JP2001517958A - 免疫学的方法 - Google Patents

免疫学的方法

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Abstract

(57)【要約】 あるT細胞の集団内においてある抗原応答T細胞を同定する方法であって、その方法は以下のステップを含む。(1)その抗原に応答したT細胞を含むある試料を得ること、および(2)ある複数の特異的T細胞受容体のいずれかに対して個々に又はT細胞受容体のある複数のサブセットのいずれかに対して個々に、ある特異的T細胞受容体をコードしているある遺伝子の発現又はT細胞受容体のあるサブセットをコードしている遺伝子の発現が、特異的T細胞受容体陽性T細胞ごと又は特異的T細胞受容体陽性T細胞サブセットごとに、その抗原に応答しなかったT細胞を含むある試料における前記遺伝子のその発現に比較して、増加しているかどうかを決定すること。この方法は、リュウマチ性関節炎のようなある疾患状態に関連する抗原応答T細胞を同定する為に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】 免疫学的方法 本発明は、免疫学的方法に関し、特に抗原応答T細胞を同定する方法に関する 。 T細胞は、免疫過程の基盤である。それらは免疫反応の広い範囲にわたってレ ギュレーターあるいはエフェクターとしての中心的役割を演じている。それらの 機能は感染あるいは腫瘍への免疫応答における宿主に有益なものであるが、それ は自己免疫疾患、アレルギー及び移植拒絶のような不利益にもなりうる。 これらの応答に対応するT細胞の正確な同定は感染及びおそらく腫瘍に対する ワクチンの改良を助けるであろう、そしてT細胞過剰反応が疾患原因であるそれ らの疾患において特に標的とされるべき免疫抑制治療を可能にし得るだろう。 T細胞は、主要組織適合性複合体コード分子[1,2]のコンテクストにおいて それらに提示されるペプチド抗原を認識する。それらは、イデオティピックT細 胞受容体(TCR)として知られるクローン的に放出されたヘテロダイマーであ る細胞表面によってこれを達成する。TCRは通常α鎖とβ鎖とからなり、もっ と珍しくはγ鎖とδ鎖とからなる。それらの鎖のいずれもが可変及び不変領域を 有する免疫グロブリン様構造を有する。その不変領域は(その名前が示すように )いずれの鎖タイプ(即ち、全てのα鎖不変領域が相同的である)においても同 様であるが、その可変領域はそれぞれのTCRにおいて異なる[1,3-5]。 可変領域構造の雑多である範囲が生じるが、それはそれらをコードしている その遺伝子が、互いに不正確に結合したより小さな遺伝子セグメントのランダム な組換えによって形成されるからである。それらのより小さなセグメントは可変 (V)、雑多(D)、(β及びδ鎖だけ)及び結合(J)遺伝子セグメントとし て知られる[6]。そのTCRをコードしている染色体の構造の研究が、50− 52機能的TCRAV(β鎖可変遺伝子セグメント)[7]、少なくとも70T CRAV(α鎖可変遺伝子セグメント)[8‐14]、57TCRAJ(α鎖結合 遺伝子セグメント)[15]が存在することを明らかにしている。多数のそれらの より小さな遺伝子セグメント、それらのランダム組換え及び結合時により多様性 を作る不正確な機構が与えられたならば、そのTCRのレパートリーは、偶然の 停止コドンあるいはフレーム外冗長性を係数に加えたとして[16‐18]1015と 1018の間の異なる受容体が存在し得ると見積もられている。そのヒトβT細胞 受容体座位の完全な685キロベースDNA配列は知られている(Rowen.et al (1996)Science 272、1755‐1762)。その配列及び注釈はそのゲノム シークエ ンス データ ベースにおいて承認番号L36092、L36190及びU031 15として蓄積されている。 刺激抗原あるいは応答TCRの構造がわかっているときには、抗原応答T細胞 の同定は比較的簡単である。不幸にも、主要な診療状況においてはそのどちらも 知られていない。 抗原−応答T細胞を同定することを主張する方法が既に記載されており、そし て“免疫組織化学”及び“分子生物学”アプローチとして広く分類され得るもの である。 二つの異なる免疫組織化学的な方法が取られてきた。その第一のものは、特に TCRBVコード遺伝子生成物を有するT細胞の数を計数するためと、活性マー カーと呼ばれる(例えば、HLA‐DR、CD25)を有するそれらの細 胞の数を確定するためとの免疫組織化学的技術の使用を含む。これらの全ての技 術はある免疫病変におけるT細胞のレパートリーを測定することが推測される。 その抗原に応答しているT細胞が増殖するとき、その最大数T細胞(解剖学的あ るいは疾患基盤のコントロールとの比較において)は、抗原によって分化駆動さ れた細胞であるはずだと推測されている。 私が思うにこの推論は瑕疵がある。あらゆる免疫病変においてT細胞のごく少 数の割合のみが抗原特異的であることが知られている[19-21]。その他は受身 的にそこで補充される。CD45R0(記憶)T細胞性向的に炎症部位に帰着し [22-24]、そしてその病変におけるT細胞のレパートリーは適切な抗原によっ て決定されるだけではなく過去における記憶T細胞を誘導したことのある抗原に よっても決定される。以前の免疫学的経験の範囲が量的に考慮に入れられること はほとんど不可能であろうし、異なる働き手によって手に入れられた結果の多様 性に対する一つの理由でもある。この方法に付きまとうもうひとつ別の問題は、 HLA‐DRとCD25様の分子が疑いもなく活性T細胞上において発現されて いるが、抗原に対する特異的対抗体によって必要的には誘導されないということ である。CD25の細胞表面発現は、IL−7[27,28]、腫瘍壊死因子[29] あるいはCD40のようなT細胞反応性リガンドのようなサイトカインだけでは なくオートクリンあるいはパラクリン様において生産されるインターロイキン− 2(IL‐II)によっても誘導され得る;HLA‐DRはインターフェロン−γ によって同様に活性化制御され得る[31]。他の言葉で言えば、活性免疫障害に おいてそれらが直接に抗体によって刺激されることなくT細胞上の‘活性化分子 ’を誘導可能なサイトカインが存在する。それ故、どちらのT細胞が抗原によっ て引き出されるかということ及びそちらが受身的にこの方法論を使ったケモカイ ンによって活性化されるのかということを推測することは不可能である。 この分子生物学的方法は、特異的部位または特異的病変において発現している TCR mRNAのスペクトルを計数することと、これを他の部位またはコント ロール個体におけるTCR mRNAと比較することとを含んでいる。ポリメラ ーゼチェインリアクション(PCR)に大幅に依存しているこれを成し遂げるた めに様々な技術が使われている[32]。計数の条件において最も信頼のある技術 は逆PCRまたはアンカーPCRである。ファミリー特異的PCRのような他の 二次定量技術も使われてきている。この方法は本質的に免疫組織化学の方法と同 様である、しかし全てのそのTCRBV遺伝子が現在は知られているので、それ は今日までより限られた範囲の抗−Vβモノクローナル抗体を用いて達成可能で あったものよりもっと完全である。 TCR mRNAレベルが特異的T細胞数に近いことが前もって仮定されてい るが、これが正しいものであるためには二つの基礎的な仮定も正しくなければな らない。すなわち、(1)全てのTCR遺伝子が同じ割合で転写されるべきであ ること、及び(2)T細胞が刺激され得たときの遺伝子転写が多様であってはな らないことである。以下においてより詳細に議論されるように、私のデータはそ れらの仮定の両方が間違っていることを提示している。 TCRはMHC分子のコンテクストにおいて提示される抗原ペプチドに対して 精巧な特異性を示すことができる。しかしTCRのペプチド/MHC複合体に対 する親和性は低くそしてその相互作用におけるそのオフ−レイトは高い[33-35 ]。さらにこの明かなパラドックスを複雑にするのは、100ペプチド/MHC 程度の少数複合体がおそらく完全に特異的T細胞を誘起するために必要であると いう事実、及びペプチド/MHC維持TCR複合体接触が活性化への完全T細胞 拘束が必要とされるという事実である[36‐38]。 最新のデータは、そのT細胞が比較的小数のその抗原提示細胞(APC’s) のMHC/ペプチド複合体と数万の自身の表面TCRによって接触しながら順次 その抗原提示細胞の表面を移動するためにその細胞骨格を使用するということを 提起している[38‐40]。 通常一定の細胞表面TCR[41,42]の再利用がある、しかし抗原誘発に続く リン酸化の後にその受容体は内在化され分解される[43-45]。幸運にも2つの 別のTCRを有するT細胞クローンを使った研究が、変わらない表面濃度におい てその非活性TCRが持続するのに抗原結合受容体がその細胞表面から抑制制御 されるということを示した[46]。 毒性−ショック症候群にかかっている患者においてTCRBV mRNAの2 次定量測定が、そのmRNAレベルが短期間に急激に上昇し、上手く治療されな がらこの病気に罹ってからの約3ヶ月以内にコントロールレベルに落ち着いたと いうことを示した。この毒性ショック症候群毒(TSST‐1)はTCRBV2 がコードされたTCRに対して超抗原特異的である[47,48]。TCR Vβ m RNAは、“特異的T細胞ごと”に基づいて測定されるのではない。 スタピロコッカス及びストレプトコッカス放出TSST‐1用超抗原による病 気である川崎病において、個々のT細胞によって生産されるTCRBV2S1m RNAの割合はこの病気の短期間に上昇しそして治療後にはコントロールレベル に位置していた。対称的に、その同じ働きにおいて、in vivoにおいてT細胞が SEB(異なるTCRBV12mRNA特異的超抗原)で治療された後ではTC RBV12 mRNAの生産割合は変わらないことが示された。しかしながら、 そのmRNA生産割合が一定のようであっても、この治療後は細胞数とmRNA レベルの両方が割合的に上昇する[49,50]。特異的T細胞毎の特異的TCR m RNA生産における測定の上昇は、その刺激抗原および応答TCRが知られてい ない時、一般に抗原応答T細胞を同定するために使われ得るという提案とはなら ない。 Duchmann等は(1993)DNA and Cell Biol.12,217‐225において言われると ころによれば逆転写(RT)‐PCRによるTCR Vβサブファミリー測定の ための定量方法を記載しているが、しかし特異的T細胞ごとにTCR mRNA が測定されているわけではない。 特に刺激抗原及び応答TCRが知られていない場合において、抗原応答T細胞 (または抗原応答に含まれるその特異的TCR)を同定するための方法に対する必 要性は残っている。 本発明の一つの目的は、刺激抗原が知られていない時及び抗原応答にかかわる 特異的T細胞又はTCRについて全くあるいはほとんど糸口のない時に、ある抗 原応答において抗原応答T細胞または特異的TCRの同定を可能とする方法を提 供することである。 この方法は、抗原仲介疾患に関わるT細胞(及びT細胞受容体;TCR)型を同 定するために有効である。アレルギー、自己免疫疾患、同系移植組織片(allogra ft)拒絶及び許容、寄生病のようないくつかの感染症、及びいくつかのガンなど のような多くのヒトの疾患が抗原駆動T細胞に関わっていると信じられている。 これらの疾患は例えば多発性硬化症、農夫肺、枯草熱、湿疹などを含む。 わたしは、抗原誘起中にその細胞表面から失われてしまったその受容体を置き 換えるために抗原刺激の後にTCR遺伝子発現を増加することを提案している。 出版されたデータが提起するように完全活性にT細胞をコミットするためにはほ ぼ半分の細胞表面のTCRが抗原に結合することが要求される(及び、それ故に リン酸化と内在化される)が[46]、私はこの機構がおそらく通常の T細胞機能に対して有効であると提案する。 サイトカインによるT細胞の活性化は細胞表面のTCRの分解を含まないであ ろうが、私はTCR特異的mRNA生産率の測定があらゆる免疫プロセスの中で 受身的補充/受身的活性化T細胞と抗原特異的T細胞エフェクターとを分別する ための特に適切な方法であると提案する。典型的には,mRNA合成率が所定時 間中(例えば、抗体のそのT細胞との接触とそのmRNAが測定される時間との 所定時間がある)測定され、そしてそのmRNA合成率ははある所定時間におけ る合成されたmRNAの量に同等である。抗原仲介プロセスを含む慢性病はT細 胞に対する抗原の慢性的存在が関わると信じられている。これらの状況において 、合理的にT細胞がコンスタントに抗原によって誘起されつづけていると推測さ れ得る。 本発明の方法に係る好ましい実施例において、特異的T細胞ごとの特異的TC R mRNA精製の測定は抗原刺激及び特異的T細胞数またはmRNAのいずれ かのみの測定ではないことを示す。診療上、多量のT細胞活性化が起こるところ で(例えば、毒性ショック症候群において)、特異的細胞あるいはmRNAのい ずれかの定量化又は特異的抗原へのT細胞応答を決定するためには十分かもしれ ない(それはどちらのT細胞サブセット(特異的Vβ)でありどちらがあなたの 探している超抗原であるかを知るためには役に立つけれども)。しかしながら、 それらの方法は(例えば、特異的T細胞数を測定することまたは特異的T細胞受 容体mRNAを測定すること)より微妙な状況において又は従来のように処理さ れた抗原(広範な主要性)がリスポンシブルしているときにおいて、抗原誘起細 胞を同定しないだろう。 本発明の第一の側面は、あるT細胞の集団内においてある抗原応答T細胞を同 定するある方法を提供する。その方法は以下のステップを含む。 (1)その抗原に応答したT細胞を含むある試料を得ること。 (2)ある複数の特異的T細胞受容体のいずれかに対して個々に又はT細胞受 容体のある複数のサブセットのいずれかに対して個々に、ある特異的T細胞受容 体をコードしているある遺伝子の発現又はT細胞受容体のあるサブセットをコー ドしている遺伝子の発現が、特異的T細胞受容体陽性T細胞ごと又は特異的T細 胞受容体陽性T細胞サブセットごとに、その抗原に応答しなかったT細胞を含む ある試料における前記遺伝子のその発現に比較して、増加しているかどうかを決 定すること。 抗原刺激に続く特異的TCR遺伝子発現においてその上昇はあらゆる適切な方 法を使って決定されて構わない。典型的には、TCR遺伝子発現に続いて、mR NAが合成されそしてmRNAがポリペプチドに翻訳される。mRNA合成を同 定するためのあらゆる手順が利用されて構わない、そしてmRNAは比較的不安 定なのでそのmRNAの特定時間以上の量の測定はおそらく新しいmRNAの合 成の合理的な概算である。ポリペプチドは一般にmRNAよりも安定であり、そ して典型的には特異的TCRポリペプチドのその量を測定することが現存TCR ポリペプチドと新たに合成されたTCRポリペプチドとを分別しないかもしれな い、しかしながら、新しく合成された特異的TCRポリペプチドと現存の特異的 TCRポリペプチドとを分別できる方法が本発明に係る方法として使われても構 わない、けれどももし個々のT細胞受容体あるいはT細胞受容体のサブセットに 対して特異的mRNAが測定されるのならばより好ましい。 この抗原に応答しなかったT細胞を含んでいる試料は、以下により詳しく議論 されているようなあらゆる適切コントロール試料であって構わない。特異的 T細胞受容体をコードしている遺伝子あるいはT細胞受容体のサブセットをコー ドしている遺伝子のそのコントロール発現レベルはその試験試料について測定さ れる、典型的には、あるコントロールレベルは特異的T細胞受容体あるいはT細 胞受容体のサブセットそれぞれに対して設定され得る。このようにして本発明に 係る一つの実施例において、その抗原に応答しなかったT細胞を含んでいるある 試料におけるあるレベルとその抗原に応答したある試料における特異的遺伝子発 現のそのレベルの比較は事前に別個に決定されているあるコントロール試料にお けるそのレベルとの歴史的比較であるかもしれない、だが勿論もしある実質的に 同一なプロトコルがその試験試料及びそのコントロール試料における遺伝子発現 (例えば、特異的T細胞受容体mRNA)のレベルを測定するために使用される ならば特に好ましい。 他には、そしてさらに好ましくは、以下に議論されるように、遺伝子発現のそ のレベルのその比較が、採取されそして任意的に同時に分析された試料中におい て測定されることでるかもしれない。 本発明に係る特に好ましい実施例は、T細胞の集団におけるある抗原応答T細 胞を同定する方法を提供することであり、その方法は以下のステップを含む。 (1)その抗原に応答したT細胞を含んでいるある試料を得ること。 (2)特異的T細胞受容体のいずれかに対して個々について又はT細胞受容体 の複数のサブセットのいずれかに対して個々について、T細胞受容体に対して特 異的またはT細胞受容体のサブセットに対して特異的であるT細胞受容体mRN Aの量を、特異的T細胞受容体陽性T細胞ごとまたは特異的T細胞受容体陽性T 細胞サブセットごとに、ステップ(1)において得られた試料において決定する こと。かつ (3)どちらのT細胞受容体mRNAが特異的T細胞ごとにステップ(1)に おいて得られたその試料中で増加したかを、その抗原に応答しなかったT細胞を 含んでいる試料中での増加量と比較して決定すること。 一つの好ましい実施例において、ステップ(1)は(a)その抗原に応答しな かったT細胞を含んでいる試料と(b)その抗原に応答したT細胞を含んでいる 試料とを含んでおり、ステップ(3)において試料(a)と比較して試料(b) において特異的T細胞ごとにどちらのT細胞受容体mRNAが量を増加するかを 決定する。 このように、ある状況においては試料(a)及び(b)は採取されそして任意 にその特異的TCR mRNA同時に測定され得る、またはある状況では試料( a)は歴史試験試料とされても良い、と考えられる。 便宜上、非誘起T細胞(すなわち、抗原に応答しなかったもの)に対する特異 的TCR遺伝子発現の正常の範囲は正常で健康的な個体への参照によって得られ る。例えば、T細胞は、適切な数(例えば、8から20)の正常で健康的な個体 から採血することによって及びそのTCR mRNA分子を、研究したい特異的 TCR遺伝子またはTCRの特異的サブセットごとに対して測定することによっ て得ることができる。 例えば、実施例1において研究される4つの個体において、細胞ごとのTCR 特異的mRNA分子の数における個体ごとの多様性はTCRBV2S1とTCR BV3S1(図4と5)では大きくはない。対象の抹消血液(PRE試料)から 得られた新鮮なT細胞と、実施例1に記載されるようなRPMI1640と10%加 熱培養ウシ胎児血清(CON試料)の存在下において3日間培養され た同様の細胞との間での細胞ごとの特異的TCR mRNA分子の数にほとんど 多様性は無いことが示されているはずである。このように、このコントロール試 料は培養中の適切なT細胞由来である。 抗原誘起T細胞についての発現範囲を確定することは有益である。抗原誘起T 細胞における細胞ごとの特異的TCR mRNA分子の多数についての範囲は、 培養中において例えば超抗原と抗−Vβ−特異的モノクローナル抗体あるいは抗 CD‐3抗体のいずれかにより誘起されるそのT細胞によって引き出し得る。こ の最後の誘起の方法はin vitroにおいて従来の抗原と重なる条件に近づけること が考えられる。再び、もし適切な数(例えば、8から20)の正常個体がT細胞 源として使用されるならば、細胞ごとに誘起されるTCR mRNA分子につい ての範囲が得られ得る。 もしTCRBV−特異的疾患にかかっている患者の多数がその疾患にかかって いる間及び再び彼等が順調に回復したときにおいて調査されるならば、細胞レベ ルごとの誘起されたTCR mRNAに対する範囲はin vivoにおいて得られるか もしれない。以下においてさらに詳しく議論されるように、例には毒性ショック 症候群または川崎病におけるT細胞ごとのTCRBV mRNAレベルを含んで いる。 本発明の方法は特異的抗原応答T細胞を同定するために使用されても良く、又 特異的抗原応答において関わるT細胞のサブセットを同定するために使用されて も良い;例えば、この方法は、ある共通のVβセグメントあるいはある共通のV αセグメントあるいはその組み合わせを含むいずれかのあるT細胞受容体サブセ ットを同定するために使用されても良い。しかしながら、ある抗原応答に関わる T細胞のより小さいサブセットが、例えば最初にその特異的Vβセグメントを、 続いてその特異的Vβ−Jサブセットを、さらに続いてその特異 的Vαサブセットを、その後にその特異的Vα−Jサブセットを、そしてそのT CRの特異的Vβ−J/Vα−Jサブセットを同定することによって、同定しうる 。 この方法は、ある抗原応答T細胞とそれ故ある病状に関連のある特異的T細胞 受容体型を同定するのに特に有用である。T細胞の集団は、例えば哺乳類由来の T細胞といったあらゆる適切なT細胞の集団でありうる。もしこのT細胞の集団 が人の患者由来のものであれば好ましい;特にもしそのT細胞の集団がある人の 患者におけるある疾患に関連するT細胞のある集団であれば好ましい。 便宜上、この抗原に応答しなかったT細胞を含んでいるその試料(“試料(a )”)はある個体の非疾患部位から得られたものであり、そしてその抗原に応答 したT細胞を含んでいるその試料(“試料(b)”)はある個体のある疾患部位 から得られたものである。例えば、試料(a)はある患者の非疾患滑液試料から 得られてもよいことを考慮すれば試料(b)は同じ患者の由来リュウマチ性関節 炎の兆候を示している関節の滑液試料から得られても良い。この様に、本発明の 方法を使いながらリュウマチ性関節炎に関連する抗原応答T細胞が同定されるか もしれない。 しかも便宜上、この抗原に応答しなかったT細胞を含んでいるこの試料(“試 料(a)”)はある非疾患個体から得られたものであり、この抗原に応答したT 細胞を含んでいるこの試料(“試料(b)”)はある疾患個体から得られたもの であって構わない。例えば、試料(a)はある健康なコントロール個体あるいは 回復期の川崎病患者及び試料(b)は急性川崎病の患者から得られたものでも構 わない。 いくつか状況において抗原に応答しなかったT細胞を含んでいるその試料は in vitroにおいてその抗原(それはおそらくある疾患原因エージェントの形であ る)と接触されていないある個体から得られたある試料であると認められるだろ う。例えば、その試料はある微生物でin vitroにおいて処理された、またはin v ivoにおいてある微小生物から得られた抗原またはその混合物で処理されたある 個体由来のT細胞含有試料でも良い。例えば、T細胞のその集団は、スタピロコ ッカル エンテロ トキシンB(staphylococcal enterotoxin B)(SEB;ある 超抗原)で処理されたある末梢血試料から得られた白血球でも良い。 その方法はその疾患関連抗原が知られているときにはある集団内である抗原応 答T細胞を同定するために使用されても構わないけれども、もしその抗原あるい はある疾患に関連する抗原が知られていないときにはあるT細胞の集団内である 抗原応答T細胞を同定するために使用されるならば特に好ましい。その方法はあ る超抗原に応答するあるT細胞を同定するために使用されても構わない、しかし もしある従来の抗原に応答するあるT細胞を同定するために使用されるならばよ り好ましい。 超抗原は、典型的には多数のバクテリアまたはウィルスのタンパク質生成物で ある。従来の抗原に見られる名前と比較するとそれらの名前は多数のT細胞を刺 激するためのそれらの能力に由来している。それらは、多数の方法において従来 の抗原とは異なっている。 超抗原は不活性たんぱく質として機能する。従来の抗原は一般に8から12ア ミノ酸長の小さなペプチドでありある抗原提示細胞によって巨大たんぱく質の内 在化とタンパク分解から得られる。 超抗原は、抗原提示細胞のその表面上に主要組織適合性複合体クラスII分子 のその‘ペプチド結合グローブ’の外側に結合する。従来の抗原ペプチドはその クラスII分子内のこのグローブ中に位置する。 一般に超抗原は第4超可変領域と呼ばれるT細胞受容体のそのβ鎖のある特異 的領域に結合する。これはTCRBV遺伝子セグメントのみによってコードされ る。このTCRαとTCRBJ遺伝子セグメントの構造は超抗原結合の親和性に 影響を与えることにおいてマイナーな役割を演じている。従来の抗原は、そのα とβTCR鎖の両方の相補性決定領域(特に、V‐(D)‐J遺伝子セグメント組 換え及びN領域付加によって形成されるCDR3)によって認識されると考えら れている。(Kay R.A.(1995)Clin.Exp.Immunol.100,4‐6;とHerman A., et al(1991)Annu.Rev.Immunol.9,745‐772)。 多くの疾患において一つ以上の疾患関連抗原が存在するかもしれないというこ とおよびそれ故あるT細胞の集団内に一つ以上の抗原応答T細胞型が存在するか もしれないということが認められるかもしれない。この方法は、ある疾患関連抗 原に対応する抗原応答T細胞ごとに同定することにおいて有用であると信じられ ている、しかし特にこの方法は特異的T細胞ごとのその特異的T細胞受容体mR NA生産が最も高いところにおいて抗原応答T細胞を同定するのに適していると 認められるであろう。 T細胞を含んでいるその使用はあらゆるT細胞を含んでいる適切な試料であっ てかまわないということが認められるだろう。便宜上、この試料は抹消血液の試 料または骨髄の試料であるが、しかしそれはT細胞を有するある個体からの試料 でも構わない。in vitroで培養されているある個体由来の試料が使われても構わ ない。 本発明に係るある好ましい実施例において、T細胞受容体はあるサブセット である、ここにおいていすれかのT細胞はある特異的Vβ領域またはセグメント を含んでいる。このそのTCR mRNAの特異的Vβ領域またはセグメントは その特異的VβセグメントmRNAにハイブリダイズするある特異的核酸プロー ブを使って認識しても良い。ある特異的Vβセグメントを含んでいるmRNAの 量を同定及び定量するためのあらゆる便利なあらゆる方法が使われて構わない、 例えば特異的なmRNAまたはcDNAを検出するための“チップ”ハイブリダ イゼーション法が使われても構わない。以下により詳しく記載されているように ポリメラーゼチェインリアクション(PCR)が使われることは特に好ましい; さらに好ましくはある定量PCR法が使用されることである。PCRはDNAの 鋳型に依存しているので、そのPCR手順に前もってまたはその間にTCR m RNAがcDNAに転写されるべきことが理解されるだろう。 mRNAからcDNAを合成するための方法は学術的に良く知られており、典 型的にはあるオリゴヌクレオチドプライマーをmRNAにハイブリダイズさせて デオキシヌクレオチドと逆転写酵素とを使ってDNAを合成することを含む。ポ リメラーゼチェインリアクションを実行するための方法を学術的に良く知られて いる。cDNA合成の方法とPCR方法は、ここでは参照に組み込まれているSa mbrook et al(1989)Molecular cloning,a laboratory manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor Laboratory,New York,に記載 されている。 更なる本発明に係る好ましい実施例において、T細胞受容体のサブセットはあ るサブセットであって、ここではそれぞれのT細胞受容体がある特異的Vα領域 またはセグメントを含んでいる。このTCR mRNAのこの特異的Vα領域は との特異的VαセグメントmRNAとハイブリダイズするある特異的核酸プロー ブを使って認識されても構わない。TCR mRNAを含んでいるそ の特異的Vαセグメントを同定及び定量するための類似の方法が、TCR mRN Aを含んでいるその特異的Vβセグメントを同定及び定量するための方法に使わ れても構わない。 TCRmRNAに転写あるいはスプライシングされるTCR遺伝子のセグメン トに対してだけではなくβ鎖可変遺伝子セグメント(TCRBV)及びα鎖可変 遺伝子セグメント(TCRAV)及びα鎖結合遺伝子セグメント(TCRAJ) の多くについてヌクレオチド配列情報は利用可能である。この情報のほとんどは 、Gen Bank及びEMBLのような公共で可能なヌクレオチド配列データベースから利 用可能である。特に、そのヒトβT細胞受容体座の完全な685kbDNA配列は知 られている(Rowen et al(1996)Science 272,1755‐1762)。その配列及びその 注釈はそのGenome Sequence Data Baseにおいて認証番号L36092、L361 90及びUO3115、として蓄積されており、ここにおいて全て参照に含まれて いる。特異的Vβ、Vα及び他のTCR遺伝子セグメントを測定するための適切な プローブ及びプライマーは、そのTCR遺伝子に対して一般に利用可能な配列か ら得られている。もしT細胞受容体mRNAの量が定量PCRを使って決定され るならば好ましい;そして特にその定量PCR方法は逆転写競合PCR(RT‐ CPCR)であることが特に好ましい。逆転写競合PCR(RT−PCR)は以下 に詳しく記載されている:Kohsaka et al(1993)Nucl.Acids Res.21,3469‐ 3472およびTaniguchi et al(1994)J.Immunol.Methods 196,101‐109,とも に個々における参照に含まれている。 PCRによるあらゆる特異的TCR遺伝子セグメントの測定に対して少なくと も一つのTCR遺伝子セグメント特異的オリゴヌクレオチドプライマーが必要で ある。特異的TCR遺伝子セグメント含有mRNAの定量は、いずれもがその特 異的TCR遺伝子セグメント内でハイブリダイズするある1対のPCRプライマ ーを使って実行されても構わないが、もしその特異的TCR遺伝子セ グメント内でハイブリダイズするまたはその他のプライマーがゲノミックDNA においては(例えば、あるイントロンによって)分断されているそのmRNA(c DNA)に近いTCR mRNAのあるセグメントにハイブリダイズするのであ れば便利である。この方法は実質的にあらゆる含有ゲノミックDNAの増幅を妨 げる;そして、それ故その方法はTCR cDNA/mRNAとTCRゲノミッ クDNAとを分別するために有用である。 TCR mRNAにおいて特異的Vα及びVβセグメントを同定するための適切 なPCRプライマーはWilliams et al(1992)J.Clin.Invest.90,326‐333 に記載されており、ここでは参照に含まれておりかつ図6に示されている。ここ で参照に組み込まれているMargurie et al(1992)Immunology Today 13,336‐ 338はTCR mRNAを分析するためのPCRベース方法に言及している。 一度ここにおいて記載されるようにその特異的Vβサブセットが決定されてい ると、特異的Jセグメント特異的Vβとの組み合わせを同定することが好ましい 。これは、例えばあるVβ特異的オリゴヌクレオチドをあるPCR反応における あるJセグメントのいずれかに対して特異的なあるオリゴヌクレオチドとともに 使うことによって、実行されても良い。同様に、一度ここに記載したようにある 特異的Vαサブセットが決定されると、Jセグメントとの組み合わせはVα及び J特異的オリゴヌクレオチドとともにPCRを使って同定されうる。 特異的Vγ及びVδセグメントは例えばCγ特異的オリゴヌクレオチドと組み 合わせにおける特異的Vγセグメントを指向するオリゴヌクレオチドを使うこと によってあるいはCδ特異的オリゴヌクレオチドとの組み合わせにおける特異的 Vδセグメントを指向するオリゴヌクレオチドを使うことによっても同定されて も構わないということが認められるであろう。特異的Vγ及びVδセ グメントと特異的Jセグメントの組み合わせは例えば、あるPCR反応における 適切で選択的なオリゴヌクレオチドを使うことによるVα−J及びvβ−Jに対 するようなものと同様の方法を実質的に使うことにより同定しうる。 ある特異的サブセットにおける特異的T細胞受容体陽性T細胞の数またはT細 胞受容体陽性T細胞の数はあらゆる適切な方法を使うことによって決定されて良 い。従来は、そのTCRの特異的Vβセグメント及び特異的Vαセグメントに対 して特異的な多くの抗体が利用可能であったので、ある特異的T細胞受容体にま たはT細胞のある特異的サブセットに(例えば、そのT細胞受容体のある特異的 Vβセグメントに)結合する抗体を使うことでその決定がされている。特異的V β及びVα鎖に対して指向するモノクローナル抗体が容易に利用できる。 Endogenは以下の抗体を売っている(Bradsure Biologicals Ltd,67a Brook St reer,Shepshed,Loughborough,Leics 9RFによって配布されている):抗体:V β3.1,Vβ5a,Vβ5c,Vβ6.7a,Vβ7.1,Vβ8,Vβ8b,Vβ12,V β13,Vβ17,Vα2,Vα12.1,Vγ4,Vγ9,Vδ1,Vδ2,Vδ1−J 1。 同様に、Immunotechは以下の抗体を売っている(Coulter Electronics Ltd,Nor thwell Drive,Luton,Beds LU3 3RHによって引き継がれている):抗体:Vδ1,V δ2,Vδ3,Vγ1,Vγ9,Vα24,Vβ1,Vβ2,Vβ3,Vβ5.1,Vβ5 .2,Vβ5.3,Vβ6.1,Vβ8.1とVβ8.2,Vβ9,Vβ11,Vβ12,V β13.1,Vβ13.6,Vβ14,Vβ16,Vβ17,Vβ18,Vβ20,Vβ 21.3,Vβ22.1を除いたγδ。 加えて、特異的T細胞受容体に対するモノクローナル抗体は特異的ヒトT細胞 腫瘍ラインに対してマイスを免疫化させること、マウスB細胞ハイブリドー マを作ることそして学術的に良く知られた方法を使ってその標的細胞ラインと異 なるヒトT細胞腫瘍ラインの両方に対して生産されるマウス抗体をスクリーニン グすることによって作られても良い。この方法において、選択されたそのハイブ リドーマ クローンはおそらく抗TCR特異的モノクローナル抗体を生産するか もしれない。第2の方法はあるマウスTCRのそのβ鎖上そのV領域をあるヒト Vβ領域により置換すること及び免疫マイスに作らさせたその細胞系を使うこと である,この方法において、ヒトVβ鎖を指向するモノクローナル抗体は生産さ れても良くそしてそのバックグラウンドスクリーニングの多くは除去されそして 標的のほとんどの範囲は生産されうる。可溶性ヒトTCRは生産することが現在 可能なので、それらはこの技術分野において良く知られた方法を用いるVβ及びV αターゲットに対する更なるモノクローナル抗体を作るためのターゲットとして 使用されても良い。 特異的T細胞受容体陽性T細胞の数の定量は既知の方法を使って行われ得る。 例えば、その抗体は蛍光的に標識されても良くそしてその細胞は分別されその後 蛍光活性化細胞分別機(FACS)を使ってカウントされても良い。適切には、その抗 体は、例えばフルオロセインイソチアネート(FITC)といったあらゆる便利 な蛍光物質によって標識される。 他には、しかしさらに好ましくは、ある特異的サブセットにおいてT細胞受容 体陽性T細胞の数又はT細胞受容体陽性T細胞の数がそのT細胞集団のゲノミッ クDNAを分析することによって決定され得るということである。体内において 移転されていない特異的T細胞DNAが、mRNAに対するのと同様の方法にお いて定量され得る。非移転及び移転TCR遺伝子を分別するであろうあらゆる方 法が、特異的T細胞の数を決定するために使用されても構わない。 あるT細胞受容体に対して特異的又はT細胞受容体のあるサブセットに対し て特異的であるTCR mRNAの数をその試料中で一度計数されてしまい、そ してある特異的サブセットの特異的T細胞受容体陽性T細胞又は特異的T細胞受 容体陽性T細胞の数が一度計数されてしまえば、特異的T細胞ごとの特異的TC R mRNA種の数は計算される。 これは、その抗原に応答しなかったT細胞を含んでいるある試料及びその抗原 に応答したT細胞を含んでいるある試料のいずれかに対して実行される。その比 較はその試験試料とあるコントロール試料との間において行われて良く、ここに おいてそのコントロール試料はある歴史的コントロール試料または別の健康な個 体またはそのコントロール試料が採取された個体におけるある非疾患部位から任 意に採取された試料である。 特異的T細胞ごとの特異的T細胞受容体mRNAの量の増加は、ある抗原応答 T細胞であるその特異的T細胞(T細胞受容体またはT細胞受容体のサブセット) の表示するものである。 ある抗原応答を表示する特異的T細胞ごとに特異的T細胞受容体mRNAの量 の増加は、その特異的抗原及びその特異的TCRまたはTCRサブセットに応じ て多様になる。 典型的には、約2以上の上昇はある特異的T細胞を表示するものであり、しか しその上昇はおそらく10以上または100以上でありそして1000以上かも しれない。 先に記載したように、TCR遺伝子発現の通常の範囲は特異的T細胞またはT 細胞の特異的サブセットについて決定される。好ましくは、特異的T細胞ごとの 特異的T細胞受容体mRNAの量に置けるある上昇はある抗原応答を表示するも のであるが、その上昇が確実的に十分であれば、少なくとも1くらい、 好ましくは少なくとも2であり、さらに好ましくは少なくとも3またはそのコン トロール(すなわち、非刺激状熊における発現の通常の範囲)レベルより上の標準 偏差以上であるのが条件である。 この方法は、このT細胞型がある特異な抗原仲介疾患に関連しているかを決定 するためには特に有効である。ある優性T細胞型はある疾患のプロセスに関わっ ているいくつかの状況において、そして例えばその同じT細胞型が個体の多数に おいてその疾患に関連している。このように、ある特異的な疾患の個体の多数に おいて関連しているT細胞型を同定することにおいてならばその方法は有効であ る。しかしながら、ある個別の患者におけるある特異的疾患に関連しているその 特異的T細胞型を決定するために個別の患者に対して使用することにこの方法は 特に適している。個別の患者の治療はその疾患に関連するその患者のT細胞型に 依存して仕立てられてもよいということが認められるであろう。 本発明にかかる更なる一面はある患者を治療するある方法を提供するが、ここ においてその患者はある抗原仲介疾患を有しており、その方法は以下のものを含 む(a)本発明の第1の側面に係る方法に応じてある抗原仲介疾患に関連するあ る抗原応答T細胞を同定すること(b)その疾患を改善するある試薬の効果的な 量をその患者に投与すること。 その疾患を改善するその試薬は典型的にはその抗原に応答するT細胞を減少ま たは排除する試薬である。 一度、ある特異的T細胞受容体またはT細胞受容体のサブセットの相同性を本 発明に係る方法を使って抗原仲介疾患に関連するように決定してしまえば、その 疾患を改善するある試薬が選択されるかもしれない。例えば、ある特異的 Vβセグメントを指向するモノクローナル抗体は有効かもしれないまたある特異 的VβセグメントのあるCDRから得られるペプチドも有効かもしれない。実験 的な自己免疫脳脊髄炎(EAE)、人条件多発性硬化症のある動物モデルが、自 己免疫疾患における抗T細胞治療のその効率を試すための前駆的モデルを提供し た。LewisラットまたはPL/JマイスにおけるEAEにおいて、ミエリン塩タ ンパク質(MBP)特異的脳脊髄炎T細胞は高度に機密扱いされていた、Vβ8. 2特異的モノクローナル抗体によって治療に対して成功的に標的とされうるもの であったVα2及びVβ8.2(Heber-Katz & Acha-Orbea,1989)からなる同様のT CRを発現させていた一方でである。さらに、弱体化された脳炎遺伝子T細胞に よるワクチン接種がEAEに対する防御を仲介した(Lider et al,1988)。その Vβ8.2TCRのCDR2(2次相補性決定領域)から得られるあるペプチドで のラットのワクチン接種が、病原性T細胞の活性化を阻害した抗−イディオティ ピックT細胞及び抗原を誘導しそしてEAEを予防し且つ治療した。そのCDR 2または他の領域から取られたTCRペプチドが、MBP,コラーゲン,熱ショ ックタンパク質及び末梢ミエリンのP2たんぱく質に対する特異的病原性T細胞 の免疫制御を誘導しうることを他の研究が示している、そしてEAEに加えて実 験的な関節炎、神経炎における治療の可能性を示してもいる(Howell et al,198 9;Stevens et al,1991;Kumaar & Sercarz,1993;Gregorian et al,1993; Broeren et al,1994;Matsumoto et al,1994;Kuhrober et al.1994;Haqqui et al,1995)。 進行性多発性硬化症でのヒトにおけるあるワクチンのようなあるTCR由来ペ プチドを使いながら、ある研究がワクチン応答者は免疫反応性を減少させており そして一年間の治療の間じゅう診療的には安定であるということを示しているが 、非応答者はMBPに対する免疫反応性を持ちつづけており且つ診療的には悪化 した(Vandenbark et al,1996)。 T細胞ワクチン投与受動的抗−T細胞抗体治療及びペプチド免疫化が知られて いる。例えば、Heber−Katz E.,Acha−Orbea H.(1989)Immunol..Today 10,164‐ 169;Lider O.,et al(1988)Science 239,181‐183;Vandenbark A.A.,et al(1 989)Nature 341,541‐544;Offner H.,et al(1991)Science 251,430‐432;H o-well M.D.,et al(1989)Science 246,668‐670;Stevens D.B.,et al(1991 )J.Neuroimmu-nol.37,123-129;Kumar V.,Sercerz E.E.(1993)J.Exp.Med. 178,909‐916;Gregorian S.K.,et al(1993)Am.Assoc.Immunol.150,28A;Br oerenc.P.M.,et al(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.91,5997‐6001;Matsumot o Y.,et al(1994)Cell.Immunol.153,468‐478;Kuhrober A.,et al(1994)Eu r.J.Immunol.24,1172‐1180;とHaqqui T.M.,et al(1995)Ninth Int.Cong r.Immunol.Abstr.5014,845参照されたい。これらは全て本明細書の一部を構 成する。 このように、本発明はある抗原由来疾患を有するある患者のためのある治療を 選択するためのある方法を含んでいる。 本発明は、以下の図および実施例を参照しながらより詳細に示されるであろう 。ここにおいて、 図1は、天然型及び突然変異体特異的プローブのある比較を示している。 図2は、天然型及び突然変異体特異的プローブに関するその光学密度(OD4 50/630)の比較可能性を示している。 図3は、未知のcDNA試料のその測定を示している。 図4は、未分離白血球集合におけるVβ3.1TCR+T細胞によるTCRBV 3S1mRNA生産物及びCD25発現のある比較を示している。 図5は、未分離の白血球集合におけるVβ2.1TCRT細胞によるTCRB V2S1mRNA生産及びCD25発現のある比較を示している。 図6は、TCRmRNA(cDNA)のVα及びVβセグメントの特異的増幅に 対する適切なPCRプライマーの配列を示す。さらに詳しくは、Williams et al (1992)J.Clin.Invest.90,326-333参照されたい。これは本明細書の一部を 構成する。 図7は、培地のみあるいはその超抗原SEB又はTSST−1を補われた培地 において3日間培養された後と前における細胞ごとのTCRBV mRNAレベ ルを示している。 図8は、抗原誘起T細胞におけるCD25発現及び細胞間TCRBVレベルの ある比較を示す。 図9は、培地のみ(UnRx)あるいは抗−CD28(CD)、抗−Vβ3.1( Vβ)又はその2つ(CD+Vβ)のある組み合わせを補った培地において培養さ れた白血球から得られた細胞間TCRBV3S1 mRNAレベルを示す。 図10は、一日(集合化された)又は8週間(分離された)上であるクローンされ たTCRBV17S1配列の15000分子の測定を示す。 図11は、ある単一変異体BV17S1クローンを有する5つの異なるTCR BV17S1天然型テンプレートの15000分子の測定の正確性を示す。 図12は、BV17S1特異的及びβPCR5‘プライマーを使って天然型B V17S1(クローン7)及び変異体BV17S1(17/2/17変異体)テンプ レートの測定を示す。 図13は、それぞれに変異体を有するBV17S1天然型テンプレート(クロ ーン1およびクローン7)の測定を示す。 図14は、天然型TCRBV17S1テンプレートの異なる分子数の測定を示 す。 図15は、培地のみ(●)又はPMAを補われた(○)培地において40時間の培 養後のJakat T細胞に導入された異なるプロモーター−pXP2構成物の 相対活性を示す。実施例1:抗原応答T細胞の同定 抗原が誘起している間にその細胞表面から失われたその受容体を置き換えるた めに、抗原刺激に後にはTCR遺伝子の発現が増加するということを私は提案し ている。出版されたデータは細胞表面TCRのほとんど半分が抗原に結合(それ 故リン酸化及び内在化される)ことがそのT細胞を十分に活性化するためには必 要とされると提案するが[46]、私はこの機構が通常のT細胞機能に対してウィル ス的なものだろうと提案する。 サイトカインによるT細胞の活性化は細胞表面のTCRの分解を含まないだろ うが、私はTCR特異的mRNA生成率の測定が、あらゆる免疫プロセスにおい て抗原特異的T細胞エフェクターから受身的に補充された/受身的に活性 化されたT細胞を分離するための実行可能な方法であることを提起する。 T細胞受容体(TCR)伝達RNA(mRNA)をある逆転写競合ポリメラーゼチ ェインリアクション(RT‐CPCR)によって測定される(例えば、Kohsaka et al(1993)Nucl.Acids Res.21,3469-3472;及びTaniguchi et al(1994)J.I mmunol.methods 169,101-109参照)。この方法において、ある変異体テンプレ ートが異なる濃度で天然型cDNAテンプレートの分割量に加えられる、そして その2つの比率はPCR後の変異体及び天然型特異的オリゴヌクレオチドプロー ブによって決定される。定量は、特異的TCR+veT細胞ごとに発現される特 異的TCR mRNAの分子数として表される。刺激されていない及び抗原誘起 された細胞の間の遺伝子転写レベルにおける増加は2から1000倍の間である 。これは異なるTCRBV遺伝子に対して様々である。我々のデータは、SEB 駆動TCRBV3S1転写はおよそ培地のみにおいては(8.7〜161.7倍 の範囲)コントロール培養の30倍だが、TSST‐1の存在下においては6. 7倍(3.7〜8.4倍の範囲)に増加すると提起する。私達は、これが誘起の背 景のある真実の実像を表しているのか又はTSST‐1の調整中における混入汚 染あるいはTSST‐1によるTCRα鎖結合を反映しているかどうかは知らな い。TSST‐1によって特異的に誘起されたとき、TCRBV2S1は平均で 27倍(8.3〜349.8倍の範囲)で増加する。培地のみ又はSEBの存在下 でのコントロール培養においてもTCRBV2S1転写において違いは無いよう である。一度転写レベルがそれぞれのTCRBV遺伝子に対して分かったならば 、複数の抗原誘起T細胞があらゆる障害におけるあらゆる条件において同定可能 である。もし特異的TCRBV mRNAレベルがαβTCR鎖mRNAのある 百分率として表されたならば、これはその場合ではないかもしれない。 RT‐PCRにおける使用に対するTCRBV遺伝子変異体 TCRBV遺伝子変異体は、天然型PCR生成物をPCRscriptのよう なあるベクターに使用者説明書に沿ってクローニングすること及びこのクローン されたテンプレートを変異することによって、製造される。この変異は、Higuch i et al(1988)及びHo et al(1989)の方法に沿って遺伝子ソーイング(gene SOEin g:sequence overlap extension)として知られるあるPCR基盤方法を使って、 行われる。簡単には、この天然型配列を2つの2等分で且つ別々の反応において 増幅する。その最初の反応はそのテンプレートのその上流半分をその上流のTC RBV特異的プライマー及びある変異的下流プライマーを使って増幅する。この 変異的プライマーを変異されるべきその部位のちょっと上側テンプレートにアニ ールして、5’末端にその新しい変異配列の12から15塩基対を運ぶ。別に行 われるその2次反応は、そのテンプレートの下半分を増幅する。その下流TCR BC特異的プライマー及びある上流変異的プライマーを利用する。この変異的プ ライマーを変異されるべきその部位のちょっと下側テンプレートにアニールして 、5’末端にその新しい変異配列の12から15塩基対を運ぶ,増幅後、半分そ れぞれ精製して天然型テンプレートの無い状態にし、プライマー及びTaqポリ メラーゼが同濃度になるように希釈する。 その2つの2分割したものはそこであるPCR混合物と一緒にTCRBV及び TCRBC特異的プライマーのみとともに入れられそして‘ホットスターティッ ド’PCR反応において増幅される。この2回目の増幅の間、その2つの2分割 物は、それらの重複変異配列の利用によってともにアニールされ、そしてある新 しい変異体テンプレートがPCRプロセスによって作られる。その新しいPCR 生成物はそこでPCRscriptのようなあるベクターに再クローンされ戻さ れうる、そして誤りの無いクローンが同定されるまで配列決定される。この方法 を使いながら、我々はCATCAGAAGCAGAGATCT CC配列を、その天然型TCRBC領域においてGATGTCAAGCTGGT CGAGAA配列を使って、TCRAC遺伝子のその相当する領域から置き換え た。この変異はその全サイズ、dG/dC:dA/dT含量又はその元の天然型 テンプレートのそのアニーリングプライマー配列に影響するためにではなく設計 された。その変異されたテンプレートを多数のTCRBV‐特異的PCR反応に おいてその天然型テンプレートとして同様の効率で増幅する。遺伝子ソーイング についてのさらに詳しいことは以下の文献を参照されたい、Higuchi R.,et al( 1988)Nucleic Acids Res.15,7351-7367およびHo S.N.,et al(1989)Gene 77 ,51-9。 細胞培養 リンパ細胞は、ある正常な個体からのある抹消血液試料から得られ、そしてペ ニシリン、ストレプトマイシン、グルタミン及び10%(v/v)熱非動化ウシ胎 児血清含有RPMI1640におけるin vitroで1x106cell/mlにおいて3日 間培養した。細胞を、この培地のみ又は100ng/mlストレプトコッカルエント レトキシンB(SEBは、別細胞の中でVβ2+T細胞ではなくVβ3+T細胞と 結合するある超抗原である)又は10ng/mlのTSST−1(Vβ3+細胞ではな くVβ2+T細胞と結合する)のいずれを補われた培地において培養した[51]。 特異的TCR mRNAの測定 Qiashredder(商標)(Qiagen)によって細胞を溶解しさらにDNA分離に続い て、使用者説明書に基づいてRNeasy(商標)抽出装置(Qiagen)を使って、全RN AをT細胞からin vivo又はin vitroのいずれかにおいて抽出する。75度で5 分間培養することで非動化されたRNアーゼ失活DNアーゼを用い て1時間37度で処理することによって、DNA混入汚染を除去しても良い。全 RNA濃度は、時にはこの時点で測定されても良いが、しばしば分光測定法で定 量され得るとは言いかねる。使用者説明書に基づいて‘hot start’に 続いてある最終容量の20μlにおいて90分間100UM-MLV逆転写酵素( SuperscriptII;Life Technologies)を用いて9.5μlの全RNAを逆転写する 。1μlのcDNAを、0.1倍、1倍及び10倍分子数の変異体プラスミドD NAを用いて増幅する。cDNA濃度の評価は、既知の濃度のクローンされたT CRBV遺伝子生成物のある基準曲線に対する1μlのcDNAの増幅によって 行われ得る。 このPCR反応は1 U Red Hot(商標)Taqポリメラーゼ(Advan ced Biotechnologies)を使いながら10から25ピコモルづつのTCRBV特異 的およびアミノ化TCRBC特異的オリゴヌクレオチドプライマー、200μM dNTP及び2.0mM MgCl2を用いて、50μlの最終容量において 行われる。この反応は、PHC‐3サーマルサイクラー(Techne)において95度 で10分間‘hot start’し、1分間に3度の割合で25度まで冷却す る。25度になった時1UのRed Hot(商標)Taqポリメラーゼを加え 、その後その反応は、95度で1分間、54-56度で30秒そして72度で3 0秒の35サイクルと72度で5分間の伸長に続いて72度で3分間伸長された 。 5μlをそのPCRが働いていることを確かめるために1.5%(w/v)のア ガロースゲル上において実験する。承認されたTCRBV-特異的オリゴマーは その最初の20個のTCRBVファミリーについて既に出版されている(Will la ms et al(1992)J.Clin.Invest.90,326-333参照に含まれている)。その付 加的、機能的、5又はそのような(分類に応じて)機能的なTCR BV遺伝子ファミリーがそれらの出版された配列に対して設計されたプライマー によって増幅される(Rowen et al(1996)Science 272,1755-1762,これは本明 細書の一部を構成する)。その配列及びその注釈はゲノムシークエンスデータベ ース(承認番号L36092、L36190及びU03115)に蓄積されている 。通常他のTCRBV配列とおそらく最も異なる領域であるその遺伝子のCDR 1又はCDR2領域にアニールするプライマーが設計される。この増幅されたP CR生成物は、使用者説明書に応じてその‘クリーンアップ(clean up)’装置(A dvanced Biotechnologis Ltd)を使ってその組み込まれていないプライマーから 分離される。その生成されたPCR生成物を、90μlのH2Oに溶出し、等量 のMES/EDTA緩衝液(50mlの2-[N-morupholino]ethanesulfonic acid)とと もに攪拌する。50μlのこの混合物を共有ELISAプレート(2388;Corning Costar)の4つのウェルのそれぞれに40μlの架橋試薬溶液(5mlの水中におけ る40mg EDCと0.543mg sulfo-NHS)とともに加え、37度で一晩培養する。そのプ レートを3回pH7.4のPBS溶液で洗浄する。100μlの0.1M水酸化 ナトリウム溶液によって10分間室温で、その結合DNAを変成させる。その水 酸化ナトリウム溶液を捨てた後、そのプレートを一度0.1xSSCで、2度H W緩衝液(6xSSC+0.1%(v/v)n-lauroylsarcosine)で洗浄する。そのときその プレートは5%MarvelとともにHW緩衝液中で30分間37度で固定され る。 そのプレートに結合しているその1本鎖DNAは、HW緩衝液中のビオチン- 接合体、天然型特異的の(2ウェル)又はビオチン接合体、変異体特異的の(2ウ ェル)オリゴヌクレオチドによって90分間42度で調査される。そこでそのプ レートは3回WH緩衝液(2xSSC+0.1%(v/v)n-lauroylsarcosine)で1回緩衝 液B(100mMトリス-HCl pH7.5+800mM NaCl+0.5%(w/v)+ブロック試薬(Boehringer Mannhe im)で洗浄する。その結合しているプローブはそのウェルを1時間37度で10 0μの使用者説明書に応じて作られたABC(Avidin Biiotin Complex)ストレプトアビジンペルオキシダーゼとともに培養することに よって検出され、緩衝液B中にて1:10000に希釈された。そのプレートを 、1回緩衝液Bによって、5回緩衝液A(100mMトリス-HCl pH7.5+800mM NaCl)によ って洗浄する。ペルオキシダーゼ活性は、リン酸−クエン酸緩衝液中で1μlの 過酸化水素とともに100μlのTMB基質(1mg/ml)を加えることによって検出 された。その適切な色濃度が進行したとき、その反応を100μlの硫酸溶液によっ て止め、その後2重波長ELISA読み取り機の630nmを補正とした450nm で読み取る。 その変異体及び天然型生成物の量はそれぞれの反応において直接的にそれらの 光学的濃度に対応している。初期変異体反応濃度の常用対数に対する光学濃度の 常用対数をプロットすることが初期自然型cDNA濃度の導出を可能にする。光 学濃度の割合の常用対数が0となる点がその2つのテンプレートが同じ初期濃度 であった点である。 変異体及び天然型特異的オリゴヌクレオチドプローブ由来のその光学濃度の比 較可能性は、そのTCRBV2S1およびTCRBCPCRプライマーアニーリ ング配列によって範囲づけられるある遺伝的領域内に含まれるそれらの配列のそ れぞれ1つコピーを含んだあるテンプレートを構築することにより決定された。 この構造は、天然型及び変異体クローンをHpaI及びBalIによって制限し て製造した。この適切な断片を互いに接合した、そしてTCRBV2SI及びT CRBC特異的プライマーを使って再増幅した。その新しいPCR生成物をその PCRscriptベクターにクローンした。このテンプレートを配列決定して 、そのTCRBV2S1,TCRBC、天然型及び変異体配列に対する誤りのな いアニーリング部位を含んでいることを確かめた。このテンプレートはビオチニ ル化(Biotinylated)TCRBC特異的プライマーを使って増幅され、そしてあ るストレプトアビジン被覆プレートに多様な希釈度で 結合された。増幅されたテンプレート希釈度でその2つのプローブで得られたそ の光学濃度と比較しいているその線は、その原点(0.00、0.00)を通り0 .99±0.22の勾配を有する直線(r2=1.00)である。 もし、ある特異的TCRβ鎖配列が定量されるべきならば、これは、ある特異 的オリゴヌクレオチドプライマーのTCRBV‐TCRBJの組合わせあるいは ある特異的オリゴヌクレオチドプライマーのTCRBV‐N領域組合せを使って 上記の方法を使って実行される。もしそのいずれかの場合、その変異体は最も良 くはそのTCRBV配列内に配置される。従来のように遺伝子ソーイングによっ て行われ得るのならば、最も便利な変異はある長さのセンス配列をアンチセンス 配列で置き換えることである。これはそのG/C:A/T含りつを同じにしたま まであり、そして変異体及び天然型プローブの両方が等しい親和性を有するだろ うということは明かである。そのプローブ標的配列から最も離れたそのPCRア ニーリング部位は、そのPCRのオリゴマーがビオチニル化されるその末端とし て使われるべきである。 特異的Vβ+T細胞数決定 T細胞の活性化の計算は、特異的Vβ+T細胞ごとの特異的mRNAの量が知 られていることを要求するので、その特異的Vβ+T細胞数とTCRBV特異的 mRNA分子の量の両方が計数される。特異的T細胞数は、あるVβ−特異的モ ノクローナル抗体のある組合せ及び細胞計数機を使って測定される。 TCR及びCD25免疫組織化学;5x105cellの分割量をペレットにして そして、0.01%(w/v)アジ化ナトリウム及び10%(v/v)熱非動態化正常 ヒト血清を含むpH7.6のPBS溶液50mlに懸濁した。それらは、20m lFITC接合抗−Vβ2、抗−Vβ3又は抗−CD3とともに培養さ れその後10mlのRPE‐接合抗−CD25によって40分間氷上で対比染色 された。その後、細胞は3回洗浄され、pH7.4に緩衝された0.5%(v/v)パ ラホルムアルデヒドを含むPBS500ml中で定着された。試料をFACSc an分析器(Beckton Dickinson)において処理した。 利用可能なあるVβ特異的モノクローナル抗体の存在下において、特異的TC RBV‐含有DNAを定量できる。体内的に再アレンジされた特異的T細胞DN Aを特異的β鎖mRNAについてCPCRとして定量できる。さらにもう一度、 存在することが知られているその13個のTCRBJ配列全てをカバーするTV RBJ特異的プライマーとの組合せにおいて、あるTCRBV特異的オリゴマー が使われる。上記のようなその変異はそのTCRBV配列に配置されるはずであ る。一度多数のDNA分子がTCRBJ組合せごとについて知られたならば、T 細胞の数はそれぞれのT細胞がただ1つだけのBV‐BJの組合せを含むとして 計算される。増幅したいTCRBJエレメントとその背後にあるエレメントの間 を切るある酵素を用いて増幅する前に、ゲノミックDNAを前もって制限するこ とが時々有用である。γδT細胞はある再アレンジメントされたTCRB遺伝子 複合体を有しているので、T細胞数における微かな過剰刺激をこの方法を使って 起こすことができるかもしれない。他には、このTCRBJセグメントBJIS 1,BJ2S1及びBJ2S7は最も良く使われているようなので、それら3つ のセグメントにおける組合せに対するそのTCRBV‐BJの組合せは、ほとん どのVβに対する全Vβ特異的T細胞遺伝子再アレンジメントの40‐45%と 見積もられるだろう(Jeddi-Teherani et al(1994)Human Immunology 40,93-1 999)。全体的及び特異的な、TCRA mRNAの定量はRT‐PCRを用いて 達成されても良い。最初の実施例において、TCRA変異体が製造されなくては ならない。TCRBの方法とは逆に、変異体は、このTCRBC鎖から同等の配 列であるCATCAGAAGCAGAGATCTCCを遺伝子ソーイングによっ て置き換えられたGATGTCA AGCTGGTCGAGAA天然型TCRAC配列有する。これは、採取された 配列に対して、TCRAV‐及びTCRAC‐特異的プライマー(特異的α鎖メ ッセージの定量に対する)又は2つのTCRAC‐特異的プライマー(全αβmR NAの定量に対する)を使って増幅される。 しかしながら、この方法は特異的TCRBV cDNA測定に対して記載され ている。TCRAC‐特異的プライマーを使っての全αβ mRNAレベルの測 定がTCRBC mRNAのレベルを定量することよりもずっと優れている。こ れは、TCRβ鎖mRNAがγδT細胞よって作られているがTCRα鎖mRN Aは違うからである。 もし特異的TCRAV‐TCRAJ組合せが測定されるならば、この方法はT CRBV‐TCRBJ定量についてのものである。明かに、この変異体はそのT CRAV領域において配置されていて且つ便宜上その既存配列のそのアンチセン スである。TCRAV‐又はTCRAJ−特異的プライマーのいずれかが、その オリゴマープローブアニーリング部位からより離れていることに依存してビオチ ニル化されるかもしれない。 結果を図1〜5に示す。図1は、天然型及び変異体−特異的プローブの特異性 のある比較を示す。あるTCRBV2S1 mRNA転写物は逆転写、PCRに よる増幅及びpBluescriptベクターへのクローンが行われる。そのT CRAC遺伝子のその相応する領域由来のある20塩基対配列でそのTCRBC における20塩基対配列を置き換えられるように、それは遺伝子ソーイングによ って変異された。そしてその変異体はpBluescriptにクローンされた 。天然型(wt)及び変異体(mut)配列(10から107分子)の多様化された分子がT CRBV2S1‐及びTCRBC‐特異的プライマーを使ったPCRによって増 幅された。その増幅されたテンプレートがあるアミン結合プレートに、そのTC RBC特異的プライマーの5’末端に付加されたそのア ミノ基を使って前記の方法に従い付加される。図1は、wt‐及びmut‐特異 的プローブを有するwt及びmutアプリコンを検索した結果を示す。 それぞれのプローブはその標的配列に対して完全に特異的のようであり、初期 テンプレート数の106倍の範囲にわたって無交叉反応性を示すようである。 図2は天然型−及び変異体−特異的プローブにおいて得られた光学濃度(OD4 50/630 )読み取り地の比較可能性を示す。天然型−及び変異体−特異的配列の両 方を含んでいるある構造が製造(上記参照)及びクローンされた。異なる構造(0 から106分子)がTCRBV2S1‐およびTCRBC‐特異的プライマーで増 幅され、あるアミノ酸結合ELISAプレートに付加されそして天然型−及び変 異体−特異的プローブ(上記記載のような)で検索された。 その構造標的に対するそれぞれのプローブから得られたそのOD値は正確にそ の0から106分子の範囲にわたって比較可能であった。 図3は、未知のcDNA試料の測定を記載している。TCRBV2S1 cD NAの未知量の分割量が多様な未知量のmut TCRBV2S1とともに攪拌 されそしてその2つがともに一連のPCR反応において共増幅される。その天然 型アプリコンに対する変異体の割合をそのDNA計数ELISAを使って分析し た後、それをその初期変異体テンプレート濃度に対してプロットする。その割合 の常用対数が0(即ち、天然型に対する変異体アプリコンの割合が1である)であ る点が、天然型及び変異体テンプレートが同じ初期濃度で存在していた点である 。 図4は未分離リンパ球集合におけるVβ2.1TCR+T細胞によるTCRB V2S1 mRNA生成物及びCD25発現のある比較を示す。Vβ2.1T細 胞は、未分離抹消血リンパ細胞のある集合内で、TCRBV2S1 mR NA生成物(細胞ごとの分子)及びCD25発現(%陽性)について調べられた。そ の分析を、培養に先駆けて及び培地のみ(CON)又は100ng/mlスタピロコッ カルエンテロトキシンB(SEB)又は10ng/ml毒ショック症候群毒−1(TSST- 1)を補われた培地において培養された後3日後に実行した。4つの正常個体を 調べた。 TCRBV2S1生成は、あらゆるそのコントロールよりもその適切に刺激さ れた(TSST-1)細胞培養においてずっと高かった。mRNA生成における その規模はCD25において見られるものよりもはるかに大きく、正値性は特異 的TCR mRNA生成率の分析がある未分離リンパ細胞集合におけるその抗原 駆動T細胞の明確な指摘を与えることを提起している。 図5は、未分離のリンパ球集合でのVβ3.1TCR+T細胞によるTCRB V3S1 mRNA生成及びCD25発現のある比較を示している。Vβ3.1 T細胞は、未分離抹消血リンパ細胞のある集合内で、TCRBV3S1 mRN A生成物(細胞ごとの分子)及びCD25発現(%陽性)について調べられた。 その分析を、培養に先駆けて及び培地のみ(CON)又は100ng/mlスタピロコッ カルエンテロトキシンB(SEB)又は10ng/ml毒ショック症候群毒−1(TSST- 1)を補われた培地において培養された後3日後において実行した。4つの正常 個体を調べる。 TCRBV3S1 mRNA生成は、その適切に刺激されたリンパ球(SEB )において最も高かった。PER及びCONコントロールと比較してTSST- 1刺激培養においてTCRBV3S1の増加がみられた。これはSEB-刺激培 養において観測された物よりもまだ十分に低かった。そのTSST-1およびS EB培養においてVβ3.1T細胞によるそのCD25における十分な違いはな い。これは、特異的T細胞後とに特異的mRNA生成の分析が、未分 離のリンパ細胞集合内でのその抗原駆動T細胞の相同性の明かな指摘を提供して いることを認証している。 結論 これらのデータが提起する多数の結果がある。 1.異なるTCR遺伝子のその連続する発現は多様である。Vβ2.1+T細胞 のコントロール培養は、同じ培養においてVβ3.1T細胞よりも少ないT細胞 ごとの分子を生成する。 2.T細胞をそれらに特異的な抗原によって刺激するとTCR生成率は大きく増 加するが、この増加の規模は異なるTCR遺伝子に対して多様である。 3.TCRmRNA分子は細胞ごとに活性化されたリンパ球による受身的培養に おいて増加するが、そのT細胞が直接抗原により刺激されたときと同程度ではな い。 4.CD25+発現はTCR遺伝子転写からは独立的に制御されているらしい。 5.一緒に得られたならば、これらのデータは、細胞ごとのmRNAの特異的m RNA量の測定が免疫障害におけるT細胞の直接抗原誘起と受身的サイトカイン 仲介活性化を分別するかもしれないということを提起している。実施例2:あるラットモデルにおける移植組織片対宿主疾患 in vivoにおける抗原仲介TCR誘起のある索引としてのT細胞ごとのTCR mRNA分子を測定することのある実施例である。 最近の証拠が、放射線照射されたLewisラットリンパ細胞標的に対して生 成されたDAラット由来の長期間T細胞計及びクローンがそのTCRBJ2S1 遺伝子セグメントで置き換えられたTCRBV6S1遺伝子セグメントによって コードされ且つほとんど排他的なある明確なN領域配列を有するあるTCRを使 用するということを示している(Tavakol Afshari et al(1997)Transpl.immun ol,.印刷中)。たくさんのDA及びDA X Lewis Flラットを入手しそ して未知のDAリンパ細胞をそれらの後脚の肉球(footpads)に注射した。14日間 に渡って排出させつづけて、注射したラットからリンパ腺を得た、そのDAリン パ細胞はRT1細胞表面標識-陽性リンパ細胞(Fl細胞)を排除することによって 生成される、そしてTCRBV6S1-TCRBJ2S1 mRNA及びゲノミッ クDNA分子の数が本質的には実施例1に記載されるように測定される。DAX Lewisから得られたそのDAリンパ細胞はTCRBV6S1-TCRBJ2 S lmRNAのDNAに対する比率(特異的T細胞ごとの特異的TCR mRA Nのより高いレベルを示している)がコントロール(DA)動物より高い比率を有 している。実施例3:高ガンマグロブリアエミック初期ショーグレン"ズ症候群(Hypergamma globulinaemic Primary Sjogren's Syndrome;HGPSS)におけるVβ13 .2TCR-陽性T細胞ごとのTCRBV13S2mRNAのレベルの測定 HGPSSは、T細胞浸潤及び涙腺及び唾液腺の免疫破壊によって特徴付けれ られるある自己免疫病気である。このTCRBV13S2遺伝子によってコード されるこの条件に対する遺伝的感受性及びこの条件を有する患者の唾液腺におけ るTCRBV13S2遺伝子mRNAの増加したレベルの証拠がある(Kay et al ,1992)。マイナーな唾液腺及び抹消血試料の生検がこの条件を有 する患者から得られる。関連のない条件(埋覆した親知らず除去)における歯科手 術を受けている患者からのマイナーな唾液腺生検がしかも得られる。その生検は コラゲナーゼ消化される。その消化された生検由来のリンパ細胞及びその抹消血 試料はフィッコール勾配を通して分離される、そしてVβ13.2+T細胞数は ある抗-Vβ13.2、FIFT-C接合モノクローナル抗体を使って免疫組織的 に染色された後白血球計数及びFACS分析のある組合せによって定量される。 このTCRBV13S2遺伝子mRNAレベルは実施例1において記載されるよ うに測定される。特異的Vβ13.2+T細胞ごとのTCRBV13S2遺伝子 mRNAのそのレベルは、そのHGPSS患者の抹消血(疾患組織内での選択的 帰還及び誘起)又は関係のない歯科的病気を有する患者のその唾液腺においてよ りもHGPSS患者の唾液腺においての方がより高い(Kay R.A.,Hutchings C.J .,Ollier W.E.R.(1995)Human Immunol.42,328-330及びSumida T.,et al.(19 92)J.Clin.Invest89,681-685.を参照されたい)。実施例4:4つの関連のない個体における超抗原刺激に対する応答 リンパ細胞は4つの正常なドナーからのその抹消血試料から分離されそして3 日間1.5x106cells/mlでペニシリン、ストレプトマイシン、グルタミン及 び10%(v/v)熱非動態化ウシ胎児血清を含むRPMI1640中で培養した 。細胞は培地のみあるいは100ng/mlのSEB又は10ng/mlのTSST-1を補 われた培地において培養された。mRNAレベルは実施例1に前もって記載した ようにその混合物逆転写PCRを使って測定された。Vβ2.1+及びVβ3. 1+細胞数をそのCD25状態によって、実施例1において前記した様にFAC Sによって計数する。測定は、培養3日後だけではなく前もって(PRE)も行わ れた。 その結果は、SEBが選択的にVβ3.1+T細胞においてTCRBV3S1 レベルを刺激すること及びTSST-1がvβ2.1+T細胞においてTCRBV 2S1に対して同様のことをするということを認証している。mRNAレベルに おけるその相対的増加はBV3S1に対しては58倍であって、BV2S1に対 しては40倍であった(図7)。BV2S1よりもBV3S1に対して高い細胞ご との未刺激TCR mRNAレベルは、そのTCRBV3S1遺伝子がより高い レベルで転写されているということを提起している。図7は、培地のみあるいは その超抗原SEB又はTSST-1を補われた培地における培養の前又は3日後 の細胞ごとのTCRBV3S1 mRNAレベルを示している。 前述のようにこの結果は細胞ごとのTCRBVレベルがCD25発現(図8)の 測定よりも抗原特異的T細胞誘起の良い指示体であることを示してもいる。図8 は、抗原誘起T細胞におけるCD25発現及び細胞間TCRBVレベルのある比 較を示している。実施例5:従来の抗原での刺激に対するT細胞の応答 リンパ細胞はある抹消血試料から分離されそして前記のように3日間培地のみ 又はある抗-Vβ3.1-特異的モノクローナル抗体、ある抗-CD-28-特異的 モノクローナル抗体又は組み合わせたその両方の抗体を補われた培地において培 養された。 抗-CD28のみが細胞間BV3S1mRNAレベルを十分に上昇させなかった 。抗-Vβ3.1は細胞間Vβ3S1レベルを十分には上昇させなかった。しか しながら、SEBで得られたそれらに比較可能な細胞間BV3S1 mRNAレ ベルが抗-CD-28及び抗Vβ3.1(図9)の両方とともに3日間培 養した後に得られただけだった。図9は、培地のみ(UnRx)、抗-CD-28 (CD)、抗-Vβ3.1(Vβ)又はその2つの組合せ(CD+Vβ)を補わ れた培地において培養されたリンパ細胞から入手された細胞間TCRBV3S1 mRNAレベルを示している。ある抗-Vβ特異的モノクローナル抗体を使うこ とは従来の抗原での刺激と同等である。この実験は、この手法が従来の抗原(超 抗原だけではなく)がT細胞に対して応答すると思われている状況においての使 用に適しているということを実証している。しかもCD−28共刺激は、それが T細胞の増加に対するのと同様に全TCR遺伝子転写に対しても重要である。実施例6:分析能力特徴 この分析時間中安定性を調べるために、あるTCRBV17S1−特異的mR NAを逆転写、増幅、クローン及び配列決定した。そのクローンを前述のように TCRBC領域において変異させ、それがある短いTCRAC配列を含みそして その天然型テンプレートに対するある測定混合(measurement contaminant)とし て使われうるようにした。 天然型テンプレートの15,000分子を一日あるいは8週間にわたりこのコ ンタミナントPCRを使って測定した。この結果を図10に示す。そしてこの結 果はこの期間においてはその分析の正確さにおいてそれ程の影響がないことを実 証している。 図10は、1日(集合)又は8週間(分離)におけるあるクローンされたTC RBV17S1配列の15,000分子の測定を示す。 このTCRのβ鎖の可変ドメインは3つの小さな遺伝子セグメントのある組 合せによってコードされている。それ故それぞれの異なるTCRBV17S1コ ードTCRにおいて、このTCRBV17S1遺伝子セグメントはある異なるB D及びBJ遺伝子セグメントの組合せであるだろう。この生理学的な変異が測定 のその正確性に影響するかどうかを見るために、5つの異なるBV17S1天然 型テンプレートを測定するためにある変異体BV17S1クローン(BD1及び BJ1S1)が使われた。これらのテンプレートの1つがその変異体として同じ BD及びBJ組合せを有する;そのたの4つは異なっていた。もしこれらの異な るセグメントが測定に影響を与えたならば、遺伝的多様性のその上流領域を省い てそのTCRBC領域に純粋にアニールされるあるプライマーを使ってその天然 型を測定して調べることもできたであろう。そうして、図11は、あるBV17 S1-特異的プライマー(遺伝的変異性領域を含む)及びあるβPCR5‘プラ イマー(遺伝的変異性領域を除く)の両方を使ってある単一の変異体混合ととも にそれらの5つの異なるBV17S1クローンの測定結果を示す。 その結果は、TCR遺伝子再アレンジメントにおいて自然に起こる遺伝的変異 性が正確なデータを提供するためのある単一変異体クローンのその能力に影響し ないことを示す。さらに、ある単一変異体クローンは、TCR配列のあるポリク ローナル集合又はある単一TCRテンプレートを同様の効率手測定できる(デー タは示さない)。 図11はある単一変異体BV17S1クローンを有する5つの異なるTCRB V17S1天然型テンプレートの15,000分子の測定のその正確性を示して いる。測定はあるBV17S1特異的プライマー及びあるTCRBV特異的プラ イマー(βPCR5’)の両方を使って作られそして使用された。それらのいず れかのプライマーを使って得られたその測定の間にはそれ程の違いは無かった。 遺伝的配列において非生理学的な変異がこのテストを妨害するかどうかを見る ために,そのBV17S1天然型テンプレートの1つからある変異体が製造され た。この変異体はある一面以外全ての面でその天然型と相同的であった。約60 塩基対のある短い配列がそのBV2S1可変遺伝子のその中部からそのBV17 S1配列のその中部に置換された(17/2/17)変異体。この変異体とその天 然型との間のこの変更された配列相同体は、自然にはBD/BJ置換を有する異 なる天然型の間ではほとんど起こらない。測定はあるBV17S1特異的プライ マー(その変異体の5’にアニールする)及びあるβPCR5’(その変異体の 下流にアニールする)の両方を使ってその2つのテンプレートから作られた。そ の結果を図12に示す。図12はBV17S1特異的及びβPCR5’プライマ ーを使っての天然型BV17S1(クローン7)及び変異体BV17S1(17 /2/17変異体)テンプレートの測定を示す。 この結果は、BV2S1(決して自然的には起こらないであろう)のあるアナ ログセクションを有するそのBV17S1配列のある部分の置換が、その変異体 の上流にアニールするあるプライマーを有するその変異体テンプレートの測定を 停止するということを示す。もしこの変異体(βPCR5’)の下流にアニール するあるプライマーが使用されるならば、その天然型又は変異体テンプレートの 測定の正確性の間にそれ程の違いはない。 1つの変異体による天然型テンプレートおなる範囲の正確な測定がその変異体 の独特の特徴であったかどうかを見るために、ある初期点としてある異なるBV 17S1天然型テンプレートを使ってある2次測定変異体が作られた。その結果 を図13に示す。その結果はどちらもの変異体が両方の天然型テンプレートを正 確に測定することができることを実証している。図13は、それらの各々の変異 体を有するBV17S1天然型テンプレート(クローン1およびク ローン7)の測定を示している。最終的に、この分析は天然型分子数のある範囲 を測定するための能力において調べられた。TCRBV17S1テンプレートの 100,000、10,000、1,000分子を測定した(図14)。変異の この分析間計数はこの分子数範囲にわたって比較可能であって、およそ23%で あった。この試験はテンプレート数において10倍の違いは容易に分離可能であ った。この測定は、以前にin vitro実験において出会ったたことのあったあら ゆる分子数の大小どちらにも超過した範囲をカバーすることが意図された。 図14は天然型TVRBV17S1テンプレートの分子の異なる数の測定を示 す。 要するに、このコンタミナント、定量PCR方法は約23%の正確性を持って in vitro(そしておそらくin vivo)において出会ったであろうTCR mRNA分 子を測定することができる。適切な刺激の後の細胞内TCR mRNA分子レベ ルは約40倍変化するので、この容易にT細胞誘起を検出するはずである(しか も、する)。それぞれのTCRBV遺伝子に対するある単一変異体テンプレート はすべてモノクローナル、オリゴクローナルそしてポリクローナルTCR mR NA集合を測定するために必要であり、その分析の正確性は時間によってずれな いようである。実施例7:休止中及び活性化(at rest and activation)後におけるTCRBV遺 伝子プロモーター機能 実施例1からのデータは細胞内mRNAレベルが休止中及び活性化後の両方に おいて異なるTCRBV遺伝子間において多様であるということを示す。個々の TCRBV遺伝子プロモーター間で起こるその配列の相違が与えられた 時、これは遺伝子転写における相違を示すようである。 これを試すために、ラットTCRBVプロモーターがPCRによってゲノミッ クDNAから分離されpGEM-T Easyベクター(Promega)にクローンされ 、そして配列決定された。異なるTCRBV遺伝子由来のそれらのプロモーター は、そのルシフェラーゼリポーター遺伝子ベクターであるpXP2中にサブクロ ーンされた。これらの構造物が共形質転換体コントロール(レニラルシフェラー ゼ発現をコントロールにするチミジンキナーゼプロモーター)とともに電気穿孔 によってヒトT細胞系であるJurkatに形質転換導入される。この細胞を、 培地のみあるいは10ng/mlでPMAを補った培地において形質転換後40時間 培養した。そのPMAが薬学的にTCR誘起を模倣する。40時間後、その細胞 を回収し溶解した。蛍シフェラーゼ(TCRBV遺伝子制御された)及びレニラル シフェラーゼ測定がその2重ルシフェラーゼ分析装置(Progma)を使って行 われ、そしてその割合を図15に示す。 これらのデータは強力に異なるTCRBV遺伝子(BV5S1及びBV5S2 のような同じファミリーの内の1つであったとしても)を異なる割合で休止中及 び活性化後の両方のお互いから転写した。これらのデータは、細胞間TCR m RNAレベルはTCRBV-特異的mRNA生成物における違いを反映している かもしれないという前記の提起を認証しているようである。細胞間mRNAレベ ルにおいて見られる相違の程度はレポーター構成物で観測された物よりも大きい ということを知るべきである。これは、そのレポーター構成物においておそらく そのTCRBVエンハンサーを含んでいないことによるのであろう。このTCR BVエンハンサーは、そのプロモータに較べて比較的大変強くそして形質転換実 験においてルシフェラーゼ生成物を顕著に増加させる。図15は、培地のみ(●) 又はPMAを補われた培地(〇)において40時間の培養後のJakat T細胞 に異なるプロモーター−pXP2構成物を導入したその 相対活性を示す。 実施例4から7において提供された情報は、 (1) 4つ以上の個体におけるTSST-1及びSEBに対する応答において 特異的に細胞ごとに、細胞間TCR mRNAが増加することを示す; (2) 細胞間TCR mRNAはCD25発現より優れた抗原刺激検出体であ ることを認証する; (3) TCR mRNAのそのレベルにおけるある類似上昇は、そのT細胞が 抗-CD-28によって共刺激されたときだけではなく従来の抗原刺激(あるVβ -特異的モノクローナル抗体によってと見なされる)よって誘導されうる。; (4) この定量PCR方法は正確であり(約25%またはそれ以下の分析間変 異を持って)、時間を通して安定でありそしてTCR遺伝子において起こる生理 学的な配列変異によって影響されない。しかしながら、その分析は非生理学的な 遺伝子変異に対して敏感である;そして (5) ヒトJurkatT細胞系において形質転換されたラットTCR遺伝子 プロモーターを使ったルシフェラーゼレポーター遺伝子分析データであってそれ はTCR遺伝子転写がT細胞刺激の後に増加する及び変化するということを実証 している、休止中及び刺激後の両方において、異なるTCRBV遺伝子によって 。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. T細胞の集団内において抗原応答T細胞を同定する方法であって、その方 法は以下のステップを含む。 (1)その抗原に応答したT細胞を含むある試料を得ること、および (2)ある複数の特異的T細胞受容体のいずれかに対して個々に又はT細胞受 容体のある複数のサブセットのいずれかに対して個々に、ある特異的T細胞受容 体をコードしているある遺伝子の発現又はT細胞受容体のあるサブセットをコー ドしている遺伝子の発現が、特異的T細胞受容体陽性T細胞ごと又は特異的T細 胞受容体陽性T細胞サブセットごとに、その抗原に応答しなかったT細胞を含む ある試料における前記遺伝子のその発現に比較して、増加しているかどうかを決 定すること。 2.T細胞の集団における抗原応答T細胞を同定する請求項1記載の方法であっ て、その方法は以下のステップを含む。 (1)その抗原に応答したT細胞を含むある試料を得ること、 (2)ある複数の特異的T細胞受容体のいずれかに対して個々に又はT細胞受 容体のある複数のサブセットのいずれかに対して個々に、あるT細胞受容体に対 して特異的又はT細胞受容体のあるサブセットに対して特異的であるT細胞受容 体mRNAの量を、特異的T細胞受容体陽性T細胞ごとまたは特異的T細胞受容 体陽性T細胞のあるサブセットごとに、ステップ(1)において得られる試料に おいて、決定すること、および (3)どちらのT細胞受容体mRNAが特異的T細胞ごとにステップ(1)に おいて得られるその試料中で増加するかを、その抗原に応答しなかったT細胞を 含むある試料中での増加量と比較して決定すること。 3.前記ステップ(1)はその抗原に応答しなかったT細胞を含むある試料(a)と その抗原に応答したT細胞を含むある試料(b)を含み、ステップ(3)にお いてどちらのT細胞mRNAが特異的T細胞ごとに試料(b)において増加した かを試料(a)と比較して決定する請求項2記載の方法。 4.前記試料(a)はある個体のある非疾患部位から採取され、且つ試料(b) はその個体のある疾患部位から採取される請求項3記載の方法。 5.前記試料(a)はある非疾患個体から採取され、且つ試料(b)はある疾患 個体から採取される請求項3記載の方法。 6.前記T細胞受容体のそのサブセットはあるサブセットであってここにおいて それぞれのT細胞受容体はある特異的Vβ領域を含む請求項1〜5のいずれかに 記載の方法。 7.前記T細胞受容体のそのサブセットはあるサブセットであってここにおいて それぞれのT細胞受容体はある特異的Vα領域を含む請求項1〜5のいずれかに 記載の方法。 8.前記T細胞受容体のそのサブセットはあるサブセットであってここにおいて それぞれのT細胞受容体はある特異的Vα領域およびある特異的Vβ領域を含む先 行する請求項のいずれかに記載の方法。 9.前記T細胞受容体のそのサブセットはあるサブセットであってここにおいて それぞれのT細胞受容体はある特異的J領域を含む請求項8記載の方法。 10.前記T細胞受容体mRNAのその量が定量PCRを使って決定される請求 項2〜9のいずれかに記載の方法。 11.前記定量PCRは逆転写競合PCR(RT−PCR)である請求項10記載 の方法。 12.前記T細胞受容体陽性T細胞の数又はT細胞受容体陽性T細胞の数がある 特異的サブセットにおいてある特異的T細胞受容体又はT細胞受容体のある特異 的サブセットに結合する抗体を使って決定される先行する請求項のいずれかに記 載の方法。 13.前記抗体はある特異的Vβ領域抗体である請求項12記載の方法。 14.前記抗体はある特異的Vα領域抗体である請求項12記載の方法。 15.前記特異的サブセットにおける特異的T細胞受容体陽性T細胞の数又はT 細胞受容体陽性T細胞の数が、特異的T細胞受容体DNAの量又はT細胞受容体 DNAをある特異的サブセットにおいて定量することによって、ステップ(1)で 得られるその試料中において決定される請求項1〜11のいずれかに記載の方法 。 16.前記特異的DNAのその量は定量PCRを使って決定される請求項15記 載の方法。 17.前記定量PCRは競合PCRである請求項16記載の方法。 18.ある抗原仲介疾患を有するある患者を処理する方法であって、その方法は 請求項1の方法に関するある抗原仲介疾患に関連するある抗原応答T細胞を同定 すること(a)及びこの疾患を改善するために選ばれたある試薬の効果的な量を その患者投与すること(b)を含む。 19.前記試薬はその抗原に対するT細胞応答を減少又は排除する請求項18記 載の方法。 20.前記方法はT細胞ワクチン接種又は抗TCR抗体処理又はペプチド免疫化 を含む請求項18又は19記載の方法。
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