UvA-DARE (Digital Academic Repository) Dissection of

UvA-DARE (Digital Academic Repository)
Dissection of spontaneous and therapy-induced T cell immunity in mice
Wolkers, M.C.
Link to publication
Citation for published version (APA):
Wolkers, M. C. (2003). Dissection of spontaneous and therapy-induced T cell immunity in mice
General rights
It is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s),
other than for strictly personal, individual use, unless the work is under an open content license (like Creative Commons).
Disclaimer/Complaints regulations
If you believe that digital publication of certain material infringes any of your rights or (privacy) interests, please let the Library know, stating
your reasons. In case of a legitimate complaint, the Library will make the material inaccessible and/or remove it from the website. Please Ask
the Library: http://uba.uva.nl/en/contact, or a letter to: Library of the University of Amsterdam, Secretariat, Singel 425, 1012 WP Amsterdam,
The Netherlands. You will be contacted as soon as possible.
UvA-DARE is a service provided by the library of the University of Amsterdam (http://dare.uva.nl)
Download date: 18 Jul 2017
Samenvatting g
93 3
94 4
Samenvatting Samenvatting
Samenvatting g
Cytotoxischee CD8+ T-cellen zijn in staat om geïnfecteerde cellen uit ons lichaam te verwijderen. Zij herkennen
geïnfecteerdee cellen door middel van kleine fragmenten die afkomstig zijn van microbiële eiwitten. Deze
fragmenten,, epitopen genaamd, worden aan het celoppervlak gepresenteerd door Major Histocompatibility
Complexx (MHC) klasse I moleculen en worden door T-cellen herkend door de antigeenspecifieke T-cel receptor
(TCR).. Tijdens T-cel ontwikkeling ontstaan TCRs door somatische recombinatie waardoor een breed spectrum
vann de antigene specificiteit is gewaarborgd. Om te voorkomen dat binnen dit spectrum van antigeenspecifieke
T-cellenn TCRs ontstaan die lichaamseigen antigenen herkennen, ondergaan T-cellen een negatieve selectieronde
waarbijj de zelfspecifieke T-cellen verwijderd worden. Toch overleven enkele zelfspecifieke T-cellen deze
selectie.. Door deze incomplete selectie kan een spontane T-celreactie ontstaan tegen lichaamseigen cellen in het
gevall dat een antigeen tot (over)expressie komt, zoals soms het geval kan zijn in tumorcellen. Een voorbeeld
hiervann is het ontstaan van spontane T-cel immuniteit tegen zelfspecifieke antigenen in melanoma patiënten.
Hoee deze spontane T-cel immuniteit ontstaat is op dit moment niet duidelijk.
Veell tumoren groeien op een begrensde plek buiten het lymfesysteem. Echter, een vereiste voor het verkrijgen
vann T-cel immuniteit is dat antigenen in de lymfeklieren terecht komen. Alleen hier kan namelijk een naïeve Tcell geactiveerd worden. Een tumorantigeen kan op twee manieren vanuit de lokale tumorplek in de lymfeklieren
terechtt komen. Tumorcellen kunnen zelf naar de lymfeklieren migreren waar ze naïeve T-cellen direct kunnen
activeren,, door de zogenoemde directe presentatie. Een andere mogelijkheid is dat antigeenpresenterende cellen
(APCs)) dode tumorcellen opnemen en het tumormateriaal meenemen naar de lymfoïde organen waar ze het
tumorantigeenn aan naïeve antigeenspecifieke T-cellen kunnen presenteren. Dit proces wordt kruispresentatie
genoemd. .
Omm te bepalen wat de bijdrage van de twee bovengenoemde processen is bij de introductie van tumorspecifieke
T-cell reacties, hebben we een muizenmodel ontwikkeld (hoofdstuk 5). Dit model stelt ons in staat om
tumorspecifiekee T-cel reacties direct ex vivo te analyseren. Door een van de activerende wegen te blokkeren,
tonenn we aan dat beide antigeenpresentatie wegen betrokken zijn bij de activatie van naïeve CD8+ T-cellen. Tcell reacties kunnen ontstaan door zowel tumorcellen die naar lymfoïde organen zijn gemigreerd en daar T-cellen
directt activeren, als door APCs die lokale tumorantigenen in de lymfeklieren kruispresenteren.
Omm te weten te komen of alle antigenen even goed door de APCs gepresenteerd kunnen worden, of dat
bijvoorbeeldd de antigeenlocatie binnen een eiwit de efficiëntie van kruispresentatie door APCs beïnvloedt,
hebbenn we de T cel-reactie op antigenen bestudeerd die of in het signaalpeptide gelokaliseerd zijn of in het
carboxy-terminalee gedeelte van het eindprodukt (hoofdstuk 6). Als deze genen geïntroduceerd worden in
tumorcellen,, is de directe antigeenpresentatie even efficiënt ongeacht de positie van het antigeen binnen het
eiwit.. Echter, het carboxy-terminale antigeen is veel beter in staat om T-cel reacties via kruispresentatie te
inducerenn dan het antigeen dat zich in het signaalpeptide bevindt. Deze resultaten laten zien dat de
antigeenlocatiee bepalend kan zijn voor de efficiëntie van kruispresentatie.
Signaalpeptidenn worden waarschijnlijk direct na synthese afgebroken terwijl het eindproduct in een cel kan
accumuleren.. Daarom is onze hypothese dat de efficiëntie van kruispresentatie bepaald wordt door de
antigeenstabiliteitt oftewel het vermogen om te accumuleren in een cel.
95 5
Samenvatting Samenvatting
Antigeenspecifiekee T-cellen bieden in de meeste gevallen bescherming voor een langere periode, doordat ze
snell gereactiveerd kunnen worden. Om te bestuderen of een antigeenspecifieke T-cel populatie ook in staat is
omm bescherming te bieden tegen antigeen varianten die een mutatie hebben in het epitoop, hebben we de
kruisreactiviteitt van T-cellen onderzocht in een virusmodel (hoofdstuk 3). In dit model laten we zien dat na een
herinfectiee met een vimsvariant een kruisreactieve T-cel reactie ontstaat die zowel het oorspronkelijke epitoop
herkentt als het variante epitoop. Deze kruisreactieve T-cel populatie wordt ook geactiveerd als tumorcellen
ingespotenn worden die de antigeenvariant tot expressie brengen. Kruisreactieve T-cellen bieden tenminste
gedeeltelijkk bescherming tegen deze tumor.
Omdatt tegen een aantal tumorantigenen T-cel reacties kunnen ontstaan, is vaccinatie tegen deze antigenen een
veelbelovendee strategie om kanker te bestrijden. In de afgelopen jaren zijn er veel tumorantigenen
geïdentificeerd,, hetgeen de ontwikkeling van antigeenspecifieke vaccins mogelijk maakt. Een van de strategieën
diee hiervoor kan worden toegepast is DNA vaccinatie. Na toediening van het DNA vaccin nemen somatische
cellenn de DNA op en lezen het gen af, wat tot eiwitproductie leidt. De epitopen worden vervolgens aan het
immuunsysteemm gepresenteerd. Een parameter die de efficiëntie van DNA vaccinatie sterk kan beïnvloeden is
dee context waarbinnen het antigeen zich bevindt. Daarom hebben we een aantal richtlijnen bepaald die de
efficiëntiee van het verkrijgen van antigeenspecifieke T-cel reacties door DNA vaccinatie optimaliseren.Wij laten
zienn dat fusie van het epitoop met een dragereiwit de T-cel inductie sterk kan bevorderen. Carboxy-terminale
fusiee aan het dragereiwit resulteert in de sterkste T-cel reactie. We laten ook zien dat de T-cel inductie door
DNAA vaccinatie alleen ontstaat als CD4+ T-cel hulp aanwezig is, en dat DNA vaccinatie veel efficiënter is in het
gevall dat de fusiepartner van het epitoop niet een zelfantigeen is.
Inn het geval dat de T-cel populatie tolerant is voor tumorantigenen, of dat het immuunsysteem aangetast is, is
vaccinatiee niet de meest voor de hand liggende strategie. Deze patiënten kunnen met een andere soort van
immunotherapiee behandeld worden, te weten de adoptieve T-cel overdracht. Deze strategie maakt gebruik van
tumorspecifiekee T-cellen die in vitro opgegroeid worden alvorens ze overgebracht worden naar de patiënt. Een
variantt op deze therapie is de TCR genoverdracht. In dit geval wordt de antigeenspecifieke TCR overgebracht in
T-cellenn die afkomstig zijn van de patiënten zelf. Aangezien de TCR bepalend is voor de antigeenherkenning,
wordtt op deze manier een nieuwe antigeenspecificiteit in de T-cel geïntroduceerd. Deze strategie heeft als
voordeell dat binnen een korte periode een hoog aantal antigeenspecifieke T-cellen kunnen worden aangemaakt
enn dat één antigeenspecifieke TCR voor meerdere patiënten kan worden gebruikt. Om te bepalen of T-cellen die
eenn nieuwe TCR hebben gekregen in vivo functioneel zijn, hebben we een muizenmodet ontwikkeld (hoofdstuk
7).. Dit onderzoek wijst uit dat de T-cellen die de TCR genoverdracht hebben ondergaan zich gedragen als
gewonee T-cellen. Ze delen na activatie en migreren naar de plaats van infectie. Bovendien kunnen ze tumoren
afstotenn en overleven voor een langere tijd in een gastheer met een afwezig immuunsysteem.
Dee bevindingen in dit proefschrift geven nieuwe inzichten in de fundamentele vraagstelling hoe T-cel reacties
kunnenn ontstaan tegen antigenen die lokaal tot expressie komen. Er wordt beschreven hoe epitoop-gerichte
DNAA vaccins kunnen worden geoptimaliseerd. Tot slot wordt een strategie beschreven genaamd TCR
genoverdracht,, die kan worden toegepast in gevallen waar geen eigen T-cel repertoire bestaat tegen het
tumorantigeen. .
96 6