CH675728A5 - - Google Patents
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Description
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Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zusammensetzungen, welche für die Diagnose, Behandlung und Prävention von viralen Infektionen nützlich sind. Die Zusammensetzungen enthalten monoklonale Antikörper und Peptide, welche für die Diagnose, Neutralisierung und Impfung gegen humane Im-munschwäche-Virus (HlV)-lnfektionen nützlich sind. The present invention relates to compositions useful for the diagnosis, treatment and prevention of viral infections. The compositions contain monoclonal antibodies and peptides which are useful for the diagnosis, neutralization and vaccination against human immunodeficiency virus (HIV) infections.
Das infektiöse Agens, welches für das erworbene Immunschwäche-Syndrom (acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) und seine prodromalen Phasen, den AIDS-verwandten Komplex (ARC) und das Lymphadenopathische Syndrom (LAS) verantwortlich ist, ist ein neues lymphotropes Retrovirus. Das Virus ist verschieden von LAV, HTLV-III, ARV und kürzlich mit HIV bezeichnet worden. The infectious agent responsible for the acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) and its prodromal phases, the AIDS-related complex (ARC) and the lymphadenopathic syndrome (LAS) is a new lymphotropic retrovirus different from LAV, HTLV-III, ARV, and recently labeled HIV.
Da die Verbreitung des HIV pandemische Ausmasse erreicht, ist die Behandlung von infiszierten Individuen und die Prävention der Übertragung an uninfiszierte Individuen, welche dem Risiko ausgesetzt werden, von äusserster Wichtigkeit. Eine Vielzahl von therapeutischen Strategien zielte auf verschiedene Stufen im Lebenszyklus des Virus und sind in Mitsuya und Broder, 1987, Nature. 325: 773, umschrieben. Ein Versuch umfasst die Verwendung von Antikörpern, welche das Virus binden und die virale Replikation entweder durch Verhinderung des viralen Eintrittes in Wirtszellen oder durch einige andere Mechanismen hemmen. Sind einmal die viralen Komponenten identifiziert, welche auf den Antikörper-Eingriff empfindlich sind, hofft man, dass für die Neutralisation der Infektiosität des Virus genügende Antikörper-Titer durch Impfung oder alternativ durch passive Verabreichung von Immunoglobulinen oder monoklonalen Antikörpern der gewünschten Spezifizität hervorgerufen werden könnten. Since the prevalence of HIV has reached pandemic proportions, the treatment of infected individuals and the prevention of transmission to uninfected individuals who are at risk are of the utmost importance. A variety of therapeutic strategies have targeted various stages in the virus life cycle and are described in Mitsuya and Broder, 1987, Nature. 325: 773. One attempt involves the use of antibodies that bind the virus and inhibit viral replication either by preventing viral entry into host cells or by some other mechanism. Once the viral components that are sensitive to the antibody intervention are identified, it is hoped that antibody titres sufficient to neutralize the infectivity of the virus could be produced by vaccination or, alternatively, by passive administration of immunoglobulins or monoclonal antibodies of the desired specificity.
Es wird angenommen, dass die Hüllglykoproteine der meisten Retroviren mit Rezeptormolekülen auf der Oberfläche von empfindlichen Zellen reagieren, wobei die Virus-Infektiösität für gewisse Wirte bestimmt wird. Antikörper, die an die Glykoproteine gebunden sind, können die Wechselwirkung des Virus mit den Zellrezeptoren blockieren und die Infektiosität des Virus neutralisieren. Vergleiche im allgemeinen «The Molecular Biology of Tumor Viruses» 534 (J. Tooze, Herausgeber, 1973) und «RNA Tumor Vi-ruses», 226, 236 (R. Weiss et al., Herausgeber, 1982), worauf ausdrücklich Bezug genommen wird. Vergleiche ebenfalls, Gonzales-Scarano et al., 1982 «Virology» 120: 42 (La Crosse Virus); Matsuno und Inouye, 1983, Infect. Imun. 39:155 (neonatales Kälber-Diarrhöe-Virus); und Mathews et ao., 1982, J. Im-munol., 129:2763 (Enzephalomyelitis-Virus). The envelope glycoproteins of most retroviruses are believed to react with receptor molecules on the surface of sensitive cells, whereby virus infectivity is determined for certain hosts. Antibodies bound to the glycoproteins can block the interaction of the virus with the cell receptors and neutralize the infectivity of the virus. Compare in general "The Molecular Biology of Tumor Viruses" 534 (J. Tooze, editor, 1973) and "RNA Tumor Vi-ruses", 226, 236 (R. Weiss et al., Editor, 1982), to which express reference is made becomes. See also, Gonzales-Scarano et al., 1982 "Virology" 120:42 (La Crosse Virus); Matsuno and Inouye, 1983, Infect. Imun. 39: 155 (neonatal calf diarrhea virus); and Mathews et ao., 1982, J. Im-munol., 129: 2763 (encephalomyelitis virus).
Die allgemeine Struktur des HIV besteht darin, dass ein Ribonukleoproteinkern durch eine Lipid-ent-haltene Hülle umgeben ist, welche während des Wachstums von der Membrane der infiszierten Wirtszelle entsteht. Zwischen der Hülle und der hervorstehenden äusserlichen Form sind die viralcodierten Glykoproteine eingebettet. Die Hüllglykoproteine des HIV werden ursprünglich in der infiszierten Zelle als Vorläufer-Molekül von 150'000 bis 160 000 Dalton (gp150 oder gp160) synthetisiert, welches dann in der Zelle in ein N-terminales Fragment von 110 000 bis 120 000 Dalton (gpl 10 oder gp120) umgewandelt wird, um das externe Glykoprotein und ein C-terminales Fragment von 41 000 bis 46 000 Daltons (gp41 ) zu bilden, welches ein membran-durchdringendes Hüllglykoprotein darstellt. The general structure of HIV is that a ribonucleoprotein nucleus is surrounded by a lipid-containing envelope, which is created during growth by the membrane of the infected host cell. The virally encoded glycoproteins are embedded between the shell and the protruding external shape. The envelope glycoproteins of HIV are originally synthesized in the infected cell as a precursor molecule of 150,000 to 160,000 daltons (gp150 or gp160), which is then converted into an N-terminal fragment of 110,000 to 120,000 daltons in the cell (gpl 10 or gp120) is converted to form the external glycoprotein and a C-terminal fragment of 41,000 to 46,000 daltons (gp41), which is a membrane-penetrating envelope glycoprotein.
Aus den oben diskutierten Gründen war das gp110-Glykoprotein des HIV Gegenstand von vielen Forschungsarbeiten als potentielles Ziel für den Unterbruch des Lebenszyklus des Virus. Seren von HIV-infiszierten Individuen konnten "das HIV in vitro neutralisieren und Antikörper, welche sich an das gereinigte gp110 binden, sind im Serum vorhanden. Robert-Guroff et al., 1985, Nature 316: 72, Weiss et al., 1985, Nature 316:69; und Mathews et al., 1986, Proc. Nati. Acad. Sci. U.S.A.. 83: 9709. Gereinigtes und rekombinantes gp110 stimulierte die Produktion von neutralisierenden Serum-Antikörpern, wenn sie zur Immunisierung von Tieren verwendet wurden, Robey et al., 1986, Proc. Nati. Acad. Sci. U.S.A.. 83: 7023; Lasky et al., 1986, Science 233:209; und eines menschlichen Individuums, Zagury et al., 1986, Nature 326: 249. Die Bindung des gp110-Molekü!s am CD4 (T4)-Rezeptor wurde ebenfalls nachgewiesen und die monoklonalen Antikörper, welche gewisse Epitope des CD4-Rezeptors erkennen, blockieren die HIV-Bindung, die Syncytia-Bildung und Infektiosität. McDougal et al, 1986, Science 231: 382. Putney et al., (1986, Science 234:1392) erwirkten neutralisierende Serum-Antikörper nach ihrer Immunisierung mit einem rekombinanten Fusionsprotein, welches die Carboxy-terminaie Hälfte des gp110-Moleküls enthielt, und es wurde im weiteren gezeigt, dass die Glykosilierung des Hüllproteins für eine neutralisierende Antikörperreaktion unnötig ist. For the reasons discussed above, the gp110 glycoprotein of HIV has been the subject of much research as a potential target for disrupting the virus life cycle. Sera from HIV-infected individuals were able to "neutralize the HIV in vitro and antibodies that bind to the purified gp110 are present in the serum. Robert-Guroff et al., 1985, Nature 316: 72, Weiss et al., 1985, Nature 316: 69; and Mathews et al., 1986, Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 83: 9709. Purified and recombinant gp110 stimulated the production of neutralizing serum antibodies when used to immunize animals, Robey et al., 1986, Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 83: 7023; Lasky et al., 1986, Science 233: 209; and a human individual, Zagury et al., 1986, Nature 326: 249. Die Binding of the gp110 molecule to the CD4 (T4) receptor has also been detected and the monoclonal antibodies which recognize certain epitopes of the CD4 receptor block HIV binding, syncytia formation and infectivity. McDougal et al, 1986, Science 231: 382. Putney et al., (1986, Science 234: 1392) produced neutralizing serum antibodies after immunization with a recombinant fusion protein containing the carboxy-terminus half of the gp110 molecule, and it was further shown that the glycosylation of the coat protein is unnecessary for a neutralizing antibody reaction.
Ein Untereinheitsimpfstoff für AIDS, welcher das HIV-gp110-Molekül oder Teile davon verwendet, kann demzufolge wünschenswert sein. Untereinheitsimpfstoffe sind eine Alternative zu Impfstoffen, welche aus inaktivierten oder geschwächten Viren hergestellt sind. Inaktivierte Impfstoffe sind lästig, da es möglich ist, dass nicht alle viralen Partikel abgetötet sind, und abgeschwächte Viren können die Fähigkeit der Mutation besitzen und wiederum ihre krankheitsbewirkende Fähigkeit erwerben. Mit Untereinheitsimpfstoffen werden nur diejenigen Teile des Virus, welche Antigene oder Epitope enthalten, welche Immunantworten hervorrufen können, d.h. Antikörper, ADCC und cytotoxische T-Zellantworten neutralisiseren können, zur Immunisierung von Wirten verwendet. Ein Hauptvorteil von Untereinheitsimpfstoffen besteht darin, dass das irrelevante, virale Material ausgeschlossen ist. Accordingly, a subunit vaccine for AIDS using the HIV gp110 molecule or portions thereof may be desirable. Subunit vaccines are an alternative to vaccines made from inactivated or weakened viruses. Inactivated vaccines are troublesome because it is possible that not all viral particles are killed, and weakened viruses can have the ability to mutate and, in turn, acquire their disease-causing ability. With subunit vaccines only those parts of the virus that contain antigens or epitopes that can cause immune responses, i.e. Antibodies that can neutralize ADCC and cytotoxic T cell responses can be used to immunize hosts. A major advantage of subunit vaccines is that the irrelevant viral material is excluded.
Virale Untereinheiten für die Verwendung in Impfstoffen können auf verschiedene Weise gebildet werden. Beispielsweise kann das Hüllglykoprotein aus einem bakteriellen Wirt exprlmiert und gereinigt werden, obschon diesem Molekül die meisten nach-translationalen Änderungen (wie die Glykosilierung oder andere Verfahren) fehlen. Solche Änderungen können unter Verwendung von eukaryontischen Viral subunits for use in vaccines can be formed in a number of ways. For example, the envelope glycoprotein can be expressed and purified from a bacterial host, although this molecule lacks most of the post-translational changes (such as glycosylation or other methods). Such changes can be made using eukaryotic
2 2nd
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Expressionssystemen erzielt werden, wie durch Hefe oder kultivierte Säugetierzellen. Virale Gene wurden in Säugetierzellen unter Verwendung eines Vaccinia-Virus als Vektor eingeführt. Vergleiche beispielsweise, Mackett, M. et al., 1982, Proc. Nat. Acad. Sei. USA 79: 7415; Panicali, D. und Paoletti, E., 1982, Proc. Nat. Acad. Sei. USA 79: 4927. Der rekombinante Vaccinia-Virus kann gemäss den in den 5 folgenden Publikationen beschriebenen Verfahren konstruiert werden: Hu et al., nature 320: 537 (1986) oder Chakrabarti et al., Nature 320: 535 (1986), auf welche ausdrücklich Bezug genommen wird. In diesen Systemen werden virale Glykoproteine, welche durch Zellen produziert sind, die mit rekombinantem Vaccinia infisziert sind, zweckmässigerweise glykosiliert und können zum Auspressen und zur abschliessenden Isolierung an die Zelloberfläche transportiert werden. Expression systems can be achieved, such as by yeast or cultured mammalian cells. Viral genes were introduced into mammalian cells using a vaccinia virus as a vector. See, for example, Mackett, M. et al., 1982, Proc. Nat. Acad. Be. USA 79: 7415; Panicali, D. and Paoletti, E., 1982, Proc. Nat. Acad. Be. USA 79: 4927. The recombinant vaccinia virus can be constructed according to the methods described in the following 5 publications: Hu et al., Nature 320: 537 (1986) or Chakrabarti et al., Nature 320: 535 (1986) which is expressly referred to. In these systems, viral glycoproteins which are produced by cells which are infected with recombinant vaccinia are expediently glycosylated and can be transported to the cell surface for squeezing and final isolation.
10 Ein wichtiger Schritt bei der Herstellung eines Untereinheitsimpfstoffes ist eine zweckmässige Reinigung des gewünschten Glykoproteins aus der komplexen Mischung des Expressionssystems. Es können verschiedene Verfahren zur Durchführung der Reinigung angewendet werden. Diese umfassen beispielsweise Polyacrylamidgel-Elektrophorese, Gelpermeationschromatographie und verschiedene Chromatographie-Methoden (z.B. lonenaustausch, Umkehrphase, Immunoaffinität, hydrophobe Wech-15 selwirkung) und andere. Die meisten dieser Verfahren werden in verschiedenen Kombinationen eingesetzt, um im wesentlichen reine Präparate zu erhalten (Kleid, D.G., et al., 1981, Science 214:1125; Cabra-dilla, C.D., et al., 1986, Biotechnoloav 4: 128; Dowbenko, DJ., 1985, Proc. Nat. Acad. Sei. USA 82: 7748), auf welche ausdrücklich Bezug genommen wird. 10 An important step in the manufacture of a subunit vaccine is the appropriate purification of the desired glycoprotein from the complex mixture of the expression system. Various methods of cleaning can be used. These include, for example, polyacrylamide gel electrophoresis, gel permeation chromatography and various chromatography methods (e.g. ion exchange, reverse phase, immunoaffinity, hydrophobic interaction) and others. Most of these methods are used in various combinations to obtain essentially pure preparations (Kleid, DG, et al., 1981, Science 214: 1125; Cabra-dilla, CD, et al., 1986, Biotechnoloav 4: 128; Dowbenko, DJ., 1985, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 82: 7748), to which express reference is made.
Es besteht ein Bedürfnis nach Verfahren, welche die Anzahl der erforderlichen Schritte reduzieren, 20 um eine maximale Reinigung eines besonderen viralen Antigens aus einer komplexen Expressionsmischung, um Untereinheitsimpfstoffe herzustellen. Die wirkungsvolle Trennung der Antigene von fremden Komponenten könnte unter Verwendung von Immunoaffinitätschromatographie durchgeführt werden. Diese Technik, welche ebenfalls als Immunoadsorption bekannt ist, besteht im Prinzip aus der selektiven Adsorption eines Antigens auf einen festen Träger, auf welchem ein spezifischer Antikörper 25 kovalent gebunden ist. Die selektiv adsorbierten Antigene werden dann von einem solchen Antikörper-Affinitätsadsorbens durch Änderung, beispielsweise des pH-Wertes und/oder der lonenstärke des Puffers eluiert. There is a need for methods that reduce the number of steps required to maximize purification of a particular viral antigen from a complex expression mixture to produce subunit vaccines. The effective separation of the antigens from foreign components could be carried out using immunoaffinity chromatography. This technique, which is also known as immunoadsorption, consists in principle of the selective adsorption of an antigen on a solid support on which a specific antibody 25 is covalently bound. The selectively adsorbed antigens are then eluted from such an antibody affinity adsorbent by changing, for example the pH value and / or the ionic strength of the buffer.
Polyklonale Antikörper, die von mit dem gewünschten Antigen immunisierten Tieren oder aus natürlich infiszierten Individuen erhalten werden (siehe beispielsweise Lasky et al., supraì sind häufig als Immu-30 noadsorbensien verwendet worden, im allgemeinen besitzen diese Reagenzien wesentliche Nachteile, wie (I) nicht alle der an den unlöslichen Träger gebundenen Antikörper spezifisch für das interessierende Moleküle sind und zusätzliche Reinigungen erforderlich sind; (II) die Ausbeuten des gewünschten Antigens häufig niedrig sind und (III) die Antikörper-Affinitäten häufig von einer Herstellung zur anderen variieren, wobei Modifikationen in den Elutionsverfahren erforderlich sind. Die Verwendung von 35 monoklonalen Antikörpern, die spezifisch auf das gewünschte virale Antigen sind, in den Untereinheitswirkstoff-Zubereitungen, könnte im Gegensatz zu den polyklonalen Antikörpern diese Schwierigkeiten umgehen. Polyclonal antibodies which are obtained from animals immunized with the desired antigen or from naturally infected individuals (see for example Lasky et al., Supraì have often been used as Immu-30 noadsorbents, in general these reagents have significant disadvantages, like (I)) all of the antibodies bound to the insoluble carrier are specific for the molecule of interest and additional purifications are required; (II) the yields of the desired antigen are often low and (III) the antibody affinities often vary from one preparation to another, modifications in The use of 35 monoclonal antibodies specific for the desired viral antigen in the subunit drug formulations, in contrast to the polyclonal antibodies, could circumvent these difficulties.
Monoklonale Mäuseantikörper, welche HIV-Antigene binden, sind beschrieben worden. Verschiedene Forschergruppen haben monoklonale Antikörper beschrieben, welche für das Kernprotein p25 spezi-40 fisch sind (siehe z.B. die Marzo Veronese, et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 82: 5199 und Chas-sagne, J., et al., 1986, J. Immunol. 136:1442). Die monoklonalen Antikörper, die spezifisch für das Mem-bran-Glykoprotein gp41 sind ebenfalls beschrieben worden (vgl. z.B. di Marzo Veronese, et al., 1985, Science 229:1402). Monoclonal mouse antibodies that bind HIV antigens have been described. Various research groups have described monoclonal antibodies which are specific for the p25 core protein (see, for example, Marzo Veronese, et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 82: 5199 and Chas-sagne, J., et al., 1986, J. Immunol. 136: 1442). The monoclonal antibodies specific for the membrane glycoprotein gp41 have also been described (see e.g. di Marzo Veronese, et al., 1985, Science 229: 1402).
Auf dem Fachgebiet besteht demzufolge weiterhin ein Bedarf nach monoklonalen Antikörpern, die 45 spezifisch auf Epitope in wohl definierten Regionen des Haupthüllglykoproteins gp110 sind. Monoklonale Antikörper, welche diese Regionen binden und eine Reduktion oder Elimination der Replikation und Übertragungsfähigkeit des HIV bewirken, würden eine bedeutende therapeutische und prophylaktische Nützlichkeit besitzen. Zusätzlich könnten die monoklonalen Antikörper ebenfalls zur Reinigung der gewünschten Region von gp110 aus zertrümmerten Viren oder rekombinaten Expressionssystemen verwen-50 det werden, beispielsweise für die Verwendung in Impfstoffen. Zusätzlich könnte die Region, welche eins oder mehrere Epitope enthält, die durch den monoklonalen Antikörper erkannt werden, chemisch synthetisiert werden, wobei die bei der Reinigung und Verabreichung von grösseren Fragmenten von gp110-Molekülen auftretenden Schwierigkeiten vermieden werden können. Die vorliegende Erfindung füllt diese oder ähnliche Bedürfnisse. Accordingly, there remains a need in the art for monoclonal antibodies that are 45 specific to epitopes in well-defined regions of the major envelope glycoprotein gp110. Monoclonal antibodies that bind these regions and reduce or eliminate the replication and transmission capacity of HIV would have significant therapeutic and prophylactic utility. In addition, the monoclonal antibodies could also be used to purify the desired region of gp110 from smashed viruses or recombinant expression systems, for example for use in vaccines. In addition, the region containing one or more epitopes recognized by the monoclonal antibody could be chemically synthesized, avoiding the difficulties encountered in cleaning and administering larger fragments of gp110 molecules. The present invention fulfills these or similar needs.
55 Zur Verfügung gestellt werden Peptide, die fähig sind, neutralisierte Epitope von HIV-Proteinen immunologisch nachzuahmen, Nukleinsäure-Proben, welche solche Peptide codieren und monoklonale Antikörper, welche mit solchen Peptiden reaktiv sind und ebenso andere Peptide, welche mit der HlV-lnfek-tiösität in Wechselwirkung treten. Diese neuen Materialien finden z.B. in diagnostischen Tests für den Nachweis von HIV-Infektionen und in therapeutischen Präparaten für die Behandlung oder Impfstoffe 60 gegen solche Infektionen Anwendung. 55 Peptides are available which are capable of immunologically mimicking neutralized epitopes of HIV proteins, nucleic acid samples which encode such peptides and monoclonal antibodies which are reactive with such peptides and also other peptides which are associated with HIV infection. interact with each other. These new materials find e.g. in diagnostic tests for the detection of HIV infections and in therapeutic preparations for the treatment or vaccines 60 against such infections.
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Zusammensetzungen gemäss der Definition im Anspruch 1 für die Neutralisierung von HIV-Infektionen, d.h. für die Prävention oder eine wesentliche Hemmung der Bildung oder der cellulären Transmission von infektiösen HIV in einem Wirt. Sie betrifft auch die Peptide gemäss Anspruch 19, welche eine neutralisierende Region des HIV nachahmen und monoklonale Antikör-65 per, welche mit einer solchen Region reaktiv sind und für die Diagnose, Behandlung und Impfung gegen The present invention relates to novel compositions as defined in claim 1 for the neutralization of HIV infections, i.e. for the prevention or substantial inhibition of the formation or cellular transmission of infectious HIV in a host. It also relates to the peptides according to claim 19 which mimic a neutralizing region of HIV and monoclonal antibodies-65 per which are reactive with such a region and for the diagnosis, treatment and vaccination against
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HIV-Infektionen verwendet werden können. Im Hinblick darauf bedeutet der Ausdruck «neutralisierende Region» diejenigen Teile des HIV, insbesondere HIV-Proteine, welche Aminosäuresegmente enthalten, welche eines oder mehrere Epitope definieren, welche mit Antikörpern reagieren, die fähig sind, entweder individuell oder in Kombination mit anderen erfindungsgemässen Antikörpern HIV-Infektionen zu neutralisieren. Zweckmässige Tests für die Neutralisation sind wohlbekannt und umfassen beispielsweise die Reduktion von HIV-Infektionen in T-Zellinien, die Reduktion von plaquebildenden Einheiten in VSV (HlV)-Pseudotypen, welche das Hüllglykoprotein des HIV aufweisen, syncytiale Hemmungstests und Virion-Rezeptor-Bindungstests. Wie gewünscht kann die neutralisierende Aktivität mit der Antikörperaktivität in immunochemischen Tests, wie Immunofluoreszenz, Immunoblotting und Ra-dioimmunopräcipitationstest verglichen werden. In einem Aspekt enthalten die neuen Peptide, die typischerweise weniger als etwa 50 Aminosäuren aufweisen, fünf oder mehr nebeneinanderliegende Aminosäuren, die Epitope bilden, die im wesentlichen ähnlich sind, wie Epitope in den neutralisierenden Regionen von HIV-gp110 oder p25 vorhanden sind, welche durch die env- bzw. gaq-Gebiete des HIV-Genoms codiert werden. Von besonderem Interesse sind die Regionen, welche sich ungefähr vom Aminosäurerest 301 bis etwa 336 von gp110 und von etwa 278 bis etwa 319 und von etwa 315 bis etwa 363 von p25 ausdehnen, welche alle vom HIV-Stamm mit der Bezeichnung LAVbru stammen. Die Aminosäurerestebezeichnungen stammen von der Los Alamos Data Bank (AIDS Virus sequence database, Los Alamos National Laboratory, Theoretical Division, Los Alamaos, NM 87545, USA). HIV infections can be used. In this regard, the term "neutralizing region" means those parts of HIV, in particular HIV proteins, which contain amino acid segments which define one or more epitopes which react with antibodies which are capable of HIV, either individually or in combination with other antibodies according to the invention Neutralize infections. Appropriate neutralization tests are well known and include, for example, the reduction of HIV infection in T cell lines, the reduction of plaque-forming units in VSV (HIV) pseudotypes that have the envelope glycoprotein of HIV, syncytial inhibition tests and virion receptor binding tests. As desired, the neutralizing activity can be compared to the antibody activity in immunochemical tests such as immunofluorescence, immunoblotting and radio-dioimmunoprecipitation test. In one aspect, the new peptides, which typically have less than about 50 amino acids, contain five or more contiguous amino acids that form epitopes that are substantially similar to epitopes in the neutralizing regions of HIV-gp110 or p25 that are present by the env or gaq areas of the HIV genome are encoded. Of particular interest are the regions that extend approximately from amino acid residue 301 to approximately 336 of gp110 and from approximately 278 to approximately 319 and from approximately 315 to approximately 363 of p25, all of which originate from the HIV strain called LAVbru. The amino acid residue designations come from the Los Alamos Data Bank (AIDS Virus sequence database, Los Alamos National Laboratory, Theoretical Division, Los Alamaos, NM 87545, USA).
Der Fachmann wird bemerken, dass zusätzliche analoge Gebiete (Homologe) von anderen HlV-lsola-ten identifiziert werden können auf Basis ihrer Lokaiisation in verwandten Proteinen von verschiedenen Isolaten. In der Praxis können solche Homologe, bezogen auf die LAVßRU-Sequenzdaten folgendermas-sen identifiziert werden: Those skilled in the art will note that additional analog domains (homologs) of other HIV isolates can be identified based on their location in related proteins from different isolates. In practice, such homologues can be identified based on the LAVßRU sequence data as follows:
a) die Aminosäuresequenzen von HlV-lsolaten und LAVbru können so angeordnet werden, um eine maximale Homologie zwischen den beiden Sequenzen zu erhalten; a) the amino acid sequences of HIV isolates and LAVbru can be arranged in order to obtain maximum homology between the two sequences;
b) die Peptide, welche Aminosäuresequenzen von HlV-lsolaten enthalten, welche der Lage von LAVßRU-Peptiden entspricht, dass immunologisch nachgeahmte LAVßRU-Proteine identifiziert werden können. Die so identifizierten Peptide, welche HlV-lsolataminosäuresequenzen enthalten, sind typischerweise immunologisch klinisch zu entsprechenden HlV-lsolatproteinen. b) the peptides which contain amino acid sequences of HIV isolates which correspond to the position of LAVßRU peptides that immunologically imitated LAVßRU proteins can be identified. The peptides identified in this way, which contain HIV isolate amino acid sequences, are typically immunologically clinical to corresponding HIV isolate proteins.
Dieses Verfahren kann auf HIV-Stämme angewendet werden, welche noch nicht entdeckt sind. Beispielsweise können bei der Entdeckung von neuen HIV-Stämmen die Aminosäuresequenzen ihrer Hülle und ihres Kerns mit derjenigen von LAVbru so angeordnet werden, um eine maximale Homologie zu erhalten. Die Verfahren zur Aufreihung der Sequenzen sind dem Fachmann bekannt. Bei der Anordnung der Sequenzen ist es wünschenswert, soviel Homologie wie möglich zwischen den Cysteinresten zu erhalten. Die Aminosäuresequenz von neuen HIV-Stämmen oder Arten welche den Stellen der Peptide entsprechen, die hier spezifisch offenbart sind, können synthetisiert und gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden. This method can be applied to strains of HIV that have not yet been discovered. For example, when new strains of HIV are discovered, the amino acid sequences of their shell and core can be arranged with that of LAVbru in order to obtain maximum homology. The methods for the sequence of the sequences are known to the person skilled in the art. When arranging the sequences, it is desirable to maintain as much homology as possible between the cysteine residues. The amino acid sequence of new HIV strains or species that correspond to the sites of the peptides specifically disclosed herein can be synthesized and used in accordance with the present invention.
Ein anderes Verfahren für die Bestimmung von Sequenzen einer homologen Region in anderen HIV-Stämmen ist durch Scharf et al., beschrieben, Science (1986) 233:1076. Es verwendet zwei Oligonukleid-primer, welche sich an zwei konservierte Sequenzen ausserhalb der interessierenden Sequenzregion binden und enthält verschiedene restriktive Stellen in jedem Primer. Die DNA aus HIV-Stämmen kann dann anschliessend in vitro verstärkt werden, wobei die erhaltenen Oligonukleotide in Vektoren für die Sequenzanalyse geklont werden können und einem Impfstoff einverleibt werden können als Kassette, welche ein besonderes Epitop des HIV-Stammes darstellt. Another method for determining sequences of a homologous region in other HIV strains is described by Scharf et al., Science (1986) 233: 1076. It uses two oligonucleotide primers that bind to two conserved sequences outside the region of interest and contains different restrictive sites in each primer. The DNA from HIV strains can then subsequently be amplified in vitro, wherein the oligonucleotides obtained can be cloned into vectors for sequence analysis and can be incorporated into a vaccine as a cassette which represents a special epitope of the HIV strain.
Es ist in der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, dass die in solchen Sequenzen enthaltenen Epitope mit Antikörpern von allen HIV-Stämmen oder Arten kreuzreaktiv sind. Peptide, welche immunologische Epitope umfassen, welche eine Art oder Serogruppe voneinander unterscheiden können, finden Verwendung bei der Indentifikation von besonderen Spezies oder Serogruppen und können als Hilfe zur Identifikation von Individuen verwendet werden, welche mit einer oder mehreren HIV-Arten oder Serogruppen infisziert sind. Sie können ebenfalls nützlich sein zur Kombination mit anderen Peptiden, entweder von einer homologen Region oder einer anderen neutralisierenden Region für die Herstellung von therapeutischen Zusammensetzungen. It is not necessary in the present invention that the epitopes contained in such sequences be cross-reactive with antibodies from all HIV strains or species. Peptides that include immunological epitopes that can distinguish one species or serogroup are used in the identification of particular species or serogroups and can be used to help identify individuals who are infected with one or more HIV species or serogroups. They can also be useful for combination with other peptides, either from a homologous region or from another neutralizing region, for the preparation of therapeutic compositions.
Die interessierenden Peptide können ebenfalls vom gp110-Gebiet des Virus abgeleitet sein. Von besonderem Interesse in dieser Region sind Peptide, welche innerhalb des offenen Leserahmens (reading frame) env codiert werden, welcher sich vom Basenpaar (bp) 6667 bis etwa 6774 auf dem LAVbru-Iso-lat ausdehnt. Demzufolge umfassen verschiedene homologe Regionen von anderen HlV-lsolaten die homologen Sequenzen, welche von der Los Alamos Datenbank erhalten werden (Ausnahme LAV2), wie in Tabelle I aufgelistet. The peptides of interest can also be derived from the gp110 region of the virus. Of particular interest in this region are peptides which are encoded within the reading frame env, which extends from base pair (bp) 6667 to about 6774 on the LAVbru iso-lat. Accordingly, different homologous regions from other HIV isolates include the homologous sequences obtained from the Los Alamos database (exception LAV2) as listed in Table I.
Andere zweckmässige Peptide für die Bildung oder das Screening von monoklonalen Antikörpern umfassen diejenigen, welche im offenen Leserahmen (reading frame) env von etwa bp 7246 bis etwa 7317 von LAVbru codiert werden. Solche Antikörper und reaktive Peptide sind insbesondere nützlich für Im-munoassays. Other useful peptides for the formation or screening of monoclonal antibodies include those encoded in the reading frame env from about bp 7246 to about 7317 by LAVbru. Such antibodies and reactive peptides are particularly useful for immunoassays.
4 4th
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
10 10th
15 15
Tabelle I Table I
HXB2 TGTACAAGACCCAACAACAATACAAGAAAAAGA ATCCGTATC HXB2 TGTACAAGACCCAACAACAATACAAGAAAAAGA ATCCGTATC
CysThrArgProAsnAsnAsnThrArgLysArg IleArglle 309 CysThrArgProAsnAsnAsnThrArgLysArg IleArglle 309
BH8 Lys 309 BH8 Lys 309
BRU —— —•————Ser—~———«— 314 BRU —— - • ———— Ser— ~ ——— «- 314
MAL Gly ArgGly HisPhe 314 MAL Gly ArgGly HisPhe 314
ELI —Àia-——TyrGln— Gin— — ThrPro 310 ELI —Aia -—— TyrGln— Gin— - ThrPro 310
WMJ2 Tyr —Val ArgSer— LeuSer 306 WMJ2 Tyr —Val ArgSer— LeuSer 306
Z6 -—-— TyrLyB —GlnSer ThrPro 311 Z6 -—-— TyrLyB —GlnSer ThrPro 311
Z3 GlySerAspLysLyslle ———GlnSer— 306 Z3 GlySerAspLysLyslle ——— GlnSer— 306
CDC42 His ValThrLeu 320 CDC42 His ValThrLeu 320
LAV2 Gly Lys Val Gin Met Leu 302 LAV2 Gly Lys Val Gin Met Leu 302
25 HXB2 CAGAGA GGACCAGGGAGAGCATTTGTTACAATAGGAAAAATAGGAAATATG 25 HXB2 CAGAGA GGACCAGGGAGAGCATTTGTTACAATAGGAAAAATAGGAAATATG
GlnArg...: GlyProGlyArgAlaPheValThrlleGlyLysIleGlyAsnHet 326 GlnArg ...: GlyProGlyArgAlaPheValThrlleGlyLysIleGlyAsnHet 326
HXB3 326 HXB3 326
K9M 326 K9M 326
BRU ■ : 331 BRU ■: 331
MAL — ——Gin LeuTyr Thr IleVal Aspi le 329 MAL - ——Gin LeuTyr Thr IleVal Aspi le 329
ELI GlyLeu ... GlnSerLeuTyrThr Arg' IleValSerArgSer 323 ELI GlyLeu ... GlnSerLeuTyrThr Arg 'IleValSerArgSer 323
ARV2 ; His Thr Arg IleGlyAsp 327 ARV2; His Thr Arg IleGlyAsp 327
WMJ2 —— Arg ArgUlu... IleGlylle 320 WMJ2 —— Arg ArgUlu ... IleGlylle 320
RFENV : VallleTyrAlaThr Gin IleGlyAsp 337 RFENV: VallleTyrAlaThr Gin IleGlyAsp 337
Z6 GlyLeu————.. .GlnAlaLeuTyrThr Arg ArgThrLysIlelle 327 Z6 GlyLeu ———— .. .GlnAlaLeuTyrThr Arg ArgThrLysIlelle 327
40 Z3 Argile———— LysVal TyrAlaLys Gly 319 40 Z3 Argile ———— LysVal TyrAlaLys Gly 319
NY5 GlyPro———..—ThrLeuTyrAlaArgGlu Asplle 320 NY5 GlyPro ———..— ThrLeuTyrAlaArgGlu Asplle 320
CDC42 ValTrpTyr Thr Glu LeuGlyAsn 335 CDC42 ValTrpTyr Thr Glu LeuGlyAsn 335
LAV2 MetSer—— —— HisVal—HisSerHisTyrGlnProIle—Lys 323 LAV2 MetSer—— —— HisVal — HisSerHisTyrGlnProIle — Lys 323
45 45
11XB2 .. .AGA...CAAGCACATTGT 11XB2 ... AGA ... CAAGCACATTGT
...Arg...GlnAlaHîsCys 331 BH102 331 ... Arg ... GlnAlaHîsCys 331 BH102 331
HXB3 331 HXB3 331
H9M 331 H9M 331
BRU 335 BRU 335
MAL Arg Tyr 334 MAL Arg Tyr 334
55 tLI IlelleGly 330 55 tLI IlelleGly 330
ARV2 Ile Lys... 333 ARV2 Ile Lys ... 333
WMJ2 Ile 326 WMJ2 Ile 326
RFENV Ile Lys... 343 RFENV Ile Lys ... 343
60 Z6 Gly... 334 60 Z6 Gly ... 334
Z3 IleThrUly 326 Z3 IleThrUly 326
CDC42 Ile 341 CDC42 Ile 341
65 LAV2 ArgProArg —Met— 330 65 LAV2 ArgProArg —Met— 330
30 30th
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50 50
5 5
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
In der qaa-Reqion des LAVßRU-lsolates sind die p15-Aminosäuresequenzen von etwa 278 bis 319 und 315 bis 363 zusätzliche neutralisierende Regionen des HIV. Der Fachmann erkennt, dass zusätzliche neutralisierende Regionen des HIV auf Basis der vorliegenden Lehren identifiziert werden können - besonders Kombinationen von monoklonalen Antikörpern, welche mit verschiedenen unterschiedlichen HIV-Epitopen reaktiv sind, zeigen eine neutralisierende Aktivität. In the qaa response of the LAVßRU isolate, the p15 amino acid sequences are from about 278 to 319 and 315 to 363 additional neutralizing regions of HIV. The person skilled in the art recognizes that additional neutralizing regions of HIV can be identified on the basis of the present teachings - in particular combinations of monoclonal antibodies which are reactive with different different HIV epitopes show a neutralizing activity.
Das Peptid I, ebenfalls bezeichnet als Peptid 29 wird im offenen Leserahmen env von etwa Aminosäurerest Nr. 308 bis etwa 328 codiert und besitzt die folgende Aminosäuresequenz, wobei Oligopeptide, welche innerhalb der folgenden Sequenz eingeschlossen sind, ebenfalls lineare Epitope innerhalb einer solchen Sequenz einschliessen: Peptide I, also referred to as peptide 29, is encoded in the open reading frame env from approximately amino acid residue No. 308 to approximately 328 and has the following amino acid sequence, with oligopeptides which are included in the following sequence also including linear epitopes within such a sequence:
I (29) I (29)
Y-Thr-Arg-Ly s-Ser-Ile-Arg-1le-GIn-Arg-Gly- Y-Thr-Arg-Ly s-Ser-Ile-Arg-1le-GIn-Arg-Gly-
Pro-Gly-Arg-Ala-Phe-Val-Thr-Ile-Gly-Lys- Pro-Gly-Arg-Ala-Phe-Val-Thr-Ile-Gly-Lys-
Ile-y worin Y und Y', wenn vorhanden, je Sequenzen von etwa 20 Aminosäuren darstellen. Wenn Y und/oder Y' vorhanden sind, können diese beispielsweise eine oder mehrere Aminosäuen von den Sequenzen enthalten, welche die Aminosäurereste 308 bis 328 der HIV-Hüllsequenz flankieren oder irgendein Teil dieser flankierenden Sequenzen. Beispielsweise kann Y alle oder Teile der LAVbru Hüllaminosäuresequenz von etwa Rest Nr. 301 bis 307 enthalten und Y' kann alle oder Teile der LAVBRU-Hüllaminosäure-sequenz von etwa Rest Nr. 329 bis 336, welche nachstehend dargestellt ist, enthalten: Ile-y wherein Y and Y ', if present, each represent sequences of about 20 amino acids. If Y and / or Y 'are present, they may contain, for example, one or more amino acids from the sequences flanking amino acid residues 308 to 328 of the HIV envelope sequence or any part of these flanking sequences. For example, Y may contain all or part of the LAVbru shell amino acid sequence from about residues No. 301 to 307 and Y 'may contain all or parts of the LAVBRU envelope amino acid sequence from about residue No. 329 to 336, which is shown below:
II (29a) II (29a)
Cys-Thr-Arg-pro-Asn-Asn-Asn-Thr-Arg-Lys-Ser-Ile-Arg-Ile-Gln-Arg-Gly-Pro-Gly-Arg-Ala-Phe-Val-Thr-Ile-Gly-Lys-Ile-Gly-Asn-Met-Arg-Gln-Ala-His-Cys. Cys-Thr-Arg-pro-Asn-Asn-Asn-Thr-Arg-Lys-Ser-Ile-Arg-Ile-Gln-Arg-Gly-Pro-Gly-Arg-Ala-Phe-Val-Thr-Ile- Gly-Lys-Ile-Gly-Asn-Met-Arg-Gln-Ala-His-Cys.
Alternativ können verstümmelte Sequenzen von Peptiden der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. In diesem Hinblick können folgende Sequenzen aus dem Peptid 29 besonders nützlich sein: Alternatively, garbled sequences of peptides of the present invention can be made. The following sequences from peptide 29 can be particularly useful in this regard:
III (29b) III (29b)
Y-Thr-Arg-Lys-Ser-Ile-Arg-Ile-Gln-Arg-Gly-Pro-Gly-Y' Y-Thr-Arg-Lys-Ser-Ile-Arg-Ile-Gln-Arg-Gly-Pro-Gly-Y '
worin Y und/oder Y't falls vorhanden, je Sequenzen bis zu 20 Aminosäurereste darstellten. where Y and / or Y't, if present, each represent up to 20 amino acid residues.
IV (29c) IV (29c)
Y-Ile-Gln-Arg-Gly-Pro-Gly-Arg-Ala-Phe-Val-Thr-Ile-Gly-Lys-Ile-Y' Y-Ile-Gln-Arg-Gly-Pro-Gly-Arg-Ala-Phe-Val-Thr-Ile-Gly-Lys-Ile-Y '
worin Y und Y', falls vorhanden, je Sequenzen bis zu 20 Aminosäurereste darstellen. where Y and Y ', if present, each represent up to 20 amino acid residues.
In einer weiteren Ausführungsform werden homologe Regionen des ARV-2-lsolates von besonderem Interesse in dem offenen Leserahmen von etwa Aminosäureresten 306 bis etwa 323 codiert und besit- In a further embodiment, homologous regions of the ARV-2 isolate of particular interest are encoded and possessed in the open reading frame from approximately amino acid residues 306 to approximately 323.
6 6
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
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25 25th
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zen typischerweise die folgende Aminosäuresequenz, wo Oligopeptide, welche in der folgenden Aminosäuresequenz umfasst sind, lineare Epitope einer solchen Sequenz einschliessen: zen typically the following amino acid sequence, where oligopeptides included in the following amino acid sequence include linear epitopes of such a sequence:
V (177) V (177)
Y-Thr-Arg-Lys-Ser-Ile-Tyr-Ile-Gly-Pro-Gly-Arg-Ala-Phe-His-Thr-Thr-Gly-Arg-Ile-Y' Y-Thr-Arg-Lys-Ser-Ile-Tyr-Ile-Gly-Pro-Gly-Arg-Ala-Phe-His-Thr-Thr-Gly-Arg-Ile-Y '
worin Y und Y', falls vorhanden, je eine solche bis zu etwa 20 oder mehr Aminosäurereste darstellen. Wenn Y und/oder Y' vorhanden sind, können diese eine oder mehrere Aminosäurereste von Sequenzen ■15 darstellen, welche die Aminosäurereste 306 bis 323 der ARV-2-Hiillsequenz flankieren oder irgendein Teil dieser flankierenden Sequenzen. Insbesondere kann Y alle oder Teile der HIV-Hüllaminosequenz der Restnummern von etwa 299 bis 306 umfassen; Y' kann alle oder Teile der HIV-Hüllaminosäurese-quenz von etwa Rest Nr. 324 bis 333 enthalten. wherein Y and Y ', if present, each represent up to about 20 or more amino acid residues. If Y and / or Y 'are present, these may represent one or more amino acid residues from sequences ■ 15 which flank amino acid residues 306 to 323 of the ARV-2 shell sequence or any part of these flanking sequences. In particular, Y may include all or part of the HIV envelope amino sequence of the residual numbers from about 299 to 306; Y 'may contain all or part of the HIV envelope amino acid sequence from about residues No. 324 to 333.
Alternativ können verstümmelte Sequenzen des Peptides V hergestellt werden. In dieser Hinsicht 2o können die folgenden Sequenzen besonders nützlich sein: Alternatively, mutilated sequences of peptide V can be made. In this regard, the following sequences can be particularly useful:
VI (177a) VI (177a)
Y-Thr-Arg-Lys-Ser-Ile-Tyr-Ile-Gly-Pro-Gly-Y1 ; und Y-Thr-Arg-Lys-Ser-Ile-Tyr-Ile-Gly-Pro-Gly-Y1; and
30 , VII 30, VII
Y-Asp-Cys-Lys-Thr-Ile-Leu-Lys-Ala-Leu-Gly-Pro-Ala-Ala-Thr-Leu-Glu-Glu-Norleu-Norleu-Thr-Ala- Y-Asp-Cys-Lys-Thr-Ile-Leu-Lys-Ala-Leu-Gly-Pro-Ala-Ala-Thr-Leu-Glu-Glu-Norleu-Norleu-Thr-Ala-
Cys-Yf Cys-Yf
40 worin Y und/oder Y', falls vorhanden, je Sequenzen bis zu 20 oder mehr Aminosäurereste darstellen. 40 wherein Y and / or Y ', if present, each represent up to 20 or more amino acid residues.
Ein weiteres Beispiel umfasst homologe Regionen des LAV2-Isolat, so wie es im offenen env-Leserah-men von etwa den Aminosäureresten der Nummern 311 bis 330 codiert wird und besitzt typischerweise folgende Sequenz: Another example includes homologous regions of the LAV2 isolate, as is encoded in the open env reading frame by approximately the amino acid residues of the numbers 311 to 330 and typically has the following sequence:
VIII (110-2-2) VIII (110-2-2)
Y-Lys-Thr-Val-Lys-Ile-Nor-Leu-Nor-Ser-Gly-His-Val-Phe-His-Ser-His-Tyr-Gln-Pro-Y1 Y-Lys-Thr-Val-Lys-Ile-Nor-Leu-Nor-Ser-Gly-His-Val-Phe-His-Ser-His-Tyr-Gln-Pro-Y1
worin Y und/oder Y', falls vorhanden, je Sequenzen von 20 oder mehr Aminosäuren darstellen (siehe Nature 326:662 (1987), auf welche ausdrücklich Bezug genommen wird). wherein Y and / or Y ', if present, each represent sequences of 20 or more amino acids (see Nature 326: 662 (1987), to which express reference is made).
55 Gemäss einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden neue Zellinien, welche fähig sind, monoklonale Antikörper zu erkennen und Zusammensetzungen, welche solche Antikörper enthalten, zur Verfügung gestellt, wobei die Antikörper fähig sind, selektiv extrem hohe Titer (von 102 bis 104 bis etwa 107 oder mehr) neutralisierende Regionen, welche innerhalb einer vorbestimmten Sequenz des Hüllglyko-proteins gp110 oder p25 enthalten sind, ihre Proteinvorläufer, biologisch exprimierte, rekombinante Fu-60 sionsproteine und synthetische Peptide, welche in oder mehrere Epitope innerhalb der vorbestimmten Sequenzregion von gp110 oder p25 enthalten, zu bestimmen. Die hauptsächlichen Hybridzellen besitzen ein identifizierbares Chromosom, worin die Keimlinien-DNA so umgelagert ist, dass ein Antikörper codiert wird, welcher ein Bindungszentrum für ein Epitop auf gp110 oder p25 aufweist, welches gemeinsam für einige oder sämtliche klinische HIV-Isolate ist. Diese monoklonalen Antikörper können in einer wei-65 ten Vielfalt von Verfahren einschliesslich Diagnose und Therapie verwendet werden und ebenso zur 55 In accordance with another aspect of the present invention, new cell lines capable of recognizing monoclonal antibodies and compositions containing such antibodies are provided, which antibodies are capable of selectively extremely high titers (from 102 to 104 to about 107 or more) neutralizing regions contained within a predetermined sequence of the envelope glycoprotein gp110 or p25, their protein precursors, biologically expressed, recombinant fusion proteins and synthetic peptides containing in or more epitopes within the predetermined sequence region of gp110 or p25 to determine. The major hybrid cells have an identifiable chromosome in which the germline DNA is rearranged to encode an antibody that has a binding center for an epitope on gp110 or p25 that is common to some or all of the clinical HIV isolates. These monoclonal antibodies can be used in a wide variety of procedures including diagnosis and therapy and also for
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Identifikation von anderen kreuzreaktiven Antikörpern, wie blockierenden Antikörpern. Peptide oder Polypeptide, welche eines oder mehrere Epitope enthalten, mit welchen sie reagieren, können gesondert als Immunogene für Impfstoffe oder als therapeutische Wirkstoffe verwendet werden. Identification of other cross-reactive antibodies, such as blocking antibodies. Peptides or polypeptides containing one or more epitopes with which they react can be used separately as immunogens for vaccines or as therapeutic agents.
Blockierunaspeptide Blocking Aspects
In erster Linie für die Verwendung in Konjugation mit den vorbeschriebenen Peptiden oder den neutralisierenden monoklonalen Antikörpern, umfasst die vorliegende Erfindung als Ausführungsform zusätzliche Peptide oder Antikörper, welche mit der HIV-Bindung an Rezeptoren in Wechselwirkung treten, um zusätzlich die HlV-lnfektiösität zu mildern. Vorzugsweise können sogenannte «Blockierungspeptide», welche fähig sind, die Virusproliferation zu hemmen, ebenso wie monoklonale Antikörper, welche auf Epitope, die innerhalb solcher Blockierungspeptide vorhanden sind, nützlich zur Erhöhung der Wirksamkeit von Behandlungen gegen HlV-infektionen verwendet werden. HlV-blockierende Peptide entsprechen typischerweise Aminosäuresequenzen des HIV, von welchen angenommen wird, dass sie essentiell für die Virusbindung an die Wirtszelle sind, wie die env-codierten Aminosäurereste der Nummern von etwa 190 bis etwa 197 des LAVbru und etwa 185 bis etwa 192 des ARV2 und HTLVIII (BH-10). Diese umfassen das Peptid T-Octapeptid (Ala-Ser-Thr-Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr) und seine zahlreichen Derivate (z.B. das nachstehende IX) und analoge (z.B. das nachstehende XI) beschrieben durch Pert et al., (1986, Proc. Nati. Acad. Sei. USA: 83: 9254-9258, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird) die im Hüllglykoprotein (gp110 oder 120) vorhanden sind. Primarily for use in conjugation with the above-described peptides or neutralizing monoclonal antibodies, the present invention embodies, as an embodiment, additional peptides or antibodies which interact with HIV binding to receptors to further mitigate HIV infectivity. Preferably, so-called "blocking peptides" which are capable of inhibiting virus proliferation, as well as monoclonal antibodies which are used on epitopes present in such blocking peptides, can be used to increase the effectiveness of treatments against HIV infections. HIV blocking peptides typically correspond to amino acid sequences of HIV, which are believed to be essential for virus binding to the host cell, such as the env-encoded amino acid residues of numbers from about 190 to about 197 of LAVbru and about 185 to about 192 of ARV2 and HTLVIII (BH-10). These include the peptide T-octapeptide (Ala-Ser-Thr-Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr) and its numerous derivatives (e.g. IX below) and analogs (e.g. XI below) described by Pert et al., ( 1986, Proc. Nati. Acad. Sci. USA: 83: 9254-9258, to which express reference is made) which are present in the envelope glycoprotein (gp110 or 120).
Beispielsweise sind Blockierungspeptide, welche die folgenden Sequenzen besitzen von besonderem Interesse, vorzugsweise mit einem acetylierten NH2-Terminus und einem amidierten COOH-Terminus: For example, blocking peptides which have the following sequences are of particular interest, preferably with an acetylated NH2 terminus and an amidated COOH terminus:
IX (173D) IX (173D)
Y-^Ala-Ser-Thr-Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr-Y'; Y- ^ Ala-Ser-Thr-Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr-Y ';
X (186) X (186)
Y-Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr-Y1 ; Y-Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr-Y1;
XI(187) XI (187)
Y-Thr-Thr-Ser-Tyr-Thr-Y'; Y-Thr-Thr-Ser-Tyr-Thr-Y ';
XII (188) XII (188)
Y-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Y'; Y-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Y ';
XIII (189) Y-Asn-Thr-Ser-Tyr-Gly-Y'; XIII (189) Y-Asn-Thr-Ser-Tyr-Gly-Y ';
XIV (190) XIV (190)
Y-Asp-Thr-Asn-Tyr-Ser-Y'; Y-Asp-Thr-Asn-Tyr-Ser-Y ';
XV (191) XV (191)
Y-Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Y'; Y-Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Y ';
worin für jedes Peptid Y und Y', falls vorhanden, je eine Aminosäuresequenz bis zu etwa 20 Aminosäuren umfasst. Epitope oder antigenische Determinanten innerhalb dieser Peptide sind typischerweise durch mindestens etwa fünf aufeinanderfolgende Aminosäuren definiert und finden beispielsweise Anwendung bei der Nachahmung von natürlich vorkommenden antigenischen HIV-Stellen, für die Herstellung von HIV-reaktiven Antikörpern und Impfstoffen. wherein for each peptide Y and Y ', if present, each comprises an amino acid sequence up to about 20 amino acids. Epitopes or antigenic determinants within these peptides are typically defined by at least about five consecutive amino acids and are used, for example, in the mimicking of naturally occurring antigenic HIV sites, for the production of HIV-reactive antibodies and vaccines.
Bildung von monoklonalen Antikörpern Formation of monoclonal antibodies
Die Herstellung von monoklonalen Antikörpern kann durchgeführt werden, indem die Expression von Nukleinsäuresequenzen, welche Antikörper codiert, die für HIV spezifisch sind, immortalisiert werden, durch Einführung solcher Sequenzen, typischerweise cDNA, welche den Antikörper codieren, in einen Wirt welcher fähig ist, in einer Kultur kultiviert zu werden. Die immortalisierte Zeliinie kann eine Säuge-tierzellinie sein, welche durch Oncogenese, Transvektion, Mutation oder dergleichen umgeformt worden ist. Solche Zellen umfassen Myelomlinien Lymphomlinien oder andere Zellinien, welche fähig sind, die Ex- Monoclonal antibody production can be accomplished by immortalizing the expression of nucleic acid sequences encoding antibodies specific for HIV by introducing such sequences, typically cDNA encoding the antibody, into a host capable of in a Culture to be cultivated. The immortalized cell line can be a mammalian cell line that has been reshaped by oncogenesis, transvection, mutation, or the like. Such cells include myeloma lines, lymphoma lines, or other cell lines capable of ex-
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pression und Sekretion des Antikörpers in vitro zu unterstützen. Der Antikörper kann ein natürlich vorkommendes Immunoglobulin eines Säugetiers sein, welches durch Transformation eines Lymphocyten, insbesondere eines Splenocyten mittels eines Virus oder durch Fusion des Lymphocyten mit einer neoplastischen Zelle, z.B. einem Myelom, produziert worden ist, um eine Hybridzellinie zu erhalten. Typischerweise wird der Splenocyt erhalten aus einem Tier, das gegen den HIV-Virus oder ein Fragment davon, welches eine epitopische Stelle enthält, immunisiert worden ist. to support expression and secretion of the antibody in vitro. The antibody can be a naturally occurring immunoglobulin of a mammal which can be obtained by transforming a lymphocyte, in particular a splenocyte by means of a virus or by fusing the lymphocyte with a neoplastic cell, e.g. a myeloma, has been produced to obtain a hybrid cell line. Typically, the splenocyte is obtained from an animal that has been immunized against the HIV virus or a fragment thereof that contains an epitopic site.
Die Immunisierungsprotokolle sind wohlbekannt und können beträchtlich variiert werden und bleiben dennoch wirksam. Vergleiche Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice. Academic Press, 2nd édition (1986), worauf ausdrücklich Bezug genommen wird. Zertrümmerte Viren, synthetische Peptide und bakterielle Fusionsproteine, die antigenische Fragmente von gp110- oder p25-Moleküle enthalten, können als Immunogene verwendet werden. Vorzugsweise wird das Immunogen des zertrümmerten Virus, des Peptides oder des rekombinanten Proteins an Proteinen oder Fragmenten davon, welche die Epitope, gegen welche die antikörper-produzierenden B-Zellen oder Splenocyten gewünscht werden, angereichert. Insbesondere Lösungen, die zertrümmerte Viruslysate oder Extrakte oder Überstände von biologisch exprimierten rekombinanten Proteinen oder zertrümmerten Expressionsvektoren enthalten, können mit Glykoproteinen angereichert werden, wobei gewünschtenfalls Reinigungsmethoden, wie beispielsweise die Polyacrylamidgel-Eiektrophorese verwendet werden. Die Lectinaffinitätsreini-gung ist eine bevorzugte und übliche Methode für die Reinigung von gp110 und anderen Glykoproteinen, z.B. die Affinitätsreinigung unter Verwendung von Linsenlectin. Das Ausmass, in welchem die Glykopro-teine aus den Lösungen für die Verwendung als Immunogen gereinigt werden, kann in einem weiteren Bereich variieren, z.B. von weniger als 50% wie gewöhnlich oder wie gewünscht mindestens 75 bis 95% und vorzugsweise 95 bis 99% bis zu absoluter Homogenität. The immunization protocols are well known and can be varied widely and still remain effective. Compare Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice. Academic Press, 2nd édition (1986), to which express reference is made. Smashed viruses, synthetic peptides and bacterial fusion proteins containing antigenic fragments of gp110 or p25 molecules can be used as immunogens. Preferably, the immunogen of the smashed virus, peptide or recombinant protein is enriched for proteins or fragments thereof which enrich the epitopes against which the antibody-producing B cells or splenocytes are desired. In particular, solutions containing smashed virus lysates or extracts or supernatants of biologically expressed recombinant proteins or smashed expression vectors can be enriched with glycoproteins, using purification methods such as polyacrylamide gel electrophoresis if desired. Lectin affinity purification is a preferred and common method for purifying gp110 and other glycoproteins, e.g. affinity purification using lens lectin. The extent to which the glycoproteins are purified from the solutions for use as an immunogen can vary in a wide range, e.g. less than 50% as usual or as desired at least 75 to 95% and preferably 95 to 99% to absolute homogeneity.
Sind einmal die Proteine im gewünschten Ausmass gereinigt, können sie in einem zweckmässigen physiologischen Träger suspendiert oder verdünnt werden für die Immunisierung oder sie können an ein Ad-juvans gekoppelt werden. Eine bevorzugte Technik umfasst beispielsweise die Adsorption des Proteins und seine Fragmente an Linsenlectin-Agarose oder an andere makromolekulare Träger für die Injektion. Die Immunogene von antigenischen Präparaten, welche an HIV-Proteinen einschliesslich gp110-Glyko-protein und p25-Kernprotein oder antigenischen Teilen davon angereichert sind, werden injiziert im allgemeinen in Konzentration im Bereich von 1 ng bis 20 mg/kg des Wirts. Die Verabreichung kann durch Injektion, z.B. intramuskulär, peritoneal, subkutan, intravenös etc. erfolgen. Die Verabreichung kann ein oder mehrere Male durchgeführt werden, normalerweise in Intervallen von 1 bis 4 Wochen. Die immunisierten Tiere werden auf die Produktion des Antikörpers gegen das gewünschte Antigen getestet, dann wird die Milz entfernt und die B-Lymphocyten der Milz isoliert und mit einer Myelomzellinie fusioniert oder transformiert. Die Transformation oder Fusion kann in üblicher Weise durchgeführt werden, die Fusionstechnik ist in einer grossen Anzahl von Patenten beschrieben, z.B. in den US-A 4 172 124, US-A 4 350 683, US-A 4 363 799, US-A 4 381 292 und US-A 4 423 147. Vergleiche ebenfalls Kennett et al., Monoclonal Antibodies (1980) und die darin angegebenen Referenzen, auf welche hier ausdrücklich Bezug genommen wird und Goding, supra. Once the proteins have been purified to the desired extent, they can be suspended or diluted in an appropriate physiological vehicle for immunization or they can be coupled to an ad juvans. A preferred technique includes, for example, adsorbing the protein and its fragments onto lentil lectin agarose or other macromolecular carriers for injection. The immunogens of antigenic preparations that are enriched in HIV proteins including gp110-glyco-protein and p25 core protein or antigenic portions thereof are generally injected in a concentration ranging from 1 ng to 20 mg / kg of the host. Administration can be by injection, e.g. intramuscularly, peritoneally, subcutaneously, intravenously etc. Administration can be carried out one or more times, usually at 1 to 4 week intervals. The immunized animals are tested for the production of the antibody against the desired antigen, then the spleen is removed and the B lymphocytes of the spleen are isolated and fused or transformed with a myeloma cell line. The transformation or fusion can be carried out in the usual way, the fusion technique is described in a large number of patents, e.g. in U.S. Patent Nos. 4,272,124, 4,350,683, 4,363,799, 4,381,292 and 4,423,147. Also compare Kennett et al., Monoclonal Antibodies (1980) and the references given therein, to which express reference is made here and Goding, supra.
Die immortalisierten Zellinien können geklont werden und gemäss üblichen Techniken einem Screening unterworfen werden und die in den Zellüberständen nachgewiesenen Antikörper sind fähig, die gewünschten gp110 oder p25 viralen HIV-Proteine, rekombinante Fusionsproteine oder synthetische Peptide, welche die gewünschte epitopische Region enthalten, zu binden. Die zweckmässigen immortalisierten Zellinien können dann in vitro gezüchtet werden oder in die Bauchhöhle eines zweckmässigen Wirts injiziert werden für die Herstellung von Ascites-Flüssigkeit. Durch den Besitz einiger erfindungsgemässer Antikörper, von welchen bekannt ist, dass sie spezifisch auf enthaltene Epitope sind, beispielsweise in den Regionen, welche durch die lavbru-genomische Region von bp6688 bis bp6750 codiert werden (codierendes Peptid 29) oder vom bp7246 bis bp7317 codiert werden (codierendes Peptid 36) (bp-Nume-rierung gemäss Wain-Hobson et al., Cell 44: 9, 1985, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird), können die Überstände in Konkurrenz mit den erfindungsgemässen monoklonalen Antikörpern in einem Konkurrenztest einem Screening unterworfen werden. Demnach können zusätzliche immortalisierte Hybri-domzellinien mit den gewünschten Bindungscharakteristiken leicht auf Basis der Zugänglichkeit der vorliegenden Antikörper, welche für ein besonderes Antigen spezifisch sind aus einer Vielzahl von Quellen produziert werden. Alternativ können diese Zellinien mit anderen neoplastischen B-Zellen fusioniert werden, falls andere solche B-Zellen als Präcipienten für genomische DNA dienen können, welche den Antikörper codieren. The immortalized cell lines can be cloned and screened according to conventional techniques and the antibodies detected in the cell supernatants are capable of binding the desired gp110 or p25 HIV viral proteins, recombinant fusion proteins or synthetic peptides containing the desired epitopic region. The appropriate immortalized cell lines can then be grown in vitro or injected into the abdominal cavity of an appropriate host for the production of ascites fluid. By possessing some antibodies of the invention which are known to be specific for epitopes contained, for example in the regions encoded by the lavbru genomic region from bp6688 to bp6750 (encoding peptide 29) or from bp7246 to bp7317 (coding peptide 36) (bp numbering according to Wain-Hobson et al., Cell 44: 9, 1985, to which express reference is made), the supernatants can be screened in competition with the monoclonal antibodies according to the invention in a competition test . Accordingly, additional immortalized hybrid dom cell lines with the desired binding characteristics can easily be produced from a variety of sources based on the accessibility of the present antibodies which are specific for a particular antigen. Alternatively, these cell lines can be fused with other neoplastic B cells if other such B cells can serve as precipients for genomic DNA which encode the antibody.
Während neopiastische B-Zellen von Nagetieren, insbesondere von Mäusen bevorzugt sind, können andere Säugetierarten verwendet werden, wie beispielsweise Hasen, Rinder, Pferde, Schweine oder Vögel. Die Immunisierung von diesen Tieren kann leicht durchgeführt werden und ihre Lymphocyten, insbesondere Splenocyten können für Fusionen gewonnen werden. While neopiastic B cells from rodents, especially mice, are preferred, other species of mammals can be used, such as rabbits, cattle, horses, pigs or birds. The immunization of these animals can be carried out easily and their lymphocytes, in particular splenocytes, can be obtained for fusions.
Die durch die transformierten oder hybridisierten Zellinien ausgeschiedenen monoklonalen Antikörper können von jeder Klasse oder Unterklasse von Immunoglobulinen sein, wie IgM, IgD, IgA, lgG-i-4, oder IgE. Da IgG den gewöhnlichsten Isotyp darstellt, welcher in diagnostischen Tests verwendet wird, wird dieser oft bevorzugt. Die monoklonalen Antikörper können intakt oder als Fragmente, wie als Fv, Fab, F(ab')2 verwendet werden, jedoch üblicherweise intakt. The monoclonal antibodies secreted by the transformed or hybridized cell lines can be of any class or subclass of immunoglobulins, such as IgM, IgD, IgA, IgG-i-4, or IgE. Because IgG is the most common isotype used in diagnostic tests, this is often preferred. The monoclonal antibodies can be used intact or as fragments such as Fv, Fab, F (ab ') 2, but usually intact.
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Zur Umgehung einer möglichen Antigenizität eines monoklonalen Antikörpers, welcher von einem vom Menschen verschiedenen Tier abgeleitet ist, in einem humanen Wirt, können chimerische Antikörper konstruiert werden, worin das Antigen-Bindungsfragment eines Immunoglobulinmoleküls (variable Region) mit einer Peptidbindung mindestens an einen Teil eines anderen Proteins gebunden ist, welches vom Menschen nicht als fremdes Protein erkannt wird, wie der ausgestossene Teil eines humanen Immunoglobulinmoleküls. Dies kann bewerkstelligt werden, indem die variable Region eines Exons eines Tieres mit der Kappa oder Gamma konstanten Region eines Exons eines Menschen fusioniert wird. Dem Fachmann sind verschiedene Techniken bekannt, wie diejenigen, welche im PCT 86/01 533, EP 17 1496 und EP 173 494 beschrieben sind, aufweiche ausdrücklich Bezug genommen wird. To circumvent a possible antigenicity of a monoclonal antibody derived from an animal other than human in a human host, chimeric antibodies can be constructed in which the antigen binding fragment of an immunoglobulin molecule (variable region) with a peptide bond to at least part of another Protein is bound, which is not recognized by humans as a foreign protein, such as the ejected part of a human immunoglobulin molecule. This can be accomplished by fusing the variable region of an animal's exon with the kappa or gamma constant region of a human's exon. Various techniques are known to those skilled in the art, such as those described in PCT 86/01 533, EP 17 1496 and EP 173 494, to which express reference is made.
Pharmazeutische Formulierungen und Verwendung Pharmaceutical formulations and use
Die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper, welche eine neutralisierende Aktivität aufweisen, wie diejenigen, welche mit einer epitopischen Stelle auf gp11Q oder p25 reagieren, können ebenfalls als Komponenten von pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Abschwächung von HIV-Infektionen verwendet werden. Die Zusammensetzungen sollten eine therapeutische oder prophylaktische Menge mindestens eines der erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper mit einem pharmazeutisch wirksamen Träger enthalten. Ein pharmazeutischer Träger sollte irgendeine kompatible, nicht-toxische Substanz sein, welche zweckmässig ist, um den monoklonalen Antikörper dem Patienten zu verabreichen. Steriles Wasser, Alkohol, Fette, Wachse und inerte Feststoffe können als Träger verwendet werden. Pharmazeutisch annehmbare Adjuvanzien (Pufferungsmittel, Dispergiermittel) können der pharmazeutischen Zusammensetzung ebenfalls zugesetzt werden. Solche Zusammensetzungen können einen einzelnen monoklonalen Antikörper enthalten, wie beispielsweise ein solcher, welcher spezifisch für die Stämme des HIV mit Hüllglykoproteinen ist, welche eine epitopische Stelle innerhalb einer Region, welche durch bp6688 bis bp6750 codiert wird, enthalten. Alternativ kann eine pharmazeutische Zusammensetzung einen oder mehrere monoklonale Antikörper zur Bildung eines «Cocktails» enthalten. Ein Cocktail, welches monoklonale Antikörper gegen verschiedene HIV-Stämme enthalten würde, wäre beispielsweise ein universelles Produkt mit therapeutischer oder prophylaktischer Aktivität gegen die grosse Mehrheit der klinischen HIV-Isolate. Das Cocktail kann monoklonale Antikörper enthalten, die Proteine oder Glykoproteine des HIV binden, welche verschieden von gp110 oder p25 sind, wie beispielsweise an das gp41-Glykoprotein oder die p34-Nuk!ease/lntegrase. Das Molverhältnis der verschiedenen monoklonalen Antikörperkomponenten unterscheidet sich normalerweise nicht durch mehr als einen Faktor 10, üblicherweise durch nicht mehr als den Faktor 5 und normalerweise sind sie in einem Molverhältnis von 1:1-2 bezogen auf die anderen Antikörper-Komponenten vorhanden. The monoclonal antibodies according to the invention which have a neutralizing activity, such as those which react with an epitopic site to gp11Q or p25, can also be used as components of pharmaceutical compositions for the attenuation of HIV infections. The compositions should contain a therapeutic or prophylactic amount of at least one of the monoclonal antibodies according to the invention with a pharmaceutically active carrier. A pharmaceutical carrier should be any compatible, nontoxic substance useful to deliver the monoclonal antibody to the patient. Sterile water, alcohol, fats, waxes and inert solids can be used as carriers. Pharmaceutically acceptable adjuvants (buffering agents, dispersing agents) can also be added to the pharmaceutical composition. Such compositions may contain a single monoclonal antibody, such as one that is specific for strains of HIV with envelope glycoproteins that contain an epitopic site within a region encoded by bp6688 to bp6750. Alternatively, a pharmaceutical composition may contain one or more monoclonal antibodies to form a cocktail. For example, a cocktail that would contain monoclonal antibodies to various strains of HIV would be a universal product with therapeutic or prophylactic activity against the vast majority of clinical HIV isolates. The cocktail may contain monoclonal antibodies that bind HIV proteins or glycoproteins other than gp110 or p25, such as to the gp41 glycoprotein or the p34 nucleus ease / integrase. The molar ratio of the various monoclonal antibody components normally does not differ by more than a factor of 10, usually by not more than a factor of 5, and they are usually present in a molar ratio of 1: 1-2 with respect to the other antibody components.
Die erfindungsgemässen Antikörper können als separat verabreichte Zusammensetzungen verwendet werden, welche im Zusammenspiel mit anderen anti-retroviralen Mitteln, beispielsweise Blockie-rungspeptiden verabreicht werden. Der geläufige Stand der Entwicklung der anti-retroviralen Mittel und der Anti-HIV-Mittel im besonderen ist in Mitsuya et al., Nature 325: 773-778, 1987 beschrieben, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird. The antibodies according to the invention can be used as separately administered compositions which are administered in interaction with other anti-retroviral agents, for example blocking peptides. The current state of development of the anti-retroviral agents and anti-HIV agents in particular is described in Mitsuya et al., Nature 325: 773-778, 1987, to which express reference is made.
Die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper, Peptide und pharmazeutischen Zusammensetzungen sind insbesondere nützlich für die orale oder parenterale Verabreichung. Vorzugsweise werden die pharmazeutischen Zusammensetzungen parenteral verabreicht, d.h. subkutan, intramuskulär oder intravenös. The monoclonal antibodies, peptides and pharmaceutical compositions according to the invention are particularly useful for oral or parenteral administration. Preferably the pharmaceutical compositions are administered parenterally, i.e. subcutaneously, intramuscularly or intravenously.
Demzufolge stellt die vorliegende Erfindung Zusammensetzungen für die parenterale Verabreichung zur Verfügung, welche eine Lösung des monoklonalen Antikörpers, eines Peptides oder eines Cocktails davon, aufgelöst in einem zweckmässigen Träger, vorzugsweise in einem wässrigen Träger umfasst. Es kann eine Vielzahl von wässrigen Trägern verwendet werden, z.B. Wasser, gepuffertes Wasser, 0,4% Kochsalzlösung, 0,3% Glycin und dergleichen. Diese Lösungen sind steril und im allgemein frei von partikelförmigem Material. Diese Zusammensetzungen können durch übliche, wohlbekannte Sterilisationstechniken sterilisiert werden. Die Zusammensetzungen können pharmazeutisch annehmbare Hilfssubstanzen enthalten, wie sie zur Erzielung von ungefähr physiologischen Bedingungen erforderlich sind, wie pH-Einstell- und Pufferungsmittel, Toxizitätseinstellungsmittel und dergleichen, wie beispielsweise Natriumacetat, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Kalziumchlorid, Natriumlactat usw. Die Antikörperkonzentration dieser Formulierungen kann in einem weiten Bereich variieren. Beispielsweise von weniger als etwa 0,5%, üblicherweise bei oder bei mindestens etwa 1% bis zu 15 oder 20 Gew.-% und kann in erster Linie auf Basis des Flüssigkeitsvolumens, der Viskositäten usw. ausgewählt werden, welche vorzugsweise für die besondere Art der Verabreichung ausgewählt wird. Accordingly, the present invention provides compositions for parenteral administration which comprise a solution of the monoclonal antibody, a peptide or a cocktail thereof, dissolved in a suitable carrier, preferably in an aqueous carrier. A variety of aqueous carriers can be used, e.g. Water, buffered water, 0.4% saline, 0.3% glycine and the like. These solutions are sterile and generally free of particulate matter. These compositions can be sterilized by conventional, well known sterilization techniques. The compositions may contain pharmaceutically acceptable auxiliary substances necessary to achieve approximately physiological conditions, such as pH adjusters and buffering agents, toxicity adjusting agents and the like, such as sodium acetate, sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, sodium lactate, etc. The antibody concentration of these formulations can be in vary over a wide range. For example less than about 0.5%, usually at or at least about 1% up to 15 or 20% by weight and can be selected primarily based on the volume of the liquid, the viscosities, etc., which is preferably for the particular type of administration is selected.
Demzufolge könnte eine typische pharmazeutische Zusammensetzung für die intramuskuläre Injektion bis zu 1 ml steriles gepuffertes Wasser und 50 mg monoklonaler Antikörper enthalten. Eine typische Zusammensetzung für die intravenöse Infusion kann 250 ml sterile Ringer-Lösung und 150 mg monoklonaler Antikörper enthalten. Gegenwärtige Verfahren für die Herstellung von parenteral verabreichbaren Zusammensetzungen sind bekannt oder für den Fachmann offensichtlich und sind in einzelnen beispielsweise in Reminaton's Pharmaceutical Science. 15. Auflage, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania (1980) beschrieben, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird. Accordingly, a typical pharmaceutical composition for intramuscular injection could contain up to 1 ml of sterile buffered water and 50 mg of monoclonal antibodies. A typical composition for intravenous infusion may contain 250 ml of sterile Ringer's solution and 150 mg of monoclonal antibodies. Current methods for the preparation of parenterally administrable compositions are known or obvious to those skilled in the art and are detailed in, for example, Reminaton's Pharmaceutical Science. 15th edition, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania (1980), to which express reference is made.
Die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper und erfindungsgemässen Peptide können für die The monoclonal antibodies and peptides according to the invention can be used for
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Lagerung lyophilisiert werden und vor dem Gebrauch in einem zweckmässigen Träger rekonstituiert werden. Diese Technik hat sich bei konventionellen Immunoglobulinen als wirksam erwiesen und es können die auf dem Fachgebiet bekannten Lyophilisations- und Rekonstitutionstechniken verwendet werden. Es ist allgemein bekannt, dass die Lyophilisierung und Rekonstitution zu verschiedenen Graden von Anti-5 körperaktivitätsverlust führen können (z.B. mit konventionellen Immunoglobulinen, IgM-Antikörper neigen zu grösseren Aktivitätsverlusten, als IgG-Antikörper) und dass die eingesetzten Mengen entsprechend kompensiert werden müssen. Storage should be lyophilized and reconstituted in a suitable carrier before use. This technique has been found to be effective with conventional immunoglobulins and the lyophilization and reconstitution techniques known in the art can be used. It is generally known that lyophilization and reconstitution can lead to various degrees of loss of anti-body activity (e.g. with conventional immunoglobulins, IgM antibodies tend to lose more activity than IgG antibodies) and that the amounts used must be compensated accordingly.
Die Zusammensetzungen, welche erfindungsgemässe monoklonale Antikörper, Peptide oder Cocktails davon enthalten, können für prophylaktische und/oder therapeutische Behandlungen von HIV-ln-10 fektionen verwendet werden. Bei der Anwendung in der Therapie werden die Zusammensetzungen in genügender Menge einem schon mit HIV infiszierten Patienten verabreicht, um die Infektion und ihre Komplikationen zu kurieren oder mindestens teilweise zum Stillstand zu bringen. Eine zweckmässige Menge zur Erreichung dieses Zieles wird als «therapeutisch wirksame Dosis» definiert. Mengen, welche für diesen Zweck wirksam sind, hängen von der Ernsthaftigkeit der Infektion und dem allgemeinen 15 Zustand des Immunsystems des Patienten ab, variieren jedoch im allgemeinen von 1 bis 200 mg Antikörper pro kg Körpergewicht mit Dosen von 5 bis 25 mg/kg, wobei Dosen von 5 bis 25 mg/kg üblicherweise zu verwenden sind. Es muss in Erinnerung behalten werden, dass erfindungsgemässe Materialien im allgemeinen bei ernsthaften Zuständen zu verwenden sind, d.h. bei lebensbedrohenden oder potentiell lebensbedrohenden Situationen. In solchen Fällen ist es möglich und kann vom behandelnden Arzt als wün-20 sehenswert erachtet werden, einen wesentlichen Überschuss dieser Antikörper zu verabreichen. The compositions which contain monoclonal antibodies, peptides or cocktails thereof according to the invention can be used for prophylactic and / or therapeutic treatments of HIV-10 infections. When used in therapy, the compositions are administered in sufficient quantity to a patient already infected with HIV in order to cure the infection and its complications or at least to bring it to a standstill. An appropriate amount to achieve this goal is defined as a "therapeutically effective dose". Amounts that are effective for this purpose depend on the severity of the infection and the general condition of the patient's immune system, but generally vary from 1 to 200 mg of antibody per kg of body weight at doses of 5 to 25 mg / kg Doses of 5 to 25 mg / kg are usually to be used. It must be remembered that materials according to the invention are generally to be used in serious conditions, i.e. in life-threatening or potentially life-threatening situations. In such cases it is possible and can be considered desirable by the attending physician to administer a substantial excess of these antibodies.
Bei prophylaktischen Anwendungen können Zusammensetzungen, welche die vorliegenden Peptide enthalten, Antikörper oder ein Cocktail davon einem Patienten verabreicht werden, welcher noch nicht durch HIV infisziert ist, welcher sich jedoch kurz vorher einem Risiko ausgesetzt hat oder angenommen werden muss, dass ein Risiko der Virus-Aussetzung bestand. Dadurch wird die Widerstandsfähigkeit 25 des Patienten durch eine solche potentielle Infektion erhöht oder er wird gegen das Virus geimpft. Eine solche Menge wird als «prophylaktisch wirksame Dosis» bezeichnet. Bei dieser Verwendung hängen die genauen Mengen wiederum vom Gesundheitszustand des Patienten und von der allgemeinen Stufe der Immunität ab, variieren jedoch im allgemeinen von 0,1 bis 25 mg/kg, insbesondere 0,5 bis 2,5 mg/kg. In prophylactic applications, compositions containing the subject peptides, antibodies, or a cocktail thereof can be administered to a patient who has not yet been infected with HIV, but who has recently been at risk or must be suspected of being at risk of viral infection. Suspension existed. This increases the patient's resistance to such a potential infection or he is vaccinated against the virus. Such an amount is called a "prophylactically effective dose". With this use, the exact amounts again depend on the patient's state of health and the general level of immunity, but generally vary from 0.1 to 25 mg / kg, in particular 0.5 to 2.5 mg / kg.
Einfache und mehrfache Verabreichungen der Zusammensetzungen können mit Dosismengen und 30 nach Mustern gemäss Auswahl des behandelnden Arztes durchgeführt werden. In jedem Fall sollten die pharmazeutischen Formulierungen eine genügende Menge erfindungsgemässer Antikörper zur Verfügung stellen, um eine wirksame Behandlung des Patienten zu ermöglichen. Single and multiple administrations of the compositions can be carried out with dose amounts and according to the pattern according to the choice of the treating doctor. In any case, the pharmaceutical formulations should provide a sufficient amount of antibodies according to the invention to enable an effective treatment of the patient.
Zusätzlich können die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper ebenfalls Verwendung als zielspezifisches Trägermolekül finden. Ein Antikörper kann ein Toxin gebunden werden, um ein Immunotoxin 35 oder radioaktives Material oder ein Medikament zu bilden, welche radiopharmazeutische oder pharmazeutische Mittel darstellen. Verfahren zur Herstellung von Immunotoxinen und radiopharmazeutischen Mitteln sind bekannt (vgl. beispielsweise Cancer Treatment Reports 68:317 (1984)). In addition, the monoclonal antibodies according to the invention can also be used as target-specific carrier molecules. An antibody can be linked to a toxin to form an immunotoxin 35 or radioactive material or medicament, which are radiopharmaceutical or pharmaceutical agents. Methods for the production of immunotoxins and radiopharmaceutical agents are known (cf. for example Cancer Treatment Reports 68: 317 (1984)).
Es ist ebenfalls möglich, dass Heteroaggregate von monoklonalen, erfindungsgemässen Antikörpern und humanen T-Zellaktivatoren, wie monoklonalen Antikörpern gegen das CD3-Antigen oder gegen den 40 Fc-Gammerezeptor von T-Zellen, können humanen T-Zellen oder Fc-Gamma-tragenden Zellen (wie K-Zel-len oder Neutrophilen) die Fähigkeit verleihen, HlV-infiszierte Zellen über antikörper-abhängige, zellvermittelte Cytolyse (ADCC) abzutöten. Solche Heteroaggregate können beispielsweise durch kovalen-te Vernetzung der Anti-HIV-Antikörper mit Anti-CD3-Antikörpern zusammengefügt werden, wobei das Hetero-bifunktioneile Reagens N-Succinimidyi-3-(2-pyridyldithiol)-propionat verwendet wird, wie durch 45 Karpowsky et al., in J Exo. Med. 160: 1686 (1984) beschrieben, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird. It is also possible that heteroaggregates of monoclonal antibodies according to the invention and human T cell activators, such as monoclonal antibodies against the CD3 antigen or against the 40 Fc gamma receptor of T cells, can be human T cells or Fc gamma-carrying cells (such as K cells or neutrophils) confer the ability to kill HIV-infected cells via antibody-dependent cell-mediated cytolysis (ADCC). Such heteroaggregates can be assembled, for example, by covalently crosslinking the anti-HIV antibodies with anti-CD3 antibodies, using the heterobifunctional reagent N-succinimidyi-3- (2-pyridyldithiol) propionate, as by 45 Karpowsky et al., in J Exo. Med. 160: 1686 (1984), to which express reference is made.
Die erfindungsgemässen Peptidzusammensetzungen selbst können ebenfalls eine therapeutische Anwendung finden, wenn ihre Verabreichung zu einer Reduktion oder Eliminierung von HIV in einem infiszierten Wirt führt. Diese Zusammensetzungen, wie das Peptid 29, die Blockierungspeptide und das Pep-50 tid 126 können in einem zweckmässigen physiologischen Träger intravenös, subkutan, intramuskulär, intraperitoneal usw. verabreicht werden. Das Peptid 126 ist in der US-Anmeldung SN 930 785 offenbart. Verschiedene Träger umfassen Phosphat-gepufferte Kochsalzlösungen, Kochsalzlösung, Wasser, Kaliumchlorid, Natriumlactat oder dergleichen. Die Konzentration der Peptide kann in weitem Bereich variieren, je nach ihrer Zielverwendung, Aktivität und Art der Verabreichung. Vorzugsweise weisen die 55 Peptide einen amidierten COH-Terminus, einen formyiierten NH2-Terminus oder andere pharmazeutisch annehmbare Abwandlungen auf. Die Zugabe von blockierenden Peptiden zu den Peptiden, welche eine neutralisierende HIV-Region nachahmen, oder zu den spezifisch reaktiven, erfindungsgemässen Antikörpern, führt zu einer erheblich erhöhten therapeutischen Wirksamkeit. Andere Anti-HIV-Mittel können ebenfalls in die Formulierungen einverleibt werden (andere als monoklonale Antikörper, welche die 60 Peptide binden), wie 3'-Azido-3'-desoxythymidin, 2',3'-Didesoxycytidin, 2',3'-Didesoxy-2',3'-didehy-drocytidin usw. The peptide compositions according to the invention themselves can also find therapeutic use if their administration leads to a reduction or elimination of HIV in an infected host. These compositions, such as peptide 29, blocking peptides and pep-50 tid 126, can be administered intravenously, subcutaneously, intramuscularly, intraperitoneally, etc. in a convenient physiological vehicle. Peptide 126 is disclosed in US application SN 930 785. Various carriers include phosphate buffered saline, saline, water, potassium chloride, sodium lactate, or the like. The concentration of the peptides can vary widely, depending on their target use, activity and route of administration. Preferably, the 55 peptides have an amidated COH terminus, a formated NH2 terminus, or other pharmaceutically acceptable modifications. The addition of blocking peptides to the peptides which mimic a neutralizing HIV region or to the specifically reactive antibodies according to the invention leads to a considerably increased therapeutic effectiveness. Other anti-HIV agents can also be incorporated into the formulations (other than monoclonal antibodies that bind the 60 peptides), such as 3'-azido-3'-deoxythymidine, 2 ', 3'-dideoxycytidine, 2', 3 ' -Dideoxy-2 ', 3'-didehy-drocytidine etc.
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Verwendung von monoklonalen Antikörpern bei der Immunoaffinitätsreiniauna Use of monoclonal antibodies in immunoaffinity reiniauna
Monoklonale Antikörper, welche für Polypeptide, welche gp119 enthalten oder antigenische Determinanten spezifisch sind, insbesondere diejenigen antigenischen Determinanten, welche von biologisch ex-primierten, rekombinanten Fusionsproteinen, Lysaten oder Extrakten von kultivierten HIV erhalten werden, sind besonders vorteilhaft für die Verwendung bei Reinigungsverfahren. Im allgemeinen besitzen die Antikörper Affinitätsvereinigungskonstanten in der Grössenordnung von 108 bis 1012 M. Solche Antikörper können zur Reinigung von rekombinanten Fusionsproteinen aus dem Kulturmedium des rekombinanten Expressionsystems verwendet werden, wenn das exprimierte Protein ausgeschieden wurde, oder von Komponenten von zertrümmerten, biologischen Expressionssystemen, wenn das exprimierte Protein nicht sekretiert wurde. Im allgemeinen sind die monoklonalen Antikörper, welche fähig sind, mit gp110 oder anderen antigenischen Determinanten zu reagieren, an Substrate oder Träger gebunden oder immobilisiert. Die Lösung, welche die antigenischen HIV-Determinanten enthält, wird dann mit dem immobilisierten Antikörper unter Bedingungen, welche zweckmässig sind, für die Bildung des Immunkomplexes zwischen dem Antikörper und den Polypeptiden, welche die antigenischen Determinanten von gp110 enthalten, in Kontakt gebracht. Nicht-gebundenes Material wird von den gebundenen Immunokomplexen abgetrennt, wobei Komplexe oder antigenische gp110-Fragmente vom Träger abgetrennt werden. Monoclonal antibodies which are specific for polypeptides containing gp119 or antigenic determinants, especially those antigenic determinants which are obtained from biologically ex-primed, recombinant fusion proteins, lysates or extracts from cultured HIV, are particularly advantageous for use in purification processes. In general, the antibodies have affinity association constants on the order of 108-1012 M. Such antibodies can be used to purify recombinant fusion proteins from the culture medium of the recombinant expression system if the expressed protein has been excreted, or of components of disrupted biological expression systems if that expressed protein was not secreted. In general, the monoclonal antibodies that are capable of reacting with gp110 or other antigenic determinants are bound or immobilized on substrates or supports. The solution containing the HIV antigenic determinants is then contacted with the immobilized antibody under conditions which are appropriate for the formation of the immune complex between the antibody and the polypeptides containing the antigenic determinants of gp110. Unbound material is separated from the bound immunocomplexes, with complexes or antigenic gp110 fragments being separated from the support.
Typischerweise werden die monoklonalen Antikörper einer Grobreinigung von Ascites-Flüssigkeit oder Kulturüberständen unterworfen, bevor sie an den Träger gebunden werden. Solche Verfahren sind dem Fachmann wohlbekannt und können eine Fraktionierung mit neutralen Salzen bei hoher Konzentration umfassen. Andere Methoden, wie die DEAE-Chromatographie, Gelfiltrationschromatographie, präparative Gelelektrophorese oder Affinitätschromatographie mit Protein A-Affinitätschromatogra-phie, können ebenfalls zur Reinigung der monoklonalen Antikörper vor ihrer Verwendung als Immunoad-sorbens verwendet werden. Typically, the monoclonal antibodies are subjected to a coarse cleaning of ascites fluid or culture supernatants before they are bound to the support. Such methods are well known to those skilled in the art and can include fractionation with neutral salts at high concentration. Other methods, such as DEAE chromatography, gel filtration chromatography, preparative gel electrophoresis or affinity chromatography with protein A affinity chromatography, can also be used to purify the monoclonal antibodies prior to their use as an immunoadsorbent.
Die Träger, mit welchen die monoklonalen Antikörper immobilisiert werden, sollten folgende allgemeine Charakteristiken haben: a) schwache Wechselwirkungen mit Proteinen, im allgemeinen, um nicht-spezifische Bindungen zu minimalisieren, b) gute Fliesscharakteristika, welche den Fluss durch ein Material von hohem Molekulargewicht erlauben, c) der Träger sollte chemische Gruppen besitzen, weiche aktiviert oder modifiziert werden können, um chemische Bindungen mit dem monoklonalen Antikörper zu ermöglichen, d) physikalische und chemische Stabilität unter den Bedingungen für die Bindung des monoklonalen Antikörpers und e) Stabilität gegenüber den Bedingungen und Bestandteilen des Puffers, welcher für die Adsorption und Elution des Antigens erforderlich ist. Einige allgemein verwendete Träger sind Agarose, derivierte Polystyrole, Polysaccharide, Polyacrylamidkügelchen, aktivierte Cellulose, Glas und dergleichen. Es existieren verschiedene chemische Verfahren für die Bindung von Antikörpern an Substrate. Vergleiche im allgemeinen, Cuatrecasas, P., Advances in Enzvmoloov 36: 29 (1972). Die erfindungsgemässen Antikörper können direkt an den Träger oder alternativ über einen «Linker» oder Distanzarm verbunden werden. The carriers with which the monoclonal antibodies are immobilized should have the following general characteristics: a) weak interactions with proteins, generally in order to minimize non-specific binding, b) good flow characteristics which allow the flow through a material of high molecular weight , c) the support should have chemical groups which can be activated or modified to enable chemical bonds with the monoclonal antibody, d) physical and chemical stability under the conditions for binding the monoclonal antibody and e) stability against the conditions and Components of the buffer, which is required for the adsorption and elution of the antigen. Some commonly used carriers are agarose, derived polystyrenes, polysaccharides, polyacrylamide beads, activated cellulose, glass and the like. There are various chemical methods for binding antibodies to substrates. See in general, Cuatrecasas, P., Advances in Enzvmoloov 36: 29 (1972). The antibodies according to the invention can be connected directly to the support or alternatively via a “linker” or spacer arm.
Die aligemeinen Bedingungen, die für die Immobilisierung von monoklonalen Antikörpern als Chromatographieträger erforderlich sind, sind im Fachgebiet bekannt. Siehe beispielsweise Tijssen, P., 1985, Practice and Theorv of Enzvme Immunoassav. auf weiche Publikation ausdrücklich Bezug genommen wird. Moderne Kupplungsverfahren sind geringfügig von den Charakteristiken und dem Typ des zu kuppelnden Antikörpers abhängig. Monoklonale Antikörper besitzen Charakteristiken, welche im allgemeinen von Batch zu Batch konstant sind, wobei es möglich ist, die Bedingungen zu optimieren. Die Bindung erfolgt typischerweise durch kovalente Bindungen. The general conditions required for the immobilization of monoclonal antibodies as chromatography supports are known in the art. See, for example, Tijssen, P., 1985, Practice and Theorv of Enzvme Immunoassav. express reference is made to soft publication. Modern coupling methods are slightly dependent on the characteristics and the type of antibody to be coupled. Monoclonal antibodies have characteristics that are generally constant from batch to batch, and it is possible to optimize the conditions. The binding is typically done by covalent bonds.
Eine Suspension von Extrakten oder Lysaten des HIV-Virus des Überstandes eines kultivierten biologischen Expressionssystems oder einer Suspension von zertrümmerten Zellen wird dann zur Trennungsmatrix gegeben. Die Mischung wird unter Bedingungen und genügend Zeit für die Bildung des Immunkomplexes inkubiert, wobei üblicherweise mindestens 30 Min. und in der Regel 2 bis 24 Std. erforderlich sind. Die Immunkomplexe, welche die Polypeptide mit den antigenischen Teilen von gp110 aufweisen, werden dann von der Mischung abgetrennt. Typischerweise wird die Mischung entfernt, z.B. durch Elution und die gebundenen Immunkomplexe werden gründlich Adsorptionspuffer gewaschen. Die Immunkomplexe können dann von der Trennungsmatrix ausgewaschen werden, wobei ein Elutionsmittel eingesetzt wird, welches mit den verwendeten Trägern verträglich ist; die Elutionsmittel sind dem Fachmann wohlbekannt. Es können ebenfalls die Polypeptide, welche die gp110 oder andere antigenische Teile enthalten, selektiv entfernt werden. Beispielsweise können Peptide, welche ein Epitop enthalten, das durch die Antikörper erkannt wird, in Konkurrenz zum Antikörper-Bindungszentrum verwendet werden, was eine alternative Elutionstechnik darstellt, welche unter milden Elutionsbedingungen durchgeführt werden kann. Die selektiv adsorbierten Polypeptide, welche das gp110-Antigen enthalten, können von Anti-körperaffinitätsadsorbens durch Änderung des pH-Wertes und/oder der lonenstärke des Puffers elui-ert werden. Chaotrope Mittel können ebenfalls Verwendung bei der Entfernung der gebundenen Antigene finden. Die Auswahl des chaotropen Mittels, seine Konzentration und andere Elutionsbedingungen sind von den Charakteristiken der Antikörper-Antigen-Wechselwirkung abhängig, wenn sie jedoch einmal bestimmt sind, müssen sie keinen Änderungen unterworfen werden, wie sie üblicherweise bei polyklo-nalen Affinitätstrennsystemen erforderlich sind. A suspension of extracts or lysates of the HIV virus from the supernatant of a cultured biological expression system or a suspension of smashed cells is then added to the separation matrix. The mixture is incubated under conditions and sufficient time for the immune complex to form, which usually takes at least 30 minutes and usually 2 to 24 hours. The immune complexes which the polypeptides have with the antigenic parts of gp110 are then separated from the mixture. Typically the mixture is removed e.g. adsorption buffers are washed thoroughly by elution and the bound immune complexes. The immune complexes can then be washed out of the separation matrix using an eluent which is compatible with the supports used; the eluents are well known to those skilled in the art. The polypeptides containing the gp110 or other antigenic parts can also be selectively removed. For example, peptides containing an epitope recognized by the antibodies can be used in competition with the antibody binding center, which is an alternative elution technique that can be performed under mild elution conditions. The selectively adsorbed polypeptides containing the gp110 antigen can be eluted from anti-body affinity adsorbent by changing the pH and / or the ionic strength of the buffer. Chaotropic agents can also be used to remove the bound antigens. The selection of the chaotropic agent, its concentration, and other elution conditions depend on the characteristics of the antibody-antigen interaction, but once determined, they do not need to undergo any changes that are commonly required in polyclonal affinity separation systems.
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Das eluierte Material kann eine Einstellung auf einem physiologischen pH-Wert erfordern, wenn Puffer von niederem oder hohem pH-Wert oder ionenstärke zur Abtrennung der gebundenen gp110-Antige-ne von der Trennungsmatrix verwendet werden. Es kann eine Dialyse oder Gelfiltrationschromatographie erforderlich sein, um überschüssige Salze in dem Elutionsmittel zu entfernen, um eine Rekonstituti-on des gp110 oder der polypeptid-enthaltenden antigenischen Fragmente von gp110 in ihre natürliche Struktur zu ermöglichen. The eluted material may require adjustment to a physiological pH if buffers of low or high pH or ionic strength are used to separate the bound gp110 antigen from the separation matrix. Dialysis or gel filtration chromatography may be required to remove excess salts in the eluent to allow the gp110 or the polypeptide-containing antigenic fragments of gp110 to be reconstituted into their natural structure.
gp110 oder polypeptid-enthaltende antigenische Fragmente davon können in wesentlich reiner Form entweder natürlich durch infizierte Zellkulturen oder durch rekombinante Expressionssysteme von Bakterien, Hefen oder kultivierten Insekten- oder Säugetierzellen produziert werden. gp110 und Fragmente oder andere gereinigte Proteine können typischerweise eine Reinheit von mehr als 50% aufweisen, meistens mindestens 75% und am häufigsten zwischen 95 und 99%. Diese Moleküle finden anschliessend Anwendung in einem weiten Bereich. Antigenic fragments thereof containing gp110 or polypeptide can be produced in a substantially pure form either naturally by infected cell cultures or by recombinant expression systems of bacteria, yeast or cultured insect or mammalian cells. gp110 and fragments or other purified proteins can typically have a purity of more than 50%, mostly at least 75% and most often between 95 and 99%. These molecules are then used in a wide range.
Die HIV-gp110-Proteine, Polypeptide, welche antigenische Fragmente davon enthalten oder andere Proteine, können in einem weiten Bereich Anwendung finden, einschliesslich in AiDS-Untereinheitsimpf-stoff-Formulierungen, worin das Immunogen eine effektive Dosis einer antigenischen Determinante, wie beispielsweise gp110 oder eine neutralisierende Region davon, enthält. Andere Komponenten für Formulierungen können diese antigenischen Teile von HIV-Proteinen oder Glykoproteinen enthalten, welche die Produktion von Antikörpern (vorzugsweise neutralisierenden Antikörpern) in einem immunisierten Wirt bewirken, wobei die Antikörper fähig sind, gegen eine anschliessende Infektion durch HIV zu schützen. The HIV gp110 proteins, polypeptides containing antigenic fragments thereof or other proteins, can find wide use, including in AiDS subunit vaccine formulations, wherein the immunogen has an effective dose of an antigenic determinant such as gp110 or a neutralizing region thereof. Other components for formulations may include these antigenic portions of HIV proteins or glycoproteins that cause the production of antibodies (preferably neutralizing antibodies) in an immunized host, which antibodies are able to protect against subsequent HIV infection.
Diagnostische Verwendungen der monoklonalen Antikörper Diagnostic uses of monoclonal antibodies
Die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper sind nützlich für diagnostische Zwecke. Für diese Zwecke können sie entweder markiert oder unmarkiert sein. Typischerweise haben diagnostische Tests den Nachweis der Bildung eines Komplexes durch Bindung des monoklonalen Antikörpers an das HIV-Antigen zur Folge. In unmarkiertem Zustand finden die Antikörper beispielsweise in Agglutinationstests Verwendung. Zusätzlich können die unmarkierten Antikörper in Kombination mit anderen markierten Antikörpern (zweite Antikörper), welche mit den monoklonalen Antikörpern, wie Antikörper, welche für Immunoglobulin spezifisch sind, verwendet werden. Alternativ können die monoklonalen Antikörper direkt markiert werden. Es kann eine Vielzahl von Labels verwendet werden, wie beispielsweise Radionuklide, Fluorescer, Enzyme, Enzymsubstrate, Enzymkofaktoren, Enzyminhibitoren, Liganden (insbesondere Haptene) usw. Es sind zahlreiche Typen von Immunoassays zugänglich und beispielsweise sind einige beschrieben in den US-Patenten der Nummern 3 817 827; 3 850 752; 3 901 654; 3 935 074; 3 984 533; 3 996 345; 4 034 074; und 4 098 876, auf welche Patentschriften ausdrücklich Bezug genommen wird. The monoclonal antibodies according to the invention are useful for diagnostic purposes. For these purposes, they can either be marked or unmarked. Typically, diagnostic tests result in the detection of the formation of a complex by binding the monoclonal antibody to the HIV antigen. In the unlabelled state, the antibodies are used, for example, in agglutination tests. In addition, the unlabeled antibodies can be used in combination with other labeled antibodies (second antibodies) that are used with the monoclonal antibodies, such as antibodies that are specific for immunoglobulin. Alternatively, the monoclonal antibodies can be labeled directly. A variety of labels can be used, such as radionuclides, fluorescers, enzymes, enzyme substrates, enzyme cofactors, enzyme inhibitors, ligands (especially haptens), etc. Numerous types of immunoassays are available, and for example, some are described in U.S. Patent No. 3 817 827; 3,850,752; 3,901,654; 3,935,074; 3,984,533; 3,996,345; 4,034,074; and 4,098,876, which patents are expressly incorporated by reference.
Gewöhnlich werden die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper und Peptide in Enzymimmunoas-says verwendet, worin beispielsweise die Hauptantikörper oder die zweiten Antikörper von verschiedener Art mit einem Enzym konjugiert sind. Wenn eine biologische Probe, welche HIV-Antigene enthält, wie humanes Blutserum, Speichel, Samen, vaginale Sekrete oder viral infiszierte Zellkultursuspensionen mit den erfindungsgemässen Antikörpern kombiniert wird, erfolgt eine Bindung zwischen den Antikörpern und denjenigen Molekülen, welche das gewünschte Epitop aufweisen. Solche Proteine oder virale Partikel können dann von den ungebundenen Reagenzien abgetrennt werden, und es kann ein zweiter Antikörper (enzymmarkiert) zugegeben werden. Anschliessend wird die Gegenwart des Antikörper-Enzym-konjugates, das spezifisch an das Antigen gebunden ist, bestimmt. Andere konventionelle Techniken, welche dem Fachmann bekannt sind, können ebenfalls verwendet werden. The monoclonal antibodies and peptides according to the invention are usually used in enzyme immunoassays, in which, for example, the main antibodies or the second antibodies of various types are conjugated to an enzyme. If a biological sample which contains HIV antigens, such as human blood serum, saliva, semen, vaginal secretions or virally infected cell culture suspensions, is combined with the antibodies according to the invention, a binding takes place between the antibodies and those molecules which have the desired epitope. Such proteins or viral particles can then be separated from the unbound reagents and a second antibody (enzyme labeled) can be added. The presence of the antibody-enzyme conjugate, which is specifically bound to the antigen, is then determined. Other conventional techniques known to those skilled in the art can also be used.
Es können ebenfalls Ausrüstungen zur Verfügung gestellt werden für die Verwendung der erfindungsgemässen Antikörper für den Nachweis von HIV-Infektionen oder der Gegenwart von HIV-Antigenen. Es werden demzufolge erfindungsgemässe Antikörperzusammensetzungen zur Verfügung gestellt, normalerweise in lyophilisierter Form, die entweder allein oder in Konjugation mit Antikörpern, die spezifisch für andere Epitope von HIV sind, vorliegen. Die Antikörper, welche mit einem Label konjugiert oder unkonjugiert sein können, sind in den Ausrüstungen zusammen mit Puffern, wie Tris, Phosphat oder Carbonat, Stabilisatoren, Bioziden, inerten Proteinen, wie bovinem Serumalbumin oder ähnlichem, vorhanden. Im allgemeinen sind diese Materialien in einem Anteil von weniger als 5 Gew.-% auf Basis des aktiven Antikörpers vorhanden und üblicherweise in einem totalen Anteil von mindestens etwa 0,001 Gew.-% auf Basis der Antikörper-Konzentration vorhanden. Häufig ist es erwünscht, ein inertes Streckmittel oder einen Exzipienten zur Verdünnung der Wirkstoffe zuzusetzen, wobei der Exzi-pient in einem Anteil von 1-99 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung vorhanden sein kann. Falls ein zweiter Antikörper verwendet wird, welcher fähig ist, den monoklonalen Antikörper zu binden, ist dieser üblicherweise in einer separaten Ampulle vorhanden. Der zweite Antikörper ist typischerweise mit einem Label konjugiert und in analoger Weise formuliert, wie die oben beschriebenen Antikörper-Formulierungen. Der Nachweis von gp110- oder p25-Antigenen oder des gesamten Virus in verschiedenen biologischen Proben, kann Anwendung finden bei der Diagnose einer laufenden Infektion durch das HlV-Vi-rus. Biologische Proben können beispielsweise Blutserum, Speichel, Samen, Gewebebiopsieproben (Hirn, Haut, Lymphknoten, Milz usw.), Überstände von Zellkulturen, zertrümmerte, eukaryontische und bakterielle Expressionssysteme und dergleichen. Die Gegenwart des Virus wird getestet, indem der mo- Equipment can also be provided for the use of the antibodies according to the invention for the detection of HIV infections or the presence of HIV antigens. Accordingly, antibody compositions of the invention are provided, usually in lyophilized form, either alone or in conjugation with antibodies specific for other HIV epitopes. The antibodies, which can be conjugated or unconjugated with a label, are present in the equipment together with buffers such as tris, phosphate or carbonate, stabilizers, biocides, inert proteins such as bovine serum albumin or the like. Generally, these materials are present in an amount less than 5% by weight based on the active antibody and usually in a total amount of at least about 0.001% by weight based on the antibody concentration. It is often desirable to add an inert excipient or an excipient to dilute the active ingredients, it being possible for the excipient to be present in a proportion of 1-99% by weight of the total composition. If a second antibody is used which is capable of binding the monoclonal antibody, this is usually present in a separate ampoule. The second antibody is typically conjugated to a label and formulated in an analogous manner to the antibody formulations described above. The detection of gp110 or p25 antigens or of the entire virus in various biological samples can be used in the diagnosis of an ongoing infection by the HIV virus. Biological samples can include, for example, blood serum, saliva, semen, tissue biopsy samples (brain, skin, lymph nodes, spleen, etc.), cell culture supernatants, smashed, eukaryotic and bacterial expression systems and the like. The presence of the virus is tested by the mo-
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noklonale Antikörper mit der biologischen Probe unter Bedingungen für die Immunkomplexbildung inkubiert wird und anschliessend die Komplexbildung nachgewiesen wird. In einer Ausführungsform wird die Komplexbildung durch Verwendung eines zweiten Antikörpers nachgewiesen, welcher fähig ist, den monoklonalen Antikörper zu binden, welcher typischerweise mit einem Label konjugiert und in analoger Weise, wie die oben beschriebenen Antikörperformulierungen, formuliert ist. In einer weiteren Ausführungsform ist der monoklonale Antikörper an einen Festphasenträger gebunden, weicher dann mit der biologischen Probe in Kontakt gebracht wird. Im Anschluss an den Inkubationsschritt wird ein markierter, monoklonaler Antikörper zum Nachweis des gebundenen Antigens zugegeben. noclonal antibodies are incubated with the biological sample under conditions for immune complex formation and the complex formation is subsequently detected. In one embodiment, complex formation is detected using a second antibody that is capable of binding the monoclonal antibody, which is typically conjugated to a label and is formulated in a manner analogous to the antibody formulations described above. In a further embodiment, the monoclonal antibody is bound to a solid phase support, which is then brought into contact with the biological sample. Following the incubation step, a labeled, monoclonal antibody is added to detect the bound antigen.
Herstellung und Verwendung von synthetischen Peptiden Production and use of synthetic peptides
Die vorliegende Erfindung stellt neue Peptide zur Verfügung, welche unter anderem immunologisch mimische Proteinepitope sind, welche durch das HIV-Retrovirus codiert werden, insbesondere Epitope, welche innerhalb der env- oder oaq-Regionen des viralischen Genoms codiert werden, welches die gp110 bzw. p25 codiert. Zur Stamm-zu-Stamm-Variantenakkomodation unter verschiedenen Isolaten können Einstellungen für konservative Substitutionen und Selektionen unter den Alternativen, worin nicht-konservative Substitutionen involviert sind, gemacht werden. Diese Peptide können als Immunogene um in vitro oder in vivo die HIV-Antigenproduktion zu hemmen oder zu eliminieren, für den Nachweis des Virus oder vom Antikörper zum Virus in einer physiologischen Probe verwendet werden. Je nach der Natur der Versuchsanordnung können die Peptide zu einem Träger oder zu anderen Verbindungen konjugiert, markiert oder unmarkiert oder an eine feste Oberfläche gebunden sein. The present invention provides new peptides which are, inter alia, immunological mimic protein epitopes which are encoded by the HIV retrovirus, in particular epitopes which are encoded within the env or oaq regions of the viral genome which encode the gp110 or p25 coded. For strain-to-strain variant accommodation among different isolates, settings for conservative substitutions and selections from the alternatives in which non-conservative substitutions are involved can be made. These peptides can be used as immunogens to inhibit or eliminate HIV antigen production in vitro or in vivo, for the detection of the virus or from the antibody to the virus in a physiological sample. Depending on the nature of the experimental set-up, the peptides can be conjugated to a carrier or to other compounds, labeled or unlabeled or bound to a solid surface.
In einer Ausführungsform können die Peptide, welche von Interesse sind, von der gp110-Region des Virus abgeleitet werden. Von besonderem Interesse ist die Region, worin sich der offene env-Leserah-men von etwa Basenpaar (bp) 6688 bis etwa bp 6750 ausdehnt und von etwa bp7247 bis etwa 7317. In one embodiment, the peptides of interest can be derived from the gp110 region of the virus. Of particular interest is the region in which the open env reading frame extends from about base pair (bp) 6688 to about bp 6750 and from about bp7247 to about 7317.
Die Peptide von Interesse, einschliesslich die blockierenden Peptide schliessen mindestens fünf, manchmal sechs, manchmal acht, manchmal zwölf, manchmal 21 und üblicherweise weniger als 50 und am üblichsten weniger als 35 und bevorzugt weniger als 25 Aminosäuren ein, innerhalb einer Sequenz, welche dafür durch ein HIV-Retrovirus codiert wird. Es ist erwünscht, dass das Peptid so klein wie möglich ist und immer noch die gesamte Immunoreaktivität oder die anti-virale Aktivität des grösseren Peptides aufweist. In einigen Fällen ist es wünschenswert zwei oder mehr Oligopeptide zuzusetzen, welche nicht überlappend sind, um eine einzige Peptidstruktur zu bilden oder um sie als individuelle Peptide gleichzeitig zu verwenden, wobei sie separat oder zusammen eine äquivalente Empfindlichkeit bewirken, wie das ursprüngliche Peptid. The peptides of interest, including the blocking peptides, include at least five, sometimes six, sometimes eight, sometimes twelve, sometimes 21, and usually less than 50, and most usually less than 35, and preferably less than 25, amino acids within a sequence which is characterized by an HIV retrovirus is encoded. It is desirable that the peptide be as small as possible and still have all of the immunoreactivity or anti-viral activity of the larger peptide. In some cases, it is desirable to add two or more oligopeptides that are not overlapping to form a single peptide structure or to use them simultaneously as individual peptides, separately or together, providing equivalent sensitivity to that of the original peptide.
Die Peptide können durch Einführung von konservativen oder nicht-konservativen Substitutionen im Peptid modifiziert werden, üblicherweise sind weniger als 20 Nummern-Prozent und in der Regel weniger als 10 Nummern-Prozent der Aminosäuren unverändert. In diesen Situationen, worin sich Regionen als polymorph herausstellten, ist es wünschenswert, eine oder mehrere besondere Aminosäuren zu variieren, um eine wirksamere Nachahmung der unterschiedlichen Epitope der verschiedenen retro-viralen Stämme zu erreichen. In vielen Fällen kann zur Erzielung von chemischer Stabilität des Methionin durch Norleucin (Nor) ersetzt werden.' The peptides can be modified by introducing conservative or non-conservative substitutions in the peptide, usually less than 20 number percent and usually less than 10 number percent of the amino acids are unchanged. In these situations where regions have been found to be polymorphic, it is desirable to vary one or more particular amino acids in order to achieve a more effective mimicking of the different epitopes of the different retro-viral strains. In many cases, norleucine (Nor) can be replaced to achieve chemical stability of methionine. '
Es wird darauf hingewiesen, dass das Peptid, welches den Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellt, nicht identisch mit einer besonderen HlV-Polypeptidsequenz sein muss, solange die erfindungsgemässe Verbindung fähig ist, eine immunologische Konkurrenz mit Proteinen einzugehen, wovon mindestens eines vom Stamm des HIV-Retrovirus ist. Demzufolge können im erfindungsgemässen Peptid zahlreiche Änderungen vorgenommen werden, wie Insertionen, Deletionen und Substitutionen, entweder konservative oder nicht-konservative, worin solche Änderungen bei der Venwendung gewisse Vorteile bringen können. Unter konservativen Substitutionen werden Substitutionen innerhalb beispielsweise der nachstehenden Gruppen verstanden: gly, ala; val, ile, leu; asp, glu; asn, gin; ser, thr; lys, arg; phe, tyr; und nor, met. Üblicherweise unterscheidet sich die Sequenz durch nicht mehr als 20% von der Sequenz mindestens eines HIV-Retrovirusstammes, mit der Ausnahme, wo zusätzliche Aminosäuren an einem der Termini angesetzt werden, um einen «Arm» zur Verfügung zu stellen, durch welchen das erfindungsgemässe Peptid in konventioneller Weise immobilisiert werden kann. Die Arme bestehen normalerweise aus mindestens einer Aminosäure und können bis zu 50 oder mehr Aminosäuren umfassen, meistens weisen sie jedoch die Länge von 1 bis 10 Aminosäuren auf. It is pointed out that the peptide which is the subject of the present invention need not be identical to a special HIV polypeptide sequence as long as the compound according to the invention is able to compete immunologically with proteins, at least one of which is from the strain of HIV Is retrovirus. Accordingly, numerous changes can be made in the peptide according to the invention, such as insertions, deletions and substitutions, either conservative or non-conservative, in which such changes can bring certain advantages when used. Conservative substitutions mean substitutions within, for example, the following groups: gly, ala; val, ile, leu; asp, glu; asn, gin; ser, thr; lys, arg; phe, tyr; and nor, met. Usually the sequence differs by no more than 20% from the sequence of at least one HIV retrovirus strain, with the exception of where additional amino acids are attached to one of the termini to provide an "arm" through which the peptide according to the invention is can be immobilized in a conventional manner. The arms usually consist of at least one amino acid and can contain up to 50 or more amino acids, but most of the time they are 1 to 10 amino acids in length.
Die Peptide, worin die Aminosäuresequenz durch Substitution, Addition oder Deletion von Aminosäureresten modifiziert wird, sollte im wesentlichen die gesamte Immunoreaktivität oder antivirale Aktivität des unmodifizierten Peptides aufweisen, was durch verschiedene Assay-Techniken, welche hier offenbart sind, in konventioneller Weise gemessen werden kann. Die d-lsomerform einer oder mehrerer Aminosäuren kann gewünschtenfalls verwendet werden, um biologische Eigenschaften zu modifizieren, wie beispielsweise die Aktivität oder den Grad des Abbaus. The peptides in which the amino acid sequence is modified by substitution, addition or deletion of amino acid residues should have substantially all of the immunoreactivity or antiviral activity of the unmodified peptide, which can be conventionally measured by the various assay techniques disclosed herein. The d-isomer form of one or more amino acids can, if desired, be used to modify biological properties, such as activity or degree of degradation.
Zusätzlich können eine, zwei oder drei Aminosäuren an die Termini eines Oligopeptides oder Peptides angefügt werden, damit die Peptide miteinander leichter verbunden werden können zur Kupplung an einen Träger oder ein grösseres Peptid, aus Gründen, welche nachstehend diskutiert werden, für die Änderung von physikalischen oder chemischen Eigenschaften des Peptides oder Oligopeptides oder dergleichen. In addition, one, two, or three amino acids can be added to the termini of an oligopeptide or peptide so that the peptides can be more easily linked together for coupling to a carrier or a larger peptide, for reasons discussed below for changing physical or chemical properties of the peptide or oligopeptide or the like.
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Aminosäuren, wie Tyrosin, Cystein, Lysin, Glutamin- oder Asparaginsäure oder dergleichen, können am C- oder N-Terminus des Peptides oder Oligopeptides gekoppelt werden, um eine nützliche Funktionalität für eine Verbindung zur Verfügung zu stellen. Cystein wird besonders bevorzugt, um die kovalente Kupplung mit anderen Peptiden zu erleichtern, oder zur Bildung von Polymeren durch Oxidation. Amino acids such as tyrosine, cysteine, lysine, glutamic or aspartic acid or the like can be coupled at the C or N terminus of the peptide or oligopeptide to provide useful functionality for a compound. Cysteine is particularly preferred to facilitate covalent coupling with other peptides or to form polymers by oxidation.
Zusätzlich können die Peptid- oder Oligopeptidsequenzen von der natürlichen Sequenz verschieden sein, indem die Sequenz durch terminale NH2-Acylierung, beispielsweise durch Acetylierung oder Thio-glykolsäureamidierung, terminale Carboxyamidierung, z.B. mit Ammoniak oder Methylamin, zur Verleihung von Stabilität, erhöhte Hydrophobie für die Verbindung oder die Bindung an einen Träger oder an ein anderes Molekül oder für die Polymerisation modifiziert werden. In addition, the peptide or oligopeptide sequences can be different from the natural sequence, in that the sequence by terminal NH2 acylation, for example by acetylation or thio-glycolic acid amidation, terminal carboxyamidation, e.g. with ammonia or methylamine, for imparting stability, increased hydrophobicity for the connection or the binding to a support or to another molecule or for the polymerization.
Wenn beispielsweise in den oben offenbarten Peptiden l-VIII und IX-XV Y oder Y' vorhanden sind, ist eine bevorzugte Ausführungsform vorhanden, wenn Y oder Y' einen oder mehrere Cysteinreste oder eine Kombination eines oder mehrerer Cysteinreste mit Spacer-Aminosäuren enthalten. Glycin ist ein besonders bevorzugter Spacer. Bevorzugte Peptide für die Verwendung bei der oxidativen Polymerisation, sind diejenigen, worin Y oder Y' mindestens zwei Cysteinreste bedeuten. Wenn zwei Cysteinreste am gleichen Ende des Peptides vorhanden sind, existiert eine bevorzugte Ausführungsform, wenn die Cysteinreste voneinander durch einen bis drei Spacer-Aminosäurereste, vorzugsweise Glycin, getrennt sind. Die Gegenwart von Cysteinresten kann die Bildung von Dimeren des Peptides ermöglichen und/oder die Hydrophobie des resultierenden Peptides erhöhen, was die Immobilisierung des Peptides in fester Phase oder immobilisierten Assay-Systemen ermöglicht. For example, when Y or Y 'is present in the peptides I-VIII and IX-XV disclosed above, a preferred embodiment is present when Y or Y' contains one or more cysteine residues or a combination of one or more cysteine residues with spacer amino acids. Glycine is a particularly preferred spacer. Preferred peptides for use in oxidative polymerization are those wherein Y or Y 'are at least two cysteine residues. If there are two cysteine residues at the same end of the peptide, a preferred embodiment exists if the cysteine residues are separated from one another by one to three spacer amino acid residues, preferably glycine. The presence of cysteine residues can allow the formation of dimers of the peptide and / or increase the hydrophobicity of the resulting peptide, which enables immobilization of the peptide in solid phase or immobilized assay systems.
Von besonderem Interesse ist die Verwendung der Mercaptangruppe von Cysteinen oder Thioglykol-säuren, welche für die Acylierung von terminalen Aminogruppen oder dergleichen verwendet werden, für die Verbindung von zwei Peptiden, Oligopeptiden oder Kombinationen davon, durch eine Disulfidbin-dung oder eine längere Bindung zur Bildung von Polymeren, welche eine Anzahl von Epitopen enthalten. Solche Polymere besitzen den Vorteil einer verbesserten, immunologischen Reaktion. Falls verschiedene Peptide für die Zusammensetzung des Polymers verwendet werden, besitzen sie die zusätzliche Fähigkeit, Antikörper zu induzieren, die mit verschiedenen antigenischen Determinanten von verschiedenen HlV-lsolaten eine Immunoreaktion eingehen. Of particular interest is the use of the mercaptan group of cysteines or thioglycolic acids which are used for the acylation of terminal amino groups or the like, for the connection of two peptides, oligopeptides or combinations thereof, by a disulfide bond or a longer bond for formation of polymers containing a number of epitopes. Such polymers have the advantage of an improved immunological response. If different peptides are used for the composition of the polymer, they have the additional ability to induce antibodies that immunoreact with different antigenic determinants from different HIV isolates.
Zur Herstellung von antigenischen Polymeren (synthetischen Multimeren) können Verbindungen verwendet werden, welche bis-Halogenacetylgruppen, Nitroarylhalogenide oder dergleichen besitzen, falls die Reagenzien spezifisch mit Thiogruppen reagieren. Die Bindung zwischen den zwei Mercaptogruppen von verschiedenen Peptiden oder Oligopeptiden kann demzufolge eine einfache Bindung oder eine Bindungsgruppe von mindestens zwei, üblicherweise mindestens vier und nicht mehr als sechzehn, normalerweise nicht mehr als vierzehn Kohlenstoffatomen sein. Compounds which have bis-haloacetyl groups, nitroaryl halides or the like can be used to prepare antigenic polymers (synthetic multimers) if the reagents react specifically with thio groups. The bond between the two mercapto groups of different peptides or oligopeptides can thus be a simple bond or a bond group of at least two, usually at least four and not more than sixteen, usually not more than fourteen carbon atoms.
Die erfindungsgemässen Peptide können an einen löslichen Macro-molekularen (z.B. von nicht mehr als 5 kDal) Träger gebunden sein. Üblicherweise kann der Träger eine Poly(aminosäure), natürlichen oder synthetischen Ursprungs, sein, welchen Antikörper in humanem Serum höchstwahrscheinlich nicht ausgesetzt sind. Beispiele von solchen Trägern sind Poly-L-Lysin, Schlüssellochkletten-Hemocyanin, Thyroglobulin, Albumine, wie bovines Serumalbumin, Tetanustoxoid, usw. Die Auswahl des Trägers ist in erster Linie von der beabsichtigten Verwendung des Antigens und ebenfalls von der Bequemlichkeit und Erhältlichkeit abhängig. The peptides according to the invention can be bound to a soluble macro-molecular (e.g. not more than 5 kDal) carrier. Typically, the carrier can be a poly (amino acid), natural or synthetic, to which antibodies in human serum are unlikely to be exposed. Examples of such carriers are poly-L-lysine, keyhole burdock hemocyanin, thyroglobulin, albumins such as bovine serum albumin, tetanus toxoid, etc. The choice of carrier depends primarily on the intended use of the antigen and also on convenience and availability.
Bei solchen Konjugaten ist mindestens ein Molekül von mindestens einem erfindungsgemässen Peptid pro Macromolekül vorhanden und nicht mehr als etwa 1 pro 0,5 kDal, normalerweise nicht mehr als 1 pro 2 kDal des Macromoleküls vorhanden. Ein oder mehrere verschiedene Peptide können an das gleiche Macromolekül gebunden sein. In such conjugates, at least one molecule of at least one peptide according to the invention is present per macromolecule and not more than about 1 per 0.5 kDal, normally not more than 1 per 2 kDal, of the macromolecule. One or more different peptides can be linked to the same macromolecule.
Die Art der Bindung ist konventionell; dabei werden Reagenzien, wie p-Maleinimidobenzoesäure, p-Methyldithiobenzoesäure, Apfelsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid usw. verwendet. Die Verbindung kann am N-, am C-Terminus oder an einer Stelle innerhalb des Moleküls erfolgen. Die erfindungsgemässen Peptide können durch Verbindung deriviert werden, können verbunden werden, während sie an einen Träger gebunden sind oder dergleichen. The type of binding is conventional; reagents such as p-maleimidobenzoic acid, p-methyldithiobenzoic acid, malic anhydride, succinic anhydride, glutaric anhydride, etc. are used. The connection can take place at the N-, at the C-terminus or at a point within the molecule. The peptides of the present invention can be derived by connection, can be connected while bound to a support, or the like.
Dem Fachmann sind verschiedene Versuchsanordnungen geläufig, welche zu dem Nachweis der Gegenwart von Antikörpern gegen retrovirale Proteine oder für retrovirale Proteine selbst verwendet werden können. Von besonderem Interesse ist die Verwendung des Peptides als markiertes Reagenz, wobei das Markierungsmittel als nachweisbares Signal dient oder die direkte oder indirekte Bindung des Peptides an eine Oberfläche, wobei der Antikörper zum Peptid in der Probe durch das Peptid an die Oberfläche gebunden wird. Die Gegenwart von humanen Antikörpern, welche an das Peptid gebunden sind, kann durch Verwendung eines xenogenen Antikörpers, welcher für humane Immunoglobuline spezifisch ist, normalerweise IgM und IgG oder durch ein markiertes Protein, welches spezifisch auf Immunokomplexe ist, z.B. den Rf-Faktor von S. aureus-Protein A nachgewiesen werden. The person skilled in the art is familiar with various test arrangements which can be used to detect the presence of antibodies against retroviral proteins or for retroviral proteins themselves. Of particular interest is the use of the peptide as a labeled reagent, the labeling agent serving as a detectable signal, or the direct or indirect binding of the peptide to a surface, the antibody to the peptide in the sample being bound to the surface by the peptide. The presence of human antibodies bound to the peptide can be determined using a xenogeneic antibody specific for human immunoglobulins, usually IgM and IgG, or by a labeled protein specific for immunocomplexes, e.g. the Rf factor of S. aureus protein A can be detected.
Illustrativ für eine Assay-Technik ist die Verwendung eines Probenbehälters, z.B. die Löcher von Mi-krolochplatten, worin das erfindungsgemässe Polypeptid oder Konjugate davon auf dem Behälterboden und/oder an den Wänden entweder kovalent oder nicht-kovalent gebunden sind. Die Probe, normalerweise menschliches Blut oder Serum, das durch zweckmässig gepuffertes Medium verdünnt ist, wird in den Behälter gegeben und während genügender Zeit zur Komplexbildung zwischen den Polypeptiden und irgendwelchen verwandten Antikörpern in der Probe stehengelassen. Der Überstand wird entfernt und der Behälter gewaschen, um nicht spezifisch gebundene Proteine zu entfernen. Ein markiertes spezifi15 Illustrative of an assay technique is the use of a sample container, e.g. the holes of micro-perforated plates, in which the polypeptide according to the invention or conjugates thereof are either covalently or non-covalently bound to the container bottom and / or to the walls. The sample, usually human blood or serum, diluted by appropriately buffered medium, is placed in the container and allowed to complex between the polypeptides and any related antibodies in the sample for sufficient time. The supernatant is removed and the container washed to remove non-specifically bound proteins. A marked speci15
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sches Bindungsprotein, welches spezifisch an den Komplex gebunden wird, wie ein xenogenes Antiserum gegen humanes Immunoglobulin, wird für den Nachweis verwendet. Das Peptid kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Wegen seiner verhältnismässig kurzen Grösse, kann das Peptid in einer Lösung oder auf einem festen Träger nach üblichen Herstellungsverfahren synthetisiert werden. Heute sind im Handel verschiedene automatische Synthesegeräte erhältlich und können gemäss bekannten Versuchanordnungen verwendet werden. Vergleiche z.B. Stewart und Young, Solid Phase Peptid Syn-thesis, 2. Auflage, Pierce Chemical Co., 1984; und Tarn et al., J. Am. Chem. Soc. (1983) 105: 6442. The binding protein which is specifically bound to the complex, such as a xenogenic antiserum against human immunoglobulin, is used for the detection. The peptide can be prepared in a number of ways. Because of its relatively short size, the peptide can be synthesized in a solution or on a solid support by conventional manufacturing methods. Various automatic synthesizers are commercially available today and can be used according to known experimental arrangements. Compare e.g. Stewart and Young, Solid Phase Peptide Synthesis, 2nd Edition, Pierce Chemical Co., 1984; and Tarn et al., J. Am. Chem. Soc. (1983) 105: 6442.
Alternativ kann eine Hybrid-DNA-Technologie verwendet werden, wenn ein synthetisches Gen unter Verwendung von einzelnen Strängen, welche das Polypeptid oder im wesentlichen komplementäre Stränge dazu synthetisieren, verwendet werden, falls die einzelnen Stränge überlappen und diese in einem getemperten Medium zur Hybridisierung vereinigt werden können. Die hybridisierten Stränge können dann zur Bildung des vollständigen Gens vereinigt werden und durch Wahl von zweckmässigen Termini kann das Gen in Expressionsvektoren, welche heutzutage leicht erhältlich sind, insertiert werden. Vergleiche beispielsweise Maniatis et all, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, CSH, Cold Spring Harbor La-boratory, 1982. Oder die Region des viralen Genoms, welche das Peptid codiert, kann durch konventionelle rekombinante DNA-Techniken geklont und exprimiert werden (vgl. Maniatis, supra). Alternatively, hybrid DNA technology can be used when a synthetic gene is used using single strands that synthesize the polypeptide or substantially complementary strands if the individual strands overlap and are combined in a tempered medium for hybridization can. The hybridized strands can then be combined to form the complete gene and, by choosing appropriate terms, the gene can be inserted into expression vectors which are readily available today. For example, see Maniatis et all, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, CSH, Cold Spring Harbor Laboratory, 1982. Or the region of the viral genome encoding the peptide can be cloned and expressed by conventional recombinant DNA techniques (cf. Maniatis, supra).
DNA-codierende Sequenzen von LAVbru und ARV2 von HlV-lsolaten, welche für die Exprimierung der Peptide verwendet werden können, umfassen folgende: DNA coding sequences of LAVbru and ARV2 from HIV isolates which can be used for the expression of the peptides include the following:
LAVbru LAVbru
TGT TGT
ACA ACA
AGA AGA
CCC CCC
AAC AAC
AAC AAC
AAT AAT
ACA ACA
AGA AGA
AAA AAA
AGT AGT
ATC ATC
CGT CGT
ATC ATC
CAG CAG
AGG AGG
GGA GGA
CCA CCA
GGG GGG
AGA AGA
GCA GCA
TTT TTT
GTT GTT
ACA ACA
ATA ATA
GGA GGA
AAA AAA
ATA ATA
GGA GGA
AAT AAT
ATG ATG
AGA AGA
CAA CAA
GCA GCA
CAT CAT
TGT TGT
ARV-2 ARV-2
TGT TGT
ACA ACA
AGA AGA
CCC CCC
AAC AAC
AAC AAC
AAT AAT
ACA ACA
AGA AGA
AAA AAA
AGT AGT
ATC ATC
TAT DID
ATA ATA
GGA GGA
CCA CCA
GGG GGG
AGA AGA
GLA GLA
TTT TTT
CAT CAT
ACA ACA
ACA ACA
GGA GGA
AGA AGA
ATA ATA
ATA ATA
GGA GGA
GAT GAT
ATA ATA
AGA AGA
AAA AAA
GCA GCA
CAT CAT
TGT TGT
Sequenzfragmente können für die Expression von Peptid-Fragmenten verwendet werden, wobei konservative Basenänderungen durchgeführt werden können, wenn die modifizierten Codons die gleichen Aminosäuren codieren oder dabei können auch nicht-konservative Änderungen in der Codierungssequenz gemacht werden, wenn die resultierende Aminosäure eine konservative oder nicht-konservative Änderung in der Aminosäuresequenz darstellt, wie vorher diskutiert. Die codierende Sequenz kann entweder auf dem 5 - oder 3'-Terminus verlängert werden oder das Peptid kann an beiden Enden verlängert werden, wobei seine epitopischen Zentren erhalten bleiben. Die Verlängerung kann als Arm für eine Verbindung dienen, beispielsweise für ein Label, wie ein Enzym für die Verbindung von zwei oder allen Peptiden zusammen in der gleichen Kette zur Verleihung von antigenischer Aktivität, üblichen Restriktionsstellen für die Klonierung oder dergleichen. Die DNA-Sequenz selbst, Fragmente davon oder grössere Sequenzen mit üblicherweise mindestens 15 Basen, vorzugsweise mindestens 18 Basen, können als Nukleotidsonden für den Nachweis von retroviralen RNA oder proviralen DNA oder für die Identifikation von homologen Regionen für die Clonierung oder die Sequenierung verwendet werden. Es sind zahlreiche Techniken beschrieben worden, wie beispielsweise die Grunstein-Hogness-Technik, die Southern-Technik, die Northern-Technik, das Dot-Blot und Verbesserung davon, wie andere Methoden, wie sie in der US-A 4 358 535 beschrieben sind, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird. Sequence fragments can be used for the expression of peptide fragments, whereby conservative base changes can be carried out if the modified codons encode the same amino acids or non-conservative changes can also be made in the coding sequence if the resulting amino acid is a conservative or non- represents conservative change in amino acid sequence as previously discussed. The coding sequence can either be extended at the 5 'or 3' terminus, or the peptide can be extended at both ends while maintaining its epitopic centers. The extension can serve as an arm for a compound, for example for a label, such as an enzyme for connecting two or all peptides together in the same chain to confer antigenic activity, conventional restriction sites for cloning or the like. The DNA sequence itself, fragments thereof or larger sequences with usually at least 15 bases, preferably at least 18 bases, can be used as nucleotide probes for the detection of retroviral RNA or proviral DNA or for the identification of homologous regions for cloning or sequencing. Numerous techniques have been described, such as the Grunstein-Hogness technique, the Southern technique, the Northern technique, dot blot and enhancement thereof, as well as other methods as described in US-A 4,358,535 , to which express reference is made.
Die erfindungsgemässen Peptide, einschliesslich die Blockierungspeptide und ihre Analogen finden selbst oder in Kombination Verwendung in Impfstoffen. In ähnlicher Weise können ebenfalls Anti-Idio-typ-Antikörper, d.h. reaktive Antikörper, welche mit den Idiotypen des Antikörpers der vorliegenden Erfindung reaktiv sind und dabei Epitope enthalten, welche die neutralisierenden Regionen des HIV nachahmen, in Impfstoffen verwendet werden. Die Peptide oder die Anti-Idiotyp-Antikörper können ebenfalls in konventioneller Weise formuliert werden, im allgemeinen in Konzentrationen im Bereich von 1 g bis 20 mg/kg des Wirts. Es können physiologisch annehmbare Medien als Träger verwendet werden, wie steriles Wasser, Kochsalzlösung, phosphat-gepufferte Kochsalzlösung und dergleichen. Es können Adjuvanzien verwendet werden, wie Aluminiumhydroxygel, oberflächen-aktive Substanzen, wie Ly-solecithin, Pluronpolyole, Polyanione, Peptide, Proteine (z.B. Diptherie oder Choleratoxide) und Ölemul-sionen. Die Peptide können ebenfalls in Liposome einverleibt werden oder mit Polysacchariden, Polypeptiden oder Polymeren für die Verwendung in Impfstofformulierungen konjugiert werden. Sie können durch Injektion, z.B. durch intramuskuläre, peritoneale, subkutane, intravenöse usw. verabreicht werden. Die Verabreichung einer immunogenisch wirksamen Dosis kann auf einmal oder durch mehrere Male, üblicherweise mit Intervallen von 1 bis 4 Wochen, erfolgen. Eine «immunogenisch» wirksame Dosis ist diejenige Menge eines Impfstoffes, welche zweckmässig ist, um eine Immunantwort in einem Wort hervorzurufen, wobei der Wirt eine zunehmende Infektion zeigt. The peptides according to the invention, including the blocking peptides and their analogs, are used in vaccines themselves or in combination. Similarly, anti-idio-type antibodies, i.e. reactive antibodies that are reactive with the idiotypes of the antibody of the present invention and contain epitopes that mimic the neutralizing regions of HIV are used in vaccines. The peptides or anti-idiotype antibodies can also be formulated in a conventional manner, generally in concentrations ranging from 1 g to 20 mg / kg of the host. Physiologically acceptable media such as sterile water, saline, phosphate buffered saline and the like can be used as carriers. Adjuvants can be used, such as aluminum hydroxygel, surface-active substances, such as Lysolecithin, pluron polyols, polyanions, peptides, proteins (e.g. diptheria or cholerate oxides) and oil emulsions. The peptides can also be incorporated into liposomes or conjugated to polysaccharides, polypeptides, or polymers for use in vaccine formulations. You can by injection, e.g. administered by intramuscular, peritoneal, subcutaneous, intravenous, etc. An immunogenically effective dose can be administered all at once or several times, usually at intervals of 1 to 4 weeks. An "immunogenically" effective dose is that amount of a vaccine which is useful for eliciting an immune response in one word, with the host showing increasing infection.
16 16
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus den folgenden Versuchsbeispielen hervor, welche die Erfindung mittels Beispielen beschreiben. Die Beispiele dienen der Erläuterung und nicht der Einschränkung der Erfindung. Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following experimental examples, which describe the invention by way of examples. The examples serve to illustrate and not to limit the invention.
5 Beispiel I 5 Example I
Bildung und Charakterisierung von monoklonalen Antikörpern Formation and characterization of monoclonal antibodies
Beispiel I beschreibt die Bildung von hybriden Zellinien, die monoklonale Antikörper produzieren, die 10 spezifisch auf Hüllglykoproteine von HIV sind. Dieses Verfahren schliesst die Verwendung von lectin-gereinigten Extrakten von LAVbru ein, welche am Linsenlectin-Agarose als Immunogen gebunden sind. Die monoklonalen Antikörper, die anschliessend durch hybride Zellinien gebildet werden, werden durch ihre Fähigkeit von gp110 aus gereinigtem LAV und als biologisch exprimiertes rekombinantes Fusionsprotein Immunoblots und Radioimmunopräzipitate zu bilden. Die monoklonalen Antikörper, welche an Epitope 15 an gp110 gebunden werden, sind ebenfalls in ELISAs mit gesamten zertrümmerten Viren, Fusionsproteinen und synthetischen Peptiden reaktiv und reagieren mit dem ganzen Virus in indirekten Fluoreszenz-Assays. Example I describes the formation of hybrid cell lines that produce monoclonal antibodies that are specific for HIV envelope glycoproteins. This procedure involves the use of lectin-purified extracts from LAVbru, which are bound to the lens lectin agarose as an immunogen. The monoclonal antibodies, which are subsequently formed by hybrid cell lines, are formed by their ability of gp110 from purified LAV and as biologically expressed recombinant fusion protein to form immunoblots and radioimmunoprecipitates. The monoclonal antibodies which are bound to epitope 15 at gp110 are also reactive in ELISAs with all of the smashed viruses, fusion proteins and synthetic peptides and react with the whole virus in indirect fluorescence assays.
Die Arbeitsvorschriften für die Bildung von hybriden Zellinien, welche monoklonale Antikörper produzieren und die Charakterisierung der Antikörper sind folgendermassen: The working procedures for the formation of hybrid cell lines which produce monoclonal antibodies and the characterization of the antibodies are as follows:
20 Gereinigter LAV-Virus aus infizierten CEM-Zellen (ATCC-Nr. CRL8904) wurden in 50 mM Tris, pH 7,4, 0,15 M NaCI, 1,0% Aprotinin, 2,0% Nonidet p-40® (NP-40) (Octylphenoxypolyethoxyethanol) zertrümmert. Der Extrakt wurde zweimal durch Zentrifugation geklärt und auf 0,5 NP-40 durch Zugabe von 3 Volumenteilen Zertrümmerungspuffer ohne NP-40. Linsenlectinsepharose (Pharmacia, Piscataway, N.J.) wurde in Zertrümmerungspuffer ohne NP-40 vorgewaschen und dann in Adsorptionspuffer 25 (50 mM Tris, pH 7,4, 0,15 M NaCI, 1,0% Aprotinin, 0,5% NP-40) equilibriert. Der geklärte, virale Extrakt wurde mit Linsenlectinsepharose während 42 Std. bei 4°C adsorbiert. Das unadsorbierte Material wurde entfernt, indem mit einem Überschuss an Adsorptionspuffer gewaschen wurde. Die Elution des adsorbierten Materials wurde in 0,2 M Alphamethylmannosid in Adsorptionspuffer durchgeführt. Das Eluat wurde gegen PBS dialysiert, um den Zucker zu entfernen, und das Material wurde an die Linsen-30 lectinsepharose readsorbiert. 20 purified LAV virus from infected CEM cells (ATCC No. CRL8904) were in 50 mM Tris, pH 7.4, 0.15 M NaCl, 1.0% aprotinin, 2.0% Nonidet p-40® ( NP-40) (octylphenoxypolyethoxyethanol) smashed. The extract was clarified twice by centrifugation and to 0.5 NP-40 by adding 3 volumes of crushing buffer without NP-40. Lentil lectin sepharose (Pharmacia, Piscataway, NJ) was prewashed in smash buffer without NP-40 and then in adsorption buffer 25 (50mM Tris, pH 7.4, 0.15M NaCl, 1.0% aprotinin, 0.5% NP-40 ) equilibrated. The clarified, viral extract was adsorbed with lentil lectin sepharose for 42 hours at 4 ° C. The unadsorbed material was removed by washing with an excess of adsorption buffer. Elution of the adsorbed material was carried out in 0.2 M alpha methyl mannoside in adsorption buffer. The eluate was dialyzed against PBS to remove the sugar and the material was readsorbed onto the lens-30 lectinsepharose.
Der Glykoprotein-Linsenlectinsepharose-Komplex wurde zur Immunisierung von BALB/c-Mäusen verwendet, indem drei intraperitoneale Injektionen ohne Adjuvanzien im Abstand von zwei bis drei Wochen verabreicht wurden. Die Milzzellen wurden von den immunisierten Mäusen entfernt, wobei der zirkulierende Antikörper gegen die Glykoproteine des HIV durch Immunoblot, RIP und/oder ELISA nachge-35 wiesen wurden. The glycoprotein-lens lectin sepharose complex was used to immunize BALB / c mice by administering three intraperitoneal injections without adjuvants two to three weeks apart. The spleen cells were removed from the immunized mice, the circulating antibody against the glycoproteins of HIV being detected by immunoblot, RIP and / or ELISA.
Die für die Bildung der Zellinien verwendeten Arbeitsvorschriften waren im wesentlichen diejenigen von Köhler und Milstein (Nature 256: 495 (1985) mit den Modifikationen von Goldstein, L.C., et al., (Infect. Immun. 38:273 (1982)). Milz-B-Lymphocyten von immunisierten Mäusen wurden mit NS-1-My-leomzellen unter Venwendung von 40% (w/v) Polyethylenglykol fusioniert. Anschliessend wurde die Fu-40 sion der Zellmischung in HAT-Medium (RPMI - 1640-Medium unter Zusatz von 15% fötalem Kälberserum, 1 x 10"4 M Hypoxanthin, 4 x 10~7 M Aminopterin und 1,6 x 10-5 M Thymidin) resuspendiert, zur Auswahl für das Wachstum von Hybridzellen und dann auf 96-Loch-Mikrokulturschalen mit einer Konzentration mit 1 bis 3 x 106 Zellen/ml dispersiert und bei 37°C in einer befeuchteten Atmosphäre, welche 6% CO2 enthielt, befeuchtet. Die Kulturen wurden genährt durch Ersatz der Hälfte des Überstan-45 des mit frischem HAT-Medium. Die Löcher auf Zeichen von Zellproliferation unter Verwendung eines Inversionsmikroskops beobachtet, • und wenn die Zellen eine genügende Dichte aufwiesen, wurden die Überstände auf Anti-LAV-Antikörper getestet. The procedures used to form the cell lines were essentially those of Koehler and Milstein (Nature 256: 495 (1985) with the modifications of Goldstein, LC, et al. (Infect. Immun. 38: 273 (1982)). Spleen -B-lymphocytes from immunized mice were fused with NS-1 myeloma cells using 40% (w / v) polyethylene glycol. The cell mixture was then immersed in HAT medium (RPMI-1640 medium with addition) resuspended from 15% fetal calf serum, 1 x 10 "4 M hypoxanthine, 4 x 10 ~ 7 M aminopterin and 1.6 x 10-5 M thymidine), to choose from for the growth of hybrid cells and then on 96-well microculture dishes at a concentration of 1 to 3 x 106 cells / ml and humidified in a humidified atmosphere containing 6% CO2 at 37 ° C. The cultures were fed by replacing half of the supernatant 45 with fresh HAT medium Holes for signs of cell proliferation using an inverse observed on a microscope, • and if the cells were of sufficient density, the supernatants were tested for anti-LAV antibodies.
Löcher, die Hybridzellen enthielten, welche Antikörper gegen LAV produzierten, wurden durch ELISAS identifiziert, wobei die Bindung an dem gesamten gereinigten, zertrümmerten Virus oder an den bio-50 logisch exprimierten Fusionsproteinen gemessen wurde. Die ELISAs unter Verwendung von zertrümmerten Viren wurden an LAV-EIA-Platten (Genetic Systems, Seattle, Washington) durchgeführt. Die Platten wurden mit Zellkulturfluiden bei 37°C während 45 Min. durchgeführt und dann dreimal mit 0,05% Tween 10 in phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS-Tween) gewaschen. Holes containing hybrid cells that produced antibodies against LAV were identified by ELISAS, and the binding was measured on the whole, purified, broken virus or on the bio-50 logically expressed fusion proteins. ELISAs using smashed viruses were performed on LAV-EIA plates (Genetic Systems, Seattle, Washington). The plates were run with cell culture fluids at 37 ° C for 45 min and then washed three times with 0.05% Tween 10 in phosphate buffered saline (PBS-Tween).
Peroxidase-Geissen-Antimaus-IgG (1:2000, verdünnt in PBS-Tween; Zymed Laboratories, Inc., 55 South San Francisco, California) wurde (100 jil pro Loch) zugegeben und die Platten wurden während 45 Min. bei 37°C inkubiert und wie oben gewaschen. Das Substrat (0,025 M Zitronensäure, 0,05 M zweibasisches Natriumphosphat, pH 5,0, welches 14 mg o-Phenylendiamin und 10 jo.l 30% Wasserstoffperoxid pro 50 ml) wurde zugegeben und die Platten wurden während 30 Min. bei Zimmertemperatur im Dunkeln inkubiert. Die Reaktion wurden mit 3 N Schwefelsäure gestoppt, und die colorimetrischen Reaktionen wur-6° den mit einem automatischen Mikroplattenleser quantifiziert. Löcher, welche positive Resultate ergaben, wurden durch begrenzte Verdünnung subgeklont, wiederum auf Spezifität getestet und dann expandiert. Peroxidase-goat anti-mouse IgG (1: 2000, diluted in PBS-Tween; Zymed Laboratories, Inc., 55 South San Francisco, California) was added (100 ml per well) and the plates were kept at 37 ° for 45 min C incubated and washed as above. The substrate (0.025 M citric acid, 0.05 M dibasic sodium phosphate, pH 5.0, which contains 14 mg o-phenylenediamine and 10 jo.l 30% hydrogen peroxide per 50 ml) was added and the plates were immersed in the room temperature for 30 min Incubated in the dark. The reaction was stopped with 3 N sulfuric acid and the colorimetric reactions were quantified with an automatic microplate reader. Holes that gave positive results were subcloned by limited dilution, tested again for specificity, and then expanded.
Die monoklonalen Antikörper, welche durch die resultierenden Hybridzellinien sekretiert, wurden im weiteren bezüglich Spezifität und Reaktivität mit Immunoblotting, Immunopräzipitation und ELISA charakterisiert, wobei zertrümmertes LAV-Virus rekombinante LAV-Fusionsproteine und synthetische LAV- The monoclonal antibodies, which are secreted by the resulting hybrid cell lines, were further characterized in terms of specificity and reactivity with immunoblotting, immunoprecipitation and ELISA, whereby broken down LAV virus recombinant LAV fusion proteins and synthetic LAV-
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17 17th
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25 25th
30 30th
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Peptide verwendet wurden. Alle Antikörper wurden als IgGHsotypen bestimmt. Die Zellinien HIV-gp110—1, HIV-gp110-2 und HIV-gp110-3 wurden bei der American Type Culture Collection vorder Einreichung der prioritätsbegründenden Anmeldung hinterlegt und erhielten die Hinterlegungsnummem ATCC HB 9175, HB 9176 bzw. HB 9177. Peptides were used. All antibodies were determined as IgGH types. The cell lines HIV-gp110-1, HIV-gp110-2 and HIV-gp110-3 were deposited with the American Type Culture Collection prior to submission of the priority application and were given the deposit numbers ATCC HB 9175, HB 9176 and HB 9177, respectively.
Die rekombinanten Fusionsproteine, welche auf Reaktivität getestet wurden, wurden vorher mit - The recombinant fusion proteins, which were tested for reactivity, were previously
ENV2, ENV3, ENV4 und ENV 5 bezeichnet. Das Protein ENV2 wird von pENV2 (ATCC Nr. 53071) ex-primiert, welches eine Region des LAV vom Basenpaar (bp) 6598 bis bp 7178 darstellt (die Numerierung wurde gemäss Wain-Hobson et al., vorgenommen, Cell 44: 9 (1985)), ENV3 wird von pENV3 (ATCC Nr. 53072) exprimiert und enthält die LAV-Region von bp 7178 bis bp 7698; ENV4 wird von pENV4 (ATCC Nr. 53073) exprimiert und enthält bp 7698 bis bp8572; und ENV5 wird von pENV5 (ATCC Nr. 53074) exprimiert und enthält die LAV-Region von bp5889 bis bp 7698. Die Produktion der rekombinanten Fusionsproteine ist im einzelnen in der U.S. Patentanmeldung Serial No. 721 237 beschrieben, auf welche ausdrücklich Bezug genommen wird. ENV2, ENV3, ENV4 and ENV 5. The protein ENV2 is ex-primed from pENV2 (ATCC No. 53071), which represents a region of the LAV from base pair (bp) 6598 to bp 7178 (the numbering was carried out according to Wain-Hobson et al., Cell 44: 9 ( 1985)), ENV3 is expressed by pENV3 (ATCC No. 53072) and contains the LAV region from bp 7178 to bp 7698; ENV4 is expressed by pENV4 (ATCC No. 53073) and contains bp 7698 to bp8572; and ENV5 is expressed by pENV5 (ATCC No. 53074) and contains the LAV region from bp5889 to bp 7698. The production of the recombinant fusion proteins is detailed in U.S. Pat. Patent application Serial No. 721 237, to which express reference is made.
Das Zusammenfügen von synthetischen Peptiden Merging synthetic peptides
Die Peptide I (29) und VIII (110-2-2) wurden auf einem Benzhydrylamin (Polystyrol/Divinylbenzol) Peptides I (29) and VIII (110-2-2) were on a benzhydrylamine (polystyrene / divinylbenzene)
Harz (Applied Biosystems, Inc., Foster City, California) zusammengesetzt. Das Peptid V (177) wurde auf einem t-Butyloxycarbonyl(Boc)-ethylbenzylcystein-phenylacetamidomethyl (PAM)-Polystyrol/Divi-nylkenzenharz zusamengesetzt. Die symmetrischen Anhydridkupplungen wurden auf einem Applied Biosystems 430A-Synthesizer durchgeführt. Das Cystein wurde als erster Rest in beiden Peptiden zugefügt. Resin (Applied Biosystems, Inc., Foster City, California). Peptide V (177) was assembled on a t-butyloxycarbonyl (Boc) -ethylbenzylcysteine-phenylacetamidomethyl (PAM) -polystyrene / divinyl n-kenzen resin. The symmetrical anhydride couplings were carried out on an Applied Biosystems 430A synthesizer. The cysteine was added as the first residue in both peptides.
Es wurden Dicyclohexylcarbodiimid-Kupplungen in Gegenwart von Hydroxybenzotriazol für Aspara-gin und Glutamin verwendet. Weiter wurde der Seitenkettenschutz auf Basis von Benzyl und der Al-phaamin-Schutz mit Boc verwendet. Andere Seitenketten wurden routinemässig unter Verwendung von Boc(formyl)-tryptophan, Boc-Methioninsulfoxid, Boc(tosyl)-arginin, Boc(methylbenzyl)-cystein Boc(to-syl)histidin, Boc(chlorobenzyloxycarbonyl)lysin und Boc(brombenzyioxycarbonyl)tyrosin verwendet. Dicyclohexylcarbodiimide couplings in the presence of hydroxybenzotriazole were used for asparagine and glutamine. The side chain protection based on benzyl and the Al-phaamin protection with Boc were also used. Other side chains were routinely used using Boc (formyl) tryptophan, Boc methionine sulfoxide, Boc (tosyl) arginine, Boc (methylbenzyl) cysteine, Boc (to-syl) histidine, Boc (chlorobenzyloxycarbonyl) lysine and Boc (bromobenzyloxycarbonyl) used.
Falls die Peptide radiomarkiert wurden, geschah dies durch Acetylierung des Aminoterminus mit 3H-Essigsäure und einem Überschuss von Dicyclohexylcarbodiimid. If the peptides were radiolabeled, this was done by acetylating the amino terminus with 3H-acetic acid and an excess of dicyclohexylcarbodiimide.
Die Deblockierung und Spaltung der Peptide vom Harz wurde nach der Tarn «nieder-hoch» HF-Ar-beitsvorschrift (Tarn et al., supra) durchgeführt. Die Extraktion vom Harz geschah mit 5% Essigsäure und der Extrakt wurde einer Gelfiltrationschromatographie in 5% Essigsäure unterworfen. The deblocking and cleavage of the peptides from the resin was carried out according to the Tarn “low-high” HF working instructions (Tarn et al., Supra). The extraction from the resin was done with 5% acetic acid and the extract was subjected to gel filtration chromatography in 5% acetic acid.
Die synthetischen HIV-Peptide wurden mit monoklonalen Antikörpern, welche die Peptide 29, 36 und 39 enthielten, auf Reaktivität getestet. Das Peptid 29 wird durch die LABßRU-genomische Region von etwa bp 6688 bis bp 6750 codiert; das Peptid 36 wird durch die Region von etwa bp 7246 bis bp 7317 codiert; und das Peptid 39 wird durch die Region von etwa bp 7516 bis bp 7593 codiert. Die Peptide 36 und 39 sind im einzelnen im U.S.Patent 4 629 783 beschrieben, auf welches ausdrücklich Bezug genommen wird. The synthetic HIV peptides were tested for reactivity with monoclonal antibodies containing peptides 29, 36 and 39. Peptide 29 is encoded by the LABßRU genomic region from about bp 6688 to bp 6750; peptide 36 is encoded by the region from about bp 7246 to bp 7317; and peptide 39 is encoded by the region from about bp 7516 to bp 7593. Peptides 36 and 39 are described in detail in U.S. Patent 4,629,783, which is incorporated by reference.
Die blockierenden Peptide IX-XV wurden im wesentlichen, wie oben beschrieben, auf einem Methyl-Benzhydrylamin (PoIystyrol/Divinylbenzol)harz (Applied Biosystems, Inc., Foster City, California) zusammengesetzt. Die symmetrischen Anhydrid-Kupplungen wurden auf einem Applied Biosystem 430A-Synthesizer durchgeführt. Die Dicyclohexylcarbodiimid-Kupplungen in Gegenwart von Hydroxybenzotriazol wurden für Asparagin verwendet. Für den Schutz wurden Seitenketten auf Benzyl-Basis und der Boc Alpha-Aminschutz verwendet, während Boc(brombenzyloxycarbonyl) spezifisch für Tyrosin-Seitenketten verwendet wurde. The blocking peptides IX-XV were assembled essentially as described above on a methyl benzhydrylamine (polystyrene / divinylbenzene) resin (Applied Biosystems, Inc., Foster City, California). The symmetrical anhydride couplings were carried out on an Applied Biosystem 430A synthesizer. The dicyclohexylcarbodiimide couplings in the presence of hydroxybenzotriazole were used for asparagine. For protection, side chains based on benzyl and Boc alpha-amine protection were used, while Boc (bromobenzyloxycarbonyl) was used specifically for tyrosine side chains.
Die Acetylierung wurde, falls erforderlich, unter Verwendung von Essigsäureanhydrid oder Eisessig und Dicyclohexylcarbodiimid durchgeführt. Die Deblockierung und Abspaltung des Peptides vom Harz wurde nach der Standard-«hoch»-HF-Arbeitsvorschrift (Stewart et al., supra) durchgeführt. Die Extraktion vom Harz wurde mit 50% Essigsäure durchgeführt und der Extrakt wurde anschliessend einer Gelfiltrationschromatographie in 20%iger Essigsäure unterworfen. Wie gewünscht, wurde die Flüssigchromatographie auf einer Vydac C18-Säule (Rainin Instrument Co., Emeryville, CA) durchgeführt, If necessary, acetylation was carried out using acetic anhydride or glacial acetic acid and dicyclohexylcarbodiimide. Deblocking and cleavage of the peptide from the resin was carried out according to the standard “high” HF working procedure (Stewart et al., Supra). The extraction from the resin was carried out with 50% acetic acid and the extract was then subjected to gel filtration chromatography in 20% acetic acid. As desired, liquid chromatography was performed on a Vydac C18 column (Rainin Instrument Co., Emeryville, CA)
wobei ein 0,1 % Trifluoressigsäure-Acetonitrilgradient verwendet wurde. using a 0.1% trifluoroacetic acid-acetonitrile gradient.
Immunoblottina Immunoblottina
Die Charakterisierung durch Immunoblotting wurde auf Klonüberständen oder Ascites-Flüssigkeit unter Verwendung von gereinigtem LAV-Virus und rekombinanten Fusionsproteinen als Antigene durch- ' geführt. Die Antigene wurden zuerst durch eine Polyacrylamid-Gradientengelelektrophorese (7,0-15,0%) aufgetrennt und dann auf eine Nitrocellulosemembrane (NCM) mittels Elektrophorese transformiert, während 4 Std. bei 25 V in 25 mM Natriumphosphat (pH 7,0). Nach dem Transfer wurde die NCM Ä blockiert, um nicht spezifische Wechselwirkungen zu vermeiden, durch Inkubation in PBS-Tween oder Biotto (5% fettfreie Trockenmilch in PBS) während 1 Std. bei Zimmertemperatur. Die NCM wurde mit Zell-kulturüberstand oder Ascites-Flüssigkeit, welche mit PBS-Tween verdünnt war, während 1 Std. bei Zimmertemperatur inkubiert und wurde dreimal mit PBS-Tween gespült. Im zweiten Schritt wurde die NCM mit Geissen-Antimaus-lgG-Meerrettichperoxidase, verdünnt in PBS-Tween, während 1 Std. bei Zimmertem- Characterization by immunoblotting was carried out on clone supernatants or ascites fluid using purified LAV virus and recombinant fusion proteins as antigens. The antigens were first separated by polyacrylamide gradient gel electrophoresis (7.0-15.0%) and then transformed onto a nitrocellulose membrane (NCM) by electrophoresis, for 4 hours at 25 V in 25 mM sodium phosphate (pH 7.0). After the transfer, the NCM was blocked to avoid non-specific interactions by incubation in PBS-Tween or Biotto (5% non-fat dry milk in PBS) for 1 hour at room temperature. The NCM was incubated with cell culture supernatant or ascites fluid diluted with PBS-Tween for 1 hour at room temperature and was rinsed three times with PBS-Tween. In the second step, the NCM was treated with goat anti-mouse IgG horseradish peroxidase, diluted in PBS-Tween, for 1 hour at room temperature.
18 18th
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
peratur inkubiert. Dieser Inkubation folgte eine Waschung mit PBS-Tween und dann ein Tauchen in Meerrettichperoxidase-Farbentwicklungslösung (Bio-Rad Laboratories, Richmond, California) während 20 Min. Die Reaktion wurde durch Eintauchen in deionisiertes Wasser unterbrochen. Die Reaktivität des monoklonalen Antikörpers wurde mit einem positiven Kontrollserum verglichen, welches mit gereinigtem, zertrümmertem Virus oder exprimiertem Fusionsprotein reaktiv war. Die Resultate zeigten, dass alle Antikörper an gp110 und sein Vorläufermolekül gp150 gebunden waren, wenn zertrümmerte Viruspräparate verwendet wurden. Die Antikörper 110-1 und 110-2 erkannten ebenfalls das Fusionsprotein ENV3, während die Antikörper 110-3,110-4,110-5 und 110-6 einen Immunokomplex mit ENV2 bildeteten. incubated temperature. This incubation was followed by a wash with PBS-Tween and then immersed in horseradish peroxidase color development solution (Bio-Rad Laboratories, Richmond, California) for 20 minutes. The reaction was stopped by immersion in deionized water. The reactivity of the monoclonal antibody was compared to a positive control serum which was reactive with purified, smashed virus or expressed fusion protein. The results showed that all antibodies were bound to gp110 and its precursor gp150 when smashed virus preparations were used. Antibodies 110-1 and 110-2 also recognized fusion protein ENV3, while antibodies 110-3, 110-4, 110-5 and 110-6 formed an immunocomplex with ENV2.
Immunopräzipitation Immunoprecipitation
Es wurden virale Extrakte für die Radioimmunopräzipitation aus CEM-Zellen hergestellt, welche mit dem LAVßRU-isolat von HIV, welches an das lytische Wachstum durch kontinuierliche Passagierung angepasst wurde. Wenn frühe cytophatische Effekte offensichtlich waren, wurden die Zellen in ein Markierungsmedium transferiert, welches 35(S)-Methionin (0,05 mCi/ml) oder 3(H)-Glucosamin (0,025 mCi/ml) enthielt und dann während 24 Std. inkubiert bis die meisten der Zellen lysiert waren und das Virus im Kulturüberstand freisetzten. Das Virus wurde aus dem zellfreien Überstand tablettiert (1 Std. bei 100 000 g) und es wurden Detergenzien-Extrakte in P-RIPA-Puffer (phosphat-gepufferte Kochsalzlösung, die 1,0% Triton X-100, 1,0% Deoxycholat, 0,1% SDS und 1% Aprotinin) enthielt, hergestellt. Ähnliche Extrakte wurden aus den Überständen von nicht infizierten CEM-Zellen hergestellt. • Die Immunopräzipitationsassays wurden mit 100 nl Virusextrakt, welches mit 100 jil Kulturüberstand aus der Hybridzellinie während 1 Std. auf Eis inkubiert wurde, durchgeführt. 4 nl Kaninchen-Antimaus-Ig (Zymed Laboratories, So. San Francisco, California) wurde zu jeder Probe gegeben und während 30 Min. inkubiert. Immunopräzipitin (100 jxl, Bethesda Research Laboratory, Bethesda, Maryland), welches in P-RIPA-Puffer, welcher 1,0% Ovalbumin enthielt, resuspendiert war, wurde zu jeder Probe gegeben und während zusätzlichen 30 Min. inkubiert. Die gebundenen Komplexe wurden gewaschen und durch SDS-Polyacrylgelelektrophorese (15,0% Acrylamid: DATD-Gel) aufgetrennt. Nach der Elektrophorese wurden die Gele fixiert, in Enhance gespült (New England Nuclear, Boston, MA), getrocknet und einem Kodak XR-5-Film ausgesetzt. Ein positives Referenzserum, worin alle HIV viralen Proteine immunopräzipitiert waren, wurde mit viral-infizierten CEM-Zellüberständen als positive und negative Kontrollen zur Reaktion gebracht. Viral extracts for radioimmunoprecipitation were made from CEM cells, which were treated with the LAVßRU isolate of HIV, which was adapted to the lytic growth by continuous passage. If early cytophatic effects were evident, the cells were transferred to a labeling medium containing 35 (S) -methionine (0.05 mCi / ml) or 3 (H) -glucosamine (0.025 mCi / ml) and then for 24 hours. incubated until most of the cells were lysed and released the virus in the culture supernatant. The virus was tabletted from the cell-free supernatant (1 hour at 100,000 g) and detergent extracts were made in P-RIPA buffer (phosphate-buffered saline containing 1.0% Triton X-100, 1.0% deoxycholate , 0.1% SDS and 1% aprotinin). Similar extracts were made from the supernatants of uninfected CEM cells. • The immunoprecipitation assays were carried out with 100 nl virus extract, which was incubated with 100 ml culture supernatant from the hybrid cell line for 1 hour on ice. 4 nl of rabbit anti-mouse Ig (Zymed Laboratories, So. San Francisco, California) was added to each sample and incubated for 30 min. Immunoprecipitin (100 µl, Bethesda Research Laboratory, Bethesda, Maryland), which was resuspended in P-RIPA buffer containing 1.0% ovalbumin, was added to each sample and incubated for an additional 30 min. The bound complexes were washed and separated by SDS polyacrylic gel electrophoresis (15.0% acrylamide: DATD gel). After electrophoresis, the gels were fixed, rinsed in enhancement (New England Nuclear, Boston, MA), dried and exposed to Kodak XR-5 film. A positive reference serum in which all HIV viral proteins were immunoprecipitated was reacted with virally infected CEM cell supernatants as positive and negative controls.
Die Resultate zeigten, dass alle sechs monoklonalen Antikörper gp110 und gp150 spezifisch immuno-präzipitierten. The results showed that all six monoclonal antibodies gp110 and gp150 specifically immunoprecipitated.
Enzvm-aebundener Immunoadsorbenz-Test (ELISAÌ Enzvm-linked immunoadsorbent test (ELISAÌ
Zur Kartierung der gp110-Epitope, die durch die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper erkannt werden, werden Kulturüberstände von Hybridzellinien oder Ascites-Flüssigkeiten weiter durch ihre Reaktivität in ELISA mit biologisch exprimierten Fusionsprotèinen und synthetischen Peptiden charakterisiert. Die Verfahren waren die gleichen, wie die oben beschriebenen, mit der Ausnahme, dass als Antigen, welches an die Oberfläche der Mikrotiterlöcher adsorbiert war, Fusionsproteine oder synthetische Peptide, das gereinigte Virus ersetzten. To map the gp110 epitopes that are recognized by the monoclonal antibodies according to the invention, culture supernatants of hybrid cell lines or ascites fluids are further characterized by their reactivity in ELISA with biologically expressed fusion proteins and synthetic peptides. The procedures were the same as those described above, except that as the antigen adsorbed to the surface of the microtiter wells, fusion proteins or synthetic peptides replaced the purified virus.
Bei Verwendung von Peptiden als Antigen war die Vorschrift für die Auftragung die folgende: lyophilisiertes Peptid wurde in 6M Guanidin HCl aufgelöst. Unmittelbar vor der Auftragung auf die 96-Lochplat-ten wurde die Guanidinlösung in 0,05 M Carbonat/Bicarbonatpuffer (pH 9,6) verdünnt, auf eine finale Peptidkonzentration von bis zu 100 g/ml. ein 50 |il Volumen von verdünnten Peptiden wurde auf jede Mi-krotiterplatte aufgetragen und die Platten wurden über Nacht bei 4°C inkubiert. Die überschüssige Pep-tidlösung wurde «ausgeschüttelt», die Platten wurden mit Biotto blockiert und das oben beschriebene Verfahren folgte für den Rest des ELISAs. In einiger Weise wurde rekombinantes Protein auf eine finale Konzentration von etwa 2 jig/ml in 0,05 M Carbonat/Bicarbonatpuffer (pH 9,6) verdünnt, bevor das gleiche Verfahren folgte. When using peptides as antigen, the protocol for the application was as follows: lyophilized peptide was dissolved in 6M guanidine HCl. Immediately before application to the 96-well plates, the guanidine solution was diluted in 0.05 M carbonate / bicarbonate buffer (pH 9.6) to a final peptide concentration of up to 100 g / ml. a 50 µl volume of diluted peptides was applied to each microtiter plate and the plates were incubated overnight at 4 ° C. The excess peptide solution was "shaken out", the plates were blocked with Biotto and the procedure described above followed for the rest of the ELISA. In some way, recombinant protein was diluted to a final concentration of about 2 jig / ml in 0.05 M carbonate / bicarbonate buffer (pH 9.6) before the same procedure followed.
Die Resultate sind in Tabelle II dargestellt. Die monoklonalen Antikörper, welche durch die Zellinien HIV gp110—1 und HIV gp110-2 produziert wurden, reagierten mit ENV3, ENV5, dem Peptid 36 und zertrümmertem Virus. Die Antikörper von den Zellinien HIV gp110—3, HIV gp110—4, HIV gp110—5 und HIV gp110-6 reagierten mit ENV2 und dem Peptid 29, ebenso wie mit dem zertrümmerten Virus. The results are shown in Table II. The monoclonal antibodies produced by the HIV gp110-1 and HIV gp110-2 cell lines reacted with ENV3, ENV5, peptide 36 and smashed virus. The antibodies from the HIV gp110-3, HIV gp110-4, HIV gp110-5 and HIV gp110-6 cell lines reacted with ENV2 and peptide 29, as well as with the smashed virus.
19 19th
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
Tabelle II Table II
ELISA, welcher die Reaktivität der monoklonalen Antikörper mit rekombinanten Proteinen und synthetischen Peptiden zeigt ELISA, which shows the reactivity of the monoclonal antibodies with recombinant proteins and synthetic peptides
Rekombinantes Fusionsprotein Synthetisches Peptid LAV CEM Recombinant fusion protein Synthetic peptide LAV CEM
ENV2 ENV2
ENV3 ENV3
ENV4 ENV4
ENV5 ENV5
29 29
36 36
39 39
Kontr Kon Contr
110-1 110-1
0.077 0.077
3.000 3,000
0.113 0.113
3.000 3,000
ND ND
2.421 2,421
0.054 0.054
0.908 0.908
0.125 0.125
110-2 110-2
-0.003 -0.003
3.000 3,000
0.000 0,000
3.000 3,000
ND ND
2.305 2,305
-0.005 -0.005
1.214 1,214
0.009 0.009
110-5 110-5
3.000 3,000
0.011 0.011
"ND "ND
ND ND
3.0p0 3.0p0
ND ND
0.017 0.017
0.363 0.363
0.046 0.046
110-4 110-4
3.000 3,000
0.020 0.020
ND ND
ND ND
3.000 3,000
ND ND
0.016 0.016
0.383 0.383
0.067 0.067
110-5 110-5
3.000 3,000
0.014 0.014
ND ND
ND ND
3.000 3,000
ND ND
0.016 0.016
0.368 0.368
0.025 0.025
110-6 110-6
3.000 3,000
0.033 0.033
ND ND
ND ND
1.937 1,937
ND ND
0.017 0.017
0.486 0.486
0.032 0.032
Die Resultate in Tabelle II demonstrierten, dass die monoklonalen Antikörper 110-1 und 110-2, welche eine antigenische Determinante erkannten, die durch eine DNA-Sequenz innerhalb der pENV3-Region codiert wurde, insbesondere die Region des HIV-Genoms, welches durch die Aminosäuresequenz des Peptides 36 definiert ist, d.h. dass die monoklonalen Antikörper gp110-1 und 110-2 sich an eine Peptid-Re-gion von gp110 binden, welche innerhalb von bp 7246 bis bp 7317 codiert wird, wie dies durch die Bildung eines Immunokomplexes mit Peptid 36 und ENV3 nachgewiesen wird. Diese Region des HIV-Genoms wurde früher als konserviert nachgewiesen, d.h. kleine Änderungen in der DNA-Sequenz in der Region, welche durch Peptid 36 codiert wird, innerhalb verschiedener viraler Isolate von verschiedenen geographischen Gebieten. Vergleiche Starcich et al., Cell 46:637 (1986). Im Gegensatz dazu binden die monoklonalen Antikörper gp110-3, -4, -5 und -6 Peptide von HIV, welche durch Region des Peptides 29 von bp 6688 bis etwa bp 6750 codiert werden. Die Region in gp110, welche durch das Peptid 29 definiert wird, wurde als solches nachgewiesen, das verschiedene nukleotide Substitutionen bei verschiedenen viralen Isolaten besitzt. Monoklonale Antikörper, welche selektiv gp110-Polypeptide, welche konservierte Epitope enthalten, binden, wie die Antikörper 110-1 und 110-2, können eine verbesserte Nützlichkeit in einer Vielzahl von Umständen besitzen, beispielsweise bei der Affinitätschromatographie usw. Ebenfalls bei ELISA-Assays reagierte das Peptid 110-2-2 mit Seren von Individuen, von welchen LAV-2 isoliert wurde. The results in Table II demonstrated that monoclonal antibodies 110-1 and 110-2, which recognized an antigenic determinant encoded by a DNA sequence within the pENV3 region, particularly the region of the HIV genome encoded by the Amino acid sequence of peptide 36 is defined, ie that the monoclonal antibodies gp110-1 and 110-2 bind to a peptide region of gp110 which is encoded within bp 7246 to bp 7317, as evidenced by the formation of an immunocomplex with peptide 36 and ENV3. This region of the HIV genome was previously identified as conserved, i.e. small changes in the DNA sequence in the region encoded by peptide 36 within different viral isolates from different geographic areas. See Starcich et al., Cell 46: 637 (1986). In contrast, the monoclonal antibodies gp110-3, -4, -5 and -6 bind HIV peptides which are encoded by region of peptide 29 from bp 6688 to about bp 6750. The region in gp110 defined by peptide 29 has been demonstrated to have different nucleotide substitutions in different viral isolates. Monoclonal antibodies that selectively bind gp110 polypeptides that contain conserved epitopes, such as antibodies 110-1 and 110-2, may have improved utility in a variety of circumstances, such as in affinity chromatography, etc. Also responded to ELISA assays peptide 110-2-2 with sera from individuals from which LAV-2 was isolated.
Indirekter Immunofluoreszenz-Assav Indirect Immunofluorescence Assav
Indirekte Immunofluoreszenz-Assays, worin monoklonale Antikörper verwendet werden, welche gegen das gp110-Antigen von HIV gerichtet sind, wurden auf Aceton-fixierten und lebenden Zeilen durchgeführt. Es wurden Aceton-fixierte Objektträger, welche mit LAV-infizierten CEM-Zellen hergestellt wurden, mit verdünnten Kulturüberständen oder Ascites-Flüssigkeiten während 1 Std. bei 37°C inkubiert, während die lebenden Zellen mit Kulturüberständen oder Ascites-Flüssigkeiten während 1 Std. bei 4°C inkubiert wurden, bevor die Zellen auf die Objektträger gebracht und Aceton-fixiert wurden. In beiden Verfahren wurde Fluorescein-lsothiocyanat-markiertes Antimaus-IgG verwendet, um Zellen nachzuweisen, welche das reaktive gp110-Antigen trugen. Der monoklonale Antikörper HIV-gp110-1 ergab positive Resultate, wobei entweder lebende oder Aceton-fixierte LAV-infizierte Zellen verwendet wurden. Indirect immunofluorescence assays using monoclonal antibodies directed against HIV's gp110 antigen were performed on acetone-fixed and living lines. Acetone-fixed slides, which were produced with LAV-infected CEM cells, were incubated with diluted culture supernatants or ascites liquids for 1 hour at 37 ° C., while the living cells with culture supernatants or ascites liquids for 1 hour 4 ° C before the cells were placed on the slides and acetone fixed. Fluorescein isothiocyanate-labeled anti-mouse IgG was used in both methods to detect cells carrying the reactive gp110 antigen. The monoclonal antibody HIV-gp110-1 gave positive results using either living or acetone-fixed LAV-infected cells.
Beispiel II Example II
Neutralisation von HlV-lnfektivität durch Anti-gp110-monoklonale Antikörper Neutralization of HIV infectivity by anti-gp110 monoclonal antibodies
Dieses Beispiel beschreibt und charakterisiert die Neutralisation von HlV-lnfektivität unter Verwendung von monoklonalen Antikörpern, welche gp110 und Peptide, welche gp110 enthalten, binden. Die Resultate zeigen an, dass die monoklonalen Antikörper gp110-3, -4, -5 und -6 eine neutralisierende Aktivität besitzen und dass gp110-3 und gp110-4 insbesondere hohe Anteile von neutralisierender Aktivität besitzen. This example describes and characterizes the neutralization of HIV infectivity using monoclonal antibodies that bind gp110 and peptides that contain gp110. The results indicate that the monoclonal antibodies gp110-3, -4, -5 and -6 have a neutralizing activity and that gp110-3 and gp110-4 in particular have high levels of neutralizing activity.
Neutralisierunastest Neutralization test
Es wurde ein empfindlicher Neutralisierungstest entwickelt um den Effekt der monoklonalen Antikörper auf die HlV-lnfektiösität quantitativ zu erfassen. Es wurde eine A CD4+-Zellinie von hoher Anfälligkeit gegen die HIV-Infektion, CEM als Zielzelle für Infektiösitätsvergleiche verwendet. Ascites-Flüssigkeit, welche gemäss dem Beispiel I hergestellt wurde oder die IgG-Fraktion davon, welche unter Verwendung der Ammonsulfatausfällung gereinigt wurde, wurde bei 56°C während 30 Min. durch Hitze A sensitive neutralization test was developed to quantitatively measure the effect of the monoclonal antibodies on HIV infectivity. An A CD4 + cell line of high susceptibility to HIV infection, CEM was used as the target cell for infectivity comparisons. Ascites fluid, which was prepared according to Example I, or the IgG fraction thereof, which was purified using the ammonium sulfate precipitation, was heated at 56 ° C. for 30 minutes
20 20th
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
inaktiviert und dann, wie erforderlich in RPMI-Medium, welches 10% fötales Kälberserum enthielt, verdünnt. Es wurde eine Suspension des HIV-Stammes LAVbru aus etwa 4 Tage-Kulturen mit CEM in der logarithmischen Wachstumsphase geerntet, durch 0,2 oder 0,45 Micronfilter filtriert, in aliquote Anteile aufgeteilt und bei -70°C eingefroren. Ein Aliquot wurde aufgetaut, zur Bestimmung des TCID50 titriert und anschliessend wurden die Tests durchgeführt mit frisch aufgetauten Aliquoten, welche 1:500 mit Kulturmedium auf eine Konzentration verdünnt, welche etwa zehnmal der Menge entsprach, welche erforderlich ist, um 50% der CEM-Zellen in der Kultur (10 TCID50) zu infiszieren. Die Virus-Suspension wurde mit einem gleichen Volumen (250 nI) des monoklonalen Antikörper-Präparates in fünfachen Verdünnungen 1:5 bis 1:9 765 625. Die Virus/Antikörper-Mischung wurde während 45 Min. bei 37°C inkubiert und dann wurden zweifache Proben von 200 I zur Inokulation von Löchern verwendet, welche 1,0 ml von etwa 2 x 105 CEM-Zellen pro Loch enthielten. Die Kulturen wurden bei 37°C in einer feuchten Atmosphäre mit einem Gehalt von 5% CO2 während 14 Tagen inkubiert. Die Zellen wurden geerntet, tabletisiert und mit 1% Triton X-100 in PBS während ca. 10 Min. lysiert. Der Anteil des Virus (oder des viralen Antigens), welches in den lysierten Zellen vorhanden war, wurde durch Verwendung eines empfindlichen HIV-Anti-genfang-«Sandwich»-Enzymimmunoassays, wie oben beschrieben, quantitativ erfasst. Der Titer der neutralisierenden Aktivität, falls vorhanden, wurde als reziproker Wert der Verdünnung des monoklonalen Antikörpers, welcher die Antigenproduktion mehr als 50% der Kontrollviruskulturen, welche ohne Antikörper inkubiert wurden, hemmte oder mit einem monoklonalen Antikörper des gleichen Isotyps, von welchem vorher nachgewiesen wurde, dass er keine neutralisierende Aktivität zeigt. inactivated and then diluted as required in RPMI medium containing 10% fetal calf serum. A suspension of the HIV strain LAVbru was harvested from about 4 day cultures with CEM in the logarithmic growth phase, filtered through 0.2 or 0.45 micron filters, divided into aliquots and frozen at -70 ° C. An aliquot was thawed, titrated to determine the TCID50, and then the tests were performed with freshly thawed aliquots diluted 1: 500 with culture medium to a concentration which was about ten times the amount required by 50% of the CEM cells infect in the culture (10 TCID50). The virus suspension was mixed with an equal volume (250 nI) of the monoclonal antibody preparation in five-fold dilutions 1: 5 to 1: 9 765 625. The virus / antibody mixture was incubated at 37 ° C. for 45 minutes and then duplicate 200 I samples were used to inoculate wells containing 1.0 ml of approximately 2 x 105 CEM cells per well. The cultures were incubated at 37 ° C in a humid atmosphere containing 5% CO2 for 14 days. The cells were harvested, tabletated and lysed with 1% Triton X-100 in PBS for approx. 10 min. The level of virus (or viral antigen) present in the lysed cells was quantitated using a sensitive HIV anti-gene capture sandwich enzyme immunoassay as described above. The titer of neutralizing activity, if any, was determined as the reciprocal of the dilution of the monoclonal antibody that inhibited antigen production by more than 50% of the control virus cultures incubated without antibody or with a monoclonal antibody of the same isotype that was previously detected that it shows no neutralizing activity.
Der HlV-antigenische Fangtest bezieht sich auf die oben verwendeten zwei monoklonalen Antikörper, welche gegen die p25-Antigene als Fangmittel gerichtet sind. Diese Hybridomzellinien wurden durch die oben beschriebenen Verfahren mit kleineren Änderungen gebildet, einschliesslich der Verwendung eines rekombinanten gag-Fusionsprotein als Immunogen und der Charakterisierung der resultierenden monoklonalen Antikörper bezüglich Spezifität und Reaktivität unter Verwendung von rekombinanten Fusionsproteinen, welche vorläufig als GAG-1, GAG-2 und GAG-3 bezeichnet wurden und des synthetischen Peptides 141. Das Protein GAG-1 wird von pGAG-1 (ATCC Nr. 53 379) exprimiert, GAG-2 wird von pGAG-2 (ATCC Nr. 53 111) exprimiert und GAG-3 wird von pGAG-3 (ATCC Nr. 53 112) exprimiert. Die Produktion der rekombinanten Fusionsproteine ist im einzelnen in den hängigen US-Patentanmeldun-gen der Serial numbers 764 460 und 828 828 beschrieben, auf welche ausdrücklich Bezug genommen wird. Das synthetische Peptid 141 wird durch die genomische Region LAVbru in Übereinstimmung mit den Aminosäureresten 198 bis 242 codiert. Die monoklonalen Antikörper, welche durch die Hybridomzelliini-en p25-2 und p25-3 produziert werden, haben sich als reaktiv mit den rekombinanten Fusionsproteinen GAG-1, GAG-2 und GAG-3 erwiesen und der monoklonale von p25-3 ist ebenfalls mit dem synthetischen Peptid 141 reaktiv. The HIV antigenic capture test refers to the two monoclonal antibodies used above, which are directed against the p25 antigens as capture agents. These hybridoma cell lines were generated by the methods described above with minor changes, including using a recombinant gag fusion protein as an immunogen and characterizing the resulting monoclonal antibodies for specificity and reactivity using recombinant fusion proteins, which are tentatively called GAG-1, GAG-2 and GAG-3 and the synthetic peptide 141. The protein GAG-1 is expressed by pGAG-1 (ATCC No. 53 379), GAG-2 is expressed by pGAG-2 (ATCC No. 53 111) and GAG- 3 is expressed by pGAG-3 (ATCC No. 53 112). The production of the recombinant fusion proteins is described in detail in the pending US patent applications of serial numbers 764 460 and 828 828, to which express reference is made. Synthetic peptide 141 is encoded by the LAVbru genomic region in accordance with amino acid residues 198 to 242. The monoclonal antibodies produced by the hybridoma p25-2 and p25-3 have been shown to be reactive with the recombinant fusion proteins GAG-1, GAG-2 and GAG-3 and the monoclonal of p25-3 is also with the synthetic peptide 141 reactive.
Zur Durchführung des Antikörperfangtests wurden die Fangreagenzien zuerst auf einen festen Träger adsorbiert. Die von den Hybridomzellinien p25-2 und p25-3 abgeleitete Ascites-Flüssigkeit wurde 1:5000 mit 25 mM Tris-Puffer, pH 8,5, verdünnt und 200 nl wurden in die Löcher von Mikrolochplatten gegegeben. Die Löcher wurden verschlossen und während etwa 16 Std. bei 4°C inkubiert. Die Lösung wurde aus den Löchern durch Absaugen entfernt, bevor eine Blockierungslösung aus 0,3% Biotto in PBS zugegeben wurde. Die Blockierung wurde während 15 Min. bei Zimmertemperatur durchgeführt. Die Blockierungslösung wurde abgesaugt und die Proben wurden zugegeben. 200 Mikroliter lysierte Zellsuspension und 5,0 ni des Nachweiskonjugates, hergestellt wie oben beschrieben, wurden in jedes Loch gegeben. Die Lochstreifen oder -platten wurden 2 Std. bei 37°C inkubiert, wonach die Suspension abgesaugt und die Löcher viermal mit Puffer (0,05% Tween in 20% PBS) gewaschen wurden. Das Nachweis-konjugat wurde folgendermassen hergestellt: Die monoklonalen Antikörper p25-6 und p25-7 wurden mit Meerrettichperoxidase (HRP) in einem Molverhältnis von 3:1 (Ab: HRP) während 3 Std. unter Verwendung eines Periodat-Oxidationsverfahren konjugiert (Nakane, et al., J. Histochem. Cvtochem 22: 1084 (1974)). Die Konjugate wurden 1:1500 in 2,5% (w/v) in entfetteter Trockenmilch, 0,02% Thimerosal und 0,005% Antischaum-A in 20 mM Natriumeitrat verdünnt. Der Rest des ELISA-Verfahrens wurde wie in Beispiel I beschrieben durchgeführt. To carry out the antibody capture test, the capture reagents were first adsorbed onto a solid support. The ascites fluid derived from the hybridoma cell lines p25-2 and p25-3 was diluted 1: 5000 with 25 mM Tris buffer, pH 8.5, and 200 nl were added to the wells of micro well plates. The holes were closed and incubated at 4 ° C for about 16 hours. The solution was removed from the holes by suction before adding a blocking solution of 0.3% Biotto in PBS. The blocking was carried out for 15 minutes at room temperature. The blocking solution was aspirated and the samples were added. 200 microliters of lysed cell suspension and 5.0 ni of the detection conjugate, prepared as described above, were added to each well. The perforated strips or plates were incubated for 2 hours at 37 ° C., the suspension was then suctioned off and the holes were washed four times with buffer (0.05% Tween in 20% PBS). The detection conjugate was prepared as follows: The monoclonal antibodies p25-6 and p25-7 were conjugated with horseradish peroxidase (HRP) in a molar ratio of 3: 1 (Ab: HRP) for 3 hours using a periodate oxidation method (Nakane, et al., J. Histochem. Cvtochem 22: 1084 (1974)). The conjugates were diluted 1: 1500 in 2.5% (w / v) in defatted dry milk, 0.02% thimerosal and 0.005% anti-foam A in 20 mM sodium citrate. The rest of the ELISA procedure was carried out as described in Example I.
Die Resultate des Neutralisierungsaktivitätstests mit den Antikörpern gp110-3, -4, -5 und -6 sind folgende. Die höchsten Titer, in welchen zurückgebliebene Neutralisationsaktivität nachgewiesen wurde, waren: gp110-3 = 15 625; gp110-4 = 9 765 625; gp110-5 = 125 und gp110-6 = 625. The results of the neutralization activity test with the antibodies gp110-3, -4, -5 and -6 are as follows. The highest titers in which residual neutralization activity was detected were: gp110-3 = 15,625; gp110-4 = 9 765 625; gp110-5 = 125 and gp110-6 = 625.
Wegen der vorausgesagten genetischen Variierbarkeit der Region, welche durch das Peptid 29 definiert wird, wurde die Fähigkeit des monoklonalen Antikörper gp110-4 geprüft, andere Isolate von HIV zu erkennen. Die Immunofluoreszenz-Tests wurden wie oben beschrieben durchgeführt. Der Antikörper gp110-4 Hess Antigen in Kulturen von mindestens drei der sechzehn getesteten HIV-Isolate nach. Because of the predicted genetic variability of the region defined by peptide 29, the ability of the monoclonal antibody gp110-4 to recognize other isolates of HIV was tested. The immunofluorescence tests were carried out as described above. The antibody gp110-4 Hess antigen was found in cultures of at least three of the sixteen HIV isolates tested.
Der Antikörper gp110-4 war fähig, Viren zu neutralisieren, welche von einem Schimpansen isoliert wurden, 15 Wochen nach dem dieser in einem Tierkontrollversuch bei einem AIDS-Impfstofftest mit LAVbru inokuliert wurde. Der monoklonale Antikörper war fähig, die Isolate zu neutralisieren, obschon das Tier Serum-Antikörper aufwies, welche den HIV in vitro neutralisierten und eine netzbare, zervermittelte Immunantwort gegen die HIV-Infektion entwickelt wurde. Dies zeigt einen Mangel des antigenischen Triebes in vivo für das Epitop, welches durch den gp110-4-Antikörper erkannt wird. The antibody gp110-4 was able to neutralize viruses isolated from a chimpanzee 15 weeks after it was inoculated in an animal control experiment with an AIDS vaccine test with LAVbru. The monoclonal antibody was able to neutralize the isolates, although the animal had serum antibodies that neutralized HIV in vitro and developed a networkable, mediated immune response to HIV infection. This shows a deficiency of the antigenic drive in vivo for the epitope which is recognized by the gp110-4 antibody.
21 21st
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
Beispiel III Example III
Neutralisation der HlV-lnfektiösität durch einen Cocktail aus den monoklonalen Antikörpern Anti-ap110 und Anti-p25 Neutralization of HIV infectivity by means of a cocktail of the monoclonal antibodies Anti-ap110 and Anti-p25
Dieses Beispiel beschreibt die Neutralisation der HlV-lnfektiösität unter Verwendung von monoklonalen Antikörpern, welche sich an gp110 and Peptide innerhalb von gp110 binden in Kombination mit monoklonalen Antikörpern, welche sich an p25 und Peptid innerhalb von p25 binden, welche allein nur eine kleine oder keine neutralisierende Wirkung aufweisen. Die Resultate zeigen an, dass die monoklonalen » This example describes the neutralization of HIV infectivity using monoclonal antibodies that bind to gp110 and peptides within gp110 in combination with monoclonal antibodies that bind to p25 and peptide within p25, which only little or no neutralizing Have effect. The results indicate that the monoclonal »
Antikörper gp110-2 in Kombination von entweder p25-6 oder p25-7 besonders hohe Niveaus von neutralisierender Aktivität aufweisen. Die Hybridomzellinien p25-6 und p25-7 wurden durch die oben beschriebenen Verfahren gebildet, jedoch mit Änderungen, welche die Verwendung von inaktiviertem, zertrümmertem Virus oder eines gereinigten rekombinanten gaa-Fusionsoroteins. das in E. coli exprimiert wurde, als Immunogen umfassen und die resultierenden monoklonalen Antikörper bezüglich Spezifität und Reaktivität unter Verwendung der rekombinanten Fusionsproteine, die vorläufig als GAG-1, GAG-2 und GAG-3 und den synthetischen Peptiden 15, 88, 150, 137 und 148 charakterisiert wurden. Die synthetischen Peptide werden durch die LAVbru codiert, welche wie folgt, den Aminosäureresten entspricht. Peptid 15, Aminosäurereste 329 bis 350; Peptid 88, Aminosäurereste 325 bis 350; Peptid 150, Antibodies gp110-2 in combination of either p25-6 or p25-7 have particularly high levels of neutralizing activity. Hybridoma cell lines p25-6 and p25-7 were formed by the methods described above, but with changes that require the use of inactivated, smashed virus or a purified recombinant gaa fusion orotein. which was expressed in E. coli as an immunogen and the resulting monoclonal antibodies for specificity and reactivity using the recombinant fusion proteins, which are tentatively as GAG-1, GAG-2 and GAG-3 and synthetic peptides 15, 88, 150, 137 and 148 were characterized. The synthetic peptides are encoded by the LAVbru, which corresponds to the amino acid residues as follows. Peptide 15, amino acid residues 329 to 350; Peptide 88, amino acid residues 325 to 350; Peptide 150,
Aminosäurereste 318 bis 363; Peptid 147, Aminosäurereste 278 bis 319; und Peptid 148, Aminosäurereste 290 bis 319. Die durch die Hybridomzellinien p25-6 und p25-7 produzierten monoklonalen Antikörper sind mit dem rekombinanten Fusionsprotein GAG-3 reaktiv, p25-6 ist reaktiv mit den synthetischen Peptiden 147 und 148 und p25-7 ist mit den synthetischen Peptiden 15,88 und 150 reaktiv. Amino acid residues 318 to 363; Peptide 147, amino acid residues 278 to 319; and peptide 148, amino acid residues 290 to 319. The monoclonal antibodies produced by the hybridoma cell lines p25-6 and p25-7 are reactive with the recombinant fusion protein GAG-3, p25-6 is reactive with the synthetic peptides 147 and 148 and p25-7 reactive with synthetic peptides 15, 88 and 150.
Die Neutralisationstests wurden wie oben beschrieben durchgeführt mit der Ausnahme, dass wenn Cocktails verwendet wurden, die individuellen monoklonalen Antikörper zuerst 1:5 mit Kulturmedium verdünnt und dann in gleichem Verhältnis gemischt wurden, um eine finale Konzentration von 1:10 zu erhalten. Der Rest des Test wurde wie oben beschrieben durchgeführt. The neutralization tests were carried out as described above, except that when cocktails were used, the individual monoclonal antibodies were first diluted 1: 5 with culture medium and then mixed in the same ratio to obtain a final concentration of 1:10. The rest of the test was carried out as described above.
Die monoklonalen Antikörper gp110-2, p25-6 und p25-7 zeigen weniger als 50% neutralisierende Aktivität, wenn sie allein verwendet werden. Bei der Verwendung in einem Cocktail, welches die monoklonalen Antikörper gp110-2 mit p25-6 und gp110-2 mit p25-7 in einer 1:10-Verdünnung enthielt, wurde eine totale Neutralisation festgestellt. Ein Cocktail, welches die monoklonalen Antikörper p25-6 in Kombination mit p25-7 umfasste, ergab eine neutralisierende Aktivität von 60 bis 90%. The monoclonal antibodies gp110-2, p25-6 and p25-7 show less than 50% neutralizing activity when used alone. When used in a cocktail containing the monoclonal antibodies gp110-2 with p25-6 and gp110-2 with p25-7 in a 1:10 dilution, total neutralization was found. A cocktail comprising the monoclonal antibodies p25-6 in combination with p25-7 resulted in a neutralizing activity of 60 to 90%.
Beispiel IV Example IV
Immunopotenz des Peptides 29 und der Homologen Immunopotency of peptide 29 and homologues
Die Fähigkeit des Peptides 29 und der homologen Peptide, einschliesslich Peptid 177, eine Immunant-wort gegen HIV zu stimulieren, wurden an zwei Mäusestämmen geprüft. Die Verfahren für die Herstellung der Peptidimmunogene der Arbeitsvorschriften für die Immunisierung und für die Charakterisierung der gebildeten Immunantwört sind nachstehend im einzelnen angeführt. The ability of peptide 29 and the homologous peptides, including peptide 177, to stimulate an immune response against HIV was tested on two strains of mice. The procedures for the preparation of the peptide immunogens of the immunization protocol and for the characterization of the immune response formed are detailed below.
Das Peptid 29 wurde durch Konjugation mit einem gereinigtem Thyroglobulin für die Immunisierung vorbereitet. Das thyroglobulin kann mit N-Succidinimidyl-4-(N-maleimidomethyl)cyclohexan-1-carboxylat (SMCC) für die Konjugation deriviert sein, gemäss dem Verfahren, welches in der US-A 4 629 783, Peptide 29 was prepared for immunization by conjugation with a purified thyroglobulin. The thyroglobulin can be derived with N-succidinimidyl-4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate (SMCC) for conjugation, according to the method described in US Pat. No. 4,629,783.
Spalte 10, Zeilen 28-51, beschrieben ist. Als zweites Immunogen wurde Thyroglobulin folgendermassen mit Glutaraldehyd deriviert. Schweine-Thyroglobulin, 27 mg, wurde in 1 ml 0,1 M Natriumbicarbonat aufgelöst, zu welchem 8,3 I 25% Glutaraldehydlösung tropfenweise zugegeben wurde und die Mischung wurde über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt. 1 ml des Natriumcarbonat-bicarbonatpuffer (pH 9,3) wurde zur Lösung gegeben und dann während 8 Std. gegen 2 I des gleichen Puffers bei 4°C dialysiert, wobei das Dialysat nach 4 Std. vollständig ersetzt wurde. Das Peptid 29 wurde dann zum derivierten Thyroglobulin in etwa 100 molarem Überschuss zugegeben und die Mischung wurde bei Zimmertemperatur über Nacht gerührt. Nicht umgesetztes Glutaraldehyd wurde mit 200 jil 0,2 M Lysinlösung blockiert und die Mischung während mehreren Stunden (oder über Nacht) bei Zimmertemperatur gerührt. Das Peptid-Thy-roglobulinkonjugat wurde dann erschöpfend gegen PBS bei 4°C dialysiert. Column 10, lines 28-51. As a second immunogen, thyroglobulin was derived with glutaraldehyde as follows. Pig thyroglobulin, 27 mg, was dissolved in 1 ml of 0.1 M sodium bicarbonate to which 8.3 I of 25% glutaraldehyde solution was added dropwise and the mixture was stirred overnight at room temperature. 1 ml of the sodium carbonate bicarbonate buffer (pH 9.3) was added to the solution and then dialyzed against 2 l of the same buffer at 4 ° C. for 8 hours, the dialysate being completely replaced after 4 hours. Peptide 29 was then added to the derived thyroglobulin in about 100 molar excess and the mixture was stirred at room temperature overnight. Unreacted glutaraldehyde was blocked with 200 ml of 0.2 M lysine solution and the mixture was stirred at room temperature for several hours (or overnight). The peptide-thyroglobulin conjugate was then exhaustively dialyzed against PBS at 4 ° C.
Zwei Mäusestämme (C57 schwarz und BALB/c) wurden mit Peptiden, welche nach allen Konjugatsme-thoden hergestellt wurden, inokuliert. Sämtliche Tiere waren zur Zeit der Inokulation etwa 2-4 Wochen alt. Die Inokulationswege umfassten die Pfoten, die Schwanzskarifikation oder erfolgten subkutan, intranasal oder intraperitoneal. Das Inokulum bestand aus 25 ng konjugiertem Peptid, welches in 0,5 ml ' vollständigem Freund-Adjuvans bestand, wobei die Verstärkungsinokulationen nach den Wochen 2, 3 und 5 durch das gleiche Immunogen, welches in unvollständigem Freunds-Adjuvans aufgelöst war, wiederholt wurden. Es wurden Serumproben von einzelnen Mäusen genommen, vor der Immunisierung, 4 * Tage nach der Verstärkungsimmunisierung, nach 3 Wochen und 4 Tage nach der finalen Verstärkung nach 5 Wochen. Die Serumproben wurden auf Antikörper gegen homologe Peptide oder das gesamte Virus durch Screening in ELISAs analysiert. Die Seren, welche eine Antikörperaktivität gegen LAV zeigten, wurden einem weiteren Screening auf neutralisierende Aktivität unterworfen, gefolgt durch Analy- Two strains of mice (C57 black and BALB / c) were inoculated with peptides that were produced by all conjugate methods. All animals were about 2-4 weeks old at the time of inoculation. The inoculation routes included the paws, the tail scarification or were subcutaneous, intranasal or intraperitoneal. The inoculum consisted of 25ng conjugated peptide, which consisted of 0.5 ml 'Freund's complete adjuvant, with the amplification inoculations repeated after weeks 2, 3 and 5 by the same immunogen dissolved in incomplete Freund's adjuvant. Serum samples were taken from individual mice, before immunization, 4 * days after the boost immunization, after 3 weeks and 4 days after the final boost after 5 weeks. The serum samples were analyzed for antibodies against homologous peptides or the entire virus by screening in ELISAs. The sera which showed antibody activity against LAV were subjected to further screening for neutralizing activity, followed by analysis.
22 22
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
sieren des Gens durch Immunoblots gegen zertrümmertes LAV-Antigen und Radioimmunopräzipitations-test mit radiomarkiertem gp110. the gene by immunoblots against smashed LAV antigen and radioimmunoprecipitation test with radiolabelled gp110.
Die Resultate der Immunisierungen zeigten, dass Mäuse, welche mit dem Peptid 29 immunisiert waren, Antikörper entwickelten, welche mit dem Peptid 29 und dem zertrümmerten LAV-1-Virus gemäss ELISA reaktiv waren. Die Konjugation des Peptides 29 mit Glutaraldehyd rief im allgemeinen höhere Antikörper-titer gegen das Peptid 29 in BALB/c-Mäusen hervor, obschon die Konjugation mit Maleinimid erfolgreich Anti-Peptid 29-Antikörper in einigen BALB/c-Mäusen hervorrief. Mäuse, welche mit dem Peptid 177 immunisiert waren, entwickelten Antikörper gegen das Peptid und die Konjugation des Peptides 177 mit Glutaraldehyd war besser für die Hervorrufung einer Immunantwort. Die C57-Mäuse zeigten eine grössere Reaktion auf Immunostimulation mit dem Peptid 177, als die BALB/cMäuse. Mäuse, welche mit dem LAV-2-Peptid 110-2-2 immunisiert waren, entwickelten Antikörper gegen 110-2-2 und LAV-2-Virus, wie durch ELISA gezeigt wurde. Die Peptide 110-2-2, welche mit Glutaraldehyd konjugiert waren, zeigten Im-munogenität, sowohl in den C57- als auch in den BALB/c-Mäusen, obschon die Titer gegen die 110-2-2-Peptide bei BALB/c im allgemeinen höher, als bei C57-Mäusen waren, während die Titer gegen das LAV-2-Virus bei den C57-Mäusen höher waren, als bei den BALB/ c-Mäusen. The results of the immunizations showed that mice immunized with peptide 29 developed antibodies which were reactive with peptide 29 and the smashed LAV-1 virus according to ELISA. The conjugation of peptide 29 with glutaraldehyde generally elicited higher antibody titers against peptide 29 in BALB / c mice, although conjugation with maleinimide successfully raised anti-peptide 29 antibody in some BALB / c mice. Mice immunized with peptide 177 developed antibodies to the peptide and conjugation of peptide 177 with glutaraldehyde was better for eliciting an immune response. The C57 mice showed a greater response to immunostimulation with the peptide 177 than the BALB / c mice. Mice immunized with the LAV-2 peptide 110-2-2 developed antibodies to 110-2-2 and LAV-2 virus as shown by ELISA. The 110-2-2 peptides conjugated to glutaraldehyde showed immunogenicity in both the C57 and BALB / c mice, although the titers against the 110-2-2 peptides in BALB / c were generally higher than that of the C57 mice, whereas the titers against the LAV-2 virus were higher in the C57 mice than in the BALB / c mice.
Im allgemeinen sind Serumproben von immunisierten Mäusen, welche (i) Antikörper gegen das gesamte Virus zeigten, (ii) fähig, das HIV zu neutralisieren, wie dies in den Tests im Beispiel II beschrieben ist und (iii) sind in ELISAs reaktiv mit dem Peptid 29, was kumulativ die Wirksamkeit der Verwendung des Peptides 29 in einer Impfstoffformulierung angibt. In general, serum samples from immunized mice which (i) showed antibodies to the whole virus, (ii) are able to neutralize the HIV as described in the tests in Example II and (iii) are reactive with the peptide in ELISAs 29, which cumulatively indicates the effectiveness of using peptide 29 in a vaccine formulation.
Beispiel V Example V
Immunoaffinitätstrennuna von oo110 unter Verwendung von monoklonalen Antikörpern Immunoaffinity separation of oo110 using monoclonal antibodies
Monoklonale Antikörper gegen gp110-Antigen von HIV können bei Immunoaffinitätstrennverfahren verwendet werden, um bakteriell exprimierte, rekombinante Fusionsproteine wesentlich zu reinigen. Wenn das exprimierte Protein durch das Bakterium ausgeschieden wird, kann das Protein aus dem Kulturüberstand isoliert werden; wenn das Protein nicht ausgeschieden wird, kann eine Zertrümmerung der bakteriellen Zellen erforderlich sein. Monoclonal antibodies to HIV gp110 antigen can be used in immunoaffinity separation procedures to substantially purify bacterially expressed recombinant fusion proteins. If the expressed protein is excreted by the bacterium, the protein can be isolated from the culture supernatant; if the protein is not excreted, bacterial cells may need to be disrupted.
Die Konstruktion des Plasmides pENV-5 (ATCC Nr. 53 074) ist beschrieben in der parallelen US-Pa-tentanmeldung Serial number 721 237, auf welche hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Das Plasmid pENV-S codiert den Hauptteil des Carboxy-Terminus von gp110 und einen Teil des Amino-Terminus von gp41 von LAV, welcher in den trp-Expressionvektor insertiert ist. E. coli C600, welche durch diesen Vektor transformiert wird, exprimiert, sekretiert jedoch das gp110-Fusionsprotein nicht. The construction of the plasmid pENV-5 (ATCC No. 53 074) is described in the parallel US patent application serial number 721 237, to which express reference is made here. The plasmid pENV-S encodes the major part of the carboxy terminus of gp110 and a part of the amino terminus of gp41 from LAV, which is inserted into the trp expression vector. E. coli C600, which is transformed by this vector, expresses but does not secrete the gp110 fusion protein.
Das E. coli C600, welches das Plasmid pENV-5 enthält, wird in einem Medium, das Tryptophan enthält (20 (ig/ml) und Ampicillin (100 (xg/ml) über Nacht bei 37°C unter Luftzufuhr gezüchtet. Die Übernacht-Kulturen werden dann 1:100 in frischem minimalem Medium inokuliert, welches Ampicillin (100 ng/ml), jedoch kein Tryptophan enthielt. Diese Kulturen werden Belüftung während 2 bis 3 Std. gezüchtet (bis zu einer frühen logarithmischen Phase), bei 37°C. Der Induktor 3-B-lndol-acrylsäure (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), wird bis zu einfer finalen Konzentration von 20 ng/ml aus frisch gemachten Vorräten von 20 mg/ml in 95 % Ethanol zugegeben. Die induzierten Kulturen werden dann bei 37°C unter Belüftung während 4 bis 5 Std. gezüchtet und dann deletisiert und gegebenenfalls eingefroren. Die Proteinausbeuten von pENV-5 sind typischerweise kleiner als 1 mg/l. The E. coli C600, which contains the plasmid pENV-5, is grown in a medium which contains tryptophan (20 (ig / ml) and ampicillin (100 (xg / ml) overnight with air supply at 37 ° C. Overnight Cultures are then inoculated 1: 100 in fresh minimal medium containing ampicillin (100 ng / ml) but no tryptophan, and these cultures are grown for aeration for 2 to 3 hours (up to an early log phase) at 37 ° C. The inducer 3-B-indole-acrylic acid (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) is added to a final concentration of 20 ng / ml from freshly made stocks of 20 mg / ml in 95% ethanol. The induced cultures are then grown at 37 ° C. with aeration for 4 to 5 hours and then deleted and, if necessary, frozen in. The protein yields of pENV-5 are typically less than 1 mg / l.
Die pelletisierten Bakterienzellen werden unter Verwendung von P-RIPA-Puffer ( PBS, enthaltend 1% Triton X-100,1% Desoxycholat, 0,1% Natriumdodecylsulfat und 1% Aprotinin ) lysiert, wobei die E. co-ji-Zellen lysiert werden. Die Suspension kann beschallt werden, um die DNA und die RNA voneinander zu trennen und anschliessend kann durch Zentrifugation das partikelförmige Material entfernt werden. Ein Verdünnungs- oder Konzentrationsschritt kann erforderlich sein, um die Proteinkonzentration zu standardisieren. The pelleted bacterial cells are lysed using P-RIPA buffer (PBS containing 1% Triton X-100.1% deoxycholate, 0.1% sodium dodecyl sulfate and 1% aprotinin), lysing the E. co-ji cells . The suspension can be sonicated to separate the DNA and the RNA and then the particulate material can be removed by centrifugation. A dilution or concentration step may be required to standardize protein concentration.
Der monoklonale Antikörper HIV-gp110-1 wird zuerst von Ascites-Flüssigkeit oder Zellkulturüber-ständen bei Zimmertemperatur oder in der Kälte mit (NH4)2S04 oder Na2S04-Lösungen, die bei pH 7, 3 auf eine finale Sättigung von 33 bzw. 18% gesättigt sind, ausgefällt. Die ausgefällten Proteine werden durch Zentrifugation entfernt und wiederum in PBS aufgelöst und ein zweites Mal mit 33% (NH4hS04 oder 12 bis 15% Na2SÜ4 ausgefällt. Dieser Schritt kann nötigenfalls wiederholt werden. Die durch Zentrifugation erhaltene Pastille wird wiederum in PBS aufgelöst und die überschüssigen Salze werden durch Gelfiltration, durch eine Entsalzungsmatrix oder durch erschöpfende Dialyse gegen PBS entfernt. The monoclonal antibody HIV-gp110-1 is first exposed to ascites fluid or cell culture supernatants at room temperature or in the cold with (NH4) 2S04 or Na2S04 solutions, which at pH 7.3 to a final saturation of 33 or 18%. are saturated, failed. The precipitated proteins are removed by centrifugation and again dissolved in PBS and precipitated a second time with 33% (NH4hS04 or 12 to 15% Na2SÜ4. This step can be repeated if necessary. The lozenge obtained by centrifugation is again dissolved in PBS and the excess salts are removed by gel filtration, by a desalination matrix or by exhaustive dialysis against PBS.
Der gereinigte monoklonale Antikörper 110-1 kann dann an Cyanbromid-aktivierte Sepharose gekoppelt werden. Der erforderliche Anteil Gel wird in 10~3 M HCI-Lösung auf einem Glasfilter gequollen (1 g gefriergetrocknetes Material ergibt ein finales Gelvolumen von ungefähr 3,5 ml) und während 15 Min. mit der gleichen Lösung gewaschen und der Antikörper wird unmittelbar danach zugegeben. Im allgemeinen erfolgt die Kupplungsreaktion am wirksamsten in einem pH-Bereich von 8-10, es kann aber, falls es die Antikörperstabilität erfordert, ein tieferer pH verwendet werden. Der Antikörper sollte in PBS oder in einem Carbonat/Bicarbonat- oder einem Boratpuffer mit 150 mM NaCI von hoher lonenstärke aufgelöst werden. Die aktivierte Sepharose und die Antikörpersuspension wird dann mässig während 2 bis 4 Std. bei Zimmertemperatur oder über Nacht bei 4°C gerührt und dann auf einem Probenglas-Frittenfilter The purified monoclonal antibody 110-1 can then be coupled to cyanogen-activated Sepharose. The required amount of gel is swollen in 10 -3 M HCl solution on a glass filter (1 g freeze-dried material gives a final gel volume of approximately 3.5 ml) and washed with the same solution for 15 minutes and the antibody is added immediately afterwards . In general, the coupling reaction is most effective in a pH range of 8-10, but a lower pH can be used if antibody stability requires it. The antibody should be dissolved in PBS or in a carbonate / bicarbonate or borate buffer with 150 mM NaCl of high ionic strength. The activated Sepharose and the antibody suspension is then stirred moderately for 2 to 4 hours at room temperature or overnight at 4 ° C and then on a sample glass frit filter
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mit dem Kupplungspuffer gewaschen. Sämtliche verbleibenden aktiven Gruppen werden durch Behandlung mit 1,0 M Ethanolamin bei pH 8 während 2 Std. blockiert. Das Antikörper-Sepharoseendprodukt wird dann abwechslungsweise vier- bis fünfmal mit einer Pufferlösung mit einem hohen und niederen pH-Wert gewaschen (Boratpuffer, 0,1 M, pH 8,5, 1M NaCI und Acetatpuffer 0,1 M, pH 4,0, 1 M NaCI). Dieses Waschen entfernt Spuren von nicht kovalent adsorbierten Materialien. Die fertigestellte Immunoaf-finitäts-Trennungsmatrix wird unterhalb von 8°C in Gegenwart eines zweckmässigen Bakteriostatikums, wie 0,01% Azid aufbewahrt. washed with the coupling buffer. All remaining active groups are blocked by treatment with 1.0 M ethanolamine at pH 8 for 2 hours. The final antibody-Sepharose product is then washed alternately four to five times with a buffer solution with a high and low pH (borate buffer, 0.1 M, pH 8.5, 1M NaCl and acetate buffer 0.1 M, pH 4.0, 1 M NaCI). This washing removes traces of non-covalently adsorbed materials. The completed immunoaffinity separation matrix is stored below 8 ° C in the presence of an appropriate bacteriostatic, such as 0.01% azide.
Die Zugabe der Suspension des exprimierten Proteins zur Immunoaffinitätstrennungsmatrix führt zur selektiven Entfernung des gp110-Antigens. Die Mischung kann 2 bis 24 Std. miteinander reagieren, vorzugsweise 12 bis 18 Std. unter schwachem Rühren oder Schaukeln. Es kann ebenfalls ein Säulenformat verwendet werden, worin die Immunoaffinitätsmatrix in die Säule gegossen, equilibriert und die Lösung des exprimierten Proteins langsam in die Säule gegeben wird. Nachdem die Proteinsuspension zugegeben wurde, sollte der Durchfluss gestoppt werden, um eine maximale Immunkomplexbildung zu ermöglichen. The addition of the suspension of the expressed protein to the immunoaffinity separation matrix leads to the selective removal of the gp110 antigen. The mixture can react with each other for 2 to 24 hours, preferably 12 to 18 hours, with gentle stirring or rocking. A column format can also be used in which the immunoaffinity matrix is poured into the column, equilibrated and the solution of the expressed protein is slowly added to the column. After the protein suspension has been added, the flow should be stopped to allow maximum immune complex formation.
Ungebundenes Material wird durch erschöpfendes Waschen mit Adsorptionspuffer ausgewaschen oder abgetrennt. Ein grober Glasfrittenfilter mit Vakuum oder der Säulendurchfluss kann dazu verwendet werden. Das gebundene Material wird dann eluiert, wobei Pufferlösungen mit niederem und hohem pH-Wert (Acetatpuffer, pH 4,0 oder Boratpuffer, pH 8,56) oder ein chaotropes Mittel verwendet werden. Unbound material is washed out or separated by exhaustive washing with adsorption buffer. A coarse glass frit filter with vacuum or the column flow can be used. The bound material is then eluted using low and high pH buffer solutions (acetate buffer, pH 4.0 or borate buffer, pH 8.56) or a chaotropic agent.
Beispiel VI Example VI
Immunoaffinitätsreiniauna von rekombinantem od110 aus einem Säuaetierexpressipnssvstem Immunoaffinity purity of recombinant od110 from a mammalian expression system
Die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper finden Verwendung bei der Immunoaffinitätsreini-gung von rekombinantem Fusions-gp110, welches durch Säugetierzellen exprimiert wird. Die Säugetierzellen sind mit einem rekombinanten Vaccinia infisziert (Mackett et al.. J. Virol. 49: 857 (1984)), welches Sequenzen enthält, welche mindestens einen Teil von gp110, welches antigenisch ist und neutralisierende Antikörper hervorruft, codiert. The monoclonal antibodies according to the invention are used in the immunoaffinity purification of recombinant fusion gp110, which is expressed by mammalian cells. The mammalian cells are infected with a recombinant vaccinia (Mackett et al. J. Virol. 49: 857 (1984)) which contains sequences which encode at least a part of gp110 which is antigenic and which produces neutralizing antibodies.
Der rekombinante Vaccinia ist gemäss dem Verfahren, welches in der US-Patentanmeldung Serial number 842 984 beschrieben ist, konstruiert worden. Kurz gesagt werden dabei Sequenzen, die das Hüllglykoprotein von HIV codieren in einem Plasmid-Vektor (pGS20) stromabwärts vom Vacciniatrans-kriptions-Kontrollelement insertiert. Dieses Chimäre Gen wird durch Sequenzen flankiert, welche das virale Thymidinkinase (TK)-Gen codieren. The recombinant vaccinia has been constructed according to the method described in US Patent Application Serial Number 842,984. Briefly, sequences encoding the envelope glycoprotein of HIV are inserted into a plasmid vector (pGS20) downstream from the vacciniatrans transcription control element. This chimeric gene is flanked by sequences encoding the viral thymidine kinase (TK) gene.
Chimäre Plasmidvektoren, welche den Vaccinia-Viruspromotoer aufweisen, welcher an das LAV-Hüilgen gebunden ist, werden verwendet, um den E. coli-Stamm MC1000 umzuformen. Die Insertion der Chimären LAV-env-Sequenzen in das Vaccinia-Virusgenom wurde in vivo durch Rekombination erzielt, was durch die Tatsache ermöglicht wurde, dass die Chimären Gene in den Plasmiden pv-env5 durch Vaccinia-Virussequenzen flankiert sind, welche das TK-Gen codieren. Dieses Plasmid wird dann in die Zellen eingeführt, welche vorher mit dem Wildtyp des Vaccinia-Virus infiziert worden sind und die Rekombination konnte zwischen den TK-Sequenzen auf dem Plasmid und den homologen Sequenzen im viralen Vacciniagenom ablaufen, wobei das chimäre Gen insertiert wurde. Leberzellen des afrikanischen grünen Affen (Stamm BSC-40, eine Linie, welche von BSC-1-Zellen abgeleitet wurden, ATCC Nr. CCL26) wurden im Expressionssystem als Wirt verwendet. Chimeric plasmid vectors that have the vaccinia virus promoter bound to the LAV-Hüilgen are used to transform the E. coli strain MC1000. The insertion of the chimeric LAV-env sequences into the vaccinia virus genome was achieved in vivo by recombination, which was made possible by the fact that the chimeric genes in the plasmids pv-env5 are flanked by vaccinia virus sequences which are the TK gene encode. This plasmid is then introduced into the cells previously infected with the wild-type vaccinia virus and the recombination could occur between the TK sequences on the plasmid and the homologous sequences in the viral vaccinia genome, with the chimeric gene being inserted. African green monkey liver cells (strain BSC-40, a line derived from BSC-1 cells, ATCC No. CCL26) were used as hosts in the expression system.
Zusammenfliessende BSC-40-Zellen werden durch eine Vielzahl von Infektionen von 10 rekombinanten Vaccinia-Viren infisziert. Die Infektion wurden während 12 Std. fortschreiten gelassen, wonach die Zellen geerntet, einmal mit PES gewaschen und durch Zentrifugation gesammelt wurden. Die Zellpastillen wurden in Lysenpuffer wiederum suspendiert (1,0% NP 40, 2,5% Natriumdesoxycholat, 0,1 M NaCI, 0,01 M M Tris-HCI, pH 7,4, 1 mM EDTA) und das Lysat wurde dann durch Zentrifugation geklärt. Die Immu-noaffinitätsreinigung des exprimierten rekombinanten Fusionsproteins wird wie oben für das bakterielle Expressionssystem beschrieben durchgeführt, wobei der monoklonale Antikörper gp110—1 verwendet wird. .Die durch dieses Expressionssystem produzierten Proteine gleichen dem natürlich produzierten HIV-gp110 mehr, da das Verfahren und die Glykosilierung durch Säugetierzellen erfolgte. Confluent BSC-40 cells are infected by a variety of infections from 10 recombinant vaccinia viruses. Infections were allowed to proceed for 12 hours after which the cells were harvested, washed once with PES and collected by centrifugation. The cell pastilles were again suspended in lysis buffer (1.0% NP 40, 2.5% sodium deoxycholate, 0.1 M NaCl, 0.01 MM Tris-HCl, pH 7.4, 1 mM EDTA) and the lysate was then passed through Centrifugation clarified. The immunoaffinity purification of the expressed recombinant fusion protein is carried out as described above for the bacterial expression system, using the monoclonal antibody gp110-1. The proteins produced by this expression system are more like the naturally produced HIV-gp110, since the process and glycosylation were carried out by mammalian cells.
Beispiel VII Example VII
Hemmung der HIV-Infektion durch blockierende Peptide Inhibition of HIV infection by blocking peptides
Die Wirksamkeit von blockierenden Peptiden bei der Hemmung von Gewebekulturzellen durch den LAVßRU-Stamm des HIV wurde studiert, wobei eine modifizierte Arbeitsvorschrift für die Auswahl des Peptides T verwendet wurde, wie sie durch Pert et al., supra, publiziert wurde. Die bevorzugten HIV-Hemmungstests umfassen die Kombination von gleichen Volumen von blockierenden Peptiden und CEM-Zellen (2,5 x 10s) im Medium (RPMI, 10% FCS und 2 mg/ml Polybren) und die Inkubation während 45 Min. bei 37°C. Das Virus wird dann in verschiedenen Dosen (10, 50, 500 TCID 50) zugesetzt und die Mi- The efficacy of blocking peptides in inhibiting tissue culture cells by the LAVßRU strain of HIV was studied using a modified protocol for the selection of peptide T as published by Pert et al., Supra. The preferred HIV inhibition tests include the combination of equal volumes of blocking peptides and CEM cells (2.5 x 10s) in the medium (RPMI, 10% FCS and 2 mg / ml polybrene) and incubation for 45 min at 37 ° C. The virus is then added in various doses (10, 50, 500 TCID 50) and the mi
24 24th
CH 675 728 A5 CH 675 728 A5
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schung während 14 Tagen bei 37°C inkubiert, wonach der Überstand auf eine Virus-Antigen-Produktion (z.B. die Anzahl p25) getestet wurde. incubated for 14 days at 37 ° C, after which the supernatant was tested for virus antigen production (e.g. the number p25).
Die Wiederinkubation der CEM-Zellen mit den-Peptiden vor der Zugabe des Virus in die Kulturen erhöhten den Hemmungseffekt in den Tests. Die Hemmung erwies sich als abhängig von der Virusdosis, was die starke Aktivität bei niederen und mittleren Dosen, jedoch die geringere Aktivität bei höchsten Virusdosen zeigt. The re-incubation of the CEM cells with the peptides before the virus was added to the cultures increased the inhibitory effect in the tests. The inhibition turned out to be dependent on the virus dose, which shows the strong activity at low and medium doses, but the lower activity at the highest virus doses.
Es wurde etwa 60 bis 90% Hemmung der Virus-Antigen-Produktion bei niederen Virusdosis-Experimenten mit dem Peptid T erzielt. Zusätzliche Experimente mit den Peptiden X-XV, typischerweise mit einem amidierten COOH-Terminus und einem acetylierten NH2-Terminus zeigten ähnliche Resultate, während das Peptid XI über einen breiten Dosisbereich besonders wirksam war. Die neutralisierenden Antikörper können entweder während der Preinkubationsperiode oder zur Zeit der Viruszugabe zugegeben werden, um eine zusätzliche oder synergistische Hemmung der viralen Antigenproduktion zu erreichen. About 60 to 90% inhibition of virus antigen production was achieved with the peptide T in low virus dose experiments. Additional experiments with the peptides X-XV, typically with an amidated COOH terminus and an acetylated NH2 terminus, showed similar results, while peptide XI was particularly effective over a wide dose range. The neutralizing antibodies can be added either during the preincubation period or at the time of virus addition to achieve additional or synergistic inhibition of viral antigen production.
Aus dem vorhergehenden ist ersichtlich, dass die erfindungsgemässen monoklonalen Antikörper und Peptide, einschliesslich der Blockierungspeptide verbesserte Verfahren für die Neutralisierung und/oder Hemmung von HIV-Infektionen ermöglichen. Dies erlaubt, dass leichter prophylaktische und therapeutische Zusammensetzungen entwickelt werden können, welche wirkungsvoll gegen Infektionen eingesetzt werden können, die durch die meisten, wenn nicht durch alle HIV-Stämme verursacht werden. Zusätzlich finden die neuen Materialien Anwendung in diagnostischen Tests und anderen wohlbekannten Verfahren. It can be seen from the foregoing that the monoclonal antibodies and peptides according to the invention, including the blocking peptides, enable improved methods for the neutralization and / or inhibition of HIV infections. This allows more easily prophylactic and therapeutic compositions to be developed which can be used effectively against infections caused by most, if not all, strains of HIV. In addition, the new materials are used in diagnostic tests and other well-known procedures.
Obschon die vorliegende Erfindung im einzelnen durch Erläuterungen und Beispiele zum Zwecke des klaren Verständnisses beschrieben ist, ist es offensichtlich, dass gewisse Änderungen und Modifikationen innerhalb des Geltungsbereiches der beiliegenden Ansprüche durchgeführt werden können. While the present invention has been described in detail by way of illustration and example for purposes of clear understanding, it is apparent that certain changes and modifications can be made within the scope of the appended claims.
25 25th
Hinterleaunasdaten für die Mikroorganismen Hinterleaunasdaten for the microorganisms
Die folgenden Mikroorganismen, welche einen Teil der vorliegenden Erfindung darstellen, wurden bei der American Type Culture Collection, 12 301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20 852, USA, hinterlegt. Die Daten, welche die Hinterlegungen betreffend sind folgende: The following microorganisms, which form part of the present invention, have been deposited with the American Type Culture Collection, 12 301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20 852, USA. The data regarding the deposits are the following:
30 30th
35 35
40 40
45 45
Wissenschaftl. Beschreibung Scientific description
Ref. des Hinterlegers Ref. Of the deposit
Ref. ATCC Ref.ATCC
Hinterlegungsdatum Filing date
Mäusehybridom (balbc/NS-1) Mouse hybridoma (balbc / NS-1)
HIV-gp 110-1 HIV gp 110-1
HB 9175 HB 9175
15. August 1986 August 15, 1986
Mäusehybridom (balbc/NS-1) Mouse hybridoma (balbc / NS-1)
HIV-gp 110-2 HIV gp 110-2
HB 9176 HB 9176
15. August 1986 August 15, 1986
Mäusehybridom (balbc/NS-1) Mouse hybridoma (balbc / NS-1)
HIV-gp 110-3 HIV gp 110-3
HB 9177 HB 9177
15. August 1986 August 15, 1986
Mäusehybridom (balb c/NS-1) Mouse hybridoma (balb c / NS-1)
HIV-gp 110-6 HIV gp 110-6
HB 9404 HB 9404
30. April 1987 April 30, 1987
Mäusehybridom (balb c/NS-1) Mouse hybridoma (balb c / NS-1)
HIV-gp 110-4 HIV gp 110-4
HB 9405 HB 9405
30. April 1987 April 30, 1987
Mäusehybridom (balbc/NS-1) Mouse hybridoma (balbc / NS-1)
HIV-gp 110-5 HIV gp 110-5
HB 9406 HB 9406
30. April 1987 April 30, 1987
Mäusehybridom (balb c/NS-1) - Mouse hybridoma (balb c / NS-1) -
H!V-p 25-2 H! V-p 25-2
HB 9407 HB 9407
30. April 1987 April 30, 1987
Mäusehybridom (balb c/NS-1) Mouse hybridoma (balb c / NS-1)
HlV-p 25-3 HlV-p 25-3
HB 9408 HB 9408
30. April 1987 April 30, 1987
Mäusehybridom (balb c/NS-1) Mouse hybridoma (balb c / NS-1)
HIV-p 25-6 HIV-p 25-6
HB 9409 HB 9409
30. April 1987 April 30, 1987
Mäusehybridom (balbc/NS-1) Mouse hybridoma (balbc / NS-1)
HIV-p 25-7 HIV-p 25-7
HB 9410 HB 9410
30. April 1987 April 30, 1987
Die Hybrodome HB 9175, HB 9176 und HB 9177 wurden getestet und am 26. August 1986 als lebensfähig befunden. Die restlichen Hybridome wurden getestet und am 4. Mai 1987 als lebensfähig befunden. The HB 9175, HB 9176 and HB 9177 hybrodomes were tested and found viable on August 26, 1986. The remaining hybridomas were tested and found viable on May 4, 1987.
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