DE19604380A1 - Tumorimpfstoff für die Immuntherapie von malignen Tumoren - Google Patents

Tumorimpfstoff für die Immuntherapie von malignen Tumoren

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Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Impfstoffes aus biochemisch isolierten oder gentechnisch hergestellten tumorassoziierten Antigenen oder synthetisch hergestellten antigenen Teilstrukturen für die Immuntherapie von malignen Tumoren. Anwendungsgebiete der Erfindung sind die Medizin und die pharmazeutische Industrie.
Die grundlegende Therapie solider maligner Tumoren ist die chirurgische oder strahlentherapeutische Entfernung des Primärtumors. Bei systemischen Formen der Krebserkrankung oder chirurgisch nicht erreichbaren Tumormetastasen führt man eine Chemotherapie durch oder versucht eine biologische Therapie. Theoretisch gesehen ist die Erzeugung einer gegen Krebszellen gerichteten Immunantwort, die zur Zerstörung der Krebszellen führt, das gesunde Gewebe aber nicht behelligt, die optimale Methode, um Tumormetastasen zu bekämpfen. Daß es prinzipiell möglich ist, eine gegen Krebszellen gerichtete Immunantwort zu erzeugen, wird durch Ergebnisse von Impfversuchen mit tierexperimentellen Tumoren sowie auch mit einigen Tumoren des Menschen belegt.
Es sind jedoch noch Hemmnisse zu überwinden, ehe diese Form der aktiven spezifischen Immunisierung zur Therapie von Krebserkrankungen eine breitere klinische Anwendung finden kann. Eines der größten Hemmnisse ist die geringe Immunogenität spontan entstandener Tumoren. Unstrittig ist, daß die meisten Tumoren, auch diejenigen des Menschen, tumorassoziierte Antigene besitzen, durch die sie sich vom gesunden Gewebe unterscheiden. Da Tumoren jedoch körpereigenes Gewebe darstellen, registriert das Immunsystem lediglich die Existenz tumorassoziierter Antigene auf den malignen Zellen, ist aber von sich aus nicht in der Lage, eine wirksame Abwehrreaktion gegen die nativen Tumorzellen zustandezubringen.
Um eine wirksame immunologische Abwehrreaktion gegen maligne Tumoren hervorzurufen, ist es unerläßlich, die Immunogenität derjenigen Tumorzellen oder tumorassoziierten Antigene mit denen man eine Impfung vornehmen will, künstlich zu verstärken. Bei Tumorzellimpfstoffen kann dieses dadurch geschehen, daß man die Tumorzellen chemisch, enzymatisch oder durch Hinzufügen apathogener Viren bzw. abgeschwächter Tuberkelbakterien (BCG) äußerlich modifiziert oder gentechnisch durch Übertragung z. B. eines Zytokingens verändert (Specific Immunotherapy of Cancer with Vaccines, eds. Bystryn et al., Ann NY Acad Sci 690 (1993); Pardoll, Curr Opin Immunol 4, 619-623 (1992)). Subzelluläre, lösliche tumorassoziierte Antigene, z .B. Proteine oder Peptide mit entsprechenden immundominanten Epitopen aus Melanomzellen (van der Bruggen et al., Science 254, 1643-1647 (1991), Adenokarzinomen (Taylor- Papadimitriou et al., Ann NY Acad Sci 690, 69-79 (1993)) oder anderen Tumoren (Slingluff et al., Curr Opin Immunol 6, 733-740 (1994)) müssen an ein immunogenes Trägermolekül gebunden werden, um ihre schwache Immunogenität zu verstärken bzw. sie überhaupt immunogen zu machen. Peptide ohne Trägermolekül wirken in der Regel lediglich als Hapten, d. h. sie reagieren zwar mit einem entsprechenden peptidspezifischen Antikörper, können aber selbst keine Immunantwort hervorrufen. Als Trägermolekül werden bestimmte Serumproteine oder bakterielle Toxoide verwendet. Vor der Impfung wird dem Konjugat aus Peptid und Trägermolekül üblicherweise ein Adjuvans zugefügt, wodurch die Immunantwort nochmals verstärkt wird.
Prinzipiell wird die Immunantwort erkennbar an Hand der Bildung antigenspezifischer Antikörper und/oder T-Lymphozyten. Wie Ergebnisse von tierexperimentellen Untersuchungen und in-vitro-Tests mit humanen Tumorzellen zeigen, kommt es bei der Erzeugung einer therapeutisch wirksamen Immunantwort gegen Krebszellen in erster Linie auf eine durch T-Lymphozyten vermittelte Immunität an und weniger auf die Bildung von Antikörpern (Hellström and Hellström, Ann NY Acad Sci 690, 24-33 (1993)). Allerdings existieren bisher keine klaren Vorstellungen darüber, wie man bei einer Impfung von Tumorpatienten mit tumorassoziierten Antigenen oder kurzkettigen Peptiden verfahren muß, um vor allem die Bildung tumorantigenspezifischer T-Lymphozyten hervorzurufen (Time of Truth for Cancer Vaccines, J Natl Cancer Inst 86, 330-331 (1994)).
Das Ziel der vorliegenden Erfindung war es deshalb, einen Tumorimpfstoff bereitzustellen, der es gestattet, tumorassoziierte Antigene oder antigene Teilstrukturen für eine wirksame Abwehrreaktion gegen native Tumorzellen einzusetzen. Die Aufgabe der Erfindung bestand dabei darin, die Immunogenität der als Impfstoff verwendeten tumorassoziierten Antigene oder antigenen Teilstrukturen durch biochemische Modifizierung wirksam zu verstärken und dabei insbesondere die durch T-Lymphozyten vermittelte Immunität zu stimulieren.
Überraschend konnte diese Aufgabe durch chemische Bindung von tumorassoziierten Antigenen oder antigenen Teilstrukturen an ein exogenes Hitzeschockprotein gelöst werden.
Der erfindungsgemäße Tumorimpfstoff enthält tumorassoziierte Antigene oder antigene Teilstrukturen, die chemisch an ein exogenes Hitzeschockprotein gebunden sind.
Bevorzugt wird ein mikrobielles Hitzeschockprotein verwendet. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Hitzeschockproteinen aus Mycobakterien, Escherichia coli und aus Chlamydia trachomatis, insbesondere sind es die Hitzeschockproteine HSP65 und HSP70 aus Mycobakterien, HSP70 aus Escherichia coli (DnaK) sowie HSP60 und HSP70 aus Chlamydia trachomatis.
Gemäß der Erfindung werden biochemisch isolierte oder gentechnisch hergestellte tumorassoziierte Antigene und synthetisch hergestellte antigene Teilstrukturen verwendet. Ein tumorassoziiertes Antigen ist beispielsweise das Carcinoembryonale Antigen.
Als synthetisch hergestellte antigene Teilstrukturen werden gemäß der Erfindung synthetisch hergestellte Mucinpeptide, insbesondere Monomere und Oligomere der Mucinpeptide MUC1 und MUC2 eingesetzt.
Der Tumorimpfstoff wird nach an sich üblichen Methoden unter sterilen Kautelen hergestellt, in dem das Hitzeschockprotein chemisch an die tumorassoziierten Antigene oder antigenen Teilstrukturen gebunden wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Tumorimpfstoff wird eine neuartige Strategie verfolgt. Durch die chemische Bindung an ein exogenes Hitzeschockprotein wird überraschend die Immunogenität der tumorassoziierten Antigene oder antigenen Teilstrukturen wirksam verstärkt, d. h. es wird dadurch erstmalig möglich, tumorassoziierte Antigene oder antigene Teilstrukturen gezielt einzusetzen und dadurch die durch T-Lymphozyten vermittelte Immunität zu stimulieren.
Die erfindungsgemäßen Tumorimpfstoffe werden für die Behandlung von Patienten mit Karzinom, Sarkom oder malignem Melanom verwendet und vorzugsweise postoperativ verabfolgt.

Claims (13)

1. Tumorimpfstoff für die Immuntherapie von Tumoren enthaltend tumorassoziierte Antigene oder antigene Teilstrukturen, die an ein exogenes Hitzeschockprotein gebunden sind.
2. Tumorimpfstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tumorassoziierten Antigene oder antigenen Teilstrukturen biochemisch isoliert, gentechnisch oder synthetisch hergestellt wurden.
3. Tumorimpfstoff nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß als tumorassoziierte Antigene oder antigene Teilstrukturen synthetisch hergestellte Mucin­ peptide verwendet werden.
4. Tumorimpfstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß synthetisch hergestellte Monomere oder Oligomere der Mucinpeptide MUC1 und MUC2 verwendet werden.
5. Tumorimpfstoff nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als tumorassoziiertes Antigen oder antigene Teilstrukturen Carcinoembryonales Antigen oder antigene Teilstrukturen des Carcinoembryonalen Antigens verwendet werden.
6. Tumorimpfstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das exogene Hitzeschockprotein ein mikrobielles Hitzeschockprotein ist.
7. Tumorimpfstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschockprotein das Protein HSP65 aus Mycobakterien ist.
8. Tumorimpfstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschockprotein das Protein HSP70 aus Mycobakterien ist.
9. Tumorimpfstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschockprotein das Protein HSP70 aus Escherichia coli (DnaK) ist.
10. Tumorimpfstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschockprotein das Protein HSP60 aus Chlamydia trachomatis ist.
11. Tumorimpfstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschockprotein das Protein HSP70 aus Chlamydia trachomatis ist.
12. Verwendung des Tumorimpfstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Behandlung von Patienten mit Karzinom, Sarkom oder malignem Melanom.
13. Verfahren zur Herstellung eines Tumorimpfstoffs für die Immuntherapie nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzschockprotein chemisch an die tumorassoziierten Antigene oder antigenen Teilstrukturen gebunden wird.
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