Validierung optimaler Targets für die adoptive T-Zell-Therapie der Adenovirus-Infektion

Humane Adenoviren (HAdV) können je nach Spezies akute Gastroenteritis, Konjunktivitis, Keratitis, Zystitis, Rhinitis, Pharyngitis oder Meningitis verursachen. In den meisten Fällen ist die Infektion selbst-limitierend und vermittelt eine typspezifische Immunität [Ison und Hayden, 2016]. Jedoch kann eine HAdV-Infektion bei pädiatrischen Patienten, durch eine vorübergehende Immunschwäche nach einer allogenen hämatopoetischen Stammzelltransplantation (HSZT) begünstigt, eine wichtige Ursache für Morbidität und Mortalität darstellen [Tischer et al., 2016]. Für HAdV-Infektionen gibt es nur beschränkte Behandlungsmöglichkeiten, da bis heute noch keine hochwirksame Virostatika existieren. Etabliert haben sich Cidofovir und sein Derivat Brincidofovir. Diese ermöglichen es, die Infektion durch die Inhibierung der viralen DNA-Polymerase zu kontrollieren, jedoch nicht, das Virus an sich zu eliminieren. Da T-Zellen die wirksamsten Effektoren im menschlichen Immunsystem sind, kann die Kontrolle der T-Zell-Reaktionen die Morbidität und Mortalität bei einer HAdV-Infektion verbessern [Lee et al. 2017; Feucht et al. 2015]. Der adoptive T-Zell-Transfer bietet eine vielversprechende immuntherapeutische Strategie. Um möglichst spezifisch zytotoxische-T-Zellen zu generieren, ist es notwendig, die von den Humanen Leukozytenantigen (HLA)-Klasse-I-Molekülen präsentierende Antigenpeptide (Epitope) zu identifizieren. In einem individuellem Heilversuch konnte gezeigt werden, dass T-Zellen, die für das Peptid-Epitop LTDLGQNLLY spezifisch sind, protektiv wirken [Günther et al. 2015]. Um möglichst vielen Patienten eine Immuntherapie zu ermöglichen, ist es notwendig, Epitope mit anderer HLA-Restriktion zu identifizieren. Für die Identifizierung immundominanter HLA-Klasse-I-Epitope wurden aus Sequenzen des Adenovirus Serotyps 2 mittels der Computer-Algorithmen NetMHC™ und NetMHCstab™, potenzielle Epitope vorhergesagt. Siebenunddreißig neue Peptide wurden synthetisiert und auf Ihre Eigenschaft untersucht, eine Interferon-γ Ausschüttung in T-Zellen zu induzieren, um die Immunogenität zu bestimmen. Acht vielversprechende Peptide für fünf verschiede HLA-Allotypen konnten dabei identifiziert werden. Für das HLA-A*03:01-restringierte Epitop ALYGSFATK konnten spezifische T-Zellen nach einer 12-tägigen Expansion generiert werden. Mittels einer TCR-SCAN-RACE-PCR wurde aus diesen 7 T-Zellen spezifische T-Zell-Rezeptoren (TCRs) kloniert und in Spender-Lymphozyten transduziert. ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen wiesen eine zytotoxische Kapazität von 99 % auf. Die antivirale Kapazität von T-Zellen in einer infektiösen Umgebung konnte mithilfe des hier beschriebenen neu entwickelten Testverfahrens nachgewiesen werden. Hierfür wurden ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen oder expandierte, HLA-A*01-restringierte, LTDLGQNLLY-spezifische- und HLA-A*02-restringierte, LLDQLIEEV-spezifische-T-Zellen mit HAdV-infizierten-Monozyten ko-kultiviert. Es wurden replikationskompetente Adenovirus 11 (Ad11pGFP) und Adenovirus 5 enthaltende Adenovirus-35-Faser-(Ad5F35GFP) -Viren verwendet. Nach drei Tagen konnte die virale Dissemination der infizierten GFP+ Monozyten mittels der Durchflusszytometrie quantifiziert werden. Sowohl die LTDLGQNLLY-Peptid- oder LLDQLIEEV-Peptid-expandierten T-Zellen, als auch ALYGSFATK-spezifische-TCR-transduzierte-T-Zellen waren in der Lage, eine Dissemination der HAdV-Infektion zu verhindern. Diese Arbeit beschreibt acht präklinisch getestete Adenovirus-spezifische HLA-Klasse I Epitope, sowie die zytotoxische Kapazität erfolgreich TCR-transduzierter-T-Zellen. Mittels eines neuen Testverfahrens, des sogenannten Adenovirus Dissemination Assay [Keib at al., 2019], konnte nachweislich gezeigt werden, dass sowohl physiologische T-Zellen als auch transduzierte T-Zellen eine Ausbreitung der Virusinfektion in vitro verhindern können