PD-1, receptor para la B7-4 y su utilización.

Procedimiento para modular una respuesta inmunitaria que comprende poner en contacto in vitro una célula que expresa B7-4,

que es un ligando proteico para PD-1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4, o una proteína que presenta por lo menos un 50 % de identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figuras 3 o 4, o un inmunocito que expresa PD-1, que es el receptor para B7-4, con una sustancia seleccionada de entre el grupo que comprende B7-4, una proteína que comprende un dominio extracelular de B7-4, PD-1 y anticuerpos anti-B7-4, que modula la interacción de B7-4 con PD-1 para, de este modo, modular la respuesta inmunitaria.

PD-1, receptor para la B7-4 y su utilización.

Financiación pública

El trabajo descrito en la presente memoria recibió el soporte según Al 39671, Al 4469, CA 845 y Al 41584 otorgado por los Institutos Nacionales de Salud. Por lo tanto, el gobierno de los Estados Unidos puede gozar de ciertos derechos con respecto a la presente invención.

Solicitudes relacionadas

La presente reivindica prioridad con respecto a U.S.S.N. 6/15.39 presentada el 23 de agosto de 1999. La presente solicitud también reivindica prioridad con respecto a U.S.S.N. 6/164.897, presentada el 1 de noviembre 1999.

Antecedentes de la invención

Para que los linfocitos T respondan a las proteínas extrañas, las células que presentan antígenos (APC) deben proporcionar dos señales a los linfocitos T que se encuentran en reposo (Jenkins, M. and Schwartz, R. (1987) J. Exp. Med. 165:32-319; Mueller, D. L. et al. (199) J. Immunol. 144:371-379). La primera señal, que proporciona especificidad a la respuesta inmunitaria, se transduce mediante el receptor de los linfocitos T (TCR) tras el reconocimiento del péptido antigénico extraño presentado en relación con el complejo principal de histocompatibilidad (MHC). La segunda señal, denominada coestimulación, activa la multiplicación de los linfocitos T y estos se vuelven funcionales (Lenschow et al. (1996) Annu. Rev. Immunol. 14:233). La coestimulación no es específica del antígeno así como tampoco se ve limitada por el MHC y se considera que la proporciona una o más moléculas distintas de la superficie celular expresadas por las APC (Jenkins, M. K. et al. (1988) J. Immunol. 14:3324-333; Linsley, P. S. et al. (1991) J. Exp. Med. 173:721-73; Gimmi, C. D., etal. 1991 Proc. Nati. Acad. Sci. USA 88:6575-6579; Young, J. W. et al. (1992) J. Clin. Invest. 9:229-237; Koulova, L. et al. (1991) J. Exp. Med. 173:759-762; Reiser, H. et al. (1992) Proc. Nati. AcadSci. USA 89:271-275; van-Seventer, G. A. et al. (199) J. Immunol. 144:4579-4586; LaSalle, J. M. etal. (1991) J. Immunol. 147:774-8; Dustin, M. I. etal. (1989) J. Exp. Med. 169:53; Armitage, R. J. et al. (1992) Nature 357:8-82; Liu, Y. et al. (1992) J. Exp. Med. 175:437-445).

Las proteínas CD8 (B7-1) y CD86 (B7-2), expresadas en las APC, son moléculas coestimuladoras críticas (Freeman et al. (1991) J. Exp. Med. 174:625; Freeman et al. (1989) J. Immunol. 143:2714; Azuma et al. (1993) Nature 366:76; Freeman et al. (1993) Science 262:99). Parece ser que la B7-2 desempeña una función predominante durante las respuestas inmunitarias primarias mientras que la B7-1, que se regula por aumento posteriormente durante una respuesta inmunitaria, puede resultar importante en la prolongación de las respuestas primarias o secundarias de los linfocitos T coestimulando las respuestas de los linfocitos (Bluestone (1995) Immunity 2:555).

Un receptor al que se unen la B7-1 y la B7-2, el CD28, se expresa constitutivamente en los linfocitos T en reposo y aumenta durante la expresión tras su activación. Tras la señalización mediante el receptor del linfocito T, la ligación del CD28 y la transducción de una señal coestimuladora activa la multiplicación de los linfocitos T y la secreción de IL-2 (Linsley, P. S. et al. (1991) J. Exp. Med. 173:721-73; Gimmi, C. D. et al. (1991) Proc. Nati. Acad Sci. USA 88:6575-6579; June, C. H. et al. (199) Immunol. Today. 11:211-6; Harding, F. A. et al. (1992) Nature 356:67-69). Un segundo receptor, denominado CTLA4 (CD152) es homólogo al CD28 pero no se expresa en los linfocitos T en reposo y aparece tras la activación de los linfocitos T (Brunet, J. F. et al. (1987) Nature 328:267-27). Parece ser que el CTLA4 resulta crítico en la regulación negativa de las respuestas de los linfocitos T (Waterhouse et al. (1995) Science 27:985). Se ha descubierto que el bloqueo del CTLA4 elimina las señales inhibidoras, mientras que se ha descubierto que la agregación del CTLA4 proporciona señales inhibidoras que regulan por disminución las respuestas de los linfocitos T (Allison and Krummel (1995) Science 27:932). Las moléculas B7 presentan una afinidad superior hacia el CTLA4 que hacia el CD28 (Linsley, P. S. et al. (1991) J. Exp. Med. 174:561-569) y se ha descubierto que B7-1 y B7-2 se unen a regiones distintas de la molécula CTLA4 y presentan unas cinéticas distintas de unión a CTLA4 (Linsley et al. (1994) Immunity 1:793). Se ha identificado una nueva molécula, ICOS, relacionada con el CD28 y el CTLA4 y parece ser importante en la producción de IL-1 (Hutloff et al. (1999) Nature 397:263; WO 98/38216 ), al igual que su ligando, que es un nuevo miembro de la familia B7 (Aicher A. et al. (2) J. Immunol. 164:4689-96; Mages H.W. et al. (2) Eur. J. Immunol. 3:14-7; Brodie D. et al. (2) Curr. Biol. 1:333-6; Ling V. et al. (2) J. Immunol. 164:1653-7; YoshinagaS.K. et al. (1999) Nature 42:827-32). Si los linfocitos T se estimulan únicamente mediante el receptor de linfocitos T, sin recibir una señal coestimuladora adicional, se convierten en linfocitos que no responden, anérgicos o mueren, produciéndose una regulación por disminución de la respuesta inmunitaria.

Se ha demostrado la importancia de la vía coestimuladora B7:CD28/CTLA4 in vitro y en diversos sistemas de modelo in vivo. El bloqueo de dicha vía coestlmuladora tiene como resultado el desarrollo de tolerancia al antígeno en sistemas con murinos y seres humanos (Harding, F. A. et al. (1992) Nature 356:67-69; Lenschow, D. J. et al. (1992) Science 257:789-792; Turka, L. A. et al. (1992) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 89:1112-1115; Gimmi, C. D. et al. (1993) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 9:6586-659; Boussiotis, V. et al. (1993) J. Exp. Med. 178:1753-1763). En cambio, la expresión de B7 mediante las células tumorales murinas negativas a la B7 activa la inmunidad específica en la que intervienen los linfocitos T junto con el rechazo tumoral y una protección de larga duración a la provocación tumoral (Chen, L. et al. (1992) Cell 71:193-112; Townsend, S. E. and Allison, J. P. (1993) Science 259:368-37; Baskar, S. et al. (1993) Proc. Nati. Acad. Sci. 9:5687-569.). Por lo tanto, la manipulación de las vías coestimuladoras ofrece un gran potencial para estimular o suprimir las respuestas inmunltarias en los seres humanos.

La patente US n.° 5.698.52 da a conocer unas composiciones que contienen PD-1 y/o anticuerpos contra PD-1, y la utilización de las mismas para deprimir o acelerar las funciones ¡nmunitarias. Ishida et al (EMBOJournal, vol 11, nu 11, pp 3887 - 3895, 1992) describe cómo los factores proapoptósicos pueden modular la expresión génica del PD-1 en las células.

Resumen de la invención

La presente invención es tal como se define en las reivindicaciones. La presente invención se basa, por lo menos en parte, en el descubrimiento de que el PD-1 es un receptor de moléculas B7-4 expresadas en células que presentan antígenos. El PD-1 transmite una señal negativa a los inmunocitos, similar al CTLA4. Las moléculas B7-4 se expresan en la superficie de las células que presentan antígenos y proporcionan una señal coestlmuladora a los inmunocitos y pueden transmitir señales reguladoras por disminución a los inmunocitos, en función de la molécula a la que se unen. Por lo tanto, la modulación de PD-1, B7-4, y/o la interacción entre B7-4 y PD-1 tiene como resultado la modulación de la respuesta ¡nmunltarla.

Por consiguiente, en un aspecto, la presente memoria proporciona un método para modular una respuesta inmunitaria que comprende poner en contacto una inmunocito con un agente que module la señalización mediante el PD-1 para, de este modo, modular la respuesta inmunitaria.

En una forma de realización, la respuesta inmunitaria se regula por disminución.

En una forma de realización, se selecciona el inmunocito de entre el grupo que comprende: un llnfoclto T, un linfocito B y un mielocito.

En una forma de realización, se provoca anergia en el inmunocito.

En una forma de realización, el método comprende además poner en contacto el inmunocito con un agente adicional

que regula por disminución una respuesta inmunitaria.

En una forma de realización, la respuesta inmunitaria se regula por aumento.

En una forma de realización, se inhibe la señalización mediante el PD-1 utilizando un agente seleccionado de entre

el grupo que comprende: una forma no activadora de la B7-4, un anticuerpo que reconoce la B7-4 y una forma soluble de PD-1.

En una forma de realización, la etapa de puesta en contacto se produce in vivo. En otra forma de realización, la etapa de puesta contacto se produce in vitro.

En un aspecto adicional, la presente memoria se refiere a un método para modular la interacción de la B7-4 con un receptor Inhibidor en un inmunocito que comprende poner en contacto... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para modular una respuesta inmunitaria que comprende poner en contacto in vitro una célula que expresa B7-4, que es un ligando proteico para PD-1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4, o una proteína que presenta por lo menos un 5 % de Identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figuras 3 o 4, o un ¡nmunocito que expresa PD-1, que es el receptor para B7-4, con una sustancia seleccionada de entre el grupo que comprende B7-4, una proteína que comprende un dominio extracelular de B7-4, PD-1 y anticuerpos antl-B7-4, que modula la Interacción de B7-4 con PD-1 para, de este modo, modular la respuesta inmunitaria.

2. Uso de una cantidad terapéuticamente efectiva de una sustancia seleccionada de entre el grupo que consiste en: B7-4, que es un ligando proteico para PD-1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4, o una proteína que presenta por lo menos un 5 % de identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figuras 3 o 4, PD-1, que es el receptor para B7-4, y anticuerpos antl-B7-4, para la preparación de una composición farmacéutica destinada a modular una respuesta Inmunitaria, en el que la sustancia modula la interacción de B7-4 con PD-1 para modular, de este modo, la respuesta Inmunitaria al entrar en contacto con una célula que expresa B7-4 o un inmunocito que expresa PD-1.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o uso según la reivindicación 2, en el que la respuesta inmunitaria se regula por disminución.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 o uso según la reivindicación 2, en el que se estimula la señalización mediante PD-1 utilizando B7-4.

5. Procedimiento según la reivindicación 1 o uso según la reivindicación 2, en el que el inmunocito se selecciona de entre el grupo que consiste en: un linfocito T, un linfocito B y un mielocito.

6. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que se provoca anergia en el ¡nmunocito.

7. Procedimiento según la reivindicación 1 o uso según la reivindicación 2, en el que la respuesta inmunitaria se regulada por aumento.

8. Procedimiento según la reivindicación 1 o uso según la reivindicación 2, en el que se inhibe la señalización mediante PD-1 utilizando una sustancia seleccionada de entre el grupo que consiste en: una forma soluble de B7-4, un anticuerpo que reconoce B7-4 y una forma soluble de PD-1.

9. Vacuna que comprende un antígeno patogénico y una sustancia seleccionada de entre el grupo que consiste en B7-4, que es un ligando proteico para PD-1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4 o una proteína que presenta por los menos un 5 % identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figuras 3 o 4, una proteína que comprende un dominio extracelular de B7-4, PD-1, que es el receptor para la molécula B7-4, y anticuerpos anti- B7-4, que inhibe la interacción entre B7-4 y PD-1.

1. Uso de una sustancia seleccionada de entre el grupo que consiste en B7-4, que es un ligando proteico para PD-1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4 o una proteína que presenta por lo menos un 5 % identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figuras 3 o 4, una proteína que comprende un dominio extracelular de B7-4, PD- 1, que es el receptor para la molécula B7-4, y anticuerpos anti-B7-4, que inhibe la interacción entre PD-1 y B7-4 para la preparación de una composición farmacéutica para el tratamiento de un paciente que presenta una enfermedad que se beneficiaría de la regulación por aumento de una respuesta inmunitaria, seleccionándose dicha enfermedad de entre el grupo que consiste en un tumor, un trastorno neurológico o una inmunodepresión.

11. Uso según la reivindicación 1, en el que dicha sustancia comprende una forma soluble de PD-1 o B7-4.

12. Uso de una sustancia seleccionada de entre el grupo que consiste en: formas solubles de B7-4, que es un ligando proteico para PD-1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4 o una proteína que presenta por lo menos un 5 % identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figuras 3 o 4, PD-1, que es el receptor para la molécula B7-4, y anticuerpos anti-B7-4, que estimula la señalización en la que interviene la B7-4 mediante el PD-1 en un inmunocito de un paciente, para la preparación de una composición farmacéutica destinada a tratar dicho paciente que presenta una enfermedad que se beneficiaría de la regulación por disminución de una respuesta

inmunitaria, seleccionándose dicha enfermedad de entre el grupo que consiste en un trasplante, una alergia o un trastorno autolnmunitario.

13. Procedimiento para identificar un compuesto que presenta la capacidad de modular la actividad de B7-4, que es un ligando para la proteína PD-1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4 o una proteína que presenta por lo menos un 5 % de identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figura 3 o 4, o la actividad de PD-1 modulando la interacción entre B7-4 y PD-1, que comprende, en una prueba basada en células

- poner en contacto una célula que expresa B7-4 con el compuesto de prueba y determinar la capacidad de PD-1 para unirse con la célula que expresa B7-4

- o poner en contacto una célula que expresa PD-1 con el compuesto de prueba y determinar la capacidad de B7-4 para unirse con la célula que expresa PD-1.

14. Procedimiento para Identificar un compuesto que presenta la capacidad de modular la actividad de B7-4, que es un ligando para la proteína PD-1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4 o una proteína que presenta por lo menos un 5 % de identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figura 3 o 4, o la actividad de PD-1 modulando la interacción entre B7-4 y PD-1, que comprende, en una prueba sin células

- poner en contacto B7-4 con el compuesto de prueba y determinar la capacidad de PD-1 para unirse con B7-4

- o poner en contacto PD-1 con el compuesto de prueba y determinar la capacidad de B7-4 para unirse con PD-1.

15. Procedimiento o uso según cualquiera de las reivindicaciones 8 u 11, en el que la forma soluble de B7-4 es un polipéptido que comprende un dominio extracelular de una proteína que comprende la secuencia de aminoácidos representada en las figuras 3 o 4 o una proteína que presenta por lo menos un 5 % de Identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figuras 3 o 4.

16. Procedimiento, uso o vacuna según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en los que B7-4 es una proteína que presenta por lo menos un 6 %, por lo menos un 7 %, por lo menos un 8 %, por lo menos un 9 %, por lo menos un 95 % o un 1 % de identidad de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de B7-4 de longitud completa representada en las figuras 3 o 4.