Kurzfassung

Zytotoxische T-Zellen (CTL) sind wichtig für die Elimination von Virus-infizierten und malignen Zellen (Tumore), indem sie diese spezifisch erkennen und zerstören. Dazu sind neben spezifischen T-Zellrezeptor-vermittelten Signalen auch nicht spezifische (kostimulatorische) Signale zur Aktivierung von CTL notwendig. Kostimulatorische Signale werden u. a. durch so genannte Toll-like Rezeptoren (TLR) auf Antigen-präsentierenden Zellen wie dendritischen Zellen (DC) induziert. Dadurch und durch...
Zytotoxische T-Zellen (CTL) sind wichtig für die Elimination von Virus-infizierten und malignen Zellen (Tumore), indem sie diese spezifisch erkennen und zerstören. Dazu sind neben spezifischen T-Zellrezeptor-vermittelten Signalen auch nicht spezifische (kostimulatorische) Signale zur Aktivierung von CTL notwendig. Kostimulatorische Signale werden u. a. durch so genannte Toll-like Rezeptoren (TLR) auf Antigen-präsentierenden Zellen wie dendritischen Zellen (DC) induziert. Dadurch und durch die Beeinflussung der Produktion von Zytokinen, wie z. B. IL-6, IL-10, IL-12 oder TNF-alpha, steuern Antigen unspezifische TLR-vermittelte Signale adaptive Immunantworten, die für die Etablierung Tumor-spezifischer Immunität genutzt werden können.Durch die Kombination von T-Zellrezeptor (TCR)-spezifischen Signalen mit einem TLR Liganden in einer lokal applizierbaren Form konnten wir eine neuartige Methode, eine transkutane Immunisierung (engl.: „transcutaneous immunization“; TCI), entwickeln, um eine effiziente spezifische CTL-Antwort in vivo zu generieren [Rechtsteiner el al., 2005]. Dabei wird eine Creme auf die Haut aufgetragen, die ein T-Zellepitop und einen synthetischen TLR-Liganden (Imiquimod; Handelsname: Aldara 5% Creme) enthält. Die Formulierung dieser Creme erlaubt das rasche Einziehen der Wirkstoffe durch die Haut, welche im Anschluss in der Haut befindliche APC, speziell Langerhans-Zellen und dermale DC, aktivieren. Wir konnten in diesem Zusammenhang nachweisen, dass durchTCI CD8-positive T-Zellen spezifisch aktiviert werden und dazu in der Lage sind, in einem Mausmodell transplantierte Tumore abzustoßen. In weiterführenden Experimenten konnten wir zeigen, dass die zusätzliche immunstimulierende Behandlung (mit anti-CD40 spezischen Antikörpern) die Wirkung von TCI deutlich verstärkt und die entstehende T-Zell-Antwort sowie auch Tumorabstoßung verbessert. Darüber hinaus können wir durch die zusätzliche UV-Bestrahlung der Haut vor TCI die dauerhafte Tumorabstoßung von 20 % (durch TCI alleine) auf 40 % der Tiere (durch UV-TCI) verbessern [Stein et al., 2010]. Diese Versuche zeigen, dass sich die Wirksamkeit unseres TCI-Protokolls ggf. durch einfache Maßnahmen wie UV-Exposition deutlich steigern läßt. In den Tieren, bei denen der Tumor trotz Immunisierung auswächst, finden wir Antigen-spezifische CTL, die ihr Zielantigen zwar erkennen und funktionell aktiv sind, die aber offensichtlich nicht in der Lage sind, die Tumore abzustoßen (obwohl diese weiter das Zielantigen tragen). Dies legt nahe, dass neben der Induktion von Tumor spezifischen CTL selbst noch weitere Faktoren für die tatsächliche Tumorabstoßung von Bedeutung sind. Hier erscheinen weitere Verbesserungen durch multimodale Therapien vielversprechend, die z. B. zusätzlich das Tumormikromilieu oder Tumorescape-Mechanismen (z. B. regulatorische T-Zellen) adressieren. Bzgl. der detaillierten Aktivierungsmechanismen von TCI finden wir ein komplexes Zusammenspiel von Immunzellen und Zytokinen, die hier Einfluss nehmen: Neben der TLR7/MyD88-abhängigen Aktivierung von dermalen DC gibt es auch eine TLR7 unabhängige supportive Rolle von Langerhanszellen. Dazu kommen inhibitorische Funktionen von regulatorischen T-Zellen und IL-10, wie wir durch Verwendung von entsprechenden Gen-defizienten bzw. spezifisch depletierbaren und Knochenmark chimären Tieren zeigen können. Daher ist das Ziel dieses Projektes, unsere transkutane Impfmethode durch systematische Kombination mit weiteren (immunmodulatorischen) Medikamenten im Tiermodell zu optimieren, um so die Translation unseres Immunisierungsverfahrens in den Menschen bestmöglich vorzubereiten. Konkret sollen folgende Fragen geklärt werden:Teilprojekt A: Wie verbessert sich die Wirksamkeit von TCI durch die Hemmung von regulatorischen T-Zellen oder IL-10 ? Teilprojekt B: Welchen Einfluss auf Tumorabstoßung hat die Optimierung von Gedächtnis CTL-Antworten durch Rapamycin und Metformin ? Teilprojekt C: Kann die Impfwirkung von TCI direkt durch Kombination von synergistisch wirksamen TLR-Liganden verbessert werden ?
 


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