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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft abgeschwächte Herpes-simplex-Viren,
die in der Lage sind, dendritische Zellen wirksam zu infizieren.
Sie betrifft auch die Verwendung solcher Viren bei immuntherapeutischen Ansätzen zur
Krankheitsbehandlung.
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Hintergrund der Erfindung
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Dendritische
Zellen (DCs) sind die potentesten antigenpräsentierenden Zellen und sind
bei der Auslösung
von Reaktionen auch gegenüber
Antigenen wirksam, gegenüber
denen das Immunsystem tolerant geworden ist. Somit kann für die Tumor-Immuntherapie,
wobei eine Immunreaktion gegen einen Tumor hervorgerufen wird, die
Verwendung von DCs ideal sein, wenn sie hergestellt wurden, um tumorspezifische
Antigene zu präsentieren.
DCs können
auch zur Präsentation
von Antigenen eingesetzt werden, die sich von infektiösen Mitteln
ableiten, wie Bakterien, Viren oder Parasiten, die protektive oder
therapeutische Impfstoffe für
solche Krankheiten bereitstellen. Allerdings hat sich der wirksame
Transfer von Antigenen auf DCs für
jedes von diesen Zielen als das größte Problem bei diesem Ansatz
erwiesen.
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Zur
Bereitstellung einer realistischen Chance der Erzeugung einer therapeutischen
Immunantwort gegen ein Tumorantigen oder ein anderes krankheitsverwandtes
Antigen müssen
mehrere Bedingungen erfült sein.
Erstens ist es notwendig, Moleküle
zu identifizieren, deren Expression tumor- oder krankheitsspezifisch (oder
mindestens selektiv) ist, und die darum als das Ziel für eine Immunantwort
dienen können.
Diese Aufgabe hat sich für
die Mehrheit von allgemeinen Tumoren als sehr schwierig erwiesen,
jedoch wird es beispielsweise im Falle von Zervikalkrebs durch die
Gegenwart, in den meisten Fällen,
der viralen Onkogene E6 und E7 gelöst, und für andere Tumore werden gerade
gute Antigenkandidaten identifiziert. Beispielsweise wird das MUC-1-Genprodukt
in einer Anzahl von Tumoren überexprimiert,
einschließlich
90% von Eierstockkrebsen. Verschiedene andere tumorassoziierte Antigene
wurden ebenfalls identifiziert und wovon jedes möglicherweise bei einer Immuntherapiebehandlung
von Krebs verwendet werden könnte.
Zweitens ist es nach der Identifizierung des Antigens/der Antigene
notwendig, die Antigene in einer immunogenen Form an das Immunsystem
abzugeben. Zum Erzeugen der zellulären Immunantwort, die zur Tumorrejektion
kritisch ist, bedeutet dies, dass die Proteine entweder im Inneren
des Zytoplasmas einer Wirtszelle abgegeben werden müssen (eine schwierige
Aufgabe für
hochmolekulare Proteinantigene) oder von den Wirtszellen selbst
nach der Genübertragung
oder DNA-Immunisierung synthetisiert werden müssen. Virale Vektoren, die
für diesen
Zweck in Erwägung
gezogen wurden, umfassen Vakzinia, Adenviren oder Retroviren.
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Der
Zelltyp, der nun zur Bereitstellung der optimalen Immunstimulanz
breit anerkannt wird, ist die lymphoide dendritische Zelle (DC;
siehe beispielsweise Girolomoni und Ricciardi-Castagnoli; 1997). In der Tat scheint
die DC der einzige Zelltyp zu sein, der in der Lage ist, in vivo
eine primäre
Immunantwort zu stimulieren, und es hat sich ferner sogar gezeigt,
dass er in der Lage ist, die entwickelte Toleranz unter bestimmten
Umständen
zu durchbrechen. Eine Anzahl von Gruppen untersuchen die Verwendung
von DC in autologen adoptiven Immuntherapieprotokollen zur Stimulierung
von Immunantworten gegen Tumore in der Hoffnung, dass sie vielleicht
eine therapeutische Wirkung zeigen. Solche Protokolle umfassen die
Kultur und/oder Anreicherung von DCs aus peripherem Blut, in vitro
Beladung von DCs mit Antigen und anschließendes Wiedereinbringen der
DCs in den Patienten. Dieser Ansatz ist allerdings durch das Fehlen
von wirksamen Mitteln beeinträchtigt,
durch die diese Zellen mit Antigenen geladen werden. Neuere Arbeiten
haben allerdings gezeigt, dass die Präsentation von Antigenen durch
Peptid-gepulste DCs Antitumorreaktionen in vivo erzeugt hat (Celluzzi
et al., 1996; Zitvogel et al., 1996). Hinsichtlich viraler Vektoren
ergeben Retroviren keine hocheffiziente Genübertragung an dendritische
Zellen (Reeves et al., 1996; Aicher et al., 1997), und in unseren
Händen
ergeben Adenviren nicht wie bei der von anderen berichteten Arbeit
(Arthur et al., 1997) nur eine Genübertragung mit geringer Effizienz.
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Wir
haben bisher getestet und berichtet, dass Herpes-simplex-Viren (HSV)
wirksam Gene an dendritische Zellen übertragen und sie damit infizieren
können
(Coffin et al., 1998), obwohl die damit einhergehende Toxizität nicht
quantifiziert wurde. HSV besitzt für diesen Zweck insofern eine
Anzahl von Vorteilen gegenüber anderen
Vektorsystemen als dies wirksam eine breite Vielzahl von Zelltypen
infizieren kann (einschließlich
einiger, die sehr schwer mit anderen Vektorsystemen zu infizieren
sind, z. B. Dilloo et al., 1997; Coffin et al., 1998), leicht zu
manipulieren ist und lange DNA-Insertionen aufnehmen kann, was die
Expression von mehreren Genen erlaubt (Übersicht von Coffin und Latchman,
1996). Die Abgabe von mehreren Antigenen an dendritische Zellen
und die anschließende
Wiedereinbringung in den Körper kann
ein besonders vielversprechender Ansatz zur Behandlung von einigen
Krebsen und Infektionskrankheiten sein.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Wir
haben bisher festgestellt, dass im Gegensatz zu anderen Vektoren
in unseren Händen,
HSV wirksam dendritische Zellen transduzieren kann (Coffin et al.,
1998), jedoch wurden toxische Wirkungen und die funktionellen Fähigkeiten
der transduzierten dendritischen Zellen nicht getestet. Wir haben
nun eine Vielzahl von HSV-Mutanten, von im Wesentlichen Wildtyp-Viren
bis zu Viren mit Mutationen, die entweder die Replikation in einigen
Zelltypen (Mutationen in nicht-essenziellen Genen) oder in allen
Zelltypen (Mutationen in essenziellen Genen) verhindern, und einige
Mutanten mit Kombinationen von Deletionen sowohl in essenziellen
als auch nicht-essenziellen Genen getestet. Wir haben beträchtliche
Unterschiede sowohl in den Genübertragungseffizienzen
von diesen verschiedenen Mutanten als auch in dem gezeigten Toxizitätsniveau
(wie durch den dendritischen Zelltod abgeschätzt) gefunden.
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Wir
haben überraschenderweise
gefunden, dass: (i) ein Virus mit inaktivierenden Mutationen in ICP34.5,
VMW65, vhs und UL43 ein Virus geringerer Toxizität und höherer Genübertragungseffizienz für dendritische
Zellen als andere getestete replikationskompetente Viren bereitstellt,
einschließlich
des bereits beschriebenen Virus (Coffin et al., 1998) und auch einer
Anzahl der getesteten replikationsinkompetenten Viren. Dies ist
besonders überraschend,
da ICP34.5, VMW65, vhs und UL43 im Allgemeinen als nicht-essenzielle Gene
betrachtet werden. Beispielsweise zeigte ein ähnliches Virus, das die Deletion
von einem essenziellen Gen (Mutationen in ICP34.5, VMW65, vhs und
ICP27 einschloss, eine viel niedrigere Genübertragungseffizienz als dieses
Virus. Ferner, im Gegensatz zu den anderen getesteten Virusmutanten
konnten Ergebnisse, die angaben, dass wirksames Antigenprozessieren
auftrat, innerhalb der Zielzellen gezeigt werden. Dies legt nahe,
dass transduzierte dendritische Zellen eine funktionelle Fähigkeit
beibehalten, die die Stimulation einer wirksamen Immunantwort in
vivo ermöglichen
würde.
Wir haben auch gefunden, dass (ii) ein Virus, das so außer Kraft
gesetzt wurde, dass nur sehr minimale Niveaus von unmittelbar frühen Genen
in Zielzellen exprimiert werden (und somit wovon nur ein sehr niedriges
HSV-Gen-Expressionsniveau im Allgemeinen erwartet werden würde), ähnliche
Ergebnisse ergibt, im Gegensatz zu anderen Mutanten, wobei nur ein
einziges unmittelbar frühes
Gen entfernt wurde.
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Diese
Ergebnisse zeigen, dass, obgleich eine wirksame Genübertragung
an dendritische Zellen relativ leicht unter Verwendung von HSV-Vektoren
erreicht werden kann, für
die Zellen zur Beibehaltung ihrer antigenprozessierenden Fähigkeiten,
die bestimmte Kombination von Mutationen in dem Virus sorgfältig gewählt werden
muss. Somit stellt die Erfindung zum ersten Mal virale Vektoren
für dendritische
Zellen bereit, die hochwirksame Genübertragung bereitstellen, ohne
die antigenprozessierenden Fähigkeiten
der infizierten dendritischen Zellen nachteilig zu beeinflussen.
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Somit
stellt die vorliegende Erfindung ein abgeschwächtes Herpes-Virus bereit,
das in der Lage ist, dendritische Zellen wirksam zu infizieren,
ohne wirksames Antigenprozessieren innerhalb der infizierten Zelle zu
verhindern, wobei dem Virus ein funktionelles UL43 und ein funktionelles
vhs-Gens fehlt. Vorzugsweise ist dieses Herpes-Virus ein humanes
Herpessimplex-Virus. Stärker
bevorzugt ist dieses Virus HSV1 oder HSV2.
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Vorzugsweise
fehlt dem erfindungsgemäßen Virus
ein funktionelles HSV ICP34.5-Gen. Dem erfindungsgemäßen Virus
kann auch ein funktionelles VMW65-Gen fehlen, insbesondere auf Grund
einer Mutation in dem Gen, die seine Transkriptionsaktivität abschafft.
Bei bestimmten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Virus einer von einem abgeschwächten HSV-Stamm,
der eine Mutation in mindestens vier Genen einschließt, sodass
ihm ein funktionelles vhs-Gen, ein funktionelles UL43-Gen, ein funktionelles
ICP34.5-Gen und
ein funktionelles VMW65-Gen fehlt (auf Grund einer Mutation in dem
besagten VMW65-Gen, die seine Transkriptionsaktivität abschafft).
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Die
Erfindung stellt auch die Verwendung eines abgeschwächten Herpes-simplex-Virus
bereit, das in der Lage ist, wirksam eine dendritische Zelle zu
infizieren, ohne das Antigenprozessieren zu verhindern, das innerhalb
der infizierten Zelle auftritt, bei der Herstellung eines Medikaments
zur Verwendung bei einem Verfahren zur Stimulierung einer Immunantwort,
wobei das Verfahren das Infizieren dendritischer Zellen mit dem Virus
umfasst, wobei das Virus ein erfindungsgemäßes Virus ist.
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Die
Erfindung stellt weiterhin ein erfindungsgemäßes Virus, das ein heterologes
Gen/Gene trägt,
oder die Verwendung eines Virus gemäß der Erfindung, wobei das
Virus ein heterologes Gen/Gene umfasst, bereit. Der Begriff „heterologes
Gen" soll jedes
Gen, das nicht in dem viralen Genom festgestellt wird, mit umfassen. Das
heterologe Gen kann jede Allelvariante eines Wildtyp-Gens sein,
oder es kann ein mutiertes Gen sein. Heterologe Gene sind vorzugsweise
mit einer Kontrollsequenz operabel verknüpft, die die Expression des
heterologen Gens in einer dendritischen Zelle, vorzugsweise einer
menschlichen dendritischen Zelle, erlaubt. Das erfindungsgemäße Virus
kann somit zur Übertragung
eines heterologen Gens an eine dendritische Zelle verwendet werden,
wo es exprimiert wird.
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Das
heterologe Gen/Gene codieren vorzugsweise ein Polypeptid mit therapeutischer
Verwendung. Insbesondere kann das heterologe Gen/Gene ein Polypeptid
codieren, das in der Lage ist, Immunantworten zu modifizieren, beispielsweise
ein Zytokin oder ein anderes immunmodulatorisches Polypeptid. Das
heterologe Gen/Gene können
auch ein antigenisches Polypeptid codieren, das in Tumorzellen,
jedoch nicht in Nicht-Tumorzellen vorhanden ist, oder das in Tumorzellen
bezüglich
Nicht-Tumorzellen aufreguliert ist. Dies ist bei der Krebstherapie
geeignet, da eine infizierte erfindungsgemäße dendritische Zelle zur Stimulierung
des Wirts-Immunsystems
verwendet werden kann, um mit dem Tumor-spezifischen oder Tumor-vorherrschenden Antigen/Antigenen
zu reagieren, was zur Tumorreduktion/Regression führt. Das
Polypeptid-Antigen/Antigene ist vorzugsweise ein Zelloberflächenpolypeptid
oder ein Polypeptid, das gentechnisch hergestellt wurde, sodass
es an die Zelloberfläche
transportiert wird (beispielsweise durch Fusion eines Signalpeptids).
Das heterologe Gen kann auch ein Polypeptid/Polypeptide parasitären, viralen
oder bakteriellen Ursprungs codieren, sodass beispielsweise eine
mit einem erfindungsgemäßen Virus
infizierte dendritische Zelle zur Stimulierung des Wirtsimmunsystems
verwendet werden kann, um eine Immunantwort gegenüber einem
Pathogen entweder vor Infektion oder nach Infektion der Wirtszelle
durch das Pathogen, hervorzurufen. Das heterologe Gen/Gene können auch
ein Protein/Proteine codieren, die mit anderen Krankheiten (z. B.
neurodegenerativen Krankheiten, wie Huntingtons, Alzheimer oder
Parkinson-Krankheit) zusammenhängen,
gegenüber
denen sie gesundheitsförderlich
sein können,
um eine Immunreaktion auszulösen.
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Die
Erfindung stellt weiterhin ein erfindungsgemäßes Virus bereit, das ein heterologes
Gen/Gene trägt, zur
Verwendung bei der Behandlung von Menschen und Tieren, insbesondere
durch Immuntherapie. Beispielsweise können solche Viren bei der Behandlung
oder Prävention
von Tumoren oder von parasitischen, bakteriellen oder viralen Infektionen
verwendet werden.
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Eine
mit einem erfindungsgemäßen Virus
transduzierte dendritische Zelle wird ebenfalls bereitgestellt. Eine
solche Zelle kann bei einem ex vivo Verfahren der Krankheitsbehandlung
verwendet werden, beispielsweise Malignitäten oder eine Infektion durch
virale oder bakterielle Pathogene. Demnach stellt die vorliegende Erfindung
die Verwendung einer ex-vivo-dendritischen
Zelle bereit, die mit einem abgeschwächten Herpes-simplex-Virus
infiziert ist, das in der Lage ist, wirksam eine dendritische Zelle
zu infizieren, ohne Antigenprozessieren zu verhindern, das innerhalb
der infizierten Zelle auftritt, bei der Herstellung eines Medikaments zur
Verwendung bei einem Verfahren zur Stimulierung einer Immunantwort,
wobei das Verfahren die Infektion dendritischer Zellen mit einem
erfindungsgemäßen Virus
umfasst.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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A. Viren
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Ein
abgeschwächtes
erfindungsgemäßes Virus
ist zur wirksamen Infektion dendritischer Zellen ohne Verhinderung
des innerhalb der infizierten Zelle auftretenden Antigenprozessierens
in der Lage. Ein erfindungsgemäßes Virus
ist vorzugsweise in der Lage, mindestens 40% von Zellen bei einer
Infektionsmultiplizität von
1, stärker
bevorzugt mindestens 50, 60, 70 oder 80% von Zellen, zu infizieren.
Das Expressionsniveau/effizienz innerhalb einer einzelnen Zelle,
das unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Virus erhalten wird, variiert
in Abhängigkeit
von dem Polypeptid (den Polypeptiden), die exprimiert werden, und
von den Kontrollsequenz(en), die mit dem Gen operabel verknüpft sind,
die das Polypeptid/die Polypeptide codieren, jedoch sind sie typischerweise
mindestens so wirksam wie diejenigen, die unter Verwendung eines
Wildtyp-Virus erhalten wurden. Zusätzlich zeigt das erfindungsgemäße Virus
gegenüber
infizierten Zellen eine geringe Toxizität. Vorzugsweise beträgt das Zellüberleben
nach der Infektion mindestens 50% am Tag eins nach der Infektion,
stärker
bevorzugt mindestens 60, 70, 80 oder 90% am Tag eins nach der Infektion.
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Um
eine herabgesetzte Toxizität
zu erreichen, obgleich eine wirksame Infektion von und ein Antigenprozessieren
in dendritischen Zellen aufrechterhalten wird, fehlt einem erfindungsgemäßen Virus
typischerweise ein funktionelles UL43-Gen und ein vhs-Gen (in HSV)
oder homologe oder funktionelle Äquivalente
davon in anderen viralen Spezies. Zusätzliche Mutationen können zur
weiteren Herabsetzung der Toxizität des Virus vorgenommen werden,
beispielsweise durch den Einschluss einer Mutation in dem Gen, das
vmw65 codiert, derart, dass die Transaktivierungsaktivität des Proteins
minimiert wird, und/oder durch Einschluss einer inaktivierenden
Mutation in das Gen, das ICP34.5 codiert. Alternativ oder zusätzlich enthält das Virus
Mutationen, die die unmittelbar frühe Genexpression aus dem Virus
minimieren, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Mutationen. Somit
könnte
ein erfindungsgemäßes Virus
auch typischerweise in ICP27, ICP4 und mit einer Mutation zu vmw65,
die die Transaktivierungsaktivität
des Proteins minimiert, oder alternativ für jedes der Gene mutiert sein,
die ICP4, ICP27, ICP0 und ICP22 codieren. Ein erfindungsgemäßes Virus
kann zusätzlich
für das Gen
mutiert sein, das ICP47 codiert.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Verwendung von Herpes-simplex-Viren
beispielhaft ausgeführt
wurde, ist es selbstverständlich,
dass andere Viren der Herpesviridae-Familie modifiziert werden können, um
herabgesetzte Toxizität
zu erreichen, während
eine wirksame Infektion von und Antigenprozessieren in dendritischen
Zellen beibehalten wird. Insbesondere wo Genhomologe der HSV-Gene,
die vorstehend beschrieben sind (insbesondere UL43 und vhs), in
anderen Herpes-Virus-Spezies existieren, werden diese Homologe dann
modifiziert. Alternativ oder zusätzlich
sind Viren mit Mutationen zu den unmittelbar frühen Genen oder mit Mutationen,
die zur herabgesetzten unmittelbar frühen Genexpression führen, besonders
bevorzugt. "Homolog" bedeutet ein Gen,
das Sequenzhomologie, entweder Aminosäure- oder Nukleinsäuresequenzhomologie, mit dem
entsprechenden HSV-Gen aufweist. Typischerweise ist ein Homologes
eines HSV-Gens zu mindestens 15%, vorzugsweise zu mindestens 20%,
auf dem Aminosäureniveau
mit dem entsprechenden HSV-Gen identisch. Beispielsweise ist das
prv43-Gen eines Schweine-Herpes-Virus, Pseudorabies-Virus, zu 23%
mit UL43 identisch (Powers et al., 1994).
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Verfahren
zum Messen von Nukleinsäure-
und Proteinhomologie sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Beispielsweise
stellt das UWGCG-Paket das BESTFIT-Programm bereit, das zur Homologie-Berechnung
verwendet werden kann (Devereux et al. (1984), Nucleic Acids Research
12: 387–395).
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Gleichermaßen können der
PILEUP- und BLAST-Algorithmus zum Abgleich von Sequenzen (wie beispielsweise
bei Altschul, S. F. (1993), 1 Mol. Evol. 36: 290–300; Altschul, S. F. et al.
(1990), 1 Mol. Biol. 215: 403–10
beschrieben) verwendet werden. Software zur Durchführung der
BLAST-Analyse steht für
die Öffentlichkeit
durch das National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)
zur Verfügung.
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Viele
verschiedene Einstellungen sind für solche Programme möglich. Erfindungsgemäß kann die Standardeinstellung
verwendet werden.
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Homologe
der HSV-Gene können
auf eine Anzahl von Wegen, beispielsweise durch Sondierung genomischer
oder cDNA-Bibliotheken, die aus anderen Viren hergestellt wurden,
mit Sonden, die alles oder einen Teil des HSV-Gens einschließen, unter
Bedingungen von mittlerer oder hoher Stringenz (beispielsweise 0,03 M
Natriumchlorid und 0,03 M Natriumcitrat bei etwa 50°C bis etwa
60°C) identifiziert
werden. Alternativ können Spezies-Homologe
auch erhalten werden unter Verwendung von degenerierter PCR, die
Primer verwendet, die zum Abzielen auf Sequenzen innerhalb der Varianten
und Homologen ausgelegt sind, die konservierte Aminosäuresequenzen
codieren. Die Primer enthalten eine oder mehrere degenerierte Positionen
und werden unter Stringenzbedingungen verwendet, die niedriger sind
als diejenigen, die zur Klonierung von Sequenzen mit einzelnen Sequenzprimern
gegen bekannte Sequenzen (beispielsweise 0,03 M Natriumchlorid und
0,03 M Natriumcitrat bei etwa 40°C)
verwendet werden.
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Aus
Sicherheitsgründen
werden die erfindungsgemäßen Viren
abgeschwächt,
typischerweise, sodass sie nicht in der Lage sind, sich in der Zielzelle
wirksam zu replizieren. Die viralen Regionen, die für die Zwecke des
Abschwächens
verändert
wurden, können
entweder (vollständig
oder teilweise) eliminiert sein oder nicht funktionell gemacht sein
oder durch andere Sequenzen ersetzt sein, insbesondere durch eine
heterologe Gensequenz. Die abschwächenden Mutationen wurden bereits
für alle
viralen Gruppen beschrieben, die als virale Vektoren verwendet werden.
Beispielsweise kann HSV durch Mutationen in ICP34.5 und/oder in
essenziellen Genen, wie ICP4 und ICP27, avirulent gemacht werden.
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1. Herpes-simplex-Viren.
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i. Viren
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Wenn
der erfindungsgemäße Virus
ein Herpes-simplex-Virus ist, kann das Virus aus beispielsweise HSV1-
oder HSV2-Stämmen
oder Derivaten davon, vorzugsweise HSV1, erhalten werden. Derivate
umfassen Zwischentyp-Rekombinationen, die DNA aus HSV1- und HSV2-Stämmen enthalten.
Vorzugsweise besitzen die Derivate eine Sequenzhomologie von mindestens
70% gegenüber
einem das HSV1- oder HSV2-Genoms, stärker bevorzugt von mindestens
80%, noch stärker
bevorzugt von mindestens 90 oder 95%, typischerweise wie durch die
hier beschriebenen Verfahren gemessen. Weitere Derivate, die zum
Erhalt der erfindungsgemäßen Viren verwendet werden können, umfassen Stämme, die
bereits Mutationen in Genen aufweisen, wovon die funktionelle Inaktivierung
in einem erfindungsgemäßen Virus
erwünscht
ist, beispielsweise Stamm 1716 (MacLean et al., 1991), die Stämme R3616
und R4009 (Chou und Roizman, 1992) und R930 (Chou et al., 1994),
wovon alle Mutationen in ICP34.5 aufweisen, Stamm d120, der eine
Deletion in ICP4 aufweist (DeLuca et al., 1985), Stamm d27-1 (Rice
und Knipe, 1990), der eine Deletion in ICP27 aufweist) oder Stamm
d92, der Deletionen sowohl in ICP27 als auch ICP4 aufweist (Samaniego
et al., 1995). Die Verwendung dieser Stämme verringert die Anzahl von
Schritten, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen mutanten HSV-Stämme nötig sind.
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Die
bei der Beschreibung der verschiedenen HSV-Gene eingesetzte Terminologie
entspricht der bei Coffin und Latchman, 1996, gefundenen.
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ii. Komplementierende Zelllinien
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Wenn
den erfindungsgemäßen Herpes-simplex-Viren
ein bestimmtes funktionelles essenzielles Gen fehlt, beispielsweise
ein Gen, das ICP4 oder ICP27 codiert, wird das erfindungsgemäße Virus
unter Verwendung einer Zelllinie propagiert, die dieses essenzielle
Gen exprimiert. Wenn beispielsweise dem Virus ein funktionelles
ICP27-Gen fehlt, kann das Virus unter Verwendung von V27-Zellen
propagiert werden (Rice und Knipe, 1990), 2-2-Zellen (Smith et al.,
1992) oder B130/2-Zellen (
WO
98/30707 ), vorzugsweise B130/2-Zellen. Wenn dem Virus ein
funktionelles ICP4-Gen fehlt, kann das Virus unter Verwendung einer
Zelllinie, die ICP4 exprimiert, beispielsweise E5-Zellen (DeLuca
et al., 1985) propagiert werden. Wenn dem Virus ein funktionelles
ICP4-Gen und ein funktionelles ICP27-Gen fehlt, wird das Virus unter
Verwendung einer Zelllinie propagiert, die sowohl ICP4 als auch
ICP27 propagiert (wie E26-Zellen; Samaniego et al., 1995), und wenn
dem Virus zusätzlich
ein funktionelles vmw65-Gen fehlt, kann das Virus unter Verwendung
einer Zelllinie propagiert werden, die auch ein Nicht-HSV-Homolog
von vmw65 enthält
(z. B. beispielsweise das Pferde-Herpes-Virus-Gen
12 oder BTIF aus Rinder-Herpes-Virus).
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ICP27-exprimierende
Zelllinien können
durch Co-Transfizieren von Säugerzellen,
beispielsweise Vero- oder BHK-Zellen, mit einem Vektor, vorzugsweise
einem Plasmidvektor, der ein funktionelles HSV-ICP27-Gen umfasst,
das in der Lage ist, in den Zellen exprimiert zu wer den, und mit
einem Vektor, vorzugsweise einem Plasmid-Vektor, der einen selektierbaren
Marker codiert, beispielsweise Neomycin-Resistenz hergestellt werden.
Klone, die den selektierbaren Marker besitzen, werden sodann gescreent,
weiterhin, um zu bestimmen, welche Klone ebenfalls funktionelles
ICP27 exprimieren, beispielsweise auf der Grundlage ihrer Fähigkeit,
das Wachstum von ICP27–-HSV-Stämmen zu
unterstützen,
unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Verfahren (beispielsweise
wie bei Rice und Knipe, 1990, beschrieben).
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Zelllinien,
die keine Reversion eines ICP27–-Mutanten-HSV-Stammes
zu einem Stamm mit funktionellem ICP27 erlauben, werden wie vorstehend
geschrieben, produziert, was sicherstellt, dass der Vektor, der
ein funktionelles ICP27-Gen umfasst, keine Sequenzen enthält, die
mit (d. h. Homolog zu) Sequenzen überlappen, die in dem Mutanten-ICP27–-Virus
verbleiben.
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Wo
erfindungsgemäße HSV-Stämme inaktivierende
Modifikationen in anderen essenziellen Genen, beispielsweise ICP4,
einschließen,
umfasst das Komplementieren von Zelllinien ein funktionelles HSV-Gen, welches
das modifizierte essenzielle Gen auf die gleiche Weise wie für ICP27
beschrieben, komplementiert. Im Falle beispielsweise von HSV-Stämmen, die
Mutationen sowohl in ICP27 als auch ICP4 umfassen, wird eine Zelllinie
verwendet, die sowohl ICP27 als auch ICP4 exprimiert (wie E26-Zellen
(Samaniego et al., 1995). HSV-Stämme,
die andere essenzielle Gene exprimieren, können auf eine ähnliche
Weise zu der für
ICP27 beschriebenen konstruiert werden.
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B. Mutationsverfahren
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Die
verschiedenen besprochenen viralen Gene können durch mehrere auf dem
Fachgebiet bekannte Techniken funktionell inaktiv gemacht werden.
Beispielsweise können
sie durch Deletionen, Substitutionen oder Insertionen, vorzugsweise
durch Deletion, funktionell inaktiv gemacht werden. Deletionen können Teile des
Gens oder das gesamte Gen entfernen. Beispielsweise kann die Deletion
von nur einem Nukleotid erfolgen, was zu einer Rasterverschiebung
führt.
Allerdings werden vorzugsweise größere Deletionen, beispielsweise
mindestens 25%, stärker
bevorzugt mindestens 50% der gesamten codierenden oder nicht-codierenden Sequenz
(oder alternativ, absolut gesehen, mindestens 10 Nukleotide, stärker bevorzugt
mindestens 100 Nukleotide, am stärksten
bevorzugt mindestens 1 000 Nukleotide) vorgenommen. Es ist besonders
bevorzugt, dass gesamte Gen und einige der flankierenden Sequenzen
zu entfernen. Die inserierten Sequenzen können die heterologen Gene einschließen, die
nachstehend beschrieben sind. Es ist besonders bevorzugt, das heterologe
Gen in ICP27 oder ICP4 zu inserieren. Im Falle des VMW65-Gens wird
nicht das gesamte Gen deletiert, da es ein essenzielles Strukturprotein
codiert, sondern eine kleine inaktivierende Mutation wird vorgenommen, die
die Fähigkeit
von VMW65 zur transkriptionalen Aktivierung von IE-Genen abschafft
(z. B. wie bei Ace et al., 1989, oder Smiley et al., 1997).
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Mutationen
werden in den Herpes-Viren durch homologe Rekombinationsverfahren,
die den Fachleuten wohlbekannt sind, vorgenommen. Beispielsweise
wird genomische HSV-DNA zusammen mit einem Vektor, vorzugsweise
einem Plasmidvektor, transfiziert, der die mutierte Sequenz einschließt, die
von homologen HSV-Sequenzen flankiert wird. Die mutierte Sequenz
kann Deletionen, Insertionen oder Substitutionen einschließen, wovon
alle durch Routinetechniken konstruiert werden können. Insertionen können selektierbare Markergene,
beispielsweise lacZ oder GFP, zum Screening rekombinanter Viren
beispielsweise durch α-Galactosidase-Aktivität oder Fluoreszenz
einschließen.
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C. Heterologe Gene und Promotoren
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Die
erfindungsgemäßen Viren
können
zur Durchführung
modifiziert werden, um ein heterologes Gen/Gene zu tragen. Der Betriff "heterologes Gen" umfasst jedes Gen.
Obwohl ein heterologes Gen typischerweise ein Gen ist, das nicht
in dem Genom eines Herpes-Virus vorhanden ist, kann das Herpes-Gen
verwendet werden, mit der Maßgabe,
dass die codierende Sequenz nicht mit den viralen Kontrollsequenzen
operabel verknüpft
ist, mit denen es von Natur aus assoziiert ist. Das heterologe Gen
kann jeder Allelvariante eines Wildtyp-Gens sein, oder es kann ein
mutantes Gen sein. Der Begriff "Gen" soll Nukleinsäuresequenzen
abdecken, die in der Lage sind, zumindest transkribiert zu werden.
Somit sind innerhalb dieser Definition Sequenzen eingeschlossen,
die mRNA, tRNA und rRNA codieren. Die vorliegende Erfindung betrifft
allerdings die Expression von Polypeptiden, statt tRNA und rRNA.
Sequenzen, die mRNA codieren, umfassen gegebenenfalls einige oder
alle von 5'- und/oder
3'-transkribierten,
jedoch untranslatierten flankierenden Sequenzen, die von Natur aus
oder anderweitig mit der translatierten codierenden Sequenzen verknüpft sind.
Sie kann gegebenenfalls weiterhin die assoziierten transkriptionalen
Kontrollsequenzen einschließen,
die normalerweise mit den transkribierten Sequenzen assoziiert sind,
beispielsweise transkriptionale Stoppsignale, Polyadenylierungsstellen und
stromabwärts
gelegene Enhancer-Elemente.
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Das
heterologe Gen/Gene können
in das virale Genom über
homologe Rekombination von HSV-Stämmen mit beispielsweise Plasmidvektoren
inseriert werden, die das heterologe Gen/Gene tragen, die von HSV-Sequenzen
flankiert werden. Das heterologe Gen/Gene können in einem geeigneten Plasmidvektor, der
Herpes-Virus-Sequenzen umfasst, unter Verwendung von auf dem Fachgebiet
wohlbekannten Klonierungstechniken eingeführt werden. Das heterologe
Gen/Gene können
in das virale Genom an jeder Stelle inseriert werden, mit der Maßgabe, dass
das Virus immer noch propagiert werden kann. Es ist bevorzugt, dass das
heterologe Gen/Gene in ein essenzielles Gen inseriert wird. Heterologe
Gene können
an mehreren Stellen innerhalb des Virusgenoms inseriert werden.
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Die
transkribierte Sequenz des heterologen Gens/Gene ist vorzugsweise
mit einer Kontrollsequenz operabel verknüpft, die die Expression des
heterologen Gens/Gene in dendritischen Zellen, vorzugsweise in dendritischen
Säugerzellen,
stärker
bevorzugt in menschlichen dendritischen Zellen erlaubt. Der Begriff "operabel verknüpft" bezieht sich auf
eine Juxtaposition, wobei die beschriebenen Komponenten sich in
einer Beziehung befinden, die es ihnen erlaubt auf ihre beabsichtige
Weise zu funktionieren. Eine Kontrollsequenz, die mit einer codierenden
Sequenz „operabel
verknüpft" ist, wird so ligiert,
dass die Expression der codierenden Sequenz unter Bedingungen erreicht
wird, die mit der Kontrollsequenz kompatibel sind.
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Die
Kontrollsequenz umfasst einen Promotor, der die Expression des heterologen
Gens/Gene erlaubt, und ein Signal zur Transkriptionstermination.
Der Promotor wird aus Promotoren gewählt, die in Säugern, vorzugsweise
in menschlichen dendritischen Zellen, funktionell sind. Der Promotor/Promotoren
können
sich von Promotorsequenzen eukaryotischer Gene ableiten. Beispielsweise
können
sich Promotoren von dem Genom einer Zelle ableiten, in der die Expression
des heterologen Gens erfolgen soll, vorzugsweise von einer dendritischen
Säugerzelle
oder stärker
bevorzugt von einer menschlichen dendritischen Zelle. Bezüglich eukaryotischer
Promotoren können
es Promotoren sein, die auf ubiquitäre Weise (wie Promotoren von β-Actin, Tubulin)
oder alternativ auf eine gewebespezifische Weise funktionieren (wie
Promotoren des Gens für
Pyruvatkinase). Sie können
auch Promotoren sein, die auf spezielle Stimuli reagieren, beispielsweise
Promotoren, die Steroidhormonrezeptoren binden. Auch virale Promotoren
können
verwendet werden, beispielsweise der Maus-Moloney-Leukämie-Virus-lange terminale
Wiederholungseinheit (MMLV LTR)-Promotor oder Promotoren von Herpes-Virus-Genen.
-
Der
HSV-LAT-Promotor und Promotoren, die Elemente der LAT-Promotorregion
enthalten, können
besonders bevorzugt sein, da die Möglichkeit besteht, Langzeitexpression
von heterologen Genen während
einer Latenz zu erreichen. Insbesondere ist eine Expressionskassette
besonders bevorzugt, die im Wesentlichen aus einer LAT-P2-Region
besteht, die hier nicht selbst als Promotor wirkt, verknüpft mit
einem Promotor und einem heterologen Gen, in dieser Reihenfolge.
-
Der
Begriff "Langzeitexpression" soll in der Bedeutung
der Expression eines heterologen Gens in einer Zelle, die mit einem
erfindungsgemäßen Herpes-simplex-Virus
infiziert ist, auch nachdem das Herpes-simplex-Virus in die Latenz
eingetreten ist, verwendet werden. Vorzugsweise dauert diese mindestens
zwei Wochen, stärker
bevorzugt mindestens eine oder zwei Monate nach Infektion, noch
stärker
bevorzugt für
die Lebensdauer der Zelle an.
-
Die
Expressionskassetten können
weiterhin einen zweiten Promotor und ein zweites heterologes Gen umfassen,
das in dieser Reihenfolge mit der HSV-LAT-P2-Region und in der entgegengesetzten
Orientierung mit dem ersten Promotor und dem ersten heterologen
Gen operabel verknüpft
ist, wobei der zweite Promotor und das zweite heterologe Gen gleich
sind wie oder verschieden sind von dem ersten Promotor und dem ersten
heterologen Gen. Somit flankiert ein Paar aus Promotor/heterologen
Genkonstrukten in entgegengesetzten Orientierungen eine einzige
LAT-P2-Region, was die Langzeitexpression von Paaren heterologer
Gene erlaubt, die gleich oder verschieden sein können, angetrieben durch den
gleichen oder durch verschiedene Promotoren. Außerdem kann das Produkt des
ersten heterologen Gens die Expression des zweiten heterologen Gens
(oder umgekehrt) unter geeigneten physiologischen Bedingungen regulieren.
-
Expressionskassetten
und andere geeignete Konstrukte, die das heterologe Gen/Gene und
Kontrollsequenzen einschließen,
können
unter Verwendung von routinemäßigen Klonierungstechniken,
die den Fachleuten bekannt sind, hergestellt werden (siehe beispielsweise
Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning – a laboratory manual; Cold
Spring Harbor Press). Die LAT-P2-Region ist hier als HSV1-Nukleotide 118866–120219
des HSV-Stamms 17+ (Gen-Bank
HE1CG: aus PstI-BstXI-Stellen) definiert und umfasst Fragmente oder
Derivate dieser Region, einschließlich von homologen Regionen
anderer HSV1-Stämme
und von HSV2- Stämmen, die
in der Lage sind, ein Langzeitexpressionsvermögen für Promotoren bereitzustellen,
an die sie gebunden sind.
-
Es
kann auch für
die Promotoren zweckmäßig sein,
induzierbar zu sein, sodass die Expressionsniveaus der heterologen
Gene während
der Lebenszeit der Zelle reguliert werden können. Induzierbar bedeutet, dass
die Expressionsniveaus, die unter Verwendung des Promotors erhalten
werden, reguliert werden können. Beispielsweise
würde bei
einer bevorzugten Ausführungsform,
wobei mehr als ein heterologes Gen in das HSV-Genom inseriert wird,
ein Promotor einen Promotor umfassen, der auf das tet-Repressor/VP16
transkriptionaler Aktivator-Fusionsprotein,
das bereits beschrieben wurde (Gossen und Bujard, 1992, Gossen et
al., 1995) reagiert und der das heterologe Gen antreibt, dessen
Expression reguliert werden soll. Der zweite Promotor würde einen
starken Promotor (z. B. den CMV-IE-Promotor) umfassen, der die Expression
des tet-Repressor/VP16 Fusionsproteins antreibt. Somit würde bei
diesem Beispiel die Expression des ersten heterologen Gens von der
Gegenwart oder der Abwesenheit von Tetracyclin abhängen.
-
Zusätzlich kann
jeder dieser Promotoren durch die Zugabe weiterer regulatorischer
Sequenzen, beispielsweise Enhancer-Sequenzen (einschließlich von
Elementen der HSV-LAT-Region),
modifiziert werden. Chimäre
Promotoren können
ebenfalls verwendet werden, die Sequenzelemente aus zwei oder mehreren
verschiedenen vorstehend beschriebenen Promotoren einschließen, beispielsweise
ein MMLV LTR/LAT-Fusionspromotor (Lokensgard et al., 1994) oder
von Promotoren, die Elemente der LAT-Region einschließen (siehe vorstehend).
-
Heterologe
Gene codieren typischerweise Polypeptide von therapeutischer Anwendung.
Beispielsweise ist es zur Beschleunigung einer spezifischen Immunantwort
gegen einen bestimmten Tumor erwünscht, dendritische
Zellen mit einem erfindungsgemäßen Virus
zu transfizieren, das die Expression eines Tumorantigens/von Antigenen
steuert. Ein Tumorantigen kann für
eine Tumorzelle spezifisch sein oder es kann in höheren Konzentrationen
in dieser Tumorzelle vorhanden sein als in einer Nicht-Tumorzelle
dieses Typs, beispielsweise auf Grund der Aufregulierung der Expression
des Antigens. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Tumorantigen/Antigene
auf der Oberfläche
der Tumorzelle, beispielsweise eines Zelloberflächenrezeptors oder eines Zelladhäsionsproteins,
exprimiert wird. Beispiele für
Tumorantigene umfassen das MUC-1-Genprodukt (Gendler et al., 1990),
das in einer Anzahl von Tumoren überexprimiert
wird, einschließlich
von Eierstockkrebsen, menschlichem Papillomavirus- Proteinen E6 und
E7, die mit Zervikalkrebs in Zusammenhang stehen. Tumorantigene,
die T-Zellenreaktionen
hervorrufen, sind besonders bevorzugt.
-
Heterologe
Gene können
auch ein Polypeptid codieren, das in der Lage ist, eine Immunreaktion
zu modifizieren, beispielsweise Zytokine (wie α-, β- oder γ-Interferon, Interleukine, einschließlich IL-1,
IL-2, Tumornekrosefaktor oder insulinartige Wachstumsfaktoren I
oder II) oder andere immunmodulatorische Proteine.
-
Heterologe
Gene können
auch antigenische Polypeptide zur Verwendung als Impfstoffe codieren.
Vorzugsweise leiten sich solche antigenischen Polypeptide von pathogenen
Organismen, beispielsweise Parasiten, Bakterien oder Viren, ab.
Beispiele für
solche antigenischen Polypeptide umfassen Hepatitis C-Virus-Antigen,
Hepatitis B-Oberflächen-
oder Kern-Antigene,
HIV-Antigene, Malaria-Antigene, Pertussistoxin, Choleratoxin oder
Diphtherietoxin.
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Heterologe
Gene können
auch Markergene einschließen
(die beispielsweise β-Galactosidase
oder grün
fluoreszierendes Protein codieren) oder Gene, deren Produkte die
Expression von anderen Genen regulieren (beispielsweise transkriptionale
regulatorische Faktoren, einschließlich des tet-Repressor/VP16
transkriptionalen Aktivatorfusionsproteins, das vorstehend beschrieben
ist).
-
Die
Gentherapie und andere therapeutische Anwendungen können sehr
wohl die Verabreichung mehrerer Gene erfordern. Die Expression von
mehreren Genen kann zur Behandlung einer Vielzahl von Zuständen zweckmäßig sein.
Herpes-Viren sind in einzigartiger Weise geeignet, da sie keine
eingeschränkten
Verpackungsmöglichkeiten
von anderen viralen Vektorsystemen besitzen. Somit können mehrere
heterologe Gene innerhalb seines Genoms aufgenommen werden. Es gibt
beispielsweise mindestens zwei Wege, auf denen dies erreicht werden
könnte.
Beispielsweise könnte
mehr als ein heterologes Gen und damit zusammenhängende Kontrollsequenzen in
einen bestimmten HSV-Stamm eingebracht werden, entweder an einer
einzigen Stelle oder an mehreren Stellen in dem Virusgenom. Es wäre auch
möglich,
Paare von Promotoren (die gleichen oder verschiedene Promotoren)
zu verwenden, die in entgegengesetzte Richtungen voneinander weisen, wobei
diese Promotoren jeweils die Expression eines heterologen Gens (des
gleichen oder eines verschiedenen heterologen Gens), wie vorstehend
beschrieben, antreiben.
-
D. Dendritische Zellen
-
Dendritische
Zellen können
durch eine Reihe von Mitteln isoliert/hergestellt werden, beispielsweise können sie
entweder direkt aus peripherem Blut aufgereinigt oder aus CD34+-Vorläuferzellen
erzeugt werden, beispielsweise nach Mobilisierung in peripheres
Blut durch Behandlung mit G-CSF, oder direkt aus Knochenmark. Aus
peripherem Blut können
adhärente
Vorläufer
mit einem GM-CSF/IL-4-Gemisch (Inaba et al., 1992) behandelt werden,
oder aus Knochenmark können
nicht-adhärente
CD34+-Zellen mit GM-CSF und TNF-α (Caux
et al., 1992) behandelt werden. DCs können routinemäßig aus
dem peripherem Blut von menschlichen Freiwilligen hergestellt werden,
entsprechend dem Verfahren von Sallusto und Lanzavecchia, 1994,
unter Verwendung von gereinigten peripheren Blut-Mononeucleocyten
(PBMCs) und zwei Stunden Behandeln von adhärenten Zellen mit GM-CSF und
IL-4. Diese sind dann an CD19+ B-Zellen und CD3+, CD2+ T-Zellen
unter Verwendung von Magnetkügelchen
(siehe Coffin et al., 1998) reduziert. Andere Verfahren können ebenfalls zur
Herstellung dendritischer Zellen eingesetzt werden.
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E. Therapeutische Anwendungen
-
Erfindungsgemäße Viren
und dendritische Zellen, die mit erfindungsgemäßen Viren infiziert sind, können bei
Therapieverfahren eingesetzt werden. Insbesondere können erfindungsgemäße Viren
und mit erfindungsgemäßen Viren
infizierte dendritische Zellen, die Tumorantigene exprimieren, bei
Verfahren zur Krebsbehandlung verwendet werden. Insbesondere können die
erfindungsgemäßen Viren
und mit erfindungsgemäßen Viren
infizierte dendritische Zellen zur Hemmung des Wachstums verschiedener
Tumore in Säugern,
einschließlich
Menschen, verwendet werden, wie beispielsweise Eierstock-, Zervikal-
und endometrische Tumore und Karzinome, beispielsweise Mammakarzinome,
Lungenkarzinome, Blasenkarzinome und Dickdarmkarzinome. Weitere
Neoplasmen, deren Wachstum gehemmt werden kann, umfassen Sarkome,
beispielsweise Weichgewebe- und Knochensarkome und hämatologische
Malignitäten,
wie Leukämien.
Bestimmte Beispiele für
Krebse, die unter Verwendung von erfindungsgemäßen Viren und/oder dendritischen
Zellen, die mit erfindungsgemäßen Viren
infiziert sind, die Tumorantigene exprimieren, behandelt werden
können,
umfassen Melanome, Leukämien,
Zervikalkrebse und Eierstockkrebse.
-
Erfindungsgemäße Viren
und mit erfindungsgemäßen Viren
infizierte dendritische Zellen können
bei Verfahren zur Behandlung oder Prävention pathogener Infektionen,
beispielsweise parasitärer,
bakterieller oder viraler Infektionen, verwendet werden. In diesem
Fall können
die Viren/dendritische Zellen vor der Infektion verabreicht werden,
um eine protektive Immunreaktion in dem Wirt zu stimulieren, oder
nach der Infektion, um das Wirtsimmunsystem zur Bekämpfung der
Infektion zu stimulieren.
-
F. Verabreichung
-
Die
erfindungsgemäßen Herpes-Viren
können
somit zur Übertragung
therapeutischer Gene an einen Menschen oder ein Tier, der der Behandlung
bedarf, verwendet werden. Die Übertragung
therapeutischer Gene unter Verwendung der erfindungsgemäßen Herpes-Viren
kann zur Behandlung beispielsweise von Malignitäten und pathogenen Infektionen
verwendet werden.
-
Ein
Verfahren zur Durchführung
einer Therapie umfasst die Insertion des therapeutischen Gens/Gene in
das Genom des erfindungsgemäßen Herpes-Virus,
wie vorstehend beschrieben, und die anschließende Kombination des resultierenden
rekombinanten Virus mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger
oder Verdünnungsmittel,
um eine pharmazeutische Zusammensetzung herzustellen. Geeignete
Träger
und Verdünnungsmittel
umfassen isotonische Kochsalzlösungen,
beispielsweise phosphatgepufferte Salzlösung. Die Zusammensetzung kann
zur parenteralen, intramuskulären,
intravenösen,
subkutanen oder transdermalen Verabreichung formuliert werden.
-
Die
Infektion von dendritischen Zellen mit dem erfindungsgemäßen Virus
kann in vivo durch Verabreichung einer Zusammensetzung, die das
Virus umfasst, an einen Patienten durchgeführt werden. Die pharmazeutische
Zusammensetzung wird so verabreicht, dass das Virus, das das therapeutische
Gen/Gene enthält, in
die Zellen in einem geeigneten Bereich eingebracht werden kann.
Die verabreichte Virusmenge liegt im Bereich von 104 bis
1010 pfu, vorzugsweise von 105 bis
108 pfu, stärker bevorzugt von etwa 106 bis 107 pfu. Bei Injektion
werden typischerweise 10 μl
bis 1 ml, vorzugsweise 100 μl
bis 1 ml Virus in einem pharmazeutisch verträglichen geeigneten Träger oder
Verdünnungsmittel
verabreicht.
-
Ein
weiteres Verfahren umfasst das Isolieren/Herstellen von dendritischen
Zellen aus peripherem Blut oder Knochenmark, um die Zellen mit dem
erfindungsgemäßen Virus
in vitro zu infizieren. Anschließend werden transduzierte dendritische
Zellen typischerweise dem Patienten über intramuskuläre, intraperitoneale, subkutane
oder intravenöse
Injektion oder durch direkte Injektion in die Lymphknoten des Patienten,
vorzugsweise durch direkte Injektion in die Lymphknoten verabreicht.
Typischerweise werden 104 bis 108 transduzierte dendritische Zellen, vorzugsweise
105 bis 107 Zellen,
stärker
bevorzugt etwa 106 Zellen dem Patienten
verabreicht.
-
Die
beschriebenen Verabreichungswege und Dosierungen sollen nur eine
Richtlinie sein, da ein Fachmann in der Lage ist, unschwer den optimalen
Verabreichungsweg und die optimale Verabreichungsdosis für jenen
bestimmten Patienten beispielsweise in Abhängigkeit vom Alter, Gewicht
und Zustand des Patienten zu bestimmen.
-
Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben,
die nur erläuternd
und nicht einschränkend
sein sollen.
-
BEISPIELE
-
Materialien und Methoden
-
Konstruktion und Wachstum von viralen
Stämmen
-
Sämtliche
Virusstämme
stammen vom HSV1-Stamm 17+, dessen Nukleotidsequenz bei GenBank (Zugangsnummer
HE1CG) hinterlegt ist. Sämtliche
Stämme
wurden unter Verwendung von BHK C-21-Zellen (ECACC Nr. 8501143)
hergestellt und propagiert, abgesehen von den Stämmen 17+/27–/pR20 und 1764/27–/pR20.5/vhs,
die auf B130/2-Zellen (BHK-Zellen, die stabil mit dem HSV1 ICP27-Gen
transfiziert wurden) gewachsen sind, und vom Stamm 1764/27–4–/pR20.5,
der unter Verwendung von Zellen propagiert wurde, die mit den Genen,
die HSV1 ICP27, -ICP4 und Pferde-Herpes-Virus-Gen 12 codieren, transfiziert
wurden. Das EHV-Gen 12 ist das EHV-Homologe von HSV vmw65, von dem
wir festgestellt haben, dass es beim Einschluss in Zelllinien Wachstumsmängel ausgleichen
kann, die mit einer vmw65-Mutation
einhergehen, obwohl das EHV-Gen-12-Proteinprodukt dann nicht in
die resultierenden HSV-Virionen verpackt ist, wie es der Fall sein
würde,
wenn nicht verändertes
HSV vmw65 in die Zellen eingeschlossen wäre, die für das Viruswachstum eingesetzt
werden. Solche Zellen wurden wie folgt erzeugt: BHK-Zellen (Wachstum
in DMEM + 10% FCS, beide von Gibco, bei 37°C/5% CO2)
wurden transfiziert (durch das Verfahren von Gorman, 1985) in 10-cm-Platten mit
Plasmiden, die das EHV-Gen 12 enthielten (Lewis, J. B. et al. (1997),
Virology, 230, 369–375),
unter der Kontrolle eines CMV-Promotors und der BGHpA-Sequenz (pcDNA3/E)
und eines Plasmids, das ICP27 (pSG130BS [Sekulovich et al., 1988])
codiert. Nach Selektion mit Neomycin wurden Neomycin-resistente
Klone selektiert und auf ihre Fähigkeit
beurteilt, das Wachstum von HSV, das für ICP27 und vmw65 mutiert war, zu
unterstützen
und ein hoch permissiver Klon wurde selektiert. Zum Einbringen von
ICP4 wurde eine Phleomycin/Neomycin-resistente Zelllinie aus diesen
BHK-Zellen produziert, die das EHV-Gen 12 und ICP27 enthielten,
worin ICP4 durch den Dexamethason-induzierbaren MMTV-Promotor und
ein SV40 polyA (unter Verwendung des Plasmids pMAMzeo/ICP4) angetrieben
wurde. Zur Konstruktion von pMAMzeo/ICP4 wurde das Neomycin-Resistenzgen (ausgeschnitten
als ein BamHI-Fragment) in dem Plasmid pMAMneo (Invitrogen) durch
das Phleomycin-Resistenzgen als ein BamHI-Fragment aus pVgRXR (Invitrogen)
ersetzt. Die ICP4-codierende Region (HSV1 nts 127,167–131,187
[MseI-BstEII) GenBANK file helcg) wurde anschließend nach dem MMTV-Promotor
an der XhoI-Schnittstelle inseriert. Ein für das Wachstum von HSV, mutiert
für ICP4, ICP27
und vwm65, hoch permissiver Klon wurde anschließend nach Transfektion in die
ICP27/EHV-Gen 12 enthaltenden Zellen und Selektion mit Phleomycin
(Zeocin; Cayla, Toulouse, Frankreich) selektiert.
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Für Viren
mit Mutationen in VMW65 wurden 3 mM Hexamethylen-bisacetamid (HMBA)
in das Medium, das für
das Viruswachstum verwendet wurde, eingeschlossen (McFarlane et
al., 1992).
-
(i) 17+/pR20.5/UL43
-
Eine
Kassette aus dem Plasmid pR20.5, bestehend aus einer RSV/lacZ/pA-Sequenz
und einer CMV/GFP/pA-Sequenz in entgegengesetzter aufeinanderfolgender
Orientierung und getrennt durch eine HSV-LAT-Region-Sequenz (nts
118,866–120,219),
wurde in den UL43-Locus durch homologe Rekombination mit gereinigter
genomischer HSV1-Stamm 17+ DNA durch Standardverfahren gereinigt.
Die pR20.5-Kassette wurde zunächst
in ein Plasmid inseriert, das UL43-flankierende Regionen enthielt
(Coffin et al., 1996) an der einzigen NsiI-Schnittstelle, was das Plasmid pR20.5/43
ergibt. Die 20.5-Kassette kann aus ihrem pGEM5 (Promega)-Plasmidskelett
ausgeschnitten werden, wobei Srfl als ein Oligonukleotid, das Srfl
codiert, auf einer von beiden Seiten der Kassette inseriert war.
Der RSV-Promotor wurde aus pRc/RSV (Invitrogen), lacZ/pA aus pCH110
(Pharmacia), CMV/pA aus pcDNA3 (Invitrogen) und GFP aus pEGFP-N1
(Clontech) zur Konstruktion des Plasmids pR20.5 ausgeschnitten.
-
(ii) 17+/pR20.5/US5
-
Die
prR20.5-Kassette wurde in den US5-Locus von HSV1 durch Insertion
der pR20.5-Kassette
in die US5-flankierenden Regionen (Plasmid pΔUS5) inseriert, was das Plasmid
pR20.5/US5 erzeugte, gefolgt von homologer Rekombination zusammen
mit gereinigter genomischer HSV1-Stamm 17+ DNA in BHK-Zellen, was
den Virusstamm 17+/pR20.5/US5 ergab. Das Plasmid pΔUS5 wurde
durch Klonieren eines BamHI-EcoNI-Fragments (nts 136,289–131,328)
aus HSV1, welches die US5-codierende Region einschließt, in das
Plasmid pAT153 hergestellt. pR20.5 wurde in einer einzigen SacI-Schnittstelle
bei nt 137,945 in dem US5-Gen inseriert.
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(iii) 17+/27–/pR20
-
Das
Plasmid pR20 wurde zur homologen Rekombination in gereinigte HSV-Stamm
17+ DNA verwendet. Das Plasmid pR20 enthält ein LAT P2 (HSV1 nts 118866–120219)/CMV/lacZ-Kassette,
inseriert in die ICP27-flankierenden Regionen (HSV1 nts 11095–113273
und nts 116869–118439
in pACYC184 [NBL], was die Insertion an der einzigen MluI-Schnittstelle
erlaubt, die die beiden Fragmente verbindet). LacZ-exprimierende
Plaques wurden unter Verwendung von B130/2-Zellen gereinigt.
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(iv) 1764/pR20.5/UL43
-
Das
Plasmid pR20.5/43 wurde zur homologen Rekombination in gereinigte
HSV-Stamm 1764 DNA (Coffin et al., 1996) und zur Plaque-Reinigung
von GFP- und LacZ-exprimierenden
Plaques verwendet. Der Stamm HSV 1764 ist ein 17+-Stamm, aus dem
beide Kopien von ICP34.5 deletiert wurden, und mit einer inaktivierenden
Mutation in dem Gen für
VMW65 (Ace et al., 1989).
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(v) 1764/pR20.5/US5
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Das
Plasmid pR20.5/5 wurde zur homologen Rekombination in gereinigter
HSV-Stamm 1764 DNA und zur Plaque-Reinigung von GFP- und LacZ-exprimierenden
Plaques verwendet.
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(vi) in1814/pR15
-
Das
Plasmid pR15 wurde zur homologen Rekombination in das Gen für das Virion-Host-Shut-off-Protein
(UL41) von Stamm in1814 (Ace et al., 1989) verwendet. Das Plasmid
pR15 enthält
vhs-flankierende Regionen, wobei die Insertion eines lacZ-Gens durch
einen HSV LAT/MMLV LTR chimären
Promotor (der im Wesentlichen identisch ist mit dem von Lokensgard
et al., 1994 beschriebenen) an der einzigen NruI-Schnittstelle in
dem UL41-Gen angetrieben wird. LacZ exprimierende Plaques wurden
gereinigt.
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(vii) 1764/pR15
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Das
Plasmid pR15 wurde zur homologen Rekombination in gereinigter HSV-Stamm
1764-DNA verwendet,
und lacZ-exprimierende Plaques wurden gereinigt.
-
(viii) 1764/27–/pR20.5/vhs
-
Die
pR20.5-Kassette wurde in vhs-flankierende Regionen an der einzigen
NruI-Schnittstelle inseriert und das resultierende Plasmid (pR20.5/vhs)
zur homologen Rekombination in gereinigter HSV-Stamm 1764/27-DNA
verwendet. Plaques, die sowohl lacZ als auch GFP exprimieren, wurden
unter Verwendung von B130/2-Zellen gereinigt. Der Stamm 1764/27– wurde
aus dem Stamm 1764/27–/pR20
(erzeugt durch homologe Rekombination von Plasmid pR20 in HSV-Stamm
1764-DNA und Selektion von lacZ-exprimierenden Plaques) durch homologe
Rekombination erzeugt, um das lacZ-Gen zu entfernen, Deletion der
Nukleotide 113322–115743
um den ICP27-Locus.
-
(ix) 1764/pR15/MSVGFP/UL43
-
Eine
MSV LTR-Promotor/GFP-Kassette wurde in UL43 flankierende Regionen
an der einzigen NsiI-Schnittstelle inseriert, was das Plasmid pMSVGFP/43
ergab. pMSVGFP/43 wurde sodann zur homologen Rekombination in gereinigte
HSV-Stamm 1764/pR15-genomische DNA verwendet, und Plaques, die sowohl lacZ
als auch GFP exprimieren, wurden gereinigt.
-
(x) 1764/27–/4–/pR20.5
-
Der
Virusstamm 1764/27–/4–/pR20.5
wurde durch Insertion einer Kassette konstruiert, bestehend aus GFP
(E-GFP; Clontech) und lacZ, angetrieben von CMV- bzw. RSV-Promotoren,
in einer aufeinanderfolgenden Orientierung und getrennt durch HSV1
LAT-Sequenzen (PstI-BstXI-:
nts 118,866–120,219
[PstI-BstXI] GenBank file helcg) in ICP4-flankierende Regionen (HSV1
nts 123,459–126,774
[Sau3aI-Sau3aI] und 131,730–134,792
[SphI-KpnI] mit nts 124,945–125,723
[NotI–NotI;
encodiertes ICP34.5] deletiert, getrennt durch eine einzige XbaI-
und SalI-Schnittstelle in Plasmid pDICP4) und Rekombination in den
Virusstamm 1764/27– (siehe
vorstehend) unter Verwendung von B4/27-Zellen, die sowohl ICP27
als auch ICP4 komplementieren. X-gal-färbende/grün fluoreszierende Plaques wurden
selektiert und weiter gereinigt. Die Zelllinie B4/27 wurde durch
Co-Transfektion von pSG130BS, Plasmid p4/2 (codiert ICP4-codierende
Regionen, Promotor- und Poly-A-Regionen) und pMAMneo (Invitrogen)
in BHK-Zellen hergestellt. Anschließend wurden Neomycin-resistente
Klone selektiert.
-
Beispiel 1: Gene können unter Verwendung von HSV-Vektoren
wirksam an dendritische Zellen übertragen
werden
-
Diese
Experimente waren darauf ausgerichtet zu bestimmen, ob HSV Gene
infizieren und an dendritische Zellen übertragen könnten, unter Verwendung von
im Wesentlichen Wildtyp-Viren.
Die Infektionsmultiplizitäten
(MOI) zwischen 0,1 und 10 wurden verwendet. Hier wurden jeweils
1 × 10
5 dendritische Zellen durch sanftes Pelletieren,
Resuspendieren in etwa 100 μl
Virussuspension in DMEM, Inkubation für 1 h bei 37°C und anschließendem Transfer
in 24 Wellplatten mit 2 ml RPMI/10% FCS + 100 ng/ml GM-CSF, 50 ng/ml
IL4 infiziert. Diese Platten wurden anschließend bei 37°C/5% CO
2 für den Rest
des Experimentes inku biert. Die Viren 17+/pR20.5/UL43 und 17+/pR20.5/US5
wurden für
diese Experimente verwendet, jeweils für ein durch die Insertion der
pR20.5-Kassette mutiertes unterschiedliches Gen (UL43 oder US5).
Sowohl UL43 als auch US5 wurden zuvor als für das Wachstum von HSV in Kultur
unnötig
und als die Kinetik der Infektion in Mausmodellen in vivo nicht
beeinflussend identifiziert. Die Wirksamkeit der Genübertragung
wurde durch Zählen
von GFP-positiven
Zellen unter Fluoreszenz-Mikroskopie 24 h nach der Infektion bewertet.
Die nachstehend in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse zeigen, dass HSV
wirksam Gene an dendritische Zellen übertragen kann. Ergebnisse – Tabelle 1
MOI | % Gen-Übertragung |
| 17+/pR20.5/UL43 | 17+/pR20.15/US5 |
0,1 | 10 | 11 |
0,5 | 15 | 30 |
1 | 45 | 45 |
5 | 65 | 55 |
10 | 85 | 75 |
-
Beispiel 2: Dendritische Zellen sind relativ
nicht-permissiv für
das Wachstum von HSV, wobei die Inaktivierung von UL43 das Wachstum
weiter herabsetzt
-
Um
zu bestimmen, ob die effiziente Genübertragung, die in Beispiel
1 beobachtet wurde, auf der lytischen Replikation der Viren beruhte,
wurden Wachstumskurven durchgeführt,
in denen dendritische Zellen bei MOIs im Bereich von 0,1 bis 10,
wie in Beispiel 1, infiziert wurden, und das Viruswachstum zeitlich
quantifiziert. Nach 24-stündigen
Intervallen wurden Proben der Kulturmedien auf BHK-Zellen – permissiv
auf das HSV-Wachstum – titriert
und die Anzahl von Plaques gezählt. Ergebnisse – Tabelle 2 Gesamt-Virus in dendritischen Zellkulturmedien
(pfu)
Zeit
nach Infektion (Tage) | 17+/pR20.5/UL43 | 17+/pR20.5/US5 |
| MOI | MOI |
| 0.1 | 1 | 10 | 0.1 | 1 | 10 |
0 | 10000 | 100000 | 1000000 | 10000 | 10000 | 1000000 |
1 | 200 | 100000 | 300000 | 100 | 100000 | 10000 |
2 | 2000 | 10000 | 60000 | 10000 | 40000 | 8000 |
3 | 20000 | 1000 | 20000 | 300000 | 30000 | 2000 |
4 | 1000 | 1000 | 10000 | 100000 | 20000 | 2000 |
-
Wie
in Tabelle 2 vorstehend gezeigt, zeigten diese Experimente, dass,
obgleich eine begrenzte produktive Infektion in dendritischen Zellkulturen
auftreten kann, die mit HSV infiziert sind, dies nur bei niedrigen MOI
offensichtlich ist (insbesondere bei dem US5-deletierten Virus).
-
Die
Inaktivierung von UL43 anstelle von US5 reduziert diese begrenzte
produktive Infektion weiter. Es scheint, dass ein niedriger Turnover
von Wildtyp HSV in dendritischen Zellkulturen auftreten kann, der
durch die Inaktivierung von UL43 reduziert wird, jedoch dass dies
mit einem signifikanten dendritischen Zelltod einhergeht (siehe
Beispiel 3). Bisher wurde nicht festgestellt, dass die Inaktivierung
von UL43 die Wachstumskinetik von HSV beeinflusst (Maclean et al.,
1991).
-
Beispiel 3: Verschiedene HSV-Mutanten
zeigen verschiedene Niveaus der Genübertragungseffizienz und der Toxizität in dendritischen
Zellen
-
Die
Virusstämme
(i)–(x),
die vorstehend beschrieben wurden, wurden zur Infektion dendritischer
Zellen bei MOI's
im Bereich zwischen 0,1–10,
wie in Beispiel 1, verwendet. In Zeitintervallen wurden doppelte
Proben (2 × 100 μl der Kultur)
gezogen, und eine Probe auf die GFP-Expression angeschaut (Fluoreszenzmikroskopie)
und/oder mit X-gal durch sanftes Pelletieren und Resuspendieren
in Fix (0,8% Glutaraldehyd, 10 min) anschließend mit X-gal- Puffer (wie bei Coffin
et al., 1996) und 2 h Inkubation bei 37°C, in Abhängigkeit von der Natur der
Insertion in dem bestimmten Virus im Test, gefärbt. Die andere Probe wurde
mit Trypan-blau gefärbt, wobei
lebende Zellen die Färbung
ausschlossen, und die Anzahl von nicht färbenden Zellen als Prozentsatz der
Anzahl von Zellen in der Originalkultur gezählt. Bei jeder einzelnen Serie
von Experimenten, die zweimal wiederholt wurden, und wobei normalerweise
drei Viren gleichzeitig getestet wurden, wurde Virus (i) als interne Kontrolle
verwendet, um Variationen zwischen dendritischen Zellpräparationen
zu ermöglichen.
Die Ergebnisse sind für
MOI = 1 gezeigt. Ergebnisse – Tabelle 3
Gene
Inaktiviert (X) | Virus | Kontrolle (ohne
Virus) |
| (i) | (ii) | (iii) | (iv) | (v) | (vi) | (vii) | (viii) | (ix) | (x) | |
UL43 | X | | | X | | | | | X | | |
US5 | | X | | | X | | | | | | |
VMW65 | | | | X | X | X | X | X | X | X | |
ICP27 | | | X | | | | | X | | X | |
Vhs | | | | | | X | X | X | X | | |
ICP34.5 | | | | X | X | | X | X | X | X | |
ICP4 | | | | | | | | | | X | |
%
Genabgabe 1 Tag (lacZ/GFP) | 45/45 | 45/45 | 3/- | 70/70 | 70/70 | 35/- | 30/- | 15/15 | */85 | 20/252 | |
% überlebende
Zellen 1 Tag | 85 | 84 | 90 | 75 | 70 | 58 | 70 | 90 | 90 | 92 | 99 |
% überlebende
Zellen 4 Tage | 60 | 50 | ND | 41 | 47 | 38 | 45 | ND | 65 | 80 | 82 |
- * viele Zellen mit X-gal blau gefärbt, jedoch
Blaufärbung
von sehr geringer Intensität.
Genaue Quantifizierung nicht möglich.
- Z siehe Beispiel 5
- ND nicht erfolgt.
Viren (siehe Materialien und Methoden):
(i) 17+/pR20.5/UL43, (ii) 17+/pR20.5/US5, (iii) 17+/27–/pR20,
(iv) 1764/pR20.5/UL43, (v) 1764/pR20.5/US5, (vi) in1814/pR15, (vii)
1764/pR15, (viii) 1764/27–/pR20.5/vhs,
(ix) 1764/pR15/MSVOFP/UL43, (x) 1764/27–/4–/pR20.5.
-
Diese
Ergebnisse zeigten, dass verschiedene Kombinationen von Gendeletionen
Viren mit verschiedenen Kombinationen von Genübertragungseffizienz und Toxizitätsmangel
bereitstellten, wobei einige für
das eine oder andere oder für
beide Merkmale im Vergleich zu den Originalviren (i) und (ii) verbessert
waren und andere, wobei entweder die Genübertragungseffizienz oder das
Zellüberleben
herabgesetzt war. Die Entfernung von einem essenziellen unmittelbar
frühen
Gen (ICP27) ergab anscheinend Viren, die offenbar minimal toxisch
waren, in denen jedoch die Genübertragungseffizienz
beträchtlich
herabgesetzt war. Es wurde festgestellt, dass ein Virus mit einer
Kombination von nicht-essenziellen inaktivierten Genen (ICP34.5,
VMW65, vhs und UL43), von denen zuvor jeweils gezeigt wurde, dass
sie die Virulenz in vivo individuell (anders als UL43) reduzieren,
die beste Kombination von Genübertragungseffizienz
(zumindest für
GFP, siehe Beispiel 4) und Mangel an Toxizität ergeben, wobei diese Genübertragungseffizienz
beträchtlich
größer ist,
als mit jedem der anderen getesteten Viren. Von Virus (x) allerdings,
welches ebenfalls minimal toxisch war, wurde gezeigt, dass es hohe
GFP- und lacZ-RNA-Expressionsniveaus ergibt (siehe nachstehend), ähnlich dem
Niveau von Virus (ix), obwohl durch Fluoreszenz weniger GFP nachgewiesen
werden konnte. Westernblots unter Verwendung von anti-HSV ICP27-,
ICP4-, ICP0-, ICP22- und ICP47-Antikörpern haben
bereits gezeigt, dass dieses Virus nur sehr niedrige Niveaus eines
unmittelbar frühen
Gens auf Zellen exprimiert, die die Mängel in dem Virus nicht ausgleichen
(d. h. die Mutationen in ICP27, ICP4 und vmw65).
-
Beispiel 4: HSV mit inaktivierenden Mutationen
in UL43, ICP34.5, vhs und VMW65 ergibt Ergebnisse, die anzeigen,
dass wirksames proteolytisches Prozessieren von abgegebenem Antigen
in transduzierten dendritischen Zellen auftritt
-
Das
für UL43,
ICP34.5, vhs und VMW65 deletierte Virus ergab eine hochwirksame
Abgabe von GFP. Die LacZ-Aktivität
war andererseits, obgleich in vielen Zellen vorhanden, nur 24 h
nach der Infektion auf einem sehr niedrigen Niveau in den Nachweisgrenzen
mit X-gal-Färbung vorhanden.
Dies erhöhte
die Möglichkeit, dass
sowohl lacZ als auch GFP wirksam in den Zellen produziert wurden,
allerdings dass die offensichtliche lacZ-Aktivität durch wirksames proteolytisches
Prozessieren des lacZ-Antigens herabgesetzt war – wie es in einer voll funktionsfähigen dendritischen
Zelle erwartet werden könnte.
Das lacZ-Gen wird aus einem identischen Promotor zu demjenigen in
anderen der Viren transkribiert, die starke X-gal-Färbung in dendritischen Zellen
ergeben. Wenn somit das Prozessieren des lacZ innerhalb der Zellen
auftritt, sollten sowohl lacZ mRNA als auch GFP-mRNA leicht auf
relativ gleichen Niveaus durch Northernblot nachweisbar sein, jedoch
sollten die lacZ-Proteinniveaus durch Westernblot deutlich herabgesetzt
sein.
-
Northern-
und Westernblots wurden unter Verwendung von RNA und Protein (extrahiert
aus 1 × 105 Zellen/Spur in jedem Fall) aus dendritischen
Zellen, infiziert mit entweder 17+/pR20.5/UL43 oder 1764/pR15/MSVGFP/UL43
bei einem MOI von 1 infiziert. Die Westernblots wurden sodann mit
entweder einem Anti-lacZ-Antikörper
(Promega) oder einem Anti-GFP-Antikörper (Quantum) sondiert. Die
Northernblots wurden mit dem lacZ-Gen (ausgeschnitten aus pCH110
(Pharmacia) mit HindIII und BamHI) oder dem GFP-Gen (ausgeschnitten
aus pEGFP-N1 (Clontech) mit NotI und HindIII) sondiert. Northern-
und Westernblots wurden durch Standardverfahren (Sambrook et al.,
1989) durch radioaktive (Northernblots) oder nicht-radioaktive (Westernblots;
ECL, Amersham) Mittel durchgeführt.
-
Ergebnisse
-
Die
Westernblots zeigten:
- (i) Wirksamer Nachweis
sowohl von lacZ als auch GFP in dendritischen Zellen, die mit 17+/pR20.5/UL43 infiziert
waren. Eine einzige definierte Bande wurde bei dem erwarteten Molekulargewicht
in jedem Fall festgestellt, wobei etwas kleinere schwächere Banden
ebenfalls sichtbar waren.
- (ii) Wie bei der X-gal-Färbung
erwartet, obgleich GFP leicht mit 1764/pR15/MSV/GFP/UL43 nachgewiesen wurde,
waren lacZ-Proteinniveaus bei dem erwarteten Molekulargewicht signifikant
herabgesetzt.
-
Die
Northernblots zeigten in jedem Fall eine starke definierte Bande
der erwarteten Größe, gleich
ob Zellen mit 17+/pR20.5/UL43 oder 1764/pR15/MSVGFP/UL43 infiziert
waren.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass, obgleich lacZ-mRNA wirksam in dendritischen
Zellen nach Infektion sowohl mit 1754/pR15/MSVGFP/UL43 als auch
17+/pR20.5/UL43 produziert wird, für 1764/pR15/MSVGFP/UL43 diese
RNA entweder nicht translatiert ist oder das lacZ-Protein schnell nach
Translation abgebaut wird, sodass die Niveaus des Volllängenproteins,
die durch Westernblot nachweisbar sind, signifikant herabgesetzt
sind. In Anbetracht der Rolle dendritischer Zellen beim Antigenprozessieren
ist letzteres wahrscheinlich der Fall, da dies erwartet werden würde, wenn
ein solches abgegebenes Gen effizient prozessiert werden würde. Ein
solches effizientes Antigenprozessieren tritt somit mit den anderen
getesteten Mutanten (die anders sind als in Beispiel 5 nachstehend)
nicht auf, da eine starke X-gal-Färbung in jedem Fall festgestellt
werden kann. Somit muss, damit Antigenprozessieren eines viral abgegebenen
Antigens in dendritischen Zellen auftritt, die exakte Wahl der Virusmutante,
die zur Abgabe verwendet wird, sorgfältig gewählt werden.
-
Beispiel 5: HSV, aus dem nur die minimale
unmittelbar frühe
Genexpression möglich
ist, erlaubt auch wirksame Genübertragung
mit geringer Toxizität
an dendritische Zellen und ergibt Ergebnisse, die anzeigen, dass
das Prozessieren von abgegebenem Antigen in transduzierten dendritischen
Zellen auftritt
-
Wie
in Beispiel 4 vorstehend, wurden vergleichende Western- und RNA-Blots
durchgeführt
(hier für RNA
unter Verwendung von Slotblots). LacZ- und GFP-Protein und die RNA-Niveaus in Extrakten
von dendritischen Zellen, infiziert mit 17+/pR20.5/UL43, 1764/pR15/MSVGFP/UL43
oder 1764/27–/4–/pR20.5,
wurden verglichen.
-
Ergebnisse
-
Die
Ergebnisse dieses Experiments waren wie in Beispiel 4, außer für 1764/27–4–/pR20.5-infizierte Zellen.
Hier konnte, obgleich gleichwertige Niveaus von GFP- und lacZ-RNA
nachgewiesen werden konnten, wie mit 17+/pR20.5/UL43 und 1764/pR15/MSVGFP/UL43-infizierten Zellen,
nur relativ niedrig konzentriertes GFP durch Westernblot nachgewiesen
werden, beträchtlich
weniger als mit 17+/pR20.5/UL43 oder 1764/pR15/MSVGFP/UL43. Somit
konnten im Fall von 1764/27–/4–/pR20.5
niedrigere Niveaus sowohl an lacZ- als auch GFP-Protein nachgewiesen
werden (statt nur niedrigere Niveaus von lacZ-Protein mit 1764/pR15/MSVGFP/UL43
wie zuvor in Beispiel 4) als es erwartet werden würde angesichts
der Menge an lacZ- und GFP-spezifischer RNA, die vorhanden ist,
die mit sämtlichen
getesteten Viren in den Beispielen 4 und 5 ähnlich war. Dieses Ergebnis
ist ein Hinweis darauf, dass im Gegensatz zu jedem der anderen getesteten
Viren, nach Genübertragung
mit 1764/27–14–/pR20.5
sowohl lacZ als auch GFP proteolytisches Prozessieren erfahren,
wie es in einer funktionsfähigen
dendritischen Zelle erwartet werden würde. Dies legt eine weitere
Funktionalität über und
oberhalb derjenigen nahe, die nach Genübertragung unter Verwendung
von 1764/pR15/MSVGFP/UL43 bereitgestellt wird.
-
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