ProImmune REVEAL® MHC-ペプチド結合アッセイ

in vitroでのMHCペプチド結合アッセイは、予測ツールでは不可能なことを実現します。すなわち、実際のペプチドのアミノ酸配列に基づいて、その物理的な結合特性を確認するのです。

ProImmuneは、in vitro MHCペプチド結合アッセイの提供において世界をリードしており、最も幅広いMHC対立遺伝子およびアッセイオプションを取り揃えています。その範囲は、ハイスループットスクリーニングから、候補ペプチド間の詳細な競合アッセイまで多岐にわたります。当社の免疫学専門アドバイザリーチームが、お客様のプロジェクトのニーズを明確にし、最適なアッセイソリューションを迅速に提案いたします。

ProImmune REVEAL® の特長

  • 物理的測定。 実験結果は、MHC-ペプチド結合予測の仮説的な性質を克服している。
  • スピード。 実験データを素早く入手できます。
  • 柔軟性。 当社のProImmune REVEAL®システムには、幅広い対立遺伝子にわたる多数のペプチドのハイスループット解析から、特定のMHC型における少数のペプチドの詳細な解析に至るまで、さまざまな選択肢が用意されています。当社の免疫学専門の営業チームが、お客様の目的に最適な研究プランの構築をお手伝いいたします。
  • 費用対効果。 ProImmune REVEAL®の拡張性と柔軟性により、お客様の予算目標に合わせてプロジェクトを設計することが可能です。当社は、解明すべき最も重要な課題を明確化し、プログラムのリスクを管理できるよう段階的に実施できるプロジェクトを設計いたします。

ProImmune REVEAL® MHC-ペプチド結合アッセイ技術に関するプレゼンテーション

米国FDAの研究者らによって公表されたProImmune REVEAL®のデータ

図1 (A) FVIII野生型ペプチドの結合スコア。表1で太字で示された合成野生型ペプチドについて、REVEALアッセイによる結合スコアを測定した。各行は1つのペプチド、各列は1つのMHC-II対立遺伝子を表す。ペプチドは、FVIII遺伝子内のハプロタイプH2~H6が出現する位置に基づいてグループ分けされている。各ns-SNPの位置周辺では、重複するペプチドが使用された。陽性対照(PC)ペプチドはFVIIIの既知のT細胞エピトープであり、陰性対照(NC)ペプチドは、T細胞エピトープが同定されていないFVIIIタンパク質の領域に由来するものである。結合スコアの尺度を図の上部に示す。濃い色は、MHC-II対立遺伝子に高い親和性で結合するペプチドを表す。(B) FVIIIの高親和性結合ペプチド。結合スコアが15%を超える野生型ペプチドが示されており、これら6つのMHC-II対立遺伝子それぞれに対する潜在的なT細胞エピトープとみなされる。(C) 野生型FVIIIペプチドの結合汎用性スコア。各ペプチドの結合汎用性スコア(スコア15%以上で結合するMHC-II変異体の割合として定義される)が示されている。

ProImmune REVEAL®は、がんや感染症のあらゆる領域を含む、多くの疾患領域で幅広く応用可能です。この技術を用いて同定された新たなCD4+およびCD8+ T細胞エピトープは、タンパク質の抗原性の評価や、ワクチン開発の基盤となる構成要素、あるいは新たな免疫療法の標的として活用することができます。

図2. クラスIおよびクラスII MHCを対象としたProImmune REVEALアッセイのプロセスフロー例。
  1. いずれの場合も、ProImmune社の汎用性の高い「thinkpeptides」ペプチド合成プラットフォームに基づき、各プロジェクトに合わせてペプチドが合成されます。使用されるペプチドは、重複配列由来のものであれ、個別に選定されたペプチドであれ、あらゆる適切な形態のものとなります。
  2. その後、各ペプチドを組換えMHC分子とインキュベートし、免疫測定法を用いてMHC-ペプチド複合体の安定化を測定する。
    1. 結合および解離は、各ケースにおいて単一の時間間隔でハイスループットに測定できるため、多くの対立遺伝子やペプチドを並行して、かつ手頃なコストでスクリーニングすることが可能である。
    2. あるいは、特に興味深いペプチドについては、フォローアップとして、より詳細な結合速度および解離速度の特性を明らかにするために、より詳細な速度測定を行うことも可能です。
  3. エピトープの検証は、MHCクラスI用のProVE®ペンタマーやMHCクラスII用のProT2®テトラマーといったMHCマルチマーを用いて行うことができます。あるいは、MHCマルチマー技術に代わる方法として、またはそれらと組み合わせて、ELISpot、細胞内サイトカイン染色のフローサイトメトリー解析、増殖アッセイなどの機能アッセイを実施し、特定のペプチドについて機能的な確認を行うことも可能です。

この短い(22秒)体験談では、全南国立大学のチェ・ユンジュ教授が、ProImmune社と共同でREVEAL® MHC-ペプチド結合アッセイを用いて、T細胞エピトープの削除によるタンパク質の脱免疫

論文ピックアップ

リンパ腫の免疫療法に関連する新規のCD20特異的CD4+ T細胞エピトープを同定するために

Milcent B., Siberil S. et al, (2019), “Presence of T cells directed against CD20-derived peptides in healthy individuals and lymphoma patients”   Scientific Reports (2019),Vol. 9, Art.No. 10165
Cancer Immunology, Immunotherapy

要約:
前臨床および臨床研究により、抗腫瘍抗体を用いたがん治療が、特異的な適応性T細胞応答を誘導することが示唆されている。この過程において、CD4+ T細胞が中心的な役割を果たしていると考えられている。本研究では、HLA-DR1、HLA-DR3、HLA-DR4、およびHLA-DR7によって制限されるヒトCD20由来のエピトープを同定した。
本研究の結果は、慎重に選択されたCD20由来のMHC II制限性ペプチドにより、ヒト化HLA-DRトランスジェニックマウスおよびヒト末梢血単核細胞(PBMC)において、CD20特異的なCD4+ T細胞応答を誘導できることを示している。これらのペプチドは、B細胞悪性腫瘍における治療ツールとして、ワクチン接種戦略の文脈においてCD8+ T細胞応答を助長し、最終的には直接的な細胞傷害性エフェクター機能を通じて、CD4+ T細胞の抗腫瘍活性を向上させる役割を果たし得る。

図。 免疫原性を持つHLA-DR制限性CD20由来ペプチドのスクリーニング。a ProImmune REVEAL® MHC-ペプチド結合アッセイを用いて算出した、ヒトCD20由来ペプチドと組換えHLA-DRB1*01:01(青)、*03:01(赤)、*04:01(緑)、および*07:01(紫)分子との結合の累積スコア。ヒトCD20分子の細胞内ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞外ドメイン内に存在する高スコアのペプチドを、18~20-merのMHC II制限性ペプチドからなる9種類の混合物(huMHC II_Mix 1~9)にプールした(補足表1も参照)。b さまざまな MHC II 制限性 CD20 由来ペプチド混合物の局在(huMHC II_Mix 1~3:赤、huMHC II_Mix 4:緑、huMHC II_Mix 5:紺、huMHC II_Mix 6~8:水色、huMHC II_Mix 9:ピンク)。

プロジェクトの報告

ProImmune REVEAL® のデータは、このアッセイ範囲向けの詳細なレポートテンプレートに記載されています。レポートには、選択された特定のアッセイからのデータが掲載されています。

図。ProImmune REVEAL® Class II のデータ例。陽性対照に対する結合率を緑色で示している。赤色のオーバーレイ:37°Cで24時間経過後の安定性。

ProImmune REVEAL®  利用可能なMHC対立遺伝子

HLAクラスIA*01:01A*02:01A*03:01A*11:01A*24:02A*29:02B*07:02B*08:01B*14:02B*15:01B*27:05B*35:01B*40:01C*03:04C*04:01C*06:02C*07:01C*07:02C*08:01E*01:01クラスI:H-2KbDbLdKdDd第1類:マムA*01A*02クラスII:HLA DRA1*01:01/B1*01:01A1*01:01/B1*15:01A1*01:01/B1*03:01A1*01:01/B1*04:01A1*01:01/B1*11:01A1*01:01/B1*13:01A1*01/01・B1*07/01A1*01:01/B1*01:02A1*01:01/B1*04:02A1*01:01 /B1*04:04A1*01:01/B1*04:05A1*01:01/B1*04:07A1*01:01 / B1*04:08A1*01:01/B1*08:04A1*01:01/B1*09:01A1*01:01/B1*10:01A1*01:01/B1*11:02A1*01:01/B1*11:03A1*01:01/B1*11:04A1*01:01/B1*15:02A1*01:01/B1*15:03A1*01:01/B1*16:01A1*01:01/B1*16:02A1*01:01/B3*02:02A1*01:01/B3*03:01A1*01:01/B5*01:01クラスII:H-2IAbIAdII型:HLA DQA1*01:01/B1*05:01A1*05:01/B1*03:01A1*01:02/B1*05:02A1*01:02/B1*06:02A1*03:01/B1*03:02A1*01:02/B1*06:04A1*02:01/B1*02:02A1*03:01/B1*03:01クラスII:HLA DPA1*01:03/B1*01:01A1*01:03/B1*02:01A1*01:03/B1*03:01A1*01:03/B1*04:01A1*01:03/B1*04:02A1*01:03/B1*05:01A1*02:01/B1*01:01A1*02:01/B1*02:01A1*02:01/B1*03:01A1*02:01/B1*04:01A1*02:01/B1*04:02A1*02:01/B1*05:01A1*02:01/B1*06:01A1*02:01/B1*09:01A1*02:01/B1*11:01A1*02:01/B1*13:01A1*02:01/B1*14:01A1*02:01/B1*15:01A1*02:01/B1*17:01A1*02:02/B1*05:01

レミケード®に関するProImmune REVEAL®の高スループットデータ

図: レミケード®(インフリキシマブ)のマウス可変領域の一部を構成するクラスII HLA結合ペプチドが、集団に与える影響を示すProImmune REVEAL®の結果。炎症性自己免疫疾患の治療薬として大きな成功を収めているレミケード®は、免疫原性の発生率も高いことが示されています。ProImmune REVEAL®の高スループットな特性により、研究者は実際の実験的結合研究に基づき、モノクローナル抗体や治療用タンパク質のドメイン全体が、世界的な集団におけるHLA分子とどのように相互作用するかを包括的に理解することができます。

ProImmune REVEAL® の用途

  • 迅速かつ包括的なエピトープマッピングにより、MHC結合の制限を実験的に解明する。
  • タンパク質の異なる変異体の免疫原性に関する研究。例えば、あるウイルスの異なる系統における免疫原性タンパク質の可変領域と保存領域の比較など。
  • 臨床モニタリングの最適化。例えば、対象患者群のモニタリングに最適なペンタマーの特異性の選定など。
  • 複数の対立遺伝子によるペプチドの交差提示の同定
  • ワクチンの設計と有効性の向上。
  • 突然変異導入研究:部分的または弱いアンカーしか持たないペプチド配列へのアンカー残基の挿入など、治療用途に向けたエピトープ結合の最適化

知的財産権の立場の強化

治療用タンパク質やその他の対象となるタンパク質の個々のエピトープを特定することで、そのタンパク質に関する知的財産(IP)を、送達方法やその治療用途に関するIPから分離することが可能になります。  ワクチン開発において、特定のエピトープに関するIPを明確に定義しておくことで、将来的な製品設計の変更に向けた選択肢が広がります。対象となるタンパク質に含まれる特定の抗原に関するIPを確保していない場合、競合他社が妨害的な特許ポジションを構築する機会を与えてしまう可能性があります。

事例研究:

HIV-1における新規T細胞エピトープの同定に用いられるProImmune REVEAL®およびProVE®迅速エピトープ発見システム

Westrop, S.J. et al. (2009). “Novel approach to recognition of predicted HIV-1 Gag B*35:01-restricted CD8 T-cell epitopes by HLA-B*35:01+ patients: Confirmation by quantitative ELISpot analyses and characterisation using multimers.” J Immunol Methods. 341: 76-85. [PubMedID: 19056394]

図。 対照群および潜在的なエピトープとみなされた12種類のペプチドについて行ったMHC-ペプチド結合アッセイの結果。結合シグナルは、合格/不合格の対照群に対する相対値(%)として示されている。ペプチド8(HPVHAGPIA、赤)については、ペンタマー染色によりさらに検証が行われた。
図。CD3+細胞をゲート設定した生きたリンパ球のPro5®ペンタマー染色。左のグラフは、対立遺伝子不一致の陰性対照ペンタマーを用いた染色結果を示し、右のグラフはHA9(B*35:01/HPVHAGPIA)ペンタマーを用いた染色結果を示している。CD3+生リンパ球の0.39%がCD8+/HAペンタマー陽性であり、バックグラウンド染色は0.03%である。

著者は、本研究について「ProImmuneという新しい技術が、潜在的な免疫原性エピトープを特定するための有用かつ優れたツールであることを裏付けるものである」と述べ、また、ELISpotやPro5®ペンタマー染色などの機能アッセイを用いて、結果を並行して検証することの重要性を強調した。

バクスター社が、ProImmune REVEAL® 結合アッセイを用いて、ヒト第VIII因子治療薬の免疫原性を解明

Steinitz, K. et al . “CD4+ T-cell epitopes associated with antibody responses after intravenously and subcutaneously applied human FVIII in humanized hemophilic E17 HLA-DRB1*15:01 mice.” Blood (2012) [PubMedID:22394599]

文献リスト

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