Charakterisierung HLA-A*01- sowie HLA-A*26-restringierter EBV-Epitope - Implikationen für den Supertyp

Abstract

Nahezu 95 % der erwachsenen Population sind mit dem Epstein-Barr Virus (EBV) infiziert. Die Infektion immunkompetenter Individuen verläuft in den meisten Fällen asymptomatisch, das Virus verbleibt als latenter Erreger jedoch im Organismus. Bei einem Zustand der Immunsuppression kann es zur Reaktivierung und damit zu schweren Komplikationen wie der PTLD kommen. Das Wissen um immundominante und häufig erkannte EBV-Epitope, die zu einer Stimulation spezifischer zytotoxischer T-Zellen führen, bildet die Grundlage für die Entwicklung peptidbasierter Impfstoffe und den Einsatz bei der adoptiven Immuntherapie. Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, häufig erkannte und immundominante T-Zellepitope aus Antigenen des EBV zu identifizieren, die über HLA-A*01 und HLA-A*26 präsentiert werden. Dabei handelt es sich um relativ häufige HLA-Allotypen, für die keine verlässlichen T-Zellepitope bekannt waren. Ein Aspekt dieser Arbeit widmet sich dem HLA-A*01-Supertypen, dem diese beiden Allotypen zugeordnet wurden, und untersucht die Kreuzreaktivität gefundener Epitope mit dem Ziel, die Entwicklung von Peptidimpfstoffen zu vereinfachen. Zu diesem Zweck wurden aus der Sequenz von zwölf EBV-Antigenen mit Hilfe des Epitopvorhersageprogramms SYFPEITHI Peptide für die HLA-Allotypen A*01 und A*26 selektiert. Mononukleäre Blutzellen gesunder HLA-A*01- bzw. HLA-A*26-positiver Spender wurden mit insgesamt 201 Epitopkandidaten über zwölf Tage prästimuliert und anschließend mit Hilfe des IFNγ-ELISpots hinsichtlich einer Reaktion auf die vorhergesagten Peptide untersucht. Für HLA-A*01 ergaben sich sechs und für HLA-A*26 neun immunogene Peptide, darunter ein häufig erkanntes, immundominantes Epitop für HLA-A*26 (EVVQFMNSM). Durchflusszytometrische Analysen ergaben bei jeweils vier Epitopen die Aktivierung bifunktionaler CD8+ T-Zellen (IFNγ- und TNFα-Produktion). Es konnte keine signifikante Kreuzreaktivität festgestellt werden. Das hochfrequente und immundominante HLA-A*26-restringierte Epitop kann therapeutisch eingesetzt werden und findet Anwendung in der Entwicklung peptidbasierter Impfstoffe. Durch fehlende Freizügigkeit innerhalb des Supertypen ist eine breite Abdeckung der Bevölkerung nicht gegeben.

Nearly 95 % of the adult population are infected with Epstein-Barr virus (EBV). The infection of immunocompetent individuals normally remains asymptomatic whereas severe complications like PTLD are possible in an immunocompromised organism, e.g. after organ transplant. Knowledge of immunogenic EBV epitopes, which cause the expansion of cytotoxic T lymphocytes, shall serve as basic strategy for vaccination and adoptive immunotherapy. This study aims at the identification of T cell epitopes from Epstein-Barr-Virus presented by HLA-A*01 and HLA-A*26 – two rather frequently occurring HLA allotypes for which no reliable T cell epitopes were known. A special aspect of the work includes cross-reactivity, since both HLAs have been grouped into the HLA-A*01 supertype. From the sequences of twelve EBV antigens peptides were selected using epitope prediction via the programme SYFPEITHI for the HLA-restrictions A*01 and HLA-A*26. PBMCs (peripheral blood mononuclear cells) from healthy, HLA matched donors were prestimulated with 201 epitopes in total for twelve days and tested by IFNγ-ELISpot for recognition of the predicted peptides. For HLA-A*01 six and for HLA-A*26 nine immunogenic peptides have been found. One of the HLA-A*26 peptides is a frequently recognised epitope (EVVQFMNSM). Through analysis by flow cytometry four dominant epitopes were obtained for each of both HLAs, which led to the activation of bifunctional CD8+ T cells (IFNγ- and TNFα-production). No significant cross reactivity was found. The frequently recognised and dominant epitop for HLA-A*26 is used for designing a peptide-based vaccine. Because of lacking promiscuity within the supertype no broad population coverage can be achieved.