KR102652494B1 - 전장 t-세포 수용체 오픈 리딩 프레임의 신속한 조립 및 다양화를 위한 2-성분 벡터 라이브러리 시스템 - Google Patents

전장 t-세포 수용체 오픈 리딩 프레임의 신속한 조립 및 다양화를 위한 2-성분 벡터 라이브러리 시스템 Download PDF

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Abstract

조합 시스템으로서, 2개의 개별 성분을 포함하되, 여기서 제1 성분은 가변 및 불변(V-C) T-세포 수용체(T-cell receptor: TCR) 유전자 분절을 보유하는 벡터이고, 그리고 제2 성분은 결합(J) TCR 유전자 분절을 보유하는 벡터이다. 조합 시스템은, 상기 제1 성분이 제1 TCR 쇄를 암호화하는 변형된 V-C 유입 벡터이도록 변형될 수 있고, 상기 시스템은 제4 성분 및 제5 성분을 더 포함하고, 여기서 상기 제4 성분은 양방향 종결인자(BiT) 공여자 벡터를 포함하고, 그리고 상기 제5 성분은 상기 제1 TCR 쇄에 상보성인 제2 TCR 쇄를 암호화하는 변형된 V-C 유입 벡터를 포함한다.

Description

전장 T-세포 수용체 오픈 리딩 프레임의 신속한 조립 및 다양화를 위한 2-성분 벡터 라이브러리 시스템
이종이량체 T-세포 수용체(heterodimeric T-cell receptor: TCR)는 획득 면역(adaptive immunity)에 중요하다. 고유한 TCR은 T-세포 발생 동안 계속적으로 생성되고, 이에 의해서 유전자 분절의 어레이가 단일의 인접한 TCR 오픈 리딩 프레임(open reading frame: ORF)으로 재조합된다. 이러한 재조합 과정에서 생성된 상당한 다양성으로 인해서, 단일 세포에서 발현되는 TCR 쌍으로부터 서열 데이터를 포획하는 것은 도전적이다. 더욱이, 이러한 다양성은 또한 TCR 기능의 시험 및 조작을 위해서 고처리율 기반(high-throughput basis)으로 유전학적 작제물 내에 이러한 TCR 오픈 리딩 프레임(ORF)을 제공하는 것을 도전적으로 만든다. 본 발명은 제1 양상에서 TCR 유전자 분절의 부분을 포함하는 결합 공여자(Joining donor)(J 공여자) 벡터 및 가변-불변 유입 벡터(Variable-Constant entry vector)(V-C 유입(entry))로 이루어진 사전 조립된 2-성분 벡터 라이브러리 시스템을 제공한다. 2 성분 시스템은, V-C 유입 벡터 라이브러리로부터 선택된 V-C 유입 벡터가 제한 효소 소화/리가제 연쇄 반응(ligase cycle reaction)에서 TCR 상보성 결정 영역 3을 암호화하는 합성 DNA 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(synthetic DNA oligonucleotide duplex encoding TCR complementarity determining region 3)(odeCDR3)와 함께, J 공여자 벡터 라이브러리로부터 선택된 J 공여자 벡터와 조합되는 경우, 단일 벡터가 생성되어 전장 TCR ORF를 재구성하도록 하는 방식으로 설계된다. 이러한 벡터 라이브러리 시스템은 선택된 벡터 컨텍스트(context) 내에서 TCR ORF을 신속하고 비용 효율적으로 생성하기 위한 PCR-독립적인 방법을 가능하게 한다. 또한, 이러한 시스템은 친화성 및/또는 기능성 성숙 작업 흐름을 위한 합성 TCR 서열을 생성시키기 위한 신규한 작업 흐름을 허용한다. 따라서 이러한 TCR ORF 재구성 및 조작 시스템(TCR ORF Reconstitution and Engineering System: TORES)은 TCR 기능성 분석 및 조작을 위한 강력한 툴이다. 제2 양상에서, 변형된 V-C 유입 벡터를 갖는 TORES는, 제2 단계가 2개의 TCR ORF 쇄 쌍을 역평행 암호 센스로, 단일 생성물 벡터 내에서 결합하는 것을 가능하게 하도록 제3 성분 양방향 종결인자 공여자 벡터(bidirectional terminator donor vector)(BiT 공여자)와 함께 제공된다. 이러한 양방향 TORES2 시스템은 TCR 조작 및 특징규명을 위한 짝지워진 TCR ORF 작제물을 전달하기 위한 대안적인 작업 흐름을 가능하게 한다.
T 림프구(T-세포)에 의한 면역 감시는 모든 턱이 있는 척추동물의 획득 면역에서의 핵심적인 기능이다. T-세포에 의한 면역 감시는 T-세포 하위유형 전체에서 풍부한 기능적인 다양성을 통해서 달성되는데, 이것은 병원체-감염된 세포 및 신생물 세포를 제거하고, 침입한 병원체, 공생 미생물, 공생 비자가 인자, 예컨대, 식품의 분자 성분에 대한 획득 면역 반응을 조직하고, 심지어는 자신의 면역 관용을 유지시키기 위해서 제공된다. 다양한 외부 인자 및 자가 인자에 반응하기 위해서, T-세포는 이러한 외부 인자 및 자가 인자의 분자 구성요소를 특이적으로 검출할 수 있어야 한다. 따라서 T-세포는, 병원성 유기체 및 병이 걸린 자신에 대해서는 효율적인 반응을 시작하지만, 건강한 자신에 대해서는 이러한 반응을 시작하는 것을 회피하기에 충분한 특이성으로, 개체가 접하는 자가 분자 및 비-자가 분자의 큰 단면을 검출할 수 있어야 한다. 이러한 작업의 상당히 복잡한 본성은, 외부 분자 및 자가 분자 둘 모두의 실질적으로 비제한된 다양성을 고려하고, 병원성 유기체가 진화 압력 하에 존재하여 T-세포에 의한 검출을 회피한다는 것을 고려할 때 명백해진다.
T-세포 수용체(TCR)
T-세포는 T-세포 수용체(TCR)의 발현에 의해서 주로 정의된다. TCR은 T-세포 획득 면역의 표적과 상호작용하여, 이를 감지하는 책임이 있는 T-세포의 성분이다. 일반적인 용어에서, TCR은 세포 표면 상에 제시된 이종이량체 단백질 복합체로 구성된다. 2개의 TCR 쇄 각각은 2개의 세포외 도메인으로 구성되는데, 이것은 가변(V)-영역 및 불변(C)-영역이고, 면역글로불린 슈퍼패밀리(IgSF) 도메인 둘 모두는 역평행 β-시트를 형성한다. 이들은 타입-I 막관통 도메인에 의해서 세포막에 고정되고, 이것은 짧은 세포질 꼬리에 결합한다. 다양한 분자 구성요소를 획득 및 검출하는 T-세포의 품질은 T-세포 발생 동안 생성된 TCR 쇄에서의 변화로부터 초래한다. 이러한 변화는 B-세포에서 항체 발생과 유사한 방식으로 체세포 재조합에 의해서 발생된다.
TCR 쇄 다양성
T 세포 풀(T cell pool)은 기능적으로 그리고 표현형적으로 이종인 몇몇 하위집단으로 이루어진다. 그러나, T 세포는, 그것이 표면에서 발현하는 체세포적으로 재배열된 TCR에 따라서 αβ 또는 γδ로 광범위하게 분류될 수 있다. 2개의 TCR 쇄 쌍 형태; TCR 알파(TRA) 및 TCR 베타(TRB) 쌍; 및 TRC 감마(TRG) 및 TCR 델타(TRD) 쌍이 존재한다. TRA:TRB 쌍을 발현하는 T-세포는 αβ T-세포라 지칭되는 반면, TRG:TRD 쌍을 발현하는 T-세포는 종종 γδ T-세포라 지칭된다.
αβ 형태 및 γδ 형태 둘 모두의 TCR은 다양한 리간드 또는 '항원'의 인식에 대한 책임이 있고, 각각의 T-세포는 T-세포 성숙 동안 αβ 또는 γδ 수용체 쇄를 신규(de novo)로 생성한다. 이러한 신규 TCR 쇄 쌍은 체세포 V(D)J 재조합이라고 불리는 과정에서 수용체 서열 다양성의 생성을 통해서 인식의 다양성을 달성하고, 그 후 각각의 T-세포는 단일의 명백하게 재배열된 TCR의 카피를 발현한다. TRA 및 TRG 유전자좌, 다수의 개별 가변(V) 및 기능성(J) 유전자 분절은 재조합에 사용 가능하고, 불변(C) 유전자 분절에 병치되어, VJ 재조합이라 지칭된다. TRB 및 TRD 유전자좌에서의 재조합은 추가로 다양성(D) 유전자 분절을 포함하고, 이것은 VDJ 재조합이라 지칭된다.
각각의 재조합된 TCR은, αβ T-세포의 경우에는 α 쇄 및 β 쇄에 의해서 또는 γδ T-세포의 경우에는 γ 쇄 및 δ 쇄에 의해서 형성된 리간드-결합 부위의 구조에 의해서 결정되는, 고유한 리간드 특이성에 대한 가능성을 보유한다. TCR의 구조적 다양성은 상보성-결정 영역(CDR)이라 불리는, 각각의 쇄 상의 3개의 짧은 헤어핀 루프에 상당히 국한된다. 3개의 CDR은 수용체 쇄 쌍의 각각의 쇄로부터 기여되고, 총괄적으로 이러한 6개의 CDR 루프는 TCR 세포외 도메인의 막-윈위 단부에 위치하여 항원-결합 부위를 형성한다.
각각의 TCR 쇄에서의 서열 다양성은 두 방식으로 달성된다. 첫 번째로, 재조합을 위한 유전자 분절의 무작위 선택이 기본적인 서열 다양성을 제공한다. 예를 들어, TRB 재조합은 47 고유 V, 2 고유 D 및 13 고유 J 생식계열 유전자 분절 사이에서 일어난다. 일반적으로, V 유전자 분절은 CDR1 및 CDR2 루프 둘 모두에 기여하고, 따라서 암호화된 생식계열이다. 서열 다양성을 생성시키는 두 번째 모드는 초가변 CDR3 루프 내에서 일어나는데, 이것은 재조합 V, (D) 및 J 유전자 분절 사이의 접합부에서, 주형 뉴클레오타이드의 무작위 결실 및 비-주형 뉴클레오타이드의 첨가에 의해서 생성된다.
TCR:CD3 복합체
성숙 αβ 및 γδ TCR 쇄 쌍은 ε, γ, δ 및 ζ라 지칭되는 다수의 액세서리 CD3 소단위를 갖는 복합체로 세포 표면에 제시된다. 이러한 소단위는 αβ 또는 γδ TCR과 3종의 이량체(εγ, εδ, ζζ)로서 회합한다. 이러한 TCR:CD3 복합체는 αβ 또는 γδ TCR과 동족 항원의 맞물림 시에 세포 신호전달 반응의 개시를 위한 단위를 형성한다. TCR:CD3 복합체로서 회합된 CD3 액세서리는 면역수용체 타이로신-기반 활성화 모티프(ITAM)라고 불리는 신호전달 모티프에 기여한다. CD3ε, CD3γ 및 CD3δ 각각은 단일 ITAM에 기여하는 반면, CD3ζ 동종이량체는 3개의 ITAM을 함유한다. 따라서 TCR과 조립되는 3개의 CD3 이량체(εγ, εδ, ζζ)는 10개의 ITAM에 기여한다. 동족 항원과의 TCR 결찰 시, 탠덤 타이로신 잔기의 인산화는 Src 상동 2(Src homology 2: SH2) 도메인, 예컨대, 중요한 70kDa의ζ-쇄-연관된 단백질(ZAP-70)을 함유하는 단백질을 위한 짝지워진 도킹(docking) 부위를 생성한다. 이러한 단백질의 모집은 T-세포 활성화 및 분화에 궁극적인 책임이 있는 TCR:CD3 신호전달 복합체의 형성을 개시한다.
αβ T-세포
αβ T-세포는 일반적으로 γδ T-세포 반대부분보다 인간에서 더 풍부하다. 대부분의 αβ T-세포는 세포 표면 상에서 HLA 복합체에 의해서 제시된 펩타이드 항원과 상호작용한다. 이들 펩타이드-HLA(pHLA)-인식 T-세포는 처음으로 기술되었고, 가장 양호하게 특징규명되어 있다. αβ T-세포의 보다 희귀한 형태가 또한 기술되어 있다. 점막-연관된 불변요소 T(Mucosal-associated invariant T: MAIT) 세포는 비교적 제한된 α 및 β 쇄 다양성을 갖는 것으로 보이며, 단백질 단편이 아닌 박테리아 대사산물을 인식한다. 불변 자연 살해 T-세포(iNK T-세포) 및 생식계열-암호화된 마이콜릴-반응성 T-세포(GEM T-세포)는 비-HLA 분자에 의해서 교차 제시되는 당지질의 인식에 제한된다. iNK T-세포는 CD1d-제시된 당지질과 상호작용하는 것으로 광범위하게 간주되는 반면, GEM T-세포는 CD1b-제시된 당지질과 상호작용한다. T-세포의 추가 형태는 CD1a 및 CD1c의 맥락에서 당지질과 상호작용한다고 생각되지만, 이러한 세포는 아직 상당히 상세하게 특징규명되어 있지 않다.
종래의 αβ T-세포
대부분의 αβ T-세포의 주요 특징은 HLA 분자의 맥락에서 펩타이드 항원의 인식이다. 이것은 종종 '종래의' αβ T-세포라 지칭된다. 개체 내에서, 자가-HLA 분자는 자가 단백질 및 외부 단백질로부터의 펩타이드를 T-세포에 제공하여, 악성종양 및 외부 병원체에 대항하는 획득 면역, 공생 유기체, 식품 및 자신에 대한 획득 관용에 대한 본질적인 기준을 제공한다. HLA 단백질을 암호화하는 HLA 유전자좌는 인간 게놈의 가장 유전자 조밀하고, 다형성인 영역이며, 인간에서 기술된 12,000개 초과의 대립유전자가 존재한다. HLA 유전자좌에서의 고도의 다형성은 개체들 간의 펩타이드 항원 제시의 다양성을 보장하며, 이것은 집단 수준에서 면역에 중요하다.
HLA 클래스 I 및 II
전통적인 HLA 복합체의 2가지 형태가 존재한다: HLA 클래스 I(HLAI) 및 HLA 클래스 II(HLAII). 3종의 전통적인 HLAI 유전자가 존재한다: HLA-A, HLA-B, HLA-C. 이러한 유전자는 불변 β2-마이크로글로불린(β2M) 쇄와 회합된 막-연장 α-쇄를 암호화한다. HLAI α-쇄는 면역글로불린 폴드: α1, α2 및 α3를 갖는 3개의 도메인으로 구성된다. α3 도메인은 막-근위이고, 상당히 불변성인 반면, α1 도메인 및 α2 도메인은 함께 다형성 막-윈위 항원-결합 틈(cleft)을 형성한다. 6종의 전통적인 HLAII 유전자가 존재한다: HLA-DPA1, HLA-DPB1, HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRA 및 HLA-DRB1. 이러한 유전자는 α-쇄 및 β-쇄를 포함하는 짝지워진 DP, DQ 및 DR 이종이량체 HLA 복합체를 암호화한다. 각각의 쇄는 면역글로불린 폴드를 갖는 2개의 주요 구조 도메인을 가지며, 여기서 α2 및 β2 도메인은 HLAI α3 도메인의 것과 유사한 막-근위이고, 상당히 불변인 모듈을 포함한다. HLAII α2 도메인 및 β2 도메인은 함께 막-윈위 항원-결합 틈을 형성하며, 이것은 고도로 다형성인 영역이다.
HLAI 및 HLAII의 항원-결합 틈은 8개의 역평행 β-시트의 플랫폼 상에 2개의 역평행 α-헬릭스를 포함한다. 이러한 틈에서 펩타이드 항원은 연장된 입체배좌 내에 결합되고, 제시된다. HLAI 및 HLAII 내의 펩타이드-접촉 잔기는 대부분의 서열 다형성의 위치이며, 이것은 상이한 HLA 대립유전자에 의해서 제시된 다양한 펩타이드 레퍼토리의 분자 기준을 구성한다. 이러한 펩타이드는 항원-결합 틈과의 광범위한 접촉을 만들고, 그 결과, 각각의 HLA 대립유전자는 제시된 펩타이드에 대한 별개의 서열 제약 및 선호를 부여한다. 따라서 주어진 펩타이드는 제한된 수의 HLA에만 결합할 것이고, 상반되게 각각의 대립유전자는 주어진 단백질로부터의 펩타이드 수집물의 특정 분율 만을 수용한다. 각각의 개체에 제시된 HLAI 및 HLAII 대립유전자의 세트는 HLA 일배체형이라 지칭된다. HLAI 및 HLAII 유전자의 다형성 및 유전된 대립유전자의 공우성(co-dominant) 발현은 인간 집단 전체에서 HLA 일배체형의 매우 높은 다양성을 유도하는데, 이것은 αβ TCR의 막대한 서열 다양성과 커플링되는 경우, 이러한 HLA-항원-TCR 상호작용의 분석의 표준화에 대한 상당한 장애를 제공한다.
HLAI 및 HLAII의 αβ TCR 맞물림
αβ TCR은 HLA 및 펩타이드 항원(변경된 자가) 둘 모두의 잔기에 의해 형성된 혼합된 pHLA 결합 계면의 부분으로서 펩타이드를 인식한다. HLAI 복합체는 거의 모든 유핵 세포의 표면 상에 제시되며, 일반적으로 내인성 단백질로부터 유래된 펩타이드를 제공하는 것으로 간주된다. 따라서 T-세포는, 상호작용 세포의 pHLAI 복합체를 샘플링함으로써 HLAI-제시 세포의 내인성 세포 프로테옴에서 정보를 얻을 수 있다. HLAI의 맞물림은, 상호작용 T-세포에 의한 TCR 공동수용체 CD8의 발현을 요구하고, 따라서, HLAI 샘플링은 CD8+ αβ T-세포에 제한된다. 이에 반해서, HLAII 복합체의 표면 제시는 전문적인 APC에 상당히 제한되고, 일반적으로 제시 세포에 외인성인 단백질로부터 유래된 펩타이드를 제공한다고 간주된다. 따라서 상호작용 T-세포는, 제시 세포가 존재하는 세포외 미세환경의 프로테옴에서 정보를 얻을 수 있다. HLAII의 맞물림은, 상호작용 T-세포에 의한 TCR 공동수용체 CD4의 발현을 요구하고, 따라서 HLAII 샘플링은 CD4+ αβ T-세포에 제한된다.
αβ TCR의 흉선 선택
상기에 기술된 바와 같은 αβ TCR의 역할은 pHLA 복합체의 검출이어서, TCR-제시 T-세포는 면역의 확립에서 T-세포의 역할과 밀접한 관련이 있는 반응을 증가시킬 수 있다. 개체 내에서 생성된 αβ TCR 레퍼토리는, 특이적 일배체형의 맥락에서 그리고 이의 실제 발생 이전에 마주할 가능성이 있는 모든 외부 항원의 상당하고 예측하지 못한 다양성을 처리해야 한다고 고려될 것이다. 이러한 결과는, 매우 다양하고, 상당한 수의 αβ TCR이 비특이적 pHLA 복합체를 인식할 가능성을 가지면서 유사-무작위화된 방식으로 생성되고, 자가 pHLA와의 강한 상호작용을 회피하도록 단지 특이적으로 지시된다는 배경으로 달성된다. 이것은 프로세스 호출 흉선 선택에서 T-세포 성숙 동안 신중하게 조직된다.
흉선에서 T-세포 성숙의 제1 단계 동안, 충분한 친화성으로 자가-pHLA 복합체와 상호작용할 수 없는 αβ TCR을 보유한 T-세포는 생존 신호가 박탈되고, 제거된다. 이러한 양성 선택이라고 불리는 단계는, 살아남은 T-세포가 적절한 HLA 컨텍스트에 제공된 외부 또는 변경된 펩타이드를 적어도 잠재적으로 인식할 수 있는 TCR 레퍼토리를 보유하는 것을 보장한다. 그 다음, 자가-pHLA와 강하게 상호작용하고, 따라서 자가면역을 유도할 가능성을 갖는 αβ TCR은 음성 선택의 과정을 통해서 능동적으로 제거된다. 양성 선택과 음성 선택의 이러한 조합은, 주변에 존재하는 자가-pHLA에 대해서 낮은 친화성을 갖는 αβ TCR을 보유하는 T-세포만 생성시킨다. 이것은 자가-제한적이지만, 자가-반응성이 아닌 αβ T-세포 레퍼토리를 확립한다. HLA 일배체형에 대한 T-세포 발생의 이러한 고도로 개별화된 특성은 αβ TCR-항원-HLA 상호작용의 표준화된 분석에서의 도전을 강조한다. 더욱이, 그것은 이식 거부 및 이식편대숙주병 둘 모두, 및 하나의 개체에서 식별된 αβ TCR이 제2 개체에서 완전히 상이한 효과를 가질 수 있다는 일반적인 원리(이것은 임상 실험에서 나타나는 TCR-기반 및 T-세포 기반 치료 및 진단 전략에 대한 명백한 영향을 가짐)의 이유가 된다.
비종래의 αβ T-세포
αβ T-세포의 비-HLA-제한된, 또는 '비종래의' 형태는 매우 상이한 분자 항원 표적을 갖는다. 이러한 비종래의 αβ T-세포는 전통적인 HLA 복합체와 맞물리지 않지만, 보존된 HLA-유사 단백질, 예컨대, CD1 패밀리 또는 MR1과 맞물린다. CD1 패밀리는 항원 교차-제시에 관여된 4종의 형태(CD1a, b, c 및 d)를 포함한다. 이러한 세포 표면 복합체는 α-쇄 유사 HLAI를 갖는데, 이것은 β2-M과 이종이량체를 형성한다. α-쇄의 막 윈위 표면에 제공된 작은 소수성 포켓은 병원체-유래된 지질-기반 항원에 대한 결합 부위를 형성한다. 선천적 유사 NK T-세포(iNK T-세포)는 또 다른 중요한 예를 나타내는 GEM T-세포와 함께 지질/CD1 패밀리 인식의 가장 잘 이해되는 예를 형성한다. '타입 I' iNK T-세포는 CD1d의 맥락에서 지질 α-GalCer과 강하게 상호작용하는 것으로 공지되어 있다. 이러한 iNK T-세포는 고정된 TCR α-쇄(Vα10/Jα18) 및 제한된 수의 β-쇄(제한된 vβ 사용)로 매우 제한된 TCR 다양성을 나타내고, 이것은 선천적 병원체-연관된 분자 패턴(PAMPS) 인식 수용체, 예컨대, Toll-유사 및 Nod-유사 수용체에 비유되어 왔다. 이에 반해서, '타입 II' NK T-세포는 보다 다양한 TCR 레퍼토리를 제공하고, CD1d-지질 복합체 맞물림의 보다 다양한 모드를 갖는 것으로 보인다. GEM T-세포는 CD1b에 의해서 제공된 마이코박테리아-유래된 당지질을 인식하지만, CD1a, b 및 c에 의한 항원 제시의 분자 상세사항뿐만 아니라 이의 T-세포 인식은 단지 이해되는 초기 단계이다.
MAIT 세포는 불변 TCR α-쇄(TRAJ33, TRAJ20 또는 TRAJ12에 결찰된 TRAV1-2)를 과량으로 발현하는데, 이것은 TCR β-쇄의 어레이와 짝을 이룰 수 있다. 펩타이드 또는 지질 대신에 MAIT TCR은 HLAI-유사 분자, MR1에 의해서 제공된 병원체-유래된 엽산(folate)- 및 리보플라빈-기반 대사산물에 결합할 수 있다. MAIT TCR 상에서 관찰되는 TCR에서의 제한적이지만 상당한 다양성은 보존된 MR1의 맥락에서 다양하지만 관련된 대사산물의 인식을 가능하게 하는 것으로 보인다.
비-전통적인 HLA-제한된 αβ T-세포 TCR이 성숙 동안 흉선에서 선택되는 방법은 양호하게 이해되어 있지 않다. 그러나, 상기에 제시된 음성 선택 및 양성 선택의 기본적인 과정이 여전히 적용되고, 일부 증거는 이것이 흉선 내에서의 특화된 틈새(niche)에서 일어난다는 것을 시사한다.
γδ T-세포
αβ TCR 발생 및 pHLA 맞물림의 상세한 기전적 이해에 비해서, 항원 표적 및 이의 γδ T-세포 반대부분의 내용에 대해서는 비교적 적게 공지되어 있다. 이것은 부분적으로는 순환하는 T-세포 구획에서의 이의 비교적 낮은 풍부도로 인한 것이다. 그러나, γδ T-세포는 엄격히 HLA 제한되지 않는다고 광범위하게 간주되며, 항체와 다르지 않게 표면 항원을 더 자유롭게 인식하는 것으로 보인다. 추가로, 보다 최근에, γδ T-세포는 외부 항원과 면역계의 주요 상호작용부위인, 상피 조직의 존재하는 T-세포 구획에 우세하게 존재할 수 있다는 것이 인식되었다. 또한, γδ T-세포 종양 면역감시 및 이상조절된-자가의 다른 형태의 감시에 대한 다양한 기전이 문헌에 출현하기 시작하고 있다. 선천적-유사 및 획득 γδ T-세포 둘 모두의 특이적 항원 표적은, 저조하게 정의되어 있지만, PAMP의 조직 분포 및 신속한 인식은 외부 항원에 대한 반응 초기에서 뿐만 아니라 획득 면역계가 여전히 성숙하고 있는 삶의 초기 둘 모두에 γδ T-세포에 대한 근본적인 역할을 시사한다.
γδ T-세포의 다양한 기능은 상이한 Vγ Vδ 유전자 분절 사용을 기반으로 하는 것으로 보이며, 상당한 불변 TCR을 갖는 γδ T-세포가 감염 동안 매우 초기에 PAMP의 선천적-유사 인식을 매개한다는 2개의 주요 카테고리로 광범위하게 이해될 수 있다. PAMP을 넘어서서, 이러한 유형의 γδ T-세포는 세포 스트레스, 감염 및 잠재적인 신생물 발달의 매우 초기 특징을 제공할 수 있는 인항원을 비롯한, 자가-분자를 인식한다고 추가로 여겨진다. PAMP의 인식 및 이러한 소위 위험 연관된 분자 패턴(danger associated molecular patterns: DAMPS)뿐만 아니라 다수의 조직-제한된 선천적-유사 γδ T-세포는, 이러한 세포가 이전 활성화, 귀소 및 클론성 확장에 대한 필요성 없이 항원 시험감염에 신속하게 반응하기에 적합하다는 것을 강하게 시사한다.
γδ T-세포의 제2 형태는 본래 형태보다 획득성이라고 간주되며, 상당히 다양한 γδ TCR 레퍼토리 및 림프 조직 주변을 순환하고, 림프 조직에 직접 접근하는 능력을 갖는다. 공통 인간 병원체 예컨대, CMV에 대한 이러한 항원-특이적 γδ T-세포가 기술되어 있고, 그것은 기억 반응을 형성하는 것으로 보인다. 그러나, γδ T-세포는 활성화 후 단지 비교적 제한된 클론성 증식을 나타낸다는 것이 관찰되어 있고, 말초 순환 또는 조직에서 TCR 다양성 및 γδ T-세포의 특이적 반응의 정도에 대한 데이터는 거의 입수 가능하지 않다. 추가로, γδ TCR은 pHLA 복합체와 상호작용하지 않고, 따라서 이와 관련하여 펩타이드 항원과 맞물리지 않는 것으로 일반적으로 간주되지만, γδ T-세포의 단지 소수의 항원 표적이 특징규명되어 있고, 기본적인 분자 프레임워크는 단지 저조하게 이해된다.
인간에서 말초 γδ T-세포의 낮은 빈도 및 조직-존재 T-세포의 연구 어려움으로 인해서, T-세포의 이러한 중요하고 다양한 유형이 획득 면역 반응에 어떻게 참여하는지에 대한 지식은 제한적이다. 이러한 최근 연구 분야는 희귀한 γδ T-세포를 포획 및 특징규명하고, 이의 TCR 쌍을 단리하고, 이의 동족 항원을 식별하는 매우 신뢰할 만한 기술을 필요로 한다.
항원 및 항원-제시 세포
T-세포 및 TCR의 맥락에서, 항원은 TCR에 의해서 맞물려서, T-세포 내에서 변환될 신호를 생성할 수 있는 임의의 분자로서 정의될 수 있다. 가장 잘 특징규명된 T-세포 항원은 HLAI 및 HLAII 복합체에서 제시되고, 종래의 αβ T-세포에 의해서 맞물리는 펩타이드이다. 그러나, 최근에, 비-종래의 αβ T-세포 및 γδ T-세포가 지질, 지질펩타이드, 당펩타이드, 당지질 및 다양한 대사산물 및 이화산물(catabolite)을 비롯한, 항원으로서 광범위한 생물분자와 맞물릴 수 있다는 것이 명백해졌다. 또한, γδ T-세포가 완전히 폴딩된 단백질을 항체-유사 방식으로 직접 맞물릴 수 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서, HLA-제시된 펩타이드에 대해 상당히 제한될 T-세포 항원의 관점은 지난 이십년에 걸쳐서 대부분의 임의의 생물분자를 포함하도록 확장되었다. 이러한 개념을 염두하여, 그것은 항원-제시 세포(APC)로 간주될 수 있는 것을 정의하는 것에 관련된다.
상기 섹션에 정의된 바와 같이, HLAI 및 HLAII는 세포 유형에 걸쳐서 이질적인 발현 프로파일을 갖는다. 거의 모든 유핵 세포는 세포 표면 상에 HLAI 복합체를 제시하고, 따라서 T-세포 샘플링을 위한 펩타이드 항원을 제시하기에 유능하다고 널리 허용된다. 이에 반해서, HLAII는 제한된 발현 프로파일을 갖고, 적어도 정상 상태에서의 조건은 수지상 세포(DC), 대식세포 및 B-세포를 비롯한, 항원 제시에서 전문가 역할을 갖는 세포의 표면 상에서만 발현된다. 이러한 전문가 세포 유형을 종종 전문적인 APC라 지칭한다. 이러한 내용의 목적을 위해서, 용어 APC는 αβ 또는 γδ T-세포에 의한 샘플링을 위해서 항원을 제시할 수 있는 임의의 유핵 세포를 기술하는 데 사용된다. 이러한 항원은 특이적 항원-제시 복합체, 예컨대, HLA 및 HLA-유사 분자에서 '카고(cargo)'로서 제시된 것에 제한되지 않고, αβ 또는 γδ TCR-보유 세포와 맞물릴 수 있는 임의의 세포-표면 제시된 모이어티를 또한 포함할 수 있다.
TCR의 치료 용도
일차 T-세포의 입양 전달이 1990년대 초기에 임상 실험에서 먼저 시도되었고, 면역손상된 환자에서 바이러스 면역을 부여하기 위해서 바이러스 항원에 대해서 분극화된 생체외에서 확장된 T-세포에서 시작되었다. 특이적 암 항원에 대해서 생체외에서 확장된 일차 T-세포를 사용한 유사한 접근은 곧 악성종양의 치료에 시도되었다. 현재 도전으로 남아있는 이러한 초기 접근법에서의 하나의 제한은, 치료 제품에서 조성을 정밀하게 최적화할 필요성과 충돌하는, T-세포의 특성 및 다양성의 이해 부족이다. 현재, 생체외에서 확장된 일차 T-세포의 사용은, 바이러스 항원에 대해서 특이성을 갖는 일차 T-세포를 사용하는 소수의 계획을 제외하고는, 약제학적 분야에서 상당히 포기되었다.
최근, 일차 인간 세포에 유전 물질을 신뢰할 수 있게 도입하는 능력이 다양한 실험적인 유전적으로 변형된 T-세포 치료제에서 인지되었다. 이러한 치료 세포 생성물은, T-세포 반응의 능력을 견고하게 하고, 질환-연관된 항원 표적, 예를 들어, 악성 세포에 의해서 고유하게 발현되는 항원에 대해서 T-특이성을 재지향시키는 것을 목표로 한다. 이것은, 실제 TCR 쇄 쌍이 아니라 키메라 항원 수용체(CAR)의 수령자 T-세포의 전달에 상당히 좌우된다. CAR은 CD3-TCR 기능을 모방하는 합성 키메라 수용체를 생산하기 위해서, 신호 수용체 요소, 예컨대, CD3 복합체의 ζ-쇄에 그래프팅된 표적화 모이어티(가장 자주는 악성 세포의 표면 발현된 단백질을 표적화 하는 단일-쇄 항체 요소)를 나타낸다. 이러한 소위 CAR T-세포(CAR-T) 생성물은 지금까지 임상 시험에서 혼합된 성공을 거뒀지만, 그럼에도 불구하고 이러한 가능성은 내재하는 고유한 분자 표적을 갖는 종양, 예컨대, B-세포 악성종양을 능가하는 것으로 해석되기에 용이하지 않다. 대안적으로, 전장 TCR 쇄 쌍 ORF의 T-세포 내로의 전달이 관심 대상이다. 이러한 TCR-조작된 T-세포 치료제는 현재 제조 공정의 문제점, CAR-T 생성물과 유사하게, 검증된 항원 표적 및 표적화 작제물의 부족에 의해서 제한된다. 지금까지, 악성 세포 상의 HLAI에 의해서 제시된 펩타이드 항원의 인식을 위해서 αβ TCR을 사용하는 것에 초점이 맞춰져 있었고, 이러한 접근법의 기본적인 문제점은 악성 세포에 특이적인 항원에 대한 필요성이다.
TCR-pHLA 상호작용은 비교적 낮은-친화성을 갖기 때문에, 네이티브 TCR은 TCR-조작된 T-세포 치료제를 위한 최선이 아닌 것으로 간주되어 왔다. 몇몇 접근법은 단일-쇄 항체 친화성 성숙과 상당히 유사한 방식으로, 생체내에서 친화성-성숙 TCR을 고안하였다. 이러한 TCR 친화성 성숙 접근법은 일반적으로 또한 단일-쇄 포맷을 활용하는데, 여기서 하나의 쇄의 V-영역이 또 다른 쇄의 V-영역에 융합되어 단일 폴리펩타이드 작제물을 제조한다. 이어서 이러한 단일 폴리펩타이드가, 항체 조작 작업 흐름으로부터 개작되고, 표적 결합을 기준으로 몇몇 라운드의 선택을 통과한 파지- 또는 효모- 디스플레이 시스템에 사용될 수 있다. 2개의 내재하는 제한이, 기능성 TCR 쇄 쌍을 산출하는 것과 관련하여 이러한 단일-쇄 TCR 접근법에 존재한다. 먼저, 선택은 표적에 대한 결합 친화성을 기초로 한다. 그러나, TCR 친화성은 TCR 신호전달 산출물의 강도 또는 역량과 항상 상관관계가 있는 것은 아니라는 것이 양호하게 문헌화되어 있다. 두 번째로, 친화성을 기초로 하는 단일-쇄 작제물의 선택은 전장 수용체로서 재구성된 후 항상 동등한 친화성으로 번역되는 것은 아니다.
치료 맥락에서, 친화성-성숙된 TCR 쌍에서의 추가적인 제한이 존재한다. 즉, 이의 서열이 변경되었음을 고려하면, 정의에 의해서 생성된 작제물은 흉선 선택에 더 이상 지배를 받지 않는데, 여기서 자가-항원에 강하게 반응하는 TCR은 레퍼토리로부터 결실된다. 따라서, 이러한 변형된 TCR은, 현재 방법을 사용하여 시험관내에서 제외시키기에 매우 어려운 자가-반응성인 내재하는 위험을 보유한다. 동일한 이유로 인해서, 치료 응용을 위한 임의의 선택된 또는 조작된 TCR은 개별화될 필요가 있다. TCR이 개체 전체에 적용되는 인공적으로 조작된 TCR 또는 네이티브 TCR인 경우, 교차 반응성은 잠재적으로 파국적인 자가면역을 회피하기 위해서, 각각의 특정 개체의 HLA 일배체형 및 제시된 펩타이드 레퍼토리를 기초로 제외되어야 한다. 이는, 흉선 선택이 주어진 개체의 것에만 특이적인 모든 사용 가능한 HLA 분자의 배경 상에서 수행된다는 사실로 인한 것이다. 이러한 교차 반응의 가능성은 불명확하다. 그러나, 동일한 종의 다른 개체의 pHLA 복합체를 외부물질로서 인식하는 TCR 레퍼토리의 능력은 획득 면역의 기본적인 특성이고, 이식 거부 및 이식편대숙주병을 뒷받침한다. 암-특이적 흑색종 연관된 항원(MAGE)에 대항하여 성숙된 TCR 쇄 쌍을 사용한 최근 임상 시험은 흉선 선택을 우회하는 잠재적인 문제를 강조하였다. 성숙된 TCR을 보유하는 자가유래 T-세포를 2명의 암 환자에게 다시 주입하였을 때, 이 환자는 치명적인 심장 질환이 신속하게 발달하였다. 후속 연구는, MAGE-특이적인 성숙된 TCR이 심장 단백질 티틴으로부터의 HLAI-제시된 펩타이드와 교차 작용성이었다고 결정하였다. 이는, 교차 작용성이 TCR의 치료 용도에서 구별되는 가능성이라는 것을 강하게 시사한다.
치료 목적을 위해서 TCR을 활용하는 별개의 방안은, 항체 치료 물질과 상당히 동일한 방식으로 친화성 시약으로서 이를 사용하는 것이다. 단일-쇄 TCR 분자를, 접합된 약물 물질의 특이적 HLA-항원 발현 세포 집단에 대한 전달에 대해서 시험하였다. 이러한 접근법은 일반적으로 CAR-T 또는 TCR 조작된 T-세포 치료제보다 안전한 것으로 간주되었는데, 그 이유는 약물 물질의 투여가 단순히 중단될 수 있기 때문이다. 그러나, 예측하기 어려운 교차 반응성 및 오프 타깃 효과에 대한 가능성이 이러한 설정에서 잠재적인 제한으로 존재한다.
임상 진단에서의 TCR 레퍼토리 검출
관련된 양상에서, 임상 진단 목적을 위해서 특이적 TCR 서열의 풍부도의 검출을 사용하는 것이 흥미로워지고 있다. 특히 심층-서열결정(deep-sequencing)의 발달로 인해서, 특이적 컨텍스트에서 개체 내에서의 완전 TCR 다양성을 광범위하게 그리고 매칭된 αβ 쌍에 대해서 이해하는 것이 가능하다. 이는, 환자에서 질환-연관된 항원에 대한 확립된 면역 반응에 대한 대용 판독물로서, 확장된 T-세포 클론의 풍부도를 단순히 검출함으로써, 특정 병태 및 질환 상태를 진단하기 위한 수단을 잠재적으로 나타낸다. 그러나, 이러한 포괄적인 접근법은 확립된 임상 시점에서 현재 매우 강한 면역 반응으로 제한되며, 서열결정을 통해서 식별된 임의의 특정 TCR의 특이적 항원 표적을 식별하는 데 있어서 근본적인 어려움을 겪는다.
T-세포 항원의 치료 및 진단 용도
획득 면역 반응을 사용한 근본적인 영향력은, TCR-항원 상호작용의 정교한 특이성이 각각의 병원체, 암 세포 또는 자가면역 질환과 특이적으로 연관된 항원의 상세한 지식을 필요로 한다는 점에서, 중추적인 기술적 도전으로 번역된다. 추가로, 각각의 항원은 특이적 항원 제시 복합체, 또는 이의 대립유전자에 의해서 제시될 수 있어서, 항원 발견이 각각의 관련된 HLA 유전자 및 대립유전자에 대해서 수행되었다. 강한 획득 면역 반응과 연관되고, 일반적으로 보존된 에피토프 반응 체계를 나타내는 몇몇 감염성 질환, 예컨대, HIV, 인플루엔자 및 CMV의 경우, 대부분의 중요한 에피토프는 일부 공통 HLA과 관련하여 맵핑되었다. 유사하게, 암, 알레르기 및 자가면역 분야는 연관된 T-세포 항원을 맵핑하기 위한 증가되고 조직적인 노력이 인지되었다. 그러나, 이것은 도전적인 절차이며, 상이한 임상 맥락과 연관된 T-세포 항원을 체계적으로 기술하기 위한 노력은 효율적이고, 강력하고, 신속하고 규모 확장 가능한 프로토콜의 부재에 의해서 방해된다.
구체적으로, 암 세포는 도전적이고 중요한 양상을 나타내는데, 그 이유는 악성 세포의 표면 상에 제시된 펩타이드 대부분이 자가 항원 또는 자가 항원과 매우 유사하기 때문이다. 따라서, 흉선 선택은 이러한 펩타이드를 강하게 인식할 수 있는 결실된 TCR을 가질 것이며, 동시에 종양은 면역 인식을 회피하도록 발달되었다. 이는, 확립된 종양에 대한 강력한 면역 반응은 비교적 희귀하고, 표적을 예측 또는 발견하기가 어렵다는 것을 의미한다. 그러나, 이러한 반응은 존재하고, 중요하게는 더 양호한 결과와 일반적으로 연관된다. 이러한 반응의 표적, 종양-연관된-항원(TAA)은 대부분의 경우 자가로부터 구별되는 특징을 가질 것이고, 암 발달 동안 과발현되는 단백질로부터 유래되며, 그렇지 않았으면 이것은 이러한 발달 단계에서 세포 유형으로부터 존재하지 않았거나 유전자 돌연변이 또는 번역후 변형, 예컨대, 인산화를 통해 특이적으로 변경되었을 것이다.
입수 가능한 경우, 이러한 에피토프의 지식은 기본적인 발견, 진단 목적을 위해서 그리고 예를 들어 백신 효능의 시험으로서 연관된 T-세포 반응에서 정보를 얻는 것을 가능하게 한다. 중요하게는, 이것은 또한 알레르기 및 자가면역에서, 그리고 중요하게는, 특이적 면역요법에 대한 유용한 표적에 대한 지점에서 그리고 악성 세포에 대해서 T-세포 관용 유도(tolerization)를 위한 고도로 특이적인 표적을 제공한다. 악성종양은 세포 면역요법의 가능성으로서 특히 가치있는 표적을 나타내고, T-세포 조작에서의 진전은 암의 유형에 대한 특이적 마커를 이용할 수 있는 몇몇 경우를 넘어선 검증된 표적 TAA의 부족으로 인해서 느려진다.
세포 요법의 가능성 및 검증된 표적의 결핍에 비추어, 특히 암을 치료하려는 노력에서, TCR-기반 면역요법의 가장 시급한 장애 중 하나는 유망한 TCR 항원의 식별이다.
전장 TCR ORF의 획득
주로 자연 발생 TCR 내의 V 유전자 분절에서의 사용 다양성으로 인해서, T-세포의 풀로부터 짝지워진 TCR 쇄의 서열 데이터를 포획하는 것은 도전적이다. 일반적으로, 높은 신뢰도로 서열을 실현 가능하게 포획하기 위해서, 표적 풀의 완전 V 영역 다양성을 포괄하는 프라이머의 풀을 사용하여, 역전사 및/또는 PCR 방법을 사용하여 TCR을 증폭시키는 것이 필요하다. 이러한 과정은 서열 데이터가 획득될 수 있는 ORF 단편을 생성시키지만, 전장 TCR ORF를 용이하게 클로닝하기에 적합하지 않은 출발 물질을 만든다. 따라서, T-세포의 풀로부터 짝지워진 서열 데이터를 얻기 위한 고효율 전략은 하류 응용을 위한 전장 TCR ORF의 클로닝과 일반적으로 비상용성이다. 따라서 서열결정된 TCR 쌍의 임의의 기능성 시험 또는 응용을 위해서 TCR ORF의 시간 소모적이고 고비용인 합성이 필요하다.
전장 TCR ORF의 다양화
TCR의 새로운 치료 용도는 규정된 특이성 및 기능의 합성 TCR 쌍을 유도하기 위해서 친화성 및/또는 기능적 성숙 작업 흐름 내에서 TCR 서열을 다양화하는 것에 대한 관심을 증가시켰다. 일반적으로, 이것은 파지-디스플레이 방법을 위해서 단일-쇄 작제물 내에서 TCR 쇄 쌍을 연결하고, 이러한 단일 쇄 작제물 내에 서열 다양성을 도입함으로써 달성되었다. 단일 TCR ORF를 체계적인 방식으로 신속하게 다양화할 수 있는 기술이 현재 부족하고, 이러한 전장 TCR ORF는 생존 가능한 포유동물 세포 상의 표면 발현의 맥락에서 즉시 시험 및/또는 선택에 적용 가능하다. 이러한 기술은 치료 용도를 위해서, 고도로 규정된 특이성 및 신호전달 능력을 갖는 TCR 쌍의 성숙에서 매우 가치가 있을 것이다.
TCR 및 T-세포 항원 분석의 기술적 양상
총괄적으로, TCR-기반 요법의 발달은 여전히 초기 단계이며, 성공은 제한적이었다. 진단 접근법은 엄청난 가능성을 갖지만, 환자 질환 상태 또는 치료에 대한 반응을 평가하는 것을 목표로 하는 제어된 임상 연구에 거의 적용되지 않는다. 네이티브 TCR 쇄 쌍의 믿을 수 있는 포획 및 높은 처리량 및 세포-세포 소통의 기능성 컨텍스트에서의 TCR-항원 상호작용의 체계적인 분석을 위한 부족하게 개발된 기술은 TCR-기반 요법 및 진단법의 발달에 대한 주요 장애였다.
심층 서열결정 접근법은 건강한 상태 및 질환 상태에서 T-세포 수용체 다양성의 개선된 이해로 이어졌다. 그러나, 이러한 접근법은 일반적으로 주로 TCR β-쇄의 CDR3 영역에 연장된 짧은 스트레치에 초점을 맞추고 있다. 대부분의 연구는 TCR α-쇄의 기여를 무시하였으며, 몇몇이 짝지워진 αβ 쇄뿐만 아니라 흥미로울 것으로 결정된 TCR의 항원 특이성을 분석하려고 하였다. 단일 세포 캡슐화 및 유전자 바코딩을 사용한 최근 작업 흐름은 네이티브 TCR αβ 또는 γδ 쇄 쌍의 짝지움 및 전장 서열의 분석을 가능하게 하였지만, 이러한 작업 흐름은 실험적인 것으로 남아있다.
단리된 TCR 쇄 쌍은 항원 특이성의 관점에서 생물물리학 또는 기능성 모드로 분석될 수 있다. 생물물리학 분석은 TCR뿐만 아니라 분석물 항원 둘 모두의 재조합 생산을 가용성 형태로 필요로 한다. HLA-제한된 TCR의 경우에, 따라서 이것은 모든 개별 TCR뿐만 아니라 동족 pHLA 복합체의 생성을 요구한다. 이것은 기술적으로 매우 도전적이고, 느리고 매우 낮은-처리량이다. 추가로, 이러한 분석은 상호작용 친화성을 단지 제공할 것인데, 이것은 기능성 특징과 예측 가능한 방식으로 양호하게 관련되지 않는다.
최근까지, 세포 컨텍스트에서 단리된 TCR 서열의 상세한 기능성 분석은 분석물 TCR 쇄 쌍을 일차 T-세포 또는 불멸 T-세포주 내로 형질주입하는 실험적 프로토콜, 및 세포 활성화의 전통적인 유세포 분석에 의한 세포 반응의 검출 또는 항원 시험감염 시 형질주입된 세포로부터의 분비된 인자의 검출로 제한되었다. 구오(Guo) 등에 의한 최근 간행물에서, 단일-세포로부터의 짝지워진 TCR 쇄의 신속한 클로닝, 발현 및 기능성 특징규명이 보고되었다(Molecular Therapy - Methods and clinical development (2016) 3:15054). 이러한 연구에서, 분석물 인간 αβ TCR 쌍은 αβ TCR 발현이 결핍되고, TCR 자극 시 활성화되는 Nur77 프로모터에 연결된 녹색 형광 단백질(GFP) 리포터 시스템을 함유한 리포터 세포주에서 발현되었다. 이러한 시스템은 리포터 세포주 게놈 내에서의 표준화된 TCR 통합의 결핍으로 인해서 비효율적이며, APC 요소에 의한 세포-결합된 항원 시험감염을 위한 체계적인 방식을 제공하지 않는다.
공지된 T-세포 항원에 대한 TCR의 식별을 위한 작업 흐름과 유사하게, 건강한 상태 및 질환 상태에서 신규 T-세포 항원의 신규 발견은 매우 도전적이다. 대부분의 접근법은 본래 생물물리학적이며, 면역화 프로토콜로 또는 상기에 다룬 바와 같은 동족 TCR의 식별을 통해서 시험될 수 있는 후보물질 항원을 생산하는 것을 목적으로 한다. T-세포 항원 발견 분야에는 표준화가 거의 또는 전혀 존재하지 않으며, 이 분야는 학문적 연구로 상당히 제한된다.
치료 및 진단 용도 둘 모두에서 TCR 및 이의 동족 항원에서의 축적된 관심 및 상당한 수의 네이티브 TCR αβ 및 γδ 쇄 쌍을 포획하는 수단의 출현으로, TCR-항원 상호작용의 체계적인 분석을 위한 신뢰할 만한 고처리율 및 표준화된 기술이 부족하다. 중요하게는, 전장 TCR ORF의 신속한 재구성 및/또는 체계적인 다양화를 위한 표준화된 시스템이 부족하여, 이러한 ORF는 본래 컨텍스트에서 생존 가능한 세포의 표면 상에 제시될 분석물 TCR의 네이티브 컨텍스트에서 TCR 쇄 쌍의 기능성 분석에 직접 적용될 수 있다. 이러한 능력은 네이티브 TCR 쇄 쌍의 고처리율 분석을 달성하는 데 중요할 뿐만 아니라, 치료 및 진단 용도를 위해서, TCR 쇄 쌍의 친화성 및/또는 기능성 성숙을 달성하는 데 중요하다.
정보학 및 시약 기반의 TCR 진단 및 또한 개인 맞춤 TCR-기반 면역요법의 사용을 가능하게 할 고처리율 방법으로 TCR 쇄 재구성, 및 이의 체계적인 다양화를 위한 신속하고 체계적인 방법에 대한 명확한 필요성이 존재한다.
본 발명은 상기에 언급된 요구를 다룬다. 본 발명은 제1 양상에서 TCR 쇄에 대한 가변(V), 결합(J) 및 불변(C) 서열을 보유하는 벡터로 이루어진 사전 조립된 라이브러리를 포함하는 2-성분 벡터 시스템을 제공한다. 이러한 시스템의 제1 성분은 V 서열 및 C 서열을 함유하는 V-C 유입 벡터를 포함한다. 시스템의 제2 성분은 J 서열을 함유하는 J 공여자 벡터를 포함한다. 2-성분 벡터 시스템은 각각 모든 바람직한 V-C 서열 조합물 및 J 서열을 갖는 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 라이브러리로 사전 조립된다. 2-성분 벡터 시스템은 목적하는 서열을 갖는 단일 V-C 유입 벡터 및 단일 J 공여자 벡터가 CDR3을 암호화하는 짧은 DNA 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3) 서열과 조합되어 생체내에서, 단일-튜브 반응으로, 제한 효소 및 리가제 의존적인 방식으로 그리고 PCR 독립적인 방식으로 전장 TCR ORF를 재구성하도록 하는 방식으로 설계된다. 또한 모듈식 2-성분 시스템은 친화성 또는 기능성 성숙 작업 흐름에 대한 합성 또는 돌연변이체 전장 TCR ORF의 큰 라이브러리를 신속하게 생성시키기에 이상적으로 적절하다. 제2 양상에서, TCR 쇄의 상호(reciprocal) 쌍(즉, TRA/TRB 또는 TRD/TRG)에 대한 변형된 V-C 유입 벡터는 5-성분 벡터 시스템으로 컴파일되어 재구성된 TCR 쇄 쌍이 단일 벡터 내에서 결합될 수 있는 시스템을 제공한다. 이러한 제2 시스템은 최종 작제물 내에서 역평행 센스 배향으로 암호화된 결합된 TCR 쇄 쌍을 달성하도록 변형된, V-C 유입 벡터 둘 다, 즉, 제1 시스템과 동일한 J 공여자 벡터 및 또한 양방향 종결인자 공여자 벡터(BiT 공여자)를 활용하며, 각각의 TCR 쇄는 '양방향 종결인자' 요소 사이에 존재한다.
TCR ORF 재구성 및 조작 시스템(TORES)
본 발명은 먼저 상기에 언급된 용도에 적합한 고유한 특징을 갖는 2-성분 벡터 시스템을 제공한다. 이러한 TCR ORF 재구성 및 조작 시스템(TORES)은 제3 성분인 CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3)와 함께 사용되어, 규정된 벡터 컨텍스트 내에서 전장 TCR ORF를 신규로 조립하고/하거나 주어진 TCR ORF 내에서 정형화된 서열 다양성을 생성시킨다.
본 발명을 도 1A에 요약한다. 표적 전장 TCR ORF에 요구되는 V 및 C TCR 유전자 분절을 함유하는 선택된 V-C 유입 벡터는 요구되는 J TCR 유전자 분절을 함유하는 J 공여자 벡터와 조합된다. 전장 TCR ORF는, V(D)J 재조합 동안 생성된 비고정된 비-생식계열 서열을 설명하는 CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3)의 첨가에 의해서 완성되고, 각각 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터에 의해서 암호화된 고정된 생식계열 암호화된 V 및 J 서열이 개재되어 있다. 2-성분 벡터 시스템, 및 제3 odeCDR3 성분은, 제한 효소 및 리가제 연쇄 반응으로 조합되는 경우, 완전 V-CDR3-J-C TCR ORF가 재구성되도록 설계된다. 이는 유전 요소의 '무흔적(scarless)' 조립을 표준화된 방식으로 수행하기 위해서 사용되는 타입 IIS 제한 효소(들)를 통해서 달성된다.
2-성분 벡터 시스템은 표적 전장 TCR ORF의 재구성을 위한 모든 요구되는 V, C 및 J 유전자 분절을 함유하는 라이브러리로 조립된다(도 1B). 예를 들어, 라이브러리는 실시예 1 및 2에 기재된 바와 같은 인간 TRA 레퍼토리 및 실시예 3에 기재된 바와 같은 인간 TRB 레퍼토리의 네이티브 단백질 서열을 암호화하는 모든 유전자 분절을 함유하도록 작제될 수 있다.
고정된 V 분절 및 J 분절이 개재된 비고정된 CDR3 서열과 함께, V, J 및 C 유전자 분절 사용을 정의하기에 충분한 서열 정보로부터 전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서, 표적 TCR ORF의 V/C 및 J 사용에 상응하는 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터가 먼저 선택된다. 전장 TCR ORF를 완성하는 데 필요한 비고정된 CDR3 서열에 상응하는 odeCDR3이 또한 생성된다. 이러한 3개의 성분이 도 4 및 실시예 7에 기재된 바와 같은, 표적 전장 TCR ORF를 생성시키기 위해서 연쇄 반응에서 타입 IIS 제한 효소 및 DNA 리가제 효소와 조합된다. 생성된 재구성된 전장 TCR은 V-C 유입 벡터 골격 내에 함유되고, 따라서 이러한 모 작제물 내에 함유된 모든 벡터 특징부를 함유한다.
제한 효소/리가제 연쇄 반응 내에서의 3종의 조합된 성분의 타입 IIS 제한 효소의 작용(도 4a, b, c)은 2종의 반응 부산물 및 2종의 반응 중간체를 초래한다. V-C 유입 벡터 유래된 반응 부산물은 절제된 네이티브 선택 마커 및 타입 IIS 결합 부위이다(도 4d). J 분절 부분이 절단된 J 공여자 벡터 골격은 제2 반응 부산물을 나타낸다(도 4e). J 공여자 벡터로부터의 절제된 J 분절 부분은 반응 중간체를 나타내고, J 분절 부분, C 분절로부터의 작은 C 부분, 및 결찰에 요구되는 단일 가닥 오버행 모두를 함유한다(도 4f). 제2 반은 중간체는 V 분절 및 C 분절, 및 결찰에 요구되는 단일 가닥 오버행을 함유하는 모체 V-C 유입 골격이다(도 4g). 반응의 최종 생성물은 odeCDR3(도 4c), 절제된 J 분절 부분(도 4f) 및 V 및 C 유전자 분절을 보유하는 V-C 유입 골격(도 4g)의 결찰로 이루어진, 모체 V-C 유입 벡터 골격 내에 재구성된 전장 TCR ORF를 나타낸다.
V-C 유입벡터 및 J 공여자 벡터 성분
본 문맥에서, 조합된 2-성분 시스템은 하기를 함유하는 하나 이상의 V-C 유입 벡터/들을 포함한다:
a. 복제 기점,
b. 제1 양성 선택 마커,
c. 5' 유전 요소 또는 요소들,
d. 코작 서열,
e. TCR 가변 유전자 분절,
f. 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제1 타입 IIS 서열,
g. 음성 선택 마커,
h. 제2 타입 IIS 서열,
i. TCR 불변 유전자 분절 및
j. 3' 유전 요소 또는 요소들,
여기서, a) 및 b)는 박테리아 숙주에서 모체 V-C 유입 벡터 및 재구성된 TCR-함유 벡터 둘 다의 증식 및 선택을 위해서 사용되고; c) 및 j)는 재구성된 전장 TCR ORF의 하류 적용을 정의하기 위해서 사용되고; d)는 대안적으로 원핵생물 및 고세균에서 전사 조절을 위한 샤인-달가노(Shine-Dalgarno) 서열을 나타낼 수 있는, 진핵 세포에서 번역의 효율적인 개시를 보장하고; e)는 주어진 2-성분 벡터 시스템에서 모든 V 분절 전체에 보존된 CDR3 영역의 5' 에지(edge)에서의 모티프에 대한 시작 코돈으로부터의 가변(V) 유전자 분절을 나타내고; f)는 V 유전자 분절의 3' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS 인식 서열을 나타내고; g)는 전장 TCR ORF를 재구성하기 위한 시스템의 작동 중에 모체 V-C 유입 벡터를 제거하기 위한 음성 선택 마커를 나타내고; h)는 C 유전자 분절의 5' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 3' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS 인식 서열을 나타내고; i)는 주어진 2-성분 벡터 시스템 내의 모든 C 분절 전체에서 보존된 C 유전자 분절의 5' 단부에서 모티프로부터의 불변(C) 유전자 분절을 나타내고, 이것은 J 분절을 갖는 경계를 획정한다(도 2 및 도 4 참고).
예를 들어, 분자 생물학 작업 흐름을 위한 주형으로서 사용될, 하류 생물학적 응용에 대한 필요성 없이 전장 TCR ORF의 유전자 재구성을 위해서 사용되는 V-C 유입 벡터인, 최소 V-C 유입 벡터는 조절 요소가 결핍된, 요소 a), b), e), f), h) 및 i)를 포함할 것이다.
V-C 유입 벡터는 또한 하류 응용에 적합한 추가 ORF의 발현을 위한 1종 이상의 전사 단위, 예를 들어, 포유동물 항생제 내성 유전자 또는 리포터 작제물을 함유할 수 있다.
조합된 2-성분 시스템은 하기를 함유하는 하나 이상의 J-공여자 벡터를 포함한다:
a. 복제 기점,
b. 제2 양성 선택 마커,
c. 제3 타입 IIS 서열,
d. TCR 결합 유전자 분절,
e. 불변 유전자 분절의 작은 5' 부분에 상응하는, C 부분 및
f. 제4 타입 IIS 서열,
여기서, a) 및 b)는 J 공여자 벡터의 증식 및 선택을 위해서 사용되고; c)는 J 유전자 분절의 5' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성하도록 3' 방향으로 절단하기 위해서 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS 인식 서열을 나타내고; d)는 주어진 2-성분 벡터 시스템에서의 모든 J 분절 전체에서 보존된 CDR3 영역의 3' 에지를 획정하는 모티프로부터의 5'로부터 시작하여, 2-성분 시스템 내에 함유된 V-C 유입 벡터(들)에 의해서 암호화된 C 분절의 5' 부분을 나타내는, C 부분을 혼입한 3' 서열까지의 결합(J) 유전자 분절을 나타내고; J 유전자 분절의 3' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 안내하고, 서열의 C 부분 일부 내에 함유된 타입 IIS 인식 서열을 나타낸다(도 3 및 도 4 참고).
J-공여자 벡터는 C 유전자 분절의 작은 5' 부분을 암호화하는, C 부분 서열을 반드시 보유할 필요는 없다. 이러한 C 부분은 TORES의 작동 동안 재구성 반응을 위해서 오버행을 최적화 및 표준화하는 데 사용된다. 이는 J 유전자 분절의 3' 단부에서 발견되는 더 큰 서열 변이로 인한 것이어서, C 부분의 포함은 덜 다양한 C 유전자 분절 내의 오버행의 생성에 의한 표준화를 가능하게 한다. 3' J 분절 다양성을 갖는 않는 다른 유기체로부터 또는 합성 J 유전자 분절을 사용하여 TCR 유전자좌를 위한 TORES를 작제하는 예에서, 이러한 C-부분은 상기 J 분절 내에서의 오버행의 표준화의 선호로 누락될 수 있다. 이것은 J 공여자 라이브러리 작제의 복잡성을 감소시킬 것이다.
제1, 제2, 제3 및 제4 타입 IIS 서열 각각은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 바람직하게는, 이들은 동일하다. 이는, 2-성분 벡터 시스템 내의 제한 부위 각각이 동일한 타입 IIS 효소와 상용성이고, 이러한 시스템을 사용한 전장 TCR ORF의 재구성 동안 제한 효소/리가제 연쇄 반응을 위해서 단지 단일 효소가 필요함을 보장한다. 타입 IIS 효소는 이의 인식 서열 내를 절단하지 않고, 따라서 단일-가닥 오버행은 인식 서열에 대해서 외인성으로 생성된다. 따라서, 타입 IIS 제한 효소 작용 시 생성된 오버행의 특성은 인식 서열 및 사실 인접한 서열의 배향 둘 모두에 의존적이다(실시예 1 내지 실시예 4 참고).
대안적으로, 타입 IIS 제한 서열 각각은 서로와 상이할 수 있다. 그러나, 각각의 고유한 인식 서열의 첨가와 함께, 추가적인 타입 IIS 효소가 제한 효소/리가제 연쇄 반응에 혼입되어야 한다. 이는 전장 TCR ORF를 조립하기 위한 재구성 반응의 복잡성 및 비용을 증가시킬 것이다.
각각 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내의 제1 및 제2 양성 선택 마커는 일반적으로는 상이하다. 이는 최종 전장 TCR ORF 생성물의 골격을 제공하는 V-C 유입 벡터가 J 공여자 벡터와 독립적으로 선택될 수 있고, 따라서 소화되지 않거나 또는 재순환된 J 공여자 벡터를 보유하는 형질전환체(이것은 그렇지 않았다면 재구성 반응에 대한 배경에 기여했을 것임)를 제거하는 것을 보장하는 것이다(도 2 및 도 3, 및 실시예 7 참고).
양성 선택 마커는 하기로부터 선택될 수 있고:
a. 항생제 내성 유전자,
b. 영양요구체 보완 유전자(auxotroph complementing gene),
c. 리포터 유전자,
여기서 이러한 양성 선택 마커의 선택, 포맷팅 및 응용은 관련 기술 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있다.
V-C 유입 벡터에 혼입된 5' 유전 요소는 하기로부터 선택된 1종 이상의 요소를 포함한다:
a. 유전자 시스/작용 요소,
b. 리콤비나제 효소에 대한 이종특이적 인식 부위,
c. 관심대상 게놈 부위에 대한 5' 상동 재조합 아암,
d. mRNA 스플라이스 수용자 부위,
e. 내부 리보솜 유입 부위 및
f. 후성적 인설레이터 서열,
여기서, a)는 V-C 유입 벡터 골격 내에 재구성된 전장 TCR ORF 생성물에 의해서 암호화된 전사물의 발현을 유도하고; b)는 V-C 유입 벡터 골격 내의 전장 TCR ORF 생성물 재구성물을 특이적 유전자 컨텍스트 내에 삽입하기 위해서 리콤비나제 효소의 존재 하에서 부위-지향된 재조합을 유도하는 서열을 나타내고; c)는 V-C 유입 벡터 골격 내에 재구성된 전장 TCR ORF 생성물을 특이적 유전자 컨텍스트 내에 삽입하기 위해서 부위-지향된 상동 재조합을 유도하는 서열을 나타내고; d)는 V-C 유입 벡터 골격에 재구성된 전장 TCR ORF로부터 발현된 단백질의 형태를 조작하기 위한 조작된 도메인-융합 접근법을 허용하고, e)는 V-C 유입 벡터 골격에 재구성된 전장 TCR ORF로부터 발현된 mRNA의 번역의 캡-독립적인 번역을 허용하고, f)는 V-C 유입 벡터 골격에 재구성된 전장 TCR ORF가 삽입될 수 있는 게놈 맥락에서 인핸서 요소에 의해서 달리 영향을 받은 전사 활성도의 격리를 허용한다.
재구성된 TCR ORF를 함유하는 상기 벡터가 포유동물 세포 내에 형질주입되는 경우, 시스/작용 요소가 실시예 1 및 실시예 3에 제공된 V-C 유입 벡터 골격 내에 재구성된 TCR의 일시적인 발현을 유도하기 위해서 사용될 수 있다.
재구성된 TCR ORF를 함유하는 상기 벡터가 적절한 리콤비나제 효소의 존재 하에서 포유동물 세포 내에 형질주입되는 경우, 리콤비나제 효소에 대한 이종특이적 인식 부위를 사용하여 실시예 4에 제공된 V-C 유입 벡터 골격 내에 재구성된 TCR의 리콤비나제 매개된 카세트 교환(recombinase mediated cassette exchange)을 허용할 수 있다.
V-C 유입 벡터에 포함된 제1 타입 IIS 인식 서열은, 상기 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, TCR 가변 유전자 분절 내에 존재하여(도 4a) 합성된 odeCDR3(도 4c)의 5' 단부에서의 것에 상보성인 가변 유전자 분절의 3' 단부에 단일-가닥 DNA 오버행을 생산한다(도 4g). 이러한 제1 타입 IIS 인식 서열이 설계되는 방법의 상세 사항에 대해서는 실시예 1, 3, 5 및 6을 참고하기 바란다,
V-C 유입 벡터는 제1 타입 IIS 인식 서열과 제2 타입 IIS 인식 서열 사이에 음성 선택 마커를 함유한다(하기 참고, 도 2). 이러한 음성 선택 마커는 하기로부터 선택되고:
a. 제1 성분에 또는 TCR 결합 유전자 분절 내의 다른 곳에는 함유되지 않은 제한 효소 인식 부위,
b. 박테리아 자살 유전자(bacterial suicide gene), 및
c. 리포터 요소,
여기서, 음성 선택 마커는 모체 V-C 유입 벡터로 형질전환된 숙주 세포를 제거하여, V-C 유입 벡터 골격 내의 표적 TCR ORF를 함유하는 형질전환체를 선택하기 위해서 제1 양성 마커를 사용하는 경우 재구성 반응의 배경을 감소시키는 데 사용된다(실시예 7 참고).
음성 선택 마커 자체를 제외하고, 2-부분 시스템에서 모든 다른 서열은 시스템 내의 다른 곳에 이러한 서열을 포함시키는 것에 기초하여 과도한 음성 선택을 부여하지 않도록 상기 서열이 없어야 한다.
본 발명에서, V-C 유입 벡터에 포함된 제2 타입 IIS 인식 서열은 상기 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, TCR 불변 유전자 분절 내에 존재하여(도 4a) J 공여자 단편 반응 중간체(도 4f)의 3' 단부에서의 것에 상보성인 불변 유전자 분절의 5' 단부에 단일-가닥 DNA 오버행을 생산한다(도 4g). 이러한 제2 타입 IIS 인식 서열이 설계되는 방법의 상세 사항에 대해서는 실시예 1, 2, 3 및 5를 참고하기 바란다.
V-C 유입 벡터에 혼입된 3' 유전 요소는 하기로부터 선택된 1종 이상의 요소를 포함하고:
a. 종결인자 요소,
b. 리콤비나제 효소에 대한 이종특이적 인식 부위,
c. 관심대상 게놈 부위에 대한 3' 상동 재조합 아암,
d. mRNA 스플라이스 공여자 부위,
e. 내부 리보솜 유입 부위 및
f. 후성적 인설레이터 서열,
여기서, a)는 동소(in situ)에서 TCR ORF의 효과적인 mRNA 생산을 위한 전사 종결을 유도하는 서열을 나타내고, 폴리-A 신호를 암호화할 수 있고; b)는 V-C 유입 벡터 골격 내에 재구성된 전장 TCR ORF 생성물을 특이적 유전자 컨텍스트 내에 삽입하기 위해서 부위-지향된 상동 재조합을 유도하는 서열을 나타내고; c)는 V-C 유입 벡터 골격에 재구성된 전장 TCR ORF로부터 발현된 단백질의 형태 또는 TCR 발현 수준의 강도를 조작하기 위한 하류 mRNA 스플라이스 수용자 부위를 암호화하는 게놈 유전자좌 내로의 통합 이후에 전사 단위에 TCR ORF를 융합하는 것을 허용하고, e)는 V-C 유입 벡터 골격에 재구성된 전장 TCR ORF로부터 발현된 mRNA의 번역의 캡-독립적인 번역을 허용하고, f)는 인접한 염색질 도메인 간의 적절한 상호작용을 예방하고, 따라서 V-C 유입 벡터 골격 내의 재구성된 TCR ORF가 삽입될 수 있는 게놈 컨텍스트에서 이질염색질의 확산 또는 인접한 전사 조절로부터 전장 TCR ORF를 격리시킨다.
재구성된 TCR ORF를 함유하는 상기 벡터가 포유동물 세포 내에 형질주입되는 경우, 종결인자 요소가 실시예 1 및 실시예 3에 제공된 V-C 유입 벡터 골격 내에 재구성된 TCR의 발현 동안 전사 종결을 보장하기 위해서 사용된다.
재구성된 TCR ORF를 함유하는 상기 벡터가 적절한 리콤비나제 효소의 존재 하에서 포유동물 세포 내에 형질주입되는 경우, 리콤비나제 효소에 대한 이종특이적 인식 부위를 사용하여 실시예 4에 제공된 V-C 유입 벡터 골격 내에 재구성된 TCR의 리콤비나제 매개된 카세트 교환을 허용한다.
J 공여자 벡터는 J 유전자 분절의 3'에, C 유전자 분절의 5' 단편을 나타내는, C-부분 서열을 갖는 J 유전자 분절을 함유한다(도 3).
C-부분 서열은 J 공여자 벡터-유래된 J 단편 반응 중간체(도 4f)의 3' 단부에서의 타입 IIS 효소 작용 및 타입 IIS 소화된 개방 V-C 유입 벡터 반응 중간체(도 4g) 내의 C 유전자 분절의 5' 단부에서 것에 의해서 생성된 단일 가닥 오버행을 표준화하도록 설계된다.
J 공여자 벡터에 포함된 제3 타입 IIS 인식 서열은, 상기 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, TCR 결합 유전자 분절 내에 존재하여(도 4b) 합성된 odeCDR3(도 4c)의 5' 단부에서의 것에 상보성인 결합 유전자 분절의 5' 단부에 단일-가닥 DNA 오버행을 생산한다(도 4f). 이러한 제3 타입 IIS 인식 서열이 설계되는 방법의 상세 사항에 대해서는 실시예 2, 3, 5 및 6을 참고하기 바란다.
J 공여자 벡터에 포함된 제4 타입 IIS 인식 서열은 상기 인식 서열의 5' 및 TCR C-부분(도 4b) 내를 절단하도록 배향되어 5' 타입 IIS 소화된 개방 V-C 유입 벡터 반응 중간체(도 4g)에서의 것에 상보성인 C-부분의 3' 단부(도 4f)에서 단일-가닥 DNA 오버행을 생산한다. 이러한 제3 타입 IIS 인식 서열이 설계되는 방법에 대한 상세 사항은 실시예 1, 2, 3, 5 및 6을 참고하기 바란다.
모든 암호화된 TCR 유전자 분절 및 부분인 2-부분 벡터 시스템은 V-C 유입 벡터 또는 J 공여자 벡터의 작동 또는 조립을 위해서 사용되는 타입 IIS 인식 서열을 함유하지 않아야 한다. 이러한 서열의 포함은 암호화된 유전자 분절 또는 부분 내에서 타입 IIS 제한 효소 작용을 초래할 것이고, TCR 재구성 과정의 파괴를 초래한다. 유사하게, 타입 IIS 인식 서열은 이러한 벡터 내의 벡터 골격 또는 임의의 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소에 포함되지 않아야 하고, 2-부분 벡터 시스템을 조립하는 데 사용되는 클로닝 단편에 포함되지 않아야 하고, 제3 시스템 성분을 나타내는 odeCDR3에 포함되지 않아야 한다(하기 참고).
TORES의 2-성분 벡터 시스템은 TCR 쇄의 임의의 수집물을 위해서 작제될 수 있다. 하기 실시예 1 내지 4에서, 2-성분 벡터 시스템은 각각 인간 TCR 알파 및 베타 쇄를 암호화하는, 인간 TRA 및 TRB 유전자좌를 위해서 작제된다. 이러한 TORES의 작제는 각각 TCR 델타 및 감마 쇄 쌍을 암호화하는, TRD 및 TRG 유전자좌 또는 실제로 턱이 있는 척추동물에서 발견되는 임의의TRA/TRB, TRD/TRG 또는 변이체 TCR 쇄 쌍 시스템의 맥락에서 동등하게 적용 가능하다.
제3 odeCDR3 성분
임의의 주어진 TORES를 사용하여 전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서, 2-성분 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 시스템에 의해서 암호화되지 않는 작은 ORF 단편이 제3 성분으로서 요구된다. 이러한 제3 성분은 CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3)의 형태를 갖는다.
이러한 제3 성분, odeCDR3는 하기를 포함한다:
a. 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, V-C 유입 벡터의 TCR 가변 유전자 분절 내에 존재하는 제1 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위에 상보성인 제1 단일 가닥 오버행 서열,
b. TCR CDR3 영역을 암호화하고, 음성 선택 요소(음성 선택 요소는 항목 10에 정의된 바와 같고, 또한 제1 부분 또는 제2 부분의 임의의 타입 IIS 제한 서열이 없음)가 없는 이중 가닥 분절,
c. 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, J 공여자 벡터의 TCR 결합 유전자 분절 내에 존재하는 제3 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위에 상보성인 제2 단일 가닥 오버행 서열.
대안적으로, odeCDR3은, 소화되는 경우 상기에 기술된 a, b 및 c로 구성된 생성물이 생성되도록 배향된, 제1(V-C 유입 벡터) 또는 제2(J 공여자 벡터) 성분과 일치하는 2종의 타입 IIS 효소에 의해서 측접된 CDR3을 암호화하는 dsDNA 분자, 및 타입 IIS 부위가 측접된 짧은 dsDNA 단편을 암호화하는 2종의 부산물로 구성될 수 있다. 이러한 대안적인 dsDNA odeCDR3은 제한 효소/리가제 반응과 상용성이지만, 사전 소화 또는 가공이 반드시 필요한 것은 아니다.
TORES에서의 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 구성에 대한 대안으로서, 동일한 개념적 프레임워크를 적용함으로써 J-C 유입 벡터 및 V 공여자 벡터 구성이 또한 사용될 수 있다.
전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서 TORES를 사용하는 방법
실시예 7에서 인간 TRA/TRB 쇄 쌍에 대해서 제공된 바와 같이, TORES를 사용하여 서열 정보로부터, 유전자 벡터 컨텍스트 내에서 전장 TCR ORF를 재구성할 수 있다.
TORES를 작동시켜 서열 정보로부터의 전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서, 주어진 TCR 쇄에 대한 2-성분 벡터 시스템의 자원을 고려하여, 방법은 하기 단계를 포함하며:
a. V-C 유입 벡터를 선택하는 단계,
b. J 공여자 벡터를 선택하는 단계,
c. odeCDR3을 선택하는 단계,
d. a, b 및 c를 조합하여 i) V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내에 존재하는 모든 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 반응시키고, iii) 조합된 믹스를 열순환 반응(thermocycling reaction)에 적용하는 단계,
e. 단계 d로부터 획득된 반응 생성물을 DNA 벡터 증식에 대해서 수용성인 선택 가능한 숙주 유기체에 대해서 형질전환시키는 단계, 및
f. 숙주 유기체의 선택을 수행하여 V-C 유입 벡터 골격 내에 전장의 재구성된 TCR 오픈 리딩 프레임을 수득하는 단계,
여기서, a) 및 b)는 표적 전장 TCR ORF 내의 V, J 및 C 유전자 분절을 암호화하는 선택된 벡터를 기초로 선택되고; c)는 a) 및 b)에서 선택된 V-C 유입 또는 J 공여자 벡터에 의해서 암호화되지 않고, 그 내의 암호화된 가변 및 결합 분절에 의해서 결합되지 않은 전장 TCR ORF 서열의 완성을 기초로 선택되고; d)는 3종 선택된 성분을, V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내의 제1, 제2, 제3 및 제4 타입 IIS 제한 효소 인식 서열을 절단할 제한 효소와 함께 반응 혼합물로 조합하고; e)는 일반적으로 형질전환-수용성 박테리아를 나타내고; f) 숙주의 선택은 V-C 유입 벡터 골격에 의해서 제공된 제1 양성 선택 마커를 기초로 한다.
일반적으로, 재구성을 위해서 전장 TCR ORF의 유전 요소를 선택 및 정의하기 위한 작업 흐름은 표적 유기체 조직으로부터의 TCR 쇄의 신규 서열결정을 동반한다. 하기 실시예 8은 HLA-B*07:02 제한된 컨텍스트에서 HCMV 항원에 특이적인 TRA/TRB 쇄 쌍의 세트의 신규 식별을 제공한다. 도 13에 기재된 작업 흐름은, 분류된 단일 세포로부터의 TCR 쇄 쌍의 역전사 및 PCR 기반 증폭과 후속 생어(Sanger) 서열결정을 포함한다. 사용된 특이적 서열결정 접근법(들)을 설명하는, TCR ORF의 V, CDR3, J 및 C 분절에 연장된 고품질 서열 정보에 대한 요건이 존재한다.
따라서 TCR 오픈 리딩 프레임을 선택 및 재구성하는 방법은 하기 단계를 포함하며:
a. TCR 오픈 리딩 프레임 서열을 획득하는 단계로서, 상기 서열 정보는 i) 가변 유전자 분절 사용 ii) 불변 유전자 분절 사용 iii) 결합 유전자 분절 사용 iv) 가변 유전자 분절 가장자리를 결합 유전자 분절 가장자리에 연장하는 완전 CDR3 서열을 식별하기에 충분한, 상기 획득하는 단계,
b. 각각 단계 a. i) 및 a. ii)에서 식별된 가변 유전자 분절 및 유전자 분절에 상응하는 V-C 유입 벡터를 선택하는 단계, 및
c. 단계 a, iii)에서 식별된 결합 유전자 분절에 상응하는 J 공여자 벡터를 선택하는 단계, 및
d. 단계 a. iv)에서 식별된 CDR3 서열에 상응하는 odeCDR3을 생성시키는 단계, 및
e. b, c 및 d를 조합하여 i) V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내에 존재하는 모든 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 반응시키고, iii) 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하는 단계, 및
f. 단계 e로부터 획득된 반응 생성물을 플라스미드 복제에 대해서 수용성인 선택 가능한 숙주 유기체에 대해서 형질전환시키는 단계, 및
g. 숙주 유기체의 선택을 수행하여 V-C 유입 벡터 골격 내에 전장의 재구성된 TCR 오픈 리딩 프레임을 획득하는 단계,
여기서, a)는 모든 4종의 요구되는 유전 요소를 식별하기에 충분한 서열 길이 및 품질을 획득할 수 있는, 관련 기술 분야의 당업자에게 널리 공지된 서열결정 방법에 의해서 수행되고; b) 및 c)는 요구된 벡터를 함유하는 TORES 라이브러리로부터 선택되고; d)는 신규로 합성되거나 또는 odeCDR3 라이브러리로부터 선택되고; e)는 단일 반응 용기에서 수행된다.
적절한 V-C 유입 벡터, J 공여자 벡터 및 odeCDR3을 선택하기 위해서, 표적 TCR 서열을 상응하는 TCR 쇄를 위한 V, C 및 J 유전자 분절의 라이브러리에 대해서 정렬하여 표적 쇄의 V, C 및 J 분절 사용을 결정하였다. 이러한 서열 정렬 및 분석 단계는 또한 CDR3 암호 서열의 정의 및 이에 따라서 odeCDR3 서열의 정의를 허용해야 한다. 따라서, 전체 이러한 서열 분석은 TCR 쇄 재구성을 위한 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 선택을 허용한다. 분석은 또한 각각의 쇄 재구성 반응을 위한 odeCDR3의 합성을 허용한다. 이러한 과정은 실시예 8에 양호하게 기재되며, 도 13의 부분으로서 요약된다.
타입 IIS 소화 및 DNA 리가제-의존적 결찰(단계 e)을 단일 연쇄 반응으로 수행하는 것이 바람직하다. 이것은 가공 단계를 최소화하고, 이의 인식 서열 외부를 절단하는 타입 IIS 제한 효소를 사용하여, 시스템의 설계가 가능해져서, 고유한 오버행이 단일 효소를 사용하여 생성되어, V-C 유입 벡터 골격 내에서의 J 공여자 벡터 반응 중간체 및 odeCDR3의 효율적인 지향성 클로닝을 유지시킬 수 있다.
대안적으로, 타입 IIS 제한 소화 및 DNA 결찰은 순차적인 절차로 수행될 수 있다.
실시예 8에서, TORES의 일반적인 응용은, TRA/TRB TCR 쇄 쌍의 역전사 및 PCR 기반 증폭, 그 다음 생어 서열결정을 위한, 인간 말초 혈액으로부터의 항원-특이적 CD8 T-세포의 단일-세포 형광-활성화 세포 분류(FACS)의 맥락에서 예시되어 있다. 이것은 일반적으로 응용 가능한 작업 흐름이며, 여기서 임의의 조직은 임의의 턱이 있는 척추동물로부터의 T-세포의 공급원일 수 있고, 세포는 임의의 표현형 특징을 기반으로 분류될 수 있다. 중요하게는, 단일-분류된 세포는 HLA-다량체 시약을 사용하여 항원 특이성에 대해서 염색될 필요가 없다.
사용되는 TCR 서열결정 접근법은 임의의 특정 방법 또는 기술로 제한되지 않되, 단 충분한 고품질 서열 정보가 획득되어 TCR ORF(들)의 상기에 정의된 유전학적 특징은 상기 서열 정보를 기초로 정의될 수 있어야 한다.
네이티브 TCR 쇄 쌍이 서열결정 및 식별될 수 있도록 단일 세포를 분할하기 위한 FACS의 사용은 다중-특이성 항체 패널을 사용하여 수집될 수 있는 정확하고 풍부한 표현형 정보로 인해서 강력한 방법이다. 그러나, 에멀션 PCR; 마이크로유체 세포 캡슐화를 사용하는 디지털 PCR 접근법, 물리학적 분할 기질을 사용하는 디지털 PCR을 비롯한, 세포를 분할하기 위한 다른 방법이 존재한다.
공급 물질로부터의 네이티브 TCR 쌍을 획득하는 것이 일반적으로 바람직한데, 그 이유는 TCR 쌍의 두 쇄가 HLA-항원 맞물림 및 인식에 기여하기 때문이다. 그러나, 단지 단일 쇄의 회수가 바람직한 예, 예컨대, 세트 특이성에 대한 단일 쇄의 고처리율 스크리닝이 존재한다. 이러한 경우에, TCR은 비분할된 세포로부터 증폭 및/또는 서열결정될 수 있다.
다양화된 서열을 갖는 전장 TCR ORF를 생성시키기 위해서 TORES를 사용하는 방법
TORES 시스템은 몇몇 체계적인 모드로 다양화된 전장 TCR ORF를 생성시키기에 이상적으로 적합하다. 이러한 체계적인 다양화는 TCR 쇄에 대한 친화성 및/또는 기능성 성숙 작업 흐름에 적용될 수 있다. 표적 TCR 쇄 서열의 이러한 다양화를 실시예 9 및 10에 기술한다.
이러한 TCR ORF 서열 다양화 방법은 재구성 반응과 동일한 일반적인 반응을 따른다. 다양화는 다수의 동시 재구성 반응으로 수행될 수 있는데, 이에 의해서 반응당 단일 변이체 TCR ORF가 생성된다. 그러나, 대부분의 시나리오에서, 변이체 TCR ORF의 풀을 단일 반응으로 생성시키는 것이 바람직하다. 이러한 접근법 각각은 각각의 유전 성분(들)(V-C 유입 벡터, J 공여자 벡터, odeCDR3) 중 하나 이상의 다수의 변이체를 재구성 반응에 제공함으로써 달성된다.
실시예 9에 기술된 바와 같이, TCR ORF는, 정의된 위치적인 서열 다양성을 갖는 odeCDR3의 풀을 첨가함으로써 CDR3 영역에서 체계적으로 다양화될 수 있다.
따라서 TCR 오픈 리딩 프레임을 선택 및 재구성하여 CDR3 영역에서 TCR ORF 다양성을 달성하는 방법은 하기 단계를 포함하며:
a. TCR 오픈 리딩 프레임 서열을 획득하는 단계로서, 상기 서열 정보는 i) 가변 유전자 분절 사용 ii) 불변 유전자 분절 사용 iii) 결합 유전자 분절 사용 iv) 가변 유전자 분절 가장자리를 결합 유전자 분절 가장자리에 연장하는 완전 CDR3 서열을 식별하기에 충분한, 상기 획득하는 단계,
b. 각각 단계 a. i) 및 a. ii)에서 식별된 가변 유전자 분절 및 유전자 분절에 상응하는 V-C 유입 벡터를 선택하는 단계, 및
c. 단계 a, iii)에서 식별된 결합 유전자 분절에 상응하는 J 공여자 벡터를 선택하는 단계, 및
d. 변이체 서열 조성물을 사용하여, 단계 a. iv)에서 식별된 CDR3 서열에 상응하는 2개 이상의 odeCDR3을 생성시키는 단계, 및
e. b, c 및 d를 조합하여 i) V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내에 존재하는 모든 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 반응시키고, iii) 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하는 단계, 및
f. 단계 e로부터 획득된 반응 생성물을 플라스미드 복제에 대해서 수용성인 선택 가능한 숙주 유기체에 대해서 형질전환시키는 단계, 및
g. 숙주 유기체의 선택을 수행하여 V-C 유입 벡터 골격 내에 전장의 재구성된 TCR 오픈 리딩 프레임을 획득하는 단계,
여기서, a)는 모든 4종의 요구되는 유전 요소를 식별하기에 충분한 서열 길이 및 품질을 획득할 수 있는, 관련 기술 분야의 당업자에게 널리 공지된 서열결정 방법에 의해서 수행되고; b) 및 c)는 요구된 벡터를 함유하는 TORES 라이브러리로부터 선택되고; d)는 신규로 합성되거나 또는 odeCDR3 라이브러리로부터 선택되고; e)는 단일 반응 용기에서 수행된다.
이러한 방법은 모든 odeCDR3 변이체를 단일 반응에 대해서 풀링시켜 서열-다양화된 풀을 생성시킴으로써 달성될 수 있지만, 각각의 odeCDR3 변이체를 동시 반응에 제공함으로써 동등하게 달성될 수 있다.
변이체 odeCDR3은 관련 기술 분야의 당업자에게 널리 공지된 다양한 방법을 통해서 생성될 수 있다. odeCDR3 축중/다양성의 위치 및 정도의 선택은 단일 위치에서의 단일 자기 변화에서, odeCDR3의 길이에 대해서 서열을 완전히 축중시키는 것까지의 범위일 수 있다.
실시에 10에 기재된 바와 같이, TCR ORF는 odeCDR3의 제공을 통해서 CDR3 영역을 유지시킴으로써, 그러나 V-C 유입 벡터 및/또는 J 공여자 벡터 중 둘 이상을 재구성 반응에 제공함으로써 V, C 및 J 분절 사용을 다양화함으로써 체계적으로 다양화될 수 있다.
따라서 다양화된 V, C 및/또는 J 분절을 사용하여 TCR 오픈 리딩 프레임을 선택 및 재구성하는 방법은 하기 단계를 포함하며:
a. TCR 오픈 리딩 프레임 서열을 획득하는 단계로서, 상기 서열 정보는 i) 가변 유전자 분절 사용 ii) 불변 유전자 분절 사용 iii) 결합 유전자 분절 사용 iv) 가변 유전자 분절 가장자리를 결합 유전자 분절 가장자리에 연장하는 완전 CDR3 서열을 식별하기에 충분한, 상기 획득하는 단계,
b. 각각 단계 a. i) 및 a. ii)에서 식별된 가변 유전자 분절 및 유전자 분절에 상응하지 않는 2종 이상의 V-C 유입 벡터를 선택하는 단계, 및
c. 단계 a, iii)에서 식별된 결합 유전자 분절에 상응하지 않는 2종 이상의 J 공여자 벡터를 선택하는 단계, 및
d. 단계 a. iv)에서 식별된 CDR3 서열에 상응하는 odeCDR3을 생성시키는 단계, 및
e. b, c 및 d를 조합하여 i) V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내에 존재하는 모든 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 반응시키고, iii) 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하는 단계, 및
f. 단계 e로부터 획득된 반응 생성물을 플라스미드 복제에 대해서 수용성인 선택 가능한 숙주 유기체에 대해서 형질전환시키는 단계, 및
g. 숙주 유기체의 선택을 수행하여 V-C 유입 벡터 골격 내에 전장의 재구성된 TCR 오픈 리딩 프레임을 획득하는 단계,
여기서, a)는 모든 4종의 요구되는 유전 요소를 식별하기에 충분한 서열 길이 및 품질을 획득할 수 있는, 관련 기술 분야의 당업자에게 널리 공지된 서열결정 방법에 의해서 수행되고; b) 및 c)는 요구된 벡터를 함유하는 TORES 라이브러리로부터 선택되고; d)는 신규로 합성되거나 또는 odeCDR3 라이브러리로부터 선택되고; e)는 단일 반응 용기에서 수행된다.
이러한 방법은 모든 V-C 유입 벡터 및/또는 J 공여자 벡터 변이체를 단일 반응에 대해서 풀링시켜 서열-다양화된 풀을 생성시킴으로써 달성될 수 있지만, 각각의 벡터 변이체를 동시 반응에 제공함으로써 동등하게 달성될 수 있다.
주어진 라이브러리로부터의 각각의 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터는 V, C 및 J 유전자 분절의 완전 커버리지를 제공하도록 선택될 수 있다.
상기에 기술된 CDR3 및 V, C 및 J 다양화의 임의의 조합을 사용하여 다양화된 TCR ORF의 풀 또는 라이브러리를 생성시킬 수 있다.
이러한 시스템을 사용하여 네이티브 V, C 및 J 유전자 분절 사용의 완전 커버리지 및 정의된 CDR3 특징을 갖는 TCR ORF의 합성 라이브러리를 전적으로 생성시킬 수 있다.
재구성 및 다양화 방법과 관련된 TORES의 특징부
상기에 언급된 바와 같이, 단일 타입 IIS 제한 효소를 사용하여 조립 연쇄 반응을 수행하는 것이 바람직하다. 이것은 제한 효소의 사용을 절약하고, 2-성분 벡터 시스템 및 odeCDR3에서 고유한 단일 가닥 오버행의 설계 및 타입 IIS 작용의 특징에 의해서 가능해진다.
대안적으로, V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 4종의 타입 IIS 인식 부위에 걸쳐서 최대 4종의 타입 IIS 제한 효소 인식 서열이 존재한다.
TCR ORF 생성물의 효율적인 클로닝을 위해서, TORES를 사용하는 전장 TCR ORF의 조립 동안, 하기 단계로부터 선택된, 음성 선택 중 적어도 하나의 단계가 수행되며:
a. 반응 생성물의 제한 효소 소화를 수행하여 모체 V-C 유입 벡터를 제거하는 단계,
b. 자살 유전자 선택을 수행하여 모체 V-C 유입 벡터로 형질전환된 수용성 숙주를 제거하는 단계, 및/또는
c. 리포터 식별의 방식에 의해서 모체 V-C 유입 벡터로 형질전환된 숙주 세포의 선택을 수행하는 단계,
여기서 음성 선택을 사용하여 타입 IIS 효소(들)에 의해서 소화되지 않고 남아있거나 또는 소화 후에 모체 형태로 재결찰된 모체 V-C 유입 벡터를 제거한다.
V-C 유입 벡터 골격, 및 이에 따라서 이러한 골격에 보유된 양성 선택 마커가 전장 TCR ORF 반응 생성물을 함유하는 양성 선택을 위해서 사용된다는 것을 고려할 때, 모체 V-C 유입 벡터의 제거가 중요하다.
본 발명에서, 음성 선택은 V-C 유입 벡터로부터 절제된 반응 부산물(도 4d) 내에 설계된 제한 효소 부위를 사용하여 수행된다. 이러한 음성 선택 절차를 실시예 7 및 8에 기술한다.
상기에 언급된 음성 선택 방법 중 임의의 하나 또는 조합을 사용하여 최종 클로닝된 생성물로부터 모체 V-C 유입 벡터를 제거할 수 있다. 이러한 음성 선택 절차는, 클로닝 효율이 클로닝된 반응 생성물의 효율적인 회수를 위해서 충분히 높은 경우에는, 생략될 수 있다.
최종 클로닝된 생성물을 획득하기 위해서 형질전환된 숙주 유기체 내에 벡터를 함유하는 클로닝된 전장 TCR ORF의 선택이 요구된다. 이러한 선택은 관련 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다.
숙주 유기체는 형질전환 수용성 박테리아를 나타내고, V-C 유입 벡터 골격 내에 함유된 전장 TCR ORF를 함유하는 형질전환체의 선택은 항생제 선택을 포함한다. 이것은 항생제를, 형질전환된 세포가 존재하는 배양계에 첨가하는 것을 포함하고, 이러한 항생제에 대한 내성은 V-C 유입 벡터 골격에서 제1 양성 선택 마커로서 표현되는 유전자에 의해서 암호화된다.
대안적으로, 형질전환체가 위치된 배양계의 영양요구성(auxotrophic) 인자는 양성 선택의 형태일 수 있고, 여기서 영양요구성 상보성은 V-C 유입 벡터 골격에 암호화된 유전자 산물에 의해서 부여된다. 상기에 기술된 양성 선택의 조합이 사용될 수 있다.
TORES를 포함하는 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리
선택된 TCR ORF의 재구성 또는 다양화를 수행하기 위한 TORES의 효율적인 작동을 위해서, V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리의 사전 작제가 요구된다. 그것은, 각각의 TCR 쇄 형태에 특이적인 이러한 라이브러리로부터 유래하는데, 선택이 수행되어 odeCDR3 서열과 상보성인 경우, 표적 TCR ORF 서열의 V/J/C 사용을 충족시킨다.
V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리는 이러한 TCR을 갖는 유기체의 모든 생식계열 TCR 가변, 불변 및 결합 유전자 분절을 함유하도록 작제될 수 있다. 이러한 라이브러리는 또한 실시예 3에 제공된 TRB 유전자좌 특이적 TORES에 대해서, V-C 유입 벡터 내에 모든 V-C 조합을 포함할 수 있고, 여기서 라이브러리는 각각의 가변 분절에 대해서 불변 유전자 분절 둘 모두를 사용하여 복제된다.
V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 라이브러리는 V/J/C 유전자 분절을 함유하여, 암호화된 단백질의 번역된 아미노산 서열은 생식 계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 비변형될 수 있다.
이러한 라이브러리는, 라이브러리를 생성시키도록 근본적인 핵산 서열에서 변화를 허용한다(그렇지 않았으면 원치 않은 타입 IIS 인식 서열, 또는 양성 및 음성 선택 요소가 없을 것임). 근본적인 핵산 서열의 변화는 또한 상이한 숙주 유기체로부터의 세포 내의 재구성된 TCR 쇄의 발현을 위한, 코돈 최적화를 위해서 사용될 수 있다.
대안적으로, V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 라이브러리는 V/J/C 유전자 분절을 함유하여, 암호화된 단백질의 번역된 아미노산 서열은 생식 계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 변형될 수 있다.
이러한 라이브러리를 사용하여 상이한 진단 또는 치료 용도를 위해서 최적화된 특징을 갖는 TCR을 작제할 수 있다. V/J/C 유전자 분절 내의 프레임워크 잔기 또는 영역에서의 변화를 사용하여 다양한 시나리오, 예컨대 가용성 시약으로서의 TCR의 발현에서 발현 또는 안정성을 증가시킬 수 있다. 유사하게, 직접 HLA-항원 접촉부에 관련되지 않은 프레임워크 영역에서의 변경을 사용하여 TORES에 의해서 생산된 재구성된 TCR의 신호전달 능력을 변경시킬 수 있다. 친화성 태그 또는 면역원성 서열은 또한 하류 응용에서 재구성된 TCR의 정제 및/또는 검출에 도움을 주기 위해서 프레임영역 내에 암호화될 수 있다.
V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리는 하기의 조합물을 포함하는 키트 내에 조립될 수 있고:
a. 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절의 조합물을 암호화하는 1종 이상의 V-C 유입 벡터, 및
b. J 유전자 분절을 암호화하는 1종 이상의 J 공여자 벡터, 및 선택적으로
c. 양성 대조군 odeCDR3으로서 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 단일 가닥 오버행에 매칭된 단일 가닥 오버행을 갖는 1종 이상의 표준화된 odeCDR3, 및 선택적으로
d. 참조군으로서의 사전 조립된 전장,
여기서, a) 및 b)는 의도된 응용에 상응하는 비변형된 또는 변형된 아미노산 서열을 갖는, 표적 유기체로부터의 유전자 분절의 요구되는 유전학적 다양성을 포함하고; c)는 재구성 반응에서 양성 대조군으로서 사용되고, d)는 상기 키트에 제공된 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리로 구성된 전장 TCR ORF의 하류 응용에서 양성 대조군으로서 사용된다.
V-C 유입 벡터의 작제 방법
V-C 유입 벡터 라이브러리와 J 공여자 벡터 라이브러리의 조립은 요구되는 벡터의 직접 DNA 합성을 비롯한, 당업자에게 널리 공지된 다양한 분자 생물학 방법에 의해서 달성될 수 있다. 그러나, 작은 유전자 분절-함유 단편을 사용하는 신속하고 비용 효과적인 조합 접근법이 바람직하다. 이러한 방법은 TCR 조작 작업 흐름에 중요한 V-C 유입 벡터 형태 및 J 공여자 벡터 형태의 신속한 순환을 허용한다. 유사하게, 주어진 V-C 유입 벡터 및/또는 J 공여자 벡터 라이브러리의 신속한 확장을 사용하여 단일 뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism) 및 주어진 집단의 개체 간의 TCR 유전자 분절의 다른 대립유전자 차이를 설명할 수 있는데, 이것은 유사-동종이계(pseudo-allogeneic) 치료 맥락에서 기능적 중요성을 갖거나 또는 TCR 서열의 면역원성에 영향을 미칠 수 있다. V-C 유입 벡터와 J 공여자 벡터 라이브러리의 체계적인 조립 방법을 실시예 1, 2 및 3에 적절하게 기재한다.
V-C 유입의 작제 방법은 하기로부터 선택된 3개의 DNA 성분을 조합하는 것을 포함하며:
a. 가변 유전자 분절 클로닝 단편
b. 불변 유전자 분절 클로닝 단편
c. V-C 유입 벡터 골격,
여기서, a)는 가변 유전자 분절을 함유하고; b)는 불변 유전자 분절을 함유하고; c)는 가변 유전자 단편과 불변 유전자 단편이 조립되는 V-C 유입 벡터 골격을 나타낸다.
본 발명에서, 가변 유전자 분절 클로닝 단편은 하기를 포함하며:
a. 단편의 중합효소 연쇄 반응 의존적 증식을 위한 5' 프라이머 결합 서열
b. 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제5 타입 IIS 서열
c. b.의 제5 타입 IIs 서열에 대한 타입 IIs 효소 작용 시 정의된 단일 가닥 오버행을 암호화하는 제1 오버행 서열
d. 코작 서열
e. TCR 가변 유전자 분절
f. 제1 타입 IIS 서열
g. 음성 선택 마커의 5' 서열 분절
h. 단일 가닥 오버행이 g.의 음성 선택 마커의 5' 서열 분절 내에 생성되도록 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제6 타입 IIS 서열
i. 단편의 중합효소 연쇄 반응 의존적 증식에 대한 3' 프라이머 결합 서열,
여기서, b) 및 h)는 V-C 유입 벡터의 조립에 사용되는 타입 IIS 서열을 암호화하고; f)는 재구성 반응의 작동에 사용되는 타입 IIS 서열을 암호화하고; g)는 불변 유전자 분절 클로닝 단편에 제공된 상보성 단편에 의해서 완성된 음성 선택 마커 서열의 단편을 나타낸다.
가변 유전자 분절 클로닝 단편의 개략적인 표현을 도 5에 제공한다. 실시예 1 및 실시예 3은 각각 인간 TRA 및 TRB 유전자좌에 대한 V-C 유입 벡터를 조립하기 위한 이러한 클로닝 단편의 포맷 및 사용을 기재한다.
이들 실시예는 인간 TRA 가변 유전자 분절 클로닝 단편을 SEQ0001 내지 SEQ0046으로서, 그리고 인간 TRB 가변 유전자 분절 클로닝 단편을 SEQ0435 내지 SEQ0481로서 정의한다.
V-C 유입 벡터를 조립하기 위해서, 가변 유전자 분절 클로닝 단편은 불변 유전자 분절 클로닝 단편과 조합되어야 한다.
불변 유전자 분절 클로닝 단편은 하기를 포함하며:
a. 단편의 중합효소 연쇄 반응 의존적 증식을 위한 5' 프라이머 결합 서열
b. 단일 가닥 오버행이 c.의 음성 선택 마커의 3' 서열 분절 내에 생성되도록 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제7 타입 IIS 서열
c. 음성 선택 마커의 3' 서열 분절
d. 제2 타입 IIS 서열
e. TCR 불변 유전자 분절
f. g.의 제8 타입 IIs 서열에 대한 타입 IIs 효소 작용 시 정의된 단일 가닥 오버행을 암호화하는 제2 오버행 서열
g. 단일 가닥 오버행이 f.의 오버행에 생성되도록 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제8 타입 IIS 서열
h. 단편의 중합효소 연쇄 반응 의존적 증식에 대한 3' 프라이머 결합 서열,
여기서, b) 및 g)는 V-C 유입 벡터의 조립에 사용되는 타입 IIS 서열을 암호화하고; g)는 재구성 반응의 작동에 사용되는 타입 IIS 서열을 암호화하고; c)는 가변 유전자 분절 클로닝 단편에 제공된 상보성 단편에 의해서 완성된 음성 선택 마커 서열의 단편을 나타낸다.
가변 유전자 분절 클로닝 단편의 개략적인 표현을 도 6에 제공한다. 실시예 1 및 실시예 3은 각각 인간 TRA 및 TRB 유전자좌에 대한 V-C 유입 벡터를 조립하기 위한 이러한 클로닝 단편의 포맷 및 사용을 기재한다.
이들 실시예는 인간 TRB 불변 유전자 분절 클로닝 단편을 SEQ0047로서, 그리고 인간 TRB 불변 유전자 분절 클로닝 단편을 SEQ0482 및 SEQ0483으로서 정의한다.
가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절 클로닝 단편은 V-C 유입 벡터 골격 내에 조합되어 V-C 유입 벡터를 조립한다.
V-C 유입 벡터 골격은 하기를 포함하며:
a. 복제 기점
b. 제1 양성 선택 마커
c. 5' 유전 요소
d. 조립 반응 동안 타입 IIS 작용에 의해서 가변 유전자 분절 클로닝 단편 내에 생성된 오버행과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위한 골격의 소화를 허용하는 제1 제한 효소 인식 서열
e. 조립 반응 동안 타입 IIS 작용에 의해서 불변 유전자 분절 클로닝 단편을 생성시키기 위한 골격의 소화를 허용하는 제2 제한 효소 인식 서열
f. 3' 유전 요소,
여기서, c) 및 f)는 상기에 언급된 바와 같은 상이한 생물학적 시스템에서 재구성된 TCR ORF의 응용을 위해서 사용되는 유전 요소를 나타낸다.
V-C 유입 벡터 골격의 개략적인 표현을 도 7에 제공한다. 실시예 1, 3 및 4는 각각 TRA 및 TRB 유전자좌에 대한 V-C 유입 벡터를 조립하기 위한 상이한 V-C 유입 벡터 골격 형태의 포맷 및 사용을 기재한다.
포유동물 세포에서 재구성된 TCR ORF의 하류의 일시적인 발현을 위해서 사용되는 V-C 유입 벡터 골격은 SEQ0048로 정의되는 반면, 재구성된 TCR ORF의 리콤비나제 매개된 카세트 교환을 위해서 사용되는 한 쌍의 V-C 유입 벡터 골격은 SEQ0688 및 SEQ0689로 정의된다.
가변 및 불변 유전자 클로닝 단편의 상이한 V-C 유입 벡터 골격으로의 신속한 순환은 주어진 V/J/C 조합물로부터 재구성된 TCR ORF의 벡터 컨텍스트의 특징을 변경시키기 위한 비용 효과적인 접근법이다. 이것은 네이티브 또는 합성 TCR 유전자 분절 라이브러리의 재작업(re-tasking)을 상이한 생물학적 응용으로 신속하게 복제하게 한다.
본 명세서에 언급된 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절 클로닝 단편 및 V-C 유입 벡터 골격의 예에서, 벡터 조립을 위해서 사용되는 타입 IIS 효소는 BbsI인 반면, TCR ORF 재구성을 위해서 사용되는 타입 IIS 효소는 BsaI이다. V-C 유입 벡터 골격은 BbsI 작용에 의해서, 각각 가변 및 불변 유전자 클로닝 단편에 생성된 5' 오버행 및 3' 오버행을 갖는 상용성 오버행을 생성시키기 위해서, Acc65I 및 XbaI에 대한 제한 효소 인식 부위를 함유한다.
제한 효소의 임의의 다른 조합물이 조립 및 재구성 반응을 위해서 사용될 수 있되, 단 이것은 상기에 기재된 기준을 충족해야 한다.
바람직하게는, 상기 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열로 지정된, V-C 유입 벡터의 조립에 사용되는 타입 IIS 서열은 동일하다.
대안적으로, 최대 4종의 상이한 타입 IIS 인식 서열이 이러한 절차를 위해서 사용될 수 있다.
상기 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열로 지정된, V-C 유입 벡터의 조립에 사용되는 타입 IIS 서열은 상기 제1, 제2 제3 및 제4 타입 IIS 서열로 지정된 재구성 반응을 위해서 사용되는 것과 상이해야 한다.
가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절 클로닝 단편과 V-C 유입 벡터 골격을 조합하여 V-C 유입 벡터를 조립하는 방법은 실시예 1 및 3에 양호하게 기재되어 있다.
V-C 유입 벡터의 조립 방법은,
a. V-C 유입 벡터 골격을 V-C 유입 벡터 골격 내에 함유된 인식 서열에 대해서 특이적인 2종의 제한 효소로 소화시키는 단계
b. 소화된 V-C 유입 벡터 골격을, 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열을 인식하는 1종 이상의 타입 IIS 제한 효소(들) 및 DNA 리가제 효소와 함께, V 클로닝 단편 및 C 클로닝 단편과 조합하고, 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하는 단계, 및
c. 생성된 반응 생성물을 수용성 숙주 유기체 내에서 형질전환시키고, 상기 제1 양성 선택 마커를 사용하여 양성 선택하여 완성된 V-C 유입 벡터를 획득하는 단계를 포함하며,
여기서 a)는 b)에서 타입 IIS 효소 작용에 의해서 가변 및 불변 클로닝 단편에 생성된 것과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성하고; b)는 가변 및 불변 단편을 소화시켜 a)에서 생성된 오버행에 결찰할 오버행을 생성시키고, 음성 선택 마커 단편 내에 생성된 상보성 오버행의 결찰을 허용하여 가변 및 불변 단편을 결찰시키는 것을 나타내고; c)는 V-C 유입 벡터 생성물의 선택 및 증식을 나타낸다.
V-C 유입 벡터 및 작제 요소의 포괄적인 특징
상기 설명은 실시예 1 내지 4에 또한 요약된 바와 같이, TORES 시스템의 정의에 대한 주형으로서 인간 HLA TRA 및 TRB 유전자좌를 사용한다. 그러나, 임의의 TCR 유전자좌로부터의 유전자 분절 패밀리는 TORES 내에 조립될 수 있다. 상기 설명에서, TORES 시스템의 설계, 인간 TRA/TRB 유전자좌 둘 다, 뿐만 아니라 임의의 유기체로부터의 임의의 다른 유전자좌의 적용에 대한 유연성에 대한 가이드라인이 제공된다. 본 섹션에서, 시스템의 포괄적인 특징은 주형으로서 실시예 1 내지 4에 제공된 TRA/TRB 설계를 사용하여 기재된다.
임의의 주어진 TCR 유전자좌에 대한 TORES를 달성하기 위해서, 상기 TCR 유전자좌에 의해서 암호화된 TCR 쇄에 특이적인 4종의 서열 요소가 필요하다:
X - 가변(V) 유전자 분절 단편
Y - 불변(C) 유전자 분절 단편
Y'- 불변 (C) 유전자 분절 부분
Z - 결합(J) 유전자 분절 단편.
상기 설명 및 하기 실시예에 따라서, 이러한 4종의 형태의 TCR 서열 요소가 다양한 백터 컨텍스트 내에서 조립되어 임의의 주어진 TCR 쇄에 대한 임의의 주어진 V-J-C 조합물을 위한 TORES를 작제 및 배치할 수 있다. 예를 들어, 네이티브 인간 TRG 및 TRD 유전자좌, 변이체 및/또는 합성 TCR 쇄 형태 또는 인간 이외의 유기체의 네이티브 TCR 쇄 형태용 시스템.
V 및 C 유전자 분절 단편은 각각 V 클로닝 단편 및 C 클로닝 단편을 통해서 V-C 유입 벡터 내에 조립되는 것이다. 이러한 과정은 실시예 1 및 3에 양호하게 기재되어 있다.
제너릭 가변 유전자 분절 클로닝 단편, 여기서 제1 타입 IIS 서열은 효소 BsaI에 대한 인식을 암호화하고, 제5 및 제6 타입 IIS 서열은 효소 BbsI에 대한 인식을 암호화하고, 따라서 가변 유전자 분절 클로닝 단편은 서열 SEQ0690으로 표현된다. 암호화된 가변 유전자 분절 단편은 XNn으로 나타내고, 식 중, X는 가변 유전자 분절에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
제너릭 불변 유전자 분절 클로닝 단편, 여기서 제1 타입 IIS 서열은 효소 BsaI에 대한 인식을 암호화하고, 제7 및 제8 타입 IIS 서열은 효소 BbsI에 대한 인식을 암호화하고, 따라서 불변 유전자 분절 클로닝 단편은 서열 SEQ0691로 표현된다. 암호화된 불변 유전자 분절 단편은 YNn으로 나타내고, 식 중, Y는 불변 유전자 분절에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
서열 SEQ0048로 표현되는 V-C 유입 벡터 골격을 사용하여 포유동물 숙주 세포에서 일시적인 발현 또는 재구성된 전장 TCR 오픈 리딩 프레임에 적합한 V-C 유입 벡터를 작제하는데, 여기서 제1 오버행 및 제2 오버행은 각각 골격의 Acc65I 및 XbaI 효소 작용에 의해서 생성되고, 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소는 각각 구성적 프로모터 및 폴리아데닐화 신호로 표현된다.
서열 SEQ0688로 표현되는 V-C 유입 벡터 골격을 사용하여 적합한 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 매칭된 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환에 적합한 V-C 유입 벡터를 작제하는데, 여기서 제1 오버행 및 제2 오버행은 각각 골격의 Acc65I 및 XbaI 효소 작용에 의해서 생성되고, 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소는 각각 플립파제 활성(flippase activity)을 지시하는 F14 및 F15 이종특이적 리콤비나제 서열로 표현된다.
서열 SEQ0689로 표현되는 V-C 유입 벡터 골격을 사용하여 매칭된 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환에 적합한 V-C 유입 벡터를 작제하는데, 여기서 제1 오버행 및 제2 오버행은 각각 골격의 Acc65I 및 XbaI 효소 작용에 의해서 생성되고, 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소는 각각 플립파제 활성을 지시하는 FRT 및 F3 이종특이적 리콤비나제 서열로 표현된다.
상기에 기재된 제너릭 V 클로닝 단편, C 클로닝 단편과 선택된 V-C 유입 벡터 골격을 조합함으로써, 이러한 다양한 벡터 컨텍스트 내에서 재구성된 TCR ORF의 상이한 하류 응용을 위해서 변이체 V-C 유입 벡터를 작제할 수 있다.
서열 SEQ0048을 갖는 V-C 유입 벡터 골격을 사용하여 작제되는 제너릭 V-C 유입 벡터는 서열 SEQ0692로 표현된다. 이러한 생성된 V-C 유입 벡터는 포유동물 숙주 세포에서 재구성된 전장 TCR 오픈 리딩 프레임의 일시적인 발현에 적합하고, 여기서 제1 및 제2 타입 IIS 서열은 효소 BsaI에 대한 인식을 암호화하고, 가변 유전자 분절 단편은 XNn으로 나타내고, 불변 유전자 분절 단편은 YNn으로 나타내고, 식 중, X 및 Y는 상기 서열에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 각각의 서열에서의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
서열 SEQ0688을 갖는 V-C 유입 벡터 골격을 사용하여 작제된 제너릭 V-C 유입 벡터는 서열 SEQ0693으로 표현되고, 이것은 매칭된 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환에 적합한 F14 및 F15 서열을 함유하며, 여기서 제1 및 제2 타입 IIS 서열은 효소 BsaI에 대한 인식을 암호화하고, 가변 유전자 분절 단편은 XNn으로 나타내고, 불변 유전자 분절 단편은 YNn으로 나타내고, 식 중, X 및 Y는 상기 서열에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를나타내고, n은 각각의 서열에서의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
서열 SEQ0689를 갖는 V-C 유입 벡터 골격을 사용하여 작제된 제너릭 V-C 유입 벡터는 서열 SEQ0694로 표현되고, 이것은 매칭된 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환에 적합한 FRT 및 F3 서열을 함유하며, 여기서 제1 및 제2 타입 IIS 서열은 효소 BsaI에 대한 인식을 암호화하고, 가변 유전자 분절 단편은 XNn으로 나타내고, 불변 유전자 분절 단편은 YNn으로 나타내고, 식 중, X 및 Y는 상기 서열에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를나타내고, n은 각각의 서열에서의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
상이한 이종특이적 리콤비나제 부위를 갖는 V-C 유입 벡터의 쌍의 사용은 인간 TRA 및 TRB 쇄 쌍에 대해서 실시예 4에 제공된 바와 같은, TCR 쇄 쌍의 각각의 쇄를 위해서 사용될 수 있다. 이는, 이러한 짝지워진 TORES 시스템에 재구성된 TCR 쇄의 하류 응용에서, 이중 이종특이적 리콤비나제 수신자 부위를 갖는 유전자 컨텍스트에 전달될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, TCR 쇄 쌍의 게놈 통합을 위한 이러한 이중 이종특이적 리콤비나제 수신자 부위를 함유하는 세포주.
V-C 유입 벡터, 및 이들이 조립되는 성분의 상기 설명은 각각 작제 및 작동에 대해서 타입 IIS 효소 BbsI 및 BsaI의 사용을 기반으로 한다. 상기에 제공된 가이던스에 기초하여, 1종 이상의 대안적인 타입 IIS 효소가 이러한 작업 각각을 위해서 사용될 수 있다.
J 공여자 벡터의 작제 방법
V-C 유입 벡터의 작제를 위한 상기에 기재된 조합 방법과 관련하여, 조합 방법을 사용하여 J 공여자 벡터를 작제할 수 있다. 본 방법에서, J 공여자 벡터는, 제1 단계에서 중간체 J 수용 카세트 벡터를 작제하고, 제2 단계에서 J 분절 부분을 삽입하여 J 공여자 벡터를 형성하는 것을 포함하는 2-단계 공정으로 작제된다. 이와 관련하여, 그것으로부터 유래된 J 공여자 벡터로서의 J 수용 카세트 벡터는 C 부분이라고 지칭되는, 불변 유전자 분절의 작은 단편을 함유한다. 따라서 신속한 조합 방법 또는 작제는 불변 유전자 분절의 차별적 사용을 요구하는 상이한 J 공여자 벡터 형태를 반복하는 것이 바람직하다. 이러한 방법은 실시예 2 및 3에 실제로 양호하게 기재되어 있다.
J 공여자 벡터의 작제 방법은 하기로부터 선택된 4종의 DNA 성분을 조합하는 것을 포함하며:
a. J 수용 카세트 단편
b. J 공여자 벡터 골격
c. J 수용 카세트 벡터
d. J 분절 부분,
여기서, a)는 상기에 언급된 C-부분 및 벡터 조립 및 재구성 반응 작업을 위한 4종의 구별되는 타입 IIS 클로닝 부위를 함유하고; b)는 삽입되어 c)를 생성시키는 벡터 골격이고; d)는 c)와 조합되어 J 공여자 벡터를 생성시키는 J 유전자 분절 부분이다.
J 수용 카세트 단편은 하기를 포함하고:
a. J 공여자 벡터 골격에 생성된 오버행 서열에 상보성인 5' 단부에서의 제1 단일 가닥 오버행
b. c.에 언급된 제9 타입 IIS 서열에 의해서 지시되는 효소에 의한 작용 시에 단일 가닥 오버행을 형성하는 서열과 결합되는, 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제3 타입 IIS 서열
c. 5' 방향으로 절단하고, b.에 언급된 단일 가닥 오버행을 생성시키도록 배향된 제9 타입 IIs 서열
d. 음성 선택 마커
e. 3' 방향으로 절단하고, f.에 기재된 서열의 5'에 단일 가닥 오버행을 생성시키도록 배향된 제10 타입 IIS 서열
f. 제10 타입 IIS 서열에 의해서 지시된 효소 작용에 의해서 생성된 5' 단부에 오버행 서열을 갖고, g.에서 언급된 제4 타입 IIS 서열에 의해서 지시된 효소 작용에 의해서 생성된 3' 단부에 오버행 서열을 갖는, 불변 유전자 단편의 5' 부분을 나타내는 C-부분
g. 단일 가닥 오버행이 g에 언급된 C-부분을 함유하는 5' 서열 내에 생성되도록 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제4 타입 IIS 서열
h. J 공여자 벡터 골격에 생성된 오버행 서열에 상보성인 3' 단부에서의 제2 단일 가닥 오버행,
여기서; a) 및 h)는 J 공여자 벡터 골격 내에서의 방향성 클로닝을 위해서 사용되고; b) 및 g)는 재구성 반응의 작동 시에 사용되는 타입 IIS 서열을 암호화하고; c) 및 e)는 J 공여자 벡터의 조립에 사용되는 타입 IIS 서열을 암호화하고; d)는 J 공여자 벡터의 조립 동안 모체 J 수용 카세트 벡터의 제거를 위한 음성 선택 마커를 나타내고; f)는 J 공여자 벡터에 의해서 보유된 불변 유전자 분절의 단편을 나타낸다.
J 수용 카세트 단편의 개략적인 표현을 도 8에 제공한다. 실시예 2 및 실시예 3은 각각 인간 TRA 및 TRB 유전자좌에 대한 J 수용 카세트 벡터를 조립하기 위한 J 수용 카세트 단편의 포맷 및 사용을 기재한다.
본 발명에서, J 수용 카세트 단편은, 부분적으로 상보성인 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 어닐링하여, 각각의 말단에 단일 가닥 오버행을 갖는 DNA 듀플렉스를 생성시킴으로써 형성된다.
TRA 유전자좌에 대한 J 수용 카세트 단편은 SEQ0098 및 SEQ0099라고 기재된다.
TRB 유전자좌에 대한 J 수용 카세트 단편은 SEQ0578 및 SEQ0581이라고 기재되며, 여기서 2개의 형태는 인간 TRB 유전자좌에서 사용되는 2개의 불변 유전자 분절을 설명하기 위해서 존재한다.
제공된 실시예에서, J 수용 카세트 단편, J 공여자 벡터 조립을 위해서 사용되는 타입 IIS 효소는 BbsI인 반면, TCR ORF 재구성을 위해서 사용되는 타입 IIS 효소는 BsaI이다.
J 공여자 벡터 골격은 하기를 포함하고:
a. 복제 기점
b. 제2 양성 선택 마커
c. J 수용 카세트 단편 내의 오버행과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위한 골격의 소화를 허용하는 제1 제한 효소 인식 서열
d. J 수용 카세트 단편 내의 오버행과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위한 골격의 소화를 허용하는 제2 제한 효소 인식 서열,
여기서 c) 및 d)는 고유한 상보성 오버행 서열의 사용을 통해서 J 수용 카세트 단편의 방향성 클로닝을 허용한다.
J 공여자 벡터 골격은 도 9에 개략적으로 도시되고, 실시예 2 및 3에 상세하게 기재된다. J 공여자 벡터 골격 서열은 SEQ0097로 표현된다.
J 공여자 벡터 골격은 J 수용 카세트 유전자 클로닝 단편에 제공된 5' 오버행 및 3' 오버행을 갖는 상용성 오버행을 생성시키기 위해서 EcoRI 및 XhoI에 대한 제한 효소 인식 부위를 함유한다.
한 효소의 임의의 다른 조합물이 조립 및 재구성 반응을 위해서 사용될 수 있되, 단 이것은 상기에 기재된 기준을 충족해야 한다.
J 수용 카세트 단편 및 J 공여자 벡터 골격을 조합함으로써 J 수용 카세트 벡터를 생성하는 방법은 실시예 2 및 3에 양호하게 기재되어 있다.
J 수용 카세트 벡터는, TRAJ 수용 카세트 단편과 TRAJ J 공여자 벡터 골격을 조합함으로써 작제되며, 여기서 이 방법은,
a. J 공여자 벡터를 J 공여자 벡터 골격 내에 함유된 인식 서열에 대해서 특이적인 2종의 제한 효소로 소화시키는 단계
b. 소화된 J 공여자 벡터 골격을 DNA 리가제 효소와 함께 J 수용 카세트 단편과 조합하는 단계
c. 생성된 반응 생성물을 수용성 숙주 유기체 내에서 형질전환시키고, 상기 제2 양성 선택 마커를 사용하여 양성 선택하여 완성된 J 수용 카세트 벡터를 획득하는 단계를 포함하며,
여기서, a)는 J 수용 카세트 단편 내에 함유된 것과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성시키고; b)는 상보성 오버행의 결찰을 나타내어 J 수용 카세트 벡터를 형성하고; c)는 J 수용 카세트 벡터 생성물의 선택 및 증식을 나타낸다.
J 수용 카세트 벡터의 개략적인 표현을 도 10에 제공한다. 실시예 2 및 실시예 3은 각각 인간 TRA 및 TRB 유전자좌에 대한 J 수용 카세트 벡터의 작제를 기재한다.
TRA 유전자좌에 대한 J 수용 카세트 벡터는 SEQ0098로 기재되며, TRB 유전자좌는 SEQ0582 및 SEQ0583으로 기재된다. TRB 유전자좌는 2개의 불변 유전자 분절을 사용하고, 따라서 복제품(replica) TRB J 수용 카세트 벡터는 각각의 불변 유전자 분절에 특이적인 C 부분 서열을 함유한다.
J 수용 카세트 벡터는 J 분절 부분과 조합되어 J 공여자 벡터를 생성시킨다. J 분절 부분은 J 유전자 분절의 벌크를 암호화한다.
상기 J 분절 부분은 하기를 포함하며:
a. 제9 타입 IIS 서열에 의해서 지시된 효소에 의한 작용 시에, J 수용 카세트 벡터에 생성되는 오버행과 상보성인 5' 단부에서의 제1 단일 가닥 오버행 서열
b. 결합 유전자 분절 부분
c. 제10 타입 IIS 서열에 의해서 지시된 효소에 의한 작용 시에, J 수용 카세트 벡터에 생성되는 오버행과 상보성인 3' 단부에서의 제2 단일 가닥 오버행 서열,
여기서, a) 및 c)는 조립 반응에 제공된 타입 IIS 효소(들)에 의해서 소화된 J 수용 카세트 벡터 내에서 J 분절 부분의 방향성 클로닝을 지시하고; b)는 J 공여자 벡터 생성물에 의해서 보유될 결합 유전자 분절을 암호화한다.
J 분절 부분의 개략적인 표현을 도 11에 제공한다. 실시예 2 및 실시예 3은 각각 인간 TRA 및 TRB 유전자좌에 대한 J 공여자 벡터를 작제하는 데 사용되는 J 분절 부분을 기재한다.
인간 TRA 유전자좌의 J 유전자 분절 사용에 연장된 짧은 J 분절 부분이 SEQ0099 내지 SEQ0210로 기재되어 있고, 여기서 J 분절 부분은, 부분적으로 상보성인 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 어닐링하여, 각각의 말단에 단일 가닥 오버행을 갖는 DNA 듀플렉스를 생성시킴으로써 형성된다.
짧은 J 분절 부분을 사용하여 실시예 2 및 3에 제공된 바와 같은, 최소 길이의 표준화된 J 분절 부분을 갖는 J 공여자 벡터를 생성시킬 수 있다.
긴 J 분절 부분을 사용하여, TCR 재구성 반응에 사용되는 odeCDR3의 크기를 최소화하기 위해서 J 유전자 분절의 연장된 커버리지를 갖는 J 공여자 벡터를 생성시킬 수 있다. odeCDR3 요소의 단축은 상기 요소의 합성 비용을 절약하고, 또한 이러한 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스 내의 돌연변이 하중을 최소화한다.
인간 TRA 유전자좌의 J 유전자 분절 사용에 연장된 긴 J 분절 부분은 SEQ0211 내지 SEQ0322로 기재되어 있고, 여기서 J 분절 부분은, 부분적으로 상보성인 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 어닐링하여, 각각의 말단에 단일 가닥 오버행을 갖는 DNA 듀플렉스를 생성시킴으로써 형성된다.
인간 TRB 유전자좌의 J 유전자 분절 사용에 연장된 짧은 J 분절 부분이 SEQ0584 내지 SEQ0609로 기재되어 있고, 여기서 J 분절 부분은, 부분적으로 상보성인 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 어닐링하여, 각각의 말단에 단일 가닥 오버행을 갖는 DNA 듀플렉스를 생성시킴으로써 형성된다.
인간 TRB 유전자좌의 J 유전자 분절 사용에 연장된 긴 J 분절 부분은 SEQ0610 내지 SEQ0635로 기재되어 있고, 여기서 J 분절 부분은, 부분적으로 상보성인 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 어닐링하여, 각각의 말단에 단일 가닥 오버행을 갖는 DNA 듀플렉스를 생성시킴으로써 형성된다.
본 발명에서, 상기 제9 및 제10 타입 IIS 서열로 지정된, J 공여자 벡터의 조립에 사용되는 타입 IIS 서열은 동일하다.
대안적으로, 2종의 상이한 타입 IIS 인식 서열이 이러한 절차를 위해서 사용될 수 있다.
상기 제9 및 제10 타입 IIS 서열로 지정된, J 공여자 벡터의 조립에 사용되는 타입 IIS 서열은 상기 제1, 제2 제3 및 제4 타입 IIS 서열로 지정된 재구성 반응을 위해서 사용되는 것과 상이해야 한다.
상기 제9, 및 제10 타입 IIS 서열로 지정된, J 공여자 벡터의 조립에 사용되는 타입 IIS 서열은, 상기 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열로 지정된 V-C 유입 벡터를 조립하는 데 사용되는 것과 동일하다.
V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터를 조립하는 데 사용되는 이러한 타입 IIS 서열은 동일하거나 상이할 필요는 없는데, 그 이유는 그들이 독립적으로 처리되기 때문이다.
J 분절 부분은 매칭된 C 부분을 함유하는 J 수용 카세트 벡터와 조합되어 J 공여자 벡터를 생성시킨다.
J 공여자 벡터는 J 공여자 벡터 골격과 J 분절 부분을 조합함으로써 작제되는데, 여기서 이 방법은,
a. J 수용 카세트 벡터를, DNA 리가제 효소 및 제9 및 제10 타입 IIS 서열을 인식하는 1종 이상의 타입 IIS 제한 효소(들)와 함께, J 분절 부분과 조합하고, 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하는 단계, 및
b. 생성된 반응 생성물을 수용성 숙주 유기체 내에서 형질전환시키고, 상기 제2 양성 선택 마커를 사용하여 양성 선택하여 완성된 J 공여자 벡터를 획득하는 단계를 포함하며,
여기서, 단계 a)에서의 제9 및 제10 타입 IIS 서열에 대한 타입 IIS 효소 작용은, 음성 선택 마커 서열의 절제를 통해서, J 수용 카세트 벡터 내에 단일 가닥 오버행을 생성시킨다.
생성된 J 공여자 벡터의 개략적인 표현을 도 3에 제공한다. 실시예 2 및 실시예 3은 각각 인간 TRA 및 TRB 유전자좌에 대한 J 공여자 벡터를 작제하기 위한 J 분절 부분 및 J 수용 카세트 벡터의 사용을 기재한다.
인간 TRA 유전자좌에 대한 짧은 J 분절을 함유하는 J 공여자 벡터는 SEQ0323 내지 SEQ0378로 기재되는 반면, 인간 TRA 유전자좌에 대한 긴 J 분절을 함유하는 J 공여자 벡터는 SEQ0379 내지 SEQ0434라고 기재된다.
C1 불변 유전자 분절과 짝지워진 인간 TRB 유전자좌에 대한 짧은 J 분절을 함유하는 J 공여자 벡터는 SEQ0636 내지 SEQ0648로 기재되는 반면, 인간 TRA 유전자좌에 대한 긴 J 분절을 함유하는 J 공여자 벡터는 SEQ0662 내지 SEQ0674로 기재된다.
C2 불변 유전자 분절과 짝지워진 인간 TRB 유전자좌에 대한 짧은 J 분절을 함유하는 J 공여자 벡터는 SEQ0649 내지 SEQ0661로 기재되는 반면, 인간 TRA 유전자좌에 대한 긴 J 분절을 함유하는 J 공여자 벡터는 SEQ0675 내지 SEQ0687로 기재된다.
제공된 실시예에서, J 공여자 벡터를 조립하는 데 사용되는 타입 IIS 효소는 BbsI인 반면, TCR의 재구성 내에서 사용되는 타입 IIS 효소는 BsaI이다. 음성 선택 마커는 NotI 제한 효소 서열이다.
J 공여자 벡터의 작제 방법은 또한 형질전환 및 선택 이전에 모체 J 수용 카세트 벡터를 제거하기 위한 음성 선택 단계를 수반한다.
제공된 실시예에서, 이러한 음성 선택은 형질전환 및 선택 이전에 모체 J 수용 카세트 벡터를 제거하기 위한 NotI 소화를 수반한다.
J 공여자 벡터 및 작제 요소의 포괄적인 특징
상기 및 하기 실시예 5에 기재된 바와 같이, TCR 유전자 분절 요소가 제너릭 컨텍스트로 작제되어 TORES 시스템을 달성한다는 것을 고려할 때, V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리의 몇몇 특징은 포괄적일 수 있다.
임의의 주어진 TCR 유전자좌에 대한 TORES를 달성하기 위해서, 상기 TCR 유전자좌에 의해서 암호화된 TCR 쇄에 특이적인 4종의 서열 요소가 필요하다:
X - 가변(V) 유전자 분절 단편
Y - 불변(C) 유전자 분절 단편
Y'- 불변 (C) 유전자 분절 부분
Z - 결합(J) 유전자 분절 단편.
상기 설명 및 하기 실시예에 따라서, 이러한 4종의 형태의 TCR 서열 요소가 다양한 백터 컨텍스트 내에서 조립되어 임의의 주어진 TCR 쇄에 대한 임의의 주어진 V-J-C 조합물을 위한 TORES를 작제 및 배치할 수 있다. 예를 들어, 네이티브 인간 TRG 및 TRD 유전자좌, 변이체 및/또는 합성 TCR 쇄 형태 또는 인간 이외의 유기체의 네이티브 TCR 쇄 형태용 시스템.
C 유전자 분절 부분 및 J 유전자 분절 단편은 각각 J 수용 카세트 단편 및 J 클로닝 단편을 통해서 J 공여자 벡터 내에 조립되는 것이다. 이러한 과정은 실시예 2 및 3에 양호하게 기재되어 있다.
서열 SEQ0695 및 SEQ0696로 표현되는 제너릭 J 수용 카세트 단편, 여기서 제3 및 제4 타입 IIS 서열은 효소 BsaI에 대한 인식을 암호화하고, 제9 및 제10 타입 IIS 서열은 효소 BbsI에 대한 인식을 암호화하고, 음성 선택 마커는 NotI 제한 효소 인식 서열을 나타낸다. 이러한 서열 내에서, 암호화된 C-부분은 Y'Nn으로 나타내고, 식 중, Y'는 C-부분에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
J 수용 카세트 단편은, 부분적으로 상보성인 서열을 갖는 서열의 쌍으로 표현되는 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 어닐링함으로써 생성된다.
상기 제너릭 J 수용 카세트 단편을 갖는 J 수용 카세트 벡터를 작제하기 위한 J 공여자 벡터 골격은 SEQ0097로 표현되고, 여기서 제한 효소 EcoRI 및 XhoI는 J 수용 카세트 단편 서열의 삽입에 필요한 단일 가닥 DNA 오버행을 생성시키기 위해서 사용된다.
따라서, 서열 SEQ0695 및 SEQ0696로 표현되는 J 수용 카세트 단편으로부터 생성된 J 수용 카세트 단편과 서열 SEQ0097로 표현되는 J 공여자 벡터 골격의 조합에 의해서 작제된 J 수용 카세트 벡터는 SEQ0697로 표현된다. 이러한 생성된 J 수용 카세트 벡터 내에서, 제3 및 제4 타입 IIS 서열은 효소 BsaI에 대한 인식을 암호화하고, 제9 및 제10 타입 IIS 서열은 효소 BbsI에 대한 인식을 암호화하고, 음성 선택 마커는 NotI 제한 효소 인식 서열을 나타낸다. J 수용 카세트 단편으로부터 유래되기 때문에, 암호화된 C-부분은 Y'Nn으로 나타내고, 식 중, Y'는 C-부분에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
J 수용 카세트 벡터는 J 공여자 벡터를 획득하기 위해서 삽입된 J 분절 부분을 갖는다.
따라서, SEQ0697로 표현되는 제너릭 J 수용 카세트 벡터 내에 삽입하기 위해서 사용되는 제너릭 J 분절 부분은 상보성 서열 SEQ0698 및 SEQ0699로 표현되며, 여기서 J 유전자 분절 부분은 ZNn으로 표현되고, 식 중, Z는 J 유전자 분절의 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
J 분절 부분은, SEQ0698 및 SEQ0699로 표현되는 2개의 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 어닐링함으로써 생성된다.
SEQ0697로 표현되는 J 수용 카세트 벡터와 상보성 서열 SEQ0698 및 SEQ0699로 표현되는 J 분절 부분의 조합으로부터 조립된 제너릭 J 공여자 벡터는 서열 SEQ0700으로 표현된다. 따라서 이러한 생성된 J 공여자 벡터는 ZNn 및 Y'Nn의 2개의 명명된 서열 삽입물을 함유하며, 식 중, Z는 J 유전자 분절에 대한 명칭이고, Y'는 C 분절 부분의 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
V-C 유입 벡터, 및 이들이 조립되는 성분의 상기 설명은 각각 작제 및 작동에 대해서 타입 IIS 효소 BbsI 및 BsaI의 사용을 기반으로 한다. 상기에 제공된 가이던스에 기초하여, 1종 이상의 대안적인 타입 IIS 효소가 이러한 작업 각각을 위해서 사용될 수 있다.
진단 및 치료를 위한 정의된 벡터 컨텍스트에서의 전장 TCR ORF의 사용
질환의 치료를 위해서 T-세포 면역을 이용하는 것에 있어서의 주요 도전은, TCR 레퍼토리의 광범위한 개체내 내용물과 함께, HLA 및 TCR 시스템의 개체간 다양성이다. 이는, TCR의 평가 및/또는 제공에 의존하는 의약 및 치료 전략이 진실된 생물학적 맥락에서 TCR 기능의 강력한 평가를 필요로 한다는 것을 의미한다.
네이티브 TCR 쇄 쌍의 정확한 평가를 달성하기 위해서, 정의된 벡터 컨텍스트에서 포획된 TCR ORF를 전달하기 위한 실현 가능하고 비용 효율적인 고처리율 방법이 필요하다. 임의의 제공된 쇄 쌍을 위한 TORES가 이러한 TCR ORF를 전달하기 위한 수단이다.
TCR ORF를 위한 정의된 벡터 컨텍스트는 예를 들어, 일시적인 발현 벡터일 수 있고, 예컨대, 이에 의해서, TCR은 실시예 8에 기재된 바와 같은 인간 세포의 표면 상에서 신속히 특징규명될 수 있다. 이러한 실시예에서, TCR은 예상된 특이성을 확인하기 위해서 서열결정 및 재발현될 수 있다. 이것은 개인 맞춤을 기반으로 하는 면역요법 개입 동안 진단 절차를 위한 서열 또는 증폭-또는 프로브-기반 검정에 의해서 그 다음 TCR 클로노타입 빈도를 위한 검증된 TCR 서열의 사용을 허용한다. 유사하게, TCR 쇄 쌍의 신속한 포획 및 검증은, 상기 TCR 쌍이 개인 맞춤 의약 - 예컨대, 의약 화합물로서의 가용성 TCR 작제물의 전달 또는 세포 치료제로서 효과기 세포에서의 TCR의 제공으로 제공될 수 있다는 것을 의미한다.
유사한 접근법에서, TORES 시스템은 실시예 9 및 10에 요약된 바와 같이, 특이성 및/또는 기능을 변화시키기 위해서 TCR ORF를 조작하기에 이상적으로 적절하다. 이러한 조작을 사용하여 신호전달 강도를 향상 또는 감소시킬 수 있고/있거나 특정 질환 항원에 대한 TCR 쇄 쌍의 특이성을 변화 또는 재지향시킬 수 있다. 이러한 조작된 TCR 서열은 네이티브 TCR 쇄 쌍 대신에 개인 맞춤 면역요법 전략으로 제공될 수 있다.
양방향 TCR ORF 재구성 및 조작 시스템(TORES2)
상기에 기재된 TORES 시스템은 각각의 TCR 쇄를 독립적인 2-부분 벡터 라이브러리 시스템 내에서 처리한다. 따라서, TORES 작동의 생성물은 재구성된 TCR ORF를 암호화하는 별개의 벡터이다. 개별 양상에서, 본 발명은 2-단계 방법을 사용하여 상호 TCR 쇄 쌍을 단일 생성물 벡터 내에서 결합시키기 위한 대안적인 시스템을 제공한다. 이는 5-성분 벡터 라이브러리 시스템으로 달성되는데, 여기서 변형된 V-C 유입 벡터는 TORES 시스템의 J-공여자 벡터 및 odeCDR3과 조합되어 별개의 반응으로 TCR 쇄 쌍의 재구성을 달성한다. 이어서, 변형된 V-C 유입 벡터는 재구성 TCR ORF가 제2 단계에서 제5 벡터 성분의 첨가에 의해서, 양방향 종결인자 공여자 벡터(BiT 공여자)를 결합하는 것을 허용하여, 2개의 TCR OFR 쌍을 역평행 암호 센스로 암호화하는 벡터를 달성한다.
이러한 양방향 TORES(TORES2)는 조합된 5-성분 벡터 시스템을 나타내는데, 그 이유는 상호 쇄 쌍의 요소를 암호화하는 V-C 유입 벡터에 대한 변형이 비대칭적이기 때문이다. 이는 V-C 유입 벡터가 구별되는 배열을 포함한다는 것을 의미한다. 즉, 하나의 쇄의 재구성된 ORF는 제1 단계의 생성물 벡터로부터 절제되고, 안티센스 배향으로 제1 단계의 상호 생성물 벡터 내에 결찰된다. 따라서, V-C 유입 벡터의 짝지움이 중요한데, 그 이유는 TORES2 시스템의 본래 V-C 유입 벡터 중 하나가 최종 생성물 골격을 나타내고, 따라서 재구성되고 결합된 TCR 쇄의 하류 응용을 위한 목적하는 3' 유전 요소 및 5' 유전 요소를 암호화하기 때문이다. 명확성을 위해서, 하기에 제공된 설명 및 실시예는 TRA 쇄를 최종 생성물 골격(예를 들어, V-Cα 유입 벡터)으로 고정시키고, TRB를 이러한 최종 생성물 골격(예를 들어, V-Cβ 유입 벡터)에 통합되는 쇄로서 고정시킨다. 상호 배열은 상호 TCR 쇄 쌍의 임의의 다른 조합에서와 같이 동등하게 유효하다.
TORES2의 V-C 유입 벡터 성분
상기에 언급된 바와 같이, TORES2를 포함하는 5-성분 벡터 라이브러리 시스템은 변형된 V-C 유입 벡터 컨텍스트의 제공에 있어서 TORES 시스템과 상이하다. 이러한 변형은, 제2 단계에서 단일 벡터 내에 이러한 재구성된 ORF를 결합시키는 것을 지시하기 위해서, 제1 단계에서 TCR ORF 재구성을 위해서 사용되는 것과 구별되는 타입 IIS 부위(타입 IIS #2로 표지됨) 및 음성 선택 요소(-ve 선택 #2로 표지됨)를 혼입한다. 사실, TORES2 시스템은 새로운 V-C 유입 벡터 컨텍스트 내에 TORES 시스템을 혼입한다. 하기 설명은 TRA 쇄를 최종 생성물의 골격으로 취급하고, TRB 쇄를 안티센스 배향으로 재구성된 TRA 쇄 골격 내에 결찰된 것으로서 취급한다. 동일한 프레임워크가 TCR 쇄의 임의의 쇄에 대해서 적용되며, TCR 쇄 중 기재된 벡터 배열 중 하나 또는 나머지 것에 존재하는 것이 필요한 이유에 대해서는 특별한 이유가 없다.
V-Cα 유입 벡터는 하기를 함유한다:
a. 복제 기점,
b. 제1 양성 선택 마커,
c. 5' 유전 요소 또는 요소들,
d. 코작 서열,
e. TCR 알파 가변 유전자 분절,
f. (타입 IIS 효소 #1의 경우) 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제1 타입 IIS 서열,
g. 제1 음성 선택 마커,
h. (타입 IIS 효소 #1의 경우) 제2 타입 IIS 서열,
i. TCR 불변 유전자 분절,
j. (타입 IIS 제한 효소 #2의 경우) 제3 타입 IIS 서열,
k. 제2 음성 선택 마커,
l. (타입 IIS 제한 효소 #2의 경우) 제4 타입 IIS 서열, 및
m. 3' 유전 요소 또는 요소들,
여기서, a) 및 b)는 박테리아 숙주에서 모체 V-C 유입 벡터 및 재구성된 TCR-함유 벡터 둘 다의 증식 및 선택을 위해서 사용되고; c) 및 m)은 재구성되고 결합된 전장 TCR ORF의 하류 적용을 정의하기 위해서 사용되고, TORES에 대해서 상기에 기재된 바와 같은 요소를 포함할 수 있고; d)는 대안적으로 원핵생물 및 고세균에서 전사 조절을 위한 샤인-달가노 서열을 나타낼 수 있는, 진핵 세포에서 번역의 효율적인 개시를 보장하고; e)는 주어진 2-성분 벡터 시스템에서 모든 V 분절 전체에 보존된 CDR3 영역의 5' 에지에서의 모티프에 대한 시작 코돈으로부터의 가변(V) 알파 유전자 분절을 나타내고; f)는 V 유전자 분절의 3' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS #1 인식 서열을 나타내고; g)는 전장 TCR ORF를 재구성하기 위한 시스템의 작동 중에 모체 V-C 유입 벡터를 제거하기 위한 음성 선택 마커 #1을 나타내고; h)는 C 유전자 분절의 5' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 3' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS #1 인식 서열을 나타내고; i)는 주어진 2-성분 벡터 시스템 내의 모든 C 분절 전체에서 보존된 C 유전자 분절의 5' 단부에서의 모티프로부터의 불변(C) 유전자 분절을 나타내고, 이것은 J 분절을 갖는 경계를 정의하고(도 2 및 도 4 참고); j)는 C 유전자 분절 뒤에 3' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS #2 인식 서열을 나타내고, 이러한 타입 IIS 효소는 제1 및 제2 타입 IIS #1 효소와 상이하고; k)는 양방향 벡터 작제물을 생성하는 작동 동안 모체 TRA ORF 벡터를 제거하기 위한 음성 선택 마커 #2를 나타내며, 이것은 제1 음성 선택 마커와 구별되고; l)은 3' 유전 요소 앞에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 3' 방향으로 전달하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS #2 인식 서열을 나타내고, 이러한 타입 IIS 효소는 제1 및 제2 타입 IIS #1 효소와 상이하고; m)은 3' 유전 요소 또는 요소들을 나타낸다.
상기에 기재된 V-Cα 유입 벡터의 배열을 도 20a에 도시한다.
일반적으로, 제1 타입 IIS 효소와 제2 타입 IIS 효소(타입 IIS #1로 지정됨)는 동일하지만, 상이할 수도 있다. 유사하게, 제3 타입 IIS 효소와 제4 타입 IIS 효소(타입 IIS #2로 지정됨)는 일반적으로 동일하지만, 상이할 수도 있다. 결정적으로, 제1 및 제2 타입 IIS(타입 IIS #1) 부위에 사용되는 타입 IIS 효소(들)는 제3 및 제4 타입 IIS(타입 IIS #2) 부위에 사용되는 효소(들)와 상이해야 한다.
V-Cα 유입 벡터 골격은 실시예 11에 제공되는 바와 같이, SEQ0756으로 표현된다.
하기 실시예 11은 인간 TRA 유전자좌(SEQ0756)에 대한 TORES2의 V-Cα 유입 벡터를 제공하고, 여기서 V/C 서열의 일부는 제3 및 제4 부위(SEQ0757 내지 SEQ0763)에 사용되는 타입 IIS 효소가 없도록 TORES 시스템 내에 혼입되는 것과 비교하여 변형되어 있다.
V-Cβ 유입 벡터는 하기를 함유한다:
a. 복제 기점,
b. 제1 양성 선택 마커,
c. 5' 유전 요소 또는 요소들,
d. 타입 IIS #2 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제1 타입 IIS 서열,
e. 코작 서열,
f. TCR 베타 가변 유전자 분절,
g. 타입 IIS 제한 효소(타입 IIS #1)에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제2 타입 IIS 서열,
h. 제1 음성 선택 마커,
i. 제3 타입 IIS 서열(타입 IIS #1),
j. TCR 불변 유전자 분절,
k. 제4 타입 IIS 서열(타입 IIS #2),
l. 제2 음성 선택 마커, 및
m. 3' 유전 요소 또는 요소들,
여기서, a) 및 b)는 박테리아 숙주에서 모체 V-C 유입 벡터 및 재구성된 TCR-함유 벡터 둘 다의 증식 및 선택을 위해서 사용되고; c) 및 m)은 TORES 시스템에 대해서 상기에 기재된 바와 같은 재구성된 전장 TCR ORF의 하류 적용을 선택적으로 정의하고; d)는 5' 유전 요소 뒤에 그리고 코작 서열 앞에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성하도록 3' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS #2 인식 서열을 나타내고, 이러한 타입 IIS 효소는 제2 및 제3 타입 IIS #1 효소와 상이하고; e)는 대안적으로 원핵생물 및 고세균에서 전사 조절을 위한 샤인-달가노 서열을 나타낼 수 있는, 진핵 세포에서 번역의 효율적인 개시를 보장하고; f)는 주어진 2-성분 벡터 시스템에서 모든 V 분절 전체에 보존된 CDR3 영역의 5' 에지에서의 모티프에 대한 시작 코돈으로부터의 가변(V) 유전자 분절을 나타내고; g)는 V 유전자 분절의 3' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS #1 인식 서열을 나타내고; h)는 전장 TCR ORF를 재구성하기 위한 시스템의 작동 중에 모체 V-C 유입 벡터를 제거하기 위한 음성 선택 마커를 나타내고; i)는 C 유전자 분절의 5' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 3' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS #1 인식 서열을 나타내고; j)는 주어진 2-성분 벡터 시스템 내의 모든 C 분절 전체에서 보존된 C 유전자 분절의 5' 단부에서 모티프로부터의 불변(C) 유전자 분절을 나타내고, 이것은 J 분절을 갖는 경계를 정하고(도 2 및 도 4 참고); k)는 C 분절 뒤에 그러나 3' 유전 요소 앞에 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS #2 인식 서열을 나타내고, 이러한 타입 IIS 효소는 제2 및 제3 타입 IIS #1 효소와 상이하고; m)은 제1 -음성 선택 마커와 상이한 제2 음성 선택 마커를 나타내고, l)은 3' 유전 요소 또는 요소들을 나타낸다.
상기에 기재된 V-Cβ 유입 벡터의 배열을 도 20b에 도시한다.
3' 유전 요소 및 5' 유전 요소는 V-Cβ 유입 벡터 컨텍스트에서 선택적인데, 그 이유는 이러한 벡터 내에 재구성된 ORF는 추후에 절제되고, V-Cα 유입 벡터 골격 컨텍스트 내에 결찰되기 때문이다. 즉, V-Cα 유입 벡터 골격.
일반적으로, 제2 타입 IIS 효소와 제3 타입 IIS 효소(타입 IIS #1로 지정됨)는 동일하지만, 상이할 수도 있다. 유사하게, 제1 타입 IIS 효소와 제4 타입 IIS 효소(타입 IIS #2로 지정됨)는 일반적으로 동일하지만, 상이할 수도 있다. 결정적으로, 제2 및 제3 타입 IIS 부위(타입 IIS #1)에 사용되는 타입 IIS 효소(들)는 제1 및 제4 타입 IIS 부위(타입 IIS #2에 사용되는 효소(들)와 상이해야 한다.
일반적으로, V-Cα 유입 벡터의 제1 및 제2 타입 IIS 부위(타입 IIS #1)는 V-Cβ 유입 벡터의 제2 및 제3과 동일하지만, 필요한 것은 아닌데, 그 이유는 이들 반응은 독립적으로 조작될 수 있기 때문이다. 기재된 시스템에서의 TRA 쇄와 TRB 쇄의 재구성은, V-Cα 유입 벡터의 제1 및 제2 타입 IIS 부위가 V-Cβ 유입 벡터의 제2 및 제3 타입 IIS 부위의 것과 구별되는 경우, 단일 반응으로 수행될 수 있다.
일반적으로, 단일 타입 IIS 효소(타입 IIS #2)를 제2 반응 결합 반응에 첨가하는 것 만이 필요하도록, V-Cα 유입 벡터의 제3 및 제4 타입 IIS 부위(타입 IIS #2)는 V-Cβ 유입 벡터의 제1 및 제4 부위와 동일하다.
일반적으로, 각각의 V-Cα 및 V-Cβ 유입 벡터의 제2 음성 선택 마커(-ve 선택 #2)는 TORES2 작동의 결합 단계에서 모체 벡터의 효율적인 음성 선택을 용이하게 하도록 동일하지만, 또한 상이할 수도 있다.
V-Cβ 유입 벡터 골격은 실시예 11에 제공되는 바와 같이, SEQ0764로 표현된다.
하기 실시예 11은 인간 TRB 유전자좌(SEQ0764)에 대한 TORES2의 V-Cβ 유입 벡터를 제공하고, 여기서 V/C 서열의 일부는 제1 및 제4 부위(SEQ0765 내지 SEQ0776)에 사용되는 타입 IIS 효소가 없도록 TORES 시스템 내에 혼입되는 것과 비교하여 변형되어 있다.
TORES2의 J 공여자 및 odeCDR3 성분
J 공여자 벡터 및 CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스는 상기 종래의 TORES에 대해서 이미 기재된 것과 동일하다. 둘 다는 TORES에 대해서 상기에 기재된 것과 동일한 절차로 지정된 V-C 유입 벡터 골격 컨텍스트 내에서 상호 TCR 쇄 쌍을 재구성하기 위해서 제1 단계 반응(들)에 사용된다.
TORES 2 의 양방향 종결인자 공여자 벡터(BiT 공여자)
TORES2의 제1의 4종의 벡터 라이브러리 성분은 TRA/TRB에 초점을 맞춘 설명에서 TRA 및 TRB 쇄 각각에 대한 J 공여자 벡터와 함께, V-Cα 및 V-Cβ 유입 벡터를 나타낸다. 다시, 임의의 TCR 쇄는 기재된 설계 원칙에 따라서 이러한 시스템에 혼입될 수 있고, 특이적 TRA 및 TRB 구성은 명확성을 위해서 고정된다는 것을 주목하기 바란다.
제5 성분은 양방향 종결인자 공여자 벡터(BiT 공여자)를 나타내는데, 이것은 제1 단계 반응에서 재구성된 역평행 센스 TRA 및 TRB 쇄가 개재된 양방향 종결인자 요소를 제공하고, 제2 단계 반응에서 이러한 양방향 종결인자 요소에 의해서 결합된다.
양방향 종결인자는 일반적으로 벡터로서 제공되고, 또한 2종의 타입 IIS 제한 효소(타입 IIS #2)에 의해서 둘러싸인다. 이러한 타입 IIS 부위를 갖거나, 또는 타입 IIS 부위가 없는 표적 단일 가닥 DNA 오버행을 갖는 선형 dsDNA 작제물로서 양방향 종결인자 요소를 제공하는 것이 동등하게 관련이 있다.
양방향 종결인자를 함유하는 벡터는 하기를 함유한다:
a. 복제 기점,
b. 제2 양성 선택 마커,
c. 제1 타입 IIS 서열(타입 IIS #2),
d. 양방향 종결인자, 및
e. 제2 타입 IIS 서열(타입 IIS #2),
여기서, a) 및 b)는 박테리아 숙주 내에 양방향 종결인자를 보유하는 벡터의 증식 및 선택을 위해서 사용되고, c)는 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성하도록 3' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소(타입 IIS #2)를 지시하는 타입 IIS 인식 서열을 나타내고, d)는, 재구성된 TCR ORF를 함유하는 상기 벡터가 포유동물 세포에 형질주입되는 경우, TRA 골격 내에 재구성된 TCR의 발현 동안 센스 및 안티센스 DNA 가닥 둘 다에 대한 전사 종결을 보장하기 위해서 사용되는 양방향 종결인자를 나타내고; e)는 표준화된 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 타입 IIS 제한 효소를 지시하는 타입 IIS 인식 서열(타입 IIS #2)을 나타낸다.
상기에 기재된 BiT 공여자 벡터의 배열을 도 21에 도시한다.
일반적으로, BiT 공여자 내에 함유된 양성 선택 마커는, 제2 단계 결합 반응에서 모체 BiT 공여자의 캐리오버를 최소화하도록, V-Cα 및 V-Cβ 유입 벡터에 의해서 보유된 양성 선택 마커의 것과 구별된다.
일반적으로, BiT 공여자에서 제1 및 제2 타입 IIS 부위(타입 IIS #2)는, 단일 타입 IIS 효소(타입 IIS #2)를 제2 결합 반응에 첨가하는 것 만이 필요하도록, V-Cα 유입 벡터의 제3 및 제4 타입 IIS 부위 및 V-Cβ 유입 벡터의 제1 및 제4 부위 모두와 동일하다.
양방향 종결인자 요소 서열은 SEQ0777로 표현된다.
전장 TCR ORF 쌍을 재구성 및 결합하기 위한 TORES2의 작동
TORES2의 작동은 제1 TCR ORF 재구성 단계, 및 제2 TCR ORF 결합 단계를 포함하는, 2-단계 공정이다. TCR ORF의 재구성 방법은 TORES에 대해서 상기에 기재된 것과 동일하다(도 1 및 도 4 참고). 따라서 제1 단계의 생성물은, V-CDR3-J-C 요소 배열을 함유하는 전장 TCR ORF를 암호화하는 벡터를 포함하는, TORES의 생성물과 유사하다. 그러나, TORES2 시스템은 TORES 시스템과 구별되는 골격 컨텍스트로 이러한 TCR ORF를 제공하고, 여기서 TORES2 골격은 제2 결합 단계 반응을 용이하게 하기 위해서 추가 클로닝 부위를 함유한다. 이러한 제2 단계 제한 효소 및 리가제 연쇄 반응은 역평행 센스의, 제1 단계로부터의 재구성된 TCR ORF의 결합 및 BiT 공여자에 의해서 제공된 양방향 종결인자 요소의 개재를 수반한다. 전체 공정은 도 22에 도시되어 있고, 이것은 상기에 기재된 TRA/TRB TORES2 배열을 도시한다.
재구성된 TRA 암호화 벡터(도 22a), TRB 암호화 벡터(도 22b) 및 BiT 공여자(도 22c)를 타입 IIS 효소(타입 IIS #2) 및 리가제를 갖는 단일 튜브에서 반응시키고, 제한 효소 및 리가제 연쇄 반응에 적용한다. 타입 IIS 제한 효소는 3종의 제공된 벡터를 3종 반응 부산물, 및 반응 생성물 내에서의 방향성 결찰을 위한 설계된 오버행을 갖는 3종의 반응 중간체로 소화시킨다.
이러한 3종의 반응 부산물은 TRA 벡터로부터의 절제된 -ve 선택 요소 #2 및 타입 IIS #2 부위(도 22d), 재구성된 TRB ORF가 절제된 개방된 TRB 암호화 벡터 골격(도 22e) 및 양방향 종결인자 요소가 절제된 개방된 BiT 공여자 골격(도 22f)으로 표현된다.
반응 중간체 중 첫 번째는 V-Cα 유입 벡터 골격 컨텍스트로 재구성된 TRA ORF를 암호화하는, 개방 TRA 벡터이다(도 22g). 상기에 기재된 바와 같은 본래 V-Cα 유입 벡터에서의 제3 타입 IIS #2 부위는 C 유전자 분절 뒤에 3' 단부에 표준화된 단일 가닥 오버행(도 22g, 오버행 1-5')을 생성시키기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 효소를 지시하는 반면, 제4 타입 IIS #2 부위는 3' 유전 요소 앞에 표준화된 단일 가닥 오버행 (도 22e, 오버행 3-3')을 생성시키기 위해서 3' 방향으로 효소 전달을 지시한다.
제2 반응 중간체는 V-Cβ 유입 벡터 컨텍스트로부터 절제된 단편을 암호화하는 TRB ORF이다. 상기에 기재된 V-Cβ 유입 벡터에서 제1 타입 IIS #2 부위는 코작 서열 앞에 오버행(도 22h, 오버행 3-5')을 생성시키기 위해서 3' 방향으로 절단하도록 효소를 지시한다. 제4 타입 IIS #2 부위는 5' 방향으로 절단하도록 효소를 지시하여, C-분절 뒤에 오버행(도 22h 오버행 2-3')을 생성시킨다. 도 22h는 생성물 벡터 컨텍스트 내에 결찰될 안티센스 배향으로 이러한 중간체를 도시한다는 것을 주목해야 한다.
제3 반응 중간체는 BiT 공여자로부터 절제된 양방향 종결인자 요소이며, 여기서 제1 타입 IIS #2 부위는 표준화된 단일 가닥 오버행(도 22i, 오버행 1-3')을 산출하기 위해서 5' 방향으로 절단하도록 효소를 지시한다. 제2 타입 IIS #2 부위는 표준화된 단일 가닥 오버행(도 22i, 오버행 2-5')을 생성하기 위해서 3' 방향으로 절단하도록 효소를 지시한다.
제한 효소 및 리가제 연쇄 반응에서, 단일 가닥 오버행은 생성물 벡터 내에서 리가제-매개된 방향성 결찰을 유도하여, 본래 V-Cα 유입 벡터 골격 컨텍스트 내에서 TRA 및 TRB 쇄 둘 다를 결합한다(도 22j).
TORES2는 TCR 쇄의 임의의 수집물을 위해서 작제될 수 있다. 명확성을 위해서, TRA 및 TRB 유전자좌는 설명을 위한 케이스 연구로서 사용된다. 이러한 TORES2의 작제는 각각 TCR 델타 및 감마 쇄 쌍을 암호화하는, TRD 및 TRG 유전자좌 또는 실제로 턱이 있는 척추동물에서 발견되는 임의의TRA/TRB, TRD/TRG 또는 변이체 TCR 쇄 쌍 시스템의 맥락에서 동등하게 적용 가능하다.
하기 실시예에서, 인간 TRA/TRB 유전자좌를 위한 TORES2 시스템이 제공되며, 이것은 모델 인간 TCR ORF의 재구성에 적용되고, 그 다음 기원 V-Cα 유입 벡터 골격 컨텍스트의 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소와 매칭된 RMCE 부위를 보유하는 매칭된 조작된 세포주에 통합된다. 이는, TORES2가 출원 WO 2018/083318 A1에 기재된 것과 유사한 2-부분 디바이스 구성으로 재구성된 TCR ORF의 통합 및 제시를 위해서 최적화된 매칭된 조작된 세포주와 조합하여 쉽게 사용된다는 것을 입증한다.
하기에 본 명세서에 언급된 서열을 나타내는 표를 제공한다.
약어 목록
정의 목록
한 쌍의 상보성 TCR 쇄: 번역된 단백질이 TCR 제시 세포의 표면 상에서 TCRsp를 형성할 수 있는 2개의 TCR 쇄.
친화성: 2종 이상의 분자 또는 단백질 간의 상호작용의 동적 또는 평형 파라미터.
대립유전자: 주어진 유전자의 변이체 형태.
앰플리콘: PCR을 비롯한 다양한 방법을 사용한 인공 증폭의 공급원 및/또는 산물인 DNA 또는 RNA의 조각.
분석물: 식별 및/또는 측정 및/또는 문의될 관심대상 엔티티.
항체: 면역계 호출된 B-세포의 전문화된 세포에 의해서 발현되고, 2개의 쇄를 함유하는 친화성 분자. B-세포는 자가 단백질에 일반적으로 결합하지 않지만 숙주를 위협할 병원체 또는 독소에 결합하여, 이를 중화시킬 수 있는 항체의 매우 크고 매우 다양한 레퍼토리를 발현한다. 자연 또는 인공 조작된 항체가 종종 친화성 시약으로서 사용된다.
APC: 항원-제시 세포. 일반적으로 HLA의 맥락에서, 세포 표면 상에 항원을 제시할 수 있는 세포.
C (-분절): 불변 분절. 또한 불변 영역. T-세포 수용체를 조립하는 데 사용되는 유전자 분절 중 하나. c-영역은, TCR의 다양성을 유도한다기 보다는, 면역계에서 그의 일반적인 기능을 정의하는 별개의 분절이다.
C 클로닝 단편: 불변 클로닝 단편. C 유전자 분절 클로닝 단편이라고도 지칭됨. V-C 유입 벡터를 작제하는 데 사용되는 C 유전자 분절의 일부를 보유하는 작제물.
C-부분: 불변 부분. 오버행 서열을 TORES의 작동을 위해서 표준화시켜 TCR ORF를 재구성하기 위한 J 수용 카세트 단편, J 수용 카세트 및 J 공여자 벡터에 의해서 보유된 불변 유전자 분절 서열의 작은 부분
CDR: 상보성-결정 영역. 표적 결합 기능의 대부분을 수행하는 TCR 및 항체의 항원-대면 단부 상의 짧은 서열. 각각의 항체 및 TCR은 6개의 CDR을 함유하고, 이것은 일반적으로 분자의 가장 가변적인 부분이어서, 상당한 수의 다양한 표적 분자의 검출을 가능하게 한다.
시스-작용 요소(Cis-acting element): 근처의 ORF의 전사를 조절하는 비-암호화 DNA의 영역.
D (-분절): 다양성 분절. 또한 D 영역. T-세포 수용체를 조립하는 데 사용되는 유전자 분절 중 하나. 각각의 개체는 이러한 영역의 상당한 수의 상이한 변형을 가져서 각각의 개체가 매우 다양한 상이한 TCR을 갖는 T-세포가 되게 한다.
다양화: 서열이 다양화되는 과정.
DNA: 데옥시리보핵산. 유전자 및 단백질을 암호화하는 유전 물질을 형성하는 분자의 화학 명칭.
내인성: 세포 내로부터 유래된 물질.
진핵생물 조건 조절 요소: 정의된 조건 하에서 유도 또는 억제될 수 있는, 프로모터의 활성도에 영향을 줄 수 있는 DNA 서열.
진핵생물 프로모터: RNA 중합효소 결합 부위 및 반응 요소를 암호화하는 DNA 서열. 프로모터 영역의 서열은 RNA 중합효소 및 전사 인자의 결합을 제어하고, 따라서 프로모터는 관심대상 유전자가 발현될 장소 및 시기의 결정에 중요한 역할을 한다.
진핵생물 종결인자/신호 종결인자: RNA 중합효소 II와 회합되어 전사의 종결 과정을 촉발하는 단백질 인자에 의해서 인식되는 DNA 서열. 그것은 또한 폴리-A 신호를 암호화한다.
FACS/유세포 분석법: 형광-활성화 세포 분류. 유세포 분석법은 개별 세포가 특이적 세포 표면 및 세포내 마커의 발현에 대해서 분석될 수 있는 분석 기술이다. 이 기술의 변형인 세포 분류는 마커의 정의된 세트를 보유한 세포가 추가 분석을 위해서 검색되는 것을 가능하게 한다.
플립파제: 빵 효모 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae)의 2μm 플라스미드로부터 유래된 리콤비나제(플립파제, Flp)
이종특이적 리콤비나제 부위: 2개의 DNA 분자의 크로스오버를 촉진시키기 위해서 리콤비나제 효소에 의해서 인식되는 DNA 서열.
HLA I: 인간 백혈구 항원 클래스 I. 모든 유핵세포에서 인간에서 발현되고, 세포 표면(여기서 그것은 T-세포 수용체에 대한 내부 단백질의, 카고 짧은 단편, 펩타이드로서 존재함)으로 외수송되는 유전자. 따라서 그것은 내재하는 단백질과 함께 잠재하는 진행 중인 감염의 단편을 제시한다. HLA I은 배양 배지에 첨가되거나, 도입된 유전 요소로부터 발현된 단백질로부터 생성되거나, 세포에 의해서 취해진 단백질로부터 생성된 카고 펩타이드로서 추가로 존재할 수 있다. HLA 클래스 I 유전자는, 상이한 개체가 제시 시에 변이로 이어지는 동일한 유전자에서의 변이를 가질 가능성이 있다는 것을 의미하는 다형성이다. HLA 클래스 II에 관련됨.
HLA II: 인간 백혈구 항원 클래스 II. 인간에서 획득 면역 반응을 조직화하고, 돕는 특이적 세포, 예를 들어 수지상 세포에서 발현되는 유전자. HLA 클래스 I에 관련됨. HLA 클래스 II 단백질은 세포 표면(여기서 이것은 T-세포 수용체에 대한 외부 단백질의, 카고 짧은 단편, 펩타이드로서 존재함)으로 외수송된다. 따라서 그것은 내재하는 단백질과 함께 잠재하는 진행 중인 감염의 단편을 제시한다. HLA II는 배양 배지에 첨가되거나, 도입된 유전 요소로부터 발현된 단백질로부터 생성되거나, 세포에 의해서 취해진 단백질로부터 생성된 카고 펩타이드로서 추가로 존재할 수 있다. HLA 클래스 II 유전자는, 상이한 개체가 제시 시에 변이로 이어지는 동일한 유전자에서의 변이를 가질 가능성이 있다는 것을 의미하는 다형성이다.
상동 아암: 보체 상동 아암에 대해서 유사한 동일한 서열을 가져서, 세포 과정, 상동 직접 수선에 의해서 2개의 DNA 분자의 교환을 촉진시키는 DNA의 스트레치.
면역 감시: 면역계가 감염, 악성종양 또는 잠재적으로 병원성인 변경을 검출하고, 이에 의해서 활성화되는 과정.
인설레이터: 유전자가 근처 유전자의 활성화 또는 억압에 의해서 영향을 받는 것을 예방하는 DNA 서열. 인설레이터는 또한 침묵화된 유전자로부터 능동적으로 전사된 유전자로의 이질염색질의 확산을 예방한다.
통합: 세포의 염색체 내에서의 DNA 서열의 물리적 결찰.
내부 리보솜 유입 부위(IRES): 전사 시에, 캡-의존적 방식으로 번역의 개시를 허용하는 RAN 요소를 암호화하는 DNA 서열.
J (-분절): 결합 분절. 또한 J 영역. T-세포 수용체를 조립하는 데 사용되는 유전자 분절 중 하나. 각각의 개체는 이러한 영역의 상당한 수의 상이한 변형을 가져서 각각의 개체가 매우 다양한 상이한 TCR을 갖는 T-세포가 되게 한다.
J-C 유입 벡터: J 및 C TCR 분절을 보유하고, 전장 TCR ORF의 재구성 동안 V 공여자 벡터로부터의 서열 및 odeCDR3을 수용하는 2-성분 벡터 시스템의 벡터.
J 공여자 벡터 골격: 결합 공여자 벡터 골격. J 수용 카세트 단편이 삽입되어 J 수용 카세트 벡터를 생성하는 벡터 골격.
J 공여자 벡터: J TCR 분절을 보유하고, 이러한 분절을 전장 TCR ORF의 재구성 동안 V-C 유입 벡터에 제공하는 2-성분 벡터 시스템의 벡터.
J 수용 카세트 단편: 결합 수용 카세트 단편. J 수용 카세트 벡터를 작제하는 데 사용되는 C-부분을 보유하는 클로닝 단편.
J 수용 카세트 벡터: 결합 수용 카세트 벡터. J 분절 부분이 삽입되어 J 공여자 벡터를 생성하는, C-부분을 보유하는, 벡터.
J 분절 부분: 결합 분절 부분. J 수용 카세트 벡터 내에 삽입되어 J 공여자 벡터를 생성시키는 J 유전자 분절의 일부를 보유하는 DNA 작제물.
K는 Keto를 나타내는 뉴클레오타이드 암호(K = G 또는 T)
코작 서열: 번역의 효율적인 개시를 위해서 요구되는 짧은 서열.
M은 aMino를 나타내는 뉴클레오타이드 암호(M = A 또는 C)
주요 HLA 클래스 I: 유전자 HLA-A, HLA-B 및 HLA-C를 포함하는 APX의 패밀리.
매칭된: 두 성분이 상보성 성분 사이의 상호작용을 유도 및 제한하는 유전 요소를 암호화하는 경우.
메가뉴클레아제 인식 부위: 일반적으로 메가뉴클레아제라고 지칭되는, 엔도데옥시리보뉴클레아제에 의해서 인식되는 DNA 서열.
이동성 유전 요소: DNA와 트랜스포사제 효소의 활성도의 통합을 허용할 수 있는 DNA 서열.
N은 4g0 aNy 뉴클레오타이드를 나타내는 뉴클레오타이드 암호(N = A, T, C 또는 G)
네이티브: 세포에서 자연 발생하는 엔티티
음성 선택 마커: 상기 마커-보유 벡터를 보유하는 벡터 및/또는 숙주 유기체의 음성 선택을 부여하는 선택 가능한 마커.
odeCDR3: 상보성 결정 영역을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스. 전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서 2-성분 벡터 시스템과 함께 사용되는, 종결 오버행을 갖는 CDR3 유전자 서열을 보유하는 합성 작제물.
복제 기점: 복제가 개시된 벡터, 플라스미드 또는 게놈 내의 특정 서열.
ORF: 오픈 리딩 프레임. 리보솜에 의해서 단백질(폴리펩타이드)의 합성을 위해서 번역 프레임을 암호화하는 유전 물질의 스트레치.
오버행: 이중 가닥 핵산 분자의 말단에서의 단일 가닥 서열. 점착성 또는 응집성 단부라 종종 지칭됨
PCR: 특이적 표적 DNA 분자가 기하급수적으로 증폭되는 중합효소 연쇄 반응.
펩타이드: 6 내지 30개 아미노산 길이의 아미노산의 짧은 스트링.
표현형 분석: 세포의 관찰 가능한 특징의 분석.
플라스미드: 유전학적 작제물은 염색체, 전형적으로는 박테리아 또는 원생동물의 세포질 내의 작은 원형 DNA 가닥과 독립적으로 복제할 수 있다.
다형성: 동일한 유전자의 상이한 대립유전자의 존재를 통해서 동일한 종의 개체에서 상이한 형태로 존재함.
폴리펩타이드: 3-차원 구조를 형성하는, 펩타이드의 스트레치로 이루어진 단백질.
양성 선택 마커: 상기 마커-보유 벡터를 보유하는 벡터 및/또는 숙주 유기체의 양성 선택을 부여하는 선택 가능한 마커.
프라이머: 예를 들어, PCR 동안 표적 DNA 서열의 특이적 인식을 허용하는 짧은 DNA 서열.
프로모터: 유전자 발현의 제어된 개시를 위한 조절 DNA 요소.
리콤비나제: 유전자 재조합을 매개하는 효소.
재구성: 본 발명에서, 재구성은 TCR ORF를 조립하기 위한 TORES 및 TORES2의 작동을 기재한다. '재구성 반응'은 이러한 작동이 수반되는 반응 믹스 및 열순환 반응이다.
리포터 요소: 이러한 요소를 보유하는 유기체 또는 벡터에서 보고된 신호를 매개하는 유전 요소. 양성 또는 음성 선택 마커로서 사용될 수 있음.
제한 효소 절단 서열: 상기 제한 효소의 인식 서열에 대해서 내인성 또는 내인성일 수 있는, 제한 효소에 의해서 절단되는 유전자 서열
제한 효소 인식 서열: 제한 효소에 의해서 인식 및 맞물리는 유전자 서열.
선택 가능한 마커: 인공적인 선택 방법에 적합한 특질을 부여하는 DNA 서열.
슬라이스 수용자 부위: 인트론 AM, APX CM 또는 표면 상에 TCRsp를 갖는 세포와의 상호작용을 위한 친화성 시약, 또는 TCRsp 기반 시약의 3' 단부의 DNA 서열.
슬라이스 공여자 부위: 인트론의 5' 단부에서의 DNA 서열.
자살 유전자: 상기 유전자를 보유한 숙주 유기체 내에서 세포사를 매개할 유전자. 양성 또는 음성 선택 마커로서 사용될 수 있음.
합성적: 인공적으로 생성된 엔티티.
T-세포: T 림프구. 표면 상에서 T-세포 수용체를 발현하는 백혈구. 자신의 신체와 반응하지 않지만 감염 및 악성종양을 인식하고, 동일한 종의 대부분의 구성원으로부터의 이식편을 거부하도록 면역계에 의해서 선택됨.
TCR: T-세포 수용체. 림프구 호출된 T-림프구의 하위군에 의해서 발현된 친화성 분자. 인간에서 TCR은 바이러스 또는 박테리아 감염 또는 암성 세포로부터의 단편을 비롯한, APX CM 또는 APX AM에 의해서 제시된 카고를 인식한다. 따라서, TCR 인식은 획득 면역계의 통합된 부분이다. TCR은 세포 표면 상에서 짝지워진 2개의 쇄로 이루어진다. 각각의 세포의 표면 상에 발현된 TCR은 다양한 유전자의 큰 풀로부터 무작위로 조립되고(v, d, j 및 c 분절), 따라서 각각의 개체는 상이한 TCR의 매우 크고 다양한 레퍼토리를 발현하는 T-세포의 풀을 갖는다.
TRA: TCR 알파 암호화 유전자좌. VDJ 재조합된 TCR 쇄를 형성할 수 있는 4종의 상이한 유전자좌 암호화 유전자 중 하나. 번역된 TCR 알파 쇄 단백질은 전형적으로 번역된 TCR 베타 쇄 단백질과 짝을 이뤄 알파/베타 TCRsp를 형성한다.
TRB: TCR 베타 암호화 유전자좌. VDJ 재조합된 TCR 쇄를 형성할 수 있는 4종의 상이한 유전자좌 암호화 유전자 중 하나. 번역된 TCR 베타 쇄 단백질은 전형적으로 TCR 알파 쇄 단백질과 짝을 이뤄 알파/베타 TCRsp를 형성한다.
TRD: TCR 델타 암호화 유전자좌. VDJ 재조합된 TCR 쇄를 형성할 수 있는 4종의 상이한 유전자좌 암호화 유전자 중 하나. 번역된 TCR 델타 쇄 단백질은 전형적으로 번역된 TCR 감마 쇄 단백질과 짝을 이뤄 감마/델타 TCRsp를 형성한다.
TRG: TCR 감마 암호화 유전자좌. VDJ 재조합된 TCR 쇄를 형성할 수 있는 4종의 상이한 유전자좌 암호화 유전자 중 하나. 번역된 TCR 감마 쇄 단백질은 전형적으로 번역된 TCR 델타 쇄 단백질과 짝을 이뤄 감마/델타 TCRsp를 형성한다.
타입 IIS 제한 효소: 비대칭 DNA 서열을 인식하고, 이의 인식 서열 외부를 절단하는 제한 효소.
V (-분절): 가변 영역. 또한 V 영역. T-세포 수용체를 조립하는 데 사용되는 유전자 분절 중 하나. 각각의 개체는 이러한 영역의 상당한 수의 상이한 변형을 가져서 각각의 개체가 매우 다양한 상이한 TCR을 갖는 T-세포가 되게 한다.
V-C 유입 벡터: V 및 C TCR 분절을 보유하고, 전장 TCR ORF의 재구성 동안 J 공여자 벡터로부터의 서열 및 odeCDR3을 수용하는 2-성분 벡터 시스템의 벡터.
V 클로닝 단편: 가변 클로닝 단편. V 유전자 분절 클로닝 단편이라고도 지칭됨. V-C 유입 벡터를 작제하는 데 사용되는 V 유전자 분절의 일부를 보유하는 작제물.
V 공여자 벡터: V TCR 분절을 보유하고, 이러한 분절을 전장 TCR ORF의 재구성 동안 J-C 유입 벡터에 제공하는 2-성분 벡터 시스템의 벡터.
벡터: 벡터는 유전 정보를 보유하는 유전학적 작제물이다. 본 발명에서 벡터는 통상적으로 플라스미드 DNA 벡터를 기술한다. 벡터는 숙주 유기체에서 증식 및 선택될 수 있는 임의의 이러한 작제물을 나타낼 수 있다.
W는 Weak를 나타내는 뉴클레오타이드 암호이다(W = A 또는 T).
도면의 설명
도 1. 신속한 전장 TCR ORF 재구성을 위한 2-성분 벡터 시스템.
A)
2-성분 벡터 시스템(박스 i), 요구되는 올리고 듀플렉스 투입물(박스 ii) 및 생성된 전장 TCR ORF 벡터(박스 iii)의 중심 특징부가 도시되어 있다. 제1 성분은 선택된 TCR V(가변) 유전자 분절 및 TCR C(불변) 유전자 분절을 혼입한 V-C 유입 벡터를 나타낸다. 이러한 유입 벡터는 최종 전장 TCR ORF가 보유될 골격을 나타낸다. 따라서, 이러한 벡터 골격의 임의의 바람직한 특징부는 의도된 하류 응용에 대해서 조정된다. 보통, 이것은 적어도 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소로 표현될 것이다. 표적 전장 TCR ORF의 요구되는 V 유전자 분절 및 C 유전자 분절을 V-C 유입 벡터의 라이브러리로 선택하여 임의의 목적하는 V/C 조합물(박스 i)의 TCR ORF를 작제한다. 제2 성분은 선택된 J(결합) 유전자 분절을 함유하는, J 공여자 벡터를 나타낸다. 이러한 공여자 벡터는 J 유전자 분절을 공여하는 작용을 하여, 이러한 벡터의 골격은 반응 부산물이다. 표적 TCR ORF의 목적하는 J 유전자 분절은 라이브러리 J 공여자 벡터로부터 선택된다. 전장 TCR ORF에 요구되는 서열을 완성하기 위해서, 성숙 TCR ORF의 CDR3 영역에 상당히 상응하는 짧은 올리고 듀플렉스(박스 ii)를 합성한다. 이러한 올리고 듀플렉스는 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 제한 효소 소화에 의해서 생성된 고유한 오버행과 상용성인 단일 가닥 오버행으로 합성된다. 적절한 제한 효소 및 리가제 효소와 함께 단일-튜브 반응으로 조합되는 경우, 전장 TCR ORF는, 미리 존재하는 라이브러리로부터 선택된 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터, 및 합성된 올리고 듀플렉스에 의해서 제공된 서열로부터 재구성된다(박스 iii).
B)
TCR ORF 재구성 시스템의 전체 라이브러리 특징부의 기능을 도시한다. 단일 V-C 유입 벡터는 다양한 V-C 조합을 갖는 V-C 유입 벡터의 라이브러리(박스 i)로부터 선택된다. 이러한 선택은 선택된 TCR 쇄를 위한 요구된 V-C 조합 서열을 기초로 한다. 단일 J 유입 벡터는 암호화된 다양한 J 유전자 분절을 갖는 J 공여자 벡터의 라이브러리(박스 ii)로부터 선택된다. 이러한 선택은 V-C 유입 벡터의 것과 동일한 선택된 TCR 쇄를 위한 요구된 J 조합 서열을 기초로 한다. 마지막으로, CDR3을 암호화하는 올리고머 듀플렉스(odeCDR3)는 표적 TCR 쇄의 전장 ORF를 완성하도록 선택된다(박스 iii). 이러한 3종의 성분(박스 i, ii 및 iii)은 적절한 제한 효소 및 리가제 효소와 함께 단일 반응으로 조합된다. 반응 사이클은 단일 단계로 V-C 유입 벡터 골격 컨텍스트로 재구성된 전장 TCR ORF를 생산한다(박스 iv).
도 2. 제너릭 V-C 유입 벡터의 유전 특징부의 플라스미드 개략도.
표지된 박스로서 도시된 최소한으로 요구되는 유전 요소를 갖는 V-C 유입 벡터의 원형 플라스미드 개략도를 도시한다. 코작은 번역의 효율적인 개시에서 역할을 하는 공통 서열을 지칭한다. V-분절은 TCR 가변 생식 계열 ORF, 또는 돌연변이체/합성 ORF의 일부를 암호화하는 선택된 서열을 지칭한다. 타입 IIS 는 효소가 5' 방향으로 절단하도록 배향된 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. 타입 IIS 는 효소가 3' 방향으로 절단하도록 배향된 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. -ve 선택은 전장 TCR 재작제 반응, 또는 후속 선택 단계 동안 서열을 보유하는 플라스미드에 유해하도록 설계된 음성 선택 요소를 지칭한다. C-분절은 TCR 불변 생식 계열 ORF, 또는 돌연변이체/합성 ORF의 일부를 암호화하는 선택된 서열을 지칭한다. +ve 선택 #1은 벡터를 보유한 유기체에 선택적인 이점을 운반하는 데 사용되는 2-성분 시스템의 제1 양성 선택 마커를 지칭하며, 이것은 제2 벡터 성분(도 3 참고)의 양성 선택 마커와 상이하다. Ori는 상용성 숙주 내의 플라스미드의 증식을 위해서 사용되는 복제 기점을 지칭한다. 5' 유전 요소는 재작제된 전장 TCR의 하류 응용을 위해서 요구되는 속성을 제공하고, 재작제된 전장 TCR의 5'에 위치되어야 하는 임의의 목적하는 유전 요소, 예를 들어, 시스-작용 요소를 지칭한다. 3' 유전 요소는 재작제된 전장 TCR의 하류 응용을 위해서 요구되는 속성을 제공하고, 전장 TCR OFR의 3'에 위치되어야 하는 임의의 목적하는 유전 요소, 예를 들어, 전사 종결인자 요소를 지칭한다.
도 3. 제너릭 J 공여자 벡터의 유전 특징부의 플라스미드 개략도.
표지된 박스로서 도시된 최소한으로 요구되는 유전 특징부를 갖는 J 공여자 벡터의 원형 플라스미드 개략도를 도시한다. J 분절 부분은 TCR 결합 생식 계열 ORF, 또는 돌연변이체/합성 J 유전자 분절의 일부를 암호화하는 DNA 서열을 지칭한다. C 부분은 TCR 불변 유전자 분절의 작은 5' 부분을 지칭한다. 타입 IIS 는 효소가 5' 방향으로 절단하도록 배향된 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. 타입 IIS 는 효소가 3' 방향으로 절단하도록 배향된 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. +ve 선택 #2는 벡터를 보유한 유기체에 선택적인 이점을 운반하는 데 사용되는 2-성분 시스템의 제1 양성 선택 마커를 지칭하며, 이것은 제1 벡터 성분(도 2 참고)의 양성 선택 마커와 상이하다. Ori는 상용성 숙주 내의 플라스미드의 증식을 위해서 사용되는 복제 기점을 지칭한다.
도 4. 전장 TCR ORF를 재작제하기 위한 2-성분 벡터 시스템의 유전자 입력물, 부산물 중간체 및 생성물의 일반적인 설명.
벡터 시스템의 2종의 성분(a 및 b), 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(c)가 도시되어 있고, 이러한 3종의 성분이 타입 IIS 제한 효소 및 리가제와 함께 단일 반응으로 조합되는 경우, 2종의 반응 부산물(d 및 e), 2종의 반응 중간체(f 및 g) 및 1종의 반응 생성물(h)이 생성된다. 2-성분 시스템의 입력 벡터 및 생성물을 표지된 박스로서 도시된 유전자 요소를 갖는 원형 플라스미드 도식으로 도시하고; 부산물 또는 중간체를 나타내는 개방 플라스미드 벡터는 표지된 박스로서 도시된 비원형 플라스미드이고; 선형 DNA를 유전 요소를 기술하는 표지된 박스의 시리즈로서 도시한다.
a) 도 2에 도시된 바와 같은 제너릭 V-C 유입 플라스미드.
b) 도 3에 도시된 바와 같은 제너릭 J 공여자 플라스미드.
c) 2개의 단일 가닥 DNA 오버행, 오버행 1-5' 및 오버행 1-3'가 측접된 CDR3 서열을 함유하는 DNA 듀플렉스. 오버행 1-5'는 개방 V-C 유입 벡터 중간체(g) 내의 오버행 1-3'와 상용성이다. 오버행 2-3'는 공여자 벡터 단편 중간체(f) 내의 오버행 2-5'와 상용성이다.
d) 타입 IIS 제한 효소에 의한 V-C 유입 벡터(a)의 소화는 -ve 선택 요소 및 타입 IIS 및 타입 IIS 요소를 함유하는 선형 DNA V-C 유입 벡터 반응 부산물을 초래한다.
e) 타입 IIS 제한 효소에 의한 J 공여자 벡터(b)의 소화는 절제된 J 공여자 벡터 단편 중간체(f)에 보유된 것을 제외하고는 모체 플라스미드의 모든 유전 요소를 함유하는 비원형 플라스미드 부산물을 초래한다.
f) 타입 IIS 제한 효소에 의한 J 공여자 벡터(b)의 소화는 단일 가닥 DNA 오버행, 오버행 2-5' 및 오버행 3-3'이 측접된 J 분절 부분 및 C 부분을 함유하는 선형 DNA 단편을 초래한다. 오버행 2-5'는 CDR3 DNA 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(c) 내의 오버행 2-3'와 상용성이다. 오버행 3-3'는 개방 V-C 유입 벡터 중간체(g) 내의 오버행 3-5'와 상용성이다.
g) 타입 IIS 제한 효소에 의한 V-C 유입 벡터(a)의 소화는 절제된 선형 DNA V-C 유입 벡터 반응 부산물(d)에 보유된 것을 제외하고는 모체 플라스미드의 모든 유전 요소를 함유하는 비원형 플라스미드 중간체를 초래한다. 소화는 2개의 단일 가닥 DNA 오버행, 오버행 1-3' 및 오버행 3-5'를 추가로 생성시킨다. 오버행 1-3'는 CDR3 DNA 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(c) 내의 오버행 1-5'와 상용성이다. 오버행 3-5'는 J 공여자 벡터 단편 중간체(f) 내의 오버행 3-3'와 상용성이다.
h) 모든 3종의 상용성 단일-가닥 DNA 오버행의 결찰은 원형 플라스미드로서 전장 TCR ORF 벡터를 초래한다. 이러한 플라스미드는 절제된 V-C 유입 벡터 반응 부산물(d)를 제외하고는 모체 V-C 유입 벡터(a)의 모든 유전 요소를 함유한다. 또한, 전장 TCR ORF 벡터는 CDR3 DNA 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(c)로부터의 CDR3 서열 및 J 공여자 벡터 단편 반응 중간체로부터의 J 분절 부분 및 C 부분을 혼입한다. 화살표는 상용성 단일-가닥 DNA 오버행 1, 2 및 3 사이의 결찰의 근사 지점을 나타낸다. 결찰 지점 1은 각각 V-C 유입 벡터 반응 중간체(g) 및 CDR3 DNA 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(c)에 의해서 제공된 1-3' 및 1-5' 요소로 구성된다. 결찰 지점 2는 각각 CDR3 DNA 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(c) 및 J 공여자 벡터 단편 반응 중간체(f)에 의해서 제공된 2-3' 및 2-5' 요소로 구성된다. 결찰 지점 3은 각각 J 공여자 벡터 단편 반응 중간체(f) 및 V-C 유입 벡터 반응 중간체(g)에 의해서 제공된 3-3' 및 3-5' 요소로 구성된다.
도 5 V-C 유입 벡터의 작제를 위한 V 클로닝 단편의 배열
실시예 1 내지 4에 기술된 바와 같은 인간 TRA 및 TRB TCR 쇄를 위한 TORES의 V-C 유입 벡터를 조립하는 데 사용하기 위한 V 클로닝 단편의 도면을 도시한다.
V 클로닝 단편은 클로닝 단편의 PCR-매개된 증폭을 용이하게 하기 위해서 5' 및 3' 단부에 고유한 프라이머 결합 서열이 측접되어 있다. BbsI 부위는 V-C 유입 벡터의 조립에 사용되는 특이적 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 나타내고, 여기서 는 인식 부위가 부위의 3' 방향에서 절단되도록 배향된 것을 나타내고, 는 그 부위가 5' 방향에서 절단되도록 배향된 것을 나타낸다. BbsI 부위는 암호화된 코작 서열의 5'를 절단하여 오버행*1을 생성시킨다. BsaI 부위는 절단하여 NotI 5' 단편 내에 5' NotI 오버행을 생성시킨다. 오버행*1 및 5' NotI 오버행은 V-C 유입 벡터의 조립 시에 각각 소화된 V-C 유입 벡터 골격의 오버행*1', 및 소화된 C 클로닝 단편의 3' NotI 오버행과 궁극적으로 결찰된다. NotI 5' 단편은 NotI 인식 서열의 6 뉴클레오타이드 5' 단편을 나타내고, 여기서 NotI는 음성 선택 마커로서 작용하여 TORES의 작동 시에 모체 V-C 유입 벡터를 제거한다. 완성된 NotI 인식 부위는 C 클로닝 단편에 의해서 제공된, 3' NotI 단편으로 재구성된다. V-분절은 최종 V-C 유입 벡터에 의해서 암호화될 TCR V 유전자 분절을 나타내고, 주어진 V 분절의 ATG 시작 코돈에서부터 CDR3 영역의 가장자리를 획정하는 V 분절의 마지막 Cys 코돈까지 암호화한다. BsaI 부위 는 전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서 TORES 시스템의 작동 동안 사용되는 타입 IIS 제한 효소 인식 서열이다. BsaI 효소의 작용(여기서 그 부위는 5' 방향에서 절단하도록 배향됨)은, 각각의 V 분절의 마지막 Cys 코돈의 3개의 뉴클레오타이드 및 그 Cys 코돈에 선행된 코돈의 제3 뉴클레오타이드를 포함하는 V 분절의 3' 단부에 오버행 1의 생성을 초래한다. 이러한 오버행은 주어진 TORES 세트에서 모든 V 분절 중에서 표준화된다. 궁극적으로, V 분절의 3'에서 오버행 1은 전장 TCR ORF의 재구성에 대한 TORES 시스템의 작동 시에 5' odeCDR3에서 오버행 1과 결찰된다. 모든 sp는 타입 IIS 인식 서열과 표적 오버행 서열 간의 적절한 이격을 생성시키거나, 또는 효율적인 작용을 위한 NotI 인식 및 절단 부위를 이격시키기 위한 하나 이상의 뉴클레오타이드의 첨가를 나타낸다.
도 6 V-C 유입 벡터의 작제를 위한 C 클로닝 단편의 배열
실시예 1 내지 4에 기술된 바와 같은 인간 TRA 및 TRB TCR 쇄를 위한 TORES의 V-C 유입 벡터를 조립하는 데 사용하기 위한 C 클로닝 단편의 도면을 도시한다.
C 클로닝 단편은 클로닝 단편의 PCR-매개된 증폭을 용이하게 하기 위해서 5' 및 3' 단부에 고유한 프라이머 결합 서열이 측접되어 있다. BbsI 부위는 V-C 유입 벡터의 조립에 사용되는 특이적 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 나타내고, 여기서 는 인식 부위가 부위의 3' 방향에서 절단되도록 배향된 것을 나타내고, 는 그 부위가 5' 방향에서 절단되도록 배향된 것을 나타낸다. BbsI 부위는 절단하여 NotI 3' 단편 내에 3' NotI 오버행을 생성시킨다. BsaI 부위는 C 분절의 정지 코돈의 3'를 절단하여 C 분절의 3' 단부에 오버행*2를 생성시킨다. 오버행*2 및 3' NotI 오버행은 V-C 유입 벡터의 조립 시에 각각 소화된 V-C 유입 벡터 골격의 오버행*2', 및 소화된 V 클로닝 단편의 5' NotI 오버행과 궁극적으로 결찰된다. NotI 3' 단편은 NotI 인식 서열의 6 뉴클레오타이드 3' 단편을 나타내고, 여기서 NotI는 음성 선택 마커로서 작용하여 TORES의 작동 시에 모체 V-C 유입 벡터를 제거한다. 완성된 NotI 인식 부위는 V 클로닝 단편에 의해서 제공된, 5' NotI 단편으로 재구성된다.
C-분절은 최종 V-C 유입 벡터에 의해서 암호화될 TCR C 유전자 분절을 나타내고, C 유전자 분절의 제1 Glu 코돈의 사이토신 잔기 5'에서부터 정지 코돈까지 암호화한다. BsaI 부위는 전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서 TORES 시스템의 작동 동안 사용되는 타입 IIS 제한 효소 인식 서열이다. BsaI 효소의 작용(여기서 부위는 3' 방향에서 절단하도록 배향됨)은 C 분절의 5' 단부에 오버행 3의 생성을 초래한다. 이러한 오버행은 주어진 TORES 세트에서 모든 C 분절 중에서 표준화된다. 궁극적으로, C 분절의 5'에서 오버행 3은 전장 TCR ORF의 재구성에 대한 TORES 시스템의 작동 시에 J 공여자 벡터의 3' C 부분에서 오버행 3과 결찰된다. 모든 sp는 타입 IIS 인식 서열과 표적 오버행 서열 간의 적절한 이격을 생성시키거나, 또는 효율적인 작용을 위한 NotI 인식 및 절단 부위를 이격시키기 위한 하나 이상의 뉴클레오타이드의 첨가를 나타낸다.
도 7 V-C 유입 벡터의 작제를 위한 V-C 유입 벡터 골격의 배열
실시예 1 내지 4에 기술된 바와 같은 인간 TRA 및 TRB TCR 쇄를 위한 TORES의 V-C 유입 벡터를 조립하는 데 사용하기 위한 V-C 유입 벡터 골격의 도면을 도시한다.
환형 플라스미드 DNA는 복제 기점(Ori) 및 양성 선택 마커 #1을 함유한다. 이러한 선택 마커는, 조립 동안 V-C 유입 벡터 골격 및 V-C 유입 벡터의 클론을 단리하는 경우 형질전환된 숙주의 선택을 위해서 그리고 또한 TORES의 작동 동안 전장 TCR ORF를 함유하는 벡터의 선택을 위해서 사용된다. 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소는 TORES 작동에 의한 이의 생성 후 전장 TCR ORF의 생성 후에 최종 TCR ORF 측접된 표적 요소를 암호화한다. 5' 유전 요소는 TCR 전사물의 발현을 유도하기 위해서 포유동물 프로모터 요소를 나타낼 수 있고, 3' 유전 요소는 전사 종결인자 서열을 나타낼 수 있다. ACC65I 부위는 제한 효소 인식 서열을 나타내고, 여기서 Acc65I 효소의 작용은 오버행*1'의 생성을 초래한다. 이러한 오버행*1'는 V-C 유입 벡터의 조립 동안 소화된 V 클로닝 단편에서 오버행*1과 결찰된다. XbaI 부위는 제한 효소 인식 서열을 나타내고, 여기서 XbaI 효소의 작용은 오버행*2'의 생성을 초래한다. 이러한 오버행*2'는 V-C 유입 벡터의 조립 동안 소화된 C 클로닝 단편에서 오버행*2와 결찰된다. Sp는 두 요소의 효율적인 작용을 위해서 Acc65I와 XbaI 인식 부위 사이를 이격시키기 위한 뉴클레오타이드의 첨가를 나타낸다.
도 8 J 수용 카세트 단편의 배열
실시예 2 및 3에 기술된 바와 같은 인간 TRA 및 TRB TCR 쇄를 위한 TORES의 J 공여자 벡터의 조립에 사용되는 J 수용 카세트 단편의 도면을 도시한다. J 수용 카세트 단편은 J 수용 카세트 벡터를 생성시키기 위해서 J 공여자 벡터 골격 내에 삽입된다.
J 수용 카세트 단편은, 2개의 상보성 올리고뉴클레오타이드를 어닐링하여 J 공여자 벡터 골격에 단편을 삽입하는 데 사용되는 5' 및 3' 단부에 4-뉴클레오타이드 단일 가닥 오버행을 갖는 선형 이중 가닥 DNA 작제물을 생성시킴으로써 생성된다. J 수용 카세트 단편의 5' 단부에서의 오버행*3은 소화된 J 공여자 벡터 골격의 오버행*3'와 결찰되는 반면, 3' 단부에서의 오버행*4는 소화된 J 공여자 벡터 골격의 오버행*4'와 결찰된다.
BsaI 부위는 전장 TCR ORF를 조립하기 위해서 TORES의 작동에서 사용되는 타입 IIS 제한 인식 부위를 나타낸다. BsaI 부위는 5' 방향에서 절단하도록 배향되고, C 부분 서열 상에서 작용하여 3' C 부분에서 오버행 3을 생성시킨다. BsaI 부위는 J 공여자 벡터의 J 분절 부분 상에서 작용하여 J 분절 부분의 5' 단부에 오버행 2를 궁극적으로 생성시킨다. BsaI 요소는 또한 오버행*5를 함유하는데, 이것은 J 공여자 벡터의 조립 동안 BbsI 부위 상에서의 BbsI의 작용에 의해서 생성된다.
BbsI 부위는 J 공여자 벡터를 조립하는 데 사용되는 타입 IIS 제한 인식 부위를 나타낸다. BbsI 부위는 BsaI 요소를 절단하여 오버행*5를 생성시키는 반면, BbsI # 부위는 C 부분의 5' 단부를 절단하여 오버행*6을 생성시킨다. 오버행*5 및 오버행*6은 각각 J 분절 부분의 오버행*5' 및 오버행*6'와 궁극적으로 결찰된다.
C 부분은 TORES의 작동 동안 비-회귀성 오버행의 표준화된 생성을 가능하게 하는 표적 C 유전자 분절의 작은 부분을 나타낸다. 이러한 C 부분은 J 분절 부분의 3' 단부에 궁극적으로 보유되고, TORES의 작동에서 소화된 V-C 유입 벡터에 의해서 보유된 C 분절과 결찰된 서열의 부분을 형성하여 전장 TCR ORF를 생성시킨다.
NotI 부위는 J 공여자 벡터의 생성 동안 모체 J 수용 카세트 벡터를 제거하는 데 사용되는 음성 선택 마커를 나타낸다.
모든 sp는 타입 IIS 인식 서열과 표적 오버행 서열 간의 적절한 이격을 생성시키거나, 또는 효율적인 작용을 위한 NotI 인식 및 절단 부위를 이격시키기 위한 하나 이상의 뉴클레오타이드의 첨가를 나타낸다.
도 9 J 공여자 골격의 배열
실시예 2 및 3에 기술된 바와 같은 인간 TRA 및 TRB TCR 쇄를 위한 TORES의 J 공여자 벡터의 조립에 사용되는 J 공여자 벡터 골격의 도면을 도시한다. J 수용 카세트 단편은 J 수용 카세트 벡터를 생성시키기 위해서 J 공여자 벡터 골격 내에 삽입된다.
환형 플라스미드 DNA는 복제 기점(Ori) 및 양성 선택 마커 #2를 함유한다. 이러한 선택 마커는, 조립 동안 J 공여자 벡터 골격 및 J 공여자 벡터의 클론을 단리하는 경우 형질전환된 숙주의 선택을 위해서 사용된다. 중요하게는, 이러한 양성 선택 마커는 V-C 유입 벡터 내의 양성 선택 마커 #1과 상이하여, 모체 J 공여자 벡터는 TORES의 작동 동안 #1에 대한 양성 선택 하에서 제거되어 V-C 유입 벡터 골격의 맥락에서 전장 TCR ORF를 생성시킨다.
EcoRI 부위는 제한 효소 인식 서열을 나타내고, 여기서 EcoRI 효소의 작용은 오버행*3'의 생성을 초래한다. 이러한 오버행*3'는 J 수용 카세트 벡터의 조립 동안 어닐링된 J 수용 카세트 단편에서 오버행*3과 결찰된다. XboI 부위는 제한 효소 인식 서열을 나타내고, 여기서 XboI 효소의 작용은 오버행*4'의 생성을 초래한다. 이러한 오버행*4'는 J 수용 카세트 벡터의 조립 동안 어닐링된 J 수용 카세트 단편에서 오버행*4와 결찰된다. Sp는 두 요소의 효율적인 작용을 위해서 Acc65I와 XbaI 인식 부위 사이를 이격시키기 위한 뉴클레오타이드의 첨가를 나타낸다.
도 10 J 수용 카세트 벡터의 배열
실시예 2 및 3에 기술된 바와 같은 인간 TRA 및 TRB TCR 쇄를 위한 TORES의 J 공여자 벡터의 조립에 사용되는 J 공여자 벡터 골격의 도면을 도시한다. J 수용 카세트 벡터는 J 수용 카세트 단편의 J 공여자 벡터 골격 내로의 삽입에 의해서 생성된다.
환형 플라스미드 DNA는 복제 기점(Ori) 및 양성 선택 마커 #2를 함유한다. 이러한 선택 마커는, 조립 동안 J 공여자 벡터 골격 및 J 공여자 벡터의 클론을 단리하는 경우 형질전환된 숙주의 선택을 위해서 사용된다. 중요하게는, 이러한 양성 선택 마커는 V-C 유입 벡터 내의 양성 선택 마커 #1과 상이하여, 모체 J 공여자 벡터는 TORES의 작동 동안 #1에 대한 양성 선택 하에서 제거되어 V-C 유입 벡터 골격의 맥락에서 전장 TCR ORF를 생성시킨다.
BsaI 부위는 전장 TCR ORF를 조립하기 위해서 TORES의 작동에서 사용되는 타입 IIS 제한 인식 부위를 나타낸다. BsaI 부위는 5' 방향에서 절단하도록 배향되고, C 부분 서열 상에서 작용하여 3' C 부분에서 오버행 3을 생성시킨다. BsaI 부위는 J 공여자 벡터의 J 분절 부분 상에서 작용하여 J 분절 부분의 5' 단부에 오버행 2를 궁극적으로 생성시킨다. BsaI 요소는 또한 오버행*5를 함유하는데, 이것은 J 공여자 벡터의 조립 동안 BbsI 부위 상에서의 BbsI의 작용에 의해서 생성된다.
BbsI 부위는 J 공여자 벡터를 조립하는 데 사용되는 타입 IIS 제한 인식 부위를 나타낸다. BbsI 부위는 BsaI 요소를 절단하여 오버행*5를 생성시키는 반면, BbsI 부위는 C 부분의 5' 단부를 절단하여 오버행*6을 생성시킨다. 오버행*5 및 오버행*6은 각각 J 분절 부분의 오버행*5' 및 오버행*6'와 궁극적으로 결찰된다.
C 부분은 TORES의 작동 동안 비-회귀성 오버행의 표준화된 생성을 가능하게 하는 표적 C 유전자 분절의 작은 부분을 나타낸다. 이러한 C 부분은 J 분절 부분의 3' 단부에 궁극적으로 보유되고, TORES의 작동에서 소화된 V-C 유입 벡터에 의해서 보유된 C 분절과 결찰된 서열의 부분을 형성하여 전장 TCR ORF를 생성시킨다.
NotI 부위는 J 공여자 벡터의 생성 동안 모체 J 수용 카세트 벡터를 제거하는 데 사용되는 음성 선택 마커를 나타낸다.
모든 sp는 타입 IIS 인식 서열과 표적 오버행 서열 간의 적절한 이격을 생성시키거나, 또는 효율적인 작용을 위한 NotI 인식 및 절단 부위를 이격시키기 위한 하나 이상의 뉴클레오타이드의 첨가를 나타낸다.
도 11 J 분절 부분의 배열
실시예 2 및 3에 기술된 바와 같은 인간 TRA 및 TRB TCR 쇄를 위한 TORES의 J 공여자 벡터의 조립에 사용되는 J 분절 부분의 도면을 도시한다. J 분절 부분은 J 수용 카세트 벡터 내에 삽입되어 J 공여자 벡터를 생성시킨다.
상보성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 어닐링하여 말단 중 하나에 단일 가닥 오버행을 갖는 선형 이중 가닥 DNA 작제물을 형성하는 것은 J 분절 부분을 생성시킨다. 5' 말단에서의 오버행*5'는 BbsI로 소화된 J 수용 카세트 벡터 내에 생성된 오버행*5와 어닐링된다. 3' 말단에서의 오버행*6'는 BbsI로 소화된 J 수용 카세트 벡터 내에 생성된 오버행*6과 어닐링된다.
J 분절 부분은 표적 J 유전자 분절 서열을 나타낸다. 작제될 공여자 벡터의 스타일(즉, 짧거나 김)에 따라서, J 분절 부분의 5' 가장자리는 상이하게 획정된다. 짧은 J 공여자 벡터의 경우, J 분절 부분의 5' 가장자리는, 전장 TCR ORF의 J 부분과 CDR3 부분 사이의 정규(canonical) 가장자리를 획정하는 데 사용되는 Phe-Ala/Gly 또는 Trp-Gly 모티프라고 정의된다. 긴 J 공여자 벡터의 경우, J 분절 부분의 5' 가장자리는 Phe-Ala/Gly 또는 Trp-Gly 모티프의 10 내지 12개의 뉴클레오타이드 5'에 연장된다. 이것은 J 공여자 벡터에 의해서 암호화된 전체 TCR ORF의 부분을 연장하고, 이에 반해서, TORES의 작동 시에 전장 TCR ORF를 작제하는 데 요구되는 odeCDR3의 길이를 단축시킨다. J 분절 부분의 3' 단부는, C 단편의 제1 뉴클레오타이드를 나타내는, 단일 아데닌 잔기(A)로 암호화된다. 이러한 아데닌은 J 수용 카세트 벡터로부터 배제된다.
도 12 재구성된 모델 TCR TRA/TRB 쌍의 특이성의 검증
HLA-A2*01-제한된 HCMV pp65 유래 항원에 대해서 특이성을 갖는 모델 TRA/TRB TCR 쇄 쌍을 실시예 7에 기재된 바와 같은 TORES 시스템을 사용하여 재구성하였다. 2개의 TRA 및 TRB 플라스미드 생성물을 CD3 성분을 구성적으로 발현하지만, TCR TRA 쇄 및 TRB 쇄의 내인성 발현이 결핍된 인간 세포주에 일시적으로 형질주입하였다. 형질주입 48시간 후, 세포를 CD3, TCR알파/베타 및 특이적 HLA-A2*01-NLVPMVATV 사량체에 대한 항체로 처리하고, 유세포 분석법으로 분석하였다. 모델 TCR 쌍은 CD3 및 TCR알파/베타 항체로의 양성 염색에 의해서 나타나는 바와 같이 세포 표면 상에 제시되었다(좌측, 상부 패널). 모델 TCR 쌍은 또한 HLA-A2*01-NLVPMVATV 사량체 시약에 대해서 양성 염색을 나타내었는데(좌측, 하단 패널), 이는 결합의 예측된 특이성을 나타낸다. TRA 및 TRB 플라스미드 작제물의 무관한 쌍을 또한 빈(empty) 벡터(최우측 패널)로서 동시에 형질주입시켰다. 무관한 TCR은 CD3 및 TCR알파/베타 항체(중심, 상부 패널)에 대한 양성 염색에 의해서 나타나는 바와 같이, 세포 표면 상에 존재하였지만, HLA-A2*01-NLVPMVATV 사량체 시약(중심, 하부 패널)에 대한 결합을 나타내지 않았다. 빈 벡터 형질주입된 세포는 CD3 또는 TCR알파/베타 항체, 또는 HLA-A2*01-NLVPMVATV 사량체 시약에 대한 염색을 나타내지 않았다.
도 13 인간 말초 혈액으로부터의 TCR TRA/TRB 쇄 쌍의 세트의 식별 및 재구성을 위한 작업 흐름
인간 시편으로부터 포획된 네이티브 TCR TRA/TRB 쇄 쌍의 재구성을 위한 TORES 시스템의 사용을 입증하기 위해서, 인간 PBMC 분획으로부터의 사량체-양성 세포의 단일-세포 분류로부터의 서열 정보의 포획을 통해서 HLA-B*07:02 제한된 HCMV pp65 항원, TPRVTGGGAM에 대해서 특이적인 TCR의 세트를 생성시켰다. 이 과정을 실시예 8에 기재한다.
i) HLA-B*07:02 대립유전자를 갖는 공여자로부터의 PBMC 분획을 HLA-B*07:02-TPRV 사량체 시약으로 염색한다. 사량체에 대해서 양성 염색을 나타내는 단일 CD8+ T-세포를 FACS에 의해서 단일 PCR 튜브에 넣는다.
ii) 단일 세포 함유 튜브를, TRA 쇄 및 TRB 쇄 둘 다에 대해서 모든 발현된 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절에 고정된 프라이머 세트와 함께 역전사 반응에 적용하였다.
iii) TRA 쇄 및 TRB 쇄에 대해서 독립적으로, 모든 발현된 V 유전자 분절 및 C 유전자 분절에 여전히 고정된 내부 프라이머의 세트와 함께 역전사 생성물 상에서 네스티드(nested) PCR 반응을 수행하였다.
iv) 네스티드 PCR 생성물을 생어 서열결정에 적용한다.
v) PCR 생성물 서열을 인간 생식계열 TCR 유전자 분절의 라이브러리에 대해서 정렬하여 각각의 증폭된 TCR 쇄에 대한 V 및 J(및 C) 유전자 분절 사용을 결정한다. 5' Cys 코돈에서 3' Phe-Ala/Gly 또는 Trp-Gly 모티프까지의 CDR3 서열을 결정한다.
vi) 재구성될 각각의 TRA 및 TRB 쇄의 결정된 V 유전자 분절 및 C 유전자 분절 사용에 상응하는 TORES 라이브러리로부터 V-C 유입 벡터를 선택한다.
vii) 재구성될 각각의 TRA 및 TRB 쇄의 결정된 J 유전자 분절 사용에 상응하는 TORES 라이브러리로부터 J 공여자 벡터를 선택한다.
viii) 재구성될 각각의 TRA 및 TRB 쇄로부터 결정된 CDR3 영역에 상응하는 odeCDR3을 합성한다.
ix) 선택된 V-C 유입 벡터, J 공여자 벡터 및 합성된 odeCDR3을 함유하는, 재구성될 각각의 TRA 및 TRB TCR을 위해서 독립적인 제한 효소(RE)/ 리가제 연쇄 반응을 조립한다.
x) RE/리가제 연쇄 반응 생성물을 박테리아 내에서 형질전환시키고, 제1 양성 선택 마커(즉, V-C 유입 벡터 골격)를 위한 항생제 선택 하에 둔다.
xi) 클론을 증식시키고, 최종 전장 TCR ORF의 생어 서열결정에 의해서 확인한다.
도 14 인간 말초 혈액으로부터 포획되고, TORES로 재구성된 TCR TRA/TRB 쇄 쌍의 세트에 대한 특이성의 검증
6개의 TCR TRA/TRB 쇄 쌍의 세트를 인간 말초 혈액으로부터 포획하고, 도 13에 도시되고, 실시예 8에 기재된 작업 흐름을 통해서 재구성하였다. 6개의 TCR 쌍은 단일 CD8+ T-세포를 단리시키는 데 사용되는 B*07:02-TPRV 사량체 시약에 대해서 예측된 특이성을 가졌다. 6개의 포획된 쌍, 무관한 TCR 쇄 쌍 및 빈 벡터 대조군 각각을 CD3 성분을 발현하지만 TCR TRA 쇄 및 TRB 쇄의 내인성 발현이 결핍된 인간 세포주에 일시적으로 형질주입하였다. 형질주입 48시간 후, 유세포 분석을 사용하여 세포를 CD3, TCR 알파 및 베타 쇄에 대한 항체로 염색하였고, 재구성되고 발현된 TCR의 특이성을 특이적 HLA-B*07:02-TPRV 사량체 시약에 의해서 확인하였다. 데이터를 등고선 플롯으로 제공한다. 각각의 패널은 X-축 상에 CD3 신호를 나타내고 Y-축 상에 HLA-B*07:02-TPRV 사량체를 나타낸다. 각각의 패널의 우측 하부의 삽도는 사량체 염색도의 임의 단위로서 CD3 음성 세포에 대한 CD3 양성 세포의 HLA-B*07:02-TPRV 사량체 신호의 비이다. 제시된 모든 6개의 TCR 쇄 쌍은 무관한 TCR 쌍 대조군과 비교할 때 약간의 특이적 사량체 염색도를 나타낸다.
도 15 CDR3-다양화된 TCR 쇄를 생성시키기 위한 TORES의 작동
다양화된 CDR3 삽입부를 갖는 전장 TCR 쇄를 생성시키기 위해서 사용되는 경우 TORES의 개략적인 표현을 도시한다. 모체 TCR은 V-J-C 사용 및 정의된 CDR3 영역 서열로 정의된다. 상응하는 단일 V-C 유입 벡터(박스 i) 및 단일 J 공여자 벡터(박스 ii)가 반응 튜브에 배치된다. 암호화된 아미노산 서열을 변화시킨 정의된 위치적 뉴클레오타이드 축중 및/또는 점 돌연변이발생을 갖는 odeCDR3의 풀이 합성된다(박스 iii). 이러한 CDR3 풀은, 생식 계열 V-J-C 사용과 함께 전장 TCR ORF CDR3을 함유하는 '합성' CDR3을 생성시키도록, 정의된 odeCDR3 프레임워크의 경계부 내에 완전 무작위화된 CDR3 서열을 포함할 수 있다. 이러한 3종의 성분(박스 i, ii 및 iii)은 적절한 제한 효소 및 리가제 효소와 함께 단일 반응으로 조합된다. 반응 사이클은 단일 단계로, V-C 유입 벡터 골격 컨텍스트(박스 iv)로 포함된 변이체 odeCDR3의 수에 비례하는, 다수의 변이체 재구성된 전장 TCR ORF를 생성시킨다.
도 16 제한된 CDR3 축중을 사용한 단일 라운드의 TCR 쇄 다양화는 넓은 스펙트럼의 표적 친화성을 갖는 TCR 세트를 생성시킨다
실시예 7에 기재된 바와 같은 HCMV pp65 유래 항원에 대한 특이성을 갖는 모델 TRA/TRB TCR 쇄 쌍의 TRA 쇄를 도 15에 제공되고, 실시예 9에 기재된 도식에 따른 CDR3-다양화 주기에 적용하였다. 3개의 개별 위치에서 4-배 뉴클레오타이드 축중을 사용하여 TRA 쇄 odeCDR3를 합성하였고, 이러한 3개의 위치에서 코돈 사용을 변경하였다. 생성된 반응 생성물은 모체 서열을 포함하는, 64개의 전장 TRA 쇄 변이체를 함유하였다. 64개의 TRA 쇄 각각을 클로닝하고, 서열을 확인하였다.
A) 64개의 TRA 쇄 플라스미드 각각을 모체 TRB 플라스미드와 함께 CD3 성분을 구성적으로 발현하지만, TCR TRA 쇄 및 TRB 쇄의 내인성 발현이 결핍된 인간 세포주에 형질주입하였다. 형질주입 48시간 이후에, 세포를 CD3에 대한 항체 및 HLA-A2*01-NLVPMVATV 사량체 시약으로 염색하고, 유세포 분석법에 의해서 분석하였다. 각각의 TCR 쇄 쌍 변이체의 결합 강도의 표시로서, CD3- 집단에 대한, CD3+ 집단에 대한 HLA-A2*01-NLVPMVATV 사량체 신호의 평균 형광 강도(MFI)의 비를 플로팅하였다. 화살표는 모체 TRA에 상응하는 데이터 지점을 나타낸다. 타원형은 스펙트럼의 양 단부에서의 고결합 변이체 및 비결합 변이체를 나타낸다.
B) 각각의 TRA 쇄 변이체를, CD3- 집단에 대한, CD3+에 대한 HLA-A2*01- NLVPMVATV 사량체 신호의 MFI 비, 및 1 문자 암호의, 3개의 다양한 위치(Pos1, 2 및 3) 각각에 존재하는 아미노산과 함께 표에 제공한다. 화살표는 모체 TRA에 상응하는 데이터 지점을 나타낸다. 괄호는 스펙트럼의 양 단부에서의 고결합 변이체 및 비결합 변이체를 나타낸다.
도 17 V-분절 다양화된 TCR 쇄를 생성시키기 위한 TORES의 작동
다양화된 V-분절 사용을 갖는 전장 TCR 쇄를 생성시키기 위해서 사용되는 경우 TORES의 개략적인 표현을 도시한다. 모체 TCR은 V-J-C 사용 및 정의된 CDR3 영역 서열로 정의된다. 모체 CDR3 영역 서열(박스 iii)과 상응하도록 합성된 단일 odeCDR3에서와 같이, 상응하는 단일 J 공여자 벡터(박스 ii)가 반응 튜브에 배치된다. V-C 유입 벡터의 선택물이 또한 생성물 V-분절 다양화된 전장 TCR ORF 생성물(박스 i)에서 목적하는 V- 및 C-분절에 상응하는, 반응 튜브에 첨가된다. 이러한 3종의 성분(박스 i, ii 및 iii)은 적절한 제한 효소 및 리가제 효소와 함께 단일 반응으로 조합된다. 반응 사이클은 V-C 유입 벡터 골격 컨텍스트(박스 iv)에서 단일 단계로, 포함된 변이체 V-C 유입 벡터의 수에 비례하는, 다수의 변이체 재구성된 전장 TCR ORF를 생성시킨다.
도 18 J-분절 다양화된 TCR 쇄를 생성시키기 위한 TORES의 작동
다양화된 J-분절 사용을 갖는 전장 TCR 쇄를 생성시키기 위해서 사용되는 경우 TORES의 개략적인 표현을 도시한다. 모체 TCR은 V-J-C 사용 및 정의된 CDR3 영역 서열로 정의된다. 모체 CDR3 영역 서열(박스 iii)과 상응하도록 합성된 단일 odeCDR3에서와 같이, 상응하는 단일 V-C 유입 벡터(박스 i)가 반응 튜브에 배치된다. J 공여자의 선택물이 또한 생성물 J-분절 다양화된 전장 TCR ORF 생성물(박스 ii)에서 목적하는 J 분절에 상응하는, 반응 튜브에 첨가된다. 이러한 3종의 성분(박스 i, ii 및 iii)은 적절한 제한 효소 및 리가제 효소와 함께 단일 반응으로 조합된다. 반응 사이클은 V-C 유입 벡터 골격 컨텍스트(박스 iv)에서 단일 단계로, 포함된 변이체 J 공여자 벡터의 수에 비례하는, 다수의 변이체 재구성된 전장 TCR ORF를 생성시킨다.
도 19 V/J-분절 다양화된 TCR 쇄를 생성시키기 위한 TORES의 작동
다양화된 V- 및 J-분절 사용을 갖는 전장 TCR 쇄를 생성시키기 위해서 사용되는 경우 TORES의 개략적인 표현을 도시한다. 모체 TCR은 V-J-C 사용 및 정의된 CDR3 영역 서열로 정의된다. 모체 CDR3 영역 서열과 상응하도록 합성된 상응하는 단일 odeCDR3(박스 iii). V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 선택물이 생성물 V/J-분절 다양화된 전장 TCR ORF 생성물(박스 ii)에서 목적하는 V- (C-) 및 J-분절의 조합물에 상응하는, 반응 튜브에 첨가된다. 이러한 3종의 성분(박스 i, ii 및 iii)은 적절한 제한 효소 및 리가제 효소와 함께 단일 반응으로 조합된다. 반응 사이클은 V-C 유입 벡터 골격 컨텍스트(박스 iv)에서 단일 단계로, 포함된 것으로부터 가능한 변이체 V-C 및 J 공여자 벡터 조합물의 수에 비례하는, 다수의 변이체 재구성된 전장 TCR ORF를 생성시킨다.
도 20. TORES2 V-Cα 유입 벡터 및 V-Cβ 유입 벡터의 유전 특징부의 개략도
표지된 박스로서 도시된 최소한으로 요구되는 유전 요소를 갖는 V-Cα(a) 유입 벡터 및 V-Cβ(b) 유입 벡터의 원형 플라스미드 개략도를 도시한다. 코작은 번역의 효율적인 개시에서 역할을 하는 공통 서열을 지칭한다. V-분절은 TCR 가변 생식 계열 ORF, 또는 돌연변이체/합성 ORF의 일부를 암호화하는 선택된 서열을 지칭한다. 타입 IIS #1 는 효소가 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제1 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. 타입 IIS #1 는 효소가 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제1 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. -ve 선택 #1은 전장 TCR 재작제 반응, 또는 후속 선택 단계 동안 서열을 보유하는 플라스미드에 유해하도록 설계된 음성 선택 요소를 지칭한다. C-분절은 TCR 불변 생식 계열 ORF, 또는 돌연변이체/합성 ORF의 일부를 암호화하는 선택된 서열을 지칭한다. 타입 IIS #2 는 효소가 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제2 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. 효소는 제1 타입 IIS와 상이하다. 타입 IIS #2 는 효소가 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제2 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. 효소는 제1 타입 IIS와 상이하다. -ve 선택 #2는 전장 양방향 TCR ORF 벡터의 조합 동안 서열을 보유하는 플라스미드에 유해하도록 설계된 음성 선택 요소를 지칭한다. -ve 선택 #2는 제1 -ve 선택과 상이하다. +ve 선택 #1은 벡터를 보유한 유기체에 선택적인 이점을 운반하는 데 사용되는 2-성분 시스템의 제1 양성 선택 마커를 지칭하며, 이것은 제2(J 공여자) 벡터 성분(도 3 참고)의 양성 선택 마커와 상이하다. Ori는 상용성 숙주 내의 플라스미드의 증식을 위해서 사용되는 복제 기점을 지칭한다. 5' 유전 요소는 재작제된 전장 TCR의 하류 응용을 위해서 요구되는 속성을 제공하고, 재구성된 전장 TCR의 5'에 위치되어야 하는 임의의 목적하는 유전 요소, 예를 들어, RMCE 요소를 지칭한다. 3' 유전 요소는 재작제된 전장 TCR의 하류 응용을 위해서 요구되는 속성을 제공하고, 전장 TCR OFR의 3'에 위치되어야 하는 임의의 목적하는 유전 요소, 예를 들어, 제2 RMCE 요소를 지칭한다.
도 21. 양방향 종결인자 공여자(BiT 공여자) 벡터의 유전 특징부의 플라스미드 개략도.
표지된 박스로서 도시된 최소한으로 요구되는 유전 특징부를 갖는 양방향 종결인자 공여자 벡터의 원형 플라스미드 개략도를 도시한다. 양방향 종결인자 요소(T-T)는 양방향 종결인자를 암호화하는 DNA 서열을 지칭한다. 타입 IIS #2 는 효소가 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제2 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. 타입 IIS #2 는 효소가 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제2 타입 IIS 제한 효소 결합 부위를 지칭한다. +ve 선택 #2는 벡터를 보유한 유기체에 선택적인 이점을 운반하는 데 사용되는 2-성분 시스템의 제1 양성 선택 마커를 지칭하며, 이것은 제1 벡터 성분(도 20 참고)의 양성 선택 마커와 상이하다. Ori는 상용성 숙주 내의 플라스미드의 증식을 위해서 사용되는 복제 기점을 지칭한다.
도 22. 짝지워진 TRA 및 TRB 벡터를 작제하기 위한 양방향 2-성분 벡터 시스템의 유전자 입력물, 부산물 중간체 및 생성물의 포괄적인 설명.
TRA(a), TRB(b) 및 양방향 종결인자 공여자 벡터(c)가 도시되어 있고, 이러한 3종의 성분이 제2 타입 IIS 제한 효소 및 리가제와 함께 단일 반응으로 조합되는 경우, 3종의 반응 부산물(d, e 및 f), 3종의 반응 중간체(g, h 및 i) 및 1종의 반응 생성물(j)이 생성된다. 2-성분 시스템의 입력 벡터 및 생성물을 표지된 박스로서 도시된 유전자 요소를 갖는 원형 플라스미드 도식으로 도시하고; 부산물 또는 중간체는 나타내는 개방 플라스미드 벡터를 표지된 박스로서 도시된 비원형 플라스미드이고; 선형 DNA를 유전 요소를 기술하는 표지된 박스의 시리즈로서 도시한다.
a) 도 20a에 도시된 바와 같은 V-Cα 유입 벡터 컨텍스트 내의 재구성된 TRA ORF
b) 도 20b에 도시된 바와 같은 V-Cβ 유입 벡터 컨텍스트 내의 재구성된 TRA ORF
c) 도 21에 도시된 바와 같은 BiT 공여자 벡터
d) TRA 벡터(a)의 타입 IIS #2 제한 효소로의 소화는 -ve 선택 요소 #2 및 타입 IIS #2 및 타입 IIS #2 결합 부위를 함유하는 선형 DNA TRA 벡터 반응 부산물을 초래한다.
e) 타입 IIS #2 제한 효소에 의한 TRB 벡터(b)의 소화는 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소, 타입 IIS #2 및 타입 IIS #2 요소, -ve 선택 요소 #2, +ve 선택 요소 #1 및 복제 기점 요소를 함유하는 선형 DNA TRB 벡터 반응 부산물을 초래한다.
f) 타입 IIS #2 제한 효소에 의한 양방향 종결인자 공여자 벡터(c)의 소화는 절제된 양방향 종결인자 단편 중간체(i)를 제외하고는 모체 플라스미드의 모든 벡터 요소를 함유하는 비환식 플라스미드 부산물을 초래한다.
g) 타입 IIS #2 제한 효소에 의한 TRA 벡터(a)의 소화는 절제된 선형 DNA TRA 벡터 반응 부산물(d)에 보유된 것을 제외하고는 모체 플라스미드의 모든 유전 요소를 함유하는 비원형 플라스미드 중간체를 초래한다. 소화는 2개의 단일 가닥 DNA 오버행, 오버행 1-5' 및 오버행 3-3'를 추가로 생성시킨다. 오버행 1-5'는 양방향 종결인자 중간체(i) 내의 오버행 1-3'와 상용성이다. 오버행 3-3'는 TRB 단편 중간체(h) 내의 오버행 3-5'와 상용성이다.
h) 타입 IIS #2 제한 효소에 의한 TRB 벡터(b)의 소화는 단일 가닥 DNA 오버행, 오버행 2-3' 및 오버행 3-5'이 측접된 C 분절, C 부분, J 분절, CDR3, Vβ 분절 및 코작 서열을 함유하는 선형 DNA 단편을 초래한다. 오버행 2-3'는 양방향 종결인자 중간체(i) 내의 오버행 2-5'와 상용성이다. 오버행 3-5'는 개방 TRA 벡터 중간체(g) 내의 오버행 3-3'와 상용성이다.
i) 타입 IIS #2 제한 효소에 의한 양방향 종결인자 공여자 벡터(c)의 소화는 양방향 종결인자를 함유하는 선형 DNA 단편 중간체를 초래한다. 소화는 2개의 단일 가닥 DNA 오버행, 오버행 1-3' 및 오버행 2-5'를 추가로 생성시킨다. 오버행 1-3'는 개방 TRA 벡터 중간체(g) 내의 오버행 1-5'와 상용성이다. 오버행 2-5'는 TRB 단편 중간체(h) 내의 오버행 2-3'와 상용성이다.
j) 모든 3종의 상용성 단일-가닥 DNA 오버행의 결찰은 원형 플라스미드로서 양방향의 짝지워진 TRA 및 TRB 벡터를 초래한다. 이러한 플라스미드는 절제된 TRA 벡터 반응 부산물(d)를 제외하고는 모체 TRA 벡터(a)의 모든 유전 요소를 함유한다. 또한, 전장 TCR ORF 벡터는 TRB 단편 중간체(h) 및 양방향 종결인자 중간체(i)를 혼입한다. 화살표는 상용성 단일-가닥 DNA 오버행 1, 2 및 3 사이의 결찰의 근사 지점을 나타낸다. 결찰 지점 1은 각각 TRA 벡터 반응 중간체(a) 및 양방향 종결인자 중간체(i)에 의해서 제공된 1-5' 및 1-3' 요소로 구성된다. 결찰 지점 2는 각각 TRB 단편 중간체(h) 및 양방향 종결인자 단편(i)에 의해서 제공된 2-3' 요소 및 2-5' 요소로 구성된다. 결찰 지점 3은 각각 TRA 벡터 반응 중간체(a) 및 TRB 단편 반응 중간체(h)에 의해서 제공된 3-3' 및 3-5' 요소로 구성된다.
도 23 TORES2를 사용하여 재구성된 모델 TCR TRA/TRB 쌍의 특이성의 검증
HLA-A*02:01-제한된 항원에 대해서 특이성을 갖는 모델 TRA/TRB TCR 쇄 쌍을 실시예 11에 기재된 바와 같은 TORES2 시스템을 사용하여 재구성하였다. 양방향 TRA/TRB 공여자 벡터를 사용하여 CD3 성분을 구성적으로 발현하지만 TRA 쇄 및 TRB 쇄의 내인성 발현이 결핍된 인간 세포주 내에 TCR ORF를 안정적으로 통합시켰는데, 이것은 본래 V-Cα 유입 벡터에 의해서 기여된 생성물 공여자 벡터 내에 함유된 RMCE 부위와 상용성인 게놈 수신자 부위를 추가로 암호화한다. TORES2에 의해서 생성된 재구성된 전장의 짝지워진 TRA 및 TRB 공여자 벡터의 기능을 CD3 복합체의 표면 염색에 의해서 결정하였고, 재구성되고 발현된 TCR의 예측된 특이성을 특이적 HLA-A*02:01- SLLMWITQV 사량체 염색에 의해서 확인하였다.
a) 모델 TCR 쌍을 공여자 벡터에 매칭된 게놈 수신자 부위를 함유하는 조작된 TCR 제시 세포주의 게놈 내에 통합시켰다. 이러한 게놈 수신자 부위는 실시예 11에 기재된 TRA/TRB TORES2의 최종 TRA/TRB 공여자 벡터 생성물과 유사한 양방향 종결인자 요소가 개재된, 역평행 배열의 2개의 개별 형광 마커(적색 형광 단백질, RFP, 및 청색 형광 단백질, BFP)를 유도하는 프로모터 요소를 함유한다. 수신자 세포의 형질주입 및 증식 시, 유세포 분석을 수행하여 이러한 형광 리포터의 지속을 관찰하였다. 따라서 게놈 수신자 부위의 부재(RFP-BFP-)는, 세포가 TRA/TRB 공여자 벡터를 성공적으로 통합하였음을 나타내었다. TRA/TRB 공여자 벡터를 통합하지 않은 세포는 게놈 수신자 부위의 존재(RFP+BFP+)를 나타내었다. 대부분의 세포는 게놈 수신자 부위 내에 TRA/TRB 공여자 벡터 서열을 성공적으로 통합하였다.
b) a)의 RFP-BFP- 집단 및 RFP+BFP+ 집단 각각을 게이팅시키고, 제2 오버레이 히스토그램 플롯으로 다시 도시하였다. 양방향 작제물을 통합한 세포는 또한 CD3 항체로 양성 염색을 나타내었는데, 이는 TCR이 세포 표면 상에서 발현되었음을 나타낸다(밝은 히스토그램). 양방향 작제물을 통합하지 않은 세포는 CD3 항체로의 염색에 실패하였다(어두운 히스토그램).
c) 및 d) a) 및 b)에서 분석된 RFP-BFP- 세포를 게이팅시키고, 등고선 플롯으로 다시 도시하였다. 세포의 평행 샘플은 HLA-A*02:01-SLLMWITQV 사량체 시약으로 염색되었고 c)(d)는 아님), 여기서 c)에서의 사량체/CD3 이중 양성은 재구성되고 통합된 TCR ORF 쌍의 예측된 특이성을 나타낸다.
물질 및 방법
DNA 서열결정
본 실시예에서 지칭된 모든 서열결정은 생어 방법에 의해서 수행되었고, GATC 바이오테크 AB(GATC Biotec AB)(스웨덴 소재)에 의해서 수행하였다.
DNA 합성
본 실시예에서 지칭된 모든 DNA 합성은 인데크레이티드 DNA 테크놀로지스 BVB(Integrated DNA technologies BVB)(벨기에 소재)에 의해서 수행되었다.
125bp를 초과하는 DNA 단편을 '지블록 유전자 단편(gBlock Gene Fragments)' 생성물로서 선형 이중 가닥 DNA 분자로서 합성하였다.
DNA 단편 15 내지 60nt를 '커스텀 올리고뉴클레오타이드 단편' 생성물로서 단일 가닥 DNA 분자로서 합성하였다.
DNA 단편 61 내지 124nt를 '울트라머 DNA 올리고뉴클레오타이드 단편(Ultramer DNA oligonucleotide)' 생성물로서 단일 가닥 DNA 분자로서 합성하였다.
벡터 라이브러리 조립 및 클로닝
실시예에 기술된 벡터의 작제는 관련 기술 분야의 당업자에게 널리 공지된 다양한 방법을 포함하고, 구체적인 반응 조성물을 실시예 1 내지 3에 상세하게 제시한다. 하기 주요 물질을 기술된 절차에서 사용하였다:
CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3) 조립
상보성 단일 가닥 올리고뉴클레오타이드를 부분적으로 어닐링함으로써 odeCDR3을 일상적으로 조립하였다. 반응 조성물의 상세한 설명 및 조건을 실시예 6에 제공한다. 하기 주요 물질을 기술된 절차에서 사용하였다:
TCR 재구성
전장 TCR ORF를 재구성하기 위한 TORES의 작동을 실시예 7 내지 9에 기재한다. 하기 주요 물질을 기술된 절차에서 사용하였다:
형광 활성화 세포 분류(FACS)
TCR 쇄의 증폭 및 서열결정을 위해서 단일 HLA-다량체 양성 CD8+ T-세포를 FACS에 의해서 분류하였다. 이것을 BD인플럭스 장비를 사용한 표준 세포 분류 방법을 통해서 달성하였다. 간략하면, 세포를 얼음 상에서 HLA-다량체 시약으로 10분 동안 염색하고, 이어서, CD8+ T-세포의 마커로서 CD3 및 CD8 항체로 염색하였다. CD3+CD8+다량체+ 신호를 갖는 세포를 5㎕의 뉴클레아제-무함유 수가 미리 적재된 PCR 플레이트에 분류하였다. 후속 가공 시까지, 시편을 스냅-동결시켰다. 하기 주요 물질을 기술된 절차에서 사용하였다:
단일 T-세포로부터의 TCR 알파 및 베타 쇄의 서열결정
단일 FACS-분류된 T-세포를, 각각의 TRA 및 TRB에 대한 V-영역 특이적 프라이머 수집물을 동반하는 2-단계 증폭 공정에 적용하고, 그 다음 실시예 8에 기재된 바와 같은 서열 분석을 위해서 TRA 및 TRB 앰플리콘을 생성하는 짝지워진 네스팅된 PCR 반응에 적용하였다. 이러한 절차는 이미 기술되어 있다(Han et. al. Nat Biotechnol. 2014 32(7):684-692). 하기 물질을 기술된 절차에서 사용하였다:
실시예 1
네이티브 인간 TRA 레퍼토리를 위한 TRA V-C 유입 벡터 라이브러리의 설계 및 조립
TORES는 주어진 TCR 쇄에 대한 V-C 유입 벡터 라이브러리 및 J 공여자 벡터 라이브러리로 이루어진다. 선택된 V-J-C 컨텍스트 내에 삽입될 표적 odeCDR3 서열과 조합되는 경우, 전장 TCR ORF는 재구성될 수 있다. 다양한 odeCDR3 서열 특징부 및/또는 V/J/C 선택을 통해서, 이러한 재구성 단계는 또한 TCR ORF 조작 작업 흐름에서 서열 다양화 단계를 나타낼 수 있다. 본 실시예에서, 네이티브 인간 TRA V-C 서열 레퍼토리를 함유하는 TRA V-C 유입 벡터 라이브러리의 설계 및 조립을 기술한다. 이것은 도 2에 도시된 제너릭 V-C 유입 벡터 타입의 예이다.
TRA V-C 벡터 라이브러리에 요구되는 DNA 성분은 하기이다:
I. 인간 게놈에 암호화된 각각의 기능성 TRA V 유전자 분절에 대한 TRA V 클로닝 단편
II. 단일 TRA C 클로닝 단편,
III. V-C 유입 벡터 골격.
본 실시예에서, TRA V 및 TRA C 클로닝 단편을 합성하였고, 이를 사용하여 단일 제한 효소 및 리가제 반응에서 표적 V-C 유입 벡터 골격으로 조립하였다. 본 실시예에서, 표적 V-C 유입 골격을, 포유동물 세포 내에서 재구성된 TRA ORF의 일시적 발현을 허용하도록 설계하였다.
본 실시예에서, TRA V-C 유입 벡터 라이브러리는 타입 IIS 제한 효소 BbsI을 사용하여 작제된다. 전장 TRA ORF를 재구성하기 위한 완전한 TORES의 기능에서 사용되는 타입 IIS 제한 효소는 BsaI이다.
합성 TRA V 클로닝 단편의 설계
본 실시예에서 TRA V 클로닝 단편의 유전 요소의 배열을 도 5에 도시한다.
TRA V 클로닝 단편의 각각의 단부는 PCR에 의한 전체 단편의 증식을 위해서 20개의 뉴클레오타이드의 표준화된 5' 및 3' 프라이머 결합부 DNA 서열을 암호화한다.
5' 프라이머 결합부에 대한 근위에 BbsI 타입 IIS 제한 효소 결합 부위가 암호화되며, 여기서 BbsI 결합 부위의 방향은 DNA 3'을 이의 인식 서열로 절단하도록 BbsI 효소를 지시한다. BbsI 효소 활성도에 의해서 생성된 오버행은 오버행 *1에 의해서 암호화된다. 이러한 오버행은 V-C 유입 벡터 골격의 아암을 사용한 지향된 리가제-의존적 클로닝을 허용하도록 설계된다.
공통 코작 서열은 최종의 재구성되고 발현된 TRA mRNA의 번역의 효율적인 개시를 위한 TRA V 유전자 분절 내의 ATG 시작 코돈의 암호화된 5'이다. 본 실시예에서, 각각의 TRA V 분절은 시작 메티오닌 잔기에서부터 TRA V 분절의 마지막 시스테인(Cys)까지의 모든 아미노산을 암호화한다. 이러한 Cys 잔기는 일반적으로 TRA 가변 유전자 분절의 가장자리로서 인식되는데, 이의 결실은 자연 발생의 재조합된 기능성 TRA 쇄에서는 희귀하다. 필요한 경우, 네이티브 인간 TRA V 공통 서열은 TORES를 사용한 조립 또는 재구성 작동에서 사용되는 임의의 제한 효소 및 또한 하류 응용에서 사용되는 임의의 제한 효소에 대한 인식 서열을 제거하도록 편집되었다.
TRA V 분절의 3' 단부로 BsaI 타입 IIS 제한 효소 결합 부위가 암호화된다, BsaI . BsaI 결합 부위의 방향은 DNA 5'을 이의 인식 서열로 절단하도록 BsaI 효소를 지시한다. 생성된 오버행 서열은 시스테인에 선행된 아미노산 코돈에 대한 제3 뉴클레오타이드 및 V 분절 요소의 마지막 시스테인 코돈을 포함하도록 설계된다. 따라서 설계된 서열에 대한 BsaI의 작용은 TRA V 분절의 3' 단부에 TRA V Cys-오버행 1을 생성한다. 본 실시예에서, 이러한 Cys-오버행 1은 클로닝 전략을 단순화하고 통합하기 위해서 모든 포함된 TRA V 분절에 대해서 표준화된다. 필요한 경우, TRA V 유전 요소를 암호화하는 뉴클레오타이드는 이러한 표준환된 오버행을 암호화하도록 변경되었지만, 번역된 아미노산 서열을 변경시키지 않는다. 이러한 BsaI 부위는 전장 TRA 재구성 반응 동안 사용된다.
본 실시예에서, V-C 유입 벡터 음성 선택 마커는 NotI 제한 효소 결합 부위이다. NotI 결합 부위를 작제하기 위해서, TRA V 클로닝 단편 및 TRA C 클로닝 단편이 함께 결찰될 때 그 부위의 2개의 절반부를 조합한다. TRA V 클로닝 단편은 6개의 뉴클레오타이드의 NotI 5' 분절을 암호화한다.
3' 프라이머 결합부 서열의 5' 단부에 서열은 DNA 5'를 이의 인식 서열, BbsI 로 절단하도록 BbsI 효소를 지시하는 제2 BbsI 제한 부위를 암호화한다. 따라서 설계된 서열에 대한 BbsI의 작용은 4 뉴클레오타이드의 오버행, NotI 5' 오버행을 생성하고, 이것은 TRA C DNA 단편 상에 생성된 오버행에 상보성이도록 설계되고, 결찰 시 NotI 결합 부위를 재구성한다.
Sp는 이러한 부위에 인접하는 경우, 타입 IIS 제한 효소 결합 부위와 절단 부위의 적절한 이격을 성취하기 위한 TRA V 클로닝 단편의 특정 지점에 대한 뉴클레오타이드 첨가를 나타낸다. Sp는 효율적인 작용을 위해서 적절하게 NotI 결합 및 절단 부위를 이격시키는 데 사용된 NotI 제한 효소 결합 부위 서열이 측접하는 것을 차단한다. 뉴클레오타이드의 선택은 BsaI 결합 부위의 DAM 메틸화의 잠재적인 효과인 것으로 간주되었다.
네이티브 인간 TRA 쇄의 본 실시예에서 TRA V 클로닝 단편을 위한 완전 DNA 서열을 SEQ0001 내지 SEQ0046로서 제공한다. 이러한 서열은 5' 프라이머 결합부 및 3' 프라이머 결합부 서열을 포함한다.
합성 TRA C 클로닝 단편의 설계
본 실시예에서 TRA C 클로닝 단편의 유전 요소의 배열을 도 6에 도시한다.
TRA C 클로닝 단편의 각각의 단부는 PCR에 의한 전체 단편의 증식을 위해서 20개의 뉴클레오타이드의 표준화된 5' 및 3' 프라이머 결합부 DNA 서열을 암호화한다.
5' 프라이머 결합부 서열에 대한 근위에 BbsI 제한 효소 인식 부위가 암호화되어, BbsI 효소는 DNA 3'를 이의 인식 서열, BbsI 로 절단할 것이다.
TRA C 클로닝 단편은 6개의 뉴클레오타이드의 NotI 3' 분절을 암호화하며, 이것은 V-C 유입 벡터 음성 선택 마커를 구성할 NotI 인식 부위를 완결한다. 인접한 BbsI 제한 부위는 NotI 3' 요소에 작용하여 4개의 뉴클레오타이드의 NotI 3' 오버행을 생성시킨다. 이러한 오버행은 TRA V DNA 단편 상에 생성된 NotI 5' 오버행에 상보성이도록 설계되고, V-C 유입 벡터의 조립 시에 완전 NotI 결합 부위를 재구성한다.
NotI 3' 요소의 3' 단부로, TRA C 클로닝 단편은 BsaI 제한 효소 결합 부위, BsaI 를 암호화한다. BsaI 결합 부위의 방향은 DNA 5'을 이의 인식 서열로 절단하도록 BsaI 효소를 지시한다. 생성된 오버행 서열은 TRA C 유전자 단편, TRA C 오버행 3의 제1 사이토신으로부터 시작하도록 설계된다. 이러한 BsaI 부위는 전장 TRA 재구성 반응 동안 사용된다. BsaI 효소는 V-C 유입 벡터에 암호화된 TRA C 분절에 작용하여 재구성 반응 동안 필요한 TRA C 오버행 3을 생성한다. 제1 글루타민 코돈의 사이토신 잔기 5'에서부터 정지 코돈까지의 공통 TRA C 서열이 본 실시예에서 TRA C 클로닝 단편에 포함된다.
3'의 5'로 프라이머 결합부는 BbsI 제한 효소 인식 서열, BbsI 를 암호화한다. BbsI 결합 부위의 방향은 DNA 5'을 이의 인식 서열로 절단하도록 BbsI 효소를 지시한다. BbsI 효소 활성도에 의해서 생성된 오버행은 오버행 *2에 의해서 암호화된다. 이러한 오버행의 설계는 조립 동안 V-C 유입 벡터 골격의 아암을 사용한 지향된 리가제-의존적 클로닝을 허용한다.
Sp는 이러한 부위에 인접하는 경우, 타입 IIS 제한 효소 결합 부위와 절단 부위의 적절한 이격을 성취하기 위한 TRA C 클로닝 단편의 특정 지점에 대한 뉴클레오타이드 첨가를 나타낸다. Sp는 효율적인 작용을 위해서 적절하게 NotI 결합 및 절단 부위를 이격시키는 데 사용된 NotI 제한 효소 결합 부위 서열이 측접하는 것을 차단한다. 뉴클레오타이드의 선택은 BsaI 결합 부위의 DAM 메틸화의 잠재적인 효과인 것으로 간주되었다.
네이티브 인간 TRA 쇄의 본 실시예에서 TRA C 클로닝 단편을 위한 완전 DNA 서열을 SEQ0047로서 제공한다. 이러한 서열은 5' 프라이머 결합부 및 3' 프라이머 결합부 서열을 포함한다.
포유동물 세포에서 재구성된 TRA ORF의 일시적 발현을 위한 V-C 유입 벡터 골격의 설계
본 실시예에서, V-C 유입 벡터 골격는 pMA 플라스미드로부터 유래된다. 그것은 항생제 내성 베타-락타마제 유전자, 양성 선택 #1과 함께, Col E1 복제 기점, ori를 암호화한다. 베타-락타마제는 베타-락탐 항생제의 페니실린 군, 예컨대 암피실린 및 카베니실린에 대한 내성을 부여한다.
도 7에 도시된 바와 같은, 벡터 골격은 완전히 재구성된 TRA ORF의 하류 응용을 위한 적절한 기능을 부여하는 요구되는 유전 요소를 암호화한다. 본 실시예에서, 5' 유전 요소는 CMV 구성적 포유동물 프로모터를 암호화하고, 3' 유전 요소는 포유동물 세포에서 완전히 재구성된 TRA ORF의 일시적 발현을 허용하기 위해서 SV40pA 폴리아데닐화 신호를 암호화한다.
본 실시예에서, 벡터 골격은 각각 오버행 *1' 및 오버행 *2'를 생성시키는 Acc65I 및 XbaI 제한 효소 결합 부위를 암호화한다. 오버행 *1'은 TRA V 클로닝 단편 내의 오버행 *1과 상보성이다(도 5). 오버행 *2'은 TRA C 클로닝 단편 내의 오버행 *2와 상보성이다(도 6). 이러한 상보성 오버행은 TRA V 및 TRA C 클로닝 단편의 V-C 유입 벡터 골격 내에서의 지향된 클로닝을 허용한다.
Sp 특징부는 효율적인 작용을 위해서 2개의 부위를 이격시키는 데 요구되는 Acc65I와 XbaI 제한 효소 인식 부위 사이에 첨가되는 뉴클레오타이드를 지칭한다.
CMV 구성적 프로모터를 암호화하는 5' 유전 요소에서부터 SV40pA 폴리아데닐화 신호를 암호화하는 3' 유전 요소까지의 벡터 골격의 서열이 SEQ0048에 제시된다.
TRA V-C 유입 벡터 라이브러리의 조립 방법
이 방법은 표준 분자 생물학 기술을 사용하여 선택된 TRA V 클로닝 단편(도 5) 및 TRA C 클로닝 단편(도 6)을 주어진 V-C 유입 벡터 골격(도 7) 내에서 조립하여 TRA V-C 유입 벡터(도 2)를 생성한다. 본 실시예에서, 이 방법은 제한 효소 소화 및 결찰 반응을 단일 반응으로 수행한다.
RE 소화 및 결찰 반응
100ng의 선형 벡터 골격(ACC65I 및 XbaI 소화에 의해서 선형화됨)
10ng의 TRA V 유전자 단편
20ng의 TRA C 유전자 단편
2㎕ 10x NEB 리가제 완충액
0.5㎕의 BbsI
1㎕의 T4 DNA 리가제
최대 20㎕의 H2O
반응 조건
단계1; 37℃에서 2분
단계2; 16℃에서 3분
단계 1 및 2 반복, 20회
50℃에서 5분
80℃에서 5분
실온으로 복귀
생성된 생성물을 카베니실린-내성 집락에 대해서 선택된 수용성 이.콜라이(E.coli) 세포 내에서 형질전환시킨다. 생성된 집락으로부터 단리된 플라스미드를 서열결정하여 적절하게 조립된 작제물을 결정한다. 각각의 독립적인 V 분절 클로닝 단편에 대해서 절차를 반복한다. 생성된 작제물은, 포유동물 세포에서 상기 재구성된 TRA의 일시적인 발현에 추후에 사용하기 위한 전장 TRA의 재구성에서의 사용을 위해서 TRA V-C 유입 벡터 라이브러리를 구성한다. TRA V-C 유입 벡터 라이브러리를 구성하는 클로닝된 V-C 단편의 서열을 SEQ0049 내지 SEQ0094로서 제공한다. 본 서열은 C 분절의 정지 코돈에 대한, 가변 분절의 시작 코돈에 선행된 모든 코작 서열을 포함한다.
실시예 2
네이티브 인간 TRA 레퍼토리의 TRA J 공여자 벡터 라이브러리의 설계 및 조립
TORES는 주어진 TCR 쇄에 대한 V-C 유입 벡터 라이브러리 및 J 공여자 벡터 라이브러리로 이루어진다. 선택된 V-J-C 컨텍스트 내에 삽입될 표적 odeCDR3 서열과 조합되는 경우, 전장 TCR ORF는 재구성될 수 있다. 다양한 odeCDR3 서열 특징부 및/또는 V/J/C 선택을 통해서, 이러한 재구성 단계는 또한 TCR ORF 조작 작업 흐름에서 서열 다양화 단계를 나타낼 수 있다.
본 실시예에서, 네이티브 인간 TRA J 서열 레퍼토리를 함유하는 TRA J 공여자 벡터 라이브러리의 설계 및 조립을 기술한다. 이것은 도 3에 도시된 제너릭 J 공여자 벡터 타입의 예이다.
본 실시예에서, TRA J 수용 카세트 단편을 작제하고, J 공여자 벡터 골격에 삽입하여 J 수용 카세트 벡터를 생성한다. 그 다음, 합성 TRA J 분절 부분은 TRA J 수용 카세트 벡터로 조립되어 J 공여자 벡터 라이브러리를 생성시킬 수 있다. 이러한 융통성있는 다단계 조립 방법은 J 공여자 벡터 분절 특징부, 예컨대, J 분절 길이의 신속하고 비용 효과적인 조작을 허용한다.
TRA J 공여자 벡터 라이브러리에 요구되는 DNA 성분은 하기이다:
I. TRA J 수용 카세트 단편
II. J 공여자 벡터 골격
III. TRA J 수용 카세트 벡터
IV. TRA J 분절 부분.
합성 TRA J 수용 카세트 단편의 설계
2개의 단일 가닥 DNA 올리고뉴클레오타이드의 어닐링을 사용하여, 설계에 의해서 DNA 단편의 각각의 단부에 4-뉴클레오타이드 단일-가닥 오버행; 오버행 *3 및 오버행 *4를 함유하는 수용 부위 카세트 단편을 생성시킨다. 4-뉴클레오타이드 오버행은 도 8에 도시된, TRA J 수용 카세트 벡터를 생성하기 위한 J 공여자 벡터 골격 내에서의 지향된 리가제-의존적 클로닝을 허용한다.
타입 IIS 제한 부위, BsaI 및 BsaI 의 쌍이 수용 부위 카세트 DNA 단편의 5' 및 3' 단부에 배치된다. 타입 IIS 제한 부위, BsaI 및 BsaI 방향은 DNA를 절제하기 위해서 BsaI 효소를 작제물의 중심으로 안내하는 것이다. 이러한 부위는 오버행 2-5' 및 오버행 3-3'을 생성시킴으로써 TRA ORF 재구성 프로토콜 동안 사용된다. 오버행 3은 수용 카세트 단편에 암호화된 TRA C 부분의 성분인 반면, 오버행 2는 TRA J 분절 부분이 클로닝된 이후에 정의된다(하기 참고).
타입 IIS 인식 부위의 쌍 BbsI 및 BbsI 는 합성된 TRA J 분절 부분에 포함된 상보성 오버행을 생성시키는 데 있어서, 카세트의 중앙 부근에 암호화되고, TRA J 공여자 벡터의 조립을 위해서 사용된다(하기 참고). 5' BbsI 부위, BbsI 는 BsaI 부위를 절단하여 이러한 특징부의 3' 단부에 오버행 *5를 생성한다. 3 BbsI 부위, BbsI 는 TRA C 부분 요소를 절단하여, 이 요소의 5' 단부에 오버행 *6을 생성한다. 이러한 오버행은, 최종 재구성된 TRA ORF 내로 혼입될 비-네이티브 뉴클레오타이드의 첨가를 회피하도록 이러한 작제물의 BsaI 및 TRA C 부분 특징부 내에 암호화된다.
BbsI 효소 생성된 오버행과 BsaI 효소 생성된 오버행 사이의 영역은 TRA C 유전자 단편의 제2 뉴클레오타이드로부터 시작하는 TRA C 영역의 일부, TRA C 부분을 암호화한다. TRA C 유전자 단편의 제2 뉴클레오타이드로부터 출발하기 위한 동기부여는, 인간 TRA 유전자좌 TORES의 본 실시예에서, 생성된 오버행이 회귀성 오버행(이것은 TRA C 유전자 단편의 시작부가 (생성된 오버행 ATAT)를 포함하는 경우임)이 아닌 TATC이기 때문이다. 회귀성 오버행은 회피되어야 하는데, 그 이유는 그것이 요구되는 TRA J 분절 부분 삽입부 없이 2개의 벡터 단부 결합을 허용할 것이 때문이다. BbsI 부위의 배향은 모든 TRA J 단편 3' 단부의 수용 부위 카세트 내의 TRA C 영역의 5' 시작부에 대한 인-프레임 리가제 의존적인 클로닝을 허용한다. BsaI 부위의 배향은 완성된 TORES를 사용하여 TRA 전장 ORF 재구성 프로토콜의 최종 단계에서 남아있는 TRA C 단편을 갖는 TRA C 영역의 시작부의 인-프레임 리가제-의존적 클로닝을 허용한다.
2개의 BbsI 결합 부위 사이에는 효소 NotI을 위한 8 뉴클레오타이드 인식 서열이 존재한다. 이러한 제한 부위는 음성 선택 마커로서 사용되어 모체 플라스미드 집락의 배경을 감소시킨다. 이는, TRA J 유전자 단편 삽입이 수행된 이후에 NotI 효소가 첨가되는 경우 달성된다. 따라서 TRA J 유전자 단편을 적절하게 클로닝하는 플라스미드는 NotI 효소의 존재 하에서 선형으로 유지될 것이지만, 이의 NotI 부위가 TRA J 유전자 단편으로 교환되지 않은 모체 플라스미드는 선형이 될 것이고, 결국, 박테리아 형질전환을 편향시켜 완전 TRA J 단편-함유 플라스미드를 번식시킬 것이다.
Sp는 이러한 부위에 인접하는 경우, 타입 IIS 제한 효소 결합 부위와 절단 부위의 적절한 이격을 성취하기 위한 TRA J 수용 카세트 단편의 특정 지점에 대한 뉴클레오타이드 첨가를 나타낸다. Sp는 효율적인 작용을 위해서 적절하게 NotI 결합 및 절단 부위를 이격시키는 데 사용된 NotI 제한 효소 결합 부위 서열이 측접하는 것을 차단한다. 최종 재구성된 전장 TRA 내의 적절한 리딩 프레임을 유지시키기 위해서 추가 뉴클레오타이드가 포함되었다. 뉴클레오타이드의 선택은 BsaI 결합 부위의 DAM 메틸화의 잠재적인 효과인 것으로 간주되었다.
네이티브 인간 TRA 쇄의 본 실시예에서 TRA J 수용 카세트 단편 올리고뉴클레오타이드를 위한 완전 DNA 서열을 SEQ0095 및 SEQ0096으로서 제공한다. 순방향(F1) 및 역방향(R1) 올리고뉴클레오타이드 서열 둘 모두를 열거한다.
J 공여자 벡터 골격의 설계
J 공여자 벡터 골격을 사용하여 TRA J 수용 카세트 단편을 삽입하여 TRA J 수용 카세트 벡터를 생성한다. 따라서 골격이 J 공여자 벡터 라이브러리 전체에 보유된다. TRA 전장 ORF를 생성시키기 위한 최종 반응에서, 이러한 골격은 반응 부산물(도 4e)이고, 따라서 도 9에 도시된 바와 같은 최소 특징부를 보유한다.
본 실시예에서, J 공여자 벡터 골격은 Col E1 복제 기점, ori를 암호화한다. 항생제 내성은 아미노글리코사이드 3'-포스포트랜스포라제 유전자, 양성 선택 #2이다. 아미노글리코사이드 3'-포스포트랜스포라제는 항생제 물질, 예컨대, 카나마이신, 스트렙토마이신, 네오마이신 및 젠타마이신에 대한 내성을 부여한다. 이러한 교호하는 양성 선택을 사용하여 J 공여자 벡터가 전장 TCR ORF 재구성(이것은 양성 선택 #1에 대해서 선택됨) 이후에 선택되지 않는 것을 보장한다.
본 실시예에서 벡터 EcoRI 및 XhoI 제한 효소 결합 부위는 각각 상보성 오버행, 오버행 *3' 및 오버행 *4'를 생성시킨다. 오버행 *3'는 TRA J 수용 카세트 단편 내에 함유된 오버행 *3과 상보성이다. 오버행 *4'는 TRA J 수용 카세트 단편 내에 함유된 오버행 *4와 상보성이다. 이러한 오버행은 TRA J 수용 카세트 단편의 지향된 클로닝을 허용한다.
Sp는 효율적인 작용을 보장하기 위해서 2개의 부위를 이격시키기 위해서 EcoRI과 XhoI 제한 효소 결합 부위 사이에 첨가되는 뉴클레오타이드를 나타낸다.
본 실시예에서, J 공여자 벡터 골격을 SEQ0097로서 제공한다.
TRA J 수용 카세트 벡터의 조립 방법
이 방법은 표준 분자 생물학 기술을 사용하여 주어진 TRA J 수용 카세트 단편(도 8)을 주어진 J 공여자 벡터 골격(도 9) 내에서 조립하여 TRA J 수용 카세트 벡터(도 10)를 생성한다. 생성된 TRA J 수용 카세트 벡터를 사용하여 TRA J 분절 부분(도 11)을 삽입하여 TRA J 공여자 벡터(도 3)를 작제한다.
먼저, TRA J 수용 카세트 DNA 단편을 형성하기 위한 2개의 올리고뉴클레오타이드는 인산화 및 어닐링되어야 한다.
반응 믹스
올리고뉴클레오타이드(센스 가닥)(100μM) 1㎕
올리고뉴클레오타이드(안티-센스 가닥)(100μM) 1㎕
T4 리가제 완충액 10x 1㎕
T4 PNK 1㎕
H2O 6㎕
반응 조건
37℃에서 1시간 동안 인큐베이션시킴
95℃에서 5분 동안 변성시킴
반응을 분당 3℃로 25℃까지 서서히 냉각시킴으로써 센스 및 안티-센스 올리고뉴클레오타이드를 어닐링함
TRA J 수용 카세트 단편의 결찰 및 J 공여자 벡터 골격을 조립함.
반응 믹스
선형 벡터 골격 100 ng
수용 부위 카세트 DNA 단편(0.5μM) 2㎕
T4 리가제 완충액 10x 2㎕
T4 리가제 0.5㎕
H2O 최대 20㎕
반응 조건
25℃에서 1시간 동안 인큐베이션시킴
65℃에서 10분 동안 열 불활성화시킴
생성된 생성물을 수용성 이.콜라이 세포 내에 형질전환시키고, 카나마이신 내성 집락에 대해서 선택한다. 내성 집락을 선택하여 적절하게 조립된 작제물을 결정한다. 생성된 플라스미드는 TRA J 수용 카세트 벡터이다. 본 실시예에서, TRA J 수용 카세트 벡터를 SEQ0098로 제공하고, 도 10에 도시한다.
합성 TRA J 분절 부분의 설계
TRA J 수용 카세트 벡터를 생성한 후, 합성 TRA J 분절 부분을 생성시켜 이 벡터에 삽입해야 한다. 각각의 TRA J 서열은 독립적인 TRA J 수용 카세트 벡터 컨텍스트 내에 삽입되어 인간 TRA TORES의 부분으로서 TRA J 공여자 벡터 라이브러리를 생성시킨다.
TRA J 공여자 벡터 라이브러리는 긴 또는 짧은 J 분절 부분로 구성된 2개의 상이한 형태로 존재한다. 짧은 TRA J 분절 부분은 CDR3 가장자리 코돈의 시작부로부터의 모든 아미노산을 암호화한다. 그러나, 대부분의 TRA J 분절이 TCR 재배열 동안 10개 미만의 뉴클레오타이드로 다시 절단되는 것을 고려할 때, 더 긴 TRA J 생식 계열 분절을 함유하는 TRA J 공여자 벡터 라이브러리는 긴 TRA J 분절 부분으로 설계된다. 더 긴 TRA J 유전자 단편 라이브러리에 대한 동기부여는, CDR3을 암호화하는 더 짧은 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3)가, 짧은 TRA J 단편이 사용되는 경우보다, 전장 TRA 재구성을 위해서 요구될 것이라는 것이다. 상당히 가변성인 서열이 짧은 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스, odeCDR3으로서 제공되기 때문에, 더 짧은 CDR3 올리고뉴클레오타이드 합성은 절두된 또는 돌연변이된 올리고뉴클레오타이드 오염물을 함유할 가능성이 더 낮고, 따라서 전장 TRA 재작제 동안 클로닝되는 서열 오류를 갖는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스의 가능성을 감소시킨다. 추가로, 더 짧은 odeCDR3 합성은 비용 절약적이다.
TRA J 분절 부분은 DNA 단편의 각각의 단부에서 4-뉴클레오타이드 단일-가닥 오버행을 함유하도록 설계된 2개의 단일-가닥 DNA 올리고뉴클레오타이드를 어닐링함으로써 작제된다. 생성된 TRA J 분절 부분을 도 11에 도시한다.
오버행 *5'라고 지정된 5' 오버행은 BbsI 작용에 의해서 J 공여자 벡터 수용 카세트 벡터 내에 생성된 오버행 *5와 상보성이다. 오버행 *6'라고 지정된 3' 오버행은 BbsI 작용에 의해서 J 공여자 벡터 수용 카세트 벡터 내에 생성된 오버행 *6과 상보성이다. 이러한 상보성 오버행의 쌍은 TRA J 분절 부분의 TRA J 수용 카세트 벡터 내로의 지향성 클로닝을 허용한다.
짧은 TRA J 분절 부분은 CDR3-J 가장자리 Phe 코돈의 시작부로부터의 모든 아미노산을 암호화한다. CDR3은 V 영역의 C-말단-보존된 Cys, 및 Phe-Gly/Ala 보존된 모티프의 부분인 J 영역의 Phe가 측접된 서열로서 정의된다. 이러한 보존된 Phe-Gly/Ala 모티프를 사용하여 하류 TRA 재구성을 위해서 TRA J 단편의 5' 오버행을 TTTG에 대해서 표준화한다. 본 실시예에서 이러한 표준화에 대한 예외는 Trp 및 Gly를 갖는 CDR3 영역의 가장자리에 존재하는 인간 TRAJ33 및 TRAJ38이다. 5' 오버행은 본 실시예에서 TRAJ33 및 TRAJ38 둘 모두에 대해서 TGGG이다.
긴 TRA J 분절 부분은 CDR3 가장자리 아미노산의 하나 이상의 아미노산 N-말단을 암호화하도록 설계된다. 각각의 긴 유전자 단편의 시작 지점은 생식 계열 암호화된 TCR 결합 요소의 5' 단부로부터 10 내지 12nt에 위치된 아미노산 코돈의 제1 뉴클레오타이드이다. 각각의 긴 TRA J 분절 부분의 5' 단부는 짧은 TRA J 분절 부분의 것과 동일하게 남아있다.
짧은 TRA J 분절 부분 및 긴 TRA J 분절 부분 둘 모두에 대해서, 도 11에 A 블록으로서 나타낸, 아데닌이, 각각의 TRA J 분절 부분의 3' 단부에 첨가된다. 이러한 아데닌은 TRA J 수용 카세트로부터 배제된 TRA C 단편의 제1 뉴클레오타이드를 나타낸다.
네이티브 인간 J 분절의 본 실시예의 짧은 TRA J 분절 부분의 서열을 SEQ0099 내지 SEQ0210으로서 제공하고, 긴 TRA J 분절 부분을 SEQ0211 내지 SEQ0322로서 제공한다. 두 경우 모두에서, 순방향(F1) 및 역방향(R1) 올리고뉴클레오타이드 서열 둘 모두를 열거한다.
짧은 또는 긴 J-공여자 벡터 라이브러리의 조립 방법
이 방법은 표준 분자 생물학 기술을 사용하여 짧은 TRA J 분절 또는 긴 TRA J 분절 부분(도 11)을 TRA J 수용 카세트 벡터(도 10) 내에 클로닝하여 짧은 또는 긴 TRA J 분절을 함유하는 TRA J 공여자 벡터(도 3)를 생성한다. 본 실시예에서, 이 방법은 제한 효소 소화 및 결찰 반응을 단일 반응으로 수행한다.
J 공여자 벡터 라이브러리에 요구되는 DNA 성분은 하기와 같다:
I. 짧은 TRA J 분절 부분 또는 긴 TRA J 분절 부분
II. J 공여자 벡터 수용 카세트 벡터
2개의 올리고뉴클레오타이드를 인산화 및 어닐링하여 TRA J 분절 부분 DNA 단편을 형성함
반응 믹스
올리고뉴클레오타이드(센스 가닥)(100μM) 1㎕
올리고뉴클레오타이드(안티-센스 가닥)(100μM) 1㎕
T4 리가제 완충액 10x 1㎕
T4 PNK 1㎕
H2O 6㎕
반응 조건
37℃에서 1시간 동안 인큐베이션시킴
95℃에서 5분 동안 변성시킴
반응을 분당 3℃로 25℃까지 서서히 냉각시킴으로써 센스 및 안티-센스 올리고뉴클레오타이드를 어닐링함
RE 소화 및 결찰 반응
TRA J 수용 카세트 골격 100 ng
TRA J DNA 단편(0.5μM) 2㎕
10x NEB T4 리가제 완충액 2㎕
BbsI 0.5㎕
T4 DNA 리가제 0.5㎕
H2O 최대 20㎕
반응 조건
단계1; 37℃에서 2분
단계2; 16℃에서 3분
단계 1 및 2 반복, 20회
50℃에서 5분
80℃에서 5분
실온으로 복귀
0.5㎕의 NotI 효소를 첨가하고, 30분 동안 37℃에서 인큐베이션시켜 모체 벡터를 선형화시킨다.
반응 생성물을 수용성 이.콜라이 세포 내에 형질전환시키고, 카나마이신 내성에 대해서 선택한다. 선택된 내성 집락을 서열결정하여 적절하게 조립된 작제물을 결정한다. 생성된 작제물은 긴 또는 짧은 TRA J 유전자 단편을 암호화하는, TRA J 공여자 벡터 라이브러리로 구성된다.
BsaI 인식 부위 외부의 골격 서열을 제외한, 생성된 라이브러리의 서열을 TRA 짧은 J 공여자 벡터 라이브러리의 경우에는 SEQ0323 내지 SEQ0378로서 제공하고, TRA 긴 J 공여자 벡터 라이브러리의 경우에는 SEQ0379 내지 SEQ0434로서 제공한다.
실시예 3
네이티브 인간 TRB 레퍼토리를 위한 TRB V-C 유입 벡터 및 TRB J 공여자 벡터 라이브러리의 설계 및 조립
상기 실시예에서, 네이티브 인간 TRA 레퍼토리에 대한 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리의 설계 및 조립을 상세하게 기술하였다. TRB 레퍼토리를 암호화하는 이러한 벡터 라이브러리의 전체 설계 및 조립은 본질적으로 동일하다. 본 실시예에서, TORE 또는 네이티브 인간 TRB TCR 유전자좌를 작제하기 위해서 TRB V-C 유입 벡터 및 TRB J 공여자 벡터 라이브러리의 설계 및 조립을 간략하게 설명할 것이다.
네이티브 인간 TRB 레퍼토리의 TRB V-C 유입 벡터 라이브러리의 설계 및 조립
본 실시예에서, 네이티브 인간 TRB V-C 서열 레퍼토리를 함유하는 TRB V-C 유입 벡터 라이브러리의 설계 및 조립을 기술한다. 이것은 도 2에 도시된 제너릭 V-C 유입 벡터 타입의 예이다.
TRB V-C 벡터 라이브러리에 요구되는 DNA 성분은 하기이다:
I. 인간 게놈에 암호화된 각각의 기능성 TRB V 유전자 분절에 대한 TRB V 클로닝 단편
II. TRB C1 또는 TRB C2 클로닝 단편
III. V-C 유입 벡터 골격.
인간 TRA 유전자좌와 대조적으로, 인간 TRB 유전자좌는 2개의 별개의 불변 분절, TRB C1 및 C2를 암호화한다. 따라서, 두 불변 영역 모두를 포획하기 위해서, 2개의 V-C 유입 벡터 세트를 작제하여 V 분절 각각을 각각의 C1 및 C2 분절과 짝지운다.
본 실시예에서, TRB V 및 TRB C 클로닝 단편을 합성하였고, 이를 사용하여 단일 제한 효소 및 리가제 반응에서 표적 V-C 유입 벡터 골격으로 조립하였다. 본 실시예에서, 표적 V-C 유입 골격을, 포유동물 세포 내에서 재구성된 TRB ORF의 일시적 발현을 허용하도록 설계하였다.
본 실시예에서, TRB V-C 유입 벡터 라이브러리는 타입 IIS 제한 효소 BbsI을 사용하여 작제된다. 전장 TRB ORF를 재구성하기 위해서 라이브러리의 기능에서 사용되는 타입 IIS 제한 효소는 BsaI이다.
합성 TRB V 클로닝 단편의 설계
TRB V 클로닝 단편의 유전 요소의 배열은 도 5에 도시된 바와 같은, 실시예 1에 기술된 TRA V 클로닝 단편의 것과 동일하다.
네이티브 인간 TRB 쇄의 본 실시예에서 TRB V 클로닝 단편을 위한 완전 DNA 서열을 SEQ0435 내지 SEQ481로서 제공한다.
합성 TRB C 클로닝 단편의 설계
TRB C 클로닝 단편의 유전 요소의 배열은 도 6에 도시된 바와 같은, 실시예 1에 기술된 TRA C 클로닝 단편의 것과 동일하다.
TRB 유전자좌는 2개의 별개의 C 분절을 암호화하고, 둘 모두는 TRB V-C 유입 벡터 라이브러리의 설계에 포함된다.
네이티브 인간 TRB 쇄의 본 실시예에서 TRB C 클로닝 단편을 위한 완전 DNA 서열을 SEQ0482 및 SEQ0483으로서 제공한다.
TRB V-C 유입 벡터 라이브러리의 조립 방법
주어진 TRB V 및 TRB C 클로닝 단편을 주어진 V-C 유입 벡터 골격 내에 조립하여 TRB V-C 유입 벡터를 생성시키기 위한 방법은 실시예 1에 기술된 것과 동일하다. 포유동물 세포에서 전장 TRA 또는 TRB ORF의 일시적인 발현을 위해서 설계된, 사용된 V-C 유입 벡터 골격을 본 실시예 및 실시예 1에서 사용한다(SEQ0048).
TRA V-C 유입 벡터 라이브러리를 구성하는 클로닝된 V-C 단편의 서열을 SEQ0484 내지 SEQ0577로서 제공한다.
네이티브 인간 TRB 레퍼토리의 TRB J 공여자 벡터 라이브러리의 설계 및 조립
본 실시예에서, 네이티브 인간 TRB J 서열 레퍼토리를 함유하는 TRB J 공여자 벡터 라이브러리의 설계 및 조립을 기술한다. 이것은 도 3에 도시된 제너릭 J 공여자 벡터 타입의 예이다.
본 실시예에서, TRB J 수용 카세트 단편을 작제하고, J 공여자 벡터 골격에 삽입하여 TRB J 수용 카세트 벡터를 생성한다. 그 다음, 합성 TRB J 분절 부분은 TRB J 수용 카세트 벡터로 조립되어 TRB J 공여자 벡터 라이브러리를 생성시킬 수 있다. 이러한 융통성있는 다단계 조립 방법은 J 공여자 벡터 분절 특징부, 예컨대, J 분절 길이의 신속하고 비용 효과적인 조작을 허용한다.
이러한 절차는 실시예 2에 기술된 TRA J 공여자 벡터 조립과 동일한 패턴을 따른다. 그러나, J 수용 카세트 단편은 C 분절의 부분을 함유하기 때문에, TRA J 및 TRB J 수용 카세트 단편은 각각의 C 유전자 분절에 상응해야 하는, C 부분 분절과 관련하여 상이하다는 것을 주목해야 한다. 더욱이, 단일 J 수용 카세트 단편만을 요구하는 TRA J 시나리오와 대조적으로, TRB J는 2개의 별개의 J 수용 카세트 단편을 요구하여 교호하는 C1 및 C2 분절의 사용을 고려한다.
TRB J 공여자 벡터 라이브러리에 요구되는 DNA 성분은 하기이다:
I. TRB J C1 또는 TRB J C2 수용 카세트 단편
II. J 공여자 벡터 골격
III. TRB J C1 또는 TRB J C2 수용 카세트 벡터
IV. TRB J 분절 부분.
합성 TRA J 수용 카세트 단편의 설계
2개의 단일 가닥 DNA 올리고뉴클레오타이드의 어닐링을 사용하여 수용 카세트 단편을 생성시키는데, 이것은 도 8에 도시된, DNA 단편의 각각의 단부에 4-뉴클레오타이드 단일-가닥 오버행을 함유한다. 4-뉴클레오타이드 오버행은 J 공여자 벡터 골격 내에서의 지시된 리가제-의존적 클로닝을 허용하여 TRB J 수용 카세트 벡터를 생성한다.
C1 및 C2 분절의 교호 사용을 위해서 요구되는 2개의 수용 카세트 단편을 SEQ0578 및 SEQ0581로서 제공한다. 각각의 단편에 대해서, 순방향(F1) 및 역방향(R1) 올리고뉴클레오타이드 서열을 제공한다.
TRB J 수용 카세트 벡터의 조립 방법
TRB J 수용 카세트 벡터의 조립을 위한 방법은 실시예 2에 기술된 TRA J 수용 카세트 벡터의 조립을 위한 방법과 동일하다. 동일한 J 공여자 벡터 골격(SEQ0097)을 사용하여 TRB 유전자좌에 대한 교호하는 C 분절에 상응하는 각각 하나의 C1 또는 C2 부분을 함유하는 2개의 TRB J 수용 카세트 벡터를 생성시킨다.
생성된 2개의 J 수용 카세트 벡터를 사용하여 TRB J 분절 부분을 삽입하여 TRB J 공여자 벡터를 작제한다.
생성된 TRB J 수용 카세트 벡터를 SEQ0582 및 SEQ0583으로서 제공한다.
합성 TRB J 분절 부분의 설계
TRB J 분절 부분은 DNA 단편의 각각의 단부에서 4-뉴클레오타이드 단일-가닥 오버행을 함유하도록 설계된 2개의 단일-가닥 DNA 올리고뉴클레오타이드를 어닐링함으로써 작제된다. 이 부분의 배열 및 조립 방법은 TRA J 분절 부분의 것과 동일하고, 도 11에 도시되어 있다.
이 경우 짧은 TRB J 분절 부분은 CDR3-J 가장자리 Phe 코돈의 시작부로부터의 모든 아미노산을 암호화한다. CDR3은 V 영역의 C-말단-보존된 Cys, 및 인간 TRB J 분절 전체에서 보존된 Phe-Gly 모티프의 부분인 J 영역의 Phe가 측접된 서열로서 정의된다. 이러한 보존된 Phe-Gly 모티프를 사용하여 하류 TRB 재구성을 위해서 TRA J 단편의 5' 오버행을 TTTG에 대해서 표준화한다. TRA J 분절과 달리, 본 실시예에서 TRA J 분절 부분에서 이러한 표준화된 오버행에 대한 예외는 존재하지 않는다.
짧은 TRB J 분절 부분 및 긴 TRB J 분절 부분 둘 모두에 대해서, 도 11에 A 블록으로서 나타낸, 아데닌이, 각각의 TRB J 분절 부분의 3' 단부에 첨가된다. 이러한 아데닌은 TRB J 수용 카세트로부터 배제된 TRB C 단편의 제1 뉴클레오타이드를 나타낸다.
네이티브 인간 J 분절의 본 실시예의 짧은 TRB J 분절 부분의 서열을 SEQ0584 내지 SEQ0609로서 제공하고, 긴 TRB J 분절 부분을 SEQ0610 내지 SEQ0635로서 제공한다. 두 경우 모두에서, 순방향(F1) 및 역방향(R1) 올리고뉴클레오타이드 서열 둘 모두를 열거한다.
TRB 짧은 또는 긴 J 공여자 벡터 라이브러리의 조립 방법
TRB J 공여자 벡터 라이브러리를 조립하기 위한 절차는 실시예 2에 기술된 TRA 라이브러리의 것과 동일하다. 그러나, TRB 라이브러리의 경우, TRA 유전자좌 분절에 대한 짧은 라이브러리 및 긴 라이브러리와 대조적으로, 4개의 라이브러리가 생성된다.
TRB 라이브러리의 경우, 각각의 짧은 라이브러리 및 긴 라이브러리를 작제하여 교호하는 C1 및 C2 C 분절 각각을 보유하여, TRB J 공여자 벡터 라이브러리 내에 4개의 하위세트를 생성시킬 수 있다.
J 공여자 벡터 라이브러리에 요구되는 DNA 성분은 하기와 같다:
I. 짧은 TRB J 분절 부분 또는 긴 TRB J 분절 부분
II. TRB J C1 또는 TRB J C2 수용 카세트 벡터.
실시예 2에 기술된 바와 동일한 절차 이후에, TRB J 공여자 벡터 라이브러리 내에 4개의 생성된 하위세트가 생성된다. BsaI 인식 부위 외부의 골격 서열을 제외한, 생성된 라이브러리의 서열을 제공한다.
SEQ0636 내지 SEQ0648로서 제공된 TRB C1 짧은 J 공여자 벡터 라이브러리
SEQ0649 내지 SEQ0661로서 제공된 TRB C2 짧은 J 공여자 벡터 라이브러리
SEQ0662 내지 SEQ0674로서 제공된 TRB C1 긴 J 공여자 벡터 라이브러리
SEQ0675 내지 SEQ0687로서 제공된 TRB C2 긴 J 공여자 벡터 라이브러리.
실시예 4
리콤비나제 매개된 카세트 교환 응용을 위한 TRA 및 TRB V-C 유입 벡터의 설계
각각 실시예 1 및 3에서의 TRA 및 TRB V-C 유입 벡터의 설계는, 각각의 TCR 쇄를 위한 이들 TORES의 사용으로 재구성된 전장 TCR이 형질주입에 의해서 포유동물 세포에서 일시적인 발현에 직접 적용될 수 있도록 한다. TORES의 전체 설계는, V-C 유입 벡터 골격이 하류 응용에 적합한 임의의 골격 대신 교환되는 것을 허용하고, 필요한 V-C 유입 벡터 라이브러리가 V 클로닝 단편 및 C 클로닝 단편으로부터 신속하게 조립되는 것을 허용한다.
본 실시예에서, 한 쌍의 이종특이적 FRT V-C 유입 벡터 골격을 사용하여 TRA 및 TRB V-C 유입 벡터 라이브러리를 조립하였다. 별개의 플립파제 인식 표적(flippase recognition target: FRT) 서열을 함유하는 벡터 골격을 사용하여 각각의 TRA 및 TRB V-C 유입 벡터 라이브러리를 작제한다. 이러한 벡터의 하나의 하류 응용은, 관련 FRT 부위를 보유하는 포유동물 세포 내의 신속한 게놈 통합에 대한 최종 재구성된 TRA 및 TRB 쌍의 참여이다.
본 실시예에서, 도 7에 도시된 설계의 TRA V-C 유입 벡터는 각각 5' 및 3' 유전 요소로서 F14 및 F15 FRT 서열을 함유한다. 이러한 F14/F15 V-C 유입 벡터 골격 서열은 SEQ0688로서 제시된다.
실시예 1에 요약된 방법을 사용하고, TRA V 클로닝 단편(SEQ0001 내지 SEQ0046) 및 TRA C 클로닝 단편(SEQ0047)을 사용하면서 이러한 골격을 사용하여, 도 2에 요약된 설계의 TRA V-C 유입 라이브러리를 작제하였다. 이러한 작제는, 일시적인 발현 TRA V-C 유입 벡터 라이브러리(SEQ0049 내지 SEQ0094)의 것과 동일한 서열을 갖지만, F14/F15 V-C 유입 벡터 골격의 맥락에서 FRT 서열이 측접된 TRA V-C 유입 라이브러리를 산출하였다.
본 실시예에서, 도 7에 도시된 설계의 TRB V-C 유입 벡터는 각각 5' 및 3' 유전 요소로서 FRT 및 F3 FRT 서열을 함유한다. 이러한 FRT/F3 V-C 유입 벡터 골격 서열을 SEQ0689로서 제공한다.
실시예 3에 요약된 방법을 사용하고, TRA V 클로닝 단편(SEQ0435 내지 SEQ0481) 및 TRB C 클로닝 단편(SEQ0482 및 SEQ0483)을 사용하면서 이러한 골격을 사용하여, 도 2에 요약된 설계의 TRA V-C 유입 라이브러리를 작제하였다. 이러한 작제는, 일시적인 발현 TRB V-C 유입 벡터 라이브러리(SEQ0484 내지 SEQ0577)의 것과 동일한 서열을 갖지만, FRT/F3 V-C 유입 벡터 골격의 맥락에서 FRT 서열이 측접된 TRB V-C 유입 라이브러리를 산출하였다.
종합하면, 본 실시예에서 TRA V-C 유입 벡터 및 TRB V-C 유입 벡터를 상기 실시예에서의 V-C 유입 벡터와 상호 교환 가능하게 사용할 수 있다. 각각의 경우에, J 공여자 벡터는 odeCDR3의 설계 및 제공과 같이 변화되지 않는다(실시예 6 참고). 사실, 상이한 V-C 유입 벡터 골격은 TCR 재구성 반응의 직접 생성물로서 하류 응용을 위한 목적하는 벡터 컨텍스트 내에 전장 TCR ORF를 제공한다.
실시예 5
임의의 V-J-C 조합물의 제공에 적합한 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 설계
V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 상기 실시예에서, 네이티브 인간 TRA 및 TRC TCR 쇄를 TORES의 실제 설명으로서 사용한다. 그러나, 요구되는 TCR 쇄 서열을 명시된 벡터 포맷 내에 삽입할 때 임의의 네이티브 또는 비-네이티브 TCR 쇄가 TORES 포맷에서 사용될 수 있음이 명백하다.
임의의 주어진 TCR 쇄를 위한 TORES를 달성하기 위해서, 상기 TCR 쇄에 특이적인 4종의 서열 요소가 필요하다:
X - 가변(V) 유전자 분절 단편
Y - 불변(C) 유전자 분절 단편
Y'- 불변 (C) 유전자 분절 부분
Z - 결합(J) 유전자 분절 단편.
상기 실시예에 따라서, 이러한 4종의 형태의 서열 요소는 다양한 백터 컨텍스트 내에서 조립되어 임의의 주어진 TCR 쇄에 대한 임의의 주어진 V-J-C 조합물을 위한 TORES를 작제 및 배치할 수 있다. 예를 들어, 네이티브 인간 TRG 및 TRD 유전자좌, 변이체 합성 인간 TCR 쇄 형태 또는 인간 이외의 유기체의 네이티브 TCR 쇄 형태용 시스템.
V-C 유입 벡터 조립 및 최종 작제물
V-C 유입 벡터의 조립을 달성하기 위해서, 관련 V 유전자 분절 단편 및 C 유전자 분절 단편을 함유하는 2개의 중간체를 작제할 수 있다.
최종 V-C 유입 벡터 조립을 위한 적절한 클로닝 부위의 맥락에서 요구되는 V 유전자 분절 단편을 함유하도록 도 5에 따라서 V 클로닝 단편을 설계한다. 본 실시예에서, 또한 실시예 1, 3 및 4에 제시된 바와 같이, BbsI 제한 효소 부위의 사용을 통해서 V-C 유입 벡터의 조립을 달성하여 각각 V-C 유입 벡터 골격 및 C 클로닝 단편 내의 상보성 오버행에 매칭하도록 5' 단부 및 3' 단부에 표적 오버행을 생성시켰다. 예시된 전략은 또한 음성 선택 마커로서 NotI 제한 효소 부위를 혼입한다.
이러한 클로닝 접근법의 제너릭 서열을 SEQ-0690에 제시하며, 여기서 V 유전자 분절 단편은 5' 단부 및 3' 단부에서 BbsI 부위에 의해서 결합되고, V 유전자 분절 단편은 XNn으로 표현되고, 식 중 X는 V 유전자 분절에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다. V 유전자 분절 단편은 각각 5' 단부 및 3' 단부에서 코작 뉴클레오타이드 및 스페이서 뉴클레오타이드에 의해서 결합되고, 번역 시작 코돈을 포함한다.
특정 TCR 쇄 서열을 위한 V-C 유입 벡터 라이브러리를 조립하도록 작제될 수 있는 제2 중간체는 도 6에 도시된 바와 같은 C 클로닝 단편이다. 본 실시예에서, 또한 실시예 1, 3 및 4에 제시된 바와 같이, BbsI 제한 효소 부위의 사용을 통해서 V-C 유입 벡터의 조립을 달성하여 각각 V 클로닝 단편 및 골격 V-C 유입 벡터 내의 상보성 오버행에 매칭하도록 5' 단부 및 3' 단부에 표적 오버행을 생성시켰다. 예시된 전략은 또한 음성 선택 마커로서 NotI 제한 효소 부위를 혼입한다.
이러한 클로닝 접근법의 제너릭 서열을 SEQ-0691에 제시하며, 여기서 C 유전자 분절 단편은 5' 단부 및 3' 단부에서 BbsI 부위에 의해서 결합되고, C 유전자 분절 단편은 YNn으로 표현되고, 식 중 Y는 C 유전자 분절에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다. C 유전자 분절 단편은 각각 5' 단부 및 3' 단부에서 C 유전자 분절의 제1 Glu 코돈의 사이토신 5', 또는 동등한 보존된 부위, 및 스페이서 뉴클레오타이드(들)에 의해서 결합되고, 번역 중단 코돈을 포함할 것이다.
상기에 정의된 V 클로닝 단편 및 C 클로닝 단편을 사용하여 V-C 유입 벡터를 조립하기 위해서, 이들 단편을 도 7에 도시되고, 실시예 1 및 3에 기재된 바와 같이 V-C 유입 벡터 골격과 조합한다. 본 실시예 및 상기 실시예에서, 이러한 골격은 각각 오버행 *1' 및 오버행 *2'를 생성시키는 Acc65I 및 XbaI 제한 효소 결합 부위로 정의된다. 오버행 *1'은 V 클로닝 단편 내의 오버행 *1과 상보성이다(도 5). 오버행 *2'은 C 클로닝 단편 내의 오버행 *2와 상보성이다(도 6). 이러한 상보성 오버행은 V 및 C 클로닝 단편의 V-C 유입 벡터 골격 내에서의 지향된 클로닝을 허용한다.
Sp 특징부는 효율적인 작용을 위해서 2개의 부위를 이격시키는 데 요구되는 Acc65I와 XbaI 제한 효소 인식 부위 사이에 첨가되는 뉴클레오타이드를 지칭한다.
실시예 4에 요약된 바와 같이, 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소를 V-C 유입 벡터에 제공하여(도 2), V-C 유입 벡터 골격(도 7)은 궁극적으로 전장 TCR ORF가 재구성되는 벡터 컨텍스트를 제공한다(도 4h). 따라서, V-C 유입 벡터 골격/V-C 유입 벡터에 대한 다양한 선택이 수행되어 재구성된 TCR ORF에 대한 다양한 하류 응용을 충족시킬 수 있다.
본 실시예에서, 상기 실시예 1, 3 및 4에서와 같이, 3종의 상이한 V-C 유입 벡터 골격이 제공된다.
CMV 구성적 프로모터를 암호화하는 5' 유전 요소, 및 SV40pA 폴리아데닐화 신호를 암호화하는 3' 유전 요소를 갖는 V-C 유입 벡터 골격의 서열이 SEQ0048에 제시된다. 이러한 벡터 컨텍스트는 포유동물 세포에서 재구성된 TCR ORF의 일시적인 발현을 허용한다.
이러한 일시적인 발현 V-C 유입 벡터 골격 SEQ0048이 본 실시예에서 제너릭 V 클로닝 단편(SEQ0690) 및 C 클로닝 단편(SEQ0691)과 조합되는 경우, 일반화된 V-C 유입 벡터는 서열 SEQ0692에 의해서 정의될 수 있다.
FTR 부위, F14, 서열을 암호화하는 5' 유전 요소, 및 FRT 부위, F15, 서열을 암호화하는 3' 유전 요소를 갖는 V-C 유입 벡터 골격의 서열이 SEQ0688에 제시된다. 이러한 벡터 컨텍스트는 F14 및 F15 이종특이적 FRT 부위에 의해서 결합된 유전자 컨텍스트 내에서 재구성된 TCR ORF의 플립파제 매개 카세트 교환을 허용한다. 예를 들어, 이러한 접근법은 이러한 이종특이적 FRT 수신자 부위를 보유하는 포유동물 세포주 내에서 TCR ORF의 안정적인 통합을 위해서 사용될 수 있다.
이러한 F14/F15 RCME V-C 유입 벡터 골격 SEQ0688이 본 실시예에서 제너릭 V 클로닝 단편(SEQ0690) 및 C 클로닝 단편(SEQ0691)과 조합되는 경우, 일반화된 V-C 유입 벡터는 서열 SEQ0693에 의해서 정의될 수 있다.
FTR 부위, FRT, 서열을 암호화하는 5' 유전 요소, 및 FRT 부위, F3, 서열을 암호화하는 3' 유전 요소를 갖는 제2 V-C 유입 벡터 골격의 서열이 SEQ0689에 제시된다. 이러한 벡터 컨텍스트는 FRT 및 F3 이종특이적 FRT 부위에 의해서 결합된 유전자 컨텍스트 내에서 재구성된 TCR ORF의 플립파제 매개 카세트 교환을 허용한다. 예를 들어, 이러한 접근법은 이러한 이종특이적 FRT 수신자 부위를 보유하는 포유동물 세포주 내에서 TCR ORF의 안정적인 통합을 위해서 사용될 수 있다.
이러한 FRT/F3 RCME V-C 유입 벡터 골격 SEQ0689가 본 실시예에서 제너릭 V 클로닝 단편(SEQ0691) 및 C 클로닝 단편(SEQ0692)과 조합되는 경우, 일반화된 V-C 유입 벡터는 서열 SEQ0694에 의해서 정의될 수 있다.
본 실시예에서, 하나의 TCR 쇄가 2개의 RCME 컨텍스트 중 하나에서 재구성될 수 있고, 제2 쇄가 나머지 RCME 컨텍스트에서 재구성될 수 있다. 예를 들어, TRA ORF는 F14/F15 컨텍스트 내에서 재구성될 수 있고, TRB ORF는 FRT/F3 컨텍스트 내에서 재구성될 수 있다. 따라서, 짝지워진 TRA/TRB 작제물은, 상기 세포주에서 TRA/TRB 쌍의 안정적인 발현을 위해서 RCME에 의해서 F14/F15 및 FRT/F3 부위를 보유하는 포유동물 세포주 내에 통합될 수 있다.
J 공여자 벡터 조립 및 최종 작제물
TORES의 성분으로서 V-C 유입 벡터 내에서 다양한 V TCR 유전자 분절 및 C TCR 유전자 분절 조합물을 조립하는 데 사용될 수 있는 제너릭 작제물을 상기에 기재한다. TORES를 완성하기 위해서, 적절한 J 공여자 벡터가 요구된다. 실시예 2에 상기에 기재된 바와 같이, J 공여자 벡터를 다단계 공정으로 조립하여 J 분절의 특징부를 설계하는 데 있어서 유연성을 갖는 J 공여자 시스템을 달성할 수 있다. 주목할 하나의 중요한 양상은, J 공여자 벡터가 매칭된 V-C 유입 벡터 라이브러리의 C 분절에 상응하는 C 부분에 기여한다는 것이다.
J 공여자 벡터 라이브러리를 조립하기 위해서, 4종의 상이한 작제물이 요구된다:
I. J 수용 카세트 단편
II. J 공여자 벡터 골격
III. J 수용 카세트 벡터
IV. J 분절 부분.
본 실시예에서, 실시예 2에서와 같이, BbsI 제한 부위를 사용하여 J 공여자 벡터를 조립하고, 전체 TORES는 BsaI 제한 부위가 생성된 J 공여자 벡터 및 매칭된 V-C 유입 벡터 둘 다에 보유되는 경우에 사용하여 작동한다.
도 8에 도시된 바와 같은 J 수용 카세트 단편은 중요하게는 매칭된 V-C 공여자 벡터 라이브러리에 의해서 보유된 C 분절에 상응하는 C 부분을 함유한다. 이러한 클로닝 접근법의 제너릭 서열은 SEQ0695 내지 SEQ0696로 제시되며, 여기서 C 분절 상의 5' 부분을 암호화하는 C 부분은 BbsI 인식 부위에 의해서 5'에 그리고 BsaI 부위에 의해서 3'에 결합된다. 2개의 제시된 서열은 J 수용 카세트 단편을 생성시키기 위해서 어닐링되는 센스 및 안티센스 올리고뉴클레오타이드를 나타내며, 여기서 제공되는 Y' 서열은 상보성이다. 제시된 서열에서 C 부분은 Y'Nn이라고 지정되고, 여기서 Y'는 상기에 기재된 Y C 분절에 매칭하는 C 부분에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다. BbsI 부위는, 삽입될 J 분절 부분에 매칭하는 클로닝 오버행을 생성시키기 위해서, 이격되고, 3' 방향으로 절단하도록 배향된다. BsaI 부위는 TORES의 작동 시에 전장 TCR ORF를 생성시키기 위한 최종 조립 반응에서 C 오버행을 생성시키기 위해서 이격되고 5' 방향으로 절단한다. 3' 방향으로 절단하는, J 수용 카세트 단편의 5' 말단의 제2 BsaI 부위가 TORES의 최종 작동을 위해서 사용된다. 5' 방향으로 절단하는 내부 BbsI 부위는 J-공여자 벡터의 조립을 위해서 제2 클로닝 오버행을 생성시킨다. 본 실시예에서, J 공여자 벡터 조립 공정으로부터 모체 단편을 제거하기 위한 음성 선택 마커로서 작용하기 위해서 BbsI 인식 부위 사이에 이격된 NotI 제한 부위가 암호화된다. 실시예 2에 기재된 바와 같은 5' 말단의 오버행*3 및 3' 말단의 오버행*4라고 지정된, 2개의 4-뉴클레오타이드 단일-가닥 오버행을 생성시키도록 설계된 2개의 상보성 올리고뉴클레오타이드를 어닐링함으로써 J 수용 단편이 조립된다.
상기에 기재된 J 수용 카세트 단편을 사용하여 중간체 J 수용 카세트 벡터를 조립하기 위해서, 도 9에 도시된 바와 같은 J 공여자 골격이 생성되어야 한다. 본 실시예에서, 이러한 벡터 골격의 클로닝 특징부는 효율적인 제한 효소 작용을 허용하도록 이격된 EcoRI 및 XhoI 제한 부위이다. EcoRI 및 XhoI로의 이러한 골격의 소화는 조립된 J 수용 카세트 단편에서 오버행*3 및 오버행*4과 상보성인 오버행*3' 및 오버행*4'를 생성시킨다. 이는 J 공여자 골격 내에서 J 수용 카세트 단편의 방향성 클로닝을 허용하여 실시예 2에 기재된 바와 같은 J 수용 카세트 벡터를 생성시킨다. 상기에 기재된 V-C 유입 벡터의 양성 선택 마커와 상이한 양성 선택 마커를 갖는 J 공여자 벡터 골격의 예는 SEQ0097로 제시된다.
상기에서 획득된 J 수용 카세트 벡터가 도 10에 도시되며, 이것은 J 공여자 벡터 골격의 맥락에서 J 수용 카세트 단편을 본질적으로 나타내고, SEQ0697이라고 제시되는데, 여기서 Y'는 Y라고 지정되고 상기에 기재된 C 분절에 매칭하는 C 부분에 대한 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
이것은, J 공여자 벡터 라이브러리를 작제하기 위해서 J 분절의 어레이가 삽입되는 J 수용 카세트 벡터 내에 존재한다. J 유전자 분절의 설계를 도 11에 도시하는데, 여기서 J 유전자 분절은 각각 오버행*5' 및 오버행*6'에 의해서 5' 단부 및 3' 단부에 결합된다. J 분절 부분은, 실시예 2에 기재된 바와 같이, J 수용 카세트 벡터 내에 J 분절 부분을 삽입하여 J 공여자 벡터를 생성시키는 경우, 효소 인식 서열 및 올바른 리딩 프레임을 유지시키도록, 본 실시예에서 단일 아데닌 뉴클레오타이드에 의해서 3' 오버행으로부터 이격된다. 본 실시예에서, J 분절 부분에 대한 제너릭 서열은 SEQ0698 내지 SEQ0699로 제시되며, 여기서 J 유전자 분절 부분은 ZNn으로 표현되고, 식 중, Z는 J 유전자 분절의 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다. 제시된 2개의 서열은 J 분절 부분을 조립하기 위해서 어닐링되는 센스 및 안티센스 올리고뉴클레오타이드를 나타내고, 여기서 Z 서열은 상보성이다.
본 실시예에서 제너릭의 최종 획득된 J 공여자 벡터는 SEQ0700으로 제시되며, 이의 대표를 도 3에 제시한다. 본 실시예에서 이러한 J 공여자 벡터는 J 수용 카세트 벡터로부터의 C 부분 및 삽입된 J 분절 부분을 나타낸다. 이러한 서열은 ZNn 및 Y'Nn의 2개의 명명된 서열 삽입물을 갖는 것으로 제시되며, 식 중, Z는 J 유전자 분절에 대한 명칭이고, Y'는 C 분절 부분의 명칭이고, N은 임의의 뉴클레오타이드를 나타내고, n은 상기 서열 내의 뉴클레오타이드의 수를 나타낸다.
모든 제공된 서열 내에서, 뉴클레오타이드의 선택은 BsaI 결합 부위의 DAM 메틸화의 잠재적인 효과인 것으로 간주되었다. 벡터 내의 조립 및 선택 효소를 위한 모든 추가 인식 서열을 제거하였다. 임의의 이러한 인식 서열 또한 기재된 단편 및 벡터 컨텍스트 내에 삽입된 생식계열 또는 합성 TCR V, J 및 C 요소로부터 제거되어야 한다.
실시예 6
CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3)의 설계 및 생성
상기 실시예에서, TORES의 다양한 포맷을 다양한 응용을 위해서 매칭된 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리의 설계 및 생성에 기재한다. 전장 TCR 오픈 리딩 프레임의 1-단계 재구성을 위한 이러한 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리의 사용은, 표적 전장 TCR 쇄 서열을 완성하기 위해서 제공될 CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3) 작제물을 요구한다(도 4c). V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 라이브러리가 일단 생성되면, 이러한 벡터는 표적 전장 TCR 쇄 서열의 목적하는 V-J-C 조합물을 선택하기 위해서 무한정으로 사용될 수 있는 스톡 항목을 나타낸다. 이와 대조적으로, odeCDR3은 표적 전장 TCR ORF에 대해서 특이적인 짧은 고유한 서열을 나타낸다.
본 실시예는 네이티브 인간 TRA 및 TRB 벡터 플랫폼에서 사용하기 위한 odeCDR3의 설계 및 생성을 기술한다.
TRA odeCDR3의 설계
2개의 단일 가닥 DNA 올리고뉴클레오타이드의 어닐링은 도 4c에 도시된 바와 같이 DNA 단편의 각각의 단부에서 4-뉴클레오타이드 단일-가닥 오버행을 함유하는 odeCDR3을 생성시킨다. 4-뉴클레오타이드 오버행은 TRA 재구성 동안 유입 벡터에 암호화된 TRA V 분절의 3' 단부(오버행 1-5') 및 TRA J 단편의 5' 단부(오버행 2-3')에 대한 지향된 리가제 의존적 클로닝을 허용하도록 설계된다. 오버행 1-5'는 TRA V-C 유입 벡터의 V 분절에 암호화된 오버행 1-5에 상보성인, CTGC에 대해서 표준화된다. 오버행 2-3'의 경우, 인간 TRA 유전자좌로부터의 J 분절 중에서의 서열 거리에 의해서 결정되는, 이들이 보유할 수 있는 2개의 서열 형태가 존재한다. 네이티브 인간 TRA J 분절 TRAJ33 및 TRAJ38의 경우, 오버행 2-3'는 이들 2개의 J 분절의 J 공여자 벡터에 암호화된 오버행 2-3에 상보성인 TGGG에 표준화된다. 모든 다른 인간 TRA J 분절의 경우, 오버행 2-3'는 2개의 J 분절의 J 공여자 벡터에 암호화된 오버행 2-3에 상보성인 TTTG에 표준화된다(실시예 2 참고).
TRB odeCDR3의 설계
TRB odeCDR3에 대해서, 2개의 단일 가닥 DNA 올리고뉴클레오타이드의 어닐링은 도 4c에 도시된 바와 같이 DNA 단편의 각각의 단부에서 4-뉴클레오타이드 단일-가닥 오버행을 함유하는 odeCDR3을 생성시킨다. 4-뉴클레오타이드 오버행은 TRB 재구성 동안 유입 벡터에 암호화된 TRB V 분절의 3' 단부, 오버행 1-5' 및 TRB J 단편의 5' 단부, 오버행 2-3'에 대한 지향된 리가제 의존적 클로닝을 허용하도록 설계된다. 오버행 1-5'는 TRB V-C 유입 벡터의 V 분절에 암호화된 오버행 1-5에 상보성인, TTGC에 대해서 표준화된다. 2개의 대안적인 오버행 2-3 형태가 요구되는 TRA odeCDR3과 대조적으로, TRB odeCDR3의 경우 오버행 2-3은 모든 TRB J 분절의 J 공여자 벡터에 암호화된 오버행 2-3에 상보성인, TTTG에 표준화된다(실시예 3 참고).
일반적인 odeCDR3 설계
일반적으로, odeCDR3 설계는 오버행에 매칭되어야 하고, 4-뉴클레오타이드 오버행은 TRB 재구성 동안 유입 벡터에 암호화된 TRB V 분절의 3' 단부(오버행 1-5') 및 TRB J 단편의 5' 단부(오버행 2-3')에 대한 지향된 리가제 의존적 클로닝을 허용하도록 설계된다.
인산화된 CDR3 DNA 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스의 생성 방법
2개의 올리고뉴클레오타이드를 인산화 및 어닐링하여 odeCDR3을 형성함
반응 믹스
올리고뉴클레오타이드(센스 가닥)(100μM) 1㎕
올리고뉴클레오타이드(안티-센스 가닥)(100μM) 1㎕
T4 리가제 완충액 10x 1㎕
T4 PNK 1㎕
H2O 6㎕
반응 조건
37℃에서 1시간 동안 인큐베이션시킴
95℃에서 5분 동안 변성시킴
반응을 분당 3℃로 25℃까지 서서히 냉각시킴으로써 센스 및 안티-센스 올리고뉴클레오타이드를 어닐링함
실시예 7
각각의 V-C 유입 벡터 라이브러리 및 J 공여자 벡터 라이브러리로부터의 TRA 전장 또는 및 TRB 전장 ORF의 재구성
JG9a/b 실시예.
본 실시예는 표적 TCR의 서열 정보를 고려하여 TRA 및 TRB 전장 TCR ORF를 재구성하는 데 요구되는 벡터 라이브러리 성분 및 odeCDR3을 획정하는 데 사용되는 단계를 기술한다. 본 실시예는 또한 전장 모델 TRA 및 TRB TCR 쇄 쌍의 조립 공정을 예시하고, 인간 세포 모델에서 일시적인 발현 및 특정 HLA-다량체 시약으로의 표면-제시된 TCR의 염색을 통해서 이의 특이성을 확인한다.
V-C 유입 벡터, J 공여자 벡터 및 odeCDR3의 선택
클로닝 라이브러리에 나타낸 모든 가능한 생식 계열 단편의 서열을 관심대상 TRA 또는 TRB 서열에 정렬한다. TRA 또는 TRB 서열에 대해서 가장 높은 아이덴티티를 갖는 유전자 단편은, 어느 V, J 및 C 유전 요소가 목적하는 TRA 또는 TRB 클로노타입 서열을 구성할 것인지를 결정한다. TRA의 경우, 적절한 V-C 유입 벡터는 목적하는 TRA의 V 사용의 결정을 기초로 선택된다. TRB의 경우, 서열 커버리지가 V 및 C 사용을 결정하기에 충분한 경우, 상기 클로노타입이 TRBC1 또는 TRBC2를 사용할지의 여부에 더하여, 목적하는 TRB 클로노타입의 V 사용에 상응하는 적절한 V-C 유입 벡터가 선택될 것이다.
특이적 TRAJ 또는 TRB J 유전 요소의 짧은 버전 및 긴 버전 둘 모두가 각각 TRA 및 TRB 서열에 정렬하는 경우, 더 긴 유전 요소를 암호화하는 상응하는 플라스미드가 TRA 재작제를 위해서 사용될 것이다.
합성될 TRA를 위해서 요구되는 odeCDR3 서열은 TRA V 정렬된 유전자 단편의 3' 단부와 정렬된 TRAJ 유전자 단편의 5' 단부 사이의 영역으로서 결정된다. 올리고뉴클레오타이드 센스 가닥은 BsaI로 소화되는 경우 TRA V 유입 벡터 상에 생성된 오버행, 오버행 1-3'에 대해 만능인 추가적인 5' 4-뉴클레오타이드 오버행, 오버행 1-5', CTGC을 요구한다. 상보성 올리고뉴클레오타이드 안티-센스 가닥은 TRA 재작제 반응에 첨가되는 TRAJ 벡터에 대해서 특이적으로 오버행, 오버행 2-5'에 고유한, 추가적인 5' 4-뉴클레오타이드 오버행, 오버행 2-3'을 요구한다.
합성될 TRB를 위해서 요구되는 CDR3 서열은 TRB V 정렬된 유전자 단편의 3' 단부와 정렬된 TRB J 유전자 단편의 5' 단부 사이의 영역으로서 결정된다. 올리고뉴클레오타이드 센스 가닥은 BsaI로 소화되는 경우 TRB V 유입 벡터 상에 생성된 오버행, 오버행 1-3'에 대해 만능인 추가적인 5' 4-뉴클레오타이드 오버행, 오버행 1-5', TTGC을 요구한다. 상보성 올리고뉴클레오타이드 안티-센스 가닥은 TCR 재작제 반응에 첨가되는 TRB J 벡터에 대해서 특이적으로 오버행, 오버행 2-5'에 고유한, 추가적인 5' 4-뉴클레오타이드 오버행, 오버행 2-3'을 요구한다.
본 실시예에서, HLA-A2*01-제한된 항원에 대해서 공지된 특이성을 갖는 모델 TCR TRA/TRB 쌍을 사용한다. TRA 쇄 및 TRB 쇄의 서열을 각각 SEQ701 및 SEQ702로서 제공한다.
이러한 전장 서열을 기초로, 이것은 TRA 및 TRB 라이브러리로부터 적절한 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터를 선택하는 데 용이하다. 본 실시예에서, 일시적인 발현 유형의 V-C 유입 벡터, 즉 SEQ0048로 제시된 골격을 갖는 것을 사용하였다.
본 실시예에서 (목록 0049 내지 0094로부터의) TRA V-C 유입 벡터 SEQ0088 및 (목록 0323 내지 0378로부터의) J 공여자 벡터 SEQ0371을 선택하였다.
본 실시예에서 (목록 0484 내지 0577로부터의) TRB V-C 유입 벡터 SEQ0563 및 (목록 0636 내지 0687로부터의) J 공여자 벡터 SEQ0637을 선택하였다.
TRA 쇄에 대해서 합성된 odeCDR3을 각각 센스 및 안티센스로서 SEQ703 및 SEQ704에 제공한다.
TRB 쇄에 대해서 합성된 odeCDR3을 각각 센스 및 안티센스로서 SEQ705 및 SEQ706에 제공한다.
전장 재구성을 위한 방법
상기에 선택된 TRA 및 TRB 성분 각각의 경우, 제한 효소/리가제 연쇄 반응을 하기에 기술된 바와 같이 수행하였다.
RE 소화 및 결찰 반응
V-C 유입 벡터 100 ng
J 공여자 벡터 60 ng
odeCDR3 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(0.5μM) 2㎕
10x T4 리가제 완충액 2㎕
BsaI 0.5㎕
T4 DNA 리가제 0.5㎕
H2O 최대 20㎕
반응 조건
단계1; 37℃에서 2분
단계2; 16℃에서 3분
단계 1 및 2 반복, 20회
50℃에서 5분
80℃에서 5분
실온으로 복귀
0.5㎕의 NotI 효소를 첨가하고, 30분 동안 37℃에서 인큐베이션시킴
생성된 반응 생성물을 수용성 이.콜라이 세포 내에서 형질전환시키고, 카베니실린 함유 플레이트 상에 플레이팅하였다.
카베니실린 내성 집락을 스크리닝 및 서열결정하여 적절하게 조립된 작제물을 결정하였다. 집락의 스크리닝은 단리된 플라스미드 DNA의 제한 효소 진단 소화물에 의해서 수행하였고, 예상된 DNA 단편 크기를 DNA 전기영동법에 의해서 관찰하였다. 생성된 작제물은 전장 TCR 알파 및 베타 클론 서열을 암호화한다.
재구성된 TRA 및 TRB 벡터의 검증
상기 재구성된 TCR TRA/TRB 쌍의 특이성을 검증하기 위해서, 두 작제물을 모든 CD3 성분을 발현하지만 TRA 및 TRB 발현이 결핍된 세포주 내에 일시적으로 형질주입시켰다. 이러한 분석법을 도 12에 제공하는데, 여기서 재구성된 TCR을 무관한 TCR, 및 빈 벡터 대조군과 함께 형질주입시킨다. 빈 벡터는 TCR알파/베타 또는 CD3에 대한 항체로 표면 염색되지 않으며, 이러한 대조군 세포는 HLA-A2*01- NLVPMVATV 사량체 시약에 대해서도 염색되지 않는다(도 12, 최우측 패널). TCR 발현은 CD3 복합체의 표면 제시에 필요하다. 무관한 TCR은 TCR알파/베타 및 CD3에 대해서 양성으로 염색되지만, HLA-A2*01- NLVPMVATV 사량체 시약에 대해서는 염색을 나타내지 않는다(도 12, 중심 패널). 이는, TCR이 세포 표면 상에서 발현되지만, HLA-A2*01 사량체 시약에 적재된 표적 항원에 대해서는 특이적이지 않음을 나타낸다. 표적 TCR은 TCR알파/베타 및 CD3에 대해서 양성으로 염색되며, HLA-A2*01- NLVPMVATV 사량체 시약에 대해서도 양성 염색을 나타낸다(최좌측 패널). 이는, 재구성된 TCR 모두가 세포 표면 상에 제시되며, 또한 예측된 바와 같이, HLA-A2*01 사량체 시약에 적재된 표적 항원에 또한 특이적임을 나타낸다.
실시예 8
인간 말초 혈액으로부터 식별된 항원-특이적 TCR TRA/TRB 쇄 쌍의 세트의 재구성
개인 맞춤 TCR-기반 진단 및 치료제에서의 대두되는 전략의 주요 요건 중 하나는 개체로부터 항원-특이적 TCR 쇄 쌍을 신속하게 포획하고, 특징규명하는 능력이다. 본 실시예에서, 작업 흐름을 수행하는데, 여기서 TCR TRA/TRB 쇄 쌍을 증폭시키고, 말초 인간 혈액으로부터 단리된 단일 T-세포로부터 서열결정하고, 그 다음 포유동물 세포에서의 일시적인 발현을 통해서 이러한 쌍의 재구성 및 검증을 수행한다.
TRA 및 TRB 쇄 쌍의 서열결정 및 재구성
도 13은 전체 작업 흐름을 제공한다. 간략하면, 새로운 PBMC 시편을 HLA-B*07:02 양성 공여자로부터 수집하고, HLA-B*07:02-TPRV HLA-다량체 시약으로 염색하였다. 이러한 HLA-다량체는 HCMV pp65 유전자(이의 완전 펩타이드 서열은 TPRVTGGGAM임)로부터의 공지된 면역우세 항원이 적재된 HLA-B*07:02 대립유전자이다. 단일 HLA-B*07:02-TPRV 다량체-양성 세포를 5㎕의 물을 함유하는 0.2mL PCR 튜브 내에 FACS 분류하였다. 샘플을 스냅 동결시키고, 추가 가공 시까지 -80℃에서 저장하였다(도 13 단계 i).
단일-세포 단리물을, 각각의 TRA 및 TRB에 대한 V-영역 특이적 프라이머 수집물을 동반하는 2-단계 증폭 공정에 적용하고(도 13, 단계 ii), 그 다음 서열 분석(도 13, 단계 iv)을 위해서 TRA 및 TRB 앰플리콘을 생성하는 짝지워진 네스팅된 PCR 반응에 적용하였다(도 13, 단계 iii). 이러한 절차는 이미 기술되어 있다(Han et. al. Nat Biotechnol. 2014 32(7): 684-692).
본 실시예에서, 6쌍의 클론을 하류 가공의 예로서 제공한다. 획득된 서열을 SEQ0707 내지 SEQ0718로 제시한다.
이어서 이들 서열을 이들의 상응하는 TRA 쇄 및 TRB 쇄에 대한 V, C 및 J 유전자 분절의 라이브러리에 대해서 정렬하여 각각의 증폭된 쇄의 V, C 및 J 분절 사용을 결정하였다. 이러한 서열 분석 단계는 또한 CDR3 암호 서열의 정의 및 이에 따른 odeCDR3 서열의 정의를 허용한다(도 13, 단계 v). 이러한 서열 분석은 TCR 쇄 재구성을 위한 V-C 유입 벡터(도 13 단계 vi) 및 J 공여자 벡터(도 13 단계 vii)의 선택을 허용한다. 분석은 또한 각각의 쇄 재구성 반응을 위한 odeCDR3의 합성을 허용한다(도 13 단계 viii). 선택 및 서열을 표 1에 요약한다.
하기 표는 신규 서열결정 및 재구성 실시예에서 식별된 TCR TRA/TRB 쌍에 대한 서열 ID의 요약을 제공한다.
이들 성분의 선택은 전장 TCR ORF의 재구성을 수행하기 위해서 각각의 TRA 및 TRB 쇄에 대한 독립적인 제한 효소/리가제 연쇄 반응의 조립을 허용한다(도 13 단계 ix). 각각의 반응을 상기 실시예 7에 기재된 바와 같이 수행하는데, 이것은 형질전환 및 항생제 선택(도 13 단계 x), 이어서 생성된 재구성된 TCR ORF의 증식 및 서열결정(도 13 단계 xi)을 포함한다.
TRA 및 TRB 쇄 쌍의 검증
상기 재구성된 TCR TRA/TRB 쌍의 세트의 특이성을 검증하기 위해서, 표 7에 제공된 바와 같이, 짝지워진 작제물을 모든 CD3 성분을 발현하지만 TRA 및 TRB 발현이 결핍된 세포주 내에 일시적으로 형질주입시켰다. 이 분석법을 도 14에 제공한다. 세포에 TRA/TRB 클론 쌍 및 빈 벡터 대조군과 동시에 6개의 TCR ORF 작제물 쌍 각각을 형질주입하였다. 세포를, PBMC 시편으로부터 단일 T-세포를 단리시키는 데 먼저 사용된 CD3 및 HLA-B*07:02-TPRV 사량체 시약에 대한 항체로 염색한 후 유세포 분석법에 의해서 분석하였다. 본 실시예에서 짝지워진 작제물은 모두 표적 HLA-B*07:02-TPRV 사량체 시약에 대한 결합을 나타내었고, 정량적인 차이가 관찰된다. 각각의 박스 내의 삽입 숫자는 CD3 양성 세포 사건에 대한 CD3 음성의 MFI 비를 나타낸다.
실시예 9
odeCDR3 축중을 통한 신속한 TCR 쇄 다양화
TCR ORF의 다양화 및 선택은 변경된 특이성, 친화성 및/또는 신호전달 능력을 갖는 TCRs 쇄 쌍을 조작하기에 바람직하다. TORES 시스템은 본래 표적 서열로부터 체계적으로 변경된 TCR 쇄의 수집물의 신속한 생성에 적합하다. 본 실시예에서, odeCDR3을 선택된 코돈 위치에서 정의되고 제한된 뉴클레오타이드 축중을 사용하는 재구성 반응에 포함시킴으로써 모델 TCR 쇄 쌍을 다양화시키는 접근법을 제공한다. 이러한 접근법을 사용하여 실시예 7에 제공된 모델 TCR TRA/TRB 쌍의 TRA 쇄를 다양화시켰다. 이러한 단일-반응 다양화는 이의 자연 TRB 쇄 쌍을 갖는 포유동물 세포의 표면 상에 제시되는 경우 특이적 HLA-다량체 시약에 대한 광범위한 친화성을 갖는 TCR 세트를 생성시키는 것으로 나타난다. 이러한 접근법은 생존 가능한 포유동물 세포의 기능성 컨텍스트에서 제시 및 선택될 수 있는 전장 TCR ORF를 사용한 신속한 TCR-조작에 이상적으로 적합하다.
다양한 TRA 쇄 수집물의 생성
도 15는 odeCDR3 풀을 사용함으로써 TCR 쇄의 서열-다양화된 수집물을 단일 반응으로 생성시키기 위한 전체 전략을 제공한다. 단일 C-V 유입 벡터 및 J 공여자 벡터를 선택하여 최종 전장 TCR 생성물에서 표적 V, J 및 C 유전자 분절을 나타낸다(도 15, 박스 i 및 박스 ii). odeCDR3 풀은 선택된 다양성으로 생성되어, odeCDR3 풀로 표현되는 다수의 상이한 CDR3 서열이 존재한다(도 15, 박스 iii). 모든 성분을 제한 효소/리가제 연쇄 반응으로 조합하는 경우, 생성된 생성물은 정의된 V, J C 유전자 분절 사용의 전장 TCR 쇄, 및 CDR3 영역 내에 정의된 다양성을 함유하는 작제물의 수집물이다(도 15, 박스 iv). 최종 생성물에서 다양화된 전장 TCR 쇄의 수는 반응에 첨가된 초기 odeCDR3내의 odeCDR3 변이체의 수에 직접 비례한다.
본 실시예에서, HLA-A2*01(실시예 7과 동일한 쌍)에 존재하는 인간 사이토메갈로바이러스(HCMV) 항원에 대해서 공지된 특이성을 갖는 모델 TCR TRA/TRB 쌍을 사용한다. 이러한 항원성 펩타이드는 HCMV pp65 단백질로부터 유래되고, HLA-A2*01에 존재하는 펩타이드 항원의 전체 아미노산 서열은 NLVPMVATV이다. TRA 쇄 및 TRB 쇄의 서열을 각각 SEQ701 및 SEQ702로서 제공한다.
본 실시예에서, TRA 쇄가 서열 다양화의 표적이었고, 이것은 3개의 상이한 위치에서 뉴클레오타이드 축중을 갖는 odeCDR3 센스 및 안티센스 올리고를 합성하고, 각각 개별 코돈을 변경시켜 3개의 코돈의 각각에서 4종의 상이한 아미노산의 가능성을 초래함으로써 달성되었다. 코돈을 축중을 위해서 선택하고, CDR3 루프를 통해서 이격시켰다. odeCDR3 올리고를 SEQ0743 및 SEQ0744로서 제공하고, 여기서 축중 코돈을 N으로 지정한다.
실시예 6에 나타낸 방법에 의해서 odeCDR3 올리고를 어닐링하였고, 3개의 개별 코돈 위치에서의 4-배 아미노산 축중은 본래 암호 서열을 포함하는, 64개의 고유한 서열을 갖는 odeCDR3 생성물 풀(즉, SEQ0701)을 생성시킨다.
odeCDR3을 사용하여 실시예 7에 나타낸 방법에 의해서 전장 TRA ORF를 조립하여 3개의 상이한 코돈 위치에서 4-배 아미노산 축중을 갖는 64개의 고유한 TRA ORF를 생성하였다. 본 실시예에서, 제시된 위치에서의 축중된 뉴클레오타이드 사용으로 odeCDR3을 합성하고, 따라서 단일 튜브에서 재구성을 수행하여 모든 64개 쇄 변이체를 생성시켰다. 이러한 접근법은 동등하게 유효하기 때문에, 별개의 반응에 대해서 고유한 odeCDR3이 동시에 제공된다. 예상된 클론 모두를 제조하고, 단일 반응으로부터 서열을 확인하였다. 각각의 TRA 쇄를 후속 특징규명을 위해서 개별 플라스미드 스톡으로서 제조하였다.
TRB 쇄 쌍을 갖는 다양화된 TRA 쇄의 특징규명
특이성을 특징규명하기 위해서, 상기로부터 유래된 64개의 TCR TRA 쇄 각각을 모든 CD3 성분을 발현하지만 TRA 및 TRB 발현이 결핍된 세포주 내에 TRB 쇄(SEQ0702)와 함께 공동 형질주입하였다. 이어서, 이러한 세포를 CD3, 및 HLA-A2*01- NLVPMVATV 다량체 시약에 대한 항체로 염색하고, 유세포 분석법으로 분석하였다. 이 분석법을 도 16에 제공한다.
각각의 형질주입체 집단을 CD3 음성 집단에 대한, CD3 양성의 HLA-A2*01-NLVPMVATV 다량체 신호의 평균 형광 강도(MFI)의 비로서 나타내고, 오름차순 비로 순위 매겨진 산포 플롯으로 플로팅한다(도 16a). 다양화된 TRA 쇄는 HLA-A2*01-NLVPMVATV 다량체에 대해서 광범위한 친화도를 생성시키는 것이 명백하다. 본래 알파 쇄를 화살표로 나타낸다. 대부분의 다양화된 클론은 본래 클론보다 더 불량한 결합을 나타내었다. 유의한 수의 비-결합물이 또한 관찰된다. 눈에 띄게, 다수의 클론이 HLA-A2*01-NLVPMVATV 다량체 염색에서 상당한 증가를 나타내었고(고결합물), 이것은 상대적인 신호를 3배를 초과하게 개선시키는 클론을 포함한다. 제시된 아미노산 및 다양화된 위치 1, 2 및 3을 열거하면서, 클론을 MFI 비율의 오름차순 순위 표로서 제시한다(도 16b). 위치 2의 Pro이 HLA-A2*01- NLVPMVATV 다량체 결합을 고도로 안정화시키고, 위치 3의 Asp는 더 낮은 수준으로 안정화시키는 것을 발견할 수 있다. 상반되게, 위치 3의 His은, 위치 2의 Pro의 존재를 제외하고는, 결합을 완전히 폐지한다. HLA-A2*01-NLVPMVATV 다량체의 증가된 결합 및 감소된 결합에 대한 아미노산 치환의 이러한 위치적 편향은, TORES를 사용하여 TRA 쇄에 생성되는 표적화된 아미노산 축충 시 결합 친화도가 진실되게 변경됨을 강력하게 시사한다.
종합하면, 본 실시예는, TORES 내의 odeCDR3 축중에 의해서 단일 단계로 도입된 CDR3 루프의 최소 다양성이 분석물 HLA-항원 복합체에 대해서 다양한 결합 특징을 갖는 TCR의 수집물을 생성할 수 있음을 입증한다. 이것은, 네이티브 V, J 및 C 유전자 분절 사용과 함께, TCR 쇄의 전장 네이티브 컨텍스트를 여전히 유지하면서, TCR 성숙 작업 흐름에 직접 혼입되어 다양한 TCR 조작 시나리오 내에서 변경된 특징을 갖는 합성 TCR을 생성시킬 수 있다.
실시예 10
V 분절 및 J 분절 셔플링을 통한 신속한 TCR 쇄 다양화
TCR ORF의 다양화 및 선택은 변경된 특이성, 친화성 및/또는 신호전달 능력을 갖는 TCRs 쇄 쌍을 조작하기에 바람직하다. TORES 시스템은 본래 표적 서열로부터 체계적으로 변경된 TCR 쇄의 수집물의 신속한 생성에 적합하다. 본 실시예에서, TCR 쇄 다양화 접근법을 요약하는데, 여기서 단일 odeCDR3이 다수의 V-C 유입 벡터, J 공여자 벡터, 또는 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 둘 다의 다수와 함께 전장 TCR 쇄 반응에 제공된다. 이러한 접근법을 사용하여, 신규 TCR 쇄에서 동족 HLA-항원 복합체와의 코어 CDR3 접촉을 통해서 보유 가능성을 유지하면서, 네이티브 생식계열 V, J 및 C 분절을 사용하여 주어진 TCR 쇄를 다양화할 수 있다. 이러한 접근법은 생존 가능한 포유동물 세포의 기능성 컨텍스트에서 제시 및 선택될 수 있는 전장 TCR ORF를 사용한 신속한 TCR-조작에 이상적으로 적합하다.
V 유전자 분절 사용의 셔플링의 예를 도 17에 제공한다. 이러한 개략적인 실시예는, 다수의 V-C 유입 벡터를 재구성 반응에 제공함으로써 V 유전자 분절의 선택을 제공하면서, 모체 TCR 쇄에 매칭하는 서열과 함께, 단일 odeCDR3 및 J 공여자 벡터 사용을 유지시키는 접근법을 요약한다. 다수의 C 유전자 분절 사용(예를 들어, 인간 TRB)의 기회를 갖는 TCR 쇄의 경우, 이것은 다양화 작업 흐름에 반영될 수 있다. 단일 odeCRD3 및 J 공여자 벡터, 및 V-C 유입 벡터의 선택을 함유하는 반응의 생성물은, 모체 CDR3/J 서열, 및 제공된 V(및/또는 C) 유전자 분절 각각을 함유하는 다수의 전장 TCR 쇄일 것이다. 이러한 접근법은 도 17에 도시된 풀링된 반응이라기 보다는, 다수의 선택된 V-C 유입 벡터를 사용하여 별개의 반응을 달성하는 데 있어서 동등하게 유효하다.
J 유전자 분절 사용의 셔플링의 예를 도 18에 제공한다. 이러한 개략적인 실시예는, J-공여자 벡터의 선택을 재구성 반응에 제공함으로써 J 유전자 분절의 선택을 제공하면서, 모체 TCR 쇄에 매칭하는 서열과 함께, 단일 odeCDR3 및 V-C 유입 벡터 사용을 유지시키는 접근법을 요약한다. 단일 odeCRD3 및 V-C 유입 벡터, 및 J 공여자 벡터의 선택을 함유하는 반응의 생성물은, 모체 CDR3/V-C 서열, 및 제공된 J 공여자 유전자 분절 각각을 함유하는 다수의 전장 TCR 쇄일 것이다. 이러한 접근법은 도 18에 도시된 풀링된 반응이라기 보다는, 다수의 선택된 J 공여자 벡터를 사용하여 별개의 반응을 달성하는 데 있어서 동등하게 유효하다.
V 및 J 유전자 분절 사용 둘 모두의 셔플링의 최종 예를 도 19에 제공한다. 이러한 개략적인 실시예는, V-C 및 J-공여자 벡터 둘 다의 선택을 재구성 반응에 제공함으로써 V(-C) 유전자 분절 및 J 유전자 분절 둘 다의 선택을 제공하면서, 모체 TCR 쇄에 매칭하는 서열과 함께, 단일 odeCDR3을 유지시키는 접근법을 요약한다. 단일 odeCRD3, 및 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 둘 다의 선택을 함유하는 반응의 생성물은, 반응에 제공되는 모체 CDR3 서열, 및 V(-C)와 J 공여자 유전자 분절의 각각의 조합물을 함유하는 다수의 전장 TCR 쇄일 것이다. 이러한 접근법은 도 19에 도시된 풀링된 반응이라기 보다는, 다수의 선택된 V-C 유입 및 J 공여자 벡터를 사용하여 별개의 반응을 달성하는 데 있어서 동등하게 유효하다.
실시예 11
TORES2를 사용한 TRA 및 TRB로부터의 전장 TCR ORF의 재구성
본 실시예는 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소로서 RMCE 부위를 갖는 인간 TRA/TRB 유전자좌에 대한 TORES2를 기재하며, 이것은 모델 인간 TCR 쌍을 재구성하고, 그 다음 재구성된 ORF를 기원 V-Cα 유입 벡터 골격 컨텍스트의 5' 유전 요소 및 3' 유전 요소와 매칭되는 RMCE 부위를 보유하는 조작된 세포주 내에 통합시키는 것을 예시한다. 모델 TCR TRA/TRB 쌍은 HLA-A*02:01-제한된 항원에 대해서 공지된 특이성을 갖는다. 모델 TRA 및 TRB 서열은 각각 SEQ0778 및 SEQ0779로 표현된다. 항원 펩타이드는 아미노산 서열 SLLMWITQV를 갖는다.
TORES2에 대한 V-C 유입 벡터, J 공여자 벡터, odeCDR3 및 양방향 종결인자
실시예 7에 요약된 동일한 선택 기준을 사용하여 V-Cα, V-Cβ, J 공여자 벡터 및 odeCDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스를 선택한다. 상기에 기재된 바와 같이, TORES2는 구별되는 타입 IIS 부위 및 음성 선택 요소를 혼입하기 위해서 V-Cα 및 V-Cβ의 개작이 필요하다. V-Cα 유입 벡터 골격 서열 및 V-Cβ 유입 벡터 골격 서열은 각각 SEQ7056 및 SEQ0764로 표현된다. 이러한 골격 서열에 대한 새로운 제한 부위의 첨가로 인해서, V-분절 서열은, TCR 암호 서열로부터 이러한 새로운 제한 부위를 제거하기 위해서, 상기 TORES 시스템에 대해서 제공된 것과 비교할 때 기본 뉴클레오타이드 서열에 대한 변형이 필요하다. 변형된 TRA V-C 서열을 SEQ0757 내지 SEQ0763으로 나타내고, 변형된 TRB V-C 서열은 SEQ0765 내지 SEQ0776으로 표현된다. 사용된 모든 다른 TRA 및 TRB 서열은 상기 TORES 시스템에 대해서 기재된 바와 같았다.
양방향 종결인자 공여자 성분
양방향 종결인자 공여자 벡터(BiT 공여자)는, 제2 단계 반응에서 도입된 양방향 종결인자 요소를 제공하며, 이것은 제1 단계 반응에서 재구성된 역평행 TRA 쇄 및 TRB 쇄에 궁극적으로 결합한다. 본 실시예에서, 양방향 종결인자 요소는 SEQ0777로 표현되고, 적합한 벡터 골격 컨텍스트 내에 제공된다.
재구성 반응
표적 TRA 및 TRB ORF를 재구성하기 위한 제1 제한 효소/리가제 연쇄 반응 반응을 실시예 7에 기재된 바와 같이 수행한다. 이것은, 각각의 V-C 유입 골격 컨텍스트 내의, 재구성된 TRA 및 TRB 각각을 초래한다. 제2 반응에서, 이들 2개의 생성물 벡터를 새로운 효소 리가제 연쇄 반응으로 BiT 공여자 벡터와 조합하여, 역평행 센스로 재구성된 TRA 및 TRB ORF를 암호화하고, 도입된 양방향 종결인자 요소에 의해서 결합된 최종 생성물 벡터를 생성시킨다.
TORES 2 에 대한 RE 소화 및 결찰 반응
재구성된 TRA ORF 벡터 25ng
재구성된 TRB ORF 벡터 25ng
BiT 공여자 벡터 25ng
10x T4 리가제 완충제 2㎕
Esp3I 0.5㎕
T4 DNA 리가제 0.5㎕
H2O 최대 20㎕
반응 조건
단계1; 37℃에서 2분
단계2; 16℃에서 3분
단계 1 및 2 반복, 20회
50℃에서 5분
80℃에서 5분
실온으로 복귀
0.5㎕의 SalI 및 MluI 효소를 첨가하고, 30분 동안 37℃에서 인큐베이션시킴
생성된 반응 생성물을 수용성 이.콜라이 세포 내에서 형질전환시키고, 카베니실린 함유 플레이트 상에 플레이팅하였다.
카베니실린 내성 집락을 스크리닝 및 서열결정하여 적절하게 조립된 작제물을 결정하였다. 집락의 스크리닝은 단리된 플라스미드 DNA의 제한 효소 진단 소화물에 의해서 수행하였고, 예상된 DNA 단편 크기를 DNA 전기영동법에 의해서 관찰하였다. 생성된 작제물은 전장 TCR 알파 및 베타 클론 서열을 암호화한다.
재구성된 전장 TCR ORF의 검증
TORES2 시스템에 의해서 생성된 재구성된 양방향성 TRA/TRB 공여자 벡터의 기능을 검증하기 위해서, 작제물을, 모든 CD3 성분을 발현하지만 TRA 및 TRB 발현이 결핍된 세포주에 전달하였는데, 이것은 생성물 공여자 벡터 내에 함유된 RMCE 부위와 상용성인 게놈 수신자 부위를 추가로 암호화하고, 본래 V-Cα 유입 벡터에 의해서 기여되고, 5' 단부 및 3' 단부에서의 적합한 역평행 프로모터 요소이다. 이러한 분석법을 도 23에 제공하는데, 여기서 재구성된 공여자 벡터를 세포 내에 형질주입시킨다. 게놈 수신자 부위 마커가 제거된 세포(도 23a, RFP- BFP-)는 양방향 TCR ORF를 발현하는 세포여서, CD3 표면 발현을 초래한다(도 23b, 밝은 회색 히스토그램). 게놈 수신자 부위 마커가 제거되지 않은 세포는 양방향 TCR 작제물을 통합시키는 데 실패한 세포이며(도 23a, RFP+BFP+), CD3 표면 발현에 대해서 염색되지 않는다(도 23b, 어두운 회색 히스토그램). TCR 발현은 CD3 복합체의 표면 제시에 필요하다. 게놈 수신자 마커가 제거된 모든 RFP-BFP- 세포는 CD3 표면 발현에 대해서 양성이다(도 23 b, 밝은 회색 히스토그램). 게놈 수신자 마커가 제거되지 않은 모든 RFP+BFP+ 세포는 CD3 표면 발현에 대해서 음성이다(도 23b) 어두운 회색 히스토그램). 재구성된 TCR을 발현하는 이들 CD3+ 세포는, 또한 HLA-A*02:01-SLLMWITQV 사량체 시약으로 염색되지 않는 세포(도 23d)와 비교할 때 사량체 시약에 대해서 양성 염색을 나타낸다(도 23c). 종합하면, 이러한 결과는, 재구성된 TCR 모두는 세포 표면 상에 제시되며, HLA-A*02:01 - SLLMWITQV 사량체 시약에 적재된 표적 항원에 대해서 특이적이라는 것을 나타낸다.
구체적인 실시형태
하기는 본 발명 및 이의 다양한 양상과 관련하여 보다 상세한 설명을 제공한다.
1. 조합 시스템으로서, 2개의 개별 성분을 포함하되, 제1 성분은 가변 및 불변(V-C) T-세포 수용체(TCR) 유전자 분절을 보유하는 벡터이고, 그리고 제2 성분은 결합(J) TCR 유전자 분절을 보유하는 벡터인, 조합 시스템.
2. 항목 1에 있어서, 제1 성분은,
a. 복제 기점,
b. 제1 양성 선택 마커,
c. 5' 유전 요소 또는 요소들,
d. 코작 서열,
e. TCR 가변 유전자 분절,
f. 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제1 타입 IIS 서열,
g. 음성 선택 마커,
h. 제2 타입 IIS 서열
i TCR 불변 유전자 분절 및
j. 3' 유전 요소 또는 요소들
을 함유하는 V-C 유입 벡터인, 조합 시스템.
3. 항목 1 또는 2에 있어서, 제2 성분은,
a. 복제 기점,
b. 제2 양성 선택 마커,
c. 제3 타입 IIS 서열,
d. TCR 결합 유전자 분절,
e. 불변 유전자 분절의 작은 5' 부분에 상응하는, C 부분 및
f. 제4 타입 IIS 서열
을 함유하는 J 공여자 벡터인, 조합 시스템.
4. 항목 2 또는 3에 있어서, 제1, 제2, 제3 및 제4 타입 IIS 서열은 동일하거나 또는 상이한, 조합 시스템.
5. 항목 2 또는 3에 있어서, 제1, 제2, 제3 및 제4 타입 IIS 서열은 동일한, 조합 시스템.
6. 항목 2 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 제1 양성 선택 마커 및 제2 양성 선택 마커는 상이하고, 항생제 내성 유전자 또는 영양요구체 보완 유전자로부터 선택되는, 조합 시스템.
7. 항목 2 내지 항목 6 중 어느 하나에 있어서, 5' 유전 요소는,
a. 유전자 시스/작용 요소,
b. 리콤비나제 효소에 대한 이종특이적 인식 부위,
c. 관심대상 게놈 부위에 대한 5' 상동 재조합 아암,
d. mRNA 스플라이스 수용자 부위,
e. 내부 리보솜 유입 부위 및
f. 후성적 인설레이터 서열
로부터 선택된 1종 이상의 요소를 포함하는, 조합 시스템.
8. 항목 2 내지 7 중 어느 하나에 있어서, TCR 가변 유전자 분절은 제1 성분 및 제2 성분에 함유된 타입 IIS 서열을 함유하지 않는, 조합 시스템.
9. 항목 2 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 제1 타입 IIS 서열은 상기 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, TCR 가변 유전자 분절 내에 존재하는, 조합 시스템.
10. 항목 2 내지 9 중 어느 한 하나에 있어서, 음성 선택 마커는,
a. 제1 성분에 또는 TCR 결합 유전자 분절 내의 다른 곳에는 함유되지 않은 제한 효소 인식 부위,
b. 박테리아 자살 유전자 및
c. 리포터 요소
로부터 선택되는, 조합 시스템.
11. 항목 2 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 제2 타입 IIS 서열은 상기 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, TCR 불변 유전자 분절 내에 존재하는, 조합 시스템.
12. 항목 2 내지 11 중 어느 하나에 있어서, TCR 불변 유전자 분절은 제1 성분 및 제2 성분에 함유된 타입 IIS 서열 중 임의의 것을 함유하지 않는, 조합 시스템.
13. 항목 2 내지 항목 12 중 어느 하나에 있어서, 3' 유전 요소는,
a. 종결인자 요소,
b. 리콤비나제 효소에 대한 이종특이적 인식 부위,
c. 관심대상 게놈 부위에 대한 3' 상동 재조합 아암,
d. mRNA 스플라이스 공여자 부위,
e. 내부 리보솜 유입 부위 및
f. 후성적 인설레이터 서열
로부터 선택된 1종 이상의 요소를 포함하는, 조합 시스템.
14. 항목 3 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 제3 타입 IIS 서열은 상기 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, TCR 결합 유전자 분절 내에 존재하는, 조합 시스템.
15. 항목 3 내지 14 중 어느 하나에 있어서, TCR 결합 유전자 분절은 제1 성분 및 제2 성분에 함유된 타입 IIS 서열 중 임의의 것을 함유하지 않는, 조합 시스템.
16. 항목 3 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 제4 타입 IIS 서열은 상기 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, TCR C 부분 일부 또는 작제물 내에 존재하는, 조합 시스템.
17. 항목 3 내지 16 중 어느 하나에 있어서, TCR C 부분은 제1 성분 및 제2 성분에 함유된 타입 IIS 서열 중 임의의 것을 함유하지 않는, 조합 시스템.
18. 상기 항목 중 어느 하나에 있어서, 모든 함유된 서열은 항목 10에 정의된 바와 같은 음성 선택 마커 이외의 임의의 음성 선택 요소가 없는, 조합 시스템.
19. 상기 항목 중 어느 하나에 있어서, CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3)를 포함하는 제3 성분을 더 포함하는, 조합 시스템.
20. 항목 19에 있어서, odeCDR3은,
a. 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, TCR 가변 유전자 분절 내에 존재하는 제1 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위에 상보성인 제1 단일 가닥 오버행 서열,
b. TCR CDR3 영역을 암호화하고, 음성 선택 요소가 없는 이중 가닥 분절(음성 선택 요소는 항목 10에 정의된 바와 같고, 또한 제1 부분 또는 제2 부분의 임의의 타입 IIS 제한 서열이 없음),
c. 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, TCR 결합 유전자 분절 내에 존재하는 제3 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위에 상보성인 제2 단일 가닥 오버행 서열
을 갖는, 조합 시스템.
21. 항목 1 내지 18 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터의 라이브러리로서, 라이브러리는 TCR을 갖는 유기체의 모든 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물인, 라이브러리.
22. 항목 1 내지 18 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 라이브러리는 TCR을 갖는 유기체의 생식계열 TCR 결합 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물인, 라이브러리.
23. 항목 1 내지 18 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터의 라이브러리로서, 라이브러리는 암호화된 단백질의 번역된 아미노산 서열이 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 비변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절의 수집물을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물인, 라이브러리.
24. 항목 1 내지 18 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 라이브러리는 암호화된 단백질의 번역된 아미노산 서열이 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 비변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 결합 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물인, 라이브러리.
25. 항목 1 내지 18 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터의 라이브러리로서, 라이브러리는 암호화된 단백질의 번역된 아미노산 서열이 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절의 수집물을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물인, 라이브러리.
26. 항목 1, 3 내지 18 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 라이브러리는 암호화된 단백질의 번역된 아미노산 서열이 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 결합 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물인, 라이브러리.
27. 항목 1 내지 26 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터의 조합물을 포함하는 라이브러리.
28. 키트로서,
a. 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절의 조합물을 암호화하는 1종 이상의 V-C 유입 벡터, 및
b. J 유전자 분절을 암호화하는 1종 이상의 J 공여자 벡터, 및 선택적으로
c. 양성 대조군 odeCDR3으로서 V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 단일 가닥 오버행에 매칭된 단일 가닥 오버행을 갖는 1종 이상의 표준화된 odeCDR3, 및 선택적으로
d. 참조군으로서의 사전 조립된 전장의 조합물을 포함하는, 키트.
29. 전장 TCR 오픈 리딩 프레임(ORF)의 시험관내 재구성 방법으로서,
a. V-C 유입 벡터를 선택하는 단계,
b. J 공여자 벡터를 선택하는 단계,
c. odeCDR3을 선택하는 단계,
d. a, b 및 c를 조합하여 i) V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내에 존재하는 모든 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 반응시키고, 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하는 단계,
e. 단계 d로부터 획득된 반응 생성물을 DNA 벡터 증식에 대해서 수용성인 선택 가능한 숙주 유기체에 대해서 형질전환시키는 단계, 및
f. 숙주 유기체의 선택을 수행하여 V-C 유입 벡터 골격 내에 전장의 재구성된 TCR 오픈 리딩 프레임을 수득하는 단계를 포함하는, 방법.
30. 항목 29에 있어서, V-C 유입 벡터는 항목 2에 정의된 바와 같고, J 공여자 벡터는 항목 3에 정의된 바와 같고, 항목 29의 단계 f는 형질전환된 숙주 세포에 대해서 항목 6에 정의된 바와 같은 제1 양성 선택 마커를 사용하여 수행되는, 방법.
31. 항목 29 또는 30에 있어서, 선택된 TCR 오픈 리딩 프레임은 선택된 TCR 서열로부터 재구성되고, 상기 방법은,
a. TCR 오픈 리딩 프레임 서열을 획득하는 단계로서, 상기 서열 정보는 i) 가변 유전자 분절 사용 ii) 불변 유전자 분절 사용 iii) 결합 유전자 분절 사용 iv) 가변 유전자 분절 가장자리를 결합 유전자 분절 가장자리에 연장하는 완전 CDR3 서열을 식별하기에 충분한, 상기 획득하는 단계,
b. 각각 단계 a. i) 및 a. ii)에서 식별된 가변 유전자 분절 및 유전자 분절에 상응하는 V-C 유입 벡터를 선택하는 단계, 및
c. 단계 a, iii)에서 식별된 결합 유전자 분절에 상응하는 J 공여자 벡터를 선택하는 단계, 및
d. 단계 a. iv)에서 식별된 CDR3 서열에 상응하는 odeCDR3을 생성시키는 단계, 및
e. b, c 및 d를 조합하여 i) V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내에 존재하는 모든 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 반응시키고, 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하는 단계, 및
f. 단계 d로부터 획득된 반응 생성물을 벡터 복제에 대해서 수용성인 선택 가능한 숙주 유기체에 대해서 형질전환시키는 단계, 및
g. 숙주 유기체의 선택을 수행하여 V-C 유입 벡터 골격 내에 전장의 재구성된 TCR 오픈 리딩 프레임을 수득하는 단계를 포함하는, 방법.
32. 항목 29 내지 31 중 어느 하나에 있어서, 단계 d. i)은 단일 타입 IIS 제한 효소를 사용하여 수행되는, 방법.
33. 항목 29 내지 31 중 어느 하나에 있어서, 단계 d. i)은 적어도 2종의 타입 IIS 제한 효소를 사용하여 수행되는, 방법.
34. 항목 29 내지 33 중 어느 하나에 있어서,
a. 항목 29의 단계 e. 또는 항목 31의 단계 f. 이전에 반응 생성물의 제한 효소 소화를 수행하여 모체 V-C 유입 벡터를 제거하는 단계, 및/또는
b. 자살 유전자 선택을 수행하여 모체 V-C 유입 벡터로 형질전환된 수용성 숙주를 제거하는 단계, 및/또는
c. 리포터 식별의 방식에 의해서 모체 V-C 유입 벡터로 형질전환된 숙주 세포의 선택을 수행하는 단계
를 포함하는 적어도 하나의 음성 선택 단계를 더 포함하는, 방법.
35. 항목 29 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 숙주 유기체의 선택은 배양계에 존재하는 항생제에 대해서 내성을 갖는 숙주 유기체의 선택 또는 배양계에 존재하지 않은 영양요구성 인자의 경쟁을 포함하고, 상기 항생제 내성 또는 영양요구성 상보성은 V-C 유입 벡터에 의해서 암호화된 유전자 산물에 의해서 부여되는, 방법.
36. 항목 29 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 하나 이상의 단계는 숙주 유기체의 배양 및 선택에 적합한 배양계에서 수행되는, 방법.
37. 항목 29 내지 36 중 어느 하나에 있어서, 다양화된 CDR3 영역을 갖는 2종 이상의 TCR ORF의 풀을 생성시키는 데 사용되는 방법으로서, 2종 이상의 odeCDR3 형태는 항목 29 c에 따라서 선택되고, 항목 29 d에 따라서 단일 제한 효소/리가제 연쇄 반응에 조합되는, 방법.
38. 항목 29 내지 36 중 어느 하나에 있어서, 다양화된 V 유전자 분절 사용 및/또는 C 유전자 분절 사용을 갖는 2종 이상의 TCR ORF의 풀을 생성시키는 데 사용되는 방법으로서, 2종 이상의 V-C 유입 벡터는 항목 29 c에 따라서 선택되고, 항목 29 d에 따라서 단일 제한 효소/리가제 연쇄 반응에 조합되는, 방법.
39. 항목 29 내지 36 중 어느 하나에 있어서, 다양화된 J 유전자 분절 사용을 갖는 2종 이상의 TCR ORF의 풀을 생성시키는 데 사용되는 방법으로서, 2종 이상의 J 공여자 벡터는 항목 29 b에 따라서 선택되고, 항목 29 d에 따라서 단일 제한 효소/리가제 연쇄 반응에 조합되는, 방법.
40. 항목 29 내지 36 중 어느 하나에 있어서, 다양화된 V 유전자 분절 사용 및/또는 C 유전자 분절 사용 및 J 유전자 분절 사용을 갖는 2종 이상의 TCR ORF의 풀을 생성시키는 데 사용되는 방법으로서, 2종 이상의 V-C 유입 벡터 또는 J 공여자 벡터는 항목 29 a 및 b에 따라서 선택되고, 항목 29 d에 따라서 단일 제한 효소/리가제 연쇄 반응에 조합되는, 방법.
41. 항목 29 내지 36 중 어느 하나에 있어서, 다양화된 V 유전자 분절 사용 및/또는 C 유전자 분절 사용 및 J 유전자 분절 사용에 더하여 다양화된 CDR3을 갖는 2종 이상의 TCR ORF의 풀을 생성시키는 데 사용되는 방법으로서, 2종 이상의 odeCDR3는 항목 29 c에 따라서 선택되고, 2종 이상의 V-C 유입 벡터 또는 J 공여자 벡터는 항목 29 a 및 b에 따라서 선택되고, 항목 29 d에 따라서 단일 제한 효소/리가제 연쇄 반응에 조합되는, 방법.
42. 항목 1 또는 2에 따른 V-C 유입 벡터의 작제 방법으로서,
a. 가변 유전자 분절 클로닝 단편,
b. 불변 유전자 분절 클로닝 단편,
c. V-C 유입 벡터 골격
으로부터 선택된 3개의 DNA 성분을 조합하는 것을 포함하는, 방법.
43. 항목 42에 있어서, 상기 가변 유전자 분절 클로닝 단편은,
a. 단편의 중합효소 연쇄 반응 의존적 증식을 위한 5' 프라이머 결합 서열,
b. 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제5 타입 IIS 서열,
c. b.의 제5 타입 IIs 서열에 대한 타입 IIs 효소 작용 시 정의된 단일 가닥 오버행을 암호화하는 제1 오버행 서열,
d. 코작 서열,
e. TCR 가변 유전자 분절,
f. 제1 타입 IIS 서열,
g. 음성 선택 마커의 5' 서열 분절,
h. 단일 가닥 오버행이 g의 음성 선택 마커의 5' 서열 분절 내에 생성되도록 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제6 타입 IIS 서열,
i. 단편의 중합효소 연쇄 반응 의존적 증식에 대한 3' 프라이머 결합 서열
을 포함하는, 방법.
44. 항목 42 또는 43에 있어서, 상기 불변 유전자 분절 클로닝 단편은,
a. 단편의 중합효소 연쇄 반응 의존적 증식을 위한 5' 프라이머 결합 서열,
b. 단일 가닥 오버행이 c의 음성 선택 마커의 3' 서열 분절 내에 생성되도록 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제7 타입 IIS 서열,
c. 음성 선택 마커의 3' 서열 분절,
d. 제2 타입 IIS 서열,
e. TCR 불변 유전자 분절,
f. g의 제8 타입 IIs 서열에 대한 타입 IIs 효소 작용 시 정의된 단일 가닥 오버행을 암호화하는 제2 오버행 서열,
g. 단일 가닥 오버행이 f의 오버행에 생성되도록 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제8 타입 IIS 서열,
h. 단편의 중합효소 연쇄 반응 의존적 증식에 대한 3' 프라이머 결합 서열
을 포함하는, 방법.
45. 항목 42 내지 44 중 어느 하나에 있어서 상기 V-C 유입 벡터 골격은,
a. 복제 기점,
b. 제1 양성 선택 마커,
c. 5' 유전 요소,
d. 항목 43c에 언급된 상기 제1 오버행과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위한 골격의 소화를 허용하는 제1 제한 효소 인식 서열,
e. 항목 44f에 언급된 상기 제2 오버행과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위한 골격의 소화를 허용하는 제2 제한 효소 인식 서열,
f. 3' 유전 요소
를 포함하는, 방법:
46. 항목 42 내지 45 중 어느 하나에 있어서, 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열은 동일하거나 또는 상이한, 방법.
47. 항목 42 내지 45 중 어느 하나에 있어서, 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열은 동일한, 방법.
48. 항목 42 내지 45 중 어느 하나에 있어서, 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열은 항목 2 내지 5에 정의된 바와 같은 제1, 제2 제3 및 제4 타입 IIS 서열과 상이한, 방법.
49. 항목 42 내지 48 중 어느 하나에 있어서,
a. V-C 유입 벡터 골격을 상기 제1 제한 효소 및 상기 제2 제한 효소로 소화시켜 각각 상기 제1 오버행 및 제2 오버행을 생성시키는 단계,
b. 소화된 V-C 유입 벡터 골격을, 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열을 인식하는 1종 이상의 타입 IIS 제한 효소(들) 및 DNA 리가제 효소와 함께, V 클로닝 단편 및 C 클로닝 단편과 조합하는 단계,
c. 생성된 반응 생성물을 수용성 숙주 유기체 내에서 형질전환시키고, 상기 제1 양성 선택 마커를 사용하여 양성 선택하여 완성된 V-C 유입 벡터를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
50. 서열 SEQ0690으로 표현되는 가변 유전자 분절 클로닝 단편.
51. 서열 SEQ0691로 표현되는 불변 유전자 분절 클로닝 단편.
52. 포유동물 세포에서 재구성된 전장 TCR 오픈 리딩 프레임의 일시적인 발현에 적합한 V-C 유입 벡터를 작제하기 위한, 서열 SEQ0048로 표현되는 V-C 유입 벡터.
53. 적합한 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 매칭된 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환에 적합한 V-C 유입 벡터를 작제하기 위한, 서열 SEQ0688로 표현되는 V-C 유입 벡터.
54. 매칭된 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환에 적합한 V-C 유입 벡터를 작제하기 위한, 서열 SEQ0689로 표현되는 V-C 유입 벡터 골격.
V-C 유입 벡터 제너릭
55. 포유동물 숙주 세포에서 재구성된 전장 TCR 오픈 리딩 프레임의 일시적인 발현에 적합한 서열 SEQ0692로 표현되는 V-C 유입 벡터.
56. 매칭된 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환에 적합한 서열 SEQ0693으로 표현되는 V-C 유입 벡터.
57. 매칭된 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환에 적합한 서열 SEQ0694로 표현되는 V-C 유입 벡터.
58. 항목 1 또는 3에 따른 J 공여자 벡터의 작제 방법으로서,
a. J 수용 카세트 단편,
b. J 공여자 벡터 골격,
c. J 수용 카세트 벡터,
d. J 분절 부분
으로부터 선택된 4종의 DNA 성분을 조합하는 것을 포함하는, 방법.
59. 항목 58에 있어서, 상기 J 수용 카세트 단편은,
a. 60 c에 언급된 오버행 서열과 상보성인 5' 단부의 제1 단일 가닥 오버행,
b. c에 언급된 제9 타입 IIS 서열에 의해서 지시되는 효소에 의한 작용 시에 단일 가닥 오버행을 형성하는 서열과 결합되는, 3' 방향으로 절단하도록 배향된 제3 타입 IIS 서열,
c. 5' 방향으로 절단하고, b에 언급된 단일 가닥 오버행을 생성시키도록 배향된 제9 타입 IIs 서열,
d. 음성 선택 마커,
e. 3' 방향으로 절단하고, f에 기재된 서열의 5'에 단일 가닥 오버행을 생성시키도록 배향된 제10 타입 IIS 서열,
f. 제10 타입 IIS 서열에 의해서 지시된 효소 작용에 의해서 생성된 5' 단부에 오버행 서열을 갖고, g에서 언급된 제4 타입 IIS 서열에 의해서 지시된 효소 작용에 의해서 생성된 3' 단부에 오버행 서열을 갖는, 불변 유전자 단편의 5' 부분을 나타내는 C-부분,
g. 단일 가닥 오버행이 f에 언급된 C-부분을 함유하는 5' 서열 내에 생성되도록 5' 방향으로 절단하도록 배향된 제4 타입 IIS 서열,
h. 60 d에 언급된 오버행 서열과 상보성인 3' 단부의 제2 단일 가닥 오버행
을 포함하는, 방법.
60. 항목 58 또는 59에 있어서, 상기 J 공여자 벡터 골격은,
a. 복제 기점,
b. 제2 양성 선택 마커,
c. 항목 59 a에 언급된 상기 제1 오버행과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위한 골격의 소화를 허용하는 제1 제한 효소 인식 서열,
d. 항목 59h에 언급된 상기 제2 오버행과 상보성인 단일 가닥 오버행을 생성시키기 위한 골격의 소화를 허용하는 제2 제한 효소 인식 서열
을 포함하는, 방법.
61. 항목 58 내지 60 중 어느 하나에 있어서, 상기 J 수용 카세트 벡터는, 항목 53에 기재된 TRAJ 수용 카세트 단편과 항목 54에 기재된 TRAJ J 공여자 벡터 골격을 조합함으로써 작제되며,
a. J 공여자 벡터 골격을 상기 제1 제한 효소 및 상기 제2 제한 효소로 소화시켜 각각 상기 제1 오버행 및 제2 오버행을 생성시키는 단계,
b. 소화된 J 공여자 벡터 골격을 J 수용 카세트 단편과 조합하는 단계,
c. 생성된 반응 생성물을 수용성 숙주 유기체 내에서 형질전환시키고, 상기 제2 양성 선택 마커를 사용하여 양성 선택하여 완성된 J 수용 카세트 벡터를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
62. 항목 58 내지 61 중 어느 하나에 있어서, 상기 J 분절 부분은,
a. 항목 59 b에 언급된 제9 타입 IIS 서열에 의해서 지시된 효소에 의한 작용 시에, 항목 59 b에 언급된 J 수용 카세트 단편에 생성되는 오버행과 상보성인 5' 단부에서의 제1 단일 가닥 오버행 서열,
b. 결합 유전자 분절 부분,
c. 항목 59 e에 언급된 제9 타입 IIS 서열에 의해서 지시된 효소에 의한 작용 시에, 항목 59 f에 언급된 J 수용 카세트 단편에 생성되는 오버행과 상보성인 3' 단부에서의 제2 단일 가닥 오버행 서열
을 포함하는, 방법.
63. 항목 58 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 제9 및 제10 타입 IIS 서열은 동일하거나 또는 상이한, 방법.
64. 항목 58 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 제9 및 제10 타입 IIS 서열은 상이한, 방법.
65. 항목 42 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 제9 및 제10 타입 IIS 서열은 항목 2 내지 5에 정의된 바와 같은 제1, 제2 제3 및 제4 타입 IIS 서열과 상이한, 방법.
66. 항목 42 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 제9 및 제10 타입 IIS 서열은 항목 2 내지 5에 정의된 바와 같은 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열과 동일하거나 또는 상이한, 방법.
67. 항목 42 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 제9 및 제10 타입 IIS 서열은 항목 2 내지 5에 정의된 바와 같은 제5, 제6, 제7 및 제8 타입 IIS 서열과 동일한, 방법.
68. 항목 42 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 상기 J 공여자 벡터는 J 공여자 벡터 골격을 J 분절 부분과 조합하여 작제되며,
a. J 수용 카세트 벡터를, DNA 리가제 효소 및 제9 및 제10 타입 IIS 서열을 인식하는 1종 이상의 타입 IIS 제한 효소(들)와 함께, J 분절 부분과 조합하고, 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하는 단계, 및
b. 생성된 반응 생성물을 수용성 숙주 유기체 내에서 형질전환시키고, 상기 제2 양성 선택 마커를 사용하여 양성 선택하여 완성된 J 공여자 벡터를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
69. 서열 SEQ0695 및 SEQ0696로 표현되는 J 수용 카세트 단편.
70. 서열 SEQ0097로 표현되는 J 공여자 벡터 골격.
71. 항목 69에 언급된 J 수용 카세트 단편과 항목 70에 언급된 J 공여자 벡터 골격의 조합에 의해서 작제된, SEQ0697로 표현되는 J 수용 카세트 벡터.
72. J 분절 부분을 항목 71에 언급된 J 수용 카세트 벡터 내에 삽입시킴으로써 J 공여자 벡터를 작제하기 위한, 서열 SEQ0698 및 SEQ0699로 표현되는 J 분절 부분.
73. 항목 71에 언급된 J 수용 카세트 벡터 및 항목 72에 언급된 J 분절 부분으로부터 조립된, 서열 SEQ0700으로 표현되는 J 공여자 벡터.
74. 항목 2 내지 19 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터의 라이브러리로서, 서열 SEQ0049 내지 SEQ0094로 표현되는, 인간 TRA 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절을 함유하되, 벡터는 재구성된 전장 TCR 오픈 리딩 프레임의 일시적인 발현에 적합한, 라이브러리.
75. 항목 3 내지 19 중 어느 한 하나에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 서열 SEQ0323 내지 SEQ0378로 표현되는, 인간 TRA 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 결합 유전자 분절을 함유하되, 벡터는 전체 CDR3 영역에 연장된 odeCDR3과 함께 사용되는, 라이브러리.
76. 항목 3에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 서열 SEQ0379 내지 SEQ0434로 표현되는 인간 TRA 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 결합 유전자 분절을 함유하되, 벡터는 3 내지 4개의 코돈 길이가 감소된 odeCDR3과 함께 사용되는, 라이브러리.
77. 항목 2 내지 19 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터의 라이브러리로서, 서열 SEQ0484 내지 SEQ0577로 표현되는, 인간 TRB 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절을 함유하되, 벡터는 재구성된 전장 TCR 오픈 리딩 프레임의 일시적인 발현에 적합한, 라이브러리.
78. 항목 3 내지 19 중 어느 한 하나에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 서열 SEQ0636 내지 SEQ0661로 표현되는, 인간 TRB 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 결합 유전자 분절을 함유하되, 벡터는 전체 CDR3 영역에 연장된 odeCDR3과 함께 사용되는, 라이브러리.
79. 항목 3 내지 19 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 서열 SEQ0662 내지 SEQ0687로 표현되는 인간 TRB 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 결합 유전자 분절을 함유하되, 벡터는 3 내지 4개의 코돈 길이가 감소된 odeCDR3과 함께 사용되는, 라이브러리.
80. 항목 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 네이티브 생식계열 및/또는 다양화된 합성 TCR 오픈 리딩 프레임을 정의된 벡터 컨텍스트 내에 제공하는 데 사용하기 위한, 조합 시스템.
81. 진단 또는 치료 절차에 사용하기 위한, 정의된 벡터 컨텍스트 내의 TCR 오픈 리딩 프레임.
SEQUENCE LISTING <110> Genovie AB <120> A two-component vector library system for rapid assembly and diversification of full-length T-cell receptor open reading frames <130> WO/2019/016175 <140> PCT/EP2018/069333 <141> 2018-07-17 <150> EP17181798.4 <151> 2017-07-18 <160> 784 <170> BiSSAP 1.3 <210> 1 <211> 396 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRAV1-1_BB_1 <400> 1 gtcagatact ccatgagcac gaagacttgt acgccaccat gtggggagct ttccttctct 60 atgtttccat gaagatggga ggcactgcag gacaaagcct tgagcagccc tctgaagtga 120 cagctgtgga aggagccatt gtccagataa actgcacgta ccagacatct gggttttatg 180 ggctgtcctg gtaccagcaa catgatggcg gagcacccac atttctttct tacaatgctc 240 tggatggttt ggaggagaca ggtcgttttt cttcattcct tagtcgctct gatagttatg 300 gttacctcct tctacaggag ctccagatga aagactctgc ctcttacttc tgcagagacc 360 ttgcggccgt gtcttcgact agtagctcac ctacga 396 <210> 2 <211> 396 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRAV1-2_BB_1 <400> 2 gtcagatact ccatgagcac gaagacttgt acgccaccat gtggggagtt ttccttcttt 60 atgtttccat 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aaaattcgcg ttaaattttt gttaaatcag ctcatttttt 2100 aaccaatagg ccgaaatcgg caaaatccct tataaatcaa aagaatagac cgagataggg 2160 ttgagtggcc gctacagggc gctcccattc gccattcagg ctgcgcaact gttgggaagg 2220 gcgtttcggt gcgggcctct tcgctattac gccagctggc gaaaggggga tgtgctgcaa 2280 ggcgattaag ttgggtaacg ccagggtttt cccagtcacg acgttgtaaa acgacggcca 2340 gtgagcgcga cgtaatacga ctcactatag ggcgaattgg cggaaggccg tcaaggccgc 2400 atgaattcgc taccgggaag ttcctattcc gaagttccta ttctctagaa agtataggaa 2460 cttcaggtac c 2471 <210> 690 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic V cloning fragment (left part) <220> <221> misc_feature <222> 38 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 690 is linked to the first nucleotide of XNn (described in specification), and the last nucleotide of XNn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 745." <400> 690 gtcagatact ccatgagcac gaagacttgt acgccacc 38 <210> 691 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic C cloning fragment (left part) <220> <221> misc_feature <222> 44 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 691 is linked to the first nucleotide of YNn (described in specification), and the last nucleotide of YNn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 746." <400> 691 gtgcactcct atgactaacg gaagactagg ccgcataggt ctca 44 <210> 692 <211> 592 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic transient V-C entry vector (left part) <220> <221> misc_feature <222> 592 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 692 is linked to the first nucleotide of XNn (described in specification), and the last nucleotide of XNn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 747." <400> 692 atagtaatca attacggggt cattagttca tagcccatat atggagttcc gcgttacata 60 acttacggta aatggcccgc ctggctgacc gcccaacgac ccccgcccat tgacgtcaat 120 aatgacgtat gttcccatag taacgccaat agggactttc cattgacgtc aatgggtgga 180 gtatttacgg taaactgccc acttggcagt acatcaagtg tatcatatgc caagtacgcc 240 ccctattgac gtcaatgacg gtaaatggcc cgcctggcat tatgcccagt acatgacctt 300 atgggacttt cctacttggc agtacatcta cgtattagtc atcgctatta ccatggtgat 360 gcggttttgg cagtacatca atgggcgtgg atagcggttt gactcacggg gatttccaag 420 tctccacccc attgacgtca atgggagttt gttttggcac caaaatcaac gggactttcc 480 aaaatgtcgt aacaactccg ccccattgac gcaaatgggc ggtaggcgtg tacggtggga 540 ggtctatata agcagagctg gtttagtgaa ccgtcagatc aggtacgcca cc 592 <210> 693 <211> 60 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic F14-F15 V-C entry vector (left part) <220> <221> misc_feature <222> 60 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 693 is linked to the first nucleotide of XNn (described in specification), and the last nucleotide of XNn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 749." <400> 693 gaagttccta ttccgaagtt cctattctat cagaagtata ggaacttcag gtacgccacc 60 <210> 694 <211> 60 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic FRT-F3 V-C entry vector (left part) <220> <221> misc_feature <222> 60 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 694 is linked to the first nucleotide of XNn (described in specification), and the last nucleotide of XNn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 751." <400> 694 gaagttccta ttccgaagtt cctattctct agaaagtata ggaacttcag gtacgccacc 60 <210> 695 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J receiving cassette F (left part) <220> <221> misc_feature <222> 38 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 695 is linked to the first nucleotide of Y’Nn (described in specification), and the last nucleotide of Y’Nn is then linked to the first nucleotide of TGAGACCC." <400> 695 aattcggtct cgaagtcttc tgcggccgct gaagacac 38 <210> 696 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J receiving cassette R (left part) <220> <221> misc_feature <222> 12 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 696 is linked to the first nucleotide of Y’Nn (described in specification), and the last nucleotide of Y’Nn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 753." <400> 696 tcgagggtct ca 12 <210> 697 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J receiving cassette vector (left part) <220> <221> misc_feature <222> 38 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 697 is linked to the first nucleotide of Y’Nn (described in specification), and the last nucleotide of Y’Nn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 754." <400> 697 aattcggtct cgaagtcttc tgcggccgct gaagacac 38 <210> 698 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J segment F (dummy, see specification for description) <400> 698 aaaaaaaaaa 10 <210> 699 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J segment R (dummy, see specification for description)) <400> 699 aaaaaaaaaa 10 <210> 700 <211> 13 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J donor vector (left part) <220> <221> misc_feature <222> 13 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 700 is linked to the first nucleotide of ZNnY’Nn (described in specification), and the last nucleotide of ZNnY’Nn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 755." <400> 700 gaattcggtc tcg 13 <210> 701 <211> 816 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> JG9 TRA FL <400> 701 atgctccttg aacatttatt aataatcttg tggatgcagc tgacatgggt cagtggtcaa 60 cagctgaatc agagtcctca atctatgttt atccaggaag gagaagatgt ctccatgaac 120 tgcacttctt caagcatatt taacacctgg ctatggtaca agcaggaccc tggggaaggt 180 cctgtcctct tgatagcctt atataaggct ggtgaattga cctcaaatgg aagactgact 240 gctcagtttg gtataaccag aaaggacagc ttcctgaata tctcagcatc catacccagt 300 gatgtaggca tctacttctg tgctggaccc atgaaaacct cctacgacaa ggtgatattt 360 gggccaggga caagcttatc agtcattcca aatatccaga accctgaccc tgccgtgtac 420 cagctgagag actctaaatc cagtgacaag tctgtctgcc tattcaccga ttttgattct 480 caaacaaatg tgtcacaaag taaggattct gatgtgtata tcacagacaa aactgtgcta 540 gacatgaggt ctatggactt caagagcaac agtgctgtgg cctggagcaa caaatctgac 600 tttgcatgtg caaacgcctt caacaacagc attattccag aagacacctt cttccccagc 660 ccagaaagtt cctgtgatgt caagctggtc gagaaaagct ttgaaacaga tacgaaccta 720 aactttcaaa acctgtcagt gattgggttc cgaatcctcc tcctgaaagt ggccgggttt 780 aatctgctca tgacgctgcg gctgtggtcc agctga 816 <210> 702 <211> 927 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> JG9 TRB FL <400> 702 atggactcct ggaccttctg ctgtgtgtcc ctttgcatcc tggtagcaaa gcacacagat 60 gctggagtta tccagtcacc ccggcacgag gtgacagaga tgggacaaga agtgactctg 120 agatgtaaac caatttcagg acacgactac cttttctggt acagacagac catgatgcgg 180 ggactggagt tgctcattta ctttaacaac aacgttccga tagatgattc agggatgccc 240 gaggatcgat tctcagctaa gatgcctaat gcatcattct ccactctgaa gatccagccc 300 tcagaaccca gggactcagc tgtgtacttc tgtgccagca gttcggcaaa ctatggctac 360 accttcggtt cggggaccag gttaaccgtt gtagaggacc tgaacaaggt gttcccaccc 420 gaggtcgctg tgtttgagcc atcagaagca gagatctccc acacccaaaa ggccacactg 480 gtgtgcctgg ccacaggctt cttccctgac cacgtggagc tgagctggtg ggtgaatggg 540 aaggaggtgc acagtggggt cagcacggac ccgcagcccc tcaaggagca gcccgccctc 600 aatgactcca gatactgcct gagcagccgc ctgagggtct cggccacctt ctggcagaac 660 ccccgcaacc acttccgctg tcaagtccag ttctacgggc tctcggagaa tgacgagtgg 720 acccaggata gggccaaacc cgtcacccag atcgtcagcg ccgaggcctg gggtagagca 780 gactgtggct ttacctcggt gtcctaccag caaggggtcc tgtctgccac catcctctat 840 gagatcctgc tagggaaggc caccctgtat gctgtgctgg tcagcgccct tgtgttgatg 900 gccatggtca agagaaagga tttctga 927 <210> 703 <211> 40 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> JG9 TRA odeCDR3 F <400> 703 ctgcgctgga cccatgaaaa cctcctacga caaggtgata 40 <210> 704 <211> 40 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> JG9 TRA odeCDR3 R <400> 704 caaatatcac cttgtcgtag gaggttttca tgggtccagc 40 <210> 705 <211> 34 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> JG9 TRB odeCDR3 F <400> 705 ttgcgccagc agttccgcaa actatggcta cacc 34 <210> 706 <211> 34 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> JG9 TRB odeCDR3 R <400> 706 caaaggtgta gccatagttt gcggaactgc tggc 34 <210> 707 <211> 257 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-1.D5.a <400> 707 gaagacagaa agtccagcac cttgatcctg ccccacgcta cgctgagaga cactgctgtg 60 tactattgca tcgtcaggga tcgttataac accggtaacc agttctattt tgggacaggg 120 acaagtttga cggtcattcc aaatatccag aaccctgacc ctgccgtgta ccagctgaga 180 gactctaaat ccagtgacaa gtctgtctgc ctattcaccg attttgattc tcaaacaaat 240 gtgtcacaaa gtaagga 257 <210> 708 <211> 257 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRB HBD4.1.S9-1.D5.b <400> 708 cagggttttc ccagtcacga ctagaaaaga gaagaggaat ttccccctga tcctggagtc 60 gcccagcccc aaccagacct ctctgtactt ctgtgccagc agtttgggcc caagctccta 120 cgagcagtac ttcgggccgg gcaccaggct cacggtcaca gaggacctga aaaacgtgtt 180 cccacccgag gtcgctgtgt ttgagccatc agaagcagag atcttccaca cccaaaaggc 240 cacactggtg tgcctgg 257 <210> 709 <211> 298 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-2.A6.a <400> 709 gttttcccag tcacgactcc agaaggcaag aaaatccgcc aaccttgtca tctccgcttc 60 acaactgggg gactcagcaa tgtatttctg tgcaatgaga gagggcatgg atagcagcta 120 taaattgatc ttcgggagtg ggaccagact gctggtcagg cctgatatcc agaaccctga 180 ccctgccgtg taccagctga gagactctaa atccagtgac aagtctgtct gcctattcac 240 cgattttgat tctcaaacaa atgtgtcaca aagtaaggat tctgtactga gtgagtat 298 <210> 710 <211> 235 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-2.A6.a <400> 710 ctttctccac tttggagatc cagcgcacag agcaggggga ctcggccatg tatctctgtg 60 ccagcagttt gcacgaccgg ggggcgcgga ctgaagcttt ctttggacaa ggcaccagac 120 tcacagttgt agaggacctg aacaaggtgt tcccacccga ggtcgctgtg tttgagccat 180 cagaagcaga gatctcccac acccaaaagg ccacactggt gtgcctggcc acagg 235 <210> 711 <211> 273 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-3.A1.a <400> 711 cgacactaac ctttcagttt ggtgatgcaa gaaaggacag ttctctccac atcactgcag 60 cccagcctgg tgatacaggc ctctacctct gtgcaggagc tcgaggaggc ttcaaaacta 120 tctttggagc aggaacaaga ctatttgtta aagcaaatat ccagaaccct gaccctgccg 180 tgtaccagct gagagactct aaatccagtg acaagtctgt ctgcctattc accgattttg 240 attctcaaac aaatgtgtca caaagtaagg att 273 <210> 712 <211> 221 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRB HBD4.1.S9-3.A1.b <400> 712 ccccctgatc ctggagtcgc ccaaccccaa ccaagcctct ctgtacttct gtgccagcar 60 wttatcacca tctactggga actatggcta caccttcggt tcggggacca ggttaaccgt 120 tgtagaggac ctgaacaagg tgttcccacc cgaggtcgct gtgtttgagc catcagaagc 180 agagatctcc cacacccaaa aggcccacca ctggtgkgcc t 221 <210> 713 <211> 286 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-7.E5.a <400> 713 aaggcaagaa aatccgccaa ccttgtcatm tccgcttcac aactggggga ctcagcaatg 60 tatttctgtg caatgaggcc ttatactgga ggcttcaaaa ctatctttgg agcaggaaca 120 agactatttg ttaaagcaaa tatccagaac cctgaccctg ccgtgtacca gctgagagac 180 tctaaatcca gtgacaagtc tgtctgccta ttcaccgatt ttgattctca aacaaatgtg 240 tcacaaagta aggattctga tgtgtatatc acagacaaaa ctktgc 286 <210> 714 <211> 238 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-7.E5.a <400> 714 cgaaaagaga agaggaattt ccccmtgatc ctggagtcgc ccagccccaw ccagacctct 60 ctgtacttct gtgccagcts cactagcccc tcgmcagctc gctatggcta cwccttcggt 120 tcggggacca ggttaaccgt tgtagaggac ctgaacaagg tgttcccacc cgaggtcgct 180 gtgtttgagc catcagaagc agmswtctcc cacacccaaa aggccacact gagkgkgc 238 <210> 715 <211> 306 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-7.C5.a <400> 715 tttgaacccg aatttaacaa gacacaaacc tccttccccc tgaagaaacc atctgccctt 60 gtgagcgatt ccgctttgta cttctgtgct gtgagatccc ggatggatag cagctataaa 120 ttgatcttcg ggagtgggac cagactactg gtcaggcctg atatccagaa ccctgaccct 180 gccgtgtacc agctgagaga ctctaaatcc agtgacaagt ctgtctgcct attcaccgat 240 tttgattctc aaacaaatgt gtcacaaagt aaggattctg atgtgtatat cacagacaaa 300 actgtg 306 <210> 716 <211> 251 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRB HBD4.1.S9-7.C5.b <400> 716 acgacctcca gggttttcta agggatgttt ctccaccttg aagatccagc gcacagagca 60 gggggactcg gccatgtatc tctgtgccag cagccccccc gacgcggcct acaatgagca 120 gttcttcggg ccagggacac ggctcaccgt gctagaggac ctgaaaaacg tgttcccacc 180 cgaggtcgct gtgtttgagc catcagaagc agagatctcc cacacccaaa aggccacact 240 ggtgtgcctg g 251 <210> 717 <211> 319 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-5.E3.a <400> 717 agggttttcc cagtcacgac ttaagagtca cgcttgacac ttccaagaaa agcagttcct 60 tgttgatcac ggcttcccgg gcagcagaca ctgcttctta cttctgtgct acggagctcc 120 ggatggatag cagctataaa ttgatcttcg ggagtgggac cagactgctg gtcaggcctg 180 atatccagaa ccctgaccct gccgtgtacc agctgagaga ctctaaatcc agtgacaagt 240 ctgtctgcct attcaccgat tttgattctc aaacaaatgt gtcacaaagt aaggattctg 300 atgtgtatat cacagacaa 319 <210> 718 <211> 270 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> TRA HBD4.1.S9-5.E3.b <400> 718 agggttttcc cagtcacgac ctccagagag gcctaaggga tgtttctcca ctttggagat 60 ccagcgcaca gagcaggggg actcggccat gtatctctgt gccagcagct taagggaagg 120 acgactccca gagacccagt acttcgggcc aggcacgcgg ctcctggtgc tcgaggacct 180 gaaaaacgtg ttcccacccg aggtcgctgt gtttgagcca tcagaagcag agatctccca 240 cacccaaaag gccacactgg tgtgcctggc 270 <210> 719 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRA HBD4.1.S9-1.D5 <400> 719 ctgcatcgtc agggatcgtt ataacaccgg taaccagttc tat 43 <210> 720 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRA HBD4.1.S9-1.D5 <400> 720 caaaatagaa ctggttaccg gtgttataac gatccctgac gat 43 <210> 721 <211> 40 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRB HBD4.1.S9-1.D5 <400> 721 ttgcgccagc agtttgggcc caagctccta cgagcagtac 40 <210> 722 <211> 40 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRB HBD4.1.S9-1.D5 <400> 722 caaagtactg ctcgtaggag cttgggccca aactgctggc 40 <210> 723 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRA HBD4.1.S9-2.A6 <400> 723 ctgcgcaatg agagagggca tggatagcag ctataaattg atc 43 <210> 724 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRA HBD4.1.S9-2.A6 <400> 724 caaagatcaa tttatagctg ctatccatgc cctctctcat tgc 43 <210> 725 <211> 46 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRB HBD4.1.S9-2.A6 <400> 725 ttgcgccagc agtttgcacg accgtggtgc gcggactgaa gctttc 46 <210> 726 <211> 46 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRB HBD4.1.S9-2.A6 <400> 726 caaagaaagc ttcagtccgc gcaccacggt cgtgcaaact gctggc 46 <210> 727 <211> 34 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRA HBD4.1.S9-3.A1 <400> 727 ctgcgcagga gctcgaggag gcttcaaaac tatc 34 <210> 728 <211> 34 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRA HBD4.1.S9-3.A1 <400> 728 caaagatagt tttgaagcct cctcgagctc ctgc 34 <210> 729 <211> 46 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRB HBD4.1.S9-3.A1 <400> 729 ttgcgccagc agtttatcac catctactgg gaactatggc tacacc 46 <210> 730 <211> 46 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRB HBD4.1.S9-3.A1 <400> 730 caaaggtgta gccatagttc ccagtagatg gtgataaact gctggc 46 <210> 731 <211> 40 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRA HBD4.1.S9-7.E5 <400> 731 ctgcgcaatg aggccttata ctggaggctt caaaactatc 40 <210> 732 <211> 40 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRA HBD4.1.S9-7.E5 <400> 732 caaagatagt tttgaagcct ccagtataag gcctcattgc 40 <210> 733 <211> 46 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRB HBD4.1.S9-7.E5 <400> 733 ttgcgccagc tccactagcc cctcgacagc tcgctatggc tacacc 46 <210> 734 <211> 46 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRB HBD4.1.S9-7.E5 <400> 734 caaaggtgta gccatagcga gctgtcgagg ggctagtgga gctggc 46 <210> 735 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRA HBD4.1.S9-7.C5 <400> 735 ctgcgctgtg agatcccgga tggatagcag ctataaattg atc 43 <210> 736 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRA HBD4.1.S9-7.C5 <400> 736 caaagatcaa tttatagctg ctatccatcc gggatctcac agc 43 <210> 737 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRB HBD4.1.S9-7.C5 <400> 737 ttgcgccagc agccctcctg acgcggccta caatgagcag ttc 43 <210> 738 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRB HBD4.1.S9-7.C5 <400> 738 caaagaactg ctcattgtag gccgcgtcag gagggctgct ggc 43 <210> 739 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRA HBD4.1.S9-5.E3 <400> 739 ctgcgctacg gagctccgga tggatagcag ctataaattg atc 43 <210> 740 <211> 43 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRA HBD4.1.S9-5.E3 <400> 740 caaagatcaa tttatagctg ctatccatcc ggagctccgt agc 43 <210> 741 <211> 46 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Forward TRB HBD4.1.S9-5.E3 <400> 741 ttgcgccagc agcttaaggg aaggacgact cccagagaca cagtac 46 <210> 742 <211> 46 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <223> Reverse TRB HBD4.1.S9-5.E3 <400> 742 caaagtactg tgtctctggg agtcgtcctt cccttaagct gctggc 46 <210> 743 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward TRA odeCDR3 - 3 positions degenerate <220> <221> misc_feature <222> 15 <223> /note="n = a, t, c or g" <220> <221> misc_feature <222> 20 <223> /note="n = a, t, c or g" <220> <221> misc_feature <222> 26 <223> /note="n = a, t, c or g" <400> 743 ctgcgctgga cccangaaan cctccnacga caaggtgata 40 <210> 744 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse TRA odeCDR3 - 3 positions degenerate <220> <221> misc_feature <222> 19 <223> /note="n = a, t, c or g" <220> <221> misc_feature <222> 25 <223> /note="n = a, t, c or g" <220> <221> misc_feature <222> 30 <223> /note="n = a, t, c or g" <400> 744 caaatatcac cttgtcgtng gaggntttcn tgggtccagc 40 <210> 745 <211> 43 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic V cloning fragment (right part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 745 is linked to the last nucleotide of XNn (described in specification), and the first nucleotide of XNn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 690. " <400> 745 agagaccttg cggccgtgtc ttcgactagt agctcaccta cga 43 <210> 746 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic C cloning fragment (right part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 746 is linked to the last nucleotide of YNn (described in specification), and the first nucleotide of YNn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 691." <400> 746 ctaggtgtct tccctatgct gaatcgatgg tc 32 <210> 747 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic transient V-C entry vector (middle part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 747 is linked to the last nucleotide of XNn (described in specification), and the first nucleotide of XNn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 692." <220> <221> misc_feature <222> 27 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 747 is linked to the first nucleotide of YNn (described in specification), and the last nucleotide of YNn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 748." <400> 747 agagaccttg cggccgcata ggtctca 27 <210> 748 <211> 2622 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic transient V-C entry vector (right part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 748 is linked to the last nucleotide of YNn (described in specification), and the first nucleotide of YNn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 747." <400> 748 ctagacctga tcataatcaa gccatatcac atctgtagag gtttacttgc tttaaaaaac 60 ctccacacct ccccctgaac ctgaaacata aaatgaatgc aattgttgtt gttaacttgt 120 ttattgcagc ttataatggt tacaaataaa gcaatagcat cacaaatttc acaaataaag 180 catttttttc actgcattct agttgtggtt tgtccaaact catcaatgta tcttatcatg 240 tctggatctg cggatccaat ctcgagctgg gcctcatggg ccttccgctc actgcccgct 300 ttccagtcgg gaaacctgtc gtgccagctg cattaacatg gtcatagctg tttccttgcg 360 tattgggcgc tctccgcttc ctcgctcact gactcgctgc gctcggtcgt tcgggtaaag 420 cctggggtgc ctaatgagca aaaggccagc aaaaggccag gaaccgtaaa aaggccgcgt 480 tgctggcgtt tttccatagg ctccgccccc ctgacgagca tcacaaaaat cgacgctcaa 540 gtcagaggtg gcgaaacccg acaggactat aaagatacca ggcgtttccc cctggaagct 600 ccctcgtgcg ctctcctgtt ccgaccctgc cgcttaccgg atacctgtcc gcctttctcc 660 cttcgggaag cgtggcgctt tctcatagct cacgctgtag gtatctcagt tcggtgtagg 720 tcgttcgctc caagctgggc tgtgtgcacg aaccccccgt tcagcccgac cgctgcgcct 780 tatccggtaa ctatcgtctt gagtccaacc cggtaagaca cgacttatcg ccactggcag 840 cagccactgg taacaggatt agcagagcga ggtatgtagg cggtgctaca gagttcttga 900 agtggtggcc taactacggc tacactagaa gaacagtatt tggtatctgc gctctgctga 960 agccagttac cttcggaaaa agagttggta gctcttgatc cggcaaacaa accaccgctg 1020 gtagcggtgg tttttttgtt tgcaagcagc agattacgcg cagaaaaaaa ggatctcaag 1080 aagatccttt gatcttttct acggggtctg acgctcagtg gaacgaaaac tcacgttaag 1140 ggattttggt catgagatta tcaaaaagga tcttcaccta gatcctttta aattaaaaat 1200 gaagttttaa atcaatctaa agtatatatg agtaaacttg gtctgacagt taccaatgct 1260 taatcagtga ggcacctatc tcagcgatct gtctatttcg ttcatccata gttgcctgac 1320 tccccgtcgt gtagataact acgatacggg agggcttacc atctggcccc agtgctgcaa 1380 tgataccgcg agaaccacgc tcaccggctc cagatttatc agcaataaac cagccagccg 1440 gaagggccga gcgcagaagt ggtcctgcaa ctttatccgc ctccatccag tctattaatt 1500 gttgccggga agctagagta agtagttcgc cagttaatag tttgcgcaac gttgttgcca 1560 ttgctacagg catcgtggtg tcacgctcgt cgtttggtat ggcttcattc agctccggtt 1620 cccaacgatc aaggcgagtt acatgatccc ccatgttgtg caaaaaagcg gttagctcct 1680 tcggtcctcc gatcgttgtc agaagtaagt tggccgcagt gttatcactc atggttatgg 1740 cagcactgca taattctctt actgtcatgc catccgtaag atgcttttct gtgactggtg 1800 agtactcaac caagtcattc tgagaatagt gtatgcggcg accgagttgc tcttgcccgg 1860 cgtcaatacg ggataatacc gcgccacata gcagaacttt aaaagtgctc atcattggaa 1920 aacgttcttc ggggcgaaaa ctctcaagga tcttaccgct gttgagatcc agttcgatgt 1980 aacccactcg tgcacccaac tgatcttcag catcttttac tttcaccagc gtttctgggt 2040 gagcaaaaac aggaaggcaa aatgccgcaa aaaagggaat aagggcgaca cggaaatgtt 2100 gaatactcat actcttcctt tttcaatatt attgaagcat ttatcagggt tattgtctca 2160 tgagcggata catatttgaa tgtatttaga aaaataaaca aataggggtt ccgcgcacat 2220 ttccccgaaa agtgccacct aaattgtaag cgttaatatt ttgttaaaat tcgcgttaaa 2280 tttttgttaa atcagctcat tttttaacca ataggccgaa atcggcaaaa tcccttataa 2340 atcaaaagaa tagaccgaga tagggttgag tggccgctac agggcgctcc cattcgccat 2400 tcaggctgcg caactgttgg gaagggcgtt tcggtgcggg cctcttcgct attacgccag 2460 ctggcgaaag ggggatgtgc tgcaaggcga ttaagttggg taacgccagg gttttcccag 2520 tcacgacgtt gtaaaacgac ggccagtgag cgcgacgtaa tacgactcac tatagggcga 2580 attggcggaa ggccgtcaag gccgcatgaa ttcgctaccg gt 2622 <210> 749 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic F14-F15 V-C entry vector (middle part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 749 is linked to the last nucleotide of XNn (described in specification), and the first nucleotide of XNn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 693." <220> <221> misc_feature <222> 27 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 749 is linked to the first nucleotide of YNn (described in specification), and the last nucleotide of YNn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 750." <400> 749 agagaccttg cggccgcata ggtctca 27 <210> 750 <211> 2415 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic F14-F15 V-C entry vector (right part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 750 is linked to the last nucleotide of YNn (described in specification), and the first nucleotide of YNn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 749." <400> 750 ctagacgaag ttcctattcc gaagttccta ttcttatagg agtataggaa cttcctcgag 60 ctgggcctca tgggccttcc gctcactgcc cgctttccag tcgggaaacc tgtcgtgcca 120 gctgcattaa catggtcata gctgtttcct tgcgtattgg gcgctctccg cttcctcgct 180 cactgactcg ctgcgctcgg tcgttcgggt aaagcctggg gtgcctaatg agcaaaaggc 240 cagcaaaagg ccaggaaccg taaaaaggcc gcgttgctgg cgtttttcca taggctccgc 300 ccccctgacg agcatcacaa aaatcgacgc tcaagtcaga ggtggcgaaa cccgacagga 360 ctataaagat accaggcgtt tccccctgga agctccctcg tgcgctctcc tgttccgacc 420 ctgccgctta ccggatacct gtccgccttt ctcccttcgg gaagcgtggc gctttctcat 480 agctcacgct gtaggtatct cagttcggtg taggtcgttc gctccaagct gggctgtgtg 540 cacgaacccc ccgttcagcc cgaccgctgc gccttatccg gtaactatcg tcttgagtcc 600 aacccggtaa gacacgactt atcgccactg gcagcagcca ctggtaacag gattagcaga 660 gcgaggtatg taggcggtgc tacagagttc ttgaagtggt ggcctaacta cggctacact 720 agaagaacag tatttggtat ctgcgctctg ctgaagccag ttaccttcgg aaaaagagtt 780 ggtagctctt gatccggcaa acaaaccacc gctggtagcg gtggtttttt tgtttgcaag 840 cagcagatta cgcgcagaaa aaaaggatct caagaagatc ctttgatctt ttctacgggg 900 tctgacgctc agtggaacga aaactcacgt taagggattt tggtcatgag attatcaaaa 960 aggatcttca cctagatcct tttaaattaa aaatgaagtt ttaaatcaat ctaaagtata 1020 tatgagtaaa cttggtctga cagttaccaa tgcttaatca gtgaggcacc tatctcagcg 1080 atctgtctat ttcgttcatc catagttgcc tgactccccg tcgtgtagat aactacgata 1140 cgggagggct taccatctgg ccccagtgct gcaatgatac cgcgagaacc acgctcaccg 1200 gctccagatt tatcagcaat aaaccagcca gccggaaggg ccgagcgcag aagtggtcct 1260 gcaactttat ccgcctccat ccagtctatt aattgttgcc gggaagctag agtaagtagt 1320 tcgccagtta atagtttgcg caacgttgtt gccattgcta caggcatcgt ggtgtcacgc 1380 tcgtcgtttg gtatggcttc attcagctcc ggttcccaac gatcaaggcg agttacatga 1440 tcccccatgt tgtgcaaaaa agcggttagc tccttcggtc ctccgatcgt tgtcagaagt 1500 aagttggccg cagtgttatc actcatggtt atggcagcac tgcataattc tcttactgtc 1560 atgccatccg taagatgctt ttctgtgact ggtgagtact caaccaagtc attctgagaa 1620 tagtgtatgc ggcgaccgag ttgctcttgc ccggcgtcaa tacgggataa taccgcgcca 1680 catagcagaa ctttaaaagt gctcatcatt ggaaaacgtt cttcggggcg aaaactctca 1740 aggatcttac cgctgttgag atccagttcg atgtaaccca ctcgtgcacc caactgatct 1800 tcagcatctt ttactttcac cagcgtttct gggtgagcaa aaacaggaag gcaaaatgcc 1860 gcaaaaaagg gaataagggc gacacggaaa tgttgaatac tcatactctt cctttttcaa 1920 tattattgaa gcatttatca gggttattgt ctcatgagcg gatacatatt tgaatgtatt 1980 tagaaaaata aacaaatagg ggttccgcgc acatttcccc gaaaagtgcc acctaaattg 2040 taagcgttaa tattttgtta aaattcgcgt taaatttttg ttaaatcagc tcatttttta 2100 accaataggc cgaaatcggc aaaatccctt ataaatcaaa agaatagacc gagatagggt 2160 tgagtggccg ctacagggcg ctcccattcg ccattcaggc tgcgcaactg ttgggaaggg 2220 cgtttcggtg cgggcctctt cgctattacg ccagctggcg aaagggggat gtgctgcaag 2280 gcgattaagt tgggtaacgc cagggttttc ccagtcacga cgttgtaaaa cgacggccag 2340 tgagcgcgac gtaatacgac tcactatagg gcgaattggc ggaaggccgt caaggccgca 2400 tgaattcgct accgg 2415 <210> 751 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic FRT-F3 V-C entry vector (middle part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 751 is linked to the last nucleotide of XNn (described in specification), and the first nucleotide of XNn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 694." <220> <221> misc_feature <222> 27 <223> /note="The last nucleotide of SEQ ID 751 is linked to the first nucleotide of YNn (described in specification), and the last nucleotide of YNn is then linked to the first nucleotide of SEQ ID 752." <400> 751 agagaccttg cggccgcata ggtctca 27 <210> 752 <211> 2415 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic FRT-F3 V-C entry vector (middle part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 752 is linked to the last nucleotide of YNn (described in specification), and the first nucleotide of YNn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 751." <400> 752 ctagacgaag ttcctattcc gaagttccta ttcttcaaat agtataggaa cttcctcgag 60 ctgggcctca tgggccttcc gctcactgcc cgctttccag tcgggaaacc tgtcgtgcca 120 gctgcattaa catggtcata gctgtttcct tgcgtattgg gcgctctccg cttcctcgct 180 cactgactcg ctgcgctcgg tcgttcgggt aaagcctggg gtgcctaatg agcaaaaggc 240 cagcaaaagg ccaggaaccg taaaaaggcc gcgttgctgg cgtttttcca taggctccgc 300 ccccctgacg agcatcacaa aaatcgacgc tcaagtcaga ggtggcgaaa cccgacagga 360 ctataaagat accaggcgtt tccccctgga agctccctcg tgcgctctcc tgttccgacc 420 ctgccgctta ccggatacct gtccgccttt ctcccttcgg gaagcgtggc gctttctcat 480 agctcacgct gtaggtatct cagttcggtg taggtcgttc gctccaagct gggctgtgtg 540 cacgaacccc ccgttcagcc cgaccgctgc gccttatccg gtaactatcg tcttgagtcc 600 aacccggtaa gacacgactt atcgccactg gcagcagcca ctggtaacag gattagcaga 660 gcgaggtatg taggcggtgc tacagagttc ttgaagtggt ggcctaacta cggctacact 720 agaagaacag tatttggtat ctgcgctctg ctgaagccag ttaccttcgg aaaaagagtt 780 ggtagctctt gatccggcaa acaaaccacc gctggtagcg gtggtttttt tgtttgcaag 840 cagcagatta cgcgcagaaa aaaaggatct caagaagatc ctttgatctt ttctacgggg 900 tctgacgctc agtggaacga aaactcacgt taagggattt tggtcatgag attatcaaaa 960 aggatcttca cctagatcct tttaaattaa aaatgaagtt ttaaatcaat ctaaagtata 1020 tatgagtaaa cttggtctga cagttaccaa tgcttaatca gtgaggcacc tatctcagcg 1080 atctgtctat ttcgttcatc catagttgcc tgactccccg tcgtgtagat aactacgata 1140 cgggagggct taccatctgg ccccagtgct gcaatgatac cgcgagaacc acgctcaccg 1200 gctccagatt tatcagcaat aaaccagcca gccggaaggg ccgagcgcag aagtggtcct 1260 gcaactttat ccgcctccat ccagtctatt aattgttgcc gggaagctag agtaagtagt 1320 tcgccagtta atagtttgcg caacgttgtt gccattgcta caggcatcgt ggtgtcacgc 1380 tcgtcgtttg gtatggcttc attcagctcc ggttcccaac gatcaaggcg agttacatga 1440 tcccccatgt tgtgcaaaaa agcggttagc tccttcggtc ctccgatcgt tgtcagaagt 1500 aagttggccg cagtgttatc actcatggtt atggcagcac tgcataattc tcttactgtc 1560 atgccatccg taagatgctt ttctgtgact ggtgagtact caaccaagtc attctgagaa 1620 tagtgtatgc ggcgaccgag ttgctcttgc ccggcgtcaa tacgggataa taccgcgcca 1680 catagcagaa ctttaaaagt gctcatcatt ggaaaacgtt cttcggggcg aaaactctca 1740 aggatcttac cgctgttgag atccagttcg atgtaaccca ctcgtgcacc caactgatct 1800 tcagcatctt ttactttcac cagcgtttct gggtgagcaa aaacaggaag gcaaaatgcc 1860 gcaaaaaagg gaataagggc gacacggaaa tgttgaatac tcatactctt cctttttcaa 1920 tattattgaa gcatttatca gggttattgt ctcatgagcg gatacatatt tgaatgtatt 1980 tagaaaaata aacaaatagg ggttccgcgc acatttcccc gaaaagtgcc acctaaattg 2040 taagcgttaa tattttgtta aaattcgcgt taaatttttg ttaaatcagc tcatttttta 2100 accaataggc cgaaatcggc aaaatccctt ataaatcaaa agaatagacc gagatagggt 2160 tgagtggccg ctacagggcg ctcccattcg ccattcaggc tgcgcaactg ttgggaaggg 2220 cgtttcggtg cgggcctctt cgctattacg ccagctggcg aaagggggat gtgctgcaag 2280 gcgattaagt tgggtaacgc cagggttttc ccagtcacga cgttgtaaaa cgacggccag 2340 tgagcgcgac gtaatacgac tcactatagg gcgaattggc ggaaggccgt caaggccgca 2400 tgaattcgct accgg 2415 <210> 753 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J receiving cassette R (right part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 753 is linked to the last nucleotide of Y’Nn (described in specification), and the first nucleotide of Y’Nn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 696." <400> 753 gtgtcttcag cggccgcaga agacttcgag accg 34 <210> 754 <211> 2310 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J receiving cassette vector (right part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 754 is linked to the last nucleotide of Y’Nn (described in specification), and the first nucleotide of Y’Nn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 697." <400> 754 tgagaccctc gagctgggcc tcatgggcct tccgctcact gcccgctttc cagtcgggaa 60 acctgtcgtg ccagctgcat taacatggtc atagctgttt ccttgcgtat tgggcgctct 120 ccgcttcctc gctcactgac tcgctgcgct cggtcgttcg ggtaaagcct ggggtgccta 180 atgagcaaaa ggccagcaaa aggccaggaa ccgtaaaaag gccgcgttgc tggcgttttt 240 ccataggctc cgcccccctg acgagcatca caaaaatcga cgctcaagtc agaggtggcg 300 aaacccgaca ggactataaa gataccaggc gtttccccct ggaagctccc tcgtgcgctc 360 tcctgttccg accctgccgc ttaccggata cctgtccgcc tttctccctt cgggaagcgt 420 ggcgctttct catagctcac gctgtaggta tctcagttcg gtgtaggtcg ttcgctccaa 480 gctgggctgt gtgcacgaac cccccgttca gcccgaccgc tgcgccttat ccggtaacta 540 tcgtcttgag tccaacccgg taagacacga cttatcgcca ctggcagcag ccactggtaa 600 caggattagc agagcgaggt atgtaggcgg tgctacagag ttcttgaagt ggtggcctaa 660 ctacggctac actagaagaa cagtatttgg tatctgcgct ctgctgaagc cagttacctt 720 cggaaaaaga gttggtagct cttgatccgg caaacaaacc accgctggta gcggtggttt 780 ttttgtttgc aagcagcaga ttacgcgcag aaaaaaagga tctcaagaag atcctttgat 840 cttttctacg gggtctgacg ctcagtggaa cgaaaactca cgttaaggga ttttggtcat 900 gagattatca aaaaggatct tcacctagat ccttttaaat taaaaatgaa gttttaaatc 960 aatctaaagt atatatgagt aaacttggtc tgacagttag aaaaattcgt ccagcatcag 1020 atgaaattgc agtttgttca tgtccgggtt atcaatacca tatttctgga acagacgttt 1080 ctgcaggctc gggctaaatt cacccagaca attccacaga attgccagat cctgataacg 1140 atctgcaata ccaacacgac caacatcaat gcagccaatc agtttaccct catcaaaaat 1200 caggttatcc aggctaaaat caccatgggt aacaacgcta tccggactaa acggcagcag 1260 tttatgcatt tctttccaaa cctgttcaac aggccaacca ttacgttcat catcaaaatc 1320 gcttgcatca accagaccat tattcatacg gctctgtgcc tgtgccagac gaaaaacacg 1380 atcgctatta aacggacaat tacaaaccgg aatgctatgc agacgacgca gaaaaactgc 1440 cagtgcatca acaatatttt cgcctgaatc cggatattct tccagaacct gaaatgcggt 1500 tttacccgga attgcggtgg tcagcagcca tgcatcatcc ggtgtacgaa taaaatgttt 1560 aatggtcggc agcggcataa attcggtcag ccaattcaga cgaaccattt catcggtcac 1620 atcatttgca acgctacctt taccatgttt cagaaacagt tccggtgcat ccggtttacc 1680 atacagacga taaatggttg caccgctctg accaacatta tcacgtgccc atttatagcc 1740 atacagatct gcatccatat tgctattcag acgcggacgg ctacagctgg tttcacgctg 1800 aatatggctc atactcttcc tttttcaata ttattgaagc atttatcagg gttattgtct 1860 catgagcgga tacatatttg aatgtattta gaaaaataaa caaatagggg ttccgcgcac 1920 atttccccga aaagtgccac ctaaattgta agcgttaata ttttgttaaa attcgcgtta 1980 aatttttgtt aaatcagctc attttttaac caataggccg aaatcggcaa aatcccttat 2040 aaatcaaaag aatagaccga gatagggttg agtggccgct acagggcgct cccattcgcc 2100 attcaggctg cgcaactgtt gggaagggcg tttcggtgcg ggcctcttcg ctattacgcc 2160 agctggcgaa agggggatgt gctgcaaggc gattaagttg ggtaacgcca gggttttccc 2220 agtcacgacg ttgtaaaacg acggccagtg agcgcgacgt aatacgactc actatagggc 2280 gaattggcgg aaggccgtca aggccgcatg 2310 <210> 755 <211> 2309 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Generic J donor vector (right part) <220> <221> misc_feature <222> 1 <223> /note="The first nucleotide of SEQ ID 755 is linked to the last nucleotide of ZNnY’Nn (described in specification), and the first nucleotide of ZNnY’Nn is then linked to the last nucleotide of SEQ ID 700." <400> 755 tgagaccctc gagctgggcc tcatgggcct tccgctcact gcccgctttc cagtcgggaa 60 acctgtcgtg ccagctgcat taacatggtc atagctgttt ccttgcgtat tgggcgctct 120 ccgcttcctc gctcactgac tcgctgcgct cggtcgttcg ggtaaagcct ggggtgccta 180 atgagcaaaa ggccagcaaa aggccaggaa ccgtaaaaag gccgcgttgc tggcgttttt 240 ccataggctc cgcccccctg acgagcatca caaaaatcga cgctcaagtc agaggtggcg 300 aaacccgaca ggactataaa gataccaggc gtttccccct ggaagctccc tcgtgcgctc 360 tcctgttccg accctgccgc ttaccggata cctgtccgcc tttctccctt cgggaagcgt 420 ggcgctttct catagctcac gctgtaggta tctcagttcg gtgtaggtcg ttcgctccaa 480 gctgggctgt gtgcacgaac cccccgttca gcccgaccgc tgcgccttat ccggtaacta 540 tcgtcttgag tccaacccgg taagacacga cttatcgcca ctggcagcag ccactggtaa 600 caggattagc agagcgaggt atgtaggcgg tgctacagag ttcttgaagt ggtggcctaa 660 ctacggctac actagaagaa cagtatttgg tatctgcgct ctgctgaagc cagttacctt 720 cggaaaaaga gttggtagct cttgatccgg caaacaaacc accgctggta gcggtggttt 780 ttttgtttgc aagcagcaga ttacgcgcag aaaaaaagga tctcaagaag atcctttgat 840 cttttctacg gggtctgacg ctcagtggaa cgaaaactca cgttaaggga ttttggtcat 900 gagattatca aaaaggatct tcacctagat ccttttaaat taaaaatgaa gttttaaatc 960 aatctaaagt atatatgagt aaacttggtc tgacagttag aaaaattcgt ccagcatcag 1020 atgaaattgc agtttgttca tgtccgggtt atcaatacca tatttctgga acagacgttt 1080 ctgcaggctc gggctaaatt cacccagaca attccacaga attgccagat cctgataacg 1140 atctgcaata ccaacacgac caacatcaat gcagccaatc agtttaccct catcaaaaat 1200 caggttatcc aggctaaaat caccatgggt aacaacgcta tccggactaa acggcagcag 1260 tttatgcatt tctttccaaa cctgttcaac aggccaacca ttacgttcat catcaaaatc 1320 gcttgcatca accagaccat tattcatacg gctctgtgcc tgtgccagac gaaaaacacg 1380 atcgctatta aacggacaat tacaaaccgg aatgctatgc agacgacgca gaaaaactgc 1440 cagtgcatca acaatatttt cgcctgaatc cggatattct tccagaacct gaaatgcggt 1500 tttacccgga attgcggtgg tcagcagcca tgcatcatcc ggtgtacgaa taaaatgttt 1560 aatggtcggc agcggcataa attcggtcag ccaattcaga cgaaccattt catcggtcac 1620 atcatttgca acgctacctt taccatgttt cagaaacagt tccggtgcat ccggtttacc 1680 atacagacga taaatggttg caccgctctg accaacatta tcacgtgccc atttatagcc 1740 atacagatct gcatccatat tgctattcag acgcggacgg ctacagctgg tttcacgctg 1800 aatatggctc atactcttcc tttttcaata ttattgaagc atttatcagg gttattgtct 1860 catgagcgga tacatatttg aatgtattta gaaaaataaa caaatagggg ttccgcgcac 1920 atttccccga aaagtgccac ctaaattgta agcgttaata ttttgttaaa attcgcgtta 1980 aatttttgtt aaatcagctc attttttaac caataggccg aaatcggcaa aatcccttat 2040 aaatcaaaag aatagaccga gatagggttg agtggccgct acagggcgct cccattcgcc 2100 attcaggctg cgcaactgtt gggaagggcg tttcggtgcg ggcctcttcg ctattacgcc 2160 agctggcgaa agggggatgt gctgcaaggc gattaagttg ggtaacgcca gggttttccc 2220 agtcacgacg ttgtaaaacg acggccagtg agcgcgacgt aatacgactc actatagggc 2280 gaattggcgg aaggccgtca aggccgcat 2309 <210> 756 <211> 2510 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> V-Ca entry backbone FRT/F3 <400> 756 ctagctagag acgttgtcga catcgtctct 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agctggtggg tgaatgggaa ggaggtgcac agtggggtca gcacagaccc gcagcccctc 540 aaggagcagc ccgccctcaa tgactccaga tactgcctga gcagccgcct gagggtgtcg 600 gccaccttct ggcagaaccc ccgcaaccac ttccgctgtc aagtccagtt ctacgggctc 660 tcggagaatg acgagtggac ccaggatagg gccaaacccg tcacccagat cgtcagcgcc 720 gaggcctggg gtagagcaga ctgtggcttt acctcggtgt cctaccagca aggggtcctg 780 tctgccacca tcctctatga gatcctgcta gggaaggcca ccctgtatgc tgtgctggtc 840 agcgcccttg tgttgatggc catggtcaag agaaaggatt tctga 885 <210> 774 <211> 885 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> V-Cb entry TRBV7-8_TRBC1_F14-F15 <400> 774 gccaccatgg gcaccaggct cctctgctgg gtggtcctgg gtttcctagg gacagatcac 60 acaggtgctg gagtctccca gtcccctagg tacaaagtcg caaagagagg acaggatgta 120 gctctcaggt gtgatccaat ttcgggtcat gtatcccttt tttggtacca acaggccctg 180 gggcaggggc cagagtttct gacttatttc cagaatgaag ctcaactaga caaatcgggg 240 ctgcccagtg atcgcttctt tgcagaaagg cctgagggat ctgtctccac tctgaagatc 300 cagcgcacac agcaggagga ctccgccgtg tatctttgca gagaccttgc ggccgcatag 360 gtctcagtgt tcccacccga ggtcgctgtg tttgagccat cagaagcaga gatctcccac 420 acccaaaagg ccacactggt gtgcctggcc acaggcttct tccccgacca cgtggagctg 480 agctggtggg tgaatgggaa ggaggtgcac agtggggtca gcacagaccc gcagcccctc 540 aaggagcagc ccgccctcaa tgactccaga tactgcctga gcagccgcct gagggtgtcg 600 gccaccttct ggcagaaccc ccgcaaccac ttccgctgtc aagtccagtt ctacgggctc 660 tcggagaatg acgagtggac ccaggatagg gccaaacccg tcacccagat cgtcagcgcc 720 gaggcctggg gtagagcaga ctgtggcttt acctcggtgt cctaccagca aggggtcctg 780 tctgccacca tcctctatga gatcctgcta gggaaggcca ccctgtatgc tgtgctggtc 840 agcgcccttg tgttgatggc catggtcaag agaaaggatt tctga 885 <210> 775 <211> 882 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> V-Cb entry TRBV19_TRBC1_F14-F15 <400> 775 gccaccatga gcaaccaggt gctctgctgt gtggtccttt gtttcctggg agcaaacacc 60 gtggatggtg gaatcactca gtccccaaag tacctgttca gaaaggaagg acagaatgtg 120 accctgagtt gtgaacagaa tttgaaccac gatgccatgt actggtaccg acaggaccca 180 gggcaagggc tgagattgat ctactactca cagatagtaa atgactttca gaaaggagat 240 atagctgaag ggtacagcgt gtctcgggag aagaaggaat cctttcctct cactgtgaca 300 tcggcccaaa agaacccgac agctttctat ctttgcagag accttgcggc cgcataggtc 360 tcagtgttcc cacccgaggt cgctgtgttt gagccatcag aagcagagat ctcccacacc 420 caaaaggcca cactggtgtg cctggccaca ggcttcttcc ccgaccacgt ggagctgagc 480 tggtgggtga atgggaagga ggtgcacagt ggggtcagca cagacccgca gcccctcaag 540 gagcagcccg ccctcaatga ctccagatac tgcctgagca gccgcctgag ggtgtcggcc 600 accttctggc agaacccccg caaccacttc cgctgtcaag tccagttcta cgggctctcg 660 gagaatgacg agtggaccca ggatagggcc aaacccgtca cccagatcgt cagcgccgag 720 gcctggggta gagcagactg tggctttacc tcggtgtcct accagcaagg ggtcctgtct 780 gccaccatcc tctatgagat cctgctaggg aaggccaccc tgtatgctgt gctggtcagc 840 gcccttgtgt tgatggccat ggtcaagaga aaggatttct ga 882 <210> 776 <211> 876 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> V-Cb entry TRBV20-1_TRBC1_F14-F15 <400> 776 gccaccatgc tgctgcttct gctgcttctg gggccaggct ccgggcttgg tgctgtcgtg 60 tctcaacatc cgagctgggt tatctgtaag agtggaacct ctgtgaagat cgagtgccgt 120 tccctggact ttcaggccac aactatgttt tggtatcgtc agttcccgaa acagagtctc 180 atgctgatgg caacttccaa tgagggctcc aaggccacat acgagcaagg cgtcgagaag 240 gacaagtttc tcatcaacca tgcaagcctg accttgtcca ctctgacagt gaccagtgcc 300 catcctgaag atagcagctt ctacatttgc agagaccttg cggccgcata ggtctcagtg 360 ttcccacccg aggtcgctgt gtttgagcca tcagaagcag agatctccca cacccaaaag 420 gccacactgg tgtgcctggc cacaggcttc ttccccgacc acgtggagct gagctggtgg 480 gtgaatggga aggaggtgca cagtggggtc agcacagacc cgcagcccct caaggagcag 540 cccgccctca atgactccag atactgcctg agcagccgcc tgagggtgtc ggccaccttc 600 tggcagaacc cccgcaacca cttccgctgt caagtccagt tctacgggct ctcggagaat 660 gacgagtgga cccaggatag ggccaaaccc gtcacccaga tcgtcagcgc cgaggcctgg 720 ggtagagcag actgtggctt tacctcggtg tcctaccagc aaggggtcct gtctgccacc 780 atcctctatg agatcctgct agggaaggcc accctgtatg ctgtgctggt cagcgccctt 840 gtgttgatgg ccatggtcaa gagaaaggat ttctga 876 <210> 777 <211> 519 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Bidirectional terminator element (Esp3I to Esp3I site) <400> 777 cgtctcggac tccgctgatc ataatcaagc catatcacat ctgtagaggt ttacttgctt 60 taaaaaacct ccacacctcc ccctgaacct gaaacataaa atgaatgcaa ttgttgttgt 120 taacttgttt attgcagctt ataatggtta caaataaagc aatagcatca caaatttcac 180 aaataaagca tttttttcac tgcattctag ttgtggtttg tccaaactca tcaatgtatc 240 ttatcatgtc tggatctgct gaagagaagc cttcttcacc atagagccca ccgcatcccc 300 agcatgcctg ctattgtcta cccaatcctc ccccttgctg tcctgcccca ccccaccccc 360 cagaatagaa tgacacctac tcagacaatg cgttgcaatt tcctcatttt attaggaaag 420 gacagtggga gtggcacctt ccagggtcaa ggaaggcacg ggggaggggc aaacaacaga 480 tggctggcaa ctagaaggca cagtcgcaag gtcgagacg 519 <210> 778 <211> 825 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRA ORF <400> 778 atggagaccc tcttgggcct gcttatcctt tggctgcagc tgcaatgggt tagcagcaaa 60 caggaggtga cgcagattcc tgcagctctg agtgtcccag aaggagaaaa cttggttctc 120 aactgcagtt tcactgatag cgctatttac aacctccagt ggtttaggca ggaccctggg 180 aaaggactca catctctgtt gcttattcag tcaagtcaga gagagcaaac aagtggacgc 240 cttaatgcct cgctggataa atcatcagga cgtagtactt tatacattgc agcttctcag 300 cctggtgact cagccaccta cctctgcgcc gtgaggccaa ccagcggcgg cagctacatc 360 ccaacctttg gaagaggaac cagccttatt gttcatccgt atatccagaa ccctgaccct 420 gccgtgtacc agctgagaga ctctaaatcc agtgacaagt ctgtctgcct attcaccgat 480 tttgattctc aaacaaatgt gtcacaaagt aaggattctg atgtgtatat cacagacaaa 540 actgtgctag acatgaggtc tatggacttc aagagcaaca gtgctgtggc ctggagcaac 600 aaatctgact ttgcatgtgc aaacgccttc aacaacagca ttattccaga ggacaccttc 660 ttccccagcc cagaaagttc ctgtgatgtc aagctggtcg agaaaagctt tgaaacagat 720 acgaacctaa actttcaaaa cctgtcagtg attgggttcc gaatcctcct cctgaaagtg 780 gccgggttta atctgctcat gacgctgcgg ctgtggtcca gctga 825 <210> 779 <211> 936 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRB ORF <400> 779 atgagcatcg gcctcctgtg ctgtgcagcc ttgtctctcc tgtgggcagg tccagtgaat 60 gctggtgtca ctcagacccc aaaattccag gtcctgaaaa caggacagag catgacactg 120 cagtgtgccc aggatatgaa ccatgaatac atgtcctggt atcgacaaga cccaggcatg 180 gggctgaggc tgattcatta ctcagttggt gctggtatca ctgaccaagg agaagtcccc 240 aatggctaca atgtctccag atcaaccaca gaggatttcc cgctcaggct gctgtcggct 300 gctccctccc agacatctgt gtacttttgc gccagcagct acgtgggcaa caccggcgaa 360 ctgttctttg gagaaggctc taggctgacc gtactggagg acctgaaaaa cgtgttccca 420 cccgaggtcg ctgtgtttga gccatcagaa gcagagatct cccacaccca aaaggccaca 480 ctggtatgcc tggccacagg cttctacccc gaccacgtgg agctgagctg gtgggtgaat 540 gggaaggagg tgcacagtgg ggtcagcaca gacccgcagc ccctcaagga gcagcccgcc 600 ctcaatgact ccagatactg cctgagcagc cgcctgaggg tgtcggccac cttctggcag 660 aacccccgca accacttccg ctgtcaagtc cagttctacg ggctctcgga gaatgacgag 720 tggacccagg atagggccaa acccgtcacc cagatcgtca gcgccgaggc ctggggtaga 780 gcagactgtg gcttcacctc cgagtcttac cagcaagggg tcctgtctgc caccatcctc 840 tatgagatct tgctagggaa ggccaccttg tatgccgtgc tggtcagtgc cctcgtgctg 900 atggccatgg tcaagagaaa ggattccaga ggctag 936 <210> 780 <211> 10 <212> PRT <213> Cytomegalovirus <220> <223> HLA-B*07:02 restricted HCMV pp65 antigen <400> 780 Thr Pro Arg Val Thr Gly Gly Gly Ala Met 1 5 10 <210> 781 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CMV-B.07:02-TPRVT-pp65 (PE) dextramer <400> 781 Thr Pro Arg Val Thr 1 5 <210> 782 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HLA-B*07:02-TPRV tetramer reagent <400> 782 Thr Pro Arg Val 1 <210> 783 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HLA-A2*01- NLVPMVATV tetramer reagent <400> 783 Asn Leu Val Pro Met Val Ala Thr Val 1 5 <210> 784 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HLA-A*02:01?SLLMWITQV tetramer reagent <400> 784 Ser Leu Leu Met Trp Ile Thr Gln Val 1 5

Claims (31)

  1. 조합 시스템(combined system)으로서, 2개의 개별 성분을 포함하되, 제1 성분은 가변 및 불변(variable and constant: V-C) T-세포 수용체(T-cell receptor: TCR) 유전자 분절을 보유하는 벡터이고, 그리고 제2 성분은 결합(joining: J) TCR 유전자 분절을 보유하며,
    상기 제1 성분은,
    a. 복제 기점,
    b. 제1 양성 선택 마커,
    c. 5' 유전 요소 또는 요소들,
    d. 코작 서열,
    e. TCR 가변 유전자 분절,
    f. 제1 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제1 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, 상기 TCR 가변 유전자 분절의 3' 단부에 존재하는, 상기 제1 타입 IIS 서열,
    g. 음성 선택 마커,
    h. 제2 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제2 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 3'를 절단하는 것을 지시하도록 배향되고, 상기 TCR 불변 유전자 분절의 5' 단부에 존재하는, 상기 제2 타입 IIS 서열,
    i. TCR 불변 유전자 분절 및
    j. 3' 유전 요소 또는 요소들
    을 함유하는 V-C 유입 벡터(entry vector)이고,
    상기 제2 성분은,
    a. 복제 기점,
    b. 제2 양성 선택 마커,
    c. 제3 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제3 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, 상기 TCR 결합 유전자 분절의 5' 단부에 존재하는, 상기 제3 타입 IIS 서열,
    d. TCR 결합 유전자 분절,
    e. 불변 유전자 분절의 작은 5' 부분에 상응하는, C 부분 및
    f. 제4 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제4 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은, 생성되는 단일 가닥 오버행 서열이 상기 제2 타입 IIS 서열에 의해서 생성되는 것과 상보성이도록, 상기 효소가 상기 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, 작제물의 TCR C-부분의 3' 단부에 존재하는, 상기 제4 타입 IIS 서열
    을 함유하는 J 공여자 벡터인, 조합 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 5' 유전 요소는,
    a. 유전자 시스/작용 요소(gene cis/acting element),
    b. 리콤비나제 효소에 대한 이종특이적 인식 부위,
    c. 관심대상 게놈 부위에 대한 5' 상동 재조합 아암,
    d. mRNA 스플라이스 수용자 부위,
    e. 내부 리보솜 유입 부위 및
    f. 후성적 인설레이터 서열(epigenetic insulator sequence)
    로부터 선택된 1종 이상의 요소를 포함하는, 조합 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 음성 선택 마커는,
    a. 제1 성분에 또는 TCR 결합 유전자 분절 내의 다른 곳에는 함유되지 않은 제한 효소 인식 부위,
    b. 박테리아 자살 유전자(bacterial suicide gene), 및
    c. 리포터 요소
    로부터 선택되는, 조합 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 3' 유전 요소는,
    a. 종결인자 요소,
    b. 리콤비나제 효소에 대한 이종특이적 인식 부위,
    c. 관심대상 게놈 부위에 대한 3' 상동 재조합 아암,
    d. mRNA 스플라이스 공여자 부위,
    e. 내부 리보솜 유입 부위 및
    f. 후성적 인설레이터 서열
    로부터 선택된 1종 이상의 요소를 포함하는, 조합 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 성분들은 제1항에 정의된 V-C 유입 벡터의 f 및 h 성분 및 J 공여자 벡터의 c 및 f 성분 이외의 임의의 타입 IIS 서열을 함유하지 않고, 상기 음성 선택 마커만 함유하는, 조합 시스템.
  6. 제1항에 있어서, CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(oligonucleotide duplex encoding CDR3: odeCDR3)를 포함하는 제3 성분을 더 포함하되, 상기 odeCDR3은,
    a. TCR 가변 유전자 분절의 상기 3' 단부에 상기 제1 타입 IIS 제한 부위의 절단에 의해서 생성되는 것과 상보성인 제1 단일 가닥 오버행 서열,
    b. TCR CDR3 영역을 암호화하고, 음성 선택 마커가 없는 이중 가닥 분절(음성 선택 마커는 제5항에 정의된 바와 같고, 상기 이중 가닥 요소는 또한 제1 또는 제2 성분의 임의의 타입 IIS 제한 서열이 없음),
    c. TCR 결합 유전자 분절의 5' 단부에 상기 제3 타입 IIS 제한 효소 부위의 절단에 의해서 생성되는 것과 상보성인 제2 단일 가닥 오버행 서열
    을 갖는, 조합 시스템.
  7. 제1항에 있어서, CDR3을 암호화하는 올리고뉴클레오타이드 듀플렉스(odeCDR3)를 포함하는 제3 성분을 더 포함하되, 상기 odeCDR3은 2개의 타입 IIS 인식 및 절단 부위가 측접된 CDR3을 암호화하는 dsDNA 분자 또는 플라스미드 DNA여서, 상기 효소에 의한 절단은 상기 5' 단부에서 상기 V-C 유입 벡터 내의 상기 제1 타입 IIS 절단에 의해서 그리고 상기 3' 단부에서 상기 J 공여자 벡터의 제3 타입 IIS 절단으로 생성되는 것에 상보성인 단일 가닥 오버행을 초래하여, 제6항에 기재된 바와 같은 a, b 및 c를 포함하는 상기 odeCDR3의 소화된 생성물을 획득하는, 조합 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 타입 IIS 서열은 동일하거나 또는 상이한, 조합 시스템.
  9. 제1항에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터의 라이브러리 및 제1항에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리를 포함하는 2-부분 벡터 라이브러리로서, 상기 V-C 유입 벡터의 라이브러리는,
    TCR을 갖는 유기체의 모든 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물, 또는
    암호화된 단백질의 아미노산 서열이 상기 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 비변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절의 수집물을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물, 또는
    암호화된 단백질의 아미노산 서열이 상기 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절의 수집물을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물 (여기서, J 공여자 벡터 라이브러리는 상기 TCR을 갖는 유기체의 생식계열 TCR 결합 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물임), 또는
    암호화된 단백질의 아미노산 서열이 상기 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 비변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 결합 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물, 또는
    암호화된 단백질의 아미노산 서열이 상기 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 결합 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물인, 2-부분 벡터 라이브러리.
  10. 전장 TCR 오픈 리딩 프레임(open reading frame: ORF)의 시험관내 재구성 방법으로서,
    a. V-C 유입 벡터를 선택하는 단계,
    b. J 공여자 벡터를 선택하는 단계,
    c. odeCDR3을 선택하는 단계,
    d. a, b 및 c를 조합하여 i) 상기 V-C 유입 벡터 및 상기 J 공여자 벡터 내에 존재하는 모든 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 반응시키고, 조합된 믹스를 열순환 반응(thermocycling reaction)에 적용하는 단계,
    e. 단계 d.로부터 획득된 반응 생성물을 DNA 벡터 증식에 대해서 수용성인 숙주 유기체 내에서 형질전환시키는 단계, 및
    f. 상기 숙주 유기체를 증식시켜 생성된 V-C 유입 벡터 골격 내에 전장의 재구성된 TCR 오픈 리딩 프레임을 획득하는 단계
    를 포함하는, 전장 TCR 오픈 리딩 프레임(ORF)의 시험관내 재구성 방법.
  11. 서열 SEQ0692,
    서열 SEQ0693, 및
    서열 SEQ0694
    로부터 선택되는, V-C 유입 벡터.
  12. 서열 SEQ0700으로 표현되는 J 공여자 벡터.
  13. 전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서 J 공여자 벡터의 라이브러리 및 odeCDR3과 조합하여 사용하기 위한 제1항에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터의 라이브러리로서, 상기 V-C 유입 벡터는 서열 SEQ0049 내지 SEQ0094로 표현되는, 인간 TRA 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절을 함유하고/하거나; 상기 V-C 유입 벡터는 서열 SEQ0484 내지 SEQ0577로 표현되는, 인간 TRB 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절을 함유하는, V-C 유입 벡터의 라이브러리.
  14. 제1항에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 서열 SEQ0323 내지 SEQ0378로 표현되는, 상기 인간 TRA 유전자좌의 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 결합 유전자 분절을 함유하되, 상기 벡터는 전체 CDR3 영역에 연장된 odeCDR3과 함께 사용되고/사용되거나;
    서열 SEQ0379 내지 SEQ0434로 표현되는 상기 인간 TRA 유전자좌의 상기 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 결합 유전자 분절을 함유하되, 상기 벡터는 3 내지 4개의 코돈 길이가 감소된 odeCDR3과 함께 사용되는, J 공여자 벡터의 라이브러리.
  15. 제1항에 정의된 바와 같은 J 공여자 벡터의 라이브러리로서, 서열 SEQ0636 내지 SEQ0661로 표현되는, 상기 인간 TRB 유전자좌의 상기 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 결합 유전자 분절을 함유하되, 상기 벡터는 상기 전체 CDR3 영역에 연장된 odeCDR3과 함께 사용되고/사용되거나;
    서열 SEQ0662 내지 SEQ0687로 표현되는 상기 인간 TRB 유전자좌의 상기 유전자 분절 사용을 재정리하기 위한 결합 유전자 분절을 함유하되, 상기 벡터는 3 내지 4개의 코돈 길이가 감소된 odeCDR3과 함께 사용되는, J 공여자 벡터의 라이브러리.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 전장 TCR ORF를 재구성하기 위해서 V-C 유입 벡터 및 odeCDR3과 조합하여 사용하기 위한, 라이브러리.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제1 성분은 제1 TCR 쇄를 암호화하는 V-C 유입 벡터이되, 상기 시스템은 양방향 종결인자(Bidirectional Terminator: BiT) 공여자 벡터를 포함하는 성분, 및 상기 제1 TCR 쇄에 상보성인 제2 TCR 쇄를 암호화하는 V-C 유입 벡터를 포함하는 성분을 더 포함하는, 조합 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 성분의 상기 V-C 유입 벡터는,
    a. 제5 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제5 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, 상기 불변 유전자 분절의 3' 단부에 존재하는, 상기 제5 타입 IIS 서열,
    b. 상기 제5 타입 IIS 서열의 3'에 위치된 음성 선택 마커,
    c. b.의 음성 선택 마커의 3'에 위치된 제6 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제6 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, 상기 3' 유전 요소(들)의 5'에 존재하는, 상기 제6 타입 IIS 서열
    을 더 포함하는, 조합 시스템.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 V-C 유입 벡터는 상기 제1 쇄에 상보성인 제2 TCR 쇄를 암호화하고,
    a. 제7 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제7 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 3'를 절단하도록 배향되고, 코작 서열의 5' 단부에 존재하는, 상기 제7 타입 IIS 서열,
    b. 제8 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제8 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 5'를 절단하도록 배향되고, 상기 불변 유전자 분절의 3' 단부에 존재하는, 상기 제8 타입 IIS 서열,
    c. 상기 제8 타입 IIS 서열의 상기 3'에 위치된 음성 선택 마커
    를 더 포함하는, 조합 시스템.
  20. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 BiT 공여자 벡터는,
    복제 기점,
    a. 양성 선택 마커,
    b. 제9 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제9 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 3' 및 양방향 종결인자 요소, d의 5' 단부를 절단하도록 배향되는, 상기 제9 타입 IIS 서열,
    c. 안티센스 배열의 2개의 전사 종결인자를 암호화하는 양방향 종결인자 요소, 및
    d. 제10 타입 IIS 제한 효소에 의한 부위 특이적 인식 및 절단을 위한 제10 타입 IIS 서열로서, 상기 서열은 상기 효소가 상기 인식 서열의 5' 및 상기 양방향 종결인자 요소, d의 상기 3'를 절단하도록 배향되는, 상기 제10 타입 IIS 서열
    을 함유하는, 조합 시스템.
  21. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 타입 IIS 서열은 동일하거나 또는 상이한, 조합 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 상기 제5 내지 제10 타입 IIS 서열은 동일하거나 또는 상이하며, 제1 내지 제4 타입 IIS 서열의 것과는 상이한, 조합 시스템.
  23. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 음성 선택 마커는,
    a. 제1 성분에 또는 TCR 결합 유전자 분절 내의 다른 곳에는 함유되지 않은 제한 효소 인식 부위,
    b. 박테리아 자살 유전자, 및
    c. 리포터 요소
    로부터 선택되되,
    제18항의 b. 및 제19항의 c.에 정의된 상기 음성 선택 마커는 제1항의 g.에 정의된 음성 선택 마커와 상이하고, 그리고 제1항의 g.에 정의된 음성 선택 마커는 상기 제1 성분의 V-C 유입 벡터 및 상기 제1 TCR 쇄에 상보성인 상기 제2 TCR 쇄를 암호화하는 V-C 유입 벡터의 것과 상이한, 조합 시스템.
  24. 제17항 또는 제18항에 정의된 바와 같은 V-C 유입 벡터의 라이브러리로서, 상기 라이브러리는 제1 및 제2 V-C 유입 벡터 라이브러리를 포함하되, 각각은,
    TCR을 갖는 유기체의 모든 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물, 또는
    암호화된 단백질의 아미노산 서열이 상기 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 비변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절의 수집물을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물, 또는
    암호화된 단백질의 아미노산 서열이 상기 생식계열 유전자 분절에 의해서 암호화된 단백질 서열과 관련하여 변형되도록, 상기 TCR을 갖는 유기체의 변이체 생식계열 TCR 가변 유전자 분절 및 불변 유전자 분절의 수집물을 나타내는 하나 이상의 벡터의 수집물을 함유하며,
    상기 제1 및 제2 V-C 유입 벡터 라이브러리는 상호(reciprocal) TCR 쇄를 암호화하는, V-C 유입 벡터의 라이브러리.
  25. 제24항에 있어서, 단일 생성물 작제물에서 역평행 배열로 암호화된, 한 쌍의 전장 TCR 오픈 리딩 프레임(ORF)을 제공하기 위해서 사용하기 위한 V-C 유입 벡터의 라이브러리.
  26. 단일 생성물 작제물에서 역평행 배열로 암호화된, 한 쌍의 전장 TCR 오픈 리딩 프레임(ORF)의 시험관내 재구성 방법으로서,
    a. 각각의 TCR 쇄에 대한 V-C 유입 벡터를 선택하는 단계,
    b. 각각의 TCR 쇄에 대한 J 공여자 벡터를 선택하는 단계,
    c. 각각의 TCR 쇄에 대한 odeCDR3을 선택하는 단계,
    d. 각각의 TCR에 대한, b 및 c를 독립적인 반응으로 조합하여 i) V-C 유입 벡터 및 J 공여자 벡터 내에 존재하는 제1 내지 제4 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 반응시키고, 조합된 믹스를 열순환 반응에 적용하여 제1 및 제2 반응 생성물을 획득하는 단계,
    e. 단계 d.로부터의 반응 생성물 모두를 제17항에 정의된 바와 같은 BiT 공여자 벡터와 함께 i) 제5 내지 제10 타입 IIS 제한 효소 인식 및 절단 부위를 절단하기 위한 타입 IIS 제한 효소(들) 및 ii) DNA 리가제 효소와 조합하고, 상기 조합된 반응 생성물을 열순환 반응에 적용하여 제3 반응 생성물을 획득하는 단계,
    f. 단계 e.로부터의 제3 반응 생성물을 DNA 벡터 증식에 대해서 수용성인 숙주 유기체 내에서 형질전환시키는 단계, 및
    g. 상기 숙주 유기체를 증식시켜 생성된 V-C 유입 벡터 골격 내에 전장의 재구성된 TCR 오픈 리딩 프레임을 획득하는 단계
    를 포함하는, 한 쌍의 전장 TCR 오픈 리딩 프레임(ORF)의 시험관내 재구성 방법.
  27. SEQ0756 및 SEQ0764로 표현되는, 한 쌍의 V-C 유입 벡터로서, 제1항의 조합 시스템에 사용되는, 한 쌍의 V-C 유입 벡터.
  28. 매칭된 이종특이적 리콤비나제 서열을 갖는 유전자 표적과의 리콤비나제 매개된 카세트 교환(recombinase mediated cassette exchange)에 사용하기 위한, 제27항에 따른 한 쌍의 V-C 유입 벡터.
  29. SEQ0777로 표시되는 양방향 종결인자 요소로서, 제17항의 조합 시스템에 사용되는, 양방향 종결인자 요소.
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