Induktion von Survivin-spezifischen zytotoxischen T-Lymphozyten mit Hilfe dendritischer Zellen als Voraussetzung für einen späteren Einsatz in der Immuntherapie maligner Tumoren

Abstract

Die Arbeitsgruppe um Schmitz identifizierte vor Kurzem ein von Survivin abgeleitetes HLA-A2 bindendes Peptid, das sich zur Induktion spezifischer CTL eignet. Survivin ist in fast allen menschlichen Tumoren überexprimiert, in normalen Gewebe jedoch kaum detektierbar. Daher eignet es sich für die Entwicklung einer breit anwendbaren Vakzinierungstherapie. Wir induzierten mit Hilfe autologer DC und des oben genannten Peptids Survivin-spezifische zytotoxische T-Zellen in vitro. Diese lysierten alle als Zielzellen in Chrom[51Cr]-Release-Assays eingesetzten Survivin-exprimierenden Tumorzelllinien sowie Peptid-beladene Zellen. Die Lyse erfolgte Antigen-spezifisch und HLA-A2-restringiert wie in Cold Target Inhibition Assays und mittels Antikörper-Blockierung demonstriert werden konnte. Darüber hinaus konnten wir die Lyse primärer Leukämiezellen zeigen. Auch im autologen System, in dem autologe DC entweder mit RNA einer Survivin-exprimierenden Tumorzelllinie transfiziert oder mit Survivin-Peptid beladen wurden, erfolgte die Lyse HLA-restringiert und Antigen-spezifisch. Um den möglichen Einsatz von Survivin in der Tumortherapie weiter zu analysieren, wurden Survivin-spezifische CTL unter Verwendung von PBMNC und DC eines CLL Patienten induziert. Die in vitro induzierten CTL lysierten maligne CLL Zellen, während aufgereinigte nicht-maligne Zellen des Patienten verschont wurden. Interessanterweise konnte eine Expression von Survivin in aktivierten B- und T-Zellen, sowie in reifen DC nachgewiesen werden. Diese Zellen wurden jedoch nicht von autologen Survivin-spezifischen CTL lysiert. Nach Peptidbeladung der DC konnte jedoch eine effiziente Lyse beobachtet werden, ebenso nach Elektroporation der reifen DC mit RNA einer Survivin-exprimierenden Tumorzelllinie. Die hier erzielten Ergebnisse zeichnen Survivin als ein universelles Tumorabstoßungsantigen aus, das die vorklinischen Voraussetzung für eine breit anwendbare Immuntherapie bei multipler Indikation in der Onkologie erfüllt.

Survivin, a member of the inhibitor of apoptosis protein family, is expressed in almost all types of malignancies making this protein a useful tool for the development of broadly applicable vaccination therapies. We utilized a recently identified HLA-A2 binding peptide and dendritic cells (DC) from healthy donors to induce survivin specific CTL in vitro. These T-cells efficiently lysed target cells pulsed with the cognate peptide. Furthermore, survivin specific CTL recognized HLA-A2 matched tumor cell lines and primary malignant cells from leukemia patients in an antigen specific and HLA-restricted manner as demonstrated using cold target inhibition assays and blocking antibodies. To validate the immunogenicity of survivin we performed the experiments in an autologous setting and used monocyte derived DC as targets. Interestingly, we found that DC upregulate survivin expression upon stimulation with TNF-a. However, these mature DC were not recognized by survivin specific CTL while they lysed autologous mature DC pulsed with the antigenic peptide or transfected with whole tumor RNA purified from a survivin expressing cell line. To further analyze the possible use of survivin specific CTL in cancer therapies, we induced survivin specific CTL using PBMNC and DC from a patient with chronic lymphocytic leukemia (CLL). The in vitro generated T-cells efficiently recognized autologous malignant CLL cells while they spared autologous purified non-malignant B-cells or DC. Our results demonstrate that survivin epitopes are presented on a broad variety of malignancies and can be applied in vaccination therapies.