Patientenspezifische Analyse von Tumorantigenen

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die patientenspezifische Analyse und Identifizierung von Tumorantigenen aus soliden Tumoren wie Nierenzellkarzinom, Kolorektalem Karzinom und Glioblastoma multiforme. Zudem sollen die identifizierten Antigene auf deren Eignung als Bestandteil einer immuntherapeutischen Vakzinierung untersucht werden. Die Arbeit beruht hauptsächlich auf zwei sich ergänzenden Methoden. Zum einen aus der Erstellung eines Expressionsprofils der Tumorzellen im Vergleich zu gesunden Geweben des Körpers. Zum anderen aus der Isolierung von auf MHC-Klasse-I präsentierten Peptiden. Dies geschieht mittels Säulenchromatographie der HLA-Moleküle, Säureelution der Peptide und deren anschließende Analyse im Massenspektrometer. Zusammengenommen können diese Methoden zur patientenspezifischen Identifizierung von Peptiden führen, deren Gene im Tumor überexprimiert erscheinen. Solche Peptide könnten das ideale Mittel einer Immuntherapie sein. Normalerweise erscheinen in Tumorproben mehrere 100 Gene als überexprimiert. Durch den Vergleich der Expressionsprofile des Tumors mit gesunden Geweben sowie der Analyse von HLA-Liganden konnten in mehreren Tumoren schon bekannte Tumorantigene nachgewiesen werden. Zum Teil wurden auch neue Antigene identifiziert, die bezüglich ihrer Tumorassoziation vielversprechend sind. In der vorliegenden Arbeit werden die Analysen von 3 Tumoren besprochen. Basierend auf diesen Ergebnissen war es möglich, für jeden Patienten einen individuellen Peptid-Cocktail zusammenzustellen, der bei einer eventuellen Vakzinierung eingesetzt werden könnte.

The aim of this thesis is the patientspecific analysis and identification of tumor associated antigens from solid tumors such as renal cell carcinoma, colorectal carcinoma and glioblasoma multiforme. Further the identified antigens shall be analyzed for their suitability as part of an immunotherapeutic vaccination treatment of the patient. The thesis is based on two complementary methods: First: profiling of the tumor cell gene expression on mRNA level compared to normal tissues. Second: Isolation of peptides presented by MHC class I molecules using immunoprecipitation of HLA molecules, peptide release by acid treatment and their analysis by mass spectrometry. Taken together, these two methods can lead to the identification of MHC-bound peptides whose genes are overexpressed in the tumor. Such peptides might be ideal targets for immunotherapy. Usually in tumor samples several hundred genes appear to be overexpressed. By comparing expression profiles of the tumor and healthy tissues and by HLA ligand analysis already known tumor antigens could be found in several tumors. New antigens which appear to be promising concerning tumorassociation were also identified. In this thesis the analyses of 3 tumors will be discussed . Based on these results it was possible to compose for each patient an individual peptide cocktail which could be used for vaccination.