CAR分子設計とレンチウイルス調製

CAR分子設計

CAR(キメラ抗原受容体)は、シグナルペプチド、抗体由来の一本鎖可変領域、ヒンジ領域、膜貫通ドメイン、共刺激分子構造、CD3ζシグナル伝達ドメインから構成されています。CAR分子の設計とレンチウイルスの調製プロセスは、細胞治療の開発における重要なステップであり、いくつかの重要な段階を含みます。

 

  • scFvのスクリーニング:scFvの親和性と特異性はCAR分子の機能に大きな影響を与えるため、機能的な抗原結合活性を持つ適切な単鎖可変フラグメント(scFv)をスクリーニングすることが不可欠です。
  • リンカーの最適化:長さの異なるリンカーを設計し、VHとVL間の柔軟性を高め、結合親和性に影響を与えます。
  • ヒンジ領域の最適化:抗原結合ドメインの空間的な柔軟性を高めるために、異なる長さのヒンジを設計します。
  • 共刺激分子構造の選択:共刺激分子には様々な特性があり、4-1BBとCD28は最もよく使われる共刺激分子です。
  • レポーター遺伝子:緑色蛍光タンパク質(GEP)遺伝子や他のタグ遺伝子を接続し、CAR分子の形質導入の成功を特徴づけることができます。

 

図1.CAR分子構造

 

カテゴリー
ソース 機能 発現部位
シグナルペプタイド

CD8α、GM-CSFなど

CAR分子を細胞膜に誘導

細胞外

抗体scFv

特許、文献、抗体開発

腫瘍抗原の標的認識

細胞外

ヒンジ部

CD8α、IgG1、IgG4、IgGDなど

scFvと細胞膜の間の相対的な空間的立体配座を維持

細胞外

ヒンジ部

CD8α、IgG1、IgG4、IgGDなど

scFvと細胞膜の間の相対的な空間的立体配座を維持

膜貫通

共刺激分子

4-1BB、CD28、CD27、ICOS、など

T細胞活性化のセカンドシグナルの提供

細胞内

シグナル伝達分子

CD3ζ

T細胞の最初の活性化シグナルの提供

細胞内

表1.CAR分子設計に用いられる共通要素

 

ベクター構築

CAR分子を設計した後、通常は合成し、図に示すようにレンチウイルスシャトルプラスミドにサブクローニングして、CAR発現ベクターを生成します。さらに、サイヤジェンは、ヒトCD19、BCMA、GPC3、FAP、HER2、およびその他の抗原を標的としたさまざまなCARレンチウイルスプラスミドを在庫として提供しており、これらは常に更新および拡張されています。

図2.CARレンチウイルスベクターの構造

 

ウイルスのパッケージングと精製

サイヤジェンは、レンチウイルスベクターの調製において豊富な経験を持ち、多様なレンチウイルス調製サービスを提供しています。安全性の高い第3世代のレンチウイルスパッケージングシステムを使用し、サイヤジェンは図4に示す調製プロセスに従っています。

図3.レンチウイルスパッケージング技術ルート

提供するサービス:

 

  • CAR分子設計、ベクター構築
  • CARレンチウイルスの製造
  • 標的抗原発現のための安定した細胞株構築

 

成果物:

 

  • ベクター構築レポート
  • レンチウイルスの品質管理レポート
  • 濃縮レンチウイルス

 

お客様からご提供いただくもの:

 

  • 標的抗原情報
  • 抗体scFv配列(オプション)
  • CAR分子構造情報
  • 必要なベクター情報

サイヤジェンが選ばれる理由

  • CAR分子設計における業界をリードする専門知識で、包括的かつカスタマイズされたソリューションを提供
  • CARレンチウイルスベクターの堅牢なライブラリで、迅速かつ最高品質のサービスを提供
  • 専門的な安定した細胞株構築サービスにより、高レベルの抗原発現と安定性を保証
  • 高効率なレンチウイルス製造プロセスにより、高力価・高純度の製品を確保
  • 厳格な品質管理基準により、最高レベルの品質と信頼性を保証

研究事例

  • CD19抗原レンチウイルスの力価検出

精製したCD19抗原を発現するレンチウイルスを勾配希釈(0.01、0.1、1、10μLの4段階)し、等量の293T細胞に添加しました。72時間後、フローサイトメトリーによりレンチウイルス感染陽性293T細胞の割合(すなわち、全細胞数のうちレンチウイルス感染293T細胞の割合)を求め、レンチウイルスの導入価を算出しました。

図4.CD19抗原に対するレンチウイルスの滴定結果

 

図に示すように、CD19抗原陽性細胞数は、ウイルス導入勾配の増加とともに徐々に増加し、レンチウイルスが良好な感染性を有することが示されました。なお、ウイルス力価は1.4×108TU/mLと算出されました。

 

  • CD19-293T安定細胞株の構築

前述のCD19抗原レンチウイルスを用いて293T細胞を導入したところ、複数回のスクリーニングを経て、CD19抗原を高発現する均質性の高いCD19-293T安定細胞株を得ることができました。

図5.CD19-293T細胞におけるCD19抗原陽性率検出結果

  • FMC63 CARレンチウイルスの滴定

CD19抗原を標的とするFMC63 CAR分子を以下の構造で設計し、レンチウイルス調製用ベクター上に構築しました。FMC63 CARのレンチウイルス力価を前述の方法で検出したところ、4.33 × 108 TU/mLであることが判明されました。

 

図6.FMC63 CARの分子構造

 


図7.FMC63 CARのレンチウイルス滴定結果

 


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