Synthese von tumor-assoziierten MUC1-Mucin-Glycopeptid-Vakzinen und deren immunologische Evaluierung

Abstract

Eine alternative Methode zur Therapie von Tumorerkrankungen bestünde in einer Immuntherapie ausgelöst durch synthetische Antitumor-Vakzine. Ein vielversprechendes Zielmolekül für eine solche Aktivimmunisierung ist das Glycoprotein MUC1, das auf nahezu allen Epithelgeweben exprimiert und auf Tumorgeweben stark überexprimiert wird. Seine extrazelluläre Domäne enthält eine Vielzahl von Tandem-Repeat-Sequenzen der Art: HGVTSAPDTRPAPGSTAPPA mit fünf potentiellen O-Glycosylierungs-Positionen. Da die Form der Glycosylierung des MUC1 in Tumorzellen stark von der auf normalen Zellen abweicht, liegen auf Tumorzellen eine Reihe tumor-assoziierter Saccharidantigene und Peptidepitope vor.rnIn dieser Arbeit wurden tumor-assoziierte Glycopeptidantigene aus der MUC1-Tandem-Repeat-Region hergestellt. Die synthetisierten MUC1-Glycopeptide tragen in verschiedenen Positionen eine Glycosylierung mit den tumor-assoziierten Tn- und STn-Saccharid-Antigenen. Zur Gewinnung von Vakzinen wurden diese Glycopeptid-Antigene über einen Spacer mit immunstimulierenden Komponenten verknüpft. Als Immunstimulanzien wurden ein T-Zell-Epitop aus dem Ovalbumin (OVA323-339) sowie die Carrier-Proteine Rinderserumalbumin (BSA) und Tetanus-Toxoid (TTox) verwendet. rnDie synthetischen MUC1-Glycopeptide wurden durch Immunisierung von Mäusen einer immunologischen Evaluierung unterzogen. Insbesondere die synthetischen MUC1-Glycopeptid-TTox-Vakzine lösen sehr starke Immunantworten aus. Es konnte gezeigt werden, dass die induzierten Antikörper stark an Tumorzellen und auch an Mammakarzinom-Gewebe binden, was für die Entwicklung von Antitumor-Vakzinen als vielversprechend einzustufen ist.A new cancer therapy could consist of an immunotherapy induced by synthetic antitumor-vaccines. A promising target for such an active immunisation is the glycoprotein MUC1, which is expressed on the surface of almost all epithelial cells and strongly overexpressed on tumor cells. Its extracellular domain contains numerous tandem-repeats of the sequence: HGVTSAPDTRPAPGSTAPPA including five potential O-glycosylation sites. The MUC1-glycosylation profiles of tumor cells differ from those of normal cells. The tumor cells exhibit a number of tumor-associated saccharide antigens and peptide epitopes.rnIn this work tumor-associated glycopeptide antigens from the MUC1-tandem repeat region have been synthesized. The synthetic MUC1-glycopeptides are glycosylated with the tumor-associated Tn- and STn-saccharide antigens in different positions. These MUC1-glycopeptide antigens were coupled to an immunostimulant in order to generate vaccines. Immunostimulants such as a T-cell-epitope from ovalbumine (OVA323-339) as well as the carrier proteins bovine serum albumine (BSA) and tetanus toxoid (TTox) have been used.rnFor the immunological evaluation mice have been immunized with the synthetic MUC1-glycopeptide-vaccines. In particular, the synthetic MUC1-glycopeptide-TTox-vaccines induced very strong immune responses. The generated antibodies showed strong binding to tumor cell lines as well as to breast cancer tissues. These results are promising for the developement of antitumor-vaccines