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http://doi.org/10.25358/openscience-3032Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Bihi, Mahjoub | |
| dc.date.accessioned | 2019-02-21T09:58:46Z | |
| dc.date.available | 2019-02-21T10:58:46Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.identifier.uri | https://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/3034 | - |
| dc.description.abstract | Target specific induction of adaptive immune responses against tumor-associated antigens (TAAs) is an already established strategy to fight cancer diseases. Furthermore, chimeric TAA-presenting virus-like particle (VLP)-based vaccines have been shown to be an attractive modality for inducing target specific immune responses after active immunization. However, the therapeutically successful application of such type of vaccines often depends on co-administration of adjuvants, enhancing the vaccine induced adaptive immune responses. Toll-like receptor (TLR) agonists have been shown to improve the quality and quantity of host adaptive immune responses when used in vaccine formulations against infectious diseases or cancer. Based on an iterative fragmentation strategy in combination with in silico predictions, we were able to identify novel, small immunostimulatory RNA sequences (isRNAs) derived from Influenza A virus nucleoprotein (NP) with high specificity for TLR7 and/or TLR8. The identified isRNAs could be in vitro transcribed and purified in large scale and were potent IFN type I, but only very weak TNF-α inducers. Liposomally formulated isRNAs in particular NP71-Seq45 co-administered with chimeric HBcAg-VLP based anti-cancer vaccines profoundly increased the immunogenicity of the VLP-based vaccine and elicited high-titer antibody responses against the target molecule, characterized by a balanced Th1/Th2 profile. Furthermore, the co-administration of formulated isRNAs with chimeric HBcAg-VLPs elicited antibodies recognizing the target molecule in its native conformation and exerting potent cytocidal effector functions like complement dependent cytotoxicity (CDC). A direct comparison of the identified isRNAs with CpG-ODN1826 and more than seven other classes of adjuvants (e.g. MPLA, poly(I:C), R848, CFA/IFA, Addavax, and aluminum hydroxide) revealed a superior efficacy of the novel isRNA-based adjuvants to enhance a strong target molecule specific B cell response. Moreover, only the immunization of liposomally formulated isRNAs in combination with HBcAg-CLDN6 VLPs was capable to elicit significant target-epitope specific CD4+ T cell responses as determined by ex vivo IFN-γ ELISpot. Preclinical data shown for three different, syngeneic mouse tumor models demonstrated that the isRNA adjuvant can significantly increase the anti-tumoral potency of HBcAg-CLDN6 VLPs as a prophylactic and also therapeutic cancer vaccine. Complete immune protection against s.c. or i.v. challenge with syngeneic tumor cells could be achieved only by prophylactic vaccination with isRNA adjuvanted HBcAg-#A79 VLPs in Balb/c mice indicating the strong effects of the induced CLDN6-specific B responses. This work revealed for the first time that the combination of HBcAg-CLDN6 VLP vaccines with a liposomally formulated TLR7 agonist based on small isRNAs induced therapeutically active anti-tumoral immune responses and may result in the development of a novel vaccine format for active cancer immunotherapy. | en_GB |
| dc.description.abstract | Die Induktion von zielgerichteten, adaptiven Immunantworten gegen tumorassoziierte Antigene (TAAs) ist eine bereits etablierte Strategie zur Bekämpfung von Krebserkrankungen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Vakzine, basierend auf chimären, TAA-präsentierenden Virus-ähnlichen Partikeln (virus-like particles, VLP) eine attraktive Modalität zur Induktion zielspezifischer Immunantworten nach aktiver Immunisierung darstellen. Die erfolgreiche, therapeutisch wirksame Anwendung protein-basierter Vakzine hängt jedoch oftmals von co-applizierten Adjuvantien ab, die die Impfstoff-induzierten adaptiven Immunantworten verstärken. Für Adjuvantien aus der Klasse der Toll-like Rezeptor (TLR) Agonisten konnte gezeigt werden, dass sie die Qualität und Quantität der adaptiven Immunantworten signifikant verbessern, wenn sie mit Vakzinen gegen Infektionskrankheiten oder Krebs co-appliziert werden. Durch die Entwicklung und Anwendung einer iterativen Fragmentierungsstrategie in Kombination mit in silico Prädiktionen konnten wir neuartige, kleine immunostimulatorische RNA-Sequenzen (isRNAs) identifizieren, die aus dem Influenza A-Virus-Nukleoprotein (NP) abgeleitet wurden und spezifisch TLR7 und/oder TLR8 aktivieren. Die identifizierten isRNAs konnten in vitro transkribiert und in großem Maßstab gereinigt werden und fungierten als potente Interferon Typ-I, aber nur als sehr schwache TNF-α Induktoren. Liposomal formulierte isRNA-Adjuvantien, insbesondere isRNA NP71-Seq45, führten zu einer drastischen Verstärkung der Immunogenität der verwendeten, chimären HBcAg-CLDN6 VLP-Impfstoffe und induzierten eine CLDN6 Antigen-spezifische humorale Immunantwort, die durch ein balanciertes Th1/Th2 Profil gekennzeichnet war. Die induzierten Antikörper erkannten hochspezifisch CLDN6 in seiner nativen Konformation auf der Oberfläche lebender Zellen und vermittelten zytotoxische Effektorfunktionen, wie eine komplementabhängige Zytotoxizität (CDC). Ein direkter Vergleich der identifizierten isRNAs mit CpG-ODN1826 und mehr als sieben anderen Klassen von Adjuvantien zeigte eine überlegene Wirksamkeit der neuartigen isRNA-basierten Adjuvantien in Bezug auf die Induktion zielmolekülspezifischer B-Zell-Antwort. Darüber hinaus war nur die Immunisierung von liposomal formulierten isRNAs in Kombination HBcAg-CLDN6 VLPs in der Lage, signifikante CLDN6 Epitop-spezifische CD4+ T-Zellreaktionen hervorzurufen. Präklinische Daten für drei verschiedene, syngene Maus-Tumormodelle zeigten, dass das isRNA-Adjuvans die antitumorale Potenz von HBcAg-CLDN6 VLPs als prophylaktisches und auch therapeutisches Krebsvakzin signifikant erhöhen kann. Ein vollständiger Schutz gegen s.c. oder i.v. inokulierte, syngene Tumorzellen konnte jedoch nur durch prophylaktische Impfung mit isRNA-adjuvantierten HBcAg-#A79 VLPs von Balb/c Mäusen erreicht werden, was die starke Effekt von der induzierten CLDN6-spezifischen B Zellreaktionen vermuten lässt. Die vorliegende Arbeit zeigt erstmals, dass die Kombination von HBcAg-CLDN6 VLP-Vakzinen mit einem liposomalen formulierten TLR7-Agonisten auf der Basis von kleinen isRNAs therapeutisch aktive antitumorale Immunantworten induzieren kann und die nachfolgende Entwicklung eines neuartigen Impfstoffformats für die aktive Krebsimmuntherapie zur Folge haben könnt | de_DE |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights | InCopyright | de_DE |
| dc.rights.uri | https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ | |
| dc.subject.ddc | 570 Biowissenschaften | de_DE |
| dc.subject.ddc | 570 Life sciences | en_GB |
| dc.title | Novel RNA-based adjuvants with strong immunostimulatory activities improve the efficacy of VLP-based cancer vaccines | en_GB |
| dc.type | Dissertation | de_DE |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000026628 | |
| dc.identifier.doi | http://doi.org/10.25358/openscience-3032 | - |
| jgu.type.dinitype | doctoralThesis | |
| jgu.type.version | Original work | en_GB |
| jgu.type.resource | Text | |
| jgu.description.extent | xiii, 135, 15 Blätter | |
| jgu.organisation.department | FB 10 Biologie | - |
| jgu.organisation.year | 2019 | |
| jgu.organisation.number | 7970 | - |
| jgu.organisation.name | Johannes Gutenberg-Universität Mainz | - |
| jgu.rights.accessrights | openAccess | - |
| jgu.organisation.place | Mainz | - |
| jgu.subject.ddccode | 570 | |
| opus.date.accessioned | 2019-02-21T09:58:46Z | |
| opus.date.modified | 2019-02-21T12:39:29Z | |
| opus.date.available | 2019-02-21T10:58:46 | |
| opus.subject.dfgcode | 00-000 | |
| opus.organisation.string | FB 10: Biologie: Abteilung Molekulare Zellbiologie / Biologie für Mediziner | de_DE |
| opus.identifier.opusid | 100002662 | |
| opus.institute.number | 1004 | |
| opus.metadataonly | false | |
| opus.type.contenttype | Dissertation | de_DE |
| opus.type.contenttype | Dissertation | en_GB |
| jgu.organisation.ror | https://ror.org/023b0x485 | |
| Appears in collections: | JGU-Publikationen | |
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 | 100002662.pdf | 6.99 MB | Adobe PDF | View/Open |