Antwort auf Beitrag Nr.:
36.210.491 von fire.fox am 16.12.08
01:27:41Dr. J. Köchling
Klinik für Kinder- und Jugendmedizin
Präklinische Untersuchung von Leukämie-spezifischer
DNA-Vakzinierung zur Behandlung von minimal residual disease bei
Ph+ akuter lymphoblastischer Leukämie im syngenen Mausmodell
1. Fragestellung:
Aufgrund der ungünstigen Prognose von Patienten mit Rezidiv einer
Philadelphia Chromosom positiven akuten lymphoblastischen Leukämie
(Ph+ ALL) und der bekannten Pathogenese dieser Leukämie ist die
Entwicklung einer kausalen und zielgerichteten Therapie sinnvoll
und notwendig. Nach Reduktion der Leukämiezellzahl durch
Polychemotherapie kommt dem Immunsystem generell eine entscheidende
Rolle für die Eliminierung residueller Lymphoblasten und damit für
eine dauerhafte Remission zu. Inhalt des beantragten Projekts ist
die präklinische Evaluierung einer DNA-Vakzine im syngenen
Mausmodell. Das vorliegende Projekt dient somit als Basis für eine
Rezidivprophylaxe und Behandlung von MRD (minimal residual disease)
bei Patienten mit Ph+ ALL.
2. Methodik:
Die Experimente werden mit immunkompetenten Balb/c Mäusen und der
syngenen murinen pre-B Zellinie BM185 durchgeführt, die durch
retrovirale Transduktion von Balb/c Knochenmarkstammzellen mit dem
humanem Fusionsgen BCR-ABL generiert wurde. Die Mäuse erhalten die
10-fache LD50 Dosis, d.h. insges. 1000 Zellen entweder intravenös
oder subkutan, welche zum Tod der Mäuse nach 3 Wochen führt.
Die Vakzinierungen erfolgen durch intrakutane Injektion oder
biolistischen Gentranfer mittels GenGun und einem neu entwickelten
nicht-viralen Genexpressions-System, dem MIDGE Vektor (minimalistic
immunogenically defined gene expression vector). Die Vakzinierungen
werden 4 und 1 Woche vor dem Leulämiechallenge durchgeführt. Die
Vakzine wird durch geeignete DNA-Komponenten (BCR-ABL, GM-CSF,
IL12; IL27, CD40L) und verschiedene
Applikationsstechniken optimiert. Als immunstimulierendes Adjuvanz
wird das nichtkodierende DNA-Kontrukt dSLIM (double stem-loop
immunomodulator) mit 6 CpG Sequenzen eingesetzt.
Nach subkutaner Injektion der Leukämiechallengedosis erfolgt die
Leukämiequantifizierung mittels täglicher Messung des
Tumorvolumens. Nach intravenöser Applikation der
Leukämiechallengedosis erfolgt die Leukämiequantifizierung mittels
real-time PCR oder Durchflusszytometrie.
Als biometrischen Parameter dienen die tumorfreie Lebenszeit, die
Gesamtlebenszeit, die Überlebensrate und die Tumorgrösse bzw. die
Leukämiezellzahl. Als funktionelle Assays werden der
Zytokinbead-Assay, der 51Cr-Release Assay, der FSCE-Assay sowie
CD8- CD4
und NK-Zell-Depletions Assays durchgeführt.
3. Ergebnisse:
Die Immunisierung mit kompletter Vakzine (BCR-ABL/GM-CSF/dSLIM)
führt zu einer Protektion gegenüber letalem Leukämiechallenge:
Die mittlere tumorfreie Lebenszeit war mit 25.9d signifikant länger
(p=0.019)als bei nicht vakzinierten Kontrollen (10,2d). Ebenso war
die mittlere gesamte Lebenszeit mit 34.4d
signifikant länger (p=0.008) als bei nicht vakzinierten
Kontrollen(19,6d). Es überlebten 4/15
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der mit BCR-ABL/GM-CSF/dSLIM vakzinierten Mäuse (27%) gegenüber
0/10 (0%) der Kontrollgruppe. Im 51Cr-Release-Assay zeigte sich im
Vergleich zur Kontrolle eine spezifische Lyse bei vakzinierten
Mäusen. Leukämiespezifische Sequenzen (BCR-ABL) konnten 36h nach
GeneGun Vakzinierung als mRNA in muriner Haut nachgewiesen
werden.
Bei den Immunisierungsexperimenten waren leukämiespezifische
Sequenzen (BCR-ABL) erforderlich. Die Vakzine konnte durch
DNA-Komplexierung mit Poly(β-Aminoester) in Nanopartikel deutlich
optimiert werden. So war die mittlere tumorfreie Lebenszeit mit
30,8d (p=0.0009) und die Gesamtlebenszeit mit 40,7d (p=0,0001)
signifikant länger als bei der Kontrollgruppe (PBS) und 7/18 (39%)
Mäuse überlebten tumorfrei.
Zeitraum
01.09.2006 – 15.12.2009
Drittmittel
Projektträger José Carreras Leukämie-Stiftung e.V.
Förderzeitraum 01.09.06 -15.12.2009.
Fördervolumen 230.400,- €
Sachmittel/Stellen
• Biologie-Assistentin Frau S. Arndt: 01.10.06 – 31.09.08
• Dipl. Biologin Frau Y. Rott: bis zum 15.12.2009
1. Ausgegebene Drittmittel in 01.09.06 – 31.08.2007
Personalkosten: € 54.651,92
Verbrauchskosten: € 15.890,51
Reisekosten: € 2.576,82
Insgesamt: € 73.038,25
2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2007:
Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF
1. Originalarbeiten erschienen /bzw. im Druck
Abstracts:
Köchling J, Prada J, Bahrami M, König-Merediz SA, Stripecke R,
Seeger K, Henze G, Wittig B, Schmidt M: BCR-ABL specific sequences
are required to prevent Ph+ acute lymphoblastic leukemia in
syngeneic mice by DNA vaccination. Blood 108: 931a, 2006.
Köchling J, Rott Y, Arndt S, Green J, Anderson D, Langer R,
Stripecke R, Wittig B, Schmidt M: Prevention of Ph+ acute
lymphoblastic leukemia by nanoparticulate delivery of a DNA
vaccine in syngeneic mice. Blood 110: 5135a, 2007.
Köchling J, Rott Y, Arndt S, Green J, Anderson D, Langer R,
Stripecke R, Schmidt M, Henze G, Bucsky P: Prevention of Ph+ acute
lymphoblastic leukaemia by DNA vaccination using a non-viral vector
system and nanoparticle delivery. Eur J Paed 167: 371, 2008.
b) eingereicht
Dr. J. Köchling
Köchling J, Prada JJ, Bahrami M, König Merediz SA, Stripecke R,
Korte A, Seeger K, Henze G, Sack F, Wittig B, Schmidt M: Protection
of mice against Ph+ acute lymphoblastic leukemia by DNA-based
vaccination using BCR-ABL and GM-CSF specific expression vectors
and CpG-containing immunomodulatory molecules. Vaccine 2008.