博士(医学)三島真知子 学位論文題名
トレロ ジェン産生細胞のフェノタイプとトレランス 誘導リンノく組織
一白 血 病 モ デ ル マ ウ ス を 用い た骨 髄キ メラ によ る解 析―
学位論文内容の要旨
I . 緒 言
T 細 胞 抗 原 レ セ プ タ ー ( TCR ) の p 鎖 variable ( V ) 領 域 が 6 番 , 即 ち vp 6 を発現するVp6 +T 細胞は,minor lymphocyte stimulatory antigen(Mls)‑l 抗原 と MHC ク ラ ス u 分 子複 合 体 に 反 応 す る. 両者 を自 己抗 原と しても つマ ウス では , Vp 6+T 細 胞 は 分 化 の 過 程で 消 去 さ れ る . [Mls‑1b → Mls‑1 ° ] 骨 髄 移 植 キ メ ラ で こ の 過 程 を 分 析す る と , ド ナ ー 由 来 の MHC クラ ス n+ ( 特 に I ―E ゛ )ス トロ ー マ細胞が重要な役割を果たすことが判明した.しかしこの組み合わせの骨髄キメラ では,ドナーストローマ細胞はMls‑l ^を産生できなぃ.従って,ホスト細胞の産生 するMls‑l ゜抗原が,ドナーのMHC クラスII+ 細胞に移行して,クラスII ‑Mls‑1 ^複 合体を形成するものと考えられる.しかし,ホストMls‑l ゜産生細胞については,詳 細は不明である.
本 研 究 で は プ レ B 細 胞 自 血 病 を 発症 する SL/Kh マ ウス を用 いて, 骨髄 移植 によ る 自血病発症抑制効果を検討すると共に,Mls‑l 産生細胞について解析した.先ずホ ス ト 抗 原 反 応 性 T 細 胞 の ク ロ ー ン消 去を Mls‑l ^ 抗原 をホ スト抗 原, vp 6+T 細 胞 をホスト反応性細胞の一例として解析した.Mls‑l °抗原はマウス乳腺腫瘍ウイルス (MTV‑7 ) の 産 物 であ る が , Mls‑l ^ 抗 原 を 自 血病 細 胞 特 異 抗 原 と想 定す れば , 今回のシステムはgraft versus leukemia(GVL) を誘導し,自血病再発予防に有効なモ デルになると考えられる.最後にトレロジェンであるMls‑l ^抗原産生細胞のフェノ タ イ プ と , ク ロ ー ン 消 去 が 誘 導 さ れ る ル ン パ 組 織 の 関 係 を 解 析 し た .
H . 実験 方法
マ ウ ス : AKR/J(AKRXH‑ 2k , Mls‑l ) は Jackson 研 究 所 よ り ,
C57BL/6(B6XH̲2b,Mls̲lb),BlO.BR(BRXH̲ 2k,Mls̲l ),B10.D2(D2XH‑ 2d,Mls‑ lb)は静 岡 実 験 動 物 セ ン タ ー,SL/Kh(SLXK゜ ,Aq,Dq)は日 合博 士( 京大 ・病 理 )よ り供 与さ れ たものを免疫科学研究所で維持し,用いた.
骨 髄 キ メ ラ : コ ン ト ロ ー ル 骨 髄 キ メ ラ は 従 来 の 方 法 に 従 っ て ,T細 胞 除 去 骨 髄 細 胞 を 致 死 量X線 照 射 マ ウ ス に 移 注 し , 作 製 し た . ま た ド ナ ー 紬 胞 を 抗Thyl抗 体 で 処 理 す る 際 , 補 体(C)を 加 え な ぃ こ と に よ っ て , マ イ ナ ー 移 植 細 胞 対 宿 主 反 応(GVHR) キ メ ラ を 作 製 し た . 一 部 の 実 験 で は[BR→BR]同 系 骨 髄 キ メ ラ 作 製 後1週 目 に , (AKRXBR)FiマウスのT細胞 サプセットを静注した.
細 胞 表 面 解 析 : キ メ ラ 作 製 後5ー7週 日 に 各 リ ン バ 組 織 を 採 取 し , 表 面 抗 原 を 解 析 し た . 細 胞 精 製 は ナ イ ロ ン ウ ー ル カ ラ ム 通 過 後 , 抗CD4又 は 抗CD8抗 体 で 処 理 し , ダ イ ナ ピ ー ズ で 精 製 し た .FACS解 析 は 抗CD3£ 鎖 抗 体(2C11), 抗Vp8TCR抗 体 (F23.1), 抗Vp6TCR抗 体 (44‑22‑i) で 染 色 後 , 従 来 の 方 法 に 従 っ た . 混 合 リ ン パ 球 反 応(MLR):MLRはAKRマ ウ ス , ま た は(AKRXBR)F1マ ウ ス よ りCD 4+ま た はCD8゛T細 胞 分 画 を 得 , 抗CD44単 ク ロ ー ン 抗 体 で 処 理 後 ,FACStarに よ ル ソ ー テ ィ ン グ し , 刺 激 細 胞 と し た .BR APC存 在 下 で , 精 製 刺 激 細 胞 でBRT細 胞 を 刺 激 し , 結 果 は 既 報 の ご と くBRT細 胞 中 の 芽 球 化 し たvp6゛T細 胞 の 割 合 で 判 定 し た . 活 性 化AKR刺 激 細 胞 に よ るMLRは , 抗Vp8.2゛ 抗 体 で 固 相 化 し た プ レ ー ト に ,Vp 8.2+T細 胞 を 除 い たBRの 反 応 細 胞 とAPC, さ ら に 分 画 し たAKRのT細 胞を共培養し行った.
PCR: 全RNAは り ン バ 球 分 画 又 はT細 胞 よ り 得 , 逆 転 写 を 行 っ た . 逆 転 写 に よ り 得 たcDNAをMls‑l^特異的PCRプライマーによって増幅し た・
m. 結 果
ヱ . ア ロ 骨 髄 移 植 に よ るSLマ ウ ス の 自 血 病 発 症 の 抑 制 . 無 処 置SLマ ウ ス は 生 後36週 以 内 に す べ て 自 血 病 で 死 亡 し ,lOGy照 射 後SL骨 髄 を 移 植 し た 同 系 キ メ ラ も 同 程 度 の 生 存 曲 線 を 示 し た . し か し ア ロ で あ るB6マ ウ ス の 骨 髄 を 移 植 し た[B6→SL]キ メ ラ の 場 合 は 約70% が36週 以 後 も 生 存 し , ア ロ 骨 髄 移 植 がSLマ ウ ス の プ レB細 胞 白 血 病 発 症 を 予 防 す る こ と が 確 認 さ れ た .
2. SL;JD7宀 キ メ ラ に お け る レ 〆6+細 胞 の1消 去 .SLマ ウ ス のMTV‑7をPCRで 調 べ た 結 果 ,SLマ ウ ス はMls.laで あ る こ と が 判 明 し た . コ ン ト ロ ー ル [D2→SL]キ メ ラ で は 移 植 後5週 で , 胸 腺 , リ ン パ 節 中 のvp6十T細 胞 の 割 合 が そ れ ぞ れ ,1% ,0% と 消 去 さ れ た .GVHR [D2→SL]群 で のvp6゛T細 胞 の 割 合 は , 胸 腺 で10% , リ ン パ 節 で6% と , 有 意 の 消 去 | ま 見 ら れ な か っ た . こ れ ら は 従 来 報 告 さ れ た ,T細 胞 白 血 病 自 然 発 症 系 マ ウ スAKRを ホ ス ト と し た[D2→AKR]の 結 果 と 一 致 し た . す な わ ち マ イ ナ ーGVHRに よ り ,Mls‑l゜ を 産 生 す る ホ ス ト 側T細 胞 の 完 全 除 去 が 生 じ , そ の 結 果vp6゛ 細 胞 の ク ロ ー ン 消 去 が 誘 導 さ れ な か っ た と 考 え ら れ た . 3. Mls‑l'を 産 生 す る 丁 細 胞 サ ブ セ ッ/.MLR後 のvp6゛T細 胞 の 割 合 を 見 る と ,
AKR マウス の CD8 十 T 細胞刺 激群では 26.0% ,CD4 十T 細胞刺激群では 1411 %と CD8
゛T 細胞が強い刺激活性を示した.また同じCD 8+ 亜群の中では,メモリータイプ と考えられるCD44 十サプセット(61.8 %)が,CD44 ーサプセット(20.8 %)より強い 刺激活性,即ち強い Mls‑l ^産生能を示した.
4 . Mls‑l T 細胞サブセッ宀によるレヶ6+ 丁細胞のクローン消去.骨髄移植後1 週 目に , [BR → BR] 同系 キメラに , (AKR XBR)F1 マウス の CD8 十 CD44 十 T 細胞を 静 注すると, vp6 ゛T 細胞が胸腺CD4 ゛CD8 ー, CD4 ℃ D8 ゛細胞中,それぞれ 3.0 %,
2.8% (コントロール:7.7 %,13.0 %),リンバ節 CD4 ゛,CD8 ゛細胞中,それぞれ 1.8 %,3.1 %(コントロール:7.3 %,12.0 %)と,有意のクローン消去が誘導さ れた.しかしCD8 ゛ CD44 ー T 細胞は,リンパ節中のVp6 ゛T 細胞の消去はわずかな がら誘導したが,胸腺では消去を生じなかった.
IV . 考 察
自 血病 に 対 する 骨 髄移 植 で, GVHR が 有利 に 働く 報告 が増加して きた.即ち GVHR の主役 のドナー T 細胞に よって,拒 絶に働くホ スト側の T 細胞や NK 細胞が 除去されると同時に,自血病細胞を根絶やしにするGVL へとっながると考えられる・
今回 の実験では GVHR と コントロー ル[B6 →SL] キメラ 間に生存率の差は認めら れなかったが,GVHR キメラではホスト側T 細胞の早期の消失が見られた.そして Mls‑l ^十 MHC クラス 1I 反応性のト.ナー Vp6+T 細胞が,このようなキメラでは長 期間認められた. SL 及び AKR の自血病は,いずれも腫瘍ウイルスによって生じる ことが知られている.これらのウイルス産物が腫瘍特異抗原として同定でき,この 抗原 に反応性を 示すT 細 胞レバートリーが同定されれば,今回著者が解析した Mls‑l ゜十クラスII 抗原に対するVp6+T 細胞の系が,そのままGVL のシュミレーショ ンとして応用できるのではないかと期待される.
今回 明 らか に なっ た こと は ,Mls‑l ^ を産 生 する 細胞は, T 細胞の中 でも CD8 ゛ CD44 ゛ 分画 にあ ることであ る.また Vp6+T 細胞のク ローン消去 が,CD8 +CD44+T 細 胞 を静 注し た [BR → BR] キメラの 胸腺,リン バ節で誘導 されるのに 対し,CD8 ゛ CD44 ー静注群ではりンバ節でのみ認められる点から,CD44 分子の発 現が,Mls‑l ^の高い産生量と相関するのみならず,T 細胞の組織分布にも影響を与 えることが考えられた.すなわち胸腺内にトレロジェンのT 細胞が入るためには,
CD44 分子が必要ではないかと考えられた..
V .結語
アロ骨髄移植によって,SL マウスでのプレB 細胞白血病の発症を抑制した.本移 植系においても,移植時のマイナーGVHR によって,Mls‑l 反応性T 細胞クローン の消去が生じなかった.Mls‑l ^産生細胞の解析の結果,CD8+CD44+ 細胞がMls‑l ^ 抗原を効率よく産生し,胸腺,リンパ節においてVp 6+T 細胞のクローン消去を
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誘導することが判明した.従って,コントロール[D2 →SL] キメラにおける Mls‑l ^ 産 生 細 胞 は , ホ ス ト CD8+CD44+T 細 胞 と 考 え ら れ た .
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学位論文審査の要旨 主査
副査 副査
教授 教授 助教授
小野江 柿沼 上出
学 位 論 文 題 名
和則 光明 利光
トレ口ジェン産生細胞のフェノタイプとトレランス 誘導リ ンパ組織
― 自 血病 モ デ ルマ ウ スを 用 い た骨 髄 キ メラ に よる 解 析 ―
本研究では、主としてプレB細胞白血病を発症するSL/Khマウスと、胸腺型自血病を発症 するAKRマウスを用いて、骨髄移植による白血病発症の抑制効果を検討した。またホスト抗 原反応性T細胞のクローン消去をMls―1.抗原をホスト抗原、VB6゛T細胞をホスト抗原反 応性細胞の一例として解析した。Mls−1.抗原は内因性マウス乳腺腫瘍ウィルス(MTV‑7)の産 物であるが、Mls−1.抗原を自血病細胞特異抗原と想定すれば、今回のシステムはgraft versus leukemia (GVL)を誘導し、自血病再発予防法を開発していく上での有効なモデルに なると考えられる。゛最後に、トレ口ジェンであるMls−1.抗原産生細胞のフェノタイプと、
クローン消去が誘導されるりンパ組織の関係を解析した。
無処置SLマウス;ま、生後36週以内に全て自血病で死亡し、lOGy照射後SL骨髄細胞を移植 した同系キメラも同程度の生存曲線を示した。しかしアロであるB6マウスの骨髄を移植し た[B6‑ SL]キメラの場合は約70,;が36週以後も生存し、アロ骨髄移植がAKRマウスの場合と 同様、SLマウスのプレB細胞白血病発症を予防するこ、とが確認された。しかし、今回の実 験ではGVHRとコントロール[B6‑ SL]キメラ間に生存率の差は認められなかっ、た。SLマウス のMTV‑7をPCRで調べた結果、SLマウスはMls−1.であることが判明した。コントロール[D2→ SL]キメラでは移植後5週で、胸腺、リンパ節中のV声6゛T細胞の割合がそれぞれ1X、0Xと 消去された。移植時少数のドナ−T細胞を混入させ、マイナ−GVHRを誘導したGVHR[D2→S L]群でのV声6゛T細胞の割合は、胸腺で10X、リンパ節で6Xと、有意の消去は見られなかっ た。従って、マイナ−GVHRによ゛り、Mls−1.を産生するホスト側T細胞の完全除去が生じ、
そ の 結 果V声 6゛T細 胞 の ‐ ク ロ ー ン 消 去 が 誘 導 さ れ な か っ た と 考 え ら れ た 。 次にMls−1.産生細胞を同定するために、混合リンパ球反応でAKRマウス由来T細胞サブセ ットの刺激能を解析した。その結果、AKRマウスのCD8゛T細胞が強い刺激活性を示すことが 判明した。また同じCD8゛亜群の中では、メモリータイプと考えられるCD44゛サプセットが、
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CD44‐サ プセットより強い刺激活性、即ち強いMls‐1.産生能を示した。同様にhlls−lb同系キ メ ラを 用い 、in vivoのクローン消去アッセイ で1dls−1.産生細胞を解析 した結果でも、(BR x AKR) FiマウスのCD8゛CD44+T細胞が強いNIl$‐1.産生能を示し、また胸腺、リンパ節両者に お い てV声6゛T細 胞 の ク ロ ー ン 消 去 を 誘導 した 。し かし 、CD8+CD44‑T細胞 は、 リ ンパ 節で のみVロ6+T細胞の部分的消去を示したにすぎなかった。
今回 の研 究で 、GVHRキメ ラで はホ スト 側T細 胞の 早期 の消 失が 見ら れた。そしてMls―1. 十MHCク ラ スII抗 原 反 応 生 の ド ナ −V声6+T細胞 の産 生が 、こ のよ うな キメ ラで は 長期 間認 め られ た。 SLお よびAKRマ ウス の自 血病 は、 いずれも腫瘍ウィルスによって生じることが知 ら れて いる 。こ れ らの ウィ ルス 産物 が腫 瘍特 異抗原として同定でき、このMls−1.十クラス lI抗 原 に 対 す るVロ6+T細 胞 の 系 が 、 その ままGVLの シュ ミレ ーシ ョン とし て応 用 でき るの で はな いか と期 待 され る。 また 今回 初め て明 らか にな った こと は、CD44分子の発現がMls− 1. の高 い産 生量 と相関するのみならず、トレ ロジェン(Mls−1.)産生T細胞の組織分布にも 影響を与 えることである。
口頭 発表 にあ た り、 柿沼 教授 よりGVHRによ る延 命効 果、AKRとSLマ ウスを用いた理由など に っ い て 質問 があ った が 、申 請者 は大 旨適 切な 解答 を成 し得 た。 また 副査 の柿 沼 、上 出両 教 授 に は 個別 に御 審査 い ただ き、 合格 と判 定さ れた 。以 上、 本研 究は 骨髄 移植 に よる 自血 病 発 症 に 対 す る 予 防 効 果 を 確 認 し 、 またGVHRによ っ てホ スト 抗原 反応 性T細胞 が 長期 間産 生 され るメ カニ ズ ムを 明ら かに した 。こ れら は将 来graft versus leukemiaの導入にっなが る も の . で 、 博 士 ( 医 学 ) の 学 位 を 受 け る の に 充 分 な 資 格 を 有 す る も の と 判 定 し た 。
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