Antigenverlust und Möglichkeiten der Immuntherapie beim malignen Melanom

Abstract

Antigenexpression ist für Immuntherapien, aber auch für die Immunhistochemie beim Melanom von elementarer Bedeutung. Es wurde hier mit dem monoklonalen Antikörper SM5-1 ein Reagenz generiert und charakterisiert, das die höchste Sensitivität aller bisher beschriebenen Melanomantikörper aufweist und somit gegenüber den Antikörpern gegen gp100, Tyrosinase oder MART-1 große Vorteile hat. Bei Antigen-Expressionsstudien mit großen Fallzahlen zeigten sich konkordante Antigenverluste der Melanom-Differenzierungsantigene von hoher statistischer Signifikanz, was Implikationen für antigenspezifische Immuntherapien hat. Diese konkordanten Verluste schlossen die Cancer Testis Antigene und mAk SM5-1 nicht mit ein. Das Immunoscreening einer Melanomzell cDNA library ergab für das von mAk SM5-1 erkannte Antigen eine Sequenzidentität für humanes Fibronektin mit zwei Isoformen, die die ED-A und die CS1 Regionen beinhalten. Hierbei liegt eine post-translationale Modifikation vor, da das von mAk SM5-1 erkannte Epitop nicht auf mAk SM5-1 negativen Zelllinien zu finden ist, diese aber die Standard Fibronektinform exprimieren. Somit wird diese Melanom-assoziierte Fibronektin Isoform von der Mehrzahl der Melanome exprimiert und kann, ähnlich wie die ED-A Region des Fibronektins möglicherweise als Immuntherapeutikum verwendet werden. Um Antigenverlustvarianten möglichst wenig Einfluss auf eine Immuntherapie zu verschaffen und um eine optimale T-Helfer Zell Aktivierung zu induzieren, wurden zwei klinische Studien einer Fusionsvakzine aus allogenen antigen- präsentierenden Zellen (B-Zellen bzw. DCs) und autologen Tumorzellen bei Patienten mit fortgeschrittenem Melanom durchgeführt. In beiden Studien zeigten sich Hinweise für durch Vakzine vermittelte Immunreaktionen, entweder inflammatorische Infiltrate (B-Zell Fusionsvakzine) oder Expansion von Tumorantigen-spezifischen CTLs und in-situ Verlust von Tumorantigenen und TAP-1 bei progredienten Metastasen (DC Fusionsvakzine). In beiden Studien wurden einige wenige Patienten beobachtet, die von der Vakzinierung profitierten, sei es durch objektive Tumorrückgänge oder aber durch teilweise lang anhaltende Stabilisierungen der Erkrankung. Bis auf die Entwicklung lokaler Vitiligo wurden keine Nebenwirkungen beobachtet. Gerade die Entwicklung einer Vitiligo unterstreicht den Ansatz der Vakzine, durch die Verwendung ganzer Tumorzellen in Kombination mit Ko-stimulation und T-Helfer Zell Aktivierung Effekte gegen eine Vielzahl von Antigenen zu induzieren, die nicht identifiziert werden müssen.

Antigen expression is for immunotherapy, but also for immunohistochemistry of utmost importance. A monoclonal antibody, SM5-1 was generated and characterized and was shown to exhibit the highest sensitivity in comparison to the previously described melanoma antibodies. SM5-1 therefore has advantages compared to gp100, tyrosinase or MART-1 antibodies. Concordant antigen loss of melanoma differentiation antigens in large sample numbers has significant implications for antigen specific immunotherapy. These concordant losses did not include cancer testis antigens or mAb SM5-1. Immunoscreening of a melanoma cDNA library revealed sequence identity for human fibronectin with two isoforms which include the ED-A and the CS1 regions. This melanoma- associated fibronectin isoform could potentially be used for immunotherapy of melanoma. In order to decrease antigen loss variants and its potential negative effect for immunotherapeutic efforts, two clinical studies were conducted with a fusion cell vaccine, designed for enhanced T-helper cell activation, consisting of allogeneic antigen-presenting cells (B cells or dendritic cells) and autologous tumor cells in patients with advanced melanoma. In both studies signs of vaccine mediated immune reactions such as inflammatory infiltrates or expansion of tumor antigen-specific CTLs and in- situ loss of tumor antigens or TAP-1 in progressing metastases were observed. A few patients did benefit from this treatment, either by objective tumor response or by stabilization of the disease. Beside a few cases of vitiligo, no side effects were observed. The development of vitiligo underlines this vaccine approach of using whole tumor cells in combination with co-stimulation and T-helper cell activating effect in order to obtain effects against a multitude of antigens without the need of identifying them.