English Title: The role of inflammatory reactions in immune reactions against healthy and malignant tissue : establishing an autochthonous tumor model

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Abstract

Die Immunantwort gegen Selbst-Antigene kann einerseits zu schädlichen Autoimmunerkrankungen andererseits aber auch zu erwünschten Immunreaktionen gegen Tumore führen. Die Aktivierung autoreaktiver T-Zellen scheint zwar entscheidend aber nicht hinreichend für die Entstehung von Antitumor- bzw. Autoimmunität zu sein. Diese Situation zeigt sich in unserem Mausmodell in dem neben der Aktivierung Kb-spezifischer T-Zellen auch eine bakterielle Infektion der Leber notwendig ist, um eine Autoimmunreaktion gegenüber Kb-exprimierenden Leberzellen zu induzieren. Im ersten Teil der Arbeit konnte gezeigt werden, daß eine Entzündungsreaktion in der Leber, induziert durch CpG-haltige Oligodeoxynukleotide, ausreicht, um aktivierten Kb-spezifischen T-Zellen Angriff auf Hepatozyten zu ermöglichen. Kreuzreaktivität mit bakteriellen Epitopen (molekulare Mimikry) konnte damit ausgeschlossen werden. IL-12 spielt beim CpG-ODN-vermittelten Effekt eine entscheidende Rolle. Der autoimmune Leberschaden ist transient und kann zwar kurzzeitig reinduziert und verlängert werden, wird aber nicht chronisch. Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein Tumormodell geschaffen, daß es ermöglicht, die Bedeutung von Entzündungsreaktionen bei der Induktion von T-Zell-vermittelten Immunreaktionen gegen malignes Gewebe untersuchen zu können. Hierfür wurde ein autochthones Lebertumormodel in der Maus generiert, bei dem Cre-Rekombinase-vermittelte Inversion einer mit loxP-Sequenzen flankierten invertierten SV40 Tag-Sequenz zur Entwicklung von Hepatozellulären Karzinomen innerhalb von sechs Monaten führt. Transformation war hepatozytenspezifisch und führte nicht zu Metastasierung in andere Organe. Applikation von Liposomen, die cre-kodierendes Plasmid enthalten, führt zu partieller Rekombination eines gefloxten Konstrukts in der Leber. Außerdem wurden zwei transgene Linien, die ein Fusionsprotein aus Cre und der Tamoxifen-induzierbaren mutierten Ligandbindedomäne des Östrogenrezeptors exprimieren, hergestellt.

Translation of abstract (English)

Immuneresponses against self-antigens can lead to harmful autoimmune diseases or desired anti-tumor immunity. Activation of autoreactive T cells seems to be a necessary but not sufficient prerequisite for development of antitumorimmunity and autoimmunity. This situation is given in our mouse model for induction of autoaggression against liver tissue. Besides activation of Kb-specific T cells a bacterial infection of the liver is needed to induce autoimmunity to Kb-expressing hepatocytes. In the first part of the thesis it is shown that an inflammation of the liver, induced by CpG-containing oligodeoxynucleotides, is sufficient for activated Kb-specific T cells to attack hepatocytes. Thus crossreactivity with bacterial epitopes (molecular mimicry) could be excluded. IL-12 plays a crucial role in the CpG-mediated effect. Although the autoimmune liver damage is transient and can be reinduced and prolonged it will not become chronic. In the second part a tumor model was generated that allows to investigate the relevance of inflammation in the induction of T cell mediated immune reactions against malignant livertissue. Herefore we used the cre/loxP system to generate an autochthonous (originated where found) livertumor model in the mouse. Cre-recombinase mediated inversion of a loxP flanked inverted SV40 Tag sequence leads to development of multifocal hepatocellular carcinoma within six months. Transformation is hepatocyte specific and does not metastasize to other organs. Application of liposomes, that carry cre-coding plasmids, lead to partial recombination of a floxed construct in the liver. In addition two transgenic mouse lines were generated expressing a fusion protein of Cre and the tamoxifen-inducible mutated ligand binding domain of the estrogen receptor.