Eine neue Strategie zur Identifikation von minor H-Antigenen

Abstract

Die Bedeutung von mHags für die Medizin geht von der Vermeidung von unerwünschten Abstoßungsreaktionen im Empfänger von Stammzelltransplantationen, den sogenannten Graft-versus-Host-Erkrankungen, bis zum vorteilhaften Einsatz in Stammzelltransplantation-basierten Immuntherapien zur Behandlung von Leukämien und soliden Tumoren, den Graft-versus-Tumor-Effekten. Je höher die Zahl der bekannten mHags ist, desto wahrscheinlicher ist das Auslösen oder Vermeiden dieser Reaktionen. Es ist daher von großem Interesse, neue mHags zu finden, auch und gerade über neue Strategien wie die in dieser Arbeit gezeigte. In dieser Arbeit wurde eine neue Strategie zur Suche von minor H Antigenen im Rahmen der reversen Immunologie entwickelt. Zunächst wurde nach natürlich prozessierten, auf HLA präsentierten und molekular nachgewiesenen Liganden gesucht, von denen bekannt ist, dass es Varianten mit Aminosäurenaustauschen in der präsentierten Peptidsequenz gibt. Die Liste mit diesen Liganden wurde aufgereinigt, von Doppelungen und Peptiden aus HLA-Molekülen befreit und die übrig gebliebenen Liganden anhand ihrer Gewebespezifität oder ihrer Assoziation zu Erkrankungen wie Leukämien oder soliden Tumoren auf einen kleineren Kandidatenpool selektiert. Dieser Pool wurde durch Allelfrequenzen und das Nachweisen von beiden Allelen in eigener Arbeit auf zwei Kandidaten reduziert, mit denen dann T-Zellstimulationsversuche und Funktionalitätsnachweise durchgeführt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass T-Zellen das Peptid B*35/TPVDDSISL spezifisch erkennen und beginnen, Interferon gamma zu produzieren. In einem Funktionalitätstest konnte weiterhin gezeigt werden, dass diese T-Zellen das Epitop auf allogenen Zellen ebenfalls spezifisch erkennen und diese Zellen lysieren. Alloreaktive Effekte konnten weitgehend ausgeschlossen werden. Für das aus CCL22 stammende Peptid B*14/DRLQTALLV konnte eine Population von T-Zellen im Blut eines Spenders nachgewiesen werden, ein erstes Anzeichen dafür, dass auch hier reaktive, antigenspezifische Zellen vorhanden sind. Weiteres Vorgehen, um aus den mHag-Kandidaten mHags werden zu lassen, sind funktionale Nachweise mit transfizierten Zellen, Lyse von Zellen, die im jeweils fremden Peptid homozygot sind.

Minor H antigens are of great significance in medicine, there scope of action ranging from the prevention of undesirable rejection reactions in recipients of stem cell transplantations, so-called Graft-versus-Host disease reactions, to the beneficial effects of stem cell based-immunotherapies against leukaemia and solid tumours. The higher the number of known mHags, the higher the probability to provoke or to prevent these reactions. Therefore, it is of great interest to discover new mHags with or even through new strategies like the one described in this work. A novel strategy for the search of new minor H antigens within reverse immunology has been developed in this doctorate. First, naturally processed, presented and molecularly verified HLA ligands with known variants bearing amino acid exchanges in their presented peptide sequence were targeted for the search. The results list has been cleaned of sheathings and HLA molecule-derived peptides and the remaining peptides have been selected on the basis of their tissue specificity or their association to diseases such as leukamia or solid tumours. Finally, two candidates were selected for T-cell stimulation tests and functionality assays. It could be shown that T cells specifically recognize the peptide B*35/TPVDDSISL and start to produce Interferon gamma. A functionality assay with these T cells resulted in the specific lysis of allogen cells carrying the recognized peptid as an epitope. Alloreactive effects have been excluded to a large extent. A population of T cells recognizing the CCL22-derived peptide B*14/DRLQTALLV could be detected in a blood donor.