DD285611A5 - INTERCELLULAR ADHESION MOLECULES AND THEIR BINDING LIGANDS - Google Patents

INTERCELLULAR ADHESION MOLECULES AND THEIR BINDING LIGANDS Download PDF

Info

Publication number
DD285611A5
DD285611A5 DD33307089A DD33307089A DD285611A5 DD 285611 A5 DD285611 A5 DD 285611A5 DD 33307089 A DD33307089 A DD 33307089A DD 33307089 A DD33307089 A DD 33307089A DD 285611 A5 DD285611 A5 DD 285611A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
icam
cells
lfa
antibody
cell
Prior art date
Application number
DD33307089A
Other languages
German (de)
Inventor
Timothy A Springer
Robert Rothlein
Steven D Marlin
Michael L Dustin
Original Assignee
Dana Farber Cancer Institute,Us
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dana Farber Cancer Institute,Us filed Critical Dana Farber Cancer Institute,Us
Publication of DD285611A5 publication Critical patent/DD285611A5/en

Links

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein loesliches, funktionelles Derivat von ICAM-1 sowie Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung zur Behandlung von Entzuendungen.{ICAM-1-Derivate; loeslich; funktionell; Adhaesionsmolekuel; interzellular Arzneimittel; Behandlung von Entzuendungen}The invention relates to a soluble, functional derivative of ICAM-1 and to processes for its preparation and its use for the treatment of inflammation. {ICAM-1 derivatives; soluble; functional; adhesion molecule; intercellular drugs; Treatment of inflammations}

Description

Hierzu 18 Seiten ZeichnungenFor this 18 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein lösliches, funktionelles Derivat von ίΓΑΜ-1 und dessen Verwendung als Arzneimittel. Die erfindungsgemäß hergestellten Derivate sind interzellulare AdhSsionsmoleküle, wie ICAM-1, die an dem Prozeß beteiligt sind, durch welche Populationen von Lymphozyten .tellulare Substrate erkennen und an diesen haften, so daß sie zu Entzündungsstellen wandern können und mit den Zellen bei entzündlichen Reaktionen reagieren können. Vorliegende Erfindung betraft außerdem Ligandenmoleküle, die diese interzellularen Adhä.ionsmohküle binden können, eine „Screenings"-Analyse für diese Liganden und die Anwendungen dieses interzellularen Adhi'sionsnioleküls, der Ligandonmoleküle und der „Screening"-Analyse.The invention relates to a soluble, functional derivative of ίΓΑΜ-1 and its use as a medicament. The derivatives prepared according to the invention are intercellular adhesion molecules, such as ICAM-1, involved in the process by which populations of lymphocytes recognize and adhere to cellular substrates so that they can migrate to sites of inflammation and react with the cells in inflammatory reactions , The present invention also targets ligand molecules that can bind these intercellular adhesion molecules, a screening analysis for these ligands, and the applications of this intercellular adhesion molecule, ligandon molecules, and screening analysis.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bei dieser Anwendung handelt es sich um eine teilweise Fortsetzung der Ui -Patentanmeldungen mit den laufenden Nr. 07/ 045963, die am 4. Mai 1987 eingereicht wurde, 07/115798, die am 2. Novemoer 1987 eingereicht wurde, 07/155943, die am 16. Februar 1988 eingereicht wurde, 07/189815, die am 3. Mai 1988 eingereicht wurde, 07/250446, die am 28. September 198G eingereicht wurde, und 07/324481, die am 16. Mai 1989 eingereicht wurde. Diese Erfindung wurde teilweise mit Unterstützung durch die Regierung erarbeitet. Die Regierung hat bestimmte Rechte an dieser Erfindung.This application is a partial continuation of the Ui patent applications Serial No. 07 / 045,963, filed May 4, 1987, 07/115798, filed Nov. 2, 1987, 07/155943, the on May 16, 1988, 07 / 188,915, filed May 3, 1988, 07/250446, filed September 28, 198G, and 07 / 324,481, filed May 16, 1989. This invention has been partially developed with government support. The government has certain rights to this invention.

Leukozyten müssen in der Lage sein, an Zellsubstraten zu haften, um den Wirt in angemessener Weise von fremden Eindringlingen, wie Bakterien oder Viren, schützen zu können. Ein ausgezeichneter Überblick über das Abwehrsystem wird gegeben von Eisen, H.W. (in: Microbiology, 3. Aufl., Hsg. Harper & Row, Philadelphia, PA [1980], S. 290-295 und 381 bis 418). Sie müssen in der Lage sein, an Endothelzellen einer beginnenden Entzündung wandern können. Außerdem müssen sie an antigenaufweisenden Zellen haften, so daß eine normale spezifische Immunreaktion erfolgen kann, und schließlich müssen sie an geeigneten Zielzellen haften, so daß die Lyse von vireninfizierten oder Tumorzellen erfolgen kann.Leukocytes must be able to attach to cell substrates to adequately protect the host from foreign invaders, such as bacteria or viruses. An excellent review of the defense system is given by Eisen, H.W. (in: Microbiology, 3rd Ed., Ed. Harper & Row, Philadelphia, PA [1980], pp. 290-295 and 381-418). You must be able to walk on endothelial cells of incipient inflammation. In addition, they must adhere to antigen-presenting cells, so that a normal specific immune reaction can take place, and finally they must adhere to suitable target cells, so that the lysis of virus-infected or tumor cells can take place.

In jüngster Zeit wurden Leukozytenoberflächenmoleküle identifiziert, die an der Vermittlung einer solchen Haftung beteiligt sind, dazu wurde die Hybridom-Tcchnik angewendet. Kurz gesagt, es wurden monoklonale Antikörper identifiziert, die gegen menschliche T-Zehen (Davignon, D. u.a., Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:4535-4539 [1981]) und Milzzellen der Maus (Springer, T. u.a., Eur. J.Immunol.9:301-306 [1979]) gerichtet sind, die sich an Leukozytenoberflächen binden und die oben beschriebenen haftungsbezogenen Funktionen unterbinden (Springer, T. u.a., Fed. Proc.44: 2660 bis 2663 [1985J). Die durch diese Antikörper identifizierten Moleküle wurden als Mac-1 und lymphozytfunktionsassoziiertes Antigen-1 (LFA-1) bezeichnet. Mac-1 ist ein Heterodimer, das an Makrophagen, Granulozyten und großen granulären Lymphozyten gefunden wird. LFA-1 ist ein Heterodimer, das an den meisten Lymphozyten vorhanden ist (Springer, T.A. u.a., Immunol.Rev.68:111-135 [1982]). Diese beiden Moleküle sowie ein drittes Molekül, ρ 150,95 (mit einer ähnlichen Gewebeverteilung wie Mac-1), spielen eine Rollo bei der Zellhaftung (Keizer, G. u.a., Eur.J.;nvtiunol.15:1142-1147 [1985]).Recently, leukocyte surface molecules involved in mediating such adhesion have been identified using hybridoma technique. Briefly, monoclonal antibodies have been identified that are sensitive to human T-toes (Davignon, D. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78: 4535-4539 [1981]) and mouse spleen cells (Springer, T. et al Eur. J. Immunol. 9: 301-306 [1979]), which bind to leukocyte surfaces and prevent the adhesion-related functions described above (Springer, T. et al., Fed. Proc.44: 2660 to 2663 [1985J] , The molecules identified by these antibodies have been termed Mac-1 and lymphocyte function-associated antigen-1 (LFA-1). Mac-1 is a heterodimer found on macrophages, granulocytes and large granular lymphocytes. LFA-1 is a heterodimer present on most lymphocytes (Springer, T.A., et al., Immunol. Re. 68: 111-135 [1982]). These two molecules, as well as a third molecule, ρ 150.95 (with a similar tissue distribution as Mac-1), play a role in cell adhesion (Keizer, G. et al., Eur. J. nvtiunol. 15: 1142-1147 [1985 ]).

Es wurde festgestellt, daß die oben beschriebenen Leukozytenmoleküle Glieder einer verwandten Familie von Glykoproteinen sind (Sanchez-Madrid, F. u.? . J.Exper.Med.158:1785-1803); (Keizer, G. u.a., Eur.J.lmmunol.15: Ί142 bis 1147 [1985]). Diese Familie von Glykoproteinen besteht aus Heterodimeren, die sich aus einer Alphaketto und einer Betakette zusammensetzen. Während sich die Alphaketten der einzelnen Antigene voneinander unterscheiden, wurde festgestellt, daß die Betakette im hohen Maße gleichbleibend ist (Sanchez-Madrid, F. u.a., J. Exper.Med.158; 1785 bis 1803 [1983]). Es wurde festgestellt, daß die Betakette der Proteinfamilie (die manchmal auch als „CD 10" bezeichnet wird) ein Molekulargewicht von 95kd hat, während das der Alphaketten zwischen 150kd und 180kd variierte (Springer, T., Fed.Proc.44: 2660-2663 [1985]). Obwohl die Alpha-Untereinheiten der Membranproteine die weitgehende Homologie der Beta-Untereinheiten nicht teilen, hat eine genaue Analyse der Alpha-Untereinheiten der Glykoproteine ergeben, daß sie beachtliche Ähnlichkeiten aufweisen. Ein Überblick über die Ähnlichkeiten zwischen den Alpha- und Beta-Untereinheiten wurde von Sanchez-Madrid, F. u.a., gegeben (J. Exper.Med. 158: 586-602 [1983], J.Exper.Med. 158:1785 bis 1803 [1983]).It has been found that the leukocyte molecules described above are members of a related family of glycoproteins (Sanchez-Madrid, F. et al., J.Exper.Med.158: 1785-1803); (Keizer, G. et al., Eur. J. Immunol. 15: Ί142 to 1147 [1985]). This family of glycoproteins consists of heterodimers composed of an alpha-ketetto and a beta-chain. While the alpha-chains of the individual antigens differ from each other, it has been found that the beta-chain is highly consistent (Sanchez-Madrid, F. et al., J. Exper. Med.158; 1785-1803 [1983]). The beta chain of the protein family (sometimes referred to as "CD 10") was found to have a molecular weight of 95kd, while that of the alpha chains varied between 150kd and 180kd (Springer, T., Fed. Proc.44: 2660). 2663 [1985]). Although the alpha subunits of the membrane proteins do not share the extensive homology of the beta subunits, a close analysis of the alpha subunits of the glycoproteins has revealed that they have considerable similarities. and beta subunits was given by Sanchez-Madrid, F. et al. (J. Exper. Med., 158: 586-602 [1983], J.Exper. Med., 158: 1785-1803 [1983]).

Es wurde eine Gruppe von Personen ermittelt, die nicht in der Lage waren, normale Mengen der Glieder dieser Adhäsionsproteinfamilie auf der Leukozytenzelloberf lache zu expressieren (Anderson, D. C. u.a., Fed. Proc.44: 2671 bis 2677 [1985]; Anderson, D.C. u.a., J.Infect. DIs. 152:669-689 [1985]). Lymphozyten von diesen Patienten wiesen In vitro-Dafekte auf, die denen normaler Personen ähnlich waren, deren LFA-1-Familie von Molekülen durch Antikörper beeinflußt worden war.A group of individuals were identified who were unable to express normal levels of members of this adhesion protein family on the leukocyte cell surface (Anderson, DC et al., Fed. Proc. 44: 2671 to 2677 [1985]; Anderson, DC et al , J. Inf., DIs. 152: 669-689 [1985]). Lymphocytes from these patients had in vitro defects similar to those of normal subjects whose antibody LFA-1 family had been affected by molecules.

Außerdem waren cHse Personen nicht in der Lage, auf Grund der Unfähigkeit ihrer Zellen, an Zellsubstraten zu haften, eine normale Immunroaktion hervorzubringen (Anderson, D.C. u.a., J.Infect.DIs. 162:668bis689 [19851; Anderson, D.C. u.a., Fed. Proc. 44: 2671 bis 2677 [1985]). Diese Angaben zeigen, daß Immunreaktionen abgeschwächt werden, wenn Lymphozyten nicht in der Lage sind, auf Grund des Fehlens der Funktionsadhäsionsmoleküle der LFA-1 -Familie auf normale Weise zu haften. Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß die Fähigkeit der Lymphozyten, Gesundheit und Lebensfähigkeit eines Tieres zu erhalten, es erfordert, daß diese an anderen Zollen (beispielsweise an Endothelzellen) haften können, Es wurde festgestellt, daß dieses Haften Zell-Zell-Kontakte bedingt, an denen spezifische Rezeptormoleküle beteiligt sind, die an der Zelloberfläche der Lamphozyten in der Lage, an Endothelzellen, an anderen Lymphozyten sowie an anderen nichtvaskulären Zellen zu haften. Es wurde festgestellt, daß die Rezeptormoleküle der Zelloberfläche eng miteinander verwandt sind. Menschen, deren Lymphozyten diese Zelloberflächenrezeptorenmoleküle fehlen, weisen chronische und wiederkehrende Infektionen sowie andere klinische Symptome, einschließlich einer unzuieichenden Antikörperreaktion, auf.In addition, due to the inability of their cells to adhere to cell substrates, cHse individuals have been unable to produce normal immunoassay (Anderson, DC et al., J. Infect.DIs 162: 668-689 [19851; Anderson, DC et al., Fed. Proc. 44: 2671 to 2677 [1985]). These data indicate that immune responses are attenuated when lymphocytes are unable to adhere in a normal manner due to the lack of functional adhesion molecules of the LFA-1 family. In summary, therefore, the ability of lymphocytes to maintain the health and viability of one animal requires that they be able to adhere to other cells (for example, endothelial cells). It has been found that this attachment causes cell-cell contacts, in which specific receptor molecules are involved, which at the cell surface of the lamphocytes are able to adhere to endothelial cells, to other lymphocytes as well as to other nonvascular cells. It has been found that the receptor molecules of the cell surface are closely related. People whose lymphocytes lack these cell surface receptor molecules have chronic and recurrent infections as well as other clinical symptoms, including unlikely antibody response.

Da die Lymphozytenadhäsion an dem Prozeß beteiligt ist, durch den fremdes Gewebe erkannt und abgestoßen wird, ist das Verständnis dieses Prozesses von entscheidender Bedeutung auf den Gebieten der Organtransplantation, der Gewebeverpflanzung, der Allergie und der Onkologie.Since lymphocyte adhesion is involved in the process by which foreign tissue is recognized and rejected, understanding of this process is critically important in the fields of organ transplantation, tissue transplantation, allergy, and oncology.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden pharmakologisch äußerst wertvolle lösliche funktioneile Derivate von ICAM-1 zur Verfügung gestellt.By the method according to the invention pharmacologically extremely valuable soluble functional derivatives of ICAM-1 are provided.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, interzellulare Adhäsionsmoleküle aufzufinden, durch welche Populationen von Lymphoz /ten zellulare Substrate erkennen und an diesen haften, so daß sie zu Entzündungsstellen wandern können und mit den Zellen bei entzündlichen Reaktionen ι eagieren können, sowie Verfahren zur Herstellung von löslichen, funktioneilen ICAM-1-Derivaten zur Verfugung zu stellen.The object of the present invention is to find intercellular adhesion molecules through which populations of lymphocytes recognize and adhere to cellular substrates, so that they can migrate to sites of inflammation and react with the cells in inflammatory reactions, as well as processes for the production of soluble to provide functional ICAM-1 derivatives.

Die Erfindung betrifft dan interzellulare Adhäsionsmolekül-1 (ICAM-1) sowie dessen Funktionsderivate. Die Erfindung betrifft außerdem Antikörper und Fragmente von Antikörpern, welche die Funktion von ICAM-1 unterbinden können, sowie andere Inhibitoren der ICAM-1-Funktion, und sie betrifft Analysen, mit denen diese Inhibitoren identifiziert werden können. Außerdem betrifft die Erfindung diagnostische und therapeutische Anwendungen der oben beschriebenen Moleküle.The invention relates to intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and its functional derivatives. The invention also relates to antibodies and fragments of antibodies which can inhibit the function of ICAM-1, as well as other inhibitors of ICAM-1 function, and to assays for identifying these inhibitors. Moreover, the invention relates to diagnostic and therapeutic applications of the molecules described above.

Im einzelnen betrifft die Erfindung das interzellulare Adhäsionsmolekül ICAM-1 oder dessen funktioneile Derivate, die im wesentlichen frei von natürlichen Kontaminanten sind. Außerdem betrifft die Erfindung die Moleküle, die zusätzlich in der Lage sind, sich an ein auf der Oberfläche eines Lymphozyten vorhandenen Moleküls zu binden.In particular, the invention relates to the intercellular adhesion molecule ICAM-1 or its functional derivatives, which are substantially free of natural contaminants. In addition, the invention relates to the molecules which are additionally capable of binding to a molecule present on the surface of a lymphocyte.

Die Erfindung betrifft außerdem das interzellulare Adhäsionsmolekül ICAM-1 und dessen Derivate, die nachweisbar markiertThe invention also relates to the intercellular adhesion molecule ICAM-1 and its derivatives which are detectably labeled

Außerdem betrifft die Erfindung ein rekombinantes DNA-Molekül, das in der Lage ist, ICAM-1. oder dessen funktionelles Derivat zu expressieren.In addition, the invention relates to a recombinant DNA molecule capable of ICAM- 1 . or to express its functional derivative.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Methode zur Gewinnung von ICAM-1 in einer im wesentlichen reinen Form, welche aus den folgenden Schritte" *:-3teht:The invention also relates to a method for obtaining ICAM-1 in a substantially pure form, which consists of the following steps:

(a) Solubilisierung von ICAM-1 aus den Membranen von Zellen, welche ICAM-1 expressieren, um ein solubilisiertes ICAM-1-Präparat herzustellen,(a) solubilization of ICAM-1 from the membranes of cells expressing ICAM-1 to produce a solubilized ICAM-1 preparation,

(b) Einführung des solubilisierten ICAM-1-Präparats in eine Aflinitätsmatrix, wobei die Matrix Antikörper enthält, die sich an ICAM-1 binden können,(b) introducing the solubilized ICAM-1 preparation into an affinity matrix, the matrix containing antibodies capable of binding to ICAM-1,

(c) Ermöglichung der Bindung von ICAM-1 an den Antikörper der Affinitätsmatrix,(c) allowing the binding of ICAM-1 to the antibody of the affinity matrix,

(d) Entfernung jeder Verbindung, die nicht in der Lage ist, den Antikörper zu binden, aus der Matrix und(d) removing any compound that is unable to bind the antibody from the matrix and

(e) Gewinnung des ICAM-1 in im wesentlichen reiner Form durch Eluieren von ICAM-1 aus der Matrix.(e) recovering the ICAM-1 in substantially pure form by eluting ICAM-1 from the matrix.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Antikörper, der sich an ein Molekül binden kann, das aus der aus ICAM-1 und einem funktioneilen Derivat von ICAM-1 bestehenden Gruppe ausgswählt wurde. Die Erfindung schließt außerdem eine Hybridomzelie ein, die in der Lage ist, einen solchen Antikörper zu produzieren.The invention also relates to an antibody capable of binding to a molecule selected from the group consisting of ICAM-1 and a functional derivative of ICAM-1. The invention also includes a hybridoma capable of producing such an antibody.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Hybridomzelie, die in der Lage ist, den monoklonalen Antikörper R6-5-D6 zu produzieren. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren für die Produktion einer gewünschten Hybridomzelie, welche einen Antikörper produziert, der in der Lage ist, sich an das Molekül ICAM-1 zu binden, welches aus den folgenden Schritten besteht:The invention also relates to a hybridoma cell capable of producing the monoclonal antibody R6-5-D6. The invention also relates to a method for the production of a desired hybridoma which produces an antibody capable of binding to the molecule ICAM-1, which consists of the following steps:

(a) Immunisierung eines Tieres mit einer Zelle, die ICAM-1 expressiert,(a) Immunization of an animal with a cell expressing ICAM-1

(b) Verschmelzen der Milzzellen des Tieres mit einem Myelomzellstamm,(b) fusing the animal's spleen cells with a myeloma cell strain,

(c) Ermöglichung der Bildung von antikö r^ersekrotierenden Hybridomzellen durch die verschmolzenen Milz- und Myelomzellen und(c) allowing the formation of anti-sexing hybridoma cells by the fused spleen and myeloma cells and

(d) „Screening" der Hybridomzellen nach der gewünschten Hybridomzelie, die einen Antikörper produzieren kann, sie in der Lage ist, sich an ICAM-1-zu binden.(d) "screening" the hybridoma cells for the desired hybridoma that can produce an antibody capable of binding to ICAM-1.

Die Erfindung betrifft auch die Hybridomzelie und den durch die Hybridomzelie produzierten Antikörper, die nach der obigen Methode gewonnen wurden.The invention also relates to hybridoma and to antibodies produced by hybridoma obtained by the above method.

Die Erfindung betrifft auch eine Methode zur Identifizierung eines Nichtimmunoglobulin-Antagonisten der interzellularen Adhäsion, die folgende Schritte umfaßt:The invention also relates to a method of identifying a non-immunoglobulin antagonist of intercellular adhesion comprising the steps of:

(a) Inkubation eines Nichtimmunoglobulin-Agens', das ein Antagonist der interzellularen Adhäsion sein kann, mit einem Lymphozytenpräparat, wobei das Lympho?ytenpräparat eine Vielzahl von Zellen enthält, die aggregieren oder sich zusammenballen können;(a) incubating a non-immunoglobulin agent, which may be an antagonist of intercellular adhesion, with a lymphocyte preparation, the lymphocyte preparation containing a plurality of cells capable of aggregating or aggregating;

(b) Überprüfung des Lymphozytenpräparats, um festzustellen, ob das Vorhandensein des Agens' die Zusammenballung der(b) Examination of the lymphocyte preparation to determine if the presence of the agent is the agglomeration of the lymphocyte preparation

Zellen des Lymphozytenpräparats hemmt; dabei identifiziert die Unterbindung der Zusammenballung das Agens als einenInhibiting cells of the lymphocyte preparation; The inhibition of aggregation identifies the agent as one Antagonisten der interzellularen Adhäsion.Antagonists of intercellular adhesion. Die Elf indung betrifft auch eine Methode zur Behandlung einer Entzündung, die aus einer Reaktion des spezifischenElf indung also relates to a method of treating inflammation resulting from a reaction of the specific Abwehreystem resultiert, bei einem Säuger, welche darin besteht, einer Person, die eine solche Behandlung braucht, eintThe defense system results in a mammal being composed of a person in need of such treatment

ausreichende Menge eines entzündungshemmenden Mittels zur Unterdrückung der Entzündung zu verabreichen; dabei wirddas entzündungshemmende Mittel aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus einem Antikörper, der sich an ICAM-1 bindenkann; einen Fragment eines Antikörpers, welches in der Lage ist, sich an ICAM-1 zu binden; ICAM-1; einem funktionellon Derivatvon ICAM-1 und einem Nichtimmunoglobulin-Antagonisten von ICAM-1.administer sufficient amount of an anti-inflammatory agent to suppress inflammation; the anti-inflammatory agent is selected from the group consisting of an antibody capable of binding to ICAM-1; a fragment of an antibody capable of binding to ICAM-1; ICAM-1; a functional derivative of ICAM-1 and a non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1.

Die Erfindung beinhaltet außerdem die oben beschriebene Methode der Behandlung von Entzündungen, wobei derThe invention also includes the method of treating inflammation described above, wherein the Nichtimmunoglobulin-Antagonist von ICAM-1 ein anderer Nichtimmunoglobulin-Antagonist von ICAM-1 als LFA-1 ist.Non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1 is another non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1 than LFA-1. Die Erfindung richtet sich auch auf eine Methode zur Unterdrückung der Metastase von hämatopoetischen Tumorzellen, wobeiThe invention is also directed to a method of suppressing the metastasis of hematopoietic tumor cells, wherein

die Zelle zur Wanderung ein funktionelles Glied der LFA-1-Familie braucht, wobei diese Methode darin besteht, einem Patienten,der eine solche Behandlung braucht, eine ausreichende Menge eines entzündungshemmenden Mittels zur Unterdrückung derthe cell requires a functional member of the LFA-1 family to migrate, which method is to provide a patient in need of such treatment with a sufficient amount of an anti-inflammatory agent to suppress the disease

Metastase zu verabreichen; dabei wird das entzündungshemmende Mittel aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus einemAdminister metastasis; In this case, the anti-inflammatory agent is selected from the group consisting of a Antikörper, die sich an ICAM-1 binden kann; einem Fragment eines Antikörpers, welches sich an ICAM-1 binden kann; ICAM-1;Antibody capable of binding to ICAM-1; a fragment of an antibody capable of binding to ICAM-1; ICAM-1;

einem funktioneilen Derivat von ICAM-1 und einem Nichtimmunoglobulin-Antagonisten von ICAM-1.a functional derivative of ICAM-1 and a non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1.

Die Frfindung beinhaltet außerdem die oben beschriebene Methode der Unterdrückung der Metastase einer hämotopoetischenThe invention also includes the above-described method of suppressing the metastasis of a hemotopoietic Tumorzelle, wobei der Nichtimmunoglobulin-Antagonist von ICAM-1 ein anderer Nichtimmunoglobulin-Antagonist von ICAM-1A tumor cell, wherein the non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1 is another non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1

als LFA-1 ist.than LFA-1.

Die Erfindung schließt auch eine Methode ein zur Unterdrückung des Wachstums einer ICAM-1 -expressierenden Tumorzelle,The invention also includes a method for suppressing the growth of an ICAM-1 expressing tumor cell,

welche darin besteht, einem Patienten, der eine soiche Behandlung braucht, eine ausreichende Menge eines Toxins zurwhich is to give a patient, who needs such a treatment, a sufficient amount of a toxin for

Unterdrückung dieses Wachstums zu verabreichen, wobei das Toxin aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus einemSuppressing this growth, wherein the toxin is selected from the group consisting of a

toxinabgeleitoten Antikörper, der sich an ICAM-1 binden kann; einem toxinabgeleiteten Fragment eines Antikörpers, welchessich an ICAM-1 binden kann; einem toxinabgeleiteten Glied der LFA-1-Familie von Molekülen und einem toxinabgeleitetenfunktioneilen Derivat eines Gliedes der LFA-1-Familie von Molekülen.toxin-derived antibody capable of binding to ICAM-1; a toxin-derived fragment of an antibody which can bind to ICAM-1; a toxin-derived member of the LFA-1 family of molecules and a toxin-derived functional derivative of a member of the LFA-1 family of molecules.

Die Erfindung ist auch auf eine Methode zur Unterdrückung des Wachstums einer LFA-1 -expressierenden Tumorzelle gerichtet,The invention is also directed to a method for suppressing the growth of an LFA-1 expressing tumor cell,

welche darin besteht, einem Patienten, der eine solche Behandlung braucht, eine ausreichende Menge eines Toxins zurwhich is to give a patient, who needs such a treatment, a sufficient amount of a toxin for

Unterdrückung dieses Wachstums zu verabreichen, wobei das Toxin aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einemSuppressing this growth, wherein the toxin is selected from the group consisting of a

toxinabgeleiteten ICAM-1 und einem toxinabgeleiteten funktioneilen Derivat in ICAM-1 besteht.toxin-derived ICAM-1 and a toxin-derived functional derivative in ICAM-1.

Weiterhin ist die Erfindung auf eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Entzündung gerichtet,Furthermore, the invention is directed to a method for diagnosing the presence and location of an inflammation,

welche aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems bei Säugern entspricht, bei denen eine solche Entzündung vermutetwird, wobei diese Methode besteht auswhich corresponds to a reaction of the specific defense system in mammals suspected of having such inflammation, this method consisting of

(a) dem Verabreichen einer Zusammensetzung, welche einen nachweisbar markierten Bindungsliganden enthält, der eine Zelle identifizieren kann, die ICAM-1 expressiert, an eine Person und(a) administering to a person and a person a composition containing a detectably labeled binding ligand capable of identifying a cell expressing ICAM-1

(b) Nachweisen des Bindungsliganden.(b) detecting the binding ligand.

Außerdem sieht die Erfindung eine Methode vor zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Entzündung, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems resultiert, bei einem Säuger, bei dem eine solche Entzündung vermutet wird, die darin besteht,In addition, the invention provides a method for diagnosing the presence and location of inflammation resulting from a reaction of the specific defense system in a mammal suspected of having such inflammation, which consists in:

(a) eine Gewebeprobe der Person mit einer Zusammensetzung zu inkubieren, die einen nachweisbar markierten Bindungsliganden enthält, der eine Zelle identifizieren kann, die ICAM-1 expressiert, und(a) incubating a tissue sample of the subject with a composition containing a detectably labeled binding ligand capable of identifying a cell expressing ICAM-1, and

(b) den Bindungsliganden nachzuweisen.(b) to detect the binding ligand.

Die Erfindung betrifft auch eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer ICAM-1 -expressiei enden Turmorzelle in einem Säuger, bei dem eine solche Zelle vermutet wird, welche darin besteht,The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of an ICAM-1 expressing endoparial tower cell in a mammal suspected of having such a cell which consists in

(a) der Person eine Zusammensetzung zu verabreichen, welche einen nachweisbar markierten Bindungsliganden enthält, der sich an ICAM-1 binden kann, wobei der Ligand aus der Gruppo ausgewählt wird, die aus einem Antikörper und einem Fragment eines Antikörpers besteht, wobei das Fragment in der Lage ist, sich an ICAM-1 zu binden, und(a) administering to the individual a composition containing a detectably labeled binding ligand capable of binding to ICAM-1, the ligand being selected from the group consisting of an antibody and a fragment of an antibody, said fragment in is able to bind to ICAM-1, and

(b) den Bindungsliganden nachzuweisen.(b) to detect the binding ligand.

Die Erfindung betrifft auch eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer ICAM-1 -expressierenden Tumorzelle in einem Säuger, bei dem eine solche Zelle vermutet wird, welche darin besteht,The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of an ICAM-1 expressing tumor cell in a mammal suspected of having a cell which consists in

(a) eine Gewebeprobe der Person mit einer Zusammensetzung zu inkubieren, die einen nachweisbar markierten Bindungsliganden enthält, der ICAM-1 binden kann, wobei der Ligand aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Antikörper und einem Fragment eines Antikörpers besteht, wobei das Fragment in der Lage ist, sich an ICAM-1 zu bindan, und(a) incubating a subject tissue sample with a composition containing a detectably labeled binding ligand capable of binding ICAM-1, the ligand being selected from the group consisting of an antibody and a fragment of an antibody; is able to bind to ICAM-1, and

(b) den Bindungsliganden nachzuweisen.(b) to detect the binding ligand.

Die Erfindung betrifft auch eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Turmorzelle, welche ein Glied der LFA-1-Familie von Mc lekülen in einer Person expressiert, bei der eine solche Zelle vermutet wird, welche darin besteht,The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of a tumor cell expressing a member of the LFA-1 family of molecules in a subject suspected of having a cell which consists in:

(a) einer Person eine Zusammensetzung zu verabreichen, die einen nachweisbar markierten Bindungsliganden enthält, der sich an ein Glied der LFA-1 -Familie von Molekülen binden kann, wobei der Ligand aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus ICAM-1 und einem funktioneilen Derivat von ICAM-1 besteht, und(a) administer to a person a composition comprising a detectably labeled binding ligand capable of binding to a member of the LFA-1 family of molecules, the ligand being selected from the group consisting of ICAM-1 and a functional Derivative of ICAM-1, and

(b) den Bindungsliganden nachzuweisen.(b) to detect the binding ligand.

Die Erfindung betrifft auch eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Tumorzelle, die ein Glied der LFA-1-Familie von Molekülen in einer Person expressiert, bei der eine solche Zelle vermutet wird, welche darin besteht,The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of a tumor cell expressing a member of the LFA-1 family of molecules in a subject suspected of having a cell which consists in:

(a) eine Gewebeprobe der Person bei Vorhandensein eines nachweisbar markiarten Bindungsliganden zu inkubieren, der in der Lage ist, sich an ein Glied der LFA-1-Familie von Molekülen zu binden, wobei der Ligand aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus ICAM-1 und einem funktioneilen Derivat von ICAM-1 besteht, und(a) incubating a tissue sample of the subject in the presence of a detectably aortic binding ligand capable of binding to a member of the LFA-1 family of molecules, the ligand being selected from the group consisting of ICAM antibodies; 1 and a functional derivative of ICAM-1, and

(b) den Bindungsliganden nachzuweisen, der an ein Glied der LFA-1 -Familie von Molekülen gebunden ist, die in der Gewebeprobe vorhanden sind.(b) detect the binding ligand bound to a member of the LFA-1 family of molecules present in the tissue sample.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine pharmazeutische Zusammensetzung, die besteht ausIn addition, the invention relates to a pharmaceutical composition consisting of

(a) einem entzündungshemmenden Agens, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt wurde: einem Antikörper, der sich an ICAM-1 binden kann; einem Fragment eines Antikörpers, welches sich an ICAM-1 binden kann; ICAM-I, einem funktionell Derivat von ICAM-1 und einem Nichtimmunoglobulin-Antagonisten von ICAM-1, und(a) an anti-inflammatory agent selected from the group consisting of: an antibody capable of binding to ICAM-1; a fragment of an antibody capable of binding to ICAM-1; ICAM-I, a functional derivative of ICAM-1 and a non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1, and

(b) wenigstens einem immunosuppressiven Agens, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Dexamethason, Azathioprin und Zyklosporin A besteht.(b) at least one immunosuppressive agent selected from the group consisting of dexamethasone, azathioprine and cyclosporin A.

AusführungsbelsploleAusführungsbelsplole

Kurze Beschreibung der Ausbildungen:Short description of the training:

Abb. 1 zeigt in schematische Form die Adhäsion zwischen einer normalen und einer LFA-1-defizienten Zelle.Fig. 1 shows in schematic form the adhesion between a normal and an LFA-1 deficient cell.

Abb. 2 zeigt in schematicher Form den Vorgang der Normal-ZNormalzellonadhäsion.Fig. 2 shows in schematic form the process of normal Z normal cell adhesion.

Abb. 3 zeigt die Kinetik der Zellularzusammenballung beim Fehlen (X) oder Vorhandensein von 50ng/ml PMA (O).Figure 3 shows the kinetics of cell aggregation in the absence (X) or presence of 50ng / ml PMA (O).

Abb.4 zeigt die Koaggregation zwischen LFA-1 ~- und LFA-1+-Zellen. Mit Karboxyfluoreszeindiazetat markierte, EBV-transformierte Zellen (104), wie si? in der Abbildung bezeichnet sind, wurden mit 10s unmarkierten, autologen Zellen (massive Balken) oder JY-Zellen (offene Balken) bei Vorhandensein von PMA gemischt. Nach 1,5 Stunden wurden die marktiertsn Zellen, als Aggregate oder frei, unter Anwendung der qualitativen Analyse nach Beispiel 2 numeriert.. Es wird der Prozentsatz der markierten Zellen in Aggregaten gezeigt. Es wird eines von zwei repräsentativen Experimenten gezeigt.Fig.4 shows the coaggregation between LFA-1 ~ and LFA-1 + cells. Carboxyfluorescein diacetate-labeled, EBV-transformed cells (10 4 ), as si? indicated in the figure (solid bars) or JY cells (open bars) mixed in the presence of PMA with 10s unlabeled autologous cells. After 1.5 hours, the labeled cells, as aggregates or free, were numbered using the qualitative analysis of Example 2. The percentage of labeled cells in aggregates is shown. One of two representative experiments will be shown.

Abb.5 zeigt d'o Immunoausfällung von ICAM-1 und LFA-1 aus JY-Zellen. Triton-X-100-Lysate von JY-Zellen (Bahnen 1 und 2) oder Kontroll-Lysepuffer (Bahnen 3 und 4) wurden mit Antikörper immunoausgefällt, der sich an ICAM-1 binden kann (Bahnen 1 und 3), oder mit Antikörpern, die sich an LFA-1 binden können (Bahnen 2 und 4). Tafel A zeigt Ergebnisse unter r< duziorenden Bedingungen; Tafel B zeigt Ergebnisse, die unter nichtrcduzierenden Bedingungen ermittelt wurden. Die Molekulargewichtsstandards wurden in Bahn Sausgeführt.Fig.5 shows d'o immunoprecipitation of ICAM-1 and LFA-1 from JY cells. Triton X-100 lysates of JY cells (lanes 1 and 2) or control lysis buffer (lanes 3 and 4) were immunoprecipitated with antibody capable of binding to ICAM-1 (lanes 1 and 3) or with antibodies that can bind to LFA-1 (lanes 2 and 4). Panel A shows results under reducing conditions; Panel B shows results obtained under nonconductive conditions. The molecular weight standards were run in web S.

Abb. 6 zeigt die Kinetik der IL-I- und Gamma-Interferon-Wirkungen auf die ICaM-1-Expression bei menschlichen Dermalfibroblasten. Menschliche Dermalfihroblaste wurden bis zu einer Dichte von 8 χ 104 Zellen/0,32cm2 Vertiefung gezogen Es wurden IL-I (10 Einheiten/ml, geschlossene Kreise) oder rekombinantes Gamma-Interferon (10 Einheiten/ml, offene Rechtecke) zugesetzt, und zum angegebenen Zeitpunkt wurde die Probe auf 4 "C f^ühlt und eine indirekte Bindungsanalyse durchgeführt. Die Standardabweichung überstieg 10% nicht.Figure 6 shows the kinetics of IL-1 and gamma-interferon effects on ICaM-1 expression in human dermal fibroblasts. Human Dermal Fibroblasts were grown to a density of 8 × 10 4 cells / 0.32 cm 2 wells. IL-I (10 units / ml, closed circles) or recombinant gamma-interferon (10 units / ml, open rectangles) were added. and at the time indicated the sample was cooled to 4 "C and an indirect bond analysis was performed The standard deviation did not exceed 10%.

Abb. 7 zeigt die Konzentrationsabhängigkeit derlL-1- und Gamma-Interferon-Wirkungen auf ICAM-1. Menschliche Hautfibroblaste wurden auf eine Dichte von 8 x 104 Zellen/0,32cm2 Vertiefung gezogen. IL-2 (offener Kreis), rekombinantes menschliches IL-1 (offenes Rechteck), rekombinantes Mäuse-IL-1 (massives Rechteck), rekombinantes menschliches Gamma-Interferon (massive Kreise) und rekombinantes Beta-Interferon (offenes Dreieck) wurden in der angegebenen Verdünnung zugesetzt und für die Dauer von 4 Stunden (IL-1) oder 16 Stunden (Beta- und Gamma-Interferon) inkubiert. Die angegebenen Ergebnisse sind dia Mittelwerte von Vierfachbestimmungen; dje Standardabweichung überschritt 10% nicht.Figure 7 shows the concentration dependence of IL-1 and gamma interferon effects on ICAM-1. Human dermal fibroblasts were grown to a density of 8 x 10 4 cells / 0.32 cm 2 well. IL-2 (open circle), recombinant human IL-1 (open rectangle), recombinant mouse IL-1 (solid rectangle), recombinant human gamma-interferon (solid circles), and recombinant beta-interferon (open triangle) were used in the and incubated for a period of 4 hours (IL-1) or 16 hours (beta and gamma interferon). The results given are the mean values of quadruplicate determinations; the standard deviation did not exceed 10%.

Abb.8 zeigt die Nukleotid- und Aminosäurefolge von ICAM-1-cDNA. Das erste ATG befindet sich in Position 58. Translaterierte Folgen, die ICAM-1 -Tryptinpeptiden entsprechen, sind unterstrichen. Die hydrophoben vermutlichen Signalpeptid- und Transmembranfolgen wurden stark unterstrichen. N-gekoppolte Glykosylationsstellen sind mit einem Kästchen versehen. Das Polyadenylationssignal AATAAA in der Position 2976 ist oben mit einem Strich versehen. Die gezeigte Folge steht für den HL-60-cDNA-Klon. Die Endothelzellen-cDNA wurde über dem größten Teil der Länge sequenziert und wies nur geringe Differenzen auf.Figure 8 shows the nucleotide and amino acid sequence of ICAM-1 cDNA. The first ATG is at position 58. Translated sequences corresponding to ICAM-1-tryptine peptides are underlined. The hydrophobic putative signal peptide and transmembrane sequences were strongly underlined. N-linked glycosylation sites are boxed. The polyadenylation signal AATAAA at position 2976 is marked with a prime at the top. The sequence shown stands for the HL-60 cDNA clone. The endothelial cell cDNA was sequenced over most of the length and showed only minor differences.

Abb. 9 zeigt die ICAM-I-homologen Domänen und das Verhältnis zur Immunoglobulin-Supergen Familie. (A) Ausrichtung von 5 homologen Domänen (D1 -5). Zwei oder mehr identische Reste, die ausgerichtet sind, sind mit einem Kästchen versehen. Reste, die zwei- oder mehrmals in NCAM-Domänen erhalten sind, sowie Reste, die in Domänen der Sätze C2 und C1 erhalten sind, wurden mit den ICAM-1-internen Wiederholungen ausgerichtet. Die Lage der vorhergesagten ß-Stränge in der ICAM-1-Domäne ist mit Balken und Kleinbuchstaben über den Ausrichtungen gekennzeichnet, und die bekannte Lage der ß-Stränge in Immunoglobulin-C-Bereichen ist mit Balken und Großbuchstaben unter der Ausrichtung gekennzeichnet. Die Position oo. mutmaßlichen Disulfidbrücke innerhalb der ICAM-1 -Domänen wird durch S-S bezeichnet. (B-D) Ausrichtung von Proteindomänen, die homolog zu den ICAM-1 -Domänen sind; Proteine wurden zunächst durch Absuchen von NBRF-Datonbasen unter Anwendung des FASTP-Programms ausgerichtet. Die Proteinfolgen sind MAG, NCAM, T-Zellenrezeptor-Alpha-Untereinheits-V-Domäne, IgMp-Kette und Alpha-1-B-Glykoprotein.Figure 9 shows the ICAM I homologous domains and relationship to the immunoglobulin supergene family. (A) Alignment of 5 homologous domains (D1 -5). Two or more identical residues aligned are boxed. Residues obtained two or more times in NCAM domains, as well as residues obtained in domains of sets C2 and C1, were aligned with the ICAM-1 internal repeats. The location of the predicted β-strands in the ICAM-1 domain is indicated by bars and lower case letters over the alignments, and the known location of the β-strands in immunoglobulin C areas is indicated by bars and capital letters under orientation. The position oo. putative disulfide bridge within the ICAM-1 domains is designated by S-S. (B-D) alignment of protein domains homologous to the ICAM-1 domains; Proteins were first aligned by screening NBRF Daton bases using the FASTP program. The protein sequences are MAG, NCAM, T cell receptor alpha subunit V domain, IgMp chain and alpha 1 B glycoprotein.

Abb. 10 zeigt einen schematischen Vergleich dor Sekundärstrukturen von ICAM-1 und MAG.Fig. 10 shows a schematic comparison of secondary structures of ICAM-1 and MAG.

Abb. 11 zeigt die Bindung von LFA-1-positiven, EBV-transformierten B-Lymphoblastoidzellen an ICAM-1 in planaren Membranen.FIG. 11 shows the binding of LFA-1-positive, EBV-transformed B lymphoblastoid cells to ICAM-1 in planar membranes.

Abb. 12 zeigt die Bindung von LFA-1-positiven T-I.ymphoblasten und T-Lymphomzellen an ICAM-1 in plastgebundenen Bläschen.Fig. 12 shows the binding of LFA-1-positive T-I lymphoblasts and T-lymphoma cells to ICAM-1 in plastified vesicles.

Abb. 13 zeigt die Unterbindung der Bindung von JY-B-Lymphoblastoidzellen an ICAM-1 in plastgebundenen Bläschen durch Vorbehandlung der Zellen oder Bläschen mit monoklonalen Antikörpern.FIG. 13 shows the inhibition of the binding of JY-B lymphoblastoid cells to ICAM-1 in plastified bubbles by pretreatment of the cells or vesicles with monoclonal antibodies.

Abb. 14 zeigt die Wirkung der Tempeiatur auf die Bindung von T-Lymphoblasten an ICAM-1 in plastgebundenen Bläschen.Figure 14 shows the effect of temperature on T lymphoblast binding to ICAM-1 in plastified blisters.

Abb. 15 zeigt die zweiwertigen Kationenanforderungen für die Bindung von T-Lymphoblasten an ICAM-1 in plastgebundenen Bläschen.Figure 15 shows the divalent cation requirements for binding of T-lymphoblasts to ICAM-1 in plastic bound vesicles.

Abb. 16 zeigt die Wirkung von Antiadhäsionsantikörpern auf die Fähigkeit von peripheren mononukloaren Blutzellen, sich in Reaktion auf die Erkennung des T-zellenassoziierten Antigens OKT3 zu vermehren. „OKT3" gibt den Zusatz des Antigens an.Figure 16 shows the effect of anti-adhesion antibodies on the ability of peripheral blood mononuclear cells to proliferate in response to recognition of the T cell-associated antigen OKT3. "OKT3" indicates the addition of the antigen.

Abb. 17 zeigt die Wirkung von Antiadhäsionsantikörporn auf die Fähigkeit von peripheren mononuklearen Blutzellen, sich in Reaktion auf die Erkennung des nichtspezifischen T-Zellenrnitogens, Concanavalin A, zu vermehren. „CONA" gibt den Zusatz von Concanavalin A an.Figure 17 shows the effect of anti-adhesion antisera on the ability of peripheral blood mononuclear cells to proliferate in response to recognition of the non-specific T cell receptor, concanavalin A. "CONA" indicates the addition of concanavalin A.

Abb. 18 zeigt die Wirkung von Antiadhäsionsantikörpern auf die Fähigkeit von peripheren mononuklearen Blutzellen, sich in Reaktion auf die Erkennung des „keyhole'-Napfschneckenhämozyaninantigens zu vermehren. Der Zusatz des „keyhole"-Napfschnecken-Hämozyanins zu den Zellen wird durch „KLH" gekennzeichne·.Figure 18 shows the effect of anti-adhesion antibodies on the ability of peripheral blood mononuclear cells to proliferate in response to recognition of the keyhole limpet hemocyanin antigen. The addition of the keyhole porcine hemocyanin to the cells is indicated by "KLH".

Abb. 19 zeigt die Wirkung von Antiadhäsionsantikörpern auf die Fähigkeit von peripheren mononuklearen Blutzellen, sich in Reaktion auf die Erkennung des Tetanustoxoidantigens zu vermehren. Der Zusatz des Tetanustoxoidantigens zu den Zellen wird durch „AGN" gekennzeichnet.Figure 19 shows the effect of anti-adhesion antibodies on the ability of peripheral blood mononuclear cells to proliferate in response to detection of the tetanus toxoid antigen. The addition of the tetanus toxoid antigen to the cells is indicated by "AGN".

Abb.20 zeigt die Bindung der monoklonalen Antikörper RR1/1, R6.5, LB2 unr! CL203 an ICAM-1-Deletionsmutanten.Fig.20 shows the binding of the monoclonal antibodies RR1 / 1, R6.5, LB2 unr! CL203 on ICAM-1 deletion mutants.

Abb. 21 zeigt die Bindung von ICAM-1-Deletionsmutanten an LFA-1.Figure 21 shows the binding of ICAM-1 deletion mutants to LFA-1.

Abb. 22 zeigt die Epitope, die durch die monoklonalen Anti-ICAM-1-Antikörper RR1/1, R6.5, LB2 und CL203 erkannt wurden.Figure 22 shows the epitopes recognized by the monoclonal anti-ICAM-1 antibodies RR1 / 1, R6.5, LB2 and CL203.

Abb.23 zeigt die Bindungskapazität der Mutanten der ICAM-1-Domäne 2 an LFA-1.Fig. 23 shows the binding capacity of the mutants of ICAM-1 domain 2 on LFA-1.

Abb. 24 zeigt die Bindungskapazität von Mutanten der ICAM-1-Domäne 3 an LFA-1.Fig. 24 shows the binding capacity of mutants of ICAM-1 domain 3 to LFA-1.

Abb. 25 zeigt die Bindungskapazität der Mutanten der ICAM-1-Domäne 1 an LFA-1.Figure 25 shows the binding capacity of the mutants of ICAM-1 domain 1 to LFA-1.

Abb. 26 zeigt die Ausrichtung der ICAM-Aminoterminaldomänen.Figure 26 shows the orientation of the ICAM amino terminal domains.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Entdeckung eines natürlichen Bindungsliganden an LFA-1. Moleküle wie die der LFA-1-Familie, die am Vorgang der Zelladhäsion beteiligt sind, werden als „Adhäsionsmoleküle" bezeichnet. Der natürliche Bindungsligand der vorliegenden Erfindung wird als „interzellulares Adhäsionsmolekiil-I" oder „ICAM-1" bezeichnet. ICAM-1 ist ein Glykoprotein von 76 bis 97kd. ICAM-1 ist kein Heterodimer. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ICAM-1 und dessen „funktioneile Derivate". Ein „funktionelles Derivat" von ICAM-1 ist eine Verbindung, die eine biologische Aktivität (funktionell oder strukturell) aufweist, die im wesentlichen einer biologischen Aktivität von ICAM-1 ähnlich ist. Der Begriff „funktioneile Derivate" soll „Fragmente", „Varianten", „Analoge" oder „chemische Derivate" eines Moleküls einschließen. Unter einem „Fragment" eines Moleküls wie ICAM-1 versteht man jede Polypeptiduntermengu des Moleküls. Besonders bevorzugt werden Fragmente von ICAM-1, die ICAM-1-Aktivität haben und löslich (d.h. nicht membrangebunden) sind. Unter einer „Variante" eines Moleküls wie ICAM-1 versteht man ein Molekül, das in Struktur und Funktion entweder dem gesamten Molekül oder dessen Fragment im wesentlichen ähnlich ist. Man bezeichnet ein Molekül als einem anderen Molekül „im wesentlichen ähnlich", wenn beide Moleküle im wesentlichen ähnliche Strukturen haben oder wenn beide Moleküle eins ähnliche biologische Aktivität aufweisen. So werden zwei Moleküle, wenn sie eine ähnliche Aktivität aufweisen, als Varianten betrachtet, da dieser Begriff in vorliegender Anmeldung selbst dann verwendet wird, wenn die Struktur des einen Moleküls nicht im anderen gefunden wird oder wenn die Folge der Aminosäurereste nicht identisch ist. Unter einem „Analog" eines Moleküls wie ICAM-1 versteht man eine. .olekül, das in der Funktion entweder dem gesamten Molekül oder dessen Fragment im wesentlichen ähnlich ist. In der vorliegenden Anwendung bezeichnet man ein Molekül als ein „chemisches Derivat" eines anderen Moleküls, wenn es zusätzlich chemische Komponenten enthält, die normalerweise nicht Teil des Moleküls sind. Solche Kor ponenten können die Solubilität, Absorption, biologische Halbwertszeit des Moleküls usw. verbessern. Als Alternative dazu können die Komponenten die Toxizität des Moleküls herabsetzen, eine mögliche unerwünschte Nebenwirkung des Moleküls ausschalten oder dämpfen usw. Komponenten, die eine solche Wirkung herbeiführen können, werden in Remington's Pharmaceutical Sciences (1980) beschrieben. „Toxinabgeleitete" Moleküle stellen eine Sonderklasse der „chemischen Derivate" dar. Ein „toxinabgeleitetes" Molekül ist ein Molekül (wie ICAM-1 oder ein Antikörper), das eine Toxinkomponente enthält. Die Bindung eines solchen Moleküls an eine Zelle bringt die Toxinkomponente in unmittelbare) Nähe der Zelle und fördert damit das Absterben der Zelle. Es kann jede geeignute Toxinkomponente eingesetzt werden; vorteilhaft ist es jedoch, solche Toxine wie beispielsweise das Rinzintoxin, das Diphtherietoxin, radioisotopische Toxine, membrankanalbildende Toxine usw. einzusetzen. Verfahren zur Kopplung solcher Komponei ten an ein Molekül sind in Fachkreisen allgemein bekannt. Ein antigenes Molekül wie ICAM-1 oder Glieder der LFA-1-Familie von Molekülen werden natürlicherweise auf der Oberfläche von Lymphozvten expressiert. So führt die Einführung von solchen Zellsn in ein geeignetes Tier, beispielsweise durch intraperitoneale Injektion usw., zur Produktion von Antikörpern,die in der Lage sind, sich an ICAM-1 oder Glieder der LFA-1-Familie von Molekülen zu binden. Auf Wunsch kann das Serum eines solchen Tieres entfernt und als Quelle für polygonaleOne aspect of the present invention relates to the discovery of a natural binding ligand to LFA-1. Molecules such as the LFA-1 family involved in the process of cell adhesion are referred to as "adhesion molecules." The natural binding ligand of the present invention is referred to as "intercellular adhesion molecule-I" or "ICAM-1." ICAM-1 ICAM-1 is not a heterodimer The present invention relates to ICAM-1 and its "functional derivatives". A "functional derivative" of ICAM-1 is a compound that has a biological activity (functional or structural) substantially similar to a biological activity of ICAM-1. The term "functional derivatives" is intended to mean "fragments", "variants "," Analog "or" chemical derivatives "of a molecule. By a \ "fragment \" of a molecule such as ICAM-1 is meant any polypeptide submenu of the molecule. \ "Particularly preferred are fragments of ICAM-1 which have ICAM-1 activity and are soluble (ie, not membrane bound) \" a variant \ "of a molecule Like ICAM-1, one understands a molecule that is substantially similar in structure and function to either the entire molecule or its fragment. One molecule is said to be "substantially similar" to another molecule if both molecules have substantially similar structures, or if both molecules have similar biological activity, so two molecules, if they exhibit similar activity, are considered as variants, since this one Is used in the present application even if the structure of one molecule is not found in the other, or if the sequence of amino acid residues is not identical. "Analog" of a molecule such as ICAM-1 is understood to mean one. molecule substantially similar in function to either the entire molecule or its fragment. In the present application, one molecule is referred to as a "chemical derivative" of another molecule if it additionally contains chemical components that are not normally part of the molecule. Such components can improve the solubility, absorption, biological half-life of the molecule, etc. Alternatively, the components may decrease the toxicity of the molecule, eliminate or attenuate any potential undesired side effect of the molecule, etc. Components that can produce such an effect are described in Remington's Pharmaceutical Sciences (1980). "Toxin-derived" molecules make up a special class of molecules "Chemical derivatives". A "toxin-derived" molecule is a molecule (such as ICAM-1 or an antibody) that contains a toxin component. The binding of such a molecule to a cell brings the toxin component into the immediate vicinity of the cell and thus promotes the death of the cell. Any suitable toxin component can be used; However, it is advantageous to use such toxins as, for example, the Rintintoxin, diphtheria toxin, radioisotopic toxins, membrane channel-forming toxins and the like. Methods for coupling such components to a molecule are well known in the art. An antigenic molecule such as ICAM-1 or members of the LFA-1 family of molecules are naturally expressed on the surface of lymphocytes. Thus, the introduction of such cells into a suitable animal, for example by intraperitoneal injection, etc., results in the production of antibodies capable of binding to ICAM-1 or members of the LFA-1 family of molecules. If desired, the serum of such an animal can be removed and used as a source of polygonal

Antikörper genutzt werden, die diese Moleküle binden können. Vorteilhaft ist es jedoch, die Splenozyten von solchen Tieren zu entfernen, um solche Milzzellen mit einem Myelomzellstamm zu verschmelzen, und eine Bildung von Hybridomzellen, die monoklonalen Antikörper sekretieren, welche sich an ICAM-1 oder Glieder der LFA-1-Familie von Molekülen binden können, zuzulassen.Antibodies are used that can bind these molecules. However, it is advantageous to remove the splenocytes from such animals to fuse such spleen cells with a myeloma cell strain, and to form hybridoma cells that secrete monoclonal antibodies that bind to ICAM-1 or members of the LFA-1 family of molecules can admit.

Die auf oben beschriebene Weise gewonnenen Hybridomzellen können nach eine Reihe von Methoden „screeniert" werden, um gewünschte Hybridomzellen zu identifizieren, welche Antikörper sekretieren, die sich entweder an ICAM-1 oder an Glieder der LFA-1-Familie von Molekülen binden können.The hybridoma cells obtained in the manner described above can be "screened" by a variety of methods to identify desired hybridoma cells that secrete antibodies that can bind to either ICAM-1 or LFA-1 family members of molecules.

Bei einer bevorzugten „Screening'-Analyse werden derartige Moleküle anhand ihrer Fähigkeit identifiziert, die Aggregation oder Zusammenballung von Zellen zu unterbinden, die mit dem Epstoin-Barr-Virus transformiert wurden. Antikörper, die diese Aggregation unterbinden können, werden dann weiter „screeniert", um festzustellen, ob sie diese Aggregation durch Bindung an ICAM-1 oder an ein Glied der LFA-1 -Familie von Molekülen unterbinden. Bei einem solchen „Screening" kann jed^s Mittel angewendet werden, mit dem ICAM-1 von der LFA-1-Familie von Molekülen unterschieden werden kann. Beispielsweise kann das durch den Antikörper gebundene Antigen durch Immunoausfällung und Polyakrylamidgelelektrophorese analysiert werden. Wenn das gebundene Antigen ein Glied der LFA-1-Familie von Molekülen ist, kann man feststellen, daß das immunoausgefällte Antigen ein Dimer ist, während eine einzelmolekulargewichtige Spezies immunoausgefällt werden muß, wenn das gebundene Antigen ICAM-1 ist. Als Alternative dazu kann man zwischen den Antikörpern, die sich an Glieder der LFA-1-Familie von Molekülen binden, und denen, die sich an ICAM-1 binden, durch „Screening" nach der Fähigkeit des Antikörpers unterscheiden, sich an solche Zellen wie Granulozyten zu binden, die LFA-1, nicht aber ICAM-1 exprossieren. Die Fähigkeit eines Antikörpers (von dem bekannt ist, aaß er die Zellaggregation unterbindet), sich an Granulozyten zu binden, gibt an, daß der Antikörper in der Lage ist, LFA-1 zu binden. Das Fehlen einer solchen Bindung ist einHinweis auf einen Antikörper, der ICAM-1 erkennen kann. Die Fähigkeit eines Antikörpers, sich an eine Zelle wie eine Granuolozyte zu binden, kann durch Mittel nachgewiesen werden, wie sie allgemein auf diesem Gebiet angewendet werden. Zu diesen Mitteln gehören die Immunanalyse, die Zellagglutination, Filterbindungsuntersuchungen, Antikörperausfällung usw.In a preferred "screening" analysis, such molecules are identified by their ability to inhibit aggregation or aggregation of cells transformed with Epstoin-Barr virus. Antibodies that can inhibit this aggregation are then further screened to see if they prevent this aggregation by binding to ICAM-1 or to a member of the LFA-1 family of molecules ^ s means can be used with which ICAM-1 can be distinguished from the LFA-1 family of molecules. For example, the antigen bound by the antibody can be analyzed by immunoprecipitation and polyacrylamide gel electrophoresis. When the bound antigen is a member of the LFA-1 family of molecules, it can be seen that the immunoprecipitated antigen is a dimer, whereas a single molecular weight species must be immunoprecipitated when the bound antigen is ICAM-1. Alternatively, between the antibodies that bind to members of the LFA-1 family of molecules and those that bind to ICAM-1, one can distinguish by screening for the ability of the antibody to target such cells as The ability of an antibody (known to inhibit cell aggregation) to bind to granulocytes indicates that the antibody is able to bind granulocytes that excrete LFA-1 but not ICAM-1. The lack of such binding is indicative of an antibody capable of recognizing ICAM-1. The ability of an antibody to bind to a cell, such as a granulocyte, can be detected by means generally found in this art These agents include immunoassay, cell agglutination, filter binding studies, antibody precipitation, etc.

Alternativ dazu können die Antiaggregationsantikörper nach der vorliegenden Erfindung anhand der Messung ihrer Fähigkeit identifiziert werden, sich differentiert an Zellen zu binden, welche ICAM-1 expressieren (wie beispielsweise aktivierte Endothelzellen), und ihrer Fähigkeit, sich an Zellen zu binden, die ICAM-1 nicht expressieren. Wie Fachleute leicht erkennen werden, können die oben genannten Analysen modifiziert oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, um eine Vielzahl von potentiellen „Screening"-Analysen zu ergeben, von denen jede einzelne in der Lage ist, Antikörper, die sich an ICAM-1 binden können, im Vergleich zu Gliedern der LFA-1-Familie von Molekülen zu identifizieren und zwischen diesen zu unterscheiden.Alternatively, the antiaggregatory antibodies of the present invention can be identified by measuring their ability to differentially bind to cells expressing ICAM-1 (such as activated endothelial cells) and their ability to bind to cells, the ICAM-1 do not express. As those skilled in the art will readily appreciate, the above analyzes may be modified or performed in a different order to yield a variety of potential screening assays, each of which is capable of producing antibodies that bind to ICAM-1 can identify and distinguish between molecules compared to members of the LFA-1 family of molecules.

Die entzündungshemmenden Mittel der vorliegenden Erfindung können durch natürliche Prozesse (wie beispielsweise die Induzierung eines Tieres, einer Pflanze, von Pilzen, Bakterien usw., einen Nichtimmunoglobulin-Antagonisien von ICAM-1 zu produzieren, oder durch Induzierung eines Tieres, um polyklonale Antikörper zu produzieren, die sich an ICAM-1 binden können); durch synthetische Methoden (wie beispielsweise durch Anwendung der Meerifield-Methode zur Synthetisierung von Polypeptiden zum Synthetisieren von ICAM-1, funktlonellen Derivaten von ICAM-1 oder Protein-Antagonisten von ICAM-1 [Immunoglobulin oder Nichtimmunoglobulin)); durch die Hybridom-Technik (wie beispielsweise die Produktion von monoklonalon Antikörpern, die sich an ICAM-1 binden können) ocer durch die Rekombinant-Technik (wie beispielsweise die Produktion der entzündungshemmenden Mittel nach der vorliegenden Erfindung In verschiedenen Wirten [d. h., Hefe, Bakterien, Pilzen, gezüchteten Säugerzellen usw.] oder aus rekombinanten Plasmiden oder Virenvektoren) gewonnen werden. Die Auswahl der anzuwendenden Methode ist von solchen Faktoren wie Angemessenheit, gewünschte Ausbeute usw. abhängig. Es ist nicht notwendig, mit nur einer der oben beschriebenen Methoden, Prozesse) oder Techniken zu arbeiten, um ein bestimmtes entzündungshemmendes Mittel herzustellen; die oben beschriebenen Methoden, Prozesse und Techniken können kombiniert werden, um ein bestimmtes entzündungshemmendes Mittel zu gewinnen.The anti-inflammatory agents of the present invention can be produced by natural processes (such as the induction of an animal, a plant, fungi, bacteria, etc., non-immunoglobulin antagonists of ICAM-1, or by inducing an animal to produce polyclonal antibodies that can bind to ICAM-1); by synthetic methods (such as by using the Meerifield method to synthesize polypeptides to synthesize ICAM-1, functional derivatives of ICAM-1 or protein antagonists of ICAM-1 [immunoglobulin or non-immunoglobulin]); by the hybridoma technique (such as the production of monoclonal antibodies that can bind to ICAM-1) or by the recombinant technique (such as the production of the anti-inflammatory agents of the present invention in various hosts [ie, yeast, bacteria , Fungi, cultured mammalian cells, etc.] or from recombinant plasmids or viral vectors). The choice of the method to be used depends on such factors as appropriateness, desired yield, etc. It is not necessary to work with only one of the methods, processes or techniques described above, or techniques to produce a particular anti-inflammatory agent; The methods, processes and techniques described above can be combined to obtain a particular anti-inflammatory agent.

A. Identifizierung des LFA-1-Bindungspartners (ICAM-1)A. Identification of LFA-1 binding partner (ICAM-1)

1. Analysen der LFA-1-abhänglgon Aggregation1. Analyzes of LFA-1 Dependent Aggregation

Viele durch den Epstein-Barr-Virus transformierte Zellen weisen Aggregation auf. Diese Aggregation kann bei Vorhandensein von Phorbolestern verstärkt werden. Es wurde festgestellt, daß diese homotypische Aggregation (d. h. die Aggregation unter Beteiligung nur eines Zelltyps) durch Anti-LFA-1 -Antikörper blockiert wird (Rothlein, R. u.a., J. Exper. Med. 163:1132-1149 [1986]), dieser Literaturhinweis wird als Referenz einbezogen. Also kann das Ausmaß der LFA-1-abhängigen Bindung durch Bestimmung des Ausmaßes der spontanen oder phorbolesterabhängigen Aggregatbildung bestimmt werden. Ein Agens, das eine LFA-1-abhängige Aggregation behin Jert, kann unter Anwendung einer Analyse identifiziert werden, mit welcher bestimmt werden kann, ob das Agens die spontane oder die phorbolesterabhängige Aggregation von durch den Epstein-Barr-Virus tiansformierten Zellen behindert. Die meisten durch den Epstein-Barr-Virus transformierten Zellen können bei einer solchen Analyse eingesetzt werden, solange die Zellen in der Lage sind, das LFA-1-Rezeptormolekül zu expressieren. Derartige Zellen können nach der Methode von Springer, T. A. u.a., J. Exper. Med. 166.1901-1918 (1984) hergestellt werden, wobei dieser Literaturhinweis hier als Referenz einbezogen wird. Zwar kann bei der LFA-1 -abhängigen Bindungsanalyse nach der vorliegenden Erfindung jede dieser Zellen eingesetzt werden, man zieht es aber vor, Zellen des JY-Zellstammes zu verwenden (Terhost, C. T. u. a., Proc. Natl. Acad. Sd. USA 73:910 [1176]). Die Zellen können in einem geeigneten Kulturmedium gezüchtet werden; vorteilhafter ist es jedoch, die Zellen in RMPI-1640-Kulturmedium, das durch 10% fötales Kälberserum und 50Mg/mI Gentamycin (Gibco Laboratories, NY) ergänzt ist, zu züchten. Die Zellen sollten unter Bedingungen gezüchtet werden, die für die Vermehrung von Säugerzellen geeignet sind (d. h. bei einer Temperatur von allgemein 37 0C, in einer Atmosphäre von 5% COj, bei einer relativen Feuchtigkeit von 95% usw.).Many cells transformed by Epstein-Barr virus have aggregation. This aggregation can be enhanced in the presence of phorbol esters. It has been found that this homotypic aggregation (ie aggregation involving only one cell type) is blocked by anti-LFA-1 antibodies (Rothlein, R. et al., J. Exper. Med. 163: 1132-1149 [1986]) , this reference is incorporated by reference. Thus, the extent of LFA-1-dependent binding can be determined by determining the extent of spontaneous or phorbol ester-dependent aggregate formation. An agent that inhibits LFA-1-dependent aggregation can be identified using analysis to determine whether the agent interferes with spontaneous or phorbol ester-dependent aggregation of Epstein-Barr virus transformed cells. Most of the cells transformed by the Epstein-Barr virus can be used in such an analysis as long as the cells are able to express the LFA-1 receptor molecule. Such cells can be prepared by the method of Springer, TA et al., J. Exper. Med. 166: 1901-1918 (1984), this reference being incorporated herein by reference. While LFA-1-dependent binding analysis of the present invention allows any of these cells to be used, it prefers to use cells of the JY cell strain (Terhost, CT et al., Proc. Natl. Acad. Sd. 910 [1176]). The cells can be cultured in a suitable culture medium; however, it is more advantageous to grow the cells in RMPI-1640 culture medium supplemented with 10% fetal calf serum and 50 μg / ml gentamycin (Gibco Laboratories, NY). The cells should be cultured under conditions suitable for the propagation of mammalian cells (ie at a temperature of generally 37 0 C, in an atmosphere of 5% COj, at a relative humidity of 95%, etc.).

2. LFA-1-Bindung an ICAM-12. LFA-1 binding to ICAM-1

Es wurden Menschen ermittelt, bei deren Lymphozyten die Familie der LFA-1-Rezeptormoleküle fehlt (Anderson, D.C. u.a., Fed. Proc. 44:2671-2677 [1985]; Anderson, D.C. u.a., J. Infect. DIs. 152:668-689 [1985]). Man sagt, daß diese Menschen an einem Leukozytenadhäsionsdefekt (LAD) leiden. EBV-transformierte Zellen solcher Personen ballen sich weder spontan noch beiHuman lymphocytes lacking the family of LFA-1 receptor molecules were identified (Anderson, DC et al., Fed. Proc. 44: 2671-2677 [1985]; Anderson, DC et al., J. Infect. DIs. 152: 668 -689 [1985]). It is said that these people suffer from a leukocyte adhesion defect (LAD). EBV-transformed cells of such individuals do not clump either spontaneously or at

Vorhandensein von Phorbolestern bei der obGn beschriebenen Aggregationsanalyse zusammen. Werden solche Zellen mit LFA-1 -exprestierenden Zellen gemischt, konnte eine Aggregation beobachtet werden (Rothlein, R. u.a., J. Exper. Med. 163: 1132-1149 [1986]) (Abb. 1). Wichtig ist.daß eich diese Zusammenballungen nicht bildeten, wenn diese Zellen bei Vorhandensein von Anti-LFA-1-Antikörpern inkubiert wurden. Folglich verlangte zwar die Aggregation das Vorhandensein von LFA-1, die Fähigkeit der LFA-1-defekten Zellen, Zusammenballungen mit LFA-1-haltigen Zellen zu bilden, wies jedoch darauf hin, daß der LFA-1 -Bindungspartner nicht LFA-1, sondern vielmehr ein bisher unentdecktes Zeiladhäsionsmolekül war. Abb. 1 zeigt den Mechanismus der Zelladhäsion.Presence of phorbol esters in the aggregation analysis described in obGn. When such cells were mixed with LFA-1 expressing cells, aggregation could be observed (Rothlein, R. et al., J. Exper. Med. 163: 1132-1149 [1986]) (Figure 1). Importantly, these aggregates did not form when these cells were incubated in the presence of anti-LFA-1 antibodies. Thus, although aggregation required the presence of LFA-1, the ability of LFA-1 defective cells to form clumps of LFA-1-containing cells indicated that the LFA-1 binding partner was not LFA-1, but rather a hitherto undiscovered Zeiladhäsionsmolekül was. Fig. 1 shows the mechanism of cell adhesion.

B. Interzellulares AdhSsionsmolekuM (ICAM-I)B. Intercellular Adhesion Molecule (ICAM-I)

Das neuartige interzellulare Adhäsionsmolekül ICAM-1 wurde zuerst nach dem Verfahren von Rothlein, R. u.a., (J. Immunol. 137: 1270-1274 [1986]), identifiziert und teilweise charakterisiert, und dieser Literaturhinweis wird hier als Referenz einbezogen. Um das ICAM-1-Molekül nachzuweisen, wurden aus Milzzellen von Mäusen, die mit Zellen von Personen immunisiert worden waren, die einen genetischen Dgfekt in der LFA-1-Expression aufwiesen, monoklonal Antikörper hergestellt. Die resultierenden Antikörper wurden nach ihrer Fähigkeit „screeniert", die Aggregation von LFA-1-expressierenden Zellen zu unterbinden (Abb. 2). Im einzelnen wurden das ICAM-1-Molekül betreffend, Mäuse mit EBV-transformierten B-Zellen von LAD-Patienten immunisiert, welche nicht das LFA-1 -Antigen expressieren. Anschließend wurden die Milzzellen dieser Tiere entfernt, mit Myelomzellen verschmolzen, und es wurde zugelassen, daß sie zu Hybridomzellen wurden, die monoklonal Antikörper bilden. Anschließend wurden bei Vorhandensein des monoklonalon Antikörper der Hybridomzelle EBV-transformierto B-Zellen von normalen Personen, welche LFA-1 expressieren, inkubiert, um mögliche monoklonal Antikörper zu identifizieren, die in der Lage waren, die phorbolestervermittelto, LFA-1-abhängige, spontane Aggregation von EBV-transformierten B-Zellen zu unterbinden. Da die Hybridomzellen von Zellen abgeleitet wurden, die niemals auf das LFA-1 -Antigen gestoßen waren, wurden keine monoklonalen Antikörper zu LFA-1 produziert.The novel intercellular adhesion molecule ICAM-1 was first identified and partially characterized by the method of Rothlein, R. et al., (J. Immunol., 137: 1270-1274 [1986]), and this reference is incorporated herein by reference. To detect the ICAM-1 molecule, monoclonal antibodies were prepared from spleen cells from mice immunized with cells of individuals having a genetic drug in LFA-1 expression. The resulting antibodies were "screened" for their ability to inhibit the aggregation of LFA-1 expressing cells (Figure 2). More specifically, concerning the ICAM-1 molecule, mice were challenged with EBV-transformed B cells from LAD-1. Immunized patients who did not express the LFA-1 antigen, then spleen cells of these animals were removed, fused with myeloma cells, and allowed to hybridoma cells which monoclonalally produce antibodies, followed by hybridoma cell monoclonal antibody EBV-transformed B cells from normal subjects expressing LFA-1 incubated to identify potential monoclonal antibodies capable of promoting the phorbol ester mediated, LFA-1-dependent, spontaneous aggregation of EBV-transformed B cells Since the hybridoma cells were derived from cells that had never encountered the LFA-1 antigen, no monoclonal antibodies were detected produced antibodies to LFA-1.

Folglich muGte jeder ermittelte Antikörper, der die Aggregation unterband, in der Lage sein, sich an ein Antigen zu binden, das zwar nicht LFA-1 war, aber an dem LFA-1 -Adhäsionsproz.iß beteiligt war. Zwar kann jede Methode zur Gewinnung solcher monoklonalen Antil.örper angewendet werden, vorteilhaft ist es aber, ICAM-1-bindende monoklonal Antikörper durch Immunisierung von BALB/c-Mäusen zu gewinnen, wobei die von Rothlein, R. u.a. (J. Immunol. 137:1270-1274 [1986]), beschriebenen Routen und Abläufe bei durch den Epsteln-Barr-Virus transformierten peripheren, mononuklearen Blutzellen von LFA-1-defizienten Personen anzuwenden sind. Solche Zellen werden von Springer, T.A. u.a. (J. Exper. Med. 160:1901-1918 [1984]), offengelegt.Consequently, any detected antibody that inhibited aggregation must be able to bind to an antigen that was not LFA-1 but was involved in the LFA-1 adhesion process. While any method of obtaining such monoclonal antibodies may be used, it is advantageous to recover ICAM-1 binding monoclonal antibodies by immunization of BALB / c mice using the methods described by Rothlein, R. et al. (J. Immunol., 137: 1270-1274 [1986]), and routes are described in Epsteln-Barr virus-transformed peripheral blood mononuclear cells of LFA-1-deficient individuals. Such cells are described by Springer, T.A. et al (J. Exper. Med. 160: 1901-1918 [1984]).

Bei einer bevorzugten Methode für die Erzeugung und den Nachweis von Antikörpern, die sich an ICAM-1 binden können, wurdon Mäuse entweder mit EBV-transformierten Zellen, welche sowohl ICAM-1 als auch LFA-1 expressieren, oder vorzugsweise mit TNF-aktivierten Endothelzellen, welche ICAM-1, nicht aber LFA-1 expressieren, immunisiert. Bei der am meisten bevorzugten Methode zur Erzeugung von Hybridomzellen, die Anti-ICAM-1 -Antikörper produzieren, wurde eine Balb/c-Maus nacheinander mit JY-Zellen und mit differenzierten U 937-Zellen (ATCC CRL-1593) immunisiert. Die Milzzellen dieser Tiere wurden entfernt, mit Myelomzellen verschmolzen und die Entwicklung zu antikörperproduzierenden Hybridomzellen ermöglicht. Die Antikörper wurden auf ihre Fähigkeit „screeniert", die LFA-1-abhängige, phorbolesterinduzierte Aggregation eines EBV-transformierten Zellstammes, beispielsweise von JY-Zellen, die sowohl den LFA-1-Rezeptor als auch ICAM-1 expressieren, zu unterbinden. Wie von Rothlein, R. u. a. (J. Immunol. 137:1270-1274 [1987]), gezeigt wurde, werden Antikörper, die zur Unterbindung einer solchen Aggregation in der Lage si, v, dann auf ihre Fähigkeit geprüft, die phorbolesterinduzierte Aggregation eines Zellstammes zu unterbinden, beispielsweise von SKW3 (Dustin, M. u. a., J. Exper. Med. 165:672-692 (1987]), dessen Fähigkeit zur spontanen Zusammenballurig bei Vorhandensein eines Phorbolesters durch Antikörper unterbunden wird, welche zur Bindung von LFA-1 in der Lage sind, nicht aber unterbunden wird durch Anti-ICAM-1-Antikörper. Antikörper, welche die phorbolesterinduzierte Aggregation von Zellen unterbinden können, wie JY-Zellen, nicht aber die phorbolesterinduzierte Aggregation von Zellen, wie SKW3-Zellen, unterbinden können, sind wahrscheinlich Anti-ICAM-1-Antikörper. Als Alternative dazu können Antikörper, die slcn an ICAM-1 binden kennen, identifiziert werden durch „Screening" nach Antikörpern, welche die LFA-1 -abhängige Aggregation von LFA-Expressionszellen (wie JY-Zellen) unterbinden können, die sich aber nicht an Zellen binden können, welche LFA-1, aber nur wenig oder kein ICAM-1 expressieren (wie beispielsweise normale Granulozyten), oder welche sich an Zellen binden !«innen, die ICAM-1, aber nicht LFA-1 expressieren (wie beispielsweise TNF-aktivierte Endothelzellen). Eine weitere Alternative besteht darin, eine Immunoausfäilung von Zellen vorzunehmen, die ICAM-1, LFA-1 oder beides expressieren, wobei Antikörper verwendet werden, welche die LFA-1 -abhängige Aggregation von Zellen, wie JY-Zellen, unterbinden, und durch SDS-PAGE oder eine äquivalente Methode einige molekulare Charakteristika des mit dem Antikörper ausgefällten Moleküls zu bestin men. Wenn das Charakteristikum das gleiche wie das von ICAM-1 ist, dann kann angenommen werden, daß der Antikörper ein Anti-ICAM-1-Antikörper ist.In a preferred method for the generation and detection of antibodies capable of binding to ICAM-1, mice were challenged with either EBV-transformed cells expressing both ICAM-1 and LFA-1, or preferably with TNF-activated endothelial cells immunizing ICAM-1 but not LFA-1. In the most preferred method of producing hybridoma cells producing anti-ICAM-1 antibodies, a Balb / c mouse was sequentially immunized with JY cells and with differentiated U 937 cells (ATCC CRL-1593). The spleen cells of these animals were removed, fused with myeloma cells and allowed development to antibody-producing hybridoma cells. The antibodies were screened for their ability to inhibit LFA-1-dependent, phorbol ester-induced aggregation of an EBV-transformed cell strain, for example, JY cells expressing both the LFA-1 receptor and ICAM-1 by Rothlein, R., et al., (J. Immunol., 137: 1270-1274 [1987]), antibodies which have been tested for their ability to inhibit such aggregation, si, v, are subjected to the phorbol ester-induced aggregation of a Cell strain, for example SKW3 (Dustin, M. et al., J. Exper. Med. 165: 672-692 (1987)), whose ability to spontaneously collagen in the presence of a phorbol ester is suppressed by antibodies which bind to LFA 1, but are not prevented by anti-ICAM-1 antibodies: antibodies that can inhibit the phorbol ester-induced aggregation of cells, such as JY cells, but not the phorbol ester-induced aggregation of Cells, such as SKW3 cells, can be prevented, are probably anti-ICAM-1 antibodies. Alternatively, antibodies capable of binding to ICAM-1 can be identified by "screening" for antibodies that can but do not inhibit LFA-1-dependent aggregation of LFA expression cells (such as JY cells) Cells that express LFA-1 but little or no ICAM-1 (such as normal granulocytes) or that bind to cells expressing ICAM-1 but not LFA-1 (such as TNF A further alternative is to immunoprecipitate cells expressing ICAM-1, LFA-1, or both, using antibodies that promote LFA-1-dependent aggregation of cells, such as JY cells. By SDS-PAGE or an equivalent method, some molecular characteristics of the molecule precipitated with the antibody can be prevented, and if the characteristic is the same as that of ICAM-1, then suppose that the antibody is an anti-ICAM-1 antibody.

Unter Anwendung von monoklonalen Antikörpern, die auf oben beschriebene Weise hergestellt worden waren, wurde das ICAM-1 -Zeiloberflächenmolekül gereinigt und charakterisiert. ICAM-1 wurde aus menschlichen Zellen oder Gewehe unter Anwendung der monoklonalen Antikörper-Affinitätschromatographie gereinigt. Bei einer solchen Methode wird ein mit ICAM-1 reaktiver, moncklonaler Antikörper an eine träge Kolonnenmatrix gekoppelt. Es kann mit jeder geeigneten Methode zur Herbeiführung einer solchen Kopplung gearbeitet werden, bevorzugt aber wird die Methode von Oettgen, H. C. u. a., J. BIoI. Chem. 259:12034 [1984]). Wird ein Zellysat durch die Matrix geleitet, werden die vorhandenen ICAM-1-Moleküle durch die Matrix adsorbiert und zurückgehalten. Ändert man den pH-Wert oder die lonenkonzentration der Kolonne, können die gebundenen ICAM-1 -Moleküle aus der Kolonne eluiert werden. Gearbeitet werden kann mit jeder geeigneten Matrix, vorteilhaft ist es aber, als Matrixmaterial eine Sepharose (Pharmacia) zu verwenden. Die Bildung von Kolonnenmatrizen und deren Anwendung in der Proteinreinigung sind in Fachkreisen allgemein bekannt.Using monoclonal antibodies prepared as described above, the ICAM-1 double surface molecule was purified and characterized. ICAM-1 was purified from human cells or tissues using monoclonal antibody affinity chromatography. In one such method, a monoclonal antibody reactive with ICAM-1 is coupled to an inert column matrix. Any suitable method of effecting such coupling may be used, but preferably the method of Oettgen, H.C. a., J. BIoI. Chem. 259: 12034 [1984]). When a cell lysate is passed through the matrix, the existing ICAM-1 molecules are adsorbed and retained by the matrix. If the pH or the ion concentration of the column is changed, the bound ICAM-1 molecules can be eluted from the column. It is possible to work with any suitable matrix, but it is advantageous to use a Sepharose (Pharmacia) as the matrix material. The formation of column matrices and their use in protein purification are well known in the art.

Auf die Fachleuten bekannte Weise können die oben beschriebenen Analysen angewendet werden, um Verbindungen zu identifizierten, die in der Lage sind, die Rate oder das Ausmaß der Zelladhäsion zu dämpfen oder zu unterbinden. ICAM-1 ist ein Zelloberflächenglykoprotein, das auf nichthämatopoetischen Zellen expressiert wird, wie vaskulären Endothelzellen, Thymusepithelzellen, bestimmten anderen Epitehlzellen und Fibroblasen, und auf hämotopoetischen Zellen, wie Gewebemakrophagen, mitogenstimulierten T-Lymphozytblasten und germinalzentrierten B-Zellen und dendritischen Zellen in Tonsilen, Lymphknoten und Peyer-Platten. ICAM-1 wird stark expressiert auf vaskulären Endothelzellen inAs is known to those skilled in the art, the analyzes described above can be used to identify compounds capable of attenuating or preventing the rate or extent of cell adhesion. ICAM-1 is a cell surface glycoprotein expressed on non-hematopoietic cells, such as vascular endothelial cells, thymic epithelial cells, certain other epithelial cells and fibroblasts, and on hematopoietic cells, such as tissue macrophages, mitogen-stimulated T lymphocyte blasts, and germinalcentrated B cells and dendritic cells in tonsils, lymph nodes and Peyer's plates. ICAM-1 is strongly expressed on vascular endothelial cells in

T-Zellenbereichen von Lymphknoten und Tonsilen mit reaktiver Hyperplasie. Auf peripheren Blutlymphozyten wird ICAM-1 in geringen Mengen expression. Die phorbolesterinduzierte Differenzierung von einigen myelomonozytischen Zellsiämmen erhöht die ICAM-1-Expression stark. So wird ICAM-1 vorzugsweise an Entzürdungsstellen expressiert, während es im allgemeinen durchg ruhende Zellen nicht expressiert wird. Die ICAM-1 -Expression auf Hautfibroblasten wird um das Drei- bis Fünffache durch Interleukin 1 oder durch Gamma-Interferon in Werten von 10 Einheiten/ml über einen Zeitraum von 4 bzw. 10 Stunden erhöht. Die Induzierung ist von Protein und der mRNA-Synthese abhängig, und sie ist reversibel. ICAM-1 weist in verschiedenen Zelltypen Heterogenität des Molekulargewichts auf, mit einem Molekulargewicht von 97 kd auf Fibroblasten, 114kd auf dem myelomonozytischen Zellstamm U 937 und 90kd auf der B-Lymphoblastoidzelle JY. Es wurde festgestellt, daß an der ICAM-1-Biosynthese ein intrazellularer Vorläufer von etwa 73 kd beteiligt ist. Die nicht-N-glykosylierte Form, die aus Tunikamycinbehandlung (welche die Glykosylation unterbindet) resultiert, hat ein Molekulargewicht von 55kd. ICAM-1, das aus phorbolesterstimulierten U937-Zellen oder aus Fibroblastzellen isoliert wurde, ergibt ein identisches Hauptprodukt mit einem Molekulargewicht von 60kd nach der chemischen Deglykosylation. Monoklonal ICAM-1-Antikörper unterbinden die Adhäsion von Phyiohämaglutininblasten an LFA-1-defizienten Zellstämmen. Die Vorbehandlung von Fibroblasten, nicht aber von Lymphozyten, mit monoklonalen Antikörpern, die zur Bindung von ICAM-1 in der Lage sind, unterbindet die Lymphozyten-Fibroblast-Adhäsion. Es wurde festgestellt, daß die Vorbehandlung von Lymphozyten, nicht aber - τ Fibroblasten, mit Antikörpern gegen LFA-I ebenfalls die Lymphozyt-Fibroblast-Adhäsion unterbindet. ICmM-1 ist folglich der Bindungsligand des Komplexes CD 18 an Leukozyten. Es kann auf Fibroblasten und Endothelzellen in vitro durch Entzündungsmediatoren, wie IL-1, Gamma-Interferon und dem Turmornekrosefaktor, in einem Zeitrahmen induziert werden, der mit der Infiltration von Lymphozyten in entzündliche Läsionen In vitro übereinstimmt (Dustin, M. L. u. a., J. Immunol. 137:245-254 (1986); Prober, J.S. u.a., J. Immunol. 137:1893-1896 [1936]). Ai ßerdem wird ICAM-1 expressiert auf nichthämotopoetischen Zellen, wie vaskulären Endothelzellen, Thymusepitehlzellen, anderen Epithelzellen und Fibroblasten, und auf hämotopoetischen Zellen, wie Gewebemakrophagen, mitogenstimulierten T-Lymphozytblasten und germinalzentrierteri B-Zellen und dendritischen Zellen in Tonsilen, Lymphknoten und Peyer-Platten (Dustin, M.L. u.a., J. Immunol. 137: 245-254 [1986]). IC.iM-1 wird expressiert auf Keratinozyten in gutartigen entzündlichen Läsionen, wie allergischem Ekzem, Liehen planus, Exanthem, Urtikaria und buliösen Erkrankungen. Allergische Hautreaktionen, welche durch die Anwendung eines Haptens auf der Haut hervorgerufen werden, gegenüber dem der Patient allergisch ist, machten auch eine starke ICAM-1 -Expression an den Keratinozyten sichtbar. Dagegen wiesen toxische Flecken auf der Haut keine ICAM-1-Expression an den Keratinozyten auf. ICAM-1 ist an Keratinozyten vorhanden aus Biopsien von Hautläsionen von verschiedenen dermatologischen Störungen, und die ICAM-1-Expression wird an Läsionen von allergischen Fleckenversuchen induziert, während Keratinozyten von toxischen Flecken-Testläsionen kein ICAM-1 expressierten.T cell areas of lymph nodes and tonsils with reactive hyperplasia. On peripheral blood lymphocytes, ICAM-1 is expressed in small amounts. The phorbol ester-induced differentiation of some myelomonocytic cell somatic cells greatly increases ICAM-1 expression. Thus, ICAM-1 is preferably expressed at sites of inflammation, while in general, resting cells are not expressed. ICAM-1 expression on skin fibroblasts is increased three to five times by interleukin 1 or by gamma-interferon at 10 units / ml for 4 and 10 hours, respectively. The induction depends on protein and mRNA synthesis and is reversible. ICAM-1 has molecular weight heterogeneity in various cell types, with a molecular weight of 97 kd on fibroblasts, 114 kd on the myelomonocytic cell strain U 937 and 90 kd on the B lymphoblastoid cell JY. It has been found that ICAM-1 biosynthesis involves an intracellular precursor of approximately 73 kd. The non-N-glycosylated form resulting from tunikamycin treatment (which inhibits glycosylation) has a molecular weight of 55 kd. ICAM-1, isolated from phorbol ester-stimulated U937 cells or from fibroblast cells, yields an identical major product with a molecular weight of 60 kd after chemical deglycosylation. Monoclonal ICAM-1 antibodies inhibit the adhesion of phyiohaemaglutinin blasts to LFA-1-deficient cell strains. Pretreatment of fibroblasts, but not lymphocytes, with monoclonal antibodies capable of binding to ICAM-1 inhibits lymphocyte-fibroblast adhesion. It has been found that pretreatment of lymphocytes, but not τ fibroblasts, with antibodies to LFA-I also inhibits lymphocyte-fibroblast adhesion. ICmM-1 is thus the binding ligand of the complex CD 18 to leukocytes. It can be induced on fibroblasts and endothelial cells in vitro by inflammatory mediators, such as IL-1, gamma-interferon and the tornome necrosis factor, in a timeframe consistent with the infiltration of lymphocytes into inflammatory lesions in vitro (Dustin, ML et al., J. Immunol 137: 245-254 (1986); Prober, JS et al., J. Immunol 137: 1893-1896 [1936]). In addition, ICAM-1 is expressed on non-hemopoietic cells such as vascular endothelial cells, thymic epithelial cells, other epithelial cells and fibroblasts, and on hematopoietic cells such as tissue macrophages, mitogen-stimulated T lymphocyte blasts and germinalcentrated B cells and dendritic cells in tonsils, lymph nodes and Peyer's plates (Dustin, ML et al., J. Immunol., 137: 245-254 [1986]). IC.iM-1 is expressed on keratinocytes in benign inflammatory lesions such as allergic eczema, lichen planus, rash, urticaria and bullous diseases. Allergic skin reactions caused by the application of a hapten to the skin against which the patient is allergic also revealed strong ICAM-1 expression on the keratinocytes. In contrast, toxic spots on the skin showed no ICAM-1 expression on the keratinocytes. ICAM-1 is present on keratinocytes from biopsies of skin lesions of various dermatological disorders, and ICAM-1 expression is induced on lesions of allergic patching, while keratinocytes from toxic patch test lesions did not express ICAM-1.

ICAM-1 ist daher ein Zellsubstrat, an das sich Lymphozyten anheften können, so daß die Lymphozyten an Entzündungsstellen wandern und/oder verschiedene Effektorfunktionon ausführen können, die zu dieser Entzündung beitragen. Zu dieser Funktion gehören die Produktion des Antikörpers, die Lyse von vireninfizierten Zielzellen usw. Der Begriff „Entzündung" schließt in seiner vorliegenden Verwendung Reaktionen des spezifischen und des nichtspezifischen Abwehrsystems ein, In der vorliegenden Verwendung versteht man unter dem Begriff „spezifisches Abwehrsystem" die Komponente des Immunsystems, die auf das Vorhan Jensein von spezifischen Antigenen reagiert. Man sagt, daß eino Entzündung aus einer Reaktion des spezitischen Abwehrsystems resultiert, wenn die Entzündung verursacht, vermittelt oder verbunden wird bzw. ist mit einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems. Zu den Beispielen für eine Entzündung, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems resultiert., gehören die Reaktion auf Antigene wie den Rötelvirus, Autoimmunkrankheiten, Hypersensitivitätsreaktion des verzögerten Typs, der durch T-Zellen vermittelt wird (wie das beispielsweise bei Personen deutlich wird, die beim Mantaux-Test ein positives Ergebnis aufweisen), Psoriasis usw.ICAM-1 is therefore a cell substrate to which lymphocytes can attach so that the lymphocytes can migrate to sites of inflammation and / or perform various effector functions that contribute to this inflammation. This function includes production of the antibody, lysis of virus-infected target cells, etc. The term "inflammation" as used herein includes reactions of the specific and nonspecific defense system. As used herein, the term "specific defense system" means the component of the immune system, which responds to the presence of specific antigens. Inflammation is said to result from a response of the specific defense system when the inflammation is caused, mediated, or associated with a reaction of the specific defense system. Examples of inflammation resulting from a reaction of the specific defense system include the response to antigens such as the rubella virus, autoimmune diseases, delayed-type hypersensitivity reaction mediated by T cells (as seen, for example, in individuals who have a positive result in the mantaux test), psoriasis etc.

Eine „nichtspezifische Abwehrsystemreaktion" ist eine Reaktion, die durch Leukozyten vermittelt wird, die kein immunologisches Gedächtnis aufweisen. Zu diesen Zellen gehören Granulozyten und Makrophagen. In der vorliegenden Verwendung wird eine Entzündung als das Ergebnis einer Reaktion des nichtspezifischen Abwehrsystems bezeichnet, wenn die Entzündung verursacht, vermittelt wird oder verbunden ist mit einer Reaktion des nichtspozifischen Abwehrsystems. Zu den Beispielen für Entzündungen, die zumindest teilweise aus einer Reaktion des nichtspezifischen Abwehrsystems resultieren, gehört beispielsweise die Entzün ung in Verbindung mit solchen Zuständen, wie Asthma, Atemnotsyndrom beim Erwachsenen (ARDS) oder Mehrfachorganschbdigungssyndrome als Sekundärerscheinung von Septizemie oder Trauma; Reperfusionsschädigung des Myokard- oder anderer Gewebe; akute Glomeruionephritis, reaktive Aethritis; Dermatosen mit akuten entzündlichen Komponenten; akute purulente Meningitis; Wärmeschädigung; Hämodialyse; Leukapherese; ulzerative Colitis; Crohnsche Krankheit; nekrotisierende EnterokolHis; granulozyttransfusionsassoziierte Syndrome und zytokininduzierte Toxizität.A "non-specific defense system response" is a response mediated by leukocytes that lack immunological memory, such as granulocytes and macrophages, In the present application, inflammation is said to be the result of a non-specific defense system response when it causes the inflammation One example of inflammation that results, at least in part, from a non-specific defense system response includes, for example, inflammation associated with such conditions as asthma, adult respiratory distress syndrome (ARDS). or multiple organ deficiency syndromes secondary to septicemia or trauma; reperfusion injury to myocardial or other tissues; acute glomerulonephritis; reactive aethritis; dermatoses with acute inflammatory components; acute purulent meningitis; Malignancy; Hemodialysis; leukapheresis; ulcerative colitis; Crohn's disease; necrotizing enterocolisHis; granulocyte-transfusion-associated syndromes and cytokine-induced toxicity.

Nach der vorliegenden Erfindung können funktioneile ICAM-1-Derivate und insbesondere solche Derivate, die Fragmente oder mutapte Varianten von ICAM-1 aufweisen, welche die Domänen 1,2 und 3 haben, bei der Behandlung oder Therapie solcher Reaktionen des nichtspezifischen Abwehrsystems eingesetzt werden. Für eine solche Behandlung oder Therapie besonders bevorzugt werden ICAM-1 -Fragmente oder mutante Varianten, welche die Domäne 2 von ICAM-1 enthalten. Besonders bevorzugt werden für eine solche Behandlung oder Therapie ICAM-1 -Fragmente oder mutante Varianten, welche die Domäne 1 von ICAM-1 enthalten.According to the present invention, functional ICAM-1 derivatives, and in particular those derivatives having fragments or mutant variants of ICAM-1 having domains 1, 2 and 3, can be used in the treatment or therapy of such non-specific defense system responses. Particularly preferred for such treatment or therapy are ICAM-1 fragments or mutant variants containing domain 2 of ICAM-1. Particularly preferred for such treatment or therapy are ICAM-1 fragments or mutant variants containing domain 1 of ICAM-1.

C. KlonlerungdeslCAM-1-GensC. Cloning of the CAM-1 gene

Jedes einer Reihe von Verfahren kann zum Klonieren des ICAM-1 -Gens angewendet werden. Eine dieser Methoden beinhaltet die Analyse einer Schaukalvektor-Bibliothek von cDNA-lnserts (die aus einer ICAM-1 -expressierenden Zelle abgeleitet wurden) nach dem Vorhandensein eines Inserts, welches das ICAM-1-Gon enthält. Eine solche Analyse kann durchgeführt werden durch die Transfektion von Zellen mit dem Vektor und die anschließend··) Untersuchung auf die Expression von ICAM-1. Die bevorzugte Methode zum Klonieren dieses Gens beinhaltet die Bestimmung der Aminosäurefolge des ICAM-1-Moleküls. Dazu kann das ICAM-1 -Protein gereinigt und durch automatisierte Sequenatoren analysiert werden. Als Alternative dazu kann das Molekül fragmentiert werden, beispielsweise mit Zyanogenbromid odi · mit Proteasen wie Papain, Chymotrypsin oder Trypsin (Oike, Y. u.a., J. Biol. Chem. 257: 9751-9758 [1982]; Liu, C. u.a., Int. J. Pept. f-Voteln Res. 21: 209-215 [1983]). Man kann zwar die gesamteAny of a number of methods can be used to clone the ICAM-1 gene. One of these methods involves the analysis of a scrapbook vector library of cDNA inserts (derived from an ICAM-1 expressing cell) for the presence of an insert containing the ICAM-1 gon. Such analysis may be performed by transfecting cells with the vector and then assaying for expression of ICAM-1. The preferred method of cloning this gene involves determining the amino acid sequence of the ICAM-1 molecule. For this, the ICAM-1 protein can be purified and analyzed by automated sequencers. Alternatively, the molecule may be fragmented, for example with cyanogen bromide or with proteases such as papain, chymotrypsin or trypsin (Oike, Y. et al., J. Biol. Chem. 257: 9751-9758 [1982]; Liu, C. et al. Int. J. Pept. F-Vteln Res. 21: 209-215 [1983]). You can indeed the entire

Aminosäurefolge von ICAM-1 bestimmen, vorteilhaft ist es jedoch, die Folge der Peptidfragmente des Moleküls zu bestimmten. Wenn die Peptide länger als 10 Aminosäuren sind, reicht die Sequenzinformation im allgemeinen aus, um dio Klinierung eines Gens, wie des Gens von ICAM-1, zu ermöglichen.However, it is advantageous to determine the sequence of the peptide fragments of the molecule. When the peptides are longer than 10 amino acids, the sequence information is generally sufficient to allow for the cloning of a gene such as the ICAM-1 gene.

Die Sequenz der Aminosäurereste in einem Peptid wird hier entweder unter Verwendung der allgemein üblichen Dreibuchstabenbezeichnung oder ihrer Einbuchstabenbezeichnungen bezeichnet. Eine Aufstellung dieser aus drei bzw. einem Buchstaben bestehenden Bezeichnungen wird in Lehrbüchern, wie Biochemistry (Biochemie), Lehninger, A., Worth Publishers, New York, NY (1979), gegeben. Wird eine solche Sequenz vertikal aufgelistet, muß sich der Aminosäureterminalrest oben an der Liste befinden, während der Karboxyterminalrest des Peptids unten an der Liste stehen soll. Ebenso muß, wenn eine waagerechte Auflistung erfolgt, der Amirioterminus am linken Ende stehen, während der Karboxyterminus rechts stehen soll. Die Aminosäurereste in einem Peptid können durch Bindestriche getrennt werden. Diese Bindestriche so'len nur die Darstellung ainer Folge erleichtern. Als rein illustrativas Beispiel gibt die Aminosfiurefolge mit der BezeichnungThe sequence of amino acid residues in a peptide is referred to herein using either the common three-letter designation or its one-letter designations. A list of these three- and one-letter designations is given in textbooks such as Biochemistry, Lehninger, A., Worth Publishers, New York, NY (1979). If such a sequence is listed vertically, the amino acid terminal residue must be at the top of the list, while the carboxy-terminal residue of the peptide should be at the bottom of the list. Similarly, if a horizontal listing is made, the amirioterminus must be at the left end, while the carboxy terminus should be to the right. The amino acid residues in a peptide can be separated by hyphens. These hyphens only facilitate the presentation of a sequence. As a purely illustrative example, the amino acid sequence is named

-Gly-Ala-Ser-Phe-Gly-Ala-Ser-Phe

an, daß ein Ala-Rest an die Karboxygruppe von GIy gebunden ist, und daß ein Ser-Rest an die «arboxygruppe von Rest ALa und an die Aminogruppe eines Phe-Restes gebunden ist. Die Bezeichnung gibt außerdem an, daß die Aminosäurefolge das Tetrapeptid Gly-Ala-Ser-Phe enthält. Die Bezeichnung soll nicht die Aminosäure auf dieses Tetrapeptid begrenzen, sondern vielmehr (1) das Tetrapeptid mit einem oder mehreren Aminosäureresten, die entweder an das Amino- oder an das Karboxyende gebunden sind, (2) das Totrapeptid mit einem oder mehreren Aminosäureresten, die sowohl mit dem Amino- als auch mit dem Karboxyende verbunden sind, und (3) das Tetrapeptid ohne zusätzliche Aminosäurereste einschließen. Sobald ein oder mehrere geeignete Peptidfragmente sequenziert sind, werden die DNA-Folgen untersucht, welche diese verschlüsseln können. Da der genetische Code degeneriert ist, kann mehr als ein Kodon zum Verschlüsseln einer bestimmten Aminosäure verwendet werden (Watson, J. D., in: Molecular Biology of the Gene [Molekularbiologie des Gens], 3. Aur'l., W. A. Benjamin, Inc., Menlo Park, CA [1977], S.356-357). Die Peptidfragmente werden analysiert, um die Sequenzen von Aminosäuren zu identifizieren, welche durch Oligonukleotide mit dem niedrigsten Grad an Degenerierung verschlüsselt werden können. Das wird vorzugsweise durch die Identifizierung von Folgen erreicht, die Aminosäuren enthalten, welche durch einen einzigen Kodon verschlüsselt werden. Zwar kann gelegentlich eine solche Aminosäurefolge nur durch ein einziges Oligonukleotid verschlüsselt werden, häufig aber kann die Aminosäurefolge durch jedes einer Reihe von ähnlichen Oligonukleotiden verschlüsselt werden. Wichtig ist, daß zwar alle Glieder der Reihe Oligonukleotide enthalten, die das Peptidfragment verschlüsseln können und folglich potential die gleiche Nukleotidfolge wie das Gen enthalten, das das Peptidfragment verschlüsselt, aber nur ein Glied der Reihe eine Nukleotidfolge enthält, die mit u'er Nukleotidfolge dieses Gens identisch ist. Da dieses Glied in der Reihe vorhanden ist und selbst bei Vorhandensein der anderen Glieder der Reihe auf die DNA hybridisieren kann, ist es möglich, die unfraktionierle Reihe der Oligonukleotide in derselben Weise einzusetzen, wie man ein einzelnes Oligonukleotid anwenden würde, um das Gen zu klonieren, welches das Peptid verschlüsselt.that an Ala residue is attached to the carboxy group of Gly, and that a Ser residue is linked to the Arboxy group of residue ALa and to the amino group of a Phe residue. The term also indicates that the amino acid sequence contains the tetrapeptide Gly-Ala-Ser-Phe. The term is not intended to limit the amino acid to this tetrapeptide but rather to (1) the tetrapeptide having one or more amino acid residues attached to either the amino or carboxy terminus, (2) the totrapeptide having one or more amino acid residues, both and (3) include the tetrapeptide with no additional amino acid residues associated with the amino and carboxy terminus. Once one or more suitable peptide fragments have been sequenced, the DNA sequences are examined which can encode them. Since the genetic code is degenerate, more than one codon may be used to encode a particular amino acid (Watson, JD, in: Molecular Biology of the Gene, 3rd Aur'l., WA Benjamin, Inc.). Menlo Park, CA [1977] p.356-357). The peptide fragments are analyzed to identify the sequences of amino acids that can be encoded by oligonucleotides with the lowest level of degeneracy. This is preferably achieved by the identification of sequences containing amino acids which are encoded by a single codon. Although occasionally such an amino acid sequence can only be encoded by a single oligonucleotide, often the amino acid sequence can be encoded by any of a number of similar oligonucleotides. Importantly, while all members of the series contain oligonucleotides that can encode the peptide fragment and thus contain potential the same nucleotide sequence as the gene encoding the peptide fragment, but only one member of the series contains a nucleotide sequence corresponding to this nucleotide sequence Gene is identical. Since this member is present in the series and can hybridize to the DNA even in the presence of the other members of the series, it is possible to use the unfractionated series of oligonucleotides in the same way as one would use a single oligonucleotide to clone the gene which encodes the peptide.

Auf eine Art und Weise, die der oben beschriebenen genau analog ist, kann man ein Oligonukleotid (oder einen Satz von Oligonukleotiden) einsetzen, der eine Nukleotidfolge hat, die komplementär zur OligonuHeotidfolge oder Satz von Folgen ist, welche das Peptidfragment verschlüsseln können.In a manner exactly analogous to that described above, one may employ an oligonucleotide (or a set of oligonucleotides) having a nucleotide sequence that is complementary to the oligonucleotide sequence or set of sequences that can encode the peptide fragment.

Ein geeignetes Oligonukleotid oder ein Satz von Oligonukleotiden, die in der Lage sind, ein Fragment des ICAM-1-Gens zu verschlüsseln (oder die komplementär zu einem solchen Oligonukleotid oder Satz von Oligonukleotiden sind), werden (unter Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens) identifiziert, synthetisiert und nach bekannten Methoden anhand eines DNA- oder vorzugsweise eines cDNA-Präpsrats hybridisiert, das von menschlichen Zellen abgeleitet wurde, die ICAM-1-Gen-Folgen expressieren können. Methoden zur Nukleinsäurehybridisation werden von Maniatis, T., u.a., in: Molecular Cloning, A Laboratory Manual (Molekulares Klonieren. Ein Laborhandbuch), Cold Spring Harbor, NY (1982), und von Haymes, B.D., u.a., in: Nucleic Acid Hybridization. A Practical Approach (Nukleinsäurehybridisation. Eine praktische Methode), IRL Press, Washington, DC (1985), offengelegt, und diese Literaturhinweise werden hier als Referenz einbezogo Die verwendete Quelle für DNA oder cDNA wurde vorzugsweise auf ICAM-1 -Folgen angereichert. Diese Anreicherung kann a. einfachsten bei cDNA erreicht wenden, die durch Extraktion von RNA aus Zellen gewonnen wurde, welche unter Bedingungen gezüchtet wurden, die die ICAM-1-Synthese induzieren (wie beispielswe;se U937, die bei Vorhandensein von Phorbolestern gezogen wurden, usw.). Methoden wie die oben beschriebenen oder diesen ähnliche Methoden haben das erfolgreiche Klonieren von Genen für menschliche Aldehyddehydrogenasen (Hsu, L. C, u.a., Proc. Natl. Acad. ScI. USA 82:3771-3775 [1985)), Fibronektin (Suzuki, S., u.a., Eur. Mol. BIoI. Organ. J. 4: 2519-2524 [1985]), das menschliche Östrogenrezeptorgen (Walter, P., u.a., Proc. Natl. Acad. Sei USA 82: 7889-7893 [1985]), den Plasminogenaktivator des Gewebetyps (Pennica, D., u. a., Nature 301: 214-221 [1983]) und die menschliche komplementäre alkalische Phosphatase-Plazenta-DNA (Kam, W., u.a., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 82: 8715-8719 [1985]) ermöglicht.A suitable oligonucleotide or set of oligonucleotides capable of encoding a fragment of the ICAM-1 gene (or complementary to such oligonucleotide or set of oligonucleotides) are identified (using the method described above) , and synthesized and hybridized by known methods using a DNA or, preferably, a cDNA prepsate derived from human cells capable of expressing ICAM-1 gene sequences. Methods for nucleic acid hybridization are described by Maniatis, T., et al., In: Molecular Cloning, A Laboratory Manual (Molecular Cloning, Laboratory Manual), Cold Spring Harbor, NY (1982), and by Haymes, BD, et al., In: Nucleic Acid Hybridization , A Practical Approach), IRL Press, Washington, DC (1985), and these references are incorporated herein by reference. The source of DNA or cDNA used was preferably enriched for ICAM-1 sequences. This enrichment can a. simplest contact achieved with cDNA obtained by extracting RNA from cells which have been cultured under conditions which induce ICAM-1 synthesis (such as beispielswe; U937 se, which have been drawn in the presence of phorbol esters, etc.). Methods such as or similar to those described above have successfully cloned genes for human aldehyde dehydrogenases (Hsu, L.C., et al., Proc Natl Acad ScI. USA 82: 3771-3775 [1985]), fibronectin (Suzuki, et al. S., et al., Eur. Mol. BIoI. Organ. J. 4: 2519-2524 [1985]), the human estrogen receptor gene (Walter, P., et al., Proc. Natl. Acad., USA 82: 7889-7893 1985]), tissue-type plasminogen activator (Pennica, D., et al., Nature 301: 214-221 [1983]) and human complementary alkaline phosphatase placental DNA (Kam, W., et al., Proc. Natl. Acad. See, USA 82: 8715-8719 [1985]).

Bei einem bevorzugten, alternativen Weg zum Klonieren des ICAM-1 -Gens wird eine Bibliothek von Expressionsvektoren durch Klonieren von DNA oder vorzugsweise von cDNA aus einer Zelle hergestellt, welche ICAM-1 in einen Expressionsvektor expressieren kann. Anschließend wird die Bibliothek nach Gliedern „screeniert", die zur Expression eines Proteins in der Lage sind, welches sich an den Anti-ICAM-1 -Antikörper bindet und welches eine Nukleotidfolge hat, die Polypeptide verschlüsseln kann, welche die gleiche Aminosäurefolge wiö das ICAM-1 -Molekül oder Fragmente von ICAM-1 haben. Das Monierte Gen von ICAM-1, das nach den oben beschriebenen Methoden gewonnen wurde, kann operabel an einen Expressionvektor gebunden und in Bakterien- oder eukaryotische Zellen eingeführt werden, um ICAM-1 -Protein zu produzieren. Verfahren für solche Manipulationen werden von Maniatis, T., u. a., siehe oben, offengelegt und sind in Fachkreisen allgemein bekannt.In a preferred alternative way of cloning the ICAM-1 gene, a library of expression vectors is made by cloning DNA, or preferably cDNA, from a cell which can express ICAM-1 into an expression vector. Subsequently, the library is "screened" for members capable of expressing a protein that binds to the anti-ICAM-1 antibody and that has a nucleotide sequence that can encode polypeptides having the same amino acid sequence as the ICAM ICAM-1 monoclonal gene obtained by the methods described above can be operably linked to an expression vector and introduced into bacterial or eukaryotic cells to form ICAM-1. Methods for such manipulations are disclosed by Maniatis, T., et al., Supra, and are well known in the art.

D. Anwendungen von Analysen der LFA-1-abhängigen AggregationD. Applications of LFA-1 Dependent Aggregation Analyzes

Die oben beschriebene Analyse, mit der es möglich ist, die LFA-1-abhängige Aggregation zu messen, kann zur Identifizierung von Agentien angewendet werden, welche als Antagonisten zur Unterbindung des Ausmaßes der LFA-1-abhängigen Aggregation wirken. Diese Antagonisten können dadurch wirken, daß sie die Fähigkeit von LFA-1 oder ICAM-1 beeinträchtigen,The above-described analysis, with which it is possible to measure LFA-1-dependent aggregation, can be used to identify agents which act as antagonists to suppress the extent of LFA-1-dependent aggregation. These antagonists may act by affecting the ability of LFA-1 or ICAM-1,

die Aggregation zu vermitteln. Folglich schließen diese Mittel Immunoglobuline ein, wie beispielsweise einen Antikörper, der sich entweder an LFA-1 oder ICAM-1 binden kann. Außerdem können Nichtimmunoglobulinagentien (d. h. chemische Agentiun) unter Anwendung der oben beschriebenen Analyse untersucht werden, um festz' 'stellen, cb sie Antagonismen der LFA-1 Aggregation sind.to mediate the aggregation. Thus, these agents include immunoglobulins, such as an antibody that can bind to either LFA-1 or ICAM-1. In addition, nonimmune globulin agents (i.e., chemical agents) can be screened using the analysis described above to immobilize them as antagonists of LFA-1 aggregation.

E. Anwendungen von Antikörpern, die sich an !CAM-1-Rezeptorprotoine bindan könnenE. Applications of Antibodies that Bind to! CAM-1 Receptor Proteins

1. Entzündungshemmende Mittel1. Anti-inflammatory agents

Monoklonal^ Antikörp' r zu Gliedern des Komplexes CD 18 unterbinden viele adhäsionaabhängige Funktionen der Leukozyten, einschließlich der Bindung an das fcndothel (Haskard, O- u.a., J. Immunol. 137: 2M!-2906 [1986]), von homotypischen Adhäsionen (Rothlein, Fl., u.a., J. Exp. Mad. 163:1132-1149 [1986]), der antigen- und mitogeninduzierten Vermehrung von Lymphozyten (Davignon, D., u.a., Proc. Natl. Aced. ScI. USA78:4535-4539 [1981]), der Antikörperbildung (Fischer, A., u.a., J. Immunol. 136: 3198-3203 [1986]) und von Effektcrfunktionen aller Leukozyten, wie die lytische Aktivität von zytotoxischen T-Zellen (Krensky, A. M., u. a., J. Immunol. 132:218ί>-2182 [1Ί84]), Makrophage (Strassman, G., u. ε., J. Immunol. 136:4328-4333 [1986]) und allen Zellen, die an antikörperabhängigen, zelli ren Zytotoxizitätsreaktionen beteiligt sind (Kohl, S., u. a., J. Immunol. 133:2972-2973 [1984]). Bei allen oben genannten inktionen unterbinden die Antikörper die Fähigkeit der Leukozyten, an dem entsprechenden Zellsubstrat zu haften, was wiederum das Endergebnis unterbindet.Monoclonal antibodies to members of complex CD18 inhibit many adhesion-dependent functions of leukocytes, including attachment to the fcndothel (Haskard, O-et al., J. Immunol 137: 2M! -2906 [1986]), of homotypic adhesions (US Pat. 16: 1132-1149 [1986]), antigen and mitogen-induced proliferation of lymphocytes (Davignon, D., et al., Proc. Natl. Aced -4539 [1981]), antibody formation (Fischer, A., et al., J. Immunol., 136: 3198-3203 [1986]), and of effector functions of all leukocytes, such as lytic activity of cytotoxic T cells (Krensky, AM, et al. et al., J. Immunol., 132: 218ί> -2182 [1Ί84]), macrophages (Strassman, G., et al., J. Immunol., 136: 4328-4333 [1986]), and all cells dependent on antibody-dependent, cytotoxic reactions are involved (Kohl, S., et al., J. Immunol., 133: 2972-2973 [1984]). In all the above-mentioned actions, the antibodies inhibit the ability of the leukocytes to adhere to the corresponding cell substrate, which in turn stops the end result.

Wie oben ausgeführt wurde, ist die Bindung von ICAM-1 -Molekülen an Glieder der I.EA-1 -Familie von Molekülen von zentraler Bedeutung für die Zelladhäsion. Durch den Prozeß der Adhäsion sind Lymphozyten in der Lage, ein Tier ständig auf das Vorhandensein von Fremdantigenen zu überwachen. Obwohl diese Prozesse normalerweise wünschenswert sind, sind sie auch die Ursache für die Abstände von Organtransplantaten, für die Abstoßung von Gewebeverpflanzungen und viele Autoimmunkrankheiten. Folglich wäre jedes Mittel, mit dem die Zellhaftung abgeschwächt oder unterbunden werden könnte, bei Empfängern von Organtransplantaten, Gewebeverpflanzungen oder Autoimmunpatienten äußerst wünschenswert. Monoklonal Antikörper, die sich an ICAM-1 binden können, sind als entzündungshemmende Mittel bei Säugern sehr gut geeignet. Signifikant ist, daß sich diese Mittel von den allgemeinen entzündungshemmenden Mitteln darin unterscheiden, daß sie die Adhäsion selektiv unterbinden können und keine Nebenwirkungen wia Nephrotoxizität haben, die bei den herkömmlichen Mitteln auftreten. Monoklonale Antikörper, die sich an ICAM-1 binden können, können daher verwendet werden, um Organ- oder Gewebeabstoßungen zu verhindern oder um Autoimmunreaktionen zu modifizieren, ohne daß die Gefahr von Nebenwirkungen bei den behandelten Säugern besteht.As stated above, the binding of ICAM-1 molecules to members of the I.EA-1 family of molecules is of central importance for cell adhesion. Through the process of adhesion, lymphocytes are able to constantly monitor an animal for the presence of foreign antigens. Although these processes are usually desirable, they are also the cause of organ graft clearance, rejection of tissue grafting, and many autoimmune diseases. Consequently, any means by which cell attachment could be alleviated or prevented would be highly desirable in organ transplant recipients, tissue grafts, or autoimmune patients. Monoclonal antibodies capable of binding to ICAM-1 are very useful as anti-inflammatory agents in mammals. Significantly, these agents differ from the general antiinflammatory agents in that they can selectively inhibit adhesion and have no side effects such as nephrotoxicity that occur with conventional agents. Monoclonal antibodies that can bind to ICAM-1 can therefore be used to prevent organ or tissue rejections or to modify autoimmune responses without the risk of side effects in the treated mammals.

Wichtig ist, daß der Einsatz von monoklonalen Antikörpern, welche in der Lage sind, ICAM-1 zu erkennen, die Möglichkeit schafft, Organtransplantationen selbst zwischen Personen mit e'ner HLA-Fehlanpassung vorzunehmen.Importantly, the use of monoclonal antibodies capable of recognizing ICAM-1 provides the opportunity to perform organ transplants even between individuals with HLA mismatch.

2. Unterdrücker der verzögerten Hyperaensltivitätsreaktlon2. Suppressor of delayed hyperactivity reaction

Da ICAM-1 -Moleküle vor allem an Entzündungsstellen expressiert werden, beispielsweise Stellen in Verbindung mit einer verzögerten Hypersensitivitätsreaktion, haben Antikörper (insbesondere monoklonale Antikörper), welche sich an ICAM-1-Moleküle binden können, ein therapeutisches Potential bei der Dämpfung oder Verhinderung solcher Reaktionen. Diese potentielle therapeutische Anwendung kann auf zweierlei Weise genutzt werden. Erstens kann einem Patienten mit einer verzögerten Hypersensitivitätsreaktion eine Zusammensetzung, welche einen monoklonalen Antikörper gegen ICAM-1 enthält, verabreicht werden. Beispielsweise könnten solche Zusammensetzungen einem Menschen verabreicht werden, der mit solchen Antigenen wie Giftsumach, Gifteiche usw. in Kontakt gekommen ist. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird der monoklonale Antikörper, der sich an ICAM-1 binden kann, einem Paiienten in Verbindung mit einem Antigen verabreicht, um eine nachfolgende entzündliche Reaktion zu verhindern. So kann die zusätzliche Vercbreichung eines Antigens mit einem ICAM-1-bindenden, monoklonalen Antikörpei bewirken, daß eine Person die ar jchließendn Konfrontation mit diesem Antigen zeitweilig tolerieren kann.Since ICAM-1 molecules are primarily expressed at sites of inflammation, e.g., sites associated with a delayed hypersensitivity reaction, antibodies (particularly monoclonal antibodies) that can bind to ICAM-1 molecules have therapeutic potential in attenuating or preventing them reactions. This potential therapeutic application can be used in two ways. First, a patient having a delayed hypersensitivity reaction may be administered a composition containing a monoclonal antibody to ICAM-1. For example, such compositions could be administered to a human who has come into contact with such antigens as poison ivy, poison oak, etc. In the second embodiment, the monoclonal antibody capable of binding to ICAM-1 is administered to a patient in conjunction with an antigen to prevent a subsequent inflammatory response. Thus, the additional administration of an antigen with an ICAM-1 binding monoclonal antibody can cause a subject to temporarily tolerate the final challenge with that antigen.

3. Therapie bei einer chronischen entzündlichen Krankheit3. Therapy in a chronic inflammatory disease

Da LAD-Patienten, denen LFA-1 fehlt, keine entzündliche Reaktion hervorbringen, wird angenommen, daß auch der Antagonist des natürlichen Liganden von LFA-1, ICAM-1, eine entzündliche Reaktion unterbindet. Die Fähigkeit von Antikörpern geqen ICAM-1, eine Entzündung zu unterbinden, bildet die Grundlage für deren therapeutische Nutzung bei der Behandlung chronischer, entzündlicher Erkrankungen und von Autoimmunkrankheiten, wie beispielsweise Lupus errythematosus, Autoimmun-Thyroiditis, experimentelle allergische Enzephalomyelitis (EAE), multipler Sklerose, einigen Formen von Diabetis, dem Reynaud-Syndrom, rhsumatoider Arthritis usw. Solche Antikörper könne. ·> ich zur Therapie bei der Behandlung von Psoriasis eingesetzt werden. Im allgemeinen können monoklonale Antikörper, die sich an ICAM-1 binden können, bei der Behandlung von den Krankheiten eingesetzt werden, die gegenwärtig mit der Steroid-Therapie behandelt werden können.Since LAD patients lacking LFA-1 do not elicit an inflammatory response, it is believed that the antagonist of the natural ligand of LFA-1, ICAM-1, also prevents an inflammatory response. The ability of antibodies to inhibit inflammation ICAM-1 forms the basis for their therapeutic use in the treatment of chronic inflammatory diseases and autoimmune diseases such as lupus eryththematosus, autoimmune thyroiditis, experimental allergic encephalomyelitis (EAE), multiple sclerosis , some forms of diabetes, the Reynaud syndrome, rhsumatoid arthritis, etc. Such antibodies could. ·> I am used for therapy in the treatment of psoriasis. In general, monoclonal antibodies that can bind to ICAM-1 can be used in the treatment of the diseases currently being treated with steroid therapy.

4. Diagnostische und prognostische Anwendungen4. Diagnostic and prognostic applications

Da ICAM-1 vor allem an Entzündungsstellen expressiert wird, können monoklonale Antiköiper, die sich an ICAM-1 binden können, zur Bildlich- oder Sichtbarmachung von Infektions- und Entzündungsstellen bei einem Patienten eingesetzt werden. Bei dieser Anwendung werden die monoklonalen Antikörper nachweisbar durch die Verwendung von Radioisotopen, Affinitätsmarkierungen (wie Biotin, Avidin usw.), fluoresr.enten Markierungen, paramagnetischen Atomen usw. markiert. Dio Verfahren für diese Markierung sind in Fachkreisen allgemein bekannt. Eine Übersicht über die klinische Anwendung von Antikörpern bei der diagnostischen Sichtbarmachung wird von Grosiman, H. B., Urol. CIIn. North Amer. 13:465-474 [1986]), Unger, E.C., u.a.. Invest. Radiol.20: 693-700 [1985]) und Khaw, B.A, u.a., Science209: 295-297 [1980]) gegeben. Das Vorhandensein einer Entzündung kann auch durch die Anwendung von Sindungsliganden, wie beispielsweise mRNA oder DNA, die sich an ICAM-1-Gansequenzen oder an ICAM-1-mRNA-Sequenzen von Zellen binden, welche ICAM-1 exprarsieren, nachgewiesen werden. Methoden zur Ausführung dieser Hybridisationsanalysen werden von Maniatis, T., (εϊ?}ΐ6 obon) beschrieben.Since ICAM-1 is primarily expressed at sites of inflammation, monoclonal antibodies that can bind to ICAM-1 can be used to visualize or visualize sites of infection and inflammation in a patient. In this application, the monoclonal antibodies are detectably labeled by the use of radioisotopes, affinity tags (such as biotin, avidin, etc.), fluorescence labels, paramagnetic atoms, etc. Dio methods for this labeling are well known in the art. A review of the clinical use of antibodies in diagnostic visualization is provided by Grosiman, H. B., Urol. CIIn. North Amer. 13: 465-474 [1986]), Unger, E.C., et al. Invest. Radiol.20: 693-700 [1985]) and Khaw, B.A, et al., Science 205: 295-297 [1980]). The presence of inflammation can also be detected by the use of sensing ligands, such as mRNA or DNA, that bind to ICAM-1 gene sequences or to ICAM-1 mRNA sequences from cells that express ICAM-1. Methods for carrying out these hybridization analyzes are described by Maniatis, T., (εϊ?} Ϊ́6 obon).

Der Nachweis von Herden solcher nachweisbar markierten Antikörper ist ein Anzeichen auf eine Stelle mit Entzündung odor Tumorentwicklung. Bei einem Ausführungsbeispiel wird diese Untersuchung nach einer Entzündung dadurch durchgeführt, daß Gewebe· oder Blutproben entnommen und diese Proben bei Vorhandensein der nachweisbar markierten Antikörper inkubiert werden Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wi d diese Methode auf nichtinvasive Weise durch die Anwendung der magnetischen Sichtbarmachung, Fluorografie usw. praktiziert. Ein solcher diagnostischer Test kann bei der Überwachung von Empfängern von Organtranspiantaten zur Erkennung von Frühzeichen einer potentiellen Gewebeabstoßung angewendet werden. Solche Untersuchungen können auch in dem Bestreben angewendet werden, die Präsisposition von Personen für rhoumatoide Arthritis oder andere chronische, entzündliche Erkrankungen zu bestimmen.Detection of foci of such detectably labeled antibodies is indicative of a site of inflammation or tumor development. In one embodiment, this assay is performed after inflammation by taking tissue or blood samples and incubating those samples in the presence of detectably labeled antibodies. In a preferred embodiment, this method is applied in a non-invasive manner by the application of magnetic visualization, fluorography, etc. practiced. Such a diagnostic test can be used in the monitoring of organ transplant recipients to detect early signs of potential tissue rejection. Such studies may also be used in an effort to determine the presidency of individuals for rhoumatoid arthritis or other chronic inflammatory diseases.

5. Zusatz bei der Einführung von antigenem, für therapeutische oder diagnostische Zwecke verabreichtem Material Immunr aktionen auf therapeutische oder diagnostische Mittel, wie beispielsweise Rinderinsulin, Interferon, Plasminogenalc.ivator des Gewebetyps oder Mäusemonoklonalantikörpor, beeinträchtigen den therapeutischen oder diagnostischen Wert solcher Mittel erheblich und können faktisch solche Erkrankungen wie die Serumkrankheit hervorrufen. Eine solche Situation kann durch den Einsatz der Antikörper nach der vorliegenden Erfindung gebessert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel würden die Antikörper in Verbindung mit dem therapeutischen oder diagnostischen Mittel verabreicht. Der Zusatz von Antikörpern verhindert, daß der Empfänger das Mittel erkennt, und verhindert damit, daß der Empfänger eine Immunreaktion darauf einleitet. Das Fehlen einer solchen Immunreaktion schafft beim Patienten die Möglichkeit, zusätzliche Verabreichungen des therapeutischen oder diagnostischen Mittels aufzunehmen.5. Addition in the Introduction of Antigenic Material Provided for Therapeutic or Diagnostic Purposes Immunological actions on therapeutic or diagnostic agents such as bovine insulin, interferon, tissue type plasminogen activator, or mouse monoclonal antibody spoil significantly affect the therapeutic or diagnostic value of such agents cause such diseases as the serum sickness. Such a situation can be alleviated by the use of the antibodies of the present invention. In this embodiment, the antibodies would be administered in conjunction with the therapeutic or diagnostic agent. The addition of antibodies prevents the recipient from recognizing the agent, thereby preventing the recipient from inducing an immune response thereto. The lack of such an immune response enables the patient to include additional administrations of the therapeutic or diagnostic agent.

F. Anwendungen des interzellularen Adhäsionsmoleküls (ICAM-1)F. Applications of the Intercellular Adhesion Molecule (ICAM-1)

ICAM-1 ist ein Bindungspartner von LFA-1. Als solcher können ICAM-1 oder seine funktionellon Derivate austauschbar mit Antikörpern eingesetzt werden, welche sich an LFA-4 binden können, dieser austauschbare Einsatz ist bei der Behandlung von Krankheiten möglich. Folglich können diese Moleküle in solubilisierter Form eingesetzt werden, um Entzündungen, Organabstoßungen, Abstoßungen von Verpflanzungen usw. zu unterbinden. ICAM-1 oder seine funktionellon Derivate können in der gleichen Weise wie Anti-ICAM-Antikörper eingesetzt werden, um die Immunogenizitüt von therapeutischen oder diagnostischen Mitteln herabzusetzen.ICAM-1 is a binding partner of LFA-1. As such, ICAM-1 or its functional derivative can be used interchangeably with antibodies that can bind to LFA- 4 , this interchangeable use is possible in the treatment of diseases. Consequently, these molecules can be used in solubilized form to inhibit inflammation, organ rejection, rejection of engraftment, and so on. ICAM-1 or its functional derivative can be used in the same way as anti-ICAM antibodies to reduce the immunogenicity of therapeutic or diagnostic agents.

ICAM-1, seine funktioneilen Derivate und seine Antagonisten könnon eingesetzt werden, um die Metastase oder Wucherung von Tumorzellen zu blockieren, welche auf ihren Oberflächen ICAM-1 oder LFA-1 expressieren. Um dieses Ziel zu erreichen, kann eine Vielzahl von Methoden c-ngewendet werden. Beispielsweise verlangt die Wanderung der hämatopoetischen Zellen eine LFA-MCAM-1-Bindung. Antagonisten dieser Bindung unterdrücken folglich diese Wandung und blockieren die Metastase von Zellen eines Tumors der Leukozytenfamilie. Als Alternative dazu können einem Patienten toxinabgeleitete Moleküle, die entweder ICAM-1 oder ein Glied der LFA-1-Familie von Molekülen binden können, verabreicht werden. Binden sich solche toxinabgeleiteten Moleküle an Tumorzellen, welche ICAM-1 oder ein Glied der LFA-1-Familie von Molekülen expressieren, tötet das Vorhandensein des Toxins die Tumorzellen ab, wodurch die Wucherung des Tumors unterbunden wird.ICAM-1, its functional derivatives and its antagonists can be used to block the metastasis or proliferation of tumor cells that express on their surfaces ICAM-1 or LFA-1. To achieve this goal, a variety of methods can be used c-n. For example, hematopoietic cell migration requires LFA-MCAM-1 binding. Antagonists of this binding thus suppress this wall and block the metastasis of cells of a tumor of the leukocyte family. Alternatively, a patient may be administered toxin-derived molecules that can bind either ICAM-1 or a member of the LFA-1 family of molecules. When such toxin-derived molecules bind to tumor cells expressing ICAM-1 or a member of the LFA-1 family of molecules, the presence of the toxin kills the tumor cells, thereby inhibiting the proliferation of the tumor.

G. Anwendungen von Nfchtlmmunoglobulln-Antagonisten der ICAM-1-abhSngigen AdhSsionG. Applications of Human Immunoglobulin Antagonists of ICAM-1 Dependent Adhesion

Die ICAM-1 -abhängige Adhäsion kann durch Nichtimmunoglobulin-Antagonisten unterbunden werden, die zur Bindung an ICAM-1 oder LFA-1 in der Lage sind. Ein Beispiel für einen Nichtimmunoglobulin-Antagonisten von ICAM-1 ist LFA-1. Ein Beispiel für einen Nichtimmunoglobulin-Antagonisten, der sich an LFA-1 bildet, ist ICAM-1. Unter Anwendung der oben beschriebenen Analysen können weitere Nichtimmunoglobulin-Antagonisten identifizier; und gereinigt werden. Nichtimmunoglobulin-Antagonisten der ICAM-1-abhängigen Adhäsion können für die gleichen Zwecke wie Antikör^r zu LFA-1 oderAntikörper zu ICAM-1 eingesetzt werden.ICAM-1-dependent adhesion can be suppressed by non-immunoglobulin antagonists capable of binding to ICAM-1 or LFA-1. An example of a non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1 is LFA-1. An example of a non-immunoglobulin antagonist that forms on LFA-1 is ICAM-1. Using the analyzes described above, other non-immunoglobulin antagonists can be identified; and be cleaned. Non-immunoglobulin antagonists of ICAM-1-dependent adhesion can be used for the same purposes as antibodies to LFA-1 or antibodies to ICAM-1.

H. Verabreichung der Zusammensetzungen der vorlief "nden ErfindungH. Administration of the Compositions of the Invention

Die therapeutischen Wirkungen von ICAM-1 können dadu h erzielt werden, daß einem Patienten das vollständige ICAM-1-Molekül oder ein beliebiges, therapeutisch aktives Peptidfragment davon verabreicht werden.The therapeutic effects of ICAM-1 can be achieved by administering to a patient the complete ICAM-1 molecule or any therapeutically active peptide fragment thereof.

ICAM-1 und dessen funktionell Derivate kennen entweder synthetisch, unter Anwendung der Rekombinant-DNA-Technik oder durch Proteolyse gewonnen werden. Die therapeutischen Vorteile von ICAM-1 können durch die Verwendung der funktionellen Derivate von ICAM-1 verstärkt werden, welche zusätzliche Aminosäurereste enthalten, die zur Verstärkung der Kopplung an den Träger oder zur Verstärkung der Aktivität von ICAM-1 hinzugefügt wurden. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung soll außerdem funktioneile Derivate von ICAM-1 einschließen, denen bestimmte Aminosäurereste fehlen oder die geänderte Aminosäurereste enthalten, solange diese Derivate die Fälligkeit aufweisen, die Zellularadhäsion zu beeinflussen.ICAM-1 and its functional derivatives are known either synthetically, obtained using the recombinant DNA technique or by proteolysis. The therapeutic benefits of ICAM-1 can be enhanced by the use of the functional derivatives of ICAM-1, which contain additional amino acid residues added to enhance coupling to the carrier or to enhance the activity of ICAM-1. The scope of the present invention is also intended to include functional derivatives of ICAM-1 lacking certain amino acid residues or containing altered amino acid residues as long as these derivatives have the maturity to affect cellular adhesion.

Man bez .ichnet sowohl die Antikörper nach der vorliegenden Erfindung als auch das hier offengelegte ICAM-1-Molekül als „im wesentlichen frei von natürlichen Kontaminanten", wenn die Präparate, in denen sie enthalten sind, im wesentlichen frei von Stoffen sind, mit denen diese Produkte normalerweise und natürlich vorkommen.Both the antibodies of the present invention and the ICAM-1 molecule disclosed herein are characterized as being "substantially free of natural contaminants" when the preparations in which they are contained are substantially free of substances with which These products occur normally and naturally.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antikörper und deren biologisch ektive Fragmente (sowohl polygonale als auch monoklonal), die zur Bindung an ICAM-1 in der Lage sind. Solche Antikörper können entweder durch ein Tier, durch eine Gewebekultur oder durch Mittel der Rekombinant-DNA-Technik produziert werden.The present invention relates to antibodies and their biologically active fragments (both polygonal and monoclonal) capable of binding to ICAM-1. Such antibodies can be produced either by an animal, by a tissue culture or by means of the recombinant DNA technique.

Bei der Verabreichung von Antikörpern oder deren Fragmenten, die sich an ICAM-1 binden können, an einen Patienten oder bei der Gabe von ICAM-1 (oder dessen Fragment, Variante oder Derivat) an einen Empfänger-Patienten variiert die Dosierung des verabreichten Mittels in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie Alter, Gewicht, Größe, Geschlecht, allgemeiner medizinischer Zustand, bisherige Krankengeschichte des Patienten usw. Im allgemeinen ist es ratsam, dem Empfänger eine Dosis des Antikörpers zu verabreichen, die im Bereich von etwa 1 pg/kg bis 10mg/kg (Körpergewicht des Patienten) reicht, obwohl auch eine niedrigere oder höhere Dosierung möglich ist. Wenn einem Patienten ICAM-1-Moleküle oder deren funktioneile Derivate gegeben werden, ist es vorteilhaft, diese Moleküle in einer Dosierung zu verabreichen, die auch zwischen etwa 1 pg/kg und 10mg/kg (Körpergewicht des Patienten) liegt, obwohl auch eine niedrigere oder höhere Dosierung möglich ist. Wie unten aisgeführt wird, kann die therapeutisch wirksame Dosis gesenkt werden, wenn der Anti-ICAM-1 -Antikörper zusätzlich mit einemWhen administering antibodies or their fragments capable of binding to ICAM-1 to a patient or when administering ICAM-1 (or its fragment, variant or derivative) to a recipient patient, the dosage of the administered agent varies Depending on such factors as age, weight, height, sex, general medical condition, past history of the patient, etc. In general, it is advisable to administer to the recipient a dose of the antibody which ranges from about 1 pg / kg to 10 mg / kg (body weight of the patient) is sufficient, although a lower or higher dosage is possible. When administering ICAM-1 molecules or their functional derivatives to a patient, it is advantageous to administer these molecules in a dosage that is also between about 1 pg / kg and 10mg / kg (body weight of the patient), albeit a lower one or higher dosage is possible. As indicated below, when the anti-ICAM-1 antibody is supplemented with an anti-ICAM-1 antibody, the therapeutically effective dose can be lowered

Anti-LFA-1 -Antikörper verabreicht wird. In der vorliegenden Anwendung spricht man davon, daß eine Verbindung zusätzlich mit einer zweiten Verbindung verabreicht wird, wenn die Verabreichung der beiden Verbindungen in zeitlich so geringem Abstand erfolgt, daß beide Verbindungen gleichzeitig im Serum des Patienten nachgewiesen werden können.Anti-LFA-1 antibody is administered. In the present application, it is said that a compound is additionally administered with a second compound when administration of the two compounds is timed to a point that both compounds can be detected simultaneously in the patient's serum.

Sowohl der Antikörper, der sich an ICAM-1 binden kann, als auch ICAM-1 selbst können den Patienten intravenös, intramuskulär, subkutan, enteral oder parenteral verabreicht werden. Bei der Verabreichung des Antikörpers oder von ICAM-1 durch Injektion kann diese Verabreichung als Dauerinfusion oder durch einzelne oder mehrfache Gaben erfolgen.Both the antibody capable of binding to ICAM-1 and ICAM-1 itself can be administered to the patient intravenously, intramuscularly, subcutaneously, enterally or parenterally. Upon administration of the antibody or ICAM-1 by injection, this administration may be by continuous infusion or by single or multiple doses.

Die Entzündungshemmittel der vorliegenden Erfindung sollten Empfängerpersonen in einer ausreichenden Menge verabreicht werden, um die Entzündung zu unterdrücken. Man bezeichnet eine Menge als ausreichend, um eine Entzündung „zu unterdrücken", wenn die Dosierung, Verabreichungsroute usw. für das Mittel ausreichend sind, um die Entzündung zu dämpfen oder zu verhindern.The anti-inflammatory agents of the present invention should be administered to recipient individuals in an amount sufficient to suppress inflammation. An amount is said to be sufficient to "suppress" inflammation if the dosage, route of administration, etc., to the agent are sufficient to attenuate or prevent the inflammation.

Der Anti-ICAM-1-Antikörper oder dessen Fragment können allein oder in Kombination mit einem oder mehreren zusätzlichen immunosupressiven Mitteln (vor allem an einen Empfänger eines Organ- oder Gewebetransplantats) verabreicht werden. Die Verabreichung von (einer) solchen Verbindung(en) kann entweder aus „prophylaktischen" oder aus „therapeutischen" Zwecken erfolgen. Bei der prophylaktischen Verabreichung werden die Immunosuppressiwerbindung(en) vor einer entzündlichen Reaktion oder einem entzündlichen Symptom gegeben (d.h., beispielsweise vor, zum oder kurz nach dem Zeitpunkt der Organoder Gewebetransplantation, auf jeden Fall aber vor jedem Anzeichen einer Organabstoßung). Die prophylaktische Verabreichung der Verbindung(en) dient dazu, eine mögliche nachfolgende entzündliche Reaktion (wie beispielsweise die Abstoßung eines transplantierten Organs oder Gewebes usw.) zu verhindern oder zu dämpfen. Bei der therapeutischen Verabreichung wird (werden) die immunusuppressiven Verbindung(en) gegeben zu Beginn (oder kurz nach einem solchen Beginn) eines Symptoms einer tatsächlichen Entzündung (wie beispielsweise einer Organ- oder Gewebeabstoßung). Die therapeutische Verabreichung der Verbindung(en) dient der Dämpfung jeder tatsächlichen Entzündung (wie beispielsweise der Abstoßung eines transplantierten Organs oder Gewebes). Die entzündungshemmenden Mittel dor vorliegenden Erfindung können daher entweder vor Beginn der Entzündung (um beispielsweise eine erwartete Entzündung zu unterdrücken) oder nach Ausbruch der Entzündung verabreicht werden.The anti-ICAM-1 antibody or its fragment may be administered alone or in combination with one or more additional immunosuppressants (especially to a recipient of an organ or tissue graft). Administration of such compound (s) may be for either "prophylactic" or "therapeutic" purposes. In prophylactic administration, the immunosuppressant compound (s) are given prior to an inflammatory reaction or inflammatory symptom (e.g., before, at, or shortly after the time of organ or tissue transplantation, but in any event prior to any sign of organ rejection). Prophylactic administration of the compound (s) serves to prevent or attenuate a possible subsequent inflammatory response (such as rejection of a transplanted organ or tissue, etc.). In therapeutic administration, the immunosuppressive compound (s) are given at the beginning (or shortly after such onset) of a symptom of actual inflammation (such as organ or tissue rejection). Therapeutic administration of the compound (s) serves to attenuate any actual inflammation (such as rejection of a transplanted organ or tissue). The anti-inflammatory agents of the present invention may therefore be administered either prior to the onset of inflammation (to suppress, for example, expected inflammation) or after the onset of inflammation.

Man bezeichnet eine Zusammensetzung als „pharmakologisch akzeptabel", wenn der Empfänger-Patient deren Verabreichung tolerieren kann. Man spricht davon, daß ein solches Mittel in einer „therapeutisch wirksamen Menge" verabreicht wird, wenn die verabreichte Menge physiologisch signifikant ist. Eine Menge ist physiologisch signifikant, wenn ihr Vorhandensein zu einer nachweisbaren Änderung in der Physiologie eines Empfänger-Patienten führt.A composition is said to be "pharmacologically acceptable" if the recipient patient can tolerate its administration. It is said that such agent is administered in a "therapeutically effective amount" when the amount administered is physiologically significant. An amount is physiologically significant if its presence results in a detectable change in the physiology of a recipient patient.

Der Antikörper und die ICAM-1-Moleküle nach der vorliegenden Erfindung können nach den bekannten Methoden verarbeitet werden, um pharmazeutisch nützliche Zusammensetzungen herzustellen, wodurch diese Stoffe oder deren funktioneile Derivate in Mischung mit einem pharmazeutisch akzeptablen Trägervehikel kombiniert werden. Geeignete Vehikel und ihre Zubereitung, einschließlich anderer Humanproteine, wie z.B. menschliches Serumalbumin, warden beispielsweise in Remington's Pharmaceutical Sciences (16. Auflage, Osol, A., Hsg., Mack, Easton, PA (198O]) beschrieben. Um eine pharmazeutisch annehmbare Zusammensetzung, die für eine effektive Verabreichung geeignet ist, herzustellen, enthalten diese Zusammensetzungen eine effektive Menge des Anti-ICAM-1-Antikörpers oder ICAM-1-Moleküls und deren funktioneller Derivate zusammen mit einer geeigneten Menge des Trägervehikels.The antibody and ICAM-1 molecules of the present invention can be processed by known methods to produce pharmaceutically useful compositions whereby these substances or their functional derivatives are combined in admixture with a pharmaceutically acceptable carrier vehicle. Suitable vehicles and their preparation, including other human proteins, e.g. human serum albumin is described, for example, in Remington's Pharmaceutical Sciences (16th Ed., Osol, A., eds., Mack, Easton, PA (198O)) to prepare a pharmaceutically acceptable composition suitable for effective administration these compositions comprise an effective amount of the anti-ICAM-1 antibody or ICAM-1 molecule and its functional derivatives together with a suitable amount of the carrier vehicle.

Um die Dauer der Wirkung zu kontrollieren, können zusätzliche pharmazeutische Methoden angewendet werden. Präparate mit kontrollierter Freisetzung kann man durch die Verwendung von Polymeren herstellen, um mit dem Anti-ICAM-1-Antikörper oder ICAM-1 oder deren funktioneilen Derivaten einen Komplex zu bilden oder diese zu absorbieren. Die kontrollierte Abgabe kann durch Auswahl entsprechender Makromoleküle (beispielsweise von Polyestern, Polyaminosäuren, Polyvinyl, Pyrrolidon, Ethylenvinylazetat, Methylzellulose, Karboxymethylzellulose oder Protamin, Sulfat) und die Konzentration der Makromoleküle sowie durch die Einbeziehungsmethoden zur Steuerung der Freisetzung ausgeübt werden. Eine andere mögliche Methode zur Kontrolle der Wirkungsdauer durch Präparate mit kontrollierter Freisetzung ist die Einbeziehung von Anti-ICAM-1-Antikörperoder ICAM-1 -Molekülen oder deren funktionellen Derivaten in Teilchen eines polymeren Materials, wie beispielsweise von Polyestern, Polyaminosäuren, Hydrogeln Poly(milchsäure) oder Ethylen-Vinylazetat-Kopolymeren. All jrnativ zur Einbeziehung dioser Mittel in polymere Teilchen ist es möglich, dieses Material in Mikrokapseln einzuschließen, die beispielsweise durch Koazervationsmethoden oder durch Grenzflächenpolymerisation hergestellt werden, wie beispielsweise Hydroxymethylzellulose- oder Gelatine-Mikrokapseln bzw. Poly(methylmethazylat)-Mikrokapseln, oder in kolloidale Drogenabgabesysteme, beispielsweise Liposomen, Albumin-Mikrokügelchen, Mikroemulsionen, Nanoteilchen und Nanokapseln, oder in Makroemulsionen. Diese Methoden werden in Remington's Pharmaceutical Sciences (1980) offengelegt. Nachdem die Erfindung nun allgemein beschrieben wurde, soll sie durch Bezugnahme auf die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht werden, die der Illustration dienen sollen und die Erfindung in keiner Weise einschränken, wenn dss nicht ausdrücklich angegeben wird.To control the duration of the effect, additional pharmaceutical methods can be used. Controlled release preparations can be prepared by the use of polymers to complex with or absorb the anti-ICAM-1 antibody or ICAM-1 or its functional derivatives. The controlled release may be exercised by selecting appropriate macromolecules (for example, polyesters, polyamino acids, polyvinyl, pyrrolidone, ethylene vinyl acetate, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose or protamine, sulfate) and the concentration of the macromolecules, as well as the containment control methods. Another possible method of controlling the duration of action by controlled release preparations is to include anti-ICAM-1 antibodies or ICAM-1 molecules or their functional derivatives in particles of a polymeric material such as polyesters, polyamino acids, hydrogels poly (lactic acid ) or ethylene-vinyl acetate copolymers. All in all, to include dioser agents in polymeric particles, it is possible to include this material in microcapsules prepared, for example, by coacervation or interfacial polymerization, such as hydroxymethylcellulose or gelatin microcapsules or in colloidal drug delivery systems For example, liposomes, albumin microspheres, microemulsions, nanoparticles, and nanocapsules, or in macroemulsions. These methods are disclosed in Remington's Pharmaceutical Sciences (1980). Having now generally described the invention, it should be further illustrated by reference to the following examples which are intended to be illustrative and in no way limit the invention unless expressly stated.

Beispiel 1example 1 Züchtung von SäugetierzellenBreeding of mammalian cells Im allgemeinen wurden die EBV-transformierten und Hybridomzellen nach der vorliegenden Erfindung in einem KulturmediumIn general, the EBV-transformed and hybridoma cells of the present invention were grown in a culture medium RMP11640, ergänzt mit 2OmM L-Glutamin, 50pg/ml Gentamicin und 10% Rindfetalseren (oder Kalbsfetalseren), erhalten; dieRMP11640 supplemented with 2OmM L-glutamine, 50pg / ml gentamicin and 10% fetal bovine sera (or calf fetal sera); the Zellen wurden bei 370C in einer Atmosphäre mit 5% CO2 und einer Luftfeuchtigkeit von 95% gezüchtet.Cells were grown at 37 ° C. in an atmosphere with 5% CO2 and a humidity of 95%. Um Epstein-Barr-Virus-Transformanten (EBV-Transformanten) zu ermitteln, wurden 10e periphere, mononukleare Blutzellen,To detect Epstein-Barr virus transformants (EBV transformants), 10 e peripheral blood mononuclear cells,

denen die T-Zellen entzogen wurden,/ml in RPMI 1640-Medium, das mit 20% fetalem Kalbsserum (FCS) und 50ng/ml Gentamizinergänzt worden war, 16 Stunden mit EBV-haltiger, obenaufschwimmender Schicht von B95-8-Zelleninkubiort(Thorley-Lawson,T cells were withdrawn / ml in RPMI 1640 medium supplemented with 20% fetal calf serum (FCS) and 50 ng / ml gentamicin for 16 hours with EBV-containing, supernatant layer of B95-8 cells incubator (Thorley -Lawson,

D.A., u.a., J. Exper. Med. 146:495 [1977]). Die Zellen wurden in Aliquoten zu 0,2ml in 10 Mikrotiter-Vertiefungen gegeben. DasD.A., et al., J. Exper. Med. 146: 495 [1977]). The cells were added in aliquots of 0.2 ml in 10 microtiter wells. The Medium wurde durch RPMI 1640-Medium (ergänzt mit 20% fetalem Kalbsserum und 50μg/π^\ Gentamicin) ersetzt, bisMedium was replaced with RPMI 1640 medium (supplemented with 20% fetal calf serum and 50μg / π ^ \ gentamicin) until Zellwachstum festgestellt wurde. Zellen wuchsen in den meisten Vertiefungen und wurden im selben Medium erweitert.Cell growth was detected. Cells grew in most wells and were expanded in the same medium. Phytohämoglutininblaste (PHA-Blaste) wurden bei 10°Zellen/ml in RPMM 640-Medium (ergänzt durch 20% fetales Kalbsserum),Phytohemoglutinin (PHA) blasts were injected at 10 ° C / ml in RPMM 640 medium (supplemented with 20% fetal calf serum),

das eine Verdünnung an PHA-P von 1:800 enthielt (Difco Laboratories, Inc., Detroit, Ml) ermittelt. PHA-Stämme wurden mitwhich determined a dilution of PHA-P of 1: 800 (Difco Laboratories, Inc., Detroit, MI). PHA strains were identified with

Interleukin 2-konditioniertem Medium (IL-2-konditioniertes Medium) erweitert und wöchentlich einem Impuls mit PHAInterleukin 2-conditioned medium (IL-2 conditioned medium) dilated and weekly pulsed with PHA

unterzogen (Cantrsll, D. A., u.a., J. Exper. Med. 158:1895(1983]). Das oben beschriebene Verfahren wurde von Springer, T., u.a.,Cantrsll, D.A., et al., J. Exper., Med., 158: 1895 (1983)). The method described above was reported by Springer, T., et al.

J. Exper. Med. 160:1901-1918 (1984) offengelegt, und diese Literaturangabe wird hier als Verweis einbezogen. Die nach dem oben beschriebenen Verfahren gewonnenen Zellen werden dann mit Anti-LFA-1-Antikörpern „screeniert", um festzustellen, ob sie das LFA-1-Antigen expressieren. Solche Antikörper werden von Sanchez-Madrid, F., u. a., J. Exper. Med. 158:1785 (1983), offengelegt.J. Exper. Med. 160: 1901-1918 (1984), and this reference is hereby incorporated by reference. The cells obtained by the method described above are then "screened" with anti-LFA-1 antibodies to determine if they express the LFA-1 antigen. Such antibodies are described by Sanchez-Madrid, F., et al. Exper. Med. 158: 1785 (1983).

Beispielexample Analysen zur Zellzukammenballung und -adhäsionAnalyzes of cell aggregation and adhesion

Um das Ausmaß der zellularen Adhäsion zu bestimmen, wurden Untersuchungen zur Zusammenballung oder Aggregationsanalysen vorgenommen. Die bei diesen Untersuchungen verwendeten Zellstämme wurden zweimal mit dem Medium RPM11640, das 5 mM Hepes-Puffer enthielt (Sigma Chemical Co., St. Louis), gewaschen und in einer Konzentration von 2 x 10e Zellen/ml wieder zur Suspension gebracht. Zu Mikrotiter-Platten mit flachem Boden und 96 Vertirrungen (Nr.3596; Costar, Cambridge, MA) wurden 50μΙ der entsprechenden obenaufschwimmenden monoklonalen Antik jrperschicht oder 50μΙ des kompletten Mediums mit oder ohne gereinigten monoklonalen Antikörpern, 50 μ! des kompletten Medkms mit 200ng je ml Phorbolesterphorbolmyristatazetat (PMA) und 100μΙ von Zellen mit einer Konzentration von 2 x 10s Zellen/ml in komplettes Medium gegeben. Pas ergab eine Endkonzentration von 50 ng/ml PMA und 2 χ 105 Zellen/Vertiefung. Die Zellen konnten sich spontan absetzen, und der Grad der Aggregation wurden zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt. Die Bewertung reichte von 0 bis 5+, wobei 0 angab, daß im wesentlichen keine Zellen in Bündeln vorhanden waren; 1 + gab an, daß weniger als 10% Zellen in Zusammenballungen vorhanden waren; 2+ gab an, daß weniger als 50%der Zellen zusammengeballt waren; 3+ gab an, daß bis zu 100% der Zellen kleine, lose Trauben bildeten; 4+ gab an, daß bis zu 100% der Zellen in größeren Trauben zusammengeballt waren, und 5+ gab an, daß 100% der Zellen große, sehr kompakte Aggregate oder Zusammenballungen bildeten. Um eine quantitativere Bestimmung der Zelladhäsion zu erhalten, wurden Reagentien und Zellen in der gleichen Reihenfolge wie oben zu 5 ml Polystyrenröhrchen gegeben. Die Röhrchen wurden auf einem Kreiselrüttler in ein Gestell gegeben und bei 370C behandelt. Nach 1 Stunde bei 200U/min wurden 10μΙ der Zellsuspension in ein Hämozytometer gegeben, und es wurde die Anzahl der freien Zellen quantitativ bestimmt. D!: prozentuale Aggregation wurde durch folgende Gleichung bestimmt:To determine the extent of cellular adhesion, aggregation studies or aggregation analyzes were made. The cell strains used in these studies were washed twice with the RPM11640 medium containing 5 mM Hepes buffer (Sigma Chemical Co., St. Louis) and re-suspended at a concentration of 2 x 10 e cells / ml. To flat bottomed microtiter plates with 96 vertebrae (# 3596, Costar, Cambridge, MA), 50 μM of the corresponding monoclonal antibody supernatant layer or 50 μM of the complete medium with or without purified monoclonal antibody, 50 μ! the complete Medkms with 200 ng per ml Phorbolesterphorbolmyristatazetat (PMA) and 100μΙ of cells with a concentration of 2 x 10, where s cells / ml in complete medium. Pas gave a final concentration of 50 ng / ml PMA and 2 × 10 5 cells / well. The cells were able to settle spontaneously and the degree of aggregation was determined at different times. The rating ranged from 0 to 5+, with 0 indicating that substantially no cells were present in bundles; 1 + indicated that less than 10% cells were present in aggregates; 2+ indicated that less than 50% of the cells had aggregated; 3+ indicated that up to 100% of the cells formed small, loose bunches; 4+ indicated that up to 100% of the cells clustered in larger clusters, and 5+ indicated that 100% of the cells formed large, very compact aggregates or clumps. To obtain a more quantitative determination of cell adhesion, reagents and cells were added in the same order as above to 5 ml polystyrene tubes. The tubes were placed on a Kreiselrüttler in a frame, and treated at 37 0 C. After 1 hour at 200 rpm, 10 μl of the cell suspension was placed in a hemocytometer and the number of free cells was quantified. D !: percentage aggregation was determined by the following equation:

„, _ ... ... (. Anz.d. freien Zellen 1", _ ... ... (No. of free cells 1

%Zusammenballung = 100 χ \ 1 —τ ;—; — I% Aggregation = 100 χ \ 1 -τ; -; - I

\ Anz.d.Einsatzzellen /\ No. of use cells /

Die Anzahl der Einsatzzellen in der vorstehenden Formel ist die Anzahl der Zellen je Millimeter eines Kontrollröhrchens, das nur Zellen und Komplettmedium enthält, die nicht inkubiert wurden. Die Anzahl der fre'.on Zellen in der vorstehenden Gleichung ist gleich der Anzahl der nichtzusammengeballten Zellen je ml von experimentellen Röhrchen. Diese Verfahren wurden von Rothlein, R., u.a., J. Exper. Med. 163:1132-1149(1986), beschrieben.The number of use cells in the above formula is the number of cells per millimeter of a control tube containing only cells and complete medium that were not incubated. The number of fre'.on cells in the above equation is equal to the number of unmatched cells per ml of experimental tubes. These procedures were described by Rothlein, R., et al., J. Exper. Med. 163: 1132-1149 (1986).

Beispiel 3Example 3 LFA-1-abhängige ZellaggregationLFA-1-dependent cell aggregation

Die qualitative Aggregationsuntersuchung aus dem Beispiel 2 wurde unter Verwendung von einem mit den ι Epstein-Barr-Virus transformierten Zellstamm JY durchgeführt. Nach dem Zusatz von PMA zum Kulturmedium in den Mikrotiterplatten wurde die Aggregation der Zellen beobachtet. Videozeitraft'eraufnahmen zeigten, daß die JY-Zellen am Boden der Mikrotiter-Vertiefungen freibeweglich waren und eine aktive Membrankräuselung und Pseudopodiebewegung aufwiesen. Der Kontakt zwischen den Scheinfüßchen von benachbarten Zellen führte oft zum Haften der Zellen aneinander. Wenn die Haftung ausgedehnt war, bewegte sich die Region des Zelikontaktes zum Uropod. Der Kontakt konnte trotz kräftiger Zallbewegungen und dem Zerren der Zellen in entgegengesetzte Richtungen aufrechterhalten werden. Der Hauptunterschied zwischen PMA-behande'ten und -unbehandelten Zellen schien in der Stabilität dieser Kontakte, nachdem sie sich gebildet hatten, zu bestehen. Mit PMA entwickelten sich Zelltrauben, deren Größe zunahm, da sich zusätzlich Zellen an ihren Umfang anhafteten. Als zweite Methode zur Messung der Adhäsion wurde die im Beispiel 2 beschriebene quantitative Untersuchung angewendet. Zellsuspensionen wurden 2 Stunden lang bei 200 U/min geschüttelt, auf ein Hämozytometer übertrugen und die Zellen ausgezählt, die nicht zu Zusammenballungen geformtwaren. Beim Fehlen von PMA waren 42%(SD -- 20%,N = 6) der JY-Zellen nach 2 Stunden in Zusammenballungen vereint, während JY-Zellen, die unter identischen Bedingungen mit 50ng/ml PMA inkubiert worden waren, 87% der Zellen (SD = 8% N = 6) in Zusammenballungen enthielten. Kinetische Untersuchungen der Aggregation zeigten, daß PMA die Rate und Größenordnung der Aggregation zu allen untersuchten Zeitpunkten erhöhte (Abb. 3).The qualitative aggregation study from Example 2 was carried out using a cell strain JY transformed with the Epstein-Barr virus. After the addition of PMA to the culture medium in the microtiter plates, the aggregation of the cells was observed. Video time-force imaging revealed that the JY cells were motile at the bottom of the microtiter wells and had active membrane ruffling and pseudopod movement. The contact between the dummy feet of adjacent cells often led to the cells sticking together. When the liability was extended, the region of the cell phone contact moved to the Uropod. The contact could be maintained in spite of strong Zallbewegungen and the tugging of the cells in opposite directions. The major difference between PMA-treated and untreated cells appeared to be the stability of these contacts after they had formed. With PMA, cell clusters developed and increased in size as additional cells adhered to their periphery. As a second method for measuring the adhesion, the quantitative examination described in Example 2 was used. Cell suspensions were shaken for 2 hours at 200 rpm, transferred to a hemocytometer and counted for cells that were not shaped into clumps. In the absence of PMA, 42% (SD - 20%, N = 6) of the JY cells were pooled after 2 hours, while JY cells incubated under identical conditions with 50ng / ml PMA accounted for 87% of the Cells (SD = 8% N = 6) in aggregates. Kinetic studies of aggregation showed that PMA increased the rate and magnitude of aggregation at all time points studied (Figure 3).

Beispiel 4Example 4 Unterbindung der Aggregation von Zellen unter Verwendung von monoklonalen Anti-LFA-1-AntikörpernInhibition of cell aggregation using anti-LFA-1 monoclonal antibodies

Um die Wirkung der monoklonalen Anti-LFA-1 -Antikörper auf die PMA-induzierte Zellaggregation zu untersuchen, wurden diese Antikörper Zellen zugesetzt, die nach der qualitativen Aggregationsuntersuchuny aus Beispiel 2 inkubiert worden waren. Es wurde festgestellt, da'J die monoklonalen Antikörper die Bildung von Zusammenballungen von Zellen sowohl bei Vorhandensein als ai ch bei Fehlen von PMA unterbinden. Sowohl die F(ab')2- «ils auch die Fab'-Fragmente der monoklonalen Antikörper gegen Jie Alpha-Kette von LFA-1 waren in der Lage, die Zellaggregation zu unterbinden. Während im wesentlichen 100% der Zellen Zusammenballungen bildeten, wenn der Anti-LFA-1-Antikörper fehlte, waren nur weniger als 20% der Zellen in Zusammenballungen enthalten, wenn der Antikörper zugesetzt wurde. Die Ergebnisse dieses Experimentes wurden von Rothlein, R., u.a. (J. Exper. Med. 163:1132-1149 [1986]), beschrieben.In order to study the effect of anti-LFA-1 monoclonal antibodies on PMA-induced cell aggregation, these antibodies were added to cells that had been incubated according to the qualitative aggregation study of Example 2. The monoclonal antibodies were found to inhibit cell aggregation in both the presence and absence of PMA. Both the F (ab ') 2 and the Fab' fragments of the monoclonal antibodies to Jie alpha chain of LFA-1 were able to inhibit cell aggregation. While substantially 100% of the cells formed clots when the anti-LFA-1 antibody was absent, only less than 20% of the cells were contained in clumps when the antibody was added. The results of this experiment have been described by Rothlein, R., et al. (J. Exper. Med. 163: 1132-1149 [1986]).

Beispiel 5Example 5 Zellularaggregation bedingt den LFA-1-RezeptorCellular aggregation causes the LFA-1 receptor

Auf die in dem Beispiel 1 beschriebene Art und Weise wurden EBV-transformierte Lymphoblastoidzellen von Patienten hergestellt. Diese Zellen wurden nach monoklonalen Antikörpern, die LFA-1 erkennen konnten, „screeniert", und es wurde festgestellt, daß die Zellen LFA-1-defizient waren.In the manner described in Example 1, EBV-transformed lymphoblastoid cells of patients were prepared. These cells were "screened" for monoclonal antibodies that could recognize LFA-1, and the cells were found to be LFA-1 deficient.

Die im Beispiel 2 beschriebene qualitative Aggregationsuntersuchung wurde unter Anwendung der cu. »schriebenen, LFA-1-defizienten Zellen angewendet. Derartige Zellen ballten sich bei Vorhandensein von PMA nicht spjiu.in zusammen.The qualitative aggregation study described in Example 2 was performed using the cu. "Written, LFA-1-deficient cells applied. Such cells did not clump together in the presence of PMA.

Beispiel 6Example 6 Die Entdeckung von ICAM-1The discovery of ICAM-1

Die LFA-1-defizienten Zellen aus Beispiel 5 wurden mit Karboxyfluoreszeindiazetat (Patarroyp, M., u.a., Cell Immunol. 63: 237-248 [1981 ]) markiert. Die markierten Zellen wurden in einem Verhältnis von 1:10 mit autologen oder JY-Zellen gemischt, und der Prozentsatz der fluoreszeinmarkierten Zellen in den Zusammenballungen wurde nach dem Verfahren von Rothlein, R., u. a., J. Exper. Med. 163:1132-1149 (1986), bestimmt. Es wurde festgestellt, daß die LFA-1-defizienten Zellen zur Koaggregation mit LFA-1-expressierenden Zellen in der Lagewaren (Abb.4).The LFA-1 deficient cells of Example 5 were labeled with carboxyfluorescein diacetate (Patarroyp, M., et al., Cell Immunol 63: 237-248 [1981]). The labeled cells were mixed at a ratio of 1:10 with autologous or JY cells, and the percentage of fluorescently-labeled cells in the aggregates was determined by the method of Rothlein, R., et al. a., J. Exper. Med. 163: 1132-1149 (1986). It was found that the LFA-1 deficient cells were capable of co-aggregation with LFA-1 expressing cells (Fig.4).

Um festzustellen, ob LFA-1 nur bei der Bildung der Zusammenballungen oder auch bei ihrer Erhaltung von Bedeutung ist, wurden den bereits gebildeten Zusammenballungen in der oben beschriebenen Weise Antikörper zugesetzt, die sich an LFA-1 binden können. Es wurde festgestellt, daß der Zusatz des Antikörpers die vorgeformten Zusammenballungen stark unterbrach. Video-Zeitraffer-Aufnahmen bestätigten, daß der Zusatz der monokonalen Antikörper zu den vorgebildeten Zusammenballungen innerhalb von 2 Stundt ί deren Aufspaltung zu bewirken begann (Tabelle 1). Nach dem Zusatz von mone .donalen Antikörpern gegen LFA-1 dauerten die Pseudopodialbewegungen und Änderungen in der Form einzelner Zellen innerhalb der Zusammenballungen unverändert an. Einzelne Zellen lösten sich allmählich aus dem Rand der Zusammenballung; nach 8 Stunden waren die Zellen vorwiegend dispergiert. Bei Video-Zeitraffer-Aufnahmen schien das Aufbrechen der vorher gebildeten Zusammenballungen durch monoklonale LFA-1-Antikörper gleichwertig zu sein mit dem Aggregationsprozeß beim Fehlen von monoklonalen LFA-1-Antikörpern, wenn man zeitlich zurückging.In order to determine whether LFA-1 is important only in the formation of aggregates or in their maintenance, antibodies which are able to bind to LFA-1 have been added to the already formed aggregates in the manner described above. It was found that the addition of the antibody severely disrupted the preformed agglomerations. Video time-lapse recordings confirmed that addition of the monoclonal antibodies to the preformed agglomerations began within 2 hours ί of their disruption (Table 1). Following the addition of mone .donalen antibodies to LFA-1, the pseudopodial movements and changes in the shape of individual cells within the aggregates persisted unchanged. Individual cells gradually separated from the edge of the aggregation; after 8 hours the cells were predominantly dispersed. In video time-lapse recordings, the breakup of the previously formed aggregates by LFA-1 monoclonal antibodies appeared to be equivalent to the aggregation process in the absence of monoclonal LFA-1 antibodies when decayed.

Tabelle 1Table 1 Fähigkeit von monoklonalen Anti-LFA-1-Antikörpern, vorherAbility of monoclonal anti-LFA-1 antibodies, previously

gebildete, PMA-induzierte JY-Zellzusammenballungen aufzubrechendisrupted PMA-induced JY cell aggregates

Exp. AggregationsbewertungExp. Aggregation valuation

2 Stunden* 18 Stunden2 hours * 18 hours

-mAb +mAbmAb + mAb

1 4+ 4+ H-"1 4+ 4+ H- "

2 3+ 4+ 1+c 2 3+ 4+ 1+ c

3 5+ 5+ 1+d 3 5+ 5+ 1+ d

Die Aggregation bei der qualitativen Mikrotiter-Platten-Analyse wurde visuell bewertet. War während der gesamten Analyseperiode Anti-I.FA-1 vorhanden, betrug die Aggregation weniger als 1 +.The aggregation in qualitative microtiter plate analysis was visually evaluated. If anti-I.FA-1 was present throughout the analysis period, the aggregation was less than 1 +.

a Menge der Aggregation unmittelbar vor dem Zusatz des monoklonalena amount of aggregation just before the addition of the monoclonal

Antikörpoi s bei 2 Stunden, b TS1/18 + TS1/22 c TS1/18 d TS1/22Antibodies at 2 hours, b TS1 / 18 + TS1 / 22 c TS1 / 18 d TS1 / 22

Beispiel 7Example 7 Der Bedarf an zweiwertigen Ionen für eine LFA-1-abhSnglge AggregationThe demand for divalent ions for LFA-1-dependent aggregation

LFA-1 -abhängige Adhäsionen zwischen zytotoxischen T-Zellen und Zielen verlangen immer das Vorhandensein von Magnesium (Martz, E., J. Cell. BIoI. 84:584-598 (1980)). Die PMA-induzierte JY- Zellaggregation wurde auf die Abhängigkeit von zweiwertigen Kationen untersucht. JY-Zellen ballten sich (unter Anwendung der Untersuchung aus dem Beispiel 2) nicht zusammen, wenn das Medium frei von Kalzium- oder Magnesiumionen war. Der Zusatz von zweiwertigem Magnesium unterstützte die Aggregation bereits bei so niedrigenKonzentrationen wio 0,3 mM. Der Zusatz von Kalziumionen allein hatte nur geringe Wirkung. Es wurde jedoch festgestellt, daß Kalziumionen die Fähigkeit der Magnesiumionen verstärken, die PMA-induzierte Aggregation zu unterstützen. Wenn dem Medium 1,25 mM Kalziumionen zugesetzt wurden, reichten bereits so niedrige Konzentrationen wie 0,02 mM Magnesiumionen aus, um die Aggregation zu unterstützen. Diese Daten zeigten, daß die LFA-1 -abhängige Aggregation von Zellen Magnesiumionen braucht und daß Kalziumionen zwar allein unzureichend sind, mit den Magnesiumionen aber eine synergistische Wirkung hervorrufen, um die Aggregation zu ermöglichen.LFA-1-dependent adhesions between cytotoxic T cells and targets always require the presence of magnesium (Martz, E., J. Cell, BIoI 84: 584-598 (1980)). PMA-induced JY cell aggregation was examined for divalent cation dependence. JY cells did not clump together (using the study of Example 2) when the medium was free of calcium or magnesium ions. The addition of dibasic magnesium already supported aggregation at such low concentrations as 0.3 mM. The addition of calcium ions alone had little effect. However, it has been found that calcium ions enhance the ability of magnesium ions to promote PMA-induced aggregation. When 1.25 mM calcium ions were added to the medium, even concentrations as low as 0.02 mM magnesium ions were sufficient to aid in aggregation. These data showed that LFA-1 dependent aggregation of cells requires magnesium ions and that calcium ions alone are insufficient, but with the magnesium ions they produce a synergistic effect to allow aggregation.

Beispiel 8Example 8

Die Isolierung von Hybrldomzellen, die zur Expression von monoklonalen Antl-ICAM-1-Antikörpern in der Lage sind Monoklonafe Antikörper, die zur Bindung an ICAM-1 in der Lage sind, wurden nach der Methode von Rothlein, R., u.a., J. Immunol. 137:1270-1274 (1986), isoliert, und dieser Literaturhinweis wird hier als Verweis einbezogen. So wurden 3 BALB/C-Mäuse intraperitoneal mit EBV-trans'ormierten, peripheren, mononuklearen Blutzellen von LFA-1-defizienten Personen immunisiert (Springer, T. A., u.a., J. Exper. Med. 160:1901 [1984]). Für jede Immunisierung wurden etwa 107 Zellen in 1 ml Medium RPM11640 verwendet L'.e Immunisierungen wurden 45,29 und 4 Tage vor der Entnahme der Milzzellen aus den Mäusen durchgeführt, um daraus die gewünschten Hybridomzellstämme herstellen zu können. Am Tag 3 vor der Entnahme der Milzzellen erhielten die Mäuse zusätzlich 107 Zellen in 0,15ml Medium (intravenös).Isolation of hybridoma cells capable of expressing anti-ICAM-1 monoclonal antibodies Monoclonal antibodies capable of binding to ICAM-1 were prepared by the method of Rothlein, R., et al., J. Chem. Immunol. 137: 1270-1274 (1986), and this reference is hereby incorporated by reference. Thus, 3 BALB / C mice were intraperitoneally immunized with EBV-transcribed, peripheral blood mononuclear cells from LFA-1-deficient individuals (Springer, TA, et al., J. Exper. Med. 160: 1901 [1984]). For each immunization, approximately 10 7 cells were used in 1 ml of RPM 11640 medium. L'.e immunizations were performed 45.29 and 4 days prior to removal of the spleen cells from the mice to produce the desired hybridoma cell strains. On day 3 before the removal of the spleen cells, the mice additionally received 10 7 cells in 0.15 ml of medium (intravenously).

Die isolierten Milzzellen von den oben beschriebenen Tieren wurden mit Myelomzellen P3X73 Ag 8,653 in einem Verhältnis von 4:1 nach dem Protokoll von Galfre, G., u.a., Nature 266:550 (1977), verschmolzen. Aliquote der resultierenden Hybridomzellen wurden in Mikrotiter-Platten mit 96 Vertiefungen eingeführt. Die obenaufschwimmenden Hybridomschichten wurden aufThe isolated spleen cells from the animals described above were fused with myeloma cells P3X73 Ag 8,653 in a ratio of 4: 1 according to the protocol of Galfre, G., et al., Nature 266: 550 (1977). Aliquots of the resulting hybridoma cells were introduced into 96-well microtiter plates. The supernatant hybridoma layers were grown on

Unterbindung der Aggregation „screeniert" und ein unterbindendes Hybridom (von mehr als 600 getesteten Vertiefungen) wurde kloniert und subkloniert durch begrenzende Verdünnung. Dieser Subklon wurde als RR1 /1.1.1 bezeichnet (nachstehend abgekürzt als „RR1/1").Inhibition of aggregation was "screened" and a disrupting hybridoma (out of more than 600 wells tested) was cloned and subcloned by limiting dilution This subclone was designated RR1 / 1.1.1 (hereinafter abbreviated to "RR1 / 1").

Es wurde konsistent festgestellt, daß der monoklonale Antikörper RR1/1 die PMA-stimulierte Aggregation des LFA-1-expressierenden Zellstamms JY unterbindet. Der monoklonale RR1/1-Antikörper unterband die Z jsammenballung im gleichen Maße oder etwas geringer als einige monoklonale Antikörper zu den LFA-1-Alpha- oder -Beta-Untereinheiten. Der monoklonale Kontrollantikörper gegen HLA dagegen, der auf JY-Zellen reichlich expressiert wird, unterband die Aggregation nicht. Das durch den monoklonalen Antikörper RR1/1 gebundene Antigen wird als interzellulares Adhäsionsmolekül-1 (ICAM-1) bezeichnet.It was consistently found that monoclonal antibody RR1 / 1 inhibits PMA-stimulated aggregation of the LFA-1 expressing cell strain JY. The monoclonal RR1 / 1 antibody suppressed the clustering to the same extent or slightly less than some monoclonal antibodies to the LFA-1 alpha or beta subunits. In contrast, the monoclonal control antibody against HLA, which is abundantly expressed on JY cells, did not inhibit aggregation. The antigen bound by monoclonal antibody RR1 / 1 is called intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1).

Beispiel 9Example 9

Verwendung von monoklonalen Antl-ICAM-1-Antikörpern zur Charakterisierung des ICAM-1-Molekuls Um die Natur von ICAM-1 bestimmen zu können und um insbesondere feststellen zu können, ob ICAM-1 von LFA-1 verschieden ist, wurden un ir Verwendung des mcnoklonalen Antikörpers RR1 /1 Zellproteine immunoausgefällt. Die Immunoausfällung wurde nach der Methode von Rothlein, R. u. a. (J. Immunol. 137:1270-1274 [1986)), durchgeführt. JY-Zellen wurden mit 5 x 107 Zellen/ml in 1 % Triton X-100,0,14m NaCI, 1OmM Tris, pH-Wert 8,0, mit frisch zugesetztem 1 mM Phenylmethylsulfonylfluorid, 0,2 Einheiten je ml Trypsininhibitoraprotinin (Lysepuffer) 20 Minuten lang bei 4°C lysieri. Die Lysate wurden 10min bei 10000 x g zentrifugiert und mit 50μΙ einer 50%igen Suspension von CNBr-aktivierter, glyzin-abgeschreckter Sepharose C1-4B eine Stunde lang bei 4°C vorgeklärt. Ein Milliliter des Lysats wurde mit 20 μΙ einer 50%igen Suspension des monoklonalen Antikörpers RR1/1, gekoppelt an Sepharose C1-4B (1 mg/ml), über Nacht bei 4°C immunoausgefällt (Springer, T. A. u.a., J.Exper.Med.160:1901 [1984)). Sepharosegebundener Antikörper (monoklonal) wurden unter Einsatz der CNBr-Aktivierung von Sepharose CL-4B in Karbonatpuffer nach der Methode von March, S.u.a. (Anal.Biochem.60:149 [1974]), hergestellt. Die gewaschenen Immunoausfällungen wurden einer SDS-PAGE und Silberfärbung nach dem Verfahren von Morrissey, J.H., Anal.Biochem.117: 307 (1981), unterzogen.Use of Monoclonal Antl-ICAM-1 Antibodies to Characterize the ICAM-1 Molecule In order to determine the nature of ICAM-1, and in particular to determine whether ICAM-1 is different from LFA-1, have been used of the human antibody RR1 / 1 cell proteins immunoprecipitated. The immunoprecipitation was carried out according to the method of Rothlein, R. et al. (J. Immunol., 137: 1270-1274 [1986]). JY cells were transfected with 5 x 10 7 cells / ml in 1% Triton X-100, 0, 14m NaCl, 10 mM Tris, pH 8.0, with freshly added 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, 0.2 units per ml of trypsin inhibitor-apatinin ( Lysis buffer) lysieri for 20 minutes at 4 ° C. The lysates were centrifuged for 10 min at 10,000xg and precleared with 50μl of a 50% suspension of CNBr-activated, glycine-quenched Sepharose C1-4B for one hour at 4 ° C. One milliliter of the lysate was immunoprecipitated with 20 μl of a 50% suspension of the monoclonal antibody RR1 / 1 coupled to Sepharose C1-4B (1 mg / ml) overnight at 4 ° C (Springer, TA et al., J. Exp. Med.160: 1901 [1984]). Sepharose-bound antibodies (monoclonal) were prepared using CNBr activation of Sepharose CL-4B in carbonate buffer according to the method of March, Sua (Anal. Biochem. 60: 149 [1974]). The washed immunoprecipitates were subjected to SDS-PAGE and silver staining by the method of Morrissey, JH, Anal. Biochem. 17: 307 (1981).

Nach der Eluierung der Profine mit SDS-Probenpuffer (Ho, M.K.u.a., J.BIol.Chem.258: 636 [1983]), bei 1000C wurden die Proben in zwei Hälften geteilt und der Elektrophorese (SDS -8% PAGE) unter reduzierenden (Abb. 5A) oder nichtreduzierenden Bedingungen (Abb. 5B) unterzogen. Bänder mit Molekulargewichten von 50kd und 25 kd entsprachen der schweren und der leichten Kette von Immunoglobulinen von der monoklonalen Antikörper-Sepharose (Abb. 5 A, Bahn 3). Beobachtet wurden auch veränderliche Mengen anderer Bänder im Gewichtsbereich von 25 bis EOkd, sie konnten aber nicht in den Ausfällungen von Haarleukämiezellen beobachtet werden, die nur ein Molekulargewichtsband von 90kd ergaben. Es wurde festgestellt, daß die Alpha-Untereinheit zu 177kd und die Beta-Untereinheit zu 95kd von LFA-1 sowohl unter reduzierenden (Abb. 5A, Bahn 2), als auch unter nichtreduzierenden (Abb. 5 B, Bahn 2) Bedingungen von ICAM-1 unterschiedlich wandern. Um die Wirkung des monoklonalen Antikörpers RR1/1 auf die PHA-Lymphoblast-Aggregation zu bestimmen, wurde die qualitative Aggregationsuntersuchung angewendet, dio im Beispiel 2 beschrieben wurde. So wurden T-Zellen-Blastzellen 4 Tage lang mit PHA stimuliert, gründlich gewaschen und anschließend 6 Tage lang bei Vorhandensein eines IL-2-konditionierten Mediums gezüchtet. Es wurde festgestellt, daß PHA während dieser 6-Tage-Kultur im Inner ί blieb und nicht zur Aggregationsuntersuchung beitrug. In drei unterschiedlichen Untersuchungen mit verschiedenen T-Zellen-Blastpräparaten unterbanden monoklonale ICAM-1-Antikörper konsistent die Aggregation (Tabelle 2).After elution of Profine with SDS sample buffer (Ho, MKua, J.BIol.Chem.258: 636 [1983]), at 100 0 C, the samples were divided in half and subjected to electrophoresis (SDS 8% PAGE) reducing (Figure 5A) or non-reducing (Figure 5B) conditions. Bands of molecular weights of 50kd and 25kd corresponded to the heavy and light chain of immunoglobulins from the monoclonal antibody Sepharose (Figure 5 A, lane 3). Variable amounts of other bands in the 25 to EOkd range were also observed, but could not be observed in hair leukemia cell precipitate which gave only a 90 kd molecular weight band. It was found that the alpha subunit was 177kd and the beta subunit was 95kd of LFA-1 under both reducing (Figure 5A, lane 2) and nonreducing (Figure 5B, lane 2) conditions of ICAM -1 hiking differently. To determine the effect of monoclonal antibody RR1 / 1 on PHA lymphoblast aggregation, the qualitative aggregation study described in Example 2 was used. Thus, T-cell blast cells were stimulated with PHA for 4 days, washed thoroughly, and then cultured for 6 days in the presence of an IL-2 conditioned medium. It was found that PHA stayed inside during this 6-day culture and did not contribute to the aggregation study. In three different studies with different T-cell blast preparations, monoclonal ICAM-1 antibodies consistently inhibited aggregation (Table 2).

Tabelle 2Table 2

Unterbindung der PMA-stimulierten PHA-Lymphoblastaggregation durch den monoklonalen RR1/1-Antikörper"Inhibition of PMA-stimulated PHA lymphoblast aggregation by the monoclonal RR1 / 1 antibody "

Exp. PMA MAb % Aggregation % Unterbindung"Exp. PMA MAb% Aggregation% Ligation "

-14d 39 39 2'-14 d 39 39 2 '

78 3678 36

-14 -19-14 -19

9696

5151

1 Die Aggregation von PHA-induzierten Lymphoblasten, die mit 50ng/ml PMA stimuliert worden waren, wurde indirekt quantitativ bestimmt durch 1 Aggregation of PHA-induced lymphoblasts stimulated with 50ng / ml PMA was quantified indirectly

mikroskopiscnes Zählen der Anzahl der nichtzusammengeballten Zellen, wi-3 das im Beispiel 2 beschrieben wurde. b Prozentale Unterbindung im Verhältnis zu den mit PMA und dem monoklonalen Antikörper X63 behandelten Zellen. c Aggregation wurde eine Stunde nach dem gleichzeitigen Zusatz des monoklonalen Antikörpers und von PMA gemessen. Die Zellen wurden mit175 U/min geschüttelt.microscopically counting the number of unmatched cells described in Example 2. b Percent inhibition relative to cells treated with PMA and monoclonal antibody X63. c Aggregation was measured one hour after co-addition of the monoclonal antibody and PMA. The cells were shaken at 175 rpm.

d Eine negative Zahl gibt die prozentuale Zunahme der Aggregation an d A negative number indicates the percentage increase in aggregation

' Aggregation wurde eine Stunde nach dem gleichzeitigen Zusatz des monoklonalen Antikörpers und von PMA gemessen. Die Zellen wurden mit200 χ g für die Dauer von 1 min pelletiert, bei 37'C für die Dauer von 15min inkubiert, vorsichtig wieder suspergiert und 45min mit 10üU/min Aggregation was measured one hour after co-addition of the monoclonal antibody and PMA. The cells were pelleted at 200 μg for 1 min, incubated at 37 ° C. for 15 min, gently re-suspended and 45 min at 10 rpm

geschütteltshaken

' Zellen wurden 4 Stunden lang bei 37X mit PMA vorbehandelt. Nach dem Zusatz des monoklonalen Antikörpers wurden die Röhrchen 20minlang stationär bei 37°C inkubiert und 100min lang bei 75U/min geschüttelt. Cells were pretreated with PMA at 37X for 4 hours. After addition of the monoclonal antibody, the tubes were incubated stationary at 37 ° C for 20 min and shaken at 75 rpm for 100 min.

Kontrollecontrol 99 Kontrollecontrol 5151 HLA-A,BHLA-A, B 5858 LFA-1 AlphaLFA-1 Alpha 3131 ICAM-1ICAM-1 3131 Kontrollecontrol 1010 Kontrollecontrol 7878 LFA-1 BetaLFA-1 beta 1717 ICAM-1ICAM-1 5050 -- 77 Kontrollecontrol 7070 HLA-A,BHLA-A, B 8080 LFA-3LFA-3 8383 LFA-1 AlphaLFA-1 Alpha 22 LFA-1 BetaLFA-1 beta 33 ICAM-1ICAM-1 3434

Monoklonal LFA-1 -Antikörper waren konsistent stärker unterbindend als monoklonal ICAM-1 -Antikörper, während monoklonale HLA-A-, -B- und LFA-3-Antikörper ohne Wirkung waren. Diese Ergebnisse zeigen, daß von den getesteten monoklonalen Antikörpern nur diejenigen, welche sich an LFA-1 oder an ICAM-1 binden können, in der Lage sind, die Zelladhäsion zu unterbinden.Monoclonal LFA-1 antibodies were consistently more disruptive than monoclonal ICAM-1 antibodies, whereas monoclonal HLA-A, B and LFA-3 antibodies had no effect. These results show that of the monoclonal antibodies tested, only those capable of binding to LFA-1 or ICAM-1 are able to inhibit cell adhesion.

Beispiel 10Example 10 Herstellung des monoklonalen Antikörpers zu ICAM-1Preparation of Monoclonal Antibody to ICAM-1

Immunisierungimmunization

Eine Balb/C-Maus wurde intraperitoneal (i. p.) mit 0,5ml2 χ 107 JY-Zollen in RPMI-Medium 103 Tqge und 24 Tage vor der Verschmelzung immunisiert. Am Tag 4 und 3 vor der Verschmelzung wurden die Mäuse i.p. mit 107 Zellen von PMA-differentierten Zellen U937 in 0,5ml RPMI-Medium immunisiert.A Balb / C mouse was immunized intraperitoneally (ip) with 0.5 ml 2 χ 10 7 JY cells in RPMI medium 103 Tqge and 24 days prior to fusion. On days 4 and 3 prior to fusion, the mice were immunized ip with 10 7 cells of PMA-differentiated cells U937 in 0.5 ml of RPMI medium.

Differenzierung von U937-ZellenDifferentiation of U937 cells

U937-Zellen (ATCC CRL-1593) wurden durch Inkubation bei 5 x 10Vml in RPMI-Medium mit 10% fetalem Rinderserum, 1 % Glutamin und 50Mg/ml Gentamycin (Komplettmedium), das 2 ng/ml Phorbol-12-Myristatazetat (PMA) enthielt, in einem sterilen Polypropylenbehälter differentiert. Am dritten Tag dieser Inkubation wurde die Hälfte des Volumens des Mediums abgezogen und durch frisches Komplettmedium, das PMA enthielt, ersetzt. Am Tag 4 wurden die Zellen entfernt, gewaschen und für die Immunisierung vorbereitet.U937 cells (ATCC CRL-1593) were prepared by incubation at 5 x 10 ml in RPMI medium containing 10% fetal bovine serum, 1% glutamine and 50 μg / ml gentamycin (complete medium) containing 2 ng / ml phorbol-12-myristata acetate (PMA ) was differentiated in a sterile polypropylene container. On the third day of this incubation, half of the volume of the medium was withdrawn and replaced with fresh complete medium containing PMA. On day 4, the cells were removed, washed and prepared for immunization.

Fusion oder VerschmelzungMerger or merger

Milzzellen von den immunisierten Mäusen wurden im Verhältnis von 4:1 mit Myelomzellen P3 χ 63 Ag8.653 nach Galfre, u.a. (Nature 266:550 [1977]), verschmolzen. Nach der Fusion wurden die Zellen in Flachboden-Mikrotiter-Platten mit 96 Vertiefungen in einer Konzentration von 106 Milzzellen/Vertiefung plattiert.Spleen cells from the immunized mice were fused in a 4: 1 ratio to Galfre's myeloma cells P3 χ 63 Ag8.653, inter alia (Nature 266: 550 [1977]). Following fusion, the cells were plated in 96 well flat bottom microtiter plates at a concentration of 10 6 spleen cells / well.

Selektion nach antl-ICAM-1-posltiven ZellenSelection for antl-ICAM-1-positive cells

Nach einer Woche wurden 50μΙ der obonaufsciiwimmenden Schicht in der qualitativen Aggregationsuntersuchung nach Beispiel 2 unter Verwendung von JY und SKW-3 als aggregierenden Zellstämmen „screeniert". Die Zellen aus den obenaufschwimmenden Schichten, welche die Aggregation von JY-Zellen, nicht aber die der SKW-3-Zellen unterbanden, wurden ausgewählt und unter Einsatz der begrenzenden Verdünnung zweifach Moniert.After one week 50μΙ of the obscuring layer were screened in the qualitative aggregation study of Example 2 using JY and SKW-3 as aggregating cell strains The cells from the supernatant layers containing the aggregation of JY cells but not the SKW 3 cells were selected and cloned twice using the limiting dilution.

Dieses Experiment führte zur Identifizierung und Klonierung von drei getrennten Hybridomstämmen, die anti-ICAM-1 -monoklonale Antikörper produzieren. Die durch diese Hybridomstämme produzierten Antikörper waren lgG2a, lgG2b bzwl IgM. Der Hybridomzellstamm, welcher den Anti-ICAM-1 -Antikörper IgG2, produzierte, erhielt die Bezeichnung R6'5'D6'E9'B2. Der Antikörper, der durch den bevorzugten Hybridomzellstamm produziert wurde, erhielt die Bezeichnung R 6'5'D6'E9'B 2 (nachstehend als „R6-5-D6" bezeichnet).This experiment led to the identification and cloning of three separate hybridoma strains that produce anti-ICAM-1 monoclonal antibodies. The antibodies produced by this hybridoma was IgG 2 a, IgG 2 b bzwl IgM. The hybridoma cell strain producing the anti-ICAM-1 antibody IgG 2 was named R6'5'D6'E9'B2. The antibody produced by the preferred hybridoma cell strain was designated R 6'5'D6'E9'B 2 (hereinafter referred to as "R6-5-D6").

Beispiel 11Example 11

Die Expression und Regulierung von ICAM-1Expression and regulation of ICAM-1

Um die ICAM-1-Expression zu messen, wurde eine Radioimmununtersuchung entwickelt. Bei dieser Untersuchung wurde gereinigter RR1 /1 unter Verwendung von Jodogen auf eine spezifische Aktivität von 10μΟί/μρ jodiert. In Platten mit 96 Vertiefungen wurden Endothelzellen gezogen und so behandelt, wie das für die einzelnen Experimente beschrieben wurde. Die Platten wurden auf 40C gekühlt, wozu sie für die Dauer von 0,5 bis 1 Stunde in einen Kühlraum gegeben wurden, nicht direkt auf Eis. Die Monoschichten wurden dreimal mit kalten Komplettmedien gewaschen und dann 30 min bei 4°C mit 125I-RR1/1 inkubiert. Dann wurden die Monoschichten dreimal mit Kompleftmedium gewaschen. Das gebundene 126I wurde unter Verwendung von 0,1 N NaOH freigesetzt und gezählt. Die spezifische Aktivität von '26I-RR1/1 wurde unter Verwendung von nichtmarkiertem RR1/1 abgestimmt, um über dem Bereich von Antigendichten, der bei dieser Untersuchung vorkommt, ein lineares Signal zu erhalten. Die nichtspezifische Bindung wurde bei Vorhandensein eines tausendfachen Überschusses an unmarkiertem RR1/1 bestimmt und von der Gesamtbindung subtrahiert, was die spezifische Bindung ergibt.To measure ICAM-1 expression, a radioimmunoassay was developed. In this study, purified RR1 / 1 was iodinated to a specific activity of 10μΟί / μρ using iodogen. In 96-well plates, endothelial cells were grown and treated as described for each experiment. The plates were cooled at 4 0 C, to which they have been added for a period of 0.5 to 1 hour in a refrigerator, not directly on ice. The monolayers were washed three times with cold complete media and then incubated for 30 min at 4 ° C with 125 I-RR1 / 1. Then the monolayers were washed three times with complex medium. The bound 126 I was released using 0.1 N NaOH and counted. The specific activity of '26 I-RR1 / 1 was adjusted using unlabeled RR1 / 1 to obtain a linear signal over the range of antigen densities found in this study. The nonspecific binding was determined in the presence of a thousand-fold excess of unlabelled RR1 / 1 and subtracted from the total binding resulting in specific binding.

Die ICAM-1-Expression, gemessen unter Anwendung der oben beschriebenen Radioimmununtersuchung, erhöht sich bei menschlichen Nabelvenenendothelzellen (HUVEC) und Endothelzdllen der menschlichen Vene saphenus (HSVEC) durch IL-I, TNF, LPS und IFN-Gamma (Tabelle 3). Endothelzellen der Vene saphenus wurden in dieser Untersuchung dazu genutzt, die Ergebnisse von Nabelvenenendothelzellen in gezüchteten Endothelzellen der großen Vene, die vom Gewebe Erwachsener abgeleitet wurden, zu bestätigen. Die Basalexpression von ICAM-1 ist bei Endothelzeilen der Vene Saphenus um das zweifache höher als bei Nabelvenenendothelzellen. Werden Nabelvenenendothelzellen rekombinantem IL-I Alpha, IL-1 Beta und TNF Gamma ausgesetzt, erhöht sich die ICAM-1-Expression um das 10- bis 20fache. IL-1 Alpha, TNF und LPS waren die mächtigsten Induktoren, IL-1 - war auf Gewichtsbasis und auch bei Sättigungskonzentrationen für die Reaktion weniger stark (Tabelle 3). IL-I Beta erhöhte bei einer Konzentration von 100 ng/ml die ICAM-1-Expression auf HUVEC um das 9fache und auf HSVEC um das 7,3fache bei einer halbmaximalen Steigerung bei 15ng/ml. Bei einer Konzentration von 50ng/ml erhöhte rTNF die ICAM-1-Expression auf HUVEC auf das 16fache und auf HSVEC um das 11 fache mit halbmaximalen Wirkungen bei 0,5ng/ml. Interferon-Gamma produzierte einen signifikanten Anstieg in der ICAM-1-Expression um das 5,2fache auf HUVEC oder das 3,5fache auf HSVEC bei 10000 Einheiten/ml. Die Wirkung von LPS war bei einer Konzentration von ^g/ml in der Größenordnung der von rTNF ähnlich. Paarweise Kombinationen dieser Mediatoren ergaben additive oder leicht unter den additiven liegende Wirkungen auf die ICAM-1 -Expression (Tabelle 3). Eine Kreuztitrierung von rTNF mit rlL-1 Beta oder rlFiM Gamma ergab keinen Synergismus zwischen diesen bei suboptimalen oder optimalen Konzentrationen.ICAM-1 expression, as measured using the radioimmunoassay described above, increases in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) and endothelial human venous saphenous (HSVEC) cells by IL-I, TNF, LPS and IFN-gamma (Table 3). Endothelial cells of the saphenous vein were used in this study to confirm the results of umbilical vein endothelial cells in cultured large vein endothelial cells derived from adult tissue. Basal ICAM-1 expression is two-fold higher in endothelial cells of the saphenous vein than in umbilical vein endothelial cells. When umbilical vein endothelial cells are exposed to recombinant IL-1 alpha, IL-1 beta and TNF gamma, ICAM-1 expression increases 10 to 20 fold. IL-1 alpha, TNF and LPS were the most potent inducers, IL-1 - was less potent on a weight basis and also at saturation levels for the response (Table 3). At a concentration of 100 ng / ml, IL-I Beta increased ICAM-1 expression 9-fold on HUVEC and 7,3-fold on HSVEC, with a 15ng / ml half-maximal increase. At a concentration of 50 ng / ml, rTNF increased ICAM-1 expression 16-fold on HUVEC and 11-fold on HSVEC with half-maximal effects at 0.5 ng / ml. Interferon gamma produced a significant 5.2-fold increase in ICAM-1 expression on HUVEC or 3.5-fold on HSVEC at 10,000 units / ml. The effect of LPS was similar at a concentration of ^ g / ml on the order of rTNF. Paired combinations of these mediators resulted in additive or slightly under additive effects on ICAM-1 expression (Table 3). Cross-titration of rTNF with rIL-1 beta or rlFiM gamma did not result in synergism between these at suboptimal or optimal concentrations.

Da LPS die ICAM -1-Expression auf Endothelzellen auf einer Ebene verstärkte, wie sie manchmal bei Kulturmedien gefunden wird, wurde die Möglichkeit untersucht, daß die ICAM-I-Basalexpression auf LPS zurückzuführen sein könnte. Bei der Prüfung verschiedener Serumposten wurde festgestellt, daß das niedrige Endotoxinserum eine um 25% niedrigere ICAM-1-Basalexpression ergab. Alle hier angegebenen Ergebnisse beziehen sich auf Endotheizellen, die in niedrigem Endotoxinserum gezogen wurden. Die Einbeziehung des LPS-neutralisierenden, antibioischen Polymyxins B bei einor Konzentration ve η lOpg/ml verringerte aber nur die ICAM-1-Expression um weitere 25% (Tabelle 3). Die Zunahme der ICAM-1-Expression bei Behandlung mit IL-I oderTNF wurde nicht durch das Vorhandensein von 1ÖMg/ml Polymyxin B bewirkt, was mit den Niedrig-Endotoxin-Pegeln bei diesen Präparaten übereinstimmt (Tabelle 3).Since LPS enhanced ICAM-1 expression on endothelial cells at a level sometimes found in culture media, the possibility that ICAM-I basal expression might be due to LPS was investigated. When examining various serum costs, it was found that the low endotoxin serum gave a 25% lower ICAM-1 basal expression. All results reported here are for endothelial cells raised in low endotoxin serum. However, inclusion of the LPS neutralizing antibiotic polymyxin B at a concentration of η lOpg / ml only reduced ICAM-1 expression by a further 25% (Table 3). The increase in ICAM-1 expression when treated with IL-1 or TNF was not effected by the presence of 1 μg / ml polymyxin B, consistent with the low endotoxin levels in these preparations (Table 3).

Tabelle 3 Antl-ICAM-monoklonale AntikörperTable 3 Antl ICAM monoclonal antibodies

Zustand (16h)Condition (16h) '"!•spezifisch gebunden (CPM)'"! • specifically bound (CPM) __ 9x9x HSVECHSVEC __ 7,3 x7.3x -- HUVECHUVEC 16X16X 1132 + 311132 + 31 11,2x11,2x Kontrollecontrol «03±11"03 ± 11 16X16X 8 320 ±7668,320 ± 766 9,2x9.2x IOOng/nilrlL-1 BetaIOOng / nilrlL-1 beta 5 680 ±6335,680 ± 633 15x15x -- 3,5x3.5x 50ng/mlrlL-1 Alpha50ng / mlrlL-1 alpha 9910 ±5389910 ± 538 5;2x5; 2x 12 690 ±65712 690 ± 657 14x14x 50 ng/mlrTNF Alpha50 ng / mlrTNF alpha 9 650 ±15009 650 ± 1500 24 x24x 10 459 ±38810,459 ± 388 10x10x 10ng/mlLPS10 ng / mlLPS 9530 ±5129530 ± 512 23X23X 4 002 ±6644 002 ± 664 7,4 x7.4x 10ng/mlrlFN Gamma10ng / mlrlFN gamma 3120 ±3083120 ± 308 13X13X 16269 ±66016269 ± 660 14x14x rlL-1-Beta + rTNFrIL-1 beta + rTNF 1469 ±14101469 ± 1410 24X24X 10 870 ±80510,870 ± 805 12x12x rlL-1 Beta + LPSrlL-1 Beta + LPS 13 986 ±76113 986 ± 761 22X22X 8401 ±3908401 ± 390 10x10x rlL-1 Beta + rlFN GammarlL-1 beta + rlFN gamma 7 849 ±6017,849 ± 601 17X17X 16141 ±127216141 ± 1272 -- rTNF + LPSrTNF + LPS 15364±124115364 ± 1241 -- 13 238 ±76113,238 ± 761 -- rTNF + rlFN GammarTNF + rlFN gamma 13480 ±118913480 ± 1189 11X11X 10987 + 66810987 + 668 -- LPS+ IFN GammaLPS + IFN gamma 10 206 ±32010 206 ± 320 2Ox2 O x -- -- Polymyxin B (10 Mg/ml)Polymyxin B (10 mg / ml) 480 ±23480 ± 23 13X13X -- Polymyxin B + rlL-1Polymyxin B + rlL-1 5 390 ±975 390 ± 97 1,1x1.1x -- Polymyxin B + rTNFPolymyxin B + rTNF 9 785 ±3899,785 ± 389 -- 1 Mg/ml LPS1 mg / ml LPS 7 598 ±4327 598 ± 432 Polymyxin B + LPSPolymyxin B + LPS 510±44510 ± 44

Die Hochregulierung von ICAM-1-Expression auf HVEC und HSVEC-HUVEC oder HSVEC wurde in Platten mit 96 Vertiefungen im Verhältnis von 1:3 aus einer konfluenten Monoschicht eingebracht und bis zur Konfluenz wachsen gelassen. Dann wurden die Zellen mit den angegebenen Materialien oder Medien 16 Stunden behandelt, und es wurde RIA wie bei den Methoden vorgenommen. Alle Punkte wurden vierfach bestimmt.The upregulation of ICAM-1 expression on HVEC and HSVEC-HUVEC or HSVEC was introduced into a 96-well 1: 3 plate from a confluent monolayer and allowed to grow to confluency. Then the cells were treated with the indicated materials or media for 16 hours and RIA was made as in the methods. All points were determined fourfold.

Beispiel 12Example 12

Kinetik dar lnterleukln-1- und Gamma-Intorferon-Induzlerung von ICAM-1Kinetics of interleukin-1 and gamma-interferon induc- tion of ICAM-1

Die Kinetik der lnterleukin-1- und Gamma-Interferon-Wirkungen auf die ICAM-1-Expression auf Hautfibroblasten wurde unter Anwendung der '"l-Ziegen-Antimaus-lgC-Bindungsuntersuchung von Dustin, M. L., u. ε. (J.Imiviunol. 137:245 bis 254 (19861), untersucht, und dieser Literaturhinweis wird als Verweis einbezogen. Um diese Bindungsuntersuchung durchzuführen, wurden menschliche Hautfibroblasten in einer Mikrotiter-Platte mit 96 Vertiefungen bis zu einer Dichte von 2,8 x 104 Zellen/Vertiefung (0,32cm2) gezogen. Die Zellen wurden zweimal mit Medium RPM11640, das wie im Beispiel 1 ergänzt war, gewaschen. Zusätzlich wurden die Zellen einmal mit einer ausgewogenen Hanks-Salzlösung (HBSS), 1OmM HEPES, 0,05% NaN3 und 10% wärmeinaktiviertem, fetalen Rinderserum gewaschen. Das Waschen mit diesem Bindungspuffer erfolgte bei 40C. Jeder Vertiefung wurden 50μΙ der entsprechenden obenaufschwimmenden Hybridomschicht mit X63 und W6/32 als negtiver bzw. positiver Kontrolle und 50μΙ des oben beschriebenen Bindungspuffers zugesetzt. Nach einer Inkubation bei 4°C unter sanftem Rühren und für die Dauer von 30mir. wurden die Vertiefungen zweimal mit dem Bindungspuffer gewaschen und der zweite Antikörper, I26l-Ziege-Antimaus IgG, wurde mit 5OnCi in lOOplzugosetzt. Der 12Sl-Ziege-Antimaus-Antikörper wurde unter Einsatz von Jodogen (Pierce) nach der Methode von Fraker, P. J., u.a. (Biochem.Biophys.Res.Commun.80:84 (1978)), hergestellt. Nach 30min bei 4°C wurden die Vertiefungen zweimal mit 200μΙ Bindungspuffer gewaschen, und die Zellschicht wurde durch den Zusatz von 100μΙ von 0,1 N NaOH solubilisiert. Diese und eine ΙΟΟμΙ-Waschung wurden in einem Beckman-Gamma-Zähler 5500 ausgezählt. Die spezifischen gebundenen Zählungen je Minute wurden als (cpm mit dem monoklonalen Antikörper) - (cpm mit X63) berechnet (cpm = Zählung/min). Alle Schritte, einschließlich der Induzierung mit speziellen Reagentien, wurden vierfach ausgeführt.The kinetics of interleukin-1 and gamma-interferon effects on ICAM-1 expression on dermal fibroblasts were determined using the goat anti-mouse IgC binding assay of Dustin, ML, et al., J.Imiviunol 137: 245-254 (19861), and this reference is incorporated by reference In order to perform this binding assay, human dermal fibroblasts were placed in a 96-well microtiter plate to a density of 2.8 x 10 4 cells / well (0.32 cm 2) is drawn. the cells were washed twice with medium RPM11640 supplemented as in example 1. in addition, the cells were washed once with Hanks balanced salt solution (HBSS), 1OmM HEPES, 0.05% NaN 3 and 10% heat-inactivated fetal bovine serum washed. washing with this binding buffer was done at 4 0 C. to each well was 50μΙ the corresponding Supernatants Hybridomschicht with X63 and W6 / 32 as negtiver or positive control and the above-50μΙ be added binding buffer added. After incubation at 4 ° C with gentle stirring and for 30mins. For example , the wells were washed twice with the binding buffer and the second antibody, I26I goat anti-mouse IgG, was added with 100 nCi in 100 μl. The 12S I goat anti-mouse antibody was prepared using Jodogen (Pierce) according to the method of Fraker, PJ, et al. (Biochem. Biophys. Res. Commun. 80: 84 (1978)). After 30 min at 4 ° C, the wells were washed twice with 200 μM binding buffer, and the cell layer was solubilized by the addition of 100 μM of 0.1 N NaOH. This and a ΙΟΟμΙ wash were counted in a Beckman 5500 gamma counter. Specific bound counts per minute were calculated as (cpm with monoclonal antibody) - (cpm with X63) (cpm = count / min). All steps, including induction with special reagents, were performed in quadruplicate.

Die Wirkung von Interleukin 1 mit einer Halbwertszeit für die Induziorung von ICAM-1 von 2 Stunden war schneller als die von Gamma-Interfercn mit einer Halbwertszeit von 3,75 Stunden (Abb. 6). Der Zeitablauf des Rückgangs auf Ruhepegel von ICAM-1 schien vom Zellzyklus oder von der Rate des Zellwachstums abhängig zu sein. Bei ruhenden Zellen sind die Wirkungen von Interleukin 1 und Gamma-Interferon über 2 bis 3 Tago stabil, während die ICAM-1-Expression bei log-Phasen-Kulturen nach der Entfernung dieser induzierenden Mittel etwa 2 Tage in der Nähe der Grundlinie bleibt.The effect of interleukin 1 with a half-life for induction of ICAM-1 of 2 hours was faster than that of gamma-interferons with a half-life of 3.75 hours (Figure 6). The timing of the quiescent decline of ICAM-1 appeared to be dependent on the cell cycle or rate of cell growth. For resting cells, the effects of interleukin 1 and gamma interferon are stable for 2 to 3 days, whereas in log phase cultures ICAM-1 expression remains near the baseline for approximately 2 days after removal of these inducing agents.

Die Dosisreaktionskurven für die Induzierung von ICAM-1 durch rekombinantes Mäuse- und menschliches Interleukine und für rekombinantes menschliches Gamma-interferon werden in der Abb. 7 gezeigt. Es wurde festgestellt, daß Gamma-Interferon und Interleukin ähnliche Konzentrationsabhängigkeiten mit annähernd identischen Wirkungen bei 1 ng/ml haben. Das rekombinante menschliche und Mäuse-Interleukin 1 haben auch ähnliche Kurven, sie sind jedoch weit weniger effektiv als menschliche lnterleukin-1 -Präparate bei der Induzierung der Expression von ICAM-1.The dose-response curves for the induction of ICAM-1 by recombinant mouse and human interleukins and recombinant human gamma-interferon are shown in FIG. It has been found that gamma interferon and interleukin have similar concentration dependencies with approximately identical effects at 1 ng / ml. The recombinant human and mouse interleukin 1 also have similar curves, but are much less effective than human interleukin-1 preparations in inducing expression of ICAM-1.

Zyklohexamid, ein Hemmer der Proteinsynthese, und Aktinomyzin D, ein Hemmer der mRNA-Synthese, heben die Wirkungen von Interleukin 1 und Gamma-Interferon auf die Expression von ICAM-1 auf Fibroblasten auf (Tabelle 4). Außerdem unterband Tunikamycln, ein Hemmer der N-vernettten Glykosylation, die Wirkung von Interleukin 1 nur um 43%. Diese Ergebnisse zeigen, daß die Protein- und mRNA-Synthese, nicht aber die N-vernetzte Glykosylation, für Steigerungen der Expression von ICAM-1, die durch Interleukin 1 und Gamma-Interferon stimuliert werden, erforderlich sind.Cyclohexamide, an inhibitor of protein synthesis, and actinomycin D, an inhibitor of mRNA synthesis, abolish the effects of interleukin 1 and gamma-interferon on the expression of ICAM-1 on fibroblasts (Table 4). In addition, tunikamycln, an inhibitor of N-linked glycosylation, inhibited the effect of interleukin 1 by only 43%. These results indicate that protein and mRNA synthesis, but not N-linked glycosylation, are required for increases in the expression of ICAM-1 stimulated by interleukin 1 and gamma interferon.

Tabelle 4Table 4

Wirkung von Zykloheximid, Aktinomycin D und Tunikamycin auf die Induzierung von ICAM-1 durch IL-I und Gamma-IFN auf menschlichen Hautfibroblasten*Effect of cycloheximide, actinomycin D and tunikamycin on the induction of ICAM-1 by IL-I and gamma-IFN on human dermal fibroblasts *

Behandlungtreatment 125l-Ziege-Antimaus-lgG, spezifisch 125 l goat anti-mouse IgG, specific Anti-ICAM-1Anti-ICAM-1 Anti-HLA-A,B,CAnti-HLA-A, B, C gebunden (cpm)bound (cpm) 1524 ±1401524 ± 140 11928 ± 60011928 ± 600 1513±2101513 ± 210 10 678 ±47110,678 ± 471 Kontrolle (4 h)Control (4 h) 1590 + 461590 + 46 12 276 ±60812,276 ± 608 + Zykloheximi+ Cycloheximi 1461 ±1761461 ± 176 12340 ±94012340 ± 940 + Aktinomycin D+ Actinomycin D T «.VT -L. LIWT «.VT -L. LIW 12155±51012155 ± 510 + Thunikamycin+ Thunikamycin 1619 ±3811619 ± 381 12676±44612676 ± 446 iL 1 (1OEh./iiiii{4ii/iL 1 (1OEh./iiiii{4ii/ 1613 ±881613 ± 88 . 12294±123, 12294 ± 123 + Zykloheximid+ Cycloheximide 3084±1133084 ± 113 13434±66113434 ± 661 + Aktinomycin D+ Actinomycin D 4659±1094659 ± 109 23 675 ±50023,675 ± 500 + Tunikamycin+ Tunikamycin 1461± 591461 ± 59 10 675 ±80010,675 ± 800 IFN-Y(10Eh/ml)(18h)IFN-Y (10Eh / ml) (18h) 1326 ±1861326 ± 186 12 089 ±50012,089 ± 500 + Zykloheximid+ Cycloheximide + Aktinomycin D+ Actinomycin D

a Menschliche Fibroblaste wurden bis 2u einer Dichte von 8x 10' Zellen/0,32cm] Vertiefung gezogen. Die Behandlungen wurden in einem Endvolumen von 50μΙ ausgeführt, das die angegebenen Reagentien enthielt. Zykloheximid, Aktinomycin D und Tunikamycin wurden zum gleichen Zeitpunkt wie die Zytokine in einer Konzentration von 20 pg/ml, 10μΜ bzw. 2pg/ml zugesetzt. Alle Punkte sind das Mittel aus jeweils vijr Vertiefungen + SD (Standardabweichung).a Human fibroblasts were drawn 0.32 cm /] 2u recess to a density of 8 x 10 'cells. The treatments were carried out in a final volume of 50μΙ containing the indicated reagents. Cycloheximide, actinomycin D and tunikamycin were added at the same time as the cytokines at 20 pg / ml, 10μΜ and 2pg / ml, respectively. All points are the mean of each vijr wells + SD (standard deviation).

Beispiel 13Example 13

Die Gewebeverteilung von ICAM-1The tissue distribution of ICAM-1

An gefrorenem Gewebe menschlicher Organe wurden histochemische Untersuchungen durchgeführt, um die Verteilung von ICAM-1 in Thymus, Lymphknoten, üarm, Haut, Nieren und Leber zu bestimmen. Zur Durchführung dieser Analyse wurden gefrorene Gewebesektionen {4 pm stark) von normalem menschlichen Gewebe 10min lang in Azeton fixiert und mit dem monoklonalen Antikörper TR1/1 durch eine Immunoperoxidase-Technik gefärbt, welche mit der Avidin-Biotin-Komplexmethode arbeitet (Vectort Laboratories, Burlingame, CA), die von Cerf-Bensussan, N., u.a. (J. Immunol. 130:2615 [1983]) beschrieben wurde. Nach der Inkubation mit dem Antikörper wurden die Schnitte nacheinander mit biotinyliertem Pferde-Antimaus-lgG- und avidin-biotinyliertem Peroxidasekomplex inkubiert. Abschließend wurden die Schnitte in eine Lösung getaucht, die 3-Amino-9-ethylkarbazol (Aldrich Chemical Co., Inc., Milwaukee, Wl) enthielt, um eine Farbreaktion hervorzurufen. Dann wurden die Schnitte 5 Minuten lang in 4%igem Formaldehyd fixiert und mit Hämatoxylin gegengefärbt. Zu den Kontrollen gehören Schnitte, die anstelle des RR1/1-Antikörpers mit nichtverwandten, monoklonalen Antikörpern inkubiert worden waren.Histochemical studies were performed on frozen tissue of human organs to determine the distribution of ICAM-1 in thymus, lymph nodes, iliac, skin, kidneys and liver. To perform this analysis, frozen tissue sections {4 pm strong) of normal human tissue were fixed in acetone for 10 min and stained with the monoclonal antibody TR1 / 1 by an immunoperoxidase technique using the avidin-biotin complex method (Vectort Laboratories, Burlingame , CA), available from Cerf-Bensussan, N., et al (J. Immunol., 130: 2615 [1983]). After incubation with the antibody, the sections were sequentially incubated with biotinylated horse anti-mouse IgG and avidin biotinylated peroxidase complex. Finally, the sections were dipped in a solution containing 3-amino-9-ethylcarbazole (Aldrich Chemical Co., Inc., Milwaukee, WI) to cause a color reaction. The sections were then fixed in 4% formaldehyde for 5 minutes and counterstained with hematoxylin. The controls include sections which have been incubated with unrelated monoclonal antibodies in place of the RR1 / 1 antibody.

Es wurde festgestellt, daß ICAM-1 eine Verteilung hat, welche der von Antigenen des Histokompatibilitätshauptkomplexes (MHC), Klasse II, sehr ähnlich ist. Die meisten der Blutgefäße (kleine wie auch große) in allen Geweben wiesen eine Färbung der Endothelzollen mit dem ICAM-1-Antikörper auf. Die Gefäßendothelfärbung war in den interfolikularen (parakortikalen) Abschnitten der Lymphknoten, Tonsilen und Peyerschen Plaques intensiver als in den Gefäßen der Nieren, Leber und der normalen Haut. In der Leber war die Färbung vor allem auf die sunusoidalen Auskleidungszellen beschränkt; die Hepatozyten und die Endothelzellenauskleidung des größten Teils der Protalvenen und Arterien war nicht gefärbt.It has been found that ICAM-1 has a distribution very similar to that of histocompatibility major complex (MHC) antigens, class II. Most of the blood vessels (small as well as large) in all tissues stained the endothelial rollers with the ICAM-1 antibody. Vascular endothelial staining was more intense in the interfoliotic (paracortical) sections of the lymph nodes, tonsils and Peyer's plaques than in the vessels of the kidneys, liver and normal skin. In the liver, the color was mainly confined to the sunusoidal lining cells; the hepatocytes and endothelial cell lining of most of the protal veins and arteries were not stained.

Im Thymusmark wurden eine diffuse Färbung großer Zellen und ein dendritisches Färbungsschema beobachtet. Im Krotex war das Färbungsmuster fokal und vorherrschend dendritisch. Thymozyten wurden nicht gefärbt. Im peripheren Lymphoidgewebe wurden die Keim-Mittelzellen der sekundären Lymphoidfollikel intensiv gefärbt. Bei einigen Lymphoidfollikeln war das Färbungsmuster vorwiegend dendritisch, ohne erkennbare Färbung der Lymphozyten. Außerdem wurde eine blasse Färbung der Zellen in der Mantelzone beobachtet. Daneben wurden dendritische Zellen mit zytoplasmischen Erweiterungen (ineinandergreifende Zellen des Retikulum) und eine geringe Anzahl von Lymphozyten in den Intorfollikular- oder Parakortikalabschnitten mit dem ICAM-1-bindenden Antikörper gefärbt.In the thymusmark, a diffuse staining of large cells and a dendritic staining scheme were observed. In the Krotex, the staining pattern was focal and predominantly dendritic. Thymocytes were not stained. In the peripheral lymphoid tissue, the germ middle cells of the secondary lymphoid follicles were intensely stained. In some lymphoid follicles, the staining pattern was predominantly dendritic with no discernible staining of the lymphocytes. In addition, a pale staining of the cells in the mantle zone was observed. In addition, dendritic cells with cytoplasmic extensions (interlocking cells of the reticulum) and a small number of lymphocytes in the intorfollicular or paracortical sections were stained with the ICAM-1 binding antibody.

Makrophagen ähnelnde Zellen wurden in den Lymphknoten und der Lamina propria des Dünndari ns gefärbt. Fibroblastähnliche (spiralförmige) Zellen und dendritische Zellen, die im Grundgewebe der meisten der untersuchten Organe verstreut waren, wurden mit dem ICAM-1-bindenden Antikörper gefärbt. Keine Färbung wurde in den Langerhansschen indeterminanten Zellen in der Epidermis festgestellt. Im glatten Muskelgewebe wurde keine Färbung entdeckt.Macrophage-like cells were stained in the lymph nodes and lamina propria of the small intestine. Fibroblast-like (spiral) cells and dendritic cells scattered in the basal tissue of most of the organs studied were stained with the ICAM-1 binding antibody. No staining was detected in the Langerhans indeterminant cells in the epidermis. No staining was detected in smooth muscle tissue.

Die Färbung der Epithelzellen war konsistent in der Schleimhaut der Tonsilen sichtbar. Obwohl sich Hepazyten, Epithelim des Gallengangs, Epithelzellen des Darmes und rohrförmige Epithelzellen in der Niere unter den meisten Umständen nicht färbten, wiesen Schnitte von normalem Nierengewebe, die von einem Nephrektomie-Spezimen mit Renalzellenkarzinom gemacht worden waren, eine Färbung von vielen rohrförmigen Proximalzellen für ICAM-1 auf. Diese rohrförmigen Epithelzellen färbten sich auch bei einem anti-HLA-DR-bindenden Antikörper.The staining of the epithelial cells was consistently visible in the mucosa of the tonsils. Although hepatocytes, bile duct epithelium, intestinal epithelial cells and kidney tubular epithelial cells did not stain in most circumstances, sections of normal kidney tissue made from a nephrectomy specimen with renal cell carcinoma had staining of many tubular proximal cells for ICAM -1 on. These tubular epithelial cells also stained with an anti-HLA-DR binding antibody.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß ICAM-1 auf nichthämotopoetischen Zellen, wie Gefäßdothelzellen, und auf hämotopoetischen Zellen, wie Gewebemakrophagen und mitogenstimulierenden T-Lymphozytblasten, expression wird. Es wurde festgestellt, daß ICAM-1 in geringen Mengen auf peripheren Blutlymphozyten expressiert wird.In conclusion, ICAM-1 becomes expression on non-hematopoietic cells, such as vascular dothelial cells, and on hematopoietic cells, such as tissue macrophages and mitogen-stimulating T-lymphocyte blasts. It has been found that ICAM-1 is expressed in small amounts on peripheral blood lymphocytes.

Beispiel 14Example 14 Die Reinigung von ICAM-1 durch monoklonal AntikörperaffinititschromatografiePurification of ICAM-1 by monoclonal antibody affinity chromatography Allgemeines ReinigungsschemaGeneral cleaning scheme

ICAM-1 wurde aus menschlichen Zellen oder Gewebe unter Anwendung der monoklonalen Antikörper-Affinitätschromatografie gereinigt. Zuerst wurde der monoklonal Antikörper RR1/1, der mit ICAM-1 reaktiv ist, gereinigt und an eine träge Koionnenmatrix gekoppelt. Dieser Antikörper wurde von Rothlein; R., u.a., J, Immunol. 137:1270-1274 (1986), und von Dustin, M. L, u.a., J. Immunol. 137:245 (1986), beschrieben. ICAM-1 wurde durch Lyse der Zellen in einem nichtionischen Reinigungsmittel, Triton X-100, bei einem annähernd neutralen pH-Wert aus Zellmembranen solubilisiert. Das Zellysat mit dem solubiiisierten ICAM-1 wurde dann durch Vorkolonnen geleitet, die dafür vorgesehen waren. Stoffe zu entfernen, die sich nichtspezifisch an das Material der Kolonnenmatrix binden, und anschließend durch die monoklonal Antikörper-Kolonnenmatrix, wodurch sich ICAM-1 an den Antikörper binden konnte. Die Antikörper-Kolonne wurde dann mit einer Reihe von reinigenden Puffer-Waschlösungen mit steigendem pH-Wert gewaschen, so daß sich der pH-Wert auf 11,0 erhöhte. Während dieser Waschungen blieb ICAM1-I an die Antikörper-Matrix gebunden, während nichtbindende und schwachbindende Verunreinigungen entfernt wurden. Das gebundene ICAM-1 wurde dann spezifisch aus der Kolonne eluiert, wobei ein Reinigungspuffer mit einem pH-Wert von 12,5 eingesetzt wurde.ICAM-1 was purified from human cells or tissue using monoclonal antibody affinity chromatography. First, the monoclonal antibody RR1 / 1, which is reactive with ICAM-1, was purified and coupled to an inert co-ion matrix. This antibody was from Rothlein; R., et al., J, Immunol. 137: 1270-1274 (1986), and by Dustin, M. L, et al., J. Immunol. 137: 245 (1986). ICAM-1 was solubilized by lysing the cells in a nonionic detergent, Triton X-100, at approximately neutral pH from cell membranes. The cell lysate with the solubilized ICAM-1 was then passed through precolumns designed for this purpose. To remove substances that nonspecifically bind to the material of the column matrix, and then through the monoclonal antibody column matrix, which could bind ICAM-1 to the antibody. The antibody column was then washed with a series of purifying buffer washings of increasing pH so that the pH increased to 11.0. During these washes, ICAM 1 -I remained bound to the antibody matrix, while non-binding and weakly binding contaminants were removed. The bound ICAM-1 was then eluted specifically from the column using a purification buffer of pH 12.5.

Reinigung des monoklonalen Antikörpers RR1/1 und kovalente Kopplung an SepharoseCL-4BPurification of Monoclonal Antibody RR1 / 1 and Covalent Coupling to Sepharose CL-4B

Deranti-ICAM-1-monoklonale Antikörper RR1/1 wurdeaus der Aszitesflüssigkeit von hybridomtragenden Mäusen oder aus den obenaufschwimmenden Schichten der Hybridomkultur durch Standardverfahren der Ammoniumsulfatausfällung oder der Protein-1 -Affinitätschromatografie gereinigt (Ey u. a., Immunochem. 15:429 [197B]). Das gereinigte IgG oder Ratten-lgG (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) wurde unter Anwendung einer Modifikation der Methode von March u.a. (Anal. Biochem. 60:149 [1974]) kovalent an Sepharose CL-4B (Pharmacia, Upsala, Schweden) gekoppelt. Kurz gesagt, Sepharose CL-4B wurde in destilliertem Wasser gewaschen, mit 40mg/ml CNBr in 5M K2HPO4 (pH-Wert etwa 12) 5 Minuten lang aktiviert und dann gründlich mit 0,1 mM HCI bei 4°C gewaschen. Die gefilterte, aktivierte Sepharose wurde mit einem gleichen Volumen des gereinigten Antikörpers (2-10 mg/ml in 0,1 M NaHCOj, 0,1 M NaCI) wieder zur Suspension gebracht. Die Suspension wurde bei 4 0C 18 Stunden lang unter sanfter Rotation von einem Ende zum anderen inkubiert. Dann wurde die obenaufschwimmende Schicht durch Absorbanz bei 280nm auf ungebundene Antikörper überprüft, und die verbleibenden reaktiven Stellen an der aktivierten Sepharose wurden durch den Zusatz von Glyzin auf 0,05 M gesättigt. Die Kopplungseffektivität war in der Regel höher als 90%.The anti-ICAM-1 monoclonal antibody RR1 / 1 was purified from the ascites fluid of hybridoma-bearing mice or from the supernatant layers of hybridoma culture by standard methods of ammonium sulfate precipitation or protein-1 affinity chromatography (Ey et al., Immunochem. 15: 429 [197B]). The purified IgG or rat IgG (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.) was covalently attached to Sepharose CL-4B (Pharmacia., Inc.) using a modification of the method of March et al. (Anal. Biochem., 60: 149 [1974]). Upsala, Sweden). Briefly, Sepharose CL-4B was washed in distilled water, activated with 40mg / ml CNBr in 5M K 2 HPO 4 (pH about 12) for 5 minutes and then washed thoroughly with 0.1mM HCl at 4 ° C. The filtered, activated Sepharose was re-suspended with an equal volume of the purified antibody (2-10 mg / ml in 0.1 M NaHCO 3, 0.1 M NaCl). The suspension was incubated at 4 ° C. for 18 hours with gentle rotation from one end to the other. Then the supernatant layer was checked for unbound antibody by absorbance at 280 nm and the remaining reactive sites on the activated sepharose were saturated to 0.05 M by the addition of glycine. The coupling efficiency was usually higher than 90%.

Relnlgungsmlttelsolublllsierung von aus menschlicher Milz präparierten MembranenResistance to solubility of membranes prepared from human spleen

Alle Vörfahrensschritte wurden bei 4°C ausgeführt. Gefrorene menschliche Milz (Fragmente zu 200g) von Patienten mit Haarzellenleukämie wurden auf Eis in 200ml Tris-Salzlösung (5OmM Tris, 0.14M NaCI, pH-Wert 7,4 bei 40C) aufgetaut, welche 1 mM Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF), 0,2 Einheiten/ml Aprotinin und 5 mM Jodazetamid enthielt. Das Gewebe wurde in kleine Stücke geschnitten und bei 40C in einem Tekmar-Homogenisator mit Antrieb homogenisiert. Anschließend wurde das Volumen mit Tris-Salzlösung auf 300ml gebracht, und es wurden 100ml von 10%igem Tween 40 (Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat) in Tris-Salzlösung zugesetzt, was eine abschließende Konzentration von 2,5%Tween 40 ergab.All preliminary steps were carried out at 4 ° C. Frozen human spleen (fragments to 200g) from patients with hairy cell leukemia were thawed on ice in 200 ml Tris-saline (5OmM Tris, 0.14m NaCl, pH 7.4 at 4 0 C) thawed containing 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), 0 , 2 units / ml aprotinin and 5 mM iodoacetamide. The tissue was cut into small pieces and homogenized at 4 0 C in a Tekmar homogenizer with drive. The volume was then brought to 300 ml with Tris-saline and 100 ml of 10% Tween 40 (polyoxyethylene sorbitan monopalmitate) in Tris-saline added, giving a final concentration of 2.5% Tween 40.

Um Membranen herzustellen, wurde das Homogenat unter Anwendung von drei Takten eines Dounce-Homogenisators oder vorzugsweise eines Potter-Elvejhen-Homogenisators aus Teflon extrahiert und dann mit 10OOx g 15 Minuten lang zentrifugiert. Die obenaufschwimmende Schicht wurde zurückbehalten, und das Pellet wurde erneut mit 200ml 2,5%igem Tween 40 in Tris-Salzlösung extrahiert. Nach einem fünfzehnminütigen Zentrifugieren bei 1000χ g wurden die obenaufschwimmenden Schichten von beiden Extraktionen kombiniert und eine Stunde lang mit 15000Ox g zentrifugiert, um die Membranen zu pelletieren. Die Membranen wurden durch erneutes Suspergieren in 200ml Tris-Salzlösung gewaschen und bei 15000Ox g eine Stunde lang zentrifugiert. Das Membranpellet wurde in 200 ml Tris-Salzlösung wieder zur Suspension gebracht und mit einem motorisierten Homogenisator und Teflon-Pistill homogenisiert, bis die Suspension gleichmäßig trüb war. Das Volumen wurde dann mit Tris-Salzlösung auf SOÜml gebracht, und es wurde N-Lauroylsarkosin bis zu einer Endkonzentration von 1 % zugesetzt. Nachdem 30 Minuten lang bei 4°C gerührt worden war, wurde das unlösliche Material im Reinigungslysat durch einstündiges Zentrifugieren bei 15000Ox g entfernt. Dann wurde der obenaufschwimmenden Schicht Triton X-100 bis zu einer Endkonzentration von 2% zugesetzt, und das Lysat wurde eine Stunde lang bei 40C gerührt.To make membranes, the homogenate was extracted from Teflon using three strokes of a Dounce homogenizer or preferably a Potter-Elvejhen homogenizer and then centrifuged at 10OOx g for 15 minutes. The supernatant layer was retained and the pellet was re-extracted with 200 ml of 2.5% Tween 40 in Tris saline. After centrifuging at 1000χ g for fifteen minutes, the supernatant layers of both extractions were combined and centrifuged at 15,000xg for one hour to pellet the membranes. The membranes were washed by resuspension in 200 ml Tris saline and centrifuged at 15,000 x g for one hour. The membrane pellet was resuspended in 200 ml Tris saline and homogenized with a motorized homogenizer and Teflon pestle until the suspension was uniformly cloudy. The volume was then brought to SO4 with Tris-saline and N-lauroylsarcosine was added to a final concentration of 1%. After stirring at 4 ° C for 30 minutes, the insoluble matter in the purification lysate was removed by centrifugation at 15,000 x g for 1 hour. Then, the layer Supernatants Triton X-100 was added to a final concentration of 2% was added and the lysate was stirred at 4 0 C for one hour.

Reinigungsmittelsolubüisierung von JY-B-LymphoblastoidzellenDetergent solubilization of JY-B lymphoblastoid cells

Der EBV-transformierte R-Lymphoblastoidzellstamm JY wurde in dem Medium RPM11640 gezogen, das 10% Kalbsfötusserum (FCS) und 1OmM HePES enthielt, auf eine ungefähre Dichte vonO,8-1,0 χ 10β Zellen/ml. Um die Zeiloberflächenexpression von ICAM-1 zu steigern, wurde 8 bis 12 Stunden vor dem Ernten der Zellen Phorbol-12-MyristaM 3-Azetat (PMA) mit einer Konzentration von 25ng/ml zugegeben. Zu diesem Zeitpunkt wurde den Kulturen auch Natriumvanadat (50μΜ) zugesetzt. Die Zollen wurden durch zehnminütiges Zentrifugieren bei 500x g pelletiert und durch erneutes Suspergieren und Zentrifugieren zweimal in Hanks ausgewogener Salzlösung (HBSS) gewaschen. Die Zellen (etwa 5g je 5I der Kultur) wurden in 50ml Lysepuffer (0,14M NaCI, 5OmM Tris, pH-Wert 8,0,1 % Triton X-100,0,2 Einheiten/ml Aprotinin, 1 mM PMSF, 50μΜ Natriumvanadat) durch Rühren bei 4°C für die Dauer von 30 Minuten zersetzt. Nichtzersetzte Kerne und unlösliche Trümmer wurden durch Zentrifugieren mit 1000Ox g entfernt, gefolgt vom Zentrifugieren der obenaufschwimmenden Schicht mit 1500GOx g für die Dauer von einer Stunde und dem Filtern der obenaufschwimmenden Schicht durch 3-mm-Whatman-Filterpapier.EBV-transformed R lymphoblastoid cell strain JY was grown in medium RPM11640 containing 10% fetal calf serum (FCS) and 10mM HePES to an approximate density of O, 8-1.0 x 10 beta cells / ml. To increase the cell surface expression of ICAM-1, phorbol-12-myrista M 3-acetate (PMA) at a concentration of 25 ng / ml was added 8 to 12 hours prior to harvesting the cells. Sodium vanadate (50μΜ) was also added to the cultures at this time. The seeds were pelleted by centrifuging at 500 x g for 10 minutes and washed twice in Hanks balanced salt solution (HBSS) by resuspension and centrifugation. The cells (approximately 5 g per 5 L of culture) were dissolved in 50 mL lysis buffer (0.14 M NaCl, 50 mM Tris, pH 8.0.1% Triton X-100, 0.2 units / mL aprotinin, 1 mM PMSF, 50 μM Sodium vanadate) by stirring at 4 ° C for 30 minutes. Undecomposed cores and insoluble debris were removed by centrifugation at 1000 x g, followed by centrifuging the supernatant layer at 1500GOx g for one hour and filtering the supernatant layer through 3 mm Whatman filter paper.

AffinrtStschromatcgrafle von ICAM-1 für strukturelle UntersuchungenAffinrtStschromatcgrafle from ICAM-1 for structural investigations

Zur großangelegten Reinigung von ICAM-1, das für strukturelle Untersuchungen verwendet wurde, wurden eine Kolonne zu 10ml von RR 1/1-Sepharose CL-4B (bei 2,5mg des Antikörpers/ml der. Gels gekoppelt) ur.d zwei 10-ml-Vorkolonnen von CNBraktivierter, glyzinabgeschreckter Sepharose CL-4 Bund Ratten-lgG, gekoppelt an Sephan.se CL-4B (2 mg/ml), verwendet. Die Kolonnen wurden in Reihe verbunden und mit 10 Kolonnenvolumen an Lysepuffer, 10 Kolonnenvolumen eines Puffers mit einem pH-Wert von 12,5 (5OmM Triethylamin, 0,1 % Triton X-100, pH-Wert 12,5 bei 4°C) vorgewaschen, gefolgt durch den Ausgleich mit 10 Kolonnenvolumen an Lysepuffer. Ein Liter des Reinigungslysats von menschlicher Milz wurde mit einer Durchflußmenge von 0,5-1 ,Oml/min eingefüllt. Die beiden Vorkolonnen wurden dazu verwendet, nichtspezifisch bindendes Material aus dem Lysat zu entfernen, bevor dieses die RR1/1 -Sepharose-Kolonne passieite.For bulk purification of ICAM-1 used for structural studies, one column was added to 10 ml of RR 1/1 Sepharose CL-4B (coupled at 2.5 mg of antibody / ml of gel). ml precursors of CN-activated, glycine quenched Sepharose CL-4 frit rat IgG coupled to Sephan.se CL-4B (2 mg / ml). The columns were connected in series with 10 column volumes of lysis buffer, 10 column volumes of a buffer of pH 12.5 (50 mM triethylamine, 0.1% Triton X-100, pH 12.5 at 4 ° C). prewashed, followed by equilibration with 10 column volumes of lysis buffer. One liter of the human spleen purification lysate was filled at a flow rate of 0.5-1.0 ml / min. The two precursors were used to remove nonspecific binding material from the lysate before passing through the RR1 / 1 Sepharose column.

Nach der Beschickung wurde die Kolonne von RR 1/1-Sepharose und gebundenem ICAM-1 bei einer Durchflußmenge von 1 ml/min nacheinander mit einem Minimum von 5 Kolonnenvolumen jeder der folgenden Substanzen gewaschen: 1) Lysepuffer, 2) 2OmM Tris, pH-Wert 8,0/0,14 M NaCI/0,1 % Triton X-100,3) 2OmM Glyzin, pH-Wert 10,0/0,1 % Triton X-100 und 4) 5OmM Triethylamin, pH-Wert 11,0/0,1 % Triton X-100. Alle Waschpufferlösungen enthielten 1 mM PMSF und 0,2 Einheiten/ml Aprotinin. Nach dem Waschen wurde das verbleibende gebundene ICAM-1 mit 5 Kolonnenvolumen eines Eluierungspuffers (5OmM Triethylamin/0,1 % Triton X-100, pH-Wert 12,5 bei 40C) mit einer Durchflußmenge von 1 ml/3rnin eluiert. Das eluierte ICAM-1 wurde in 1-ml-Fraktionen aufgefangen und durch den Zusatz von 0,1 ml an 1M Tris, pH-Wert 6,7, sofort neutralisiert. ICAM-1 enthaltende Fraktionen wurden durch SDS-Polyakrylamid-slektrophorese von ΙΟ-μΙ-AlJquoten identifiziert (Springer u.a.,J.Exper.Med. 160:1901 [1984]), gefolgt von einer Silberfärbung (Morrissey, J. H., Annal. Kto. ehem. 117:307 [1981 D.Unter diesen Bedingungen eluierte die Masse des ICAM-1 in etwa einem Kolonnenvolumen und war zu mehr als 90% rein, wie aus den silbergefärbten Elektropherogrammen bestimmt wurde (eine geringe Menge an IgG, aus der Af.'initätsmatrix ausgelaugt, war die Hauptkontaminante). Die Fraktionen, die ICAM-1 enthielten, wurden zusammengefaßt und etwa zwanzigfach konzentriert, wozu Mikrokonzentratoren Centricon-30 (Amicon, Danvers, MA) eingesetzt wurden. Das gereinigte ICAM-1 wurde nach der Lowry-Proteinanalyse quantitativ bestimmt, wozu ein ethanolausgefäütes Aliquot der zusammengefaßten Menge verwendet wurde: aus 200g menschlicher Milz wurden etwa 500μς reines ICAM-1 produziert.After loading, the column of RR 1/1-Sepharose and bound ICAM-1 was washed successively at a flow rate of 1 ml / min with a minimum of 5 column volumes of each of the following: 1) lysis buffer, 2) 20 mM Tris, pH 3. Value 8.0 / 0.14 M NaCl / 0.1% Triton X-100.3) 20 mM glycine, pH 10.0 / 0.1% Triton X-100 and 4) 50 mM triethylamine, pH 11 , 0 / 0.1% Triton X-100. All wash buffer solutions contained 1 mM PMSF and 0.2 units / ml aprotinin. After washing, the remaining bound ICAM-1 was washed with 5 column volumes of an elution buffer eluted (5OmM triethylamine / 0.1% Triton X-100, pH 12.5 at 4 0 C) at a flow rate of 1 ml / 3rnin. The eluted ICAM-1 was collected in 1 ml fractions and immediately neutralized by the addition of 0.1 ml of 1M Tris, pH 6.7. Fractions containing ICAM-1 were identified by SDS-polyacrylamide-electrophoresis of ΙΟ-μΙ-AlJs (Springer et al., J. Exper. Med. 160: 1901 [1984]), followed by silver staining (Morrissey, JH, Annal. former 117: 307 [1981 D. Under these conditions, the mass of ICAM-1 eluted in about one column volume and was more than 90% pure, as determined from the silver-stained electropherograms (a small amount of IgG, from Af. The fractions containing ICAM-1 were pooled and concentrated about twentyfold using Centricon-30 microconcentrators (Amicon, Danvers, MA) .The purified ICAM-1 was purified by Lowry's method. Protein analysis quantified using an ethanol-engineered aliquot of the pooled amount: from 200g of human spleen about 500μc of pure ICAM-1 was produced.

Etwa 200pg des gereinigten ICAM-1 wurden einer zweiten Reinigungsstufe durch präparative SDS-Polyakrylamidgel-Elektrophorese unterzogen. Das Band, welches ICAM-1 repräsentierte, wurde durch Tränken des Gels in 1M KCI sichtbar gemacht. Der Gelbereich, der ICAM-1 enthielt, wurde dann ausgeschnitten und nach der Methode von Hunkapiller u.a., Meth. Enzymol, 91: 227-236 (1983), elektroeluiert. Das gereinigte Protein war zu mehr als 98% rein, was durch SDS-PAGE und Silberfärbung nachgewiesen wurde.About 200 pg of the purified ICAM-1 was subjected to a second purification step by preparative SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The band representing ICAM-1 was visualized by soaking the gel in 1M KCl. The gel region containing ICAM-1 was then excised and electroeluted by the method of Hunkapiller et al., Meth. Enzymol, 91: 227-236 (1983). The purified protein was greater than 98% pure as evidenced by SDS-PAGE and silver staining.

Af finitätsreinigung von ICAM-1 für fun tlonelle UntersuchungenFinal cleaning of ICAM-1 for functional investigations

ICAM-1 zur Verwendung in funktioneilen Untersuchungen wurde aus Reinigungslysaten von JY-Zellen wie oben beschrieben, aber mit folgenden Modifikationen und im kleineren Maßstab (eine 1-ml-Kolonne von RR1/1-Sepharose) gereinigt. Alle Lösungen enthielten 5OmM Natriumvanadat. Nachdem die Kolonne mit einem Puffer mit einem pH-Wert von 11,0, der 0,1 % Triton X-100 enthielt, geweschen worden war, wurde die Kolonne noch einmal mit fünf Kolonnenvolumen des gleichen Puffers gewaschen, der anstelle von 0,1 % Triton X-1001 % n-Oktyl-beta-D-glukopyranosid (Oktylglukosid) enthielt. Das Oktylglukosidroinigungsmittel verdrängt das an ICAM-1 gebundene Triton X-100 und kann im Gegensatz zu Triton X-100 anschließend durch Dialyse entfernt werden. Danach wurde das ICAM-1 mit einem Puffer mit einem pH-Wert von 12,5, der anstelle von 0,1 % Triton X-100 1 % Oktylglukosid enthielt, eluiert und wie oben beschrieben analysiert und konzentriert.ICAM-1 for use in functional studies was purified from purification lysates of JY cells as described above but with the following modifications and on a smaller scale (a 1 ml column of RR1 / 1 Sepharose). All solutions contained 50 mM sodium vanadate. After the column was washed with a pH 11.0 buffer containing 0.1% Triton X-100, the column was washed once more with five column volumes of the same buffer, replacing 0.1 % Triton X-1001% n-octyl-beta-D-glucopyranoside (octylglucoside). The octyl glucoside eliminator displaces the ICAM-1-bound Triton X-100 and, unlike Triton X-100, can subsequently be removed by dialysis. Thereafter, the ICAM-1 was eluted with a pH 12.5 buffer containing 1% octylglucoside instead of 0.1% Triton X-100, and analyzed and concentrated as described above.

Beispiel 15Example 15 Charakteristika won gerelnigtetr \M·!Characteristics won gerigtigt \ M ·!

ICAM-1, das aus der menschlicher. Iz isolier, wurde, wandert in SDS-Polyakrylamidgelen als ein breites Band mit M, von 72000 bis 91000. Auch ICAM-1, das aus JV fellen isoliert wurde, wandert als ein breites Band mit M, von 76500 bis 97000. Diese M,-Werte liegen innerhalb des angegebenen Bereichs für ICAM-1, das aus unterschiedlichen Zellquellen immunoausgefällt wurde: M, = 90000 für JY-Zellen, 114000 beim myelomonolytischen Zellstamm U937 und 97000 bei Fibroblasten (Dustin, u.a., J.Immunol. 137: 245 [1986]).ICAM-1, which is from the human. Iz isolate migrated in SDS-polyacrylamide gels as a broad band with M from 72,000 to 91,000. ICAM-1 isolated from JV cells also migrated as a broad band with M, from 76500 to 97000. These M, Values are within the indicated range for ICAM-1 immunoprecipitated from different cell sources: M, = 90,000 for JY cells, 114,000 for myelomonolytic cell strain U937, and 97,000 for fibroblasts (Dustin, et al., J. Immunol 137: 245 1986]).

Dieser breite Bereich von Μ,-Werten wurde auf ein umfassendes, aber variables Ausmaß an Glykosylation zurückgeführt. Der nichtglykosylierte Vorläufer hat einen M,-Wert von 55000 (Dustin u.a.). Das Protein, das aus JY-Zellen oder menschlicher Milz isoliert wurde, behält seine antigene Aktivität, was durch die Fähigkeit veranschaulicht wird, die ursprüngliche Affinitätskolonne erneut zu binden, und durch die Immunoausfällung mit RR 1/1-Sepharose und durch SDS-Polyakrylamid-Elektrophorese. U-Tt Peptidfragmente von ICAM-1 zu erzeugen, wurden etwa 200pg mit 2mM Dithiothreitol/2% SDS reduziert, gefolgt von der Alkylierung mit 5mM Jodessigsäure. Das Protein wurde mit Ethanol ausgefällt und in 0,1 M NH4CO3/0,1 mM CaCi2A), 1 % Zwittergent 3-14 (Calbiochem) erneut aufgelöst und bei 370C 4 Stunden lang mit 1 % (Gew./Gew.) Trypsin digeriert, gefolgt von einer zusätzlichen Digestion mit 1%igem Trypsin bei 370C für die Dauer von 12 Stunden. Die Tryptinpeptide wurden durch Umkehrphasen-HPLC unter Verwendung einer C4-Kolonne von 0,4cm χ 15cm (Vydac) gereinigt. Die Peptide wurden mit einem linearen Gradienten von 0% bis 60% Acetonitril in 0,1 % Trifluoressigsäure eluiert. Ausgewählte Pept Je wurden einer Sequenzanalyse auf einem Gasphasen-Mikrosequenzator (Applied Biosystems) unterzogen. Die aus 'ieser Untersuchung gewonnenen Sequenzinformationen werden in der Tabelle 5 gezeigt.This broad range of Μ, values has been attributed to a broad but variable degree of glycosylation. The non-glycosylated precursor has an M, value of 55,000 (Dustin et al.). The protein isolated from JY cells or human spleen retains its antigenic activity as evidenced by the ability to re-bind the original affinity column, and by immunoreaction with RR 1/1 sepharose and SDS-polyacrylamide. electrophoresis. To generate U-Tt peptide fragments from ICAM-1, approximately 200 pg of 2mM dithiothreitol / 2% SDS were reduced, followed by alkylation with 5 mM iodoacetic acid. The protein was precipitated with ethanol and (in 0.1 M NH 4 CO 3 / 0.1 mM CaCl 2 A), 1% Zwittergent 3-14 and redissolved at 37 0 C for 4 hours with 1% (wt Calbiochem) ./Gew.) trypsin digested, followed by an additional digestion with 1% trypsin at 37 0 C for a period of 12 hours. The tryptin peptides were purified by reverse phase HPLC using a 0.4cm χ 15cm C4 column (Vydac). The peptides were eluted with a linear gradient from 0% to 60% acetonitrile in 0.1% trifluoroacetic acid. Selected J Pept e were subjected to sequence analysis on a gas phase Mikrosequenzator (Applied Biosystems). The sequence information obtained from this study is shown in Table 5.

Tabelle 5Table 5 Aminosiurefolgen von ICAM-1-Try ptlnpeptldenAmino acid sequences of ICAM-1 tryptols

Aminoamino 50 a50 a 50b50b 46 a46 a Folge mit niedriger KonfldenzFollow with low conflict 46 b46 b XX Peptidepeptides KK AAAA Zweideutigkeiten in der Folge; wahrscheinlichere Aminosäure wird zuerst genanntAmbiguities in the episode; more probable amino acid is named first JJ UU OO M1M1 säure-acid- [TA/][TA /] AA (V/A)(V / A) Folge mit sehr niedriger KonfidenzEpisode with very low confidence Ee VV LL Ee Hauptpeptidmajor peptide AA LL VV LL Testtest FF SS QQ PP Ee 4545 NN LL Kleineres PeptidSmaller peptide GG LL TT L/EL / E 11 LL II TT AA LL S1 S 1 PP DD SS GG LL P(G)P (G) 22 TT SS FF AA FF TT LL VV II PP 33 VV LL PP PP PP VV RR LL Ee G/YG / Y 44 YY GG LL LL AA TT PP VV TT N/LN / L cncn PP WW PP PP PP YY QQ TT PP (N)(N) 66 TT PP II II NN GG GG CC P/VP / V (Q)(Q) 77 SS VV GG (G)(G) VV - LL SS KK (E)(E) 88th Ee Ee (ü)(G) T/lT / L DD Ee TT (D)(D) 99 AA SS D/PD / P LL SS LL SS 1010 G/SG / S VV VV -- FF FF CC 1111 AA TT DD KK SS Ee DD 1212 GG VV WW PP AA -Q-Q 1313 QQ KK TT PP 1414 V/LV / L SS KK 1515 ii AA 1616 PP 1717 XX 1818 QQ 1919 LL 2020 2121 ( ) =() = I ] =I] = // a =a = bb

Beispiel 16Example 16

Klonleren des ICAM-1-GensCloning the ICAM-1 gene

Das Gen für ICAM-1 kann unter Anwendung eines jeden einer Reihe von Verfahren Moniert werden. Beispielsweise kann die Information über die Aminosäurefolge, die durch die Sequenzbildung von Tryptinpeptiden von ICAM-I (Tabelle 5) gewonnen wurde, dazu genutzt werden, eine Oligonukleotidfolge zu identifizieren, die dem ICAM-1-Gen entsprechen würde. Alternativ dazu kann das ICAM-1-Gen unter Verwendung eines Anti-ICAM-1-Antikörpers Moniert werden, um Klone zu bestimmen, welche ICAM-1 produzieren.The gene for ICAM-1 can be cloned using any of a number of methods. For example, the amino acid sequence information obtained by sequencing tryptin peptides of ICAM-I (Table 5) may be used to identify an oligonucleotide sequence that would correspond to the ICAM-1 gene. Alternatively, the ICAM-1 gene can be cloned using an anti-ICAM-1 antibody to determine clones that produce ICAM-1.

Klonleren des Gens für ICAM-1 unter Verwendung von Ollgonükleotldsonden Unter Anwendung des genetischen Codes (Watson, J. D., in: Molecular Biology of the Gene [Molekularbiologie des Gens), 3. Aufl., W. A. Benjamin Inc., Menlo Park, CA M 977]) können ein oder mehrere verschiedene Oligonukleotide identifiziert werden, die alle in der Lage wären, die ICAM-1-Tryptinpeptide zu codieren. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein bestimmtes Oligonukleotid tatsächlich die eigentliche ICAM-1-Codierungsfolge darstellt, kann durch Betrachtung von a-normalen Basispaarungsböziehungen und der Häufigkeit, mit der ein bestimmter Kodon tatsächlich genutzt wird (um eine bestimmte Aminosäure zu codieren) in eukaryotischen Zellen, bestimmt werden. Diese »Kodonnutzungsregeln" werden von Lathe, R., u. a„ J.Molec. BIoI. 183:1-12 (1985) beschrieben. Unter Anwendung der .Kodonnutzungsregeln" von Lathe wird ein einzelnes Oligonukleotid oder eine Reihe von Oligonukleotiden identifiziert, welche eine theoretisch „wahrscheinlichste" Nukleotidfolge (d.h., die Nukleotidfolge mit der geringsten Redundanz) enthalten, die in der Lage sind, die ICAM-1-Tryptinpeptidfolgen zu codieren.Cloning the gene for ICAM-1 using oligonucleotide probes using the genetic code (Watson, JD, in: Molecular Biology of the Gene, 3rd ed., WA Benjamin Inc., Menlo Park, CA M 977) ]), one or more different oligonucleotides could be identified, all of which would be able to encode the ICAM-1 tryptin peptides. The likelihood that a particular oligonucleotide will actually represent the actual ICAM-1 coding sequence can be determined by considering a-normal base pairing relationships and the frequency with which a particular codon is actually used (to encode a particular amino acid) in eukaryotic cells become. These "code usage rules" are described by Lathe, R., et al., J. Molec., BIoI, 183: 1-12 (1985) Using the "code usage rules" of Lathe, a single oligonucleotide or set of oligonucleotides is identified. which contain a theoretically "most likely" nucleotide sequence (ie, the least redundant nucleotide sequence) capable of encoding the ICAM-1 tryptin peptide sequences.

Das Oligonukleotid oder der Satz von Oligonukleotiden, welche die theoretisch .wahrscheinlichste" Folge enthalten, welche die ICAM-1-Fragmente codieren kann, wird zur Identifizierung der Folge eines komplementären Oligonukleotids oder Satzes von Oligonukleotiden verwendet, die in der Lage sind, auf die .wahrscheinlichste" Folge oder den Satz von Folgen zu hybridisieren. Ein Oligonukleotid, das eine solche komplementäre Folge enthält, kann als Sonde verwendet werden, um das ICAM-1 -Gen zu identifizieren und zu isolieren (Maniatis, T., u.a., „Molecular Cloning. A Laboratory Manual" (Molekulares Klonieren. Ein Laborhandbuch), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY [1982]).The oligonucleotide or set of oligonucleotides containing the theoretically "most likely" sequence that can encode the ICAM-1 fragments is used to identify the sequence of a complementary oligonucleotide or set of oligonucleotides capable of hybridizing to the oligonucleotide. most likely "sequence or hybridize the set of sequences. An oligonucleotide containing such a complementary sequence can be used as a probe to identify and isolate the ICAM-1 gene (Maniatis, T., et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Molecular Cloning ), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY [1982]).

Wie oben im Abschnitt C beschrieben wurde, ist es möglich, das ICAM-1-Gen von eukaryotischen DNA-Präparaten zu klonieren, von denen angenommen wird, daß sie dieses Gen enthalten. Um das Gen, welches das ICAM-1 -Protein codiert, zu identifizieren und zu klo nieren, wird eine DNA-Bibliothek auf ihre Fähigkeit gesichtet, mit den oben beschriebenen Oligonukleotiden zu hybridisieren. Da es wahrscheinlich ist, daß in einer normalen Diploidzelle nur zwei Kopien des Gens für ICAM-1 enthalten sind, und da es möglich ist, daß das ICAM-1-Gen große, nichttranskribierte, intervenierende Folgen (Introns) aufweist, deren Klonierung nicht erwünscht ist, ist es vorteilhaft, ICAM-I-Codierungsfolgen aus einer cDNA-Bibliothek zu isolieren, die aus der mRNA einer ICAM-1 -produzierenden Zelle erarbeitet wurde, statt von der genomischen DNA auszugehen. Geeignete DNA- oder cDNA-Präparate werden enzymatisch gespalten oder willkürlich geschnitten und in Rekombinantvektoren ligiert. Die Fähigkeit dieser Rekombinantvektoren, auf die oben beschrieben Oligonukleotidsonden zu hybridisieren, wird dann gemessen. Verfahren für die Hybridisierung werden beispielsweise bei Maniatis, T., .Molecular Cloning. A Laboratory Manual" (MolecularesAs described above in Section C, it is possible to clone the ICAM-1 gene from eukaryotic DNA preparations which are believed to contain this gene. To identify and clone the gene encoding the ICAM-1 protein, a DNA library is screened for its ability to hybridize to the oligonucleotides described above. Since it is likely that in a normal diploid cell only two copies of the gene for ICAM-1 are included, and because it is possible that the ICAM-1 gene has large, non-transcribed, intervening sequences (introns), their cloning is not desirable For example, it is advantageous to isolate ICAM I coding sequences from a cDNA library prepared from the mRNA of an ICAM-1 producing cell instead of starting from the genomic DNA. Suitable DNA or cDNA preparations are enzymatically cleaved or randomly cut and ligated into recombinant vectors. The ability of these recombinant vectors to hybridize to the oligonucleotide probes described above is then measured. Methods for hybridization are described, for example, in Maniatis, T., Molecular Cloning. A Laboratory Manual "(Moleculares

Kk.tieren. Ein Laborhandbuch), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982), oder bei Haymes, B.T., u.a., „Nucleic Acid Hybridization. A Practical Approach" (Nukleir.säurehybridisierung. Fin praktisches Verfahren), IRL Press, Oxford, England (1985), beschrieben. Vektoren, die als für eine solche Hybridisierung geeignet ermittelt wurden, werden dann analysiert, um Umfang und Natur der ICAM-1-Folgen tu bestimmen, welche in ihnen enthalten sind. Von rein statistischen Erwägungen ausgehend, könnte ein Gen wie das, welches das ICAM-1 -Molekül codiert, unter Verwendung einer Oligonuc1 lotidsonde mit nur 18 Nuklootiden (über Hyhridisierungssichtuna) eindeutig identifiziert werden.Kk.tieren. Laboratory Manual), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982), or Haymes, BT, et al., Nucleic Acid Hybridization. A Practical Approach), IRL Press, Oxford, England (1985) Vectors determined to be suitable for such hybridization are then analyzed to the extent and nature of ICAM-1 determine -sequences tu, which are contained in them. From a purely statistical considerations starting, a gene such as that which encodes the ICAM-1 molecule, lotidsonde be unambiguously identified (via Hyhridisierungssichtuna) using a Oligonuc 1 with only 18 Nuklootiden could.

So kann also zusammenfassend gesagt wer Jen, daß die tatsächliche Identifizierung der ICAM-1 -Peptidfolgen die Identifizierung einer theoretisch „wahrscheinlichsten* DNA-Folge oder eines Satzes solcher Folgen ermöglicht, die in der Lage sind, ein solches Peptid zu codieren. Durch den Aufbau eines zu dieser theoretischen Folge komplementären Oligonukleotids (oder durch den Aufbau eines Satzes von Oligonukleotiden, die komplementär zum Satz der „wahrscheinlichsten" Oiigonukleotide sind) erhält man ein DNA-Molekül oder einen Satz von DNA-Molekülen, der (dta) als Sonde dienen kann (können), um das ICAM-1-Gen zu identifizieren und zu isolieren.Thus, in summary, Jen states that the actual identification of the ICAM-1 peptide sequences allows the identification of a theoretically most likely * DNA sequence or set of such sequences capable of encoding such a peptide. By constructing an oligonucleotide complementary to this theoretical sequence (or by constructing a set of oligonucleotides that are complementary to the set of "most likely" oligonucleotides), one obtains a DNA molecule or set of DNA molecules, the (dta) as Probe can (serve) to identify and isolate the ICAM-1 gene.

Unter Anwendung der ICAM-1 -Peptidfolgen aus Tabelle 5 wurde die Folge der „wahrscheinlichsten" Sequenz eines Oligonukleotids bestimmt, das in der Lage ist, die AA- und die J-Pepiide zu codieren (Tabelle 6 bzw. 7). Oiigonukleotide, die zu diesen Folgen komplementär sind, wurden synthetisier! und zur Verwendung als Sonden gereinigt, um ICAM-1-Gensequenzen zu isolieren. Geeignete, nach der Größe ausgewählte cDNA-Bibliothekon wurden aus der PoIy(A)+-RNA von PMA-induzierten HL-oO-Zellen und aus PS-stimulierten Nabelvenenendothelzellen geschaffen. Eine nach der Größe ausgewählte cDNA-ßibüothek wurde unter Verwendung von Pol .A)+-RNA aus PMA-induzierten HL-60-Zellen nach der Methode von Gubler, U., u. a., G ene25: 263-269 [1983]) und Corbi, A., u. a. (EMBO J. β: 4023-4028 [198?]) erarbeitet, wobei diese Literaturangaben hier als Refe, ciz einbezogen werden.Using the ICAM-1 peptide sequences from Table 5, the sequence of the "most likely" sequence of an oligonucleotide capable of encoding the AA and J pepids was determined (Tables 6 and 7, respectively) were synthesized and probed for use as probes to isolate ICAM-1 gene sequences. "Suitable size-selected cDNA libraries were prepared from the poly (A) + RNA from PMA-induced HLA. A size-selected cDNA library was prepared using Pol. A) + RNA from PMA-induced HL-60 cells by the method of Gubler, U., et al. G ene25: 263-269 [1983]) and Corbi, A., et al. (EMBO J. β: 4023-4028 [198?]), Which references are incorporated herein by reference.

Eine größenselektierte cDNA-Bibliothek wurde unter Verwendung von PoIy(A)+-RNA von Nabelvenenendothelzelleri, die 4 Stunden lang mit δμρ/ηιΙ PS stimuliert worden waren, erarbeitet. Die RNA wurde durch Homogenisieren der Zellen in 4 M Guanidiniumisothiozyanat und durch Ultrazentrifigieren der obenaufschwimmenden Schicht durch einen CsCI-Gradienten (Chirgwin, J. M., u. a., Blechern. 18:5294-5299 [1979]) extrahiert. PoIy(A)+-RNA wurde au-5 dem Gemisch aller RNA-Spezies unter Anwendung der Oligo-(dT)-Zellulose-Chromatografie (Typ 3, Collaborative Research) (Aviv, H., u.a., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 69:1408-1412 [1972]) isoliert.A size-selected cDNA library was prepared using poly (A) + RNA from umbilical vein endothelialis which had been stimulated for 4 hours with δμρ / ηιΙ PS. The RNA was extracted by homogenizing the cells in 4 M guanidinium isothiocyanate and by ultracentrifuging the supernatant layer through a CsCl gradient (Chirgwin, JM, et al., Blechern 18: 5294-5299 [1979]). Poly (A) + RNA was also added to the mixture of all RNA species using oligo (dT) -cellulose chromatography (Type 3, Collaborative Research) (Aviv, H., et al., Proc. Natl. Acad. See, USA 69: 1408-1412 [1972]).

Tabelle 6Table 6 Der wahrscheinlichsten Nukleotidfolge komplementäres Oligonukleotid, das in der Lage ist, das ICAM-1 -The most likely nucleotide sequence of complementary oligonucleotide capable of carrying the ICAM-1 AA-Peptid zu codierenTo encode AA peptide

Aminosäurerestamino acid residue ICAM-I-AA-ICAM-I-AA- Wahrscheinlichstelikely KomplemenKomplemen von ICAM-1from ICAM-1 Peptidpeptide Folge zur CodieEpisode to the codie täre Folgetary episode rung des AA-Peptidstion of the AA peptide 5'5 ' 3'3 ' 162162 GIuGlu GG CC AA TT GG CC 163163 LeuLeu CC GG TT AA Gf G f CC 164164 AspAsp GG CC AA TT CC GG 165165 LeuLeu CC GG TT AA GG CC 166166 Argbad CC GG GG CC GG CC 167167 ProPer CC GG CC GG CC GG 168168 GInGin CC GG AA TT GG CC 169169 GIyGly GG CC GG CC CC GG 170170 LeuLeu CC GG TT AA GG CC 171171 GIuGlu GG CC AA TT GG CC 172172 LeuLeu CC GG TT AA GG CC

Fortsetzung der Tabelle 6Continuation of Table 6

Aminosäurerestamino acid residue ICAM-1-AA-ICAM-1 AA Wahrscheinlichstelikely KomplemenKomplemen vonlCAM-1vonlCAM-1 PoptidPoptid FolgezurCodie-FolgezurCodie- täre Folgetary episode rungdesAA-PeptidsrungdesAA peptide 173173 PhePhe τ ·τ · AA TT AA TT AA 174174 GIuGlu GG CC AA TT GG CC 3'3 ' 5'5 ' 175175 As ηAs η AA TT AA TT CC GG 176176 ThrThr AA TT CC GG CC GG 177177 SerSer U .U. AA CC GG AA 3'3 ' CJlCJL

Tabelle 7Table 7

Der wahrscheinlichsten Nukleotidfolge komplementäres Oligonukleotid, das in der Lage ist, das ICAM-1-J-Peptid zu codierenThe most likely nucleotide sequence of complementary oligonucleotide capable of encoding the ICAM-1 J peptide

Aminosäurerestamino acid residue !CAM-1-AA-! CAM-1 AA- Wahrscheinlichstelikely KomplemenKomplemen von ICAM-1from ICAM-1 Peptidpeptide Folge zur CodieEpisode to the codie täre Folgetary episode rung von AA-Pept idtion of AA pept id 5'5 ' 3'3 ' 1919 VaIVal GG CC TT AA GG CC 2020 ThrThr AA TT AA GG CC GG 2121 CysCys TT AA GG CC c'c ' GG 2222 SerSer TT AA CC GG cc GG 2323 ThrThr AA TT CC GG CC GG 2424 SerSer TT AA CC GG CC GG 2525 CysCys TT QQ GG CC TT AA 2626 AspAsp GG CC AA TT CC GG 2727 Gingin CC GG AA TT GG CC 2828 ProPer CC GG CC GG CC GG 2929 LysLys AA TT AA TT 3'3 ' CJlCJL

Der erste cDNA-Strang wurde unter Verwendung von 8 %g PoIy(A)+-RNA, Vogelmyeloblastosevirus-Umkehrtranskriptase (Life Sciences) und eines O!igo(dT)-Starters synthetisiert. Der DNA-RNA-Hybrid wurde mit RNase H (BRL) digeriert, und der zweite Strang wurde unter Verwendung von DNA-Polymerase I (New England Biolabs) synthetisiert. Das Produkt wurde mit Eco-R 1-Methylase (New England Biolabs) methyliert, mit dem glatten Ende an Eco-R 1 -Linker (New England Biolabs) ligiert, mit Eco R1 verdaut und auf einem Agarose-Gel mit niedrigem Schmelzpunkt größenselektiert. cDNA, die größer als 500bp war, wurde an Xgt 10 ligiert, das vorher mit Eco R1 verdaut und dephosphoryliert (Strategene) worden war. Das Ligationsprodukt wurde dann verpackt (Strategene gold).The first cDNA strand was synthesized using 8% g of poly (A) + RNA, avian myeloblastosis virus reverse transcriptase (Life Sciences) and an O! Igo (dT) starter. The DNA-RNA hybrid was digested with RNase H (BRL) and the second strand was synthesized using DNA polymerase I (New England Biolabs). The product was methylated with Eco R 1 methylase (New England Biolabs), blunt-end ligated to Eco R 1 linker (New England Biolabs), digested with Eco RI and size-selected on a low melting point agarose gel. cDNA greater than 500bp was ligated to Xgt 10, which had previously been digested with Eco R1 and dephosphorylated (Stratagene). The ligation product was then packaged (Stratagene gold).

Anschließend wurden die Nabelvenenendothelzellen- und die HL-60-cDNA-Bibliotheken mit einer Konzentration von 20000 PFU/150mm Platte plattiert. Rekombinant-DNA wurde in duplikater Form auf Nitrozellulosfilter übertragen, in 0,5M NaOH/1,5M NaCI denaturiert, in 1 M Tris, pH-Wert 7,5/1,5M NaCI neutralisiert und bei 8O0C zwei Stunden lang gebacken. (Siehe Benton, W.D. u.a., Science 196: 180-182 (1977)). Die Filter wurden in 5x SCC, das 5X Denhardt-Lösung, 5OmM NaPO4 und 1 pg/ml Lachssamenzellen-DNA enthielt, vorhybridisiert und hybridisiert. Die Vorhybridisierung erfolgte eine Stunde lang bei 45°C.Subsequently, the umbilical vein endothelial and HL-60 cDNA libraries were plated at a concentration of 20,000 PFU / 150mm plate. Recombinant DNA was transferred in duplikater shape Nitrozellulosfilter, denatured in 0.5 M NaOH / 1.5M NaCl, neutralized in 1 M Tris, pH 7.5 / 1.5M NaCl and baked for two hours at 8O C 0th (See Benton, WD et al., Science 196: 180-182 (1977)). The filters were prehybridized and hybridized in 5x SCC containing 5X Denhardt's solution, 50 mM NaPO 4 and 1 pg / ml salmon sperm DNA. Prehybridization was for one hour at 45 ° C.

Die Hybridisierung erfolgte unter Verwendung der nicht codogenen Oligonukleotide mit 32 bp ('5-TTGGGCTGGTCACAGGAGGTGGAGCAGGTGAC) oder 47bp (5'-Hybridization was performed using 32 bp non-codogenic oligonucleotides ('5-TTGGGCTGGTCACAGGAGGTGGAGCAGGTGAC) or 47 bp (5').

GAGGTGTTCTCAAACAGCTCCAGOCCCTGGGGCCGCAGGTCCAGCTC), in der oben beschriebenen Weise auf den ICAM-1 Tryptinpeptiden J bzw. AA basierend (Tabelle 6 und 7) (Lathe, R„ J. Molec. Biol. 183:1-12 (1985)). Die Oligonukleotide wurden mit Y-(32P)ATP unter Verwendung von T4-Polynukleotidkinase und unter Anwendung der vom Hersteller (New England Biolabs) empfohlenen Bedingungen endmarkiert. Nach der H/bridisierung über Nacht wurden die Filter bei 450C für die Dauer von 30 Minuten zweimal mit 2x SCC/0,1 % SDS gewaschen. Phage von den Plaques wurden isoliert, die Hybridisierung aufwiesen, und sie wurden durch aufeinanderfolgendes erneutes Plattieren Und „Screenieren" gereinigt.GAGGTGTTCTCAAACAGCTCCAGOCCCTGGGGCCGCAGGTCCAGCTC) based on the ICAM-1 tryptin peptides J and AA, respectively, as described above (Tables 6 and 7) (Lathe, R "J. Molec. Biol. 183: 1-12 (1985)). The oligonucleotides were end-labeled with Y- ( 32 P) ATP using T4 polynucleotide kinase and conditions recommended by the manufacturer (New England Biolabs). After the H / bridisierung overnight, the filters were washed at 45 0 C for a period of 30 minutes, twice with 2x SCC / 0.1% SDS. Phages from the plaques were isolated, hybridized, and were purified by successive replating and "screening."

Klonierung des Gens für ICAM-1 unter Anwendung eines Anti-ICAM-1-Antikörpers Alternativ dazu kann das Gen für ICAM-1 auch unter Verwendung eines Anti-ICAM-1-Antikörpers kloniert werden. DNA, vorzugsweise cDNA, wird aus einer Zelle, die ICAM-1 expressieren kann, extrahiert und gereinigt. Die gereinigte cDNA wird fragmentiert (durch Scheren, endonukleaseverdauung usw.), um einen Pool von DNA- oder cDNA-Fragmenten zu schaffen. DNA- oder cDNA-Fragmente aus diesem Pool werden dann in einem Expressionsvektor kloniert, um eine genomische Bibliothek von Expressionsvektoren zu schaffen, deren Elemente jedes ein einzigartiges, kloniertes DNA- oder cDNA-Fragment enthalten.Cloning the gene for ICAM-1 using an anti-ICAM-1 antibody Alternatively, the gene for ICAM-1 can also be cloned using an anti-ICAM-1 antibody. DNA, preferably cDNA, is extracted and purified from a cell capable of expressing ICAM-1. The purified cDNA is fragmented (by shearing, endonuclease digestion, etc.) to create a pool of DNA or cDNA fragments. DNA or cDNA fragments from this pool are then cloned in an expression vector to create a genomic library of expression vectors whose elements each contain a unique, cloned DNA or cDNA fragment.

BeispieleExamples

Anylse der cDNA-KloneAnylse of the cDNA clones

Phag-DNA von positiven Klonen wurde mit Eco R1 verdaut und unter Verwendung einer cDNA von einem Klon als Sende nach der Southern-Analyse untersucht. cDNA-lnserts von maximaler Größe wurden in die Eco R1 -Stelle des Plasmidvektors pGEM 4 Z (Progema) subkloniert, da sie querhybridisierten. HL-60-Subklone, welche die cDNA in beiden Orientierungen enthielten, wurden durch Exonuklease-Ill-Verdauung deletiert (Henikoff, S., Gene 28: 351-35911984|), wobei die Empfehlungen des Herstellers (Erase-a-Base, Progema) angewendet wurden. Progressiv deletierte cDNA wurden dann kloniert und einer Dideoxynukleotid-Kettenterminationssequenzierung (Sanger, F., u. a., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74:5463-5467 (1977)) nach den Empfehlungen des Herstellers (Sequenase, US Biochemical) unterzogen. Die HL-60-cDNA-5'- und Codierungsbereiche wurden an beiden Strängen vollständig sequenziert, und der 3'-Boreich wurde an beiden Strängen etwa zu 70% sequenziert. Eine repräsentative Endothel-cDNA wurde über dem größten Teil der Länge durch „Shotgun"-Klonierung von 4-bp-Erkennungsrestriktionsenzymfragmenten sequenziert.Phage DNA from positive clones was digested with Eco R1 and assayed using a cDNA from a clone as a transmission after Southern analysis. Maximum size cDNA inserts were subcloned into the Eco R1 site of the plasmid vector pGEM4Z (Progema) because they hybridized crosswise. HL-60 subclones containing the cDNA in both orientations were deleted by exonuclease III digestion (Henikoff, S., Gene 28: 351-35911984 |) using the manufacturer's recommendations (Erase-a-Base, Progema ) were applied. Progressively deleted cDNA was then cloned and subjected to dideoxynucleotide chain termination sequencing (Sanger, F., et al., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74: 5463-5467 (1977)) according to the manufacturer's recommendations (Sequenase, US Biochemical). The HL-60 cDNA 5 'and coding regions were completely sequenced on both strands and the 3' Boreich was approximately 70% sequenced on both strands. A representative endothelial cDNA was sequenced over most of the length by "shotgun" cloning of 4 bp recognition restriction enzyme fragments.

Die cDNA-Folga einer HL-60- und einer Endothelzellen-DNA wurde ermittelt (Abb.8). Die aus 3023bp bestehende Folge enthält einen kurzen, 5'-untranslaterierten Bereich und einen 1,3kb-3'-untranslaterierten Bereich mit einem Konsensus-Polyadenylierungssignal in Position 2966. Das längste offene Leseraster beginnt mit dem ersten ATG bei Position 58 und endet mit einem TGA-terminierenden Triplett bei Position 1653. Die Identität zwischen der transferierten Aminosäurefolge und den Folgen, die von 8 verschiedenen Tryptinpeptiden ermittelt wurden, was insgesamt 91 Aminosäuren ergab (di° in der Abb.8 unterstrichen sind), bestätigte, daß authentische ICAM-1 -cDNA-Klone isoliert worden waren. Die Aminosäurefolgen von ICAM-1 Tryptinpeptiden werden in der Tabelle 8 gezeigt.The cDNA sequence of an HL-60 and an endothelial cell DNA was determined (FIG. 8). The 3023bp sequence contains a short, 5'-untranslated region and a 1.3kb 3 'untranslated region with a consensus polyadenylation signal at position 2966. The longest open reading frame starts with the first ATG at position 58 and ends with a TGA-terminating triplet at position 1653. The identity between the transferred amino acid sequence and the sequences determined from 8 different tryptine peptides, giving a total of 91 amino acids (which are underlined in Figure 8), confirmed that authentic ICAM-1 cDNA clones were isolated. The amino acid sequences of ICAM-1 tryptine peptides are shown in Table 8.

Tabelle 8Table 8

Aminosäurefolgen von ICAM-1-TryptinpeptidenAmino acid sequences of ICAM-1 tryptine peptides

Peptid Reste FolgePeptide residues sequence

J 14-29 XGSVL VTCSTSCDQPK J 14-29 XGSVL VTCSTSCDQPK

U 30-39 L L G I E T P L IP) (K)U 30-39 L L G I E T P L IP) (K)

50 78-85 (T) F L T V Y X T50 78-85 (T) F L T V Y X T

X 89-95 VELAPLPX 89-95 VELAPLP

AA 161-182 X ELDLRPQGLE — AA 161-182 X ELDLRPQGLE -

LFEXTS APXQLLFEXTS APXQL

K 232-246 LNPTVTYGXDSFSAKK 232-246 LNPTVTYGXDSFSAK

45 282-295 SFPAP NV (T/l) LXKPQ (V/L)45 282-295 SFPAP NV (T / l) LXKPQ (V / L)

— gibt an, daß die Folge auf der nächsten Zeile fortgesetzt wird.- indicates that the sequence will continue on the next line.

Unterstrichene Folgen wurden zur Herstellung von Oligonukleotidsonden verwendet.Underlined sequences were used to prepare oligonucleotide probes.

Die Hydrophobizitätsanalyse (Kyte, J., u.a., J. Molec. Biol. 157:105-132 (1982)) läßt vermuten, daß 27 Restsignalfolgen vorhanden sind. Die Zuweisung von +1-Glutamin stimmt mit der Unfähigkeit überein, an 3 verschiedenen ICAM-1-Proteinpräparaten eine N-Terminalsequenz zu erhalten; Glutamin kann zu Pyroglutaminsäure zyklisieren, was zu einem blockierten N-Terminus führt. Die translaterierte Folge von 1 bis 453 ist vorwiegend hydrophil, gefolgt von einem 24er Rest eines hydrophoben, mutmaßlichen Transmembranbereichs. An die Transmembrandomäne schließen sich unmittelbar mehrere geladene Reste an, die in ei lern 27er Rest einer vermutlich zytoplasmischen Domäne enthalten sind.Hydrophobicity analysis (Kyte, J., et al., J. Molec. Biol. 157: 105-132 (1982)) suggests that there are 27 residual signal sequences. The assignment of + 1-glutamine is consistent with the inability to obtain an N-terminal sequence on 3 different ICAM-1 protein preparations; Glutamine can cyclize to pyroglutamic acid, resulting in a blocked N-terminus. The translate sequence from 1 to 453 is predominantly hydrophilic, followed by a 24 residue of a hydrophobic, presumed transmembrane region. The transmembrane domain is immediately followed by several charged residues, which are contained in the remainder of a probable cytoplasmic domain.

Die vorhergesagte Größe der reifen Polypeptidkette beträgt 55219 Dalton, sie stimmt ausgezeichnet mit der beobachteten Größe von 55000 für deglykosyliertes ICAM-1 überein (Dustin, M. L, u.a., J.Immunol. 137:245-254 (1986)). Vorausgesagt werden acht N-vernetUe Glykosylationsstellen. Das Fehlen von Asparagin in den Tryptinpeptidfolgen von 2 dieser Stellen bestätigt deren Glykosylation und deren extrazellulare Orientierung. Nimmt man 2 500 Dalton je hohem mannose-N-vernetzten Kohlehydrat an, wird für den ICAM-1 -Vorläufer eine Größe von 75000 Dalton vorhergesagt, dem eine sechsfache Beobachtung von 73000 Da'ton gegenübersteht (Dustin, M.L, u.a., J.Immunol. 137:245-254(1986]). Nach der Umwandlung dieser Mannose in komplexes Kohlehydrat ist das reife ICAM-1 -Glykoprotein, in Abhängigkeit vom Zelltyp, 76 bis 114 kd groß (Dustin, M. L, u. a., J. Immunol. 137: 245-254 [1986]). Folglich ist ICAM-1 ein stark glykosyliertes, andererseits aber typisches integrales Membranprotein.The predicted size of the mature polypeptide chain is 55,219 daltons, which is in excellent agreement with the observed size of 55,000 for deglycosylated ICAM-1 (Dustin, M.L., et al., J. Immunol., 137: 245-254 (1986)). Eight N-terminal glycosylation sites are predicted. The lack of asparagine in the tryptine peptide sequences of 2 of these sites confirms their glycosylation and extracellular orientation. Assuming 2,500 daltons per high mannose N-linked carbohydrate, the ICAM-1 precursor is predicted to be 75,000 daltons, which is contrasted by a six-fold observation of 73,000 da tons (Dustin, ML, et al., J. Immunol 137: 245-254 (1986).) Following conversion of this mannose to complex carbohydrate, the mature ICAM-1 glycoprotein, depending on the cell type, is 76 to 114 kd in size (Dustin, M.L., et al., J. Immunol 137: 245-254 [1986]). Consequently, ICAM-1 is a highly glycosylated, but otherwise typical integral membrane protein.

Beispiel 18Example 18

ICAM-1 ist ein integrlnbindendes Element der Immunoglobulin-Super-Gen-Famllie Zur Ausrichtung der ICAM-1-Innenwiederholungen wurde das Proteinausrichtungsprogramm Microgenie angewendet (Queen, C, u. a., Nucl. Acid. P.ss. 12: 581-59911984)), gefolgt von einer Inspektion. Die Ausrichtung von ICAM-1 auf IgM, N-CAM und MAG wurde unter Anwendung der Programme Microgenie und ALIGN durchgeführt (Dayhoff, M. O., u. a., Method. Enzymol. 91: 524-545 (19331). Vier Proteinsequenz-Datenbasen, die von der National Biomedical Research Foundation unterhalten werden, wurden unter Anwendung des Programms FASTP von Williams und Pearson (Lipman, D. J., u.a., Science 227:1435-143911985)) auf Proteinsequenzähnlichkeiten untersucht.ICAM-1 is an integrin-binding element of the immunoglobulin supergene family. The protein alignment program microgenie has been used to target ICAM-1 internal repeats (Queen, C, et al., Nucl. Acid. P.ss. 12: 581-59911984)). followed by an inspection. Alignment of ICAM-1 to IgM, N-CAM, and MAG was performed using the Microgenie and ALIGN programs (Dayhoff, MO, et al., Method Enzymol., 91: 524-545 (19331).) Four protein sequence data bases derived from National Biomedical Research Foundation, were tested for protein sequence similarities using the program FASTP by Williams and Pearson (Lipman, DJ, et al., Science 227: 1435-143911985).

Da ICAM-1 ein Ligand von Integi in ist, war es unerwartet, daß es ein Glied der Immunoglobulin-Supergen-Familie sein sollte. Die Inspektion der ICAM-1 -Folge zeigt jedoch, daß sie alle Kriterien für die Zugehörigkeit zur Immunoglobulin-Supergen-Familie erfüllt. Diese Kriterien werden unten behandelt.Since ICAM-1 is a ligand of Integi in, it was unexpected that it should be a member of the immunoglobulin supergene family. However, the inspection of the ICAM-1 sequence shows that it meets all criteria for belonging to the immunoglobulin supergene family. These criteria are discussed below.

Die gesamte extrazellulare Domäne von ICAM-1 wird aus 5 homologen, immunoglobulinartigen Domänen gebildet, die ausgerichtet in der Abb. 9 A gezeigt werden. Die Domänen 1 bis 4 sind 88,97,99 bzw. 99 Reste lang und haben damit die typische Größe der Ig-Domäne; Domäne 5 wird innerhalb von 68 Resten verkürzt. Die Durchsuche der NBRF-Daienbasis unter Anwendung des Programms FASTP erbrachte signifikante Homologien mit Gliedern der Immunoglobulin-Supergen-Familie, einschließlich der IgM- und IgG-C-Domänen, der variablen Domäne der T-Zellenrezeptor-Alpha-Untereinheit und des Alpha-1-Beta-Glykoproteins (Abb. 9 B-D).The entire extracellular domain of ICAM-1 is formed from 5 homologous immunoglobulin-like domains shown aligned in Figure 9A. Domains 1 to 4 are 88.97.99 and 99 residues, respectively, and thus have the typical size of the Ig domain; Domain 5 is shortened within 68 residues. Searching the NBRF seed base using the FASTP program yielded significant homologies with members of the immunoglobulin supergene family, including the IgM and IgG C domains, the T cell receptor alpha subunit variable domain, and the alpha-1 Beta-glycoprotein (Figure 9 BD).

Unter Verwendung der obigen Informationen wurde die Aminosäurefolge von ICAM-1 mit den Aminosäurefolgen von anderen Gliedern der Immunoglobulin-Supergen-Familie verglichen.Using the above information, the amino acid sequence of ICAM-1 was compared to the amino acid sequences of other members of the immunoglobulin supergene family.

Unterschieden wurden drei Typen von Ig-Superfamilien-Domänen, V, C1 und C 2. Sowohl die V- als auch die C-Domänen werden aus 2-ß-Bögen konstruiert, die durch die Disulfidbindung innerhalb der Domäne miteinander verbunden werden; V-Domänen enthalten 9 antiparallelo ß-Stränge, während C-Domänen 7 haben. Konstante Domänen wurden auf der Grundlage der charakteristischen Reste, die in der Abb. 9 A gezeigt werden, in C1- und C2-Sätze unterteilt. Der Ci-Satz schließt Proteine ein, die in die Antigenerkennung einbezogen sind. Der C2-Satz schließt verschiedene Fc-Kezeptoren und Proteine ein, die in die Aufruf-Adhäsion eingegliedert sind, einschließlich CD2, LFA-1, MAG und NCAM. Es wurde festgestellt, daß die ICAM-1-Domänen mit den Domänen des C2-Satzes am stärksten homolog sind, welche ICAM-1 in diesen Satz bringen; das widerspiegelt sich in der stärkeren Ähnlichkeit der erhaltenen Reste in den C2-Domänen gegenüber der in den CI-Domänen, was für die ß-Ctränge in der Abb.9 gezeigt wird, ß-Stränge B-F. Außerdem richteten sich die ICAM-1-Domänen viel besser mit den ß-SträngenAundG der C2-Domäne als mit diesen Strängen in den V- und CI -Domänen aus; das ermöglichte eine gute Ausrichtung über die gesamte Stärke der C2-Domäne. Ausrichtungen mit der C2-Domäne von NCAM, MAG und Alpha-1 -Beta-Glykoprotein werden in den Abbildungen 9B und 9C gezeigt; die Identität betrug zwischen 28% und 33%. Ausrichtungen mit einem T-Zellenrezeptor V„ mit einer Identität von 27% und der IgN-C-Domäne 3 mit 34% Identität werden ebenfalls gezeigt (Abbildungen 9 B, 9 D). Eines der wichtigsten Charakteristik von Immunoglobulindomänen sind die disulfidgebundenen Zysteine, welche die B-und F-ß-Stränge überbrücken, die die ß-Bogen-Schichtkonstruktion stabilisieren; bei ICAM-1 sind die Zysteine in allen Fällen mit Ausnahme von Strang f in Domäne 4 erhalten, wo ein Leuzin vorhanden ist, das in die Schichtkonstruktion hinein gerichtet sein und den Kontakt stabilisieren kann, wie das für einige andere V- und C2-Satzdomänen vorgeschlagen wird. Der Abstand zwischen den Zysteinen (43, 50, 52 und 37 Reste) entspricht dem für den C2-Satz beschriebenen.Three types of Ig superfamily domains, V, C1 and C 2, have been differentiated. Both the V and C domains are constructed from 2-β arrays linked together by the disulfide bond within the domain; V domains contain 9 antiparallelo β strands, while C domains have 7 strands. Constant domains were divided into C1 and C2 sets based on the characteristic residues shown in Figure 9A. The Ci set includes proteins involved in antigen recognition. The C2 set includes various Fc-receptors and proteins incorporated into the call-adhesion, including CD2, LFA-1, MAG and NCAM. It has been found that the ICAM-1 domains are most homologous with the domains of the C2 set which bring ICAM-1 into this set; This is reflected in the greater similarity of the residues obtained in the C2 domains to those in the CI domains, which is shown for the β-chains in Figure 9, β-strands B-F. In addition, the ICAM-1 domains aligned much better with the β strands A and G of the C2 domain than with these strands in the V and CI domains; this allowed a good alignment across the entire strength of the C2 domain. Alignments with the C2 domain of NCAM, MAG and alpha 1 beta-glycoprotein are shown in Figures 9B and 9C; the identity was between 28% and 33%. Alignments with a T cell receptor V "with an identity of 27% and the IgN C domain 3 with 34% identity are also shown (Figures 9 B, 9 D). One of the most important characteristics of immunoglobulin domains are the disulfide-bonded cysteines that span the B and F-β strands that stabilize the β-sheet layer construction; in ICAM-1, the cysteines are conserved in all cases except strand f in domain 4, where there is a leucine that can be directed into the layered construction and stabilize contact, as for some other V and C2 set domains is proposed. The distance between the cysteines (43, 50, 52 and 37 residues) is the same as that described for the C2 set.

Um das Vorhandensein von Zwischenkettendisulfidbindungen in ICAM-1 zu prüfen, wurde Endothelzellen-ICAM-1 unter reduzierenden und nichtreduzierenden Bedingungen einer SDS-PAGE unterzogen. Endothelzellen-ICAM-1 wurde verwendet, weil es weniger Glykosylationsheterogenität als JY- oder Haarzellenmilz-ICAM-1 aufweist und eine größere Sensitivität gegenüber Verschiebungen in M, ermöglicht. Daher wurde ICAM-1 aus Endothelzellkulturen von Nabeivanen, die 16 Stunden lang mit LPS (5pg/ml) stimuliert worden waren, durch Immunoaffinitätschromatographie gereinigt, wie das oben beschrieben wurde. Azetonausgefälltes ICAM-1 wurde in einem Prohenpuffer (Laemmli, U.K., Nature 227: 680-685 (1970) mit 0,25% 2-Merkaptoethanol oder 25mM Jodazetamid erneut zur Suspension gebracht und für die Dauer von 5min auf 1000C gebracht. Die Proben wurden SDS-PAGE 4670 und einer Silberfärbung 4613 unterzogen. Endothelzellen-ICAM-1 hatte einen scheinbaren M,-Wert von 100kd unter reduzierenden und von 96kd unter nichtreduzierenden Bedingungen, was stark das Vorhandensein von Zwischenkettendisulfiden im ursprünglichen ICAM-1 vermuten läßt.To test for the presence of cross-chain disulfide bonds in ICAM-1, endothelial cell ICAM-1 was subjected to SDS-PAGE under reducing and non-reducing conditions. Endothelial cell ICAM-1 was used because it has less glycosylation heterogeneity than JY or hair cell spleen ICAM-1 and allows greater sensitivity to shifts in M. Therefore, ICAM-1 from endothelial cell cultures of Nabeivans stimulated with LPS (5pg / ml) for 16 hours was purified by immunoaffinity chromatography as described above. Azetonausgefälltes ICAM-1 was dissolved in a Prohenpuffer (Laemmli, UK, Nature 227: 680-685 (1970) is reacted with 0.25% 2-mercaptoethanol or 25 mM Jodazetamid again to the suspension and brought 5min at 100 0 C for the duration of the. Samples were subjected to SDS-PAGE 4670 and silver staining 4613. Endothelial cell ICAM-1 had an apparent M, value of 100kd under reducing and 96kd under nonreducing conditions, strongly suggesting the presence of intermediate chain disulphides in the original ICAM-1.

Die Anwendung der Primärfolge zur Vorhersage der Sekundärstruktur (Chou, P. Y., u.a., Biochem. 13:211-245 (19741) zeigte die 7 erwarteten Stränge β in jeder ICAM-1-Domäne, die oben in der Abb. 9 A mit a-g bezeichnet sind, womit genau die Vorhersage für eine Immunoglobulindomäne erfüllt wird und was den Positionen A-H in Immunoglobulinen entspricht (Abb.9 A, unten). In der Domäne 5 fehlen die A- und C-Stränge, aber das diese Ränder der Bögen bilden, konnten sich diese Bögen trotzdem bilden, wobei vielleicht der Strang D den Platz von Strang C einnimmt, wie das für einige andere C2-Domänen vorgeschlagen wurde; und die charakteristische Disulfidbindung zwischen den B- und F-Strängen bliebe unbeeinflußt. Folglich erfüllen die Kriterien derThe use of the primary sequence to predict the secondary structure (Chou, PY, et al., Biochem. 13: 211-245 (19741) showed the 7 expected strands β in each ICAM-1 domain, labeled ag above in Fig. 9A which exactly matches the prediction for an immunoglobulin domain and corresponds to the positions AH in immunoglobulins (Figure 9A, bottom). In domain 5, the A and C strands are missing, but these edges of the arcs may be absent however, these arcs still form, with strand D perhaps taking the place of strand C, as suggested for some other C2 domains, and the characteristic disulfide bond between the B and F strands would be unaffected

Größe der Domäne, der Sequenzhomologie, der erhaltenen Zysteine, welche die mudnaßliche Zwischendomänen-Disulfidbindung bilden, und die vorhergesagte ß-Bogenstruktur alle die Bedingungen für die Zugehörigkeit von ICAM-1 zur Immunoglobulin-Supergen-Familie.Size of the domain, sequence homology, cysteines obtained forming the intermediate duplexes disulfide bond, and the predicted β-arch structure all the conditions for the association of ICAM-1 to the immunoglobulin supergene family.

Es wurde festgestellt, daß ICAM-1 am stärksten homolog mit den NCAM- und MAG-Glykoproteinen des C2-Satzes ist. Das ist besonders interessant, da sowohl NCAM als auch MAG die Zell-Zell-Adhäsion vermitteln. NCAM ist bei Wechselwirkungen zwischen Neuronen und bei neuro-muskulären Wechselwirkungen wichtig (Cunninghan, B. A.,. a., Science 236:799-806 (19871), während MAG bei Neuron-Oligodendrozyt- und Oligodendrozyt-Oligodendrozytwechselwirkungen während der Myelinierung wichtig ist (Poltorak, M., u.a., J.Cell Biol. 105:1893-1899 [1987]). Die Zeiloberflächenexpression von NCAM und MAG wird entwicklungsmäßig während der Bildung des Nervensystems bzw. der Myelinierung analog zur regulierten Induzierung von ICAM-1 bei Entzündung reguliert (Springer, T.A., u.a., Ann. Rev. Immunol. 5: 223-252 [1987]). ICAM-1, NCAM (Cunningham, B.Α., u.s.. Science 236: 799 bis 806 119871) und MAG (Salzer, L. J., u.a., J. Cell BIoI. 104:957-965 [1987)) sind ähnlich in der Gesamtstruktur sowie homolog, da jedes ein integrales Membranglykoprotein ist, das aus 5 C2-Dämonen konstruiert wird, die den N-terminalen extrazellularen Bereich bilden, obwohl bei NCAM einige nicht-lg-ähnliche Folgen zwischen der letzten C2-Dämone und der Transmembrandomäne vorhanden sind. ICAM-1 richtet sich bei der gesamten Länge, einschließlich der Transmembran- und der zytoplasmischen Domänen, bei einer Identität von 21 % mit MAG aus; die gleiche prozentuale Identität stellt man beim Vergleich der 5 Domänen von ICAM-1 und NCAM-1 fest. Ein schematischer Vergleich der Sekundärs'rukturen von ICAM-1 und MAG wird in der Abb. 10 gezeigt. Vergleiche von einer Domäne zur anderen zeigen, daß der Pegel de' Homogenität zwischen Domänen innerhalb der ICAM-1-und der NCAM-Moleküle(x ± s.d. 21 ± 2,8% bzw. 18,6 ± 3,8%) der gleiche ist wie der Pegel der Homogenität beim Vergleich von ICAM-1-Domänen mit NCAM- und MAG-Domänen (20,4 ± 3,7 bzw. 21,9 ± 2,7). Obwohl es Anzeichen für eine alternative Spleißung in den C-Tei minalbereichen von NCAM gibt (Cunningham, B. Α., u. a., Science 236:799-806 [1987J; Bartheis, D., u. a., EMBO J. 6:907-914 [1987]) und von MAG (Lai, C, u. a., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 84: 4377-4341 [1987]), konnten hei der Sequenzierung von Endothel- oder HL-60-ICAM-1-Klonen oder bei der Untersuchung am ICAM-1-Protein-Hauptkörper und Vorläufer an einer Vielzahl von Zelltypen keine Anzeichen dafür gefunden werden (Dustin, M.L., u.a., J.lmmunol. 137: 245-254 [1986]).ICAM-1 was found to be most homologous with the NCAM and MAG glycoproteins of the C2 set. This is particularly interesting since both NCAM and MAG mediate cell-cell adhesion. NCAM is important in neuronal-neuronal interactions (Cunninghan, BA, et al., Science 236: 799-806 (19871), while MAG is important in neuron-oligodendrocyte and oligodendrocyte-oligodendrocyte interactions during myelination (Poltorak 105: 1893-1899 [1987]). The cell surface expression of NCAM and MAG is regulated during development of the nervous system or myelination analogously to the regulated induction of ICAM-1 in inflammation ( Springer, TA, et al., Ann., Rev. Immunol., 5: 223-252 [1987]), ICAM-1, NCAM (Cunningham, B., U.S., Science 236: 799-806, 119871), and MAG (Salzer, LJ, et al., J. Cell BIoI 104: 957-965 [1987]) are similar in overall structure as well as homologous, since each is an integral membrane glycoprotein constructed from 5 C2-daemons forming the N-terminal extracellular region Although NCAM has some non-lg-like sequences between the let Two C2 daemons and the transmembrane domain are present. ICAM-1 aligns to full length, including transmembrane and cytoplasmic domains, with a 21% identity with MAG; the same percent identity is found comparing the 5 domains of ICAM-1 and NCAM-1. A schematic comparison of the secondary structures of ICAM-1 and MAG is shown in FIG. Comparisons from one domain to another show that the level of homogeneity between domains within the ICAM-1 and NCAM molecules (x ± sd 21 ± 2.8% and 18.6 ± 3.8%, respectively) is the same is like the level of homogeneity comparing ICAM-1 domains with NCAM and MAG domains (20.4 ± 3.7 and 21.9 ± 2.7, respectively). Although there is evidence for alternative splicing in the C-terminal regions of NCAM (Cunningham, B., et al., Science 236: 799-806 [1987J; Bartheis, D., et al., EMBO J. 6: 907-914 [1987]) and MAG (Lai, C, et al., Proc Natl Acad., USA 84: 4377-4341 [1987]) were able to sequence endothelial or HL-60 ICAM-1 clones or no evidence is found on testing the ICAM-1 protein main body and precursors on a variety of cell types (Dustin, ML, et al., J. Immunol 137: 245-254 [1986]).

ICAM-1 fungiert bei Lymphozytwechselwirkungen als Ligand für LFA-1 mit einer Reihe unterschiedlicher Zelltypen. Lymphozyten binden sich an ICAM-1, die in künstliche Membranbischichten eingelagert sind, und das bedingt LFA-1 an den Lymphozyten, was direkt dia Wechselwirkung von LFA-1 mit ICAM-1 demonstriert (Marlin, S.D., u.a., Cell 51: 813-819 [1987]). LFA-1 ist ein Leukozytintegrin und hat keine immunoglobulinähnlichen Merkmale. Die Leukozytintegrine umfassen eine Integrin-Unterfamilie. Die beiden anderen Unterfamilien vermitteln Zell-Matrix-Wechselwirkungen und erkennen die Sequenz RGD innerhalb der Liganden, zu denen Fibronektin, Vitronektin, Collagen und Fibrinogen gehören (Hynes, R.O., Cell 48: 549-554 [1987]; Ruoslathi, E., u.a., Science 238:491-497 [1987]). Die Leukozytintegrine werden nur auf Leukozyten expressiert, sind in Wechselwirkungen zwischen den Zellen einbezogen, und die einzigen bskannten Liganden sind ICAM-1 und iC3b, ein Fragment der Komplementkomponente C3, welches keine immunoglobulinähnlichen Merkmale aufweist und von Mac-1 erkannt wird (Kishimoto, T.M., u.a., in: Leucocyte Typing III (Leukozytentypisierung III), McMichael, Hsg., Springer-Verlag, New York [1987]; Springer,T.A., u.a., Ann Rev. Immunol. 5:223-252 [1986]; Anderson, D.C, u.a., Ann. Rev. Med. 38:175-194 [1987]). Ausgehend von der Sequenzanalyse, werden mögliche Peptide innerhalb der ICAM-1 -Sequenz, die durch LFA-1 erkannt wird, in der Tabelle 9 gezeigt.ICAM-1 acts as a ligand for LFA-1 in lymphocyte interactions with a variety of different cell types. Lymphocytes bind to ICAM-1 incorporated into artificial membrane layers, and this causes LFA-1 on the lymphocytes, directly demonstrating the interaction of LFA-1 with ICAM-1 (Marlin, SD, et al., Cell 51: 813- 819 [1987]). LFA-1 is a leukocyte integrin and has no immunoglobulin-like characteristics. The leukocyte integrins comprise an integrin subfamily. The other two subfamilies mediate cell-matrix interactions and recognize the sequence RGD within the ligands, which include fibronectin, vitronectin, collagen and fibrinogen (Hynes, RO, Cell 48: 549-554 [1987], Ruoslathi, E., et al , Science 238: 491-497 [1987]). The leukocyte integrins are expressed only on leukocytes, are involved in cell-to-cell interactions, and the only known ligands are ICAM-1 and iC3b, a fragment of complement component C3 which has no immunoglobulin-like characteristics and is recognized by Mac-1 (Kishimoto, TM , et al., in: Leucocyte Typing III (Leucocyte Typing III), McMichael, Eds., Springer-Verlag, New York [1987]; Springer, TA, et al., Ann Rev. Immunol. 5: 223-252 [1986]; Anderson, DC, et al., Ann. Rev. Med. 38: 175-194 [1987]). Based on sequence analysis, possible peptides within the ICAM-1 sequence recognized by LFA-1 are shown in Table 9.

Tabelle 9Table 9

Peptide Innerhalb der ICAM-1-Sequenz, die möglicherweise von LFA-1 erkannte v/erdenPeptides within the ICAM-1 sequence that may be recognized by LFA-1

-L-R-G-R-L-R-L--L-R-G-R-L-R-L-

-R-G-E-K-E-L-K-R-E-P--R-G-E-K-E-L-K-R-E-P-

-L-R-G-E-K-E-L-K-R-E-P-A-V-G-E-P-A-E--L-R-G-E-K-E-L-K-R-E-P-A-V-G-E-P-A-E-

-P-R-G-G-S--P-R-G-G-S

-P-G-N-N-R-K--P-G-N-N-R-K-

-Q-E-D-S-E-P-M--Q-E-D-S-E-P-M-

-T-P-E-R-V-E-L-A-P-L-P-S--T-P-E-R-V-E-L-A-P-L-P-S-

-R-R-D-H-H-G-A-N-F-S--R-R-D-H-H-G-A-N-F-S

-D-L-R-P-Q-o-L-E--D-L-R-P-Q-o-L-E-

ICAM-1 ist das erste Beispiel für ein Glied der Immunoglobulin-Supergen-Familie, das sich an ein Integrin bindet. Obwohl diese Familien beide eine wichtige Rolle in der Zelladhäsion spielen, war bisher eine Wechselwirkung zwischen ihnen nicht erwartet worden. Wechselwirkungen innerhalb der Immunoglobulin-Gen-Superfamilie dagegen sind ziemlich gebräuchlich. Es ist durchaus möglich, daß weitere Beispiele für Wechselwirkungen zwischen der Integrin- und der Immunoglobulinfamilie festgestellt werden. LFA-1 erkennt einen von ICAM-1 verschiedenen Liganden (Springer, T. A., u. a., Ann. Rev. Immunol. 5: 223-252 [1987]), und das Leukozytintegrin Mac-1 erkennt einen von C3bi verschiedenen Liganden in der Adhäsion zwischen neutrophilen (Anderson, D.C, u.a., Ann. Rev. Med. 38: 175-194 [1987]). Außerdem binden sich gereinigte, MAG-enthaltende Bläschen an Neurii&n, die MAG sind, und folglich muß MAG zur heterophilen Wechselwirkung mit einem verschiedenartigen Rezeptor fähig sein (Poltorak, M„ u.a., J. Cell Biol. 105:1893 bis 1899 [1987]). Die Rolle von NCAM bei Wechselwirkungen zwischen Nerven und Nsrven und zwischen Nerven und Muskeln wurde auf homophile NCAM-NCAM-Wechselwirkungen zurückgeführt (Cunningham, B. Α., u. a„ Science 236:799-806 [1987]). Die wichtige Rolle von MAG bei Wechselwirkungen zwischen benachbarten Windungsschleifen von Schwann-Zellen, welche während der Myelinhüllenbildung Axone umschließen, könnte auf eine Wechselwirkung mit einem andersartigen Rezeptor oder auf homophile MAG-MAG-Wechselwirkungen zurückzuführen sein. Die Homologie mit NCAM und das häufige Auftreten von Wechselwirkungen von Domäne zu Domäne innerhalb der Immunoglobulin-Supergen-Familie wirft die Möglichkeit auf, daß ICAM-1 sowohl in homophile Wechselwirkungen als auch in heterophile ICAM-1-LFA-i-Wechselwirkungen eingreifen könnte. Die Bindung von B-Lymphoblastzellen, welche ähnliche Dichten von LFA-1 und ICAM-1 ko-expressieren, an ICAM-1 inICAM-1 is the first example of a member of the immunoglobulin supergene family that binds to an integrin. Although these families both play an important role in cell adhesion, interaction between them has not been expected to date. However, interactions within the immunoglobulin gene superfamily are quite common. It is quite possible that further examples of interactions between the integrin and the immunoglobulin family are found. LFA-1 recognizes a ligand other than ICAM-1 (Springer, TA, et al., Ann Rev. Immunol 5: 223-252 [1987]), and the leukocyte integrator Mac-1 recognizes a ligand different in adhesion from C3bi neutrophils (Anderson, DC, et al., Ann. Rev. Med. 38: 175-194 [1987]). In addition, purified MAG-containing vesicles bind to Neurii & n which are MAG and, consequently, MAG must be capable of heterophilic interaction with a diverse receptor (Poltorak, M "et al., J. Cell Biol. 105: 1893-1899 [1987]). , The role of NCAM in interactions between nerves and nerves and between nerves and muscles has been attributed to homophilic NCAM-NCAM interactions (Cunningham, B., et al., Science 236: 799-806 [1987]). The important role of MAG in interactions between adjacent Schwann cell loop loops, which enclose axons during myelin sheath formation, may be due to interaction with a different receptor or to homophilic MAG-MAG interactions. Homology with NCAM and the frequent occurrence of domain-to-domain interactions within the immunoglobulin supergene family raises the possibility that ICAM-1 might interfere with both homophilic interactions and heterophilic ICAM-1 LFA-i interactions. Binding of B lymphoblast cells co-expressing similar densities of LFA-1 and ICAM-1 to ICAM-1 in

künstlichen oder zellularen Monoschichten kann jedoch durch Vorbehandlung des B-Lymphoblasts mit LFA-1-MAb vollständig unterbunden werden, während die Haftung durch eine Vorbehandlung der B-Lymphoblaste mit ICAM-1 -MAb unbeeinflußt bleibt. Eine Vorbehandlung der Monoschicht mit ICAM-1 -MAb beseitigt die Bindung vollständig (Dustin, M.L., u.a., J. Immunol. 137: 245-254 [1986); Marlin, S.D., u.a.. Cell 51:813-819 [19871). Diese Ergebnisse zeigen, daß ICAM-1-homophile Wechselwi. .ungen, wenn sie überhaupt auftreten, schwächer als die heterophilen Wechselwirkungen mit LFA-1 sein müssen. Die Möglichkeit, daß die Leukozytintegrine Liganden auf eine grundsätzlich andere Weise erkennen, stimmt mit dem Vorhandensein einer Sequenz von 180 Resten in den Alpha-Untereinheiten überein, die bei der Ligandbindung wichtig sein kann und bei den RGD-erkennenden Integrinen nicht vorhanden ist (Corbi, A., u.a., EMBO J. 6:4023-4028 [1987]). Obwohl ausgeführt wurde, daß Mac-1 die RGD-Sequenz erkennt, die in iC3b 5086 vorhanden ist, ist in ICAM-1 keine RGD-Sequenz vorhanden (Abb.8). Das stimmt damit überein, daß das Fibronektinpeptid GRGDSP und das Steuerungspeptid GRGESP nicht die Adhäsion von ICAM-1 und LFA-1 unterbinden (Marlin, S. D., u. a.,Cell 51: 813-819(1987)) Verwandte Folgen aber, wie PRGGS und RGEKE, sind in ICAM-1 in Bereichen vorhanden, von denen gesagt wird, daß sie eine Schleife zwischen den ß-Strängen a und b von Domäne 2 bzw. c und d von Domäne 2 bilden (Abb. 9) und damit für die Erkennung zugänglich sind. Es ist interessant, daß das homologe MAG-Molekül ein RGD-Sequenz zwischen den Domänen 1 und 2 enthält (Poltorak, M., u.a., J.Cell Biol. 105:1893 bis 1899 [1987I); Salzer, J.L., u.a., J.Cell. BIoI. 104: 957-965 [1987)).However, artificial or cellular monolayers can be completely inhibited by pretreatment of B lymphoblast with LFA-1 MAb, while adhesion is unaffected by pretreatment of B lymphoblasts with ICAM-1 MAb. Pretreatment of the monolayer with ICAM-1 MAb completely abolishes binding (Dustin, M. L., et al., J. Immunol 137: 245-254 [1986]; Marlin, S.D., et al., Cell 51: 813-819 [19871]. These results show that ICAM-1 homophiles Wechselwi. tions, if any, must be weaker than the heterophile interactions with LFA-1. The possibility that the leukocyte integrins recognize ligands in a fundamentally different way is consistent with the presence of a sequence of 180 residues in the alpha subunits, which may be important in ligand binding and is absent in the RGD-recognizing integrins (Corbi, et al. A., et al., EMBO J. 6: 4023-4028 [1987]). Although it has been stated that Mac-1 recognizes the RGD sequence present in iC3b 5086, there is no RGD sequence in ICAM-1 (Figure 8). This is consistent with the fact that the fibronectin peptide GRGDSP and the control peptide GRGESP do not inhibit the adhesion of ICAM-1 and LFA-1 (Marlin, SD, et al., Cell 51: 813-819 (1987)), but have related consequences such as PRGGS and RGEKE , are present in ICAM-1 in regions that are said to form a loop between the β strands a and b of domain 2 and c and d, respectively, of domain 2 (Figure 9) and thus accessible for recognition are. It is interesting that the homologous MAG molecule contains an RGD sequence between domains 1 and 2 (Poltorak, M., et al., J. Cell Biol. 105: 1893-1899 [1987I]; Salzer, J.L., et al., J. Cell. BiOI. 104: 957-965 [1987]).

Beispiel 19Example 19

Southern- and Northem-Blo'Southern and North-Blo '

Southern-Blots wurden unter Verwendung von 5 \ig genomischer DNA durchgeführt, die aus drei Zellstämmen extrahiert wurde:Southern blots were performed using 5 \ ig genomic DNA extracted from three cell strains:

BL2, einem Burkitt-Lymphom-Zellstamm (ein Geschenk von Dr. Gilbert Lenoir); JY und Er-LLC, EBV-transformierten B-Lymphoblastoidzellstämmen.BL2, a Burkitt's lymphoma cell strain (a gift from Dr. Gilbert Lenoir); JY and Er-LLC, EBV-transformed B lymphoblastoid cell strains.

Die DNA wurde mit dem fünffachen der von den Herstellern empfohlenen Mengen an Bam-H1- und Eco-R1-Endonukleasen (New England Biolabs) verdaut. Nach der Elektrophorese durch ein 0,8%iges Agarose-Gel wurde die DNA auf eine Nylon-Membran (Zeta-Sonde, BioRad) übertragen. Der Filter wurde nach Standardverfahren vorhybridisiert und hybridisiert, wobei ICAM-cDNA von HL-CO verwendet wurde, die durch zufälliges Starten mit Alpha-(32P)d-XTP markiert worden war (Boehringer, Mannheim).The DNA was digested with five times the manufacturer's recommended levels of Bam H1 and Eco R1 endonucleases (New England Biolabs). After electrophoresis through a 0.8% agarose gel, the DNA was transferred to a nylon membrane (Zeta probe, BioRad). The filter was prehybridized and hybridized by standard methods using ICAM cDNA of HL-CO labeled by random startup with alpha ( 32 P) d-XTP (Boehringer, Mannheim).

Northern-ßlots wurden unter Verwendung von 20ug der Gesamt-RNA oder von 6μg von PoIy(A)+-RNA ausgeführt. Die RNA wurde denaturiert und durch ein 1%igesAgaros?-Formaldehyd-Gelelektrophoretisiert und auf die Zetasondeelektrotransferiert.Northern blots were performed using 20 μg of total RNA or 6 μg of poly (A) + RNA. The RNA was denatured and electrophoresed through a 1% agarose-formaldehyde gel and electro-transferred to the zeta probe.

Die Filter wurden in der oben beschriebenen Weise vorhybridisiert und hybridisiert (Staunton, D. E., u. a., EMBO J. 6: Γ,695-3701 [1987)1, wobei die HL-60-cDNA-Sone von 32P-markierten Oligonukleotidsonden (die oben beschrieben wurden) verwendet wurden.The filters were prehybridized and hybridized in the manner described above (Staunton, DE, et al., EMBO J. 6: Γ, 695-3701 [1987] 1, wherein the HL-60 cDNA sone of 32 P-labeled oligonucleotide probes (the described above) were used.

Die Southern-Blots unter Verwendung der 3-kb-cDNA-Sonde und die mit Barn H1 und Eco RI verdaute DNA wiesen einzelne vorhe, rschende Hybridisierungsfragmente von 20 bzw. 8kb auf, was auf ein einzelnes Gen und darauf schließen läßt, daß der größte Teil der Codierungsinformation innerhalb von 8kb vorhanden ist. In Blots von 3 verschiedenen Zellstämmen gibt es keine Anzeichen für einen Restriktionsfragmentpolymophismus.The Southern blots using the 3 kb cDNA probe and the DNA digested with Barn H1 and Eco RI had single protruding hybridization fragments of 20 and 8kb, respectively, suggesting a single gene and suggesting that the largest Part of the coding information is present within 8kb. There are no signs of restriction fragment polymorphism in blots from 3 different cell strains.

Beispiel 20Example 20

Expression des Gens ICAM-1Expression of the ICAM-1 gene

Ein „Expressionsvektor" ist ein Vektor, der (aufgrund des Vorhandenseins von geeigneten Transkriptions- und/oder Translaterialssteuersequenzen) in der Lage ist, ein DNA- oder ein cDNA-Molekül auszudrücken, das in den Vektor kloniert worden ist, und auf diese Weise ein Polypeptid oder Protein zu erzeugen. Die Expression von kionierten Sequenzen erfolgt, wenn der Expressionsvektor in eine geeignete Wirtszelle eingeführt wird. Wenn mit einem prokaryotischen Expressionsvektor gearbeitet wird, dann wäre eine geeigne'te Wirtszelle jede prokaryotischen Expressionsvektor gearbeitet wird, dann wäre eine geeignete Wirtszelle jede prokaryotische Zelle, die in der Lage ist, die kionierten Sequenzen zu expressieren. Ebenso wäre, wenn mit einem eukaryotischen Expressionsvektor gearbeitet wird, jede eukaryotische Zelle, die in der Lage ist, die kionierten Sequenzen zu expressieren, eino geeignete Wirtszelle. Da eukaryotische DNA intervenierende Sequenzen enthalten kann und da diese Sequenzen in prokaryotischen Zellen nicht korrekt verarbeitet werden können, ist es wichtig, daß vorzugsweise cDNA von einer Zelle verwendet wird, die ICAM-1 expressieren kann, um eine Bibliothek prokaryotischer genomischer Expressionsvektoren zu schaffen. Verfahren für die Herstellung von cDNA und für Hie Erarbeitung einer genomischen Bibliothek werden von Maniatis, T., u.a. (Molecular Cloning. A Laboratory Manual [Molekulares Klonieren. Ein Laborhandbuch)), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982|) offengelegt.An "expression vector" is a vector capable of expressing (due to the presence of suitable transcriptional and / or translational control sequences) a DNA or a cDNA molecule that has been cloned into the vector, and in this way Expression of cloned sequences occurs when the expression vector is introduced into a suitable host cell If a prokaryotic expression vector is used, then a suitable host cell would be processed for each prokaryotic expression vector, then a suitable host cell would be any Similarly, when working with a eukaryotic expression vector, any eukaryotic cell capable of expressing the kionated sequences would be an appropriate host cell Can contain sequences and there these sequences In prokaryotic cells, it is important that preferably cDNA from a cell that can express ICAM-1 be used to create a library of prokaryotic genomic expression vectors. Methods for the production of cDNA and for the development of a genomic library are described by Maniatis, T., et al. (Molecular Cloning, A Laboratory Manual [Molecular Cloning, Laboratory Manual]), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982).

Die oben beschriebene Bibliothek genomischer Expressionsvektoren wird dazu verwendet, eine Bank von Wirtszellen (die jeweils ein Glied der Bibliothek enthalten) zu schaffen. Der Expressionsvektor kann auf jede einer Vielzahl von Möglichkeiten in die Wirtszelle eingeführt werden (d. h„ Transformation, Transfektion, Protoplastverschmelzung, Elektroporation usw.). Die Bai κ der die Expressionsvektoren enthaltenden Zellen wird durch Klonierung vermehrt, und ihre Glieder werden (unter Anwendung einer Immunoanalyse) einzeln analysiert, um festzustellen, ob sie ein Protein erzeugen, das zur Bindung an einen Anti-ICAM-' Antikörper geeignet ist.The library of genomic expression vectors described above is used to create a library of host cells (each containing a member of the library). The expression vector can be introduced into the host cell in any of a variety of ways (i.e., transformation, transfection, protoplast fusion, electroporation, etc.). The Bai κ of the cells containing the expression vectors is amplified by cloning, and their members are individually analyzed (using immunoassay) to see if they produce a protein suitable for binding to an anti-ICAM antibody.

Die Expressionsvektoren der Zellen, die ein Protein erzeugen, welches einen Anti-ICAM-1 -Antikörper binden kann, werden dann weiter analysiert, um festzustellen, ob sie das gesamte ICAM-1 -Gen expressieren (und damit enthalten), ob sie nur ein Fragment des ICAM-1-Gens expressieren (und damit enthalten) oder ou sie ein Gen expressieren (und damit enthalten), dessen Produkt zwar immunologisch mit ICAM-1 verwandt, das aber nicht ICAM-1 ist. Eine solche Analyse kann mit jedem geeigneten Verfahren durchgeführt werden, vorteilhaft aber ist es, die Nukleotidfolge des DNA- oder cDNA-Fragmentes zu bestimmen, das in den Expressionsvektor kloniert worden ist. Diese Nukleotidfolgen werden dann dahingehend untersucht, oh sie in der Lage sind, Polypeptide zu codieren, welche dieselbe Aminosäurefolge wie die Tryptinverdauungsfragmente von ICAM-1 haben (Tabelle 5). Ein Expressionsvektor, der ein DNA- oder ein cDNA-Molekül enthält, welches das Gen ICAM-1 codiert, kann daher erkannt werden anhand (i) der Fähigkeit, die Expression eines Proteins zu steuern, das sich an den Anti-ICAM1-Antikörper binden kann, und (ii) des Vorhandenseins einer Nukleotidfolge, die in der Lage ist, jedes der Tryptinfragmente von ICAM-1 zu codieren. Das klonierte DNA-Molekül eines solchen Expressionsvektors kann aus dem Expressionsvektor entfernt und in reiner Form isoliert werden.The expression vectors of the cells that produce a protein that can bind an anti-ICAM-1 antibody are then further analyzed to see if they express (and thus contain) the entire ICAM-1 gene, if they are only one Fragment of the ICAM-1 gene expressing (and thus containing) or expressing (and thus containing) a gene whose product is immunologically related to ICAM-1 but which is not ICAM-1. Such analysis may be performed by any suitable method, but it is advantageous to determine the nucleotide sequence of the DNA or cDNA fragment that has been cloned into the expression vector. These nucleotide sequences are then assayed for being capable of encoding polypeptides having the same amino acid sequence as the tryptin digestion fragments of ICAM-1 (Table 5). An expression vector containing a DNA or cDNA molecule encoding the ICAM-1 gene can therefore be recognized by (i) the ability to direct expression of a protein that binds to the anti-ICAM1 antibody and (ii) the presence of a nucleotide sequence capable of encoding each of the tryptin fragments of ICAM-1. The cloned DNA molecule of such an expression vector can be removed from the expression vector and isolated in pure form.

Beispiel 21Example 21

Funktionelle Aktivitäten von gereinigtem ICAIVMFunctional activities of purified ICAIVM

In Zellen wirkt ICAM-1 normalerweise als Oberflächenprotein, das der Zellmembran zugeordnet ist. Die Funktion des gereinigten ICAM-1 wurde daher getestet, nachdem das Molekül durch Auflösung des Proteins in mit Reinigungsmitteln solubilisierten Lipiden in künstliche Lipidmembranen (Liposome oder Bläschen) rekonstituiert worden war, gefolgt von der Entfernung des Reinigungsmittels durch Dialyse. ICAM-1, das in der oben geschriebenen Weise aus JY-Zellen gereinigt und in Reinigungsmittel-Oktylglukosid eluiert worden war, wurde in Bläschen rekonstituiert, und die ICAM-1-haltigen Bläschen wurden auf Glasdeckplatten oder Plastkulturvertiefungen verschmolzen, um die Feststellung der Zellen zu ermöglichen, die sich an das Protein binden.In cells, ICAM-1 normally acts as a surface protein associated with the cell membrane. The function of the purified ICAM-1 was therefore tested after the molecule had been reconstituted by dissolving the protein in detergent-solubilized lipids into artificial lipid membranes (liposomes or vesicles), followed by removal of the detergent by dialysis. ICAM-1, purified from JY cells as described above and eluted in detergent octyl glucoside, was reconstituted into vesicles and the ICAM-1-containing vesicles were fused to glass coverslips or plastic culture wells to allow detection of the cells which bind to the protein.

PrSparlerung von Planmembranen und plastgebundenen BläschenPreparation of plan membranes and plastic-bound bubbles

Bläschen wurden nach der Methode von Gay u. a., (J. Immunol. 136: 2'026 (1986)) hergestellt. Kurz formuliert, es wurden Phosphatidylcholin und Cholesterin vom Ei in Chloroform aufgelöst und in einem Molverhältnis von 7:2 gemischt. Das Lipidgemisch wurde zu einem Dünnfilm getrocknet, wobei es unter einem Strom von Stickstoffgas rotierte, anschließend wurde es eine Stunde lang lyophiliert, um alle Spuren von Chloroform zu beseitigen. Dann wurde der Lipidfilm in 1 % Oktylglykosid/ 0,14 M NaCI/20mM Tris (pH-Wert 7,2) bis zu einer Endkonzentration von 0,1 mM Phosphatidylcholin aufgelöst. Jedem Milliliter der aufgelösten Lipide wurden etwa 10pg gereinigtes ICAM-1 oder menschliches Glykophorin (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) alstSteuerungsmembranglykoprotein zugesetzt. Anschließend wurde die Protein-Lipid-Reinigungslösung bei 4°C anhand von drei Wechseln eines 200-Volumens von 2OmM Tris/0,14 M NaCI, pH-Wert 7,2, und eines Wechsels von HBSS dialysiert. Planmembranen wurden nach der Methode von Bria, u.a., Proc.Natl. Acad. Sei. USA 81: 6159 (1984) hergestellt. Glasdeckscheiben (11 mm Durchmesser) wurden 15 Minuten lang in «jiner 1:6-Verdünnung von 7X-Reinigungsmittel (Linbro) gekocht, über Nacht in destilliertem Wasser gewaschen, in 70%igem Ethanol getränkt und luftgetrocknet. Ein δΟμΙ-Tropfen von Bläschensuspension, die entweder ICAM-1 oder Glykophorin enthielt, wurde auf den Boden einer Reihe eingelassener Vertiefungen in einer Platte von 24 Vertiefungen gebracht, und auf diese wurden obenauf vorsichtig die vorbereiteten Glasdeckscheiben geschoben. Nach 20 bis 30 Minuten Inkubation bei Zimmertemperatur wurden die eingelassenen Vertiefungen mit HBSS gefüllt, und die Deckscheiben wurden umgekehrt, um die Planmembranen mit der Vorderseite nach oben zu bringen. Anschließend wurden die eingelassenen Vertiefungen gründlich mit HBSS gewaschen, um ungebundene Bläschen zu entfernen. Die Oberfläche der Planarmembranen wurde niemals der Luft ausgesetzt.Bubbles were made by the method of Gay u. a., (J. Immunol., 136: 2, 026 (1986)). Briefly, phosphatidylcholine and cholesterol were dissolved from the egg in chloroform and mixed in a molar ratio of 7: 2. The lipid mixture was dried to a thin film, rotating under a stream of nitrogen gas, then lyophilized for one hour to remove any traces of chloroform. Then the lipid film was dissolved in 1% octyl glycoside / 0.14 M NaCl / 20 mM Tris (pH 7.2) to a final concentration of 0.1 mM phosphatidylcholine. To each milliliter of the dissolved lipids was added about 10 μg of purified ICAM-1 or human glycophorin (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) as the control membrane glycoprotein. Subsequently, the protein-lipid cleaning solution was dialyzed at 4 ° C by three changes of a 200 volume of 20 mM Tris / 0.14 M NaCl, pH 7.2, and a change of HBSS. Planimembranes were prepared by the method of Bria, et al., Proc. Natl. Acad. Be. USA 81: 6159 (1984). Glass cover slices (11 mm diameter) were boiled for 15 minutes in a 1: 6 dilution of 7X detergent (Linbro), washed overnight in distilled water, soaked in 70% ethanol and air dried. A δΟμΙ drop of vesicle suspension containing either ICAM-1 or glycophorin was placed in the bottom of a series of recessed wells in a 24-well plate and gently slid onto the prepared glass coverslips. After 20 to 30 minutes incubation at room temperature, the recessed wells were filled with HBSS and the coverslips were inverted to bring the plano-membranes face-up. Subsequently, the recessed wells were thoroughly washed with HBSS to remove unbound vesicles. The surface of the Planarmembranen was never exposed to the air.

Im Verlauf der Experimente mit Planmembranen, die auf Glasoberflächen verschmolzen worden waren, wurde festgestellt, daß Bläschen, die ICAM-1 enthalten, sich direkt an die plastische Oberfläche der mit mehreren Vertiefungen versehenen Gewebekulturplatten binden und ihre funktioneile Aktivität behalten, wie das durch die spezifische Zellbindung veranschaulicht wird. Diese Bläschen werden nachstehend als .,plastegebundene Bläschen" (PBV) bezeichnet, da die Art der an die Plaste gebundenen Lipidbläschen nicht bestimmt worden ist. Plastegebundene Bläschen werden hergestellt durch den Zusatz von 30μΙ der Bläschensuspension direkt auf den Boden von eingelassenen Vertiefungen in Gewebekulturschalen mit 96 eingelassenen Vertiefungen (Falcon), an den sich Inkubation und Waschen anschließen, wie das für Planmembranen beschrieben wurde.In the course of experiments with plan membranes fused to glass surfaces, it was found that vesicles containing ICAM-1 bind directly to the plastic surface of the multi-welled tissue culture plates and retain their functional activity, as that of the specific Cell binding is illustrated. These bubbles are hereafter referred to as "plasticized bubbles" (PBV) because the nature of the lipid vesicles bound to the plastic has not been determined Plastic-bound vesicles are made by adding 30μΙ of the vesicle suspension directly to the bottom of recessed wells in tissue culture dishes 96 recessed wells (Falcon) followed by incubation and washing as described for plan membranes.

ZelladhäslonsuntersuchungenZelladhäslonsuntersuchungen

Zeiladhäsionsuntersuchungen wurden unter Verwendung von Planmembranen oder plastgebundenen Bläschen im wesentlichen auf die gleiche Art und Weise ausgeführt, allerdings wurden die Anzahl der Zellen und die Volumen bei der PBV-Untersuchung auf ein Fünftel der Werte bei Planmembranuntersuchungen reduziert.Cell adhesion studies were carried out using planar membranes or plastic-bound vesicles in substantially the same manner, however, the number of cells and volumes were reduced to one fifth of the values in planographic membrane studies in the PBV study.

T-Lymphozyten von normalen Kontrollen und von einem Patienten mit Leukozytenadhäsionsdefekt (LAD-Patient), dessen Zellen kein LFA-1 express:eren (Anderson, D. C, u.a., J.Infect. Dis. 152:668 [1985]), wurden durch dreitägiges Züchten von peripheren mononuklearen Blutzellen mit 1 pg/ml Konkanavalin-1 (Con A) in RPM11640-Medium plus 20% FCS mit einer Konzentration von 5 χ 105 Zellen/ml hergestellt. Die Zellen wurden dann zweimal mit RPMI und einmal mit 5mM Methyl-Alpha-D-Mannopyranosid gewaschen, um das restliche Lectin aus der Zelloberfläche zu entfernen. Die Zellen wurden in RPMI/20% FCS gezüchtet, das 1 ng/ml Rekombinant-IL-2 enthielt, und sie wurden 10 bis 22 Tage nach Beginn der Kultur verwendet. Um die Zellbindung an Planmembransn oder PBV festzustellen, wurden Con-A-Blaste, T-Lymphom-SKW-3- und die EBV-transformierten B-Lymphoblastoidzellstämme JY (LFA-1-positiv) und der LFA-1-defizienteLymphoblastoidzellstamm (BBN) (abgeleitet von Patient 1, Springer, T.A.,u.a., J.Exper.Med. 160: 1901-1908 |19861) durch Inkubation von 1 χ 107 Zellen in 1 ml RPM11640/10% FCS mit 10OpCi von Na51CrO4 für die Dauer von einer Stunde bei 370C radiomarkiert, gefolgt von vier Waschungen mit RPM11640, um nichteinbezogenes Markierungsmaterial zu entfernen. Bei monoklonalen Antikörperblockierungsexperimenten wurden Zellen oder plastegebundene Bläschen mit 20pg/ml gereinigtem Antikörper in RPM11640/10% FCS bei 4°C 30 Minuten lang vorbehandelt, gefolgt von 4 Waschungen, um ungebundene Antikörper zu entfernen. Bei Experimenten zur Wirkung von zweiwertigen Kationen auf die Zellbindung wurden die Zellen einmal mit Ca2*, Mg2+-freiem HBSS plus 10% dialysiertem FCS gewaschen, und den angegebenen Konzentrationen wurden CaCI und MgCI zugesetzt. Bei allen Experimenten wurden die Zellen und Planmembranen oder PBV bei einer entsprechenden Temperatur (40C, 220C oder 370C) in dem entsprechenden Analysepuffer voräquilibriert.T-lymphocytes from normal controls and from a patient with Leukocyte adhesion deficiency (LAD patient), the cells do not express LFA-1: older (Anderson, D. C, inter alia, J. Infect Dis. 152:. 668 [1985]), were prepared by culturing peripheral blood mononuclear cells with 1 pg / ml concanavalin-1 (Con A) in RPM 11640 medium plus 20% FCS at a concentration of 5 × 10 5 cells / ml for 3 days. The cells were then washed twice with RPMI and once with 5 mM methyl alpha-D-mannopyranoside to remove the remaining lectin from the cell surface. The cells were cultured in RPMI / 20% FCS containing 1 ng / ml recombinant IL-2 and used 10 to 22 days after the start of culture. To determine cell binding to planemembrane or PBV, Con-A blasts, T-lymphoma SKW-3 and EBV-transformed B lymphoblastoid cell strains JY (LFA-1 positive) and LFA-1 deficient lymphoblastoid cell strain (BBN) were used. (derived from Patient 1, Springer, TA, et al., J.Exper.Med. 160: 1901-1908 | 19861) by incubation of 1 χ 10 7 cells in 1 ml RPM11640 / 10% FCS with 10OpCi of Na 51 CrO 4 for the duration of radiolabeled of one hour at 37 0 C, followed by four washes with RPM11640 to remove nichteinbezogenes marking material. In monoclonal antibody blocking experiments, cells or plasticized vesicles were pretreated with 20pg / ml of purified antibody in RPM11640 / 10% FCS at 4 ° C for 30 minutes, followed by 4 washes to remove unbound antibody. In experiments on the effects of divalent cations on cell binding, the cells were 2+ -free HBSS plus 10% washed once with Ca 2 *, Mg dialyzed FCS, and the indicated concentrations were CaCl and MgCl were added. In all experiments, the cells and plan membranes or PBV were preequilibrated at the appropriate temperature (4 0 C, 22 0 C or 37 0 C) in the appropriate assay buffer.

Um die Zellbindung an gereinigtes ICAM-1 zu bestimmen, wurden s'Cr-markierte Zellen (5 x 105 EBV-Transformanten in Planmembrananalysen; 1 χ 106 EBV-Transformanten oder SKW-3-Zellen, 2 χ 105 Con-A-Blaste in PBV-Analysen) 2 Minuten lang bei 25 x g auf Planmembranen oder PBV zentrifugiert, gefolgt von einer einstündigen Inkubation bei 40C, 22°C oder 370C. Nach der Inkubation wurden ungebundene Zellen durch acht Zyklen von Einfüllen und Ansaugen mit Puffer, der auf die entsprechende Temperatur voräquilibriert war, entfernt. Gebundene Zellen wurden quantitativ bestimmt durch Solubilisierung des Inhalts der eingelassenen Vertiefungen mit 0,1 N NaOH/1 % Triton X-100 und Zählen in einem Gamma-Zähler. Die p-'uentuale Zelibindung wurde durch Division des cpm-Wertes von gebundenen Zeilen durch den den Eingangszellen zugeordneten cpm-Wert bestimmt. Bei Planmembranbestimmungen wurde der Eingangs-cpm-Wert entsprechend dem Verhältnis der Oberfläche der Deckplatten im Vergleich zur wirksamen Oberfläche der Kulturvertiefungen korrigiert.To determine cell binding to purified ICAM-1, s ' Cr-labeled cells (5 x 10 5 EBV transformants in plan membrane analyzes, 1 x 10 6 EBV transformants or SKW-3 cells, 2 x 10 5 Con-A -Blaste in PBV analyzes) for 2 minutes at 25 × g to plan membranes or PBV, followed by incubation at 4 0 C, 22 ° C or 37 0 C. After incubation, unbound cells were removed by eight cycles of filling and aspiration with buffer preequilibrated to the appropriate temperature. Bound cells were quantitated by solubilizing the contents of the recessed wells with 0.1 N NaOH / 1% Triton X-100 and counting in a gamma counter. The p -uual cell binding was determined by dividing the cpm value of bound lines by the cpm value assigned to the input cells. For plan membrane determinations, the input cpm was corrected according to the ratio of the surface area of the cover plates versus the effective surface area of the culture wells.

Bei diesen Untersuchungen banden sich EBV-transformierte B-Lymphoblastoidzellen, SKW-3-T-Lymphomzellen und Con-A-T-Lymphoblaste spezifisch an ICAM-1 in künstlichen Membranen (Abbildungen 11 und 12). Die Bindung war spezifisch, da sich die Zellen an Kontrollmembraiien oder Bläschen, die äquivalente Mengen eines anderen menschlichen Zelloberflächenglykoproteins, Glykophorin, enthielten, nur sehr schlecht banden. Außerdem wurde die Bindung bei LFA-1-positiven EBV-Transformanten und Con-A-Blasten hergestellt, während bei deren LFA-1 -negativen Gegenstücken keine Bindung im signifikanten Maßstab auftrat, was unterstreicht, daß die Bindung vom Vorhandensein von LFA-1 auf den Zellen abhängig war.In these studies, EBV-transformed B lymphoblastoid cells, SKW-3 T lymphoma cells and Con A-T lymphoblasts bound specifically to ICAM-1 in artificial membranes (Figures 11 and 12). The binding was specific because the cells bound very poorly to control membranes or vesicles containing equivalent amounts of another human cell surface glycoprotein, glycophorin. In addition, binding was produced on LFA-1-positive EBV transformants and Con-A blasts, while no binding on their LFA-1 negative counterparts occurred on a significant scale, indicating that the binding was due to the presence of LFA-1 was dependent on the cells.

Sowohl dio Spezifizität der Zellbindung als auch die Abhängigkeit von zellularem LFA-1 wurden in monoklonalen Antikörperblockierungsexperimenten bestätigt (Abb. 13). Die Bindung der JY-Zellen konnte um 97% unterbunden werden, wenn die ICAM-1-haltigen PBV mit dem monoklonalen Anti-ICAM-1-Antikörper RR1/1 vorbehandelt wurden. Die Vorbehandlung der Zellen mit dem gleichen Antikörper hatte kaum Wirkung. Umgekehrt unterband der monoklonaleAnti-LFA-1-Antikörper TS1/18 die Bindung um 96%, aber nur bei Behandlung der Zellen, nicht aber von PBV. Ein Kontrollantikörper, TS2/9, der reaktiv mit LFA-3 ist (einem anderen Lymphozytenoberflächenantigen), hatte keine signifikante Hemmwirkung, weder bei der Vorbehandlung der Zellen, noch der von PBV. Dieses Experiment zeigt, daß ICAM-1 selbst in den künstlichen Membranen und nicht irgendein geringfügiges Kontaminans die beobachtete Zelladhäsion vermittelt und daß die Adhäsion von LFA-1 abhängig ist, das an der Bindungszelle vorhanden sein nuß.Both the specificity of cell binding and the dependence on cellular LFA-1 were confirmed in monoclonal antibody blocking experiments (Figure 13). The binding of JY cells could be suppressed by 97% when the ICAM-1-containing PBV were pretreated with the monoclonal anti-ICAM-1 antibody RR1 / 1. Pretreatment of cells with the same antibody had little effect. Conversely, monoclonal anti-LFA-1 antibody TS1 / 18 suppressed binding by 96%, but only with treatment of the cells but not PBV. A control antibody, TS2 / 9, which is reactive with LFA-3 (another lymphocyte surface antigen), had no significant inhibitory effect, either in the pretreatment of the cells or that of PBV. This experiment demonstrates that ICAM-1 mediates the observed cell adhesion even in the artificial membranes rather than any minor contaminant, and that the adhesion is dependent on LFA-1 present at the binding cell.

Die Bindung von Zellen an ICAM-1 in künstliche Membranen zeigte auch zwei andere Charakteristika des LFA-1-abhängigen Adhäsionssystems auf: Temperaturabhängigkeit uiid f?dc.-f an zweiwertigen Kationen. Wie in der Abb. 14 gezeigt wird, banden sich Con-A-Blaste bei 370C am wirksamsten, bei 220C teilweise und bei 40C sehr schlecht an ICAM-1 in PBV. Wie in der Abb. 15 gezeigt wird, war die Bindung vollständig vom Vorhandensein von zweiwertigen Kationen abhängig. EJei physiologischen Konzentrationen war Mg2+ allein für eine maximale Zellbindung ausreichend, während Ca2' allein nur einen sehr niedrigen Bindungswert bewegen konnte. Dagegen war Mg2+ bei nur einem Zehntel der normalen Konzentration, kombiniert mit Ca2*, synergistisch und ergab eine maximale Bindung.Binding of cells to ICAM-1 in artificial membranes also revealed two other characteristics of the LFA-1-dependent adhesion system: temperature dependence and fc-fc of divalent cations. As shown in Fig. 14, Con-A blasts bound-most effective at 37 0 C, at 22 0 C and partly at 4 0 C very poorly to ICAM-1 in PBV. As shown in Figure 15, binding was completely dependent on the presence of divalent cations. At physiological concentrations, Mg 2+ alone was sufficient for maximal cell binding, while Ca 2 'alone could only move a very low binding level. In contrast, Mg 2+ was synergistic at only one-tenth of the normal concentration combined with Ca 2 * and gave maximal binding.

Zusammenfassend kann gesagt werden, die Spezifizität der Zellbindung an gereinigtes ICAM-1, das in künstliche Membranen einbezogen ist, die spezifische Hemmung bei monoklonalen Antikörpern und die Anforderungen von Temperatur und Vorhandensein von zweiwertigen Kationen demonstrieren, daß ICAM-1 ein spezifischer Ligand für das LFA-1 -abhängige Adhäsionssystem ist.In summary, the specificity of cell binding to purified ICAM-1 incorporated into artificial membranes, the specific inhibition of monoclonal antibodies, and the requirements of temperature and presence of divalent cations demonstrate that ICAM-1 is a specific ligand for the LFA -1-dependent adhesion system is.

Beispiel 22Example 22 Expression von ICAM-1 und HLA-DR bei allergischen und toxischen FlacktestreaktionenExpression of ICAM-1 and HLA-DR in allergic and toxic flare test reactions

Hautbiopsien von fünf normalen Personen wurden auf ihre Expression von ICAM-1 und HLA-DR untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Endothelzeilen in einigen Blutgefäßen zwar in der Regel ICAM-1 expressierten, auf Keratinozyten von normaler Haut aber kein ICAM-1 expression wurde. Auf Keratinozyten von normalen Hautbiopsien wurden keinerlei Färbung für HLA-DR festgestellt. Die Kinetik der Expression von ICAM-1 und Antigenen der Klasse Il wurde dann an Zellen in Biopsien von sücrgischen und toxischen Hautläsionen untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Hälfte von sechs untersuchten Personen Keratinozyten hatte, die ICAM-1 expressierten, nachdem vier Stunden vorher das Hapten aufgebracht worden war (Tabelle 10). Mit der Einwirkungszeit des Haptens trat eine Zunahme des Prozentsatzes der Personen auf, bei denen ICAM-1 auf den Keratinozyten expression wurde, sowie eine Intensivierung der Färbung, was auf eine stärkere ICAM-1 -Expression je Keratinozyt bis zu 48 Stunden hinweist. Tatsächlich färbte sich zu diesem Zeitpunki ein Teil der Keratinozyten in allen Biopsien positiv nach ICAM-1. Nach 72 Stunden (24 Stunden nach Entfernung des Haptens) wurde bei sieben der acht Personen noch ICAM-1 auf den Keratinozyten expression, während die Expression von ICAM-1 bei einer Person in der Zeitspanne zwischen 48 und 72 Stunden verschwand.Skin biopsies from five normal subjects were examined for their expression of ICAM-1 and HLA-DR. Although it was found that the endothelial cells in some blood vessels usually expressed ICAM-1, they did not become ICAM-1 expression on keratinocytes of normal skin. On keratinocytes from normal skin biopsies, no staining was detected for HLA-DR. The kinetics of expression of ICAM-1 and class II antigens were then examined on cells in biopsies of mucous and toxic skin lesions. Half of six subjects examined were found to have keratinocytes expressing ICAM-1 after hapten had been applied four hours previously (Table 10). With hapten exposure time, there was an increase in the percentage of ICAM-1 expression on keratinocytes expression and staining intensification, indicating greater ICAM-1 expression per keratinocyte for up to 48 hours. In fact, some of the keratinocytes stained positive for ICAM-1 in all biopsies at this time. After 72 hours (24 hours after removal of the hapten), ICAM-1 on the keratinocyte expression was still expressed in seven of the eight subjects, while ICAM-1 expression in one person disappeared between 48 and 72 hours.

Tabelle 10Table 10 Kinetik der Induzierung von ICAM-1 und HLA-DR auf Keratinozyten von allergischen FlecktestbiopsienKinetics of induction of ICAM-1 and HLA-DR on keratinocytes from allergic stain test biopsies

Zeit nach der FleckTime after the stain Anzahl d.Number d. NurJust NurJust ICAM-1 undICAM-1 and aufbringung (h)application (h) Biopsienbiopsies ICAM-1ICAM-1 HLA-DRHLA-DR HLA-DRHLA-DR Normale HautNormal skin 55 00 00 00 Allergischerallergic Flecktestpatch test 44 66 3'3 ' 00 00 88th 99 33 00 00 2424 88th 77 00 00 48"48 " 88th 55 00 33 7272 88th 66 00 11

a Proben wurden als positiv betrachtet, wenn wenigstens kleine Trauben von Keratinozyten gefärbt waren, b Alle Flecken wurden zu diesem Zeitpunkt entfernt.a Samples were considered positive if at least small bunches of keratinocytes were stained. b All stains were removed at this time.

HistologLch hatte des Färbungsschema für ICAM-1 auf Keratinozyten von Biopsien, die vier Stunden nach der Aufbringung des Haptens genommer, wurden, in der Regel die Form von kleinen Trauben oder Bündeln. Nach 48 Stunden wurde ICAM-1 auf der Oberfläche der Mehrzahl der Keratinozyten expression, wobei kein Unterschied zwischen der Mitte und dem Rand der Läsion feststellbar war. Die Intensität der Färbung nahm ab, wenn sich die Keratinozyten der Stratum corneum näherten. Das wurde in Biopsien festgestellt, die sowohl von der Mitte als auch vom Rand der Läsionen genommen wurden. Zu diesem Zeitpunkt war auch der Flecktest positiv (Infiltration, Erythemie und Bläschen). Es wurden keine Unterschiede in der ICAM-1-Expression festgestellt, wenn unterschiedliche Haptene auf sensitive Personen aufgebracht wurden. Neben den Keratinozyten expressierten auch einige mononukleare Zellen und Endothelzellen an der Stelle der Läsion ICAM-1.Histology had the staining scheme for ICAM-1 on keratinocytes from biopsies taken four hours after application of the hapten, usually in the form of small bunches or bunches. After 48 hours, ICAM-1 became expression on the surface of the majority of keratinocytes, with no difference detectable between the middle and the edge of the lesion. The intensity of staining decreased as the keratinocytes approached the stratum corneum. This was noted in biopsies taken from both the middle and the edge of the lesions. At this time, the stain test was also positive (infiltration, erythema and blisters). There were no differences in ICAM-1 expression when different haptens were applied to sensitive individuals. In addition to the keratinocytes, some mononuclear cells and endothelial cells also expressed at the site of the lesion ICAM-1.

Die Expression von HLA-DR auf den Keratinozyten von allergischen Hautläsionen war seltener als die von ICAM-1. Keine der untersuchten Personen hatte Läsionen mit Keratinozyten, die sich innerhalb von 24 Stunden nach Aufbringung des HaptensThe expression of HLA-DR on the keratinocytes of allergic skin lesions was less common than that of ICAM-1. None of the subjects studied had lesions with keratinocytes that resolved within 24 hours of application of the hapten

positiv für HLA-DR färbten. Tatsächlich hatten nur 4 Biopsieproben Keratinozyten, die HLA-DR expressierten, und keine Biopsiehatte Keratinozyten, die sich positiv boi HLA-DR und nicht für ICAM-1 färbten (Tabelle 10).stained positive for HLA-DR. In fact, only 4 biopsy specimens had keratinocytes expressing HLA-DR, and no biopsy rat had keratinocytes staining positive for HLA-DR and not for ICAM-1 (Table 10).

Im Gegensatz zur allergischen Flecktestläsion hatte die toxische Flecktestläsion, die mit Krotonöl oder NatriumlaurylsulfatIn contrast to the allergic stain test lesion had the toxic stain test lesion, which with croton oil or sodium lauryl sulfate

induziert wurde, Keratinozyten, die auf ihrer Oberfläche zu jedem der getesteten Zeitpunkte nur wenig, wenn überhaupt, ICAM-1aufwiesen (Tabelle 11). Tatsächlich hatte 48 Stunden nach der Fleckaufbringung, dem optimalen Zeitpunkt für dieKeratinocytes showed little, if any, ICAM-1 on their surface at each of the time points tested (Table 11). In fact, 48 hours after the spot application, the optimal time for the

ICAM-1-Expression bei allergischen Flecktestuntersuchungen, nur eine /on 14 dem toxischen Flecktest unterzogenen PersonenICAM-1 expression in allergic stain test studies, only one on 14 toxic patch test subjects Keratinozyten, welche in der Läsion ICAM-1 expressierten. Ebenfalls ii ι Gegensatz zu den allergischen Flecktestbiopsien wurdeKeratinocytes expressing ICAM-1 lesion. Also in contrast to the allergic stain test biopsies was

auf den Keratinozyten von toxischen Flecktestläsionen kein HLA-DR expressiert.no HLA-DR expressed on the keratinocytes from toxic stain lesions.

Aus diesen Daten geht hervor, daß ICAM-1 in Entzündungen auf Immunbasis und nicht bei Entzündungen auf toxischer BasisThese data indicate that ICAM-1 is immune-based rather than inflammatory on a toxic basis

expressiert wird, und folglich kann die Expression von ICAM-1 dazu genutzt werden, zwischen Entzündungen auf Immun- undauf toxischer Basis zu unterscheiden, beispielsweise bei akutem Nierenversagen bei Patienten mit Nierentransplantation, beidenen es schwierig ist festzustellen, ob das Versagen auf Abstoßung oder Nephrotoxizität des immunosupressiven,therapeutischen Mittels zurückzuführen ist. Nierenbiopsie und Bestimmung der Regulierung der Expression von ICAM-1ermöglichen dann die Unterscheidung zwischen Abstoßung auf Immunbasis und solcher durch Toxizitätsreaktionen, dio nichtauf Immunbasis erfolgen.Thus, expression of ICAM-1 can be used to distinguish between inflammations on an immune and toxic basis, for example, in acute kidney failure in kidney transplant patients, where it is difficult to determine whether the rejection or nephrotoxicity of the kidney transplantation immunosuppressive, therapeutic agent. Kidney biopsy and determination of the regulation of expression of ICAM-1 then allow for the distinction between immune rejection and those due to toxicity reactions that are not immune-based.

Tabellentables Kinetik der Inciuzierung von ICAM-1 und HLA-DR auf Keratinozyten von toxischen FlecktestbiopsienKinetics of the Incorporation of ICAM-1 and HLA-DR on Keratinocytes from Toxic Stain Test Biopsies

Zeit nach der FleckTime after the stain Anzahl d.Number d. NurJust NurJust ICAM-1 undICAM-1 and aufbringung (h)application (h) Biopsienbiopsies ICAM-1ICAM-1 HLA-DRHLA-DR HLA-DRHLA-DR 44 44 00 00 00 88th 33 1-1- 00 00 2424 33 11 00 00 48b 48 b 1414 11 00 00 7272 33 11 00 00

a Proben wurden als positiv betrachtet, wenn wenigstens kleine Bündel von Keratinozyten gefärbt waren, b Alle Flecken wurden zu diesem Zeitpunkt entfernt.a samples were considered positive if at least small bundles of keratinocytes were stained. b All stains were removed at this time.

Beispiel 23Example 23 Expression von ICAM-1 und HLA-DR bei gutartigen HautkrankheitenExpression of ICAM-1 and HLA-DR in benign skin diseases Zellen von Hautbiopsien von Läsionen von Patienten mit verschiedenen Typen von entzündlichen Hautkrankheiten wurden aufCells from skin biopsies from lesions of patients with various types of inflammatory skin diseases were recorded

die Expression von ICAM-1 und HLA-DR untersucht. Ein Teil der Keratinozyten in Biopsien von allergischem Kontaktekzem,examined the expression of ICAM-1 and HLA-DR. Part of the keratinocytes in biopsies of allergic contact dermatitis,

Pemphigoid/Pemphigus und Liehen planus expressierte ICAM-1. Biopsien von Liehen planus zeigten die intensivste Färbung mitPemphigoid / pemphigus and lichen planus expressed ICAM-1. Biopsies of Liehen planus showed the most intense staining

einem Muster, das dem bei allergischen Flecktestbiopsien nach 48 Stunden ähnlich oder sogar noch stärker war (Tabelle 12). Ina pattern similar or even greater in allergic stain test biopsies at 48 hours (Table 12). In

Übereinstirr .Tiung mit den Ergebnissen beim allergischen Flecktest konnte die Intensivste ICAM-1-Färbung an Stellen mit starkerConformity with the allergic stain test results revealed the most intense ICAM-1 staining in sites with strong

mononuk!" jrer Zellinfiltration beobachtet werden. Außerdem waren 8 der 11 getesteten Biopsien von Liehen planus positiv beider Expression von HLA-DR auf Keratinozyten.In addition, 8 of the 11 biopsies of Liehen planus tested were positive for expression of HLA-DR on keratinocytes.

Die Expression von ICAM-1 auf Keratinozyten von Hautbiopsien von Patienten mit Exanthem und Urtikaria war wenigerThe expression of ICAM-1 on keratinocytes from skin biopsies from patients with rash and urticaria was less

ausgeprägt. Nur vier von sieben Patienten, die bei diesen Erkrankungen getestet wurden, hatten Keratinozyten, die ICAM-1 ander Läsionsstelle expressierten. Eine Expression von HLA-DR wurde nur bei einem Patier.ten und das in Verbindung mit derpronounced. Only four out of seven patients tested in these conditions had keratinocytes expressing ICAM-1 at the lesion site. Expression of HLA-DR was only seen in one patient, and that in conjunction with the

Expression von ICAM-1 festgestellt.Expression of ICAM-1 detected. Endothelzellen und ein Teil des monongklearen Zellinfiltrats von allen getesteten, gutartigen, entzündlichen HautkrankheitenEndothelial cells and part of the mononuclear cell infiltrate of all tested benign inflammatory skin diseases

expressierten ICAM-1 im unterschiedlichen Ausmaß.expressed ICAM-1 to varying degrees.

Tabelle 12Table 12 Expression von ICAM-1 und HLA-DR auf Keratinozyten von gutartigen HautkrankheitenExpression of ICAM-1 and HLA-DR on keratinocytes of benign skin diseases

Diagnosediagnosis Anzahl d.Number d. NurJust NurJust ICAM-1 undICAM-1 and Fällecases ICAM-1ICAM-1 HLA-DRHLA-DR HLA-DRHLA-DR AllergischesAllergic KontaktekzemContact dermatitis 55 31 3 1 00 22 Liehen planusLying planus 1111 33 00 88th Pemphigoid/pemphigoid / Pemphiguspemphigus 22 22 00 00 Exanthemrash 33 22 00 00 Urticariaurticaria 44 11 00 11

a Proben wurden als positiv betrachtet, wenn wenigstens kleine Bündel von Keratinozyten gefärbt waren.a Samples were considered positive if at least small bundles of keratinocytes were stained.

Beispiel 24Example 24 Expression von ICAM-1 auf Keratinozyten von psoriatls«. η HautlfislonenExpression of ICAM-1 on keratinocytes of psoriatls «. η skin infections Die Expression von ICAM-1 in Hautbiopsien von 5 Patient* lit Psoriasis wurde vor Beginn und regelmäßig während einerThe expression of ICAM-1 in skin biopsies from 5 patients * lit psoriasis was assessed before onset and regularly during one PUVA-Behandlung untersucht. Biopsien wurden vcn 5 Pa' .«; ten mit klassischer, durch Histologie bestätigter PsoriasisPUVA treatment investigated. Biopsies were of 5 Pa '. "; with classical histology-confirmed psoriasis

gewonnen. Die Biopsien wurden nacheinander vor und während der angegebenen Zeit der PUVA-Bohandlung genommen.won. The biopsies were taken consecutively before and during the indicated time of PUVA preparation.

PUVA wurde 3- bis 4mal wöchentlich gegeben. Die Biopsien wurden vom Rand der psoriatischen Flecken bei fünf PatientenPUVA was given 3 to 4 times a week. The biopsies were taken from the edge of psoriatic spots in five patients

genommen, außerdem wurden Biopsien von klinisch normaler Haut bei vier der Patienten gemacht.In addition, biopsies of clinically normal skin were made in four of the patients.

Frische Hautbiopsiespezimen wurden eingefroren und in flüssigem Stickstoff aufbewahrt. Sechs Mikrometer große Kryostat-Fresh skin biopsy specimens were frozen and stored in liquid nitrogen. Six micrometer cryostat Schnitte wurden über Nacht bei Zimmertemperatur luftgetrocknet, 10 Minuten lang in Azeton fixiert und entweder sofort gefärbtSections were air-dried overnight at room temperature, fixed in acetone for 10 minutes, and either stained immediately

oder in Aluminiumfolie eingewickelt und bis zum Färben bei -8O0C aufbewahrt.or wrapped in aluminum foil and stored at -8O 0 C until dying.

Beim Färben wurde folgende Methode angewendet. Schnitte wurden mit monoklonalem Antikörper inkubiert und nach einer dreistufigen Immunoperoxidase-Methdoe (Stein, H., u.a., Adv. Cancer Res.42 67-147 [1984)) unter Verwendung eines Diaminobenzidin-HjO2-Substrats gefärbt. Tonsillen und Lymphknoten wurden als positive Kontrollen für die Anti-ICAM-1- und HLA-DR-Färbung verwendet. Bei Fehlen von primären Antikörpern gefärbtes Gewebe diente als negative Kontrolle. Die monoklonalen Antikörper gegen HLA-DR wurden von Becton Dickinson (Mountainview, Kalifornien) bezogen. Der monoklonale Anti-ICAM-1-Antikörper warR6-5-D6. Peroxidaso-konjugiertesKaninchen-Anitmaus-IG und peroxidasekonjugiertes Schweine-Antikaninchen-IG wurden bei DAKAPATTS, Kopenhagen, Dänemark, erworben. Das Diaminobenzidintetrahydrochlorid wurde von Sigma (St. Louis, Mo.) bezogen.The following method was used for dyeing. Sections were incubated with monoclonal antibody and stained by a three-step immunoperoxidase method (Stein, H., et al., Adv. Cancer Res. 42: 67-147 [1984]) using a diaminobenzidine-HjO 2 substrate. Tonsils and lymph nodes were used as positive controls for anti-ICAM-1 and HLA-DR staining. Tissue stained in the absence of primary antibody served as a negative control. The monoclonal antibodies to HLA-DR were purchased from Becton Dickinson (Mountainview, California). The monoclonal anti-ICAM-1 antibody was R6-5-D6. Peroxidase-conjugated rabbit anitmouse IG and peroxidase-conjugated porcine anti-rabbit IG were purchased from DAKAPATTS, Copenhagen, Denmark. Diaminobenzidine tetrahydrochloride was purchased from Sigma (St. Louis, Mo.).

Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, daß die Endothelzellen in einigen Blutgefäßen sowohl bei erkrankter als auch bei normaler Haut ICAM-1 expressieren, die Intensität der Färbung und die Anzahl der Blutgefäße aber, welche ICAM-1 expressieren, bei psoriatischen Hautläsionen erhöht ist. Außerdem variierte das Muster einer Expression von ICAM-1 in Keratinozyten von unbehandelten psoriatischen Hautläsionen bei den untersuchten fünf Patienten zwischen nur kleinen Bündeln gefärbter Zellen bis zu zahlreichen gefärbten Keratinozyten. Im Verlauf der PUVA-Behandlung wies die ICAM-1 -Expression be; zwei der Patienten (Pationten 2 und 3) einen merklichen Rückgang auf, die der klinischen Remission vorausging oder gleichzeitig mit dieser auftrat (Tabelle 13). Bei den Patienten 1,4 und 5 traten während der PUVA-Behandlung Verringerungen und Steigerungen der Expression von ICAM-1 auf, was in Korrelation mit klinischen Remissionen und Rückfällen stand. An den Keratinozyten von normaler H?.dt wurden vor oder nach der PUVA-Behandlung keine Expression von ICAM-1 festgestellt. Das weist daraufhin, daß PUVA-Bchandlungen nicht die Expression von ICAM-1 an Keratinozyten von normaler Haut induzieren. Beachtenswert war auch die Beobachtung, daß die Dichte des mononuklearen Zellinfiltrats im Zusammenhang mit der Menge der Expression von ICAM-1 auf den Keratinozyten stand. Das betraf sowohl die verringerte Anzahl von mononuklearen Zellen in Läsionen während der PUVA-Behandlung, wenn auch die Expression von ICAM-1 verschwindend gering wurde, als auch die erhöhte Zahl mononuklearer Zellen während der PUVA-BehancHung, wenn die Expression von ICAM-1 auf den Keratinozyten ausgeprägter war. Endothelzellen und mononukleare Hautzellen sind auch ICAM-1 -positiv. Bei klinisch normaler Haut war die Expression von ICAM-1 auf Endothelzellen ohne Markierung der Keratinozyten begrenzt.The results of the study indicate that the endothelial cells in some blood vessels express ICAM-1 in both diseased and normal skin, but the intensity of staining and the number of blood vessels expressing ICAM-1 are elevated in psoriatic skin lesions. In addition, the pattern of expression of ICAM-1 in keratinocytes from untreated psoriatic skin lesions in the five patients studied varied from only small bunches of stained cells to numerous stained keratinocytes. In the course of PUVA treatment, ICAM-1 expression was indicated ; two of the patients (pations 2 and 3) showed a marked decrease preceding or coincident with the clinical response (Table 13). Decreases and increases in ICAM-1 expression occurred in patients 1.4 and 5 during PUVA treatment, which correlated with clinical remissions and relapses. No normal expression of ICAM-1 was observed on normal H .dt keratinocytes before or after PUVA treatment. This indicates that PUVA treatments do not induce the expression of ICAM-1 on keratinocytes of normal skin. Noteworthy was also the observation that the density of the mononuclear cell infiltrate was related to the amount of ICAM-1 expression on the keratinocytes. This involved both the decreased number of mononuclear cells in lesions during PUVA treatment, although expression of ICAM-1 became vanishingly small, as well as the increased number of mononuclear cells during PUVA treatment when expression of ICAM-1 the keratinocytes was more pronounced. Endothelial cells and mononuclear skin cells are also ICAM-1 positive. In clinically normal skin, expression of ICAM-1 was limited to endothelial cells without keratinocyte labeling.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß diese Ergebnisse zeigen, dad die Expression von ICAM-1 auf Keratinozyten vor der Behandlung ausgeprägt war und in Korrelation mit einem dichten, mononuklearen, zellularen Zellinfiltrat stand. Während der PUVA-Behandlung geht parallel mit der klinischen Besserung eine ausgeprägte Verringerung der ICAM-1-Färbung einher. Histologisch nimmt auch das Dermalinfiltrat erheblich ab. Wenn während der Behandlung ein klinischer Rückfall offensichtlich ist, erhöhen sich auch die Expression von ICAM-1 auf den Keratinozyten sowie die Dichte des Dermalinfiltrats. Wurde während der Behandlung eine klinische Remission beobachtet, trat gleichzeitig eine Verringerung der ICAM-1-Färbung an den Keratinozyten auf, und es verringerte sich auch das Dermalinfiltrat.In summary, these results indicate that expression of ICAM-1 on keratinocytes prior to treatment was pronounced and correlated with a dense, mononuclear, cellular cell infiltrate. During PUVA treatment, a marked reduction in ICAM-1 staining accompanies clinical improvement. Histologically, the Dermalinfiltrat decreases significantly. If clinical relapse is evident during treatment, ICAM-1 expression on the keratinocytes and density of dermalin filtrate also increase. When clinical remission was observed during treatment, there was a concomitant decrease in ICAM-1 staining on keratinocytes and decreased dermalalin filtrate.

Die Expression von ICAM-1 auf den Keratinozyten entsprach also der Dichte des mononuklearen zellularen Infiltrats in der Dermis. Diese Daten zeigen, daß die klinische Reaktion auf PUVA-Behandlung zu einer ausgeprägten Verringerung der Expression von ICAM-1 auf den Keratinozyten, parallel mit einor etwas schwächeren Abnahme der mononuklearen Zellen, führte. Das weist daraufhin, daß die Expression von ICAM-1 an den Keratinozyten für die Initiierung und auch die Aufrechterhaltung des Dermalinfiltrats verantwortlich ist und daß eine PUVA-Behandlung die Expression von ICAM-1 nach unten reguliert, was wiederum das Dermalinfiltrat und die entzündliche Reaktion abschwächt. Aus den Daten geht auch hervor, daß während der PUVA-Behandlung die Expression von HLA-DR auf den Keratinozyten variabel ist. Die Expression von ICAM-1 auf den Keratinozyten von psoriatischen Läsionen steht im Zusammenhang mit der klinischen Schwere der Läsion sowie mit der Größe des Dermalinfiltrats. ICAM-1 epielt damit eine entscheidende Rolle bei der Psoriasis, und die Unterbindung seiner Expression und/oder die Unterbindung seiner Wechselwirkung mit dem Komplex CD 18 auf mononuklearen Zellen stellt eine wirksame Behandlung der Krankheit dar. Außerdem ist die Überwachung der Expression von ICAM-1 auf Keratinozyten ein wirksames Instrument der Diagnose und Prognose sowie zur Beurteilung des Therapieverlaufs bei Psoriasis.The expression of ICAM-1 on the keratinocytes thus corresponded to the density of the mononuclear cellular infiltrate in the dermis. These data indicate that the clinical response to PUVA treatment resulted in a marked reduction in the expression of ICAM-1 on the keratinocytes, in parallel with a slightly weaker decrease in mononuclear cells. This indicates that expression of ICAM-1 on the keratinocytes is responsible for the initiation and maintenance of dermal signaling, and that PUVA treatment downregulates the expression of ICAM-1, which in turn attenuates the dermal filtrate and inflammatory response , The data also indicate that the expression of HLA-DR on the keratinocytes is variable during PUVA treatment. The expression of ICAM-1 on the keratinocytes of psoriatic lesions is related to the clinical severity of the lesion as well as the size of the dermalin filtrate. ICAM-1 thus plays a critical role in psoriasis, and its inhibition of its expression and / or its suppression of its interaction with the CD18 complex on mononuclear cells is an effective treatment for the disease. In addition, monitoring of the expression of ICAM-1 On keratinocytes an effective tool of diagnosis and prognosis as well as to assess the course of therapy in psoriasis.

33- 285 C1133-285 C11

Tabelle 13Table 13

Sequentielle Expression von ICAM-1 durch die Keratinozyten bei psoriatischen Hautläsionen (PS) und klinisch normaler Haut (N) vor und während einer PUVA-BehandlungSequential expression of ICAM-1 by the keratinocytes in psoriatic skin lesions (PS) and clinically normal skin (N) before and during PUVA treatment

Zeit vor und während der PUVA-Behandlg.Time before and during PUVA treatment.

Patient NrPatient no

1 2 1 2

PS PSPS PS

3 PS3 hp

4 PS4 hp

5 PS5 hp

0 1Tag0 1 day

1 Woche1 week

2 Wochen2 weeks

3 Wochen3 weeks

4 Wochen 5-6 Wochen 7 Wochen 10Wochen4 weeks 5-6 weeks 7 weeks 10 weeks

* 0* 0

+ + + Viele positive Keratinozyten+ + + Many positive keratinocytes

+ + Ein Anteil positiver Keratinozyten+ + A percentage of positive keratinocytes

+ Fokale positive Keratinozyten+ Focal positive keratinocytes

(+) Einige wenige, gestreute positive Keratinozyten(+) A few scattered positive keratinocytes

- Keine positive Färbung- No positive staining

• Klinische Remission• Clinical remission

0 Klinischer Rückschlag0 Clinical reversal

Beispiel 25Example 25 Expression von ICAM-1 und HLA-DR bei bösartigen HautkrankheitenExpression of ICAM-1 and HLA-DR in malignant skin diseases

Im Gegensatz zu Läsionen von gutartigen Hautkrankheiten war die Expression von ICAM-1 auf Keratinozyten von bösartigen Hautläsionen viel variabler (Tabelle 14). Bei den untersuchten 23 Fällen von cutanen T-Zellen-Lymphomen wurden nur in 14 Fällen ICAM-1-positive Keratinozyten identifiziert.In contrast to lesions of benign skin diseases, expression of ICAM-1 on keratinocytes from malignant skin lesions was much more variable (Table 14). In the investigated 23 cases of cutaneous T-cell lymphoma ICAM-1-positive keratinocytes were identified in only 14 cases.

Keratinozyten von Biopsien von Läsionen von Pilzmykosen wiesen die Tendenz auf, daß mit einem Fortschreiten der Krankheit in entwickeltere Phasen die Expression von ICAM-1 verlorenging. Dagegen wurde die Expression von ICAM-1 auf einem unterschiedlichen Anteil von mononuklearem Zellinfiltrat von den meisten der kutanen T-Zellenlymphomläsionen beobachtet.Keratinocytes from biopsies from lesions of fungal mycoses have tended to lose expression of ICAM-1 as the disease progresses to more advanced stages. In contrast, expression of ICAM-1 was observed on a different proportion of mononuclear cell infiltrate from most of the cutaneous T cell lymphoma lesions.

Bei den restlichen untersuchten Lymphomen hatten vier von acht Keratinozyten, die ICAM-1 expressierten. Bei den untersuchten 29 Patienten mit bösartigen Hautkrankheiten hatten 5 Keratinozyten, die HLA-DR expressierten, ohne auch ICAM-' zu expressieren (Tabelle 14).In the remaining lymphomas examined, four out of eight had keratinocytes expressing ICAM-1. Of the 29 patients with malignant skin disease, 5 had keratinocytes expressing HLA-DR without expressing ICAM- '(Table 14).

Tabelle 14Table 14

Expression von ICAM-1 und HLA-DR auf den K'.ratinozyten von bösartigen HautkrankheitenExpression of ICAM-1 and HLA-DR on the K'.ratinozytes of Malignant Skin Diseases

Diagnosediagnosis Anzahl d.Number d. NurJust NurJust ICAM-1 undICAM-1 and Fällecases ICAM-1ICAM-1 HLA-DRHLA-DR HLA-DRHLA-DR CTCL,MFICTCL, MFI 88th 00 44 CTCL, MFII-IIICTCL, MFII-III 1010 11 22 55 CTCL, SSCTCL, SS 33 11 00 22 CTCL, Große ZelleCTCL, Big Cell 22 00 22 00 CBCLCBCL 22 00 00 11 Hautleukämieskin leukemia 33 11 11 11 Histiozytose XHistiocytosis X 11 00 00 00

a Proben wurden als positiv betrachtet, wenn wenigstens kleine Bündel von Keratinozyten gefärbt waren.a Samples were considered positive if at least small bundles of keratinocytes were stained.

Beispiel 26Example 26

Wirkung von Anti-ICAM-1-Antikörpern auf das Wuchern von menschlichen, perlpheren, mononuklearen Blutzellen Menschliche, periphere, mononukleare Blutzellen werden durch das Vorhandensein und die Erkennung von Antigenen oder Mitogenen zum Wuchern induziert. Bestimmte Moleküle, wie das Mitogen, Concanavalin A oder der T-Zellenbindende Antikörper OKT3, bewirken eine nichtspezifische Wucherung von peripheren, mononuklearen Blutzellen. Menschliche, periphere, mononukleare Blutzellen sind insofern heterogen, als sie aus Subpopulationen von .{eilen zusammengesetzt sind, die in der Lage sind, spezifische Antigene zu erkennen. Wenn eine periphere, monon jkleare Blutzelle, die ein bestimmtos spezifisches Antigen erkennen kann, auf dieses Antigen trifft, wird die Wucherung dieser Subpopulation der mononuklearen Zelle induziert. Das Tetanustoxoid und Napfschnecken-Hämozyanin sind Beispiole für Antigene, die durch Subpopulationen von peripheren, mononuklearen Zellen, nicht aber von allen peripheren, mononuklearen Zellen in sensitivierten Personen erkannt werden.Effect of anti-ICAM-1 antibodies on the proliferation of human peripheral blood mononuclear cells Human peripheral blood mononuclear cells are induced to proliferate by the presence and recognition of antigens or mitogens. Certain molecules, such as mitogen, concanavalin A or T cell-binding antibody OKT3, cause nonspecific proliferation of peripheral blood mononuclear cells. Human peripheral blood mononuclear cells are heterogeneous in that they are composed of subpopulations of fragments capable of recognizing specific antigens. When a peripheral blood mononuclear cell capable of recognizing a particular specific antigen encounters that antigen, the proliferation of this subpopulation of the mononuclear cell is induced. The tetanus toxoid and limpet hemocyanin are examples of antigens recognized by subpopulations of peripheral, mononuclear cells, but not all peripheral, mononuclear cells in sensitized individuals.

Es wurde die Fähigkeit des monoklonalen Anti-ICAM-1-Antikörpers R6-5-D6, proliferate Reaktionen von menschlichen, peripheren, mononuklearen Blutzellen in Systemen, von denen bekannt ist, daß sie eine Zell-Zell-Adhäsion brauchen, zu unterbinden, getestet.The ability of the monoclonal anti-ICAM-1 antibody R6-5-D6 to inhibit proliferative responses of human peripheral blood mononuclear cells in systems known to require cell-cell adhesion was tested ,

Periphere, mononukleare Blutzellen wurden auf Ficoll-Paque-Gradienten (Pharmacia) nach den Anweisungen des Herstellers gereinigt. Nach dem Auffangen der Grenzfläche wurden die Zellen dreimal mit dem Medium RPM11640 gewaschen und in Flachboden- Mikrotiter-Platten mit 96 eingelassenen Vertiefungen bis zu einer Konzentration von 106 Zellen/ml in RPMI-Medium, ergänzt durch 10%iges Rinderfötusserum, 2mM Glutamin und Genamicin (50Mg/ml), gezogen.Peripheral blood mononuclear cells were purified on Ficoll-Paque gradients (Pharmacia) according to the manufacturer's instructions. After capturing the interface, the cells were washed three times with RPM11640 medium and into 96-well flat-bottomed microtiter plates to a concentration of 10 6 cells / ml in RPMI medium supplemented with 10% bovine fetal serum, 2 mM glutamine and Genamicin (50 μg / ml), pulled.

Antigen, entweder das T-Zellenmitogen, Concanavalin A (0,25pg/ml); der T-Zellenbindende Antikörper, OKT3 (0,001 pg/ml); Napfschnecken-Hämozyanin (10g/ml) oder Tetanustoxoid (1:100 Verdünnung von Quelle), wurden den Zellen zugesetzt, die in der oben beschriebenen Weise gezüchtet worden waren, wobei der Anti-ICAM-Antikörper (R6-5-D6; Endkonzentration von 5g/ml) entweder vorhanden oder nicht vorhanden war. Die Zellen wurden 3,5 Tage (Experiment mit Concanavalin A), 2,5 Tage (Experiment mit O1K3) bzw. 5,5 Tage (Experiment mit Hämazyanin der Napfschnecke und Tetanustoxoid) gezüchtet, bevor die Untersuchungen durchgeführt wurden.Antigen, either T cell mitogen, concanavalin A (0.25pg / ml); the T-cell binding antibody, OKT3 (0.001 pg / ml); Limpet hemocyanin (10 g / ml) or tetanus toxoid (1: 100 dilution of source) was added to the cells grown in the manner described above using the anti-ICAM antibody (R6-5-D6; 5g / ml) either present or absent. Cells were cultured for 3.5 days (experiment with concanavalin A), 2.5 days (experiment with O1K3) and 5.5 days (limpet hemazanin and tetanus toxoid experiment, respectively) before investigations were performed.

Achtzehn Stunden vor Beendigung der Untersuchung wurde den Kulturen 2,5 \iC\ von 3H-Thymidin zugesetzt. Die Zellwucherung wurde durch Messen der Einbeziehung von Thymidin in die DNA durch die peripheren, mononuklearen Blutzellen untersucht.Eighteen hours before completion of the study, 2.5 μC of 3 H-thymidine was added to the cultures. Cell proliferation was assessed by measuring the incorporation of thymidine into the DNA by the peripheral blood mononuclear cells.

Das einbezogene Thymidin wurde aufgefangen und in einem Flüssigkeitsszintillationszähler gezählt (Merluzzi u.a.,The included thymidine was collected and counted in a liquid scintillation counter (Merluzzi et al.

J. Immunol. 139:166-168 [1987]). Die Ergebnisse dieser Experimente werden in der Abb. 16 (Experiment mit Concanavalin A), Abb. 17 (Experiment mit OTK3), Abb. 18 (Experiment mit Napfschnecken-Hämozyanin) und in der Abb. 19 (Experiment mit dem Tetanustoxoid) gezeigt.J. Immunol. 139: 166-168 [1987]). The results of these experiments are shown in Fig. 16 (experiment with concanavalin A), Fig. 17 (experiment with OTK3), Fig. 18 (experiment with limpet hemocyanin) and in Fig. 19 (experiment with tetanus toxoid).

Es wurde festgestellt, daß der Anti-ICAM-1-Antikörper proliferative Reaktionen auf das nichtspezifische T-Zellenmitogen, ConA, das nichtspezifische T-zellenzugeordnete Antigen OKT 3 und die spezifischen Antigene Napfschnecken-Hämozyanin und Tetanustoxoid in mononuklearen Zellen unterbindet. Die Hemmung durch den Anti-ICAM-1 -Antikörper war mit der des Anti-LFA-1-Antikörpers vergleichbar, was vermuten läßt, daß ICAM-1 ein funktioneller Ligand von IFA-1 ist und daß der Antagonismus von ICAM-1 spezifische Reaktionen des Abwehrsystems unterbindet.The anti-ICAM-1 antibody was found to inhibit proliferative responses to non-specific T cell mitogen, ConA, nonspecific T cell-associated antigen, OKT 3, and the specific antigens limpet hemocyanin and tetanus toxoid in mononuclear cells. Inhibition by the anti-ICAM-1 antibody was comparable to that of the anti-LFA-1 antibody, suggesting that ICAM-1 is a functional ligand of IFA-1 and that the antagonism of ICAM-1 specific responses of the defense system.

Beispiel 27Example 27 Wirkung des Anti-ICAM-1-Antikörper« auf die gemischte LymphozytenreaktlonEffect of the anti-ICAM-1 antibody on the mixed lymphocyte reaction

Wie oben ausgeführt wurde, ist ICAM-1 für wirksame zellulare Wechselwirkungen während einer Immunreaktion, die durch LFA-1-abhängige Zelladhäsion vermittelt wird, notwendig. Die Induzierung von ICAM-1 bei Immunreaktionen oder entzünd':hen Erkrankungen ermöglicht die Wechselwirkung von Leukozyten mit Endothelzellen und von Leukozyten untereinander.As stated above, ICAM-1 is necessary for efficient cellular interactions during an immune response mediated by LFA-1-dependent cell adhesion. The induction of ICAM-1 in immune or inflammatory diseases allows the interaction of leukocytes with endothelial cells and leukocytes among themselves.

Wenn Lymphozyten von zwei nicht miteinander verwandten Personen bei Vorhandensein der jeweils anderen gezüchtet werden, werden Blasttransformation und Zellwucherung der Lymphozyten beobachtet. Diese Reaktion einer Population von Lymphozyten auf das Vorhandensein einer zweiten Population von Lymphozyten ist als die gemischte Lymphozytenreaktlon (MLR) bekannt und ist der Reaktion von Lymphozyten auf den Zusatz von Mitogenen analog (Immunology. The Science of Self-Nonself Discrimination (Immunologie. Die Wissenschaft von der Unterscheidung zwischen Selbst und Nichtselbst], Klein, J., John Wiley & Sons, NY [1982], S.453-458).When lymphocytes from two unrelated individuals are cultured in the presence of each other, blast transformation and cell proliferation of the lymphocytes are observed. This response of a population of lymphocytes to the presence of a second population of lymphocytes is known as the mixed lymphocyte reaction (MLR) and is analogous to the response of lymphocytes to the addition of mitogens (Immunology, Science of Self-Nonself Discrimination from the distinction between self and nonself], Klein, J., John Wiley & Sons, NY [1982], p.453-458).

Es wurden Experimente durchgeführt, um die Wirkung von monoklonalen Anti-ICAM-Antikörpern auf des gemischte Lymphozytenreaktion (MLR) des Menschen zu bestimmen. Diese Experimente wurden folgendermaßen durchgeführt.Experiments were performed to determine the effect of monoclonal anti-ICAM antibodies on the human mixed lymphocyte reaction (MLR). These experiments were performed as follows.

Peripheres Blut wurde von normalen, gesunden Spendern gewonnen, dazu wurde die Venenpunktur angewendet. Das Blut wurde in heparinisierten Röhrchen aufgefangen und bei Zimmertemperatur im Verhältnis von 1:1 mit der ausgewogenen Salzlösung (BSS) von Puck G (GIBCO) verdünnt. Das Blutgemisch wurde in einer Menge von 20ml über 15ml eines Ficoll-Hypaque-Dichtegradienten (Pharmacia, Dichte = 1,078, Zimmertemperatur) geschichtet und mit 1000 χ g 20 Minuten lang zentrifugiert. Dann wurde die Grenzschicht aufgenommen und dreimal in Pucks G gewaschen. Die Zellen wurden auf einem Hämazytometer gezählt und in einem Kulturmedium RPM11640 (GIBCO), das 0,5% Gentamicin, 1 mM L-Glutamin (GIBCO) und 5% wärmeinaktivierte (56°C, 36 Minuten) menschliche AB-Seren (Flow Laboratories) (nachfolgend als RPMI-Kulturmedium bezeichnet) enthielt, wieder zur Suspension gebracht.Peripheral blood was obtained from normal, healthy donors using venipuncture. The blood was collected in heparinized tubes and diluted at room temperature in the ratio of 1: 1 with the balanced salt solution (BSS) of Puck G (GIBCO). The blood mixture was layered in an amount of 20 ml over 15 ml of Ficoll-Hypaque density gradient (Pharmacia, density = 1.078, room temperature) and centrifuged at 1000 g for 20 minutes. Then the boundary layer was picked up and washed three times in pucks G. The cells were counted on a hemacytometer and incubated in a culture medium RPM11640 (GIBCO) containing 0.5% gentamicin, 1 mM L-glutamine (GIBCO) and 5% heat-inactivated (56 ° C, 36 minutes) human AB sera (Flow Laboratories ) (hereinafter referred to as RPMI culture medium) was returned to suspension.

Bei diesen Experimenten wurde Mäuse-Anti-ICAM-1 (R6-5-D6) verwendet. Alle monoklonalen Antikörper (aus den Asziten von den Jackson Immuno Research Laboratorie, Boston, MA, hergestellt) wurden als gereinigte IgG-Präparate verwendet.In these experiments, mouse anti-ICAM-1 (R6-5-D6) was used. All monoclonal antibodies (prepared from the ascites from Jackson Immuno Research Laboratory, Boston, MA) were used as purified IgG preparations.

Periphere mononukleare Blutzellen (PBMC) wurden im Medium bis zu einer Konzentration von 6,25 x 105 Zellen/ml in Rundboden-Mikroliterflaschen von Linbro (Nr. 76-013-05) gezogen. Stimulatorzellen von einem gesonderten Spender wurden mit 100OR bestrahlt und mit den Responderzellen bei derselben Konzentration gezüchtet. Das Gesamtvolumen je Kultur betrug 0,2 ml. Als Kontrollen wurden reine Responderzellen und eine Stimulatorzelle verwendet. Die Kulturplatten wurden bei 37°C in einer mit 5% CO2-befeuchteten Luftatmosphäre 5 Tage lang inkubiert. Die Vertiefungen wurden einer Impulsbehandlung mit 5μθί tritiertem Thymidin (3HT) (New England Nuclear) über die letzten 18 Stunden der Kultur unterzogen. In einigen Fällen wurde eine Zweiweg-MLR durchgeführt. Es wurde nach dem gleichen Protokoll gearbeitet, nur wurden die Zellen des zweiten Spenders nicht durch Bestrahlung inaktiviert.Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were grown in the medium to a concentration of 6.25 x 10 5 cells / ml in Linbro round bottom microliter bottles (# 76-013-05). Stimulator cells from a separate donor were irradiated with 100OR and cultured with the responder cells at the same concentration. The total volume per culture was 0.2 ml. As controls, pure responder cells and a stimulator cell were used. The culture plates were incubated at 37 ° C in a 5% CO 2 humidified air atmosphere for 5 days. The wells were pulsed with 5 μίί tritiated thymidine ( 3 HT) (New England Nuclear) for the last 18 hours of culture. In some cases, a two-way MLR was performed. It worked according to the same protocol, except that the cells of the second donor were not inactivated by irradiation.

Die Zellen wurden auf Glasfaserfilter unter Verwendung einer automatischen Mehrfach-Proben-Erntevorrichtung (Skatron, Norwegen) geerntet, wobei mit Wasser und Methanol gespült wurde. Die Filter wurden ofengetrocknet und in Aquasol in einem Beckman-FIUssigkeitsszintillationszähler (LS-3801) gezählt. Die Ergebnisse werden als CPM-Mittelwert ± Standardfehler für 6 einzelne Kulturen angegeben.Cells were harvested onto glass fiber filters using a multi-sample automatic harvesting device (Skatron, Norway), rinsing with water and methanol. The filters were oven dried and counted in Aquasol in a Beckman Flint Scintillation Counter (LS-3801). Results are reported as CPM mean ± standard error for 6 individual cultures.

Tabelle 15 zeigt, daß gereinigte, mononukleare Anti-ICAM-1-Antikörper die MLR in dosisabhängiger Weise unterbanden, wobei t-ei 20ng eine signifikante Unterdrückung sichtbar wurde. Gereinigte Mäuse-lgG hatte nur geringe oder keine unterdrückende Wirkung. Die Unterdrückung der MLR durch den monoklonalen Anti-ICAM-1-Antikörper erfolgt, wenn der Antikörper innerhalb der ersten 24 Stunden der Kulturen zugesetzt wird (Tabelle 16).Table 15 shows that purified monoclonal anti-ICAM-1 antibodies prevented the MLR in a dose-dependent manner, revealing significant suppression. Purified mouse IgG had little or no suppressive effect. The suppression of MLR by the monoclonal anti-ICAM-1 antibody occurs when the antibody is added to the cultures within the first 24 hours (Table 16).

Tabelle 15Table 15

Wirkung des Anti-ICAM-1-Antikörpers auf die Einweg-Lymphozytenre.iktionEffect of anti-ICAM-1 antibody on one-way lymphocyte repression

Responder- zellen'Responder cells' Stimulator- ze!lenb Stimulator cells b Antikörper*Antibody* 3HT-Einbeziehung CPM-Wert) 3 HT inclusion CPM value) ++ ++ -- 445H i 143 140 ± 17 698 ± 72445 H i 143 140 ± 17 698 ± 72 ++ ++ -- 42626 ±157942626 ± 1579 + + ++ + + + + ++ + + mlgG (10 0Mg) mlflG (0,4 μg) mlgG (0,02Mg)mlgG (10 μg) mlflG (0.4 μg) mlgg (0.02 μg) 36882 ±1823(14%) 35500 ±1383(17%) 42815 ±124Γ (0%)36882 ± 1823 (14%) 35500 ± 1383 (17%) 42815 ± 124Γ (0%) + + ++ + + + + ++ + + R6-5-D6 (10,0 μρ) R6-5-D6 (0,4Mg) R6-5-D6 (0,03Mg)R6-5-D6 (10.0 μρ) R6-5-D6 (0.4 μg) R6-5-D6 (0.03 μg) 8250 ± 520(81%) 16142 ± 8F,8(62%) 28844 ±1780(32%)8250 ± 520 (81%) 16142 ± 8F, 8 (62%) 28844 ± 1780 (32%)

a Responderzellen (6,25 χ 1OVmI)a Responder cells (6.25 χ 1OVmI)

b Stimulatorzellen (6,25 x IOVml, bei 1000Rbestrahlt)b stimulator cells (6.25 x IOVml, irradiated at 1000R)

c Gereinigter monoklonaler Antikörper zu ICAM-1 (R6-5-D6) oder gereinif (es MSuse-lgG (mlgG) mit einerc Purified monoclonal antibody to ICAM-1 (R6-5-D6) or purified (it MSuse-IgG (mlgG) with a

Endkonzentration in den angegebenen Werten (pg/ml) d Mittel ± Standardfehler von fünf bis sechs Kulturen, Zahlen in Klammern geben die prozentuale Unterbindungder MLR an.Final concentration in given values (pg / ml) d mean ± standard error of five to six cultures, numbers in parentheses indicate the percent inhibition of MLR.

Tabelle 16Table 16

Zeitpunkt des Zusatzes von Anti-ICAM-1Time of addition of anti-ICAM-1

R/ S^ Zusätze" 3HT-Einbeziehung (CPM) R / S ^ Additions " 3 HT Inclusion (CPM)

Zeitpunkt des Zusatzes von Medium oder Antikörper TagO Tag1 Tag 2Time of addition of medium or antibody TagO day1 day 2

Medium 205d ± 14 476 ± 132 247 ± 75 - + Modium 189 ± 16 nd' nd + - Medium 1860 ±615 nd nd + + Medium 41063 ±2940 45955 ±2947 50943 ±3072 + + R6-5-D6 17781 ±1293 38409 ±1681 47308 ±2089 (57%)f (16%) (7%) Medium 205 d ± 14 476 ± 132 247 ± 75 - + Modium 189 ± 16 nd 'nd + - Medium 1860 ± 615 nd + + Medium 41063 ± 2940 45955 ± 2947 50943 ± 3072 + + R6-5-D6 17781 ± 1293 38409 ± 1681 47308 ± 2089 (57%) f (16%) (7%)

a Responderzellen (6,25 x lOVml)a responder cells (6.25 x lOVml)

b Stimulatorzeller (6,25 χ lOVml, bei 1000R bestrahlt)b stimulator cell (6.25 χ lOVml, irradiated at 1000R)

c Kulturmedium oder gc jlnigter, monoklonaler Antikörper zu ICAM-1 (R6-5-D6) mit einer Konzentration vonc culture medium or purified monoclonal antibody to ICAM-1 (R6-5-D6) at a concentration of

10pg/ml wurde am Tag 0 und in Abständen von 24 Stunden zugesetzt d Mittel ± Standardfehler von 4-6 Kulturen end = nicht ausgeführt f Prozentuale Unterbindung10pg / ml was added on day 0 and at 24 hour intervals. D mean ± standard error of 4-6 cultures end = not performed f Percentual ligation

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Fähigkeit des Antikörpers zu ICAM-1, die MLR zu unterdrücken, seigt, daß der monoklonal Anti-ICAM-1 -Antikörper von therapeutischem Nutzen bei der akuten Transplantationsabstoßung ist. Monoklonal ICAM -1 -Antikörper sind auch bei verwandten, durch Immunreaktionen ausgelösten Störungen von Nutzen, die von LFA-I/ICAM-1 regulierten Wechselwirkungen zwischen den Zellen abhängig sind.In conclusion, the ability of the antibody to ICAM-1 to suppress the MLR reveals that the monoclonal anti-ICAM-1 antibody is of therapeutic use in acute transplantation rejection. Monoclonal ICAM-1 antibodies are also useful in related immune-responsive disorders that are dependent on LFA-I / ICAM-1 regulated cell-to-cell interactions.

Die hier beschriebenen Experimente zeigen, daß der Zusatz des monoklonalen Antikörpers zu ICAM-1 die gemischte Lymphozytenreaktion (MLR) unterbindet, wenn der Zusatz während der ersten 24 Stunden der Reaktion erfolgt. Außerdem wird ICAM-1 auf menschlichen peripheren Blutmonozyten bei der In-vitro-Kultur nach oben reguliert.The experiments described herein demonstrate that the addition of the monoclonal antibody to ICAM-1 inhibits the mixed lymphocyte reaction (MLR) when added during the first 24 hours of the reaction. In addition, ICAM-1 is up-regulated on human peripheral blood monocytes in in vitro culture.

Außerdem wurde festgestellt, daß ICAM-1 nicht auf ruhenden menschlichen peripheren BlutiymphozyMin oder -monozyten expressiert wird. ICAM-1 wird auf ilen Monozyten von Zellen, die allein gezogen wurden, oder von Zellen, die mit Zellen eines nicht-verwandten Spenders zusarr.men gezogen wurden, in einer gemischten Lymphozytenreaktion unter Anwendung herkömmlicher strömungszytometrischcr Analysen (Abb. 20) nach oben reguliert. Diese Hochregulierung von iCAM-1 auf !vionozyten kann als Hinweis auf eine Entzündung betrachtet werden, insbesondere dann, wenn ICAM-1 auf frischen Monozyter.In addition, it has been found that ICAM-1 is not expressed on resting human peripheral blood lymphocytes or monocytes. ICAM-1 is upregulated on monocytes from cells grown alone or from cells grown to cells from an unrelated donor in a mixed lymphocyte reaction using conventional flow cytometric analyzes (Figure 20) , This upregulation of iCAM-1 on vionocytes may be considered an indication of inflammation, especially when ICAM-1 is on fresh monocyte.

von Personen mit akuter oder chronischer Entzündung expressiert wird.is expressed by persons with acute or chronic inflammation.

Die Spezifizität von ICAM-1 für aktivierte Monozyten und die Fähigkeit des Antikörpers *u ICAM-1, eine MLR zu unterbinden, legen die Vermutung nahe, daß monoklonal ICAM-1-Antikörper ein diagnostisches und therapeutisches Potential haben können bei der akuten Abstoßung von Transplantaten und bei verwandten, durch Immunrtaktion ausgelösten Störungen, bei denen Wechselwirkungen zwischen den Zellen notwendig sind.The specificity of ICAM-1 for activated monocytes and the ability of the antibody * u ICAM-1 to inhibit MLR suggest that monoclonal ICAM-1 antibodies may have diagnostic and therapeutic potential in the acute rejection of transplants and related, immune-triggered disorders in which intercellular interactions are necessary.

Beispiel 28Example 28 Synergistische Wirkungen der kombinierten Verabreichung von AntllCAM-1- und Antl-LFA-1-AntikörpernSynergistic effects of the combined administration of AntllCAM-1 and Antl-LFA-1 antibodies

Wie im Beispiel 27 gezeigt wird, wird die MLR durch den Anti-ICAM-1 -Antikörper unterbunden. Die MLR wird gegebenenfalls auch durch den Anti-LFA-1-Antikörper unterbunden. Um festzustellen, ob die kombinierte Verabreichung von Anti-ICAM-1- und Anti-LFA-1 -Antikörpern eine e .höhte oder synergistische Wirkung haben würde, wurde oine MLR-Analyse (die wie im Beispiel 27 ausgeführt wurde/ bei Vorhandensein von unterschiedlichen Konzentrationen der beiden Antikörper durchgeführt.As shown in Example 27, the MLR is inhibited by the anti-ICAM-1 antibody. The MLR is optionally also suppressed by the anti-LFA-1 antibody. To determine whether the combined administration of anti-ICAM-1 and anti-LFA-1 antibodies would have an increased or synergistic effect, an MLR analysis (performed as in Example 27) was presented Concentrations of the two antibodies were performed.

Diese MLR-Untersuchung zeigte, daß die Kombination von Anti-ICAM-1- und Anti-LFA-1-Antikörper;ι bei Konzentrationen, bei denen keiner der Antikörper allein die fviLR drastisch unterbindet, weit stärker in der Unterbindung der M'.R Reaktion ist (Tabelle 17). Aus diesem Ergobnis geht hervor, daß Therapien, welche die gemeinsame Verabreichung d'js Anti-ICAM-1-This MLR study showed that the combination of anti-ICAM-1 and anti-LFA-1 antibodies, at concentrations where none of the antibodies alone drastically inhibits fviLR, is much more potent in inhibiting M'.R Reaction is (Table 17). It is clear from this finding that therapies involving the co-administration of d'js anti-ICAM-1

Antikörpers (oder von dessen Fragmenten) und des Anti-LFA-1-Antikörpers (oder dessen Fragmenten) beinhalten, eine verbesserte Therapie gegen Entzündungen darstellen. Eine solche verbesserte Therapie ermöglicht die Verabreichung von niedrigeren Dosen des Antikörpers, als sie sonst therapeutisch wirksam wären, und ist vor allem unter solchen Umständen von Bedeutung, unter denen hohe Konzentrationen von einzelnen Antikörpern eine anti-idiotype Reaktion hervorrufen.Antibody (or fragments thereof) and anti-LFA-1 antibody (or fragments thereof) are an improved anti-inflammatory therapy. Such improved therapy allows administration of lower doses of the antibody than would otherwise be therapeutically effective, and is particularly important under circumstances where high levels of individual antibodies elicit an anti-idiotype response.

Tebelle 17Tebelle 17

Wirkung von verschiedenen Dosen von Anti-ICAM-1 ur.d (R3.1) Anti-LFA-1 auf die gemischte LymphozytenreaktionEffect of different doses of anti-ICAM-1 ur.d (R3.1) anti-LFA-1 on the mixed lymphocyte reaction

Anti-IC/ ·\1-1Anti-IC / · \ 1-1 Prozentuale UnterbindungPercent inhibition 0,020.02 0,10.1 0,50.5 2,52.5 Konzentrationconcentration (R6-5-D6)(R6-5-D6) 3131 5454 6969 7070 (Mg/ml)(Mg / mL) 00 2828 4848 6262 7171 Anti-LFA-1Anti-LFA-1 00 0,0040,004 3030 5050 6464 7272 0,00.0 11 77 6464 7575 8484 8686 0,00080.0008 00 77 9191 9292 9292 9292 0,00040.0004 2929 1313 9090 9292 9393 9191 0,020.02 92,692.6 3838 0,10.1 9393 9090 0,50.5 9090

Beispiel 29Example 29

Additive Wirkungen der kombinierten Verabreichung von suboptimalon Dosen von Anti-ICAM-1 und anderen Immunosuppressiven Mitteln bei der MLRAdditive effects of the combined administration of suboptimalon doses of anti-ICAM-1 and other immunosuppressive agents in the MLR

Wie im Beispiel 28 gezeigt wurde, wird die MLR durch Kombinationen von Anti-ICAM-1- und Anti-LFA-1-Antikörpern unterbunden. Um festzustellen, ob die kombinierte Verabreichung von Anti-ICAM-1 und anderen immunosuppressiven Mitteln (wie beispielsweise Dexamethason, Azathioprin, Zykiosporin A oder Steroiden, wie beispielsweise Prednison usw.) ebenfalls verstärkend j Wirkungen haben würde, wurden MLR-Untersuchungen unter Anwendung suboptimaler Konzentrationen (d. h., von Konzer.trationen, die niedriger als die optimale Konzeniration sind, bei welcher das Mittel allein einer Person verabreicht würde) von R6-5-D6 in Verbindung mit anderen immunsuppressiven Mitteln nach dem Protokoll in Beispiel 27 durchgeführt. Die Daten zeigen, daß die hemmenden Wirkungen von R6-5-D6 zumindest additiv mit den hemmenden Wirkungen von suboptimalen Dosen von Dexamethason (Tabelle 18), Azathioprin (Tabelle 19) und Zykiosporin A (Tabelle 20) sind. Das impliziert, daß die Anti-ICAM-1-Antikörper bei der Senkung der notwendigen Dosen der bekannten Immunosuppressanten wirksam sein können und damit deren toxischen Nebenwirkungen verringert werden können. Bei der Verwendung eines Anti-ICAM-1 Antikörpers (oder von dessen Fragment) zur Erzielung dieser ImmununterdrücAung ist es möglich, die Verabreichung des Antikörpers (oder von dessen Fragment) entweder mit einem einzigen zusätzlichen Immunosuppressanten oder mit einer Kombination von mehr als einem zusätzlichen immunosuppressiven Mittel zu kombinieren.As shown in Example 28, the MLR is inhibited by combinations of anti-ICAM-1 and anti-LFA-1 antibodies. To determine whether the combined administration of anti-ICAM-1 and other immunosuppressive agents (such as dexamethasone, azathioprine, cykiosporin A or steroids such as prednisone, etc.) would also have enhancing effects, MLR studies were performed using suboptimal concentrations (ie, of concentrations lower than the optimal concentration at which the agent would be administered to a single person alone) of R6-5-D6 in conjunction with other immunosuppressive agents according to the protocol in Example 27. The data show that the inhibitory effects of R6-5-D6 are at least additive with the inhibitory effects of suboptimal doses of dexamethasone (Table 18), azathioprine (Table 19) and Zykiosporin A (Table 20). This implies that the anti-ICAM-1 antibodies can be effective in lowering the necessary doses of the known immunosuppressants and thus reducing their toxic side effects. When using an anti-ICAM-1 antibody (or its fragment) to achieve this immune suppression, it is possible to administer the antibody (or its fragment) either with a single additional immunosuppressant or with a combination of more than one additional immunosuppressant Means to combine.

Tabelle 18Table 18

Wirkung von Anti-ICAM-1 und Dexamethason auf die menschliche gemischte LymphozytenreaktionEffect of anti-ICAM-1 and dexamethasone on the human mixed lymphocyte reaction

Gruppegroup Inhibitor . (ng/ml)Inhibitor. (Ng / ml) HT-Einbeziehung (CPM)HT inclusion (CPM) Prozentuale UnterbindungPercent inhibition Medien Simulatoren (S) Respondoren(R) RxSMedia Simulators (S) Respondoren (R) RxS I I I II I I 156 101 4461 34199156 101 4461 34199 I I I II I I RxSRxS R6-5-D6R6-5-D6 2622426224 2323 RxSRxS Dex(50)Dex (50) 1415314153 5959 RxSRxS R6-5-D6(8)4-Dex(50)R6-5-D6 (8) 4-Dex (50) 77597759 7777

Dax: DexamethasonDax: Dexamethasone

Tabelle 19Table 19

Wirkung von Anti-ICAM-1 und Azathioprin auf die menschliche gemischte LymphozytenreaktionEffect of anti-ICAM-1 and azathioprine on the human mixed lymphocyte reaction

Gruppegroup Inhibitor (ng/ml)Inhibitor (ng / ml) 3HT-Einbeziehung (CPM) 3 HT inclusion (CPM) Prozentuale UnterbindungPercent inhibition Medien Simulatoren (S) Respondorei. (R) RxSMedia Simulators (S) Respondorei. (R) RxS I I I II I I 78 174 3419 4957078 174 3419 49570 I I I II I I RxSRxS R6-5-D6(8)R6-5-D6 (8) 4437444374 1111 RxSRxS Azathioprin (1)Azathioprine (1) 4271042710 1414 RxSRxS R6-5-D6 (8) + Azathioprin (1;R6-5-D6 (8) + azathioprine (1; 3424634246 3131

Tabelle 20Table 20 Wirkung von Anti-ICAM-1 und Zyklosporin A auf die MLR beim MenschenEffect of anti-ICAM-1 and cyclosporin A on human MLR

Gruppegroup Inhibitor (ng/ml)Inhibitor (ng / ml) 3HT-Einbeziohung (CPM) 3 HT inclusion (CPM) Prozentuale UnterbindungPercent inhibition Medien Simulatoren (S) Respondoren(R) RxSMedia Simulators (S) Respondoren (R) RxS -- 87 2Q6 987 3164087 2Q6 987 31640 I I I II I I RxSRxS R6-5-D6(8)R6-5-D6 (8) 2628226282 1717 RxSRxS CyA(IO)CyA (IO) 2361723617 2525 IxSIXS R6-5-D6(8) +CyA(IO)R6-5-D6 (8) + CyA (IO) 1920419204 3939

CyA: Zyklosporin ACyA: Cyclosporine A

Beispiel 30Example 30

Wirkung dos Antl-ICAM-1-Antikörpers bei der Unterdrückung der Abstoßung von transplantierten allogenen Organen Um die Wirkung des Anti-ICAM-1-Antikörpers bei der Unterdrückung der Abstoßung von allogenen transplantierten Organen nachzuweisen, wurden bei Cynomolgus-Affen allogene Nieren nach der Methode von Cosimi u. a. (Transplant. Proc. 13:499-503 [1981 J) mit der Modifikation transplanted, daß Valium und Ketamin als Anästhetika eingesetzt wurden. Die Nierentransplantation wurde im wesentlichen nach folgendem Schema ausgeführt. An 3 bis 5kg schweren Cynomolgus-Affen wurden heterotrope Nieren-Allo-Verpflanzungen vorgenommen, wie das im wesentlichen von Marquet beschrieben wurde (Marquet u. a., Medical Primatology [Medizinische Primatologie], Teil II, Basel, Karger, S. 125 [1972)), nachdem mit Valium und Ketamin die Anästhesie herbeigeführt worden war. Es wurden End-Seit-Anastomosen der Spendernierengefäße an einem Flecken der Aorta oder Vena cava unter Verwendung von Prolenfaden 7-0 ausgeführt. Dio Spenderharnröhre wurde spatuliert und durch extravesikulares Herangehen in die Blase implantiert (Taguchi, Y., u.a., in Dausset u.a. (Hsg.): „Advances in Transplantation" [Fortschritte in der Transplantation), Baltimore, Williams & Wilkins, S.393 (19861). Die Nierenfunktion wurde anhand wöchentlicher oder zweiwöchentlicher Bestimmungen des Serumkreatins beurteilt. Außerdem wurden häufig Biopsien des Allo-Transplantats für die histopathologische Untersuchung vorgenommen und komplette Autopsien bei den nichtÜberlebenden Empfängern vorgenommen. Bei den meisten Empfängern wurde zum Zeitpunkt der Transplantation eine bilaterale Nephrektomie vorgenommen und der nachfolgende uremische Tod wurde als Endpunkt des Überlebens der AlloTransplantate betrachtet. Bei einigen Empfängern wurde zum Zeitpunkt der Transplantation eine unilaterale native Nephrektomie und kontralaterale Ureteralligation durchgeführt. Wenn eine Abstoßung des Allo-Transplantats erfolgte, wurde die Ligatur zum autologen Harnleiter entfernt, was zur Wiederherstellung der normalen Nierenfunktion und zu der Möglichkeit fühlte, die immunologische Überwachung des Empfängertieres weiterzuführen.Effect of Antl ICAM-1 antibody in suppressing rejection of transplanted allogeneic organs In order to demonstrate the effect of the anti-ICAM-1 antibody in suppressing the rejection of allograft organs, allogeneic kidneys were obtained by cynomolgus monkey method by Cosimi u. a. (Transplant Proc. 13: 499-503 [1981J) transplanted with the modification that valium and ketamine were used as anesthetics. Kidney transplantation was carried out essentially according to the following scheme. Heterotrophic kidney allografting was performed on 3 to 5kg cynomolgus monkeys, essentially as described by Marquet (Marquet et al., Medical Primatology, Part II, Basel, Karger, p. 125 [1972]) After anesthetizing with valium and ketamine. End-to-side anastomoses of the donor kidney vessels were performed on a patch of the aorta or vena cava using Prole Thread 7-0. Dio donor urethra was spatulated and implanted into the bladder by extravesicular approach (Taguchi, Y., et al., Dausset et al. (Hsg.): "Advances in Transplantation", Baltimore, Williams & Wilkins, p. Renal function was assessed by weekly or biweekly serum creatinine determinations, biopsies of the allograft were frequently performed for histopathological examination, and complete autopsies were performed on non-surviving recipients, with most recipients undergoing bilateral nephrectomy at the time of transplantation and subsequent uremic death was considered to be the endpoint of allograft survival, with some recipients undergoing unilateral native nephrectomy and contralateral ureteralization at the time of transplantation, and when allo-graft rejection occurred Removed autologous ureter, which helped restore normal renal function and the ability to continue immunological surveillance of the recipient animal.

Der monoklonal Antikörper R6-5-D6 wurde mit einer Dosis von 1-2 mg/kg/Tag über 12 Tage hinweg täglich verabreicht, beginnend zwei Tage vor der Transplantation. Die Serumpegel von Kreatinin wurden regelmäßig überprüft, um die Abstoßung zu überwachen. Die Wirkung des Anti-ICAM-1 -Antikörpers auf die Abstoßung der allogenen Nieren durch das Immunsystem wird in der Tabelle 21 gezeigt.The monoclonal antibody R6-5-D6 was administered daily at a dose of 1-2 mg / kg / day for 12 days starting two days before transplantation. The serum levels of creatinine were regularly reviewed to monitor rejection. The effect of the anti-ICAM-1 antibody on immune system rejection of the allogeneic kidneys is shown in Table 21.

Tabelle 21Table 21

Aktivität von R6-5-D6 bei der Verlängerung des Überlebens von Nieren-AlloTransplantaten bei prophylaktischen Protokollen in Cynomolgus-Affen"Activity of R6-5-D6 in prolonging kidney allograft survival in prophylactic protocols in cynomolgus monkeys "

Affemonkey Dosierung von R6-5-D6Dosage of R6-5-D6 Überlebenstage/Survival days / (mg/kg)(Mg / kg) Nachbehandlungaftercare Kontrolle 1Control 1 __ 88th Kontrolle 2Control 2 -- 1111 Kontrolle 3Control 3 -- 1111 Kontrolle 4Control 4 -- 1010 Kontrolle 5Control 5 -- 99 Kontrolle 6Control 6 -- 1010 M15M15 1,01.0 2020 M19M19 1,01.0 7b 7 b M17M17 1,01.0 3030 M 25M 25 1,51.5 2929 M 23M 23 1,01.0 11C 11 C M 27M 27 2,02.0 3434 M7M7 0,50.5 2222 M11M11 0,50.5 2626 M10M10 0,50.5 2222 M8M8 0,50.5 26"26 "

β Den Affen wurde R6-5-D6 Ober 12 aufeinanderfolgende Tage, beginnend 2 Tage vor der Transplantation, verabreicht.β Monkeys were given R6-5-D6 for 12 consecutive days starting 2 days before transplantation.

b Todesursache ist unbekannt. Es gab Anzeichen für latente Malaria, c Starben Niereninfarkt, d Lebteam 15.August 1988noch.b cause of death is unknown. There were signs of latent malaria, c renal renal infarction, the life of August 15, 1988 still.

Die Ergebnisse zeigen, daß R6-5-D6 bei der Verlängerung des Lebens von Affen, die allogene Nierentransplantate erhalten hatten, wirksam ist.The results show that R6-5-D6 is effective in prolonging the life of monkeys receiving allogeneic kidney transplants.

Beispiel 31Example 31

Wirkung des Antl-ICAM-1-Antikörpers bei der Unterdrückung der akuten Abstoßung von transplantlerten Organen Um zu zeigen, daß die Anti-ICAM-1-Antikörper wirksam bei einem akuten Modell der Transpiantatabstoßung sind, wurde R6-5-Ü6 auch in einem therapeutischen oder akuten Nierenabstoßungsmodell getestet. Bei diesem Modell wurden Affennieren (unter Anwendung des im Beispiel 30 gegebenen Protokolls) transplantiert, dabei wurden perioperativ 15mg/kg Zyklosporin A (CyA) Intramuskulär verabreicht, bis eine stabile Nieronfunktion erreicht wurde. Die Dosis an CyA wurde dann zweiwöchentlich in Schritten von 2,5mg/kg verringert, bis die Abstoßung erfolgte, was durch einen Anstieg im Blutkreatininpegel angezeigt wurde. Zu di'.sem Zeitpunkt wurde über 10 Tage R6-5-D6 verabreicht, und es wurde die Dauer des Überlebens beobachtet. Es ist wichtig festzustellen, daß bei diesem Protokoll die CyA-Dosis suboptimal bleibt, da sie nicht mehr verändert wird, sobald das akute Abstoßungsereignis eintritt. Bei diesem Modell haben frühere Kontrollen (N = 5), bei denen nicht auf Antikörper zurückgegriffen wurde, 5 bis 14 Tage nach Beginn des Abstoßungsereignisses überlebt. Bisher wurden sechs Tiere nach diesem Protokoll unter Verwendung von R6-5-D6 getestet 'Tabelle 22). Zwei dieser Tiere leben immer noch (M 12 - 31 Tage und M 5 47 Tage nach der Verabreichung von R6-5-D6). Zwei Tiere lebten 38 und 55 Tage nach Beginn der Therapie mit R6-5-D6, und zwei Tiere starben aus anderen Gründen als akuter Abstoßung (ein Tier starb an CyA-Toxizität, und das andere starb, weil die Therapie mit H6-5-D6 unter Anästhesie begonnen wurde). Dieses Modell kommt der klinischen Situation näher, in der R6-5-D6 zuerst genutzt würde.Effect of Antl-ICAM-1 Antibody in Suppressing the Acute Repulsion of Transplanted Organs. In order to demonstrate that the anti-ICAM-1 antibodies are effective in an acute model of transplant rejection, R6-5-U6 also became a therapeutic candidate or acute renal rejection model tested. In this model, monkey kidney transplantation (using the protocol given in Example 30) was transfected with 15 mg / kg cyclosporin A (CyA) intramuscularly perioperatively until stable renal function was achieved. The dose of CyA was then decreased bi-weekly in increments of 2.5 mg / kg until the rejection occurred, as indicated by an increase in blood creatinine level. At that time, R6-5-D6 was administered for 10 days and the duration of survival was monitored. It is important to note that in this protocol the dose of CyA remains suboptimal as it will not change once the acute rejection event occurs. In this model, previous controls (N = 5) that did not use antibodies survived 5 to 14 days after the onset of the rejection event. So far, six animals were tested according to this protocol using R6-5-D6 'Table 22). Two of these animals are still alive (M 12-31 days and M 5 47 days after administration of R6-5-D6). Two animals survived R6-5-D6 38 and 55 days after initiation of therapy, and two animals died for reasons other than acute rejection (one animal died of CyA toxicity and the other died because of H6-5 therapy). D6 was started under anesthesia). This model comes closer to the clinical situation in which R6-5-D6 would be used first.

Tabelle 22Table 22

Aktivität von R6-5-D6 bei der Verlängerung des Überlebens von Nieren-AlloTransplantaten in therapeutischen Protokollen in Cynomolgus-Affen1 Activity of R6-5-D6 in prolonging the survival of renal allografts in therapeutic protocols in cynomolgus monkeys 1

Affemonkey Tag des AbstoßungsDay of the rejection Überlebenstage/Survival days / ereignisses11 event 11 Nachbehandlungaftercare Kontrollen'controls' 14-9814-98 5-145-14 M 24M 24 4141 3838 M21M21 3434 4"4 ' M3M3 4141 5555 M9M9 1212 11'11 ' M12M12 3737 >31'> 31 ' M5M5 2626 >47'> 47 '

a Affen erhielten über 10 aufeinanderfolgende Tage nach Beginn der AbstoßungA monkeys received over 10 consecutive days after the onset of rejection

1-2 mg/kg, b Tag.andemsichderKreatininpegelimErgebniederVerringerungder1-2 mg / kg, day b. And the creatinine level in the reduction of

CyA-Dosierung erhöhte, und an dem die Therapie mit R6-5-D6 begann, c Fünf Tiere wurde unter Anwendung des oben beschriebenen therapeutischenIncreasing CyA dosage and starting therapy with R6-5-D6, c Five animals were treated using the therapeutic described above

Protokolls getestet, wobei aber keine Rettungstherapie einsetzte. DieProtocol tested, but using no rescue therapy. The Überlebenstage/Nachbehandlung stellen die Überlebenstage dar, nachdem derSurvival days / aftercare represent the survival days after the

Kreatininpegel zu steigen begonnen hatte, d Starb unter Anästhesie. Kreatininpegel waren zu niedrig, e Starb an CyA-Toxizität. Kreatininpegel waren zu niedrig, f Lebte noch am 15. August 1988.Creatinine levels had started to rise, d died under anesthesia. Creatinine levels were too low, e Degraded from CyA toxicity. Creatinine levels were too low, f was still alive on August 15, 1988.

Beispiel 22Example 22

Genetische Konstruktion und Expression von verkürzten Derivaten von ICAM-1 ICAM-1 ist in seinem natürlichen Zustand ein an die Zellmembran gebundenes Protein, das einen extrazellularen Bereich von 5 immunoglobulinartigen Domänen, eine Transmembrandomäne uind eine zytoplasmische Domäne enthält. Es war wünschenswert, funktionell Derivate von ICAM-1 zu konstruieren, denen die Transmembrandomäne und/oder die zytoplasmische Domäne fehlen, um so eine lösliche, sekretierte Form von ICAM-1 erzeugen zu können. Diese funktioneilen Derivate wurden durch oligonukleotidgerichtete Mutagenese des ICAM-1-Gens, an die sich die Expression in Affenzellen nach der Transfektion mit dem mutanten Gen anschloß, konstruiert.Genetic Construction and Expression of Shortened Derivatives of ICAM-1 In its natural state, ICAM-1 is a cell membrane-bound protein containing an extracellular region of 5 immunoglobulin-like domains, a transmembrane domain, and a cytoplasmic domain. It was desirable to functionally construct derivatives of ICAM-1 lacking the transmembrane domain and / or the cytoplasmic domain so as to produce a soluble, secreted form of ICAM-1. These functional derivatives were constructed by oligonucleotide-directed mutagenesis of the ICAM-1 gene, followed by expression in monkey cells after transfection with the mutant gene.

Mutationen im ICAM-1-Gen, die zu Aminosäuresubstitutionen und/oder verkürzten Derivaten führen, wurden nach der Methode von Kunkel, T., (Proc. Netl. Aced. Sei. USA 82:488 bis492 (1985)) hergestellt. ICAM-1 -cDNA, die in deroben beschriebenen Weise hergestellt worden war, wurde mit den Restriktionsendunukleasen Sa11 und Kpn 1 verdaut, und das resultierende 1,8-kb-DNA-Fragment wurde in den Plasmidvektor CDM8 subkloniert (Seed, B., u.a., Proc. Natl. Acad. ScI. USA 84:3365-3369 [1987J). Anschließend wurde mit dieser Konstruktion, dio als pCD1.8C bezeichnet wurde, ein dut", ung~-Stamm von E.coli (BW313/P3) transformiert. Von den Transformanten wurde durch Infektion mit dem Helfer-Phag R408 (Stratagene®) eine einzelsträngige, urazilhaltige Matrize gewonnen. Mutante ICAM-1-cDNAs wurden dann durch Starten einer zweiten Strangsynthese mit einem üligonukleotiden erzeugt, der fehlangepaßte Basen enthielt, und durch anschließende Transformation eines ung+-Wirtes (MC1061/P3) mit dem resultierenden Heteroduplex. Mutanten werden durch „Screenieren" mit neu geschaffenen Endonukleaserestriktionsstellen, die durch das mutante Oligonukleotid eingeführt wurden, isoliert. Das mutante ICAM-1 -Protein wurde durchTransfektion von Cos-7-Zellen mit der mutanten DNA im eukaryotischen Expressionsvektor CDM8 unter Anwenden des DEAE-Dextran-Standardverfahrens expressiert (Seiden, R. F., u.a., in: Current Protocols in Molecular Biology (Laufende Protokolle in der Molekularbiologie), Ausubel, F. M., u. a., Hsg., S. 9.2.1-9.2.6 (1987]).Mutations in the ICAM-1 gene resulting in amino acid substitutions and / or truncated derivatives were made by the method of Kunkel, T., (Proc. Netl. Aced., U.S.A. 82: 488-492 (1985)). ICAM-1 cDNA prepared in the above-described manner was digested with restriction endunucleases Sa11 and Kpn 1, and the resulting 1.8 kb DNA fragment was subcloned into the plasmid vector CDM8 (Seed, B., et al Proc Natl Acad ScI USA 84: 3365-3369 [1987J]. Subsequently, this construct, referred to as pCD1.8C, was transformed into a "" strain of E. coli (BW313 / P3). "Transformants became infected by infection with helper phage R408 (Stratagene®) Mutant ICAM-1 cDNAs were then generated by starting a second strand synthesis with an oligonucleotide containing mismatched bases, and then transforming an ung + host (MC1061 / P3) with the resulting heteroduplex by "screening" with newly created endonuclease restriction sites introduced by the mutant oligonucleotide. The mutant ICAM-1 protein was expressed by transfecting Cos-7 cells with the mutant DNA in the eukaryotic expression vector CDM8 using the DEAE-dextran standard method (Seiden, RF, et al., In: Current Protocols in Molecular Biology (Current Protocols in Mol Molecular Biology), Ausubel, FM, et al., eds., pp. 9.2.1-9.2.6 (1987)).

Es wurde ein verkürztes, funktionelles Derivat von ICAM-1 hergestellt, dem die Transmembran- und zytoplasmischen Domänen fehlen, das aber den extrazellulären Bereich mit allen 5 immunoglobulinartigen Domänen enthält. Ein mutantes Oligonukleotid zu 30bp (CTC TCC CCC CGG TTC TAG ATT GTC ATC ATC) wurde dazu verwendet, Kodone für die Aminosäuren Tyrosin (Y) und Glutaminsäure (E) in den Positionen 452 bzw. 4E3 in einen Phenylalanin- (F) und einen Translationsstopp-Kodon (TAG) zu transformieren. Der Mutant wurde anhand der einzigartigen Xba 1-Restriktionsstelle isoliert und als Y452EZFJAG bezeichnet. Um das mutante Protein zu expressieren, wurden COS-Zellen mit drei mutanten Subklonen (N°2, N°7 und N°8) transfiziert. Drei Tage nach der Transfektion mit den drei mutanten Subklonen wurden die obenaufschwimmenden Schichten der Kulturen und das Zellysat durch Immunoausfällung mit dem monoklonalen Anti-ICAM-1-Antikörper RR1 /1 und SDS-PAGE analysiert. ICAM-1A truncated functional derivative of ICAM-1 was prepared that lacks the transmembrane and cytoplasmic domains but contains the extracellular domain with all five immunoglobulin-like domains. A 30bp mutant oligonucleotide (CTC TCC CCC CGG TTC TAG ATT GTC ATC ATC) was used to add codons for the amino acids tyrosine (Y) and glutamic acid (E) at positions 452 and 4E3, respectively, into a phenylalanine (F) and a Translational stop codon (TAG) to transform. The mutant was isolated from the unique Xba 1 restriction site and designated Y 452 EZFJAG. To express the mutant protein, COS cells were transfected with three mutant subclones (N ° 2, N ° 7 and N ° 8). Three days after transfection with the three mutant subclones, the supernatant layers of the cultures and the cell lysate were analyzed by immunoprecipitation with the monoclonal anti-ICAM-1 antibody RR1 / 1 and SDS-PAGE. ICAM-1

isfi;ISFI;

ausgefällt, nicht aber aus den Reinigungslysaten dieser Zellen. Das Molekulargewicht der ICAM-1', das in der ' obenaufschwimmenden Kulturschicht gefunden wurde, war um etwa 6kd niedriger als die Membranform von ICAM-1, was mit der aus aer mutanten DNA vorhergesagten Größe übereinstimmt. Folglich wird dieses funktioneile Derivat von ICAM-1 als lösliches Protein exkretiert. Im Gegensatz dazu wurde ICAM-1 nicht aus den obenaufschwimmenden Schichten von Kontrollkulturen von Zellen immunoausgefällt, die mit nativem ICAM-1 transfiziert worden waren, was nachweist, daß die Membranform von ICAM-1 nicht von Cos-Zellen abgegeben wird. Außerdem wurde kein ICAM-1 von obenaufschwimmenden Kulturschichten oder Zellysaten von negativen, pseudotransfizierten Zellen als Kontrolle immunoausgefällt. Das verkürzte ICAM-1, das aus transfizierten Zellen sekretiert wurde, wurde durch Immunoaffinitätschromatografie mit einem ICAM-1-spezifischen Antikörper (R6-5-D6) gereinigt und auf seine funktionell Aktivität in einer Zeilbindungsuntersuchung getestet. Nach dom Reinigen bei Vorhandensein des Reinigungs-Oktylglykosids wurden Präparate, welche natives ICAM-1 oder die verkürzte, sekretierte Form enthielten, auf eine Endkonzentration von 0,25% Oktylglukosid verdünnt (eine Konzentration unter der kritisohon Mizellkonzentration des Reinigungsmittels). Diese Präparate von ICAM-1 konnten sich an die Oberflächen von Plastplatten mit 96 eingelassenen Vertiefungen (Nunc) binden, um an eine feste Phase gebundenes ICAM-1 zu produzieren. Nach dem Auswaschen des ungebundenen Materials waren etwa 75-80% bzw. 83-88% von SKW-3-Zellen, die LFA-1 auf ihren Oberflächen auswiesen, spezifisch an die nativen bzw. verkürzten Formen von ICAM-1 gebunden. Diese Daten zeigen, daß die sekretierte, verkürzte, lösliche Form des funktioneilen ICAM-1 -Derivats sowohl die immunologische Reaktivität als auch die Fähigkeit bewahrte, die ICAM-1-abhängige Adhäsion zu vermitteln, die charakteristisch für natives ICAM-1 ist.precipitated but not from the purification lysates of these cells. The molecular weight of the ICAM-1 'found in the supernatant culture layer was about 6 kd lower than the membrane form of ICAM-1, consistent with the size predicted from the mutant DNA. Consequently, this functional derivative of ICAM-1 is excreted as a soluble protein. In contrast, ICAM-1 was not immunoprecipitated from the supernatant layers of control cultures of cells transfected with native ICAM-1, demonstrating that the membrane form of ICAM-1 is not delivered by Cos cells. In addition, no ICAM-1 was immunoprecipitated from supernatant culture layers or cell lysates from negative, pseudo-transfected cells as a control. The truncated ICAM-1 secreted from transfected cells was purified by immunoaffinity chromatography with an ICAM-1 specific antibody (R6-5-D6) and tested for functional activity in a cell-binding assay. After dom cleaning in the presence of the purification octyl glycoside, preparations containing native ICAM-1 or the truncated, secreted form were diluted to a final concentration of 0.25% octylglucoside (one concentration below the critical micelle concentration of the detergent). These preparations of ICAM-1 were allowed to bind to the surfaces of 96-well plastic plates (Nunc) to produce ICAM-1 bound to a solid phase. After washing out the unbound material, approximately 75-80% and 83-88% of SKW-3 cells, respectively, that exhibited LFA-1 on their surfaces were specifically bound to the native or truncated forms of ICAM-1. These data demonstrate that the secreted, truncated, soluble form of the functional ICAM-1 derivative retained both immunological reactivity and the ability to mediate ICAM-1-dependent adhesion characteristic of native ICAM-1.

Nach ähnlichen Methoden wurde ein funktionelles Derivat von ICAM-1 hergestellt, dem nur die zytoplasmische Domäne fehlte. Ein Oligonukleotid zu 25bp (TC AGC ACG TAC CTC TAG AAC CGC CA) wurde dazu verwendet, den Kodon für die Aminosäure 476 (Y) in einen TAG-Translationsstoppkodon umzuwandeln. Der Mutant wurde als Y476ZTAG bezeichnet. Die Immunoausfällungsanalyse und SDS-PAGE von Cos-Zellen, die mit dem Mutanten transfiziert worden waren, stellten eine membrangebundene Form von ICAM-1 mit einem Molekulargewicht fest, das etwa um 3kd kleiner als die native Form von ICAM-1 ist. Die indirekte Immunofluoreszenz der mutantentransfizierten Cos-Zellen zeigte ein Punktat-Färbemuster ähnlich dem von nativem ICAM-1, das auf LPS-stimulierten Endothelzellen des Menschen expressiert wird. Schließlich waren die mit der mutanten DNA transfizierten Zellen spezifisch an gereinigtes LFA-I auf Plastflächen in einer ähnlichen Weise wie Cos-Zellen gebunden, die mil natürlicher ICAM-1-DNA transfiziert worden waren (Tabelle 23).Similar methods were used to prepare a functional derivative of ICAM-1 lacking only the cytoplasmic domain. A 25bp oligonucleotide (TC AGC ACG TAC CTC TAG AAC CGC CA) was used to convert the codon for amino acid 476 (Y) to a TAG translation stop codon. The mutant was designated Y 476 ZTAG. Immunoprecipitation analysis and SDS-PAGE of Cos cells transfected with the mutant detected a membrane-bound form of ICAM-1 with a molecular weight about 3 kd smaller than the native form of ICAM-1. Indirect immunofluorescence of the mutant-transfected Cos cells revealed a punctate staining pattern similar to that of native ICAM-1 expressed on human LPS-stimulated endothelial cells. Finally, the cells transfected with the mutant DNA were specifically bound to purified LFA-I on plastic surfaces in a manner similar to Cos cells transfected with natural ICAM-1 DNA (Table 23).

Tabelle 23Table 23

Fähigkeit von ICAM-1-t.<pressierenden Zellen oder eines funktioneilen Derivats von ICAM-1, LFA-1 zu bindenAbility of ICAM-1-t. <Expressing cells or a functional derivative of ICAM-1 to bind LFA-1

Transfektiontransfection % der ICAM-1 -expressierenden Zellen, die LFA-1 binden bei Vorhandensein von:% of ICAM-1 expressing cells that bind LFA-1 in the presence of: keinem Antikörper RR1/1no antibody RR1 / 1 Pseudotransfektion Natives ICAM-1 Y47VTAGPseudotransfection Native ICAM-1 Y 47 VTAG 0 0 20 0 20 00 0 20 0 20 0

Beispiel 33Example 33 Kartierung de/funktloneNen Domfinen von ICAM-1Mapping de / functlone domfins of ICAM-1

Untersuchungen von ICAM-1 haben gezeigt, daß das Molekül 7 Domänen aufweist. Fünf dieser Domänen sind extrazellular (Domäne 5 befindet sich am nächsten der Zelloberfläche, Domäne 1 ist am weitesten von der Zelloberfläche entfernt), eine Domäne ist eine transmembrane Domäne und eine Domäne ist zytoplasmisch (d. h., sie liegt innerhalb der Zelle). Um festzustellen, welche Domänen an der Fähigkeit von ICAM-1 beteiligt sind, sich an LFA-1 zu binden, wurden Epitopkartierungsuntersuchungen durchgeführt. Zur Durchführung solcher Untersuchungen werden verschiedene Deletionsmutanten hergestellt und nach ihrer Fähigkeit charakterisiert, sich an LFA-1 zu binden. Als alternative Möglichkeit können die Untersuchungen unter Verwendung des Anti-ICAM-Antikörpers durchgeführt werden, von dem bekannt ist, daß er die Fähigkeit von ICAM-1, LFA-1 zu binden, beeinträchtigt. Zu den Beispielen für solche geeignete Antikörper gehören RR1/1 (Rothlein, R., u.a., J. Immunol. 137:1270-1274 (1986]), R6.5 (Springer, T.A., u.a., US-PA, laufende N°07/250446), LB-2 (Clark, E. A., u. a., in: Leukocyte Typing I (Leukozytentypisierung l|, A. Bernard u. a., Hsg., Springer-Verlag, S. 339-346 [1984]) oder CL203 (Staunton, D. E., u.a., Cell 56: 849-853 [1989]).Studies of ICAM-1 have shown that the molecule has 7 domains. Five of these domains are extracellular (domain 5 is closest to the cell surface, domain 1 is furthest from the cell surface), one domain is a transmembrane domain, and one domain is cytoplasmic (i.e., within the cell). To determine which domains are involved in the ability of ICAM-1 to bind to LFA-1, epitope mapping studies were performed. To perform such studies, various deletion mutants are prepared and characterized for their ability to bind to LFA-1. Alternatively, the assays may be performed using the anti-ICAM antibody known to interfere with the ability of ICAM-1 to bind LFA-1. Examples of such suitable antibodies include RR1 / 1 (Rothlein, R., et al., J. Immunol., 137: 1270-1274 (1986)), R6.5 (Springer, TA, et al., US Pat 07/250446), LB-2 (Clark, EA, inter alia, in: Leukocyte Typing I (leukocyte typing l |, A. Bernard et al., Eds., Springer-Verlag, pp. 339-346 [1984]) or CL203 (Staunton , DE, et al., Cell 56: 849-853 [1989]).

Deletionsmutanten von ICAM-1 können auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. Vorteilhaft ist es jedoch, derartige Mutanten über stellengerichtete Mutagenese oder durch andere rekombinante Mittel (wie beispielsweise die Konstruktion von ICAM-1-expressierenden Gensequenzen, bei denen die Sequenzen, welche bestimmte Proteinbereiche codieren, deletiert worden sind) herzustellen. Verfahren, die zur Herstellung solcher Mutanten angewendet werden können, sind in Fachkreisen allgemein bekannt. Unter Anwendung dieser Verfahren wurden drei ICAM-1-Deletionsmutanten hergestellt. Dem ersten Mutanten fehlen die Aminosäurereste F185 bis einschließlich P284 (d. h„ Deletion von Domäne 3). Dem zweiten Mutanten fehlen die Aminosäurereste P284 bis einschließlich R451 (d. h„ Deletion von Domäne 4 und 5). Dem dritten Mutanten fehlen die Aminosäurereste nach Y476 (d. h., Deletion der zytoplasmischen Domäne). Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, daß die Domänen 1,2 und 3 dominierend an ICAM-1-Wechselwirkungen mit Anti-ICAM-1 -Antikörpern und LFA-1 beteiligt sind.Deletion mutants of ICAM-1 can be produced in different ways. However, it is advantageous to produce such mutants via site-directed mutagenesis or by other recombinant means (such as the construction of ICAM-1 expressing gene sequences in which the sequences encoding particular protein regions have been deleted). Methods that can be used to prepare such mutants are well known in the art. Using these procedures, three ICAM-1 deletion mutants were prepared. The first mutant lacks amino acid residues F185 through P284 (i.e., "domain 3 deletion"). The second mutant lacks amino acid residues P284 through R451 (i.e., domain 4 and 5 deletion). The third mutant lacks the Y476 amino acid residues (i.e., cytoplasmic domain deletion). The results of these studies indicate that domains 1, 2 and 3 are dominantly involved in ICAM-1 interactions with anti-ICAM-1 antibodies and LFA-1.

Beispiel 34Example 34 Wirkung von Mutationen in ICAM-1 auf die LFA-1-BindungEffect of mutations in ICAM-1 on LFA-1 binding

Die Fähigkeit von ICAM-1, mit LFA-1 in Wechselwirkung zu treten und dieses zu binden, wird durch ICAM-1-Aminosäurereste vermittelt, die in den Domänen 1 des ICAM-1 -Moleküls vorhanden sind (Abbildungen 8,9 und 1 ü). Derartige Wechselwirkungen werden jedoch durch Anteile von Aminosäuren unterstützt, dia in den Domänen 2 und 3 von ICAM-1 vorhanden sind. So gehören zu den bevorzugten funktionellen Derivaten der vorliegenden Erfindung lösliche Fragmente des ICAM-1-Moleküls, welche die Domänen 1,2 und 3 von ICAM-1 enthalten. Noch mehr bevorzugt werden lösliche Fragmente von Molekül ICAM -1, die die Domänen 1 und2von ICAM-1 enthalten. Am meisten bevorzugt werden lösliche Fragmente des ICAM-1-Moleküls, die Domäne 1 von ICAM-1 enthalten. Verschiedene Aminosäurereste innerhalb der ersten ICAM-1-Domäne sind an der Wechselwirkung von ICAM-1 und LFA-1 beteiligt. Substitutionen dieser Aminosäuren durch andere Aminosäuren ändern die Fähigkeit von ICAM-1, LFA-1 zu binden. Diese Aminosäurereste und die Substitutionen werden in der Abb. 25 gezeigt. Abb. 25 zeigt die Wirkungen solcher Mutationen auf die Fähigkeit des resultierenden, mutanten ICAM-1-Moleküls, sich an LFA-1 zu binden. In den Abbildungen 23 bis 25 werden Reste unter Bezugnahme auf den Einbuchstabencode für Aminosäuren beschrieben, gefolgt von der Position des Restes im ICAM-1-Molekül. So bezeichnet beispielsweise „E90" den Glutaminsäurerest in der Position 90 von ICAM-1. Ebenso bezeichnet „90 V das Dipeptid, das sich aus dem Glutaminsäurerest in die Position 90 und dem Valinrest in der Position 91 zusammensetzt. Die Substitutionssequenz wird rechts vom Schrägstrich angegeben ("/"). Die Reste V4, R13, Q27, Q58 und D60S61 von ICAM-1 sind an der LFA-1-Bindung beteiligt.The ability of ICAM-1 to interact with and bind LFA-1 is mediated by ICAM-1 amino acid residues present in domains 1 of the ICAM-1 molecule (Figures 8, 9 and 1) ). However, such interactions are supported by portions of amino acids present in domains 2 and 3 of ICAM-1. Thus, among the preferred functional derivatives of the present invention are soluble fragments of the ICAM-1 molecule containing domains 1, 2 and 3 of ICAM-1. Even more preferred are soluble fragments of molecule ICAM-1 containing domains 1 and 2 of ICAM-1. Most preferred are soluble fragments of the ICAM-1 molecule containing domain 1 of ICAM-1. Several amino acid residues within the first ICAM-1 domain are involved in the interaction of ICAM-1 and LFA-1. Substitutions of these amino acids by other amino acids alter the ability of ICAM-1 to bind LFA-1. These amino acid residues and the substitutions are shown in FIG. Figure 25 shows the effects of such mutations on the ability of the resulting mutant ICAM-1 molecule to bind to LFA-1. In Figures 23 to 25, residues are described with reference to the one-letter code for amino acids, followed by the position of the residue in the ICAM-1 molecule. For example, "E90" refers to the glutamic acid residue at position 90 of ICAM-1. "90V also refers to the dipeptide composed of the glutamic acid residue at position 90 and the valine residue at position 91. The substitution sequence is indicated to the right of the slash ("/"). Residues V4, R13, Q27, Q58, and D60S61 of ICAM-1 are involved in LFA-1 binding.

Der Austausch dieser Aminosäuren änderte die Fähigkeit von ICAM-1, sich an LFA-1 zu binden. Beispielsweise führt der Ersatz von V4 durch G zur Bildung eines mutanten ICAM-1-Moleküls, das weniger zur Bindung an LFA-1 fähig ist (Abb. 25). Der Ersatz des Restes R13 von ICAM-1 durch E führt zur Bildung eines mutanten Moleküls mit einer wesentlich geringeren Kapazität, sich an LFA-1 zu binden (Abb. 25). Der Ersatz des Restes Q58 von ICAM-1 durch H führt zur Bildung eines mutanten Moleküls mit einer im wesentlichen normalen Kapazität, sich an LFA-1 zu binden (Abb. 25). Der Ersatz des D60S-Restes von ICAM-1 durch K führt zur Bildung eines mutanten Moleküls mit einer wesentlich geringeren Kapazität, sich an LFA-1 zu binden (Abb. 25). Glykosylationsstellen in der zweiten Domäne sind ebenfalls an der LFA-1 -Bindung beteiligt (Abb. 23). Der Ersatz von N103 durch K oder von A155N durch SV führt zur Bildung eines mutanten ICAM-1-Moleküls, das im wesentlichen unfähig ist, sich an LFA-1 zu binden. Dagegen schien der Ersatz der Glykosylationsstelle N175 durch A die Kapazität des mutanten ICAM-1, sich an LFA-1 zu binden, nicht wesentlich zu beeinflussenThe replacement of these amino acids changed the ability of ICAM-1 to bind to LFA-1. For example, replacement of V4 by G results in the formation of a mutant ICAM-1 molecule that is less capable of binding to LFA-1 (Figure 25). Replacement of the residue R13 of ICAM-1 by E results in the formation of a mutant molecule with a significantly lower capacity to bind to LFA-1 (Figure 25). Replacement of residue Q58 of ICAM-1 by H results in the formation of a mutant molecule with a substantially normal capacity to bind to LFA-1 (Figure 25). K replacement of the D60S residue of ICAM-1 results in the formation of a mutant molecule with a significantly lower capacity to bind to LFA-1 (Figure 25). Glycosylation sites in the second domain are also involved in LFA-1 binding (Figure 23). Replacement of N103 by K or A155N by SV results in the formation of a mutant ICAM-1 molecule that is substantially unable to bind to LFA-1. In contrast, replacement of the glycosylation site N175 by A did not appear to significantly affect the capacity of the mutant ICAM-1 to bind to LFA-1

Mutationen in der dritten ICAM-1-Domäne änderten die ICAM-I-LFA-I-Bindung nicht merklich (Abb.24). Mutations in the third ICAM-1 domain did not significantly alter ICAM-I-LFA-I binding (Fig. 24).

Beispiel 35Example 35

Multimere Formen von ICAM-1 mit erhöhter biologischer Halbwertszeltaffinität und Leerungsfähigkeit Es werden schimärische Moleküle konstruiert, in denen die Domänen 1 und 2 von ICAM-1 an den Gelenkbereich der schweren Immunoglobulinkette angefügt sind. Bevorzugte Konstruktionen heften den C-Terminus von ICAM-1 -Domäne 2 an ein Segment des schweren Immunoglobulinkettengens, unmittelbar N-terminal zum Gelenkbereich, an, wodurch die Segmentflexibilität durch den Gelenkb6reich übertragen wird. Damit ersetzen die ICAM-Domänen 1 und 2 das Fab-Fragment eines Antikörpers. Das Anheften an die schweren Ketten der IgG-Klasse und die Produktion tierischer Zellen führen zur Produktion eines schimärischen Moleküls. Die Produktion von Molekülen, die schwere Ketten enthalten, die von IgA oder IgM abgeleitet wurden, führt zur Produktion von Molekülen von höherer Multimerizität, die zwischen 2 und 12 ICAM-1 -Moleküle enthalten. Die Koexpression des J-Kettengens in den tierischen Zellen, welche die schweren, schimärischen ICAM-1-Moleküle expressieren, ermöglicht die angemessene Zusammenstellung von IgA- und IgM-Multimeren, die vorwiegend zu IgA-Molekülen führen, die 4 bis 6 ICAM-1-Moleküle und im Fall von IgM etwa 10 ICAM-1-Moleküle enthalten. Diese schimärischen Moleküle haben verschiedene Vorteile. Erstens sind Ig-Moleküle für eine hohe Beständigkeit im Kreislauf aufgebaut, und das kann die biologische Halbwertszeit verbessern.Multimeric forms of ICAM-1 with increased biologic half-cell affinity and emptying capability. Schematic molecules are constructed in which domains 1 and 2 of ICAM-1 are attached to the hinge region of the immunoglobulin heavy chain. Preferred constructions attach the C-terminus of ICAM-1 domain 2 to a segment of the immunoglobulin heavy chain gene, immediately N-terminal to the hinge region, thereby conferring segmental flexibility through the hinge region. Thus, ICAM domains 1 and 2 replace the Fab fragment of an antibody. Attachment to the heavy chains of the IgG class and the production of animal cells lead to the production of a chimeric molecule. The production of molecules containing heavy chains derived from IgA or IgM results in the production of higher multimericity molecules containing between 2 and 12 ICAM-1 molecules. The coexpression of the J chain gene in the animal cells expressing the heavy, chimeric ICAM-1 molecules allows for the proper assembly of IgA and IgM multimers predominantly leading to IgA molecules comprising 4 to 6 ICAM-1 Molecules and, in the case of IgM, about 10 ICAM-1 molecules. These chimeric molecules have several advantages. First, Ig molecules are designed for high cycling stability, and this can improve biological half-life.

Außerdem erlaubt es die muitimere Natur dieser konstruierten Moleküle ihnen, mit höherer betonter Affinität mit dem Rhinovirus sowie mit der Zelloberflächen LFA-1, in Abhängigkeit vom therapeutischen Zusammenhang, in Wechselwirkung zu treten, wodurch sich die Menge des rekombinanten Proteins, die zur Erzielung einer wirksamen Dosis verabreicht werden muß, stark verringert. IgA und IgM sind stark glykosylierte Moleküle, die normalerweise in den Sekretionen an Schleimhautstellen, wie in der Nase, vorhanden sind. Ihr stark hydrophiler Charakter trägt dazu bei, Bakterien und Viren, an welche sie sich binden, aus der Schleimhaut herauszuhalten, wodurch das Anheften on Zellen odor die Überquerung der Epithelzellmembranbarriere verhindert werden. Sie können daher eine erhöhte therapeutische Effektivität haben. IgM und insbesondere IgA sind in einer Schleimhautumgebung stabil, und sie können die Stabilität von ICAM-1-Konstruktionen vergrößern. Wenn ein solches funktionelles ICAM-1-Derivat in den Blutstrom eingeführt wird, kann es auch die biologische Halbwertszeit verlängern. IgA fixiert nicht das Komplement und wäre damit ideal für solche Anwendungen, in denen das schädlich wäre. Wenn eine IgG-H-Ketten-Schimärizität gewünscht wird, wäre es möglich, Bereiche zu mutieren, die am Anheften des Komplements sowie an Wechselwirkungen mit Fc-Rezeptoren beteiligt sind.In addition, the more muitimous nature of these engineered molecules allows them to interact with greater pronounced affinity for the rhinovirus as well as for the cell surface LFA-1, depending on the therapeutic context, thereby increasing the amount of recombinant protein needed to produce an effective Dose must be administered, greatly reduced. IgA and IgM are highly glycosylated molecules that are normally present in secretions at mucosal sites, such as in the nose. Their highly hydrophilic character helps to keep bacteria and viruses to which they bind from the mucous membrane, preventing the attachment of cells or crossing the epithelial cell membrane barrier. They can therefore have an increased therapeutic effectiveness. IgM and especially IgA are stable in a mucosal environment and they can increase the stability of ICAM-1 constructions. When such a functional ICAM-1 derivative is introduced into the bloodstream, it may also prolong the biological half-life. IgA does not fix the complement and would be ideal for those applications where it would be harmful. If IgG H chain chimerism is desired, it would be possible to mutate regions involved in attachment of the complement as well as interactions with Fc receptors.

Beispiel 36Example 36

Erzeugung von ICAM-1-MutantenGeneration of ICAM-1 mutants

OligonukleotidgerichteteMutageneseOligonukleotidgerichteteMutagenese

Der Codierungsbereich einer ICAM-1-cDNA in einem 1,8-kb-Sal' -Kpni-Fragment wurde in den Expressionsvektor CDMB subkloniert (Seed, B., u.a., Proc. Natl. Acad. ScI. USA 84:3365-^1369 (1987]). Ausgehend von der Methode von Kunkel, T. (Proc.The coding region of an ICAM-1 cDNA in a 1.8 kb Sal '-Kpni fragment was subcloned into the expression vector CDMB (Seed, B., et al., Proc. Natl. Acad ScI., USA 84: 3365-4 1369 (1987)). Starting from the method of Kunkel, T. (Proc.

Natl. Acad. ScI. USA 82:488-492 [1985]), und den Modifikationen von Staunton, D., u.a. (Staunton, D.E., u.a., Cell 52: 925-933 (1988)), wurde diese Konstruktion (pCD1.8) c'azu verwendet, eine einzelsträngige, urazilhaltige Matrize zu erzeugen, die in der oligonukleotidgerichteten Mutagenese eingesetzt werden kann.Natl. Acad. ScI. USA 82: 488-492 [1985]), and the modifications of Staunton, D., et al. (Staunton, D.E., et al., Cell 52: 925-933 (1988)), this construction (pCD1.8) was used to generate a single-stranded, uracil-containing template that can be used in oligonucleotide-directed mutagenesis.

Kurz gesagt, der E. coli-Stamm XS127 wurde mit pCD1.8 transformiert. Einzelne Kolonien wurden in 1 ml Luria-Brühmedium (LB-Medium) (Difco) mit 13Mg/ml Ampicillin u.iil b^.g/ml Tetrazyklin bis annähernd zur Sättigung gezogen. Es wurden 10Opg der Kultur mit dem Helfer-Phag R408 (Strategene) mit einer Infektionsmultipliziis! (MOI) von 10 infiziert, und es wurden 10ml des LB-Mediums mit Ampicillin und Tetrazyklon für eine 16stündige Kultur bei 370C zugesetzt. Nach einem einminütigenBriefly, E. coli strain XS127 was transformed with pCD1.8. Individual colonies were drawn to near saturation in 1 ml of Luria broth medium (LB medium) (Difco) containing 13 μg / ml ampicillin and b.w.g / ml tetracycline. There were 10Opg of the culture with the helper phage R408 (Strategene) with a multiplication of infection! (MOI) of 10 infected, and there were added 10 ml of the LB medium with ampicillin and cyclone Tetra for a 16-hour culture at 37 0 C. After a one-minute

Zentrifugieren mit lOOOOU/rnin und dem Filtern der obenaufschwimmenden Schicht durch 0,22Mm wurde die Phag-Suspension zum Infizieren von E. coil BW313/P3 verwendet, die dann auf LB-Agar-Platten (Difco) plattiert wurden, welche mit Ampicillin und Tetrazyklen ergänzt worden waren. Kolonien wurden herausgegriffen, in 1 ml LB-Medium mit Ampicillin und Tetrazyklin annähernd bis Sättigung gezogen und mit dem Helfer-Phag bei einer MOI von 10 infiziert. Das Kulturvolumen wurde dann auf 250ml erhöht, und die Zellen wurden über Nacht gezogen. Durch Standard-Phag-Extraktion wurde einzelsträngige DNA isoliert. M Uta nt β Oligonukleotide wurden phosphoryliert und mit der pCDI .8-MaUiUe in einer zweiten Strangsynthesereaktion eingesetzt (Staunton, D.E., u.a.. Cell 52: 925-933 (1988)).Centrifugation at 10000 rpm and filtering the supernatant layer through 0.22 μm, the phag suspension was used to infect E. coil BW313 / P3, which was then plated on LB agar plates (Difco) coated with ampicillin and tetracycles had been supplemented. Colonies were picked, approximately drawn to saturation in 1 ml of LB medium with ampicillin and tetracycline, and infected with the helper phage at an MOI of 10. The culture volume was then increased to 250 ml and the cells were grown overnight. Standard phage extraction isolated single-stranded DNA. M Utta n β oligonucleotides were phosphorylated and used with the pCDI .8 MAUiUe in a second strand synthesis reaction (Staunton, D.E., et al., Cell 52: 925-933 (1988)).

Transfektiontransfection

COS-Zellen wurden so in 10-cm-Gewebekulturplatten eingepflanzt, daß sie in 16 bis 24 Stunden zu 50% konfluent waren. Dann wurden die COS-Zellen einmal mit TBS gewaschen und 4 Stunden lang mit 4ml RPMI-Medium inkubiert, das 10% Nu-Seren (Collaborative), 5pg/ml Chloroquin, 3pg des mutanten Plasmids und 200Mg/ml DEAE-Dextransulfat enthielt. Dann wurden die Zellen mit 10% DMSO/PBS, gefolgt von PBS, gewaschen und 16 Stunden lang in Kulturmedien gezogen.COS cells were seeded in 10 cm tissue culture plates so that they were 50% confluent in 16 to 24 hours. Then, the COS cells were washed once with TBS and incubated for 4 hours with 4 ml of RPMI medium containing 10% Nu sera (Collaborative), 5pg / ml chloroquine, 3pg of the mutant plasmid and 200 μg / ml DEAE-dextran sulfate. The cells were then washed with 10% DMSO / PBS followed by PBS and grown in culture media for 16 hours.

Die Kulturmedien wurden durch frische Medien ersetzt und 48 Stunden nach der Transfektion wurden die COS-Zellen durch Trypsin/EDTA-Behandlung (Gibco) zur Suspension gebracht und auf zwei 10-cm-Platten sowie Gewebekulturplatten mit 24 eingelassenen Vertiefungen zur HRV-Bindung aufgetpilt. Nach 72 Stunden wurden die Zellen von den 10-cm-Platten mit 5mM EDTA/HBSS geerntet und für die Haftung an LFA-1-beschichteten Plasten und Immunofluoreszenz verarbeitet.The culture media were replaced with fresh media, and 48 hours post-transfection the COS cells were trypsin / EDTA treated (Gibco) to suspension and spiked onto two 10 cm plates and tissue culture plates with 24 wells recessed for HRV binding. After 72 hours cells were harvested from the 10 cm plates with 5 mM EDTA / HBSS and processed for adhesion to LFA-1 coated plastics and immunofluorescence.

LFA-1-undHRV-BlndungLFA-1 undHRV-Blndung

LFA-1 wurde aus SKW-3-Lysaten durch Immunoaffinitätschromatografie auf Sepha0roseTS2/4 LFA-1-mAb gereinigt und bei einem pH-Wert von 11,5 bei Vorhandensein von 2mM MgCI2 und 1 % Oktylglykosid eluiert. LFA-1 (10pg je 200μI je 6-cm-Platte) wurde durch Verdünnung von Oktylglukosid in PBS (phosphatgepufferte Salzlösung) auf 0,1 % mit 2mM MgCI2 an bakteriologische Petrischalen gebunden und über Nacht bei 4°C inkübiert. Die Platten wurden mit 1 % BSA (Rinderserumalbumin) blockiert und in PBS gelagert, das 2 mM MgCI2,0,2% BSA, 0,025% Azid und 50 Mg/ml Gentamyzin enthielt. 61Cr-markierte COS-Zellen in PBS, das 5% FCS (Kalbsfötusserum), 2 mM MgCI2,0,025% Azid (Puffer) enthielt, wurden mit oder ohne 5pg/ml RR1/1 und R6.5 in LFA-1-beschichteten Mikrotiterplatten bei 250C eine Stunde lang inkubiert. Nichtanhaftende Zellen wurden durch 3 Waschungen mit Puffer entfernt. Anhaftende Zellen wurden durch den Zusatz von EDTA 7U 1OmM eluiert und einer Gammazählung unterzogen.LFA-1 was purified from SKW-3 lysates by immunoaffinity chromatography on Sepharose TS2 / 4 LFA-1 mAb and eluted at pH 11.5 in the presence of 2mM MgCl 2 and 1% octyl glycoside. LFA-1 (10pg per 200μl per 6 cm plate) was bound to bacteriological Petri dishes by dilution of octylglucoside in PBS (phosphate buffered saline) to 0.1% with 2mM MgCl 2 and incubated overnight at 4 ° C. The plates were blocked with 1% BSA (bovine serum albumin) and stored in PBS containing 2 mM MgCl 2 , 0.2% BSA, 0.025% azide and 50 μg / ml gentamycin. 61 Cr-labeled COS cells in PBS containing 5% FCS (fetal calf serum), 2 mM MgCl 2 , 0.025% azide (buffer) were incubated with or without 5 μg / ml RR1 / 1 and R6.5 in LFA-1. coated microtiter plates at 25 0 C for one hour. Non-adherent cells were removed by 3 washes with buffer. Adherent cells were eluted by the addition of EDTA 7U 10mM and subjected to gamma counting.

ErgebnisseResults

Es wurden Anti-ICAM-1-Antikörper wie RR1/1, R6.5, LB-2 oder CL2°3 identifiziert. Wenn diese Antikörper in der Lage sind, die ICAM-1 -Funktion zu unterbinden, müssen sie in der lage sein, sich an eine bestimmte Stelle im ICAM-1 -Molekül tu binden, die auch für die ICAM-1-Funktion wichtig ist. Folglich ist es durch die Herstellung der oben beschriebenen Deletionsrnutanten von ICAM-1 und die Bestimmung des Umfangs, in welchem sich die Anti-ICAM-1 -Antikörper an die Deletion binden können, möglich festzustellen, ob die deletierten Domänen für die Funktion wichtig sind.Anti-ICAM-1 antibodies such as RR1 / 1, R6.5, LB-2 or CL2 ° 3 were identified. When these antibodies are able to inhibit the ICAM-1 function, they must be in a position to bind tu to a specific location in the ICAM-1 molecule which is also important for the ICAM-1 function. Thus, by making the above-described deletion motifs of ICAM-1 and determining the extent to which the anti-ICAM-1 antibodies can bind to the deletion, it is possible to determine whether the deleted domains are important to the function.

ICAM-1 ist ein integrales Membranprotein, für das vorhergesagt wird, daß die extrazellulare Domäne aus 5 Ig-ähnlichen C-Domänen zusammengesetzt ist. Um die Domänen zu identifizieren, die an der Bindung von LFA-1 beteiligt sind, wurden die Domäne 3 und die Domänen 4 und 5 (Karboxylterminal) durch oligonukleotidgerichtete Mutagenese deletiert und nach der Expression in COS-Zellen funktionell getestet. Außerdem wurde die gesamte zytoplasmische Domäne deletiert, um deren potentiellen Einfluß auf ICAM-1-Wechselwirkungen zu bestimmen. Wie erwartet, ergab die Deletion des zytoplasmischen Bereichs, Y476/· keinen Verlust an RR1/1-, R6.5-, LB-2- und CL203-Reaktivität, während die Deletion von Domäne 3, F185-R451 zu einer Verringerung und zum Verlust der CL203-Reaktivität führt (Abb. 20). Folglich scheint sich der CL203-Epitop in der Domäne 4 zu befinden, während RFU/1, R6.5 und LB-2 in den zwei,Aminoterminaldomänen zu liegen scheinen.ICAM-1 is an integral membrane protein which is predicted to have the extracellular domain composed of 5 Ig-like C domains. In order to identify the domains involved in the binding of LFA-1, domain 3 and domains 4 and 5 (carboxyl terminal) were deleted by oligonucleotide-directed mutagenesis and functionally tested after expression in COS cells. In addition, the entire cytoplasmic domain was deleted to determine its potential impact on ICAM-1 interactions. As expected, deletion of the cytoplasmic region, Y476 / ·, did not result in a loss of RR1 / 1, R6.5, LB-2 and CL203 reactivity, whereas the deletion of domain 3, F185-R451 resulted in a reduction and Loss of CL203 reactivity leads (Figure 20). Thus, the CL203 epitope appears to be in domain 4 while RFU / 1, R6.5 and LB-2 appear to be in the two amino terminal domains.

Alle drei Deletionsmutanten weisen eine Haftung an LFA-1 entsprechend dem Wildtyp auf (Abb. 21). Es wurden auch Aminosäuresubstitutionen in den vorgesagten Beta-Windungen in den Domänen 1,2 und 3 erzeugt und nach der Expression in COS-Zel!en funktionell getestet. Das Epiiop R6.5 wurde so an die Folge E111GGA in der Domäne 2 lokalisiert und kann auch E39 in der Domäne 1 einschließen, während RR1 /1 und LB-2 beide von R13 in der Domäne 1 abhängig sind (Abb. 22). Außerdem wird die RR1/1-Bindung durch Mutationen in der Sequenz D71GQS verringert. Mutationen, welche N-vernetzteGlykosylationsstellen bei N103 und N165 ausschalten, führen zu einer verringerten flR1/1-, R6.5- und LB-2-LFA-1-HRV-Bindung. Diese Mutationen scheinen die Verarbeitung so zu beeinflussen, daß ICAM-1-Dimere erzeugt werden.All three deletion mutants show LFA-1 adhesion to the wild type (Figure 21). Also, amino acid substitutions were generated in the predicted beta turns in domains 1,2 and 3 and functionally tested after expression in COS cells. Epiiop R6.5 was thus localized to E111GGA in domain 2 and may also include E39 in domain 1, while RR1 / 1 and LB-2 are both dependent on R13 in domain 1 (Figure 22). In addition, RR1 / 1 binding is reduced by mutations in the D71GQS sequence. Mutations turning off N-linked glycosylation sites at N103 and N165 result in decreased flR1 / 1, R6.5 and LB-2 LFA-1 HRV binding. These mutations appear to affect processing to produce ICAM-1 dimers.

Andere Mutationen in den Domänen 2 oder 3 führten nicht zu einer geänderten LFA-1-Adhäsion (Abbildungen 23 und 24). Die Aminosäuren in der Domäne 1, R13 und D60, sind beide an der Bindung von LFA-1 beteiligt (Abb. 25).Other mutations in domains 2 or 3 did not result in altered LFA-1 adhesion (Figures 23 and 24). The amino acids in domain 1, R13 and D60, are both involved in the binding of LFA-1 (Figure 25).

Folglich scheint die LFA-1- und HRV-Bindung eine Funktion der aminoterminale n, Ig-ähnlichen Domäne von ICAM-1 zu sein.Thus, LFA-1 and HRV binding appears to be a function of the amino terminal n, Ig-like domain of ICAM-1.

Abb. 26 zeigt eine Ausriß htung der ICAM-Aminoterminaldomänon.Fig. 26 shows a breakdown of the ICAM amino terminal domain.

Die Erfindung wurde zwar in Verbindung mit spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben, es ist jedoch selbstverständlich, daß weitere Modifikationen möglich sind, und die vorliegende Anmeldung soll alle Varianten, Anwendungen oder Adaptionen der Erfindung einschließen, die im allgemeinen den Prinzipien der Erfindung folgen, und auch solche Abweichungen von der vorliegenden Offenlegungsschrift einschließen, die innerhalb des Gebietes der Erfindung bekannt oder allgemeine Praxis werden und wie sie auf die wesentlichen dargestellten Merkmale Anwendung finden können, wie sie im Rahmen der beigefügten Ansprüche dargelegt sind.While the invention has been described in conjunction with specific embodiments, it is to be understood that other modifications are possible, and the present application is intended to include all variants, applications or adaptations of the invention, generally following the principles of the invention, and also such variations from the present disclosure, which are known or will become common practice within the purview of the invention, and how they may be applied to the essential features illustrated, as set forth in the appended claims.

-42- 285 Bildunterschriften und Legenden-42- 285 captions and legends

Abb. 1 - Adhäsion zwischen normaler Zelle und LFA-1-dofizienter Zelle. Abb. 2 - Adhäsion zwischen normalen Zellen.Fig. 1 - Adhesion between normal cell and LFA-1-deficient cell. Fig. 2 - Adhesion between normal cells.

Normal cell - Normale ZelleNormal cell - Normal cell

Abb. 3 -Aggregation -ZusammenballungFig. 3 -Aggregation - Conglomeration

Time - ZeitTime - time

Abb. 4 - Cells in aggregate - Zellen in der ZusammenballungFig. 4 - Cells in aggregate - cells in the aggregation

EBVtransformed B-cells - EBV-transformierte B-ZellenEBVtransformed B cells - EBV-transformed B cells

Abb. 6 - "6l-specific binding - '"l-spezifische BindungFig. 6 - " 6 l-specific binding - '" l-specific binding

Time (hours) - Zeit (Stunden)Time (hours) - time (hours)

Abb. 7 - '"-!-specific binding - '"!-spezifische BindungFig. 7 - '- - specific binding -' "! -Specific binding

Cytokine concentration - ZytokinkonzentrationCytokine concentration - cytokine concentration

Abb. 11 - LFA-1-positive, EBV-transformierte B-Lymphoblastoidzellen binden sich in Planmembranen an ICAM-1.Fig. 11 - LFA-1-positive, EBV-transformed B lymphoblastoid cells bind to planar membranes on ICAM-1.

Cells bound - Gebundene ZellenCells bound - Bound cells

Abb. 12 - LFA-1-positive, EBV-transformierte B-Lymphoblastoidzellen binden sich in Planmembranen an ICAM-1.Fig. 12 - LFA-1-positive, EBV-transformed B lymphoblastoid cells bind to ICAM-1 in plan membranes.

Cells bound - Gebundene ZellenCells bound - Bound cells

Glycophorin - GlykophorinGlycophorin - glycophorin

Ab. 13 - Unterbindung der Bindung von JY-B-Lymphoblastoidzellen an ICAM-1 in plastgebundenen Bläschen durch Vorbehandlung der Zellen oder Bläschen mit monoklonalen Antikörpern.Ab. 13 - Inhibition of binding of JY-B lymphoblastoid cells to ICAM-1 in plastified blisters by pretreatment of the cells or vesicles with monoclonal antibodies.

Cells bound - Gebundene ZellenCells bound - Bound cells

Pretreatment - VorbehandlungPretreatment - pretreatment

None - KeineNone - None

Protein in vesicles - Protein in BläschenProtein in vesicles - protein in vesicles

Cells - ZollenCells - customs

Vesicles - BläschenVesicles - bubbles

Abb. 14 - WirkungderTemperaturaufdieBindung vonT-LymphoblastenanlCAM-1 in plastgebundenen Bläschen.Fig. 14 - Effect of temperature on binding of T lymphoblast ANANCAM-1 in plastic bound vesicles.

Cells bound - Gebundene ZellenCells bound - Bound cells

Temperature - TemperaturTemperature - temperature

Protein in vesicles - Protein in BläschenProtein in vesicles - protein in vesicles

Glycophorin - GlykophorinGlycophorin - glycophorin

Abb. 15 - Bedarf an zweiwertigen Kationen für die Bindung von T-Lymphoblasten an ICAM-1 in plastgebundenen Bläschen.Fig. 15 - Demand for divalent cations for binding of T lymphoblasts to ICAM-1 in plastified vesicles.

Bound - GebundenBound - Bound

Cone. - KonzentrationCone. - concentration

Protein in vesicles . - Protein in BläschenProtein in vesicles. - Protein in bubbles

Glycophorin - GlykophorinGlycophorin - glycophorin

Abb. 16 - Wirkung des Antiadhäsionsantikörpers auf die OKT3-induziette Wucherung von menschlichen, peripheren, mononuklearen Blutzellen.Fig. 16 - Effect of anti-adhesion antibody on OKT3-induced proliferation of human peripheral blood mononuclear cells.

None - KeineNone - None

Control mlgG - Kontroll-mlgGControl mlgG - control mlgG

Abb. 17 - WirkungdesAntiadhäsionsantikörpersaufdieconcanavalin-A-induzierteWucherung von menschlichen, peripheren, mononuklearen Blutzellen.Fig. 17 - Effect of anti-adhesion antibody on the concanavalin A-induced proliferation of human peripheral blood mononuclear cells.

None - KeineNone - None

Abb. 18 - Wirkung des Antiadhäsionsantikörpers auf die KLH-induzierte Wucherung von menschlichen, peripheren, mononuklearen Blutzellen.Fig. 18 - Effect of anti-adhesion antibody on KLH-induced proliferation of human peripheral blood mononuclear cells.

No treatment - Keine BehandlungNo treatment - No treatment

Abb. 19 - Wirkung des Antiadhäsionsantikörpers auf die tetanustoxoid-induzierte Wucherung von menschlichen, peripheren, mononuklearen Blutzellen.Fig. 19 - Effect of anti-adhesion antibody on tetanus toxoid-induced proliferation of human peripheral blood mononuclear cells.

Notreatment - Keine BehandlungNotreatment - No treatment

Abb. 20 - Mab-binding to ICAM-1- - Mab-Bindung an ICAM-1 -Fig. 20 - Mab-binding to ICAM-1 - Mab binding to ICAM-1 -

deletion mutants Deletionsmutantendeletion mutants deletion mutants

Abb. 21 - Bindung der ICAM-1 -Deletionsmutanten an LFA-1.Fig. 21 - Binding of the ICAM-1 deletion mutants to LFA-1.

Wild type bound - Nach dem Wildtyp gebundenWild type bound - Bound to wild type

Abb. 22 - ICAM-1-Mab-Epitope.Fig. 22 - ICAM-1 Mab epitopes.

positive - positivpositive - positive

Abb. 23 - Bindung der ICAM-1-Mutanten von Domäne 2 an LFA-1.Fig. 23 - Binding of the ICAM-1 mutants of domain 2 to LFA-1.

Wild type bound - Nach dem Wildtyp gebundenWild type bound - Bound to wild type

Abb. 2·' - Bindung der ICAM-1-Mutanten von Domäne 3 an LFA-1.Fig. 2 - Binding of the ICAM-1 mutants of domain 3 to LFA-1.

Wildtypebound - Nach dem Wildtyp gebundenWildtypebound - Bound by wild type

Abb.25 - BindungderlCAM-1-MutantenvonDomänoi anLFA-1.Fig. 25 - Binding of the CAMAM-1 mutants of dominoi to LFA-1.

Wildtypebound - Nach dem Wildtyp gebundenWildtypebound - Bound by wild type

Abb. 26 - Homologie der ICAM-Aminoterminaldomänen.Fig. 26 - Homology of the ICAM amino terminal domains.

Claims (17)

1. Lösliches, funktionelles Derivat von ICAM-1.1. Soluble, Functional Derivative of ICAM-1. 2. Derivat von ICAM-1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Fragment von ICAM-1 oder eine Variante, ein Analog oder ein chemisches Derivat eines solchen Fragments ist.2. A derivative of ICAM-1 according to claim 1, characterized in that it is a fragment of ICAM-1 or a variant, an analog or a chemical derivative of such a fragment. 3. Derivat von ICAM-1 nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihm die zytoplasmische Domäne von ICAM-1 fehlt.3. derivative of ICAM-1 according to claim 2, characterized in that it lacks the cytoplasmic domain of ICAM-1. 4. Derivat von ICAM-1 nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihm die Transmembrandomäne von ICAM-1 fehlt.4. derivative of ICAM-1 according to claim 2 or 3, characterized in that it lacks the transmembrane domain of ICAM-1. 5. Derivat von ICAM-1 nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Domäne 1 oder Domänen 1 und 2 oder Domänen 1,2 und 3 enthält.5. A derivative of ICAM-1 according to claim 2, characterized in that it contains domain 1 or domains 1 and 2 or domains 1,2 and 3. 6. Derivat von ICAM-1 nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Verwendung bei der Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung von Entzündungen, die aus einer Reaktion des spezifischen oder nichtspezifischen Abwehrsystems resultieren eingesetzt wird.6. The derivative of ICAM-1 according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is used for the preparation of a pharmaceutical composition for the treatment of inflammation resulting from a reaction of the specific or nonspecific defense system. 7. Derivat von ICAM-1 nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Verwendung bei der Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Unterdrückung der Metastase eine hämatopoetischen Tumorzelle, wobei diese Zelle ein funktionelles Glied der LFA-1-Familie zur Wanderung braucht, eingesetzt wird.A derivative of ICAM-1 according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is a hematopoietic tumor cell for use in the preparation of a pharmaceutical composition for the suppression of metastasis, which cell is a functional member of the LFA-1 family for migration needs, is used. 8. Derivat von ICAM-1 nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Verwendung bei der Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Unterbindung des Wachstums einer LFA-1-expressierendan Tumorzelle eingesetzt wird.8. The derivative of ICAM-1 according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is used for the preparation of a pharmaceutical composition for inhibiting the growth of an LFA-1 expressing to a tumor cell. 9. Entzündungshemmendes Mittel zur Verwendung bei der Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die zusammen mit einer immunosuppressiven Droge einzusetzen ist, welche vorzugsweise aus Dexamethason, Azathioprin und Zyklosporin A ausgewählt wird, um eine Entzündung zu behandeln, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwenrsystems resultiert, dadurch gekennzeichnet, daß dieses entzündungshemmende Mittel ausgewählt wird aus einem Antikörper, der sich an ICAM-1 binden kann; einem Fragment eines Antikörpers, wobei sich das Fragment an ICAM-1 binden kann; ICAM-1; einem funktionalen Derivat von ICAM-1 und einem Nichtimmunoglobulin-Antagonisten von ICAM-1.An anti-inflammatory agent for use in the preparation of a pharmaceutical composition to be used in conjunction with an immunosuppressive drug, preferably selected from dexamethasone, azathioprine and cyclosporin A, to treat inflammation resulting from a reaction of the specific abanneral system therethrough characterized in that said anti-inflammatory agent is selected from an antibody capable of binding to ICAM-1; a fragment of an antibody, which fragment is capable of binding to ICAM-1; ICAM-1; a functional derivative of ICAM-1 and a non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1. 10. Entzündungshemmendes Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es ein lösliches, funktionelles Derivat von ICAM-1 nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ist.10. Anti-inflammatory agent according to claim 9, characterized in that it is a soluble, functional derivative of ICAM-1 according to one of claims 1 to 5. 11. Entzündungshemmendes Mittel zur Verwendung bei der Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung einer Entzündung, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems resultiert, welches zusammen mit einem zweiten Mittel einzusetzen ist, dadurch gekennzeichnet, daß es ausgewählt wird aus einem Antikörper, der sich an LFA-1 binden kann; einem funktioneilen Derivat eines Antikörpers, wobei sich das funktioneile Derivat an LFA-1 binden kann; und einem Nicht-Immunoglobulin-Antagonisten von LFA-1; wobei das entzündungshemmende Mittel ausgewählt wird aus einem Antikörper, der sich an ICAM-1 binden kann; einem Fragment eines Antikörpers, wobei sich das Fragment an ICAM-1 binden kann; ICAM-1; einem funktioneilen Derivat von ICAM-1 und einem Nicht-Immunoglobulin-Antagonisten von ICAM-1.An anti-inflammatory agent for use in the manufacture of a pharmaceutical composition for the treatment of inflammation resulting from a reaction of the specific defense system to be used in conjunction with a second agent, characterized in that it is selected from an antibody derived from LFA -1 can bind; a functional derivative of an antibody, whereby the functional derivative can bind to LFA-1; and a non-immunoglobulin antagonist of LFA-1; wherein the anti-inflammatory agent is selected from an antibody capable of binding to ICAM-1; a fragment of an antibody, which fragment is capable of binding to ICAM-1; ICAM-1; a functional derivative of ICAM-1 and a non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1. 12. Entzündungshemmendes Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es ein lösliches, funktionelles Derivat von ICAM-1 nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ist.12. An anti-inflammatory agent according to claim 11, characterized in that it is a soluble, functional derivative of ICAM-1 according to any one of claims 1 to 5. 13. Pharmazeutische Zusammensetzung, gekennzeichnet durch13. Pharmaceutical composition, characterized by a) ein entzündungshemmendes Mittel, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus einem Antikörper, der sich an ICAM-1 binden kann; einem Fragment eines Antikörpers, wobei das Fragmentsich an ICAM-1 binden kann; ICAM-1; einem funktioneilen Derivat von ICAM-1 und einem Nicht-Immunoglobulin-Antagonisten von ICAM-1 besteht, unda) an anti-inflammatory agent selected from the group consisting of an antibody capable of binding to ICAM-1; a fragment of an antibody, which fragment is capable of binding to ICAM-1; ICAM-1; a functional derivative of ICAM-1 and a non-immunoglobulin antagonist of ICAM-1, and b) wenigstens ein immunosuppressives Mittel, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Dexamethason, Azathioprin und Zyklosporin / „esteht.b) at least one immunosuppressive agent selected from the group consisting of dexamethasone, azathioprine and cyclosporin. 14. Pharmazeutische Zusammensetzung, gekennzeichnet durch14. Pharmaceutical composition, characterized by a) ein lösliches, funktionelles Derivat von ICAM-1 nach einem der Ansprüche 1 bis 5 unda) a soluble, functional derivative of ICAM-1 according to any one of claims 1 to 5 and b) ein herkömmliches Trägermittel oder einen Exzipienten.b) a conventional carrier or excipient. 15. Rekombinantes DNA-Molekül, dadurch gekennzeichnet, daß es in der Lage is*, ein lösliches, funktionelles Derivat von ICAM-1 nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zu expressieren.15. Recombinant DNA molecule, characterized in that it is capable * to express a soluble functional derivative of ICAM-1 according to one of claims 1 to 5. 16. Verfahren zur Herstellung eines löslichen, funktioneilen Derivates von ICAM-1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wirtsorganismus kultiviert wird, dor durch einen rekombinanten Vektor transformiert wird, welcher ein lösliches, funktionelles Derivat von ICAM-1 nach einem der Ansprüche 1 bis 5 unter Bedingungen codiert, durch welche das Derivat in das Kulturmedium expre?siert und sekretiert wird, und anschließend das Derivat isoliert wird.16. A process for the preparation of a soluble, functional derivative of ICAM-1, characterized in that a host organism is cultured, which is transformed by a recombinant vector, which a soluble, functional derivative of ICAM-1 according to one of claims 1 to 5 below Encoded conditions by which the derivative is expressed in the culture medium and secreted, and then the derivative is isolated. 17. Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Tumorzelle, welche ein GMr d der LFA-1-Familie von Molekülen in einer Person expressiert, bei der eine solche Zelle vermutet wird, dadurch gekennzeichnet, daßA method of diagnosing the presence and location of a tumor cell expressing a GMr d of the LFA-1 family of molecules in a subject suspected of having such a cell, characterized in that a) eine Gewebeprobe der Person bei Vorhandensein einer Zusammensetzung inkubiert wird, welche ein nachweisbar markiertes, lösliches, funktionelles Derivat von ICAM-1 nach einem dera) a tissue sample of the subject is incubated in the presence of a composition comprising a detectably labeled, soluble, functional derivative of ICAM-1 according to any one of • Ansprüche 1 bis ύ enthält, und• contains claims 1 to ύ , and b) dieser Bindungsligand nachgewiesen wird, der an ein Glied dor LFA-1-Familie von Molekülen gebunden ist, die in dieser Gewebeprobe vorhanden sind.b) detecting this binding ligand bound to a member of the LFA-1 family of molecules present in that tissue sample.
DD33307089A 1988-09-28 1989-09-28 INTERCELLULAR ADHESION MOLECULES AND THEIR BINDING LIGANDS DD285611A5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25044688A 1988-09-28 1988-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD285611A5 true DD285611A5 (en) 1990-12-19

Family

ID=22947791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD33307089A DD285611A5 (en) 1988-09-28 1989-09-28 INTERCELLULAR ADHESION MOLECULES AND THEIR BINDING LIGANDS

Country Status (3)

Country Link
DD (1) DD285611A5 (en)
RU (1) RU2126449C1 (en)
ZA (1) ZA897335B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2126449C1 (en) 1999-02-20
ZA897335B (en) 1991-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3854536T2 (en) Intercellular adhesion molecules and their binding ligands.
DE68923675T2 (en) Intercellular adhesion molecules and their binding ligands.
US6358510B1 (en) ICAM-1 derivatives with altered ability to bind LFA-1
DE3852374T2 (en) Use of ICAM-1 or its functional derivatives for the treatment of non-specific inflammation.
DE69130445T2 (en) The Mac-1 binding site of ICAM-1
DE69029336T2 (en) Intercellular adhesion molecule-2 and its binding ligands
DK175362B1 (en) Soluble functional derivative of ICAM-1, recombinant DNA molecule and method for preparing said derivative, pharmaceutical composition containing such derivative and the use of the derivative to prepare such preparation, and ...
DE69223638T2 (en) PREVENTIVE METHOD OR TREATMENT OF SKIN DISEASES Caused By Antigen-Presenting Cells Using CD2 / LFA-3 Interaction Inhibitors
US5831036A (en) Soluble fragments of human intercellular adhesion molecule-1
DE69232295T2 (en) Method of improving tolerance for allografts and xenografts by administering an LFA-3 or CD2 binding protein
JP3778922B2 (en) Intercellular adhesion molecule and its binding ligand
AU629189B2 (en) Intercellular adhesion molecules and their binding ligands
US20090035321A1 (en) Intercellular adhesion molecules and their binding ligands
DD285611A5 (en) INTERCELLULAR ADHESION MOLECULES AND THEIR BINDING LIGANDS
DD297839A5 (en) ALPHA SUB-UNIT OF THE LFA-L-LEUKOZYTADHAESION RECEPTOR
IE83840B1 (en) Intercellular adhesion molecules, and their binding ligands
JPH06145199A (en) Mac-1-binding site of icam-1
IE19960275A1 (en) Intercellular adhesion molecules, and their binding ligands
DD297417A5 (en) INTERCELLULAR ADHAESION MOLECULAR-2 AND ITS BINDING LIGANDS

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee