Dokument: Mit IFN-alpha hergestellte dendritische Zellen zeigen Eigenschaften von reifen plasmazytoiden dendritischen Zellen
| Titel: | Mit IFN-alpha hergestellte dendritische Zellen zeigen Eigenschaften von reifen plasmazytoiden dendritischen Zellen | |||||||
| Weiterer Titel: | Monocyte derived dendritic cells generated by IFN-alpha acquire mature dendritic and natural killer cell properties | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=5063 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20070704-141155-8 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Korthals, Mark [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | PD Dr. Kronenwett, Ralf [Gutachter] Prof. Dr. Ernst, Joachim F. [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Die Entwicklung von Impfstoffen mit dendritischen Zellen (DCs) ist seit mehr als zehn Jahren Gegenstand intensiver Forschung. DC-basierte Vakzine konnten in einigen Patienten Tumor-spezifische Immunantworten auslösen. Trotz großer Bemühungen konnte jedoch eine therapeutische Wirksamkeit der Behandlung mit DCs bislang nur bei einer begrenzten Zahl von Patienten gezeigt werden.
Auf der Suche nach einem alternativen Weg zur Generierung von DCs wurden in dieser Arbeit die molekularen, phänotypischen und funktionellen Eigenschaften von DCs, die mit GM-CSF und IFN-alpha generiert wurden, im Vergleich zu herkömmlich mit GM-CSF und IL-4 generierten und mit TNF-alpha behandelten DCs (IL-4 / TNF-DCs) untersucht. Hierbei konnte gezeigt werden, dass sowohl IFN-DCs als auch IL-4 / TNF-DCs typische DC-Eigenschaften besitzen. Dennoch wiesen beide DC-Populationen einen individuellen molekularen und funktionalen Phänotyp auf. Der auffälligste Unterschied lag darin, dass IFN-DCs im Vergleich zu IL-4 / TNF-DCs Eigenschaften plasmazytoider DCs besaßen und gleichzeitig eine gesteigerte Expression von NK-Zell-assoziierten Genen sowie eine direkte zytotoxische Wirkung gegen Tumorzellen zeigten. Der zweite wichtige Unterschied war, dass IFN-DCs verglichen mit IL-4 / TNF-DCs Anzeichen für einen fortgeschrittenen Reifungs- und Aktivierungsgrad und eine größere Kapazität zur Migration in die Lymphknoten aufwiesen. Mit beiden Methoden wurden CD11c+ CD86+ HLA-DR+ Zellen mit einer typischen DC-Morphologie hergestellt. Eine Genexpressionsanalyse zeigte, dass es sich um zwei unterschiedliche DC-Populationen handelt. IFN-DCs hatten Eigenschaften von reifen plasmazytoiden DCs in Kombination mit Eigenschaften von NK-Zellen. Sie waren CD123+ Zellen und wiesen eine stärkere Expression der Gene für IFN-beta, TRAIL, Granzyme, KLRs and andere NK-Zell-Rezeptoren auf. In 90% der IFN-DCs wurde ein intrazytoplasmatischer Pool an TRAIL und Granzym B beobachtet. Darüberhinaus zeigten IFN-DCs eine zytolytische Aktivität gegenüber K562-Tumorzellen. Durchflusszytometrisch konnte nach Färbung mit Propidiumiodid eine mediane spezifische Lyse der Tumorzellen durch IFN-DCs von 28% ermittelt werden, während IL-4 / TNF-DCs dagegen keine Tumorzelllyse induzierten (p=0,008). IFN-DCs zeigten gleichzeitig normale DC-Funktionen und konnten in einer gemischten Leukozytenreaktion effizient T-Zellen stimulieren. Desweiteren hatten IFN-DCs größere Mengen der RNA für die Reifemarker DCLAMP, CCR7 und CD49d und wiesen eine 2,3-fach stärkere Migration als IL-4 / TNF-DCs in Transwell-Experimenten auf (p=0,01). Andererseits hatten IL-4 / TNF-DCs einen ausgeprägteren myeloiden DC-Phänotyp, der durch die Oberflächenexpression von CD209 gekennzeichnet war. Sie zeigten eine stärkere Expression von Genen, die mit der Phagozytose und der Stimulierung einer lokalen Immunantwort assoziiert sind. Diese umfassen die Gene für Fc-Rezeptoren, Komplement-Rezeptoren sowie Integrin-Ketten, die an der Adhäsion in Epithelien und entzündeten Geweben beteiligt sind. Die Arbeit zeigte zudem, dass IFN-DCs für den klinischen Einsatz generiert werden können. Ein Patient, der in unserer Klinik mit IFN-DCs behandelt wurde, zeigte eine gute Verträglichkeit des Vakzins. Für die Ermittlung der klinischen Wirksamkeit der Behandlung mit IFN-DCs sind jedoch größere Fallzahlen erforderlich. Zusammenfassend legen die Ergebnisse dieser Arbeit nahe, dass IFN-DCs nicht nur in der Lage sind, eine erworbene spezifische Immunantwort in den Lymphknoten zu induzieren sondern darüberhinaus auch eine angeborene Anti-Tumor-Antwort vermitteln können. Diese neuen positiven Eigenschaften von IFN-DCs sind möglicherweise relevant für zukünftige Vakzinierungsstrategien. Daher sollten IFN-DCs in klinischen Studien getestet werden.Dendritic cell (DC) based vaccines for patients with malignant diseases generated under different culture conditions have been investigated for more than a decade. They can induce antitumor immune responses in some patients. Despite these efforts, clinical results of DC vaccination studies showed therapeutic efficacy only in a limited number of patients so far. In search of an alternative way for DC generation we examined the molecular and functional characteristics of monocyte derived human DCs generated with GM-CSF and IFN-alpha (IFN-DCs) in comparison to DCs generated by the classical protocol using GM-CSF and IL-4 / TNF-alpha (IL-4 / TNF-DCs). We could show that both, IFN-DCs and IL-4 / TNF-DCs, display typical DC characteristics, but also have distinct molecular and functional phenotypes. Strikingly, IFN-DCs showed a more plasmacytoid phenotype associated with NK cell characteristics. On the other hand, our results also confirm previous reports that IFN-DCs have signs of a pronounced maturation state and an increased migratory capacity to the lymph nodes in comparison to IL-4 / TNF-DC. Both methods resulted in CD11c+ CD86+ HLA-DR+ cells with a typical DC morphology. Gene expression profiling revealed two distinct DCs populations. IFN-DCs combined mature plasmacytoid DC with natural killer cell characteristics. They were CD123+ and showed higher RNA levels for IFN-beta, TRAIL, granzymes, KLRs and other NK cell receptors. Intracytoplasmatic TRAIL and granzyme B were observed in 90% of IFN-DCs. Moreover, IFN-DCs displayed cytolytic activity against K562 cells with a median specific lysis of 28% as determined by propidium iodide uptake, whereas IL-4 / TNF-DCs did not induce any tumor cell lysis (p=0.008). Simultanously, IFN-DCs had normal DC functions as they efficiently stimulated T cells in mixed leukocyte reactions. Further, IFN-DCs showed higher RNA levels for the maturation markers DCLAMP, CCR7 and CD49d and displayed a 2.3 fold greater migration in transwell experiments (p=0.01) than IL-4 / TNF-DCs. On the other hand, IL-4 / TNF-DCs had a more myeloid phenotype characterized by the surface expression of CD209 and showed higher expression levels of genes involved in phagocytosis and local immune responses including Fc receptors, complement receptors as well as integrins related to adhesion to epithelium and inflammed tissue. Further, we could show that IFN-DCs can be generated for the clinical use. In our departement one patient with Multiple Myeloma was treated with IFN-DCs. The vaccine was well tolerated. Still, for the investigation of the clinical efficacy of IFN-DCs, a higher number of patients is necessary. In conclusion, our results suggest that IFN-DCs can not only stimulate adaptive but also mediate innate antitumor immune responses. This could be relevant for future vaccination strategies. Therefore, IFN-DCs should be tested in clinical trials. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 04.07.2007 | |||||||
| Dateien geändert am: | 04.07.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 22.02.2007 | |||||||
| Datum der Promotion: | 25.04.2007 |
