Modulation der Immunogenität von HPV-16 L1/E7 Chimären Virus-ähnlichen Partikeln

High-risk Papillomviren des Menschen (z.B. HPV16) stellen das ätiologische Agens von Gebärmutterhalskrebs (Zervixkarzinom) und dessen Vorstufen dar. Das Zervixkarzinom ist weltweit der dritt häufigsten Krebs bei Frauen. Trotz chirurgischer Entfernung des Tumors und einer anschließenden Kombination aus Strahlen- und Chemotherapie entwickeln 35% der Patientinnen Rezidive, für die heute keine effektive Therapie existiert. In der Pathogenese von HPV-assoziierten zervikalen Läsionen spielt die zelluläre Immunantwort eine große Rolle, was die Möglichkeit einer therapeutischen Vakzinierung bietet, welche die Progression von HPV-assoziierten Läsionen verhindern und eine Regression der Läsionen bedingen sollte. Einen potentiellen therapeutischen Impfstoff stellen HPV16 chimäre virus-like particles (CVLPs) dar, bestehend aus dem C-terminalen verkürzten Hauptkapsidprotein L1 und Teilen des E7 Proteins (HPV16L1CE7). E7 ist in Zervixkarzinomzellen konstitutiv exprimiert und wird deshalb als potentielles Tumorantigen angesehen. CVLPs erwiesen sich in präklinischen Studien als immunogen, doch eine noch nicht abgeschlossene klinische Studie zeigte, dass die Immunogenität von CVLPs beim Menschen noch verbessert werden muß. In dieser Arbeit sollte daher die Immunogenität von CVLPs im Maus-Modell moduliert werden, um so möglicherweise auch Verbesserungsansätze für die Anwendung beim Menschen zu schaffen. Dazu wurden Dendritische Zellen (DCs) aus dem Knochenmark der Mäuse (BMDCs) präpariert und mit CVLPs entweder als Immunkomplexe (CVLP-ICs) oder in Kombination mit unmethylierten Cytidin-Phosphat-Guanosin Oligodinukleotiden (CpG ODNs) beladen. Zudem wurden CVLP-beladene BMDCs durch Sorbitol hyperosmotischem Streß ausgesetzt, eine Methode, die in dieser Arbeit erstmalig beschrieben wird. Obwohl CVLP-ICs ähnlich wie CVLPs BMDCs zur Reifung induzieren konnten, stellten sie sich im Gegensatz zu CVLPs sowohl bei der cross Präsentation wie auch bei der Generierung von zytotoxischen T-Lymphozyten auch bei geringen Mengen als sehr immunogen heraus. Dieser Unterschied beruht nicht auf der Nutzung unterschiedlicher MHC Klasse I Präsentationswege, da beide Antigene in einen gemeinsamen, ungewöhnlichen Weg eingeschleust wurden, welcher transporter of antigen presentation (TAP)-unabhängig, jedoch Brefeldin A-sensitiv war. CpG ODNs konnten die Immunogenität der CVLPs verbessern, allerdings nur dann, wenn sie vier Stunden nach CVLP-Beladung auf BMDCs geladen wurden. Die Sorbitol-Behandlung führte bei CVLP-beladenen BMDCs ebenfalls zu einer Steigerung der Immunogenität. BMDCs erwiesen sich nicht nur als Bestandteil der Methoden zur Überprüfung der Immunogenität als sehr effizient, sondern auch als ‚nature’s adjuvans‘ und führten so ebenfalls zu einer Verbesserung der Immunogenität der CVLPs. Dabei wurden Mäuse mit BMDCs immunisiert, die ex vivo mit CVLPs, CVLP-ICs bzw. CVLPs in Kombination mit CpG ODNs beladen wurden bzw. mit CVLPs beladen und dann mit Sorbitol behandelt wurden. Die hier im Maus-Modell gezeigten Strategien zur Verbesserung der Immunogenität von CVLPs könnten möglicherweise auch beim Menschen Anwendung finden und so eine effektive therapeutische Vakzinierung gegen das Zervixkarzinom und seine Vorstufen darstellen

Overexpression of IL-1α in Skin Differentially Modulates the Immune Response to Scarification with Vaccinia Virus

Transepidermal inoculation of vaccinia virus (VV), or scarification, has been used effectively for the induction of specific and long-lasting immunity to smallpox and is superior to other routes of immunization. Scarification of individuals with atopic skin disease or immune deficiency, however, can lead to persistent viral replication and result in significant morbidity and mortality. These effects of scarification presumably reflect the unique immunological properties of skin and the immune cells resident in, or recruited to, the site of inoculation. To explore these phenomena, we utilized transgenic mice engineered to overexpress IL-1α, a critical mediator of cutaneous inflammation, in the epidermis. Following scarification with VV, both transgenic and wild-type mice develop local pox. At high doses of VV, IL-1α transgenic mice recruited immune cells to the inoculation site more rapidly and demonstrated enhanced T-cell and humoral immune responses. At limiting doses, however, IL-1α transgenic mice could effectively control virus replication without formation of pox lesions or activation of a memory response. This study suggests that IL-1 might be useful as an adjuvant to enhance antiviral immunity and promote safer vaccination strategies; however, understanding the balance of IL-1 effects on innate and adaptive immune functions will be critical to achieve optimal results