Entwicklung immunogener Mamma- und Ovarialkarzinomlinien nach CD80-Transfektion

Zusammenfassung

Einleitung: Es gilt als gesichert, daß neben der Präsentation eines tumorspezifischen Antigens induktive Signale nötig sind, um eine mögliche Toleranz gegen Tumorzellen zu durchbrechen. Da Tumorzellen Defizite in der Bereitstellung akzessorischer Signale haben, wurde mit Hilfe des somatischen Gentransfers CD80 in einer Mamma- (KS) und einer Ovarialkarzinomzellinie (GG) zur Expression gebracht. Methodik und Ergebnisse: Mehrere Mamma- und Ovarialkarzinomzellinien konnten etabliert und hinsichtlich der Expression ihrer MHC-Moleküle und kostimulatorischer Liganden phänotypisiert werden. Im Vergleich mit professionellen antigen-präsentierenden Zellen exprimierten die hier untersuchten Tumorzellinien die relevanten Liganden nicht oder nur in reduziertem Maße. Sie waren zudem nicht in der Lage, in allogenen Tumorzell/Lymphozytenkulturen T-Zellen gesunder Spender zu aktivieren. Die Transfektion von CD80 erfolgte über Elektroporation und die anschließend selektionierten stabilen Tumorzellvarianten wurden phänotypisch und funktionell analysiert. Dabei zeigte sich, daß die Neuexpression von CD80 zur Steigerung der Immunogenität dieser Tumorzellen beiträgt und im Fall der Mammakarzinomlinie KS die Generierung zytotoxischer T-Lymphozyten (CD8⁺ und MHC-l-restringiert) ermöglichte. Die Behandlung der Tumorzellen mit Interferon- γ und Tumornekrosefaktor- α erhöhte zusätzlich ihr immunstimulatorisches Potential. Darüberhinaus wurde gezeigt, daß bereits voraktivierte Lymphozyten ihre Effektorfunktionen (Tumorzellyse) auch gegenüber unmodifizierten Tumorzellen entfalten können. Schlußfolgerung: Die Ergebnisse unterstreichen, daß die Tumor/T-Lymphozyt-Wechselwirkungen auf der Induktionsebene der Immunantwort gestört sind und dies durch die Neuexpression kostimulatorischer Moleküle zum Teil korrigiert werden kann. Es wird diskutiert, ob die Generierung immunogener Tumorzellvarianten eine Chance bietet, Vakzinierungsstrategien in der Behandlung gynäkologischer Tumoren zu verbessern.

Abstract

Improved Immunogenicity and Induction of Cytolytic T-Lymphocytes after CD80-Transfection: Introduction: There is increasing evidence that tumours possess potentially recognizable antigens in association with MHC molecules. A possible explanation for the failure of tumour cells to elicit an immune response is their inability to provide costimulatory signals to T-lymphocytes. Presentation of tumour antigens in the absence of costimulatory molecules is believed to prevent T cell activation but rather induces a state of tolerance towards the tumour. The loss of the MHC and defects in processing and transport mechanisms needed for antigen presentation can contribute to the escape from immunological control. Methods and Results: Human tumour cell lines derived from breast and ovarian carcinomas were found to be ineffective in stimulating the induction phase of an immune response such as T cell proliferation in allogeneic mixed tumour cell lymphocyte cultures. In order to reconstitute the potential to induce primary T cell activation we transfected CD80 into a breast (KS) and an ovarian carcinoma (GG) cell line. CD80 expression in KS cells resulted in improved primary T cell activation whereas it was ineffective in the case of GG cells. However, treatment of CD80-transfected GG cells with INF-γ rendered them immunogenic and resulted in T cell proliferation. Likewise, TNF-α and/or INF-γ augmented T cell proliferation induced by CD80-transfected KS cells. Furthermore, T lymphocytes stimulated with cytokine treated CD80 + KS cells gave rise to a long-term proliferating CD80+ CTL line with class I MHC-restricted cytolytic anti-tumour activity. Discussion: These studies emphasise the requirement for costimulation in generating tumour-specific immunity and demonstrate the efficacy of CD80 in generating CD8 + cytolytic T Iymphocytes. The finding that T cells expanded in this study were class I MHC-restricted and cytolytic suggests that CD80-transfected immunogenic tumour cell variants possess the potential to activate T cells directed at intracellular tumour antigens. This may also be possible when lymphocytes and tumour cells are allogenic but share a common HLA allele. The data suggest that induction of costimulation by the CD80/CD28 interaction, together with cytokine treatment of tumour cells, may lead to effective antitumour immunotherapies.