DE69634297T2 - Verfahren zur verlängerung der expression eines interessierenden gens unter verwendung von löslichen ctla4 molekülen - Google Patents

Verfahren zur verlängerung der expression eines interessierenden gens unter verwendung von löslichen ctla4 molekülen Download PDF

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Description

  • Man verspricht sich viel von der Gentherapie zur Behandlung zahlreicher Erkrankungen, für die es bisweilen keine speziellen Therapien gibt (Friedmann T. Progress toward human gene therapy. Science 1989; 244: 1275; Verma IM. Gene therapy. Sci Am 1990; 263: 68; Miller AD. Progress toward human gene therapy. Blood 1990; 76: 271; Karson, EM. Prospects for gene therapy. Biol Reprod 1990; 42: 39).
  • Humankrebs beispielsweise wird oftmals mit einer aberranten Genexpression oder Mutationen in speziellen Genen in Verbindung gebracht und es ist möglich, dass neoplastische Vorgänge durch Gentherapie verändert werden können. Alternativ können veränderte Tumorzellen durch Gentherapie zerstört werden, indem man toxische Gene oder Gene, die sie für chemotherapeutische Mittel empfindlich machen, einsetzt. Ein weiterer Ansatz, neoplastische Zellen außer Gefecht zu setzen, ist das Einsetzen eines Antisense-Onkogens in die Tumorzellen. Diese Gene werden in der umgekehrten Richtung zum Onkogen transkribiert. Da die Sequenzen komplementär sind, hybridisieren die mRNAs und die onkogene Aktivität fällt ab, da das Gen nicht translatiert werden kann (Friedmann T. Progress toward human gene therapy. Science 1989; 244: 1275).
  • Knochenmark ist ein geeignetes gentherapeutisches Ziel, da es leicht zugänglich und in vitro manipulierbar ist, und Stammzellen enthält, um den veränderten Genotyp aufrecht zu erhalten. Die Leber und das zentrale Nervensystem stellen ebenfalls mögliche gentherapeutische Ziele dar (Miller AD. Progress toward human gene therapy. Blood 1990; 76: 271).
  • Die Gentherapie hat in erster Linie zum Ziel, zusätzliche genetische Elemente in lebende Zellen einzubringen oder fehlende oder nicht funktionelle molekulare Elemente in der DNA einer lebenden Zelle zu ersetzen, um Veränderungen innerhalb von lebenden Zellen, die im Menschen zu Erkrankungen führen, auf diese Weise gezielt anzugehen und zu reparieren (Culver et al., Lymphocytes as cellular vehicles for gene therapy in mouse and man, PNAS USA 88: 3155 (1991)).
  • Je nach der zu behandelnden Erkrankung kann man drei gentherapeutische Strategien verfolgen. Disfunktionelle Gene kann man ersetzen, zu funktionellen verändern oder durch gesunde Gene, die an anderen Stellen innerhalb der Zelle funktionieren, verstärken. Von diesen Optionen ist die therapeutische Genverstärkung derzeit die machbarste. Ein Beispiel für eine Genverstärkung ist das Hinzufügen eines funktionellen Adenosindeaminase-Gens in Zellen eines Patienten mit schwerer kombinierter Immundefizienz (Friedmann T. Progress toward human gene therapy. Science 1989; 244: 1275; Verma IM. Gene therapy. Sci Am 1990; 263: 68; Miller AD. Progress toward human gene therapy. Blood 1990; 76: 271; Karson, EM. Prospects for gene therapy. Biol Reprod 1990; 42: 39).
  • Voraussetzung für die Gentherapie ist, dass man den Defekt der Erkrankung versteht und ein normales funktionelles Gen kloniert und charakterisiert hat. Gene werden mit Hilfe einer Reihe von Verfahren eingebracht.
  • Die Gentherapie kann beinhalten, dass man Gene auf Zellen in Kultur transferiert und dann die kultivierten Zellen auf ein Wesen transplantiert (ex vivo-Ansatz) oder die Gene direkt an ein Wesen abgibt, so dass der Gentransfer in die Zellen in situ stattfindet (in vivo-Ansatz).
  • Sowohl für den in vivo- als auch den ex-vivo-Ansatz hat man virale Vektoren als Abgabevehikel für die interessierenden Gene benutzt. Die viralen Genome sind so verändert, dass sie nicht virulent sind, jedoch bestimmte Zelltypen zu infizieren vermögen. Ein Vorteil retroviraler Vektoren ist die Tatsache, dass die eingebrachte DNA effizient in das Wirtchromosom integriert wird. Das funktionelle Ersatzgen wird an einer Position innerhalb des viralen Genoms eingesetzt, so dass es nach Eintritt in das passende Gewebe exprimiert werden kann. Das Virus wird dann dem Patienten oder den Zielzellen verabreicht, was die Transformation zum gewünschten funktionellen Phenotyp gewährleistet. Ein Nachteil retroviraler Vektoren ist, dass für einen effizienten Gentransfer eine Vermehrung der Zellen benötigt wird. Dagegen benötigen adenovirale Vektoren keine Zellvermehrung, aber die eingebrachte DNA wird nicht in das Wirtschromosom integriert.
  • Die rekombinanten viralen Vektoren, adenovirale Vektoren eingeschlossen, transferieren auf effiziente Weise Gene in somatisches Gewebe; ihre Anwendung in der klinischen Gentherapie ist allerdings durch immunologische Faktoren, die zum raschen Verlust der Genexpression und zur Hemmung eines zweiten Gentransfers führen, eingeschränkt. Insbesondere ist die Genexpression transient und hält wegen einer gegen die transduzierten Zellen gerichteten zellulären Immunantwort nicht länger als einige Wochen vor (Y. Yang et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci.. USA 91, 4407; Y. Yang, H. C. J. Ertl, J. M. Wilson (1994) Immunity 1, 433). Diese Einschränkung kann umgangen werden, indem man lösliche CTLA4-Moleküle verwendet, die zu einer Verlängerung der Genexpression führen.
  • CTLA4 ist ein Oberflächenantigen, das normalerweise auf T-Zellen zu finden ist. CTLA4 bindet an das B-Zellen aktivierende Antigen B7. Man hat gezeigt, dass ein lösliches CTLA4-Molekül, d.h. CTLA4Ig, die von der Wechselwirkung zwischen T- und B-Zellen abhängenden Immunantworten hemmt (Linsley et al, J. Exp. Med. 173: 721–730 (1991); EP-A-613 944). Berichten zufolge führt die selektive Immunhemmung rekombinanter adenoviraler Vektoren bei Verwendung von löslichem CTLA4Ig zu einer nachhaltigen Genexpression (Kay MA et al., Journal of cellular Biochemistry Supplement NO. 21 A, page 366 (1995)). Durch die Verwendung löslicher CTLA4-Moleküle in der Immuntherapie erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass rekombinante virale Vektoren für die humane Gentherapie brauchbar sein werden, drastisch.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines löslichen CTLA4-Moleküls und eines anti-CD40-Liganden zur Herstellung einer therapeutischen Kombination zur Behandlung von Wesen, die sich einer Gentherapie unterzogen haben, unterziehen oder unterziehen werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung von Zellen, die mit einem löslichen CTLA4-Molekül und einem anti-CD40-Liganden in Kontakt gebracht worden sind, zur Herstellung einer therapeutischen Kombination zur Behandlung von Wesen, die sich einer Gentherapie unterzogen haben, unterziehen oder unterziehen werden, wobei die Zellen (a) eine rekombinante Nukleinsäuresequenz für ein interessierendes Gen beinhalten und (b) das interessierende Gen zu exprimieren vermögen.
  • Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein in vitro-Verfahren zur Verlängerung der Expression eines interessierenden Gens in einer Zelle, wobei die Zelle (a) eine rekombinante Nukleinsäuresequenz für das interessierende Gen beinhaltet und (b) das interessierende Gen zu exprimieren vermag, wobei das Verfahren beinhaltet, dass man die Zelle mit einem löslichen CTLA4-Molekül und einem anti-CD40-Liganden in Kontakt bringt.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung betrifft ein Verfahren zur Verlängerung der Expression eines interessierenden Gens in einer Zelle. Bei diesem Verfahren beinhaltet die Zelle eine rekombinante Nukleinsäuresequenz, die das interessierende Gen kodiert und das interessierende Gen zu exprimieren vermag. In einem Schritt dieses Verfahrens bringt man die Zelle mit einem löslichen CTLA4-Molekül und einem anti-CD40-Liganden in einer Menge in Kontakt, welche die Expression des interessierenden Gens in der Zelle wirksam verlängert. Befindet sich die Zelle in einem Wesen, beinhaltet das Verfahren alternativ die Verabreichung eines löslichen CTLA4-Moleküls und eines anti-CD40-Liganden in einer Menge, welche die Expression des interessierenden Gens in der Zelle wirksam verlängert.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Behandlung eines Wesens, das an einer Erkrankung leidet. Dementsprechend beinhaltet wenigstens eine Zelle des Wesens (a) eine rekombinante Nukleinsäuresequenz für das interessierende Gen und (b) vermag das von dem interessierenden Gen kodierte Protein zu exprimieren, welches wiederum die Erkrankung oder die damit verbundenen Symptome zu lindern vermag. Im Rahmen dieser Behandlung verabreicht man dem Wesen lösliches CTLA4 und einen anti-CD40-Liganden in einer Menge, welche die Expression des interessierenden Gens in dem Wesen bezüglich Menge und Dauer verstärkt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die 1A–D sind Kurvendiagramme, welche die adenoviral vermittelte Genexpression bei gleichzeitiger Verabreichung von CTLA4Ig zeigen. Jede Kurve steht für ein einzelnes Tier.
  • Die 2A–C sind Kurvendiagramme, welche die Ergebnisse von Milzproliferationsassays zeigen.
  • Die 3 ist eine fotographische Darstellung, in der inflammatorische Leberzellen immunhistochemisch gezeigt sind.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • DEFINITION
  • Die folgenden Wörter oder Umschreibungen werden in dieser Anmeldung mit den angegebenen Bedeutungen verwendet.
  • Ein „interessierendes Gen" meint hier ein beliebiges DNA- oder RNA-Molekül, das eine Protein- oder Nukleinsäuresequenz kodiert.
  • Eine „nicht-CTLA4-Proteinsequenz" meint hier ein beliebiges Molekül, das nicht an B7 bindet und nicht in die Bindung von CTLA4 an sein Zielantigen B7 eingreift.
  • Die „extrazelluläre Domäne von CTLA4" steht hier für einen beliebigen Abschnitt von CTLA4, der das B7-Antigen erkennt und daran bindet. Eine extrazelluläre Domäne von CTLA4 ist beispielsweise in Linsley et al., J. Exp. Med. 173: 721–730 (1991); Linsley et al. "Immunosuppression in vivo by a soluble form of the CTLA4 cell activation molecule" Science (1992) 257(5071) 792–795 beschrieben.
  • „Lösliches CTLA4" meint hier zirkulierendes CTLA4, das an B7 zu binden vermag. Hierzu gehören beispielsweise die extrazelluläre Domäne von CTLA4 oder die mit einem biologisch oder chemisch aktiven Molekül (genetisch oder chemisch) fusionierte extrazelluläre Domäne von CTLA4, wie CTLA4Ig, CTLA4-env-gp120, CTLA4-p97, CTLA4-ova, und CTLA4-E7, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
  • „Gentherapie" meint hier ein Verfahren zur Korrektur einer Erkrankung durch genetische Manipulation.
  • Ein „viraler Vektor" ist hier ein Träger für ein Nukleinsäuremolekül, in den (1) ein interessierende Gen insertiert werden kann, um es in eine Wirtszelle einzubringen, wo es exprimiert wird, und (2) der von einem Virus abstammt.
  • Die folgende Beschreibung wird gegeben, damit die Erfindung in ihrer vollständigen Tragweite verstanden wird.
  • ERFINDUNGSGEMÄSSE VERWENDUNGEN UND VERFAHREN
  • Die Erfindung beruht auf dem Fund, dass eine wirksame Mengen lösliches CTLA4 und anti-CD40-Ligand die Expression eines interessierenden Gens in einer Zelle verstärkt, indem es eine verlängerte und andauernde Genexpression gewährleistet. Einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zufolge ist das interessierende Gen Teil einer rekombinanten Nukleinsäuresequenz, z.B. eines rekombinanten viralen Vektors. Rekombinante virale Vektoren sind hier beschrieben.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bewirkt man die Verstärkung der Genexpression dadurch, dass man die Zelle mit so viel von dem löslichen CTLA4-Molekül und anti-CD40-Liganden in Kontakt bringt, dass eine Immunantwort gehemmt wird. Alternativ bewirkt man die Verstärkung der Genexpression dadurch, dass man einem Wesen so viel von einem löslichen CTLA4 und anti-CD40-Ligand verabreicht, dass eine Immunantwort gehemmt wird, wodurch eine persistierende virale Genexpression ohne eine langfristige Immunsuppression erreicht wird. Die Kombination eines löslichen CTLA-Moleküls und eines anti-CD40-Liganden (MR1) verlängert die Genexpression und lässt einen zweiten Gentransfer zu. Ein anti-CD40-Ligand ist ein beliebiges Molekül, das den CD40-Liganden erkennt und bindet, z.B. ein Antikörper (monoklonaler Antikörper, polyklonaler Antikörper, chimärer Antikörper, humanisierter Antikörper, oder Fragmente davon) oder ein rekombinantes bindendes Protein, z.B. ein Fusionsprotein.
  • Lösliche CTLA4-Moleküle können während der Gentherapie, vor der Gentherapie oder nach der Gentherapie verabreicht werden. Des Weiteren ist die Verabreichung von löslichem CLTA4 selbst im Anschluss an aufeinanderfolgende Verabreichungen von Genen über in vivo- oder ex vivo-Ansätze brauchbar. Die Verwendung löslicher CLTA4-Moleküle kann eine erfolgreiche zweite Genexpression im Anschluss an eine zweite Verabreichung eines interessierenden Gens über in vivo- oder ex vivo-Ansätze zulassen; dies wäre normalerweise wegen einer Immunantwort nicht möglich.
  • Lösliches CTLA4 kann oral, transdermal, intravenös, intramuskulär oder subkutan verabreicht werden. Alternativ kann CTLA4 zusammen mit dem interessierenden Gen in einen viralen Vektor insertiert und koexprimiert werden.
  • Die erfindungsgemäßen Verwendungen sind bei der Behandlung eines Wesens, das an defekten, erkrankten oder geschädigten Zellen leiden, brauchbar. Insbesondere kann die Verwendung von löslichem CTLA4 in Patienten, die an einer Erkrankung leiden, Gentherapien verstärken (US-Patent Nr. 5,399,346 vom 21. März 1995). In Folge der verstärkten Genexpression steigen die Erfolgsaussichten der Gentherapie und das an einer Erkrankung leidende Wesen wird wirksamer behandelt als ohne lösliches CTLA4 vor, nach und/oder während der Gentherapie zu verwenden.
  • Einer Ausführungsform der Erfindung zufolge muss wenigstens eine Zelle des Wesens rekombinante DNA für ein interessierendes Gen beinhalten. Des Weiteren muss die Zelle das von diesem interessierenden Gen kodierte Protein zu exprimieren vermögen, so dass die Erkrankung oder die damit verbundenen Symptome gelindert werden.
  • Im Rahmen der praktischen Durchführung der Erfindung kann das Wesen ein tierisches Wesen sein, z.B. ein Mensch, ein Hund, eine Katze, ein Schaf, ein Pferd, ein Fisch, ein Vogel, ein Schwein oder eine Kuh.
  • Derzeit verwenden mehrere Gruppen die Gentherapie zur Krebsbehandlung (Friedmann T. Progress toward human gene therapy. Science 1989; 244: 1275–1281; Roth JA, Mukhopadhyay T, Tainsky MA, et al. Molecular approaches to prevention and therapy of aerodigestive tract cancers. Review article. Monogr Natl Cancer Inst 1992; 13: 15–21; Mukhopadhyay T, Tainsky M, Cavender AC, Roth JA. Specific inhibition of K-ras expression and tumorigenicity of lung cancer cells by antisense RNA. Cancer Res 1991; 51: 1744–1748).
  • Forscher haben Protokolle zur Behandlung experimenteller Hirntumoren entwickelt, wobei Zellen, die retrovirale Partikel produzieren, die das Herpes-Thymidinkinase (TK)-Gen tragen, in Hirntumoren direkt injiziert werden (Culver KW, Ram Z, Wallbridge S, et al. In vivo gene transfer with retroviral vector-producer cells for treatment of experimental brain tumors, Cellular Immunology Section, National Cancer Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD. Science 1992; 256: 1550–1552). Das Einbringen des TK-Gens in die Tumorzellen macht sie für den Wirkstoff Gancyclovir empfindlich. Die Verwendung von löslichem CTLA4 kann die Expression des TK-Gens verstärken.
  • Die erfindungsgemäßen Verwendungen betreffen des Weiteren die Behandlung defekter, erkrankter oder geschädigter Zellen in einem Wesen, wobei man den Vektor Ad/RSV-CTLA4Ig(mu)-BPA oder Ad/RSV CTLA4Ig(hu)-BPA in Zellen insertiert, so dass die Zellen das von dem interessierenden Gen kodierte Protein zusammen mit CTLA4-Molekülen in ausreichender Menge produzieren, damit sich die defekten, erkrankten oder geschädigten Zellen im zentralen Nervensystem bessern.
  • Die erfindungsgemäßen Verwendungen betreffen des Weiteren die Behandlung defekter, erkrankter oder geschädigter Zellen in einem Wesen, wobei man Spenderzellen auf das Wesen transplantiert. Im Rahmen der Ausführung der Erfindung sind die Spenderzellen genetisch modifiziert. Insbesondere werden solche Spenderzellen mit dem Ad/RSV-CTLA4Ig(mu)-BPA oder Ad/RSV-CTLA4Ig(hu)-BPA insertiert, so dass die Spenderzellen das von dem interessierenden Gen kodierte Protein zusammen mit den löslichen CTLA4-Molekülen in ausreichender Menge produzieren, damit sich die defekten, erkrankten oder geschädigten Zellen in dem zentralen Nervensystem bessern.
  • Die Erfindung betrifft ebenfalls ein in vitro-Verfahren zur Verlängerung der Expression eines interessierenden Gens in einer Zelle, wobei die Zelle (a) eine rekombinante Nukleinsäuresequenz für das interessierende Gen beinhaltet und (b) das von dem interessierenden Gen kodierte Protein zu exprimieren vermag. Die Zusammensetzung beinhaltet eine pharmazeutisch wirksame Menge von Ad/RSV- CTLA4Ig(mu)-BPA und einen verträglichen Träger. Alternativ beinhaltet die Zusammensetzung eine pharmazeutisch wirksame Menge von Ad/RSV-CTLA4Ig(hu)-BPA und einen verträglichen Träger.
  • ZELLEN
  • Die Zellen, die das interessierende Gen beinhalten, können beliebige eurkaryotische Zellen wie epitheliale Zellen und konnektive Zellen sein. Epitheliale Zellen finden sich auf jeder Oberfläche des tierischen Körpers und selbst auf inneren Flächen wie der inneren Wand eines Blutgefäßes oder des Magens. Zu konnektiven Zellen gehören Zellen, die Knochengewebe, Knorpelgewebe und Blut ausmachen, d.h. sowohl weiße als auch rote Blutzellen. Die Zelle beinhaltet rekombinante kodierende DNA und vermag das interessierende Gen in vitro und in vivo zu exprimieren.
  • Die Zelle kann eine tierische Zelle sein, z.B. eine Zelle von einem Menschen, einem Hund, einer Katze, einem Schaf, einem Pferd, einem Fisch, einem Vogel, einem Schwein oder einer Kuh.
  • Die Spenderzellen können produzierende Zellen sein. Des Weiteren können die Spenderzellen autologe oder heterologe Zellen sein.
  • EINBRINGEN FREMDER GENE IN ZELLEN
  • Es stehen eine Vielzahl von Techniken zur Verfügung DNA oder RNA in Zellen einzubringen. Im Allgemeinen beinhaltet die Gentherapie, dass man (1) Gene auf Zellen in Kultur überträgt und dann die kultivierten Zellen auf ein Wesen transplantiert (ex vivo-Ansatz) oder (2) die Gene direkt an ein Wesen abgibt, um das Gen in situ in die Zellen zu transferieren (in vivo-Ansatz).
  • Beispielsweise kann man in einem rekombinanten viralen Vektor das interessierende Gen direkt in eine Zelle einsetzen. Andere Insertionsverfahren sind möglich.
  • In ex vivo-Techniken kann man beispielsweise das Gen in eine Zelle einsetzen, indem man eine beliebige Vorgehensweise zum Gentransfer verwendet, z.B. die Kalziumphosphat-vermittelte Transfektion, die Verwendung von DNA-komplexierten Polykationen oder Lipiden, die Einkapselung von DNA in Lipidvesikel oder Erythrozytenhüllen, oder das Einwirken von hochfrequenten Starkstromschlägen (d.h. die Elektroporation). Man hat DNA auch durch direkte Mikroinjektion oder durch Verwendung von Wolframmikroprojektilen mit hoher Geschwindigkeit eingebracht. Mit diesen Techniken kann man viele Kopien von DNA in das Genom integrieren, wenngleich die Effizienz der Integration mit der Technik, den unterschiedlichen Genen und unterschiedlichen Zelltypen breit variiert.
  • Man hat neuere Techniken entwickelt, wobei man virale Vektoren verwendet, um DNA in Säugerzellen einzubringen. Diese Zellen besitzen das Potenzial, sämtliche dem Virus ausgesetzte Zellen zu infizieren. Bei der Entwicklung von Techniken zur Verwendung viraler Vektoren war es notwendig, Vektoren zu entwickeln, die in die Zielzelle stabil aufgenommen wurden ohne sie zu beschädigen.
  • Zu geeigneten viralen Vektoren gehören Papovaviren, Simian-Virus 40, Polyomavirus, Adenoviren, murine und aviane Retroviren. Virale Vektoren können viele Zelltypen infizieren.
  • VEKTOREN
  • Verglichen mit Vektoren, die nicht über Rezeptor-vermittelte Ereignisse in Zellen eintreten, sind virale Vektoren wegen ihrer Effizienz bevorzugt. Zu geeigneten viralen Vektoren gehört beispielsweise ein retroviraler Vektor, ein adenoviraler Vektor, ein Pockenvirus-Vektor, ein Herpesvirus-Vektor oder ein Tollwutvirus-Vektor, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
  • Der gewählte virale Vektor sollte folgenden Kriterien genügen: 1) der Vektor muss die interessierenden Zellen infizieren können und somit müssen virale Vektoren mit einem passenden Wirtsspektrum gewählt werden; 2) das transferierte Gen sollte in der Lage sein, für längere Zeit in einer Zelle zu bleiben und exprimiert zu werden; und 3) der Vektor sollte für den Wirt sicher sein und eine geringe Zelltransformation verursachen. Retrovirale Vektoren und Adenoviren bieten ein effizientes, brauchbares und gegenwärtig am besten charakterisiertes Mittel, fremde Gene effizient in Säugerzellen einzubringen und zu exprimieren. Diese Vektoren besitzen ein sehr breites Wirts- und Zelltypenspektrum, exprimieren stabil und effizient. Die Sicherheit dieser Vektoren wurde von vielen Forschungsgruppen belegt. Tatsächlich gibt es viele klinische Versuche.
  • Zu weiteren viralen Vektoren, die man zwecks Korrektur von Erkrankungen für den Gentransfer in Zellen verwenden kann, gehören der Herpesvirus, Papovaviren wie JC, SV40, Polyoma; der Epstein-Barr-Virus (EBV); Papillomaviren, z.B. Rinderpapillomavirus vom Typ I (BPV); der Poliovirus und andere Viren für Mensch und Tier.
  • Adenoviren besitzen eine Reihe von Eigenschaften, die sie als Klonierungsvehikel attraktiv machen (Bachettis et al.: Transfer of gene for thymidine kinase-deficient human cells by purified herpes simplex viral DNA. PNAS USA 1977 74: 1590; Berkner, K. L.: Development of adenovirus vectors for expression of heterologous genes. Biotechniques, 1988 6: 616; Ghosh-Choudhury G, et al., Human adenovirus cloning vectors based on infectious bacterial plasmids. Gene 1986; 50: 161; Hag-Ahmand Y, et al., Development of a helper-independent human adenovirus vector and its use in the transfer of the herpes simplex virus thymidine kinase gene. J Virol 1986; 57: 257; Rosenfeld M, et al., Adenovirus-mediated transfer of a recombinant α1-antitrypsin gene to the lung epithelium in vivo. Science 1991; 252: 431).
  • Beispielsweise besitzen Adenoviren ein Genom mittlerer Größe, das im Zellkern repliziert; viele Serotypen sind klinisch unbedenklich; adenovirale Genome scheinen trotz Insertion von fremden Genen stabil zu sein; fremde Gene scheinen ohne Verlust oder Umlagerung erhalten zu bleiben; und Adenoviren können als transiente Expressionsvektoren auf hohem Niveau mit einer Expressionsdauer von Wochen bis einigen Monaten verwendet werden. Ausgiebige biochemische und genetische Untersuchungen legen nahe, dass es möglich ist, bis zu 7–7,5 kb heterologer Sequenzen gegen native adenovirale Sequenzen auszutauschen und dabei lebensfähige, konditionierte, Helfer-unabhängige Vektoren zu erzeugen (Kaufman R. J.; identification of the component necessary for adenovirus translational control and their utilization in cDNA expression vectors. PNAS USA 1985 82: 689). Beispielhaft stellt die vorliegende Erfindung adenovirale Vektoren mit den Bezeichnungen Ad/RSV-CTLA4Ig(mu)-BPA und Ad/RSVCTLA4Ig(hu)-BPA zur Verfügung.
  • AAV ist ein kleiner humaner Parvovirus mit einem einzelsträngigen DNA-Genom von etwa 5 kb. Dieser Virus kann als integrierter Provirus in mehreren humanen Zelltypen vermehrt werden. AAV-Vektoren weisen mehrere Vorteile für die humane Gentherapie auf. Sie sind für Humanzellen trophisch, können jedoch auch andere Säugerzellen infizieren; (2) mit AAV ist in Menschen oder anderen Tieren keine Erkrankung in Zusammenhang gebracht worden; (3) integrierte AAV-Genome scheinen in ihren Wirtszellen stabil zu sein; (4) es gibt keinen Anhaltspunkt, das die Integration von AAV die Expression von Wirtsgenen oder -promotoren verändert oder ihre Umlagerung begünstigt; (5) eingebrachte Gene können aus der Wirtszelle herausgeholt werden, indem man mit einem Helfer-Virus, z.B. einem Adenovirus, infiziert, um nur Beispiele zu nennen.
  • HSV-1-Vektorsysteme erleichtern das Einbringen von nahezu jedem beliebigen Gen in nicht mitotische Zellen (Geller et al. an efficient deletion mutant packaging system for a defective herpes simplex virus vectors: Potential applications to human gene therapy and neuronal physiology. PNAS USA, 1990 87: 8950).
  • Ein weiterer Vektor für den Gentransfer in Säugern ist der auf dem Rinderpapillomavirus basierende Vektor (Sarver N, et al., Bovine papilloma virus DNA: A novel eukaryotic cloning vector. Mol Cell Biol 1981; 1: 486) Vektoren auf Basis des Pockenvirus und weiterer Pockenviren stellen ein Gentransfersystem für Säuger zur Verfügung. Der Pockenvirus ist ein Virus mit großer doppelsträngiger DNA und einer Genomgröße von 120 Kilodalton (kd) (Panicali D, et al., Construction of poxvirus as cloning vectors: Insertion of the thymidine kinase gene from herpes simplex virus into the DNA of infectious vaccine virus. Proc Natl Acad Sci USA 1982; 79: 4927; Smith et al. infectious vaccinia virus recombinants that express hepatitis B virus surface antigens. Nature, 1983 302: 490.) Retroviren setzen virale Gene effizient in Wirtszellen ein (Guild B, et al., Development of retrovirus vectors useful for expressing genes in cultured murine embryonic cells and hematopoietic cells in vivo. J Virol 1988; 62: 795; Hock RA, et al., Retrovirus mediated transfer and expression of drug resistance genes in human hemopoietic progenitor cells. Nature 1986; 320: 275; Kriegler M. Gene transfer and expression. A laboratory manual. New York: Stockton Press, 1990: 1242; Gilboa E, Eglitis MA, Kantoff PW, et al. Transfer and expression of cloned genes using retroviral vectors. Biotechniques 1986; 4: 504–512; Eglitis AM, Anderson WF. Retroviral vectors for introduction of genes into mammalian cells. Biotechniques 1988; 6: 608–614; Adam MA, Miller AD. Identification of a signal in a murine retrovirus that is sufficient for packaging of nonretroviral RNA into virions. J Virol 1988; 62: 3802–3806; Armentano D, Yu SF, Kantoff PW, et al. Effect of internal viral sequences on the utility of retroviral vectors. J Virol 1987; 61: 1647–1650; Bender MA, Palmer TD, Gelinas RE, et al. Evidence that the packaging signal of Moloney murine leukemia virus extends into the gag region. J Virol 1987; 61: 1639–1646; Danos O, Mulligan RC. Safe and efficient generation of recombinant retroviruses with amphotropic and ecotropic host ranges. Proc Natl Acad Sci USA 1988; 85: 6460–6464; Markowitz D, Goff S, Bank A. Construction and use of a safe and efficient amphotropic packaging cell line. Virol 1989; 167: 400–406; Miller AD, Buttimore C. Redesign of retrovirus packaging cell lines to avoid recombination leading to helper virus production. Mol Cell Biol 1986; 6: 2895–2902; Miller AD, Trauber DR, Buttimore C. Factors involved in the production of helper virus-free retrovirus vectors. Somatic Cell Mol Genet 1986; 12: 175–183; Miller AD, Rosman GJ. Improved retroviral vectors for gene transfer and expression. Biotechniques 1989; 7: 980–986).
  • INTERESSIERENDES GEN
  • Das interessierende Gen kann ein beliebiges interessierendes Gen sein. Zu den Genprodukten des interessierenden Gens gehören Proteine oder Nukleinsäuresequenzen, z.B. Sense- oder Antisense-Moleküle.
  • Beispielsweise kann das interessierende Gen ein Protein kodieren, das ausgewählt ist unter Cytokinen, Enzymen, Antibiotika, Toxinen, Antimetaboliten und Vorstufen davon. Zu geeigneten Cytokinen gehören Interferone, GM-CSF Interleukine, Tumornekrosefaktor (TNF) (Wong G, et al., Human GM-CSF: Molecular cloning of the complementary DNA and purification of the natural and recombinant proteins.
  • Science 1985; 228: 810); W09323034 (1993); Horisberger MA, et al., Cloning and sequence analyses of cDNAs for interferon- and virus-induced human Mx proteins reveal that they contain putative guanine nucleotide-binding sites: functional study of the corresponding gene promoter. Journal of Virology, 1990 Mar, 64(3): 1171–81; Li YP et al., Proinflammatory cytokines tumor necrosis factor-alpha and IL-6, but not IL-1, down-regulate the osteocalcin gene promoter. Journal of Immunology, 1992 Feb 1, 148(3): 788–94; Pizarro TT, et al. Induction of TNF alpha and TNF beta gene expression in rat cardiac transplants during allograft rejection. Transplantation, 1993 Aug, 56(2): 399–404). (Breviario F, et al., Interleukin-1-inducible genes in endothelial cells. Cloning of a new gene related to C-reactive protein and serum amyloid P component. Journal of Biological Chemistry, 1992 Nov 5, 267(31): 22190–7; Espinoza-Delgado I, et al., Regulation of IL-2 receptor subunit genes in human monocytes. Differential effects of IL-2 and IFN-gamma. Journal of Immunology, 1992 Nov 1, 149(9): 2961–8; Algate PA, et al., Regulation of the interleukin-3 (IL-3) receptor by IL-3 in the fetal liver-derived FL5. 12 cell line. Blood, 1994 May 1, 83(9): 2459–68; Cluitmans FH, et al., IL4 down-regulates IL-2, IL-3-, and GM-CSF-induced cytokine gene expression in peripheral blood monocytes. Annals of Hematology, 1994 Jun, 68(6): 293–8; Lagoo, AS, et al., IL-2, IL-4, and IFN-gamma gene expression versus secretion in superantigen-activated T cells. Distinct requirement for costimulatory signals through adhesion molecules. Journalof Immunology, 1994 Feb 15, 152(4): 1641–52; Martinez OM, et al., IL-2 and IL-5 gene expression in response to alloantigen in liver allograft recipients and in vitro. Transplantation, 1993 May, 55(5): 1159–66; Pang G, et al., GM-CSF, IL-1 alpha, IL-1 beta, IL-6, IL-8, IL-10, ICAM-1 and VCAM-1 gene expression and cytokine production in human duodenal fibroblasts stimulated with lipopolysaccharide, IL-1 alpha and TNF-alpha. Clinical and Experimental Immunology, 1994 Jun, 96(3): 437–43; Ulich TR, et al., Endotoxininduced cytokine gene expression in vivo. III. IL-6 mRNA and serum protein expression and the in vivo hematologic effects of IL-6. Journal of Immunology, 1991 Apr 1, 146(7): 2316–23; Mauviel A, et al., Leukoregulin, a T cell-derived cytokine, induces IL-8 gene expression and secretion in human skin fibroblasts. Demonstration and secretion in human skin fibroblasts. Demonstration of enhanced NF-kappa B binding and NF-kappa B-driven promoter activity. Journal of Immunology, 1992 Nov 1, 149(9): 2969–76).
  • Zu Wachstumsfaktoren gehören der transformierende Wachstumsfaktor α (TGFα) und β (TGFβ), der Fibroblastenwachstumsfaktor (FGF), der von Blutplättchen stammende Wachstumsfaktor (PDGF), der epidermale Wachstumsfaktor (EGF), der insulinartige Wachstumsfaktor (IGF), Cytokin-Kolonie stimulierende Faktoren (Shimane M, et al., Molecular cloning and characterization of G-CSF induced gene cDNA. Biochemical and Biophysical Research Communications, 1994 Feb 28, 199(1): 26–32; Kay AB, et al., Messenger RNA expression of the cytokine gene cluster, interleukin 3 (IL-3), IL-4, IL-5, and granulocyte/macrophage colony-stimulating factor, in allergen-induced late-phase cutaneous reactions in atopic subjects. Journal of Experimental Medicine, 1991 Mar 1, 173(3): 775–8; de Wit H, et al., Differential regulation of M-CSF and IL-6 gene expression in monocytic cells. British Journal of Haematology, 1994 Feb, 86(2): 259–64; Sprecher E, et al., Detection of IL-1 beta, TNF-alpha, and IL-6 gene transcription by the polymerase chain reaction in keratinocytes, Langerhans cells and peritoneal exudate cells during infection with herpes simplex virus. Archives of Virology, 1992, 126(1–4): 253–69).
  • Zu geeigneten Enzymen gehören die Thymidinkinase (TK), Xanthinguaninphosphoribosyltransferase (GPT) aus E. coli oder E. coli-Cytosindeaminase (CD), oder die Hypoxanthinphosphoribosyltransferase (HPRT).
  • Zu geeigneten Onkogenen und Tumorsuppressorgenen gehören neu, EGF, ras (einschließlich H-, K-, and N-ras), p53, Retinoblastom-Tumorsuppressorgen (Rb), Wilm's Tumorgenprodukt, Phosphotyrosinphosphatase (PTPase), und nm23. Zu geeigneten Toxinen gehören Pseudomonas Exotoxin A und S; Diphtheria-Toxin (DT); E. coli-LT-Toxine, Shiga-Toxin, Shiga-artige Toxine (SLT-1, -2), Ricin, Abrin, Supporin und Gelonin.
  • DOSIERUNGEN LÖSLICHER CTLA4-MOLEKÜLE
  • Die wirksamste Verabreichungsart und der wirksamste Dosierungsplan für die erfindungsgemäßen Moleküle hängt von der Lage des zu behandelnden Gewebes oder der zu behandelnden Erkrankung, der Schwere und dem Verlauf der medizinischen Störung, der Gesundheit des Wesens und dessen Ansprechen auf die Behandlung sowie der Beurteilung des behandelnden Arztes ab. Dementsprechend sollten die Dosierungen der Moleküle auf das Individuum eingestellt werden.
  • Die Wechselbeziehungen von Dosierungen für Tiere verschiedener Größe und Art sowie Menschen auf Basis der Oberfläche in mg/m2 ist von Freireich, E. J., et al. Cancer Chemother., Rep. 50 (4): 219–244 (1966) beschrieben worden. Man kann den Dosierungsplan einstellen, um die das Tumorzellwachstum hemmende und unterdrückende Antwort zu optimieren, beispielsweise kann man Dosen teilen und auf Tagesbasis verabreichen oder die Dosis je nach Situation angemessen reduzieren (z.B. beispielsweise kann man mehrere geteilte Dosen täglich verabreichen oder angemessen reduzieren, je nach der speziellen therapeutischen Situation).
  • Im Rahmen der Ausführung der Erfindung kann eine wirksame Menge zur Behandlung eines Wesens sich zwischen etwa 0,1 und etwa 10 mg/kg Körpergewicht des Wesens bewegen. Die wirksame Menge kann ebenfalls eine Menge zwischen etwa 1 und etwa 10 mg/kg Körpergewicht des Wesens sein.
  • Es ist klar, dass die zur Heilung benötigte Dosis der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bei Optimierung des Plans weiter reduziert werden kann.
  • LÖSLICHE CTLA4-MOLEKÜLE
  • Zu löslichem CTLA4 gehören beispielsweise CTLA4Ig, ein beliebiger funktioneller Abschnitt aus einem CTLA4-Molekül, der das auf aktivierten B-Zellen exprimierte B7-Antigen bindet. Das funktionelle CTLA4-Molekül beinhaltet beispielsweise die in SEQ ID NO: 14 gezeigten, mit Alanin an Position 1 beginnenden und mit Asparagin an Position 187 endenden 187 Aminosäuren. Alternativ beinhaltet das funktionelle CTLA4-Molekül die in SEQ ID NO: 13 bezeigten, mit Alanin an Position 1 beginnenden und mit Asparagin an Position 125 endenden 125 Aminosäuren der Aminosäuresequenz der extrazellulären Domäne des CTLA4-Proteins.
  • Das funktionelle CTLA4-Molekül kann an eine nicht-CTLA4-Proteinsequenz angefügt werden, z.B. an einen Abschnitt eines Immunglobulinmoleküls. Zu löslichen CTLA4- Molekülen gehören beispielsweise ein lösliches CTLA4-p97-Molekül; ein lösliches CTLA4-env-gp120-Molekül; ein lösliches CTLA4-E7-Molekül und ein lösliches CTLA4-ova-Molekül.
  • Einer Ausführungsform zur Folge ist das lösliche CTLA4-Molekül CTLA4Ig mit der Aminosäuresequenz, die dem bei der American Type Culture Collection (ATCC) in Rockville, Maryland, unter den Vorschriften des Budapester Vertrags vom 31. Mai 1991 mit der ATCC-Hinterlegungsnummer 68629 hinterlegte CTLA4Ig-Fusionsprotein entspricht.
  • VORTEILE DER ERFINDUNG:
  • Die Gentherapie ist eine neue Form der molekularen Medizin, die in diesem und dem nächsten Jahrhundert auf die menschliche Gesundheit starken Einfluss haben wird. Die Gentherapie stellt eine Möglichkeit zur Verfügung, vererbte Genstörungen wie zystische Fibrose, Hämophilie, familiäre Hypercholesterolämie, Krebs, AIDS, Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit und infektiöse Erkrankungen zu korrigieren.
  • Rekombinante virale Vektoren stellen attraktive Vehikel für die Gentherapie dar, da sie Gene effizient in somatische Gewebe transferieren. Vor der vorliegenden Erfindung war ihre Verwendung in der klinischen Gentherapie allerdings eingeschränkt, da die transgene Expression mit der Zeit transient wurde. Umging man die transiente Expression durch eine zweite oder weitere Verabreichung des Virus, führte dies außerdem zu einem erheblich verminderten Gentransfer.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Fund, dass die Verabreichung von löslichem CTLA4Ig und anti-CD40-Ligand vor, nach oder während des in vivo- oder ex vivo-Gentransfers in Zellen zu einer nachhaltigen Genexpression durch den rekombinanten viralen Vektor in dem Wesen ohne langfristige Immunsuppression führt.
  • Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und helfen dem Fachmann bei ihrer Ausführung und Anwendung. Die Beispiele sollen die Tragweite der Erfindung in keiner Weise einschränken.
  • BEISPIEL 1
  • Mit diesem Experiment bestimmte man, dass die Verwendung von löslichen CTLA4Ig-Molekülen zu einer verlängerten Genexpression nach einem adenoviral vermittelten Gentransfer führte.
  • Sämtliche Tierstudien wurden im Einklang mit den von der University of Washington bestimmten institutionellen Richtlinien durchgeführt. Sämtliche Tiere wurden in speziellen pathogenfreien Behausungen gehalten (SPF für „Pathogen Free Facilities").
  • Man injizierte Mäusen (z.B. C3H/HeJ-Mäusen) per Infusion über die Schwanzvene rekombinanten Adenovirus, der in DMEM-Medium (Hyclone) auf 100 μl verdünnt war. Vorausgehende Studien haben gezeigt, dass 80% bis 90% Hepatocyten mit dieser adenoviralen Dosis transduziert werden (Q. Li, M. A. Kay, M. Finegold, L. D. Stratford-Perricaudet, S. L. C. Woo (1993) Human Gene Therapy 4, 403).
  • Man verdünnte murines muCTLA4Ig oder L6 (Plazebo) in pyrogenfreier physiologischer Kochsalzlösung und verabreichte es in 200 bis 400 μl mittels intraperitonealer Injektion. Man gewann Blutproben mit der Retroorbitaltechnik. Die Tiere wurden durch Genickbruch geopfert.
  • Konstruktion, Produktion und Reinigung des rekombinanten E1-defizienten Ad5-Vektors (Ad/RSVhAAT) erfolgten wie beschrieben (Kay et al. Hepatology 21: 815–819 (1995)). Man verwendete eine einzige rekombinante Viruspräparation für L6-Kontrollen und für muCTLA4Ig-Versuchstiere. Wie beschrieben (D. Barr et al. (1995) Gene Therapy 2: 151–155), stellte man fest, dass in sämtlichen Viruspräparation kontaminierender Wildtyp-Virus nicht vorhanden war.
  • Man gab C3H/HeJ-Mäusen per Infusion Ad/RSVhAAT, einen Adenovirus, der in transduzierten Hepatozyten die Expression von humanem alpha-1-Antitrypsin steuert, und behandelte entweder mit muCTLA4Ig oder L6 (einem monoklonalen Kontrollantikörper).
  • Man bestimmte die Nachhaltigkeit der Genexpression in einzelnen Tieren, indem man regelmäßig humanes alpha-1-Antitrypsin (hAAT) im Serum quantifizierte.
  • Sechzehn weibliche C3H/HeJ-Mäuse im Alter von 6 bis 8 Wochen erhielten per Infusion über die Schwanzvene an Tag 0 5 × 109 pfu Ad/RSVhAAT-Adenovirus (1). Die Tiere bekamen an Tag 2 (n = 4, gefüllte Kreise) oder an den Tagen 0, 2, 10 (n = 4, offene Kreise) 200 μg murines CTLA4Ig (intraperitoneal). Kontrolltiere bekamen an Tag 2 (n = 4) (gefüllte Quadrate) oder an den Tagen 0, 2, 10 (offene Quadrate) (n = 4) (Darstellungen A und C) entsprechende Mengen eines Kontrollantikörpers (L6).
  • Die Darstellung B und D in 1 entsprachen Wiederholungsexperimenten. Man gab zehn Mäusen an Tag 0 per Infusion Ad/RSVhAAT-Adenovirus. An den Tagen 0, 2, 10 bekamen die Tiere entweder lösliches CTLA4Ig (n = 5, offene Kreise) oder L6 (n = 5, offene Quadrate). Man analysierte Serumproben regelmäßig auf (A) hAAT, (B) hAAT (Kay et al. 1995, supra) oder (C) CTLA4Ig, (D) CTLA4Ig by ELISA. Jede Kurve steht für ein einzelnes Tier. Die ELISA-Assays führte man für jede Messung wenigstens zweifach durch.
  • Murine CTLA4Ig-Serumkonzentrationen bestimmte man mit einem ELISA-Assay. Man beschichtete 96-Well-Immunolon-2-Platten mit humanem B7-1-Ig (50 ng in 50 μl Bicarbonatpuffer pH 9,6). In die gewaschenen und blockierten Wells gab man verdünnte Serumproben oder verdünnten muCTLA4Ig-Standard. Im Anschluss an das Binden und Waschen inkubierte man 50 μl (1/5000-Verdünnung) von Meerrettichperoxidase-markiertem anti-Maus-IgG2a-Ziegenantikörper (Southern Biotechnology, Birmingham, AL) eine Stunde bei Raumtemperatur. Nachdem man gewaschen hatte, wies man die Meerrettichperoxidase nach, indem man 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin (Sigma) verwendete. Man stoppte die Reaktion, wozu man 50 μl 1 N Schwefelsäure verwendete. Man nahm die Extinktion bei 450 nm (Referenz 630 nm) auf, wozu man ein Mikrotiterplatten-Auslesegeräte (Biorad) verwendete und bestimmte Konzentrationen, wozu man eine lineare Regression der Standardkurve verwendete. Die Sensitivität betrug 0,1 ng/ml.
  • 2 zeigt die Resultate des Milzproliferationsassays an den Tagen 4 (2, Darstellung A), 11 (2, Darstellung B) oder 18 (2, Darstellung C) nach Verabreichung von Ad/RSVhAAT; man isolierte die Splenozyten durch hypotonische Lyse und kultivierte wie beschrieben in 96-Well-Platten mit flachen Böden (D. B. Lewis et al. (1991) J. Exp. Med. 173, 89).
  • In den 2A–C inkubierte man die Zellen bei einer Konzentration von 3 × 106/ml mit verschiedenen Konzentrationen von UV-inaktiviertem Ad/RSVhAAT, wie angegeben. Man gewann die Überstände für Lymphokinassays nach 72 Stunden oder pulste die Zellen mit 3H-Thymidin und gewann sie 24 Stunden später, um die Proliferation zu bestimmen.
  • Im Rahmen von Lymphokinassays bestimmt man murines Interferon-γ mit ELISA, wobei man die monoklonalen Antikörper R46A2 und XMG1.2 als Einfang- beziehungsweise Nachweisreagenzien verwendet. Murines IL-4 bestimmte man mit ELISA, wobei man monoklonale Antikörperpaare von Pharmingen verwendete. Man verwendete rekombinantes murines IFV-γ und IL-4 in jedem Assay als Standards.
  • In 3 gab man den Tieren 5 × 109 pfu Ad/RSChAAT an Tag 0 per Infusion. Man behandelte die Tiere an den Tagen 0, 2, 10 entweder mit L6 (Darstellungen b und e) oder mit muCTLA4Ig (Darstellungen c und f). Die Leber von Normaltieren verarbeitete man parallel (Darstellungen a und d). Die gefrorenen Leberschnitte von den an Tag 18 geopferten Tieren inkubierte man mit anti-CD3- (Darstellungen a–c) oder anti-CD8-Antikörpern (Darstellungen d–f). Man färbte mit gegen Hamsterantikörper (Darstellungen a–c) oder gegen Rattenantikörper (Darstellung d–f) gerichtetem Konjugat aus Meerrettichperoxidase und Ziegenantikörper. Die Vergrößerung war 50-fach.
  • An Lebergewebe, das in OCT gefroren und geschnitten war, führte man eine immunhistochemische Färbung durch. Man verwendete die folgenden Antikörper: CD3-Biotin (1452C11, Pharmingen, San Diego, CA), CD4 (GK1.5, American Type Culture Collection (ATCC)), CD8 (53-6.7 ATCC), NK (Kaninchen-anti-asialoGM1, Dako), anti-Klasse I-Biotin (anti-H2Kk, 11-4.1 Pharmigen), anti-Klasse II-Biotin (anti-I-Ek 14.4-45, ATCC). Man wies biotinylierte Antikörper mit Streptavidin-Meerrettichperoxidase-Konjugaten in geeigneter Weise nach. Entsprechende irrelevante Ratten- oder Kaninchenantikörper verwendete man als Kontrollen für nichtspezifisches Färben. Das Bewertungssystem für die Entzündung der Pfortader basierte auf dem von R. G. Knodell et al., (1981) Hepatology 1,431 beschriebenen.
  • Man verwendete acht Normaltiere als Kontrollen und bewertete sie mit 0. Die experimentellen Gruppen bewertete man auf Basis der Färbung unter Verwendung einer Skala von 0 bis 4 im Vergleich zu den Normaltieren, was einem von anderen zur Einstufung einer Entzündung der Pfortader verwendeten Bewertungssystem entsprach (Yang et al. (1994) Immunity, supra). Für jeden Leberschnitt ist das Mittel aus zwei Bewertungen angegeben.
  • Zwei Mäuse #14 und #23, wiesen vermutlich auf Grund einer unzureichenden Infusion des Ad/RSVhAAT-Virus weniger als 50 ng/ml Serum-hAAT auf. Die Ziffern in Klammern stehen für das Mittel ohne die Tiere 14 und 23 (NA = nicht verfügbar). Die verwendeten Tiere waren die in 2 gezeigten und hier beschriebenen.
  • In Tieren, die CTLA4Ig bekamen, war die Genexpression im Vergleich zu den Kontrollen sehr stark ausgedehnt (1A–D). Sämtliche der L6-Kontrolltiere (n = 8) wiesen zwischen den Wochen 2 und 7 (1A) nach Verabreichung des Adenovirus eine mehr als 100-fache Abnahme der Serum-hAAT-Konzentration auf Werte auf, die sich nicht von dem Hintergrund unterschieden; diese Daten ähneln denjenigen, die man in einer vorangegangenen Untersuchung sah (D. Barr, supra). Sämtliche der mit muCTLA4Ig behandelten Tiere hielten (n = 8) die hAAT-Expression für wenigstens 14 Wochen auf hohem Niveau und 6 von 8 Mäusen exprimierten hAAT für mehr als 5 Monate – der Dauer des Experiments – auf hohem Niveau (1A). Es gab keinen Unterschied bezüglich der hAAT-Nachhaltigkeit in Mäusen, denen man 1 oder 3 Dosen von jeweils 200 μg muCTLA4Ig verabreichte.
  • Eine zweite Reihe von Experimenten, die in 1B dargestellt sind, ergab ähnliche Ergebnisse. Erstaunlicherweise ähnelte die Dauer die Adenovirus-vermittelten Genexpression derjenigen, die man in vorangegangenen Untersuchungen in kongenen C3H-scid-Mäusen, die keine antigenspezifische Immunität besitzen, gesehen hatte (D. Barr, supra) sowie der Dauer der Adenovirus-transduzierten Beta-Galactosidase-Expression, die man in T-Zell-defizienten Nacktmäusen beobachtet hatte (Y. Yang, H. C. J. Ertl, J. M. Wilson (1994) Immunity 1, 433; J. F. Englehardt, X. Ye, B. Doranz, J. M. Wilson (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 6196).
  • Die langfristige Adenovirus-vermittelte Genexpression war nicht das Ergebnis einer nachhaltigen Immunsuppression. Über einen Zeitraum von 40 bis 70 Tagen fielen die Serumkonzentrationen von muCTLA4Ig dramatisch von etwa 100 μg/ml auf weniger als 10 ng/ml (1C und D) ab. Eine erfolgreiche Immunsuppression mittels CTLA4Ig ist mit Serumkonzentrationen von mehr als 1 μg/ml verbunden.
  • Die mit muCTLA4Ig behandelten Tiere vermochten eine Immunantwort gegen ein anderes Antigen aufzubauen. Um dies zu bestimmten, regte man die mit muCTLA4Ig und L6 behandelten Tiere mit einem Neoantigen, dem Bakteriophagen ΦX 174, 10 Wochen nach der ersten Adenovirus-Infusion an (S. Nonoyama, F. O. Smith, I. D. Bernstein, H. D. Ochs (1993) J. Immunol. 150, 3817).
  • Der Bakteriophage ΦX174 wurde angezogen, gewonnen und gereinigt, wie in Nonoyama et al. supra beschrieben. 10 und 14 Wochen nach Adenovirus-Transduktion infudierte man intravenös 2,5 × 108 pfu in 200 μl. Phagen neutralisierende Antikörpertiter bestimmte man wöchentlich über einen Zeitraum von insgesamt 8 Wochen nach der ersten Phageninfusion, wie beschrieben. Die Titer drückte man als Kv oder Geschwindigkeit der Phageninaktivierung über die Zeit aus. In mit muCTLA4Ig und L6 behandelten Mäusen betrug die mittlere Kv zwei Wochen nach der ersten Phageninfusion 2,2 (Bereich von 2,0 bis 14) beziehungsweise 3,9 (Bereich von 1,5 bis 33). Zwei Wochen nach der zweiten Phageninfusion betrug die mittlere Kv 49 für mit muCTLA4Ig behandelte Tiere (Bereich von 3,6 bis 1043) und 98 für mit L6 behandelte Tiere (Bereich von 15 bis 1469). Zu diesem Zeitpunkt variierte der prozentuale Anteil von IgG-Antikörper in mit muCTLA4Ig behandelten Mäusen zwischen 70% und 100% und in mit L6 behandelten Tieren zwischen 50% und 100%.
  • Für die effiziente Produktion von Antikörpern – Amplifikation und IgM-zu-IgG-Isotypenswitch eingeschlossen – als Antwort auf den Bakteriophagen ΦX174 wird die Hilfe von T-Zellen benötigt (S. Nonoyama et al. (1993) J. Exp. Med. 178, 1097). Da T-Zell-abhängige B-Zell-Antworten durch CTLA4Ig blockiert werden, stellt dies ein sensitives Maß für restliches muCTLA4Ig zur Verfügung. (B. K. Finck, P. S. Linsley, and D. Wofsy (1994) Science 265, 1225; P. S. Linsley und J. A. Ledbetter (1993) Ann. Rev. Immunol. 11, 191).
  • Sämtliche der mit muCTLA4Ig und L6 behandelten Tiere produzierten als Antwort auf die erste und zweite Immunisierung mit dem Bakteriophagen Φ174 normale Mengen von neutralisierenden IgM- und IgG-Antikörpern, ein Hinweis auf die Abwesenheit von biologisch aktivem muCTLA4Ig (S. Nonoyama, F. O. Smith, I. D. Bernstein, H. D. Ochs (1993) J. Immunol. 150, 3817).
  • Die langfristige Nachhaltigkeit der hAAT-Genexpression von Tieren, die mit muCTLA4Ig behandelt worden waren, ist ein Hinweis darauf, dass die Hemmung der kostimulatorischen Aktivierung von T-Zellen für die Hemmung der gegen virale Antigene gerichteten zellulären Immunität verantwortlich war. Um zu bestimmen, ob die immunologische Erkennung von Adenovirusantigenen durch T-Zellen mit der CTLA4Ig-Therapie gehemmt wurde, führte man Milzzellenproliferationsassys in Tieren durch, die mit Ad/RSVhAAT transduziert und mit muCTLA4Ig oder L6 behandelt worden waren.
  • 11 oder 18 Tage nach Infusion des Adenovirus wurden die Mäuse geopfert und man stimulierte isolierte Splenozyten mit verschiedenen Konzentrationen von Ad/RSVhAAT. Bei 72 Stunden bestimmte man die Zellproliferation von Adenovirus-geprimten T-Zellen mittels 3H-Thymidinaufnahme (2). An Tag 4 lag in jeder Gruppe ein minimaler 3H-Thymidineinbau vor.
  • An den Tagen 11 und 18 wies man eine dosisabhängigen, durch Antigen induzierte Splenozytenproliferation in mit L6 behandelten Kontrollen nach, die jedoch in CTLA4Ig behandelten Tieren fehlte oder deutlich niedriger war (2B und C). Die Antworten in mit mucCTLA4Ig behandelten Mäusen ähnelten denjenigen, die man in unbehandelten Tieren, denen man kein Adenovirus gab, beobachtete.
  • Die Beeinträchtigung der Antwort in mit muCTLA4Ig behandelten Mäusen war spezifisch, da die Proliferation als Antwort auf eine anti-CD3-Stimulierung in mit muCTLA4Ig behandelten, mit L6 behandelten und unbehandelten Kontrollmäusen ähnlich war.
  • Yang et al. fanden, dass die Immunantwort auf Hepatozyten, die mit adenoviralen Vektoren transduziert waren, die Charakteristika einer Lymphokinantwort vom Typ 1 oder TH1 aufwiesen, dass nämlich Interferon-γ und IL-2, jedoch nicht IL-4 von Antigen-stimulierten Splenozyten produziert wurden (Y. Yang, H. C. J. Ertl, J. M. Wilson (1994) Immunity 1, 433). Die vorläufigen Daten stimmen mit diesem darin überein, dass Interferon-γ in Ad/RSVhAAT-stimulierten Kulturen aus 5 der 9 mit L6 behandelten Mäuse induziert war (> 20 ng/ml), wohingegen man IL-4 nicht nachweisen konnte (< 50 pg/ml). Weder Interferon-γ noch IL-4 war in Antigen-stimulierten Kulturen aus muCTLA4Ig-Mäusen oder unbehandelten Kontrollmäusen induziert.
  • In Übereinstimmung mit den Ergebnissen der in vitro-Assays war die T-Zellantwort auf Adenovirus-transduzierte Hepatozyten erheblich schwächer. In parallel zu den Lymphozytenproliferationsuntersuchungen durchgeführten Assays untersuchte man Leberschnitte aus normalen Kontrolltieren und aus Mäusen, denen 4, 11 und 18 Tage früher Ad/RSVhATT verabreicht worden war.
  • Um die Art des zellulären Infiltrats zu bestimmen, setzte man die Schnitte mit einem monoklonalen Antikörper gegen CD3, der sämtliche T-Zellen nachweist, mit monoklonalen Antikörpern gegen die CD4- und CD8-T-Zelluntergruppen, MHC-Klasse I und -Klasse II und mit einem polyclonalen Antiserum gegen NK-Zellen um.
  • Repräsentative mit den Antikörpern gegen CD3 und CD8 reagierende Schnitte sind in 3 gezeigt und alle Resultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Nach 4 Tagen gab es in jeder Gruppe wenig oder kein zelluläres Infiltrat. Nach 11 und 18 Tagen gab es in den L6-Tieren allerdings ein robustes (primär periportales) Infiltrat von T-Zellen, jedoch in Mäusen, die muCTLA4Ig erhalten hatten, wenig oder kein Infiltrat.
  • Die T-Zellen stammten vornehmlich aus der CD8-Untergruppe. In der mit muCTLA4Ig behandelten Gruppe war die Induktion der MHC-Klasse II-Expression im Vergleich zu der mit L6 behandelten Gruppe ebenfalls vermindert, allerdings variierten die Ergebnisse mehr als für die T-Zellmarker. In jeder Gruppe gab es wenig NK-Zellinfiltrat. Die mit Adenovirus transduzierten Tiere wiesen unabhängig davon, ob sie CTLA4Ig oder L6 erhalten hatten, eine zunehmende hepatozelluläre Färbung für MHC-Klasse I auf.
  • Während man annimmt, dass die zelluläre Immunität die Dauer der Adenovirus-transduzierten Genexpression einschränkt, nimmt man an, dass die Antikörper vermittelte humorale Immunität eine zweite adenovirale Transduktion einschränkt (Y. Yang et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 4407; Y. Yang, H. C. J. Ertl, J. M. Wilson (1994) Immunity 1, 433; T. G. Smith et al. (1993) Nature Genetics 5, 397; Barr et al. supra).
  • Bestimmte man die Antikörperproduktion in den in 1A gezeigten Mäusen, fand man, dass muCTLA4Ig die Produktion von Antikörpern gegen den adenoviralen Vektor behinderte aber nicht vollkommen unterdrückte.
  • Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, entwickelten sämtliche der mit L6 behandelten Tiere 4 Wochen nach der Infusion neutralisierende Antikörper gegen den Adenovirus, während die Antwort in mit muCTLA4Ig behandelten Mäusen verzögert und abgeschwächt war. Nichtsdestotrotz entwickelten 2 von den mit CTLA4Ig behandelten Mäusen etwa 10 Wochen nach Infusion neutralisierende Titer von 16 oder mehr und lediglich 2 der Mäuse entwickelten keinerlei nachweisbaren neutralisierenden Antikörper.
  • Aus den in den 1A und C untersuchten Mäusen bestimmte man die gegen den Adenovirus gerichteten neutralisierenden und isotypspezifischen Antikörper. Die neutralisierenden Antikörper und IgG2a-Titer sind als die mittleren reziproken (1/x) Titer angegeben. Der Bereich für jede Gruppe ist in Klammern angegeben (nd = nicht bestimmt).
  • Messungen der neutralisierenden Antikörpertiter waren im Vergleich zu D. Barr, supra modifiziert. Kurzum, man verteilte 5 × 104 293-Zellen auf 96-Well-Platten. Durch 40-minütiges Erwärmen bei 55°C inaktivierte man die Serumproben und vermischte 100 μl (4-fache) Verdünnungen von Serum (geringste Verdünnung war 1/16) in DMEM/1% fötales Kälberserum eine Stunde bei 37°C mit 10 μl Ad.RSVβgal (3 × 105 pfu). Man überschichtete die 293-Zellen 60 Minuten mit dem Gemisch, bevor man das Virusgemisch durch frisches Medium ersetzte. 16 bis 24 Stunden später färbte man die Zellen mit β-Gal an und definierte den Titer als diejenige Verdünnung, welche die Färbung von 293-Zellen zu 75% hemmte. Diesem Kriterium zufolge besaßen sämtliche der L6-Kontrollen, die Adenovirus bekommen hatten, neutralisierende Titer von wenigstens 1/32, während lediglich 2 der mit muCLTA4Ig behandelten Mäuse neutralisierende Titer aufwiesen, die wenigstens 1/16 betrugen. Das Serum von 2 mit muCTLA4Ig behandelten Tieren zeigte bei einer 1/16-Verdünnung keine Hemmung der β-Gal-Färbung, während das Serum aus 4 dieser Tiere bei einer 1/16-Serumverdünnung eine Hemmung der β-Gal-Färbung von weniger als 75% zeigte, ein Hinweis auf einen geringen Titer an Adenovirus-neutralisierenden Antikörpern. Man bestimmte IgM-, IgG1- und IgG2a-Antikörper, indem man die Wells von Mikrotiterplatten (Dynatech Immunolon) mit der optimalen Menge (50 ng/Well) von UV-inaktiviertem Ad/RSVhAAT in Carbonatpuffer (pH 9,6) beschichtete. Nach dem Blockieren der Platten inkubierte man sie nacheinander mit Serumproben (verdünnt von 1:100 auf 1:6400 für IgG1 und IgG2a, verdünnt von 1:100 auf 1:800 für IgM) und wies sie dann mit Meerrettichperoxidase-konjugierten Ziegenantikörpern gegen murines IgG1, IgG2a (Southern Biotechnology) oder IgM (Tago) nach. Als Titer definierte man die niedrigste Verdünnung, die eine optische Dichte von mehr als 0,100 (IgG1 und IgG2a) oder von mehr als 0,050 (IgM) oberhalb von derjenigen, die man mit Serum aus unbehandelten Kontrollen erhielt, ergab.
  • Nahezu sämtliche der in Woche 6 und 10 mit dem Isotyp-spezifischen ELISA nachgewiesenen Virus-spezifischen Antikörper waren vom IgG2a-Isotyp. Jeder von den 8 mit L6 behandelten Mäusen entwickelte hohe IgG2a-Antikörpertiter. In den mit muCTLA4Ig behandelten Mäusen war die IgG2a-Antwort erheblich geringer, wenngleich 6 von 8 Mäusen letztendlich nachweisbare Antikörpertiter von ≥ 100 entwickelten. An den 6- und 10-Wochenproben wies man nach, dass eine mit L6 behandelte Maus messbare Antikörper vom IgG1-Isotyp (1:400) und eine mit muCTLA4Ig behandelte Maus messbare IgM-Antikörper (1:400) aufwies. Die Dominanz des IgG2a-Isotyps steht in Einklang mit einer T-Zell-Lymphokin-Antwort vom Typ I oder TH1, da solche T-Zellen Interferon-γ produzieren, welches die Produktion dieses Isotyps begünstigt und dabei die IgG1-Produktion hemmt, während das von T-Zellen vom Typ II oder TH2 produzierte IL4 das Gegenteil bewirkt (W. A. Paul and W. E. Seder (1994) Cell 76, 241; L. Nguyen, D. M. Knipe and R. W. Finberg (1994) J. Immunol. 152, 478); diese Ergebnisse stehen in Einklang mit den oben angegebenen Ergebnisse zu den Lymphokinen.
  • Das Vorherrschen von IgG2a-Antikörpern in beiden Mäusegruppen, wenn auch in wesentlich geringerer Menge in der mit muCTLA4Ig behandelten Gruppe, ist ein Hinweis darauf, dass dieser Wirkstoff die Art der sich entwickelnden humoralen Immunantwort merkbar abschwächte aber nicht veränderte.
  • Um zu bestimmen, ob die niedrigen Antikörperspiegel mit in muCTLA4Ig behandelten Mäusen ausreichten, um die Genexpression mit einem zweiten adenoviralen Vektor zu stören, wurde ein weiteres Experiment durchgeführt, dass dem in 1 gezeigten ähnelte. Neun Wochen nach der ersten Verabreichung von Ad/RSVhAAT (als muCTLA4Ig nicht mehr nachweisbar war) erhielten die Tiere eine Infusion von Ad.RSVcFIX, der den caninen Faktor IX exprimierte (M. A. Kay, et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci.. USA 91, 2353), mit oder ohne eine zweite Behandlung von muCTLA4Ig.
  • Keine von den Mäusen exprimierte den caninen Faktor IX. Dies spiegelt wahrscheinlich die Neutralisation des adenoviralen Vektors durch niedrige Antikörperspiegel in den mit muCTLA4Ig behandelten Mäuse wider, trotz der andauernden Expression des ersten Genprodukts, hAAT.
  • Die Ergebnisse aus dieser Untersuchung sind ein Hinweis darauf, dass die kurzzeitige Verabreichung von muCTLA4Ig etwa zum Zeitpunkt der systemischen Vektorverabreichung zu einer nachhaltigen Adenovirus-vermittelten Genexpression führt. Die vorübergehende Immunsuppression durch muCTLA4Ig schwächte die T-Zellinfiltration in die Leber, dem wichtigsten Zielorgan in vivo und die in vitro ausgetesteten antigeninduzierten T-Zellantworten ab. Wahrscheinlich stehen diese Wirkungen auf die T-Zellreaktivität in kausalem Zusammenhang mit der langfristigen Nachhaltigkeit von Adenovirus-transduzierten Hepatozyten, im Gegensatz zu der in Kontrollen beobachteten immunvermittelten Clearance.
  • Dies ist der erste Bericht über eine substantive therapeutische Verstärkung der Adenovirus-vermittelten Genexpression in vivo. Diese Ergebnisse stehen in deutlichem Gegensatz zu der minimalen Verstärkung der Adenovirus-vermittelten Genexpression aus der Leber, die man mit kontinuierlicher täglicher Verabreichung von Cyclosporin A erreichte (J. F. Englehardt, X. Ye, B. Doranz, J. M. Wilson (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 6196).
  • Die Ergebnisse zeigen enge Parallelen zu denjenigen Resultaten, die man mit einem nachhaltigen genetischen Defekt in der T-Zell- oder T- und B-Zellfunktion auf Grund der nude-, scid- oder RAG2-Mutationen erreichte (Yang et al. (1994) PNAS; Yang et al. (1994) Immunity; Barr et al., supra), welche wie die mit muCTLA4Ig behandelten Mäuse das transduzierte Gen mehr als 5 bis 6 Monate, den Beobachtungszeiträumen, weiter exprimierten. Erstaunlich ist, dass die transiente Art der für die langfristige Adenovirus-vermittelte Genexpression benötigten durch muCTLA4Ig induzierten Immunsuppression im Gegensatz steht zu der durch die genetischen Defekte zur Verfügung gestellten kontinuierlichen Immunsuppression und andeutet, dass eine nachhaltige Genexpression ohne eine langfristige Immunsuppression und die daraus resultierenden Nebenwirkungen erreicht werden kann. Obwohl die Hemmung ausreichte, um zu einer langfristigen Expression des transduzierten Gens zu führen, war eine zweite Gentransduktion nicht möglich.
  • Wahrscheinlich spiegelt dies die effiziente Neutralisierung des zweiten Vektors durch niedrige Spiegel verbleibender zirkulierender neutralisierender Antikörper wider. Weitere Therapien auf immunologischer Grundlage, möglicherweise in Kombination mit weniger antigenen adenoviralen Vektoren (Englehardt et al., supra) könnten für die Entwicklung einer wahren Antigentoleranz erforderlich sein, was eine wiederholte systemische Verabreichung von Adenoviren zulassen sollte.
  • Unter normalen Bedingungen ist die Leber ein Gewebe im Ruhezustand und es ist nicht möglich, exakt vorher zu sagen, wie lang das nichtchromosomale, nicht integrierte adenovirale Genom in Hepatozyten oder anderen Geweben in Abwesenheit einer Zerstörung durch das Immunsystem bestehen bleiben wird. Untersuchungen, welche die Nachhaltigkeit der Adenovirus-vermittelten Genexpression in immundefizienten Tieren mit immunkompetenten Tieren unter Immuntherapie wie der hier beschriebenen vergleichen, werden bei der Bestimmung der vom Immunsystem bezüglich der Dauer der Genexpression vorgegebenen Beschränkungen im Vergleich zu Mechanismen nicht immuner Art des Genomumsatzes hilfreich sein. Die Ergebnisse der Untersuchung stellen einen wichtigen Schritt hin zur Verwendung von Adenoviren für die langfristige Genexpression in vivo dar und werden bei der Entwicklung zukünftiger klinischer Versuche im Bereich der Gentherapie nützlich sein.
  • Figure 00300001
  • Figure 00310001
  • BEISPIEL 2
  • Herstellung von CTLA4Ig-Adenoviren:
  • Man stellte die Konstrukte Ad/RSV-CTLA4Ig(mu)-BPA und Ad/RSV-CTLA4Ig(hu)-BPA durch direktionelles Klonieren von genrein gereinigten humanen und murinen HindIII/XbaI-Fragmenten in die HindIII/XbaI-Stellen zwischen den RSV (Rous sarcoma virus LTR)-Promoter und BPA (Rinderpolyadenylierungssignal) des linksendigen adenoviralen Plasmids Ad/RSV-BPA (von PXCJL.1 abstammend) her. Man transfizierte dann jeden dieser beiden linksendigen adenoviralen Plasmide mit dem rechtsendigen adenoviralen Plasmid pBHG10, wobei man ein Standardprotokoll zur Kalziumphosphattransfektion verwendete und gewann den rekombinanten Adenovirus nach 14 bis 18 Tagen. Der Adenovirus wurde dann Plaque-gereinigt und man expandierte und reinigte über zwei Cäsiumchlorid-Gradienten diejenigen Klone, von denen man mittels ELISA-Assay feststellte, dass sie das humane und murine CTLA4Ig-Protein exprimierten.
  • Man stellte die bicistronischen linksendigen HAAT (humanes alpha-1-Antitrypsin-Protein) und humanes und murines CTLA4Ig beinhaltenden Vektoren her, indem man die gereinigten, mit T4-DNA-Polymerase polierten, humanen und murinen CTLA4Ig-HindIII/XbaI-Fragmente in die einzige SmaI-Stelle zwischen der internen Ribosombindungssequenz des Poliovirus (POLIO) und BPA in den RSV-HAAT-POLIO (SMAI)-BPA enthaltenden pKS-Plasmid klonierte. Man verdaute diejenigen Rekombinanten, von denen man feststellte, dass sie die CTLA4-Fragmente in passender Richtung enthielten, mit XhoI und klonierte das gereinigte RSV-HAAT-BPA-CTLA4Ig-BPA-Fragment in die einzige XhoI-Stelle in den linksendigen adenoviralen Plasmid pXCJL.1 (gleiches Gerüst wie der linksendige Ad/RSV-Plasmid). Die rekombinanten Viren wurden wie oben gewonnen.
  • Man injizierte 4 × 109 pfu des rekombinanten Adenovirus Ad/RSV-CTLA4Ig(mu)-BPA in die Schwanzvenen von C3H-Mäusen und produzierte maximale Serumspiegel von 2369, 2168 und 1762 ng/ml Plasma 3 Wochen nach Injektion. Man injizierte den Ad/RSV CTLA4Ig(hu)-BPA-Adenovirus in mehrere C3H-Mäuse und bewertete die CTLA4Ig/hu)-Plasmaspiegel.
  • BEISPIEL 3
  • Die gegen den adenoviralen Vektor gerichtete humorale Immunität wird durch die Verabreichung von CTLA4Ig geschwächt aber nicht eliminiert. Man verwendete daher CTLA4Ig mit anti-CD40-Ligand (MR1), um die Genexpression zu verlängern und einen zweiten Gentransfer zuzulassen.
  • Die Tiere bekamen an Tag 0 Adenovirus (Ad/RSV-hAAT, 5 × 109 pfu), an den Tagen 0, 2, 10 CTLA4Ig (200 μg) und an den Tagen 0, 2, 4 und 6 MR1 (250 μg). Man verdünnte L6 (Plazebo) und pyrogenfreier physiologischer Kochsalzlösung und verabreichte 200–400 μl intraperitoneal.
  • Sämtliche der Tiere wiesen eine nachhaltige Genexpression auf. Innerhalb von 2 bis 6 Wochen ging die Genexpression der L6-Kontrollen allesamt auf 0 zurück. Die Hälfte der Tiere wies keine nachweisbaren neutralisierenden Antikörper auf. In ähnlicher Weise konnte die Hälfte der Tiere ein zweites Mal mit einem rekombinanten adenoviralen Vektor (Ad.RSV-cFIX) transduziert werden. Die kombinierte MR1/CTLA4Ig-Therapie besitzt daher das Potenzial, die Genexpression zu verlängern und einen zweiten Gentransfer zuzulassen. Letzteres ist das Ergebnis einer Blockade der humoralen Immunität.
  • Die in Tabelle 3 zur Verfügung gestellten Daten zeigen, dass zumindest mit der Hälfte der Tiere man in der Lage ist, eine zweite Dosis Virus zu verabreichen und einen erfolgreichen adenoviralen Gentransfer zu bekommen.
  • TABELLE 3
    Figure 00340001

Claims (24)

  1. Verwendung eines löslichen CTLA4-Moleküls und eines Moleküls, das den CD40-Liganden erkennt und bindet (anti-CD40-Ligand), zur Herstellung einer therapeutischen Kombination zur Behandlung von Wesen, die sich einer Gentherapie unterzogen haben, unterziehen oder unterziehen werden, wobei die Gentherapie durch die Verlängerung der Expression des interessierenden Gens verbessert wird.
  2. Verwendung von mit einem löslichen CTLA4-Molekül und einem Molekül, das den CD40-Liganden erkennt und bindet (anti-CD40-Ligand), kontaktierten Zellen zur Herstellung einer therapeutischen Kombination zur Behandlung von Wesen, die sich einer Gentherapie unterzogen haben, unterziehen oder unterziehen werden, wobei die Zellen (a) eine rekombinante Nukleinsäuresequenz für ein interessierendes Gen beinhalten und (b) das interessierende Gen zu exprimieren vermögen, und wobei die Gentherapie durch die Verlängerung der Expression des interessierenden Gens verbessert wird.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Gentherapie den Transfer eines interessierenden Gens auf ein Wesen und die Expression des interessierenden Gens in einem Wesen beinhaltet.
  4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gentherapie zur Behandlung eines Wesens, das unter fehlerhaften, erkrankten oder beschädigten Zellen leidet, verwendet wird.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gentherapie zur Behandlung von zystischer Fibrose, Hämophilie, familiärer Hypercholesterolämie, Krebs, AIDS, Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit oder infektiösen Erkrankungen verwendet wird.
  6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das lösliche CTLA4-Molekül ein B7-Antigen zu binden vermag.
  7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei das lösliche CTLA4-Molekül die extrazelluläre Domäne von CTLA4 beinhaltet.
  8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das lösliche CTLA4-Molekül an eine nicht-CTLA4-Proteinsequenz angefügt ist.
  9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei die nicht-CTLA4-Proteinsequenz ein Teil eines Immunglobulin-Moleküls ist.
  10. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das lösliche CTLA4-Molekül CTLA4Ig ist.
  11. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Molekül, das den CD40-Liganden erkennt und bindet (anti-CD40-Ligand), ein monoklonaler Antikörper ist.
  12. Verwendung nach Anspruch 11, wobei das Molekül, das den CD40-Liganden erkennt und bindet (anti-CD40-Ligand), MR1 ist.
  13. Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei die Zelle eine tierische Zelle ist.
  14. Verwendung nach Anspruch 13, wobei die tierische Zelle eine humane Zelle ist.
  15. Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Zelle eine konnektive Zelle, eine Faserbindegewebszelle, eine Blutzelle, eine Muskelzelle oder eine Nervenzelle ist.
  16. Verwendung nach Anspruch 15, wobei die Blutzelle eine rote Blutzelle oder eine weiße Blutzelle ist.
  17. Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, wobei das interessierende Gen in einen rekombinanten Vektor insertiert ist.
  18. Verwendung nach Anspruch 17, wobei der rekombinante Vektor ein viraler Vektor ist.
  19. Verwendung nach Anspruch 18, wobei der virale Vektor ein retroviraler Vektor, ein adenoviraler Vektor, ein Pockenvirus-Vektor, ein Herpesvirus-Vektor oder ein Tollwutvirus-Vektor ist.
  20. Verwendung nach Anspruch 19, wobei der adenovirale Vektor Ad/RSVCTLA4Ig(mu)-BPA oder Ad/RSVCTLA4Ig(hu)-BPA ist.
  21. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das interessierende Gen ein Protein kodiert.
  22. Verwendung nach Anspruch 21, wobei das Protein ein Zytokin ist.
  23. Verwendung nach Anspruch 22, wobei das Protein ausgewählt ist unter PDGF, EGF, FGF, IGF, TGF, IL, INF und TNF.
  24. In-vitro Verfahren zur Verlängerung der Expression eines interessierenden Gens in einer Zelle, wobei die Zelle (a) eine rekombinante Nukleinsäuresequenz für das interessierende Gen beinhaltet und (b) das interessierende Gen zu exprimieren vermag, wobei das Verfahren beinhaltet, dass man die Zelle mit einem löslichen CTLA4-Molekül und einem Molekül, das den CD40-Liganden erkennt und bindet (anti-CD40-Ligand), in Kontakt bringt.
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