FI94836B - A method for producing an antigenic cognate peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen, and recombinant viruses, recombinant vectors and host cells useful therein - Google Patents

A method for producing an antigenic cognate peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen, and recombinant viruses, recombinant vectors and host cells useful therein Download PDF

Info

Publication number
FI94836B
FI94836B FI870501A FI870501A FI94836B FI 94836 B FI94836 B FI 94836B FI 870501 A FI870501 A FI 870501A FI 870501 A FI870501 A FI 870501A FI 94836 B FI94836 B FI 94836B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
virus
cells
protein
recombinant
vaccine
Prior art date
Application number
FI870501A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI870501A (en
FI94836C (en
FI870501A0 (en
Inventor
Anthony F Purchio
Ingegerd Hellstroem
Joseph P Brown
Karl E Hellstroem
Gregory D Plowman
Sridhar Pennathur
Charles D Estin
Timothy M Rose
Shiu-Lok Hu
Original Assignee
Oncogen
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26676698&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI94836(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from US07/007,230 external-priority patent/US5262177A/en
Application filed by Oncogen filed Critical Oncogen
Publication of FI870501A0 publication Critical patent/FI870501A0/en
Publication of FI870501A publication Critical patent/FI870501A/en
Publication of FI94836B publication Critical patent/FI94836B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI94836C publication Critical patent/FI94836C/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005Vertebrate antigens
    • A61K39/0011Cancer antigens
    • A61K39/00119Melanoma antigens
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407Specifically defined cancers
    • G01N33/5743Specifically defined cancers of skin, e.g. melanoma
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/79Transferrins, e.g. lactoferrins, ovotransferrins

Description

1 948361 94836

Menetelmä melanoomaan liittyvän p97-antigeenin antigeenisen sukulaispeptidin tai -proteiinin valmistamiseksi, sekä siinä käyttökelpoiset yhdistelmävirukset, yhdistelmävekto-rit ja isäntäsolut 5 1. Keksinnön alaMethod for Making an Antigenic Relative Peptide or Protein of the Melanoma-Related p97 Antigen, and Recombinant Viruses, Recombinant Vectors, and Host Cells Useful Therein 5 1. Field of the Invention

Keksintö koskee menetelmää sellaisen antigeenisen peptidin tai proteiinin valmistamiseksi, joka on melanoomaan liittyvän p97-antigeenin sukulaispeptidi tai -pro-10 teiini. Keksintö koskee myös menetelmää sellaisen yhdis-telmäviruksen valmistamiseksi, joka ohjaa melanoomaan liittyvän p97-antigeenin antigeenisen sukulaispeptidin tai -proteiinin ekspressiota yhdistelmäviruksella infektoidus-sa bakteeri- tai eläinsolussa. Lisäksi keksintö koskee em.The invention relates to a method of producing an antigenic peptide or protein that is a related peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen. The invention also relates to a method of producing a recombinant virus that directs the expression of an antigenic cognate peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen in a bacterial or animal cell infected with the recombinant virus. In addition, the invention relates to the above.

15 peptidin tai proteiinin valmistuksessa käyttökelpoisia yhdistelmävektoreita ja isäntäsoluja.Recombinant vectors and host cells useful in the production of 15 peptides or proteins.

Keksinnön mukaisesti siis melanoomaan liittyvän antigeenin sukulaispeptidiä tai -proteiinia tuotetaan suuria määriä yhdistelmä-DNA-menetelmillä. Keksinnön mukai-20 sesti saatavaa peptidiä tai proteiinia voidaan käyttää immunogeeninä rokoteformulaatiossa. Tietyissä suoritusmuodoissa, joissa yhdistelmävirus ekspressoi melanoomaan liittyvän antigeenin sukulaispeptidi tai -proteiinia, itse yhdistelmävirusta voidaan käyttää immunogeeninä rokotefor-25 mulaatiossa.Thus, in accordance with the invention, a melanoma-associated antigen-related peptide or protein is produced in large amounts by recombinant DNA methods. The peptide or protein obtainable according to the invention can be used as an immunogen in a vaccine formulation. In certain embodiments where the recombinant virus expresses a cognate peptide or protein of a melanoma-associated antigen, the recombinant virus itself may be used as an immunogen in a vaccine formulation.

Keksintöä valaistaan esimerkillä, jossa immunogee-neinä käytetään peptidejä, jotka läheisesti liittyvät p97-antigeeniin, monomeeriseen solun pinnan sialoglykoproteii-niin, jonka näennäinen molekyylipaino on hieman alle 97000 30 daltöniä ja joka on melanoomasolujen solupinnan komponent ti.The invention is illustrated by an example in which peptides closely related to the p97 antigen are used as immunogens, a monomeric cell surface sialoglycoprotein having an apparent molecular weight of slightly less than 97,000 daltons and which is a cell surface component of melanoma cells.

2. Keksinnön tausta 2.1 Kasvaimeen liittyvät antigeenit2. Background of the Invention 2.1 Tumor-Related Antigens

Koe-elämillä, erityisesti jyrsijöillä, tehty työ on 35 osoittanut, että useimmat onkogeenisten virusten aiheutta- 2 94836 mat kasvaimet ekspressoivat virusgenomin koodittamia antigeenejä ja että immunisointi näillä antigeeneillä saattaa johtaa hylkimisreaktioon altistettaessa tämän jälkeen samalla viruksella indusoiduilla kasvainsoluilla. Vaikka 5 suuri osa tästä työstä on tehty laboratorioviruskannoilla, kuten SV40-viruksella, polyooma-viruksella, sekä hiiren Friend-, Moloney- tai Rauscher-leukemiaviruksilla, luonnossa esiintyvien onkogeenisten virusten horisontaalinen ja vertikaalinen siirto on osoitettu; itse asiassa kaupal-io linen rokote viruksen aiheuttamaa kissan leukemiaa ja sar-koomaa vastaan on nyt saatavilla.Work in experimental animals, especially rodents, has shown that most tumors caused by oncogenic viruses express antigens encoded by the viral genome and that immunization with these antigens may result in a rejection reaction upon subsequent exposure to tumor cells induced by the same virus. Although much of this work has been done with laboratory virus strains such as SV40 virus, polyoma virus, and mouse Friend, Moloney, or Rauscher leukemia viruses, horizontal and vertical transmission of naturally occurring oncogenic viruses has been demonstrated; in fact, a commercial vaccine against feline leukemia and sarcoma caused by the virus is now available.

Useimpien ihmisen syöpien virusetiologiaa ei kuitenkaan ole osoitettu. Tärkeitä poikkeuksia ovat hepatiittivirus (maksakasvain), herpes simplex -virus (kohdunkau-15 lan syöpä) ja Epstein-Barr -virus (nenä-nielu -syöpä). Kuluneiden kahden vuosikymmenen aikana on kuitenkin osoitettu, että joissakin ihmisen kasvansoluissa esiintyy kas-vainantigeeneja, tämä tarkoittaa antigeenejä, jotka erottavat kasvainsolut normaaleista soluista; joillakin poti-20 lailla esiintyy soluvälitteisiä tai humoraalisia immuunivasteita näitä antigeenejä vastaa (Hellström et. ai., Nature 220 (1968) 1352, Morton et ai., Science 162 (1968) 1279-1281, Shiku et ai., J. Exp. Med. 144 (1976), 873- 881). Jotkut näiden immuunivasteiden kohdeantigeenit ovat 25 ihmisgenomin koodittamia onkofetaali- tai erilaistumisan-tigeeneja (Hellström et ai., Int. J. Cancer 6 (1970) 346-351) .However, the viral etiology of most human cancers has not been demonstrated. Important exceptions are hepatitis virus (liver tumor), herpes simplex virus (cervical cancer) and Epstein-Barr virus (nasopharyngeal cancer). However, over the past two decades, it has been shown that some human tumor cells have tumor antigens present, i.e., antigens that differentiate tumor cells from normal cells; some patients have cell-mediated or humoral immune responses corresponding to these antigens (Hellström et al., Nature 220 (1968) 1352, Morton et al., Science 162 (1968) 1279-1281, Shiku et al., J. Exp. Med. 144 (1976), 873-881). Some of the target antigens for these immune responses are oncofetal or differentiation antigens encoded by the human genome (Hellström et al., Int. J. Cancer 6 (1970) 346-351).

Viime aikoihin asti kasvainantigeenien molekulaa-rista luonnetta ei ole tunnettu eikä immunologisten reak-30 tioiden kasvainspesifisyyden aste ole ollut selvä. Yrityk-• set käyttää hyväksi näitä tietoja kehitettäessä syövän diagnostisia määritysmenetelmiä tai syövän hoitomenetelmiä ovat suurimmaksi osaksi epäonnistuneet. Koska spontaanit kasvaimen regressiot ovat äärimmäisen harvinaisia, voidaan 35 myös tehdä se johtopäätös, että in vitro osoitetut immuu- 3 94836 nivasteet eivät vaikuttaneet in vivo: esimerkiksi vaikka syöpäpotilaan vasta-aineet ja lymfosyytit saattavat tehokkaasti tappaa kasvainsoluja in vitro, saman syöpäpotilaan immuunivaste ei ole tehokas in vivo.Until recently, the molecular nature of tumor antigens has not been known and the degree of tumor specificity of immunological reactions has not been clear. Attempts to • use this information to develop diagnostic methods for diagnosing cancer or treating cancer have for the most part failed. Because spontaneous tumor regressions are extremely rare, it can also be concluded that in vitro demonstrated immune responses were not affected in vivo: for example, although cancer patient antibodies and lymphocytes may effectively kill tumor cells in vitro, the same cancer patient does not have an effective immune response. in vivo.

5 Köhlerin ja Milsteinin (Nature 256 (1975) 495-497) monoklonaalisia vasta-aineita käyttävien menetelmien julkaiseminen johti lisääntyneeseen ihmisen kasvainantigee-nien etsintään, sillä menetelmät antoivat käyttöön keinon määrittää näitä antigeenejä sekä molekulaarisella tasolla 10 että niiden spesifisyyden suhteen (Hellström ja Brown kirjassa "The Antigens" (1979), toim. M. Sela, Academic Press, Voi. V, ss. 166). Useiden viime vuosien aikana on kuvattu suuri joukko kasvaimeen liittyviä antigeenejä, joista useimmat on määritetty hiiren monoklonaalisia vas-15 ta-aineita käyttäen. Reisfeld ja Sell, toim., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, UCLA Symposia on Molecular and Cellular Biology, New Series, Vol. 27, Alan R. Liss,5 The publication of methods using monoclonal antibodies by Köhler and Milstein (Nature 256 (1975) 495-497) led to an increased search for human tumor antigens, as the methods provided a means to determine these antigens both at the molecular level 10 and in terms of their specificity (Hellström and Brown). "The Antigens" (1979), edited by M. Sela, Academic Press, Vol. V, p. 166). Over the past several years, a large number of tumor-associated antigens have been described, most of which have been determined using mouse monoclonal antibodies. Reisfeld and Sell, eds., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, UCLA Symposia on Molecular and Cellular Biology, New Series, Vol. 27, Alan R. Liss,

Inc., New York, 1985, ss. 1-609. Vaikka käytännöllisesti katsoen kaikki hyvin karakterisoidut antigeenit ovat 20 osoittautuneet onkofetaali- tai erilaistumisantigeeneiksi ja niiden kasvainspesifisyyden on havaittu olevan pikemminkin kvantitatiivinen kuin kvalitatiivinen, useat antigeenit ovat tarpeeksi spesifisiä kasvainsoluille verrattuna normaaleihin soluihin (yleensä 10-1000-kertaa spesifi-25 sempiä), jotta niitä voidaan käyttää mahdollisina kohdeso-luina identifioitaessa kasvainsoluja sekä hoidossa. On myös onnistuttu saamaan ihmisen monoklonaalisia vasta-aineita kasvainantigeeneille (Cote et ai., Proc. Natl. Acad.Inc., New York, 1985, p. 1-609. Although virtually all well-characterized antigens have been shown to be oncofetal or differentiation antigens and their tumor specificity has been found to be quantitative rather than qualitative, several antigens are specific enough for tumor cells compared to normal cells (usually 10-1000 times more specific). used as potential target cells in the identification of tumor cells as well as in treatment. It has also been possible to obtain human monoclonal antibodies to tumor antigens (Cote et al., Proc. Natl. Acad.

Sei. 80 (1983) 2026-2030). Tämä tukee aikaisemmin mainit-30 tua näyttöä siitä, että joillakin syöpäpotilailla syntyy immuunireaktioita kasvaimiaan vastaan.Sci. 80 (1983) 2026-2030). This supports the previously mentioned evidence that some cancer patients develop immune responses against their tumors.

Yli puolet tähän mennessä identifioiduista kasvaimeen liittyvistä solun pinta-antigeeneista on ihmisgenomin (pikemminkin kuin endogeenisten tai eksogeenisten virus-35 ten) koodittamia proteiineja tai glykoproteiineja jäljelle « 94836 jääneiden ollessa glykolipidejä, jotka syntyvät glyosyyli-transferaasien epänormaalista ekspressiosta tai säätelystä.More than half of the tumor-associated cell surface antigens identified to date are proteins or glycoproteins encoded by the human genome (rather than endogenous or exogenous viruses), with the remaining <94836 being glycolipids resulting from abnormal weathering of glycosyltransferases.

2.2 Melanoomaan liittyvä p97-antigeeni 5 p97-antigeeni on kasvaimeen liittyvä antigeeni, joka identifioitiin ihmisen melanoomakasvaimesta vasta monoklonaalisia vasta-aineita käyttäen (Brown et ai., J.2.2 Melanoma-Associated p97 Antigen 5 The p97 antigen is a tumor-associated antigen that was identified from human melanoma tumor only using monoclonal antibodies (Brown et al., J.

Biol. Chem. 255 (1980) 4980-4983, Dippold et ai., Proc.Biol. Chem. 255 (1980) 4980-4983, Dippold et al., Proc.

Natl. Acad. Sei. USA 77 (1980) 6114-6118, Woodbury et ai., 10 Proc. Natl. Acad. Sei USA 77 (1980) 2183-2187). p97-anti-geenin esiintymistä normaaleissa kudoksissa ja kasvainkudoksissa on tutkittu perusteellisesti ja sitä esiintyykin useimmissa ihmisen melanoomakasvaimissa ja tietyissä sikiöperäisissä kudoksissa, mutta vain hyvin pieniä määriä 15 normaaleissa aikuisen ihmisen kudoksissa (Brown et ai., J. Immunol. 127 (1981) 539-546, Brown et ai., Proc. Natl.Natl. Acad. Sci. USA 77 (1980) 6114-6118, Woodbury et al., 10 Proc. Natl. Acad. Sci USA 77 (1980) 2183-2187). The presence of the p97 antigen in normal tissues and tumor tissues has been extensively studied and is present in most human melanoma tumors and certain fetal tissues, but only in very small amounts in 15 normal adult human tissues (Brown et al., J. Immunol. 127 (1981) 539). 546, Brown et al., Proc. Natl.

Acad. Sei. USA 78 (1981) 539-543, Garriques et ai., Int.Acad. Sci. USA 78 (1981) 539-543, Garriques et al., Int.

J. Cancer 29 (1982) 511-515). p97-antigeenia on käytetty kohdeantigeenina melanoomien diagnostisessa kuvantamisessa 20 kliinisissä ihmiskokeissa (Larson et ai., J. Clin. Invest.J. Cancer 29 (1982) 511-515). The p97 antigen has been used as a target antigen in the diagnostic imaging of melanomas in 20 human clinical trials (Larson et al., J. Clin. Invest.

72 (1983) 2101-2114).72 (1983) 2101-2114).

p97 on monomeerinen solun pinnan sialoglykoproteii-ni, jonka näennäinen molekyylipaino (MP) mitattuna nat-riumdodekyylisulfaattipolyakryyliamidigeelielektroforeesin 25 (SDS-PAGE) avulla on hieman alle 97 000 daltonia. Monoklo-naalisten vasta-aineiden avulla on määritetty kolme tärkeää antigeenistä kohtaa, jotka ovat läsnä pysyvässä, trypsiinihajotuksella saadussa 40 000 daltonin fragmentissa (Brown et ai., J. Immunol. 127 (1981) 539546); p95:n 30 täydellistä sekvenssiä ei kuitenkaan ole vielä raportoitu. Ainakin kaksi muuta itsenäisesti karakterisoitua ihmisen melanoomaan liittyvää antigeeniä, nimittäin gp95 (Dippold et ai., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 77 (1980) 6114-6118) ja gp87 (Khosravi et ai., Int. J. Cancer 35 (1985) 73-80) 35 vaikuttavat identtisiltä p97:n kanssa sekventiaalisen im-munosaostusanalyysin perusteella.p97 is a monomeric cell surface sialoglycoprotein with an apparent molecular weight (MP) of just under 97,000 daltons as measured by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Three important antigenic sites present in a stable 40,000 dalton fragment obtained by trypsin digestion have been determined using monoclonal antibodies (Brown et al., J. Immunol. 127 (1981) 539546); However, the 30 complete sequences of p95 have not yet been reported. At least two other independently characterized human melanoma-associated antigens, namely gp95 (Dippold et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77 (1980) 6114-6118) and gp87 (Khosravi et al., Int. J. Cancer 35 ( 1985) 73-80) 35 appear to be identical to p97 based on sequential immunoprecipitation analysis.

s 94836 p97:n N-terminaalinen aminohappojärjestys on homologinen transferriinin kanssa ja kuten transferriini p97 sitoo rautaa (Brown et ai., Nature (Lontoo) 296 (1982) 171-173). Somaattisten solujen hybridien analyysi ja in 5 situ -hybridisaatio on osoittanut, että p97-geeni transferriini- ja transferriinireseptorigeenin tavoin sijaitsee kromosomaalisella alueella 3q21-3q29 (Plowman et ai., Nature (Lontoo) 303 (1983) 70-72, Yang et ai., Proc. Natl.s 94836 The N-terminal amino acid sequence of p97 is homologous to transferrin and, as transferrin p97, binds iron (Brown et al., Nature (London) 296 (1982) 171-173). Analysis of somatic cell hybrids and in 5 situ hybridization has shown that the p97 gene, like the transferrin and transferrin receptor genes, is located in the chromosomal region 3q21-3q29 (Plowman et al., Nature (London) 303 (1983) 70-72; Yang et al. , Proc. Natl.

Acad. Sei. USA 81 (1984) 2752-2756). Nämä havainnot viit-10 taavat siihen, että p97:llä on osuus rautaaineenvaihdun-nassa.Acad. Sci. USA 81 (1984) 2752-2756). These findings suggest that p97 plays a role in iron metabolism.

2.3 Syöpärokotteet2.3 Cancer vaccines

Koe-eläimillä, tavallisesti hiirillä, tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että immunisointi elävillä tai 15 tapetuilla syöpäsoluilla saattaa johtaa hylkimisreaktioon altistettaessa immunisoinnin jälkeen elävillä syöpäsoluilla. Immunisointiyritykset soluja sisältämättömällä materiaalilla eivät yleensä ole onnistuneet yhtä hyvin, vaikka joitakin onnistuneita kokeita on raportoitu. (Yleiskatsaus 20 löytyy julkaisusta Hellström ja Brown, kirjassa The Antigens, toim. M. Sela, Academic Press, Voi. V. (1979)0 ss.Studies in experimental animals, usually mice, have shown that immunization with live or killed cancer cells may result in a rejection reaction when exposed to live cancer cells after immunization. Attempts to immunize with cell-free material have generally not been as successful, although some successful experiments have been reported. (Overview 20 can be found in Hellström and Brown, in The Antigens, edited by M. Sela, Academic Press, Vol. V. (1979) 0 p.

1-66). Monissa tapauksissa suojavaikutuksen aiheuttavat kohdeantigeenit ovat olleet virusten koodittamia, mutta monissa muissa tapauksissa suojaavan immuunivasteen nos-* 25 tattavan antigeenin luonnetta ei tunneta.1-66). In many cases, the target antigens that produce the protective effect have been encoded by viruses, but in many other cases, the nature of the antigen to elicit a protective immune response is unknown.

Ihmisellä tehtävät tutkimukset ovat paljon vaikeampia ja syöpärokotteiden tehokkuudesta kiistellään huolimatta muutamista onnistumista kuvaavista raporteista. Monissa tapauksissa rokotevalmisteet ovat sisältäneet sätei-30 lytettyjä kasvainsoluja tai kasvainsoluja, jotka on tapettu altistamalla ne tietyille kemiallisilla aineille. Koska puhtaita ihmisen kasvaimeen liittyviä antigeenejä ei ole saatavissa, raportteja niiden käytöstä rokotteissa ei ole.Studies in humans are much more difficult and the effectiveness of cancer vaccines is disputed, despite a few reports of success. In many cases, vaccine preparations have contained irradiated tumor cells or tumor cells that have been killed by exposure to certain chemicals. Because no pure human tumor-associated antigens are available, there are no reports of their use in vaccines.

Tärkeä teoreettinen vastaväite syöpärokotteiden 35 ehdotetulle käytölle ihmisillä on se, että ihmiset, jotka 6 54836 on "rokotettu" esimerkiksi tapetuilla syöpäsoluilla tai soluja sisältämättömillä valmisteilla, eivät kehitä immuunivastetta, koska immuunivasteen kohdeantigeenina mahdollisesti olevia kasvainantigeeneja esiintyy, vaikkakin hy-5 vin pieniä määriä, joissakin normaaleissa soluissa ja siten immuunisysteemi tunnistaa ne "omaksi". Useimpia, ellei kaikkia, monoklonaalisten vasta-aineiden avulla osoitettuja ihmisen kasvaimissa esiintyviä kasvaimeen liittyviä antigeenejä esiintyy myös joissakin normaaleissa kudoksissa 10 ja on vähän todisteita siitä, että syöpäpotilaat vastaavat niihin tehokkaasti in vivo. On näyttöä siitä, että estäjä-soluilla on tärkeä osuus kasvainantigeeneja vastaan kohdistuvan immuunivasteen torjuntasäätelyssä (down-regulating) (Nepom et ai., Experientia 39 (1983) 235-242). Li-15 säksi yhden kasvainantigeenien ryhmän aikaansaama estäjä-soluvaste saattaa estää toista, yksinään suppressiota aiheuttamatonta kasvainantigeenien ryhmää vastaan kohdistuvan tehokkaan kasvainta tuhoavan vasteen indusoitumisen (Hellström et ai. kirjassa Biomembranes, A. Nowotny, toim.An important theoretical objection to the proposed use of cancer vaccines in humans is that humans who have been "vaccinated" with 6,548,36 cancer cells or cell-free preparations, for example, do not develop an immune response because of the presence of small amounts of tumor antigens that may be the target of the immune response. in normal cells and thus the immune system recognizes them as "their own." Most, if not all, tumor-associated antigens in human tumors detected by monoclonal antibodies are also present in some normal tissues 10 and there is little evidence that cancer patients respond effectively in vivo. There is evidence that inhibitor cells play an important role in down-regulating the immune response against tumor antigens (Nepom et al., Experientia 39 (1983) 235-242). In addition, an inhibitor-cell response elicited by one group of tumor antigens may prevent the induction of an effective tumor-destroying response against another group of tumor antigens that does not cause suppression alone (Hellström et al., Biomembranes, A. Nowotny, ed.

20 Plenum Press. (1983) ss. 365-388).20 Plenum Press. (1983) ss. 365-388).

2.4 Yhdistelmä-DNA-menetelmät ja rokotevirus Yhdistelmä-DNA-menetelmien käyttö tuotettaessa eristetyistä komponenteista valmistettuja rokotteita tulehduksilta suojelemiseksi käsittää isäntäeläimessä kysei-* 25 siä proteiineja vastaan immunovasteen nostattavia proteii neja koodittavan geneettisen tiedon molekulaarisen kloonauksen ja ekspression sopivassa vektorissa. Äskettäin on kuvattu uusi lähestymistapa, jota mahdollisesti voidaan käyttää tuotettaessa erillisistä komponenteista valmistet-30 tuja rokotteita (Mackett et ai., Proc. Natl. Acad. Sei. 79 (1982) 7415-7419, Mackett et ai., J. Virol. 49 (1984) 857-864, Panicali, D. ja Paoletti, E., Proc. Natl. Acad. Sei.2.4 Recombinant DNA Methods and Vaccine Virus The use of recombinant DNA methods in the production of vaccines for protection against inflammation from isolated components involves the molecular cloning and expression of genetic information encoding proteins that elicit an immune response against those proteins in a suitable vector. Recently, a new approach has been described that could potentially be used to produce vaccines prepared from separate components (Mackett et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 79 (1982) 7415-7419, Mackett et al., J. Virol. 49 (1984) 857-864, Panicali, D. and Paoletti, E., Proc. Natl. Acad. Sci.

79 (1982) 4927-4931). Tässä lähestymistavassa rokotevirusta käytetään vektorina sen genomiin lisättyjen vieraiden 35 geenien ekspressoimiseksi. Kun yhdistelmärokotevirus vie- il ·Μ · iilk hi t St i 7 94836 dään isäntäeläimiin, se ekspressoi lisätyn vieraan geenin ja siten nostattaa isännän immuunivasteen tällaisia geeni-tuotteita vastaan. Koska elävää yhdistelmärokotevirusta voidaan käyttää rokotteena, tässä lähestymistavassa yhdis-5 tyvät sekä erillisistä komponenteista valmistettujen rokotteiden että eläviä viruksia sisältävien rokotteiden edut.79 (1982) 4927-4931). In this approach, the vaccine virus is used as a vector to express foreign genes inserted into its genome. When the recombinant vaccine virus is introduced into host animals when it is introduced, it expresses the inserted foreign gene and thus raises the host's immune response against such gene products. Because the live combination vaccine virus can be used as a vaccine, this approach combines the advantages of both vaccines prepared from the individual components and vaccines containing live viruses.

Rokotevirus sisältää lineaarisen, kaksisäikeisen DNA-genomin, jonka pituus on noin 187 kiloemäsparia, ja se 10 replikoituu infektoitujen solujen sytoplasmassa. Nämä virukset sisältävät sen infektiivisyydelle tarpeellisen, täydellisen transkriptionaalisten entsyymien systeemin (mukaanlukien "cap,,-pään muodostavat sekä metyyli- ja po-lyadenyyliryhmiä lisäävät entsyymit) viruksen ytimessä.The vaccine virus contains a linear, double-stranded DNA genome of approximately 187 kilobase pairs in length and replicates in the cytoplasm of infected cells. These viruses contain a complete system of transcriptional enzymes (including cap-forming and methyl and polyadenyl group-enhancing enzymes) necessary for its infectivity at the core of the virus.

15 Rokoteviruksen transkriptionaaliset säätelysekvenssit (promoottorit) sallivat rokoteperäisen RNA-polymeraasin, mutta eivät isäntäsolun RNA-polymeraasin, transkription aloittamisen.The transcriptional regulatory sequences (promoters) of the vaccine virus allow the initiation of transcription of the vaccine-derived RNA polymerase, but not the host cell RNA polymerase.

Vieraan DNA:n ekspressointi yhdistelmärokoteviruk-20 sissa edellyttää rokoteperäisten promoottorien liittämistä vieraan geenin proteiinia koodittaviin DNA-sekvensseihin. Plasmidivektoreita, joita kutsutaan myös liitäntävekto-reiksi, on muodostettu kimeeristen geenien lisäämiseksi rokotevirukseen. Eräs liitäntävektorityyppi muodostuu: (a) 25 rokoteviruspromoottorista mukaanlukien transkription aloi tuskohta, (b) useista ainoalaatuisista restriktioendonuk-leaasin kloonauspaikoista, jotka sijaitsevat transkription aloituskohdasta lukien alaspäin, vieraiden DNA-fragment-tien lisäämistä varten, (c) kimeerisen geenin lisäystä 30 virusgenomin homologiselle, ei-välttämättömälle alueelle ohjaavia promoottori- ja kloonauskohtia reunustavasta, ei-välttämättömästä rokotevirus-DNA:sta (kuten TK-geeni), ja (d) bakteeriperäisestä replikaatiomerkistä (marker) ja antibioottiresistenssimerkistä E. colissa tapahtuvaa rep-35 likointia ja valikointia varten. Mackett (Mackett et ai., s 54836 J. Virol. 49 (1984) 857-864) kuvaa esimerkkejä tällaisista vektoreista.Expression of foreign DNA in recombinant vaccine viruses requires the insertion of vaccine-derived promoters into the DNA sequences encoding the protein of the foreign gene. Plasmid vectors, also called splice vectors, have been constructed to insert chimeric genes into a vaccine virus. One type of splice vector consists of: (a) 25 vaccine virus promoters, including a transcription start site, (b) a number of unique restriction endonuclease cloning sites located downstream of the transcription start site, to add a foreign DNA fragment to the homologue, (c) to add a chimeric DNA fragment; a non-essential vaccine viral DNA flanking promoter and cloning sites targeting a non-essential region (such as the TK gene); and (d) a bacterial replication marker and an antibiotic resistance marker for replication and selection in E. coli. Mackett (Mackett et al., P. 54836 J. Virol. 49 (1984) 857-864) describes examples of such vectors.

Yhdistelmärokotevirukset tuotetaan transf ektoimalla vieraan geenin sisältävät, bakteeriperäiset yhdistelmälii-5 täntäplasmidit rokoteviruksella aikaisemmin infektoituihin soluihin. Tapahtuu homologinen yhdistyminen infektoituihin soluihin, mikä johtaa vieraan geenin lisäämiseen viruksen genomiin. Infektoituneet solut voidaan seuloa yhdistelmä-virusten suhteen immunologisia menetelmiä, DNA-plakkihyb-10 ridisaatiota tai geneettistä valikointia käyttäen, minkä jälkeen ne voidaan eristää. Nämä rokoterekombinantit säilyttävät välttämättömät funktionsa ja infektiivisyytensä ja ne voidaan muodostaa sellaisiksi että ne sisältävät noin 35 kiloemäsparia vierasta DNA:ta.Recombinant vaccine viruses are produced by transfecting bacterial recombinant plasmids containing a foreign gene into cells previously infected with the vaccine virus. Homologous fusion to infected cells occurs, resulting in the insertion of a foreign gene into the viral genome. Infected cells can be screened for recombinant viruses using immunological methods, DNA plaque hybridization, or genetic selection, after which they can be isolated. These vaccine combinators retain their essential functions and infectivity and can be engineered to contain about 35 kilobase pairs of foreign DNA.

15 Vieraan geenin ekspressoituminen voidaan todeta entsymaattisilla tai immunologisilla määritysmenetelmillä (esimerkiksi immunosaostuksella, radioimmunologisella määritysmenetelmällä tai immunoblotting-menetelmällä). Yhdistelmärokotteella infektoiduissa soluissa tuotetut, luon-20 nonmukaiset kalvon glykoproteiinit ovat glykosyloituja ja ne voidaan kuljettaa solun pinnalle. Käyttämällä vahvoja promoottoreita tai kloonaamalla saman geenin useita kopioita voidaan saadaan runsas ekspressoituminen.Expression of a foreign gene can be detected by enzymatic or immunological assays (e.g., immunoprecipitation, radioimmunoassay, or immunoblotting). The natural membrane glycoproteins produced in cells infected with the combination vaccine are glycosylated and can be transported to the cell surface. By using strong promoters or cloning multiple copies of the same gene, abundant expression can be obtained.

3. Keksinnön yhteenveto 25 Tässä julkaisussa kuvataan rokoteformulaatioita, joita voidaan käyttää indusoimaan sellainen immuunivaste, joka valikoivasti tuhoaa melanoomasoluja rokotetuissa yksilöissä. Rokoteformulaatiot sisältävät immunogeenin, joka aiheuttaa immuunivasteen melanoomaan liittyvää antigeeniä, 30 kuten melanoomaan liittyvää p97-antigeenia, vastaan. Useat rokoteformulaatiot ovat mahdollisia. Esimerkiksi "eristetyistä" komponenteista valmistetun rokotteen immunogeeni on p97:n sukulaispeptidi tai -proteiini ja se voidaan formuloida sopivalla adjuvantilla. Tällaiset peptidit tai 35 proteiinit sisältävät aminohapposekvenssejä, jotka ovat 9 94836 peräisin oleellisesti kuviossa 3 kuvatusta p97:n aminohapposekvenssistä kokonaisuudessaan tai osasta sitä. Tästä lähtien tämän keksinnön mukaisesti valmistettaviin pepti-deihin tai proteiineihin, jotka läheisesti liittyvät mela-5 noomaan liittyvään p97-antigeeniin, olivatpa ne muutettuja, muuttamattomia, modifioituja tai modifioimattomia, tullaan viittaamaan "p97:n sukulaispeptideinä". Kun p97:n sukulaispeptidi on hapteeni (tämä tarkoittaa, antigeeninen muttei immunogeeninen), hapteeni voi olla konjugoitu kan-10 tajamolekyyliin, joka tekee sen immunogeeniseksi.3. SUMMARY OF THE INVENTION This publication describes vaccine formulations that can be used to induce an immune response that selectively destroys melanoma cells in vaccinated individuals. Vaccine formulations contain an immunogen that elicits an immune response against a melanoma-associated antigen, such as the melanoma-associated p97 antigen. Several vaccine formulations are possible. For example, the immunogen of a vaccine made from "isolated" components is a related peptide or protein of p97 and can be formulated with a suitable adjuvant. Such peptides or proteins contain amino acid sequences derived substantially or in whole or in part from the amino acid sequence of p97 depicted in Figure 3. Hereinafter, peptides or proteins closely related to the melanoma-associated p97 antigen, whether altered, unaltered, modified or unmodified, to be prepared in accordance with this invention will be referred to as "p97 related peptides". When the cognate peptide of p97 is a hapten (i.e., antigenic but not immunogenic), the hapten may be conjugated to a carrier molecule that renders it immunogenic.

p97:n sukulaispeptidejä voidaan tuottaa yhdistelmä-DNA-menetelmillä ja/tai kemiallisesti syntetisoimalla. Kun p97:n sukulaispeptidit syntetisoidaan kemiallisesti, tällaiset synteettiset p97:n sukulaispeptidit voivat sisältää 15 sellaisia aminohapposekvenssejä, jotka ovat peräisin p97:n otaksuttavasti antigeenisiltä alueilta, (Hopp ja Woods,Relative peptides of p97 can be produced by recombinant DNA methods and / or by chemical synthesis. When p97 related peptides are chemically synthesized, such synthetic p97 related peptides may contain 15 amino acid sequences derived from putative antigenic regions of p97 (Hopp and Woods,

Proc. Natl. Acad. Sei. USA 78 (1981) 3824-3828). Kun p97:n sukulaispeptidit tuotetaan tämän keksinnön mukaisesti yh-distelmä-DNA-menetelmiä käyttäen, nukleotidisekvenssi, 20 joka koodittaa p97:ää kokonaan tai sen osaa, lisätään yh-distelmäekspressiovektoriin, kuten virukseen tai plasmi-diin, joka sopivassa isännässä voi ohjata p97:n sukulais-peptidin ekspressiota, joka peptidi voidaan puhdistaa vil-jelyväliaineesta. Lisätty nukleotidisekvenssi on peräisin 25 oleellisesti kuviossa 3 kuvatusta koko p97:n sekvenssistä tai sen osasta. Kun käytetään plasmidi-ekspressiovektoria, eukaryoottisoluissa tapahtuvaan ekspressointiin soveltuva vektori on edullinen, mutta myös prokaryoottista ekspres-siovektori voidaan käyttää.Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78 (1981) 3824-3828). When p97 related peptides are produced in accordance with this invention using recombinant DNA methods, a nucleotide sequence encoding all or part of p97 is inserted into a recombinant expression vector, such as a virus or plasmid, which in a suitable host can direct p97: n expression of a related peptide, which peptide can be purified from the culture medium. The added nucleotide sequence is derived from substantially all or part of the p97 sequence depicted in Figure 3. When a plasmid expression vector is used, a vector suitable for expression in eukaryotic cells is preferred, but a prokaryotic expression vector may also be used.

30 Toisessa keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa, jossa ekspressiovektori on yhdistelmävirus, rokote voidaan formuloida virusrokotteena, jolloin immunogeeni on yhdistelmävirus, joka ekspressoi p97:n sukulaispeptidiä. Immu-nogeeninä käytetyn yhdistelmäviruksen luonteesta riippuen 35 voidaan formuloida joko inaktivoitu virusrokote tai eläviä ίο 94836 viruksia sisältävä rokote. Asianmukainen immunisointi ro-koteforraulaatioilla saattaa johtaa immuunivasteen indusoi-tumiseen, mikä puolestaan johtaa melanooroasolujen tuhoutumiseen immunisoidussa henkilössä.In another embodiment of the invention, wherein the expression vector is a recombinant virus, the vaccine may be formulated as a viral vaccine, wherein the immunogen is a recombinant virus that expresses a related peptide of p97. Depending on the nature of the recombinant virus used as the immunogen, either an inactivated viral vaccine or a vaccine containing live ίο 94836 viruses may be formulated. Proper immunization with ro-vaccine formulations may lead to the induction of an immune response, which in turn leads to the destruction of melanooro cells in the immunized person.

5 Tässä julkaisussa kuvataan myös systeemi, jossa ro- koteformulaatio voidaan testata, ja esitetään pääpiirteittäin kuinka testaus tulisi suorittaa. Esimerkiksi rokote-formulaatioiden teho voidaan määrittää eläinmalleissa, aluksi jyrsijöissä, sitten apinoissa ja lopuksi ihmisissä, 10 edullisesti potilaissa, joiden sairaus on remissiovaihees-sa, mutta sairauden uusiutumisen todennäköisyys on suuri mikroetäispesäkkeistä johtuen.This publication also describes a system in which a vaccine formulation can be tested and outlines how testing should be performed. For example, the efficacy of vaccine formulations can be determined in animal models, first in rodents, then in monkeys, and finally in humans, preferably in patients in remission, but with a high likelihood of recurrence due to micro metastases.

4. Kuvioiden lyhyt kuvaus4. Brief description of the figures

Kuvio 1 esittää SDS-PAGE:n avulla erotettujen, p97-15 mRNA:n soluja sisältämättömien translaatiotuotteiden auto-radiogrammia. Kuviossa IA kaista 1 esittää p97:n rikastetun mRNA:n translaatiotuotteita, kun taas kaista 2 esittää rikastamattoman mRNA:n translaatiotuotteita, jotka molemmat on saatu 0,5 Ml:sta kaikkiaan 5 ng:n mRNA:ta translaa-20 tiotuotteita. Kuviossa IB kaista 1 esittää p97:n rikastetun mRNA:n translaatiotuotteita, kun taas kaista 2 esittää rikastamattoman mRNA:n translaatiotuotteita, jotka molemmat on saatu 5 Ml:sta anti-p97seerumilla immunosaostettuja 5 ng:n mRNA:ta translaatiotuotteita.Figure 1 shows an autoradiogram of translation products separated by SDS-PAGE without p97-15 mRNA cells. In Figure 1A, lane 1 shows the translation products of p97 enriched mRNA, while lane 2 shows the translation products of unenriched mRNA, both obtained from 0.5 ml of a total of 5 ng of mRNA translation products. In Figure 1B, lane 1 shows translation products of p97-enriched mRNA, while lane 2 shows translation products of unenriched mRNA, both obtained from 5 ml of 5 ng mRNA translation products immunoprecipitated with anti-p97 serum.

25 Kuvio 2 esittää diagrammin muodossa p97-mRNA:n ra kennetta. Koodittavan alueen (signaalisekvenssistä ankku-risekvenssiin) ja koodittamattoman alueen (3'UT) järjestys samoin kuin p97:n esiasteen (avoin pylväs) toistetun alueen rakenne on merkitty. Eri restriktioentsyymien tun-30 nistussekvenssit on merkitty mRNA:n yläpuolelle. Neljän cDNA-kloonin suhteelliset asemat on merkitty mRNA-raken-teen alapuolelle. cDNA-klooni p97-3a2fl (3a2fl) eristettiin cDNA-kirjastoa, jossa cDNA:t oli kopioitu oligo(T)-sekvenssillä aloitetuista p97:n rikastetuista mRNA:ista ja 35 kloonattu pBR322:ssa; kun taas cDNA-kloonit p97-2fl (2fl), U 94836 p97-ljl (ljl) ja p97-10al (lOal) eristettiin aloittamalla cDNA-synteesi oligonukleotideilla, jotka koodattavat p97:n eksonisekvenssejä ja kloonamalla saadut cDNA-fragmentit lambda-gtlO:een. Kuvio 2A esittää diagrammin muodossa ge-5 nomisia klooneja B15, H17, B6.6 ja E7.7, jotka kloonattiin lambda-L47.l:ssä.Figure 2 shows in diagrammatic form the structure of p97 mRNA. The order of the coding region (from the signal sequence to the anchor sequence) and the uncoded region (3'UT) as well as the structure of the repeat region of the p97 precursor (open column) are marked. The recognition sequences of the various restriction enzymes are labeled above the mRNA. The relative positions of the four cDNA clones are labeled below the mRNA structure. cDNA clone p97-3a2fl (3a2fl) was isolated from a cDNA library in which cDNAs had been copied from oligo (T) sequence-initiated enriched mRNAs of p97 and cloned into pBR322; while cDNA clones p97-2fl (2fl), U 94836 p97-ljl (ljl) and p97-10al (10al) were isolated by initiating cDNA synthesis with oligonucleotides encoding p97 exon sequences and cloning the resulting cDNA fragments into lambda-gt10: C. Figure 2A shows in diagrammatic form the gen-5 clones B15, H17, B6.6 and E7.7 cloned in lambda-L47.1.

Kuvio 3 esittää ihmisen p97:n esiasteen cDNA:n nuk-leotidisekvenssiä ja siitä johdettua aminohapposekvenssiä. Aiemmin proteiinin sekvensoinnin avulla määritetyt N-ter-10 minaaliset aminohappotähteet olivat identtisiä nukleotidi-sekvenssin perusteella ennustettujen tähteiden kanssa (aminohappotähteet nrot 21-30). Mahdolliset glykosylaatio-kohdat aminohappotähteissä 38, 135 ja 515 (avoin pylväs) ja kalvoon kiinnittymisalue C-päässä (täytetty pylväs) on 15 merkitty. Yksi polyadenylaatiosignaali (kehystetty AATAAA) todettiin asemassa 3847, joka sijaitsee 50 emäsparia poly-adenyloidusta alueesta lukien ylöspäin.Figure 3 shows the nucleotide sequence of the human p97 precursor cDNA and the deduced amino acid sequence. The N-terminal amino acid residues previously determined by protein sequencing were identical to the residues predicted from the nucleotide sequence (amino acid residues Nos. 21-30). Possible glycosylation sites at amino acid residues 38, 135, and 515 (open column) and the region of attachment to the membrane at the C-terminus (packed column) are indicated. One polyadenylation signal (framed AATAAA) was detected at position 3847, located 50 base pairs upstream of the polyadenylated region.

Kuvio 4 esittää p97:n esiasteen ennustettujen aminohapposekvenssien ja ihmisen serotransferriinin aminohap-20 posekvenssin (Yang et ai., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 81 (1984) 2752-2756, Davis et ai., J. Mol. Biol. 181 (1985) 111-121) vertailua. Säilyneet tähteet on kehystetty. Transferriinin raudan sitomiseen sisältyvät tyrosiini-, histidiini- ja arginiinitähteet (Metz-Boutique et ai., 25 Eur. J. Biochem. 145 (1984) 659-676) on merkitty tähdillä (*) ·Figure 4 shows the predicted amino acid sequences of the p97 precursor and the amino acid-20 subsequence of human serotransferrin (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81 (1984) 2752-2756, Davis et al., J. Mol. Biol. 181 (1985) 111-121) for comparison. The surviving remains are framed. Tyrosine, histidine, and arginine residues involved in iron binding of transferrin (Metz-Boutique et al., 25 Eur. J. Biochem. 145 (1984) 659-676) are marked with asterisks (*) ·

Kuvio 5 esittää diagrammin muodossa p97:n rakenteen kaksiuloitteista mallia, joka perustuu transferriinin suurperheen jäsenten kesken säilyneiden kysteiinitähteiden 30 läsnäoloon. Kolme mahdollista glykosylaatiokohtaa on merkitty tähdillä (*). Hydrofobisen kalvoon kiinnittymisalue näkyy p97:n C-päässä (COOH).Figure 5 is a diagrammatic two-dimensional model of the structure of p97 based on the presence of conserved cysteine residues 30 among members of the transferrin large family. Three possible glycosylation sites are marked with asterisks (*). The hydrophobic membrane attachment region is shown at the C-terminus (COOH) of p97.

Kuvio 6 esittää diagrammin muodossa seuraavia geneettisiä rakenteita: p97:n cDNA-kloonien ja p97:n eks-35 pressiovektorin muodostamisessa käytetyn genomisen kloonin 12 S4836 lambda E7.7. fragmentin rakennetta ja pSV2p97a. ekspres-siovektorin rakennetta. Seuraavia lyhenteitä käytetään: E,Figure 6 shows in diagrammatic form the following genetic structures: lambda E7.7 of genomic clone 12 S4836 used to generate the pDNA clones of p97 and the ex-35 expression vector of p97. fragment structure and pSV2p97a. The structure of the expression vector. The following abbreviations are used: E,

EcoRI: P, PvuII; Sai, Sali: S, SstI: B, BamHI.EcoRI: P, PvuII; Sai, Sali: S, SstI: B, BamHI.

Kuvio 7 esittää geelielektroforeesin tulokset yh-5 distelmä-p97-proteiinin karakterisoinnissa ja immunologisessa puhdistuksessa. Transfektoitu CHO-klooni (CH03+) ja ihmisen melanooma SK-MEL 28 -solut leimattiin 35S-kysteii-nillä tunikamysiinin (TM) läsnäollessa (+TM) tai ilman sitä (-TM) . Solut siirrostettiin 10 mm2:n levyille ja nii-10 den annettiin kasvaa lähes yhtenäiseksi solumassaksi. Väliaine poistettiin ja korvattiin 3 ml:11a kysteiiniä sisältämätöntä väliainetta, johon joko oli tai ei ollut lisätty 1 /zg/ml tunikamysiiniä. Kun seosta oli inkuboitu 3 0 minuuttia 37 °C:ssa, siihen lisättiin 250 /uCI/ml L-35S-kys-15 teiiniä (1016 Ci/mmol, New England Nuclear) vielä 6 tunnin ajan. Solujen talteenotto, solulysaattien valmistus, immu-nosaostus ja SDS-PAGE tehtiin kuten yllä on kuvattu. Uutteet saostettiin immunologisesti p97:lle spesifisillä vasta-aineilla ja proteiinit analysoitiin SDS-polyakryyliami-20 digeelielektroforeesia (SDS-PAGE) käyttäen, (a) CoomassieFigure 7 shows the results of gel electrophoresis in the characterization and immunological purification of yh-5 recombinant p97 protein. The transfected CHO clone (CHO 3 +) and human melanoma SK-MEL 28 cells were labeled with 35S-cysteine in the presence (+ TM) or absence (-TM) of tunicamycin (TM). Cells were seeded in 10 mm 2 plates and allowed to grow to a nearly uniform cell mass. The medium was removed and replaced with 3 ml of cysteine-free medium with or without the addition of 1 μg / ml tunicamycin. After incubation for 30 minutes at 37 ° C, 250 μL / ml L-35S-cysteine (1016 Ci / mmol, New England Nuclear) was added for an additional 6 hours. Cell recovery, preparation of cell lysates, immunoprecipitation, and SDS-PAGE were performed as described above. Extracts were immunoprecipitated with antibodies specific for p97 and proteins were analyzed using SDS-polyacrylamine-20 gel electrophoresis (SDS-PAGE), (a) Coomassie

Blue -värillä värjätty SDS-polyakryyliamidigeeli. Kaista 1, merkkiproteiinit; kaista 2, transfektoiduista hiiren B16-soluista immunosaostettu p97; kaista 3, SK-MEL 28 -solut +TM; kaista 4, SK-MEL 28 - solut -TM; kaista 5, CH03+ 25 -solut +TM, kaista 6, CH03+ -solut -TM. (b) saman geelin kuin kohdassa (a) autoradiogrammi.Blue-stained SDS-polyacrylamide gel. Lane 1, marker proteins; lane 2, p97 immunoprecipitated from transfected mouse B16 cells; lane 3, SK-MEL 28 cells + TM; lane 4, SK-MEL 28 - cells -TM; lane 5, CHO 3 + 25 cells + TM, lane 6, CH 3 O + cells -TM. (b) the same gel as in (a) autoradiogram.

Kuvio 8 esittää transfektoiduissa soluissa tai Bp97a-NY:llä infektoiduissa soluissa ekspressoidun p97:n radioimmunosaostusta. BSC-soluja infektoitiin yli yön vil-30 lityyppisellä rokoteviruksella tai p97-yhdistelmärokotevi- ruksella. Näitä viruksia tai transfektoitua solulinjaa CHO-p97. A inkuboitiin 35S:llä leimatun metioniinin ja kys-teiinin kanssa joko 2 μg/ml tunikamysiinin (Sigma) kanssa tai ilman sitä. Solut hajotettiin kuuden tunnin kuluttua, 35 saostettiin monoklonaalisella vastaaineella 96.5 ja ero- 13 94836 tettiin elektroforeettisesti 10 % polyakryyliamidigeelis-sä. Geelin autoradiografia suoritettiin yli yön. Tunikamy-siinillä käsitelty ryhmä on oikeanpuolimmainen jokaisessa ryhmässä.Figure 8 shows radioimmunoprecipitation of p97 expressed in transfected cells or cells infected with Bp97a-NY. BSCs were infected overnight with wild-type vaccine virus or p97 combination vaccine virus. These viruses or the transfected cell line CHO-p97. A was incubated with 35S-labeled methionine and cysteine with or without 2 μg / ml tunicamycin (Sigma). After six hours, the cells were lysed, precipitated with monoclonal antibody 96.5 and separated by electrophoresis on a 10% polyacrylamide gel. Gel autoradiography was performed overnight. The group treated with tunicamycin is the rightmost in each group.

5 Kuvio 9 kuvaa seerumin vasta-ainetiittereitä hii rissä, jotka oli immunisoitu p97-rokotteilla. Tp97 esittää viiden hiiren ryhmää, joka immunisoitiin 5 x 106 säteily-tetyllä M2svp97a.A-solulla (transfektoidut kasvainsolut, jotka ekspressoivat pinta-p97-antigeeniä) Complete 10 Freund's adjuvant -adjuvantissa, ja jotka saivat booster-annoksena saman määrän soluja fosfaatilla puskuroidussa fysiologisessa suolaliuoksessa. p97 on viiden hiiren ryhmä, joka immunisoitiin 100 Mg:11a puhdistettua p97-pro-teiinia Complete Freund's adjuvant -adjuvantissa ja jonka 15 saama booster-annos sisälsi 50 pq proteiinin vesipitoista liuosta. Vp97 on viiden hiiren, ryhmä, joka sekä immunisoitiin 107 plakkia muodostavalla yksiköllä Vp97a-NY:tä että sai samansuuruisen booster-annoksen hännänkatkaisume-netelmää käyttäen.Figure 9 depicts serum antibody titers in mice immunized with p97 vaccines. Tp97 shows a group of five mice immunized with 5 x 10 6 irradiated M2svp97a.A cells (transfected tumor cells expressing surface p97 antigen) in Complete 10 Freund's adjuvant adjuvant and received the same number of cells as booster in phosphate buffered saline. saline. p97 is a group of five mice immunized with 100 μg of purified p97 protein in Complete Freund's adjuvant adjuvant and the 15 booster doses received contained 50 pq of aqueous protein solution. Vp97 is a group of five mice that were both immunized with 107 plaque-forming units of Vp97a-NY and received the same booster dose using the tail-cutting method.

20 Kuvio 10 kuvaa rokotuksen yhdistelmä-p97-rokotevi- ruksella (Vp97a-NY) hoitovaikutusta kasvaimella altistetuissa hiirissä. Hiiret altistettiin 105 tai 104 p97:ää ekspressoivalla kasvainsolulla (M2SVp97a.E) suonensisäisesti. Kahden päivän kuluttua hiiret rokotettiin hännän-25 katkaisumenetelraällä joko Bp97a-NY:llä tai Vwt-NY:llä. Viikottaiset rokotukset hännänkatkaisu-menetelmällä toistettiin ja hiirien eloonjäänti merkittiin ylös.Figure 10 depicts the therapeutic effect of vaccination with recombinant p97 vaccine virus (Vp97a-NY) in tumor-exposed mice. Mice were challenged intravenously with 105 or 104 p97-expressing tumor cells (M2SVp97a.E). After two days, mice were vaccinated with either Bp97a-NY or Vwt-NY with a tail-25 truncation method. Weekly vaccinations by the tail-cutting method were repeated and the survival of the mice was recorded.

5. Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus Keksintö koskee menetelmää sellaisen antigeenisen 30 peptidin tai proteiinin valmistamiseksi, joka on melanoomaan liittyvän p97-antigeenin sukulaispeptidi tai -proteiini ja jolla on kuviossa 3 esitetyn aminohapporyhmien 20-738 muodostama aminohapposekvenssi. Keksinnön mukaiselle mentelmälle on tunnusomaista, että viljellään bakteeri-35 tai eläinsolu, joka sisältää antigeenistä peptidiä tai 14 54336 proteiinia koodaavan nukleotidisekvenssin toisen geenieks-pressiota säätelevän nukleotidisekvenssin kontrollin alaisena siten, että viljelty bakteeri- tai eläinsolu ekspres-soi mainitun peptidin tai proteiinin, ja antigeeninen pep-5 tidi tai proteiini otetaan talteen viljelmästä.5. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a method for producing an antigenic peptide or protein that is a related peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen and has the amino acid sequence of amino acid residues 20-738 shown in Figure 3. The method of the invention is characterized in that a bacterial 35 or animal cell containing a nucleotide sequence encoding an antigenic peptide or 14,54336 protein is cultured under the control of another nucleotide sequence that regulates gene expression such that the cultured bacterial or animal cell expresses said peptide or protein. pep-5 tide or protein is recovered from the culture.

Keksintö liitty melanoomien estämiseen tai hoitoon tarkoitettujen rokotteiden tuottamiseen. Se perustuu havaintoon, että melanoomat sisältävät kasvaimeen liittyviä solun pinta-antigeeneja, kuten p97-antigeeni, joita esiin-10 tyy melanoomasoluissa suurempia määriä kuin normaaleissa kudoksissa. Tämän keksinnön mukaisesti tuotetaan melanoomaan liittyvän p97-antigeenin sukulaispeptidejä tai -proteiineja (tämä tarkoittaa p97:n sukulaispeptidejä) yhdis-telmä-DNA-menetelmiä käyttäen. Tämän keksinnön mukaisesti 15 p97:n sukulaispeptidit sisältävät aminohapposekvenssejä, jotka ovat peräisin joko oleellisesti kuviossa 3 esitetystä kokonaisesta p97:n aminohapposekvenssistä tai osasta sitä. Näihin luetaan kuviossa 3 esitetyistä sekvensseistä johdetut aminohapposekvenssit, jotka on muutettu substi-20 tuoimalla yksi tai useampia sekvenssin aminohappotähteitä toisella polaarisuudeltaan samanlaisella aminohapolla, joka on toiminnallisesti vastaava aminohappo ja johtaa siten ei-vaikuttavaan muutokseen. Sekvenssinsisäisen aminohapon korvaavat aminohapot voidaan valita muista sen ' 25 luokan jäsenistä, johon aminohappo kuuluu. Poolittomia (hydrofobisia) aminohappoja ovat esimerkiksi alaniini, leusiini, isoleusiini, väliini, proliini, fenyylialaniini, tryptofaani ja metioniini. Poolisia, neutraaleja aminohappoja ovat glysiini, seriini, treoniini, kysteiini, tyro-30 siini, asparagiini ja glutamiini. Positiivisesti varattuja (emäksisiä) aminohappoja ovat arginiini, lysiini ja histi-diini. Negatiivisesti varattuja (happamia) aminohappoja ovat asparagiinihappo ja glutamiinihappo. Lisäksi tämän keksinnön mukaisesti saatavat p97:n sukulaispeptidit, oli-35 vatpa ne muutettuja aminohappotähdesubstituutioilla tai 15 S4836 eivät, voidaan edelleen modifioida tai prosessoida glyko-syloimalla, fosforyloimalla jne., tai kemiallisilla modifikaatioilla. Näitä p97:n sukulaispeptidejä voidaan käyttää immunogeeneinä rokoteformulaatioissa, jotka nostatta-5 vat immuunivasteen rokotetussa potilaassa olevia melanoo-masoluja vastaan.The invention relates to the production of vaccines for the prevention or treatment of melanoma. It is based on the finding that melanomas contain tumor-associated cell surface antigens, such as the p97 antigen, which are present in higher amounts in melanoma cells than in normal tissues. According to the present invention, melanoma-associated p97 antigen related peptides or proteins (i.e., p97 related peptides) are produced using recombinant DNA methods. According to the present invention, the p97 related peptides contain amino acid sequences derived from either substantially all or a portion of the p97 amino acid sequence shown in Figure 3. These include amino acid sequences derived from the sequences shown in Figure 3 that have been altered by substituting one or more amino acid residues in the sequence with another amino acid of similar polarity that is a functionally equivalent amino acid and thus results in an ineffective change. Amino acids that replace an in-sequence amino acid may be selected from other members of the class to which the amino acid belongs. Examples of non-polar (hydrophobic) amino acids are alanine, leucine, isoleucine, valine, proline, phenylalanine, tryptophan and methionine. Polar, neutral amino acids include glycine, serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine, and glutamine. Positively charged (basic) amino acids include arginine, lysine and histidine. Negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid and glutamic acid. In addition, the p97 related peptides obtainable according to the present invention, whether altered by amino acid residue substitutions or not by S4836, can be further modified or processed by glycosylation, phosphorylation, etc., or chemical modifications. These p97 related peptides can be used as immunogens in vaccine formulations that elicit an immune response against melanoma cells in a vaccinated patient.

Tämän keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti käytetään yhdistelmä-DNA -menetelmiä p97-antigeeniä koodattavien nukleotidisekvenssien lisäämiseksi ekspressio-10 vektoreihin, jotka ohjaavat p97:n sukulaispeptidien ekspressiota sopivissa isäntäsoluissa. p97-antigeeniä koodit-tavat nukleotidisekvenssit sisältävät nukleotidisekvensse-jä, jotka ovat peräisin kokonaisesta oleellisesti kuviossa 3 esitetystä p97-nukleotidisekvenssistä tai osasta sitä.According to one embodiment of the present invention, recombinant DNA methods are used to insert nucleotide sequences encoding the p97 antigen into expression vectors that direct the expression of p97 related peptides in appropriate host cells. The nucleotide sequences encoding the p97 antigen include nucleotide sequences derived from all or part of the p97 nucleotide sequence shown substantially in Figure 3.

15 Aminohappojen DNA-koodin degeneraatiosta johtuen (tämä tarkoittaa, että useimpia aminohappoja voi koodittaa useampi kuin yksi kodoni), toiminnallisesti vastaavat ko-donit (tämä tarkoittaa erilaiset kodonit, jotka kooditta-vat samaa aminohappoa tai sen kanssa toiminnallisesti sa-20 manarvoista aminohappoa) voidaan korvata kuviossa 3 esitetyssä p97:n sekvenssissä sillä ehdolla, että substituutio johtaa ei-vaikuttavaan muutokseen. Ekspressiovektori-isän-täsolusysteemejä, jotka sisältävät kokonaista p97-antigee-nia tai sen osaa koodittavan nukleotidisekvenssin, voidaan 25 käyttää tuotettaessa suuria määriä puhtaita p97:n sukulaispeptidejä in vitro, jolloin geenituotteet voidaan puhdistaa viljelmäsoluista ja niitä voidaan käyttää immunogeeneinä eristetyistä komponenteista valmistetuissa rokoteformulaatioissa. p97:n sukulaispeptidit voidaan puhdis-30 taa käyttämällä lukuisia biokemiallisia menetelmiä mukaanlukien immunoaffiniteettipuhdistus monoklonaalisia vasta-aineita käyttäen. Lisäksi p97:n sukulaispeptidien puhdistusta voidaan helpottaa modifioimalla DNA-sekvenssejä, jotka koodittavat p97:n sukulaispeptidejä, siten, että 35 sekvenssit, jotka vastaavat proteiinin kiinnittämisestä 16 94836 plasmamembraaniin, poistetaan poistamatta kuitenkaan niitä sekvenssejä, jotka vastaavat proteiinin kuljetuksesta solukalvolle, jolloin isäntäsolu erittää tylpistetyn antigeenisen molekyylin viljelyväliaineeseen. Siinä tapaukses-5 sa, että p97:n sukuliaspeptidit tuotetaan prokaryoottisis-sa soluissa, sopivien translaationjälkeisten modifikaatioiden puuttuminen saattaa johtaa antigeenisesti inaktiiviseen tuotteeseen, joka on ehkä aktivoitava sopivia kemiallisia tai muita käsittelyjä käyttäen.Due to the degeneracy of the DNA code of amino acids (this means that most amino acids can be encoded by more than one codon), functionally equivalent codons (this means different codons encoding the same amino acid or an amino acid functionally equivalent to it) can be used. replace in the sequence of p97 shown in Figure 3 with the proviso that the substitution results in an ineffective change. Expression vector host cell systems containing the nucleotide sequence encoding all or part of the p97 antigen can be used to produce large amounts of pure cognate peptides of p97 in vitro, allowing the gene products to be purified from culture cells and used as immunogens in isolated components. Relative peptides of p97 can be purified using a variety of biochemical methods, including immunoaffinity purification using monoclonal antibodies. In addition, purification of p97 cognate peptides can be facilitated by modifying the DNA sequences encoding the p97 cognate peptides so that the 35 sequences responsible for attaching the protein to the 16 94836 plasma membrane are deleted without deleting those sequences responsible for transporting the protein to the cell membrane. to the culture medium of the antigenic molecule. In the case where p97 related peptides are produced in prokaryotic cells, the absence of appropriate post-translational modifications may result in an antigenically inactive product that may need to be activated using appropriate chemical or other treatments.

10 Tietyissä suoritusmuodoissa, joissa ekspressiovek- tori on virus, itse virus voidaan formuloida rokotteeksi. Tällaisissa tapauksissa voidaan valmistaa inaktivoituja yhdistelmävirusrokotteita. Kun ekspressiovektori muodostuu infektoivasta yhdistelmäviruksesta, joka ei aiheuta sai-15 rautta isännässä, voidaan valmistaa joko inaktivoitu virusrokote tai eläviä viruksia sisältävä rokote, joka antaa oleellisen immuniteetin. Erityisen käyttökelpoinen ekspressiovektori tähän tarkoitukseen on yhdistelmärokotevi-rus, joka ekspressoi p97:n sukulaispeptidejä. Tällöin nuk-20 leotidisekvenssi, joka koodittaa kokonaista p97-antigeeniä tai osaa siitä, voidaan lisätä rokotevirusvektoriin, joka pystyy ohjaamaan sekvenssin ekspressiota sopivassa isännässä. Keksintö sisältää muiden virusekspressiovektoreiden käytön rokotteina, tarkemmin sanottuna adenovirusten käy-: 25 tön rokotteina.In certain embodiments where the expression vector is a virus, the virus itself may be formulated as a vaccine. In such cases, inactivated combination virus vaccines can be prepared. When the expression vector is formed from an infectious recombinant virus that does not cause disease in the host, either an inactivated viral vaccine or a vaccine containing live viruses that confers substantial immunity can be prepared. A particularly useful expression vector for this purpose is a recombinant vaccine virus that expresses related peptides of p97. In this case, a nucleotide sequence encoding all or part of the p97 antigen can be inserted into a vaccine viral vector capable of directing the expression of the sequence in a suitable host. The invention includes the use of other viral expression vectors as vaccines, more particularly the use of adenoviruses as vaccines.

Keksintö koskee siten myös mentelmää yhdistelmävi-ruksen valmistamiseksi, joka virus ohjaa melanoomaan liittyvän p97-antigeenin antigeenisen sukulaispeptidin tai -proteiinin ekspressiota yhdistelmäviruksella infektoidus-30 sa bakteeri- tai eläinsolussa. Tälle keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että (a) bakteeri- tai eläinsolu infektoidaan yhdistelmäviruksella, jonka genomi sisältää melanoomaan liittyvän p97-antigeenin antigeenistä sukulaispeptidiä tai -proteiinia 35 koodaavaan nukleotidisekvenssin, jolla on kuviossa 3 esi- 17 94836 tetty nukleotidisekvenssi, ja joka on toisen geeniekspres-siota säätelevän nukleotidisekvenssin kontrollin alaisena, ja (b) yhdistelmävirusta tuotetaan saattamalla infektoitu so-5 lu lisääntymään.Thus, the invention also relates to a method of producing a recombinant virus which directs the expression of an antigenic cognate peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen in a bacterial or animal cell infected with the recombinant virus. This method of the invention is characterized in that (a) the bacterial or animal cell is infected with a recombinant virus whose genome contains a nucleotide sequence encoding an antigenic cognate peptide or protein of the melanoma-related p97 antigen having the second nucleotide sequence shown in Figure 3; under the control of a nucleotide sequence that regulates gene expression, and (b) the recombinant virus is produced by propagating the infected cell.

Keksinnön mukaisesti saatua p97:n johdettua aminohapposekvenssiä voidaan myös tutkia sellaisten sekvenssien löytämiseksi, joiden ominaisuudet, erityisesti hydrofiili-syys, ennustavat kyseisen sekvenssin läsnäolon proteiini-10 molekyylin pinnalla ja sen mahdollisen antigeenisyyden ja/ tai immunogeenisyyden. Nämä p97:n sukulaispeptidit voivat olla kemiallisesti syntetisoituja ja niitä voidaan käyttää immunogeeneinä rokoteformulaatiossa.The deduced amino acid sequence of p97 obtained according to the invention can also be studied to find sequences whose properties, in particular hydrophilicity, predict the presence of that sequence on the surface of the protein-10 molecule and its possible antigenicity and / or immunogenicity. These p97 related peptides can be chemically synthesized and used as immunogens in a vaccine formulation.

p97:n sukulaispeptidejä voidaan käyttää myös muissa 15 tarkoituksissa kuin rokotetuotannossa. p97:n sukulaispep- tidiä voidaan käyttää eläinten immunisointiin mielenkiinnon kohteena olevia melanoomasoluja vastaan muodostetun spesifisen antiseerumin tai spesifisten monoklonaalisten vasta-aineiden tuottamiseksi. Näitä voidaan käyttää kompo-20 nenttina diagnostisessa määritysmenetelmässä tai puhdis tettaessa affiniteettikromatografisesti radioaktiivisella isotoopilla merkityllä lääkeaineella tai toksiinilla leimattuja vasta-aineita, joita tullaan käyttämään syövän hoidossa.Relative peptides of p97 can also be used for purposes other than vaccine production. The p97 cognate peptide can be used to immunize animals to produce a specific antiserum or specific monoclonal antibodies against the melanoma cells of interest. These can be used as a component in a diagnostic assay or in the purification of affinity chromatography of radiolabeled drug or toxin-labeled antibodies that will be used in the treatment of cancer.

: 25 Keksintöä valaistaan esimerkeillä, joissa kuvataan ihmisen melanoomaa vastaan kehitetyn, p97-antigeeniin perustuvan rokotteen muodostaminen. Tässä kuvatut menetelmät ja koostumukset eivät kuitenkaan rajoitu p97:ää käyttävien rokotteiden mudoostamiseen, vaan niitä voidaan soveltaa 30 myös muihin kasvaimeen liittyviin antigeeneihin.The invention is illustrated by examples illustrating the construction of a vaccine based on the p97 antigen against human melanoma. However, the methods and compositions described herein are not limited to the preparation of vaccines using p97, but can be applied to other tumor-associated antigens.

Keksintö esitetään seuraavalla tavalla yksinomaan kuvauksen selventämiseksi: (a) p97:n nukleotidi- ja ami nohapposekvenssi, (b) kemiallisesti syntetisoidut p97:n sukulaispeptidit, (c) ekspressiovektori-isäntä-systeemeis-35 sä tuotetut p97:n sukulaispeptidit, (d) p97:n sukulaispep- ie 94836 tidien immunologinen karakterisointi; ja (e) rokotteiden formulointi.The invention is presented as follows for the sole purpose of clarifying the description: (a) the nucleotide and amino acid sequence of p97, (b) chemically synthesized p97 related peptides, (c) p97 related peptides produced in expression vector host systems, (d) immunological characterization of p97 related peptides of p97; and (e) formulation of vaccines.

5.1 Melanoomaan liittyvän p97-antigeenin sekvenssin määritys 5 p97-antigeenia koodittavan geenin nukleotidisek- venssi ja siitä johdettu aminohapposekvenssi on kuvattu kuviossa 3. Toiminnallisesti vastaavat sekvenssit kuuluvat tämän keksinnön piiriin. Näihin kuuluvat, mutteivät rajoitu niihin, nukleotidisekvenssit, jotka sisältävät kuviossa 10 3 esitetyn nukleotidisekvenssin kokonaan tai osia siitä ja jotka on muunnettu substituoimalla eri kodoneilla, jotka koodattavat samaa tai toiminnallisesti vastaavaa aminohappotähdettä, jolloin syntyy ei-vaikuttava muutos, samoin kuin aminohapposekvenssit, jotka sisältävät kuviossa 3 15 esitetyn aminohapposekvenssin kokonaan tai osia siitä ja jotka on muunnettu substituoimalla toiminnallisesti vastaavilta aminohappotähteiltä sekvenssin sisällä siten, että syntyy ei-vaikuttava muutos, ja niiden esimerkiksi glykosyloimalla, fosforyloimalla jne modifioidut tai pro-20 sessoidut tai muilla kemiallisilla tavoilla modifioidut johdannaiset.5.1 Sequencing of the melanoma-associated p97 antigen The nucleotide sequence of the gene encoding the p97 antigen and the deduced amino acid sequence are depicted in Figure 3. Functionally equivalent sequences are within the scope of this invention. These include, but are not limited to, nucleotide sequences that contain all or part of the nucleotide sequence shown in Figure 10 3 and that have been modified by substitution with different codons encoding the same or functionally equivalent amino acid residue, resulting in an ineffective change, as well as amino acid sequences containing 3 of the amino acid sequence shown in whole or in part and which have been modified by functionally substituting the corresponding amino acid residues within the sequence to produce a non-active change, and modified, for example, by glycosylation, phosphorylation, etc., or by other chemical modifications.

Allaolevat kappaleet kuvaavat strategiaa, jotka käytettiin kuviossa 3 esitetyn p97:n sekvenssin määrityksessä, samoin kuin myös vaihtoehtoisia menetelmiä, joita 25 voitaisiin käyttää p97:n tai muiden rokoteformulaatioissa käyttökelpoisten kasvainantigeenien sekvenssin määrittämisessä.The sections below describe the strategy used to determine the sequence of p97 shown in Figure 3, as well as alternative methods that could be used to sequence p97 or other tumor antigens useful in vaccine formulations.

5.1.1 Melanoomaan liittyvän p97-antigeenin identifiointi ja karakterisointi 30 Melanoomaan liittyvän p97-antigeenin aktiivisuutta ja aminohapposekvenssiä ei tunneta, minkä johdosta p97-an-tigeenin identifiointi suoritettiin käyttämällä p97:ää vastaan mudoostettua monoklonaalista vasta-ainetta. Useita menetelmiä voidaan käyttää p97:lle spesifisten monoklonaa-35 listen vasta-aineiden tuottamisessa. Esimerkiksi Köhlerin 19 94836 ja Milsteinin (Nature 250 (1975) 495-497) kehittämää hyb-ridoomatekniikkaa voidaan käyttää seuraavasti: hiiriä tai rottia immunisoidaan ihmisen melanoomasoluilla ja immunisoiduista eläimistä talteenotetut lymfosyytit fuusioidaan 5 myeloomasolujen kanssa, vaihtoehtoisesti melanoomapotilai-den lymfosyytit voidaan fuusioida myeloomasolujen kanssa (Cote et ai., Proc. Natl. Acad. Sei. 80 (1983) 2026, Has-pel et ai., Cancer Res. 45 (1985) 3951) tai monoklonaalis-ten vasta-aineiden tuottamismenetelmää, jossa käytetään 10 Epstein-Barr -virusta, (Cole et ai., The EBV-Hybridoma Technique and its Application to Human Lung Cancer, kirjassa Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R.5.1.1 Identification and Characterization of Melanoma-Associated p97 Antigen The activity and amino acid sequence of melanoma-associated p97 antigen are unknown, and therefore identification of p97 antigen was performed using a monoclonal antibody raised against p97. Several methods can be used to produce monoclonal antibodies specific for p97. For example, the hybridoma technique developed by Köhler 19 94836 and Milstein (Nature 250 (1975) 495-497) can be used as follows: mice or rats are immunized with human melanoma cells and lymphocytes recovered from immunized animals are fused with 5 myeloma cells, alternatively melanoma cells, melanoma cells Cote et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 80 (1983) 2026, Has-pel et al., Cancer Res. 45 (1985) 3951) or a method for producing monoclonal antibodies using Epstein-Barr. virus, (Cole et al., The EBV-Hybridoma Technique and its Application to Human Lung Cancer, in Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R.

Liss. Inc. (1985) ss. 77-96) voidaan käyttää p97:ää vastaan muodostettujen monoklonaalisten vasta-aineiden tuot-15 tamiseksi. Jokaisessa tapauksessa saadut hybridoomat seulotaan sellaisten vasta-aineiden tuottamiseksi, jotka sitoutuvat melanoomasoluihin mutta jotka eivät sitoudu normaaleihin soluihin.Liss. Inc. (1985) ss. 77-96) can be used to produce monoclonal antibodies raised against p97. In each case, the resulting hybridomas are screened to produce antibodies that bind to melanoma cells but do not bind to normal cells.

Ylläkuvattuja p97:ää vastaan muodostettuja monoklo-20 naalisia vasta-aineita voidaan käyttää lukuisilla tavoilla helpottamaan niiden nukleotidisekvenssin identifiointia, karakterisointia, kloonausta ja ekspressointia, joiden avulla voidaan tuottaa p97-antigeenin sukulaispeptidejä ja -proteiineja suuria määriä. Monoklonaalisia vasta-aineita « 25 voidaan käyttää esimerkiksi p97-antigeenin karakterisoimi-seksi edelleen leimaamalla radioaktiivisella isotoopilla kaikki kasvainsolun tuottamat proteiinit, saostamalla im-munologisesti kasvainproteiini monoklonaalisella vasta-aineella ja fraktioimalla immunologisesti saostetut proteii-30 nit geelielektroforeesin avulla. Proteiiniantigeenit identifioidaan selvästi erottuvina nauhoina saadussa autora-diogrammissa (Brown et ai., J. Biol. Chem. 255 (1980) 4980-3983). Edelleen p97:ää vastaan muodostettuja monoklonaalisia vasta-aineita voidaan käyttää helpottamaan kloo-35 nausta seuraavalla tavalla: (a) polysomien immunologisessa 20 94836 puhdistuksessa melanoomasolussa olevien, p97-antigeenia koodittavien mRNA-transkriptien identifioimiseksi ja tal-teenottamiseksi, (b) p97-antigeenin sukulaispeptidejä tai -proteiineja ekspressoivien kloonien identifioimiseksi 5 cDNA-kirjastosta, (c) p97-antigeenin puhdistamiseksi, jot ta voitaisiin valmistaa uusia monoklonaalisia vasta-aineita, tai antiseerumia käytettäväksi edeltävissä kahdessa sovellutuksessa, tai (d) sellaisten solujen identifioimiseksi, joihin p97-antigeenin geeni on viety transfektoi-10 maila.The monoclonal antibodies raised against p97 described above can be used in a number of ways to facilitate the identification, characterization, cloning, and expression of their nucleotide sequence to produce large amounts of p97 antigen-related peptides and proteins. For example, monoclonal antibodies can be used to further characterize the p97 antigen by radiolabeling all proteins produced by the tumor cell, immunologically precipitating the tumor protein with the monoclonal antibody, and fractionating the immunologically precipitated proteins by gel electrophoresis. Protein antigens are identified in the autoradiogram obtained as distinct bands (Brown et al., J. Biol. Chem. 255 (1980) 4980-3983). Furthermore, monoclonal antibodies raised against p97 can be used to facilitate cloning by: (a) immunological purification of polysomes to identify and recover mRNA transcripts encoding the p97 antigen in a melanoma cell; to identify clones expressing related peptides or proteins from a cDNA library, (c) to purify the p97 antigen for preparation of novel monoclonal antibodies, or an antiserum for use in the preceding two applications, or (d) to identify cells to which the p97 antigen has been exported transfected-10 racket.

Monoklonaalisia vasta-aineita voidaan käyttää myös helpottamaan p97-antigeenin rakenteellista ja immunokemi-allista karakterisointia, kuten molekyylin ekstrasellulaa-risten ja antigeenisten alueiden identifioimiseksi ja mo-15 lekyylin puhdistamiseksi aminohapposekvenssin analysointia varten (Brown et ai., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 78 (1981) 539-543, Brown et ai., Nature, Lontoo, 296 (1982) 171- 173) .Monoclonal antibodies can also be used to facilitate structural and immunochemical characterization of the p97 antigen, such as to identify extracellular and antigenic regions of the molecule and to purify the molecule for amino acid sequence analysis (Brown et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78 (1981) 539-543, Brown et al., Nature, London, 296 (1982) 171-173).

Karakterisoitaessa p97:ää edelleen määritetään sen 20 sijainti solussa ja kartoitetaan antigeeniset determinan tit ja funktionaaliset alueet. Solunsisäinen sijainti voidaan määrittää immunofluoresenssimikroskopian avulla ja solun fraktiointikokeilla. Solun pinnalla olevia antigeenejä, kuten p97:ää, pidetään edullisina rokotteen muodos-25 tamisessa, vaikka solunsisäisiä antigeenejä voidaan myös käyttää. Jos saatavilla on useita monoklonaalisia vasta-aineita, antigeeniset determinantit voidaan kartoittaa kompetiitiokokeilla, joissa kukin vasta-aine leimataan radioaktiivisella isotoopilla ja testataan determinantista 30 kilpailun suhteen jokaisen muun vasta-aineen kanssa. Molekyylin alueet voidaan identifioida käyttämällä rajoitettua proteaasihajotusta ja sen jälkeistä SDS-PAGEa. Kaikkien näiden tietojen avulla pitäisi molekyylin immunogeenisim-mät alueet voida identifioida. Jos monoklonaaliset vasta-35 aineet on saatu immunisoimalla ehjillä soluilla, nämä mo- 21 94836 lekyylin alueet ovat mitä todennäköisimmin ekstrasellulaa-risia ja käyttökelpoisia rokotteen muodostamisessa.Upon further characterization of p97, its location in the cell is determined and antigenic determinants and functional regions are mapped. The intracellular location can be determined by immunofluorescence microscopy and cell fractionation experiments. Cell surface antigens, such as p97, are preferred for vaccine formation, although intracellular antigens may also be used. If multiple monoclonal antibodies are available, antigenic determinants can be mapped by competition experiments in which each antibody is radiolabeled and tested for 30 determinants of the determinant against each other antibody. Regions of the molecule can be identified using limited protease digestion followed by SDS-PAGE. All of this information should allow the most immunogenic regions of the molecule to be identified. If monoclonal antibodies are obtained by immunization with intact cells, these regions of the molecule are most likely extracellular and useful in vaccine formation.

Aminohapposekvenssin analysointi sallii proteiinin yksiselitteisen identifioinnin ja proteiinin vertaamisen 5 muihin proteiineihin (Brown et ai., Nature, Lontoo, 296 (1982) 171-173). Jos proteiini sisältää useampia kuin 50 aminohappotähdettä, saattaa olla mahdollista määrittää vain osa aminohapposekvenssistä, useimmiten N-pään aminohapposekvenssi. Aminohapposekvenssointia varten proteiini-10 antigeeni voidaan puhdistaa solulysaateista immunoaffini-teettikromatografisesti monoklonaalisia vasta-aineita käyttäen, jonka jälkeen ajetaan preparatiivinen SDS-PAGE. Sitten puhdistetun proteiinin N-terminaalinen aminohappo-sekvenssi määritetään automaattista aminohapposekvenaatto-15 ria, edullisesti kaasufaasilaitetta, käyttäen suurimman herkkyyden saamiseksi.Amino acid sequence analysis allows unambiguous identification of the protein and comparison of the protein with other proteins (Brown et al., Nature, London, 296 (1982) 171-173). If a protein contains more than 50 amino acid residues, it may be possible to determine only a portion of the amino acid sequence, most often the N-terminal amino acid sequence. For amino acid sequencing, the protein-10 antigen can be purified from cell lysates by immunoaffinity chromatography using monoclonal antibodies, followed by preparative SDS-PAGE. The N-terminal amino acid sequence of the purified protein is then determined using an automated amino acid sequencer, preferably a gas phase apparatus, to obtain maximum sensitivity.

5.1.2 Melanoomaan liittyvää p97-antigeenia koodit-tavan DNA:n identifiointi, kloonaus ja sekvensointi5.1.2 Identification, cloning and sequencing of DNA encoding melanoma-associated p97 antigen

Ensimmäiset kloonaustutkimukset keskittyivät ylei-20 siin proteiineihin, kuten globiiniin ja ovalbumiiniin, joiden mRNA usein käsitti 10-50 %:a kokonais-mRNA:sta.The first cloning studies focused on common proteins such as globin and ovalbumin, whose mRNA often comprised 10-50% of the total mRNA.

Nämä mRNA:t voitiin puhdistaa homogeenisiksi fraktioimalla koon perusteella ja puhtaita cDNA-koettimia käytettiin muutamia satoja klooneja käsittävien kirjastojen seulomi-25 seen pesäkehybridisaatiota käyttäen. Proteiineille, joiden mRNA sisältää 1-10 %:a kokonais-mRNA:sta, voidaan käyttää differentiaalihybridisaatiota kahta cCNA-koetinta käyttäen, jossa menetelmässä toinen cDNA-koetin sisältää mielenkiinnon kohteena olevan sekvenssin ja toinen on nega-30 tiivinen kontrolli. Proteiineja, joita esiintyy pieniä määriä, kuten kasvaimeen liittyviä antigeenejä, kooditta-via lähettiRNA:itä, jotka saattavat muodostaa vain 0,01 % solun mRNA:sta, on paljon vaikeampi kloonata, koska seulottavia klooneja on kymmeniä tuhansia eivätkä cDNA-koet-35 timet anna spesifistä hybridisaatiosignaalia. Molempia 22 9 4 8 3 6 ongelmia voidaan pienentää rikastamalla mielenkiinnon kohteena olevan sekvenssin mRNA.These mRNAs could be purified to homogeneity by size fractionation, and pure cDNA probes were used to screen libraries of a few hundred clones using colony hybridization. For proteins whose mRNA contains 1-10% of the total mRNA, differential hybridization can be used using two cCNA probes, in which method one cDNA probe contains the sequence of interest and the other is a negative control. Proteins present in small amounts, such as messenger RNAs encoding tumor-associated antigens, which may account for only 0.01% of cellular mRNA, are much more difficult to clone because there are tens of thousands of clones to be screened and no cDNA probes. give a specific hybridization signal. Both 22 9 4 8 3 6 problems can be reduced by enriching the mRNA of the sequence of interest.

Alla kuvataan useita ihmisen melanoomaan liittyvää p97-antigeenia koodittavan DNA:n kloonaamiseksi käytettyjä 5 tapoja. Saadut kloonit analysoitiin sellaisen kloonin tai kloonien identifioimiseksi, jotka sisälsivät kokonaisen p97:ää koodittavan alueen. Näin identifioidut kloonien p97-nukleotidi-insertit voidaan sitten sekvensoida millä tahansa alalla tunnetulla tavalla. Alla kuvataan yksityis-10 kohtaisemmin näitä eri lähestymistapoja.Several methods used to clone DNA encoding the human melanoma-associated p97 antigen are described below. The resulting clones were analyzed to identify a clone or clones that contained the entire p97 coding region. The p97 nucleotide inserts of the clones thus identified can then be sequenced in any manner known in the art. These different approaches are described in more detail in private-10.

(a) mRNA:n eristäminen polysomin immunologisen puhdistuksen avulla Tässä menetelmässä polysomit (jotka sisältävät mRNA:ta, ribosomeja ja muodostuvia polypeptidiketjuja) 15 puhdistetaan immunoaffiniteettikromatografisesti käyttäen vasta-aineita, jotka tunnistavat muodostuvissa ketjuissa olevia antigeenisiä determinantteja. Monissa tapaukissa ehjillä soluilla tai solu-uutteilla immunisoimalla saadut monoklonaaliset vasta-aineet tunnistavat antigeenit niiden 20 natiiveissa konformaatioissa, mutta saattaa olla, etteivät ne sovellu polysomien immunologiseen puhdistukseen, sillä on hyvin mahdollista, ettei tunnistettuja antigeenisiä determinantteja esiinny muodostuvissa ketjuissa. Koska translaatio alkaa polypeptidin N-päästä, C-päätä lähellä 25 olevat epitoopit todennäköisesti puuttuvat suurimmasta osasta muodostuvia ketjuja. Tämä ongelma vältetään käyttämällä joko N-terminaalisia epitooppeja tunnistavia vasta-aineita tai valmistamalla polysomit soluista, jotka on käsitelty terminaation estävällä proteiinisynteesin inhi-30 biittorilla.(a) Isolation of mRNA by immunological purification of the polysome In this method, polysomes (containing mRNA, ribosomes, and emerging polypeptide chains) are purified by immunoaffinity chromatography using antibodies that recognize antigenic determinants in the emerging chains. In many cases, monoclonal antibodies obtained by immunization with intact cells or cell extracts recognize antigens in their native conformations, but may not be suitable for immunological purification of polysomes, as it is very possible that the identified antigenic determinants are not present in the resulting chains. Because translation begins at the N-terminus of the polypeptide, epitopes close to the C-terminus are likely to lack most of the chains. This problem is avoided by either using antibodies that recognize N-terminal epitopes or by preparing polysomes from cells treated with an inhibitor of termination-inhibiting protein synthesis.

Suuremman ongelman muodostaa se, että kypsät proteiinit eroavat muodostuvista ketjuista translaationjäl-keisten modifikaatioiden takia. Tämä ongelma on erityisen suuri solun pintaproteiineille, jotka modifioituvat täy-35 dellisemmin signaalipeptidien poistamisen, hiilihydraatti- 23 94836 sivuketjujen lisäämisen ja disulfidisiltojen muodostumisen kautta. Jos käytetään polyklonaalista antiseerumia polyso-mien immunologiseen puhdistukseen, antigeenisyyserot muodostuvien ketjujen ja kypsän proteiinin välillä saattavat 5 olla seurauksiltaan vähäisiä, sillä immunisoinnin aikana kani tai muu eläin altistetaan paitsi natiiville proteiinille myös osittain tai täydellisesti denaturoituneille muodoille erityisesti silloin, jos käytetään Freud'in ad-juvanttia. Vaikka nämä vasta-aineet edustavat vain pientä 10 osaa vasta-ainepopulaatiosta, niitä saattaa olla läsnä tarpeeksi muodostuvien ketjujen sitomiseksi. Valitettavasti on erittäin vaikeaa valmistaa polyklonaalinen antiseerumi proteiineille, joita esiintyy pieniä määriä. Vaikka monoklonaalisia vasta-aineita voidaan käyttää antigeenin 15 puhdistamiseen muita immunisointeja varten, yhdestä grammasta viljeltyjä soluja saadaan usein vain mikrogramma antigeeniä. Tämä määrä riittää immunisoitaessa useita hiiriä, mutta se hädintuskin riittää yhden kanin immunisoimi-seen.A major problem is that the mature proteins differ from the resulting chains due to post-translational modifications. This problem is particularly acute for cell surface proteins, which are more fully modified through the removal of signal peptides, the addition of carbohydrate side chains, and the formation of disulfide bridges. If a polyclonal antiserum is used for the immunological purification of polysomes, the differences in antigenicity between the chains formed and the mature protein may be minor, as during immunization the rabbit or other animal is exposed not only to the native protein but also to partially or completely denatured forms, especially if Freud's adjuvant is used. adjuvant. Although these antibodies represent only a small fraction of the antibody population, they may be present enough to bind the chains formed. Unfortunately, it is very difficult to prepare polyclonal antiserum for proteins present in small amounts. Although monoclonal antibodies can be used to purify antigen for other immunizations, only one microgram of antigen is often obtained per gram of cultured cells. This amount is sufficient to immunize multiple mice, but it is also sufficient to immunize a single rabbit.

20 Toinen ongelman ratkaisu on tuottaa monoklonaalista vasta-ainetta, joka tunnistaa muodostuvissa ketjuissa olevia antigeenisiä determinantteja, käyttämällä denaturoitua p97-antigeenia immunogeenina monoklonaalisen vastaaineen valmistamisessa. Tämän keksinnön esimerkissä käytettävissä 25 oli paneeli monoklonaalisia vasta-aineita, jotka tunnistivat kolme erillistä epitooppia p97-molekyylin N-terminaa-liselta, molekyylipainoltaan 40000 daltonia olevalta alueelta, ja erilaisen spesifisyyden omaavien monoklonaa-listen vasta-aineiden seosta käytettiin siinä toivossa, 30 että yksi tai useampi niistä sitoutuisi muodostuviin ket-juihin. Valitut vasta-aineet olivat erittäin p97-spesifi-siä siten, että niistä jokainen saosti immunologisesti p97:n yhtenä ainoana nauhana radioaktiivisella isotoopilla leimatusta kokonaisten solujen lysaatista, ja niiden si-35 toutumisaffiniteetit olivat suuret. Kloonausprojektiin 24 94836 valittiin kolme IgG2a-vasta-ainetta, joista yksi oli spesifinen kullekin kolmesta epitoopista. Yleisesti onnistumisen mahdollisuutta voidaan lisätä käyttämällä useita vasta-aineita erillisille epitoopeille.Another solution to the problem is to produce a monoclonal antibody that recognizes antigenic determinants in the resulting chains, using the denatured p97 antigen as an immunogen in the preparation of a monoclonal antibody. In the example of this invention, a panel of monoclonal antibodies recognizing three distinct epitopes from the N-terminal region of the 40,000 dalton molecular weight molecule was used, and a mixture of monoclonal antibodies of varying specificity was used in the hope that one or more of them would bind to the resulting chains. The selected antibodies were highly p97-specific, with each of them immunologically precipitating p97 as a single band from a radiolabeled whole cell lysate, and had high binding affinities. Three IgG2a antibodies were selected for cloning project 24,94836, one specific for each of the three epitopes. In general, the chance of success can be increased by using multiple antibodies to distinct epitopes.

5 Monoklonaalisia vasta-aineita käytettäessä jää jäl jelle kysymys, kuinka voidaan ennustaa, tunnistaako tietty monoklonaalinen vasta-aine tai vasta-aineiden yhdistelmä muodostuvat ketjut ja soveltuuko se siten polysomien immunologiseen puhdistukseen. Yksi tapa määrittää, saostaako 10 monoklonaalinen vasta-aine antigeenin, joka on kopioitu retikulosyyttilysaattisysteemissä, perustuen olettamukseen, että in vitro -translaatiotuote prosessoimattomana muistuttaa muodostuvia ketjuja. Vaihtoehtoinen lähestymistapa on edetä polysomien immunologisessa saostuksessa pie-15 nessä mittakaavassa ja sitten käyttää in vitro -translaatiota sen määrittämiseksi, onko mielenkiinnon kohteena oleva mRNA-laji rikastunut.5 When using monoclonal antibodies, the question remains how to predict whether a particular monoclonal antibody or combination of antibodies will recognize the chains formed and thus be suitable for immunological purification of polysomes. One way to determine whether a monoclonal antibody 10 precipitates an antigen copied in a reticulocyte lysate system is based on the assumption that the in vitro translation product, unprocessed, resembles the chains formed. An alternative approach is to proceed with the immunological precipitation of polysomes on a small scale and then use in vitro translation to determine whether the mRNA species of interest is enriched.

Polysomien immunologista puhdistusmenetelmää käytettäessä on tärkeää seurata puhdistusta mRNA-aktiivisuut-20 ta mittaamalla. Tämä voidaan tehdä kopioimalla mRNA reti-kulosyyttilysaattisysteemissä ja analysoimalla translaa-tiotuotteet SDS-PAGE:11a. Vaikka kasvaimeen liittyvä antigeeni saattaa olla liian pieni rikastumattoman mRNA:n translaatiotuotteiden komponentti erotettavaksi sadoista 25 yleisemmistä lajeista, se pitäisi voida todeta rikastetuista mRNA-näytteistä peräisin olevien translaatiotuotteiden joukosta. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää Xenopus-varhaismunasolusysteemiä, jos käytettävissä on herkkä immunologinen määritysmenetelmä kopioidun kasvaimeen liit-30 tyvän antigeenin toteamiseksi. p97:n kohdalla tähän tarkoitukseen käytettiin erittäin herkkää kaksoisdeterminant-ti-immunoanalyysi (DDIA) -määritysmenetelmää, jossa käytetään hyväksi p97:n kahdelle eri epitoopille spesifistä kahta monoklonaalista vasta-ainetta.When using the immunological purification method for polysomes, it is important to monitor purification by measuring mRNA activities. This can be done by copying the mRNA in a reticulocyte lysate system and analyzing the translation products by SDS-PAGE. Although the tumor-associated antigen may be too small a component of the unenriched mRNA translation products to be distinguished from the hundreds of more common species, it should be possible to detect it among the translation products derived from the enriched mRNA samples. Alternatively, the Xenopus early ovum system may be used if a sensitive immunoassay method is available to detect the replicated tumor-associated antigen. For p97, a highly sensitive dual determinant immunoassay (DDIA) assay was used for this purpose, utilizing two monoclonal antibodies specific for two different epitopes of p97.

25 9 4 8 3 625 9 4 8 3 6

Sepharose-geeliin sidottua proteiini A:ta voidaan käyttää polysomien immunologiseen puhdistukseen. Proteiini A -adsorbentilla on kaksi sovellutusta tässä menetelmässä. Ensimmäinen sovellutus on käyttää sitä monoklonaalisten 5 vasta-aineiden puhdistamiseksi puhdistamattomista askites-nesteistä, jolloin poistetaan kontaminoiva ribonukleaasi-aktiivisuus. Sitten proteiini A -absorbenttia käytettiin puhdistettujen vasta-aineiden kanssa puhdistettaessa immu-nologisesti polysomeja, jotka kantavat spesifisiä muodos-10 tuvia ketjuja.Sepharose gel-bound protein A can be used for immunological purification of polysomes. The Protein A adsorbent has two applications in this method. A first application is to use it to purify monoclonal antibodies from crude ascites fluids, thereby removing contaminating ribonuclease activity. The protein A absorbent was then used with purified antibodies to immunologically purify polysomes carrying specific forming chains.

mRNA:n translaatio retikulosyyttilysaattisysteemis-sä sallii translaatiotuotteen biokemiallisen karakterisoinnin samoin kuin sen puhtauden määrittämisen.Translation of mRNA in a reticulocyte lysate system allows biochemical characterization of the translation product as well as determination of its purity.

(b) Oligonukleotidikoettimet 15 Toinen menetelmä, jota voidaan käyttää keksinnön mukaisesti kasvaimeen liittyvää antigeeniä, kuten p97:ää, koodittavan cDNA:n kloonaukseen, on määrittää antigeenin osittainen tai koko aminohapposekvenssi ja syntetisoida aminohapposekvenssistä johdettuun nukleotidisekvenssiin 20 perustuva oligonukleotidikoetin. Sitten oligonukleotidia voidaan käyttää cDNA-synteesin alukkeena ja koettimena saadun cDNA-kirjaston seulomisessa. Niinpä melanoomaan liittyvä p97-proteiini voidaan helposti puhdistaa melanoo-masolujen lysaateista af f initeettikromatograf isesti spesi-' 25 fisiä monoklonaalisia vasta-aineita käyttäen (Brown et ai.. Nature, Lontoo, 296, (1982) 171-173). Sitten syntetisoidaan osaa määritetystä aminohapposekvenssistä kooditta-va nukleotidisekvenssi, jota voidaan käyttää alukkeena ja/tai koettimena. Tähän tarkoitukseen sopivimpia ovat 30 yhden tai kahden kodonin koodittamia aminohappotähteitä sisältävät aminohapposekvenssin osat. Eräs tapa on syntetisoida pidempi, tyypillisesti 25-60 nukleotidia sisältävä sekvenssi, joka edustaa todennäköisintä koodittavaa sekvenssiä tunnettujen kodonin ihmisissä esiintymistiheyksien 35 perusteella arvioiden. Aminohapposekvenssin eri osiin pe- 26 9 4 8 3 6 rustuvien kahden synteettisen oligonukleotidin käyttö helpottaa seulontaa, sillä sen avulla väärät positiiviset hybridisaatiosignaalit voidaan identifioida. Lisäksi sellaisten hybridisaatio-olosuhteiden käyttö, jotka minimoi-5 vat GC-sisällön vaikutusta DNA-hybridin sulamispisteeseen, helpottaa myös seulontaa. Kun tällä menetelmällä on saatu yksi osittainen cDNA-klooni, sitä voidaan käyttää koettimena auttamaan täysipitkän cDNAkloonin saamista.(b) Oligonucleotide Probes Another method that can be used in accordance with the invention to clone a cDNA encoding a tumor-associated antigen, such as p97, is to determine the partial or entire amino acid sequence of the antigen and synthesize an oligonucleotide based on the nucleotide sequence derived from the amino acid sequence. The oligonucleotide can then be used as a primer and probe for cDNA synthesis in screening the resulting cDNA library. Thus, melanoma-associated p97 protein can be readily purified from melanoma cell lysates by affinity chromatography using specific monoclonal antibodies (Brown et al. Nature, London, 296, (1982) 171-173). A nucleotide sequence encoding a portion of the determined amino acid sequence is then synthesized and used as a primer and / or probe. Most suitable for this purpose are portions of an amino acid sequence containing 30 amino acid residues encoded by one or two codons. One way is to synthesize a longer sequence, typically 25-60 nucleotides, that represents the most probable coding sequence as estimated from known codon frequencies in humans. The use of two synthetic oligonucleotides based on different parts of the amino acid sequence facilitates screening by identifying false positive hybridization signals. In addition, the use of hybridization conditions that minimize the effect of GC content on the melting point of the DNA hybrid also facilitates screening. Once one partial cDNA clone has been obtained by this method, it can be used as a probe to help obtain a full-length cDNA clone.

(c) cDNA-ekspressiokirjastot 10 On kehitetty kloonausvektoreita, jotka sallivat cDNA-insertin ekspressoimisen bakteereissa. Niinpä eräs lähestymistapa, jota voidaan käyttää kasvaimeen liittyvien proteiinien, kuten p97:n, cDNA-kloonien saamiseksi, on valmistaa cDNA-kirjasto yllä kuvatulla tavalla käänteis-15 kopioimalla melanoomasoluista eristetty mRNA (rikastettuna tai rikastamattomana) yllä kuvattuja oligo(T)-nukleotidi-alukkeita tai synteettisiä oligonukleotidialukkeita käyttäen ja seuloa tällainen kirjasto melanoomaan liittyvää p97-proteiinia vastaan muodostetun monoklonaalisen vasta-20 aineen avulla. Kloonit, jotka sisältävät monoklonaalisen vasta-aineen tunnistamia epitooppeja koodittavaa DNA:ta orientaatioltaan ja lukuvaiheistukseltaan oikeassa muodossa, ekspressoivat melanoomaan liittyvän p97-proteiinin sukulaispeptidejä tai -proteiineja ja ne voidaan identi- t 25 fioida siirtämällä kloonien ekspressoimat proteiinit nit-roselluloosasuodattimelle ja inkuboimalla suodatinta vasta-aineen kanssa, jonka jälkeen suodatin kehitetään leimatun anti-immunoglobuliinireagenssin kanssa.(c) cDNA Expression Libraries Cloning vectors have been developed that allow expression of a cDNA insert in bacteria. Thus, one approach that can be used to obtain cDNA clones of tumor-associated proteins such as p97 is to prepare a cDNA library as described above by reverse transcribing mRNA isolated from melanoma cells (enriched or unenriched) to the oligo (T) nucleotides described above. using primers or synthetic oligonucleotide primers and screening such a library with a monoclonal antibody raised against melanoma-associated p97 protein. Clones containing DNA encoding epitopes recognized by a monoclonal antibody in the correct orientation and reading frame expression express melanoma-associated p97 protein-related peptides or proteins and can be identified by transferring the antibodies expressed by the clones to the protein expressed by the clones. after which the filter is developed with a labeled anti-immunoglobulin reagent.

Eräs mahdollinen ongelma on se, että monet monoklo-30 naaliset vasta-aineet eivät tunnista bakteerien ekspres-soimaa proteiinia, koska monissa tapauksissa insertti sisältää vain osan cDNA:sta eivätkä bakteerit prosessoi proteiineja eukaryoottisten solujen tapaan. Tämä ongelma on erityisen suuri kasvainsolun pintaproteiineilla, jotka on 35 modifioitu huomattavassa määrin signaalipeptidit poista- 27 94836 maila, hiilihydraattisivuketjuja lisäämällä ja disulfidi-siltoja muodostamalla. Siten saattaa olla tarpeellista muodostaa monoklonaalisia vasta-aineita, joiden tiedetään tunnistavan denaturoitunut antigeeni tai valmistaa poly-5 spesifinen antiseerumi puhdistamalla antigeenillä immuni soimalla.One potential problem is that many monoclonal antibodies do not recognize the protein expressed by bacteria, because in many cases the insert contains only a portion of the cDNA and the bacteria do not process the proteins like eukaryotic cells. This problem is particularly acute with tumor cell surface proteins that have been substantially modified to remove signal peptides by adding carbohydrate side chains and forming disulfide bridges. Thus, it may be necessary to generate monoclonal antibodies known to recognize a denatured antigen or to prepare a poly-5 specific antiserum by immunopurification with the antigen.

Kun yhdistelmävirus tai -plasmidi, jonka uskotaan sisältävän melanoomaan liittyvästä p97-antigeenista peräisin olevan cDNA-insertin, on identifioitu, cDNA-inserttiä 10 voidaan käyttää muiden kirjastojen seulomiseen joko täysi-pitkien kloonien identifioimiseksi tai muuten sellaisen klooniryhmän identifioimiseksi, joka kattaa p97:ää koodit-tavan cDNA:n täyden pituuden. Kloonattu cDNA voidaan identifioida sekvenssianalyysin avulla ja vertaamalla johdet-15 tua N-terminaalista aminohapposekvenssiä aminohapposek venssiin, joka on määritetty analysoimalla p97-proteiinin aminohapposekvenssi suoraan.Once a recombinant virus or plasmid believed to contain a cDNA insert derived from the melanoma-associated p97 antigen has been identified, the cDNA insert 10 can be used to screen other libraries to either identify full-length clones or otherwise identify a group of clones spanning p97. full-length cDNA. The cloned cDNA can be identified by sequence analysis and by comparing the deduced N-terminal amino acid sequence to the amino acid sequence determined by direct analysis of the amino acid sequence of the p97 protein.

(d) Genomin kloonaus(d) Genome cloning

Seuraava menetelmä sallii DNA:n kloonauksen sel-20 laista monoklonaalista vasta-ainetta käyttäen, joka on muodostettu vain natiivissa proteiinissa esiintyvää antigeenistä determinanttia vastaan, jota determinanttia ei esiinny muodostuvissa ketjuissa eikä bakteereissa ekspres-soidussa proteiinissa. Tällöin ihmisen melanoomasolusta 25 peräisin oleva DNA viedään hiiren L-soluihin transfektion avulla. Tämän jälkeen melanoomaan liittyvää p97-antigeenia ekspressoivat hiiren solut eristetään joko fluoresenssiak-tivoitua solulajittelijaa käyttäen tai identifioimalla im-munologisesti pesäkkeet, jotka tuottava p97:n sukulaispep-30 tidejä, käyttämällä radioaktiivisella isotoopilla leimattuja, p97:ää vastaan muodostettuja monoklonaalisia vasta-aineita sukulaispeptidien toteamiseksi polyesterikangas-suodattimien päälle siirretyistä pesäkkeiden kopioista. Asiaankuulumattomien ihmisen DNA-sekvenssien poistamiseksi 35 saatetaan tarvita useita peräkkäisiä transfektiokierrok- 28 9 4 8 3 6 siä. Sitten genomikirjasto valmistetaan lambdafaagivekto-rissa ja seulotaan sellaisten kloonien suhteen, jotka sisältävät ihmisen toistuvia sekvenssejä, joita esiintyy useimpien geenien introneissa. Kun genominen klooni on 5 identifioitu, sitä voidaan käyttää hybridisaatiokoettimena p97:ää koodittavaa DNA:ta sisältävien cDNA-kloonien iden-tif ioimiseksi.The following method allows DNA to be cloned using a monoclonal antibody raised only against an antigenic determinant present in the native protein, which determinant is not present in the resulting chains or in the bacteria in the expressed protein. In this case, DNA from human melanoma cell 25 is introduced into mouse L cells by transfection. Mouse cells expressing melanoma-associated p97 antigen are then isolated either using a fluorescence-activated cell sorter or by immunologically identifying colonies that produce p97 related peptides using radiolabeled monoclonal anti-p97 anti-p97 monoclonal antibodies. copies of colonies transferred on top of polyester fabric filters. Several consecutive rounds of transfection may be required to remove irrelevant human DNA sequences. The genomic library is then prepared in a lambda phage vector and screened for clones that contain human repeat sequences present in the introns of most genes. Once a genomic clone has been identified, it can be used as a hybridization probe to identify cDNA clones containing DNA encoding p97.

5.2 Melanoomaan liittyvän p97-antigeenin antigeenisten fragmenttien synteesi ja immunogeenisyyden määritys 10 Synteettisiä peptidejä voidaan käyttää immunogee- neina nostettaessa natiivia proteiinia vastaan immuunivaste, joka jossain määrin voi suojata lukuisia atogeeneja vastaan. Nämä aminohapposekvenssit valitaan proteiinianti-geenin tunnetusta aminohapposekvenssistä identifioimalla 15 ne aminohappojaksot, jotka todennäköisesti esiintyvät pro-teiinimolekyylin pinnalla ulkoiseen väliaineeseen päin kääntyneinä. Tämä suoritetaan tavallisimmin aminohapposekvenssin tietokoneanalyysin avulla käyttäen aminohappojen määritettyjä vesiliuoksessa käyttäytymisen parametreja 20 (hydropathy parameters). Lisäkriteerejä, kuten ennustettua sekundaarista rakennetta tai joustavuutta, voidaan myös käyttää.5.2 Synthesis and Determination of Immunogenicity of Melanoma-Associated P97 Antigenic Fragments Synthetic peptides can be used as immunogens to elicit an immune response against a native protein that can provide some protection against a variety of atogens. These amino acid sequences are selected from the known amino acid sequence of the protein antigen by identifying those amino acid sequences that are likely to be present on the surface of the protein molecule facing the external medium. This is most commonly accomplished by computer analysis of the amino acid sequence using the determined hydropathy parameters 20 of the amino acids. Additional criteria, such as predicted secondary structure or flexibility, may also be used.

Niinpä melanoomaan liittyvän p97-proteiinin 5-50 aminohappotähdettä sisältäviä synteettisiä peptidejä voi-: 25 daan testata niiden immunigeenisyyden koe-eläimissä (ta vallisesti hiirissä tai kaneissa) suhteen. Tällaisia synteettisiä peptidejä ovat, mutteivät rajoitu niihin, oleellisesti kuviossa 3 esitetty aminohapposekvenssi kokonaan tai osittain mukaanlukien muunnellut sekvenssit, joissa 30 sekvenssin tähteet on korvattu toiminnallisesti vastaavilla aminohappotähteillä, jolloin syntyy ei-vaikuttava muunnos ja/tai modifioidut tai prosentuoidut sekvenssit, kuten glykosyloidut sekvenssit, fosforyloidut sekvenssit jne. tai kemiallisesti modifioidut sekvenssit. Näitä p97:n su-35 kulaispeptidejä käytetään joko yksin tai kantajaproteii- 29 94836 niin, kuten tulivuorikotilon hemosyaniiniin (KLH), kytkettyinä. Molemmissa tapauksissa adjuvantin käyttö on valinnaista vaikkakin edullista. Immunisoiduille eläimille annetaan booster-annos ja ne testataan immunisointiin käy-5 tettyä peptidiä vastaan muodostuneiden vasta-aineiden suhteen. Eläimet, joilla todetaan anti-peptidi -vastaaineita, testataan natiivia p97-proteiinia sitovien vasta-aineiden suhteen. Kasvaimeen liittyvien antigeenien, kuten p97:n, ollessa kyseessä mielenkiintoista on myös testata soluvä-10 litteinen immuunivaste esimerkiksi etsimällä viivästynyttä yliherkkyyttä (DTH), antigeenin stimuloimaa lisääntymistä in vitro, sytolyyttisiä T-soluja tai kasvaimen hylkimisreaktiota sopivassa mallissa. Sopiva malli voisi olla hiiren kasvain, joka ekspressoi ihmisen kasvaimeen liittyvää anis tigeenia sopivalla cDNA-ekspressiovektorimuodostelmalla suoritetun transfektion seurauksena.Thus, synthetic peptides containing 5-50 amino acid residues of the melanoma-associated p97 protein can be tested for their immunogenicity in experimental animals (usually mice or rabbits). Such synthetic peptides include, but are not limited to, substantially all or part of the amino acid sequence shown in Figure 3, including altered sequences in which residues of the sequence have been functionally replaced with corresponding amino acid residues to give an inactive transformation and / or modified, modified or percentated sequences, etc. or chemically modified sequences. These p97 su-35 vesicle peptides are used either alone or coupled to a carrier protein such as volcanic conifer hemocyanin (KLH). In both cases, the use of an adjuvant is optional, although preferred. The immunized animals are given a booster dose and tested for antibodies raised against the peptide used for immunization. Animals with anti-peptide antibodies are tested for antibodies that bind native p97 protein. In the case of tumor-associated antigens, such as p97, it is also interesting to test a cell-mediated immune response, for example, by looking for delayed hypersensitivity (DTH), antigen-stimulated proliferation in vitro, cytolytic T cells, or tumor rejection in a suitable model. A suitable model could be a mouse tumor that expresses a human tumor-associated antisense as a result of transfection with an appropriate cDNA expression vector construct.

Päämäärä on identifioida peptidit, jotka nostattavat voimakkaan immuunivasteen melanoomaan liittyvää p97-antigeenia vastaan. Kun nämä peptidit on identifioitu, 20 niitä voidaan tuottaa suuria määriä alalla tunnetuilla kemiallisilla synteesimenetelmillä. Vaihtoehtoisesti identifioituja peptidejä voidaan tuottaa suuria määriä eksp-ressoimalla näitä peptidejä koodittavat nukleotidisekvens-sit ekspressiovektori-isäntäsolu -synteeseissä.The goal is to identify peptides that elicit a strong immune response against the melanoma-associated p97 antigen. Once these peptides have been identified, they can be produced in large quantities by chemical synthetic methods known in the art. Alternatively, identified peptides can be produced in large quantities by expressing the nucleotide sequences encoding these peptides in expression vector host cell syntheses.

25 5.3 p97:n sukulaispeptidien tuottaminen ekspres- siovektori-isäntä-systeemin avulla5.3 Generation of p97 related peptides using an expression vector host system

Proteiineja ja peptidejä voidaan tuottaa suuria määriä lisäämällä koodattavia nukleotidisekvenssejä sopivaan ekspressiovektoriin, joka puolestaan viedään sopiviin 30 isäntäsoluihin mukaanlukien, mutta ei niihin rajoittuen, bakteerit, hiiva, hyönteisten solut ja imettäväisten solut. Vaikka bakteeri-isännillä on monia etuja, ne eivät prosessoi moniakaan eukaryoottisia proteiineja kunnolla eivätkä ne sovi kasvaimeen liittyvien proteiinien ekspres-35 sointiin yhtä hyvin kuin eukaryoottiset solut. Bakteereis- 30 94836 sa tuotettuja yhdistelmäproteiineja voidaan kuitenkin käyttää T-soluvasteiden indusoimiseen, sillä näiden vasteiden uskotaan vaativan proteiiniantigeenin alkudegradaa-tiota.Proteins and peptides can be produced in large quantities by inserting the nucleotide sequences to be encoded into a suitable expression vector, which in turn is introduced into appropriate host cells, including, but not limited to, bacteria, yeast, insect cells, and mammalian cells. Although bacterial hosts have many advantages, they do not process many eukaryotic proteins properly and are not as suitable for the expression of tumor-associated proteins Express-35 as eukaryotic cells. However, recombinant proteins produced in bacteria can be used to induce T cell responses, as these responses are believed to require initial degradation of the protein antigen.

5 p97:n sukulaispeptidien ekspressoimiseksi vektori- isäntä -systeemissä melanoomaan liittyvää p97-antigeenia tai sen osaa koodittavat nukleotidisekvenssit lisätään sopivaan ekspressiovektoriin. Näitä nukleotidisekvenssejä ovat, mutteivät rajoitu niihin, oleellisesti kuviossa 3 10 esitetty DNA-sekvenssi kokonaisuudessaan tai osaksi mukaanlukien muunnellut sekvenssit, joissa yksi tai useampia sekvenssinsisäisiä kodoneita korvataan kodonilla, joka koodittaa samaa tai toiminnallisesti vastaavaa aminohappotähdettä, jolloin syntyy neutraali tai ei-vaikuttava muu-15 tos sekvenssiin. Ekspressiovektori sisältää lisätyn proteiinia koodittavan sekvenssin transkriptioon ja translaatioon tarvittavat elementit. Näiden elementtien voimakkuus ja spesifisyydet vaihtelevat. Käytetystä isäntävektori -systeemistä riippuen mitä tahansa lukuisista sopivista 20 transkriptio- ja translaatioelementeistä voidaan käyttää. Esimerkiksi kloonattaessa imettäväissolusysteemeissä voidaan käyttää imettäväissolujen genomista eristettyjä promoottoreja (esim. hiiren metallotioneiinipromoottoria) tai näissä soluissa kasvavista viruksista eristettyjä promoot-• 25 toreja (esim. rokotevirus 7.5K-promoottoria). Yhdistelmä- DNA -menetelmillä tai synteettisillä menetelmillä tuotettuja promoottoreja voidaan myös käyttää lisättyjen sekvenssien transkription aikaansaamiseksi.To express p97 related peptides in a vector host system, nucleotide sequences encoding the melanoma-associated p97 antigen or a portion thereof are inserted into a suitable expression vector. These nucleotide sequences include, but are not limited to, substantially all or part of the DNA sequence shown in Figure 3 10, including modified sequences in which one or more intronecond codons are replaced with a codon encoding the same or a functionally equivalent amino acid residue, resulting in a neutral or non-active 15 tos sequence. The expression vector contains the elements required for transcription and translation of the inserted protein coding sequence. The intensity and specificities of these elements vary. Depending on the host vector system used, any of a number of suitable transcriptional and translational elements may be used. For example, when cloning in mammalian cell systems, promoters isolated from the genome of mammalian cells (e.g., the mouse metallothionein promoter) or promoters isolated from viruses growing in these cells (e.g., the vaccine virus 7.5K promoter) can be used. Promoters produced by recombinant DNA methods or synthetic methods can also be used to effect transcription of added sequences.

Lisättyjen proteiinia koodittavien sekvenssien te-30 hokkaaseen translaatioon tarvitaan myös spesifiset aloi-tussignaalit. Näitä signaaleja ovat ATG-aloituskodoni ja sen vieressä olevat sekvenssit. Silloin kun joko geeni tai cDNA-sekvenssi lisätään sopivaan ekspressiovektoriin, mutta translaation kontrollisignaaleja ei välttämättä tarvi-35 ta. Sellaisissa tapauksissa, joissa vain osa koodittavasta 3i 94836 sekvenssistä lisätään, ulkopuolisia translaation kontrol-lisekvenssejä mukaanlukien ATG-kodoni on kuitenkin ehkä lisättävä. Lisäksi aloituskodonin täytyy olla samassa vaiheessa proteiinia koodittavien sekvenssien lukuvaiheistuk-5 seen nähden koko insertin translaation varmistamiseksi.Specific initiation signals are also required for efficient translation of the added protein coding sequences. These signals include the ATG start codon and adjacent sequences. When either a gene or a cDNA sequence is inserted into a suitable expression vector, but translation control signals are not necessarily required. However, in cases where only a portion of the 3i 94836 coding sequence is added, the ATG codon may need to be added, including external translation control sequences. In addition, the start codon must be in step with the reading step of the protein coding sequences to ensure translation of the entire insert.

Nämä ulkopuoliset translaation kontrollisekvenssit ja aloituskodonit voivat olla peräisin lukuisista sekä luonnollisista että synteettisistä lähteistä.These external translation control sequences and start codons can be derived from a variety of both natural and synthetic sources.

Mitä tahansa alan asiantuntijoiden tuntemaa mene-10 telmää DNA-fragmenttien lisäämiseksi vektoriin voidaan käyttää muodostettaessa ekspressiovektoreita, jotka sisältävät sopivista transkription ja translaation kontrolli-signaaleista ja proteiinia koodittavista sekvensseistä muodostuvan kimeerisen geenin. Näitä menetelmiä voivat 15 olla in vitro -yhdistelmä-DNA -menetelmät, synteettiset menetelmät ja in vivo -rekombinaatioissa (geneettisessä rekombinaatiossa) käytetyt menetelmät.Any method known to those skilled in the art for inserting DNA fragments into a vector can be used to construct expression vectors containing a chimeric gene consisting of appropriate transcriptional and translational control signals and protein coding sequences. These methods may include in vitro recombinant DNA methods, synthetic methods, and methods used in in vivo recombination (genetic recombination).

Ekspressiovektoreita ovat, mutteivät rajoitu niihin, seuraavat vektorit ja niiden johdannaiset: rokotevi-20 rus, adenovirukset, hyönteisten virukset, hiivavektorit, bakteriofaagivektorit ja plasmidi-DNA-vektorit. Geenien kloonaus ja ekspressointi bakteerisysteemeissä on alalla hyvin tunnettua. Esimerkiksi kloonattaessa Escherichia colissa voidaan käyttää sen bakteriofaagi- tai plasmidi-: 25 promoottoreita, kuten lac-promoottoria, trp-promoottoria, recA-promoottoria, ribosomaalinen RNA -promoottoria, koli-faagi lambdan PR- ja PL-promoottoreita sekä muita promoottoreita mukaanlukien, muttei niihin rajoittuen, lacuv5, trp-lacuv5 ftae) -hybridipromoottori, ompF. bla. Ipp ja 30 vastaavat viereisen DNA-segmentin laaja-asteisen transkription ohjaamiseksi. Prokaryoottisten ja eukaryoottisten solujen välisistä prosessointieroista johtuen saattaa kuitenkin olla edullista ekspressoida p97:n sukulaispeptidit eukaryoottisoluissa. Parhaiten tunnettuja menetelmiä pro-35 teiinien ekspressoimiseksi eukaryoottisoluissa ovat (a) 32 94836 geenin vieminen soluun yhdessä lääkeaineresistenssigeenin kanssa ja tämän jälkeinen valikointi lääkeaineen avulla edullisesti siten, että saadaan aikaan monistuminen kuten dihydrofolaattireduktaasi-metotreksaattisysteemissä, (b) 5 cDNA:n ekspressointi usein pBR332:een perustuvassa plasmi-divektorissa käyttäen vahvaa eukaryoottista promoottoria ja muita säätelysekvenssejä, (c) cDNArn ekspressointi usein SV40:stä peräisin olevassa virusvektorissa taaskin käyttäen vahvoja promoottoreita, tässä tapauksessa SV40-10 promoottoria. Yhdistelraäplasmidivektoreita käytetään usein sellaisten solulinjojen tuottamiseksi, jotka tuottavat proteiinia pitkän aikaa, kun taas SV40-vektoreja käytetään usein lyhytaikaisen ekspression saamiseksi. Vaikka isäntinä on useimmiten käytetty imettäväisten soluja, hyönteis-15 ten solut ja joissakin tapauksissa hiivasolut saattavat myös olla sopivia. Alla on kuvattu joitakin yksityiskohtaisemmin.Expression vectors include, but are not limited to, the following vectors and derivatives thereof: vaccine virus, adenoviruses, insect viruses, yeast vectors, bacteriophage vectors, and plasmid DNA vectors. Cloning and expression of genes in bacterial systems is well known in the art. For example, when cloning Escherichia coli, its bacteriophage or plasmid promoters such as the Lac promoter, the trp promoter, the recA promoter, the ribosomal RNA promoter, the coliform phage lambda PR and PL promoters, and other promoters can be used. but not limited to, lacuv5, trp-lacuv5 ftae) hybrid promoter, ompF. bla. Ipp and 30 correspond to the large-scale transcription of the adjacent DNA segment. However, due to processing differences between prokaryotic and eukaryotic cells, it may be advantageous to express c97 related peptides in eukaryotic cells. The best known methods for expressing proteins in eukaryotic cells include (a) introducing 32,94836 genes into a cell together with a drug resistance gene and subsequently selecting for the drug, preferably to effect amplification such as in a dihydrofolate reductase-methotrexate system, (b) 5 cD: in a plasmid divector using a strong eukaryotic promoter and other regulatory sequences, (c) frequent expression of cDNA in an SV40-derived viral vector again using strong promoters, in this case the SV40-10 promoter. Recombinant plasmid vectors are often used to produce cell lines that produce protein over a long period of time, while SV40 vectors are often used to produce transient expression. Although mammalian cells are most commonly used as hosts, insect cells and, in some cases, yeast cells may also be suitable. Some are described in more detail below.

Melanoomaan liittyvää p79-antigeenia ekspressoivan yhdistelmärokoteviruksen muodostamiseksi koodittava cDNA-20 sekvenssi voidaan liittää rokoteviruksen 7.5K-promootto-riin, jolloin muodostuu kimeerinen geeni. Tämä kimeerinen geeni reunustetaan toisella rokoteviruksen sekvenssillä, joka on homologinen plasmidin DNA-vektorin kantaman, viruksen tymidiinikinaasigeenin kanssa. Kimeerisen geenin : 25 muodostaminen käsittää sekä luonnollisten että synteettis ten kasvaimeen liittyvän antigeenin sekvenssin transkription ja translaation kontrollisignaalien käytön. Sitten kimeerinen geeni viedään rokoteviruksen ekspressiovekto-reihin sekä plasmidivektorissa että rokoteviruksen geno-30 missä olevan homologisen tymidiinikinaasialueen välisen in vivo -rekombinaation kautta. Nämä kimeerisen geenin sisältävät yhdistelmävirukset pystyvät ohjaamaan p97:n suku-laispeptidien ekspressointia infektoidussa isännässä ja niitä voidaan käyttää rokotteen komponentteina.To generate a recombinant vaccine virus expressing the melanoma-associated p79 antigen, the cDNA-20 sequence encoding can be ligated to the vaccine virus 7.5K promoter to form a chimeric gene. This chimeric gene is flanked by another vaccine virus sequence homologous to the viral thymidine kinase gene carried by the plasmid DNA vector. Generation of the chimeric gene: 25 involves the use of both natural and synthetic tumor-associated antigen sequence transcription and translation control signals. The chimeric gene is then introduced into vaccine virus expression vectors in both a plasmid vector and by in vivo recombination between a homologous thymidine kinase region in the vaccine virus genome. These recombinant viruses containing the chimeric gene are capable of directing the expression of related peptides of p97 in an infected host and can be used as components of a vaccine.

33 9 4 8 3 633 9 4 8 3 6

Silloin kun käytetään adenovirusta ekspressiovekto-rina, mielenkiinnon kohteena oleva DNA-sekvenssi liitetään adenoviruksen transkription/translaation kontrollikomplek-siin, esimerkiksi myöhäinen promoottorija tripartite lea-5 dersekvenssihin. Sitten tämä kimeerinen geeni lisätään adenoviruksen genomiin in vitro - tai in vivo -rekombinaa-tiota käyttäen. Lisäys viruksen genomin ei-välttämättömälle alueelle (esim. alueelle El tai E3) johtaa yhdistelmä-virukseen, joka on elinkykyinen ja joka pystyy ekspressoi-10 maan p97:n sukulaispeptidin infektoiduissa isännissä. Tällä hetkellä on kaksi adenovirus-kantaa (tyypit 4 ja 7), jotka on hyväksytty ja joita käytetään rokotteina sotilas-henkilökunnalle. Ne ovat ensisijaisia kandidaatteja käytettäväksi vektoreina lisätyn DNA-sekvenssin ekspressoimi-15 seksi.When an adenovirus is used as an expression vector, the DNA sequence of interest is ligated into an adenovirus transcription / translation control complex, e.g., the late promoter and Tripartite lea-5 derequence. This chimeric gene is then introduced into the adenovirus genome by in vitro or in vivo recombination. Addition to a non-essential region of the viral genome (e.g., region E1 or E3) results in a recombinant virus that is viable and capable of expressing the p97 cognate peptide in infected hosts. There are currently two adenovirus strains (types 4 and 7) that have been approved and used as vaccines for military personnel. They are the primary candidates for use as vectors for expression of the inserted DNA sequence.

Vaihtoehtoinen ekspressiosysteemi, jota voitaisiin käyttää p97:n sukulaispeptidien ekspressoimiseksi on hyön-teissysteemi. Eräässä tällaisessa systeemissä Autographa californican mukleaarista polyhedroosivirusta (AnNPV) käy-20 tetään vektorina vieraiden geenien ekspressoimiseksi. Vi rus kasvaa Spodoptera frugiperda -soluissa. Mielenkiinnon kohteena oleva DNA-sekvenssi voidaan kloonata viruksen ei-välttämättömiin alueisiin (esimerkiksi polyhedriinigee-niin) ja sijoittaa AcNPV-promoottorin (esimerkiksi poly-** 25 hedriinipromoottorin) kontrollin alaiseksi. DNA-sekvenssin onnistunut lisäys johtaa polyhedriinigeenin inaktivoitumi-seen ja vapaan yhdistelmäviruksen (tämä tarkoittaa viruksen, jossa ei ole polyhedriinigeenin koodittamaa proteii-nivaippaa) tuottamiseen. Sitten näitä yhdistelmäviruksia 30 käytetään infektoimaan Spodoptera frugiperda -solut, jois sa lisätty geeni ekpressoidaan.An alternative expression system that could be used to express cognate peptides of p97 is an insect system. In one such system, Autographa californica muclear polyhedrosis virus (AnNPV) is used to express foreign genes in the vector. Vi rus grows in Spodoptera frugiperda cells. The DNA sequence of interest can be cloned into non-essential regions of the virus (e.g., the polyhedrin gene) and placed under the control of an AcNPV promoter (e.g., the poly - ** 25 hadrin promoter). Successful addition of the DNA sequence results in inactivation of the polyhedrin gene and production of free recombinant virus (i.e., a virus lacking the protein envelope encoded by the polyhedrin gene). These recombinant viruses are then used to infect Spodoptera frugiperda cells in which the inserted gene is expressed.

Lisäksi voidaan valita isäntäsolukannat, jotka moduloivat lisättyjen sekvenssien ekspressiota tai modifioivat ja prosessoivat kimeerisen geenin tuotetta halutulla 35 spesifisellä tavalla. Ekpressio tietyistä promoottoreista 34 94836 voi lisääntyä tiettyjen indusoivien aineiden (esimerkiksi sinkki- ja kadmium-ionien metallotioneiinipromoottoreiden ollessa kyseessä) läsnäollessa. Siten geneettisesti aikaansaadun proteiinin ekspressoitumista voidaan kontrol-5 loida. Tämä on tärkeää silloin, jos kloonatun geenin tuote on kuollettava isäntäsoluille. Lisäksi proteiinituotteiden modifikoinnit (esim. glykolysointi, fosforylointi jne.) ja prosessointi (esim. pilkkominen) on tärkeää proteiinin rakenteelle ja funktiolle. Eri isäntäsoluilla on niille 10 luonteenomaiset ja spesifiset mekanismit proteiinien translaatiojälkeiseen prosessointiin ja modifiointiin. Sopivat solulinjat tai isäntäsysteemit voidaan valita eks-pressoidun vieraan proteiinin oikean modifioinnin ja prosessoinnin varmistamiseksi.In addition, host cell strains can be selected that modulate the expression of the inserted sequences or modify and process the product of the chimeric gene in the desired specific manner. Expression from certain promoters 34,94836 may be increased in the presence of certain inducing agents (e.g., in the case of metallothionein promoters of zinc and cadmium ions). Thus, the expression of the genetically engineered protein can be controlled. This is important if the product of the cloned gene is to be killed on host cells. In addition, modifications (e.g., glycolysis, phosphorylation, etc.) and processing (e.g., cleavage) of protein products are important for protein structure and function. Different host cells have characteristic and specific mechanisms for post-translational processing and modification of proteins. Suitable cell lines or host systems can be selected to ensure proper modification and processing of the expressed foreign protein.

15 Tässä p97:lle kuvatussa erityisessä suoritusmuodos sa p97:n DNA-sekvenssi liitettiin metallotioneiinipromoot-torin sisältävään pBR322:sta peräisin olevaan ekspressio-plasmidivektoriin. p97:n koko koodittava sekvenssi mukaanlukien signaalipeptidi ja kalvoon kiinnittymisankkuri li-20 sättiin vektoriin.In this specific embodiment described for p97, the DNA sequence of p97 was ligated into an expression plasmid vector derived from pBR322 containing a metallothionein promoter. The entire coding sequence of p97, including the signal peptide and the membrane attachment anchor, was inserted into the vector.

5.3.1 Replikoitumaan ja p97:n DNA-sekvenssien eks-pressointia ohjaamaan pystyvien yhdistelmäekspressiovekto-reiden identifiointi5.3.1 Identification of recombinant expression vectors capable of replicating and directing the expression of p97 DNA sequences

Vieraan geenin inserttejä sisältävät ekspressiovek-• 25 torit voidaan identifioida kolmea yleistä tapaa käyttäen: (a) DNA-DNA -hybridisaatio, (b) merkkigeenitoimintojen esiintyminen tai puuttuminen ja (c) lisättyjen sekvenssien ekpressio. Käytettäessä ensimmäistä tapaa ekspressiovekto-riin lisätyn vieraan geenin läsnäolo voidaan todeta DNA-30 DNA -hybridisaation avulla vieraan geenin insertin kanssa homologisia sekvenssejä sisältäviä koettimia käyttäen. Toisessa lähestymistavassa yhdistelmävektori/isäntä-systeemi voidaan identifioida ja valikoida geenien lisäämisen vektoriin aiheuttamien tiettyjen "merkkigeenin" toiminto-35 jen (esim. tymidiinikinaasiaktiivisuuden, antibioottire- 35 94836 sistenssin, fenotyypin muuttumisen jne.) esiintymisen tai puuttumisen perusteella. Esimerkiksi jos vieras geeni lisätään vektorin merkkigeenisekvenssiin, DNA-insertin sisältävät rekombinantit voidaan identifioida merkkigeenin 5 toiminnan puuttumisen perusteella. Käytettäessä kolmatta tapaa yhdistelmäekspressiovektorit voidaan identifioida määrittämällä rekombinantin ekspressoima vieras geenituo-te. Nämä määritykset voivat perustua geenituotteen fysikaalisiin, immunologisiin tai toiminnallisiin ominaisuuk-10 siin.Expression vectors containing foreign gene inserts can be identified using three general methods: (a) DNA-DNA hybridization, (b) presence or absence of marker gene functions, and (c) expression of inserted sequences. Using the first method, the presence of a foreign gene inserted into an expression vector can be detected by DNA-30 DNA hybridization with a foreign gene insert using probes containing sequences homologous. In another approach, a recombinant vector / host system can be identified and selected based on the presence or absence of certain "marker gene" functions (e.g., thymidine kinase activity, antibiotic resistance, phenotypic change, etc.) caused by the insertion of genes into the vector. For example, if a foreign gene is added to the marker gene sequence of a vector, recombinants containing a DNA insert can be identified by the absence of function of the marker gene. Using the third method, recombinant expression vectors can be identified by determining the foreign gene product expressed by the recombinant. These assays may be based on the physical, immunological or functional properties of the gene product.

Esimerkiksi muodostettaessa tämän keksinnön mukaisesti yhdistelmärokotevirusta p97:ää koodittavat sekvenssit sisältävä kimeerinen geeni lisätään tymidiinikinaasi-geeniin, jolloin inaktivoidaan viruksen TK+-fenotyyppi ja 15 virus varustetaan TK_-fenotyypillä. Nämä rekombinantit valikoidaan sen perustella, pystyvätkö ne kasvamaan TK+-so-luille, muttei TK_-soluille, tappavissa, 5-bromideoksiuri-diini -nukleosidianalogia sisältävissä väliaineissa. Rekombinantit identifioidaan edelleen DNA-DNA -hybridisaa-20 tion avulla käyttäen kasvaimeen liittyvälle proteiinille spesifistä cDNA-koetintä. TK -yhdistelmävirus voidaan eristää plakkipuhdistuksen avulla ja infektoiduista viljellyistä soluista valmistetaan kannat. Yhdistelmävirus voidaan testata sen perusteella, kykeneekö se indusoimaan “ 25 p97:n sukulaispeptidien synteesin. Tällöin infektoituja soluja voidaan kasvattaa radioaktiivisella isotoopilla leimattujen aminohappojen läsnäollessa; sitten infektoitu-jen, radioaktiivisella isotoopilla leimattujen solujen lysaatit ja solunsisäiset fraktiot testataan natiivia me-30 lanoomaan liittyvää p97-antigeenia vastaan muodostetuilla vastaaineilla immunologisesti seostamalla. Immunologisesti saostetut tuotteet erotetaan SDS-PAGE:n avulla. Infektoidut solut voidaan testata myös immunofluoresenssin avulla monoklonaalista vasta-ainetta käyttäen.For example, when constructing a recombinant vaccine virus in accordance with the present invention, a chimeric gene containing sequences encoding p97 is inserted into the thymidine kinase gene to inactivate the viral TK + phenotype and provide the virus with the TK_ phenotype. These recombinants are selected based on their ability to grow on TK + cells, but not on TK_ cells, in lethal media containing a 5-bromideoxyuridine nucleoside analog. Recombinants are further identified by DNA-DNA hybridization using a cDNA probe specific for the tumor-associated protein. TK recombinant virus can be isolated by plaque purification and strains are prepared from infected cultured cells. The recombinant virus can be tested for its ability to induce the synthesis of “25 p97 related peptides. In this case, infected cells can be grown in the presence of radiolabeled amino acids; then lysates and intracellular fractions of infected, radiolabeled cells are tested by immunological mixing with antibodies raised against native melanoma-associated p97 antigen. Immunologically precipitated products are separated by SDS-PAGE. Infected cells can also be tested by immunofluorescence using a monoclonal antibody.

36 9483636 94836

Solut, joihin plasmidivektori on transfektion avulla viety, voidaan helposti identifioida FACS-analyysin avulla tai solupesäkkeiden kopioiden sitoutumisen polyesterikankaalle määrittämisen avulla. Läsnäolevan p97:n su-5 kulaispeptidin määrä voidaan määrittää kvantitatiivisella radioimmunologisella määritysmenetelmällä ja sen solunsi-säinen sijainti voidaan määrittää solun fraktioinnilla ja immunofluoresenssimikroskopisesti. Ekspressoidun p97:n su-kulaispeptidin rakenne voidaan määrittää SDS-PAGE:n avulla 10 ja analysoimalla aminohapposekvenssi.Cells into which the plasmid vector has been introduced by transfection can be readily identified by FACS analysis or by determining the binding of copies of the cell colonies to the polyester fabric. The amount of p97 su-5 peptide present can be determined by a quantitative radioimmunoassay method, and its intracellular location can be determined by cell fractionation and immunofluorescence microscopy. The structure of the expressed p97 related peptide can be determined by SDS-PAGE and by analyzing the amino acid sequence.

5.3.2 p97:n sukulaispeptidin puhdistus ekspressio-vektori-isäntä -systeemeistä5.3.2 Purification of p97 related peptide from expression vector host systems

Monet kasvaimeen liittyvät antigeenit, kuten p97, ovat solun pinnan glykoproteiineja ja sisältävät N-termi-15 naalisen signaalipeptidin ja C-terminaalisen ankkuripepti-din (Davis et ai., J. Mol. Biol. 181 (1985) 111-121). Sopivassa vektorissa ekspressoitaessa odotetaan, että proteiini siirretään solun pinnalle. Proteiinin puhdistamisen helpottamiseksi saattaa olla edullista poistaa kalvoon 20 kiinnittymisaluetta koodittava DNA-sekvenssi, jolloin kyp sä proteiini vapautetaan viljelyvällaineeseen.Many tumor-associated antigens, such as p97, are cell surface glycoproteins and include an N-terminal signal peptide and a C-terminal anchor peptide (Davis et al., J. Mol. Biol. 181 (1985) 111-121). When expressed in a suitable vector, the protein is expected to be transferred to the cell surface. To facilitate purification of the protein, it may be advantageous to delete the DNA sequence encoding the region of attachment to the membrane 20, whereby the mature protein is released into the culture medium.

p97:n sukulaispeptidi voidaan puhdistaa isäntäso-luista hajottamalla solut detergentin avulla ja suorittamalla tämän jälkeen affiniteettikromatografia monoklonaa-• 25 lisiä vasta-aineita käyttäen. Jos viljelyväliaineesta puh distettavana on tylpistetty proteiini, on edullista käyttää seerumia sisältämätöntä väliainetta ja käyttää sitten affiniteettikromatografiaa monoklonaalisten vastaaineiden avulla. On tärkeää, että antigeeni voidaan eluoida vasta-30 aineadsorbentista joko vähentämättä sen antigeenisyyttä tai denaturoimatta sitä. Tämä voidaan saada aikaan nostamalla tai laskemalla pH:ta tai kaotrooppista ainetta käyttämällä. Saattaa olla välttämätöntä valita sellainen mono-klonaalinen vasta-aine, joka vapauttaa antigeenin suhteel-35 lisen lievissä olosuhteissa. Affiniteettisesti puhdistettu antigeeni voidaan puhdistaa edelleen HPLC:n avulla.The p97 cognate peptide can be purified from host cells by lysing the cells with a detergent and then performing affinity chromatography using monoclonal antibodies. If the protein to be purified from the culture medium is a blunt protein, it is preferable to use a serum-free medium and then to use affinity chromatography with monoclonal antibodies. It is important that the antigen can be eluted from the antibody adsorbent either without reducing its antigenicity or without denaturing it. This can be accomplished by raising or lowering the pH or using a chaotropic agent. It may be necessary to select a monoclonal antibody that releases the antigen under relatively mild conditions. The affinity purified antigen can be further purified by HPLC.

37 94836 5.4 p97:n sukulaispeptidien immunologinen karakterisointi37 94836 5.4 Immunological characterization of related peptides of p97

Synteettisen antigeenin tai rekombinanttiantigeenin kyky nostattaa kasvaimenvastainen vaste voidaan arvioida 5 aluksi koe-elämissä. Tämä voidaan tehdä muodostamalla mallisysteemi, jossa ihmisen melanoomaan liittyvä p97-pro-teiini ekspressoidaan koe-eläinlajin sopivan, sisäsiittoisen kannan soluissa. Sitten eläimet immunisoidaan p97:n sukulaispeptidillä eri immunisointiprotokollia käyttäen, 10 jonka jälkeen testataan, onko melanoomaan liittyvää p97-antigeenia vastaan kehittynyt vasta-aineita, onko p97:ää vastaan muodostunut soluvälitteistä immuniteettia, kuten viivästynyttä yliherkkyyttä, ja kykenevätkö ne hylkimään p97antigeenia ekspressoivilla, elävillä, syngeenisillä 15 kasvainsoluilla altistettaessa. Lisäksi sellulaarisen immuniteetin in vitro -määritysmenetelmillä voidaan mitata lymfosyyttien lisääntymistä vasteena p97:n sukulaispepti-dille ja immunisoiduista eläimistä tai melanoomapotilaista saatujen lymfosyyttien kykyä tappaa p97-antigeenia eks-20 pressoivia kasvainsoluja. Edelleen immunisoimalla hiiriä hiiren p97:llä voidaan määrittää, kuinka pitkälle on mahdollista indusoida immuunivaste antigeenille, jota esiintyy pienenpieniä määriä normaaleissa kudoksissa.The ability of a synthetic antigen or recombinant antigen to elevate an antitumor response can be assessed initially in experimental lives. This can be done by establishing a model system in which the human melanoma-associated p97 protein is expressed in cells of a suitable inbred strain of an experimental animal species. The animals are then immunized with the p97 cognate peptide using various immunization protocols, followed by testing for the development of antibodies to the melanoma-associated p97 antigen, the development of cell-mediated immunity against p97, such as delayed hypersensitivity, and their ability to repel p97. upon exposure to syngeneic tumor cells. In addition, in vitro cellular immunity assays can measure lymphocyte proliferation in response to a p97 cognate peptide and the ability of lymphocytes obtained from immunized animals or melanoma patients to kill tumor cells expressing p97 antigen. Further, by immunizing mice with mouse p97, one can determine the extent to which it is possible to induce an immune response to an antigen present in small amounts in normal tissues.

Apinoita voidaan käyttää tämän keksinnön mukaisesti 25 saatujen p97:n sukulaispeptidien turvallisuuden määrittä miseen. Tällöin eläimet voidaan immunisoida käyttäen immu-nisointiprotokolleja, joita voitaisiin eettisesti soveltaa syöpäpotilaisiin, jonka jälkeen ne voidaan testata yllä kuvatulla tavalla paitsi, ettei kasvaimen siirrännäisko-30 keitä voida käyttää, koskapa nämä vaativat sisäsiittoisten kantojen käyttöä. Immunisointimenetelmän turvallisuus määritetään tarkkailemalla immunisoinnin vaikutusta immunisoitujen eläinten yleiseen terveydentilaan (painonmuutokset, kuume, ruokahalu, käyttäytyminen jne.) ja tarkkaile-35 maila patologisia muutoksia ruumiinavauksessa.Monkeys can be used to determine the safety of p97 related peptides obtained in accordance with this invention. In this case, the animals can be immunized using immunization protocols that could be ethically applied to cancer patients, after which they can be tested as described above except that tumor transplants cannot be used, as these require the use of inbred strains. The safety of the immunization method is determined by observing the effect of immunization on the general health of the immunized animals (weight changes, fever, appetite, behavior, etc.) and observing 35 pathological changes at necropsy.

38 9483638 94836

Lopuksi tämän keksinnön mukaisesti saatu p97:n su-kulaispeptidi voidaan testata syöpäpotilaissa. Kun alkuvaiheen I testaus on suoritettu potilailla, joiden syöpä on edennyt pitkälle, myrkyttömyyden määrittämiseksi, re-5 missiovaiheessa olevia potilaita, joiden kohdalla sairauden uusiutumisen todennäköisyys on suuri, voitaisiin testata. Heidän immuunivasteensa arvioitaisiin apinoille yllä kuvatulla tavalla paitsi, että hoidon vaikutus olemassaolevaan sairauteen tai uusitumisen esiintymistiheyteen 10 tutkitaan. Melanooma-antigeenin p97:n tapauksessa tutkitaan myös antigeeniä ekspressoivat hyvälaatuiset luomet (syntymämerkit).Finally, the p97 related peptide obtained according to the present invention can be tested in cancer patients. Once the initial phase I testing has been performed in patients with advanced cancer to determine non-toxicity, patients in the re-5 mission phase with a high probability of disease recurrence could be tested. Their immune responses would be assessed in monkeys as described above except that the effect of treatment on pre-existing disease or recurrence rate 10 is examined. In the case of the melanoma antigen p97, benign eyelids (birthmarks) expressing the antigen are also examined.

5.5 Rokotteen muodostaminen5.5 Vaccine formation

Keksinnön tämän suoritusmuodon tarkoituksena on 15 tuottaa synteettisesti tai yhdistelmä-DNA -menetelmien avulla synteettinen peptidi, puhdistettu proteiini tai yhdistelmävirus, jota voidaan käyttää immunogeeninä ja rokotteena sellaisten syöpäpotilaiden suojaamiseksi, joi-den sairauden uusiutumisen riski on suuri, olemassaolevan 20 sairauden hoitamiseksi ja loppujen lopuksi henkilöiden, joiden riski sairastua on suuri, rokottamiseksi ennaltaehkäisevästi. Itse asiassa synteettistä tai yhdistelmäDNA -menetelmillä valmistettua melanoomaan liittyvää p97-anti-geenia voidaan käyttää yhdessä muiden immunogeenien kanssa * 25 monivaikutteisten rokotteiden valmistamiseksi melanooman ja muiden syöpien ehkäisemiseksi. Alla kuvataan esimerkkejä erilaisista rokoteformulaatioista.It is an object of this embodiment of the invention to produce synthetically or by recombinant DNA methods a synthetic peptide, purified protein or recombinant virus that can be used as an immunogen and vaccine to protect cancer patients at high risk of recurrence, to treat existing disease and ultimately to treat individuals. with a high risk of developing the disease, as a preventive measure. In fact, the synthetic or recombinant melanoma-associated p97 antigen can be used in combination with other immunogens to prepare multifunctional vaccines for the prevention of melanoma and other cancers. Examples of different vaccine formulations are described below.

5.1.1 Virusrokoteformulaatiot5.1.1 Viral vaccine formulations

Kun tämän keksinnön mukaisesti p97:n sukulaispepti-30 di tuotetaan yhdistelmäviruksen avulla, voidaan formuloida joko eläviä viruksia sisältävä yhdistelmävirusrokote tai inaktivoitu yhdistelmävirusrokote. Valinta riippuu p97:n sukulaispeptidin ekspressoimiseen käytetyn yhdistelmäviruksen luoteesta. Kun yhdistelmävirus on infektiivinen 35 immunisoitavalle isännälle, mutta ei aiheuta sairautta, : aa.i anu mu 39 94836 eläviä viruksia sisältävä rokote on edullinen, sillä monistuminen isännässä johtaa samantyyppiseen ja suuruudeltaan samanlaiseen pidentyneeseen ärsykkeeseen kuin luonnollisissa, oireettomissa infektioissa esiintyvät ärsyk-5 keet ja tuottaa siksi huomattavan pitkäaikaisen immuniteetin. Infektoiva yhdistelmävirus isäntään vietäessä voi ekspressoida p97:n sukulaispeptidin kimeerisestä geenistään ja siten stimuloida immuunivasteen. Elävää yhdistel-mävirusta sellaisenaan voidaan käyttää melanoomaa ehkäise-10 vänä rokotteena. Näissä formulaatioissa käytettävän tällaisen yhdistelmäviruksen tuottaminen saattaa käsittää sekä in vitro (esim. kudosviljelmäsolut) että in vivo (esim. luonnollinen isäntäeläin, kuten lehmät) -systeemit. Tavanomaisia isorokkorokotteen valmistus- ja formulointi-15 menetelmiä voidaan soveltaa eläivä viruksia sisältävän yhdistelmävirusrokotteen formuloimisessa.When the p97 cognate peptide-30 di of the present invention is produced by a recombinant virus, either a recombinant virus vaccine containing live viruses or an inactivated recombinant virus vaccine can be formulated. The choice depends on the northwest of the recombinant virus used to express the p97 cognate peptide. When the recombinant virus is infectious to the 35 hosts to be immunized but does not cause the disease, a vaccine containing live viruses is preferred because amplification in the host results in a prolonged stimulus of the same type and magnitude as those produced by natural, asymptomatic infections. therefore considerable long-term immunity. When introduced into a host, an infectious recombinant virus can express a p97 cognate peptide from its chimeric gene and thus stimulate an immune response. The live recombinant virus as such can be used as a vaccine to prevent melanoma. The production of such a recombinant virus for use in these formulations may involve both in vitro (e.g., tissue culture cells) and in vivo (e.g., a natural host animal such as cows) systems. Conventional methods of preparing and formulating a smallpox vaccine can be applied to the formulation of a recombinant virus vaccine containing animal viruses.

Monivaikutteisia, eläviä viruksia sisältäviä virusrokotteita voidaan valmistaa yhdessä tai muutamista infek-toivista yhdistelmäviruksista, jotka ekspressoivat useita 20 eri kasvain- tai syöpäsolujen antigeenejä. Esimerkiksi rokotevirus (joka voi pitää sisällään noin 35 kiloemäspa-ria vierasta DNA:ta) voidaan saada sisältämään muita epi-tooppeja koodittavia sekvenssejä; tällaista yhdistelmävi-rusta sellaisenaan voidaan käyttää immunogeeninä monivai-25 kutteisessa rokotteessa. Vaihtoehtoisesti seos, joka sisältää rokoteviruksia ja/tai muita viruksia, joista jokainen pystyy ohjaamaan eri epitooppeja koodattavan eri geenin ekspressiota, voidaan formuloida monivaikutteiseksi rokotteeksi.Multifunctional live virus vaccines can be prepared together or from a few infectious recombinant viruses that express several antigens from 20 different tumor or cancer cells. For example, a vaccine virus (which may contain about 35 kilobase pairs of foreign DNA) can be made to contain sequences encoding other epitopes; such a recombinant virus as such can be used as an immunogen in a multistage vaccine. Alternatively, a mixture containing vaccine viruses and / or other viruses, each capable of directing the expression of a different gene encoded by different epitopes, may be formulated as a multi-acting vaccine.

30 Onpa yhdistelmävirus immunisoitavalle isännälle infektiivinen tai ei ole, voidaan valmistaa inaktivoitu rokoteformulaatio. Inaktivoidut rokotteet ovat "kuolleita" siinä mielessä, että niiden infektiivisyys on tuhottu tavallisesti formaldehydikäsittelyllä. Ihannetapauksessa vi-35 ruksen infektiivisyys tuhotaan vaikuttamatta viruksen im- 40 9 4 8 3 6 munogeenisyyttä kantaviin kapseli- tai vaippaproteiinei-hin. Inaktivoitujen rokotteiden valmistamiseksi on kasvatettava suuria määriä yhdistelmävirusta viljelmässä tarvittavan määrän asianmukaista antigeeniä saamiseksi. Seos-5 ta, joka sisältää eri epitooppeja ekspressoivia, inaktivoitu ja viruksia, voidaan käyttää "monivaikutteisten" rokotteiden formuloinnissa. Joissakin tapauksissa tämä saattaa olla edullinen eläviä viruksia sisältäviin rokotefor-mulaatioihin verrattuna yhdessä annosteltujen elävien vi-10 rusten keskinäisestä vuorovaikutuksesta aiheutuvien mahdollisten vaikeuksien johdosta. Kummassakin tapauksessa inaktivoitu yhdistelmävirus tai virusten seos tulisi formuloida sopivan adjuvantin kanssa niiden antigeenejä vastaan muodostuvan immunologisen vasteen lisäämiseksi. Sopi-15 via adjuvantteja ovat, mutteivät rajoitu niihin, mineraa-ligeelit, esim. alumiinihydroksidi, pinta-aktiiviset aineet, kuten lysolesitiini, pluronipolyolit, polyanionit, peptidit ja öljyemulsiot.Whether or not the recombinant virus is infectious to the host to be immunized, an inactivated vaccine formulation can be prepared. Inactivated vaccines are "dead" in the sense that their infectivity is usually destroyed by formaldehyde treatment. Ideally, the infectivity of the virus will be destroyed without affecting the capsular or envelope proteins carrying the immunogenicity of the virus. To prepare inactivated vaccines, large amounts of recombinant virus must be grown in culture to obtain the required amount of appropriate antigen. Mixture-5 containing various epitopes expressing, inactivated and viruses can be used in the formulation of "multi-acting" vaccines. In some cases, this may be advantageous over vaccine formulations containing live viruses due to the potential difficulties of interacting with co-administered live viruses. In either case, the inactivated recombinant virus or mixture of viruses should be formulated with a suitable adjuvant to enhance the immunological response to their antigens. Suitable adjuvants include, but are not limited to, mineral gels, e.g., aluminum hydroxide, surfactants such as lysolecithin, pluron polyols, polyanions, peptides, and oil emulsions.

Monia menetelmiä voidaan käyttää ylläkuvattujen 20 rokoteformulaatioiden annostelussa. Näitä ovat, mutteivät rajoitu niihin, ihoon, lihakseen, vatsaonteloon, suoneen, ihon alle tai nenään annostelureitit. Kun käytetään eläviä viruksia sisältävää yhdistelmävirusrokoteformulaatiota, se voidaan annostella käyttämällä sen villityyppisen kantavi-11 25 ruksen, jota käytettiin rokoteformulaatiossa olevan yhdis- telmäviruksen valmistamisessa, luonnollista infektioreit-tiä.Many methods can be used to administer the vaccine formulations described above. These include, but are not limited to, dermal, intramuscular, abdominal, intravenous, subcutaneous, or nasal routes of administration. When a recombinant virus vaccine formulation containing live viruses is used, it can be administered using the natural route of infection of the wild-type carrier virus used to prepare the recombinant virus in the vaccine formulation.

5.5.2 Eristetyistä komponenteista valmistetut rokotef ormulaatiot 30 Vaihtoehtona virusrokotteille p97:n sukulaispepti- diä sillaisenaan voidaan käyttää immunogeeninä eristetyistä komponenteista valmistetuissa rokoteformulaatioissa. Eristetyistä komponenteista valmistetut rokotteet sisältävät ainoastaan asiaankuuluvan immunogeenisen materiaalin, 35 joka tarvitaan isännän immunisoimiseksi. Niinpä p97:n su- !l ' IH ?· silli I I T in ! 4i 94836 kulaispeptidi voidaan puhdistaa peptidiä ekspressoivista rekombinanteista. Näitä rekombinantteja ovat mitkä tahansa aikaisemmin kuvatuista viruksella infektoiduista viljellyistä soluista, bakteeritransformanteista tai hiivatrans-5 formanteista.5.5.2 Vaccine Formulations Prepared from Isolated Components As an alternative to viral vaccines, the cognate peptide p97 as such can be used as an immunogen in vaccine formulations prepared from isolated components. Vaccines prepared from isolated components contain only the relevant immunogenic material required to immunize the host. So p97's su-! L 'IH? · Herring I I T in! The 4i 94836 peptide can be purified from recombinants expressing the peptide. These recombinants are any of the previously described virus-infected cultured cells, bacterial transformants, or yeast trans-5 formants.

Ovatpa p97:n sukulaispeptidit rekombinanteista puhdistettuja tai kemiallisesti syntetisoituja, lopputuote voidaan säätää sopivaan pitoisuuteen ja formuloida minkä tahansa sopivan rokoteadjuvantin kanssa ja pakata käyttöä 10 varten. Sopivia adjuvantteja ovat, mutteivät rajoitu niihin, mineraaligeelit, esim. alumiinihydroksidi, pinta-ak-tiiviset aineet, kuten lysolesitiini, pluronipolyolit, polyanionit, peptidit ja öljyelmusiot. p97:n sukulaispep-tidi voidaan myös yhdistää liposomeihin tai konjugoida 15 polysakkarideihin ja/tai muihin polymeereihin rokoteformu- laatiossa käytettäväksi.Whether the p97 cognate peptides are purified from recombinants or chemically synthesized, the final product can be adjusted to an appropriate concentration and formulated with any suitable vaccine adjuvant and packaged for use. Suitable adjuvants include, but are not limited to, mineral gels, e.g., aluminum hydroxide, surfactants such as lysolecithin, pluron polyols, polyanions, peptides, and oil moles. The related peptide of p97 can also be combined with liposomes or conjugated to polysaccharides and / or other polymers for use in a vaccine formulation.

Silloin kun p97:n sukulaispeptidi on hapteeni, tämä tarkoittaa molekyyli, joka on antigeeninen siten, että se voi reagoida selektiivisesti yhteenkuuluvien vasta-ainei-20 den kanssa, mutta ei ole immunogeeninen, sillä se ei kykene nostattamaan immuunivastetta, hapteeni voidaan sitoa kovalenttisesti kantajaan tai immunogeeniseen molekyyliin ja ha teeni-kantaja -molekyyli voidaan formuloida käytettäväksi rokotteena; esimerkiksi suuri proteiini, kuten 25 seerumin albumiini -proteiini tekee siihen kytketyn hap- teenin immunogeeniseksi.When the cognate peptide of p97 is a hapten, this means a molecule that is antigenic so that it can react selectively with related antibodies, but is not immunogenic because it is unable to elicit an immune response, the hapten can be covalently bound to a carrier, or an immunogenic molecule and the halene carrier molecule can be formulated for use as a vaccine; for example, a large protein, such as a serum albumin protein, renders the hapten coupled thereto immunogenic.

6. Esimerkki: Melanoomaan liittyvä p97-antigeeni6. Example: Melanoma-associated p97 antigen

Seuraavassa esimerkissä p97:n eri alueilta peräisin olevat cDNA-kloonit liitettiin yhteen ja lisättiin eks-30 pressiovektoriin, joka ohjaa p97:n sukulaispeptidin eks-pressointia. Ekspressiovektori-isäntäsolu -systeemin avulla tuotettuja p97:n sukulaispeptidejä voidaan formuloida rokotteeksi.In the following example, cDNA clones from different regions of p97 were ligated together and inserted into an expression vector that directs expression of a related peptide of p97. Relative peptides of p97 produced by the expression vector host cell system can be formulated as a vaccine.

42 94836 6.1 p97-mRNA:n puhdistus42 94836 6.1 Purification of p97 mRNA

Polysomit valmistettiin SK-MEL28-melanoomasoluista (Carey et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 73 (1976) 3270-3281) magnesiumsaostuksella. Tästä valmisteesta muodostu-5 via p97-ketjuja kantavat polysomit puhdistettiin inkuboi-malla niitä kolmen, p97:n erillisille epitoopeille (Brown et al., J. Biol. Chem. 255 (1980) 4980-4983, Brown et al., J. Immunol. 127 (1981) 539-546, Brown et al., Proc. Natl.Polysomes were prepared from SK-MEL28 melanoma cells (Carey et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 73 (1976) 3270-3281) by magnesium precipitation. Polysomes carrying p97 chains formed from this preparation were purified by incubation on three separate epitopes of p97 (Brown et al., J. Biol. Chem. 255 (1980) 4980-4983, Brown et al., J. Immunol 127 (1981) 539-546, Brown et al., Proc. Natl.

Acad. Sci. USA 78 (1981) 539-543, Plowman et al., Nature, 10 Lontoo, 303, (1983) 70-72) spesifisen IgG2a-monoklonaalisen vasta-aineen (96.5, 118.1, 133.2) kanssa ja ajamalla sen jälkeen affiniteettikromatografia Proteiini A - Sepharose -geeliä käyttäen. p97:n rikastettu mRNA eluoitiin EDTA:lla ja puhdistettiin affiniteettikromatografisesti oligo(T)-15 selluloosaa (Bethesda Research Labs, Bethesda, MD) käyttäen. Tyypillisessä kokeessa 150 E^-yksikköä polysomeja tuotti 260 mg p97:n rikastettua mRNA:ta, jonka osuus kokona ismRNA:sta on 0,23 %. Kun p97:n rikastettu mRNA kopioitiin Xenopus-varhaismunasoluissa ja määritettiin p97:n 20 suhteen kuvatulla tavalla (Brown et al., Proc. Natl. Acad.Acad. Sci. USA 78 (1981) 539-543, Plowman et al., Nature, 10 London, 303, (1983) 70-72) with a specific IgG2a monoclonal antibody (96.5, 118.1, 133.2) and then subjected to affinity chromatography Protein A - Using Sepharose gel. p97-enriched mRNA was eluted with EDTA and purified by affinity chromatography using oligo (T) -15 cellulose (Bethesda Research Labs, Bethesda, MD). In a typical experiment, 150 E 2 units of polysomes produced 260 mg of p97 enriched mRNA, which accounts for 0.23% of total ismRNA. When p97-enriched mRNA was replicated in Xenopus early oocytes and determined for p97 as described (Brown et al., Proc. Natl. Acad.

Sci. USA 78 (1981) 539-543, Plowman et al., Nature, Lontoo, 303 (1983) 70-72), se tuotti 80 pg p97:ää ng:aa mRNA-:ta kohti, kun taas p97:n rikastamaton mRNA tuotti vain 0,44 pg p97:ää ng:aa mRNA:ta kohti, mikä osoittaa, että 25 p97:n mRNA-aktiivisuus on rikastettu 180-kertaisesti.Sci. USA 78 (1981) 539-543, Plowman et al., Nature, London, 303 (1983) 70-72), it produced 80 pg of p97 per ng of mRNA, while the unenriched mRNA of p97 produced only 0.44 pg of p97 per ng of mRNA, indicating that the mRNA activity of 25 p97 was enriched 180-fold.

p97:n mRNA-aktiivisuuden saanto oli 42 %. Translaatio re-tikulosyyttilysaattisyteemissä (Pelham & Jackson, Eur. J. Biochem. 67 (1976) 247-256) osoitti, että p97:n rikastettu mRNA kooditti tärkeää polypeptidiä, jonka näennäinen mole-30 kyylipaino on 84 000 daltonia SDS-PAGE:lla analysoituna, jota ei voitu todeta rikastamattoman mRNA:n translaatio-tuotteista ja joka saostui immunologisesti p97:lle spesifisellä antiseerumilla (kuvio 1) . Tehtiin johtopäätös, että tämä oli p97:n glykosyloimaton esiaste.The yield of p97 mRNA activity was 42%. Translation in the reticulocyte lysate system (Pelham & Jackson, Eur. J. Biochem. 67 (1976) 247-256) showed that the enriched mRNA of p97 encoded an important polypeptide with an apparent Mole-30 cubic weight of 84,000 daltons by SDS-PAGE. analyzed, which could not be detected from the translation products of the unenriched mRNA and which immunoprecipitated with antiserum specific for p97 (Fig. 1). It was concluded that this was a non-glycosylated precursor of p97.

43 94836 6.2 cDNA-kloonien valmistus ja muodostaminen43 94836 6.2 Preparation and generation of cDNA clones

Kahta allakuvattua menetelmää käytettiin yllä eristetyistä mRNA-templaateista kopitoitujen cDNA-kloonien muodostamiseksi.The two methods described below were used to generate cDNA clones copied from the mRNA templates isolated above.

5 6.2.1 Oligo(T)-sekvenssillä aloitettujen cDNA- kloonien muodostaminen5 6.2.1 Generation of cDNA clones initiated with the oligo (T) sequence

Yllä valmistettua p97:n rikastettua mRNA:ta käyt-tettiin templaattina oligo(T)-sekvenssillä aloitetun cDNA-:n synteesissä. cDNA kloonattiin pBR322:ssa seuraavasti: 10 ensimmäisen cDNA-säikeen syntetisoimiseksi p97:n rikastettua mRNA:ta, neljää dNTPrtä ja oligo(T)-sekvenssiä (Collaborative Research, Walthma, MA) inkuboitiin käänteisko-pioijaentsyymin (Molecular Genetic Resources) kanssa. Toinen säie syntetisoitiin inkuboimalla E. colin DNA-polyme-15 raasin suuren fragmentin (Bethesda Research Labs,The p97 enriched mRNA prepared above was used as a template in the synthesis of cDNA initiated with the oligo (T) sequence. The cDNA was cloned into pBR322 as follows: To synthesize the first 10 cDNA strands, p97 enriched mRNA, four dNTPs, and an oligo (T) sequence (Collaborative Research, Walthma, MA) were incubated with a reverse transcriptase enzyme (Molecular Genetic Resources). The second strand was synthesized by incubating a large fragment of E. coli DNA polymerase (Bethesda Research Labs,

Bethesda, MD) kanssa ja kaksisäikeinen cDNA hajotettiinBethesda, MD) and the double-stranded cDNA was digested

Sl-nukleaasilla (lahja D. Durnamilta, The Fred Hutchinse Cancer Research Center, Seattle, WA). Sitten cDNArhan lisättiin dC-häntä terminaalista deoksinukleotidyylitransfe-20 raasia (Bethesda Research Labs, Bethesda, MK) käyttäen, liitettiin Pstlrllä hajotettuun, cG-hännällä varustettuun pBR322:een (Bethesda Research Labs, Bethesda, MD) (Villa-Komaroff et ai., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 75 (1978) 3727 -3731) ja käytettiin transformoimaan CaCl2:lla käsitelty E.S1 nuclease (gift from D. Durnam, The Fred Hutchinse Cancer Research Center, Seattle, WA). The cDNArha was then added using the dC-tail using terminal deoxynucleotidyltransferase-20 (Bethesda Research Labs, Bethesda, MK), ligated into PstI digested cG-tailed pBR322 (Bethesda Research Labs, Bethesda, MD) (Villa-Komaroff. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75 (1978) 3727-3731) and used to transform CaCl2-treated E.

25 coli RR1. Transformoitujen bakteerien pesäkkeistä saatu DNA kiinnitettiin paperiin (Taub & Thompson, Anal. Bio-chem. 126 (1982) 222-230) ja seulottiin differentiaalihyb-ridisaation avulla käyttäen p97:n rikastettu ja rikastama-ton mRNA -templaateista syntetisoituja cDNA-koettimia.25 coli RR1. DNA from colonies of transformed bacteria was fixed on paper (Taub & Thompson, Anal. Biochem. 126 (1982) 222-230) and screened by differential hybridization using cDNA probes synthesized from enriched and unenriched mRNA templates of p97.

30 Identifioitiin 243 emäsparia (ep) sisältävä klooni, p97-3a2f1, joka hybridisoitui p97:n rikastetun cDNA:n kanssa, mutta ei havaittavassa määrin rikastamattoman cDNA:n kanssa ja joka myös valikoi p97:n mRNA:n hybridi-valikoitu translaatio -kokeissa (hybrid-selected transla-35 tion experiments). Polyadenylaatio-signaali (AATAA) ja 44 94836 poly(A)-alue sijaitsivat cDNA:n 3'-päässä (katso kuvio 2). Nick-transloitu p97-3a2fl hybridisoitui 100-kertaa vahvemmin p97:n rikastettuun mRNA:hän kuin rikastamattomaan melanooma -mRNA: hän, eikä hybridisoitunut havaittavissa mää-5 rin fibroblasti-mRNArn kanssa. Northern blot -analyysi käyttäen kloonattua cDNA:ta koettimena identifioi noin 4 kiloemäksen (ke) mRNA:n, joka esiintyi SK-MEL28 -melanoo-masoluissa, mutta ei esiintynyt fibroblasteissa.A 243 bp (bp) clone, p97-3a2f1, was identified that hybridized to p97 enriched cDNA but not detectably with unenriched cDNA and that also selects for p97 mRNA in hybrid-selected translation experiments. (hybrid-selected transla- 35 tion experiments). The polyadenylation signal (AATAA) and the 44,94836 poly (A) region were located at the 3 'end of the cDNA (see Figure 2). Nick-translated p97-3a2fl hybridized 100-fold more strongly to p97 enriched mRNA than to unenriched melanoma mRNA and did not hybridize to detectable amounts of fibroblast mRNA. Northern blot analysis using cloned cDNA as a probe identified approximately 4 kilobases (ke) of mRNA present in SK-MEL28 melanoma cells but not in fibroblasts.

6.2.2 p97:n genomin kloonaus ja synteettisen oligo-10 nukleotidien käyttö cDNA-synteesin aloittamisessa6.2.2 Cloning of the p97 genome and use of synthetic oligo-10 nucleotides to initiate cDNA synthesis

Yritykset saada cDNA-klooneja, jotka kattoivat yli 1 kettä polyadenylaatiokohdasta lukien, eivät onnistuneet, mikä mahdollisesti johtui alueesta, joka sisälsi runsaasti (yli 80 %) GC-ryhmiä ja jolla oli huomattavan suuri sekun-15 daarinen rakenne. Tämän ongelman kiertämiseksi käytettiin genomin kloonausta. Neljä päällekkäin menevää genomista kloonia eristettiin lambda-L47.1 -kirjastoista ja kloonit sisälsivät koon perusteella fraktioitua SK-MEL28 -DNA:ta, joka oli rikastettu spesifisen p97:n restriktiofragmentin 20 suhteen. Nämä neljä genomista kloonia kattavat 28 ke:tä ja sisältävät p97:ää koodittavan alueen kokonaisuudessaan mukaanlukien geenin säätelyalue. Genomiset kloonit järjestettyinä peräkkäin 5'-päästä 3'-päähän ovat: lambda B15, lambda H17, lambda B6.6 ja lambda E7.7. Nimi muodostuu • 25 kirjaimesta, joka viittaa fragmentin muodostamisessa käy tettyyn restriktioentsyymiin, ja numerosta, joka osoittaa lambda L47.1:een kloonatun fragmentin koon kiloemäksinä.Attempts to obtain cDNA clones spanning more than 1 fence from the polyadenylation site were unsuccessful, possibly due to a region rich in (more than 80%) GC groups and having a remarkably large second-15 yard structure. To circumvent this problem, genome cloning was used. Four overlapping genomic clones were isolated from lambda-L47.1 libraries and contained size-fractionated SK-MEL28 DNA enriched for the specific p97 restriction fragment. These four genomic clones span 28 kb and contain the entire coding region of p97, including the regulatory region of the gene. The genomic clones arranged sequentially from 5 'to 3' are: lambda B15, lambda H17, lambda B6.6 and lambda E7.7. The name consists of • 25 letters referring to the restriction enzyme used to generate the fragment and a number indicating the size of the fragment cloned into lambda L47.1 in kilobases.

Siten alkaen 5'-päästä lambda-klooni B15 sisältää 15 ke:n BamHI-p97-fracrmentin. lambda-klooni H17 sisältää 17 ke:n 30 HindiII-p97-fragmentin, lambdaklooni B6.6 sisältää 6.6 ke:n BamHI-p97-fragmentin ja lambda-klooni E7.7 sisältää 7.7 ke:n EcpRI-p97-fragmentin (katso kuva 2A). 4 ke:n p97--mRNA:n kanssa Northern blot -analyysissä hybridisoitunei-den kloonien restriktiofragmentit sekvensoitiin ja p97-ek-35 sonit identifioitiin tietokonetta apuna käyttävän ennus- 45 94836 tettujen koodittavien sekvenssien ja ihmisen ja kananpojan transferriinin aminohapposekvenssin välisen homologian etsinnän avulla (Yang et ai., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 81 (1984) 2752-2756. McGillivray et ai., Proc. Natl. Acad.Thus, starting at the 5 'end, lambda clone B15 contains a 15 kb BamHI-p97 fragment. lambda clone H17 contains a 17 kb HindIII-p97 fragment, lambda clone B6.6 contains a 6.6 kb BamHI-p97 fragment and lambda clone E7.7 contains a 7.7 kb EcpRI-p97 fragment (see Figure 2A). Restriction fragments of clones hybridized to 4 kb p97-mRNA in Northern blot analysis were sequenced and p97-ek-35 sons were identified using a computer-aided predicted coding sequence and the amino acid sequence of human and chicken transferrin ( Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81 (1984) 2752-2756 McGillivray et al., Proc. Natl. Acad.

5 Sei. USA 79 (1982) 2504-2508, Jetsch & Chambon, Eur. J.5 Sci. USA 79 (1982) 2504-2508, Jetsch & Chambon, Eur. J.

Biochem. 122 (1982) 291-295).Biochem. 122 (1982) 291-295).

Kolmea synteettistä oligonukleotidia, joiden sekvenssit perustuivat p97:n genomin eksonisekvensseihin, käytettiin cDNA:n synteesin SK-MEL28 -mRNA:sta aloittami-10 seen ja saatu cDNA kloonattiin lambda-gtlO:een seuraavasti: p97:n cDNA:hän kiinnitettiin dG-häntä ja se liitettiin oligonukleotidisiltaan (AATTCCCCCCCCCCCC) ja lambda-gtlO:-een, joka oli käsitelty restriktioentyymillä EcoRI. Oligo-nukleotidisilta salli dG-hännällä varustetun cDNA-sekvens-15 sin lisäämisen ja liittämisen lambda-gtlO:n EcoRI-kohtaan. Lambda-faagi paketoitiin (Grosveld et ai., Gene 13 (1981) 227-237) ja levitettiin E. coli c^o rK~mK+hf1 -kantaan. Lambda-gtlO:ssä olevat cDNA-kirjastot seulottiin p97-in-sertin suhteen plakkihybridisaation (Benton & Davis, 20 Science 196 (1977) 180) avulla käyttäen genomin eksoni- fragmentteja koettimina. Koettimet oli leimattu radioaktiivisella 32P-TTP:llä (New England Nuclear, 3200 Ci/mmol) nick-translaation avulla siten, että saatiin spesifinen aktiivisuus 5 - 10 x 108 cpm/^g. Kolme toistensa kanssa 25 osittain päällekkäistä cDNA-kloonia (lOal, ljl, 2fl), jotka kattavat p97:n mRNA:n 2 368 nukleotidia mukaanlukien koodittavan alueen kokonaisuudessaan, identifioitiin käyttämällä p97:n eksonispesifisiä fragmentteja koettimina (kuvio 2).Three synthetic oligonucleotides, the sequences of which were based on the exon sequences of the p97 genome, were used to initiate cDNA synthesis from SK-MEL28 mRNA, and the resulting cDNA was cloned into lambda-gt10 as follows: p97 cDNA was ligated to the dG and ligated to its oligonucleotide bridge (AATTCCCCCCCCCCCC) and lambda-gt10 treated with EcoRI restriction enzyme. The oligonucleotide bridges allowed the insertion and insertion of a cDNA sequence with a dG tail into the EcoRI site of lambda-gt10. Lambda phage were packaged (Grosveld et al., Gene 13 (1981) 227-237) and plated into E. coli strain CK-mK + hf1. The cDNA libraries in lambda-gt10 were screened for the p97 insert by plaque hybridization (Benton & Davis, Science 196 (1977) 180) using exon fragments of the genome as probes. The probes were labeled with 32 P-radioactive TTP (New England Nuclear, 3200 Ci / mmol) by nick translation to give a specific activity of 5-10 x 108 cpm / μg. Three partially overlapping cDNA clones (10α1, 11j, 2fl) spanning 2,368 nucleotides of p97 mRNA, including the entire coding region, were identified using exon-specific fragments of p97 as probes (Figure 2).

30 6.3 p97:n DNA-sekvenssin analysointi cDNA-insertit katkaistiin ja subkloonattiin plas-midivektoriin pEMBL18+ (Dente et ai., Nucleic Acids Res.6.3 DNA Sequence Analysis of p97 The cDNA inserts were excised and subcloned into the plasmid vector pEMBL18 + (Dente et al., Nucleic Acids Res.

11 (1983) 1645-1655) E. colissa seuraavaa lisääntymistä ja restriktiokartoitusta varten. cDNA subkloonattiin myös 35 M13mpl8-faagin kloonausvektoriin (Yanish-Perrone et ai., « 9483611 (1983) 1645-1655) in E. coli for subsequent propagation and restriction mapping. The cDNA was also subcloned into the cloning vector of 35 M13mp18 phages (Yanish-Perrone et al., «94836

Gene 33 (1985) 103-119) ja sekvensoitiin Sangerin dideoksi -menetelmää käyttäen (Sanger et ai., Proc. Natl. Acad.Gene 33 (1985) 103-119) and sequenced using the Sanger dideoxy method (Sanger et al., Proc. Natl. Acad.

Sei. USA 74 (1977) 5463-5467). Suuria inserttejä sisältävät M13-kloonit sekvensoitiin muodostamalla deleetioita 5 DNaasi I:tä (Hong, J. Mol. Biol. 185 (1982) 539-549) tai eksonukleaasi Ill:a (Henikoff, Gene 28 (1984) 351-359) käyttäen sekä käyttäen synteettisiä, 21-meerin oligonuk-leotidialukkeita.Sci. USA 74 (1977) 5463-5467). M13 clones containing large inserts were sequenced by making deletions using DNase I (Hong, J. Mol. Biol. 185 (1982) 539-549) or exonuclease III (Henikoff, Gene 28 (1984) 351-359) and using synthetic, 21-mer oligonucleotide primers.

p97:n cDNA-sekvenssi on esitetty kuviossa 3. Avoin, 10 2 214 nukleotidin lukuvaiheistus ulottuu ensimmäisestä ATG-kodonista, jota ympäröivä sekvenssi on yhdenmukainen Kozakin määrittelemän consensus-aloitussekvenssin kanssa (Kozak, Nucleic Acids Res. 8 (1980) 127-142), TGA-kodoniin asemassa 2 215. Eniten 5'-päässä sijaitseva cDNA-klooni 15 sisältää vielä 60 nukleotidia ylöspäin ATG-aloituskodonis-ta lukien. p97:n mRNA:n 3'-pään koodittamaton alue, jota ei saatu cDNA-kloonina, identifioitiin yksinkertaisena genomisena eksonina, joka sisälsi 1667 nukleotidia. Ennustetun aminohapposekvenssin tähteet 20-32 ovat identtisiä 20 p97:n tunnetun N-terminaalisen aminohapposekvenssin (Brown et ai., Nature, Lontoo, 296 (1982) 171-173) kanssa, mikä tunnistaa kloonatun cDNA:n. Lisäksi esiasteen ennustettu molekyylipaino on 80 196 daltonia, mikä on hyvin sopusoinnussa in vitro -translaatiotuotteen havaitun molekyylipai-‘ 25 non kanssa.The cDNA sequence of p97 is shown in Figure 3. An open reading frame of 10,214 nucleotides extends from the first ATG codon surrounded by a sequence consistent with the Consensus initiation sequence defined by Kozak (Kozak, Nucleic Acids Res. 8 (1980) 127-142). , To the TGA codon at position 2 215. The cDNA clone 15 at the 5 'end contains a further 60 nucleotides upstream of the ATG start codon. The non-coding region of the 3 'end of the p97 mRNA, which was not obtained as a cDNA clone, was identified as a simple genomic exon containing 1667 nucleotides. Residues 20-32 of the predicted amino acid sequence are identical to the known N-terminal amino acid sequence of 20 p97 (Brown et al., Nature, London, 296 (1982) 171-173), which identifies the cloned cDNA. In addition, the predicted molecular weight of the precursor is 80,196 daltons, which is in good agreement with the observed molecular weight of the in vitro translation product.

6.4 p97:ää koodittavan sekvenssin sisältävän yh-distelmäekspressioplasmidin muodostaminen p97-geenin suuri koko teki välttämättömäksi niiden cDNA-kloonien yhteenliittämisen, jotka saatiin aloittamal-30 la spesifisesti melanooma-mRNA:n transkriptio käänteisko-pioijaentsyymin avulla. Käytettiin kolmea cDNA:n lambda-gtlO -kloonia (lOal, ljl ja lfl; katso kuvio 2), jotka sisälsivät säätelyalueen signaalipeptidistä kalvoon kiinnit-tymissekvenssiin asti. Kloonin lOal p97-insertti katkais-35 tiin hajottamalla se EcoRI:llä ja cDNA-10al:n 5'-päässä ii iu.t uii ilta 47 94836 oleva oligo(dG)-sekvenssi poistettiin hajottamalla ekso-nukleaasi 111:11a, jolloin muodostui klooni lOalb, jossa on Hindlll-kohta 30 ep:tä j>97-preproteiinin aloitusmetio-niinista lukien ylöspäin. Kolmen cDNA-kloonin, lnalb, ljl 5 ja 2fl, p97-insertit ja genominen klooni E7.7 liitettiin yhteen PvuII-. SstI- ja EcoRI-restriktioentsvvmikohdista ja lisättiin plasmidivektorin pEMBL18+ (Dente et ai., Nuc.6.4 Construction of a recombinant expression plasmid containing the p97 coding sequence The large size of the p97 gene necessitated the ligation of the cDNA clones obtained by initiating the transcription of melanoma mRNA specifically by the reverse transcriptase enzyme. Three lambda-gt10 clones of the cDNA (10a1, lj1 and lfl; see Figure 2) were used, which contained a regulatory region from the signal peptide to the membrane attachment sequence. The p97 insert of clone 10α1 was cleaved by digestion with EcoRI and the oligo (dG) sequence at 47 '486 of the cDNA-10α1 was removed by digestion with exonuclease 111 to form clone 10alb with a HindIII site of 30 bp upstream of the starting methionine of the j> 97 preprotein. The p97 inserts of three cDNA clones, lnalb, ljl 5 and 2fl, and genomic clone E7.7 were ligated together into PvuII. SstI and EcoRI restriction sites and the plasmid vector pEMBL18 + (Dente et al., Nuc.

Acid Res. 11 (1983) 1645-1655) Hindlll-EcoRI -kohtiin kuviossa 2 esitetyllä tavalla. Lopullinen muodostelma, p97b, 10 sisältää 4.4 ke:n p97-insertin plasmidivektorissa pEMBL18+, jota käytettiin transformoimaan E. coli HB101. Insertti p97b:ssä sisältää 30 ep:n sekvenssin p97-mRNA:n 5'-pään kopioimatonta aluetta, koodittavan sekvenssin kokonaisuudessaan ja 3'-pään kopioimattoman alueen, joita 15 rajoittavat 5'-pään Hindlll-kohta ja 3'pään EcoRI-kohta.Acid Res. 11 (1983) 1645-1655) to HindIII-EcoRI sites as shown in Figure 2. The final construct, p97b, 10 contains a 4.4 kb p97 insert in the plasmid vector pEMBL18 +, which was used to transform E. coli HB101. The insert in p97b contains a 30 bp sequence of the 5 'non-replicated region of the p97 mRNA, the entire coding sequence, and a 3' untranslated region flanked by a 5 'HindIII site and a 3' EcoRI site. .

4,4 Kiloemäksen p97-insertti katkaistiin p97b:stä käyttäen HindIII:a ja EcoRI:tä ja päät täytettiin E. colin DNA-polymeraasin K1 enow-fragmenttia käyttäen. Tylppäpäinen fragmentti lisättiin ainoaan Smal-kohtaan eukaryoottisessa 20 cDNA-ekspressiovektorissa 1995.12 pUC13, joka on vektori mThGH-112 (Palmiter et ai., Science 222 (1983) 809-14) johdannainen ja joka saatiin tri Richard Palmiterilta (University of Washington, Seattle, Washington). Tämä plasmidi käyttää hiiren metallotioneiinipromoottoria vie-25 raiden geenien ekspressoimiseksi eukaryoottisoluissa. Muo dostelma p97-insertin kanssa oikeassa orientaatiossa identifioitiin restriktioanalyysin avulla ja nimettiin pMTp97b:ksi.The 4.4 kilobase p97 insert was excised from p97b using HindIII and EcoRI and the ends were filled in using the E. coli DNA polymerase K1 enow fragment. The blunt-ended fragment was inserted into a single SmaI site in the eukaryotic 20 cDNA expression vector 1995.12 pUC13, a derivative of the vector mThGH-112 (Palmiter et al., Science 222 (1983) 809-14) obtained from Dr. Richard Palmiter (University of Washington, Seattle, Washington). This plasmid uses the mouse metallothionein promoter to express foreign genes in eukaryotic cells. The construct with the p97 insert in the correct orientation was identified by restriction analysis and named pMTp97b.

Yhdistelmäplasmidi transfektoitiin LMTK -soluihin 30 ja transfektantit valikoitiin HAT-väliaineassa kasvun perusteella. Transfektoidulta mailalta poimittujen kloonien annettiin lisääntyä 96-kuoppaisissä mikrotiitterilevyissä ja käytetty viljelyväliaine sekä replica plate -menetelmällä saatujen pesäkkeiden solulysaatit määritettiin p97:n 35 suhteen kaksipaikkaisella immunoradiometrisellä määritys- 48 9 4 8 3 6 menetelmällä. Alakloonien annettiin lisääntyä ja testattiin uudelleen. Kloonia TKMp97-12, joka ekspressoi noin 4 000 000 p97-molekyyliä solua kohti, kasvatettiin, indusoitiin kadmiumilla ja käytettiin immunisointiin käytetyn 5 p97:n lähteenä.The recombinant plasmid was transfected into LMTK cells 30 and transfectants were selected in HAT medium based on growth. Clones picked from the transfected bat were allowed to propagate in 96-well microtiter plates, and the culture medium used and cell lysates of replica plate colonies were determined for p97 35 by a two-site immunoradiometric assay. The subclones were allowed to multiply and retested. Clone TKMp97-12, which expresses approximately 4,000,000 p97 molecules per cell, was grown, induced with cadmium, and used as a source of 5 p97 used for immunization.

6.5 Hiiren immunisointi p97:n sukulaispeptideillä TKMp97-12-soluja kasvatettiin, indusoitiin kadmiumilla ja (14,4 g) hajotettiin inkuboimalla 10 minuutin ajan jäiden päällä 70 ml:n TNEN-puskuria (20 mmol/1 Tris-10 HC1, pH 8,0, 100 mmol/1 NaCl, 1 mmol/1 EDTA, 0,5 % NP-40) kanssa. Lysaatti ultrasentrifugoitiin 20 0000 x g:n voimalla 45 minuutin ajan 4 °C:ssa ja toisen puolen lysaati-sta annettiin kulkea p97:lle spesifiseen, 1 ml:n immunoaf-finiteettipylvääseen (vasta-aineen 96,5 Fab-fragmentti 15 kytketty Sepharose-geeliin). Immunoadsorbentti pestiin pe rusteellisesti ensin TNEN-puskurilla ja lopuksi 20 mmol/1 Tris-HCl-puskurilla, pH 6,8.6.5 Immunization of mice with p97 related peptides TKMp97-12 cells were grown, induced with cadmium and (14.4 g) lysed by incubation for 10 minutes on ice in 70 ml of TNEN buffer (20 mmol / l Tris-10 HCl, pH 8, 0.100 mmol / l NaCl, 1 mmol / l EDTA, 0.5% NP-40). The lysate was ultracentrifuged 20 0000 x g in 45 minutes at 4 ° C and half of the lysate was passed through p97 for specific, 1 ml of the immunoaffinity-finiteettipylvääseen (96.5 Fab fragment coupled to Sepharose 15 antibody gel). The immunoadsorbent was washed thoroughly first with TNEN buffer and finally with 20 mmol / l Tris-HCl buffer, pH 6.8.

Immunisointia varten 0,5 ml ylläkuvatulla tavalla valmistettua immunoaff initeettipylväsmateriaalia sekoitet-20 tiin 0,5 ml:n 20 mmol/1 Tris-HCl-puskuria, pH 6,8, kanssa ja emulgoitiin 1 ml:n Complete Freund's adjuvant -adju-vanttia kanssa. Jokainen neljästä BALB/c-hiirestä sai 0,4 ml emulsiota vatsaonteloon. Kolmen viikon kuluttua hiiret saivat booster-annoksen, jonka suuruus oli neljäsosa tästä 25 antigeenimäärästä Incomplete Freund's adjuvant -adjuvan- tissa. Kontrollihiiret immunisoitiin immunoaffiniteetti-pylväsmateriaalilla, joka sisälsi p97:ään liittymättömän vasta-aineen ja joka oli muuten käsitelty identtisellä tavalla. Neljän p97:llä immunisoidun hiiren ja kahden kon-30 trollihiiren veri otettiin talteen viikon kuluttua boos-ter-annoksesta. Seerumit testattiin p97:ää vastaan muodostuneiden vasta-aineiden suhteen seostamalla immunologises-ti radioaktiivisella jodilla leimatuista SK-MEL -melanoo-masoluista ja ajamalla sen jälkeen SDS-PAGE. Tulokset 35 osoittivat, että neljän p97:llä immunisoidun hiiren seeru- 49 9 4 8 3 6 mit saostivat immunologisesti p97:n, kun taas kontrolli-seerumit olivat negatiivisia. Seerumit testattiin p97:ää vastaan muodostuneiden vastaaineiden suhteen myös käyttämällä glutaraldehydillä kiinnitettyjä SK-MEL28 -melanooma-5 soluja (20 000 solua mikrotestikuoppaa kohti) käyttävää ELISA-määritysmenetelmää. Kiinnitettyjä soluja inkuboitiin 0,05 ml:n 1/10 000 laimennettua seerumia kanssa yhden tunnin ajan huoneenlämpötilassa, pestiin ja inkuboitiin tämän jälkeen yhden tunnin ajan huoneenlämpötilassa 0,05 ml:n 10 piparjuuriperoksidaasilla konjugoitua vuohen anti-hiiri-For immunization, 0.5 ml of the immunoaffinity column material prepared as described above was mixed with 0.5 ml of 20 mmol / l Tris-HCl buffer, pH 6.8, and emulsified with 1 ml of Complete Freund's adjuvant. with. Each of the four BALB / c mice received 0.4 ml of peritoneal emulsion. After three weeks, the mice received a booster dose of a quarter of this amount of antigen in the Incomplete Freund's adjuvant. Control mice were immunized with immunoaffinity column material containing non-p97 antibody and otherwise treated in an identical manner. The blood of four mice immunized with p97 and two control mice was collected one week after the booster dose. Sera were tested for antibodies to p97 by immunoassaying with radioiodine-labeled SK-MEL melanoma cells followed by SDS-PAGE. The results 35 showed that the sera of four mice immunized with p97 immunoprecipitated p97, while the control sera were negative. Sera were also tested for antibodies to p97 using an ELISA assay using glutaraldehyde-fixed SK-MEL28 melanoma-5 cells (20,000 cells per microtest well). The fixed cells were incubated with 0.05 ml of 1 / 10,000 diluted serum for one hour at room temperature, washed and then incubated for one hour at room temperature with 0.05 ml of 10 horseradish peroxidase-conjugated goat anti-mouse cells.

IgG:tä (Southern Biotech) kanssa. p97:llä immunisoitujen hiirien seerumien absorbanssit (aallonpituudella 490 nm luettuina) olivat 0,350, 0,243, 0,343 ja 0#200, kun taas kontrollien seerumien absorbanssit olivat 0,036 ja 0,057.With IgG (Southern Biotech). The sera of mice immunized with p97 (read at 490 nm) were 0.350, 0.243, 0.343 and 0 # 200, while the sera of the control sera were 0.036 and 0.057.

15 6.6 p97:n karakterisointi 6.6.1 p97:n rakenne 97:n rakenne määritettiin neljä rakenteellista luetta sisältävän p97-esiasteen aminohapposekvenssistä.6.6 Characterization of p97 6.6.1 Structure of p97 The structure of p97 was determined from the amino acid sequence of the p97 precursor containing four structural readings.

Koska esiastesekvenssin tähde 20 vastaa kypsän p97:n N-20 päätä, aminohappotähteet 1-19 todennäköisesti muodostavat signaalipeptidin, johtopäätös, jota tukevat peptidin pituus ja hydrofobinen luonne. Aminohapot 20-361 ja 362-713 muodostavat kaksi 342 ja 352 aminohapon homologista aluetta. Mahdolliset N-sidokseen liittyvät glykosylaatiokohdat 25 sijaitsevat asemissa 38 ja 135 N-terminaalisella alueella ja asemassa 515 C-terminaalisella alueella. Lopuksi uskotaan, että aminohapot 714-738, pääasiallisesti varauksettomia tai hydrofobisia tähteitä sisältävä alue, kiinnittää p97:n solukalvoon (Davis et ai., J. Moll. Biol. 181 (1985) 30 111-121) ja saattaa ulottua sytoplasmaan.Because residue 20 of the precursor sequence corresponds to the N-20 terminus of mature p97, amino acid residues 1-19 are likely to form a signal peptide, a conclusion supported by the length and hydrophobic nature of the peptide. Amino acids 20-361 and 362-713 form two homologous regions of 342 and 352 amino acids. Possible N-linked glycosylation sites 25 are located at positions 38 and 135 in the N-terminal region and at position 515 in the C-terminal region. Finally, it is believed that amino acids 714-738, a region containing predominantly uncharged or hydrophobic residues, attaches p97 to the cell membrane (Davis et al., J. Moll. Biol. 181 (1985) 30 111-121) and may extend into the cytoplasm.

p97:n aluerakennetta tukevat hajotuskokeet proteaa-silla. p97:n hajotus trypsiinillä, papaiinilla (Brown et ai., J. Immunol. 127 (1981) 539-546) tai trombiinilla tuotti glykosyloidun, antigeenisen fragmentin, jonka mole-35 kyylipaino on noin 40 000 daltonia. Fragmentti puhdistet- so 94836 tiin p97:n trombiinilla hajotetusta seoksesta, joka p97 oli leimattu metabolisesti 35S-metioniinilla tai 3Skysteii-nillä, ja sekvensointiin kuvatulla tavalla (Brown et ai., Nature, Lontoo, 296 (1982) 171-713). Kysteiinitähteet 5 identifioitiin asemissa 7 ja 17 ja metioniinitähteet asemissa 2 ja 20. Identtiset tulokset saatiin koskemattomalla p97:llä ja saadut tulokset ovat täydellisesti sopusoinnussa cDNA-sekvenssistä ennustetun p97:n N-terminaalisen sekvenssin kanssa. Tehdään johtopäätös, että molekyylipainol-10 taan 40 000 daltonia oleva, proteaasiresistentti fragmentti vastaa p97:n N-terminaalista aluetta. Emme ole pystyneet eristämään p97:n C-terminaalista aluetta, mahdollisesti siksi, että se on herkkä proteaasille.Degradation experiments with protease support the regional structure of p97. Digestion of p97 with trypsin, papain (Brown et al., J. Immunol. 127 (1981) 539-546) or thrombin yielded a glycosylated, antigenic fragment with a Mole-35 having a basis weight of about 40,000 daltons. The fragment was purified to 94836 from a thrombin-digested mixture of p97 metabolically labeled with 35S-methionine or 3Scysteine and sequenced as described (Brown et al., Nature, London, 296 (1982) 171-713). Cysteine residues 5 were identified at positions 7 and 17 and methionine residues at positions 2 and 20. Identical results were obtained with intact p97 and the results obtained are in complete agreement with the N-terminal sequence of p97 predicted from the cDNA sequence. It is concluded that the protease resistant fragment with a molecular weight of 40,000 daltons corresponds to the N-terminal region of p97. We have not been able to isolate the C-terminal region of p97, possibly because it is sensitive to protease.

6.6.2 p97:n homologia transferriinin kanssa 15 Protein Identification Resource -laitoksen (Release 5.0; Dayhoff et ai., Nature, Lontoo, 290 (1981) 8) amino-happosekvenssikirjaston haku osoitti, että p97 on huomiotaherättävän homologinen kolmen transferriinisuurperheen jäsenen kanssa, nimittäin ihmisen seerumin transferriinin, 20 ihmisen laktotransferriinin ja kananpojan transferriinin kanssa (37 - 39 %:n homologia, katso kuvio 4). Koska ihmisen ja kananpojan transferriini ovat 50 %:sti homologisia toistensa kanssa, p97:n on täytynyt erota ihmisen seerumin transferriinistä yli 300 miljoonaa vuotta sitten. p97:ssä 25 on 14 kysteiinitähdettä, jotka sijaitsevat homologisilla asemissa jokaisella alueella. Ihmisen transferriini sisältää kaikki nämä kysteiinit homologisissa asemissa molemmilla alueilla, kun taas ihmisen laktotransferriinistä ja kananpojan transferriinistä puuttuu vain kaksi näistä kys-30 teiinitähteistä (niiden C-terminaaliselta alueilta). Toisin kuin p97 nämä proteiinit sisältävät C-terminaalisilla alueillaan lisäksi 4-7 kysteiiniä, joilla ei ole vastaavaa jäsentä N-terminaalisella alueella. Ihmisen transferriini sisältää myös 2 ylimääräistä sen N-terminaaliselle alueel-35 le ainoalaatuista kysteiiniä. Asemat, joissa useimmat di- 5i 94836 sulfidit esiintyvät ihmisen seerumin transferriinissä, laktotransferriinissä ja kananpojan transferriinissä on määritetty suoraan (McGillivray et ai., Proc. Natl. Acad.6.6.2 Homology of p97 with transferrin A search of the amino acid sequence library of 15 Protein Identification Resource (Release 5.0; Dayhoff et al., Nature, London, 290 (1981)) showed that p97 is remarkably homologous to three members of the transferrin large family. namely with human serum transferrin, 20 human lactotransferrin and chicken transferrin (37-39% homology, see Figure 4). Because human and chicken transferrin are 50% homologous to each other, p97 must have differed from human serum transferrin more than 300 million years ago. p97 25 has 14 cysteine residues located at homologous positions in each region. Human transferrin contains all of these cysteines at homologous positions in both regions, whereas human lactotransferrin and chicken transferrin lack only two of these cysteine residues (their C-terminal regions). Unlike p97, these proteins additionally contain 4-7 cysteines in their C-terminal regions that do not have a corresponding member in the N-terminal region. Human transferrin also contains 2 additional cysteines unique to its N-terminal region. The positions at which most di- 5i 94836 sulfides are present in human serum transferrin, lactotransferrin, and chicken transferrin have been determined directly (McGillivray et al., Proc. Natl. Acad.

Sei. USA 79 (1981) 2504-2508, MetzBoutique et ai., Eur. J.Sci. USA 79 (1981) 2504-2508, MetzBoutique et al., Eur. J.

5 Biochem. 145 (1984) 659-676, Mazurier et ai., Experientia (Basel) 39 (1983) 135-141, MacGillivray et ai., J. Biol.5 Biochem. 145 (1984) 659-676, Mazurier et al., Experientia (Basel) 39 (1983) 135-141, MacGillivray et al., J. Biol.

Chem. 258 (1983) 3543-3553, Williams et ai., Eur. J. Biochem. 122 (1982) 297-303, Williams et ai., Biochem. J. 141 (1974) 745-752). Siten p97:n jokaisella alueella voidaan 10 ennustaa olevan 7 disulfidisidosta (katso kuvio 5).Chem. 258 (1983) 3543-3553, Williams et al., Eur. J. Biochem. 122 (1982) 297-303, Williams et al., Biochem. J. 141 (1974) 745-752). Thus, 10 disulfide bonds in each region of p97 can be predicted (see Figure 5).

Aminohappohomologia p97:n alueiden välillä (46 % -saatu lisäämällä 9 tähteen 7 aukkoa) on silmäänpistävämpi kuin ihmisen transferriinissä (43 % 16 aukkoa, 45 tähdettä) tai kananpojan transferriinissä (35 % 12 aukkoa, 49 15 tähdettä) havaittu aminohappohomologia. Laajan p97:n ja transferriinin välisen sekvenssihomologian ja kysteiinien säilyttämiseen perustuvaan, näennäisesti samanlaisten yh-teenpuristumismallien perusteella uskomme, että jos transferriinin tämänhetkinen erottuvuudeltaan huono X-sädera-20 kenne (Gorinsky et ai., Nature, Lontoo, 282 (1979) 157- 158) voidaan tehdä hienommaksi, saattaa olla mahdollista päätellä p97:n kolmiulotteinen rakenne.The amino acid homology between regions of p97 (46% obtained by adding 9 residues to 7 holes) is more striking than the amino acid homology observed in human transferrin (43% 16 holes, 45 residues) or chicken transferrin (35% 12 holes, 49 15 residues). Based on extensive sequence homology between p97 and transferrin and cysteine conservation-based, seemingly similar compression patterns, we believe that if the current X-raya-20 knee of transferrin is poorly resolved (Gorinsky et al., 28, Nature, 197, London, 1979). ) can be made finer, it may be possible to deduce the three-dimensional structure of p97.

6.6.3 p97:n funktio p97:n kuuluminen transferriinisuurperheeseen, sen 25 kyky sitoa rautaa (Brown et ai., Nature, Lontoo, 296 (1982) 171-173) ja sen yhteinen kromosomaalinen sijainti transferriinin ja transferriinireseptorin kanssa (Plowman et ai., Nature, Lontoo, 303 (1983) 70-72, Yang et ai.,6.6.3 Function of p97 The membership of p97 in the transferrin large family, its ability to bind iron (Brown et al., Nature, London, 296 (1982) 171-173) and its common chromosomal location with transferrin and transferrin receptor (Plowman et al. , Nature, London, 303 (1983) 70-72, Yang et al.,

Proc. Natl. Acad. Sei. USA 81 (1984) 2752-2756) tukevat 30 kaikki sen roolia raudan kuljetuksessa. Transferriinin rautaa sitovan taskun on ajateltu sisältävän 2-3 tyrosii-nia, 1-2 histidiinia ja yhden bikarbonaattia sitovan argi-niinin (Metz-Boutique et ai., Eur. J. Biochem. 145 (1984) 659-676). Näiden aminohappojen säilyminen p97:ssä tukee 35 sen ehdotettua roolia rauta-aineenvaihdunnassa (katso ku- 52 94836 vio 4). Koska p97 on kalvoon sidottu, transferriininkal-täinen molekyyli eikä se ole homologinen transferriinire-septorin kanssa (Schneider et ai., Nature, Lontoo, 311 (1984) 675-678), sen rooli solun rauta-aineenvaihdunnassa 5 saattaa erota kiertävän seerumin transferriinin ja solun trasferriinireseptorin roolista. Kloonatun p97:n cDNA:n ekspressointi eukaryottisoluissa sallii sen funktionaalisten ominaisuuksien testaamisen.Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81 (1984) 2752-2756) support all of its roles in iron transport. The iron binding pocket of transferrin is thought to contain 2-3 tyrosine, 1-2 histidine and one bicarbonate binding Arginine (Metz-Boutique et al., Eur. J. Biochem. 145 (1984) 659-676). The preservation of these amino acids in p97 supports 35 of its proposed role in iron metabolism (see Figure 52 94836). Because p97 is a membrane-bound, transferrin-like molecule and is not homologous to the transferrin receptor (Schneider et al., Nature, London, 311 (1984) 675-678), its role in cellular iron metabolism may differ from that of circulating serum transferrin and the role of the cellular transferrin receptor. Expression of the cloned p97 cDNA in eukaryotic cells allows testing of its functional properties.

6.6.4 Johtopäätös 10 Näiden tietojen perusteella on selvää, että mela noomaan liittyvän p97:n cDNA-muodostelmat on onnistettu saamaan ja että niitä voidaan tehokkaasti ekspressoida imettäväissoluissa antigeenisen p97:n tuottamiseksi suuria määriä.6.6.4 Conclusion 10 From these data, it is clear that melanoma-associated p97 cDNA assemblies have been successfully obtained and can be efficiently expressed in mammalian cells to produce large amounts of antigenic p97.

15 7. Kloonatun p97:n ekspressointi ja rokotteen tes taus Nämä yksityiskohtaiset kokeet kuvaavat kloonatun p97-proteiinin ekspressointia ja sen rokotetestausta. p97-proteiinin ekspressointi eritettävässä muodossa (transfek-20 toidun hiiren solukloonin B16svp97a.l4 avulla) mahdollisti täyspitkän p97-proteiinin puhdistamisen milligrammamääris-sä. Puhdistetussa muodossa olevaa proteiinia käytettiin sellulaarisen immuniteetin indusoinnin in vitro -testaukseen ja testattaessa sen mahdollisuuksia eristetyistä kom-25 ponenteista valmistettuna rokotteena. p97-geenin tuote ekspressoitiin myös etäispesäkkeitä lähettävien hiiren melanoomasolujen solupinnalla, jolloin käyttöön saatiin malli rokotteiden tehokkuuden testaamiseksi kasvaimen kasvun estämiseksi syngeenisessä systeemissä.15 7. Expression of cloned p97 and vaccine testing These detailed experiments describe the expression of cloned p97 protein and its vaccine testing. Expression of the p97 protein in secreted form (using the transfected mouse cell clone B16svp97a.14) allowed purification of the full-length p97 protein in milligrams. The protein in purified form was used to test for the induction of cellular immunity in vitro and to test its potential as a vaccine prepared from isolated components. The product of the p97 gene was also expressed on the cell surface of metastatic mouse melanoma cells, providing a model for testing the efficacy of vaccines to inhibit tumor growth in a syngeneic system.

30 p97-geeni lisättiin elävään rokoteyhdistelmäviruk- seen käytettäväksi rokoteformulaationa, joka pystyy muodostamaan tehokkaan sellulaarisen immuniteetin. Yhdistel-märokoteviruksen Vp97a-NY kyky muodostaa immuniteetti hiirissä arvioitiin käyttämällä useita määritysmenetelmiä 35 humoraalisen ja sellulaarisen immuniteetin osoittamiseksi.The p97 gene was added to live vaccine recombinant virus for use as a vaccine formulation capable of generating effective cellular immunity. The ability of the recombinant vaccine virus Vp97a-NY to generate immunity in mice was assessed using several assays to demonstrate humoral and cellular immunity.

53 94836 Käyttämällä ylläkuvattua syngeenistä hiiren kasvainmallia, Vp97a-NY-yhdistelmävirusrokotteen osoitettiin antavan suo-jaavan vaikutuksen kasvainsolualtistuksessa. Rokotteella oli myös hoitovaikutus hiirissä, joilla oli kasvavia keuh-5 koetäispesäkkeitä, ominaisuus, joka on analoginen rokotteen ehdotetun käytön kanssa muodostamaan immunoterapeut-tista kasvaimenvastaista vastetta melanoomapotilaissa, joilla jo on kasvaimia.53,94836 Using the syngeneic mouse tumor model described above, the Vp97a-NY combination virus vaccine was shown to provide a protective effect on tumor cell exposure. The vaccine also had a therapeutic effect in mice with growing lung-5 colonies, a property analogous to the proposed use of the vaccine to elicit an immunotherapeutic anti-tumor response in melanoma patients already with tumors.

Hiiritutkimusten lisäksi, kun on vain 91 %:n homo-10 logia ihmisen p97:n ja hiiren homologisen proteiinin välillä (tähän mennessä tutkittujen alueiden kohdalla), Vp97a-NY-rokote on testattu myös apinoissa. Ihmisen p97:n ja proteiinin apinassa esiintyvän muodon välillä on paljon läheisempi homologia (pääteltynä ristireaktiivisuudesta 15 monoklonaalisten vasta-aineiden tasolla). Sen johdosta, että mahdollisesti on vaikeaa kehittää immuunivaste "omaa" proteiinia vastaan, läheistä sukua olevaa Macaque-apinaa käytettiin Vp97a-NY-rokotteen immunigeenisyyden testauksessa. Yhdistelmärokotevirus testattiin apinoissa ja sen 20 osoitettiin indusoivan humoraalista immuniteettiä p97-pro-teiinia vastaan. Tähän mennessä apinat eivät ole osoittaneet havaittavia oireita vahingollisista sivuvaikutuksista rokotteelle altistettaessa saatuaan kaksi rokotusta eläviä viruksia sisältävällä yhdistelmärokoteviruksella kuuden 25 viikon aikana.In addition to mouse studies, with only 91% homo-10 logs between human p97 and mouse homologous protein (for the regions studied so far), the Vp97a-NY vaccine has also been tested in monkeys. There is much closer homology between human p97 and the monkey form of the protein (inferred from cross-reactivity at the level of monoclonal antibodies). Due to the potential difficulty of developing an immune response against the "own" protein, a closely related Macaque monkey was used to test the immunogenicity of the Vp97a-NY vaccine. The combination vaccine virus was tested in monkeys and was shown to induce humoral immunity against p97. To date, monkeys have not shown any detectable symptoms of adverse side effects when exposed to the vaccine after receiving two vaccinations with a combination vaccine containing live viruses for six to 25 weeks.

7.1 Plasmidin ekspressio SV-40:n varhaisen promoottorin sv2 ohjaama ekspres-sioplasmidi muodostettiin cDNA-plasmidikloonista p97a, joka on samanlainen kuin plasmidi p97b paitsi, että koko 30 3'UT-alue on käytössä (kuvio 6). Kaikki cDNA-kloonit eristettiin alunperin lambda-gtlO -kirjastoista synteettisten EcoRI-dG (9-17) -kytkijöiden avulla aikaisemmin kuvatulla tavalla. Insertit katkaistiin EcoRI:llä ja subkloonattiin pEMBL18+ -plasmidiin myöhempää lisääntymistä ja karakter-35 sointia varten. Klooni lOal subkloonattiin M13mpl8:aan ja 54 94836 RF-muoto hajotettiin BamHI:llä ja Sghrllä, käsiteltiin lyhyesti eksonukleaasi III:11a, tehtiin tylppäpäiseksi Sl-nukleaasilla, käsiteltiin K1enow-fragmentilla ja liitettiin uudelleen. Useita plakkeja eristettiin ja sekven-5 soitiin, joista plakeista yksi oli poistanut dG-hännän ja säilyttänyt 33 ep sisältävän p97:n 5'-pään ei luettavan alueen, joka on lisätty M13mpl8:n HindiII-kohtaan. Tämän alakloonin (lOala) RF:ää käytettiin ehjän p97:n cDNA:n muodostamiseen; muuten kaikki fragmentit eristettiin plas-10 midialaklooneista. 10ala:n 550 ep:n HindiII-PvuII-frag mentti ja ljl:n 735 ep:n PvuII-Sali-fragmentti eristettiin LMP-agaroosigeeleistä ja liitettiin pEMBL18+ -plasmidiin Sali- ja HindiII-kohtiin, jolloin saatiin p5'p97.7.1 Plasmid Expression The expression plasmid under the control of the SV2 40 early promoter sv2 was constructed from the cDNA plasmid clone p97a, which is similar to plasmid p97b except that the entire 3'UT region is in use (Figure 6). All cDNA clones were originally isolated from lambda-gt10 libraries using synthetic EcoRI-dG (9-17) linkers as previously described. The inserts were digested with EcoRI and subcloned into pEMBL18 + plasmid for subsequent propagation and characterization. Clone 10α1 was subcloned into M13mp18 and the 54,94836 RF form was digested with BamHI and Sghr, briefly treated with exonuclease III, blunt-ended with S1 nuclease, treated with the K1enow fragment, and reassembled. Several plaques were isolated and sequenced, one of which had removed the dG tail and retained the unreadable region of the 5 'end of p97 containing 33 bp added to the HindIII site of M13mp18. The RF of this subclone (10ala) was used to generate intact p97 cDNA; otherwise, all fragments were isolated from plasmid midaclones. The 550 bp HindiII-PvuII fragment of 10ala and the 735 bp PvuII-SalI fragment of ljl were isolated from LMP agarose gels and ligated into plasmid pEMBL18 + at the SalI and HindIII sites to give p5'p97.

pEMBL18+-plasmidin genominen klooni E7.7 hajotettiin täy-15 dellisesti EcoRI:llä ja hajotettiin osittain SstI:llä ja 4,5 ke:n fragmentti eristettiin fraktioimalla 0,8 % LMP-agaroosin avulla. Tämä 4,5 ke:n suuruinen 3'-fragmentti liitettiin 2fl:n 404 ep:n SstI-fragmenttiin ja ljl:n 535 ep:n BamHI-SstI-fragmenttiin pEMBL18+-plamidiin Sali- ja 20 EcoRI-koht iin, jolloin saatiin p3'p97. Sitten p5'p97:n 1285 ep:n suuruinen Hindlll-Sali-fragmentti liitettiin p3'p97:ään, jolloin saatiin pp97a. Tämän kloonin EcoRI-osittainen Hindlll-fragmentti lisättiin pSV2neo-plasmidiin (Southern et ai., J. Mol. Appi. Genet. 1 (1982) 327-341) ' 25 Hindlll- ja EcoRI-kohtiin. jolloin neomysiiniä koodittava alue ja SV40-splice/polyA-sekvenssit eliminoituvat, samalla kun SV40:n varhainen promoottori ja 72 ep:n suuruinen tehostin, 33 ep:n suuruinen p97-5'UTR, p97:ää koodittava alue kokonaan, 3'UTR ja 1,4 ke:n suuruinen 3'-päätä reu-30 nustava DNA jäävät jäljelle. Saatu plasmidi nimettiin pSVp97a:ksi.The genomic clone E7.7 of the pEMBL18 + plasmid was completely digested with EcoRI and partially digested with SstI, and the 4.5 kb fragment was isolated by fractionation with 0.8% LMP-agarose. This 4.5 kb 3 'fragment was ligated into a 2 μl 404 bp SstI fragment and a 1 μl 535 bp BamHI-SstI fragment into the pEMBL18 + plasmid at the SalI and EcoRI sites to give p3'p97. The 1285 bp HindIII-SalI fragment of p5'p97 was then ligated into p3'p97 to give pp97a. The EcoRI partial HindIII fragment of this clone was inserted into the HindIII and EcoRI sites of pSV2neo plasmid (Southern et al., J. Mol. Appl. Genet. 1 (1982) 327-341). wherein the neomycin coding region and SV40-Splice / polyA sequences are eliminated, while the SV40 early promoter and 72 bp enhancer, 33 bp p97-5'UTR, p97 coding region completely, 3'UTR and 1.4 kb of 3 'end reu-30 DNA. The resulting plasmid was named pSVp97a.

Sv2:n ohjaama plasmidi transfektoitiin kalsiumfos-faattisaostusmenetelmällä lukuisiin eukaryoottisolulinjoi-hin ja ekspressoivat solut kloonattiin ja valikoitiin 35 kanssatransfektoimalla dominoiva, valikoitava merkki. Tä- il < iti 4 liiti l i i Hl 55 94836 män suorittamiseksi kiinalaisen hamsterin (CHO) munasarja-soluja viljeltiin Hank's F1 -väliaineessa, joka sisälsi 5 % vasikan sikiön seerumia (FCS), 4 mmol/1 L-glutamiinia, 1,3 mmol/1 proliinia ja antibiootteja. B16-soluja viljel-5 tiin RPMI-väliaineessa, joka sisälsi 0,15 % bikarbonaat-tia, ja 1735-soluja DMEM-väliaineessa (Gibco), jotka molemmat täydennettiin 15 %:lla FCS:ää ja antibiooteilla.The Sv2-directed plasmid was transfected into a number of eukaryotic cell lines by the calcium phosphate precipitation method, and the expressing cells were cloned and selected by co-transfecting a dominant, selectable marker. To perform this test, Chinese hamster (CHO) ovarian cells were cultured in Hank's F1 medium containing 5% fetal calf serum (FCS), 4 mmol / l L-glutamine, 1.3 mmol / 1 proline and antibiotics. B16 cells were cultured in RPMI medium containing 0.15% bicarbonate and 1735 cells in DMEM medium (Gibco), both supplemented with 15% FCS and antibiotics.

Solut transfektoitiin käyttäen modifioitua kalsiumfosfaat-timenetelmää (Wigler, M. et. ai., Cell 14 (1978) 725-731) 10 sekä käyttäen 20 Mg:aa joko pSV2DHFR- tai pSV2neo-plasmi-dia, vastaavasti, levyä kohti. Kaikki plasmidit lineari-soitiin EcoRI-kohdassa. Pysyvät transfektantit valikoitiin käyttäen hypoksantiinia sisältämätöntä (HAT-) väliainetta CHOsoluille tai 0,5 μq/ml Genetisiiniä (G418, Gibco) B16-15 ja 1735-soluille. Eloonjääneet solut alkoivat muodostaa näkyviä pesäkkeitä 7 päivän kuluttua transfektiosta ja ne laitettiin lasihelmien avulla kiinnitetyille steriileille polyesterisuodattimille. Suodattimia pidettiin paikoillaan viisi päivää, jolloin solut saivat kasvaa polyesterimat-20 riisiin ja jolloin muodostui levyllä olevien pesäkkeiden kopio. Sitten suodattimet poistettiin ja niitä käytettiin elävän solun sitomismääritysmenetelmässä (live cell binding assay) jodilla leimattua, p97:ää vastaan muodostettua monoklonaalista vasta-ainetta käyttäen. Kymmentä milli-25 grammaa leimattua monoklonaalista vasta-ainetta inkuboi-tiin enintään 20 suodattimen kanssa 10 ml:ssa FCS:ää 4 ° C:ssa tunnin ajan. Suodattimet pestiin perusteellisesti fosfaatilla puskuroidussa fysiologisessa suolaliuoksessa (PBS), kuivattiin ja altistettiin XAR-5-filmille yli yön 30 -70 °C:ssa. Tämän jälkeen suodattimet värjättiin 7 % mety- leenisinisellä solupesäkkeiden visualisoimiseksi. Kaikissa käytetyissä solulinjoissa paitsi hiiren B16-solulinjassa ekspressoivat solut sisälsivät antigeenistä p97-proteiinia solupinnoillaan.Cells were transfected using the modified calcium phosphate method (Wigler, M. et al., Cell 14 (1978) 725-731) 10 and using 20 Mg of either pSV2DHFR or pSV2neo plasmid, respectively, per plate. All plasmids were linearized at the EcoRI site. Persistent transfectants were selected using hypoxanthine-free (HAT) medium for CHOs cells or 0.5 μq / ml Geneticin (G418, Gibco) for B16-15 and 1735 cells. Surviving cells began to form visible colonies 7 days after transfection and were placed on sterile polyester filters attached with glass beads. The filters were kept in place for five days to allow the cells to grow into polyester mat-20 rice to form a copy of the colonies on the plate. The filters were then removed and used in a live cell binding assay using an iodine-labeled monoclonal antibody against p97. Ten milli-25 grams of labeled monoclonal antibody was incubated with up to 20 filters in 10 ml of FCS at 4 ° C for one hour. The filters were washed thoroughly in phosphate buffered saline (PBS), dried and exposed to XAR-5 film overnight at 30-70 ° C. The filters were then stained with 7% methylene blue to visualize cell colonies. In all cell lines used except cells expressing the mouse B16 cell line, the antigenic p97 protein contained their cell surfaces.

56 94836 B16:lla transfektoiduissa soluissa p97 vapautui väliaineeseen, mikä oli tälle solutyypille ominainen havainto. p97:n eritys mahdollisti täysipitkän p97-proteii-nin puhdistamisen solujen väliaineesta. Klooni B16SVp97a.56 In cells transfected with B16, p97 was released into the medium, a finding characteristic of this cell type. Secretion of p97 allowed full-length purification of p97 protein from cellular medium. Clone B16SVp97a.

5 14 ekpressoi noin 4 μ9/ιη1 p97:ää käytettyyn väliaineeseen.5 14 expresses approximately 4 μ9 / ιη1 p97 in the medium used.

Yhdistelmä-p97:ää puhdistettiin suuria määriä p97-antigee-nia väliaineeseen tuottavasta transfektoidun B16SVp97a.14-kloonin käytetystä väliaineesta. Soluja ylläpidettiin lähes yhtenäisessä pitoisuudessa (near confluency, 109 solua) 10 850 cm2:n pyörivissä pulloissa lisäämällä jatkuvasti pieniä määriä tuoretta väliainetta. Ne jatkoivat antigeenin tuottamista ehymättä viikkoja, jolloin käytettyä väliainetta voitiin ottaa talteen jatkuvasti ja jäädyttää. p97:n puhdistus suoritetiin immunoaffiniteettikromatografisesti 15 Sepharose-geeliin kiinnitettyjä monoklonaalisen vasta-aineen 96.5 Fab-fragmentteja käyttäen. Tällöin kolme litraa käytettyä väliainetta ajettiin kolmen sarjaan kytketyn 30 ml:n pylvään läpi. Ensimmäinen sisälsi 15 ml Sephadex-G25 (superfine-laatu, Pharmacia) -geeliä, toinen sisälsi 20 ml 20 Sepharose 4b -geeliä (Pharmacia) ja kolmas sisälsi 8 ml syanogeenibromidilla aktivoitua Sepharose-geeliä (Sigma), johon oli konjugoitu monoklonaalisen vasta-aineen 96.5 Fabfragmentteja (10 mg proteiinia/ml Sepharosea). Tämän jälkeen affiniteettipylväs pestiin perusteellisesti kyl-25 mällä PBS:llä ja antigeeni eluoitiin 30 ml:11a 0,1 mol/1 sitraattia, pH 5, ja 30 m:lla 0,1 mol/1 sitraattia, pH 4. Näiden olosuhteiden ei havaittu muuttavan antigeenin immu-noreaktiivisuutta, mutta antigeenin eluoituminen monoklo-naalisesta vasta-aineesta 96.5 oli täydellinen. Kaksi 30 eluaattia neutraloitiin 3,0 ml:11a ja 4,5 ml:11a, vastaavasti, 2 mol/1 Trissä, pH 8. Puhdistettu eluaatti konsentroitiin Amicon-laitetta ja PM10-suodatinta käyttäen ja pestiin kahdella 10 ml:n tilavuudella PBS:ää, jolloin lopullinen saanto oli 4,95 mg 4,5 ml:ssa Bradfordin määri-35 tysmenetelmällä (Biorad) määritettynä. 15 μg:sta tuotetta 57 94836 ajettiin SDS-PAGE (kuvio 7) ja grammi värjättiin sekä Coo-massie Blue -väriaineella että hopeavärjäyksellä. Kaksois-determinantti-immunoanalyysi (DDIA) -määritys (Brown et ai., Proc. Natl. Acad. Sei. 78 (1981) 539) vahvisti riip-5 pumattomasti puhdistetun proteiinin molaarisen määrän. Kontrollivalmisteet ajettiin samanaikaisesti B16-kantaso-lulinjan käytetystä väliaineesta, eikä siinä havaittu proteiinia. Myöhemmässä valmistusvaiheessa 30 mg 95 %:sti puhdasta p97-proteiinia saatiin puhdistetuksi käyttäen 300 10 mg monoklonaalisen vasta-aineen 96.5 Fab-fragmentteja, jotka oli konjugoitu Sepharoseen. Puhdistettu p97-proteii-ni oli immunogeeninen ja aiheutti voimakkaan vasta-aine-vasteen hiirissä, jotka oli immunisoitu alla olevassa kohdassa 7.3 kuvatulla proteiinilla.Recombinant p97 was purified from the used medium of the transfected B16SVp97a.14 clone producing large amounts of p97 antigen in the medium. Cells were maintained at near confluency (109 cells) in 10,850 cm 2 spinner flasks by continuously adding small amounts of fresh medium. They continued to produce antigen without running out for weeks, allowing the spent medium to be continuously recovered and frozen. Purification of p97 was performed by immunoaffinity chromatography using 96.5 Fab fragments of monoclonal antibody mounted on Sepharose gel. In this case, three liters of spent medium were passed through three 30 ml columns connected in series. The first contained 15 ml of Sephadex-G25 (superfine grade, Pharmacia) gel, the second contained 20 ml of 20 Sepharose 4b gel (Pharmacia) and the third contained 8 ml of cyanogen bromide activated Sepharose gel (Sigma) conjugated to a monoclonal antibody. 96.5 Fab fragments (10 mg protein / ml Sepharose). The affinity column was then washed thoroughly with cold PBS and the antigen was eluted with 30 ml of 0.1 mol / l citrate, pH 5, and with 30 ml of 0.1 mol / l citrate, pH 4. These conditions were not observed. altering the immunoreactivity of the antigen, but the elution of the antigen from monoclonal antibody 96.5 was complete. The two eluates were neutralized with 3.0 ml and 4.5 ml, respectively, in 2 mol / L Tris, pH 8. The purified eluate was concentrated using an Amicon apparatus and a PM10 filter and washed with two 10 ml volumes of PBS: the final yield was 4.95 mg in 4.5 ml as determined by the Bradford Assay (Biorad). Of the 15 μg of product, 57,94836 was run on SDS-PAGE (Figure 7) and the gram was stained with both Co-massie Blue and silver staining. A dual-determinant immunoassay (DDIA) assay (Brown et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 78 (1981) 539) confirmed the molar amount of pendant-5 independently purified protein. Control preparations were run simultaneously from the medium used for the B16 stem cell line and no protein was detected. In a subsequent preparation step, 30 mg of 95% pure p97 protein was purified using 300 to 10 mg of 96.5 Fab fragments of monoclonal antibody conjugated to Sepharose. The purified p97 protein was immunogenic and elicited a strong antibody response in mice immunized with the protein described in section 7.3 below.

15 7.2 Yhdistelmä-p79-rokoteviruksen muodostaminen ja ekspressointi p97:ää koodittava alue lisättiin katkaisemalla p97a Hindlll:11a. tylpistämällä päät ja liittämällä se rokote-insertiovektoriin pGS-20 (Mackett et ai., J. Virol. 49 20 (1984) 857-864), joka oli aukaistu Smal-kohdasta♦ PGS-20- vektori käyttää 7.5 K -promoottoria ja sisältää reunustavat rokotteen tymidiinikinaasi (TK) -geenin sekvenssit. Yhdistelmävirus muodostettiin yllä mainituilla Mackett et al.:n menetelmällä ja Vp97a-NY, joka saa infektoidut solut 25 ekspressoimaan oikeankokoista ja glykosyloinniltaan oikeaa p97-proteiinia (kuvio 8), eristettiin. p97:n ekspressoitu-minen solun pinnalla vahvistettiin myös soluissa, jotka oli infektoitu yhdistelmä-p97-viruksella (taulukko I) alla.7.2 Generation and expression of recombinant p79 vaccine virus The p97 coding region was added by cleavage of p97a with HindIII. by blunting the ends and inserting it into the vaccine insertion vector pGS-20 (Mackett et al., J. Virol. 49 20 (1984) 857-864) opened at the SmaI site ♦ The PGS-20 vector uses the 7.5 K promoter and contains flanked by the sequences of the vaccine thymidine kinase (TK) gene. The recombinant virus was generated by the above-mentioned method of Mackett et al., And Vp97a-NY, which causes infected cells to express the correct size and glycosylation protein p97 (Figure 8), was isolated. Cell surface expression of p97 was also confirmed in cells infected with recombinant p97 virus (Table I) below.

58 9483658 94836

Taulukko ITable I

p97:n ekspressiointi transfektoitulen hiiren solujen sekä yhdistelmärokoteviruksella infektoitujen 5 solujen1 pinnallaExpression of p97 on the surface of transfected mouse cells as well as 5 cells infected with the combination vaccine virus1

Ekspressoidutexpressed

Solujen infektointiin p97-molekyylit Solutyyppi__käytetty virus__solua kohti_ M2SVp97a.A Ei virusta 3 210 000 10 M2svp97a.E/F2 Ei virusta 434 000 M2-kantasolu Ei virusta 2 000- BSC Ei virusta 5 590 BSC Vwt-NY-rokotevirus 5 220 BSC Vp97a-NY-rokotevirus 1 140 000 15 'Solut käsiteltiin lyhyesti trypsiinillä, pestiin ja jaettiin putkiin, jotka sisälsivät 103:sta 104-10s:een solua. Ekspressoimattomia kantajasoluja lisättiin putkiin, jotka sisälsivät pienemmät määrät soluja siten, että solujen 20 kokonaismäärä putkea kohti oli 105 solua. 1 x 106 cmp:ää jodilla leimattua monoklonaalista vasta-ainetta 96.5 (123 ng) inkuboitiin kokonaistilavuudessa 50 μΐ solujen kanssa 60 minuutin ajan jäiden päällä. Solut pestiin ja sentrifu-goitiin 4 kertaa liuoksessa, joka sisälsi PBS:ää ja 10 % ' 25 vasikan sikiön seerumia, jonka jälkeen solut suspendoitiin uudelleen ja laskettiin Micromedic 4/600plus -gammalaski-jassa.For infection of cells p97 molecules Cell type__Virus used per cell_M2SVp97a.A No virus 3 210 000 10 M2svp97a.E / F2 No virus 434 000 M2 stem cell No virus 2 000- BSC No virus 5 590 BSC Vwt-NY vaccine virus 5 220 BSC Vp97 NY vaccine virus 1,140,000 15 'Cells were briefly trypsinized, washed and divided into tubes containing 103 to 104-10 s of cells. Unexpressed carrier cells were added to tubes containing smaller numbers of cells so that the total number of cells per tube was 105 cells. 1 x 106 cmp of iodine-labeled monoclonal antibody 96.5 (123 ng) was incubated in a total volume of 50 μΐ with cells for 60 minutes on ice. The cells were washed and centrifuged 4 times in a solution containing PBS and 10% fetal calf serum, after which the cells were resuspended and counted in a Micromedic 4 / 600plus gamma counter.

7.3 Yhdistelmä-p97-rokotevirus on immunogeeninen hiirissä 30 Hiirien rokotus Vp97a-NY:llä tuotti voimakkaan hu- moraalisen vasta-ainevasteen. Hiiret immunisoitiin kerran, saivat booster-annoksen neljän viikon kuluttua ja niiden veri otettiin talteen viiden viikon kuluttua. Tiitterit määritettiin ELISA:11a käyttäen antigeenillä päällystet-35 tyjä levyjä ja toteamisreagenssina piparjuuriperoksidaa- 59 94836 silla konjugoitua Proteiinia Aita. Tulostiedot muutettiin vastaamaan monoklonaalisen vasta-aineen pitoisuutta vertaamalla niitä ELISA-sitoutumisen vakiokäyrään, joka oli saatu käyttämällä p97:ää vastaan muodostettua monoklonaa-5 lista vasta-ainetta 133.2. Tulokset osoittivat, että seerumin vasta-aineet indusoituivat voimakkaasti (kuvio 9) . Sellulaarinen immuniteetti todettiin käyttämällä in vitro -lisääntymismääritystä, jossa käytettiin puhdistettua p97-proteiinia stimuloivana antigeeninä (taulukko II).7.3 Recombinant p97 vaccine virus is immunogenic in mice Vaccination of mice with Vp97a-NY produced a strong humoral antibody response. Mice were immunized once, received a booster dose after four weeks, and their blood was collected after five weeks. Titers were determined by ELISA using antigen-coated plates and horseradish peroxidized conjugated Protein Aita as the detection reagent. The data were modified to correspond to the concentration of the monoclonal antibody by comparing them to a standard ELISA binding curve obtained using monoclonal antibody 5 against p97 133.2. The results showed that serum antibodies were strongly induced (Figure 9). Cellular immunity was determined using an in vitro proliferation assay using purified p97 protein as a stimulating antigen (Table II).

1010

Taulukko IITable II

Hiiren pernasolujen1 2 3 proliferaatiomääritys vp97-rekombinant- 15 ti-immuunien per- Kontrolliper- nasolujen proli- nasolujen pro-Proliferation Assay of Mouse Spleen Cells1 2 3 vp97 Recombinant Immune Per- Proliferation of Control Spleen Cell Proline Cells

Stimuloiva feratiivinen in- 1iteratiivinen antigeeni__deksi__indeksi_Stimulating ferritic initerative antigen__exex__index_

Con A (io Mg/ml) 71 50 p97-proteiini 20 (3 Mg/ml) 27 2 (10 Mg/ml) 43 2 (20 Mg/ml) 56 2 (50 Mg/ml) 44 3 UV-inaktivoitu 25 rokotevirus (10 pfu/ml) 91 2 p97:llä transfek-toidut säteilyte-tyt, syngeeniset kasvainsolut (104) 86 2 30 .Con A (10 mg / ml) 71 50 p97 protein 20 (3 mg / ml) 27 2 (10 mg / ml) 43 2 (20 mg / ml) 56 2 (50 mg / ml) 44 3 UV-inactivated 25 vaccine virus (10 pfu / ml) 91 2 p97 transfected irradiated syngeneic tumor cells (104) 86 2 30.

Säteilytetyt kan- takasvainsolut (104) 3 1 35Irradiated stem tumor cells (104) 3 1 35

Pernasolut eristettiin hiiristä, jotka oli rokotettu hän- 2 nänkatkaisumenetelmäl]ä 107 pfu:ta Vp97a-NY -yhdistelmävi- 3 ruksia käyttäen, jotka saivat samansuuruisen booster-an- 60 94836 noksen kuukauden kuluttua ja jotka tapettiin viikkoa myöhemmin. Natiiveja pernasoluja käytettiin kontrollisoluina tässä kokeessa. 105 solua kuoppaa kohti viljeltiin 96-kuop-paisilla, pyöreäpohjaisilla levyillä 0,22 ml:ssa RPMI-vä-liainetta, jota oli täydennetty 0,5 %:lla normaalia hiiren 5 seerumia, penisilliinillä/streptomysiinillä, glutamiinil-la, bikarbonaatilla ja 2,5 x 105 mol/1 2-merkaptoetanolilia. Viljelmät pulssileimattiin radioaktiivisiksi kuuden tunnin ajan neljänä päivänä aktiivisuudella 25 μΟΙ/^ορρβ tritioitua tymidiiniä (New England Nuclear), otettiin tallo teen PHD-solunkerääjällä ja laskettiin Optifluor'ia käyttäen Beckman LS 3801 -laskijalla. Proliferatiiviset indeksit laskettiin jakamalla jokaisella antigeenillä stimuloitujen neljän rinnakkaiskuopan cmp-lukemien keskiarvot kontrollin (väliaine) cpm-lukemin keskiarvolla.Spleen cells were isolated from mice vaccinated by the tail-tailing method using 107 pfu of Vp97a-NY recombinant viruses, which received the same booster dose after 60,94836 months and were sacrificed one week later. Native spleen cells were used as control cells in this experiment. 105 cells per well were cultured in 96-well round-bottom plates in 0.22 ml of RPMI medium supplemented with 0.5% normal mouse serum, penicillin / streptomycin, glutamine, bicarbonate and 2 .5 x 105 mol / l 2-mercaptoethanolil. Cultures were pulsed to be radiolabeled for six hours for four days with 25 μΟΙ / ^ ορρβ tritiated thymidine (New England Nuclear), harvested with a PHD cell harvester, and counted using an Optifluor on a Beckman LS 3801 counter. Proliferative indices were calculated by dividing the means of the cmp readings of the four parallel wells stimulated with each antigen by the mean of the cpm readings of the control (medium).

15 Taulukossa II esitetyt tulokset osoittavat, että T-solut lisääntyvät vasteena p97-proteiiniantigeenille.The results shown in Table II show that T cells proliferate in response to the p97 protein antigen.

Jotta saataisiin selville, stimuloiko immunisoitujen hiirien pernasoluissa oleva yhdistelmävirus myös aut-tajasoluja, solut stimuloitiin in vitro ja supernatanteis-20 ta määritettiin interleukiini-2 (IL-2), auttaja-T-solu -tekijä. Pernasoluja, jotka oli saatu aikaisemmin kahdesti yhdistelmä-Vp97a-NY -rokotteella tai kantarokotteella immunisoiduista hiiristä, viljeltiin. 105 solua inkuboitiin 48 tunnin ajan 0,2 ml:ssa proliferaatiomäärityksissä käy-25 tettyä väliainetta 96-kuoppaisillä, pyöreäpohjaisilla levyillä stimuloivan antigeenin kanssa tai ilman sitä. Su-pernatantit otettiin talteen, neljän kuopan supernatantit yhdistettiin ja jäädytettiin ennen IL-2-määritystä, IL-2-määrityksessä käytettiin 104 aikaisemmin IL-2:ta sisältä-30 mättömiä hiiren T-solulinjan CTLL soluja, joita inkuboitiin jokaisessa kuopassa Click's Medium -väliaineella laimennettujen määritysmenetelmän supernatanttien eri laimennosten kanssa triplikaatteina. Vakiokäyrä muodostettiin käyttämällä Genentech-yhtiöstä, CA, saatua yhdistelmä-IL- ei 94836 2:ta. CTLL-solut leimattiin radioaktiivisella tymidiinillä tavallisen proliferaatiomääritysmenetelmän mukaisesti 24 tunnin inkubointiajän kuuden viimeisen tunnin aikana, jonka jälkeen ne otettiin talteen ja laskettiin, kuten proli-5 feraatiomääritysmenetelmissä on kuvattu. Taulukossa III esitetyt tulokset osoittavat, että p97 stimuloi in vitro yhdistelmä-p97:llä immunisoitujen hiirien pernasolujen IL-2-tuotanto.To determine whether the recombinant virus in the spleen cells of immunized mice also stimulated helper cells, the cells were stimulated in vitro and the supernatant was assayed for interleukin-2 (IL-2), a helper T cell factor. Spleen cells previously obtained from mice immunized twice with the recombinant Vp97a-NY vaccine or the parent vaccine were cultured. 105 cells were incubated for 48 hours in 0.2 ml of medium used in proliferation assays in 96-well round-bottom plates with or without stimulating antigen. Supernatants were collected, supernatants from four wells were pooled and frozen prior to IL-2 assay, 104 previously IL-2-free mouse T cell line CTLL cells were used in the IL-2 assay and incubated in each well with Click's Medium. with different dilutions of the supernatants of the assay method diluted in medium in triplicate. A standard curve was generated using recombinant IL-98036 2 from Genentech, CA. CTLL cells were labeled with radioactive thymidine according to the standard proliferation assay method during the last six hours of the 24-hour incubation period, after which they were harvested and counted as described in the proliferation assay methods. The results shown in Table III show that p97 stimulates IL-2 production in spleen cells of mice immunized with recombinant p97 in vitro.

Taulukko IIITable III

10 p97:lle immuunien pernasolujen aiheuttama IL-2-tuotannon stimuloituminenStimulation of IL-2 production by spleen cells immune to p97

Rokotukseen käy- Yksikköä tuotet- tetty immunogeeni In vitro -ärsyke tua IL-2:ta_ 15 Vp97a-NY p97-proteiini 4,4 (20 μ9/πι1)Unit-produced immunogen In vitro stimulated IL-2_ 15 Vp97a-NY p97 protein 4.4 (20 μ9 / πι1)

Vp97a-Ny Väliaine 0,25Vp97a-Ny Medium 0.25

Vwt-NY p97-proteiini 0,25 * (20 μq/ml)Vwt-NY p97 protein 0.25 * (20 μq / ml)

Vwt-NY Väliaine 0,25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Vwt-NY Medium 0.25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Edelleen mitattiin viivästyneen yliherkkyyden vaste 2 käyttäen jalan polkuanturan turpoamismenetelmää (foot-pad 3 swelling assay) Vp97a-NY:llä rokotetuilla hiirillä. Viiden 4 hiiren (C3H/Hen-kanta) ryhmä rokotettiin hännänkatkaisu- 5 menetelmää ja yhdistelmä- tai kantarokotevirusta käyttäen.Delayed hypersensitivity response 2 was further measured using the foot-pad 3 swelling assay in mice vaccinated with Vp97a-NY. A group of five 4 mice (C3H / Hen strain) were vaccinated using the tail-cutting method and a recombinant or strain vaccine virus.

66

Kuuden päivän kuluttua jokaisen hiiren takakäpälät altis 7 tettiin rokottamalla niihin 20 μΐ PBSrää tai 20 μΐ soluja 8 PBS:ssä (5 x 105 solua hiirtä kohti). Jalan polkuanturat 9 mitattiin 24 tunnin kuluttua kaksoissokkomenetelmällä Fow- 10 ler-mikrometriä käyttäen. PBS:llä injektoidun jalan polku- 11 anturan paksuus vähennettiin koejalasta mitatusta paksuudesta jokaisella hiirellä ja jalan polkuanturan turpoamisen lisääntymisen keksiarvot samoin kuin standardipoikkea-mat laskettiin. Taulukossa IV esitetyt tulokset osoittavat p97-spesifisen viivästyneen yliherkkyyden vasteen indusoi- 62 94836 tuneen yhdistelmä-p97-rokoteviruksella immunisoiduissa hiirissä.Six days later, the hind paws of each mouse were exposed to 7 by inoculating 20 μΐ PBS or 20 μΐ cells in 8 PBS (5 x 10 5 cells per mouse). Foot paths 9 were measured after 24 hours by a double-blind method using a Fowler micrometer. The thickness of the footprint of the foot injected with PBS was subtracted from the thickness measured on the test foot in each mouse, and the biscuit values for the increase in swelling of the footprint as well as the standard deviations were calculated. The results shown in Table IV show that the p97-specific delayed hypersensitivity response was induced in mice immunized with the recombinant p97 vaccine virus.

Taulukko IVTable IV

5 Antigeenispesifinen jalan polkuanturan turpoaminen p97:llä immunisoiduissa hiirissä5 Antigen-specific swelling of the footpad in mice immunized with p97

Rokotuksessa Jalan polkuantu- käytetty Altistukseen käy- ran turpoaminen immunogeeni tetty antigeeni__(mm x 10'2)_ 10 Vp97a-NY p97:llä transfek- 40,3 (± 6,8) toidut syngeeniset kasvainsolutVaccination Foot swelling used for vaccination Exposure curve immunogenized antigen __ (mm x 10'2) _ 10 Vp97a-NY p97 transfected 40.3 (± 6.8) fed syngeneic tumor cells

Vp97a-NY syngeeniset kanta- 3,0 (± 2,8) kasvainsolutVp97a-NY syngeneic 3.0 (± 2.8) tumor cells

Vwt-NY p97:llä transfek- 1,5 (± 2,3) toidut sygeeniset 15 kasvainsolutSgenic tumor cells transfected with Vwt-NY p97 were 1.5 (± 2.3)

Vwt-NY syngeeniset kanta- 5,5 (± 5,0) kasvainsolut 7.4 Suojaus ja hoito p97-rokoteviruksella jyrsijöi-20 den kasvainmallissaVwt-NY syngeneic strain 5.5 (± 5.0) tumor cells 7.4 Protection and treatment with p97 vaccine virus in a rodent-20 tumor model

Rokotuksen tehokkuuden määrittämiseksi hiiret rokotettiin eri rokotusprotokollia ja keksinnön mukaisesti valmsitettua yhdistelmä-p97-rokotevirusta käyttäen, jonka jälkeen ne altistettiin p97:llä transfektoidulla syngeeni-, 25 sellä kasvainsolulla (M2SVp97a.2E). Tällöin hiiret immuni soitiin elävällä Vp97a-NY -yhdistelmärokoteviruksella tai kantaviruksella (Vwt-NY) hännänkatkaisumenetelmää käyttäen tai 100 Mg:11a puhdistettua p97-proteiinia tai 5 x 106 sä-teilytetyillä M2-K1735 -kasvainsoluilla Complete Freund's 30 adjuvant -adjuvantilla vatsaonteloon annettuna. Suonensisäinen kasvainsolualtistus tehtiin kaksi viikkoa sen jälkeen, kun hiiret olivat saaneet viimeisen injektion M2SVp97a.2E:tä, etäispesäkkeitä muodostavaa kasvainkloo-nia, joka valmistettiin M2-K1735:stä (hiiren melanoomamal-35 li) transfektoimalla kasvainsolut SV40:n varhaisen promoottorin ohjaaman ekspressioplasmidin sisältämällä ihmi- 63 94836 sen p97:ää koodittavalla sekvenssillä. Useita ekspressoi-via klooneja valikoitiin ja kasvainaltistuksessa käytetty klooni M2SVp97a.2E ekspressoi keskisuuren määrän p97:ää, noin 400 000 molekyyliä solua kohti eli yhtä paljon kuin 5 ihmisen melanooman p97-antigeeniä ekspressoidaan. Käytettiin kahta suonensisäistä kasvainaltistusta 5 x 105 tai 1 x 105 solulla, jotka injektoitiin syngeenisten C3H/Hen-hii-rien hännän suoneen. Hiiret tapettiin 16 päivän kuluttua kasvainaltistuksesta ja keuhkot poistettiin. Hiiri arvioi-10 tiin positiiviseksi, jos India ink -väriaineella värjätyissä keuhkoissa esiintyi paljaalla silmällä erottuvia kasvaimia. Tulokset on esitetty taulukossa V.To determine the efficacy of vaccination, mice were vaccinated using different vaccination protocols and recombinant p97 vaccine virus prepared according to the invention, followed by exposure to a p97-transfected syngeneic tumor cell (M2SVp97a.2E). Mice were then immunized with live Vp97a-NY recombinant vaccine virus or strain virus (Vwt-NY) using the tail cleavage method or 100 μg of purified p97 protein or 5 x 10 6 irradiated M2-K1735 tumor cells with complete Freund's 30 adjuvant-adjuvanted. Intravenous tumor cell challenge was performed two weeks after the last injection of M2SVp97a.2E, a metastatic tumor clone prepared from M2-K1735 (mouse melanoma malal-35 li) by transfecting tumor cells with an early promoter of SV40-promoted SV40. human 63,94836 with its p97 coding sequence. Several expressing clones were selected and the tumor clone M2SVp97a.2E used to express a medium amount of p97, about 400,000 molecules per cell, i.e., as much as 5 human melanoma p97 antigen is expressed. Two intravenous tumor exposures were used with 5 x 10 5 or 1 x 10 5 cells injected into the tail vein of syngeneic C3H / Hen mice. Mice were sacrificed 16 days after tumor challenge and the lungs were removed. A mouse was judged to be positive if larvae stained with the naked eye were present in the lungs stained with India ink. The results are shown in Table V.

Taulukko V 15Table V 15

Rokotettujen hiirien altistus syngeenisillä, p97:llä transfektoiduilla melanoomasoluillaExposure of vaccinated mice to syngeneic p97-transfected melanoma cells

Selviä keuhko-Altistuk- etäisipesäk-Clear Pulmonary Exposure

Immuni- sessa käy- keitä saaneiden sointien tetty solu- hiirien luku- rokote__lukumäärä annos__määrä_Reading vaccine of cell mice administered in immune-stimulated tones__number dose__amount_

Vp97a-NY 2 5 X 105 1/5Vp97a-NY 2 5 X 105 1/5

Vp87a-NY 1 5 X 105 2/4 Säteilytetyt 2 5 x 105 0/4 25 syngeeniset melanooma-solutVp87a-NY 1 5 X 105 2/4 Irradiated 2 5 x 105 0/4 25 syngeneic melanoma cells

Vwt-NY 2 5 X 10s 9/10 p97-proteii- 2 5 x 105 3/3 ni 3° Vp97a-NY 1 x 10s 0/1Vwt-NY 2 5 X 10s 9/10 p97 protein 2 5 x 105 3/3 ni 3 ° Vp97a-NY 1 x 10s 0/1

Vp97a-NY 1 1 x 10s 0/4 Käsittelemä- 0 1 x 105 5/6 tön 35 Taulukossa V esitetyt tulokset osoittavat, että kahdella Vp97a.NY-immunisaatiolla oli huomattava suojaava 64 94836 vaikutus, vaikkakaan puhdistettua p97:ää sisältävällä rokotteella ei havaittu suojaavaa vaikutusta (erittäin korkeista vasta-ainetiittereistä huolimatta). Yhdistelmävi-ruksen suojaava kasvainimmuniteetti saattaa johtua sen kyvystä nostaa sellulaarista immuniteettiä.Vp97a-NY 1 1 x 10s 0/4 Treated 0 1 x 105 5/6 nond 35 The results shown in Table V show that the two Vp97a.NY immunizations had a significant protective effect on 64 94836, although no vaccine containing purified p97 was observed. protective effect (despite very high antibody titers). The protective tumor immunity of the recombinant virus may be due to its ability to enhance cellular immunity.

5 Hoitokokeessa hiiret rokotettiin matalalla annok sella p97:ää ekspressoivia kasvainsoluja, jonka jälkeen ne kahden päivän kuluttua rokotettiin yhdistelmävirusrokot-teella. Hiiret altistettiin 105 tai 104 p97:ää ekspressoi-valla kasvainsolulla (M2SVp97a.E) suoneen annettuna. Kaksi 10 päivää myöhemmin hiiret rokotettiin hännän katkaisumene-telmää käyttäen joko Vp97a-NY:llä tai Vwt-NY:llä. Viikottaisia rokotuksia hännänkatkaisumenetelmää käyttäen toistettiin ja hiiren eloonjääminen pantiin muistiin. Kuviossa 10 esitetyt tulokset osoittavat yhdistelmä-p97-rokotevi-15 ruksella rokotuksella olevan terapeuttinen vaikutus hiiriin, joilla on keuhkoetäispesäkkeitä.5 In a treatment experiment, mice were vaccinated with a low dose of p97-expressing tumor cells, followed two days later by a combination virus vaccine. Mice were challenged with 105 or 104 p97-expressing tumor cells (M2SVp97a.E) administered intravenously. Two 10 days later, mice were vaccinated with either Vp97a-NY or Vwt-NY using the tail truncation method. Weekly vaccinations using the tail-cutting method were repeated and mouse survival was recorded. The results shown in Figure 10 show that recombinant p97 vaccine-15 vaccination has a therapeutic effect in mice with lung metastases.

7.5 Yhdistelmä-p97-rokotevirus on immunogeeninen Macaque-apinoissa7.5 The recombinant p97 vaccine virus is immunogenic in Macaque monkeys

Kahta Macaca Fasicularis (macaque) -apinaa naarmu-20 tettiin joko 2 x 108 plakkia muodostavalla yksiköllä (pfu) Vp97a-NY -yhdistelmärokotetta tai samalla annoksella kan-tarokotetta. Kahden viikon kuluttua seerumien rokote- ja p97-tiitterit testattiin ELISA:11a. Taulukossa VI esitetyt tulokset osoittavat, että p97:ää vastaan muodostuneita 25 humoraalisia vasta-aineita voitiin todeta kahden viikon kuluttua yhden ainoan Vp97a-NY-rokotuksen jälkeen.Two Macaca Fasicularis (macaque) monkeys were scratched with either 2 x 10 8 plaque forming units (pfu) of the Vp97a-NY combination vaccine or the same dose of carrier vaccine. After two weeks, serum vaccine and p97 titers were tested by ELISA. The results shown in Table VI show that humoral antibodies against p97 could be detected two weeks after a single Vp97a-NY vaccination.

65 9483665 94836

Taulukko VITable VI

Seerumin vasta-ainetiitterit rokotteella injektoiduissa hiirissä 5 Anti-p97-tiitte-Serum antibody titers in vaccine-injected mice 5 Anti-p97 titers

Anti-rokotetiit- ri (/xg/ml mono-teri (seerumi- klonaalisen vas-Immunogeeni/ laimennos kahdes- ta-aineen ekvi- viikko__ti O-seerumilla) valenttia_Anti-vaccine titer (/ xg / ml mono-ter (serum clonal vas-Immunogen / dilution with two substances per week in serum O) valent_

Vp97a-NY/viikko 0 1/20 0,54 10 Vp97a-NY/viikko 2 1/2000 6,54Vp97a-NY / week 0 1/20 0.54 10 Vp97a-NY / week 2 1/2000 6.54

Vwt-NY/viikko 0 1/20 0,50Vwt-NY / week 0 1/20 0.50

Vwt-NY/viikko 2 1/2000 0,34 8. Mikro-organismien talletus 15 Seuraava E. coli -kanta, joka kantaa mainittua plasmidia, on talletettu ATCC-talletuslaitokseen, Rockville, MD, ja sille on annettu seuraava talletusnumero: E. coli -kannat_Plasmidi_Talletusnumero E. coli HB101 p97b 53 403 20 Seuraava yhdistelmärokotevirus on talletettu ATCC- talletuslaitokseen, Rockville, MD, ja sille on annettu seuraava talletusnumero:Vwt-NY / week 2 1/2000 0.34 8. Deposit of microorganisms 15 The following E. coli strain carrying said plasmid has been deposited with the ATCC Depository, Rockville, MD, and has been assigned the following accession number: E. coli strains_Plasmid_Deposit number E. coli HB101 p97b 53 403 20 The following combination vaccine virus has been deposited with the ATCC Depository, Rockville, MD, and has been assigned the following deposit number:

Virus_TalletusnumeroVirus_Talletusnumero

Vp97a-NY VR 2159 25 Seuraavat solulinjat, jotka kantavat mainittuja plasmideja, on talletettu ATCC-talletuslaitokseen, Rockville, MD, ja niille on annettu seuraavat talletusnumerot:Vp97a-NY VR 2159 The following cell lines carrying said plasmids have been deposited with the ATCC Depository, Rockville, MD, and have been assigned the following accession numbers:

Solulinia Plasmidi_Talletusnumero TKMp97-12 PMTp97b CRL 8985 30 (hiiren solu) P16SVp97a.14 pSVp97a CRL 9304 (hiiren melanoomasolu)Cellular Plasmid_Deposit Number TKMp97-12 PMTp97b CRL 8985 30 (mouse cell) P16SVp97a.14 pSVp97a CRL 9304 (mouse melanoma cell)

Talletettujen mikro-organismien ja solujen ei ole tarkoitettu rajoittavan tämän keksinnön piiriä, sillä tal-35 letettu suoritusmuoto on tarkoitettu vain yhden keksinnön 66 94836 puolen valaisemiseksi ja mitkä tahansa mikroorganismit tai solut, jotka ovat toiminnallisesti vastaavia, kuuluvat tämän keksinnön piiriin. Itse asiassa tässä esitettyjen ja kuvattujen modifikaatioiden lisäksi monet keksinnön modi-5 fikaatiot selviävät alan asiantuntijoille edellä olevasta kuvauksesta ja mukana olevista kuvista. Näiden modifikaatioiden on tarkoitettu kuuluvan liitteenä olevien vaatimusten piiriin.Deposited micro-organisms and cells is not intended to limit the scope of the present invention, since tal-35 letettu embodiment is intended only for one side 66 94 836 illustrate the invention and any microorganisms, or cells that are functionally equivalent are within the scope of this invention. In fact, in addition to the modifications presented and described herein, many modifications of the invention will become apparent to those skilled in the art from the foregoing description and the accompanying drawings. These modifications are intended to fall within the scope of the attached requirements.

Pidetään myös ymmärrettynä, että kaikki nukleoti-10 dien exnäsparien koot ovat suummittaisia ja niitä on käytetty kuvaustarkoituksessa.It is also understood that all exnase pairs of nucleotide 10 sizes are zoomed and have been used for imaging purposes.

il . uu.t miu lii*·il. uu.t miu lii * ·

Claims (21)

1. Förfarande för framställning av en antigen pep-tid eller ett antigent protein som härrör sig tili den med 5 melanoma associerade antigenen p97 och som har den i figur 3 angivna av aminosyrorna 20-738 bildade aminosyrasekven-sen, kännetecknat därav, att en bakterie-eller djurcell odlas, vilken innehäller en nukleotidsek-vens som kodar för den antigena peptiden eller proteinet 10 under kontroll av en annan nukleotidsekvens som reglerar genexpression sä, att den odlade bakterie- eller djurcel-len uttrycker nämnda peptid eller protein, och den antigena peptiden eller det antigena proteinet tas tillvara frän odlingen. 15A method of producing an antigenic peptide or an antigenic protein derived from the melanoma-associated antigen p97 and having the amino acid sequence formed in FIGS. 3, characterized in that a bacterium or animal cell is cultured which contains a nucleotide sequence encoding the antigenic peptide or protein under control of another nucleotide sequence that regulates gene expression such that the cultured bacterial or animal cell expresses said peptide or protein, and the antigenic peptide or the antigenic protein is utilized from the culture. 15 2. Förfarande enligt patentkrav 1, känne tecknat därav, att den odlade cellen är en bakterie.2. A method according to claim 1, characterized in that the cultured cell is a bacterium. 3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat därav, att bakterien är E. coli, som depo- 20 nerats vid depositionsinstitutionen ATCC med depositions-nummer 53403.Method according to claim 2, characterized in that the bacterium is E. coli deposited at the depository ATCC with deposit number 53403. 4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att den odlade cellen är en djur-cellinje. ‘ 25Method according to claim 1, characterized in that the cultured cell is an animal cell line. '25 5. Förfarande enligt patentkrav 4, känne tecknat därav, att djurcellinjen är mus-cellinjen TKMp97-12, som deponerats vid depositionsinstitutionen ATCC med depositionsnumret CRL 8985.5. A method according to claim 4, characterized in that the animal cell line is the mouse cell line TKMp97-12 deposited with the deposit institution ATCC with the deposit number CRL 8985. 6. Förfarande för framställning av ett rekombinant-30 virus som styr expressionen av en antigen peptid eller ett antigent protein som härrör sig tili den med melanoma associerade antigenen p97 i en med rekombinantviruset infek-terad bakterie- eller djurcell, kännetecknat därav, att 7i 94836 (a) en bakterie- eller djurcell infekteras med ett rekom-binantvirus, vars genoro innehäller en nukleotidsekvens vilken kodar för den antigena peptiden eller proteinet som härrör sig till den med melanoma associerade antigenen p97 5 och har den i figur 3 angivna nukleotidsekvensen, och vilken stär under kontroll av en annan nukleotidsekvens som reglerar genexpression, och (b) rekombinantvirus produceras genom att den infekterade cellen bringas till expression. 10A method of producing a recombinant virus which controls the expression of an antigenic peptide or antigenic protein derived from the melanoma-associated antigen p97 in a bacterial or animal cell infected with said recombinant virus. (a) a bacterial or animal cell is infected with a recombinant virus whose genome contains a nucleotide sequence encoding the antigenic peptide or protein derived from the melanoma-associated antigen p97 and having the nucleotide sequence indicated in Figure 3; under the control of another nucleotide sequence that regulates gene expression, and (b) recombinant virus is produced by expression of the infected cell. 10 7. Förfarande enligt patentkrav 6, känne- t e c k n a t därav, att viruset är ett höljevirus.7. A method according to claim 6, characterized in that the virus is a envelope virus. 8. Förfarande enligt patentkrav 7, känne- t e c k n a t därav, att viruset är ett vaccinia-virus.Method according to claim 7, characterized in that the virus is a vaccinia virus. 9. Förfarande enligt patentkrav 6, känne- 15 tecknat därav, att viruset är ett naket virus.9. A method according to claim 6, characterized in that the virus is a naked virus. 10. Förfarande enligt patentkrav 9, känne-tecknat därav, att viruset är ett adenovirus.Method according to claim 9, characterized in that the virus is an adenovirus. 11. Förfarande enligt patentkrav 6, känne-tecknat därav, att viruset är ett baculovirus. 20Method according to claim 6, characterized in that the virus is a baculovirus. 20 12. Förfarande enligt patentkrav 11, känne- tecknat därav, att viruset är ett nuclear polyhed-rosis-virus.Method according to claim 11, characterized in that the virus is a nuclear polyhed-rosis virus. 13. Förfarande enligt patentkrav 6, känne-tecknat därav, att viruset är en bakteriofag. 25A method according to claim 6, characterized in that the virus is a bacteriophage. 25 14. Förfarande enligt patentkrav 13, känne- tecknat därav, att bakteriofagen är en lambda-fag.Method according to claim 13, characterized in that the bacteriophage is a lambda phage. 15. Rekombinant-DNA-vektor, känneteck-n a d därav, att den innehäller p97b, vilken har den i figur 2 angivna strukturen.15. Recombinant DNA vector, characterized in that it contains p97b, which has the structure shown in Figure 2. 16. Escherichia coli, vilken deponerats vid deposi- tionsinstitutionen ATCC med depositionsnummer 53403.16. Escherichia coli, which has been deposited with the depository ATCC with deposit number 53403. 17. Rekombinant-DNA-vektor, känneteck-n a d därav, att den innehäller pMT97b, vilken har inkor-porerats i den deponerade cellinjen CRL 8985. 72 9483617. Recombinant DNA vector, characterized in that it contains pMT97b which has been incorporated into the deposited cell line CRL 8985. 72 94836 18. Cellinjen TKMp97-12, vilken deponerats vid de-positionsinstitutionen ATCC med depositionsnummer CRL 8985.18. The cell line TKMp97-12, which is deposited at the ATCC deposition institution with deposit number CRL 8985. 19. Rekombinant-DNA-vektor, känneteck- 5. a d därav, att den innehäller pSVp97a, vilken har den i figur 6 angivna strukturen.19. Recombinant DNA vector, characterized in that it contains pSVp97a, which has the structure shown in Figure 6. 20. Cellinjen B16SVp97a.14, vilken deponerats vid depositionsinstitutionen ATCC med depositionsnummer CRL 9304.20. Cell line B16SVp97a.14, deposited with the depository ATCC with deposit number CRL 9304. 21. Virus Vp97a-NY, vilken deponerats vid deposi tionsinstitutionen ATCC med depositionsnummer VR 2159.21. Virus Vp97a-NY, deposited at the ATCC deposition institution with deposit number VR 2159.
FI870501A 1986-02-07 1987-02-06 A method for producing an antigenic cognate peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen, and recombinant viruses, recombinant vectors and host cells useful therein FI94836C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US82731386A 1986-02-07 1986-02-07
US82731386 1986-02-07
US07/007,230 US5262177A (en) 1986-02-07 1987-01-27 Recombinant viruses encoding the human melanoma-associated antigen
US723087 1987-01-27

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI870501A0 FI870501A0 (en) 1987-02-06
FI870501A FI870501A (en) 1987-08-08
FI94836B true FI94836B (en) 1995-07-31
FI94836C FI94836C (en) 1995-11-10

Family

ID=26676698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI870501A FI94836C (en) 1986-02-07 1987-02-06 A method for producing an antigenic cognate peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen, and recombinant viruses, recombinant vectors and host cells useful therein

Country Status (18)

Country Link
JP (3) JP2664673B2 (en)
BE (1) BE1000175A3 (en)
CH (1) CH675424A5 (en)
DE (1) DE3703702C2 (en)
DK (1) DK63287A (en)
ES (2) ES2012815A6 (en)
FI (1) FI94836C (en)
GR (1) GR870195B (en)
HU (1) HU209144B (en)
IE (1) IE59597B1 (en)
IT (1) IT1222359B (en)
MX (1) MX9203574A (en)
NL (1) NL8700285A (en)
NO (1) NO178931C (en)
NZ (1) NZ219192A (en)
OA (1) OA08478A (en)
PT (1) PT84255B (en)
SE (2) SE506024C2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19821925A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-18 Roehnisch Tim Bacteriophage expression system for production of composition for induction of tumor specific responses
JP4414023B2 (en) * 1999-08-05 2010-02-10 オリエンタル酵母工業株式会社 Method and reagent for measuring arthritis-related melanotransferrin
JP4708027B2 (en) * 2002-10-01 2011-06-22 ノバルティス バクシンズ アンド ダイアグノスティックス,インコーポレーテッド Anti-cancer compositions and anti-infective disease compositions and methods of using them
US8207314B2 (en) * 2003-05-16 2012-06-26 Sanofi Pasteur Limited Tumor antigens for prevention and/or treatment of cancer

Also Published As

Publication number Publication date
NO870475L (en) 1987-08-10
NO178931C (en) 1996-07-03
NZ219192A (en) 1991-10-25
HUT43107A (en) 1987-09-28
FI870501A (en) 1987-08-08
FI94836C (en) 1995-11-10
ES2017258A6 (en) 1991-01-16
MX9203574A (en) 1992-07-01
ES2012815A6 (en) 1990-04-16
SE8700466D0 (en) 1987-02-06
CH675424A5 (en) 1990-09-28
DK63287D0 (en) 1987-02-06
IT8719291A0 (en) 1987-02-06
PT84255B (en) 1989-11-30
SE506024C2 (en) 1997-11-03
FI870501A0 (en) 1987-02-06
IE870319L (en) 1987-08-07
SE8700466L (en) 1987-08-08
IT1222359B (en) 1990-09-05
SE9202934D0 (en) 1992-10-07
DE3703702A1 (en) 1988-02-18
JP2664673B2 (en) 1997-10-15
PT84255A (en) 1987-03-01
BE1000175A3 (en) 1988-07-12
IE59597B1 (en) 1994-03-09
NO178931B (en) 1996-03-25
JPH08280390A (en) 1996-10-29
HU209144B (en) 1994-03-28
GR870195B (en) 1987-06-10
NO870475D0 (en) 1987-02-06
JPS62294698A (en) 1987-12-22
OA08478A (en) 1988-07-29
JPH09135692A (en) 1997-05-27
DE3703702C2 (en) 1997-07-10
DK63287A (en) 1987-08-08
NL8700285A (en) 1987-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU606046B2 (en) Vaccines against melanoma
US5141742A (en) Vaccines against melanoma
CA1341435C (en) Recombinant pox virus for immunization against tumor-associated antigens
JP3859695B2 (en) C-erbB-2 foreign domain: GP75
US7429481B2 (en) Targeting viruses using a modified sindbis glycoprotein
JP4059920B2 (en) Production of cancer self-associated antigen-specific human cytotoxic T cells and use thereof
JP4411330B2 (en) Tumor necrosis factor-related ligand
US6699475B1 (en) Recombinant pox virus for immunization against tumor-associated antigens
WO1992005248A1 (en) Human papilloma viral protein expression for use in vaccine compositions
AU2017206102C1 (en) Compositions and methods for generating an immune response to a tumor associated antigen
JPH09173061A (en) Mammalian cell using vector virus, tumor-specific protein, production of the same protein and medicinal composition
GB2188637A (en) Vaccines against melanoma
US7790170B2 (en) Modified leukotoxin protein
US8133873B2 (en) Recombinant chemokine-antigen vaccine
FI94836B (en) A method for producing an antigenic cognate peptide or protein of the melanoma-associated p97 antigen, and recombinant viruses, recombinant vectors and host cells useful therein
KR20060003903A (en) Synthetic gene encoding human carcinoembryonic antigen and uses thereof
JPH03155787A (en) Ebzd protein expression system
WO2011091716A1 (en) Epidermal growth factor receptor variant
CA2426384A1 (en) Antibody inhibiting vplf activity
KR100282284B1 (en) MN genes and proteins
US20080096833A1 (en) Polytpeptide Specific To Liver Cancer, Polynucleotide Coding For The Polypeptide, And Rna Molecule Inhibiting Expression Of The Polypeptide

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: ONCOGEN