Protein oder Peptid (MIMPD) , hierfür codierende Nuklein- säure sowie Verwendungen dieser Stoffe. Protein or peptide (MIMPD), nucleic acid coding therefor and uses of these substances.
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft ein neues Protein, folgend genannt MIMPD, Teilsequenzen hieraus, Nukleinsäuren codierend für MIMPD oder für Teilsequenzen hieraus, neue Verwendungen von MIMPD oder daraus abgeleiteten Sequenzen zum Screenen nach daran bindenden Substanzen, sowie die Verwendung von an MIMPD bindenden Substanzen zur Diagnose und/oder Behandlung von Tumor-Erkrankungen.The invention relates to a new protein, hereinafter referred to as MIMPD, partial sequences thereof, nucleic acids coding for MIMPD or for partial sequences thereof, new uses of MIMPD or sequences derived therefrom for screening for substances binding to it, and the use of substances binding to MIMPD for diagnosis and / or or treatment of tumor diseases.
Hintergrund der Erfindung und Stand der TechnikBackground of the Invention and Prior Art
Aus den Literaturstellen D.W. Waggoner et al . , Biochem Biophys Acta 1439:299-316 (1999) und H. Kanoh et al . , Biochem Biophys Acta 1348:56-62 (1997) ist eine Lipid Phos- phat Phosphatase Familie bekannt, welche auch als PAP (Phosphatic Acid Phosphatases) bezeichnet werden. PAPs katalysieren die Umwandlung von Phosphatidsäure zu Diacyl- glycerinen und anorganischem Phosphat. Diacylglycerine spielen eine wichtige Rolle in der Zellsignalisierung und dürften daher in der Signaltransduktion von Bedeutung sein. Auch weitere Lipidphosphate, wie Lyso- Phosphatidsäure (LPA) und Sphingosine-1-phosphat (SIP) sind PAP Substrate. Die Spaltung von LPA und SIP durch PAP verhindert deren Bindung an spezifische Rezeptoren in der Zellmembran und inhibiert so die Rezeptor-vermittelte Signaltransduktion.
Aus der Literaturstelle Lexikon der Biochemie und Molekularbiologie, Herder, 1992, 3. Band, ist es bekannt, daß saure Serum Phosphatasen als Indikationen für Prostatakrebs geeignet sind.From the references DW Waggoner et al. , Biochem Biophys Acta 1439: 299-316 (1999) and H. Kanoh et al. , Biochem Biophys Acta 1348: 56-62 (1997) a lipid phosphate phosphatase family is known, which are also referred to as PAP (phosphatic acid phosphatases). PAPs catalyze the conversion of phosphatidic acid to diacylglycerols and inorganic phosphate. Diacylglycerols play an important role in cell signaling and should therefore be of importance in signal transduction. Other lipid phosphates such as lysophosphatidic acid (LPA) and sphingosine-1-phosphate (SIP) are also PAP substrates. The cleavage of LPA and SIP by PAP prevents their binding to specific receptors in the cell membrane and thus inhibits the receptor-mediated signal transduction. From the bibliography of biochemistry and molecular biology, Herder, 1992, 3rd volume, it is known that acidic serum phosphatases are suitable as indications for prostate cancer.
Aus der Literaturstelle US-6, 225, 054, dort Sequenz 275, ist eine Sequenz bekannt, welche ca. 90% Sequenzidentität mit einer Teilsequenz des im Rahmen der Erfindung folgend beschriebenen neuen Proteins MIMPD aufweist. Weiterhin ist aus dieser Literaturstelle die differenzielle Expression der besagten Sequenz in Brusttumor- und Brustnormalgewebe bekannt .A sequence is known from reference US Pat. No. 6, 225, 054, there sequence 275, which has approximately 90% sequence identity with a partial sequence of the new protein MIMPD described below in the context of the invention. Furthermore, the differential expression of said sequence in breast tumor and breast normal tissue is known from this literature reference.
Krebs ist eine mit zunehmendem Alter mit beachtlicher Inzidenz auftretende Erkrankung. Bislang werden Krebserkrankungen im wesentlichen pathologisch diagnostiziert und meist durch Entfernung des malignen Gewebes behandelt. Die Entfernung von Organen hat meist verschiedene nachteilige Effekte auf einen Patienten. Eine verbesserte Diagnose und Behandlung von Krebs, insbesondere ohne das Erfordernis einer Entfernung eines Organs oder von Teilen hiervon, ist daher in hohem Maße wünschenswert.Cancer is a disease with a considerable incidence as it ages. So far, cancer has been diagnosed essentially pathologically and mostly treated by removing the malignant tissue. Removal of organs usually has various adverse effects on a patient. Improved diagnosis and treatment of cancer, particularly without the need to remove an organ or parts thereof, is therefore highly desirable.
Technisches Problem der ErfindungTechnical problem of the invention
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, pharmazeutische Zusammensetzungen zur Diagnose und/oder zur Behandlung von Krebserkrankungen anzugeben sowie Mittel zu deren Identifizierung.
Grundzüge der Erfindung sowie bevorzugte Ausführungsbeispiele .The invention is based on the technical problem of specifying pharmaceutical compositions for diagnosing and / or treating cancer and means for identifying them. Fundamentals of the invention and preferred exemplary embodiments.
Die Erfindung lehrt zunächst eine Nukleinsäure enthaltend zumindest eine Teilsequenz mit einer Länge von zumindest 12 bis 21 Nukleotiden aus SEQ.-ID 1 oder 16. Insbesondere von Interesse ist eine Teilsequenz oder eine Teil- Teilsequenz hieraus bis zum Stop Codon TGA beginnend bei Nukleotid 1166. Demgegenüber liegt die aus der Litera- turstelle US-6,225,054 bekannte Sequenz 275 jenseits des Stop Codons, i.e. im nicht translatierten 3 '-Bereich (3'-UTR) der erfindungsgemäßen Gesamtsequenz SEQ.-ID 1.The invention first teaches a nucleic acid containing at least one partial sequence with a length of at least 12 to 21 nucleotides from SEQ ID 1 or 16. Of particular interest is a partial sequence or a partial partial sequence thereof up to the stop codon TGA starting at nucleotide 1166. In contrast, the sequence 275 known from the literature US Pat. No. 6,225,054 lies beyond the stop codon, ie in the untranslated 3 'region (3'-UTR) of the overall sequence SEQ ID 1 according to the invention.
Bei den erfindungsgemäßen Nukleinsäuresequenzen handelt es sich um eine cDNA oder genomische DNA, welche für eine bislang unbekannte PAP codiert, hiermit genannt MIMPD. Die Sequenz der neuen PAP ist in SEQ.-ID 2 angegeben. Daher betrifft die Erfindung auch ein Peptid oder Protein enthaltend zumindest eine Teilsequenz einer Länge von zu- mindest 4 bis 7 Aminosäuren aus SEQ-ID 2.The nucleic acid sequences according to the invention are cDNA or genomic DNA which codes for a previously unknown PAP, hereby called MIMPD. The sequence of the new PAP is given in SEQ ID 2. The invention therefore also relates to a peptide or protein containing at least one partial sequence with a length of at least 4 to 7 amino acids from SEQ-ID 2.
Die Untergrenzen der Längen der Teilsequenzen aus den in den Sequenzprotokollen gegebenen Sequenzen können auch 12 bis 30 (Nukleinsäuren; NS) bzw. 4 bis 10 (Aminosäuren; AS) sein. Auch Untergrenzen von 60 oder 90 (NS) bzw. 20 oder 30 (AS) sind möglich. Es versteht sich, daß höhere Untergrenzen als 21 (NS) bzw. 7 (AS) nur dann zur Anwendung kommen können, wenn die angewandte Sequenz aus den Sequenzprotokollen die erforderliche Anzahl an NS bzw. AS aufweist.The lower limits of the lengths of the partial sequences from the sequences given in the sequence listing can also be 12 to 30 (nucleic acids; NS) or 4 to 10 (amino acids; AS). Lower limits of 60 or 90 (NS) or 20 or 30 (AS) are also possible. It is understood that lower limits higher than 21 (NS) or 7 (AS) can only be used if the sequence used from the sequence listing has the required number of NS or AS.
MIMPD ist ein integrales Membranprotein mit vermutlich sechs transmembranen Regionen, wobei drei Loops gebildet
sind, welche membranaußenseitig stehen. Daher betrifft die Erfindung auch Proteine oder Peptide enthaltend zumindest eine Teilsequenz einer Länge von zumindest 7 Aminosäuren aus einer oder mehrerer der Sequenzen SEQ.-ID 3 - 9 (mem- branaußenständige Bereiche) und/der Seq.-ID 10 - 15 (konservierte PAP Teilsequenzen) , oder bestehend aus einer oder mehrerer solcher Teilsequenzen.MIMPD is an integral membrane protein with probably six transmembrane regions, with three loops being formed are which are on the outside of the membrane. The invention therefore also relates to proteins or peptides containing at least one partial sequence with a length of at least 7 amino acids from one or more of the sequences SEQ.ID 3-9 (membrane-external regions) and / SEQ.ID 10-15 (conserved PAP Partial sequences), or consisting of one or more such partial sequences.
Die Teilsequenzen können vorzugsweise eine Länge von zu- mindest 15 oder 30 Aminosäuren bzw. 45 oder 90 Nukleotiden aufweisen. Sie können aber im Extremfall der Sequenzlänge auch durch die angegebenen Sequenzen insgesamt gebildet sein. In den Ausführungsformen, in welchen die Nukleinsäuren oder Protein bzw. Peptide die besagten Sequenzen oder Teilsequenzen enthalten, können an einem oder beiden Enden der Sequenzen beliebige Anschlußsequenzen angefügt sein. Auch können verschiedenste nicht-natürliche Moleküle bzw. chemische Gruppen angeschlossen oder mit den Anschlußsequenzen verbunden sein.The partial sequences can preferably have a length of at least 15 or 30 amino acids or 45 or 90 nucleotides. In the extreme case of the sequence length, however, they can also be formed as a whole by the specified sequences. In the embodiments in which the nucleic acids or protein or peptides contain the said sequences or partial sequences, any connecting sequences can be added to one or both ends of the sequences. A wide variety of non-natural molecules or chemical groups can also be connected or connected to the connection sequences.
Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß MIMPD in den verschiedensten Tumorgeweben differenziell exprimiert wird. Daher ist ein wesentlicher Einsatzbereich der Erfindung in der Diagnose und/oder Behandlung von Krebser- krankungen zu sehen, ebenso wie als Target bzw. Tool zur Findung von Wirkstoffen zur Diagnose und/oder Behandlung von Krebserkankungen.In the context of the invention it was found that MIMPD is expressed differentially in a wide variety of tumor tissues. An essential area of application of the invention is therefore to be seen in the diagnosis and / or treatment of cancer, as well as a target or tool for finding active substances for the diagnosis and / or treatment of cancer.
Im Einzelnen lehrt die Erfindung daher auch Verwendung einer für MIMPD codierenden Nukleinsäure und/oder eines MIMPD Peptids oder Proteins zur Detektion einer Krebserkrankung oder zur Detektion eines Risikos der Erkrankung an Krebs, wobei eine Gewebeprobe auf Übertranskription von
MIMPD RNA oder auf Überexpression eines MIMPD Proteins oder Peptides untersucht wird. Es kann eine an für MIMPD codierende Nukleinsäure oder eine an MIMPD Protein oder Peptid bindende Detektorsubstanz, vorzugsweise enthaltend eine Reportergruppe, verwendet werden, wobei Bindung besagter Nukleinsäure und/oder besagten Proteins oder Pep- tids an die Detektorsubstanz halbquantitativ oder quantitativ detektiert wird.Specifically, the invention therefore also teaches the use of a nucleic acid coding for MIMPD and / or a MIMPD peptide or protein for the detection of cancer or for the detection of a risk of the disease of cancer, a tissue sample for over-transcription of MIMPD RNA or for overexpression of a MIMPD protein or peptide is examined. A nucleic acid coding for MIMPD or a detector substance binding to MIMPD protein or peptide, preferably containing a reporter group, can be used, binding of said nucleic acid and / or said protein or peptide to the detector substance being detected semi-quantitatively or quantitatively.
Die Erfindung lehrt weiterhin die Verwendung einer MIMPD RNA oder eines MIMPD Proteins oder Peptids zum Screenen nach daran bindenden Substanzen, insbesondere nach prospektiven Wirkstoffen zur Inhibierung von besagter RNA oder besagtem Protein oder Peptid oder nach prospektiven Detektorsubstanzen, wobei eine prospektiv bindende Substanz oder eine Mischung solcher Substanzen mit besagter RNA oder besagtem Protein oder Peptid kontaktiert wird, wobei mit einem Bindungsassay Bindungsereignisse festgestellt werden, und wobei eine bindende prospektive Sub- stanz, ggf. nach Dekonvolutierung, als zum Nachweis oder zur Behandlung von Krebserkrankungen geeignete Substanz selektiert wird.The invention further teaches the use of a MIMPD RNA or a MIMPD protein or peptide for screening for substances which bind to it, in particular for prospective active substances for inhibiting said RNA or said protein or peptide or for prospective detector substances, a prospectively binding substance or a mixture thereof Substances are contacted with said RNA or said protein or peptide, binding events being determined using a binding assay, and a binding prospective substance, optionally after deconvolution, being selected as a substance suitable for detecting or treating cancerous diseases.
Die Erfindung lehrt weiterhin die Verwendung einer MIMPD inhibierenden oder daran bindenden Substanz zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Detektion und/oder Behandlung von Krebserkrankungen. Die Substanz kann ein Antikörper sein, welcher durch Immunisierung eines nicht-menschlichen Säugetiers mit einem MIMPD Peptid oder Protein, oder mit mit cDNA von MIMPD transient oder stabil transfizierten Zellen (z.B. Tumorzelllinien, NIH3T3 Zellen) , oder mit endogen MIMPD exprimierenden Tumorzellen oder mit in Insektenzellen hergestelltem MIMPD erhältlich
ist, oder ein Phage-Display Antikörper ist. Es kann zur Immunisierung auch MIMPD cDNA in nicht-menschlichen Säugetieren verwendet werden.The invention further teaches the use of a MIMPD inhibiting or binding substance for producing a pharmaceutical composition for the detection and / or treatment of cancer. The substance can be an antibody which is obtained by immunizing a non-human mammal with a MIMPD peptide or protein, or with cells transiently or stably transfected with cDNA of MIMPD (eg tumor cell lines, NIH3T3 cells), or with endogenously expressing MIMPD or with in MIMPD produced by insect cells or a phage display is antibody. MIMPD cDNA in non-human mammals can also be used for immunization.
Die Substanz kann aber auch eine Mimikryverbindung eines Antikörpers gegen ein MIMPD Peptid oder Protein sein. AL- ternativ kann die Substanz, ein Aptamer, eine antisense RNA, eine inhibitorische RNA, oder ein Ribozym gegen MIMPD sein. Die Substanz kann zusätzlich eine zytotoxische, ra- dioaktive und/oder immunstimulierende Komponente tragen. Die pharmazeutische Zusammensetzung kann zur lokalen oder systemischen Applikation in Tumorzellen enthaltendem Gewebe hergerichtet sein.However, the substance can also be a mimicry compound of an antibody against a MIMPD peptide or protein. Alternatively, the substance can be an aptamer, an antisense RNA, an inhibitory RNA, or a ribozyme against MIMPD. The substance can additionally carry a cytotoxic, radioactive and / or immunostimulating component. The pharmaceutical composition can be prepared for local or systemic application in tissue containing tumor cells.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Diagnose einer Krebserkrankung, wobei eine erfindungsgemäße Detektorsubstanz in einer Ausführungsform mit einer Reportergruppe in zu untersuchendes Gewebe, in vitro oder in vivo, appliziert wird, wobei das zu untersuchende Gewebe dann einer Detektionsverfahrenstufe unterworfen wird, welche sensitiv für die Reportergruppe ist, und wobei im Fall der Detektion eines definierten Mindestwertes der Reportergruppe im Gewebe das Gewebe als Tumorzellen enthaltend qualifiziert wird.The invention further relates to a method for diagnosing cancer, wherein an inventive detector substance in one embodiment with a reporter group is applied to the tissue to be examined, in vitro or in vivo, the tissue to be examined then being subjected to a detection method step which is sensitive to the Is reporter group, and in the case of detection of a defined minimum value of the reporter group in the tissue the tissue is qualified as containing tumor cells.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zur Behandlung einer Krebserkrankung, wobei eine erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung in einer physiologisch wirksamen Dosis einem Patienten dargereicht wird .Finally, the invention relates to a method for treating a cancer, wherein a pharmaceutical composition according to the invention is administered to a patient in a physiologically effective dose.
Die Erfindung ist insbesondere bei den folgenden Krebserkrankungen einsetzbar: Brustkrebs, Uteruskrebs,
Colonkrebs, Magenkrebs, Ovarkrebs, Lungenkrebs und/oder Mastdarmkrebs .The invention can be used in particular for the following cancers: breast cancer, uterine cancer, Colon cancer, stomach cancer, ovarian cancer, lung cancer and / or rectal cancer.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß MIMPD überex- primiert ist bzw. differenziell exprimiert wird in den genannten Tumorgeweben, i.e. in besagten Tumorgeweben ist die Expression höher bzw. überhaupt zu beobachten, verglichen mit normalen Zellen gleichen Gewebes, und der daraus herleitbaren technische Lehre, daß MIMPD als Zielmolekül bei der Diagnostik und Therapie dieser Erkrankungen eingesetzt werden kann. MIMPD kann also als Marker zur Identifizierung von Tumorzellen in den besagten Tumorgeweben dienen. Auf der anderen Seite bietet die Inhibierung von MIMPD, insbesondere auch bei lokaler Applikation, die Möglichkeit, in Tumor-spezifische MIMPD Assoziationen mit anderen Prozessen in den Tumorzellen einzugreifen und somit letztendlich den tumorzellenspezifisch veränderten Stoffwechsel zu stören und zu einem Absterben oder zumindest einer Wachstumshemmung der Tumorzellen beizutragen. Die Inhibierung von MIMPD kann auch in Kombination mit einer Chemo- oder Radiotherapie eingesetzt werden.The invention is based on the knowledge that MIMPD is overexpressed or differentially expressed in the tumor tissues mentioned, i.e. In said tumor tissues, the expression is higher or can be observed at all, compared to normal cells of the same tissue, and the technical teaching that can be derived therefrom that MIMPD can be used as a target molecule in the diagnosis and therapy of these diseases. MIMPD can thus serve as a marker for the identification of tumor cells in said tumor tissues. On the other hand, the inhibition of MIMPD, especially in the case of local application, offers the possibility to intervene in tumor-specific MIMPD associations with other processes in the tumor cells and thus ultimately to disrupt the metabolism which is changed for the tumor cell and to die or at least inhibit growth Contribute to tumor cells. The inhibition of MIMPD can also be used in combination with chemotherapy or radiotherapy.
Im Rahmen der Efindung kann es sich empfehlen, im Vorfeld einer Behandlung mit einer erfindungsgemäßen pharmazeu- tischen Zusammensetzung eine Probe aus einem Gewebe, welches als Tumorgewebe mit anderen Methoden identifiziert ist, zu entnehmen und die Gewebeprobe auf Expression bzw. Überexpression von MIMPD zu untersuchen. Alternativ kann mit einer erfindungsgemäßen Detektorsubstanz zur Diagnose in vivo auf MIMPD Abhängigkeit getestet werden. Wird eine Expression bzw. Überexpression von MIMPD gegenüber Normalgewebe gleichen Typs bzw. überhaupt eine Expression
festgestellt, so ist die Anwendung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung indiziert.Within the scope of the invention, it may be advisable to take a sample from a tissue which is identified as tumor tissue by other methods and to examine the tissue sample for expression or overexpression of MIMPD prior to treatment with a pharmaceutical composition according to the invention. Alternatively, a detector substance according to the invention can be used to test in vivo for MIMPD dependency. Is an expression or overexpression of MIMPD compared to normal tissues of the same type or an expression at all determined, the use of the pharmaceutical composition according to the invention is indicated.
Handelt es sich bei dem Tumor um einen Typus, bei welchem Tumorzellen MIMPD exprimieren, Normalzellen gleichen Gewebetyps jedoch nicht, so ist es besonders bevorzugt, wenn die an MIMPD bindende Substanz zusätzlich eine zytotox- ische, radioaktive und/oder immunstimulierende Komponente trägt. Dies führt dann letztendlich dazu, dass praktisch ausschließlich Tumorzellen getötet werden, sei es durch die Zytotoxizität, sei es durch Angriff durch das stimulierte Immunsystem, während Normalzellen in dem Gewebe praktisch vollständig erhalten bleiben. In dieser Aus- führungsform braucht die bindende Substanz selbst nicht inhibierend auf MIMPD zu wirken, da die bindende Substanz dann lediglich als Marker funktionieren muß, welcher die Komponenten zu Ziel-Tumorzellen trägt. Im Falle des Einsatzes einer zytotoxischen, radioaktiven und/oder immunstimulierenden Komponente wird es sich besonders empfehlen, wenn die pharmazeutische Zusammensetzung zur lokalen Applikation in Tumorzellen enthaltendem Gewebe hergerichtet ist, beispielsweise zur Injektion.If the tumor is a type in which tumor cells express MIMPD, but normal cells of the same tissue type do not, it is particularly preferred if the substance binding to MIMPD additionally carries a cytotoxic, radioactive and / or immunostimulating component. This ultimately leads to the fact that almost exclusively tumor cells are killed, either by cytotoxicity or by attack by the stimulated immune system, while normal cells are practically completely preserved in the tissue. In this embodiment, the binding substance itself does not have to have an inhibitory effect on MIMPD, since the binding substance then only has to function as a marker which carries the components to target tumor cells. If a cytotoxic, radioactive and / or immunostimulating component is used, it will be particularly recommended if the pharmaceutical composition is prepared for local application in tissue containing tumor cells, for example for injection.
Definitionen.Definitions.
Im Rahmen dieser Beschreibung wird die Bezeichnung MIMPD als Oberbegriff für alle humanen Isoformen, Splice Varianten und regulatorische RNA, auf Nukleinsäuren- oder Ami- nosäurenbasis, verwendet. Mit diesen Begriffen mit umfaßt sind auch die im Rahmen dieser Beschreibung offenbarten kurzen Sequenzen. Weiterhin mit umfaßt sind auch Homologe, wobei die Homologie zumindest 80%, vorzugsweise mehr als
90%, höchstvorzugsweise mehr als 95%, beträgt, nicht jedoch Sequenz 275 aus US-6,225,054. Im Falle der Nuklein- säuresequenzen sind auch komplementäre oder allelische Varianten mit umfaßt. Weiterhin sind Sequenzen umfaßt, welche lediglich Teilsequenzen, beispielsweise ein Exon oder mehrere Exons, der explizit offenbarten Sequenzen oder komplementärer Sequenzen hierzu darstellen, mit der Maßgabe, daß diese Teilsequenzen im Falle der Nukleinsäuren eine für eine Hybridisierung mit einer erfindungs- gemäßen Nukleinsäure hinreichende Länge, zumindest 50 Basen, aufweisen und im Falle der Proteine bzw. Peptide, ggf. codiert durch eine Nukleinsäure, mit zumindest gleicher Affinität an ein protein- oder peptidspezifisches Zielmoleküle binden. Es versteht sich, daß die Erfindung auch Expressionskassetten umfaßt, i.e. eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Nukleinsäuresequenzen mit mindestens einer Kontroll- oder regulatorischen Sequenz. Eine solche Expressionskassette kann auch eine Sequenz für ein bekanntes Protein umfassen, wobei im Zuge der Translation ein Fusionsprotein aus einem bekannten Protein und einem erfindungsgemäßen Protein oder Peptid entsteht. Ebenso sind auch antisense Sequenzen zu den vorstehenden Nukleinsäuresequenzen umfaßt. Mit umfaßt sind auch Expressionsvektoren enthaltend erfindungsgemäße Nukleinsäuren sowie damit transformierte Wirtszellen, beispielsweiseIn the context of this description, the term MIMPD is used as a generic term for all human isoforms, splice variants and regulatory RNA, based on nucleic acids or amino acids. These terms also include the short sequences disclosed in the context of this description. Also included are homologs, the homology being at least 80%, preferably more than 90%, most preferably more than 95%, but not sequence 275 from US 6,225,054. In the case of the nucleic acid sequences, complementary or allelic variants are also included. Furthermore, sequences are included which are only partial sequences, for example one or more exons, of the explicitly disclosed sequences or complementary sequences, with the proviso that, in the case of the nucleic acids, these partial sequences are of sufficient length for hybridization with a nucleic acid according to the invention, have at least 50 bases and, in the case of the proteins or peptides, optionally coded by a nucleic acid, bind to a protein- or peptide-specific target molecule with at least the same affinity. It is understood that the invention also includes expression cassettes, ie one or more of the nucleic acid sequences according to the invention with at least one control or regulatory sequence. Such an expression cassette can also comprise a sequence for a known protein, a fusion protein being formed in the course of translation from a known protein and a protein or peptide according to the invention. Antisense sequences to the above nucleic acid sequences are also included. Also included are expression vectors containing nucleic acids according to the invention and host cells transformed therewith, for example
Säugerzellen, e.Coli oder Vertebratenzellen. Weiterhin sind RNA sowie damit korrelierende DNA und umgekehrt umfaßt, ebenso wie genomische DNA als auch korrelierte cDNA und umgekehrt. Schließlich sind, bezogen auf Ami- nosäure (teil) Sequenzen, die hierfür codierenden Nukleinsäuren mit umfaßt.
Als Inhibitor ist eine Verbindung oder Substanz bezeichnet, welche entweder die Bildung von MIMPD inhibiert oder gebildetes MIMPD in der Aktivität reduziert, bezogen auf die MIMPD in vitro oder in vivo Aktivität in Abwesenheit des Inhibitors. Insofern kann ein Inhibitor einerseits eine Substanz sein, welche in der Entstehungskaskade von MIMPD inhibierend eingreift. Auf der anderen Seite kann ein Inhibitor eine Substanz sein, welche mit gebildetem MIMPD eine Bindung eingeht, und zwar dergestalt, dass weitere physiologische Wechselwirkungen mit endogenen Substanzen zumindest reduziert sind.Mammalian cells, e.Coli or vertebrate cells. RNA and correlating DNA and vice versa are also included, as are genomic DNA and correlated cDNA and vice versa. Finally, based on amino acid (part), sequences include the nucleic acids coding for it. An inhibitor is a compound or substance which either inhibits the formation of MIMPD or reduces the activity of MIMPD formed, based on the MIMPD in vitro or in vivo activity in the absence of the inhibitor. In this respect, an inhibitor can be a substance that interferes with the cascade of MIMPD. On the other hand, an inhibitor can be a substance that binds with the MIMPD formed, in such a way that further physiological interactions with endogenous substances are at least reduced.
Mimikry-Moleküle sind Verbindungen, die den variablen Bereich, insbesondere den Bindungsbereich eines Antikör- pers nachbilden und an gleicher Stelle eines Zielmoleküls binden wie der zu Grunde liegende Antikörper.Mimicry molecules are compounds that simulate the variable region, in particular the binding region, of an antibody and bind to a target molecule in the same place as the underlying antibody.
Der Begriff der Antikörper umfaßt humane, humanisierte und nicht-humanisierte, polyklonale oder monoklonale Antikör- per sowie Phage-Display-Antikörper, aber auch antiidiotyp- ische oder chimäre Antikörper sowie spezifische Fragmente der leichten und/oder der schweren Kette des variablen Bereiches zu Grunde liegender Antikörper vorstehender Art. Die Herstellung bzw. Gewinnung solcher Antikörper mit vor- gegebenen Immunogenen ist dem Durchschnittsfachmann wohl vertraut und braucht nicht näher erläutert zu werden. Weiterhin umfaßt sind bispezifische Antikörper, welche einerseits an ein Auslösemolekül einer Immun-Effektorzelle (z.B. CD3, CD16, CD64) und andererseits an ein erfindungs- gemäßes Antigen, beispielsweise ein membranaußenseitiges Loop, der Tumorzielzelle binden. Dies bewirkt letzendlich im Bindungsfall, daß die Tumorzelle getötet wird.
Die galenische Herrichtung einer erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung kann in fachüblicher Weise erfolgen. Als Gegenionen für ionische Verbindungen kommen beispielsweise Na+, K+, Li+ oder Cyclohexylammonium infrage. Geeignete feste oder flüssige galenische Zubereitungsformen sind beispielsweise Granulate, Pulver, Dragees, Tabletten, (Mikro-) Kapseln, Suppositorien, Sirupe, Säfte, Suspensionen, Emulsionen, Tropfen oder injizierbare Lösungen (i.V., i.p., i.m.) sowie Präparate mit protrahierter Wirkstoff-Freigabe, bei deren Herstellung üblicheThe term antibodies encompasses human, humanized and non-humanized, polyclonal or monoclonal antibodies and phage display antibodies, but also anti-idiotypic or chimeric antibodies and specific fragments of the light and / or heavy chain of the variable region lying antibody of the above type. The production or production of such antibodies with given immunogens is well known to the average person skilled in the art and need not be explained in more detail. Also included are bispecific antibodies which on the one hand bind to a trigger molecule of an immune effector cell (eg CD3, CD16, CD64) and on the other hand to an antigen according to the invention, for example a loop on the outside of the tumor target cell. In the event of binding, this ultimately causes the tumor cell to be killed. The pharmaceutical preparation of a pharmaceutical composition according to the invention can be carried out in a customary manner. Counter ions for ionic compounds are, for example, Na + , K + , Li + or cyclohexylammonium. Suitable solid or liquid pharmaceutical preparation forms are, for example, granules, powders, dragees, tablets, (micro) capsules, suppositories, syrups, juices, suspensions, emulsions, drops or injectable solutions (IV, IP, IM) as well as preparations with a protracted active ingredient release , usual in their manufacture
Hilfsmittel wie Trägerstoffe, Spreng-, Binde-, Überzugs-, Quellungs-, Gleit- oder Schmiermittel, Geschmacksstoffe, Süßungsmittel und Lösungsvermittler, Verwendung finden. Als Hilfsstoffe sei Magnesiumcarbonat, Titandioxid, Lac- tose, Mannit und andere Zucker, Talcum, Milcheiweiß, Gelatine, Stärke, Zellulose und ihre Derivate, tierische und pflanzliche Öle wie Lebertran, Sonnenblumen-, Erdnuss- oder Sesamöl, Polyethylenglycole und Lösungsmittel, wie etwa steriles Wasser und ein- oder mehrwertige Alkohole, beispielsweise Glycerin, genannt. Eine erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung ist dadurch herstellbar, dass mindestens ein erfindungsgemäß verwendeter MIMPD- Inhibitor in definierter Dosis mit einem pharmazeutisch geeigneten und physiologisch verträglichen Träger und ggf. weiteren geeigneten Wirk-, Zusatz- oder Hilfsstoffen mit definierter Inhibitordosis gemischt und zu der gewünschten Darreichungsform hergerichtet ist.Auxiliaries such as carriers, disintegrants, binders, coating agents, swelling agents, lubricants or lubricants, flavoring agents, sweeteners and solubilizers can be used. Magnesium carbonate, titanium dioxide, lactose, mannitol and other sugars, talcum, milk protein, gelatin, starch, cellulose and their derivatives, animal and vegetable oils such as cod liver oil, sunflower, peanut or sesame oil, polyethylene glycols and solvents, such as, for example, may be used as auxiliary substances sterile water and mono- or polyhydric alcohols, such as glycerin. A pharmaceutical composition according to the invention can be produced by mixing at least one MIMPD inhibitor according to the invention in a defined dose with a pharmaceutically suitable and physiologically compatible carrier and, if appropriate, other suitable active ingredients, additives or auxiliaries with a defined inhibitor dose and preparing the desired dosage form ,
Tumorzellen exprimieren MIMPD differenziell, wenn Normal- zellen des gleichen Gewebetyps dieses nicht exprimieren. Tumorzellen überexprimieren MIMPD spezifisch bzw. differ- enziell, wenn MIMPD im Vergleich zu Normalzellen des
gleichen Gewebes in höherer, beispielsweise zumindest in doppelter, Menge exprimiert wird.Tumor cells express MIMPD differentially if normal cells of the same tissue type do not express it. Tumor cells overexpress MIMPD specifically or differentially if MIMPD compared to normal cells of the same tissue is expressed in higher, for example at least double, amount.
Zytotoxische Komponenten bzw. Gruppen sind Verbindungen, welche direkt oder indirekt Apoptose einleiten oder zumindest wachstumshemmend wirken. Solche Gruppen bzw. Verbindungen können neben Radioisotopen (z.B. 188Re, 213Bi, 99mTc, 90Y, 131J, 177Lu) insbesondere Zytostatika einschließlich sogenannter Prodrugs sein, welche in der Tumortherapie eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind: Alkylantien (z.B. Mechlorethamin, Ifosfamid, Chlorambucil, Cyclophosphamid, Melphalan, Alkylsulfonate, Busulphan, Nitrosoharnstoffe, Carmustin, Lomustin, Semustin, Tri- azene, Dacarbazin) , Antimetaboliten (z.B. Folsäure- Antagonisten, Methotrexat, Pyrimidin-Analoga, Fluoruracil, Fluordesoxyuridin, Cytarabin, Gemcitabin, Purin-Analoga, Mercaptopurin) , Mitosehemmer (z.B. Vincaalkaloide, Vin- cristin, Vinblastin, Paclitaxal, Docetaxel, Protaxel) , Epipodophyllotoxine (z.B. Etoposid, Teniposid) , Antibi- otika (z.B. Dactinomycin, Daunorubicin, Idarubicin, An- thracycline, Bleomycin, L-Asparaginase) , Platinkomplexverbindungen (z.B. Cisplatin) , Hormone und verwandte Verbindungen (z.B. Nebennierensindensteroide, Aminogluthetimid, Gestagene, Östrogene, Androgene, An- tiöstrogene, Tamoxifen, Steriodanaloga, Flutamid) . Bei Bindung einer solchen Verbindung mit einer an MIMPD bindenden Substanz erfolgt die Kopplung dergestalt, daß die Affinität zu MIMPD um nicht mehr als 90%, vorzugsweise 50%, bezogen auf die Substanz ohne zytostatische Gruppe, reduziert ist und die zytostatische Wirkung der Gruppe um nicht mehr als 90%, vorzugsweise 50%, bezogen auf die Verbindung ohne Substanz, reduziert ist.
Eine immunstimulierende Komponente ist meist ein Protein oder ein wirksamer Bestandteil hiervon, welches Zellen des Immunsystems stimuliert. Beispiele hierfür sind: Zytokine, wie M-CSF, GM-CSF, G-CSF, Interferone, wie IFN-alpha, beta, gam a, Interleukine wie IL-1 bis -16 (außer -8), human LIF, Chemokine wie Rantes, MCAF, MIP-1-alpha, -beta, NAP-1 und IL-8.Cytotoxic components or groups are compounds which directly or indirectly induce apoptosis or at least inhibit growth. In addition to radioisotopes (eg 188Re, 213Bi, 99mTc, 90Y, 131J, 177Lu), such groups or compounds can in particular be cytostatics, including so-called prodrugs, which are used in tumor therapy. Examples of these are: alkylating agents (for example mechlorethamine, ifosfamide, chlorambucil, cyclophosphamide, melphalan, alkylsulfonates, busulphan, nitrosoureas, carmustine, lomustine, semustin, triazines, dacarbazine), antimetabolites (for example folic acid antagonists, methotacrexilators, pyrimuridine analogs, pyrurine , Fluorodeoxyuridine, cytarabine, gemcitabine, purine analogues, mercaptopurine), mitosis inhibitors (e.g. vinca alkaloids, vincristine, vinblastine, paclitaxal, docetaxel, protaxel), epipodophyllotoxins (e.g. etoposide, teniposide), antibiotics, eg antibiotic, eg antibiotic, eg antibiotics, eg antibiotics, , Antracycline, bleomycin, L-asparaginase), platinum complex compounds (eg cisplatin), hormones and related compounds (eg adrenal gland steroids, aminogluthetimide, progestogens, estrogens, androgens, antioestrogens, tamoxifen, steroid analogues, flutamide). When such a compound is bound to a substance that binds to MIMPD, the coupling takes place in such a way that the affinity for MIMPD is not reduced by more than 90%, preferably 50%, based on the substance without a cytostatic group, and the cytostatic activity of the group is not more than 90%, preferably 50%, based on the compound without substance, is reduced. An immunostimulating component is usually a protein or an effective component thereof, which stimulates cells of the immune system. Examples of these are: cytokines such as M-CSF, GM-CSF, G-CSF, interferons such as IFN-alpha, beta, gam a, interleukins such as IL-1 to -16 (except -8), human LIF, chemokines such as Rantes, MCAF, MIP-1 alpha, beta, NAP-1 and IL-8.
Eine Reportergruppe ist ein Atom, Molekül oder eine Ver- bindung, welche in Verbindung mit einem hierauf abgestellten Assay den Nachweis der Reportergruppe und der somit mit der Reportergruppe verbundenen Verbindung oder Substanz ermöglicht. Beispiele für Reportergruppen und hiermit assoziierte Detektionsmethoden sind: 32P-Labeling und Intensitätsmessung mittels Phosphoimager . Viele weitere Beispiele sind dem Durchschnittsfachmann bekannt und bedürfen nicht der detaillierten Aufzählung.A reporter group is an atom, molecule or a compound which, in conjunction with an assay placed thereon, enables the detection of the reporter group and the compound or substance thus connected to the reporter group. Examples of reporter groups and associated detection methods are: 32P labeling and intensity measurement using phosphoimager. Many other examples are known to the average person skilled in the art and do not require a detailed list.
Eine an MIMPD bindende Substanz kann eine Substanz sein, welche ein MIMPD-Protein oder MIMPD-RNA bindet.A substance that binds to MIMPD can be a substance that binds a MIMPD protein or MIMPD RNA.
Der Begriff membranaußenständig bezeichnet Teile eines in oder an einem Membran befindlichen Proteins oder Peptids, welche die Membran nicht durchspannen oder nicht innerhalb der Membran eingebaut sind. Der Begriff membranaußenständig begrenzt nicht auf eine Seite der Membran; vielmehr kann ein membranaußenständiger Teil auf beliebigen Seiten der Membran angeordnet sein.The term external to the membrane denotes parts of a protein or peptide located in or on a membrane which do not span the membrane or are not built into the membrane. The term external membrane is not limited to one side of the membrane; rather, a part outside the membrane can be arranged on any side of the membrane.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung sowie Beispiele.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich bevorzugte Ausführungsformen darstellenden Beispielen und Figuren näher erläutert. Es zeigen:Detailed description of the invention as well as examples. The invention is explained in more detail below on the basis of examples and figures which merely illustrate preferred embodiments. Show it:
Fig. 1: MIMPD cDNA (a) und MIMPD Aminosäurensequenz (b) ,1: MIMPD cDNA (a) and MIMPD amino acid sequence (b),
Fig. 2: genomische Organisation von MIMPD,2: genomic organization of MIMPD,
Fig. 3: Topologiemodell von MIMPD (a) und Sequenzvergleich MIMPD mit konservierten Phosphatase Motiven (b) ,3: topology model of MIMPD (a) and sequence comparison MIMPD with conserved phosphatase motifs (b),
Fig. 4: Chip-basiertes Expressionsprofil für Brustkrebs,4: Chip-based expression profile for breast cancer,
Fig. 5: Krebsgewebe Profiling,5: cancer tissue profiling,
Fig. 6: .Quantifizierungen aus Fig. 5 zu Brustkrebs (a) , Colonkrebs (b) , Lungenkrebs (c) , Ovarkrebs (d) , Endometriumkrebs (e) , Magenkrebs (f) , RectumkrebsFIG. 6: Quantifications from FIG. 5 for breast cancer (a), colon cancer (b), lung cancer (c), ovarian cancer (d), endometrial cancer (e), stomach cancer (f), rectal cancer
(g) •(g) •
Fig. 7: in situ Hybridisierung in Uterus (7a) und Mamma (7b) Proben,7: in situ hybridization in uterus (7a) and breast (7b) samples,
Fig. 8-14: siehe Beispiel 8Fig. 8-14: see example 8
Fig.15: ein Hammerhead Ribozyme, welches MIMPD mRNA schneidet,15: a hammerhead ribozyme which cuts MIMPD mRNA,
Fig.16: antisense Sequenzen.Fig. 16: antisense sequences.
In der Figur la ist die erfindungsgemäße MIMPD cDNA Sequenz und in der Figur lb die hierdurch codierte
Aminosäuresequenz dargestellt. Diesen Sequenzen entsprechen SEQ.-ID 1 und SEQ.-ID 2, respektive.FIG. 1 a shows the MIMPD cDNA sequence according to the invention and FIG. 1 b encodes it Amino acid sequence shown. These sequences correspond to SEQ ID 1 and SEQ ID 2, respectively.
In der Figur 2 ist die genomische Organisation des MIMPD Gens dargestellt. Es weist eine Größe von 133 kb auf und umfaßt sieben Exons . Die 5' und 3' nicht translatierten Bereiche (UTR) sind von ähnlicher Größe. Der Locus des Gens ist 10q26.13.The genomic organization of the MIMPD gene is shown in FIG. It is 133 kb in size and contains seven exons. The 5 'and 3' non-translated areas (UTR) are of similar size. The locus of the gene is 10q26.13.
In der Figur 3a ist ein Topologiemodell dargestellt, welches mit TMHMM Vers. 2.0 (A. Krogh et al . , J. Mol. Biol. 305 (3) :567-580 (2001) erstellt wurde. Man erkennt insgesamt sechs transmebrane Bereiche wobei 7 mem- branaußenständige Bereich gebildet werden. Insbesondere die membranaußenständigen Bereiche eignen sich als Targets für Diagnostika und/oder Therapeutika. Figur 3b vergleicht Bereiche von MIMPD mit konservierten Phosphatase Bereichen gemäß der Literaturstelle J. Stukey et al . , Protein Sei. 6:469-472 (1997) .FIG. 3a shows a topology model that was created with TMHMM Vers. 2.0 (A. Krogh et al., J. Mol. Biol. 305 (3): 567-580 (2001). A total of six transmebrane areas can be seen 7 membrane-outside areas are formed. In particular, the membrane-outside areas are suitable as targets for diagnostics and / or therapeutics. Figure 3b compares areas of MIMPD with conserved phosphatase areas according to the literature reference J. Stukey et al., Protein Sei. 6: 469- 472 (1997).
Beispiel 1: Chip-basiertes Expressionsprofil für Brustkrebs .Example 1: Chip-based expression profile for breast cancer.
Es wurden Mikrodissektionen aus Brusttumorgewebe undThere were microdissections from breast tumor tissue and
Brustnormalgewebe, möglichst aus der gleichen Patientin, durchgeführt und die RNA aus diesen Gewebeproben isoliert. Expressionsprofile von insgesamt 52 Brustgeweben wurden unter Einsatz eines DNA Chips auf Basis der Affymetrix Technologie untersucht. Die Ergebnisse sind in der Figur 4 zusammengefaßt. MIMPD mRNA wurde verbreitet exprimiert in 84% '(26/31) der analysierten invasiven ductalen Mam- akarzinomen (IDC) , während die MIMPD mRNA Expression in
Normalgewebe in praktisch allen Fällen (12/13) unter dem Detektionslimit war. Expression in invasiven lobulären Mammakarzinomen (ILC) und Duktalkarzinomen in situ (DCIS) wurde zwar gefunden, ist aber nicht so vorherrschend wie im Falle der IDC. Im Einzelnen erkennt man in der Figur 4 linksseitig die Ergebnisse von gepaarten Gewebeproben von neun verschiedenen Patientinnen, wobei die niedrigen Werte alle aus Normalgewebe und die hohen Werte aus gepaartem Tumorgewebe rühren. Die rechte Seite der Figur 4 zeigt Ergebnisse aus nicht-gepaarten Proben, wie vorstehend bereits erläutert. NE ist normales Epithelium, Nl sind Mammokarzinome mit Lymphknotenmetastasen, NO sind Mam- makarzinome ohne Lymphknotenmetastasen, Nx sind Proben deren Lymphknotenstatus unbekannt ist.Breast normal tissue, if possible from the same patient, performed and the RNA isolated from these tissue samples. Expression profiles of a total of 52 breast tissues were examined using a DNA chip based on Affymetrix technology. The results are summarized in FIG. 4. MIMPD mRNA was widely expressed in 84% ' (26/31) of the analyzed invasive ductal breast cancers (IDC), while the MIMPD mRNA expression in Normal tissue was below the detection limit in virtually all cases (12/13). Expression in invasive lobular breast cancer (ILC) and ductal cancer in situ (DCIS) was found, but is not as prevalent as in the case of IDC. In detail, the results of paired tissue samples from nine different patients can be seen on the left in FIG. 4, the low values all coming from normal tissue and the high values from paired tumor tissue. The right side of FIG. 4 shows results from unpaired samples, as already explained above. NE is normal epithelium, N1 are breast carcinomas with lymph node metastases, NO are breast cancer without lymph node metastases, Nx are samples whose lymph node status is unknown.
Beispiel 2: Überexpression vom MIMPD in verschiedenen Tumorgeweben.Example 2: Overexpression of MIMPD in various tumor tissues.
Ein Cancer Profiling Array (kommerzielles Produkt von Clontech) mit 240 aufgetragenen humanen cDNAs von Tumor- und korrespondierenden Normalgeweben jeweils eines Patienten wurde unter Verwendung einer 32P markierten MIMPD- spezifischen Sonde unter Einsatz eines Phosphoimagers analysiert. Die Figur 5 (N = Normalgewebe, T = Tumorgewebe) zeigt eine vergleichsweise starke Überexpression in nahezu allen untersuchten Tumorgeweben. Die rechte Spalte zeigt Kontrollen sowie Expression in verschiedenen humanen Tumorzelllinien. Oben rechts ist eine labelling Kontrolle für die Hybridisierung wiedergegeben; 1 pg MIMPD Plasmid-DNA wurden mittels der gelabelten Probe problemlos detektiert .
Im Einzelnen wurden die Ergebnisse aus der Fig. 5 gemäß den Figuren 6a bis 6g sowie der Tabelle 1 quantifiziert. Eine differenzielle Expression (pos) wurde angenommen bei zumindest 2-facher Überexpression von MIMPD in Tumorgewebe gegenüber Normalgewebe.A cancer profiling array (commercial product from Clontech) with 240 applied human cDNAs from tumor and corresponding normal tissues of one patient each was analyzed using a 32P-labeled MIMPD-specific probe using a phosphoimager. FIG. 5 (N = normal tissue, T = tumor tissue) shows a comparatively strong overexpression in almost all examined tumor tissues. The right column shows controls and expression in various human tumor cell lines. A labeling control for the hybridization is shown at the top right; 1 pg MIMPD plasmid DNA was easily detected using the labeled sample. In detail, the results from FIG. 5 were quantified in accordance with FIGS. 6a to 6g and Table 1. A differential expression (pos) was assumed with at least 2-fold overexpression of MIMPD in tumor tissue compared to normal tissue.
Tabelle 1Table 1
Tumor Übere: tression abs . Überexpression rel ppooss AAnzahl/Gesamtzahl [%]Tumor tumor: tression abs. Overexpression rel ppooss ANumber / Total [%]
Brust 43/50Chest 43/50
Colon 25/35 71Colon 25/35 71
Lunge 12/21 48 Ovar 5/14 36Lungs 12/21 48 ovary 5/14 36
Endomet]trium 19/42 45Endomet] trium 19/42 45
Magen 16/27 59Stomach 16/27 59
Rectum 13/18 72Rectum 13/18 72
Die Figuren 6a bis 6g zeigen die vorstehenden Ergebnisse in graphischer Darstellung und in der tabellarischen Reihenfolge.Figures 6a to 6g show the above results in a graphical representation and in tabular order.
Beispiel 3: in-vivo Diagnostik von MIMPD mittels 7AntikörpernExample 3: In vivo diagnosis of MIMPD using 7 antibodies
In diesem Beispiel wird die Markierung eines Tumors bzw. seiner Metastasen durch einen anti-MIMPD-Antikörper in vivo (Mausmodell) beschrieben. In NMRI-Nacktmäuse werden 2.000.000 MIMPD-transfizierte humane Zellen oder endogen exprimierende Zellen transplantiert . 30 Tage nach der Transplantation wird den Mäusen markierter Antikörper
injiziert. Die Kontrolltiere werden mit einem nicht relevanten Antikörper behandelt. Wenige Stunden nach der Antikörperapplikation werden die Tiere getötet und alle Organe entnommen. Es erfolgt die Messung der relativen Anreicherung in Metastasen bzw. anderen Organen. Die Anreicherung sollte überwiegend im Tumor erfolgen.In this example, the labeling of a tumor or its metastases by an anti-MIMPD antibody in vivo (mouse model) is described. 2,000,000 MIMPD-transfected human cells or endogenously expressing cells are transplanted into NMRI nude mice. The mice are labeled with antibodies 30 days after the transplant injected. The control animals are treated with an irrelevant antibody. A few hours after the antibody application, the animals are sacrificed and all organs removed. The relative accumulation in metastases or other organs is measured. Enrichment should mainly take place in the tumor.
Bei den anti-MIMPD Antikörpern handelt es sich um monok- lonale Antikörper gegen humanes MIMPD Protein, konjugiert mit einem Trägerprotein, in einem nicht-humanen Säugetier. Die Herstellung monoklonaler Antikörper ist dem Durchschnittsfachmann bekannt. Zur Immunisierung können (erfindungsgemäße) MIMPD Peptide, rekombinantes MIMPD Protein sowie mit der cDNA von MIMPD transient oder stabil transfizierte Zellen oder die MIMPD cDNA verwendet werden.The anti-MIMPD antibodies are monoclonal antibodies against human MIMPD protein, conjugated to a carrier protein, in a non-human mammal. The production of monoclonal antibodies is known to those of ordinary skill in the art. MIMPD peptides, recombinant MIMPD protein and cells transiently or stably transfected with the MIMPD cDNA or the MIMPD cDNA can be used for the immunization.
Beispiel 4: Immunhistochemischer Nachweis von MIMPD in Tumorzellen.Example 4: Immunohistochemical detection of MIMPD in tumor cells.
Primäre Tumoren werden aus den Patienten mit Tumoren isoliert und als Paraffin bzw. Gefrierschnitte präpariert. Diese Schnitte werden mit einem anti-MIMPD-Antikörper auf die Überexpression von MIMPD in Tumorzellen untersucht. Darüber hinaus werden in NMRI-Nacktmäuse 2 Mio MIMPD- transfizierte humane Zellen oder endogen exprimierende humane Zellen transplantiert . Einen Monat nach der Transplantation werden die Mäuse getötet und Tumorgewebe entnommen und als Paraffin- bzw. Gefrierschnitte präpariert.Primary tumors are isolated from the patients with tumors and prepared as paraffin or frozen sections. These sections are examined with an anti-MIMPD antibody for the overexpression of MIMPD in tumor cells. In addition, 2 million MIMPD-transfected human cells or endogenously expressing human cells are transplanted into NMRI nude mice. One month after the transplant, the mice are sacrificed and tumor tissue removed and prepared as paraffin or frozen sections.
Die immunhistologische Untersuchung mit dem MIMPD- Antikörper zeigt höhere Expression von MIMPD in den Tumorzellen im Vergleich zu umliegenden Normalgewebe. Die
Untersuchung erfolgt im Einzelnen durch Inkubation mit dem anti-MIMPD Antikörper als primärem Antikörper, einem biotinyliertem sekundären Antikörper, der gegen die Spezies gerichtet ist, aus der der Primärantikörper gewonnen wurde, und einer Streptavidin-gekoppelten Meerrettichper- oxidase. Die Färbung erfolgt mit DAß als chromogenen Substrat (braune Färbung) . Die Gegenfärbung erfolgt mit Hemalaun-Lösung (blaue Färbung) . Es sind maligne und nichtmaligne Zellen unterscheidbar, wobei die malignen Zellen eine starke Färbung, i.e. hohen MIMPD Gehalt, aufweisen, während die nichtmalignen Zellen nur moderat gefärbt sind.The immunohistological examination with the MIMPD antibody shows higher expression of MIMPD in the tumor cells compared to surrounding normal tissue. The The investigation is carried out in detail by incubation with the anti-MIMPD antibody as primary antibody, a biotinylated secondary antibody, which is directed against the species from which the primary antibody was obtained, and a streptavidin-coupled horseradish peroxidase. The coloring is done with DASS as a chromogenic substrate (brown coloring). Counterstaining is done with hemalaun solution (blue staining). Malignant and non-malignant cells can be distinguished, the malignant cells having a strong staining, ie high MIMPD content, while the non-malignant cells are only moderately stained.
Darüber hinaus kann die Untersuchung der Gewebeschnitte auch mittels Immunofluoreszenz erfolgen. Dafür wird der anti-MIMPD Antikörper entweder direkt mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert oder mit einem sekundären fluoreszenzmarkiertem Antikörper, der gegen die Spezies gerichtet ist, aus der der Primärantikörper gewonnen wurde. Die Auswertung erfolgt mittels Fluoreszenzmikroskopie bzw. mittels Laser Scanning Mikroskopie.In addition, the tissue sections can also be examined using immunofluorescence. For this purpose, the anti-MIMPD antibody is either labeled directly with a fluorescent dye or with a secondary fluorescence-labeled antibody which is directed against the species from which the primary antibody was obtained. The evaluation is carried out by means of fluorescence microscopy or by means of laser scanning microscopy.
Beispiel 5: RNA-InhibitorenExample 5: RNA inhibitors
In der Figur 8 ist ein Hammerhead Ribozym dargestellt, das MIMPD an der dargestellten Stelle schneidet und so die Aktivität eventueller Translationsprodukte inhibiert oder zumindest reduziert. Als antisense Sequenzen kommen beispielsweise jene der Fig. 9 in Frage, welche nach Hy- bridisierung an die MIMPD mRNA zu deren Abbau führen.FIG. 8 shows a hammerhead ribozyme which cuts MIMPD at the point shown and thus inhibits or at least reduces the activity of any translation products. Suitable antisense sequences are, for example, those of FIG. 9 which lead to their degradation after hybridization to the MIMPD mRNA.
Beispiel 6: RNA in situ Hybridisierung, Ovarialkarzino
Gewebeproben aus Ovarialkarzinomgewebe wurde mit einer MIMPD spezifischen Sonde inkubiert und mit BM-Purple gefärbt. Die Gegenfärbung erfolgte mit Kernecht-Rot. Es waren maligne und nichtmaligne Epithelzellen unterscheid- bar, wobei die malignen Zellen eine starke BM-Purple Färbung aufwiesen, was auf eine starke Expression von MIMPD RNA in den gefärbten Tumorzellen hinweist. Demgegenüber war die Färbung und damit Expression von MIMPD in normalen Brustepithelzellen nur sehr schwach. Die RNA in situ Hy- bridisierung bestätigt damit die Uberexpression von MIMPD RNA in Tumoren, verglichen zu entsprechenden Normalgeweben (siehe Fig. 7a) .Example 6: RNA in situ hybridization, ovarian carcino Tissue samples from ovarian cancer tissue were incubated with a MIMPD-specific probe and stained with BM-Purple. The counterstaining was done with Kernecht-Rot. Malignant and non-malignant epithelial cells were distinguishable, the malignant cells having a strong BM-Purple staining, which indicates a strong expression of MIMPD RNA in the stained tumor cells. In contrast, the staining and thus expression of MIMPD in normal breast epithelial cells was only very weak. The RNA in situ hybridization thus confirms the overexpression of MIMPD RNA in tumors compared to corresponding normal tissues (see FIG. 7a).
Beispiel 7: RNA in situ Hybridisierung, MammakarzinomExample 7: RNA in situ hybridization, breast cancer
Es wurde wie in Beispiel 6 vorgegangen, nur daß Brustgewebe eingesetzt wurden. In der Fig. 7b sind Tumorzellen eines invasiven duktalen Mammakarzinoms zu erkennen, die eine starke BM-Purple Färbung aufweisen, was Beleg ist für eine starke MIMPD RNA Expression in diesen Tumorzellen ist. das zweite Bild zeigt die entsprechende Hybridisierung mit der sense RNA als Kontrolle. Hier ist erwartungsgemäß keine Färbung zu erkennen. Das dritte Bild zeigt eine Hämatoxilin/Eosin-Färbung des entsprechenden Tumorareals .The procedure was as in Example 6, except that breast tissue was used. 7b, tumor cells of an invasive ductal breast cancer can be seen which have a strong BM-purple staining, which is evidence of a strong MIMPD RNA expression in these tumor cells. the second picture shows the corresponding hybridization with the sense RNA as a control. As expected, no coloration can be seen here. The third picture shows a hematoxylin / eosin staining of the corresponding tumor area.
Beispiel 8: ergänzende Experimente, Ergebnisse und Sequenzen.Example 8: additional experiments, results and sequences.
Im Folgenden werden einige ergänzende Experimente, Ergebnisse und Sequenzen beschrieben.
Figur 7c: Zu Ausführungsbeispiel 6 und 7 (in situ Hybridisierung, Mammakarzinom)Some additional experiments, results and sequences are described below. FIG. 7c: for exemplary embodiments 6 and 7 (in situ hybridization, breast cancer)
Fig. 7c fasst die Auswertung von RNA in situ Hybridisierungen von Mam akarzinomgeweben zusammen: Es wurden Proben von Normal- und Tumorgewebe desselben Patienten analysiert, insgesamt Material von 34 Patienten mit jeweils 2 Normal und 2 Tumor Proben. Dabei ist in 50% der Fälle eine Expression von MIMPD RNA im Tumorgewebe nachweisbar, während das dazugehörige Normalgewebe des Patienten keine MIMPD RNA Expression aufweist.7c summarizes the evaluation of RNA in situ hybridizations of breast cancer tissue: Samples of normal and tumor tissue from the same patient were analyzed, a total of material from 34 patients, each with 2 normal and 2 tumor samples. Expression of MIMPD RNA in the tumor tissue is detectable in 50% of the cases, while the associated normal tissue of the patient has no MIMPD RNA expression.
Figur 8: RNA in situ Hybridisierung, Ovarialkarzinom In der Fig. 8 sind Tumorzellen eines serösen papillären Adenokarzinoms des Ovars zu erkennen, die eine BM-Purple Färbung aufweisen, was Beleg für eine MIMPD RNA Expression in diesen Tumorzellen ist. Das zweite Bild zeigt die entsprechende Hybridisierung mit der sense RNA als Kontrolle. Hier ist erwartungsgemäß keine Färbung zu erkennen. Das dritte Bild zeigt eine Hämatoxilin/Eosin-Färbung des ent- sprechenden Tumorareals.FIG. 8: RNA in situ hybridization, ovarian carcinoma. In FIG. 8, tumor cells of a serous papillary adenocarcinoma of the ovary can be seen, which have a BM-Purple staining, which is evidence of MIMPD RNA expression in these tumor cells. The second picture shows the corresponding hybridization with the sense RNA as a control. As expected, no coloration can be seen here. The third picture shows a hematoxylin / eosin staining of the corresponding tumor area.
Figur 9: RNA in situ Hybridisierung; LungenkarzinomFigure 9: RNA in situ hybridization; lung cancer
In der Fig. 9 sind Zellen eines Squamous Cell Carcinomas der Lunge zu erkennen, die eine BM-Purple Färbung aufwei- sen, was Beleg für eine MIMPD RNA Expression in diesen Tumorzellen ist. Das zweite Bild zeigt die entsprechende Hybridisierung mit der sense RNA als Kontrolle. Hier ist erwartungsgemäß keine Färbung zu erkennen. Das dritte Bild zeigt eine Hämatoxilin/Eosin-Färbung des entsprechenden Tumorareals.In FIG. 9, cells of a squamous cell carcinoma of the lungs can be seen, which have a BM-Purple staining, which is evidence of MIMPD RNA expression in these tumor cells. The second picture shows the corresponding hybridization with the sense RNA as a control. As expected, no coloration can be seen here. The third picture shows a hematoxylin / eosin staining of the corresponding tumor area.
Figur 10: RNA in situ Hybridisierung, Xenografts Darüber hinaus wurden Xenografts der Brusttumorzellinie MDA-MB-468, welche orthotop in die Mamma von
NMRI-Nacktmäusen injiziert wurde, mit einer MIMPD-spezifi- schen Sonde inkubiert und mit BM-Purple gefärbt. Es erfolgte eine Gegenfärbung mit Kernecht-Rot. In der Figur 10 sind die erhaltenen Schnitte dargestellt. In den MDA-MB-468 Xenografts ist erkennbar, dass MIMPD auf RNA Ebene in Xenografts überexprimiert ist. Tumorzellen zeigen eine starke Expression von MIMPD (dunkelblaue Färbung) . Die Kontroll-Hybridisierung mit der sense RNA im zweiten Bild zeigt keine Färbung. Das dritte Bild zeigt eine Hä a- toxilin/Eosin-Färbung der Probe.Figure 10: RNA in situ hybridization, xenografts. In addition, xenografts of the breast tumor cell line MDA-MB-468, which are orthotopic in the breast of NMRI nude mice were injected, incubated with a MIMPD-specific probe and stained with BM-Purple. There was a counterstaining with Kernecht-Rot. The sections obtained are shown in FIG. It can be seen in the MDA-MB-468 xenografts that MIMPD is overexpressed in xenografts at the RNA level. Tumor cells show a strong expression of MIMPD (dark blue staining). The control hybridization with the sense RNA in the second picture shows no staining. The third picture shows a ha-toxilin / eosin staining of the sample.
Figur 11: Phosphatase AssayFigure 11: Phosphatase assay
Zur Analyse der Phosphatase Aktivität von MIMPD wird anorganisches Phosphat quantifiziert, das durch enzymatische Reaktion aus Substraten wie Lipid-Phophaten (Phosphatidyl- säure, Lysophosphatidylsäure, Ceramid-1-phosphat, Sphingosin-2-Phosphat, Diacylglycerol Pyrophosphate) oder Isoprenyl-Pyrophosphaten ( Isopentenyl-Pyrophosphate, Geranyl-pyrophosphate, Farnesyl-pyrophosphate, Geranyl- geranyl-pyrophosphate) freigesetzt wird.To analyze the phosphatase activity of MIMPD, inorganic phosphate is quantified by enzymatic reaction from substrates such as lipid phosphates (phosphatidyl acid, lysophosphatidyl acid, ceramide 1-phosphate, sphingosine 2-phosphate, diacylglycerol pyrophosphate) or isoprenyl pyrophosphates (isopentenyl) Pyrophosphates, geranyl pyrophosphates, farnesyl pyrophosphates, geranyl geranyl pyrophosphates) is released.
Hierfür wird die MIMPD cDNA (im Expressionsvektor pcDNA3.1) stabil oder transient in HEK293 Zellen eingebracht und aus diesen Zellen die Membranfraktion präpariert . Für den Assay wurden 100 μg Membranprotein dieser Zellen (aufgenommen in 50 mM Tris, pH 7.5/0.1% Triton X-100) mit 50 mM Tris (pH 8.0), 5 mM Triton X-100, 1 mg/ml BSA und 0.5 mM Substat in einem Gesamtvolumen von 0.125 ml bei 37 °C inkubiert. Nach 15-60 min wird die Reaktion in 25 μl des Gemisches mit dem gleichen Volumen 12% SDS gestoppt. Für die Farbreaktion werden 50 μl 0.5% Ammoniummolybdat/30 g/1 L-Ascorbinsäure zugegeben, 5 Minuten inkubiert, die Farbreaktion mit 75 μl 2% Natrium-Citrate/2% Natrium-meta-arsenite/2% Essigsäure gestoppt und nach
weiteren 15 Minuten die Absorption bei λ=750 nm gemessen. Die Quantifizierung des freigesetzten Phophats erfolgt mit Hilfe einer K2HP04-Kalibrierungsgerade (80-560 nmol/ml) . Die spezifische Aktivität berechnet sich aus der Menge an J freigesetztem Phosphat pro Minute und pro Mikrogramm Protein (pmol/min*μg) .For this purpose, the MIMPD cDNA (in the expression vector pcDNA3.1) is introduced stably or transiently into HEK293 cells and the membrane fraction is prepared from these cells. For the assay, 100 μg membrane protein of these cells (taken up in 50 mM Tris, pH 7.5 / 0.1% Triton X-100) with 50 mM Tris (pH 8.0), 5 mM Triton X-100, 1 mg / ml BSA and 0.5 mM Incubated in a total volume of 0.125 ml at 37 ° C. After 15-60 min, the reaction is stopped in 25 μl of the mixture with the same volume of 12% SDS. For the color reaction, 50 μl of 0.5% ammonium molybdate / 30 g / 1 L-ascorbic acid are added, incubated for 5 minutes, the color reaction is stopped with 75 μl of 2% sodium citrate / 2% sodium meta-arsenite / 2% acetic acid and then the absorption at λ = 750 nm was measured for a further 15 minutes. The released phosphate is quantified using a K 2 HP0 4 calibration line (80-560 nmol / ml). The specific activity is calculated from the amount of J released phosphate per minute and per microgram protein (pmol / min * μg).
Figur 11 zeigt das Ergebnis eines solchen Phophatase As- says mit HEK293 Zellen, die transient MIMPD exprimieren. Die Membranfraktion der Zellen wurde wie oben angegeben in 0 Gegenwart von 500μM LPA 45 Minuten inkubiert. In mit MIMPD transfizierten HEK293 Zellen wird eine spezifische Aktivität von 2.2 pmol/ug*min gemessen, während in mit dem Leervektor transfizierten HEK293 Zellen keine Phosphatase Aktivität messbar ist. Dieses Ergebnis zeigt, dass es sich 5 bei MIMPD um eine Lipid Phosphat Phosphatase handelt.FIG. 11 shows the result of such a phosphatase assay with HEK293 cells which transiently express MIMPD. The membrane fraction of the cells was as described above in the presence of 500 .mu.m 0 LPA incubated for 45 minutes. A specific activity of 2.2 pmol / ug * min is measured in HEK293 cells transfected with MIMPD, while no phosphatase activity can be measured in HEK293 cells transfected with the empty vector. This result shows that 5 MIMPD is a lipid phosphate phosphatase.
Figur 12: Inhibitoren für Lipid Phosphat Phosphatasen Die Aktivität von Lipid Phosphat Phosphatasen wie MIMPD kann durch Inhibitoren wie freie divalente Kationen (Mg2+, 0 Ca2+, Zn2+, Mn2+) , Natriumfluorid (NaF) , N-Ethylmaleimide (NEM) , Propranolol Hydrochloride, Metoprolol tartrate, Sphingosine, Desipramine, Chlorpromazine, Phenylglyoxal, Di-Ethylpyrocarbonate (DEPC) , 2, 4-Dinitrofluorobenzene, 7-Chloro-4-nitrobenz-2-oxa-l, 3-diazole, Spermine, Pyro- ^ phosphate, p-Chloromercuriphenylsulfonic acid gehemmt werden. Exemplarisch ist in Figur 12 die Hemmung der Lipid Phosphat Phosphatase Aktivität von MIMPD durch Propranolol dargestellt. Hierfür wurde die Phasphatase Aktivität von MIMPD in Gegenwart von 10 mM Propranolol Hydrochloride wie 0 im vorangegangenen Beispiel beschrieben bestimmt. Figur 12 zeigt, dass die Phosphatase Aktivität von MIMPD in Gegenwart von Propranolol auf 31% der unbehandelten Probe sinkt.
Figur 13: Antisense ExperimenteFigure 12: Inhibitors for lipid phosphate phosphatases The activity of lipid phosphate phosphatases such as MIMPD can be inhibitors such as free divalent cations (Mg 2+ , 0 Ca 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ ), sodium fluoride (NaF), N-ethylmaleimides (NEM), Propranolol Hydrochloride, Metoprolol tartrate, Sphingosine, Desipramine, Chlorpromazine, Phenylglyoxal, Di-Ethylpyrocarbonate (DEPC), 2, 4-Dinitrofluorobenzene, 7-Chloro-4-nitrobenz-2-oxa-l, 3-diazole, Spermine , Pyro- ^ phosphate, p-chloromercuriphenylsulfonic acid can be inhibited. The inhibition of the lipid phosphate phosphatase activity of MIMPD by propranolol is shown as an example in FIG. For this, the phasphatase activity of MIMPD was determined in the presence of 10 mM propranolol hydrochloride as 0 described in the previous example. Figure 12 shows that the phosphatase activity of MIMPD drops to 31% of the untreated sample in the presence of propranolol. Figure 13: Antisense experiments
Transfektion von MIMPD spezifischen antisense-Oligonukleo- tiden (Atugen) in Zellen vermindert die intrazelluläre Menge an MIMPD mRNA. Für ein solches Knock-down Experiment werden MDA-MB-231 Brusttumorzellen mit 10 nM Oligonukleo- tid tranfiziert, nach 72 Stunden werden die Zellen ly- siert, RNA präpariert und die Menge an MIMPD mRNA mittels Real-Time PCT Analyse quantifiziert. Wie in Figur 13 ge- zeigt, bewirkt die Transfektion dieses MIMPD spezifischen Antisense Oligonuleotids eine Verringerung der MIMPD RNA Menge um 88,5% auf 11,5% verglichen mit der Kontrolle, die mit einem unspezifischen Oligonukleotid (Mismatch oligo) transfiziert wurde.Transfection of MIMPD-specific antisense oligonucleotides (eyes) in cells reduces the intracellular amount of MIMPD mRNA. For such a knock-down experiment, MDA-MB-231 breast tumor cells are transfected with 10 nM oligonucleotide, after 72 hours the cells are lysed, RNA is prepared and the amount of MIMPD mRNA is quantified using real-time PCT analysis. As shown in FIG. 13, the transfection of this MIMPD-specific antisense oligonuleotide causes a reduction in the MIMPD RNA amount by 88.5% to 11.5% compared to the control which was transfected with a non-specific oligonucleotide (mismatch oligo).
Peptide für die ImmunisierungPeptides for immunization
Die abgeleiteten Peptidsequenzen für die Immunisierung sind in Figuren dargestellt.The derived peptide sequences for immunization are shown in figures.
Teilsequenzen aus der MIMPD Sequenz (Aminosäuren sowie Nukleinsäuren) , welche funktionell wesentlich für MIMPD sindPartial sequences from the MIMPD sequence (amino acids and nucleic acids) which are functionally essential for MIMPD
Zum Screenen von MIMPD Inhibitoren können die gesamte MIMPD Sequenz (Figur 1) oder Teilsequenzen von MIMPD in einen Expressionsvektor wie pcDNA3.1 kloniert und diese Plasmide anschließend in Zellinien wie HEK293 stabil transfiziert werden. Die Teilsequenzen sind in den Figuren dargestellt als Aminosäuresequenzen einschließlich der korrespondierenden Nukleinsäuresequenzen .
To screen MIMPD inhibitors, the entire MIMPD sequence (FIG. 1) or partial sequences of MIMPD can be cloned into an expression vector such as pcDNA3.1 and these plasmids can then be stably transfected in cell lines such as HEK293. The partial sequences are shown in the figures as amino acid sequences including the corresponding nucleic acid sequences.