ファージディスプレイを用いた高親和性T細胞受容体の取得とがん治療への応用研究

• Project/Area Number: 17K07238
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Tumor therapeutics
• Research Institution: Aichi Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 葛島 清隆 愛知県がんセンター(研究所), 腫瘍免疫応答研究分野, 分野長 (30311442)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: T細胞受容体 / がん免疫治療 / がん免疫 / 細胞傷害性Tリンパ球 / ファージ / 免疫療法

Outline of Annual Research Achievements

がん抗原に特異的なT細胞から単離した抗原受容体遺伝子(TCR)を、レトロウイルスベクターなどを用いて患者Tリンパ球に導入する免疫療法は有望な治療法の一つである。治療効果を上げるためには、親和性の高いTCRを使用することが重要である。ヒトTCRのin vitro親和性増強においてファージディスプレイ法は代表的な方法である。そのため我々はまずファージディスプレイ法を習得し、既報告で用いられたTCR(HLA-A2/Tax)で親和性成熟実験の再現性を確認した。しかしながら、研究代表者が保有している３種類のHLA-A24拘束性TCR (hTERT, EpCAM, CMVpp65)を供した実験では、親和性の増加したTCRは得られなかった。この原因として、TCRによってはファージ表面に機能的蛋白が十分に表出しない可能性があると考えられた。
今年度は、ファージディスプレイ法に変わり得る、293T細胞を用いた新規のTCRディスプレイ法を樹立した。この方法ではCD3遺伝子を導入した293T細胞表面に、任意の一つのCDR領域にランダムな変異を導入したTCRライブラリーを表出させ、HLA/ペプチド-テトラマーで染色をした。上記のhTERT特異的TCRについて16種類のライブラリーを作製しスクリーニングをした結果、このTCRではβ鎖CDR1および2ライブラリーの中に、CD8非依存的にテトラマーに結合するTCRの集団があることが判明した。さらにフローサイトメーターを用いたソーティングにより、多数の高親和性クローンを得た。レトロウイルスを用いてヒトT細胞株に個々のTCRを導入した実験では、高親和性クローンは野生型に比べてほぼ1,000分の１濃度の抗原ペプチドを認識した。新たに確立したヒト培養細胞を用いたTCR親和性成熟システムは、ファージ上に提示され難いTCRにも応用可能であり有用な方法と考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Improving TCR affinity on 293T cells (2019)
  • Author(s): Ohta Rieko、Demachi-Okamura Ayako、Akatsuka Yoshiki、Fujiwara Hiroshi、Kuzushima Kiyotaka
  • Journal Title: Journal of Immunological Methods Volume: 466 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1016/j.jim.2018.11.010
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Generation of TCR-Expressing Innate Lymphoid-like Helper Cells that Induce Cytotoxic T Cell-Mediated Anti-leukemic Cell Response. (2018)
  • Author(s): Ueda N, Uemura Y, Zhang R, Kitayama S, Iriguchi S, Kawai Y, Yasui Y, Tatsumi M, Ueda T, Liu TY, Mizoro Y, Okada C, Watanabe A, Nakanishi M, Senju S, Nishimura Y, Kuzushima K, Kiyoi H, Naoe T, Kaneko S
  • Journal Title: Stem Cell Reports Volume: 10 Issue: 6 Pages: 1935-1946
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2018.04.025
  • NAID: 120006473765
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Highly functional T-cell receptor repertoires are abundant in stem memory T cells and highly shared among individuals. (2017)
  • Author(s): Miyama T, Kawase T, Kitaura K, Chishaki R, Shibata M, Oshima K, Hamana H, Kishi H, Muraguchi A, Kuzushima K, Saji H, Shin-I T, Suzuki R, Ichinohe T.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 7 Pages: 3663-3663
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ヒト培養細胞を用いたTCR親和性成熟システムの確立 (2018)
  • Author(s): 太田里永子、岡村文子、赤塚美樹、葛島清隆
  • Organizer: 第２２回日本がん免疫学会総会