| License: Publishing license for publications including print on demand (5MB) |
- URN to cite this document:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-374017
- DOI to cite this document:
- 10.5283/epub.37401
| Item type: | Thesis of the University of Regensburg (PhD) |
|---|---|
| Open Access Type: | Primary Publication |
| Date: | 9 July 2018 |
| Referee: | Prof. Dr. Wolfgang Herr |
| Date of exam: | 12 June 2018 |
| Institutions: | Medicine > Lehrstuhl für Innere Medizin III (Hämatologie und Internistische Onkologie) |
| Keywords: | AML; Immuntherapie; TZR; HLA-DPB1 |
| Dewey Decimal Classification: | 500 Science > 500 Natural sciences & mathematics 600 Technology > 610 Medical sciences Medicine |
| Status: | Published |
| Refereed: | Yes, this version has been refereed |
| Created at the University of Regensburg: | Yes |
| Item ID: | 37401 |
Abstract (German)
Für Chemotherapie-refraktäre Leukämiepatienten ist die allo-HSZT aktuell die einzige kurative Therapieform. Dabei vermitteln transferierte Spender-T-Zellen durch die Eradikation residueller Leukämieblasten einen GvL Effekt. Jedoch erkennen diese Lymphozyten häufig auch nicht maligne Zellen und sind somit mit dem Auftreten einer unerwünschten und oft lebensbedrohlichen GvHD assoziiert. Für eine ...
Abstract (German)
Für Chemotherapie-refraktäre Leukämiepatienten ist die allo-HSZT aktuell die einzige kurative Therapieform. Dabei vermitteln transferierte Spender-T-Zellen durch die Eradikation residueller Leukämieblasten einen GvL Effekt. Jedoch erkennen diese Lymphozyten häufig auch nicht maligne Zellen und sind somit mit dem Auftreten einer unerwünschten und oft lebensbedrohlichen GvHD assoziiert. Für eine spezifische Anwendung von Spenderlymphozyten nach allogener HSZT wäre es daher erstrebenswert, die unerwünschte GvH- von der gewünschten GvL Reaktivität zu separieren. In den letzten Jahren ist das HLA Klasse II Molekül HLA-DPB1 als Zielstruktur des GvL Effektes in den Fokus der Wissenschaft gelangt. Klinische Daten zeigten, dass bestimmte permissive HLA-DPB1-Inkompatibilitäten mit einer sinkenden Leukämierezidivrate ohne ein erhöhtes GvHD Risiko nach allo-HSZT assoziiert sind. HLA-DPB1-spezifische T-Zell-Klone, welche in Vorarbeiten dieser Dissertation durch die Stimulation naïver Spender T-Zellen mit HLA-DPB1 inkompatiblen primären AML Blasten entstanden sind, waren sowohl in vitro als auch im humanisierten Tiermodell in vivo in der Lage, einen anti-leukämischen antigenspezifischen Effekt zu vermitteln. Da diese Generierung jedoch sehr kosten- sowie zeitintensiv ist und die Funktionalität der T-Zellen durch eine Langzeitkultur sinkt, sollte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass die Leukämie-reaktiven Eigenschaften der HLA-DPB1 spezifischen T-Zell-Klone 2C4 (HLA-DPB1*14:01-spezifisch), 1F3 (HLA-DPB1*06:01-spezifisch) und 11C12 (HLA DPB1*04:01-spezifisch) über einen TZR-Gentransfer auf Spender T-Zellen übertragen werden können.
Dafür wurden im ersten Teil dieser Arbeit die Rezeptoren TZRDPB1*14:01, TZRDPB1*06:01 und TZRDPB1*04:01 aus beschriebenen T-Zell-Klonen isoliert. Durch die Analyse der Expression sowie der funktionellen Eigenschaften bezüglich der Lyse und der Erkennung allo-HLA-DPB1+ hämatopoetischer Zellen myeloiden Ursprungs sowie allo-HLA-DPB1+ Zellen der lymphoiden Reihe in vitro konnte gezeigt werden, dass die allo-HLA-DPB1 restringierte Spezifität der T Zell-Klone durch den TZR-Transfer in CD4+ T-Zellen gesunder Spender übertragbar ist. Ein Transfer dieser Reaktivität auf CD8+ Lymphozyten war auf Grund der CD4 Korezeptorabhängigkeit der Rezeptoren TZRDPB1*14:01, TZRDPB1*06:01 nur für den CD4 Korezeptor-unabhängigen TZRDPB1*04:01 zu zeigen. Durch Einbringung eines zusätzlichen CD4 Moleküls in TZRDPB1*06:01 transfizierte CD8+ Zellen bzw. durch optimierende Sequenzmodifikationen konnte jedoch die CD4 Korezeptorabhängigkeit dieses Rezeptors ausgeglichen werden. Die Erkennung und Lyse nicht-hämatopoetischer Gewebezellen unter inflammatorischen Bedingungen durch TZRDPB1*04:01 transfizierte CD4+ und CD8+ T-Zellen zeugt von einem gewissen Potential HLA-DPB1 spezifischer T-Zellen, einen GvHD Effekt zu vermitteln. Die allo-HLA-DPB1 restringierte Leukämiereaktivität TZRDPB1*04:01 transduzierter CD4+ T-Zellen konnte auch in vivo anhand der mit AML-Blasten des Patienten UKR167 infiltrierten NSG Mäuse bestätigt werden. Unter genauer Abwägung des Risikopotentials und mittels diverser Möglichkeiten zur Reduktion des Risikos ist die Anwendung des TZRDPB1*04:01 als „off-the-shelf“ Immuntherapeutikum für AML-Patienten nach allogener HSZT denkbar.
Da die CD4 Korezeptorabhängigkeit die Übertragung der allo-HLA-DPB1 Spezifität in CD8+ T-Zellen mittels TZR-Gentransfer beeinträchtigt, wurde im zweiten Teil dieser Arbeit eine bereits publizierte Methode zur Isolation allo-HLA-DPB1-spezifischer, Leukämie-reaktiver T-Zell-Populationen durch die Verwendung eines CD4 blockierenden Antikörpers zur Etablierung einer CD4 Korezeptorunabhängigkeit modifiziert. So generierte T Zell Populationen waren in vitro in der Lage, allo-HLA-DPB1-präsentierende, autologe mDZs sowie EBV-LCLs und AML Blasten HLA-DPB1 spezifisch, selbst unter CD4 Korezeptor-blockierenden Bedingungen zu erkennen und zu lysieren. Jedoch konnte eine Monoklonalität der T-Zell-Populationen nur in wenigen Einzelfällen gezeigt werden. Mit leichten Modifikationen, wie der Verwendung einer geringeren T-Zell-Menge zu Beginn der Stimulation, ist dieses Verfahren jedoch eine probate, universelle Methode zur gezielten Isolation von Korezeptor-unabhängigen T-Zellen gegen definierte Antigene.
Translation of the abstract (English)
Allogeneic hematopoietic stem cell therapy (allo-HSCT) is currently the only curative option for chemotherapy-refractory leukemia patients. Transferred donor T cells mediate a Graft-versus-Leukemia (GvL) effect by eradicating residual leukemic cells. However, these lymphocytes can also recognize non-malignant cells and are associated with the occurrence of undesirable and often life-threatening ...
Translation of the abstract (English)
Allogeneic hematopoietic stem cell therapy (allo-HSCT) is currently the only curative option for chemotherapy-refractory leukemia patients. Transferred donor T cells mediate a Graft-versus-Leukemia (GvL) effect by eradicating residual leukemic cells. However, these lymphocytes can also recognize non-malignant cells and are associated with the occurrence of undesirable and often life-threatening Graft-versus-host disease (GvHD). For a specific application of donor lymphocytes after allo-HSCT it would therefore be desirable to separate the undesired GvH reactivity from the desired GvL reactivity. In recent years, the HLA Class II molecule HLA-DPB1 achieved special scientific interest as a target structure of the GvL effect. Clinical data showed that certain permissive HLA-DPB1 incompatibilities are associated with a low leukemia relapse rate without an increased GvHD risk after allo-HSCT. HLA-DPB1-specific T cell clones, which were isolated in preliminary work of this thesis by the stimulation of naïve donor T cells with HLA-DPB1 incompatible primary AML blasts, were able to mediate an anti-leukemic antigen-specific effect both in vitro and in vivo in humanized animal models. However, since this generation is very cost- and time-intensive and the functionality of T cells decreases due to long-term culture, the goal of this thesis was to show that the leukemia-reactive properties of the HLA-DPB1 specific T cell clones 2C4 (HLA-DPB1*14:01-specific), 1F3 (HLA-DPB1*06:01-specific) and 11C12 (HLA DPB1*04:01-specific) can be transferred to donor T cells via a TCR gene transfer.
For this purpose, the receptors TCRDPB1*14:01, TCRDPB1*06:01 and TCRDPB1*04:01 were isolated from described T-cell clones. By analyzing the expression and functional properties against allo-HLA-DPB1+ hematopoietic cells of myeloid and lymphoid origin in vitro, it was shown that the allo-HLA-DPB1 restricted specificity of T cell clones can be transferred into CD4+ T cells of healthy donors by TCR transfer. Due to the CD4 coreceptor dependence of the receptors TCRDPB1*06:01 and TCRDPB1*14:01 a transfer of the allo-HLA-DPB1 restricted specificity to CD8+ lymphocytes could only be shown for the CD4 coreceptor-independent TCRDPB1*04:01. However, by introducing an additional CD4 molecule into TCRDPB1*06:01 transfected CD8+ cells or by optimizing sequence modifications the CD4 coreceptor dependency of this receptor could be compensated. Furthermore, in in vivo analysis using NSG mice infiltrated with AML blasts of patient UKR167, an allo-HLA-DPB1 restricted leukemia activity of TCRDPB1*04:01 transduced CD4+ T cells could be confirmed. However, the detection and lysis of non-hematopoietic tissue cells under inflammatory conditions by TCRDPB1*04:01 transfected CD4+ and CD8+ T cells showed a certain risk of HLA-DPB1 specific T cells to mediate GvHD. Therefore, under careful consideration of the risk potential and by use of various methods for reducing this risk, the application of TCRDPB1*04:01 as an "off-the-shelf" immunotherapeutic for AML patients after allogeneic HSZT is reasonable.
Since CD4 coreceptor dependence affects the transmission of allo-HLA-DPB1 specificity in CD8+ T cells by TCR gene transfer, an already published method for isolating allo-HLA-DPB1 specific leukemia reactive T cell populations was modified in the second part of this thesis by using a CD4 blocking antibody to establish CD4 coreceptor independence. Even under CD4 coreceptor-blocking conditions generated T cell populations were able to detect and lyse allo-HLA-DPB1-presenting, autologous mDCs as well as EBV-LCLs and AML blasts HLA-DPB1 specifically in vitro. However, monoclonalities of T cell populations could only be shown in a few distinct cases. However, with slight modifications, such as the use of a smaller T cell quantity at the beginning of stimulation, this method proves to be an effective, universal method for the targeted isolation of coreceptor-independent T cells against defined antigens.
Metadata last modified: 25 Nov 2020 19:41
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