FR2824326A1 - Melange de peptides issus des proteines e6 et/ou e7 de papillomavirus et leurs applications - Google Patents
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Abstract
Mélange de peptides issus des protéines E6 et/ ou E7 d'un papillomavirus impliqué dans le cancer du col de l'utérus, tel que HPV16 (papillomavirus de génotype 16), HPV18, HPV30, HPV31, HPV32, HPV33, HPV34, HPV35, HPV39, HPV40, HPV42, HPV43, HPV44, HPV45, HPV51, HPV52, HPV56, HPV57 et HPV58, par exemple ainsi que ses applications en tant que médicament (dans des compositions immunogènes, aptes à stimuler la production de lymphocytes T CD4+ anti-HPV in vivo et donc utiles pour la vaccination contre les cancers du col de l'utérus et dans d'autres cancers) ou en tant que réactif de diagnostic de lymphocytes T spécifiques d'un HPV, notamment pour évaluer l'état immunitaire des patients.Mélange de peptides issus des protéines E6 et/ ou E7 d'un papillomavirus impliqué dans des lésions bénignes de la peau (verrues par exemple), tel que HPV10, HPV3 ou HPV4 et ses applications en tant que médicament.
Description
formules tIIa), (IIb) et (IIc).
La présente invention est relative à un mélange de peptides issus des protéines E6 et/ou E7 d'un papillomavirus impliqué dans le cancer du col de l'utérus, tel que HPV16 (papillomavirus de génotype 16), HPVl8, HPV30, HPV31, HPV32,
HPV33, HPV34, HPV35, HPV39, HPV40, HPV42, HPV43, HPV44, HPV45,
HPV51, HPV52, HPV56, HPV57 et HPV58, par exemple ainsi qu'à ses applications en tant que médicament (dans des compositions immunogènes, aptes à stimuler la production de lymphocytes T CD4+ anti-HPV in vivo et donc utiles pour la vacci nation contre les cancers du col de l'utérus et dans d'autres cancers) ou en tant que réactif de diagnostic de Iymphocytes T spécifiques d'un HPV, notamment pour
évaluer 1'état immunitaire des patients.
La présente invention est également relative à un mélange de peptides issus des protéines E6 et/ou E7 d'un papillomavirus impliqué dans des lésions bénignes de la peau (verrues par exemple), tel que HPV10, HPV3 ou HPV4 et
à ses applications en tant que médicament.
Les papillomavirus humains (HPV) induisent des lésions bénignes de la peau et des muqueuses, mais interviennent également dans l'induction de lésions malignes. Ils ont été principalement impliqués dans le cancer du col de l'utérus qui
constitue, dans le monde, la deuxième cause de mort par cancér chez les femmes.
Ils participent également au développement de certains cancers du pénis, de 1'anus et de 1'oropharynx. L'ADN de ces virus est en effet très souvent détecté par PCR dans les biopsies de patients (1). 20 à 50 % des cancers du pénis et
% des cancers de 1'anus révèlent la présence d'ADN d'HPV.
Il existe en fait plus de 100 génotypes différents de papillomavirus ayant chacun une pathogénicité qui lui est propre. L'association entre l'infection à HPV et le cancer du col de l'utérus varie en effet en fonction des génotypes. On distingue les souches comme les virus HPV6 et HPVl l à risque faible ou nul de trans
formation maligne, des souches à risque élevé comme les virus HPV16 et HPV18.
Quel que soit le pays, HPV16 est trouvé dans 40 à 60 % des cancers du col de l'utérus alors que HPV18 est présent dans 10 à 20 % des cas. La plupart des autres patientes
atteintes de cancer du col de l'utérus sont infectées par HPV31, HPV33 ou HPV45.
Pour 1 % des patientes, on ne détecte pas d'ADN de papillomavirus.
Les expériences d'immortalisation in vitro de kératinocytes avec de 1'ADN d'HPV ont révélé que deux gènes (E6 et E7) sont principalement responsables de la transformation des cellules. Dans ces expériences, l'ADN issu de souches virales à haut risque est capable de transformer les cellules, alors que les souches à faible risque ne le sont pas. La protéine E6 se lie à la P53 qui possède une activité de suppression des tumeurs et induit sa dogradation. La protéine E7 se lie à la protéine PRb qui possède également une activité de suppression des tumeurs. Ces activités sont plus élevées pour les protéines E6 et E7 de souches à haut risque que pour les souches à faible risque. De plus, les gènes pRB et P53 sont mutés et inactifs dans les lignées cellulaires du col de l'utérus ne présentant pas d'infection par HPV alors qu'ils ne le sont pas dans les lignces infectées. L' ensemble de ces observations suggère fortement que les protéines E6 et E7 sont des composants clés de 1'infection par HPV et de
l'induction d'états cancéreux.
En l'absence de kaitements anti-viraux spécifiques des infections par HPV, le développement de vaccins anti-HPV constitue une des voies prometteuses
de lutte contre les formes de cancers qu'induisent ces virus.
L'utilisation de formes atténuées ou inactivoes de virus est toutefois difficilement applicable en raison d'une part de l'absence actuelle de moyens de production du virus et d'autre part de la présence dans son génome de gènes transfor
mants.
Une approche basce sur des peptides ou des sous-unités apparaît donc comme très intéressante. En particulier, on sait que des peptides choisis de manière adéquate sont capables de recruter à la fois des Iymphocytes T cytotoxiques (CTL) et des Iymphocytes T helper (lymphocytes T auxiliaires) de type TH1 dirigés
spécifiquement contre les cellules transformées.
Dans ce contexte, les protéines E6 et E7 constituent des cibles privilégiées, car elles participent directement à la cancérisation des cellules et leur
expression précoce après l'infection persiste dans la cellule transformoe.
Différentes stratégies de vaccination mettant en _uvre des peptides
issus de ces deux protéines ont ainsi été préconisées.
Ces stratégies s'appuient sur le fait que les lymphocytes T CD4+ ont un rôle majeur dans l'établissement des réponses immunitaires et en particulier des CTL. De récents travaux ont montré qu'ils interviennent via les molécules CD40 dans l'activation des cellules dendritiques présentatrices de l'antigène qui sont nécessaires à
la stimulation des CTL spécifiques (J.P. Ridge et al., Nature, 1998, 393, 474; S.P.
Schoenberger et al., Nature, 1998, 393, 480; S.R. Bennett et al., Nature, 1998, 393, 478; R.E.M. Toes et al., Semn. Immunol., 1998, 10, 443). L'activation des lymphocytes T CD4+ se fait sous l'effet de la pré sentation des peptides viraux par les molécules HLA II, que portent les cellules présentatrices de l'antigène (APC ou lntigen Presentation Cells). Ces peptides, appelés épitopes T. résultent de la dogradation protéolytique des antigènes viraux par 1'APC. Ils ont des longueurs variables, généralement de 13 à 25 acides aminés et
possèdent une séquence qui les rend capables de se lier aux molécules HLA II.
I1 est maintenant établi qu'un peptide, épitope T. est capable, au même titre que l'antigène natif, de stimuler zn vitro des lymphocytes T CD4+ qui lui
sont spécifques ou de les recruter in vivo.
Les épitopes T sont donc suffsants pour induire une réponse CD4+.
Toutefois, un des problèmes majeurs qui limite l'utilisation de ces peptides est que leur séquence varie d'un individu à l'autre, en raison du polymorphisme des molé cules HLA II, qui sont des hétérodimères, exprimés sur les cellules présentatrices des antigènes (APC) et qui présentent aux lymphocytes T CD4+, les épitopes T desdits antigènes. Ces molécules sont capables de lier un répertoire important de peptides ayant des séquences très différentes, ce qui leur permet de présenter aux cellules T.
plusieurs peptides par antigène.
I1 existe quatre types différents de molécules HLA II par individu: 2 HLADR, 1 HLA-DQ et 1 HLA-DP; la molécule HLA-DR dont la chaîne est codée par le gène DRB1 (ler gène) est la plus exprimée. On répertorie, actuellement plus de allèles différents pour DRB1, qui défnissent différents antigènes ou types comme
résumé dans le Tableau I ci-après.
TABLEAU I
Molécules expnmées par différents allèles HLA-DRB 1 Antigène Allèle Alias
DR1 DRB1*0101 DR1
DR3 DRB 1 *0301 DR3w17 DR4 DRB 1 *0401 DR4w4 DRB 1 *0405 DR4w15
DR7 DRB1*0701 DR7
DR8 DRB 1 *0802 DR8w2
DR9 DRB1*0901 DR9
DRl l DRB1*1101 DR5wl l DR12 DRB1*1201 DR5w12
DR13 DRB1*1301
DRB1*1302 DR6wl9 DR15 DRB1*1501 DR2w2b
Chaque allèle possède ses propres propriétés de liaison; la spécif-
cité large des molécules HLA II et l'existence de plusieurs isoformes et d'un poly- morphisme font que chaque individu reconnaît dans un antigène, un ensemble de poptides dont la nature dépend des molécules HLA II qui le caractérise. Comme il existe un grand nombre d'allèles HLA II, il existe donc, pour un antigène donné, un
nombre important d'épitopes T. propres à chaque allèle.
En outre, la répartition des allèles dans une population donnée, n'est pas homogène: par exemple, dans la population française, qui correspond à une population majoritairement caucasienne, seuls 7 allèles du locus DRB1 dépassent les %; il s'agit des allèles: DRB1*0101, DRB1*0301, DRB1*0401, DRB1*0701,
DRB 1 * 1101, DRB 1 * 1301 et DRB 1 * 1501, qui représentent 64 % de la population (4).
Ces mémes allèles sont également majoritaires dans d'autres populations d'Europe, o leur fréquence varie de 53 % (Espagne) à 82 % (Danemark), ainsi qu'en Amérique du
Nord (55-58 %).
Les molécules HLA-DRB3, -DRB4 et-DRB5 (2éme gène), qui sont des molécules HLA-DR dont la chaîne,B n'est pas codée par le gène DRB1, sont éga lement présentes avec des fréquences alléliques importantes dans les différentes populations caucasiennes: 9,2 % pour DRB3*0101 (B3), 28,4 % pour DRB4*0101 (B4) et 7,9 % pour DRB5*0101 (BS). Elles couvrent donc à elles seules 45 % de la
fréquence allélique des populations caucasiénnes.
Les peptides présents dans une séquence peptidique et qui lient
l'ensemble de ces allèles incluent les épitopes T de la majorité de la population cauca-
sienne. Un des moyens le plus utilisé pour définir les épitopes T CD4+ de type auxiliaire est de mesurer la capacité des peptides à faire proliférer les cellules
mononucléées d'individus ayant été en contact avec l'antigène considéré.
Un certain nombre de documents proposent une sélection d'épitopes issus des protéines E6 ou E7 d'HPV16, aptes à être mis en _uvre pour la production d'un vaccin: - La Demande internationale WO 00/14244 (Connaught Laboratories Ltd) préconise, pour obtenir une immunité spécifique sans entraner de risques de transformation oncogénique, la mise en _uvre de constructions (vecteurs) dans lesquelles un certain nombre d'épitopes T dérivés à la fois d'E6 et d'E7 sont liés ensemble. De manière plus précise, les antigènes peuvent se présenter sous la forme de protéines entières ou d'épitopes T. Par exemple, l'épitope T de la protéine E6 est de prétérence l'épitope correspondant aux positions 29-38 de ladite protéine et les épitopes préférés de la protéine E7 sont ceux correspondant respectivement aux posi tions: 11-20, 49-57, 82-90, 86-93; 1'utilisation d'une protéine E7 détoxifiée par délé
tion du site de liaison à la protéine Rb est également envisagée.
- La Demande EP 0-451 550 (Behringwerke) décrit des épitopes séroactifs et notamment des épitopes issus de la protéine E6 ou de la protéine E7
d'HPV16, ainsi qu'un vaccin contenant un ou plusieurs desdits épitopes.
- Le Brevet EP 0 561 885 (University of Queensland et CSL Ltd) décrit un vaccin à sous-unités contre le virus du papillome HPV16, qui comprend la séquence DRAHYNI de la protéine E7 (positions 48-54), considérée comme induisant
une réponse immunitaire significativement plus importante que d'autres épitopes.
- La Demande de Brevet 0386734 (Behringwerke) décrit deux régions immunogéniques dominantes dans la protéine E7 d'HPV16, correspondant respectivement aux positions 12-27 et 36-52 et leur mise en _uvre dans des réactifs de détection. - Luxton et al. ont mis en avant l'importance de l'immunité cellu laire dans le contrôle des infections génitales à HPV et ont, en conséquence, étudié la réponse T proliférative aux infections HPV; dans la mesure o l'immunisation de souris avec des peptides dérivés des protéines E6 et E7 d'HPV16 protègent contre une épreuve virulente constituée par des cellules cancéreuses transformées par HPV16, ils ont en particulier montré l'intérêt de la protéine E7 d'HPV16 et cherché à identifier des épitopes T dans cette protéine. Pour ce faire, ils ont réalisé des peptides synthé- tiques de 15 acides aminés, dont la séquence est chevauchante sur 5 acides aminés, de façon à obtenir une série de peptides représentant l' ensemble de la séquence de la protéine E7. Ils ont montré que la réponse T proliférative dépend de l'état de la patiente et que chez les individus asymptomatiques, les peptides situés dans les régions N- et C-terminale (peptides 1-34 et 70-98) induisent une réponse immuno logique, alors que ce n'est pas le cas chez les patientes présentant une dysplasie cervi cale. Ils ont principalement montré que le peptide E7 80-94 du génotype HPV16 fait proliférer les cellules de 6 individus sur les sept testés (J. Gen. Virol., 1996, 77, 1585)
(voir Tableau II ci-après).
- G. Strang et al. ont défini quatre épitopes T de HPV16 dont un est
présent dans E6 (J. Gen. Virol., 1990, 71, 423).
- A. Altmann et al. ont isolé des lignées de lymphocytes T spéci fiques de E7 à partir de deux patientes et caractérisé les peptides reconnus (Eur. J; Cancer, 1992, 28, 326). L'étude a été réalisée avec des peptides synthétiques de 14 acides aminés, dont la séquence est chevauchante sur 10 acides aminés, de façon à
obtenir une série de peptides représentant l'ensemble de la séquence de la protéine E7.
- T. Tsukui et al. ont étudié la sécrétion en IL2 de cellules sanguines chez 140 patientes HPV16+ et ayant différents stades de lésion (Cancer Res., 1996,
56, 3967).
- M. Nakagawa et al. ont principalement observé que le peptide 24 de E6 du génotype HPV16 provoque la prolifération des cellules de 13 individus sur 63 testés (Immurol., 1996, 3, 205). Ils ont également étudié les réponses observées
avec la protéine E7 et ont montré que l'on observe peu de réponse avec cette protéine.
- A.S. Kadish et al. ont étudié la réponse proliférative des cellules de
patientes HPV16+ à des peptides de E6 et E7 (Cancer Inst., 1997, 89, 1285) .
- T.D. de Gruijl et al. ont étudié la prolifération de cellules de patientes infectées par HPV et ont observé que parmi les poptides couvrant la séquence de la protéine E7 du virus HPV16, le peptide 67-98 stimule les cellules
d'une majorité de patientes (CancerRes., 1998, 58, 1700).
L'ensemble des séquences de E6 et E7 identifiées comme épitopes T
chez les patientes étudices est illustré au Tableau II.
TABLEAU II
Documents Peptides HPV16 (positions) Propriétés
E7:11-20, 49-57, 82-90, 86-93
EP 0 451 550 E6: 7-37
E7: 6-26, 9- 19, 7-21, 10-23, 36-52, 40-54
EP 0 561 885 E7: 48-54, 44-54, 44-62, 44-57, 44-56, 44
, 44-48, 3841, 10-14, 11-14
EP 0 375 555 E7: 45-58
EP 0 386 734 E7: 12-27, 12-23, 12-20, 12-19 et 36-52 Strang et al. (14) E6: 42-57 Reconnu par clone restreint à DR7 Altmann et al. (15) E7: 5- 18 Reconnu par lignce d'un patient DRI DRI I E7: 17-34 Reconnu par lignée d'un patient DR4 DR13 E7: 69-82 Reconnu par clone d'un patient DR4 DR13 TsuLui et al. (17) Sécrétion d'lL2 (actiYation des cellules) de patientes
E6: 145 0/140
E6: 59-112 6/140
E6:111-158 11/140
E7:1-35 3/140
E7: 27-60 4/140
E7: 51-98 7/140
Luxton et al. (16) Prolifération de cellules de patientes (CIN ou saine) E7:i - 14 0/31 ClN et 1/15 saine E7:10-24 0/31 CIN et 3/15 saines E7: 2034 0/31 CIN et 0115 saine
E7: 2549 3/31 CIN
E7: 3044 2/31 saines E7: 40-54 O C[N et O saine E7: 45-64 2/31 CIN et 1/15 saine E7: 55-74 2/31 CIN et 1/15 saine E7: 70-98 4/31 CIN et 7/15 saines Nakagawa et aL (18) Prolifération de cellules de patientes (C]N ou saine) E6: 4-29 3/22 C1N et 12/65 saines E6: 2445 1/22 C1N et 15/65 saines E6: 109-122 1/22 CIN et 8/65 saines E7: 21-30 0/22 CIN et 5/65 saines E7: 44-57 3/22 CIN et 9/65 saines E7: 62-79 3/22 CIN et 10/65 saines Kadish et al. (19) Prolifération de cellules de patientes (C[N ou saine)
E6: 1-31 17/48
E6: 22-51 17/46
E6: 42-71 8/43
E6: 62-91 0/30
E6: 82-111 5/34
E6: 102-131 14/43
E6: 122-151 19/48
E6: 142-159 17/49
E6:17-31 12/23
E6:117-131 12/23
E6:137-151 9/23
E7: 62-80 11/35
E7: 72-97 19/48
De Gruijl et al. (20) E7: 1-32 8/28
E7: 19-56 10/28
E7: 43-80 10/28
E7: 67-98 17/28
De grandes différences sont observées entre les études, traduisant le peu de précision de cette approche. Il est en effet difficile au vu de la diversité des réponses observées de définir des séquences d'épitopes T pour l'ensemble de la
population. Ces séquences ne sont adaptées qu'aux patientes ayant servi à ces travaux.
Ces différences de réponse s'expliquent d'une part par la représentativité des échan tillons qui n'est pas évaluce. En particulier, dans les études o les patientes ne sont pas typées pour leurs molécules HLA, nul ne sait si les différents allèles sont représentés selon les fréquences de la population générale. Une réponse commune à de nombreux patients, à un peptide particulier peut alors résulter d'un biais de l'échantillonnage et
non de la capacité effective d'un peptide à étre reconnu par l'ensemble des patients.
D'autre part, dans le cas de l'infection par HPV, la persistance de l'antigène peut induire un état de tolérance immunitaire contre les épitopes T du virus, les mieux reconnus par les cellules T. comme il l'a été montré dans un modèle de souris trans génique pour la protéine E7 de HPV (T. Doan et al., J. Virol., 1999, 73, 6166). A ce titre, on peut remarquer que la réponse est souvent plus faible chez les patientes ayant
éliminé le virus par rapport aux patientes infectées (T. Tsukui et al., 1996 précité).
Dans ce contexte, les épitopes les plus intéressants pourraient avoir disparu de la réponse immunitaire qui se maintiendrait pour des déterminants moins stimulants mais
qui ne parviendrait pas à éliminer le virus.
Ces tests de prolifération sont donc insuffisants pour définir des
séquences adaptées à l'ensemble de la population.
Ainsi, il ressort de ces différentes études que les peptides que recon naissent les Iymphocytes T auxiliaires sont difficiles à définir en raison du poly
morphisme des molécules HLA II.
En outre, jusqu'à présent, les essais de vaccination chez la femme pour induire une immunité anti-HPV n'ont pas permis d'obtenir de résultats cliniques satisfaisants. Huit patientes atteintes de cancer du col de l'utérus ont été vaccinces par une dose de virus de la vaccine recombiné avec les gènes codant pour les protéines E6 et E7 (L.K. Borysiewicz et al. , Lancet, 1996, 347, 1523). Une réponse cytotoxique n'a
été détectée que de manière transitoire et chez une seule patiente.
Les résultats obtenus avec des peptides n'ont également pas été très concluants avec une efficacité clinique nulle. M.E. Ressing et al. (J. Immunother., 2000, 23, 255) et W.J. Van Driel et al. (Eur. J. Cancer, 1999, 3S, 946) ont utilisé une combinaison de deux peptides de HPV et d'un peptide helper universel mais non spécifique du virus. Aucune réponse cytotoxique n'a été induite. Il est probable que l'absence de réponse soit due à l'incapacité des constructions à induire à la fois la sti mulation des lymphocytes T CD4+ auxiliaires spécifiques de HPV et des Iymphocytes CD8+. En conséquence, I'ensemble des peptides proposés jusqu'à présent correspond à des épitopes T. qui ne sont spécifiques que pour des individus particu liers; en effet, il existe une variabilité interindividuelle des épitopes T. qui rend diffi cile le choix de molécules adaptées à une vaccination de masse contre 1'HPV16; en conséquence, les peptides décrits ci-dessus ne sont pas adaptés à la préparation d'une composition immunogène et vaccinale, apte à stimuler les Iymphocytes T CD4+ anti HPV16 et à générer une réponse immune protectrice, quel que soit 1'individu à proté ger, car ils ne stimulent pas une réponse T CD4+ protectrice chez l'ensemble des
sujets à traiter.
C'est pourquoi les Inventeurs se sont donnés pour but de pourvoir à un ensemble de peptides aptes à être incorporés dans une composition immunogène et à stimuler des Iymphocytes T CD4+ anti-HPV, chez la majorité des individus cauca siens européens ou d'Amérique du Nord, pour induire effectivement une réponse
proliférative spécifique contre des composants du virus.
Un tel ensemble a pour propriété d'être efficace chez un grand nombre de sujets, alors que les peptides de l'art antérieur sont actifs chez quelques individus et sont inactifs chez la majorité des autres individus, parce que ces derniers
ne reconnaissent pas les protéines E6 et E7 d'HPV16 par les mêmes déterminants.
Pour ce faire, les Inventeurs ont sélectionné des peptides issus des protéines E6 et E7 d'un des HPV précités, notamment d'HPV16, restreints aux molé cules HLA II prépondérantes dans les populations caucasiennes et ont trouvé qu'en association, les poptides sélectionnés induisent effectivement une réponse immuno
gène et protectrice chez un grand nombre d'individus.
La présente invention a en conséquence pour objet un mélange de peptides, issus d'une protéine E6 et/ou d'une protéine E7 d'un HPV impliqué dans le cancer du col de l'utérus ou les lésions bénignes de la peau, caractérisé en ce que
chacun des peptides inclus dans ledit mélange se lie à au moins une molécule HLA-
DRB1 (ler gène) dont la fréquence est supérieure à 5 % dans la population cauca-
sienne et éventuellement à au moins une molécule HLA-DRB3, HLA-DRB4 ou HLA-
DRB5 (2ème gène), avec une activité de liaison < lOOO nM, de préférence < 800 nM, ledit mélange de peptides liant au moins huit molécules HLA de classe II dont la fréquence est supérieure à 5 % dans la population caucasienne, codées par les allèles sélectionnés dans le groupe constitué par les allèles HLA DRB1*0101, DRB1*0301, DRB1*0401, DRB1*0701, DRB1*1101, DRB1*1301 et DRB1*1501 (molécules DRl, DR3, DR4, DR7, DR11, DR13 et DRl5) (ler gène) et les allèles DRB3*0101,
DRB4*0101 et DRB5*0101 (B3, B4 et B5) (2ême gène).
Un tel mélange de peptides permet d'obtenir, de manière surpre nante, une réponse proliférative T CD4+ (stimulation des Iymphocytes T CD4+) ainsi qu'une stimulation de la réponse CTL et ce, chez la grande majorité de la population caucasienne à protéger et quel que soit l'HPV concerné; on peut donc considérer qu'un tel mélange constitue un premier pas vers une composition immunogène
<< universelle ", apte à être utilisée dans un vaccin.
Selon un mode de réalisation avantageux dudit mélange, les poptides issus d'une protéine E6 d'HPV, sont issus d'HPV16 et sont sélectionnés dans le groupe constitué par: (a) un peptide compris entre les positions 14 et 46, sélectionné dans le groupe constitué par le poptide correspondant aux positions 14-34 et le poptide correspondant aux positions 14-46, (b) le poptide correspondant aux positions 30-50, (c) un poptide compris entre les positions 44 et 67, sélectionné dans le groupe constitué par le peptide correspondant aux positions 45-67 et le peptide correspondant aux positions 44-67, (d) le peptide correspondant aux positions 61-80, (e) un poptide compris entre les positions 76 et 119, sélectionné dans le groupe constitué par le poptide correspondant aux positions 76-95 et le peptide correspondant aux positions 91 - 119, (f) un peptide compris entre les positions 118-140, sélectionné dans le groupe constitué par le peptide correspondant aux positions 118-140 et le peptide correspondant aux positions 121-140, (g) le peptide correspondant aux positions 135-158, de la protéine E6 d'HPV16 et (h) les peptides présentant une séquence en acides aminés ayant au moins 60 % d'identité ou au moins 80 % de similarité et de prétérence au moins 70 %
d'identité ou au moins 99 % de similarité avec les peptides définis en (a) -(g).
L'identité d'une séquence par rapport à une séquence de référence s'apprécie en fonction du pourcentage de résidus d'acides aminés qui sont identiques, lorsque les deux séquences sont alignées de manière à obtenir le maximum de corres
pondance entre elles.
Un poptide ayant une séquence en acides aminés ayant au moins X % d'identité avec une séquence de référence comprenant Y acides aminés est défini, dans la présente invention comme un peptide dont la séquence peut inclure jusqu'à Y X' altérations pour Y acides aminés de la séquence de référence et reformulé pour une
séquence de 100 acides aminés.
La similarité d'une séquence par rapport à une séquence de réfé rence s'apprécie en fonction du pourcentage de résidus d'acides aminés qui sont iden tiques ou qui différent par des substitutions conservatives, lorsque ces deux séquences sont alignées de manière à obtenir le maximum de correspondance entre elles. Au sens de la présente invention on entend par substitution conservative, la substitution d'un acide aminé par un autre qui présente des propriétés chimiques similaires (taille, charge ou polarité), qui généralement ne modifie pas les propriétés fonctionnelles du peptide. Selon un autre mode de réalisation avantageux dudit mélange, les peptides issus d'une protéine E7, sont issus d'HPV16 et sont sélectionnés dans le groupe constitué par le peptide correspondant aux positions 1-20, le peptide corres pondant aux positions 7-27, le peptide correspondant aux positions 65-87 et le peptide correspondant aux positions 78-98 de ladite protéine E7 d'HPV16 et les peptides présentant une séquence en acides aminés ayant au moins 60 % d'identité ou au moins % de similarité et de préférence au moins 70 % d'identité ou au moins 99 % de
similarité avec les peptides tels que définis ci-dessus.
De manière particulièrement avantageus e, l edit mélange de peptides selon l'invention est sélectionné dans le groupe constitué par les mélanges suivants: * un mélange de peptides issus de la protéine E6 d'HPV16, compre nant: le peptide correspondant aux positions 14-34 ou aux positions 14-46, le peptide correspondant aux positions 30-50 et le peptide correspondant aux positions 44-67 ou
aux positions 45-67.
* un mélange de peptides issus de la protéine E6 d'HPV16, compre nant: le peptide correspondant aux positions 61-80, le peptide correspondant aux
positions 76-95 et le peptide correspondant aux positions 91-119.
* un mélange de peptides issus de la protéine E7 d'HPV16, compre nant: le peptide correspondant aux positions 1-20 et le peptide correspondant aux
positions 7-27.
* un mélange de peptides issus de la protéine E7 d'HPV16, compre nant: le peptide correspondant aux positions 65-87 et le peptide correspondant aux positions 78-98, * et les mélanges comprenant l'un des mélanges de peptides issus de la protéine E6 d'HPV16 et l'un des mélanges issus de la protéine E7 d'HPV16, tels
que définis ci-dessus.
En effet: - le peptide E6 (14-34) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0301, 0701et 1501, - le peptide E6 (30-50) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0101, 0301, 0401, 1101, 1301, 1501, DRB5*0101 etDRB4*0101, - le peptide E6 (61-80) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0301, 1101, 1501,DRB3*0101 etDRB5*0101, - le peptide E6 (76-95) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0101, 1101, 1301, l501,DRB5*0101 etDRB4*0101, - le poptide E6 (91-119) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0101, 0301, 0401, 0701, 1501 et DRB5*0101, - le peptide E7 (1-20) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0101, 0301, 0401, 1101, 1301, 1501, DRB5*0101 et DRB4*0101, - le peptide E7 (7-27) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0101,0301,0401, 1101, 1301,DRB3*0101,DRB5*0101 etDRB4*0101, - le poptide E7 (60-74) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0701 etDRB5*0101, - le peptide E7 (65-87) se lie avec une bonne affinité aux molécules DRB1*0101, 0301, 0401, 701, 1501 et DRB3*0101, - le poptide E7 (78-98) se lie avec une bonne affinité aux molécules
DRB1*0101, 0701, 1101, 1501, DRBS*O101 etDRB4*0101. Les séquences de ces différents peptides sont illustrées au Tableau
III ci-après.
TABLEAU III
Séquences
E6(1-22) MHQKRTAMFQDPQERPRKLPQL
E6(14-34) ERPRKLPQLCTELQTTIHDII
E6 (30-50) THDIILECVYCKQQLLRREVY
E6 (45-67) LRREVYDFAFRDLCIVYRDGNPY
E6(61-80) YRDGNPYAVCDKCLKFYSKI
E6 (76-95) FYSKISEYRHYCYSLYGTTL
E6(91-110) YGTTLEQQYNKPLCDLLIRC
E6(105-126) DLLIRCINCQKPLCPEEKQRHL
E6(121-140) EKQRHLDKKQRFHNIRGRWT
E6(135-158) IRGRWTGRCMSCCRSSRTRRETQL
E7(1-20) MHGDTPTLHEYMLDLQPETT
E7 (7-27) TLHEYMLDLQPETTDLYCYEQ
E7(21-40) DLYCYEQLNDSSEEEDElDG
E7 (35-55) EDEIDGPAGQAEPDRAHYNIV
E7 (43-57) GQAEPDRAHYNIVTF
E7 (60-74) KCDSTLRLCVQSTHV
E7 (65-87) LRLCVQSTHVDIRTLEDLLMGTL
E7 (78-98) TLEDLLMGTLGIVCPICSQKP
D'autres peptides présentent des activités de liaison mais sur un
nombre restreint de molécules.
La présente invention a également pour objet une composition immunogène anti-HPV, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange de peptides issus d'une protéine E6 d'HPV et/ou un mélange de peptides issus d'une protéine E7
d'HPV, tels que définis ci-dessus, associés à au moins un véhicule pharmaceutique-
ment acceptable et éventuellement à au moins un adjuvant.
Les adjuvants utilisés sont des adjuvants classiquement utilisés dans les compositions vaccinales, tels que 1'hydroxyde d'alumine et le squalène. Selon un mode de réalisation avantageux de ladite composition immunogène, lesdits poptides sont soit sous forme de lipopeptides, soit incorporés dans un virus recombinant, un vecteur viral de thérapie génique (adénovirus...), soit inclus dans une protéine et notamment une protéine recombinante (Leclerc C. et al., Int. Rev. Immunol., 1994, 11, 2, 123-132; Janssen R. et al., Int. Rev. Immunol., 1994, 11, 2, 113-121), soit modifiés chimiquement. Dans ce dernier cas, ils comportent par exemple des modifications non naturelles comme des acides aminés D, des liaisons
pseudo-peptidiques ou des modifications des extrémités C- ou N-terminales.
La partie lipidique du lipopeptide est notamment obtenue par addi
tion d'un motif lipidique sur une fonction a-amince desdits peptides ou sur une fonc-
tion réactive de la chane latérale d'un acide aminé de la partie peptidique; elle peut comprendre une ou plusieurs chanes dérivées d'acides gras en C4 20, éventuellement
ramifiées ou insaturées (acide palmitique, acide oléique, acide linoléique, acide lino-
lénique, acide 2-amino hexadécanoque, pimélautide, trimétauxide) ou un dérivé d'un stéroïde. Le procédé de préparation de tels lipopeptides est notamment décrit dans les
Demandes internationales WO 99/40113 ou WO 99/51630. La partie lipidique préfé-
rée est notamment représentée par un groupe N-acétyl-lysine Né(palmitoyl), égale-
ment dénommé Ac-K(Pam).
Selon un autre mode de réalisation avantageux de ladite composition immunogène, ledit mélange de peptides est associé:
- à un ou plusieurs peptides ou lipopeptides contenant un ou plu-
sieurs épitopes CD8+ (reconnus spécifiquement par les lymphocytes T cytotoxiques et présentés par les molécules HLA I) et plus particulièrement les épitopes CD8+ issus d'une protéine d'HPV, notamment d'une protéine HPV16 (Ressing et al; van Driel et al.) et/ou - à d'autres peptides comprenant des épitopes CD4+ multiples, tels que le peptide de la toxine tétanique TT (positions 830-846), le peptide de I'hémagglutinine d'Influeuza HA (positions 307-319), PADRE (Pan DR Epitope, Alexandre J. et al., Immunity, 1994, 1, 9, 751-761) et le peptide LSA3 de Plasmodium falciparum et/ou à un ou plusieurs peptides ou lipopeptides contenant un ou plusieurs épitopes B. plus particulièrement des épitopes B issus d'une protéine d'HPV16 (Tindle et al.), reconnus spécifiquement par des anticorps dirigés contre ces derniers. Les peptides E6 et E7 selon 1'invention, inclus dans les mélanges, tels que définis ci-dessus ont été avantageusement sélectionnés à l'aide d'un test de 1iaison HLA-DR/peptides comprenant: - la purification des molécules HLA-DR d'intérêt, c'est-à-dire celles concernant plus de 5 % d'une population donnce et notamment les molécules HLA DR1, DR3, DR4, DR7, DR11, DR13 et DR15, - I'incubation des molécules HLA-DR ainsi purifiées, avec diffé rentes concentrations de fragments chevauchants et couvrant entièrement la séquence de la protéine E6 ou de la protéine E7 et avec un réactif R1 ou traceur constitué d'un fragment poptidique associé à un marqueur non radioactif, tel que la biotine et dont la séquence est différente desdits peptides; le réactif R1 ou traceur est choisi de manière à ce qu'il présente une affinité vis-à-vis de l'une des molécules HLA-DR d'intérêt, telle qu'il puisse étre utilisé à une concentration < 200 nM, - le transfert des complexes obtenus sur une plaque de type ELISA, préalablement sensibilisée avec un anticorps spécifique de tous les HLA- DR, - la révélation des complexes molécules HLA-DR/réactif R1, fixés au fond de la plaque au moyen de conjugués convenables, tels que streptavidine-phos phatase et d'un substrat fluorescent,
- la sélection des peptides comprenant des épitopes différents, c'est-
à-dire les plus représentatifs des différentes zones d' interaction entre la protéine E6 ou la protéine E7 et les molécules HLA-DR et - le choix des peptides les plus adaptés, en fonction de la fréquence des allèles vis-à-vis desquels ils présentent une activité de liaison < 1000 nM, de préférence < 800 nM, correspondant à la concentration de ces peptides, qui inDibe
% de la liaison du réactif R1 (IC50).
Ces tests permettent, de manière non ambiguë, d' ass o ci er à chaque allèle du ler gène ou du 2ème gène, les séquences des fragments capables de s'y lier ou
au contraire qui ne s'y lient pas.
Cette démarche permet de définir des compositions immunogènes incluant des poptides qui se lient au plus grand nombre de molécules HLA-DR différentes et qui peuvent étre ainsi avantageusement protectrices pour la majorité des
patients, même si l'on ne conna^t pas leurs molécules HLA.
Cehe démarche a en outre l'avantage de permettre la sélection de peptides significativement plus spécifques vis-à-vis de l'HPV16 que les démarches cherchant à sélectionner des peptides sur la base de leur capacité à stimuler les
lymphocytes T CD4+ (tests de prolifération).
Les conditions d'incubation sont propres à chaque molécule HLA-
DR (temps d'incubation, pH, réactif R1, concentration en HLA-DR ou en poptide).
Le réactif R1 est sélectionné dans le groupe constitué par les séquences suivantes: PKYVKQNTLKLAT (HA 306-318) (SEQ ID NO:1), spécifique des allèles
DRB1*0101, DRB1*0401, DRB1*1101,
EAEQLRAYLDGTGVE (A3 152-166) (SEQ ID NO:2), spécifique de l'allèle
DRB1*1501,
20. AKTIAYDEEARGLE (MT 2- 16) (SEQ ID NO:3), spécifique de 1'allèle
DRB1*0301,
AAYAAAKAAALAA (YKL) (SEQ ID NO:4), spécifique de l'allèle DRBl*0701, TERVRLVTRHIYNREE (B 1 21-36) (SEQ ID NO:5), spécifique de 1'allèle
DRB1*1301,
25. ESWGAVWRIDTPDKLTGPFT (LOL 191-210) (SEQ ID NO:6), spécifique de l'allèle DRB3*0101, et AGDLLAIETDKATI (E2/E168) (SEQ ID NO:7), spécifique de l'allèle
DRB4*0101.
D'autres réactifs Rl peuvent être utilisés, notamment ceux décrits
dans Southwood et al. (24).
En variante, ladite composition immunogène comprend avantageu
sement les séquences codant pour les peptides tels que définis ci-dessus.
En effet, I'utilisation d'ADN nu pour l'immunisation constitue une approche vaccinale effcace: elle consiste à injecter dans l'organisme hôte à vacciner, un ADN nu codant pour un antigène protéique; cet ADN permet une synthèse prolon gée de l'antigène par les cellules de l'hôte ainsi qu'une présentation durable de cet antigène au système immunitaire. La présente invention a également pour objet un vaccin, caractérisé
en ce qu'il inclut une composition immunogène telle que défnie ci-dessus.
La présente invention a également pour objet des poptides issus d'une protéine E6 d'HPV, notamment d'HPVl6 et/ou d'une protéine E7 d'HPV, notamment d'HPV16, caractérisés: - en ce qu'ils contiennent un épitope CD4+, apte à avoir une activité de liaison < 1000 nm, de préférence < 800 nM vis-à-vis d'au moins une molécule HLA II (HLA-DR) prépondérante dans les populations caucasiennes (ler gène et/ou 2éme gène), telle que défnie ci-dessus, à être reconnus par des lymphocytes T CD4+ spécifques desdits peptides et à stimuler des lymphocytes T CD4+ spécifiques desUits peptides et - en ce qu'ils sont sélectionnés dans le groupe constitué par les frag ments suivants de la protéine E6 d'HPV16: le poptide E6 (14-34 ou 14-45), le peptide E6 (30-50), le peptide E6 (61-80), le peptide E6 (76-95) et le peptide E6 (91-119) ou les fragments suivants de la protéine E7 d'HPV16: le peptide E7 (1-20), le peptide E7
(7-27), le peptide E7 (60-74), le peptide E7 (65-87) et le peptide E7 (7898).
La présente invention a, pour objet un réactif de diagnostic, caracté risé en ce qu'il est sélectionné parmi l'un des peptides E6 et E7, tels que définis ci dessus, lesdits peptides étant éventuellement marqués ou complexés, sous la forme de
*complexes multimériques.
La présente invention a également pour objet un procédé d'évaluation de l'état immunitaire d'un individu, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détection de la présence de cellules T CD4+ spécifques des peptides E6 et/ou E7, tels que défnis ci-dessus; ladite détection est réalisée, de manière avantageuse par l'un des tests suivants: test de prolifération, test ELISPOT [voir par exemple la Demande Internationale WO 99/51630 ou Gahéry-Ségard et al. (27)] ou cytométrie de flux en présence de complexes multimériques constitués à partir desdits peptides E6
et/ou E7.
De manière plus précise: * pour ce qui concerne le test de prolifération: Une suspension de cellules (PBMC, PBMC déplétées en cellules CD8+, lymphocytes T préalablement enrichis par une étape de culture in vitro avec les peptides sélectionnés selon l'invention ou des Iymphocytes T clonés) est cultivée pendant 3 à 5 j ours en prés ence des peptides sélectionnés et au beso in de cellules présentatrices approprices telles que des cellules dendritiques, des PBMC autologues ou hétérologues, des cellules Iymphoblastoïdes telles que celles obtenues après infec tion par le virus EBV ou des cellules génétiquement modifiées. La prolifération des
cellules est mesurée par incorporation de thymidine tritiée dans 1'ADN des cellules.
Les peptides sélectionnés conformément à l'invention, permettent de révéler dansda
suspension initiale la présence de cellules spécifiques de ces peptides.
* pour ce qui concerne le test ELISPOT: Le test ELISPOT permet de révéler la présence de cellules T spéci
fiques d'un poptide sélectionné conformément à l'invention et sécrétant de 1'IFN-.
De manière plus précise, les cellules T sont révélées par mesure de la sécrétion d'IFN-y après incubation des PMBC des patients avec les peptides sélec tionnés selon l'invention, conformément à la méthode décrite dans Gahéry-Ségard et
al., 2000 (27).
* pour ce qui concerne la mise en _uvre de complexes multi mériques et notamment de complexes tétramériques: - on met en contact un échantillon biologique, de préférence des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) avec des complexes téka mériques produits à partir de complexes multimériques constitués à partir des peptides E6 ou E7, tels que définis ci-dessus-molécule HLA de classe II, soluble et biotinylée et
- analyse des cellules marquces par cytométrie de flux.
De manière avantageuse, préalablement à la mise en contact de l'échantillon biologique avec ledit complexe, on l'enrichit en cellules T CD4+, en le
mettant en contact avec des anticorps anti-CD4, pour enrichir ledit échantillon.
Les tétramères sont préparés, comme précisé, par exemple dans E.J.
Novak et al. (J. Clin. Investig., 1999, 104, R63-R67) ou dans M.J. Kuroda et al. (J.
Virol., 2000, 74, 18, 8751-8756).
Brièvement, les tétramères sont fabriqués en incubant, pendant 72 heures à 37 C et dans un tampon phosphate citrate 10 mM, NaCl 0,15 M à un pH compris entre 4,5 et 7, des molécules HLA II solubles et biotinylées avec un excès de
de peptides E6 ou E7, identifés et sélectionnés conformément à l'invention.
La forme tétramérisce est obtenue en ajoutant à la préparation de la streptavidine marquée par un fluorochrome en quantité quatre fois moindre (mole à mode) que de molécules HLA II. L'ensemble est incubé une nuit à température ambiante. Pour utiliser ces tétramères, on met en contact une suspension de cellules (PBMC, PBMC déplétées en cellules CD8+, lymphocytes T préalablement enrichis par une étape de culture in vitro avec les peptides E6 ou E7 sélectionnés conformément à la présente invention ou des lymphocytes T clonés) avec un ou plusieurs tétramères (10 à 20 mg/ml) pendant 1 à 3 heures. Après lavage, la suspen sion est analysce par cytométrie de flux: on visualise le marquage des cellules par les
tétramères grâce au fait que ces constructions sont fluorescentes.
La cytométrie de flux permet de séparer les cellules marquées par les
tétramères des cellules non marquces et d'effectuer ainsi un tri cellulaire.
La présente invention a ainsi, en outre, pour objet une méthode de tri de lymphocytes T spécifques de l'HPV16, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes: - incuhation ou mise en contact, pendant 1 à 3 heures d'une suspen sion de cellules à trier avec un ou plusieurs tétramères formés à partir de complexes peptide E6et/ou E7 tel que défni ci-dessus/molécule HLA II soluble et biotinylée, et conjugués à de la streptavidine marquée par un fluorochrome, - analyse par cytométrie de flux et
- tri des cellules marquées par les tétramères.
Outre les dispositions qui précèdent, I'invention comprend encore
d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre, qui se réfère à
i des exemples de mise en _uvre du procédé objet de la présente invention ainsi qu'au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 représente la prolifération et la sécrétion d'IFN-y des cellules d'une patiente atteinte de papulose bowenode et qui a résolu spontanément son infection. La patiente est DRB1*1601/1501 DRB5*0101. Le peptide E6 (45-67) est un bon ligand de DRB 1 * 1501, le peptide E7 (7-27) est un bon ligand de
DRB5*0101 (voir également Tableau VIII).
Il doit être bien entendu, toutefois, que ces exemples sont donnés uniquement à titre d' illustration de l ' objet de l ' invention, dont ils ne constituent en
aucune manière une limitation.
EXEMPLE 1: Différentes souches d'HPV et leur pourcentage d'identité avec
HPV16.
Souches Pathologie E6 E7 HPV18 Cancer du 63 40 col HPV31 idem 72 81 HPV33 idem 71 70 HPV45 idem 63 44 HPV58 idem 71 69 HPV30 idem 59 50 HPV34 idem 67 56 HPV35 idem 79 83 HPV39 idem 61 41 HPV40 idem 44 40 HPV42 idem 50 53 HPV43 idem 48 HPV44 idem 47 52 HPV51 idem 67 45 HPV52 idem 69 68 HPV56 idem 63 44 HPV57 idem 48 44 HPV10 verrues 47 84 HPV3 idem 46 56 HPV4 idem 38 69
EXEMPLE 2: Principe des tests de liaison.
- Synthèse des peptides Les peptides choisis couvrent la séquence de la protéine E6 ou de la protéine E7. Tous les peptides ont été synthétisés selon la stratégie Fmoc en synthèse parallèle sur phase solide, purifiés par HPLC et contrôlés par spectrométrie de masse
(ES-MS).
Purification des molécules HLA-DR Les molécules HLA-DR sont purifiées à partir de différentes lignées EBV homozygotes par immunoaffmité. On peut notamment utiliser la méthode décrite dans Southwood et al. (24). Leur origine et les différents allèles qui les caractérisent
sont décrits dans le Tableau IV.
TABLEAU IV
Lignées Spécificités Allèles DRB1 Autres allèles DRB
LG2 (14) HLA-DR1 DRB1*0101 -
HOM2
SCHU HLA-DR2 DRB1*1501 DRB5*0101
MAT (14) HLA-DR3 DRB1*0301 DRB3*0101
STEILIN
BOLETH HLA-DR4 DRB 1 *0401 DRB4*0101
PREISS (14)
PITOUT (14) HLA-DR7 DRB1*0701 DRB4*0101
SWEIG (14) HLA-DR11 DRB1*1101 DRB3*0202
HHKB (17) HLA-DR13 DRB1*1301 DRB3*0101 ___
L'anticorps monomorphique spécifique des molécules HLA-DR est notamment celui décrit dans Southwood et al. (24) ou celui décrit dans Posch et al. (25). Les anticorps sont purifiés à partir de surnageants de culture sur des colonnes de Protéine A-Sépharose. Ces anticorps sont couplés sur des colonnes Sépharose 4B ou
Protéine A-Sépharose pour la purification des molécules HLA-DR.
Tests de liaison HLA-DR/peptides Les tests de liaison des peptides aux molécules HLA-DR sont des tests en compétition avec une révélation immunoenzymatique, initialement mis au point par Hill sur la molécule HLA-DR (26). Ils sont effectués en plaques 96 puits, ce qui permet d'étudier dans la même expérience de nombreux échantillons. Brièvement, les molécules HLA-DR purifiées sont incubées avec un peptide biotinylé qui sert de
traceur et différentes concentrations du peptide à tester.
Après 24 à 72 heures d'incutation, les échantillons sont neutralisés, puis 100 pI de chaque échantillon sont transférés sur une plaque ELISA préalablement sensibilisée par l'anticorps monomorphique spécifique des molécules HLA-DR. Les complexes molécules HLA-DR/peptides biotinylés, fixés au fond de la plaque par l'intermédiaire de 1'anticorps monomorphique spécifique des molécules HLA-DR sont
révélés au moyen de conjugué streptavidine-phosphatase et d'un substrat fluorescent.
L'activité de chaque peptide est caractérisée par la concentration de ce peptide qui
inhibe 50% de la liaison du peptide biotinylé (IC50).
Choix et optimisation des tests de liaison Choix des allèles (l er gène) Les allèles étudiés sont tous les allèles de la population française
dont la fréquence dépasse les 5% de la population.
Il s'agit des allèles DRB,1*0101, DRB1*0301, DRB1*0401, DRB1*0701, DRB1*1101, DRB1*1301 et DRB1*1501 (Tableau I). Ils représentent à eux seuls 53 à 82% des allèles des populations caucasiennes et font partie de diffé
rentes spécificités des séries HLA-DR.
Choix des allèles (2ème gène)
Les allèles étudiés sont les allèles rencontrés les plus fréquemment.
Il s'agit des allèles HLA-DRB3*0101, HLA-DRB4*0101 et HLA-DRB5*0101.
Spécificité des tests Le choix des poptides biotinylés est l'élément déterminant de la spé cificité du test. La plupart des cellules utilisées possèdent deux molécules HLA-DR différentes (codées par deux allèles) qui sont toutes les deux purifiées par un anticorps monomorphique spécifique des molécules HLA-DR et toutes les deux reconnues par le même anticorps. De manière à étudier sans ambiguïté la liaison d'un peptide à l'allèle DRB1, il est nécessaire de s'assurer que le peptide biotinylé lie cet allèle et ne
lie pas le produit de l'autre allèle.
Dans ce but, les peptides tels que définis comme réactifs R1 ci
dessus ont été utilisés.
Conditions et sensibilité des tests Pour chaque molécule HLA-DRB1, la concentration en molécules du CMH II, la concentration du peptide biotinylé, le pH d'incutation et le temps
d'incubation ont été optimisés comme précisé dans le Tableau V ci-après.
TABLEAU V
Allèles Concentration Traceurs Concentration pH Temps protéine traceur optimal d' incubation (ml) (nM) (h)
DRB1*0101 0,6 HA 306-318 10 6 24
DRB1*0301 2,3 MT 2-16 50 4,5 72
DRB1*0401 1,6 HA 306-318 30 6 24
DRB 1 *0701 0,4 YKL 10 5 24
DRBl*1101 1,3 HA 306-318 20 5 24
DRB1*1301 0,7 B1 21-36 200 4,5 72
DRB1*1501 0,5 A3 152-166 10 4,5 24
La sensibilité de chaque test est reflétée par les IC50 observoes avec les peptides non-biotinylés qui correspondent aux traceurs et les résultats obtenus sont
illustrés au Tableau VI ci-après.
TABLEAU VI
Allèles Fréquence Peptides Séquences IC50 biotinylés (nM) DRBl*O101 9, 3 HA 306-318 PKYVKQNTLKLAT 31
DRB1*0401 5,6 HA 306-318 PKYVKQNTLKLAT 44
DRB1*1101 9,2 HA 306-318 PKYVKQNTLKLAT 38
DRB1*0701 14,0 YKL AAYAAAKAAALAA 34
DRB1*0301 10,9 MT 2-16 AKTIAYDEEARRGLE 100
DRB1*1301 6,0 B1 21-36 TERVRLVTRHIYNREE 330
DRB 1 * 1501 8,0 A3 152- 166 EAEQLRRAYLDGTGVE 14
DRB5*0101 7,9 HA 306-318 PKYVKQNTLKLAT 6,5
DRB3*0101 9,2 Lol 191-210 ESWGAVWRIDTPDKLTGPFT 5
DRB4*0101 28,4 E2/E168 AGDLLAIETDKATI 2
Les fréquences indiquées sont les fréquences alléliques en France et sont représentatives de celles de la population caucasienne. Elles sont issues de
Colombani (22).
Le Tableau VII ci-après illustre l'activité de liaison des peptides selon l'invention, mesurée dans les conditions précisées ci-dessus.
TABLEAU VII
Activités de liaison des poptides E6 et E7 sélectionnés vis-à-vis des molécules HLA
DR prépondérantes dans la population caucasienne.
DR1 DR3 DR4 DR7 DRl l DR13 DR15 B3 B5 B4
1-22 >10000 3500 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 10000 >10000 > 10000
()....
E6/2 3500 550 >10000 225 10000 >10000 800 1450 >10000 > 10000
()
E6/3 400 1000 450 1400 800 250 75 1500 3,5 700
()
E6/4 50 >10000 2000 2330 125 >10000 225 2500 65 >10000
E6/5 1750 100 2500 10000 60 >10000 400 200 9,5 6500
()
E6/6 3,5 >10000 5000 3500 150 300 24 >10000 120 27
() 961/-7110) 30 230 90 500 2000 iOOOO 5,5 9500 50 6500
(E160/58126) 1750 > 10000 3750 > 10000 5000 5000 4000 > 10000 30 70
62/9 140 125 >10000 >10000 200 350 1130 >10000 >10000 85 >10000
3/5-0158) 200 > 10000 17,5 10000 700 > 10000 1600 >10000 10 4250
(E17do 2500 > 10000 300 > 10000 1750 10000 125 35 > 10000 4 (E77dI 300 560 60 >10000 600 7500 1770 8 5 70 375 (E27104Io) 10000 4600 1750 > 10000 10000 10000 5300 > 10000 10000 10000
E71V > 10000 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000 > 10000
E71V >10000 10000 10000 10000 >10000 10000 2000 > 10000 2250 > 10000
(E670/V7I4' 5000 10000 2000 900 7000 10000 > 10000 10000 200 1950
(E675/V8I7I' 650 450 650 900 2000 > 10000 470 850 2000 2000
(E778M98I) 800 10000 2250 500 900 > 10000 35 10000 350 500
Les résultats sont exprimés sous forrne de concentrations donnant
% dinhibition du maximum de liaison. L'unité est le nM.
EXEMPLE 3: Test de prolifération.
Pour vérifier la stimulation de la prolifération des cellules T CD4+, à l'aide d'une composition immunogène selon l'invention, un test de prolifération est
réalisé n vitro.
Les cellules (PBMC), extraites du sang périphérique ont été culti vées dans des microplaques de 96 puits à raison de 2.105 cellules par puits dans un volume final de 200 1ll de milieu complet. Les cellules ont été stimulées ou non avec g/ml d'un mélange de peptides selon 1'invention. Après 5 jours de culture à 37 C, les cellules ont été incubées pendant la nuit avec 0,25,uCi de [3H] thymidine (Amersham, Life technologie). Les cellules ont été récupérées et l'incorporation de
[3H] thymidine a été mesurée dans l'ADN cellulaire.
On observe effectivement une stimulation des cellules T CD4+.
D'autres cellules peuvent étre utilisées: PBMC déplétées en cellules CD8+, Iymphocytes T préalablement enrichis par une étape de culture in vitro avec les
peptides tels que définis ci-dessus ou Iymphocytes clonés.
Brièvement, le protocole d'enrichissement est le suivant: les PMBC séparées sur gradient de Ficoll sont cultivées à 37 C en présence de 0,1 à 10 mg/ml de peptides en milieu RPMI supplémenté par 10 % de sérum humain. Au 7ème et 1 léme jour de culture, 50 unités d'IL-2 humaine recombi
nante sont ajoutés à la culture. Les cellules sont récoltées le 14ème jour.
EXEMPLE 4: ELISPOT.
L'ELISPOT permet de détecter les cellules spécifques d'un peptide
et sécrétant une cytokine donnée.
,ul/puits d'anticorps murin anti-IFN-y humain dilué dans du tampon PBS à une concentration de 4 g/ml sont incubés dans des plaques de 96 puits
à fond de nitrocellulose pendant une nuit à 4 C en chambre humide.
Les puits sont lavés avec du PBS et saturés avec du milieu RPMI
contenant 10 % de sérum de veau pendant 2 heures à 37 C.
Si besoin, des cellules présentatrices appropriées telles que des PBMC autologues ou hétérologues, des cellules Iymphoblastoïdes obtenues après infection par le virus EBV ou des cellules génétiquement modifées sont utilisées et sont distribuées dans les puits. Les peptides E6 ou E7, tels que définis dans 1'invention
sont alors ajoutés à différentes concentrations (10, 5 et 1 g/ml).
Les cellules effectrices (PBMC, PBMC déplétées en cellules CD8+, Iymphocytes T préalablement enrichis par une étape de culture in vitro avec les peptides E6 ou E7 ou les deux ou des lymphocytes clonés) sont ajoutées dans les
plaques 96 puits à raison de 20.000 cellules/puits.
La culture est incubée pendant 24 heures à 37 C dans une atmos
phère contenant 5 % de CO2.
Les plaques sont ensuite lavées et incubées pendant 2 heures avec
100 pI d'un antisérum de lapin spécifique de 1'IFN-y humain.
Après lavage, un anticorps anti-IgG de lapin conjugué à de la biotine purs de la streptavidine conjuguces à de la phosphatase alcaline sont ajoutés successi
vement pendant 1 heure.
Finalement, la révélation des taches (spots) est effectuée grâce à un substrat chromogénique de la phosphatase alcaline. Le comptage des spots se fait au microscope. Des contrôl es négatifs sont donnés par l es puits ne contenant pas de peptides. Les contrôles positifs sont fournis par les puits contenant des agents mito
gènes tels que l'ionomycine (500 ng/ml) et la phytohémagglutinine (PHA) (10 g/ml).
EXEMPLE S: Test in viro Les mélanges de peptides tels que définis cidessus ont été testés in vivo, chez des malades ayant une papulose bowénoïde. La papulose bowénoïde est une infection cutanéo-muqueuse due à HPV16, touchant les femmes jeunes; il s'agit
d'une maladie chronique et récidivante, malgré les traitements destructeurs utilisés.
Cette maladie est une néoplasie vulvaire intraépithéliale de grade 3 d'emblée (VIN 3),
qui a la particularité de ne pas évoluer vers un carcinome invasif.
L' infiltration importante de l'épithélium par de nombreux Iympho cytes CD4+ suggère que ces cellules contribuent à contrôler le stade de la maladie et à
empêcher l'invasion.
Les résultats observés sur une patiente qui a d'elle même résolu
1'infection sont donnés à titre d'exemple, à la figure 1.
La réponse proliférative des cellules de 13 patientes ayant une
papulose bowénoïde, vis-à-vis de ces peptides, a été étudice.
Les poptides reconnus en prolifération par les lymphocytes T CD4+
ont été répertoriés, pour chaque malade.
Les résultats obtenus sont illustrés au Tableau VIII ci-après.
Ce Tableau montre l'intérêt des peptides sélectionnés conformément à la présente invention.
TABLEAU VIII
Patientes 1er DR 2eme DR 1er DR 2eme DR Proiif DRRappel IC50 ELISPOT DRRappel lC50 Dossible rossible
GUI 1601 (?) DRB5 1501 (?) DRB5 E6/2 1501 300 E6/4 1501 225
DRB5 >1C000 DRB5 65
E614 1501 225 E7/2 1501 17DRB5 65 DRB5 70
E7/3 1501 5300
DRB5 100W
CAR 701 (?) DRB4 E6/2 701 225
DR84 >10000
E7/2 701 >10000
DRB4 375
JOU 1501 (?) DR85 E6/2 1501 800
DR85 >10000
E6/4 1501 225
DRB5 65
- E6/5 1501 400
DR85 9,5
E6/10 1501 1600
DR85 10
E7/2 1501 1770
UR85 70
RIZ 1501 (?) DR850404 ou 0101 423 faible E6/5 1501 400
DRB5 9,5
faible E6/10 1501 1600 ROU 411 (?) DRB4701 (?) DRB4 faible DRB5 10 ALB 1301 (.) DRB3 1101 (?) ininterprétable LOK 1501 (.) DRB5 801 nêgative ALC311 (?j DRB3 1501 (?) E,/2 1;01 800 E6/2 1501800
DRB5 >10000 DRB5>10000
E6/4 1501 225 E6/4 1501225
DRB5 65
E6/5 1501 400
DRB5 9,5
E6à 1501 5,5
DR85 50
E6/8 1501 4000
DRB5 30
E7/2 1501 1770
DR85 70
e7/3 1501 5300
DRB5 >10000
E7/4 1501 >10000
DRB5 >10000
E7à 1 501 470
DR85 2000
E7/8 1501 35
DR85 350
BRO1101 (?)DRB3 1001 E6/2 1101 10000
DRB3 1 450
E6/4 1101 125
DRB3 2500
BLAI1101 (?) DRB3 701 () DRB4 E6/2 1101 10000
(.) DRB3 1450
701 225
(?) DRB4 >10000
E6/4 1101 125
(?) DRB3 250û
701 2330
(?) DRB4 >10000
TABLEAU VIII
(suite) Patientes 1er DR 2eme DR 1er DR 2eme DR Proli/ DRRappel IC50 ELISPOT DRRappel ICS0 possible possible
LEG 1501 (.7) DRBS 801 ? E6/2 1501800
DRBS>10000
ES/7 15015,5
DRBS50
E7/7 1501470
DR852000
E6/10 15011600
CAI 701 (?) DRB4 1501 (?) DRBS E6/2 1D5RoB15 800
DRBS >10000
701 225
DRB4 >10000
E6/4 1501 225
DRBS 65
701 2330
DRB4 >10000
DEL 701.7) DRB4 E612 701 225 E6/2 701 225
DRB4 >10000 DRB4 >10000
E614 701 2330 E614 701 2330
DRB4 >10000 DRB4 >10000
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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Claims (3)
1 ) Mélange de peptides, issus d'une protéine E6 et/ou d'une protéine E7 d'un HPV impliqué dans le cancer du col de l'utérus ou les lésions bénignes de la peau, caractérisé en ce que chacun des peptides inclus dans ledit mélange se lie à au moins une molécule HLA-DRBl(ler gène), dont la fréquence est supérieure à 5 % dans la population caucasienne et éventuellement à au moins une molécule HLA-DRB3, HLA-DRB4 ou HLA-DRB5 (2ème gène), avec une activité de liaison < 1000 nM, de préférence < 800 nM, ledit mélange de peptides liant au moins huit molécules HLA de classe II dont la fréquence est supérieure à 5 % dans la popu lation caucasienne, codées par les allèles sélectionnés dans le groupe constitué par les allèles HLA DRB1*0101, DRBl*0301, DRB1*0401, DRB1*0701, DRB1*1101, DRB1*1301 et DRB1*1501 (molécules DRl, DR3, DR4, DR7, DR11, DRl3 et DR15) (ler gène) et les allèles DRB3*0101, DRB4*0101 et DRB5*0101 (B3, B4 et
B5) (2ème gène).
2 ) Mélange de peptides selon la revendication 1, caractérisé en ce que les peptides issus d'une protéine E6 d'HPV, sont issus d'HPV16 et sont sélec tionnés dans le groupe constitué par: (a) un poptide compris entre les positions 14 et 46, sélectionné dans le groupe constitué par le peptide correspondant aux positions 14-34 et le peptide correspondant aux positions 14-46, (b) le peptide correspondant aux positions 30-50, (c) un peptide compris entre les positions 44 et 67, sélectionné dans le groupe constitué par le poptide correspondant aux positions 45-67 et le peptide correspondant aux positions 44-67, (d) le peptide correspondant aux positions 61 -80, (e) un peptide compris entre les positions 76 et 119, sélectionné dans le groupe constitué par le peptide correspondant aux positions 76-95 et le peptide correspondant aux positions 91 - 119, (f) un peptide compris entre les positions 118-140, sélectionné dans le groupe constitué par le peptide correspondant aux positions 118-140 et le peptide correspondant aux positions 121-140, (g) le peptide correspondant aux positions 135-158, de la protéine E6 d'HPV16 et (h) les peptides présentant une séquence en acides aminés ayant au moins 60 % d'identité ou au moins 80 % de similarité et de préférence au moins 70 % d'identité ou au moins 99 % de similarité avec les peptides définis en (a)-(g). 3 ) Mélange de poptides selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les poptides issus d'une protéine E7 sont issus d'HPV16 et sont sélectionnés dans le groupe constitué par le poptide correspondant aux positions 1-2O, le peptide correspondant aux positions 7-27, le peptide correspondant aux posi tions 65-87 et le peptide correspondant aux positions 78-98 de ladite protéine E7 d'HPV16 et les poptides présentant une séquence en acides aminés ayant au moins % d'identité ou au moins 80 % de similarité et de préférence au moins 70 % d'identité ou au moins 99 % de similarité avec les peptides tels que définis à la reven
dication 1 ou à la revendication 2.
1S4 ) Mélange de poptides selon l'une quelconque des revendications
1 à 3, caractérisé en ce qu'il est sélectionné dans le groupe constitué par les mélanges suivants: * un mélange de peptides issus de la protéine E6 d'HPV16, compre nant: le peptide correspondant aux positions 14-34 ou aux positions 14-46, le peptide correspondant aux positions 30-50 et le poptide correspondant aux positions 44-67 ou
aux positions 45-67.
* un mélange de peptides issus de la protéine E6 d'HPV16, compre nant: le peptide correspondant aux positions 61-80, le peptide correspondant aux
positions 76-95 et le peptide correspondant aux positions 91-119.
* un mélange de peptides issus de la protéine E7 d'HPV16, compre nant: le peptide correspondant aux positions 1-20 et le peptide correspondant aux
positions 7-27.
* un mélange de peptides issus de la protéine E7 d'HPV16, compre nant: le peptide correspondant aux positions 65-87 et le peptide correspondant aux positions 78-98, * et les mélanges comprenant l'un des mélanges de peptides issus de
la protéine E6 d'HPV16 et l'un des mélanges issus de la protéine E7 d'HPVl6.
) Composition immunogène anti-HPV16, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange de peptides issus d'une protéine E6 d'HPV et/ou un mélange de
peptides issus d'une protéine E7 d'HPV, selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, associés à au moins un véhicule pharmaceutiquement acceptable et éventuellement à au moins un adjuvant. 6 ) Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits peptides sont soit sous forme de lipopeptides, soit incorporés dans un virus recombinant ou un vecteur viral de thérapie génique, soit inclus dans une protéine, soit
modifiés chimiquement.
o 7 ) Composition selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que ledit mélange de peptides est associé: - à un ou plusieurs peptides ou lipopeptides contenant un ou plusieurs épitopes CD8+ et plus particulièrement les épitopes CD8+ issus d'une protéine d'HPV, notamment d'une protéine HPV16 et/ou - à d'autres peptides comprenant des épitopes CD4+ multiples, tels que le peptide de la toxine tétanique TT (positions 830-846), le peptide de l'hémagglutinine d'Influenza HA (positions 307-319), PADRE et le peptide LSA3 de Plasmodium falciparum etlou - à un ou plusieurs peptides ou lipopeptides contenant un ou plusieurs
épitopes B. plus particulièrement des épitopes B issus d'une protéine d'HPV16.
8 ) Composition immunogène, caractérisée en ce qu'elle comprend avantageusement les séquences codant pour les peptides tels que définis aux revendi
cations 1 à 4.
9 ) Vaccin, caractérisé en ce qu'il inclut une composition immuno
gène selon 1'une quelconque des revendications 5 à 8.
) Peptides issus d'une protéine E6 d'HPV, notamment d'HPV16 et/ou d'une protéine E7 d'HPV, notamment d'HPV16 caractérisés: - en ce qu'ils contiennent un épitope CD4+ apte, à avoir une activité de liaison < 1000 nm, de préférence < 800 nM vis-à-vis d'au moins une molécule HLA II (HLADR) prépondérante dans les populations caucasiennes (le' gène et/ou 2éme gène), telle que définie à la revendication 1, à être reconnus par des lymphocytes T CD4+ spécifiques desdits peptides et à stimuler des Iymphocytes T CD4+ spécifiques desdits peptides et - en ce qu'ils sont sélectionnés dans le groupe constitué par les frag ments suivants de la protéine E6 d'HPV16: le peptide E6 (14-34 ou 14-45), le peptide E6 (30-50) , le peptide E6 (61-80), le peptide E6 (76-95) et le poptide E6 (91-1 19) ou les fragments suivants de la protéine E7 d'HPV16: le peptide E7 (1-20), le peptide E7 (7-27), le peptide E7 (60-74), le peptide E7 (65-87) et le peptide E7 (78-98) corres
pondant respectivement aux séquences 5EQ ID NO:é, à 18.
11 ) Réactif de diagnostic, caractérisé en ce qu'il est sélectionné dans
0 1e groupe constitué par les peptides tels que définis aux revendications 1 à 4 ou les
peptides selon la revendication 10, lesdits poptides étant éventuellement marqués ou
complexés, sous la forme de complexes multimériques.
12 ) Procédé d'évaluation de l'état immunitaire d'un individu, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détection de la présence de cellules T
CD4+ spécifiques des peptides E6 etlou E7 tels que définis aux revendications 1 à 4, à
l'aide d'un test ELISPOT, d'un test de prolifération des cellules T ou d'un test mettant
en _uvre des complexes multimériques.
13 ) Méthode de tri de lymphocytes T spécifiques de l'HPV16, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes: - incubation ou mise en contact, pendant 1 à 3 heures d'une suspen sion de cellules à trier avec un ou plusieurs tétramères formés à partir de complexes multimériques constitués à partir des peptides E6 et/ou E7 tels que définis aux reven dications 1 à 4 et 10 /molécule HLA II soluble et biotinylée, et conjugués à de la streptavidine marquée par un fluorochrome, 2s - analyse par cytométrie de flux et
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