Häufig erkannte EBV-spezifische CD4+ T-Zellepitope für eine optimierte Immuntherapie bei EBV-assoziierten Erkrankungen

Abstract

Beinahe jeder erwachsene Mensch ist dauerhaft latent mit Epstein-Barr-Virus (EBV), einem lymphomagenen Herpesvirus, infiziert. Eine Beeinträchtigung der zellulären Immunabwehr des Trägers kann zur Ausbildung schwerster EBV-assoziierter Erkrankungen führen, meist charakterisiert durch ein unkontrolliertes Auswachsen transformierter B-Zellen. Dieser Zusammenhang wird zum Beispiel bei Transplantationsempfängern, die eine Immunsuppression erhalten, sehr klar demonstriert; der Grad der Immunsuppression korreliert mit der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Posttransplantationslymphoproliferation (PTLD). Vice versa erwies sich hier der adoptive Transfer von EBV-spezifischen T-Lymphozyten sowohl therapeutisch als auch prophylaktisch wirksam. Um eine schnelle Selektion, Generierung oder Expansion EBV-spezifischer T-Zellen aus verschiedenen Blutspendern zu ermöglichen, sollten in der gesunden Bevölkerung häufig erkannte EBV-spezifische CD4+ T-Zellepitope identifiziert werden. Durch in silico-Vorhersage mittels SYFPEITHI und systematischen Testens der Epitopkandidaten auf spezifische Gedächtniszellen bei immunkompetenten Blutspendern konnten insgesamt 77 Epitope aus drei EBV-Antigenen der Latenz (EBNA3A, LMP1 und LMP2) und sechs Antigenen der lytischen Phase des Virus (BMLF1, BMRF1, BZLF1, BRLF1, BNRF1 und BLLF1) identifiziert werden. Davon wurden 24 durchflusszytometrisch als CD4+ T-Zellepitope verifiziert, fünf davon wurden von über 40% der getesteten Blutspender erkannt. An einzelnen Beispielen konnte gezeigt werden, dass die identifizierten Epitope tatsächlich auf EBV-infizierten B-Zellen präsentiert werden und zu einer spezifischen Erkennung durch CD4+ T-Zellen führen. Sowohl ein EBV-Epitop-Mix aus fünf als auch aus sieben Peptiden wurde von über 90% der zufällig ausgewählten, nicht HLA-typisierten Blutspendern erkannt. Die hier identifizierten Epitope sowie die zusammengestellten Epitop-Mixe ermöglichen somit eine Herstellung definierter Zellprodukte für Therapie oder Prophylaxe EBV-assoziierter Erkrankungen von praktisch jedem Spender innerhalb kürzester Zeit.

Almost every adult human worldwide is latently infected with Epstein-Barr virus (EBV), a lymphomagenic herpesvirus. A weakened cellular immune system of the host can lead to life-threatening EBV-associated diseases, typically characterized by an uncontrolled outgrowth of transformed B lymphocytes. This is emphasized by the fact that the incidence of EBV-positive posttransplantation lymphoproliferative disease (PTLD) in transplant recipients clearly correlates with the degree of iatrogenically induced immunosuppression. Vice versa, the adoptive transfer of EBV-specific T-cell preparations has proved remarkably successful in prevention and therapy of EBV-positive PTLD. To facilitate a fast and easy selection, generation or expansion of EBV-specific T-cells from different donors we aimed at the identification of EBV-specific CD4+ T-cell epitopes which are frequently recognized by healthy individuals. Candidate epitopes were predicted in silico using SYFPEITHI and screened for specific memory responses among immune competent blood donors. 77 epitopes were identified out of three antigens of the latent (EBNA3A, LMP1 and LMP2) and six antigens of the lytic phase of the virus (BMLF1, BMRF1, BZLF1, BRLF1, BNRF1 and BLLF1). At least 24 of these were CD4+ T-cell epitopes, as was shown by flow cytometry; five of the CD4+ T-cell epitopes were recognized by more than 40% of the tested blood donors. The natural presentation by EBV-transformed B-cells and subsequent recognition by specific CD4+ T cells could be demonstrated exemplarily for some of the identified epitopes. Composed peptide cocktails consisting of five or seven epitopes were recognized by over 90% of randomly chosen, non-HLA-typed blood donors. The epitopes identified in this work, as well as the composed peptide cocktails, can help to generate defined EBV-specific T-cell products from almost every healthy blood donor for the therapy or prophylaxis of EBV-associated diseases within a very short time.