<Desc/Clms Page number 1>
Coordinats et procédés en vue d'augmenter la prolifération des lymphocytes B.
1. INTRODUCTION
La présente invention concerne des coordinats tels que des molécules d'anticorps ou des fragments de molécules d'anticorps ou d'autres coordinats tels que les lymphokines qui se lient bol un marqueur superficiel de lymphocytes B à 50kDa, désigné dans la présente spécification par l'appellation Bp50, qui intervient dans la prolifération des lymphocytes B, mais non dans l'activation précoce des lymphocytes B. La presente invention concerne également l'antigène Bp50 lui-même des lymphocytes B.
Dans une forme de réalisation particulière de la présente invention, on décrit un anticorps monoclonal, G28-5, qui définit Bp50 et semble jouer un role dans la prolifération des lymphocytes B actives. sans cependant exercer aucun effet détectable sur la prolifération des lymphocytes B au repos.
Les coordinats tels que les anticorps, les lymphokines et leurs fragments selon la présente invention peuvent etre utilisés pour diriger et régler la prolifération et/ou la différentiation des lymphocytes B humains. En outre, les coordinats de la présente invention peuvent être modifies par la fixation d'autres composés qui peuvent être utilisés dans le traitement
<Desc/Clms Page number 2>
et/ou la détection de cellules malignes qui expriment l'antigène Bp50.
2. DE L'INVENTION
L'activation de lymphocytes B au repos de la phase Go à la phase G1 du cycle cellulaire et l'amor- çage ultérieur de la prolifération des lymphocytes B activés sont des étapes distinctes nécessitant des mécanismes de régulation également distincts. Certains agents, notamment le facteur-pl stimulant les lymphocytes B murins (BSF-pl) (Rabin et al., 1985, Proc. Nat.
Acad. Sei. EUA 82,2935-2939) ou de faibles doses d'anti-immunoglobuline' (anti-Ig) (DeFranco, et al., 1985, J. Immunol. 135 : 87-94 ; Wetzel et al., 1984,
EMI2.1
J. Immunol. 133 et al., 1982, J. et al., 1984, J. Immunol. 132 sont des facteurs d'"activa- : 2327-2332 ; DeFrancotion" ou de "compétence". En d'autres mots, ces agents amènent les lymphocytesBà s'agrandir, & synthétiser plus d'acide ribonucléique et à entrer dans G1, mais à eux seuls, ils ne provoquent pas la synthèse de l'acide désoxyribonucléique dans les lymphocytes B.
D'autres facteurs de "croissance" tels que le. facteur de croissance des lymphocytes B humains (BCGF) et l'interleucine-2 (IL-2) amènent les lymphocytes B activés. à traverser le cycle cellulaire et à entrer dans la phase S, mais ils ne déclenchent pas les lymphocytes B au repos (Kehrl et al., 1984, Immunol. Rev. 18 : 75-96 ; Muraguchi et al., 1984, J. Immunol. 132 : 176-180 ; Zubler et al. 1984, J. Exp. Med. 160 : 1170-1183 ; Jung et al., 1984, J. Exp. Med. 160 : 1597-1604).
Un certain nombre de facteurs qui favorisent la croissance des lymphocytes B. ont ete ä present decrits par des chercheurs à la fois de systèmes murins et humains. Ces facteurs englobent des facteurs de croissance de lymphocytes B (BCGF) dérivant de plusieurs
<Desc/Clms Page number 3>
sources différentes, notamment des hybridomes ou des lignées de lymphocytes T, des 1ignées de lymphocytes Bou des cellules dendritiques. Bien qu'il ait été démontré qu'bol la fois l'interleucine-l (IL-1) et l'interleucine-2 (IL-2) augmentaient la croissance des lymphocytes B, elles sont apparemment distinctes de certains BCGF.
Par exemple, des anticorps monoclonaux (mAb) dirigés contre un BCGF murin (O'Hara et al., 1985, Nature (Lond.) 315 : 333) ou un BCGF
EMI3.1
humain (Ambrus et al., 1985, J. Exp. Med. 162 bloquent llactivité de BCGF, mais non l'activité d'IL-1 ou d'IL-2. Bien qu'ils soient distincts : 1319)d'IL-1 ou d'IL-2, les BCGF eux-memes semblent etre hétérogènes sur la base de données biochimiques et d'une activité différentielle sur différents sousensembles de Iymphocytes Bou différents dosages de co-stimulation. Par exemple, on a identifié un BCGF humain de poids moléculaire élevé à 60 kilodaltons (kDa), BCGF (élevé), qui est distinct d'une forme de faible poids moleculaire à 12 kDa, BCGF (faible) (Ambrus et al., 1985, J. Clin. Invest. 75 : 732).
L'acide c-désoxyribonucléique codant un BCGF murin à 20 kDa, appelé, avec une certaine hésitation, "facteur pl stimulant les lymphocytesB" (BSF-pl), a été récemment clone et mis en séquence (Noma et al., 1986, Nature 319 : 640). Le recombinant lymphokine non seulement exerce une activité de BCGF, mais il peut également activer deslymphocytes B au repos et provoquer la différentiation de cellules productrices d'IgG. ; dès lors, il diffère de BCGF humain (élevé) et de BCGF (faible) a la fois par son poids moléculaire
EMI3.2
et sa gamme d'activités.
Ces signaux d'activation et de croissance assurent probablement la régulation des cellules par interaction avec des structures superficielles specs-
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
fiques de lymphocytes B. Outre le signal spécifique à l'antigène passant à travers Ig superficielle, on a identifié plusieurs autres polypeptides superficiels candidats de lymphocytes Bqui, d'une certaine facon, peuvent agir dans l'activation ou la croissance des lymphocytes B. Par exemple, les récepteurs superficiels de cellules pour IL-1 (Dower et al., 1985, J. Exp. Med. 160 : 501) et IL-2 (Robb et al., 1984, J. Exp. Med. 160 : 1126) ont été caractérisés et, récemment, on a identifie des récepteurs fonctionnels d'IL-2 sur des lymphocytes B (Zubler et al., 1984, J.
Exp. Med. 160 : 1170 ; Jung, et al., 1984, J. Exp. Med.
160 : 1597 ; Muraguchi et al., 1985, J. Exp. Med.
161 : 181). Toutefois, des récepteurs pour des facteurs d'activation et de croissance des lymphocytes B doivent encore être complètement caractérisés. On a identifié plusieurs polypeptides superficiels candidats de lymphocytes Bqui, d'une certaine façon, peuvent agir dans l'activation ou la croissance des lymphocytes B.
Par exemple, Subbarao et Mosier (Subbarao et al., 1983, Immunol. Rev. 69 : 81-97) ont trouvé que des anticorps monoclonaux (mAb) dirigés contre l'antigène Lyb2. des lymphocytes B murins activaient les lymphocytes B et, récemment, il a été donné une preuve suggérant que Lyb2 pouvait être le récepteur pour BSF-pl (Yakura, 1985, Fed. Proc. 44 : 1532). De meme, la Demanderesse a trouve qu'un mAb approprié (1F5) dirigé contre un polypeptide à 35 kDa, Bp35, activait les lymphocytes B humains de la phase G0 à la phase G1 (Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 82 : 1766-1770 ; Gollay et al., 1985, J. Immunol.
135 : 3795-3801). Des agrégats de C3d ou d'anticorps diriges contre le récepteur de C3d à 140 kDa, Bpl40, provoquent la prolifération des lymphocytesBqui sont dépendants des lymphocytes T (Melchers et al., 1985,
<Desc/Clms Page number 5>
Nature 317 : 264-267 ; Nemerow et al., 1985, J. Immunol.
135 : 3068-3073 ; Frade et al., 1985, Eur. J. Immunol.
15 : 73-76). Bien que des BCGF aient été identifiés à la fois chez la souris et chez l'homme, les récepteurs de ces facteurs n'ont pas encore ete isolés.
Wang et ses collaborateurs (Wang et al., 1979, J.
Exp. Med. 149 : 1424-1433) ont préparé des antisérums polyclonaux qui ont identifiE un polypeptide à 54 kDa (gp54) sur des lymphocytes B humains et ils ont démontré que les antiserum de lapin dirigés contre gp54 provoquaient la division des lymphocytes B amygdaliens.
Récemment, Jung et Fu (Jung et al., 1984, J. Exp.
Med. 160 : 1919-1924) ont isolé un mAb (AB-1) dirigé contre un antigene à 55 kDa, restreint a des lymphocytes B activés et bloquant la prolifération dépendant du BCGF. Toutefois, on ne sait pas encore si antigp54 ou AB-1 reconnatt ou non un récepteur de BCGF.
3. SOMMAIRE DE L'INVENTION
EMI5.1
La présente invention concerne des coordinats qui (a) se lient a Bp50, à savoir un polypeptide superficiel spécifique aux lymphocyts 50 kDa décrit ici, et qui (b) augmentent la prolifération de lymphocytes B activés. L'invention concerne également l'antigene Bp50 lui-même qui est défini par l'anticorps monoclonal G28-5 et qui agit dans la prolifération des lymphocytes B actives. En outre, l'invention concerne des coordinats qui viennent se lier à Bp50, mais qui n'exercent aucune fonction ni aucun effet biologique tel qu'une augmentation de la prolifération de lymphocytes B activés.
Les coordinats de la présente invention englobent des molécules d'anticorps, des molécules d'anticorps monoclonaux et des fragments de ces molecules d'anticorps qui contiennent le site de fixation de l'antigène ou des anticorps et des fragments
<Desc/Clms Page number 6>
modifiés chimiquement ; ces fragments englobent, sans aucune limitation, Fv, Fab, F (ab') , Fab'et analogues.
En outre, les coordinats de la présente invention comprennent des lymphokines qui peuvent englober, sans aucune limitation, des facteurs de croissance de lymphocytes B humains, de même que des lymphokines modifiées chimiquement. Les coordinats de la présente invention peuvent être modifiés chimiquement, par exemple, en reliant ou en couplant un composé avec le coordinat. Ces composés englobent, sans aucune limitation, des agents cytotoxiques, des agents thérapeutiques, des agents chimiotherapeutiques, des marqueurs tels que des radiomarqueurs, des colorants, des enzymes, des ccnposés opaques aux rayons X et analogues.
Sous leur forme modifiée ou non, les coordinats de la presente invention peuvent être utilisés pour assurer la direction, la régulation et la modification de la prolifération et/ou de la differentiation des lymphocytes B humains.
La présente invention est basée sur la découverte selon laquelle deux antigènes de différentiation des lymphocytes B humains savoir Bp35 et l'antigène des lymphocytesB decrit ici, A savoir Bp50, jouent apparemment des rôles distinctifs en tant que récepteurs de signaux dans l'activation des lymphocytes B. Des anticorps monoclonaux (mAb) dirigés contre Bp35 et Bp50 émettent tous deux des signaux positifs vers les lymphocytes B, stimulant ainsi leur transition à travers le cycle cellulaire. Tout comme les anticorps anti-Ig, mAb dirige contre Bp35 agit principalement pour activer les lymphocytes B au repos de telle sorte qu* ils deviennent compétents pour entrer dans la phase G. du cycle cellulaire.
En revanche, un anticorps monoclonal du type décrit ici ou son fragment F (ab')- dirige contre Bp50, à savoir un poly-
<Desc/Clms Page number 7>
peptide AL 50 kDa exprimé sur tous les lymphocytes B, agit pour stimuler des lymphocytesBactives afin qu'ils traversent le cycle cellulaire, tout en augmentant la prolifération des lymphocytes B activés.
Tout comme les anticorps anti-Ig, les anticorps monoclonaux dirigés contre Bp 35 activent les lymphocytes B
EMI7.1
amygdaliens et provoquent la prolifération des lymphocytes En revanche, à lui seul, l'anticorps monoclonal anti-Bp50 n'active pas les lymphocytes B, pas plus qu'il ne provoque la prolifération des lymphocytesBmais, conjointement avec les anticorps anti-Bp35 ou anti-Ig, il augmente la prolifération des lymphocytes B. A cet égard, l'action de l'anticorps anti-Bp50 ressemble à l'activité de facteurs de croissance des lymphocytes B (BCGF). Une quantité aussi faible que 0, 05 fg/ml d'anti-Bp50 est nécessaire pour augmenter la proliferation et, tout comme un BCGF, anti-Bp50 est efficace même lorsqu'il est ajouté 12 à 24 heures après que les lymphocytes B ont été activés avec anti-Ig ou anti-Bp35.
Sans signaux exogènes supplémentaires, les anticorps antiBp35 et anti-Bp50 ensemble provoquent une forte prolifération delyhocytes Bpurifiés au repos. Ces résultats suggèrent que les molécules superficielles de Bp35 et de Bp50 interviennent dans le controle de la regulation de l'activation et de la progression des lymphocytes A travers le cycle cellulaire. Etant donné l'importance que les molécules anti-Bp35 et analogues ont sur l'effet et l'action des coordinats de la présente invention, l'article de Clark et al., 1985, Proc. Natl. Acad. Sei. (EUA) 82 : 1766-1770 est mentionné ici à titre de référence.
Bien que l'activité d'anti-Bp50 ressemble à celle de BCGF (faible), étant donné qu'anti-Bp50 et BCGF (faible) sont tous deux co-stimulants avec
<Desc/Clms Page number 8>
les mêmes agents, mais non l'un avec l'autre et étant donné que anti-Bp50 et BCGF (faible) influencent tous deux uniquement les lymphocytesB activés et agissent sous une forme soluble, l'activité d'anti-Bp50 peut être distinguée de celle de BCGF (faible), puisqu'aussi bien la prolifération des lymphocytes B stimulés avec des quantités optimales d'anti-Bp50 et d'anti-Bp35 (ou anti-Ig) peut être augmentée davantage avec BCGF (faible) et qu'a la fois des lymphocytes B du sang et
EMI8.1
certains lymphomes de lymphocytes ment a anti-Bp50 vis-à-vis du BCGF.
Pour exercer une activité optimale, anti-Bp50 doit être ajouté dans les 12 heures qui suivent l'activation des lymphocytes B, tandis que BCGF (faible) conserve une activité optimale, même lorsqu'il est ajouté 24 heures après l'activation. En outre, Bp50 est exprimé sur tous les lymphocytes B, tandis que les récepteurs ou BCGF (faible) sont restreints à des lymphocytes B activés.
Dès lors, en coordination, anti-Bp50 et BCGF (faible) peuvent assurer la régulation de la croissance des lymphocytes B mais, apparemment, ils se comportent de la sorte AL l'intervention de signaux distincts.
Dans une forme de réalisation de la présente invention, les coordinats qui se lient à Bp50 et qui augmentent la prolifération de lymphocytes B activés, peuvent etre utilises pour augmenter une réponse immunitaire. Par exemple, ces coordinats qui se lient à Bp50, peuvent être utilises comme "adjuvants" afin d'augmenter une réponse immunitaire à un vaccin. En variante, ces coordinats peuvent être utilisés pour augmenter la réponse immunitaire d'un individu atteint d'immunosuppression.
Dans une autre forme de réalisation, les coordinats de l'invention peuvent etre modifiés chimi- quement de teile sorte que les cellules auxquelles
<Desc/Clms Page number 9>
se lient les coordinats, soient tuées. Etant donné que tous les lymphocytes B expriment 11 antigène Bp50, cette méthode devrait aboutir a la suppression de la réponse immunitaire. Par exemple, un médicament cytotoxique relié à un coordinat de la présente invention peut etre utilise in vivo pour provoquer l'immunosuppression afin de franchir les barrières d'histocompatibilité chez des patients ayant regu une greffe ; en variante, ces coordinats modifiés peuvent être utilisés pour combattre des maladies auto-immunes.
Dans une autre forme de réalisation de la présente invention, des malignités telles que des cellules tumorales exprimant Bp50, peuvent être traitées en utilisant un coordinat de l'invention relié à un agent chimiothérapeutique utile pour le traitement d'une telle maladie néoplasique. Ces coordinats modifiés peuvent être utilisés in vivo pour diriger l'agent chimiotherapeutique vers n'im- porte quel type de cellulesmalignes qui exprime l'antigène Bp 50, y compris les cellules-qui ne sont pas des lymphocytes B, mais qui expriment Bp50.
Lorsqu'on utilise les coordinats de l'invention, qui augmentent la prolifération des lymphocytes B, on devrait bénéficier d'un avantage particulier lors du traitement des malignités deslymphocytesBlorsque l'agent chimiothérapeutique relié au coordinat est un agent plus efficace pour tuer les cellules qui prolifèrent; dans ce cas, on devrait obtenir une potentialisation de l'effet du médicament.
En variante, les coordinats de l'invention peuvent etre utilisés in vitro pour identifier ou séparer des cellules qui expriment l'antigène Bp50 et/ou pour déterminer, dans les humeurs de l'organisme, la présence de l'antigène Bp50 qui peut être perdu
<Desc/Clms Page number 10>
ou non. En outre, les coordinats de l'invention peuvent être utilises in vivo pour visualiser des cellules ou des tumeurs qui expriment l'antigène Bp50.
L'antigène Bp50 purifié de la présente invention peut être utilisé pour former des anticorps, de meme que pour former ou concevoir d'autres coordinats de l'invention. En outre, l'antigène Bp50 pourrait être utilisé dans des dosages tels que des immuno-dosages diagnostiques. De plus, Bp50 lui-même peut être utilisé comme médiateur d'immunité cellu- laire in vivo ou in vitro.
3. 1. DEFINITIONS
Telles qu'elles sont utilisées dans la présente spécification, les abréviations suivantes auront les significations indiquées : AO = Orange d'acridine BCGF = Facteur de croissance des lyrnphocytes B
EMI10.1
BCGF (eleve) humain à 60 kDa = BCGFBCGF (faible) = BCGF humain à 12 kDa Bp35 = Polypeptide (CD20) superficiel spécifique aux lyrnphocytes B à 35 kDa, défini par mAb 1F5 Bp50 = Polypeptide superficiel spécifique aux lymphocytes B a 50 kDa, défini par mAb G28-5 Fv = Région variable ou site de fixation de l'antigène d'une molécule d'anticorps.
EMI10.2
11 peut s'agir la de n'importe quel fragment qui contient l'idiotype de la molécule, englobant, sans aucune limitation, Fab, F (ab') , Fab'et analogues.
IF = Immunofluorescence Ig = Immunoglobuline
EMI10.3
IL-1 =
Interleucine lIL-2 = Interleucine 2 kDa Kilodalton
<Desc/Clms Page number 11>
mAb = Anticorps monoclonal SDS-PAGE = Electrophorèse sur gel de polyacrylamide/ dodecyl-sulfate de sodium TPA = Acétate de 12-0-tétradécanoylphorbol-13.
4. DESCRIPTION DES FIGURES
Figure 1. L'expression de Bp50 est restreinte à Bp35 lymphocytes B. L'analyse cytométrique à écoulement bicolore de 50. 000 lynphocytes a été effec- tuée comme décrit (Clark et al., 1985, Proc. Nat.
Acad. Sci. EUA 82 : 1766-1770). On trace le diagramme des données par le nombre de lymphocytes vis-à-vis du logarithme de fluorescence verte et du logarithme de fluorescence rouge où 4-5 points représentent environ un doublage de fluorescence. Les données sont présentées afin de montrer des cellules négatives autofluorescentes. La coloration PE (rouge) -anti- Bp35 (lF5) vis-à-vis de FITC (vert) -anti-Bp50 (G28-5) montre que toutes les cellules Bp50+ sont également Bp35+.
Figure 2. Comparaison biochimique du polypeptide de Bp50 avec d'autres antigènes superficiels de lymphocytes B. L'immunoprécipitation de Bp50 de 125 cellules amygdaliennes marquees 1 en surface a été effectuée comme décrit. On a soumis des antigènes isolés à une électrophorèse sur des gels en plaques de dodecyl-sulfate de sodium à 10%/polyacrylamide sans réduction. Les gels ont été visualisés par autoradiographie et avec des écrans renforçateurs.
EMI11.1
Tableau A : colonne 1, (G28-5) ; colonne 2, anti-Bp95 (G28-8) ; colonne 3, Sépharose-chèvre anti-Ig de souris uniquement. Temps d'exposition 4 jours. Tableau B : colonne 1 ; anti-Bp50 (G28-5) ; colonne 2, anti-Bp45 (BLASTE-2) ; colonne 3, anti-Bp39 (G28-1) ; colonne 4, anti-Bp39 (41--H16) ; colonne 5, Sepharose-chevre anti-Ig de souris uniquement. On
<Desc/Clms Page number 12>
a choisi un temps d'exposition de deux jours de telle sorte que les bandes des colonnes 2 à 4 ne soient pas surexposées et qu'elles puissent être distinguées clairement par rapport A Bp50. Une expérience sur trois.
Figure 3. Analyse d'expression de Bp50 par immunofluorescence bicolore. Des cellules mononucléaires amygdaliennes ou de sang périphérique ont été isolées par centrifugation sur"Ficoll"et elles ont été colorées avec G28-5 (anti-Bp50) conjugué à PE (rouge) en combinaison avec des anticorps de refe- rence conjugués à la fluorescéine (vert), englobant 2C3 (anti-IgM) ; 1F5 (anti-Bp35) ; HB10a (anti-DR) ; et 9, 6 (anti-CD2, récepteur E). On a analyse les cellules avec un FACS IV equipe d'amplificateurs logarithmiques A quatre décades & la fois dans les dimensions du rouge et du vert. On a utilise un détecteur à spot mobile à angle en avant et a angle droit pour contrôler les monocytes.
Les cellules non colorées sont placées sur le dos de la grille ; la fluorescence rouge est à droite et la fluorescence verte, à gauche.
Figure 4. Courbes de réponse à la dose pour 1'augmentation de la proliferation de lymphocytes B Er-amygdaliens denses par des anticorps anti-
EMI12.1
Bp50 comme indiqué : milieux uniquement ; anti-Bp50 uniquement plus anti-Bp35 (Spg/ml) uniquement ; BCGF uniquement ; anti-Bp35 plus BCGF ; anti-Bp35 plus doses graduées d'anti-Bp50. La prolifération moyenne erreur type de quatre échantillons a été mesurée le jour 3.
Figure 5. Les mAb anti-Bp50 sont les plus efficaces pour l'augmentation de la prolifération s'ils sont ajoutés après un signal d'activation de lymphocytes B. On a incubé des lymphocytes B Er- amygda- liens denses pendant 4 jours avec des milieux unique-
<Desc/Clms Page number 13>
ment, on a ajouté anti-Bp50 (0,5 g/ml) à différents moments après l'incubation, on a ajoute anti-Bp35 (5 rg/ml) à différents moments après l'incubation ; on a maintenu anti-Bp50 à une valeur constante puis, plus tard, à différents moments, on y a ajouté antiBp35 ; on a maintenu anti-Bp35 à une valeur constante puis, à différents moments, on a ajouté anti-Bp50 à des cultures. Au cours des 10 dernières heures,
EMI13.1
Q on a ajouté la 3H-thymidine et on a mesuré son incor- poration.
Figure 6. Comparaison de l'aptitude d'anti-
EMI13.2
amener deslymphocytes amygdaliens au repos à quitter le stade Go du cycle cellulaire.
Le jour 3 après le traitement, milieux uniquement . Bp35 et, d'anti-Bp50 à (), anti-Bp35 uniquement (-----) ; et anti-Ig uniquement (.....), A, pas d'additifs supplémentaires ; B, on a ajoute anti-Bp50 (0, 5 pglml) A chaque groupe C, on a ajoute 5% de BCGF à chaque groupe. Les données sont reprises sous forme de diagrammes du nombre relatif de cellules vis-à-vis du logarithme de fluorescence rouge d'Orangé d'acridine (acide ribonucléique).
Figure 7. Cinétique de prolifération des lymphocytesB après stimulation avec anti-Bp50 vis-àvis de BCGF. On a stimulé des lymphocytes B E-amygda- liens denses avec des milieux uniquement ; 10% de BCGF uniquement ; anti-Bp35 uniquement ; anti-Bp50 uniquement ; anti-Bp35 + 10% de BCGF ; anti-Bp35 + anti-Bp50 ; et anti-Bp35 + anti-Bp50 + 10% de BCGF.
On a mesuré la prolifération aux jours indiqués, par
EMI13.3
g une impulsion de 18 heures de 3H-thymidine. On a mesuré la prolifération en quadruplication et les erreurs types sont indiquées. Une expérience sur trois.
<Desc/Clms Page number 14>
EMI14.1
Figure 8. Temps s'écoulant par anti-Bp35lorsque (A) ou BCGF (B) augmente la prolifération de manière optimale. On a stimulé des lymphocytes B E-amygdaliens denses comme indiqué et on a mesuré la prolifération par une impulsion
EMI14.2
3 de 18 heures de 3H-thymidine le jour 3. Milieux anti-Bp35 uniquement ajoute auxtemps indiqués ; antiBp50 ou BCGF uniquement ; anti-Bp35 ajouté au début de la culture, puis addition d'anti-Bp50 ou de BCGF aux temps indiqués ; anti-Bp50 ou BCGF ajoute au début de la culture, puis addition d'anti-Bp35. Une expé- rience sur deux. On a mesure la prolifération en quadruplication et les erreurs types sont indiquées.
Doses utilisées : anti-Bp35, 5 ug/ml ; anti-Bp50,
EMI14.3
Ot2 BCGF (faible) 5%. Les concentrations utilisées étaient les suivantes : anti-Bp35, 5 pg/ml anti-Bp50, 0, ; BCGF, 5%.
Figure 9. Anti-Bp50 et BCGF exercent des effets additifs sur la prolifération des lymphocytes B.
Des lymphocytes B E- amygdaliens denses ont été stimu- le s avec des doses graduées de BCGF (faible) conjointement avec anti-Bp50 uniquement ; anti-Bp35 uniquement ; perles d'anti-Ig uniquement ; anti-Bp35 + antiBp50 ; ou anti-Bp50 + anti-Ig. La prolifération a été mesurée le jour 3 après stimulation avec une
EMI14.4
g impulsion de 18 heures de 3H-thymidine. On a mesuré la proliferation en quadruplication et les erreurs types sont indiquées. Une expérience sur quatre.
EMI14.5
Doses utilisées pour cellules. : anti-Bp35, 5 ? ; anti-Bp50, 0, ; perles d'anti-Ig, 50 Figure 10. Effets comparatifs d'anti-Bp50 et de BCGF sur des lymphocytes B normaux et malins.
On a stimulé des lymphocytes B E-de sang périphérique (A) ou des lymphocytes B E- amygdaliens denses (C) avec ou sans TPA (75 ng/ml) en présence de 10% de
<Desc/Clms Page number 15>
BCGF ou 1 pglml d'anti-Bp50. Deux lymphomes séparés delymphocytesB (tableaux B et D) ont été stimulés de la meme manière. On a mesuré la prolifération le jour 3 par incorporation de 3H-thymidine au cours d'une impulsion de 12 heures. On a mesuré la proli- fération en quadruplication et les erreurs types sont indiquées.
5. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
La présente invention concerne des coordinats
EMI15.1
qui (a) se lient à Bp50, qui est un polypeptide superficiel aux lymphocytes 50 kDa, et qui (b) augmentent la prolifération delymphocytesB actives.
L'invention concerne également l'antigene Bp50 luimême qui est défini par mAb G28-5 et qui agit dans la prolifération des lymphocytes B. En outre, l'invention concerne des coordinats qui se lient A Bp50, mais qui n'exercent ni une fonction, ni un effet biologique tel que l'augmentation de la prolifération de lymphocytes B activé s.
Les coordinats de la présente invention englobent des molécules d'anticorps, des molécules d'anticorps monoclonaux et des fragments de ces molecules-d ! anticorps, qui contiennent le site de fixation de l'antigene venant se lier au récepteur de Bp50, y compris les anticorps et les fragments modifiés chimiquement ; ces fragments englobent, sans aucune limitation, Fv, Fab, F(ab'), Fab'et analogues.
En outre, les coordinats de la présente invention comprennent des lymphokines venant se lier au récepteur de Bp50. Ces coordinats peuvent englober, sans aucune limitation, les BCGF, de même que des lymphokines modifiees chimiquement et analogues. Les coordinats de l'invention peuvent etre utilisés sous leurs formes modifiées ou non pour assurer la modulation et la régulation de réponses immunitaires, ainsi que dans la
<Desc/Clms Page number 16>
thérapie de malignités exprimant l'antigène Bp50.
Ces utilisations sont décrites plus en détail dans le paragraphe 5. 4 ci-après.
Lorsque le coordinat est un anticorps mono- clonal ou un fragment de cet anticorps, on peut pré- parer l'anticorps monoclonal contre Bp50 en adoptant n'importe quelle technique assurant la production de molécules d'anticorps par des lignées de cellules continues en culture. Par exemple, la technique aux hybridomes initialement élaborée par Kohler et Milstein (1975, Nature 256 : 495-497), ainsi que d'autres techni- ques qui ont été mises plus récemment à disposition telles que la technique aux hybridomes des lymphocytes
B humains (Kozbor et al., 1983, Immunology Today 4 : 72) et la technique aux EBV-hybridomes pour la production d'anticorps monoclonaux humains (Cole et al., 1985,
Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R.
Liss, Inc., pages 77-96) et analogues rentrent dans le cadre de la présente invention.
Des fragments d'anticorps contenant l'idiotype 'de la molécule pourraient être engendrés par des techniques connues. Par exemple, de tels fragments englobent, sans aucune limitation : le fragment F (ab') qui peut être engendré en traitant la molécule d'anticorps avec de la pepsine ; les fragments Fab' qui peuvent être engendrés en réduisant les ponts disulfures du fragment F (ab') p ; le fragment F (ab') 2 qui peut etre engendré en traitant la molécule d'anti- corps avec la papaine ; et les fragments 2Fab ou Fab qui peuvent etre engendres en traitant la molécule d'anticorps avec la papaine et un agent réducteur pour réduire les ponts disulfures.
Lorsque le coordinat qui se lie à Bp50,' est une lymphokine, celle-ci peut être obtenue à partir de sources naturelles ousi sä sequence d'amino-acides
<Desc/Clms Page number 17>
est connue ou déduite, la lymphokine peut être synthétisée par des méthodes de syntheseschimiques. En variante, si la séquence des gènes de la lymphokine est connue, on peut adopter des techniques à l'acide désoxyribonucléique recombinant pour cloner le gène dans un vecteur d'expression assurant la transcription et la translation de la séquence de gènes dans une cellule hote appropriée.
Suivant son utilisation envisagée, le coordinat ou des fragments appropriés du coordinat peuvent être modifiés chimiquement en fixant l'un ou l'autre composé faisant partie d'une variété au coordinat en adoptant des techniques de couplage connues. De telles techniques peuvent englober, sans aucune limitation, l'utilisation du carbodiimide, du bromure de cyanogène, de réactifs difonctionnels tels que le glutaraldéhyde, de 3- (2-pyridyldithio) propionate de N-sueeinimidy1e (SPDP), des réactions de bases de Schiff, la fixation A des fractions sulhydryle, l'utilisation d'isothiocyanate de sodium ou une liaison enzymatique, pour n'en citer que quelquesuns.
Lorsqu'un radioisotope doit etre fixé au coordinat, on peut également recourir à des moyens enzymatiques, à une substitution oxydative, à une chélation, etc. Pour obtenir un aperçu des réactifs chimiques que l'on peut utiliser pour la modification des protéines, on se référera à Lundblad et Noyes, Chemical Reagents for Protein Modification, volume II, CRC Press, Inc., Boca Raton, Floride, chapitre 5, pages 123-139,1984.
Le couplage ou la liaison chimique d'un composé au coordinat pourrait etre dirigé vers un site du coordinat qui ne participe pas à la liaison AL Bp50. A cet effet, on pourrait protéger le site de fixation du coordinat avant d'effectuer la réaction
<Desc/Clms Page number 18>
de couplage. Par exemple, le coordinat peut etre tout d'abord lié à Bp50 afin de protéger le site de fixation de Bp50, après quoi la réaction de couplage peut etre effectuée pour relier le composé désiré aux sites réactifs disponibles sur le complexe coordinat/Bp50. Dès que la réaction de couplage est achevée, le complexe peut etre rompu, engendrant ainsi un coordinat modifié auquel le composé désiré est fixé, exerçant ainsi une influence minimale sur le site de la molécule, sur lequel se fixe Bp50.
Lorsque le coordinat comprend un anticorps monoclonal tel que G28-5, dans lequel le domaine Fc de la molecule n'est pas requis pour que le coordinat exerce son effet (voir paragraphe 5.3.3 ci-après), il peut être avantageux de diriger le couplage des composés désirés vers le domaine Fc de la molécule.
Les sous-paragraphes ci-après décrivent le nouveau marqueur superficiel de lymphocytes B à 50 kDa, A savoir Bp50, qui apparemment agit dans la proliferation des lymphocytes B, ainsi que des coordinats qui se lient au nouveau récepteur à 50 kDa, ainsi que leurs
EMI18.1
utilisations. Pour donner un exemple des coordinats de la présente invention, on décrit également un anticorps monoclonal qui définit Bp50, ainsi que ses fragments F(ab')2 qui, tout comme BCGF, augmentent la prolifération des lymphocytes B. Contrairement a mAb anti-Bp35 qui peut amener des lymphocytes B au repos dans la phase GO, à entrer dans la phase G1, mAb anti-Bp50 n'active pas les lymphocytes B au repos.
Les mAb anti-Bp35 et anti-Bp50 ensemble, sans aucun signal exogène supplementaire, provoquent une forte activation et une forte prolifération des lymphocytes B purifiés.
Les experiences décrites ci-après démontrent également que l'activité anti-Bp50 ressemble à l'activity
<Desc/Clms Page number 19>
BCGF, mais que anti-Bp50 est distinct d'un BCGF, étant donne qu'anti-Bp50 et BCGF de faible poids moleculaire sont nettement additifs et agissent différemment sur différents sous-ensembles ou malignités de lymphocytes B. Bp50 peut etre un récepteur pour un BCGF distinct ou pour un signal transmembrane qui module la production de BCGF ou l'expression du récepteur de BCGF.
5. 1. METHODES ADOPTEES POUR CARACTERISER LE RECEPTEUR
Bp50
Préparations de cellules. On a isolé des cellules mononucléaires de sang périphérique normal ou leucémique hépariné par des gradients de Ficoll-Hypaque (Pharmacia, Piscataway, NJ). On a obtenu des cellules mononucléaires à partir de tissus amygdaliens comme décrit par Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 82 : 1766-1770. On a épuisé des lymphocytes T avec formation de rosettes d'erythrocytes de mouton traités par AET (bromhydrate de bromure d'amino-éthyl-isothiuronium) et par séparation à gradient de Ficoll-Hypaque. Dans certaines expériences, des lymphocytes B du sang ont été enrichis en isolant des cellules adhérant à de la laine de nylon.
On a éliminé les monocytes par incubation sur des boites de Petri en matière plastique une ou deux fois à 370C pendant 45 minutes,. sauf indication contraire. On a isolé des fractions de lymphocytes B amygdaliens flottants ou denses par des gradients echelonnes de Percoll comme décrit par Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 82 : 1766-1770. Des préparations de lymphocytes B amygdaliens denses comportaient logiquement plus de 95% de cellules sIg+ Bp35+. Des préparations enrichies de lymphocytes B du sang comportaient 60-85% de cellules sIg+.
On a isolé des cellules lympholdes de lymphocytes B en dissociant modérément des cellules lympholdes
<Desc/Clms Page number 20>
en milieu, en procédant ensuite à une centrifugation à gradient de Ficoll-Hypaque.
Anticorps monoclonaux. On a engendré l'anticorps G28-5 dirigé contre Bp50 en immunisant des souris BALB/c avec des lymphocytes E- amygdaliens humains et en fusionnant des cellules spléniques immunes avec le myélome NS-1 (Kohler et al., 1975, Nature 256 : 495-497 ; Ledbetter et al., 1979, Immunol. Rev.
47 : 63-82). Des cultures de cellules hybrides sécrétant un anticorps réagissant avec des lymphocytes B amygdaliens et non avec des lymphocytes T ont été identifiées en utilisant l'immunofluorescence indirecte (IF) et une analyse avec un selecteur de cellules FACS IV ; des cultures comportant un anticorps donnant des tracés d'histogrammes semblables à ceux de mAb connus dirigés contre des pan-marqueurs de lymphocytes B (par exemple, Bp35) ont été clonées et sélectionnées pour des études complémentaires. Le clone de G28-5 a produit un mAb d'IG qui a réagi uniquement avec des lignées de lymphocytes B ou des lymphocytes B normaux ou malins. D'autres mAb utilisés lors de cette étude ont été décrits en détail par Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sei.
EUA 82 : 1766-1770 ; Clark et al., 1986, Human Immunol. 16 : 100 ; Ledbetter et al., 1986, Human Immunol. 15 : 30-44 ; Ledbetter et al., 1985, dans Perspective in Immunogenetics
EMI20.1
and HistOcOm2atibiLLtand Histocompatibility, ASHI, New York, 6, pages 325-340. Ces anticorps monoclonaux englobent 1F5 ) anti-Bp35, HbIlOa ), 2C3 (igG) anti-chalne f'G19-4 FC-2 (igG) de Fc CD16 et a a (IgG-anti-CD2 (récepteur E) fournis par le Docteur Paul Martin (Martin et al., 1983, J. Immunol. 131 : 180).
On a purifié les mAb d'IgGl par precipitation en utilisant du sulfate d'ammonium saturé à 45 ou 50%
<Desc/Clms Page number 21>
EMI21.1
et une chromatographie en colonne de DEAE-Sephacryl et l'on a purifié les mAb d'IgG-en utilisant des a colonnes de Sépharose enduit de Protéine A. On a préparé les fragments F (ab')2 de G28-5 par la méthode de Parham (Parham, et al., 1983, J. Immunol : 131 : 2895), on les a purifiés dans une colonne de Sephacryl S200 de 2 mètres de long et on en a déterminé la pureté par SDS-PAGE (Ledbetter et al., 1985, J. Immunol.
135 : 1819). Le mAb 2C3 dirigé contre des chaines a été conjugué avec des perles de Sépharose 4B (Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Suède) en utilisant un couplage au bromure de cyanogène.
Conjugaisons à la fluorescéine et à la phyco- érythrine. Des mAb purifiés ont été soit directement conjugues avec la fluorescéine en utilisant l'isothiocyanate de fluorescéine (FITC ; Molecular Probes) (vert) par la méthode de Goding (Goding, et al., 1976, J. Immunol. Meth. 13 : 215-226), soit conjugues à la R-phycoérythrine (PE) (rouge) en utilisant SPDP (Pharmacia) selon une méthode que la Demanderesse a décrite en détail dans Ledbetter et al., 1985, dans Perspectives in Immunogenetics and Histocompatibility, ASHI, New York,. 6,119-129.
On a incubé des cellules lymphoïdes dans des plaques de microtitrage à fond rond pendant 30 minutes avec une dilution appropriée de mAb vert et/ou rouge, on les a lavées deux fois, puis on les a analysees dans un sélecteur de cellules FACS IV.
Immunofluorescence bicolore. On a pratique des études bicolores avec un sélecteur de cellules activees par fluorescence (FACS IV : Becton-Dickinson, Mountain View, CA) en utilisant un miroir dichroïque à 560 nm pour diviser le faisceau et un filtre à passage long 580 et un filtre AL passage court 540 (Ditric Optics, Hudson, MA) devant les tubes photo-
<Desc/Clms Page number 22>
multiplicateurs du rouge et du vert respectivement.
En outre, on a utilisé un compensateur bicolore (T. Nozaki, Stanford University) en vue de corriger les débordements mineurs des signaux verts et rouges.
Pour chaque coloration bicolore, on a recueilli des données de 40. 000 cellules et on les a mémorisées sur des disques souples. Les données sont présentées sous forme d'un nombre de cellules (vertical) vis- à-vis du logarithme de fluorescence verte vis-à-vis du logarithme de fluorescence rouge sur une grille à 64 x 64 points. Une valeur d'environ 4, 5 points représente un doublage de fluorescence. Des cellules non colorées sont situées au coin arrière de la grille ; la fluorescence rouge est à droite et la fluorescence verte, à gauche.
Le système de cytométrie à écoulement pour l'immunofluorescence bicolore avec la fluorescéine et la phycoérythrine est décrit plus en détail par Ledbetter et al., 1985, dans Perspectives Immunogenetics and Histocompatibility, ASHI, New York, 6, 119-129 et 325-340.
Culture de cellules : On a cultivé des cellules lympholdes anygdaliennes ou du sang à 5-
EMI22.1
5 10 x ml en quadruplication dans des plaques de microtitrage à 96 réservoirs contenant 200 ul de milieu RPMl-1640 additionné de 15% de sérum bovin foetal, d'antibiotiques, de glutamine et de pyruvate (R15). Après 1 à 7 jours, on a pulsé des cellules
EMI22.2
Q avec 0, de 3H-thymidine par reservoir (New England Nuclear, 6, Ci/millimole ; 1 Ci = 37) pendant 18 heures. On a ensuite récolté les cellules sur des filtres en fibres de verre avec un récolteur et on a mesuré la radioactivité dans un compteur à scintillation.
Dans certaines expériences, on a ajouté des anticorps ou des facteurs à différents moments après le début des cultures ; au cours de ces experience :
<Desc/Clms Page number 23>
EMI23.1
on a mesuré la prolifération au jour 3.
Facteurs On s'est un BCGF purifié auprès de"Cytokine Technology" (Buffalo, New York), ne contenant aucune activité détectable d'IL-1, d'IL-2 ou d'interféron. Ce BCGF a été préparé par le procédé de Maizel et ses collaborateurs (Maizel et al., 1982, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 79 : 5998) qui ont démontré que 1'activité majeure de BCGF dans cette matière résidait dans une espèce à 12 kDa appelée ci-après"BCGF (faible)" (Mehta et al., 1985, J. Immunol. 135 : 3298). Les étapes de purification comportaient une chromatographie d'affinité de DEAE à l'échelle de préparation, suivie d'une
EMI23.2
chromatographie en colonne d'hydroxylapatite. IL-1 a l'état pur jusqu'à homogénéité a été le don généreux du Docteur Steven Dower (Dower, et al., 1985, J. Exp.
Med. 162 : 501). IL-2 recombinant a été aimablement fourni par"Cetus Corporation". TPA (acétate de 12-0-tétradécanoyl-phorbol-13) a été fourni par "Sigma".
Détection de l'activation des cellules.
On a mesuré des changements provoqués dans le volume des cellules par mAb et/ou des facteurs en utilisant. un sélecteur de cellules et un détecteur à spot mobile à angle en avant. On a mesuré des changements de cycle cellulaire dans des teneurs en acide ribonucléique et en acide désoxyribonucléique cellulaires en colorant des cellules activées avec de l'Orangé d'acridine et en mesurant, les teneurs relatives en acide ribonucléique (rouge) et en acide desoxyribo- nucléique (vert) cellulaires avec un sélecteur de cellules selon la methode de Darzynkiewicz et al.
(Darzynkiewicz, et al., 1980, Proc. Nat. Acad. Sei.
EUA 77 : 6697-6702). Les changements intervenant dans les teneurs relatives d'antigènes superficiels de
<Desc/Clms Page number 24>
cellules ont été contrôlés en utilisant un mAb directement conjugué avec la fluorescéine, puis on les a quantifiés par des teneurs d'immunofluorescence directe avec un selecteur de cellules Epics V.
EMI24.1
Caractérisation munoprecipitation de Bp50 hors de cellules amygdalien- nes marquees 125I en surface a été effectuée comme décrit par Ledbetter et al., 1985, J. Immunol. 134 : 4250-4254.
On a soumis des antigènes isolés à une électrophorèse sur des gels en plaques de SDS à 10%/polyacrylamide sans reduction. Les gels ont été visualises en recourant à une autoradiographie à -70oC et des écrans d'allégement plus renforcement Cronex (Dupont).
5. 2. CARACTERISATION DU RECEPTEUR Bp50
Les sous-paragraphes ci-après décrivent les résultats des experiences effectuées en adoptant les méthodes décrites ci-dessus.
5. 2. 1. IDENTIFICATION D'UN MARQUEUR SUPERFICIEL DE CELLULES a 50 kDa. SPECIFIQUE AUX LYMPHOCYTES
EMI24.2
B, Bp50
On a élevé un anticorps mAb dirigé contre Bp50 en immunisant des souris BALB/c avec des lymphocytes amygdaliens humains et en fusionnant des cellules spléniques immunes avec le myélome de NS-1. Un clone, G28-5, a produit un mAb d'IgGl qui ne contenait pas la chalne légère de NS-1. Lors d'un examen minutieux pratique par analyse d'immunofluorescence, on a trouvé que G28-5 réagissait uniquement avec des lignées de lymphocytes B ou des lymphocytes B normaux ou malins. Une très large sélection de tissus normaux par des méthodes établies (Clark, et al., 1985, Proc.
Nat. Acad. Sei. EUA 82 : 1766-1770 ; Ledbetter et al., 1986, Human Immunol. 15 : 30-44 ; Ledbetter, 1985, dans Perspectives in Immunogenetics and Histocompatibility, ASHI, New York, 6, pages 325-340) a révélé que l'anti-
<Desc/Clms Page number 25>
corps G28-5 réagissait avec des cellules négatives formant des rosettes E (Er-) provenant du sang ou des amygdales, mais non avec des lymphocytes T n'adhérant pas à la laine de nylon, des blastes de lymphocytes T provoqués par PHA (= phytohémagglutinine) ou avec des granulocytes du sang, des monocytes, des globules rouges ou des plaquettes.
11 a réagi fortement avec toutes les sept lignées de cellules lymphoblastoldes B soumis à l'essai et avec trois lignées de lymphomes de Burkitt (Raji, Daudi, Namalwa), mais non avec quatre lignées de lymphocytes T (CEM, HSB-2, JURKAT et HPB-ALL). Toutes les leucémies lymphocytiques chroniques soumises à l'essai (3/3) et 90% (9/10) de lymphomes B soumis à l'essai ont exprimé le marqueur Bp50, tandis que 28% (2/7) seulement de leucémies lymphocytiques aiguës non T, non B CALLA+ ont exprimé Bp50.
La répartition restreinte de Bp50 sur des tissus normaux a été confirmée davantage par des analyses quantitatives d'immunofluorescence bicolore (IF bicolore). En utilisant un anticorps (rouge) conjugué à la R-phycoerythrine (PE) et dirigé contre le pan-antigène Bp35 de lymphocytes B (bol, CD20) et l'anticorps (vert) anti-Bp50 conjugué bol la fluorescéine, la Demanderesse a trouve que Bp50 était exprimé uniquement sur des lymphocytes B Bp35+ (figure 1) dans le sang ou les amygdales. Les lymphocytes B du sang ont exprimé logiquement Bp50 à des concentrations quelque peu inférieures a celles de lymphocytes B amygdaliens, ce qui est semblable à l'expression de HLA-DR (Ledbetter et al., 1986, Human Immunol.
15 : 30-44) et à l'expression de gp54 (Wang, et al., 1979, J. Exp. Med. 149 : 1424-1433), qui sont également plus faibles sur les lymphocytes B du sang. Bp50 a été exprimé à des concentrations semblables sur
<Desc/Clms Page number 26>
des sous-populations de lymphocytes B amygdaliens séparées sur des gradients de Percoll en fractions flottantes et denses. En utilisant le mAb conjugue à PE et dirigé contre le marqueur de lymphocytes T, CD3 (T3) et le marqueur associé aux cellules NK,
CD16 (récepteur de Fc) (Ledbetter, et al., 1979,
Immunol. Rev. 47 : 63-82), la Demanderesse a trouvé que Bp50 n'était pas exprimé sur les lymphocytes T ou les cellules NK.
En faisant appel à l'immunofluorescence bicolore, la Demanderesse a également trouvé que des blastes de CD3+ PHA qui ont exprime des concentrations élevées de récepteurs d'IL-2, n'exprimaient pas Bp50.
L'anticorps G28-5 a réagi avec un seul polypeptide sur des lymphocytes amygdaliens qui ont migré à environ 50 Kd dans des conditions non réductrices (figure 2A). Cette molecule est plus grosse que celle des marqueurs de lymphocytes B mentionnés précédemment, dans le même intervalle de poids moleclaires, tels que Bp39 ou Bp45 (Zipf, et al. 1983, J. Immunol. 131 : 3064-3072 ; Kitner, et al., 1981, Nature 294,458-460 ; Clark, et al., 1986, dans - Leukocy. te Typing II, eds. Reinherz, et al., Springer Verlag, Berlin, chapitre 12, volume 2, 155-167 ;
EMI26.1
Slovin, et al., 1982, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 79 : 2649-2653 ; Thorley-Lawson, et al., 1985, J. Immunol.
134 : 3007-3012, et figure 2B). Le temps d'exposition pour ce gel a été sélectionné de telle sorte que les poids moléculaires des autres marqueurs de lymphocytes B puissent être compares aisément avec Bp50. Contraitement à Bp50, le marqueur Bp39 est exprimé sur des granulocytes et, contrairement à Bp50, Bp45 est
EMI26.2
restreint aux blastes de lymphocytes B. Des anticorps dirigés contre Bp39 (41-H16) et Bp45 (MNM6, baste-1, blaste-2) fournis par un groupe de travail international
<Desc/Clms Page number 27>
(Clark, et al., 1986, dans Leukocyte Typing II, eds.
Reinherz, et al., Springer Verlag, Berlin, chapitre 12, volume 2,155-167) n'ont pas bloque la liaison d'anticorps anti-Bp50 traités à la fluorescéine, à des lymphocytes B. Dès lors, sur la base de la répartition des tissus, de l'analyse biochimique et d'études de blocage, l'anticorps monoclonal G28-5 reconnalt une structure à 50 Kd distincte de celle d'autres antigènes connus de lymphocytes B.
5. 2. 2. L'EXPRESSION DE Bp50 EST RESTREINTE AUX LYMPHOCYTES B.
Des études de répartition de lignées de
EMI27.1
cellules et de tissus hematopoletiques, ainsi que des anaLyses cytaretriques detaillées a écoulspent bicolore ontrévélé que Bp50 était exprimé uniquement sur des lymphocytes B. Comme illustre en figure 3, Bp50 est exprimé sur un petit sous-ensemble de lymphocytes du sang et sur une grande population de lymphocytes amygdaliens. Pratiquement tous les lymphocytes Bp50+ a la fois du sang et des amygdales ont également exprimé Bp35 et HLA-DR, mais ils n'ont pas exprimé les molécules de lymphocytes T, CD2 (figure 1) ou CD3, non plus que les récepteurs Fc d'IgG qui se trouvent sur les cellules NK. De plus, des blastes de lymphocytes T CD3+ activés par ConA ont exprimé des récepteurs d'IL-2, mais non Bp50.
Des analyses cytométriques à écoulement bicolore permettent la mesure quantitative de la relation de densité. entre deux antigènes superficiels.
La Demanderesse a indiqué précédemment que les lymphocytes B denses au repos situés dans la zone périphérique de follicules secondaires exprimaient IgM et de faibles concentrations de Bp35, tandis que les lymphocytes B activés flottants se trouvant dans le centre germinatif sont Im-négatifs et expriment des concentrations
<Desc/Clms Page number 28>
EMI28.1
élevées de Bp35 (Ledbetter, et al., Human Immunol. 15 La figure 3 montre qu'à la fois des sousensembles de lymphocytes B IgM-positifs et IgM-néga- tifs ont exprimé Bp50 en quantités égales, indiquant ainsi que Bp50 est exprime à la fois sur des lymphocytes B au repos et des lymphocytes B activés in vivo.
5. 3. AUGMENTATION DE LA PROLIFERATION DES LYMPHOCYTES B AVEC L'ANTICORPS ANTI-Bp50.
Ainsi qu'on l'a exposé précédemment, des lymphocytes B peuvent être activés avec de faibles doses d'anticorps spécifiques aux chaines anti-u.
Récemment, la Demanderesse a découvert que le marqueur Bp35 (Bl) spécifique aux lymphocytes B, AL savoir un polypeptide à 35 kDa, pouvait également remplir sa fonction lors de l'activation précoce des lymphocytes B : tout comme de faibles doses d'anticorps anti-, le mAb 1F5 dirige contre Bp35 active les lymphocytes B de telle sorte que leur volume et leur teneur en acide ribonucléique augmentent et afin qu'ils deviennent sensibles au BCGF (Clark, et al., 1985, Proc.
Nat. Acad. Sei. EUA 82 : 1766-1770 ; Gollay, et al., 1985, J. Immunol. 135 : 3795-3801). En consequence, il a été intéressant de comparer l'effet du mAb anti- Bp50 dans la prolifération de lymphocytes B non traités ou de lymphocytes B activés soit avec des anticorps anti-Bp35, soit avec des anticorps anti-u (tableau 1).
Dans des conditions appropriées uniquement, des anticorps anti-Bp35 en solution ou des anticorps anti-pu fixés à des perles de Sépharose pourraient stimuler une certaine prolifération de lymphocytes B (tableau 1, ligne 1) ; en revanche, des anticorps anti-Bp50 seuls n'ont pas stimulé la prolifération (tableau 1, ligne 2). Toutefois, mAb anti-Bp50 a augmenté considérablement la prolifération lorsqu'il a été cultivé
EMI28.2
avec des perles anti-u ou avec anti-Bp35. A cet égard, I
<Desc/Clms Page number 29>
anti-Bp50 ressemblait à BCGF (tableau 1, ligne 3).
Dès lors, il a été important de déterminer si antiBp50 et BCGF ensemble pouvaient provoquer la prolifération des lymphocytes B. Comme illustre dans le tableau 1, ligne 4, anti-Bp50 et BCGF ensemble n'ont provoque aucune prolifération, mais ils ont augmenté la prolifération de cellules activées par anti-? ou anti-Bp35 à un degré quelque peu supérieur à l'un ou l'autre stimulant seul.
Dans un intervalle à trois logarithmes et lorsqu'il a été utilise avec anti-Bp50 sans autres signaux, BCGF n'a eu aucun effet sur la prolifération de lymphocytes B denses, même lorsqu'on a utilisé anti-Bp50 à des doses se situant dans l'intervalle allant de 0, 1 à 10 pglml.
EMI29.1
TABLEAU 1 Augmentation de la prolifération des lymphocytes B, provoquée par anti-Ig ou anti-Bp35, avec des anticorps anti-Bp50
EMI29.2
<tb>
<tb> Prolifération <SEP> moyenne <SEP> erreur <SEP> type <SEP> de
<tb> lymphocytes <SEP> B <SEP> cultivés <SEP> avec <SEP> :
<SEP>
<tb> Lignée <SEP> Co-sti-Perles <SEP> Anti-Bp35 <SEP>
<tb> mulant <SEP> Milieux <SEP> anti
<tb> 1 <SEP> Néant <SEP> 1. <SEP> 212+547 <SEP> 10. <SEP> 219+462 <SEP> 5. <SEP> 539+308 <SEP>
<tb> 2 <SEP> Anti-Bp50 <SEP> 719+718 <SEP> 38. <SEP> 792+1. <SEP> 329 <SEP> 25. <SEP> 465+616 <SEP>
<tb> 3 <SEP> BCGF <SEP> 456+217 <SEP> 14. <SEP> 217+445 <SEP> 9. <SEP> 443+343 <SEP>
<tb> 4 <SEP> Anti-Bp50
<tb> + <SEP> BCGF <SEP> 1. <SEP> 456+126 <SEP> 54. <SEP> 393+2. <SEP> 537 <SEP> 46. <SEP> 488+3. <SEP> 387 <SEP>
<tb>
EMI29.3
La prolifération de lymphocytes B amygdaliens Erdenses (95% de cellules IgM+ superficielles) a été mesurée le jour 3, comme décrit.
En résumé, on a
EMI29.4
5 cultive 2 x cellules/rEservoir de 200 PI en quadruplication pendant 48 heures avec le milieu
<Desc/Clms Page number 30>
RPMI 1640 contenant 15% de sérum bovin foetal plus des additifs sans anticorps, ou avec l'anticorps monoclonal 2C3 dirigé contre des chaines u, couplé
EMI30.1
à des perles de Sépharose ("perles anti-u", 50 pg/ml) ou l'anticorps anti-Bp35 1F5 libre (5 pglml). Des cultures contenant des milieux, des"perles anti-u" ou anti-Bp35 ont été cultivées seules ou avec BCGF (concentration finale : 5%, Cytokine Technology, Buffalo, New York ; aucune activité détectable d'IL-l ou IL-2), avec anti-Bp50 (dilution 1 : 1. 000 d'ascites) comme co-stimulants.
Après 40 heures, on a pulsé
EMI30.2
g des cellules avec 3H-thymidine et l'on a mesuré les coups incorporés après 18 heures.
5. 3. 1. mAb ANTI-Bp50 AUGMENTE LA PROLIFERATION UNIQUEMENT APRES QUE LES LYMPHOCYTES B ONT ETE ACTIVES PAR DES ANTICORPS ANTI-Bp35 ou ANTI-u.
Les résultats du tableau 1 suggèrent que mAb anti-Bp50 ne pourrait, en lui-meme,'provoquer une prolifération. Comme indiqué en figure 4, des doses d'anti-Bp50 se situant entre 0, 05 ug et 2, 0 ut/ ml n'ont eu aucun effet sur la fixation de la 3H- thymidine. Toutefois, en présence de concentrations optimales de mAb anti-Bp35, une concentration aussi faible que 0, 1 à 0, 5 rg/ml d'anticorps anti-Bp50 a augmenté sensiblement la prolifération.
Des valeurs aussi élevées que 50. 000 à 70. 000 coups par minute ont pu être détectées au moment optimum de la prolifération lorsque des lymphocytes B hautement purifiés ont été cultivés uniquement avec anti-Bp35 plus anti-Bp50. Ainsi qu'on l'a observé logiquement, les doses supérieures d'anti-Bp50 (plus de 2-5 pglml) ont été moins efficaces que des doses se situant dans l'intervalle de 100-200 ng.
Ces résultats ont suggéré que anti-Bp50
<Desc/Clms Page number 31>
pouvait remplir sa fonction uniquement apres l'activation des lymphocytes B par d'autres signaux. Les données de la figure 5 suggèrent que ceci est, en fait, le cas. Si les lymphocytes B étaient tout d'abord activés avec anti-Bp35, anti-Bp50 pourrait être ajouté jusqu'à 24-48 heures plus tard en augmentant toujours la proliferation au jour 4. En revanche, lorsque les cellules ont tout d'abord été traitées avec anti-Bp50, anti-Bp35 n'a été efficace que lorsqu'il a été ajouté endéans quelques heures après le démarrage des cultures. On a trouvé des résultats semblables lorsqu'on a utilisE anti-u plutôt qu'antiBp35.
5. 3. 2. LES mAb ANTI-Bp50 N'ACTIVENT PAS LES LYMPHOCYTES B DE LA PHASE GOt MAIS ILS AMENENT LES LYMPHOCYTES B ACTIVES A PROGRESSER A TRAVERS LE CYCLE CELLULAIRE.
Antérieurement, la Demanderesse a trouvé que, tout comme de faibles doses d'anticorps anti-u, anti-Bp35 amenait des lymphocytes B amygdaliens au repos en phase GO à s'agrandir (Clark, et al., 1986, Leukocyte. Typing 11. eds.. Reinherz, et al., Springer Verlag, Berlin, volume 2,455-462) et à entrer dans la phase G. du cycle cellulaire (Gollay et al., 1985, J. Immunol. 135 : 3795-3801). Dès lors, il a été intéressant de comparer les facultés de mAb antiBp50 et de mAb anti-Bp35 concernant leurs effets sur l'activation des lymphocytes B.
Comme indiqué en figure 6A, meme après 3 à 4 jours en culture, des lymphocytes B amygdaliens denses non stimulés avaient un profil uniforme d'acide ribonucléique, caractéristique des cellules en phase Go (Darzynkiewicz, 1980, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 77 : 6697-6702). Toutefois, environ 15-30% de cellules stimulées avec anti-Bp35 ou anti-? avaient une plus forte teneur
<Desc/Clms Page number 32>
en acide ribonucléique, indiquant ainsi leur entrée dans la phase G En revanche, ni anti-Bp50 (figure 6B), ni BCGF (figure 60 seuls n'ont pas amené des nombres importants de lymphocytes B à entrer dans la phase G.. Par exemple, 2 jours après l'activation, des mAb anti-Bp35 et anti-Ig ont amené respectivement 13, 5 et 20, 9% de cellules amygdaliennes à entrer dans la phase G1,
tandis que des cellules traitées uniquement avec anti-Bp50 (2, 7%) ou BCGF (3, 2%) sont restées à des concentrations de milieux témoins (2, 2%). Toutefois, lorsque anti-Bp50 ou BCGF a été ajouté conjointement avec des anticorps antiBp35 ou anti-n, la proportion de cellules entrant dans la phase G. a augmente considérablement. De même, anti-Bp50 et BCGF seuls n'ont pas amené les lymphocytes B à entrer dans la phase S (tableau 2) mais, conjointement avec anti-Bp35 ou antijP, i15 ont augmenté deux à trois fois le nombre de cellules en phase S.
<Desc/Clms Page number 33>
TABLEAU 2 Effet d'anti-Bp50 et de BCGF sur la Progression du cycle cellulaire dans des lymphocytes amygdaliens.
EMI33.1
<tb>
<tb>
Signal <SEP> de <SEP> Signal <SEP> de <SEP> Cellules, <SEP> %
<tb> compétence <SEP> progression <SEP> G0 <SEP> G1 <SEP> S/G2/M
<tb> Milieux <SEP> Néant <SEP> 89, <SEP> 9. <SEP> 7, <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb> anti-Bp35 <SEP> " <SEP> 80,4 <SEP> 14,5 <SEP> 3,7
<tb> anti-Ig"65, <SEP> 6 <SEP> 27, <SEP> 6 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Milieux <SEP> anti-Bp50 <SEP> 83, <SEP> 6 <SEP> 12, <SEP> 0 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP>
<tb> anti-Bp35 <SEP> " <SEP> 54,1 <SEP> 35,5 <SEP> 9,7
<tb> anti-Ig <SEP> " <SEP> 43,6 <SEP> 36,2 <SEP> 16,2
<tb> Milieux <SEP> BCGF <SEP> 85, <SEP> 4 <SEP> 11, <SEP> 7 <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP>
<tb> anti-Bp35 <SEP> " <SEP> 56,6 <SEP> 32,6 <SEP> 11,6
<tb> anti-Ig <SEP> " <SEP> 48,4 <SEP> 36,1 <SEP> 14,1
<tb>
EMI33.2
Pourcentage de cellules dans les phases G, ou S et G,
déterminé en adoptant le procédé de coloration à l'Orangé d'acridine (Darzynkiewicz, et al., 1980, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 77 : 6697-6702) j 1 x 106 lymphocytes amygdaliens denses avec anti-Bp35 (5 fg/ml), anti-? sur perles (50 pg/ml), anti-Bp50 (0,4 g/ml), BCGF (5%) ou leurs combinaisons, comme indiqué.
5. 3. 3. CONDITIONS OPTIMALES POUR AUGMENTER LA PROLIFERATION DES LYMPHOCYTES B AVEC DES ANTICORPS ANTI-Bp50
En eux-mêmes, des anticorps dirigés contre Bp50 ont peu ou pas d'effet détectable sur des lymphocytes B denses au repos (tableau 3). Toutefois, en présence d'agents qui peuvent activer des lymphocytes B, par exemple, anti-Ig, anti-Bp35 et TPA, mAb anti- Bp50 a augmenté nettement la proliferation. Anti-Bp50
<Desc/Clms Page number 34>
n'a pas provoque de co-stimulation avec différentes interleucines, y compris IL-1 purifiée, IL-2 recombinante et BCGF (faible). Une comparaison des effets d'anti-Bp50 avec ceux de BCGF (faible) a révélé que les mêmes agents qui étaient co-stimulants avec anti- Bp50, étaient également co-stimulants avec BCGF (faible) (tableau 3).
Il a été particulièrement intéressant de découvrir que BCGF et anti-Bp50 ensemble n'étaient toujours pas co-stimulants pour des cellules au repos.
TABLEAU 3 Augmentation de la prolifération des lymphocytes B avec des anticorps anti-Bp50 ou un facteur de croissance de lymphocytes B
EMI34.1
<tb>
<tb> Prolifération <SEP> moyenne <SEP> ! <SEP> erreur <SEP> type <SEP> de
<tb> lymphocytes <SEP> B <SEP> cultivés <SEP> avec <SEP> :
<SEP>
<tb> Co-stimulant <SEP> Milieux <SEP> Anti-Bp50 <SEP> BCGF
<tb> (200 <SEP> ng/ml) <SEP> (5%)
<tb> Néant <SEP> 96 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> 267 <SEP> + <SEP> 15 <SEP> 285 <SEP> + <SEP> 74
<tb> Anti-Ig <SEP> 5. <SEP> 833 <SEP> + <SEP> 391 <SEP> 41. <SEP> 634 <SEP> + <SEP> 2. <SEP> 103 <SEP> 25. <SEP> 094 <SEP> + <SEP> 61
<tb> Anti-Bp35
<tb> (5 g/ml) <SEP> 457 <SEP> # <SEP> 45 <SEP> 8.143 <SEP> # <SEP> 280 <SEP> 1.733 <SEP> # <SEP> 32
<tb> TPA <SEP> (2 <SEP> ng/ml) <SEP> 7. <SEP> 361 <SEP> + <SEP> 537 <SEP> 21. <SEP> 163 <SEP> + <SEP> 871 <SEP> 13. <SEP> 064 <SEP> + <SEP> 1. <SEP> 030 <SEP>
<tb> 11. <SEP> -1 <SEP> (10 <SEP> V/ml) <SEP> 264 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> 308 <SEP> + <SEP> 23 <SEP> 221 <SEP> + <SEP> 8
<tb> IL-2 <SEP> (100 <SEP> U/ml) <SEP> 204 <SEP> + <SEP> 34 <SEP> 350 <SEP> + <SEP> 7 <SEP> 220 <SEP> + <SEP> 11.
<tb>
BCGF <SEP> (5%) <SEP> 220 <SEP> + <SEP> 7 <SEP> 851 <SEP> + <SEP> 28 <SEP> 270 <SEP> + <SEP> 18
<tb>
EMI34.2
Lymphocytes B Er-amygdaliens denses (plus de 95% de cellules sIgM) pendant 48 heures à 2 x cellules/reservoir, puis par impulsion 3 pendant 24 heures avec la 3H-thymidine avant le comptage.
<Desc/Clms Page number 35>
La cinétique de prolifération augmentée par anti-Bp50 est illustrée en figure 7. Le pic de proliferation est apparu au jour 4, puis il a décliné, que les cellules ont été activées ou non avec anti-Bp35 ou d'autres activateurs tels que anti-Ig ou TPA. La cinétique de prolifération augmentée par BCGF ou par anti-Bp50 était semblable.
Une quantité aussi faible que 0, 05 fg d'anticorps anti-Bp50 a augmenté la prolifération.
Au cours d'etudes ultérieures, on a utilise une dose optimale de 0, 3 fg/ml. On a observé logiquement quoten utilisant des molécules entières d'anticorps, des doses plus élevées d'anti-Bp50 (plus de 2-5 ug/ml) étaient moins efficaces que des. doses se situant dans l'intervalle allant de 0, 1 à 0, 5 fg/ml.
Les lymphocytes B humains sont extrêmement sensibles aux effets inhibiteurs provoqués par les récepteurs Fc d'anticorps venant se lier à Ig superficielle (Parker, 1980, Immunol. Rev. 52 : 115 ; Bijsterbosch, et al., 1985, J. Exp. Med. 162 : 1825).
Des lors, il a été important de comparer l'efficacité de mAb anti-Bp50 entier avec celle de fragments F (ab') 2 anti-Bp50. Dans un intervalle de dosage au centuple, des fragments F (ab') etaient manifestement aussi efficaces, voire même plus efficaces qu'un anticorps entier concernant l'augmentation de la prolifération des lymphocytes B (tableau 4). Dès lors, le domaine Fe de mAb anti-Bp50 n'est pas requis pour que anti-Bp50 exerce son effet et il peut etre meme inhibiteur.
En d'autres mots, tout comme BCGF, anti-Bp50 peut apparemment agir comme médiateur soluble sans faire appel à la fonction cellulaire accessoire avec le récepteur Fc comme médiateur
<Desc/Clms Page number 36>
TABLEAU 4 Le domaine Fc d'anticorps anti-Bp50 n'est pas requis pour augmenter la prolifération des lymphocytes B
EMI36.1
<tb>
<tb> Prolifération <SEP> moyenne <SEP> des
<tb> lymphocytes <SEP> B <SEP> cultivés <SEP> avec <SEP> :
<SEP>
<tb> Anti-Bp50 <SEP> Dose <SEP> Milieux <SEP> Anti-Bp35
<tb> (ug/ml)
<tb> Néant <SEP> -- <SEP> 295 <SEP> + <SEP> 16 <SEP> 269 <SEP> + <SEP> 27
<tb> Ab <SEP> entier <SEP> 0, <SEP> 125 <SEP> 278 <SEP> + <SEP> 32 <SEP> 5. <SEP> 140 <SEP> + <SEP> 20
<tb> 1, <SEP> 25 <SEP> 275 <SEP> + <SEP> 24 <SEP> 4. <SEP> 686 <SEP> + <SEP> 342
<tb> 12, <SEP> 5 <SEP> 163 <SEP> + <SEP> 15 <SEP> 3. <SEP> 852 <SEP> + <SEP> 203
<tb> F <SEP> (ab') <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 125 <SEP> 594 <SEP> + <SEP> 21 <SEP> 10. <SEP> 635 <SEP> + <SEP> 449
<tb> 1, <SEP> 25 <SEP> 531 <SEP> + <SEP> 3 <SEP> 10. <SEP> 893 <SEP> + <SEP> 575 <SEP>
<tb> 12, <SEP> 5 <SEP> 279 <SEP> + <SEP> 8 <SEP> 9.411 <SEP> + <SEP> 870
<tb>
EMI36.2
Les conditions de culture des cellules étaient celles décrites dans le tableau 3.
5. DIFFERENCES ENTRE L'ACTIVITE D'ANTI-Bp50 ET DE BCGF (FAIBLE).
Anti-Bp50 et BCGF (faible) exerçaient un effet semblable sur les lymphocytes B et ils étaient co-stimulants avec les mêmes agents (tableau 3).
Toutefois, plusieurs ordres de preuve indiquent qu'anti-Bp50 et le BCGF utilisés lors de cette étude, entrent manifestement en jeu à 1'intervention de signaux différents. En premier lieu, contrairement aux récepteurs de BCGF (faible) (Bijsterbosch, et al., 1985, J. Exp.
Med. 162 : 1825), les molécules de Bp50 sont exprimées sur des lymphocytes B au repos du sang (figure 3).
En second lieu, bien qu'à la fois anti-Bp50 et BCGF (faible) exercent le plus efficacement leur fonction lorsqu'ils sont ajoutés après anti-Bp35 ou anti-Ig,
<Desc/Clms Page number 37>
anti-Bp50 a exercé manifestement son effet optimum lorsqutil a été ajouté 12 heures après que les cultures ont commencé (figure 8A). En revanche, BCGF (faible) a pu être ajouté au bout d'une période aussi longue que 24 heures après le démarrage des cultures ; tout en augmentant encore de manière optimale la prolifération (figure 8B). Ces expériences cinétiques, qui sont modelees sur la méthode de Howard et Paul (1983, Ann. Rev. Immunol. 1 : 307), suggèrent qu'un signal dépendant de Bp50 peut normalement exercer son effet avant BCGF.
Anti-Bp50 et BCGF (faible) ont augmenté tous deux la prolifération des lymphocytes B activés avec anti-Bp35 ou anti-Ig (tableau 3). Toutefois, les effets d'anti-Bp50 et de BCGF (faible) étaient additifs dans bon nombre d'expériences (figure 7).
La figure 9 illustre un titrage de BCGF (faible) au cours d'une expérience dans laquelle on a utilisé anti-Bp50 à sa concentration optimale (0, 2 ug/ml).
BCGF (faible) a pu augmenter davantage la prolifération de lymphocytes B au repos en présence d'antiBp50 après activation soit par anti-Ig, soit par anti-Bp35. Des concentrations-optimales de BCGF (faible) étaient de 5-10%, tandis que des concentrations de 25% étaient inhibitrices. Dès lors, lorsqu'on a utilisé à la fois anti-Bp50 et BCGF (faible) à leurs concentrations optimales, ils ont toujours exercé des effets additifs sur la prolifération des lymphocytes B.
Enfin, à la fois les sous-ensembles de lymphocytes B normaux et de lymphocytes B malins se différencient par leur réponse à anti-Bp50 et à BCGF
EMI37.1
(faible). Par exemple, certains lymphocytes B du sang ont été sensibles à BCGF (faible), mais ils n'ont pas répondu à anti-Bp50 (tableau 5). Un signal
<Desc/Clms Page number 38>
. d'activation supplementaire tel qu'anti-Bp35 (tableau 5) ou TPA (figure 10) était logiquement nécessaire pour que les lymphocytes B du sang puissent répondre à anti-Bp50. Bien qu'en règle générale, des lymphocytes B amygdaliens denses n'aient pas répondu soit
EMI38.1
a BCGF, soit à anti-Bp50, les lymphocytes B flottants ont répondu (tableau 5).
Les malignités des lymphocytes B se différenciaient également par leur sensibilité à anti-Bp50 vis-à-vis de BCGF. Par exemple, certains lymphomes de lymphocytes B ont répondu à TPA plus BCGF (faible), mais non à TPA plus anti- Bp50 G28-5 (figures lOB et D). En revanche, des lymphocytes B amygdaliens denses et des lymphocytes B de sang périphérique ont répondu à TPA plus BCGF (faible) ou anti-Bp50 (figures 10A et C).
<Desc/Clms Page number 39>
TABLEAU 5 Les sous-ensembles de lymphocytes B se différencient par leur sensibilité à anti-Bp50 ou BCGF
EMI39.1
<tb>
<tb> Prolifération <SEP> moyenne <SEP> (+ <SEP> erreur <SEP> type <SEP> de <SEP> la <SEP> moyenne) <SEP> de
<tb> lymphocytes <SEP> provenant
<tb> du <SEP> sang <SEP> des <SEP> amygdales
<tb> Stimulation <SEP> Expérience <SEP> Expérience <SEP> Expérience <SEP> denses <SEP> flottants <SEP>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP>
<tb> Néant <SEP> 527 <SEP> # <SEP> 70 <SEP> 659 <SEP> # <SEP> 133 <SEP> 906 <SEP> # <SEP> 106 <SEP> 385 <SEP> # <SEP> 43 <SEP> 387 <SEP> # <SEP> 12
<tb> BCGF <SEP> (5%) <SEP> 13.918 <SEP> # <SEP> 37.584 <SEP> # <SEP> 3.347 <SEP> # <SEP> 174 <SEP> 332 <SEP> # <SEP> 33 <SEP> 1.451 <SEP> # <SEP> 57
<tb> 1. <SEP> 082 <SEP> 2.
<SEP> 023 <SEP>
<tb> Anti-Bp50 <SEP> (0,5 g/ml) <SEP> 519 <SEP> # <SEP> 28 <SEP> 1.013 <SEP> # <SEP> 81 <SEP> 1.151 <SEP> # <SEP> 28 <SEP> 472 <SEP> # <SEP> 8 <SEP> 1.543 <SEP> # <SEP> 20
<tb> Anti-Bp35 <SEP> (5 <SEP> g/ml) <SEP> 554 <SEP> # <SEP> 90 <SEP> 645 <SEP> # <SEP> 89 <SEP> 665 <SEP> # <SEP> 115 <SEP> 2.415 <SEP> # <SEP> 80 <SEP> 1.129 <SEP> # <SEP> 68
<tb> Anti-Bp50 <SEP> + <SEP> anti-Bp35 <SEP> - <SEP> 12. <SEP> 274 <SEP> + <SEP> 546 <SEP> 15. <SEP> 667 <SEP> + <SEP> 333 <SEP> 36. <SEP> 589 <SEP> + <SEP> 1. <SEP> 335 <SEP> 4. <SEP> 843 <SEP> + <SEP> 136
<tb> Anti-Bp50 <SEP> + <SEP> BCGF--3. <SEP> 943 <SEP> + <SEP> 115 <SEP> 1. <SEP> 342 <SEP> + <SEP> 19 <SEP> 2. <SEP> 899 <SEP> + <SEP> 91
<tb>
Conditions de culture de cellules comme décrit au tableau 1.
Des lymphocytes du sang adhérant à la laine de nylon (lymphocytes B plus monocytes) ont été épuisés de leurs monocytes par incubation sur des boites en matière plastique pendant une nuit avant la stimulation (expérience 1 et expérience 2).
Au cours de l'expérience 3, des lymphocytes E du sang ont été épuisés de leurs monocytes par incubation sur des boîtes en matière plastique pendant 1 heure avant la stimulation. Des lymphocytes Er-amygdaliens ont été fractionnés, en utilisant des gradients de Percoll, en sous-ensembles (32) denses (pastilles) ou flottants (fraction 1).
<Desc/Clms Page number 40>
EMI40.1
5. UTILISATIONS DE COORDINATS ANTI-Bp50 IL-
4.ET DE Bp50.
Les coordinats de la présente invention peuvent être utilisés in vivo ou in vitro tant sous leurs formes non modifiées que sous leurs formes rnodifiées, pour moduler des réponses innunitaires. Par exemple, les coordinats eux-mêmes peuvent être utilisés comme"adjuvants"afin d'augmenterune reponse immunitaire à un vaccin ou afin d'augmenterla reponse immunitaire d'un individu atteint d'immunosuppression. En variante, si des cytotoxines ou des agents anti-prolifératifs sont couplés aux coordinats, ces coordinats modifies peuvent être utilisés pour diminuer la réponse immunitaire, par exemple, dans une maladie auto-immune ou chez des patients ayant reçu une transplantation afin d'éviter le rejet du greffon.
Ces coordinats modifiés pourraient également être utilisés pour traiter des malignités où interviennent des cellules ou des tumeurs qui expriment l'antigène Bp50, que la malignité trouve son origine dans des lymphocytes B ou non.
Les coordinats de la présente invention et/ou BpSO lui-même peuvent être utilisés in vitro.
De telles applications englobent des dosages in vitro tels que des immuno-dosages pour la detection de cellules qui expriment l'antigène Bp50 et/ou pour la détection de l'antigène Bp50 éventuellement perdu dans les humeurs de l'organisme. Dans ce cas, le coordinat ou Bp50 pourrait etre marqué avec un radiomarqueur, le fluor, une enzyme, un substrat d'enzyme, un colorant, etc. En outre, les coordinats peuvent être utilisés pour séparer et/ou identifier des cellules qui expriment l'antigène Bp50, auquel cas le coordinat peut etre couplé A un support immobile ou à un fluor qui peut etre utilisé dans un FACS (sélecteur de cellules activées par fluorescence).
<Desc/Clms Page number 41>
Les différentes applications et utilisations des coordinats et de Bp50 de la présente invention sont décrites plus en détail ci-après.
5. 4. 1. RECEPTEUR Bp50 ET UTILISATIONS DE COORDINATS TELS QUE ANTI-Bp50 POUR AUGMENTER LA PROLIFERATION DES LYMPHOCYTES B.
Des études antérieures ont suggéré que les facteurs impliqués dans l'induction de lymphocytes B de la phase Go dans la phase G. du cycle cellulaire étaient distincts des facteurs ou des conditions requises pour le transit dans la phase S. Ce modèle est basé, en principe, sur des études montrant que des agents tels que de faibles doses de facteurs d'activation de lymphocytes B anti-Igou anti-Bp35 seul avaient peu ou pas d'effet sur la prolifération des lymphocytes B. Cependant, ces memes agents peuvent conduire des lymphocytes B vers un point d'activation où ils sont susceptibles aux facteurs de croissance.
Par contraste, des facteurs de croissance tels que BCGF ou IL-2 seul n'ont aucun effet sur des lymphocytes B au repos, mais ils augmentent réellement la croissance de lymphocytes B activés.
Bien que la présente invention ne soit limitée à aucune théorie ni à aucune explication, les résultats présentés ici étayent davantage un modèle de régulation distincte des étapes de croissance et d'activation des lymphocytes B. En l'occurrence, la Demanderesse a démontré que des signaux d'activation et de prolifération apparaissant dans des lymphocytes B humains pouvaient être transmis par des structures superficielles cellulaires distinctes.
Bien que mAb antiBp35 ait activé des lymphocytes B pour les faire entrer dans la phase G du cycle cellulaire, à lui seul, il provoque peu ou pas de prolifération. mAb antiBp50 a exercé l'effet opposé : il n'a pas pu activer
<Desc/Clms Page number 42>
des lymphocytes B mais, lorsqu'il a été ajouté même au terme d'une période aussi longue que 12-24 heures après l'activation, il a pu provoquer la croissance des lymphocytes B.
Comme on le présume, la molécule de Bp50 pourrait normalement se comporter comme un récepteur d'un coordinat tel qu'un facteur de croissance soluble ou pour un signal dont un contact cellule-cellule est le médiateur (c'est-a-dire un coordinat se trouvant sur la surface d'une autre cellule). Des études antérieures ont permis d'identifier plusieurs BCGF dérivant de lymphocytes T qui, tout comme anti-Bp50, augmentent la prolifération des lymphocytes B. A la fois des formes de poids moleculaire élevé et des formes de poids moléculaire faible de facteurs de croissance des lymphocytes B ont été identifiées et il a été démontré que différents types exerçaient des effets additifs (Kehrl, et al., 1984, Immunol.
Rev. 18 : 75-96 ; Kishimoto, 1985, Ann. Rev. Immunol.
3 : 133-157 ; Swain, et al. 1983, J. Exp. Med.
158 : 822-835 ; Howard et al., 1984, Immunol. Rev.
78 : 185-210 ; Ambrus, et al., J. Clin. Invest.
75 : 732-739 ; Ambrus, 1985, J. Exp. Med. 162 : 1319-1335).
Dès lors, Bp50 pourrait être un récepteur pour un de ces facteurs.
A l'exception des récepteurs d'IL-2 et du récepteur de C3d, les récepteurs se trouvant sur des lymphocytes B pour des signaux de croissance n'ont pas encore été identifiés. Le mAb AB-1 réagit avec un marqueur de lymphocytes B exprimé uniquement sur des lymphocytes B activés et il bloque la proliferation dépendant de BCGF, si bien qu'il pourrait reconnaltre le récepteur de BCGF ou une structure apparentée.
Bp50 semble entre distinct du marqueur d'AB-1, étant donne aue le mAb AB-1 ne bloque pas la liaison de
<Desc/Clms Page number 43>
l'anticorps anti-Bp50 G28-5 et que, contrairement à mAb G28-5, il réagit uniquement avec des lymphocytes
B activés (Jung et al., 1984, J. Exp. Med. 160 : 1919-
1924). Bp50 se trouve sur tous les lymphocytes B ce qui, sur la base d'une analyse par absorption et de dosages faisant appel à une liaison directe, ne semble pas être le cas pour les récepteurs de BCGF.
Les données dont dispose actuellement la Demanderesse, indiquent que Bp50 et le récepteur pour BCGF de faible poids moléculaire sont des structures distinctes.
En utilisant un hetero-antiserum de lapin, Wang et ses collaborateurs (Wang, 1979, J. Exp. Med. 149 : 1424-
1433) ont décrit antérieurement une glycoprotéine à 54 kDa, gp54, qui, tout comme Bp50, est exprimée sur tous les lymphocytes B, mais à des concentrations inférieures sur les lymphocytes B du sang que sur les lymphocytes B amygdaliens. 11 est possible, mais improbable, que l'hétéro-antisérum de lapin et anti- Bp50 reconnaissent les mêmes structures ou des struc- tures apparentées : à l'oppose de mAb anti-Bp50, l'antiserum de lapin dirigé contre gp54 seul a été suffisant pour stimuler la prolifération des lympho- cytes B.
A l'inverse d'anti-Bp50, anti-Bp35 seul peut activer des lymphocytes B de la phase GO à la phase G1 et, dès lors, il peut être appelé t'signal d'activation". On ne sait pas encore clairement si
Bp35 entre en jeu ou non uniquement lors de l'activa- tion précoce des lymphocytes B, car les anticorps anti-Bp35 peuvent stimuler la division de certains lymphocytes B (Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad.
Sei. EUA 82 : 1766-1770). De même, Bp50 ne peut pas strictement entrer en jeu uniquement comme 'signal de croissance" : conjointement avec des signaux d'activation (anti-Bp35 ou anti-u), les anticorps
<Desc/Clms Page number 44>
anti-Bp50 non seulement augmentent la proliferation, mais également le nombre total de lymphocytes B entrant dans la phase G. (tableau 2). En d'autres mots, en tant que co-stimulant, anti-Bp50 agit pour activer la progression à la fois des phases d'activation (de Go à gui) et de croissance (G à S) du cycle cellulaire. Le BCGF utilisé au cours de ces études a également exercé une activite semblable (figure 6C).
Dès lors, anti-Bp35 et anti-Bp50 (ou BCGF) semblent être essentiellement analogues aux facteurs de "compétence" et de "progression" décrits au cours des études effectuées sur la régulation de la croissance des fibroblastes. La façon dont les lymphocytes B réagissent à anti-Bp35 ou à anti-Bp50 peut clairement dépendre de leur état de differentiation ou d'activation.
11 a été démontré ici que deux mAb, aL savoir anti-Bp35 (signal de "compétence") et anti-Bp50 (signal de"progression") ensemble pouvaient provoquer une importante prolifération de lymphocytes B hautement purifiés en absence d'antigene ou d'autres facteurs connus. Les coordinats naturels pour ces structures ne sont pas encore connus.
Toutefois, étant donné que mAb dirigé contre des groupements antigéniques déterminants peut imiter à la fois des facteurs solubles et des signaux dont des interactions cellulescellules sont les médiateurs, i. l peut être possible d'utiliser des combinaisons appropriées de mAb pour diriger et assurer la régulation de la proliferation ou de la différentiation de lymphocytes B humains ce qui, à son tour, contribuera à concevoir des strate- gies in vivo pour combattre des maladies humaines telles que les malignités des lymphocytes B, les déficits immunitaires et certaines maladies autoimmunes.
Le nouvel anticorps monoclonal, G28-5, qui
<Desc/Clms Page number 45>
réagit avec un polypeptide à une seule chaine d'environ 50 Kd, exprime sur la surface de lymphocytes B humains, n'est qu'une forme de réalisation particulière des coordinats de la présente invention, qui peuvent augmenter la prolifération de lymphocytes B activés.
Etant donné que la prolifération des lymphocytes B humains peut être augmentée de la meme manière par des BCGF dérivant de lymphocytes T, y compris les BCGF de faible poids moléculaire et de poids moléculaire relevé, la Demanderesse a comparé l'activité de G28-5 anti-Bp50 avec celle d'une préparation de BCGF contenant principalement un BCGF de faible poids moleculaire.
G28-5 anti-Bp50 et BCGF (faible) étaient très semblables en ce sens qu'ils étaient co-stimulants avec les mêmes agents d'activation (anti-Ig, anti-Bp35 et TPA), cependant qu'ils n'étaient pas co-stimulants l'un avec l'autre ou avec IL-1 ou encore IL-2. De plus, l'activite de G28-5 anti-Bp50 ne dépendait pas de son domaine Fc, étant donné que des fragments F (ab') de G28-5 étaient fonctionnellement actifs, ce qui donne à penser que, tout comme BCGF soluble, anti-Bp50 soluble ne nécessite pas des cellules accessoires portant un récepteur Fe pour exercer un effet. De plus, antiBp50 et BCGF sont tous deux efficaces uniquement en présence d'un stimulus d'activation.
En d'autres mots, anti-Bp50 et BCGF ne sont pas des facteurs de "compétence", mais ils favorisent plutôt la"progres- sion" des lymphocytes B à travers le cycle cellulaire.
Bien que, selon toute probabilité, Bp50 puisse entrer en jeu comme récepteur pour un coordinat tel qu'un facteur de croissance de lymphocytes B, plusieurs résultats donnent à penser que Bp50 n'est pas le récepteur, du moins pour le BCGF (faible) utilisé au cours de cette étude : il est exprimé sur des lymphocytes B du sang, tandis que des récepteurs
<Desc/Clms Page number 46>
de BCGF (faible) ne le sont apparemment pas. A l'opposé de Bp50, des structures candidates pour le récepteur de BCGF (faible) sont également exprimées uniquement sur des lymphocytes B activés. De plus, des populations de lymphocytes B tant normaux que malins diffèrent par leur sensibilité à anti-Bp50 vis-à-vis de BCGF (faible) (tableau 5 et figure 10).
Par exemple, certains lymphomes B prolifèrent en réponse à BCGF (faible), mais non en réponse à antiBp50. Enfin, dans un certain nombre d'expériences, des concentrations optimales d'anti-Bp50 et de BCGF ont provoqué, ensemble, une plus forte prolifération qu'individuellement. Anti-Bp50 imite l'activité d'autres BCGF tels que des BCGF (élevé) qui sont costimulants avec anti-IgM (Ambrus, et al., 1985, J.
Exp. Med. 162 : 1319 ; Ambrus, et al., 1985, J. Clin.
Invest. 75 : 732), ce qui donne à penser que Bp50 pourrait entrer en jeu comme récepteur pour BCGF (élevé).
Bien que Bp50 puisse être un récepteur pour un coordinat soluble, en variante, Bp50 peut jouer le role d'un récepteur pour un signal dont un contact cellule-cellule est le médiateur et qui assure la régulation des concentrations en récepteurs de BCGF et/ou la production autocrine. La préséance d'antigènes de différentiation servant d'amplificateurs d'une voie de récepteurs autocrines provient d'études effectuées avec des lymphocytes T. mAb dirigé contre l'antigène leucocytaire commun Lp220 augmente la prolifération en élevant l'expression du récepteur d'IL-2 sur des lymphocytes T activés (Ledbetter, et al., 1985, J. Immunol. 135 : 1819). Un mécanisme analogue peut entrer en jeu avec anti-Bp50 et l'expression de certains récepteurs de BCGF.
Apparemment, Bp50 et BCGF (faible) sont sous un certain contrôle coordiné
<Desc/Clms Page number 47>
car, tout comme les récepteurs d'IL-1 et d'IL-2, BCGF augmente l'expression de Bp50 sur certaines cellules leucémiques. La molécule de Bp50 partage également des similitudes avec la molecule de Tp44 qui entre en jeu pour influencer la production d'IL-2. La Demanderesse et d'autres chercheurs ont démontré que l'anticorps 9. 3 anti-Tp44 augmentait la prolifération de lymphocytes T activés par antiCD3 ou TPA (Ledbetter, et al., 1985, J. Immunol.
135 : 2331 ; Hara, et al., 1985, J. Exp. Med. 161 : 1513).
De meme, anti-Bp50 augmente la proliferation de lymphocytes B activés par anti-Bp35 ou TPA. Le signal Tp44 agit en stimulant la production d'IL-2 plutôt qu'en stimulant la croissance de lymphocytes T.
Probablement, le signal Bp50 pourrait agir d'une manière analogue en stimulant la production autocrine de lymphocytes B (Gordon, et al., 1984, Nature, Lond.
310 : 145).
5. 4. 2. COORDINATS MODIFIES UTILISES POUR L'IMMUNOSUPPRESSION OU LE TRAITEMENT DE MALIGNITES.
Selon cette forme de réalisation, le coordinat de la présente invention peut être modifié par la fixation d'un agent antiprolifératif, de telle sorte que la molécule obtenue puisse être utilisée pour tuer des cellules qui expriment l'antigène Bp50.
De tels coordinats modifiés peuvent être utilises dans le traitement de maladies auto-immunes, afin de supprimer la proliferation de lymphocytes B et supprimer ainsi la réponse auto-immunitaire. Ces coordinats modifiés peuvent également être utilises pour assurer l'immunosuppression chez un patient ayant reçu une transplantation afin d'empecher le rejet d'un greffon. En conséquence, des agents cytotoxiques qui sont utilisés pour la suppression des réponses immunitaires, peuvent etre fixés aux coordinats de
<Desc/Clms Page number 48>
l'invention. Lorsqu'on utilise des coordinats qui augmentent la proliferation des lymphocytes B, i1 doit en résulter un effet accru, puisqu'aussi bien le médicament sera dirigé vers les lymphocytes B en prolifération.
Dans une autre forme de réalisation, les coordinats de la présente invention, qui sont modifiés
EMI48.1
par la fixation d'un agent antiprolifératif, peuvent etre utilisés pour traiter des malignités dans lesquelles des tumeurs ou des cellules expriment l'anti- gène Bp50. La fixation de ces agents chimiothérapeu- tiques aux coordinats de l'invention doit assurer une plus grande spécificité du médicament pour les cellules malignes. De plus, un avantage particulier devrait être obtenu lors du traitement d'une malignité des lymphocytes B avec un coordinat couplé A une cytotoxine qui est plus efficace pour tuer des cellules proliférantes que des cellules non proliférantes ; un traitement avec un tel coordinat devrait assurer une potentialisation de l'action de la cytotoxine.
En conséquence, les agents chimiothérapeutiques ou les agents antiproliferatifs qui peuvent être couplés aux coordinats de la présente invention, englobent, sans aucune limitation, les agents énumérés dans le tableau 6 ei-après qui provient de Goodman et Gilman, The Parmacological Basis of Therapeutics, 6e édition, MacMillan Publishing Co., Inc., New York, pages 1249-1313,1980, dont il est fait mention ici à titre de référence.
<Desc/Clms Page number 49>
EMI49.1
TABLEAU 6 Ag ¯ Agents a des coordinats d'anti-Bp50
EMI49.2
<tb>
<tb> chimiotherapeutiques <SEP> qui <SEP> peuvent <SEP> @tre <SEP> couplesClasse <SEP> Type <SEP> Agent <SEP>
<tb> Agent <SEP> d'al- <SEP> Moutarde <SEP> Chlorméthine
<tb> kylation <SEP> azotée <SEP> Cyclophosphamide
<tb> Melphalan
<tb> Moutarde <SEP> uracile
<tb> Chlorambucil
<tb> Dérivés <SEP> d'éthy- <SEP> Thiotépa <SEP>
<tb> lène-imine
<tb> Sulfonates <SEP> Busulfan
<tb> d'alkyle
<tb> Nitroso-urées <SEP> Carmustine
<tb> Lomustine
<tb> Semustine
<tb> Streptozotocine
<tb> Triazenres <SEP> Dacarbazine
<tb> Antiméta- <SEP> Analogues <SEP> de <SEP> Methotrexate
<tb> bolites <SEP> l'acide <SEP> folique
<tb> Analogues <SEP> de <SEP> la <SEP> Fluorouracile
<tb> pyrimidine <SEP> Cytarabine
<tb> Azaribine
<tb> Analogues <SEP> de <SEP> Mercaptopurine
<tb> la <SEP> purine <SEP> Thioguanine
<tb> Produits <SEP>
Alcaloïdes <SEP> Vinblastine
<tb> naturels <SEP> extraits <SEP> de <SEP> la <SEP> Vincristine
<tb> pervenche
<tb> (Pervinca)
<tb> Antibiotiques <SEP> Dactinomycine
<tb> Daunorubicine
<tb> Doxorubicine
<tb> Bléomycine
<tb> Mi <SEP> thramyc <SEP> ine <SEP>
<tb> Mitomycine
<tb>
<Desc/Clms Page number 50>
EMI50.1
TABLEAU 6 (suite)
EMI50.2
<tb>
<tb> Classe <SEP> Type <SEP> Agent
<tb> Enzymes <SEP> L-asparaginase
<tb> Agents <SEP> Complexes <SEP> Cisplatine
<tb> divers <SEP> coordinés <SEP> de
<tb> platine
<tb> Urée <SEP> substi-Hydroxy-urée
<tb> tuée
<tb> Déri <SEP> vé <SEP> de <SEP> Procarbazine
<tb> méthyl-hydrazine
<tb> Suppresseur <SEP> Mitotane
<tb> corticosurrénal
<tb> Hormones <SEP> et <SEP> Cortico-Prednisone
<tb> antagonistes <SEP> stéroïdes
<tb> Progestines <SEP> Caproate <SEP> d'hydroxyprogesterone
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> médroprogestérone
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> mégestrol
<tb> Oestrogènes <SEP> Diéthyl-stilbestrol
<tb> Ethinyl-oestradiol
<tb> Anti-oestrogène <SEP> Tamoxifen
<tb> Androgènes <SEP> Propionate <SEP> de <SEP> testostérone
<tb> Fluoxymestérone
<tb> Isotopes <SEP> Phosphore <SEP> Phosphate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 32p
<tb> radioactifs <SEP> lode
<SEP> Iodure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 131 <SEP> 1 <SEP>
<tb>
On peut adopter n'importe quelle méthode connue dans la technique pour coupler le coordinat
EMI50.3
à l'agent chimiothérapeutique ou antiprolifératif. Des exemples de telles méthodes ont été énumérés précédemment (voir paragraphe 5, ci-dessus).
<Desc/Clms Page number 51>
5. 4. 3. AUTRES UTILISATIONS DE COORDINATS ET DE Bp50
Outre les applications thérapeutiques, les coordinats et Bp50 lui-meme permettent d'autres applications dans des dosages diagnostiques à la fois in vitro et in vivo, des schémas de séparation, etc.
Le'récepteur Bp50 peut être utilisé pour la préparation et/ou la conception des coordinats de l'invention. Bp50 peut également être utilisé avec les coordinats de l'invention dans des dosages in vitro qui nécessitent un étalon pour quantifier la quantité de Bp50 détectée dans une prise d'essai.
Enfin, Bp50 lui-meme peut être utile comme facteur soluble constituant un médiateur d'immunité, par exemple, une lymphokine.
Outre le traitement thérapeutique et les dosages diagnostiques, les coordinats de la présente invention pourraient etre utilisés pour identifier ou séparer des cellules qui expriment l'antigene Bp50. En outre, si un composé opaque aux rayons X ou un radio-marqueur approprié est relié au coordinat, celui-ci pourrait être utilise pour la visualisation in vivo de tumeurs exprimant l'antigene Bp50. D'après la description ci-dessus, d'autres utilisations devront etre évidentes pour l'homme de métier.
EMI51.1
6. DEPOT DE LIGNEES DE CELLULES
L'hybridome suivant a été déposé à 1'American Type Culture Collection", Rockville, MD, et il lui a été attribué le numéro d'ordre suivant : Hybridome Numéro d'ordre ATCC
EMI51.2
G28-5
HB9110Le cadre de la présente invention n'est nullement 1imité par l'hybridome déposé, étant donné que le type déposé est donné simplement afin d'illustrer un aspect de l'invention et que n'importe quelles
<Desc/Clms Page number 52>
lignées de cellules qui sont fonctionnellement equivalentes, rentrent dans le cadre de la présente invention.
En fait, à la lecture de la description qui précède et au vu des figures annexées, l'homme de métier reconnaltra diverses modifications de l'invention en plus de celles illustrées et décrites dans la présente spécification. 11 est entendu que ces modifications rentrent dans le cadre des revendications ci-après.
<Desc/Clms Page number 53>
TABLE DES MATIERES
EMI53.1
<tb>
<tb> Page
<tb> 1. <SEP> Introduction........................... <SEP> 1
<tb> 2. <SEP> Fondement <SEP> de <SEP> l'invention............... <SEP> 2
<tb> 3. <SEP> Sommaire <SEP> de <SEP> l'invention <SEP> 5
<tb> 3.1. <SEP> Définitions <SEP> 10 <SEP>
<tb> 4. <SEP> Description <SEP> des <SEP> figures <SEP> 11
<tb> 5. <SEP> Description <SEP> détaillée <SEP> de <SEP> l'invention... <SEP> 15
<tb> 5. <SEP> 1.
<SEP> Méthodes <SEP> adoptées <SEP> pour <SEP> caractériser <SEP> le <SEP> récepteur <SEP> Bp50....... <SEP> 19
<tb> 5. <SEP> 2. <SEP> Caractérisation <SEP> du <SEP> récepteur
<tb> Bp50 <SEP> 24
<tb> 5. <SEP> 2. <SEP> 1. <SEP> Identification <SEP> d'un
<tb> marqueur <SEP> superficiel <SEP> de
<tb> cellules <SEP> à <SEP> 50 <SEP> kDa
<tb> spécifique <SEP> aux <SEP> lymphocytes <SEP> B, <SEP> Bp50 <SEP> 24 <SEP>
<tb> 5. <SEP> 2. <SEP> 2. <SEP> L'expression <SEP> de <SEP> Bp50 <SEP> est
<tb> restreinte <SEP> aux <SEP> lymphocytes <SEP> B <SEP> 27
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> Augmentation <SEP> de <SEP> la <SEP> prolifération
<tb> des <SEP> lymphocytes <SEP> B <SEP> avec <SEP> l'anticorps <SEP> anti-Bp50 <SEP> 28
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> 1.
<SEP> mAb <SEP> anti-Bp50 <SEP> augmente <SEP> la
<tb> prolifération <SEP> uniquement
<tb> après <SEP> que <SEP> les <SEP> lymphocytes
<tb> B <SEP> ont <SEP> été <SEP> activés <SEP> par <SEP> des
<tb> anticorps <SEP> anti-Bp35 <SEP> ou
<tb> anti- ................. <SEP> 30
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> 2. <SEP> Les <SEP> mAb <SEP> anti-Bp50
<tb> n'activent <SEP> pas <SEP> les <SEP> lymphocytes <SEP> B <SEP> de <SEP> la <SEP> phase
<tb> GO, <SEP> mais <SEP> 11s <SEP> amènent <SEP> les
<tb> lymphocytes <SEP> B <SEP> activés <SEP> à
<tb> progresser <SEP> a <SEP> travers <SEP> le
<tb> cycle <SEP> cellulaire......... <SEP> 31
<tb>
<Desc/Clms Page number 54>
EMI54.1
<tb>
<tb> Page
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> 3.
<SEP> Conditions <SEP> optimales
<tb> pour <SEP> augmenter <SEP> la <SEP> prolifération <SEP> des <SEP> lymphocytes
<tb> B <SEP> avec <SEP> des <SEP> anticorps
<tb> anti-Bp50................ <SEP> 33
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> 4. <SEP> Différences <SEP> entre
<tb> l'activité <SEP> d'anti-Bp50
<tb> et <SEP> de <SEP> BCGF <SEP> (faible)...... <SEP> 36
<tb> 5. <SEP> 4. <SEP> Utilisations <SEP> de <SEP> coordinats <SEP> antiBp50 <SEP> et <SEP> de <SEP> Bp50.................. <SEP> 40
<tb> 5. <SEP> 4. <SEP> 1. <SEP> Récepteur <SEP> Bp50 <SEP> et
<tb> utilisations <SEP> de <SEP> coordinats
<tb> tels <SEP> que <SEP> anti-Bp50 <SEP> pour
<tb> augmenter <SEP> la <SEP> prolifération
<tb> des <SEP> lymphocytes <SEP> B........ <SEP> 41
<tb> 5. <SEP> 4. <SEP> 2.
<SEP> Coordinats <SEP> modifiés
<tb> utilises <SEP> pour <SEP> l'immunosuppression <SEP> ou <SEP> le <SEP> traitement <SEP> de <SEP> malignités <SEP> 47
<tb> 5. <SEP> 4. <SEP> 3. <SEP> Autres <SEP> utilisations <SEP> de
<tb> coordinats <SEP> et <SEP> de <SEP> Bp50..... <SEP> 51
<tb> 6. <SEP> Dépôt <SEP> de <SEP> lignées <SEP> de <SEP> cellules <SEP> 51
<tb>
<Desc / Clms Page number 1>
Coordinates and methods for increasing the proliferation of B cells.
1. INTRODUCTION
The present invention relates to ligands such as antibody molecules or fragments of antibody molecules or other ligands such as lymphokines which bind to a surface marker of 50kDa B lymphocytes, designated in this specification by l Bp50, which is involved in the proliferation of B lymphocytes, but not in the early activation of B lymphocytes. The present invention also relates to the Bp50 antigen itself of B lymphocytes.
In a particular embodiment of the present invention, there is described a monoclonal antibody, G28-5, which defines Bp50 and appears to play a role in the proliferation of active B cells. without however having any detectable effect on the proliferation of B lymphocytes at rest.
The ligands such as antibodies, lymphokines and their fragments according to the present invention can be used to direct and regulate the proliferation and / or differentiation of human B lymphocytes. Furthermore, the ligands of the present invention can be modified by the attachment of other compounds which can be used in the treatment
<Desc / Clms Page number 2>
and / or the detection of malignant cells which express the Bp50 antigen.
2. OF THE INVENTION
The activation of resting B cells from the Go phase to the G1 phase of the cell cycle and the subsequent initiation of the proliferation of activated B cells are distinct steps requiring equally distinct regulatory mechanisms. Certain agents, in particular factor-pl stimulating murine B lymphocytes (BSF-pl) (Rabin et al., 1985, Proc. Nat.
Acad. Sei. USA 82.2935-2939) or low doses of anti-immunoglobulin (anti-Ig) (DeFranco, et al., 1985, J. Immunol. 135: 87-94; Wetzel et al., 1984,
EMI2.1
J. Immunol. 133 et al., 1982, J. et al., 1984, J. Immunol. 132 are factors of "activa-: 2327-2332; DeFrancotion" or "competence". In other words, these agents cause the B cells to grow, & synthesize more ribonucleic acid and enter G1, but on their own, they do not cause the synthesis of deoxyribonucleic acid in B cells.
Other "growth" factors such as. human B cell growth factor (BCGF) and interleucin-2 (IL-2) cause activated B cells. through the cell cycle and entering the S phase, but they do not trigger resting B cells (Kehrl et al., 1984, Immunol. Rev. 18: 75-96; Muraguchi et al., 1984, J. Immunol. 132: 176-180; Zubler et al. 1984, J. Exp. Med. 160: 1170-1183; Jung et al., 1984, J. Exp. Med. 160: 1597-1604).
A number of factors that promote the growth of B cells have now been described by researchers from both murine and human systems. These factors include B cell growth factors (BCGF) derived from several
<Desc / Clms Page number 3>
different sources, in particular hybridomas or T lymphocyte lines, Bou lymphocyte lines of dendritic cells. Although both interleucin-1 (IL-1) and interleucin-2 (IL-2) have been shown to increase growth of B cells, they are apparently distinct from some BCGFs.
For example, monoclonal antibodies (mAbs) to a murine BCGF (O'Hara et al., 1985, Nature (Lond.) 315: 333) or a BCGF
EMI3.1
human (Ambrus et al., 1985, J. Exp. Med. 162 block the activity of BCGF, but not the activity of IL-1 or IL-2. Although they are distinct: 1319) of IL -1 or IL-2, the BCGFs themselves seem to be heterogeneous on the basis of biochemical data and of differential activity on different subsets of Bou Lymphocytes with different co-stimulation dosages. For example, a high molecular weight human BCGF at 60 kilodaltons (kDa), BCGF (high), which is distinct from a low molecular weight form at 12 kDa, BCGF (low) has been identified (Ambrus et al., 1985, J. Clin. Invest. 75: 732).
The c-deoxyribonucleic acid encoding a murine 20 kDa BCGF, called, with some hesitation, "B-cell stimulating factor pl" (BSF-pl), has recently been cloned and sequenced (Noma et al., 1986, Nature 319: 640). The recombinant lymphokine not only exerts BCGF activity, but it can also activate resting B lymphocytes and cause the differentiation of IgG-producing cells. ; therefore, it differs from human BCGF (high) and BCGF (low) in both its molecular weight
EMI3.2
and its range of activities.
These activation and growth signals probably ensure the regulation of cells by interaction with specific surface structures.
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
several B cell lymphocytes In addition to the specific signal for the antigen passing through superficial Ig, several other superficial B polypeptide candidate polypeptides have been identified which, in some way, can act in the activation or growth of B lymphocytes. For example, cell surface receptors for IL-1 (Dower et al., 1985, J. Exp. Med. 160: 501) and IL-2 (Robb et al., 1984, J. Exp. Med. 160: 1126) have been characterized and, recently, functional IL-2 receptors have been identified on B lymphocytes (Zubler et al., 1984, J.
Exp. Med. 160: 1170; Jung, et al., 1984, J. Exp. Med.
160: 1597; Muraguchi et al., 1985, J. Exp. Med.
161: 181). However, receptors for B cell activation and growth factors have yet to be fully characterized. Several candidate superficial B-cell polypeptides have been identified which, in some way, can act in the activation or growth of B-cells.
For example, Subbarao and Mosier (Subbarao et al., 1983, Immunol. Rev. 69: 81-97) have found that monoclonal antibodies (mAb) directed against the Lyb2 antigen. murine B cells activated B cells and, recently, there has been evidence suggesting that Lyb2 may be the receptor for BSF-p1 (Yakura, 1985, Fed. Proc. 44: 1532). Likewise, the Applicant has found that an appropriate mAb (1F5) directed against a 35 kDa polypeptide, Bp35, activates human B lymphocytes from phase G0 to phase G1 (Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sci. EUA 82: 1766-1770; Gollay et al., 1985, J. Immunol.
135: 3795-3801). Aggregates of C3d or antibodies directed against the 140 kDa C3d receptor, Bpl40, cause proliferation of B lymphocytes which are dependent on T lymphocytes (Melchers et al., 1985,
<Desc / Clms Page number 5>
Nature 317: 264-267; Nemerow et al., 1985, J. Immunol.
135: 3068-3073; Frade et al., 1985, Eur. J. Immunol.
15: 73-76). Although BCGFs have been identified in both mice and humans, receptors for these factors have not yet been isolated.
Wang et al. (Wang et al., 1979, J.
Exp. Med. 149: 1424-1433) prepared polyclonal antisera which identified a 54 kDa polypeptide (gp54) on human B lymphocytes and demonstrated that rabbit antiserum directed against gp54 caused the division of tonsill B lymphocytes.
Recently, Jung and Fu (Jung et al., 1984, J. Exp.
Med. 160: 1919-1924) isolated an mAb (AB-1) directed against an antigen at 55 kDa, restricted to activated B lymphocytes and blocking proliferation dependent on BCGF. However, it is not yet known whether or not antigp54 or AB-1 recognizes a BCGF receptor.
3. SUMMARY OF THE INVENTION
EMI5.1
The present invention relates to ligands which (a) bind to Bp50, namely a 50 kDa lymphocyte specific surface polypeptide described herein, and which (b) increase the proliferation of activated B cells. The invention also relates to the Bp50 antigen itself which is defined by the monoclonal antibody G28-5 and which acts in the proliferation of active B lymphocytes. Furthermore, the invention relates to ligands which bind to Bp50, but which do not exercise any function or any biological effect such as an increase in the proliferation of activated B lymphocytes.
The ligands of the present invention include antibody molecules, monoclonal antibody molecules and fragments of these antibody molecules which contain the binding site of the antigen or antibodies and fragments
<Desc / Clms Page number 6>
chemically modified; these fragments include, without any limitation, Fv, Fab, F (ab '), Fab' and the like.
In addition, the ligands of the present invention include lymphokines which may include, without limitation, human B cell growth factors, as well as chemically modified lymphokines. The ligands of the present invention can be chemically modified, for example, by linking or coupling a compound with the ligand. These compounds include, without limitation, cytotoxic agents, therapeutic agents, chemotherapeutic agents, markers such as radiolabellers, dyes, enzymes, X-ray opaque compounds and the like.
In their modified or unmodified form, the ligands of the present invention can be used to ensure the direction, regulation and modification of the proliferation and / or differentiation of human B lymphocytes.
The present invention is based on the discovery that two differentiating antigens for human B cells, namely Bp35 and the B cell antigen described herein, namely Bp50, apparently play distinctive roles as signal receptors in the activation of lymphocytes. B. Monoclonal antibodies (mAbs) against Bp35 and Bp50 both send positive signals to B cells, thereby stimulating their transition through the cell cycle. Like anti-Ig antibodies, mAb directs against Bp35 works primarily to activate resting B cells so that they become competent to enter the G phase of the cell cycle.
In contrast, a monoclonal antibody of the type described here or its F (ab ') - fragment directs against Bp50, namely a poly-
<Desc / Clms Page number 7>
50 kDa AL peptide expressed on all B lymphocytes, acts to stimulate active lymphocytes so that they cross the cell cycle, while increasing the proliferation of activated B lymphocytes.
Like anti-Ig antibodies, monoclonal antibodies against Bp 35 activate B lymphocytes
EMI7.1
Tons of lymphocytes and cause proliferation of lymphocytes On the other hand, by itself, the anti-Bp50 monoclonal antibody does not activate B lymphocytes, any more than it causes proliferation of B lymphocytes But, together with anti-Bp35 or anti -Ig, it increases the proliferation of B lymphocytes. In this regard, the action of the anti-Bp50 antibody resembles the activity of growth factors of B lymphocytes (BCGF). As little as 0.05 fg / ml anti-Bp50 is needed to increase proliferation and, like BCGF, anti-Bp50 is effective even when added 12 to 24 hours after B cells have been activated with anti-Ig or anti-Bp35.
Without additional exogenous signals, the antiBp35 and anti-Bp50 antibodies together cause a strong proliferation of Bpurified delyhocytes at rest. These results suggest that the surface molecules of Bp35 and Bp50 are involved in controlling the regulation of the activation and progression of lymphocytes through the cell cycle. Given the importance that anti-Bp35 molecules and the like have on the effect and action of the ligands of the present invention, the article by Clark et al., 1985, Proc. Natl. Acad. Sei. (EUA) 82: 1766-1770 is mentioned here for reference.
Although the activity of anti-Bp50 resembles that of BCGF (weak), since anti-Bp50 and BCGF (weak) are both co-stimulants with
<Desc / Clms Page number 8>
the same agents, but not with each other and since anti-Bp50 and BCGF (weak) both influence only activated B cells and act in a soluble form, the activity of anti-Bp50 can be distinguished that of BCGF (weak), since both the proliferation of B lymphocytes stimulated with optimal amounts of anti-Bp50 and anti-Bp35 (or anti-Ig) can be increased further with BCGF (weak) and qu both blood B cells and
EMI8.1
certain lymphomas of anti-Bp50 lymphocytes with respect to BCGF.
To exercise optimal activity, anti-Bp50 must be added within 12 hours of activation of B cells, while BCGF (weak) retains optimal activity even when added 24 hours after activation. In addition, Bp50 is expressed on all B cells, while the receptors or BCGF (weak) are restricted to activated B cells.
Therefore, in coordination, anti-Bp50 and BCGF (weak) can regulate the growth of B lymphocytes but, apparently, they behave in this way AT the intervention of distinct signals.
In one embodiment of the present invention, the ligands which bind to Bp50 and which increase the proliferation of activated B cells, can be used to enhance an immune response. For example, these ligands which bind to Bp50, can be used as "adjuvants" to increase an immune response to a vaccine. Alternatively, these ligands can be used to increase the immune response of an individual with immunosuppression.
In another embodiment, the ligands of the invention can be chemically altered such that the cells to which
<Desc / Clms Page number 9>
bind the coordinates, be killed. Since all B cells express 11 Bp50 antigen, this method should result in the suppression of the immune response. For example, a cytotoxic drug linked to a ligand of the present invention can be used in vivo to induce immunosuppression in order to cross the histocompatibility barriers in patients having received a transplant; alternatively, these modified ligands can be used to combat autoimmune diseases.
In another embodiment of the present invention, malignancies such as tumor cells expressing Bp50, can be treated using a ligand of the invention linked to a chemotherapeutic agent useful for the treatment of such a neoplastic disease. These modified ligands can be used in vivo to direct the chemotherapeutic agent to any type of malignant cell which expresses the Bp 50 antigen, including cells which are not B cells, but which express Bp50.
When using the ligands of the invention, which increase the proliferation of B lymphocytes, there should be a particular advantage when treating malignancies of the lymphocytes. When the chemotherapeutic agent linked to the ligand is a more effective agent for killing the cells which proliferate; in this case, potentiation of the effect of the drug should be obtained.
Alternatively, the ligands of the invention can be used in vitro to identify or separate cells that express the Bp50 antigen and / or to determine, in the humors of the organism, the presence of the Bp50 antigen which can be lost
<Desc / Clms Page number 10>
or not. In addition, the ligands of the invention can be used in vivo to visualize cells or tumors which express the Bp50 antigen.
The purified Bp50 antigen of the present invention can be used to form antibodies, as well as to form or design other ligands of the invention. In addition, the Bp50 antigen could be used in assays such as diagnostic immunoassays. In addition, Bp50 itself can be used as a mediator of cellular immunity in vivo or in vitro.
3. 1. DEFINITIONS
As used in this specification, the following abbreviations will have the meanings indicated: AO = Acridine Orange BCGF = Lyrnphocyte B Growth Factor
EMI10.1
BCGF (high) human at 60 kDa = BCGFBCGF (weak) = human BCGF at 12 kDa Bp35 = Superficial polypeptide (CD20) specific for 35 kDa lyrnphocytes B, defined by mAb 1F5 Bp50 = Superficial polypeptide specific for 50 kDa B lymphocytes, defined by mAb G28-5 Fv = Variable region or antigen binding site of an antibody molecule.
EMI10.2
It can be any fragment which contains the idiotype of the molecule, including without limitation Fab, F (ab '), Fab' and the like.
IF = Immunofluorescence Ig = Immunoglobulin
EMI10.3
IL-1 =
Interleucine lIL-2 = Interleucine 2 kDa Kilodalton
<Desc / Clms Page number 11>
mAb = Monoclonal antibody SDS-PAGE = Electrophoresis on polyacrylamide gel / sodium dodecyl sulfate TPA = 12-0-tetradecanoylphorbol-13 acetate.
4. DESCRIPTION OF THE FIGURES
Figure 1. The expression of Bp50 is restricted to Bp35 B lymphocytes. The two-color flow cytometric analysis of 50,000 lynphocytes was carried out as described (Clark et al., 1985, Proc. Nat.
Acad. Sci. EUA 82: 1766-1770). The data diagram is plotted by the number of lymphocytes with respect to the logarithm of green fluorescence and the logarithm of red fluorescence where 4-5 points represent approximately a doubling of fluorescence. Data is presented to show autofluorescent negative cells. The PE (red) -anti- Bp35 (lF5) staining against FITC (green) -anti-Bp50 (G28-5) shows that all the Bp50 + cells are also Bp35 +.
Figure 2. Biochemical comparison of the Bp50 polypeptide with other surface antigens of B lymphocytes. Bp50 immunoprecipitation of 125 labeled 1 surface tonsil cells was performed as described. Isolated antigens were subjected to electrophoresis on 10% sodium dodecyl sulfate / polyacrylamide plate gels without reduction. The gels were visualized by autoradiography and with reinforcing screens.
EMI11.1
Table A: column 1, (G28-5); column 2, anti-Bp95 (G28-8); column 3, Sepharose-goat anti-mouse Ig only. Exposure time 4 days. Table B: column 1; anti-Bp50 (G28-5); column 2, anti-Bp45 (BLASTE-2); column 3, anti-Bp39 (G28-1); column 4, anti-Bp39 (41 - H16); column 5, Sepharose-goat anti-mouse Ig only. We
<Desc / Clms Page number 12>
chose an exposure time of two days so that the bands of columns 2 to 4 are not overexposed and that they can be clearly distinguished from A Bp50. One in three experiences.
Figure 3. Analysis of Bp50 expression by two-color immunofluorescence. Tonsillary or peripheral blood mononuclear cells were isolated by centrifugation on "Ficoll" and they were stained with G28-5 (anti-Bp50) conjugated to PE (red) in combination with reference antibodies conjugated to fluorescein (green), including 2C3 (anti-IgM); 1F5 (anti-Bp35); HB10a (anti-DR); and 9, 6 (anti-CD2, E receptor). The cells were analyzed with a FACS IV equipped with logarithmic amplifiers with four decades in both the dimensions of red and green. A forward and right angle moving spot detector was used to monitor the monocytes.
Unstained cells are placed on the back of the grid; red fluorescence is on the right and green fluorescence on the left.
Figure 4. Dose response curves for increased proliferation of dense Er-tonsill B lymphocytes by anti-
EMI12.1
Bp50 as indicated: media only; anti-Bp50 only plus anti-Bp35 (Spg / ml) only; BCGF only; anti-Bp35 plus BCGF; anti-Bp35 plus graduated doses of anti-Bp50. The average standard error proliferation of four samples was measured on day 3.
Figure 5. Anti-Bp50 mAbs are most effective in increasing proliferation if they are added after a B-cell activation signal. Dense Er-tonsil B cells are incubated for 4 days with unique backgrounds
<Desc / Clms Page number 13>
ment, anti-Bp50 (0.5 g / ml) was added at different times after incubation, anti-Bp35 (5 rg / ml) was added at different times after incubation; anti-Bp50 was maintained at a constant value then, later, at different times, antiBp35 was added thereto; anti-Bp35 was kept constant and then, at different times, anti-Bp50 was added to cultures. In the past 10 hours,
EMI13.1
Q 3H-thymidine was added and its incorporation was measured.
Figure 6. Comparison of anti-aging ability
EMI13.2
bring resting tonsil lymphocytes out of the Go stage of the cell cycle.
Day 3 after treatment, media only. Bp35 and, from anti-Bp50 to (), anti-Bp35 only (-----); and anti-Ig only (.....), A, no additional additives; B, anti-Bp50 (0.5 pglml) was added to each group C, 5% of BCGF was added to each group. The data are shown in the form of diagrams of the relative number of cells with respect to the logarithm of red fluorescence of acridine orange (ribonucleic acid).
Figure 7. K-cell proliferation kinetics after stimulation with anti-Bp50 against BCGF. Dense E-tonsil B cells were stimulated with media only; 10% BCGF only; anti-Bp35 only; anti-Bp50 only; anti-Bp35 + 10% BCGF; anti-Bp35 + anti-Bp50; and anti-Bp35 + anti-Bp50 + 10% BCGF.
The proliferation was measured on the days indicated, by
EMI13.3
g an 18-hour pulse of 3H-thymidine. The proliferation in quadruplication was measured and the standard errors are indicated. One in three experiences.
<Desc / Clms Page number 14>
EMI14.1
Figure 8. Time elapsing with anti-Bp35 when (A) or BCGF (B) increases proliferation optimally. Dense E-tonsill B cells were stimulated as indicated and pulse proliferation was measured
EMI14.2
3 of 6 p.m. of 3H-thymidine on day 3. Anti-Bp35 media only added at the times indicated; antiBp50 or BCGF only; anti-Bp35 added at the start of the culture, then addition of anti-Bp50 or BCGF at the times indicated; anti-Bp50 or BCGF adds at the start of the culture, then addition of anti-Bp35. One in two experiences. The proliferation was measured in quadruplication and the standard errors are indicated.
Doses used: anti-Bp35, 5 ug / ml; anti-Bp50,
EMI14.3
Ot2 BCGF (weak) 5%. The concentrations used were as follows: anti-Bp35, 5 μg / ml anti-Bp50, 0,; BCGF, 5%.
Figure 9. Anti-Bp50 and BCGF exert additive effects on the proliferation of B lymphocytes.
Dense tonsillar E-B cells were stimulated with graduated doses of BCGF (low) together with anti-Bp50 only; anti-Bp35 only; anti-Ig beads only; anti-Bp35 + antiBp50; or anti-Bp50 + anti-Ig. The proliferation was measured on day 3 after stimulation with a
EMI14.4
g 18 hour pulse of 3H-thymidine. The proliferation in quadruplication was measured and the standard errors are indicated. One in four experiences.
EMI14.5
Doses used for cells. : anti-Bp35,5? ; anti-Bp50, 0,; anti-Ig beads, 50 Figure 10. Comparative effects of anti-Bp50 and BCGF on normal and malignant B lymphocytes.
Peripheral blood E-B lymphocytes (A) or dense tonsillary E-B lymphocytes (C) were stimulated with or without TPA (75 ng / ml) in the presence of 10%
<Desc / Clms Page number 15>
BCGF or 1 pglml of anti-Bp50. Two separate delymphocyte B lymphomas (Tables B and D) were stimulated in the same way. The proliferation was measured on day 3 by incorporation of 3H-thymidine in a 12 hour pulse. The proliferation in quadruplication was measured and the standard errors are indicated.
5. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to ligands
EMI15.1
which (a) bind to Bp50, which is a surface polypeptide for 50 kDa lymphocytes, and which (b) increase the proliferation of active delymphocytesB.
The invention also relates to the Bp50 antigen itself which is defined by mAb G28-5 and which acts in the proliferation of B lymphocytes. In addition, the invention relates to ligands which bind to Bp50, but which neither exert a nor a biological effect such as an increase in the proliferation of activated B lymphocytes.
The ligands of the present invention include antibody molecules, monoclonal antibody molecules and fragments of these d-molecules! antibodies, which contain the binding site of the antigen binding to the Bp50 receptor, including antibodies and chemically modified fragments; these fragments include, without any limitation, Fv, Fab, F (ab '), Fab' and the like.
In addition, the ligands of the present invention include lymphokines that bind to the Bp50 receptor. These ligands can include, without limitation, BCGF, as well as chemically modified lymphokines and the like. The ligands of the invention can be used in their modified or unmodified forms to ensure the modulation and regulation of immune responses, as well as in the
<Desc / Clms Page number 16>
therapy for malignancies expressing the Bp50 antigen.
These uses are described in more detail in section 5.4 below.
When the ligand is a monoclonal antibody or a fragment of this antibody, the monoclonal antibody against Bp50 can be prepared by adopting any technique ensuring the production of antibody molecules by continuous cell lines in culture . For example, the hybridoma technique originally developed by Kohler and Milstein (1975, Nature 256: 495-497), as well as other techniques that have been made more recently available such as the lymphoma hybridoma technique
Human B (Kozbor et al., 1983, Immunology Today 4:72) and the EBV-hybridoma technique for the production of human monoclonal antibodies (Cole et al., 1985,
Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R.
Liss, Inc., pages 77-96) and the like fall within the scope of the present invention.
Antibody fragments containing the idiocy 'of the molecule could be generated by known techniques. For example, such fragments include, without any limitation: the F (ab ') fragment which can be generated by treating the antibody molecule with pepsin; Fab 'fragments which can be generated by reducing the disulfide bridges of the F (ab') p fragment; the F (ab ') 2 fragment which can be generated by treating the antibody molecule with papain; and the 2Fab or Fab fragments which can be generated by treating the antibody molecule with papain and a reducing agent to reduce the disulfide bridges.
When the ligand which binds to Bp50, is a lymphokine, this can be obtained from natural sources or from an amino acid sequence.
<Desc / Clms Page number 17>
is known or inferred, lymphokine can be synthesized by chemical synthesis methods. Alternatively, if the lymphokine gene sequence is known, recombinant deoxyribonucleic acid techniques can be adopted to clone the gene into an expression vector ensuring transcription and translation of the gene sequence in a host cell appropriate.
Depending on its intended use, the ligand or appropriate fragments of the ligand can be chemically modified by attaching one or other compound belonging to a variety to the ligand by adopting known coupling techniques. Such techniques can include, without limitation, the use of carbodiimide, cyanogen bromide, difunctional reagents such as glutaraldehyde, N-sueeinimidy 3- (2-pyridyldithio) propionate (SPDP), base reactions of Schiff, the binding to sulhydryl fractions, the use of sodium isothiocyanate or an enzymatic bond, to name but a few.
When a radioisotope must be attached to the ligand, it is also possible to use enzymatic means, oxidative substitution, chelation, etc. For an overview of the chemical reagents that can be used for protein modification, see Lundblad and Noyes, Chemical Reagents for Protein Modification, Volume II, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, Chapter 5, pages 123-139,1984.
The coupling or chemical bonding of a compound to the ligand could be directed to a site of the ligand which does not participate in the AL Bp50 bond. To this end, the ligand binding site could be protected before carrying out the reaction.
<Desc / Clms Page number 18>
of coupling. For example, the ligand can first be linked to Bp50 in order to protect the Bp50 binding site, after which the coupling reaction can be carried out to link the desired compound to the reactive sites available on the ligand / Bp50 complex. As soon as the coupling reaction is completed, the complex can be disrupted, thereby generating a modified ligand to which the desired compound is attached, thus exerting minimal influence on the site of the molecule, on which Bp50 binds.
When the ligand includes a monoclonal antibody such as G28-5, in which the Fc domain of the molecule is not required for the ligand to exert its effect (see section 5.3.3 below), it may be advantageous to direct coupling of the desired compounds to the Fc domain of the molecule.
The following subclauses describe the new superficial marker for 50 kDa B cells, namely Bp50, which apparently acts in the proliferation of B cells, as well as the ligands which bind to the new 50 kDa receptor, as well as their
EMI18.1
uses. To give an example of the ligands of the present invention, a monoclonal antibody which defines Bp50 is also described, as well as its F (ab ') 2 fragments which, like BCGF, increase the proliferation of B lymphocytes. Unlike anti-Bp35 mAb which can cause B lymphocytes at rest in the GO phase, to enter the G1 phase, anti-Bp50 mAb does not activate the B lymphocytes at rest.
Anti-Bp35 and anti-Bp50 mAbs together, without any additional exogenous signal, cause strong activation and proliferation of purified B lymphocytes.
The experiments described below also demonstrate that the anti-Bp50 activity resembles the activity
<Desc / Clms Page number 19>
BCGF, but that anti-Bp50 is distinct from BCGF, since anti-Bp50 and low molecular weight BCGF are clearly additive and act differently on different subsets or malignancies of B cells. Bp50 may be a receptor for a separate BCGF or for a transmembrane signal which modulates the production of BCGF or the expression of the BCGF receptor.
5. 1. METHODS ADOPTED TO CHARACTERIZE THE RECEPTOR
Bp50
Cell preparations. Mononuclear normal or leukemic heparinized blood mononuclear cells were isolated by Ficoll-Hypaque gradients (Pharmacia, Piscataway, NJ). Mononuclear cells were obtained from tonsil tissue as described by Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 82: 1766-1770. T cells were depleted with formation of rosettes of sheep erythrocytes treated with AET (amino-ethyl-isothiuronium bromide hydrobromide) and by Ficoll-Hypaque gradient separation. In some experiments, blood B cells were enriched by isolating cells adhering to nylon wool.
The monocytes were removed by incubation on plastic Petri dishes once or twice at 370C for 45 minutes. unless otherwise stated. Fractions of floating or dense tonsillary B cells were isolated by step gradients of Percoll as described by Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 82: 1766-1770. Dense tonsillar B cell preparations logically contained more than 95% sIg + Bp35 + cells. Preparations enriched with blood B cells had 60-85% sIg + cells.
B lymphocyte cells were isolated by moderately dissociating lymphoid cells
<Desc / Clms Page number 20>
in the middle, then carrying out a Ficoll-Hypaque gradient centrifugation.
Monoclonal antibodies. The antibody G28-5 directed against Bp50 was generated by immunizing BALB / c mice with human E-tonsillar lymphocytes and by fusing immune spleen cells with NS-1 myeloma (Kohler et al., 1975, Nature 256: 495-497; Ledbetter et al., 1979, Immunol. Rev.
47: 63-82). Cultures of hybrid cells secreting an antibody reactive with tonsill B lymphocytes and not with T lymphocytes were identified using indirect immunofluorescence (IF) and analysis with a FACS IV cell selector; cultures comprising an antibody giving histogram plots similar to those of known mAbs directed against pan-markers of B lymphocytes (for example, Bp35) were cloned and selected for further studies. The G28-5 clone produced a GI mAb which reacted only with B or normal or malignant B cell lines. Other mAbs used in this study have been described in detail by Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad. Sei.
EUA 82: 1766-1770; Clark et al., 1986, Human Immunol. 16: 100; Ledbetter et al., 1986, Human Immunol. 15: 30-44; Ledbetter et al., 1985, in Perspective in Immunogenetics
EMI20.1
and HistOcOm2atibiLLtand Histocompatibility, ASHI, New York, 6, pages 325-340. These monoclonal antibodies include 1F5) anti-Bp35, HbIlOa), 2C3 (igG) anti-chalne f'G19-4 FC-2 (igG) of Fc CD16 and aa (IgG-anti-CD2 (receptor E) supplied by the Doctor Paul Martin (Martin et al., 1983, J. Immunol. 131: 180).
The IgG1 mAbs were purified by precipitation using 45 or 50% saturated ammonium sulfate
<Desc / Clms Page number 21>
EMI21.1
and column chromatography of DEAE-Sephacryl and the mAbs of IgG-were purified using columns of Sepharose coated with Protein A. The fragments F (ab ') 2 of G28-5 were prepared by Parham's method (Parham, et al., 1983, J. Immunol: 131: 2895), they were purified in a column of Sephacryl S200 2 meters long and their purity was determined by SDS-PAGE (Ledbetter and al., 1985, J. Immunol.
135: 1819). MAb 2C3 directed against chains was conjugated with Sepharose 4B beads (Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Sweden) using cyanogen bromide coupling.
Conjugations to fluorescein and phycoerythrin. Purified mAbs were either directly conjugated to fluorescein using fluorescein isothiocyanate (FITC; Molecular Probes) (green) by the Goding method (Goding, et al., 1976, J. Immunol. Meth. 13: 215 -226), either conjugated to R-phycoerythrin (PE) (red) using SPDP (Pharmacia) according to a method that the Applicant has described in detail in Ledbetter et al., 1985, in Perspectives in Immunogenetics and Histocompatibility, ASHI, New York,. 6.119-129.
Lymphoid cells were incubated in round bottom microtiter plates for 30 minutes with an appropriate dilution of green and / or red mAb, washed twice, and then analyzed in a FACS IV cell selector.
Two-color immunofluorescence. Two-color studies were performed with a fluorescent active cell selector (FACS IV: Becton-Dickinson, Mountain View, CA) using a dichroic mirror at 560 nm to split the beam and a long-pass filter 580 and an AL filter short passage 540 (Ditric Optics, Hudson, MA) in front of the photo tubes
<Desc / Clms Page number 22>
multipliers of red and green respectively.
In addition, a two-color compensator (T. Nozaki, Stanford University) was used to correct minor overflows of the green and red signals.
For each two-color staining, data from 40,000 cells were collected and stored on floppy disks. The data is presented in the form of a number of cells (vertical) with respect to the logarithm of green fluorescence with respect to the logarithm of red fluorescence on a grid at 64 x 64 points. A value of about 4.5 points represents a doubling of fluorescence. Colorless cells are located at the back corner of the grid; red fluorescence is on the right and green fluorescence on the left.
The flow cytometry system for two-color immunofluorescence with fluorescein and phycoerythrin is described in more detail by Ledbetter et al., 1985, in Perspectives Immunogenetics and Histocompatibility, ASHI, New York, 6, 119-129 and 325-340 .
Cell Culture: Anygdalian lymphoid cells or blood were grown at 5-
EMI22.1
5 10 x ml in quadruplication in 96-reservoir microtiter plates containing 200 μl of RPMl-1640 medium supplemented with 15% fetal bovine serum, antibiotics, glutamine and pyruvate (R15). After 1 to 7 days, cells were pulsed
EMI22.2
Q with 0, 3H-thymidine per reservoir (New England Nuclear, 6, Ci / millimole; 1 Ci = 37) for 18 hours. The cells were then harvested on glass fiber filters with a harvester and the radioactivity was measured in a scintillation counter.
In some experiments, antibodies or factors were added at different times after the start of cultures; during these experiences:
<Desc / Clms Page number 23>
EMI23.1
proliferation was measured on day 3.
Factors We got a purified BCGF from "Cytokine Technology" (Buffalo, New York), containing no detectable activity of IL-1, IL-2 or interferon. This BCGF was prepared by the method of Maizel et al. (Maizel et al., 1982, Proc. Nat. Acad. Sci. EUA 79: 5998) which demonstrated that the major activity of BCGF in this material resided in a 12 kDa species hereinafter called "BCGF (weak)" (Mehta et al., 1985, J. Immunol. 135: 3298). The purification steps included DEAE affinity chromatography at the preparation scale, followed by a
EMI23.2
hydroxylapatite column chromatography. IL-1 in a pure state until homogeneous was the generous gift of Doctor Steven Dower (Dower, et al., 1985, J. Exp.
Med. 162: 501). Recombinant IL-2 was kindly provided by "Cetus Corporation". TPA (12-0-tetradecanoyl-phorbol-13 acetate) was supplied by "Sigma".
Detection of cell activation.
Caused changes in cell volume were measured by mAb and / or factors using. a cell selector and a movable spot detector at a forward angle. Cell cycle changes were measured in ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid contents by staining activated cells with acridine orange and measuring the relative ribonucleic acid (red) and deoxyribo- acid contents. nucleic (green) cells with a cell selector according to the method of Darzynkiewicz et al.
(Darzynkiewicz, et al., 1980, Proc. Nat. Acad. Sci.
EUA 77: 6697-6702). Changes in the relative contents of surface antigens
<Desc / Clms Page number 24>
cells were checked using mAb directly conjugated with fluorescein, then quantified by direct immunofluorescence levels with an Epics V cell selector.
EMI24.1
Munoprecipitation characterization of Bp50 out of surface labeled 125I tonsillar cells was performed as described by Ledbetter et al., 1985, J. Immunol. 134: 4250-4254.
Isolated antigens were electrophoresed on 10% SDS / polyacrylamide plate gels without reduction. The gels were visualized using autoradiography at -70oC and lightening screens plus Cronex reinforcement (Dupont).
5. 2. CHARACTERIZATION OF THE Bp50 RECEIVER
The following sub-paragraphs describe the results of the experiments carried out by adopting the methods described above.
5. 2. 1. IDENTIFICATION OF A SURFACE CELL MARKER at 50 kDa. SPECIFIC TO LYMPHOCYTES
EMI24.2
B, Bp50
An mAb antibody against Bp50 was raised by immunizing BALB / c mice with human tonsillar lymphocytes and fusing immune spleen cells with NS-1 myeloma. One clone, G28-5, produced an IgGl mAb that did not contain the NS-1 light chain. Upon careful examination by immunofluorescence analysis, it was found that G28-5 reacted only with B or normal or malignant B lymphocyte lines. A very wide selection of normal tissues by established methods (Clark, et al., 1985, Proc.
Nat. Acad. Sei. EUA 82: 1766-1770; Ledbetter et al., 1986, Human Immunol. 15: 30-44; Ledbetter, 1985, in Perspectives in Immunogenetics and Histocompatibility, ASHI, New York, 6, pages 325-340) revealed that the anti-
<Desc / Clms Page number 25>
body G28-5 reacted with negative cells forming E (Er-) rosettes from blood or tonsils, but not with T lymphocytes not adhering to nylon wool, T cell blasts caused by PHA (= phytohemagglutinin) or with blood granulocytes, monocytes, red blood cells or platelets.
11 reacted strongly with all seven B lymphoblastold cell lines tested and with three Burkitt lymphoma lines (Raji, Daudi, Namalwa), but not with four T lymphocyte lines (CEM, HSB-2, JURKAT and HPB-ALL). All chronic lymphocytic leukemias tested (3/3) and 90% (9/10) B lymphomas tested expressed the Bp50 marker, while only 28% (2/7) lymphocytic leukemias acute non T, non B CALLA + expressed Bp50.
The restricted distribution of Bp50 on normal tissues was further confirmed by quantitative two-color immunofluorescence (two-color IF) analyzes. By using an antibody (red) conjugated to R-phycoerythrin (PE) and directed against the pan-antigen Bp35 of B lymphocytes (bol, CD20) and the antibody (green) anti-Bp50 conjugated by fluorescein, the Applicant has finds that Bp50 was expressed only on Bp35 + B cells (Figure 1) in the blood or tonsils. B cells in the blood logically expressed Bp50 at somewhat lower concentrations than those in tonsill B cells, which is similar to the expression of HLA-DR (Ledbetter et al., 1986, Human Immunol.
15: 30-44) and the expression of gp54 (Wang, et al., 1979, J. Exp. Med. 149: 1424-1433), which are also weaker on blood B lymphocytes. Bp50 has been expressed at similar concentrations in
<Desc / Clms Page number 26>
sub-populations of tonsill B lymphocytes separated on Percoll gradients in floating and dense fractions. Using the mAb conjugates to PE and directed against the marker for T lymphocytes, CD3 (T3) and the marker associated with NK cells,
CD16 (Fc receptor) (Ledbetter, et al., 1979,
Immunol. Rev. 47: 63-82), the Applicant has found that Bp50 was not expressed on T lymphocytes or NK cells.
Using bi-color immunofluorescence, the Applicant has also found that CD3 + PHA blasts which have expressed high concentrations of IL-2 receptors do not express Bp50.
The G28-5 antibody reacted with a single polypeptide on tonsil lymphocytes which migrated at around 50 Kd under non-reducing conditions (Figure 2A). This molecule is larger than that of the markers of B lymphocytes mentioned above, in the same range of molecular weights, such as Bp39 or Bp45 (Zipf, et al. 1983, J. Immunol. 131: 3064-3072; Kitner, et al ., 1981, Nature 294, 458-460; Clark, et al., 1986, in - Leukocy. Te Typing II, eds. Reinherz, et al., Springer Verlag, Berlin, chapter 12, volume 2, 155-167;
EMI26.1
Slovin, et al., 1982, Proc. Nat. Acad. Sei. EUA 79: 2649-2653; Thorley-Lawson, et al., 1985, J. Immunol.
134: 3007-3012, and Figure 2B). The exposure time for this gel was selected so that the molecular weights of the other B cell markers can be easily compared with Bp50. Contrary to Bp50, the marker Bp39 is expressed on granulocytes and, unlike Bp50, Bp45 is
EMI26.2
restricted to B cell blasts. Antibodies to Bp39 (41-H16) and Bp45 (MNM6, baste-1, blaste-2) supplied by an international working group
<Desc / Clms Page number 27>
(Clark, et al., 1986, in Leukocyte Typing II, eds.
Reinherz, et al., Springer Verlag, Berlin, chapter 12, volume 2,155-167) did not block the binding of fluorescein-treated anti-Bp50 antibodies to B cells. Therefore, based on the distribution of tissues, biochemical analysis and blocking studies, the monoclonal antibody G28-5 recognizes a structure at 50 Kd distinct from that of other known antigens of B lymphocytes.
5. 2. 2. THE EXPRESSION OF Bp50 IS RESTRICTED TO LYMPHOCYTES B.
Distribution studies of lineages of
EMI27.1
hematopoletonic cells and tissues, as well as detailed two-color flow cytometric analyzes found that Bp50 was expressed only on B cells. As shown in Figure 3, Bp50 is expressed on a small subset of blood lymphocytes and a large population tonsillar lymphocytes. Virtually all Bp50 + lymphocytes in both blood and tonsils also expressed Bp35 and HLA-DR, but they did not express the T-cell molecules, CD2 (Figure 1) or CD3, nor did the Fc d receptors 'IgG found on NK cells. In addition, CD3 + T cell blast blasts activated by ConA expressed IL-2 receptors, but not Bp50.
Two-color flow cytometric analyzes allow quantitative measurement of the density relationship. between two surface antigens.
The Applicant has previously indicated that the resting dense B cells located in the peripheral zone of secondary follicles expressed IgM and low concentrations of Bp35, while the activated floating B cells located in the germinal center are Im-negative and express concentrations
<Desc / Clms Page number 28>
EMI28.1
Bp35 elevations (Ledbetter, et al., Human Immunol. Figure 3 shows that both subsets of IgM-positive and IgM-negative B cells expressed Bp50 in equal amounts, indicating that Bp50 is expressed both on resting B cells and activated B cells in vivo.
5. 3. INCREASED PROLIFERATION OF B LYMPHOCYTES WITH ANTI-Bp50 ANTIBODY.
As discussed above, B cells can be activated with low doses of antibodies specific to anti-u chains.
Recently, the Applicant has discovered that the marker Bp35 (B1) specific for B lymphocytes, AL, namely a polypeptide at 35 kDa, could also fulfill its function during the early activation of B lymphocytes: just like low doses of anti -, mAb 1F5 directs against Bp35 activates B lymphocytes so that their volume and their ribonucleic acid content increase and so that they become sensitive to BCGF (Clark, et al., 1985, Proc.
Nat. Acad. Sei. EUA 82: 1766-1770; Gollay, et al., 1985, J. Immunol. 135: 3795-3801). Consequently, it was interesting to compare the effect of the anti-Bp50 mAb in the proliferation of untreated B lymphocytes or of B lymphocytes activated either with anti-Bp35 antibodies or with anti-u antibodies (Table 1).
Under appropriate conditions only, anti-Bp35 antibodies in solution or anti-pu antibodies attached to Sepharose beads could stimulate some proliferation of B lymphocytes (Table 1, line 1); on the other hand, anti-Bp50 antibodies alone did not stimulate proliferation (Table 1, line 2). However, anti-Bp50 mAb significantly increased proliferation when cultivated
EMI28.2
with anti-u beads or with anti-Bp35. In this regard, I
<Desc / Clms Page number 29>
anti-Bp50 looked like BCGF (Table 1, line 3).
Therefore, it was important to determine whether antiBp50 and BCGF together could cause the proliferation of B lymphocytes. As illustrated in table 1, line 4, anti-Bp50 and BCGF together did not cause any proliferation, but they increased the proliferation of anti-activated cells? or anti-Bp35 to a degree somewhat higher than either stimulant alone.
In a three-log interval and when used with anti-Bp50 without other signals, BCGF had no effect on the proliferation of dense B cells, even when anti-Bp50 was used at doses in the range in the range of 0.1 to 10 pglml.
EMI29.1
TABLE 1 Increase in proliferation of B lymphocytes, caused by anti-Ig or anti-Bp35, with anti-Bp50 antibodies
EMI29.2
<tb>
<tb> Proliferation <SEP> medium <SEP> error <SEP> type <SEP> from
<tb> lymphocytes <SEP> B <SEP> cultivated <SEP> with <SEP>:
<SEP>
<tb> Lineage <SEP> Co-sti-Pearls <SEP> Anti-Bp35 <SEP>
<tb> mulating <SEP> Backgrounds <SEP> anti
<tb> 1 <SEP> None <SEP> 1. <SEP> 212 + 547 <SEP> 10. <SEP> 219 + 462 <SEP> 5. <SEP> 539 + 308 <SEP>
<tb> 2 <SEP> Anti-Bp50 <SEP> 719 + 718 <SEP> 38. <SEP> 792 + 1. <SEP> 329 <SEP> 25. <SEP> 465 + 616 <SEP>
<tb> 3 <SEP> BCGF <SEP> 456 + 217 <SEP> 14. <SEP> 217 + 445 <SEP> 9. <SEP> 443 + 343 <SEP>
<tb> 4 <SEP> Anti-Bp50
<tb> + <SEP> BCGF <SEP> 1. <SEP> 456 + 126 <SEP> 54. <SEP> 393 + 2. <SEP> 537 <SEP> 46. <SEP> 488 + 3. <SEP> 387 <SEP>
<tb>
EMI29.3
The proliferation of Erdenses tonsillary B lymphocytes (95% of superficial IgM + cells) was measured on day 3, as described.
In summary, we have
EMI29.4
5 cultivates 2 x cells / 200 PI reservoir in quadruplication for 48 hours with the medium
<Desc / Clms Page number 30>
RPMI 1640 containing 15% fetal bovine serum plus additives without antibody, or with the monoclonal antibody 2C3 directed against u chains, coupled
EMI30.1
Sepharose pearls ("anti-u pearls", 50 pg / ml) or the free anti-Bp35 1F5 antibody (5 pglml). Cultures containing media, “anti-u” or anti-Bp35 beads were grown alone or with BCGF (final concentration: 5%, Cytokine Technology, Buffalo, New York; no detectable activity of IL-1 or IL- 2), with anti-Bp50 (dilution 1: 1,000 of ascites) as co-stimulants.
After 40 hours, we pulsed
EMI30.2
g cells with 3H-thymidine and the incorporated counts were measured after 18 hours.
5. 3. 1. mAb ANTI-Bp50 INCREASES PROLIFERATION ONLY AFTER B LYMPHOCYTES HAVE BEEN ACTIVATED BY ANTI-Bp35 or ANTI-u ANTIBODIES.
The results in Table 1 suggest that anti-Bp50 mAb could not, by itself, cause proliferation. As shown in Figure 4, doses of anti-Bp50 between 0.05 µg and 2.0 µt / ml had no effect on the binding of 3H-thymidine. However, in the presence of optimal anti-Bp35 mAb concentrations, a concentration as low as 0.1 to 0.5 rg / ml of anti-Bp50 antibody significantly increased proliferation.
Values as high as 50,000 to 70,000 counts per minute could be detected at the optimum time of proliferation when highly purified B cells were grown only with anti-Bp35 plus anti-Bp50. As has been observed logically, higher doses of anti-Bp50 (more than 2-5 pglml) were less effective than doses in the range of 100-200 ng.
These results suggested that anti-Bp50
<Desc / Clms Page number 31>
could perform its function only after activation of B cells by other signals. The data in Figure 5 suggests that this is, in fact, the case. If B cells were first activated with anti-Bp35, anti-Bp50 could be added up to 24-48 hours later still increasing proliferation on day 4. However, when cells first treated with anti-Bp50, anti-Bp35 was only effective when it was added within a few hours of starting the cultures. Similar results were found when anti-u was used rather than antiBp35.
5. 3. 2. THE ANTI-Bp50 mAbs DO NOT ACTIVATE GOt B-LYMPHOCYTES BUT THEY ACTIVATE B-ACTIVE LYMPHOCYTES TO PROGRESS THROUGH THE CELL CYCLE.
Previously, the Applicant has found that, just like low doses of anti-u, anti-Bp35 antibodies causes tonsil B lymphocytes at rest in the GO phase to enlarge (Clark, et al., 1986, Leukocyte. Typing 11 eds. Reinherz, et al., Springer Verlag, Berlin, volume 2,455-462) and to enter phase G. of the cell cycle (Gollay et al., 1985, J. Immunol. 135: 3795-3801). Therefore, it was interesting to compare the faculties of mAb antiBp50 and mAb anti-Bp35 concerning their effects on the activation of B lymphocytes.
As indicated in FIG. 6A, even after 3 to 4 days in culture, dense unstimulated tonsill B lymphocytes had a uniform profile of ribonucleic acid, characteristic of cells in the Go phase (Darzynkiewicz, 1980, Proc. Nat. Acad. Sci. EUA 77: 6697-6702). However, approximately 15-30% of cells stimulated with anti-Bp35 or anti? had a higher content
<Desc / Clms Page number 32>
in ribonucleic acid, thus indicating their entry into phase G On the other hand, neither anti-Bp50 (FIG. 6B), nor BCGF (FIG. 60 alone did not cause significant numbers of B lymphocytes to enter into phase G. By example, 2 days after activation, anti-Bp35 and anti-Ig mAbs caused 13.5 and 20.9% of tonsil cells respectively to enter the G1 phase,
while cells treated only with anti-Bp50 (2.7%) or BCGF (3.2%) remained at concentrations of control media (2.2%). However, when anti-Bp50 or BCGF was added together with antiBp35 or anti-n antibodies, the proportion of cells entering the G phase increased considerably. Similarly, anti-Bp50 and BCGF alone did not cause B lymphocytes to enter the S phase (Table 2) but, together with anti-Bp35 or antiJP, i15 increased two to three times the number of cells in phase S.
<Desc / Clms Page number 33>
TABLE 2 Effect of anti-Bp50 and BCGF on the progression of the cell cycle in tonsil lymphocytes.
EMI33.1
<tb>
<tb>
Signal <SEP> from <SEP> Signal <SEP> from <SEP> Cells, <SEP>%
<tb> competence <SEP> progression <SEP> G0 <SEP> G1 <SEP> S / G2 / M
<tb> Backgrounds <SEP> None <SEP> 89, <SEP> 9. <SEP> 7, <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb> anti-Bp35 <SEP> " <SEP> 80.4 <SEP> 14.5 <SEP> 3.7
<tb> anti-Ig "65, <SEP> 6 <SEP> 27, <SEP> 6 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Backgrounds <SEP> anti-Bp50 <SEP> 83, <SEP> 6 <SEP> 12, <SEP> 0 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP>
<tb> anti-Bp35 <SEP> " <SEP> 54.1 <SEP> 35.5 <SEP> 9.7
<tb> anti-Ig <SEP> " <SEP> 43.6 <SEP> 36.2 <SEP> 16.2
<tb> Backgrounds <SEP> BCGF <SEP> 85, <SEP> 4 <SEP> 11, <SEP> 7 <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP>
<tb> anti-Bp35 <SEP> " <SEP> 56.6 <SEP> 32.6 <SEP> 11.6
<tb> anti-Ig <SEP> " <SEP> 48.4 <SEP> 36.1 <SEP> 14.1
<tb>
EMI33.2
Percentage of cells in phases G, or S and G,
determined by adopting the acridine orange staining method (Darzynkiewicz, et al., 1980, Proc. Nat. Acad. Sci. EUA 77: 6697-6702) i 1 × 10 6 dense tonsillar lymphocytes with anti-Bp35 ( 5 fg / ml), anti? on pearls (50 pg / ml), anti-Bp50 (0.4 g / ml), BCGF (5%) or their combinations, as indicated.
5. 3. 3. OPTIMAL CONDITIONS TO INCREASE THE PROLIFERATION OF B LYMPHOCYTES WITH ANTI-Bp50 ANTIBODIES
In themselves, antibodies to Bp50 have little or no detectable effect on dense B cells at rest (Table 3). However, in the presence of agents that can activate B cells, for example, anti-Ig, anti-Bp35 and TPA, anti-Bp50 mAb markedly increased proliferation. Anti-Bp50
<Desc / Clms Page number 34>
did not cause co-stimulation with different interleucins, including purified IL-1, recombinant IL-2 and BCGF (weak). A comparison of the effects of anti-Bp50 with those of BCGF (weak) revealed that the same agents which were co-stimulants with anti-Bp50, were also co-stimulants with BCGF (weak) (Table 3).
It was particularly interesting to discover that BCGF and anti-Bp50 together were still not co-stimulants for resting cells.
TABLE 3 Increased proliferation of B cells with anti-Bp50 antibodies or a B cell growth factor
EMI34.1
<tb>
<tb> Proliferation <SEP> medium <SEP>! <SEP> error <SEP> type <SEP> from
<tb> lymphocytes <SEP> B <SEP> cultivated <SEP> with <SEP>:
<SEP>
<tb> Co-stimulant <SEP> Backgrounds <SEP> Anti-Bp50 <SEP> BCGF
<tb> (200 <SEP> ng / ml) <SEP> (5%)
<tb> None <SEP> 96 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> 267 <SEP> + <SEP> 15 <SEP> 285 <SEP> + <SEP> 74
<tb> Anti-Ig <SEP> 5. <SEP> 833 <SEP> + <SEP> 391 <SEP> 41. <SEP> 634 <SEP> + <SEP> 2. <SEP> 103 <SEP> 25. <SEP> 094 <SEP> + <SEP> 61
<tb> Anti-Bp35
<tb> (5 g / ml) <SEP> 457 <SEP> # <SEP> 45 <SEP> 8.143 <SEP> # <SEP> 280 <SEP> 1,733 <SEP> # <SEP> 32
<tb> TPA <SEP> (2 <SEP> ng / ml) <SEP> 7. <SEP> 361 <SEP> + <SEP> 537 <SEP> 21. <SEP> 163 <SEP> + <SEP> 871 <SEP> 13. <SEP> 064 <SEP> + <SEP> 1. <SEP> 030 <SEP>
<tb> 11. <SEP> -1 <SEP> (10 <SEP> V / ml) <SEP> 264 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> 308 <SEP> + <SEP> 23 <SEP> 221 <SEP> + <SEP> 8
<tb> IL-2 <SEP> (100 <SEP> U / ml) <SEP> 204 <SEP> + <SEP> 34 <SEP> 350 <SEP> + <SEP> 7 <SEP> 220 <SEP> + <SEP> 11.
<tb>
BCGF <SEP> (5%) <SEP> 220 <SEP> + <SEP> 7 <SEP> 851 <SEP> + <SEP> 28 <SEP> 270 <SEP> + <SEP> 18
<tb>
EMI34.2
Dense Er-tonsillar B cells (more than 95% of sIgM cells) for 48 hours at 2 x cells / reservoir, then by pulse 3 for 24 hours with 3H-thymidine before counting.
<Desc / Clms Page number 35>
The proliferation kinetics increased by anti-Bp50 is illustrated in FIG. 7. The proliferation peak appeared on day 4, then it declined, whether or not the cells were activated with anti-Bp35 or other activators such as anti -Ig or TPA. The proliferation kinetics increased by BCGF or by anti-Bp50 were similar.
As little as 0.05 fg anti-Bp50 antibody increased proliferation.
In subsequent studies, an optimal dose of 0.3 fg / ml was used. Logically, it was observed that using whole antibody molecules, higher doses of anti-Bp50 (more than 2-5 µg / ml) were less effective than. doses in the range of 0.1 to 0.5 fg / ml.
Human B lymphocytes are extremely sensitive to the inhibitory effects caused by Fc receptors of antibodies which bind to superficial Ig (Parker, 1980, Immunol. Rev. 52: 115; Bijsterbosch, et al., 1985, J. Exp. Med . 162: 1825).
Therefore, it was important to compare the efficacy of anti-Bp50 whole mAb with that of anti-Bp50 F (ab ') 2 fragments. In a hundredfold assay interval, F (ab ') fragments were clearly as effective, if not more effective, than a whole antibody in increasing the proliferation of B lymphocytes (Table 4). Therefore, the Fe domain of anti-Bp50 mAb is not required for anti-Bp50 to exert its effect and it can even be an inhibitor.
In other words, like BCGF, anti-Bp50 can apparently act as a soluble mediator without calling on accessory cellular function with the Fc receptor as mediator.
<Desc / Clms Page number 36>
TABLE 4 The Fc domain of anti-Bp50 antibodies is not required to increase the proliferation of B lymphocytes
EMI36.1
<tb>
<tb> Proliferation <SEP> medium <SEP> of
<tb> lymphocytes <SEP> B <SEP> cultivated <SEP> with <SEP>:
<SEP>
<tb> Anti-Bp50 <SEP> Dose <SEP> Backgrounds <SEP> Anti-Bp35
<tb> (ug / ml)
<tb> None <SEP> - <SEP> 295 <SEP> + <SEP> 16 <SEP> 269 <SEP> + <SEP> 27
<tb> Ab <SEP> integer <SEP> 0, <SEP> 125 <SEP> 278 <SEP> + <SEP> 32 <SEP> 5. <SEP> 140 <SEP> + <SEP> 20
<tb> 1, <SEP> 25 <SEP> 275 <SEP> + <SEP> 24 <SEP> 4. <SEP> 686 <SEP> + <SEP> 342
<tb> 12, <SEP> 5 <SEP> 163 <SEP> + <SEP> 15 <SEP> 3. <SEP> 852 <SEP> + <SEP> 203
<tb> F <SEP> (ab ') <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 125 <SEP> 594 <SEP> + <SEP> 21 <SEP> 10. <SEP> 635 <SEP> + <SEP> 449
<tb> 1, <SEP> 25 <SEP> 531 <SEP> + <SEP> 3 <SEP> 10. <SEP> 893 <SEP> + <SEP> 575 <SEP>
<tb> 12, <SEP> 5 <SEP> 279 <SEP> + <SEP> 8 <SEP> 9.411 <SEP> + <SEP> 870
<tb>
EMI36.2
The cell culture conditions were those described in Table 3.
5. DIFFERENCES BETWEEN THE ACTIVITY OF ANTI-Bp50 AND BCGF (LOW).
Anti-Bp50 and BCGF (weak) exerted a similar effect on B lymphocytes and they were co-stimulants with the same agents (Table 3).
However, several orders of evidence indicate that anti-Bp50 and the BCGF used in this study clearly come into play with the intervention of different signals. First, unlike the (weak) BCGF receptors (Bijsterbosch, et al., 1985, J. Exp.
Med. 162: 1825), the Bp50 molecules are expressed on resting B lymphocytes from the blood (FIG. 3).
Second, although both anti-Bp50 and BCGF (weak) most effectively perform their function when added after anti-Bp35 or anti-Ig,
<Desc / Clms Page number 37>
anti-Bp50 clearly exerted its optimum effect when it was added 12 hours after the cultures started (Figure 8A). However, BCGF (weak) could be added after as long as 24 hours after the start of the cultures; while still optimally increasing the proliferation (FIG. 8B). These kinetic experiments, which are modeled on the method of Howard and Paul (1983, Ann. Rev. Immunol. 1: 307), suggest that a signal dependent on Bp50 can normally exert its effect before BCGF.
Anti-Bp50 and BCGF (low) both increased the proliferation of B cells activated with anti-Bp35 or anti-Ig (Table 3). However, the effects of anti-Bp50 and BCGF (weak) were additive in many experiments (Figure 7).
FIG. 9 illustrates a titration of BCGF (low) during an experiment in which anti-Bp50 was used at its optimal concentration (0.2 ug / ml).
BCGF (weak) was able to further increase the proliferation of B lymphocytes at rest in the presence of antiBp50 after activation either by anti-Ig or by anti-Bp35. Optimal BCGF concentrations (low) were 5-10%, while concentrations of 25% were inhibitory. Therefore, when both anti-Bp50 and BCGF (low) were used at their optimal concentrations, they always exerted additive effects on the proliferation of B lymphocytes.
Finally, both the subsets of normal B cells and malignant B cells differ in their response to anti-Bp50 and BCGF.
EMI37.1
(low). For example, some blood B lymphocytes were sensitive to BCGF (weak), but they did not respond to anti-Bp50 (Table 5). A signal
<Desc / Clms Page number 38>
. additional activation such as anti-Bp35 (Table 5) or TPA (Figure 10) was logically necessary for blood B cells to respond to anti-Bp50. Although, in general, dense tonsil B cells did not respond either
EMI38.1
a BCGF, ie anti-Bp50, the floating B lymphocytes responded (Table 5).
The malignancies of B lymphocytes were also differentiated by their sensitivity to anti-Bp50 vis-à-vis BCGF. For example, some B cell lymphomas responded to TPA plus BCGF (weak), but not to TPA plus anti-Bp50 G28-5 (Figures 10B and D). In contrast, dense tonsill B cells and peripheral blood B cells responded to TPA plus BCGF (low) or anti-Bp50 (Figures 10A and C).
<Desc / Clms Page number 39>
TABLE 5 The subsets of B lymphocytes differ in their sensitivity to anti-Bp50 or BCGF
EMI39.1
<tb>
<tb> Proliferation <SEP> medium <SEP> (+ <SEP> error <SEP> type <SEP> from <SEP> the <SEP> average) <SEP> from
<tb> lymphocytes <SEP> from
<tb> of <SEP> blood <SEP> of <SEP> tonsils
<tb> Stimulation <SEP> Experience <SEP> Experience <SEP> Experience <SEP> dense <SEP> floating <SEP>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP>
<tb> None <SEP> 527 <SEP> # <SEP> 70 <SEP> 659 <SEP> # <SEP> 133 <SEP> 906 <SEP> # <SEP> 106 <SEP> 385 <SEP> # <SEP> 43 <SEP> 387 <SEP> # <SEP> 12
<tb> BCGF <SEP> (5%) <SEP> 13.918 <SEP> # <SEP> 37.584 <SEP> # <SEP> 3.347 <SEP> # <SEP> 174 <SEP> 332 <SEP> # <SEP> 33 <SEP> 1.451 <SEP> # <SEP> 57
<tb> 1. <SEP> 082 <SEP> 2.
<SEP> 023 <SEP>
<tb> Anti-Bp50 <SEP> (0.5 g / ml) <SEP> 519 <SEP> # <SEP> 28 <SEP> 1.013 <SEP> # <SEP> 81 <SEP> 1.151 <SEP> # <SEP> 28 <SEP> 472 <SEP> # <SEP> 8 <SEP> 1.543 <SEP> # <SEP> 20
<tb> Anti-Bp35 <SEP> (5 <SEP> g / ml) <SEP> 554 <SEP> # <SEP> 90 <SEP> 645 <SEP> # <SEP> 89 <SEP> 665 <SEP> # <SEP> 115 <SEP> 2.415 <SEP> # <SEP> 80 <SEP> 1.129 <SEP> # <SEP> 68
<tb> Anti-Bp50 <SEP> + <SEP> anti-Bp35 <SEP> - <SEP> 12. <SEP> 274 <SEP> + <SEP> 546 <SEP> 15. <SEP> 667 <SEP> + <SEP> 333 <SEP> 36. <SEP> 589 <SEP> + <SEP> 1. <SEP> 335 <SEP> 4. <SEP> 843 <SEP> + <SEP> 136
<tb> Anti-Bp50 <SEP> + <SEP> BCGF - 3. <SEP> 943 <SEP> + <SEP> 115 <SEP> 1. <SEP> 342 <SEP> + <SEP> 19 <SEP> 2. <SEP> 899 <SEP> + <SEP> 91
<tb>
Cell culture conditions as described in Table 1.
Blood lymphocytes adhering to nylon wool (B lymphocytes plus monocytes) were depleted of their monocytes by incubation on plastic dishes overnight before stimulation (experiment 1 and experiment 2).
In Experiment 3, blood E lymphocytes were depleted of their monocytes by incubation on plastic dishes for 1 hour before stimulation. Er-tonsillar lymphocytes were fractionated, using Percoll gradients, into dense (pastilles) or floating (fraction 1) subsets (32).
<Desc / Clms Page number 40>
EMI40.1
5. USES OF ANTI-Bp50 IL- COORDINATES
4. AND Bp50.
The ligands of the present invention can be used in vivo or in vitro both in their unmodified forms and in their modified forms, to modulate innarian responses. For example, the ligands themselves can be used as "adjuvants" to boost an immune response to a vaccine or to boost the immune response of an individual with immunosuppression. Alternatively, if cytotoxins or anti-proliferative agents are coupled to the ligands, these modified ligands can be used to decrease the immune response, for example, in an autoimmune disease or in patients who have received a transplant in order to avoid rejection of the graft.
These modified ligands could also be used to treat malignancies involving cells or tumors which express the Bp50 antigen, whether or not the malignancy originates in B lymphocytes.
The ligands of the present invention and / or BpSO itself can be used in vitro.
Such applications include in vitro assays such as immunoassays for the detection of cells which express the Bp50 antigen and / or for the detection of the Bp50 antigen possibly lost in the body's moods. In this case, the ligand or Bp50 could be labeled with a radiolabel, fluorine, an enzyme, an enzyme substrate, a dye, etc. In addition, the ligands can be used to separate and / or identify cells that express the Bp50 antigen, in which case the ligand can be coupled to an immobile support or to a fluorine that can be used in a FACS (activated cell selector by fluorescence).
<Desc / Clms Page number 41>
The different applications and uses of the ligands and Bp50 of the present invention are described in more detail below.
5. 4. 1. Bp50 RECEPTOR AND USES OF COORDINATES SUCH AS ANTI-Bp50 TO INCREASE THE PROLIFERATION OF B LYMPHOCYTES
Previous studies have suggested that the factors involved in the induction of Go phase B cells in the G phase of the cell cycle were distinct from the factors or conditions required for transit in the S phase. This model is based, in principle, in studies showing that agents such as low doses of anti-Bp35 anti-Igou B cell activation factors alone had little or no effect on the proliferation of B lymphocytes. However, these same agents can lead B cells to an activation point where they are susceptible to growth factors.
In contrast, growth factors such as BCGF or IL-2 alone have no effect on resting B cells, but they do increase the growth of activated B cells.
Although the present invention is not limited to any theory or explanation, the results presented here further support a model of distinct regulation of the stages of growth and activation of B lymphocytes. In this case, the Applicant has demonstrated that Activation and proliferation signals appearing in human B lymphocytes could be transmitted by distinct cellular surface structures.
Although antiBp35 mAb has activated B cells to enter the G phase of the cell cycle, it alone causes little or no proliferation. mAb antiBp50 had the opposite effect: it could not activate
<Desc / Clms Page number 42>
B cells but, when added even after as long as 12-24 hours after activation, may have caused B cells to grow.
As assumed, the Bp50 molecule would normally behave as a receptor for a ligand such as a soluble growth factor or for a signal mediated by cell-cell contact (i.e. coordinate found on the surface of another cell). Previous studies have identified several BCGFs derived from T cells which, like anti-Bp50, increase the proliferation of B cells. Both high and low molecular weight forms of growth factor B cells have been identified and different types have been shown to exert additive effects (Kehrl, et al., 1984, Immunol.
Rev. 18: 75-96; Kishimoto, 1985, Ann. Rev. Immunol.
3: 133-157; Swain, et al. 1983, J. Exp. Med.
158: 822-835; Howard et al., 1984, Immunol. Rev.
78: 185-210; Ambrus, et al., J. Clin. Invest.
75: 732-739; Ambrus, 1985, J. Exp. Med. 162: 1319-1335).
Therefore, Bp50 could be a receptor for one of these factors.
With the exception of the IL-2 receptor and the C3d receptor, the receptors found on B lymphocytes for growth signals have not yet been identified. MAb AB-1 reacts with a B cell marker expressed only on activated B cells and blocks BCGF-dependent proliferation, so it could recognize the BCGF receptor or a related structure.
Bp50 appears to be distinct from the AB-1 marker, given that the mAb AB-1 does not block the binding of
<Desc / Clms Page number 43>
anti-Bp50 G28-5 and that, unlike mAb G28-5, it only reacts with lymphocytes
B activated (Jung et al., 1984, J. Exp. Med. 160: 1919-
1924). Bp50 is found on all B lymphocytes which, on the basis of absorption analysis and direct binding assays, does not seem to be the case for BCGF receptors.
The data currently available to the Applicant indicate that Bp50 and the receptor for low molecular weight BCGF are distinct structures.
Using a rabbit hetero-antiserum, Wang et al. (Wang, 1979, J. Exp. Med. 149: 1424-
1433) have previously described a 54 kDa glycoprotein, gp54, which, like Bp50, is expressed on all B lymphocytes, but at lower concentrations on blood B lymphocytes than on tonsill B lymphocytes. It is possible, but improbable, that the rabbit heteroantiser and anti-Bp50 recognize the same structures or related structures: unlike anti-Bp50 mAb, rabbit antiserum directed against gp54 alone has been sufficient to stimulate the proliferation of B lymphocytes.
Unlike anti-Bp50, anti-Bp35 alone can activate B cells from the GO phase to the G1 phase and, therefore, it can be called "activation signal". It is not yet clear if
Bp35 comes into play or not only during the early activation of B lymphocytes, since anti-Bp35 antibodies can stimulate the division of certain B lymphocytes (Clark et al., 1985, Proc. Nat. Acad.
Sei. EUA 82: 1766-1770). Likewise, Bp50 cannot strictly come into play solely as a "growth signal": together with activation signals (anti-Bp35 or anti-u), antibodies
<Desc / Clms Page number 44>
anti-Bp50 not only increase proliferation, but also the total number of B cells entering phase G. (Table 2). In other words, as a co-stimulant, anti-Bp50 acts to activate the progression of both the activation (from Go to mistletoe) and growth (G to S) phases of the cell cycle. The BCGF used in these studies also exerted a similar activity (Figure 6C).
Therefore, anti-Bp35 and anti-Bp50 (or BCGF) seem to be essentially analogous to the factors of "competence" and "progression" described during studies carried out on the regulation of fibroblast growth. How B cells respond to anti-Bp35 or anti-Bp50 may clearly depend on their state of differentiation or activation.
It has been demonstrated here that two mAbs, aL namely anti-Bp35 ("competence" signal) and anti-Bp50 ("progression" signal) together can cause a large proliferation of highly purified B lymphocytes in the absence of antigen or d other known factors. The natural coordinates for these structures are not yet known.
However, since mAb directed against determinant antigenic groups can mimic both soluble factors and signals mediated by cell-cell interactions, i. l it may be possible to use appropriate combinations of mAbs to direct and regulate the proliferation or differentiation of human B lymphocytes which, in turn, will help to design in vivo strategies for combating human diseases such as B cell malignancies, immune deficiencies and certain autoimmune diseases.
The new monoclonal antibody, G28-5, which
<Desc / Clms Page number 45>
reacts with a single chain polypeptide of about 50 Kd, expressed on the surface of human B lymphocytes, is only one particular embodiment of the ligands of the present invention, which can increase the proliferation of activated B lymphocytes.
Since the proliferation of human B lymphocytes can be increased in the same way by BCGF derived from T lymphocytes, including BCGF of low molecular weight and of high molecular weight, the Applicant compared the activity of G28-5 anti -Bp50 with that of a BCGF preparation containing mainly a BCGF of low molecular weight.
G28-5 anti-Bp50 and BCGF (weak) were very similar in that they were co-stimulants with the same activating agents (anti-Ig, anti-Bp35 and TPA), however they were not not co-stimulating with each other or with IL-1 or even IL-2. In addition, the activity of anti-Bp50 G28-5 did not depend on its Fc domain, since F (ab ') fragments of G28-5 were functionally active, which suggests that, just like soluble BCGF , soluble anti-Bp50 does not require accessory cells carrying an Fe receptor to exert an effect. In addition, antiBp50 and BCGF are both effective only in the presence of an activation stimulus.
In other words, anti-Bp50 and BCGF are not factors of "competence", but rather favor the "progression" of B lymphocytes through the cell cycle.
Although in all probability Bp50 may come into play as a receptor for a ligand such as a B cell growth factor, several results suggest that Bp50 is not the receptor, at least for BCGF (weak) used in this study: it is expressed on blood B lymphocytes, while receptors
<Desc / Clms Page number 46>
BCGF (low) apparently are not. In contrast to Bp50, candidate structures for the (weak) BCGF receptor are also expressed only on activated B cells. In addition, both normal and malignant B lymphocyte populations differ in their sensitivity to anti-Bp50 vis-à-vis BCGF (low) (Table 5 and Figure 10).
For example, some B lymphomas proliferate in response to BCGF (weak), but not in response to antiBp50. Finally, in a number of experiments, optimal concentrations of anti-Bp50 and BCGF, together, caused greater proliferation than individually. Anti-Bp50 mimics the activity of other BCGFs such as BCGFs (high) which are costimulating with anti-IgM (Ambrus, et al., 1985, J.
Exp. Med. 162: 1319; Ambrus, et al., 1985, J. Clin.
Invest. 75: 732), suggesting that Bp50 may come into play as a receiver for BCGF (high).
Although Bp50 can be a receptor for a soluble ligand, alternatively, Bp50 can act as a receptor for a signal which is mediated by cell-cell contact and which regulates BCGF and / or receptor concentrations. autocrine production. The precedence of differentiation antigens serving as amplifiers of an autocrine receptor pathway comes from studies carried out with T lymphocytes. MAb directed against the common leukocyte antigen Lp220 increases proliferation by elevating the expression of the IL receptor -2 on activated T lymphocytes (Ledbetter, et al., 1985, J. Immunol. 135: 1819). An analogous mechanism can come into play with anti-Bp50 and the expression of certain BCGF receptors.
Apparently Bp50 and BCGF (weak) are under some coordinated control
<Desc / Clms Page number 47>
because, like the IL-1 and IL-2 receptors, BCGF increases the expression of Bp50 on certain leukemic cells. The Bp50 molecule also shares similarities with the Tp44 molecule which comes into play to influence the production of IL-2. The Applicant and other researchers have demonstrated that the anti-Tp44 antibody 9. 3 increases the proliferation of T lymphocytes activated by antiCD3 or TPA (Ledbetter, et al., 1985, J. Immunol.
135: 2331; Hara, et al., 1985, J. Exp. Med. 161: 1513).
Likewise, anti-Bp50 increases the proliferation of B lymphocytes activated by anti-Bp35 or TPA. The Tp44 signal works by stimulating the production of IL-2 rather than by stimulating the growth of T cells.
Probably, the Bp50 signal could act in an analogous way by stimulating the autocrine production of B lymphocytes (Gordon, et al., 1984, Nature, Lond.
310: 145).
5. 4. 2. MODIFIED COORDINATES USED FOR IMMUNOSUPPRESSION OR TREATMENT OF MALIGNANCIES.
According to this embodiment, the ligand of the present invention can be modified by the attachment of an antiproliferative agent, so that the molecule obtained can be used to kill cells which express the Bp50 antigen.
Such modified ligands can be used in the treatment of autoimmune diseases, in order to suppress the proliferation of B lymphocytes and thus suppress the autoimmune response. These modified ligands can also be used to provide immunosuppression in a patient who has received a transplant to prevent rejection of a graft. Consequently, cytotoxic agents which are used for the suppression of immune responses, can be attached to the ligands of
<Desc / Clms Page number 48>
the invention. When using ligands which increase the proliferation of B cells, i1 should result in an increased effect, since both the drug will be directed to the proliferating B cells.
In another embodiment, the ligands of the present invention, which are modified
EMI48.1
by fixing an antiproliferative agent, can be used to treat malignancies in which tumors or cells express the Bp50 antigen. The attachment of these chemotherapeutic agents to the ligands of the invention must ensure greater specificity of the drug for malignant cells. In addition, a particular advantage should be obtained when treating B cell malignancy with a ligand coupled to a cytotoxin which is more effective in killing proliferative cells than non-proliferative cells; treatment with such a ligand should ensure potentiation of the action of the cytotoxin.
Consequently, the chemotherapeutic agents or the antiproliferative agents which can be coupled to the ligands of the present invention include, without any limitation, the agents listed in Table 6 below which comes from Goodman and Gilman, The Parmacological Basis of Therapeutics, 6th edition, MacMillan Publishing Co., Inc., New York, pages 1249-1313.1980, referenced here for reference.
<Desc / Clms Page number 49>
EMI49.1
TABLE 6 Ag ¯ Agents has anti-Bp50 coordinates
EMI49.2
<tb>
<tb> chemotherapeutic <SEP> who <SEP> can <SEP> @tre <SEP> couplesClass <SEP> Type <SEP> Agent <SEP>
<tb> Agent <SEP> al- <SEP> Mustard <SEP> Chlormethine
<tb> kylation <SEP> nitrogen <SEP> Cyclophosphamide
<tb> Melphalan
<tb> Mustard <SEP> uracil
<tb> Chlorambucil
<tb> Derivatives <SEP> of ethy- <SEP> Thiotépa <SEP>
<tb> lene-imine
<tb> Sulfonates <SEP> Busulfan
alkyl <tb>
<tb> Nitrosoureas <SEP> Carmustine
<tb> Lomustine
<tb> Semustine
<tb> Streptozotocin
<tb> Triazenres <SEP> Dacarbazine
<tb> Antiméta- <SEP> Analogues <SEP> from <SEP> Methotrexate
<tb> bolites <SEP> acid <SEP> folic
<tb> Analogs <SEP> from <SEP> the <SEP> Fluorouracil
<tb> pyrimidine <SEP> Cytarabine
<tb> Azaribine
<tb> Analogs <SEP> from <SEP> Mercaptopurine
<tb> the <SEP> purine <SEP> Thioguanine
<tb> Products <SEP>
Alkaloids <SEP> Vinblastine
<tb> natural <SEP> extracts <SEP> from <SEP> the <SEP> Vincristine
<tb> periwinkle
<tb> (Pervinca)
<tb> Antibiotics <SEP> Dactinomycin
<tb> Daunorubicin
<tb> Doxorubicin
<tb> Bleomycin
<tb> Mi <SEP> thramyc <SEP> ine <SEP>
<tb> Mitomycin
<tb>
<Desc / Clms Page number 50>
EMI50.1
TABLE 6 (continued)
EMI50.2
<tb>
<tb> Class <SEP> Type <SEP> Agent
<tb> Enzymes <SEP> L-asparaginase
<tb> Agents <SEP> Complexes <SEP> Cisplatin
<tb> miscellaneous <SEP> coordinated <SEP> from
<tb> platinum
<tb> Urea <SEP> substi-Hydroxy-urea
<tb> killed
<tb> Déri <SEP> vé <SEP> from <SEP> Procarbazine
<tb> methyl-hydrazine
<tb> Suppressor <SEP> Mitotane
<tb> adrenal cortex
<tb> Hormones <SEP> and <SEP> Cortico-Prednisone
<tb> antagonists <SEP> steroids
<tb> Progestins <SEP> Caproate <SEP> of hydroxyprogesterone
<tb> Acetate <SEP> from <SEP> medroprogesterone
<tb> Acetate <SEP> from <SEP> megestrol
<tb> Estrogens <SEP> Diethyl-stilbestrol
<tb> Ethinyl-estradiol
<tb> Anti-estrogen <SEP> Tamoxifen
<tb> Androgens <SEP> Propionate <SEP> from <SEP> testosterone
<tb> Fluoxymesterone
<tb> Isotopes <SEP> Phosphorus <SEP> Phosphate <SEP> from <SEP> sodium <SEP> 32p
<tb> radioactive <SEP> lode
<SEP> Iodide <SEP> from <SEP> sodium <SEP> 131 <SEP> 1 <SEP>
<tb>
Any method known in the art can be used to couple the ligand.
EMI50.3
to the chemotherapeutic or antiproliferative agent. Examples of such methods have been listed above (see paragraph 5, above).
<Desc / Clms Page number 51>
5. 4. 3. OTHER USES OF COORDINATES AND Bp50
In addition to the therapeutic applications, the ligands and Bp50 itself allow other applications in diagnostic assays both in vitro and in vivo, separation schemes, etc.
The Bp50 receptor can be used for the preparation and / or the design of the ligands of the invention. Bp50 can also be used with the ligands of the invention in in vitro assays which require a standard to quantify the amount of Bp50 detected in a test sample.
Finally, Bp50 itself may be useful as a soluble factor constituting a mediator of immunity, for example, a lymphokine.
In addition to therapeutic treatment and diagnostic assays, the ligands of the present invention could be used to identify or separate cells that express the Bp50 antigen. In addition, if an X-opaque compound or an appropriate radio-tag is linked to the ligand, this could be used for the in vivo visualization of tumors expressing the Bp50 antigen. From the above description, other uses should be obvious to those skilled in the art.
EMI51.1
6. DEPOSIT OF CELL LINES
The following hybridoma has been deposited in the American Type Culture Collection ", Rockville, MD, and has been assigned the following sequence number: Hybridome ATCC sequence number
EMI51.2
G28-5
The scope of the present invention is in no way bounded by the deposited hybridoma, since the deposited type is given simply in order to illustrate an aspect of the invention and that any
<Desc / Clms Page number 52>
cell lines which are functionally equivalent are within the scope of the present invention.
In fact, on reading the preceding description and in view of the appended figures, the skilled person will recognize various modifications of the invention in addition to those illustrated and described in this specification. It is understood that these modifications fall within the scope of the claims below.
<Desc / Clms Page number 53>
TABLE OF CONTENTS
EMI53.1
<tb>
<tb> Page
<tb> 1. <SEP> Introduction ........................... <SEP> 1
<tb> 2. <SEP> Basis <SEP> from <SEP> the invention ............... <SEP> 2
<tb> 3. <SEP> Summary <SEP> from <SEP> the invention <SEP> 5
<tb> 3.1. <SEP> Definitions <SEP> 10 <SEP>
<tb> 4. <SEP> Description <SEP> of <SEP> figures <SEP> 11
<tb> 5. <SEP> Description <SEP> detailed <SEP> from <SEP> the invention ... <SEP> 15
<tb> 5. <SEP> 1.
<SEP> Methods <SEP> adopted <SEP> for <SEP> characterize <SEP> on <SEP> receiver <SEP> Bp50 ....... <SEP> 19
<tb> 5. <SEP> 2. <SEP> Characterization <SEP> from <SEP> receiver
<tb> Bp50 <SEP> 24
<tb> 5. <SEP> 2. <SEP> 1. <SEP> Identification <SEP> of a
<tb> marker <SEP> superficial <SEP> from
<tb> cells <SEP> to <SEP> 50 <SEP> kDa
<tb> specific <SEP> to <SEP> lymphocytes <SEP> B, <SEP> Bp50 <SEP> 24 <SEP>
<tb> 5. <SEP> 2. <SEP> 2. <SEP> The expression <SEP> from <SEP> Bp50 <SEP> is
<tb> restricted <SEP> to <SEP> lymphocytes <SEP> B <SEP> 27
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> Increase <SEP> from <SEP> the <SEP> proliferation
<tb> of <SEP> lymphocytes <SEP> B <SEP> with <SEP> the antibody <SEP> anti-Bp50 <SEP> 28
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> 1.
<SEP> mAb <SEP> anti-Bp50 <SEP> increases <SEP> the
<tb> proliferation <SEP> only
<tb> after <SEP> that <SEP> them <SEP> lymphocytes
<tb> B <SEP> have <SEP> summer <SEP> enabled <SEP> by <SEP> of
<tb> antibody <SEP> anti-Bp35 <SEP> or
<tb> anti- ................. <SEP> 30
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> 2. <SEP> The <SEP> mAb <SEP> anti-Bp50
<tb> don't activate <SEP> no <SEP> them <SEP> lymphocytes <SEP> B <SEP> from <SEP> the <SEP> phase
<tb> GO, <SEP> but <SEP> 11s <SEP> bring <SEP> them
<tb> lymphocytes <SEP> B <SEP> enabled <SEP> to
<tb> progress <SEP> a <SEP> through <SEP> on
<tb> cycle <SEP> cell ......... <SEP> 31
<tb>
<Desc / Clms Page number 54>
EMI54.1
<tb>
<tb> Page
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> 3.
<SEP> Conditions <SEP> optimal
<tb> for <SEP> increase <SEP> the <SEP> proliferation <SEP> of <SEP> lymphocytes
<tb> B <SEP> with <SEP> of <SEP> antibody
<tb> anti-Bp50 ................ <SEP> 33
<tb> 5. <SEP> 3. <SEP> 4. <SEP> Differences <SEP> between
<tb> activity <SEP> of anti-Bp50
<tb> and <SEP> from <SEP> BCGF <SEP> (weak) ...... <SEP> 36
<tb> 5. <SEP> 4. <SEP> Uses <SEP> from <SEP> coordinates <SEP> antiBp50 <SEP> and <SEP> from <SEP> Bp50 .................. <SEP> 40
<tb> 5. <SEP> 4. <SEP> 1. <SEP> Receiver <SEP> Bp50 <SEP> and
<tb> uses <SEP> from <SEP> coordinates
<tb> such <SEP> that <SEP> anti-Bp50 <SEP> for
<tb> increase <SEP> the <SEP> proliferation
<tb> of <SEP> lymphocytes <SEP> B ........ <SEP> 41
<tb> 5. <SEP> 4. <SEP> 2.
<SEP> Coordinates <SEP> modified
<tb> use <SEP> for <SEP> immunosuppression <SEP> or <SEP> on <SEP> treatment <SEP> from <SEP> malignancies <SEP> 47
<tb> 5. <SEP> 4. <SEP> 3. <SEP> Others <SEP> uses <SEP> from
<tb> coordinates <SEP> and <SEP> from <SEP> Bp50 ..... <SEP> 51
<tb> 6. <SEP> Deposit <SEP> from <SEP> lines <SEP> from <SEP> cells <SEP> 51
<tb>