WO1996034952A1 - Expression of tap and lmp in tumour cells - Google Patents

Expression of tap and lmp in tumour cells Download PDF

Info

Publication number
WO1996034952A1
WO1996034952A1 PCT/EP1996/001666 EP9601666W WO9634952A1 WO 1996034952 A1 WO1996034952 A1 WO 1996034952A1 EP 9601666 W EP9601666 W EP 9601666W WO 9634952 A1 WO9634952 A1 WO 9634952A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tap
lmp
tumor
cells
expression
Prior art date
Application number
PCT/EP1996/001666
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Barbara Seliger
Christoph Huber
Original Assignee
Boehringer Ingelheim International Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1995116040 external-priority patent/DE19516040A1/en
Priority claimed from DE19603668A external-priority patent/DE19603668A1/en
Application filed by Boehringer Ingelheim International Gmbh filed Critical Boehringer Ingelheim International Gmbh
Publication of WO1996034952A1 publication Critical patent/WO1996034952A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/70503Immunoglobulin superfamily
    • C07K14/70539MHC-molecules, e.g. HLA-molecules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy

Definitions

  • the invention relates to methods for increasing the immune response to a tumor by transfection of tumor cells with nucleic acids which code for TAP and / or LMP, methods for finding tumor antigens, transfected tumor cells, the use of TAP and / or LMP-specific Nucleic acids for these methods and for the production of agents for the treatment of cancer.
  • LMP-2 and - 7 are components of the proteasome, an ATP-dependent cytosolic proteolytic protein complex. TAP-1 and -2 belong to the family of ABC transporters.
  • ER endoplasmic reticulum
  • transport peptides which are produced by the proteasome through the digestion of proteins, from the cytosol into the interior of the ER lumen (FIG. 1).
  • WO 92/11289 describes the cloning and characterization of the genes mentioned from human cells. It also reports on the transfection of TAP-2 cDNA into a TAP-2-deficient cell line (BM36.1), which has improved the antigen presentation of these cells. Restifo et al, loc.
  • T. Boon and co-workers developed a method for finding tumor antigens in which tumor-specific CTLs were generated by mixing cultures of peripheral blood lymphocytes with tumor cells (Coulie et al, J. Immunother. 14 (2): 104-9 (1993)). Genomic DNA from these tumor cells was then transfected into a CTL-resistant variant of these tumor cells and transfectants were identified that were able to stimulate the tumor-specific CTL. Then from the selected transfectants the gene was cloned, which mediated this property, ie encoded a tumor antigen.
  • the object of the present invention was to find a method with which the immune response to a tumor can be increased and to provide means for such methods. Furthermore, a method should be found with which new tumor antigens can be identified more efficiently.
  • One aspect of the invention relates to a method for increasing the immune response to a tumor cell by increasing the intracellular TAP and or LMP concentration, which is characterized in that one or more nucleic acids are introduced into the tumor cell, which are used for TAP Encode protein and / or LMP protein, and the expression of these nucleic acids is effected in the tumor cell. Genes which code for TAP-1, TAP-2, LMP-2 and or LMP-7 are preferred.
  • the nucleic acid to be introduced is advantageously in the form of one or more expression vectors, optionally double or multiple expression vectors.
  • the nucleic acid or nucleic acids can be introduced into the tumor cell, for example, by electroporation or liposome fusion.
  • Transfection methods in which the nucleic acid or the nucleic acids are complexed with a conjugate which contains an endosomolytic agent and a DNA-binding agent are also advantageous.
  • the endosomolytic agent can be an inactivated adevirus and the DNA-binding agent polylysine (Curiel et al, Human Gene Therapy 3: 147-154 (1992)).
  • Another aspect of the present invention are methods for gene therapy treatment of tumor diseases.
  • tumor tissue is removed from a patient and into which tumor cells a nucleic acid or nucleic acids are inserted which code for TAP protein and / or LMP protein and which causes the expression of these nucleic acids in the tumor cell and these tumor cells are reintroduced into the patient's body.
  • Genes which code for TAP-1, TAP-2, LMP-2 and / or LMP-7 are preferred. It is particularly advantageous if the ability of the tumor cells to divide is destroyed before being introduced into the patient's body. Transfectants produced in this way can be used as tumor vaccines.
  • other genes can be introduced into the tumor cells that increase the immune response to these tumor cells, for example interleukin-2 (IL-2) or GM-CSF.
  • IL-2 interleukin-2
  • GM-CSF GM-CSF
  • Another aspect of the present invention is a method for finding tumor antigens, characterized in that
  • the antigen presentation of tumor cells is increased by the introduction and expression of one or more nucleic acids which code for TAP-1 and / or TAP-2 and / or LMP-2 and or LMP-7,
  • tumor-specific cytotoxic T-lymphocytes are generated by mixed culture of lymphocytes with the tumor cells obtained from (a),
  • cosmid clones genomic DNA or complementary DNA (cDNA) are introduced into CTL-resistant cells and brought to expression, which is obtained or derived from the tumor cells mentioned,
  • transfectants are selected which have the property of stimulating the tumor-specific CTL obtained from (b), and
  • the decisive step in comparison with the prior art is that the anti-gene presentation of the tumor cells used to generate the tumor-specific CTL is increased by transfection and expression of nucleic acids which code for TAP and / or LMP proteins.
  • the stimulation of the tumor-specific CTL can be measured, for example, by measuring the TNF- ⁇ production of the corresponding CTL clones after incubation with the transfectants.
  • Another aspect of the present invention are tumor cells into which one or more nucleic acids have been introduced which code for one or more TAP proteins and / or LMP proteins, and the use of such tumor cells as tumor vaccines or for the production of tumor-specific CTL.
  • Another aspect of the present invention is the use of a nucleic acid, which codes for one or more TAP proteins and / or LMP proteins, for increasing the immune response to a tumor cell.
  • Another aspect of the present invention is the use of a nucleic acid, which codes for one or more TAP proteins and / or LMP proteins, for finding tumor antigens.
  • Another aspect of the present invention is the use of a nucleic acid, which codes for one or more TAP proteins and / or LMP proteins, for the production of an agent for the treatment of cancer.
  • Another aspect of the present invention is a method for producing cytotoxic T-lymphocytes (CTL) against autologous tumor cells, characterized in that
  • nucleic acids which code for TAP protein and / or LMP protein are introduced into tumor cells made of biopsy material or tumor cells derived therefrom and the expression of this nucleic acid or these nucleic acids in the tumor cells is brought about
  • the tumor cells treated in this way are brought into contact with lymphocytes, preferably kept in mixed cultures with lymphocytes.
  • the antigen presenting cells mentioned can be stimulated with a cytokine, in particular interferon- ⁇ .
  • Tumor cells for example from patient biopsy material, can be obtained by methods known per se. Methods for the isolation of TAP and LMP genes (see the references mentioned above, in particular WO
  • the hygromycin gene or the neomycin resistance gene can be used, for example, as a selection marker.
  • TAP and / or LMP genes eg selection of the transfectants with hygromycin or G-418
  • their integration and expression in the cell lines can be demonstrated by Southern, Northern blot and FACScan analyzes.
  • the success of the transfection can also be checked with the experiments described in the examples, and the efficiency of the TAP-dependent peptide transport, for example with the peptide translocation experiment (see examples).
  • the success of the method according to the invention can also be checked via the CTL-mediated allogeneic lysis of tumor cells, as is described in the examples below.
  • Standard methods are known for destroying the ability of the tumor cells to divide before re-introducing them into the patient's body.
  • Gene therapy strategies and application protocols in which the methods according to the invention can be used are known in the literature (Morgan et Anderson, Ann. Rev. Bio-0 formerly 62: 191-217 (1993), and references therein; Mulligan, Science 260: 926-932 (1993)). Protocols for the production of tumor-specific CTL are also known in the literature.
  • lymphocytes from peripheral blood can be used for the mixed culture.
  • Tumor cells are transfected with expression vectors that contain TAP and / or LMP genes.
  • the transfectants show an improved antigen presentation and are therefore better suited for the generation of specific CTL. These are generated, for example, by mixing culture with mononuclear cells or lymphocytes from peripheral blood. Genomic DNA from the tumor cells or cDNA, which is derived from mRNA from the tumor cells, is then transfected into CTL-resistant cells, for example a CTL-resistant variant of the tumor cells or COS-7 cells, and expressed.
  • Transfectants that can stimulate tumor-specific CTL express a tumor antigen. Such transfectants are selected and the gene for the tumor antigen is isolated or cloned. there can according to the by T. Boon et al. (Boon, Genetic analysis of tumor rejection antigens, Adv. Cancer Res. 58: 177-210 (1992); Coulie et al, loc. Cit.) Developed procedures.
  • tumor cells Effectively increased tumor cells. This can be used for the therapy of cancer diseases, particularly in gene therapy, in particular in the form of tumor vaccines. Another focus is on methods for the detection of tumor antigens. Appropriate transfectants can be used here for the more efficient production of tumor-specific CTL.
  • FIG. 2 explains the strategy for identifying tumor antigens that can be recognized by T cells.
  • FIG. 3 shows the alternative nomenclature of the TAP and LMP genes.
  • 5 shows the map of the expression vector used for TAP-1.
  • FIG 6 shows the map of the expression vector used for TAP-2.
  • FIG. 7 shows the ATP dependence of the peptide translocation and different peptide transport rates between MZ 185 IRC and MZ1851LN.
  • the various peptides were translocated in the presence or absence of ATP in streptolysin-O-permeabilized MZ1851NN, MZ1851RC and MZ1851LN cells.
  • Translocated peptides were isolated with ConA-Sepharose, quantified and as a percentage of the added peptide expressed.
  • the peptides used were lomer: # 63 (RYWANATRSI), # 56 (RYWANATRSR, # 67 (RYWANATRSF), # 600 (TNKTRIDGQY).
  • Immunofluorescence analyzes were carried out as described. NIH LTRpEJrasC13 cells and parental NIH3T3 cells were stained with the H-2 locus-specific and ras mAb. The results are expressed as the mean specific fluorescence intensity.
  • Figure 10 shows the decreased lysis of RMAras cells by CTL 10BK.1. Cytotoxicity was measured in a standard chromium release assay as described. The lysis was calculated in%.
  • Various renal carcinoma cell lines e.g. Cell line MZ 185 IRC (primary tumor cell line) and the cell line MZ1851LN (lymph node metastasis from the same patient), as well as the cell lines MZ1879RC and MZ1940RC were established. HLA typing of 30 patients' peripheral blood mononuclear cells (PBM) was performed.
  • PBM peripheral blood mononuclear cells
  • CMRL medium Seromed
  • FCS fetal calf serum
  • FCS fetal calf serum
  • Both cell lines could be cultured for more than 25 passages without changing their phenotype.
  • FCS fetal calf serum
  • the isolation of short-term cultures from normal corresponding kidney tissue of the same patients was carried out analogously to the establishment of the long-term cultures (MZ1851NN, MZ1879NN, MZ1940NN). Short-term cultures could however, only be maintained for a maximum of 10 passages.
  • TAP-1, TAP-2, LMP-2 and LMP-7 were cloned (see FIGS. 5 and 6) into the commercially available expression vector pcDNA3 (TAP-lneo, phuTAPl, TAP2neo) Neomycin resistance gene carries.
  • the frequency of stable transformation was determined by transfection of 20 ⁇ g des
  • Controlled plasmids pAG60 which contains the neomycin resistance gene neo ⁇ ) under the control of the He-Simplex-Vims thymidine kinase promoter (Colbere-Garapin et al, J. Mol. Biol 150: 1-14 (1981)).
  • Stable transformants were isolated 48 h after the transfection by selection in a medium which was supplemented with 100-500 ⁇ g / ml G-418 (GTBCO, Heidelberg, Germany), depending on the cell line, preferably 200 ⁇ g / ml. The number of eo ⁇ clones was determined 2 weeks later. IFN treatment
  • RNA of 5 ⁇ 10 7 cells was extracted with a guanidinium isothiocyanate extraction and a cesium chloride centrifuge according to Chirgwin et al. isolated (J. Biochem. 18: 5294 (1979)). 20 ⁇ g of total RNA was subjected to gel electrophoresis in a 1% agarose-formaldehyde gel, size-fractionated and transferred to nylon membranes (Hybond, Amersham Buchler, Braunschweig, Germany). The blots were hybridized successively with specific cDNA sequences which encompass the entire coding regions of TAP-1, TAP-2 (Spies et al.
  • Immunofluorescence analysis was carried out using a monclonal antibody (mAb) MsIgG (negative control; Coulter Clone), the hybridoma supernatants W6 / 32, which
  • TAP-1 recognizes (Meyer et al, FEBS Lett. 351: 443-447 (1994)), BBM1, (Institut für Hu- mangenetik, Kunststoff, Germany), which recognizes free and complexed ß 2 -m, 20-8-4S, the H-2K b D b (American Type Tissue Culture Collection) and 34-1-2S, the H-2K d D he knows.
  • the second antibody was FITC-labeled goat anti-mouse antibody (Becton Dickinson). Before staining with mAb 148.3 directed against TAP-1, the cells were permeabilized on ice with 70% ethanol for 30 minutes.
  • cytofluometry 5 ⁇ 10 5 to 1 ⁇ 10 6 cells were incubated with an excess of the respective antibody for 30 minutes at 4 ° C. and shaken occasionally, washed twice with ice-cold PBS and then in the dark with FITC-GAM incubated for a further 30 minutes at 4 ° C. The cells were washed twice with PBS and analyzed with a FACScan analyzer (Becton Dickinson). Cytofluometry was performed at least three times. In FACScan histograms, the vertical axis represents the relative cell number and the horizontal axis the log of the fluorescence intensity. The data are presented as fluorescence intensity and represent the mean of at least two independent experiments.
  • Peptides were synthesized on the solid phase with F-moc for temporary NH ⁇ -terminal protection using an AMS multiple synthesizer (Abimed, Langenfeld, Germany), purified by HPLC and characterized by amino acid analysis.
  • AMS multiple synthesizer Abimed, Langenfeld, Germany
  • the peptides used for the peptide binding analysis were HLA-A2 binding HIV IV peptide IV9 (HIVpol 510-518; ILKEPVHGV) and the H2L d binding CMV peptide (CMV 168-176, YPHFMPTNL).
  • 5 x 10 5 cells were incubated for 15-18 hours in serum-free medium which contained human ⁇ 2 -microglobulin (Sigma, St. Louis USA) at a concentration at 2.5 ⁇ g / ml and 0.5% DMSO, or in the same medium, which contained the respective peptides in a concentration of 100 ⁇ M in addition to the ⁇ 2 -microglobulin.
  • Peptides were previously dissolved in DMSO. The final concentration of DMSO was 0.5%.
  • Peptide-labeled cells were stained by indirect immunofluorescence analysis as described.
  • the efficiency of the TAP-dependent peptide transport from the cytosol to the ER can be determined on the basis of various model peptides by the so-called peptide translocation experiment.
  • the peptide translocation experiments can be used to determine the peptide transport of primary tumor cell lines, their metastases and cultures from normal painters to compare tissues. This then gives a direct statement about the activity of the TAP heterodimer in the corresponding cells and shows functional TAP deficits.
  • the tumor cells were infected with 10 PFU / cell K d expressing vaccinia virus for 2 hours, then labeled with Na 51 CrO for 1 hour before being incubated with CD8 positive cells for 4 hours. The 51 Cr released was then measured in the ⁇ -scintillation counter and the specific cell lysis was calculated.
  • the lysis of the tumor cells represents a direct measure of the capacity of the various tumor cell lines to present the K d- restricted, Vac-specific CD8-positive T cells Vac antigens, and thus the efficiency of their antigen processing.
  • HLA-A2-expressing tumor cell lines with an HLA-A2-repeated influenza matrix peptide and the use of peptide-specific CTLs that the parental tumor cell lines can be lysed efficiently and that the lysis of TAP and / or LMP transfectants is improved.
  • CTL clones which were directed against autologous RCC cell lines were produced by mixed lymphocyte tumor cell culture using peripheral blood lymphocytes.
  • the CD8 + , CD4 "CTL clone MZ1257-CTL5 / 30 with high cytolytic activity for the autologous RCC cell line MZ1257RC was established and used for the determination of its cytolytic activity on allogeneic RCC cell lines and K562 cells.
  • the measurement of the cytotoxicity was measured using a standard 5 ⁇ r release assay.
  • Example 1 MHC-x let I and TAP-1 expression is reduced in RCC cell lines
  • HLA-A2 in the MZ1851 and MZ1879 system was determined. Again, the normal kidney cells MZ1851NN and MZ1879NN had the greatest surface expression in comparison to the malignant counterparts. In addition, HLA-A2 expression was further suppressed in the MZ1851LN cells (Table 1). The extent of down regulation of HLA-A alleles was comparable to that which could be detected with the mAb W6 / 32, which is directed against monomorphic components of the HLA molecule.
  • Table 1 Expression of TAP, ⁇ j -m, MHC I and HLA-A2 in normal kidney cells and renal carcinoma cells
  • Example 2 Reduced or missing expression of LMP, TAP, and HLA not only in renal carcinoma cells but also in melanoma cells
  • melanoma cell lines were examined for the expression of LMP, TAP, ⁇ 2 -microglobulin and HLA using the methods described above.
  • Northern blot so- such as flow cytometry showed heterogeneous expression of TAP, LMP, MHC (heavy and light chain) in the melanoma cell lines tested.
  • a melanoma cell line was completely negative for TAP, LMP and MHC class I expression.
  • Example 3 Effects of reduced temperature on the MHC class I molecules on the cell surface of melanoma cells, RCC and normal renal epithelial cells
  • MHC class I / ⁇ 2 -m complexes that do not carry a peptide are stably expressed on the cell surface at 26 ° C., but disintegrate at 37 ° C. (Ortiz-Navarette et Hämmerling, Proc. Natl. Acad Sei. USA 88: 3594-1 (1991)).
  • the patient's two RCC lines were MZ1851 and the short-term culture MZ1851NN for 36 hours at 26 ° C or 37 ° C cultivated and then examined by FACScan analysis.
  • MHC class I expression was not increased in normal kidney cells when incubated at low temperature, while MZ1851RC and MZ1851LN cells showed an increase in MHC class I surface expression under these conditions.
  • MZ1851RC and MZ1851LN cells showed an increase in MHC class I surface expression under these conditions.
  • a 1-fold induction of MHC class I surface expression in MZ1851LN cells at 26 ° C was observed, which was comparable to that of TAP-deficient T2 cells.
  • Table 4 Stability index of MHC class I molecules at 37 ° C. in normal kidney cells and kidney carcinoma cells
  • MHC class I surface expression of the cell lines of the MZ1851 system, MZ1851NN, MZ 185 IRC and MZ1851LN, and of T2 cells was analyzed after parallel culture of the cells at 37 ° C. and 26 ° C. for 36 hours. The results were presented as the stability index of MHC class I surface at 37 ° C and were obtained by dividing the mean specific fluorescence intensity at 37 ° C by that at 26 ° C.
  • the antibody used was W6 / 32, which reacts with a monomorphic determinant on the MHC class I molecules.
  • Example 4 The effect of proteasome inhibitors on the stable MHC class I membrane expression of tumor cell lines
  • proteasome inhibitors In order to clarify the importance of the proteasomes for an effective antigen presentation in various tumor cell lines, we used proteasome inhibitors. These substances inhibit the essential peptidase activities of the 20S and 26S proteasomes and reduce the breakdown of proteins and ubiquitinated protein substrates.
  • proteasome inhibitors on MHC class I expression can be demonstrated in the renal carcinoma cell lines using FACScan analyzes.
  • the effect of these substances on the presentation of an influenza matrix protein which can be transferred into the kidney carcinoma cells via electroporation, can be checked.
  • This protein introduced into the cytosol is proteolytically cleaved and presented by the MHC class I molecules.
  • the MHC class I molecules containing the peptide derived from the influenza matrix protein can be detected with antigen-specific CTLs. 17
  • the proteasome inhibitors can be used to demonstrate whether peptides presented by the MHC class I molecules are generated by the proteasomes.
  • MHC class I molecules can be precipitated with an antibody, the conformational determinants, which are only present on the intact heterodimer, in the presence or absence of the proteasome inhibitor. If treatment of the kidney carcinoma cells with the proteasome inhibitor prevents the formation of peptides, the exogenous addition of peptide can show whether the MHC class I assembly of proteasome inhibitor-treated cells can be reconstituted.
  • the proteasome inhibitors after transfer of a model protein prevent the presentation of ovalbumin-specific peptides by the MHC class I complex, which is based on an inhibition of the proteolytic activity of the proteasome complex.
  • Dose-response analyzes showed a concentration-dependent inhibition of stable MHC class I membrane expression.
  • cytotoxicity of the CTL can be determined either by a 51 Cr release assay or by bioassay (release of TNF- ⁇ ).
  • kidney carcinoma cells which have a reduced capacity for antigen processing, can then be used Treatment with cytolcins MHC-restricted autologous CTLs against the corresponding tumor cell lines can be established using mixed lymphocyte tumor cell cultures.
  • Exogenous addition of peptide or IFN- ⁇ could at least partially reconstitute the MHC class I expression in the proteasome inhibitor-treated cells.
  • FIG. 4a and b shown.
  • a TAP-1 expression vector was introduced into MZl 85 IRC cells by electroporation. were selected and the TAP-1 gene expression was measured with the TAP-1-specific antibody mAb 148.3.
  • the staining of the three wec clones showed an increase in TAP-1 expression compared to the parental MZl 85 IRC cells.
  • RCC clones expressing the recombinant TAP-1 gene had higher densities of the MHC class I antigen on the surface.
  • the poor MHC class I expression of the parental RCC lines could be reconstituted by TAP-1 gene transfer (measurement with mAb W6 / 32; Table 8).
  • the transfectants had an approximately 1.5-fold increase in MHC class I membrane expression.
  • Peptide translocation assays also resulted in an approximately 1.6-fold more efficient peptide transport from the cytoplasm to the ER.
  • Table 8 MHC and TAP-1 expression in TAP-1 transfected cells, based on untransfected control cells
  • results are expressed as x-fold induction of MHC class I and TAP-1, based on untransfected control cells (MZ1851RC, MZ1851LN).
  • IFNs Interferons
  • RCC cells were determined by FACScan analysis. Treatment of these cells with either IFN ⁇ and IFN ⁇ resulted in a significant increase in both MHC class I heavy and light chain molecules and TAP-1 protein. Optimal IFN ⁇ doses resulted in an approximately two-fold increase in expression, whereas optimal IFN ⁇ doses only caused a 1.3-1.6-fold increase. Some cell lines such as MZl 846RC showed almost no increase. No differences were observed between cell lines with a constitutively temperature-stable or temperature-labile MHC class I membrane phenotype.
  • the kinetics of IFN-mediated induction of TAP-1 and MHC class I mRNA and protein were investigated in more detail on the MZ1257RC cell line. Both Northem blot and FACScan analyzes showed coordinated regulation of mRNA and protein Level of the genes of the antigen processing apparatus.
  • the IFN ⁇ -mediated increase in TAP-1 protein was faster and preceded that of MHC class I heavy chain surface protein by about 8 hours.
  • the cells were untreated for 24 h before FACScan analysis or were treated for
  • Transporter activity is necessary for an effective peptide loading of MHC class I molecules and stable surface expression.
  • the efficiency of peptide transport in the MZl 851 cell system was examined. 125 I-labeled peptides containing the consensus sequence for N-linked glycosylation were inserted into the ER (endoplasmic reticulum). lum) streptolysin-O-permeabilized MZl 851 cells and the glycosylated fraction isolated with ConA-Sepharose. The amount of translocated peptides was determined in a ⁇ counter and compared with the amount of peptide entered. As a control, permeabilized cells were incubated with peptides in the absence of ATP.
  • Figure 8 shows that the peptide RYWANATRSF (peptide # 67) was transported with different efficiency in MZl 851 cells. In comparison with the transport rate of corresponding normal kidney cells, the peptide translocation was reduced to about 57% in MZl 85 IRC and to 25% in MZ1851LN cells. The different transport rates of RCC from primary and metastatic lesion were consistent when three other peptides were used (# 56: RYWANATRSR, # 63: RYWANATRSI, # 600: TNKTRIDGQY) (Fig. 7).
  • MEM modified Eagle's Medium
  • the mouse T-lymphoma cell line RMA transformed with the Rauscher virus (Ljunggren et al, J. Exp. Med 162: 1745 (1985)) was kept in CRPMI medium containing 10% FCS, glutamine and the corresponding antibiotics was supplemented.
  • the H-2K b restricted CTL 10BK.1 with specificity for ovalbumin (OVA) (Dick et al, Proc. Natl. Acad Sei. USA 86: 2316 (1989)) was cultivated in Iscove's modified Dulbecco's medium (IDMEM), the was supplemented with 5% FCS and 3 U / ml recombinant IL-2 (Boehringer Mannheim, Germany).
  • Electroporation was carried out as described elsewhere (Oellig et al, J. Neurosci. Res. 26: 390 (1990)).
  • 1 x 10 6 - 5 x 10 6 RMA cells were suspended in 1 ml PBS containing 10 ⁇ g / ml linearized c-Ha-ras plasmid DNA (Seliger et al, J. Virol. 61: 2567 ( 1988)), and chilled on ice for 15 min.
  • the suspension was pulsed once, maintaining 960 ⁇ F and 250 V and using a BIORAD Gene Pulser Apparatus (BIORAD, Richmond, USA).
  • the cells were immediately placed back on ice, cooled for a further 10 minutes, and sown in the respective culture medium. 36 hours after transfection, the cells were aliquoted in 24-well plates and selected in a CRPMI medium which was supplemented with 1.1 mg / ml G418 (Gibco, Gaithersburg).
  • Cytotoxicity was determined using a 51 Cr release assay as described (Dick et al, J. Immunol 150: 2575 (1993)).
  • Target cells were pulsed with 1.5 mg / ml OVA for 2 hours at 37 ° C, with 3.75 MBq Na 2 51 CrO 4 (Amersham Buchler, Braunschweig, Germany) marked for 1 hour at 37 ° C., washed twice, resuspended in IMDM with 10% FCS, and sown on 96-well microtiter plates with a V-shaped bottom at a cell number of 5000 cells per hole. 10BK.1 cells in varying concentrations were added to a final volume of 150 ⁇ l hole.
  • FACScan analyzes of EJ ras-transformed NTH3T3 cells, NIH3T3pEJras-Clone3, which constitutively expresses large amounts of the ras protein p21, and of parenta-
  • N_H3T3pEJrasC13 cells showed a reduced level of MHC class I surface expression compared to the parental control.
  • the ras-mediated suppression of MHC class I expression affected all H-2 loci, but the extent of the decrease in ⁇ .-2Y & -D d and -L d varied approximately between 10 to 50% of the control cells (Fig. l).
  • the T-lymphoma cell line RMA which expresses large amounts of H-2K b , was stably transfected with a plasmid containing Ha-ras.
  • Necfi mass cultures of ras transformants contain a mixed population of tumor clones with a wide range of ras and H-2K b expression. Therefore, the mass cultures were cloned to

Abstract

A process for strengthening the immune response to a tumour cell by increasing the intracellular TAP and/or LMP concentration is characterised in that one or several nucleic acids that code for TAP and/or LMP proteins are introduced into the tumour cells and their expression in the tumour cell is activated. Genes that code for TAP-1, TAP-2, LMP 2 and/or LMP-7 are preferred. Another aspect of the invention relates to gene therapies of tumour diseases, in particular processes in which tumour tissues are removed from a patient, one or several nucleic acids that code for TAP protein and/or LMP protein are introduced into the tumour cells, their expression therein is activated, and the tumour cells are reintroduced into the body of the patient. Another aspect of the invention relates to a process for identifying tumour antigens characterised in that (a) the antigen presentation of tumour cells is strenghthened by introducing and expressing one or several nucleic acids that code for TAP-1, TAP-2, LMP-2 and/or LMP-7, (b) tumour-specific cytotoxic T-lymphocytes (CTL) are generated in a mixed cultureof lymphocytes with the tumour cells obtained in (a), (c) cosmide-clones, genomic DNA or complementary DNA (cDNA) obtained or derived from said tumour cells are introduced into and expressed in CTL-resistant cells, (d) transfectants having the property to stimulate the tumour-specific CTL obtained in (b) are selected, and (e) the transfected gene that mediates said property is cloned.

Description

Expression von TAP und LMP in Tumorzellen Expression of TAP and LMP in tumor cells
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Steigerung der Immunantwort auf einen Tumor durch Transfektion von Tumorzellen mit Nukleinsäuren, die für TAP und/oder LMP kodie¬ ren, Verfahren zum Auffinden von Tumorantigenen, transfizierte Tumorzellen, die Verwen¬ dung TAP- und/oder LMP-spezifischer Nukleinsäuren für diese Verfahren sowie zur Her¬ stellung von Mitteln zur Behandlung von Krebserkrankungen.The invention relates to methods for increasing the immune response to a tumor by transfection of tumor cells with nucleic acids which code for TAP and / or LMP, methods for finding tumor antigens, transfected tumor cells, the use of TAP and / or LMP-specific Nucleic acids for these methods and for the production of agents for the treatment of cancer.
Im Stand der Technik sind die Gene für TAP-1 (= RING 4) und TAP-2 (= RING 11) sowie LMP-2 (= RING 10) und LMP-7 (= RING 12) bekannt (WO 92/11289; Restifo et al, J. Exp. Med 177: 265-272 (1993); Glynne et al, Nature 353: 357 (1991); Bahram et al, Proc. Natl. Acad. Sei. 88: 10094-10098 (1991); Powis et al, Nature 354: 528 (1991); Brown et al, Nature 353: 355 (1991); Ortiz-Navarrete et al, Nature 353: 662 (1991); Townsend et al, Cell 62: 285-295 (1990); Trowsdale et al, Nature 348: 741-744 (1990)). Sie spielen eine Rolle bei der MHC-Klasse-I-vermittelten Antigenpräsentation. LMP-2 und - 7 sind Bestandteile des Proteasoms, eines ATP-abhängigen zytosolischen proteolytischen Proteinkomplexes. TAP-1 und -2 gehören der Familie der ABC-Transporter an. Sie bilden einen heterodimeren Komplex in der Membran des endoplasmatischen Retikulums (ER) und transportieren Peptide, die vom Proteasom durch den Verdau von Proteinen erzeugt wer¬ den, vom Zytosol in das Innere des ER-Lumens (Fig. 1). Die WO 92/11289, auf die hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird, beschreibt die Klonierung und Charakterisierung der genannten Gene aus humanen Zellen. Ferner wird dort über die Transfektion von TAP-2- cDNA in eine TAP-2-defiziente Zellinie (BM36.1) berichtet, wodurch eine Verbesserung der Antigenpräsentation dieser Zellen erreicht worden sei. Restifo et al, loc. cit., auf die ebenfalls vollinhaltlich Bezug genommen wird, identifizierten menschliche Tumorzellinien des kleinzelligen Lungenkarzinoms mit niedriger oder nicht nachweisbarer Expression von TAP-1, -2, LMP-2 und -7, die eine gestörte Antigenpräsentation aufweisen. Durch Be- handlung der Zellen mit Interferon-γ konnte die Expression dieser Gene gesteigert und die Antigenpräsentation verbessert werden. Die Autoren spekulieren, daß eine reduzierte Antigenprozessierung eine der Strategien sein könnte, mit der Tumorzellen dem Immun¬ system entkommen. Die Verstärkung der Antigenprozessierung durch Erhöhung der Transkription MHC-kodierter Proteasom- und Transportergene könnte daher therapeuti- sehe Anwendung finden.The genes for TAP-1 (= RING 4) and TAP-2 (= RING 11) as well as LMP-2 (= RING 10) and LMP-7 (= RING 12) are known in the prior art (WO 92/11289; Restifo et al, J. Exp. Med 177: 265-272 (1993); Glynne et al, Nature 353: 357 (1991); Bahram et al, Proc. Natl. Acad. Sci. 88: 10094-10098 (1991) ; Powis et al, Nature 354: 528 (1991); Brown et al, Nature 353: 355 (1991); Ortiz-Navarrete et al, Nature 353: 662 (1991); Townsend et al, Cell 62: 285-295 ( 1990); Trowsdale et al, Nature 348: 741-744 (1990)). They play a role in the MHC class I mediated antigen presentation. LMP-2 and - 7 are components of the proteasome, an ATP-dependent cytosolic proteolytic protein complex. TAP-1 and -2 belong to the family of ABC transporters. They form a heterodimeric complex in the membrane of the endoplasmic reticulum (ER) and transport peptides, which are produced by the proteasome through the digestion of proteins, from the cytosol into the interior of the ER lumen (FIG. 1). WO 92/11289, to which reference is hereby made in full, describes the cloning and characterization of the genes mentioned from human cells. It also reports on the transfection of TAP-2 cDNA into a TAP-2-deficient cell line (BM36.1), which has improved the antigen presentation of these cells. Restifo et al, loc. cit., to which reference is also made in full, identified human tumor cell lines of small cell lung carcinoma with low or undetectable expression of TAP-1, -2, LMP-2 and -7, which have a disturbed antigen presentation. Treatment of the cells with interferon-γ increased the expression of these genes and improved the antigen presentation. The authors speculate that reduced antigen processing could be one of the strategies with which tumor cells escape the immune system. The enhancement of antigen processing by increasing the transcription of MHC-encoded proteasome and transporter genes could therefore find therapeutic application.
Verschiedene Strategien wurden gewählt, um die Natur von Antigenen zu bestimmen, die von tumorreaktiven CTLs erkannt werden. Bis heute ist die Identität dieser Antigene größtenteils unbekannt geblieben. Lediglich Melanom-assoziierte Antigene wurden defi¬ niert. Sowohl der genetische als auch der biochemische Ansatz resultierten in der Identifi¬ zierung von Antigenen, die von CTL erkannt wurden. Diese gehören zur MAGE-Familie, Tyrosinase, gplOO, und Mart-1/Melan-A. Die von MAGE-1 und MAGE-3 kodierten Anti- genpeptide werden von dem MHC-Klasse-I-Molekül HLA-Al präsentiert, wohingegen das Tyrosinaseantigen von HLA-A2 präsentiert wird. Unter Verwendung des T2-Assays wur¬ den neue Peptide von MAGE-2, die an HLA-A2 binden, identifiziert. Sehr wichtig ist, daß eine primäre CTL Antwort mit antigenen Peptiden von MAGE-2 und MAGE-3 induziert werden kann, wie es schon früher für Peptide gezeigt wurden, die von p53 und humanem Papillomavirus abgeleitet waren. T. Boon und Mitarbeiter entwickelten ein Verfahren zum Auffinden von Tumorantigenen, bei dem tumorspezifische CTL durch Mischkultur von pe- ripheren Blutlymphozyten mit Tumorzellen erzeugt wurden (Coulie et al, J. Immunother. 14(2): 104-9 (1993)). Genomische DNA aus diesen Tumorzellen wurde dann in eine CTL- resistente Variante dieser Tumorzellen transfiziert und Transfektanten identifiziert, die in der Lage waren, die tumorspezifischen CTL zu stimulieren. Dann wurde aus den selektier¬ ten Transfektanten das Gen kloniert, das diese Eigenschaft vermittelte, also ein Tumoranti¬ gen kodierte.Different strategies were chosen to determine the nature of antigens recognized by tumor-reactive CTLs. To date, the identity of these antigens largely remained unknown. Only melanoma-associated antigens were defined. Both the genetic and the biochemical approach resulted in the identification of antigens that were recognized by CTL. These belong to the MAGE family, Tyrosinase, gplOO, and Mart-1 / Melan-A. The MAGE-1 and MAGE-3 encoded antigen peptides are presented by the MHC class I molecule HLA-Al, whereas the tyrosinase antigen is presented by HLA-A2. Using the T2 assay, new peptides from MAGE-2 that bind to HLA-A2 were identified. It is very important that a primary CTL response can be induced with antigenic peptides from MAGE-2 and MAGE-3, as previously shown for peptides derived from p53 and human papillomavirus. T. Boon and co-workers developed a method for finding tumor antigens in which tumor-specific CTLs were generated by mixing cultures of peripheral blood lymphocytes with tumor cells (Coulie et al, J. Immunother. 14 (2): 104-9 (1993)). Genomic DNA from these tumor cells was then transfected into a CTL-resistant variant of these tumor cells and transfectants were identified that were able to stimulate the tumor-specific CTL. Then from the selected transfectants the gene was cloned, which mediated this property, ie encoded a tumor antigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zu finden, mit dem die Immunantwort auf einen Tumor gesteigert werden kann, sowie Mittel für solche Verfahren bereitzustellen. Ferner sollte ein Verfahren gefunden werden, mit dem effizienter neue Tu¬ morantigene identifiziert werden können.The object of the present invention was to find a method with which the immune response to a tumor can be increased and to provide means for such methods. Furthermore, a method should be found with which new tumor antigens can be identified more efficiently.
Diese Aufgaben konnten mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden. Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Immunantwort auf eine Tumorzelle durch Steigerung der intrazellulären TAP- und oder LMP-Konzentration, das dadurch ge¬ kennzeichnet ist, daß eine oder mehrere Nukleinsäuren in die Tumorzelle eingebracht wer¬ den, die für TAP-Protein und/oder LMP-Protein kodieren, und die Expression dieser Nu¬ kleinsäuren in der Tumorzelle bewirkt wird. Bevorzugt sind dabei die Gene, die für TAP-1, TAP-2, LMP-2 und oder LMP-7 kodieren. Die einzubringende Nukleinsäure ist vorteilhaft in Form eines oder mehrerer Expressionsvektoren, gegebenenfalls Doppel- oder Mehrfach- expressionsvektoren. Die Nukleinsäure oder die Nukleinsäuren können beispielsweise durch Elektroporation oder Liposomenfüsion in die Tumorzelle eingebracht werden. Vorteilhaft sind auch Transfektionsverfahren, bei denen die Nukleinsäure oder die Nukleinsäuren mit einem Konjugat komplexiert sind, das ein endosomolytisches Agens und ein DNA-binden¬ des Agens enthält. Insbesondere kann das endosomolytische Agens ein inaktivierter Ade- novirus und das DNA-bindende Agens Polylysin sein (Curiel et al, Human Gene Therapy 3: 147-154 (1992)). Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Verfahren zur gentherapeuti¬ schen Behandlung von Tumorerkrankungen. Dabei handelt es sich insbesondere um Verfah¬ ren, bei denen einem Patienten Tumorgewebe entnommen wird, und in die Tumorzellen eine Nukleinsäure oder Nukleinsäuren eingebracht werden, die für TAP-Protein und/oder LMP- Protein kodieren, die Expression dieser Nukleinsäuren in der Tumorzelle bewirkt wird, und diese Tumorzellen wieder in den Körper des Patienten eingebracht werden. Bevorzugt sind dabei die Gene, die für TAP-1, TAP-2, LMP-2 und/oder LMP-7 kodieren. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Teilungsfähigkeit der Tumorzellen vor der Einbringung in den Kör¬ per des Patienten zerstört wird. So hergestellte Transfektanten können als Tumorvakzine verwendet werden. Zusätzlich können weitere Gene in die Tumorzellen eingebracht werden, die die Immunantwort auf diese Tumorzellen erhöhen, beispielsweise Interleukin-2 (IL-2) oder GM-CSF.These objects have been achieved with the present invention. One aspect of the invention relates to a method for increasing the immune response to a tumor cell by increasing the intracellular TAP and or LMP concentration, which is characterized in that one or more nucleic acids are introduced into the tumor cell, which are used for TAP Encode protein and / or LMP protein, and the expression of these nucleic acids is effected in the tumor cell. Genes which code for TAP-1, TAP-2, LMP-2 and or LMP-7 are preferred. The nucleic acid to be introduced is advantageously in the form of one or more expression vectors, optionally double or multiple expression vectors. The nucleic acid or nucleic acids can be introduced into the tumor cell, for example, by electroporation or liposome fusion. Transfection methods in which the nucleic acid or the nucleic acids are complexed with a conjugate which contains an endosomolytic agent and a DNA-binding agent are also advantageous. In particular, the endosomolytic agent can be an inactivated adevirus and the DNA-binding agent polylysine (Curiel et al, Human Gene Therapy 3: 147-154 (1992)). Another aspect of the present invention are methods for gene therapy treatment of tumor diseases. These are, in particular, processes in which tumor tissue is removed from a patient and into which tumor cells a nucleic acid or nucleic acids are inserted which code for TAP protein and / or LMP protein and which causes the expression of these nucleic acids in the tumor cell and these tumor cells are reintroduced into the patient's body. Genes which code for TAP-1, TAP-2, LMP-2 and / or LMP-7 are preferred. It is particularly advantageous if the ability of the tumor cells to divide is destroyed before being introduced into the patient's body. Transfectants produced in this way can be used as tumor vaccines. In addition, other genes can be introduced into the tumor cells that increase the immune response to these tumor cells, for example interleukin-2 (IL-2) or GM-CSF.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Auffinden von Tumorantigenen, dadurch gekennzeichnet, daßAnother aspect of the present invention is a method for finding tumor antigens, characterized in that
(a) die Antigenpräsentation von Tumorzellen durch die Einführung und Expression von einer oder mehrerer Nukleinsäuren, die für TAP-1 und/oder TAP-2 und/oder LMP-2 und oder LMP-7 kodieren, gesteigert wird,(a) the antigen presentation of tumor cells is increased by the introduction and expression of one or more nucleic acids which code for TAP-1 and / or TAP-2 and / or LMP-2 and or LMP-7,
(b) tumor-spezifische zytotoxische T-Lymphozyten (CTL) durch Mischkultur von Lymphozyten mit den aus (a) erhaltenen Tumorzellen erzeugt werden,(b) tumor-specific cytotoxic T-lymphocytes (CTL) are generated by mixed culture of lymphocytes with the tumor cells obtained from (a),
(c) in CTL-resistente Zellen Cosmid-Klone, genomische DNA oder Komplementär- DNA (cDNA) eingebracht und zur Expression gebracht wird, die aus den erwähnten Tu¬ morzellen erhalten oder abgeleitet ist,(c) cosmid clones, genomic DNA or complementary DNA (cDNA) are introduced into CTL-resistant cells and brought to expression, which is obtained or derived from the tumor cells mentioned,
(d) Transfektanten selektiert werden, die die Eigenschaft haben, die aus (b) erhalte¬ nen tumorspezifischen CTL zu stimulieren, und(d) transfectants are selected which have the property of stimulating the tumor-specific CTL obtained from (b), and
(e) das transfizierte Gen kloniert wird, das diese Eigenschaft vermittelt.(e) cloning the transfected gene that mediates this property.
Der entscheidende Schritt gegenüber dem Stand der Technik ist dabei, daß die Anti¬ genpräsentation der Tumorzellen, die zur Erzeugung der tumorspezifischen CTL verwendet werden, durch Transfektion und Expression von Nukleinsäuren, die für TAP- und/oder LMP-Proteine kodieren, gesteigert wird. Die Stimulierung der tumorspezifischen CTL kann beispielsweise dadurch gemessen werden, daß die TNF-α-Produktion der entsprechenden CTL-Klone nach Inkubation mit den Transfektanten gemessen wird. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Tumorzellen, in die eine oder mehrere Nukleinsäuren eingebracht wurden, die für ein oder mehrere TAP-Proteine und/oder LMP-Proteine kodieren, sowie die Verwendung solcher Tumorzellen als Tumor¬ vakzine oder zur Herstellung tumorspezifischer CTL.The decisive step in comparison with the prior art is that the anti-gene presentation of the tumor cells used to generate the tumor-specific CTL is increased by transfection and expression of nucleic acids which code for TAP and / or LMP proteins. The stimulation of the tumor-specific CTL can be measured, for example, by measuring the TNF-α production of the corresponding CTL clones after incubation with the transfectants. Another aspect of the present invention are tumor cells into which one or more nucleic acids have been introduced which code for one or more TAP proteins and / or LMP proteins, and the use of such tumor cells as tumor vaccines or for the production of tumor-specific CTL.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Nuklein¬ säure, die für ein oder mehrere TAP-Proteine und/oder LMP-Proteine kodiert, zur Steige¬ rung der Immunantwort auf eine Tumorzelle.Another aspect of the present invention is the use of a nucleic acid, which codes for one or more TAP proteins and / or LMP proteins, for increasing the immune response to a tumor cell.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Nuklein¬ säure, die für ein oder mehrere TAP-Proteine und/oder LMP-Proteine kodiert, zum Auffin¬ den von Tumorantigenen.Another aspect of the present invention is the use of a nucleic acid, which codes for one or more TAP proteins and / or LMP proteins, for finding tumor antigens.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Nuklein- säure, die für ein oder mehrere TAP-Proteine und/oder LMP-Proteine kodiert, zur Herstel¬ lung eines Mittels zur Behandlung von Krebserkrankungen.Another aspect of the present invention is the use of a nucleic acid, which codes for one or more TAP proteins and / or LMP proteins, for the production of an agent for the treatment of cancer.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung zytotoxischer T-Lymphozyten (CTL) gegen autologe Tumorzellen, dadurch gekennzeich- net, daßAnother aspect of the present invention is a method for producing cytotoxic T-lymphocytes (CTL) against autologous tumor cells, characterized in that
(a) in Tumorzellen aus Biopsiematerial oder davon abgeleitete Tumorzellen eine oder mehrere Nukleinsäuren eingebracht werden, die für TAP-Protein und/oder LMP-Protein kodieren, und die Expression dieser Nukleinsäure oder dieser Nukleinsäuren in den Tumor- zellen bewirkt wird,(a) one or more nucleic acids which code for TAP protein and / or LMP protein are introduced into tumor cells made of biopsy material or tumor cells derived therefrom and the expression of this nucleic acid or these nucleic acids in the tumor cells is brought about,
(b) die so behandelten Tumorzellen mit Lymphozyten in Kontakt gebracht werden, vorzugsweise in Mischkulturen mit Lymphozyten gehalten werden.(b) the tumor cells treated in this way are brought into contact with lymphocytes, preferably kept in mixed cultures with lymphocytes.
Zur weiteren Verbesserung der Antigenprozessierung/ Antigenpräsentation können die genannten antigenpräsentierenden Zellen mit einem Zytokin, insbesondere Interferon-γ, sti¬ muliert werden.To further improve antigen processing / antigen presentation, the antigen presenting cells mentioned can be stimulated with a cytokine, in particular interferon-γ.
Die Gewinnung von Tumorzellen, zum Beispiel aus Biopsiematerial von Patienten, kann nach an sich bekannten Methoden erfolgen. Ebenso können Verfahren zur Isolierung von TAP- und LMP-Genen (s. die oben genannten Literaturstellen, insbesondere WOTumor cells, for example from patient biopsy material, can be obtained by methods known per se. Methods for the isolation of TAP and LMP genes (see the references mentioned above, in particular WO
92/11289), zur Konstruktion eukaryontischer Expressionsvektoren (Sambrook et al, Mo- lecular Cloning, Cold Spring Harbour Laboratory Press, Cold Spring Harbour 1989, 16.3- 16.73) sowie zur Einbringung der Konstrukte in Tumorzellen dem Stand der Technik ent¬ nommen werden (Curiel et al, loc. eil; Sambrook et al, loc. cit.). Es können auch Mehr- fachexpressionsvektoren, z.B. Doppelexpressionsvektoren verwendet werden, die die Ex¬ pression von mehr als einem Gen steuern können. Verfahren zur Elektroporation, zur Lipo- s somenfüsion oder zum Einbringen von Komplexen aus DNA, Polykationen und gegebenen¬ falls adenoviralen Partikeln sind ebenfalls aus der Literatur bekannt (Curiel et al, loc. cit.; Sambrook et al, loc. cit.). Das Hygromycin-Gen oder das Neomycinresistenz-Gen können beispielsweise als Selektionsmarker verwendet werden. Nach stabilem Transfer der TAP- und/oder LMP-Gene (z.B. Selektion der Transfektanten mit Hygromycin bzw. G-418) kann 0 ihre Integration und Expression in den Zellinien durch Southern, Northern Blot und FACScan Analysen nachgewiesen werden. Der Erfolg der Transfektion kann ferner mit den in den Beispielen beschriebenen Versuchen überprüft werden, die Effizienz des TAP-ab- hängigen Peptidtransports beispielsweise mit dem Peptidtranslokationsversuch (s. Bei¬ spiele). Der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch über die CTL-vermittelte s allogene Lyse von Tumorzellen überprüft werden, wie sie in den Beispielen unten beschrie¬ ben wird. Für die Zerstörung der Teilungsfahigkeit der Tumorzellen vor dem erneuten Ein¬ bringen in den Körper des Patienten sind Standardmethoden bekannt. Gentherapeutische Strategien und Applikationsprotokolle, in denen die erfindungsgemäßen Verfahren ange¬ wendet werden können, sind in der Literatur bekannt (Morgan et Anderson, Ann. Rev. Bio- 0 ehem. 62: 191-217 (1993), und Referenzen darin; Mulligan, Science 260: 926-932 (1993)). Für die Herstellung tumorspezifischer CTL sind ebenfalls Protokolle in der Literatur be¬ kannt. Insbesondere können für die Mischkultur Lymphozyten aus peripherem Blut verwen¬ det werden.92/11289), for the construction of eukaryotic expression vectors (Sambrook et al, Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor 1989, 16.3- 16.73) and the introduction of the constructs into tumor cells can be found in the prior art (Curiel et al, loc. Eil; Sambrook et al, loc. Cit.). It is also possible to use multiple expression vectors, for example double expression vectors, which can control the expression of more than one gene. Methods for electroporation, for liposome fusion or for introducing complexes of DNA, polycations and optionally adenoviral particles are also known from the literature (Curiel et al, loc. Cit .; Sambrook et al, loc. Cit.). The hygromycin gene or the neomycin resistance gene can be used, for example, as a selection marker. After stable transfer of the TAP and / or LMP genes (eg selection of the transfectants with hygromycin or G-418) their integration and expression in the cell lines can be demonstrated by Southern, Northern blot and FACScan analyzes. The success of the transfection can also be checked with the experiments described in the examples, and the efficiency of the TAP-dependent peptide transport, for example with the peptide translocation experiment (see examples). The success of the method according to the invention can also be checked via the CTL-mediated allogeneic lysis of tumor cells, as is described in the examples below. Standard methods are known for destroying the ability of the tumor cells to divide before re-introducing them into the patient's body. Gene therapy strategies and application protocols in which the methods according to the invention can be used are known in the literature (Morgan et Anderson, Ann. Rev. Bio-0 formerly 62: 191-217 (1993), and references therein; Mulligan, Science 260: 926-932 (1993)). Protocols for the production of tumor-specific CTL are also known in the literature. In particular, lymphocytes from peripheral blood can be used for the mixed culture.
5 Zytokine, die immunmodulatorisch wirken, sowie deren Herstellung sind aus der Lite¬ ratur bekannt. So ist insbesondere die Herstellung von Interferon-γ bekannt (Arakawa et al, J. Biol Chem. 260: 14435-9 (1985)).5 cytokines, which have an immunomodulatory effect, and their production are known from the literature. For example, the production of interferon-γ is known (Arakawa et al, J. Biol Chem. 260: 14435-9 (1985)).
Fig. 2 stellt eine Möglichkeit dar, erfindungsgemäß neue Tumorantigene aufzufinden. 0 Tumorzellen werden mit Expressionsvektoren transfiziert, die TAP- und/oder LMP-Gene enthalten. Die Transfektanten zeigen eine verbesserte Antigenpräsentation und eignen sich daher besser zur Generierung spezifischer CTL. Diese werden beispielsweise durch Misch¬ kultur mit mononukleären Zellen oder Lymphozyten aus peripherem Blut erzeugt. Dann wird genomische DNA aus den Tumorzellen oder cDNA, die von mRNA aus den Tumor- 5 zellen abgeleitet ist, in CTL-resistente Zellen, z.B. eine CTL-resistente Variante der Tumor¬ zellen oder COS-7-Zellen transfiziert und zur Expression gebracht. Transfektanten, die tu¬ morspezifische CTL stimulieren können, exprimieren ein Tumorantigen. Solche Transfek¬ tanten werden selektiert und das Gen für das Tumorantigen isoliert bzw. kloniert. Dabei kann nach dem von T. Boon et al. (Boon, Genetic analysis of tumor rejection antigens, Adv. Cancer Res. 58: 177-210 (1992); Coulie et al, loc. cit.) entwickelten Verfahren vorgegan¬ gen werden.2 shows a possibility of finding new tumor antigens according to the invention. 0 Tumor cells are transfected with expression vectors that contain TAP and / or LMP genes. The transfectants show an improved antigen presentation and are therefore better suited for the generation of specific CTL. These are generated, for example, by mixing culture with mononuclear cells or lymphocytes from peripheral blood. Genomic DNA from the tumor cells or cDNA, which is derived from mRNA from the tumor cells, is then transfected into CTL-resistant cells, for example a CTL-resistant variant of the tumor cells or COS-7 cells, and expressed. Transfectants that can stimulate tumor-specific CTL express a tumor antigen. Such transfectants are selected and the gene for the tumor antigen is isolated or cloned. there can according to the by T. Boon et al. (Boon, Genetic analysis of tumor rejection antigens, Adv. Cancer Res. 58: 177-210 (1992); Coulie et al, loc. Cit.) Developed procedures.
Durch das Einbringen von TAP- und/oder LMP-Genen wird die Immunogenität vonBy introducing TAP and / or LMP genes, the immunogenicity of
Tumorzellen wirksam gesteigert. Dies kann zur Therapie von Krebserkrankungen, nament¬ lich in der Gentherapie, insbesondere in Form von Tumorvakzinen ausgenutzt werden. Ein weitere Anwendungsschwerpunkt liegt in Verfahren zum Auffinden von Tumorantigenen. Hier können entsprechende Transfektanten zur effizienteren Herstellung tumorspezifischer CTL verwendet werden.Effectively increased tumor cells. This can be used for the therapy of cancer diseases, particularly in gene therapy, in particular in the form of tumor vaccines. Another focus is on methods for the detection of tumor antigens. Appropriate transfectants can be used here for the more efficient production of tumor-specific CTL.
Beschreibung der AbbildungenDescription of the pictures
Fig. 1 gibt eine schematische Übersicht über die MHC-Klasse-I- Antigenpräsentation.1 gives a schematic overview of the MHC class I antigen presentation.
Fig. 2 erläutert die Strategie zur Identifizierung von Tumorantigenen, die von T-Zel- len erkannt werden können.FIG. 2 explains the strategy for identifying tumor antigens that can be recognized by T cells.
Fig. 3 stellt die alternative Nomenklatur der TAP- und LMP-Gene dar.Figure 3 shows the alternative nomenclature of the TAP and LMP genes.
Fig. 4a und b zeigen die Lyse der RCC-Zellinien MZ1851RC und MZ1851LN durch HLA-B7-restringierte CTL. Man erkennt, daß die Zugabe von IFN die spezifische Lyse steigert. Es ist ferner zu sehen, daß Zellen, die aus einer Lymphknotenmetastase (LN) eta¬ bliert wurden, eine schlechtere Lyse zeigen als solche, die aus dem entsprechenden Primär¬ tumor (RC) gewonnen wurden.4a and b show the lysis of the RCC cell lines MZ1851RC and MZ1851LN by HLA-B7 restricted CTL. It can be seen that the addition of IFN increases the specific lysis. It can also be seen that cells which have been established from a lymph node metastasis (LN) show poorer lysis than those which have been obtained from the corresponding primary tumor (RC).
Fig. 5 zeigt die Karte des verwendeten Expressionsvektors für TAP-1.5 shows the map of the expression vector used for TAP-1.
Fig. 6 zeigt die Karte des verwendeten Expressionsvektors für TAP-2.6 shows the map of the expression vector used for TAP-2.
Fig. 7 zeigt die ATP- Abhängigkeit der Peptidtranslokation und unterschiedliche Pep- tidtransportraten zwischen MZ 185 IRC und MZ1851LN. Die verschiedenen Peptide wurden in der Anwesenheit oder Abwesenheit von ATP in Streptolysin-O-permeablisierten MZ1851NN, MZ1851RC und MZ1851LN-Zellen transloziert. Translozierte Peptide wur¬ den mit ConA-Sepharose isoliert, quantifiziert und als Prozent des zugegebenen Peptids ausgedrückt. Die benutzten Peptide waren lOmere: #63 (RYWANATRSI), #56 (RYWANATRSR, #67 (RYWANATRSF), #600 (TNKTRIDGQY).7 shows the ATP dependence of the peptide translocation and different peptide transport rates between MZ 185 IRC and MZ1851LN. The various peptides were translocated in the presence or absence of ATP in streptolysin-O-permeabilized MZ1851NN, MZ1851RC and MZ1851LN cells. Translocated peptides were isolated with ConA-Sepharose, quantified and as a percentage of the added peptide expressed. The peptides used were lomer: # 63 (RYWANATRSI), # 56 (RYWANATRSR, # 67 (RYWANATRSF), # 600 (TNKTRIDGQY).
Fig. 8 zeigt die verschiedenen Effizienzen der Peptidtransportrate in normalen Nie- s renzellen (NN), primären (RC) und metastatischen (LN) Läsionen. Peptid #67 wurde für einen Vergleich der Raten der Peptidtranslokation in normalen epithelialen Nierenzellen8 shows the different efficiencies of the peptide transport rate in normal kidney cells (NN), primary (RC) and metastatic (LN) lesions. Peptide # 67 was used to compare the rates of peptide translocation in normal epithelial kidney cells
(MZ1851NN), primären RCC-Zellen (MZ1851RC) und metastatischen Läsionen(MZ1851NN), primary RCC cells (MZ1851RC) and metastatic lesions
(MZ1851LN) benutzt. Vgl. auch Fig. 7.(MZ1851LN) used. See also Fig. 7.
w Fig. 9 zeigt die Suppression aller H-2 Loci in RMA-Zellen durch ras-Transformation.9 shows the suppression of all H-2 loci in RMA cells by ras transformation.
Immunfluoreszenzanalysen wurden wie beschrieben ausgeführt. NIH LTRpEJrasC13 -Zellen und parentale NIH3T3 -Zellen wurden mit den H-2-locusspezifischen und ras-mAb gefärbt. Die Ergebnisse sind als mittlere spezifische Fluoreszenzintensität ausgedrückt.Immunofluorescence analyzes were carried out as described. NIH LTRpEJrasC13 cells and parental NIH3T3 cells were stained with the H-2 locus-specific and ras mAb. The results are expressed as the mean specific fluorescence intensity.
is Fig. 10 zeigt die erniedrigte Lyse von RMAras-Zellen durch CTL 10BK.1. Die Zyto- toxizität wurde in einem Standard-Chrom-Freisetzungs-Assay wie beschrieben gemessen. Die Lyse wurde in % berechnet.Figure 10 shows the decreased lysis of RMAras cells by CTL 10BK.1. Cytotoxicity was measured in a standard chromium release assay as described. The lysis was calculated in%.
2020th
BeispieleExamples
MethodenMethods
25 Zellinien und Zellkultur25 cell lines and cell culture
Verschiedene Nierenkarzinomzellinien, wie z.B. Zellinie MZ 185 IRC (primäre Tu- morzellinie) und die Zelllinie MZ1851LN (Lymphknotenmetastase des gleichen Patienten), ferner die Zellinien MZ1879RC und MZ1940RC wurden etabliert. HLA-Typisierung von 30 peripheren mononukleären Blutzellen (PBM) der Patienten wurde durchgeführt.Various renal carcinoma cell lines, e.g. Cell line MZ 185 IRC (primary tumor cell line) and the cell line MZ1851LN (lymph node metastasis from the same patient), as well as the cell lines MZ1879RC and MZ1940RC were established. HLA typing of 30 patients' peripheral blood mononuclear cells (PBM) was performed.
Um die Tumorzellinien zu etablieren, wurde frisches Tumormaterial enzymatisch verdaut und Einzelzellsuspensionen in CMRL-Medium (Seromed) inkubiert, das mit 10% fötalem Kälberserum (FCS), 2 mM Glutamin, Penicillin und Streptomycin supplementiert 35 war. Beide Zellinien konnten für mehr als 25 Passagen kultiviert werden, ohne daß sich ihr Phänotyp veränderte. Die Isolierung von Kurzzeitkulturen von normalem korrespondieren¬ dem Nierengewebe der gleichen Patienten wurde analog zur Etablierung der Langzeitkult- zuren durchgeführt (MZ1851NN, MZ1879NN, MZ1940NN). Kurzzeitkulturen konnten jedoch nur für maximal 10 Passagen aufrechterhalten werden. Die murine T-Lymphom- Zellinien RMA, die daraus abgeleitete Mutante RMA-S die eine Punktmutation im TAP-2- Gen hat (Ljunggren et Karre, J. Exp. Med. 162: 1745 (1985)), die humane lymphoblastoide Zellinie T2 (Hosken et Bevan J. Exp. Med. 175:719 (1992)) und murine NIH3T3 -Zellen, dienten als Kontrollen in Temperatur-Shift-Experimenten. Melanomzellen wurden analog etabliert und kultiviert.To establish the tumor cell lines, fresh tumor material was digested enzymatically and single cell suspensions were incubated in CMRL medium (Seromed) supplemented with 10% fetal calf serum (FCS), 2 mM glutamine, penicillin and streptomycin 35. Both cell lines could be cultured for more than 25 passages without changing their phenotype. The isolation of short-term cultures from normal corresponding kidney tissue of the same patients was carried out analogously to the establishment of the long-term cultures (MZ1851NN, MZ1879NN, MZ1940NN). Short-term cultures could however, only be maintained for a maximum of 10 passages. The murine T-lymphoma cell lines RMA, the mutant RMA-S derived therefrom, which has a point mutation in the TAP-2 gene (Ljunggren et Karre, J. Exp. Med. 162: 1745 (1985)), the human lymphoblastoid cell line T2 (Hosken et Bevan J. Exp. Med. 175: 719 (1992)) and murine NIH3T3 cells served as controls in temperature shift experiments. Melanoma cells were established and cultivated analogously.
VektorenVectors
Die Gene für TAP-1, TAP-2, LMP-2 bzw. LMP-7 wurden in den kommerziell erhält¬ lichen Expressionsvektor pcDNA3 (TAP-lneo, phuTAPl, TAP2neo) kloniert (vgl. Fig. 5 und 6), der das Neomycin-Resistenzgen trägt.The genes for TAP-1, TAP-2, LMP-2 and LMP-7 were cloned (see FIGS. 5 and 6) into the commercially available expression vector pcDNA3 (TAP-lneo, phuTAPl, TAP2neo) Neomycin resistance gene carries.
ElektroporationElectroporation
Für die Elektroporation wurden 1 x 106 bis 5 x 106 Zellen in 1 ml PBS vorsichtig mit 20 μg Plasmid-DNA gemischt und 15 Minuten auf Eis gekühlt. An die Suspension wurde in einem BIO-RAD Genpulser Apparatus ein Puls (Richmond (CA)) bei einer Kapazität von 960 μF und einer Spannung von 250 Volt angelegt. Nach der Elektroporation wurden die Zellen für 10 Minuten auf Eis zurück und anschließend in Nährmedium gegeben. In einem anderen Protokoll wurden 2.5 x 106 Zellen mit 10 μg linearisiertem TAPl-Expressions- plasmid (TAP-lneo, phuTAPl, TAP-2neo) in einem Elektroporationsgerät (Fischer, Hei- delberg, Deutschland) bei 330 V, 1200 mF und 2 msec transfiziert.For electroporation, 1 × 10 6 to 5 × 10 6 cells in 1 ml PBS were carefully mixed with 20 μg plasmid DNA and cooled on ice for 15 minutes. A pulse (Richmond (CA)) with a capacity of 960 μF and a voltage of 250 volts was applied to the suspension in a BIO-RAD gene pulse apparatus. After electroporation, the cells were returned to ice for 10 minutes and then placed in nutrient medium. In another protocol, 2.5 × 10 6 cells with 10 μg linearized TAPl expression plasmid (TAP-lneo, phuTAPl, TAP-2neo) were in an electroporation device (Fischer, Heidelberg, Germany) at 330 V, 1200 mF and 2 msec transfected.
Selektion von necfi-KlonenSelection of necfi clones
Die Häufigkeit der stabilen Tranformation wurde durch Transfektion von 20 μg desThe frequency of stable transformation was determined by transfection of 20 μg des
Plasmides pAG60 kontrolliert, das das Neomycinresistenzgen neo^) unter der Kontrolle des He es-Simplex-Vims-Thymidinkinasepromotors (Colbere-Garapin et al, J. Mol. Biol 150: 1-14 (1981)) enthält. Stabile Transformanten wurden 48 h nach der Transfektion durch Selektion in einem Medium isoliert, daß mit 100-500 μg/ml G-418 (GTBCO, Heidel- berg, Deutschland), abhängig von der Zellinie, vorzugsweise 200 μg/ml, supplementiert wurde. 2 Wochen danach wurden die Zahl der «eo^Klone bestimmt. IFN-BehandlungControlled plasmids pAG60, which contains the neomycin resistance gene neo ^) under the control of the He-Simplex-Vims thymidine kinase promoter (Colbere-Garapin et al, J. Mol. Biol 150: 1-14 (1981)). Stable transformants were isolated 48 h after the transfection by selection in a medium which was supplemented with 100-500 μg / ml G-418 (GTBCO, Heidelberg, Germany), depending on the cell line, preferably 200 μg / ml. The number of eo ^ clones was determined 2 weeks later. IFN treatment
Es wurde menschliches rekombinantes IFN-α mit einer spezifischen Aktivtät von 1.8 x 108 U/mg Protein (Essex-Pharma, München, Deutschland) und IFN-γ mit einer spezifi- sehen Aktivtät von 3 x 106 U/mg Protein (Thomae, Biberach, Deutschland) verwendet. Ad- härente Tumorzellen wurden über die angegebene Zeit mit 50 ng/ml IFN-α oder IFN-γ be¬ handelt. Eine Dosis- Wirkungsanalyse ergab, daß die IFN-o /γ Konzentration in keiner der beiden Zellinien zytotoxische Effekte verursachte, aber in der Lage war, MHC-Klasse-I- Oberflächenexpression zu induzieren.Human recombinant IFN-α with a specific activity of 1.8 x 10 8 U / mg protein (Essex-Pharma, Munich, Germany) and IFN-γ with a specific activity of 3 x 10 6 U / mg protein (Thomae , Biberach, Germany). Adherent tumor cells were treated with 50 ng / ml IFN-α or IFN-γ for the specified time. A dose-response analysis showed that the IFN-o / γ concentration did not cause cytotoxic effects in either cell line, but was able to induce MHC class I surface expression.
Norhern blot AnalyseNorhern blot analysis
Zelluläre Gesamt-RNA von 5 x 107 Zellen wurde mit einer Guanidinium-Iso- thiocyanat-Extraktion und einer Cäsiumchloridzentifügation nach Chirgwin et al. isoliert (J. Biochem. 18: 5294 (1979)). 20 μg Gesamt-RNA wurde der Gelelektrophorese in einem l%igen Agarose-Formaldehydgel unterworfen, größenfraktioniert und auf Nylonmembra¬ nen (Hybond, Amersham Buchler, Braunschweig, Deutschland) transferiert. Die Blots wur¬ den nacheinander mit spezifischen cDNA-Sequenzen hybridisiert, die die gesamten kodie- renden Regionen von TAP-1, TAP-2 (Spies et al. Nature 348: 744 (1990)), ß2-m, HLA, LMP-2 und LMP-7 (Ortiz-Navarette et al. Nature 353: 663 (1991)) enthielten und mit 32P nach der random-priming-Prozedur markiert waren (Feinberg et Vogelstein, Anal. Biochem. 132: 6 (1984)). Die Hybridisierungen wurden bei 42°C über Nacht in einer 50%igen For- mamidlösung ausgeführt, die 4 mg tRNA, 0.5% SDS und 5 x Denhardt's Lösung enthielt. Die Membranen wurden dann 3 x bei 42°C für 10 Minuten mit abnehmenden Salzkonzen¬ trationen gewaschen. Mit den Blots wurden über Nacht Kodak X-OMAT AR Filme (Kodak Rochester, NY) belichtet. Die Genexpression wurde durch densitometrische Analyse und Autoradiogramme quantifiziert. Um geringfügige Abweichungen der RNA-Beschickung zu korrigieren, wurde jede Spur auf das 28S/18S-Signal normalisiert.Total cellular RNA of 5 × 10 7 cells was extracted with a guanidinium isothiocyanate extraction and a cesium chloride centrifuge according to Chirgwin et al. isolated (J. Biochem. 18: 5294 (1979)). 20 μg of total RNA was subjected to gel electrophoresis in a 1% agarose-formaldehyde gel, size-fractionated and transferred to nylon membranes (Hybond, Amersham Buchler, Braunschweig, Germany). The blots were hybridized successively with specific cDNA sequences which encompass the entire coding regions of TAP-1, TAP-2 (Spies et al. Nature 348: 744 (1990)), β 2 -m, HLA, LMP -2 and LMP-7 (Ortiz-Navarette et al. Nature 353: 663 (1991)) and were labeled with 32 P according to the random priming procedure (Feinberg et Vogelstein, Anal. Biochem. 132: 6 (1984) ). The hybridizations were carried out at 42 ° C. overnight in a 50% formamide solution which contained 4 mg tRNA, 0.5% SDS and 5 × Denhardt's solution. The membranes were then washed 3 times at 42 ° C. for 10 minutes with decreasing salt concentrations. The blots were used to expose Kodak X-OMAT AR films (Kodak Rochester, NY) overnight. Gene expression was quantified by densitometric analysis and autoradiograms. In order to correct slight deviations in the RNA loading, each lane was normalized to the 28S / 18S signal.
ImmuηfluoreszenzanalyseImmune fluorescence analysis
Immunfluoreszenzanalyse wurde ausgeführt mit einem monklonalen Antikörper (mAb) MsIgG (Negativkontrolle; Coulter Clone), den Hybridomaüberständen W6/32, derImmunofluorescence analysis was carried out using a monclonal antibody (mAb) MsIgG (negative control; Coulter Clone), the hybridoma supernatants W6 / 32, which
HLA-A,-B,-C-Locus-Produkte, die mit ß2-Microglobulin komplexiert sind (ß2- ; Brodsky et al. Immunol. Rev. 47: 342 (1979)), erkennt, BB7.2, der HLA-A2.1 erkennt, 148.3, derHLA-A, -B, -C locus products complexed with ß 2 -microglobulin (ß 2 -; Brodsky et al. Immunol. Rev. 47: 342 (1979)), BB7.2, HLA-A2.1 recognizes 148.3 who
TAP-1 erkennt (Meyer et al, FEBS Lett. 351: 443-447 (1994)), BBM1, (Institut für Hu- mangenetik, München, Deutschland), der freies und komplexiertes ß2-m erkennt, 20-8-4S, der H-2KbDb (American Typ Tissue Culture Collection) und 34-1-2S, der H-2KdDd er¬ kennt. Der Zweitantikörper war FITC-markierter Ziegen-anti-Maus-Antikörper (Becton Dickinson). Vor der Färbung mit dem mAb 148.3, der gegen TAP-1 gerichtet ist, wurden die Zellen für 30 Minuten auf Eis mit 70%igem Ethanol permeabilisiert. Für die Zytofluo- metrie wurden 5 x 105 bis 1 x 106 Zellen mit einem Überschuß des jeweiligen Antikörpers für 30 Minuten bei 4°C inkubiert und gelegentlich geschüttelt, 2 x mit eiskaltem PBS ge¬ waschen und dann im Dunkeln mit FITC-GAM für weitere 30 Minuten bei 4°C inkubiert. Die Zellen wurden 2 x mit PBS gewaschen und mit einem FACScan Analyzer analysiert (Becton Dickinson). Zytofluometrie wurde wenigstens dreimal durchgeführt. In FACScan- Histogrammen repräsentiert die vertikale Achse die relative Zellzahl und die horizontale Achse den log der Fluoreszenzintensität. Die Daten sind als Fluoreszenzintensität dargestellt und stellen den Mittelwert von wenigstens zwei unabhängigen Experimenten dar.TAP-1 recognizes (Meyer et al, FEBS Lett. 351: 443-447 (1994)), BBM1, (Institut für Hu- mangenetik, Munich, Germany), which recognizes free and complexed ß 2 -m, 20-8-4S, the H-2K b D b (American Type Tissue Culture Collection) and 34-1-2S, the H-2K d D he knows. The second antibody was FITC-labeled goat anti-mouse antibody (Becton Dickinson). Before staining with mAb 148.3 directed against TAP-1, the cells were permeabilized on ice with 70% ethanol for 30 minutes. For cytofluometry, 5 × 10 5 to 1 × 10 6 cells were incubated with an excess of the respective antibody for 30 minutes at 4 ° C. and shaken occasionally, washed twice with ice-cold PBS and then in the dark with FITC-GAM incubated for a further 30 minutes at 4 ° C. The cells were washed twice with PBS and analyzed with a FACScan analyzer (Becton Dickinson). Cytofluometry was performed at least three times. In FACScan histograms, the vertical axis represents the relative cell number and the horizontal axis the log of the fluorescence intensity. The data are presented as fluorescence intensity and represent the mean of at least two independent experiments.
Peptidsynthese und PeptidbindungsanalysePeptide synthesis and peptide binding analysis
Peptide wurden auf der Festphase mit F-moc für vorübergehenden NH^-terminalen Schutz mit einem AMS multiple Synthesizer (Abimed, Langenfeld, Deutschland) syntheti- siert, durch HPLC gereinigt und durch Aminosäureanalyse charakterisiert.Peptides were synthesized on the solid phase with F-moc for temporary NH ^ -terminal protection using an AMS multiple synthesizer (Abimed, Langenfeld, Germany), purified by HPLC and characterized by amino acid analysis.
Die für die Peptidbindungsanalyse verwendeten Peptide waren HLA-A2 bindendes HlV-Peptid IV9 (HIVpol 510-518; ILKEPVHGV) und das H2Ld bindende CMV-Peptid (CMV 168-176, YPHFMPTNL). 5 x 105 Zellen wurden für 15-18 Stunden in serumfreien Medium inkubiert, das menschliches ß2-Microglobulin (Sigma, St. Louis USA) bei einer Konzentration bei 2.5 μg/ml und 0.5% DMSO enthielt, oder in dem gleichen Medium, das zusätzlich zu dem ß2-Microglobulin die jeweiligen Peptide in einer Konzentration von 100 μ M enthielt. Peptide wurden vorher in DMSO aufgelöst. Die Endkonzentration an DMSO betrug 0.5%. Peptidmarkierte Zellen wurden durch indirekte Immunfluoreszenzanalyse wie beschrieben angefärbt.The peptides used for the peptide binding analysis were HLA-A2 binding HIV IV peptide IV9 (HIVpol 510-518; ILKEPVHGV) and the H2L d binding CMV peptide (CMV 168-176, YPHFMPTNL). 5 x 10 5 cells were incubated for 15-18 hours in serum-free medium which contained human β 2 -microglobulin (Sigma, St. Louis USA) at a concentration at 2.5 μg / ml and 0.5% DMSO, or in the same medium, which contained the respective peptides in a concentration of 100 μM in addition to the β 2 -microglobulin. Peptides were previously dissolved in DMSO. The final concentration of DMSO was 0.5%. Peptide-labeled cells were stained by indirect immunofluorescence analysis as described.
PeptidtranslokationsassayPeptide translocation assay
Die Effizienz des TAP-abhängigen Peptidtransportes vom Zytosol in das ER kann anhand von verschiedenen Modellpeptiden durch den sogenannten Peptidtranslokationsver- such bestimmt werden. Die Peptidtranslokationsversuche können eingesetzt werden, um den Peptidtransport von primären Tumorzellinien, ihren Metastasen und Kulturen aus nor- malern Gewebe zu vergleichen. Dies gibt dann eine direkte Aussage über die Aktivität des TAP-Heterodimers in den entsprechenden Zellen und zeigt fünktionelle TAP-Defizienzen auf.The efficiency of the TAP-dependent peptide transport from the cytosol to the ER can be determined on the basis of various model peptides by the so-called peptide translocation experiment. The peptide translocation experiments can be used to determine the peptide transport of primary tumor cell lines, their metastases and cultures from normal painters to compare tissues. This then gives a direct statement about the activity of the TAP heterodimer in the corresponding cells and shows functional TAP deficits.
Peptide wurden auf der Festphase mit F-moc für vorübergehenden NH--terminalenPeptides were made on the solid phase with F-moc for temporary NH-terminal
Schutz mit einem AMS multiple Synthesizer (Abimed, Langenfeld, Deutschland) syntheti¬ siert, durch HPLC gereinigt und durch Aminosäureanalyse charakterisiert. 10 μg des jewei¬ ligen Peptides wurden mit der Chloramin-T-Methode iodiniert (Neefjes et al, Science 261: 769 (1993)) und hatten eine spezifische Aktivität von 20-50 μCi/μg. Weiter wurde nach bekannten Protokollen verfahren (Neefjes et al, loc. cit.; Momburg et al, J. Exp. Med. 179: 1613 (1994)). 2.5 x 106 Zellen/Inkubation wurden geerntet und einmal mit Inkuba¬ tionspuffer (130 mM KCI, 10 mM NaCl, ImM CaCl2, 2 mM EGTA, 2 mM MgCl2, 5 mM HEPES, pH 7.3) gewaschen. Dann wurden die Nierenkarzinomzellen durch die Behandlung mit 2 IU Streptolysin O/ml (Wellcome Reagent Ltd., Beckenham, UK) in 50 μl Inku- bationspuffer für 15 min bei 37°C permeabilisiert und die so behandelten Zellen mit 10 μl 125I-iodierten, mit einer Glykosylierungstelle ausgestatteten Peptiden in der An- oder Ab¬ wesenheit von 10 μl 10 mM ATP (Boehringer Mannheim, Deutschland) in einem Endvo¬ lumen von 100 μl für weitere 15 min bei 37°C inkubiert. Die Peptidtranslokation wurde durch Lyse der permeabilisierten Zellen mit 1 ml NP-40 Lysismix inhibiert. Kerne wurden entfernt, glykosylierte Peptide wurden mit ConA-Sepharose (Pharmacia, Uppsala, Schwe¬ den) wie beschrieben erhalten (Neefjes et al, loc. cit.) und in einem γ-Zähler quantifiziert. Die Daten wurden als Prozentsatz gebundenen Peptids in Bezug auf das zugegebene Peptid ausgedrückt.Protection synthesized with an AMS multiple synthesizer (Abimed, Langenfeld, Germany), purified by HPLC and characterized by amino acid analysis. 10 μg of the respective peptide was iodinated with the chloramine T method (Neefjes et al, Science 261: 769 (1993)) and had a specific activity of 20-50 μCi / μg. Known protocols were followed (Neefjes et al, loc. Cit .; Momburg et al, J. Exp. Med. 179: 1613 (1994)). 2.5 × 10 6 cells / incubation were harvested and washed once with incubation buffer (130 mM KCI, 10 mM NaCl, ImM CaCl 2 , 2 mM EGTA, 2 mM MgCl 2 , 5 mM HEPES, pH 7.3). The kidney carcinoma cells were then permeabilized by treatment with 2 IU streptolysin O / ml (Wellcome Reagent Ltd., Beckenham, UK) in 50 μl incubation buffer for 15 min at 37 ° C. and the cells treated in this way were iodinated with 10 μl 125 I , with peptides equipped with a glycosylation site in the presence or absence of 10 μl 10 mM ATP (Boehringer Mannheim, Germany) in a final volume of 100 μl for a further 15 min at 37 ° C. The peptide translocation was inhibited by lysis of the permeabilized cells with 1 ml NP-40 lysis mix. Cores were removed, glycosylated peptides were obtained with ConA-Sepharose (Pharmacia, Uppsala, Sweden) as described (Neefjes et al, loc. Cit.) And quantified in a γ-counter. The data was expressed as a percentage of bound peptide with respect to the added peptide.
Bestimmung der CTL-mediierten ZytotoxizitätDetermination of the CTL-mediated cytotoxicity
Um die Rolle von TAP und LMP für die Erkennung durch das Immunsystem zu über¬ prüfen, kann zum einen mit allogenen, zum anderen mit autologen MHC Klasse I-restrin- gierten CTLs gearbeitet werden.In order to check the role of TAP and LMP for recognition by the immune system, one can work with allogeneic, on the other hand with autologous MHC class I restricted CTLs.
Für die CTL-ve-mittelte allogene Lyse der Tumorzellinien wurden zwei unterschied¬ liche Strategien gewählt: Zum einen wurde ein rekombinantes Vacciniasystem verwendet, zum anderen über peptidspezifische MHC-restringierte CTLs Lyse nachgewiesen. Zunächst wurde durch Infektion mit rekombinantem Vaccinia- Virus, welches das Kd-Gen enthält (Vac-Kd), die Effizienz der Antigenprozessierung mittels eines Zytotoxizitätsversuchs in den ausgewählten Tumorzellinien determiniert. Das rekombinante Vac-Kd- Virus sowie die entsprechenden Kd-restringierten, Vac-spezifischen CD8-positiven LAK-Zellen sind aus der Literatur bekannt (Restifo et al, loc. cit.). Für dieses Experiment wurden die Tumorzellen mit 10 PFU/Zelle Kd-exprimierendem Vaccinia- Virus für 2 Stunden infiziert, dann für eine Stunde mit Na51CrO markiert, bevor sie für 4 Stunden mit CD8 positiven Zellen inkubiert wurden. Danach wurde das freigesetzte 51Cr im γ-Szintillationszähler gemessen und die spezifische Zellyse errechnet. Die Lyse der Tumorzellen stellt ein direktes Maß der Kapazi¬ tät der verschiedenen Tumorzellinien dar, den Kd-restringierten, Vac-spezifischen CD8-po- sitiven T-Zellen Vac-Antigene zu präsentieren, und damit der Effizienz ihrer Antigenpro¬ zessierung.Two different strategies were chosen for the CTL-mediated allogeneic lysis of the tumor cell lines: firstly, a recombinant vaccinia system was used, and secondly, lysis was detected using peptide-specific MHC-restricted CTLs. First, by infection with recombinant vaccinia virus, which contains the K d gene (Vac-K d ), the efficiency of the antigen processing was determined by means of a cytotoxicity test in the selected tumor cell lines. The recombinant Vac-K d virus and the corresponding K d- restricted, Vac-specific CD8-positive LAK cells are from the Literature known (Restifo et al, loc. Cit.). For this experiment, the tumor cells were infected with 10 PFU / cell K d expressing vaccinia virus for 2 hours, then labeled with Na 51 CrO for 1 hour before being incubated with CD8 positive cells for 4 hours. The 51 Cr released was then measured in the γ-scintillation counter and the specific cell lysis was calculated. The lysis of the tumor cells represents a direct measure of the capacity of the various tumor cell lines to present the K d- restricted, Vac-specific CD8-positive T cells Vac antigens, and thus the efficiency of their antigen processing.
Mit dem gleichen experimentellen Ansatz wurde geprüft, ob die Effizienz der Anti¬ genprozessierung bei Verwendung des oben beschriebenen rekombinanten Vac-Kd-Systems in den TAP- bzw. LMP-Transfektanten im Vergleich zu den parentalen Tumorzellen verbessert ist, was durch eine gesteigerte Lyse der Tumorzellen nachgewiesen wird.Using the same experimental approach, it was tested whether the efficiency of the anti-gene processing when using the recombinant Vac-K d system described above in the TAP or LMP transfectants is improved in comparison to the parental tumor cells, which is due to an increased lysis of the tumor cells is detected.
Ferner konnte in den HLA-A2 exprimierenden Tumorzellinien mit einem HLA-A2-re- stringierten Influenza-Matrix-Peptid und dem Einsatz von Peptid-spezifischen CTLs gezeigt werden, daß die parentalen Tumorzellinien effizient lysiert werden können, und daß die Ly¬ se von TAP- und/ oder LMP-Transfektanten verbessert ist.Furthermore, it could be shown in the HLA-A2-expressing tumor cell lines with an HLA-A2-repeated influenza matrix peptide and the use of peptide-specific CTLs that the parental tumor cell lines can be lysed efficiently and that the lysis of TAP and / or LMP transfectants is improved.
CTL-Klone, die gegen autologe RCC-Zellinien gerichtet waren, wurden durch ge¬ mischte Lymphozyten-Tumorzellkultur unter Verwendung von peripheren Blutlymphozyten erzeugt. Der CD8+, CD4" CTL Klon MZ1257-CTL5/30 mit hoher zytolytischer Aktivität für die autologe RCC-Zelllinie MZ1257RC wurde etabliert und für die Bestimmung seiner zytolytischen Aktivtät auf allogene RCC-Zellinien und K562-Zellen verwendet. Die Mes- sung der Zytotoxizität wurde mit einem Standard-5 ^r-Freisetzungsassay gemessen.CTL clones which were directed against autologous RCC cell lines were produced by mixed lymphocyte tumor cell culture using peripheral blood lymphocytes. The CD8 + , CD4 "CTL clone MZ1257-CTL5 / 30 with high cytolytic activity for the autologous RCC cell line MZ1257RC was established and used for the determination of its cytolytic activity on allogeneic RCC cell lines and K562 cells. The measurement of the cytotoxicity was measured using a standard 5 ^ r release assay.
Beispiel 1: MHC-x lasse I- und TAP-1-Expression ist in RCC-Zellinien reduziertExample 1: MHC-x let I and TAP-1 expression is reduced in RCC cell lines
Zellinien von Patienten mit metastatischen Merenzellkarzinomen (RCC) wurden ausCell lines from patients with metastatic meridian cell carcinoma (RCC) were identified
Primärtumoren und in einem Fall aus einer Lymphknotenmetastase etabliert. Die Proteinex¬ pression von schwerer und leichter Kette des MHC Klasse I sowie von TAP-1 in diesen RCC-Linien wurde mit derjenigen von Kurzzeitkulturen entsprechenden normalen Nieren¬ zellgewebes der gleichen Patienten verglichen. Es wurden indirekte Immunofluoreszenzana- lysen durchgeführt, wobei die monoklonalen Antikörper W6/32, der HLA-A, -B, -C-Ketten, die mit ß -m assoziiert sind, erkennt, BBM1, der mit freiem und gebundenem ß2-m reagiert, und mAbl48.3, der TAP-1-Protein erkennt, verwendet wurden (Tabelle 1). In den normalen Epithel-Kulturen MZ1851NN, MZ1879NN und MZ1940NN wurde eine starke positive Färbung für TAP-1 und MHC Klasse I gefunden, wohingegen in allen RCC-Zellen ein er¬ niedrigtes TAP-1- und MHC Klasse I-Expressionsmuster beobachtet wurde (Tabelle 1). In mutanten T2-Zellen war die TAP- 1 -Färbung negativ, und mit dem mAb W6/32 wurde nur eine schwache Färbung dieser Zellen erhalten. Im Vergleich zu normalen Nierenzellen war die Proteinexpression sowohl von TAP-1 als auch MHC Klasse I in primären RCC-Linien herunterreguliert. In der Zellinie, die aus einer Lymphknotenmetastase abgeleitet wurde, war das Expressionsniveau noch weiter erniedrigt (Tabelle 1). Um das Muster der MHC Klasse I-Erniedrigung weiter zu analysieren, wurde die Expression von HLA-A2 im MZ1851- und MZ1879-System bestimmt. Wieder hatten die normalen Nierenzellen MZ1851NN und MZ1879NN die größte Oberflächenexpression im Vergleich zu den malig¬ nen Gegenstücken. Zusätzlich war in den MZ1851LN-Zellen die HLA-A2-Expression noch weiter supprimiert (Tabelle 1). Das Ausmaß der Herunterregulierung von HLA-A-Allelen war vergleichbar mit dem, das mit dem mAb W6/32, der gegen monomorphe Komponenten des HLA-Moleküls gerichtet ist, detektiert werden konnte.Primary tumors and in one case established from a lymph node metastasis. The protein expression of heavy and light chain of the MHC class I and of TAP-1 in these RCC lines was compared with that of normal kidney cell tissue of the same patients corresponding to short-term cultures. Indirect immunofluorescence analyzes were carried out, the monoclonal antibodies W6 / 32, the HLA-A, -B, -C chains, which are associated with ß -m, recognizing, BBM1, which is associated with free and bound ß 2 -m reacted, and mAbl48.3, which recognizes TAP-1 protein, were used (Table 1). In the normal epithelial cultures MZ1851NN, MZ1879NN and MZ1940NN was a strong positive Staining for TAP-1 and MHC class I was found, whereas a reduced TAP-1 and MHC class I expression pattern was observed in all RCC cells (Table 1). TAP-1 staining was negative in mutant T2 cells and poor staining of these cells was obtained with the mAb W6 / 32. Protein expression was down-regulated by both TAP-1 and MHC class I in primary RCC lines compared to normal kidney cells. In the cell line, which was derived from a lymph node metastasis, the level of expression was reduced even further (Table 1). In order to further analyze the pattern of the MHC class I degradation, the expression of HLA-A2 in the MZ1851 and MZ1879 system was determined. Again, the normal kidney cells MZ1851NN and MZ1879NN had the greatest surface expression in comparison to the malignant counterparts. In addition, HLA-A2 expression was further suppressed in the MZ1851LN cells (Table 1). The extent of down regulation of HLA-A alleles was comparable to that which could be detected with the mAb W6 / 32, which is directed against monomorphic components of the HLA molecule.
Tabelle 1: Expression von TAP, ßj-m, MHC I und HLA-A2 in normalen Nierenzellen und NierenkarzinomzellenTable 1: Expression of TAP, β j -m, MHC I and HLA-A2 in normal kidney cells and renal carcinoma cells
mittlere spezifische Fluoreszenzintensitätmean specific fluorescence intensity
Zellinie MHCI HLA-A2 ßrm TAP-1Cell line MHCI HLA-A2 ß r m TAP-1
MZ1851INN 78.5 80.3 82.4 12.5MZ1851INN 78.5 80.3 82.4 12.5
MZ1851IRC 56 52.5 53.8 9MZ1851IRC 56 52.5 53.8 9
MZ1851ILN 37.3 31.4 41.7 4.1MZ1851ILN 37.3 31.4 41.7 4.1
MZ1879NN 51.3 48.3 39.7 3.6MZ1879NN 51.3 48.3 39.7 3.6
MZ1879RC 34.2 31.5 25.4 1.4MZ1879RC 34.2 31.5 25.4 1.4
MZ1940NN 54.9 n.d. 40.1 5.5MZ1940NN 54.9 n.d. 40.1 5.5
MZ1940RC 28.5 n.d. 16.3 2.3MZ1940RC 28.5 n.d. 16.3 2.3
Beispiel 2: Reduzierte oder fehlende Expression von LMP, TAP,
Figure imgf000015_0001
und HLA nicht nur in NierenkarzinomzelUnien, sondern auch in Melanomzellen
Example 2: Reduced or missing expression of LMP, TAP,
Figure imgf000015_0001
and HLA not only in renal carcinoma cells but also in melanoma cells
Verschiedene Melanomzellinien wurden mit den oben beschriebenen Methoden auf die Expression von LMP, TAP, ß2-Mikroglobulin und HLA untersucht. Northern Blot so- wie Durchflußzytometrie ergaben eine heterogene Expression von TAP, LMP, MHC (schwere und leichte Kette) in den getesteten Melanomzellinien. Eine Melanomzellinie war vollständig negativ für TAP, LMP und MHC Klasse I Expression.Various melanoma cell lines were examined for the expression of LMP, TAP, β 2 -microglobulin and HLA using the methods described above. Northern blot so- such as flow cytometry showed heterogeneous expression of TAP, LMP, MHC (heavy and light chain) in the melanoma cell lines tested. A melanoma cell line was completely negative for TAP, LMP and MHC class I expression.
Tabelle 2: Heterogene MHC Klasse I-Membranexpression von MelanomzellinienTable 2: Heterogeneous MHC class I membrane expression of melanoma cell lines
Zellinie log spezifische FluoreszenzintensitätCell line lied to specific fluorescence intensity
MHCI (W6/32)MHCI (W6 / 32)
Mel-Juso 14.3Mel-Juso 14.3
ZKR 30.3ZKR 30.3
MKrZ 16.8MKrZ 16.8
Mell 7.78Mell 7.78
Mell.5.86 3.44Mell. 5.86 3.44
Mel4 32.4Mel4 32.4
Mel5 64.1Mel5 64.1
Mel6 0Mel6 0
Beispiel 3: Effekte erniedrigter Temperatur auf die MHC Klasse I-Moleküle auf der Zelloberfläche von Melanomzellen, RCC- und normalen NierenepithelzellenExample 3: Effects of reduced temperature on the MHC class I molecules on the cell surface of melanoma cells, RCC and normal renal epithelial cells
Da nur der trimere MHC/ß2-Mikroglobulin/Peptidkomplex stabil auf der Zelloberflä¬ che exprimiert wird, führt eine TAP- bzw. LMP-Defizienz unter normalen Kulturbedingun¬ gen zu einer verminderten oder fehlenden MHC Klasse I-Membranexpression, während In¬ kubation dieser Zellen bei niedrigen, unphysiologischen Temperaturen den dimeren ß2-Mi- kroglobulin MHC-Komplex stabilisiert und damit eine Erhöhung der MHC-Membranex- pression bewirkt. Ebenfalls kann eine Stabilisierung der Membranexpression von MHC Klasse I-Genen durch die exogene Zugabe von MHC Klasse I-spezifischen Peptiden hervor¬ gerufen werden. Solche Temperaturshift- und exogene Peptidbeladungsexperimente geben einen Hinweis, ob die verminderte MHC Klasse I-Membranexpression auf Defizienz der Gene der Antigenprozessierungsmaschinerie beruhen. Aus diesem Grunde wurden diese beiden Versuchansätze mit den ausgewählten Tumorzellinien im Vergleich zu den korre¬ spondierenden normalen nicht malignen Gewebekulturen durchgeführt, wobei für die Pep¬ tidbeladungsexperimente die HLA-Phänotypisierung der Zellen Voraussetzung ist. MHC Klasse I Membranexpression wurde in Melanomzellen nach paralleler Inkuba¬ tion der Zellen bei 37°C und 26°C für 36 Stunden bestimmt.Since only the trimeric MHC / β 2 microglobulin / peptide complex is stably expressed on the cell surface, a TAP or LMP deficiency under normal culture conditions leads to a reduced or no MHC class I membrane expression during incubation of these cells stabilizes the dimeric β 2 -microglobulin MHC complex at low, unphysiological temperatures and thus causes an increase in the MHC membrane expression. Stabilization of the membrane expression of MHC class I genes can also be brought about by the exogenous addition of MHC class I-specific peptides. Such temperature shift and exogenous peptide loading experiments indicate whether the reduced MHC class I membrane expression is due to deficiency in the genes of the antigen processing machinery. For this reason, these two experimental approaches were carried out with the selected tumor cell lines in comparison to the corresponding normal, non-malignant tissue cultures, the HLA phenotyping of the cells being a prerequisite for the peptide loading experiments. MHC class I membrane expression was determined in melanoma cells after parallel incubation of the cells at 37 ° C. and 26 ° C. for 36 hours.
Tabelle 3: Stabilisierung von MHC Klasse I durch TemperaturshifiTable 3: Stabilization of MHC class I by temperature shifi
Zellinie % Expression der MHC I bei 26°C*Cell line% Expression of MHC I at 26 ° C *
Mell 160 Mel4 185 Mel5 125 Mel6 0Mell 160 Mel4 185 Mel5 125 Mel6 0
Expression angegeben in % Kontrolle (Inkubation der Zellen bei 37°C)Expression expressed in% control (incubation of the cells at 37 ° C.)
MHC Klasse I/ß2-m-Komplexe, die kein Peptid tragen, werden bei 26°C stabil auf der Zelloberfläche exprimiert, zerfallen jedoch bei 37°C (Ortiz-Navarette et Hämmerling, Proc. Natl. Acad Sei. U.S.A. 88:3594-1 (1991)). Um die Möglichkeit zu überprüfen, daß eine niedrige MHC Klasse I-Expression auf RCC-Zellen auf den Mangel einer angemessenen Peptidmenge zurückzuführen ist, wurden die beiden RCC-Linien des Patienten MZ1851 und die Kurzzeitkultur MZ1851NN für 36 Stunden bei 26°C oder 37°C kultiviert und dann durch FACScan-Analyse untersucht. Wie in Tabelle 4 gezeigt wird, war die MHC Klasse I- Expression in normalen Nierenzellen bei Inkubation bei niedriger Temperatur nicht ver¬ stärkt, während MZ1851RC und MZ1851LN-Zellen eine Zunahme der MHC Klasse I- Oberflächenexpression unter diesen Bedingungen zeigten. Interessanterweise wurde eine l.όfache Induktion der MHC Klasse I-Oberflächenexpression in MZ1851LN-Zellen bei 26°C beobachtet, die mit der TAP-defizienter T2-Zellen vergleichbar war. MHC class I / β 2 -m complexes that do not carry a peptide are stably expressed on the cell surface at 26 ° C., but disintegrate at 37 ° C. (Ortiz-Navarette et Hämmerling, Proc. Natl. Acad Sei. USA 88: 3594-1 (1991)). To check the possibility that low MHC class I expression on RCC cells is due to the lack of an adequate amount of peptide, the patient's two RCC lines were MZ1851 and the short-term culture MZ1851NN for 36 hours at 26 ° C or 37 ° C cultivated and then examined by FACScan analysis. As shown in Table 4, MHC class I expression was not increased in normal kidney cells when incubated at low temperature, while MZ1851RC and MZ1851LN cells showed an increase in MHC class I surface expression under these conditions. Interestingly, a 1-fold induction of MHC class I surface expression in MZ1851LN cells at 26 ° C was observed, which was comparable to that of TAP-deficient T2 cells.
Tabelle 4: Stabilitätsindex von MHC Klasse I-Molekülen bei 37°C in normalen Nierenzel¬ len und NierenkarzinomzellenTable 4: Stability index of MHC class I molecules at 37 ° C. in normal kidney cells and kidney carcinoma cells
Zellinien Stabilitätsindex von MHC Klasse I-Molekülen bei 37° CCell line stability index of MHC class I molecules at 37 ° C
MZ1851NN 1.1 MZ1851IRC 0.63 MZ1851LN 0.48 T2 0.66MZ1851NN 1.1 MZ1851IRC 0.63 MZ1851LN 0.48 T2 0.66
MHC Klasse I-Oberflächenexpression der Zellinien des MZ1851-Systems, MZ1851NN, MZ 185 IRC und MZ1851LN, und von T2-Zellen wurde nach paralleler Kultur der Zellen bei 37°C und 26°C für 36 Stunden analysiert. Die Ergebnisse wurden dargestellt als Stabilitätsindex von MHC Klasse I Oberfläche bei 37°C und wurden erhalten, indem die mittlere spezifische Fluoreszenzintensität bei 37°C durch diejenige bei 26°C dividiert wurde. Der benutzte Antikörper war W6/32, der mit einer monomorphen Determinante auf den MHC Klasse I-Molekülen reagiert.MHC class I surface expression of the cell lines of the MZ1851 system, MZ1851NN, MZ 185 IRC and MZ1851LN, and of T2 cells was analyzed after parallel culture of the cells at 37 ° C. and 26 ° C. for 36 hours. The results were presented as the stability index of MHC class I surface at 37 ° C and were obtained by dividing the mean specific fluorescence intensity at 37 ° C by that at 26 ° C. The antibody used was W6 / 32, which reacts with a monomorphic determinant on the MHC class I molecules.
Beipiel 4: Der Effekt von Proteasomeninhibitoren auf die stabile MHC Klasse I Mem¬ branexpression von TumorzellinienExample 4: The effect of proteasome inhibitors on the stable MHC class I membrane expression of tumor cell lines
Um die Bedeutung der Proteasomen für eine effektive Antigenpräsentation in ver¬ schiedenen Tumorzellinien aufzuklären, wurden von uns Proteasomeninhibitoren eingesetzt. Diese Substanzen inhibieren die wesentlichen Peptidaseaktivitäten der 20S und 26S Pro¬ teasomen und reduzieren den Abbau von Proteinen und ubiquitinierten Proteinsubstraten.In order to clarify the importance of the proteasomes for an effective antigen presentation in various tumor cell lines, we used proteasome inhibitors. These substances inhibit the essential peptidase activities of the 20S and 26S proteasomes and reduce the breakdown of proteins and ubiquitinated protein substrates.
Der Effekt von Proteasomeninhibitoren auf die MHC Klasse I Expression kann in den Nierenkarzinomzellinien mittels FACScan Analysen nachgewiesen werden. Außerdem kann der Effekt dieser Substanzen auf die Präsentation eines Influenza Matrix Proteins, welches via Elektroporation in die Nierenkarzinomzellen transferiert werden kann, überprüft wer¬ den. Dieses in das Zytosol eingeschleuste Protein wird proteolytisch gespalten und von den MHC Klasse I Molekülen präsentiert. Die MHC Klasse I Moleküle, die das vom Influenza- Matrix Protein abstammende Peptid enthalten, können mit Antigen-spezifischen CTLs nachgewiesen werden. 17The effect of proteasome inhibitors on MHC class I expression can be demonstrated in the renal carcinoma cell lines using FACScan analyzes. In addition, the effect of these substances on the presentation of an influenza matrix protein, which can be transferred into the kidney carcinoma cells via electroporation, can be checked. This protein introduced into the cytosol is proteolytically cleaved and presented by the MHC class I molecules. The MHC class I molecules containing the peptide derived from the influenza matrix protein can be detected with antigen-specific CTLs. 17
Im weiteren können die Proteasomeninhibitoren verwendet werden, um nachzuwei¬ sen, ob r-ie von den MHC Klasse I Molekülen präsentierten Peptide durch die Proteasomen generiert werden. Für die Untersuchung dieser Hypothese können MHC Klasse I-Moleküle mit einem Antikörper, der die konformationellen Determinanten, die nur auf dem intakten Heterodimer vorhanden sind, in An- bzw. Abwesenheit des Proteasomeninhibitors .rnmuno- präzipitiert werden. Wenn die Behandlung der Nierenkarzinomzellen mit dem Proteasomen- inhibitor die Bildung von Peptiden verhindert, kann die exogene Zugabe von Peptid zeigen, ob das MHC Klasse I Assembly von Proteasomeninhibitor-behandelten Zellen rekonstituiert werden kann.In addition, the proteasome inhibitors can be used to demonstrate whether peptides presented by the MHC class I molecules are generated by the proteasomes. For the investigation of this hypothesis, MHC class I molecules can be precipitated with an antibody, the conformational determinants, which are only present on the intact heterodimer, in the presence or absence of the proteasome inhibitor. If treatment of the kidney carcinoma cells with the proteasome inhibitor prevents the formation of peptides, the exogenous addition of peptide can show whether the MHC class I assembly of proteasome inhibitor-treated cells can be reconstituted.
So konnte zum Beispiel gezeigt werden, daß die Proteasomeninhibitoren nach Trans¬ fer eines Modellproteins (Ovalbumin) die Präsentation von Ovalbumin-spezifischen Peptiden durch den MHC Klasse I-Komplex verhindern, was auf einer Hemmung der proteolytischen Aktivität des Proteasomenkomplexes beruht.For example, it could be shown that the proteasome inhibitors after transfer of a model protein (ovalbumin) prevent the presentation of ovalbumin-specific peptides by the MHC class I complex, which is based on an inhibition of the proteolytic activity of the proteasome complex.
Wir untersuchten in Melanom- und in Nierenkarzinomzellinien den Effekt von Protea¬ someninhibitoren auf die MHC Klasse I-Präsentation:We investigated the effect of protease inhibitors on the MHC class I presentation in melanoma and kidney carcinoma cell lines:
Dosis- Wirkungs-Analysen zeigten eine konzentrationsabhängige Inhibition der stabi- len MHC Klasse I Membranexpression.Dose-response analyzes showed a concentration-dependent inhibition of stable MHC class I membrane expression.
Tabelle 5: Dois-Wirkungs-Analyse von Proetasomeninhibitor auf die MHC I Expression am Beispiel der Melanomzellinie Mel4Table 5: Dois effect analysis of proetasome inhibitor on MHC I expression using the example of the melanoma cell line Mel4
Konzentration Proteasomeninhibitor log spezifische FluoreszenzintensitätConcentration proteasome inhibitor log specific fluorescence intensity
unbehandelt 31.7untreated 31.7
0.1 μM 32.50.1 μM 32.5
0.5 μM 30.80.5 μM 30.8
1.0 μM 28.41.0 μM 28.4
5.0 μM 22.35.0 μM 22.3
10 μM 19.110 μM 19.1
50 μM 13.750 μM 13.7
100 μM 14.1100 μM 14.1
200 μM 13.9 Der Einsatz von 50 μM Inhibitor führte, abhängig von den Zellinien, zu einer ca. 30 bis 70 fachen Reduktion der MHC Klasse I Membranexpression.200 μM 13.9 Depending on the cell lines, the use of 50 μM inhibitor led to an approximately 30 to 70-fold reduction in MHC class I membrane expression.
j Tabelle 6: Effekt des Proieasomeninhibitors auf die MHC Klasse I Membranexpression unterschiedlicher Tumorzellinienj Table 6: Effect of the proi asome inhibitor on the MHC class I membrane expression of different tumor cell lines
Zellinie Tumor % MHC Klasse I Membranexpression von unbehandelter KontrolleCell line tumor% MHC class I membrane expression from untreated control
MZ1851RC Nierenkarzinom 28.5MZ1851RC renal cancer 28.5
MZ1851LN LK-Metastase/ Nierenkarz. 62.6MZ1851LN LK metastasis / renal carcinoma. 62.6
MZ1257RC Nierenkarzinom 59.4MZ1257RC renal carcinoma 59.4
Mel4 Melanom 43.2Mel4 Melanoma 43.2
Mel5 Melanom 38.0Mel5 melanoma 38.0
w Von einigen Patienten können relativ einfach CTL gegen den autologen Tumor ge¬ neriert werden, während bei anderen dies unmöglich erscheint. Grund für diese Diskrepanz kann ein Verlust, eine reduzierte oder veränderte Peptidpräsentation von Tumorzellen sein, die dann eine verminderte Erkennung durch CTL zur Folge hat. Es wurden in den verschie¬ denen Tumorzellinien und TAP- und LMP-Transfektanten in An- und Abwesenheit von is Zytokinen bestimmt, (1) ob der Transfer von TAP oder LMP Genen in entsprechend defizi- ente Zellen und (2) ob Zytokin-Behandlung und damit die Induktion der TAP/LMP-Ex- pression und MHC Gene nicht nur die Antigenprozessierung (Vac-Kd System), sondern auch die Generierung von MHC-restringierten CTLs sowie die CTL-vermittelte Lyse im autologen Tumorzell/CTL- System verbessert werden.Some patients can generate CTL against the autologous tumor relatively easily, while others find this impossible. The reason for this discrepancy can be a loss, a reduced or altered peptide presentation of tumor cells, which then leads to a reduced recognition by CTL. It was determined in the various tumor cell lines and TAP and LMP transfectants in the presence and absence of is cytokines whether (1) whether the transfer of TAP or LMP genes into correspondingly deficient cells and (2) whether cytokine treatment and thus the induction of the TAP / LMP expression and MHC genes not only improves the antigen processing (Vac-K d system), but also the generation of MHC-restricted CTLs and the CTL-mediated lysis in the autologous tumor cell / CTL system become.
2020th
Zuerst wurde anhand des oben detailliert beschriebenen Vac-Kd Systems nachgewie¬ sen, daß nebem dem Gentransfer auch eine Induktion der LMP und/oder TAP Expression durch Zytokinbehandlung die Lyse der Kd-spezifischen CTLs erhöht. In Systemen, in denen bereits Pärchen von Tumorzellen und CTLs etabliert sind, kann gezeigt werden, daß eine 25 verbesserte TAP- und/ oder LMP-Expression nach Zytokinbehandlung zu einer effizienteren CTL-vermittelten Elimination der Tumorzellen führt. Für diese Untersuchungen kann die Zytotoxizität der CTL entweder über einen 51Cr-Freisetzungsassay oder über einen Bioas- say (Freisetzung von TNF-α) bestimmt werden. Im weiteren können dann gegen Nieren¬ karzinomzellen, die eine reduzierte Kapazität der Antigenprozessierung besitzen, durch Behandlung mit Zytolcinen MHC-restringierte autologe CTLs gegen die entsprechenden Tumorzellinien mittels gemischter Lymphozyten-Tumorzellkulturen etabliert werden.First, using the Vac-K d system described in detail above, it was demonstrated that, in addition to gene transfer, induction of LMP and / or TAP expression by cytokine treatment increases the lysis of the K d -specific CTLs. In systems in which pairs of tumor cells and CTLs are already established, it can be shown that improved TAP and / or LMP expression after cytokine treatment leads to more efficient CTL-mediated elimination of the tumor cells. For these examinations, the cytotoxicity of the CTL can be determined either by a 51 Cr release assay or by bioassay (release of TNF-α). In addition, kidney carcinoma cells, which have a reduced capacity for antigen processing, can then be used Treatment with cytolcins MHC-restricted autologous CTLs against the corresponding tumor cell lines can be established using mixed lymphocyte tumor cell cultures.
Exogene Zugabe von Peptid bzw. IFN-γ konnte die MHC Klasse I Expression in den Proteasomeninhibitor-behandelten Zellen zumindest teilweise rekonstituieren.Exogenous addition of peptide or IFN-γ could at least partially reconstitute the MHC class I expression in the proteasome inhibitor-treated cells.
Tabelle 7: Effekt von Peptid und IFN auf MHC I von Proteasomeninhibitor-behandelten Zellen am Beispiel der Zellinie MZl 85 IRCTable 7: Effect of peptide and IFN on MHC I of proteasome inhibitor-treated cells using the example of the cell line MZl 85 IRC
Behandlung % MHC Klasse I Expression von unbe- handelter KontrolleTreatment% MHC class I expression of untreated control
Proteasomeninhibitor 28.5 IFN-γ 143.5Proteasome inhibitor 28.5 IFN-γ 143.5
Proteasomeninhibitor +IFN 92.7 Proteasomeninhibitor + HLA A2 Peptid 87.6Proteasome inhibitor + IFN 92.7 Proteasome inhibitor + HLA A2 peptide 87.6
Beipiel 5: Verminderte MHC Klasse I Membranexpression korreliert mit reduzierter CTL-LyseExample 5: Reduced MHC class I membrane expression correlates with reduced CTL lysis
Es wurde mit den Zellinien MZ1851RC (Primärtumor) und MZ1851LN (Metastase) funktioneil getestet, ob die stark verminderte MHC Klasse I Expression der MZ1851LNIt was functionally tested with the cell lines MZ1851RC (primary tumor) and MZ1851LN (metastasis) whether the greatly reduced MHC class I expression of the MZ1851LN
Zellen eine reduzierte CTL-vermittelte Lyse zur Folge hat. Für diesen Versuchsansatz wur- den allogene HLA-B7-restringierte CTL verwendet. Die Ergebnisse dieser Versuche sind inCells results in reduced CTL-mediated lysis. Allogeneic HLA-B7 restricted CTL were used for this experimental approach. The results of these experiments are in
Fig. 4a und b dargestellt.Fig. 4a and b shown.
Beipiel 6: Rekonstitution der MHC Klasse I-Expression in TAP-TransfektantenExample 6: Reconstitution of MHC class I expression in TAP transfectants
Ein TAP-1-Expressionsvektor wurde durch Elektroporation in MZl 85 IRC-Zellen eingeführt.
Figure imgf000021_0001
wurden selektiert und die TAP- 1 -Genexpression mit dem TAP-1- spezifischen Antikörper mAb 148.3 gemessen. Die Färbung der drei wec -Klone zeigte eine Zunahme der TAP- 1 -Expression im Vergleich zu den parentalen MZl 85 IRC-Zellen. Femer besaßen RCC-Klone, die das rekombinante TAP- 1 -Gen exprimierten, höhere Dichten des MHC Klasse I-Antigens auf der Oberfläche. Die schlechte MHC Klasse I-Expression der parentalen RCC-Linien konnte durch TAP- 1 -Gentransfer rekonstituiert werden (Messung mit mAb W6/32; Tabelle 8). Die Transfektanten hatten eine ca. 1.5 fache Erhöhung der MHC Klasse I Membranexpression. Peptidtranslokationsassays ergaben ebenfalls einen um das ca. 1.6 fache effizienteren Peptidtransport vom Zytoplasma in das ER.
A TAP-1 expression vector was introduced into MZl 85 IRC cells by electroporation.
Figure imgf000021_0001
were selected and the TAP-1 gene expression was measured with the TAP-1-specific antibody mAb 148.3. The staining of the three wec clones showed an increase in TAP-1 expression compared to the parental MZl 85 IRC cells. Furthermore, RCC clones expressing the recombinant TAP-1 gene had higher densities of the MHC class I antigen on the surface. The poor MHC class I expression of the parental RCC lines could be reconstituted by TAP-1 gene transfer (measurement with mAb W6 / 32; Table 8). The transfectants had an approximately 1.5-fold increase in MHC class I membrane expression. Peptide translocation assays also resulted in an approximately 1.6-fold more efficient peptide transport from the cytoplasm to the ER.
Tabelle 8: MHC- und TAP- 1 -Expression in TAP-1-transfizierten Zellen, bezogen aufun- transfizierte KontrollzellenTable 8: MHC and TAP-1 expression in TAP-1 transfected cells, based on untransfected control cells
X-fache Induktion der FI der untransfizierten KontrolleX-fold induction of the FI of the untransfected control
Transfektant MHC Klasse I TAP-1Transfectant MHC class I TAP-1
MZ1851RC-A1 1.4 1.6 MZ1851LN-B1 2.3 1.8 MZ1851LN-X 1.5 2.7MZ1851RC-A1 1.4 1.6 MZ1851LN-B1 2.3 1.8 MZ1851LN-X 1.5 2.7
Die Ergebnisse sind als x-fache Induktion von MHC Klasse I und TAP-1, bezogen auf untransfizierte Kontrollzellen, ausgedrückt (MZ1851RC, MZ1851LN).The results are expressed as x-fold induction of MHC class I and TAP-1, based on untransfected control cells (MZ1851RC, MZ1851LN).
Beispiel 7: Interferone (IFNs) induzieren koordinierte Expression von TAP und MHC- Klasse-I-Genen in RCC-ZellinienExample 7: Interferons (IFNs) induce coordinated expression of TAP and MHC class I genes in RCC cell lines
Die TAP- und MHC-Klasse-I-Protein-Niveaus in unbehandelten und IFN-behandeltenThe TAP and MHC class I protein levels in untreated and IFN-treated
RCC-Zellen wurden durch FACScan-Analyse bestimmt. Die Behandlung von diesen Zellen entweder mit IFNα als auch mit IFNγ ergab eine signifikante Zunahme sowohl von MHC- Klasse-I-Molekülen der schweren und leichten Kette als auch von TAP- 1 -Protein. Optimale IFNγ-Dosen ergaben eine etwa zweifach erhöhte Expression, während optimale IFNα-Do- sen nur eine 1.3 - 1.6fache Erhöhung verursachten. Einige Zellinien wie MZl 846RC zeigten fast keine Erhöhung. Zwischen Zellinien mit konstitutiv temperaturstabilem oder tempera¬ turlabilem MHC-Klasse-I-Membranphänotyp wurden keine Unterschiede beobachtet.RCC cells were determined by FACScan analysis. Treatment of these cells with either IFNα and IFNγ resulted in a significant increase in both MHC class I heavy and light chain molecules and TAP-1 protein. Optimal IFNγ doses resulted in an approximately two-fold increase in expression, whereas optimal IFNα doses only caused a 1.3-1.6-fold increase. Some cell lines such as MZl 846RC showed almost no increase. No differences were observed between cell lines with a constitutively temperature-stable or temperature-labile MHC class I membrane phenotype.
Die Kinetik der IFN-mediierten Induktion von TAP-1 und MHC-Klasse-I mRNA und Protein wurden genauer an der Zellinie MZ1257RC untersucht. Sowohl Northem blot als auch FACScan-Analysen zeigten eine koordinierte Regulation von mRNA und Protein- Level der Gene des Antigen-prozessierenden Apparates. Die IFNγ-mediierte Erhöhung von TAP- 1 -Protein war schneller und ging derjenigen von MHC-Klasse-I schwere Kette Ober¬ flächenprotein um etwa 8 Stunden voran.The kinetics of IFN-mediated induction of TAP-1 and MHC class I mRNA and protein were investigated in more detail on the MZ1257RC cell line. Both Northem blot and FACScan analyzes showed coordinated regulation of mRNA and protein Level of the genes of the antigen processing apparatus. The IFNγ-mediated increase in TAP-1 protein was faster and preceded that of MHC class I heavy chain surface protein by about 8 hours.
Tabelle 9: IFN-mediierte Modulation von MHC-Klasse-I und TAP- 1 -Proteinexpression in RCC-ZellenTable 9: IFN-mediated modulation of MHC class I and TAP-1 protein expression in RCC cells
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001
Die Zellen waren vor der FACScan-Analyse für 24 h unbehandelt oder wurden fürThe cells were untreated for 24 h before FACScan analysis or were treated for
24h mit IFN behandelt.Treated with IFN 24h.
1Die Ergebnissse sind als Verhältnisse durch Division der mittleren spezifischen Fluo¬ reszenzintensität der IFN-behandelten RCC-Linien durch die unbehandelten ausgedrückt. 1 The results are expressed as ratios by dividing the mean specific fluorescence intensity of the IFN-treated RCC lines by the untreated ones.
Beispiel 8: Reduzierte Peptidtransportrate in RCC-LinienExample 8: Reduced peptide transport rate in RCC lines
Für eine effektive Peptidbeladung von MHC Klasse I-Molekülen und stabiler Oberflä¬ chenexpression ist Transporteraktivität notwendig. Die Effizienz des Peptidtransports im MZl 851 -Zellsystem wurde untersucht. 125I-markierte Peptide, die die Konsensussequenz für N-verknüpfte Glykosilierung enthielten, wurden in das ER (endoplasmatische Retiku- lum) Streptolysin-O-permeabilisierter MZl 851 -Zellen transportiert und die glykosilierte Fraktion mit ConA-Sepharose isoliert. Die Menge translozierter Peptide wurde in einem γ- Zähler bestimmt und mit der eingegebenen Peptidmenge verglichen. Als Kontrolle wurden permeabilisierte Zellen mit Peptiden in der Abwesenheit von ATP inkubiert. Abbildung 8 zeigt, daß das Peptid RYWANATRSF (Peptid #67) mit unterschiedlicher Effizienz in MZl 851 -Zellen transportiert wurde. Im Vergleich mit der Transportrate korrespondieren¬ der normaler Nierenzellen war die Peptid-Translokation in MZl 85 IRC auf etwa 57%, in MZ1851LN-Zellen auf 25% reduziert. Die unterschiedlichen Transportraten von RCC aus primärer und metastatischer Läsion war konsistent, wenn drei andere Peptide benutzt wur- den (#56: RYWANATRSR, #63 : RYWANATRSI, #600: TNKTRIDGQY) (Abb. 7).Transporter activity is necessary for an effective peptide loading of MHC class I molecules and stable surface expression. The efficiency of peptide transport in the MZl 851 cell system was examined. 125 I-labeled peptides containing the consensus sequence for N-linked glycosylation were inserted into the ER (endoplasmic reticulum). lum) streptolysin-O-permeabilized MZl 851 cells and the glycosylated fraction isolated with ConA-Sepharose. The amount of translocated peptides was determined in a γ counter and compared with the amount of peptide entered. As a control, permeabilized cells were incubated with peptides in the absence of ATP. Figure 8 shows that the peptide RYWANATRSF (peptide # 67) was transported with different efficiency in MZl 851 cells. In comparison with the transport rate of corresponding normal kidney cells, the peptide translocation was reduced to about 57% in MZl 85 IRC and to 25% in MZ1851LN cells. The different transport rates of RCC from primary and metastatic lesion were consistent when three other peptides were used (# 56: RYWANATRSR, # 63: RYWANATRSI, # 600: TNKTRIDGQY) (Fig. 7).
Die erniedrigte Zeiloberflächenexpression beider RCC-Zellen war also mindestens teilweise durch den Mangel von Peptiden im ER verursacht. Dies führte zu einer inadäqua¬ ten Peptidbeladung und Stabilisierung des ß2-m/MHC Klasse I-Komplexes.The reduced cell surface expression of both RCC cells was therefore at least partially caused by the lack of peptides in the ER. This led to an inadequate peptide loading and stabilization of the β 2 -m / MHC class I complex.
Beispiel 9:Example 9:
Zellinien und ZellkulturCell lines and cell culture
Es wurden die parentale murine Fibroblastenzellinie NIH3T3 und die konstitutiv c- Ha-ras exprimierende Zellinie NIH EJras cl3, die nach Transfektion von NTH3T3 -Zellen mit dem mutierten humanen c-Ha-ras etabliert worden war, benutzt. Diese sind in der Literatur beschrieben (Seliger et al, J. Virol. 65: 6307 (1991)). Beide Zellinien wurden in modifi¬ ziertem Eagle's Medium (MEM) kultiviert, das mit 10% fötalem Kälberserum (FCS), 2 mM L-Glutamin, Penicillin (100 U/ml), und Streptomycin (100 μg/ml) supplementiert war. Die mit dem Rauscher- Virus transformierte Maus-T-Lymphom-Zellinie RMA (Ljunggren et al, J. Exp. Med 162: 1745 (1985)) wurde in CRPMI-Medium gehalten, das mit 10% FCS, Glutamin und den entsprechenden Antibiotika supplementiert war. Die H-2Kb-beschränkte CTL 10BK.1 mit Spezifität für Ovalbumin (OVA) (Dick et al, Proc. Natl. Acad Sei. USA 86: 2316 (1989)) wurde in Iscove's modifiziertem Dulbecco's Medium (IDMEM) kultiviert, das mit 5% FCS und 3 U/ml rekombinantem IL-2 (Boehringer Mannheim, Deutschland) supplementiert war. Von diesem Klon wurde kürzlich gezeigt, daß er das Peptid OVA 257- 264 erkennt, das ein häufiges Nebenprodukt in O VA-Präparationen ist (Staege et al, Im- munol. 81: 333 (1994)). Immunfluoreszenz-A nalyseThe parental murine fibroblast cell line NIH3T3 and the constitutive c-Ha-ras expressing cell line NIH EJras cl3, which had been established after transfection of NTH3T3 cells with the mutated human c-Ha-ras, were used. These are described in the literature (Seliger et al, J. Virol. 65: 6307 (1991)). Both cell lines were cultivated in modified Eagle's Medium (MEM), which was supplemented with 10% fetal calf serum (FCS), 2 mM L-glutamine, penicillin (100 U / ml), and streptomycin (100 μg / ml). The mouse T-lymphoma cell line RMA transformed with the Rauscher virus (Ljunggren et al, J. Exp. Med 162: 1745 (1985)) was kept in CRPMI medium containing 10% FCS, glutamine and the corresponding antibiotics was supplemented. The H-2K b restricted CTL 10BK.1 with specificity for ovalbumin (OVA) (Dick et al, Proc. Natl. Acad Sei. USA 86: 2316 (1989)) was cultivated in Iscove's modified Dulbecco's medium (IDMEM), the was supplemented with 5% FCS and 3 U / ml recombinant IL-2 (Boehringer Mannheim, Germany). This clone has recently been shown to recognize the peptide OVA 257-264, which is a common by-product in OVA preparations (Staege et al, Immunol. 81: 333 (1994)). Immunofluorescence analysis
Die folgenden Antikörper wurden für die Durchflußzytometrie verwendet: mAb 9C5 mit Spezifität für H-2Db (Jankovic et al, J.Exp. Med. 163: 1459 (1986)), mAb B8-24-3 (American Type Tissue Culture Collection, ATCC, USA) mit Spezifität für H-2Kb,P,Pa,r (Köhler et al, In: Steinberg CM, Lefkovits I (Hrsg.) The immune System. Vol.2, S.202, Karger, Basel (1981)), mAb 34-1-2S mit Spezifität für H-2K (ATCC, USA), 31-3-4S mit Spezifität für H-2Kd, 34-5-8S mit Spezifität für H-2Dd, 30-5-7S mit Spezifität für H-2Ld (Cedarlane, Hornby, Ontario, Kanada), und mAb-1, der Ha-, Ki- und N-ras erkennt (Dianova, Hamburg; Deutschland). Die Immunfluoreszenzanalyse wurde durchgeführt wie in den anderen Beispielen beschrieben. Für die intrazelluläre Färbung mit dem mAb anti-ras wurden die Zellen mit 70% Ethanol für 30 Min. auf Eis permeabilisiert. Dann wurden 5 x 105 Zellen mit einer geeigneten Konzentration des Erstantikörpers für 25 Min. bei 4°C in¬ kubiert, gewaschen (PBS, 1% [w/v] FCS) und dann für weitere 30 Min. bei 4°C im Dunkeln mit fluoreszinierten anti-Maus-Ig-Antikörpem (Coulter, USA) inkubiert. Die Zellen wurden zweimal mit PBS gewaschen, bevor die Fluoreszenzintensität mit einem FACScan Durch- flußzytometer (Coulter, USA) analysiert wurde. Zytofluometrieanalysen wurden wenigstens dreimal ausgeführt.The following antibodies were used for flow cytometry: mAb 9C5 with specificity for H-2D b (Jankovic et al, J.Exp. Med. 163: 1459 (1986)), mAb B8-24-3 (American Type Tissue Culture Collection, ATCC, USA) with specificity for H-2K b , P, P a , r (Köhler et al, In: Steinberg CM, Lefkovits I (ed.) The immune System. Vol.2, p.202, Karger, Basel ( 1981)), mAb 34-1-2S with specificity for H-2K (ATCC, USA), 31-3-4S with specificity for H-2K d , 34-5-8S with specificity for H-2D d , 30- 5-7S with specificity for H-2L d (Cedarlane, Hornby, Ontario, Canada), and mAb-1, which recognizes Ha-, Ki- and N-ras (Dianova, Hamburg; Germany). Immunofluorescence analysis was carried out as described in the other examples. For intracellular staining with the mAb anti-ras, the cells were permeabilized on ice with 70% ethanol for 30 min. Then 5 × 10 5 cells were incubated with a suitable concentration of the first antibody for 25 min at 4 ° C., washed (PBS, 1% [w / v] FCS) and then for a further 30 min at 4 ° C. in Incubated in the dark with fluorescent anti-mouse Ig antibodies (Coulter, USA). The cells were washed twice with PBS before the fluorescence intensity was analyzed with a FACScan flow cytometer (Coulter, USA). Cytofluometry analyzes were carried out at least three times.
Elektroporation:Electroporation:
Elektroporation wurde ausgeführt wie an anderer Stelle beschrieben (Oellig et al, J. Neurosci. Res. 26: 390 (1990)). 1 x 106 - 5 x 106 RMA-Zellen wurden in 1 ml PBS sus- pendiert, das 10 μg/ml linearisierte c-Ha-ras-Plasmid-DNA enthielt (Seliger et al, J. Virol. 61: 2567 (1988)), und für 15 Min. auf Eis gekühlt. Die Suspension wurde einmal pulsiert, wobei 960 μF und 250 V eingehalten wurden und ein BIORAD Gene Pulser Apparatus (BIORAD, Richmond, USA) benutzt wurde. Die Zellen wurden sofort zurück auf Eis gege¬ ben, weitere 10 Min. gekühlt, und im jeweiligen Kulturmedium ausgesät. 36 Stunden nach Transfektion wurden die Zellen in 24-Loch-Platten aliquotiert und in einem CRPMI-Me- dium selektiert, das mit 1.1 mg/ml G418 (Gibco, Gaithersburg) supplementiert war.Electroporation was carried out as described elsewhere (Oellig et al, J. Neurosci. Res. 26: 390 (1990)). 1 x 10 6 - 5 x 10 6 RMA cells were suspended in 1 ml PBS containing 10 μg / ml linearized c-Ha-ras plasmid DNA (Seliger et al, J. Virol. 61: 2567 ( 1988)), and chilled on ice for 15 min. The suspension was pulsed once, maintaining 960 μF and 250 V and using a BIORAD Gene Pulser Apparatus (BIORAD, Richmond, USA). The cells were immediately placed back on ice, cooled for a further 10 minutes, and sown in the respective culture medium. 36 hours after transfection, the cells were aliquoted in 24-well plates and selected in a CRPMI medium which was supplemented with 1.1 mg / ml G418 (Gibco, Gaithersburg).
Zellmediierte Zytotoxizität in vitroCell mediated cytotoxicity in vitro
Die Zytotoxizität wurde mit einem 51Cr-Freisetzungsassay wie beschrieben bestimmt (Dick et al, J. Immunol 150: 2575 (1993)). Zielzellen wurden mit 1.5 mg/ml OVA für 2 Stunden bei 37°C pulsiert, mit 3.75 MBq Na2 51Crθ4 (Amersham Buchler, Braunschweig, Deutschland) für 1 Stunde bei 37°C markiert, zweimal gewaschen, in IMDM mit 10% FCS resuspendiert, und auf 96-Loch-Mikrotiterplatten mit V-förmigem Boden bei einer Zellzahl von 5000 Zellen pro Loch ausgesät. 10BK.1 -Zellen in variierenden Konzentrationen wurden bis zu einem Endvolumen von 150 μl Loch zugegeben. Nach 4 Stunden wurde der Über- 5 stand der Proben (100 μl) geerntet und in einem γ-Zähler gezählt. Der Prozentsatz spezifi¬ scher Lyse wurde wie folgt kalkuliert: % Lyse = (experimentelle cpm - spontane cpm)/ (maximale cpm - spontane cpm) x 100.Cytotoxicity was determined using a 51 Cr release assay as described (Dick et al, J. Immunol 150: 2575 (1993)). Target cells were pulsed with 1.5 mg / ml OVA for 2 hours at 37 ° C, with 3.75 MBq Na 2 51 CrO 4 (Amersham Buchler, Braunschweig, Germany) marked for 1 hour at 37 ° C., washed twice, resuspended in IMDM with 10% FCS, and sown on 96-well microtiter plates with a V-shaped bottom at a cell number of 5000 cells per hole. 10BK.1 cells in varying concentrations were added to a final volume of 150 μl hole. After 4 hours, the supernatant of the samples (100 μl) was harvested and counted in a γ counter. The percentage of specific lysis was calculated as follows:% lysis = (experimental cpm - spontaneous cpm) / (maximum cpm - spontaneous cpm) x 100.
i o Onkogen-mediierte Erniedrigung der MHC Klasse I-Oberflächenexpression betrifft alle Loci:i o Oncogene-mediated reduction in MHC class I surface expression affects all loci:
FACScan-Analysen von EJ ras-transformierten NTH3T3 -Zellen, NIH3T3pEJras- Clone3, der konstitutiv große Mengen des ras-Proteins p21 exprimiert, sowie von parenta-FACScan analyzes of EJ ras-transformed NTH3T3 cells, NIH3T3pEJras-Clone3, which constitutively expresses large amounts of the ras protein p21, and of parenta-
15 len untransformierten NTH3T3 -Zellen wurden mit einem Satz H-2-locusspezifischer mAbs durchgeführt. N_H3T3pEJrasC13-Zellen zeigten ein erniedrigtes Niveau von MHC Klasse I- Oberflächenexpression im Vergleich zur parentalen Kontrolle. Die ras-mediierte Suppres- sion von MHC Klasse I-Expression betraf alle H-2-Loci, aber das Ausmaß der Erniedrigung von Η.-2Y& -Dd und -Ld variierte etwa zwischen 10 bis 50% der Kontrollzellen (Abb.l).15 len untransformed NTH3T3 cells were performed with a set of H-2 locus-specific mAbs. N_H3T3pEJrasC13 cells showed a reduced level of MHC class I surface expression compared to the parental control. The ras-mediated suppression of MHC class I expression affected all H-2 loci, but the extent of the decrease in Η.-2Y & -D d and -L d varied approximately between 10 to 50% of the control cells (Fig. l).
20 Die stärkste Suppression wurde für die H-2Ld-Loci beobachtet.20 The strongest suppression was observed for the H-2L d -Loci.
Heterogene, aber reduzierte Niveaus der MHC Klasse I-Expression in RMA-ras-Transfor- manten:Heterogeneous but reduced levels of MHC class I expression in RMA-ras transformants:
2525
Die T-Lymphom-Zellinie RMA, die große Mengen von H-2Kb exprimiert, wurde stabil mit einem Ha-ras enthaltenden Plasmid transfiziert. Necfi Massenkulturen von ras- Transformanten enthalten eine gemischte Population von Tumorklonen mit einem breiten Bereich von ras- und H-2Kb-Expression. Deshalb wurden die Massenkulturen kloniert, umThe T-lymphoma cell line RMA, which expresses large amounts of H-2K b , was stably transfected with a plasmid containing Ha-ras. Necfi mass cultures of ras transformants contain a mixed population of tumor clones with a wide range of ras and H-2K b expression. Therefore, the mass cultures were cloned to
30 RMA ras-Klone zu erhalten. Die Klone wurden dann auf Expression von p21ras, H-2Kb und H-2Db mit Durchflußzytometrie gescreened. Intrazelluläre ras- und H-2-Oberflächen- expressionen einer Anzahl von Klonen ist in Tabelle 10 dargestellt. Obwohl eine breite Verteilung im Muster der ras- und H-2Kb/H-2Db-Expression beobachtet wird, war die H-2 Oberflächenexpression in allen RMAras-Klonen erniedrigt. Femer bestand eine inverseObtain 30 RMA ras clones. The clones were then screened for expression of p21ras, H-2K b and H-2D b with flow cytometry. Intracellular ras and H-2 surface expressions of a number of clones are shown in Table 10. Although a broad distribution was observed in the pattern of ras and H-2K b / H-2D b expression, the H-2 surface expression was reduced in all RMAras clones. There was also an inverse
35 Korrelation zwischen den Niveaus der ras und MHC Klasse I Expression in der Mehrzahl der RMAras-Klone. Tabelle 10: Expression von MHC Klasse I und ras in ras-Transformanlen35 Correlation between levels of ras and MHC class I expression in the majority of RMAras clones. Table 10: Expression of MHC class I and ras in ras transformants
Spezifische Fluoreszenz (% RMA)Specific fluorescence (% RMA)
Zellinie H-2Kb/H-2Db rasCell line H-2K b / H-2D b ras
RMAras5SKl 44.5 290 RMAras5SK2 54.5 260 RMAras5SK4 65.7 129 RMAras7SK4 74.3 186 RMAras7SK6 83.5 126RMAras5SKl 44.5 290 RMAras5SK2 54.5 260 RMAras5SK4 65.7 129 RMAras7SK4 74.3 186 RMAras7SK6 83.5 126
Immunfluoreszenzanalyse von RMAras-Klonen wurden mit den entpsrechenden Anti- körpem ausführt. Parentale RMA-Zellen dienten als Kontrolle. Die Ergebnisse sind als % der mittleren spezifischen Fluoreszenzintensität der RMA-Zellen ausgedrückt.Immunofluorescence analysis of RMAras clones was carried out with the corresponding antibodies. Parental RMA cells served as controls. The results are expressed as% of the mean specific fluorescence intensity of the RMA cells.
Die Rolle der MHC Klasse I- und ras- Expression f r die lytische SuszeptibilitätThe role of MHC class I and ras expression for lytic susceptibility
Es stellt sich die Frage, ob das Ausmaß der MHC Klasse I-Antigenexpression die Tumorerkennung durch CTL beeinflussen kann und in vivo Tumorzellen, die weniger MHC-Antigene exprimieren, einen selektiven Vorteil bietet. Ausgewählte RMAras-Klone wurden auf Lyse durch CTL 10BK.1 getestet. Dies ist ein H-2K -beschränkter CTL-Klon mit Spezfität für OVA, von dem gezeigt wurde, daß er ein spezifisches OVA-Peptid er¬ kennt. Die Lyse zweier unabhängiger repräsentativer RMAras-Klone, die mit OVA-Peptid gepulst und durch CTL 10BK.1 bei einem Effektor-Zielzell- Verhältnis (E:T) von 0,063:1 bis 8:1 lysiert wurden, ist in Abb. 10 dargestellt. Im Vergleich zu parentalen RMA-Zellen war die CTL-mediierte Lyse von RMAras5SKl und RMAras5SK2 signifikant erniedrigt. Interessanterweise haben die beiden Klone eine unterschiedliche Sensitivität gegenüber der Lyse durch CTL 10BK.1, die invers verknüpft ist mit erniedrigten Niveaus von H-2Kb An¬ tigenen, die wiederum auf hohe Niveaus der p21ras-Expression zurückzuführen sind. S EQU ENZ PROTOKOLLThe question arises as to whether the extent of MHC class I antigen expression can influence tumor detection by CTL and offers a selective advantage in vivo to tumor cells that express less MHC antigens. Selected RMAras clones were tested for lysis by CTL 10BK.1. This is an H-2K-restricted CTL clone with specificity for OVA, which has been shown to recognize a specific OVA peptide. The lysis of two independent representative RMAras clones, which were pulsed with OVA peptide and lysed by CTL 10BK.1 at an effector-target cell ratio (E: T) of 0.063: 1 to 8: 1, is shown in Fig. 10 . Compared to parent RMA cells, the CTL-mediated lysis of RMAras5SKl and RMAras5SK2 was significantly reduced. Interestingly, the two clones have a different sensitivity to lysis by CTL 10BK.1, which is inversely linked to lower levels of H-2K b antigens, which in turn are due to high levels of p21ras expression. S EQU ENZ PROTOCOL
( 1) ALLGEMEINE ANGABEN :( 1. GENERAL INFORMATION :
(i) ANMELDER:(i) APPLICANT:
(A) NAME: Boehringer Ingelheim International GmbH(A) NAME: Boehringer Ingelheim International GmbH
(B) STRASSE: Binger Strasse(B) STREET: Binger Strasse
(C) ORT: Ingelheim(C) LOCATION: Ingelheim
(E) LAND: Deutschland(E) COUNTRY: Germany
(F) POSTLEITZAHL: 55216(F) POSTAL NUMBER: 55216
(G) TELEFON: 06132-772770 (H) TELEFAX: 06132-774377(G) TELEPHONE: 06132-772770 (H) TELEFAX: 06132-774377
(A) NAME: Seliger, Barbara, Prof. Dr.(A) NAME: Seliger, Barbara, Prof. Dr.
(B) STRASSE: Trajanstr. 16(B) STREET: Trajanstr. 16
(C) ORT: Mainz(C) LOCATION: Mainz
(E) LAND: Deutschland(E) COUNTRY: Germany
(F) POSTLEITZAHL: 55131(F) POSTAL NUMBER: 55131
(A) NAME: Huber, Christoph(A) NAME: Huber, Christoph
(B) STRASSE: Stefan Karl Michel Str. 4(B) ROAD: Stefan Karl Michel Str. 4
(C) ORT: Mainz(C) LOCATION: Mainz
(E) LAND: Deutschland(E) COUNTRY: Germany
(F) POSTLEITZAHL: 55131(F) POSTAL NUMBER: 55131
(ii) BEZEICHNUNG DER ERFINDUNG: Expression von TAP und LMP in Tumorzelle (Üi) ANZAHL DER SEQUENZEN: 6(ii) NAME OF THE INVENTION: Expression of TAP and LMP in Tumor Cell (Üi) NUMBER OF SEQUENCES: 6
(iv) COMPUTER-LESBARE FASSUNG:(iv) COMPUTER READABLE VERSION:
(A) DATENTRÄGER: Floppy dis(A) DISK: Floppy dis
(B) COMPUTER: IBM PC compatible(B) COMPUTER: IBM PC compatible
(C) BETRIEBSSYSTEM: PC-DOS/MS-DOS(C) OPERATING SYSTEM: PC-DOS / MS-DOS
(D) SOFTWARE: Patentin Release #1.0, Version #1.30 (EPA)(D) SOFTWARE: Patentin Release # 1.0, Version # 1.30 (EPA)
(2) ANGABEN ZU SEQ ID NO: 1:(2) INFORMATION ON SEQ ID NO: 1:
(i) SEQUENZKENNZEICHEN:(i) SEQUENCE LABEL:
(A) LÄNGE: 10 Aminosäuren(A) LENGTH: 10 amino acids
(B) ART: Aminosäure(B) TYPE: amino acid
(C) STRANGFORM: Einzelstrang(C) STRAND FORM: Single strand
(D) TOPOLOGIE: linear(D) TOPOLOGY: linear
(ii) ART DES MOLEKÜLS: Peptid(ii) MOLECULE TYPE: Peptide
(sei) SEQUENZBESCHREIBUNG: SEQ ID NO: 1:SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO: 1:
Arg Tyr Trp Ala Asn Ala Thr Arg Ser Ile 1 5 10Arg Tyr Trp Ala Asn Ala Thr Arg Ser Ile 1 5 10
(2) ANGABEN ZU SEQ ID NO: 2:(2) INFORMATION ON SEQ ID NO: 2:
(i) SEQUENZKENNZEICHEN:(i) SEQUENCE LABEL:
(A) LÄNGE: 10 Aminosäuren(A) LENGTH: 10 amino acids
(B) ART: Aminosäure(B) TYPE: amino acid
(C) STRANGFORM: Einzelstrang(C) STRAND FORM: Single strand
(D) TOPOLOGIE: linear(D) TOPOLOGY: linear
(ii) ART DES MOLEKÜLS: Peptid (xi) SEQUENZBESCHREIBUNG: SEQ ID NO: 2:(ii) MOLECULE TYPE: Peptide (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO: 2:
Arg Tyr Trp Ala Asn Ala Thr Arg Ser Arg 1 5 10Arg Tyr Trp Ala Asn Ala Thr Arg Ser Arg 1 5 10
(2) ANGABEN ZU SEQ ID NO: 3:(2) INFORMATION ON SEQ ID NO: 3:
(i) SEQUENZKENNZEICHEN:(i) SEQUENCE LABEL:
(A) LÄNGE: 10 Aminosäuren(A) LENGTH: 10 amino acids
(B) ART: Aminosäure(B) TYPE: amino acid
(C) STRANGFORM: Einzelstrang(C) STRAND FORM: Single strand
(D) TOPOLOGIE: linear(D) TOPOLOGY: linear
(ii) ART DES MOLEKÜLS: Peptid(ii) MOLECULE TYPE: Peptide
(Xi) SEQUENZBESCHREIBUNG: SEQ ID NO: 3:(Xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO: 3:
Arg Tyr Trp Ala Asn Ala Thr Arg Ser Phe 1 5 10Arg Tyr Trp Ala Asn Ala Thr Arg Ser Phe 1 5 10
(2) ANGABEN ZU SEQ ID NO: 4:(2) INFORMATION ON SEQ ID NO: 4:
(i) SEQUENZKENNZEICHEN:(i) SEQUENCE LABEL:
(A) LÄNGE: 10 Aminosäuren(A) LENGTH: 10 amino acids
(B) ART: Aminosäure(B) TYPE: amino acid
(C) STRANGFORM: Einzelstrang(C) STRAND FORM: Single strand
(D) TOPOLOGIE: linear(D) TOPOLOGY: linear
(ii) ART DES MOLEKÜLS: Peptid(ii) MOLECULE TYPE: Peptide
(Xi) SEQUENZBESCHREIBUNG: SEQ ID NO: 4:(Xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO: 4:
Thr Asn Lys Thr Arg Ile Asp Gly Gin Tyr 1 5 10Thr Asn Lys Thr Arg Ile Asp Gly Gin Tyr 1 5 10
(2) ANGABEN ZU SEQ ID NO: 5:(2) INFORMATION ON SEQ ID NO: 5:
(i) SEQUENZKENNZEICHEN:(i) SEQUENCE LABEL:
(A) LÄNGE: 9 Aminosäuren(A) LENGTH: 9 amino acids
(B) ART: Aminosäure(B) TYPE: amino acid
(C) STRANGFORM: Einzelstrang(C) STRAND FORM: Single strand
(D) TOPOLOGIE: linear(D) TOPOLOGY: linear
(ii) ART DES MOLEKÜLS: Peptid(ii) MOLECULE TYPE: Peptide
(Xi) SEQUENZBESCHREIBUNG: SEQ ID NO: 5:(Xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO: 5:
Ile Leu Lys Glu Pro Val His Gly Val 1 5Ile Leu Lys Glu Pro Val His Gly Val 1 5
(2) ANGABEN ZU SEQ ID NO: 6: (i) SEQUENZKENNZEICHEN:(2) INFORMATION ON SEQ ID NO: 6: (i) SEQUENCE LABEL:
(A) LÄNGE: 9 Aminof.äuiien(A) LENGTH: 9 amino acids
(B) ART: Aminosäure(B) TYPE: amino acid
(C) STRANGFORM: Einzelstrang(C) STRAND FORM: Single strand
(D) TOPOLOGIE: linear(D) TOPOLOGY: linear
(ii) ART DES MOLEKÜLS: Peptid(ii) MOLECULE TYPE: Peptide
(Xi) SEQUENZBESCHREIBUNG: SEQ ID NO: 6:(Xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO: 6:
Tyr Pro His Phe Met Pro Thr Asn Leu 1 5 Tyr Pro His Phe Met Pro Thr Asn Leu 1 5

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Steigerung der Immunantwort auf eine Tumorzelle durch Steigerung der intrazellulären TAP- und/oder LMP-Konzentration, dadurch gekennzeichnet, daß eine s oder mehrere Nukleinsäuren in die Tumorzelle eingebracht werden, die für TAP-Protein und/oder LMP-Protein kodieren, und die Expression dieser Nukleinsäuren in der Tumor¬ zelle bewirkt wird.1. A method for increasing the immune response to a tumor cell by increasing the intracellular TAP and / or LMP concentration, characterized in that one or more nucleic acids are introduced into the tumor cell, which code for TAP protein and / or LMP protein , and the expression of these nucleic acids in the tumor cell is effected.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um TAP-1 w und/oder TAP-2 handelt.2. The method according to claim 1, characterized in that it is TAP-1 w and / or TAP-2.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um LMP-2 und/oder LMP-7 handelt.3. The method according to claim 1, characterized in that it is LMP-2 and / or LMP-7.
is 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die be¬ treffende Nukleinsäure oder die betreffenden Nukleinsäuren ein oder mehrere Expressions¬ vektoren, gegebenenfalls Doppel- oder Mehrfachexpressionsvektoren, sind.is 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the nucleic acid or nucleic acids in question are one or more expression vectors, optionally double or multiple expression vectors.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 20 Nukleinsäure oder die Nukleinsäuren durch Elektroporation oder Liposomenfüsion in die5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the 20 nucleic acid or the nucleic acids by electroporation or liposome fusion in the
Tumorzelle eingebracht werden.Tumor cell are introduced.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nukleinsäure oder die Nukleinsäuren mit einem Konjugat komplexiert sind, das ein endo-6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the nucleic acid or the nucleic acids are complexed with a conjugate which is an endo-
25 somolytisches Agens und ein DNA-bindendes Agens enthält.Contains 25 somolytic agent and a DNA binding agent.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das endosomolytische Agens ein inaktivierter Adenovirus ist.7. The method according to claim 6, characterized in that the endosomolytic agent is an inactivated adenovirus.
30 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß30 8. The method according to any one of claims 5 or 6, characterized in that
DNA-bindende Agens Polylysin ist.DNA binding agent is polylysine.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einem Patienten Tumorgewebe entnommen wird, die Nukleinsäure oder die Nukleinsäuren in Tu- 35 morzellen dieses Tumorgewebes eingebracht werden, und diese Tumorzellen wieder in den Körper des Patienten eingebracht werden. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that tumor tissue is removed from a patient, the nucleic acid or the nucleic acids are introduced into tumor cells of this tumor tissue, and these tumor cells are reintroduced into the patient's body.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsfähigkeit der Tumorzellen vor der Einbringung in den Körper des Patienten zerstört wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the ability to divide the tumor cells is destroyed before insertion into the patient's body.
11.Verfahren zum Auffinden von Tumorantigenen, dadurch gekennzeichnet, daß11. A method for finding tumor antigens, characterized in that
(a) die Antigenpräsentation von Tumorzellen durch die Einführung und Expression von einer oder mehrerer Nukleinsäuren, die für TAP-1 und/oder TAP-2 und/oder LMP-2 und/oder LMP-7 kodieren, gesteigert wird,(a) the antigen presentation of tumor cells is increased by the introduction and expression of one or more nucleic acids which code for TAP-1 and / or TAP-2 and / or LMP-2 and / or LMP-7,
(b) tumor-spezifische zytotoxische T-Lymphozyten (CTL) durch Mischkultur von(b) tumor-specific cytotoxic T-lymphocytes (CTL) by mixed culture of
Lymphozyten mit den aus (a) erhaltenen Tumorzellen erzeugt werdenLymphocytes are generated with the tumor cells obtained from (a)
(c) in CTL-resistente Zellen Cosmid-Klone, genomische DNA oder Komplementär- DNA (cDNA) eingebracht und zur Expression gebracht wird, die aus den erwähnten Tu- morzellen erhalten oder abgeleitet ist,(c) cosmid clones, genomic DNA or complementary DNA (cDNA) are introduced and expressed in CTL-resistant cells, which is obtained or derived from the tumor cells mentioned,
(d) Transfektanten selektiert werden, die die Eigenschaft haben, die aus (b) erhalte¬ nen tumorspezifischen CTL zu stimulieren, und(d) transfectants are selected which have the property of stimulating the tumor-specific CTL obtained from (b), and
(e) das transfizierte Gen kloniert wird, das diese Eigenschaft vermittelt.(e) cloning the transfected gene that mediates this property.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stimulation der tumorspezifischen CTL dadurch gemessen wird, daß die TNF-α-Produktion der CTL nach Inkubation mit den Tumorzellen gemessen wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the stimulation of the tumor-specific CTL is measured in that the TNF-α production of the CTL is measured after incubation with the tumor cells.
13. Tumorzellen, in die eine oder mehrere Nukleinsäuren eingebracht wurden, die für TAP-Protein und/oder LMP-Protein kodieren.13. Tumor cells into which one or more nucleic acids have been introduced which code for TAP protein and / or LMP protein.
14. Verwendung von Tumorzellen nach Anspruch 13 als Tumorvakzin.14. Use of tumor cells according to claim 13 as a tumor vaccine.
15. Verwendung einer Nukleinsäure, die für TAP-Protein und/oder LMP-Protein kodiert, zur Steigerung der Immunantwort auf eine Tumorzelle.15. Use of a nucleic acid which codes for TAP protein and / or LMP protein to increase the immune response to a tumor cell.
16. Verwendung einer Nukleinsäure, die für TAP-Protein und/oder LMP-Protein kodiert, zum Auffinden von Tumorantigenen.16. Use of a nucleic acid coding for TAP protein and / or LMP protein for the detection of tumor antigens.
17. Verwendung einer Nukleinsäure, die für TAP-Protein und/oder LMP-Protein kodiert, zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von Krebserkrankungen. 17. Use of a nucleic acid coding for TAP protein and / or LMP protein for the production of an agent for the treatment of cancer.
18. Verfahren zur Herstellung zytotoxischer T-Lymphozyten (CTL) gegen autologe Tumorzellen, dadurch gekennzeichnet, daß18. A process for the production of cytotoxic T lymphocytes (CTL) against autologous tumor cells, characterized in that
(a) in Tumorzellen aus Biopsiematerial oder davon abgeleitete Tumorzellen eine oder 5 mehrere Nukleinsäuren eingebracht werden, die für TAP-Protein und/oder LMP-Protein kodieren, und die Expression dieser Nukleinsäure oder dieser Nukleinsäuren in den Tumor¬ zellen bewirkt wird,(a) introducing one or more nucleic acids into tumor cells made of biopsy material or tumor cells derived therefrom which code for TAP protein and / or LMP protein, and which expression of this nucleic acid or these nucleic acids in the tumor cells is effected,
(b) die so behandelten Tumorzellen mit Lymphozyten in Kontakt gebracht werden, w vorzugsweise in Mischkulturen mit Lymphozyten gehalten werden.(b) the tumor cells treated in this way are brought into contact with lymphocytes, preferably in mixed cultures with lymphocytes.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die TAP- und/oder LMP-transfizierten Zellen mit einem Zytokin stimuliert werden.19. The method according to any one of claims 1 to 12 or 18, characterized in that the TAP and / or LMP transfected cells are stimulated with a cytokine.
is 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Zytokin Inter- feron-γ ist.is 20. The method according to claim 19, characterized in that the cytokine is interferon-γ.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder 18 bis 20, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Tumorzellen zusätzlich mit einer Nukleinsäure transfiziert sind, die für B721. The method according to any one of claims 1 to 12 or 18 to 20, characterized gekenn¬ characterized in that the tumor cells are additionally transfected with a nucleic acid necessary for B7
20 kodiert.20 coded.
22. Verwendung von Tumorzellen nach Anspruch 13 zur Herstellung eines Tumorvakzins. 22. Use of tumor cells according to claim 13 for the production of a tumor vaccine.
PCT/EP1996/001666 1995-05-04 1996-04-20 Expression of tap and lmp in tumour cells WO1996034952A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995116040 DE19516040A1 (en) 1995-05-04 1995-05-04 Increasing immune response to tumour cells by increasing expression of TAP or LMP proteins
DE19516040.1 1995-05-04
DE19603668.2 1996-02-02
DE19603668A DE19603668A1 (en) 1996-02-02 1996-02-02 Increasing immune response to tumour cells by increasing expression of TAP or LMP proteins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1996034952A1 true WO1996034952A1 (en) 1996-11-07

Family

ID=26014799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1996/001666 WO1996034952A1 (en) 1995-05-04 1996-04-20 Expression of tap and lmp in tumour cells

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO1996034952A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2114442A1 (en) * 2007-01-19 2009-11-11 The University Of British Columbia Hat acetylation promoters and uses of compositions thereof in promoting immunogenicity

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992011289A1 (en) * 1990-12-19 1992-07-09 Imperial Cancer Research Technology Ltd. Antigen processing
EP0600591A2 (en) * 1992-10-02 1994-06-08 Bristol-Myers Squibb Company Inhibition of tumor cell growth by administration of B7-transfected cells
WO1996009380A1 (en) * 1994-09-23 1996-03-28 The University Of British Columbia Method of enhancing expression of mhc class i molecules bearing endogenous peptides

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992011289A1 (en) * 1990-12-19 1992-07-09 Imperial Cancer Research Technology Ltd. Antigen processing
EP0600591A2 (en) * 1992-10-02 1994-06-08 Bristol-Myers Squibb Company Inhibition of tumor cell growth by administration of B7-transfected cells
WO1996009380A1 (en) * 1994-09-23 1996-03-28 The University Of British Columbia Method of enhancing expression of mhc class i molecules bearing endogenous peptides

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CURIEL ET AL: "HIGH-EFFICIENCY GENE TRANSFER MEDIATED BY ADENOVIRUS COUPLED TO DNA-POLYLYSINE COMPLEXES", HUMAN GENE THERAPY, vol. 3, 1992, pages 147 - 154, XP000579759 *
GABATHULER ET AL: "COMPARISON OF CELL LINES DEFICIENT IN ANTIGEN PRESENTATION REVEALS A FUNCTIONAL ROLE FOR TAP-1 ALONE IN ANTIGEN PROCESSING", THE JOURNAL OF EXPERIMENTAL MEDICINE, vol. 180, October 1994 (1994-10-01), pages 1415 - 1425, XP000579776 *
MONACO: "A MOLECULAR MODEL OF MHC CLASS-I-RESTRICTED ANTIGEN PROCESSING", IMMUNOLOGY TODAY, vol. 13, no. 5, 1992, pages 173 - 179, XP002011887 *
SELIGER ET AL: "ANALYSIS OF THE MAJOR HISTOCOMPATIBILITY COMPLEX CLASS I ANTIGEN PRESENTATION MACHINERY IN NORMAL AND MALIGNANT RENAL CELLS: EVIDENCE FOR DEFICIENCIES ASSOCIATED WITH TRANSFORMATION AND PROGRESSION", CANCER RESEARCH, vol. 56, 15 April 1996 (1996-04-15), pages 1756 - 1760, XP002011888 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2114442A1 (en) * 2007-01-19 2009-11-11 The University Of British Columbia Hat acetylation promoters and uses of compositions thereof in promoting immunogenicity
EP2114442A4 (en) * 2007-01-19 2013-08-21 Univ British Columbia Hat acetylation promoters and uses of compositions thereof in promoting immunogenicity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100863853B1 (en) WT1 Modified Peptide
DE60038503T2 (en) ACTIVATION OF THE IMMUNE SYSTEM BY AN ANTIGEN AND AN NF-kappaB TRIGGER
DE69114299T3 (en) METHOD AND COMPOSITIONS FOR GENERAL THERAPY AND STRENGTHENING OF THE IMMUNE SYSTEM.
DE102005041616B4 (en) Melanoma associated MHC class I associated oligopeptides and polynucleotides encoding them and their uses
DE69839273T2 (en) CANCER IMMUNOTHERAPY WITH SEMI-ALLOGENIC CELLS
DE69334186T2 (en) Derived from the MAGE-3 gene and presented by HLA-A1, isolated nonapeptide and its applications
DE60133287T2 (en) TUMOR ANTIGEN
US7608685B1 (en) Tumor antigen based on products of the tumor suppressor gene WT1
DE69937294T2 (en) DERIVED FROM CYCLOPHILIN B TUMORANTIGEN PEPTIDES
US7189546B2 (en) Polypeptide, cDNA encoding the same, and use of them
Haeffner et al. Inhibitory effect of growth hormone on TNF-alpha secretion and nuclear factor-kappaB translocation in lipopolysaccharide-stimulated human monocytes.
DE69834330T2 (en) USE OF MHC CLASS II LIGANDS AS ADJUVANTIES FOR VACCINATION AND LAG-3 FOR CANCER THERAPY
EP1507795A1 (en) Tumour-associated peptides that bond to mhc molecules
DE102004026135A1 (en) Tumor-associated peptides binding to MHC molecules
JPH09502086A (en) Cloning and characterization of the complete MAGE1 gene
EP1171587B1 (en) Peptide from antigen muc-1 for triggering an immune response to tumor cells
DE69838646T2 (en) ISOLATED DECAPEPTIDES BINDING AT HLA MOLECULES, AND THEIR USE
JPH10511542A (en) Targeted T lymphocytes
WO1997040182A1 (en) Genetically transfected human dendritic cells, their production and use, preferably as vaccines
DE69828791T2 (en) THE ANTIGEN HA-1
WO1996034952A1 (en) Expression of tap and lmp in tumour cells
DE19603668A1 (en) Increasing immune response to tumour cells by increasing expression of TAP or LMP proteins
Dokhelar et al. Effect of a synthetic thymic factor (facteur thymique serique) on natural killer cell activity in humans
Mokyr et al. Some characteristics of the cyclophosphamide-induced immunopotentiating cells in the spleen of mice bearing a large MOPC-315 tumor
DE19516040A1 (en) Increasing immune response to tumour cells by increasing expression of TAP or LMP proteins

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA JP MX US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA