Entwicklung neuer Survivin-kodierender DNA-Impfstoffe und Impfstrategien zur Anti-Neuroblastom-Immuntherapie
Final Report Abstract
Hauptziel war es, für neue Survivin-kodierende DNA-Impfstoffe eine klinisch praktikable Impfstrategie zu entwickeln, die sicher und effizient genug ist, eine Immunantwort gegen das Neuroblastom, dem häufigsten solidem Extrakranialtumor im Kindesalter, zu induzieren. Wir konnten die Wirksamkeit eines immuntherapeutischen Ansatzes durch prophylaktisches Impfen mit neu generierten Survivin-DNA-Impfstoffen im syngenen Mausmodell für das Neuroblastom belegen. Die in unserem Modell erfolgreich praktizierte orale Schluckimpfung mit attenuierten DNA-transfizierten Salmonella typhimurium galt es in dieser Arbeit im therapeutischen Versuchsaufbau zu prüfen, Wirkmechanismen und Nebenwirkungen zu charakterisieren und im Hinblick auf eine zukünftige klinische Anwendung in deren Wirksamkeit insbesondere mit alternativen Impfstrategien zu vergleichen. Wir konnten hier die therapeutische Wirksamkeit unseres Survivin-DNA-Impfstoffs (pUS-high, Survivin-Minigen) nachweisen. Gegenüber der Kontrollgruppe (pU, mock) fanden wir bei 50% der Mäuse eine komplette Eradikation des Neuroblastom-Primärmmors. Zusätzlich ließ sich keine signifikante Hemmung der Wundheilimg und der Hämatopoese, als Ausdruck eines geringen Nebenwirkungsgrades, insbesondere nach dem Impfen mit pUS-high, feststellen. Die Wirksamkeit alternativer DNA-Vakzinienmgskonzepte (gene gun, DC-Applikation) blieb jedoch deutlich hinter der der oralen Schluckimpfung mit attenuierten Salmonella typhimurium zurück. Eine wirksame signifikante Hemmung des primären Tumorwachstums konnten wir allein nach s.c. Injektion DNA-transfizierter dendritischer Zellen (DCs) beobachten, eine Methode deren Effizienz entscheidend vom Transfektionserfolg und der Qualität der generierten DC abhängt und von daher für die Zukunft durch Optimierungen noch Raum für Verbesserungen offen lässt. So fanden wir, dass beispielsweise die Moleküle Galektin-1 und Hämoxygenase-1 entscheidenden Einfluss auf den Reifeprozess von DC ausüben. Die Anwendung der gene gun als weitere Alternativmethode der DNA-Applikation hat ergeben, dass wir zwar zelluläre Immunantworten gegen das Neuroblastom induzieren konnten, diese aber zu keiner signifikanten Reduktion des Tumorwachstums führten. Hinsichtlich des Wirkmechanismus bei oraler Lebendimpfung mit Salmonellen fanden wir, dass die Depletion von CD8+ und nicht die von CD4+ T-Zellen zur Aufhebung der nachgewiesenen Impfstoff-vermittelten Tumorwachstumshemmung führte. Weiterhin war der Sekundärtumorwuchs um 80% reduziert gewesen nach erfolgreicher Eradikation des Primärtomors infolge oraler Salmonellen-Schluckimpfung mit pUS-high, was für die Ausbildung eines immunologischen Gedächtnisses spricht. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens belegen die therapeutische Wirksamkeit und Sicherheit von Survivin-DNA-Impfstoffen beim Einsatz gegen das Neuroblastom und weisen die orale Salmonellen-Schluckimpfung als derzeit präklinisch wirksamste Methode der DNA-Impfstoffapplikation aus.
Publications
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R Soldati, Berger E, Zenclussen AC, Pfeil N, Jorch G, Schraven B, Salatino M, Rabinovich G, Fest S
