NO965590L - Polynukleotidvaksine for papillomvirus - Google Patents

Polynukleotidvaksine for papillomvirus

Info

Publication number
NO965590L
NO965590L NO965590A NO965590A NO965590L NO 965590 L NO965590 L NO 965590L NO 965590 A NO965590 A NO 965590A NO 965590 A NO965590 A NO 965590A NO 965590 L NO965590 L NO 965590L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
dna
crpv
hpv
gene
papilloma virus
Prior art date
Application number
NO965590A
Other languages
English (en)
Other versions
NO965590D0 (no
Inventor
Donna L Montgomery
John J Donnelly
Margaret A Liu
Douglas Martinez
Original Assignee
Merck & Co Inc
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
Application filed by Merck & Co Inc filed Critical Merck & Co Inc
Publication of NO965590D0 publication Critical patent/NO965590D0/no
Publication of NO965590L publication Critical patent/NO965590L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N7/00Viruses; Bacteriophages; Compositions thereof; Preparation or purification thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • A61P37/04Immunostimulants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/20011Papillomaviridae
    • C12N2710/20022New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

Oppfinnelsens område
Denne oppfinnelsen vedrører fremstilling og anvendelse av et nytt farmasøytisk produkt; en nukleinsyre som, når den innføres direkte i levende virveldyrvev, induserer en immunrespons som spesifikt gjenkjenner papillomvirus.
Oppfinnelsens bakgrunn
Infeksjoner med papillomvirus (PV) opptrer hos mange forskjellige dyr, inkludert mennesker, sauer, hunder, katter, kaniner, aper, slanger og kveg. Papillomvirus infiserer epitelceller og induserer generelt godartede epitel- eller fibro-epiteltumorer på infeksjonsstedet. Papillomvirus er artsspesi-fikke smittemidler: f eks smitter et humant papillomvirus generelt ikke et ikke-humant dyr.
Papillomvirus kan klassifiseres i forskjellige grupper basert på verten som de smitter. Humane papillomvirus (HPV) er videre klassifisert i mer enn 60 typer basert på DNA-sekvenshomologi (for oversikt, se Papilloma Viruses and Human Cancer, H. Pfister (red), CRC Press, Inc., 1990). Papillomvirusinfeksjoner synes å indusere type-spesifikke immunogene responser ved at en nøytraliserende immunitet mot infeksjon av én type papillomvirus ikke behøver å gi immunitet mot en annen type papillomvirus.
Hos mennesker forårsaker forskjellige HPV-typer forskjellige sykdommer. HPV-typene 1, 2, 3, 4, 7, 10 og 26-29 forårsaker godartede vorter både hos normale og immunologisk kompromitterte individer. HPV-typene 5, 8, 9, 12, 14, 15, 17, 19-25 og 46-50 forårsaker "flat"-lesjoner hos immunologisk kompromitterte individer. HPV-typene 6, 11, 34, 39, 41-44 og 51-55 forårsaker ikke-malign kondylom i kjønnskanalen. HPV-typene 16 og 18 forårsaker epiteldysplasi i kjønnstrakten og er forbundet med de fleste in situ og invasive karsinomer i livmorhalsen, vagina, vulva og endetarmen.
Immunologiske studier i dyresystemer har vist at produksjonen av nøytraliserende antistoffer mot papillomvirus-antigener forhindrer infeksjon med det homologe virus. Utvik lingen av effektive humane papillomvirusvaksiner er blitt forsinket av den manglende mulighet til å dyrke papillomvirus ln vitro. Utviklingen av en effektiv HPV-vaksine er blitt særlig forsinket ved fraværet av en egnet dyrevert for den direkte undersøkelse av HPV.
Nøytralisering av papillomvirus ved antistoffer synes å være typespesifikk og avhengig av konformasjonelle epitoper på overflaten av viruset.
Papillomvirus er små (50-60 nm), ikke-innkapslede, ikosahedrale DNA-virus som utkoder tidlige og sene gener. De åpne leserammer (ORF-er) i virusgenomene er betegnet El til E7 og LI og L2, hvor "E" betegner tidlig og "L" betegner sen. LI og L2 koder for viruskapsidproteiner. El til E3 og E5 til E7 er forbundet med slike funksjoner som virusreplikasjon og
-transformasjon.
Li-proteinet er hovedkapsidproteinet og har en molekylvekt på 55-60K. L2-proteinet er et mindre kapsidprotein som har en forutsagt molekylvekt på omtrent 55K og en tilsynela-tende molekylvekt på 75-100K, som bestemt ved hjelp av poly-akrylamidgelelektroforese. Elektronmikroskopiske og immunologiske data tyder på at mesteparten av L2-proteinet er innenfor Ll-proteinet. L2-proteinene er godt konservert blant forskjellige papillomvirus, spesielt de 10 grunnleggende aminosyrene i C-enden. Ll-ORF er godt konservert i forskjellige papillomvirus . LI- og L2-genene blir brukt til å frembringe rekombinante proteiner for potensiell anvendelse ved forhindring og behandling av papillomvirusinfeksjoner. Zhou et al klonet Ll-og L2-gener av HPV-type 16 i vacciniavirusvektor og infiserte CV-l-pattedyrceller med den rekombinante vektor for å fremstille viruslignende partikler (VLP). Disse studier ble for-tolket som å fastslå at ekspresjonen av både LI- og L2-proteiner fra HPV-type 16 i epitelceller er nødvendig og tilstrekkelig til å muliggjøre sammensetning av VLP. Ekspresjonen av Ll-proteinet alene eller L2-proteinet alene, eller dobbeltin-feksjon av celler med rekombinante enkeltvacciniavirusvektorer som inneholder LI- og L2-gener, ga ikke partikler.
Bakterielt avledet, rekombinant, bovin papillom-Ll- og -L2 er blitt frembrakt. Nøytraliserende sera mot de rekombinante bakterieproteinene kryssreagerte med naturlig forekommende virus ved lave nivåer, sannsynligvis på grunn av for-skjeller i konformasjonene til de naturlig forekommende og bakterielt avledede proteiner.
Rekombinante baculovirus som uttrykker HPV-16-L1-eller HPV-16-L2-ORF har vært brukt til å infisere insekt-SF9-celler og produsere rekombinante LI- og L2-proteiner. "Western blot"-analyser viste at de baculovirusavledede LI- og L2-proteiner reagerte med antistoffer mot HPV-16. Produksjonen av HPV-16-L2-proteiner ved hjelp av rekombinante stammer av Saccaromyces cerevisiae er også blitt demonstrert.
Ettersom cytotoksiske T-lymfocytter (CTL-er) både hos mus og mennesker er i stand til å gjenkjenne epitoper avledet fra konserverte interne virusproteiner og antas å være viktige ved immunrespons mot virus, er det blitt rettet anstrengelser mot utviklingen av CTL-vaksiner som er i stand til å tilveiebringe heterolog beskyttelse mot forskjellige virusstam-mer.
Det er kjent at CD8<*->CTL-er dreper virusinfiserte celler når deres T-cellereseptorer gjenkjenner viruspeptider forbundet med MHC-klasse I-molekyl. Disse peptidene er avledet fra endogent syntetiserte virusproteiner, uansett proteinets lokalisering eller funksjon innenfor viruset. Ved gjenkjennelse av epitoper fra konserverte virusproteiner kan således CTL-er gi krysstammebeskyttelse. Peptider som er i stand til å inngå forbindelse med MHC-klasse I for CTL-gjenkjennelse, skriver seg fra proteiner som er til stede i eller passerer gjennom cytoplasmaet eller det endoplasmatiske retikulum. Generelt er derfor eksogene proteiner som kommer inn i det endosomale prosesseringsreaksjonsspor (som i tilfellet med antigener som presenteres ved hjelp av MHC-klasse II-moleky-ler), ikke effektive når det gjelder å frembringe CD8<*->CTL-responser.
Anstrengelser for å frembringe CTL-responser har omfattet anvendelse av replikering av vektorer for å fremstille proteinantigenet innenfor cellen eller har fokusert på inn-føringen av peptider i cytosolen. Begge disse fremgangsmåtene har begrensninger ved at de kan redusere deres utnyttbarhet som vaksiner. Retrovirusvektorer har begrensninger på størrel-sen og strukturen av polypeptider som kan uttrykkes som fusjonsproteiner mens evnen til det rekombinante virus når det gjelder å replikere opprettholdes, og effektiviteten av vektorer slik som vaccinia for etterfølgende immuniseringer, kan kompromitteres av immunrespons mot selve vektorene. Dessuten har virusvektorer og modifiserte patogener iboende risikoer som kan forhindre deres anvendelse hos mennesker. Videre er utvelgelsen av peptidepitoper som skal presenteres avhengige av strukturen til et individs MHC-antigener, og peptidvaksiner kan derfor ha begrenset effektivitet på grunn av uensartet-heten av MHC-haplotyper i utavlede populasjoner.
Intramuskulær inokulasjon av polynukleotidkonstruk-sjoner, dvs. DNA-plasmider som koder for proteinet, er blitt påvist å resultere i den in situ frembringelse av protein i muskelceller. Ved å anvende cDNA-plasmider som koder for virusproteiner, kan det frembringes antistoffresponser som gir homolog beskyttelse mot påfølgende utfordring. Anvendelsen av polynukletidvaksiner (PNV-er) for å frembringe antistoffer, kan resultere i en forøkt varighet av antistoffresponsene samt tilveiebringelsen av et antigen som kan ha de korrekte post-translasjonelle modifikasjoner og konformasjon til det naturlig forekommende protein (vs et rekombinant protein). Virus-proteinene produsert in vivo etter PNV-immunisering kan innta sin naturlige forekommende konformasjon for derved å utløse produksjonen av virusnøytraliserende antistoffer. Frembringelsen av CTL-responser ved hjelp av dette midlet gir fordelene ved krysstammebeskyttelse uten anvendelsen av en levende potensielt patogen vektor eller et svekket virus.
Benvenisty et al rapporterte at CaCl2-utfelt DNA inn-ført intraperitonealt, intravenøst eller intramuskulært i mus kunne uttrykkes. Senere ble intramuskulær (i.m.) injeksjon av DNA-ekspresjonsvektorer i mus rapportert å resultere i opptak av DNA ved hjelp av musecellene og ekspresjon av proteinet kodet av DNA-en (J. A. Wollf et al, 1990; G. Ascadi et al, 1991). De injiserte plasmider ble påvist å bli opprettholdt ekstrakromosomalt og replikerte ikke. Senere er det blitt rapportert vedvarende ekspresjon etter i.m. injeksjon i en muskel hos rotter, fisk og primater, og hjertemuskel hos rotter. Teknikken som anvender nukleinsyrer som immunogene midler, ble rapportert i WO90/11092 (4. oktober 1990) hvor nakne polynukleotider ble brukt til å vaksinere virveldyr.
Fremgangsmåten er ikke begrenset til intramuskulær injeksjon. F eks resulterte innføringen av gullmikroprosjek-tiler belagt med DNA som koder for bovint veksthormon (BGH), i huden til mus, til produksjon av anti-BGH-antistoffer hos musene. Det er blitt brukt en jetinjektor for å transfektere hud-, muskel-, fett- og brystvev hos levende dyr. Forskjellige fremgangsmåter for å innføre nukleinsyrer er det blitt gitt en oversikt over av Donnelly, Ulmer og Liu (The Immunologist, 2:20, 1994).
Denne oppfinnelsen omfatter mange forskjellige fremgangsmåter for innføring av nukleinsyrer i levende vev for å indusere ekspresjon av proteiner. Denne oppfinnelsen tilveiebringer fremgangsmåter for innføring av virusproteiner i antigenprosesseringsreaksjonssporet for å frembringe virusspe-sifikke CTL-er og antistoffer. Behovet for spesifikke terapeutiske midler som er i stand til å utløse ønskede profylaktiske immunresponser mot viruspatogener, imøtekommer således for papillomvirus ved hjelp av denne oppfinnelsen. Denne oppfinnelsen tilveiebringer derfor en DNA-konstruksjon som koder for virusproteiner fra det humane papillomvirus, som induserer spesifikke CTL-er og antistoffer.
Den beskyttende virkningsfullhet av DNA-vaksinasjon mot etterfølgende virusutfordring er demonstrert ved immunisering med ikke-replikerende plasmid-DNA som koder for ett eller flere av de ovenfor nevnte virusproteiner. Dette er for-delaktig ettersom ikke noe infeksiøst middel er involvert, det er ikke påkrevet med noen partikler og determinantutvelgelse er tillatt. Ettersom sekvensen av genproduktene er konservert blant forskjellige typer av papillomvirus, muliggjøres dette uten beskyttelse mot etterfølgende utfordring av en annen type papillomvirus som er homolog med eller heterolog med stammen hvorfra det klonede gen fås.
Oppsummering av oppfinnelsen
DNA-konstruksjoner som koder for papillomvirus- genprodukter som er i stand til å bli uttrykt etter direkte innføring i dyrevev, er nye profylaktiske terapeutiske midler som kan gi immunbeskyttelse mot infeksjon av papillomvirus.
Kort beskrivelse av tegningene
Figur 1 viser den virusnøytraliserte antistoffrespons indusert hos kaniner injisert med CRPV-L1-DNA eller med en blanding av LI- og L2-DNA (y-akse), og de tilsvarende ELISA-titere induserte det samme. Figur 2. Antistoffresponser hos kaniner injisert med LI-DNA. ELISA-titere mot Ll-VLP fra kaniner gitt en enkeltdo-sering med en vilkårlig utvalgt dosering med 1 mg LI-DNA er vist. Kaniner injisert med en kontroll-DNA produserte ikke påvisbare antistoffer mot Ll-VLP. Figur 3. Effekt av absorpsjon med Ll-VLP på antiserum erholdt ved immunisering med LI-DNA. A, normalt serum, og immunserum absorbert med naturlig forekommende eller denatu-rerte VLP-er som i (15), ble testet med hensyn på virus-nøytraliserende aktivitet. De gjennomsnittlige arealer for kondylomer på 3 utfordringssteder, målt 7 uker etter utfordring, er vist. B, immunserum fra kanin som var blitt injisert med Ll-DNA, ble serieabsorbert tre ganger med naturlig forekommende (ringer) eller denaturert (firkanter) Ll-VLP uttrykt i en rekombinant gjærstamme ( Saccharomyces cerevisiae). Etter hver serieabsorbsjon ble aliquoter av serum så analysert med hensyn på antistoffaktivitet mot baculovirusavledet Ll-VLP ved hjelp av ELISA. ELISA-titeren til det absorberte materia-let er plottet som en prosentdel av den opprinnelige ELISA-titer av uabsorbert serum. Figur 4. ELISA-responser ved analyser med hensyn på anti-CRPV-E2-(A)- og CRPV-E7-(b)-antistoffer. Netto reaksjonshastighet (hastighet for etter dose 4 minus hastighet for før-immunisering ved den samme fortynning) i mOD/minutt er vist for hver enkelt kanin.
Nærmere beskrivelse av oppfinnelsen
DNA-konstruksjoner som koder for papillomvirus-genprodukter, som er i stand til å bli uttrykt etter direkte innføring i dyrevev, er nye profylaktiske og terapeutiske far-masøytika som kan gi immunbeskyttelse mot infeksjon ved papillomvirus .
Denne oppfinnelsen tilveiebringer polynukleotider som, når de innføres direkte i et slikt virveldyr som "bom-ullshale"-kaniner og mennesker, induserer ekspresjon av kodete peptider i vevene til dyret. Når peptidet er ett som ikke opptrer hos dyret, bortsett fra under infeksjoner, slik som proteiner forbundet med papillomvirus (PV), aktiveres immunsystemet til dyret slik at det utløses en beskyttelsesrespons. Ettersom disse eksogene proteinene produseres av celler fra vertsdyret, bearbeides de og presenteres ved hjelp av hoved-histokompatibilitetskomplekset (MHC). Denne gjenkjennelsen er analog med den som opptrer etter faktisk infeksjon med den beslektede organismen. Resultatet er, slik det er vist her, induksjon av immunresponser som kan beskytte mot virulent infeksjon.
Slik det her er brukt er et polynukleotid en nukleinsyre som inneholder essensielle regulatorelementer slik at det etter innføring i den levende virveldyrcelle er i stand til å styre cellemaskineriet til å produsere translasjonsprodukter som kodes for av genene som omfatter polynukleotidet. Det er mange utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse som fagfolk innen teknikken kan forstå ut fra beskrivelsen. For eksempel kan det anvendes forskjellige transkripsjonspromoterer, -ter-minatorer, -bærervektorer eller spesifikke gensekvenser.
Denne oppfinnelsen tilveiebringer nukleinsyrer som når de innføres i dyrevev in vlvo, induserer ekspresjonen av papillomvirusgenproduktet. Injeksjon av DNA-konstruksjoner ifølge denne oppfinnelsen i muskelen til en kanin induserer således ekspresjon av de kodede genprodukter og utløser virus-nøytraliserende antistoffer. Etter påfølgende utfordring med "bomullshale"-kaninpapillomvirus (CRPV) under anvendelse av doser som forårsaker lesjoner på alle kontrollkaniner, utviser dyr injisert med polynukleotidvaksinen svært reduserte lesjoner. Denne oppfinnelsen åpenbarer således en vaksine som kan anvendes hos mennesker til å forhindre papillomvirusinfeksjoner.
DNA-konstruksjoner som koder for pappillom-virusproteiner, utløser beskyttende immunresponser hos dyr. Som det vil bli beskrevet nærmere nedenunder har immunresponser hos dyr inkludert virusnøytraliserende antistoff og beskyttelse mot virusutfordring hos kaniner med homologe typer av papillomvirus.
Ved én utførelsesform vil vaksineproduktet bestå av separate DNA-plasmider som koder for eksempel for LI-, L2-, E2-, E4-proteiner fra papillomvirus, enten alene eller i kom-binasjon.
Forventede fordeler i forhold til andre vaksiner omfatter, men er ikke begrenset til, forøkt beskyttelsesbredde på grunn av CTL-responser, forøkt antistoffbredde og forøkt beskyttelsesvarighet.
Ved én utførelsesform av oppfinnelsen klones Li eller L2 eller L1+L2 fra HPV-type 6a-, 6b-, 11-, 16- eller 18-prote-insekvens erholdt fra kliniske isolater i en ekspresjonsvektor. Vektoren inneholder en promoter for RNA-polymera-setranskripsjon og en transkripsjonsterminator ved enden av den HPV-kodende sekvens. Eksempler på promoterer omfatter, men er ikke begrenset til, CMV. Eksempler på transkripsjonster-minatorer inkluderer, men er ikke begrenset til, BGH. I tillegg, for å hjelpe til med fremstillingen av det farmasøytiske middel, er også en antibiotisk resistensmarkør uttrykt i E. coil fortrinnsvis inkludert i ekspresjonsvektoren. Neomycin-resistensgener eller enhver annen farmasøytisk akseptabel antibiotisk resistensmarkør kan anvendes. For å hjelpe til med høynivåproduksjonen av det farmasøytiske middel ved hjelp av fermentering i prokaryote organismer, er det videre fordelak-tig for vektoren å inneholde et replikasjonsforbindelsessted og ha høyt kopiantall. Mange forskjellige kommersielt tilgjengelige prokaryote kloningsvektorer gir disse fordelene. Det er ønskelig å fjerne de ikke-essensielle DNA-sekvenser.
Denne oppfinnelsen tilveiebringer derfor ekspresjonsvektorer som koder for et PV-protein som et immunogen. Oppfinnelsen gir et middel for å indusere typebeskyttende immunitet uten behovet for selvreplikerende midler. I tillegg gir immunisering med DNA et antall andre fordeler. For det første burde denne fremgangsmåten for vaksinering være anvend-bar for tumorer samt infeksiøse midler ettersom CD8<*->CTL-re-sponsen er viktig for immunologisk intervensjon i begge pato-fysiologiske prosesser. Utløsning av en immunrespons mot et protein som er av avgjørende betydning for transforma-sjonsprosessen, kan derfor være et effektivt middel for kreft-beskyttelse eller immunologisk behandling. For det andre tyder frembringelsen av antistoffer mot uttrykte proteiner etter injeksjon av DNA som koder for et virusprotein, på at denne tek-nologien gir et lettvint og effektivt middel for å lage antistoff induserende vaksiner.
Lettheten ved fremstilling og rensing av DNA-konstruksjoner kommer gunstig ut i forhold tradisjonell protein-rensing som letter frembringelsen av kombinasjonsvaksiner. Trippelkonstruksjoner, for eksempel konstruksjoner som koder for LI- ogL2-proteiner fra en eller fra flere typer avHPV, kan således fremstilles, blandes og samadministreres. Endelig kan, ettersom proteinekspresjonen opprettholdes i et tidsrom etter DNA-injeksjonen, varigheten av B- og T-cellehukommelse forøkes, og derved fremkalle langvarig humoral og cellemediert immunitet.
Begrensningene ved foreslåtte HPV-vaksiner understre-ker behovet for utvikling av mer effektive midler for forhindring av infeksjon og lindring av sykdom. Frembringelse av en forbedret CTL-respons mot et konservert protein kan gi sig-nifikant langvarig, kryssreaktiv immunitet.
Vi har vist proteinekspresjon fra PNV-konstruksjoner for kaniner ved påvisning av vertsimmunrespons rettet mot CRVP-antigener. Resultatene av disse dyreforsøkene indikerer at direkte DNA-injeksjon kan gi en fremgangsmåte for beskyttelse av mennesker mot HPV-infeksjon og -sykdom.
En rekke doser sammenlignes med hensyn på immunoge-nisitet for å optimalisere konsentrasjoner for anvendelse. Det kan forutsis at doseringer på 10, 50, 100 og 200 ug DNA er virkningsfulle hos mennesker.
Human virkningsfullhet er vist hos frivillige som fikk HPV-DNA-vaksine. Preparatet, doseringen og administre-ringsregimene for vaksinene er basert på undersøkelsene ovenfor. Klinisk virkningsfullhet er vist ved hjelp av infek- sjonshastighet, sykdomsgraderinger og varighet av sykdom. Disse kliniske funn er sammenlignet med laboratorieevaluering av vertsimmunrespons og viruspåvisning for å bestemme surro-gatmarkører som korrelerer med beskyttelse.
Molekylærbiologi for fremstilling og rensing av DNA-konstruksjoner muliggjør fremstillingen av DNA-farmasøytikaene ifølge denne oppfinnelse. Selv om standardteknikker fra molekylærbiologi er tilstrekkelig for produksjonen av produktene ifølge av denne oppfinnelsen, gir de bestemte konstruksjonene som her er beskrevet, nye terapeutika som kan gi krysstammebeskyttelse.
Mengden av uttrykkbar DNA som skal innføres hos en vaksinemottaker, vil avhenge av styrken til transkripsjons- og translasjonspromoteren som brukes i DNA-konstruksjonen, og immunogenisiteten til det uttrykte genprodukt. Generelt administreres en immunologisk eller profylaktisk effektiv dose på ca 1 ug til 1 mg, og fortrinnsvis ca 10 ug til 300 ug direkte i muskelvevet. Subkutan injeksjon, intradermal innføring, virkning gjennom huden og andre administreringsmåter, slik som intraperitoneal, intravenøs eller inhalasjonsavlevering, er også omfattet. Det er også omfattet at forsterkningsvaksina-sjoner skal tilveiebringes.
Polynukleotidet kan være nakent, dvs. ikke forbundet med noen proteiner, adjuvanser eller andre midler som påvirker mottakerens immunsystem. I dette tilfellet er det ønskelig for polynukleotidet å være i en fysiologisk akseptabel oppløsning, slik som, men ikke begrenset til, steril saltoppløsning eller steril bufret saltoppløsning. Alternativt kan polynukleotidet være forbundet med liposomer slik som lecitinliposomer eller andre liposomer som er kjent innen teknikken, som en DNA-lipo-som-blanding, eller DNA kan være forbundet med et adjuvans som er kjent innen teknikken for å forsterke immunresponser, slik som et protein eller en annen bærer. Midler som hjelper til ved det cellulære opptak av DNA, slik som, men ikke begrenset til, kalsiumioner, virusproteiner og andre transfeksjonsfremmende midler, kan også med fordel anvendes. Disse midlene er generelt henvist til som transfeksjonsfremmende midler og som farmasøytisk akseptable bærere.
Det er flere fordeler ved immunisering med et gen i stedet for dets genprodukt. Én fordel er den relative enkelhet hvorved naturlig forekommende eller tilnærmet naturlig forekommende antigen kan presenteres for immunsystemet. En annen fordel ved polynukleotidimmunisering er potensialet for immunogenet når det gjelder å komme inn i reaksjonssporet for MHC-klasse I og utløse en cytotoksisk T-cellerespons. Ettersom polynukeotidimmunisering kan utløse både humorale og celle-medierte responser, kan en annen fordel være at den gir en forholdsvis enkel fremgangsmåte for å undersøke et stort antall virusgener og virustyper med hensyn på vaksinepotensiale. Immunisering ved hjelp av injeksjon av polynukleotider mulig-gjør også sammensetning av flerkomponentvaksiner ved å blande inn enkeltstående komponenter.
Slik det her er brukt henviser uttrykket gen til et segment nukleinsyre som koder for et bestemt polypeptid. Uttrykket farmasøytisk og vaksine brukes om hverandre for å angi preparater som kan anvendes til å indusere immunresponser. Uttrykkene konstruksjon og plasmid anvendes om hverandre. Uttrykket vektor brukes til å angi en DNA hvor gener kan klones for anvendelse i henhold til fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelsen.
Følgelig er én utførelsesform av denne oppfinnelsen en fremgangsmåte for anvendelse av PV-gener til å indusere immunresponser in vivo hos et virveldyr slik som et pattedyr, inkludert et menneske, som omfatter:
a) isolering av minst ett PV-gen,
b) binding av genet til regulatorsekvenser slik at
genet er operativt knyttet til kontrollsekvenser som, når de
innføres i et levende vesen, styrer transkripsjonsinitieringen og etterfølgende translasjon av genet,
c) innføring av genet i levende vev, og
d) eventuelt forsterking med ytterligere PV-gen.
En annen utførelsesform av denne oppfinnelsen er en
fremgangsmåte for beskyttelse mot heterologe typer av PV. Dette utføres ved å administrere en immunologisk effektiv mengde av nukleinsyre som koder for konservert PV-epitop.
Ved en annen utførelsesform av denne oppfinnelsen koder polynukleotidvaksinen for et annet PV-protein slik som
LI eller L2, E1-E7, eller kombinasjoner derav.
Ved en annen utførelsesform av denne oppfinnelsen koder DNA-konstruksjonen for proteiner av HPV-typene 6a, 6b, 11, 16 eller 18, hvor DNA-konstruksjonen er i stand til å bli uttrykt etter innføring i dyrevev in vivo og indusere en immunrespons mot det uttrykte produkt fra det utkodete HPV-gen. Kombinasjoner som omfatter slike konstruksjoner med nukleotidet som koder for andre antigener, ubeslektet med HPV, omfattes av foreliggende oppfinnelse.
Eksempler på HPV-gen som koder for DNA-konstruksjoner, omfatter:
Ved bestemte utførelsesformer av denne oppfinnelsen koder DNA-konstruksjonen for CRP-Ll-protein hvor DNA-konstruksjonen er i stand til å bli uttrykt etter innføring i dyrevev in vivo og induserer en immunrespons mot det uttrykte produkt fra det utkodete CRPV-gen. Kombinasjoner som omfatter slike konstruksjoner med polynukleotider som koder for andre antigener, ubeslektet med CRPV, omfattes av foreliggende oppfinnelse.
Eksempler på CRPV-gen som koder for DNA-konstruksjoner, omfatter:
Farmasøytisk anvendbare preparater som omfatter DNA-gen kan formuleres i henhold til kjente fremgangsmåter slik som ved en tilblanding av en farmasøytisk akseptabel bærer. Eksempler på slike bærere og fremgangsmåten for formulering kan finnes i Remington's Pharmaceutical Sciences. For å danne et farmasøytisk akseptabelt preparat som er egnet for effektiv administrering, vil slike preparater inneholde en effektiv mengde av HPV-DNA-en.
Terapeutiske eller diagnostiske preparater ifølge oppfinnelsen administreres til et individ i tilstrekkelige mengder til å behandle eller diagnostisere PV-infeksjoner. Den effektive mengde kan variere i henhold til mange forskjellige faktorer, slik som individets tilstand, vekt, kjønn og alder. Andre faktorer omfatter administreringsmåten. Generelt vil preparatene bli administrert i doseringer som varierer fra ca 1 ug til ca 1 mg.
De farmasøytiske preparatene kan tilføres individet ved hjelp av flere forskjellige veier, slik som subkutant, topisk, oralt og intramuskulært.
Vaksinene ifølge oppfinnelsen omfatter HPV-DNA som koder for rekombinante proteiner av HPV som inneholder de antigene determinantene som induserer dannelsen av nøytralise-rende antistoffer hos menneskeverten. Slike vaksiner er også sikre nok til å bli administrert uten fare for klinisk infeksjon; de har ikke toksiske bivirkninger, kan administreres ved hjelp av en effektiv vei, er stabile og er forenlige med vak-sinebærere.
Vaksinene kan administreres ved hjelp av forskjellige veier, slik som oralt, parenteralt, subkutant eller intramuskulært. Doseringen som administreres kan variere med til-standen, kjønnet, vekten og alderen til individet, administre-ringsvekten og typen av PV i vaksinen. Vaksinen kan brukes i slike doseringsformer som kapsler, suspensjoner, eliksirer eller væskeoppløsninger. Vaksinen kan formuleres med en immunologisk akseptabel bærer.
Vaksinene administreres i profylaktisk eller terapeu-tisk effektive mengder, det vil si i tilstrekkelige mengder til å frembringe en immunologisk beskyttende respons. Den effektive mengde kan variere i henhold til typen av PV. Vaksinen kan administreres i enkelt- eller multippeldoser.
Fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjør formuleringen av enverdige og flerverdige vaksiner for forhindring av PV-infeksjoner. Ved anvendelse av fremgangsmåtene kan det lages enverdige eller flerverdige PV-vaksiner. For eksempel kan en enverdig HPV-type 16-vaksine lages ved å formulere DNA som koder for HPV 16-Ll-protein eller -L2-protein eller -Ll+L2-proteiner. Alternativt kan det formuleres en flerverdig HPV-vaksine ved å blande DNA som koder for HPV-Ll- eller -L2-proteiner, eller -Ll+L2-proteiner fra forskjellige HPV-typer.
DNA-en kan anvendes til å frembringe antistoffer. Uttrykket "antistoff" omfatter, slik det her er brukt, både polyklonale og monoklonale antistoffer samt fragmenter derav, slik som Fv-, Fab- og F(ab)2-fragmenter som er i stand til å binde antigen eller hapten.
PV-DNA-en og antistoffene ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes på serotype-HPV- eller CRPV-infeksjon og for HPV-screening. HPV- og CRPV-DNA og antistoffene egner seg til formuleringen av sett som er egnet for påvisning og sero-typing av HPV eller CRPV. Et slikt sett ville omfatte en rom-inndelt bærer som er egnet til å holde tett lukket minst en beholder. Bæreren ville videre omfatte slike reagenser som HPV-DNA eller anti-HPV-antistoffer egnet for flere forskjellige HPV-typer. Bæreren kan også innehold midler for påvisning, slik som merket antigen eller enzymsubstrater eller lignende.
De følgende eksempler er gitt for ytterligere å defi-nere oppfinnelsen, imidlertid uten å begrense oppfinnelsen til de bestemte angivelsene i disse eksemplene.
Eksempel 1
Vektorer for vaksineproduksjon
A) VI; Ekspresjonsvektoren VI ble konstruert fra pCMVIE-AKI-DHFR [Y. Whang et al., J. Virol. 61, 1796 (1987)]. AKI- og DHFR-genene ble fjernet ved å kutte vektoren med EcoR I og ved selvligering. Denne vektoren inneholder ikke intron A i CMV-promoteren, så den ble tilsatt som et PCR-fragment som hadde et delert internt Sac I-sete [ved 1855 slik det er nummerert i B.S. Chapman et al., Nuc. Acids Res. 19, 3979 (1991)]. Templa-ten som ble brukt for PCR-reaksjonene var pCMVintA-Lux, laget ved å ligere Hind III- og Nhe I-fragmentet fra pCMV6al20 [se B.S. Chapman et al., ibid.,] som omfatter hCMV-IEl-enhan-cer/promoteren og intron A, i Hind III og Xba I-setene fra
pBL3, for å frembringe pCMVIntBL. Det 1881-basepar store luci-ferasefragmentet (Hind III-Sma I Klenow-igjenfylt) fra RSV-Lux [j.R. de Wet et al., Mol. Cell Biol. 7, 725, 1987] ble klonet i Sal I-setet i pCMVIntBL, som ble Klenow-igjenfylt og fos-fatasebehandlet.
Primerne som omkranset intron A, er:
PCR-fragmentet ble kuttet med Sac I og Bgl II og inn-føyet i vektoren som var blitt kuttet med de samme enzymene.
B) VlJ- ekspresionsvektor. SEKV. ID nr. 5
Vårt formål ved å skape VIJ var å fjerne promoteren og transkripsjonstermineringselementene fra vår vektor, VI, for å plassere dem i en mer definert sammenheng, skape en mer kompakt vektor og forbedre plasmidrensingsutbytter.
VIJ er avledet fra vektorene VI og pUC19, et kommersielt tilgjengelig plasmid. VI ble fordøyd med Sspl- og EcoRI-restriksjonsenzymer som produserer to fragmenter av DNA. Det minste av disse fragmentene som inneholder CMVintA-promotere-ren og transkripsjonstermineringselementene fra bovint veksthormon som kontrollerer ekspresjonen av heterologe gener, ble renset fra en agaroseelektroforesegel. Endene av dette DNA-fragmentet ble så "gjort butte" ved å anvende T4-DNA-polymera-seenzymet for å lette dets ligering til et annet "buttendet" DNA-fragment.
pUC19 ble valgt for å tilveiebringe "ryggraden" i ekspresjonsvektoren. Det er kjent for å produsere høye ut-bytter av plasmid, er godtkarakterisert vedsekvens og funksjon og er av minimal størrelse. Vi fjernet hele lac-operonet fra denne vektoren som var unødvendig for våre formål og som kan være skadelig for plasmidutbytter og heterogenekspresjon, ved partiell fordøyelse med Haell-restriksjonsenzymet. Det gjenværende plasmid ble renset fra agaroseelektroforesegel, gjort buttendet med T4-DNA-polymerase, behandlet med alkalisk kalvetarmfosfatase og ligert til CMVintA/BGH-elementet beskrevet ovenfor. Plasmider som oppviser en av to mulige orienteringer for promoterelementene innenfor pUC-ryggraden, ble
erholdt. Ett av disse plasmidene ga mye høyere utbytte av DNA i E. coil og ble betegnet VIJ. Denne vektorens struktur ble verifisert ved hjelp av sekvensanalyse av sammenknyt-tingsområdene og ble deretter påvist å gi sammenlignbar eller høyere ekspresjon av heterologe gener sammenlignet med VI.
C) VIJneo- ekspres1onsvektor, SEKV. ID nr. 6
Det var nødvendig å fjerne amp<r->genet som ble brukt for antibiotisk utvelgelse av bakterier som inneholder V1J, fordi ampicillin ikke kan anvendes i storskalafermentorer for produksjon av humane kliniske produkter. amp<r->genet fra pUC-ryggraden i V1J ble fjernet ved fordøyelse med Sspl- og Eam-1051-restriksjonsenzymer. Det gjenværende plasmid ble renset ved hjelp av agarosegelelektroforese, gjort buttendet med T4-DNA-polymerase og så behandlet med alkalisk kalvetarmfosfatase. Det kommersielt tilgjengelige kan<r->gen, avledet fra transposon 903 og inneholdt i pUC4K-plasmidet, ble fjernet ved å bruke Pstl-restriksjonsenzymet, renset ved hjelp av agarosegelelektroforese og gjort buttendet med T4-DNA-polymerase. Dette fragmentet ble ligert med VlJ-ryggraden og det ble utvunnet plasmider med kan<r->genet i begge orienteringer som ble betegnet som VlJneo nr. 1 og 3. Hvert av disse plasmidene ble bekreftet ved hjelp av restriksjonsenzymfordøyelsesanalyse, DNA-sekvensering av sammenknytningsområdene, og ble påvist å gi lignende mengder av plasmid som VIJ. Ekspresjon av heterologe genprodukter var også sammenlignbart med VUneo-vektorene. Vilkårlig valgte vi ut VlJneo nr. 3, henvist til som VlJneo heretter, som inneholder kan<r->genet i den samme oriente-ring som amp<r->genet i VU som ekspresjonskonstruksjonen.
D) VUns- ekspreslonsvektor:
Et Sfi I-sete ble addert til VlJneo for å lette inte-grasjonstudier. En kommersiell tilgjengelig Sfi I-linker med 13 basepar (New England BioLabs) ble addert til Kpn I-setet i BGH-sekvensen i vektoren. VlJneo ble linearisert med Kpn I, gelrenset, gjort butt med T4-DNA-polymerase og ligert til den butte Sfi I-linker. Klonisolater ble valgt ved hjelp av re-striksjonskartlegging og verifisert ved sekvensering gjennom linkeren. Den nye vektoren ble betegnet VlJns. Ekspresjon av heterologe gener 1 ViJns (med Sfi I) var sammenlignbar med ekspresjon med de samme genene i VlJneo (med Kpn I).
Eksempel 2
Fremstilling av DNA-konstruksjoner som koder for "bomulls-hale"-kaninpapillomvirusproteiner
Kilden for CRPV-DNA-en for alle klonede gener er CRPV-pLAII. Dette er hele XRPV-genomet klonet i pBR322 i Sal I-setet (Nasseri, M., Meyers, C. og Wettstein, F.O. (1989), Genetic Analysis of CRPV pathogenis: The LI open reading frame is dispensable for cellular transformation but is required for papilloma formation, Virology 170, 321-325). 1. VIJns- Ll: Den Ll-kodende sekvens ble frembrakt ved hjelp av PCR under anvendelse av CRPV-pLAlI-DNA-en som templat. PCR-primerne ble utformet slik at de inneholdt BamHI-seter for spalting etter at PCR-fragmentet var gelrenset.
Primerne som ble brukt til å frembringe Ll-kodingsom-rådet var:
PCR-fragmentet ble gelrenset og kuttet med BamHI og ligert til VlJns kuttet med Bglll.
2. VlJns- L2: Det L2-kodende området ble frembrakt
ved hjelp av PCR. Vektoren CRPV-pLAII har L2-genet avbrutt av Sal I-setet brukt ved innføyelse av CRPV i pBR322. Et templat for PCR ble derfor frembrakt for å kutte CRPV-pLAII med Sal I og ligere med CRPV-DNA i sirkulær form i Sal I-setet. Denne ligerte CRPV-DNA ble brukt som templat for PCR. PCR-primerne ble utformet slik at de inneholdt BamHI-seter for spalting etter at PCR-fragmentet var gelrenset.
Primerne brukt til å frembringe L2-kodingsområdet var:
3. VIJnd- E2: E2-kodingsområdet frembringes ved hjelp av PCR under anvendelse av CRPV-pLAII-DNA-El som templat. PCR-primerne utformes slik at de inneholder Bglll-seter for spalting etter at PCR-fragmentet er gelrenset.
Primerne brukt til å bringe E2-kodingsområdet er:
4. VlJns- E4: E4-kodingsområdet frembringes ved hjelp av PCR under anvendelse av CRPV-pLAII-DNA-en som templat. PCR-primerne utformes slik at de inneholder Bgl II-seter for spalting etter at PCR-fragmentet er gelrenset.
Primerne brukt til å frembringe E4-kodingsområdet er: 5. VlJns- E7: E7-kodingsområdet ble frembrakt ved hjelp av PCR under anvendelse av CRPV-pLAII-DNA-en som templat i ett tilfelle og renset DNA fra Kreiders CRPV-stamme i et annet tilfelle. De samme PCR-primerne ble brukt ved begge tem-platene. PCR-primerne er utformet slik at de inneholder Bgl II-seter for spalting etter at PCR-fragmentet var gelrenset.
Primerne brukt til å frembringe E7-kodingsområdet var:
6. PGEX- 2T- E2: E2-kodingsområdet ble frembrakt ved hjelp av PCR som beskrevet for VlJns-E2. Fragmentet ble klonet i pGEX-2T i BamHI-setet for å frembringe en fusjon til glutation-S-transferase (GST) i ramme. Denne konstruksjon brukes til å frembringe protein i E. coli. 7. PGEX- 2T- E4: E4-kodingensområdet ble frembrakt ved hjelp av PCR som beskrevet for VlJns-E4. Fragmentet ble klonet i pGEX-2T i BamHI-setet for å frembringe fusjon til glutation-S-transferase (GST) i ramme. Denne konstruksjonen brukes til å frembringe protein i E. coli. 8. PGEX- 2T- E7: E7-kodingsområdet ble frembrakt ved hjelp av PCR som beskrevet for VlJns-E7. Fragmentet ble klonet i pGEX-2T i BamHI-setet for å frembringe fusjon til glutation-S-transferase (GST) i ramme. Denne konstruksjonen brukes til å frembringe protein i E. coli.
Eksempel 3
Plasmidrensing fra E. coli
VlJ-konstruksjoner ble dyrket over natten inntil met-ning. Celler ble innhøstet og lysert ved hjelp av en modifika-sjon av en alkalisk SDS-fremgangsmåte (Sambrook, J., Fritsch. E.F., and Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, N.Y., 2. utg. (1989)). Modifikasjonen besto i å øke volu-mene tre ganger for cellelyse og DNA-ekstraksjon. DNA ble renset ved hjelp av dobbelt-"banding" på CsCl-EtBr-gradienter. Etidiumbromidet ble fjernet ved hjelp av 1-butanolekstraksjon. Den resulterende DNA ble ekstrahert med fenol/kloroform og utfelt med etanol. DNA ble på nytt oppslemmet i TE (10 mM Tris, ImM EDTA), pH 8 for transfeksjoner og i 0,9 % NaCl for injeksjon i mus. Konsentrasjon og renhet av hvert DNA-preparat ble bestemt ved hjelp av 0D260/280-avlesninger. 260/280-for-holdene var
Eksempel 4
Fremstilling av CRPV-spesifikke antistoffer in vivo
Det ble tatt blodprøver av fire kaniner per gruppe og så ble de injisert med 1,2 ml saltoppløsning inneholdende 1 mg VUns-Ll, VlJns-L2, VlJns-Ll blandet med VlJns-L2 (2 mg totalt), eller med VlJns (kontrollvektor uten noe kodet protein) alene. Inokulumet ble delt likt mellom seks intramuskulære steder på begge bakbena, begge forbena og den nedre del av ryggen. Tre uker etter den innledende DNA-injeksjonen ble det tatt blodprøver av kaninene og gitt en andre injeksjon av den samme DNA på den samme måte. Fire uker etter den andre injeksjonen ble det på nytt tatt blodprøver av dyrene.
Sera ble testet med hensyn på virusnøytraliserende antistoff ved å blande 10 gangers seriefortynning av immunserum med en 1:3-fortynning av CRPV-standardvirus (Kreider-stamme). Fortynninger ble fremstilt i Dulbeccos modifiserte Eagle's Medium (DMEM) supplert med 1 % bovint serumalbumin (BSA). CRPV-standardvirus (levert fra dr. J. Kreider, Hershey, PA) ble fremstilt fra hudfragmenter erholdt fra ville "bom-ullshale"-kaniner som ble infisert med CRPV, og implantert under nyrekapslene hos atymiske mus. De resulterende kondylomer ble homogenisert og klaret ved sentrifugering, hvorved man fikk et standardviruspreparat. Blandingene av immunserum og virusstandard ble inkubert på is i minst 60 minutter og så ble 50 ul av hver blanding tilført et 1 cm<2>område av barbert, risset hud på ryggene til 3 hvite New Zealand-kaniner. Dyrene ble observert 7 uker senere med hensyn på tilstedeværelse av vorter, og lengde- og breddedimensjonene (i mm) til de ellip-seformede vorter ble målt. Sluttpunkttitere ble bestemt ut fra hyppigheten av vorter ved de forskjellige fortynninger ved hjelp av Reed-Muench-interpolasjon. Nøytraliserende antistoff-titere for kaniner injisert med LI-DNA eller både LI-DNA og L2-DNA er plottet på y-aksen i Figur 1.
Seraene fra kaniner som har blitt injisert med Ll-DNA, ble også testet med hensyn på antistoffer ved hjelp av ELISA. Polystyren-ELISA-plater ble belagt over natten ved 4 °C med 1 g/brønn halvrenset CRPV-Ll-protein utvunnet fra rekombinant gjær. Rekombinant Li ble fremstilt i S. cerevisiae og renset som beskrevet av Kirnbauer et al. (Proe. Nat. Acad. Sei. USA 89:12180-4, 1992) med mindre modifikasjoner. For-tynnegde sera ble tilsatt og det ble inkubert i 1 time ved romtemperatur (med risting på et roterende apparat). Platene ble så vasket og pepperotperoksidasemerket geite-anti-kanin-IgG (Fc-spesifikt) ble tilsatt. Etter én times inkubasjon med risting ble platene vasket og substratet tilsatt. Platene ble avlest ved 450 nm under anvendelse av en kinetisk ELISA-avleser (Molecular Devices Corp.), og de oppnådde verdier ble korrigert for bakgrunnsverdier ved fratrekk av reaksjonshastigheten for reimmunserumet fra reaksjonshastigheten til postimmuniseringsserumet ved den samme fortynning. Titere ble bestemt ved interpolasjon av den resulterende kurve for korrigert reaksjonshastighet versus fortynning til en hastighets-verdi på 10 mOD/minutt. ELISA-titere for kaniner injisert med Ll-DNA eller LI pluss L2-DNA er plottet på x-aksen i Figur 1. Figur 1 viser at 12 av 13 sera som var positive med hensyn på nøytraliserende aktivitet (log-titer >1, det vil si positiv med ufortynnet serum), også var positive med hensyn på ELISA-antistoff (ELISA-titer 100>). Fire av de 4 sera som var nega-tive med hensyn på nøytraliserende antistoff, hadde ELISA-antistoff-titerej<350. Alle seraene fra kaniner som fikk enten L2-DNA alene eller VIJ-kontrollvektoren, hadde ELISA-titere på mindre enn 100. Tilsammen viser disse dataene at antistoffer som er spesifikke for CRPV og i stand til å nøytralisere den, ble erholdt etter injeksjon av Ll-DNA. ELISA-titere i kaniner vedvarte uredusert i minst 32 uker etter immunisering (Figur 2).
Eksempel 5
Beskyttelse av kaniner etter utfordring med virulent CRPV
Fem kaniner per gruppe ble injisert intramuskulært med 1 mg VlJns-Ll, VlJns-L2, VlJns-Ll blandet med VlJns-L2 (2 mg totalt) eller med VlJns (kontrollvektor uten kodet protein) alene som beskrevet ovenfor. Tre uker etter den innledende DNA-injeksjonen fikk kaninene en andre injeksjon av den samme DNA. Fire uker etter den andre injeksjonen ble kaninene utfordret med CRPV. CRPV-utfordringen ble utført ved å tilføre 50 ul av to fortynninger av virusstandard (fortynning 1:2 eller 1:12 med DMEM pluss 1 % BSA) til 1 cm<2>store steder in triplo med avbarbert, risset hud på ryggen til hver kanin. Sera tatt på tidspunktet for utfordring fra dyr injisert med Ll-DNA eller L1+L2-DNA inneholdt antistoffer mot LI ved ELISA og virusnøytraliserende antistoff som beskrevet ovenfor. Dyrene ble observert for dannelse av vorter 3, 6 og 10 uker etter utfordring. Av kaninene som ikke fikk Ll-DNA, utviklet 51 av 54 steder utfordret med CRPV vorter, mens det på dyr som fikk Ll-DNA, ble utviklet vorter på 2 av 60 steder. En av de to vortene som ble observert på en kanin immunisert med Ll-DNA, forsvant i løpet av 3 uker etter fremkomsten. Tabell 1 viser fordelingen av vortene på kaniner etter CRPV-utfordring. Profylaktisk immunisering med Ll-DNA beskyttet kaniner mot utviklingen av vorter etter infeksjon med virulent CRPV.
Eksempel 6
Konformasjonsspesifisitet for antistoffer indusert med Ll-DNA
For å demonstrere at beskyttende nøytraliserende antistoffer gjenkjenner konformasjonsepitoper for VLP-er, ble det utført absorbsjonsforsøk. Absorbsjon av immunserum med VI-VLP (15) fjernet alt det nøytraliserende antistoff og all ELISA-aktiviteten (Figur 3A, B). Påføringen på risset hud av CRPV blandet med preimmunkaninserum resulterte i kondylomer på alle utfordrede steder, mens det ikke ble sett noen kondylomer på grunn av den nøytraliserende antistoffaktivitet når CRPV ble blandet med immunserum og påført på lignende måte. Når CRPV ble blandet med immunserum som var blitt absorbert med Ll-VLP-er, hvorfra de nøytraliserende antistoffer skulle ha vært fjernet, var alle steder (3 av 3) positive med hensyn på kondylomer. I motsetning til dette var serumet, når immun-serumet ble absorbert med denaturert ikke-partikulært Ll-protein (denaturert ved reduksjon og alkylering i 8M urea), fort-satt i stand til å nøytralisere CRPV (Figur 3A) og bibeholde sin aktivitet i ELISA (Figur 3B). De virusnøytraliserende antistoffer indusert ved hjelp av Ll-DNA-immunisering kunne således fjernes bare ved hjelp av Ll-VLP-er i en naturlig forekommende konformasjon og ikke med denaturert LI. ELISA-analysen synes å påvise primært konformasjonsspesifikke antistoffer som reagerer med intakt Ll-VLP, ettersom uttømmingen av ELISA-aktivitet ved absorbsjon tilsvarte fjerningen av nøy-traliserende antistoffer (Figur 3B).
Eksempel 7
Antistoffresponser indusert med E4- og E7-DNA
Grupper av 4 NZW-kaniner ble injisert intramuskulært med 1 mg V1J-E2- eller VIJ-E7-DNA per immunisering. Fire immuniseringer ble gitt etter 0, 4, 8 og 20 uker og det ble tatt blodprøver etter 22 uker. Antistoffer ble brukt som surrogatmarkører for ekspresjon av de kodede proteiner. Serumantistoffer ble analysert under anvendelse av ELISA-plater (NUNC Maxisorp) belagt med 1 ug per brønn GST-E2- eller GST-E7-fusjonsprotein renset fra E. coli som var blitt trans-formert med en pGEX-ekspresjonsvektor som koder for CRPV-E2 eller -E7 og indusert med IPTG. ELISA-analysen ble utført som beskrevet i Eksempel 3. Nettoreaksjonen målt (etter dose 4 minus preimmun) i mOD/minutt er vist i Figur 4. Nettohastighet er >10 mOD/minutt anses som positive; prøver med høye antistoff titere kan ha lave nettoreaksjonshastigheter ved den laveste fortynning på grunn av overmetning av påvisnings-systemet. De kodede E2- og E7-proteiner ble således uttrykt og gjenkjent ved hjelp av immunsystemet til mottakeren.

Claims (6)

1. Polynukleotid, karakterisert ved at det omfatter nukleinsyre som koder hele eller en del av minst ett papillomvirus-gen, hvor polynukleotidet er i stand til å indusere papillom-virusspesifikk immunrespons etter innføring av polynu-kleotiddyrevevene in vivo.
2. Polynukleotid ifølge krav 1, karakterisert ved at genet som koder for et papillomvirusprotein er valgt fra gruppen bestående av HPV-L1, HPV-L2, HPV-E1, HPV-E2, HPV-E3, HPV-E4, HPV-E5, HPV-E6, HPV-E7, CRPV-L1, CRPV-L2, CRPV-E1, CRPV-E2, CRPV-E3, CRPV-E4, CRPV-E5, CRPV-E6, CRPV-E7 og kombinasjoner derav.
3. Fremgangsmåte for induksjon av en immunrespons hos et virveldyr mot papillomvirusepitoper, karakterisert ved at minst 1 ng av polynukleotidet ifølge krav 1 innføres i dyret.
4. Vaksine mot papillomvirus, karakterisert ved at den omfatter polynukleotidet ifølge krav 1.
5. Farmasøytisk preparat, karakterisert ved at det omfatter polynukleotidet ifølge krav 1 og en farmasøytisk akseptabel bærer.
6. Fremgangsmåte for anvendelse av et humant papillom-virusgen til induksjon av immunresponser in vivo, karakterisert ved at: a) genet isoleres, b) genet bindes til regulatorsekvenser slik at genet er operativt bundet til kontrollsekvenser som, når de innføres i et levende vev, styrer transkripsjonsinitieringen og den etterfølgende translasjon av genet, og c) genet innføres i et levende vev.
NO965590A 1994-06-30 1996-12-27 Polynukleotidvaksine for papillomvirus NO965590L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26842494A 1994-06-30 1994-06-30
PCT/US1995/006915 WO1996000583A1 (en) 1994-06-30 1995-06-01 Polynucleotide vaccine for papillomavirus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO965590D0 NO965590D0 (no) 1996-12-27
NO965590L true NO965590L (no) 1997-02-28

Family

ID=23022939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO965590A NO965590L (no) 1994-06-30 1996-12-27 Polynukleotidvaksine for papillomvirus

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5866553A (no)
EP (1) EP0768893B1 (no)
JP (1) JPH10501987A (no)
CN (1) CN1156966A (no)
AT (1) ATE233101T1 (no)
AU (1) AU701973B2 (no)
CA (1) CA2193365C (no)
CZ (1) CZ375296A3 (no)
DE (1) DE69529748T2 (no)
ES (1) ES2191052T3 (no)
FI (1) FI965224A0 (no)
HU (1) HU220747B1 (no)
IL (1) IL113817A (no)
MX (1) MX9700229A (no)
NO (1) NO965590L (no)
NZ (1) NZ288045A (no)
PL (1) PL180639B1 (no)
SK (1) SK164196A3 (no)
WO (1) WO1996000583A1 (no)
ZA (1) ZA954641B (no)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6995008B1 (en) * 1994-03-07 2006-02-07 Merck & Co., Inc. Coordinate in vivo gene expression
US5736524A (en) * 1994-11-14 1998-04-07 Merck & Co.,. Inc. Polynucleotide tuberculosis vaccine
FR2751879B1 (fr) * 1996-07-30 1998-10-30 Transgene Sa Composition pharmaceutique contre les tumeurs et infections a papillomavirus
US7118754B1 (en) 1996-07-30 2006-10-10 Transgene S.A. Pharmaceutical composition for treating papillomavirus tumors and infection
DE19631357A1 (de) * 1996-08-02 1998-02-05 Deutsches Krebsforsch Vektor zur Aktivierung des Immunsystems gegen mit Papillomviren bzw. Sequenzen davon assoziierten Zellen
US5980898A (en) * 1996-11-14 1999-11-09 The United States Of America As Represented By The U.S. Army Medical Research & Material Command Adjuvant for transcutaneous immunization
US20060002959A1 (en) * 1996-11-14 2006-01-05 Government Of The United States Skin-sctive adjuvants for transcutaneous immuization
US20060002949A1 (en) * 1996-11-14 2006-01-05 Army Govt. Of The Usa, As Rep. By Secretary Of The Office Of The Command Judge Advocate, Hq Usamrmc. Transcutaneous immunization without heterologous adjuvant
US6797276B1 (en) * 1996-11-14 2004-09-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Use of penetration enhancers and barrier disruption agents to enhance the transcutaneous immune response
AU722326B2 (en) * 1997-02-14 2000-07-27 Merck & Co., Inc. Polynucleotide vaccine formulations
US6183746B1 (en) 1997-10-09 2001-02-06 Zycos Inc. Immunogenic peptides from the HPV E7 protein
US6013258A (en) * 1997-10-09 2000-01-11 Zycos Inc. Immunogenic peptides from the HPV E7 protein
US20040258703A1 (en) * 1997-11-14 2004-12-23 The Government Of The Us, As Represented By The Secretary Of The Army Skin-active adjuvants for transcutaneous immunization
US20020039584A1 (en) 1998-02-20 2002-04-04 Medigene Ag Papilloma virus capsomere vaccine formulations and methods of use
US7494658B2 (en) 1998-02-20 2009-02-24 Medigene Ag Papilloma virus truncated L1 protein and fusion protein constructs
CA2229955C (en) 1998-02-20 2003-12-09 Medigene Gmbh Papilloma virus capsomere vaccine formulations and methods of use
US7182947B2 (en) 1998-02-20 2007-02-27 Medigene Ag Papillomavirus truncated L1 protein and fusion protein constructs
US6926897B1 (en) 1998-03-24 2005-08-09 Medigene Aktiengesellschaft Medicament for the avoidance or treatment of papillomavirus-specific tumour
EP1071377A1 (en) * 1998-04-14 2001-01-31 Merck & Co., Inc. Needleless administration of polynucleotide formulations
US6235523B1 (en) * 1998-09-04 2001-05-22 Connaught Laboratories Limited Vectors for DNA immunization against cervical cancer
US20020054914A1 (en) * 1999-02-03 2002-05-09 Tulin Morcol Compositions and methods for therapuetic agents complexed with calcium phosphate and encased by casein
PT1150918E (pt) * 1999-02-03 2005-01-31 Biosante Pharmaceuticals Inc Metodo de fabrico de particulas terapeuticas de fosfato de calcio
US20040258763A1 (en) * 1999-02-03 2004-12-23 Bell Steve J.D. Methods of manufacture and use of calcium phosphate particles containing allergens
US6586409B1 (en) * 1999-03-26 2003-07-01 Vical Incorporated Adjuvant compositions and methods for enhancing immune responses to polynucleotide-based vaccines
JP4932086B2 (ja) * 1999-04-08 2012-05-16 インターセル ユーエスエイ、インコーポレイテッド 経皮的免疫のための乾燥製剤
ATE284898T1 (de) * 1999-08-25 2005-01-15 Merck & Co Inc Synthetische papillomavirus gene, welche für expression in menschlichen zellen optimiert sind
US7001995B1 (en) 1999-08-25 2006-02-21 Merck & Co., Inc. Synthetic human papillomavirus genes
KR100366608B1 (ko) * 2000-02-15 2003-01-09 마스터진(주) 형질전환 식물체로부터 생산된 재조합 인간 파필로마바이러스 백신
US20020044948A1 (en) * 2000-03-15 2002-04-18 Samir Khleif Methods and compositions for co-stimulation of immunological responses to peptide antigens
SE0002498D0 (sv) * 2000-07-03 2000-07-03 Stefan Schwartz Papillomavirus vaccine
KR20020005332A (ko) * 2000-07-10 2002-01-17 정상훈 탈모증 치료용 키트
AU2002250071B2 (en) * 2001-02-13 2008-02-14 Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Army Vaccine for transcutaneous immunization
ATE422365T1 (de) * 2001-06-22 2009-02-15 Wistar Inst Verfahren zur auslösung einer zytotoxischen immunantwort und dafür nützliche rekombinante affen-adenovirus-zusammensetzungen
DE10137102A1 (de) * 2001-07-30 2003-02-27 Deutsches Krebsforsch Polyvalente Vakzine gegen durch Papillomaviren verursachte Erkrankungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US20030185892A1 (en) * 2001-08-17 2003-10-02 Bell Steve J. D. Intraocular delivery compositions and methods
US20030228327A1 (en) * 2001-11-05 2003-12-11 Lasher Alfred W. DNA-based plasmid formulations and vaccines and prophylactics containing the same
DK1585812T3 (en) * 2002-12-13 2017-04-10 Alphavax Inc MULTI-ANTI-ANTI-ANTI-VIRUS REPLICATE PARTICLES AND PROCEDURES
WO2005084637A2 (en) * 2004-02-13 2005-09-15 Nod Pharmaceuticals, Inc. Particles comprising a core of calcium phosphate nanoparticles, a biomolecule and a bile acid, methods of manufacturing, therapeutic use thereof
CA2586035A1 (en) 2004-11-01 2006-05-11 Biosante Pharmaceuticals, Inc. Therapeutic calcium phosphate particles in use for aesthetic or cosmetic medicine, and methods of manufacture and use
EP1853307B1 (en) * 2005-02-01 2016-12-14 THE GOVERNMENT OF THE UNITED STATES OF AMERICA, as represented by THE SECRETARY, the Department of Health and Human Services, Papillomavirus L2 N-terminal peptides for the induction of broadly cross-neutralizing antibodies
DK2154147T3 (en) * 2007-04-29 2015-12-07 Beijing Wantai Biological Pharmacy Entpr Co Ltd Truncated L1 protein of human papillomavirus 16
WO2008134935A1 (fr) 2007-04-29 2008-11-13 Beijing Wantai Biological Pharmacy Enterprise Co., Ltd. Protéines 18 l1 de type papillomavirus humain tronqué
WO2008145021A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Xiamen University A truncated l1 protein of human papillomavirus 6
EP2968500A4 (en) * 2013-03-15 2016-06-29 Univ Pennsylvania VACCINES WITH ONE ANTIGEN AND INTERLEUKIN-23 AS ADJUVANS

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497796A (en) * 1980-03-26 1985-02-05 The Regents Of The University Of California Gene transfer in intact mammals
JP2648303B2 (ja) * 1985-04-04 1997-08-27 ジョージタウン・ユニバーシティ 型特異的乳頭腫ウイルスdna配列およびペプチド
US4777239A (en) * 1986-07-10 1988-10-11 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Diagnostic peptides of human papilloma virus
ATE240401T1 (de) * 1989-03-21 2003-05-15 Vical Inc Expression von exogenen polynukleotidsequenzen in wirbeltieren
AU651727B2 (en) * 1991-07-19 1994-07-28 Csl Limited Papilloma virus vaccine
US5376542A (en) * 1992-04-27 1994-12-27 Georgetown University Method for producing immortalized cell lines using human papilluma virus genes
PT586076E (pt) * 1992-08-07 2003-11-28 Wyeth Corp Vacinas de adenovirus recombinantes
US5437951A (en) * 1992-09-03 1995-08-01 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Self-assembling recombinant papillomavirus capsid proteins
US5593972A (en) * 1993-01-26 1997-01-14 The Wistar Institute Genetic immunization

Also Published As

Publication number Publication date
AU701973B2 (en) 1999-02-11
HU9603562D0 (en) 1997-02-28
HUT76446A (en) 1997-09-29
WO1996000583A1 (en) 1996-01-11
EP0768893B1 (en) 2003-02-26
SK164196A3 (en) 1997-08-06
CA2193365A1 (en) 1996-01-11
FI965224A (fi) 1996-12-27
US5866553A (en) 1999-02-02
PL317874A1 (en) 1997-04-28
CA2193365C (en) 2007-04-03
DE69529748D1 (de) 2003-04-03
EP0768893A1 (en) 1997-04-23
CN1156966A (zh) 1997-08-13
NO965590D0 (no) 1996-12-27
CZ375296A3 (en) 1997-08-13
NZ288045A (en) 1998-08-26
ES2191052T3 (es) 2003-09-01
AU2694595A (en) 1996-01-25
JPH10501987A (ja) 1998-02-24
ZA954641B (en) 1996-01-26
IL113817A (en) 2001-03-19
HU220747B1 (hu) 2002-05-28
DE69529748T2 (de) 2003-10-16
ATE233101T1 (de) 2003-03-15
FI965224A0 (fi) 1996-12-27
PL180639B1 (pl) 2001-03-30
MX9700229A (es) 1997-04-30
IL113817A0 (en) 1995-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU701973B2 (en) Polynucleotide vaccine for papillomavirus
RU2360001C2 (ru) Оптимизированная экспрессия l1 hpv45 в дрожжах
Lin et al. Cottontail rabbit papillomavirus L1 protein-based vaccines: protection is achieved only with a full-length, nondenatured product
US10736954B2 (en) L2 peptide immunogenicity
JPH10510989A (ja) ヒトパピローマウイルス抗原の変異体
WO1998023635A1 (en) Novel promiscuous t helper cell epitopes
EP0692028B1 (en) Pharmaceuticals based on papillomaviruses
CN113666990A (zh) 一种诱导广谱抗冠状病毒的t细胞疫苗免疫原及其应用
JP2002516291A (ja) パピローマウイルス・ウイルス様粒子による経口免疫感作
KR101506979B1 (ko) 전형적 돼지 콜레라 바이러스에 대한 키메릭 백신 항원
WO2021013071A1 (zh) 人***瘤病毒多价免疫原性组合物
CN116284272B (zh) 一种广谱抗牛科病毒性腹泻病毒的mRNA疫苗及其应用
AU708460B2 (en) A polynucleotide herpes virus vaccine
US20050118139A1 (en) Vaccine using papilloma virus e proteins delivered by viral vector
Qin et al. Human papillomavirus type 16 E7 peptide38–61 linked with an immunoglobulin G fragment provides protective immunity in mice
MXPA05003558A (es) Vacuna de adn que codifica al menos dos proteinas tempranas no estructurales de papilomavirus.
RU2173170C2 (ru) Полинуклеотидная вакцина для вируса папилломы
Deng et al. The preparation of human papillomavirus type 58 vaccine and exploring its biological activity and immunogenicity in vitro
Kwak Development of prophylactic human papillomavirus vaccines
AU660954B2 (en) Subunit papillomavirus vaccine and peptides for use therein
CZ28899A3 (cs) Polypeptidy použitelné jako imunoterapeutická činidla a způsoby přípravy polypeptidů
Embers Immunogenicity and Cellular Protein Associations of the Papillomavirus Minor Capsid Protein
AU5013099A (en) Papillomavirus vaccine
NO176996B (no) Fremgangsmåte for fremstilling av en farmasöytisk sammensetning for beskyttelse av felin leukemivirus (FeLV)
AU4889102A (en) Papillomavirus vaccine

Legal Events

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