Polyvalente Allergievakzine Polyvalent allergy vaccine
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft neue Polypeptide, die insbesonders geeignet sind, verschiedene Allergien gleichzeitig behandeln zu können. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung der Polypeptide zur Herstellung einer Vakzine zur Behandlung allergischer Erkrankungen.The invention relates to new polypeptides which are particularly suitable for being able to treat different allergies simultaneously. Furthermore, the present invention relates to a use of the polypeptides for the production of a vaccine for the treatment of allergic diseases.
Typ 1 Allergie ist die Bezeichnung für den Zustand einer immunologisch bedingten Überempfindlichkeitsreaktion vom Soforttyp gegen Substanzen (Allergene), gegen die normalerweise keine Sensibilisierung vorliegt.Type 1 allergy is the name for the state of an immunologically induced hypersensitivity reaction of the immediate type against substances (allergens) to which there is normally no sensitization.
Es werden vier Typen von Überempfindlichkeitsreaktionen unterschieden, von denen Typ I-III durch Antikörper mediiert werden und nur die Typ IV Reaktion von sensibilisierten T-Zellen ausgelöst wird.A distinction is made between four types of hypersensitivity reactions, of which type I-III are mediated by antibodies and only the type IV reaction is triggered by sensitized T cells.
Die Typ I Reaktion, oder auch Hypersensibilitätsreaktion vom Soforttyp, wird durch IgE Antikörper vermittelt. Im Rahmen der Sensibilisierungsphase mit Allergenen werden spezifische IgE Antikörper von B-Zellen gebildet, die vor allem unter dem Einfluss von Botenstoffen von T-Helfer 2 Zellen (Interleukin 4, 5, 13) entstehen. Beim Allergiker besteht ein genetische Neigung diese Botenstoffe - Zytokine - in einem Übermaß zu produzieren, wodurch dann auch eine übermäßig hohe Konzentration an IgE Antikörpern entstehen kann. Diese IgE Antikörper werden dann an Mastzellen und Basophilen an die Fc-ε Rezeptoren gebunden.The type I reaction, or hypersensitivity reaction of the immediate type, is mediated by IgE antibodies. As part of the sensitization phase with allergens, specific IgE antibodies are formed by B cells, which arise primarily under the influence of messenger substances from T helper 2 cells (interleukin 4, 5, 13). In allergy sufferers there is a genetic tendency to produce these messenger substances - cytokines - in excess, which can then lead to an excessively high concentration of IgE antibodies. These IgE antibodies are then bound to the Fc-ε receptors on mast cells and basophils.
Bei einem erneuten Kontakt mit dem/den Allergenen werden die Allergene an die mastzellständigen IgE gebunden und führen zu einer Kreuzvernetzung der IgE-Antikörper, wodurch es zur Degranulierung der Mastzellen und Basophilen mit Ausschüttung von vasoaktiven Substanzen (Histamin, Leukotriene etc.) kommt. Dadurch kommt es zu den typischen allergischen Symptomen, die von Heuschnupfen über Konjunktivitis, Asthma bronchiale bis hin zum anaphylaktischen Schock reichen können.Upon renewed contact with the allergen (s), the allergens are bound to the IgE mast cell and lead to cross-linking of the IgE antibodies, which leads to degranulation of the mast cells and basophils with release of vasoactive substances (histamine, leukotrienes, etc.). This leads to the typical allergic symptoms, which can range from hay fever to conjunctivitis, bronchial asthma to anaphylactic shock.
Zu den wichtigsten Aeroallergenen (es gibt natürlich auch Nahrungsmittelallergene, die aber viel seltener zu allergischen
Erkrankungen führen wie Inhalationsallergene) gehören Baum- und Gräserpollen, Tierhaare- und Proteine, Hausstaubmilben, Latexallergene etc.Among the most important aeroallergens (there are of course food allergens, but they are much less likely to be allergic) Diseases such as inhalation allergens) include tree and grass pollen, animal hair and proteins, dust mites, latex allergens etc.
Etwa 20 % der Bevölkerung leidet an Typ I Allergien, wobei ein Grossteil der Betroffenen nicht nur gegen ein Allergen, sondern gegen verschieden Allergene gleichzeitig sensibilisiert ist ("Poly-Allergiker").About 20% of the population suffers from type I allergies, with a large proportion of those affected not only being sensitized to one allergen but to different allergens at the same time ("poly allergy sufferers").
Die Therapie der Wahl (und einzige kausale Behandlung) ist die spezifische Immuntherapie, kurz SIT. Dabei werden in steigender Dosierung Allergenextrakte dem Patienten gespritzt, damit dieser hyposensibilisiert wird, sprich geringer bis gar nicht auf das jeweilige Allergen reagiert. Diese Form der Behandlung kann zwar sehr erfolgreich sein, allerdings vor allem dann, wenn es sich um junge und monosensibilisierte Personen handelt, d.h. Patienten, die bevorzugt nur auf ein Allergen allergisch sind. Weitere Nachteile dieser Behandlung sind, dass die Behandlung mehrere Jahre dauert, dass es manchmal zu anaphylaktischen Nebenwirkungen kommen kann, und dass die Behandlung durch Spritzen erfolgt, wovor sehr viele Patienten - besonders Kinder - eine große Abneigung zeigen.The therapy of choice (and the only causal treatment) is specific immunotherapy, or SIT for short. In increasing dosages, allergen extracts are injected into the patient so that the patient is hyposensitized, i.e. react less or not at all to the respective allergen. This form of treatment can be very successful, but especially if it is young and monosensitized, i.e. Patients who are preferably allergic to only one allergen. Other disadvantages of this treatment are that the treatment takes several years, that anaphylactic side effects can sometimes occur, and that the treatment is given by injection, which many patients - especially children - are very reluctant to do.
Des weiteren ist zu beachten, dass derzeit nach den internationalen Richtlinien zur Immuntherapie von der Behandlung Polysensibilisierter ausdrücklich abgeraten wird, vor allem wegen zu geringem Behandlungserfolg und gesteigertem Risiko für anaphylaktische Nebenreaktionen während der Behandlung.It should also be noted that the treatment of polysensitized patients is currently expressly discouraged in accordance with the international guidelines on immunotherapy, especially because of insufficient treatment success and increased risk of anaphylactic side reactions during treatment.
Durch zahlreiche Publikationen (Wiedermann U et al, 1999; J. Allergy Clin Immunol; 103: p 93; Garside P, 1999 Gut; 44: p 137; Lowrey J et al 1998; Int. Arch. Allergy Immunol; 116: 93.) ist bekannt, dass durch die mukosale Applikation von einem rekombinanten Allergen die allergische Sensibilisierung mit dem selben Allergen verhindert werden kann - es kann also erfolgreich eine Prophylaxe wie auch eine Therapie gegen eine Allergie erzielt werden.Through numerous publications (Wiedermann U et al, 1999; J. Allergy Clin Immunol; 103: p 93; Garside P, 1999 Gut; 44: p 137; Lowrey J et al 1998; Int. Arch. Allergy Immunol; 116: 93. ) it is known that the mucosal application of a recombinant allergen can prevent allergic sensitization with the same allergen - prophylaxis and therapy against an allergy can thus be successfully achieved.
Des weiteren wird versucht, eine Behandlung von Allergien durch die Induktion von sogenannten blockierenden Antikörpern (meist IgG) zu erreichen. Diese blockierenden Antikörper sollen das jeweilige
Antigen/ Allergen abfangen damit es nicht mehr an mastzellständige IgE- Antikörper binden kann. Zur Induktion dieser IgG-Antikörper werden zumeist B-Zellepitope, oder Konstrukte, die diese enthalten, herangezogen.Furthermore, attempts are being made to treat allergies by inducing so-called blocking antibodies (mostly IgG). These blocking antibodies are said to be the respective Intercept antigen / allergen so that it can no longer bind to mast cell-specific IgE antibodies. B cell epitopes, or constructs containing them, are mostly used to induce these IgG antibodies.
Aus EP 1 219 301 ist bekannt, dass Hybridallergene zur Behandlung als auch zur Diagnose von Allergien Verwendung finden können. Dabei wird vorgeschlagen, verschiedene Proteine oder Fragmente von Proteinen zu hybridisieren und diese Hybridmoleküle zur Herstellung von Vakzinen zu verwenden. Immunisierung mit diesen Hybridmolekülen führt zur Bildung von blockierenden IgE-Antikörper. Diese Hybridmoleküle sind aus Allergenen einer einzigen Allergenquelle aufgebaut und die gebildeten Antikörper sind folglich nur gegen ein bestimmtes Allergen gerichtet.It is known from EP 1 219 301 that hybrid allergens can be used for the treatment as well as for the diagnosis of allergies. It is proposed to hybridize different proteins or fragments of proteins and to use these hybrid molecules for the production of vaccines. Immunization with these hybrid molecules leads to the formation of blocking IgE antibodies. These hybrid molecules are made up of allergens from a single allergen source and the antibodies formed are therefore only directed against a specific allergen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, neue Polypeptide bereitzustellen, die es erlauben, mehrere Allergien behandeln zu können.The object of the present invention is therefore to provide new polypeptides which make it possible to treat a number of allergies.
Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, Polypeptide bereitzustellen, die es erlauben, mehrere Allergien gleichzeitig, insbesondere Allergien, die durch nicht kreuzreagierenden Allergene ausgelöst werden, behandeln zu können.Furthermore, it is an object of the invention to provide polypeptides which make it possible to treat a number of allergies simultaneously, in particular allergies which are triggered by non-cross-reacting allergens.
Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung bevorzugt über die Schleimhaut eine Prophylaxe und/oder Therapie gegen mehrere Allergien gleichzeitig durchführen zu können.In addition, it is an object of the present invention to be able to carry out prophylaxis and / or therapy against several allergies simultaneously via the mucous membrane.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dies durch neuartige Hybridpolypeptide und/oder Chimärantigene erreicht werden kann.The invention is based on the finding that this can be achieved using novel hybrid polypeptides and / or chimeric antigens.
Die Aufgabe wird erfϊndungsgemäß durch ein Hybridpolypeptid gelöst, welches eine Vielzahl von immundominanten T-Zell-Epitopen von Allergenen umfasst, wobei zumindest zwei von den Allergenen nicht miteinander kreuzreagieren.According to the invention, the object is achieved by a hybrid polypeptide which comprises a multiplicity of immunodominant T cell epitopes of allergens, at least two of the allergens not cross-reacting with one another.
Eine bekannte Vorgehensweise bei der Behandlung von Allergikern ist es, wie oben erwähnt, die Induktion von blockierenden Antikörpern zu erreichen.A known procedure in the treatment of allergy sufferers, as mentioned above, is to induce blocking antibody induction.
Das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung liegt dagegen darin, dass die Hybridpolypeptide, die immundominante T-Zell-Epitope von verschiedenen
Allergenen umfassen, bei mukosaler Applikation zu einer antigen- spezifischen Nichtreaktivität führen, d.h. eine mukosale Toleranz bewirken, die durch Deletion, Anergie von Antigen/Allergen-spezifischen T-Zellen durch die Produktion von suppressiv-wirksamen Zytokinen von sogenannten regulatorischen T-Zellen oder durch Immunmodulation (Thi > Th -Zellen) erreicht wird. Durch das Fehlen der notwendingen Zytokine wird in der Folge auch die Bildung von antigen-spezifischen Antikörpern unterbunden. Es wird somit eine Unterdrückung der unerwünschten Immunantworten gegen die jeweiligen Allergene erreicht.The basic concept of the present invention, however, is that the hybrid polypeptides, the immunodominant T-cell epitopes of different Allergens include, in mucosal application lead to an antigen-specific non-reactivity, ie cause a mucosal tolerance caused by deletion, anergy of antigen / allergen-specific T cells by the production of suppressive cytokines by so-called regulatory T cells or by Immunomodulation (Thi> Th cells) is achieved. The absence of the necessary cytokines also prevents the formation of antigen-specific antibodies. Suppression of the unwanted immune responses against the respective allergens is thus achieved.
Dabei wird unter einem Hybridpolypeptid ein Polypeptid verstanden, das eine Vielzahl von immundominanten T-Zell-Epitope aufweist. Es ist bevorzugt, daß das Hybridpolypeptid aus zumindest fünf immundominanten T-Zell-Epitopen, mehr bevorzugt aus zumindest vier immundominanten T- Zell-Epitopen und am meisten bevorzugt aus zumindest drei immundominanten T-Zell-Epitopen besteht. Bevorzugt ist des weiteren, daß das Hybridpolypeptid nur aus T-Zell-Epitopen besteht.A hybrid polypeptide is understood to mean a polypeptide which has a large number of immunodominant T cell epitopes. It is preferred that the hybrid polypeptide consist of at least five immunodominant T cell epitopes, more preferably at least four immunodominant T cell epitopes, and most preferably at least three immunodominant T cell epitopes. It is further preferred that the hybrid polypeptide consists only of T cell epitopes.
Unter einem Allergen versteht man eine normalerweise harmlose Substanz, die befähigt ist in einem Allergiker bzw. Atopiker die Bildung von IgE Antikörpern zu induzieren und bei erneutem Kontakt allergische Symptome vom Soforttyp (Rhinitis, Konjunktivitis, Asthma etc) auszulösen. Es handelt sich dabei um ganze Proteine oder Proteinfragmente bzw. Peptide von unterschiedlich langer Aminosäuresequenz.An allergen is a normally harmless substance that is capable of inducing the formation of IgE antibodies in an allergy sufferer or atopic and triggering allergic symptoms of the immediate type (rhinitis, conjunctivitis, asthma, etc.) in the event of renewed contact. They are whole proteins or protein fragments or peptides of different amino acid sequences.
Unter Epitop versteht man eine bestimmte Region am oder im Protein - meist von 10-20 Aminosäuren Länge, die entweder von spezifischen Immunglobulinen (Antikörpern) von B-Zellen erkannt werden kann und/oder von T-Zellen (bzw. deren spezifischen T-Zellrezeptoren) erkannt werden. In der Regel erkennen Antikörper Epitope auf der Tertiärstruktur von Proteinen, sie werden daher B- Zellepitope genannt. Diese B-Zellepitope entsprechen entweder sogenannten Konformationsepitopen oder linearen Epitopen, die an der Oberfläche gelegen sind und für Antikörper leicht zugängig sind. Im Unterschied dazu sind die T- Zellepitope, die von den T-Zellrezeptoren von spezifischen T-Zellen erkannt werden, immer linear Epitope und nicht nur an der Oberfläche des Moleküls gelegen, sondern können beliebig innerhalb der gesamten Sequenz des Moleküls verteilt liegen. Die T-Zelleptitope werden erst dann für T-Zellen zugängig, wenn das Allergen von Antigen-präsentierenden Zellen aufgenommen wurde,
prozessiert und mittels MHC-Klasse II Molekülen an die T-Zellen bzw. deren T- Zellrezeptor dargereicht wurde.An epitope is a specific region on or in the protein - usually 10-20 amino acids in length, which can either be recognized by specific immunoglobulins (antibodies) of B cells and / or by T cells (or their specific T cell receptors) ) be recognized. Antibodies usually recognize epitopes on the tertiary structure of proteins and are therefore called B-cell epitopes. These B-cell epitopes correspond to either so-called conformational epitopes or linear epitopes, which are located on the surface and are easily accessible to antibodies. In contrast to this, the T cell epitopes, which are recognized by the T cell receptors of specific T cells, are always linear epitopes and not only located on the surface of the molecule, but can be distributed anywhere within the entire sequence of the molecule. The T cell epitopes are only accessible to T cells when the allergen has been taken up by antigen-presenting cells, processed and presented to the T cells or their T cell receptor by means of MHC class II molecules.
Zu meist haben B-Zellepitope und T-Zellepitope unterschiedliche Lokalisationen innerhalb des Moleküls, und daher werden T-Zellepitope (in der Regel) nicht von Antikörpern erkannt oder gebunden. Das bedeutet, wenn man einen Allergiker, der bereits spezifische Antiköper gebildet hat, mit einer Substanz behandelt, die ein T-Zellepitop darstellt, dann besteht nicht die Gefahr, dass diese T-Zellepitope von den Antikörpern gebunden werden. Daher besteht auch nicht die Gefahr für anaphylaktische Reaktionen während der Behandlung. (Dies ist nicht der Fall, wenn die behandelnde Substanz ein B-Zellepitop darstellt oder enthält).Mostly, B-cell epitopes and T-cell epitopes have different locations within the molecule, and therefore T-cell epitopes are (usually) not recognized or bound by antibodies. This means that if you treat an allergy sufferer who has already produced specific antibodies with a substance that is a T cell epitope, there is no risk that these T cell epitopes will be bound by the antibodies. Therefore there is no risk of anaphylactic reactions during treatment. (This is not the case if the treating substance is or contains a B cell epitope).
Eine weitere Bedingung ist, daß T-Zell-Epitope von mindestens zwei Allergenen verwendet werden, die nicht miteinander kreuzreagieren. Eine Kreuzreaktion tritt z.B. auf als Reaktion auf Antigene verwandter Bakterien, wenn bestimmte Untereinheiten innerhalb ihres "Antigenmosaiks" identisch sind. Gleiches kann sich bei Eiweißkörpern verwandter Tierarten und bei künstlich konjugierten Antigenen (mit Strukturähnlichkeiten der angekoppelten Haptene) ereignen.Another condition is that T cell epitopes are used by at least two allergens that do not cross-react with each other. A cross reaction occurs e.g. to bacteria related to antigens when certain subunits are identical within their "antigen mosaic". The same can happen with protein bodies of related animal species and with artificially conjugated antigens (with structural similarities of the coupled haptens).
Ein Vorteil von Hybridpolypeptiden aus T-Zell-Epitopen, die nicht miteinander kreuzreagieren, besteht darin, daß diese geeignet sind, mehrere Allergien, die nicht in ihrem Antigenmosaik identisch sind, gleichzeitig behandeln zu können.An advantage of hybrid polypeptides from T-cell epitopes that do not cross-react with one another is that they are suitable for being able to treat several allergies which are not identical in their antigen mosaic at the same time.
Es ist bevorzugt, daß alle T-Zell-Epitope des Hybridpolypeptids von Allergenen stammen, die nicht miteinander kreuzreagieren. Dadurch besteht die Möglichkeit, eine Behandlung von Multi- oder Polyallergikern durchzuführen.It is preferred that all T cell epitopes of the hybrid polypeptide come from allergens that do not cross react with each other. This makes it possible to treat multi or allergy sufferers.
Es ist insbesondere bevorzugt, daß die verwendeten T-Zell-Epitope aus der Reihe der Baumpollenallergene, insbesondere Birkenallergene, bevorzugt Bet v 1, Bet v 1 Isoformen, wie beschrieben in Ferreira, F et al 1997, Int. Arch Allergy Immunol: 113;125 und Bet v 1 Mutante, wie beschrieben in Ferreira F. et al 1998 FASEB: 12:231, Gräserpollenallergene (bevorzugt Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), Latexallergene (bevorzugt Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) und Tierallergene ausgewählt werden.
Es ist besonders bevorzugt, daß die Tierallergene Tierhaare (bevorzugt Fei d 1) und/oder Hausstaubmilbenallergenen (bevorzugt Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2) sind.It is particularly preferred that the T cell epitopes used from the series of tree pollen allergens, in particular birch allergens, preferably Bet v 1, Bet v 1 isoforms, as described in Ferreira, F et al 1997, Int. Arch Allergy Immunol: 113; 125 and Bet v 1 mutant, as described in Ferreira F. et al 1998 FASEB: 12: 231, grass pollen allergens (preferably Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), latex allergens (preferably Hev b 1 , Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) and animal allergens. It is particularly preferred that the animal allergens are animal hair (preferably Fei d 1) and / or house dust mite allergens (preferably Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2).
Es ist insbesondere bevorzugt, daß es sich bei dem Hybridpolypeptid um ein Hybridpolypeptid handelt, daß die T-Zell-Epitope von Gräserpollenallergenen (Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6) und/oder Tierallergenen, insbesondere Tierhaare (bevorzugt Fei d 1) und/oder Hausstaubmilbenallergenen (bevorzugt Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2), und/oder Baumpollenallergene, insbesondere Birkenpollenallergenen (bevorzugt Bet v 1, Bet v 1 von Isoform oder Bet v 1 von Mutanten) umfaßt.It is particularly preferred that the hybrid polypeptide is a hybrid polypeptide that the T cell epitopes of grass pollen allergens (Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6) and / or animal allergens, especially animal hair (preferably Fei d 1 ) and / or house dust mite allergens (preferably Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2), and / or tree pollen allergens, in particular birch pollen allergens (preferably Bet v 1, Bet v 1 of isoform or Bet v 1 of mutants) ,
Es ist noch mehr bevorzugt, daß das Hybridpolypeptid ein Hybrid ist, daß die T-Zell-Epitope von einem Graspollenallergen (bevorzugt Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), von einem Baumpollenallergen, insbesondere Birkenpollenallergen (bevorzugt Bet v 1 Bet v 1 von Isoformen oder Bet v 1 von Mutanten), und von einem Latexallergen (bevorzugt Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) und/oder Tierallergen umfaßt. Es ist noch mehr bevorzugt, daß das Hybridpolypeptid nur aus T-Zell-Epitopen von Gräserallergenen (bevorzugt Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), und/oder Baumpollenallergenen, insbesondere Birkenpollenallergenen (bevorzugt Ber v 1), und/oder Latexallergenen (bevorzugt Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) und/oder Tierallergenen besteht.It is even more preferred that the hybrid polypeptide is a hybrid that the T cell epitopes are derived from a grass pollen allergen (preferably Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), from a tree pollen allergen, especially birch pollen allergen (preferably Bet v 1 Bet v 1 of isoforms or Bet v 1 of mutants), and of a latex allergen (preferably Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) and / or animal allergens. It is even more preferred that the hybrid polypeptide only from T cell epitopes of grass allergens (preferably Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), and / or tree pollen allergens, especially birch pollen allergens (preferably Ber v 1), and / or Latex allergens (preferably Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) and / or animal allergens.
Besonders bevorzugt ist das Hybridpolypeptid mit folgender Aminosäuresequenz:The hybrid polypeptide with the following amino acid sequence is particularly preferred:
MGETLLRAVESYAGELELQFRRVKCKYTVATAPEVKYTVFETALKMGETLLRAVESYAGELELQFRRVKCKYTVATAPEVKYTVFETALK
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß ein Allergenchimär bereitgestellt wird, welches zumindest ein ganzes Protein und zumindest ein weiteres Allergenfragment umfaßt.The object is also achieved according to the invention in that an allergen chimer is provided which comprises at least one whole protein and at least one further allergen fragment.
Unter einem Allergenchimär wird nach vorliegender Erfindung ein Polypeptid verstanden, welches zumindest aus einem vollständigen Protein besteht und welches durch gentechnische Herstellung zumindest ein weiteres Allergenfragment, bevorzugt zwei oder drei, in sich trägt.
Solche Allergenchimäre sind besonders gut geeignet zu Behandlung von Allergien, da sie individuell auf den Allergiker abgestimmt werden können.According to the present invention, an allergen chimer is understood to mean a polypeptide which consists of at least one complete protein and which contains at least one further allergen fragment, preferably two or three, by genetic engineering. Such allergen chimera are particularly well suited for the treatment of allergies, since they can be individually tailored to the allergy sufferer.
Es ist besonders bevorzugt, dass das Protein und oder die Allergenfragmente, bevorzugt Proteinfragmente, nicht miteinander kreuzreagieren. Es ist insbesondere bevorzugt, daß das Protein und die integrierten Allergenfragmente, bevorzugt Proteinfragmente, alle miteinander nicht kreuzreagieren. Der Vorteil eines solchen Allergenchimärs liegt darin, daß ein Polyallergiker gleichzeitig gegen verschiedene Allergien behandelt werden kann und zwar auch gegen solche, die nicht miteinander kreuzreagieren.It is particularly preferred that the protein and or the allergen fragments, preferably protein fragments, do not cross-react with one another. It is particularly preferred that the protein and the integrated allergen fragments, preferably protein fragments, all do not cross-react with one another. The advantage of such an allergen chimer is that a polyallergic person can be treated at the same time against various allergies, including those that do not cross-react with one another.
Des weiteren ist bevorzugt, daß es sich bei den Ailergenfragmenten, bevorzugt Proteinfragmenten, um T-Zell-Epitope handelt. Der Vorteil eines solchen Allergenchimärs liegt darin, daß, wie oben beschrieben, nicht die Produktion von IgG-Antikörpern angeregt wird, sondern es zu einer Unterdrückung der Herstellung von IgE-Antikörpern durch Deaktivierung der Zytokinsynthese kommt. Ein weiterer Vorteil eines Allergenchimärs ist, daß es sich um ein Molekül mit Tertiärstruktur handelt, welches mit erhöhter Effϊziens von Antigen- präsentierenden Zellen (z.B. Dedritenzellen, B-Zellen etc.) aufgenommen werden, prozessiert werden kann, und so die immundominanten Peptide an die spezifischen T-Zellen präsentiert werden können. Die Verwendung von Molekülen mit Tertiärstruktur bewirkt darüber hinaus, dass die tolerogene Wirkung erhöht werden kann.It is further preferred that the ailer gene fragments, preferably protein fragments, are T cell epitopes. The advantage of such an allergen chimer is that, as described above, the production of IgG antibodies is not stimulated, but instead the production of IgE antibodies is suppressed by deactivating the cytokine synthesis. Another advantage of an allergen chimera is that it is a molecule with a tertiary structure, which can be processed with higher effϊciency by antigen-presenting cells (eg Ddrite cells, B cells etc.), and so the immunodominant peptides can be processed specific T cells can be presented. The use of molecules with a tertiary structure also has the effect that the tolerogenic effect can be increased.
Es ist insbesondere bevorzugt, daß es sich bei dem ganzen Protein im Allergenchimär um ein Protein ausgewählt aus der Gruppe der Baumpollenallergene, insbesondere Birkenallergene (bevorzugt Bet v 1, Bet v 1 von Isoformen oder Bet v 1 von Mutanten), Gräserpollenallergene (bevorzugt Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), Latexallergene (bevorzugt Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) und Tierallergene, insbesondere Tierhaare (bevorzugt Fei d 1) und/oder Hausstaubmilbenallergenen (bevorzugt Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2), handelt. Es ist insbesondere bevorzugt, daß es sich bei dem Protein um ein Baumpollenallergen, insbesondere um ein Birkenallergen, und besonders bevorzugt um das Protein Bet v 1, Bet v 1 von Isoformen oder Bet v 1 von Mutanten handelt.
Des weiteren ist bevorzugt, daß es sich bei den Allergenfragmenten um T-Zell- Epitope, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus GräserpoUenallergene (bevorzugt Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), Latexallergene (bevorzugt Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 4, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) und Tierallergene, insbesondere Tierhaare (bevorzugt Fei d l) -und/oder Hausstaubmilbenallergenen (bevorzugt Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2), handelt.It is particularly preferred that the whole protein in the allergen chimer is a protein selected from the group of tree pollen allergens, in particular birch allergens (preferably Bet v 1, Bet v 1 of isoforms or Bet v 1 of mutants), grass pollen allergens (preferably Phlp 1 , Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), latex allergens (preferably Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) and animal allergens, in particular animal hair (preferably Fei d 1) and / or house dust mite allergens (preferably Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2). It is particularly preferred that the protein is a tree pollen allergen, in particular a birch allergen, and particularly preferably the protein Bet v 1, Bet v 1 of isoforms or Bet v 1 of mutants. It is further preferred that the allergen fragments are T-cell epitopes selected from the group consisting of grass pollen allergens (preferably Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), latex allergens (preferably Hev b 1, Hev b 2 , Hev b 3, Hev b 4, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) and animal allergens, especially animal hair (preferably Fei dl) and / or house dust mite allergens (preferred The p 1, the p 2, the f 1, the f 2).
Es ist insbesondere bevorzugt, daß es sich bei den Allergenfragmenten, bevorzugt Proteinfragmenten, um T-Zell-Epitope von GräserpoUenallergene (bevorzugt Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), und/oder Latexallergenen (bevorzugt Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) und/oder Tierallergene, insbesondere Tierhaare (bevorzugt Fei d l) und/oder Hausstaubmilbenallergenen (bevorzugt Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2), handelt und das vollständige Protein Bet v 1, Bet v 1 von Isoformen oder Bet v 1 von Mutanten ist.It is particularly preferred that the allergen fragments, preferably protein fragments, are T cell epitopes of grass pollen allergens (preferably Phlp 1, Phlp 2, Phlp 5, Phlp 6), and / or latex allergens (preferably Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) and / or animal allergens, especially animal hair (preferably Fei dl) and / or house dust mite allergens (preferably Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2), and is the complete protein Bet v 1, Bet v 1 of isoforms or Bet v 1 of mutants.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Allergenchimärkonstrukte aus Bet v 1, Bet v 1 von Isoformen oder Bet v 1 von Mutanten und den immundominanten Peptiden von Phl p 1 und Phl p 5 bestehen. Folgende Konstrukte sind am meisten bevorzugt:It is particularly preferred that the allergen chimeric constructs consist of Bet v 1, Bet v 1 of isoforms or Bet v 1 of mutants and the immunodominant peptides of Phl p 1 and Phl p 5. The following constructs are most preferred:
Konstrukt 1 (Phl p 1 - Bet v ia- Phl p 5) - AminosäuresequenzConstruct 1 (Phl p 1 - Bet v ia- Phl p 5) - amino acid sequence
MEQJΩ.RSAGELELQFRRVKCKYPEGTKVEFGVFNYETETTSVIPAARLK AFILDGDNLFPKVAPQAΓNIEGNGGPGTKISPEGFPFKYVKDRVDEVDHT NFKYNYSVIEGGPIGDTLEKISNΈIKIVATPDGGSILKISNKYΉTKGDHEVK AEQVKASJ^GETLRVESYLLAHSDAYNKLQAYAATVATAPEVKLYTVFEMEQJΩ.RSAGELELQFRRVKCKYPEGTKVEFGVFNYETETTSVIPAARLK AFILDGDNLFPKVAPQAΓNIEGNGGPGTKISPEGFPFKYVKDRVDEVDHT NFKYNYSVIEGGPIGDTLEKISNΈIKIVATPDGGSILKISNKYΉTKGDHEVK AEQVKASJ ^ GETLRVESYLLAHSDAYNKLQAYAATVATAPEVKLYTVFE
TALKKATAMSETALKKATAMSE
Konstrukt 2 (Phl p 5 - Bet v ia- Phl p 1) - AminosäuresequenzConstruct 2 (Phl p 5 - Bet v ia- Phl p 1) - amino acid sequence
MAYAATVATAPEVKYT ETALKXAITAMSEEFGVFNYETETTSVIPAAMAYAATVATAPEVKYT ETALKXAITAMSEEFGVFNYETETTSVIPAA
RLFKAFILDGDNXFPKVAPQAISSVEMEGNGGPGTIKKISFPEGFPFKYVKRLFKAFILDGDNXFPKVAPQAISSVEMEGNGGPGTIKKISFPEGFPFKYVK
DRVDEVDHTNT^KYI^SVIEGGPIGDTLEKISNEIKIVATPDGGSILKISNKYDRVDEVDHTNT ^ ^ KYI SVIEGGPIGDTLEKISNEIKIVATPDGGSILKISNKY
HTKGDHEVKAEQVKASKEMGETLLRAVESYLLAHSDAYNKLEQKLRSAHTKGDHEVKAEQVKASKEMGETLLRAVESYLLAHSDAYNKLEQKLRSA
GELELQFRRVKCKYPEGTKVGELELQFRRVKCKYPEGTKV
Konstrukt 3 (Bet v ia - Phl p 1 - Phl p 5) - Aminosäuresequenz
MGEFG NYΈTETTSVTPAARLFKAFILDGDNLFPKVAPQAISSVENIEGNConstruct 3 (Bet v ia - Phl p 1 - Phl p 5) - amino acid sequence MGEFG NYΈTETTSVTPAARLFKAFILDGDNLFPKVAPQAISSVENIEGN
GGPGTIKKISFPEGFPFKYVKDRVDEVDHTNFKYNYSVIEGGPIGDTLEKIGGPGTIKKISFPEGFPFKYVKDRVDEVDHTNFKYNYSVIEGGPIGDTLEKI
SNEIKIVATPDGGSILKISNKYHTKGDHEVKAEQVKASKEMGETLLRAVESNEIKIVATPDGGSILKISNKYHTKGDHEVKAEQVKASKEMGETLLRAVE
SYLLAHSDAYNKLEQKLRSAGELELQFR VKCKYPEGTKVTSQAYAATSYLLAHSDAYNKLEQKLRSAGELELQFR VKCKYPEGTKVTSQAYAAT
VATAPEVKYTVFETALKKAITAMSEVATAPEVKYTVFETALKKAITAMSE
Konstrukt 4 (Phl p 1 - Phl p 5 - Bet v ia) - AminosäuresequenzConstruct 4 (Phl p 1 - Phl p 5 - Bet v ia) amino acid sequence
MEQKLRSAGELELQFRRVKCKYPEGTKVTSQAYAATVATAPEVKYTVFMEQKLRSAGELELQFRRVKCKYPEGTKVTSQAYAATVATAPEVKYTVF
ETALKKAITAMSEEFGVFNYΈTETTSVIPAARLFKAFILDGDNLFPKVAPQETALKKAITAMSEEFGVFNYΈTETTSVIPAARLFKAFILDGDNLFPKVAPQ
AISSVΈMEGNGGPGTIKKISFPEGFPFKYVKDRVDEVΌHTNFKYNYSVIEAISSVΈMEGNGGPGTIKKISFPEGFPFKYVKDRVDEVΌHTNFKYNYSVIE
GGPIGDTLEJΗSNEIKIVATPDGGSILKISNKYHTKGDHEVΕ.AEQVKASKEGGPIGDTLEJΗSNEIKIVATPDGGSILKISNKYHTKGDHEVΕ.AEQVKASKE
MGETLLRAVΈSYLLAHSDAYNMGETLLRAVΈSYLLAHSDAYN
Die Erfindung umfaßt des weiteren Polynukleotide, die das Allergenchimär nach der vorliegenden Erfindung codieren. Durch die Degenerierung des genetischen Codes können verschiedene Polynukleotidmoleküle für ein einziges Allergenchimär codieren. Die Polynukleotide der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise ein Expressionskonstrukt um die Polypeptide nach der Expression in der Wirtszelle zu erhalten. Das Expressionskonstrukt kann weitere Komponenten enthalten, die zur Exprimierung notwendig sind und allgemeiner Stand der Technik darstellen, wie z.B. Promotorsequenzen, Gencodierungsresistenzfaktoren gegen bestimmte Antibiotika sowie ein Replikationsorigin.The invention further includes polynucleotides encoding the allergen chimer according to the present invention. By degenerating the genetic code, different polynucleotide molecules can code for a single allergen chimeric. The polynucleotides of the present invention are preferably an expression construct to obtain the polypeptides after expression in the host cell. The expression construct can contain further components which are necessary for expression and represent general prior art, such as e.g. Promoter sequences, gene coding resistance factors against certain antibiotics and a replication origin.
Konstrukt 1 (Phl p 1 - Bet v ia- Phl p 5) - NukleotidsequenzConstruct 1 (Phl p 1 - Bet v ia- Phl p 5) - nucleotide sequence
CG ATG GAG CAG AAG CTG CGC AGC GCC GGC GAG CTG GAG CTC CAG TTC CGG CGC GTC AAG TGC AAG TAG CCG GAG GGC ACC AAG GTG GAA TTC GGT GTT TTC AAT TAG GAA ACT GAG ACC ACC TCT GTT ATC CCA GCA GCT CGA CTG TTC AAG GCC TTT ATC CTT GAT GGC GAT AAT CTC TTT CCA AAG GTT GCA CCC CAA GCC ATT AGC AGT GTT GAA AAC ATT GAA GGAAAT GGA GGG CCT GGA ACC ATT AAG AAG ATC AGC TTT CCC GAA GGC TTC CCT TTC AAG TAG GTG AAG GAC AGA GTT GAT GAG GTG GAC CAC ACAAAC TTC AAA TAG AAT TAG AGC GTG ATC GAG GGC GGT CCC ATA GGC GAC ACA TGG AGA AGA TCT CC AAC GAG ATA AAG ATA GTG GCA ACC CCT GAT GGA GGA TCC ATC TTG AAGATC AGC AAC AAG TAG CAC ACC AAA
GGT GAC CATGAGGTGAAGGCAGAGCAGGTTAAGGCAAGTAAA GAAATG GGC GAG ACA CTT TTG AGG GCC GTT GAG AGC TAG CTC TTG GCA CAC TCC GAT GCC TAG AAC AAG CTT CAG GCC TAG GCC GCC ACC GTC GCC ACC GCG CCG GAG GTC AAG TAG ACT GTC TTT GAGACC GCA CTGAAAAAG GCC ATC ACC GCC ATG TCC GAA TAAv CTC GAGCG ATG GAG CAG AAG CTG CGC AGC GCC GGC GAG CTG GAG CTC CAG TTC CGG CGC GTC AAG TGC AAG TAG CCG GAG GGC ACC AAG GTG GAA TTC GGT GTT TTC AAT TAG GAA ACT GAG ACC ACC TCT GTT ATC CCA GCA GCT CGA CTG T AAG GCC TTT ATC CTT GAT GGC GAT AAT CTC TTT CCA AAG GTT GCA CCC CAA GCC ATT AGC AGT GTT GAA AAC ATT GAA GGAAAT GGA GGG CCT GGA ACC ATT AAG AAG ATC AGC TTT CCC GAA GGC TTC CCT TTC AAG TAG GTA A GTT GAT GAG GTG GAC CAC ACAAAC TTC AAA TAG AAT TAG AGC GTG ATC GAG GGC GGT CCC ATA GGC GAC ACA TGG AGA AGA TCT CC AAC GAG ATA AAG ATA GTG GCA ACC CCT GAT GGA GGA TCC ATC TTG AAGATC AGC AAC ACC AAA GGT GAC CATGAGGTGAAGGCAGAGCAGGTTAAGGCAAGTAAA GAAATG GGC GAG ACA CTT TTG AGG GCC GTT GAG AGC TAG CTC TTG GCA CAC TCC GAT GCC TAG AAC AAG CTT CAG GCC TAG GCC GCC ACC GTC GCC ACC GCCCAGA GAG GT GTC A CCGAGA GCC ATG TCC GAA TAAv CTC GAG
Konstrukt 2 (Phl p 5 - Bet v la - Phl p 1) - NukleotidsequenzConstruct 2 (Phl p 5 - Bet v la - Phl p 1) - nucleotide sequence
CC ATG GCC TAG GCC GCC ACC GTC GCC ACC GCG CCG GAG GTC AAG TAC ACT GTC TTT GAG ACC GCA CTG AAA AAG GCC ATC ACC GCC ATG TCC GAA GAA TTC GGT GTT TTC AAT TAC GAA ACT GAG ACC ACC TCT GTT ATC CCA GCA GCT CGA CTG TTC AAG GCC TTT ATC CTT GAT GGC GAT AAT CTC TTT CCA AAG GTT GCA CCC CAA GCC ATT AGC AGT GTT GAA AAC ATT GAA GGA AAT GGA GGG CCT GGA ACC ATT AAG AAG ATC AGC TTT CCC GAA GGC TTC CCT TTC AAG TAC GTG AAG GAC AGA GTT GAT GAG GTG GAC CAC ACA AAC TTC AAA TAC AAT TAC AGC GTG ATC GAG GGC GGT CCC ATA GGC GAC ACA TGG AGA AGA TCT CC AAC GAG ATA AAG ATA GTG GC A ACC CCT GAT GGA GGA TCC ATC TTG AAG ATC AGC AAC AAG TAC CAC ACC AAA GGT GAC CAT GAG GTG AAG GCA GAG CAG GTT AAG GCA AGT AAA GAA ATG GGC GAG ACA CTT TTG AGG GCC GTT GAG AGC TAC CTC TTG GCA CAC TCC GAT GCC TAC AAC AAG CTT GAG CAG AAG CTG CGC AGC GCC GGC GAG CTG GAG CTC CAG TTC CGG CGC GTC AAG TGC AAG TAC CCG GAG GGC ACC AAG GTG TAA CTC GAGCC ATG GCC TAG GCC GCC ACC GTC GCC ACC GCG CCG GAG GTC AAG TAC ACT GTC TTT GAG ACC GCA CTG AAA AAG GCC ATC ACC GCC ATG TCC GAA GAA TTC GGT GTT TTC AAT TAC GAA ACT GAG ACC ACC TCT GTT ATC CCA GCA GCT CGA CTG TTC AAG GCC TTT ATC CTT GAT GGC GAT AAT CTC TTT CCA AAG GTT GCA CCC CAA GCC ATT AGC AGT GTT GAA AAC ATT GAA GGA AAT GGA GGG CCT GGA ACC ATT AAG AAG ATC AGC TTT CCC GAA GGC TTC CCT TTC GTG AAG GAC AGA GTT GAT GAG GTG GAC CAC ACA AAC TTC AAA TAC AAT TAC AGC GTG ATC GAG GGC GGT CCC ATA GGC GAC ACA TGG AGA AGA TCT CC AAC GAG ATA AAG ATA GTG GC A ACC CCT GAT GGA GGA TCC ATC TTG A ATC AGC AAC AAG TAC CAC ACC AAA GGT GAC CAT GAG GTG AAG GCA GAG CAG GTT AAG GCA AGT AAA GAA ATG GGC GAG ACA CTT TTG AGG GCC GTT GAG AGC TAC CTC TTG GCA CAC TCC GAT GCC TAC AAC AAG CTT GG CAG CGC AGC GCC GGC GAG CTG GAG CTC CAG TTC CGG CGC GTC AAG TGC AAG TAC CCG GAG GGC ACC AAG GTG TAA CTC GAG
Konstrukt 3 (Bet v la - Phl p 1 - Phl p 5) - NukleotidsequenzConstruct 3 (Bet v la - Phl p 1 - Phl p 5) - nucleotide sequence
CC ATG GGA GAA TTC GGT GTT TTC AAT TAC GAA ACT GAG ACC ACC TCT GTT ATC CCA GCA GCT CGA CTG TTC AAG GCC TTT ATC CTT GAT GGC GAT AAT CTC TTT CCA AAG GTT GCA CCC CAA GCC ATT AGC AGT GTT GAA AAC ATT GAA GGA AAT GGA GGG CCT GGA ACC ATT AAG AAG ATC AGC TTT CCC GAA GGC TTC CCT TTC AAG TAC GTG AAG GAC AGA GTT GAT GAG GTG GAC CAC ACA AAC TTC AAA TAC AAT TAC AGC GTG ATC GAG GGC GGT CCC ATA GGC GAC ACA TGG AGA AGA TCT CC AAC GAG ATA AAG ATA GTG GCA ACC CCT GAT GGA GGA TCC ATC TTG AAG ATC AGC AAC AAG TAC CAC
ACC AAAGGT GAC CAT GAG GTG AAG GCAGAG CAG GTT AAG GCA AGT AAA GAA ATG GGC GAG ACA CTT TTG AGG GCC GTT GAG AGC TAC CTC TTG GCA CAC TCC GAT GCC TAC AAC AAG CTT GAG CAG AAG CTG CGC AGC GCC GGC GAG CTG GAG CTC CAG TTC CGG CGC GTC AAG TGCAAG TAC CCG GAG GGC ACC AAGGTGACTAGT CAG GCC TAC GCC GCC ACC GTC GCC ACC GCG CCG GAG GTC AAG TAC ACT GTC TTT GAG ACC GCA CTG AAA AAG GCC ATC ACC GCC ATG TCC GAATAACTC GAGCC ATG GGA GAA TTC GGT GTT TTC AAT TAC GAA ACT GAG ACC ACC TCT GTT ATC CCA GCA GCT CGA CTG TTC AAG GCC TTT ATC CTT GAT GGC GAT AAT CTC TTT CCA AAG GTT GCA CCC CAA GCC ATT AGC AGT GTT GAA AAC ATT GAA GGA AAT GGA GGG CCT GGA ACC ATT AAG AAG ATC AGC TTT CCC GAA GGC TTC CCT TTC AAG TAC GTG AAG GAC AGA GTT GAT GAG GTG GAC CAC ACA AAC TTC AAA TAC AAT TAC AGC GTG ATC GAG GGC GGT CCC ACA TGC GAG AGA AGA TCT CC AAC GAG ATA AAG ATA GTG GCA ACC CCT GAT GGA GGA TCC ATC TTG AAG ATC AGC AAC AAG TAC CAC ACC AAAGGT GAC CAT GAG GTG AAG GCAGAG CAG GTT AAG GCA AGT AAA GAA ATG GGC GAG ACA CTT TTG AGG GCC GTT GAG AGC TAC CTC TTG GCA CAC TCC GAT GCC TAC AAC AAG CTT GAG CAG AAG CTG CGC AGC GCC GGAG GAG CAG TTC CGG CGC GTC AAG TGCAAG TAC CCG GAG GGC ACC AAGGTGACTAGT CAG GCC TAC GCC GCC ACC GTC GCC ACC GCG CCG GAG GTC AAG TAC ACT GTC TTT GAG ACC GCA CTG AAA AAG GCC ATC ACC GCC ATG TCC GAATAACTC GAG
Konstrukt 4 (Phl p 1 - Phl p 5 - Bet v ia) - NukleotidsequenzConstruct 4 (Phl p 1 - Phl p 5 - Bet v ia) nucleotide sequence
CC ATG GAG CAG AAG CTG CGC AGC GCC GGC GAG CTG GAG CTC CAG TTC CGG CGC GTC AAG TGC AAG TAC CCG GAG GGC ACC AAG GTG ACT AGT CAG GCC TAC GCC GCC ACC GTC GCC ACC GCG CCG GAG GTC AAG TAC ACT GTC TTT GAG ACC GCA CTG AAA AAG GCC ATC ACC GCC ATG TCC GAA GAA TTC GGT GTT TTC AAT TAC GAA ACT GAG ACC ACC TCT GTT ATC CCA GCA GCT CGA CTG TTC AAG GCC TTT ATC CTT GAT GGC GAT AAT CTC TTT CCA AAG GTT GCA CCC CAA GCC ATTAGC AGT GTT GAAAAC ATT GAA GGAAAT GGA GGG CCT GGA ACC ATT AAG AAG ATC AGC TTT CCC GAA GGC TTC CCT TTC AAG TAC GTG AAG GAC AGA GTT GAT GAG GTG GAC CAC ACA AAC TTC AAA TAC AAT TAC AGC GTG ATC GAG GGC GGT CCC ATA GGC GAC ACA TGG AGA AGA TCT CC AAC GAG ATA AAG ATA GTG GCA ACC CCT GAT GGA GGA TCC ATC TTG AAG ATC AGC AAC AAG TAC CAC ACCAAAGGT GAC CAT GAG GTGAAG GCAGAG CAG GTT AAG GCA AGT AAA GAAATG GGC GAG ACA CTT TTG AGG GCC GTT GAG AGC TAC CTC TTG GCA CAC TCC GAT GCC TAC AAC TAA CTC GAGCC ATG GAG CAG AAG CTG CGC AGC GCC GGC GAG CTG GAG CTC CAG TTC CGG CGC GTC AAG TGC AAG TAC CCG GAG GGC ACC AAG GTG ACT AGT CAG GCC TAC GCC GCC ACC GTC GCC ACC GCG CCG GAG GTC AAG TAC ACT GTC TTT GAG ACC GCA CTG AAA AAG GCC ATC ACC GCC ATG TCC GAA GAA TTC GGT GTT TTC AAT TAC GAA ACT GAG ACC ACC TCT GTT ATC CCA GCA GCT CGA CTG TTC AAG GCC TTT ATC CTT GAT GGC GAT AAT CTC TTT CCA AAG GTT GCA CCC CAA GCC ATTAGC AGT GTT GAAAAC ATT GAA GGAAAT GGA GGG CCT GGA ACC ATT AAG AAG ATC AGC TTT CCC GAA GGC TTC CCT TTC AAG TAC GTG AAG GAC AGA GTT GAT GAG GTG GAC CAC ACA AAC TTC AAA TAC AAT TAC GGTGGC CCC ATA GGC GAC ACA TGG AGA AGA TCT CC AAC GAG ATA AAG ATA GTG GCA ACC CCT GAT GGA GGA TCC ATC TTG AAG ATC AGC AAC AAG TAC CAC ACCAAAGGT GAC CAT GAG GTGAAG GCAGAG CAG GTT AAG GCA AGT AAA GAAGGGGT AGG GCC GTT GAG AGC TAC CTC TTG GCA CAC TCC GAT GCC TAC AAC TAA CTC GAG
Des weiteren umfaßt die Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung, die ein Hybridpolypeptid und/oder ein Allergenchimär wie oben beschrieben, umfaßt.The invention further comprises a pharmaceutical composition comprising a hybrid polypeptide and / or an allergen chimer as described above.
Insbesondere handelt es sich um eine Vakzinzusammensetzung die zumindest ein Hybridpolypeptid und/oder ein Allergenchimär wie oben beschrieben, beinhaltet, welches löslich sein muß. Bei Applikation wird das Allergenchimär in physiologischer Kochsalzlösung gelöst und appliziert.
Des weiteren ist bevorzugt, daß die Zusammensetzung, die das Hybridpolypeptid und/oder das Allergenchimär wie oben beschrieben umfasst, zur Behandlung einer allergischen Erkrankung geeignet ist.In particular, it is a vaccine composition which contains at least one hybrid polypeptide and / or an allergen chimer as described above, which must be soluble. When applied, the allergen chimer is dissolved in physiological saline and applied. It is further preferred that the composition comprising the hybrid polypeptide and / or the allergen chimer as described above is suitable for the treatment of an allergic disease.
Des weiteren ist bevorzugt, daß die pharmazeutische Zusammensetzung, insbesondere Vakzine, ein mukosales Adjuvans und/oder Antigentransportsystem, wie zum Beispiel Milchsäurebakterien, umfaßt.It is further preferred that the pharmaceutical composition, in particular vaccine, comprises a mucosal adjuvant and / or antigen transport system, such as lactic acid bacteria.
Bestimmte Milchsäurebakterien haben die Eigenschaft eine Thl Immunantwort zu induzieren. Dazu ist es zweckdienlich, Milchsäurebakterien als Expressionssystem zur Herstellung von Proteinen und Peptiden zu verwenden. Als mukosale (orale) Vakzine können derartige Milchsäurebakterien die Immunantwort so beeinflussen, dass die allergischen Reaktionen verhindert oder moduliert werden können. Daher umfaßt vorzugsweise die Vakzine zusätzlich Milchsäurebakterien um die Wirkung bei Applikation von Hybridpeptiden oder Allergenchimären zu verbessernCertain lactic acid bacteria have the property of inducing a Thl immune response. For this purpose, it is expedient to use lactic acid bacteria as an expression system for the production of proteins and peptides. As a mucosal (oral) vaccine, such lactic acid bacteria can influence the immune response in such a way that the allergic reactions can be prevented or modulated. Therefore, the vaccine preferably includes additional lactic acid bacteria in order to improve the effect when hybrid peptides or allergen chimera are applied
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung eines Hybridpolypeptids und/oder eines Allergenchimärs wie oben beschrieben zur Herstellung eines Arzneimittels, insbesondere einer Vakzine. Es ist des weiteren bevorzugt, daß die Verwendung eines Hybridpolypeptids und/oder Allergenchimärs zur Herstellung einer Vakzine zur Behandlung von Allergien dient.Furthermore, the invention comprises the use of a hybrid polypeptide and / or an allergen chimer as described above for the manufacture of a medicament, in particular a vaccine. It is further preferred that the use of a hybrid polypeptide and / or allergen chimera is used to prepare a vaccine for the treatment of allergies.
Weiterhin wird bevorzugt, daß das Hybridpolypeptid und/oder das Allergenchimär wie oben beschrieben zur Herstellung einer Vakzine zur gleichzeitigen Behandlung von zumindest zwei verschiedenen Allergien verwendet wird.It is further preferred that the hybrid polypeptide and / or the allergen chimera is used as described above for the production of a vaccine for the simultaneous treatment of at least two different allergies.
Des weiteren ist bevorzugt, daß das Hybridpolypeptid und/oder das Allergenchimär zur Herstellung einer Vakzine zur gleichzeitigen Behandlung von zumindest zwei verschiedenen Allergien verwendet wird, wobei diese durch nicht miteinander kreuzreagierend Allergenen ausgelöst werden.It is further preferred that the hybrid polypeptide and / or the allergen chimera is used to produce a vaccine for the simultaneous treatment of at least two different allergies, these being triggered by allergens which do not cross-react with one another.
Insbesondere wird bevorzugt, daß bei der Verwendung der Hybridpolypeptide und/oder Allergenchimäre zur Herstellung einer Vakzine diese Hybridpolypeptide, Fragmente aufweisen, von zumindest zwei nicht miteinander kreuzreagierenden Allergenen, und/oder die Allergenchimäre
Proteine und Fragmente aufweisen, von zumindest zwei nicht miteinander kreuzreagierenden Allergenen.In particular, it is preferred that when the hybrid polypeptides and / or allergen chimera are used to produce a vaccine, these hybrid polypeptides have fragments of at least two non-cross-reacting allergens, and / or the allergen chimera Have proteins and fragments from at least two non-cross-reacting allergens.
Des weiteren wird bevorzugt, daß bei der Verwendung der Hybridpolypeptide und/oder Allergenchimäre zur Herstellung einer Vakzine Hybridpolypeptide nur aus Fragmenten und/oder die Allergenchimäre nur aus Proteinen und Fragmenten bestehen, die nicht miteinander kreuzreagieren.Furthermore, it is preferred that when using the hybrid polypeptides and / or allergen chimera to produce a vaccine, hybrid polypeptides consist only of fragments and / or the allergen chimera consist only of proteins and fragments which do not cross-react with one another.
Es ist des weiteren bevorzugt, daß bei der Verwendung der Hybridpolypeptide und/oder Allergenchimäre zur Herstellung einer Vakzine die Hybridpolypeptide bzw. die Allergenchimäre T-Zell-Epitope der Allergene aufweisen.It is further preferred that when the hybrid polypeptides and / or allergen chimera are used to produce a vaccine, the hybrid polypeptides or the allergen chimera have T cell epitopes of the allergens.
Des weiteren wird bevorzugt, daß bei der Verwendung von Hybridpolypeptiden und/oder Allergenchimären zur Herstellung einer Vakzine es sich bei den Allergenfragmenten um T-Zell-Epitope, ausgewählt aus der Reihe bestehend aus Gräserpollenallergenen (bevorzugt Phl p 1, Phl p 2, Phl p 5, Phl p 6), Baumpollenallergenen, insbesondere Birkenpollenallergenen (bevorzugt Bet v 1, Bet v 1 von Isoformen oder Bet v 1 von Mutanten), Latexallergenen (bevorzugt Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) und Tierallergenen, insbesondere Tierhaare (bevorzugt Fei d 1) und/oder Hausstaubmilbenallergenen (bevorzugt Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2), handelt.Furthermore, it is preferred that when using hybrid polypeptides and / or allergen chimeras to produce a vaccine, the allergen fragments are T cell epitopes selected from the series consisting of grass pollen allergens (preferably Phl p 1, Phl p 2, Phl p 5, Phl p 6), tree pollen allergens, in particular birch pollen allergens (preferably Bet v 1, Bet v 1 of isoforms or Bet v 1 of mutants), latex allergens (preferably Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) and animal allergens, especially animal hair (preferably Fei d 1) and / or house dust mite allergens (preferably Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2).
Des weiteren ist bevorzugt, daß bei der Verwendung von Allergenchimären zur Herstellung einer Vakzine es sich bei dem Protein um ein Protein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gräserpollenallergen (bevorzugt Phl p 1, Phl p 2, Phl p 5, Phl p 6), Baumpollenallergen, insbesondere Birkenpollenallergen (Bet v 1, Bet v 1 von Isoformen oder Bet v 1 von Mutanten), Latexallergen (bevorzugt Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) und Tierallergen, , insbesondere Tierhaare (bevorzugt Fei d 1) und/oder Hausstaubmilbenallergenen (bevorzugt Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2), handelt.
Des weiteren können Hybridpolypeptide und/oder Allergenchimäre, wie oben definiert, zur Herstellung einer Vakzine zur Behandlung von Allergien, insbesondere zur Behandlung von Allergien beruhend auf zwei nicht kreuzreagierenden Allergenen verwendet werden.It is further preferred that when allergen chimera are used to produce a vaccine, the protein is a protein selected from the group consisting of grass pollen allergens (preferably Phl p 1, Phl p 2, Phl p 5, Phl p 6), tree pollen allergens , especially birch pollen allergens (Bet v 1, Bet v 1 of isoforms or Bet v 1 of mutants), latex allergens (preferably Hev b 1, Hev b 2, Hev b 3, Hev b 5, Hev b 6, Hev b 7, Hev b 8, Hev b 9, Hev b 10) and animal allergens, in particular animal hair (preferably Fei d 1) and / or house dust mite allergens (preferably Der p 1, Der p 2, Der f 1, Der f 2). Furthermore, hybrid polypeptides and / or allergen chimera, as defined above, can be used to produce a vaccine for the treatment of allergies, in particular for the treatment of allergies based on two non-cross-reacting allergens.
Des weiteren ist bevorzugt, dass die Hybridpolypeptide und/oder Allergenchimäre zur Herstellung einer Vakzine so verwendet werden, dass sie zur Prophylaxe und/oder Therapie von Allergien, beruhend auf mindestens zwei nicht kreuzreagierenden Allergenen, verwendet werden kann.It is further preferred that the hybrid polypeptides and / or allergen chimera are used to produce a vaccine so that they can be used for the prophylaxis and / or therapy of allergies based on at least two non-cross-reacting allergens.
Des weiteren ist bevorzugt, daß die Hybridpolypeptide und/oder die Allergenchimäre zur Herstellung einer Vakzine so verwendet werden, daß die Vakzine nasal, rektal oder oral verabreicht werden kann. Es ist aber auch denkbar, dass die Hybridpolypeptide und/oder die Allergenchimäre zur Herstellung einer Vakzine so verwendet werden, dass die Vakzine zur systemischen Behandlung verwendet werden kann. Es ist allerdings bevorzugt, dass die Verabreichung nasal, rektal oder oral, insbesondere bevorzugt nasal, erfolgen kann.It is further preferred that the hybrid polypeptides and / or the allergen chimera are used to produce a vaccine so that the vaccine can be administered nasally, rectally or orally. However, it is also conceivable that the hybrid polypeptides and / or the allergen chimera are used to produce a vaccine in such a way that the vaccine can be used for systemic treatment. However, it is preferred that the administration can be nasal, rectal or oral, particularly preferably nasal.
Des weiteren ist bevorzugt, daß die Verwendung der pharmazeutischenIt is further preferred that the use of the pharmaceutical
Zusammensetzung, insbesondere Vakzine, ein mukosales Adjuvans und/oder Antigentransportsystem, wie zum Beispiel Milchsäurebakterien, umfaßt.Composition, in particular vaccine, a mucosal adjuvant and / or antigen transport system, such as lactic acid bacteria.
Besonders bevorzugt sind die Vakzine, die im Methodenteil beschrieben sind.The vaccines described in the method section are particularly preferred.
Es ist bevorzugt, daß die Vakzine eine Dosis von Hybridpolypeptid und/oder Allergenchimär zumindest von 20 μg aufweist.It is preferred that the vaccine have a hybrid polypeptide and / or allergen chimeric dose of at least 20 µg.
Es ist des weiteren bevorzugt, dass die Vakzine so aufgebaut ist, dass sie zumindest drei mal im Abstand von einer Woche appliziert werden kann. Dabei ist allerdings bevorzugt, dass die Verabreichung nasal, rektal oder oral, insbesondere bevorzugt nasal, erfolgen kann.It is further preferred that the vaccine is constructed in such a way that it can be applied at least three times every week. However, it is preferred that the administration can be nasal, rectal or oral, particularly preferably nasal.
Des weiteren umfaßt die Erfindung auch das Verfahren zur Herstellung von Hybridpolypeptiden und die Verfahren zur Herstellung von Allergenchimären.
Die Hybridpolypeptide werden vorzugsweise durch chemische Synthese hergestellt, insbesondere bevorzugt durch die im Methodikteil genannte Peptidsynthese.The invention also encompasses the process for the preparation of hybrid polypeptides and the process for the production of allergen chimeras. The hybrid polypeptides are preferably produced by chemical synthesis, particularly preferably by the peptide synthesis mentioned in the methodology section.
Die Allergenchimäre werden vorzugsweise durch die Rekombinationstechnik hergestellt. Dabei werden Polynukleotide verwendet, welche für das Allergenchimär codieren, wobei diese Polynukleotide in eine Wirtszelle eingeführt werden und diese Wirtszelle unter bestimmten Bedingungen kultiviert wird, so daß das Allergenchimär exprimiert wird. Anschließend wird das Expressionsprodukt von der Zelle getrennt. Die Polynukleotide können nach bekannten Methoden hergestellt werden bzw. es ist bevorzugt, daß die PCR-Technik verwendet wird, um Polynukleotide herzustellen, die die Allergenchimäre codieren.The allergen chimera are preferably produced by the recombination technique. Polynucleotides are used which code for the allergen chimer, these polynucleotides being introduced into a host cell and this host cell being cultivated under certain conditions so that the allergen chimer is expressed. The expression product is then separated from the cell. The polynucleotides can be produced by known methods or it is preferred that the PCR technique is used to produce polynucleotides which encode the allergen chimera.
Die Erfindung wird des weiteren durch folgende Beispiele genauer illustriert, ist aber auf diese nicht begrenzt.The invention is further illustrated by the following examples, but is not limited to these.
Material und Methodenmaterial and methods
Tiereanimals
7-Wochen alte, weibliche BALB/c-Mäuse wurden von Charles River (Sulzfeld, Deutschland) erhalten. Alle Experimente wurden von der Tierversuchskomission der Universität Wien und des Ministeriums für Entwicklung, Forschung und Kultur genehmigt.7-week-old female BALB / c mice were obtained from Charles River (Sulzfeld, Germany). All experiments have been approved by the Animal Experiments Committee of the University of Vienna and the Ministry of Development, Research and Culture.
Rekombinante Allergene, natürliche AllergenextrakteRecombinant allergens, natural allergen extracts
Bet v 1, Phl p 1 und Phl 5 wurden von Biomay GmbH (Linz, Österreich) erhalten. Birkenpollen und Pollen der Phleum pratense (Wiesengras) wurden von Allergon (Välinge, Sweden) bezogen und die Extrakte davon nach Wiedermann et. al., 1999 (J. Allergy Clin. Immunol. 103:1202) hergestellt.Bet v 1, Phl p 1 and Phl 5 were obtained from Biomay GmbH (Linz, Austria). Birch pollen and pollen from Phleum pratense (meadow grass) were obtained from Allergon (Välinge, Sweden) and the extracts thereof according to Wiedermann et. al., 1999 (J. Allergy Clin. Immunol. 103: 1202).
Synthese, Reinigung und Charakterisierung der PeptideSynthesis, purification and characterization of the peptides
Die Peptide wurden synthetisiert indem eine Fmoc (9 Fluorenyl Methoxy Carbonyl) - Methode mit HBTU-[(2-(H-Benzotriazol-l-yl)l,l,3,3 Tetramethyluronium Hexafluorophosphat- Aktivierung (0.1 mmol kleine Zyklen) auf Applied Biosystems (Foster City, CA) Peptidsynthetisierer
Model 433A verwendet wurde. Vorgeladene PEG-PS (Polyethylenglycol Polysterene-Harze (0.15-0.2 mmol/g Füllstoff;vVon Septive Biosystems, Warrington, UK) wurden als feste Phase benutzt um die Peptide zu bilden. Die chemischen Materialien wurden von PE Applied Biosystems erworben. Die Ankoppelung von Aminosäuren wurde durch die Messung der Leitfähigkeit mit Feedback-Regulation überwacht. Die Peptide wurden mit folgender Lösung vom Harz getrennt: 2 Stunden 250 μl destilliertes Wasser, 250 μl Triisopropylsilan (Fluka, Buchs, Schweiz), und 9.5 ml Trifluoracticacid und in Tert-butyl-methyl-ether (Fluka, Buchs, Schweiz) gefällt. Die Identität der Peptide wurde mittels Massenspektrometrie überprüft und die Peptide wurden auf >90% Reinheit durch preparative HPLC (pichem, Graz,Österreich) gereinigt.The peptides were synthesized by applying an Fmoc (9 fluorenyl methoxy carbonyl) method with HBTU - [(2- (H-benzotriazol-l-yl) l, l, 3.3 tetramethyluronium hexafluorophosphate activation (0.1 mmol small cycles) Biosystems (Foster City, CA) peptide synthesizer Model 433A was used. Pre-charged PEG-PS (polyethylene glycol polysterene resins (0.15-0.2 mmol / g filler; from Septive Biosystems, Warrington, UK) were used as the solid phase to form the peptides. The chemical materials were purchased from PE Applied Biosystems. The coupling of Amino acids were monitored by measuring conductivity with feedback regulation, and the peptides were separated from the resin with the following solution: 2 hours 250 μl distilled water, 250 μl triisopropylsilane (Fluka, Buchs, Switzerland), and 9.5 ml trifluoracticacid and in tert-butyl -methyl ether (Fluka, Buchs, Switzerland) The identity of the peptides was checked by mass spectrometry and the peptides were purified to> 90% purity by preparative HPLC (pichem, Graz, Austria).
Herstellung/Klonierung der Allergenchimäre:Production / cloning of allergen chimera:
Zuerst werden Expressionsplasmide, die für Bet v la codierende cDNA enthalten, im Vektor pHis-Parallel 2 hergestellt (Tabelle. 1). Der pHis- Parallel 2 enthält einen T7 Promotor zur Expressionsinduktion mittels IPTG (Isopropyl-ß-D-thiogalactopyranosid), gefolgt von einem N- terminalen 6x Histidin-Tag und eine Schnittstelle für TEV (tobacco etch viral protease), mit deren Hilfe das His-Tag abgespalten werden kann. Mit Hilfe des 6x His-Tag kann das exprimierte Allergen über Ni-NTA (nickel- nitrilotriacetic acid ) Agarose (Quiagen) gereinigt werden.First, expression plasmids containing cDNA coding for Bet v la are prepared in the vector pHis-Parallel 2 (Table. 1). The pHis-Parallel 2 contains a T7 promoter for expression induction by means of IPTG (isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside), followed by an N-terminal 6x histidine tag and an interface for TEV (tobacco etch viral protease), with the help of which the His -Tag can be split off. With the help of the 6x His-Tag the expressed allergen can be cleaned over Ni-NTA (nickel-nitrilotriacetic acid) agarose (Quiagen).
Als Primer werden 5 a und 5b für die Konstrukte 1-3 und 5a und 5c für das Konstrukt 4 (mitendständigem Bet v la) verwendet. Die Primer enthalten jeweils eine Schnittstelle für den Vektro (Nco I bzw. Xho I), eine Schnittstelle, um weitere cDNA einzufügen (Eco R I bzw. Hind III), bzw. ein Stopcodon (5c) und Bet v la Teilsequenzen. Mittels PCR wird die cDNA con Bet v 1, die auch Start und Stop Codon enthält, amplifiziert. Nach Reinigung und dem Verdau mit den entsprechenden Restriktionsenzymen (Nco I bzw. Xho I) wird das Konstrukt in den pHis- Parallel Vektor eingefügt (siehe Tabelle 1).5a and 5b are used as primers for constructs 1-3 and 5a and 5c for construct 4 (Bet v la at the center). The primers each contain an interface for the vector (Nco I or Xho I), an interface for inserting further cDNA (Eco R I or Hind III), or a stop codon (5c) and Bet v la partial sequences. The cDNA con Bet v 1, which also contains the start and stop codon, is amplified by means of PCR. After purification and digestion with the appropriate restriction enzymes (Nco I or Xho I), the construct is inserted into the pHis-parallel vector (see Table 1).
In weiteren Schritten werden die Phl p 1 und Phl p 5 Teilstücke mit den entsprechenden Primeren (la-d, 2a-d, 3a-d, 4a-d), die ebenfalls Schnittstelle und Sequenzteile enthalten, amplifiziert. nach Reinigung und Enzymverdau werden die Teilstücke in den Vektor, der bereits die Bet v ia
Sequenz enthält, eingefügt. Mit Hilfe der beiden Schnittstellen, jeweils am 3Εnde und 5'Ende, können in Zukunft beliebig unterschiedliche und beliebig viele Allergenteilstücke (z.B. immundominante Peptide von Latexallergenen, Hausstaub-, Katzenallergenen etc.) eingefügt werden.In further steps, the Phl p 1 and Phl p 5 sections are amplified with the corresponding primers (la-d, 2a-d, 3a-d, 4a-d), which also contain the interface and sequence parts. after purification and enzyme digestion, the sections are inserted into the vector that already contains the Bet v ia Contains sequence inserted. With the help of the two interfaces, each at the 3rd and 5th end, in the future, any number of different and any number of allergen sections (e.g. immunodominant peptides from latex allergens, house dust, cat allergens, etc.) can be inserted.
Die so konstruierten Plasmide werden in BL21 (DE3) Zellen, einem E.Coli Stamm, transformiert, über LB-Amp (100 mg/1 Ampicillin) Platten selektioniert und eine Einzelkolonie wird ausgewählt. Zur Proteinexpression wird dieser Klon in flüssigem LB-Amp Medium hochgezogen. Die Expression wird anschließend mittels ImM IPTG induziert. Der Zellaufschluß und die Proteinreinigung über Ni-NTA erfolgen über bereits etablierte Protokolle (Quiagen).The plasmids thus constructed are transformed into BL21 (DE3) cells, an E. Coli strain, selected on LB-Amp (100 mg / 1 ampicillin) plates and a single colony is selected. This clone is pulled up in liquid LB-Amp medium for protein expression. Expression is then induced using ImM IPTG. Cell disruption and protein purification using Ni-NTA are carried out using already established protocols (Quiagen).
Table 1: PrimerTable 1: Primer
Construct 1 : Pept 2 - Bet v la - Pept 4Construct 1: Pept 2 - Bet v la - Pept 4
( 1 a) 5 ' -primer Phl p 1 fwd Nco 5' CATGCCATGGAGCAGAAGCTGCGCAGC 3'(1 a) 5 'primer Phl p 1 fwd Nco 5' CATGCCATGGAGCAGAAGCTGCGCAGC 3 '
(1b) 3 '-primer Phl p 1 rev Eco 5' ATGAATTCCACCTTGGTGCCCTCCGG 3'(1b) 3 'primer Phl p 1 rev Eco 5' ATGAATTCCACCTTGGTGCCCTCCGG 3 '
( 1 c) 5 ' -primer Phl p 5 fwd Hind 5' ACCAAGCTTCAGGCCTACGCCGCCACC 3'(1 c) 5 'primer Phl p 5 fwd Hind 5' ACCAAGCTTCAGGCCTACGCCGCCACC 3 '
(ld) 3'-ρrimer Phl p 5 rev Xho Stop 5' CCGCTCGAGTTATTCGGACATGGCGGTGAT 3'(ld) 3'-ρrimer Phl p 5 rev Xho Stop 5 'CCGCTCGAGTTATTCGGACATGGCGGTGAT 3'
Construct 2: Pept 4 - Bet v la - Pept 2Construct 2: Pept 4 - Bet v la - Pept 2
(2a) 5 '-primer Phl p 1 fwd Hind ACCAAGCTTGAGCAGAAGCTGCGCAGC(2a) 5 'primer Phl p 1 fwd Hind ACCAAGCTTGAGCAGAAGCTGCGCAGC
(2b) 3 '-primer Phl p 1 rev Xho Stop 5' CCGCTCGAGTTACACCTTGGTGCCCTCCGG 3'(2b) 3 'primer Phl p 1 rev Xho Stop 5' CCGCTCGAGTTACACCTTGGTGCCCTCCGG 3 '
(2c) 5 '-primer Phl p 5 fwd Nco 5' CATGCCATGGCCTACGCCGCCACCGTC 3'(2c) 5 'primer Phl p 5 fwd Nco 5' CATGCCATGGCCTACGCCGCCACCGTC 3 '
(2d) 3 '-primer Phl p 5 rev Eco 5' ATGAATTCTTCGGACATGGCGGTGAT 3'
Construct 3 : Bet v 1 a - Pept 2 - Pept 4(2d) 3 'primer Phl p 5 rev Eco 5' ATGAATTCTTCGGACATGGCGGTGAT 3 ' Construct 3: Bet v 1 a - Pept 2 - Pept 4
(3a) 5 '-primer Phl p 1 fwd Hind 5' ACCAAGCTTGAGCAGAAGCTGCGCAGC 3'(3a) 5 'primer Phl p 1 fwd Hind 5' ACCAAGCTTGAGCAGAAGCTGCGCAGC 3 '
(3b) 3 '-primer Phl p 1 rev Spe 5' GGACTAGTCACCTTGGTGCCCTCCGG 3'(3b) 3 'primer Phl p 1 rev Spe 5' GGACTAGTCACCTTGGTGCCCTCCGG 3 '
(3 c) 5 ' -primer Phl p 5 fwd Spe 5'GGACTAGTCAGGCCTACGCCGCCACC 3'(3 c) 5 'primer Phl p 5 fwd Spe 5'GGACTAGTCAGGCCTACGCCGCCACC 3'
(3d) 3 '-primer Phl p 5 rev Xho Stop 5' CCGCTCGAGTTATTCGGACATGGCGGTGAT 3'(3d) 3 'primer Phl p 5 rev Xho Stop 5' CCGCTCGAGTTATTCGGACATGGCGGTGAT 3 '
Construct 4: Pept 2 - Pept 4 - Bet v laConstruct 4: Pept 2 - Pept 4 - Bet v la
(4a) 5 '-primer Phl p 1 fwd Nco 5' CATGCCATGGAGCAGAAGCTGCGCAGC 3'(4a) 5 'primer Phl p 1 fwd Nco 5' CATGCCATGGAGCAGAAGCTGCGCAGC 3 '
(4b) 3 '-primer Phl p 1 rev Spe 5' GGACTAGTCACCTTGGTGCCCTCCGGG 3'(4b) 3 'primer Phl p 1 rev Spe 5' GGACTAGTCACCTTGGTGCCCTCCGGG 3 '
(4c) 5 '-primer Phl p 5 fwd Spe 5' GGACTAGTCAGGCCTACGCCGCCACC 3'(4c) 5 'primer Phl p 5 fwd Spe 5' GGACTAGTCAGGCCTACGCCGCCACC 3 '
(4d) 3 ' -primer Phl p 5 rev Eco 5' ATGAATTCTTCGGACATGGCGGTGAT 3'(4d) 3 'primer Phl p 5 rev Eco 5' ATGAATTCTTCGGACATGGCGGTGAT 3 '
Bet v laBet v la
(5a) 5 ' -primer Bet Start Nco Eco 5' CATGCCATGGGAGAATTCGGTGTTTTCAATTACGAAACTG 3'(5a) 5 'primer Bet Start Nco Eco 5' CATGCCATGGGAGAATTCGGTGTTTTCAATTACGAAACTG 3 '
(5b) 3 '-primer Bet Stop Hind Xho 5' CCGCTCGAGTCCAAGCTTGTTGTAGGCATCGGAGTGTG 3'(5b) 3 'primer Bet Stop Hind Xho 5' CCGCTCGAGTCCAAGCTTGTTGTAGGCATCGGAGTGTG 3 '
(5c) 3 '-primer Bet Stop +Stop Xho 5' CCGCTCGAGTTAGTTGTAGGCATCGGAGTG 3'(5c) 3 'primer Bet Stop + Stop Xho 5' CCGCTCGAGTTAGTTGTAGGCATCGGAGTG 3 '
Sensibilisierung
Die Sensibilisierung wurde durch 3 Injektionen einer Mischung aus 5μg Bet v 1, 5μg Phl p 1 und 5 μg Phl p 5 adsorbiert an Al(OH)3 in einem Zeitabstand von 14 Tagen in die Bauchhöhle durchgeführt. Es wurde eine Polysensibilisierung durchgeführt (Gruppe 1, n=5). Probeentnahme und Analyse wurden sieben Tage nach der letzten Immunisierung durchgeführt.sensitization The sensitization was carried out by 3 injections of a mixture of 5 μg Bet v 1, 5 μg Phl p 1 and 5 μg Phl p 5 adsorbed on Al (OH) 3 at a time interval of 14 days into the abdominal cavity. Polysensitization was carried out (group 1, n = 5). Sampling and analysis were done seven days after the last immunization.
Toleranzinduktiontolerance induction
Für die Toleranzinduktion wurde eine Mischung aus 3 Allergenen (je 10 μg) intranasal (i.n.) drei mal in einem Zeitabstand von sieben Tagen vor der Polysensibilisierung verabreicht (Gruppe 2, n=5). Für Peptid-induzierte Toleranz wurde eine Mischung von 5 μg Bet v 1 Peptid, 5 μg Phl p 1 Peptid und je 5 μg von beiden Phl p 5 (Gruppe 3, n=5) oder 20μg Hybridpeptide wie oben beschrieben benutzt. Die sensibilisierten Kontrollmäuse wurden scheinbehandelt indem 30μl von 0.9%NaCl intranasal verabreicht wurde. Probeentnahme und Analyse wurden sieben Tage nach der letzten Immunisierung durchgeführt.For the induction of tolerance, a mixture of 3 allergens (10 μg each) was administered intranasally (i.n.) three times at an interval of seven days before polysensitization (group 2, n = 5). For peptide-induced tolerance, a mixture of 5 μg Bet v 1 peptide, 5 μg Phl p 1 peptide and 5 μg each of both Phl p 5 (group 3, n = 5) or 20 μg hybrid peptides as described above was used. The sensitized control mice were sham-treated by administering 30 μl of 0.9% NaCl intranasally. Sampling and analysis were done seven days after the last immunization.
Kutane Typ 1 HypersensibilisierungsreaktionCutaneous type 1 hypersensitization reaction
Sieben Tage nach der letzten Immunisierung wurden intradermale Hauttests durchgeführt. 100 Mikroliter von 0.5% Evans blue (Sigma.St. Louis, Mo) wurden intravenös in die Schwanzvene der Mäuse injiziert. Daraufhin wurden 30 μl Bet v 1 oder Phl pl oder Phl p 5 (2,5 μg/ml) intradermal in die rasierte abdominale Haut injiziert. Die Mastzell-degranulierende Substanz 48/80 (20μg/ml; Sigma) diente als positive Kontrolle und PBS wurde als negative Kontrolle genutzt. Nach 20 Minuten wurden die Mäuse getötet und die Farbintensität der Reaktion wurde mit der individuellen positiven Kontrolle an der Innenseite der Bauchhaut verglichen.Intradermal skin tests were performed seven days after the last immunization. 100 microliters of 0.5% Evans blue (Sigma. St. Louis, Mo) was injected intravenously into the tail vein of the mice. Then 30 μl Bet v 1 or Phl pl or Phl p 5 (2.5 μg / ml) were injected intradermally into the shaved abdominal skin. The mast cell degranulating substance 48/80 (20μg / ml; Sigma) served as a positive control and PBS was used as a negative control. After 20 minutes the mice were sacrificed and the color intensity of the reaction was compared to the individual positive control on the inside of the abdominal skin.
ProbentnahmeProbentnahme
Blutproben wurden vor und sieben Tage nach der Sensibilisierung aus den Schwanzvenen entnommen, das Serum wurde gewonnen und bei -20°C bis zur Analyse gelagert. Milzen wurden unter sterilen Bedingungen entnommen. Die Organe wurden homogenisiert und, durch sterile Filter gefiltert. Die Erythrozyten wurden lysiert und in einem Zellmedium (RPMI, 10% FCS, 0.1 mg/ml Gentamycin, 2mmol/l Glutamin und 50μmol/l 2-Mercaptoethanol) resuspendiert.
Detektion der Allergen-spezifischen Antikörper im SerumBlood samples were taken from the tail veins before and seven days after sensitization, the serum was obtained and stored at -20 ° C. until analysis. Spleens were removed under sterile conditions. The organs were homogenized and filtered through sterile filters. The erythrocytes were lysed and resuspended in a cell medium (RPMI, 10% FCS, 0.1 mg / ml gentamycin, 2mmol / l glutamine and 50μmol / l 2-mercaptoethanol). Detection of allergen-specific antibodies in the serum
Mikro titerplatten (Nunc) wurden mit Bet v 1 (5 μg/ml), Phl p 1 (5 μg/ml) oder Phl p 5 (5 μg/ml) über Nacht bei 4°C beschichtet. Nach Waschung und Blockierung mit 1% BSA-PBS/Tween wurden Serumproben 1/1,000 für IgGl-, 1/500 für IgG2a- und 1/10 für IgE-Antikörper verdünnt. Ratten Anti-Maus IgGl, IgG2a und IgE Antikörper (1/500, Pharmingen, San Diego, Californien) und darauffolgend peroxidasekonjugierte Maus AntiRatten IgG-Antikörper (1/2000 Jackson Immuno Lab, West Grove, Pa.) wurden eingesetzt. Die Farbentwicklung ist wie früher beschrieben durchgeführt worden (Wiedermann et. al. 1999). Die Ergebnisse zeigen die OD-Werte nach Abzug der Grundwerte von preimmunen Seren.Micro titer plates (Nunc) were coated with Bet v 1 (5 μg / ml), Phl p 1 (5 μg / ml) or Phl p 5 (5 μg / ml) overnight at 4 ° C. After washing and blocking with 1% BSA-PBS / Tween, serum samples were diluted 1 / 1,000 for IgGl, 1/500 for IgG2a and 1/10 for IgE antibodies. Rat anti-mouse IgGl, IgG2a and IgE antibodies (1/500, Pharmingen, San Diego, California) and then peroxidase-conjugated mouse anti-rat IgG antibodies (1/2000 Jackson Immuno Lab, West Grove, Pa.) Were used. The color development was carried out as previously described (Wiedermann et. Al. 1999). The results show the OD values after deduction of the basic values of preimmune sera.
Lymphozyten-ProliferationsassayLymphocyte proliferation assay
Die Milzzellensuspensionen wurden bei einer Konzentration von 2x105 Zellen/Quelle auf 96 Platten (Nunc, Roshilde, Dänemark) ausplatiert und 4 Tage lang sowohl mit als auch ohne Concanvalin A (Con A; 0.5 μg/Quelle; Sigma), Bet v 1 (2 μg/Quelle)rPhl p 1 (2 μg/Quelle) oder Phl p 5 (2 μg/Platte) stimuliert. Dann wurden die Kulturen mit 0.5 μCi/Quelle 3H- Thymidin (Amersham, Buckinhamshire, UK) für 16 Stunden inkubiert. Die Proliferation wurde durch Szintillationszählung gemessen. Das Verhältnis der Proliferation nach Antigenenstimmulation (cpm) zur Proliferation nach Mediumbeigabe (cpm) wurde ermittelt (Stimulationsindex (SI)).The spleen cell suspensions were plated at a concentration of 2x10 5 cells / source on 96 plates (Nunc, Roshilde, Denmark) and for 4 days both with and without concanvalin A (Con A; 0.5 μg / source; Sigma), Bet v 1 ( 2 μg / source) rPhl p 1 (2 μg / source) or Phl p 5 (2 μg / plate) stimulated. The cultures were then incubated with 0.5 μCi / source 3 H-thymidine (Amersham, Buckinhamshire, UK) for 16 hours. Proliferation was measured by scintillation counting. The ratio of proliferation after antigen stimulation (cpm) to proliferation after medium addition (cpm) was determined (stimulation index (SI)).
Die EpitopmappingThe epitope mapping
Um die immundominanten Peptide von Bet v 1, Ph 1 pl und Phl p 5 lokalisieren zu können, wurde ein T-Zellepitopmapping durchgeführt. Es wurden Dodekapeptide, die jeweils in 3 Aminosäuren überlappen, verwendet, die die gesamte Sequenz der einzelnen Proteine überspannen. 50 Bet v 1 Peptide, 77 Phl p 1 Peptide und 92 Phl p 5 Peptide wurden mit Milzzellen von immunisierten Mäusen inkubiert und die Proliferationsraten nach Inkorporation von 3H-Thymidin mittels eines Beta-Counters gemessen.In order to localize the immunodominant peptides of Bet v 1, Ph 1 pl and Phl p 5, a T cell epitope mapping was carried out. Dodecapeptides, each overlapping in 3 amino acids, were used that span the entire sequence of the individual proteins. 50 Bet v 1 peptides, 77 Phl p 1 peptides and 92 Phl p 5 peptides were incubated with spleen cells from immunized mice and the proliferation rates after incorporation of 3 H-thymidine were measured using a beta counter.
Messung der Zytokinproduktion
Für die Bestimmung der IFN-γ, IL-4-, IL-5- und IL-10-Produktion wurde die Milzzellsuspension mit oder ohne Con A (2.5μg/Platte), Birkenpollen (25μg/Platte) oder Phleumextrakt (25μg/Platte) in 48 Platten (Costar, Cambridge, Mass.) bei einer Konzentration von 5x106 Zellen/Platte kultiviert. 40 Stunden später wurde der Überstand entnommen und bei -20°C bis zur Analyse gelagert.Measurement of cytokine production To determine IFN-γ, IL-4, IL-5 and IL-10 production, the spleen cell suspension was used with or without Con A (2.5μg / plate), birch pollen (25μg / plate) or phleum extract (25μg / plate ) in 48 plates (Costar, Cambridge, Mass.) at a concentration of 5x10 6 cells / plate. The supernatant was removed 40 hours later and stored at -20 ° C. until analysis.
IL-4 und IL-10 Konzentrationen wurden mit Maus ELISA kits (Endogen, Cambridge, Mass.) gemessen. IFN-γ-Konzentrationen wurden folgendermaßen gemessen: Überstände wurden unverdünnt auf ELISA- Platten, die Anti-Maus-IFN-γ beschichtet waren, aufgetragen. Dann wurden Biotin-konjugierte Ratten Anti-Maus-IFN-γ Antikörper (0.1 μg/ml, Endogen), gefolgt von Peroxidase-konjugiertem Streptavidin (1:10 000 in PBS/4% Rinderserumalbumin (BSA); Endogen) angewandt. Die Zytokinkonzentration lagen im pg/ml-Bereich.IL-4 and IL-10 concentrations were measured using mouse ELISA kits (Endogen, Cambridge, Mass.). IFN-γ concentrations were measured as follows: Supernatants were applied neat to ELISA plates coated with anti-mouse IFN-γ. Then biotin-conjugated rat anti-mouse IFN-γ antibody (0.1 ug / ml, endogen) followed by peroxidase-conjugated streptavidin (1:10 000 in PBS / 4% bovine serum albumin (BSA); endogen) was used. The cytokine concentration was in the pg / ml range.
ErgebnisseResults
Charakterisierung der Immunantworten auf Bet v 1, Phl p 1 und Phl p 5 in polysensibilisierten MäusenCharacterization of the immune responses to Bet v 1, Phl p 1 and Phl p 5 in polysensitized mice
Allergenspezifische Antikörper und Typ I Hauttests: Polysensibilisierte Mäuse zeigten hohe IgGl und IgE Antikörperanteile gegen alle drei Antigene. Bet v 1- und Phl p 1 -spezifische IgG2a Antikörperkonzentrationen waren im Vergleich zur Phl p 5 spezifischen IgG2a Produktion (Fig. 1) geringer. Gemäß der erhöhten IgGl /IgE Antikörperkonzentration wiesen alle polysensibilisierten Mäuse starke Typ I -Hautrreaktionen auf Bet v 1, Phl p 1 und Phl p 5 in vivo auf.Allergy-specific antibodies and type I skin tests: Polysensitized mice showed high levels of IgGl and IgE antibodies against all three antigens. Bet v 1 and Phl p 1 -specific IgG2a antibody concentrations were lower compared to the Phl p 5-specific IgG2a production (FIG. 1). According to the increased IgGl / IgE antibody concentration, all polysensitized mice had strong type I skin reactions to Bet v 1, Phl p 1 and Phl p 5 in vivo.
Lymphoproliferation von Milzzellen und Zytokinproduktion in vitro: Eine starke Lymphoproliferation wurde nach Stimulation mit allen 3 Antigenen beobachtet. Die T-Zellproliferation (SI) war am stärksten nach Stimulation mit Phl p 5 und vergleichbar stark nach Stimulation mit Bet v 1 und Phl p 1 (Tabelle 2). Zusätzlich wurde eine ausgeprägte IL-4, IL-5 und IFN-γ - Produktion festgestellt, nachdem die Milzzellsuspension von polysensibilisierten Mäusen mit Birkenpollen und Phleumextrakt stimuliert wurde (Tabelle 2). Naive Splenozyten, die mit Bet v 1, Phl p 1, Phl p 5, BP
oder Phleumextrakt behandelt wurden, unterschieden sich in ihrer Proliferationsantwort oder in der Zytokinanteil nicht von denen des Kontroimediums, was die Antigen-spezifische Antwort von Milzzellkulturen von immunisierten Mäusen beweist (Daten nicht aufgeführt).Lymphoproliferation of spleen cells and cytokine production in vitro: A strong lymphoproliferation was observed after stimulation with all 3 antigens. T cell proliferation (SI) was strongest after stimulation with Phl p 5 and comparably strong after stimulation with Bet v 1 and Phl p 1 (Table 2). In addition, pronounced IL-4, IL-5 and IFN-γ production was found after the spleen cell suspension of polysensitized mice was stimulated with birch pollen and phleum extract (Table 2). Naive splenocytes labeled Bet v 1, Phl p 1, Phl p 5, BP or treated with phleum extract did not differ in their proliferation response or in the cytokine content from that of the contro-medium, which proves the antigen-specific response of spleen cell cultures of immunized mice (data not shown).
Epitopmapping: Um reaktive T-Zell-Epitope von Bet v 1, Phl p 1 und Phl p 5 festzustellen wurde die Milzzellsuspension von polysensibilisierten Mäusen mit den entsprechenden Peptiden stimuliert.Epitope mapping: To determine reactive T cell epitopes of Bet v 1, Phl p 1 and Phl p 5, the spleen cell suspension of polysensitized mice was stimulated with the corresponding peptides.
Für Bet v 1 (Zugangsnummer P 15494) haben diese Experimente ein immundominantes T-Zell-Epitop MGETLLRAVESY beim C-Terminus gezeigt, entsprechend der Position 139-150 der Aminosäuresequenz, welche von Bauer et. al. beschrieben und veröffentlicht wurde. Weiterhin wurde das gleiche Epitop als immundominantes Peptid bei auf Birkenpollen allergischen Patienten identifiziert (Ebner et. al.).For Bet v 1 (accession number P 15494), these experiments have shown an immunodominant T-cell epitope MGETLLRAVESY at the C-terminus, corresponding to position 139-150 of the amino acid sequence described by Bauer et. al. was described and published. The same epitope was also identified as an immunodominant peptide in patients allergic to birch pollen (Ebner et. Al.).
Für Phl p 1 (Zugangsnummer P43213) wurde eine immundominante Region AGELELQFRRVKCKY identifiziert, die der Position 127-141 der Aminosäuresequenz entspricht. Diese Epitope wurden auch als T-Zell- reaktive Regionen bei menschlichen in vitro-Studien mit Phl p 1- spezifischen T-Zelllinien und T-Zellklonen beschrieben (Schenk, Ebner). Phl p 5 betreffend (Zugangsnummer Q40960) wurden zwei immundominante Regionen identifiziert, nämlichFor Phl p 1 (accession number P43213) an immunodominant region AGELELQFRRVKCKY was identified which corresponds to position 127-141 of the amino acid sequence. These epitopes have also been described as T cell-reactive regions in human in vitro studies with Phl p 1 -specific T cell lines and T cell clones (Schenk, Ebner). Regarding Phl p 5 (accession number Q40960), two immunodominant regions were identified, namely
KVDAAFKVAATAANA, was der Aminosäuresequenz 166-180 entspricht, und TVATAPEVKYTVFETALK, welches der Aminosäuresequenz 226-243 entspricht. Die gleichen Sequenzen wurden vorher in menschlichen in vitro Studien mit Phl p 5 -spezifischen T-Zelllinien und T-Zellklonen bei auf Gräser allergischen Patienten (Müller) beschrieben, was die klinische Bedeutung dieses Tiermodells belegt.KVDAAFKVAATAANA, which corresponds to amino acid sequence 166-180, and TVATAPEVKYTVFETALK, which corresponds to amino acid sequence 226-243. The same sequences were previously described in human in vitro studies with Phl p 5 -specific T cell lines and T cell clones in patients allergic to grasses (Müller), which demonstrates the clinical importance of this animal model.
Diese Ergebnisse waren die Grundlage für die Synthese allergen- spezifischer Peptide und eines Hybridpeptids, das aus den immundominanten Eptiopen von Bet v 1, Phl p 1 und Phl p 5 (Tabelle 3) besteht. Folglich haben wir die Wirksamkeit einer Kombination der drei Allergene, einer Mischung der immundominanten Peptide oder des Hybridpeptids verglichen um mukosale Toleranz zur Verbindung von Polysensibilisierung zu induzieren.
Tabelle 2:These results were the basis for the synthesis of allergen-specific peptides and a hybrid peptide consisting of the immunodominant eptiopenes of Bet v 1, Phl p 1 and Phl p 5 (Table 3). Thus, we compared the effectiveness of a combination of the three allergens, a mixture of the immunodominant peptides, or the hybrid peptide to induce mucosal tolerance to link polysensitization. Table 2:
T-Zell-Proliferation und Zytokinproduktion in Milzzellkulturen von immunisierten Mäusen mit einer Zusammensetzung aus Bet v 1/Phl p 5 adsorbiert an Al(OH)3.T cell proliferation and cytokine production in spleen cell cultures of immunized mice with a composition of Bet v 1 / Phl p 5 adsorbed on Al (OH) 3 .
Bet v l Phl p l Phl p 5Bet v l Phl p l Phl p 5
SI 2.97 + 0.51 2.63 + 1.02 4.41 + 2.38SI 2.97 + 0.51 2.63 + 1.02 4.41 + 2.38
IFN- γ (pg/ml) IL-4 (pg/ml) IL-5 (pg/ml)IFN- γ (pg / ml) IL-4 (pg / ml) IL-5 (pg / ml)
BP 1933.3 + 901.6 31.1 + 16.59 51.7 + 42.52BP 1933.3 + 901.6 31.1 + 16.59 51.7 + 42.52
Phleum-Extrakt 1333.3 + 288.7 41.2 + 8.62 246.7 + 105.1Phleum extract 1333.3 + 288.7 41.2 + 8.62 246.7 + 105.1
Millzellen von immunisierten Mäusen mit einer Zusammensetzung aus Bet v 1/Phl p 1/Phl p 5 wurden mit den entsprechenden Antigenen gezüchtet. Eine Proliferationsantwort wurde durch 3H-Inkorporation gemessen und als Stimulationsindex (SI) angegenben. IFN-γ, IL-4 und IL-5 -Konzentrationen wurden in Überständen nach 40 Stunden Stimulation mit Birkenpollen (BP) oder Phleum-Extrakt mittels ELISA gemessen. Alle Ergebnisse sind Durchschnittswerte (+ SD) aus drei unabhängigen Versuchen mit je fünf Tieren pro Experiment.Mill cells from immunized mice with a composition of Bet v 1 / Phl p 1 / Phl p 5 were grown with the corresponding antigens. A proliferation response was measured by 3 H incorporation and reported as a stimulation index (SI). IFN-γ, IL-4 and IL-5 concentrations were measured in supernatants after 40 hours of stimulation with birch pollen (BP) or phleum extract by means of ELISA. All results are averages (+ SD) from three independent experiments with five animals per experiment.
Tabelle 3:Table 3:
PEPTIDEPeptides
Bet v 1 (Nr. 47): SKEMGETLLRAVESYLLAHSDEBet v 1 (No. 47): SKEMGETLLRAVESYLLAHSDE
Phl p l (Nr. 43/44): LRSAGELELQFRRVKCKYPEGPhl p l (No. 43/44): LRSAGELELQFRRVKCKYPEG
Phl p 5/1 (Nr. 56/57): VIEKVDAAFKVAATAANAAPANDKPhl p 5/1 (No. 56/57): VIEKVDAAFKVAATAANAAPANDK
Phl p 5/2 (Nr. 76/78): YAATVATAPEVKYTVFETALKKAIPhl p 5/2 (No. 76/78): YAATVATAPEVKYTVFETALKKAI
HYBRID-PEPTID
1 12 27 45HYBRID PEPTIDE 1 12 27 45
MGETLLRAVESYAGELELQFRRVKCKYTVATAPEVKYTVFETALKMGETLLRAVESYAGELELQFRRVKCKYTVATAPEVKYTVFETALK
AA 1-12 Bet v l (Nr. 47)AA 1-12 Bet v l (No. 47)
AA 13-27 Phl p l (Nr. 43/44)AA 13-27 Phl p l (No. 43/44)
AA 28-45 Phl p 5/2 (Nr. 76/78)AA 28-45 Phl p 5/2 (No. 76/78)
Induktion von mukosaler Toleranz durch intranasale Coapplikation von Bet v 1, Phl p 1 und Phl p 5Induction of mucosal tolerance through intranasal co-application of Bet v 1, Phl p 1 and Phl p 5
Allergen-spezifische Antikörperkonzentrationen, Lymphoprolife- rationsantwort von Milzzellen und Zytokinproduktion in vivo: Die Coapplikation einer Mischung aus Bet v 1, Phl p 1 und Phl p 5 vor der Polysensibilisierung führte zu einer Abnahme der Bet v 1 -spezifischen IgGl, IgE und IgG2a Konzentration im Vergleich zu den polysensibilisierten Kontrolltieren. Im Gegensatz dazu ist die Phl p 1- und Phl p 5-spezifische Antikörperproduktion eher angestiegen, besonders die Phl p 5-spezifische IgG2a Konzentration (Daten nicht aufgezeigt). Es wurde keine bedeutende Wirkung bezüglich der Proliferation von Milzzellen oder der allergenspezifischen Zytokinproduktion in vitro gezeigt (Daten nicht aufgezeigt). Daher wurde die Toleranzinduktion bei einer Mischung von immundominanten Peptiden oder eines Hybridpeptids mit immundominanten Peptiden aller drei Allergene durchgeführt.Allergen-specific antibody concentrations, lymphoproliferation response of spleen cells and cytokine production in vivo: The co-application of a mixture of Bet v 1, Phl p 1 and Phl p 5 before polysensitization led to a decrease in the Bet v 1 -specific IgGl, IgE and IgG2a concentration compared to the polysensitized control animals. In contrast, the Phl p 1 and Phl p 5 specific antibody production increased, especially the Phl p 5 specific IgG2a concentration (data not shown). No significant effects on spleen cell proliferation or allergen-specific cytokine production in vitro have been shown (data not shown). Therefore, tolerance induction was carried out with a mixture of immunodominant peptides or a hybrid peptide with immunodominant peptides of all three allergens.
Toleranzinduktion mit einer Mischung von immundominanten Peptiden im Vergleich zum HybridpolypeptidTolerance induction with a mixture of immunodominant peptides compared to the hybrid polypeptide
Allergenspezifische Antikörperkonzentration: Die intranasaleAllergy-specific antibody concentration: The intranasal
Vorbehandlung mit der Peptidmischung sowie auch mit dem Hybridpeptid verringerte die Phl p 1 -spezifische, jedoch nicht die Bet v 1- oder Phl p 5- spezifische IgGl -Produktion (Tabelle 4). Im Gegensatz dazu erhöhte sich die IgG2a-Konzentration wesentlich bei mit der Peptidmischung behandelten Mäusen (Tabelle 4A), gleichzeitig verringerte sich bei den polytolerisierten Mäusen das IgE/IgG2a Verhältnis für Bet v 1 und Phl pl- spezifische Antikörper um 60 % und um 30% für die Phl p 5 -spezifischen Antikörper. Bei der intranasalen Anwendung des Hybridpeptids wurden ähnliche Ergebnisse bezüglich der IgG2a-Antikörperproduktion erzielt
(Tabelle 4B). Jedoch führte diese Vorbehandlung zu einer 80%-igen Abnahme der IgE/IgG2a Konzentration in Bet v 1 -spezifischen, und zu einer 80%-igen Abnahme in Phl p 5 -spezifischen Antikörperkonzentrationen im Vergleich zu den polysensibilisierten Kontrolltieren (Figur 2B).Pretreatment with the peptide mixture and also with the hybrid peptide reduced the Phl p 1 -specific, but not the Bet v 1 or Phl p 5 -specific IgGl production (Table 4). In contrast, the IgG2a concentration increased significantly in mice treated with the peptide mixture (Table 4A), at the same time the IgE / IgG2a ratio for Bet v 1 and Phl pl-specific antibodies decreased by 60% and by 30% in the polytolerated mice. for the Phl p 5 -specific antibodies. Similar results were obtained with IgG2a antibody production when the hybrid peptide was used intranasally (Table 4B). However, this pretreatment led to an 80% decrease in the IgE / IgG2a concentration in Bet v 1 -specific, and to an 80% decrease in Phl p 5 -specific antibody concentrations compared to the polysensitized control animals (FIG. 2B).
Tabelle 4: Allergen-spezifische Antikörper in polysensibilisierten Sera im Vergleich zu poly-tolerisierten (A, poly-tol) oder Hybrid-tolerisierten (B, Hybrid-tol) MäusenTable 4: Allergen-specific antibodies in polysensitized sera compared to poly-tolerated (A, poly-tol) or hybrid-tolerated (B, hybrid-tol) mice
A) Toleranzinduktion mit einer PeptidmischungA) Tolerance induction with a peptide mixture
IgGl (OD) IgE (OD) IgG2a (OD)IgGl (OD) IgE (OD) IgG2a (OD)
Bet v l poly-sens 1.77 + 0.48 0.71 + 0.47 0.46 + 0.29 poly-tol 1.91 + 0.16 0.61 + 0.48 0.93 + 0.69Bet v l poly-sens 1.77 + 0.48 0.71 + 0.47 0.46 + 0.29 poly-tol 1.91 + 0.16 0.61 + 0.48 0.93 + 0.69
Phl l poly-sens 1.92 + 0.51 0.23 + 0.09 0.31 + 0.10 poly-tol 1.57 + 0.43 0.32 + 0.21 1.02 + 0.77Phl l poly-sens 1.92 + 0.51 0.23 + 0.09 0.31 + 0.10 poly-tol 1.57 + 0.43 0.32 + 0.21 1.02 + 0.77
Phl p 5 poly-sens 1.12 + 0.02 0.48 + 0.29 0.90 + 0.42 poly-tol 1.37 + 0.37 0.59 + 0.39 1.57 + 0.46Phl p 5 poly-sens 1.12 + 0.02 0.48 + 0.29 0.90 + 0.42 poly-tol 1.37 + 0.37 0.59 + 0.39 1.57 + 0.46
B) Toleranzinduktion mit einem HybridpeptidB) Tolerance induction with a hybrid peptide
IgGl (OD) IgE (OD) IgG2a (OD)IgGl (OD) IgE (OD) IgG2a (OD)
Bet v l poly-sens 2.11 + 0.33 0.90 + 0.69 0.18 + 0.06 poly-tol 2.29 + 0.11 1.10 + 0.88 1.04 + 0.89Bet v l poly-sens 2.11 + 0.33 0.90 + 0.69 0.18 + 0.06 poly-tol 2.29 + 0.11 1.10 + 0.88 1.04 + 0.89
Phl p l poly-sens 1.93 + 0.58 0.41 + 0.11 0.43 + 0.32 poly-tol 1.87 + 0.60 0.42 + 0.32 1.08 + 0.82Phl p l poly-sens 1.93 + 0.58 0.41 + 0.11 0.43 + 0.32 poly-tol 1.87 + 0.60 0.42 + 0.32 1.08 + 0.82
Phl p 5 poly-sens 1.31 + 0.19 1.35 + 0.53 0.55 + 0.32 poly-tol 1.57 + 0.51 0.55 + 0.25 1.07 + 0.60
Poly-sensiblisiert: Durchschnittswerte (+ SD) von fünf Mäusen mit einer Zusammensetzung aus Bet v 1/Phl p 1/Phl p 5 adsorbiert an Al(OH)3; poly- tolerisiert: Durchschnittswerte (+ SD) von fünf Mäusen, vorbehandelt mit einer Zusammensetzung aus den immundominanten Peptiden von Bet v 1, Phl p 1 und Phl p 5; Hybrid-tolerisiert: Durchschnittswerte (+ SD) von fünf Mäusen, vorbehandelt mit einem Hybridpeptid; OD = Optische Dichte.Phl p 5 poly-sens 1.31 + 0.19 1.35 + 0.53 0.55 + 0.32 poly-tol 1.57 + 0.51 0.55 + 0.25 1.07 + 0.60 Poly-sensitized: Average values (+ SD) of five mice with a composition of Bet v 1 / Phl p 1 / Phl p 5 adsorbed on Al (OH) 3; poly-tolerated: average values (+ SD) of five mice, pretreated with a composition of the immunodominant peptides of Bet v 1, Phl p 1 and Phl p 5; Hybrid tolerated: Average (+ SD) of five mice pretreated with a hybrid peptide; OD = optical density.
Zytokinproduktion in vitro: Beide Vorbehandlungen führten zu einer bedeutenden Abschwächung der IL-4 und IL-10-Produktion in den polytolerisierten Tieren im Vergleich zu den polysensibilisierten Kontrolltieren (Figur 3). Im Gegensatz dazu erhöhten sich die IFN-γ- Konzentration beträchtlich (Figur 3). Nach der intranasalen Anwendung der Peptidmischung (BP: Polysensibilisierung 46.29+21.11 pg/ml im Vergleich zu Polytoleranz 12.45+8.10 pg/ml, ρ<0.05; Phleumextrakt: Polysensibilisierung 272.86+125-38 pg/ml im Vergleich zu Polytoleranz 78.84+10.73 pg/ml, p<0.05) wurde bei den Mäusen die IL-5-Produktion bedeutend abgeschwächt, jedoch nicht bei den mit dem Hybridpeptid vorbehandelten Mäusen (BP: Polysensibilisierung 25.82+6.50 pg/ml im Vergleich zu Hybridtoleranz 17.24+12.62 pg/ml; Phleumextrakt: Polysensibilisierung 146.46+60.69 pg/ml im Vergleich zu Hybridtoleranz 178.63+101.25 pg/ml).Cytokine production in vitro: Both pretreatments led to a significant weakening of IL-4 and IL-10 production in the polytolerised animals compared to the polysensitized control animals (FIG. 3). In contrast, the IFN-γ concentration increased considerably (Figure 3). After intranasal application of the peptide mixture (BP: polysensitization 46.29 + 21.11 pg / ml compared to polytolerance 12.45 + 8.10 pg / ml, ρ <0.05; phleum extract: polysensitization 272.86 + 125-38 pg / ml compared to polytolerance 78.84 + 10.73 pg / ml, p <0.05) IL-5 production was significantly weakened in the mice, but not in the mice pretreated with the hybrid peptide (BP: polysensitization 25.82 + 6.50 pg / ml compared to hybrid tolerance 17.24 + 12.62 pg / ml; Phleum extract: polysensitization 146.46 + 60.69 pg / ml compared to hybrid tolerance 178.63 + 101.25 pg / ml).
Figur 1 : Gleichzeitige Sensibilisierung mit den Rekombinanten Bet v 1, Phl p 1 und Phl p 5 führte zu einer vergleichbaren Antikörperantwort gegen alle drei Allergene. Dies zeigt, daß wir ein Model für Polysensibilisierung bei Mäusen aufgestellt haben, (vergl. Fig. 1).Figure 1: Simultaneous sensitization with the recombinants Bet v 1, Phl p 1 and Phl p 5 led to a comparable antibody response against all three allergens. This shows that we have established a model for polysensitization in mice (see Fig. 1).
Figur 2A und 2B: Folgen der Antikörperkonzentration gegen die drei Allergene nach intranasaler Toleranzinduktion der Peptidmischung (A) oder des Hybridpeptids (B). In beiden Fällen konnte eine Abnahme der Antikörperkonzentration erreicht werden, (verg. Fig. 2A und 2B)FIGS. 2A and 2B: consequences of the antibody concentration against the three allergens after intranasal tolerance induction of the peptide mixture (A) or of the hybrid peptide (B). A decrease in the antibody concentration could be achieved in both cases (see FIGS. 2A and 2B).
Figur 2A: Toleranzinduktion der PeptidmischungFigure 2A: Tolerance induction of the peptide mixture
Figur 2B: Toleranzinduktion des Hybridpeptids
Figur 3: Folgen der Toleranzinduktion der Peptidmischung (A) oder des Hybridpeptids (B) auf die Cytokinproduktion Interleukin 4 und Interleukin 10-Produktion hat sich erheblich nach der Behandlung sowohl mit der Peptidmischung als auch dem Hybridpeptid verringert, (verg. Fig. 3)
Figure 2B: Tolerance induction of the hybrid peptide Figure 3: Consequences of the tolerance induction of the peptide mixture (A) or the hybrid peptide (B) on the cytokine production. Interleukin 4 and interleukin 10 production has decreased considerably after treatment with both the peptide mixture and the hybrid peptide, (see FIG. 3)