Charakterisierung von MHC-I-Liganden zum Einsatz in der patienten-individuellen Immuntherapie des Nierenzellkarzinoms

Abstract

Das Nierenzellkarzinom (RCC) stellt durch seine weitgehende Resistenz gegenüber Strahlen- und Chemotherapie und seine oftmals späte Entdeckung einen therapeutisch schwer zu beeinflussenden Tumor dar. Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Isolierung und Identifizierung möglicher Tumor-assoziierter Peptide aus Nierenzellkarzinomen zum Einsatz in der Patienten-individuellen Immuntherapie. Darüberhinaus wurde ein quantitatives ELISA-Verfahren zur Quantifizierung von MHC-I-Molekülen in Tumorlysaten etabliert und mit quantitativen Untersuchungen aus Western-Blot und Edman-Abbau verglichen.

Im Rahmen dieser Arbeit gelang es mit Hilfe eines kombinierten Ansatzes aus massenspektrometrischer Analyse und Genexpressionsuntersuchung, aus über 350 gefundenen HLA-Liganden eine Reihe neuer, Tumor-assoziierter Peptide aus dem RCC zu identifizieren. Erstmals konnten dabei auch weit über 100 Peptide aus einer einzelnen Tumorprobe identifiziert werden. So kamen neu identifizierte Liganden aus RGS5, IGFBP3, USH1C und ADFP in der Vakzinierung von RCC-Patienten zum Einsatz. Darüberhinaus gelang der Nachweis des ersten natürlich vorkommenden Liganden aus MAGED4 im RCC. Das etablierte ELISA-Verfahren zeigte Übereinstimmung hinsichtlich quantitativer Tendenzen gegenüber Western-Blot und Edman-Abbau und stellte sich zur Messung von Lysaten als günstige Ergänzung heraus. Keines der quantitativen Verfahren vermag bislang absolut verlässliche Messwerte zu erzeugen, so dass die Methoden weiterentwickelt werden müssen.

Durch diese Arbeit konnten sowohl eine Reihe interessanter Tumor-assoziierter Liganden als auch eine Vielzahl neuer, natürlich vorkommender Liganden aus dem RCC identifiziert werden. Da bislang wenige übergreifende Tumor-assoziierte Antigene im RCC bekannt sind, könnten die hier gewonnenen Erkenntnisse im Zuge der Entwicklung von Multi-Epitop-Vakzinen zur Immuntherapie des RCC von Nutzen sein.

The treatment of renal cell carcinoma (RCC) is difficult due to its wide radio- and chemoresistance and its late clinical manifestation. The focus of this work is the isolation and identification of potential tumor-associated peptides in renal cell carcinoma for the use in patient-individual immunotherapy. Additionally, a quantitative ELISA for MHC-I quantification was established and compared to results from Western-Blot and Edman analysis.

The combined approach of mass spectrometry and gene expression analysis led to the identification of 350 HLA ligands in RCC, among them several new, tumor-associated peptides. For the first time more then 100 peptides were identified in a single tumor sample. Newly identified ligands from RGS5, IGFBP3, USH1 and ADFP were used for vaccination of patients with RCC. Furthermore, we could identify the first ligand derived from MAGED4 in RCC. The results of the established ELISA were widely in agreement with the results of Western-Blot and Edman analysis and may proof to be an additionally useful analytic tool to analize tumor lysates. However, these analytic tools provide no absolutely precise results so far and need further improvement.

In summary, this work led to both the identification of several, interesting tumor-associated ligands and many, new ligands from native RCC tissue. The results of this work may also be useful for the development of multi-epitope-vaccines for immunotherapy in RCC.