Generierung und Charakterisierung von spezifischen T-Zell-Antworten gegen Pilz- und Tumorantigene

Abstract

Der Einsatz funktionaler antigenspezifischer T-Zellen für eine Immuntherapie von Krebspatienten oder Infektionen bei immunsupprimierten Patienten erfordert molekular definierte Antigene. Teil dieser Arbeit war die in vitro Generierung und Charakterisierung spezifischer T-Zellen gegen die Nierenzellkarzinom-assoziierten Antigene SPAG4 und VEGF. Aus dem Protein SPAG4 konnte bislang kein natürlicher MHC-Ligand identifiziert werden, obwohl es in Nierenzellkarzinom überexprimiert wird. Vorhergesagte HLA-Liganden sollten als T-Zell-Epitope verifiziert werden. Die identifizierten Epitope LLFQGLSVL (HLA-A*0201), GLLYLVSPL (HLA-A*0201) und GPSCGEPAL (HLA-B*0702) konnten keine CD8+ T-Zellspezifitäten, die in der Lage waren SPAG4-exprimierende Zellen zu lysieren, erzeugen. Dies zeigt, dass diese vorhergesagten T-Zell-Epitope keine natürlichen MHC-Liganden sind. Im Gegensatz dazu wurde das Peptid SRFGGAVVR durch massenspektrometrische Verfahren als natürlicher MHC-Ligand aus dem VEGF-Protein identifiziert. In vitro generierte SRFGGAVVR-spezifische CTLs produzierten IFN gamma und lysierten effektiv VEGF-exprimierende Zellen. Diese funktionellen und lytischen Analysen bestätigen das VEGF-T-Zell-Epitop als Kandidaten für einen immuntherapeutischen Ansatz. Nach dem Ansatz der Reversen Immunologie wurden auch MHC-II-Liganden von Aspergillus fumigatus vorhergesagt. Sechs Peptide konnten als T-Zell-Epitope verifiziert werden und wurden funktional charakterisiert. Alle sechs immunogenen T-Zell-Epitope generieren in vitro spezifische CD4+ T-Zellen, die das Zytokinsekretionsmuster von TH1-Zellen aufweisen. Einige TH1-Zellen sezernieren IFN gamma, TNF alpha, IL-2 und sind für den Aktivierungsmarker CD154 positiv. Dies macht die identifizierten T-Zell-Epitope für eine Immuntherapie interessant, denn um eine effiziente Immunreaktion in vivo nach adoptiven Transfer auszulösen sind multifunktionelle TH1-Zellen essentiell.

The identification of antigens and the generation of functional antigen specific cells is essential for an immunotherapeutic treatment of cancer patients or infections especially in immunocompromised patients. The antigens SPAG4 and VEGF are both associated with renal cell carcinoma (RCC). Therefore, one aim of this study was the in vitro generation and characterization of SPAG4- and VEGF-specific T cells. So far, no SPAG4-derived peptides have been identified as natural MHC ligands, although SPAG4 is overexpressed in RCC. Accordingly, predicted HLA ligands should be verified as T cell epitopes. The peptides LLFQGLSVL (HLA-A*0201), GLLYLVSPL (HLA-A*0201) and GPSCGEPAL (HLA-B*0702) identified as T cell epitopes could not generate CD8+ T cell specifities capable of killing SPAG4-expressing cell lines. This indicates that these predicted T cell epitopes are no natural ligands. Contrary to this, the peptide SRFGGAVVR deriving from the VEGF protein was identified as natural ligand through mass spectrometry. In vitro generated SRFGGAVVR-specific T cells produced IFN gamma and killed efficiently VEGF-expressing cell lines. These findings confirm SRFGGAVVR as candidate epitope for immunotherapeutic approaches. According to the reverse immunology approach, MHC class II ligands from Aspergillus fumigatus were predicted. Six peptides could be identified as T cell epitopes and were further functionally characterized. Each of these six T cell epitopes generated in vitro specific T cells showing the cytokine secretion pattern of TH1 cells. A couple of these TH1 cells secreted IFN gamma, TNF alpha, IL-2, were positive for the activation marker CD154 and consequently considered as multicytokine responders. Such multifunctional cells are required for an efficient in vivo immune response after adoptive transfer. Thus, the identified T cell epitopes are promising canditates for an immunotherapy approach.