Die Synthese von Mucin-Glycopeptid-Vakzinkonjugaten und Adjuvanzien für eine potentielle Krebsimmuntherapie

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese von unterschiedlichen tumorassoziierten Antigenen, die in Form von glycosylierten Aminosäurebausteinen durch Festphasensynthese in den tandem repeat des epithelialen Mucin MUC1 eingebaut wurden. Zur Erzeugung von selektiven Immunantworten wurden synthetische MUC1-Glycopeptide über einen nicht immunogenen Spacer mit einer Reihe von Immunstimulanzien umgesetzt. Es wurden hierbei zwei Ziele verfolgt. Zum einen sollten mit Hilfe von synthetischen MUC1-Glycopeptiden und Immunstimulanzien cytotoxische T-Zellen ausgebildet werden, die Tumorzellen mit überexprimiertem MUC1 am Wachstum hindern und sie in den programmierten Zelltod treiben. Zum anderen sollte mit Hilfe von TH2-Epitopen eine adaptive humorale B-Zell-vermittelte Immunantwort in Form von Antikörpern ausgelöst werden. Zur Ausbildung von cytotoxischen T-Zellen kamen Vakzinkonjugate zum Einsatz, die aus dem IL-1β(163 – 169), dem TLR2-Agonisten (Pam3Cys-Ser-Lys4) oder dem TLR4-Agonisten (spacergebundenes MPL A) bestehen und jeweils an MUC1-Glycopeptide konjugiert wurden. Darüber hinaus wurde eine neue moderne Syntheseroute für das MPL-A entwickelt, welches als Adjuvans in den verschiedenen Vakzinen, wie Cervarix®, Fendrix® und Stimuvax®, Verwendung findet und die Immunantwort der Vakzinkonstrukte nochmals verstärken sollte. Zur Induktion von Antikörpern kamen die OVA(323 – 339)-, die Tetanus-Toxoid- und die BSA-Konjugate zur Anwendung, an denen MUC1-Glycopeptide angeknüpft wurden.

This doctoral project aims to obtain different glycosylated peptides bearing tumour-associated antigens by solid-phase peptide synthesis methodologies. The strategy started with their integration into the peptide sequence of the mucin protein (MUC1) tandem repeat domain. Then, for the generation of selective immune responses the synthesized MUC1-glycopeptides were conjugated (through a not immunogenic spacer) with a series of different immune stimulants. The aim of this project was twofold: on the one hand the induction of cytotoxic T-cells proliferation mediated by synthetic MUC1-glycopeptides and immune stimulants as a method to reduce the growth rate of tumoral cells showing remarkable over-expressed MUC1, by leading them into programmed cell death. On the other hand, the stimulation of an adaptive humoral B-cell mediated immune response in the form of antibodies by means of TH2-epitopes. For the generation of cytotoxic T-cells the following synthetic oligopeptides were designed, and subsequently conjugated to MUC1: an interleukin stretch IL-1β(163 – 169), the TLR2 agonist Pam3Cys-Ser-Lys4 and the TLR4 agonist (spacer-modified MPL A). Moreover, a new synthesis route for the MPL A was developed, which is utilized as adjuvant in various vaccines like Cervarix®, Fendrix® and Stimuvax®. The above mentioned showed its ability to increase the immune response of the vaccine conjugates in this project. For the induction of antibodies, MUC1-glycopeptides have been conjugated to the TH2-epitope like Ova(323-339), as well as carrier-proteins like ovalbumin or the tetanus toxoid.