Generierung einer Maus mit Antigen Rezeptor transgenen T-Zellen

Hahn, Olga (2011). Generierung einer Maus mit Antigen Rezeptor transgenen T-Zellen. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Abstract

Die adoptive T-Zell-Therapie mit Hilfe von durch einen Chimären Antigen Rezeptor (CAR) modifizierten T-Zellen vereint die Spezifität von Antikörpern mit den anti-tumoralen Eigenschaften von T-Zellen. Durch dieses Verfahren werden CAR modifizierte Effektorzellen spezifisch aktiviert und entfalten ihre zytolytische Wirkung lokalisiert am Tumor. Im Gegensatz zu Zellkultur-Modellen kann im Mausmodell der Prozess der Tumoreliminierung im Kontext des etablierten Tumors und des Immunsystems sowie derer Wechselwirkungen analysiert werden. Zielsetzung dieser Arbeit war es, eine transgene Mauslinie mit konditionaler Expression eines CAR mit Spezifität für das Carcinoembryonale Antigen (CEA) auf T-Zellen zu generieren. Die transgene Maus wurde durch die Transfektion des CAR Expressionskontrukts in embryonalen Stammzellen mit Hilfe des Cre/loxP Systems zur konditionalen Expression in T-Zellen generiert. Hierdurch exprimieren sowohl CD4+ als auch CD8+ T-Lymphozyten den CAR. Transgene Tiere zeigen darüber hinaus keine phänotypischen oder gewebespezifischen Unterschiede zu Wildtyp Mäusen und keine Einschränkung der Lebenszeit. Die Mäuse sind immunkompetent in Gegenwart der CAR T-Zellen. Nach Prä-Aktivierung der isolierten, CAR tragenden T-Lymphozyten sind diese in der Lage, nach Antigen-spezifischer Aktivierung durch CEA expremierende Tumorzellen, IFN-γ zu sezernieren und Tumorzellen zu lysieren. Ruhende T-Zellen können dagegen nicht in vitro CEA+ Tumorzellen lysieren. Transplantierte CEA+ Tumorzelllinien werden jedoch von anti-CEA-CAR transgenen Tieren abgestoßen. Wildtyp Mäuse mit adoptivem Transfer der CAR transgenen T-Zellen entwickeln ebenfalls keinen Tumor. Die CAR transgenen Tiere, die erneut mit dem CEA+ Tumorzellen konfrontiert wurden, entwickeln kein Tumor, auch wenn die Antigen Expression viel niedriger ist. Dieses Mausmodell bietet die Möglichkeit, Fragen der Antigen-spezifischen Aktivierung, Toleranz und Auto-Immunität von T-Zellen mit Spezifität für ein Auto- und Tumorantigen zu studieren.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated abstract:

Abstract

Language

Adoptive T cell therapy with chimeric antigen receptor (CAR) modified T cells combines the specificity of antibodies, capacity of lymphocytes to tumor-penetrating and the potential of activated T cells for the elimination of tumor cells. By this method CAR modified activated effector cells develop specific cytolytic effects towards the tumor. In contrast to cell culture experiments, the process of tumor elimination in mice models can be analyzed in the context of interaction between the established tumor and the immune system. The aim of this work was to generate a transgenic mouse with conditional expression of a CAR with specificity for carcinoembryonic antigen (CEA) on T-cells to get a model for such investigations. The transgenic mouse was generated by transfection of embryonic stem cells using the Cre/loxP system. Both CD4+ and CD8+ T-lymphocyte express the CAR. Transgenic animals also show no phenotype or tissue-specific differences to wild-type mice and have no shorter life than normal mice. The mice are immunocompetent in the presence of CAR T-cells. After pre-activation of the isolated CAR bearing T lymphocytes, they were activated in vitro by CEA+ tumor cells measured by IFN-γ secretion. Resting T cells do not lyse in vitro CEA+ tumor cells. Transplanted CEA+ tumor cells were rejected by the anti-CEA-CAR transgenic animals. Wild-type mice, which were transferred with the CAR transgenic T cells, also did not develop the tumor. By renewed challenge with tumor antigen the transgenic animals also did not develop tumor with the lower antigen expression. This mouse model offers the opportunity to study questions about the antigen-specific activation, tolerance and auto-immunity of T cells with specificity for an auto-antigen.

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