Universität zu Köln

Spezifische Elimination Hepatitis B Virus infizierter Hepatozyten durch modifizierte humane T-Zellen die einen chimären T-Zellrezeptor exprimieren und eine zytotoxische Immunantwort etablieren

Bohne, Felix (2006) Spezifische Elimination Hepatitis B Virus infizierter Hepatozyten durch modifizierte humane T-Zellen die einen chimären T-Zellrezeptor exprimieren und eine zytotoxische Immunantwort etablieren. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    Eine Infektion mit dem Hepatitis B Virus führt in einem Teil der Patienten zu einem chronischen Infektionsverlauf mit schwerwiegenden Spätfolgen. Die Ursache dafür ist die Etablierung einer unzureichenden schwachen und oligoklonalen T-Zellantwort, die nur gegen wenige Epitope des HBV gerichtet ist. Ein Hauptziel bei der Therapie der chronischen Hepatitis B stellt die Entfernung der persistierenenden viralen Replikationsmatritze dar, der sogenannten kovalent geschlossenen zirkulären DNA (cccDNA). Die gängigen Therapien umfassen Hemmstoffe der viralen Replikation (Interferon alpha) und der viralen reversen Transkription (Lamivudin). Dadurch kann die Virusreplikation zwar zum Teil kontrolliert, jedoch keine Elimination der episomalen cccDNA erreicht werden, von der nach Beendigung der Therapie eine neue Replikationsrunde initiiert werden kann. Ein möglicher therapeutischer Ansatz für eine erfolgreiche Behandlung der chronischen Hepatitis B stellt eine künstliche T-Zellantwort mit rezeptormodifizierten T-Zellen dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurden dafür HBV-spezifische chimäre T-Zellrezeptoren generiert und durch retrovirale Transduktion in T-Zellen transferiert. Diese chimären Rezeptoren tragen ein extrazelluläres Antikörperfragment für die Antigenerkennung und sind dadurch unabhängig von der Antigenpräsentation durch MHC-Moleküle. Als Antigen für diese chimären T-Zellrezeptoren dienten zwei HBV-Hüllproteine, die in die Zellmembran der infizierten Zelle eingelagert werden. Die Antigenerkennung bewirkte eine Aktivierung der T-Zellen, wobei eine modulare Signaldomäne sowohl ein T-Zellrezeptorsignal als auch ein kostimulatorisches Signal generierte. Dies führte zur spezifischen Elimination HBV-infizierter Hepatozyten und zur Entfernung der episomalen Replikationsmatritze. Außerdem wurde die Sekretion des proinflammatorischen Zytokins Interferon gamma und zusätzlich die Sekretion von Interleukin-2 induziert. Dadurch wurde ein proliferatives Signal generiert, das eine antigenspezifische Expansion der T-Zellen bewirkte. Die Apoptose der Zielzellen wurde durch Degranulation Perforin und Granzym enthaltender Vesikel vermittelt und es kam zur Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkappaB und der proapoptotischen Effektorcaspasen 3 und 7. Durch diese Ergebnisse konnte gezeigt werden, daß eine solche gentherapeutische T-Zellrezeptormodifikation die Elimination HBV-infizierter Zielzellen vermitteln kann und das Hauptziel der Therapie, die Entfernung der episomalen Replikationsmatritze erreicht wird. Dieses System könnte eine vielversprechende Alternative zu den Standardtherapien der chronischen HBV-Infektion darstellen.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    For a proportion of patients, HBV infection results in chronic desease with severe consequences like liver cirrhosis or hepatocellular carcinoma. This results from a weak and oligoclonal T-cell response targeting only limited HBV epitopes. A major goal in the therapy of chronic HBV infection is the elimination of the episomal replication template, the so called covalently closed circular DNA (cccDNA). The therapeutic approaches are inhibitors of viral replication (interferon alpha) or inhibitors of viral reverse transcription (Lamivudin). By these means replication is controlled partially but cccDNA persists, generating a relaps of infection after therapy has ceased. A possible immunotherapeutical approach for a succesfull treatment could be acchieved by receptormodified T-cells inducing an artificial T-cell response. Therefore, T-cells were equipped with recombinant T-cell receptors, using single chain antibody fragments (scFv) for antigen recognition and hence beeing independent of peptide antigen presentation via MHC-molecules. The chimeric T-cell receptors, generated in this work, are directed against two HBV surface proteines, which are present on the surface of infected cells, as a result of virus production and secretion. Modified T-cells were activated upon antigen recognition resulting in the generation of a T-cell receptor signal and a costimulatory signal provided by a modular signalling domain. HBV-infected primary human hepatocytes were specifically eliminiated and the episomal replication template was removed. Furtheron activation led to the secretion of proinflammatory interferon gamma and of interleukin-2. This generated a proliferative signal inducing an antigen specific expansion of receptor modified T-cells. Apoptosis of target cells was mediated through degranulation of perforin and granzyme containing vesicles and activation of NFkappaB and proapoptotic effector caspases 3 and 7 was observed. These results demonstrate that a genetherapeutic modification of T-cells results in specific elimination of HBV infected hepatocytes. Since the therapeutic goal, the elimination of cccDNA was acchieved, this system could be a promising alternative to the actual standard therapeutics against HBV.English
    Creators:
    CreatorsEmail
    Bohne, Felixfelix.bohne@uk-koeln.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-19251
    Subjects: Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    T-Zellrezeptor HBV ImmuntherapieGerman
    T-cell receptor HBV ImmunetherapyEnglish
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Institut für Genetik
    Language: German
    Date: 2006
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 27 November 2006
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 22 Jan 2007 12:30:19
    Referee
    NameAcademic Title
    Brüning, Jens C.Prof. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1925

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