JP2006304740A - 4型葉酸受容体の発現を指標とした制御性t細胞の検出方法、及び免疫賦活剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (i)制御性T細胞、及び(ii)ナイーブT細胞及び活性化T細胞よりなる群から選択される少なくとも1種の細胞を含む細胞群から制御性T細胞を検出する方法において、細胞表面の4型葉酸受容体の発現量を測定し、該発現量を指標として制御性T細胞を検出する。更に、免疫賦活剤の有効成分として、抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメント使用する。
【選択図】 なし
Description
Sakaguchi, S., et al., 1995, "Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains (CD25). Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases." J. Immunol. 155, 1151-1164 Shimizu, J., et al., 1999, "Induction of tumor immunity by removing CD25+CD4+ T cells: a common basis between tumor immunity and autoimmunity.", J. Immunol. 163, 5211-5218 Shimizu, J., et al., 2002, "Stimulation of CD25(+)CD4(+) regulatory T cells through GITR breaks immunological self-tolerance.", Nat. Immunol. 3, 135-142 Hori, S., et al., 2003, "Control regulatory T cell development by the transcription factor Foxp3.", Science 299, 1057-1061
項1. (i)制御性T細胞、及び(ii)ナイーブT細胞及び活性化T細胞よりなる群から選択される少なくとも1種の細胞を含む細胞群から制御性T細胞を検出する方法であって、細胞表面の4型葉酸受容体の発現量を測定し、該発現量を指標として制御性T細胞を検出することを特徴とする、方法。
項2. 4型葉酸受容体の発現量を、抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメントを用いて測定する、項1に記載の検出方法。
項3. (i)制御性T細胞、及び(ii)ナイーブT細胞及び活性化T細胞よりなる群から選択される少なくとも1種の細胞を含む細胞群から、4型葉酸受容体の発現量が最も強い細胞集団を構成する細胞を単離することを特徴とする、制御性T細胞の単離方法。
項4. 前記T細胞群が、被験哺乳類動物から分離されたT細胞群、又はナイーブT細胞に対して抗原刺激を行ったT細胞群である、項3に記載の単離方法。
項5. 抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメントを含有することを特徴とする、制御性T細胞の検出用試薬。
項6. 抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメントを有効成分として含有することを特徴とする、免疫賦活剤。
(I)Treg細胞の検出・単離方法
本発明のTreg細胞の検出方法は、(i)Treg細胞、及び(ii)ナイーブT細胞及び/又は活性化T細胞を含む細胞群からTreg細胞を検出する方法であり、該細胞群を被験体として、T細胞の表面の4型葉酸受容体の発現量を測定し、該発現量を指標としてTreg細胞を検出することを特徴とするものである。
前述のTreg細胞の検出用試薬として使用される抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメントは、生体内でTreg細胞に結合して該細胞を選択的に減じさせ、活性化T細胞の作用を効果的に発揮させることができる。故に、本発明は、更に、抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメントを有効成分として含む免疫賦活剤を提供する。
当該免疫賦活剤の投与経路としては、例えば皮下、筋肉内、腹膜内、腹腔内、胸膜内、胸腔内、静脈内等が挙げられる。
参考例1 抗4型葉酸受容体抗体を産生するマウスハイブリドーマ細胞の調製
まず、免疫原となるCD25+CD4+T細胞株を以下の方法に従って作製した。即ち、正常BALB/cマウス由来脾臓・リンパ節細胞を、ハイブリドーマJ11D(抗HSA抗体産生細胞、American type culture collectionより購入)の培養上清(1/8希釈)及びハイブリドーマ3.155(抗CD8抗体産生細胞、American type culture collectionより購入)の培養上清(1/10希釈)を含むRPMI培地に入れ、氷上30分静置した後、これを、抗ラットIgGヤギ抗体(ICN Pharmaceuticals社製、5μg/ml希釈を5ml/dish)でコートした10cmディッシュ(1匹あたり2枚)に入れて4℃で30分インキュベートし、パニング法により、浮遊細胞をCD4+細胞が豊富な細胞群として回収した。次いで、回収した細胞群に対して、ビオチン標識抗CD25抗体(クローン名7D4、PharMingen社製、1/200希釈)、PE標識streptavidin(PharMingen社製、1/400希釈)、MACSビーズ標識抗PE抗体(Miltenyi Biotec社製、1/10希釈)の順で、各氷上で30分反応した後、磁気ビーズカラムを2回通した陽性分画としてCD25+CD4+細胞群を取得した。かくして得られた細胞群を、抗CD3抗体(ハイブリドーマ2C11の培養上清10%容量;ハイブリドーマ2C11はAmerican type culture collectionより購入)、インターロイキン2(IL-2)(シオノギ製薬より分与、200 U/ml)、及び15Gy放射線照射した脾細胞と共に、共培養を繰り返し行って刺激することにより、CD25+CD4+T細胞株を得た。
上記参考例1で得られたマウスハイブリドーマTH6細胞株の5×106個を、免疫不全マウスであるSCIDマウス(日本クレア社製)の腹腔内へ注入し、10日後から腹水を採取した。採取した腹水を遠心分離し、次いで0.45μmフィルター(Millipore社製)を通すことで細胞成分等を除き、Protein Gカラム(Amersham Biosciences社製)を用いてモノクローナル抗体(TH6抗体)を精製した。カラムからの溶出は0.1Mグリシン-HCl pH2.7で行い、透析膜(Spectrum Laboratories, MWCO 12-14000)を用いてPBSに透析後、0.2μmのフィルター(Millipore社)を通して精製抗体とした。
ヒトHEK293T由来細胞株Plat-E細胞(東京大学医科学研究所より分与)に、マウス4型葉酸受容体(FLR4)の全長cDNAを組み込んだpMXSベクター(東京大学医科学研究所より分与)又は空のpMXSベクターをFugene 6(Roche Molecular Biochemicals)を用いてトランスフェクションした。この細胞1×108cells/mlに対して、ビオチン標識のTH6抗体(Amersham biotinization kitにより標識した)又はビオチン標識IgG2b (PharMingen社製)を1μg/mlとなるように添加して、氷上30分反応し、洗浄後にPE標識streptavidin(PharMingen社製)を0.5μg/mlとなるように添加して氷上30分反応を行い、FACS解析した。
<胸腺細胞における4型葉酸受容体の発現の確認>
BALB/cマウスから回収した胸腺細胞1×109cells/mlに、ビオチン標識のTH6抗体(Amersham biotinization kitにより標識した)又はビオチン標識IgG2b (PharMingen社製)を1μg/mlとなるように添加して、氷上30分反応を行った。次いで、FITC標識抗CD4抗体(PharMingen社製)、PE標識抗CD8抗体(PharMingen社製)及びAPC標識Streptavidin(PharMingen社製)をそれぞれ0.4μg/mlとなるように添加して氷上30分反応後、FACS解析を行った。
BALB/cマウスから回収したリンパ節細胞1×108cells /mlに、ビオチン標識のTH6抗体(Amersham biotinization kitにより標識した)又はビオチン標識IgG2b(PharMingen社製)を1μg/mlとなるように添加して、氷上30分反応を行った。次いで、FITC標識抗CD4抗体(PharMingen社製)、FITC標識抗CD8抗体(PharMingen社製)、又はFITC標識抗B220抗体(PharMingen社製)を0.4μg/mlとなるように添加すると共に、APC標識Streptavidin(PharMingen社製)を0.4μg/mlとなるように添加して氷上30分反応後、FACS解析を行った。
BALB/cマウスのリンハ゜節・脾臓中からパニング法によりCD4+細胞群を回収し、このCD4+細胞(1×106〜2.5×106cells/ml)に対して、C57/Bl/6マウスの脾臓細胞を15Gy放射線照射した細胞を抗原提示細胞(APC)として等量加え、更にIL-2 (添加後濃度50 U/ml)を加えることにより刺激を行い、37℃で9日間培養した。
Thy1.2陽性のBALB/cマウス1匹から磁気ビーズ法MACSにより回収したCD25+CD4+細胞、及びThy1.1陽性のBALB/cマウス1匹から磁気ビーズ法MACSにより回収したCD25-CD4+細胞を用いて以下の試験を行った。即ち、CD25+CD4+細胞及びCD25-CD4+細胞を混合したものを被験細胞群として、上記実施例1−1と同様の方法で、抗原刺激を行った。刺激前及び刺激後9日目(右)の細胞群(5×107cells/ml)に、ビオチン標識抗Thy1.2抗体(PharMingen社製)を0.2μg/mlとなるように添加して、氷上30分反応させた。次いで、Alexa Fluor488標識TH6抗体(Molecular Probes社製、Alexa Fluor 488 Monoclonal antibody labeling kitにより標識を1μg/ml、PE標識抗CD25抗体(PharMingen社製)を2μg/ml、APC標識抗CD4抗体(PharMingen社製)を0.25μg/ml、及びPerCpCy5.5標識streptavidin(PharMingen社製)を0.4μg/mlとなるようにそれぞれ添加して氷上30分反応させ、FACS解析した。
<4型葉酸受容体の発現量に基づく細胞の分離>
BALB/cマウスの脾臓・リンパ節からパニング法によりCD4+細胞を回収し、該細胞(2×108cells/ml)に、Alexa Fluor488標識TH6抗体(Molecular Probes社製、Alexa Fluor 488 Monoclonal antibody labeling kitにより標識)を1μg/ml、PE標識抗CD25抗体(PharMingen社製)を2μg/ml、及びCyChrome標識抗CD4抗体(PharMingen社製)を0.4μg/mlとなるようにそれぞれ添加して氷上30分反応させ、FACS解析した(図6の左図)。
上記で得られたa〜eの各細胞集団に含まれる細胞におけるfoxp3遺伝子の発現量をリアルタイムPCR法により定量し、内部標準HPRTのmRNA量に対する比率を算出した。
上記で得られたa〜eの各細胞集団における細胞(1×104個)をc57/Bl/6マウスのAPC(脾臓細胞に15Gy X線照射した細胞、1×105個)と96穴U底プレートで共培養し5及び7日間37℃で培養した。培養終了前6時間の3H thymidine (1μM Ci/well)の取り込みを測定した。duplicateの平均値を標準偏差と共に示した。
bの細胞集団(5×104cells/ml)に、a又はcの細胞集団を1×104cells/ml(図9中、1/5と表記)又は2.5×103cells/ml(図9中、1/20と表記)となるように加えて、C57/Bl/6マウス由来のAPC(1×105cells/ml)で7日間37℃で培養し、培養終了前6時間の3H thymidine (1 μM Ci/well)の取り込みを測定した。duplicateの平均値を標準偏差と共に示した。また、比較のために、a又はcの細胞集団を添加しなかったもの(図9中、右から2番目にbとして表記する)、及びa〜cの細胞集団を一切加えなかったもの(図9中、右端に−として表記する)についても、同様に測定を行った。
T細胞を欠損しているBALB/cヌードマウスにC57/Bl/6マウスの皮膚片を移植し、創部が治癒した2週間以降に、1×105個のa、c又はdの各細胞集団の細胞を2×105個のBALB/c T細胞(脾臓・リンパ節細胞よりJ11d陽性細胞をパニングにより除いた細胞群;未刺激の細胞(Fresh T cells))と共に静脈内注射した。移入日をday 0として皮膚片の拒絶が観測されるまでの日数を示した。また、比較として、上記BALB/c T細胞(未刺激のT細胞;Fresh T cells)を単独で静脈内注射した場合についても、同様に試験を行った。
<試験1>
参考例2で製したモノクローナル抗体(TH6抗体)又はそのFab断片の30μgを300μlのPBS(pH7.2)に希釈したものをBALB/cマウスに静脈内投与した。投与4日後に、該マウスからリンパ節細胞を採取した。得られたリンパ節細胞に対して、抗Fc受容体抗体でブロッキングした後、FITC標識抗CD4抗体及びPE標識CD25抗体を反応させて、FACS解析を行った。また、比較として、BALB/cマウスにPBSのみを投与したものについても、同様に試験を行った。なお、本試験で使用したTH6抗体のFab断片は、ImmunoPure Fab Preparation Kit (Pierce社製)を用いて作製後、PBSに透析することにより製した。
参考例2で製したモノクローナル抗体(TH6抗体)又はラットIgG(シグマ社製)の1〜100μgをBALB/cマウスに静脈内投与した。投与4日後に、該マウスから末梢血を採取し、赤血球を溶血した後、上記試験1と同様にCD25及びCD4を染色し、FACS解析を行った。
BALB/cマウスの生後10及び20日目に、参考例2で製したモノクローナル抗体(TH6抗体)又はラットIgG(シグマ社製)の100μgを腹腔内投与した。最終投与から3ヶ月後に、該マウスから血清と胃を採取した。
TH6抗体の投与により、生体内でTreg細胞を除くことができ、自己免疫疾患を発症させることができた。また、補体等と結合する部位であるFc部分を欠いたTH6のFab断片でも完全型抗体と同様にTreg細胞を減少させたことから、4型葉酸受容体がTreg細胞の生存に必須であり、TH6抗体がその機能を阻害している可能性が高いことが示された。つまり、FLR4の機能を阻害することによってもTreg細胞を減少させることができる可能性がある。
<試験A>
線維芽細胞腫Meth A細胞(岡山大学より分与)2×105個をBALB/cマウスに皮下接種し、同日に参考例2で製したモノクローナル抗体(TH6抗体)又はラットIgG(シグマ社製)の100μgを静脈内投与した。投与後、約4日おきに腫瘍の長径と短径を測した。
線維芽細胞腫Meth A細胞(岡山大学より分与)2×105個をBALB/cマウスに0日目に皮下接種し、8日目の時点で腫瘍径が4mm以上となったマウスに対して、8、12、及び16日目の計3回、参考例2で製したモノクローナル抗体(TH6抗体)又はラットIgG(シグマ社製)を10μgずつ静脈内投与した。
大腸癌Colon 26細胞(東北大学加齢医学研究所より分与)2×105個をBALB/cマウスに0日目に皮下接種し、8日目の時点で腫瘍径が3mm以上となったマウスに対して、8、12、及び16日目の計3回、参考例2で製したモノクローナル抗体(TH6抗体)又はラットIgG(シグマ社製)を10μgずつ静脈内投与した。
抗CD25抗体の投与によりTreg細胞を減少させる方法は腫瘍接種以前の投与では効果を認めるものの、腫瘍接種後の投与では効果がないことが知られている。これはCD25がTreg細胞のみならず活性化T細胞でも高発現しているためと考えられる。
<試験I>
線維芽細胞腫Meth A細胞(岡山大学より分与)2×105個をBALB/cマウスの背部に接種した後、免疫応答を高めるために抗GITR抗体(DTA-1抗体;マウスハイブリドーマDTA-1細胞を用いて製造;マウスハイブリドーマDTA-1細胞は京都大学再生医科学研究所にて保管)30μgを静脈内投与した。当該マウスから鼡径及び腋下リンパ節と脾細胞を採取し、これを、マイトマイシンC処理により細胞***を停止させたMeth A細胞(リンパ球の1/25〜1/5細胞数)と共培養し、培養6日目より50 U/mlとなるようにIL-2を加え、9日目にLympholyte-Mを用いた比重遠心法により生細胞を回収した。得られた細胞(約5×107個)を、参考例2で製したTH6抗体(1μg/ml)を含む培地0.5ml又は培地0.5mlのみに加えて氷上30分インキュベートした後、これにウサギ由来補体含有液(Cedarlane社製、1バイアルを1ml 滅菌水に溶解後、2%FCS入りRPMI溶液で1/10に希釈)を5ml添加し、37℃で30分インキュベートした。補体処理前にTH6抗体を加えた群をTH6 high 除去群(TH6hi depleted)とし、TH6抗体を加えなかった群をwholeとした。洗浄後、約5×105個細胞を再度TH6抗体(5μg/ml)を含む培地50μl中でインキュベートした後、FITC標識抗ラット抗体(Jackson ImmunoResarch社製)を1μg/mlとなるように添加して、氷上30分反応させた。次いで、ラット血清により氷上20分ブロッキングした後に、PE標識抗CD25抗体(PharMingen社製)、APC標識抗CD4抗体(PharMingen社製)又はビオチン標識抗CD8抗体(PharMingen社製)を0.25μg/mlとなるように添加し、次いでAPC標識streptavidin(左より3番目図)を0.4μg/mlとなるように添加して、氷上30分反応した後、FACS解析した。
上記試験Iで培養した細胞をTH6抗体による処理をしない群(Whole)と、TH6抗体及び補体で処理した群(TH6hi depleted)に分け、各群の2×106細胞ずつを、T細胞のないBALB/c ヌードマウスに移入した。その翌日(day 0)に、線維芽細胞腫Meth A細胞(岡山大学より分与)2×105個を上記マウスに対して皮下接種し、その後の腫瘍径の変化を計測した。
上記試験IIにおいて、腫瘍接種後90日目又は死亡と見なされた時点で、マウスから血清を採取して、上記実施例3の試験3と同様の方法で、血清中の抗胃壁細胞自己抗体価を測定した。
培養した細胞群から4型葉酸受容体高発現細胞を除去した細胞群(TH6hi depleted)を移入したマウスでは、腫瘍の増殖は緩やかで12匹中5匹のマウスでは拒絶に至った。これに対して、培養後の細胞群全体(Whole)を移入した場合では、12匹中2〜3匹のマウスで腫瘍の増殖が抑えられる傾向を認めたものの、その他のマウスでは無刺激のリンパ球を移入した場合と同程度に急速な腫瘍の増大を認めた。このことから、試験管内で抗腫瘍活性を持つT細胞を刺激増殖させた上で、活性化T細胞を残してTreg細胞を除くことにより、強い腫瘍免疫応答を誘導できたと考えられる。実際、4型葉酸受容体高発現細胞を除去した細胞群(TH6hi depleted)は、全例で抗胃壁細胞抗体を認め、抗体価も高い傾向にあり、重度の自己免疫病も誘導しやすいと考えられる。
Claims (7)
- (i)制御性T細胞、及び(ii)ナイーブT細胞及び活性化T細胞よりなる群から選択される少なくとも1種の細胞を含む細胞群から制御性T細胞を検出する方法であって、細胞表面の4型葉酸受容体の発現量を測定し、該発現量を指標として制御性T細胞を検出することを特徴とする、方法。
- 4型葉酸受容体の発現量を、抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメントを用いて測定する、請求項1に記載の検出方法。
- (i)制御性T細胞、及び(ii)ナイーブT細胞及び活性化T細胞よりなる群から選択される少なくとも1種の細胞を含む細胞群から、4型葉酸受容体の発現量が最も強い細胞集団を構成する細胞を単離することを特徴とする、制御性T細胞の単離方法。
- 前記T細胞群が、被験哺乳類動物から分離されたT細胞群、又はナイーブT細胞に対して抗原刺激を行ったT細胞群である、請求項3に記載の単離方法。
- 抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメントを含有することを特徴とする、制御性T細胞の検出用試薬。
- 抗4型葉酸受容体抗体又は4型葉酸受容体結合性フラグメントを有効成分として含有することを特徴とする、免疫賦活剤。
- 腫瘍治療剤である、請求項6に記載の免疫賦活剤。
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