Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-4505
Authors: Hoffmann, Julia
Title: Evaluation der Leukämie-Reaktivität von PRAME- und p53-spezifischen T-Zellen bei lymphohämatopoetischen Neoplasien im Rahmen einer adoptiven Immuntherapie
Online publication date: 22-Jul-2009
Language: german
Abstract: Der Transplantat-gegen-Leukämie (GVL) Effekt als immuntherapeutisches Mittel bei der allogenen hämatopoetischen Stammzell Transplantation (HSZT) ist hauptsächlich durch Spender Lymphozyten vermittelt, welche hämatopoetische Minor-Histokompatibilitäts Antigene bzw. Leukämie-assoziierte Antigene (z. B.: PRAME, p53) erkennen. Der adoptive Transfer von Leukämie-spezifischen T-Zellen kann den GVL-Effekt, ohne ein Auftreten einer Transplantat-gegen-Wirt Erkrankung (GVHD), steigern. Unter Verwendung von HLA-A2 und human CD8 transgenen Mäusen (CD8yCyA2Kb) konnten in dieser Arbeit PRAME spezifische CD8+ zytotoxischen T-Zellen generiert werden. Diese zytotoxischen CD8+ T-Zellen zeigten in Chromfreisetzungsuntersuchungen lytische Aktivität gegen eine Vielzahl von Zelllinien, die PRAME endogen prozessieren sowie gegen das spezifische PRAME-Peptid. Des Weiteren wurden die hier generierten T-Zellen auf ihre zytotoxische Aktivität gegen akute myeloische Leukämie Blasten hin untersucht, und diese Untersuchungen zeigten AML-Reaktivität der PRAME-spezifischen sowie der als Vergleich genutzten p53- und HLA-A2-spezifischen T-Zellen. Das Potenzial der PRAME-spezifischen ZTL die GVL-Immunität in vivo zu erhöhen ohne das Vorkommen einer GVHD wurde in einem Tumor-Protektions-Model unter der Nutzung von NOD/SCIDgcnull Mäusen untersucht. Die PRA100- bzw. p53-ZTL wurden adoptiv in NOD/SCIDgcnull Rezipienten transferiert und gleichzeitig wurden die Tiere mit PRAME-, oder p53-exprimierende Tumorzelllinien inokuliert. Die Reduktion des Tumorwachstums bestätigte die Spezifität der T-Zellen auch in vivo. In weiteren in vivo Experimenten wurden NOD/SCIDgcnull Mäuse mit AML-Blasten rekonstituiert. Durch die Applikation von nur CD34 positiven Zellen aus einer AML-Probe, oder einer CD56 depletierten Probe, konnten Rekonstitutionen in 95 % aller Versuche erfolgreich beendet werden. Wurde eine Rekonstitution mittels PCR- und FACS-Analysen diagnostiziert, so folgten mehrere Applikationen der PRAME- oder p53-spezifischen ZTL. In diesen Untersuchungen konnten wir in einem therapeutischen AML-in vivo-Modell zeigen, dass die in diesen Untersuchungen generierten/verwandten ZTL in der Lage sind AML-Blasten in vivo zu bekämpfen und so die leukämische Last der Tiere im Blut sowie in der Milz auf unter 1 % zu regulieren. Der prozentuale Anteil humaner AML Zellen im Knochenmark konnte deutlich gesenkt werden (< 10 %). nZusammenfassend sind die von uns generierten PRAME-spezifischen T-Zellen in der Lage, in vitro und auch in vivo, endogen prozessiertes Protein auf Zelllinien und AML-Blasten zu erkennen und zu lysieren. Auch die p53-ZTL, welche als eine weitere Antigen-spezifische ZTL-Population in vivo getestet wurden, zeigten GVL-Effekte. Die Kenntnis von Tumor- bzw. Leukämie assoziierten Antigenen und die daraus erwachsene Möglichkeit der Generierung krankheitsspezifischer ZTL bietet die Grundlage für eine spezifische Immuntherapie maligner Erkrankungen.
Graft-versus-leukemia (GVL) immune response is a desired immune response in allogeneic hematopoietic stem cell transplantation and this immune response is mediated by donor T-cells, which recognize hematopoietic minor-histocompatibility-antigens as well as common leukemia- associated antigens (e.g., PRAME, p53). Adoptive transfer of leukemia-specific T cells increases GVL-immunity in the absence of graft-versus-host disease (GVHD). Using a C57BL/6 HLA-CyA2-Kb transgenic mouse model, we generated PRAME-peptide specific CD8+ cytotoxic T lymphocytes (CTLs). These PRAME-specific CTLs recognize PRAME peptide epitopes presented by PRAME-transfected tumor cells (e.g., EL4-A2Kb-p53, Saos2/143). These PRAME-specific CD8+ CTLs also recognize various leukemia cell lines naturally expressing PRAME (e.g., HL60, KG-1 and PCI13) as shown by 51Cr-release and CFSE-labeling based cytotoxicity assays. Furthermore, PRAME-specific CTLs are also tested for cytolytic activity against acute myeloid leukemia (AML) blasts and the results demonstrate AML-reactivity to selected samples as seen with p53-specific and HLA-A2-specific CTLs. The ability of PRAME-specific CTLs to increase GVL immunity in an in vivo setting without GVHD was tested in a tumor model using NOD/SCIDgcnull mice. PRAME- and p53- specific CTLs were adoptively transferred into NOD/SCIDgcnull recipient mice, which were at the same time inoculated with PRAME- or p53-expressing tumor cells. T cell specificity was confirmed by the reduction of tumor growth in vivo. In addition, NOD/SCIDgcnull were reconstituted with AML-blasts for in vivo experiments with a successful reconstitution rate of 95%. The engraftment of AML- cells in NOD/SCIDgcnull mice could be achieved by the injection with either CD34 positive AML-cells or CD56 depleted AML-cells. Several injections of PRAME- or p53-specific CTLs following positive engraftment, which was validated by PCR and flow cytometry, showed first results for T cell specificity in vivo. In these experiments we showed that PRAME-specific and p53-specific CTLs are able to eliminate AML-blasts in an in vivo therapeutic AML-model. This observation is illustrated by a reduced leukemic burden of treated mice (reduction of < 1% in spleen and blood) and the percentage of human cells in bone marrow could be markedly reduced (< 10 %). In summary, the generated PRAME-specific T cells are able to recognize and eliminate endogenously-processed protein from cell lines and AML-blasts in vitro and in vivo. Even p53-specific CTLs, which are also an antigen-specific CTL population, could show GVL effects in vivo. Hence, the knowledge of tumor- or leukemia-associated antigens and the possible generation of disease-specific CTLs offer a basis for specific immunotherapy of malignant diseases.
DDC: 500 Naturwissenschaften
500 Natural sciences and mathematics
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 10 Biologie
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-4505
URN: urn:nbn:de:hebis:77-20450
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:JGU-Publikationen

Files in This Item:
  File Description SizeFormat
Thumbnail
2045.pdf1.19 MBAdobe PDFView/Open