WO2000028001A1 - Modified exosomes and uses - Google Patents

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WO2000028001A1
WO2000028001A1 PCT/FR1999/002691 FR9902691W WO0028001A1 WO 2000028001 A1 WO2000028001 A1 WO 2000028001A1 FR 9902691 W FR9902691 W FR 9902691W WO 0028001 A1 WO0028001 A1 WO 0028001A1
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mhc
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peptide
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Philippe Benaroch
Hélène VINCENT-SCHNEIDER
Pamela Stumptner
Sebastian Amigorena
Christian Bonnerot
Graça RAPOSO
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Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale
Institut Curie
Centre National De La Recherche Scientifique
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Definitions

  • the present invention relates to the fields of biology and immunology. It relates to membrane vesicles comprising molecules, in particular antigenic, of predetermined structure, and to their uses. It relates more particularly to vesicles comprising recombinant molecules of the major histocompatibility complex, and their use as an immunogen or as a diagnostic or therapeutic tool.
  • the invention also relates to methods of producing these vesicles, genetic constructs, cells and compositions, which can be used for implementing the methods of the invention.
  • the specificity of antigenic recognition is a major characteristic of cells of the immune system. B cells recognize antigens in native form.
  • T lymphocytes recognize the complexes formed by the association of peptides resulting from the degradation of antigens with molecules of the Major Histocompatibility Complex (MHC).
  • MHC Major Histocompatibility Complex
  • Peptides derived from antigens synthesized by body cells (tumor or viral antigens), associate with MHC class I molecules which are recognized by cytotoxic T lymphocytes.
  • Peptides derived from exogenous antigens associate with MHC class II molecules which are recognized by T helper cells.
  • the identification of peptides presented by MHC molecules and recognized by cytotoxic (CD8) or helper (CD4) T lymphocytes was at the origin of new therapeutic and vaccine strategies. This evolution of immunotherapies requires the development of techniques for assessing the specific immune response of antigens.
  • Antigenic peptides associate with MHC molecules in intracellular compartments.
  • MHC molecules For class II molecules, these are composed of vesicles, contained in a larger granule belonging to the endocytic pathway (Peters et al., Nature 349 (1991) 669). Their fusion with the plasma membrane leads, on the one hand, to the expression of peptide-MHC complexes on the cell surface and, on the other hand, to the secretion of these vesicles called exosomes.
  • the present invention relates to new methods and compositions which can be used in the fields of biology and immunology. More particularly, the present invention describes new membrane vesicles whose composition has been modified in a determined manner. In particular, the present invention describes a new method allowing the production, on a custom basis, of vesicles expressing molecules of the MHC complex of known composition, possibly complexed with antigenic peptides of determined structure. The present invention therefore makes it possible to modify the composition of membrane vesicles in a controlled manner, and therefore to create products which are particularly advantageous from the therapeutic, diagnostic or even experimental standpoint.
  • the vesicles described so far comprise, in the best of cases, the endogenous MHC molecules, that is to say the MHC molecules expressed by the cell from which they originate.
  • these molecules are of varied structure, not always identified, and generally multiple, depending on the HLA type of the organism from which they originate.
  • the present invention makes it possible to produce membrane vesicles carrying MHC molecules of defined composition.
  • the vesicles of the invention have the advantage of being very rich in MHC molecules thus determined, and of offering a powerful immunogenic power.
  • the present invention relates in particular to membrane vesicles comprising molecules of predetermined structure, in particular MHC molecules of predetermined structure.
  • the present invention relates in particular to membrane vesicles comprising CMHpeptide complexes of predetermined structure.
  • the present invention also relates to a method of modifying the composition of a membrane vesicle comprising the introduction, into a producer cell of such a vesicle, of a nucleic acid comprising a hybrid region composed of a coding region fused to a addressing region, or of a nucleic acid coding for a protein or polypeptide which, alone or associated with one or more proteins, is naturally addressed in these membrane vesicles.
  • the present invention also relates to membrane vesicles comprising defined antigenic molecules, anchored in the membrane part.
  • the present invention also relates to membrane vesicles comprising molecules of predetermined structure, exposed on their surface, allowing their purification, in particular by affinity methods.
  • the current the invention also relates to membrane vesicles as defined above, further comprising a marker. Such a marker allows in particular the detection of vesicles in a sample, for example their monitoring in vivo.
  • the invention also relates to a process for the preparation of the vesicles defined above, as well as the use of these vesicles.
  • these vesicles can be used as an immunogen, for the preparation of antibodies.
  • these vesicles are used to produce antibodies restricted to MHC, that is to say, specific for a peptide-molecule complex of MHC.
  • a first object of the invention more particularly resides in a membrane vesicle, characterized in that it comprises a recombinant molecule of the major histocompatibility complex.
  • membrane vesicle designates within the meaning of the invention in particular any vesicle composed of a lipid bilayer containing a cytosolic fraction. These vesicles are generally produced by salting out, from cells, and are therefore also designated in the present application by the term "exosome".
  • the membrane vesicles (or exosomes) according to the invention generally have a diameter of approximately 60 to 80 nm.
  • these vesicles advantageously carry membrane proteins which are in the same orientation as in the plasma membrane of the cells from which they originate.
  • the present invention now shows that it is possible to modify the composition of exosomes, in a controlled and specific manner. More particularly, the present invention shows that it is possible to produce membrane vesicles expressing recombinant molecular complexes of (pre) determined composition.
  • such vesicles have particularly advantageous properties, both therapeutically, diagnostically and experimentally.
  • the present invention firstly arises from the selection of particular cell populations for the production of membrane vesicles.
  • the present invention also results from the demonstration that it is possible to introduce recombinant molecules into these cells, and that these molecules are then expressed in a functional and dense manner in the exosomes.
  • the cell used is a cell comprising internal secretion vesicles, cultivable, genetically modifiable, and, preferably, whose internal vesicles can be secreted under the effect of external stimulation.
  • They are essentially mammalian cells, in particular animal cells, but also cells of human origin.
  • it can be primary cultures or immortalized lines.
  • the starting cells are essentially devoid of MHC molecules, that is to say do not express little or no endogenous MHC molecules. This characteristic can prove to be very important in certain applications, as will be illustrated below.
  • the vesicles of the present invention are more preferably capable of being obtained from mast cells or derived from mast cells.
  • the membrane vesicles according to the invention are preferably prepared from cells of mast cells or derived from mast cells.
  • mast cells group together a set of cell types derived from spinal precursors, residing, after differentiation, in epithelia such as the skin, lung, intestine or spleen (Smith and Weis, Immunology Today 17 (1996) 60). These cells are essentially characterized by the fact that their cytoplasm is mainly made up of granules which contain histamine, as well as heparin or proteases, and in that they express on their surface receptors of high affinity for immunoglobulins E (IgE).
  • IgE immunoglobulins E
  • another advantage of the use of mast cells according to the invention lies in the possibility of triggering (in particular strongly stimulating) the exocytosis (ie, the release) of the exosomes by different treatments.
  • vesicles by treatment in the presence of a calcium ionophore or, more physiologically, by stimulation of receptors of high affinity for IgE.
  • These cells have particularly advantageous properties for the implementation of the present invention, namely the presence of internal secretory vesicles, the possibility of cultivating them and of inducing massive exocytosis.
  • these cells can also be genetically modified in a stable manner, which represents a particularly advantageous property for the implementation of the present invention.
  • the vesicles according to the invention have a diameter of approximately 60 to 80 nm, and are produced from cells of mast cells or derived from mast cells.
  • the membrane vesicles of the invention are essentially devoid of endogenous MHC molecules.
  • endogenous MHC molecules that is to say MHC molecules of the vesicle-producing cell
  • the vesicles of the invention are, in a particularly advantageous mode, capable of inducing, in animals, production of antibodies specific for the defined recombinant molecules expressed by them, without detection of directed antibodies against genetically unmodified cells.
  • the term "essentially” lacking designates the fact that certain MHC molecules can be present in very small quantities, difficult to detect by conventional methods, and without notable interference on the antigenic specificity of the vesicles of the invention.
  • recombinant molecules of defined structure for example recombinant peptide-MHC complexes, of defined composition.
  • Such vesicles of the invention are advantageously produced from cells derived from mast cells, which are essentially devoid of endogenous MHC molecules.
  • mast cells accumulate MHC class II molecules in their secretory granules.
  • mast cells are capable of accumulating preferentially the MHC-II-peptide complexes in particular multivesicular intracellular compartments, the secretory granules (Raposo et al., Mol. Biol. Cell 8 (1997) 2619).
  • These cells taken from a mammal, therefore contain endogenous MHC molecules.
  • cell lines derived from mast cells are used, essentially devoid of endogenous MHC molecules.
  • a particular example of a line is the RBL-2H3 line (Barsumian et al, Eur. J. Immunol. (1 1 (1 981) 317). It is understood that any other cell exhibiting the properties set out above can be brought into use. artwork.
  • the expression "defined composition” more particularly designates the fact that the vesicles of the invention have, for example, great antigenic and haplotype specificity.
  • the vesicles described in the prior art generally express MHC molecules of various and unknown haplotypes.
  • the preferred vesicles of the invention express recombinant molecules whose haplotype is predetermined in a precise manner.
  • the term "recombinant” indicates that the molecule results from the expression, in the vesicle-producing cell, of a recombinant nucleic acid encoding this molecule.
  • the membrane vesicles according to the present invention are therefore more preferably produced from cells, established in lines, which are genetically modified to express constituents of predetermined structure.
  • the vesicles of the invention advantageously express defined molecules of the MHC.
  • Human MHC molecules fall into two distinct classes, MHC class I molecules and MHC class II molecules.
  • the vesicles according to the invention express one or more recombinant molecules of the major histocompatibility complex of class IL
  • the molecules of human MHC class II are composed of two chains, an ⁇ chain and a ⁇ chain, the ⁇ chain conferring allelic specificity on the complex.
  • the vesicles according to the invention more specifically express a recombinant ⁇ chain of a molecule of the major histocompatibility class II complex.
  • the vesicles according to the invention express more particularly a recombinant ⁇ chain and a ⁇ chain of a molecule of the major histocompatibility complex of class IL
  • DR1 to DR13 molecules of the DR1 to DR13 type, in particular DR1, DR2, DR3, DR4, DR5, DR6 and DR7.
  • DNA encoding human DRs, particularly DR1-13 can be easily isolated from cells, banks or plasmids by conventional molecular biology techniques. These sequences have in particular been described in Bodmer et al. (Tissue antigens 44 (1994) 1).
  • the exosomes according to the invention therefore express a MHC class II molecule comprising an ⁇ chain and a ⁇ chain selected from haplotypes DR1 to DR13, even more preferably DR1 to DR7.
  • the invention relates to any membrane vesicle comprising a recombinant ⁇ and / or ⁇ chain of a CMH-II molecule of haplotype DR1.
  • the vesicles according to the invention express one or more recombinant molecules of the major histocompatibility class I complex.
  • the MHC class I molecules are also composed of two chains, the transmembrane and polymorphic ⁇ chain, and ⁇ 2-microglobulin, which is constant and soluble.
  • three genetic loci code for the ⁇ chain designated A, B and C.
  • each locus A, B and C of the ⁇ chain is subject to allelic variation.
  • alleles A1, A2, A3, etc. are denoted. A10, Bl, B7, B37, B54, etc., CW3, CW6, etc. (see for example Bodmer et al. supra and Immunogenetics 36, 1992, supra).
  • the exosomes of the invention express an ⁇ chain of a molecule of the conventional MHC-I, that is to say transmembrane and polymorphic. Even more preferably, it is an ⁇ chain of a molecule of the MHC-I of allele Al, A2 or A3.
  • the exosomes according to the invention express an ⁇ chain of a non-conventional MHC-I molecule, that is to say non-polymorphic.
  • a non-conventional MHC-I molecule that is to say non-polymorphic.
  • non-classical CMH-I molecules in humans, which are essentially non-polymorphic.
  • Such molecules have for example been described in Bendelac et al. (Ann. Rev. Immunol. (1997) 535).
  • a preferred example of non-conventional CMH-1 according to the invention is represented by the molecule Cd 1.
  • the invention therefore relates to any membrane vesicle comprising a recombinant protein of a CMH-I molecule.
  • the vesicles of the invention comprise several MHC class I and / or IL molecules.
  • an advantageous vesicle comprises, for example, 2 MHC-II molecules of different haplotypes, or more. Any other combination of MHC molecules is of course possible, such as for example MHC-I and MHC-II.
  • the vesicles of the invention expressing one or more defined MHC complexes are particularly advantageous since they make it possible to present a given antigenic peptide, in a defined MHC context.
  • the membrane vesicles comprise a complex between a defined peptide and the recombinant molecule of the major histocompatibility complex.
  • the vesicles of the invention may also contain one or more other molecules of interest, heterologous, in addition to or in place of the MHC molecules mentioned above.
  • the invention relates to membrane vesicles produced from cells of mast cells or derived from mast cells, characterized in that they contain one or more heterologous molecules of interest.
  • cell "derived” from mast cells designates transformed and / or immortalized lines and / or obtained from cells of mast cells or basophils and having properties of mast cell cells (accumulation of internal secretory vesicles).
  • heterologous indicates that the molecule of interest is not present, in this form, in the exosomes of the invention in the natural state.
  • the molecules of interest carried by or contained in the exosomes of the invention can be any protein, polypeptide, peptide, nucleic acid, lipid, as well as any substance of interest (chemical, biological or synthetic in nature). These molecules can be of a recombinant nature, and can be introduced into the producer cell or directly into / on the exosomes. More particularly preferred types of molecules of interest are in particular MHC molecules, antigens (whole or in the form of peptides), receptor ligands, (specific) ligand receptors, nucleic acids, pharmacological products, markers or even peptides or proteins allowing purification of the vesicles. As antigen, there may be mentioned more particularly any protein, in particular cytoplasmic, of viral or tumor origin.
  • proteins of viral origin mention may in particular be made of any cytoplasmic or membrane protein expressed by the viruses EBV, CMV, HIV, measles, hepatitis, etc. It is more preferably cytoplasmic proteins, that is to say essentially invisible to the immune system in the process of classical infection, and therefore weakly immunogens under natural conditions or also proteins or fragments of membrane proteins.
  • proteins of tumor origin there may be mentioned in particular the proteins p53 (wild or any mutated form present in a tumor), MAGE (in particular MAGE 1, MAGE 2, MAGE 3, MAGE 4, MAGE 5 and MAGE 6), MART (notably MART 1), GplOO, ras proteins (wild or mutated p21), etc.
  • any other protein of interest can be expressed in or on the surface of the exosomes of the invention, following the teaching of the present application.
  • the recombinant antigenic molecules can be present either on the surface of the (exposed) vesicles, or inside the vesicles. Indeed, in a particularly suanterenant way, the inventors have shown that vesicles of the invention containing, in their cytosol, a recombinant antigen (in particular p53) were capable of inducing, in animals, a very high production of antico ⁇ s directed against this antigen.
  • Mention may generally be made, among ligand receptors, of any natural ligand receptor or one derived from genetic manipulation.
  • it can be any hormone receptor, growth factor, lymphokine, trophic factor, antigen, etc.
  • Mention may more particularly be made of the IL1 to IL15 interleukin receptors, the growth hormone receptor, or the receptor for factors stimulating granulocyte and / or macrophage colonies (G-CSF, GM-CSF, CSF, etc. ).
  • a particular example of a ligand receptor is composed of a single-chain antico ⁇ s (ScFv), which allows interaction with a specific ligand.
  • TcR T cell antigen receptor
  • Exosomes of the invention expressing on their surface one or more defined TcR constitute particularly advantageous analysis and diagnostic tools, as will be detailed below.
  • pharmaceutical product mention may be made of any active substance, of a chemical nature, such as for example pharmaceutical products prepared by conventional chemical techniques. Mention may also be made of any protein, polypeptide or peptide having a biological activity, such as for example a toxin, a hormone, a cytokine, a growth factor, an enzyme, a tumor suppressor, etc.
  • the nucleic acid can be any DNA or RNA coding for a pharmacological protein, polypeptide or peptide as mentioned above, as well as any other nucleic acid having a particular property (antisense, antigen, promoter, repressor, binding site).
  • a transcription factor etc.
  • It can be an oligonucleotide, a coding phase, an artificial chromosome, etc.
  • the vesicles of the invention carrying a ligand receptor can be used for the detection of any interaction of receptor-ligand type, in particular of low affinity, in any biological sample, as will be explained in more detail below.
  • such vesicles can also be used to transport the substances of interest (protein, peptide, acid nucleic acid, chemical substance, etc.) to cells.
  • the exosomes of the invention can be used, in general, for the transport and transfer of any molecule in cells, in vitro, ex vivo or in vivo.
  • the invention therefore relates to any vesicle as described above comprising a heterologous molecule of interest, usable as a vector for transferring said molecule into a cell.
  • the exosomes of the invention are used for the oriented transfer of substances of interest to selected cell populations.
  • vesicles of the invention comprising a substance of interest (a toxin, a hormone, a cytokine, a recombinant nucleic acid, etc.) and expressing on its surface a ligand receptor or a ligand of receptor, and bringing said vesicles into contact with cells expressing the ligand or the corresponding receptor.
  • a substance of interest a toxin, a hormone, a cytokine, a recombinant nucleic acid, etc.
  • This approach therefore allows a targeted and efficient transfer.
  • a particular object of the invention resides in a vesicle as defined above, characterized in that it expresses a ligand receptor and in that it comprises a heterologous molecule of interest.
  • the vesicles of the invention may also comprise a peptide or a recombinant protein allowing purification of the vesicles.
  • the invention indeed describes the possibility of genetically modifying the composition of exosomes, and therefore of making them express a particular “label” molecule, allowing its purification.
  • an exosome is produced comprising, in its structure, a peptide molecule comprising the His6 motif (i.e., 6 consecutive histidine residues).
  • the vesicles according to the invention further comprise a marker.
  • the marker may be of a different nature (enzymatic, fluorescent, radioactive, etc.) and present in the vesicle or on its surface.
  • a preferred labeling is non-radioactive, such as for example a fluorescent labeling. More preferably, the labeling used is a fluorochrome or an enzyme with a chromogenic substrate. The labeling can be carried out directly on the producer cell, or else on the exosomes produced.
  • the invention also relates to any composition comprising one or more membrane vesicles as defined above.
  • the compositions of the invention can also comprise a plurality of membrane vesicles as defined above, carrying different recombinant molecules.
  • a composition according to the invention may comprise membrane vesicles as defined above, carrying recombinant MHC molecules of different haplotypes in association with the same antigenic peptide. They may also be compositions comprising membrane vesicles as defined above, carrying recombinant MHC molecules of the same haplotype, associated with different antigenic peptides, for example.
  • Other combinations of vesicles according to the invention are of course possible.
  • compositions of the invention generally comprise a vehicle such as a buffer, saline, physiological solution, etc., making it possible to preserve the structure of the vesicles. They may also include any stabilizing agent, surfactant, etc., preferably compatible with biological use (in vitro or in vivo). These compositions can be packaged in any suitable device, such as tube, bottle, vial, flask, pouch, etc., and stored at 4 ° C or at -20 ° C, for example. Typical compositions according to the invention comprise from 5 to 5OO ⁇ g of exosomes, for example from 5 to 200 ⁇ g.
  • the vesicles of the invention are obtained from genetically modified cells.
  • the present invention in fact results from the demonstration that it is possible to introduce recombinant molecules into certain cells, by genetic means, and that these molecules are then expressed in a functional and dense manner in the exosomes.
  • a first step therefore consists in introducing, into a vesicle-producing cell, as defined above, the genetic constructions allowing the expression of the (or selected recombinant molecule (s).
  • the genetic constructs used for the production of cells can generally comprise a coding region placed under the control of a promoter functional in the cell used (expression cassette).
  • the promoter used is therefore a promoter functional in mammalian cells. It can be a viral, cellular or bacterial promoter, for example. It can be a constitutive or regulated promoter, preferably allowing expression at high levels of protein in the cell.
  • CMV cytomegalovirus
  • HSV-1 TK the promoter of the thymidine kinase gene
  • LTR-RSV retro virus
  • a strong endogenous promoter of mast cell cells a particularly preferred embodiment comprises the use of the SR ⁇ promoter, as described in more detail in the examples.
  • the coding region used is generally composed of complementary, genomic or synthetic DNA (for example modified to contain certain introns or to have a preferential use of codons). More generally, it is a cDNA.
  • This nucleic acid can be obtained by all the techniques known in molecular biology, and in particular by bank screening, amplification, synthesis, cleavages and enzymatic ligations, etc.
  • a signaling sequence can be positioned upstream (5 '), downstream (3') or inside the coding region.
  • the addressing signal is positioned 3 'to the coding region, more particularly in its cytoplasmic region, and in reading phase with the coding region.
  • an addressing signal can be particularly useful for promoting the accumulation of the expression product in or on the surface of a given intracellular compartment, in particular in or on the surface of the secretory vesicles.
  • This embodiment is particularly suitable for the expression of a molecule such as a tag peptide, an antigen, a molecule of MHC-I or even a receptor ligand.
  • the present application shows that human MHC-II molecules can be expressed directly, without the addition of a particular signal, in vesicles which secrete mast cell cells, even xenogenic cells.
  • an addressing signal a nucleic acid fragment having the sequence of a part of the following genes: Lampl, CD63, LIMPII, Cdlc, Fc ⁇ R. These genes in fact comprise regions coding for signals for addressing the protein towards the compartments of the endosome of the cells (Sandoval and Bakke, Trends in Cell Biol. 4 (1994) 292).
  • An addressing signal usable in the present invention corresponds for example to the formula GYXXI, in which X represents any amino acid residue.
  • An addressing signal which is particularly suitable for the present invention is composed of the signal peptide of the protein LAMP1 of sequence SHAGYQTI.
  • Another type of signal allowing the addressing towards the membrane compartments includes all or part of a transmembrane region of protein.
  • the addressing of the expression product towards the cellular compartments allowing the presence of this product in the exosomes can also be achieved by fusing the coding region to all or part of a region coding a membrane or transmembrane protein, in particular a membrane protein or trans-membrane expressed in exosomes.
  • a particular embodiment of the invention comprises the introduction of a recombinant product into an exosome by expression of this product in the producer cell, in the form of a fusion with a membrane or trans-membrane protein.
  • a particular example of such a protein is, for example, the recombinant MHC protein introduced into the producer cell, in particular a beta chain, preferably a MHC beta chain of class IL.
  • the results presented in the examples show that such a fusion allows efficiently accumulate any polypeptide of interest in an exosome, without altering its properties or those of the MHC molecule.
  • This aspect of the present invention constitutes a new concept of vectorization of recombinant products in an exosome, and can be applied to any recombinant product, introduced into any type of exosome.
  • the invention therefore relates to any exosome comprising a recombinant molecule of fusion between a polypeptide of interest and an addressing signal.
  • the polypeptide of interest can be an antigen (or fragment of antigen) or any other biological product of interest.
  • the addressing signal can be any peptide, polypeptide or protein having the property of directing the fusion product towards a membrane compartment, in particular intracellular, as defined above. It is advantageously a chain of a molecule of the MHC.
  • these vesicles are produced by introduction into the producer cell of a chimeric nucleic acid, coding for a fusion protein comprising the recombinant product linked to the C-terminal end of a beta chain of a MHC molecule, preferably MHC class IL
  • the coding region is operably linked to the promoter, so as to allow its expression in cells.
  • the constructs of the invention may advantageously comprise a region, placed 3 ′ from the coding region, which specifies an end of transcription signal (polyA region for example).
  • the expression cassettes according to the invention advantageously form part of a vector, of plasmid, viral, episomal type, artificial chromosome, etc.
  • a vector advantageously comprises a system allowing the selection of the cells containing it.
  • the vectors advantageously comprise a gene coding for a product conferring resistance to an agent, for example to an antibiotic (ampicillin, hygromycin, geneticin, neomycin, zeocin, etc.).
  • each vector comprises a single expression cassette as described above.
  • the cells are therefore modified by the introduction of several vectors, when several molecules are to be expressed in the vesicles (for example an ⁇ chain and a ⁇ chain of MHC-II).
  • each type of vector used advantageously comprises a different selection system, making it possible to easily select multiple transfectants.
  • a vector may comprise several expression cassettes as defined above, for example one encoding an ⁇ chain and the other, a ⁇ chain of MHC-II.
  • the vectors used are preferably of the plasmid type, and comprise for example an origin of bacterial replication allowing their easy manipulation and production in vitro.
  • Such vectors can in particular be constructed from plasmids of the pBR322, pUC, pBS, pSR, etc. type.
  • genetically modified cells are therefore used, expressing the selected molecules.
  • These genetically modified cells are prepared by introducing, into cells chosen as defined above, the genetic constructs defined above.
  • the introduction of genetic constructs can be carried out in different ways, essentially depending on the type of cell used.
  • the transfer of nucleic acids can be carried out by any known technique such as electroporation, precipitation with calcium phosphate, chemical agent (cationic peptide, polymers, lipids, etc.), ballistics, etc.
  • transfer is generally obtained by simple infection of cells.
  • the amounts of vector used can moreover be adapted by a person skilled in the art according to the type of transfer and the cells used.
  • a particularly effective method for introducing nucleic acids into mast cells includes electroporation of the vectors.
  • constructs vectors
  • these can be transferred simultaneously or sequentially.
  • the cells that have effectively incorporated the nucleic acids are selected and cloned on the basis of their resistance to a compound (e.g., antibiotic) using the resistance gene present in the DNA that has been transferred.
  • a compound e.g., antibiotic
  • These cells can be used extemporaneously for the production of exosomes of the invention, or else be stored for later use.
  • the cells can be stored at 4 ° C. in a usual conditioning medium for a period sufficient to allow different batches of exosome production.
  • the cells can also be stored in frozen form (for example in nitrogen), for later use. In this regard, it is thus possible according to the present invention to constitute banks of cells producing exosomes having particular properties.
  • a particular object of the invention resides in an exosome-producing cell as defined above, in particular a mast cell, characterized in that it comprises a recombinant nucleic acid encoding a molecule of the complex major histocompatibility.
  • the invention also relates to any cell producing exosomes as defined above, in particular a mast cell, characterized in that it comprises a recombinant nucleic acid coding for an invariant chain li, in particular modified to include an antigenic peptide in place of the CLIP region, or for a peptide allowing the purification of the exosome.
  • it is a mammalian cell, in particular of animal origin, in particular a rodent. It can also be a cell of human origin. In a more particular mode, it is a cell line derived from a mast cell, such as in particular a mast cell line of basophilic leukemia. AT As a specific example, mention may be made of cells of the RBL line, in particular RBL-2H3, cells of the KU-812 or HMC-1 line.
  • the recombinant nucleic acid codes for an ⁇ and / or ⁇ chain of a molecule of the major histocompatibility complex of class II and / or for a molecule of the major histocompatibility complex of class I.
  • the cell comprises several nucleic acids coding respectively for an ⁇ chain and a ⁇ chain of a molecule of the major histocompatibility complex of class IL
  • the present invention makes it possible to produce, in a simple and reproducible manner, large quantities of exosomes of known composition.
  • the genetically modified cells described above are cultured in an appropriate medium, and the exosomes are recovered.
  • a particular object of the invention thus resides in a process for the production of an exosome comprising a defined recombinant molecule, comprising the following steps: a) the culture of a mast cell or mast cell derivative comprising a recombinant nucleic acid encoding said defined recombinant molecule, c) recovering the exosomes produced by said cells, these exosomes comprising said defined recombinant molecule.
  • the method according to the invention further comprises an intermediate step b) during which the cells are stimulated to induce and / or increase the secretion of exosomes.
  • the method of the invention allows the production of vesicles in which the defined recombinant molecule is exposed outside the exosome, or is included, in part or in whole, in the cytosolic fraction of the exosome.
  • the recombinant molecule can be, for example, a molecule of the major histocompatibility complex, an antigenic molecule, a receptor ligand, a ligand receptor or a purification peptide , or any other polypeptide of interest.
  • the nucleic acid used in the method further comprises a region coding for an address signal to the membrane compartments, in particular the internal secretory vesicles, of the mast cell.
  • Another particular object of the invention resides in a process for producing a membrane vesicle, comprising the culture of an exosome-producing cell, comprising a recombinant nucleic acid coding for a recombinant MHC molecule, in particular of class I or II, in particular human, and
  • the invention also relates to a process for the preparation of an exosome comprising a peptide-MHC complex of defined composition, characterized in that it comprises:
  • the peptide or peptides used can be synthetic peptides, mixtures of peptides, cellular extracts, for example a mixture of peptides extracted from tumor cells.
  • the peptide (s) can be in isolated form, or purified or, as indicated above, in a mixture.
  • the exosomes can be isolated or purified according to conventional methods.
  • the invention relates to a process for the preparation of an exosome comprising a peptide-MHC complex of defined composition, characterized in that it comprises:
  • an exosome-producing cell comprising one or more recombinant nucleic acids coding for a defined recombinant molecule of the MHC and a nucleic acid comprising a region coding for a defined recombinant peptide
  • the nucleic acid comprising a region coding for the recombinant peptide codes for a derivative of the invariant chain li, in which the CLIP region has been deleted and substituted by said peptide.
  • the nucleic acid comprises a region coding for the peptide and a region targeting to the intracellular compartments.
  • the nucleic acid can comprise several regions coding for the same or for different antigenic peptides.
  • the producer cells used in the process are mast cell or mast cell derived cells.
  • the stimulation of the cells to induce a release of the exosomes is preferably carried out by means of one or more calcium ionophores, or by IgE.
  • the producer cells used in the process are essentially devoid of endogenous MHC molecules.
  • Another subject of the invention relates to a process for modifying the composition of an exosome, comprising
  • exosomes of the invention can be used in numerous applications, such as for example as analysis, diagnostic, therapeutic or experimental tools. Thus, they can be used for analysis of the specific antigen T response; for the study of receptor / ligand interactions with low affinity where multimerization of the different partners is necessary in order to increase the avidity of these molecular complexes, thus exceeding the scope of immunological applications; on the diagnostic or therapeutic level, as well as for the production of specific antico ⁇ s, in particular antico ⁇ s restricted to MHC.
  • One of the first applications of the exosomes of the invention lies in the production of antico ⁇ s. Indeed, due to the defined composition of the exosomes of the invention, it is possible to produce antico ⁇ s of specific specificity. In addition, as the examples show, the exosomes of the invention have very strong immunogenic properties, in particular due to the high density of the complexes. MHC-peptide on their surface, their functionality, and their effective presentation to the immune system.
  • the antico ⁇ s thus produced can be polyclonal or monoclonal. They can be prepared by conventional immunology techniques, including the immunization of animals, and the collection of sera (polygonal antico )s) and / or the fusion of spleen lymphocytes with myeloma cells which do not produce immunoglobulins (for generate hybridomas producing monoclonals).
  • Another object of the invention therefore relates to antico ⁇ s or fragments of antico ⁇ s produced by immunization with exosomes as described above.
  • the fragments of antico ⁇ s can be for example Fab, (Fab ′) 2, ScFv, etc., and, more generally, any fragment retaining the specificity of the antico ⁇ s.
  • the invention relates to a process for the preparation of antibodies, comprising the immunization of an animal with an exosome as described above, carrying a defined peptide-MHC complex and the recovery of antibodies and / or cells producing antibodies or involved in the immune response.
  • the method of the invention allows the production of monoclonal antico ⁇ s, in particular restricted to MHC, that is to say specific to the MHC-peptide association.
  • exosomes essentially devoid of endogenous MHC molecules, which express recombinant MHC-peptide complexes, and which are produced from an autologous cell vis-à-vis the animal in which immunization is carried out.
  • this method makes it possible to obtain, without the need for an adjuvant, powerful antico ⁇ s directed against the peptide, in particular antico ⁇ s restricted to MHC, that is to say specific to the peptide in its associated conformation to the defined MHC molecule.
  • antico ⁇ s are particularly advantageous on the experimental, diagnostic and therapeutic level.
  • the antico ⁇ s according to the invention can be marked by any known technique (enzymatic, fluorescent, radioactive, etc.), according to methods known to those skilled in the art.
  • exosomes and antico ⁇ s of the invention have advantageous properties for diagnostic use.
  • the antico ⁇ s or fragments of antico ⁇ s obtained according to the invention can be used in any diagnostic application, for the detection, in a biological sample, of the presence of corresponding specific antigens, thanks to the use of different conventional techniques, such as flow cytometry, immunohistochemistry or immunofluorescence, for example.
  • antico ants restricted to MHC they advantageously allow the detection of the MHC-peptide complexes corresponding, and therefore the diagnosis of corresponding pathologies.
  • These antico ⁇ s can in particular be applied to the diagnosis of pathologies implying a defect of response or an inappropriate response of the immune system in order to determine the expression of an antigen, defined beforehand, in a form recognizable by T lymphocytes.
  • exosomes according to the invention can also be used for the detection of specific partners of a protein molecule in a biological sample.
  • the exosomes of the invention carrying MHC-peptide complexes can be used to detect T lymphocytes specific for these complexes in biological samples, for example in different pathological situations, in particular in the pathologies described above.
  • the exosomes can be labeled by any labeling system known to those skilled in the art (enzymatic, fluorecent, radioactive, etc.) to allow their detection in biological samples.
  • the invention therefore resides in the use of labeled exosomes, in particular fluorescent, as described above, for the detection of T lymphocytes specific for antigenic peptide -CMH complexes in a biological sample.
  • the biological sample can be any sample of blood, serum, tissue, tumor, biopsy, skin, urine, etc.
  • the biological sample can be pretreated for example to dissociate the cells, amplify the cells in culture, prepare membrane fractions, etc.
  • the biological sample comes from a human organism.
  • the invention also relates to a method for the detection of the presence of T lymphocytes specific for antigen-MHC complexes in a biological sample, comprising bringing said sample into contact with a labeled exosome as defined above, comprising said antigen-MHC complex, and highlighting the labeling T cells in said sample.
  • the detection of these T lymphocytes not only makes it possible to detect and therefore diagnose a pathophysiological condition, but also to monitor, for example, the effectiveness of immunization protocols and the state of the immune response at different stages of the disease and thus assess the effectiveness of the therapeutics undertaken.
  • the exosomes of the invention carrying a TcR receptor are used for the detection of peptide-MHC complexes specific for this receptor in a biological sample.
  • the fluorescent exosomes according to the invention carrying any type of protein of defined composition also represent fluorescent probes allowing the detection of potential receptors.
  • the new field of exosomes can thus be generalized to the demonstration, in vivo, of any protein / protein interaction of low affinity.
  • the invention therefore also relates to the use of exosomes, preferably labeled, in particular fluorescent, as described above,
  • the exosomes used therefore comprise, on their surface, said biological molecule of defined structure.
  • the exosomes used therefore comprise, on their surface, a specific receptor for said ligand.
  • Restricted antico ⁇ s and exosomes can therefore be used in all situations where one wishes to reduce or suppress an immune response mediated by T lymphocytes which proves to be deleterious for the organism as is the case for example in: - organ transplants or marrow transplants in which an attempt is made to neutralize the host's response against the graft, generally by means of large doses of immunosuppressive agents;
  • the exosomes of the invention expressing on their surface a defined peptide-MHC complex, the implication of which is known in the development of the pathological situation, can therefore be used to block the development of the immune response and therefore the development of the pathological response.
  • exosomes of the invention carrying MHC-peptide complexes can also be used for the amplification (expansion) of the population of cytotoxic T lymphocytes ex vivo. Used directly from blood samples, they can thus be the basis of cell therapies against different cellular targets. Thus exosomes can be used to sort specific T cells from various combinations of complexes expressed by cells which represent a therapeutic target, such as tumor cells or cells infected with a virus. Another object of the invention therefore lies in the use of the exosomes described above for the clonal amplification and / or the stimulation of cytotoxic and / or helper T lymphocytes.
  • the invention also relates to a method for the clonal amplification (or expansion) ex vivo of T lymphocytes, in particular cytotoxic cells, comprising bringing a biological sample comprising T lymphocytes into contact with exosomes as described above. , comprising a defined peptide-MHC complex, the recovery of specific T lymphocytes and their amplification.
  • This method is particularly advantageous for the clonal amplification of cytotoxic T lymphocytes specific for complexes between MHC molecules and peptides of tumor or viral antigens.
  • the vesicles according to the invention resides in the transfer of molecules to cells. Indeed, due to their composition, the vesicles of the invention are capable of playing the role of vector for the transfer of molecules to cells, in vitro, ex vivo and in vivo.
  • the invention relates to the use of exosomes as described above, comprising a substance of interest, for the preparation of a composition intended for the transfer of said substance into a cell.
  • it is an exosome comprising a ligand receptor or a receptor ligand on its surface, thus making it possible to orient the transfer to one or more selected cell populations.
  • the invention also relates to a method for the transfer of a substance into a cell, in vitro, ex vivo or in vivo, comprising bringing said cell into contact with a vesicle according to the invention comprising said substance. More preferably, the vesicle used also expresses a ligand receptor and the method of the invention allows an oriented transfer of the substance to cells expressing the corresponding ligand.
  • the vesicles of the invention are administered to a subject (preferably a mammal, in particular man), by any conventional route of administration (intravenous, intraarterial, intramuscular, subcutaneous injection, etc.).
  • the cells are contacted by incubation in an appropriate device (box, flask, pouch, vial, etc.), preferably under sterile conditions.
  • an appropriate device box, flask, pouch, vial, etc.
  • the parameters of the contacting step can be easily adjusted by a person skilled in the art according to the aims pursued and the teaching of the present application .
  • the exosomes of the invention can be used either as such or in immobilized form on a support.
  • the results presented in the examples indeed show that it is possible to fix the exosomes on supports, without altering their functional properties, in particular their antigenic specificity for example.
  • a particular object of the present invention resides in a composition comprising exosomes immobilized on a support.
  • the support is preferably a solid or semi-solid support, of the ball, filter or similar type. It is preferably a support of plastic material, of the polymer type, for example latex beads, or magnetic beads. It is understood that any other synthetic or biological material can be used, as long as it does not induce alteration substantial qualities of exosomes or cells.
  • beads with a diameter of 1 to 10 ⁇ m, for example from 2 to 5 ⁇ m, are used.
  • the immobilization of the exosomes on the supports is advantageously obtained by covalent bonding, for example by activation with an aldehyde, or any other chemical coupling reagent.
  • the immobilization of the exosomes is carried out by incubating the exosomes with the support in solution, under the conditions allowing the fixation, then the supports are recovered by centrifugation.
  • the functionalized supports thus obtained can be used to characterize exosomes or to detect or amplify T cells in vitro, as will be described in detail in the experimental section. Other aspects and advantages of the present invention will appear on reading the examples which follow, which should be considered as illustrative and not limiting.
  • FIG. 1 Production of functional MHC-DR1-HA peptide complexes in the RBL2H3 line.
  • the DRI molecules are detected by the antico ⁇ s L243 (black line) itself revealed by a goat anti-mouse IgG serum coupled to the FITC.
  • DRI invariant chain
  • DR11iHA and B-EBV Hom2 were diluted in culture plates with a T lymphocyte specific for the DRI HA complex.
  • the B-EBV Hom2 line was also incubated in the presence of a saturated concentration (10 mM) of the HA peptide.
  • the production of IL2 in culture supernatants makes it possible to evaluate the stimulation of THA lymphocytes (T lymphocytes specific for the HA peptide).
  • IL2 is measured via of a tritiated thymidine inco ⁇ oration test of the CTLL2 line, the proliferation of which is IL2-dependent.
  • Figure 2 Accumulation of DRI molecules in a secretion compartment of RBL2H3.
  • the RBL DRLHA cells were fixed with 0.5% glutaraldehyde and then permeabilized with 0.05% Saponin.
  • the DRI molecules and the invariant chain were detected respectively with the antico ⁇ s L243 and PLN1 and then an anti-mouse IgG donkey serum coupled to the FITC.
  • Serotonin was detected using a specific rabbit serum revealed with an anti rabbit IgG donkey serum coupled to Texas red.
  • the images were obtained by confocal microscopy (Leica). The thickness of the section planes was 0.5 microns.
  • the RBL DRI liHA cells were incubated in the presence of 5 mM of “Green Tracker” (fluorescent lipid accumulating in the lysosomal compartments of the cells) for 30 minutes at 37 ° C. then washed and reincubated for one hour at 37 ° C. in the absence of fluorescent marker. The cells were fixed (3% paraformaldehyde), then analyzed by confocal microscopy.
  • Green Tracker fluorescent lipid accumulating in the lysosomal compartments of the cells
  • DRI HA exosomes were purified from the cells described in A.
  • the fluorescence present in the samples was quantified using a fluorimeter and viewed directly by confocal microscopy.
  • the DRI HA fluorescent exosomes were incubated at 50 mg / ml with THA lymphocytes specific for the DRI HA complex or TH30 lymphocytes specific for another complex (D) for two hours at 37 "C in the presence of azide to block the internalization
  • the fluorescence of the cells was evaluated by flow cytometry.
  • FIG. 5 Production of exosomes carrying class II molecules of MHC A
  • the expression of class II molecules IAb is detected by the monoclonal antibody Y3P and analyzed by flow cytometry.
  • the transfectants obtained in the RBL2H3 cell express similar levels of class II molecules recognized by Y3P that a B lymphoma controls B414.
  • Latex beads were coated either with fetal calf serum (FCS) or with exosomes from RBL 2H3 cells (exos RBL) or with a transfectant of this cell with murine class II molecules lAbli (Exos lAbli) or human DRlliHA (ex DRlliHA).
  • FCS fetal calf serum
  • exosomes from RBL 2H3 cells exos RBL
  • a transfectant of this cell with murine class II molecules lAbli Exos lAbli
  • human DRlliHA ex DRlliHA
  • FIG. 6 Mo ⁇ hological characterization of the exosomes produced by RBL-2H3: A The RBL-2H3 cells transfected with HLA-DR1 were fixed with paraformaldehyde. Frozen ultra-thin sections were prepared and immunolabeled with polyclonal antibodies directed against the HLA-DR molecules. These antico ⁇ s are visualized with protein A coupled to 10 nm colloidal gold particles. Class II molecules are mainly detected in compartments filled with vesicular-looking membranes. Bar: 250 nm.
  • Figure 7 Manipulation of the internal composition of exosomes, introduction of a recombinant protein.
  • class II molecules DRI is detected by the monoclonal antibody L243 and analyzed by flow cytometry.
  • the transfection of molecules in the RBL2H3 cell induces the expression of similar levels of class II recognized by Y3P that a B lymphoma controls B414.
  • Latex beads were coated with either fetal calf serum (FCS) or exosomes from the RBL DRI GFP cells. DRI molecules are detected by antico ⁇ s L243 and secondary antico ⁇ s coupled to phycoerythrin while the presence of GFP is detected directly in the FL1 channel.
  • FCS fetal calf serum
  • FIG. 8 A Links of fluorescent exosomes by specific T cells.
  • Exosomes produced from RBL DRI liHA cells labeled with the green cell tracker were incubated in the presence of two types of T cells: HATs which have a TCR specific for the HLA-DR1 / HA complexes and wild Jurkat Ts lacking a like receiver.
  • the fluorescent exosomes were incubated for 3 hours at 37 ° C with the two T lymphocyte lines and the resulting labeling was analyzed with FACS.
  • Figure 9 Characterization of HMC-1 cells and exosomes Analysis of HMC-1 cells by flow cytofluorometry, solid black line: single cells; solid clear line: anti-mouse anti-FITC only; tight dotted lines: specific antico ⁇ s + anti-mouse-FITC.
  • the cells used for the production of exosomes in the experimental part are cells of murine or human mast cells. More particularly, a basophil cell line with the mucosal mast cell phenotype, designated RBL-2H3, was used (Barsumian et al, Eur. J. Immunol. (1 1 (1 981) 317), as well as a line of mast cells immature humans (HMC-1). Other mast cells, in particular established in line, can be used, such as lines derived from RBL (Rat Basophicil Leukemia) cells, deposited at ATCC under number CRLI378 (Kulczycki et al., J. Exp. Med. 139 (1974) 600).
  • RBL-2H3 Basophil cell line with the mucosal mast cell phenotype
  • T lymphocyte lines capable of recognizing a particular antigen in a human MHC II context (DRI) have also been used.
  • the Jurkatt line transfected with the cDNA encoding the T cell receptor ("T-HA") specific for the influenza virus Hemagglutinin peptide 306-318 in combination with HLA-DRI (Sidhu et al. ., J. Exp. Med. 176 (1 992) 875).
  • T-HA T cell receptor
  • the human B cell line transformed with the Epstein Barr virus (Hom-2 line) was used as a control for the restricted response to HLA-DRI.
  • the cells were cultured in DMEM medium (Gibco BRL), RPMI, or "CLICK": RPMI medium supplemented with 10% fetal calf serum (Sigma), 1 mg / ml of penicillin-streptomycin, 1 mg / ml of glutamine , 5 mM sodium pyruvate and 50 ⁇ M b-mercaptoethanol. Any other medium suitable for the culture of eukaryotic cells, in particular mammals, can of course be used.
  • the cells were mainly cultured in a 25 or 15 cm3 culture flask.
  • the RBL-2H3 cells being adherent cells, they are detached from the support thanks to the action of Trypsin-EDTA (Seromed). In order to produce these in large quantities, it is also possible to cultivate them in "spinner", at the density of 10 6 cells / ml.
  • CDNAs coding for the human HLA-DRI ⁇ chain (Larhammer et al., Ceil 30 (1982) 153), the human HLA-DRI ⁇ chain (Bell et al., PNAS 82 (1985) 3405) and the human invariant chain p33 li (Ciaesson et al., PNAS 80 (1983) 7395) were isolated.
  • the cDNA coding for the invariant chain p331i was then modified by PCR to replace the region coding for the CLIP peptide (residues 87-102) with a restriction site.
  • This cDNA thus makes it possible to insert, in place of the peptide CLIP, any fragment of cDNA of interest coding for an antigenic peptide (Stumptner et al., EMBO J. 16 (1997) 5807).
  • a DNA fragment coding for the peptide HA308-319 of the hemagglutinin of the influenza virus was inserted into this cDNA, coding for a chimeric polypeptide li (HA308-319).
  • the nucleic acids described above were then cloned, separately, in the plasmid pSR ⁇ under the control of the promoter SR ⁇ (Takebe et al., Mol. Cell Bio. 8 (1988) 466).
  • Each of the plasmids was then modified so as to incorporate a different resistance gene, allowing selection for each of the plasmids, and therefore for each of the chains; the ⁇ chain with the neomycin resistance gene; the ⁇ chain with the hygromycin resistance gene, and the invariant chain with the zeocin resistance gene.
  • the corresponding plasmid vectors were linearized by the restriction enzyme Seal. 50 ⁇ g of each plasmid were linearized then precipitated with ethanol, and the pellets were resuspended in the presence of RBL-2H3 cells at a concentration of 1.10 7 cells / ml. Stable transformants were obtained by electroporation of 5.10 6 cells using a "draw gene" (Bio-Rad, Richmond, CA) under the following conditions: 260V, 960 ⁇ F.
  • the transfectants are selected by culture in a selection medium comprising 250 ⁇ g: ml of G418 (Geneticin, Gibco) lmg / ml of hygromycin and 500 ⁇ g / ml of zeocine. After 8 days of culture in the selection medium, 60 to 90% of the cells present are transfected. The transfectants were then seeded on a petri dish in the selection medium at a concentration allowing the appearance of individualized adherent colonies. The clones thus obtained were removed and cultured separately. These clones can be stored in frozen form for later use.
  • Y3P (MHC II (IA)) is a mouse monoclonal antibody recognizing the IAb a ⁇ complex (Janeway et al., 1984).
  • Anti IA a is a rabbit serum directed against the cytoplasmic part of the IA chain.
  • the anti-GFP is a mixture of two monoclonal antibodies (clones 7.1 and 13.1) directed against the "green fluorescent protein" sold by Boehringer Mannheim.
  • the second antico ⁇ s used are F (ab ') 2 fragments coupled to (-Phycoerythrin, produced in donkeys and directed against mouse IgG (H + L) (Jackson Immunoresearch Laboratories) .
  • Latex beads Surfactant-free white aldehyde / latex sulfate, D: 3.9 ⁇ m, Interfacial Dynamics Co ⁇ ., Portland, Or. USA
  • exosomes are fixed with 2% paraformaldehyde in 0.2M phosphate buffer pH 7.4. (PB buffer) and deposited on electron microscopy grids covered with a film of carbonaceous formvar.
  • PB buffer phosphate buffer pH 7.4.
  • exosomes are either contrasted and coated in a solution of 4% uranyl acetate and methylcellulose or are immunolabelled with antico ⁇ s directed against the class II molecules before coating. Antico ⁇ s are visualized with protein A coupled to 10 nm colloidal gold particles. Results
  • RBL-2H3 DRI cells were then sensitized to a given peptide, of precise composition, in order to generate MHC-peptide complexes of defined composition.
  • the peptide can be incubated directly with the exosomes.
  • a nucleic acid coding for the peptide can be introduced into the cells, so as to also express this peptide.
  • the chosen antigen peptide was introduced into the cells in the form of a genetic fusion with the human invariant chain li.
  • the CLIP peptide of the invariant chain has been replaced by the sequence of the chosen peptide, derived from hemagglutinin (HA 308-319) of the influenza virus, known to bind with the molecule DRI.
  • This construct (liHA) was transfected into cells under the conditions described in the Materials and Methods.
  • the hybrid chain expressed in RBL-2H3 DRI cells made it possible to build cells which express DRI molecules recognized by the antico ⁇ s L243 at a similar level as a B-EBV (Hom2) control line of DRI haplotype (Figure 1B ).
  • the functional character of the peptide-MHC complexes expressed by the cells of the invention was confirmed in a test for stimulation of T lymphocytes specific for the DRI -HA combination carried by the cells.
  • the cells of the invention were incubated in the presence of THA lymphocytes, and the stimulation was determined by measuring the interleukin-2 released in the supernatant, by a growth test of an IL-2 cell line. -dependent.
  • a line of B lymphocytes transformed by EBV (Hom-2), of DRI haplotype, pulsed by a saturating concentration (10 mM) of the HA peptide was used.
  • FIG. 1C and 1D show that the mast cell cells of the invention express a DRI -HA complex, capable of stimulating a T lymphocyte specific for this combination. They also show that the stimulation obtained in the presence of the cells of the invention is more effective than that produced by the control cells (B-EBV of haplotype DRI) obtained by a saturating concentration (10 mM) of the peptide HA. Finally, the results obtained show that the DRI molecules seem to present only the HA peptide since the addition of a saturated concentration of peptide does not significantly increase the capacity of the RBL DRI liHA cells to stimulate a T HA lymphocyte ( Figure 1 D).
  • the cells were cultured in the presence of a calcium ionophore, and the production of membrane vesicles was monitored. More particularly, the cells were centrifuged at 300 g for 5 minutes at room temperature. On each cell pellet, a solution of calcium ionophore (1 mM lonomycin) was added (approximately 300 ⁇ l) and the incubation was continued for 30 minutes at 37 ° C. The exocytosis was stopped by rapid cooling in ice and addition of 300 ⁇ l of a cold 1 mM PBS-EGTA solution. The cells were then centrifuged at 300g at 4 ° C for 5 minutes.
  • a calcium ionophore 1 mM lonomycin
  • the supernatants were recovered and recentrifuged, first 5 minutes at 1200 g, then 5 minutes at 10 000 g, then finally 1 hour at 70 000 g. After this differential centrifugation, the pellets (including the exosomes) are taken up and dissolved in a buffer solution (30 ⁇ l of Laemmlî-DDT buffer (IX or 2X)). A fraction of the pellets is also dissolved in lysis buffer to determine the protein concentration.
  • the exosome solutions can be separated by migration on gel (12% polyacrylamide mini-gel) at 20 mA and then transferred to lmmobilon. The analysis of the exosomes is then carried out by westem blotting with specific antico ⁇ s of the various chains of the class II molecules of the MHC. The results obtained show that exosomes can be released from the line
  • This example illustrates the use of the exosomes of the invention for the production of antico ⁇ s, in particular so-called “restricted” antico ⁇ s, that is to say specific for the antigenic peptide in association with the MHC molecule.
  • This example illustrates in particular the very important immunogenic power of the exosomes of the invention, since they allow the production of antico ⁇ s in the absence of any adjuvant.
  • the exosomes purified from the RBL DRI HA cell supernatant (Example 1) were resuspended in PBS.
  • exosomes were then used to immunize Balb / c mice or LOU rats in the absence of any adjuvant, according to the following protocols: - The mice were injected subcutaneously with 10 ⁇ g of exosomes, twice three weeks apart, then 30 ⁇ g intraperitoneally and finally 30 ⁇ g intravenously 3 days before the collection of the sera.
  • the rats were injected with exosomes by the intraperitoneal route (10 ⁇ g), twice twice at three weeks apart, then by the intravenous route (50 ⁇ g) three days before the collection of the samples.
  • the semms taken from the immunized mice exhibited a very high reactivity against the RBL line expressing or not the DRI HA complex but which was detectable up to a dilution to thirty thousandths of the semms only in the case of the DRI HA cell.
  • the semms of the rats thus immunized showed, surprisingly, a reactivity against the RBL line expressing the DRI HA complex whereas the same semms reacted with a lower intensity with the initial line RBL-2H3.
  • the addition of the HA peptide to cells expressing DRI significantly increases the reactivity of the antisemms thus produced (FIG. 3B).
  • the hybridomas thus obtained were sorted by clonal dilution, according to conventional immunology techniques, then selected by immunofluorescence for the specificity of the monoclonal antibodies produced.
  • Different monoclonal antico ⁇ s have thus been obtained, for some directed against proteins of the RBL line, for others, against monomo ⁇ hical determinants of human class II molecules of DRI haplotype and finally against the complex constituted by DRI molecules associated with peptide derived from the HA protein of the flu virus ( Figure 3C).
  • These latter monoclonal antico ⁇ s constitute restricted antico ⁇ s, and therefore have particularly advantageous properties for diagnostic or therapeutic applications.
  • This example illustrates the use of the exosomes of the invention for the detection of specific T lymphocytes in a biological sample.
  • This example shows also how exosomes can be used to select and amplify a population of particular T lymphocytes, in particular with a view to their reinjection into a subject (cell therapy).
  • This approach can of course be extended to the use of the restricted antico ⁇ s described in Example 2, as well as to the detection of any receptor specific for a ligand.
  • labeled exosomes were produced.
  • a fluorescent tracer which accumulates very strongly in the exosomes contained in the secretory granules.
  • the marker used "Green Tracker” is a fluorescent lipid which accumulates in the lysosomes of the cells. Analysis by confocal microscopy of the cells, after fixation, shows the presence of the fluorescent marking in the secretory granules of the cells ( Figure The fluorescent exosomes were then produced and purified from these cells, under the conditions described in Example 1.
  • the exosomes were incubated in the presence of a sample of HAT lymphocytes and TH30 lymphocytes, specific for another complex.
  • the results obtained by flow cytofluorometry show that the exosomes expressing DRLHA bind, in a specific way, to HAT lymphocytes (FIG. 4C) whereas these same exosomes are unable to recognize lymphocytes having another specificity (FIG. 4D).
  • this technology can be applied in the same way to the manufacture and use of exosomes expressing CMHI-peptide complexes.
  • the present invention thus makes it possible to detect, on the surface of presenting cells, or even tumor cells, the presentation, by MHC class I and class II molecules, of peptides derived from antigens expressed by tumors.
  • the present invention also makes it possible to detect or even to purify the T lymphocytes capable of recognizing these same complexes. They can thus make it possible to amplify a population of T lymphocytes specific for a particular peptide-MHC complex, for example a population of CTL lymphocytes, for their therapeutic use.
  • the complementary DNAs encoding the ⁇ and ⁇ chains of the murine class II molecules of haplotype IAb as well as the murine invariant chain were introduced into the eukaryotic expression vectors NT in which the transcription of the cDNA is under the control of an SR alpha promoter.
  • Each of the plasmids moreover, carries a gene for resistance to hygromycin (for the ⁇ chain IAb), to neomycin (for IAb ⁇ chain), or to zeocine (for the invariant chain).
  • the cells were selected on the basis of their resistance to the three antibiotics and then, the resistant cells were cloned by limiting dilution and characterized for the expression of the IAb molecules by cytometry of flow using the specific Y3P antico ⁇ s.
  • Figure 5 shows some of the results obtained.
  • Analysis by flow cytometry shows that the RBL lAbli cell is recognized by the antico ⁇ s Y3P (specific for IAb molecules) in an equivalent manner to the B B4 lymphocyte line 14, while no labeling is detectable on the RBL line of origin ( Figure 5 A).
  • Mo ⁇ hological analysis by microscopy having established that murine class II IAb molecules are, like human DRI molecules, accumulated in the secretory granules of the cell (not shown), this led us to seek their location in exosomes.
  • the exocytosis of the cells being triggered by the addition of ImM of ionomycin, the exosomes thus obtained were purified by differential ultracentrifugation (see example 1.2).
  • the intracellular compartments fuse with the plasma membrane.
  • the internal vesicles with which the class II molecules are associated are released into the extracellular medium. These vesicles are then called exosomes.
  • the method of choice in electron microscopy to study the mo ⁇ hology of exosomes as well as their protein content is the “whole mount” method.
  • This technique makes it possible to visualize entire exosomes devoid of any other cellular content.
  • This method also makes it possible to detect, with great efficiency, molecules associated with the exosome membrane.
  • the exosomes secreted by RBL cells have a heterogeneous size of 30 to 120 nm and a variable electron density (Figure 6B).
  • Class II molecules are abundant in the population of vesicles with a size of 80 to 100 nm having an average electron density. The vast majority of these vesicles enriched with class II molecules have a plate shape (Figure 6C).
  • This example describes the fixation of exosomes on solid supports, and shows that the exosomes thus fixed retain their functional properties.
  • These new products can be used to characterize and analyze the exosomes; or as diagnostic or reagent products for detecting and / or stimulating T cells in vitro, for example.
  • exosomes produced by RBL cells expressing or not expressing human or murine class II molecules were incubated with 4 micron latex beads activated by aldehyde sulfate. More particularly, the exosomes, purified from degranulation supernatants of RBL 2H3, were washed in PBS (centrifugation at 50,000 ⁇ m on TLA 100.4 for 30 minutes). 30 ⁇ g of exosomes are mixed with 10 ⁇ L of Latex beads taken sterile, homogenized and then incubated for 10 min to 15 min at room temperature. The bead volume is then made up to 1 ml with 1x PBS and then incubated on a wheel at room temperature for 2 h. Then the "crosslinked" beads with exosomes are:
  • FIG. 5C shows some examples of detection, by flow cytometry, of different proteins used in the composition of exosomes.
  • Latex beads activated with aldehyde sulfate were thus incubated either with exosomes produced by untransfected RBL 2H3 cells, or with exosomes of RBL 2H3 cells expressing human class II molecules DRI and the constellation LiHA or molecules murine class II IAb, or with fetal calf semm (FCS) in control.
  • the latex beads thus prepared were then incubated with different monoclonal antibodies; AD1 recognizing the rat CD63 molecule present in the secretion granules of RBL 2H3, Y3P antico ⁇ s specific for IAb molecules, and L243 antico ⁇ s specific for DRI molecules. These different antico ⁇ s were revealed by antico ⁇ s secondary coupled to phycoerythrin then the markings obtained were analyzed by flow cytometry using a FACScalibur (Beckman).
  • CD63 molecule is of course present on all the exosomes originating from the RBL cell expressing or not class II molecules, while latex beads coated with IAb exosomes are specifically recognized by Y3P and not by L243 while in contrast, the DRIiHA exosomes are recognized by L243 and not by Y3P. None of these antico ⁇ s recognizes latex beads covered with fetal calf semm (Figure 5C).
  • Example 8 shows that such products (support exosomes) also make it possible to detect or stimulate the proliferation of specific T lymphocytes.
  • Exosomes are vesicles delimited by a lipid bilayer into which are inserted a large number of molecules such as the class II molecules of the MHC or CD63 mentioned above. Inside these vesicles, we find the cytoplasmic regions of the preceding transmembrane molecules but also of the soluble proteins obtained from the cytosol of the cells. To demonstrate that it is possible to modify the content of these vesicles at will, we used the Green Fluorescent Protein (GFP) as a tracer.
  • GFP Green Fluorescent Protein
  • the cDNA encoding GFP has been fused to the COOH terminus of the beta chain of the human DRI molecule.
  • This constuction inserted into the NT expression vectors carrying the hygromycin resistance gene, was cotransfected in the RBL 2H3 cell with a vector carrying the DRI alpha chain and the neomycin resistance gene. Cells resistant to these two antibiotics were selected and then sorted positively for the expression of GFP. More particularly, we have made a constuction linking the cytoplasmic part of the DR ⁇ chain (in C-ter) to the N-ter end of the GFP.
  • the DR ⁇ cDNA has a PstI site at position 565.
  • a fragment of approximately 200 base pairs on the 3 ′ side of this cDNA was amplified by PCR from the vector pcDNA3 / RSV / DRa using 2 oligonucleotides including the site PstI for 5 'and the Ncol site for 3' which also eliminated the stop codon.
  • the PCR fragment obtained was digested with PstI and Ncol and cloned into the same sites of the pEGFP NI vector (Clontech).
  • the plasmid pcDNA3 / RSV was digested with EcoRV / PstI, thus releasing a fragment corresponding to the rest of the DRa chain (from the start to the PstI site). The two fragments were then assembled and then cloned into pcDNA3 / CMV between EcoRV and Xbal.
  • exosomes originating from the RBL DRI GFP cells were prepared by differential ultracentrifugation and then analyzed by westem blot (FIG. 7B) and flow cytometry after "crosslinking" on latex beads (Figure 7C).
  • a specific antico ants of GFP detects, by westem blot, in the DRI GFP cell and in its exosomes a protein of 65 kDa corresponding to the molecular weight of the beta chain of DRI fused with GFP (FIG. 7 B) while no signal is detected in the cell lysates of the RBL2H3 cell expressing or not expressing the DRI molecule alone.
  • exosomes produced by the RBL2H3 cell, carrying class II molecules of the MHC are capable of binding an antigenic peptide and of stimulate a T lymphocyte expressing a receptor specific for this peptide-MHC class IL complex
  • Exosomes produced from RBL DRI liHA cells labeled with the green cell tracker were incubated in the presence of two types of T cells: HATs which have a TCR specific for the HLA-DRI / HA complexes and wild Jurkat T cells lacking a like receiver.
  • the binding experiments are carried out in a 96-hole plate with a round bottom, in RPMI 1640 medium supplemented with 10% of fetal calf semm, buffered with 10 mM Hepes at a rate of 50 ⁇ l final per well, 10 5 T cells per well and variable quantities fluorescent exosomes for 3 hours at 37 ° C. Then, two washes are carried out in the same medium before analyzing the cells taken up in 400 ⁇ l of PBS with FACS.
  • a dose effect range was produced showing that the intensity of the THA labeling was proportional to the quantity of exosomes used. 10 8 RBL DRI liHA cells gave 700 ⁇ l of exosomes. Doses ranging from 32 to 2 ⁇ l of exosomes per well were tested. The labeling obtained with 16 ⁇ l per point was retained, which corresponds to the production of exosomes carried out by 2.3 million cells (results not exposed).
  • the results obtained show that the THA population is marked by fluorescent exosomes which gives a detectable fluorescence in FL1 by cytofluorimetry, while the wild Jurkats are not modified (FIG. 8A).
  • the same type of labeling was carried out, but after the binding of the exosomes, the T cells were incubated with an anti-mouse monoclonal antibody AD1 anti CD63 rat, then revealed by anti-mouse asses anti mouse IgG labeled with phycoerythrin (Jackson Immuno Research, West Grove, PA). The same labeling was carried out in parallel on T cells which had not been exposed to exosomes. It is observed (FIG. 8B) that only the THA cells which have linked exosomes, as attested by their fluorescence in FL1, are also marked in FL2 which indicates the new presence of rat CD63 on their surface.
  • the exosomes obtained from the DRI GFP cell were crosslinked on latex beads and then incubated in the presence of cells of the lymphocyte line.
  • T Jurkat whether or not expressing a T receptor specific for the DRI-peptide HA 307-319 complex.
  • the latex beads were prepared in the same way as for flow cytofluorometry but washed in a complete medium (RPMI, 10% semen of fetal calf, Penicillin-Streptomycin-Glutamine 1%, ⁇ mercaptoethanol 0.1%, Sodium Pymvate 4% ).
  • each pellet of beads was taken up in 100 ⁇ L, 50 ⁇ L deposited in the first well of a 96-well plate and 50 ⁇ L diluted two by two. A check was made in the same way with beads incubated in semen of fetal calf.
  • the T cells (Jurkat Pasteur T and THAI 7) were adjusted to 10 6 cells / mL and 50 ⁇ L were deposited per well.
  • the peptide diluted to 15 ⁇ M in complete medium was also added at the rate of 50 ⁇ L per well. In the peptide-free series, 50 ⁇ L of complete medium were added per well.
  • the culture plate was placed in the incubator (37 ° C, 5% CO2, H2O) for 20 hours then the supernatant was removed and the concentration of IL2 was evaluated by a CTL.L2 test.
  • modified exosomes according to the invention can be produced from other cells, in particular human.
  • the results we have obtained demonstrate that the mast cell line of human origin HMC1 is capable of producing exosomes under the impulse of an increase in intracellular calcium and under conditions identical to those which induce the secretion of exosomes by the RBL 2H3 rat line.
  • HMC1 line The characterization of the HMC1 line by flow cytometry indicates that the surface of these cells express MHC class I molecules (W6.32) but not class II molecules (L243). Furthermore, they are positive for the molecules CD9, CD63 and CD81 but negative for the molecules Lampl and Lamp 2 ( Figure 9 A). Exosomes were produced from the HMC1 line by the addition of
  • Ionomycin then purified from the supernatants by differential ultracentrifugation. Their composition was analyzed by flow cytometry after "crosslinking" on latex beads and by westem blot.
  • the HMC1 line seems to be the human counterpart of the RBL-2H3 rat line because of its ability, after an increase in intracellular calcium, to produce exosomes which have the same structural and molecular characteristics. These cells therefore make it possible to produce recombinant human exosomes expressing class II molecules of the MHC or any other molecule which would be specifically addressed thereto.
  • Membrane vesicle characterized in that it comprises a recombinant molecule of the major human histocompatibility complex.
  • Vesicle according to claim 1 characterized in that the recombinant molecule of the major histocompatibility complex is a molecule of class IL
  • Vesicle according to claim 2 characterized in that the recombinant molecule of the major histocompatibility complex of class II is an ⁇ chain.
  • Vesicle according to claim 2 characterized in that the recombinant molecule of the major class II histocompatibility complex comprises an ⁇ chain and a ⁇ chain.
  • Vesicle according to one of claims 2 to 4 characterized in that the recombinant molecule of the major histocompatibility complex of class II is chosen from the serotypes DRI to DRI 3, preferably DRI to DR7. 6. Vesicle according to claim 1 characterized in that the recombinant molecule of the major histocompatibility complex is a class I molecule.
  • Vesicle according to one of claims 1 to 6 characterized in that it comprises a complex between a defined peptide and the recombinant molecule of the major histocompatibility complex.
  • Vesicle according to one of the preceding claims characterized in that it further comprises one or more heterologous molecules of interest.
  • Vesicle according to one of the preceding claims characterized in that it further comprises a recombinant peptide or protein allowing its purification.
  • Vesicle according to the preceding claims characterized in that it comprises a marker.
  • Membrane vesicle characterized in that it is obtained from a mast cell or derived from mast cell, and in that it comprises one or more heterologous molecules of interest.
  • Vesicle according to claim 12 characterized in that the molecule of interest is a protein, a polypeptide, a peptide, a nucleic acid, a lipid or a substance of chemical, biological or synthetic nature.
  • Membrane vesicle according to claim 13 characterized in that the heterologous molecule is a molecule of the major histocompatibility complex, a

Abstract

The invention concerns the fields of biology and immunology. It concerns membrane vesicles comprising molecules, in particular antigenic molecules, with predetermined structure, and their uses, More particularly, it concerns vesicles (exosomes) comprising recombinant molecules of the major histocompatibility complex, and their use as immunogen or for diagnostic and therapeutic purposes. The invention also concerns methods for producing said vesicles, genetic constructs, cells and compositions, useful for implementing said methods.

Description

EXOSOMES MODIFIES ET UTILISATIONS MODIFIED EXOSOMES AND USES
La présente invention concerne les domaines de la biologie et de l'immunologie. Elle est relative à des vésicules membranaires comportant des molécules, notamment antigéniques, de structure prédéterminée, et à leurs utilisations. Elle concerne plus particulièrement des vésicules comportant des molécules recombinantes du complexe majeur d'histocompatibilité, et leur utilisation comme immunogène ou comme outil diagnostique ou thérapeutique. L'invention est également relative à des méthodes de production de ces vésicules, des constructions génétiques, cellules et compositions, utilisables pour la mise en oeuvre des méthodes de l'invention. La spécificité de la reconnaissance antigénique est une caractéristique majeure des cellules du système immunitaire. Les lymphocytes B reconnaissent les antigènes sous forme native. Les lymphocytes T reconnaissent les complexes formés par l'association de peptides provenant de la dégradation d'antigènes avec des molécules du Complexe Majeur d'Histocompatibilité (CMH). Les peptides, dérivés des antigènes synthétisés par les cellules de l'organisme (antigènes tumoraux ou viraux), s'associent aux molécules de classe I du CMH qui sont reconnues par les lymphocytes T cytotoxiques. Les peptides dérivés d'antigènes exogènes s'associent aux molécules de classe II du CMH qui sont reconnues par les lymphocytes T auxiliaires. L'identification des peptides présentés par les molécules du CMH et reconnus par les lymphocytes T cytotoxiques (CD8) ou auxiliaires (CD4) a été à l'origine de nouvelles stratégies thérapeutiques et vaccinales. Cette évolution des immunothérapies nécessite le développement de techniques d'évaluation de la réponse immunitaire spécifique d'antigènes.The present invention relates to the fields of biology and immunology. It relates to membrane vesicles comprising molecules, in particular antigenic, of predetermined structure, and to their uses. It relates more particularly to vesicles comprising recombinant molecules of the major histocompatibility complex, and their use as an immunogen or as a diagnostic or therapeutic tool. The invention also relates to methods of producing these vesicles, genetic constructs, cells and compositions, which can be used for implementing the methods of the invention. The specificity of antigenic recognition is a major characteristic of cells of the immune system. B cells recognize antigens in native form. T lymphocytes recognize the complexes formed by the association of peptides resulting from the degradation of antigens with molecules of the Major Histocompatibility Complex (MHC). Peptides, derived from antigens synthesized by body cells (tumor or viral antigens), associate with MHC class I molecules which are recognized by cytotoxic T lymphocytes. Peptides derived from exogenous antigens associate with MHC class II molecules which are recognized by T helper cells. The identification of peptides presented by MHC molecules and recognized by cytotoxic (CD8) or helper (CD4) T lymphocytes was at the origin of new therapeutic and vaccine strategies. This evolution of immunotherapies requires the development of techniques for assessing the specific immune response of antigens.
Les peptides antigéniques s'associent avec les molécules du CMH dans des compartiments intracellulaires. Pour les molécules de classe II, ceux-ci sont composés de vésicules, contenues dans un granule plus large appartenant à la voie endocytique (Peters et al., Nature 349 (1991) 669). Leur fusion avec la membrane plasmique aboutit, d'une part, à l'expression de complexes peptide-CMH à la surface cellulaire et d'autre part, à la sécrétion de ces vésicules appelées exosomes.Antigenic peptides associate with MHC molecules in intracellular compartments. For class II molecules, these are composed of vesicles, contained in a larger granule belonging to the endocytic pathway (Peters et al., Nature 349 (1991) 669). Their fusion with the plasma membrane leads, on the one hand, to the expression of peptide-MHC complexes on the cell surface and, on the other hand, to the secretion of these vesicles called exosomes.
Les travaux de Raposo et al. (J. Exp. Med. 183 (1996) 1161) ont montré que les lymphocytes B sont capables de sécréter des vésicules exosomes, portant des molécules de classe II du CMH. En outre, Zitvogel et al. (Nature Medicine 4 (1998) 594) ont mis en évidence la production de vésicules membranaires particulières par les cellules dendritiques (désignées dexosomes), ayant des propriétés avantageuses. Ainsi, ces vésicules expriment des molécules des classes I et II du CMH, et sont capables, après sensibilisation aux antigènes correspondants, de stimuler in vivo la production de lymphocytes T cytotoxiques et de provoquer la régression totale ou partielle de tumeurs.The work of Raposo et al. (J. Exp. Med. 183 (1996) 1161) have shown that B lymphocytes are capable of secreting exosome vesicles carrying class II MHC molecules. In addition, Zitvogel et al. (Nature Medicine 4 (1998) 594) have highlighted the production of particular membrane vesicles by dendritic cells (designated dexosomes), having advantageous properties. Thus, these vesicles express molecules of classes I and II of the MHC, and are capable, after sensitization to the corresponding antigens, to stimulate in vivo the production of cytotoxic T lymphocytes and to cause total or partial regression of tumors.
La présente invention concerne de nouvelles méthodes et compositions utilisables dans les domaines de la biologie et de l'immunologie. Plus particulièrement, la présente invention décrit de nouvelles vésicules membranaires dont la composition a été modifiée de manière déterminée. En particulier, la présente invention décrit une nouvelle méthode permettant la production, à façon, de vésicules exprimant des molécules du complexe CMH de composition connue, éventuellement complexées à des peptide antigéniques de structure déterminée. La présente invention permet donc de modifier la composition de vésicules membranaires de façon contrôlée, et donc de créer des produits particulièrement avantageux sur le plan thérapeutique, diagnostique ou même expérimental.The present invention relates to new methods and compositions which can be used in the fields of biology and immunology. More particularly, the present invention describes new membrane vesicles whose composition has been modified in a determined manner. In particular, the present invention describes a new method allowing the production, on a custom basis, of vesicles expressing molecules of the MHC complex of known composition, possibly complexed with antigenic peptides of determined structure. The present invention therefore makes it possible to modify the composition of membrane vesicles in a controlled manner, and therefore to create products which are particularly advantageous from the therapeutic, diagnostic or even experimental standpoint.
Ainsi, les vésicules décrites jusqu'à présent comportent, dans le meilleur des cas, les molécules du CMH endogènes, c'est-à-dire les molécules du CMH exprimées par la cellule dont elles sont issues. De ce fait, ces molécules sont de structure variée, pas toujours identifiées, et généralement multiples, selon le type HLA de l'organisme dont elles sont issues. Au contraire, la présente invention permet de produire des vésicules membranaires portant des molécules du CMH de composition définie. En outre, les vésicules de l'invention présentent l'avantage d'être très riches en molécules du CMH ainsi déterminées, et d'offrir un puissant pouvoir immunogène. La présente invention concerne notamment des vésicules membranaires comprenant des molécules de structure prédéterminée, notamment des molécules du CMH de structure prédéterminée. La présente invention concerne en particulier des vésicules membranaires comprenant des complexes CMHpeptide de structure prédéterminée. La présente invention concerne également une méthode de modification de la composition d'une vésicule membranaire comprenant l'introduction, dans une cellule productrice d'une telle vésicule, d'un acide nucléique comprenant une région hybride composée d'une région codante fusionnée à une région d'adressage, ou d'un acide nucléique codant pour une protéine ou polypeptide qui, seule ou associée à une ou plusieurs protéines, est naturellement adressée dans ces vésicules membranaires. La présente invention concerne également des vésicules membranaires comprenant des molécules antigéniques définies, ancrées dans la partie membranaire. De telles molécules peuvent être exposées à l'extérieur des vésicules ou, au contraire, renfermées dans la fraction cytosolique. La présente invention concerne encore des vésicules membranaires comprenant des molécules de structure prédéterminée, exposées à leur surface, permettant leur purification, notamment par des méthodes d'affinité. La présente invention concerne aussi des vésicules membranaires telles définies ci-dessus comprenant en outre un marqueur. Un tel marqueur permet notamment la détection des vésicules dans un échantillon, par exemple leur suivi in vivo.Thus, the vesicles described so far comprise, in the best of cases, the endogenous MHC molecules, that is to say the MHC molecules expressed by the cell from which they originate. As a result, these molecules are of varied structure, not always identified, and generally multiple, depending on the HLA type of the organism from which they originate. On the contrary, the present invention makes it possible to produce membrane vesicles carrying MHC molecules of defined composition. In addition, the vesicles of the invention have the advantage of being very rich in MHC molecules thus determined, and of offering a powerful immunogenic power. The present invention relates in particular to membrane vesicles comprising molecules of predetermined structure, in particular MHC molecules of predetermined structure. The present invention relates in particular to membrane vesicles comprising CMHpeptide complexes of predetermined structure. The present invention also relates to a method of modifying the composition of a membrane vesicle comprising the introduction, into a producer cell of such a vesicle, of a nucleic acid comprising a hybrid region composed of a coding region fused to a addressing region, or of a nucleic acid coding for a protein or polypeptide which, alone or associated with one or more proteins, is naturally addressed in these membrane vesicles. The present invention also relates to membrane vesicles comprising defined antigenic molecules, anchored in the membrane part. Such molecules can be exposed outside the vesicles or, on the contrary, enclosed in the cytosolic fraction. The present invention also relates to membrane vesicles comprising molecules of predetermined structure, exposed on their surface, allowing their purification, in particular by affinity methods. The current the invention also relates to membrane vesicles as defined above, further comprising a marker. Such a marker allows in particular the detection of vesicles in a sample, for example their monitoring in vivo.
L'invention concerne également un procédé de préparation des vésicules définies ci- dessus, ainsi que l'utilisation de ces vésicules. Ainsi, ces vésicules peuvent être utilisées comme immunogène, pour la préparation d'anticorps. De manière particulièrement avantageuse, ces vésicules sont utilisées pour produire des anticorps restreints au CMH, c'est-à-dire, spécifique d'un complexe peptide-molécule du CMH.The invention also relates to a process for the preparation of the vesicles defined above, as well as the use of these vesicles. Thus, these vesicles can be used as an immunogen, for the preparation of antibodies. In a particularly advantageous manner, these vesicles are used to produce antibodies restricted to MHC, that is to say, specific for a peptide-molecule complex of MHC.
Un premier objet de l'invention réside plus particulièrement dans une vésicule membranaire, caractérisée en ce qu'elle comporte une molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité.A first object of the invention more particularly resides in a membrane vesicle, characterized in that it comprises a recombinant molecule of the major histocompatibility complex.
Le terme vésicule membranaire désigne au sens de l'invention notamment toute vésicule composée d'une bicouche lipidique renfermant une fraction cytosolique. Ces vésicules sont généralement produites par relargage, à partir de cellules, et sont de ce fait également désignées dans la présente demande par le terme "exosome". Les vésicules membranaires (ou exosomes) selon l'invention ont généralement un diamètre de 60 à 80 nm environ. En outre, ces vésicules portent, avantageusement, des protéines membranaires qui sont dans la même orientation que dans la membrane plasmique des cellules dont elles sont issues. La présente invention montre maintenant qu'il est possible de modifier la composition des exosomes, de manière contrôlée et spécifique. Plus particulièrement, la présente invention montre qu'il est possible de produire des vésicules membranaires exprimant des complexes moléculaires recombinants de composition (pré)déterminée.The term membrane vesicle designates within the meaning of the invention in particular any vesicle composed of a lipid bilayer containing a cytosolic fraction. These vesicles are generally produced by salting out, from cells, and are therefore also designated in the present application by the term "exosome". The membrane vesicles (or exosomes) according to the invention generally have a diameter of approximately 60 to 80 nm. In addition, these vesicles advantageously carry membrane proteins which are in the same orientation as in the plasma membrane of the cells from which they originate. The present invention now shows that it is possible to modify the composition of exosomes, in a controlled and specific manner. More particularly, the present invention shows that it is possible to produce membrane vesicles expressing recombinant molecular complexes of (pre) determined composition.
Comme illustré plus loin dans la présente description, de telles vésicules présentent des propriétés particulièrement avantageuses, tant sur le plan thérapeutique que diagnostique et expérimental.As illustrated later in the present description, such vesicles have particularly advantageous properties, both therapeutically, diagnostically and experimentally.
La présente invention découle tout d'abord de la sélection de populations cellulaires particulières pour la production des vésicules membranaires. La présente invention résulte également de la mise en évidence qu'il est possible d'introduire dans ces cellules, par voie génétique, des molécules recombinantes, et que ces molécules sont ensuite exprimées de manière fonctionnelle et dense dans les exosomes.The present invention firstly arises from the selection of particular cell populations for the production of membrane vesicles. The present invention also results from the demonstration that it is possible to introduce recombinant molecules into these cells, and that these molecules are then expressed in a functional and dense manner in the exosomes.
L'un des premiers éléments de l'invention réside donc dans la définition et l'identification de la population cellulaire utilisée pour la production des vésicules membranaires. Avantageusement, la cellule utilisée est une cellule comportant des vésicules internes de sécrétion, cultivable, modifiable génétiquement, et, préférentiellement, dont les vésicules internes peuvent être sécrétées sous l'effet d'une stimulation externe. Il s'agit essentiellement de cellules de mammifère, en particulier de cellules animales, mais également de cellules d'origine humaine. Par ailleurs, il peut s'agir de cultures primaires ou de lignées immortalisées. De manière particulièrement avantageuse, les cellules de départ sont essentiellement dépourvues de molécules du CMH, c'est-à-dire n'expriment pas ou peu de molécules du CMH endogène. Cette caractéristique peut s'avérer très importante dans certaines applications, comme il sera illustré plus loin.One of the first elements of the invention therefore lies in the definition and identification of the cell population used for the production of membrane vesicles. Advantageously, the cell used is a cell comprising internal secretion vesicles, cultivable, genetically modifiable, and, preferably, whose internal vesicles can be secreted under the effect of external stimulation. They are essentially mammalian cells, in particular animal cells, but also cells of human origin. In addition, it can be primary cultures or immortalized lines. In a particularly advantageous manner, the starting cells are essentially devoid of MHC molecules, that is to say do not express little or no endogenous MHC molecules. This characteristic can prove to be very important in certain applications, as will be illustrated below.
Différents types de cellules productrices d'exosomes ont été décrits dans la littérature, tels que par exemple les cellules dendritiques ou les lymphocytes B. Néanmoins, ces cellules sont généralement difficiles à transfecter et riches en molécules du CMH endogènes. De ce fait, bien qu'elles puissent être utilisées pour la mise en oeuvre de l'invention, les vésicules de la présente invention sont plus préférentiellement susceptibles d'être obtenues à partir de cellules de mastocytes ou dérivées de mastocytes. Dans un mode de réalisation particulier, les vésicules membranaires selon l'invention sont préférentiellement préparées à partir de cellules de mastocytes ou dérivées de mastocytes.Different types of exosome-producing cells have been described in the literature, such as, for example, dendritic cells or B lymphocytes. However, these cells are generally difficult to transfect and rich in endogenous MHC molecules. Therefore, although they can be used for the implementation of the invention, the vesicles of the present invention are more preferably capable of being obtained from mast cells or derived from mast cells. In a particular embodiment, the membrane vesicles according to the invention are preferably prepared from cells of mast cells or derived from mast cells.
Les mastocytes regroupent un ensemble de types cellulaires dérivés de précurseurs médullaires, résidant, après différenciation, dans des épithélia comme la peau, le poumon, l'intestin ou la rate (Smith et Weis, Immunology Today 17 (1996) 60). Ces cellules se caractérisent essentiellement par le fait que leur cytoplasme est majoritairement constitué de granules qui contiennent de l'histamine, ainsi que de l'héparine ou des protéases, et en ce qu'elles expriment à leur surface des récepteurs de haute affinité pour les immunoglobulines E (IgE). En outre, un autre avantage de l'utilisation de mastocytes selon l'invention réside dans la possibilité de déclencher (en particulier de stimuler fortement) l'exocytose (i.e., la libération) des exosomes par différents traitements. Ainsi, il est possible de réguler la production des vésicules par traitement en présence d'un ionophore calcique ou, de manière plus physiologique, par la stimulation des récepteurs de haute affinité pour les IgE. Ces cellules présentent des propriétés particulièrement avantageuses pour la mise en oeuvre de la présente invention, à savoir la présence de vésicules internes de sécrétion, la possibilité de les cultiver et d'induire une exocytose massive. En outre, il a maintenant été montré, comme décrit dans les exemples, que ces cellules peuvent également être modifiées génétiquement de manière stable, ce qui représente une propriété particulièrement avantageuse pour la mise en oeuvre de la présente invention. Plus spécifiquement, les vésicules selon l'invention ont un diamètre de 60 à 80 nm environ, et sont produites à partir de cellules de mastocytes ou dérivées de mastocytes.Mast cells group together a set of cell types derived from spinal precursors, residing, after differentiation, in epithelia such as the skin, lung, intestine or spleen (Smith and Weis, Immunology Today 17 (1996) 60). These cells are essentially characterized by the fact that their cytoplasm is mainly made up of granules which contain histamine, as well as heparin or proteases, and in that they express on their surface receptors of high affinity for immunoglobulins E (IgE). In addition, another advantage of the use of mast cells according to the invention lies in the possibility of triggering (in particular strongly stimulating) the exocytosis (ie, the release) of the exosomes by different treatments. Thus, it is possible to regulate the production of vesicles by treatment in the presence of a calcium ionophore or, more physiologically, by stimulation of receptors of high affinity for IgE. These cells have particularly advantageous properties for the implementation of the present invention, namely the presence of internal secretory vesicles, the possibility of cultivating them and of inducing massive exocytosis. In addition, it has now been shown, as described in the examples, that these cells can also be genetically modified in a stable manner, which represents a particularly advantageous property for the implementation of the present invention. More specifically, the vesicles according to the invention have a diameter of approximately 60 to 80 nm, and are produced from cells of mast cells or derived from mast cells.
Dans un mode préféré, les vésicules membranaires de l'invention sont essentiellement dépourvues de molécules du CMH endogènes. L'absence de molécules endogènes du CMH (c'est-à-dire de molécules du CMH de la cellule productrice des vésicules) peut être mise en évidence au moyen d'anticorps spécifiques, par les techniques classiques. Elle peut également être mise en évidence par la sélectivité des anticorps obtenus par immunisation avec les vésicules. Comme indiqué dans les exemples, les vésicules de l'invention sont, dans un mode particulièrement avantageux, capables d'induire, chez l'animal, une production d'anticorps spécifiques des molécules recombinantes définies exprimées par elles, sans détection d'anticorps dirigés contre les cellules non modifiées génétiquement. Le terme "essentiellement" dépourvu désigne le fait que certaines molécules du CMH peuvent être présentes en quantités très faibles, difficilement détectables par les méthodes classiques, et sans interférence notable sur la spécificité antigénique des vésicules de l'invention.In a preferred embodiment, the membrane vesicles of the invention are essentially devoid of endogenous MHC molecules. The absence of endogenous MHC molecules (that is to say MHC molecules of the vesicle-producing cell) can be demonstrated by means of specific antibodies, by conventional techniques. It can also be demonstrated by the selectivity of the antibodies obtained by immunization with the vesicles. As indicated in the examples, the vesicles of the invention are, in a particularly advantageous mode, capable of inducing, in animals, production of antibodies specific for the defined recombinant molecules expressed by them, without detection of directed antibodies against genetically unmodified cells. The term "essentially" lacking designates the fact that certain MHC molecules can be present in very small quantities, difficult to detect by conventional methods, and without notable interference on the antigenic specificity of the vesicles of the invention.
Des vésicules membranaires particulières selon l'invention sont plus spécifiquement caractérisées par les propriétés suivantes:Specific membrane vesicles according to the invention are more specifically characterized by the following properties:
- elles sont essentiellement dépourvues de molécules du CMH endogènes,- they are essentially devoid of endogenous MHC molecules,
- elles portent une ou des molécules recombinantes de structure définie, par exemple des complexes peptide-CMH recombinants, de composition définie.- They carry one or more recombinant molecules of defined structure, for example recombinant peptide-MHC complexes, of defined composition.
De telles vésicules de l'invention sont avantageusement produites à partir de cellules dérivées de mastocytes, qui sont essentiellement dépourvues de molécules du CMH endogènes. A cet égard, il est connu que les mastocytes accumulent dans leur granules de sécrétion des molécules de classe II du CMH. En particulier, les mastocytes sont capables d'accumuler de manière préférentielle les complexes CMH-II-peptide dans des compartiments intracellulaires multivésiculaires particuliers, les granules de sécrétion (Raposo et al., Mol. Biol. Cell 8 (1997) 2619). Ces cellules, prélevées chez un mammifère, comportent donc des molécules du CMH endogènes. De manière particulièrement avantageuse, on utilise dans le cadre de la présente invention des lignées de cellules dérivées de mastocytes, essentiellement dépourvues de molécules du CMH endogènes. Différentes lignées de cellules mastocytaires ont été décrites dans la littérature. La présente demande montre maintenant que certaines de ces lignées possèdent des niveaux faibles de molécules du CMH, et sont donc particulièrement avantageuses pour la mise en oeuvre de l'invention. A titre illustratif, on peut citer notamment des lignées dérivées des cellules RBL (Rat Basophicil Leukemia), déposées à l'ATCC sous le numéro CRL1378 (Kulczycki et al., J. Exp. Med. 139 (1974) 600), la lignée KU-812 (Butterfield et al, Leukemia Res. 12 (1988) 345), ou encore des cellules d'une lignée de mastocytes immatures humains, telle que la lignée HMC (Nilsson et al., Scand. J. Immunol. 39 (1994) 489). Un exemple particulier de lignée est la lignée RBL - 2H3 (Barsumian et al, Eur. J. Immunol. (1 1 (1 981) 317). Il est entendu que toute autre cellule présentant les propriétés énoncées ci-dessus peut être mise en oeuvre.Such vesicles of the invention are advantageously produced from cells derived from mast cells, which are essentially devoid of endogenous MHC molecules. In this regard, it is known that mast cells accumulate MHC class II molecules in their secretory granules. In particular, mast cells are capable of accumulating preferentially the MHC-II-peptide complexes in particular multivesicular intracellular compartments, the secretory granules (Raposo et al., Mol. Biol. Cell 8 (1997) 2619). These cells, taken from a mammal, therefore contain endogenous MHC molecules. Particularly advantageously, in the context of the present invention, cell lines derived from mast cells are used, essentially devoid of endogenous MHC molecules. Different mast cell lines have been described in the literature. The present application now shows that some of these lines have low levels of MHC molecules, and are therefore particularly advantageous for the implementation of the invention. By way of illustration, mention may in particular be made of lines derived from RBL (Rat Basophicil Leukemia) cells, deposited at ATCC under number CRL1378 (Kulczycki et al., J. Exp. Med. 139 (1974) 600), line KU-812 (Butterfield et al, Leukemia Res. 12 (1988) 345), or cells a line of human immature mast cells, such as the HMC line (Nilsson et al., Scand. J. Immunol. 39 (1994) 489). A particular example of a line is the RBL-2H3 line (Barsumian et al, Eur. J. Immunol. (1 1 (1 981) 317). It is understood that any other cell exhibiting the properties set out above can be brought into use. artwork.
Dans le cadre de la présente invention, l'expression "composition définie" désigne plus particulièrement le fait que les vésicules de l'invention possèdent par exemple une grande spécificité antigénique et d'haplotype. Ainsi, les vésicules décrites dans l'art antérieur expriment généralement des molécules du CMH d'haplotypes divers et inconnus. Au contraire, les vésicules préférées de l'invention expriment des molécules recombinantes dont l'haplotype est prédéterminé de manière précise. Le terme "recombinant" indique que la molécule résulte de l'expression, dans la cellule productrice des vésicules, d'un acide nucléique recombinant codant pour cette molécule. Les vésicules membranaires selon la présente invention sont donc plus préférentiellement produites à partir de cellules, établies en lignées, qui sont modifiées génétiquement pour exprimer des constituants de structure prédéterminée.In the context of the present invention, the expression "defined composition" more particularly designates the fact that the vesicles of the invention have, for example, great antigenic and haplotype specificity. Thus, the vesicles described in the prior art generally express MHC molecules of various and unknown haplotypes. On the contrary, the preferred vesicles of the invention express recombinant molecules whose haplotype is predetermined in a precise manner. The term "recombinant" indicates that the molecule results from the expression, in the vesicle-producing cell, of a recombinant nucleic acid encoding this molecule. The membrane vesicles according to the present invention are therefore more preferably produced from cells, established in lines, which are genetically modified to express constituents of predetermined structure.
Comme indiqué ci-avant, les vésicules de l'invention expriment avantageusement des molécules définies du CMH. Les molécules du CMH humain se regroupent dans deux classes distinctes, les molécules du CMH de classe I et les molécules du CMH de classe II.As indicated above, the vesicles of the invention advantageously express defined molecules of the MHC. Human MHC molecules fall into two distinct classes, MHC class I molecules and MHC class II molecules.
Dans un mode particulier de réalisation, les vésicules selon l'invention expriment une ou plusieurs molécules recombinantes du complexe majeur d'histocompatibilité de classe IL A cet égard, les molécules du CMH humain de classe II sont composées de deux chaînes, une chaîne α et une chaîne β, la chaîne β conférant la spécificité allélique au complexe.In a particular embodiment, the vesicles according to the invention express one or more recombinant molecules of the major histocompatibility complex of class IL In this regard, the molecules of human MHC class II are composed of two chains, an α chain and a β chain, the β chain conferring allelic specificity on the complex.
Dans une variante spécifique, les vésicules selon l'invention expriment plus particulièrement une chaîne α recombinante d'une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II. Dans une autre variante spécifique, les vésicules selon l'invention expriment plus particulièrement une chaîne α et une chaîne β recombinantes d'une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe ILIn a specific variant, the vesicles according to the invention more specifically express a recombinant α chain of a molecule of the major histocompatibility class II complex. In another specific variant, the vesicles according to the invention express more particularly a recombinant α chain and a β chain of a molecule of the major histocompatibility complex of class IL
Différents types de molécules du CMH II humaines ont été identifiés, caractérisés et séquences (voir par exemple Immunogenetics 36 (1992) 135). On peut citer à titre préférentiel les molécules de type DR1 à DR13, notamment DR1, DR2, DR3, DR4, DR5, DR6 et DR7. L'ADN codant pour les DR humains, en particulier les DR1 à 13, peut être aisément isolé à partir de cellules, banques ou plasmides par les techniques classiques de biologie moléculaire. Ces séquences ont notamment été décrites dans Bodmer et al. (Tissue antigens 44 (1994) 1). De préférence, les exosomes selon l'invention expriment donc une molécule du CMH de classe II comprenant une chaîne α et une chaîne β sélectionnées parmi les haplotypes DR1 à DR13, encore plus préférentiellement DR1 à DR7.Different types of human MHC II molecules have been identified, characterized and sequenced (see for example Immunogenetics 36 (1992) 135). Mention may preferably be made of molecules of the DR1 to DR13 type, in particular DR1, DR2, DR3, DR4, DR5, DR6 and DR7. DNA encoding human DRs, particularly DR1-13, can be easily isolated from cells, banks or plasmids by conventional molecular biology techniques. These sequences have in particular been described in Bodmer et al. (Tissue antigens 44 (1994) 1). Preferably, the exosomes according to the invention therefore express a MHC class II molecule comprising an α chain and a β chain selected from haplotypes DR1 to DR13, even more preferably DR1 to DR7.
Dans un exemple spécifique, l'invention concerne toute vésicule membranaire comprenant une chaîne α et/ou β recombinante d'une molécule du CMH-II d'haplotype DR1. Dans un autre mode de réalisation, les vésicules selon l'invention expriment une ou plusieurs molécules recombinantes du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I. Les molécules du CMH classe I sont composées également de deux chaînes, la chaîne α transmembranaire et polymorphique, et la β2-microglobuline, qui est constante et soluble. Chez l'homme, trois locus génétiques codent pour la chaîne α , désignés A, B et C. Dans les molécules de CMH-I classiques, chaque locus A, B et C de la chaîne α est soumis à une variation allélique. Ainsi, on dénote les allèles Al, A2, A3, etc. A10, Bl, B7, B37, B54, etc., CW3, CW6, etc. (voir par exemple Bodmer et ai. précitée et Immunogenetics 36, 1992, précitée).In a specific example, the invention relates to any membrane vesicle comprising a recombinant α and / or β chain of a CMH-II molecule of haplotype DR1. In another embodiment, the vesicles according to the invention express one or more recombinant molecules of the major histocompatibility class I complex. The MHC class I molecules are also composed of two chains, the transmembrane and polymorphic α chain, and β2-microglobulin, which is constant and soluble. In humans, three genetic loci code for the α chain, designated A, B and C. In conventional MHC-I molecules, each locus A, B and C of the α chain is subject to allelic variation. Thus, the alleles A1, A2, A3, etc. are denoted. A10, Bl, B7, B37, B54, etc., CW3, CW6, etc. (see for example Bodmer et al. supra and Immunogenetics 36, 1992, supra).
Préférentiellement, les exosomes de l'invention expriment une chaîne α d'une molécule du CMH-I classique, c'est-à-dire transmembranaire et polymorphique. Encore plus préférentiellement, il s'agit d'une chaîne α d'une molécule du CMH-I d'allèle Al, A2 ou A3.Preferably, the exosomes of the invention express an α chain of a molecule of the conventional MHC-I, that is to say transmembrane and polymorphic. Even more preferably, it is an α chain of a molecule of the MHC-I of allele Al, A2 or A3.
Dans un mode particulier de mise en oeuvre, les exosomes selon l'invention expriment une chaîne α d'une molécule du CMH-I non-classique, c'est-à-dire non- polymoφhique. En effet, par opposition aux CMH-I dits "classiques", soumis à un polymoφhisme important, il existe chez l'homme des molécules du CMH-I "non- classiques", qui sont essentiellement non polymoφhiques. De telles molécules ont par exemple été décrites dans Bendelac et al. (Ann. Rev. Immunol. (1997) 535). Un exemple préféré de CMH-1 non-classique selon l'invention est représenté par la molécule Cd 1.In a particular embodiment, the exosomes according to the invention express an α chain of a non-conventional MHC-I molecule, that is to say non-polymorphic. In fact, in contrast to the so-called "classical" CMH-I, subjected to significant polymorphism, there are "non-classical" CMH-I molecules in humans, which are essentially non-polymorphic. Such molecules have for example been described in Bendelac et al. (Ann. Rev. Immunol. (1997) 535). A preferred example of non-conventional CMH-1 according to the invention is represented by the molecule Cd 1.
Il est entendu que tout autre molécule du CMH-I humain peut être exprimée dans le cadre de la présente invention.It is understood that any other molecule of human MHC-I can be expressed in the context of the present invention.
Dans un exemple spécifique, l'invention concerne donc toute vésicule membranaire comprenant une protéine recombinante d'une molécule du CMH-I. Dans une variante particulière, les vésicules de l'invention comportent plusieurs molécules du CMH de classe I et/ou IL Ainsi, une vésicule avantageuse comporte par exemple 2 molécules du CMH-II d'haplotypes différents, ou plus. Toute autre combinaison de molécules du CMH est bien entendu possible, telle que par exemple des CMH-I et CMH-II.In a specific example, the invention therefore relates to any membrane vesicle comprising a recombinant protein of a CMH-I molecule. In a particular variant, the vesicles of the invention comprise several MHC class I and / or IL molecules. Thus, an advantageous vesicle comprises, for example, 2 MHC-II molecules of different haplotypes, or more. Any other combination of MHC molecules is of course possible, such as for example MHC-I and MHC-II.
Les vésicules de l'invention exprimant un ou plusieurs complexes du CMH définis sont particulièrement avantageuses puisqu'elles permettent de présenter un peptide antigénique donné, dans un contexte MHC défini. A cet égard, dans un mode plus préféré de l'invention, les vésicules membranaires comportent un complexe entre un peptide défini et la molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité.The vesicles of the invention expressing one or more defined MHC complexes are particularly advantageous since they make it possible to present a given antigenic peptide, in a defined MHC context. In this regard, in a more preferred embodiment of the invention, the membrane vesicles comprise a complex between a defined peptide and the recombinant molecule of the major histocompatibility complex.
Les vésicules de l'invention peuvent par ailleurs comporter une ou plusieurs autres molécules d'intérêt, hétérologues, en plus ou à la place des molécules du CMH mentionnées ci-dessus. A cet égard, dans une variante particulière, l'invention concerne des vésicules membranaires produites à partir de cellules de mastocytes ou dérivées de mastocytes, caractérisées en ce qu'elles comportent une ou des molécules hétérologues d'intérêt. Le terme cellule "dérivée" de mastocytes désigne des lignées transformées et/ou immortalisées et/ou obtenues à partir de cellules de mastocytes ou de basophiles et présentant des propriétés de cellules de mastocytes (accumulation de vésicules internes de sécrétion). Le terme "hétérologue" indique que la molécule d'intérêt n'est pas présente, sous cette forme, dans les exosomes de l'invention à l'état naturel.The vesicles of the invention may also contain one or more other molecules of interest, heterologous, in addition to or in place of the MHC molecules mentioned above. In this regard, in a particular variant, the invention relates to membrane vesicles produced from cells of mast cells or derived from mast cells, characterized in that they contain one or more heterologous molecules of interest. The term cell "derived" from mast cells designates transformed and / or immortalized lines and / or obtained from cells of mast cells or basophils and having properties of mast cell cells (accumulation of internal secretory vesicles). The term "heterologous" indicates that the molecule of interest is not present, in this form, in the exosomes of the invention in the natural state.
Les molécules d'intérêt portées par ou contenues dans les exosomes de l'invention peuvent être toute protéine, polypeptide, peptide, acide nucléique, lipide, ainsi que toute substance d'intérêt (de nature chimique, biologique ou synthétique). Ces molécules peuvent être de nature recombinante, et être introduites dans la cellule productrice ou directement dans/sur les exosomes. Des types plus particulièrement préférés de molécules d'intérêt sont notamment des molécules du CMH, des antigènes (entiers ou sous forme de peptides), des ligands de récepteurs, des récepteurs (spécifiques) de ligands, des acides nucléiques, des produits pharmacologiques, des marqueurs ou encore des peptides ou protéines permettant une purification des vésicules. Comme antigène, on peut citer plus particulièrement toute protéine, notamment cytoplasmique, d'origine virale ou tumorale. A titre d'exemples préférés de protéines d'origine virale, on peut citer notamment toute protéine cytoplasmique ou membranaire exprimée par les virus EBV, CMV, VIH, rougeole, hépatite, etc. Il s'agit plus préférentiellement des protéines cytoplasmiques, c'est-à-dire essentiellement invisibles au système immunitaire dans le processus d'infection classique, et donc faiblement immunogènes dans les conditions naturelles ou également de protéines ou fragments de protéines membranaires. A titre d'exemples préférés de protéines d'origine tumorale, on peut citer notamment les protéines p53 (sauvage ou toute forme mutée présente dans une tumeur), MAGE (notamment MAGE 1, MAGE 2, MAGE 3, MAGE 4, MAGE 5 et MAGE 6), MART (notamment MART 1), la GplOO, les protéines ras (p21 sauvage ou mutées), etc. Il est entendu que toute autre protéine d'intérêt peut être exprimée dans ou à la surface des exosomes de l'invention, en suivant l'enseignement de la présente demande. A cet égard, les molécules antigéniques recombinantes peuvent être présentes soit à la surface des vésicules (exposées), soit à l'intérieur des vésicules. En effet, de manière particulièrement suφrenante, les inventeurs ont montré que des vésicules de l'invention contenant, dans leur cytosol, un antigène recombinant (notamment p53) étaient capables d'induire, chez l'animal, une production très élevée d'anticoφs dirigés contre cet antigène.The molecules of interest carried by or contained in the exosomes of the invention can be any protein, polypeptide, peptide, nucleic acid, lipid, as well as any substance of interest (chemical, biological or synthetic in nature). These molecules can be of a recombinant nature, and can be introduced into the producer cell or directly into / on the exosomes. More particularly preferred types of molecules of interest are in particular MHC molecules, antigens (whole or in the form of peptides), receptor ligands, (specific) ligand receptors, nucleic acids, pharmacological products, markers or even peptides or proteins allowing purification of the vesicles. As antigen, there may be mentioned more particularly any protein, in particular cytoplasmic, of viral or tumor origin. As preferred examples of proteins of viral origin, mention may in particular be made of any cytoplasmic or membrane protein expressed by the viruses EBV, CMV, HIV, measles, hepatitis, etc. It is more preferably cytoplasmic proteins, that is to say essentially invisible to the immune system in the process of classical infection, and therefore weakly immunogens under natural conditions or also proteins or fragments of membrane proteins. As preferred examples of proteins of tumor origin, there may be mentioned in particular the proteins p53 (wild or any mutated form present in a tumor), MAGE (in particular MAGE 1, MAGE 2, MAGE 3, MAGE 4, MAGE 5 and MAGE 6), MART (notably MART 1), GplOO, ras proteins (wild or mutated p21), etc. It is understood that any other protein of interest can be expressed in or on the surface of the exosomes of the invention, following the teaching of the present application. In this regard, the recombinant antigenic molecules can be present either on the surface of the (exposed) vesicles, or inside the vesicles. Indeed, in a particularly suanterenant way, the inventors have shown that vesicles of the invention containing, in their cytosol, a recombinant antigen (in particular p53) were capable of inducing, in animals, a very high production of anticoφs directed against this antigen.
Parmi les récepteurs de ligands, on peut citer, de manière générale, tout récepteur de ligand naturel ou issu de manipulations génétiques. En particulier, il peut s'agir de tout récepteur d'hormone, facteur de croissance, lymphokine, facteur trophique, antigène, etc. On peut citer plus particulièrement les récepteurs des interleukines IL1 à IL 15, le récepteur de l'hormone de croissance, ou le récepteur de facteurs de stimulation de colonies de granulocytes et/ou macrophages (G-CSF, GM-CSF, CSF, etc). Un exemple particulier de récepteur de ligand est composé d'un anticoφs simple-chaîne (ScFv), qui permet l'interaction avec un ligand spécifique. Un autre exemple particulièrement avantageux au sens de l'invention est représenté par le récepteur à l'antigène des lymphocytes T (TcR). Des exosomes de l'invention exprimant à leur surface un ou plusieurs TcR définis constituent des outils d'analyse et de diagnostic particulièrement avantageux, comme il sera détaillé plus loin. Comme produit pharmaceutique, on peut citer toute substance active, de nature chimique, telle que par exemple des produits pharmaceutiques préparés par les techniques de chimie conventionnelles. On peut également citer toute protéine, polypeptide ou peptide ayant une activité biologique, tel que par exemple une toxine, une hormone, une cytokine, un facteur de croissance, une enzyme, un suppresseur de tumeur, etc. L'acide nucléique peut être tout ADN ou ARN codant pour une protéine, polypeptide ou peptide pharmacologique tel que mentionné ci-dessus, ainsi que tout autre acide nucléique présentant une propriété particulière (antisens, antigène, promoteur, répresseur, site de liaison d'un facteur transcriptionnel, etc.). Il peut s'agir d'un oligonucléotide, d'une phase codante, d'un chromosome artificiel, etc. Les vésicules de l'invention portant un récepteur de ligand peuvent être utilisées pour la détection de toute interaction de type récepteur-ligand, en particulier de faible affinité, dans tout échantillon biologique, comme il sera expliqué plus en détails dans la suite du texte. D'autre part, de telles vésicules peuvent également être utilisées pour véhiculer les substances d'intérêt (protéine, peptide, nucléique acide, substance chimique, etc.) vers des cellules. Ainsi, les exosomes de l'invention peuvent être utilisés, de manière générale, pour le transport et le transfert de toute molécule dans des cellules, in vitro, ex vivo ou in vivo. L'invention concerne donc toute vésicule telle que décrite ci-avant comprenant une molécule hétérologue d'intérêt, utilisable comme vecteur de transfert de ladite molécule dans une cellule.Mention may generally be made, among ligand receptors, of any natural ligand receptor or one derived from genetic manipulation. In particular, it can be any hormone receptor, growth factor, lymphokine, trophic factor, antigen, etc. Mention may more particularly be made of the IL1 to IL15 interleukin receptors, the growth hormone receptor, or the receptor for factors stimulating granulocyte and / or macrophage colonies (G-CSF, GM-CSF, CSF, etc. ). A particular example of a ligand receptor is composed of a single-chain anticoφs (ScFv), which allows interaction with a specific ligand. Another particularly advantageous example within the meaning of the invention is represented by the T cell antigen receptor (TcR). Exosomes of the invention expressing on their surface one or more defined TcR constitute particularly advantageous analysis and diagnostic tools, as will be detailed below. As pharmaceutical product, mention may be made of any active substance, of a chemical nature, such as for example pharmaceutical products prepared by conventional chemical techniques. Mention may also be made of any protein, polypeptide or peptide having a biological activity, such as for example a toxin, a hormone, a cytokine, a growth factor, an enzyme, a tumor suppressor, etc. The nucleic acid can be any DNA or RNA coding for a pharmacological protein, polypeptide or peptide as mentioned above, as well as any other nucleic acid having a particular property (antisense, antigen, promoter, repressor, binding site). a transcription factor, etc.). It can be an oligonucleotide, a coding phase, an artificial chromosome, etc. The vesicles of the invention carrying a ligand receptor can be used for the detection of any interaction of receptor-ligand type, in particular of low affinity, in any biological sample, as will be explained in more detail below. On the other hand, such vesicles can also be used to transport the substances of interest (protein, peptide, acid nucleic acid, chemical substance, etc.) to cells. Thus, the exosomes of the invention can be used, in general, for the transport and transfer of any molecule in cells, in vitro, ex vivo or in vivo. The invention therefore relates to any vesicle as described above comprising a heterologous molecule of interest, usable as a vector for transferring said molecule into a cell.
Dans un mode plus préféré, les exosomes de l'invention sont utilisés pour le transfert orienté de substances d'intérêt vers des populations cellulaires sélectionnées. Ainsi, il est possible de préparer des vésicules de l'invention comportant une substance d'intérêt (une toxine, une hormone, une cytokine, un acide nucléique recombinant, etc.) et exprimant à sa surface un récepteur de ligand ou un ligand de récepteur, et de mettre en contact lesdites vésicules avec des cellules exprimant le ligand ou le récepteur correspondant. Cette approche permet donc un transfert ciblé et efficace.In a more preferred mode, the exosomes of the invention are used for the oriented transfer of substances of interest to selected cell populations. Thus, it is possible to prepare vesicles of the invention comprising a substance of interest (a toxin, a hormone, a cytokine, a recombinant nucleic acid, etc.) and expressing on its surface a ligand receptor or a ligand of receptor, and bringing said vesicles into contact with cells expressing the ligand or the corresponding receptor. This approach therefore allows a targeted and efficient transfer.
A cet égard, un objet particulier de l'invention réside dans une vésicule telle que définie ci-avant, caractérisée en ce qu'elle exprime un récepteur de ligand et en ce qu'elle comporte une molécule hétérologue d'intérêt.In this regard, a particular object of the invention resides in a vesicle as defined above, characterized in that it expresses a ligand receptor and in that it comprises a heterologous molecule of interest.
Les vésicules de l'invention peuvent en outre comporter un peptide ou une protéine recombinant permettant une purification des vésicules. Ainsi, l'invention décrit en effet la possibilité de modifier génétiquement la composition des exosomes, et donc de leur faire exprimer une molécule "étiquette" particulière, permettant sa purification. En particulier, il est possible d'obtenir un exosome exposant un peptide de structure particulière, qui peut être aisément détecté et capté par une molécule réceptrice. Dans un exemple particulier, un exosome est produit comportant, dans sa structure, une molécule peptidique comprenant le motif His6 (i.e., 6 résidus histidine consécutifs). La présence d'un tel résidu à la surface des exosomes permet leur purification aisée sur support fonctionnalisé avec du nickel. D'autres peptides recombinants de ce type peuvent être utilisés, comme par exemple le tag c-myc, VSV ou HA.The vesicles of the invention may also comprise a peptide or a recombinant protein allowing purification of the vesicles. Thus, the invention indeed describes the possibility of genetically modifying the composition of exosomes, and therefore of making them express a particular “label” molecule, allowing its purification. In particular, it is possible to obtain an exosome exhibiting a peptide of particular structure, which can be easily detected and picked up by a receptor molecule. In a particular example, an exosome is produced comprising, in its structure, a peptide molecule comprising the His6 motif (i.e., 6 consecutive histidine residues). The presence of such a residue on the surface of the exosomes allows their easy purification on a support functionalized with nickel. Other recombinant peptides of this type can be used, such as for example the tag c-myc, VSV or HA.
Enfin, dans une variante particulière, les vésicule selon l'invention comportent en outre un marqueur. Le marqueur peut être de nature différente (enzymatique, fluorescent, radioactif, etc.) et présent dans la vésicule ou à sa surface. Un marquage préféré est non- radioactif, comme par exemple un marquage fluorescent. Plus préférentiellement, le marquage utilisé est un fluorochrome ou une enzyme à substrat chromogénique. Le marquage peut être réalisé directement sur la cellule productrice, ou bien sur les exosomes produits.Finally, in a particular variant, the vesicles according to the invention further comprise a marker. The marker may be of a different nature (enzymatic, fluorescent, radioactive, etc.) and present in the vesicle or on its surface. A preferred labeling is non-radioactive, such as for example a fluorescent labeling. More preferably, the labeling used is a fluorochrome or an enzyme with a chromogenic substrate. The labeling can be carried out directly on the producer cell, or else on the exosomes produced.
L'invention concerne également toute composition comprenant une ou plusieurs vésicules membranaires telles que définies ci-dessus. Les compositions de l'invention peuvent en outre comprendre une pluralité de vésicules membranaires telles que définies ci-dessus, portant des molécules recombinantes différentes. En particulier, une composition selon l'invention peut comprendre des vésicules membranaires telles que définies ci-dessus, portant des molécules recombinantes du CMH d'haplotypes différents en association avec un même peptide antigénique. Il peut s'agir également de compositions comprenant des vésicules membranaires telles que définies ci-dessus, portant des molécules recombinantes du CMH d'un même haplotype, associées à différents peptides antigéniques, par exemple. D'autres combinaisons de vésicules selon l'inventîon sont bien entendu possibles. Les compositions de l'invention comprennent généralement un véhicule tel qu'une solution tampon, saline, physiologique, etc., permettant de préserver la structure des vésicules. Elles peuvent en outre comprendre tout agent stabilisant, tensio-actif, etc., de préférence compatible avec un usage biologique (in vitro ou in vivo). Ces compositions peuvent être conditionnées dans tout dispositif approprié, tel que tube, flacon, ampoule, flasque, poche, etc, et stockées à 4°C ou à -20°C, par exemple. Des compositions typiques selon l'invention comprennent de 5 à 5OOμg d'exosomes, par exemple de 5 à 200 μg.The invention also relates to any composition comprising one or more membrane vesicles as defined above. The compositions of the invention can also comprise a plurality of membrane vesicles as defined above, carrying different recombinant molecules. In particular, a composition according to the invention may comprise membrane vesicles as defined above, carrying recombinant MHC molecules of different haplotypes in association with the same antigenic peptide. They may also be compositions comprising membrane vesicles as defined above, carrying recombinant MHC molecules of the same haplotype, associated with different antigenic peptides, for example. Other combinations of vesicles according to the invention are of course possible. The compositions of the invention generally comprise a vehicle such as a buffer, saline, physiological solution, etc., making it possible to preserve the structure of the vesicles. They may also include any stabilizing agent, surfactant, etc., preferably compatible with biological use (in vitro or in vivo). These compositions can be packaged in any suitable device, such as tube, bottle, vial, flask, pouch, etc., and stored at 4 ° C or at -20 ° C, for example. Typical compositions according to the invention comprise from 5 to 5OOμg of exosomes, for example from 5 to 200 μg.
Les vésicules de l'invention sont obtenues à partir de cellules génétiquement modifiées. Comme indiqué plus haut, la présente invention résulte en effet de la mise en évidence qu'il est possible d'introduire dans certaines cellules, par voie génétique, des molécules recombinantes, et que ces molécules sont ensuite exprimées de manière fonctionnelle et dense dans les exosomes.The vesicles of the invention are obtained from genetically modified cells. As indicated above, the present invention in fact results from the demonstration that it is possible to introduce recombinant molecules into certain cells, by genetic means, and that these molecules are then expressed in a functional and dense manner in the exosomes.
Pour la production des vésicules de l'invention portant des molécules recombinantes de composition déterminée, un première étape consiste donc à introduire, dans une cellule productrice de vésicules, telle que définie ci-dessus, les constructions génétiques permettant l'expression de la (ou des) molécule(s) recombinantes sélectionnée(s).For the production of the vesicles of the invention carrying recombinant molecules of determined composition, a first step therefore consists in introducing, into a vesicle-producing cell, as defined above, the genetic constructions allowing the expression of the (or selected recombinant molecule (s).
Les constructions génétiques utilisées pour la production des cellules peuvent comprendre, de manière générale, une région codante placée sous le contrôle d'un promoteur fonctionnel dans la cellule utilisée (cassette d'expression). Généralement, le promoteur utilisé est donc un promoteur fonctionnel dans les cellules mammifères. Il peut s'agir d'un promoteur viral, cellulaire ou bactérien, par exemple. Il peut s'agir d'un promoteur constitutif ou régulé, de préférence permettant une expression à des niveaux élevés de protéine dans la cellule. Parmi les promoteurs utilisables, on peut citer à titre d'exemple le promoteur précoce immédiat du cytomégalovirus (CMV), le promoteur du SV40, le promoteur du gène de la thymidine kinase, notamment HSV-1 TK, le promoteur du LTR d'un rétro virus, notamment LTR- RSV, ou encore un promoteur endogène fort des cellules de mastocytes. Un mode de réalisation particulièrement préféré comprend l'utilisation du promoteur SRα, tel que décrit plus en détails dans les exemples.The genetic constructs used for the production of cells can generally comprise a coding region placed under the control of a promoter functional in the cell used (expression cassette). Generally, the promoter used is therefore a promoter functional in mammalian cells. It can be a viral, cellular or bacterial promoter, for example. It can be a constitutive or regulated promoter, preferably allowing expression at high levels of protein in the cell. Among the promoters which can be used, there may be mentioned by way of example the immediate early promoter of the cytomegalovirus (CMV), the promoter of SV40, the promoter of the thymidine kinase gene, in particular HSV-1 TK, the promoter of the LTR of a retro virus, in particular LTR-RSV, or a strong endogenous promoter of mast cell cells. A particularly preferred embodiment comprises the use of the SRα promoter, as described in more detail in the examples.
La région codante utilisée est généralement composée d'un ADN, complémentaire, génomique ou synthétique (par exemple modifié pour comporter certains introns ou pour avoir un usage de codons préférentiel). Plus généralement, il s'agit d'un ADNc. Cet acide nucléique peut être obtenu par toutes les techniques connues de la biologie moléculaire, et notamment par criblage de banque, amplification, synthèse, coupures et ligatures enzymatiques, etc.The coding region used is generally composed of complementary, genomic or synthetic DNA (for example modified to contain certain introns or to have a preferential use of codons). More generally, it is a cDNA. This nucleic acid can be obtained by all the techniques known in molecular biology, and in particular by bank screening, amplification, synthesis, cleavages and enzymatic ligations, etc.
Selon le type de région codante utilisée, certaines modifications peuvent par ailleurs être apportées à la construction. Ainsi, il peut être particulièrement avantageux dans certains cas d'introduire dans la région codante une séquence de signalisation, permettant d'adresser le produit d'expression dans un compartiment particulier de la cellule, en particulier vers un compartiment membranaire (interne, plasmique, etc.). Ce signal d'adressage peut être positionné en amont (5'), en aval (3') ou à l'intérieur de la région codante. Préférentiellement, le signal d'adressage est positionné en 3' de la région codante, plus particulièrement dans sa région cytoplasmique, et en phase de lecture avec la région codante. L'emploi d'un signal d'adressage peut être particulièrement utile pour favoriser l'accumulation du produit d'expression dans ou à la surface d'un compartiment intracellulaire donné, notamment dans ou à la surface des vésicules de sécrétion. Ce mode de mise en oeuvre est particulièrement adapté à l'expression d'une molécule telle qu'un peptide étiquette, un antigène, une molécule du CMH-I ou encore un ligand de récepteur. En revanche, de manière particulièrement avantageuse, la présente demande montre que des molécules du CMH-II humaines peuvent être exprimées directement, sans ajout de signal particulier, dans des vésicules sécrétrices de cellules de mastocytes, même xénogéniques.Depending on the type of coding region used, certain modifications may also be made to the construction. Thus, it may be particularly advantageous in certain cases to introduce into the coding region a signaling sequence, making it possible to address the expression product in a particular compartment of the cell, in particular towards a membrane compartment (internal, plasma, etc.). This addressing signal can be positioned upstream (5 '), downstream (3') or inside the coding region. Preferably, the addressing signal is positioned 3 'to the coding region, more particularly in its cytoplasmic region, and in reading phase with the coding region. The use of an addressing signal can be particularly useful for promoting the accumulation of the expression product in or on the surface of a given intracellular compartment, in particular in or on the surface of the secretory vesicles. This embodiment is particularly suitable for the expression of a molecule such as a tag peptide, an antigen, a molecule of MHC-I or even a receptor ligand. On the other hand, in a particularly advantageous manner, the present application shows that human MHC-II molecules can be expressed directly, without the addition of a particular signal, in vesicles which secrete mast cell cells, even xenogenic cells.
Pour la mise en oeuvre de la présente invention, il est possible en particulier d'utiliser comme signal d'adressage un fragment d'acide nucléique ayant la séquence d'une partie des gènes suivants : Lampl, CD63, LIMPII, Cdlc, FcγR. Ces gènes comportent en effet des régions codant pour des signaux d'adressage de la protéine vers les compartiments de l'endosome des cellules (Sandoval et Bakke, Trends in Cell Biol. 4 (1994) 292). Un signal d'adressage utilisable dans la présente invention répond par exemple à la formule G-Y-X-X-I, dans laquelle X représente tout résidu d'acide aminé. Un signal d'adressage particulièrement adapté à la présente invention est composé du peptide signal de la protéine LAMP1 de séquence SHAGYQTI. Un autre type de signal permettant l'adressage vers les compartiments membranaires, comprend tout ou une partie d'une région transmembranaire de protéine. L'adressage du produit d'expression vers les compartiments cellulaires permettant la présence de ce produit dans les exosomes peut également être réalisé en fusionnant la région codante à tout ou partie d'une région codant une protéine membranaire ou transmembranaire, notamment une protéine membranaire ou trans-membranaire exprimée dans les exosomes. Dans ce contexte, un mode particulier de réalisation de l'invention comprend l'introduction d'un produit recombinant dans un exosome par expression de ce produit dans la cellule productrice, sous forme d'une fusion avec une protéine membranaire ou trans-membranaire. Un exemple particulier de telle protéine est par exemple la protéine recombinante du CMH introduite dans la cellule productrice, notamment une chaîne beta, de préférence une chaîne béta du CMH de classe IL Ainsi, les résultats présentés dans les exemples montrent qu'une telle fusion permet d'accumuler efficacement tout polypeptide d'intérêt dans un exosome, sans altérer ses propriétés ni celles de la molécule du CMH. Cet aspect de la présente invention constitue un nouveau concept de vectorisation de produits recombinants dans un exosome, et peut être appliqué à tout produit recombinant, introduit dans tout type d' exosome. A cet égard, l'invention concerne donc tout exosome comprenant une molécule recombinante de fusion entre un polypeptide d'intérêt et un signal d'adressage. Il peut s'agir d'un exosome produit à partir d'une cellule de mastocyte, dendritique, tumorale ou également d'un lymphocyte B, par exemple. Le polypeptide d'intérêt peut être un antigène (ou fragment d'antigène) ou tout autre produit biologique d'intérêt. Le signal d'adressage peut être tout peptide, polypeptide ou protéine ayant la propriété de diriger le produit de fusion vers un compartiment membranaire, notamment intracellulaire, tel que défini ci-avant. Il s'agit avantageusement d'une chaîne d'une molécule du CMH.For the implementation of the present invention, it is in particular possible to use as an addressing signal a nucleic acid fragment having the sequence of a part of the following genes: Lampl, CD63, LIMPII, Cdlc, FcγR. These genes in fact comprise regions coding for signals for addressing the protein towards the compartments of the endosome of the cells (Sandoval and Bakke, Trends in Cell Biol. 4 (1994) 292). An addressing signal usable in the present invention corresponds for example to the formula GYXXI, in which X represents any amino acid residue. An addressing signal which is particularly suitable for the present invention is composed of the signal peptide of the protein LAMP1 of sequence SHAGYQTI. Another type of signal allowing the addressing towards the membrane compartments, includes all or part of a transmembrane region of protein. The addressing of the expression product towards the cellular compartments allowing the presence of this product in the exosomes can also be achieved by fusing the coding region to all or part of a region coding a membrane or transmembrane protein, in particular a membrane protein or trans-membrane expressed in exosomes. In this context, a particular embodiment of the invention comprises the introduction of a recombinant product into an exosome by expression of this product in the producer cell, in the form of a fusion with a membrane or trans-membrane protein. A particular example of such a protein is, for example, the recombinant MHC protein introduced into the producer cell, in particular a beta chain, preferably a MHC beta chain of class IL. Thus, the results presented in the examples show that such a fusion allows efficiently accumulate any polypeptide of interest in an exosome, without altering its properties or those of the MHC molecule. This aspect of the present invention constitutes a new concept of vectorization of recombinant products in an exosome, and can be applied to any recombinant product, introduced into any type of exosome. In this regard, the invention therefore relates to any exosome comprising a recombinant molecule of fusion between a polypeptide of interest and an addressing signal. It can be an exosome produced from a mast cell, dendritic cell, tumor cell or also a B lymphocyte, for example. The polypeptide of interest can be an antigen (or fragment of antigen) or any other biological product of interest. The addressing signal can be any peptide, polypeptide or protein having the property of directing the fusion product towards a membrane compartment, in particular intracellular, as defined above. It is advantageously a chain of a molecule of the MHC.
Dans un mode particulier de l'invention, ces vésicules sont produites par introduction dans la cellule productrice d'un acide nucléique chimère, codant une protéine de fusion comprenant le produit recombinant lié à l'extrémité C-terminale d'une chaîne béta d'une molécule du CMH, de préférence du CMH de classe ILIn a particular embodiment of the invention, these vesicles are produced by introduction into the producer cell of a chimeric nucleic acid, coding for a fusion protein comprising the recombinant product linked to the C-terminal end of a beta chain of a MHC molecule, preferably MHC class IL
Dans les constructions utilisées, la région codante est liée de manière fonctionnelle au promoteur, de manière à permettre son expression dans les cellules. Par ailleurs, les constructions de l'invention peuvent avantageusement comprendre une région, placée en 3' de la région codante, qui spécifie un signal de fin de transcription (région polyA par exemple).In the constructs used, the coding region is operably linked to the promoter, so as to allow its expression in cells. Furthermore, the constructs of the invention may advantageously comprise a region, placed 3 ′ from the coding region, which specifies an end of transcription signal (polyA region for example).
Les cassettes d'expression selon l'invention font avantageusement partie d'un vecteur, de type plasmidique, viral, épisomal, chromosome artificiel, etc. A cet égard, un tel vecteur comprend avantageusement un système permettant la sélection des cellules le contenant. En particulier, les vecteurs comprennent avantageusement un gène codant pour un produit conférant une résistance à un agent, par exemple à un antibiotique (ampicilline, hygromycine, généticine, néomycine, zéocine, etc.). Dans un mode particulier de mise en oeuvre, chaque vecteur comporte une seule cassette d'expression telle que décrite ci-avant. Dans ce mode de réalisation, les cellules sont donc modifiées par introduction de plusieurs vecteurs, lorsque plusieurs molécules sont à exprimer dans les vésicules (par exemple une chaîne α et une chaîne β de CMH-II). Dans ce mode de réalisation chaque type de vecteur utilisé comprend avantageusement un système de sélection différent, permettant de sélectionner aisément de multiples transfectants. Dans un autre mode de réalisation, un vecteur peut comprendre plusieurs cassettes d'expression telles que définies ci-avant, par exemple l'une codant une chaîne α et l'autre, une chaîne β de CMH-II.The expression cassettes according to the invention advantageously form part of a vector, of plasmid, viral, episomal type, artificial chromosome, etc. In this regard, such a vector advantageously comprises a system allowing the selection of the cells containing it. In particular, the vectors advantageously comprise a gene coding for a product conferring resistance to an agent, for example to an antibiotic (ampicillin, hygromycin, geneticin, neomycin, zeocin, etc.). In a particular embodiment, each vector comprises a single expression cassette as described above. In this embodiment, the cells are therefore modified by the introduction of several vectors, when several molecules are to be expressed in the vesicles (for example an α chain and a β chain of MHC-II). In this embodiment, each type of vector used advantageously comprises a different selection system, making it possible to easily select multiple transfectants. In another embodiment, a vector may comprise several expression cassettes as defined above, for example one encoding an α chain and the other, a β chain of MHC-II.
Les vecteurs utilisés sont préférentiellement de type plasmidique, et comportent par exemple une origine de réplication bactérienne permettant leur manipulation et leur production aisées in vitro. De tels vecteurs peuvent notamment être construits à partir de plasmides de type pBR322, pUC, pBS, pSR, etc.The vectors used are preferably of the plasmid type, and comprise for example an origin of bacterial replication allowing their easy manipulation and production in vitro. Such vectors can in particular be constructed from plasmids of the pBR322, pUC, pBS, pSR, etc. type.
Pour la production d'exosomes selon l'invention, des cellules modifiées génétiquement sont donc mises en oeuvre, exprimant les molécules sélectionnées. Ces cellules modifiées génétiquement sont préparées par introduction, dans des cellules choisies comme défini ci-dessus, des constructions génétiques définies ci-avant.For the production of exosomes according to the invention, genetically modified cells are therefore used, expressing the selected molecules. These genetically modified cells are prepared by introducing, into cells chosen as defined above, the genetic constructs defined above.
L'introduction des constructions génétiques peut être réalisée de différentes façons, essentiellement selon le type de cellule utilisé. Ainsi, le transfert des acides nucléiques peut être réalisé par toute technique connue telle que électroporation, précipitation au phosphate de calcium, agent chimique (peptide cationique, polymères, lipides, etc.), balistique, etc. Dans le cas de vecteurs viraux, le transfert est généralement obtenu par simple infection des cellules. Les quantités de vecteur utilisées peuvent par ailleurs être adaptées par l'homme du métier en fonction du type de transfert et des cellules utilisées. A cet égard, une méthode particulièrement efficace pour l'introduction des acides nucléiques dans les mastocytes comprend l'électroporation des vecteurs. D'autre part, lorsque plusieurs constructions (vecteurs) doivent être introduites dans les cellules, celles-ci peuvent être transférées simultanément ou de manière séquentielle.The introduction of genetic constructs can be carried out in different ways, essentially depending on the type of cell used. Thus, the transfer of nucleic acids can be carried out by any known technique such as electroporation, precipitation with calcium phosphate, chemical agent (cationic peptide, polymers, lipids, etc.), ballistics, etc. In the case of viral vectors, transfer is generally obtained by simple infection of cells. The amounts of vector used can moreover be adapted by a person skilled in the art according to the type of transfer and the cells used. In this regard, a particularly effective method for introducing nucleic acids into mast cells includes electroporation of the vectors. On the other hand, when several constructs (vectors) have to be introduced into the cells, these can be transferred simultaneously or sequentially.
Après transfert, les cellules ayant effectivement incoφoré les acides nucléiques sont sélectionnées et clonées sur la base de leur résistance à un composé (e.g., antibiotique) grâce au gène de résistance présent dans l'ADN ayant été transféré. Ces cellules peuvent être utilisées extemporanément pour la production d'exosomes de l'invention, ou bien être stockées en vue d'une utilisation ultérieure. A cet égard, les cellules peuvent être conservées à 4°C dans un milieu de conditionnement usuel pendant une période suffisante pour permettre différents lots de production d'exosomes. Les cellules peuvent également être conservées sous forme congelée (par exemple dans l'azote), en vue d'utilisations ultérieures. A cet égard, il est ainsi possible selon la présente invention de constituer des banques de cellules productrices d'exosomes ayant des propriétés particulières. En particulier, il est possible selon l'invention de constituer des banques de cellules exprimant les principaux types HLA des molécules de classe II du CMH. De ce fait, il est alors possible, selon les applications envisagées et selon le type HLA du sujet, de choisir dans la banque les cellules productrices des molécules du CMH correspondant, sans devoir reconstruire ces cellules au cas par cas.After transfer, the cells that have effectively incorporated the nucleic acids are selected and cloned on the basis of their resistance to a compound (e.g., antibiotic) using the resistance gene present in the DNA that has been transferred. These cells can be used extemporaneously for the production of exosomes of the invention, or else be stored for later use. In this regard, the cells can be stored at 4 ° C. in a usual conditioning medium for a period sufficient to allow different batches of exosome production. The cells can also be stored in frozen form (for example in nitrogen), for later use. In this regard, it is thus possible according to the present invention to constitute banks of cells producing exosomes having particular properties. In particular, it is possible according to the invention to constitute banks of cells expressing the main HLA types of MHC class II molecules. Therefore, it is then possible, according to the applications envisaged and according to the HLA type of the subject, to choose from the bank the cells producing the corresponding MHC molecules, without having to reconstruct these cells on a case-by-case basis.
A cet égard, un objet particulier de l'invention réside dans une cellule productrice d'exosomes telle que définie ci-avant, en particulier une cellule de mastocyte, caractérisée en ce qu'elle comporte un acide nucléique recombinant codant pour une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité. L'invention concerne aussi toute cellule productrice d'exosomes telle que définie ci-avant, en particulier une cellule de mastocyte, caractérisée en ce qu'elle comporte un acide nucléique recombinant codant pour une chaîne invariante li, notamment modifiée pour comprendre un peptide antigénique à la place de la région CLIP, ou pour un peptide permettant la purification de l'exosome.In this regard, a particular object of the invention resides in an exosome-producing cell as defined above, in particular a mast cell, characterized in that it comprises a recombinant nucleic acid encoding a molecule of the complex major histocompatibility. The invention also relates to any cell producing exosomes as defined above, in particular a mast cell, characterized in that it comprises a recombinant nucleic acid coding for an invariant chain li, in particular modified to include an antigenic peptide in place of the CLIP region, or for a peptide allowing the purification of the exosome.
Plus particulièrement, il s'agit d'une cellule mammifère, notamment d'origine animale, en particulier de rongeur. Il peut également s'agir d'une cellule d'origine humaine. Dans un mode plus particulier, il s'agit d'une lignée cellulaire dérivée d'un mastocyte, telle que notamment une lignée mastocytaire d'une leucémie à basophile. A titre d'exemple particulier, on peut citer les cellules de la lignée RBL, notamment RBL- 2H3, les cellules de la lignée KU-812 ou HMC-1.More particularly, it is a mammalian cell, in particular of animal origin, in particular a rodent. It can also be a cell of human origin. In a more particular mode, it is a cell line derived from a mast cell, such as in particular a mast cell line of basophilic leukemia. AT As a specific example, mention may be made of cells of the RBL line, in particular RBL-2H3, cells of the KU-812 or HMC-1 line.
Préférentiellement, l'acide nucléique recombinant code pour une chaîne α et/ou β d'une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II et/ou pour une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I. Dans un autre mode de réalisation, la cellule comprend plusieurs acides nucléiques codant respectivement pour une chaîne α et une chaîne β d'une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe ILPreferably, the recombinant nucleic acid codes for an α and / or β chain of a molecule of the major histocompatibility complex of class II and / or for a molecule of the major histocompatibility complex of class I. In another mode of embodiment, the cell comprises several nucleic acids coding respectively for an α chain and a β chain of a molecule of the major histocompatibility complex of class IL
La présente invention permet de produire, de manière simple et reproductible, des quantités importantes d'exosomes de composition connue. Pour la production des exosomes, les cellules modifiées génétiquement décrites ci-dessus sont cultivées dans un milieu approprié, et les exosomes sont récupérés.The present invention makes it possible to produce, in a simple and reproducible manner, large quantities of exosomes of known composition. For the production of exosomes, the genetically modified cells described above are cultured in an appropriate medium, and the exosomes are recovered.
Un objet particulier de l'invention réside ainsi dans un procédé de production d'un exosome comportant une molécule recombinante définie, comprenant les étapes suivantes: a) la culture d'une cellule de mastocyte ou dérivée de mastocyte comportant un acide nucléique recombinant codant pour ladite molécule recombinante définie, c) la récupération des exosomes produits par lesdites cellules, ces exosomes comprenant ladite molécule recombinante définie. Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape intermédiaire b) au cours de laquelle les cellules sont stimulées pour induire et/ou augmenter la sécrétion des exosomes.A particular object of the invention thus resides in a process for the production of an exosome comprising a defined recombinant molecule, comprising the following steps: a) the culture of a mast cell or mast cell derivative comprising a recombinant nucleic acid encoding said defined recombinant molecule, c) recovering the exosomes produced by said cells, these exosomes comprising said defined recombinant molecule. Advantageously, the method according to the invention further comprises an intermediate step b) during which the cells are stimulated to induce and / or increase the secretion of exosomes.
D'autre part, le procédé de l'invention permet la production de vésicules dans lesquelles la molécule recombinante définie est exposée à l'extérieur de l'exosome, ou est incluse, en partie ou en totalité, dans la fraction cytosolique de l'exosome.On the other hand, the method of the invention allows the production of vesicles in which the defined recombinant molecule is exposed outside the exosome, or is included, in part or in whole, in the cytosolic fraction of the exosome.
Comme indiqué ci-avant, dans le procédé de l'invention, la molécule recombinante peut être, par exemple, une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité, une molécule antigénique, un ligand de récepteur, un récepteur de ligand ou un peptide de purification, ou tout autre polypeptide d'intérêt. En outre, comme expliqué ci-avant, dans certains modes de réalisation, l'acide nucléique utilisé dans le procédé comprend en outre une région codant pour un signal d'adressage vers les compartiments membranaires, notamment les vésicules internes de sécrétion, du mastocyte.As indicated above, in the process of the invention, the recombinant molecule can be, for example, a molecule of the major histocompatibility complex, an antigenic molecule, a receptor ligand, a ligand receptor or a purification peptide , or any other polypeptide of interest. In addition, as explained above, in certain embodiments, the nucleic acid used in the method further comprises a region coding for an address signal to the membrane compartments, in particular the internal secretory vesicles, of the mast cell.
Un autre objet particulier de l'invention réside dans un procédé de production d'une vésicule membranaire, comprenant - la culture d'une cellule productrice d'exosomes, comprenant un acide nucléique recombinant codant pour une molécule recombinante du CMH, en particulier de classe I ou II, notamment humaine, etAnother particular object of the invention resides in a process for producing a membrane vesicle, comprising the culture of an exosome-producing cell, comprising a recombinant nucleic acid coding for a recombinant MHC molecule, in particular of class I or II, in particular human, and
- la récupération des exosomes produits, le cas échéant après stimulation de l'exocytose.- recovery of the exosomes produced, if necessary after stimulation of the exocytosis.
A cet égard, l'invention concerne également un procédé de préparation d'un exosome comportant un complexe peptide-CMH de composition définie, caractérisé en ce qu'il comprend:In this regard, the invention also relates to a process for the preparation of an exosome comprising a peptide-MHC complex of defined composition, characterized in that it comprises:
- la culture d'une cellule productrice d'exosomes comportant un ou plusieurs acides nucléiques recombinants codant pour une molécule recombinante définie du CMH,the culture of an exosome-producing cell comprising one or more recombinant nucleic acids coding for a defined recombinant molecule of the MHC,
- la stimulation des cellules pour induire une libération des exosomes,- stimulation of cells to induce release of exosomes,
- la récupération des exosomes produits par lesdites cellules, ces exosomes exprimant à leur surface ladite molécule recombinante définie du CMH, et,recovering the exosomes produced by said cells, these exosomes expressing on their surface said defined recombinant molecule of the MHC, and,
- la mise en contact des exosomes avec le ou les peptides. Pour la mise en oeuvre de l'invention, le ou les peptides utilisés peuvent être des peptides de synthèse, des mélanges de peptides, des extraits cellulaires, par exemple un mélange de peptides extrait de cellules tumorales. Le ou les peptides peuvent être sous forme isolée, ou purifiée ou, comme indiqué cidessus, de mélange. Par ailleurs, après mise en contact des exosomes avec les peptides, les exosomes peuvent être isolés ou purifiés selon les méthodes conventionnelles.- bringing the exosomes into contact with the peptide (s). For the implementation of the invention, the peptide or peptides used can be synthetic peptides, mixtures of peptides, cellular extracts, for example a mixture of peptides extracted from tumor cells. The peptide (s) can be in isolated form, or purified or, as indicated above, in a mixture. Furthermore, after contacting the exosomes with the peptides, the exosomes can be isolated or purified according to conventional methods.
Dans une autre variante, l'invention concerne un procédé de préparation d'un exosome comportant un complexe peptide-CMH de composition définie, caractérisé en ce qu'il comprend:In another variant, the invention relates to a process for the preparation of an exosome comprising a peptide-MHC complex of defined composition, characterized in that it comprises:
- la culture d'une cellule productrice d'exosomes comportant un ou plusieurs acides nucléiques recombinants codant pour une molécule recombinante définie du CMH et un acide nucléique comprenant une région codant pour un peptide recombinant défini,the culture of an exosome-producing cell comprising one or more recombinant nucleic acids coding for a defined recombinant molecule of the MHC and a nucleic acid comprising a region coding for a defined recombinant peptide,
- la stimulation des cellules pour induire une libération des exosomes,- stimulation of cells to induce release of exosomes,
- la récupération des exosomes produits par lesdites cellules, ces exosomes exprimant à leur surface ladite molécule recombinante définie du CMH associée audit peptide recombinant.- the recovery of exosomes produced by said cells, these exosomes expressing on their surface said defined recombinant molecule of the MHC associated with said recombinant peptide.
Plus particulièrement, dans ce procédé, l'acide nucléique comprenant une région codant pour le peptide recombinant code pour un dérivé de la chaîne invariante li, dans laquelle la région CLIP a été délétée et substituée par ledit peptide. Ce mode de réalisation assure une grande spécificité dans la formation du complexe peptide-CMH. Dans une autre variante, l'acide nucléique comprend une région codant pour le peptide et une région d'adressage vers les compartiments intracellulaires. En outre, l'acide nucléique peut comprendre plusieurs régions codant pour un même ou pour des peptides antigéniques différents. Préférentiellement, les cellules productrices utilisées dans le procédé sont des cellules de mastocyte ou dérivées de mastocyte. Dans ce mode de réalisation, la stimulation des cellules pour induire une libération des exosomes est préférentiellement réalisée au moyen d'un ou plusieurs ionophores calciques, ou par des IgE.More particularly, in this method, the nucleic acid comprising a region coding for the recombinant peptide codes for a derivative of the invariant chain li, in which the CLIP region has been deleted and substituted by said peptide. This embodiment ensures great specificity in the formation of the peptide-MHC complex. In another variant, the nucleic acid comprises a region coding for the peptide and a region targeting to the intracellular compartments. In addition, the nucleic acid can comprise several regions coding for the same or for different antigenic peptides. Preferably, the producer cells used in the process are mast cell or mast cell derived cells. In this embodiment, the stimulation of the cells to induce a release of the exosomes is preferably carried out by means of one or more calcium ionophores, or by IgE.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, les cellules productrices utilisées dans le procédé sont essentiellement dépourvues de molécules du CMH endogène.In a particularly preferred embodiment, the producer cells used in the process are essentially devoid of endogenous MHC molecules.
Un autre objet de l'invention concerne un procédé de modification de la composition d'un exosome, comprenantAnother subject of the invention relates to a process for modifying the composition of an exosome, comprising
- l'introduction dans une cellule productrice d'exosomes d'un acide nucléique codant pour une molécule définie, liée à un signal d'adressage dans les compartiments membranaires, etthe introduction into a producer cell of exosomes of a nucleic acid coding for a defined molecule, linked to an addressing signal in the membrane compartments, and
- la production d'exosomes à partir de ladite cellule.- the production of exosomes from said cell.
Ce procédé permet avantageusement de produire des exosomes exprimant des molécules recombinantes définies et variées. Les exosomes de l'invention peuvent être utilisés dans de nombreuses applications, telles que par exemple comme outils d'analyse, de diagnostique, thérapeutique ou expérimental. Ainsi, ils peuvent être utilisés pour l'analyse de la réponse T antigène spécifique ; pour l'étude des interactions récepteur/ligand de faible affinité où une multimérisation des différents partenaires est nécessaire afin d'augmenter l'avidité de ces complexes moléculaires, dépassant ainsi le champs des applications immunologiques ; sur le plan diagnostique ou thérapeutique, ainsi que pour la production d'anticoφs particuliers, notamment d'anticoφs restreints au MHC. Ces différentes applications et d'autres sont illustrées ci-après.This process advantageously makes it possible to produce exosomes expressing defined and varied recombinant molecules. The exosomes of the invention can be used in numerous applications, such as for example as analysis, diagnostic, therapeutic or experimental tools. Thus, they can be used for analysis of the specific antigen T response; for the study of receptor / ligand interactions with low affinity where multimerization of the different partners is necessary in order to increase the avidity of these molecular complexes, thus exceeding the scope of immunological applications; on the diagnostic or therapeutic level, as well as for the production of specific anticoφs, in particular anticoφs restricted to MHC. These different applications and others are illustrated below.
a) Utilisation pour la production d'anticoφsa) Use for the production of anticoφs
L'une des premières applications des exosomes de l'invention réside dans la production d'anticoφs. En effet, en raison de la composition définie des exosomes de l'invention, il est possible de produire des anticoφs de spécificité déterminée. En outre, comme le montrent les exemples, les exosomes de l'invention ont des propriétés immunogènes très fortes, notamment en raison de la densité élevée des complexes CMH-peptide à leur surface, de leur fonctionnalité, et de leur présentation efficace au système immunitaire.One of the first applications of the exosomes of the invention lies in the production of anticoφs. Indeed, due to the defined composition of the exosomes of the invention, it is possible to produce anticoφs of specific specificity. In addition, as the examples show, the exosomes of the invention have very strong immunogenic properties, in particular due to the high density of the complexes. MHC-peptide on their surface, their functionality, and their effective presentation to the immune system.
Les anticoφs ainsi produits peuvent être des polyclonaux ou des monoclonaux. Ils peuvent être préparés par les techniques classiques de l'immunologie, comprenant l'immunisation d'animaux, et le prélèvement des sérums (anticoφs polygonaux) et/ou la fusion des lymphocytes spléniques avec des cellules de myélomes non productrices d'immunoglobulines (pour générer des hybridomes producteurs de monoclonaux).The anticoφs thus produced can be polyclonal or monoclonal. They can be prepared by conventional immunology techniques, including the immunization of animals, and the collection of sera (polygonal antico )s) and / or the fusion of spleen lymphocytes with myeloma cells which do not produce immunoglobulins (for generate hybridomas producing monoclonals).
Un autre objet de l'invention concerne donc des anticoφs ou fragments d'anticoφs produits par immunisation avec des exosomes tels que décrits ci-avant. Les fragments d'anticoφs peuvent être par exemple des Fab, (Fab')2 , ScFv, etc., et, plus généralement, tout fragment conservant la spécificité de l'anticoφs. En particulier, l'invention concerne un procédé de préparation d'anticoφs, comprenant l'immunisation d'un animal avec un exosome tel que décrit ci-avant, portant un complexe peptide-CMH défini et la récupération des anticoφs et/ou des cellules produisant des anticoφs ou impliquées dans la réponse immunitaire. Avantageusement, le procédé de l'invention permet la production d'anticoφs monoclonaux, notamment restreints au CMH, c'est-à-dire spécifiques de l'association CMH-peptide. De préférence, dans le procédé de l'invention, on utilise des exosomes essentiellement dépourvus de molécules CMH endogènes, qui expriment des complexes recombinants CMH-peptide, et qui sont produits à partir d'une cellule autologue vis-à-vis de l'animal chez lequel l'immunisation est réalisée. Ainsi, comme montré dans les exemples, cette méthode permet d'obtenir, sans besoin d'adjuvant, des anticoφs puissants dirigés contre le peptide, notamment des anticoφs restreints au CMH, c'est-à-dire spécifiques du peptide dans sa conformation associée à la molécule définie du CMH. De tels anticoφs sont particulièrement avantageux sur le plan expérimental, diagnostique et thérapeutique. En outre, les anticoφs selon l'invention peuvent être marqués par toute technique connue (enzymatique, fluorescente, radioactive, etc), selon les méthodes connues de l'homme du Métier.Another object of the invention therefore relates to anticoφs or fragments of anticoφs produced by immunization with exosomes as described above. The fragments of anticoφs can be for example Fab, (Fab ′) 2, ScFv, etc., and, more generally, any fragment retaining the specificity of the anticoφs. In particular, the invention relates to a process for the preparation of antibodies, comprising the immunization of an animal with an exosome as described above, carrying a defined peptide-MHC complex and the recovery of antibodies and / or cells producing antibodies or involved in the immune response. Advantageously, the method of the invention allows the production of monoclonal anticoφs, in particular restricted to MHC, that is to say specific to the MHC-peptide association. Preferably, in the process of the invention, use is made of exosomes essentially devoid of endogenous MHC molecules, which express recombinant MHC-peptide complexes, and which are produced from an autologous cell vis-à-vis the animal in which immunization is carried out. Thus, as shown in the examples, this method makes it possible to obtain, without the need for an adjuvant, powerful anticoφs directed against the peptide, in particular anticoφs restricted to MHC, that is to say specific to the peptide in its associated conformation to the defined MHC molecule. Such anticoφs are particularly advantageous on the experimental, diagnostic and therapeutic level. In addition, the anticoφs according to the invention can be marked by any known technique (enzymatic, fluorescent, radioactive, etc.), according to methods known to those skilled in the art.
b) Applications diagnostiquesb) Diagnostic applications
Les exosomes et anticoφs de l'invention possèdent des propriétés avantageuses pour une utilisation diagnostique.The exosomes and anticoφs of the invention have advantageous properties for diagnostic use.
Ainsi, les anticoφs ou fragments d'anticoφs obtenus selon l'invention peuvent être utilisés dans toute application diagnostique, pour la détection, dans un échantillon biologique, de la présence d'antigènes spécifiques correspondants, grâce à l'emploi de différentes techniques classiques, telles que la cytométrie de flux, l'immunohistochimie ou l'immunofluorescence, par exemple. Dans le cas particulier des anticoφs restreints au MHC, ils permettent avantageusement la détection des complexes CMH-peptides correspondants, et donc le diagnostique de pathologies correspondantes. Ces anticoφs peuvent notamment être appliqués au diagnostic de pathologies impliquant un défaut de réponse ou une réponse inappropriée du système immunitaire afin de déterminer l'expression d'un antigène, préalablement défini, sous une forme reconnaissable par des lymphocytes T. Par exemple et de manière non exhaustive, on peut envisager le diagnostic: - de pathologies tumorales où la détection sur les prélèvements tumoraux de différents peptides issus de protéines comme p53, Her2, MAGE, BAGE, Mart, GP100 associées aux molécules de classe I du CMH peut permettre le phénotypage de la tumeur et faciliter le choix d'une thérapeutique ;Thus, the anticoφs or fragments of anticoφs obtained according to the invention can be used in any diagnostic application, for the detection, in a biological sample, of the presence of corresponding specific antigens, thanks to the use of different conventional techniques, such as flow cytometry, immunohistochemistry or immunofluorescence, for example. In the particular case of antico ants restricted to MHC, they advantageously allow the detection of the MHC-peptide complexes corresponding, and therefore the diagnosis of corresponding pathologies. These anticoφs can in particular be applied to the diagnosis of pathologies implying a defect of response or an inappropriate response of the immune system in order to determine the expression of an antigen, defined beforehand, in a form recognizable by T lymphocytes. For example and so non-exhaustive, we can consider the diagnosis: - of tumor pathologies where the detection on tumor samples of different peptides derived from proteins such as p53, Her2, MAGE, BAGE, Mart, GP100 associated with MHC class I molecules can allow phenotyping tumor and facilitate the choice of therapy;
- de maladies virales à un stade préinfectieux ou latent, où le virion ne peut être détecté (hépatite, les infection par le VIH, le CMV et d'autres virus)- viral diseases at a pre-infectious or latent stage, where the virion cannot be detected (hepatitis, HIV infection, CMV and other viruses)
- de maladies autoimmunes comme la Sclérose en plaque, le Diabète autoimmun, la Thyroïdite autoimmune, la Polyarthrite rhumatdide, le Lupus érythémateux disséminé, où la détection de molécules du CMH présentant des peptides dérivés d'auto-antigènes peut constituer le signe avant coureur d'une poussée évolutive de la maladie. Les exosomes selon l'invention sont également utilisables pour la détection de partenaires spécifiques d'une molécule protéique dans un échantillon biologique. Ainsi, les exosomes de l'invention portant des complexes CMH-peptides sont utilisables pour détecter des lymphocytes T spécifiques de ces complexes dans des échantillons biologiques, par exemple dans différentes situations pathologiques, notamment dans les pathologies décrites ci-dessus. A cet égard, les exosomes peuvent être marqués par tout système de marquage connu de l'homme du métier (enzymatique, fluorecent, radioactif, etc.) pour permettre leur détection dans des échantillons biologiques.- autoimmune diseases such as multiple sclerosis, autoimmune diabetes, autoimmune thyroiditis, rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, where the detection of MHC molecules with peptides derived from autoantigens can be the warning sign of 'an progressive outbreak of the disease. The exosomes according to the invention can also be used for the detection of specific partners of a protein molecule in a biological sample. Thus, the exosomes of the invention carrying MHC-peptide complexes can be used to detect T lymphocytes specific for these complexes in biological samples, for example in different pathological situations, in particular in the pathologies described above. In this regard, the exosomes can be labeled by any labeling system known to those skilled in the art (enzymatic, fluorecent, radioactive, etc.) to allow their detection in biological samples.
Dans un mode particulier, l'invention réside donc dans l'utilisation d'exosomes marqués, notamment fluorescents, tels que décrits ci-avant, pour la détection de lymphocytes T spécifiques de complexes peptide antigénique -CMH dans un échantillon biologique. L'échantillon biologique peut être tout échantillon de sang, sérum, tissu, tumeur, biopsie, peau, urine, etc. En outre, l'échantillon biologique peut être prétraité par exemple pour dissocier les cellules, amplifier les cellules en culture, préparer des fractions membranaires, etc. Avantageusement, l'échantillon biologique provient d'un organisme humain. A cet effet, l'invention concerne également une méthode pour la détection de la présence de lymphocytes T spécifiques de complexes antigène-CMH dans un échantillon biologique, comprenant la mise en contact dudit échantillon avec un exosome marqué tel que défini ci-avant, comportant ledit complexe antigène-CMH, et la mise en évidence du marquage de lymphocytes T dans ledit échantillon. De plus, la détection de ces lymphocytes T permet non seulement la détection et donc le diagnostic d'un état physiopathologique, mais également de suivre par exemple l'efficacité de protocoles d'immunisation et l'état de la réponse immunitaire à différents stades de la maladie et d'évaluer ainsi l'efficacité des thérapeutiques entreprises.In a particular embodiment, the invention therefore resides in the use of labeled exosomes, in particular fluorescent, as described above, for the detection of T lymphocytes specific for antigenic peptide -CMH complexes in a biological sample. The biological sample can be any sample of blood, serum, tissue, tumor, biopsy, skin, urine, etc. In addition, the biological sample can be pretreated for example to dissociate the cells, amplify the cells in culture, prepare membrane fractions, etc. Advantageously, the biological sample comes from a human organism. To this end, the invention also relates to a method for the detection of the presence of T lymphocytes specific for antigen-MHC complexes in a biological sample, comprising bringing said sample into contact with a labeled exosome as defined above, comprising said antigen-MHC complex, and highlighting the labeling T cells in said sample. In addition, the detection of these T lymphocytes not only makes it possible to detect and therefore diagnose a pathophysiological condition, but also to monitor, for example, the effectiveness of immunization protocols and the state of the immune response at different stages of the disease and thus assess the effectiveness of the therapeutics undertaken.
Dans une application particulière, les exosomes de l'invention portant un récepteur TcR sont utilisés pour la détection de complexes peptide-CMH spécifiques de ce récepteur dans un échantillon biologique.In a particular application, the exosomes of the invention carrying a TcR receptor are used for the detection of peptide-MHC complexes specific for this receptor in a biological sample.
Par ailleurs, les exosomes fluorescents selon l'invention portant n'importe quel type de protéine de composition définie représentent également des sondes fluorescentes permettant la détection de récepteurs potentiels. Le champs nouveau des exosomes est ainsi généralisable à la mise en évidence, in vivo, de toute interaction protéine/protéine de faible affinité. L'invention a donc également pour objet l'utilisation d'exosomes, de préférence marqués, notamment fluorescents, tels que décrits ci-avant,Furthermore, the fluorescent exosomes according to the invention carrying any type of protein of defined composition also represent fluorescent probes allowing the detection of potential receptors. The new field of exosomes can thus be generalized to the demonstration, in vivo, of any protein / protein interaction of low affinity. The invention therefore also relates to the use of exosomes, preferably labeled, in particular fluorescent, as described above,
- pour la détection de récepteurs spécifiques d'une molécule protéique dans un échantillon biologique. Dans ce mode de mise en oeuvre, les exosomes utilisés comportent donc, à leur surface, ladite molécule biologique de structure définie.- for the detection of specific receptors for a protein molecule in a biological sample. In this embodiment, the exosomes used therefore comprise, on their surface, said biological molecule of defined structure.
- pour la détection de la présence d'un ligand dans un échantillon biologique. Dans ce mode de mise en oeuvre, les exosomes utilisés comportent donc, à leur surface, un récepteur spécifique dudit ligand.- for the detection of the presence of a ligand in a biological sample. In this embodiment, the exosomes used therefore comprise, on their surface, a specific receptor for said ligand.
c) Applications thérapeutiquesc) Therapeutic applications
Les anticoφs restreints ou des fragments de ces derniers sont potentiellement capables d'inhiber l'interaction entre le récepteur d'un lymphocytes T et le complexe CMH-peptide pour lequel il est spécifique. De façon parallèle, les exosomes portant à leur surface un seul type de complexe CMH-peptide peuvent, en interagissant avec les lymphocytes T spécifiques de ces complexes, entrer en compétition avec leurs ligands naturels, les lymphocytes T et entraîner leur inactivation.Restricted antibodies or fragments thereof are potentially capable of inhibiting the interaction between the T cell receptor and the MHC-peptide complex for which it is specific. In parallel, exosomes carrying on their surface a single type of MHC-peptide complex can, by interacting with T lymphocytes specific for these complexes, compete with their natural ligands, T lymphocytes and cause their inactivation.
Les anticoφs restreints et les exosomes peuvent donc être employés dans toutes les situations où l'on souhaite réduire ou supprimer une réponse immunitaire médiée par des lymphocytes T qui s'avère délétère pour l'organisme comme c'est le cas par exemple dans: - les transplantations d'organes ou les greffes de moelles dans lesquelles on cherche à neutraliser la réponse de l'hôte contre le greffon, généralement au moyen de fortes doses d'agents immunosuppresseurs ;Restricted anticoφs and exosomes can therefore be used in all situations where one wishes to reduce or suppress an immune response mediated by T lymphocytes which proves to be deleterious for the organism as is the case for example in: - organ transplants or marrow transplants in which an attempt is made to neutralize the host's response against the graft, generally by means of large doses of immunosuppressive agents;
- les maladies auto-immunes ou les pathologies virales pendant lesquelles la réponse immunitaire T CD8 ou CD4 aboutit de manière chronique à la destruction des tissus;- autoimmune diseases or viral pathologies during which the T CD8 or CD4 immune response chronically leads to tissue destruction;
- les allergies et l'asthme.- allergies and asthma.
Dans ce type de pathologies, les exosomes de l'invention exprimant à leur surface un complexe défini peptide-MHC, dont l'implication est connue dans le développement de la situation pathologique, peuvent donc être utilisés pour bloquer le développement de la réponse immune et donc le développement de la réponse pathologique.In this type of pathology, the exosomes of the invention expressing on their surface a defined peptide-MHC complex, the implication of which is known in the development of the pathological situation, can therefore be used to block the development of the immune response and therefore the development of the pathological response.
Les exosomes de l'invention portant des complexes CMH-peptides peuvent également être utilisés pour l'amplification (l'expansion) de population de lymphocytes T cytotoxiques ex vivo. Utilisés directement à partir de prélèvement sanguins, ils peuvent ainsi être la base de thérapies cellulaires contre différentes cibles cellulaires. Ainsi les exosomes peuvent servir à trier des cellules T spécifiques de combinaisons variées de complexes exprimés par des cellules qui représentent une cible thérapeutique, comme les cellules tumorales ou infectées par un virus. Un autre objet de l'invention réside donc dans l'utilisation des exosomes décrits ci-avant pour l'amplification clonale et/ou la stimulation de lymphocytes T cytotoxiques et/ou auxiliaires. L'invention concerne également une méthode pour l'amplification (ou l'expansion) clonale ex vivo de lymphocytes T, notamment cytotoxiques, comprenant la mise en contact d'un échantillon biologique comprenant des lymphocytes T avec des exosomes tels que décrits ci-avant, comportant un complexe peptide-CMH défini, la récupération des lymphocytes T spécifiques et leur amplification. Cette méthode est tout particulièrement avantageuse pour l'amplification clonale de lymphocytes T cytotoxiques spécifiques de complexes entre des molécules CMH et des peptides d'antigènes tumoraux ou viraux.The exosomes of the invention carrying MHC-peptide complexes can also be used for the amplification (expansion) of the population of cytotoxic T lymphocytes ex vivo. Used directly from blood samples, they can thus be the basis of cell therapies against different cellular targets. Thus exosomes can be used to sort specific T cells from various combinations of complexes expressed by cells which represent a therapeutic target, such as tumor cells or cells infected with a virus. Another object of the invention therefore lies in the use of the exosomes described above for the clonal amplification and / or the stimulation of cytotoxic and / or helper T lymphocytes. The invention also relates to a method for the clonal amplification (or expansion) ex vivo of T lymphocytes, in particular cytotoxic cells, comprising bringing a biological sample comprising T lymphocytes into contact with exosomes as described above. , comprising a defined peptide-MHC complex, the recovery of specific T lymphocytes and their amplification. This method is particularly advantageous for the clonal amplification of cytotoxic T lymphocytes specific for complexes between MHC molecules and peptides of tumor or viral antigens.
Une autre application particulièrement intéressante des vésicules selon l'invention réside dans le transfert des molécules vers les cellules. En effet, de part leur composition, les vésicules de l'invention sont capables de jouer le rôle de vecteur de transfert de molécules vers les cellules, in vitro, ex vivo et in vivo. A cet égard, l'invention concerne l'utilisation des exosomes tels que décrits ci-avant, comportant une substance d'intérêt, pour la préparation d'une composition destinée au transfert de ladite substance dans une cellule. Avantageusement, il s'agit d'un exosome comportant un récepteur de ligand ou un ligand de récepteur à sa surface, permettant ainsi d'orienter le transfert vers une ou des populations cellulaires choisies. L'invention concerne également une méthode pour le transfert d'une substance dans une cellule, in vitro, ex vivo ou in vivo, comprenant la mise en contact de ladite cellule avec une vésicule selon l'invention comportant ladite substance. Plus préférentiellement, la vésicule utilisée exprime en outre un récepteur de ligand et la méthode de l'invention permet un transfert orienté de la substance vers des cellules exprimant le ligand correspondant. Pour une mise en oeuvre in vivo, les vésicules de l'invention sont administrées à un sujet (de préférence un mammifère, notamment l'homme), par toute voie d'administration classique (injection intraveineuse, intraarterielle, intramusculaire, sous-cutanée, etc.). Pour une utilisation in vitro ou ex vivo, les cellules sont contactées par incubation dans un dispositif approprié (boite, flasque, poche, ampoule, etc.), de préférence en conditions stériles. Les paramètres de l'étape de mise en contact (quantité de vésicule, durée de contact, température, milieu, etc.) peuvent être aisément ajustés par l'homme du métier en fonction des buts poursuivis et de l'enseignement de la présente demande.Another particularly interesting application of the vesicles according to the invention resides in the transfer of molecules to cells. Indeed, due to their composition, the vesicles of the invention are capable of playing the role of vector for the transfer of molecules to cells, in vitro, ex vivo and in vivo. In this regard, the invention relates to the use of exosomes as described above, comprising a substance of interest, for the preparation of a composition intended for the transfer of said substance into a cell. Advantageously, it is an exosome comprising a ligand receptor or a receptor ligand on its surface, thus making it possible to orient the transfer to one or more selected cell populations. The invention also relates to a method for the transfer of a substance into a cell, in vitro, ex vivo or in vivo, comprising bringing said cell into contact with a vesicle according to the invention comprising said substance. More preferably, the vesicle used also expresses a ligand receptor and the method of the invention allows an oriented transfer of the substance to cells expressing the corresponding ligand. For an in vivo implementation, the vesicles of the invention are administered to a subject (preferably a mammal, in particular man), by any conventional route of administration (intravenous, intraarterial, intramuscular, subcutaneous injection, etc.). For in vitro or ex vivo use, the cells are contacted by incubation in an appropriate device (box, flask, pouch, vial, etc.), preferably under sterile conditions. The parameters of the contacting step (quantity of vesicle, contact time, temperature, medium, etc.) can be easily adjusted by a person skilled in the art according to the aims pursued and the teaching of the present application .
d) Applications dans le domaine de la recherched) Applications in the field of research
Elles concernent bien entendu toutes les applications évoquées plus haut dans l'analyse des mécanismes moléculaires de la présentation antigénique par l'utilisation d'anticoφs permettant de détecter et d'analyser les différentes étapes de la formation de complexes CMH-peptides dans différentes situations normales ou pathologiques.They obviously relate to all the applications mentioned above in the analysis of the molecular mechanisms of antigenic presentation by the use of anticoφs which make it possible to detect and analyze the different stages of the formation of MHC-peptide complexes in different normal situations or pathological.
Par ailleurs, elles concernent aussi l'analyse et la caractérisation moléculaire des populations de lymphocytes T capables de reconnaître un complexe CMH-peptide déterminé par l'utilisation des exosomes fluorescents dans leur capacité à détecter de manière de récepteurs T aux complexes CMH-peptide. Dans ces différentes applications (diagnostiques, thérapeutiques, expérimentales, production de lymphocytes T, etc.), les exosomes de l'invention peuvent être mis en œuvre soit tels quels, soit sous forme immobilisée sur un support. Ainsi, les résultats présentés dans les exemples montrent en effet qu'il est possible de fixer les exosomes sur des supports, sans altérer leurs propriétés fonctionnelles, notamment leurs spécificité antigénique par exemple. A cet égard, un objet particulier de la présente invention réside dans une composition comprenant des exosomes immobilisés sur un support. Le support est préférentiellement un support solide ou semi-solide, de type bille, filtre ou analogues. Il s'agit préférentiellement d'un support en matière plastique, de type polymère, par exemple des billes de latex, ou de billes magnétiques. Il est entendu que tout autre matériel synthétique ou biologique peut être utilisé, dès lors qu'il n'induit pas d'altération substantielle des qualités des exosomes ou des cellules. Avantageusement, on utilise des billes d'un diamètre de 1 à 10 μm, par exemple de 2 à 5 μm. L'immobilisation des exosomes sur les supports est avantageusement obtenue par liaison covalente, par exemple par activation par un aldéhyde, ou tout autre réactif de couplage chimique. D'une manière générale, l'immobilisation des exosomes est réalisée par incubation des exosomes avec le support en solution, dans les conditions permettant la fixation, puis les supports sont récupérés par centrifugation. Les supports fonctionnalisés ainsi obtenus peuvent être utilisés pour caractériser les exosomes ou pour détecter ou amplifier in vitro des lymphocytes T, comme il sera décrit en détails dans la section expérimentale. D'autres aspects et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture des exemples qui suivent, qui doivent être considérés comme illustratifs et non limitatifs.Furthermore, they also relate to the analysis and molecular characterization of T lymphocyte populations capable of recognizing a MHC-peptide complex determined by the use of fluorescent exosomes in their ability to detect T receptors for MHC-peptide complexes. In these different applications (diagnostic, therapeutic, experimental, production of T lymphocytes, etc.), the exosomes of the invention can be used either as such or in immobilized form on a support. Thus, the results presented in the examples indeed show that it is possible to fix the exosomes on supports, without altering their functional properties, in particular their antigenic specificity for example. In this regard, a particular object of the present invention resides in a composition comprising exosomes immobilized on a support. The support is preferably a solid or semi-solid support, of the ball, filter or similar type. It is preferably a support of plastic material, of the polymer type, for example latex beads, or magnetic beads. It is understood that any other synthetic or biological material can be used, as long as it does not induce alteration substantial qualities of exosomes or cells. Advantageously, beads with a diameter of 1 to 10 μm, for example from 2 to 5 μm, are used. The immobilization of the exosomes on the supports is advantageously obtained by covalent bonding, for example by activation with an aldehyde, or any other chemical coupling reagent. In general, the immobilization of the exosomes is carried out by incubating the exosomes with the support in solution, under the conditions allowing the fixation, then the supports are recovered by centrifugation. The functionalized supports thus obtained can be used to characterize exosomes or to detect or amplify T cells in vitro, as will be described in detail in the experimental section. Other aspects and advantages of the present invention will appear on reading the examples which follow, which should be considered as illustrative and not limiting.
En outre, toutes les publications citées dans la demande sont incoφorées à la présente par référence.In addition, all publications cited in the application are incorporated herein by reference.
Légendes des figuresLegends of figures
Figure.1 . Production de complexes CMH-peptide DR1-HA fonctionnels dans la lignée RBL2H3.Figure 1 . Production of functional MHC-DR1-HA peptide complexes in the RBL2H3 line.
A. Analyse de l'expression de surface par cytométrie de flux des molécules du CMH II humaine DR1 avant (gauche) et après (droite) transfection des ADNc codant pour les chaînes α et β de DR1 dans la lignée RBL 2H3. Les molécules DRI sont détectées par l'anticoφs L243 (trait noir) lui-même révélé par un sérum de chèvre anti-IgG de souris couplé au FITC.A. Analysis of surface expression by flow cytometry of the molecules of human MHC II DR1 before (left) and after (right) transfection of the cDNAs coding for the α and β chains of DR1 in the RBL 2H3 line. The DRI molecules are detected by the anticoφs L243 (black line) itself revealed by a goat anti-mouse IgG serum coupled to the FITC.
B. Expression de surface de DRI dans la lignée exprimant une chaîne invariante (liHA) où le peptide CLIP a été remplacé par le peptide 308-319 issu de l'hémagglutinine du virus de la grippe. Les molécules DRI sont détectées sur la lignée RBL DRI liHA et un lymphocyte B transformé par l'EBV (Hom2) de même haplotype par l'anticoφs L243 (trait noir).B. Surface expression of DRI in the line expressing an invariant chain (liHA) where the CLIP peptide has been replaced by the peptide 308-319 derived from the hemagglutinin of the influenza virus. The DRI molecules are detected on the RBL DRI liHA line and a B lymphocyte transformed by EBV (Hom2) with the same haplotype by the anticoφs L243 (black line).
C. Stimulation de lymphocytes T spécifiques du complexe DRI -HA par la lignée RBL exprimant ce complexe ou des B-EBV de même haplotype. Les lignées RBLC. Stimulation of T cells specific for the DRI -HA complex by the RBL line expressing this complex or B-EBVs of the same haplotype. RBL lines
DRlliHA et B-EBV Hom2 étaient diluées dans des plaques de culture avec un lymphocyte T spécifique du complexe DRI HA. La lignée B-EBV Hom2 était aussi incubée en présence de concentration saturante (10 mM) du peptide HA. La production d'IL2 dans les surnageants de culture permet d'évaluer la stimulation des lymphocytes THA (lymphocytes T spécifiques du peptide HA). L'IL2 est mesurée par l'intermédiaire d'un test d'incoφoration de thymidine tritiée de la lignée CTLL2 dont la prolifération est IL2-dépendante.DR11iHA and B-EBV Hom2 were diluted in culture plates with a T lymphocyte specific for the DRI HA complex. The B-EBV Hom2 line was also incubated in the presence of a saturated concentration (10 mM) of the HA peptide. The production of IL2 in culture supernatants makes it possible to evaluate the stimulation of THA lymphocytes (T lymphocytes specific for the HA peptide). IL2 is measured via of a tritiated thymidine incoφoration test of the CTLL2 line, the proliferation of which is IL2-dependent.
D. Analyse de la saturation en peptide HA de la lignée RBL DRI liHA. Les cellules Hom2 et RBL DRI liHA étaient incubées (100 cellules par puits) en présence de concentrations croissantes du peptide HA et des lymphocytes THA. La stimulation des lymphocytes a été évaluée comme précédemment.D. Analysis of the saturation in HA peptide of the RBL DRI liHA line. Hom2 and RBL DRI liHA cells were incubated (100 cells per well) in the presence of increasing concentrations of the HA peptide and THA lymphocytes. The stimulation of the lymphocytes was evaluated as previously.
Figure 2 : Accumulation des molécules DRI dans un compartiment de sécrétion de RBL2H3. A. Analyse du site intracellulaire d'accumulation des molécules DRI dans RBLFigure 2: Accumulation of DRI molecules in a secretion compartment of RBL2H3. A. Analysis of the intracellular site of accumulation of DRI molecules in RBL
2H3. Les cellules RBL DRLHA ont été fixées avec 0,5% glutaraldéhyde puis perméabilisées avec 0,05% Saponine. Les molécules DRI et la chaîne invariante ont été détectées respectivement avec les anticoφs L243 et PLN1 puis un sérum d'âne anti-IgG de souris couplé au FITC. La sérotonine a été détectée grâce à un sérum de lapin spécifique révélé avec un sérum d'âne anti-IgG de lapin couplé au Texas red. Les images ont été obtenues par microscopie confocale (Leica). L'épaisseur des plans de coupe étaient de 0,5 micron.2H3. The RBL DRLHA cells were fixed with 0.5% glutaraldehyde and then permeabilized with 0.05% Saponin. The DRI molecules and the invariant chain were detected respectively with the anticoφs L243 and PLN1 and then an anti-mouse IgG donkey serum coupled to the FITC. Serotonin was detected using a specific rabbit serum revealed with an anti rabbit IgG donkey serum coupled to Texas red. The images were obtained by confocal microscopy (Leica). The thickness of the section planes was 0.5 microns.
B. Purification des exosomes de RBL DRlliHA. Après lavage dans du DMEM, les cellules ont été incubées pendant 30 minutes en présence de 1 mM de ionomycine à 37°C. Les exosomes ont été purifiés par ultracentrifugation différentielle à partir du surnageant des cellules. Le culot d'exosomes, remis en suspension dans du PBS, a été séparé (5 mg ) par SDS-PAGE puis transféré sur une membrane de Nylon. La chaîne β de DRI a été détectée avec l'anticoφs monoclonal IB5 dans la préparation d'exosome et en contrôle dans les lysats des cellules RBLDRLHA et Hom2 (équivalent de 105 cellules par puits) migres dans les mêmes conditions.B. Purification of RBL DRlliHA exosomes. After washing in DMEM, the cells were incubated for 30 minutes in the presence of 1 mM ionomycin at 37 ° C. The exosomes were purified by differential ultracentrifugation from the cell supernatant. The exosome pellet, resuspended in PBS, was separated (5 mg) by SDS-PAGE and then transferred to a nylon membrane. The β chain of DRI was detected with the monoclonal anticoφs IB5 in the preparation of exosome and as a control in the lysates of RBLDRLHA and Hom2 cells (equivalent to 10 5 cells per well) migrated under the same conditions.
Figure 3 : Utilisation des exosomes pour la production d'anticoφs antiDRI HAFigure 3: Use of exosomes for the production of antiDRI HA antibodies
A. Des dilutions croissantes des sérums des souris immunisées avec les exosomes ont été incubées avec les cellules RBL exprimant (droite) ou non (gauche) les molécules DRI HA. Le marquage, ainsi obtenu, a été analysé par cytométrie de flux.A. Increasing dilutions of the sera of mice immunized with the exosomes were incubated with the RBL cells expressing (right) or not (left) the DRI HA molecules. The labeling thus obtained was analyzed by flow cytometry.
B. Les sérums des rats (dilués au 1 /l 00) immunisés avec les exosomes ont été incubés avec les cellules RBL exprimant ou non (gauche) les molécules DRI HA. A droite, les cellules exprimant DRI ont été préalablement incubées ou non pendant deux heures à 37°C avec 10 mM du peptide HA puis avec la même dilution du sérum des rats immuns. C. La rate du rat immun a été fusionnée avec la lignée X63A8 dans des conditions classiques de fabrication d'anticoφs monoclonaux. Le surnageant des différents hybridomes a été testé par immunofiuorescence sur les cellules RBL2H3 exprimant ou non les molécules DRI ou DRI HA. Les clones a4O, b82 et al 5 sont des exemples représentatifs des anticoφs obtenus.B. The sera of the rats (diluted to 1 / l00) immunized with the exosomes were incubated with the RBL cells expressing or not (left) the DRI HA molecules. On the right, the cells expressing DRI were incubated beforehand or not for two hours at 37 ° C. with 10 mM of the HA peptide and then with the same dilution of the serum of the immune rats. C. The spleen of the immune rat was fused with the X63A8 line under standard conditions for the manufacture of monoclonal antibodies. The supernatant of the various hybridomas was tested by immunofluorescence on the RBL2H3 cells expressing or not the DRI or DRI HA molecules. The clones a4O, b82 and al 5 are representative examples of the anticoφs obtained.
Figure 4 -. Utilisation des exosomes pour la détection des lymphocytes T spécifiques du complexe DRI HAFigure 4 -. Use of exosomes for the detection of T lymphocytes specific for the DRI HA complex
A. Les cellules RBL DRI liHA ont été incubées en présence de 5mM de « Green Tracker » (lipide fluorescent s'accumulant dans les compartiments lysosomaux des cellules) pendant 30 minutes à 37°C puis lavées et réincubées pendant une heure à 37°C en absence de marqueur fluorescent. Les cellules ont été fixées (3% paraformaldéhyde), puis analysées par microscopie confocale.A. The RBL DRI liHA cells were incubated in the presence of 5 mM of “Green Tracker” (fluorescent lipid accumulating in the lysosomal compartments of the cells) for 30 minutes at 37 ° C. then washed and reincubated for one hour at 37 ° C. in the absence of fluorescent marker. The cells were fixed (3% paraformaldehyde), then analyzed by confocal microscopy.
B. En parallèle, les exosomes DRI HA ont été purifiés à partir des cellules décrites en A. La fluorescence présente dans les échantillons a été quantifiée à l'aide d'un fluorimètre et visualisée directement par microscopie confocale.B. In parallel, the DRI HA exosomes were purified from the cells described in A. The fluorescence present in the samples was quantified using a fluorimeter and viewed directly by confocal microscopy.
CD. Les exosomes fluorescents DRI HA ont été incubés à 50mg/ml avec des lymphocytes THA spécifiques du complexe DRI HA ou des lymphocytes TH30 spécifiques d'un autre complexe (D) pendant deux heures à 37"C en présence d'azide pour bloquer l'internalisation. La fluorescence des cellules a été évaluée par cytométrie de flux.CD. The DRI HA fluorescent exosomes were incubated at 50 mg / ml with THA lymphocytes specific for the DRI HA complex or TH30 lymphocytes specific for another complex (D) for two hours at 37 "C in the presence of azide to block the internalization The fluorescence of the cells was evaluated by flow cytometry.
Figure 5 : Production d'exosomes portant des molécules de classe II du CMH A L'expression de molécules de classe II IAb est détectée par l'anticoφs monoclonal Y3P et analysée par cytométrie de flux. Les transfectants obtenus dans la cellule RBL2H3 expriment des niveaux similaires de molécules de classe II reconnues par Y3P qu'un lymphome B contrôle B414.Figure 5: Production of exosomes carrying class II molecules of MHC A The expression of class II molecules IAb is detected by the monoclonal antibody Y3P and analyzed by flow cytometry. The transfectants obtained in the RBL2H3 cell express similar levels of class II molecules recognized by Y3P that a B lymphoma controls B414.
B Analyse par western blot de l'expression de la molécule IAb dans RBL. 10 mg d'un lysat cellulaire et d'une préparation d'exosomes provenant de la cellule RBL lAbli ont été analysés par western blot avec un sérum de lapin spécifique de la région cytoplasmique de la chaîne a de la molécule IA.B Western blot analysis of the expression of the IAb molecule in RBL. 10 mg of a cell lysate and of an exosome preparation originating from the RBL lAbli cell were analyzed by western blot with a rabbit serum specific for the cytoplasmic region of the a chain of the molecule IA.
C Analyse par cytométrie de flux de la composition des exosomes. Des billes de latex ont été recouvertes soit de sérum de veau foetal (FCS) soit d'exosomes provenant de la cellules RBL 2H3 (exos RBL) soit de transfectant de cette cellule avec les molécules de classe II murines lAbli (Exos lAbli) ou humaine DRlliHA (exos DRlliHA). La molécule CD63 du rat est détectée avec l'anticoφs AD1, les molécules IAb avec l'anticoφs Y3P tandis que les molécules DRI sont détectée par l'anticoφs L243. Ces différents anticoφs sont révélés par des anticoφs secondaires couplés à la phycoérythrine.C Analysis by flow cytometry of the composition of exosomes. Latex beads were coated either with fetal calf serum (FCS) or with exosomes from RBL 2H3 cells (exos RBL) or with a transfectant of this cell with murine class II molecules lAbli (Exos lAbli) or human DRlliHA (ex DRlliHA). The CD63 molecule of the rat is detected with the anticoφs AD1, IAb molecules with the anticoφs Y3P while the DRI molecules are detected by the anticoφs L243. These different anticoφs are revealed by secondary anticoφs coupled to phycoerythrin.
Figure 6 : Caractérisation moφhologique des exosomes produit par RBL-2H3: A Les cellules RBL-2H3 transfectées avec HLA-DR1 ont été fixées avec de la paraformaldéhyde. Des coupes congelées ultrafines ont été préparées et immunomarquées avec des anticoφs polyclonaux dirigés contre les molécules HLA-DR. Ces anticoφs sont visualisés avec de la protéine A couplée à des particules d'or colloïdal de 10 nm. Les molécules de classe II sont détectées essentiellement dans des compartiments remplis de membranes d'aspect vésiculaire. Barre : 250 nm.Figure 6: Moφhological characterization of the exosomes produced by RBL-2H3: A The RBL-2H3 cells transfected with HLA-DR1 were fixed with paraformaldehyde. Frozen ultra-thin sections were prepared and immunolabeled with polyclonal antibodies directed against the HLA-DR molecules. These anticoφs are visualized with protein A coupled to 10 nm colloidal gold particles. Class II molecules are mainly detected in compartments filled with vesicular-looking membranes. Bar: 250 nm.
B C. Caractérisation moφhologique des exosomes sécrétés par les cellules RBL- 2H3 Les exosomes sont fixés avec de la paraformaldéhyde 2% dans du tampon phosphate 0.2M pH 7.4. (tampon PB) et déposés sur des grilles de microscopie électronique recouvertes d'un film de formvar carboné. Les exosomes sont soit contrastés et enrobés dans une solution d'acétate d'uranyle 4% et du méthylcellulose (b) soit immunomarqués avec des anticoφs dirigés contre les molécules de classe II avant l'enrobage (c). Comme dans la figure (a), les anticoφs sont visualisés avec de la protéine A couplée a des particules d'or colloïdal de 10 nm. Barres : 250 nm.B C. Moφhological characterization of the exosomes secreted by RBL-2H3 cells The exosomes are fixed with 2% paraformaldehyde in 0.2M phosphate buffer pH 7.4. (PB buffer) and deposited on electron microscopy grids covered with a film of carbonaceous formvar. The exosomes are either contrasted and coated in a solution of 4% uranyl acetate and methylcellulose (b) or immunolabeled with anticoφs directed against the class II molecules before coating (c). As in Figure (a), the anticoφs are visualized with protein A coupled to 10 nm colloidal gold particles. Bars: 250 nm.
Figure 7 : Manipulation de la composition interne des exosomes, introduction d'une protéine recombinante.Figure 7: Manipulation of the internal composition of exosomes, introduction of a recombinant protein.
A L'expression de molécules de classe II DRI est détectée par l'anticoφs monoclonal L243 et analysée par cytométrie de flux. La transfection de molécules dans la cellule RBL2H3 induit l'expression de niveaux similaires de classe II reconnu par Y3P qu'un lymphome B contrôle B414.A The expression of class II molecules DRI is detected by the monoclonal antibody L243 and analyzed by flow cytometry. The transfection of molecules in the RBL2H3 cell induces the expression of similar levels of class II recognized by Y3P that a B lymphoma controls B414.
B Analyse par western blot de l'expression de la molécule DRI GFP dans RBL. 10 μg d'un lysat cellulaire et 20 μg d'une préparation d'exosomes provenant de la cellule RBL DRI GFP ont été analysés par western blot un couple d'anticoφs monoclonaux spécifique de la GFP.B Western blot analysis of the expression of the DRI GFP molecule in RBL. 10 μg of a cell lysate and 20 μg of an exosome preparation originating from the RBL DRI GFP cell were analyzed by western blot a pair of monoclonal anticoφs specific for GFP.
C Analyse par cytométrie de flux de la composition des exosomes. Des billes de latex ont été recouvertes soit de sérum de veau foetal (FCS) soit d'exosomes provenant de la cellules RBL DRI GFP. Les molécules DRI sont détectées par l'anticoφs L243 et des anticoφs secondaires couplés à la phycoérythrine tandis que la présence la GFP est détectée directement dans le canal FL1.C Analysis by flow cytometry of the composition of exosomes. Latex beads were coated with either fetal calf serum (FCS) or exosomes from the RBL DRI GFP cells. DRI molecules are detected by anticoφs L243 and secondary anticoφs coupled to phycoerythrin while the presence of GFP is detected directly in the FL1 channel.
Figure 8 A Liaisons d'exosomes fluorescents par des cellules T spécifiques. Des exosomes produits à partir de cellules RBL DRI liHA marquées au green cell tracker ont été incubés en présence de deux types de cellules T: des THA qui possèdent un TCR spécifique des complexes HLA-DR1/HA et des T Jurkat sauvages dépourvues d'un tel récepteur. Les exosomes fluorescents ont été incubés pendant 3 heures à 37°C avec les deux lignées de lymphocytes T puis le marquage résultant était analysé au FACS.Figure 8 A Links of fluorescent exosomes by specific T cells. Exosomes produced from RBL DRI liHA cells labeled with the green cell tracker were incubated in the presence of two types of T cells: HATs which have a TCR specific for the HLA-DR1 / HA complexes and wild Jurkat Ts lacking a like receiver. The fluorescent exosomes were incubated for 3 hours at 37 ° C with the two T lymphocyte lines and the resulting labeling was analyzed with FACS.
B Acquisition d'un marqueur d'exosomes par les cellules T spécifiquement marquées. Les mêmes de marquages qu'en A ont été réalisés mais la liaison des exosomes (non marqué au green cell tracker) aux cellules T était détectée avec un anticoφs monoclonal de souris AD1 anti CD63 de rat, révélé ensuite par des anticoφs d'âne anti IgG de souris marqués à la phycoérythrine (Jackson Immuno Research, West Grove, PA). Le même marquage a été réalisé en parallèle sur les cellules T n'ayant pas été exposées à des exosomes.B Acquisition of an exosome marker by specifically labeled T cells. The same markings as in A were carried out but the binding of exosomes (not marked with the green cell tracker) to the T cells was detected with a monoclonal antibody of mouse AD1 anti CD63 of rat, then revealed by anticoφs of donkey anti Mouse IgG labeled with phycoerythrin (Jackson Immuno Research, West Grove, PA). The same labeling was carried out in parallel on T cells which had not been exposed to exosomes.
C Stimulation des Lymphocytes par des exosomes. Les exosomes purifiés à partir des cellules DRI GFP ont été crosslinkés sur des billes de latex préparées de la même façon que pour la cytofluorométrie de flux mais lavées en milieu complet. Chaque culot de billes a été repris dans 100 μL, 50μL déposé dans le premier puits d'une plaque 96 puits et 50μL dilué de deux en deux. Les cellules T (T Jurkat et THAÏ.7) ont été ajustées à 106 cellules/mL et 50μL ont été déposés par puits en présence ou en absence du peptide HA307-319 à 5μM. La plaque de culture a été placée dans l'incubateur (37°C, 5% CO2, H2O) pendant 20 heures puis le surnageant a été prélevé et la concentration d'IL2 a été évaluée par un test CTL.L2.C Stimulation of Lymphocytes by exosomes. The exosomes purified from DRI GFP cells were crosslinked on latex beads prepared in the same way as for flow cytofluorometry but washed in complete medium. Each pellet of beads was taken up in 100 μL, 50 μL deposited in the first well of a 96-well plate and 50 μL diluted two by two. T cells (Jurkat T and THAI 7) were adjusted to 106 cells / mL and 50 μL were deposited per well in the presence or absence of the HA307-319 peptide at 5 μM. The culture plate was placed in the incubator (37 ° C, 5% CO2, H2O) for 20 hours then the supernatant was removed and the concentration of IL2 was evaluated by a CTL.L2 test.
Figure 9 : Caractérisation des cellules et des exosomes HMC-1 A analyse des cellules HMC-1 par cytofluorométrie de flux, trait plein foncé :cellules seules; trait plein clair : anticoφs anti-souris-FITC seul; pointillés serrés : anticoφs spécifique + anti-souris-FITC.Figure 9: Characterization of HMC-1 cells and exosomes Analysis of HMC-1 cells by flow cytofluorometry, solid black line: single cells; solid clear line: anti-mouse anti-FITC only; tight dotted lines: specific anticoφs + anti-mouse-FITC.
B analyse des exosomes HMC-1 collés sur des billes de latex par cytofluorométrie de flux, trait plein foncé : billes latex-exosomes HMC-1 seules; trait plein clair : anticoφs anti-souris-FITC seul; pointillés serrés : billes témoins latex- S VF + anticoφs spécifique + anti-souris-FITC; pointillés lâches : billes latex-exosomes + anticoφs spécifique + anti- souris-FITCB analysis of HMC-1 exosomes bonded to latex beads by flow cytofluorometry, dark solid line: latex beads-HMC-1 exosomes alone; solid clear line: anti-mouse anti-FITC only; tight dotted lines: latex control beads - S VF + specific anticoφs + anti-mouse-FITC; loose dotted lines: latex-exosome beads + specific anticoφs + anti-mouse-FITC
C analyse par Western-blot d'un lysat de cellules HMC-1 comparé à leurs exosomes; 10 ou 3μg de protéines par put; HC10: surnageant au l/10e ; 1B5: surnageant au l/10e ; CD63: 5μg/mL; Lampl: 2μg/mL; H68.4: surnageant au l/10e. Les exosomes semblent enrichis en CD63, Lampl, TfR. L'absence de CMH de classe II tant dans le lysat que dans les exosomes confirme l'analyse par cytofluorométrie. La proportion de CMH de classe I semble identique pour le lysat cellulaire et les exosomes.C Western blot analysis of a lysate of HMC-1 cells compared to their exosomes; 10 or 3μg of proteins per put; HC10: supernatant at 1/10; 1B5: 1 / 10th supernatant; CD63: 5μg / mL; Lampl: 2μg / mL; H68.4: supernatant to 1/10. Exosomes appear to be enriched in CD63, Lampl, TfR. The absence of MHC class II in both the lysate and the exosomes confirms the analysis by cytofluorometry. The proportion of MHC class I seems identical for the cell lysate and the exosomes.
Matériels et MéthodesMaterials and methods
CellulesCells
Les cellules utilisées pour la production d'exosomes dans la partie expérimentale sont des cellules de mastocytes murins ou humains. Plus particulièrement, une lignée tumorale de basophiles au phénotype de mastocytes muqueux, désignée RBL-2H3, a été utilisée (Barsumian et al, Eur. J. Immunol. (1 1 (1 981) 317), ainsi qu'une lignée de mastocytes immatures humains (HMC-1). D'autres cellules de mastocytes, en particulier établies en lignée, peuvent être utilisées, telles que des lignées dérivées des cellules RBL (Rat Basophicil Leukemia), déposées à l'ATCC sous le numéro CRLI378 (Kulczycki et al., J. Exp. Med. 139 (1974) 600).The cells used for the production of exosomes in the experimental part are cells of murine or human mast cells. More particularly, a basophil cell line with the mucosal mast cell phenotype, designated RBL-2H3, was used (Barsumian et al, Eur. J. Immunol. (1 1 (1 981) 317), as well as a line of mast cells immature humans (HMC-1). Other mast cells, in particular established in line, can be used, such as lines derived from RBL (Rat Basophicil Leukemia) cells, deposited at ATCC under number CRLI378 (Kulczycki et al., J. Exp. Med. 139 (1974) 600).
Des lignées lymphocytaires T capables de reconnaître un antigène particulier dans un contexte CMH II humain (DRI) ont également été utilisées. En particulier, la lignée Jurkatt transfectée avec l'ADNc codant le récepteur des cellules T ("T-HA") spécifique du peptide 306-318 de l'Hémagglutinine du virus de l'influenza en association avec HLA-DRI (Sidhu et al., J. Exp. Med. 176 (1 992) 875). La lignée de cellules B humaines transformées par le virus d'Epstein Barr (lignée Hom-2) a été utilisée comme contrôle pour la réponse restreinte à HLA-DRI .T lymphocyte lines capable of recognizing a particular antigen in a human MHC II context (DRI) have also been used. In particular, the Jurkatt line transfected with the cDNA encoding the T cell receptor ("T-HA") specific for the influenza virus Hemagglutinin peptide 306-318 in combination with HLA-DRI (Sidhu et al. ., J. Exp. Med. 176 (1 992) 875). The human B cell line transformed with the Epstein Barr virus (Hom-2 line) was used as a control for the restricted response to HLA-DRI.
Les cellules ont été cultivées en milieu DMEM (Gibco BRL), RPMI, ou "CLICK" : milieu RPMI supplémenté avec 10% de sérum de veau foetal (Sigma), 1 mg/ml de pénicilline-streptomycine, 1 mg/ml de glutamine, 5 mM de pyruvate de sodium et 50 μM de b-mercaptoéthanol. Tout autre milieu adapté à la culture de cellules eucaryotes, notamment mammifères, peut bien entendu être utilisé.The cells were cultured in DMEM medium (Gibco BRL), RPMI, or "CLICK": RPMI medium supplemented with 10% fetal calf serum (Sigma), 1 mg / ml of penicillin-streptomycin, 1 mg / ml of glutamine , 5 mM sodium pyruvate and 50 μM b-mercaptoethanol. Any other medium suitable for the culture of eukaryotic cells, in particular mammals, can of course be used.
Les cellules ont été principalement cultivées en flacon de culture de 25 ou 15 cm3.The cells were mainly cultured in a 25 or 15 cm3 culture flask.
Les cellules RBL-2H3 étant des cellules adhérentes, elles sont décollées du support grâce à l'action de la Trypsine-EDTA (Seromed). Afin de produire ces dernières en grandes quantités, il est également possible de les cultiver en "spinner", à la densité de 106 cellules/ml.The RBL-2H3 cells being adherent cells, they are detached from the support thanks to the action of Trypsin-EDTA (Seromed). In order to produce these in large quantities, it is also possible to cultivate them in "spinner", at the density of 10 6 cells / ml.
Plasmides Pour modifier génétiquement les cellules de mastocytes, les constructions génétiques suivantes ont été réalisées.Plasmids To genetically modify mast cell cells, the following genetic constructs have been made.
Les ADNc codant pour la chaîne HLA-DRI α humaine (Larhammer et al., Ceil 30 (1982) 153), la chaîne HLA-DRI β humaine (Bell et al., PNAS 82 (1985) 3405) et la chaîne invariante humaine p33 li (Ciaesson et al., PNAS 80 (1983) 7395) ont été isolés. L'ADNc codant pour la chaîne invariante p331i a ensuite été modifié par PCR pour remplacer la région codant pour le peptide CLIP (résidus 87-102) par un site de restriction. Cet ADNc permet ainsi d'insérer, en lieu et place du peptide CLIP, tout fragment d'ADNc d'intérêt codant pour un peptide antigénique (Stumptner et al., EMBO J. 16 (1997) 5807). Dans un exemple précis, un fragment d'ADN codant pour le peptide HA308-319 de l'hémagglutinine du virus de la grippe a été inséré dans cet ADNc, codant pour un polypeptide chimère li(HA308-319).CDNAs coding for the human HLA-DRI α chain (Larhammer et al., Ceil 30 (1982) 153), the human HLA-DRI β chain (Bell et al., PNAS 82 (1985) 3405) and the human invariant chain p33 li (Ciaesson et al., PNAS 80 (1983) 7395) were isolated. The cDNA coding for the invariant chain p331i was then modified by PCR to replace the region coding for the CLIP peptide (residues 87-102) with a restriction site. This cDNA thus makes it possible to insert, in place of the peptide CLIP, any fragment of cDNA of interest coding for an antigenic peptide (Stumptner et al., EMBO J. 16 (1997) 5807). In a specific example, a DNA fragment coding for the peptide HA308-319 of the hemagglutinin of the influenza virus was inserted into this cDNA, coding for a chimeric polypeptide li (HA308-319).
Les acides nucléiques décrits ci-dessus ont ensuite été clones, séparément, dans le plasmide pSRα sous le contrôle du promoteur SRα (Takebe et al., Mol. Cell Bio. 8 (1988) 466). Chacun des plasmides a ensuite été modifié de manière à incoφorer un gène de résistance différent, permettant une sélection pour chacun des plasmides, et donc pour chacune des chaînes ; la chaîne α avec le gène de résistance à la néomycine ; la chaîne β avec le gène de résistance à l'hygromycine, et la chaîne invariante avec le gène de résistance à la zéocine.The nucleic acids described above were then cloned, separately, in the plasmid pSRα under the control of the promoter SRα (Takebe et al., Mol. Cell Bio. 8 (1988) 466). Each of the plasmids was then modified so as to incorporate a different resistance gene, allowing selection for each of the plasmids, and therefore for each of the chains; the α chain with the neomycin resistance gene; the β chain with the hygromycin resistance gene, and the invariant chain with the zeocin resistance gene.
TransfectionsTransfections
Pour introduire les différents acides nucléiques dans les cellules de mastocytes, les vecteurs plasmidiques correspondants ont été linéarisés par l'enzyme de restriction Seal . 50μg de chaque plasmide ont été linéarisés puis précipités à l'éthanol, et les culots ont été resuspendus en présence de cellules RBL-2H3 à une concentration de 1.107 cellules/ml. Des transformants stables ont été obtenus par électroporation de 5.106 cellules au moyen d'un « gène puiser » (Bio-Rad, Richmond, CA) dans les conditions suivantes : 260V, 960 μF. 72 heures après l'electroporation, les transfectants sont sélectionnés par culture en milieu de sélection comprenant 250 μg:ml de G418 (Généticine, Gibco) lmg/ml d'hygromycine et 500 μg/ml de zéocine. Après 8 jours de culture en milieu de sélection, 60 à 90% des cellules présentes sont transfectées. Les transfectants ont ensuite été ensemencés sur boite de pétri en milieu de sélection à une concentration permettant l'apparition de colonies adhérentes individualisées. Les clones ainsi obtenus ont été prélevés et mis en culture séparément. Ces clones peuvent être conservés sous forme congelée, en vue d'une utilisation ultérieure.To introduce the different nucleic acids into mast cell cells, the corresponding plasmid vectors were linearized by the restriction enzyme Seal. 50 μg of each plasmid were linearized then precipitated with ethanol, and the pellets were resuspended in the presence of RBL-2H3 cells at a concentration of 1.10 7 cells / ml. Stable transformants were obtained by electroporation of 5.10 6 cells using a "draw gene" (Bio-Rad, Richmond, CA) under the following conditions: 260V, 960 μF. 72 hours after the electroporation, the transfectants are selected by culture in a selection medium comprising 250 μg: ml of G418 (Geneticin, Gibco) lmg / ml of hygromycin and 500 μg / ml of zeocine. After 8 days of culture in the selection medium, 60 to 90% of the cells present are transfected. The transfectants were then seeded on a petri dish in the selection medium at a concentration allowing the appearance of individualized adherent colonies. The clones thus obtained were removed and cultured separately. These clones can be stored in frozen form for later use.
AnticoφsAnticoφs
Y3P (MHC II (IA)) est un anticoφs monoclonal de souris reconnaissant le complexe IAb aβ (Janeway et al., 1984).L'anti IA a est un sérum de lapin dirigé contre la partie cytoplasmique de la chaîne a de IA. L'anti-GFP est un mélange de deux anticoφs monoclonaux (clones 7.1 and 13.1) dirigé contre la "green fluorescent protein" vendu par Boehringer Mannheim. Dans les expériences de cytofluorométrie de flux, les seconds anticoφs utilisés sont des fragments F(ab')2 couplés à la (-Phycoérythrine, produits chez l'âne et dirigés contre les IgG (H+L) de souris (Jackson Immunoresearch Laboratories).Y3P (MHC II (IA)) is a mouse monoclonal antibody recognizing the IAb aβ complex (Janeway et al., 1984). Anti IA a is a rabbit serum directed against the cytoplasmic part of the IA chain. The anti-GFP is a mixture of two monoclonal antibodies (clones 7.1 and 13.1) directed against the "green fluorescent protein" sold by Boehringer Mannheim. In flow cytofluorometry experiments, the second anticoφs used are F (ab ') 2 fragments coupled to (-Phycoerythrin, produced in donkeys and directed against mouse IgG (H + L) (Jackson Immunoresearch Laboratories) .
BillesBalls
Les billes latex : Surfactant-free white aldéhyde/sulfate latex, D : 3,9μm, Interfacial Dynamics Coφ., Portland, Or. USALatex beads: Surfactant-free white aldehyde / latex sulfate, D: 3.9μm, Interfacial Dynamics Coφ., Portland, Or. USA
Microscopie électronique Les cellules RBL-2H3 transfectées avec HLA-DRI ont été fixées avec de la paraformaldéhyde 2% dans du tampon phosphate 0.2M pH 7.4. (tampon PB) Après fixation les cellules ont été lavées avec du tampon PB -glycine 50mM puis enrobées dans de la gélatine 10%. Après solidification des blocs ont été préparés , infusés dans le sucrose 2.3M et congelés dans l'azote liquide. Des coupes congelée ultrafines ont été préparées et immunomarquées avec des anticoφs polyclonaux dirigés contre les molécules HLA-DR. Ces anticoφs sont visualisés avec de la protéine A couplée a des particules d'or colloïdal de 10 nm.Electron microscopy The RBL-2H3 cells transfected with HLA-DRI were fixed with 2% paraformaldehyde in 0.2M phosphate buffer pH 7.4. (PB buffer) After fixing, the cells were washed with PB-glycine buffer 50 mM and then coated in 10% gelatin. After solidification, the blocks were prepared, infused in 2.3M sucrose and frozen in liquid nitrogen. Frozen ultra-thin sections were prepared and immunolabeled with polyclonal antibodies directed against the HLA-DR molecules. These anticoφs are visualized with protein A coupled to 10 nm colloidal gold particles.
Les exosomes sont fixées avec de la paraformaldéhyde 2% dans du tampon phosphate 0.2M pH 7.4. (tampon PB) et déposés sur des grilles de microscopie électronique recouvertes d'un film de formvar carboné.The exosomes are fixed with 2% paraformaldehyde in 0.2M phosphate buffer pH 7.4. (PB buffer) and deposited on electron microscopy grids covered with a film of carbonaceous formvar.
Les exosomes sont soit contrastés et enrobés dans une solution d'acétate d'uranyle 4% et du méthylcellulose soit immunomarqués avec des anticoφs dirigés contre les molécules de classe II avant l'enrobage. Les anticoφs sont visualisés avec de la protéine A couplée a des particules d'or colloïdal de 10 nm. RésultatsThe exosomes are either contrasted and coated in a solution of 4% uranyl acetate and methylcellulose or are immunolabelled with anticoφs directed against the class II molecules before coating. Anticoφs are visualized with protein A coupled to 10 nm colloidal gold particles. Results
1 -Production d'exosomes DRI HA1 - Production of DRI HA exosomes
1.1. Construction et caractérisation de cellules productrices génétiquement modifiées1.1. Construction and characterization of genetically modified producer cells
Afin de produire, de manière contrôlée, des exosomes portant des complexes CMH- peptide de composition définie, les chaînes a et b des molécules de classe II du CMH, DRI, ont été exprimées dans la lignée lo mastocytaire RBL2H3, issue d'une leucémie à basophile du Rat. Pour cela, deux vecteurs portant respectivement un acide nucléique codant pour chaque chaîne, sous contrôle du promoteur SRa ont été transfectés simultanément dans les cellules (voir matériels et méthodes). Les résultats obtenus par cytométrie de flux montrent que les cellules transfectées expriment bien les molécules DRI (Figure IA).In order to produce, in a controlled manner, exosomes carrying MHC-peptide complexes of defined composition, the a and b chains of MHC class II molecules, DRI, were expressed in the lo mast cell line RBL2H3, originating from a leukemia basophile du Rat. For this, two vectors carrying respectively a nucleic acid coding for each chain, under the control of the SRa promoter were transfected simultaneously in the cells (see materials and methods). The results obtained by flow cytometry show that the transfected cells express the DRI molecules well (Figure IA).
Ces cellules RBL-2H3 DRI ont ensuite été sensibilisées à un peptide donné, de composition précise, afin de générer des complexes CMH-peptide de composition définie. Pour cela, différentes techniques peuvent être envisagées. Dans un mode de réalisation simple, le peptide peut être incubé directement avec les exosomes. Dans une autre variante, un acide nucléique codant pour le peptide peut être introduit dans les cellules, de manière à exprimer également ce peptide. Dans cet exemple particulier de mise en oeuvre, pour fabriquer une cellule présentatrice comportant une seule spécificité antigénique, le peptide antigénique choisi a été introduit dans les cellules sous forme d'une fusion génétique avec la chaîne invariante humaine li. Plus particulièrement, le peptide CLIP de la chaîne invariante a été remplacé par la séquence du peptide choisi, issu de l'hémagglutinine (HA 308-319) du virus de la grippe, connu pour se lier avec la molécule DRI. Cette construction (liHA) a été transfectée dans les cellules dans les conditions décrites dans les Matériels et Méthodes. La chaîne hybride exprimée dans les cellules RBL-2H3 DRI, a permis construire des cellules qui expriment des molécules DRI reconnues par l'anticoφs L243 à un niveau similaire qu'une lignée B-EBV (Hom2) contrôle d'haplotype DRI (Figure 1B). Ces résultats montrent donc que les cellules de mastocytes de l'invention expriment bien un complexe peptide-CMH humain fonctionnel, de composition prédéterminée et contrôlée.These RBL-2H3 DRI cells were then sensitized to a given peptide, of precise composition, in order to generate MHC-peptide complexes of defined composition. For this, different techniques can be envisaged. In a simple embodiment, the peptide can be incubated directly with the exosomes. In another variant, a nucleic acid coding for the peptide can be introduced into the cells, so as to also express this peptide. In this particular implementation example, to manufacture a presenting cell comprising a single antigen specificity, the chosen antigen peptide was introduced into the cells in the form of a genetic fusion with the human invariant chain li. More particularly, the CLIP peptide of the invariant chain has been replaced by the sequence of the chosen peptide, derived from hemagglutinin (HA 308-319) of the influenza virus, known to bind with the molecule DRI. This construct (liHA) was transfected into cells under the conditions described in the Materials and Methods. The hybrid chain expressed in RBL-2H3 DRI cells, made it possible to build cells which express DRI molecules recognized by the anticoφs L243 at a similar level as a B-EBV (Hom2) control line of DRI haplotype (Figure 1B ). These results therefore show that the mast cell cells of the invention do indeed express a functional human peptide-MHC complex, of predetermined and controlled composition.
Le caractère fonctionnel des complexes peptide-CMH exprimé par les cellules de l'invention a été confirmé dans un test de stimulation de lymphocytes T spécifiques de la combinaison DRI -HA portée par les cellules. Pour cela, les cellules de l'invention ont été incubées en présence de lymphocytes THA, et la stimulation a été déterminée par mesure de l'interleukine-2 libérée dans le surnageant, par un test de croissance d'une lignée cellulaire IL-2-dépendante. Comme contrôle, une lignée de lymphocytes B transformée par l'EBV (Hom-2), d'haplotype DRI, puisée par une concentration saturante (lOmM) du peptide HA a été utilisée.The functional character of the peptide-MHC complexes expressed by the cells of the invention was confirmed in a test for stimulation of T lymphocytes specific for the DRI -HA combination carried by the cells. For this, the cells of the invention were incubated in the presence of THA lymphocytes, and the stimulation was determined by measuring the interleukin-2 released in the supernatant, by a growth test of an IL-2 cell line. -dependent. As a control, a line of B lymphocytes transformed by EBV (Hom-2), of DRI haplotype, pulsed by a saturating concentration (10 mM) of the HA peptide was used.
Les résultats obtenus sont présentés sur la Figure 1 C et 1 D. Ils montrent que les cellules de mastocyte de l'invention expriment un complexe DRI -HA, capable de stimuler un lymphocyte T spécifique de cette combinaison. Ils montrent également que la stimulation obtenue en présence des cellules de l'invention est plus efficace que celle produite par les cellules contrôle (B-EBV d'haplotype DRI) puisées par une concentration saturante (lOmM) du peptide HA. Enfin, les résultats obtenus montrent que les molécules DRI semblent ne présenter que le peptide HA puisque l'addition d'une concentration saturante de peptide n'augmente pas de manière significative la capacité des cellules RBL DRI liHA à stimuler un lymphocyte T HA (Figure 1 D).The results obtained are presented in FIG. 1C and 1D. They show that the mast cell cells of the invention express a DRI -HA complex, capable of stimulating a T lymphocyte specific for this combination. They also show that the stimulation obtained in the presence of the cells of the invention is more effective than that produced by the control cells (B-EBV of haplotype DRI) obtained by a saturating concentration (10 mM) of the peptide HA. Finally, the results obtained show that the DRI molecules seem to present only the HA peptide since the addition of a saturated concentration of peptide does not significantly increase the capacity of the RBL DRI liHA cells to stimulate a T HA lymphocyte (Figure 1 D).
L'ensemble de ces résultats démontre donc le caractère fonctionnel des complexes peptide-CMH produits. Ils illustrent également le caractère spécifique des cellules obtenues, et donc le caractère spécifique du procédé de l'invention qui permet d'obtenir des cellules (et des exosomes) portant des molécules de composition définie et contrôlée.All of these results therefore demonstrate the functional nature of the peptide-MHC complexes produced. They also illustrate the specific character of the cells obtained, and therefore the specific character of the process of the invention which makes it possible to obtain cells (and exosomes) carrying molecules of defined and controlled composition.
1.2. Production des exosomes fonctionnalisés1.2. Production of functionalized exosomes
Une étude par immunofluorescence a permis de montrer que les complexes recombinants CMH-peptide (DRI HA) s'accumulent dans les granules de sécrétion de la lignée cellulaire RBL-2H3. La Figure 2 A témoigne en effet de la colocalisation des molécules DRI avec la sérotonine dans des structures intracellulaires vésiculaires.An immunofluorescence study has shown that the recombinant MHC-peptide complexes (DRI HA) accumulate in the secretory granules of the RBL-2H3 cell line. Figure 2A indeed demonstrates the colocation of DRI molecules with serotonin in vesicular intracellular structures.
La possibilité que des exosomes fonctionnels puissent être relargués par ces cellules a donc été étudiée. Pour cela, les cellules ont été cultivées en présence d'un ionophore calcique, et la production de vésicules membranaire a été suivie. Plus particulièrement, les cellules ont été centrifugées à 300 g pendant 5 minutes à température ambiante. Sur chaque culot cellulaire, une solution de ionophore calcique (lonomycine 1 mM) a été ajoutée (environ 300 μl) et l'incubation a été poursuivie pendant 30 minutes à 37°C. L'exocytose a été stoppée par refroidissement rapide dans la glace et ajout de 300 μl d'une solution froide PBS-EGTA 1 mM. Les cellules ont ensuite été centrifugées à 300g à 4°C pendant 5 minutes. Les surnageants ont été récupérés est recentrifugés, tout d'abord 5 minutes à 1200 g, puis 5 minutes à 10 000 g, puis enfin 1 heure à 70 000 g. Après cette centrifugation différentîelle, les culots (comprenant les exosomes) sont repris et solubilisés dans une solution tampon (30μl de tampon de Laemmlî-DDT (IX ou 2X)). Une fraction des culots est également solubilisée dans un tampon de lyse pour déterminer la concentration protéique. Les solutions d'exosomes peuvent être séparées par migration sur gel (mini-gel 12% de polyacrylamide) à 2OmA puis transférées sur lmmobilon. L'analyse des exosomes est ensuite réalisée par westem blotting avec des anticoφs spécifiques des différentes chaînes des molécules de classe IIdu CMH. Les résultats obtenus montrent que des exosomes peuvent être relargués de la lignéeThe possibility that functional exosomes may be released by these cells has therefore been studied. For this, the cells were cultured in the presence of a calcium ionophore, and the production of membrane vesicles was monitored. More particularly, the cells were centrifuged at 300 g for 5 minutes at room temperature. On each cell pellet, a solution of calcium ionophore (1 mM lonomycin) was added (approximately 300 μl) and the incubation was continued for 30 minutes at 37 ° C. The exocytosis was stopped by rapid cooling in ice and addition of 300 μl of a cold 1 mM PBS-EGTA solution. The cells were then centrifuged at 300g at 4 ° C for 5 minutes. The supernatants were recovered and recentrifuged, first 5 minutes at 1200 g, then 5 minutes at 10 000 g, then finally 1 hour at 70 000 g. After this differential centrifugation, the pellets (including the exosomes) are taken up and dissolved in a buffer solution (30 μl of Laemmlî-DDT buffer (IX or 2X)). A fraction of the pellets is also dissolved in lysis buffer to determine the protein concentration. The exosome solutions can be separated by migration on gel (12% polyacrylamide mini-gel) at 20 mA and then transferred to lmmobilon. The analysis of the exosomes is then carried out by westem blotting with specific anticoφs of the various chains of the class II molecules of the MHC. The results obtained show that exosomes can be released from the line
RBL-2H3, de manière importante, après stimulation par un agent approprié. Ces exosomes peuvent être isolés et purifiés par exemple par ultracentrifugation différentielle pour la préparation de composition d'exosomes. Enfin, les résultats présentés sur la Figure 2B démontrent que ces exosomes sont fonctionnels. En effet, les analyses par westem blotting montrent que les exosomes obtenus expriment les différentes chaînes recombinantes des molécules de classe IIdu CMH. En outre, ces résultats montrent également la forte densité des complexes peptide-CMH à la surface des exosomes de l'invention.RBL-2H3, significantly, after stimulation with an appropriate agent. These exosomes can be isolated and purified for example by differential ultracentrifugation for the preparation of composition of exosomes. Finally, the results presented in Figure 2B demonstrate that these exosomes are functional. Indeed, analyzes by westem blotting show that the exosomes obtained express the different recombinant chains of class II molecules of the MHC. In addition, these results also show the high density of peptide-MHC complexes on the surface of the exosomes of the invention.
Les exemples qui suivent illustrent notamment l'utilisation des exosomes DRI HA pour la production d'anticoφs spécifiques de cette combinaison et la capacité des exosomes DRI HA à lier des lymphocytes T spécifiques de cette même combinaison.The examples which follow illustrate in particular the use of the exosomes DRI HA for the production of specific antico cettes of this combination and the capacity of the exosomes DRI HA to bind T lymphocytes specific of this same combination.
2 - Génération d'anticoφs spécifiques du complexe DRI HA2 - Generation of specific anticoφs of the DRI HA complex
Cet exemple illustre l'utilisation des exosomes de l'invention pour la production d'anticoφs, en particulier d'anticoφs dits "restreints", c'est-à-dire spécifiques du peptide antigénique en association avec la molécule du CMH. Cet exemple illustre notamment le pouvoir immunogène très important des exosomes de l'invention, puisqu'ils permettent la production d'anticoφs en l'absence de tout adjuvant. Les exosomes purifiés à partir du surnageant des cellules RBL DRI HA (exemple 1) ont été remis en suspension dans du PBS. Ces exosomes ont ensuite été utilisés pour immuniser des souris Balb/c ou des rats LOU en absence de tout adjuvant, selon les protocoles suivants : - Les souris ont été injectées par voie sous cutanée avec lOμg d'exosomes, deux fois à trois semaines d'intervalle, puis 30μg par voie intrapéritonéale et enfin 30 μg par voie intraveineuse 3 jours avant le prélèvement des sérums.This example illustrates the use of the exosomes of the invention for the production of anticoφs, in particular so-called “restricted” anticoφs, that is to say specific for the antigenic peptide in association with the MHC molecule. This example illustrates in particular the very important immunogenic power of the exosomes of the invention, since they allow the production of anticoφs in the absence of any adjuvant. The exosomes purified from the RBL DRI HA cell supernatant (Example 1) were resuspended in PBS. These exosomes were then used to immunize Balb / c mice or LOU rats in the absence of any adjuvant, according to the following protocols: - The mice were injected subcutaneously with 10 μg of exosomes, twice three weeks apart, then 30 μg intraperitoneally and finally 30 μg intravenously 3 days before the collection of the sera.
- Les rats ont été injectés avec des exosomes par voie intrapéritonéale (lOμg), par deux reprises à trois semaines d'intervalle, puis par voie intraveineuse (50μg) trois jours avant le prélèvement des sé ms.- The rats were injected with exosomes by the intraperitoneal route (10 μg), twice twice at three weeks apart, then by the intravenous route (50 μg) three days before the collection of the samples.
Comme le montre la Figure 3A, les sémms prélevés chez les souris immunisées présentaient une très forte réactivité contre la lignée RBL exprimant ou non le complexe DRI HA mais qui était détectable jusqu'à une dilution au trente millième des sémms seulement dans le cas de la cellule DRI HA.As shown in FIG. 3A, the semms taken from the immunized mice exhibited a very high reactivity against the RBL line expressing or not the DRI HA complex but which was detectable up to a dilution to thirty thousandths of the semms only in the case of the DRI HA cell.
Comme le montre la Figure 3B, les sémms des rats ainsi immunisés, montraient, de manière suφrenante, une réactivité contre la lignée RBL exprimant le complexe DRI HA alors que les mêmes sémms réagissaient avec une plus faible intensité avec la lignée initiale RBL-2H3. En outre, l'addition du peptide HA à des cellules exprimant DRI (RBL-2H3 DRI) augmente de manière significative la réactivité des antisémms ainsi produits (Figure 3B).As shown in FIG. 3B, the semms of the rats thus immunized, showed, surprisingly, a reactivity against the RBL line expressing the DRI HA complex whereas the same semms reacted with a lower intensity with the initial line RBL-2H3. In addition, the addition of the HA peptide to cells expressing DRI (RBL-2H3 DRI) significantly increases the reactivity of the antisemms thus produced (FIG. 3B).
Ces résultats montrent donc que les exosomes de la lignée RBL sont capables d'induire une réponse anticoφs qui, de manière inattendue, est principalement dirigée chez le rat contre les complexes DRI HA. Les rates des rats immuns ont été fusionnées avec des cellules de la lignée X63A8.These results therefore show that the exosomes of the RBL line are capable of inducing an anticoφs response which, unexpectedly, is mainly directed in the rat against the DRI HA complexes. The rats of the immune rats were fused with cells of the X63A8 line.
Les hybridomes ainsi obtenus ont été triés par dilution clonale, selon les techniques classiques d'immunologie, puis sélectionnés par immunofluorescence pour la spécificité des anticoφs monoclonaux produits. Différents anticoφs monoclonaux ont ainsi été obtenus, pour certains dirigés contre des protéines de la lignée RBL, pour d'autres, contre des déterminants monomoφhiques des molécules de classe II humaine d'haplotype DRI et enfin contre le complexe constitué par les molécules DRI associées au peptide issu de la protéine HA du vims de la grippe (Figure 3C). Ces derniers anticoφs monoclonaux constituent des anticoφs restreints, et possèdent donc des propriétés particulièrement avantageuses pour des applications diagnostiques ou thérapeutiques.The hybridomas thus obtained were sorted by clonal dilution, according to conventional immunology techniques, then selected by immunofluorescence for the specificity of the monoclonal antibodies produced. Different monoclonal anticoφs have thus been obtained, for some directed against proteins of the RBL line, for others, against monomoφhical determinants of human class II molecules of DRI haplotype and finally against the complex constituted by DRI molecules associated with peptide derived from the HA protein of the flu virus (Figure 3C). These latter monoclonal anticoφs constitute restricted anticoφs, and therefore have particularly advantageous properties for diagnostic or therapeutic applications.
3 - Détection de lymphocees T spécifiques du complexe DRI HA3 - Detection of T lymphocytes specific to the DRI HA complex
Cet exemple illustre l'utilisation des exosomes de l'invention pour la détection de lymphocytes T spécifiques dans un échantillon biologique. Cet exemple montre également comment les exosomes peuvent être utilisés pour sélectionner et amplifier une population de lymphocytes T particuliers, en vue notamment de leur réinjection à un sujet (thérapie cellulaire). Cette approche peut bien entendu être étendue à l'utilisation des anticoφs restreints décrits dans l'exemple 2, ainsi qu'à la détection de tout récepteur spécifique d'un ligand.This example illustrates the use of the exosomes of the invention for the detection of specific T lymphocytes in a biological sample. This example shows also how exosomes can be used to select and amplify a population of particular T lymphocytes, in particular with a view to their reinjection into a subject (cell therapy). This approach can of course be extended to the use of the restricted anticoφs described in Example 2, as well as to the detection of any receptor specific for a ligand.
Pour la mise en oeuvre de cette application, des exosomes marqués ont été produits. Pour cela, avant purification des exosomes de la lignée DRI HA, celle-ci a été incubée avec un traceur fluorescent s'accumulant très fortement dans les exosomes contenus dans les granules de sécrétion. La marqueur utilisé, "Green Tracker', est un lipide fluorescent qui s'accumule dans les lysosomes des cellules. L'analyse en microscopie confocale des cellules, après fixation, montre la présence du marquage fluorescent dans les granules de sécrétion des cellules (Figure 4A). Les exosomes fluorescents ont ensuite été produits et purifiés à partir de ces cellules, dans les conditions décrites dans l'exemple 1. Rendus ainsi fluorescents, ces exosomes (Figure 4B) ont été utilisés pour détecter, dans un échantillon biologique, la présence de lymphocytes T spécifiques de la combinaison DRI HA (lymphocytes THA). Il est entendu que tout autre marquage peut être utilisé dans le cadre de l'invention, appliqué soit sur les cellules productrices, soit sur les exosomes produits.For the implementation of this application, labeled exosomes were produced. For this, before purification of the exosomes of the DRI HA line, it was incubated with a fluorescent tracer which accumulates very strongly in the exosomes contained in the secretory granules. The marker used, "Green Tracker", is a fluorescent lipid which accumulates in the lysosomes of the cells. Analysis by confocal microscopy of the cells, after fixation, shows the presence of the fluorescent marking in the secretory granules of the cells (Figure The fluorescent exosomes were then produced and purified from these cells, under the conditions described in Example 1. Made thus fluorescent, these exosomes (Figure 4B) were used to detect, in a biological sample, the presence of T lymphocytes specific for the DRI HA combination (THA lymphocytes) It is understood that any other labeling can be used in the context of the invention, applied either to the producer cells or to the exosomes produced.
Pour cela, les exosomes ont été incubés en présence d'un échantillon de lymphocytes THA et de lymphocytes TH30, spécifiques d'un autre complexe. Les résultats obtenus par cytofluorométrie de flux montrent que les exosomes exprimant les DRLHA se lient, de manière spécifique, aux lymphocytes THA (Figure 4C) alors que ces mêmes exosomes sont incapables de reconnaître des lymphocytes possédant une autre spécificité (Figure 4D). Ces résultats démontrent la capacité unique et inattendue des exosomes produits par la lignée mastocytaire selon l'invention de détecter des lymphocytes T spécifiques de ce même complexe. Cette application peut être mise en oeuvre à partir de tout type d'échantillon biologique.For this, the exosomes were incubated in the presence of a sample of HAT lymphocytes and TH30 lymphocytes, specific for another complex. The results obtained by flow cytofluorometry show that the exosomes expressing DRLHA bind, in a specific way, to HAT lymphocytes (FIG. 4C) whereas these same exosomes are unable to recognize lymphocytes having another specificity (FIG. 4D). These results demonstrate the unique and unexpected ability of the exosomes produced by the mast cell line according to the invention to detect T lymphocytes specific for this same complex. This application can be implemented from any type of biological sample.
En outre, cette technologie peut être appliquée de la même façon à la fabrication et à l'utilisation d'exosomes exprimant des complexes CMHI-peptide. La présente invention permet ainsi de détecter, à la surface de cellules présentatrices, voire de cellules tumorales, la présentation, par les molécules de classe I et de classe II du CMH, de peptides issus d'antigènes exprimés par les tumeurs. La présente invention permet également de détecter voire de purifier les lymphocytes T capables de reconnaître ces mêmes complexes. Ils peuvent ainsi permettre d'amplifier une population de lymphocytes T spécifiques d'un complexe peptide-CMH particulier, par exemple une population de lymphocytes CTL, en vue de leur utilisation thérapeutique. En effet, différentes approches d'immunothérapies de cancers ou d'infections virales, par exemple, ont été développées, basées sur le prélèvement, chez un sujet, de lymphocytes et sur l'expansion ex vivo de clones particuliers de lymphocytes T spécifiques d'un antigène impliqué dans la pathologie (antigène tumoral ou viral, par exemple). Ces clones amplifiés sont ensuite réadministrés au sujet, comme agent thérapeutique. La présente invention permet de faciliter grandement la sélection et l'amplification des clones spécifiques de lymphocytes T, et donc le potentiel et la mise en oeuvre de ces approches thérapeutiques.In addition, this technology can be applied in the same way to the manufacture and use of exosomes expressing CMHI-peptide complexes. The present invention thus makes it possible to detect, on the surface of presenting cells, or even tumor cells, the presentation, by MHC class I and class II molecules, of peptides derived from antigens expressed by tumors. The present invention also makes it possible to detect or even to purify the T lymphocytes capable of recognizing these same complexes. They can thus make it possible to amplify a population of T lymphocytes specific for a particular peptide-MHC complex, for example a population of CTL lymphocytes, for their therapeutic use. Indeed, different approaches to immunotherapies for cancers or viral infections, for example, have been developed, based on the removal, from a subject, of lymphocytes and on the ex vivo expansion of particular clones of T lymphocytes specific for an antigen involved in the pathology (tumor or viral antigen, for example). These amplified clones are then re-administered to the subject, as a therapeutic agent. The present invention makes it possible to greatly facilitate the selection and amplification of specific clones of T lymphocytes, and therefore the potential and the implementation of these therapeutic approaches.
4- Production d'exosomes portant des molécules de classe II du CMH murines (Figures 5A, 5B).4- Production of exosomes carrying murine MHC class II molecules (Figures 5A, 5B).
Les ADN complémentaires codant les chaînes α et β des molécules de classe II murine d'haplotype IAb ainsi que la chaîne invariante murine ont été introduits dans les vecteurs d'expression eucaryotes NT dans lesquels la transcription de l'ADNc est sous le contrôle d'un promoteur SR alpha. Chacun des plasmides, en outre, porte un gène de résistance à l'hygromycine (pour la chaîne α IAb), à la néomycine (pour IAb β chaîne), ou à la zéocine (pour la chaîne invariante). Après transfection des cellules RBL2H3 par électroporation (matériels et méthodes), les cellules ont été sélectionnées sur la base de leur résistance aux trois antibiotiques puis, les cellules résistantes ont été clonées par dilution limite et caractérisées pour l'expression des molécules IAb par cytométrie de flux en utilisant l'anticoφs spécifique Y3P.The complementary DNAs encoding the α and β chains of the murine class II molecules of haplotype IAb as well as the murine invariant chain were introduced into the eukaryotic expression vectors NT in which the transcription of the cDNA is under the control of an SR alpha promoter. Each of the plasmids, moreover, carries a gene for resistance to hygromycin (for the α chain IAb), to neomycin (for IAb β chain), or to zeocine (for the invariant chain). After transfection of the RBL2H3 cells by electroporation (materials and methods), the cells were selected on the basis of their resistance to the three antibiotics and then, the resistant cells were cloned by limiting dilution and characterized for the expression of the IAb molecules by cytometry of flow using the specific Y3P anticoφs.
La figure 5 montre quelques uns des résultats ainsi obtenus. L'analyse par cytométrie de flux montre que la cellule RBL lAbli est reconnue par l'anticoφs Y3P (spécifique des molécules IAb) de manière équivalente à la lignée lymphocytaire B B4 14, alors qu'aucun marquage n'est détectable sur la lignée RBL d'origine (Figure 5 A). L'analyse moφhologique par microscopie ayant établi que les molécules de classe II IAb murines sont, comme les molécules humaines DRI, accumulées dans les granules de sécrétion de la cellule (non montré), ceci nous a amené à rechercher leur localisation dans les exosomes. L'exocytose des cellules étant déclenchée par l'addition de ImM de ionomycine, les exosomes ainsi obtenus ont été purifiés par ultracentrifugation différentielle (Cf exemple 1.2). L'analyse par westem blot de ces préparations d'exosomes montre qu'elles contiennent des molécules murines de classe II du CMH identiques à celles détectées dans un lysat cellulaire contrôle (Figure 5B). Ces résultats établissent que des molécules de classe II humaines (DRI) mais aussi murines (IAb) peuvent être exprimées et s'accumuler dans les exosomes des lignées RBL 2H3 correspondantes.Figure 5 shows some of the results obtained. Analysis by flow cytometry shows that the RBL lAbli cell is recognized by the anticoφs Y3P (specific for IAb molecules) in an equivalent manner to the B B4 lymphocyte line 14, while no labeling is detectable on the RBL line of origin (Figure 5 A). Moφhological analysis by microscopy having established that murine class II IAb molecules are, like human DRI molecules, accumulated in the secretory granules of the cell (not shown), this led us to seek their location in exosomes. The exocytosis of the cells being triggered by the addition of ImM of ionomycin, the exosomes thus obtained were purified by differential ultracentrifugation (see example 1.2). Westem blot analysis of these exosome preparations shows that they contain murine class II MHC molecules identical to those detected in a control cell lysate (Figure 5B). These results establish that human class II molecules (DRI) but also murine (IAb) can be expressed and accumulate in the exosomes of the corresponding RBL 2H3 lines.
5-Caractérisation moφhologique des exosomes produits par RBL 2H3 (Figure 6)5-Moφhological characterization of the exosomes produced by RBL 2H3 (Figure 6)
Les observations en microscopie électronique sur coupe congelée immunomarquée des cellules RBL révèlent la présence de nombreux compartiments intracellulaires remplis de membranes. La majeure partie de ces membranes correspondent à des vésicules qui remplissent le lumen des compartiments (Figure 6A). Les molécules de classe II une fois transfectées dans ces cellules s'accumulent dans les compartiments possédant des vésicules internes et sont visualisées en particulier, en association avec la membrane de ces vésicules (Figure 6A).Electron microscopy observations on an immunolabelled frozen section of RBL cells reveal the presence of numerous intracellular compartments filled with membranes. The major part of these membranes correspond to vesicles which fill the lumen of the compartments (Figure 6A). Class II molecules once transfected into these cells accumulate in the compartments having internal vesicles and are visualized in particular, in association with the membrane of these vesicles (Figure 6A).
Lorsque les cellules RBL sont stimulées de façon à induire leur dégranulation (IgE- Antigène ou ionomycine), les compartiments intracellulaires fusionnent avec la membrane plasmique. Les vésicules internes auxquelles sont associées les molécules de classe II sont relarguées dans le milieu extracellulaire. Ces vésicules sont alors appellées exosomes.When the RBL cells are stimulated so as to induce their degranulation (IgE-Antigen or ionomycin), the intracellular compartments fuse with the plasma membrane. The internal vesicles with which the class II molecules are associated are released into the extracellular medium. These vesicles are then called exosomes.
La méthode de choix en microscopie électronique pour étudier la moφhologie des exosomes ainsi que leur contenu protéique est la méthode de " whole mount ". Cette technique permet de visualiser des exosomes entiers dépourvus de tout autre contenu cellulaire. Cette méthode permet également de détecter ,avec une grande efficacité, des molécules associées à la membrane des exosomes. En utilisant cette technique nous avons observé que les exosomes sécrétés par les cellules RBL ont une taille hétérogène de 30 à 120 nm et une densitée aux électrons variable (Figure 6B). Les molécules de classe II sont abondantes dans la population de vésicules possédant une taille de 80 àlOO nm ayant une densité moyenne aux électrons. La grande majorité de ces vésicules enrichies en molécules de classe II ont une forme en assiette (Figure 6C).The method of choice in electron microscopy to study the moφhology of exosomes as well as their protein content is the “whole mount” method. This technique makes it possible to visualize entire exosomes devoid of any other cellular content. This method also makes it possible to detect, with great efficiency, molecules associated with the exosome membrane. Using this technique we observed that the exosomes secreted by RBL cells have a heterogeneous size of 30 to 120 nm and a variable electron density (Figure 6B). Class II molecules are abundant in the population of vesicles with a size of 80 to 100 nm having an average electron density. The vast majority of these vesicles enriched with class II molecules have a plate shape (Figure 6C).
6- Immobilisation des exosomes sur des supports (Figure 5C).6- Immobilization of exosomes on supports (Figure 5C).
Cet exemple décrit la fixation d'exosomes sur des supports solides, et montre que les exosomes ainsi fixés conservent leurs propriétés fonctionnelles. Ces nouveaux produits (supports-exosomes) peuvent être utilisés pour caractériser et analyser les exosomes ; ou comme produits diagnostique ou réactifs pour détecter et/ou stimuler in vitro des lymphocytes T, par exemple.This example describes the fixation of exosomes on solid supports, and shows that the exosomes thus fixed retain their functional properties. These new products (supports-exosomes) can be used to characterize and analyze the exosomes; or as diagnostic or reagent products for detecting and / or stimulating T cells in vitro, for example.
Différentes préparations d'exosomes produits par des cellules RBL exprimant ou non des molécules de classe II humaines ou murines ont été incubées avec des billes de latex de 4 microns activées par de l'aldéhyde sulfate. Plus particulièrement, les exosomes, purifiés à partir de surnageants de dégranulation de RBL 2H3 ont été lavés en PBS (centrifugation à 50000φm sur TLA 100.4 pendant 30 minutes). 30μg d'exosomes sont mélangés avec 10 μL de billes Latex prélevées stérilement, homogénéisés puis incubés pendant 10 min à 15 min à température ambiante. Le volume de bille est ensuite complété à 1 mL avec du PBS lx puis incubé sur roue à température ambiante pendant 2h. Ensuite les billes " crosslinkés " avec des exosomes sont:Different preparations of exosomes produced by RBL cells expressing or not expressing human or murine class II molecules were incubated with 4 micron latex beads activated by aldehyde sulfate. More particularly, the exosomes, purified from degranulation supernatants of RBL 2H3, were washed in PBS (centrifugation at 50,000 μm on TLA 100.4 for 30 minutes). 30μg of exosomes are mixed with 10 μL of Latex beads taken sterile, homogenized and then incubated for 10 min to 15 min at room temperature. The bead volume is then made up to 1 ml with 1x PBS and then incubated on a wheel at room temperature for 2 h. Then the "crosslinked" beads with exosomes are:
-Saturées en ajoutant de la glycine 100 mM final (30 min à température ambiante), -Centrifugées à 2200xg pendant 2 min à 4°C puis le culot de billes est repris dans 1 mL de PBSlx SVF3% NaN3 0,01% Pour utiliser les billes en cytofluorométrie,-Saturated by adding 100 mM final glycine (30 min at room temperature), -Centrifuged at 2200xg for 2 min at 4 ° C then the pellet of beads is taken up in 1 ml of PBSlx SVF3% NaN3 0.01% To use the beads in cytofluorometry,
-Laver deux à trois fois le culot de billes en PBSlx SVF3% NaN3 0,01%. -Reprendre dans 1 mL de PBS lx NaN3 0,01% .- Wash two to three times the pellet of beads in PBSlx SVF3% NaN3 0.01%. - Resume in 1 mL of PBS lx 0.01% NaN3.
-Utiliser entre 5μL et 20μL par point et incuber classiquement dans le premier puis le second anticoφs. La lecture se fait sur Facscalibur (Becton Dickinson).-Use between 5μL and 20μL per point and incubate conventionally in the first then the second anticoφs. The reading is done on Facscalibur (Becton Dickinson).
Cette technique a permis de recouvrir la surface de ces billes de latex avec des exosomes, tout en préservant leur structure.This technique made it possible to cover the surface of these latex beads with exosomes, while preserving their structure.
Lorsque les exosomes sont sur les billes, leur manipulation est plus aisée. En effet, ils peuvent être centrifugés à basse vitesse et détectés par des techniques de cytométrie de flux classique. La figure 5 C montre quelques exemples de détection, par cytométrie de flux, de différentes protéines entrant dans la composition des exosomes. Des billes de latex activées à l'aldéhyde sulfate ont ainsi été incubées soit avec des exosomes produits par les cellules RBL 2H3 non transfectées, soit avec des exosomes de cellules RBL 2H3 exprimant les molécules de classe II humaines DRI et la constmction liHA ou les molécules de classe II murine IAb , soit avec du sémm de veau foetal (FCS) en contrôle. Les billes de latex ainsi préparées ont été ensuite incubées avec différents anticoφs monoclonaux; AD1 reconnaissant la molécule CD63 du rat présente dans les granules de sécrétion de RBL 2H3, Y3P anticoφs spécifique des molécules IAb, et L243 anticoφs spécifique des molécules DRI . Ces différents anticoφs étaient révélés par des anticoφs secondaires couplés à la phycoérythrine puis les marquages obtenus étaient analysés par cytométrie de flux grâce à un FACScalibur (Beckman).When the exosomes are on the beads, their handling is easier. Indeed, they can be centrifuged at low speed and detected by conventional flow cytometry techniques. FIG. 5C shows some examples of detection, by flow cytometry, of different proteins used in the composition of exosomes. Latex beads activated with aldehyde sulfate were thus incubated either with exosomes produced by untransfected RBL 2H3 cells, or with exosomes of RBL 2H3 cells expressing human class II molecules DRI and the constellation LiHA or molecules murine class II IAb, or with fetal calf semm (FCS) in control. The latex beads thus prepared were then incubated with different monoclonal antibodies; AD1 recognizing the rat CD63 molecule present in the secretion granules of RBL 2H3, Y3P anticoφs specific for IAb molecules, and L243 anticoφs specific for DRI molecules. These different anticoφs were revealed by anticoφs secondary coupled to phycoerythrin then the markings obtained were analyzed by flow cytometry using a FACScalibur (Beckman).
On observe ainsi que la molécule CD63 est bien-sûr présente sur tous les exosomes issus de la cellule RBL exprimant ou non des molécules de classe II, alors que des billes de latex recouvertes d'exosomes IAb sont spécifiquement reconnues par Y3P et non par L243 tandis qu'à l'opposé, les exosomes DRIiHA sont reconnus par L243 et non par Y3P. Aucun de ces anticoφs ne reconnait des billes de latex recouvertes de Sémm de veau foetal (Figure 5C).It is thus observed that the CD63 molecule is of course present on all the exosomes originating from the RBL cell expressing or not class II molecules, while latex beads coated with IAb exosomes are specifically recognized by Y3P and not by L243 while in contrast, the DRIiHA exosomes are recognized by L243 and not by Y3P. None of these anticoφs recognizes latex beads covered with fetal calf semm (Figure 5C).
Ces résultats montrent que cette technique permet de détecter de manière sensible et spécifique l'expression de différentes protéines rentrant dans la composition des exosomes. L'exemple 8 montre par ailleurs que des tels produits (exosomes-support) permettent également de détecter ou de stimuler la prolifération de lymphocytes T spécifiques.These results show that this technique makes it possible to detect in a sensitive and specific way the expression of different proteins included in the composition of exosomes. Example 8 also shows that such products (support exosomes) also make it possible to detect or stimulate the proliferation of specific T lymphocytes.
7-Manipulation de la composition des exosomes (Figure7)7-Manipulation of the composition of exosomes (Figure 7)
Les exosomes sont des vésicules délimitées par une bicouche lipidique dans laquelle sont insérés un grand nombre de molécules comme les molécules de classe II du CMH ou CD63 citées précédemment. A l'intérieur de ces vésicules, on trouve les régions cytoplasmiques des molécules transmembranaires précédentes mais aussi des protéines solubles issues du cytosol des cellules. Pour démontrer qu'il est possible de modifier à volonté le contenu de ces vésicules, nous avons utilisé comme traceur la Green Fluorescent Protein (GFP).Exosomes are vesicles delimited by a lipid bilayer into which are inserted a large number of molecules such as the class II molecules of the MHC or CD63 mentioned above. Inside these vesicles, we find the cytoplasmic regions of the preceding transmembrane molecules but also of the soluble proteins obtained from the cytosol of the cells. To demonstrate that it is possible to modify the content of these vesicles at will, we used the Green Fluorescent Protein (GFP) as a tracer.
L'ADNc codant la GFP a été fusionné a l'extrémité COOH terminale de la chaîne beta de la molécule DRI humaine. Cette constmction, insérée dans les vecteurs d'expression NT portant le gène de résistance à l'hygromycine, a été cotransfectée dans la cellule RBL 2H3 avec un vecteur portant la chaîne alpha de DRI et le gène de résistance à la néomycine. Des cellules résistantes à ces deux antibiotiques ont été sélectionnées puis triées positivement pour l'expression de la GFP. Plus particulièrement, nous avons réalisé une constmction liant la partie cytoplasmique de la chaîne DRβ (en C-ter) à l'extrémité N-ter de la GFP. L'ADNc de DRβ possède un site PstI en position 565. Un fragment de 200 paires de bases environ du coté 3' de cet ADNc a été amplifié par PCR à partir du vecteur pcDNA3/RSV/DRa au moyen de 2 oligonucléotides incluant le site PstI pour le 5' et le site Ncol pour le 3' qui de plus éliminait le codon stop. Le fragment de PCR obtenu a été digéré par PstI et Ncol et clone dans les mêmes sites du vecteur pEGFP NI (Clontech). Le plasmide résultant, digéré par PstI et Xbal, a permis de libérer un fragment correspondant aux derniers 30 acides aminés de DRa suivi de la GFP. En parallèle, le plasmide pcDNA3/RSV a été digéré par EcoRV/PstI, libérant ainsi un fragment correspondant au reste de la chaîne DRa (du début jusqu'au site PstI). Les deux fragments ont ensuite été assemblés puis clones dans pcDNA3/CMV entre EcoRV et Xbal.The cDNA encoding GFP has been fused to the COOH terminus of the beta chain of the human DRI molecule. This constuction, inserted into the NT expression vectors carrying the hygromycin resistance gene, was cotransfected in the RBL 2H3 cell with a vector carrying the DRI alpha chain and the neomycin resistance gene. Cells resistant to these two antibiotics were selected and then sorted positively for the expression of GFP. More particularly, we have made a constuction linking the cytoplasmic part of the DRβ chain (in C-ter) to the N-ter end of the GFP. The DRβ cDNA has a PstI site at position 565. A fragment of approximately 200 base pairs on the 3 ′ side of this cDNA was amplified by PCR from the vector pcDNA3 / RSV / DRa using 2 oligonucleotides including the site PstI for 5 'and the Ncol site for 3' which also eliminated the stop codon. The PCR fragment obtained was digested with PstI and Ncol and cloned into the same sites of the pEGFP NI vector (Clontech). The resulting plasmid, digested with PstI and Xbal, made it possible to release a fragment corresponding to the last 30 amino acids of DRa followed by GFP. In parallel, the plasmid pcDNA3 / RSV was digested with EcoRV / PstI, thus releasing a fragment corresponding to the rest of the DRa chain (from the start to the PstI site). The two fragments were then assembled and then cloned into pcDNA3 / CMV between EcoRV and Xbal.
L'analyse de ces cellules (DRI GFP) par cytométrie de flux montre que les cellules reconnues par l'anticoφs L243, spécifique des molécules DRI, émettent aussi une fluorescence verte détectée dans le canal FL1 alors que des cellules transfectées avec les chaînes alpha et beta de DRI ne comportant pas de GFP n'émettent aucune fluorescence dans le canal FL1 (Figure 7 A).The analysis of these cells (DRI GFP) by flow cytometry shows that the cells recognized by the anticoφs L243, specific for DRI molecules, also emit a green fluorescence detected in the FL1 channel whereas cells transfected with the alpha and beta of DRI without GFP do not emit any fluorescence in the FL1 channel (Figure 7 A).
Afin de montrer que la GFP est réellement contenue dans les exosomes de la cellule RBL 2H3, des exosomes issus des cellules RBL DRI GFP ont été préparés par ultracentrifugation différentielle puis analysés par westem blot (Figure 7B) et cytométrie de flux après " crosslinking " sur des billes de latex (Figure 7C). Un anticoφs spécifique de la GFP détecte, par westem blot, dans la cellule DRI GFP et dans ses exosomes une protéine de 65 kDa correspondant au poids moléculaire de la chaîne beta de DRI fusionnée avec la GFP (Figure 7 B) alors qu'aucun signal n'est détecté dans les lysats cellulaires de la cellule RBL2H3 exprimant ou non la molécule DRI seule. Par comparaison entre des billes de latex " crosslinkées " avec du sémm de veau foetal ou des exosomes issus de la cellule DRI GFP, on observe que seules les billes recouvertes d'exosomes induisent une fluorescence dans le canal FL1 (FITC) et sont reconnues par l'anticoφs L243, spécifique de DRI, détecté par un anticoφs secondaire couplé à la phycoérythrine. Ces résultats démontrent donc qu'il est possible d'introduire une protéine exogène à l'intérieur des exosomes produits par la cellule RBL 2H3. Ces résultats montrent aussi qu'il est possible de diriger une protéine dans un exosome par expression, dans la cellule productrice, sous forme de fusion avec une molécule transmembranaire, telle qu'une molécule du CMH.In order to show that GFP is actually contained in the exosomes of the RBL 2H3 cell, exosomes originating from the RBL DRI GFP cells were prepared by differential ultracentrifugation and then analyzed by westem blot (FIG. 7B) and flow cytometry after "crosslinking" on latex beads (Figure 7C). A specific antico ants of GFP detects, by westem blot, in the DRI GFP cell and in its exosomes a protein of 65 kDa corresponding to the molecular weight of the beta chain of DRI fused with GFP (FIG. 7 B) while no signal is detected in the cell lysates of the RBL2H3 cell expressing or not expressing the DRI molecule alone. By comparison between “crosslinked” latex beads with fetal calf semm or exosomes from the DRI GFP cell, it is observed that only the beads coated with exosomes induce fluorescence in the FL1 channel (FITC) and are recognized by antico24s L243, specific for DRI, detected by a secondary anticoφs coupled to phycoerythrin. These results therefore demonstrate that it is possible to introduce an exogenous protein inside the exosomes produced by the RBL 2H3 cell. These results also show that it is possible to direct a protein into an exosome by expression, in the producer cell, in the form of a fusion with a transmembrane molecule, such as a MHC molecule.
8-Caractérisation fonctionnelle des exosomes (Figure 8)8-Functional characterization of exosomes (Figure 8)
Cet exemple montre que les exosomes produits par la cellule RBL2H3, portant des molécules de classe II du CMH, sont capables de lier un peptide antigénique et de stimuler un lymphocyte T exprimant un récepteur spécifique de ce complexe peptide- CMH classe ILThis example shows that the exosomes produced by the RBL2H3 cell, carrying class II molecules of the MHC, are capable of binding an antigenic peptide and of stimulate a T lymphocyte expressing a receptor specific for this peptide-MHC class IL complex
Des exosomes produits à partir de cellules RBL DRI liHA marquées au green cell tracker ont été incubés en présence de deux types de cellules T : des THA qui possèdent un TCR spécifique des complexes HLA-DRI /HA et des T Jurkat sauvages dépourvues d'un tel récepteur. Les expériences de liaisons sont réalisées en plaque 96 trous à fond rond, en milieu RPMI 1640 complémenté par 10% de sémm de veau foetal, tamponné par lOmM Hépès à raison de 50μl final par puits, 105 cellules T par puits et des quantités variables d'exosomes fluorescents pendant 3 heures à 37°C. Ensuite, deux lavages sont effectués dans le même milieu avant d'analyser les cellules reprises dans 400 μl de PBS au FACS.Exosomes produced from RBL DRI liHA cells labeled with the green cell tracker were incubated in the presence of two types of T cells: HATs which have a TCR specific for the HLA-DRI / HA complexes and wild Jurkat T cells lacking a like receiver. The binding experiments are carried out in a 96-hole plate with a round bottom, in RPMI 1640 medium supplemented with 10% of fetal calf semm, buffered with 10 mM Hepes at a rate of 50 μl final per well, 10 5 T cells per well and variable quantities fluorescent exosomes for 3 hours at 37 ° C. Then, two washes are carried out in the same medium before analyzing the cells taken up in 400 μl of PBS with FACS.
Une gamme effet dose a été réalisée montrant que l'intensité du marquage des THA était proportionnelle à la quantité d'exosomes employée. 108 cellules RBL DRI liHA ont donné 700 μl d'exosomes. Des doses allant de 32 à 2 μl d'exosomes par puits ont été testées. Le marquage obtenu avec 16 μl par point a été retenu, ce qui correspond à la production d'exosomes effectuée par 2,3 millions de cellules (résultats non exposés).A dose effect range was produced showing that the intensity of the THA labeling was proportional to the quantity of exosomes used. 10 8 RBL DRI liHA cells gave 700 μl of exosomes. Doses ranging from 32 to 2 μl of exosomes per well were tested. The labeling obtained with 16 μl per point was retained, which corresponds to the production of exosomes carried out by 2.3 million cells (results not exposed).
Les résultats obtenus montrent que la population THA est marquée par les exosomes fluorescents ce qui donne une fluorescence détectable en FL1 par cytofluorimétrie, tandis que les Jurkats sauvages ne sont pas modifiées (figure 8A). Le même type de marquage a été réalisé, mais après la liaison des exosomes, les cellules T ont été incubées avec un anticoφs monoclonal de souris AD1 anti CD63 de rat, révélé ensuite par des anticoφs d'âne anti IgG de souris marqués à la phycoérythrine (Jackson Immuno Research, West Grove, PA). Le même marquage a été réalisé en parallèle sur les cellules T n'ayant pas été exposées à des exosomes. On observe (figure 8B) que seules les cellules THA ayant liés des exosomes comme l'atteste leur fluorescence en FL1, sont aussi marquées en FL2 ce qui indique la nouvelle présence de CD63 de rat à leur surface.The results obtained show that the THA population is marked by fluorescent exosomes which gives a detectable fluorescence in FL1 by cytofluorimetry, while the wild Jurkats are not modified (FIG. 8A). The same type of labeling was carried out, but after the binding of the exosomes, the T cells were incubated with an anti-mouse monoclonal antibody AD1 anti CD63 rat, then revealed by anti-mouse asses anti mouse IgG labeled with phycoerythrin (Jackson Immuno Research, West Grove, PA). The same labeling was carried out in parallel on T cells which had not been exposed to exosomes. It is observed (FIG. 8B) that only the THA cells which have linked exosomes, as attested by their fluorescence in FL1, are also marked in FL2 which indicates the new presence of rat CD63 on their surface.
Nos résultats montrent donc que les exosomes fluorescents sont utilisables pour visualiser par cytométrie de flux des populations de lymphocytes T spécifiques de complexes HLA-DR/peptide antigénique portés par les exosomes.Our results therefore show that fluorescent exosomes can be used to visualize by flow cytometry populations of T lymphocytes specific for HLA-DR / antigenic peptide complexes carried by the exosomes.
Pour évaluer la capacité des exosomes à stimuler un lymphocyte T de manière dépendante de la présence d'un peptide, les exosomes obtenus à partir de la cellule DRI GFP ont été crosslinkés sur des billes de latex puis incubés en présence de cellule de la lignée lymphocytaire T Jurkat exprimant ou non un récepteur T spécifique du complexe DRI -peptide HA 307-319. Les billes de latex ont été préparées de la même façon que pour la cytofluorométrie de flux mais lavées en milieu complet (RPMI, 10% sémm de veau foetal, Penicilline- Streptomycine-Glutamine 1%, βmercaptoethanol 0,1%, Sodium Pymvate 4%). Pour la stimulation des lymphocytes T, chaque culot de billes a été repris dans 100 μL, 50μL déposé dans le premier puits d'une plaque 96 puits et 50μL dilué de deux en deux. Un contrôle a été fait en procédant de la même façon avec des billes incubées dans du sémm de veau foetal. Les cellules T (T Jurkat Pasteur et THAÏ.7) ont été ajustées à 106 cellules/mL et 50μL ont été déposés par puits. Le peptide dilué à 15μM dans du milieu complet a été ajouté également à raison de 50μL par puits. Dans les séries dépourvues de peptide, 50μL de milieu complet ont été ajoutés par puits. La plaque de culture a été placée dans l'incubateur (37°C, 5% CO2, H2O) pendant 20 heures puis le surnageant a été prélevé et la concentration d'IL2 a été évaluée par un test CTL.L2.To assess the ability of exosomes to stimulate a T cell dependent on the presence of a peptide, the exosomes obtained from the DRI GFP cell were crosslinked on latex beads and then incubated in the presence of cells of the lymphocyte line. T Jurkat whether or not expressing a T receptor specific for the DRI-peptide HA 307-319 complex. The latex beads were prepared in the same way as for flow cytofluorometry but washed in a complete medium (RPMI, 10% semen of fetal calf, Penicillin-Streptomycin-Glutamine 1%, βmercaptoethanol 0.1%, Sodium Pymvate 4% ). For the stimulation of T lymphocytes, each pellet of beads was taken up in 100 μL, 50 μL deposited in the first well of a 96-well plate and 50 μL diluted two by two. A check was made in the same way with beads incubated in semen of fetal calf. The T cells (Jurkat Pasteur T and THAI 7) were adjusted to 10 6 cells / mL and 50 μL were deposited per well. The peptide diluted to 15 μM in complete medium was also added at the rate of 50 μL per well. In the peptide-free series, 50 μL of complete medium were added per well. The culture plate was placed in the incubator (37 ° C, 5% CO2, H2O) for 20 hours then the supernatant was removed and the concentration of IL2 was evaluated by a CTL.L2 test.
On observe ainsi que l'addition du peptide HA (5mM) induit spécifiquement la stimulation de la cellule T Jurkat exprimant le récepteur du complexe DRI -HA (THA) alors qu'il n'a aucun effet sur le lymphocyte T contrôle (T Jurkat). Par ailleurs, des exosomes sont incapables de stimuler le THA en absence de peptide HA (Figure 8C).It is thus observed that the addition of the HA peptide (5mM) specifically induces the stimulation of the Jurkat T cell expressing the receptor for the DRI -HA complex (THA) while it has no effect on the control T lymphocyte (Jurkat T ). Furthermore, exosomes are unable to stimulate THA in the absence of the HA peptide (Figure 8C).
9-Exosomes de la lignée mastocytaire humaine HMC1 (Figure 9)9-Exosomes of the human mast cell line HMC1 (Figure 9)
Cet exemple montre que des exosomes modifiés selon l'invention peuvent être produits à partir d'autres cellules, notamment humaines. En particulier, les résultats que nous avons obtenus démontrent que la lignée mastocytaire d'origine humaine HMC1 est capable de produire des exosomes sous l'impulsion d'une augmentation de calcium intracellulaire et dans des conditions identiques à celles qui induisent la sécrétion d'exosomes par la lignée de rat RBL 2H3.This example shows that modified exosomes according to the invention can be produced from other cells, in particular human. In particular, the results we have obtained demonstrate that the mast cell line of human origin HMC1 is capable of producing exosomes under the impulse of an increase in intracellular calcium and under conditions identical to those which induce the secretion of exosomes by the RBL 2H3 rat line.
La caractérisation de la lignée HMC1 par cytométrie de flux indique que la surface de ces cellules exprime des molécules de classe I du CMH (W6.32) mais pas de molécules de classe II (L243). Par ailleurs, elles sont positives pour les molécules CD9, CD63 et CD81 mais négatives pour les molécules Lampl et Lamp 2 (Figure 9 A). Des exosomes ont été produits à partir de la lignée HMC1 par l'addition deThe characterization of the HMC1 line by flow cytometry indicates that the surface of these cells express MHC class I molecules (W6.32) but not class II molecules (L243). Furthermore, they are positive for the molecules CD9, CD63 and CD81 but negative for the molecules Lampl and Lamp 2 (Figure 9 A). Exosomes were produced from the HMC1 line by the addition of
Ionomycine (ImM) puis purifiés à partir des surnageants par ultracentrifugation différentielle. Leur composition a été analysée par cytométrie de flux après " crosslinking " sur des billes de latex et par westem blot.Ionomycin (ImM) then purified from the supernatants by differential ultracentrifugation. Their composition was analyzed by flow cytometry after "crosslinking" on latex beads and by westem blot.
L'analyse des exosomes par la méthode utilisant les billes latex montre qu'ils portent les molécules Lampl, CD9, CD63, CD81 et les molécules de classe I du CMH mais pas de molécules de classe II ni la molécule Lamp2 (Figure 9B). Par ailleurs, la moφhologie observée par microscopie électronique de ces exosomes est identique à ceux produits par la lignée RBL 2H3. Enfin la composition protéique observée par westem blot confirme ces résultats puisque nous avons trouvé par cette technique les molécules CD63, Lampl, CMH de classe I alors que Lamp2, CMH de classe II restent négatifs (Figure 9C).Analysis of the exosomes by the method using latex beads shows that they carry the Lampl, CD9, CD63, CD81 molecules and the MHC class I molecules. but no class II molecules nor the Lamp2 molecule (Figure 9B). Furthermore, the moφhology observed by electron microscopy of these exosomes is identical to those produced by the RBL 2H3 line. Finally, the protein composition observed by westem blot confirms these results since we have found by this technique the molecules CD63, Lampl, MHC class I while Lamp2, MHC class II remain negative (Figure 9C).
En conclusion, la lignée HMC1 semble l'homologue humaine de la lignée de rat RBL-2H3 de part sa capacité, après une augmentation de calcium intracellulaire, à produire des exosomes qui ont les mêmes caractéristiques structurelles et moléculaires. Ces cellules permettent donc de produire des exosomes humains recombinants exprimant des molécules de classe II du CMH ou toute autre molécule qui y serait spécifiquement adressée. In conclusion, the HMC1 line seems to be the human counterpart of the RBL-2H3 rat line because of its ability, after an increase in intracellular calcium, to produce exosomes which have the same structural and molecular characteristics. These cells therefore make it possible to produce recombinant human exosomes expressing class II molecules of the MHC or any other molecule which would be specifically addressed thereto.
REVENDICATIONS
I. Vésicule membranaire, caractérisée en ce qu'elle comporte une molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité humain. 2. Vésicule selon la revendication 1 caractérisée en ce que la molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité est une molécule de classe ILI. Membrane vesicle, characterized in that it comprises a recombinant molecule of the major human histocompatibility complex. 2. Vesicle according to claim 1 characterized in that the recombinant molecule of the major histocompatibility complex is a molecule of class IL
3. Vésicule selon la revendication 2 caractérisée en ce que la molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II est une chaîne α.3. Vesicle according to claim 2 characterized in that the recombinant molecule of the major histocompatibility complex of class II is an α chain.
4. Vésicule selon la revendication 2 caractérisée en ce que la molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II comprend une chaîne α et une chaîne β.4. Vesicle according to claim 2 characterized in that the recombinant molecule of the major class II histocompatibility complex comprises an α chain and a β chain.
5. Vésicule selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisée en ce que la molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II est choisie parmi les sérotypes DRI à DRI 3, de préférence DRI à DR7. 6. Vésicule selon la revendication 1 caractérisée en ce que la molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité est une molécule de classe I.5. Vesicle according to one of claims 2 to 4 characterized in that the recombinant molecule of the major histocompatibility complex of class II is chosen from the serotypes DRI to DRI 3, preferably DRI to DR7. 6. Vesicle according to claim 1 characterized in that the recombinant molecule of the major histocompatibility complex is a class I molecule.
7. Vésicule selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'elle comporte un complexe entre un peptide défini et la molécule recombinante du complexe majeur d'histocompatibilité. 8. Vésicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une ou plusieurs molécules hétérologues d'intérêt.7. Vesicle according to one of claims 1 to 6 characterized in that it comprises a complex between a defined peptide and the recombinant molecule of the major histocompatibility complex. 8. Vesicle according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises one or more heterologous molecules of interest.
9. Vésicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un peptide ou une protéine recombinant permettant sa purification.9. Vesicle according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a recombinant peptide or protein allowing its purification.
10. Vésicule selon les revendications précédentes caractérisées en ce qu'elle comporte un marqueur.10. Vesicle according to the preceding claims, characterized in that it comprises a marker.
I I . Vésicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est essentiellement dépourvue de molécules du CMH endogène.I I. Vesicle according to one of the preceding claims, characterized in that it is essentially devoid of endogenous MHC molecules.
12. Vésicule membranaire caractérisée en ce qu'elle est obtenue à partir d'une cellule de mastocyte ou dérivée de mastocyte, et en ce qu'elle comporte une ou plusieurs molécules hétérologues d'intérêt.12. Membrane vesicle characterized in that it is obtained from a mast cell or derived from mast cell, and in that it comprises one or more heterologous molecules of interest.
13. Vésicule selon la revendication 12, caractérisée en ce que la molécule d'intérêt est une protéine, un polypeptide, un peptide, un acide nucléique, un lipide ou une substance de nature chimique, biologique ou synthétique.13. Vesicle according to claim 12, characterized in that the molecule of interest is a protein, a polypeptide, a peptide, a nucleic acid, a lipid or a substance of chemical, biological or synthetic nature.
14. Vésicule membranaire selon la revendication 13, caractérisée en ce que la molécule hétérologue est une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité, un 14. Membrane vesicle according to claim 13, characterized in that the heterologous molecule is a molecule of the major histocompatibility complex, a

Claims

antigène, un ligand de récepteur, un récepteur de ligand, un acide nucléique, un produit pharmacologique, un marqueur et/ou un peptide de purification.antigen, a receptor ligand, a ligand receptor, a nucleic acid, a pharmacological product, a marker and / or a purification peptide.
15. Vésicule selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle exprime un récepteur de ligand et en ce qu'elle comporte une autre molécule hétérologue d'intérêt. 16. Vésicule membranaire, caractérisée en ce qu'elle comporte une molécule recombinante de fusion entre un polypeptide d'intérêt et un signal d'adressage.15. Vesicle according to claim 14, characterized in that it expresses a ligand receptor and in that it comprises another heterologous molecule of interest. 16. Membrane vesicle, characterized in that it comprises a recombinant molecule of fusion between a polypeptide of interest and an addressing signal.
17. Cellule productrice d'exosomes, caractérisée en ce qu'elle comporte un ou plusieurs acides nucléiques recombinants codant pour une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité. 18. Cellule selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une cellule de mastocyte.17. Exosome-producing cell, characterized in that it comprises one or more recombinant nucleic acids encoding a molecule of the major histocompatibility complex. 18. Cell according to claim 17, characterized in that it is a mast cell.
19. Cellule selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une lignée mastocytaire d'une leucémie à basophile, notamment de la lignée RBL, de préférence RBL-2H3. 20. Cellule selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisée en ce qu'elle comporte un acide nucléique recombinant codant pour une chaîne α et/ou une chaîne β d'une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II et/ou pour une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I.19. Cell according to claim 18, characterized in that it is a mast cell line of a basophilic leukemia, in particular of the RBL line, preferably RBL-2H3. 20. Cell according to one of claims 17 to 19, characterized in that it comprises a recombinant nucleic acid encoding an α chain and / or a β chain of a molecule of the major histocompatibility complex of class II and / or for a molecule of the major histocompatibility class I complex.
21. Procédé de production d'un exosome comportant une molécule recombinante définie, comprenant les étapes suivantes: a) la culture d'une cellule de mastocyte ou dérivée de mastocyte comportant un acide nucléique recombinant codant pour ladite molécule recombinante définie, c) la récupération des exosomes produits par lesdites cellules, ces exosomes comprenant ladite molécule recombinante définie. 22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend une étape intermédiaire b) au cours de laquelle les cellules sont stimulées pour induire et/ou augmenter la sécrétion des exosomes..21. A method of producing an exosome comprising a defined recombinant molecule, comprising the following steps: a) culturing a mast cell or mast cell derivative comprising a recombinant nucleic acid encoding said defined recombinant molecule, c) recovering exosomes produced by said cells, these exosomes comprising said defined recombinant molecule. 22. Method according to claim 21, characterized in that it comprises an intermediate step b) during which the cells are stimulated to induce and / or increase the secretion of exosomes.
23. Procédé selon la revendication 21 ou 22 caractérisé en ce que la molécule recombinante définie est exposée à l'extérieur de l'exosome, ou est incluse, en partie ou en totalité, dans la fraction cytosolique de l'exosome.23. The method of claim 21 or 22 characterized in that the defined recombinant molecule is exposed outside the exosome, or is included, in part or in whole, in the cytosolic fraction of the exosome.
24. Procédé selon l'une des revendications 21 à 23, caractérisé en ce que la molécule recombinante est une molécule du complexe majeur d'histocompatibilité, une molécule antigénique, un ligand de récepteur, un récepteur de ligand, un peptide de purification ou tout autre polypeptide d'intérêt. 24. Method according to one of claims 21 to 23, characterized in that the recombinant molecule is a molecule of the major histocompatibility complex, an antigenic molecule, a receptor ligand, a ligand receptor, a purification peptide or any other polypeptide of interest.
25. Procédé selon l'une des revendications 21 à 24 caractérisé en ce que l'acide nucléique comprend en outre une région codant pour un signal d'adressage vers les compartiments membranaires du mastocyte.25. Method according to one of claims 21 to 24 characterized in that the nucleic acid further comprises a region coding for an addressing signal to the membrane compartments of the mast cell.
26. Procédé de préparation d'un exosome comportant un complexe peptide-CMH de composition définie, caractérisé en ce qu'il comprend:26. Process for the preparation of an exosome comprising a peptide-MHC complex of defined composition, characterized in that it comprises:
- la culture d'une cellule productrice d'exosomes comprenant un ou plusieurs acides nucléiques recombinants codant pour une molécule recombinante définie du CMH,the culture of an exosome-producing cell comprising one or more recombinant nucleic acids coding for a defined recombinant molecule of the MHC,
- la stimulation des cellules pour induire une libération des exosomes,- stimulation of cells to induce release of exosomes,
- la récupération des exosomes produits par lesdites cellules, ces exosomes exprimant à leur surface ladite molécule recombinante définie du CMH, et,recovering the exosomes produced by said cells, these exosomes expressing on their surface said defined recombinant molecule of the MHC, and,
- la mise en contact des exosomes avec le ou les peptides.- bringing the exosomes into contact with the peptide (s).
27. Procédé de préparation d'un exosome comportant un complexe peptide-CMH de composition définie, caractérisé en ce qu'il comprend:27. Process for the preparation of an exosome comprising a peptide-MHC complex of defined composition, characterized in that it comprises:
- la culture d'une cellule productrice d'exosomes comportant un ou plusieurs acides nucléiques recombinants codant pour une molécule recombinante définie du CMH et un acide nucléique comprenant une région codant pour un peptide recombinant défini,the culture of an exosome-producing cell comprising one or more recombinant nucleic acids coding for a defined recombinant molecule of the MHC and a nucleic acid comprising a region coding for a defined recombinant peptide,
- la stimulation des cellules pour induire une libération des exosomes,- stimulation of cells to induce release of exosomes,
- la récupération des exosomes produits par lesdites cellules, ces exosomes exprimant à leur surface ladite molécule recombinante définie du CMH associée audit peptide recombinant.- the recovery of exosomes produced by said cells, these exosomes expressing on their surface said defined recombinant molecule of the MHC associated with said recombinant peptide.
28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que l'acide nucléique codant pour le peptide recombinant code pour un dérivé de la chaîne invariante li, dans lequel la région CLIP a été délétée et substituée par ledit peptide.28. The method of claim 27, characterized in that the nucleic acid coding for the recombinant peptide codes for a derivative of the invariant chain li, in which the CLIP region has been deleted and substituted by said peptide.
29. Procédé selon l'une des revendications 26 à 28 caractérisé en ce que la cellule productrice est une cellule de mastocyte ou dérivée de mastocyte.29. Method according to one of claims 26 to 28 characterized in that the producer cell is a mast cell or mast cell derived.
30. Procédé selon l'une des revendications 26 à 29 caractérisé en ce que la cellule productrice est essentiellement dépourvue de molécule du CMH endogène.30. Method according to one of claims 26 to 29 characterized in that the producer cell is essentially devoid of endogenous MHC molecule.
31. Procédé de modification de la composition d'un exosome, comprenant31. A method of modifying the composition of an exosome, comprising
- l'introduction dans une cellule productrice d'exosomes d'un acide nucléique codant pour une molécule définie, liée à un signal d'adressage dans les compartiments membranaires, et,the introduction into a producer cell of exosomes of a nucleic acid coding for a defined molecule, linked to an addressing signal in the membrane compartments, and,
- la production d'exosomes à partir de ladite cellule.- the production of exosomes from said cell.
32. Composition comprenant une ou plusieurs vésicules membranaires selon l'une des revendications 1 à 16. 32. Composition comprising one or more membrane vesicles according to one of claims 1 to 16.
33. Utilisation d'une vésicule selon l'une des revendications 1 à 16 pour la production d'anticoφs, polyclonaux et/ou monoclonaux.33. Use of a vesicle according to one of claims 1 to 16 for the production of anticoφs, polyclonal and / or monoclonal.
34. Procédé de production d'anticoφs, comprenant l'immunisation d'un animal avec une vésicule selon la revendication 7 et la récupération des anticoφs et/ou des cellules produisant des anticoφs ou impliquées dans la réponse immunitaire.34. A method of producing anticoφs, comprising immunizing an animal with a vesicle according to claim 7 and recovering the anticoφs and / or cells producing anticoφs or involved in the immune response.
35. Procédé selon la revendication 34, pour la production d'anticoφs monoclonaux, notamment spécifiques de l'association CMH-peptide.35. The method of claim 34, for the production of monoclonal anticoφs, in particular specific for the MHC-peptide association.
36. Utilisation d'un anticoφs obtenu selon la revendication 34 ou 35, ou d'un fragment d'un tel anticoφs, pour la détection, dans un échantillon biologique, de la présence d'antigènes spécifiques correspondants.36. Use of an anticoφs obtained according to claim 34 or 35, or a fragment of such an anticoφs, for the detection, in a biological sample, of the presence of corresponding specific antigens.
37. Utilisation d'un anticoφs produit selon la revendication 34 ou 35, d'un fragment d'un tel anticoφs, ou d'une vésicule selon la revendication 1 pour la préparation d'une composition thérapeutique destinée à inhiber l'interaction entre le récepteur d'un lymphocytes T et le complexe CMH-peptide pour lequel il est spécifique. 38. Utilisation d'une vésicule membranaire selon l'une des revendications 1 à 16 pour la détection de partenaires spécifiques d'une molécule protéique dans un échantillon biologique.37. Use of an anticoφs product according to claim 34 or 35, a fragment of such an anticoφs, or a vesicle according to claim 1 for the preparation of a therapeutic composition intended to inhibit the interaction between the T cell receptor and the MHC-peptide complex for which it is specific. 38. Use of a membrane vesicle according to one of claims 1 to 16 for the detection of specific partners of a protein molecule in a biological sample.
39. Utilisation selon la revendication 38 d'un exosome portant un complexe CMH- peptide pour la détection de lymphocytes T spécifiques de ce complexe dans un échantillon biologique.39. Use according to claim 38 of an exosome carrying a MHC-peptide complex for the detection of T lymphocytes specific for this complex in a biological sample.
40. Utilisation selon la revendication 38 d'un exosome portant un récepteur TcR pour la détection de complexes peptide-CMH spécifiques de ce récepteur dans un échantillon biologique.40. Use according to claim 38 of an exosome carrying a TcR receptor for the detection of peptide-MHC complexes specific for this receptor in a biological sample.
41. Utilisation selon la revendication 38 d'un exosome portant un récepteur de ligand pour la détection de la présence dudit ligand dans un échantillon biologique.41. Use according to claim 38 of an exosome carrying a ligand receptor for detecting the presence of said ligand in a biological sample.
42. Méthode pour la détection de la présence de lymphocytes T spécifiques de complexes antigène-CMH dans un échantillon biologique, comprenant la mise en contact dudit échantillon avec un exosome marqué selon la revendication 7, comportant ledit complexe antigène-CMH, et la mise en évidence du marquage de lymphocytes T dans ledit échantillon.42. Method for detecting the presence of T lymphocytes specific for antigen-MHC complexes in a biological sample, comprising bringing said sample into contact with a labeled exosome according to claim 7, comprising said antigen-MHC complex, and evidence of labeling of T lymphocytes in said sample.
43. Utilisation d'une vésicule selon la revendication 7 pour l'amplification clonale et/ou la stimulation ex vivo de lymphocytes T cytotoxiques ou auxiliaires.43. Use of a vesicle according to claim 7 for clonal amplification and / or ex vivo stimulation of cytotoxic or helper T lymphocytes.
44. Utilisation d'une vésicule selon l'une des revendications 11 à 16 pour la préparation d'une composition destinée à véhiculer ladite molécule vers une cellule. 45. Composition comprenant un ou plusieurs exosomes immobilisés sur un support. 44. Use of a vesicle according to one of claims 11 to 16 for the preparation of a composition intended to transport said molecule to a cell. 45. Composition comprising one or more exosomes immobilized on a support.
46. Utilisation d'une vésicule membranaire selon l'une des revendications 1 à 16, notamment sous forme immobilisée sur un support, pour la purification de cellules. 46. Use of a membrane vesicle according to one of claims 1 to 16, in particular in the form immobilized on a support, for the purification of cells.
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