DE69834494T2 - Vorrichtung zur induktion einer ctl-antwort - Google Patents

Vorrichtung zur induktion einer ctl-antwort Download PDF

Info

Publication number
DE69834494T2
DE69834494T2 DE69834494T DE69834494T DE69834494T2 DE 69834494 T2 DE69834494 T2 DE 69834494T2 DE 69834494 T DE69834494 T DE 69834494T DE 69834494 T DE69834494 T DE 69834494T DE 69834494 T2 DE69834494 T2 DE 69834494T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antigen
animal
ctl
composition
tumor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69834494T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69834494D1 (de
Inventor
M. Thomas KÜNDIG
J. John Northridge SIMARD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mannkind Corp
Original Assignee
Mannkind Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CA002209815A external-priority patent/CA2209815A1/en
Application filed by Mannkind Corp filed Critical Mannkind Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE69834494D1 publication Critical patent/DE69834494D1/de
Publication of DE69834494T2 publication Critical patent/DE69834494T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/00119—Melanoma antigens
    • A61K39/001192—Glycoprotein 100 [Gp100]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/001102—Receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • A61K39/001103—Receptors for growth factors
    • A61K39/001106—Her-2/neu/ErbB2, Her-3/ErbB3 or Her 4/ErbB4
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/001148—Regulators of development
    • A61K39/00115—Apoptosis related proteins, e.g. survivin or livin
    • A61K39/001151—Apoptosis related proteins, e.g. survivin or livin p53
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/001154—Enzymes
    • A61K39/001156—Tyrosinase and tyrosinase related proteinases [TRP-1 or TRP-2]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/001154—Enzymes
    • A61K39/001164—GTPases, e.g. Ras or Rho
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/00118—Cancer antigens from embryonic or fetal origin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/00118—Cancer antigens from embryonic or fetal origin
    • A61K39/001182—Carcinoembryonic antigen [CEA]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/001184—Cancer testis antigens, e.g. SSX, BAGE, GAGE or SAGE
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/001184—Cancer testis antigens, e.g. SSX, BAGE, GAGE or SAGE
    • A61K39/001186—MAGE
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/001184—Cancer testis antigens, e.g. SSX, BAGE, GAGE or SAGE
    • A61K39/001188—NY-ESO
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/00119—Melanoma antigens
    • A61K39/001191—Melan-A/MART
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005—Vertebrate antigens
    • A61K39/0011—Cancer antigens
    • A61K39/001193—Prostate associated antigens e.g. Prostate stem cell antigen [PSCA]; Prostate carcinoma tumor antigen [PCTA]; PAP or PSGR
    • A61K39/001194—Prostate specific antigen [PSA]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/12—Viral antigens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/10—Antimycotics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02—Immunomodulators
    • A61P37/04—Immunostimulants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/54—Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the route of administration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/555—Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by a specific combination antigen/adjuvant
    • A61K2039/55511—Organic adjuvants
    • A61K2039/55522—Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/57—Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the type of response, e.g. Th1, Th2
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0002—Galenical forms characterised by the drug release technique; Application systems commanded by energy
    • A61K9/0004—Osmotic delivery systems; Sustained release driven by osmosis, thermal energy or gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00—Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011—Details
    • C12N2740/10011—Retroviridae
    • C12N2740/16011—Human Immunodeficiency Virus, HIV
    • C12N2740/16311—Human Immunodeficiency Virus, HIV concerning HIV regulatory proteins
    • C12N2740/16334—Use of virus or viral component as vaccine, e.g. live-attenuated or inactivated virus, VLP, viral protein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011—Details
    • C12N2760/10011—Arenaviridae
    • C12N2760/10022—New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes

Description

  • SACHGEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Induktion einer CTL-Reaktion auf ein Antigen durch anhaltende regelmäßige Antigenverabreichung an ein Tier, so dass das Antigen das Lymphsystem erreicht.
  • STAND DER TECHNIK
  • Zytotoxische T-Lymphozyten (CTL) sind im Blut, in der Milz und der Lymphe vorkommende weiße Blutkörperchen. CTL sind in der Lage, andere Körperzellen in sehr spezifischer Weise anzugreifen und zu töten. Wenn CTL durch ein bestimmtes Antigen stimuliert werden, wandern sie auf einer „Such- und Zerstörmission" von Zellen mit diesem bestimmten Antigen durch die Gewebe des Körpers. Ob viralen Ursprungs oder im Zusammenhang mit einem Tumor, erkennen die CTL an Haupt-Histokompatibilitätskomplexe (MHC) auf der Oberfläche potenzieller Zielzellen gebundene Antigene. Haben die CTL ein Antigen auf der Zelloberfläche erkannt, besteht ihre Funktion darin, der Zelle einen tödlichen Schlag zu versetzen.
  • Obwohl es in der Milz Hunderte von Millionen von CTL gibt, reagiert jedes einzelne Lymphozyt auf ein eindeutiges und spezielles Antigen. Diese CTL-Vorläufer (CTLp) genannten einzelnen CTL durchlaufen die Zellteilung oder proliferieren bei Aktivierung durch ein spezifischen Antigens und produzieren Tochterzellen mit der gleichen Antigenspezifität wie die Mutterzelle. Diese Proliferation erhöht die Gesamtanzahl und somit die Frequenz dieses spezifischen CTLp im Körper. Ein Teil dieser neu erzeugten CTL durchläuft kurz den Körperkreislauf (diese werden als Effektor-CTL bezeichnet), und ist in der Lage, Zellen, die das von ihnen erkannte spezifische Antigen tragen, zu identifizieren und zu zerstören. Nach dem vorliegenden signifikanten Beweismaterial können tumorantigenspezifische CTL das Tumorwachstum hemmen. Leider hat die Mehrzahl der Tumore nur eine schwache Stimulationsfähigkeit für CPL-Reaktionen, und es gab kein Mittel zur Induktion einer CPL-Reaktion und diese danach lange genug aufrechtzuerhalten, um Tumorwachstum zu hemmen. Während viele Versuche der direkten Erhöhung der Kapazität von Tumortzellen zur Stimulierung von tumorbeseitigenden CTL-Reaktionen bei Patienten gemacht wurden, haben solche Versuche nur begrenzten Erfolg gehabt. Technische Fortschritte in den letzten zehn Jahren haben jedoch die Identifizierung von natürlichen Peptidantigenen auf Tumorzellen, die von CTL erkannt werden, ermöglicht. Diese Antigenziele umfassen in signifikanter Überfülle exprimierte Proteine, anormal exprimierte Embryoproteine, Proteinprodukte von mutierten Onkogenen oder Suppressorgenen oder von in Tumorzellen vorhandenen krebsverursachenden Viren abgeleitete Proteine. Doch die Schwierigkeit bestand darin, eine Möglichkeit zu finden, wie ein Antigen so verabreicht werden kann, dass es eine Antitumor-CTL-Reaktion auslöst und über einen Zeitraum aufrechterhält. Zwar wurden viele Versuche unternommen, diese Antigene klinisch in Vakzinen zu nutzen, doch waren die Resultate kaum zufriedenstellend.
  • Als Erklärung für die weitgehende Unwirksamkeit von CTL-Therapien bei der Beseitigung oder Eindämmung von Tumoren im klinischen Umfeld lassen sich folgende Umstände anführen:
    • (a) Die Vakzin-Designs waren nicht ausreichend, um starke CTL-Reaktionen zu auszulösen;
    • (b) Tumorzellen können die MHC-Moleküle herunterregulieren, was zu einem Verlust der Antigenpräsentation von der Zelloberfläche führt, so dass diese von den CTL nicht erkannt werden;
    • (c) Nach der Induktion findet die Effektor-CTL-Rezirkulation durch den Körper nur vorübergehend statt;
    • (d) Nach der Rezirkulation kehren die CTL in die Milz zurück und verbleiben dort in einem nichtaktiven oder Ruhezustand, wobei eine Erhöhung der in der Milz vorhandenen CTLp keine aktive CTL-Immunität widerspiegelt;
    • (e) Im Fall der Tumore wird erneutes Wachstum von Resttumorzellen nach der Immunisierung von den in der Milz im „Ruhezustand" befindlichen CTLp nicht erkannt;
    • (f) Da die das CTL-stimulierende Antigen präsentierenden Zellen (APC) von den gleichen CTL, die sie aktiviert haben zur Zerstörung anvisiert werden, ist die CTL-Reaktion selbstbegrenzend, was unter Normalbedingungen die kontinuierliche Stimulation für eine langlebige CTL-Reaktion ausschließt.
  • Es wird ein wachsendes Repertoire von Tumorantigenen entdeckt, die von CTL erkannt werden. Eine Vielfalt von Methoden zum wirksamen Einsatz dieser Antigene in CTL-Vakzinen wurde vorgeschlagen. Hierzu gehören die Immunisierung mit synthetischen Peptidantigenen, denen ein immunstimulatorisches Adjuvans beigesetzt wird, z. B. das Bakterientoxin BCG; die Immunisierung mit multiplen Antigenpeptidsystemen (MAPS), Immunisierung mit „professionellen" Antigenpräsentationszellen, die aus dem Patienten isoliert, mit Peptidantigen gepulst und als Vakzine in den Patienten zurückokuliert werden; Immunisierung mit Peptiden, die zur Stimulation von CTL- und T-Helferzellpopulationen bestimmt sind; Immunisierung mit Viren oder Bakterien, die gentechnisch für die Exprimierung von Tumorantigenen eingerichtet sind und Immunisierung mit Polynukleotid-Expressionsvektoren (so genannten DNA-Vakzinen). Leider hat keiner dieser Ansätze zu einem rückhaltlosen Erfolg geführt. Wie bereits angesprochen, reflektiert das Fehlen deutlicher therapeutischer Wirkungen bei diesen Vakzinplattformen zumindest in einem gewissen Grad Schwierigkeiten bei der Induktion einer starken Anfangs-CTL-Reaktion und bei der Aufrechterhaltung der weiter bestehenden „aktiven" CTL-Immunität.
  • Studien von Glenny im ersten Viertel des Jahrhunderts haben gezeigt, dass Aluminiumverbindungen die Stärke von Diphtherie-Vakzinen fördern können. Das war vorgeblich die erste aus einer langen Reihe von Beobachtungen zur Unterstützung einer „Depot"-Theorie der Immunisierung, die behauptet, dass langsam in die Gewebe entweichendes Antigen über eine längere Zeit mit der Antigenpotenz eines Vakzins korreliert. Heute bildet dieses Antigendepot-Paradigma den Hintergrund für die Mehrzahl der Entwicklungsprogramme von Adjuvanzien. In der einen oder anderen Form sollen Depotadjuvanzien den Verlauf der Antigenverabreichung verlängern, indem sie an der Injektionsstelle eine Läsion bilden, oder einfach durch den langsamen Abbau des Adjuvans selbst, wodurch gemeinsam mit den spezifischen Antigenen ein Depot an der Injektionsstelle gebildet wird. Eine zweite den Adjuvanzien im Allgemeinen zugeschriebene Funktion besteht in immunstimulierenden Wirkungen, die eine Reaktion des Immunsystems auf das Vakzin auslösen. Doch Adjuvanzien sind ein zweischneidiges Schwert. Sie weisen inhärente Toxizitäten auf. Genau dieses Merkmal der Toxizitäten bewirkt jedoch die gewünschte immunstimulierende und/oder Depotwirkung. Nebenwirkungen wie Gewebeschäden und eine granulomatöse Reaktion an der Injektionsstelle, Fieber und in manchen Fällen systemische Reaktionen wie Symptome ähnlich denen des Reiter-Syndroms, Uveitis und Arthritis gehören zu den mit dem Einsatz von Ajuvanzien verbundenen Risiken. Gegenwärtig ist Alaun das einzige von der FDA zugelassene Adjuvans. Es ist relativ sicher, hat aber Nebenwirkungen wie Erytheme, Subkutanknötchen, Kontaktüberempfindlichkeit und granulomatöse Entzündungen. Wichtiger noch, Alaun verstärkt lediglich eine begrenzte Anzahl von Antigenen, insbesondere stimuliert es humorale Antikörperreaktionen stärker als die CTL-Immunität. Somit haben sich Adjuvanzien bisher als ziemlich uneffektive Komponenten für auf die Induktion klinisch relevanter CTL-Reaktionen abzielende Vakzine erwiesen.
  • Kürzlich durchgeführte Versuche der Induktion von CTL-Reaktionen mit Dendritenzellen oder sonstigen antigenpräsentierenden Zellen haben trotz ihrer mühsamen Handhabung Anlass zu Hoffnungen gegeben. Neue rekombinante Viren- oder Bakteriensysteme mit Genen für spezifische Antigene haben sich für die Induktion primärer CTL-Reaktionen als wirksam erwiesen. Die wirksamsten starke CTL-Reaktionen induzierenden Viren sind zum Beispiel jene, die sich im Wirt aggressiv reproduzieren. Doch wegen des Risikos schwerer oder gar tödlicher Komplikationen infolge einer Infektion dürfen in Krebsvakzinen verwendete rekombinante Viren sich nur schwach reproduzieren oder müssen komplett reproduktionsfrei sein. Dieses Abwägen zwischen Virulenz und Wirksamkeit ist gegenwärtig ein schwer zu lösendes Problem.
  • DNA-(oder Polynukleotid)-Vakzine werden ebenfalls zum Zwecke der Induktion von CTL-Immunität entwickelt (siehe z. B. Durrant (1997) Anti-Cancer Drugs 8: 727–733). Wiederum weist dieses System immanente Beschränkungen auf, die seine Wirksamkeit bei der Induktion einer lange anhaltenden CTL-Immunität ausschließen. Die DNA-Vakzine bestehen aus einem Plasmid oder einem ähnlichen genetischen Konstrukt zur Expression des angestrebten Antigens. Die Aufnahme des Plasmidsystems durch Körperzellen führt zur Expression des Antigens und zur Induktion der CTL. Doch wenn die das Konstrukt exprimierenden Zellen erfolgreich CTL induziert haben, werden sie selbst zu Vernichtungszielen für die CTL. Somit ist die CTL-induzierende Wirkung wiederum nur temporär. Außerdem haben die Polynukleotid-Vakzine bisher im Hinblick auf die CTL-Induktion nur eine schwache Wirksamkeit gezeigt.
  • Mit den Schwierigkeiten des Erreichens starker primärer und/oder anhaltender CTL-Reaktionen, verwendet eine Anzahl von klinischen Testgruppen nunmehr mehrfache Injektionen von Krebsvakzinen. Der Einsatz von antigenisch komplexen Materialien bei der Vakzinformulierung wie rekombinanten Viren oder die mit wiederholten Behandlungen mit kultivierten APC verbundenen Kosten erschweren jedoch ein solches Herangehen. Andererseits veranlasst die wiederholte Immunisierung mit antigenisch komplexen Materialien das Immunsystem im Gegensatz zu einer CTL-Reaktion zur Erarbeitung eines humoralen Antikörpers, während die Verwendung eines minimalen Antigens (z. B. eines Nonamerpeptids), das keine effektive Antikörperreaktion auslöst, auch keine CTL-Reaktion induziert hat. Versuche der Entwicklung von Adjuvanzien, die die immunstimulierenden Aspekte minimaler CTL-Antigene fördern, haben zur Produktion von Materialien (d. h. Adjuvanzien) geführt, die ebenfalls eine konkurrierende humorale Immunantwort induzieren oder einfach kaum einen CTL-stimulierenden Effekt bieten.
  • Es wurde auch vorgeschlagen, dass bestimmte Techniken der kontrollierten Freisetzung unter Einsatz von Mikrosphären oder Liposomen mit Subunit-Antigenen und -Peptiden die Immunogenität wirksam fördern könnte. Die Kombination von anhaltender Freisetzung und Depotwirkung soll die benötigte Antigenmenge reduzieren und Auffrischungsimpfungen unnötig machen. Die Zubereitung solcher Zusammensetzungen ist jedoch schwierig und nicht vorhersagbar, und die auf dieser Technologie basierenden Vakzinformulierungen konnten nicht in wirksame klinische Behandlungen überführt werden.
  • Wie aus dem oben Gesagten ersichtlich wird, war der Erfolg bei der Entwicklung eines CTL-Vakzins, das sowohl eine starke CTL-Reaktion auslösen als auch diese Reaktion über einen Zeitraum aufrechterhalten kann, eher gering. Die Entwicklung eines Vakzins mit diesen Fähigkeiten ist von großer Bedeutung, bevor eine wirksame, auf CTL-Immunität basierende Antitumortherapie anvisiert werden kann.
  • GEGENSTÄNDE DER ERFINDUNG
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Produktionsartikels, mit dem in einem Säugetier eine spezifische CTL-Reaktion induziert und über einen Zeitraum aufrechterhalten werden kann.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines Produktionsartikels, mit dem ein Säugetier, das einen malignen Tumor oder eine Infektionskrankheit hat, behandelt werden kann, wobei der Artikel auf die Induktion und Aufrechterhaltung eines immunologischen Angriffs auf den malignen Tumor oder die Infektionskrankheit im Säugetier zugeschnitten ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines tragbaren Geräts zur anhaltenden Verabreichung eines Antigens an ein Tier mit einem malignen Tumor oder einer Infektionskrankheit, wobei das Antigen das Immunsystem des Säugetiers zum Angriff auf den Tumor oder die Infektionskrankheit stimuliert und sich das Gerät außerhalb des Säugetiers befindet.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines implantierbaren Geräts zur anhaltenden Verabreichung eines Antigens an ein Tier mit einem malignen Tumor oder einer Infektionskrankheit, wobei das Antigen das Immunsystem des Säugetiers zum Angriff auf den Tumor oder die Infektionskrankheit stimuliert.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung von in diesen Geräten verwendbaren Antigenzusammensetzungen und Behältern dafür und/oder erfindungsgemäßen Produktionsartikeln.
  • Sonstige Gegenstände der Erfindung werden für den Fachmann aus der Lektüre der folgenden Spezifikationen und Ansprüche ersichtlich.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Produktionsartikel zur Verabreichung eines Antigens, das eine CTL-Reaktion im Tier auslöst, bereitgestellt. Insbesondere weist der Artikel einen Vorratsbehälter einer physiologisch verträglichen antigenhaltigen Zusammensetzung, die eine CTL-Reaktion im Tier auslösen kann; eine an den Vorratsbehälter angeschlossene Pumpe zur Verabreichung der Zusammensetzung mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit; eine Übertragungsleitung zum Ablassen der Zusammensetzung aus dem Vorratsbehälter und gegebenenfalls eine an die Übertragungsleitung angeschlossene Zuleitung, deren Größe zur Anordnung im Tier und zur Verabreichung der Zusammensetzung in einer das Lymphsystem des Tieres erreichenden Weise geeignet ist, auf.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Prozess für die Zubereitung eines für die Induktion einer anhaltenden CTL-Reaktion in einem eine solche Reaktion benötigenden Tier nützlichen Geräts zur Verfügung gestellt, der in Folgendem besteht: Einbringen einer physiologisch verträglichen antigenhaltigen Zusammensetzung in einen Vorratsbehälter mit einer Pumpe zur Verabreichung der Zusammensetzung mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit über eine Übertragungsleitung an das Tier.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 eine graphische Darstellung der Lyse der Zielzellen durch CTL gegenüber dem Effektor/Ziel-Verhältnis bei der Verabreichung des Antigens als Einzeldosis (Kreise) und bei kontinuierlicher Verabreichung des Antigens über eine Pumpe (Dreiecke) zeigt.
  • 2 (A und B) graphische Darstellungen der Lyse der Zielzellen durch CTL gegenüber dem Effektor/Ziel-Verhältnis bei der Verabreichung des Antigens als Einzeldosis (Kreise) und bei kontinuierlicher Verabreichung des Antigens über eine Pumpe (Dreiecke) sowie eine negative Kontrolle (Quadrate) nach (A) 36 Stunden und (B) 7 Tagen zeigen.
  • 2C eine graphische Darstellung der Fußschwellung im zeitlichen Verlauf bei der Verabreichung des Antigens als Einzeldosis (Kreise) und bei kontinuierlicher Verabreichung des Antigens über eine Pumpe (Dreiecke) zeigt.
  • 3 eine graphische Darstellung der Lyse der Zielzellen durch CTL gegenüber der Peptidantigendosis bei subkutaner, intravenöser Verabreichung und Verabreichung des Antigens in die Milz zeigt.
  • 4 ein Balkendiagramm der Aufnahme von mit Tritium markiertem Thymidin in CTL, ausgelöst durch intravenöse Antigengabe, Antigengabe direkt in die Milz und subkutane Antigengabe zeigt.
  • 5 eine grobe schematische Darstellung des Lymphsystems beim Menschen zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Behandlungsmethode
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zur Induktion oder Aufrechterhaltung einer spezifischen immunologischen Reaktion (d. h., einer CTL-Reaktion) bei einem Tier mit einer Erkrankung (oder Prädisposition für eine Erkrankung), bei der das Immunsystem des Tieres die Erkrankung mit einer natürlichen CTL-Reaktion angreifen kann. Die Reaktion und die Erkrankungen werden im Folgenden noch genauer behandelt. Das Verfahren hat besonderen Wert für die Behandlung eines Tieres mit einem malignen Tumor zur Hemmung des Tumorwachstums oder für die Behandlung einer chronischen Infektionskrankheit wie Hepatitis oder AIDS.
  • Das Verfahren ist gemeinsam mit weiteren Ausgestaltungen der Erfindung bei Tieren mit einem ein Lymphsystem umfassenden Immunsystem von Nutzen. Hierzu gehören ganz allgemein Wirbeltiere, speziell Säugetiere und insbesondere Menschen. Somit findet die Erfindung Anwendung bei der Behandlung von Menschen jeglichen Alters sowie bei der Behandlung von Tieren, d. h. in der Veterinärmedizin. Die Erfindung lässt sich zur Behandlung von Nutzvieh wie Rindern, Schafen, Schweinen, Ziegen u. ä. sowie zur Behandlung von Haustieren wie Hunden, Katzen, Kaninchen, Hamstern, Mäusen, Ratten u. ä. einsetzen. Ihre primäre Anwendung besteht in der Behandlung von Menschen, bei denen eine spezifische immunologische Reaktion zur Behandlung einer Erkrankung wie Krebs oder chronischer Infektionen aufrechterhalten werden muss.
  • Ein Schlüsselaspekt der Erfindung ist die Zuführung eines geeigneten Antigens an das Lymphsystem des behandelten Tieres und in der Aufrechterhaltung dieser Zuführung über einen Zeitraum. Dies beruht zum Teil auf der Beobachtung, dass eine starke Induktion und eine anhaltende CTL-Reaktion die fortgesetzte antigenische Stimulation des Lymphsystems erfordern (Oehen et al. (1992) J. Exp. Med. 176: 1273–1281. Beim Menschen umfasst das Lymphsystem die Lymphe, Lymphozyten, Lymphgefäße, Lymphknoten, Mandeln, Milz, Thymusdrüse und das Knochenmark. Das Lymphsystem erfüllt drei Grundfunktionen. Erstens trägt es zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitshaushalts im Gewebe bei. Etwa 30 l Flüssigkeit fließen täglich von den Blutkapillaren in die Zwischengeweberäume, während nur 27 l von den Zwischengeweberäumen in die Blutkapillaren zurückkehren. Würden die restlichen 3 l Zwischengewebeflüssigkeit in den Zwischengeweberäumen verbleiben, käme es zu Ödemen, die zu Gewebeschäden und schließlich zum Tod führen. Diese 3 l Flüssigkeit (d. h. die Lymphe) treten in die Lymphkapillaren ein und passieren dann durch die Lymphgefäße, um ins Blut zurückzukehren. Die Lymphe gleicht in ihrer Zusammensetzung dem Blutplasma. Außer Wasser enthält die Lymphe gelöste Stoffe aus zwei Quellen: (1) Substanzen im Plasma wie Ionen, Nährstoffe, Gase und einige Proteine strömen aus den Blutkapillaren in die Zwischengeweberäume, um Teil der Lymphe zu werden; und (2) aus den Gewebezellen abgeleitete Substanzen wie Hormone, Enzyme und Abfallprodukte sind ebenfalls in der Lymphe zu finden.
  • Die zweite Grundfunktion des Lymphsystems besteht in der Absorption von Fetten und anderen Substanzen aus dem Verdauungstrakt. Spezielle als Milch-Lymphgefäße bezeichnete Lymphgefäße befinden sich in der Dünndarmwandung. Fette treten in diese Milch-Lymphgefäße ein und fließen durch die Lymphgefäße in den Venenkreislauf. Die durch diese Kapillare strömende Lymphe hat infolge ihres Fettgehalts ein milchiges Aussehen und wird Chylus genannt.
  • Die dritte Grundfunktion des Lymphsystems besteht darin, als Teil des Abwehrsystems des Körpers zu fungieren. Die Lymphe wird in den Lymphknoten und das Blut in der Milz gefiltert, wobei Mikroorganismen und weitere Fremdsubstanzen entfernt werden. Diese dritte Funktion ist für die vorliegende Erfindung die wichtigste, denn das Antigen muss auf einem Niveau an das Lymphsystem verabreicht werden, das zum Auslösen der erwünschten spezifischen immunologischen Reaktion im Tier ausreicht. 5 zeigt eine schematische Darstellung des menschlichen Lymphsystems mit dessen Hauptorganen und -gefäßen.
  • Das Antigen wird dem Tier so zugeführt, dass es im Lymphsystem des Tieres über einen Zeitraum hinweg anhaltend vorhanden ist. Das heißt, die Verabreichung erfolgt so, dass das Vorhandensein des Antigens über einen Zeitraum hinweg im Lymphsystem des Tieres gewährleistet ist. Somit wird das Antigen dem Tier regelmäßig zugeführt, d. h. das Antigen wird kontinuierlich ohne Unterbrechung über einen Zeitraum hinweg verabreicht. Diese regelmäßige Zuführung wird durch konstante Verabreichung des Antigens auf niedrigem Niveau mit einem externen oder implantierbaren Gerät direkt an das Lymphsystem in der im Folgenden behandelten Form erreicht. Als Alternative kann das Antigen dem Tier direkt in höheren Dosen durch subkutane Injektion mit indirekter Absorption oder Ausbalancierung mit dem Lymphsystem zugeführt werden. Die Verabreichung auf regelmäßiger Basis umfasst sowohl die intermittierende (Verabreichung in Intervallen mit Unterbrechungen) als auch die kontinuierliche (Verabreichung ohne Unterbrechung) Gabe. Bei intermittierender Verabreichung reicht die Zeit, während der die Gabe gestoppt wird, nicht aus, um den Antigenspiegel im Lymphsystem des Tieres zu reduzieren und die gewünschte spezifische immunologische Reaktion zu eliminieren. Somit kann das Antigen impulsartig oder in kleinen Dosen über einen Zeitraum hinweg verabreicht werden.
  • Die anhaltende Gabe wird vorzugsweise durch Positionieren eines Abgabesystems erreicht, damit das behandelte Tier nicht mehrere Antigeninjektionen erhalten muss, sondern stattdessen nur ein Zuführmittel, z. B. ein Katheter oder eine Infusionsnadel mit einer geeigneten antigenhaltigen Zusammensetzung eingesetzt wird bzw. ein implantierbares Gerät chirurgisch implantiert wird, das eine geeignete antigenhaltige Zusammensetzung freisetzt.
  • Der Zeitraum der Freisetzung des Antigens reicht aus, um die gewünschte spezifische immunologische Reaktion auszulösen und aufrechtzuerhalten, d. h. eine CTL-Reaktion aufrechtzuerhalten und im Fall eines Tieres mit einem Tumor oder einer Infektion auf einem ausreichenden Niveau zu halten, dass das Immunsystem zum Angriff auf den Tumor und dessen Wachstumshemmung oder zum Angriff der Infektion stimuliert wird. Im Allgemeinen kann dieser Zeitraum von ein paar Tagen, z. B. einer Woche, bis zu einem Jahr oder mehr schwanken. Die Behandlung, d. h. die anhaltende Verabreichung des Antigens, dauert vorzugsweise mindestens sieben Tage und höchstens sechs Monate. Es wurde festgestellt, dass bei einer Verabreichung über mindestens sieben Tage die CTL-Reaktion induziert wird. Zur Bestimmung des Zeitraums bewertet der behandelnde Arzt die Schwere der Erkrankung, die Kraft des Patienten, die Antigenreaktion (z. B. den Spiegel der im Organismus des Patienten messbaren CD8+ Zellen), das Vorhandensein toxischer Wirkungen und weitere dem Fachmann bekannte Faktoren. Am Ende ist die für die anhaltende Verabreichung notwendige Zeit bei einem Krebspatienten die bis zur Feststellung einer Zustandsverbesserung des Patienten, nachgewiesen zum Beispiel durch die Reduzierung der Tumorgröße, der Wachstumsrate des Tumors und/oder des allgemeinen Gesundheitszustands des behandelten Patienten, erforderliche Zeit. Bei der Behandlung von Infektionskrankheiten wird die Gabe fortgesetzt, bis sich der Gesundheitszustand des Patienten so deutlich verbessert, dass die Behandlung abgesetzt werden kann.
  • Der immunologische Grundgedanke der Erfindung erwächst aus bestimmten immunologischen Erwägungen. Das Immunsystem hat sich weiter entwickelt, um den Wirt vor mikrobiellen Infektionen zu schützen. CD4+ T-Zellen bilden zusammen mit B-Zellen die Hauptkomponenten des humoralen Effektorarms des Immunsystems, der für die Eliminierung extrazellulärer Pathogene oder Toxine von großer Bedeutung ist. Im Gegensatz dazu ist der CD8+ T-Zellarm des Immunsystems hauptsächlich für die Beseitigung intrazellulärer Pathogene, d. h. vor allem von Viren, entweder über Zytokinfreisetzung oder zytotoxische Aktivität verantwortlich. Es stellt sich nun heraus, dass diese höchstwirksamen „Killer-Zellen" des Immunsystems am besten als primäre Effektorzellen in der Tumor-Immuntherapie dienen würden. Ein Gegenstand der Erfindung ist die Auslösung einer erkrankungsspezifischen CTL-Reaktion (CD8+ T-Zellenreaktion) gegen die Erkrankung und deren Aufrechterhaltung über einen Zeitraum, z. B. eine tumor- oder mikrobenspezifische Reaktion.
  • CD8+ T-Zellen erkennen Antigen-Oligopeptide, die auf HLA-Molekülen der Klasse I der Zielzellen, z. B. Tumorzellen, präsentiert werden. Die Sequenzen vieler spezifischer Antigenpeptide für auf HLA-AI und HLA-A2 präsentierte Tumore und Pathogene wurden vor kurzem charakterisiert. Diese Peptide können in der vorliegenden Erfindung z. B. zur Auslösung einer melanomspezifischen CD8+ T-Zellenreaktion verwendet werden. Diese Peptide werden im Folgenden behandelt.
  • Im Unterschied zur Vireninfektion zeigen an Klasse I bindende Oligopeptide nur eine geringe Immunogenität. Die Mehrzahl der Viren induziert Spitzenreaktionen der CD8+ T-Zellen etwa 7 bis 10 Tage nach der systemischen Ausbreitung. Die vorliegende Erfindung will die Immunogenität der an die Klasse I bindenden Oligopeptide durch eine anhaltende, regelmäßige Freisetzung von Peptid in das Lymphsystem und fortgesetzte Freisetzung in das Lymphsystem verbessern.
  • Im Unterschied zum antikörpervermittelten B-Zellgedächtnis, das langlebig ist, scheint das T-Zellgedächtnis kurzlebig oder nicht vorhanden zu sein. Erfindungsgemäß hängt die Aufrechterhaltung des funktionalen T-Zellgedächtnisses von der Persistenz des Antigens durch fortgesetzte, regelmäßige Verabreichung des gewünschten Antigens ab. Beim Rückblick nach der Erfindung auf frühere Konzepte, die deren Grundgedanken untermauern könnten, umfassen die Hinweise die Beobachtung, dass verzögerte Hypersensibilität (DTH) des Tuberkulintyps (der einzige Funktionstest für das T-Zellgedächtnis im Menschen) nur bei granulomatösen Erkrankungen wie Tuberkulose (Tuberkulintest), Lepra (Lepromintest), Brucellose (Brucellintest), Sarkoidose (Kveim-Test), Histoplasmose (Histoplasmintest) usw. Ergebnisse zeigt, jedoch kein solcher Test für eine nichtgranulomatöse Infektionskrankheit aufgestellt werden konnte. Ein allen granulomatösen Erkrankungen gemeinsamer Faktor besteht darin, dass das Antigen im Granulom persistiert – professionelle antigenpräsentierende Zellen können dieses Reservoir zur ständigen Restimulierung spezifischer T-Zellen in den Lymphorganen nutzen. Im Mausmodell (siehe Beispiel 3) wird demonstriert, dass der Erhalt des funktionalen CD8+T-Zellgedächtnisses streng von der kontinuierlichen Antigenrestimulierung abhängt.
  • Um zu bestimmen, ob in einem erfindungsgemäß behandelten Tier eine CTL-Reaktion erzeugt wird, misst man den Spiegel der CD8+ Zellen (d h. CTL) im Blut oder in Lymphorganen wie der Milz oder den Lymphknoten. Diese Bestimmung erfolgt, indem zunächst der CD8+ Zellenspiegel vor der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemessen und dann der Spiegel während der Behandlung, z. B. nach 7, 10, 20, 40 Tagen usw. gemessen wird. Der Spiegel oder die Stärke der CD8+ (CTL) Reaktion lässt sich in vivo oder in vitro ermitteln. Beim Menschen gibt es bisher nur einen In-vivo-Test zur Messung der CD8+ T-Zellenreaktion, wobei es sich um einen Hauttest handelt. Bei diesem Hauttest werden intradermal HLA der Klasse I bindende Peptide injiziert (z. B. nach der Beschreibung in Jäger, E. et al. Granulocyte-macrophage-colony-stimulating Factor Enhances Immune Responses To Melanoma-associated Peptides in vivo Int. J Cancer 67, 54–62 (1996)). Wenn eine CTL-Reaktion vorhanden ist, erkennen und attackieren diese Zellen die peptidgepulsten Hautzellen, wobei sie entweder durch Zytokinfreisetzung oder durch den zytotoxischen Mechanismus eine lokale Entzündungsreaktion verursachen (Kündig, T. M., Althage, A., Hengartner, H. & Zinkernagel, R. M. A skin test to assess CD8+ cytotoxic T cell activity. Proc. Natl. Acad Sci. USA 89: 7757–776 (1992)). Diese Entzündungsreaktion lässt sich durch Messen des Durchmessers des lokalen Hautausschlags und/oder Messen des Infiltratdurchmessers (d. h. der Schwellungsreaktion) quantitativ bestimmen. Als Alternative zur Injektion löslicher freier Peptide, kann das HLA der Klasse I bindende Peptid auch in gebundener Form, z. B. gebunden an außerhalb des Körpers abgeleitete Dendritenzellen, intradermal injiziert werden. Bei anderen Säugetieren gibt es außerdem, wenn auch im Experimentalstadium, In-vivo-Tests zur Bewertung einer vorliegenden CD8+ T-Zellenreaktion. Im Mausmodell können die CD8+ T-Zellenreaktionen zum Beispiel durch Challenge-Infektion mit einem rekombinanten Vaccinia-Virus, der das für die Immunisierung verwendete Peptid exprimiert, gemessen werden. Während naive Mäuse der Infektion mit rekombinantem Vaccinia-Virus erliegen, sind Mäuse mit vorbestehender CD8+ Zellimmunität gegen eine erneute Infektion durch das vom rekombinanten Vaccinia-Virus exprimierte Peptidepitop immun. Das Niveau der Immunität gegen eine erneute Infektion kann als Reduktionsfaktor der aus den Mausorganen nach der Challenge-Infektion gewonnenen Vaccinia-Virustiter quantitativ ausgedrückt werden (Bachmann, M. F. & Kundig, T. M. In vitro vs. in vivo assays for the assessment of T- and B-cell function. Curr. Opin. Immunol. 6, 320–326 (1994)). Zum Beispiel beträgt ein typischer Titer rekombinanter Vaccinia-Viren 5 Tage aus dem Eierstock einer Maus nach der Challenge-Infektion ungefähr 107 pfu pro Eierstock, während der Titer rekombinanter Vaccinia-Viren bei einer Maus mit vorbestehender CD8+ T-Zellenreaktion gegen das rekombinante Genprodukt zum Beispiel bei etwa 103 pfu pro Eierstock läge. Eine solche 10.000-fache Reduzierung des Virustiters reflektiert die biologisch signifikante vorbestehende CD8+ T-Zellenaktivität gegen das rekombinante Genprodukt.
  • Der Spiegel der CD8+ T-Zellenreaktionen kann auch in vitro quantitativ bestimmt werden, indem man die Anzahl der für das jeweilige Antigen spezifischen CD8+ T-Zellen schätzt. Beim naiven Säugetier liegt die so genannte „Frequenz", d. h. die Anzahl an spezifischen CD8+ T-Zellen dividiert durch die Anzahl an nichtspezifischen weißen Blutzellen unter 106. Nach erfolgreicher Immunisierung erhöht sich die Frequenz infolge Proliferation der spezifischen T-Zellen. Während einer akuten Vireninfektion kann die Frequenz der speezifischen CDB+ T-Zellen zum Beispiel auf 10–2 ansteigen. Nach der Eliminierung des Virus fällt die Frequenz gewöhnlich auf ein „Gedächtnis"-Niveau von etwa 10–4. Somit kann die CD8+ T-Zellenreaktion durch Messen der Frequenz der spezifischen CD8+ T-Zellen quantitativ bestimmt werden. Je höher die Frequenz, desto stärker die Reaktion. Die klassischen Assays zur Frequenzbestimmung spezifischer CD8+ T-Zellen beruhen auf den Zellkulturtechniken der Grenzwert-Verdünnung nach der Beschreibung von Kündig, T. M. et al. (On the role of antigen in maintaining cytotoxic T cell memory. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 93, 9716–9723) (1996)). Ein neuartiger Ansatz bei der Schätzung der Frequenz spezifischer CD8+ T-Zellen besteht in der Konstruktion von löslichen MHC der Klasse I (für die Anwendung in Mäusen) oder HLA-Molekülen (für die Anwendung in Menschen) mit einem an deren Nut gebundenen Peptid, so dass spezifische T-Zellenrezeptoren an diese Komplexe binden. Diese Komplexe können zur Erkennung zum Beispiel mit einer fluoreszierenden Substanz markiert werden, was die Erkennung durch Flusszytometrie ermöglicht.
  • Ein aktuelles Verfahren, um Peptide immunogen zu machen, besteht im Injizieren dieser mit dem „stärksten Adjuvans der Natur", d. h. professionellen antigenpräsentierenden Zellen (APC) wie Dendritenzellen (DC) (Steinmann, R. M., The dendritic cells system and its role in immunogenicity, Annual Review of Immunology 9, 271–96 (1991)). DCs sind die potentesten APCs des Immunsystems. Sie können nun in vitro gezüchtet werden, indem aus dem Blut von Patienten oder Mäusen isolierten Progenitoren Granulozytenmakrophagen koloniestimulierender Faktor (GM-CSF) und Tumornekrosefaktor Alpha (TNF-alpha) oder Interleukin-4 (IL-4) zugegeben wird (Inaba, K. et al., Identification of proliferating dendritic cell precursors in mouse blood, Journal of Experimental Medicine 175, 1157–1167 (1992)). Große Mengen von DCs können dann mit tumorspezifischen Antigenpeptiden gepulst und in den Patienten zurückinjiziert werden, wo sie in die Lymphorgane wandern, um T-Zellenreaktionen auszulösen (Young, J. W. & Inaba, K., Dendritic Cells As Adjuvants For Class I Major Histocompatibility Complex-restricted Anti-tumor Immunity, Journal of Experimental Medicine 183, 7–11 (1996)). Ein Gegenstand der Erfindung besteht im Umgehen des zeitraubenden, arbeitsintensiven Verfahrens des Züchtens von DCs nach der Isolation von DC-Progenitoren und der Zuführung des Antigens an das von APCs wie DCs freie Lymphsystem. Das erfindungsgemäße Verfahren, d. h. die anhaltende regelmäßige Verabreichung von Antigen an ein Lymphorgan, erlaubt, dass ausreichend hohe lokale Antigenkonzentrationen im Lymphorgan wie zum Beispiel professionelle antigenpräsentierende Zellen, z. B. dendritische Zellen mit dem Peptid in vivo geladen werden können. Dies kann als Verfahren zum Laden antigenpräsentierender Zellen (Dendritenzellen) in vivo zur Auslösung einer CTL-Reaktion angesehen werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber dem Stand der Technik klare Vorzüge beim Induzieren einer CTL-Reaktion gegen einen Tumor oder Virus auf. Zum Beispiel erfordert die vorliegende Erfindung keine wiederholten Immunisierungen, um eine länger anhaltende Antitumor-Immuntherapie zu bewirken. Die anhaltende Antigenverabreichung hält die CTL-Reaktion, die letztendlich eine verlängerte aggressive Haltung der CTL gegen die Tumorzellen und deren sorgfältigere Ausrottung ermöglicht, sowie den Schutz gegen deren Wiederauftreten während der Vakzinbehandlung aufrecht. Wenn das Antigen fehlt, hören CTL, die eine primäre Aktivierung durchlaufen haben, bald mit dem Zirkulieren durch den Körper auf und kehren in ihre Ruhestellung in die Milz zurück. Da die CTL sofort einen tödlichen Schlag austeilen müssen, verhindert ihr Aufenthalt in der Milz eine aktive Rolle beim Schutz gegen Infektionen oder Tumorwachstum an entfernten Orten im Körper. Die kontrollierte Freisetzung des durch die CTL erkannten Antigens umgeht dieses Ergebnis in der vorliegenden Erfindung, da die Antigenzufuhr aufrechterhalten wird. Die erfindungsgemäß vorgesehene dauerhaft erfolgende Antigenzufuhr an das Lymphsystem löst zwei wesentliche Probleme: sie sorgt für eine potente CTL-Stimulation im Milieu des Lymphorgans und sie erhält die Stimulation, die benötigt wird, um die CTL aktiv, zytotoxisch und im Körperkreislauf zu halten, aufrecht.
  • Eine weitere grundlegende Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass es die Verwendung inhärent nichtimmunogener Peptidantigene zur CTL-Stimulierung ohne den damit kombinierten Einsatz von herkömmlichen Adjuvanzien ermöglicht. Dies ist sehr vorteilhaft, denn die Mehrzahl der experimentell eingesetzten Adjuvanzien ist toxisch und kaum für den Einsatz im Menschen geeignet. Außerdem stimulieren Adjuvanzien die humorale Immunantwort vom Typ TH2, die sich negativ auf die CTL-Reaktion auswirkt. Da keine herkömmlichen Adjuvanzien erforderlich sind, wird nur das minimale antigenische Epitop für eine CTL-Reaktion in der Formulierung benötigt.
  • Ein weiterer Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht bei Nutzung mechanischer Verabreichungssysteme darin, dass die Antigenzufuhr bei Feststellung negativer immunologischer Effekte angehalten werden kann. Bei Vakzinen gegen Melanome wurden CTL zum Beispiel zum Angriff nicht nur malignen, sondern auch gesunden Gewebes induziert und so Vitiligo ausgelöst. Die Möglichkeit des jederzeitigen Absetzens eines CTL-Vakzins ist ein bedeutender Fortschritt in punkto Vakzinsicherheit. Peptide haben aufgrund des Katabolismus in der Leber eine kurze Halbwertszeit. Daher lässt der Stimulationseffekt kurz nach Beendigung der Verabreichung nach.
  • Wie bereits hervorgehoben, besteht das erfindungsgemäße Verfahren aus zwei Teilen: (1) der Induktion einer erhöhten CTL-Reaktion und (2) der Aufrechterhaltung dieser Reaktion. Induktion und Aufrechterhaltung lassen sich entweder, wie im Folgenden dargestellt, mit der gleichen Vorrichtung ausführen oder die Induktion kann separat erfolgen, z. B. durch eine separate Injektion eines Antigens und nachfolgender anhaltender Verabreichung über einen Zeitraum hinweg zur Aufrechterhaltung der Reaktion.
  • Erfindungsgemäß behandelte Erkrankungen
  • Im Allgemeinen ist die vorliegende Erfindung bei der Behandlung eines Tieres mit einer (bzw. mit einer Prädisposition für eine) Erkrankung von Nutzen, gegen die das Immunsystem des Tieres eine zellvermittelte Reaktion auf ein krankheitsbezogenes Antigen startet, um die Erkrankung zu bekämpfen. Somit kann die Art der Erkrankung ein maligner Tumor oder eine chronische Infektionskrankheit sein, der/die durch ein Bakterium, einen Virus, ein Protozoon, Darmwürmer oder sonstige mikrobielle Pathogene verursacht wird, die in die Zelle eindringen und z. B. durch zytotoxische T-Lymphozyten angegriffen werden. Außerdem nützt die Erfindung bei der Behandlung eines Tieres, das dem Risiko einer solchen Erkrankung ausgesetzt ist.
  • Maligne Tumore
  • Im reifen Tier halten sich Zellerneuerung und Zelltod in der Mehrzahl der Organe und Gewebe normalerweise im Gleichgewicht. Die verschiedenen Typen von reifen Zellen im Körper haben eine festgelegte Lebensdauer, und wenn diese Zellen absterben, werden durch Proliferation und Differenzierung verschiedener Typen von Stammzellen neue Zellen gebildet. Unter normalen Umständen ist die Produktion neuer Zellen so geregelt, dass die Anzahl an Zellen eines bestimmten Zelltyps konstant bleibt. Manchmal entstehen jedoch Zellen, die nicht mehr auf normale Wachstumskontrollmechanismen reagieren. Diese Zellen bewirken Zellklone, die auf eine beachtliche Größe anwachsen und so einen Tumor oder ein Neoplasma erzeugen können. Ein Tumor, der nicht unendlich wachsen kann und in das ihn umgebende Gewebe nicht weitgehend eindringen kann, ist gutartig. Ein Tumor, der immer weiter wächst und fortschreitend invasiv wird, ist maligne; und der Begriff Krebs bezieht sich speziell auf einen malignen Tumor. Zusätzlich zum unkontrollierten Wachstum bilden maligne Tumore Metastasen aus; dabei lösen sich kleine Cluster von Krebszellen vom Tumor ab, dringen in die Blut- oder Lymphgefäße ein und werden in andere Gewebe transportiert, wo sie weiter poliferieren. Auf diese Weise kann ein Primärtumor an einer Stelle zu einem sekundären Tumor an einer anderen Stelle führen. Die in diesem Dokument behandelten Verfahren, Geräte und Produktionsartikel sind nützlich zur Behandlung von Tieren mit malignen Tumoren.
  • Erfindungsgemäß behandelte maligne Tumore werden nach der embryonalen Herkunft des Gewebes, von dem der Tumor abgeleitet ist, klassifiziert. Karzinome sind Tumore, die aus dem endodermalen oder ektodermalen Gewebe wie der Haut oder der Epithelauskleidung innerer Organe und Drüsen entstammen. Ein Melanom ist eine Art Karzinom der Haut, für das diese Erfindung von besonderem Nutzen ist. Sarkome kommen weniger häufig vor und entstammen dem mesodermalen Bindegewebe wie Knochen, Fett- und Knorpelgewebe. Die Leukämien und Lymphome sind maligne Tumore der hämatopoetischen Zellen des Knochenmarks. Leukämien proliferieren als Einzelzellen, während Lymphome zum Wachstum als Tumormassen neigen. Die malignen Tumore können an zahlreichen Organen oder Geweben des Körpers auftreten und Krebs konstituieren. Die erfindungsgemäß behandelbaren Krebsarten umfassen: Blasen-, Hirn-, Brust-, Zervikal-, Kolorektal-, Ösophagus-, Nieren-, Leber-, Lungen-, Nasenrachen-, Bauchspeicheldrüsen-, Prostata, Haut-, Magen-, Gebärmutterkrebs u. ä. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Behandlung existierender Tumore oder Infektionskrankheiten beschränkt, sondern lässt sich auch zur Vorbeugung und Risikominderung solcher Erkrankungen, d. h. zur Prophylaxe nutzen. Potenzielle Kandidaten für prophylaktische Impfungen sind Personen mit einem hohen Krebsrisiko, d. h. mit einer persönlichen oder terminalen Vorgeschichte bestimmter Krebsarten.
  • Das Auftreten von Hautkrebs hat sich in den letzten Jahrzehnten stark erhöht. Lebenszeitanalysen geben an, dass ca. 1/1500 der 1935, 1/600 der 1960, 1/100 der 1990 Geborenen und projizierte 1/75 der im Jahr 2000 im Verlauf ihres Lebens ein Melanom haben werden. Eine chirurgische Exzision kuriert ein Melanom normalerweise. Doch selbst klein aussehende Läsionen können zum Zeitpunkt der Diagnose bereits metastasiert sein. Die Prognose bei metastasierten Melanomen ist äußerst schlecht und korreliert mit der Dicke des primären Tumors und dessen Lokalisierung.
  • Die derzeitige Behandlung von malignem Melanom zielt auf die chirurgische Entfernung des primären Tumors ab. Liegen Metastasen vor, werden zusätzlich Chemotherapie und biologische Immunmodulatoren eingesetzt. Doch Patienten mit malignem Melanom im Stadium IV können nahezu unabänderlich nicht geheilt werden und erhalten lediglich palliative Behandlung. Patienten mit einem malignen Melanom im Stadium IV haben eine mittlere Überlebenszeit von etwa einem Jahr und nur eine 10-prozentige Chance, langfristig zu überleben. Gegenwärtig gibt es keine allgemein akzeptierte Standardtherapie für metastatische Melanome. Die objektive Ansprechrate auf Mono- oder Polychemotherapie ist im Vergleich zu anderen Tumoren gering und erreicht nicht mehr als 15–35. Ein verbessertes Behandlungsergebnis für malignes Melattom im Stadium IV scheint weder durch chemotherapeutische Kombinationen oder durch Erhöhung der Dosis auf Bereiche, in denen autologe Knochenmarktransplantationen erforderlich werden, erreichbar zu sein. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei der Behandlung von malignem Melanom selbst im Stadium IV von Nutzen.
  • Infektionskrankheiten
  • Infektionskrankheiten, die tierische Populationen (insbesondere Menschen) über die gesamte Geschichte hinweg geplagt haben, verursachen noch heute Millionen von Todesfällen im Jahr. Zu den mit dieser Erfindung behandelbaren Infektionskrankheiten gehören durch Pathogene wie Bakterien, Viren, Protozoen, Darmwürmer u. ä. hervorgerufene Erkrankungen. Zu diesen Erkrankungen gehören solche chronischen Erkrankungen wie akute Atemweginfektionen, Diarrhö-Erkrankungen, Tuberkulose, Malaria, Hepatitis (Hepatitisviren A, B, C, D, E, F), Masern, Mononukleose (Epstein-Barr-Virus), Keuchhusten (Pertussis), AIDS (HIV-Virus 1 & 2), Tollwut, Gelbfieber u. ä. Weitere vom Humanpapillomavirus oder verschiedenen Virenstämmen hervorgerufene Erkrankungen können mit diesem Verfahren behandelt werden.
  • In einigen Fällen kann das Säugetier, insbesondere der Mensch, prophylaktisch behandelt werden, zum Beispiel wenn eine Gefährdung des Befalls mit der Krankheit besteht. Eine Person, ein Gebiet endemisch auftretender Infektionskrankheiten bereist oder dort lebt, kann als gefährdet angesehen und zum Kandidaten für eine Vorsorgeimpfung gegen den jeweiligen Infektionserreger werden. So kann zum Beispiel eine CTL-reaktion bei einem Menschen induziert werden, der demnächst in ein Malariagebiet reist und/oder sich gerade in einem solchen aufhält, indem man ein CTL-induzierendes malariaspezifisches Antigen zur Verringerung des Malariarisikos eingesetzt wird. Eine präventive Behandlung kann für eine Reihe von Erkrankungen vorgesehen werden, darunter die zuvor genannten, bei denen eine bekannte Beziehung zwischen der jeweiligen Erkrankung und einem bestimmten Risikofaktor wie einem geografischen Gebiet oder Arbeitsumfeld besteht.
  • Für die Erfindung nützliche Antigene
  • Ein für diese Erfindung nützliches Antigen stimuliert das Immunsystem eines Säugetiers mit einem malignen Tumor oder einer Infektionskrankheit, den Tumor anzugreifen und dessen Wachstum zu hemmen oder das die Krankheit hervorrufende Pathogen zu zerstören. Das in der Erfindung eingesetzte Antigen passt somit zur speziellen Erkrankung, die beim zu behandelnden Tier festgestellt wurde. In dieser Hinsicht kann das Antigen als eine CTL-Reaktion (oder auch eine zellvermittelte Immunantwort) induzierend angesehen werden, d. h. eine zytotoxische Reaktion durch das Immunsystem, die zur Lyse der Zielzellen (z. B. der malignen Tumorzellen oder pathogeninfizierten Zellen) führt.
  • Um festzustellen, ob ein Antigen zu einem bestimmten Patienten, ob Mensch oder Tier, passt, wird zunächst der Gewebetyp des Patienten ermittelt. Bei einem Menschen muss das Gewebe das entsprechende Humanleukozytenantigen (HLA), das zur Bindung und Anzeige des Antigens für die CTL in der Lage ist, aufweisen. Die HLA-Typisierung sollte bevorzugt an den Zielzellen erfolgen, denn ein bedeutender Anteil an Tumoren entgeht der Immundetektion durch Herunterregelung der HLA-Expression. Daher reflektiert die HLA-Expression auf normalen Zellen des Patienten nicht unbedingt die auf Tumorzellen im Körper des Patienten vorliegende Expression. Ein Tumor des Patienten wird auch dahingehend untersucht, ob der Patient oder die Patientin das in der Vakzinformulierung verwendete Antigen exprimiert. Verfahren wie Immunhistochemie und/oder Polymerase-Kettenreaktion (PCR) sind beide zur Detektion des Antigens in den Tumorzellen einsetzbar. Die Immunhistochemie bietet den Vorteil, dass sie einen Querschnitt des Tumors bei der Herstellung des Trockenpräparats färbt und den Untersuchenden so gestattet, das Antigenexpressionsmuster im Tumorquerschnitt zu beobachten, der normalerweise für die Antigenexpression heterogen ist. Die PCR hast den Vorteil, dass sie keine spezifischen monoklonalen Antikörper zur Färbung benötigt und ein schnelles und leistungsfähiges Verfahren ist. Außerdem lässt sich die PCR in situ anwenden. Im Idealfall sollten immunhistochemische und PCR-Verfahen bei der Bewertung der Antigenexpression in Tumoren kombiniert eingesetzt werden. Während die für diese Erfindung nutzbaren Antigenzusammensetzungen die häufigsten exprimierten Tumorantigene (wie im Folgenden erläutert) umfassen, exprimieren nicht alle Tumore eines oder mehrere gewünschte Antigene. Wenn ein Tumor das gewünschte Antigen nicht exprimiert, kommt der Patient für die jeweilige Antigenzusammensetzung nicht in Frage. Somit ist eine Ausgestaltung der Erfindung ein Prozess zur Präparierung eines für die Auslösung einer im zeitlichen Verlauf anhaltenden CTL-Reaktion nutzbaren Geräts, indem, wie im Folgenden näher erläutert, das für den Tumor oder das Pathogen eines Probanden spezifische Antigen angepasst, eine physiologisch verträgliche Zusammensetzung des so ermittelten Antigens zubereitet und diese Zusammensetzung dann mit einem geeigneten Gerät zur Verabreichung kombiniert wird.
  • Die Immunaktivierung von CD8+ T-Zellen erzeugt eine Population von Effektorzellen mit Lysefähigkeit, die zytotoxische T-Lymphozyten oder CTL genannt werden. Diese Effektorzellen spielen eine wichtige Rolle bei der Erkennung und Eliminierung von malignen Zellen und Pathogenen. Im Allgemeinen sind die CTL CD8+ und daher auf MHC der Klasse I beschränkt, obwohl in seltenen Fällen auch auf die Klasse II beschränkte CD4+ T-Zellen, die als CTL fungierten, nachgewiesen wurden. Da praktisch alle kernhaltigen Zellen im Körper MHC-Moleküle der Klasse I exprimieren, können CTL nahezu jede beliebige veränderte Körperzelle erkennen und eliminieren. CD8+T-Zellen erkennen auf HLA-Molekülen der Klasse I präsentierte Antigene von Tumorzellen durch T-Zell-Rezeptoren.
  • Die CTL-vermittelte Immunantwort lässt sich in zwei Phasen unterteilen, die unterschiedliche Aspekte der zytotoxischen T-Zell-Reaktion widerspiegeln. Die erste Phase umfasst die Aktivierung und Differenzierung von Tc (CD8+)-Zellen in funktionale Effektor-CTLs. In der zweiten Phase erkennen die CTLs Antigen – Klasse I MHC-Komplexe auf spezifischen Zielzellen und lösen eine Ereignisfolge aus, die in der Zerstörung der Zielzelle kulminiert. Eine weitere ausführliche Behandlung dieses Prozesses findet sich in Kapitel 15 der zweiten Ausgabe von „Immunology" von Janis Kuby, W. H. Freeman and Company (1991).
  • Bei dem in dieser Erfindung verwendeten Tumorantigentyp kann es sich um ein tumor-spezifisches Antigen (TSA) oder ein tumor-assoziiertes Antigen (TAA) handeln. Ein TSA ist einzig in den Tumorzellen zu finden und tritt in keinen anderen Körperzellen auf. Ein TAA assoziiertes Antigen ist nicht tumorzellenspezifisch, sondern wird unter Bedingungen, in denen kein Zustand der immunologischen Toleranz gegen das Antigen besteht, auch auf einer normalen Zelle exprimiert. Die Expression des Antigens auf dem Tumor kann unter Bedingungen auftreten, die das Immunsystem zu einer Antwort auf das Antigen befähigen. TAAs können während der Entwicklung des Fötus, wenn das Immunsystem noch nicht voll ausgebildet ist und nicht reagieren kann, auf normalen Zellen exprimierte Antigene oder Antigene sein, die normalerweise in äußerst geringen Konzentrationen auf Normalzellen vorhanden sind, aber auf Tumorzellen in viel höheren Konzentrationen exprimiert werden. TSAs und TAAs können übergreifend als TRA oder tumorbezogene Antigene bezeichnet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung nutzbare Tumorantigene, ob tumorspezifisch oder tumorassoziiert, müssen in der Lage sein, eine CTL-vermittelte Immunantwort zu induzieren. Das Vorhandensein von eine zellvermittelte Reaktion auslösenden Tumorantigenen wurde durch die Abweisung von Tumoren bei Transplantation in syngenetische Empfänger nachgewiesen; wegen dieses Phänomens werden diese Tumorantigene als tumorspezifische Transplantationsantigene (TSTAs) oder tumorassoziierte Transplantationsantigene (TATAs) bezeichnet. Tumortransplantationsantigene lassen sich schwer charakterisieren, weil sie allgemein keine Antikörperreaktion auslösen und daher nicht durch Immunausfällung isoliert werden können. Viele davon sind Peptide, die gemeinsam mit MHC-Molekülen auf der Oberfläche von Tumorzellen präsentiert werden und nach ihrer Fähigkeit zur Induktion antigenspezifischer CTL charakterisiert werden.
  • Bei dem für diese Erfindung nutzbaren Typ des pathogenspezifischen Antigens kann es sich um kurze, aus Pathogenproteinen abgeleitete Oligopeptide handeln. Diese Oligopeptide müssen an MHC der Klasse I (zur Anwendung in der Maus), HLA der Klasse I (zur Anwendung im Menschen) oder Moleküle der Klasse I in allen anderen Säugetieren sein. Außerdem müssen derartige Moleküle der Klasse I durch spezifische T-Zell-Rezeptoren erkennbar sein. Derartige Oligopeptide haben normalerweise eine Länge von 8–15 Aminosäuren. Mehrere Beispiele solcher pathogenabgeleiteter Oligopeptide, so genannter T-Zell-Epitope, sind in den Tabellen I und II aufgeführt.
  • Nach allgemeiner Meinung werden die für diese Erfindung nutzbaren Tumorantigene und pathogenspezifischen Antigene auf der Oberfläche einer antigenpräsentierenden Zelle (APC) präsentiert, um das Immunsystem durch MHC-Moleküle der Klasse I (Haupt-Histokompatibilitätskomplex) im Zusammenwirken mit CD8+ Zellen zu stimulieren.
  • Die für die Erfindung nutzbaren Antigene sind im Allgemeinen auf Protein basierende Entitäten mit einem Molekulargewicht von bis zu 100.000 Dalton. Zu den geeigneten Antigenen gehören, jedoch nicht ausschließlich auf Differenzierungsantigene beschränkt, tumorspezifische Multilinienantigene, Embryoantigene, Antigene von Onkogenen und mutierten Tumorsuppressorgenen, einzigartige aus Chromosomentranslokationen hervorgehende Antigene, Virenantigene und sonstige gegenwärtig oder in der Zukunft für den Fachmann offenkundige Antigene. Das Antigen ist vorzugsweise ein Peptid mit einer Länge von 8 bis 15 Aminosäuren, das Epitoip eines größeren Antigens ist, d. h. es handelt sich um ein Peptid mit einer Aminosäurefolge entsprechend einer Stelle auf einem größeren Molekül, das von einem bestimmten T-Zell-Rezeptor erkannt und gebunden wird. Diese kleineren Peptide sind für den Fachmann nach den Lehren aus den US-Patentschriften 5.747.269 an Rammensee et al. veröffentlicht am 05.05.1998; 5.698.396 an Pfreundschuh, veröffentlicht am 16. Dezember 1997; und WO 96/01429, WO 96/27008 und WO 98/13489 zugänglich.
  • Vor kurzem wurde ein leistungsfähiges Verfahren zur Identifizierung neuer für die Erfindung nützlicher Peptide entwickelt. Gene, die Protein mit hoher Exklusivität in Tumorzellen oder Mikrobenzellen (z. B. Viren) exprimieren, können mit dem so genannten SEREX-Prozess identifiziert werden, der das Expressionsklonen mit Tumorzellbibliotheken und Absuchen dieser Bibliotheken nach Immunglobulin in Patientenseren umfasst. Über einhundert Gene wurden mit diesem Prozess kürzlich aus Tumorbiopsien identifiziert. Diese Gene können nun in einem von Hans-Georg Rammensee entwickelten Peptidvorhersagealgorithmus verwendet werden. Algorithmen wurden für alle in der Menschenpopulation gefundenen HLA-Haupttypen entwickelt. Zunächst wird die Proteinsequenz auf der Grundlage der Gensequenz „übersetzt." Die Algorithmen können Peptidepitope für mehrere HLA-Typen auf der Grundlage der Proteinsequenz vorhersagen. Da die vorhergesagten Peptide tatsächlich Prognosen sind und nicht natürlich auf Zellen gefunden wurden, werden die vorhergesagten Peptide mit Tumorproben geprüft, indem tatsächlich winzig kleine Spurenpeptide aus den Tumoren isoliert werden. Wenn man in der Lage ist, die exakte Masse der vorhergesagten Peptide zu berechnen, gestattet dies die Spurenpeptididentifizierung mit ultrasensibler Massenspektrophotometrie, mit der Peptide in kleineren Mengen als denen, die eine Peptidsequenzierung und -identifizierung gestatten würden, identifiziert werden können. Sind diese tumorassoziierten Peptides erst einmal identifiziert, sind sie zur Verwendung für die Erfindung geeignet, da Peptide einer bekannten Sequenz in großen Mengen (mehreren Gramm) synthetisiert werden können, was eine ausreichende Menge an Peptiden für die Nutzung in der Erfindung bereitstellt.
  • Daraus wird ersichtlich, dass eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, wie im Folgenden behandelt, ein Prozess zur Zubereitung einer in einem erfindungsgemäßen Gerät genutzten Zusammensetzung ist. Dieser Prozess umfasst das Erkennen eines Gens, das zur Expression eines Proteins mit einer hohen Exklusivität in einer Tumor- oder Mikrobenzelle bestimmt ist, das Klonen der Zellbibliotheken, das Absuchen der Bibliotheken nach Immunglobulin in Patientenseren mit dem in der Literatur von Hans-Georg Rammensee definierten Algorithmus zur Vorhersage eines Epitops auf der Grundlage der Gensequenz, das Vergleichen der vorhergesagten Antigensequenz mit einer Patiententumorprobe, das Isolieren des passenden Antigens und die Zubereitung einer Zusammensetzung des Antigens zur Verwendung in einem Verabreichungsgerät entsprechend der folgenden Beschreibung.
  • Als Beispiele für große Antigene auf Proteinbasis lassen sich nennen: Differenzierungsantigene wie MART-1/MelanA (MART-I), gp100 (Pmel 17), Tyrosinase, TRP-1, TRP-2 und tumorspezifische Multilinienantigene wie MAGE-1, MAGE-3, BAGE, GAGE-1, GAGE-2, p15; überexprimierte Embryo-Antigene wie CEA; überexprimierte Onkogene und mutierte Tumorsuppressorgene wie p53, Ras, HER-2/neu; einzigartige aus Chromosomentranslokationen hervorgehende Tumorantigene wie BCR-ABL, E2A-PRL, H4-RET, IGH-IGK, MYL-RAR; und Virenantigene wie die Virusantigene des Epstein-Barr-Virus EBVA und die Antigene des Humanpapillomavirus (HPV) E6 und E7. Zu den sonstigen großen Antigenen auf Proteinbasis gehören TSP-180, MAGE-4, MAGE-5, MAGE-6, RAGE, NY-ESO, p185erbB2, p180erbB-3, c-met, nm-23H1, PSA, TAG-72, CA 19-9, CA 72-4, CAM 17,1, NuMa, K-ras, β-Catenin, CDK4, Mum-1, p15, p16. Diese Antigene auf Proteinbasis sind dem Fachmann aus der Literatur bekannt oder kommerziell zugänglich.
  • Die Beispiele für Peptidantigene mit 8–15 Aminosäuren umfassen die in Tabelle I, Tabelle II, und Tabelle III dargestellten Antigene. Tabelle I stellt von Viren abgeleitete Antigene dar. Die Tabelle führt den Virustyp, das vom Virus exprimierte Protein, die Aminosäureposition (AA) auf dem Virenprotein, die AA-Sequenz des T-Zell-Epitops/MHC-Liganden, den Typ des das Antigen präsentierenden MHC-Moleküls und eine Referenzquelle auf. Eine vollständigere Liste findet sich im Buch von Han-Georg Rammensee, Jutta Bachmann und Stefan Stevanovic mit dem Titel „MHC Ligands and Peptide Motifs", Springer Verlag, Deutschland, 1997 Landes Bioscience, Austin, Texas). Die in Tabelle I angegebene Verweiszahl (und Verweisquelle) ist die gleiche wie in Tabelle 5.3 des oben zitierten Rammensee-Buches.
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00250001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00260001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00270001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00280001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00290001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00300001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00310001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00320001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00330001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00340001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00350001
  • Tabelle II Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00360001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00370001
  • Tabelle I: Virenepitope auf MHC-Molekülen der Klasse 1
    Figure 00380001
  • Tabelle II stellt aus verschiedenen Proteinquellen identifizierte Antigene dar. Die Tabelle wurde aus Tabelle 4.2 im Rammensee-Buch extrahiert, wobei die Verweise in Tabelle II die gleichen sind wie in Tabelle 4.2.
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00390001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00400001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00410001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00420001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00430001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00440001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00450001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00460001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00470001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00480001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00490001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00500001
  • TABELLE II Motive von HLA der Klasse I
    Figure 00510001
  • Tabelle III stellt zusätzliche für die Erfindung nutzbare Antigene dar, die vom Ludwig-Krebsinstitut erhältlich sind. Die Tabelle bezieht sich auf Patienten, bei denen identifizierte Antigene gefunden werden, die als solche durch Verweis hierin einbezogen sind. TRA bezieht sich auf das tumorbezogene Antigen und die LUD-Nr. auf die Nummer des Ludwig-Instituts.
  • Tabelle III
    Figure 00520001
  • Tabelle III
    Figure 00530001
  • Tabelle III
    Figure 00540001
  • Bevorzugte Peptidantigene sind die der tumorassoziierten Antigene (TAA) und die chronischer Infektionskrankheiten. Besonders bevorzugte Peptidantigene werden von Tyrosinase, gp100 oder Melan A für die Behandlung von Melanomen abgeleitet.
  • Die erfindungsgemäßen Peptidantigene werden problemlos mit dem Fachmann bekannten Standardverfahren der Peptidsynthese hergestellt. Im Allgemeinen können sie kommerziell von zahlreichen Firmen, die sich mit chemischer Synthese befassen, zubereitet werden. Ein Beispiel ist die Firma American Peptides, Inc., deren Vertriebspartner die Firma CLINALFA AG (Laufelfingen, Schweiz) ist. Die Antigene werden nach GMP-Normen zubereitet. Ihre Reinheit wird durch analytische HPLC bewertet. Das Produkt wird durch Aminosäureanalyse charakterisiert und auf Sterilität und Pyrogenfreiheit getestet.
  • Beim Verabreichen eines geeigneten Antigens, z. B. eines Polypeptids, an den Organismus des Tieres kann dieses direkt als Polypeptid oder indirekt verabreicht werden, z. B. mit einem DNA-Konstrukt oder Vektor oder einem rekombinanten Virus, der für ein gewünschtes Antigen kodiert. Jeder die Expression in einer professionellen antigenpräsentierenden Zelle treibende Vektor ist für diesen Zweck geeignet. Bei indirekter Verabreichung wird das Antigen in der Zelle exprimiert, um vom MHC der Klasse I zur Stimulierung der CTL-Reaktion auf der Zelloberfläche präsentiert zu werden.
  • Antigene können allein oder in Kombination mit anderen Antigenen oder mit anderen Verbindungen wie Zytokinen, von denen bekannt ist, dass sie CTL-Reaktionen stimulieren, z. B. GM-CSF, IL-12, IL-2, TNF, IFN, IL-18, IL-3, IL-4, IL-8, IL-9, IL-13, IL-10, IL-14, IL-15, G-CSF, IFN Alpha, IFN Beta, IFN Gamma, TGF Alpha, TGF Beta u. ä. verwendet werden. Die Zytokine sind dem Fachmann bekannt und sowohl in der Literatur als auch im Handel problemlos zugänglich. Viele Tumore bei Tieren und Menschen produzieren nachweislich Zytokine wie IL-4, IL-10, TGF-β, die potente Modulatoren der Immunantwort darstellen und Tumore vor immunvermittelter Zerstörung schützen. Die Produktion von IL-4, IL-10 oder TGF-β durch die Tumore kann diese Schutzwirkung durch Unterdrückung der Induktion der Zellimmunität einschließlich der Ausführung von CTL-Reaktionen erreichen. Als Alternative können CTL-Reaktionen unterstützende Zytokine exogen hinzugefügt werden, um zum Gleichgewicht zwischen der Induktion von zellvermittelten Antitumor-Reaktionen und humoralen Reaktionen, die nicht auf die Zerstörung des Tumors gerichtet sind, beizutragen. Viele dieser exogenen Zytokine zeigen ihren Nutzen in experimentellen Mausimpfmodellen, deren fördernde Wirkung auf CTL-Reaktionen bekannt ist, darunter GM-CSF, IFN und IL-2. Eines der einsetzbaren effektiven exogenen Zytokine ist GM-CSF. GM-CSF fördert Berichten zufolge die Expression so genannter „kostimulierender" Moleküle wie B7-1 oder B7-2 auf antigenpräsentierenden Zellen (APC), die eine wichtige Rolle im Geflecht des Zusammenwirkens während der Stimulierung der CTL durch die APC spielen. Außerdem ist bekannt, dass GM-CSF die Aktivierung von APC induziert und das Wachstum und die Differenzierung der APC ermöglicht, wodurch diese wichtigen CTL-stimulierenden Zellen in größerer Anzahl und Stärke verfügbar werden.
  • Verbareichung des Antigens
  • Diese Erfindung beruht zum Teil auf der Beobachtung, dass eine CTL-Reaktion mit Standardvakzintechniken nicht anhält. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass T-Zellen kein langlebiges funktionales Gedächtnis besitzen. Das antikörpervermittelte B-Zell-Gedächtnis scheint jedoch ein langlebiges Effektorgedächtnis zu haben. Somit muss ein eine CTL-Reaktion induzierendes Antigen über einen Zeitraum hinweg verabreicht werden, um das Immunsystem des Patienten für den Angriff auf die Zielzellen ausreichend zu stimulieren. Wiewohl vorgeschlagen wurde, Antigene und Adjuvanzien als biologisch abbaubare Mikrosphären oder Liposome zuzubereiten, hat keine dieser Zubereitungen bisher eine für den Angriff auf Krebszellen oder Pathogene auf langfristiger Grundlage geeignete CTL-Reaktion erzielt. Die Verabreichung muss über einen gewünschten Zeitraum und in einer Konzentration erfolgen, die zur Aufrechterhaltung des Antigenspiegels zur Erzielung der gewünschten Reaktion ausreicht, und sie muss aus einem Vorratsbehälter mit einer flüssigen Antigenzusammensetzung erfolgen, der so eingeführt ist, dass diese das Lymphsystem erreicht.
  • Schließlich muss das Antigen seinen Weg zum Lymphsystem finden, um die CTL wirksam stimulieren zu können. Die erfindungsgemäße Verabreichung des Antigens kann jedoch eine Infusion in verschiedene Teilbereiche des Körpers umfassen darunter subkutan, intravenös, intraperitoneal und intralymphatisch, wobei die letztere Art bevorzugt wird. Jede dieser verschiedenen Infusionsstellen führt zur Antigenaufnahme in das Lymphsystem. Die relativen zur Induktion einer nutzbringenden CTL-Reaktion erforderlichen Antigenmengen sind je nach Infusionsstelle unterschiedlich. Im Allgemeinen wird eine direkte Infusion des Antigens in das Lymphsystem als das effektivste Mittel zur Auslösung einer CTL-Reaktion angesehen, doch ist der materielle Unterschied zwischen den einzelnen Zugangswegen in Bezug auf die benötigte Antigenmenge oder die erfindungsgemäßen Funktionsparameter nicht unbedingt relevant. Die erfindungsgemäßen Pumpenanlagen können substanzielle Mengen an Antigen in einem Bereich liefern, der die Erfindung für die Auslösung einer CTL-Reaktion über alle Teilbereiche des Körpers geeignet macht. Die CTL-Stimulation auf der Basis der Verabreichung eines Antigens über verschiedene Zugangswege ist je nach den Eigenschaften unterschiedlicher Antigene variabel, was das Verhalten und die Gleichgewichtsrate (bzw. Lebensdauer) des Antigens, wie die dessen Stabilität in Körperflüssigkeit, Löslichkeit in Körperflüssigkeit, Bindungsaffinität für HLA und Potenz als CTL-Stimulator widerspiegelt.
  • Es ist daher am wirksamsten und folglich bevorzugt, dass die Einführung in das Lymphsystem so direkt wie möglich erfolgt, um die Zerstörung des Antigens durch den Körperstoffwechsel zu verhindern. Bei subkutaner Verabreichung einer flüssigen Antigenzusammensetzung werden größere Antigenmengen benötigt, um zu gewährleisten, dass genug Antigene das Lymphsystem erreichen. Eine solche subkutane Injektion ist erfindungsgemäß dann vorgesehen, wenn sie durch Faktoren wie Kosten, Stabilität des Antigens, Zeit bis zum Erreichen des Lymphsystems, Äquilibrierung mit der Lymphe und sonstige vom behandelnden Arzt oder Facharzt zu erkennenden Faktoren gerechtfertigt ist. Die subkutane Verabreichung erfordert 100 bis 1000 Mal mehr Antigen als die direkte Verabreichung in das Lymphsystem. Es wird daher bevorzugt, dass die Antigenzusammensetzung durch ein Gerät zur lokalen Verabreichung an das Lymphsystem, z. B. die Milz, einen Lymphknoten oder ein Lymphgefäß bereitgestellt wird. Das Gerät zur lokalen Verabreichung kann außerhalb des Patienten angeordnet sein oder in den Patienten implantiert werden. In beiden Fällen verfügt das Gerät über einen Vorratsbehälter für die flüssige antigenhaltige Zusammensetzung, eine Pumpe zur Übertragung der Zusammensetzung und einen Übertragungskanal vom Vorratsbehälter zur bevorzugten Verabreichungsstelle im Körper des Patienten. In beiden Fällen ist das Gerät vorzugsweise tragbar.
  • Bei Positionierung des Gerätes außerhalb des Körpers des Patienten (externes Gerät) gibt es zahlreiche zur Verabreichung von Insulin an Diabetespatienten verwendete Geräte, die für diese Erfindung geeignet sind. Im Allgemeinen weisen diese einen Vorratsbehälter für die Antigenzusammensetzung (anstelle von Insulin), eine programmierbare Pumpe zum Pumpen der Zusammensetzung aus dem Vorratsbehälter, einen Übertragungskanal zum Transport der Zusammensetzung und ein Mittel zur Einführung der Zusammensetzung in den Tierkörper, so dass diese letztlich das Lymphsystem erreicht, auf.
  • Bei der verwendeten Pumpe kann es sich um eine Rollen- oder Peristaltikpumpe, eine Spritzenpumpe, Kolben- oder Ventilpumpe, eine Gasdruckpumpe o. ä. mit einer Stromquelle (im Allgemeinen eine Batterie wegen der Tragbarkeit) handeln, die so programmiert werden kann, dass sie die gewünschte Konzentration der Antigenzusammensetzung in den Körper des Patienten und ins Lymphsystem liefern kann. Eine weiterführende Behandlung des Betriebs solcher Pumpen findet sich in „Insulin Pump Therapy" von E. Austenst und T. Stahl, Walter de Gruyter, Berlin, New York (1990), Kapitel 3. Eine Liste der gegenwärtig verfügbaren, für diese Erfindung nutzbaren Pumpen ist in Tabelle IV aufgeführt.
  • Neuere Versionen dieser Pumpen sind von den angegebenen Herstellern erhältlich. TABELLE IV
    Figure 00580001
    Figure 00590001
    • *noch nicht im Handel
  • Besonders gut nutzbare Pumpen sind die Insulinpumpe Disetronic H-Tron V 100 von Disetronic Medical Systems, Burgdorf, Schweiz und die Insulinpumpe Minimed 507 von MiniMed Inc., 12744 San Fernando Road, Sylmar, California 91342. Die MiniMed ist besonders gut nutzbar, da sie das Programmieren eines Bolus über eine Reihe von akustischen Signalen ermöglicht, so dass man dabei nicht auf die Pumpe schauen muss (einstellbar in Schritten von 0,5 oder 1,0 Einheiten) sowie die Programmierung eines Bolus über einen längeren Zeitraum von 30 Minuten bis zu 4 Stunden gestattet. Sie bietet bis zu 12 Basisraten (oder Profile), die jeweils für 24 Stunden von 0,0–25 Einheiten pro Stunde in Schritten von 0,1 Einheiten programmiert werden können. Das Gerät gestattet die zeitweilige Erhöhung oder Senkung der eingestellten Basisrate von 30 Minuten bis zu 24 Stunden in Schritten von 30 Minuten. Weitere Angaben zur Sicherheit, Zeitanzeige, zum Speicher usw. sind vom Hersteller erhältlich.
  • Der Vorratsbehälter für die Antigenzusammensetzung sollte groß genug sein, um die gewünschte Menge an Antigen im zeitlichen Verlauf liefern zu können, und leicht nachfüllbar oder ersetzbar sein, ohne dass der Benutzer die Mittel zur Verabreichung der Antigenzusammensetzung an das Lymphsystem neu anbringen muss.
  • Bei der Zubereitung der erfindungsgemäßen Antigenzusammensetzungen wird eine mit dem Lymphsystem kompatible und für das zu behandelnde Tier physiologisch verträgliche (vorzugsweise wässrige) Zusammensetzung erstellt. Bei der Zubereitung der erfindungsgemäß nutzbaren Antigenzusammensetzungen werden die physikalisch-chemischen Eigenschaften wie isoelektrischer Punkt, Molekulargewicht, Glycosylierung oder sonstige posttranslationale Modifizierungen sowie die Gesamtaminosäurenzusammensetzung berücksichtigt. Diese Eigenschaften und die bekannten Fakten zum Verhalten des Medikaments in verschiedenen Lösungen (z. B. verschiedene Puffer, Kofaktoren usw.) sowie deren In-vivo-Verhalten helfen bei der Auswahl der Komponenten der Formulierung. Ein alle Hauptabbauwege beeinflussender Parameter ist der pH-Wert der Lösung. Somit bewerten die Anfangsformulierungen auch die pH-Wertabhängigkeit der Abbaureaktionen, denn der Abbaumechanismus lässt sich oft aus der pH-Wertabhängigkeit und daraus die Stabilität des Proteins in den einzelnen Lösungen ermitteln. Schnellere Screening-Verfahren involvieren normalerweise die Anwendung einer beschleunigten Stabilität bei erhöhten Temperaturen (z. B. 40°C) mit dem Fachmann bekannten Techniken.
  • Im Allgemeinen werden die erfindungsgemäß nutzbaren Antigenzusammensetzungen für eine parenterale Injektion in sehr kleinen Mengen zubereitet. Als solche muss eine Zusammensetzung frei von Kontamination sein und einen mit dem Lymphsystem kompatiblen pH-Wert haben. Da jedoch nur sehr geringe Mengen der Antigenzusammensetzung verabreicht werden, braucht der pH-Wert nicht der gleiche wie der des Blutes oder der Lymphe und die Zusammensetzung nicht wässrig zu sein. Bei schwerer löslichen Antigenen kann ein geeignetes Hilfslösungsmittel oder Tensid wie Dimethylsulfoxid (DMSO) oder Tenside der Marke PLURONIC verwendet werden. Der kompatible pH-Bereich liegt zwischen etwa 6,7 und 7,3 und kann mit Aqua ad infectionem zubereitet werden, um die USP-Spezifikationen zu erfüllen (siehe Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Nineteenth Edition; Kapitel 86–88). Im Allgemeinen besteht die Basis der Antigenzusammensetzung aus einer mit einer physiologisch verträglichen schwachen Säure und ihrem Basiskonjugat, zum Beispiel ein Phosphat- oder Citratpuffersystem, gepufferten physiologischen Kochsalzlösung. In manchen Fällen trägt eine kleine Menge eines Antioxidans zur Stabilisierung der Zusammensetzung und zur Verhinderung von Oxidation bei. Bei der Zubereitung von Antigenzusammensetzungen zu berücksichtigende Faktoren finden sich in dem 1994 von der American Chemical Society herausgegebenen Buch mit dem Titel „Formulation and Delivery of Proteins and Peptides" (Acs Symposium Series, No. 567) von Jeffery L. Cleland and Robert Langer (Hrsg.)).
  • Im Allgemeinen variiert die Antigenmenge in der Antigenzusammensetzung von Patient zu Patient und von Antigen zu Antigen, was von solchen Faktoren wie der Aktivität des Antigens bei der Induktion einer Reaktion und die Flussrate der Lymphe durch den Organismus des Patienten abhängt. Die Antigenzusammensetzung kann allgemein mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 bis etwa 500 Mikroliter/Stunde bzw. etwa 24 bis etwa 12000 Mikroliter/Tag verabreicht werden. Die Konzentration des Antigens ist so gewählt, dass in 24 Stunden von etwa 0,1 Mikrogramm bis etwa 10.000 Mikrogramm Antigen verabreicht werden. Die Flussrate basiert auf der Kenntnis, dass pro Minute etwa 100 bis etwa 1000 Mikroliter Lymphe durch einen inguinalen Lymphknoten eines Erwachsenen fließen. Ziel ist die maximale lokale Konzentration der Vakzinformulierung im Lymphsystem. Es ist ein gewisser Umfang an empirischer Untersuchung der Patienten erforderlich, um das wirksamste Infusionsniveau für eine gegebene Vakzinzubereitung im Menschen zu bestimmen.
  • Zum Einbringen der Antigenzusammensetzung in das Lymphsystem des Patienten wird diese zweckmäßigerweise zu einem Lymphgefäß, Lymphknoten, zur Milz oder einem anderen geeigneten Abschnitt des Lymphsystems geleitet. Die Zusammensetzung wird vorzugsweise zu einem Lymphknoten wie einem inguinalen oder Axillarlymphknoten geführt, indem ein Katheter oder eine Kanüle in den Knoten eingeführt und während der Antigengabe dort belassen wird. Geeignete Kanülen oder Katheter sind aus Metall oder Plastik (z. B. Polyurethan, Polyvinylchlorid [PVC], TEFLON, Polyethylen u. ä.) erhältlich. Beim Einführen eines Katheters oder einer Kanüle zum Beispiel in den inguinalen Knoten wird der inguinale Knoten unter Ultraschallkontrolle mit einer VialonTM Insyte-WTM Kanüle und einem Katheter von 24G3/4 (Becton Dickinson, USA) punktiert, der mit einem transparentem TegadermTM Verband 1624 von 3M, St. Paul, MN 55144, USA) befestigt ist. Dieses Verfahren wird normalerweise von einem erfahrenen Radiologen ausgeführt. Die richtige Lage der Katheterspitze im inguinalen Lymphknoten wird durch Injektion eines Minimalvolumens an Kochsalzlösung überprüft, wodurch sich der Lymphknoten sichtbar vergrößert. Mit dem letzteren Verfahren kann überprüft werden, ob sich die Spitze im Lymphknoten befindet. Außerdem kann es dann durchgeführt werden, wenn geprüft werden soll, ob die Spitze nicht aus dem Lymphknoten geglitten ist, was an mehreren Tagen nach Implantation des Katheters zu tun ist. Wenn die Spitze in der Tat aus ihrer Position im Lymphknoten herausgerutscht ist, kann ein neuer Katheter implantiert werden.
  • Bei einer anderen Ausführungsform wird das Antigen über einen in das Tier vorzugsweise in der Nähe eines Lymphorgans eingepflanzten Produktionsartikel an das Lymphsystem abgegeben. Zu dem Artikel gehört eine Pumpe, die das Antigen mit einer kontrollierten Rate über einen festgelegten Zeitraum abgibt und zum Einsatz im Wirt geeignet ist. Dem Fachmann sind mehrere Geräte zur Gabe von Mitteln (wie Medikamenten) im Menschen oder Tier bekannt, die für die vorliegende Erfindung genutzt oder zur Nutzung angepasst werden können.
  • Das implantierbare Gerät ist dem externen Gerät ähnlich, indem es einen Vorratsbehälter mit einer physiologisch verträglichen, wässrigen, antigenhaltigen Zusammensetzung zur Auslösung einer CTL-Reaktion in einem Tier, eine im Zusammenhang mit dem Vorratsbehälter positionierte Pumpe zur Abgabe der Zusammensetzung mit einer festgelegten Geschwindigkeit, einen Übertragungskanal zum Anholen der Zusammensetzung aus dem Vorratsbehälter und gegebenenfalls eine mit dem Übertragungskanal verbundene Zuleitung, die in ihrer Größe für die Positionierung im Tier geeignet und für die Abgabe der Zusammensetzung an das Lymphsystem des Tieres geeignet ist, aufweist.
  • Bei der Pumpe im implantierbaren Gerät handelt es sich vorzugsweise um eine Osmosepumpe des von der Alza Corporation, Palo Alto, CA entwickelten und in den Modellen ALZET® oder DUROSTM, oder in einem Gerät der Firma Pharmetrix verwendeten Typs, wie er beispielhaft im US-Patent 4,838,862 beschrieben wurde. Die Osmosepumpe nutzt den Osmoseeffekt mit einer für Wasser durchlässigen, aber für gelöste Stoffe undurchlässigen Membran. Mit dem in einem Gerät aufgebauten Osmosedruck wird eine Zusammensetzung mit einer kontrollierten Geschwindigkeit im zeitlichen Verlauf abgegeben. Eine Übersicht von Giancarlo Santus und Richard Baker zu „Osmotic Drug Delivery: A Review of the Patent Literature" in the Journal of Controlled Release 35 (1995) 1–21 bietet nützliche Richtlinien für diese für die Erfindung nutzbare Art von Osmosepumpen. Die Osmosepumpe drückt die Zusammensetzung durch eine Abflussöffnung. Gegebenenfalls ist an die Abflussöffnung eine Leitung angeschlossen, die die Verbindung zum Abgabeort an das Lymphsystemn des Tieres herstellt. Für diese Erfindung nutzbare Geräte sind in den folgenden US-Patentschriften beschrieben: (A) 3,604,417 übertragen an American Cyanamid; (B) 4,838,862; 4,898,582; 5,135,498; 5,169,390; and 5,257,987 alle übertragen an Pharmetrix, (C) 4,340,048; 4,474,575; 4,552,651; 4,619,652; 4,753,651; 3,732,865; 3,760,804; 3,760,805; 3,929,132; 3,995,632; 4,034,756; 4,350,271; 4,455,145; 5,017,381; 5,023,088; 5,030,216; 5,034,229; 5,037,420; 5,057,318; 5,059,423; 5,110,596; 5,110,597; 5,135,523; 5,137,727; 5,174,999; 5,209,746; 5,221,278; 5,223,265; 3,760,984; 3,987,790; 3,995,631; 4,203,440; 4,286,067; 4,300,558; 4,304,232; 4,340,054; 4,367,741; 4,450,198; 4,855,141; 4,865,598; 4,865,845; 4,872,873; 4,929,233; 4,963,141; 4,976,966, alle übertragen an die Alza Corp. Osmosepumpen wurden zum Beispiel für die Abgabe von Tryptophan an Albinomäuse (Peters und Buhr (1984) Neurochem. Int. 6 (5): 685–691 und zu Abgabe von IL-2 an Mäuse verwendet (US-A-4908433).
  • Ein Grundmodell einer Osmosepumpe umfasst ein Gehäuse mit einer Kammer zur Aufbewahrung der abzugebenden antigenhaltigen Zusammensetzung und davon abgetrennt durch eine Barriere, die unter Druck wie ein Kolben oder eine biegsame undurchlässige Membran bewegt werden kann, ein Fach mit einem Osmosesalzmaterial. Das Fach mit dem Osmosesalz ist von der Osmoseflüssigkeit durch eine halbdurchlässige Membran getrennt. Bei einigen Ausführungsformen isoliert eine Flüssigkeitsbarriere wie etwa eine Folienschicht die Osmosesalzkammer von der Osmoseflüssigkeit und hält die Pumpe bis zum Entfernen der Barriere kurz vor dem Einsatz inaktiv. Andere Osmosepumpen verwenden Körperflüssigkeit als Osmoseflüssigkeit. Bei diesen Geräten trennt eine halbdurchlässige Membran das Salzfach von den Körperflüssigkeiten und die Pumpe wird nach dem Einsetzen in den Körper durch Körperflüssigkeit aktiviert. In beiden Fällen treibt die Volumenausdehnung des Osmosesalzfaches das gespeicherte Antigen aus dem Fach und in die das Gerät umgebenden Körperbereiche. Diese Pumpen waren höchst erfolgreich beim ebenmäßigen Pumpen und der Verabreichung von Mitteln. Die Pumpen haben eine geringe Größe und können in Bezug auf den Ort flexibel im Patienten eingesetzt werden. Dies ist im Fall der CTL-Vakzine wichtig, denn der Erfinder hat festgestellt, dass eine effektive Induktion von CTL-Reaktionen voraussetzt, dass das Antigen oder Antigenexpressionssystem in das Lymphsystem abgegeben wird, um letztlich eine Antigengabe in ein Lymphorgan wie der Milz zu erreichen. In einen Lymphknoten abgegebenes Antigen ist 100–1000 Mal wirkungsvoller beim Auslösen von CTL-Reaktionen als die herkömmliche subkutane Verabreichung. Eine Abwandlung der Osmosepumpe weist eine Mikrokathetervorrichtung (d. h. die optionale Zuleitung) am Lieferende auf; wenn die Pumpe proximal in ein Lymphorgan wie einen Lymphknoten implantiert wird, kann der Katheter in das Organ eingesetzt werden, um die direkte Abgabe des Vakzins an das Lymphsystem zu ermöglichen.
  • Vor der Verabreichung des Antigens mit einer der genannten Vorrichtungen können Verfahren angewendet werden, die bei der Bestimmung der optimalen Lage für die Antigengabe behilflich sind. Wenn beispielsweise eine Osmosepumpe verwendet wird, kann mit Röntgenographie ein Bild des Lympheflusses im Patienten gewonnen und festgestellt werden, wo ein relativ hoher Lympheablauf auftritt, um eine Position für die Osmosepumpe zu finden, bei der die Abgabe an das Lymphsystem maximiert wird. Da jeder Patient seine eigenen Lympheablaufprofile hat, wird das bildgebende Verfahren bei jedem Patienten vor dem Einsetzen der Osmosepumpe zur Antigengabe durchgeführt. Wenn direkt eine Kanüle in das Lymphgefäß gelegt wird, zum Beispiel bei Einsatz einer Osmose- oder Insulinpumpe zur Antigengabe, kann die Kanüle mit Ultraschall direkt im Lymphgefäß positioniert und deren Lage im Behandlungsverlauf überwacht werden.
  • Die folgenden die Erfindung nicht einschränkenden Beispiele verdeutlichen die dargestellte Erfindung.
  • BEISPIELE
  • Materialien und Verfahren für die Beispiele 1–5
    • Mäuse: Die Erzeugung von T-Zell-Rezeptor-transgenen Mäuse (TCR+ Mäuse), in denen ca. 90% der CD8+ T-Zellen einen TCR exprimieren, der das immundominante LCMV-Glycoproteinepitop (gp-peptide aa33-41, p33:K.AVYNFATC-SEQ ID NO: 569) erkennt, das auf H-2Db, präsentiert wird, ist im Detail beschrieben worden. Alle Labormäuse waren 8 bis 12 Wochen alt und wurden unter strikt pathogenfreien Bedingungen am Institut für Labortierkunde an der Universität Zürich gezüchtet und gehalten.
    • Viren: Die LCMV (Armstrong-Stamm) wurden ursprünglich von Dr. M. B. A. Oldstone, Scripps Clinics and Research Foundation, LaJolla, San Diego, CA erhalten. Der Einsaat-Virus wurde auf BHK-Zellen angezüchtet und auf MC57-Zellen mit einem Assay mit immunologischen Schwerpunkt wie zuvor beschrieben als Plaque angelegt.
    • Osmosepumpe: ALZA Modell Nr. 1007b.
    • In-vivo-Schutzassays für spezifische CTL-Aktivität: Der In-vivo-Assay zur Erkennung von CTL-Aktivität durch Challenge-Infektionen mit LCMV wurde bereits im Detail beschrieben (Oehen et al. 1991 Die Mäuse erhalten kurz eine intravenöse Challenge-Injektion mit 2 × 103 pfu LCMV (Armstrong). Nach 4 Tagen wird der LCMV-Titer mit dem genannten immunologischen Schwerpunkt-Assay bestimmt.
    • Primäre ex-vivo-Zytotoxizität gegen LCMV-gp: Den Mäusen wurden intravenös 10 μg p33 injiziert. Nach 36 Stunden wurden Einzelzellsuspensionen der Milz 5 h lang mit 51Cr-markierten syngenetischen EL-4 (H-2b) Zielzellen, die entweder mit p33 gepulst oder ungepulst belassen waren, koinkubiert. Die spezifische Lyse wurde berechnet mit [(experimentelle 51Cr-Freisetzung – spontane 51Cr-Freisetzung)/(51Cr-Gesamtfreisetzung – spontane 51Cr-Freisetzung) × 100].
    • LCMV-induzierte Fußschwellung: Die Mäuse wurden durch intradermale Injektion in den Hinterfuß mit LCMV (Armstrong) infiziert (5000 pfu bei 30:1). Die Fußdicke wurde täglich mit einer federbelasteten Lehre gemessen. Die Fußschwellung wurde als (gemessene Dicke – Dicke vor der Injektion)/(Dicke nach der Injektion) berechnet.
  • Beispiel 1
  • Kontinuierliche Freisetzung von Peptidantigen mit einer Osmosepumpe induziert eine potente CTL-Reaktion in C5BL/6-Mäusen
  • C57BL/6-Mäuse erhielten entweder intravenös eine Einzeldosis von 50 μg p33 (inklusive 500 ng GM-CSF) (Kreise) oder ihnen wurde eine Mikroosmosepumpe implantiert, die ein Gemisch von 50 μg p33 und 500 ng GM-CSF über einen Zeitraum von 7 Tagen freisetzte (Dreiecke), oder wurden naiv belassen (nicht dargestellt). Nach 7 Tagen wurden die Mäuse geopfert, um Einzelzellsuspensionen aus der Milz herzustellen. Die Milzzellen wurden in vitro für 5 Tage durch in Gegenwart von geringen Mengen von IL-2 gepulstes p33 restimuliert. Die spezifische Zytotoxizität wurde mit 51Cr-markierten, mit p33 gepulsten EL-4-Zielzellen gemessen. Die spezifische Lyse der EL-4-Zielzellen ohne p33 lag bei allen Effektoren unter 16. Die Ergebnisse sind in 1 dargestellt.
  • Beispiel 2
  • Kontinuierliche Freisetzung von Antigen induziert CTL-Immunität gegen den Virus in C57BL/6-Mäusen
  • C57BL/6-Mäuse erhielten entweder intravenös eine Einzeldosis von 50 μg p33 (inklusive 500 ng GM-CSF, Pharmingen) oder ihnen wurde eine Mikroosmosepumpe implantiert, die ein Gemisch von 50 μg p33 und 500 ng GM-CSF über einen Zeitraum von 7 Tagen freisetzte, oder wurden naiv belassen. Nach 7 Tagen wurde die spezifische CTL-Aktivität in vivo mit Hilfe von Antiviren-Schutzassays bewertet. Die C57BL/6-Mäuse erhielten eine intravenöse Challenge-Injektion mit dem Armstrong-LCMV-Stamm (2 × 103 pfu). Nach 4 Tagen wurden die Mäuse geopfert und die LCMV-Titers in der Milz mit einem immunologischen Schwerpunkt-Assay bestimmt. Die Mäuse, denen eine Osmosepumpe implantiert war, zeigten signifikant geringere Virustiter, was auf eine aktive CTL-Immunität gegen den Virus hindeutet (Tabelle V).
  • TABELLE V
    Figure 00660001
  • Beispiel 3
  • Kontinuierliche Freisetzung von Antigen hält potente Effektoren in TCT-transgenen Mäusen aufrecht
  • TCR-transgene Mäuse erhielten entweder intravenös eine Einzeldosis von 50 μg p33 (Kreise) oder ihnen wurde eine Mikroosmosepumpe implantiert, die ein Gemisch von 50 μg p33 freisetzte (Dreiecke), oder wurden naiv belassen (Quadrate). Nach 36 Stunden wurden die Mäuse geopfert, um Einzelzellsuspensionen aus der Milz herzustellen, die in einem Ex-vivo-Assay auf p33-spezifische Zytotoxizität mit p33 gepulsten 51Cr-markierten EL-4-Zielzellen untersucht wurden. Auf gleiche Weise erhielten Mäuse entweder eine intravenöse Injektion mit einer Einzeldosis von 50 μg p33 (Kreise) oder ihnen wurde eine Mikroosmosepumpe implantiert, die ein Gemisch von 50 μg p33 über einen Zeitraum von 7 Tagen freisetzte (Dreiecke), oder wurden naiv belassen (Quadrate). Nach 7 Tagen wurden die Mäuse geopfert, um Einzelzellsuspensionen aus der Milz herzustellen, die in einem Ex-vivo-Assay auf p33-spezifische Zytotoxizität mit mit p33 gepulsten 51Cr-markierten EL-4-Zielzellen untersucht wurden. Die spezifische Lyse der EL-4-Zielzellen ohne p33 lag bei allen Effektoren unter 18. Die Ergebnisse sind in 2A und 2B dargestellt.
  • Die kontinuierliche Freisetzung von Antigen erhält eine CTL-Schutzreaktion gegen die Virusinfektion aufrecht.
  • Nach 7 Tagen erhielten TCR-transgene Mäuse eine intradermale LCMV-Challenge-Injektion in den Hinterfuß (2 × 103 pfu in 30 μl). Das Fehlen einer Fußschwellung, wie es bei den Mäusen mit einer implantierten Pumpe (Dreiecke) beobachtet wurde, deutet darauf hin, dass zum Injektionszeitpunkt eine aktive CTL-Immunität bestand, die die Replikation des Virus im Fuß hemmte. Im Kontrast hierzu zeigt die bei den mit einem Einzelbolus Peptid injizierten Mäusen (Kreise) und bei den naiven Kontrollmäusen (nicht dargestellt) beobachtete Fußschwellung, dass sich der LCMV bei Fehlen der CTL-Schutzfunktion im Fuß erfolgreich repliziert hat. Die Ergebnisse sind in 2C dargestellt.
  • Beispiel 4
  • Direkte Verabreichung von Antigen in ein Lymphorgan erhöht die Wirksamkeit der CTL-Induktion deutlich
  • TCR-transgene Mäuse erhielten abgestufte Dosen gp-Peptid p33 entweder subkutan (SC), intravenös (IV) oder direkt über einen kleinen Abdominaleinschnitt in die Milz (IS) injiziert. Die Wirksamkeit der CTL-Induktion wurde durch Messen der gp-spezifischen CTL-Aktivität 24 Stunden nach der Injektion beurteilt. Die CTL-Aktivität erreicht bekanntermaßen einen Tag nach der Peptidinjektion ihren Spitzenwert. Nach 7 Tagen wurden die Mäuse geopfert, um Einzelzellsuspensionen aus der Milz herzustellen, die in einem Ex-vivo-Assay auf p33-spezifische Zytotoxizität mit mit p33 gepulsten 51Cr-markierten EL-4-Zielzellen untersucht wurden. Die spezifische Lyse der EL-4-Zielzellen ohne p33 lag bei allen Effektoren unter 12. Die Ergebnisse sind in 3 dargestellt.
  • Beispiel 5
  • Gereinigte Dendritenzellen aus Mäusen, die eine Injektion von Peptid direkt in die Milz erhalten haben, stimulieren die CTL kraftvoll.
  • Es wurde die Wirkung einer direkten Verabreichung des Peptids in das Lymphsystem untersucht. Peptid p33 wurde entweder IV, SC oder direkt in die Milz von Wildtyp-C57BL/6-Mäusen injiziert. Nach 2 Stunden wurden DCs aus der Milz der IS- oder IV-injizierten Tiere und zusätzlich aus den lokalen ableitenden Lymphknoten der subkutan injizierten Tiere isoliert. Die aus diesen Zellen isolierten Gewebe wurden mit Hilfe von Magnetperlen, die mit einem monoklonalen, die Integrin-Alpha-Kette, einem spezifischen Marker für DCs in der Milz und den Lymphknoten, erkennenden Antikörper gekoppelt waren, sortiert. Die positiven und negativen sortierten Zellfraktionen wurden im Hinblick auf ihre Fähigkeit, naive CD8+ T-Zellen mit Spezifik für LCMV-gp aus TCR-transgenen Mäusen in vitro zu stimulieren, miteinander verglichen. Nur wenn das Peptid direkt in die Milz injiziert wurde, hat die DC-haltige Zellfraktion die CTL zur Proliferation stimuliert, was anhand der 3H-Thymidinaufnahme gemessen wurde. Dies deutet an, dass die CTL-Induktion nach direkter Injektion des Peptids in die Lymphorgane eine wirksame Aufladung der DCs mit Peptid widerspiegelte. Im Unterschied hierzu hat die DC-arme Fraktion keine Proliferation stimuliert, und die aus den Lymphorganen der IV- und SC-injizierten Mäuse waren keine effektiven Stimulatoren. Die Ergebnisse sind in 4 dargestellt.
  • Während die Erfindung mit Bezugnahme auf die gegenwärtig bevorzugten Beispiele beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die offen gelegten Beispiele beschränkt ist.
  • Sequenzprotokoll
    Figure 00690001
  • Figure 00700001
  • Figure 00710001
  • Figure 00720001
  • Figure 00730001
  • Figure 00740001
  • Figure 00750001
  • Figure 00760001
  • Figure 00770001
  • Figure 00780001
  • Figure 00790001
  • Figure 00800001
  • Figure 00810001
  • Figure 00820001
  • Figure 00830001
  • Figure 00840001
  • Figure 00850001
  • Figure 00860001
  • Figure 00870001
  • Figure 00880001
  • Figure 00890001
  • Figure 00900001
  • Figure 00910001
  • Figure 00920001
  • Figure 00930001
  • Figure 00940001
  • Figure 00950001
  • Figure 00960001
  • Figure 00970001
  • Figure 00980001
  • Figure 00990001
  • Figure 01000001
  • Figure 01010001
  • Figure 01020001
  • Figure 01030001
  • Figure 01040001
  • Figure 01050001
  • Figure 01060001
  • Figure 01070001
  • Figure 01080001
  • Figure 01090001
  • Figure 01100001
  • Figure 01110001
  • Figure 01120001
  • Figure 01130001
  • Figure 01140001
  • Figure 01150001
  • Figure 01160001
  • Figure 01170001
  • Figure 01180001
  • Figure 01190001
  • Figure 01200001
  • Figure 01210001
  • Figure 01220001
  • Figure 01230001
  • Figure 01240001
  • Figure 01250001
  • Figure 01260001
  • Figure 01270001
  • Figure 01280001
  • Figure 01290001
  • Figure 01300001
  • Figure 01310001
  • Figure 01320001
  • Figure 01330001
  • Figure 01340001
  • Figure 01350001
  • Figure 01360001
  • Figure 01370001
  • Figure 01380001
  • Figure 01390001
  • Figure 01400001
  • Figure 01410001
  • Figure 01420001
  • Figure 01430001
  • Figure 01440001
  • Figure 01450001
  • Figure 01460001
  • Figure 01470001
  • Figure 01480001
  • Figure 01490001
  • Figure 01500001
  • Figure 01510001
  • Figure 01520001
  • Figure 01530001
  • Figure 01540001
  • Figure 01550001
  • Figure 01560001
  • Figure 01570001
  • Figure 01580001
  • Figure 01590001
  • Figure 01600001
  • Figure 01610001
  • Figure 01620001
  • Figure 01630001
  • Figure 01640001
  • Figure 01650001
  • Figure 01660001
  • Figure 01670001
  • Figure 01680001
  • Figure 01690001
  • Figure 01700001
  • Figure 01710001
  • Figure 01720001
  • Figure 01730001
  • Figure 01740001
  • Figure 01750001
  • Figure 01760001
  • Figure 01770001
  • Figure 01780001
  • Figure 01790001
  • Figure 01800001
  • Figure 01810001
  • Figure 01820001
  • Figure 01830001
  • Figure 01840001
  • Figure 01850001
  • Figure 01860001
  • Figure 01870001
  • Figure 01880001
  • Figure 01890001

Claims (22)

  1. Vorrichtung zum Zuführen eines Antigens und Aufrechterhalten einer induzierten CTL-Antwort oder zum Induzieren und Aufrechterhalten einer CTL-Antwort in einem Tier, umfassend: einen Behälter, der mit einer flüssigen, physiologisch annehmbaren, Peptidantigen-enthaltenden Zusammensetzung gefüllt ist, die frei von herkömmlichen Zusatzstoffen ist und eine ausreichende Menge des Antigens umfasst, welche geeignet ist, in dem Tier einen Antigen-Pegel bereitzustellen, der ausreicht, um in dem Tier gegen das Antigen eine induzierte CTL-Antwort aufrechtzuerhalten oder eine CTL-Antwort zu induzieren und aufrechtzuerhalten; eine mit dem Behälter verbundene Pumpe zum Zuführen der Zusammensetzung in einer definierten Rate; und eine Übertragungsleitung zum Ausleiten der Zusammensetzung aus dem Behälter, wobei die Übertragungsleitung geeignet ist, in das Tier eingebracht zu werden, und die Zusammensetzung in einer Weise zuführen kann, dass das lymphatische System des Tieres erreicht wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Behälter von der Vorrichtung entfernbar und mit der physiologisch annehmbaren, Antigen-enthaltenden Zusammensetzung, die zum Induzieren und Aufrechterhalten einer CTL-Antwort in einem Tier geeignet ist, wiederbefüllbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zusammensetzung nur ein Antigen umfasst.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zusammensetzung mehr als ein Antigen umfasst.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung ferner ein zum Verstärken einer CTL-Antwort geeignetes Zytokin umfasst.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Zytokin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus GM-CSF, IL-12, IL-2, TNF, IL-18, IL-3, IL-8, IL-9, IL-13, IL-10, IL-14, IL-15, G-CSF, IFN alpha, IFN beta, IFN gamma, TGF alpha und TGF beta.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antigen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Differenzierungsantigen, einem Tumor-spezifischen Multilineage-Antigen, einem embryonalen Antigen, einem Onkogen-Antigen, einem mutierten Tumorsuppressorgen-Antigen und einem viralen Antigen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Antigen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus MART-1/MelanA (MART-1), gp100 (Pmel 17), Tyrosinase, TRP-1, TRP-2, MAGE-1, MAGE-3, BAGE, GAGE-1, GAGE-2, p15(58), CEA, p53, Ras, HER-2/neu, BCR-ABL, E2A-PRL, H4-RET, IGH-IGK, MYL-RAR, EBVA, (HPV–) Antigene E6 und E7, TSP-180, MAGE-4, MAGE-5, MAGE-6, RAGE, NY-ESO, p185erbB2, p18erbB-3, c-met, nm-23H1, PSA, TAG-72, CA19-9, CA 72-4, CAM 17.1, NuMa, K-ras, H-ras, β-Catenin, CDK4, Mum-1, p15 und p16.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übertragungsleitung eine Zuführungsleitung umfasst, deren Größe geeignet ist, in das Tier eingebracht zu werden und die Zusammensetzung in einer Weise zuzuführen, dass das lymphatische System des Tieres erreicht wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung eine externe Vorrichtung und die Zuführungsleitung ein Katheter ist, der lang genug ist, um dem Tier subkutan oder lymphatisch zugeführt zu werden.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Katheter lang genug ist, um direkt in das lymphatische System des Tieres zugeführt zu werden.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Zuführen in das lymphatische System durch einen Achsel- oder Leistenknoten erfolgt.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ort, der ein Zuführen der Zusammensetzung ermöglicht, ein Lymphknoten oder ein Lymphgefäß ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Ort, der ein Zuführen der Zusammensetzung ermöglicht, ein Gebiet von hoher lymphatischer Drainage ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Gebiet von hoher lymphatischer Drainage durch das Abbilden des lymphatischen Flusses des Tieres ermittelt wird.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung tragbar ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Vorrichtung eine Größe aufweist, die zum tragbaren Befestigen an einem Menschen geeignet ist.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpe eine Rollkolbenpumpe/peristaltische Pumpe, eine Spritzenpumpe oder eine Gasdruckpumpe ist.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpe batteriebetrieben ist.
  20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusammen mit schriftlichen Anleitungen zum Zuführen der Antigenzusammensetzung auf einer regelmäßigen Basis im Zeitverlauf zum Erhalten des Antigens im lymphatischen System des Tieres auf einem Pegel, der zum Erhalten der CTL-Antwort in dem Tier ausreicht.
  21. Verfahren zum Herstellen eines Systems, das verwendbar ist, um in einem Tier eine induzierte CTL-Antwort aufrechtzuerhalten oder eine CTL-Antwort zu induzieren und aufrechtzuerhalten, wobei das Tier geeignet ist, von einer solchen Antwort zu profitieren, umfassend: das Einbringen einer physiologisch annehmbaren, wässrigen, Peptidantigen-enthaltenden Zusammensetzung, die frei von herkömmlichen Zusatzstoffen ist und eine ausreichende Menge des Antigens umfasst, welche geeignet ist, in dem Tier einen Antigen-Pegel bereitzustellen, der ausreicht, um in dem Tier gegen das Antigen eine induzierte CTL-Antwort aufrechtzuerhalten oder eine CTL-Antwort zu induzieren und aufrechtzuerhalten, in einen Behälter einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die Vorrichtung eine Pumpe zum Zuführen der Zusammensetzung in einer definierten Rate durch eine Übertragungsleitung in das Tier aufweist.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei ein für einen Tumor oder ein Pathogen spezifisches Peptidantigen an einen Tumor oder ein Pathogen in dem Tier angeglichen wird, und eine physiologisch annehmbare Zusammensetzung des angeglichenen Peptidantigens hergestellt wird, bevor die Zusammensetzung in den Behälter gegeben wird.
DE69834494T 1997-07-10 1998-07-10 Vorrichtung zur induktion einer ctl-antwort Expired - Lifetime DE69834494T2 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2209815 1997-07-10
CA002209815A CA2209815A1 (en) 1997-07-10 1997-07-10 Vaccine method using osmotic pump
US98832097A 1997-12-10 1997-12-10
US988320 1997-12-10
PCT/US1998/014289 WO1999002183A2 (en) 1997-07-10 1998-07-10 A method of inducing a ctl response

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69834494D1 DE69834494D1 (de) 2006-06-14
DE69834494T2 true DE69834494T2 (de) 2007-03-01

Family

ID=25679470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69834494T Expired - Lifetime DE69834494T2 (de) 1997-07-10 1998-07-10 Vorrichtung zur induktion einer ctl-antwort

Country Status (10)

Country Link
EP (3) EP2286831A1 (de)
JP (1) JP3857877B2 (de)
AT (1) ATE325619T1 (de)
AU (1) AU739189B2 (de)
DE (1) DE69834494T2 (de)
ES (2) ES2265165T3 (de)
IL (3) IL133912A0 (de)
NZ (1) NZ502168A (de)
PT (1) PT1003548E (de)
WO (1) WO1999002183A2 (de)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6977074B2 (en) * 1997-07-10 2005-12-20 Mannkind Corporation Method of inducing a CTL response
WO2000075180A2 (de) * 1999-06-04 2000-12-14 Florian Kern Peptide zur vakzinierung gegen das humane cmv
AT408721B (de) 1999-10-01 2002-02-25 Cistem Biotechnologies Gmbh Pharmazeutische zusammensetzung enthaltend ein antigen
CA2721011A1 (en) * 1999-10-22 2001-05-03 Aventis Pasteur Limited Modified gp100 and uses thereof
WO2001056355A2 (en) * 2000-02-04 2001-08-09 Duke University Human immunodeficiency virus vaccine
DE10006033B4 (de) 2000-02-10 2005-11-10 Professor Dr. Magnus von Knebel Doeberitz Chirurgische Universitätsklinik Sektion für Molekulare Diagnostik und Therapie Immunisierung eines Individuums gegen Carcinome und ihre Vorstufen
JP2003527847A (ja) 2000-03-21 2003-09-24 ジェンザイム・コーポレーション 治療用抗サイトメガロウイルス化合物
WO2001092294A2 (en) 2000-05-31 2001-12-06 Genzyme Corporation Therapeutic anti-melanoma compounds
EP1619207A3 (de) * 2000-09-01 2006-02-08 Epimmune Inc. HLA-A2.1- Bindungspeptide stammend von HCV und ihre Verwendung
EP1195381A1 (de) * 2000-09-28 2002-04-10 Immusystems GmbH CD4+ T-Lymphozyten spezifische Hepatitis C Virus-Epitope
US6773695B2 (en) 2000-10-05 2004-08-10 Mannkind Corporation Modulation of allergic response
WO2003008537A2 (en) 2001-04-06 2003-01-30 Mannkind Corporation Epitope sequences
EP1752160A3 (de) 2001-04-06 2007-05-30 Mannkind Corporation Epitop-Sequenzen
JP3536039B2 (ja) * 2001-05-08 2004-06-07 独立行政法人 科学技術振興機構 Ｈｔｌｖ−ｉ腫瘍に対する抗腫瘍抗原又はその抗原エピトープ
EP1392357A2 (de) * 2001-05-18 2004-03-03 Powderject Vaccines, Inc. Impfstoffzusamensetzung
WO2003063770A2 (en) 2001-11-07 2003-08-07 Mannkind Corporation Expression vectors encoding epitopes of target-associated antigens and methods for their design
AU2003241127A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-31 Gavish-Galilee Bio Applications Ltd MEMBRANE-ANCHORED Beta2 MICROGLOBULIN COVALENTLY LINKED TO MHC CLASS I PEPTIDE EPITOPES
ATE476196T1 (de) 2003-06-17 2010-08-15 Mannkind Corp Zusammensetzung zur auslösung, verbesserung und erhaltung von immunantworten gegen mhc-klasse-i- beschränkte epitope, für prophylaktische oder therapeutische zwecke
US9090673B2 (en) * 2003-12-12 2015-07-28 City Of Hope Synthetic conjugate of CpG DNA and T-help/CTL peptide
AU2005265182B2 (en) 2004-06-17 2012-06-21 Mannkind Corporation Epitope analogs
EP2351576A1 (de) 2004-12-29 2011-08-03 Mannkind Corporation Verfahren zum Auslösen, Beibehalten und Manipulieren von Immunantworten durch gezielte Verabreichung von Modifikationsmitteln der biologischen Reaktion in lymphatische Organe
PL1833506T3 (pl) 2004-12-29 2016-01-29 Mannkind Corp Zastosowanie kompozycji zawierających różne antygeny związane z nowotworem jako szczepionek przeciwnowotworowych
US8703142B2 (en) 2004-12-29 2014-04-22 Mannkind Corporation Methods to bypass CD4+ cells in the induction of an immune response
SG158154A1 (en) * 2004-12-29 2010-01-29 Mannkind Corp Methods to elicit, enhance and sustain immune responses against mhc class i-restricted epitopes, for prophylactic or therapeutic purposes
NZ587601A (en) 2005-06-17 2012-05-25 Mannkind Corp Multivalent Entrain-and-Amplify Immunotherapeutics for Carcinoma
EP2371851A3 (de) 2005-06-17 2012-08-01 Mannkind Corporation Epitopanaloge
AU2006259220C1 (en) 2005-06-17 2013-05-16 Mannkind Corporation Methods and compositions to elicit multivalent immune responses against dominant and subdominant epitopes, expressed on cancer cells and tumor stroma
EP1820511A1 (de) * 2006-02-20 2007-08-22 Prolmmune Limited MHC-bindende Peptide und ihre Verwendungen
CA2678353A1 (en) 2007-02-15 2008-08-21 Mannkind Corporation A method for enhancing t cell response
EP2155782A2 (de) 2007-03-26 2010-02-24 Dako Denmark A/S Mhc-peptid-komplexe und anwendungen davon bei infektionskrankheiten
EP2167536A1 (de) 2007-07-03 2010-03-31 Dako Denmark A/S Mhc-multimere, verfahren zu ihrer herstellung, markierung und verwendung
EP2197908A2 (de) 2007-09-27 2010-06-23 Dako Denmark A/S Mhc-multimere in tuberkulose-diagnostika, -impfstoff und therapeutika
WO2009043155A2 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Health Distinct hiv-1 gag and env epitopes of hla alleles associated with differential susceptibility to hiv-1 infection
DK2254592T3 (da) 2008-02-28 2019-09-09 Dako Denmark As MHC-multimerer til Borrelia-diagnostik og sygdom
US10722562B2 (en) 2008-07-23 2020-07-28 Immudex Aps Combinatorial analysis and repair
GB0817244D0 (en) 2008-09-20 2008-10-29 Univ Cardiff Use of a protein kinase inhibitor to detect immune cells, such as T cells
WO2010037402A1 (en) 2008-10-02 2010-04-08 Dako Denmark A/S Molecular vaccines for infectious disease
MX2012004721A (es) 2009-10-23 2012-06-25 Mannkind Corp Inmunoterapia de cancer y metodo de tratamiento.
EA201792501A1 (ru) 2015-05-13 2018-10-31 Эйдженус Инк. Вакцины для лечения и профилактики рака
WO2017218533A1 (en) 2016-06-13 2017-12-21 Torque Therapeutics, Inc. Methods and compositions for promoting immune cell function
AU2018328209A1 (en) 2017-09-05 2020-04-23 Torque Therapeutics, Inc. Therapeutic protein compositions and methods of making and using the same
WO2019177152A1 (ja) 2018-03-16 2019-09-19 Ｋｏｔａｉバイオテクノロジーズ株式会社 免疫実体の効率的クラスタリング
JP2021522239A (ja) 2018-04-26 2021-08-30 アジェナス インコーポレイテッド 熱ショックタンパク質結合ペプチド組成物およびその使用方法
EP4091627A1 (de) * 2021-05-21 2022-11-23 Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft Für magea4-abgeleitete epitope spezifische tcr-konstrukte

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08507088A (ja) * 1993-12-23 1996-07-30 ゲーエフエフ 免疫応答の増強方法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2265165T3 (es) 2007-02-01
EP1003548B1 (de) 2006-05-10
ES2438735T3 (es) 2014-01-20
WO1999002183A2 (en) 1999-01-21
NZ502168A (en) 2002-08-28
ATE325619T1 (de) 2006-06-15
WO1999002183A3 (en) 1999-05-14
EP2286831A1 (de) 2011-02-23
PT1003548E (pt) 2006-09-29
AU739189B2 (en) 2001-10-04
JP2001509490A (ja) 2001-07-24
IL133912A (en) 2010-12-30
EP1787654B1 (de) 2013-09-11
DE69834494D1 (de) 2006-06-14
IL133912A0 (en) 2001-04-30
EP1787654A1 (de) 2007-05-23
EP1003548A1 (de) 2000-05-31
JP3857877B2 (ja) 2006-12-13
IL181687A0 (en) 2007-07-04
AU8568998A (en) 1999-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69834494T2 (de) Vorrichtung zur induktion einer ctl-antwort
DE69433590T2 (de) Zellulärer impfstoff und deren verwendung für die behandlung von malignen, soliden tumoren
JP2023133525A (ja) がん及び感染症の治療方法並びに治療用組成物
DE60032622T2 (de) Zusammensetzung und verfahren zur krebs-antigen-immuntherapie
DE69731756T2 (de) Melanomzellinien, welche immundominante melanomantigene teilen und verfahren zu deren anwendung
Old Immunotherapy for cancer
DE69836268T2 (de) Immunverstärkende Zusammensetzung in fester Verabreichungsform mit Kollagen oder Polydimethylsiloxan als Trägersubstanzen
DE102004049223A1 (de) Zubereitung zum Impfen, Impfverfahren und Verwendung einer Impf-Zubereitung
US9861689B2 (en) Vaccination with immuno-isolated cells producing an immunomodulator
DE102008061522A1 (de) Verwendung von Flt3-Ligand zur Verstärkung von Immunreaktionen bei RNA-Immunisierung
US11865178B2 (en) Dermal applicator for use in cancer photoimmunotherapy
DE19541284C2 (de) Verfahren zur Immunmodulation
CN102149391A (zh) 用于治疗肿瘤疾病的组合物和方法
CN109865134A (zh) 一种杂交纳米肿瘤疫苗的制备方法及其应用
JP2001502331A (ja) 脳腫瘍に対するサイトカインで増強した免疫療法
EP1183047A2 (de) Proteinenthaltende pharmazeutische zubereitung
KR100549866B1 (ko) 암치료 및 예방 제제
Duong et al. Highly prolonged release of the cancer vaccine and immunomodulator via a two-layer biodegradable microneedle for prophylactic treatment of metastatic cancer
EP1484397A1 (de) Peptid aus Antigen MUC-1 zur Auslösung einer Immunreaktion gegen Tumorzellen
EP2633034B1 (de) NFkB-SIGNALWEG-MANIPULIERTE DENDRITISCHE ZELLEN
AT412145B (de) Verfahren zur herstellung eines zellulären immuntherapeutikums auf basis von il-12-freisetzenden dendritischen zellen
WO2003045428A2 (de) Verwendung einer technisch veränderten zelle als vakzine zur behandlung einer tumorerkrankung
EP4336187A1 (de) Her2-impfstoffzusammensetzung
CN110177552A (zh) 用于调节pd-1信号转导的组合物
WO2020111248A1 (ja) ワクチン製剤

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition