抗原特異的T細胞受容体の迅速クローニング及び抗原タンパク質の同定法の開発

• Project Area: HLA polymorphism, disease and evolution
• Project/Area Number: 25133703
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 岸 裕幸 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (60186210)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2013: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: T細胞受容体 / クローニング / 単一細胞レベル / がん浸潤リンパ球 / T細胞 / Ｔ細胞受容体 / 抗原

Outline of Annual Research Achievements

Human leukocyte antigen（HLA）分子に、どのような抗原ペプチドが結合し、T細胞を活性化するかを知ることは、感染免疫、がん免疫、自己免疫疾患等を理解する上で重要である。近年、HLA分子にどのようなペプチドが結合するかは、予測可能になってきたが、実際、そのペプチドがT細胞の抗原となりうるかは、抗原特異的T細胞を実際に作製し、その反応を解析する必要があった。抗原特異的T細胞の作製には、抗原特異的T細胞株を作製する必要があり、多大な時間と労力を要した。我々は、プライマリーのT細胞から抗原特異的T細胞を検出し、そのT細胞受容体（TCR）遺伝子を迅速・確実にクローニングし、その機能を解析する手法を開発してきた。平成26年度は、ペプチド抗原が不明ながん細胞に対する反応を指標に、がん特異的T細胞及びTCRを取得することを試みた。すなわち、マウスにがん細胞を移植した、担がんモデルマウスを作製し、がん浸潤リンパ球中のがん特異的T細胞及びTCRが取得できるかを試みた。T細胞の活性化マーカーであるCD137の発現を指標に、がん浸潤リンパ球中の活性化T細胞を回収し、そのTCRレパートリーを解析した。その結果、CD137陽性T細胞群では、同一のTCRを発現しているT細胞が多数検出され、抗原特異的に、クローナルな増殖をしているT細胞が存在することが示唆された。取得したTCRのがん細胞に対する特異性を解析した結果、それらのTCRの中よりがん特異的TCRを取得することができた。以上、我々の手法を応用することで、様々な抗原に特異的なTCRを迅速に・確実に取得することが可能になると考えられ、様々な疾患におけるHLAと抗原ペプチドの相互作用の解析に大きく寄与すると期待される。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A chimeric antigen receptor for TRAIL-receptor 1 induces apoptosis in various types of tumor cells. (2014)
  • Author(s): Kobayashi E, Kishi H, Ozawa T, Hamana H, Nakagawa H, Jin A, Lin Z, Muraguchi A.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 453 Issue: 4 Pages: 798-803
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.10.024
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A novel system for cloning human TCRs: Cutting short the way to TCR-based anticancer therapy. (2014)
  • Author(s): Kobayashi E, Kishi H, Muraguchi A.
  • Journal Title: Oncoimmunology Volume: 3
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Retroviral vectors for homologous recombination provide efficient cloning and expression in mammalian cells (2014)
  • Author(s): Kobayashi E, Kishi H, Ozawa T, Horii M, Hamana H, Nagai T, Muraguchi A
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 444 Issue: 3 Pages: 319-324
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.01.049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel system for cloning human TCRs: Cutting short the way to TCR-based anticancer therapy. (2014)
  • Author(s): Kobayashi E, Kishi H, Muraguchi A
  • Journal Title: Oncoimmunology Volume: 3
• [Journal Article] (2013)
  • Author(s): 大永崇、嶋田裕、森山亮仁、岸裕幸、小幡勤、高田耕児、奥村知之、長田拓哉、村口篤、塚田一博
  • Journal Title: Biomedical Microdevices Volume: 15 Issue: 4 Pages: 611-616
  • DOI: 10.1007/s10544-013-9775-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A new cloning and expression system yields and validates TCRs from blood lymphocytes of patients with cancer within 10 days. (2013)
  • Author(s): Kobayashi E., et al
  • Journal Title: Nature Medicne Volume: 19 Issue: 11 Pages: 1542-1546
  • DOI: 10.1038/nm.3358
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Cis-interaction of TCR and antigen/MHC class I complexes on a CD8+ T cell (2014)
  • Author(s): Kishi H, Hamana H, Tajiri K, Ozawa T, Muraguchi A.
  • Organizer: 日本免疫学会総会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [Presentation] Identification of T cell antigen by an artificial reporter-cell system. (2014)
  • Author(s): Piao X, Kobayashi E, Kishi H, Hamana H, Ozawa T, Muraguchi A.
  • Organizer: 日本免疫学会総会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [Presentation] Development of simple and efficient method for amplification of TCR α β cDNA from single human T cells. (2014)
  • Author(s): Hamana H, Kishi H, Ozawa T, Muraguchi A.
  • Organizer: 日本免疫学会総会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [Presentation] Single cell analysis of TCR repertoire of CD4+ T cells in PBMC of a melanoma patient and healthy volunteers. (2014)
  • Author(s): Kish H, Kobayashi E, Sugiyama D, Nishikawa H, Sakaguchi S, Muraguchi A.
  • Organizer: 日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] メラノーマ患者および健常人の末梢血CD4+ T細胞の単一細胞レベルでのレパートリー解析 (2014)
  • Author(s): 岸 裕幸、浜名 洋、小林栄治、杉山大介、西川博嘉、鬼塚志乃、坂口志文、村口 篤
  • Organizer: 第6回血液疾患免疫療法研究会学術集会
  • Place of Presentation: 京都大学学部構内・芝蘭会館 山内ホール
  • Year and Date: 2014-09-06
• [Presentation] Detection of antigen-stimulated cytokine-secretion in human T-cells at single cell levels on a live cell chip. (2013)
  • Author(s): Kishi H, Jin A, Hamana H, Tajiri K, Hatakeyama S, Kobayashi E, Ozawa T, Nagai T, Muraguchi A
  • Organizer: Measuring Antigen-Specific Immune Responses (MASIR) 2013
  • Place of Presentation: Dubrovnik
• [Presentation] Detection of antigen-stimulated cytokine-secretion in human T-cells at single cell levels on a live cell chip. (2013)
  • Author(s): Kishi H, Jin A, Hamana H, Tajiri K, Hatakeyama S, Kobayashi E, Ozawa T, Nagai T, Muraguchi A
  • Organizer: 15th International Congress of Immunology
  • Place of Presentation: Milan
• [Presentation] Cloning of human antigen-specific TCRs can confer the candidates for cancer gene therapy. (2013)
  • Author(s): Kobayashi E, Mizukoshi E, Kishi H, Hamana H, Nagai T, Ozawa T, Nakagawa H, Jin A, Kaneko S, Muraguchi A
  • Organizer: 15th International Congress of Immunology
  • Place of Presentation: Milan
• [Presentation] がん抗原特異的TCR遺伝子の迅速クローニング法 (2013)
  • Author(s): 小林栄治，水腰英四郎，岸 裕幸，金子周一，村口 篤
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Cis-interaction of TCR and antigenic peptides with MHC class I molecules on a CD8+ T-cell. (2013)
  • Author(s): Kishi H, Jin A, Hamana H, Tajiri K, Kobayashi E, Ozawa T, Muraguchi A
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] Cloning and functional analysis of human telomerase reverse transcriptase (hTERT)-specific TCRs from peptide-vaccinated patients. (2013)
  • Author(s): Kobayashi E, Nakagawa H, Hamana H, Kishi H, Ozawa T, Jin A, Muraguchi A
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] hTEC4 system that enable us to clone TCR cDNA from antigen specific single T cells with in 4 days. (2013)
  • Author(s): Hamana H, Kobayashi E, Kishi H, Ozawa T, Nakagawa H, Jin A, Muraguchi A
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] Construction of T cell antigen-exploring system. (2013)
  • Author(s): Piao X, Hamana H, Kishi H, Kobayashi E, Ozawa T, Muraguchi A
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] Comparison of -fetoprotein-specific TCR repertoires from hepatocellular carcinoma patients after peptide vaccine treatment and healthy donors. (2013)
  • Author(s): Nakagawa H, Kobayashi E, Hamana H, Ozawa T, Kishi H, Muraguchi A
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] 末梢血リンパ球中の抗原特異的CD8+T細胞およびT細胞受容体の網羅的・迅速解析
  • Author(s): 岸 裕幸，小林栄治，水腰英四郎，小澤龍彦，浜名 洋，長井輝美，中河秀俊，金 艾順，金子周一，村口 篤
  • Organizer: 第5回造血器腫瘍免疫療法研究会学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋