@phdthesis{Marx2019,
  author    = {Madlen Marx},
  title     = {Generierung eines bicistronischen DNA-Impfstoffes basierend auf der Tyrosinhydroxylase und Interleukin 15 in Kombination mit einer PD-1-gerichteten Immuncheckpoint-Blockade zur aktiven Immuntherapie beim Neuroblastom},
  journal    = {Generation of a bicistronic DNA vaccine encoding tyrosine hydroxylase and interleukin 15 combined with a PD-1-directed immune checkpoint blockade for active immunotherapy against neuroblastoma},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-25561},
  pages     = {118},
  year      = {2019},
  abstract  = {Als hochmaligner Tumor stellt das Neuroblastom ausgehend vom sympathischen Nervensystem den h{\"a}ufigsten soliden, extrakraniellen Tumor des Kindesalters dar. Aufgrund seiner heterogenen Charakteristik und teils h{\"o}chst aggressiven Wachstums bedarf es besonders im Hinblick auf die hohe Rezidivrate von Hochrisikopatienten neuer innovativer Therapien, die einen langanhaltenden Anti-Tumoreffekt induzieren. Durch zunehmende Erkenntnisse auf dem Gebiet der Tumorimmunologie sind dabei besonders immuntherapeutische Behandlungsstrategien immer weiter in den Vordergrund ger{\"u}ckt. Diese f{\"u}hren zur spezifischen Aktivierung des k{\"o}rpereigenen Immunsystems verbunden mit der Erkennung und Eliminierung der Tumorzellen. In der Praxis ist eine wirksame Anwendung der aktiven Immuntherapie jedoch mit einigen Herausforderungen verbunden. Dazu geh{\"o}ren die Identifikation von geeigneten Tumorantigenen, die optimale Aufnahme, Prozessierung und Pr{\"a}sentation der Antigene durch Immunzellen sowie die {\"U}berwindung der Immuntoleranz zur Induktion zytotoxischer und Ged{\"a}chtnis-T-Zellen. Auch die nat{\"u}rlichen Regulationsmechanismen sollten nicht au{\"s}er Acht gelassen werden, da diese einerseits die anti-tumoralen Effekte einer resultierenden Immunantwort eind{\"a}mmen k{\"o}nnen, jedoch andererseits gesundes Gewebe vor einer Autoimmunreaktion sch{\"u}tzen. Ziel dieser Arbeit war es daher die bereits bekannte pr{\"a}klinische Wirksamkeit einer Tyrosinhydroxylase (TH)-gerichteten Immuntherapie gegen das Neuroblastom durch eine zus{\"a}tzliche Immunstimulation mit dem Zytokin IL-15 und einer Immuncheckpoint-Blockade zu verbessern. Daf{\"u}r wurde ein bicistronisches DNA-Vakzin generiert, welches sowohl f{\"u}r die cDNA der TH als auch die von IL-15 kodiert. Um dabei die Herstellung und MHC-I-vermittelte Pr{\"a}sentation antigener TH-Peptide, effektiv zu gestalten und die Immunigenit{\"a}t des Vakzins zu erh{\"o}hen, erfolgte die upstream-Kopplung einer modifizierten Ubiquitin-Sequenz an die der xenogenen TH. Die Integration der IL-15-Sequenz in das DNA-Vakzin erm{\"o}glicht eine auf die Mikroumgebung der Antigenpr{\"a}sentation beschr{\"a}nkte lokale Applikation und kann so die Aktivierung zytotoxischer T-Zellen unterst{\"u}tzen ohne systemische Zytokin-bedingte Nebenwirkungen zu verursachen. Nach der Generierung des Vakzins erfolgte die In-vitro-Charakterisierung durch Transfektion von CHO-Zellen mit dem DNA-Vakzin, wobei die Plasmid-vermittelte Synthese der ubiquitinierten TH und Freisetzung von bioaktivem IL-15 best{\"a}tigt wurden. Die Evaluierung der anti-tumoralen Eigenschaften in vivo erfolgte in einem syngenen Mausmodell, wobei attenuierte S. typhimurium SL7207 als orales Applikationsvehikel f{\"u}r das DNA-Vakzin dienten, die durch die Stimulierung des mukosalen Immunsystems dem DNA-Vakzin eine gesteigerte Immunogenit{\"a}t verleihen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte der S. typhimurium-vermittelte Genransfer sowie die effektive Expression der im Vakzin enthaltenen Gene in den APC der Peyer Plaques nachgewiesen werden. Weiterhin konnten die durch zytotoxische T-Zellen vermittelte anti-tumoralen Effekte einer TH-basierten Immuntherapie, repr{\"a}sentiert durch ein reduziertes Prim{\"a}rtumorwachstum sowie verminderter Metastasierung, durch die Ko-Expression von IL-15 in einem syngenen Mausmodell gesteigert werden. Interessanterweise f{\"u}hrte die Immuncheckpoint-Blockade durch eine anti-PD-1-AK-Therapie sowohl mit als auch ohne Kombination mit dem DNA-Vakzin zu einem signifikanten Anstieg der anti-tumoralen Effekte. Dieses Ergebnis unterstreicht die nachteilige Rolle immunregulatorischer Mechanismen bei der Ausbildung einer zellul{\"a}ren Immunantwort durch eine Immuntherapie, was erg{\"a}nzend durch den Nachweis immunsuppressiver Zytokine in der Tumormikroumgebung best{\"a}tigt wurde. Bei der Anwendung von Behandlungsstrategien zur aktiven Immunisierung ist daher die Blockierung der nat{\"u}rlichen Regulationsmechanismen sowie der tumor-induzierten Immunsuppression von enormer Bedeutung. Zusammenfassend war das in dieser Arbeit generierte xenogene DNA-Vakzin in der Lage durch die Ko-Expression von IL-15 die NB-spezifischen Effekte der TH-gerichteten Immuntherapie zu steigern. Des Weiteren konnten mittels einer anti-PD-1-gerichteten Immuncheckpoint-Blockade immunregulatorische Prozesse unterbunden und dadurch die CTL-vermittelten anti-tumoralen Effekte der Target-gerichteten DNA-Vakzinierung verst{\"a}rkt werden. Gerade bei schwach immunogenen Tumoren wie dem Neuroblastom sind Kombinationstherapien notwendig, welche eine TAA-gerichtet Immunantwort zur Induktion eines Immunologischen Ged{\"a}chtnisses in Gang bringen und gleichzeitg die Regulationsmechanismen unterbinden, um so eine effektive Tumorbek{\"a}mpfung zu erm{\"o}glichen. Diese vielversprechende Vakzinierungsstrategie k{\"o}nnte somit neuer immunologischer Ansatz f{\"u}r eine adjuvante Erhaltungstherapie f{\"u}r eine minimale Resterkrankung bei refrakt{\"a}ren Neuroblastompatienten darstellen.},
  language  = {de}
}