HLA-Typ unabhängige Generierung HCMV-spezifischer T-Zellen mittels überlappender Peptidbibiotheken und immunomagnetischer Anreicherung: Eine neue Strategie für die adoptive Immuntherapie

Abstract

Adoptive Immuntherapie ist eine vielversprechende Option in der Behandlung schwerer viraler Infekte und Tumoren. Eine breite Anwendbarkeit ist durch die Grenzen bisher etablierter Herstellungsstrategien limitiert. Dazu gehören insbesondere eine Abhängigkeit von HLA-Typen und von Detailwissen über immunorelevante Epitope, sowie eine problematische Übertragbarkeit unter die strengen GMP-Richtlinien. In dieser Arbeit wurde ein neues HLA-Typ unabhängiges Protokoll entwickelt, welches auf Kurzzeitstimulation mit überlappenden Peptidbibliotheken (OPPs) basiert. Diese Peptidbibliotheken enthalten die meisten aller möglichen CD4+ und CD8+ Epitope des vorgegebenen Proteins. Die Kenntnis einzelner immunorelevanten Epitope ist damit nicht notwendig, da die Peptidbibliotheken ausschließlich auf Basis der Aminosäuresequenz des Proteins synthetisiert werden. Am Beispiel von HCMV generierten wir pp65-spezifische T-Zellen, indem wir PBMCs kurzzeitig mit dem OPP von pp65 stimulierten, die aktivierten Zellen basierend auf ihrer IFN-g- Sekretion magnetisch selektierten, und anschließend unspezifisch expandierten. Die Charakterisierung der generierten T-Zelllinien ergab eine pp65-spezifische Aktivität, die auch nach der unspezifischen Expansion erhalten blieb. Die Immunphänotypen umfassten CD8+ sowie CD4+ T-Zellen. Ein Transfer unter GMP- Richtlinien ist möglich, da alle erforderlichen Bausteine bereits für eine GMP-Produktion erhältlich sind. Damit ist dieses Protokoll in der Praktikabilität und breiten Anwendbarkeit bisherigen T-Zellgenerierungstrategien überlegen, und kann zu einem bedeutenden Fortschritt adoptiver Immuntherapie beitragen.

Adoptive immunotherapy with antigen-specific T-cells has been successfully used to treat certain infectious diseases and cancers. The frequent use of T -cell-therapy is restricted by limitations in current T cell generation strategies. The most commonly applied peptide-based approaches rely on the knowledge of relevant epitopes. Therefore, T-cells cannot be generated for diseases with unknown epitopes or for patients with unfavorable HLA types, and the transfer under GMP-guidelines is critical. We developed a peptide-based approach for HLA type-independent generation of specific T cells against various proteins. It is based on short-time stimulation with peptide libraries that cover most CD4+ and CD8+ T cell epitopes of given proteins. The procedure requires no prior knowledge of epitopes because libraries are synthesized solely on the basis of the protein's amino acid sequence. Using HCMV as an example, we generated pp65-specific T-Cells by short-time-stimulation with the overlapping peptide library of pp6, followed by immunomagnetic selection of activated IFN-g-secreting cells and nonspecific expansion. Generated T cell lines consisted of pp65-specific CD4+ and CD8+ lymphocytes that displayed antigen-specific killing and proliferation. The protocol combines the biosafety of peptide-based approaches with HLA type independence and may help to advance adoptive immunotherapy in the future.