CN1188169C - 抗体用于抗癌接种的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及针对人细胞膜抗原的抗体用于抗癌接种的用途。
Description
本发明涉及针对人细胞膜抗原的抗体用于制备抗癌接种的药物组合物的用途。
随着杂交瘤技术的发现,使得抗绝大多数各种抗原的单克隆抗体(MAB)的产生成为可能。一般应用于所有生物学问题的该项技术在癌症研究中也起着重要作用。在过去的20年中已经生产出针对多种与肿瘤相关抗原(TAA)的MAB。TAA是在肿瘤细胞的细胞膜上优势表达并且因此而与非恶性组织区分的结构。因此,它们被认为是以特异性MAB或从这些MAB衍生的衍生物为基础的诊断或治疗应用的靶物。
针对TAA的MAB直接治疗应用以被动免疫治疗为基础,即一种MAB或一种衍生物以合适的量对癌症患者全身施用,并且只要生物体中的浓度足够高就具有治疗效果。这样的药剂的生物半衰期取决于它们的结构,并且只有几小时至几天。因此需要反复施用。但是,如果使用异种抗体(例如鼠类MAB),这导致不期望的免疫反应,其能导致中和可能的治疗作用并导致有害的副作用(过敏性休克)。因此,这样的免疫治疗只能施用有限一段时间。
癌症免疫治疗的另一种方法以癌症患者的免疫系统的选择性激活为基础,这样来对抗恶性细胞对于恶性细胞使用各种各样类型的癌症疫苗。这些包括用自身或异源肿瘤细胞接种,用经化学修饰或经基因技术修饰的自身或异源肿瘤细胞接种,用TAA或利用化学或基因技术方法产生的分离的TAA接种,用从中衍生的肽接种,以及,最近,也用编码TAA的DNA或从中衍生的结构接种等。另一种方法以用于抗癌接种的抗-特应抗体的应用为基础。合适的抗-特应抗体可以是免疫学模拟物TAA。作为异源蛋白质(例如鼠类抗体,山羊抗体等),它们在对人接种之后诱导强的免疫反应-与正常人免疫肿瘤抗原相反,后者因为结构本身,经常只是有低程度的免疫原性。因此,抗-特应抗体可以作为肿瘤抗原的免疫原取代物用于接种。
与在自动特异性癌症免疫治疗中使用抗-肿瘤抗体的被动免疫治疗相反,即使非常小量的一种合适的疫苗原理上足以诱导持续数月或数年的免疫性,并且如果其弱则可以通过反复接种来加强。此外,自动免疫法使得诱导体液以及细胞免疫,它们的共同作用可以导致有效保护。
总之,到现在为止描述的抗体或者它们的衍生物用于抗癌的免疫治疗的用途基本上以两个原理为基础:
-使用针对TAA的抗体或者它们的衍生物被动治疗。
-使用针对具有抗TAA的特异性的抗体的独特型的抗体或者它们的衍生物自动免疫接种(接种)。
在各种各样TAA的发现和接下来的表征过程之中,发现它们对于癌症细胞具有重要的功能。它们使得退化细胞表现出恶性表型的性质特征,例如提高的粘着能力,这在建立转移中起着重要的作用。但是,在某些阶段,这样的抗原也可以在正常细胞上表达,在那里它们负责这些细胞的正常功能。非穷举地,下面列出这样的抗原的一些实例:
-N-CAM(神经元细胞粘着分子),其经常在神经元源的肿瘤上表达并且其影响 同 嗜性粘着 (细胞生物学杂志(J,Cell.Biol.)118(1992),937)。
-路易斯Y糖抗原,在大多数上皮源的肿瘤上存在,但是其在上皮组织胎发育过程中也起着重要作用。已经证明,肺癌中该抗原的表达与不好的预后密切相关,因为路易斯Y阳性癌细胞明显具有更高的转移潜力(N.En gl.J.Med.327(1992),14)。
-CEA(癌胚抗原),其经常在胃肠道的上皮肿瘤上存在并且其已经被鉴定为自身粘着分子(细胞(Cell)57(1989),327)。
-Ep-CAM(上皮细胞粘着分子),其几乎在所有的上皮源的肿瘤上表达,但是其也在大量正常上皮上存在。其已经被表征为自身-粘着分子而且因此分类为泛-上皮粘着抗原(细胞生物学杂志(J,Cell.Biol.)125(1994),437)。
本发明解决的技术问题是提供有效预防或治疗癌症疾病的另外的方式和方法。
这些问题通过权利要求书中描述特征的实施方案来解决。
因此,本发明涉及针对人细胞膜抗原的抗体制备预防和/或治疗性抗癌症接种的药物组合物的用途。在本说明书中,术语“细胞膜抗原”涉及在细胞的细胞膜上存在的结构。这些特别包括受体,例如运铁蛋白受体,或者其它分子,例如E钙粘着蛋白或Ep-CAM。
在一个优选的实施方案中,这样一种细胞膜抗原是肿瘤-相关抗原。在本说明书中,术语“肿瘤-相关抗原”指肿瘤细胞占优势存在的结构,因此使区分于非恶性组织。优选地,这样的肿瘤-相关抗原位于肿瘤细胞的细胞膜上或中。但是这不排除这样的抗原也在非-退化细胞上存在的可能性。所述肿瘤-相关抗原可以是例如多肽,特别是糖基化蛋白质,或者多肽的糖基化形式。也可以代表一种肿瘤-相关抗原的其它结构是例如糖脂。这些包括,例如神经节苷脂,例如GM2。此外,肿瘤-相关抗原可以通过可以为癌细胞的特征的细胞膜的脂质成分的变化来表示。
肿瘤-相关抗原的实施例是N-CAM,路易斯Y糖抗原,CEA和Ep-CAM,上文已经提到过。其它实施例是Siayl Tn糖,Globo H糖,神经节苷脂,例如GD2/GD3/GM2,前列腺特异性抗原(PSA),CA125,CA19-9,CA15-3,TAG-72,EGF受体,Her2/Neu受体,p97,CD20和CD21。针对所有这些抗原的单克隆抗体是可得到的。其它肿瘤-相关抗原描述于,例如,DeVita等(编著,“癌症的生物学治疗”(Biological Therapy ofCancer)第2版,第3章:肿瘤抗原生物学(Biology of TumorAntigens),Lippincott公司,ISBNO-397-51416-6(1995))。
术语“抗体”涉及所有可能类型的抗体,特别涉及多克隆或单克隆抗体,还涉及通过化学,生物化学或基因技术方法产生的抗体。产生这样的分子的方法对于本领域技术人员是公知的。产生所述抗体的方法不是重要的。只有对于细胞膜抗原的相关表位的结合特异性是重要的。优选地,使用单克隆抗体,最优选动物源的单克隆抗体,特别是鼠源。特别优选的是使用鼠类单克隆抗体HE-2,其可以如所述产生,或者具有和HE2一样的好的结合特异性的抗体。在本发明含义中,术语“抗体”也包括抗体的片段和衍生物,其中这些片段或衍生物识别TAA。通过这些抗体的结合区,即通过它们的独特型,确定用合适的针对TAA的抗体接种诱导的治疗有效的免疫应答。因此,原理上也可以使用这些抗体的片段或衍生物代替完整抗体来成功接种,只要这些衍生物仍然包含各起始抗体的独特型。作为实例,不是限制性的,可以列出:F(ab)’2片段,F(ab)’片段,Fv片段,其可以通过公知的生物学方法(酶解)或者通过分子生物学公知的方法产生。其它的实例是抗体的衍生物,其可以根据公知的化学,生物化学或基因技术方法产生。在本说明书中,术语“衍生物”,特别地,还包括可以通过抗体(抗体片段)与可以增强免疫应答的分子的化学键合产生的产物,所述分子是例如破伤风类毒素,假单孢菌外毒素,脂质A的衍生物,GM-CSF,IL-2,或者通过抗体(抗体片段)与脂质的化学键合以更好地掺入脂质体制剂中。术语“衍生物”也包括抗体(抗体片段)与可以增强免疫应答的多肽的融合蛋白,其已经用基因技术产生出来,所述多肽例如GM-CSF,IL-2,IL-12,C3d等。根据本发明所述抗体当然也可以相互组合使用。这意味着可以施用识别不同膜抗原或相同膜抗原的不同表位的两个或多个抗体。可以同时(一起或分开)或依次施用不同抗体。癌细胞经常在相同时间表达几种TAA,对于这些TAA,接种用合适的抗体是可得到的或者可以产生。为了获得增强的或可能协同的诱导的免疫应答的效果并且使抗原阴性变体的选择的潜在危险最小化以及为了对抗可能的肿瘤细胞异质性,同时使用两种或多种合适的抗体或者它们的片段或衍生物的组合接种可能是有利的。
在本发明说明书中,术语“接种”指自动免疫接种,即由于(例如皮下,皮内,肌内,可能还有口服,鼻)施用少量的一种合适的免疫原制剂中的一种抗原(被接种个体识别作为外来的并且因此是免疫原性的一种物质)而诱导特异性免疫应答。因此为了建立起抗该抗原的一种特异性免疫应答,将该抗原用作免疫系统的“引发剂”。原则上,所需抗原的量可以非常小(一些疫苗每接种剂量只含有大约5-10微克抗原)。
自动免疫接种的特征在于剂量-效果曲线在宽范围内只极小依赖于施用的抗原的量。这意味着免疫应答在宽范围剂量内大体上相同。作为结论,在接种情况下,期望的效果,即免疫应答的诱导,使用非常小量的抗原就已经可以实现。但是也可以以可比较的方式使用大得多的量的抗原实现。当然一般期望使用尽可能低剂量,特别是着眼于副作用,材料的消耗等来说,这对于接种来说是重要的。
在本发明的意义中,原理上可以以治疗意义和预防意义(这是使用所有抗微生物疫苗的情况)进行接种。这指根据本发明的抗癌症接种可以理解为治疗和预防两种应用。因此,任选地,通过对没有患有癌症的个体接种,可能实现抗癌症疾病发生的预防保护作用。可以对其施用这样的预防接种的个体是具有发生癌症疾病的增加的危险的个体,但是该应用不局限于这样的个体。
根据本发明的用途大大不同于迄今为止已知的并且早期描述过的治疗癌症的抗体治疗应用的基础可能性并且带来预想不到的有效治疗。
抗TAA抗体的结合区可以代表根据“锁和钥匙”原理的各TAA的结合表位的结构互补图。这指这样一种抗体在其独特型中具有其定向抵抗的TAA表位的结构信息。因此,如果用抗TAA的合适的免疫原抗体(例如用抗TAA鼠类MAB)对癌症患者接种,则在患者体内产生抗体,其部分针对用作疫苗的抗体的独特型,并且其可以根据“锁和钥匙”原理在结构上模拟TAA的表位。这意味着由于这样的接种,也就是说,在癌症患者体内产生TAA表位的可溶性变体,其作为自动诱导的自身抗体一样在长期内有效并且以合适的间隔通过反复接种可以加强其滴度。
在一个优选的实施方案中,人细胞膜抗原是在粘着过程中起作用的结构。在本说明书中,粘着过程优选是细胞-细胞-相互作用,其中涉及细胞表面上的配体或受体。因此,粘着分子是起着细胞-细胞-相互作用功能的细胞表面上的配体或受体。这样的粘着分子的一个亚组是自身-粘着分子。这些具有能结合其自身的性质。
用针对TAA的抗体接种而诱导的免疫应答的生理效果自然取决于各TAA的功能。例如,如果TAA具有受体粘着肿瘤细胞的功能,特别是对于血管系统的内皮细胞上的配体(这样的性质对于肿瘤细胞从血管系统中出来散播和在组织中滞留形成转移的能力是重要的),通过用针对该TAA的合适的抗体接种降低该粘着能力,因为诱导的抗体,因为它们模拟可溶形式的TAA,其将竞争TAA与其配体的相互作用,在循环和组织中将永久性存在。
一般来说,根据上述解释,通过用抗TAA的合适的抗体接种可能实现,所述抗体对于肿瘤细胞的恶性有功能,诱导的免疫应答干扰其与其配体的相互作用中的TAA的功能,并且阻碍和防止该相互作用。这意味着癌症细胞不能或不足以表达对于恶性表型重要的性质,这使得可能减缓或中止疾病的发展,并且抑制转移的发展,特别是在早期阶段。
在另一个优选的实施方案中,细胞膜抗原能自身粘着,即该抗原的一些表位负责与另一个细胞上相同抗原的同嗜性粘着结合。这样的抗原的例子特别是N-CAM(神经细胞粘着分子),CEA(癌胚抗原)和Ep-CAM(上皮细胞粘着分子)。针对在该功能中涉及的自身粘着抗原的表位的抗体如上所述可以包含与这样一个表位互补的结构信息。通过用这样的抗体接种,因此有可能如上所述诱导在结合反应中具有这种自身粘着性质的抗体的形成。这意味着这样诱导的抗体接着可以结合所述自身粘着抗原,因为在这样一种情况下,受体和配体是相同的。因此,有可能通过用针对自身粘着抗原的合适的抗体对癌症患者接种来诱导免疫应答,其中所述免疫应答接着直接结合肿瘤细胞,从而引发各种治疗作用。一方面,对恶性细胞重要的自身粘着的能力被阻断,另一方面,人效应子功能,例如互补-依赖性溶解和/或由于细胞毒性效应子细胞的激活的溶解,可以通过被诱导的抗体与肿瘤细胞的结合而引发,所述结合导致肿瘤细胞的破坏。
通过上述所有的机理和作用,可以抑制新的转移的形成,并且由于用抗TAA的合适的抗体对肿瘤患者接种而使疾病的扩散至少减缓。在疾病的早期,例如在原发肿瘤成功手术之后(辅助阶段),由于这样的接种而防止保留扩散的肿瘤细胞将它们自身建立为新的转移病灶。这使得延长不复发的存活期并且因此延长这样的患者的总的寿命。任选地,由于这样的接种和以合适的间隔进行的加强免疫而可能获得抗转移形成的延长寿命的保护作用。特别令人感兴趣的是用针对自身粘着TAA的合适的抗体对癌症患者接种,如上所述,因为在这些情况下,由于被诱导的免疫应答在肿瘤细胞上另外的直接进攻而可能实现增强的治疗效果。
在另一个优选的实施方案中,根据本发明的应用制备的药物组合物除去该抗体含有至少一种在疫苗制剂中通常使用的佐剂。这样的佐剂有可能增强免疫应答。作为佐剂的实施例,但是不局限于此,可以列出下面的物质:氢氧化铝(Alu凝胶),脂多糖的衍生物,BacillusCalmette Guerin(BCG),脂质体制剂,有另外的抗原的制剂,针对该所述抗原免疫系统已经产生了强的免疫应答,例如破伤风类毒素,假单孢菌外毒素,或者流感病毒的成分,任选地在脂质体制剂之中,生物佐剂,例如粒细胞巨噬细胞刺激因子(GM-CSF),白细胞介素2(IL-2)或γ干扰素(IFNγ)。
在另一个优选的实施方案中,根据本发明的应用制备的药物组合物适合以0.01至4毫克抗体的剂量,优选0.5毫克抗体的剂量用于接种。可以通过单次施用上述剂量进行接种。但是,优选通过反复施用进行接种。反复的次数在每年1至12次的范围内,更优选在每年4至8次的范围内。剂量可以保持相同或者可以减少。
可以以有规律的间隔进行加强接种,原则上,终身加强。合适的间隔是6至24个月的范围内,并且可以通过监测诱导的抗体的滴度来确定(只要诱导的抗体的滴度明显降低就应该进行加强接种)。
根据本领域技术人员公知的方法可以进行抗体的施用。优选地,含有抗体的药物组合物适合皮下,皮内或肌内施用。
本发明进一步涉及识别肿瘤-相关抗原的抗体在抗癌症疾病的接种中的用途,并且涉及通过接种来治疗癌症疾病的方法,其中以足以接种的量对患者施用识别TAA的一种或多种抗体。对于定义和优选的实施方案,和与根据本发明的用途相关的上述的一样。
针对TAA的抗体或者它们的衍生物或片段作为疫苗的用途实质性地不同于这样的抗-TAA抗体用于被动免疫治疗的已知应用。与被动抗体免疫治疗相比,根据本发明的用途的几个主要优点总结如下:
用于癌症被动免疫治疗的针对TAA的抗体:
-高剂量(大于等于100毫克/静脉内输入)
-由于有效物质的消除而带来短的效果
-由于免疫原性而带来的不期望的异种抗体
-治疗的持续时间受到限制,特别是在异种抗体的情况下,由于诱导免疫应答和反复施用情况下引起的过敏反应的危险
用于抗癌症的预防性和/或治疗性接种的针对TAA的抗体:
-低剂量(小于1毫克/接种;皮下,皮内或肌内注射)
-直接诱导的免疫应答的长期持续作用
-因为该效果以免疫原性为基础而带来不期望的异种抗体
-治疗的持续时间没有局限性(加强免疫总是可能的)
下面将描述实验,其证明用针对自身粘着TAA Ep-CAM的一些鼠类MAB(HE2)接种或者用其F(ab)’2片段接种,直接导致在表达该抗原的人肿瘤细胞上选择性结合的抗体的诱导。作为实例而非任何限制,这证明,通过用针对自身粘着TAA的合适的抗体或者用它们的至少包含起始抗体的独特型的衍生物接种诱导可以在癌症疾病中具有治疗作用的免疫应答。
为了该目的,根据描述的杂交瘤技术的标准方法(参见,例如,H.Zola.单克隆抗体:技术手册.CRC出版社,Inc.ISBNO-8493-6476-0;1988)产生鼠类单克隆抗体HE2。根据标准方法用人结肠癌细胞免疫Balb/c小鼠。脾细胞与小鼠黑素瘤细胞系P3X63Ag8融合,筛选产生选择性结合人结肠癌细胞但是不结合黑素瘤细胞的抗体的杂交瘤。最后筛选分泌IgG2a/κ抗体的杂交瘤。例如,通过使用已知的抗-Ep-CAM抗体(KS1-4)作为比较,使用来自KATO III胃癌细胞的膜制剂的蛋白质印迹分析,可以证明该抗体(HE2)结合Ep-CAM。
MAB HE2的可变区的氨基酸序列如下:
重链:
QVQLQQSGAELVRPGTSVKVSCKASGYAFTNYLIEWVKQRPGQGLEWIGVINPGS
GGTNYNEKFKGKATLTADKSSSTAYMQLSSLTSDDSAVYFCARDGPWFAYWGQG
TLVTVSA(SEQ ID NO:1)
轻链:
NIVMTQSPKSMSMSVGERVTLTCKASENVVTYVSWYQQKPEQSPKLLIYGASNRYT
GVPDRFTGSGSATDFTLTISSVQAEDLADYHCGQGYSYPYTFGGGTKLEIK (SEQ
ID NO.2)
附图说明如下:
图1:说明体外MAB HE2对小细胞肺癌系SW2的自身粘着的抑制。
图2:说明体外没有MAB HE2的影响的人小细胞肺癌系SW2的自身粘着作为图1所示实验的对照。
图3:说明根据ELISA测定的用HE2的F(ab)’2片段对山羊接种之后诱导的抗HE2的抗体免疫应答。
图4:说明根据细胞-ELISA测定的用HE2的F(ab)’2片段对山羊接种之后诱导的抗Ep-CAM阳性人胃癌细胞(KatoIII)的抗体免疫应答。
图5:说明根据细胞-ELISA测定的用HE2的F(ab)’2片段对山羊接种之后不存在抗Ep-CAM阴性人黑素瘤细胞(WM9)的抗体免疫应答,以对于图4所示实验的对照进行。
图6:说明根据细胞-ELISA测定的用HE2的F(ab)’2片段对山羊接种的山羊血清的亲和纯化的抗体级分对Ep-CAM阳性人胃癌细胞(KatoIII)的结合。
图7:说明根据细胞-ELISA测定的自用HE2的F(ab)’2片段接种的山羊血清的亲和纯化的抗体级分对Ep-CAM阴性人黑素瘤细胞(WM9)的结合的不存在,以对于图6所示实验的对照进行。
图8:说明根据ELISA测定的用吸附于氢氧化铝的0.5毫克HE2对猕猴接种之后诱导抗HE2的抗体免疫应答。
图9:说明根据细胞-ELISA测定的用吸附于氢氧化铝的0.5毫克HE2对猕猴接种之后诱导抗Ep-CAM阳性人胃癌细胞(KatoIII)的抗体免疫应答。
图10:说明根据ELISA测定,与用吸附于氢氧化铝的0.5毫克HE2对一组猕猴接种之后猕猴的毒性研究相关的检测的抗HE2抗体免疫应答的诱导,以及用没有抗原(空白对照剂)的氢氧化铝制剂处理另一组猕猴之后不存在抗HE2的免疫应答。
图11:举例说明根据细胞-ELISA测定的与用HE2的猕猴毒性研究相关的检测的抗Ep-CAM阳性人胃癌细胞(KatoIII)的抗体免疫应答的诱导。
图12:说明根据细胞-ELISA测定的,用吸附于氢氧化铝的0.5毫克HE2对患有肠癌的患者反复接种之后抗Ep-CAM阳性人胃癌细胞(KatoIII)的抗体免疫应答的诱导。
图13:说明根据细胞溶解实验测定的,用吸附于氢氧化铝的0.5毫克HE2对患有肠癌的患者反复接种之后抗Ep-CAM阳性人胃癌细胞(KatoIII)的血清细胞毒性的诱导。
下面的实施例是为了进一步详细描述本发明而不应该是对其的限制:
为了证明鼠类MABHE2与同嗜性结合中涉及的自身粘着抗原Ep-CAM的表位结合,研究了HE2对人细胞系SW2的自身粘着的能力的影响。此小细胞肺癌细胞系趋向于在前面的一次接种之后几小时之内在体外培养基中形成细胞簇。实施例1中可以看到对该实验的描述。如图1和2所示,通过加入HE2,在很大程度上被预防抑制细胞簇的形成。这证明HE2与该膜蛋白质的同嗜性结合中涉及的Ep-CAM的表位结合。
为了能研究对用鼠类MABHE2的F(ab)’2片段接种的直接体液免疫应答,用该片段免疫山羊。根据公知方法和用胃蛋白酶裂解HE2所述制备该片段,并纯化。实施例2中描述了山羊的免疫。
首先,与前血清(pre-serum)相比较,对回收并合并的山羊免疫血清研究针对MABHE2的免疫球蛋白,以测定被接种的山羊的总的免疫应答。借助于ELISA测试进行该项研究,其实验描述在实施例3中给出。图3中给出该项实验的结果:由于用MABHE2的F(ab)’2片段接种,山羊产生了对其的强的免疫应答,而在前血清中没有发现抗HE2抗体。
下面研究是否可能检测山羊免疫血清中的与表达TAA的人癌细胞结合的免疫球蛋白,MABHE2针对所述TAA(Ep-CAM)。为了该目的,使用了胃癌细胞系KATOIII。也试验了与不表达Ep-CAM(WM9黑素瘤细胞)的人细胞系的结合作为对照。借助于细胞-ELISA(cell-ELISA)测试进行该项研究。其实验描述在实施例4中给出。图4和5中给出该项实验的结果:山羊免疫血清含有与Ep-CAM阳性KATO细胞强结合的免疫球蛋白,而对于Ep-CAM阴性WM9细胞没有检测到结合。前血清不含有与这些细胞结合的抗体。这个非常出人意料的结果证明通过用HE2-F(ab)’2片段接种产生的抗体确实能将它们自身再次与表达HE2识别的TAA的细胞结合。结果,自身粘着的TAA的功能可以转移给通过用HE2接种产生的抗体,如同前面已经详细描述的。
为了证明由于用HE2的F(ab)’2片段接种而在山羊中产生的针对此MAB的独特型的抗体确实是与KATO细胞结合的那些,借助于原理如(美国国家科学院院刊81(1984),216)所述的免疫亲和色谱法的顺序从山羊免疫血清特异性纯化这些诱导的抗体的抗独特型部分。纯化步骤的顺序也总结于实施例中。
再次对这些亲和纯化的山羊抗体测定它们与Ep-CAM阳性KATO细胞以及对Ep-CAM阴性WM9细胞的结合。其实验描述在实施例6中给出。图6和7中给出了这些实验的结果:针对HE2的独特型的山羊IgG与Ep-CAM阳性KATO细胞强结合,而非特异性山羊IgG几乎不结合。但是,亲和纯化的特异性山羊IgG与Ep-CAM阴性WM9细胞的结合与非特异性山羊IgG没有不同。因此证明由于用HE2的F(ab)’2片段接种而直接产生的并且针对该抗体的独特型的抗体的级分包含与表达HE2识别的TAA的癌细胞结合的抗体。通过该实验,也结论性地证明通过用HE2接种诱导的抗Ep-CAM阳性细胞的抗体不是在一些公开出版物(参见,例如:Cancer Immunol.Immunother.42(1996),81-87)中设定的双自身独特型网络级联的结果,因为这样的抗独特型抗体(Ab3)根本不能通过在Ab1(=HE2)柱上亲和层析而纯化,因为根据独特型网络,它们不能结合Ab1而只能结合Ab2。
着眼于用HE2的F(ab)’2片段免疫山羊的上述结果,为了证实与人紧密相关的物种中的免疫学结果,也使用猕猴进行了接种研究。对于这些实验,使用完整鼠类MAB HE2作为免疫原。假设作为大的异种蛋白质的鼠类Fc部分也增强抗独特型的免疫应答(载体作用)。为了避免可能的局部副作用,使用氢氧化铝作为温和佐剂。实施例7描述了用于这些接种实验的制剂的制备。
在4只猕猴的背部皮下注射实施例7中描述的制剂(每次接种0.5毫克HE2=0.5毫升,以4星期的间隔施用两次)。为了回收血清,在几个时间点采取血液。
首先,在ELISA中测定抗HE2的免疫应答。实施例8中给出了该项实验的描述。如图8所示,在第29天就已经测到抗HE2的抗体的显著滴度。
此外研究了通过该接种是否诱导与KATO III细胞结合的抗体。对于这些试验,使用了细胞-ELISA。实施例9中给出了实验描述。如图9所示,所有的动物在第29天就已经诱导了与Ep-CAM阳性KatoIII肿瘤细胞结合的抗体。
下面与使用猕猴的毒性研究相关用吸附于氢氧化铝的HE2对4只动物接种。另外4只猕猴接受了氢氧化铝作为空白对照剂。实施例10和11描述了该制剂的制备。总之,在猕猴的背部皮下注射四次0.5毫升各各制剂(有效物质或空白对照剂)(第1,15,29和57天)。为了回收血清,在开始研究之前和在处理期间不同的时间点取血。
也是首先在ELISA中测定抗HE2的免疫应答。实施例8中给出了实验描述。如图10所示,在一次接种之后所有4只HE2组的猕猴就已经产生了明显的抗HE2的体液免疫应答,通过第二次接种进一步加强,而空白对照剂组的猕猴抗HE2抗体的滴度没有表现出任何增加。
通过HE2组的猕猴的第43天的血清的免疫亲和纯化进一步证实这些发现。实施例12给出了该实验描述。如下面表中所示,在第43天,所有4只猕猴在它们的血清中都产生了强的抗HE2的IgG免疫应答(再次免疫应答),而IgM部分比得上前血清。
| 猴 | 天 | μg/mllgM 抗 | μg/mllgG 抗 |
| 9206m | -14 | 7.7 | 2.8 |
| 43 | 16.3 | 135.2 | |
| 9599m | -14 | 17.9 | 2.5 |
| 43 | 25.4 | 449.3 | |
| 8415f | -14 | 16.0 | 3.2 |
| 43 | 22.5 | 159.9 | |
| 9139f | -14 | 5.3 | 5.0 |
| 43 | 10.3 | 69.8 |
也研究了抗Ep-CAM阳性Kato III细胞的抗体的诱导。再次使用细胞-ELLSA用于这些试验。实施例9给出了该实验描述。如图11例示的,在第29天,HE2组的猕猴就已经产生了抗Kato III细胞的抗体。
从山羊和猕猴的上述接种结果来看,在一些情况下,下面用吸附于氢氧化铝的MAB HE2对有转移的肠癌患者(Dukes D)接种。实施例7描述了该制剂的制备。总之,上限用0.5毫升的该制剂(相当于0.5毫克HE2)对患者皮下注射四次(第1,50,78,114)。在每一次接种之前和在第28天为了回收血清而取血。首先,研究通过接种是否诱导了结合KATO III细胞的抗体。对于这些试验再次使用细胞-ELLSA。实施例9中给出了实验描述。如图12给出了这些实验的结果。由于接种,该癌症患者体内明显诱导了高滴度的结合KATO III细胞的抗体。
而且,研究了用HE2接种诱导的抗体是否离体介导抗KATO III癌细胞的细胞毒性作用。为了该目的,为了证明诱导的抗体介导补体-依赖性裂解,将KATO III细胞与该癌症患者的前-和免疫血清一起孵育。实施例13中给出了实验描述。
图13给出了结果。用HE2接种诱导的抗体通过自身患者血清中补体-依赖性溶解显然能破坏Ep-CAM阳性Kato III细胞。
上述实验例示性证明,用抗自身粘着TAA的合适的抗体,例如Ep-CAM,或者其和各起始抗体具有相同的独特型的衍生物接种引发体液免疫应答,其在表达该自身粘着TAA的肿瘤细胞上选择性结合。这种诱导的抗体可以表现出抗这样的肿瘤细胞的细胞毒性潜力。用这样的抗体接种因此可以导致对癌症疾病的治疗效果。
实施例
使用的材料:
微量滴定板:用于ELISA的Immuno Plate F96 MaxiSorp(Nunc)
用于细胞-ELISA的Cell Culture Cluster(Costar;Cat.Nr.3598)
细胞系:SW2:人小细胞肺癌系,Ep-CAM阳性KATO III:人胃癌细胞系,Ep-CAM阳性(ATCC HTB 103)
WM9:人黑素瘤细胞系,Ep-CAM阴性
偶联缓冲液: 0.1M碳酸氢钠
0.5M氯化钠
pH值8.0
纯化缓冲液A: PBS def
0.2M氯化钠
pH值7.2
纯化缓冲液B: 0.1M甘氨酸/HCl
0.2M氯化钠
pH值2.9
培养基A: RPMI1640+2g/l碳酸氢钠
100U/ml青霉素G
100微克/ml硫酸链霉素
4mM谷氨酰胺
10%胎牛血清(热灭活)
结合缓冲液: 15mM碳酸钠
35mM碳酸氢钠
3Mm NaN3
pH值:9.6
PBS缺陷(PBS deficient): 138mM氯化钠
1.5mM磷酸二氢钾
2.7mM氯化钾
6.5mM磷酸氢二钠
pH值:7.2
固定溶液: 0.1%的生理氯化钠溶液中的戊二醛
洗涤缓冲液A: 2%氯化钠
0.2%Triton X-100
在PBS缺陷中
洗涤缓冲液B: 0.05%PBS缺陷中的Tween20
封闭缓冲液A: 5%胎牛血清(热灭活)
在PBS缺陷中
封闭缓冲液B: 1%牛血清白蛋白
0.1%NaN3
在PBS缺陷中
稀释缓冲液A: 2%胎牛血清(热灭活)
在PBS缺陷中
稀释缓冲液B: PBS缺陷
染色缓冲液: 24.3mM柠檬酸
51.4mM磷酸氢二钠
pH值:5.0
底物: 40毫克邻-苯二胺二盐酸盐
100毫升染色缓冲液
20微升H2O2(30%)
终止溶液: 4N硫酸
实施例1:
将体外培养的SW2细胞离心并且将沉淀悬浮于培养基A中,并且调节到7×104细胞/毫升。在LabTek腔室中,0.1毫升的PBSdef与0.3毫升的细胞悬浮液混合或者0.1毫升的PBSdef与40微克HE2混合,然后与0.3毫升的细胞悬浮液混合(HE2的终浓度是100微克/毫升)。就在细胞悬浮液作为最后的成分加入之前,用移液管分开细胞。混合后立即在倒置显微镜(放大100倍)中对各细胞悬浮液照相。接着,在37℃/5%CO2下将细胞悬浮液培养4小时后再次照相。
实施例2:
各自使用3毫升不充分PBS中1.5毫克F(ab)’2片段与3毫升弗氏完全佐剂(Difco)一起在多个位点皮内接种两只山羊。在第8天,和第1天一样给与第一次加强接种,但是用弗氏不完全佐剂(Difco)。在第29天,以同样的方式给与第二次加强接种。但是,没有加入佐剂。在开始接种之前和第54天取血以回收血清用于产生的免疫应答的分析。
实施例3:
在37℃下在微量滴定板的孔中将100微升等份的MAB HE2(在结合缓冲液中的10微克/毫升溶液)培养1小时。用洗涤缓冲液A将平板冲洗6次之后,向各孔中加入200微升封闭缓冲液A,并且将平板在37℃下培养30分钟。如上所述冲洗平板之后,在37℃下在1∶100至1∶1000000在稀释缓冲液A中稀释的稀释液中将待测定山羊血清100微升等份孵育1小时。如上所述冲洗平板之后,以在稀释缓冲液A中1∶1000的稀释度向各孔中加入100微升过氧化物酶-偶联的兔抗-山羊-Ig抗体(Zymed)并且在37℃下培养30分钟。平板用洗涤缓冲液A洗涤四次并且用染色缓冲液洗涤两次。通过向各孔中加入100微升特异性底物来检测抗体的结合,并且在大约10分钟之后通过加入50微升中止溶液来中止染色反应。通过在490nm(参考测定的波长是620nm)处测定光密度(OD)进行评价。
实施例4:
在+4℃下,以浓度为2×106细胞/毫升在培养基A中将含有100微升细胞悬浮液的待测细胞系的微量滴定板的控培养过夜。吸取上清液之后,室温下每孔50微升固定液将平板培养5分钟。吸取上清液之后,向每个孔中加入200微升封闭缓冲液B,并且在37℃下将平板孵育1小时。200微升洗涤缓冲液B洗涤两次之后,以在稀释缓冲液B中稀释1∶10至1∶100在37℃下将100微升等份的待测定山羊血清孵育1小时。用100微升冰冷却洗涤缓冲液B洗涤平板两次之后,以在稀释缓冲液A中稀释1∶1000加入100微升过氧化物酶-偶联的兔抗-山羊-Ig抗体(Zymed)并且在37℃下孵育45分钟。用100微升冰冷却洗涤缓冲液B洗涤平板三次。通过在每孔中加入100微升特异性底物来检测抗体的结合,并且在大约10分钟之后通过加入50微升中止溶液来终止染色反应。通过在490nm(参考测定的波长是620nm)处测定光密度(OD)进行评价。
实施例5:
纯化原理描述于美国国家科学院院刊81:216,1984并且概括如下:在第一步中,根据公知方法在DEAE阴离子交换柱上进行山羊血清中含有的总的IgG的纯化。接着,针对HE2的F(ab)’2片段的恒定区的山羊抗体与免疫亲和柱(CH-Sepharose4B,Pharmacia)结合,其中无关的鼠类IgG2a与所述免疫亲和柱偶联,而抗-独特型山羊抗体的级分不与该柱结合。因此,在最后步骤中,该免疫亲和层析的流通物与偶联有HE2的免疫亲和柱(CH-Sepharose4B,Pharmacia)结合。用pH2.8的缓冲液(0.1M甘氨酸/盐酸)洗脱与该柱特异性结合的级分并且中和。用这种方法获得的山羊IgG级分针对HE2的独特型。
实施例6:
基本上用与实施例4描述的相同的方法进行该细胞-ELISA。不使用血清稀释液,取而代之的是分别使用浓度为100微克/毫升至0.031微克/毫升的免疫亲和-纯化的山羊IgG和非特异性纯化的山羊IgG。
实施例7:
室温灭菌条件下小心将0.83毫升Alu-Gel的悬浮液(Serva提供的Alu-Gel S,2%悬浮液,品质度:用于疫苗制备的佐剂)与0.5毫升的于pH5.5PBS中的10毫克/毫升HE2和3.67毫升PBSdef一起搅拌1小时(HE2的终浓度:1毫克/毫升;Alu-Gel S:0.33%)。然后,以0.5毫升等份将该悬浮液灭菌装入注射瓶中。
实施例8:
基本上用与实施例3描述的相同的方法进行该ELISA,除了使用过氧化物酶-偶联的山羊-抗-人-Ig抗体(Zymed)来检测结合的猕猴抗体。使用该试剂可以以和人抗体一样的方法检测猕猴抗体,因为人抗体和猕猴抗体的恒定区的序列同源性是大约98%。
实施例9:
基本上用与实施例4描述的相同的方法进行该细胞-ELISA,除了使用过氧化物酶-偶联的山羊-抗-人-Ig抗体(Zymed)来检测结合该细胞的猕猴抗体(或人抗体)。使用过氧化物酶-偶联的山羊-抗-小鼠-IgG抗体(Zymed)来检测鼠类HE2作为对照。
实施例10:
灭菌条件下,3.5毫升的HE2溶液(10毫克/毫升,于PBSdef.中,pH=5.5中)与0.35毫升硫柳汞溶液(10毫克/毫升;Sigma)以及和27.25毫升生理盐水混合,并且小心搅拌下加入到3.9毫升氢氧化铝悬浮液(3%水溶液;Alhydrogel,Superfos Biosector,Denmark)中。然后在灭菌条件下将用这种方法获得的0.6毫升悬浮液装入去热原玻璃管中,用带有铝盖的橡胶塞密封。
实施例11:
用与实施例10描述的相同的方法制备空白对照制剂,除了使用0.35毫升生理氯化钠溶液代替抗体溶液和3.5毫升PBDdef pH=5.5和代替硫柳汞溶液。
实施例12:
1克CH-Sepharose4B(Pharmacia)悬浮于30毫升1mM盐酸中15分钟。然后用1升1mM盐酸和接着用200毫升偶联缓冲液在烧结玻璃AG3过滤器上洗涤该凝胶。对大约0.5升偶联缓冲液透析10毫克HE2(原种溶液10毫克/毫升)。在密封的容器中该溶液与凝胶悬浮液混合。凝胶∶缓冲液的比例1∶2导致悬浮液适合偶联。室温下将该悬浮液搅拌5.5小时。接着,通过用3×30毫升偶联缓冲液洗涤来去除过量的配体。通过在室温下与1M乙醇胺孵育1小时封闭留下的反应基团。然后在室温下将凝胶与0.1M Tris-HCl缓冲液pH=8搅拌1小时。最后,用变化pH的缓冲液将凝胶洗涤3个循环。各循环包括0.1M乙酸钠缓冲液pH4和0.5M氯化钠,接着0.1M Tris-HCl缓冲液pH=8和0.5M氯化钠。凝胶在4℃下保存。
根据下面的说明进行自猕猴的血清的针对HE2的抗体级分的免疫亲和纯化:在FPLC系统(Pharmacia)上进行免疫亲和纯化。将根据上述说明获得的1毫升凝胶装入PharmaciaHR5/5柱。用纯化缓冲液A以1∶10稀释0.5毫升血清。以1毫升/分钟的速度将该溶液从柱顶部泵入并且用纯化缓冲液A洗涤直到再次达到检测器的UV基线(280nm)。然后用纯化缓冲液B洗脱结合的免疫球蛋白,并且在用0.5M磷酸氢二钠解吸之后立即中和该级分,并且加入0.02%NaN3。在大小排阻色谱柱(SEC,Zorbax250GF)上分析用该方法纯化的50微升抗体级分,并且定量测定IgG和IgM部分。对于SEC,使用220mM磷酸缓冲液-H7+10%乙腈作为洗脱液。人IgG和人IgM作为SEC标准,为了建立标准校正曲线(峰面积对浓度)对它们以几个浓度各自进行层析。使用标准曲线通过线性回归进行来自猕猴的亲和纯化抗体级分中IgG和IgM浓度的计算。浓度以每毫升使用的猕猴的血清的微克数计(微克/毫升)。
实施例13:
在进行该试验的前一天,将KATO III细胞转移到新鲜培养基A中并且在37℃/5%CO2下保存在细胞培养瓶中。第2天,第一次用51铬标记细胞。在37℃/5%CO2下,800微升培养基A中与100μCi Na2 51CrO4一起孵育5×106细胞。接着,用培养基A洗涤细胞,并且调节到2.5×105细胞/毫升的密度。将100微升等份的该细胞悬浮液移取到微量滴定板的孔中。加入100微升等份的待测定患者血清并且在37℃/5%CO2下孵育3小时(为了避免伤害互补物的活性,该血清在-80℃下保存,只是为了该测定而解冻)。使用Skatron-Harvesting-Press回收上清液,并且在γ-计数器中测定。作为结果,获得“实验释放”的值。为了测定“总释放”,如上所述处理细胞,其中用2%SDS,50mM碳酸钠和10mM EDTA代替血清。通过用培养基A代替血清获得“自发释放”的值。如下计算结果:
%裂解=(实验释放-自发释放)/(总释放-自发释放)×100该试验进行3次,并且指出单个结果的平均值和标准偏差。
序列表
<110>IGENEON GmbH
<120>抗体用于抗癌接种的用途
<130>D 2923 PCT
<140>
<141>
<160>2
<170>PatentIn Ver. 2.1
<210>1
<211>116
<212>PRT
<213>Mus musculus
<400>1
Gln Val Gln Leu Gln Gln Ser Gly Ala Glu Leu Val Arg Pro Gly Thr
1 5 10 15
Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Ala Phe Thr Asn Tyr
20 25 30
Leu Ile Glu Trp Val Lys Gln Arg Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Ile
35 40 45
Gly Val Ile Asn Pro Gly Ser Gly Gly Thr Asn Tyr Asn Glu Lys Phe
50 55 60
Lys Gly Lys Ala Thr Leu Thr Ala Asp Lys Ser Ser Ser Thr Ala Tyr
65 70 75 80
Met Gln Leu Ser Ser Leu Thr Ser Asp Asp Ser Ala Val Tyr Phe Cys
85 90 95
Ala Arg Asp Gly Pro Trp Phe Ala Tyr Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val
100 105 110
Thr Val Ser Ala
115
<210>2
<211>107
<212>PRT
<213>Mus musculus
<400>2
Asn Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Lys Ser Met Ser Met Ser Val Gly
1 5 10 15
Glu Arg Val Thr Leu Thr Cys Lys Ala Ser Glu Asn Val Val Thr Tyr
20 25 30
Val Ser Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Glu Gln Ser Pro Lys Leu Leu Ile
35 40 45
Tyr Gly Ala Ser Asn Arg Tyr Thr Gly Val Pro Asp Arg Phe Thr Gly
50 55 60
Ser Gly Ser Ala Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Val Gln Ala
65 70 75 80
Glu Asp Leu Ala Asp Tyr His Cys Gly Gln Gly Tyr Ser Tyr Pro Tyr
85 90 95
Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys
100 105
1
2
Claims (7)
1.用于治疗癌症疾病的药物组合物,其包含针对细胞膜抗原Ep-CAM的第一抗体和至少一种疫苗佐剂,其中所述第一抗体是鼠类单克隆抗体,其中重链的可变区是SEQ ID NO:1中所示的氨基酸序列,并且其中轻链的可变区是SEQ ID NO:2中所示的氨基酸序列。
2.权利要求1的药物组合物,其还至少包含针对不同的膜抗原或针对所述Ep-CAM膜抗原不同表位的第二抗体。
3.权利要求1的药物组合物,其中以0.01至4毫克的剂量范围包含所述第一抗体。
4.权利要求1的药物组合物在制备用于治疗癌症的药物中的用途。
5.权利要求4的用途,其中药物组合物通过皮下,皮内或肌内注射施用。
6.权利要求4的用途,其中所述第一抗体以0.01至4毫克的剂量范围施用。
7.权利要求7的用途,其中所述剂量为0.5毫克抗体。
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