DE102004036913A1 - Use of pentamers for the manufacture of a medicament - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verwendung von Pentameren zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Erkrankung an einem Tumor oder einer Autoimmunerkrankung in einem Säugetier oder Menschen, wobei die Pentamere jeweils aus fünf Untereinheiten gebildet sind, wobei die Untereinheiten jeweils eine erste Aminosäuresequenz und mindestens eine sich am N- oder C-terminalen Ende der ersten Aminosäuresequenz anschließende zweite Aminosäuresequenz umfassen, wobei die ersten Aminosäuresequenz aus einer Aminosäuresequenz, welche eine Struktur des Hüllproteins eines Papovavirus oder Parvovirus bildet, oder aus einem für die Bildung der Pentamere ausreichenden Teil dieser Aminosäuresequenz besteht, wobei die zweite Aminosäuresequenz eine Aminosäuresequenz ist, welche mindestens ein Epitop des Tumors oder mindestens ein die Autoimmunerkrankung verursachendes Epitop bildet, wobei der Tumor nicht von dem Papovavirus oder Parvovirus verursacht ist.The The invention relates to a use of pentamers for the production a drug for the treatment of a disease on a tumor or an autoimmune disease in a mammal or human, wherein the pentamers each consist of five Subunits are formed, wherein the subunits each a first amino acid sequence and at least one at the N- or C-terminal end of the first Amino acid sequence subsequent second amino acid sequence wherein the first amino acid sequence consists of an amino acid sequence, which is a structure of the envelope protein of a papovavirus or parvovirus, or one of formation the pentamer is a sufficient part of this amino acid sequence, the second amino acid sequence one amino acid sequence which is at least one epitope of the tumor or at least one the autoimmune disease causing epitope forms, the Tumor is not caused by the papovavirus or parvovirus.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Pentameren zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Tumorerkrankung oder Autoimmunerkrankung in einem Säugetier oder Menschen.The The invention relates to the use of pentamers for the preparation a drug for the treatment of a tumor disease or autoimmune disease in a mammal or people.
Aus Öhlschläger, P. et al., Journal of Virology (2003), Band 77, Nr. 8, Seiten 4635 bis 4645 ist es bekannt, humane Papillomvirus (HPV) Typ 16 L1 Kapsomere einzusetzen, um L1-spezifische zytotoxische T Lymphozyten und eine Rückbildung eines Tumors in Mäusen zu induzieren. Bei dem Tumor handelt es sich um einen durch das humane Papillomvirus Typ 16 verursachten Tumor, welcher ein Epitop des Kapsomers exprimiert. Es wird die Möglichkeit diskutiert, HPV-spezifische Impfstoffe herzustellen.From Öhlschläger, P. et al., Journal of Virology (2003), Vol. 77, No. 8, p. 4635 Until 4645 it is known human papillomavirus (HPV) type 16 L1 capsomers to use L1-specific cytotoxic T lymphocytes and a regression of a tumor in mice too induce. The tumor is one through the human Papillomavirus type 16 caused tumor, which is an epitope of the Kapsomers expressed. It discusses the possibility of HPV-specific Produce vaccines.
Aus Brinkman, M. et al., Cancer Cell International 2004, 4 (Suppl I): P18 ist es bekannt, dass heterologe Polyomavirusartige Partikel (PLPs), welche aus dem Haupthüllprotein des Polyomavirus VP1 und einem fremden CD8-T-Zell-Epitop an dessen C-Terminus bestehen, hoch immunogen sind und Mäuse gegen bestimmte Melanome schützen können. Weiterhin ist es daraus bekannt, Mäuse durch eine vorbeugende Immunisierung mittels Pentameren des Hüllproteins VP1 des Polyomavirus gegen eine spätere Bildung eines Tumors zu schützen. Die Pentamere weisen dabei ein Epitop des Tumors auf. Aus diesen Pentameren gebildete PLPs waren sogar in der Lage, die Rückbildung bestehender Tumore zu bewirken.Out Brinkman, M. et al., Cancer Cell International 2004, 4 (Suppl I): P18 it is known that heterologous polyomavirus-like particles (PLPs), which are derived from the main envelope protein of polyomavirus VP1 and a foreign CD8 T-cell epitope at its C-terminus are highly immunogenic and mice are resistant to certain melanomas protect can. Furthermore, it is known to prevent mice by a preventive Immunization using pentamer of the envelope protein VP1 of the polyomavirus against a later one Protecting the formation of a tumor. The pentamers have an epitope of the tumor. From these Pentamers formed PLPs were even capable of regression effect existing tumors.
Eine Immunantwort, welche die Rückbildung eines Tumors bewirkt, unterscheidet sich deutlich von einer durch eine vorbeugende Immunisierung bewirkten Immunantwort. Die vorbeugenden Immunisierung bewirkt lediglich einen Schutz vor einer Neubildung eines Tumors. Die Immunität baut sich in Abwesen heit des Tumors auf. Bei einer gegen einen bestehenden Tumor gerichteten Immunisierung wird dagegen die Immunantwort stark vom Tumor beeinflusst. Der bestehende Tumor hat gegenüber dem Immunsystem eine privilegierte Stellung, denn sonst würde er nicht bestehen können. Häufig wirkt der Tumor immunsuppressiv. Ein solider Tumor weist oft Mechanismen auf, die es verhindern, dass er von Zellen des Immunsystems infiltriert werden kann. Die immunologischen Unterschiede zwischen einer Immunantwort zur Behandlung eines Tumors und einer Immunantwort bei einer vorbeugenden Immunisierung zur Prävention eines Tumors sind z.B. aus van Elsas, A. et al., J. Exp. Med. (2001), Band 194, Nummer 4, Seiten 481 – 489 bekannt.A Immune response, the regression of a Tumor causes significantly different from one through one preventive immunization caused immune response. The preventive Immunization only provides protection against neoplasm a tumor. The immunity builds up in the absence of the tumor. In one against an existing In contrast, tumor-directed immunization will strengthen the immune response influenced by the tumor. The existing tumor has opposite the immune system a privileged position, otherwise he would not be able to survive. Often works the tumor is immunosuppressive. A solid tumor often has mechanisms which prevent it from infiltrating cells of the immune system can be. The immunological differences between an immune response for the treatment of a tumor and an immune response in a preventive Immunization for prevention of a tumor are e.g. van Elsas, A. et al., J. Exp. Med. (2001), Volume 194, Number 4, pages 481-489 known.
Zur Auslösung einer Immunantwort, welche die Rückbildung eines Tumors bewirkt, muss die privilegierte Stellung des Tumors gegenüber dem Immunsystem überwunden werden. Bei der vorbeugenden Immunisierung mittels der Pentamere, wie sie in Brinkman, M. et al., Cancer Cell International 2004, 4 (Suppl I): P18 beschrieben ist, ist das nicht erforderlich.to release an immune response causing regression A tumor causes the privileged position of the tumor across from overcome the immune system become. In preventive immunization using pentamers, as described in Brinkman, M. et al., Cancer Cell International 2004, 4 (Suppl I): P18 is described, this is not necessary.
Aus Boisgérault, F. et al., Expert Rev. Vaccines (2002), 1(1), Seiten 101 bis 109 ist es bekannt, dass auch als Kapsoide bezeichnete virusartige Partikel (VLPs), wie z.B. PLPs, ihre Wirkung auf das Immunsystem vermutlich auf Grund ihrer Größe und ihrer Struktur entfalten. Die Aufnahme durch Antigen-präsentierende Zellen ist durch ihre Größe und ihre Struktur besonders effektiv.Out Boisgérault, F. et al., Expert Rev. Vaccines (2002), 1 (1), pages 101 to 109 it is known that also referred to as Kapsoide virus-like particles (VLPs), e.g. PLPs, their effect on the immune system probably because of their size and theirs Unfold structure. The uptake by antigen-presenting Cells is by their size and theirs Structure particularly effective.
Bei Autoimmunerkrankungen besteht eine Störung der normalerweise gegenüber körpereigenen Antigenen bestehenden Immuntoleranz. Beispielsweise kann der Körper Antikörper gegen körperfremde Antigene bilden, die dann mit körpereigenen Antigenen kreuzreagieren. Es ist bekannt, dass eine Immuntoleranz gegen solche Antigene wiederhergestellt werden kann, indem das Antigen bzw. ein Epitop des Antigens dem Körper wiederholt in steigenden Mengen verabreicht wird. Dieses Vorgehen wird als Hyposensibilisierung bezeichnet. Die Hyposensibilisierung gelingt jedoch bei vielen Patienten nicht oder nicht in ausreichendem Maße.at Autoimmune diseases is a disorder usually associated with the body's own Antigens existing immune tolerance. For example, the body may use antibodies against exogenous Antigens that then form with the body's own Cross react antigens. It is known that an immune tolerance against such antigens can be restored by the antigen or an epitope of the antigen repeats the body in increasing Amounts are administered. This approach is called hyposensitization designated. However, hyposensitization is not possible in many patients or not enough.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verwendung eines einfach bereitzustellenden Stoffs zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Tumorerkrankung oder Autoimmunerkrankung anzugeben.task The present invention is the use of a simple to be provided for the manufacture of a medicament for Treatment of a tumor disease or autoimmune disease.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12.The The object is solved by the features of claim 1. Expedient refinements result arising from the features of the claims 2 to 12.
Erfindungsgemäß ist die Verwendung von Pentameren zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Erkrankung an einem Tumor oder einer Autoimmunerkrankung in einem Säugetier oder Menschen vorgesehen. Die Pentamere sind dabei jeweils aus fünf Untereinheiten gebildet. Die Untereinheiten umfassen dabei jeweils eine erste Aminosäuresequenz und mindestens eine sich am N- oder C-terminalen Ende der ersten Aminosäuresequenz anschließende zweite Aminosäuresequenz. Die erste Aminosäuresequenz besteht aus einer Aminosäuresequenz, welche eine Struktur des Hüllproteins eines Papovavirus oder Parvovirus bildet, oder aus einem für die Bildung der Pentamere ausreichenden Teil dieser Aminosäuresequenz. Das Papovavirus kann ein Papillomvirus oder ein Polyomavirus, insbesondere ein Simian-Virus 40, sein. Unter der Struktur des Hüllproteins wird lediglich ein räumlicher Aufbau verstanden, welcher die Bildung der Pentamere ermöglicht. Die Aminosäuresequenz, welche die Struktur des Hüllproteins des Papovavirus oder Parvovirus bildet, ist daher nicht notwendigerweise mit der diese Struktur im Papovavirus oder Parvovirus bildenden Aminosäuresequenz identisch. Sie kann davon in einer oder mehreren Aminosäuren abweichen. Die zweite Aminosäuresequenz ist eine Aminosäuresequenz, welche mindestens ein Epitop des Tumors oder mindestens ein die Autoimmunerkrankung verursachendes Epitop bildet. Die das Epitop bildende Aminosäuresequenz kann mit der Aminosäuresequenz identisch sein, durch welche das Epitop im Tumor bzw. bei der Autoimmunerkrankung gebildet wird. Die zweite Aminosäuresequenz kann länger sein als es für die Bildung des Epitops erforderlich ist. Sie kann beliebig lang sein, solange dadurch die Pentamerbildung nicht verhindert wird. Die zweite Aminosäuresequenz kann die Aminosäuresequenz eines vollständigen Proteins oder eines Proteinfragments sein. Der Tumor ist kein vom Papovavirus oder Parvovirus verursachter Tumor. Bei dem Tumor kann es sich z.B, um ein Melanom handeln.The invention provides the use of pentamers for the manufacture of a medicament for the treatment of a disease on a tumor or an autoimmune disease in a mammal or human. The pentamers are each formed from five subunits. The subunits each comprise a first amino acid sequence and at least one subsequent at the N- or C-terminal end of the first amino acid sequence second amino acid sequence. The first amino acid sequence consists of an amino acid sequence which forms a structure of the envelope protein of a papovavirus or parvovirus or of a part of this amino acid sequence sufficient for the formation of the pentamers. The papovavirus may be a papillomavirus or a polyomavirus, especially a simian virus 40. Under the structure the envelope protein is understood to be merely a spatial structure which allows the formation of the pentamers. The amino acid sequence which forms the structure of the envelope protein of the papovavirus or parvovirus is therefore not necessarily identical to the amino acid sequence forming this structure in the papovavirus or parvovirus. It may differ in one or more amino acids. The second amino acid sequence is an amino acid sequence which forms at least one epitope of the tumor or at least one epitope causing the autoimmune disease. The epitope-forming amino acid sequence may be identical to the amino acid sequence by which the epitope is formed in the tumor or autoimmune disease. The second amino acid sequence may be longer than required for epitope formation. It can be of any length as long as it does not prevent pentamer formation. The second amino acid sequence may be the amino acid sequence of a complete protein or a protein fragment. The tumor is not a tumor caused by papovavirus or parvovirus. The tumor may, for example, be a melanoma.
Die Erfinder haben festgestellt, dass durch die Pentamere erstaunlicherweise eine Immunantwort ausgelöst werden kann, welche die privilegierte Stellung des Tumors gegenüber dem Immunsystem überwindet. Das ist besonders erstaunlich, weil bisher angenommen worden ist, dass für eine solche Immunantwort Partikel einer bestimmten Mindestgröße erforderlich sind, wie sie z. B. aus Pentameren des Polyomavirus gebildete Kapsoide aufweisen. Solche Kapsoide haben einen Durchmesser von ungefähr 45 nm, während Pentamere eine Größe von nur 8 bis 9 nm aufweisen. Darüber hinaus weisen die aus Pentameren gebildeten VLPs bzw. Kapsoide eine hohe Dichte sich wiederholender Epitope auf. Diese hohe Epitopdichte ist bisher ebenfalls als wichtig für eine wirksame Immunisierung erachtet worden.The Inventors have discovered that by the pentamers amazingly triggered an immune response which is the privileged position of the tumor over the Immune system overcomes. This is especially amazing because so far it has been assumed that for Such an immune response requires particles of a certain minimum size are how they z. B. from pentamers of the polyomavirus Kapsoide exhibit. Such capsoids have a diameter of approximately 45 nm, while Pentamere a size of only 8 to 9 nm. About that In addition, the VLPs or capsoids formed from pentamers have one high density of repeating epitopes on. This high epitope density has also been considered important for effective immunization been considered.
Weiterhin haben die Erfinder festgestellt, dass die Pentamere in der Lage sind, im Körper eine Ausschüttung von Entzündungsfaktoren zu bewirken. Diese Faktoren erleichtern eine Infiltration solider Tumore durch Zellen des Immunsystems und können dadurch die Rückbildung dieser Tumore beschleunigen.Farther The inventors have found that the pentamers are capable are, in the body a payout of inflammatory factors to effect. These factors facilitate infiltration of more solid Tumors through cells of the immune system and thereby can cause regression accelerate these tumors.
Im Hinblick auf die Behandlung von Autoimmunerkrankungen haben die Erfinder festgestellt, dass durch wiederholte Verabreichung steigender Mengen der Pentamere eine besonders effektive und zuverlässige Hyposensibilisierung erreicht werden kann.in the Regarding the treatment of autoimmune diseases, the Inventors found that by repeated administration of increasing amounts Pentamers a particularly effective and reliable hyposensitization can be achieved.
Der Vorteil der Verwendung von Pentameren gegenüber der Verwendung von VLPs oder PLPs besteht darin, dass diese wesentlich einfacher herzustellen sind, weil keine Assemblierung der Pentamere zu Kapsoiden erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei der Konstruktion der Pentamere nicht darauf geachtet werden muss, dass diese auch noch zu Kapsoiden assemblieren können. Die Aminosäuresequenz der die Pentamere bildenden Untereinheit muss daher keinen Bereich enthalten, der für den Aufbau der Kapsoide erforderlich ist. Für den Aufbau der Kapsoide ist insbesondere der C-Terminus und häufig auch der N-Terminus der Aminosäuresequenz des Hüllproteins des Papovavirus oder Parvovirus erforderlich. Bei der Konstruktion der erfindungsgemäß verwendeten Pentamere kann ein größerer Teil der Aminosäuresequenz, welche das Hüllprotein bildet, durch eine Fremdsequenz, z.B. eines Tumorepitops, ersetzt werden als bei der Verwendung von VLPs oder PLPs zur Immunisierung. Darüber hinaus kann eine sich an den C- oder N-Terminus der das Hüllprotein bildenden Aminosäuresequenz anschließende Aminosäuresequenz eines Epitops, Proteinfragments oder Proteins die Assemblierung zum Kapsoid blockieren. Die Pentamer-Bildung ist dadurch jedoch nicht beeinträchtigt.Of the Advantage of using pentamers over the use of VLPs or PLPs is that much easier to produce are because no assembly of pentamers to capsoids required is. Another advantage is that in the design The Pentamere does not have to be taken care of that too can still assemble to capsoids. The amino acid sequence therefore, the subunit forming the pentamer does not have to be an area included, for the structure of Kapsoide is required. For the construction of Kapsoide is in particular the C-terminus and often also the N-terminus of the amino acid sequence of the envelope protein papovavirus or parvovirus. In the construction the invention used Pentamers can be a bigger part the amino acid sequence, which the coat protein forms, by a foreign sequence, e.g. a tumor epitope, replaced than when using VLPs or PLPs for immunization. Furthermore can attach to the C or N terminus of the coat protein forming amino acid sequence subsequent amino acid sequence an epitope, protein fragment or protein assembly block to capsoid. However, pentamer formation is not impaired.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Hüllprotein um das VP2-Protein eines Parvovirus, das L1-Protein eines Papillomvirus oder das VP1-Protein eines Polyomavirus, insbesondere das VP1-Protein eines Simian-Virus 40. Diese Hüllproteine haben sich als besonders wirksam im Hinblick auf die Auslösung einer Immunreaktion durch die Pentamere erwiesen.Preferably it is the coat protein to the VP2 protein a parvovirus, the papillomavirus L1 protein or the VP1 protein of a Polyoma virus, in particular the VP1 protein of a simian virus 40. These envelope proteins have proven to be particularly effective in terms of triggering a Immune reaction by the pentamers proved.
Die die Struktur des Hüllproteins des Papovavirus oder Parvovirus bildende Aminosäuresequenz ist vorzugsweise mit der diese Struktur im Papovavirus oder Parvovirus bildenden Aminosäuresequenz identisch. Dadurch wird eine fehlerfreie Bildung der Pentamere begünstigt.The the structure of the envelope protein the papovavirus or parvovirus-forming amino acid sequence is preferred with which this structure forming in the papovavirus or parvovirus amino acid sequence identical. This promotes error-free formation of pentamers.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn sich nur am C-terminalen Ende der ersten Aminosäuresequenz die zweite Aminosäuresequenz anschließt. Die Bildung der Pentamere wird durch das Vorhandensein des freien N-terminalen Endes der ersten Aminosäuresequenz begünstigt. Es ist aber auch möglich, dass sich am N- und am C-terminalen Ende der ersten Aminosäuresequenz jeweils mindestens die zweite Aminosäuresequenz oder am N- oder C-terminalen Ende der ersten Aminosäuresequenz mindestens die zweite und am jeweils anderen Ende der ersten Aminosäuresequenz mindestens eine dritte Aminosäuresequenz anschließt. Die dritte Aminosäuresequenz ist dabei eine Aminosäuresequenz, welche mindestens ein weiteres Epitop des Tumors oder mindestens ein weiteres die Autoimmunerkrankung verursachendes Epitop bildet. Die das weitere Epitop bildende Aminosäuresequenz kann mit der Aminosäuresequenz identisch sein, durch welche das weitere Epitop im Tumor bzw. bei der Autoimmunerkrankung gebildet wird. Sie kann die Aminosäuresequenz eines vollständigen Proteins oder eines Proteinfragments sein. Die dritte Aminosäuresequenz kann beliebig lang sein, solange dadurch die Pentamerbildung nicht verhindert wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Immunisierung gegen mindestens zwei verschiedene Epitope des Tumors erfolgt.Furthermore, it has proven to be advantageous if only the second amino acid sequence follows at the C-terminal end of the first amino acid sequence. The formation of pentamers is favored by the presence of the free N-terminal end of the first amino acid sequence. But it is also possible that at least the second amino acid sequence at the N- and C-terminal end of the first amino acid sequence or at least the second and at the other end of the first amino acid sequence at least one at the N- or C-terminal end of the first amino acid sequence third amino acid sequence connects. The third amino acid sequence is an amino acid sequence which forms at least one further epitope of the tumor or at least one further epitope which causes the autoimmune disease. The further epitope forming amino acid sequence may be identical to the amino acid sequence through which the further epitope in the tumor or in the Au toimmune disease is formed. It may be the amino acid sequence of a complete protein or a protein fragment. The third amino acid sequence can be of any length as long as it does not prevent the formation of pentamer. It has proved to be advantageous if an immunization takes place against at least two different epitopes of the tumor.
Die zweite Aminosäuresequenz kann mindestens eine Wiederholung der das Epitop bildenden Aminosäuresequenz umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann auch die dritte Aminosäuresequenz mindestens eine Wiederholung der das weitere Epitop bildenden Aminosäuresequenz umfassen. Wiederholungen von Aminosäuresequenzen haben sich als vorteilhaft erwiesen, um eine stärkere Immunisierung zu erreichen.The second amino acid sequence may be at least one repetition of the epitope-forming amino acid sequence include. Alternatively or in addition may also be the third amino acid sequence at least a repeat of the further epitope-forming amino acid sequence include. Repetitions of amino acid sequences have proven to be proven beneficial to a stronger Achieve immunization.
Das Epitop und/oder das weitere Epitop kann ein MHC-Klasse I spezifisches, insbesondere ein HLA-A2-beschränktes oder H-2Kb-beschränktes, oder ein MHC-Klasse II spezifisches Epitop sein. Durch das MHC-Klasse I spezifische Epitop kann die Aktivierung von CD8-T-Zellen bewirkt werden. Die CD8-T-Zellen können dann Tumorzellen, welche das Epitop oder das weitere Epitop tragen, zerstören.The epitope and / or the additional epitope may be an MHC class I specific, in particular an HLA A2 restricted or H-2K b restricted, or an MHC class II specific epitope. The MHC class I specific epitope can be used to activate CD8 T cells. The CD8 T cells can then destroy tumor cells carrying the epitope or epitope.
Die das Epitop oder das weitere Epitop bildende Aminosäuresequenz ist vorzugsweise 7 bis 100, insbesondere 10 bis 40, bevorzugt 13 bis 19, Aminosäuren lang. Diese Länge reicht für eine Immunisierung aus, ohne die Bildung der Pentamere wesentlich zu beeinträchtigen.The the epitope or the further epitope-forming amino acid sequence is preferably 7 to 100, in particular 10 to 40, preferably 13 to 19, amino acids long. This length enough for an immunization, without the formation of pentamers essential to impair.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Epitop des Tumors um das Apoptose inhibierende Protein Survivin oder einen Teil davon. Eine gegen Survivin gerichtete Immunreaktion bewirkt in einer erhöhten Zahl von Zellen des Tumors eine Auslösung von Apoptose und ermöglicht dadurch dessen Rückbildung. Es kann sich bei dem Epitop des Tumors auch um das alternativ als ErbB2 bezeichnete Tumor-Antigen Her-2/neu oder einen Teil dieses Tumor-Antigens handeln. Her-2/neu wird in vielen epithelialen Tumoren und insbesondere beim Gebärmutterkrebs, Brustkrebs, Pankreasadenokarzinom und kolorektalen Karzinom exprimiert. Vorzugsweise besteht der Teil des Tumor-Antigens zumindest aus der extrazellulären/transmembranen Domäne von Her-2/neu, welche insbesondere durch die Aminosäuren Nr. 1 bis 683 der Aminosäuresequenz von Her-2/neu gebildet wird. Die Aminosäuresequenz und die übliche Nummerierung der Aminosäuren des Her-2/neu- bzw. ErbB2-Gens sind z.B. aus Katoh, M. and Katoh, M., International Journal of Oncology (2003), Band 23, Seiten 831–835, bekannt. Besonders effizient bei der Tumorbehandlung sind Pentamere, welche aus Untereinheiten gebildet sind, bei denen Her-2/neu oder ein Teil davon mit dem C-Terminus des VP1-Proteins des Polyomavirus fusioniert ist.Preferably If the epitope of the tumor is the apoptosis inhibiting Protein survivin or part of it. One against Survivin Immune response causes in an increased number of cells of the tumor a trigger of apoptosis and allows thereby its regression. It may also be alternative to the epitope of the tumor as ErbB2 designated tumor antigen Her-2 / neu or act as part of this tumor antigen. Her-2 / neu is used in many epithelial tumors and in particular at Uterine cancer, breast cancer, Pancreatic adenocarcinoma and colorectal carcinoma expressed. Preferably the part of the tumor antigen consists at least of the extracellular / transmembrane domain of Her-2 / neu, which in particular by the amino acids no. 1 to 683 of the amino acid sequence is formed by Her-2 / neu. The amino acid sequence and the usual numbering of the amino acids of the Her-2 / neu and ErbB2 genes are e.g. from Katoh, M. and Katoh, M., International Journal of Oncology (2003), Vol. 23, pages 831-835. Particularly efficient in the treatment of tumors are pentamers, which are formed of subunits where Her-2 / neu or a part thereof fused to the C-terminus of the VP1 protein of the polyomavirus is.
Besonders effizient und einfach lassen sich die Untereinheiten gentechnisch, insbesondere durch Expression in Bakterien, vorzugsweise E. coli, herstellen. Die Untereinheiten werden dabei bevorzugt als Fusionsproteine exprimiert, welche jeweils die erste und die zweite Aminosäuresequenz enthalten. Die Pentamere können sich bei der Expression bereits in den Bakterien aus den exprimierten Untereinheiten bilden. Die Pentamere lassen sich dann verhältnismäßig einfach und mit guter Ausbeute aus den Bakterien isolieren.Especially efficient and simple, the subunits can be genetically engineered, in particular by expression in bacteria, preferably E. coli produce. The subunits are preferably expressed as fusion proteins, each containing the first and the second amino acid sequence. The pentamers can already expressed in the bacteria from the expressed during expression Form subunits. The pentamers are then relatively easy and isolate them from the bacteria in good yield.
Die Erfindung wird anhand des folgenden Ausgangsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained in more detail with reference to the following starting example. It demonstrate:
In C57BL/6-Mäusen (Charles River WIGA (Deutschland) GmbH, Sandhofer Weg 7, D-97633 Sulzfeld) sind Ovalbumin (OVA) exprimierende Tumore durch Inokulation von Zellen des OVA exprimierenden B16-Klons MO5 erzeugt worden. Die Zellen des B16-Klons MO5 sind bezogen worden von Prof. Dr. Kenneth L. Rock (M.D.), University of Massachusetts Worcester Campus, Department of Pathology, 55 Lake Avenue North Worcester, MA 01605, USA. Die Herstellung dieses Klons ist in Celluzzi, C. M. und Falo, L. D., J. Invest. Dermatol. (1997), Band 108 (5), Seiten 716 – 720 beschrieben. Die dargestellten Experimente können auch mit einem anderen Klon durchgeführt werden, welcher wie der Klon B16-Klons MO5 hergestellt worden ist. OVA ist ein Protein, welches zwar vom Tumor, nicht aber von den Mäusen selbst exprimiert wird. Ein Protein, welches vom Tumor und von den Mäusen selbst auch außerhalb des Tumors exprimiert wird, ist das Tyrosinase verwandte Protein 2 (TRP2). Gegenüber TRP2 weisen die Mäuse daher eine Immuntoleranz auf.In C57BL / 6 mice (Charles River WIGA (Germany) GmbH, Sandhofer Weg 7, D-97633 Sulzfeld) are ovalbumin (OVA) expressing tumors by inoculation of Cells of the OVA expressing B16 clone MO5 have been generated. The Cells of the B16 clone MO5 have been obtained from Prof. Dr. med. Kenneth L. Rock (M.D.), University of Massachusetts Worcester Campus, Department of Pathology, 55 Lake Avenue North Worcester, MA 01605, United States. The Preparation of this clone is in Celluzzi, C.M. and Falo, L.D., J. Invest. Dermatol. (1997), Vol. 108 (5), pp. 716-720. The experiments presented can also be done with another clone, which is like the Clone B16 clones MO5 has been produced. OVA is a protein which is indeed expressed by the tumor, but not by the mice themselves. A protein that is also outside of the tumor and of the mice themselves of the tumor is the tyrosinase-related protein 2 (TRP2). Across from TRP2 reject the mice therefore an immune tolerance.
Zur
Behandlung der Tumore wurden Pentamere auf Basis des Polyoma-Hüllproteins
VP1 konstruiert. Die Aminosäuresequenz
des Hüllproteins wies
dabei am C-terminalen Ende eine 19 Aminosäuren lange OVA-Sequenz (VP1-OVA252-270) mit dem H-2Kb-beschränkten Epitop
OVA257-264 oder eine 13 Aminosäuren lange
TRP2-Sequenz (VP1-TRP2180-192) mit dem H-2Kb-beschränkten
Epitop TRP2180-188 auf. Die Herstellung
dieser Pentamere erfolgte wie folgt:
Sowohl das TRP2180-192-DNA-Fragment als auch das OVA252-270-DNA-Fragment wurden durch Hybridisierung
von zwei korrespondierenden Oligonukleotiden mit je einer 5'-SapI-Restriktionsschnittstelle
erzeugt. Die beiden DNA-Fragmente wurden jeweils in die SapI-Restriktionsschnittstelle
des Vektors pET9a/VP1 einkloniert. (Abbing, A. et al., J. Biol.
Chem. (2004), Band 279, Seiten 27410 – 27421 und Brinkman, M. et al.,
Lett. Drug Des. Disc. (2004), Band 1, Seiten 137 bis 147). Die resultierenden
Konstrukte kodieren jeweils für
ein Fusionsprotein, welches die TRP2180-192-Sequenz
bzw. die OVA252-270-Sequenz am C-Terminus der Aminosäuresequenz
des Hüllproteins
VP1 aufweist.For the treatment of tumors, pentamers based on the polyoma envelope protein VP1 were constructed. The amino acid sequence of the coat protein showed at the C-terminal end a 19 amino acid OVA sequence (VP1-OVA 252-270 ) with the H-2K b- restricted epitope OVA 257-264 or a 13 Amino acid long TRP2 sequence (VP1-TRP2 180-192 ) with the H-2K b- restricted epitope TRP2 180-188 . The preparation of these pentamers was as follows:
Both the TRP2 180-192 DNA fragment and the OVA 252-270 DNA fragment were generated by hybridization of two corresponding oligonucleotides each with a 5 'SapI restriction site. The two DNA fragments were each cloned into the SapI restriction site of the vector pET9a / VP1. (Abbing, A. et al., J. Biol. Chem. (2004), Vol. 279, pp. 27410-27 421 and Brinkman, M. et al., Lett. Drug Des. Disc. (2004), Vol. 1, pp 137 to 147). The resulting constructs each encode a fusion protein having the TRP2 180-192 sequence or the OVA 252-270 sequence at the C-terminus of the amino acid sequence of the envelope protein VP1.
Die
Expression, Reinigung und Assemblierung der Pentamere erfolgte nach
Standardmethoden, wie sie z.B. in Brinkman, M. et al., Lett. Drug Des.
Disc. (2004), Band 1, Seiten 137 bis 147 oder Abbing, A. et al.,
J. Biol. Chem. (2004), Band 279, Seiten 27410 – 27421 beschrieben sind. Dabei
wurde folgendermaßen
vorgegangen: Nach Expression der Fusionsproteine in E.coli BL21
DE3 für
5 h bei 37°C wurden
die Zellen geerntet, resuspendiert in QS-A Puffer (20 mmol/l Ethanolamin,
2 mmol/l EDTA, 6 mmol/l DTT, 5% Glycerin, 50 mmol/l NaCl, pH 9,0) und
lysiert. Unlösliche
Zellbestandteile wurden mittels Zentrifugieren abgetrennt und der Überstand
auf eine mit einem Anionen-Austauscher ("Poros 50" der Firma Applied Biosystems, Frankfurter
Str. 129B, 64293 Darmstadt, Deutschland) gefüllte Säule aufgegeben. Nach Elution
mit einem linearen Natriumchlorid-Gradienten von 50 mmol/l bis 1
mol/l NaCl wurden Fusionsprotein enthaltende Fraktionen über eine Q-Sepharose-Säule (Amersham
Biosciences Europe GmbH, Munzinger Str. 9, 79111 Freiburg, Deutschland)
weiter aufgereinigt. Letzte Verunreinigungen wurden mittels präparativer
Gelfiltration mittels einer Superdex 200-Säule (Amersham Bioscience, Deutschland), äquilibriert
in 50 mmol/l Na-Phosphat, 2 mmol/l EDTA, 6 mmol/l DTT, 5% Glycerin,
pH 6,8, entfernt.
Zur Erzeugung der Tumore wurden C57BL/6-Mäusen jeweils 105 MO5-Zellen subkutan inokuliert. 4 Tage später erfolgte eine erste therapeutische Immunisierung durch eine subkutane Injektion von jeweils 50 μg VP1-OVA252-270, VP1-TRP2180-192 oder VP1 pro Tier. Anderen Tieren wurde zur Kontrolle nur eine phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) injiziert. Eine Woche später wurden die Injektionen bei den jeweils selben Tieren wiederholt.To generate the tumors, C57BL / 6 mice were each inoculated subcutaneously with 10 5 MO5 cells. Four days later, a first therapeutic immunization was carried out by subcutaneous injection of 50 μg each of VP1-OVA 252-270 , VP1-TRP2 180-192 or VP1 per animal. Other animals were injected with only phosphate buffered saline (PBS) for control. One week later, the injections were repeated in the same animals.
Aus
Bei
einem weiteren Experiment wurden C57BL/6-Mäuse jeweils am Tag 10 und 17
nach der Inokulation von jeweils 105 MO5-Zellen
jeweils 50 μg VP1-OVA252-270 oder VP1-TRP2180-192 oder
PBS zur Kontrolle injiziert. Die Tumorgröße wurde täglich bestimmt.
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Brinkman, M. [u.a.]: Particulate antigenic struc- tures: highyl immunogenic carriers for T cell epi-topes derived from tumour antigens. In: Cancer Cell International, 2004, Vol. 4, (Suppl. I), S. 37 * |
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Also Published As
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