Kurzfassung

Der adoptive T-Zell-Transfer beinhaltet den Ansatz der Immuntherapie maligner Transformationen im Menschen mit Hilfe autologer, tumorreaktiver T-Zellen. Aufgrund der niedrigen Frequenz natürlich vorkommender, tumorreaktiver T-Zellen im natürlichen T-Zellrepertoire sowie deren oft zu geringer Effektoreffizienz verfolgt die Gentherapie die Strategie, T-Zellen gezielt in Richtung einer spezifischen Tumorreaktivität zu reprogrammieren. Durch den Gentransfer Tumorantigen-spezifischer...Der adoptive T-Zell-Transfer beinhaltet den Ansatz der Immuntherapie maligner Transformationen im Menschen mit Hilfe autologer, tumorreaktiver T-Zellen. Aufgrund der niedrigen Frequenz natürlich vorkommender, tumorreaktiver T-Zellen im natürlichen T-Zellrepertoire sowie deren oft zu geringer Effektoreffizienz verfolgt die Gentherapie die Strategie, T-Zellen gezielt in Richtung einer spezifischen Tumorreaktivität zu reprogrammieren. Durch den Gentransfer Tumorantigen-spezifischer T-Zell-Rezeptoren (TZR) in humane T-Zellen werden T-Zellen auf klonaler Ebene zusätzliche cytolytische Eigenschaften verliehen. Es wird davon ausgegangen, dass auf Tumorzellen prozessierte Selbst-Antigene einer deregulierten Proteinüberexpression gegenüber Normalzellen überrepräsentiert sind und so eine Differenzierung zwischen normal und entartet ermöglicht.
Die Generierung entsprechender TZR kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Das Teilprojekt A3 etablierte die de novo-Entwicklung muriner, tumorreaktiver T-Zellen im Zuge des sogenannten reversen Immunologie-Ansatzes durch Peptid-Immunisierungen verschiedener HLA-A2-transgener Mausstämme. Die im Thymus der Maus positiv selektierten T-Zellen wurden kloniert und daraus die Gene des heterodimeren TZR durch PCR-Techniken identifiziert. Diese wurden durch retroviralen Gentransfer in humane T-Zellen eingeschleußt und die TZR-transgenen T-Zellen eingehend charakterisiert. Dies erfolgte für das Antigen der Sequenz 81-88 des Onkoproteins MDM2 sowie jüngst für das Antigen 264-272 des Tumorsuppressorproteins p53. Diese Arbeiten ergaben, dass im A2-transgenen Mausmodell CD8-unabhängige T-Zell-Rezeptoren mit hoher Affinität zum Tumorantigen generiert werden können. Dies ermöglicht die Reprogrammierung sowohl von cytotoxischen CD8+ T-Zellen als auch die von Cytokin-sekretierenden CD4+ T-Zellen, das eine synergistische Effektor-Antwort nach deren adoptiven Transfer versprechen sollte.
Die potentielle Immunogenität des murinen TZR im Menschen wurde versucht durch dessen partieller Humanisierung zu reduzieren. Es konnte aber auch gezeigt werden, dass die Humanisierung die Neigung des therapeutischen TZR aufgrund seiner heterodimeren Kettenstruktur mit den natürlich in den T-Zellen vorkommenden TZR zu interagieren verstärkt und dadurch dessen Effektor-Effizienz gegen spezifische Tumorantigene reduzieren könnte. Die partielle Murinisierung eines humanen TZR einer gp100.280-288-Spezifität ergab wiederum eine verbesserte Expression und damit potentiell verbesserte Effektorfunktion auf Kosten einer Erhöhung der Immunogenität. Es wird gegenwärtig dieser Fragestellung experimentell nachgegangen, die Humanisierung des therapeutischen TZR unter Ausschluß einer hybriden Kettenpaarung zu einer für die Gentherapie praktikablen Lösung zu führen. Hierfür werden auch Strategien verfolgt, optimierte Einzelketten-T-Zell-Rezeptoren und Doppelketten-TZR mit durch Punktmutagenese veränderten Steriken und Ladungen zu generieren. Ein bereits publizierter Ansatz betrifft die Schaffung einer künstlichen Disulfidbrücke innerhalb der invarianten Domänen eines TZR, die die transgenen Ketten TCRα und TCRβ kovalent verknüpft und so unter Ausschluß der endogenen TZR-Ketten präferentiell miteinander verbindet. Es werden im Rahmen SFB432-interner Kooperationen weitere murine und humane tumorreaktive TZR identifiziert, im Zuge einer avisierten Gentherapie strukturell derivatisiert und in vitro funktionell getestet. Eine weitere Intention besteht in dem Versuch, die Affinitäten der charakterisierten TZR durch die „phage display“-Technologie zu optimieren. Die verschiedenen TZR-Konstrukte werden gegenwärtig auch in vivo auf Erkennung von in NOD/Scid-Mäusen etablierten humanen Tumor-Entitäten getestet.Projektleitung Prof. Matthias Theobald: bis 2006


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