Validierung optimaler Targets für die adoptive T-Zell-Therapie der Adenovirus-Infektion

Humane Adenoviren (HAdV) können je nach Spezies akute Gastroenteritis, Konjunktivitis, Keratitis, Zystitis, Rhinitis, Pharyngitis oder Meningitis verursachen. In den meisten Fällen ist die Infektion selbst-limitierend und vermittelt eine typspezifische Immunität [Ison und Hayden, 2016]. Jedoch kann eine HAdV-Infektion bei pädiatrischen Patienten, durch eine vorübergehende Immunschwäche nach einer allogenen hämatopoetischen Stammzelltransplantation (HSZT) begünstigt, eine wichtige Ursache für Morbidität und Mortalität darstellen [Tischer et al., 2016]. Für HAdV-Infektionen gibt es nur beschränkte Behandlungsmöglichkeiten, da bis heute noch keine hochwirksame Virostatika existieren. Etabliert haben sich Cidofovir und sein Derivat Brincidofovir. Diese ermöglichen es, die Infektion durch die Inhibierung der viralen DNA-Polymerase zu kontrollieren, jedoch nicht, das Virus an sich zu eliminieren. Da T-Zellen die wirksamsten Effektoren im menschlichen Immunsystem sind, kann die Kontrolle der T-Zell-Reaktionen die Morbidität und Mortalität bei einer HAdV-Infektion verbessern [Lee et al. 2017; Feucht et al. 2015]. Der adoptive T-Zell-Transfer bietet eine vielversprechende immuntherapeutische Strategie. Um möglichst spezifisch zytotoxische-T-Zellen zu generieren, ist es notwendig, die von den Humanen Leukozytenantigen (HLA)-Klasse-I-Molekülen präsentierende Antigenpeptide (Epitope) zu identifizieren. In einem individuellem Heilversuch konnte gezeigt werden, dass T-Zellen, die für das Peptid-Epitop LTDLGQNLLY spezifisch sind, protektiv wirken [Günther et al. 2015]. Um möglichst vielen Patienten eine Immuntherapie zu ermöglichen, ist es notwendig, Epitope mit anderer HLA-Restriktion zu identifizieren. Für die Identifizierung immundominanter HLA-Klasse-I-Epitope wurden aus Sequenzen des Adenovirus Serotyps 2 mittels der Computer-Algorithmen NetMHC™ und NetMHCstab™, potenzielle Epitope vorhergesagt. Siebenunddreißig neue Peptide wurden synthetisiert und auf Ihre Eigenschaft untersucht, eine Interferon-γ Ausschüttung in T-Zellen zu induzieren, um die Immunogenität zu bestimmen. Acht vielversprechende Peptide für fünf verschiede HLA-Allotypen konnten dabei identifiziert werden. Für das HLA-A*03:01-restringierte Epitop ALYGSFATK konnten spezifische T-Zellen nach einer 12-tägigen Expansion generiert werden. Mittels einer TCR-SCAN-RACE-PCR wurde aus diesen 7 T-Zellen spezifische T-Zell-Rezeptoren (TCRs) kloniert und in Spender-Lymphozyten transduziert. ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen wiesen eine zytotoxische Kapazität von 99 % auf. Die antivirale Kapazität von T-Zellen in einer infektiösen Umgebung konnte mithilfe des hier beschriebenen neu entwickelten Testverfahrens nachgewiesen werden. Hierfür wurden ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen oder expandierte, HLA-A*01-restringierte, LTDLGQNLLY-spezifische- und HLA-A*02-restringierte, LLDQLIEEV-spezifische-T-Zellen mit HAdV-infizierten-Monozyten ko-kultiviert. Es wurden replikationskompetente Adenovirus 11 (Ad11pGFP) und Adenovirus 5 enthaltende Adenovirus-35-Faser-(Ad5F35GFP) -Viren verwendet. Nach drei Tagen konnte die virale Dissemination der infizierten GFP+ Monozyten mittels der Durchflusszytometrie quantifiziert werden. Sowohl die LTDLGQNLLY-Peptid- oder LLDQLIEEV-Peptid-expandierten T-Zellen, als auch ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen waren in der Lage, eine Dissemination der HAdV-Infektion zu verhindern. Diese Arbeit beschreibt acht präklinisch getestete Adenovirus-spezifische HLA-Klasse I Epitope, sowie die zytotoxische Kapazität erfolgreich TCR-transduzierter-T-Zellen. Mittels eines neuen Testverfahrens, des sogenannten Adenovirus Dissemination Assay [Keib at al., 2019], konnte nachweislich gezeigt werden, dass sowohl physiologische T-Zellen als auch transduzierte T-Zellen eine Ausbreitung der Virusinfektion in vitro verhindern können

Validierung optimaler Targets für die adoptive T-Zell-Therapie der Adenovirus-Infektion : = Validation of optimal targets for adoptive T-cell therapy of adenovirus infection

Humane Adenoviren (HAdV) können je nach Spezies akute Gastroenteritis, Konjunktivitis, Keratitis, Zystitis, Rhinitis, Pharyngitis oder Meningitis verursachen. In den meisten Fällen ist die Infektion selbst-limitierend und vermittelt eine typspezifische Immunität [Ison und Hayden, 2016]. Jedoch kann eine HAdV-Infektion bei pädiatrischen Patienten, durch eine vorübergehende Immunschwäche nach einer allogenen hämatopoetischen Stammzelltransplantation (HSZT) begünstigt, eine wichtige Ursache für Morbidität und Mortalität darstellen [Tischer et al., 2016]. Für HAdV-Infektionen gibt es nur beschränkte Behandlungsmöglichkeiten, da bis heute noch keine hochwirksame Virostatika existieren. Etabliert haben sich Cidofovir und sein Derivat Brincidofovir. Diese ermöglichen es, die Infektion durch die Inhibierung der viralen DNA-Polymerase zu kontrollieren, jedoch nicht, das Virus an sich zu eliminieren. Da T-Zellen die wirksamsten Effektoren im menschlichen Immunsystem sind, kann die Kontrolle der T-Zell-Reaktionen die Morbidität und Mortalität bei einer HAdV-Infektion verbessern [Lee et al. 2017; Feucht et al. 2015]. Der adoptive T-Zell-Transfer bietet eine vielversprechende immuntherapeutische Strategie. Um möglichst spezifisch zytotoxische-T-Zellen zu generieren, ist es notwendig, die von den Humanen Leukozytenantigen (HLA)-Klasse-I-Molekülen präsentierende Antigenpeptide (Epitope) zu identifizieren. In einem individuellem Heilversuch konnte gezeigt werden, dass T-Zellen, die für das Peptid-Epitop LTDLGQNLLY spezifisch sind, protektiv wirken [Günther et al. 2015]. Um möglichst vielen Patienten eine Immuntherapie zu ermöglichen, ist es notwendig, Epitope mit anderer HLA-Restriktion zu identifizieren. Für die Identifizierung immundominanter HLA-Klasse-I-Epitope wurden aus Sequenzen des Adenovirus Serotyps 2 mittels der Computer-Algorithmen NetMHC™ und NetMHCstab™, potenzielle Epitope vorhergesagt. Siebenunddreißig neue Peptide wurden synthetisiert und auf Ihre Eigenschaft untersucht, eine Interferon-γ Ausschüttung in T-Zellen zu induzieren, um die Immunogenität zu bestimmen. Acht vielversprechende Peptide für fünf verschiede HLA-Allotypen konnten dabei identifiziert werden. Für das HLA-A*03:01-restringierte Epitop ALYGSFATK konnten spezifische T-Zellen nach einer 12-tägigen Expansion generiert werden. Mittels einer TCR-SCAN-RACE-PCR wurde aus diesen 7 T-Zellen spezifische T-Zell-Rezeptoren (TCRs) kloniert und in Spender-Lymphozyten transduziert. ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen wiesen eine zytotoxische Kapazität von 99 % auf. Die antivirale Kapazität von T-Zellen in einer infektiösen Umgebung konnte mithilfe des hier beschriebenen neu entwickelten Testverfahrens nachgewiesen werden. Hierfür wurden ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen oder expandierte, HLA-A*01-restringierte, LTDLGQNLLY-spezifische- und HLA-A*02-restringierte, LLDQLIEEV-spezifische-T-Zellen mit HAdV-infizierten-Monozyten ko-kultiviert. Es wurden replikationskompetente Adenovirus 11 (Ad11pGFP) und Adenovirus 5 enthaltende Adenovirus-35-Faser-(Ad5F35GFP) -Viren verwendet. Nach drei Tagen konnte die virale Dissemination der infizierten GFP+ Monozyten mittels der Durchflusszytometrie quantifiziert werden. Sowohl die LTDLGQNLLY-Peptid- oder LLDQLIEEV-Peptid-expandierten T-Zellen, als auch ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen waren in der Lage, eine Dissemination der HAdV-Infektion zu verhindern. Diese Arbeit beschreibt acht präklinisch getestete Adenovirus-spezifische HLA-Klasse I Epitope, sowie die zytotoxische Kapazität erfolgreich TCR-transduzierter-T-Zellen. Mittels eines neuen Testverfahrens, des sogenannten Adenovirus Dissemination Assay [Keib at al., 2019], konnte nachweislich gezeigt werden, dass sowohl physiologische T-Zellen als auch transduzierte T-Zellen eine Ausbreitung der Virusinfektion in vitro verhindern können

Definition and Characterization of SOX11-Derived T Cell Epitopes towards Immunotherapy of Glioma

The transcription factor SOX11 is a tumor-associated antigen with low expression in normal cells, but overexpression in glioblastoma (GBM). So far, conventional surgery, chemotherapy, and radiotherapy have not substantially improved the dismal prognosis of relapsed/refractory GBM patients. Immunotherapy is considered a promising strategy against GBM, but there is a fervent need for better immunotargets in GBM. To this end, we performed an in silico prediction study on SOX11, which primarily yielded ten promising HLA-A*0201-restricted peptides derived from SOX11. We defined a novel peptide FMACSPVAL, which had the highest score according to in silico prediction (6.02 nM by NetMHC-4.0) and showed an exquisite binding affinity to the HLA-A*0201 molecule in the peptide-binding assays. In the IFN-γ ELISPOT assays, FMACSPVAL demonstrated a high efficiency for generating SOX11-specific CD8+ T cells. Nine out of thirty-two healthy donors showed a positive response to SOX11, as assessed by the ELISPOT assays. Therefore, this novel antigen peptide epitope seems to be promising as a target for T cell-based immunotherapy in GBM. The adoptive transfer of in vitro elicited SOX11-specific CD8+ T cells constitutes a potential approach for the treatment of GBM patients

Definition and Characterization of SOX11-Derived T Cell Epitopes towards Immunotherapy of Glioma

The transcription factor SOX11 is a tumor-associated antigen with low expression in normal cells, but overexpression in glioblastoma (GBM). So far, conventional surgery, chemotherapy, and radiotherapy have not substantially improved the dismal prognosis of relapsed/refractory GBM patients. Immunotherapy is considered a promising strategy against GBM, but there is a fervent need for better immunotargets in GBM. To this end, we performed an in silico prediction study on SOX11, which primarily yielded ten promising HLA-A*0201-restricted peptides derived from SOX11. We defined a novel peptide FMACSPVAL, which had the highest score according to in silico prediction (6.02 nM by NetMHC-4.0) and showed an exquisite binding affinity to the HLA-A*0201 molecule in the peptide-binding assays. In the IFN-γ ELISPOT assays, FMACSPVAL demonstrated a high efficiency for generating SOX11-specific CD8+ T cells. Nine out of thirty-two healthy donors showed a positive response to SOX11, as assessed by the ELISPOT assays. Therefore, this novel antigen peptide epitope seems to be promising as a target for T cell-based immunotherapy in GBM. The adoptive transfer of in vitro elicited SOX11-specific CD8+ T cells constitutes a potential approach for the treatment of GBM patients

Treatment of adult ALL patients with third-generation CD19-directed CAR T cells: results of a pivotal trial

Abstract Background Third-generation chimeric antigen receptor (CAR)-engineered T cells (CARTs) might improve clinical outcome of patients with B cell malignancies. This is the first report on a third-generation CART dose-escalating, phase-1/2 investigator-initiated trial treating adult patients with refractory and/or relapsed (r/r) acute lymphoblastic leukemia (ALL). Methods Thirteen patients were treated with escalating doses of CD19-directed CARTs between 1 × 106 and 50 × 106 CARTs/m2. Leukapheresis, manufacturing and administration of CARTs were performed in-house. Results For all patients, CART manufacturing was feasible. None of the patients developed any grade of Immune effector cell-associated neurotoxicity syndrome (ICANS) or a higher-grade (≥ grade III) catokine release syndrome (CRS). CART expansion and long-term CART persistence were evident in the peripheral blood (PB) of evaluable patients. At end of study on day 90 after CARTs, ten patients were evaluable for response: Eight patients (80%) achieved a complete remission (CR), including five patients (50%) with minimal residual disease (MRD)-negative CR. Response and outcome were associated with the administered CART dose. At 1-year follow-up, median overall survival was not reached and progression-free survival (PFS) was 38%. Median PFS was reached on day 120. Lack of CD39-expression on memory-like T cells was more frequent in CART products of responders when compared to CART products of non-responders. After CART administration, higher CD8 + and γδ-T cell frequencies, a physiological pattern of immune cells and lower monocyte counts in the PB were associated with response. Conclusion In conclusion, third-generation CARTs were associated with promising clinical efficacy and remarkably low procedure-specific toxicity, thereby opening new therapeutic perspectives for patients with r/r ALL. Trial registration This trial was registered at www.clinicaltrials.gov as NCT03676504