NO20120234L - Fusjonsproteiner fra mycobacterium tuberkulose og deres anvedelser - Google Patents

Fusjonsproteiner fra mycobacterium tuberkulose og deres anvedelser

Info

Publication number
NO20120234L
NO20120234L NO20120234A NO20120234A NO20120234L NO 20120234 L NO20120234 L NO 20120234L NO 20120234 A NO20120234 A NO 20120234A NO 20120234 A NO20120234 A NO 20120234A NO 20120234 L NO20120234 L NO 20120234L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
amino acid
seq
acid sequence
nucleotide sequence
polynucleotide
Prior art date
Application number
NO20120234A
Other languages
English (en)
Inventor
Antonio Campos-Neto
Mark R Alderson
Yasir A W Skeiky
Original Assignee
Corixa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/056,556 external-priority patent/US6350456B1/en
Priority claimed from PCT/US1999/007717 external-priority patent/WO1999051748A2/en
Publication of NO20120234L publication Critical patent/NO20120234L/no
Application filed by Corixa Corp filed Critical Corixa Corp

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/35Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Mycobacteriaceae (F)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • A61P31/06Antibacterial agents for tuberculosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører fusjonsproteiner som inneholder to Mycobacterium tuberkulose antigener. Spesielt, vedrører den bi-fusjonsproteiner som inneholder to individuelle M tuberkulose antigener, tri-fusjonsproteiner som inneholder tre M tuberkulose antigener, tetra-fusjonsproteiner som inneholder fire M tuberkulose antigener, og penta-fusjonsproteiner som inneholder fem M tuberkulose antigener, og metoder for deres anvendelse i diagnose, behandling og forebygging av tuberkuloseinfeksjon.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører immunogent polypeptid som inneholder minst mykobacterium tuberkuloseantigener, polynukleotid som koder for polypeptidene, farmasøytisk sammensetning som omfatter polypeptidene eller polynukleotidene. Videre omfatter oppfinnelsen ekspresjonsvektor som omfatter nevnte polynukleotider, isolert vertcelle, samt en vaksinesammensetning og en fremgangsmåte for å fremstille polypeptidene
Spesielt, vedrører den bi-fusjonsproteiner som inneholder to individuelle M. tuberkuloseantigener, tri-fusjonsproteiner som inneholder tre M.tuberkuloseantigener, tetrafusjonsproteiner som inneholder fire M. tuberkulose-antigener og pentafusjonsproteiner som inneholder fem M. tuberkuloseantigener og fremgangsmåter for deres anvendelse i diagnose, behandling og forebygging av tuberkuloseinfeksjon.
Tuberkulose er en kronisk infeksiøs sykdom forårsaket av infeksjon med M. tuberkulose. Den er en utbredt sykdom i utviklingsland, så vel som et økene problem i utviklede områder i verden, med omtrent 8 millioner nye tilfeller og 3 millioner dødsfall hver år. Skjønt infeksjonen kan være asymptomatisk i en lengre tidsperiode, blir sykdommen vanligvis manifestert som en akutt inflammasjon i lungene, som resulterer i feber og ikke produktiv hoste. Hvis ubehandlet, er resultatet alvorlig komplikasjoner og dør typisk.
Skjønt tuberkulose kan generelt kontrolleres ved å bruke utstrakt antibiotikaterapi, er slik behandling ikke tilstrekkelig for å lindre spredning av sykdommen. Infiserte individer kan være asymptomatisk, men smittsomme i en tidsperiode. I tillegg, skjønt overholdelse av behandlingsregimet er kritisk, er pasient oppførsel vanskelig å måle. Noen pasienter fullfører ikke behandlingen, som kan føre til ineffektiv behandling og utvikling av medikamentresistens.
For å kontrollere spredning av tuberkulose, er effektiv vaksinering og nøyaktig tidlig diagnose av sykdommen svært viktig. For tiden, er vaksinering med levende vaksine den mest effektive metoden for å indusere beskyttende immunitet. Den mest vanlige mycobakterien som anvendes for dette formålet er Bacillus Calmette-Guerin (BCG), og avirulent stamme av M. bovis. Imidlertid, er sikkerheten og effektiviteten til BCG en kilde for kontroversialitet og i noen land, slik som USA vaksineres ikke befolkningen med dette midlet.
Diagnose for tuberkulose oppnås vanligvis ved å bruke en hudtest, som involverer intradermal eksponering til tuberkulin PPD (proteinrenset derivat). Antigen-spesifikk T-celleresponer resulterer i målbar hevelse på injeksjonstedet ved 48-72 timer etter injeksjon, som indikerer eksponering til myobakterielle antigener. Sensitivitet og spesifisitet har, imidlertid, vært et problem med denne testen, og individer vaksinert med BCG kan ikke skjelnes fra infiserte individer.
Mens makrofager har blitt vist å virke som den prinsipielle effektoren til M. tuberkulose immunitet, er T-cellene er de dominerende induserende av slik immunitet. Den essensielle rollen til T-celler i beskyttelse mot M. tuberkulose infeksjon er vist av den hyppige forekomsten av M. tuberkulose i "Acquired Immunodeficiency Syndrome" pasienter som skyldes nedgang av CD4<+>T-celler assosiert med human immunosvikt-virus (HIV) infeksjon. Mycobakterium-reaktive CD4<+>T-celler har blitt vist å være potente produsenter av gamma-interferon (IFN-y) som igjen, har blitt vist å trigge anti-mycobakterielle effekter av makrofager i mus. Mens rollen til IFN-y i mennesker er mindre klar, har studier vist at 1,25-dihydroksy-vitamin D3, enten alene eller i kombinasjon med IFN-y eller tumornekrosefaktor-alfa, aktivere human makrofager for å inhibere M. tuberkulose infeksjon. Dessuten, er det kjent at IFN-y stimulerer humane makrofager til å fremstille 1,25-dihydroksy-vitamen D3. På samme måte, har interleukin-12 (IL-12) blitt vist å spille en rolle i å stimulere resistens mot M tuberkuloseinfeksjon. For en oversikt over immunologien til M. tuberkuloseinfeksjon, se Chan and Kaufrnann, 1994, Tuberculosis: Pathogenesis, Protection and Control, Blomm (utg.), ASM Press, Washington, DC.
Følgelig, er det et behov for forbedrede vaksiner, og forbedrede metoder for å diagnostisere, forebygge og behandle tuberkulose.
Foreliggende oppfinnelse vedrører fusjonsproteiner fra M. tuberkuloseantigener. Spesielt, vedrører den fusjonspolypeptider som inneholder to eller flere M. tuberkulose-antigener, polynukleotider som koder for slike polypeptider, fremgangsmåter for å anvende polypeptider og polynukleotider i diagnosen, behandling og forebygging av M. tuberkuloseinfeksj on.
Foreliggende oppfinnelse er basert, delvis, på oppfinnernes oppdagelse at polynukleotider som inneholder to til fem M. tuberkulose kodene sekvenser produserer rekombinante fusjonsproteiner som bibeholder immunogeniteten og antigeniteten fra deres individuelle komponenter. Fusjonsproteinene beskrevet heri induserte både T celler og B celleresponser, målt ved T celleproliferering, cytokinproduksjon og antistoff-produksjon. Dessuten, ble fusjonsprotein brukt som et immunogen med adjuvanter in vivo for å reise både celle-formidlet og humoral immunitet mot M. tuberkulose. I tillegg, ble et fusjonsprotein fremstilt av en fusjonskonstruksjon og brukt i en vaksineformulering med en adjuvant for å oppnå en langtidsbeskyttelse i dyrene mot utvikling av tuberkulose. Fusjonsproteinet var et mer effektivt immunogen enn en blanding av dets individuelle proteinkomponenter.
I en spesifikk utførelsesform av oppfinnelsen, kan det isolerte eller isolerte M. tuberkulosepolypeptidene fra oppfinnelsen bli formulert som farmasøytiske sammensetninger for administrering til et individ for å hindre og/eller behandle M. tuberkulose\ nf& s] on. Immunogeniteten av fusjonsproteinet kan økes ved inklusjon av en adjuvant.
I et annet aspekt av oppfinnelsen, blir isolerte eller rensede polynukloetider brukt for å produsere rekombinant fusjonspolypeptidantigener in vitro. Alternativt, kan polynukleotidene bli administrert direkte inn i et individ som DNA vaksiner for å forårsake antigenekspresjon i individer, og deretter induksjon av en anti-M. tuberkulose-immunrespons.
Det er også et formål med oppfinnelsen at polypeptidene kan bli brukt in vitro analyse for å detektere humorale antistoffer eller cellemediert immunitet mot M. tuberkulose for diagnose av infeksjon eller å måle sykdomsprogresjon. I tillegg, kan polypeptidene blir brukt som et in vivo diagnostisk middel i form av en intradermal hudtest. Alternativt, kan polypeptidene bli brukt som immunogener for å danne anti-M tuberkuloseanti-stoffer i et ikke humant dyr. Antistoffene kan bli brukt for å detektere målantigenene in vivo og in vitro. Figur IA og IB: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 1) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 2) av tri-fusjonsproteinet Ral2-TbH9-Ra35 (kalt Mtb32A). Figur 2: Nukleotidseksensen (SEQ ID NR: 3) og aminosyresekvensen (SEQ ED NR: 4) av tri-fusjonsproteinet Erdl4-DPV-MTl (kalt Mtb39A). Figur 3 A - 3D: Nukleotidsekvensen (SEQ ED NR: 5) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 6) av tri-fusjonsprotenet TbRa3-38kD-Tb38-l. Figur 4A - 4D: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 7) og aminosyresekvensen
(SEQ ID NR: 8) av bi-fusjonsproteinet TbH9-Tb38-l.
Figur 5A - 5J: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 9) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 10) av tetra-fusjonsproteinet TbRa3-38kD-Tb38-l-DPEP (kalt TbF-2). Figur 6A og 6B: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 11) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 12) av penta-fusjonsproteinet Erdl4-DPV-MTl-MSL-MTCC2 (kalt Mtb88f). Figur 7A og 7B: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 13) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 14) av tetra-fusjonsproteinet Erdl4-DPV-MTl-MSL (kalt Mtb46f). Figur 8A og 8B: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 15) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 16) av tetra-fusjonsproteinet DPV-MT1-MSL-MTCC2(kaltMtb71f). Figur 9A og 9B: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 17) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 18) av tri-fusjonsproteinet DPV-MT1-MSL (kalt Mtb31f). Figur 10A og 10B: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 19) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 20) av tri-fusjonsproteinet TbH9-DPV-MT1 (kalt Mtb61f). Figur 1 IA og 1 IB: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 21) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 22) av tri-fusjonsproteinet Erdl4-DPV-MTl (kalt Mtb36f). Figur 12A og 12B: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 23) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 24) av bi-fusjonsproteinet TbH9-Ra35 (kalt Mtb59f). Figur 13A og 13B: Nukleotidsekvensen (SEQ ID NR: 25) og aminosyresekvensen (SEQ ID NR: 26) av bi-fusjonsproteinet Ral2-DPPD (kalt Mtb24). Figur 14A-14F: T celleprolifereringsresponser av seks PPD+ individer når de ble stimulert med to fusjonsproteiner og deres individuelle komponenter. Figur 15A-I5F: IFN-y produksjon av seks PPD+ individer når de ble stimulert
med to fusjonsproteiner og deres individuelle komponenter.
Figur 16A-16F: T celleproliferering av mus immunisert med et fusjonsprotein
eller dets individuelle komponenter og en adjuvant.
Figur 17: IFN-y produksjon av mus immunisert med et fusjonsprotein eller
dets individuelle komponenter og en adjuvant.
Figur 18: IL-4 produksjon av mus immunisert med et fusjonsprotein eller
dets individuelle komponenter og en adjuvant.
Figur 19A-19F: Serumantistoffkonsentrasjoner av mus immunisert med et
fusjonsprotein eller dets individuelle komponenter og en adjuvant.
Figur 20A-20C: Overlevelse av marsvin etter aerosolprovosering med M.
tuberkulose. Fusjonsproteinene Mtb32A og Mtb39A, ble formulert i adjuvant SBASlc (20A), SBAS2 (20B) eller SBAS7 (20C), og brukt som et immunogen i masvin forutfor for provosering med bakterie. BCG er den positive kontrollen. Figur 21A og 21B: Stimulering av proliferering og IFN-y produksjon i TbH9-spesifikke T celler ved fusjonsproteinet TbH9-Tb38-l. Figur 22A og 22B: Stimulering av proliferering og IFN-y produksjon i Tb3 8-1 -
spesifikke T celler ved fusjonsproteinet TbH9-Tb38-l.
Figur 23A og 23B: Stimulering av proliferering og IFN-y produksjon i T celler tidligere vist å respondere på både TbH-9 og Tb38-1 antigener ved fusjonsproteinet TbH9-Tb38-l.
Foreliggende oppfinnelse vedrører antigener som er nyttig for behandling og forebygging av polynukleotider som koder slike antigener og metoder for deres anvendelse. Antigener fra den foreliggende oppfinnelse er fusjonspolypeptider fra M. tuberkuloseantigener og varianter derav. Mer spesifikt, omfatter antigenene fra den foreliggende oppfinnelse minst to polypeptider av M. tuberkulose som settes sammen til et større fusjonspolypeptidmolekyl. Antigenene fra den foreliggende oppfinnelse kan ytterligere omfatte andre komponenter fremstilt for å øke immuniteten til antigenene eller forbedre disse antigenene i andre aspekter, f.eks., isoleringen av disse antigenene gjennom tilsetning av et strekk av histidinresidier i en ende av antigenet.
Antigenene fra den foreliggende oppfinnelse er eksemplifisert i figurene IA til 13B, inklusiv homologer og varianter av disse antigenene. Disse antigenene kan modifiseres f.eks., ved å tilsette linkerpeptidsekvenser som beskrevet under. Disse linkerpeptidene kan settes mellom en eller flere polypeptider som utgjør hver av fusjonsproteinene presentert i figurene IA til 13B. Andre antigener fra den foreliggende oppfinnelse er antigener beskrevet i figurene IA til 13B som har blitt koblet til et kjent antigen hos M. tuberkulose, slik som tidligere beskrevet 38kD (SEQ ID NR: 27) antigen (Andersen and Hansen, 1989, Infect. Immun. 57:2481-2488; Genbank Aksesjonsnummer M30046).
Antigener beskrevet heri og immunogene deler derav, har evnen til å indusere immunogenrespons. Mer spesifikt, har antigene evnen til å indusere proliferering og/eller cytokinproduksjon (dvs. interferon-y og/eller interleukin-12 produksjon) i T celler, NK celler, B celeler og/eller makrofager avledet fra en M. tuberkulose- immunt individ. Seleksjonen av celletype for anvendelse i evaluering av immunogen respons til et antigen vil avhenge av den ønskede responsen. F.eks., blir interleukin-12 produksjonen lettes evaluert ved å bruke fremstillinger som inneholder B celler og/eller makrofager. Et M. tuberkulose- immunt individ er en som man betrakter å være resistent for utvikling av tuberkulose i kraft av å ha en effektiv T cellerespons mot M. tuberkulose (dvs. i det vesentlig fri for sykdomssymptomer). Slike individer kan være identifisert basert på en sterk positiv (dvs. større enn 10 mm diameter hevelse) intradermal hudtestrespons for tuberkuloseproteiner (PPD) og et fravær av et hvilket som helst tegn eller symptomer av tuberkulosesykdom. T celler, NK celler, B celler og makrofager avledet fra M. tuberkulose- immune individer kan fremstilles ved å bruke metoder kjent innen fagfeltet. F.eks., en fremstilling av PBMC (dvs. perifere blod-mononukleærceller) kan anvendes uten ytterligere separasjon av komponentcellene. PBMC kan generelt fremstilles, f.eks., ved å bruke tetthetssentrifugering gjennom "FICOLL" (Winthrop Laboratories, NY). T celler for anvendelse i analysene beskrevet heri kan også renses direkte fra PBMC. Alternativt, kan en anriket T cellelinje som er reaktiv mot mykobakterielle proteiner, eller T cellekloner reaktive for individuelle mykobakterielle proteiner, anvendes. Slike T cellekloner kan fremstilles fra, f.eks., dyrkning av PBMC fra M. tuberkulose- immune individer med mykobakterielle proteiner i en periode på 2-4 uker. Dette tillater ekspansjon av kun de mykobakterielle protein-spesifikke T celler, som resulterte i en linje sammensatt kun av slike celler. Disse cellen kan deretter bli klonet og testet med individuelle proteiner, ved å bruke metoder kjent for en fagperson, for mer å nøyaktig definere individuell T cellespesifisitet. Generelt, antigener som tester positivt i analyse for proliferering og/eller cytokinproduksjon (dvs. interferon-y og/eller interleukin-12 produksjon) utført ved å bruke T celler, NK celler, B celler og/eller makrofager avledet fra en M. tuberkulose- immunt individ blir betraktet som immunogen. Slike analyser kan utføres, f.eks., ved å bruke representative prosedyrer som beskrevet under. Immunogene deler av slike antigener kan identifiseres ved å bruke lignende analyser, og kan være tilstede innenfor polypeptidene beskrevet heri.
Evnen til et polypeptid (f.eks. et immunogent antigen, eller en del eller annen variant derav) for å indusere celleproliferering blir evaluert ved å bringe cellene i kontakt (f.eks., T celler og/eller NK celler) med polypeptidet og måle prolifereringen av cellene. Generelt, er mengden av polypeptid som er tilstrekkelig for evaluering av omtrent 10<5>celler varierer fra omtrent 10 ng/ml til omtrent 100 ug/ml og fortrinnsvis er omtrent 10 ug/ml. Inkuberingen av polypeptidet med celler blir typisk utført ved 37°C i omtrent seks dager. Etter inkubering med polypeptidet, blir cellene analysert for proliferativ respons, som kan evalueres ved kjente metoder innen fagfeltet, slik som å eksponere cellene til en puls av radioaktivt merket tymidin og måle inkorporeringen av innmerking i cellulært DNA. Generelt, blir et polypeptid som resulterer i minst tre gangers økning i prolifereringen over bakgrunnen (dvs. prolifereringer observert for celler dyrket uten polypeptider) betraktet å være i stand til å indusere proliferering.
Evnen til et polypeptid å stimulere produksjonen av interferon-y og/eller interleukin-12 i celler kan evalueres ved å bringe cellene i kontakt med polypeptidet å måle nivået av interferon-y eller interleukin-12 produsert av cellene. Generelt, er mengden av polypeptid som er tilstrekkelig for evaluering av IO<5>celler varierende fra omtrent 10 ng/ml til omtrent 100 u.g/ml og fortrinnsvis omtrent 10 ug/ml. Polypeptidet kan være, men behøver ikke å være, immobilisert på et fast støtteunderlag, slik som en kule eller biodegraderbar mikrosfære, slik som de som er beskrevet i U.S. patent nr. 4,897,268 og 5,075,109. Inkubering av polypeptidet med cellene blir utført ved 37°C i omtrent seks dager. Etter inkubering med polypeptidet, blir cellene analysert for interferon-y og/eller interleukin-12 (eller en eller flere subenheter derav), som kan evalueres ved fremgangsmåter kjent innen fagfeltet, slik som et enzymkoblet immunosorbentanalyse (ELISA) eller, i tilfellet av IL-12 P70 subenheten, en bianalyse slik som en analyse som måler proliferering av T celler. Generelt, blir et polypeptid som resulterer i produksjon av minst 50 pg av interferon-y per ml av dyrket supernatant (som inneholder IO<4->10<5>T celler per ml) blir betraktet å være i stand til å stimulere produksjon av interferon-y. Et polypeptid som stimulerer produksjonen av minst 10 pg/ml av IL-12 P70 subenhet, og/eller minst 100 pg/ml av IL-12 P40 subenhet, per 10<5>makrofager eller B celler (eller per 3 x IO<5>PBMC) blir betraktet å være i stand til å stimulere produksjon av IL-12.
Generelt, er immunogene antigener de antigenene som stimulerer proliferering og/eller cytokinproduksjon (dvs. interferon-y og/eller interleukin-12 produksjon) i T celler, NK celler, B celler og/eller makrofager avledet fra mint 25% av M. tuberkulos- immune individer. Blant disse immunogene antigenene, kan polypeptidene som har overlegne terapeutiske egenskaper blir holdt fra hverandre basert på størrelsen på responsen i de ovenfor nevnte analyser og basert på prosentandelen av individer for hvilke en respons blir observert. I tillegg, vil antigener som har overlegne terapeutiske egenskaper ikke stimulere proliferering og/eller cytokinproduksjon in vitro i celler avledet fra mer enn omtrent 25% av individene som ikke er M. tuberkulose- immune, for derved å eliminere responsene som ikke er spesifikke på grunn av M. tuberkulose- responsive celler. Disse antigenene som induserer en respons i en høy prosentandel av T cellen, NK cellen, B cellen og/eller makrofagprepareringene fra M. tuberkulose- immune individer (med en lav insidens av respons i celleprepareringene fra andre individer) har overlegne terapeutiske egenskaper.
Antigener med overlegne terapeutiske egenskaper kan også bli identifisert og basert på deres evne til å minske alvorligheten av M. tuberkulose infeksjon i forsøksdyr, når det blir administrert som en vaksine. Egnede vaksinefremstillinger for anvendelse på forsøksdyr er beskrevet i detalj under. Effektiviteten kan bestemmes ved å se på evnen til antigen og tilveiebringe minst omtrent 50% reduksjon i bakterieantall og/eller minst omtrent en 40% nedgang i mortalitet etter eksperimentell infeksjon. Egnede forsøksdyr inkluderer mus, marsvin og primater.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også nukleinsyremolekyler som koder for fusjonspolypeptidene til M. tuberkulose. I en spesifikk utførelsesform ved eksemplet i eksempeldelen, ble tretten M. tuberkulose fusjonskodene sekvenser konstruert. I overenstemmelse med oppfinnelsen, kan en hvilken som helst nukleotidsekvens som koder for aminosyresekvensen til fusjonsproteinet bli brukt for å danne rekombinante molekyler som dirigerer ekspresjonen av den kodene sekvensen.
For å klone fullengde kodene sekvenser eller homologe varianter for å fremstille fusjonspolynukleotider, kan merkede DNA prober designet fra en hvilken som helst del av nukleotidsekvensene eller deres komplementer beskrevet heri bli brukt for å screene et genomisk eller cDNA bibliotek fremstilt fra forskjellige stammer av M. tuberkulose for å identifisere den kodene sekvensen til hver individuell komponent. Isolering av kodene sekvenser kan også bli utført ved polymerasekjedereaksjoner (PCR) ved å bruke to degenererte oligonukleotidprimersamlinger designet på basis de kodene sekvensene beskrevet heri.
Oppfinnelsen vedrører også isolater eller rensede polynukleotider komplementære til nukleotidsekvensene fra SEQ ID NR: 1, 3, 5,7, 9,11,13,15,17,19,21,23 og 25, og polynukleotider som selektivt hybridiserer til slike komplementære sekvenser. I en foretrukket utførelsesform, blir et polynukleotid som hybridiserer til sekvensen fra SEQ ID NR: 1, 3, 5, 7, 9,11,13,15,17,19, 21,23 og 25 eller det komplementære sekvens under betingelser med lav stringens og koder for et protein som bibeholder immunogeniteten til fusjonsproteinene fra SEQ ID NR: 2, 4, 6, 8,10,12,14,16,18,20,22,24 og 26 tilveiebrakt. Ved eksemplet og ingen begrensning, er eksempelbetingelsene for lav stringens som følger (se også Shilo and Weinberg, 1981, Proe. Nati. Acad. Sei. USA 78:6789-6792): filtrene som inneholder DNA blir forbehandlet i 6 timer ved 40°C til en løsning som inneholder 35% formamid, 5X SSC, 50 mM Tris-HCl (pH 7,5), 5 mM EDTA, 0,1% PVP, 0,1%) Ficoll, 1% BSA og 500 ug/ml denaturert laksesperm DNA. Hybridiseringene ble utført i samme løsning med følgende modifiseringer; 0,02% PVP, 0,02% Ficoll, 0,2% BSA, 100 ug/ml laksesperm DNA, 10% (vekt/volum) dekstransulfat, og 5-20 X IO<6>cpm<32>P-merked probe blir brukt. Filtrene blir inkubert i hybridiseringsblanding i 18-20 timer ved 40°C og deretter vasket i 1,5 timer ved 55°C i en løsning som inneholder 2 X SSC, 25 mM Tris-HCl (pH 7,4), 5 mM EDTA og 0,1% SDS. Vaskeløsningen ble erstattet med fersk løsning og inkubert i ytterligere 1,5 time ved 60°C. Filtrene blir blottet tørrer og eksponert for autoradiografi. Hvis nødvendig, blir filtrene vasket en tredje gang ved 65-68°C og reeksponert for filmen. Andre betingelser med lav stringens som kan anvendes er velkjent innen fagfeltet (f.eks. som anvendt for kryss-artshybirdiseringer).
I en annen foretrukket utførelsesform, blir et polynukleotid som hybridiserer til den kodene sekvensen til SEQ ID NR: 1, 3, 5, 7, 9,11,13,15,17,19,21,23 og 25 eller det komplementære sekvens under betingelser med høy stringens og som koder for et protein som bibeholder immunogeniteten til fusjonsproteinene fra SEQ ID NR: 2,4, 6, 8,10, 12, 14,16, 18,20,22,24 og 26 tilveiebrakt. Via eksmpler og ikke begrensning, er eksempelbetingelsene for høy stringens som følger: prehybridisering av filtrene som inneholder DNA blir utført i 8 timer til over natten ved 65°C i buffer sammensatt av 6X SSC, 50 mM Tris-HCl (pH 7,5), 1 mM EDTA, 0,02% PVP, 0,02% Ficoll, 0,02% BSA, og 500 jig/ml denaturert laksesperm DNA. Filtrene ble hybridisert i 48 timer ved 65°C i prehybridiseringsblanding som inneholder 100 ug/ml denaturert laksesperm DNA og 5-20 X IO<6>cpm av<32>P-merket probe. Vasking av filtrene blir utført ved 37°C i 1 time i en løsning som inneholder 2X SSC, 0,01% PVP, 0,01% Ficoll og 0,01 BSA. Dette etterfølges av en vask i 0,1X SSC ved 50°C for 45 minutter før autoradiografi. Andre betingelser for høy stringens som kan bli brukt er velkjent innen fagfeltet.
I enda en annen utførelsesform, blir et polypeptid som hybridiserer til den kodene sekvensen fra SEQ ID NR: 1, 3, 5, 7, 9,11,13,15,17,19,21,23 og 25 eller deres komplementære sekvens under betingelser for moderat stringens og som koder et protein som bibeholder immunogeniteten av fusjonsproteinene fra SEQ ID NR: 2, 4, 6, 8,10,12,14,16,18, 20,22,24 og 26 tilveiebrakt. Eksempelbetingelser for moderat stringens er som følger: filtrene som inneholder DNA blir forbehandlet i 6 timer ved 55°C i en løsning som inneholder 6 X SSC, 5X Denharfs løsning, 0,5% SDS og 100 ug/ml denaturert laksesperm DNA. Hybridiseringene blir utført i samme løsning og 5-20 X IO<6>cpm<32>P-merket probe blir brukt. Filtrene blir inkubert i hybridiserings-blandingen ved 18-20 timer ved 55°C, og deretter vasket to ganger i 30 minutter ved 60°C i en løsning som inneholder IX SSC og 0,1% SDS. Filtrene blir blottet tørre og eksponert for autoradiografi. Andre betingelser for moderat stringens som kan anvendes er velkjent innen fagfeltet. Vasking av filtrene blir utført ved 37°C i 1 time i en løsning som inneholder 2X SSC, 0,1% SDS.
I overensstemmelse med oppfinnelsen, kan et polynukleotid fra oppfinnelsen som koder for et fusjonsprotein, fragmenter derav, eller funksjonelle ekvivalenter derav blir brukt for å fremstille rekombinante nukleinsyremolekyler som dirigerer ekspresjon av fusjonsproteinet, fragmenter derav, eller funksjonelle ekvivalenter derav, i egnede vertsceller. Fusjonspolypeptidproduktene som kodes for av slike polynukleotider kan endres ved molekylær manipulering av den kodene sekvensen.
På grunn av innebygget degenerering av den genetiske kode, kan andre DNA sekvenser som koder for i det vesentlige samme eller funksjonelt ekvivalent aminosyresekvens, bli brukt i utførelse av oppfinnelsen for ekspresjon av fusjonspolypeptidene. Slike DNA sekvenser inkluderer de som er i stand til å hybridisere til de kodene sekvensene eller deres komplementer beskrevet heri under lav, moderat eller stringente betingelser beskrevet i avsnittet over.
Endrede nukleotidsekvenser som kan bli brukt i samsvar med overensstemmelse med oppfinnelsen inkluderer delesjoner, addisjoner og substitusjoner av forskjellige nukleotidresidier som resulterer i en sekvens som koder for det samme eller et funksjonelt ekvivalent genprodukt. Genproduktet i seg selv kan inneholde delesjoner, addisjoner eller substitusjoner av aminosyreresidier, som resulterer i en stille endring som allikevel produserer funksjonelt ekvivalent antigenepitop.
Slike konservative aminosyresubstitusjoner kan gjøres på basis av likhet i polaritet, ladning, løselighet, hydrofobisitet, hydrofilisitet, og/eller amfifatisk egenskap til residiene som er involvert. F.eks., inkluderer negativt ladede aminosyrer asparaginsyre og glutaminsyre; positivt ladede aminosyrer inkuderer lysin, histidin og arginin; aminosyrer med uladede polare hodegrupper som har lik hydrofilisitetsverdier inkluderer følgende: glycin, asparagin, glutamin, serin, treoning og tyrosin; og aminosyrer med nonpolare hodegrupper inkluderer alanin, valin, isoleucin, leucin, fenylalanin, prolin, metionin og tryptofan.
Nukleotidsekvensene fra oppfinnelsen kan fremstilles for å endre fusjonsproteinkodene sekvens for forskjellige ender, inklusiv men ikke begrenset til, endringer som modifiserer prosessering og ekspresjon av genproduktet. F.eks., kan mutasjonene introduseres ved å bruke teknikker som er velkjent innen fagfeltet, f.eks. setedirigert mutagenese, for å sette inn nye restriksjonsseter, for å endre glykosyleringsmønstrene, fosforylering, etc.
I en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen, kan den kodene sekvensen til et fusjonsprotein bli syntetisert i et hele eller en del, ved å bruke kjemiske metoder velkjent innen fagfeltet. Se f.eks. Caruthers et al, 1980, Nuc. Acids Res. Symp. Ser. 7:215-233; Crea and Horn, 180, Nuc, AcidsRes. 9( 10) :233l; Matteucci and Caruthers, 1980, Tetrahedron Letter 27:719; og Chow and Kempe, 1981, Nuc. Acids Res. 9(12):2807-2817. Alternativt, kan polypeptidet i seg selv bli produsert ved å bruke kjemiske metoder for å syntetisere en aminosyresekvens i et hele eller en del. F.eks., kan peptidene syntetiseres ved fast faseteknikker, kuttet fra resin, og renset ved preparativ høyutførelsesflytene kromatografi. (Se Creighton, 1983, Proteins Structures and Molecular Principles, W.H. Freeman og Co., N.Y. sidene 50-60). Sammensetningen av de syntetiske polypeptidene kan bli bekreftet ved aminosyreanalyse eller sekvensering (f.eks., Edman degraderingsprosedyre; se Creighton, 1983, Proteins, Structures and Molecular Principles, W.H. Freeman and Co., N.Y., sidene 34,49).
I tillegg, kan den kodene sekvensen til et fusjonsprotein bli mutert in vitro eller in vivo, for å danne og/eller ødelegge translasjon, initiering og/eller termineringssekvenser, eller å danne variasjoner i de kodene regionene og/eller danne nye restriksjonendonuklease-seter eller ødelegge allerede eksisterende, for å lette ytterligere in vitro modifisering. I hvilken som helst teknikk for mutagenese kjent innen fagfeltet kan brukes, inklusiv, men ikke begrenset til kjemisk mutagenese, in vitro setedirigert mutagenese (Hutchinson, C, et al, 1978, J. Biol. Chem 253-6551), anvendelse av TAB linkere (Pharmacia) og dets like. Det er viktig av manipuleringene ikke ødelegger immunogeniteten til fusjonspolypeptidene.
I tillegg, kan ikke klassiske aminosyrer eller kjemiske aminosyreanaloger bli introdusert som en substitusjon eller addisjon til sekvensen. Ikke klassiske aminosyrer inkluderer, men er ikke begrenset til, D-isomerer av vanlige aminosyrer, a-aminoisobutyrinsyre, 4-aminobutyrinsyre, Abu, 2-aminobutyrinsyre, y-Abu, e-Ahx, 6-aminohekanoinsyre, Aib, 2-aminoisobutyrinsyre, 3-aminopropionsyre, ornitin, norleucin, norvalin, hydroksy-prolin, sarcosin, sitrulin, cysteinsyre, t-butylglycin, t-butylalanin, fenylglycin, cykloheksylalanin, J3-alanin, fluor-aminosyre, designeraminosyre slik som fi-metylaminosyres, Ca-metylaminosyrer, Na-metylaminosyre, og aminosyreanaloger i generell. Dessuten, kan aminosyren være D (dekstrorotering) eller L (levorotering).
I en spesifikk utførelsesform, blir de kodene sekvensene til hvert anitgen i fusjonsproteinene satt sammen i deres amino- eller karboksy-terminale ende via en
peptidbinding i en hvilken som helst rekkefølge. Alternativt, kan peptidlinkersekvensen anvendes for å separerer individuelle polypeptider som utgjør et fusjonspolypeptid med en distanse som er tilstrekkelig for å sikre at hvert polypeptid foldes til et sekundært og tertiærstruktur som maksimaliserer dets antigene effektivitet for å forebygge og
behandle tuberkulose. En slik peptidlinkersekvens blir inkorporert i fusjonsproteinet ved å bruke standarteknikker velkjent innen fagfeltet. Egnede peptidlinkersekvenser kan bli valgt basert på følgende faktorer: (1) deres evne til å adoptere en fleksibel utstrakt konformasjon; (2) deres evne til å adoptere sekundærstruktur som kan reagere med funksjonelle epitoper på den første og andre polypeptidet; og (3) mangel på hydrofobe eller ladede residier som kan reagere med polypeptidfunksjonelle epitoper. Foretrukket peptidlinkersekvenser inneholder Gly, Asn og Ser residier. Andre nær nøytrale aminosyrer, slik som Thr og Ala, kan også bli brukt i linkersekvensen. Aminosyresekvensene som kan være nyttige å anvende som linkere inkluderer de som er beskrevet i Maratea et al, Gene 40:39-46,1985; Murphy et al., Proe. Nati. Acad. Sei. USA 83:8258-8262, 1986; U.S. patent nr. 4,935,233 og U.S. patent nr. 4,751,180. Linkersekvensen kan være fra 1 til omtrent 50 aminosyrer i lengde. Peptidsekvensene kreves ikke når de første og andre polypeptidene har ikke essensiell N-terminal aminosyreregioner som kan bli brukt for å separere funksjonelle domener og hindre sterisk interferens. F.eks., kan antigenene i et fusjonsprotein bli bundet sammen av en fleksibel polylinker som som Gly-Cys-Gly eller Gly-Gly-Gly-Gly-Ser repertert 1 til 3 ganger (Bird et al, 1988, Science 242:423-426; Chaudhary et al, 1990, Proe. Nati. Acad. Sei. USA 87:1066-1070).
I en utførelseform, blir et slik protein produsert ved rekombinant ekspresjon av en nukleinsyre som koder for proteinet. Et slikt fusjonsprodukt kan fremstilles ved ligering av egnet nukleinsyresekvenser som koder for ønskede aminosyresekvenser til hverandre ved metoder kjent innen fagfeltet, i riktig leseramme, og som uttrykker produktet ved fremgangsmåter kjent innen fagfeltet. Alternativt, kan et slikt produkt bli fremstilt ved proteinsyntetiske teknikker, f.eks., ved anvendelse av peptidsyntetiseringsmaskin. Kodene sekvenser for andre molekyler slik som et cytokin eller en adjuvant kan tilsettes til fusjonspolynukleotidet også.
For å produsere et M.fø&erÆw/osefusjonsprotein fra oppfinnelsen, blir nukleotidsekvensen som koder for proteinet eller funksjonelt ekvivalent, satt inn i en egnet ekspresjonsvektor, dvs. en vektor som inneholder de nødvendige elementene for transkripsjon og translasjon av den innsatte kodene sekvens. Vertscellene eller cellelinjene transfektert eller transformert med rekombinante ekspresjonsvektorer kan bli brukt for forskjellige formål. Dette inkluderer, men er ikke begrenset til, storskala-produksjon av fusjonsproteinet.
Fremgangsmåter som er velkjent innen fagfeltet kan bli brukt for å konstruere ekspresjonsvektorer som inneholder en fusjon kodene sekvens og egnet transkripsjon/ translasjonskontrollsignalet. Disse fremgangsmåtene inkluderer in vitro rekombinante DNA teknikker, syntetiske teknikker og in vivo rekombinasjon/genetisk rekombinasjon.
(Se f.eks. teknikkene beskrevet i Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, N.Y. og Ausubel et al., 1989, Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and Wiley Interscience, N. Y.). RNA som er i stand til å kode for et polypeptid kan også bli kjemisk syntetisert. (Gait, utg. 1984, Oligonucleoide Synthesis, IRL Press, Oxford). Forskjellige vertscelleekspresjonsvektorsystemer kan utnyttes for å uttrykke en fusjonsproteinkodene sekvens. Disse inkluderer men er ikke begrenset til, mikroorganismer slik som bakterier (f.eks. E. coli, B. subtilis) transformert med rekombinant bakteriofag DNA, plasmid DNA eller cosmid DNA ekspresjonsvektorer som inneholder en kodene sekvens; gjær (f.eks. Saccaromycdes, Pichia) transformert med rekombinant gjærekspresjonsvektorer som inneholder en kodene sekvens; insektscellesystemer infisert med rekombinante virusekspresjonsvektorer (f.eks. baculovirus) som inneholder en kodene sekvens; plantecellesystemer infisert med rekombinant virusekspresjonsvektorer (f.eks. blomkål mosaikkvirus, CaMV; tobakk mosaikkvirus, TMV) eller transformert med rekombinante plasmid ekspresjonsvektorer (f.eks. Ti plasmid) som inneholder en kodene sekvens; eller mammaliske cellesystemer (f.eks. COS, CHO, BHK, 293, 3T3 celler). Ekspresjonselementene til disse systemene varierer i deres styrke og spesifisiteter.
Avhengig av vert/vektorsystemet som benyttes, kan et hvilket som helst antall av egnede transkripsjon og translasjonselementer, inklusiv konstitutive og induserbare promoterer, bli brukt i ekspresjonsvektoren. F.eks., når man kloner i bakterielle systemer, kan enduserbare promoterer slik som pL og bakteriofag X, plac, ptrp, ptac (ptrp-lac hybridpromoter; cytomegaloviruspromoter) og dets like bli brukt; når en kloner i insekts cellesystemer, kan promotere slik som baculoviruspolyhedronpromoter bli brukt; når man kloner i plantecellesystemer, kan promotere avledet fra genomet til plantecellene (f.eks. varmesjokkpromotere; promoteren for lille subenheten til REBISCO; promoteren for klorofyll a/ R bindingsprotein) eller fra plantevirus (f.eks. 35S RNA promoter fra CaMV; kappeproteinpromoteren til TMV) anvendes; når en kloner i mammalske cellesystemer, kan promotere avledes fra genomet til mammalske celler (f.eks. metallotioneinpromoter) eller fra mammalske virus (f.eks. adenovirussen-promoter; vaksiniavirus 7,5K promoter) anvendes; når det dannes cellelinjer som inneholder mange kopier av en antigenkodende sekvens, kan SV40-, BPV- og EBV-baserte vektorer anvendes med en egnet selekterbar markør.
Bakterielle systemer blir foretrukket for ekspresjon av M. tuberkuloseantigener. For in vivo avlevering, kan en bakterie slik som Bacillus- Calmette- Guerrin bli fremstilt for å uttrykke et fusjonspolypeptid fra oppfinnelsen på dets celleoverflate. Et antall av andre bakterielle ekspresjonsvektorer kan med fordel bli selektert avhengig av anvendelsen for de uttrykte produktene. F.eks., når store kvanta av fusjonsprotein blir produsert for formulering for farmasøytiske samemnsetninger, blir vektorene som dirigerer ekspresjonen av høynivå av fusjonsproteinproduktene som lett kan renses kan være ønskelig. Slike vektorer, inkluderer men er ikke begrenset til E. coli ekspresjonsvektoren pUR278 (Ruther et al., 1983, EMBO J. 2:1791), hvor i en kodende sekvens kan ligeres inn i vektoren i leseramme med lacZ kodene region slik at et hybridprotein blir produsert; pIN vektorer (Inouye and Inouye, 1985, Nucleic Acids Res. 13:3101-3109; VanHeeke and Schuster, 1989, J. Biol. Chem. 264:5503-5509); og dets like. pGEX vektorene kan også bli brukt for å uttrykke fremmede polypeptider som fusjonsproteiner med glutation S-transferase (GST). Generelt, er slike fusjonsproteiner løselig og kan renses lett fra lyserte celler ved adsorpsjon ved glutation-agarosekuler etterfulgt av eluering ved tilstedeværelse av fritt glutation. pGEX vektorene er designet for å inkludere trombin eller faktor Xa proteasekuttingseter slik at de klonede fusjons-polypeptidet av interesse kan frigis fra GST delen.
Når et rekombinant protein blir uttrykt, kan det identifiseres ved analyser basert på fysiske eller funksjonelle egenskaper til produktet, inklusiv radioaktiv merking av produktet etterfulgt av analyse ved gelelektroforese, radioimmunoanalyse, ELISA, bianalyser, etc.
Når det kodede proteinet blir identifisert, kan det bli isolert og renset ved standardmetoder inklusiv kromatografi (f.eks. "high performance" flytene kromatografi, ionebytte, affinitet og størrelseskolonnekromatografi), sentrifugering, differensiell løselighet, eller ved en hvilken som helst annen standardteknikk for rensing av proteiner. De aktuelle betingelsene som blir brukt vil avhenge, i delvis, av faktorer slik som nettoladning, hydrofobisitet, hydrofilisitet, etc, og vil være tydelig for den som kjenner fagfeltet. Funksjonelle egenskaper kan evalueres ved å bruke en hvilken som helst egnet analyse, slik som antistoffbinding, induksjon av T celleproliferering, stimulering av cytokinproduksjon slik som IL2, IL-4 og IFN-y. For utførelse av den foreliggende oppfinnelse, er det foretrukket at hvert fusjonsprotein er minst 80% renset fra andre proteiner. Det er mer foretrukket at det er minst 90% renset. For in vivo administrering, er det foretrukket at proteinene er mer enn 95% renset.
Fusjonsproteinkodene sekvens fra oppfinnelsen kan brukes for å kode et proteinprodukt for anvendelse som et immunogen for å indusere og/eller forsterke immunresponsen for M. tuberkulose. I tillegg, kan en slik kodene sekvens ligeres med en kodene sekvens fra et annet molekyl slik som cytokin eller adjuvant. Slike polynukleotider kan bli brukt in vivo som en DNA vaksine (U.S. patent nr. 5,589,466; 5,679,647; 5,703,055). I denne utførelsesform av oppfinnelsen, uttrykker polynukleotidet dets kodede protein i en resipient for direkte å indusere en immunrespons. Polynukleotidet kan injiseres inn i et individ for å prime en immunrespons til dets kodede produkt, eller administreres til en infisert eller immunisert individ for å forsterke de sekundære immunresponsene.
I en foretrukket utførelsesform, omfatter den terapeutiske sammensetning en fusjonsprotein kodene sekvens eller fragmenter derav som er en del av ekspresjonsvektoren. Spesielt, inneholder et slikt polynukleotid en promoter som er operativt koblet til den kodene regionene, hvor nevnte promoter er induserbar eller konstitutiv, og, eventuelt vevsspesifikk. En annen utførelsesform, inneholder et polynukleotid en kodene sekvens flankert av regioner som fremmer homolog rekombinasjon ved et ønsket sete i genomet, for derved å tilveiebringe intrakromosomal ekspresjon av den kodene sekvensen (Koller and Smithies, 1989, Proe. Nati. Acad. Sei. USA 86:8932-8935; Zijlstra et al., 1989, Nature 342:435-438).
Avlevering av nukleinsyren i et subjekt kan enten være direkte, i hvilke tilfellet individet blir direkte eksponert til nukleinsyren eller nukleinsyrebærervektoren, eller indirekte, som er tilfellet, blir cellene først transformert med nukleinsyren in vitro deretter transplantert inn i individet. Disse to tilnærmingsmåtene er kjent, respektivt, som in vivo eller ex vivo genoverføring.
I en spesifikk utførelsesform, blir nukleinsyren direkte administrert in vivo, hvor den blir uttrykt for å produsere det kodede fusjonsproteinproduktet. Dette kan utføres ved hvilken som helst av fremgangsmåtene kjent innen fagfeltet, f.eks., ved å konstruere den som en del av en egnet nukleinsyreekspresjonsvektor og administrere den slik at den blir intracellulær, f.eks. ved infeksjon ved å bruke et defekt eller attenuert retroviralt eller andre virale vektorer (se U.S. patent nr. 4,980,286) eller ved direkte injeksjon av nakent DNA, eller ved anvendelse av mikropartikkelbombardering (f.eks. en genpistol; Biolistic, Dupont), eller overtrekkes med lipider eller celleoverflatereseptorer eller transfekterende midler, innkapslet i liposomer, mikropartikler eller mikrokapsler (USA patent nr. 5,407,609; 5,853,763; 5,814,344 og 5,820,883), eller ved å administrere den i kobling med et peptid som er kjent å inn i kjernen, ved å administrere den sammen med en ligand som utsettes for reseptormediert endocytose (se f.eks. Wu and Wu, 1987, J. Biol. Chem. 262:4429-4432) som kan bli brukt for å målsøke celletyper som spesifikt uttrykker reseptorer, etc. En annen utførelsesform, kan en nukleinsyreligandkompleks bli dannet hvor i liganden omfatter et fusogenisk viralt peptid som ødelegger endosomene, som tillater nukleinsyrene å unngå lysosomal degradering. I enda en annen utførelsesform, kan nukleinsyren bli målrettet in vivo for cellespesifikt opptak og ekspresjon, ved å målsøke en spesifikk reseptor (se f.eks. PCT publikasjon WO 92/06180 datert 16 april 1992; WO 92/22635 datert 3 desember 1992; WO 92/20316 datert 26 november 1992; WO 93/14188 datert 22 juli 1993; WO 93/20221 datert 4 oktober 1993). Alternativt, kan nukleinsyren introduseres intracellulært og inkorporeres i vertscelle DNA for ekspresjon, ved homolog rekombinasjon (Koller and Smithies, 1989, Proe. Nati. Acad. Sei. USA 86:8932-8935; Zijilstra et al., 1989, Nature 342:435-438).
I en spesifikk utførelsesform, kan en viral vektor slik som en retroviralvektor bli brukt (se Miller et al., 1993, Meth. Enzymol. 217:581-599). Retrovirale vektorer har blitt modifisert til å deletere retrovirale sekvenser som ikke er nødvendig for pakking av det virale genomet og integrering inn i vertscelle DNA. En fusjonskodene sekvens blir klonet inn i vektoren, som letter avlevering av nukleinsyren til en resipient. Mer detaljer om retrovirale vektorer kan finnes i Boesen et al., 1994, Biotherapy 6:291-302, som beskriver anvendelsen av retroviral vektor for avlevering av mdrl genet til hematopoetiske stamceller for å fremstille stamceller som er resistente mot kjemoterapi. Andre referanser som illustrerer anvendelse av retrovirale vektorer i genterapi er: Clowes et al, 1994, J. Clin. Invest. 93:644-651; Kiem et al, 1994, Blood 83:1467-1473; Salmons and Gunzberg, 1993, Human Gene Therapy 4:129-141; og Grossman and Wilson, 1993, Curr. Opin. in Genetics and Devel. 3:110-114.
Adenovirus er andre virale vektorer som kan bli brukt i genterapi. Adenovirus er spesielt attraktive bærere for å avlevere gener til respiratorisk epitel. Adenovirus infiserer naturlig respiratorisk epitel hvor de kan forårsake en mild sykdom. Andre mål for adenovirusbasert avleveringssystemer er lever, sentralnervesystemet, endotelceller, og muskler. Adenovirus har den fordel å være i stand til å infisere ikke-delene celler. Adenoassosierte virus (AAV) har også blitt fremstilt for anvendelse i in vivo genoverføring (Walsh et al, 1993, Proe. Soc. Exp. Biol. Med. 204:289-300).
En annen tilnærming involverer overføring av en konstruksjon til celler i vevskultur ved slike metoder som elektroporatin, lipofektin, kalsiumfosfatformidlet transfeksjon, eller viral infeksjon. Vanligvis, inkluderer fremgangsmåten for overføring av en selekterbar markør til cellene. Cellene blir deretter plassert under seleksjon for å isolere de cellene som har tatt opp og som uttrykker det overførte genet. Disse cellene blir deretter avlevert til et individ.
I denne utførelsesformen, blir nukleinsyren introdusert i en celle forut for administreringen in vivo av den resulterende rekombinante cellen. Slik introduksjon kan utføres ved en hvilken som helst kjent metode innen fagfeltet, inklusiv men ikke begrenset til transfeksjon, elektroporering, mikroinjeksjon, infeksjon med en viral eller bakteriofag vektor som inneholder nukleinsyresekvenser, cellefusjon, kromosom-formidlet genoverføring, mikrocelleformidlet genoverføring, sferoplastfusjon, etc. Mange teknikker er kjent innen fagfeltet for introduksjon av fremmede gener inn i celler (se f.eks. Loeffler and Behr, 1993, Meth. Enzymol. 217:599-618; Cohen et al., 1993, Meth. Enzymol. 217:618-644; Cline, 1985, Pharmac, Ther. 29:69-92) og kan bli brukt i samsvar med foreliggende oppfinnelse.
Polynukleotidene fira oppfinnelsen kan også bli brukt i diagnose av tuberkulose for deteksjon av polynukleotidsekvenser sepsifikke for M. tuberkulose i en pasient. Slik deteksjon kan fullføres, f.eks., ved å isolere polynukleotider fra biologisk prøve, ervervet fra en pasient som er følsom for å bli infisert med en bakterie. Ved isolering av polynukleotidene fra den biologiske prøven, vil et merket polynukleotid fra oppfinnelsen som er komplementære til en eller flere av polynukleotidene, tillates å hybridisere til polynukleotidene i den biologiske prøve ved å bruke teknikker for nukleinsyrehybridisering som er kjent for en fagperson innen fagfeltet. F.eks., kan en slik hybridisering bli utført i løsning eller med en hybridiseirngspartner på et fast støtteunderlag.
Renset eller delvis renset fusjonsproteiner eller fragmenter derav kan formuleres som en vaksine eller terapeutisk sammensetning. Slik sammensetning kan inkludere adjuvanter for å forsterke immunresponsene. I tillegg, kan slike proteiner ytterligere bli suspendert i en oljeemulsjon for å forårsake en langsommere frigivelse av proteinene in vivo ved injeksjon. De optimale reatio av hver komponent i formuleringen kan bestemmes ved teknikker velkjent for de som kjenner fagfeltet.
En hvilken som helst av adj uvanter kan anvendes i vaksinene fra denne oppfinnelsen for å forsterke immunresponsen. De fleste adj uvanter inneholder en substans som er designet for å beskytte antigen fra rask katabolisme, slik som aluminiumhydroksid eller mineralolje, og en ikke spesifikk stimulator for immunresponser, slik som lipid A, Bortadalle pertussis eller Mycobacterium tuberkulosis. Egnede adjuvanter er kommersielt tilgjengelig og inkluderer f.eks., fra ufullstendig adjuvant og Freunds fullstendige adjuvant (Difco Laboratories) og Merck adjuvant 65 (Merck and Company, Inc., Rahway, NJ). Andre egnede adjuvanter inkluderer alum, biodegraderbare mikrosfærer, monofosforyl lipid A, quil A, SMASlc, SBAS2 (Ling et al., 1997, Vaccine 15:1562-1567), SM AS 7 og Al(OH)3.
I vaksinene fra den foreliggende oppfinnelse er det foretrukket at adjuvanten induserer en immunrespons som omfatter Thl aspektene. Egnede adjuvantssystemer inkluderer, f.eks., en kombinasjon av monofosforyllipid A, fortrinnsvis 3-di-O-acylert monofosforyl lipid A (3D-MLP) sammen med et aluminiumsalt. Et forsterket system involverer kombinasjonen av et monofosforyl lipid A og et saponinderivat, spesielt kombinasjonen av 3D-MPL og saponinen QS21 som beskrevet i WO 94/00153, eller en mindre reaktogen sammensetning hvor QS21 blir stoppet med kolesterol som beskrevet i WO 96/33739. Tidligere eksperimenter har vist en klar synergistisk effekt på kombinasjonene av 3D-MLP og QS21 i induksjonen av både humoral og Thl type cellulære immunresponser. En spesiell potent adjuvantdannelse involverer QS21, 3D-MLP og tokoferol i en olj e-i-vann emulsjon som beskrevet i WO 95/17210 og er en foretrukket formulering.
Formuleringer som inneholder et antigen fra den foreliggende oppfinnelsen kan administrerer til et individ per se eller i form av et farmasøytisk eller terapeutisk sammensetning. Farmasøytiske sammensetninger som omfatter proteinene kan bli fremstilt ved metoder for konvensjonell blanding, oppløsning, granulering, dragee-fremstilling, pulverisering, emulgering, innkapslin, innfanging, eller lyofiliserings-prosesser. Farmasøytiske sammensetninger kan formuleres på konvensjonell måte ved å bruke en eller flere fysiologiske akseptable bærere, diluenter, eksipientet eller hjelpe-midler som letter prosesseringen av polypeptidene inn i fremstillingene som kan bli brukt farmasøytisk. Egnet formulering er avhengig av måten for administrering som velges.
For topisk administrering, kan proteinene bli formulert som løsninger, geler, salver, kremer, suspensjoner, etc, som er vel kjent innen fagfeltet.
Systemiske formulering inkluderer de som er designet for administrering ved injeksjon, f.eks. subkutant, intravenøs, intramuskulær, intratekal eller intraperitonal injeksjon, så vel som de som er designet for transdermal, transmukosal, oral eller pulmonær administrering.
For injeksjon, kan proteinene formuleres i vandige løsninger, fortrinnsvis i fysiologisk kompatible buffere slik som Hanks løsning, Ringers løsning eller fysiologisk saltvanns-buffer. Løsningen kan inneholde formulatoriske midler slik som suspendering, stabilisering og/eller dispergerende midler. Alternativt, kan proteinene være i pulverform for konstituering med et egnet bindemiddel, f.eks. sterilt pyrogen-fritt vann, før anvendelse.
For transmukosal administrering, blir penetranser egnet for barrieren som skal permeeres brukt i formuleringen. Slike penetranser er generelt kjent innen fagfeltet.
For oral administrering kan en sammensetning lett formuleres ved å kombinere proteinene med farmasøytisk akseptable bærere velkjent innen fagfeltet. Slike bærere muliggjør at proteinene kan formuleres som tabletter, piller, drageer, kapsler, flytene midler, geler, sirup, oppslamminger, suspensjoner av det like, for oral inntak hos individet som behandles. For orale faste formuleringer, slik som, f.eks., pulvere, kapsler og tabletter, inkluderer egnede eksipienter fyllere, slik som sukker, slik som laktose, fruktose, mannitol og sorbitol; cellulosefremstillinger slik som maisstivelse, hvetestivelse, risstivelse, potetstivelse, gelatin, gummitragakant, metylcellulose, hydroksypropylmetylcellulose, natriumkarboksymetylcellulose, og/eller polyvinylpyrrolidon (PVP); granulerende midler; og bindingsmidler. Hvis ønskelig, kan disintegreirngsmidler tilsettes, slik som kryssbundet polyvinylpyrrolidon, agar, eller algininsyre eller et salt derav, slik som et natriumalginat.
Hvis ønskelig, kan faste doseformer være sukkerbetrukket eller enterisk betrukket ved å bruke standard teknikker.
For orale flytene fremstillinger slik som, f.eks., suspensjoner, eleksirer og løsninger, egnede bærere, eksipienter eller diluenter inkluderer vann, glykoler, oljer, alkoholer, etc. Ytterligere, kan smaksmidler, konserveringsmidler, fargemidler og dets like tilsettes. For bukal administrering, kan proteinene ta form som tabletter, pastiller, etc. formulert på konvensjonell måte.
For administrering ved inhalering, blir proteinene for anvendelse i følge foreliggende oppfinnelsen enkelt avlevert i form av en aerosolspray fra trykkpakninger eller en forstøver, med anvendelse av en egnet propellant, f.eks. diklorodifluorometan, trikloro-fluorometan, diklorotetrafluoroetan, karbondioksid, eller annen egnet gass. I tilfelle av aerosol under trykk, kan doseenheten bli bestemt ved å tilveiebringe en ventil for å avlevere en avmålt mengde. Kapsler og "cartrdiges" av f.eks. gelain for bruk som en inhalator eller insufflator kan bli formulert til å inneholde en pulverblanding av proteinet og en egnet pulverbase slik som laktose eller stivelse.
Proteinene kan også bli formulert i rektale eller vaginale sammensetninger slik som suppositorier eller retensjonsklyster, f.eks. å inneholde konvensjonelle suppositorier basert på kakaosmør eller andre glycerider.
I tillegg til formuleringer som tidligere beskrevet, kan proteinene også bli formulert som en depotfremstilling. Slike langtidsvirkende formuleringer kan administreres ved implantasjon (f.eks. subkutant eller intramuskulært) eller ved intramuskulær injeksjon. Derfor, f.eks., kan proteinene bli formulert ved egnet polymer eller hydrofobe materialer (f.eks. som en emulsjon i en aksepterbar olje) eller ionebytterresiner, eller som sparsomme løselige derivater, f.eks. som sparsomt løselig salt.
Alternativt, kan andre farmasøytiske avleveringssystemer anvendes. Lipisomene og emulsjonene er velkjente eksempler for avleveringsmidler som kan bli brukt for å avlevere et antigen. Visse organiske løsningsmidler slik som dimetylsulfoksid kan også anvendes, skjønt vanligvis vil dette medføre høyere toksisitet. Fusjonsproteinene kan også innkapsles i mikrosfærer (U.S. patent nr. 5,407,609; 5,853,763; 5,814,344 og 5,820,833). I tillegg, kan proteinene bli avlevert ved å bruke et vedvarende frigivelses-system, slik som semipermeable matrikser av faste polymerer som inneholder det terapeutiske eller vaksineringsmidlet. Forskjellige vedvarende frigivningsmaterialer har blitt etablert og er velkjent for de som kjenner fagfeltet. Vedvarende frigivelseskapsler kan, avhengig av deres kjemiske natur, frigi proteiner i noen få uker opptil 100 dager. Avhengig av den kjemiske egenskapen og den biologiske stabiliteten til reagenser, ytterligere strategier for proteinstabilisering kan anvendes.
Bestemmelse av en effektiv mengde av fusjonsproteinet for induserende immunrespons i et individ er vel innenfor evnen til en fagperson, spesielt i lysest av den detaljerte beskrivelsen tilveiebrakt heri.
En effektiv dose kan esimeres initielt fra in vitro analyse. F.eks., kan en dose formuleres i dyremodeller for å oppnå en induksjon av en immunrespons for å bruke teknikker som er velkjent innen fagfeltet. En som har en ordinær utdannelse innen faget vil lett optimalisere administrering til mennesker basert på dyredata. Dosemengde og intervall kan justeres individuelt. F.eks., når den blir brukt som en vaksine, kan polypeptidene og/eller polynukleotidene fra oppfinnelsen bli administrert til omtrent 1 til 3 doser for en 1-36 uker periode. Fortrinnsvis, blir 3 doser administrert, i intervaller på omtrent 3-4 måneder, og boostervaksinasjonene kan gis periodisk deretter. Alternative protokoller kan være egnet for individuelle pasienter. En egnet dose er en mengde av polypeptid eller DNA som den blir administrert som beskrevet over, er i stand til å reise en immunrespons i en immunisert pasient tilstrekkelig til å beskytte pasienten fra M. tuberkulose\ nf& s,] on for minst 1-2 år. Generelt, varierer mengden av polypeptid tilstede i en dose (eller produsert in situ ved DNA i en dose) fra omtrent 1 pg til omtrent 100 mg per kilo av verten, typisk fra omtrent 10 pg til omtrent 1 mg, og fortrinnsvis fra omtrent 100 pg til omtrent 1 ug. Egnet doseområde vil variere med størrelsen til pasienten, men vil typisk variere fra omtrent 0,1 ml til omtrent 5 ml.
Fusjonspolypeptidene fra oppfinnelsen er nyttige i diagnose av tuberkuloseinfeksjon in vitro og in vivo. Evnen til et polypeptid fra oppfinnelsen er å indusere celleproliferering eller cytokinproduksjon kan analysere ved fremgangsmåtene beskrevet over.
I et annet aspekt, tilveiebringer denne oppfinnelsen fremgangsmåter for å anvende en eller flere av fusjonspolypeptidene for å diagnostisere tuberkulose ved å bruke en hudtest in vivo. Som brukt heri, kan en hudtest en hvilken som helst analyse utført direkte på en pasient hvor i en forsinket type hypersensitivitet (DTH) reaksjon (slik som hevelse, rødme eller dermatitt) blir målt etter intradermal injeksjon av en eller flere polypeptider som bekrevet over. Slik injeksjon kan oppnås ved å bruke en hvilken som helst egnet innretning tilstrekkelig for å bringe polypeptidet i kontakt med dermalcellene til pasienten, slik som, f.eks, en tuberkulinsprøyte eller en 1 ml sprøyte. Fortrinnsvis, blir reaksjonen målt minst omtrent 48 timer etter injeksjonen, mer foretrekkbart omtrent 48 til omtrent 72 timer etter injeksjon.
DTH reaksjonen er en celleformidlet immunrespons, som er større i pasientene som har blitt eksponert tidligere til testantigenet (dvs. den immunogene delen av polypeptidet som anvendes, eller en variant derav). Responsen kan bli målt visuelt, ved å bruke en linjal. Generelt, er en respons som er større enn omtrent 0,5 cm i diameter, fortrinnsvis større enn omtrent 1,0 cm i diameter, en positiv respons, indikativ på tuberkuloseinfeksjon, som kan eller ikke kan manifistere seg som en aktiv sykdom.
Fusjonspolypeptidene fra denne oppfinnelsen blir fortrinnsvis formulert, for anvendelse i en hudtest, som farmasøytiske sammensetninger som inneholder et polypeptid og en fysiologisk akseptabel brer. Slike sammensetninger inneholder typisk en eller flere av de ovenfornevnte polypeptidene i en mengde varierende fra omtrent 1 ug til 100 ug, fortrinnsvis fra omtrent 10 ug til omtrent 50 ug til et volum på 0,1 ml. Fortrinnsvis, er en bærer som anvendes i slike farmasøytiske sammensetninger en saltvannsløsning med egnede konserveringsmidler, slik som fenol og/eller Tween 80™.
I et annet aspekt, tilveiebringer oppfinnelsen fremgangsmåter for anvendelse av polypeptider for diagnose av tuberkulose. I dette aspektet blir fremgangsmåtene tilveiebrakt for å detektere M. tuberkulose infeksjon i en biologisk prøve ved å bruke fusjonspolypeptidene alene eller i kombinasjon. Som brukt heri, er en "biologisk prøve" en hvilket som helst antistoffinneholdene prøve ervervet fra en pasient. Fortrinnsvis, er prøven helblod, sputum, serum, plasma, spytt, cerebrospinalvæske eller urin. Mer foretrekkbart, er prøven blod, serum eller plasmaprøve ervervet fra en pasient eller en blodtilførsel. Polypeptidet eller polypeptidene blir brukt i en analyse, som beskrevet under, for å bestemme tilstedeværelse eller fravær av antistoffene til polypeptidet eller polypeptidene i prøven relativ til en på forhånd bestemt "cut-off verdi. Tilstedeværelse av slike antistoff indikerer tidligere sensibilisering til mykobakterielle antigener som kan være indikative på tuberkulose.
I utførelsesformer hvor mer enn et fusjonspolypeptid anvendes, er polypeptidene som brukes fortrinnsvis komplementære (dvs. en komponent polypeptid vil tendere og detektere infeksjon i prøvene hvor infeksjonen ikke ville bli detektert av en annen komponent polypeptid). Komplementære polypeptider kan generelt identifiseres ved å bruke hvert polypeptid individuelt for å evaluere serumprøvene ervervet fra en serie av pasienter kjent å være infisert med M. tuberkulose. Etter bestemmelse av hvilke prøver som tester positivt (som beskrevet under) med hver polypeptid, kombinasjoner av to eller flere fusjonspolypeptider kan formuleres som i stand til å detektere infeksjon i de fleste eller alle av prøvene som teste. Slike polypeptider er komplementære. Omtrent 25-30% av sera fra tuberkuloseinfiserte individer er negative for antistoffer til et hvilket som helst enkelt protein. Komplementære polypeptider kan, derfor, bli brukt i kombinasjon for å forbedre sensitiviteten til en diagnostisk test.
Det er forskjellige analyseformater kjent for en fagperson innen feltet for anvendelse av en eller flere polypeptider for å detekter antistoffer i en prøve. Se f.eks. Harlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, 1988, som er inkorporert heri ved referanse. I en foretrukket utførelsesform, involverer analysen anvendelsen av polypeptid immobilisert på et fast støttemateriale for å binde til å fjerne antistoffer fra prøven. Den bundede antistoffet kan deretter detekteres ved å bruke et deteksjonsreagens som inneholder en reportergruppe. Egnede deteksjonsreagenser inkluderer antistoffer som bindes til antistoff/polypeptidkomplekset og fritt polypeptid merket med en reportergruppe (f.eks. i en semikonkurrerende analyser). Alternativt, kan en konkurrerende analyse benyttes, hvor i et antistoff som bindes til polypeptidet er merket med en reportergruppe å tillater å binde til det immobiliserte antigenet etter inkubering av antigenet med prøven. Graden hvor ved komponentene fra prøven inhiberer binding av det merkede antistoffet til polypeptidet er indikativ på reaktiviteten til prøven med det immobiliserte polypeptidet.
Det faste støttematerialet kan være et hvilket som helst fast materiale kjent for en fagperson innen feltet i hvilket antigenet kan være festet. F.eks., kan støttematerialet være en testbrønn i en mikrotiterplate eller mikrocellulose eller annen egnet membran. Alternativt, kan støttemateriale være en kule eller plate (dise) slik som glass, fiberglass, lateks eller et plastisk materiale slik som polystyren eller polyvinylklorid. Støttematerialet kan også være en magnetisk partikkel eller en fiberoptisk sensor, slik som de som er beskrevet, f.eks., i U.S. patent nr. 5,359,681.
Polypeptidene kan bindes til et fast materiale ved å bruke forskjellige teknikker kjent innen fagfeltet. I sammenheng med den foreliggende oppfinnelse, referer "binding" seg til både ikke kovalent assosiering, slik som absorpsjon, og kovalent binding (som kan være en direkte kobling mellom antigenet og funksjonelle grupper på støttemateriale eller kan være en binding via et krossbindende middel). Binding ved adsorpsjon til en brønn i en mikrotiterplate eller til en membran er foretrukket. I slike tilfeller, kan absorpsjon oppnås ved å bringe i kontakt polypeptidet, i en egnet buffer, med et fast støttemateriale for en egnet tidsperiode. Kontakttiden varierer med temperaturen, men er typisk mellom 1 time og 1 dag. Generelt, i kontakt en brønn fra en plastisk mikrotiterplate (slik som polystyren eller polyvinylklorid) med en mengde av polypeptid varierende fra omtrent 10 ng til omtrent 1 u,g, og fortrinnsvis omtrent 100 ng er tilstrekkelig for å binde en adekvat mengde av antigen.
Kovalent binding av polypeptidet til et fast støttemateriale kan generelt oppnås ved først å reagere støttematerialet med et bifunksjonelt reagens som vil reagere med både støttematerialet og en funskjonell gruppe, slik som hydroksyl eller aminogruppe, på polypeptidet. F.eks., kan polypeptidet bindes til støttemateriale som har en egnet polymerovertrekk ved å bruke benzoquinon eller ved kondensering av en aldehydgruppe på støttematerialet med en amin og et aktivt hydrogen på polypeptidet (se f.eks., Pierce Immunotechonoly Catalog and Handbook, 1991, ved A12-A13).
I visse utførelsesformer, er analysen en enzymkoblet immunosorbentanalyse (ELISA). Denne analysen kan utføres ved først å bringe i kontakt et fusjonspolypeptidantigen som har blitt immobilisert på et fast støttemateriale, vanligvis brønn i en mikrotiterplate, med prøven, slik at antistoffene til polypeptidet i prøven får lov til å binde seg til det immobiliserte polypeptidet. Ubunden prøve blir deretter fjernet fra immobilisert polypeptid og et deteksjonsreagens som er i stand til å binde det immobiliserte antistoffpolypeptidkomplekset blir tilsatt. Mengden av deteksjonsreagens som forblir bundet til det faste støttematerialet blir deretter bestemt ved å bruke en fremgangsmåte som er egnet for det spesifikke deteksjonsreagenset.
Mer spesifikt, når polypeptidet er immobilisert på støttematerialet som er beskrevet over, blir de gjenværende proteinbindingssetene på støttematerialet blokkert. Et hvilket som helst egnet blokkeringsmaterialet kjent for de som kjenner fagfeltet, slik som bovin serum albumin eller Tween 20™ (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) kan anvendes. Det immobiliserte polypeptidet blir deretter inkubert med prøven og antistoffet får lov til å bindes til antigenet. Prøven blir fortynnet med et egnet fortynningsmiddel, slik som fosfatbufferet saltvann (PBS) forutfor inkubering. Generelt, er den egnede kontakttiden en periode som er tilstrekkelig for å detektere tilstedeværelse av antistoff i en M. tuberkulosemfisert prøve. Fortrinnsvis, er kontakttiden tilstrekkelig for å oppnå et nivå av binding som er minst 95% av den oppnådde ved likevekt mellom bundet og ubundet antistoff. De som kjenner fagfeltet vil gjenkjenne at tiden som er nødvendig for å oppnå likevekt kan lette bestemmes ved å analysere nivået av binding som forekommer over en tidsperiode. Ved romtemperatur, er en inkuberingstid på omtrent 30 minutter tilstrekkelig.
Ubundet prøve kan deretter blir fjernet ved å vaske det faste støttemateriale med en egnet buffer, slik som PBS som inneholder 0,1% Tween 20. Deteksjonsreagenser kan deretter bli tilsatt til det faste støttematerialet. Et egnet deteksjonsreagens i en hvilken som helst forbindelse som bindes til immobilisert antistoff-polypeptidkompleks og som kan detekteres ved en hvilken som helst metode kjent for fagpersoner. Fortrinnsvis, inneholder deteksjonsreagenset et bindingsmiddel (f.eks. protein A, protein G, lektin eller fritt antigen) konjugert til en reportergruppe. Foretrukne reportergrupper inkluderer enzymer (slik som pepperrotperoksidase), substrater, kofaktorer, inhibitorer, farger, radionukleotider, luminisensgrupper, fluoresensgrupper, biotin og kolloidalpartikler, slik som kolloidalt gull og selenium. Konjugasjon av bindingsmidlet til reportergruppen kan oppnås ved å bruke standardmetoder kjent for de som kjenner fagfeltet. Vanlige bindingsmidler kan også kjøpes konjugert til forskjellige reportergrupper fra mange kommersielle kilder (f.eks. Zymed Laboratories, San Francisco, CA, og Pierce, Rockford. IL).
Deteksjonsreagensene ble deretter inkubert med immobilisert antistoff-polypeptidkompleks for en tidsperiode som er tilstrekkelig for å detektere bundet antistoff. En egnet tidsperiode kan generelt bestemmes fra forhandlerens instruksjoner eller ved å analyser nivået av binding som forekommer over en tidsperiode. Ubundet deteksjonsreagens blir deretter fjernet og bundet deteksjonsreagens blir detektert ved å bruke reportergruppen. Metoden som anvendes ved å detektere reportergruppen avhenger av egenskapen til reportergruppen. For radioaktive grupper, er sintillasjonstelling eller autoradiografiske metoder egnet. Spektroskopiske fremgangsmåter kan bli brukt for å detektere farger, luminisensgrupper og fluoresensgrupper. Biotin kan detekteres ved å bruke avidin, koblet til forskjellige reportergrupper (vanligvis en radioaktiv eller fluoresensgruppe eller et enzym). Enzymreportergrupper kan generelt detekteres ved tilsetning av substrat (generelt for en spesifikk tidsperiode), etterfulgt av spektroskopiske eller andre analyser av reaksjonsproduktene.
For å bestemme tilstedeværelse eller fravær av anti - M. tuberkulose antistoffer i prøven, forblir signalet detektert fra reportergruppen bundet til det faste støttemateriale generelt sammenlignet med et signal som korresponderer til en på forhånd bestemt "cut-off' verdi. I en foretrukket utførelsesform, er "cut-off verdien gjennomsnittssignalet ervervet når det immobiliserte antigenet blir inkubert med prøvene fra en uinfisert pasient. Generelt, er en prøve som danner et signal som er tre standardavvik over den på forhånd bestemt "cut-off verdien betraktet positivt for tuberkulose. En alternativ foretrukket utførelsesform, blir "cut-off verdien bestemt ved å bruke en Receiver Operator Curve i samsvar med fremgangsmåten til Sackett et al, 1985, Clinical Epidemiology: A Basic Science for Clinical Medicine, Little Brown and Co., sidene 106-107.1 korthet, i denne utførelsesformen, kan "cut-off verdien bli bestemt fra et plott av par av positive rater (sensitivitet) og falske positive rater (100% spesifisitet) som korresponderer til hver mulig "cut-off verdi for det diagnostiske testresultatet. "Cut-off verdien til plottet som er nærmest venstre øverste hjørne (dvs. verdien som inneholder det største arealet) er den mest nøyaktige "cut-off verdien, og prøven danner et signal som er høyere enn "cut-off verdien bestemt ved denne metoden kan betraktes som positive. Alternativt, kan "cut-off verdien flyttes til venstre langs plottet, for å minimalisere den falske positive raten, eller til høyre, for å minimalisere den falske negative raten. Generelt, en prøve som danner et signal som er høyere enn "cut-off verdien bestemt ved denne metoden betraktes som positiv for tuberkulose.
I en beslektet utførelsesform, blir analysen utført i en rask gennomstrømning eller remsetestformat, hvor i antigenet blir immobilisert på membran, slik som nitrocellulose. I gjennomstrømningstesten, passerer antistoffene i prøven bundet til det immobiliserte polypeptidet i mens prøven passerer gjennom membranen. Et deteksjonsreagens (f.eks. protein A-kolloidal gull) bindes deretter til antistoff-polypeptidkomplekset siden løsningen inneholder deteksjonsreagenset strømmer gjennom membranen. Deteksjonen av bundet deteksjonsreagens kan deretter utføres som beskrevet over. I remsetestformatet, blir en ende av membranen hvor polypeptidet er bundet nedsunket i en løsning som inneholder prøven. Prøven beveger seg langs membranen gjennom en region som inneholder deteksjonsreagenset og til området for det immobiliserte polypeptidet. Konsentrasjonen av deteksjonsreagenset ved polypeptidet indikerer tilstedeværelse av anti - M. tuberkulose antistoffer i prøven. Typisk, danner konsentrasjonen av deteksjonsregens på det stedet et mønster, slik som en linje, som kan leses visuelt. Fravær av slik mønster indikerer at prøven er negativ. Generelt, blir mengden av polypeptidet immobilisert på membranen selektert for å danne et visuelt mønster som kan skjelnes når den biologiske prøven inneholder et nivå av antistoffer som ville være tilstrekkelig for å danne et positivt signal i en ELISA, som diskutert over. Fortrinnsvis, varierer mengde av polypeptid immobilisert på membranen fra omtrent 5 ng til omtrent 1 ug, og mer foretrekkbart fra omtrent 50 ng til omtrent 500 ng. Slike tester kan typisk utføres med en veldig liten mengde (f.eks. en dråpe) av pasient-serum eller blod.
Oppfinnelsen har blitt beskrevet, de følgende eksemplene fremsettes for illustrering og ikke begrensende.
EKSEMPEL:FUSJONSPROTEINENE TILM. TUBERKULOSEANTIGENER
BIBEHOLDER IMMUNIGENITET TIL DE INDIVIDUELLE KOMPONENTENE
MATERIALER OG METODER
KONSTRUKSJON AV FUSJONSPROTEINER
De kodene sekvensene til M. tuberkuloseaxitigonor når de blir modifisert ved PCR for å lette deres fusjon og deretter ekspresjon av fusjonsproteinet. DNA amplifiseringen ble utført ved å bruke 10 ul 10X Pfu buffer, 2 ul 10 mM dNTP, 2 ul av hver PCR primer ved 10 uM konsentrasjon, 81,5 ul vann, 1,5 ul Pfu DNA polymerase (Stratagene, La Jolla, CA) og 1 ul DNA ved enten 70 ng/ml (for TbRa3 antigen) eller 50 ng/ml (for 38 kD og Tb38-1 antigener). For TbRa3 antigen, ble denaturering ved 94°C utført i 2 minutter, etterfulgt av 40 cykler med 96°C i 15 sekunder og 72°C i 1 minutt og til slutt 72°C i 4 minutter. For 38 kD antigen, ble denaturering ved 96°C utført i 2 minutter, etterfulgt av 40 cykler med 96°C i 30 sekunder, 68°C i 15 sekunder og 72°C i 3 minutter, og til slutt ved 72°C i 4 minutter. For Tb38-1 antigen, ble denaturering ved 94°C i 2 minutter etterfulgt av 10 cykler med 96°C i 15 sekunder, 68°C i 15 sekunder og 72°C i 1,5 minutt, 30 cykler ved 96°C i 15 sekunder, 64°C i 15 sekunder og 72°C i 1,5 minutt, og til slutt 72°C i 4 minutter.
Etter kutting med et restriksjonsendonuklease for å gi ønskede kohesive eller butte ender, ble polynukleotid spesifikke for hver fusjonspolypeptid ligert inn i et ekspresjonsplasmid. Hver resulterende plasmid inneholdt de kodene sekvensene for individuelle antigener fra hver fusjonspolypeptid. Ekspresjonsvektoren som ble brukt var pET-12b og pT7<A>L2 ILI 1.
Tre kodene sekvenser for antigenet Ral2, TbH9 og Ra35 ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 1 og 2) (figur IA og 2B). Tre andre kodene sekvenser for antigenene Erdl4 DPV og MTI ble ligert for å kode for et andre fusjonsprotein (SEQ ID NR: 3 og 4) (figur 2). Tre kodene sekvenser for antigenene TbRa3,38kD og Tb38-1 ble ligert for å kode et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 5 og 6) (figur 3A - 3D). To kodene sekvenser for antigene TbH9 og Tb38-1 ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 7 og 8) (figur 4A - 4D). Fire kodene sekvenser for antigenene TbRa3, 38kD, Tb38-1 og DPEP ble ligert for kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 9 og 10) (figur 5A - 5J). Fire kodene sekvenser for å antigenene Erdl4, DPC, MTI, MSL og MTCC2 ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 11 og 12) (figur 6A og 6B). Fire kodene sekvenser for antigenene Erdl4, DPV, MTI og MSI ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 13 og 14) (figur 7A og 7B). Fire kodene sekvenser for å antigenene DPV;, MTI, MSL og MTCC2 ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 15 og 16) (figur 8A og 8B). Tre kodene sekvenser for antivenene DPV, MTI og MSL ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 17 og 18) (figur 9A og 9B). Tre kodene sekvenser for antigene TbH9, DPV og MTI ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 19 og 20) (figur 10A og 10B). Tre kodene sekvenser for å angtigenene Erdl4, DPV og MTI ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 21 og 22) (figur 1 IA og 1 IB). To kodene sekvenser for antigenene TbH9 og Ra35 ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 23 og 24) (figur 12A og 12B). To kodene sekvenser for antigenene Ral 2 og DPPD ble ligert for å kode for et fusjonsprotein (SEQ ID NR: 25 og 26) (figur 13A og 13B).
Tre rekombinante proteiner ble uttrykt i E. coli med seks histidinresidier ved den amino-terminale delen ved å bruke pET plasmidvektoren (pET-17b) og et T7 RNA polymeraseekspresjonssystem (Novagen, Madison Wi). E. coli stamme BL21 (DE3) pLysE (Novagen) ble brukt før høynivåekspresjon. Den rekombinante (His-Tag) fusjonsprotenene ble renset fra den løselige supernatanten eller uløseligen inklusjons-mengden av 500 ml av IPTG induserte batchkulturer ved affinitetskromatografi ved å bruke et trinns QIA ekspress Ni-NTA agarosematrisk (QIAGEN, Chatsworth, CA) med tilstedeværelse av 8M urea. I korthet, ble en 20 ml over natt mettet kultur med BL21 som inneholdt pET konstruksjon tilsatt itl 500 ml 2 x YT medium som inneholdt 50Hg/ml ampicillin og 34 ug/ml kloramfenikol, dyrket ved 37°C ved risting. De bakterielle kulturene ble indusert med 2mM D?TG ved en OD 560 på 0,3 og dyrket i ytterligere 3 timer (OD = 1,3 til 1,9). Cellene ble høstet fra 500 ml kulturer ved sentrifugering og resuspendert i 20 ml bindingsbuffer (0,1 M natriumfosfat, pH 8,0; 10 mM Tris-HCl, pH 8,0) som inneholdt 2 mM PMSF og 20 ug/ml leupeptin pluss en fullstendig protease-inhibitortablett (Boehringer Mannheim) per 25 ml. E. coli ble lysert ved frysetining etterfult av en kort sonikering, deretter spunnet ned ved 12 k rpm i 30 minutter for å pelletere inklusjonssamlingene.
Inklusjonssamlingene ble vasket tre ganger i 1% CHAPS i 10 mM Tris-HCl (pH 8,0). Dette trinnet reduserte heftig nivået av kontaminering av LPS. Inklusjonssamlingen ble til slutt løst i 20 ml bindingsbuffer som inneholdt 8 M urea eller 8 M urea ble tilsatt direkte til den løselige supernatanten. Rekombinante fusjonsproteiner med His-Tag residier ble "batch" bundet til Ni-NTA agarose resin (5 ml resin per 500 ml induksjoner) ved vipping ved romtemperatur i 1 time og deretter ble komplekset satt på en kolonne. Gjennomstrømningen fikk passere to ganger over samme kolonne og kolonnen ble vasket tre ganger med 30 ml hver av vaskebufferen (0,1 M natriumsulfat og 10 mM Tris-HCl, pH 6,3) som også inneholdt 8 M urea. Bundet protein ble eluert med 30 ml 150 mM immidazol i vaskebuffer og 5 ml fraksjoneringer ble samlet sammen. Fraksjonene som inneholdt hvert rekombinant fusjonsprotein ble samlet, dialysert mot 10 mM Tris HC1 (pH 8,0) bundet en eller flere ganger til Ni-NTA matriks, eluert og dialysert i 10 mM Tris-HCl (pH 7,8). Utbytte av det rekombinante proteinet varierte fira 25 til 150 mg per liter av indusert bakteriekultur med mer enn 98% renhet. Rekombinante proteiner ble analysert for endotoksinkontaminering ved å bruke Limulus analyse (BioWhittaker) og var kjent å inneholde < 10 E.U.Img.
T CELLEPROLIFIREINGSANALYSE
Renset fusjonspolypeptider ble testet for evnen til å indusere T celleproliferering i perifere blodmononukleære celle (PBMC) prepareringer. PBMC fra donorene var kjent å være PPD hudtestpositive og hvis T celler ble vist å proliferere som en respons til PPD og råoppløselige proteiner fra M. tuberkulose ble dyrket i RPMI1640 supplert med 10% oppsamlet humant serum og 50 ug/ml gentamicin. Rensede polypeptider ble tilsatt i duplikat ved konsentrasjoner på 0,5 til 10 ug/ml. Etter seks dager med dyrking i 96 brønners rundbundede plater i et volum på 200 ul, ble 50 ul av mediumet fjernet fra hver brønn for å bestemme IFN-y nivåene, som beskrevet under. Platene ble deretter pulset med 1 uCi/per brønn av tritiert tymidin for ytterligere 18 timer, høstet og tritium-opptak ble bestemt ved å bruke en gassscintillasjonsteller. Fraksjoner som resulterte i proliferering i begge replikatene tre ganger større enn prolifereringen observert i celler dyrket i medium alene ble betraktet som positive.
INTERFERON- Y ANALYSE
Milt fra mus ble fjernet aseptisk og enkelcellesuspensjon fremstilt i fullstendig RPMI etter lysis av røde blodceller. 100 ul av celler (2 x IO"<5>celler) ble platet ut per brønn i en 96-brønners flatbunnet mikrotiterplate. Kulturene ble stimulert med et indikerte rekombinante proteinet i 24 timer og supernatanten analysert for IFN-y.
Nivåene av supernatant IFN-y ble analysert ved sandwich ELISA, ved å bruke antistoff-par og prosedyrer tilgjengelig fra PharMingen. Standardkurve ble fremstilt ved å bruke rekombinante muscytokiner. ELISA platene (Corning) ble trukket med 50 ul/brønn (1 jig/ml, i 0,1 M bikarbonat overtrekksbuffer, pH 9,6) av et cytokinoppfangings mAb (rotteantimus IFN-y (PharMingen; Cat. # 1818ID)), og inkubert i 4 timer ved romtemperatur. Rist ut plateinnholdene og blokker med PBS-0,05% Tween, 1,0% BSA (200 ul/brønn) over natten ved 4°C og vask 6 ganger i PBS-0,1% Tween. Standarder (muse IFN-y) og supernatantprøvene fortynnet i PBS-0,05% Tween, 0,1% PBSA ble deretter tilsatt i 2 timer ved romtemperatur. Platene ble vasket som over og deretter inkubert i 2 timer ved romtempertur med 100 ul/brønn av et annet Ab (biotonrotte a muse IFN-y (Cat. # 18112D; PharMingen)) ved 0,5 ug/ml fortynnet i PBS-0,05 Tween, 0,1% BSA. Etter vasking, ble platene inkubert med 100 ug/brønn av streptavidin-HRP (Zymed) ved en 1:2500 fortynning i PBS-0,05%) Tween, 0,1 % BSA ved romtemperatur i 1 time. Platene ble vasket en siste gang og fremkalt med 100 (il/brønn TMB substrat (3,3', 5,5' — tetrametylbenzidin, Kirkegaard og Perry, Gaithersburg, MD) og reaksjonen ble stoppet etter fargefremkalling, med H2SO4, 50 ul/brønn. Absorbansen (OD) ble bestemt ved 450 nm ved å bruke 570 nm som en referansebølgelengde og cytokinkonsentrasjonen evaluert ved å bruke standardkurven.
RESULTATER
TRI- FUSJONSPROTEINER INDUSERTE IMMUNRESPONSER
Tre kodene sekvenser for M. tuberkuloseantigener ble innsatt i en ekspresjonsvektor for produksjon av fusjonsprotein. Antigenene som ble kalt Ral2, TbH9 og Ra35 ble produsert som et rekombinant fusjonsprotein (figur IA og IB). Antigenene Erdl4, DPV og MTI ble produsert som et andre fusjonsprotein (figur 2). De to fusjonsproteinene ble affinitetsrenset for anvendelse i in vitro og i in vivo analyse.
De to fusjonsproteinene ble testet for deres evne til å stimulere T celleresponser fra seks PPD<+>individer. Når T celleproliferering ble målt, viste begge fusjonsproteinene et likt reaktivitetsmønster som deres individuelle komponenter (figur 14A-14F). Et lignende resultat ble ervervet når IFN-y produksjonen ble målt (figur 15A-15F). F.eks., responderte individ Dl60 til antigenene TbH9 og MTI individuelt. Individ Dl60 responderte også til fusjonsproteinene som inneholdt disse antigenene (figur 14B og 15B). I motsetning til, ble det ikke observert noen T cellerespons fra D160 til andre antigener individuelt. Et annet individ, D201, som ikke reagerte med antigenene Erdl4, DPV og MTI individuelt, var også ikke responsive til fusjonsproteinet som inneholdt disse antigenene. Det skal bemerkes at når T celleresponsene til individuelle komponenter av de to fusjonsproteinene ikke var spesielt sterk, stimulerte fusjonsproteiner responser som var lik til eller høyere enn den som ble indusert av individuelle antigener i de fleste tilfeller.
Ral2-TbH9-Ra35 tri-fusjonsprotein ble også testet som et immunogen in vivo. I disse eksperimentene, ble fusjonsproteinet injisert inn i fotsålen til mus for immunisering. Hver gruppe på tre mus mottok proteinet i forskjellige adjuvansformuleringer: SBASlc, SBAS2 (Ling et al., 1997, Vaccine 15:1562-1567), SMAS7 og AL(OH)3. Etter to subkutane immuniseringer med tre ukers intervaller, ble dyrene avlivet en uke senere, og deres tappene lymfeknuter ble høstet for anvendelse som responsceller i T celleproliferering og cytokinproduksjonsanalyser.
Uansett hvilket adjuvans som ble brukt i immunisering, ble det indusert sterk T celleprolifereringsresponser mot TbH9 når den ble brukt som et individuelt antigen (figur 16A). Svakere responser ble indusert mot Ra35 og Ral2 (figur 16B og 16C). Når Ral2-TbH9-Ra35 fusjonsproteinet ble brukt som et immunogen, ble en respons lik den mot de individuelle komponentene observert.
Når cytokinproduksjonen ble målt, produserte adjuvansene SBASlc og SBAS2 likt IFN-y (figur 17) og IL-4 responser (figur 18). Imidlertid, produserte kombinasjonen av SBAS7 og aluminiumshydroksid det sterkeste IFN-y responsene og det laveste nivået av IL-4 produksjonen for alle tre antigenene. Med hensyn til humoral antistoffrespons in vivo, viste figur 19A-19F at fusjonsproteinet reiste både IgGiog IgG2aantigen-spesifikke responser når den ble brukt med en hvilken som helst av de tre adjuvantene.
I tillegg, ble C57BL/6 mus immunisert med en kombinasjon av to ekspresjons-konstruksjoner som hver inneholdt Ral2-TbH9-Ra35 (Mtb32A) eller Erdl4-DPV-MTI (Mtb39A) kodene sekvens som DNA vaksine. De immuniserte dyrene utviste signifikant beskyttelse mot tuberkulose ved en etterfølgende aerosolprovosering med levende bakterier. Basert på disse resultatene, ble en fusjonskonstruksjon av Mtb32A og Mtb39A kodene sekvens fremstilt, og dets kodene produkt testet i marsvin langtids-beskyttende modell. I disse studiene, ble marvin immunisert med et enkelt rekombinant fusjonsprotein eller en blanding av Mtb32A og Mtb39A proteiner i formuleringer som inneholder et adjuvant. Figur 20A-20C viste at marsvin immunisert med fusjonsproteinet i SBASlc eller SBAS2 var bedre beskyttet mot utvikling av tuberkulose ved etterfølgende provosering, sammenlignet med dyr immunisert med to antigener i en blanding i samme adjuvantformulering. Fusjonsproteinene i SBAS2 formuleringen av den største beskyttelsen i dyrene. Derfor, kan fusjonsproteinene fra forskjellig M. tuberkulosemtigeneT bli brukt som mer effektive immunogener i vaksineformuleringer enn en blanding av de individuelle komponentene.
BI- FUSJONSPROTEIN INDUSERT IMMUNRESPONSER
Et bi-fusjonsprotein som inneholder TbH-9 og Tb38-1 antigener uten en hengselsekvens ble produsert ved rekombinante metoder. Evnen til TbH9-Tb38-l fusjonsprotein til å indusere T celleproliferering og IFN-y produksjon ble undersøkt. PBMC fra tre donorer ble anvendt: en donor hadde tidligere vist å respondere til TbH9 men ikke til Tb38-1 (donor 131); en hadde vist å respondere til Tb38-1 men ikke til TbH9 (donor 184); og en hadde vist å respondere til begge antigenene (donor 201). Resultatene av disse studiene viste den funksjonelle aktiviteten til begge antigenene i fusjonsproteinet (figurene 21A og 21B, 22A og 22B og 23A og 23B).
ET TETRA- FUSJONSPROTEIN SOM REAGERTE MED TUBERKULOSEPASIENT SERA
Et fusjonsprotein som inneholdt TbRa3, 38KD antigen, Tb38-1 og DPEP ble produsert ved rekombinante metoder. Reaktiviteten til dette tetra-fusjonsproteinet ble referert til som TbF-2 med sera fra M. tuberkuloseinfiserte pasienter ble undersøkt med ELISA. Resultatene til disse studiene (tabell 1) viste at alle fire antigenene fungerte uavhengig i fusjonsproteinet.
En som kjenner fagfeltet vil forstå at rekkefølgen av de individuelle antigenene innenfor hvert fusjonsprotein kan endres og at sammenlignbar aktivitet kan forventes forutsatt at hver av epitopene fortsatt er funksjonelt tilgjengelig. I tillegg, kan forkortede former av proteinet som inneholder aktive epitoper bli brukt i konstruksjonen av fusj onsproteinene.
Den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset i omfang av det eksemplifierte utførelsesformene som har til hensikt å illustrere enkelte aspekter fra oppfinnelsen, og hvilke som helst kloner, nukleotid eller aminosyresekvenser som funksjonelle ekvivalenter er innenfor omfanget av oppfinnelsen. Forskjellige modifiseringer av oppfinnelsen i tillegg til de som er beskrevet heri vil være tydelig for de som kjenner fagfeltet fra foregående beskrivelse og de vedlagte tegningene. Slike modifiseringer har til hensikt å falle innenfor området av de vedlagte kravene. Det skal også forstås at alle baseparstørrelser gitt for nukleotider er omtrentlige og er brukt for beskrivelsesformål.
Alle publikasjonene sitert heri er inkorporert ved referanse i deres helhet.

Claims (32)

1. Immunogent polypeptid, karakterisert ved at det omfatter aminosyresekvens SEQ DD NO: 16, hvor nevnte aminosyresekvens valgfritt inneholder en eller flere konservative aminosyre delesjoner, addisjoner, og/eller substitusjoner og valgfritt uten strekket av histidin rester i den N-terminale enden.
2. Immunogent polypeptid ifølge krav 1, karakterisert v e d at det består av aminosyresekvens SEQ ID NO: 16, hvor nevnte aminosyresekvens valgfritt inneholder én eller flere konservative aminosyredelesjoner, addisjoner og/eller substitusjoner og valgfritt uten strekket av histidinresidier i den N-terminale enden.
3. Immunogent polypeptid ifølge krav 1, karakterisert v e d at det omfatter aminosyresekvens SEQ ID NO: 16, hvor nevnte aminosyresekvens valgfritt inneholder én konservativ aminosyredelesjon, addisjon og/eller substitusjon og valgfritt uten strekket av histidinrester i den N-terminale enden.
4. Immunogent polypeptid ifølge krav 2, karakterisert v e d at det består av aminosyresekvens SEQ ID NO: 16, hvor nevnte aminosyresekvens valgfritt inneholder én konservativ aminosyredelesjon, addisjon og/eller substitusjon og valgfritt uten strekket av histidinrester i den N-terminale enden.
5. Immunogent polypeptid ifølge krav 3, karakterisert ved at det omfatter aminosyresekvens SEQ ID NO: 16, valgfritt uten strekket av histidinrester i den N-terminale enden.
6. Immunogent polypeptid ifølge krav 4, karakterisert ved at det består av aminosyresekvens SEQ ID NO: 16, valgfritt uten strekket av histidinrester i den N-terminale enden.
7 Immunogent polypeptid ifølge krav 5, karakterisert ved at det omfatter aminosyresekvensen til SEQ ID NO: 16.
8. Immunogent polypeptid ifølge krav 6, karakterisert ved at det består av aminosyresekvensen til SEQ ID NO: 16.
9. Immunogent polypeptid, karakterisert ved at det omfatter en aminosyresekvens i henhold til restene 9 til 710 fra SEQ DD NO: 16, hvor nevnte aminosyresekvens valgfritt inneholder én eller flere konservative aminosyredelesjoner, addisjoner og/eller substitusjoner.
10. Immunogent polypeptid i følge krav 9, karakterisert ved at det består av en aminosyresekvens i henhold til restene 9 til 710 fra SEQ DD NO: 16, hvor nevnte aminosyresekvens valgfritt inneholder én eller flere konservative aminosyredelesjoner, addisjoner og/eller substitusjoner.
11. Immunogent polypeptid i følge krav 9, karakterisert ved at det omfatter en aminosyresekvens i henhold til restene 9 til 710 fra SEQ DD NO: 16, hvor nevnte aminosyresekvens valgfritt inneholder én konservative aminosyredelesjon, addisjon og/eller substitusjon.
12. Immunogent polypeptid i følge krav 10, karakterisert ved at det inneholder en aminosyresekvens i henhold til restene 9 til 710 fra SEQ DD NO: 16, hvor nevnte aminosyresekvens valgfritt inneholder én konservative aminosyredelesjon, addisjon og/eller substitusjon.
13. Immunogent polypeptid i følge krav 11, karakterisert ved at det omfatter en aminosyresekvens i henhold til restene 9 til 710 fra SEQ DD NO: 16.
14. Immunogent polypeptid i følge krav 12, karakterisert ved at det inneholder en aminosyresekvens i henhold til restene 9 til 710 fra SEQ ID NO: 16.
15. Polynukleotid, karakterisert ved at det omfatter en nukleotidsekvens som koder for et polypeptid i følge et hvilket som helst av kravene 1-14.
16. Polynukleotid, karakterisert ved at det omfatter nukleotidsekvensen til SEQ ID NO: 15 eller en sekvens som koder for det samme eller en funksjonelt ekvivalent genprodukt.
17. Polynukleotid, karakterisert ved at det består av nukleotidsekvensen til SEQ ID NO: 15 eller en sekvens som koder for det samme eller en funksjonelt ekvivalent genprodukt.
18. Polynukleotid, karakterisert ved at det består av nukleotidsekvensen til SEQ ID NO: 15.
19. Polynukleotid, karakterisert ved at det omfatter en første nukleotidsekvens som hybridiserer under moderate stringente betingelser med en andre nukleotidsekvens som er komplementær med en nukleotidsekvens som koder for aminosyresekvensen SEQ ID NO: 16, valgfritt uten strekket av histidinrester i den N-terminale enden, der nevnte polynukleotid omfatter en første nukleotidsekvens som koder for et polypeptid som er funksjonelt ekvivalent til aminosyresekvens SEQ DD NO: 16, valgfritt uten strekket av histidinrester i den N-terminale enden, i en T-celle proliferering eller interferon gamma produksjonsanalyse.
20. Polynukleotid i følge krav 19, karakterisert ved at det omfatter en første nukleotidsekvens som hybridiserer under høye stringente betingelser med en andre nukleotidsekvens som er komplementær med en nukleotidsekvens som koder for aminosyresekvensen SEQ DD NO: 16, valgfritt uten strekket av histidinrester i den N-terminale enden, der nevnte polynukleotid omfatter en første nukleotidsekvens som koder for et polypeptid som er funksjonelt ekvivalent til aminosyresekvens SEQ ED NO: 16, valgfritt uten strekket av histidinrester i den N-terminale enden, i en T-celle proliferering eller interferon gamma produksjonsanalyse.
21. Polynukleotid, karakterisert ved at det omfatter en første nukleotidsekvens som hybridiserer under moderate stringente betingelser med en andre nukleotidsekvens som er komplementær med en nukleotidsekvens som koder for restene 9-710 ifølge SEQ ID NO: 16, der nevnte polynukleotid omfatter en første nukleotidsekvens som koder for et polypeptid som er funksjonelt ekvivalent til restene 9-710 fra SEQ DD NO: 16, i en T-celle proliferering eller interferon gamma produksjonsanalyse.
22. Polynukleotid i følge krav 21, karakterisert ved at det omfatter en første nukleotidsekvens som hybridiserer under høye stringente betingelser med en andre nukleotidsekvens som er komplementær med en nukleotidsekvens som koder for restene 9-710 til SEQ DD NO: 16, der nevnte polynukleotid omfatter en første nukleotidsekvens som koder for et polypeptid som er funksjonelt ekvivalent til restene 9-710 fra SEQ DD NO: 16, i en T-celle proliferering eller interferon gamma produksj onsanalyse.
23. Polypeptid, karakterisert ved at det er koder for av et polynukleotid i følge et hvilket som helst av kravene 16 til 22.
24. Polypeptid i følge krav 23, karakterisert ved at det er fusjonert med et andre heterologt polypeptid.
25. Farmasøytisk sammensetning, karakterisert ved at den omfatter et polypeptid i følge et hvilket som helst av kravene 1 til 14,23 eller 24.
26. Farmasøytisk sammensetning, karakterisert ved at den omfatter et polynukleotid følge et hvilket som helst av kravene 15 til 22.
27. Ekspresjonsvektor, karakterisert ved at den omfatter et polynukleotid i følge et hvilket som helst av kravene 15-22.
28. Ekspresjonsvektor i følge krav 27, karakterisert ved at nevnte vektor er en viral vektor.
29. Vaksinesammensetning, karakterisert ved at den omfatter et polypeptid ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 14,23 eller 24 og en adjuvant.
30. Vaksinesammensetning, karakterisert ved at den omfatter et polynukleotid ifølge et hvilket som helst av kravene 15 til 22.
31. Isolert vertscelle, karakterisert ved at den rekombinant uttrykker rekombinant et polypeptid i følge et hvilket som helst av kravene 1 til 14,23 eller 24.
32. Fremgangsmåte for fremstilling av et polypeptid ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 14, 23 eller 24, karakterisert ved at den omfatter rekombinant ekspresjon av et polynukleotid ifølge et hvilket som helst av kravene 15 til 22.
NO20120234A 1998-04-07 2012-03-01 Fusjonsproteiner fra mycobacterium tuberkulose og deres anvedelser NO20120234L (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/056,556 US6350456B1 (en) 1997-03-13 1998-04-07 Compositions and methods for the prevention and treatment of M. tuberculosis infection
US09/223,040 US6544522B1 (en) 1998-12-30 1998-12-30 Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis antigens and their uses
PCT/US1999/007717 WO1999051748A2 (en) 1998-04-07 1999-04-07 Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis antigens and their uses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20120234L true NO20120234L (no) 2000-11-30

Family

ID=22834762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20120234A NO20120234L (no) 1998-04-07 2012-03-01 Fusjonsproteiner fra mycobacterium tuberkulose og deres anvedelser

Country Status (9)

Country Link
US (2) US6544522B1 (no)
EP (2) EP2397555A1 (no)
JP (1) JP4516616B2 (no)
AR (2) AR020066A1 (no)
CO (1) CO5070585A1 (no)
CZ (1) CZ302852B6 (no)
NO (1) NO20120234L (no)
PL (1) PL209260B1 (no)
TW (1) TWI223001B (no)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6290969B1 (en) * 1995-09-01 2001-09-18 Corixa Corporation Compounds and methods for immunotherapy and diagnosis of tuberculosis
US6458366B1 (en) 1995-09-01 2002-10-01 Corixa Corporation Compounds and methods for diagnosis of tuberculosis
US6592877B1 (en) 1995-09-01 2003-07-15 Corixa Corporation Compounds and methods for immunotherapy and diagnosis of tuberculosis
AU753995B2 (en) * 1998-04-07 2002-10-31 Corixa Corporation Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis antigens and their uses
US8143386B2 (en) * 1999-04-07 2012-03-27 Corixa Corporation Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis antigens and their uses
ES2282142T3 (es) * 1999-10-07 2007-10-16 Corixa Corporation Una secuencia de micobacterium tuberculosis para la expresion de proteinas heterologas.
US7009042B1 (en) * 1999-10-07 2006-03-07 Corixa Corporation Methods of using a Mycobacterium tuberculosis coding sequence to facilitate stable and high yield expression of the heterologous proteins
WO2001024820A1 (en) * 1999-10-07 2001-04-12 Corixa Corporation Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis
WO2001062893A2 (en) 2000-02-25 2001-08-30 Corixa Corporation Compounds and methods for diagnosis and immunotherapy of tuberculosis
ATE526994T1 (de) * 2000-06-20 2011-10-15 Corixa Corp Mtb32a antigen aus mycobakterium tuberculosis mit inaktivierter protease aktivität und fusionsproteine die das antigen enthalten
AU2003213118A1 (en) * 2002-02-15 2003-09-09 Corixa Corporation Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis
US8475735B2 (en) * 2004-11-01 2013-07-02 Uma Mahesh Babu Disposable immunodiagnostic test system
MX2007005256A (es) 2004-11-16 2008-03-11 Crucell Holland Bv Vacunas multivalentes que comprenden vectores virales recombinantes.
WO2006060484A2 (en) * 2004-12-01 2006-06-08 Gene Therapy Systems, Inc. Tuberculosis nucleic acids, polypeptides and immunogenic compositions
EP1910410B1 (en) * 2005-07-01 2011-10-26 Forsyth Dental Infirmary for Children Tuberculosis antigen detection assays and vaccines
US20070081944A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Reed Steven G Iontophoresis apparatus and method for the diagnosis of tuberculosis
US8708320B2 (en) 2006-12-15 2014-04-29 Air Products And Chemicals, Inc. Splashguard and inlet diffuser for high vacuum, high flow bubbler vessel
SI2528621T1 (sl) 2010-01-27 2017-01-31 Glaxosmithkline Biologicals S.A., Modificirani tuberkolozni antigeni

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5330754A (en) 1992-06-29 1994-07-19 Archana Kapoor Membrane-associated immunogens of mycobacteria
DK79893D0 (da) * 1993-07-02 1993-07-02 Statens Seruminstitut New vaccine
DK79793D0 (da) 1993-07-02 1993-07-02 Statens Seruminstitut Diagnostic test
AU1097795A (en) 1993-11-23 1995-06-13 Regents Of The University Of California, The Abundant extracellular products and methods for their production and use
ES2185762T3 (es) * 1995-03-13 2003-05-01 Secr Defence Vacunas contra la peste.
ATE324445T1 (de) 1995-09-01 2006-05-15 Corixa Corp Verbindungen und verfahren zur diagnose von tuberkulose
CA2684425A1 (en) 1995-09-01 1997-03-13 Corixa Corporation Compounds and methods for immunotherapy and diagnosis of tuberculosis
US6555653B2 (en) * 1997-05-20 2003-04-29 Corixa Corporation Compounds for diagnosis of tuberculosis and methods for their use

Also Published As

Publication number Publication date
EP2383342A1 (en) 2011-11-02
PL209260B1 (pl) 2011-08-31
TWI223001B (en) 2004-11-01
AR020066A1 (es) 2002-04-10
EP2397555A1 (en) 2011-12-21
US20040013677A1 (en) 2004-01-22
CZ302852B6 (cs) 2011-12-14
AR067658A2 (es) 2009-10-21
US7064195B2 (en) 2006-06-20
JP2009000107A (ja) 2009-01-08
CO5070585A1 (es) 2001-08-28
JP4516616B2 (ja) 2010-08-04
US6544522B1 (en) 2003-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2326598C (en) Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis antigens and their uses
US7335369B2 (en) Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis antigens and their uses
NO20120234L (no) Fusjonsproteiner fra mycobacterium tuberkulose og deres anvedelser
EP1347055B1 (en) Compounds for immunotherapy and diagnosis of tuberculosis
JP4764445B2 (ja) 結核の免疫治療および診断のための化合物およびそれらの使用方法
US8143386B2 (en) Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis antigens and their uses
JP2002503683A (ja) 結核の免疫療法および診断のための化合物および方法
MXPA00009803A (en) Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis
ZA200005505B (en) Fusion proteins of mycobacterium tuberculosis and their uses.

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application