Research Report 2010 - MDC

mice with large non-immunogenic tumors, unrelatedCTL responses are undiminished. These results suggestthat (a) tolerance to the tumor antigen occurs atthe premalignant stage, (b) tumor latency is unlikelycaused by CTL control, and (c) a persistent immunogenictumor antigen causes general CTL unresponsivenessbut tumor burden per se does not.Cytotoxic T cells destroy virus-infected and tumorigeniccells through release (exocytosis) of cytotoxicsubstances from lytic granules. In recent years scientistshave identified molecules within CTLs that helpsecrete the toxins. But little is known about the contraryprocess, which keeps levels of the substanceslow and prevents their release at the wrong time. Thelaboratories of Armin Rehm, Uta Höpken, and BerndDörken at the MDC and Charité University Hospital,along with several collaborating groups, haveexplored a new mechanism that helps cells controlthe toxins. By generating and analyzing Ebag9 (estrogenreceptor-binding fragment-associated antigen9)-deficient mice they showed that loss of EBAG9confers CTLs with enhanced cytolytic capacity in vitroand in vivo. Although loss of EBAG9 did not affectlymphocyte development, it led to an increase in CTLsecretion of granzyme A, a marker of lytic granules.This resulted in increased cytotoxicity in vitro and anenhanced cytolytic primary and memory T cellresponse in vivo. While EBAG9 deficiency did not disruptthe formation of the immunological synapse,lytic granules in Ebag9-deficient CTLs were smallerthan in wild-type CTLs. These results identify a potentiallink between the hormone estrogen and the waythe immune system responds to cancer and suggestthat EBAG9, which seems to be abnormally expressedin some human tumors, is a tunable inhibitor of CTLmediatedadaptive immune response functions.The groups of Thomas Blankenstein, WolfgangUckert and Antonio Pezzutto have a strong interest incancer immunotherapy based on adoptive T celltransfer. In a collaborative effort they have developednovel methods to generate T cells expressing arecombinant T cell receptor (TCR) with defined antigenspecificity. TCR gene therapy bears the risk ofauto-reactive side-effects when the TCR recognizesantigens on self-tissue. The groups have now develistes daher von Bedeutung, die molekularen Interaktionenvon Tumorzellen mit Immunzellen und mit ihrer Mikroumgebungzu verstehen. Die Gruppe von Thomas Blankensteinhat mit einem sporadischen immunogenen Krebsmodellzeigen können, dass eine Tumor-spezifische Toleranzdicht mit der ersten Tumorantigen-Erkennung durchB Zellen zusammenfällt. Während der nachfolgendenLatenzperiode bis sich die Tumoren weiterentwickeln,erwerben die Mäuse eine allgemeine Unansprechbarkeitder zytotoxischen T Lymphozyten (CTL). In Mäusen mitgroßen, nicht-immunogenen Tumoren sind hierauf nichtbezogene CTL Antworten unbeeinträchtigt. Diese Ergebnisselegen nahe, dass (a) eine Toleranz gegen das Tumorantigenim prämalignen Stadium auftritt, (b) die Tumorlatenzwohl kaum durch CTL verursacht wird und (c), dassein fortbestehendes immunogenes Tumorantigen eine allgemeineCTL Unansprechbarkeit verursacht, während diesdurch die Tumorlast allein nicht erreicht wird.Zytotoxische T Zellen zerstören Virus-infizierte und tumorigeneZellen durch Freisetzung (Exozytose) von zytotoxischenSubstanzen aus lytischen Körnern (lytic granules). Inden vergangenen Jahren haben Wissenschaftler Moleküleinnerhalb der CTL identifiziert, die bei der Ausschüttungvon Toxinen behilflich sind. Es war aber wenig über dengegenläufigen Prozess bekannt, der die Menge dieser Substanzenniedrig hält und verhindert, dass deren Freisetzungzum falschen Zeitpunkt stattfindet. Die Laboratorienvon Armin Rehm, Uta Höpken und Bernd Dörken am MDCund an der Charité Universitätsklinik haben, zusammenmit mehreren kollaborierenden Arbeitsgruppen, einenneuen Mechanismus ergründet, mit dem Zellen Toxineunter Kontrolle halten. Durch die Generierung and AnalyseEbag9 (estrogen receptor-binding fragment associatedantigen 9)-defizienter Mäuse konnten sie zeigen, dass CTLdurch den EBAG9 Verlust eine verstärkte zytolytische Aktivität,sowohl in vitro als auch in vivo, erworben haben.Obgleich der EBAG9 Verlust keinen Einfluss auf die Entwicklungder Lymphozyten hatte, führte er zu einer Verstärkungder Auschüttung von Granzym A, einem Markerder lytischen Körner. Dies führte in vitro zu einer erhöhtenZytotoxizität und in vivo zu einer verstärkten Antwort derzytolytischen primären und Gedächtnis (memory) T Zellen.Während der EBAG9 Verlust nicht zu einem Zerfall derimmunologischen Synapse führte, waren die lytischen Körnerin EBAG9-defizienten CTL kleiner als in normalen CTL.Durch diese Ergebnisse konnte eine mögliche Verbindungzwischen dem Hormon Östrogen und der Weise, wie dasImmunsystem auf Krebs reagiert, hergestellt werden und76 Cancer Research