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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft neue polyspezifische Immunkonjugate,
welche für
die Diagnose und Therapie von Krankheiten geeignet sind, die durch
Zellen, die Multidrug-resistent sind, verursacht werden. Diese Erfindung
betrifft insbesondere polyspezifische Immunkonjugate, welche mindestens
einen Rest, der mit einem Multidrug-Transporterprotein bindet, mindestens
einen Rest, der mit einem, mit einem Tumor verbundenen Antigen oder
mit einem Antigen eines infektiösen
Mittels bindet und ein therapeutisches oder diagnostisches Mittel
umfassen. Diese Erfindung betrifft außerdem Verfahren zur Diagnose
und Therapie, welche die polyspezifischen Immunkonjugate verwenden.
Diese Erfindung betrifft weiter diagnostische und therapeutische
Verwendungen von Antikörper-Kompositen,
die mindestens einen Rest, der mit einem Multidrug-Transporterprotein bindet
und mindestens einen Rest, der mit einem, mit einem Tumor verbundenen
Antigen oder einem Antigen eines infektiösen Mittels bindet, umfassen.
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2. Hintergrund
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Eine
der Haupteinschränkungen
der Krebs-Chemotherapie ist die Entwicklung von Arzneimittelresistenzen
durch Krebszellen. Trotz anfänglicher
Sensitivität
für ein
bestimmtes chemotherapeutisches Mittel, werden manche Tumore schrittweise
unempfänglich
für dieses
bestimmte Mittel oder für
verschiedene chemotherapeutische Mittel. Es wird angenommen, dass
dies Phänomen
der erworbenen Arzneimittelresistenz auf der Selektion und dem Wachstum
von Arzneimittel resistenten mutierten Tumorzellen beruht. Siehe
zum Beispiel Deuchars et al., Sem. Onocl. 16: 156 (1989).
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Kultivierte
Zelllinien und transplantierbare Tumore wurden verwendet, um den
Mechanismus der erworbenen Arzneimittelresistenz in vitro zu untersuchen.
Diese Studien zeigten, dass unter bestimmten Selektionsbedingungen
Zellen simultane Resistenz gegen verschiedene Gruppen von Arzneimitteln
erwerben können,
die in Struktur, zellulärem Ziel
und Wirkungsweise nicht mit dem Selektionsmittel in Beziehung stehen.
Siehe zum Beispiel Bradley et al., Biochim. Biophys. Acta 948: 87
(1988); Deuchars et al., supra. Viele der durch diesen "Multidrug-Resistenz" (MDR) Phänotyp betroffenen
Arzneimittel spielen in gängigen
Behandlungsprotokollen eine wichtige Rolle, wie Vincristin, Actinomycin
D und Adriamycin. Id.
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Der
MDR Phänotyp
ist durchweg mit Überexpression
eines 170 Kilodalton Membran-Glycoproteins, als "gp170" oder "P-Glycoprotein" bezeichnet, verbunden. Endicott et
al., Ann. Rev. Biochem. 58: 137 (1989); Kane et al., J. Bioenerg.
Biomembr. 22: 593 (1990); Efferth et al., Urol. Res. 18: 309 (1990). Untersuchungen
weisen darauf hin, dass das P-Glycoprotein ein Transmembranprotein
ist, welches für einen
ATP-abhängigen
Ausstrom eines breiten Spektrums strukturell und funktionell verschiedener
Arzneimittel aus Multidrug-resistenten Zellen verantwortlich ist.
Riordan et al., Pharmacol. Ther. 28: 51 (1985). Tatsächlich wurde
gezeigt, dass die Expression von P-Glycoprotein in einer Anzahl
von Neoplasmen eine Vorhersage für
eine schwache Antwort auf eine Chemotherapie darstellt. Siehe zum
Beispiel Pearson et al., J. Nat'l
Cancer Inst. 83: 1386 (1991).
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Aktuelle
Beobachtungen weisen darauf hin, dass infektiöse Mittel den MDR Phänotyp in
Zellen, die keine Krebszellen sind, induzieren können. Zum Beispiel ist eine
anhaltende Behandlung einer AIDS-Virus (HIV) Infektion mit 3'-Azido-3'-desoxythymidin (AZT) mit einer erworbenen
Resistenz gegen AZT verbunden. Gollapudi et al., Biochem. Biophys. Res.
Commun. 171: 1002 (1990); Antonelli et al., AIDS Research and Human
Retroviruses 8: 1839 (1992). In vitro Untersuchungen zeigen, dass
HIV-infizierte humane Zellen eine erhöhte Expression von P-Glycoprotein
aufweisen und weniger AZT akkumulieren, verglichen mit nicht infizierten
Kontrollzellen. Id.; Gupta et al., J. Clin. Immunol. 13: 289 (1993).
Daher können
die Überexpression
von P-Glycoprotein und der begleitende MDR Phänotyp eine Chemotherapie mit
antiviralen Arzneimitteln beeinträchtigen.
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Erhebliche
Anstrengungen wurden unternommen, um den Multidrug-resistenten Phänotyp zu überwinden
und so die Wirksamkeit der Chemotherapie zu verbessern. Die meisten
dieser Strategien beziehen pharmakologische Mittel ein, welche die
intrazelluläre
Akkumulation der Krebs-Arzneimittel verstärken, indem sie den Multidrug-Transporter
biochemisch inhibieren. Siehe zum Beispiel Ford et al., Pharmacol.
Rev. 42: 155 (1990). Beispiele für
Mittel, welche die P-Glycoprotein-Aktivität modulieren, schließen Calciumkanal
Blockierer, Calmodulin Inhibitoren, antiarrythmetische Mittel, Antimalaria-Mittel, verschiedene
lysoosmotropische Mittel, Steroide, Östrogenhemmer und zyklische
Peptidantibiotika ein. Rittmann-Grauer
et al., Cancer Res. 52: 1810 (1992).
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Multidrug-Resistenz
umkehrende Arzneimittel, die in frühen klinischen Prüfungen verwendet wurden,
zeigten jedoch bedeutende Nebenwirkungen, die nicht in Beziehung
zur Inhibition von P-Glycoprotein stehen, so wie Herztoxizität (Verapamil) oder
Immunsuppression (Cyclosporin A), welches die Arzneimitteldosis,
die verabreicht werden kann, einschränkt. Siehe zum Beispiel Ozols
et al., J. Clin. Oncol. 5: 641 (1987); Dalton et al., J. Clin. Oncol.
7: 415 (1989); Cano-Gauci et al., Biochem. Pharmacol. 36: 2115 (1987);
Ford et al., supra. Daher war der Erfolg bei der Umkehrung der MDR
in vivo aufgrund der Toxizität
vieler dieser kleinen Modulatoren eingeschränkt. Siehe zum Beispiel Rittmann-Grauer
et al., supra.
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Die
Verwendung von Antikörper-Arzneimittel Konjugaten
stellt einen alternativen Ansatz bereit, um den MDR Phänotyp zu überwinden.
Zum Beispiel haben in vitro Studien gezeigt, dass MDR teilweise überwunden
werden kann, indem das resistente Arzneimittel an einen Antitumor-Antikörper konjugiert wird,
um die Aufnahme und den nachfolgenden Zelltod zu steigern. Durrant
et al., Brit. J. Cancer 56: 722 (1987); Sheldon et al., Anticancer
Res. 9: 637 (1989). Diesem Ansatz fehlt jedoch die Spezifität für Tumorzellen,
die den MDR Phänotyp
exprimieren.
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Ein
zielgerichteterer Ansatz zur Überwindung
des MDR Phänotyps
ist die Verwendung von Antikörpern
oder Antikörper-Konjugaten,
die mit P-Glycoprotein binden. Zum Beispiel kann die Verabreichung
eines monoklonalen Anti-P-Glycoprotein Antikörpers und eines resistenten
Arzneimittels die Überlebenszeit
von Nacktmäusen,
die humane Tumorzellen tragen, steigern. Pearson et al., J. Nat'l Cancer Inst. 83:
1386 (1991); Iwahashi et al., Cancer Res. 53: 5475 (1993). Siehe
ebenfalls Grauer et al., internationale Veröffentlichung Nr. WO 93/02105 (1993).
Zusätzlich
wurde von einem Konjugat aus monoklonalem Anti-P-Glycoprotein Antikörper und Pseudomonas-Toxin
gezeigt, dass es Multidrug-resistente, humane Zellen in vitro abtötet. FitzGerald
et al., Proc. Nat'l
Acad. Sci. USA 84: 4288 (1987). Siehe ebenfalls Efferth et al.,
Med. Oncol. & Tumor
Pharmacother. 9: 11 (1992) und Mechetner et al., internationale
Veröffentlichung
Nr. WO 93/19094 (1993).
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Ähnlich haben
Forscher bispezifische Antikörper
hergestellt, die einen P-Glycoprotein
Bindungsrest und einen Rest, der mit einer zytotoxischen Zelle bindet,
umfassen. van Dijk et al., Int. J. Cancer 44: 738 (1989); Ring et
al., internationale Veröffentlichung
Nr. WO 92/08802 (1992). Die Theorie hinter diesem Ansatz ist, dass
die bispezifischen Antikörper
verwendet werden können,
um die zytotoxischen Zellen zu Multidrug-resistenten Zellen zu leiten,
die P-Glycoprotein exprimieren.
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Studien
haben jedoch gezeigt, dass P-Glycoprotein in normalen humanen Geweben,
wie Leber, Niere, Nebenniere, Pankreas, Kolon und Jejunum exprimiert
wird. Siehe zum Beispiel Endicott et al., Ann. Rev. Biochem. 58:
137 (1989). Folglich haben Forscher gewarnt, dass "Blockierung der P-Glycoprotein
Aktivität,
um MDR zu umgehen, ebenfalls das normal exprimierte P-Glycoprotein
betreffen wird und dies inakzeptable, toxische Nebenwirken verursachen
kann." Childs et
al., "The MDR Superfamily
of Genes and Its Biological Implications," in IMPORTANT ADVANCES IN ONCOLOGY 1994,
DeVita et al., (Hrsg.), Seiten 21–36 (J. B. Lippincott CO. 1994). Diese
Warnung bezieht sich insbesondere auf therapeutische Verfahren,
die Antikörper-Konjugate
verwenden, die aus einem P-Glycoprotein Bindungsrest und einem zytotoxischen
Mittel bestehen. Daher wird der Erfolg einer Antikörper geleiteten
Behandlung von MDR Tumoren hauptsächlich auf der Fähigkeit beruhen,
Arzneimittel resistente Tumorzellen mit tolerierbaren Nebenwirkungen
für normale
Gewebe des Patienten abzutöten.
Efferth et al., Med. Oncol. & Tumor
Pharmacother. 9: 11 (1992).
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Es
besteht daher ein Bedarf für
ein Verfahren zur Überwindung
des MDR Phänotyps,
welches aber ebenfalls die Toxizität für normales Gewebe minimiert.
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Die
Entstehung des MDR Phänotyps
ist ebenfalls die bedeutendste Misserfolgsursache bei der Behandlung
von Infektionskrankheiten. Davies, Science 264: 375 (1994). Insbesondere
weisen pathogene Bakterien aktive Arzneimittel Ausström-Systeme mit einer
sehr weiten Substratspezifität
auf. Nikaido, Science 264: 382 (1994). Zum Beispiel weisen Studien
darauf hin, dass ein Arzneimittel Ausström-System eine bedeutende Rolle bei der
intrinsischen Resistenz von Pseudomonas aeruginosa, einem verbreiteten,
opportunistischen Pathogen, spielt. Poole et al., Mol. Microbiol.
10: 529 (1993); Poole et al., J. Bacteriol. 175: 7363 (1993).
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Aktuelle
Studien weisen darauf hin, dass bakterielle Arzneimittel Ausström-Systeme funktionell ähnlich zu
den Säugetier
MDR Ausström-Pumpen
sind. Als eine Darstellung, sowohl die Bacillus subtilis als auch
die Säugetier
Multidrug-Transporter können mit
Reserpin und Verapamil inhibiert werden. Neyfakh et al., Proc. Nat'lAcad. Sci. 88: 4781
(1991). Darüber
hinaus haben Forscher eine Überfamilie
von ATP-abhängigen
Membrantransportern erkannt, die prokaryotische Permeasen und Säugetier
P-Glycoprotein einschließt.
Doige et al., Ann. Rev. Microbiol. 47: 291 (1993).
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Aktiver
Arzneimittel Ausstrom als Mechanismus für die Arzneimittelresistenz
ist signifikant bei nicht bakteriellen infektiösen Mitteln. Beispielsweise ist
ein Plasmodium falciparum-Protein bei der Vermittlung der Resistenz
gegen Chinolin enthaltende Arzneimittel, die zur Prophylaxe und
Behandlung von Malaria verwendet werden, beteiligt. Id.; Bray FEMS Microbiol.
Lett. 113: 1 (1993). Zusätzlich
wurde Arzneimittelresistenz bei dem Pilz Aspergillus nidulans mit
einem aktiven Ausstrom verbunden. De Waard et al., Pestic. Biochem.
Physiol. 13: 255 (1980).
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Historisch
hat sich die pharmazeutische Industrie darauf konzentriert, Arzneimittel
zu entwickeln, um spezifische Mechanismen der MDR, wie gesteigerten
Abbau bestimmter Arzneimittel und Inaktivierung von Arzneimitteln
durch enzymatische Modifikation spezifischer Gruppen bei infektiösen Mitteln
zu überwinden.
Nikaido et al., supra. Jedoch werden in der Zukunft allgemeine Mechanismen
der MDR, wie aktiver Arzneimittel Ausstrom, im klinischen Umfeld,
wahrscheinlich wichtiger.
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Daher
besteht ein Bedarf an Verfahren, die verwendet werden können, um
die Funktion von Multidrug-Transporterproteinen, die von infektiösen Mitteln
exprimiert werden, zu inhibieren.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Folglich
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Überwndung
des Multidrug-resistenten Phänotyps
bereitzustellen, welches einen, gegenüber den konventionellen Verfahren, besseren
therapeutischen Index aufweist.
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Ein
weiteres Ziel dieser Erfindung ist, Verfahren zur selektiven Ausrichtung
diagnostischer und therapeutischer Mittel auf Multidrug-resistente
Zellen bereitzustellen, während
bedeutende toxische Nebenwirkungen auf normale Organe vermieden
werden.
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Ein
anderes Ziel dieser Erfindung ist, Antikörper-Kompositen bereitzustellen,
die ein Multidrug-Tansporterprotein und ein Antigen, welches mit einem
Tumor oder einem infektiösen
Mittel verbunden ist, binden.
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Ein
weiteres Ziel dieser Erfindung ist, polyspezifische Immunkonjugate
bereitzustellen, die Konjugate aus Antikörper-Kompositen und diagnostischen
oder therapeutischen Mitteln sind.
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Diese
und andere Ziele werden in Übereinstimmung
mit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
durch die Bereitstellung eines polyspezifischen Immunkonjugats erreicht,
welches:
- (a) mindestens eine Antikörperkomponente,
welche mit einem ersten Epitop eines Multidrug-Transporterproteins
bindet; gebunden an
- (b) mindestens eine Antikörperkomponente,
welche mit einem ersten Epitop eines Antigens bindet, wobei das
Antigen mit einem Tumor oder einem infektiösen Mittel verbunden ist; und
- (c) mindestens ein diagnostisches oder therapeutisches Mittel
umfasst.
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Die
Antikörperkomponenten
eines solchen polyspezifischen Immunkonjugats sind aus der Gruppe
ausgewählt,
die aus (a) einem monoklonalen Mausantikörper, (b) einem von (a) abgeleiteten
humanisierten Antikörper,
(c) einem humanen monoklonalen Antikörper, (d) einem subhumanen
Primaten-Antikörper
und (e) einem von (a), (b), (c) oder (d) abgeleiteten Antikörperfragment
besteht, wobei das Antikörperfragment
aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus F(ab')2, F(ab)2, Fab', Fab, Fv, sFv und
einer minimalen Erkennnungseinheit besteht. Das Multidrug-Transporterprotein
eines solchen polyspezifischen Immunkonjugats ist aus der Gruppe
ausgewählt,
welche aus P-Glycoprotein, OtrB, Tel(L), Mmr, ActlI, TcmA, NorA,
QacA, CmlA, Bcr, EmrB, EmrD, AcrE, EnvD, MexB, Smr, QacE, MvrC,
MsrA, DrrA, DrrB, TlrC, Bmr, TetA und OprK besteht.
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Wie
oben festgestellt, umfasst das polyspezifische Immunkonjugat ein
diagnostisches oder therapeutisches Mittel. Ein geeignetes diagnostisches Mittel
wird aus der Gruppe ausgewählt,
welche aus einer radioaktiven Markierung, einem photoaktiven Mittel
oder einem Farbstoff, einer Fluoreszenz-Markierung, einer Enzym-Markierung, einer
Biolumineszenz-Markierung, einer Chemolumineszenz-Markierung, kolloidalem
Gold und einem paramagnetischen Ion besteht. Darüber hinaus kann eine geeignete
radioaktive Markierung ein γ-Strahler
oder ein Positronenstrahler sein. Vorzugsweise weisen γ-Strahler
einen Gamma-Strahlen- Emissionspeak
im Bereich von 50–500
KeV auf, wie ein Radioisotop, ausgewählt aus der Gruppe, welche
aus 99mTc, 67Ga, 123I, 125I und 131I besteht.
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Ein
geeignetes therapeutisches Mittel wird aus der Gruppe ausgewählt, welche
aus einem Radioisotop, einem Bor-Addend, einem Immunmodulator, einem
Toxin, einem photoaktiven Mittel oder einem Farbstoff, einem chemotherapeutischen
Krebsarzneimittel, einem antiviralen Arzneimittel, einem Antipilz-Arzneimittel,
einem antibakteriellen Arzneimittel, einem Antiprotozoen-Arzneimittel
und einem chemosensibilisierenden Mittel besteht. Darüber hinaus wird
ein geeignetes therapeutisches Radioisotop aus der Gruppe ausgewählt, welche
aus α-Strahlern, β-Strahlern, γ-Strahlern,
Auger-Elektronen-Strahlern, Neutroneneinfangmitteln, welche α-Teilchen ausstrahlen,
und Radioisotopen, die durch Elektroneneinfang zerfallen, besteht.
Vorzugsweise wird das Radioisotop aus der Gruppe ausgewählt, welche
aus 198Au, 32P, 125I, 131I, 90Y, 186Re, 188Re, 67Cu und 211At besteht.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls polyspezifische Immunkonjugate,
welche weiterhin eine Antikörperkomponente,
die mit einem zweiten Epitop eines Multidrug-Transporterproteins
bindet, umfassen. Darüber
hinaus können
polyspezifische Immunkonjugate eine Antikörperkomponente umfassen, die
mit einem zweiten Epitop eines Antigens, welches mit dem Tumor oder
dem infektiösen
Mittel verbunden ist oder die mit einem Epitop eines zweiten Antigens,
welches mit dem Tumor oder dem infektiösen Mittel verbunden ist, bindet.
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Die
vorliegende Erfindung ist außerdem
auf die Verwendung eines erfindungsgemäßen polyspezifischen Immunkonjugats
zur Behandlung eines Säugetiers
gerichtet, welches entweder einen Multidrug-resistenten Tumor, der
ein mit dem Tumor verbundenes Antigen exprimiert, oder eine Multidrug-resistente
Erkrankung, die durch ein infektiöses Mittel hervorgerufen wurde,
aufweist.
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Darüber hinaus
umfasst die vorliegende Erfindung polyspezifische Immunkonjugate,
welche weiterhin ein chemosensibilisierendes Mittel oder einen Immunmodulator
umfassen.
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Zusätzlich ist
die vorliegende Erfindung auf den Nachweis des Ortes von Multidrug-resistenten (MDR)
Tumorzellen, MDR HIV-infizierten Zellen oder MDR infektiösen Mitteln
gerichtet.
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Bei
einem solchen Nachweisverfahren wird das diagnostisches Mittel aus
der Gruppe ausgewählt,
welche aus einer radioaktiven Markierung, einem photoaktiven Mittel
oder einem Farbstoff, einer Fluoreszenz-Markierung und einem paramagnetischen
Ion besteht. Darüber
hinaus ist das Biotin bindende Molekül Avidivin oder Streptavidin.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls Verfahren zur Behandlung
eines Säugetiers,
welches eine Multidrug-resistente Erkrankung aufweist, die durch
einen Tumor oder ein infektiöses
Mittel hervorgerufen wurde.
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Ein
geeignetes therapeutisches Mittel wird aus der Gruppe ausgewählt, welche
aus einem Radioisotop, einem Bor-Addend, einem Toxin, einem Immunmodulator,
einem photoaktiven Mittel oder einem Farbstoff, einem chemotherapeutischen
Krebsarzneimittel, einem antiviralen Arzneimittel, einem Antipilz-Arzneimittel,
einem antibakteriellen Arzneimittel, einem Antiprotozoen-Arzneimittel
oder einem chemosensibilisierenden Mittel besteht. Wiederum ist das
Biotin bindende Molekül
Avidivin oder Streptavidin.
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Die
vorliegende Erfindung ist ebenfalls auf ein Verfahren zum Nachweis
der Gegenwart von Multidrug-resistenten (MDR) Tumorzellen, MDR HIV-infizierten
Zellen oder MDR infektiösen
Mitteln gerichtet, wobei das Verfahren
- (a)
das Inkontaktbringen einer biologischen Probe mit einem Antikörper-Kompositen, welcher
(1) mindestens eine Antikörperkomponente
umfasst, welche mit einem ersten Epitop eines Multidrug-Transporterproteins
bindet und (2) mindestens eine Antikörperkomponente umfasst, welche mit
dem ersten Epitop eines Antigens bindet, das mit dem Tumor oder
dem infektiösen
Mittel verbunden ist, wobei das Inkontaktbringen unter Bedingungen
durchge führt
wird, welche das Binden des Antikörper-Komposits an die biologische
Probe erlauben, und
- (b) den Nachweis von allen gebundenen Antikörper-Kompositen umfasst.
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Hier
wird ein geeignetes diagnostisches Mittel aus der Gruppe ausgewählt, welche
aus einem Radioisotop, einer Fluoreszenz-Markierung, einer Chemolumineszenz-Markierung, einer
Enzym-Markierung, einer Biolumineszenz-Markierung und kolloidalem
Gold besteht. Darüber
hinaus kann das Antikörper-Komposit
weiterhin Biotin oder ein Biotin bindendes Molekül umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiter auf ein Verfahren zum Nachweis
der Lage von Multidrug-resistenten (MDR) Tumorzellen, MDR HIV-infizierten Zellen
oder MDR infektiösen
Mitteln gerichtet, die eine Multidrug-resistente Erkrankung aufweisen,
welche durch einen Tumor oder ein infektiöses Mittel hervorgerufen wurde.
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Ein
geeignetes diagnostisches Mittel wird aus der Gruppe ausgewählt, welche
aus einer radioaktiven Markierung, einem photoaktiven Mittel oder einem
Farbstoff, einer Fluoreszenz-Markierung und einem paramagnetischen
Ion besteht.
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Zusätzlich ist
die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Nachweis der Lage
von Multidrug-resistenten (MDR) Tumorzellen, MDR HIV-infizierten
Zellen oder MDR infektiösen
Mittlen gerichtet.
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Geeignete
diagnostische Mittel schließen Radioisotope,
wie einen γ-Strahler
oder einen Positronenstrahler und ein photoaktives Mittel oder einen Farbstoff,
der durch Laser induzierte Fluoreszenz nachgewiesen wird, ein.
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Zusätzlich ist
die vorliegende Erfindung auf ein Antikörper-Komposit gerichtet, welches:
- (a) mindestens eine Antikörperkomponente, welche mit
einem ersten Epitop eines Multidrug-Transporterproteins bindet,
gebunden an
- (b) mindestens eine Antikörperkomponente,
welche mit einem ersten Epitop eines Antigens bindet, wobei das
Antigen mit einem Tumor oder einem infektiösen Mittel verbunden ist, umfasst.
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Geeignete
Antikörperkomponenten
eines Antikörper-Komposits
werden aus der Gruppe ausgewählt,
welche aus (a) einem monoklonalen Mausantikörper, (b) einem von (a) abgeleiteten
humanisierten Antikörper,
(c) einem humanen monoklonalen Antikörper, (d) einem subhumanen
Primaten-Antikörper
und (e) einem Antikörperfragment, welches
von (a), (b), (c) oder (d) abgeleitet wurde, besteht, wobei ein
Antikörperfragment
aus der Gruppe ausgewählt
wird, welche aus F(ab')2, F(ab)2, Fab', Fab, Fv, sFv und
einer minimalen Erkennnungseinheit besteht. Darüber hinaus wird ein geeignetes
Multidrug-Transporterprotein aus der Gruppe ausgewählt, die
aus P-Glycoprotein, OtrB, Tel(L), Mmr, ActlI, TcmA, NorA, QacA,
CmlA, Bcr, EmrB, EmrD, AcrE, EnvD, MexB, Smr, QacE, MvrC, MsrA,
DrrA, DrrB, TlrC, Bmr, TetA und OprK besteht.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls ein Antikörper-Komposit,
welches weiterhin eine Antikörperkomponente
umfasst, die mit einem zweiten Epitop des Multidrug-Transporterproteins
bindet. Ein Antikörper-Komposit
kann außerdem
eine Antikörperkomponente
einschließen,
die mit einem zweiten Epitop des mit dem Tumor oder dem infektiösen Mittel
verbundenen Antigens oder mit einem Epitop eines zweiten Antigens,
welches mit dem Tumor oder dem infektiösen Mittel verbunden ist, bindet.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG 1. Definitionen
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In
der nachfolgenden Beschreibung wird eine Anzahl von Begriffen breit
verwendet. Die folgenden Definitionen werden bereitgestellt, um
das Verstehen der Erfindung zu vereinfachen.
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Ein
Strukturgen ist eine DNA-Sequenz, welche in eine Messenger-RNA (mRNA)
transkribiert wird, welche anschließend in eine Aminosäuresequenz
translatiert wird, die charakteristisch für ein spezifisches Polypeptid
ist.
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Ein
Promotor ist eine DNA-Sequenz, welche die Transkription eines Strukturgens
leitet. Typischerweise liegt ein Promotor in der 5'-Region eines Gens, nahe
der Transkriptions-Startstelle eines Strukturgens. Wenn der Promotor
ein induzierbarer Promotor ist, steigt die Transkriptionsgeschwindigkeit
das Antwort auf ein induzierendes Mittel an. Im Gegensatz dazu wird
die Transkriptionsgeschwindigkeit nicht durch ein induzierendes
Mittel reguliert, wenn der Promotor ein konstitutiver Promotor ist.
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Ein
isoliertes DNA-Molekül
ist ein DNA-Fragment, welches nicht in die genomische DNA eines Organismus
integriert ist. Zum Beispiel ist ein kloniertes T-Zell-Rezeptorgen ein DNA-Fragment,
welches aus der genomischen DNA einer Säugetierzelle separiert wurde.
Ein anderes Beispiel für
ein isoliertes DNA-Molekül
ist ein chemisch synthetisiertes DNA-Molekül, welches nicht in die genomische
DNA eines Organismus integriert ist.
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Ein
Enhancer ist ein regulatorisches DNA-Element, welches die Wirkung
der Transkription steigern kann, unabhängig von der Entfernung oder Orientierung
des Enhancers relativ zur Startstelle der Transkription.
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Komplementäre DNA (cDNA)
ist ein einzelsträngiges
DNA-Molekül,
welches von einer mRNA-Matritze mit dem Enzym Reverse Transkriptase
gebildet wird. Typischerweise wird ein Primer, welcher zu Teilen
der mRNA komplementär
ist, zur Initiation der reversen Transkription verwendet. Der Fachmann
verwendet den Begriff "cDNA" ebenfalls, um ein
doppelsträngiges
DNA-Molekül
zu bezeichnen, welches aus einem solchen einzelsträngigen DNA-Molekül und seinem
komplementären DNA-Strang
besteht.
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Der
Begriff Expression bezeichnet die Biosynthese eines Genprodukts.
Zum Beispiel schließt im
Fall eines Strukturgens die Expression die Transkription des Strukturgens
in mRNA und die Translation der mRNA in ein oder mehrere Polypeptide
ein.
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Ein
Klonierungsvektor ist ein DNA-Molekül, wie ein Plasmid, Cosmid
oder Bakteriophage, welches eine Fähigkeit zur autonomen Replikation
in einer Wirtszelle aufweist. Klonierungsvektoren enthalten typischerweise
sowohl eine oder eine kleine Anzahl Erkennungsstellen für Restriktionsendonukleasen,
an denen fremde DNA-Sequenzen in einer bestimmbaren Weise ohne Verlust
einer essenziellen biologischen Funktion des Vektors eingefügt werden können, als
auch ein Markergen, welches zur Verwendung bei der Identifikation
und Selektion von Zellen, die mit dem Klonierungsvektor transformiert
wurden, geeignet ist. Markergene schließen typischerweise Gene ein,
die eine Tetracyclin-Resistenz oder eine Ampicillin-Resistenz bereitstellen.
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Ein
Expressionsvektor ist ein DNA-Molekül, welches ein Gen, das in
einer Wirtszelle exprimiert wird, umfasst. Typischerweise steht
die Genexpression unter der Kontrolle bestimmter regulatorischer Elemente,
die konstitutive oder induzierbare Promotoren, gewebsspezifische
regulatorische Elemente und Enhancer einschließen. Solch ein Gen gilt als "operabel bzw. funktionell
verbunden mit" den
regulatorischen Elementen.
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Ein
rekombinanter Wirt kann jede prokaryotische oder eukaryotische Zelle
sein, welche entweder einen Klonierungsvektor oder einen Expressionsvektor
enthält.
Dieser Begriff schließt
ebenfalls jene prokaryotischen oder eukaryotischen Zellen ein, die gentechnisch
verändert
wurden, damit sie das klonierte Gen/die klonierten Gene im Chromosom
oder Genom der Wirtszelle enthalten.
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Ein
Tumor verbundenes bzw. assoziiertes Antigen ist ein Protein, welches
normalerweise nicht exprimiert oder in sehr geringen Mengen durch
einen normalen Gegenspieler exprimiert wird. Beispiele für Tumor
verbundene Antigene schließen α-Fetoprotein und
karzinoembryonales Antigen (CEA) ein. Dem Fachmann sind viele weitere
Darstellungen von Tumor verbundenen Antigenen bekannt. Siehe zum Beispiel
Urban et al., Ann. Rev. Immunol. 10: 617 (1992).
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So
wie hier verwendet, bezeichnet ein infektiöses Mittel sowohl Mikroben
als auch Parasiten. Eine "Mikrobe" schließt Viren,
Bakterien, Rickettsien, Mykoplasmen, Protozoen, Pilze und ähnliche
Mikroorganismen ein. Ein "Parasit" bezeichnet infektiöse, allgemein
mikroskopische oder sehr kleine vielzellige Wirbellose oder Eier
oder Juvenilformen davon, welche anfällig für eine Antikörper induzierte
Beseitigung oder lytische oder phagozytotische Zerstörung sind, wie
Malaria-Parasiten,
Spirochäten
und desgleichen.
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Ein
Multidrug-Transporterprotein ist ein Membran verbundenes Protein,
welches verschiedene zytotoxische Verbindungen in einer energieabhängigen Art
und Weise aus einer Zelle transportiert. Beispiele für Multidrug-Transporterproteine
schließen
P-Glycoprotein, OtrB, Tel(L), Mmr, ActlI, TcmA, NorA, QacA, CmlA,
Bcr, EmrB, EmrD, AcrE, EnvD, MexB, Smr, QacE, MvrC, MsrA, DrrA,
DrrB, TlrC, Bmr, TetA, OprK und desgleichen ein.
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Ein
Antikörper-Fragment
ist ein Teil eines Antikörpers,
wie F(ab')2), F(ab)2, Fab', Fab und desgleichen.
Unabhängig
von seiner Struktur bindet ein Antikörper-Fragment mit dem gleichen Antigen, welches
durch den intakten Antikörper
erkannt wird.
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Der
Begriff "Antikörper-Fragment" schließt ebenfalls
jedes synthetisch oder gentechisch veränderte Protein ein, welches
durch das Binden an ein spezifisches Antigen, um einen Komplex zu
bilden, wie ein Antikörper
wirkt. Zum Beispiel schließen
Antikörper-Fragmente
isolierte Fragmente, welche aus der variablen Region der leichten
Kette bestehen, "Fv"-Fragmente, welche
aus den variablen Regionen der schweren und der leichten Ketten
bestehen, rekombinante Einzelketten Polypeptid-Moleküle, in denen
die leichten und schweren variablen Regionen durch einen Peptid-Linker
("sFv-Proteine") verbunden sind
und minimale Erkennungseinheiten, die aus den Aminosäureresten
bestehen, welche die hypervariable Region nachahmen, ein.
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Humanisierte
Antikörper
sind rekombinante Proteine, in denen komplementäre Determinanten-Regionen von
monoklonalen Antikörpern
der Maus aus den schweren und leichten variablen Ketten des Maus-Immunglobulins
in eine humane variable Domäne
transferiert wurden.
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So
wie hier verwendet, schließt
der Begriff Antikörperkomponente
sowohl einen gesamten Antikörper
als auch ein Antikörper-Fragment
ein.
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So
wie hier verwendet, bezeichnet ein diagnostisches oder therapeutisches
Mittel ein Molekül oder
Atom, welches mit einem Antikörperrest
konjugiert ist, um ein Konjugat herzustellen, welches für die Diagnose
oder Therapie geeignet ist. Beispiele für diagnostische oder therapeutische
Mittel schließen
Arzneimittel, Toxine, Immunmodulatoren, Chelatbildner, Borverbindungen,
photoaktive Mittel oder Farbstoffe, Radioisotope, Fluoreszenzmittel,
paramagnetische Ionen oder Moleküle
und Markerrreste ein.
-
Ein
Antikörper-Komposit
ist eine polyspezifische Antikörper-Zusammensetzung,
welche mindestens zwei, im Wesentlichen monospezifische Antikörperkomponenten
umfasst, wobei mindestens eine Antikörperkomponente mit einem Epitop
eines Multidrug-Transporterproteins bindet, und wobei mindestens
eine Antikörperkomponente
mit einem Antigen bindet, welches mit entweder einem Tumor oder
einem infektiösen
Mittel verbunden ist.
-
Ein
polyspezifisches Immunkoniugat ist ein Konjugat aus einem Antikörper-Komposit mit einem diagnostischen
oder therapeutischen Mittel.
-
2. Herstellung von monoklonalen
Nagetier-Antikörpern,
humanisierten Antikörpern,
Primaten-Antikörpern
und humanen Antikörpern
-
Ein
erfindungsgemäßes Antikörper-Komposit
kann von einem monoklonalen Antikörper (MAk) eines Nagetiers
abgeleitet werden. Monoklonale Nagetier-Antikörper für spezifische Antigene können durch
Verfahren erhalten werden, die dem Fachmann bekannt sind. Siehe
zum Beispiel Kohler und Milstein, Nature 256: 495 (1975) und Coligan,
et al. (Hrsg.), CURRENT PROTOCOLS IN IMMUNOLOGY, VOL. 1, Seiten
2.5.1–2.6.7
(John Wiley & Sons, 1991)
[nachfolgend "Coligan"]. In Kürze, monoklonale
Antikörper
können
durch das Injizieren einer Zusammensetzung, die ein Antigen umfasst,
in Mäuse, das
Verifizieren der Anwesenheit der Antikörper-Herstellung durch das
Entfernen einer Serumprobe, das Entfernen der Milz, um B-Lymphozyten
zu erhalten, das Fusionieren der B-Lymphozyten mit Myelomzellen,
um Hybridome herzustellen, das Klonieren der Hybridome, das Auswählen positiver
Klone, welche Antikörper
gegen das Antigen herstellen, das Kultivieren der Klone, welche
Antikörper
gegen das Antigen herstellen und das Isolieren der Antikörper aus den
Hybridomkulturen erhalten werden.
-
MAks
können
durch eine Vielzahl von gut etablierten Techniken aus Hybridomkulturen
isoliert und aufgereinigt werden. Solche Isolationstechniken schließen Affinitäts-Chromatographie
mit Protein-A-Sepharose, Größenausschluss-Chromatographie und
Ionenaustausch-Chromatographie ein. Siehe zum Beispiel Coligan auf
den Seiten 2.7.1–2.7.12 und
den Seiten 2.9.1–2.9.3.
Siehe ebenfalls Baines et al., "Purification
of Immunoglobulin G (IgG)," in METHODS
IN MOLECULAR BIOLOGY, Vol. 10, Seiten 79–104 (The Humana Press, Inc.
1992).
-
Eine
große
Vielzahl monoklonaler Antikörper gegen
Tumor verbundene Antigene oder infektiöse Mittel wurde entwickelt.
Siehe zum Beispiel Goldenberg et al., internationale Anmeldungsveröffentlichung
Nr. WO 91/11465 (1991), Hansen et al., internationale Anmeldungsveröffentlichung
Nr. WO 93/23062 und Goldenberg, internationale Anmeldungsveröffentlichung
Nr. WO 94/04702 (1994).
-
Ferner
sind solche Antikörper
von kommerziellen Quellen leicht erhältlich. Zum Beispiel können monoklonale
Nagetier-Antikörper,
die mit Adenokarzinom verbundenem Antigen (Kat. Nr. 121730), mit humanem
Choriongonadotropin (Kat. Nr. 230740), mit karzinoembryonalem Antigen
(Kat. Nrs. 215920 und 215922), mit humanem Alpha-Fetoprotein (Kat. Nr.
341646) und desgleichen binden, von Calbiochem-Novabiochem Corp.
(San Diego, CA) bezogen werden. Darüber hinaus können monoklonale
Nagetier-Antikörper,
welche mit antigenen Determinanten von infektiösen Mitteln binden, wie unter
anderem Escherichia coli (HB 8178), Legionella pneumophila (CRL
1770), Schistosoma mansoni (HB 8088), Streptococcus, Gruppe A (HB
9696), Treponema palladium (HB 8134), Hepatitis B (CRL 8107), Herpes
simplex (HB 8181) und AIDS-Virus (HB 9101) von American Type Culture
Collection (Rockville, MD) bezogen werden. Ferner können monoklonale
Mausantikörper
gegen Merozoiten und Sporozoiten von Plasmodium falciparum wie bei
Goldenberg, U.S. Patent Nr. 5,332,567 (1994) beschrieben, hergestellt
werden.
-
Verfahren
zur Herstellung von P-Glycoprotein Antikörpern sind dem Fachmann gut
bekannt. Siehe zum Beispiel Lathan of al., Cancer Res. 45: 5064 (1985);
Kartner et al., Nature 316: 820 (1985); Hamada et al., Proc. Nat'l Acad. Sci 83: 7785
(1986); Scheper et al., Int. J. Cancer 42: 389 (1988); Rittmann-Grauer
et al., Cancer Res. 52: 1810 (1992); Ling et al., US Patent Nr.
4,837,306 (1989); Ring et al., internationale Veröffentlichung
Nr. WO 92/08802; Grauer et al., internationale Veröffentlichung
Nr. WO 93/02015 und Mechetner et al., internationale Veröffentlichung
Nr. WO 93/19094. Da das P-Glycoprotein seine strukturelle Identität über verschiedene
Säugetierarten
hinweg beibehält
(Rubin, U.S. Patent Nr. 5,005,588; Kane et al., J. Bioenergetics
and Biomembranes 22: 593 (1990)), können Antikörper, die in nicht humanen
Zellen gegen P-Glycoprotein erzeugt wurden, für die Diagnose und Therapie
in Menschen verwendet werden. Umgekehrt sollten Antikörper, welche
gegen humanes P-Glycoprotein erzeugt wurden, für tiermedizinische Verwendungen
geeignet sein.
-
Bevorzugte
P-Glycoprotein Antikörper
binden mit der extrazellulären
Domäne
des P-Glycoproteins und können
gegen Zellen, die den MDR Phänotyp
exprimieren, wie zum Beispiel von Mechetner et al., supra und Rittmann-Grauer
et al., supra, beschrieben wird, hergestellt werden. Alternativ
können solche
Antikörper
durch Verwendung von Peptiden erhalten werden, welche ein extrazelluläres P-Glycoprotein Epitop
enthalten. Siehe zum Beispiel Cianfriglia et al., internationale
Veröffentlichung
Nr. WO 93/25700.
-
Der
Fachmann kann leicht Standardtechniken anwenden, um Antikörper gegen
Multidrug-Transporterproteine von infektiösen Mitteln herzustellen. Geeignete
Antigene schließen
Multidrug-Transporterproteine wie Bmr, TetA, EmrB, OprK, Smr und
desgleichen ein. Siehe zum Beispiel Nikaido et al., supra; Poole
et al., J. Bacteriol. 175: 7363 (1993) und Childs et al., "The MDR Superfamily
of Genes and Its Biological Implications," in IMPORTANT ADVANCES IN ONCOLOGY 1994,
DeVita et al., (Hrsg.), Seiten 21–36 (J. B. Lippincott Co. 1994). Ein
Ansatz zur Herstellung von Antikörpern
gegen Multidrug-Transporterproteine von infektiösen Mitteln wird in Beispiel
6 dargestellt.
-
Ein
erfindungsgemäßes Antikörper-Komposit
kann ebenfalls von einem subhumanen Primaten-Antikörper abgeleitet
werden. Allgemeine Techniken zur Erzeugung therapeutisch geeigneter
Antikörper
in Pavianen können
zum Beispiel in Goldenberg et al., internationale Patentveröffentlichung
Nr. WO 91/11465 (1991) und in Losman et al., Int. J. Cancer 46:
310 (1990) gefunden werden.
-
Alternativ
kann ein Antikörper-Komposit
von einem "humanisierten" monoklonalen Antikörper abgeleitet
werden. Humanisierte monoklonale Antikörper werden hergestellt, indem
komplementäre
Determinantenregionen der schweren und der leichten variablen Ketten
der Maus von dem Maus-Immunglobulin in eine humane variable Domäne transferiert
werden, und anschließend
die humanen Reste in die Framework-Regionen der Maus-Gegenstücke substituiert
werden. Die Verwendung von Antikörperkomponenten,
welche von humanisierten monoklonalen Antikörpern abgeleitet wurden, vermeidet
potenzielle Probleme, die mit der Immunogenität der konstanten Regionen der
Maus verbunden sind. Allgemeine Techniken zum Klonieren von Maus-Immunglobulin
variablen Domänen
werden zum Beispiel in der Veröffentlichung
von Orlandi et al., Proc. Nat'l
Acad. Sci. USA 86: 3833 (1989) beschrieben. Techniken zur Herstellung
humanisierter MAks werden zum Beispiel von Jones et al., Nature
321: 522 (1986), Riechmann et al., Nature 332: 323 (1988), Verhoeyen
et al., Science 239: 1534 (1988), Carter et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA
89: 4285 (1992), Sandhu, Crit. Rev. Biotech. 12: 437 (1992) und
Singer et al., J. Immun. 150: 2844 (1993) beschrieben.
-
Als
eine Alternative, kann ein erfindungsgemäßes Antikörper-Komposit von humanen Antikörperfragmenten
abgleitet werden, die aus einer kombinatorischen Immunglobulin-Bibliothek
isoliert wurden. Siehe zum Beispiel Barbas et al., METHODS: A Companion
to Methods in Enzymology 2: 119 (1991) und Winter et al., Ann. Rev.
Immunol. 12: 433 (1994). Klonierungs- und Expressionsvektoren, welche
für die
Herstellung einer humanen Immunglobulin-Phagenbibliothek geeignet
sind, können
zum Beispiel von STRATAGENE Cloning Systems (La Jolla, CA) bezogen
werden.
-
Zusätzlich kann
ein erfindungsgemäßes Antikörper-Komposit
von einem humanen monoklonalen Antikörper abgeleitet werden. Solche
Antikörper werden
von transgenen Mäusen
erhalten, die "verändert" wurden, um spezifische
humane Antikörper
als Antwort auf eine Antigenkonfrontation herzustellen. Bei dieser
Technik werden Elemente des humanen schwere Ketten und leichte Ketten
Locus in Mausstämme
eingeführt,
die von embryonalen Stammzelllinien abgeleitet wurden, die gerichtete
Unterbrechungen der endogenen schwere Ketten und leichte Ketten
Loci enthalten. Die transgenen Mäuse
können humane
Antikörper
synthetisieren, die spezifisch für humane
Antigene sind, und die Mäuse
können
verwendet werden, um humane Antikörper sezernierende Hybridome
herzustellen. Verfahren zum Erhalt humaner Antikörper aus transgenen Mäusen werden von
Green et al., Nature Genst. 7: 13 (1994), Lonberg et al., Nature
368: 856 (1994) und Taylor et al., Int. Immun. 6: 579 (1994) beschrieben.
-
3. Herstellung
von Antikörperfragmenten
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung von Antikörperfragmenten
zur Herstellung von Antikörper-Kompositen.
Antikörperfragmente können durch
prote olytische Hydrolyse des Antikörpers oder durch Expression
der DNA, welche für
das Fragment kodiert, in E. coli hergestellt werden. Antikörperfragmente
können
durch die Spaltung ganzer Antikörper
mit Pepsin oder Papain mit gängigen
Verfahren erhalten werden. Zum Beispiel können Antikörperfragmente durch enzymatische
Spaltung von Antikörpern
mit Pepsin hergestellt werden, um ein 5S Fragment, als F(ab')2 bezeichnet,
bereitzustellen. Dieses Fragment kann weiter unter Verwendung eines
reduzierenden Thiolmittels und gegebenenfalls einer Blockierungsgruppe
für die
Sulfhydrylgruppen, die aus der Spaltung der Disulfidbrücken entstehen, gespalten
werden, um monovalente 3,5 S Fab'-Fragmente
herzustellen. Alternativ stellt eine enzymatische Spaltung, die
Pepsin verwendet, direkt zwei monovalente Fab-Fragmente und ein
Fc-Fragment her. Diese Verfahren werden zum Beispiel von Goldenberg,
U.S. Patent Nrs. 4,036,945 und 4,331,647 und den darin enthaltenen
Zitaten beschrieben. Siehe ebenfalls Nisonoff et al., Arch Biochem.
Biophys. 89: 230 (1960); Porter, Biochem. J. 73: 119 (1959), Edelman
et al., in METHODS IN ENZYMOLOGY VOL. 1, Seite 422 (Academic Press
1967) und Coligan auf Seiten 2.8.1–2.8.10 und 2.10–2.10.4.
-
Andere
Verfahren zur Spaltung von Antikörpern,
wie die Trennung der schweren Ketten, um monovalente leichte-schwere
Kettenfragmente zu bilden, ferner Spaltung von Fragmenten oder andere enzymatische,
chemische oder genetische Techniken können ebenfalls verwendet werden,
solange die Fragmente an das Antigen binden, welches durch den intakten
Antikörper
erkannt wird.
-
Zum
Beispiel umfassen Fv-Fragmente eine Verbindung aus VH und
VL Ketten. Diese Verbindung kann nicht kovalent
sein, wie bei Inbar et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 69: 2659 (1972) beschrieben. Alternativ
können
die variablen Ketten durch eine intermolekulare Disulfidbindung
verbunden werden oder durch Chemikalien wie Glutaraldehyd quervernetzt
werden. Siehe zum Beispiel Sandhu, supra.
-
Vorzugsweise
umfassen die Fv-Fragmente VH und VL Ketten, welche durch einen Peptidlinker verbunden
sind. Diese Einzelketten Antigen-Bindungsproteine (sFv) werden durch
die Konstruktion eines Strukturgens hergestellt, welches DNA- Sequenzen umfasst,
welche die VH und VL Domänen, die
durch ein Oligonukleotid verbunden sind, kodieren. Das Strukturgen
wird in einen Expressionsvektor eingefügt, welcher nachfolgend in
eine Wirtszelle, wie E. coli, eingebracht wird. Die rekombinanten Wirtszellen
synthetisieren eine ein eine Polypeptidkette mit einem Linkerpeptid,
welches die zwei V-Domänen überbrückt. Verfahren
zur Herstellung von sFvs werden zum Beispiel von Whitlow et al.,
Methods: A Companion to Methods in Enzymology 2: 97 (1991) beschrieben.
Siehe ebenfalls Bird et al., Science 242: 423–426 (1988), Ladner et al.,
U.S. Patent Nr. 4,946,778, Pack et al., Bio/Technology 11: 1271–1277 (1993)
und Sandhu, supra.
-
Eine
andere Form eines Antikörperfragments
ist ein Peptid, welches für
eine einzelne Komplementaritäts-Determinanten-Region
(CDR) kodiert. CDR Peptide ("minimale
Erkennungseinheiten")
können
durch die Konstruktion von Genen erhalten werden, welche für die CDR
eines Antikörpers
von Interesse kodieren. Solche Gene werden zum Beispiel durch die
Verwendung der Polymerase Kettenreaktion hergestellt, um die variable
Region aus RNA von Antikörper
herstellenden Zellen zu synthetisieren. Siehe zum Beispiel Larrick
et al., Methods: A Companion to Methods in Enzymology 2: 106 (1991).
-
4. Herstellung
von Antikörper-Kompositen
-
Antikörper-Kompositen
können
durch eine Vielzahl von gängigen
Verfahren hergestellt werden, die von einer Verbindung durch Glutaraldehyd
bis zu mehr spezifischen Verbindungen zwischen funktionellen Gruppen
reichen. Die Antikörper
und/oder Antikörperfagmente
werden vorzugsweise kovalent direkt oder durch einen Linkerrest,
durch eine oder mehrere funktionelle Gruppen des Antikörpers oder Fragments,
z.B. Amin-, Carboxyl-, Pheny-, Thiol- oder Hydroxylgruppen, aneinander
gebunden. Verschiedene gängige
Linker können
zusätzlich
zum Glutaraldehyd verwendet werden, z.B. Diisocyanate, Diisothiocyanate,
bis(Hydroxysuccinimid)ester, Carbodiimide, Maleimidhydroxysuccinimidester
und desgleichen. Die optimale Länge
des Linkers kann gemäß dem Typ
der Zielzelle variieren. Die wirksamste Linkergröße kann durch die Verwendung
von Antikörper- Kompositen mit verschiedenen
Linkerlängen
für die
immunchemische Färbung
einer Gewebeprobe eines Patienten, welche Zellen enthält, die
ein Multidrug-Transporterprotein
und das Ziel-Antigen exprimieren, bestimmt werden. Immunchemische
Techniken werden unten beschrieben.
-
Ein
einfaches Verfahren zur Herstellung von Antikörper-Kompositen ist, die Antikörper oder
Fragmente in der Anwesenheit von Glutaraldehyd zu mischen, um ein
Antikörper-Komposit
zu bilden. Die anfänglichen
Schiffsche Basen Verbindungen können z.B.
durch Reduktion mit Borhydrid zu sekundären Aminen stabilisiert werden.
Ein Diisothiocyanat oder Carbodiimid kann anstelle von Glutaraldehyd
als ein nicht seitenspezifischer Linker verwendet werden.
-
Die
einfachste Form eines Antikörper-Komposits
ist ein bispezifischer Antikörper,
welcher Bindungsreste für
ein Multidrug-Transporterprotein und ein Antigen, welches mit einer
Tumorzelle oder einem infektiösen
Mittel verbunden ist, umfasst. Bispezifische Antikörper können durch
eine Vielzahl von gängigen
Verfahren hergestellt werden, z.B. durch Disulfid-Spaltung und erneute
Bildung von Gemischen aus gesamt IgG oder vorzugsweise F(ab')2-Fragmenten,
durch Fusionen von mehr als einem Hybridom, um Polyome zu bilden,
welche Antikörper
herstellen, die mehr als eine Spezifität aufweisen und durch gentechnische
Veränderung.
Bispezifische Antikörper-Kompositen
wurden durch oxidative Spaltung von Fab'-Fragmenten,
die aus der reduktiven Spaltung von verschiedenen Antikörpern stammten,
hergestellt. Dies wird vorteilhafterweise durch das Mischen zwei
verschiedener F(ab')2-Fragmente, welche durch Pepsin-Spaltung
von zwei verschiedenen Antikörpern
hergestellt wurden, durch reduktive Spaltung, um ein Gemisch aus
Fab'-Fragmenten
zu bilden, gefolgt von einer oxidativen Neubildung der Disulfid-Verbindungen,
um ein Gemisch aus F(ab')2-Fragmenten herzustellen, welches bispezifische
Antikörper-Kompositen
einschließt,
welche einen Fab'-Anteil
enthalten, der spezifisch für
jedes der Originalepitope ist, durchgeführt. Allgemeine Techniken zur
Herstellung von Antikörper-Kompositen
können
zum Beispiel bei Nisonhoff et al., Arch Biochem. Biophys. 93: 470
(1961), Hammerling et al., J. Exp. Med. 128: 1461 (1968) und U.S.
Patent Nr. 4,331,647 gefunden werden.
-
Selektivere
Verbindungen können
durch die Verwendung eines heterobifunktionalen Linkers, wie Maleimidhydroxysuccinimidester
erreicht werden. Die Reaktion des Esters mit einem Antikörper oder Fragment
wird die Aminogruppen des Antikörpers oder
Fragments derivatisieren, und das Derivat kann anschließend mit
z.B. einem Antikörper-Fab-Fragment,
welches freie Sulfhydrylgruppen aufweist (oder mit einem größeren Fragment
oder intakten Antikörper
mit Sulfhydrylgruppen, die durch z.B. Traut's Reagens daran angeheftet wurden),
umgesetzt werden. Bei einem solchen Linker ist es weniger wahrscheinlich,
dass er Gruppen im selben Antikörper
quervernetzt, und er verbessert die Selektivität der Verbindung.
-
Es
ist vorteilhaft, die Antikörper
oder Fragmente an Stellen, welche entfernt von der Antigen-Bindungsstelle
liegen, zu verbinden. Dies kann z.B. durch eine Verbindung an gespaltene
Zwischenketten-Sulfhydrylgruppen erreicht werden, wie oben erwähnt. Ein
anderes Verfahren schließt
die Reaktion eines Antikörpers,
welcher einen oxidierten Kohlenwasserstoffanteil aufweist, mit einem
anderen Antikörper,
welcher mindestens eine freie Aminfunktion aufweist, ein. Dies führt zu einer
anfänglichen
Schiffsche Basen-(Imin)Verbindung, die vorzugsweise durch Reduktion
zu einem sekundären
Amin stabilisiert wird, z.B. durch Borhydrid Reduktion, um das endgültige Komposit
zu bilden. Solche stellenspezifischen Verbindungen werden für kleine
Moleküle
in dem U.S. Patent Nr. 4,671,958 und für größere Addenden in dem U.S. Patent
Nr. 4,699,784 offenbart.
-
Im
vorliegenden Zusammenhang umfasst ein bispezifischer Antikörper Bindungsreste
für ein Multidrug-Transporterprotein
und ein Antigen, welches mit einer Tumorzelle oder einem infektiösen Mittel
verbunden ist. Zum Beispiel kann der Multidrug-Transporterprotein-Bindungsrest
von einem Anti-Multidrug-Transporterprotein Mak abgeleitet werden,
während
ein Bindungsrest eines karzinoembryonalen Antigens (CEA) von einem
Klasse III Mak abgeleitet werden kann. Verfahren zur Herstellung
eines Multidrug-Transporterprotein Mak werden oben beschrieben,
während
Verfahren zur Herstellung von Klasse III Anti-CEA Mak von Primus
et al., Cancer Research 43: 686 (1983) und von Primus et al., U.S. Patent
Nr. 4,818,709 beschrieben werden.
-
Ein
bispezifischer Antikörper
kann zum Beispiel durch das Erhalten eines F(ab')2-Fragments von einem
Anti-CEA Klasse III Mak durch die Verwendung der oben beschriebenen
Techniken hergestellt werden. Die Zwischenketten Disulfidbrücken des
Anti-CEA Klasse III F(ab')2-Fragments werden vorsichtig, unter Beachtung
leichte-schwere Ketten Verbindungen zu vermeiden, mit Cystein reduziert,
um Fab'-SH-Fragmente
zu bilden. Die SH-Gruppe(n) wird (werden) mit einem Überschuss
an Bismaleimid-Linker (1,1'-(Methylendi-4,1-phenylen)bismaleimid)
aktiviert. Der Multidrug-Transporterprotein Mak wird zu Fab'-SH konvertiert und
reagiert anschließend
mit dem aktivierten Anti-CEA Klasse III Fab'-SH-Fragment, um einen bispezifischen
Antikörper
zu erhalten.
-
Alternativ
können
solche bispezifischen Antikörper
durch das Fusionieren von zwei Hybridom-Zelllinien hergestellt werden,
welche Anti-Multidrug-Transporterprotein
Mak und Anti-CEA Klasse III Mak herstellen. Techniken zur Herstellung
von Tetradomen werden zum Beispiel von Milstein et al., Nature 305:
537 (1983) und Pohl et al., Int. J. Cancer 54: 418 (1993) beschrieben.
-
Schließlich können solche
bispezifischen Antikörper
durch Gentechnik hergestellt werden. Zum Beispiel können Plasmide,
die DNA enthalten, welche für
variable Domänen
eines Anti-CEA Klasse III Mak kodiert, in Hybridome eingeführt werden,
die Anti-Multidrug-Transporterprotein-Antikörper sezernieren. Die entstehenden "Transfektome" stellen bispezifische
Antkörper
her, welche CEA und das Multidrug-Transporterprotein binden. Alternativ
können chimäre Gene
entwickelt werden, welche für
sowohl das Anti-Multidrug-Transporterprotein als auch die Anti-CEA-Bindungsdomänen kodieren.
Allgemeine Techniken zur gentechnischen Herstellung bispezifischer
Antikörper
werden zum Beispiel von Songsivilai et al., Biochem. Biophys. Res.
Commun. 164: 271 (1989); Traunecker et al., EMBO J. 10: 3655 (1991) und
Weiner et al., J. Immunol. 147: 4035 (1991) beschrieben.
-
Ein
polyspezifisches Antikörper-Komposit kann
durch das Hinzufügen
verschiedener Antikörperkomponenten
zu einem bispezifischen Antikörper-Komposit
erhalten werden. Zum Beispiel kann man einen bispezifischen Antikörper mit
2-Iminothiolan reagieren lassen, um eine oder mehrere Sulfhydrylgruppen
zur Verwendung bei der Verknüpfung des
bispezifischen Antikörpers
mit einer Antikörperkomponente,
welche ein Epitop eines Multidrug-Transporterproteins bindet, welches
vom Epitop verschieden ist, welches durch den bispezifischen Antikörper gebunden
wird, einzufügen,
wobei das Bis-Maleimid-Aktivierungs-Verfahren verwendet wird, welches
oben beschrieben wurde. Diese Techniken zur Herstellung von Antikörper-Kompositen sind dem
Fachmann gut bekannt. Siehe zum Beispiel U.S. Patent Nr. 4,925,648
und Goldenberg, internationale Veröffentlichung Nr. WO 92/19273.
-
5. Herstellung
von polyspezifischen Immunkonjugaten
-
Polyspezifische
Immunkonjugate können durch
indirektes Konjugieren eines diagnostischen oder therapeutischen
Mittels an ein Antikörper-Komposit
hergestellt werden. Allgemeine Techniken sind in Shih et al., Int.
J. Cancer 41: 832–839
(1988); Shih et al., Int. J. Cancer 46: 1101–1106 (1990) und Shih et al.,
U.S. Patent Nr. 5,057,313 beschrieben. Das allgemeine Verfahren
schließt
die Reaktion einer Antikörperkomponente,
welche einen oxidierten Kohlenhydratanteil aufweist, mit einem Trägerpolymer
ein, welches mindestens eine freie Aminfunktion aufweist und mit
einer Vielzahl an Arzneimitteln, Toxinen, Chelatoren, Bor-Addends oder anderen
diagnostischen oder therapeutischen Mitteln beladen ist. Diese Reaktion
führt zu
einer anfänglichen
Schiffsche Basen (Imin) Verbindung, welche durch die Reduktion zu
einem sekundären
Amin stabilisiert werden kann, um das endgültige Konjugat zu bilden.
-
Das
Trägerpolymer
ist vorzugsweise ein Aminodextran oder ein Polypeptid aus mindestens 50
Aminosäureresten,
obwohl andere, im Wesentlichen äquivalente
Polymer-Träger
ebenfalls verwendet werden können.
Vorzugsweise ist das endgültige polyspezifische
Immunkonjugat in einer wässrigen Lösung, wie
Säugetierserum,
zur Vereinfachung der Verabreichung und zur wirksamen Zielausrichtung bei
der Verwendung in Diagnose oder Therapie löslich. Daher werden löslich machende
Funktionen an dem Trägerpolymer
die Serumlöslichkeit
des endgültigen
polyspezifischen Immunkonjugats verstärken. Löslich machende Funktionen sind
ebenfalls für
die Verwendung von polyspezifischen Immunkonjugaten für den immunchemischen
Nachweis, wie unten beschrieben, wichtig. Insbesondere wird ein
Aminodextran bevorzugt werden.
-
Das
Verfahren zur Herstellung eines polyspezifischen Immunkonjugats
mit einem Aminodextran-Träger
beginnt typischerweise mit einem Dextran-Polymer, vorteilhafterweise
einem Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
ungefähr
10.000–100.000.
Man lässt
das Dextran mit einem Oxidationsmittel reagieren, um eine kontrollierte
Oxidation eines Teils seiner Kohlenhydratringe zu bewirken, um Aldehydgruppen
zu erzeugen. Die Oxidation wird in geeigneter Weise mit glykolytischen chemischen
Reagenzien, wie NaIO4, gemäß gängigen Verfahren
bewirkt.
-
Man
lässt das
oxidierte Dextran anschließend
mit einem Polyamin, vorzugsweise einem Diamin und weiter bevorzugt
einem Mono- oder Polyhydroxydiamin reagieren. Geeignete Amine schließen Ethylendiamin,
Propylendiamin oder andere ähnliche Polymethylendiamine,
Diethylentriamin oder ähnliche
Polyamine, 1,3-Diamino-2-hydroxypropan
oder andere ähnliche
hydroxylierte Diamine oder Polyamine und desgleichen ein. Ein Überschuss
des Amins relativ zu den Aldehydgruppen des Dextrans wird verwendet,
um eine im Wesentlichen vollständige Konvertierung
der Aldehydfunktionen in Schiff'sche Basengruppen
zu sichern.
-
Ein
Reduktionsmittel wie NaBH4, NaBH3CN oder desgleichen wird verwendet, um eine
reduktive Stabilisierung der sich ergebenden Schiff'sche Basen-Zwischenprodukte
zu bewirken. Das sich ergebende Addukt kann durch eine Passage durch
eine gängige
Größentrennungssäule gereinigt
werden, um quervernetzte Dextrane zu entfernen.
-
Andere
gängige
Verfahren zur Derivatisierung eines Dextrans, um Aminfunktionen
einzufügen, z.B.
eine Reaktion mit Cyanbromid, gefolgt von der Reaktion mit einem
Diamin, können
ebenfalls verwendet werden.
-
Man
lässt das
Aminodextran anschließend mit
einem Derivat des bestimmten Arzneimittels, Toxins, Chelators, paramagnetischen
Ions, Bor-Addends oder einem anderen diagnostischen oder therapeutischen
Mittel, mit welchem beladen werden soll, in einer aktivierten Form,
vorzugsweise einem Carboxyl-aktivierten Derivat, welches mit gängigen Hilfsmitteln
hergestellt wurde, z.B. der Verwendung von Dicyclohexylcarbodiimid
(DCC) oder einer wasserlöslichen
Variante davon, reagieren, um ein Addukt als Zwischenprodukt zu
bilden.
-
Alternativ
können
Polypeptidtoxine wie antivirales Kermesbeeren-Protein oder Ricin-A-Kette und
desgleichen mit Aminodextran durch Glutaraldeyhd-Kondensation oder durch die Reaktion
der aktivierten Carboxylgruppen auf dem Protein mit Aminen auf dem
Aminodextran verknüpft
werden.
-
Chelatoren
für radioaktive
Metalle oder Enhancer der magnetischen Resonanz sind im Stand der
Technik gut bekannt. Typisch sind Derivate von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
und Diethylentriaminpentaessigsäure
(DTPA). Diese Chelatoren weisen typischerweise Gruppen auf der Seitenkette auf,
mit denen der Chelator an den Träger
angeheftet werden kann. Solche Gruppen schließen z.B. Benzylisothiocyanat
ein, mit dem das DTPA oder EDTA mit der Amingruppe eines Trägers verknüpft werden kann.
Alternativ können
Carboxylgruppen oder Amingruppen an einem Chelator mit einem Träger durch eine
Aktivierung oder vorherige Derivatisierung und anschließende Verknüpfung verknüpft werden,
alles mit gut bekannten Hilfsmitteln.
-
Markierungen
wie Enzyme, fluoreszente Verbindungen, Elektronentransfer-Mittel
und desgleichen, können
durch gängige
Verfahren, die im Stand der Technik gut bekannt sind, an einen Träger gebunden
werden. Diese markierten Träger
und die aus diesen hergestellten polyspezifischen Immunkonjugate
können
für einen
immunchemischen Nachweis, wie unten beschrieben, verwendet werden.
-
Bor-Addends,
wie Carborane, können
mit gängigen
Verfahren an Antikörperkomponenten
angefügt
werden. Zum Beispiel können
Carborane mit Carboxylfunktionen an überhängenden Seitenketten hergestellt
werden, wie es im Stand der Technik gut bekannt ist. Das Anfügen solcher
Carborane an einen Träger,
z.B. Aminodextran, kann durch die Aktivierung der Carboxylgruppen
der Carborane und durch die Kondensation mit Aminen an dem Träger erreicht
werden, um ein Konjugat als Zwischenprodukt herzustellen. Solche
Zwischenprodukt-Konjugate werden anschließend an Antikörperkomponenten angefügt, um therapeutisch
verwendbare polyspezifische Immunkonjugate, wie unten beschrieben,
herzustellen.
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Ein
Polypeptid-Träger
kann anstelle eines Aminodextrans verwendet werden, aber der Polypeptid-Träger sollte
mindestens 50 Aminosäurereste in
der Kette aufweisen, vorzugsweise 100–5000 Aminosäurereste.
Mindestens einige der Aminosäuren sollten
Lysinreste oder Glutamat oder Aspartatreste sein. Die überhängenden
Amine der Lysinreste und die überhängenden
Carboxylate des Glutamins und Aspartats sind zur Anheftung eines
Arzneimittels, Toxins, Chelators, Bor-Addends oder eines anderen
diagnostischen oder therapeutischen Mittels geeignet. Beispiele
für geeignete
Polypeptid-Träger
schließen Polylysin,
Polyglutaminsäure,
Polyasparaginsäure, Copolymere
davon und gemischte Polymere dieser Aminosäuren und anderer, z.B. Serine,
ein, um dem sich ergebenden beladenen Träger und dem polyspezifischen
Immunkonjugat die gewünschten
Löslichkeitseigenschaften
zu verleihen.
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Die
Konjugation des Zwischenprodukt-Konjugats mit der Antikörperkomponente
wird durch die Oxidation des Kohlenhydratteils der Antikörperkomponente
und die Reaktion der sich ergebenden Aldehyd- (und Keton-) carbonyle
mit Amingruppen, die nach der Beladung mit einem Arzneimitttel,
Toxin, Chelator, Bor-Addend oder einem anderen diagnostischen oder
therapeutischen Mittel auf dem Träger verbleiben, bewirkt. Alternativ
kann ein Zwischenprodukt-Konjugat an eine oxidierte Antikörperkomponente über Amingruppen,
welche nach der Beladung mit dem diagnostischen oder therapeutischen
Mittel in das Zwischenprodukt-Konjugat eingeführt wurden, angefügt werden.
Oxidation wird in geeigneter Weise entweder chemisch, z.B. mit NaIO4 oder einem anderen glykolytischen Reagens
oder enzymatisch, z.B. mit Neuraminidase und Galactoseoxidase bewirkt. Im
Fall eines Aminodextran-Trägers
werden typischerweise nicht alle der Amine des Aminodextrans zur
Beladung mit einem diagnostischen oder therapeutischen Mittel verwendet.
Die verbleibenden Amine des Aminodextrans kondensieren mit der oxidierten
Anitkörperkomponente,
um Schiffsche Basen-Addukte zu bilden, welche anschließend reduzierend
stabilisiert werden, in der Regel mit einem reduzierenden Borhydridmittel.
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Analoge
Verfahren werden verwendet, um andere erfindungsgemäße polyspezifische
Immunkonjugate herzustellen. Beladene Polypeptid-Träger weisen
vorzugsweise freie Lysinreste auf, die zur Kondensation mit dem
oxidierten Kohlenhydratteil einer Antikörperkomponente verbleiben.
Carboxyle am Polypeptid-Träger
können,
wenn nötig,
durch z.B. Aktivierung mit DCC und Reaktion mit einem Überschuss
an Diamin zu Aminen konvertiert werden.
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Das
endgültige
polyspezifische Immunkonjugat wird unter Verwendung gängiger Techniken,
wie Größentrennungs-Chromatographie
mit Sephacryl S-300 gereinigt.
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Alternativ
können
polyspezifische Immunkonjugate durch direktes Konjugieren einer
Antikörperkomponente
mit einem diagnostischen oder therapeutischen Mittel hergestellt
werden. Das allgemeine Verfahren ist analog zu dem indirekten Verfahren der
Konjugation, außer
dass ein diagnostisches oder therapeutisches Mittel direkt an eine
oxidierte Antikörperkomponente
angefügt
wird.
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Es
wird erwartet, dass andere diagnostische oder therapeutische Mittel
durch die hier beschriebenen Chelatoren substituiert werden können. Der Fachmann
wird in der Lage sein, Konjugationsschemata ohne übermäßiges Experimentieren
zu entwickeln.
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Zusätzlich wird
der Fachmann zahlreiche mögliche
Variationen der Konjugationsverfahren erkennen. Zum Beispiel kann
der Kohlenhydratrest verwendet werden, um Polyethylenglykol anzufügen, um
die Halbwertszeit eines intakten Antikörpers oder Antigen-bindenden
Fragments davon in Blut, Lymphe oder anderen extrazellulären Flüssigkeiten
zu verlängern.
Außerdem
ist es möglich,
ein "divalentes
Immunkonjugat" durch
das Anfügen
eines diagnostischen oder therapeutischen Mittels an einen Kohlenhydratrest
und an eine freie Sulfhydrylgruppe zu konstruieren. Solch eine freie
Sulfhydrylgruppe kann in der Gelenkregion der Antikörperkomponente
gelegen sein.
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6. Verwendung von polyspezifischen
Immunkonjugaten und Antikörper-Kompositen in der
Diagnose
-
A. In vitro Diagnose
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung von polyspezifischen
Immunkonjugaten und Antikörper-Kompositen,
um biologische Proben in vitro auf die Expression von P-Glycoprotein
durch Tumorzellen zu screenen. Zum Beispiel können die erfindungsgemäßen polyspezifischen
Immunkonjugate und Antikörper-Kompositen verwendet
werden, um die Anwesenheit von P-Glycoprotein und Tumor verbundenem
Antigen in Gewebeschnitten nachzuweisen, welche aus Biopsieproben
hergestellt wurden. So ein immunchemischer Nachweis kann verwendet
werden, um die Menge an P-Glycoprotein zu bestimmen und um die Verteilung
von P-Glycoprotein in dem untersuchten Gewebe zu bestimmen. Allgemeine
immunchemische Techniken sind dem Fachmann gut bekannt. Siehe zum
Beispiel Ponder, "Cell Marking
Techniques and Their Application",
in MAMMALIAN DEVELOPMENT: A PRACTICAL APPROACH, Monk (Hrsg.), Seiten
115–38
(IRL Press 1987), Volm et al., Eur. J. Cancer Clin. Oncol. 25: 743 (1989),
Coligan auf Seiten 5.8.1–5.8.8
und Ausubel et al. (Hrsg.), CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,
Seiten 14.6.1 bis 14.6.13 (Wiley Interscience 1990). Siehe ebenfalls
allgemein Manson (Hrsg.), METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY, VOL. 10:
IMMUNOCHEMICAL PROTOCOLS (The Humana Press, Inc. 1992). Außerdem werden
Verfahren für
den immunchemischen Nachweis von P-Glycoprotein beschrieben, zum
Beispiel von Dalton et al., Blodd 73: 747 (1989) und Volm et al.,
Eur. J. Cancer Clin. Oncol. 25: 743 (1989).
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Zusätzlich umfasst
die vorliegende Erfindung die Verwendung von polyspezifischen Immunkonjugaten
und Antikörper-Kompositen,
um biologische Proben in vitro auf die Expression eines Multidrug-Transporterproteins
durch ein infektiöses
Mittel zu screenen. Zum Beispiel können die erfindungsgemäßen polyspezifischen
Immunkonjugate und Antikörper-Kompositen
verwendet werden, um die Anwesenheit von OprK-Protein in klinischen
Isolaten nachzuweisen. Die Anwesenheit dieses bestimmten Multidrug-Transporterproteins
würde darauf
hinweisen, dass das Gewebe mit Multidrug-resistenten Pseudomonas
aeruginosa infiziert war.
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Außerdem können immunchemische
Nachweistechniken verwendet werden, um Antikörper-Kompositen für eine nachfolgende
in vivo Diagnose und Therapie in Form von Antikörper-Kompositen per se oder
als polyspezifische Immunkonjugate zu optimieren. Dementsprechend
kann ein immunchemischer Nachweis mit einer Reihe von Antikörper-Kompositen
durchgeführt
werden, um die geeignetste Kombination von Antikörperkomponenten für eine nachfolgende
in vivo Diagnose und Therapie zu identifizieren. Zum Beispiel kann
ein Antikörperrest, welcher
das c-erb B2 Protoonkogen-Produkt bindet, geeigneter für einen
bestimmten Brustkrebs sein, als ein Antikörperrest, welcher karzinoembryonales
Antigen bindet. Nachdem eine geeignete Kombination von Antikörperkomponenten
identifiziert wurde, kann weiteres in vitro Testen verwendet werden,
um die wirksamste Linkergröße im Antikörper-Komposit
abzugrenzen, wie oben diskutiert.
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Ein
immunchemischer Nachweis kann durch Inkontaktbringen einer biologischen
Probe mit einem Antikörper-Komposit
und einem anschließenden
Inkontaktbringen der biologischen Probe mit einem nachweisbar markierten
Molekül,
welches an das Antikörper-Komposit
bindet, durchgeführt
werden. Zum Beispiel kann das nachweisbar markierte Molekül einen
Antikörperrest
umfassen, welcher das Antikörper-Komposit
bindet. Alternativ kann das Antikörper-Komposit mit Avidin/Streptavidin
(oder Biotin) konjugiert werden, und das nachweisbar markierte Molekül kann Biotin
(oder Avidin/Streptavidin) umfassen. Zahlreiche Variationen dieser
Basistechnik sind dem Fachmann gut bekannt.
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Alternativ
kann ein Antikörper-Komposit
mit einem diagnostischen Mittel konjugiert werden, um ein polyspezifisches
Immunkonjugat zu bilden. Antikörper-Kompositen
können
mit jedem geeigneten Markerrest, zum Beispiel einem Radioisotop,
einer Fluoreszenz-Markierung, einer Chemolumineszenz-Markierung,
einer Enzym-Markierung,
einer Biolumineszenz-Markierung oder kolloidalem Gold nachweisbar
markiert werden. Verfahren zur Herstellung und zum Nachweis solcher
nachweisbar markierten polyspezifischen Immunkonjugate sind dem Fachmann
gut bekannt und werden unten detaillierter beschrieben.
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Der
Markerrest kann ein Radioisotop sein, welches durch Autoradiographie
nachgewiesen wird. Isotope, welche insbesondere für den erfindungsgemäßen Zweck
geeignet sind, sind 3H, 125I, 131I, 35S und 14C.
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Polyspezifische
Immukonjugate können ebenfalls
mit einer Fluoreszenz-Verbindung
markiert werden. Die Anwesenheit einer Fluoreszenz markierten Antikörperkomponente
wird durch Exponieren des polyspezifischen Immunkonjugats gegenüber Licht
der angemessenen Wellenlänge
und den Nachweis der entstehenden Fluoreszenz bestimmt. Fluoreszente
Markierungsverbindungen schließen
Fluoresceinisothiocyanat, Rhodamin, Phycoerythrin, Phycocyanin,
Allophycocyanin, o-Phthalaldehyd und Fluoreszamin ein.
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Alternativ
können
polyspezifische Immunkonjugate durch Verknüpfung einer Antikörperkomponente
mit einer chemolumineszenten Verbindung nachweisbar markiert werden.
Die Anwesenheit des Chemolumineszenz markierten polyspezifischen
Immunkonjugats wird durch den Nachweis der Anwesenheit von Lumines zenz,
welche während
des Ablaufs einer chemischen Reaktion auftritt, bestimmt. Beispiele
für chemolumineszente
Markierungsverbindungen schließen
Luminol, Isoluminol, einen aromatischen Acridiniumester, ein Imidazol,
ein Acridiniumsalz und ein Oxalatester ein.
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Eine
biolumineszente Verbindung kann ähnlich
verwendet werden, um erfindungsgemäße polyspezifische Immunkonjugate
zu markieren. Biolumineszenz ist eine Form von Chemolumineszenz,
welche in biologischen Systemen gefunden wird, in denen ein katalytisches
Protein die Wirksamkeit der chemolumineszenten Reaktion verstärkt. Die
Anwesenheit eines biolumineszenten Proteins wird durch den Nachweis
der Anwesenheit von Lumineszenz bestimmt. Biolumineszente Verbindungen,
welche für eine
Markierung geeignet sind, schließen Luciferin, Luciferase und Äquorin ein.
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Alternativ
können
polyspezifische Immunkonjugate durch Verbinden einer Antikörperkomponente
mit einem Enzym nachweisbar markiert werden. Wenn das polyspezifische
Immunkonjugate-Enzym Konjugat in der Anwesenheit des geeigneten Substrats
inkubiert wird, reagiert der Enzymrest mit dem Substrat, um einen
chemischen Rest herzustellen, welcher zum Beispiel mit spektrophotometrischen,
fluorometrischen oder visuellen Hilfsmitteln nachgewiesen werden
kann. Beispiele für
Enzyme, die verwendet werden können,
um polyspezifische Immunkonjugate nachweisbar zu markieren, schließen β-Galactosidase,
Glucoseoxidase, Peroxidase und alkalische Phosphatase ein.
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Der
Fachmann wird andere geeignete Markierungen kennen, die in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung angewendet werden können. Das
Binden von Markerresten an Antikörperkomponenten
kann durch Verwendung von Standardtechniken des Standes der Technik
vervollständigt
werden. Typische Methodik diesbezüglich wird von Kennedy et al.,
Clin. Chim. Acta 70: 1 (1976) beschrieben. Schurs et al. Clin. Chim.
Acta 81: 1 (1977), Shih et al., Int'l J. Cancer 46: 1101 (1990), Stein et
al., Cancer Res. 50: 1330 (1990), supra und Stein et al., Int. J. Cancer
55: 938 (1993). Allgemein siehe ebenfalls, Coligan.
-
Zusätzlich kann
die Geeignetheit und Vielseitigkeit des immunchemischen Nachweises
durch die Verwendung von Antikörperkomponenten,
welche mit Avidin, Streptavidin und Biotin konjugiert wurden, verstärkt werden.
Siehe zum Beispiel Wilchek et al. (Hrsg.), Avidin-Biotin Technology,
METHODS IN ENZYMOLOGY, VOL. 184 (Academic Press 1990) und Bayer
of al., "Immunochemical
Applications of Avidin-Biotin Technology," in METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY, VOL.
10, Manson (Hrsg.), Seiten 149–162
(The Human Press, Inc. 1992).
-
Daher
können
die oben beschriebenen immunchemischen Nachweisverfahren verwendet
werden, um bei der Diagnose oder der Stadienbestimmung eines pathologischen
Zustandes zu helfen. Diese Techniken können ebenfalls verwendet werden,
um die am meisten geeignete Zusammensetzung eines Antikörper-Komposits oder eines
polyspezifischen Immunkonjugats für eine nachfolgende in vivo
Diagnose und Therapie festzustellen.
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B. In vivo Diagnose
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls die Verwendung von Antikörper-Kompositen und polyspezifischen
Immunkonjugaten für
eine in vivo Diagnose. Das Verfahren des diagnostischen Imaging mit
radioaktiv markierten MAks ist gut bekannt. Bei der Technik der
Immunszinitigraphie werden zum Beispiel Antikörper mit einem Gamma-Strahlen
ausstrahlenden Radioisotop markiert und in einen Patienten eingeführt. Eine
Gammakamera wird verwendet, um die Lage und die Verbreitung der
Gamma-Strahlen ausstrahlenden Radioisotope nachzuweisen. Siehe zum
Beispiel Srivastava (Hrsg.), RADIOLABELED MONOCLONAL ANTIBODIES
FOR IMAGING AND THERAPY (Plenum Press 1988), Chase, "Medical Applications
of Radioisotopes," in REMINGTON'S PHARMACEUTICAL
SCIENCES, 18. Auflage, Gennaro et al. (Hrsg.), S. 624–652 (Mack
Publishing Co., 1990), Brown, "Clinical
Use of Monoclonal Antibodies",
in BIOTECHNOLOGY AND PHARMACY 227–49, Pezzuto et al. (Hrsg.)
(Chapman & Hall
1993) und Goldenberg, CA–A
Cancer Journal for Clinicians 44: 43 (1994).
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Für ein diagnostisches
Imaging können
Radioisotope entweder direkt oder indirekt durch Verwendung einer
funktionellen Zwischenprodukt-Gruppe an ein Antikörper-Komposit gebunden
werden. Geeignete funktionelle Zwischenprodukt-Gruppen schließen Chelatoren
wie Ethylendiamintetraessigsäure
und Diethylentriaminpentaessigsäure
ein. Siehe zum Beispiel Shih et al., supra und U.S. Patent Nr. 5,057,313.
Siehe ebenfalls Griffiths, U.S. Patent Nr. 5,128,119 (1992).
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Die
Strahlendosis, welche auf den Patienten abgegeben wird, wird auf
einem Niveau so niedrig wie möglich
durch die Wahl eines Isotops für
die beste Kombination aus minimaler Halbwertszeit, minimaler Verweildauer
im Körper
und minimaler Menge des Isotops, welches einen Nachweis und eine
genaue Messung erlaubt, gehalten. Beispiele für Radioisotope, die an ein
Antikörper-Komposit
gebunden werden können
und die für
ein diagnostisches Imaging geeignet sind, schließen γ-Strahler und Positronen-Strahler
wie 99mTc, 67Ga, 111In, 123I, 124I, 125I, 131I, 51Cr, 89Zr, 18F und 68Ga ein. Andere geeignete Radioisotope sind dem
Fachmann bekannt.
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Bevorzugte γ-Strahler
weisen einen Gamma-Strahlen-Emissionspeak im Bereich von 50–500 KeV
auf, hauptsächlich
weil der Stand der Technik für Strahlendetektoren
gegenwärtig
solche Markierungen bevorzugt. Beispiele für solche γ-Strahler schließen 99mTc, 67Ga, 123I, 125I und 131I ein.
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Antikörper-Kompositen
können
ebenfalls für Verwendungszwecke
der in vivo Diagnose mit paramagnetischen Ionen markiert werden.
Elemente, welche besonders geeignet für eine Magnetresonanztomographie
sind, schließen
Gd-, Mn-, Dy- und Fe-Ionen
ein.
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Ein
hohes Hintergrundniveau an nicht gerichtetem Antikörper stellt
ein Haupthindernis der in vivo Diagnosemethodik dar. Das Verhältnis von
gerichtetem zu nicht gerichtetem radioaktiv markiertem Antikörper kann
jedoch durch die Verwendung von einem nicht markierten sekundären Antikörper, welcher
reinigt und die Clea rance des nicht gerichteten, zirkulierenden,
radioaktiv markierten Antikörpers
begünstigt,
verstärkt
werden. Der sekundäre
Antikörper kann
ein gesamtes IgG oder IgM oder ein Fragment des IgG oder IgM sein,
solange wie es in der Lage ist, den radioaktiv markierten Antikörper zu
binden, um einen Komplex zu bilden, welcher schneller aus der Zirkulation
und den Räumen
entfernt wird, welche kein Ziel sind, als der radioaktiv markierte
Antikörper alleine.
Im vorliegenden Zusammenhang, können geeignete
sekundäre
Antikörper
mit entweder dem Fc-Teil oder der variablen Region eines radioaktiv markierten
polyspezifischen Immunkonjugats binden. Siehe zum Beispiel Goldenberg,
U.S. Patent Nr. 4,624,846, Goldenberg, internationale Veröffentlichung
Nr. WO 92/19273 und Sharkey et al., Int. J. Cancer. 51: 266 (1992).
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Zum
Beispiel kann die Lage von Multidrug-resistenten (MDR) Tumorzellen,
MDR HIV-infizierten Zellen oder MDR infektiösen Mitteln in einem Säugetier,
welches eine Multidrug-resistente Erkrankung aufweist, die durch
einen Tumor oder ein infektiöses
Mittel verursacht wurde, durch parenterale Injektion des Säugetiers
mit einem polyspezifischen Immunkonjugat bestimmt werden, welches
(1) mindestens eine Antikörperkomponente,
welche mit einem ersten Epitop eines Multidrug-Transporterproteins bindet, (2) mindestens
eine Antikörperkomponente,
welche mit einem ersten Epitop eines Antigens bindet, welches mit
dem Tumor oder dem infektiösen Mittel
verbunden ist und (3) ein diagnostisches Mittel umfasst. Nachfolgend
wird dem Säugetier
ein Antikörper
oder Antikörperfragment
injiziert, welches mit dem polyspezifischen Immunkonjugat in einer
Menge bindet, welche ausreicht, um den Spiegel an zirkulierendem
polyspezifischen Immunkonjugat um etwa 10–85 % innerhalb von 2 bis 72
Stunden zu senken. Das Säugetier
wird anschließend
mit einem Detektor gescannt, um die Stelle oder die Stellen der
Aufnahme des polyspezifischen Immunkonjugats zu lokalisieren. Siehe
Goldenberg, U.S. Patent Nr. 4,624,846.
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In
einem alternativen Ansatz werden die Nachweisverfahren durch den
Vorteil der Bindung zwischen Avidin/Streptavidin und Biotin verbessert. Avidin,
welches in Eiweiß gefunden
wird, weist eine sehr hohe Bindungsaffinität für Biotin auf, wel ches ein B-Komplex
Vitamin ist. Streptavidin, welches aus Streptomyces avidinii isoliert
wird, ist dem Avidin ähnlich,
aber weist eine niedrigere nicht spezifische Gewebebindung auf,
und daher wird Streptavidin häufig
anstelle von Avidin verwendet. Ein diagnostisches Basisverfahren
umfasst die Verabreichung eines Antikörper-Komposits, welches mit
Avidin/Streptavidin (oder Biotin) konjugiert ist, das Injizieren
einer Clearing-Zusammensetzung, welche Biotin (oder Avidin/Streptavidin)
umfasst und das Verabreichen eines Konjugats aus einem diagnostischen
Mittel und Biotin (oder Avidin/Streptavidin). Vorzugsweise wird die
Biotin- (oder Avidin-/Streptavidin-) Komponente der Clearing-Zusammensetzung
mit einem Kohlenhydratrest (wie Dextran) oder einer Polyolgruppe (z.B.
Polyethylenglykol) verknüpft,
um die Immunogenität
zu senken und wiederholte Anwendungen zu erlauben.
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Eine
Modifizierung des Basisverfahrens wird durch parenterales Injizieren
eines Säugetieres
mit einem Antikörper-Komposit,
welches mit Avidin/Streptavidin (oder Biotin) konjugiert wurde,
Injizieren einer Clearing-Zusammensetzung, welche Biotin (oder Avidin/Streptavidin)
umfasst und parenterales Injizieren eines erfindungsgemäßen polyspezifischen
Immunkonjugats, welches weiterhin Avidin/Streptavidin (oder Biotin)
umfasst, durchgeführt. Siehe
Goldenberg, internationale Veröffentlichung Nr.
WO 94/04702.
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In
einer weiteren Variation dieses Verfahrens, kann ein verbesserter
Nachweis durch das Konjugieren multipler Avidin-/Streptavidin- oder
Biotinreste an ein Polymer, welches wiederum an eine Antikörperkomponente
konjugiert ist, erreicht werden. Angepasst an die vorliegende Erfindung,
können
Antikörper-Kompositen
oder polyspezifische Immunkonjugate hergestellt werden, welche multiple Avidin-/Streptavidin- oder
Biotinreste enthalten. Techniken zur Herstellung und zur Verwendung
von Multiavidin-/Multistreptavidin- und/oder Multibiotin-Polymerkonjugaten,
um eine Verstärkung
der Zielausrichtung zu erhalten, werden durch Griffiths, internationale
Anmeldung Nr. PCT/US94/04295 offenbart.
-
In
einer anderen Variation wird der verbesserte Nachweis durch Injizieren
eines gerichteten Antikörper-Komposits,
welches mit Biotin (oder Avidin/Streptavidin) konjugiert ist, durch
Injizieren mindestens einer Dosis eines Avidin/Streptavidin (oder Biotin)
Clearing-Mittels und durch Injizieren einer diagnostischen Zusammensetzung
erreicht, welche ein Konjugat aus Biotin (oder Avidin/Streptavidin)
und einem natürlich
vorkommenden Metallatom chelatisierenden Protein umfasst, welches
chelatisiert ist. Geeignete erfindungsgemäße Ziel ausrichtende Proteine
würden
Ferritin, Metallthioneine, Ferredoxine und desgleichen sein. Dieser
Ansatz wird durch Goldenberg et al., internationale Anmeldung Nr. PCT/US94/05149
offenbart.
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Polyspezifische
Immunkonjugate, welche eine radioaktive Markierung umfassen, können ebenfalls
verwendet werden, um Multidrug-resistente (MDR) Tumorzellen, MDR
HIV-infizierte Zellen oder MDR infektiöse Mittel im Ablauf von intraoperativen und
endoskopischen Untersuchungen unter Verwendung einer kleinen Strahlennachweissonde
nachzuweisen. Siehe Goldenberg, U.S. Patent Nr. 4,932,412. Als eine
Darstellung des Basisansatzes wird ein Chirurgie- oder Endoskopiepatient
mit einem polyspezifischen Immunkonjugat parenteral injiziert, welches
(1) mindestens eine Antikörperkomponente, welche
mit einem ersten Epitop eines Multidrug-Transporterproteins bindet,
(2) mindestens eine Antikörperkomponente,
welche mit einem ersten Epitop eines Antigens bindet, welches mit
einem Tumor oder infektiösem
Mittel verbunden ist und (3) ein Radioisotop umfasst. Nachfolgend
wird das chirurgisch exponierte oder endoskopisch zugänglich gemachte Innere
der Körperhöhle des
Patienten aus nächster Nähe mit einer
Strahlennachweissonde gescannt, um die Stellen der Anreicherung
des polyspezifischen Immunkonjugats nachzuweisen.
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In
einer Variation dieses Verfahrens wird ein photoaktives Mittel oder
ein Farbstoff, wie Dihämatoporphyrinether
(Photofrin II), systematisch injiziert, und die Stellen der Anreicherung
des Mittels oder Farbstoffes werden durch Laser induzierte Fluoreszenz
und endoskopisches Imaging nachgewiesen. Siehe Goldenberg, internationale
Anmeldung Nr. PCT/US93/04098. Der Stand der Technik offenbart Imagingtechniken,
die bestimmte Farbstoffe verwenden, welche durch Läsionen wie
Tumore angereichert werden und welche wiederum durch eine spezifische
Lichtfrequenz aktiviert werden. Diese Verfahren werden zum Beispiel
von Dougherty et al., Cancer Res. 38: 2628 (1978); Dougherty, Photochem. Photobiol.
45: 879 (1987); Doiron et al. (Hrsg.), PORPHYRIN LOCALIZATION AND
TREATMENT OF TUMORS (Alan Liss, 1984) und van den Bergh, Chem. Britain
22: 430 (1986) beschrieben.
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Bei
einer Basistechnik wird ein Patient mit einem polyspezifischen Immunkonjugat
parenteral injiziert, welches (1) mindestens eine Antikörperkomponente,
welche mit einem ersten Epitop eines Multidrug-Transporterproteins
bindet, (2) mindestens eine Antikörperkomponente, welche mit
einem ersten Epitop eines Antigens bindet, welches mit einem Tumor oder
einem infektiösen
Mittel verbunden ist und (3) ein photoaktives Mittel oder einen
Farbstoff umfasst. Stellen der Anreicherung werden durch Verwendung einer
Lichtquelle, welche durch ein Endoskop oder während eines chirurgischen Verfahrens
bereitgestellt wird, nachgewiesen.
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Der
Nachweis von polyspezifischem Immunkonjugat während einer intraoperativen
oder endoskopischen Untersuchung kann durch die Verwendung eines
sekundären
Antikörpers
oder von Avidin-/Streptavidin-/Biotin-Clearing-Mitteln, wie oben beschrieben,
verstärkt
werden.
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Bei
diesen endoskopischen Techniken können die Nachweishilfsmittel
durch eine Öffnung
wie den Mund, die Nase, das Ohr, den Anus, die Vagina oder einen
Schnitt in eine Körperhöhle eingeführt werden.
So wie hier verwendet, wird der Begriff "Endoskop" allgemein verwendet, um jedes Messgerät zu bezeichnen,
welches in eine Körperhöhle eingeführt wird,
z.B. ein anal eingeführtes
Endoskop, ein oral eingeführtes
Bronchoskop, ein urethral eingeführtes
Zytoskop, ein abdominal eingeführtes
Laparoskop oder desgleichen. Bestimmte von diesen können sehr
von einem weiteren Fortschritt bei der Miniaturisierung von Komponenten
profitieren, und ihre Nützlichkeit,
die erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen, wird
als eine Funktion der Entwicklung von geeigneten mikrominiaturisierten Komponenten
für diesen
Gerätetyp
verstärkt
werden. Hochminiaturisierte Sonden, welche intravaskulär eingeführt werden
können,
z.B. über
Katheter oder desgleichen, sind ebenfalls für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen
zur Lokalisierung von MDR Tumorzellen, MDR HIV-infizierten Zellen
oder MDR infektiösen
Mitteln geeignet.
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7. Verwendung
von polyspezifischen Immunkonjugaten und Antikörper-Kompositen in der Therapie
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls die Verwendung von Antikörper-Kompositen und polyspezifischen
Immunkonjugaten in der Immuntherapie. Ein Ziel der Immuntherapie
ist es, zytotoxische Dosen an Radioaktivität, eines Toxins oder eines
Arzneimittels zu Zielzellen zu bringen, während das Exponieren von Nicht-Zielgeweben
minimiert wird. Von den erfindungsgemäßen polyspezifischen Immunkonjugaten
und Antikörper-Kompositen
wird erwartet, dass sie eine größere Bindungsspezifität aufweisen
als Multidrug-Transporterprotein MAks, da die polyspezifischen Immunkonjugate
und Antikörper-Kompositen
Reste umfassen, die an mindestens ein Multidrug-Transporterprotein-Epitop
und ein Antigen, welches entweder mit einem Tumor oder einem infektiösen Mittel
verbunden ist, binden.
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Zum
Beispiel kann ein therapeutisches polyspezifisches Immunkonjugat
ein α-Strahlen ausstrahlendes
Radioisotop, ein β-Strahlen
ausstrahlendes Radioisotop, ein γ-Strahlen
ausstrahlendes Radioisotop, einen Auger Elektronenstrahler, ein
Neutroneneinfangmittel, welches α-Teilchen
ausstrahlt oder ein Radioisotop, welches durch Elektroneneinfang zerfällt, umfassen.
Geeignete Radioisotope schließen 198Au, 32P, 125I, 131I, 90Y, 186Re, 188Re, 67Cu, 211At und desgleichen ein.
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Wie
oben diskutiert, kann ein Radioisotop direkt oder indirekt über ein
chelatierendes Mittel an ein Antikörper-Komposit angeheftet werden.
Zum Beispiel kann 67Cu, welches aufgrund
seiner 61,5 Stunden Halbwertszeit und seinem reichlichen Angebot an
Beta-Teilchen und Gamma-Strahlen als eines der vielversprechenderen
Radioisotope für
eine Radioimmuntherapie erachtet wird, an ein Antikörper- Komposit durch die
Verwendung des chelatierenden Mittels p-Bromacetamidbenzyltetraethylamintetraessigsäure (TETA)
konjugiert werden. Chase, supra. Alternativ kann 90Y,
welches ein energiereiches Beta-Teilchen ausstrahlt, mit einem Antikörper-Komposit
unter Verwendung von Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) verknüpft werden.
Außerdem
wird ein Verfahren zur direkten radioaktiven Markierung des Antikörper-Komposits
mit 131I von Stein et al., Antibody Immunoconj.
Radiopharm. 4: 703 (1991) beschrieben.
-
Alternativ
können
Bor-Addends, wie Carborane, an Antikörper-Kompositen angeheftet
werden. Carborane können
mit Carboxylfunktionen an den überhängenden
Seitenketten hergestellt werden, wie es im Stand der Technik gut
bekannt ist. Die Anheftung der Carborane an einen Träger, wie
Aminodextran, kann durch die Aktivierung der Carboxylgruppen der
Carborane und durch die Kondensation mit Aminen auf dem Träger erreicht
werden. Das Zwischenprodukt-Konjugat wird anschließend mit
dem Antikörper-Komposit
konjugiert. Nach Verabreichung des polyspezifischen Immunkonjugats
wird ein Bor-Addend durch thermale Neutronenbestrahlung aktiviert
und in radioaktive Atome konvertiert, welche unter α-Strahlung zerfallen,
um hoch toxische Wirkungen im Nahbereich herzustellen.
-
Zusätzlich können therapeutisch
geeignete polyspezifische Immunkonjugate hergestellt werden, in
denen ein Antikörper-Komposit
an ein Toxin oder ein chemotherapeutisches Arzneimittel konjugiert
ist. Darstellend für
Toxine, welche bei der Herstellung solcher Konjugate geeignet eingesetzt
werden, sind Ricin, Abrin, humane Ribonuklease, antivirales Kermesbeeren-Protein,
Gelonin, Diphtherintoxin und Pseudomonas-Endotoxin. Siehe zum Beispiel
Pastan et al., Cell 47: 641 (1986) und Goldenberg, CA–A Cancer
Journal for Clinicians 44: 43 (1994). Andere geeignete Toxine sind
dem Fachmann bekannt.
-
Für die Herstellung
von polyspezifischen Immunkonjugaten geeignete chemotherapeutische Krebsarzneimittel,
schließen
Stickstoffsenfgas, Alkylsulfonate, Nitroseharnstoffe, Triazine,
Folsäure
Analoge, Pyrimidin Analoge, Purin Analoge, Antibiotika, Epipodophyllotoxine,
Platin Koordinationskomplexe, Hormone und des gleichen ein. Chemotherapeutische
Arzneimittel, welche für
die Behandlung von infektiösen
Mitteln geeignet sind, schließen
antivirale Arzneimittel (wie AZT, 2',3'-Dideoxyinosin und 2',3'-Dideoxycytidin),
Antimalaria-Arzneimittel (wie Chloroquin und seine Verwandten, Diaminopyrimidine,
Mefloquin), antibakterielle Mittel, Antipilz-Mittel, Antiprotozoen-Mittel
und desgleichen ein. Geeignete chemotherapeutische Mittel werden
in REMINGTON'S PHARAMCEUTICAL
SCIENCES, 18. Aufl., (Mack Publishing Co. 1990) und in GOODMAN AND GILMAN'S THE PHARMACOLOGICAL
BASIS OF THERAPEUTICS, 7. Aufl., (MacMillan, Publishing Co. 1985)
beschrieben. Andere geeignete chemotherapeutische Mittel, wie experimentelle
Arzneimittel, sind dem Fachmann bekannt.
-
Zusätzlich können therapeutisch
geeignete polyspezifische Immunkonjugate durch das Konjugieren photoaktiver
Mittel oder Farbstoffe mit einem Antikörper-Kompositen erhalten werden. Fluoreszente
und andere Chromogene oder Farbstoffe, wie gegenüber sichtbarem Licht sensitive
Porphyrine, wurden verwendet, um Läsionen durch Leiten des geeigneten
Lichts zu der Läsion
nachzuweisen und zu behandeln (oben zitiert). In der Therapie wurde
dies als Photoradiation, Phototherapie oder photodynamische Therapie
bezeichnet (Jori et al. (Hrsg.), PHOTODYNAMIC THERAPY OF TUMORS
AND OTHER DISEASES (Libreria Progetto 1985); van den Bergh, Chem.
Britain 22: 430 (1986)). Außerdem
wurden monoklonale Antikörper
mit photoaktivierten Farbstoffen zur Erreichung einer Phototherapie
verknüpft (Mew
et al., J. Immunol. 130: 1473 (1983); idem., Cancer Res. 45: 4380
(1985); Oseroff et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83: 8744 (1986);
idem., Photochem. Photobiol. 46: 83 (1987); Hasan et al., Prog. Clin.
Biol. Res. 288: 471 (1989); Tatsuta et al., Lasers Surg. Med. 9:
422 (1989); Pelegrin et al., Cancer 67: 2529 (1991). Diese früheren Studien
schließen
jedoch nicht die Verwendung von endoskopischen Therapieanwendungen,
insbesondere mit der Verwendung von Antikörperfragmenten oder Subfragmenten
ein. Daher umfasst die vorliegende Erfindung die therapeutische
Verwendung von polyspezifischen Immunkonjugaten, welche photoaktive
Mittel oder Farbstoffe umfassen. Die allgemeine Methodik wird oben
in Bezug auf die Verwendung solcher polyspezifischen Immunkonjugate
in der Diagnose beschrieben.
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Außerdem können therapeutisch
geeignete polyspezifische Immunkonjugate hergestellt werden, in
welchen ein Antikörper-Komposit
mit einer Verbindung konjugiert wird, welche eine Multidrug-Resistenz
umkehrt. Solche "chemosensibilisierenden
Mittel" schließen Verapamil
und seine Analoge, Calmodulin Antagonisten, Anthracyclin und Vinca-Alkaloid Analoge
und desgleichen ein. Siehe zum Beispiel Endicott et al., Ann. Rev.
Biochem. 58: 137 (1989), Ford et al., Pharmacol. Rev. 42: 155 (1990)
und Calabresi et al., PPO Updates 8: 1 (1994). Siehe ebenfalls Sarkadi
et al., FASEB J. 8: 766 (1994), welcher Verfahren zur Identifizierung
hydrophober Peptidderivate bereitstellt, welche eine Multidrug-Resistenz umkehren.
Diese polyspezifischen Immunkonjugate können vor oder während der
Verabreichung von geeigneten chemotherapeutischen Arzneimitteln
verabreicht werden.
-
Als
eine Alternative können
nicht konjugierte chemosensibilisierende Mittel mit polyspezifischen Immunkonjugaten
verabreicht werden, welche ein Toxin oder ein chemotherapeutisches
Arzneimittel umfassen. Typische Arten der Verabreichung und der Dosierungen
der chemosensibilisierenden Mittel werden zum Beispiel von Presant
et al., Am. J. Clin. Oncol. 9: 355 (1986), Cairo et al., Cancer
Res. 49: 1063 (1989), Miller et al., J. Clin. Oncol. 9: 37 (1991)
und Calabresi et al., supra, Rubin, U.S. Patent Nr. 5,005,588 und
Levy, U.S. Patent Nr. 5,258,372 beschrieben.
-
Zusätzlich können therapeutische
polyspezifische Immunkonjugate einen Immunmodulatorrest umfassen.
So wie hier verwendet, schließt
der Begriff "Immunmodulator" Cytokine, Stammzellen-Wachstumsfaktoren,
Tumor-Nekrosefaktoren (TNF) und hämatopoietische Faktoren, wie
Interleukine (z.B. Interleukin-1 (IL-1), IL-2, IL-3, IL-6 und IL-10),
koloniestimulierende Faktoren (z.B. Granulozytenkoloniestimulierender
Faktor (G-CSF) und Granulozyten-Makrophagenkoloniestimulierender
Faktor (GM-CSF)), Interferone (z.B. Interferon-α, -β und -γ), den als "S1 Faktor" bezeichneten Stammzellen-Wachstumsfaktor,
Erythropoietin und Thrombopoietin ein. Beispiele für geeignete
Immunmodulatorreste schließen
IL-2, IL-6, IL-10, Interferon-',
TNF-α und
desgleichen ein.
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Solche
polyspezifischen Immunkonjugate stellen ein Hilfsmittel bereit,
einen Immunmodulator zu einer Zielzelle zu bringen und sind besonders
geeignet gegen Tumorzellen und Säugetierzellen,
welche, wie HIV-infizierte Zellen, ein Antigen eines infektiösen Mittels
auf der Zelloberfläche
exprimieren. Die zytotoxischen Wirkungen von Immunmodulatoren sind
dem Fachmann gut bekannt. Siehe zum Beispiel Klegerman et al., "Lymphokines and Monokines," in BIOTECHNOLOGY
AND PHARMACY, Pessuto et al. (Hrsg.), Seiten 53–70 (Chapman & Hall 1993). Als eine
Darstellung, Typ I Interferone und Interferon-γ induzieren durch die Aktivierung
von 2',5'-Oligoadenylatsynthetase
und Proteinkinase einen antiviralen Zustand in verschiedenen Zellen.
Außerdem
können Interferone
die Zellproliferation hemmen, indem sie eine verstärkte Expression
von Klasse I Histokompatibilitätsantigenen
auf der Oberfläche
von verschiedenen Zellen induzieren und so die Geschwindigkeit des
Abbaus von Zellen durch zytotoxische T-Lymphozyten verstärken. Darüber hinaus
wird von Tumor-Nekrosefaktoren wie TNF-α geglaubt, dass sie zytotoxische
Wirkungen durch das Induzieren einer DNA-Fragmentation herstellen.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls Zwei-, Drei- oder Vier-Schritt
Zielausrichtungsstrategien, um die Antikörper-Therapie zu verstärken. Allgemeine
Techniken schließen
die Verwendung von Antikörperkomponenten,
welche mit Avidin, Streptavidin oder Biotin konjugiert sind und
die Verwendung von sekundären
Antikörpern,
welche mit dem primären
Immunkonjugat binden, wie oben diskutiert, ein. Siehe zum Beispiel
Goodwin et al., Eur. J. Nucl. Med. 9: 209 (1984), Goldenberg et
al., J. Nucl. Med. 28: 1604 (1987), Hnatowich et al., J. Nucl. Med.
28: 1294 (1987), Paganelli et al., Cancer Res. 51: 5960 (1991), Goldenberg,
internationale Veröffentlichung
Nr. WO 92/19273, Sharkey et al., Int. J. Cancer 51: 266 (1992) und
Goldenberg, internationale Anmeldung Nr. WO 94/04702. Siehe ebenfalls
Griffiths, internationale Anmeldung Nr. PCT/US94/04295, welche ein Verfahren
zur Verwendung von Multiavidin- und/oder Multibiotin-Polymerkonjugaten
beschreibt, und Goldenberg et al., internationale Anmeldung Nr. PCT/US94/05149, welche
verbesserte Verfahren zur Therapie mit chelatierbaren radioaktiven
Metallen offenbart.
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Zum
Beispiel kann ein Säugetier,
welches eine Multidrug-resistente Erkrankung aufweist, welche durch
einen Tumor oder ein infektiöses
Mittel verursacht wurde, durch parenterales Injizieren des Säugetiers
mit einem polyspezifischen Immunkonjugat behandelt werden, welches
(1) mindestens eine Antikörperkomponente,
welche mit einem ersten Epitop eines Multidrug-Transporterproteins
bindet, (2) mindestens eine Antikörperkomponente, welche mit einem
ersten Epitop eines Antigens bindet, welches mit dem Tumor oder
infektiösen
Mittel verbunden ist und (3) ein therapeutisches Mittel umfasst.
Nachfolgend wird das Säugetier
mit einem Antikörper
oder Antikörperfragment
injiziert, welcher/welches mit dem polyspezifischen Immunkonjugat
in einer Menge bindet, welche ausreicht, den Spiegel an zirkulierendem
polyspezifischen Immunkonjugat um etwa 10–85 % innerhalb von 2 bis 72
Stunden zu senken.
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Ein
alternativer Ansatz zur Verstärkung
des therapeutischen Index umfasst, wie oben diskutiert, die Verabreichung
eines Antikörper-Komposits,
welches mit Avidin/Streptavidin (oder Biotin) konjugiert ist, das
Injizieren einer Clearing-Zusammensetzung, welche
Biotin (oder Avidin/Streptavidin) umfasst und das Verabreichen eines
Konjugats aus einem therapeutischen Mittel und Avidin/Streptavidin
(oder Biotin).
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls ein Verfahren der Therapie,
welches nicht konjugierte Antikörper-Kompositen
verwendet. Forscher haben gefunden, dass P-Glycoprotein-Antikörper die
Arzneimittelsensitivität
in kultivierten Multidrugresistenten Zellen und in Multidrug-resistenten
heterologen Transplantaten von Humantumoren in Nacktmäusen wiederherstellen
können.
Grauer et al., Europäische Patentanmeldung
Nr. EP-0 569 141, Rittmann-Grauer et al., Cancer Res. 52: 1810 (1992),
Pearson et al., J. Nat'l
Cancer Inst. 83: 1386 (1991) und Iwahashi et al., Cancer Res. 53:
5475 (1993). P-Glycoprotein-Antikörper können ebenfalls das Wachstum
von Multidrug-resistenten humanen heterologen Transplantaten in Nacktmäusen hemmen.
Grauer et al., europäische
Patentanmeldung Nr. EP-0 569 141. Demgemäß stellen die erfindungsgemäßen mehr
spezifischen Antikörper-Kompositen ein verbessertes
Verfahren zur Behandlung eines Säugetiers
bereit, welches eine Multidrug-resistente Erkrankung, die durch einen
Tumor oder ein infektiöses
Mittel verursacht wurde, aufweist, in welcher die Multidrug-resistenten Zellen
P-Glycoprotein überexprimieren.
Außerdem können die
erfindungsgemäßen Antikörper-Kompositen
verwendet werden, um den aktiven Arzneimittel Ausstrom bei infektiösen Mitteln
zu hemmen und so die Sensitivität
gegenüber
einer Chemotherapie wiederherstellen.
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Antikörper-Kompositen
können
alleine oder in Konjugation mit den gängigen, oben beschriebenen,
chemotherapeutischen Mitteln verabreicht werden. Formen der chemotherapeutischen
Verabreichung und geeignete Dosierungen sind dem Fachmann gut bekannt.
Siehe zum Beispiel REMINGTON'S
PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18. Aufl., (Mack Publishing Co. 1990) und
GOODMAN AND GILMAN'S
THE PHARMACOLOGICAL BASIS OF THERAPEUTICS, 7. Aufl. (MacMillan Publishing
Co. 1985).
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Im
Allgemeinen wird die Dosis der verabreichten polyspezifischen Immunkonjugate
und Antikörper-Kompositen
abhängig
von Faktoren wie dem Alter, dem Gewicht, der Größe, dem Geschlecht, dem allgemeinen
medizinischen Zustand und der bisherigen medizinischen Geschichte
des Patienten variieren. Typischerweise ist es wünschenswert, dem Empfänger eine
Dosis an polyspezifischem Immunkonjugat oder Antikörper-Komposit
bereitzustellen, welche im Bereich von ungefähr 1 pg/kg bis 10 mg/kg (Menge
des Mittels/Körpergewicht
des Patienten) liegt, obwohl eine niedrigere oder höhere Dosis
ebenfalls verabreicht werden kann, wenn die Umstände es erfordern.
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Die
Verabreichung von polyspezifischen Immunkonjugaten oder Antikörper-Kompositen an einen
Patienten kann intravenös,
intraarteriell, intraperitoneal, intramuskulär, subkutan, intrapleural,
intrathekal, über
Perfusion durch einen regionalen Katheter oder durch direkte intraläsionale
Injektion erfolgen. Wenn poly spezifische Immunkonjugate oder Antikörper-Kompositen
durch Injektion verabreicht werden, kann die Verabreichung durch
kontinuierliche Infusion oder durch einzelne oder multiple Boli erfolgen.
-
Polyspezifische
Immunkonjugate, welche einen Bor-Addend beladenen Träger zur
thermischen Neutronen-Aktivierungs-Therapie aufweisen, werden gewöhnlich in ähnlichen
Weisen erfolgen. Es wird vorteilhaft sein, zu warten, bis sich das
ungerichtete polyspezifische Immunkonjugat klärt, bevor die Neutronenbestrahlung
durchgeführt
wird. Die Clearance kann durch die Verwendung eines Antikörpers, welcher
an das polyspezifische Immunkonjugat bindet, beschleunigt werden.
Siehe U.S. Patent Nr. 4,624,846 für eine Beschreibung dieses
allgemeinen Prinzips.
-
Die
erfindungsgemäßen polyspezifischen Immunkonjugate
und Antikörper-Kompositen können gemäß bekannten
Verfahren formuliert werden, um pharmazeutisch geeignete Zusammensetzungen herzustellen,
wobei polyspezifische Immunkonjugate oder Antikörper-Kompositen in einem Gemisch
mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger
vereinigt werden. Eine Zusammensetzung wird "pharmazeutisch verträglicher Träger" genannt, wenn seine Verabreichung durch
einen empfangenen Patienten toleriert werden kann. Sterile Phosphat
gepufferte Salzlösung
ist ein Beispiel für
einen pharmazeutisch verträglichen
Träger.
Andere geeignete Träger
sind dem Fachmann gut bekannt. Siehe zum Beispiel REMINGTON'S PHARMACEUTICAL
SCIENCES, 18. Aufl. (1990).
-
Zum
Zweck der Therapie werden dem Patienten ein polyspezifisches Immunkonjugat
(oder ein Antikörper-Komposit)
und ein pharmazeutisch verträglicher
Träger
in einer therapeutisch wirksamen Menge verabreicht. Eine Vereinigung
aus einem polyspezifischen Immunkonjugat (oder Antikörper-Komposit)
und einem pharmazeutisch verträglichen
Träger
wird in einer "therapeutisch
wirksamen Menge" verabreicht
genannt, wenn die verabreichte Menge physiologisch signifikant ist.
Ein Mittel ist physiologisch signifikant, wenn seine Anwesenheit
zu einer nachweisbaren Änderung
der Physiologie des empfangenen Patienten führt. Im vorliegenden Zusammenhang
ist ein Mittel physiologisch signifikant, wenn seine Anwesenheit zur
Hemmung des Wachstums von Zielzellen oder zur Steigerung der Empfänglichkeit
der Zielzellen für
ein chemotherapeutisches Mittel führt.
-
Zusätzliche
pharmazeutische Verfahren können
angewandt werden, um die Dauer der Aktivität eines polyspezifischen Immunkonjugats
oder Antikörper-Komposits
bei einer therapeutischen Anwendung zu kontrollieren. Präparate zur
kontrollierten Freisetzung können
durch die Verwendung von Polymeren hergestellt werden, um das polyspezifische Immunkonjugat
oder das Antikörper-Komposit
komplex zu binden oder zu adsorbieren. Zum Beispiel schließen biokompatible
Polymere Matrizes aus Poly(Ethylen-co-vinylacetat) und Matrizes
aus einem Polyanhydrid Copolymer aus einem Stearinsäure-Dimer
und Sebacinsäure
ein. Sherwood et al., Bio/Technology 10: 1446 (1992). Die Geschwindigkeit
der Freisetzung eines polyspezifischen Immunkonjugats (oder Antikörper-Komposits)
von einer solchen Matrix, hängt
vom Molekulargewicht des polyspezifischen Immunkonjugats (oder Antikörper-Komposits),
der Menge des polyspezifischen Immunkonjugats (oder Antikörper-Komposits)
innerhalb der Matrix und von der Größe der verteilten Teilchen
ab. Saltzman et al., Biophys. J. 55: 163 (1989); Sherwood et al.,
supra. Andere feste Dosierungsformen werden in REMINGTON'S PHARAMCEUTICAL
SCIENCES, 18 Aufl. (1990) beschrieben.
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls ein Verfahren der Behandlung,
in dem Immunmodulatoren verabreicht werden, um strahlungsinduzierter oder
Arzneimittel induzierter Toxizität
für gewöhnliche
Zellen und insbesondere hämatopoietische
Zellen vorzubeugen, sie abzuschwächen
oder umzukehren. Eine zusätzliche
Immunmodulator-Therapie erlaubt die Verabreichung höherer Dosierungen
zytotoxischer Mittel aufgrund der gesteigerten Toleranz des empfangenen
Säugetiers.
Außerdem
kann eine zusätzliche
Immunmodulator-Therapie einer dosierungseinschränkenden Knochenmarkstoxizität vorbeugen,
sie lindern oder umkehren. Beispiele für geeignete Immunmodulatoren
für eine
zusätzliche
Therapie schließen
G-CSF, GM-CSF, Thrombopoietin, IL-1, IL-3 und desgleichen ein. Das
Verfahren zur zusätzlichen
Immunmodulator-Therapie wird von Goldenberg, U.S. Patent Nr. 5,120,525
offenbart.
-
Dem
Fachmann ist bekannt, dass eine Antikörperkomponente nur ein Beispiel
für einen
Rest ist, welcher verwendet werden kann, um eine Ausrichtung auf
bestimmte Zellen zu erhalten. Andere geeignete Reste zur Ausrichtung
schließen
Proteine, Peptide, Polypeptide, Glycoproteine, Lipoproteine und desgleichen,
welche keine Antikörper
sind, ein, z.B. Wachstumsfaktoren, Enzyme, Rezeptorproteine, Immunmodulatoren
und Hormone. Sarkadi et al., The FASEB Journal 8: 766 (1994) stellt
zum Beispiel Verfahren zur Identifizierung hydrophober Peptide bereit,
welche mit P-Glycoprotein interagieren. Als eine Darstellung, ein
polyspezifisches Konjugat, welches für die Diagnose und/oder Behandlung
bestimmter Multidrug-resistenter Brustkrebse geeignet ist, würde ein
hydrophobes Peptid, welches mit P-Glycoprotein bindet, einen epidermalen
Wachstumsfaktorrest, welcher mit dem c-erb B2 Protoonkogen-Produkt
bindet und ein diagnostisches oder therapeutisches Mittel umfassen.
-
Die
vorliegende Erfindung, somit allgemein beschrieben, wird durch den
Verwreis auf die folgenden Beispiele einfacher verstanden werden,
welche als Darstellung bereitgestellt werden und nicht beabsichtigen,
die vorliegende Erfindung zu beschränken.
-
BEISPIEL 1
-
Herstellung von Antikörperkomponenten:
-
Maus-P-Glycoprotein MAk
und Anti-CEA MAk
-
1. Herstellung von monoklonalen
Antikörpern
-
Verfahren
zur Herstellung von monoklonalen Anti-P-Glycoprotein Maus-Antikörpern sind,
wie oben diskutiert, dem Fachmann gut bekannt. Ein Ansatz ist, Mäuse mit
Zellen oder zellulären
Membranen zu immunisieren, welche einen Überschuss an P-Glycoprotein
enthalten. Zellen, welche P-Glycoprotein überexprimieren, können durch
Selektieren und Anreichern von Zellen, welche den MDR Phänotyp exprimieren,
aus humanen kontinuierlichen Zelllinien erhalten werden. Siehe zum
Beispiel Gottesman, "Drug-Resistant
Mutants: Selection and Dominance Analysis," in METHODS IN ENZYMOLOGY, VOL. 151,
Colowick et al. (Hrsg.), Seiten 113–121 (Academic Press 1987)
und Clynes et al., Cytotechnolo-gy 12:
231 (1993).
-
Ein
allgemeines Verfahren zur Verwendung von MDR Zellen, um monoklonale
Anti-P-Glycoprotein-Antikörper
herzustellen, wird zum Beispiel von Rittmann-Grauer et al., Cancer Res. 52: 1810
(1992) beschrieben. In Kürze,
sechs Wochen alte, weibliche BLAB/c Mäuse werden intraperitoneal
(i.p.) mit 5 × 106 MDR Zellen injiziert, die von der Oberfläche von Gewebekulturflaschen
geschabt wurden. Drei Wochen später
erhalten die Mäuse
eine zweite i.p. Injektion von 5 × 106 MDR
Zellen. Vier Tage vor der Fusion erhalten die Mäuse eine letzte intravenöse Beladung von
5 × 106 MDR Zellen. Milzzellen von den immunisierten
Mäusen
werden mit Maus-Myelomzellen, SP2/0-Ag 14, gemäß dem Verfahren von Gerhard, "Fusion of Cells in
Suspension and Outgrowth of Hybrids in Conditioned Medium," in MONOCLONAL ANTIBODIES,
Kennet et al. (Hrsg.), Seiten 370–371 (Plenum Publishing Corp.
1981) fusioniert.
-
Anti-P-Glycoprotein
Hybridomkulturen werden anfänglich
unter Verwendung eines indirekten ELISA mit einem Meerrettichperoxidase
Konjugat aus Ziegen Anti-Maus Immunglobulin gescreent. Monolayer
der MDR Zellen und die Arzneimittel sensitive Elternzelllinie werden
in 96-Vertiefungsmikrotiterplatten kultiviert. Die Zellen werden
mit 0,01 % Glutaraldehyd für
45 Minuten bei Raumtemperatur fixiert, das Fixativ wird entfernt,
die Zellen werden dreimal mit Phosphat gepufferter Salzlösung (PBS)
gewaschen und die Mikrotitervertiefungen werden mit 10 % bovinem
Serumalbumin für
mindestens 45 Minuten blockiert. Fünfzig Mikroliter der Hybridom-Überstände werden
zu den Mikrotitervertiefungen hinzugefügt und für eine Stunde bei 37°C inkubiert.
Die Platten werden anschließend
mit PBS gewaschen und mit 50 μl
Peroxidase konjugiertem Ziegen Anti-Maus Immunglobulin, welches
1:1000 in PBS mit 10 % Pferdeserum verdünnt wurde, inkubiert. Fünf Waschschritten
mit PBS folgend, werden die positiven Klone durch das Hinzufügen von 100 μl einer Lösung identifiziert,
welche 1 mg/ml O-Phenylendiamin, 0,1 % Wasserstoffperoxid, 50 mM
Zitrat und 100 mM Natriumphosphatpuffer (pH-Wert 5,0) enthält. Die
Reaktion wird durch das Hinzufügen
von 50 μl
4 N Schwefelsäure
abgebrochen, und die Platten werden bei 490 nm gelesen.
-
Klone,
die verglichen mit Arzneimittel sensitiven Zellen ein fünffaches
oder größeres ELISA-Signal
für die
MDR Zellen erzeugen, werden expandiert. Hybridomzellen, die Anti-P-Glycoprotein-Antikörper herstellen,
werden in BALB/c Mäuse
zur Herstellung von Ascites injiziert, gemäß dem Verfahren von Hoogenraad
et al., J. Immunol. Methods 61: 317 (1983). Anti-P-Glycoprotein-Antikörper werden
aus der Ascites-Flüssigkeit
durch Verwendung einer Protein-A-Chromatographie aufgereinigt. Siehe
zum Beispiel Langone et al., J. Immunol. Methods 51: 3 (1982).
-
Die
Herstellung von hochspezifischen Anti-CEA MAk wurde von Hansen et
al., Cancer 71: 3478 (1993) beschrieben. In Kürze, eine weibliche 20 Gramm
BALB/c Maus wurde subkutan mit 7,5 μg teilweise gereinigtem CEA
in vollständigem Freund'schen Adjuvans immunisiert.
Am Tag 3 wurde die Maus mit 7,5 μg
CEA in unvollständigem Freund'schen Adjuvans geboostet,
und anschließend
wurde die Maus an den Tagen 6 und 9 intravenös mit 7,5 μg CEA in Salzlösung geboostet.
Am Tag 278 wurde der Maus 65 μg
CEA intravenös
in Salzlösung
und am Tag 404 90 μg
CEA in Salzlösung
gegeben. Am Tag 407 wurde die Maus getötet, eine Zellsuspension der
Milz wurde hergestellt, die Milzzellen wurden mit Maus Myelomzellen,
SP2/0-Ag 14 (ATCC CRL 1581) unter Verwendung von Polyethylenglykol fusioniert,
und die Zellen wurden in einem Medium, welches 8-Azaguanin enthielt,
kultiviert. Hybridom-Überstände wurden
unter Verwendung eines 125I-CEA-Radioimmunassays
(Roche; Nutley, NJ) auf CEA-reaktive Antikörper gescreent. Positive Klone wurden
erneut kloniert.
-
2. Die Herstellung
von Antikörperfragmenten
-
Wie
oben beschrieben, stellt die Proteolyse ein Verfahren zur Herstellung
von Antikörperfragmenten
bereit. Diese Technik ist dem Fachmann gut bekannt. Siehe zum Beispiel
Coligan et al., supra, auf S. 2.8.1–2.8.10. Siehe ebenfalls Stanworth
of al. "Immunochemical
Analysis of Human and Rabbit Immunoglobulins and Their Subunits," in HANDBOOK OF EXPERIMENTAL
IMMUNOLOGY, Vol. 1, Weir (Hrsg.), Seiten 12.1–12.46 (Blackwell Scientific
1986) und Parham, "Preparation
and Purification of Active Fragments from Mouse Monoclonal Antibodies," Id., auf Seiten
14.1–14.23.
-
Beispielsweise
kann präaktiviertes
Papain verwendet werden, um wie folgt F(ab)2-Fragmente aus IgG1
oder Fab-Fragmente aus IgG2a und IgG2b herzustellen. Papain wird
durch Inkubieren von 2 mg/ml Papain (2 × rekristallisierte Suspension,
Sigma #P3125) und 0,05 M Cystein (free-base, kristallin; Sigma #C7755)
für 30
Minuten in einem 37°C
Wasserbad aktiviert. Um das Cystein zu entfernen, wird das Papain/Cystein
Gemisch auf eine PD-10 Säule (Pharmacia
#G-25) gegeben, welche mit 20 ml Acetat/EDTA-Puffer (0,1 M Acetat
mit 3 mM EDTA, pH-Wert 5,5) äquilibriert
wurde. Die Fraktionen werden durch die Messung der Absorption bei
280 nm analysiert, und die zwei oder drei Fraktionen, die Protein
enthalten, werden vereinigt. Die Konzentration des präaktivierten
Papain wird durch die Verwendung der Formel: (Absorption bei 280
nm)/2,5 = mg präaktiviertes
Papain/ml bestimmt.
-
Um
Antikörper
für eine
Spaltung herzustellen, werden 10 mg Antikörper in 2 bis 5 ml PBS gegen Acetat/EDTA-Puffer
dialysiert. Fünfhundert
Mikrogramm des präaktivierten
Papain werden zu der dialysierten Antikörperlösung hinzugefügt, und
das Gemisch wird gevortext. Nach einer 6- bis 12-stündigen Inkubation
in einem 37°C
Wasserbad wird das Papain durch Hinzufügen von kristallinem Iodacetamid (Sigma
#I6125) bis zu einer Endkonzentration von 0,03 M inaktiviert. Das
Gemisch wird anschließend gegen
1 Liter PBS (pH-Wert 8,0) bei 4°C
für 6–12 Stunden
dialysiert.
-
Um
ungespaltene Antikörper
und Fc-Fragmente zu entfernen, wird das Gemisch auf eine Protein
A-Sepharose Säule
gegeben, welche mit PBS (pH-Wert 8,0) äquilibriert wurde. Ungebundene
Fraktionen werden in 2 ml Aliquots gesammelt und vereinigt. Nach
Konzentrieren der vereinigten Fraktionen auf ein Gesamtvolumen von
5 ml oder weniger, wird das Protein durch eine Größenausschluss-Chromatographie fraktioniert,
und die Ergebnisse werden mit einer SDS-PAGE analysiert.
-
BEISPIEL 2
-
Herstellung eines Antikörper-Komposits:
-
Anti-P-Glycoprotein/Anti-CEA
bispezifischer Antikörper
-
Ein
bispezifisches F(ab')2 Antikörper-Komposit
wird aus einem Fab'-Fragment
eines monoklonalen Anti-P-Glycoprotein-Antikörpers und aus einem Fab'-Fragment eines monoklonalen Antikörpers, welcher
für CEA
spezifisch ist, unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahren
hergestellt. Siehe ebenfalls Goldenberg, internationale Veröffentlichung
Nr. WO 92/19273. In Kürze,
die Zwischenketten Disulfidbrücken
werden sorgfältig
mit Cystein, unter Beachtung, eine leichte-schwere Kettenspaltung zu
vermeiden, reduziert, um Fab'-SH-Fragmente
zu bilden. Die SH-Gruppe(n) von einem Antikörperfragment wird (werden)
mit einem Überschuss
an Bis-Maleimid-Linker (1,1'-(Methylendi-1,4-phenylen)bismaleimid
(Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI) aktiviert. Das zweite Antikörperfragment
wird ebenfalls in Fab'-SH
konvertiert und anschließend mit
dem aktivierten ersten Antikörperfragment
umgesetzt, um ein bispezifisches Antikörper-Komposit zu erhalten.
-
BEISPIEL 3
-
Herstellung
von polyspezifischem Immunkonjugat
-
Ein
polyspezifisches Immunkonjugat kann durch das Binden eines therapeutischen
oder diagnostischen Mittels an das bispezifische Antikörper-Komposit,
welches in Beispiel 2 beschrieben wurde, hergestellt werden. Beispielsweise
kann das Anti-P-Glycoprotein/Anti-CEA-Komposit mit Doxorubicin über Dextran
konjugiert werden, unter Verwendung des Verfahrens von Shih et al.,
Int. J. Cancer 41: 832–839
(1989). In Kürze,
Aminodextran wird durch Lösen
eines Gramms Dextran (Mol.-Gew. 18 kD; Sigma Chemical Co.; St. Louis,
MO) in 70 ml Wasser hergestellt. Das Dextran wird durch Hinzufügen von
0,5 Gramm Natriummetaperiodat und Rühren der Lösung bei Raumtemperatur über Nacht
teilweise oxidiert, um Polyaldehyddextran zu bilden. Nach dem Konzentrieren
des Gemisches mit einer Amicon Zelle (YM10 Membran; MWCO = 10.000), wird
das Polyaldehyddextran durch eine Sephadex G-25 Chromatographie
gereinigt und lyophilisiert, um ungefähr 900 Gramm eines weißen Pulvers
zu ergeben. Polyaldehyddextran wird anschließend mit zwei Äquivalenten
1,3-Diamino-2-hydroxypropan in der wässrigen Phase für 24 Stunden
bei Raumtemperatur behandelt. Die sich ergebende Schiffsche Base wird
durch Hinzufügen
von Natriumborhydrid (0,311 mmol pro 2,15 mmol 1,3-Diamino-2-hydroxypropan) zu
dem Gemisch stabilisiert. Das Gemisch wird bei Raumtemperatur für sechs
Stunden inkubiert. Das Aminodextran wird unter Verwendung einer
Sephadex G-25 Säule
gereinigt.
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Doxorubicin
(Sigma Chemical Co.; St. Louis, MO) wird durch das Hinzufügen von
einem Milliliter wasserfreiem DMF zu 0,1 mmol Doxorubicin in einem getrockneten
Reacti-Vial aktiviert, gefolgt von einer Lösung aus N-Hydroxysuccinimid
(23 mg, 0,2 mmol; Sigma) in 750 μl
wasserfreiem DMF und einer Lösung
aus 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid
(41,5 mg, 0,2 mmol; Sigma) in 750 μl wasserfreiem DMF. Das Reaktionsgemisch
wird in Dunkelheit bei Raumtemperatur für 16 Stunden unter wasserfreien
Bedingungen gerührt.
Der Niederschlag wird anschließend
zentrifugiert, und die Lösung
wird in einer verschlossenen Flasche bei –20°C aufbewahrt.
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Das
Doxorubicin-Dextran Zwischenprodukt Konjugat wird durch das Lösen von
Aminodextran (18 kD; 10 mg) in zwei Millilitern PBS (pH-Wert 7,2) und
dem schrittweise Hinzufügen
von 0,7 ml der oben beschriebenen N-Hydroxysuccinimid aktivierten
Doxorubicin-Lösung
hergestellt. Demgemäß sind 50
Mol Doxorubicin pro Mol Aminodextran anwesend. Die Lösung wird
bei Raumtemperatur für
fünf Stunden
gerührt,
und nach der Entfernung allen Niederschlags wird das Konjugat unter
Verwendung einer Sephadex G-25 Säule
gereinigt. Das Doxorubicin- Dextran
Konjugat ist typischerweise durch ein Doxorubicin/Dextran Verhältnis von
14 charakterisiert.
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Alternativ
wird Doxorubicin-Dextran Konjugat durch die Reaktion von Doxorubicin
mit 1-Ethyl-3(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimid hergestellt, wie
von Shih et al., Int. J. Cancer 41: 832–839 (1988) beschrieben. Siehe
ebenfalls Shih et al., Cancer Research 51: 4192–4198 (1991).
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Das
bispezifische Antikörperkonjugat
(25 mg) in 5 ml PBS (pH-Wert 5,5) wird in Dunkelheit durch die Behandlung
mit Natriummetaperiodat (800 μl
einer 21,5 mg/ml Lösung)
bei Raumtemperatur für 60
Minuten oxidiert. Das Reaktionsgemisch wird anschließend mit
Ethylenglykol (50 μl)
behandelt, um die nicht reagierten Periodate abzubauen, und das oxidierte
Antikörperfragment
wird unter Verwendung einer Sephadex G-25 Säule, welche mit 0,05 M HEPES
(pH-Wert 7,4) äquilibriert
wurde, gereinigt. Nachfolgend konzentriert man das oxidierte Fragment
auf 5 mg/ml in 0,05 M HEPES (pH-Wert 7,4) und lässt es mit dem Doxorubicin-Dextran Konjugat (22
mg) reagieren. Nach 24 Stunden bei Raumtemperatur wird die Schiffsche
Base durch NaBH3CN reduziert. Der konjugierte
Antikörper
wird unter Verwendung einer Sepharose CL-6B Säule gereinigt.
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BEISPIEL 4
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Herstellung eines polyspezifischen
Immunkonjugats, welches ein Radioisotop umfasst
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Es
kann ein polyspezifisches Immunkonjugat hergestellt werden, in dem
ein Radioisotop an einen oder mehrere Antikörperkomponenten über einen Chelator
gebunden ist. Als eine Darstellung, das Antikörper-Komposit aus Beispiel
2 kann entweder mit Aminobenzyldiethylentriaminpentaessigsäure (DTPA)
oder mit einem Derivat von DTPA, welches den lange-Kettenlinker,
-CSNH(CH2)10NH2 (LC-DTPA) enthält, konjugiert werden. In Kürze, das
Antikörper-Komposit
(2,5 mg in ungefähr
einem Milliliter 50 mM Acetat gepufferter 0,9 % Salzlösung [ABS; pH-Wert
5,3]) wird in Dunkelheit durch die Behandlung mit Natriummetaperiodat
(210 μl
einer 5,68 mg/ml Lösung)
bei 0°C
für eine
Stunde oxidiert. Das Reaktionsgemisch wird mit Ethylenglykol (20 μl) behandelt,
um die nicht reagierten Periodate abzubauen, und das oxidierte Antikörperfragment
wird unter Verwendung einer Sephadex G-50/80 Säule (Pharmacia; Piscataway,
NJ), welche in PBS (pH-Wert 6,1) äquilibriert wurde, gereinigt.
Man lässt
das oxidierte Fragment anschließend
mit überschüssigem DTPA oder
LC-DTPA reagieren. Nach 40 Stunden bei Raumtemperatur wird die Schiffsche
Base durch NaBH3CN reduziert. Das konjugierte
Antikörper-Komposit
wird anschließend
unter Verwendung einer zentrifugierten Größenausschlusssäule (Sephadex
G-50/80), welche in 0,1 M Acetat (pH-Wert 6,5) äquilibriert wurde, gereinigt.
Die Konzentrationen der Antikörperkonjugate
werden durch die Messung der Absorption bei 280 nm bestimmt.
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Das
Verhältnis
von Chelatormolekülen
pro Antikörper-Kompositmolekül wird durch
einen Metall-Bindungsassay bestimmt. Der Assay wird durch das Mischen
eines Aliquots des Antikörperkonjugats mit
0,1 M Ammoniumacetat (pH-Wert 7) und 2 M Triethanolamin und durch
das Inkubieren des Gemisches bei Raumtemperatur mit einem bekannten Überschuss
an Kobaltacetat, welchem 57Kobaltacetat als
Spike zugesetzt wurde, durchgeführt.
Nach 30 Minuten wird EDTA (pH-Wert 7) bis zu einer Endkonzentration
von 10 mM hinzugefügt.
Nach einer weiteren 10-minütigen
Inkubation, wird das Gemisch mit einer sofortigen Dünnschicht-Chromatographie (ITLC
für engl.:
instant thin layer chromatography), unter Verwendung von 10 mM EDTA
zum Entwickeln analysiert. Die Fraktion, in der Radioaktivität an einen Antikörper gebunden
ist, wird durch Zählen
von Abschnitten der ITLC-Streifen auf einem Gamma-Zähler bestimmt.
Typischerweise werden die Ergebnisse zeigen, dass dort ungefähr 6 Moleküle DTPA
pro Antikörperkomponente
und ungefähr
5 Moleküle LC-DTPA
pro Antikörperkomponente
vorliegen.
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Antikörperkonjugate
werden wie folgt mit 90Yttrium markiert.
In Kürze,
kommerziell verfügbares 90Yttriumchlorid (DuPont NEN; 17,68 μl; 5,64 mCi) wird
mit 35,4 μl
0,5 M Acetat (pH-Wert 6,0) gepuffert. Die Lösung wird für 5–10 Minuten bei Raumtemperatur
stehen gelassen und anschließend
zur radioaktiven Markierung verwendet.
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90Yttrium markiertes Antikörper-Komposit-DTPA
wird durch Mischen von 90Yttriumacetat (128,7 μCi) mit Antikörper-Komposit-DTPA
(30 μg; 8,3 μl), Inkubieren
bei Raumtemperatur für
eine Stunde und Verdünnen
mit 90 μl
0,1 M Acetat (pH-Wert 6,5) hergestellt. 90Yttrium
markiertes Antikörper-Komposit-LC-DTPA
wird durch Mischen von 90Yttriumacetat (109,5 μCi) mit Antikörper-Komposit-LC-DTPA
(30 μg;
7,6 μl),
Inkubieren bei Raumtemperatur für
eine Stunde und Verdünnen
mit 90 μl 0,1
M Acetat (pH-Wert 6,5) hergestellt.
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Das
Ausmaß der 90Yttrium Aufnahme kann analysiert werden,
indem das Markierungsgemisch mit 10 mM EDTA für zehn Minuten inkubiert wird,
gefolgt von einer ITLC Untersuchung unter Verwendung von 10 mM EDTA
zum Entwickeln. In diesem Assay wandert ungebundenes 90Yttrium
mit der Lösungsmittelfront,
während
Antikörper
gebundenes 90Yttrium am Ausgangspunkt verbleibt.
Die Anwesenheit von irgendeinem kolloidalen 90Yttrium
wird durch ITLC (zusammen mit humanem Serumalbumin aufgetragen)
unter Verwendung einer Wasser:Ethanol:Ammoniak (5:2:1) Lösung zum
Entwickeln analysiert. In diesem System repräsentiert die Fraktion der Radioaktivität am Ausgangspunkt
das kolloidale 90Yttrium. Zusätzlich können alle
Markierungsgemische mit einer Radio-Hochdruckflüssigkeits-Chromatographie analysiert werden. Typischerweise
werden 90 bis 95 % des 90Yttrium in das
sich ergebene polyspezifische Immunkonjugat aufgenommen.
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BEISPIEL 5
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Behandlung von Dickdarmkrebs
mit 90Yttrium markiertem polyspezifischem
Immunkonjugat und G-CSF
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Ein
Patient weist einen Bluttiter für
karzinoembryonales Antigen (CEA) von 55 ng/ml aufgrund einer peritonealen
Streuung eines Dickdarmkrebses auf, welcher zwei Jahre zuvor operativ
entfernt wurde und sich als Dukes' C Läsion
herausstellte. Da eine frühere
Chemotherapie mit Fluoruracil nicht erfolgreich war, wurde der Patient
zur Experimentaltherapie vorgestellt. Dem Patienten wird durch intraperitoneale
Injektion eine 35 mCi Dosis des 90Yttrium
markierten polyspezifi schen Immunkonjugats, hergestellt in Beispiel
4, verabreicht. Zwei Tage später
wird eine intravenöse
Infusion von 5 μg/kg
G-CSF (wie NEUPOLEN [Amgen, Inc.; Thousand Oaks, CA]) eingerichtet,
und die hämatologischen
Werte des Patienten werden danach überwacht. Es wird kein signifikanter
Abfall der weißen
Blutkörperchenzahlen
festgestellt, was daher eine Wiederholung der Radioimmuntherapie
drei Wochen später
erlaubt, wiederum gefolgt von einer G-CSF Therapie. Eine dritte
Behandlung wird zwei Monate später
verabreicht, und ein radiologischer Nachweis einer teilweisen Tumor- und
Ascitesreduktion wird vier Wochen später festgestellt. Somit ist
der Patient in der Lage, höhere
und häufigere
Dosierungen des Radioimmuntherapie-Mittels zu tolerieren.
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BEISPIEL 6
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Herstellung
eines auf Multidrug-resistente Pseudomonas aeruginosa gerichteten
Antikörper-Komposits
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Der
Fachmann kann Standardverfahren zur Herstellung von Antikörpern gegen
ein Multidrug-Transporterprotein eines infektiösen Mittels verwenden. Als
eine Darstellung, ein bispezifischer Antikörper kann konstruiert werden,
welcher auf Multidrug-resistente Pseudomonas aeruginosa gerichtet ist.
Antikörperkomponenten,
welche an OprK binden, einem Multidrug-Transporterprotein von Pseudomonas
aeruginosa, können
erhalten werden, indem OprK-Protein verwendet wird, welches von
Bakterienzellen überexprimiert
wird. Zum Beispiel kann das OprK-Gen synthetisiert werden, indem
sich gegenseitig primende, lange Oligonukleotide verwendet werden,
welche auf der Nukleotidsequenz basieren, welche in Poole et al.,
J. Bacteriol. 175: 7373 (1993) offenbart wird. Siehe zum Beispiel
Ausubel et al. (Hrsg.), CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,
S. 8.2.8 bis 8.2.13 (Wiley Interscience 1990). Siehe ebenfalls Wosnick
et al., Gene 60: 115 (1987). Außerdem
stellen gängige
Techniken, welche die Polymerase Kettenreaktion verwenden, die Möglichkeit
bereit, Gene zu synthetisieren, die bis zu 1,8 Kilobasen lang sind.
Adang et al., Plant Molec. Biol. 21: 1131 (1993); Bambot et al.,
PCR Methods and Applications 2: 266 (1993).
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Das
OprK-Gen wird anschließend
in einen prokaryotischen Expressionsvektor kloniert, welcher nachfolgend
unter Verwendung von Standardtechniken in kompetente E. coli Zellen
gebracht wird. Siehe zum Beispiel Ausubel et al., supra auf Seiten 16.1.1–16.7.8.
Das OprK-Protein wird aus den Wirtszellen unter Verwendung von Standardtechniken
isoliert. (Id.)
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Alternativ
kann das OprK-Protein aus Pseudomonas aeruginosae isoliert werden,
welche auf den Multidrug-resistenten Phänotyp selektiert wurden, wie
von Poole et al., supra beschrieben.
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Isoliertes
OprK-Protein wird verwendet, um Anti-OprK MAk, wie oben beschrieben,
zu erzeugen. Siehe ebenfalls Mole et al., "Production of Monoclonal Antibodies
Against Fusion Proteins Produced in Escherichia coli," in DNA CLONING,
VOLUME III: A PRACTICAL APPROACH, Glover (Hrsg.), Seiten 113–139 (IRL
Press 1987) und Dean "Preparation and
Testing of Monoclonal Antibodies to Recombinant Proteins," in METHODS IN MOLECULAR
BIOLOGY, VOLUME 10: IMMUNOCHEMICAL PROTOCOLS, Manson (Hrsg.) Seiten
43–63
(The Humana Press, Inc. 1992).
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Anti-OprK
Mkb oder ein Fragment davon stellen daher eine Antikörperkomponente
eines bispezifischen Antikörpers
bereit. Die zweite Antikörperkomponente,
welche mit einem anderen Antigen bindet, welches mit der äußeren Oberfläche von
Pseudomonas aeruginosa verbunden ist, kann unter Verwendung der
allgemeinen oben beschriebenen Techniken erhalten werden. Alternativ
können
geeignete monoklonale Antikörper
von American Type Culture Collection (Rockville, MD) bezogen werden,
wie Antikörper
gegen Pseudomonas aeruginosa Lipopolysaccharid (ATCC CRL Nrn. 8753,
8754, 8795, 8796 und 8797), Lipoprotein H2 der äußeren Hülle von Pseudomonas aeruginosa
(ATCC CRL 1783), Pseudomonas aeruginosa Typ a Flagellen (ATCC HB 9130)
und Pseudomonas aeruginosa Typ b Flagellen (ATCC HB 9129).
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Ein
Antikörper-Komposit,
welches einen Rest, der OprK bindet und einen Rest, der ein Antigen
der äußeren Oberfläche von
P. aeruginosa bindet, umfasst, kann unter Verwendung der in Beispiel 2
beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
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BEISPIEL 7
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Herstellung und Verwendung
eines auf Multidrug-resistente Pseudomonas aeruginosa gerichteten 111Indium markierten polyspeziffschen Immunkonjugats
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Antikörper-Komposit-Chelator
Konjugate werden wie in Beispiel 4 beschrieben, hergestellt. Die Konjugate
werden mit 111Indium wie folgt markiert.
In Kürze, 111Indiumchlorid wird bei pH-Wert 5,5 mit
Ammoniumacetat gepuffert, so dass die Endkonzentration des Acetats
ungefähr
0,2 M beträgt. 111Indiumacetat wird zu einer Lösung des
Antikörper-Komposit-Chelator
Konjugats in 0,1 M Acetat (pH-Wert
6,5) hinzugefügt,
und das Gemisch wird für ungefähr eine
Stunde inkubiert. Typischerweise enthalten die Reaktionsgemische
entweder 10 μg
Antikörper-Komposit-DTPA und
73 μCi 111Indium oder 10 μg Antikörper-Komposit-LC-DTPA und 126,7 μCi 111ndium. Das Ausmaß der 111Indium
Aufnahme wird unter Verwendung einer ITLC, wie oben beschrieben, analysiert.
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Ein
Patient mit Granulozytopenie weist eine Pseudomonas aeruginosa Lungenentzündung auf, welche
nicht länger
auf Carbenicillin Behandlung anspricht. Vier Millicurie 111Indium markiertes polyspezifisches Immunkonjugat
werden intravenös
injiziert, und nach einer Wartezeit von mindestens 24 Stunden wird
der Patient mit einer Gammakamera gescannt. Punkte erhöhter Radioaktivität erscheinen als
Knoten in den unteren Lungenlappen und weisen auf die Anwesenheit
von Lungeninfiltraten mit Multidrug-resistenten Pseudomonas aeruginosa
hin. Es wird ein Therapieablauf entworfen, in dem ein Aminoglykosid
und Carbenicillin mit nicht radioaktivem polyspezifischen Immunkonjugat
verabreicht werden, welches einen OprK-Bindungsrest, einen Rest,
welcher an ein Antigen der äußeren Oberfläche von Pseudomonas
aeruginosa bindet und ein chemosensibilisierendes Mittel umfasst.
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BEISPIEL 8
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Herstellung eines auf
Multidrug-resistente Pseudomonas aeruginosa gerichteten 99mTc markierten polyspezifischen Immunkonjugats
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Ein
Antikörper-Komposit,
welches OprK und E87 Antigen, ein Antigen der äußeren Oberfläche von
Pseudomonas aeruginosa, bindet, wird hergestellt. Allgemeine Techniken
zur Herstellung des Antikörper-Komposits
werden in Beispiel 6 beschrieben, und die Herstellung von monoklonalen
Anti-E87 Antikörpern
wird von Sawada et al., U.S. Patent Nr. 5,089,262 beschrieben.
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Das
Antikörper-Komposit
wird mit 99mTc unter Verwendung von Verfahren
markiert, die dem Fachmann gut bekannt sind. Siehe zum Beispiel
Crockford et al., U.S. Patent Nr. 4,424,200, Paik et al., U.S. Patent
Nr. 4,652,440, Baidoo et al., Cancer Research (Suppl.) 50: 799s
(1990), Griffiths et al., Cancer Research 51: 4594 (1991), Pak et
al., U.S. Patent Nr. 5,053,493, Griffiths et al., U.S. Patent Nr.
5,128,119, Lever et al., U.S. Patent Nr. 5,095,111 und Dean et al.,
U.S. Patent. Nr. 5,180,816.
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Als
eine Darstellung, 99mTc markiertes polyspezifisches
Immunkonjugat kann wie von Hansen et al., U.S. Patent Nr. 5,328,679
beschrieben, erhalten werden. In Kürze, eine Lösung aus 0,075 M SnCl2 (Lösung
I) wird durch Lösen
von 3350 mg SnCl·2H2O in einem Milliliter 6 N HCl und Verdünnen der
sich ergebenden Lösung
mit sterilem H2O, welches mit Argon durchströmt wurde,
hergestellt. Eine Lösung
von 0,1 M NaK-Tartrat in 0,05 M NaAc (pH-Wert 5,5) [Lösung II]
wird mit sterilem H2O, welches mit Argon durchströmt wurde,
hergestellt. Ein Volumen von Lösung
I wird mit 26 Volumina von Lösung
II gemischt, und die sich ergebende Lösung III wird filtersterilisiert und
mit Argon durchströmt.
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Eine
Antikörper-Komposit
Lösung
wird mit 20 mM Cystein reduziert, und überschüssiges Cystein wird durch Gelfiltration
entfernt. Das reduzierte Antikörper-Komposit (2 mg/ml)
wird bei pH-Wert 4,5 in 0,05 M NaOAc-Puffer stabilisiert, wel cher
0,15 M Salzlösung
enthält.
Die sich ergebende Lösung
IV wird filtersterilisiert und mit Argon durchströmt. Lösung IV
wird mit einer geeigneten Menge Lösung III gemischt, um eine
Endkonzentration von 123 μg
Sn pro mg reduziertem Antikörper-Komposit
zu erhalten. Die sich ergebende Lösung V wird auf einen pH-Wert von
4,5 bis 4,8 eingestellt.
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Eine
sterile Lösung
aus Natriumpertechnetat (10 mCi) in Salzlösung wird zu einem Aliquot
der Lösung
V hinzugefügt,
welche 1,25 mg Antikörper-Komposit
und stabile Zinnionen enthält,
und das Gemisch wird vorsichtig bewegt. Die Markierung ist innerhalb
von 5 Minuten quantitativ. Die sich ergebende Lösung aus 99mTc
markiertem polyspezifischen Immunkonjugat ist zur sofortigen Injektion
bereit.
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Das 99mTc markierte polyspezifische Immunkonjugat
wird einem Patienten verabreicht, und die Stellen der Infektion,
welche durch Multidrug-resistente Pseudomonas aeruginosa verursacht
wurden, werden unter Verwendung einer Einzelphotonen Emissions-Computertomographie
lokalisiert.
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Obwohl
das Vorangegangene sich auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
bezieht, wird es verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung
nicht darauf beschränkt
ist. Es wird dem Fachmann einfallen, dass verschiedene Modifikationen
an den offenbarten Ausführungsformen
vorgenommen werden können
und dass solche Modifikationen als innerhalb des Schutzumfangs der
vorliegenden Erfindung liegend erachtet werden, welcher durch die
folgenden Ansprüche
definiert wird.
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Alle
in dieser Beschreibung erwähnten
Veröffentlichungen
und Patentanmeldungen stellen ein Beispiel auf dem Niveau des Fachmanns
dar, den die Erfindung betrifft.