,N,G又はHを当てはめる事が考えられる。またR6、R11およびR12にも同様な理由で、R6にAを、R11にN又はHを、R12にAを当てはめることが考えられる。
下記式(V)で示されるペプチド、又は式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチドであって、かつ抗体産生細胞活性化能を有するペプチド;
式(V):
RGIYNAVX8X9X10X11AVF
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
下記式(VI)で示されるペプチド、又は式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチドであって、かつ抗体産生細胞活性化能を有するペプチド;
式(VI):
RGIYNAVX8X9X10X11AEI
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
下記式(VII)で示されるペプチド、又は式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチドであって、かつ抗体産生細胞活性化能を有するペプチド;
式(VII):
NNYX12X13VX14AAX15X16NN
(式中、X12がN又はGであり,X13がN又はGであり、X14がN又はGであり、X15がN又はGであり、X16がA又はKである。)。
前記式(I)において、N末側の「QYI」及びC末側の「TEL」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(II)において、N末側の「V」及びC末側の「AHKVE」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(III)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列。
本発明の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤としてT細胞エピトープペプチドを用いる場合は、1種類のペプチドでもよいが2種以上のペプチドを適宜組み合わせて用いてもよい。
その際に用いる本発明のT細胞エピトープをコードするDNAとしては、抗原を認識するT細胞エピトープ以外のT細胞エピトープペプチドをコードするDNAであればどのような抗原に対する特異性を有するT細胞エピトープペプチドをコードするDNAであってもよいが、特に上述の式(I)〜(VII)で表されるアミノ酸配列からなるT細胞エピトープペプチドをコードするDNAが好ましい。
また、前記式(I)〜(VII)で表されるアミノ酸配列のうち、両端の2〜4アミノ酸が任意のアミノ酸に置換された、以下のアミノ酸配列からなる置換ペプチドをコードするDNAも、本発明のT細胞エピトープペプチドをコードするDNAとして用いることができる。
前記式(I)において、N末側の「QYI」及びC末側の「TEL」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(II)において、N末側の「V」及びC末側の「AHKVE」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(III)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列。
また、T細胞エピトープペプチドもしくはそれをコードするDNAを含む組換えDNAをインビトロ免疫時に加えることにより、抗原の反応するB細胞が特異的に活性化され、抗原特異的モノクローナル抗体(IgG)の産生が誘導される。
本発明のインビトロ免疫法としては、通常のインビトロ免疫法が好適に適用されるが、その際に免疫細胞に対するインビトロでの抗原感作工程と、培養工程を別々に設けることが好ましい。本発明のT細胞エピトープを作用させる時期は、抗原感作工程、培養工程のいずれでもよいが、抗原感作後の培養工程において、1種以上のT細胞エピトープもしくはそれをコードするDNAを含む組換えDNAを添加することが好ましく、各種サイトカインを併用することがさらに好ましい。また、以下の2段階インビトロ免疫法を用いると、さらに誘導性が高まるのでより好ましい。
本発明において2段階インビトロ免疫法とは、免疫細胞に対して、インビトロでの抗原感作工程及び培養工程を設けた第1免疫工程に加え、再度同一抗原による感作工程、及び培養工程を設けた第2免疫工程を、必要に応じ、さらに第3免疫工程を繰り返すことを特徴とするものである。
この第2免疫工程以降の免疫工程で用いられる感作工程及び培養工程での具体的な手順、培地条件、培養条件などは、第1免疫工程の際に用いられた抗原感作工程及び培養工程において用いることのできる手順、条件が全て適用できる。全ての免疫工程での手順や条件は全て同一であっても、別異のものであってもよい。また、高濃度で標的抗原特異的抗体を産生している標的抗体産生細胞コロニーを検出するためには、培養上清を利用して、標的抗原特異性抗体を検出すればよい。
次いで、得られた標的抗原特異的抗体産生細胞を、常法により、ミエローマ細胞などと細胞融合させることで、抗原特異的IgGモノクローナル抗体を高産生するハイブリドーマを取得することができる。
本発明におけるインビトロ免疫の場合、インビトロでの抗原感作に先立ち、あらかじめT細胞除去工程を設けることが好ましいが、設けることなく抗原感作工程に付してもよい。
その際のT細胞除去工程において、好ましくはCD8陽性T細胞(ヘルパーT細胞)及び/又はNK細胞を除去するが、その際には、CD8特異的抗体、例えばCD8aやCD49特異的抗体、例えばCD49bを用いて除去する。ヒト末梢血に対してL−ロイシルロイシンメチルエステル(LLME)存在下で免疫感作する場合には、LLME作用を抑制するCD11c陽性細胞を、抗CD11c抗体を用いて除いておくことが好ましい。CD8特異的抗体、CD49特異的抗体等を用いたT細胞除去方法としては、沈降法、セルソーティング法を用いてもよいが、CD8特異的抗体、CD49特異的抗体等のそれぞれを付着させた磁気ビーズを用いてLDカラムにより磁気分離することが好ましい。(CD8a(Ly−2)マイクロビーズ(マウス)による細胞分離、CD49b(DX5)マイクロビーズ(マウス)による細胞分離−ミルテニ−バイオテク株式会社)
その際の感作方法としては、まずT細胞を除去した(又は除去していない)免疫細胞を培養液中に懸濁し、マルチウェルプレートに分注し、標的となる抗原と共に免疫刺激物質を加えてインキュベートする。活性化された抗原特異的抗体を培養上清に産生しているウェルを選択して、本発明のT細胞エピトープを存在させた培養液中での培養工程において抗原特異的免疫細胞を増殖させる。その際に、IL−2,IL−4等のサイトカイン類またはさらにムラミルジペプチド等を添加することが好ましい。第2免疫工程を設ける場合においても、同様に、抗原感作工程と培養工程とを分ける方が好ましく、その際の培養工程においてT細胞エピトープを培養液中に添加することがより好ましいが、複数回の免疫工程のうち、いずれかの免疫工程中では、通常の感作手法である、IL−2,IL−4等のサイトカインやムラミルジペプチド存在下で抗原感作すると同時に増殖させる手法(特許文献1,2など)を適用してもよい。
抗原と同時に添加する免疫刺激物質としては、周知のものが適宜用いられ、例えばCpGモチーフを含むDNA(ODN)とムラミルジペプチド(MDP)等アジュバントを用いることができる。典型的には市販のODN1826(Invivogen社)、MDP(Sigma社)、又は組み合わせて用いる。
本発明の特にインビトロ免疫の場合では、抗原特異的抗体産生細胞を培養する工程で、培地にサイトカインを添加する場合のサイトカインとしては、リンパ系細胞の増殖活性が周知のIL−2、IL−4、IL−6、IL−10、IL−21等のサイトカインが適宜用いられるが、特にIL−2、IL−4、IL−21などのインターロイキン類が好ましく用いられる。具体的な配合割合としては、例えば、IL−2:1〜20ng/ml、IL−4:1〜20ng/ml、好ましくは、IL−2:5〜15ng/ml、IL−4:2〜5ng/ml、IL−10:5〜15ng/mlを用いることができる。最適な数値としては、例えばIL−2:10ng/ml、IL−4:2.5ng/ml、IL−10:10ng/mlがあげられる。
本発明において、活性化された抗体産生細胞は、ウェル中の培養上清に抗原特異性抗体が存在するものを検出すればよい。
常法により、抗原特異的IgGモノクローナル抗体を高産生するハイブリドーマを取得することができるが、本発明の実施態様では、以下の方法を用いた。
すなわち、HAT培地でハイブリドーマを選別し、さらに限界希釈法により得たハイブリドーマの各クローンの培養上澄みを、上記抗原を使用した酵素免疫測定法(ELISA)により測定し、KLH特異的IgG抗体の産生を測定して、高い値を示したウェル中のハイブリドーマクローンを得た。さらに得られたクローンについて、KLHに特異的に陽性反応を示すハイブリドーマクローンを得、抗体産生能力及び増殖性が良好なクローンをさらにスクリーニングし、抗KLHモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを得た。
上記ハイブリドーマから得られた本発明のモノクローナル抗体は、IgGクラスであり、かつKLHを特異的に認識することができる。
(実施例1)インビボ免疫におけるT細胞エピトープの抗体価上昇効果
公知のT細胞エピトープペプチドであるQYIKANSKFIGITEL(pTT、破傷風毒素の830−844番目)やVTYDNESLLSAHKVE(Ovm100S、ニワトリオボムコイドの100番目から114番目)を抗原(KLH、Keyhole Limpet Hemocyanin)と混合し、マウス(Balb/c、♀)の皮下に投与し、免疫した。その後、20日後に同様の追加免疫を行った。免疫後、一定期間の後に10マイクロリットルの血液を採血し、1000倍にPBSで希釈後、血清中の抗原特異的IgGをELISA法により測定した(図1、2)。
抗原KLHを、炭酸バッファー(pH 9.6)を用いて96ウェルマイクロプレートに固定し、0.05%Tween−PBS溶液で洗浄後、ブロッキング溶液(ロシュ社)を用いてブロッキングを施した。血清希釈液を各ウェル中に100μlずつ加え、反応の後、培養液を廃棄し、洗浄した。さらにアルカリフォスファターゼ標識抗マウスIgG抗体を添加して反応させ、次いでp-ニトロフェニルリン酸を基質とした発色系でKLH特異的IgG抗体の産生を検出した。
ペプチドを添加しないときには、抗体価の上昇は見られないが、ペプチドの同時添加により、抗体価の顕著な上昇が見られた。ネガティブコントロールとして、KLHのみ、KLHと非T細胞エピトープペプチドOvm52S:TNISKEHDGESKETV(ニワトリオボムコイドの52番目から66番目)を加えた場合の実験を行った。T細胞エピトープペプチドを添加しないときや非T細胞エピトープペプチドを添加したときには、抗体価の上昇は見られないが、T細胞エピトープペプチドの添加により、抗体価の顕著な上昇が見られた。
インビトロ免疫に於いて本ペプチドを添加(3μg/ml)した。その後の抗原特異的IgGの生産を測定した。
(2−1) 脾臓細胞の調製
BALB/cマウス(♀)から脾臓を摘出し、脾臓細胞をリン酸緩衝液(PBS)中に分散させ、セルストレーナー(BD社)を通して、夾雑物を取り除き、RPMI液体培地(Sigma社)を用いて洗浄した。
前記(2−1)で調製した脾臓細胞を、CD8特異的抗体であるCD8a及びCD49特異的抗体であるCD49bをそれぞれコートした磁気ビーズ(CD8a(Ly−2)マイクロビーズ及びCD49b(DX5)マイクロビーズ、Miltenyi社)と混合し、CD8陽性T細胞とNK細胞を磁気ビーズで標識した。次いで、磁気分離を行い、ネガティブフラクションを回収した。(CD8a(Ly−2)マイクロビーズ(マウス)による細胞分離、CD49b(DX5)マイクロビーズ(マウス)による細胞分離―ミルテニ−バイオテク株式会社)
実施例2で得られた免疫細胞を5.0×106個/mlの濃度でRPMI培地(Sigma社)に懸濁し、24ウェルプレートに1mlずつ分注した。各ウェル中には、それぞれさらに抗原としてKLH(Keyhole Limpet Hemocyanin)を1μg、免疫刺激物質ODN1826(Invivogen社)を0.25μM及びMDP(Sigma社)を10μg、およびT細胞エピトープペプチドであるpTT(QYIKANSKFIGITEL:破傷風毒素の830−844番目)と共に、結核菌タンパク質中の配列由来の公知T細胞エピトープペプチドp25(FQDAYNAAGGHNAVF),式(IV)に対応する典型的な新規ペプチドAPL(FQDAYNAVGGHNAVF)及びCH3(FQDAYNAVGAANAVF)を加えた(3μg/ml)。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で2日間インキュべートの後、活性化された免疫細胞の存在が確認できたウェル内の免疫細胞を遠心操作により回収した。
次いで、回収した免疫細胞をRPMI培地に懸濁し、サイトカインのmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)を添加して、37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で2日間インキュべートし、免疫細胞を増殖させた。
実施例3で得られた免疫細胞を遠心操作により回収後、RPMI培地に懸濁し、24ウェルプレートに5.0×106個/mlの濃度で1mlずつ分注し、各ウェル中にはさらに抗原KLHを0.3μg、免疫刺激物質ODN1826(Invivogen社)を0.08μMおよびMDP(Sigma社)を3.3μg/mlを加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で1晩インキュべートの後、活性化された免疫細胞を遠心操作により回収した。回収後、RPMI培地に懸濁し、サイトカインのmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)を添加して、37℃のCO2インキュベーター内で2〜4日インキュべートし、細胞を増殖させた。この期間中に、毎日40〜60%の培地を交換した。
抗原KLHを、炭酸バッファー(pH 9.6)を用いて96ウェルマイクロプレートに固定し、0.05%Tween−PBS溶液で洗浄後、ブロッキング溶液(ロシュ社)を用いてブロッキングを施した。前記実施例3で得られた細胞培養液を各ウェル中に100μlずつ加え、反応の後、培養液を廃棄し、洗浄した。さらにアルカリフォスファターゼ標識抗マウスIgG抗体を添加して反応させ、次いでp-ニトロフェニルリン酸を基質とした発色系でKLH特異的IgG抗体の産生を検出した。結果を図3に示す。T細胞エピトープを加えた場合の方が、KLH特異的IgG抗体の産生が多いことがわかる。
実施例3で得られた免疫細胞を5.0×106個/mlの濃度でRPMI培地に懸濁し、6ウェルプレートに5mlずつ分注した。各ウェルにはそれぞれ更に抗原としてKLHを5μg、免疫刺激物質ODN1826を1.25μM,MDPを50μg加えた。同時にT細胞エピトープペプチド:pTT(QYIKANSKFIGITEL)およびCH3(FQDAYNAVGAANAVF)を3μg加えたものを用意した。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)で2日間培養後、活性化された免疫細胞を遠心操作により、回収した。この細胞をサイトカインmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)の存在下で、2日間培養した。得られた細胞を遠心操作(100g、5分)による回収後、RPMI培地に懸濁し、6ウェルプレートに5.0×106個/mlの濃度で5mlずつ分注した。各ウェルには抗原としてKLHを1.67μg、免疫刺激物質ODN1826を0.42μM,MDPを16.67μg加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)で一晩培養後、活性化された免疫細胞を遠心操作により、回収した。この細胞をサイトカインmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)の存在下で、2日間培養した。得られた活性化免疫B細胞と等量の8-アザグアニン耐性マウスミエローマ細胞であるP3UI(P3-X63-Ag8-U1)とを混合し、遠心操作後の沈査に50%ポリエチレングリコール(ロシュ社)を添加し、37℃で2分間穏やかに反応させ、細胞融合を行った。得られたハイブリドーマ含有液を96ウェルマイクロカルチャープレートに分注し、HAT培地を用いて1週間培養を行った。ウェルの培養上清を採取して酵素免疫測定法(ELISA)によりスクリーニングを行い、細胞がコロニーを形成したウェルの数(細胞生育ウェル数)と抗原として用いたKLHに特異的に反応するIgGが含まれているウェルの数(抗原特異的ウェル数)を測定した。結果を表3に示す。コントロールとして、抗原を加えず免疫をした場合を同時に示す。
このように、T細胞エピトープを添加することで、活性化免疫B細胞が増大し、得られる全グロブリン中に占めるIgGの割合も増加した。
免疫系活性化のための最適なT細胞エピトープ様ペプチドをin silico計算により探索した。MHC-IIに対する高い結合能を持つペプチドのスクリーニングをMHC-IIのX線結晶構造を用いた計算により行なった。T細胞エピトープの提示を行なうMHC-IIには、抗体作製が効率的に行なわれるBalb/cマウスのMHC-IIであるI-Adを用いた。このI-Ad とOvalbuminのペプチド323-339との複合体の結晶構造(PDB,1IAO、MHC classII+ OVApeptideの立体構造(1IAO) C. A. Scott et al Immunity, Vol. 8, 319-329, 1998)をもとに、I-Adに対する最適なエピトープの設計を進めた。
Accelrys社の解析ソフトウェアCerius 2上の自動計算が可能なAutoLudiを使用して、膨大な数の候補に対してドッキング・シミュレーションを実施した。AutoLudiにおいては、結合の評価はLudiスコアで行った。Ludiスコアは、リガンド−受容体複合体における解離定数Kiと相関するスコアを提供するものである。解離定数KiとLudiスコアの相関式は、Ludiスコア = 100logKiとなっている。 結合の自由エネルギー:ΔGは次式で表される。
結合の自由エネルギーを計算することにより、Ludiスコアが求められる。Ludiスコアと結合の強さを表している。
Ovalbuminのペプチド323-339のアミノ酸すべてをグリシンと交換し、1番目の残基から14番目の残基までの各位置をそれぞれ別のアミノ酸に置き換えた時のI-Adとの相互作用エネルギーを計算した。回転角が異なるコンフォーマーも用意したため、各位置について94個の成分に置き換えて相互作用エネルギーを計算した。T細胞エピトープの1〜14の各位置を94個の成分に置き換えて得られた相互作用エネルギーが、グリシンより高いものをリストアップした。すべての残基について、同様の計算を行い、結合エネルギーの上昇の見られたアミノ酸についてまとめたものは、上記(表2)に示される。
上記(表1)に示される候補のすべての組み合わせは、5x6x9x5x4x4x3x8x1x1x8x2x5x2 =82944000通りあるので、これのすべてのエネルギーを計算するのは不可能である。そこで、スコアの高いものを自動的に選抜するのではなく、候補残基のI-Adとの相互作用の状況(水素結合、空間充填性、アロマティック相互作用等)を検討し、オリジナル残基からの相互作用の変化を確認しながら、有望なものを選択した。またAutoLudiのプログラムにおいては、Scafoldにおいて同時に設定できるLink Siteは5残基までであり、今の場合、組み合わせ候補は9残基ある(残基4〜残基12)。そのため、14merペプチド構築作業は別プログラム作成する必要があり、ペプチド構築にPerlスクリプトを作成(それぞれの残基候補を組み合わせて網羅的に14merペプチドを構築するスクリプト)した。その後、スコアリングはAutoLudiで一括計算した。候補の絞り込みを行い、以下のような候補を得た。ここでOrigは、計算の出発点であるOvalbumin由来「ペプチド323-339」のオリジナルなアミノ酸を表している。またHitは、上記計算でLudiスコアが高かったアミノ酸を表している。
1番目アミノ酸 1通り Orig(Arg)
2番目アミノ酸 1通り Orig(Gly)
3番目アミノ酸 1通り Orig(Ile)
4番目アミノ酸 4通り Orig(Ser) + Hit(Phe-1, Leu-2, Ile-3) 1
5番目アミノ酸 3通り Orig(Gln) + Hit(Phe-1, Lys-2)
6番目アミノ酸 3通り Orig(Ala) + Hit(Tyr-2, Gln-3)
7番目アミノ酸 2通り Orig(Val) + Hit(Thr-1)
8番目アミノ酸 3通り Orig(His) + Hit(Phe-4, Lys-8)
9番目アミノ酸 2通り Orig(Ala) + Gly
10番目アミノ酸 2通り Orig(Ala) + Gly
11番目アミノ酸 2通り Orig(His) + Hit(Tyr-2)
12番目アミノ酸 2通り Orig(Ala) + Hit(Lys-1)
13番目アミノ酸 1通り Orig(Gln)
14番目アミノ酸 1通り Orig(Leu)
これら候補をすべて組合わせると、1x1x1x4x3x3x2x3x2x2x2x2x1x1=3456通りとなる。3456個あまりのペプチドをリンクライブラリーを用いて作製し、結合エネルギーを計算し、スコアリングを行った。以上の操作により、本来の計算量9614を候補の絞込みを行うことにより、3456に減らすことができた。その計算結果のうちLudiスコアが高かったアミノ酸配列は上記(表2)に示されるとおりである。
結晶構造作製に使われたオリジナルのペプチド(Ovalbuminのペプチド323-339)のLudiスコアの値は968で、3363番目の結合エネルギーを持っていた。MHCIIに結合すると思われる12番目の残基に正電荷を持ったリジンを持つペプチドが高いスコアを出したのが、特徴的であった。また他のMHCII結合部位のアミノ酸は、従来の実験からの知見とよくあっていた。
抗原(KLH)10μgと上記(参考例1)で得られたペプチドをFreund’s imcomplete adjuvantと混合し、マウス(Balb/c、♀)の皮下に投与し、免疫した。ペプチドは、計算の出発点であるOvalbuminのペプチド323-339(RGISQAVHAAHAEI)と一番結合エネルギーが大きいと計算されたペプチド(表2中のNo.1 RGIFFYVFAAYKEI)をそれぞれ10μg用いた。免疫後、20日後に10マイクロリットルの血液を採血し、1000倍にPBSで希釈後、血清中の抗原特異的IgGをELISA法により測定した(図4)。
抗原KLHを、炭酸バッファー(pH 9.6)を用いて96ウェルマイクロプレートに固定し、0.05%Tween−PBS溶液で洗浄後、ブロッキング溶液(ロシュ社)を用いてブロッキングを施した。血清希釈液を各ウェル中に100μlずつ加え、反応の後、培養液を廃棄し、洗浄した。さらにアルカリフォスファターゼ標識抗マウスIgG抗体を添加して反応させ、次いでp-ニトロフェニルリン酸を基質とした発色系でKLH特異的IgG抗体の産生を検出した。
ペプチドを添加しないとき(peptide-)及び抗原を加えないとき(NC:Negative Control)には、抗体価の上昇は見られないが、ペプチドの同時添加により、抗体価の顕著な上昇が見られた。その上昇の度合いは、計算の出発点であるOvalbuminのペプチド323-339(RGISQAVHAAHAEI)よりも一番結合エネルギーが大きいと計算されたペプチド(表2中のNo.1 RGIFFYVFAAYKEI)の方が大きかった。
(8−1) インビトロ免疫における一次免疫刺激
実施例2で得られた免疫細胞を5.0×106個/mlの濃度でRPMI培地(Sigma社)に懸濁し、24ウェルプレートに1mlずつ分注した。各ウェル中には、それぞれさらに抗原としてKLH(Keyhole Limpet Hemocyanin)を1μg、免疫刺激物質ODN1826(Invivogen社)を0.25μM及びMDP(Sigma社)を10μgと共に、本発明ペプチドであるT細胞エピトープ様ペプチドのうち、式(V)の典型的な、APL2(RGIYNAVAAANAVF)APL3(RGIYNAVGAAHAVF)、APL4(RGIYNAVAAAHAVF)APL5(RGIYNAVHAANAVF)、及び式(VII)の典型的な、P1(NNYNNVNAANANN)、P2(NNYNNVGAAGANN)、P6(NNYNNVNAANKNN)、P7(NNYNNVGAAGKNN)の、それぞれを3μg加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で2日間インキュべートの後、活性化された免疫細胞の存在が確認できたウェル内の免疫細胞を遠心操作により回収した。
次いで、回収した免疫細胞をRPMI培地に懸濁し、サイトカインのmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)を添加して、37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で2日間インキュべートし、免疫細胞を増殖させた。
前記(8−1)で得られた免疫細胞を遠心操作により回収後、RPMI培地に懸濁し、24ウェルプレートに5.0×106個/mlの濃度で1mlずつ分注し、各ウェル中にはさらに抗原KLHを0.3μg、免疫刺激物質ODN1826(Invivogen社)を0.08μMおよびMDP(Sigma社)を3.3μg/mlを加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で1晩インキュべートの後、活性化された免疫細胞を遠心操作により回収した。回収後、RPMI培地に懸濁し、サイトカインのmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)を添加して、37℃のCO2インキュベーター内で2〜4日インキュべートし、細胞を増殖させた。この期間中に、毎日40〜60%の培地を交換した。
抗原KLHを、炭酸バッファー(pH 9.6)を用いて96ウェルマイクロプレートに固定し、0.05%Tween−PBS溶液で洗浄後、ブロッキング溶液(ロシュ社)を用いてブロッキングを施した。前記実施例3で得られた細胞培養液を各ウェル中に100μlずつ加え、反応の後、培養液を廃棄し、洗浄した。さらにアルカリフォスファターゼ標識抗マウスIgG抗体を添加して反応させ、次いでp-ニトロフェニルリン酸を基質とした発色系でKLH特異的IgG抗体の産生を検出した。結果を図5に示す。T細胞エピトープ様ペプチドを加えた場合の方が、KLH特異的IgG抗体の産生が多いことがわかる。
実施例8(8−2)で得られた免疫細胞を5.0×106個/mlの濃度でRPMI培地に懸濁し、6ウェルプレートに5mlずつ分注した。各ウェルにはそれぞれ更に抗原としてKLHを5μg、免疫刺激物質ODN1826を1.25μM,MDPを50μg加えた。同時にT細胞エピトープ様ペプチド:式(V)の典型的なAPL5(RGIYNAVHAANAVF)及び式(VII)の典型的なP7(NNYNNVGAAGKNN)を3μg加えたものを用意した。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)で2日間培養後、活性化された免疫細胞を遠心操作により、回収した。この細胞をサイトカインmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)の存在下で、2日間培養した。得られた細胞を遠心操作による回収後、RPMI培地に懸濁し、6ウェルプレートに5.0×106個/mlの濃度で5mlずつ分注した。各ウェルには抗原としてKLHを1.67μg、免疫刺激物質ODN1826を0.42μM,MDPを16.67μg加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)で一晩培養後、活性化された免疫細胞を遠心操作により、回収した。この細胞をサイトカインmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)の存在下で、2日間培養した。得られた活性化免疫B細胞と等量の8-アザグアニン耐性マウスミエローマ細胞であるP3UI(P3-X63-Ag8-U1)とを混合し、遠心操作後の沈査に50%ポリエチレングリコール(ロシュ社)を添加し、37℃で2分間穏やかに反応させ、細胞融合を行った。得られたハイブリドーマ含有液を96ウェルマイクロカルチャープレートに分注し、HAT培地を用いて1週間培養を行った。ウェルの培養上清を採取して酵素免疫測定法(ELISA)によりスクリーニングを行い、細胞がコロニーを形成したウェルの数(細胞生育ウェル数)と抗原として用いたKLHに特異的に反応するIgGが含まれているウェルの数(抗原特異的ウェル数)を測定した。結果を(表4)に示す。コントロールとして、抗原を加えず免疫をした場合を同時に示す。
このように、上記T細胞エピトープ様ペプチドを添加することで、活性化免疫B細胞が増大し、得られる全グロブリン中に占めるIgGの割合も増加した。
実施例2で得られた免疫細胞を5.0×106個/mlの濃度でRPMI培地(Sigma社)に懸濁し、24ウェルプレートに1mlずつ分注した。各ウェル中には、それぞれさらに抗原としてKLH(Keyhole Limpet Hemocyanin)を1μg、免疫刺激物質ODN1826(Invivogen社)を0.25μM及びMDP(Sigma社)を10μg加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で2日間インキュべートの後、活性化された免疫細胞の存在が確認できたウェル内の免疫細胞を遠心操作により回収した。
次いで、回収した免疫細胞をRPMI培地に懸濁し、サイトカインのmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)を添加して、37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で2日間インキュべートし、免疫細胞を増殖させた。
抗原KLHを、炭酸バッファー(pH 9.6)を用いて96ウェルマイクロプレートに固定し、0.05%Tween−PBS溶液で洗浄後、ブロッキング溶液(ロシュ社)を用いてブロッキングを施した。前記実施例2で得られた細胞培養液を各ウェル中に100μlずつ加え、反応の後、培養液を廃棄し、洗浄した。さらにアルカリフォスファターゼ標識抗マウスIgG抗体を添加して反応させ、次いでp-ニトロフェニルリン酸を基質とした発色系でKLH特異的IgM抗体の産生を検出した。結果を図6に示す。この時、抗原特異的IgGは、産生されていなかった。
参考例2で得られた免疫細胞を遠心操作により回収後、RPMI培地に懸濁し、24ウェルプレートに5.0×106個/mlの濃度で1mlずつ分注し、各ウェル中にはさらに抗原KLHを0.3μg、免疫刺激物質ODN1826(Invivogen社)を0.08μMおよびMDP(Sigma社)を3.3μg/mlを加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)内で1晩インキュべートの後、活性化された免疫細胞を遠心操作(100g、5分)により回収した。回収後、RPMI培地に懸濁し、サイトカインのmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)を添加して、37℃のCO2インキュベーター内で2〜4日インキュべートし、細胞を増殖させた。この期間中に、毎日40〜60%の培地を交換した。
抗原KLHを、炭酸バッファー(pH 9.6)を用いて96ウェルマイクロプレートに固定し、0.05%Tween−PBS溶液で洗浄後、ブロッキング溶液(ロシュ社)を用いてブロッキングを施した。前記参考例3で得られた細胞培養液を各ウェル中に100μlずつ加え、反応の後、培養液を廃棄し、洗浄した。さらにアルカリフォスファターゼ標識抗マウスIgG抗体を添加して反応させ、次いでp-ニトロフェニルリン酸を基質とした発色系でKLH特異的IgG抗体産生を検出した。結果を図7に示す。
実施例2で得られた免疫細胞を5.0×106個/mlの濃度でRPMI培地に懸濁し、6ウェルプレートに5mlずつ分注した。各ウェルにはそれぞれ更に抗原としてKLHを5μg、免疫刺激物質ODN1826を1.25μM,MDPを50μg加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)で2日間培養後、活性化された免疫細胞を遠心操作により、回収した。この細胞をサイトカインmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)の存在下で、2日間培養した。得られた細胞を遠心操作による回収後、RPMI培地に懸濁し、6ウェルプレートに5.0×106個/mlの濃度で5mlずつ分注した。各ウェルには抗原としてKLHを1.67μg、免疫刺激物質ODN1826を0.42μM,MDPを16.67μg加えた。37℃のCO2インキュベーター(5%CO2)で一晩培養後、活性化された免疫細胞を遠心操作により、回収した。この細胞をサイトカインmrIL−2(10ng/ml)、mrIL−4(2.5ng/ml)及びmrIL−21(10ng/ml)の存在下で、2日間培養した。得られた活性化免疫B細胞と等量の8-アザグアニン耐性マウスミエローマ細胞であるP3UI(P3-X63-Ag8-U1)とを混合し、遠心操作後の沈査に50%ポリエチレングリコール(ロシュ社)を添加し、37℃で2分間穏やかに反応させ、細胞融合を行った。得られたハイブリドーマ含有液を96ウェルマイクロカルチャープレートに分注し、HAT培地を用いて1週間培養を行った。ウェルの培養上清を採取して酵素免疫測定法(ELISA)によりスクリーニングを行い、細胞がコロニーを形成したウェルの数(細胞生育ウェル数)と抗原として用いたKLHに特異的に反応するIgGが含まれているウェルの数(抗原特異的ウェル数)を測定した。結果を表5に示す。コントロールとして、抗原を加えず免疫をした場合を同時に示す。
配列番号1 QYIKANSKFIGITEL 式(I)破傷風毒素pTT(830-844)
配列番号2 VTYDNESLLSAHKVE 式(II)
配列番号3 RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI 式(III) X1=YorQ,X2=VorT,X3=F,HorK,X4=AorG,X5=AorG,X6=YorH
配列番号4 FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF 式(IV) X7=AorV,X8=G,AorH,X9=GorA,X10=HorA,X11=NorH
配列番号5 RGIYNAVX8X9X10X11AVF 式(V) X8=G,AorH,X9=GorA,X10=HorA,X11=NorH
配列番号6 RGIYNAVX8X9X10X11AEI 式(VI) X8=G,AorH,X9=GorA,X10=HorA,X11=NorH
配列番号7 NNYX12X13VX14AAX15X16NN 式(VII)X12=NorG,X13=NorG,X14=NorG,X15=NorG,X16=AorK
配列番号8 TNISKEHDGESKETV Ovm52S(52-66)
配列番号9 FQDAYNAAGGHNAVF 式(IV)original結核菌由来/p25
配列番号10 FQDAYNAVGAANAVF 式(IV) CH3
配列番号11 RGISQAVHAAHAEI Ovalbumin(323-339)
配列番号12 RGIFFYVFAAYKEI 式(III)-(1)
配列番号13 RGIYNAVAAANAVF 式(V) APL2
配列番号14 RGIYNAVGAAHAVF 式(V) APL3
配列番号15 RGIYNAVAAAHAVF 式(V) APL4
配列番号16 RGIYNAVHAANAVF 式(V) APL5
配列番号17 NNYNNVNAANANN 式(VII)、P1
配列番号18 NNYNNVGAAGANN 式(VII)、P2
配列番号19 NNYNNVNAANKNN 式(VII)、P6
配列番号20 NNYNNVGAAGKNN 式(VII)、P7
配列番号21 FQDAYNAVGGHNAVF 式(IV) APL
Claims (14)
- 標的となる抗原を実験動物に対して感作して当該抗原に特異的な抗体産生細胞を取得する方法において、当該抗原を感作する工程中に又は感作工程の後で、当該標的抗原に由来しないT細胞エピトープペプチドを、当該抗原由来のB細胞エピトープと結合せずに独立した状態で作用させて、標的抗原特異的抗体産生細胞を活性化させることを特徴とする、標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
- 標的となる抗原に2段階インビトロ免疫法を適用して当該抗原に特異的な抗体産生細胞を取得する方法において、第1段階及び第2段階における抗原を感作する工程中に又は感作工程の後の培養工程中で、当該標的抗原に由来しないT細胞エピトープペプチドを、当該抗原由来のB細胞エピトープペプチドと結合せずに独立した状態で作用させて、標的抗原特異的抗体産生細胞を活性化させることを特徴とする、標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
- 第1段階の免疫工程において作用させるT細胞エピトープペプチドの添加量を、標的抗原の3倍以上とすることを特徴とする、請求項2に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
- 前記T細胞エピトープペプチドが、下記式(I)〜(VII)のいずれかで表されるペプチドである、請求項1〜3のいずれかに記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法:
式(I):
QYIKANSKFIGITEL
式(II):
VTYDNESLLSAHKVE
式(III):
RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI
(式中、X1はY又はQ,X2はV又はT、X3はF,H又はK、X4はA又はG、X5はA又はG、X6はY又はHである。)。
式(IV):
FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF
(式中、X7はA又はV,X8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(V):
RGIYNAVX8X9X10X11AVF
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VI):
RGIYNAVX8X9X10X11AEI
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VII):
NNYX12X13VX14AAX15X16NN
(式中、X12がN又はGであり,X13がN又はGであり、X14がN又はGであり、X15がN又はGであり、X16がA又はKである。)。 - 前記T細胞エピトープペプチドが、
前記式(I)において、N末側の「QYI」及びC末側の「TEL」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(II)において、N末側の「V」及びC末側の「AHKVE」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(III)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
前記式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したペプチド、
のいずれかである、請求項1〜3のいずれかに記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。 - 前記T細胞エピトープペプチドを作用させるにあたり、当該T細胞エピトープペプチドをコードするDNAを、抗原由来のB細胞エピトープペプチドをコードするDNAと結合しない独立した状態で含む組換えDNAを作用させることを特徴とする、請求項1ないし5に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞の取得方法。
- 標的抗原の感作を実験動物に対して行うインビボ免疫法、又はインビトロで2段階行う2段階インビトロ免疫法を用いて標的抗原に特異的な抗体産生細胞を取得する際に用いる、当該標的抗原に特異的な抗体産生細胞を活性化させるための標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤であって、当該標的抗原に由来しないT細胞エピトープペプチドを、抗原由来のB細胞エピトープペプチドと結合せずに独立した状態で有効成分として含むことを特徴とする、標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤。
- 前記T細胞エピトープペプチドが、下記式(I)〜(VII)のいずれかで表されるアミノ酸配列からなるペプチドである、請求項7に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤:
式(I):
QYIKANSKFIGITEL
式(II):
VTYDNESLLSAHKVE
式(III):
RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI
(式中、X1はY又はQ,X2はV又はT、X3はF,H又はK、X4はA又はG、X5はA又はG、X6はY又はHである。)。
式(IV):
FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF
(式中、X7はA又はV,X8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(V):
RGIYNAVX8X9X10X11AVF
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VI):
RGIYNAVX8X9X10X11AEI
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VII):
NNYX12X13VX14AAX15X16NN
(式中、X12がN又はGであり,X13がN又はGであり、X14がN又はGであり、X15がN又はGであり、X16がA又はKである。)。 - 前記T細胞エピトープペプチドが、
前記式(I)において、N末側の「QYI」及びC末側の「TEL」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(II)において、N末側の「V」及びC末側の「AHKVE」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(III)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
のいずれかからなるペプチドであることを特徴とする、請求項7に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤。 - 標的抗原の感作を実験動物に対して行うインビボ免疫法、又はインビトロで2段階行う2段階インビトロ免疫法を用いて標的抗原に特異的な抗体産生細胞を取得する際に、当該標的抗原に特異的な抗体産生細胞を活性化させるために用いる標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤であって、当該標的抗原に由来せず、かつ当該抗原由来のB細胞エピトープペプチドと結合せずに独立した状態でT細胞エピトープペプチドをコードするDNAを含む組換えDNAを有効成分として含むことを特徴とする、標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤。
- 前記T細胞エピトープペプチドをコードするDNAが、下記式(I)〜(VII)のいずれかで表されるアミノ酸配列をコードするDNAである、請求項10に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤:
式(I):
QYIKANSKFIGITEL
式(II):
VTYDNESLLSAHKVE
式(III):
RGIFFX1X2X3X4X5X6KEI
(式中、X1はY又はQ,X2はV又はT、X3はF,H又はK、X4はA又はG、X5はA又はG、X6はY又はHである。)。
式(IV):
FQDAYNAX7X8X9X10X11AVF
(式中、X7はA又はV,X8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(V):
RGIYNAVX8X9X10X11AVF
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VI):
RGIYNAVX8X9X10X11AEI
(式中、X8からX11は式(IV)と同じ,すなわちX8はG,A又はH、X9はG又はA,X10はH又はA、X11はN又はHである。)。
式(VII):
NNYX12X13VX14AAX15X16NN
(式中、X12がN又はGであり,X13がN又はGであり、X14がN又はGであり、X15がN又はGであり、X16がA又はKである。)。 - 前記T細胞エピトープペプチドをコードするDNAが、
前記式(I)において、N末側の「QYI」及びC末側の「TEL」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(II)において、N末側の「V」及びC末側の「AHKVE」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(III)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(IV)において、N末側の「FQDA」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(V)において、N末側の「RGI」及びC末側の「VF」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VI)において、N末側の「RGI」及びC末側の「EI」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
前記式(VII)において、N末側の「NN」及びC末側の「NN」からなるアミノ酸のうち、1つ以上のアミノ酸が任意の他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列、
のいずれかをコードするDNAであることを特徴とする、請求項10に記載の標的抗原特異的抗体産生細胞活性化剤。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の取得方法により標的抗原特異的抗体産生細胞を取得した後、得られた標的抗原特異的抗体産生細胞をミエローマ細胞と融合する工程を含む、標的抗原特異的なモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの製造方法。
- 請求項13に記載のハイブリドーマの製造方法によりハイブリドーマを取得した後、得られたハイブリドーマを用いてモノクローナル抗体を取得することを特徴とする、標的抗原特異的なモノクローナル抗体の製造方法。
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