Genetic vaccine for tuberculosis (pVAXhsp65) primes neonate mice for a strong immune response at the adult stage

Abstract Background Vaccination of neonates is generally difficult due to the immaturity of the immune system and consequent higher susceptibility to tolerance induction. Genetic immunization has been described as an alternative to trigger a stronger immune response in neonates, including significant Th1 polarization. In this investigation we analysed the potential use of a genetic vaccine containing the heat shock protein (hsp65) from Mycobacterium leprae (pVAXhsp65) against tuberculosis (TB) in neonate mice. Aspects as antigen production, genomic integration and immunogenicity were evaluated. Methods Hsp65 message and genomic integration were evaluated by RT-PCR and Southern blot, respectively. Immunogenicity of pVAXhsp65 alone or combined with BCG was analysed by specific induction of antibodies and cytokines, both quantified by ELISA. Results This DNA vaccine was transcribed by muscular cells of neonate mice without integration into the cellular genome. Even though this vaccine was not strongly immunogenic when entirely administered (three doses) during early animal's life, it was not tolerogenic. In addition, pVAXhsp65 and BCG were equally able to prime newborn mice for a strong and mixed immune response (Th1 + Th2) to pVAXhsp65 boosters administered later, at the adult life. Conclusion These results suggest that pVAXhsp65 can be safely used as a priming stimulus in neonate animals in prime-boost similar strategies to control TB. However, priming with BCG or pVAXhsp65, directed the ensuing immune response triggered by an heterologous or homologous booster, to a mixed Th1/Th2 pattern of response. Measures as introduction of IL-12 or GM-CSF genes in the vaccine construct or even IL-4 neutralization, are probably required to increase the priming towards Th1 polarization to ensure control of tuberculosis infection.

Comparison of different delivery systems of DNA vaccination for the induction of protection against tuberculosis in mice and guinea pigs

The great challenges for researchers working in the field of vaccinology are optimizing DNA vaccines for use in humans or large animals and creating effective single-dose vaccines using appropriated controlled delivery systems. Plasmid DNA encoding the heat-shock protein 65 (hsp65) (DNAhsp65) has been shown to induce protective and therapeutic immune responses in a murine model of tuberculosis (TB). Despite the success of naked DNAhsp65-based vaccine to protect mice against TB, it requires multiple doses of high amounts of DNA for effective immunization. In order to optimize this DNA vaccine and simplify the vaccination schedule, we coencapsulated DNAhsp65 and the adjuvant trehalose dimycolate (TDM) into biodegradable poly (DL-lactide-co-glycolide) (PLGA) microspheres for a single dose administration. Moreover, a single-shot prime-boost vaccine formulation based on a mixture of two different PLGA microspheres, presenting faster and slower release of, respectively, DNAhsp65 and the recombinant hsp65 protein was also developed. These formulations were tested in mice as well as in guinea pigs by comparison with the efficacy and toxicity induced by the naked DNA preparation or BCG. The single-shot prime-boost formulation clearly presented good efficacy and diminished lung pathology in both mice and guinea pigs.

A DNA vaccine against tuberculosis based on the 65 kDa heat-shock protein differentially activates human macrophages and dendritic cells

Abstract Background A number of reports have demonstrated that rodents immunized with DNA vaccines can produce antibodies and cellular immune responses presenting a long-lasting protective immunity. These findings have attracted considerable interest in the field of DNA vaccination. We have previously described the prophylactic and therapeutic effects of a DNA vaccine encoding the Mycobacterium leprae 65 kDa heat shock protein (DNA-HSP65) in a murine model of tuberculosis. As DNA vaccines are often less effective in humans, we aimed to find out how the DNA-HSP65 stimulates human immune responses. Methods To address this question, we analysed the activation of both human macrophages and dendritic cells (DCs) cultured with DNA-HSP65. Then, these cells stimulated with the DNA vaccine were evaluated regarding the expression of surface markers, cytokine production and microbicidal activity. Results It was observed that DCs and macrophages presented different ability to uptake DNA vaccine. Under DNA stimulation, macrophages, characterized as CD11b+/CD86+/HLA-DR+, produced high levels of TNF-alpha, IL-6 (pro-inflammatory cytokines), and IL-10 (anti-inflammatory cytokine). Besides, they also presented a microbicidal activity higher than that observed in DCs after infection with M. tuberculosis. On the other hand, DCs, characterized as CD11c+/CD86+/CD123-/BDCA-4+/IFN-alpha-, produced high levels of IL-12 and low levels of TNF-alpha, IL-6 and IL-10. Finally, the DNA-HSP65 vaccine was able to induce proliferation of peripheral blood lymphocytes. Conclusion Our data suggest that the immune response is differently activated by the DNA-HSP65 vaccine in humans. These findings provide important clues to the design of new strategies for using DNA vaccines in human immunotherapy.

Erythema induratum of Bazin associated with Addison's disease: first description

CONTEXT: Erythema induratum of Bazin (EIB) is considered to be a tuberculid reaction and consists of recurrent painful nodules. The differential diagnosis includes diseases like nodular vasculitis, perniosis, polyarteritis nodosa and erythema nodosum. CASE REPORT: We report the case of a woman with EIB who developed Addison's disease during treatment with anti-tuberculosis drugs with good response to glucocorticoid replacement. The diagnosis was obtained through the clinical picture, positive tuberculin test and positive BCG (bacillus Calmette-Guérin) test on the histological sample. Anti-tuberculosis drugs and glucocorticoid replacement led to disappearance of the signs and symptoms. CONCLUSIONS: This is the first description of an association between EIB and Addison's disease. It should be borne in mind that tuberculosis is an important etiological factor for Addison's disease.

Interferon-gamma and interleukin-10 production by mononuclear cells from patients with advanced head and neck cancer

OBJECTIVE: This study aims to evaluate the production of interferon-gamma and interleukin-10 by stimulated peripheral blood mononuclear cells isolated from patients with supraglottic laryngeal cancer before and after surgical treatment. METHODS: Fourteen patients with advanced supraglottic laryngeal cancer were studied. Cultures of peripheral blood mononuclear cells isolated during the preoperative and late postoperative periods were stimulated with concanavalin A and Bacille Calmette-Guerin, and the supernatant concentrations of interferon-gamma and interleukin-10 were measured. RESULTS: For non-stimulated cultures, the interferon-gamma levels produced by the preoperative period and the late postoperative period cultures were lower than the levels produced by the control group cultures. The interferon-gamma levels after stimulation with concanavalin A were higher in the late postoperative period cultures than in the preoperative evaluation cultures. Stimulation with Bacille Calmette-Guerin led to the production of similar levels of interferon-gamma and interleukin-10 by all cultures; thus, stimulation increased the levels of interferon-gamma produced by both the preoperative and postoperative cultures relative to the levels produced by the corresponding unstimulated cultures. CONCLUSION: Patients with advanced supraglottic laryngeal cancer exhibit an in vitro deficiency in interferongamma secretion by mononuclear cells. Stimulated cells seem to recover this function during the postoperative period.

T cell stimulation by dendritic cell-tumor cell hybrids is enhanced in the presence of free dendritic cells

CNPq, FAPESP (2009/54599-5 and 2012/10939-0).

Tumour cells incorporate exosomes derived from dendritic cells through a mechanism involving the tetraspanin CD9

Exosomes (Exos) are secreted nanovesicles that contain membrane proteins and genetic material, which can be transferred between cells and contribute to their communication in the body. We show that Exos, obtained from mature human dendritic cells (DCs), are incorporated by tumour cells, which after Exos treatment, acquire the expression of HLA‐class I, HLA‐class II, CD86, CD11c, CD54 and CD18. This incorporation reaches its peak eight hours after treatment, can be observed in different cell tumour lines (SK‐BR‐3, U87 and K562) and could be a means to transform non‐immunogenic into immunogenic tumour cells. Interestingly, tetraspanins, which are expressed by the tumour cells, have their surface level decreased after Exo treatment. Furthermore, the intensity of Exo incorporation by the different tumour cell lines was proportional to their CD9 expression levels and pretreatment of Exos with anti‐CD9 decreased their incorporation (by SK‐BR‐3 cells). This modification of tumour cells by DC‐derived Exos may allow their use in new immunotherapeutic approaches to cancer. Furthermore, by showing the involvement of CD9 in this incorporation, we provide a possible selection criterion for tumours to be addressed by this strategy

Differential inflammasome expression and IL-1β secretion in monocyte-derived dendritic cells differentiated with IL-4 or IFN-α

NLRP3-inflammasome activation was evaluated in monocyte-derived dendritic cells (DC) obtained through IL-4 (IL4-DC) or IFN-α (IFN-DC) protocols and pulsed with chemically inactivated HIV-1. Inflammasome' genes expression and IL-1β secretion were compared in DC isolated from 15 healthy subjects (HC) and 10 HIV-1 infected individuals (HIV+). FINDINGS: Whether HIV was able to increased NLRP3-inflammasome genes expression and IL-1β secretion in IL4-DC from HC, the induction of inflammasome appeared significantly reduced in IFN-DC from HC, suggesting a different responsive state of IFN-DC compared to IL4-DC. No inflammasome activation was observed in IL4-DC as well as in IFN-DC derived from HIV + subjects, confirming previous findings on "unresponsive" state of DC derived from HIV + possibly due to chronic inflammatory state of these individuals. CONCLUSIONS: Our results showed that IFN-α differently modulates inflammasome expression during monocytes-DC in vitro differentiation. These findings could be of interest considering the on-going research about DC manipulation and therapeutic strategies for HIV + involving DC-based immune-vaccines.

Exome analysis of HIV patients submitted to dendritic cells therapeutic vaccine reveals an association of CNOT1 gene with response to the treatment

INTRODUCTION: With the aim of searching genetic factors associated with the response to an immune treatment based on autologous monocyte-derived dendritic cells pulsed with autologous inactivated HIV, we performed exome analysis by screening more than 240,000 putative functional exonic variants in 18 HIV-positive Brazilian patients that underwent the immune treatment. METHODS: Exome analysis has been performed using the ILLUMINA Infinium HumanExome BeadChip. zCall algorithm allowed us to recall rare variants. Quality control and SNP-centred analysis were done with GenABEL R package. An in-house implementation of the Wang method permitted gene-centred analysis. RESULTS: CCR4-NOT transcription complex, subunit 1 (CNOT1) gene (16q21), showed the strongest association with the modification of the response to the therapeutic vaccine (p=0.00075). CNOT1 SNP rs7188697 A/G was significantly associated with DC treatment response. The presence of a G allele indicated poor response to the therapeutic vaccine (p=0.0031; OR=33.00; CI=1.74-624.66), and the SNP behaved in a dominant model (A/A vs. A/G+G/G p=0.0009; OR=107.66; 95% CI=3.85-3013.31), being the A/G genotype present only in weak/transient responders, conferring susceptibility to poor response to the immune treatment. DISCUSSION: CNOT1 is known to be involved in the control of mRNA deadenylation and mRNA decay. Moreover, CNOT1 has been recently described as being involved in the regulation of inflammatory processes mediated by tristetraprolin (TTP). The TTP-CCR4-NOT complex (CNOT1 in the CCR4-NOT complex is the binding site for TTP) has been reported as interfering with HIV replication, through post-transcriptional control. Therefore, we can hypothesize that genetic variation occurring in the CNOT1 gene could impair the TTP-CCR4-NOT complex, thus interfering with HIV replication and/or host immune response. CONCLUSIONS: Being aware that our findings are exclusive to the 18 patients studied with a need for replication, and that the genetic variant of CNOT1 gene, localized at intron 3, has no known functional effect, we propose a novel potential candidate locus for the modulation of the response to the immune treatment, and open a discussion on the necessity to consider the host genome as another potential variant to be evaluated when designing an immune therapy study

Selezione e processazione di cellule Natural Killer da donatore aploidentico "KIR-ligand" incompatibile per l'immunoterapia adottiva di pazienti con Leucemia Acuta Mieloblastica ad alto rischio

The effector function of natural killer (NK) cells is regulated by activating and inhibitory receptors, termed killer immunoglobulin-like receptors (KIRs). In haploidentical T-cell depleted transplantation the donor/recipient KIR mismatch significantly impacts on NK-mediated tumor cell killing, particularly in acute myeloid leukaemia (AML). Thirty-four high risk AML patients entered a phase I-II study of adoptive NK-cell based immunotherapy and were screened for the availability of one haploidentical KIR ligand mismatched donor. Thirteen of them resulted as having one suitable donor. NK cells were enriched from steady-state leukaphereses by using a double-step immunomagnetic separation system, consisting in depletion of CD3+ T cells followed by positive selection of CD56+ NK cells. CD56+ cells were enriched from 7,70% (1,26-11,70) to 93,50% (66,41-99,20) (median recovery 53,05% (30,97-72,85), median T-depletion 3,03 log (2,15-4,52) viability >92%) and their citotoxic activity was inalterate. All patients (4 progressions, 1 partial remission and 8 complete remissions) received NK cell infusion which was preceeded by immunosuppressive chemotherapy (fludarabine and cyclophosphamide) and followed by interleukin 2 injections. The median number of reinfused NK cells was 2,74x10(e)6/kg(1,11-5,00) and contamining CD3+ T cells were always less than 1x10(e)5/kg. The procedure was well-tolerated and no significant toxicity, including GvHD, related to NK cell infusion was observed. The donor NK cells were demonstrated in 5/10 patients. Among the 8 patients in complete remission 5 patients are stable after 18, 15, 4, 2 months of follow-up. Three other patients relapsed after 2 and 7 months. The patient in partial remission obtained a complete remission, which lasted for 6 months. The 4 patients with active/progressive disease showed the persistence of disease. This clinical observation may be correlated with in vitro studies, indicating that AML cells are capable to induce NK cell apoptosis in a dose-depend manner. In summery, a two-step enrichment of CD56+ NK cells allows the collection of a suitable number of target cells to be used as adoptive immunotherapy in AML patients. Infusion of NK cells is feasible and safe and adoptively transferred NK cells can be detected after infusion.

Synthese und radioaktive Markierung potentieller PET- bzw. SPECT-Liganden zur Quantifizierung und Visualisierung der pankreatischen beta-Zell-Masse

Abstract Due to the ongoing efforts in transplanting b-cell mass there is also a great medical interest in specific b-cell imaging agents to quantify the acceptance of transplanted islets in humans in vivo. Additionally, in the context of type 1 diabetes mellitus the chronic and progressive loss of b-cells caused by autoimmune destruction has led to concerted efforts to prevent further loss of b-cells by autoantigen-specific immunotherapy of pre-diabetic patients. nateglinide and glibenclamide are SUR1 ligands used to stimulate insulin secretion in type 2 diabetic patients. They bind to a class of molecules known as the ATP-sensitive potassium channels, located on the insulin producing b-cells of the islets of Langerhans and are therefore excellent candidates as b-cell specific tracers. To obtain a precursor for a direct labelling of nateglinide with [18F]fluoride, the aromatic system of the phenylalanine structure element was derivatised to obtain a phenolic OH-group in 4-position which is capable of further derivatisation. The formed phenylether N-(trans-4-isopropylcyclohexanecarbonyl)-O-(2-hydroxyethyl)-D-tyrosin benzylester was tried to be tosylated according to several literature procedures but none of them was applicable. The catalytic influence of ytterbium(III)triflate in the reaction of toluenesulfonic acid anhydride and the alcohol was investigated. It was found that Yb(III) facilitates the tosylation of the alcohol under non-basic conditions and was extended to the tosylation of a great variety of different alcohols to prove its applicability in general. The radioactive labelling of N-(trans-4-isopropyl-cyclohexanecarbonyl)-O-(2-[18F]fluoroethyl)-D-tyrosine with [18F]F-/ Kryptofix® 222/ K2CO3-system was achieved in radiochemical yields (RCY) of 10 % after deprotection with Pd/ C and H2. In addition to the direct labelling approach, a labelling procedure applying 2[18F]fluoroethyltosylate and N-(trans-4-isopropyl-cyclohexanecarbonyl)-D-tyrosin was performed in 40 % RCY. Unfortunately the determination of the KD value of N-(trans-4-isopropylcyclohexanecarbonyl)-O-(2-fluoroethyl)-D-tyrosine revealed a significant decrease in affinity compared to original nateglinide. The in vivo evaluation of some 18F-labelled glibenclamide derivatives in humans and animals revealed that longer measuring times are warranted because a high liver uptake spoiles the data acquisition and the activity washout proceeds very slowly. Therefore glibenclamide was labelled with a radioisotope with a longer half life such as 99mTc (t1/2 = 6 h) to lengthen the possible time frame for image acquisition. The synthesis of a 99mTc labelled hydrophilic glibenclamide derivative was performed. It is hoped that gliben-clamide is internalised into the b-cell and there binds to the 95 % of intracellular SUR-1 receptors with eventual metablolisation and thus trapping in the cell. The KD-value of the corresponding Re-compound was determined to be 0.5 nM and the insulin secretion properties were similar to those of original glibenclamide. The labelling precursor N-{4-[N,N-bis-(carboxy-methyl)-aminoethyl)-5-chlorobenzene-carboxamido]-ethyl}-benzene-sulfonyl-N'-cyclohexyl urea tris sodium salt was reacted with [99mTc(I)(OH2)3(CO)3] Cl to yield the final N-{4-[99mTc(I)-tricarbonyl-N,N-bis-(carboxymethyl)-aminoethyl)-5-chloro-benzene-carboxamidoethyl]-benzene-sulfonyl}-N'-cyclo-hexyl-urea sodium salt in 70% RCY.

Synthese tumorassoziierter Glycopeptidkonjugate basierend auf den epithelialen Mucinen MUC1 und MUC4 als potentielle Antitumorvakzine

Die Immuntherapie stellt eine hoffnungsvolle Alternative zu etablierten Behandlungsmethoden für Krebserkrankungen dar. Durch die Aktivierung des Immunsystems erhofft man sich eine selektive Abtötung von Tumorzellen. Eine solche Aktivierung kann durch Vakzinierung mit Glycopeptiden, welche Partialstrukturen tumorassoziierter Oberflächenglycoproteine darstellen, erfolgen. Um eine effektive Immunantwort zu erreichen, ist allerdings eine Konjugation dieser Glycopeptide mit immunogenen Trägern nötig. Zur Darstellung solcher Konjugate wurden im Rahmen dieser Arbeit zunächst mehrere, mit tumorassoziierten Kohlenhydraten glycosylierte Aminosäurebausteine dargestellt. Diese Bausteine wurden anschließend zur Festphasensynthese von Glycopeptiden eingesetzt. Durch ein neuartiges, chemoselektives Kupplungsverfahren konnten diese tumorassoziierten Glycopeptide an ein immunogenes Trägerprotein angebunden werden. Weiterhin wurde durch Festphasenpeptidsynthese ausgehend von einem tetrafunktionellen Lysin-Baustein ein dendrimeres Glycopeptid (MAP) erzeugt. Die Darstellung von vollsynthetischen Vakzinen gelang in Form von Konjugaten bestehend aus einem universellen T-Zell-Epitop und einem tumorassoziierten Glycopeptid. Diese Synthesen wurden ausgehend von einem festphasengebundenen, orthogonal geschützten Lysin durchgeführt. Abschließend wurde die Synthese von Konjugaten bestehend aus einem tumorassoziierten Glycopeptid und dem Mitogen Pam3Cys untersucht.

Untersuchungen zur selektiven Deletion alloreaktiver Spender-T- Lymphozyten durch CD178-modifizierte dendritische Zellen im Rahmen der allogenen Blutstammzelltransplantation

Eine der häufigsten Komplikationen bei der allogenen Blutstammzelltransplantation stellt die Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankung (Graft versus Host Disease, GvHD) dar. Sie wird durch allogene Spender-T-Lymphozyten verursacht, die Gewebe des Transplantatempfängers erkennen und inflammatorische Entzündungsprozesse auslösen. Neben dieser Alloreaktivität induzieren Spender-T-Lymphozyten jedoch auch immuntherapeutisch erwünschte Transplantat-gegen-Leukämie-Reaktionen (Graft versus Leukemia, GvL-Reaktion), bei denen residuelle Tumor- bzw. Leukämiezellen im Patienten durch Spender-T-Zellen spezifisch erkannt und eliminiert werden. Im Rahmen einer verbesserten Immmuntherapie wird daher versucht, GvHD-reaktive und GvL-reaktive Spender-T-Lymphozyten effizient voneinander zu separieren und so eine wirkungsvolle GvHD-Prophylaxe bzw. optimierte GvL-Induktion zu erreichen. In diesem Kontext war es Ziel dieser Arbeit, murine dendritische Zellen (DZ) so zu modifizieren, daß sie für die spezifische Deletion alloreaktiver T-Zellen in murinen GvHD/GvL-Tiermodellen eingesetzt werden können. Die Modifikation der DZ sollte dazu führen, daß über das CD95/CD178-System Aktivierungs-induzierter Zelltod (activation induced cell death, AICD) in alloreaktiven T-Zellen ausgelöst wird. Hierzu wurden für die Modifikation der DZ zwei verschiedene Mechanismen angewandt: a) die Transfektion der DZ mit CD178-mRNA sowie b) die zielgerichtete Immobilisierung von hCD178-X-Fusionsproteinen auf Oberflächenmolekülen von DZ bzw. T-Zellen. Als Positivkontrolle für die Induktion CD95-vermittelter Apoptose diente der agonistische anti-CD95-Antikörper Jo2. Bei der Transfektion muriner DZ mit mRNA zeigte sich anhand des Reportergens EGFP, daß aus dem Knochenmark generierte DZ mit hoher Effizienz mit EGFP-mRNA transfizierbar waren. Im Falle von hCD178-mRNA führte die Transfektion jedoch zu einer insuffizienten CD178-Expression, die mit den regulatorischen Eigenschaften der zytoplasmatischen CD178-Region in Verbindung gebracht werden konnte. So führte die Verwendung einer zytoplasmatisch trunkierten Form der CD178-mRNA (CD178Dzyt) zu einer durchflußzytometrisch nachweisbaren CD178-Expression in DZ. Mit diesen CD178Dzyt-exprimierenden DZ konnte in einem Proliferationstest die Proliferation alloreaktiver T-Zellen inhibiert werden. Die Beladung von DZ bzw. von T-Zellen mit hCD178-X-Fusionsproteinen führte in vitro ebenfalls zu einer deutlichen Reduktion von Alloreaktivität. Dabei konnte eine spezifische Deletion/Inhibition alloreaktiver T-Zellen nachgewiesen werden. Die Elimination alloreaktiver T-Zellen erfolgte in beiden Verfahren über AICD. Darüber hinaus wurde eine Bifunktionalität der Fusionsproteine festgestellt, da sie neben der Induktion CD95-vermittelter Apoptose auch in der Lage waren, die Kostimulation allogener T-Zellen effizient zu inhibieren. Mit Hilfe adoptiver T-Zell-Transferexperimente konnten abschließend die in vitro gewonnenen Ergebnisse in vivo in zwei verschiedenen GvHD-Mausmodellen bestätigt werden.

Untersuchungen zur Lymphozytotoxizität gegen Tumoren in Nierenzellkarzinom-Patienten und HLA-kompatiblen gesunden Spendern

In der vorliegenden Arbeit wurden Blutlymphozyten, die aus allogenen, serologisch HLA (humanes Leukozytenantigen)-identischen gesunden Geschwisterspendern von Nierenzellkarzinom (RCC, engl. renal cell carcinoma)-Patienten isoliert wurden, auf ihre antitumorale Reaktivität in vitro untersucht. Dazu war die vorangehende Generierung von stabil in vitro wachsenden Tumorzelllinien der Patienten zwingende Voraussetzung. Insgesamt wurden aus primärem Tumorgewebe von 65 Nierenzellkarzinom-Patienten Tumorzellen isoliert und daraus Zellkulturen angelegt. In 28 % der Fälle gelang es, eine konstant in Zellkultur wachsende Tumorzelllinie zu etablieren. Daneben wurden aus 56 Tumorpatienten auch die aus dem angrenzenden Nierengewebe gewonnenen nicht-malignen Nierenzellen über wenige Zellkultur-Passagen expandiert. In vier Patienten mit stabil in vitro wachsender Tumorzelllinie war ein allogener HLA-identischer Geschwisterspender verfügbar. In diesen Modellsystemen wurden in gemischten Lymphozyten-Tumorzell-Kulturen (MLTCs, engl. mixed lymphocyte tumor cell cultures) die Blutlymphozyten der Patienten und der gesunden Geschwisterspender mit der jeweiligen Nierenzellkarzinom-Zelllinie stimuliert und tumorreaktive CD8+ zytotoxische T-Lymphozyten (CTLs, engl. cytotoxic T-lymphocytes) generiert. Wenn möglich wurden aus den so gewonnenen „Responder“-Massenkulturen CD8+ T-Zellklone isoliert und hinsichtlich ihrer Funktionalität in IFN-γ-ELISpot-Assays und 51Chrom-Zytotoxizitätstests untersucht. Durch Blockade der HLA-Moleküle mit monoklonalen Antikörpern wurden die HLA-Restriktionselemente sowie weitere an der Erkennung beteiligte Oberflächenmoleküle analysiert. Kreuzreaktivitätsuntersuchungen mit einem breiten Zielzell-„Panel“ gaben Aufschluss über die Reaktivität der CTLs gegen RCC, nicht-maligne Nierenzellen, hämatopoetische Zielzellen von Patient und Geschwisterspender und weitere Tumorzelllinien aus Nierenzellkarzinomen und anderen Tumorentitäten. Interessanterweise zeigten die Geschwister-MLTC-„Responder“-Lymphozyten im Vergleich zu den autologen MLTC-„Responder“-Lymphozyten eine stärkere Proliferation und Zytotoxizität nach Stimulation mit Tumorzellen. Die allogenen tumorreaktiven „Responder“-Lymphozyten entstammten der CD8+ CD62L(high)+ Subpopulation, die naive Vorläufer- und „central memory“-T-Zellen enthält. Im Gegensatz zu autologen MLTC-Lymphozyten und tumorinfiltrierenden Lymphozyten konnte aus nahezu allen allogenen MLTCs mithilfe des Grenzverdünnungsverfahrens ein breites Spektrum an tumorreaktiven CTL-Klonen expandiert werden. Diese lysierten entweder ausschließlich die autologe RCC-Zelllinie oder kreuzreagierten mit autologen nicht-malignen Nierenzellen. Eine Minderheit der CTL-Klone erkannte außerdem hämatopoetische Zellen des Patienten oder allogene Tumorzellen. Als HLA-Restriktionselemente der allogenen tumorreaktiven CD8+ CTL-Klone wurden HLA-A2, -A3, -A11, -A24 und -B7 identifiziert. Weiterhin wurden in einem Modellsystem bisher unbekannte, stark proliferierende CD3+ CD16+ CD57+ CTL-Klone mit nicht-HLA-restringierter Tumorreaktivität isoliert. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit erstmals, dass allogene Blutlymphozyten von HLA-identischen gesunden Geschwistern eine Vielfalt von tumorreaktiven CD8+ CTL-Klonen enthalten. Im direkten Vergleich mit autologen Blutlymphozyten der betroffenen Patienten besitzen allogene Blutlymphozyten der Geschwister eine stärkere proliferative und zytotoxische Tumorreaktivität. Die Ergebnisse dieser Arbeit ermutigen weitere Bemühungen, tumorreaktive T-Zellen aus dem Blut von HLA-identischen gesunden Geschwisterspendern in vitro zu generieren. Solche T-Zellen wären in zweierlei Hinsicht von Interesse: Zum einen ermöglichen sie die Identifizierung der Zielantigene, die von T-Zellen aus gesunden Individuen auf Tumoren erkannt werden und als Zielstrukturen von antigenspezifischen Immuntherapien (z. B. Vakzination) dienen könnten. Zum anderen könnten diese T-Zellen möglicherweise für eine adoptive Immuntherapie der betroffenen Tumorpatienten verwendet werden.

Der Einfluss der regulierten Expression der onkogenen Kinase PKB,Akt auf die T-Zell-vermittelte Tumorabstoßung

Eine wesentliche Voraussetzung für die maligne Transformation von Zellen ist die Inaktivierung des programmierten Zelltodes (Apoptose). Die dabei erworbenen Defekte der Apoptose-Signalwege führen häufig zu Resistenzen gegenüber Radio- und Chemotherapien. Immuntherapeutische Ansätze haben zum Ziel, solche resistenten Tumorzellen spezifisch zu entfernen. Resistenzen gegenüber Immuntherapien können wiederum in einer gestörten Immunerkennung der Tumorzellen oder deren Resistenz gegenüber Immuneffektormechanismen begründet sein. Ziel der vorliegenden Arbeit war, zu überprüfen, ob durch Proteinkinase B (PKB)/Akt Immunresistenz vermittelt werden kann. Hierbei zeigte sich, dass die Aktivierung des PKB/Akt-Signalweges in Tumorzellen einen deutlichen Schutz gegenüber verschiedenen Apoptosestimuli in vitro vermittelt. Die konditionale Aktivierung von PKB/Akt hemmte sowohl die pharmakologisch, als auch die durch ZTL induzierte Apoptose-Signalkaskade über eine posttranskriptionelle Stabilisierung des anti-apoptotischen Proteins MCL-1. Diese Beobachtung konnte auch in einem murinen Tumorimmuntherapiemodell in vivo bestätigt werden. Unstimulierte Splenozyten von C57Bl/6-Mäusen wurden adoptiv in NOD/SCID-Mäuse mit etablierten, PKB/Akt-exprimierenden, murinen Fibrosarkomen transferiert. Die konditionale Aktivierung von PKB/Akt inhibierte den tumorsuppressiven Effekt dieser transplantierten Splenozyten signifikant. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die PKB/Akt-abhängige Immunresistenz auch in vivo durch anti-apoptotisches MCL-1 vermittelt wird. PKB/Akt-exprimierende Fibrosarkome mit supprimierter endogener MCL-1-Expression verloren ihre Resistenz gegenüber der durch adoptiven Splenozytentransfer vermittelten Tumorsuppression. Dies bestätigte endogenes MCL-1 als entscheidenden Faktor der PKB/Akt-vermittelten Immunresistenz. Ferner konnte gezeigt werden, dass eine Hemmung der PKB/Akt-induzierten Signaltransduktion auf der Ebene der nachgeschalteten Kinase mTOR etablierte Fibrosarkome gegenüber adoptiver Lymphozytentherapie sensitiviert. Der mTOR-Inhibitor Rapamycin verhinderte die PKB/Akt-induzierte Aufregulation von MCL-1 und die damit einhergehende Resistenzentwicklung in vivo. Zusammengefasst wurde erstmalig gezeigt, dass eine Deregulation des PKB/Akt-Signalweges Resistenz gegenüber immunologischer Tumorsuppression vermitteln kann. PKB/Akt stellt somit ein entscheidendes Zielmolekül für die Verbesserung von Krebsimmuntherapien dar.