Affinity maturation of cancer-specific TCRs by in vitro cell display methods and their application to drug discovery.

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K07285
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 太田 里永子 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (30452460)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 葛島 清隆 愛知県がんセンター(研究所), 腫瘍免疫応答研究分野, 分野長 (30311442) [Withdrawn] ; 今井 優樹 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (30440936) ; 岡村 文子 (出町文子) 愛知県がんセンター(研究所), 腫瘍免疫制御TR分野, 主任研究員 (10546948)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: T細胞受容体 / 親和性の成熟 / がん特異的TCR / TCR / 補体

Outline of Annual Research Achievements

TCR（T細胞受容体）の親和性の成熟をin vitroで行う方法として、ファージディスプレイ法があるが、もともとTCRは抗体に比べて、抗原との親和性が低く、そのため、抗原へのきわめて高精度な特異性があっても、一価での親和性が低いTCRでは、ファージディスプレイ法による親和性の成熟は困難である。
そこで、本研究で考案した「293T細胞ディスプレイ法」を用いて、親和性の成熟を試みた。がん抗原hTERT及び、EpCAMに対する野生型のTCRα鎖とβ鎖の抗原認識部位（CDR）にランダムに変異を導入したライブラリーを作成し、抗原への反応性を調べたところ、hTERT-TCRでは、TCRのβ鎖のCDR1とCDR2に抗原とのアフィニティを決定する部分があることが示唆された。一方、EpCAM-TCRでは、TCRα鎖のCDR1とCDR2に、抗原とのアフィニティを決定する部位があることが示唆された。得られたhTERTの高親和性TCRが、TCRとして機能的であることを確認するために、CD8-J2細胞に、得られたTCR遺伝子をレトロウイルスベクターを用いて導入した。HLA-A24拘束性のT2細胞を、hTERTの抗原ペプチドでパルスし、高親和性TCR遺伝子を発現するCD8-J2細胞と共培養したところ、野生型のTCRと比較して、抗原ペプチドが低濃度でもIFN-γの産生が確認できた。
また、補体制御膜因子CD59を阻害する抗体を産生する抗体産生細胞より、cDNAをクローニングし、膜侵襲複合体の形成を誘導する低分子抗体フラグメントscFvを産生する発現ベクターを構築した。COS細胞に遺伝子導入して、目的のタンパク質を作成し、CD59発現CHO細胞を用いたフローサイトメトリー法にてCD59への反応性を確認した。