単一T細胞上でのTCRとp/MHCの相互作用を用いたTCR抗原同定法の開発

• 研究課題/領域番号: 23K27423
• 補助金の研究課題番号: 23H02732 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分49070:免疫学関連
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 岸 裕幸 富山大学, 学術研究部医学系, 特別研究教授 (60186210)
• 研究分担者: 小林 栄治 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (70459733)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2025年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2024年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2023年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
• キーワード: T細胞受容体 / 抗原同定 / 主要組織適合遺伝子複合体 / ペプチド/MHC複合体 / cis相互作用

研究開始時の研究の概要

従来T 細胞はT 細胞上の抗原受容体（TCR）で標的細胞上の主要組織適合遺伝子複合体（MHC）分子に提示された抗原ペプチドを認識し活性化される。それに対し、我々は、1 個のT 細胞上でTCR とその抗原ペプチド/MHC分子 複合体が相互作用しT 細胞が活性化することを示し、それをcis 相互作用と命名した。本研究では抗原未知の標的細胞反応性TCRの抗原を、TCRと抗原ペプチド/MHC分子複合体のcis相互作用を用いて簡便に同定する方法を開発する。

研究実績の概要

従来T 細胞はT 細胞上の抗原受容体（TCR）で標的細胞上の主要組織適合抗原（MHC）分子に提示された抗原ペプチドを認識し活性化される。それに対し、我々は、1 個のT 細胞上でTCR とその抗原ペプチド/MHC 複合体が相互作用しT 細胞が活性化することを示し、それを「cis 相互作用」と命名した（Kobayashi, Kishi, Nat Biomed Eng, 2022）。本研究ではTCR とその抗原ペプチド/MHC 複合体の「cis相互作用」を用いて、抗原未知の標的細胞反応性TCR の抗原を簡便に同定する方法の開発を目的としている。具体的には、目的TCR と抗原提示MHC 分子を同時に発現させたレポーターT 細胞に、抗原cDNA を含む発現型cDNA ライブラリーを遺伝子導入し、抗原cDNA が導入されたレポーターT 細胞が「cis 相互作用」により活性化されるのを指標に抗原cDNA を簡便に同定する。2023年度は、内在性TCR陰性の既存のT細胞株を比較し、高反応性のT細胞株をレポーターT細胞の候補として選択した。さらに、SV40 Large T抗原をT細胞株に発現させることで、細胞内に導入したcDNAライブラリーが細胞内で増幅する工夫を行った。また、目的TCRの抗原がBW細胞に発現していないかを解析・検証している。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年度は、内在性TCR陰性の既存のT細胞株を比較し、高反応性のT細胞株としてBW細胞をレポーターT細胞の候補として選択した。さらに、BW T細胞株にSV40 Large T抗原を発現させることで、細胞内に導入したcDNAライブラリーが細胞内で増幅するようにした。BW細胞に目的TCRの抗原が発現していると、MHC分子に抗原が提示され、TCRとのcis相互作用により、活性化されてしまい抗原のスクリーニングができないため、現在、BW細胞に目的TCRと抗原提示MHC分子を発現させ、活性化しないかどうかを検証している。

今後の研究の推進方策

目的TCRを決めることができれば、
1) 目的TCRの標的細胞より発現型cDNAライブラリーを作製する。
2) 目的TCRと抗原提示MHC分子をいっしょに発現させたレポーターT細胞にcDNAライブラリーを導入し、目的TCRと抗原提示MHC分子との「cis相互作用」を用いて抗原cDNAを同定するためのプロトコールを確立していく。

研究成果

• [雑誌論文] Gene modified NK cell line as a powerful tool for evaluation of cloned TCRs for TCR-T cell therapy (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Eiji、Ozawa Tatsuhiko、Hamana Hiroshi、Muraguchi Atsushi、Kishi Hiroyuki
  • 雑誌名: Cellular Immunology 巻: 383 ページ: 104656-104656
  • DOI: 10.1016/j.cellimm.2022.104656
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Selection of highly responsive T cell receptors by an analysis combining the expression of multiple markers (2023)
  • 著者名/発表者名: My Thi Viet Ha, Hiroshi Hamana, Kiyomi Shitaoka, Abdul Hayee, Eiji Kobayashi, Toshiaki Yoshikawa, Tetsuya Nakatsura, Reiko Saikawa, Eri Sato, Mitsujiro Osawa, Yasumichi Hitoshi, Tung Son Dang, Tatsuhiko Ozawa, Hiroyuki Kishi
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: - 号: 6 ページ: 2254-2264
  • DOI: 10.1111/cas.15776
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] DPP8 Selective Inhibitor Tominostat as a Novel and Broad-Spectrum Anticancer Agent against Hematological Malignancies (2023)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi S, Wada A, Kamihara Y, Okazaki K, Jawaid P, Rehman MU, Kobayashi E, Susukida T, Minemura T, Nabe Y, Iwao N, Ozawa T, Hatano R, Yamada M, Kishi H, Matsuya Y, Mizuguchi M, Hayakawa Y, Dang NH, Sakamoto Y, Morimoto C, Sato T
  • 雑誌名: Cells 巻: 12 号: 7 ページ: 1100-1100
  • DOI: 10.3390/cells12071100
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Contributions of the N-terminal flanking residues of an antigenic peptide from the Japanese cedar pollen allergen Cry j 1 to the T-cell activation by HLA-DP5 (2023)
  • 著者名/発表者名: Kusano Seisuke、Ueda Sho、Oryoji Daisuke、Toyoumi Aya、Hashimoto-Tane Akiko、Kishi Hiroyuki、Hamana Hiroshi、Muraguchi Atsushi、Jin Hui、Arase Hisashi、Miyadera Hiroko、Kishikawa Reiko、Yoshikai Yasunobu、Yamada Hisakata、Yamamoto Ken、Nishimura Yasuharu、Saito Takashi、Sasazuki Takehiko、Yokoyama Shigeyuki
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 35 号: 9 ページ: 447-458
  • DOI: 10.1093/intimm/dxad024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] N-glycan in the variable region of monoclonal ACPA (CCP-Ab1) promotes the exacerbation of experimental arthritis (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawataka Masatoshi、Ouhara Kazuhisa、Kobayashi Eiji、Shinoda Koichiro、Tobe Kazuyuki、Fujimori Ryousuke、Mizuno Noriyoshi、Sugiyama Eiji、Ozawa Tatsuhiko、Kishi Hiroyuki
  • 雑誌名: Rheumatology 巻: - 号: 12 ページ: 3968-3977
  • DOI: 10.1093/rheumatology/kead130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretory GFP reconstitution labeling of neighboring cells interrogates cell-cell interactions in metastatic niches (2023)
  • 著者名/発表者名: Minegishi M, Kuchimaru T, Nishikawa K, Isagawa Takayuki、Iwano S, Iida K, Hara H, Miura S, Sato M, Watanabe S, Shiomi A, Mabuchi Y, Hamana H, Kishi H, Sato T, Sawaki D, Sato S, Hanazono Y, Suzuki A, Kohro T, Kadonosono T, Shimogori T, Miyawaki, Takeda N, Shintaku H, Kizaka-Kondoh S, Nishimura S
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 14 号: 1 ページ: 8031-8031
  • DOI: 10.1038/s41467-023-43855-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] マウスモデルにおけるin silico解析を用いた新規がん抗原の同定と難治性がんの克服 (2023)
  • 著者名/発表者名: 上田翔平、牛島美保、入江厚、千住覚、伊藤甲雄、浜名洋、岸裕幸、小笠原康悦、宇高恵子、江藤正俊、西村泰治
  • 学会等名: 第27回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] 肺癌悪性胸水患者の抗原特異的免疫応答の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 杉田裕介、松下博和、福嶋恭啓、松井琢哉、小室裕康、篠原周一、橋本佳奈、高橋祐介、岡村文子、村岡大輔、岸裕幸、田中雄希、尾上広 祐、小野口和英、山下慶子、黒田浩章、堀尾芳嗣、大久保憲一
  • 学会等名: 第27回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] Comprehensive analysis of MR1-restricted TCR derived from infiltrating lymphocytes of breast cancer patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Abdul Hayee, Eiji Kobayashi, Hiroshi Hamana, Satoshi Yamaguchi, Ha Thi Viet My, Tatsuhiko Ozawa, Hiroyuki Kishi
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
• [学会発表] SARS-CoV-2抗原変異に対するHLA-A*24:02拘束性T細胞受容体の交差反応性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 仲摩健、浜名洋、Huanyu Li、後藤由比古、有津由樹、豊田真子、Toong Seng Tan、北松瑞生、宇高恵子、岸裕幸、上野貴将、本園千尋
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] T細胞リンパ腫・白血病のCD26を標的とした第3世代CAR-T細胞療法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 神原悠輔、小林栄治、洞口龍介、藤平琢磨、峯村友樹、奈邊愛美、菊地尚平、和田暁法、波多野良、岸 裕幸、森本幾夫、佐藤 勉
  • 学会等名: 第８５回日本血液学会学術集会
• [学会発表] HLA-C-restricted CTLs specific for SARS-CoV-2 nucleocapsid display potent antiviral activity across viral variants and are maintained as a long-lived memory cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Goto, Mako Toyoda, Toong Seng Tan, Hiroshi Hamana, Takeshi Nakama, Hanyu Li, Yoshiki Aritsu, Mizuki Kitamatsu, Hiroyuki Kishi, Yusuke Tomita, Takuro Sakagami, Takamasa Ueno and Chihiro Motozono
  • 学会等名: The 24th Kumamoto AIDS Seminar
  • 国際学会
• [学会発表] Cross-reactivity of HLA-A*24:02-restricted T-cell receptors towards SARS-CoV-2 mutations (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nakama, Aaron Wall, Hiroshi Hamana, Huanyu Li, Yoshihiko Goto, Yoshiki Aritsu, Mako Toyoda, Toong Seng Tan, Mizuki Kitamatsu, Keiko Udaka, Pierre J Rizkallah, Hiroyuki Kishi, Andrew K. Sewell, Takamasa Ueno, Chihiro Motozono
  • 学会等名: The 24th Kumamoto AIDS Seminar
  • 国際学会
• [学会発表] In silicoで改変したUT28KはSARS-CoV-2オミクロン BA.1に対して中和活性を回復した (2023)
  • 著者名/発表者名: 小澤龍彦，池田幸樹，Liuan Chen，鈴木理滋，星野温，野口映，喜多俊介，安楽佑樹，五十嵐笑子，蘇我由美子，稲崎倫子，民西俊太， 佐々木慈英，桐田雄平，福原秀雄，前仲勝実，橋口隆生，福原崇介，平林健一，谷英樹，岸裕幸，仁井見英樹
  • 学会等名: 第2回日本抗体学会学術大会