DE19823097A1 - Mittel gegen saisonale Typ-I-Allergien und bakterielle Infektionen - Google Patents
Mittel gegen saisonale Typ-I-Allergien und bakterielle InfektionenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft neue Mittel gegen Typ-I-Allergien und bakterielle Infektionen, z. B. Meningitis.
Description
Die Erfindung betrifft neue Mittel gegen Typ-I-Allergien und bakterielle
Infektionen, z. B. Meningitis.
In der industrialisierten Welt sind 10% bis 30% der Bevölkerung mit
Neisseria meningitidis infiziert, ohne ernsthaft zu erkranken. In diesen Fällen
besiedelt der Keim die mukosomalen Oberflächen des Naso-Pharynx, wo
eine ausbalancierte, lokal begrenzte Infektion entsteht (Cartwright, In:
Meningoccoccal Disease (Cartwright and Keith, Hrsg.) (1995), 115-147).
Diese pathogenen Neisserien sekretieren u. a. eine als IgA-Protease
bezeichnete Serin-Protease, die in der Lage ist, sekretorische s-IgA1-Anti
körpermoleküle des Menschen zu spalten (Plaut et al., (1981), Science
190, 1103-1105). Diese Antikörper sind für die primäre Immunabwehr von
Krankheitserregern von Bedeutung. Sie umfassen 80% der Immunglobulin-An
teile der menschlichen Schleimhäute (Brandtzaeg et al., (1995), APMIS
103, 1 bis 19).
Die IgA-Protease wird im Gegensatz zu den anderen bakteriellen Proteasen
als relativ großes Vorläufermolekül hergestellt (Pohlner et al., (1987) Nature
325, 458 bis 461). Neben der eigentlichen reifen Protease werden in einem
autokatalytischen Prozeß zwei weitere Proteine freigesetzt, das etwa 3 kDa
kleine γ-Peptid und das α-Protein.
Das α-Protein (Dohlman et al., (1993) Biochem. Biophys. Res. Comm. 195,
686-696) besteht vorwiegend aus α-helikalen Coiled-Coil-Bereichen und ist
ein stark basisches Protein (pl<10) (Dohlman et al., (1991), Biochem.
Biophys. Res. Comm. 181, 787-796).
Mogens Kilian hat ein bis jetzt gültiges Modell vorgeschlagen, das der
IgA-Protease eine entscheidende Rolle bei der Kolonisierung von Geweben durch
pathogene Keime zuweist (Kilian et al., (1987), Adv. Exp. Med. Biol. 216B,
1261-1269). Die erfolgreiche Besiedelung mit IgA-Protease sekretierenden
Erregern beruht danach auf der Präsenz Bakterien-spezifischer IgA-1-Anti
körper, die zuvor von heterologen kommensalen Mikroorganismen
ausgelöst wurden und zwar auf der Basis kreuzreaktiver Antigene. Durch
Spaltung dieser Antikörper und durch eine großflächige Bindung der
resultierenden F(ab)-Fragmente kann sich der Erreger nun tarnen. Es ist
nicht verwunderlich, daß gegen die Virulenzfaktoren der pathogenen Keime,
zu denen auch die IgA-Protease gehört, keine neutralisierenden Antikörper
von den kommensalen Bakterien induziert werden.
Temporären Beeinträchtigungen des humoralen Immunsystems, wie
angeborene IgA-Defizienzen oder während viraler Infektionen abgesunkene
IgA-Titer begünstigen nachweislich allergische Reaktionen (Braendtzaeg
(1989), Am. J. Resp. Crit. Care Med. 151, 2081-2087; Busse et al., (1989)
Clin. Exp. Allerg. 19, 1-19). Damit im Einklang steht der Befund, daß bei
atopischen Kindern signifikant häufiger eine bakterielle IgA-Protease-Akti
vität vorgefunden wird (Kilian et al., (1982), Pedr. Res. 38, 182-186).
Obwohl es sich bei klassischen Allergenen vor allem um Parasiten-, Pollen-,
Antibiotika- und Nahrungsmittelantigene etc. handelt, gibt es Berichte, die
einen möglichen Zusammenhang zwischen pathogenen Meningokokken und
Allergien postulieren (Borysova et al., (1980), Zntr. bl. Bkt. Hyg. A 48, 323-334).
Ein Mechanismus für ein derartiges Zusammenwirken konnte bisher
jedoch nicht aufgefunden werden.
Pollen-Proteine verschiedener Pflanzen sind die häufigsten Auslöser von
saisonalen Allergien (Weber et al., (1981) Ann. Allerg. 46, 208-215). Man
weiß seit langem, daß zwischen diesen Allergenen eine umfassende
Kreuzreaktivität auf IgE-Antikörperebene besteht (Cooke, 1916), J. Imm. 1,
201). So gibt es humorale Kreuzreaktivitäten auch zwischen wenig
verwandten Pflanzenfamilien. Am bekanntesten ist die Kreuzreaktivität von
Süßgräsern, Karotten und Sellerie (Aalberse et al., (1981) Allerg. Clin. Imm.
68, 356-360).
DE 197 41 955.0 offenbart, daß die bakterielle IgA-Protease direkt an der
Entstehung entzündlicher Reaktionen bei einer bakteriellen Meningitis
beteiligt sein kann. Als neuer therapeutischer Ansatz bei der Behandlung
einer bakteriellen Meningitis wird mit vorgeschlagen, die durch die
IgA-Protease hervorgerufene Stimulation der Freisetzung von Cytokinen zu
vermindern oder vollständig zu unterdrücken.
Überraschenderweise wurde jetzt gefunden, daß Allergiker, d. h. Personen
mit einem hohen Spiegel an allergenspezifischen IgE-Antikörpern, auch
einen für das α-Proteinfragment des IgA-Proteasevorläuferproteins
spezifischen IgE-Spiegel aufweisen. Weiterhin wurde überraschenderweise
festgestellt, daß das α-Protein bzw. Peptidfragmente davon in der Lage sind,
allergenspezifische T-Zellklone aus Allergikern zu aktivieren. Bei diesen
T-Zellklonen handelt es sich um TH2-Zellen, die große Mengen an
Interleukin4, aber nur geringe Mengen oder gar kein Interferon-γ sekretieren.
Bei einem Allergiker konnte außerdem sogar gezeigt werden, daß die
α-Proteinsequenz immundominant ist.
Für die kreuzreaktive Aktivierung der allergenen T-Zell-Klone konnte eine
Peptidsequenz der α-Proteine identifiziert werden, die man in einem
repetitiven Motiv mehrerer IgA-Proteasevarianten findet. Diese Sequenz
besitzt signifikante Homologie zu einem immundominantem T-Zell-Epitop
verschiedener Pollenspezies (Mohapatra, (1994) Imm. Today 15, 596-597).
Zum einen haben beide Epitope ähnliche Aminosäurereste an
vorhersagbaren MHC-Klasse-II Ankerpositionen, zum anderen sind auch
einige dieser Pollenproteine stark basisch geladen (Silvanovich et al., (1991)
J. Biol. Chem. 266, 1204-1214, Griffith et al., (1991) FEBS Lett. 297,
210-215). Diese Erkenntnisse zeigen, daß eine mukosomale Infektion mit
IgA-Protease sekretierenden Mikroorganismen, z. B. Neisserien, dazu führen
kann, daß an sich harmlose Umweltantigene eine Sensibilisierung des
Organismus hervorrufen. Bei prädisponierten Personen kann dann durch eine
massive Belastung des naiven Immunsystem mit Aeroallergenen eine
Typ-I-Allergie entstehen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft daher eine
pharmazeutische Zusammensetzung, die mindestens
- a) ein α-Protein oder ein Fragment davon oder/und
- b) ein dafür kodierendes Nukleinsäuremolekül als Wirkstoff und gegebenenfalls zusammen mit üblichen pharmazeutischen Träger- und Hilfsstoffen enthält.
Eine Zusammensetzung, die ein von einem IgA-Proteasevorläufer
stammendes α-Protein oder ein immunologisch aktives Fragment davon
enthält, ist einerseits als aktiver Impfstoff zur Immunisierung gegen
bakterielle Infektionen geeignet, kann aber andererseits als Wirkstoff zur
Behandlung von Typ-I-Allergien, insbesondere durch Pflanzenpollen wie
etwa Gräser- oder Birkenpollen hervorgerufenen Allergien eingesetzt
werden. Durch Verabreichen des Wirkstoffs in einer oder mehreren
Applikationen, z. B. durch Injektion, gegebenenfalls zusammen mit
bekannten immunologischen Adjuvantien wird im Organismus eine
immunologische Reaktion gegen das α-Protein bzw. das IgA-Protease-Vor
läuferprotein induziert, wodurch das Risiko einer Erkrankung an
bakteriellen Infektionen, z. B. durch Neisserien, verringert bzw. der Ablauf
solcher Erkrankungen abgemildert werden kann. Zudem kann durch die
Verabreichung der Zusammensetzung gegebenenfalls zusammen mit
bekannten immunologischen Adjuvantien eine Typ-I-Allergie, insbesondere
eine Allergie gegen Pollenprotein verhindert oder die Schwere der allergenen
Symptome abgemildert werden.
Das α-Protein kann ein natürliches oder rekombinantes α-Protein oder ein
immunologisch aktives Fragment davon sein. Beispiele für geeignete
α-Proteine sind α-Proteine aus Bakterien der Gattungen Neisseria,
insbesondere von N. meningitidis oder N. gonorrhoeae, Haemophilus,
insbesondere H. influenzae und Streptococcus, insbesondere S. pneumoniae.
Die pharmazeutische Zusammensetzung kann nicht nur ein α-Protein,
sondern auch eine Mischung mehrerer verschiedener α-Proteine oder
α-Proteinfragmenten, z. B. aus unterschiedlichen Organismen wie etwa aus
verschiedenen Neisserienspezies enthalten.
Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung kann einerseits
ein α-Protein oder Fragment davon enthalten, welches in der Lage ist, die
Bildung von Antikörpern zu induzieren. Alternativ oder zusätzlich kann die
erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung auch in der Lage
sein, eine zelluläre, d. h. durch T-Zellen vermittelte Immunanwort zu
induzieren.
Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung kann auf
bekannte Weise, z. B. oral, intraperitoneal, subkutan, intravenös oder
parenteral verabreicht werden. Darüber hinaus muß die erfindungsgemäße
Zusammensetzung den Wirkstoff nicht in Form von Polypeptiden oder
Peptiden enthalten. Auch eine Verabreichung als DNA-Vakzin ist möglich,
d. h. die Zusammensetzung kann den Wirkstoff in Form eines für ein
α-Protein oder ein Fragment davon kodierenden Nukleinsäuremoleküls,
vorzugsweise in operativer Verknüpfung mit einer im Organismus des
Empfängers aktiven Expressionskontrollsequenz enthalten. Das
Nukleinsäuremolekül ist vorzugsweise eine nicht in das Genom des
Empfängers integrierende Nukleinsäure, z. B. ein Plasmidvektor und kann
einerseits als "nackte DNA" oder andererseits in Verbindung mit geeigneten
Trägersubstanzen, z. B. Liposomen, verabreicht werden (Hsu et al., (1996)
Int. Immunol. 8, 1405-1411).
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine pharmazeutische
Zusammensetzung, die mindestens ein Peptid oder Peptidmimetikum als
Wirkstoff gegebenenfalls zusammen mit üblichen pharmazeutischen Träger-
und Hilfsstoffen enthält, wobei das Peptid oder Peptidmimetikum eine
äquivalente Bindefähigkeit an MHC-Moleküle wie Peptidsequenzen eines
Proteins, vorzugsweise eines α-Proteins aus Bakterien der Gattung Neisseria,
oder/und damit kreuzreaktive Peptidsequenzen aus Allergenen aufweist.
Eine derartige Zusammensetzung ist für eine direkte Modulation bakterieller
Infektionen bzw. die Blockierung allergener Symptome insbesondere bei
saisonalen Typ-I-Allergen geeignet. Vorzugsweise enthält die
Zusammensetzung als Wirkstoff mindestens ein antagonistisches bzw.
partiell antagonistisches Peptid, welches an die gleichen
MHC-Rezeptormoleküle wie native Peptidsequenzen bindet, aber keine bzw. nur
veränderte T-Zellaktivierung, z. B. verringerte Proliferation, Veränderung des
Zytokinprofils etc. aufweist.
Ein erfindungsgemäßes Peptid hat vorzugsweise eine Länge von 6 bis 25
Aminosäuren, besonders bevorzugt von 8 bis 20 Aminosäuren. Weiterhin
besitzt es vorzugsweise eine Homologie von mindestens 50%, besonders
bevorzugt von mindestens 60% und am meisten bevorzugt von mindestens
70% zu der in Fig. 2 gezeigten Meningokokkensequenz oder/und zu den
ebenfalls in Fig. 2 gezeigten Sequenzen von Allergenen.
Neben Peptidsequenzen kommen auch sog. Peptidmimetika als Bestandteile
der Zusammensetzung in Betracht. Bei solchen Peptidmimetika (Feng et al.,
(1996) Chem. Biol. 3, 661-670) handelt es sich um synthetische
Substanzen, die ähnlich den MHC-restringierten Peptidsequenzen an
MHC-Moleküle binden können, wobei aufgrund der starken Wechselwirkung das
MHC-Molekül für die natürlichen Peptide blockiert bleibt und somit die
Stimulierung von T-Zellen unterbunden wird. Peptidmimetika können sich
von Peptiden durch strukturelle Modifikationen, wie eine N-terminale
Acylierung, z. B. Acetylierung, eine C-terminale Amidierung oder/und ein
Ersetzen der -CONH-Bindung z. B. durch eine -CON(Alkyl)-Bindung
unterscheiden. Diese Modifikationen führen zu einer höheren Resistenz
gegen proteolytische Degradation unter Beibehaltung der MHC-Binde
fähigkeiten (Mailiere et al., (1995) Mol. Immunol. 32, 1377-1385).
Ebenso möglich sind Austausche der natürlichen Aminosäuren durch nicht
natürliche Aminosäuren, z. B. D-Aminosäuren (Adams et al., (1997)
Arzneim. Forsch. 47, 1069-1077). Desweiteren können Nicht-Peptid
Substanzen, die irreversibel an den MHC binden und somit die Bindung des
natürlichen Peptides inhibieren, über kombinatorische Chemie gefunden
werden (Weiss et al., (1996) PNAS 93, 10945-10948).
Ein weiterer Vorteil dieser Peptidmimetika besteht darin, daß sie aufgrund
ihres geringen Molekulargewichts in humane Zellen difundieren können und
somit MHC-Dimere bereits im endoplasmatischen Reticulum binden können.
Außerdem werden die Nichtpeptidsubstanzen durch zelluläre Proteasen nicht
abgebaut und haben somit eine längere biologische Halbwertzeit.
Ein Testsystem zur Identifizierung antagonistischer Peptide oder
Peptidmimetika ist die Modulation einer Sequenz-spezifischen T-Zell Antwort
klonierter T-Zellen in vitro: Hierbei werden das natürliche Peptid und das
potentiell antagonistisch wirkende Peptid bzw. Peptidmimetikum zusammen
mit Antigen-präsentierenden Zellen (APC) inkubiert (die Kontrolle nur mit
dem natürlichen Peptid), die Zellen dann bestrahlt und mit dem T-Zell-Klon
inkubiert. Eine Proliferation der Zellen kann nach 3 Tagen über den Einbau
von radioaktivem 3H-Thymidin gemessen werden. Mit der gleichzeitigen
Messung von sekretierten Cytokinen kann nun die Fähigkeit des Test-Pep
tides antagonistisch/partiell antagonistisch zu wirken, bestimmt werden
(Matsushita und Nishimura, (1997) Mol. Immunol. 53, 73-80; Hollsberg et
al., (1995) PNAS 92, 4036-4040).
Die Applikation dieser Zusammensetzung kann zusammen mit üblichen
pharmazeutischen Träger- und Hilfsstoffen und gegebenenfalls auch mit
Cytokinen wie etwa Interleukin-2, Interleukin-4, Interleukin-12 oder/und
TGF-β erfolgen, die eine zellvermittelte Immunantwort zugunsten TH1- bzw.
TH2-Zellen verschieben können.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung
sind zur Herstellung eines Mittels gegen bakterielle Infektionen, z. B.
bakterielle Mucosaerkrankungen oder Meningitiden oder/und gegen
Allergien, z. B. saisonale Typ-I-Pollenallergie, geeignet. Die Verabreichung
der Mittel führt zur Ausbildung einer Immunität gegen bakterielle Erreger
oder/und zur Vermeidung einer schädigenden Immunantwort auf allergische
Reize und somit zur Verringerung entzündlicher Reaktionen.
Weiterhin wird die Erfindung durch die nachfolgenden Beispiele und Figuren
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Aminosäuresequenzen der α-Proteine von Neisseria
gonorrhoae R16, MS11, N74 (Pohlner et al., (1995) Mol. Mic.
17, 1073-1083/Halter et al., (1989) EMBO J. 8, 2737-2744)
und Neisseria meningitidis B1939, D1941 (Pohlner et al.,
(1995) Mol. Mic. 17, 1073-1083), B2b, B15, B3566, B3614,
HF16, Y3576;
Fig. 2 einen Vergleich des kreuzreaktiven T-Zell-Epitops
verschiedener Pollenspezies mit dem immundominanten T-Zell-Epitop
der α-Proteine. Potentielle DR1-Ankerpositionen sind
durch fett gedruckte Buchstaben gekennzeichnet;
Fig. 3 die Bestimmung des Gesamt-IgE-Titers und des Titers gegen
Birkenpollen (Betula veruscosa) und Lieschgras-Pollen (Phleum
pratensis) in einem RIA-Experiment, sowie die Darstellung des
IgE-Titers gegen Rispengras-Pollen (Poa pratensis) und ein
rekombinantes α-Protein des Meningokokkenstammes B2b im
Westernblot. Spender FJB, RB und HG sind Atopiker. Dagegen
ist Spender HAM eine gesunde Kontrollperson;
Fig. 4A) eine Charakterisierung von kreuzreaktiven T-Zell-Klonen.
B) die Proliferation der kreuzreaktiven Klone nach
Stimulierung mit Antigen-gepulsten autologen PBMCs.
Die Daten sind jeweils Mittelwerte aus zwei parallel
angesetzten Mikrokulturen. (A) Klon 1, (B) Klon 2;
C) den Nachweis der Immundominanz der kreuzreaktiven
Epitope bei einem weiteren gesunden Spender, der zum
Zeitpunkt der Blutentnahmen Träger von
Meningokokken war;
Fig. 5 das Ergebnis einer Suche in den Protein-Datenbanken
Swissprot und Pir. Nur Proteine, die eine signifikante
Homologie zu den immundominanten T-Zell-Epitopen der
Pollenproteine und der α-Proteine aufweisen, sind aufgeführt.
SEQ ID NO. 1-5 die Aminosäuresequenzen der Peptide P118 (1), P120 (2), P212 (3), A5 (4) und A6 (5),
SEQ ID NO. 6-13 die Aminosäuresequenzen von Peptidepitopen aus Poa pratensis (6), Phleum pratensis (7), B. alba (8), B. mollis (9), L. perenne (10), H. lanatus (11), P. aquaticus (12) und N. meningitis (13).
SEQ ID NO. 1-5 die Aminosäuresequenzen der Peptide P118 (1), P120 (2), P212 (3), A5 (4) und A6 (5),
SEQ ID NO. 6-13 die Aminosäuresequenzen von Peptidepitopen aus Poa pratensis (6), Phleum pratensis (7), B. alba (8), B. mollis (9), L. perenne (10), H. lanatus (11), P. aquaticus (12) und N. meningitis (13).
Periphere mononukleare Blutzellen (PBMC) verschiedener atopischer und
gesunder Spender wurden aus Heparin-stabilisiertem Blut unter Verwendung
eines Standard Ficoll-Gradienten (Pharmacia) isoliert. Die PBMC wurden in
RPMI-Medium supplementiert mit 5% Hitze inaktiviertem autologem Serum
kultiviert. Insgesamt 1×105 Zellen pro Vertiefung in 0,2 ml Kulturmedium
wurden in 96 Loch-Rundbodenplatten bei 37°C in 5% CO2 kultiviert. Zu den
Kulturen wurden Peptid-Antigene in den jeweils aufgeführten
Konzentrationen gegeben. Nach mehrmaliger Restimulation konnten einzelne
T-Zellen über Limiting-Dilution (1 µg/ml PHA als polyklonaler Stimulator)
vereinzelt werden.
Diese T-Zell-Klone wurden dann auf ihre Spezifität getestet und weiter
charakterisiert. Hierzu wurden 1×105 autologe PBMC für 1 bis 2 h mit den
jeweiligen Antigenen inkubiert, mit 5000 rad bestrahlt und in einem
Endvolumen von 0,2 ml mit 1 bis 2×104 T-Zellen der Klone inkubiert. Nach
48 h wurden zellfreie Überstände gesammelt und die darin enthaltenden
Cytokine durch kommerziell erhältliche Sandwich-ELISAs quantitativ
bestimmt. Nach 3 d und 16 bis 22 h konnte die Proliferation anhand der
(3H)-Thymidin-Einbaurate in einem Betaplate-Counter gemessen werden. Der
Stimulationsindex wurde berechnet, indem die gemittelten cpm-Werte der
Ansätze mit Antigen durch die gleichfalls gemittelten cpm-Werte ohne
Antigen (Medium-Kontrolle) geteilt wurden.
Zur Charakterisierung der Klone wurden die T-Zellen geerntet, gewaschen
und mit Fluoreszenzfarbstoff-markierten monoklonalen Antikörpern gegen
die Oberflächenmoleküle CD3 und CD4 markiert. Diese markierten Zellen
wurden mittels Durchflußcytometrie (FACScalibur, Becton Dickinson)
analysiert.
Rekombinantes α-Protein von Neisseria meningitidis B2b und der wäßrige
Extrakt von Poa pratensis-Pollen wurde zuerst in einem 12,5%igem
SDS-PAGE aufgetrennt und dann auf eine Nitrozellulosemembran transferiert.
Nach Beendigung des Transfers wurde die Membran zur Absättigung
unspezifischer Bindungsstellen für 1 h mit 1×TBS, 5% Milchpulver blockiert,
über Nacht mit den humanen Seren (Verd. 1 : 5 bzw. 1 : 10) und anschließend
mit einem anti-IgE-Antikörper-Peroxidase (HRP)-Konjugat inkubiert. Nach
mehrmaligem Waschen mit 1×TBS, 0,1% Tween 20 wurde der Blot mit
den Chemikalien eines ECL-Kits durch eine Lichtreaktion entwickelt.
Die quantitative Bestimmung der IgE-Titer wurde mit dem CAP-System von
Pharmacia nach Liappis und Starke (Allergol. 20 (1995), 291-295)
durchgeführt.
Alle Homologie-Suchen wurden mit den jeweils neuesten Ausgaben der
Protein-Datenbanken SwissProt und Pir unter dem GCG-Programm
durchgeführt (August 1997). Die für diese Suchen verfügbaren Algorithmen
waren fasta, blast und wordsearch.
In allen pathogenen Neisserien-Stämmen konnte ein α-Protein nachgewiesen
werden. Obwohl diese Proteine einen ausgeprägten Polymorphismus
aufweisen, besitzen sie mehrere konservierte Eigenschaften (Fig. 1). Eine
amphipatische Coiled-Coil ausbildende Domäne ist mit gegenläufigen Pfeilen
überstrichen. Unterstrichen sind Varianten eines repetitiven Sequenzmotivs,
in dem sich das immundominante T-Zell-Epitop befindet. Grau unterlegt sind
die stark basischen Domnen. Der konservierte N-Terminus und der basische
C-Terminus aller α-Proteine ist jeweils umrahmt. Die Positionen der
Aminosäuren beziehen sich auf ihre relative Position zu dem B1939
α-Protein.
Fig. 2 zeigt eine Zusammenstellung von Sequenzen eines allergenen
T-Zell-Epitops, das in verschiedenen Pflanzenpollen vorkommt. Es handelt sich
hierbei um ein immundominantes Epitop, das von ungefähr 40% der Pollen-Aller
giker erkannt wird (Schenk et al., (1995) J. Aller. Clin. Imm. 96,
986-996). Interessanterweise hat gerade diese Sequenz der Pollenallergene
signifikante Übereinstimmungen zu dem beschriebenen T-Zell-Epitop der
neisseriellen α-Proteine.
In Seren von Atopikern wurde ein Titer von spezifischen IgE-Antikörpern
gegen das α-Protein nachgewiesen. Hingegen lagen im Serum der gesunden
Kontrollperson HAM keine spezifischen IgE-Antikörper gegen das α-Protein
vor (Fig. 3).
Es gelang bei einem atopischen Spender zwei kreuzreaktive T-Zell-Klone zu
isolieren und weiter zu charakterisieren (Fig. 4A). Diese T-Zell-Klone konnten
sowohl durch ein allergenes Pollen-Epitop (P118, Poa pratensis), als auch
das neisserielle Epitop des rekombinanten aB2b Proteines (P121, N. me.
B2b) aktiviert werden. Ein stabiler Klon gehörte dem THO-Typ an, der
andere war ein TH2-Klon. Es ist allgemein bekannt, daß dieser Subtyp nur
durch Allergene und nicht durch bakterielle Protein-Sequenzen spezifisch
aktiviert wird. Darüber hinaus reagierten beide T-Zell Klone sogar auf eine
weitere Peptid-Sequenz (Fig. 4B). Dieses Epitop (A5) stammt von einem
Protein aus Pseudomonas aeruginosa, einem weit verbreiteten
humanpathogenen Keim. Aufgrund der großen Übereinstimmung der drei
Peptid-Epitope war man in der Lage, umfangreiche Datenbanksuchen nach
ähnlichen Motiven durchzuführen. Schließlich konnten weitere 18 homologe
Sequenzen gefunden werden (Fig. 5). Die Austestung eines weiteren
Peptids aus dieser Serie, das Parvalbumin-Peptid (A6) aus Gadus callaris,
führt allerdings zu keiner Proliferation der isolierten T-Zell-Klone (Fig. 4B).
Die Sequenzen der in diesem Beispiel verwendeten Peptide bzw. Polypeptide
waren wie folgt:
Aufgrund der vorliegenden Daten kann folgende Aussage getroffen werden:
Es gibt eine eindeutige Beziehung zwischen den Epitopen aus Umweltantigenen, Autoantigenen und bakteriellen Proteinen (u. a. neisserielles α-Protein), die durch ihre immunogene Ähnlichkeit zu einer Anreicherung allergener T-Zellklone führen. Trotz der immunogenen Ähnlichkeit dieser Epitope werden Unterschiede in der Stimulation der Immunantwort offenbart, die wahrscheinlich mit der individuellen MHC-Restrikion zusammenhängen. Hierdurch wird erstmalig eine schlüssige Erklärung zur Pathogenese der oft zu chronischem Asthma führenden Typ-I-Aller gien (Heuschnupfen, etc.) präsentiert. Die identifizierten homologen Sequenzen und die gezeigte Kreuzreaktivität der etablierten allergenen T-Zell-Klone sind ein Indiz dafür, daß die Auslösung und Aufrechterhaltung einer Pollenallergie Ausdruck einer ganzjährigen kreuzreaktiven T-Zell-Memory ist, die durch latente bakterielle Infektionen stimuliert wird (Molekulares Mimicry).
Es gibt eine eindeutige Beziehung zwischen den Epitopen aus Umweltantigenen, Autoantigenen und bakteriellen Proteinen (u. a. neisserielles α-Protein), die durch ihre immunogene Ähnlichkeit zu einer Anreicherung allergener T-Zellklone führen. Trotz der immunogenen Ähnlichkeit dieser Epitope werden Unterschiede in der Stimulation der Immunantwort offenbart, die wahrscheinlich mit der individuellen MHC-Restrikion zusammenhängen. Hierdurch wird erstmalig eine schlüssige Erklärung zur Pathogenese der oft zu chronischem Asthma führenden Typ-I-Aller gien (Heuschnupfen, etc.) präsentiert. Die identifizierten homologen Sequenzen und die gezeigte Kreuzreaktivität der etablierten allergenen T-Zell-Klone sind ein Indiz dafür, daß die Auslösung und Aufrechterhaltung einer Pollenallergie Ausdruck einer ganzjährigen kreuzreaktiven T-Zell-Memory ist, die durch latente bakterielle Infektionen stimuliert wird (Molekulares Mimicry).
Der allergische Spender (Atopiker HG, Fig. 4), dessen Klone hier
beschrieben sind, wurde nachträglich MHC-typisiert. Es ergab sich folgender
homozygoter Haplotyp: DR4/DRw53, DRB1(0401) und DRB4(0101). Die
Identifizierung einer potentiellen MHC-Restriktion erlaubt die Herstellung
maßgeschneiderter Substanzen, die antagonistisch bzw. teilweise
antagonistisch wirken.
Die α-Proteine pathogener Neisserien können allergenspezifische T-Zell-Klone
aktivieren, was zur Sekretion großer Mengen an IL-4, aber nur
geringer Mengen an IFNγ führt. Mit diesem immundominanten T-Zell-Epitop
lassen sich auch bei gesunden Personen T-Zell-Klone zur Proliferation
stimulieren.
Der α-Protein-Anteil des IgA-Protease-Vorläuferproteines spielt somit eine
wichtige Rolle bei der Entstehung bzw. Aufrechterhaltung bestimmter Typ-I-Aller
gien und ist vermutlich direkt an der Ausbildung allergischer Symptome
während der Kolonisation des oberen respiratorischen Traktes beteiligt.
Claims (12)
1. Pharmazeutische Zusammensetzung,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mindestens
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mindestens
- (a) ein α-Protein oder ein Fragment davon oder/und
- (b) ein dafür kodierendes Nukleinsäuremolekül
als Wirkstoff gegebenenfalls zusammen mit üblichen pharmazeutischen Träger- und Hilfsstoffen enthält.
2. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das α-Protein ausgewählt ist aus natürlichen und rekombinanten
α-Proteinen.
3. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das α-Protein ausgewählt ist aus α-Proteinen der Gattungen
Neisseria, Heamophilus und Streptococcus.
4. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis
3,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie in der Lage ist, die Bildung von Antikörpern zu induzieren.
5. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis
4,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie in der Lage ist, eine zelluläre Immunantwort zu induzieren.
6. Pharmazeutische Zusammensetzung,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mindestens ein Peptid oder Peptidminimetikum als Wirkstoff
gegebenenfalls zusammen mit üblichen pharmazeutischen Träger- und
Hilfsstoffen enthält, wobei das Peptid oder Peptidmimetikum eine
äquivalente Bindefähigkeit an MHC-Moleküle wie Peptidsequenzen
eines α-Proteins oder/und damit kreuzreaktive Peptidsequenzen aus
Allergenen aufweist.
7. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Peptide eine Länge von 6 bis 25 Aminosäuren aufweisen.
8. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Peptide eine Homologie von mindestens 50% zu einer der in
Fig. 2 gezeigten Peptidsequenzen aufweisen.
9. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis
8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Peptide oder Peptidmimetika die Wechselwirkung natürliche
Peptide mit MHC-Molekülen mindestens teilweise blockieren.
10. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1
bis 9 zur Herstellung eines Mittels gegen bakterielle Infektionen.
11. Verwendung nach Anspruch 10 zur Herstellung eines Mittels gegen
bakterielle Meningitiden.
12. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1
bis 9 zur Herstellung eines Mittels gegen Allergien.
13. Verwendung nach Anspruch 10 zur Herstellung eines Mittels gegen
saisonale Typ-I-Pollenallergien.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823097A DE19823097A1 (de) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Mittel gegen saisonale Typ-I-Allergien und bakterielle Infektionen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823097A DE19823097A1 (de) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Mittel gegen saisonale Typ-I-Allergien und bakterielle Infektionen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19823097A1 true DE19823097A1 (de) | 1999-11-25 |
Family
ID=7868720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823097A Withdrawn DE19823097A1 (de) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Mittel gegen saisonale Typ-I-Allergien und bakterielle Infektionen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19823097A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012516693A (ja) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | サーカッシア リミテッド | ワクチン用ペプチド |
EP2425258B1 (de) * | 2009-04-30 | 2016-01-13 | Stallergenes | Verfahren zur identifizierung von grasspezies |
-
1998
- 1998-05-22 DE DE19823097A patent/DE19823097A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012516693A (ja) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | サーカッシア リミテッド | ワクチン用ペプチド |
EP2425258B1 (de) * | 2009-04-30 | 2016-01-13 | Stallergenes | Verfahren zur identifizierung von grasspezies |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |