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Die
vorliegende Erfindung betrifft humane, plasmazytoide, dendritische
Zellen (pDC), Verfahren, um diese zu erhalten sowie eine Kultur
dieser Zellen. Die Erfindung betrifft ferner Verwendungen dieser
Zellen und pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese humanen,
plasmazytoiden dendritischen Zellen (pDC) aufweisen.
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Diese
dendritischen Zellen sind Schlüsselakteure
der Immunantwort: Sie sind verantwortlich für das Einfangen von Antigenen
und deren Vorbereitung in Bezug auf ihre Präsentation an T-Lymphozyten.
Aus dem Blut wurden verschiedene Vorläufer von dendritischen Zellen
isoliert, die HLA-DR und CD4 bei Abwesenheit jedes anderen spezifischen
Markers der Linie exprimieren. Von diesen Vorläufern sind die besser charakterisierten
von myeloischem Ursprung, exprimieren die Moleküle CD11c, CD13 und CD33 und
differenzieren sich (unter anderem) in Langerhans'sche Zellen; diese
Zellen werden auch als DC1 bezeichnet. Ferner wurde eine andere
Population von Vorläufern
identifiziert, CD11c-, die durch eine sehr starke Expression des
Rezeptors für
IL3 (CD123) charakterisiert ist, die außerdem in der Lage ist unter
Einwirkung von IL3 oder in Gegenwart eines Virus sich in reife dendritische Zellen
zu differenzieren, die als DC2 oder plasmazytoide dendritische Zellen
(pDC) bezeichnet werden.
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Die
pDC wurden in Mandeln im Jahre 1997 durch G. Grouard et al. im Detail
(Grouard G. et al., J Exp. Med., 1997; 185: 1101–1111), ferner im Blut (O'Doherty U. et al.,
Immunology., 1994; 82: 487–493;
Robinson SP. et al., Eur J Immunol., 1999; 29: 2769–2778),
in den Ganglien (Cella M. et al., Nat Med., 1999; 5: 919–923) sowie
dem Thymus identifiziert (Res PC. et al., Blood., 1999; 94: 2647–2657; Bendriss-Vermare
N. et al., J Clin Invest., 2001; 107: 835–844). Diese Zellen sind durch
ihre Morphologie vom plasmazytoiden Typus und durch ihren Phänotyp charakterisiert.
Die pDC exprimieren die Moleküle
CD4, HLA-DR und CD45RA, und weisen keine Marker vom myeloischen
Typ CD11c und CD13 (Cella M. et al., Nat Med., 1999; 5: 919–923), oder
Marker, die spezifisch sind für
die Linien CD3, CD14 und CD19 auf, obwohl gelegentlich eine Expression
von CD2, CD5 oder CD7 beobachtet worden ist (Cella M. et al., Nat
Med., 1999; 5: 919–923;
Res PC. et al., Blood., 1999; 94: 2647–2657). Vor kurzem konnte das
Lectin BDCA2 identifiziert werden, das spezifisch von den pDC exprimiert
wird; BDCA4 wird auf pDC gefunden, ist jedoch auch auf den DC-Derivaten der Monozyten
vorhanden (Dzionek A. et al., J. Immunol., 2000; 165: 6037–6046 et
Human Immunology, Band 63, 2002, Seiten 1133–1148). Ein Argument zu Gunsten
der Zugehörigkeit
dieser Zellen zur lymphoiden Linie ist deren Expression von mRNA,
die für
die Ketten preTalpha (Res PC. et al., Blood., 1999; 94: 2647–2657),
Lambda-ähnliches 14.1
und SpiB (Bendriss-Vermare N. et al., J Clin Invest., 2001; 107:
835–844)
kodieren. Diese Zellen exprimieren sehr stark den Rezeptor für IL-3 und
schwach den Rezeptor für
GM-CSF (Cella M. et al. Nat Med., 1999; 5: 919–923; Rissoan MC. et al., Science.,
1999; 283: 1183–1186),
wobei diese beiden Cytokine das Überleben
der pDC begünstigen
(Grouard G. et al., J Exp Med., 1997; 185: 1101–1111; Kohrgruber N. et al.,
J Immunol., 1999; 163: 3250–3259;
Robinson SP. et al., Eur J Immunol., 1999; 29: 2769–2778),
die andernfalls in vitro sehr schnell absterben. Die Moleküle zur Co-Stimulation
CDF80 und CD86 sind nicht vorhanden oder werden schwach exprimiert
(Grouard G. et al., J Exp Med., 1997; 185: 1101–1111), und im unreifen Stadium sind
diese Zellen nicht in der Lage T-Lymphozyten zu aktivieren (Kohrgruber
N. et al., J. Immunol., 1999; 163: 3250–3259). Andererseits reifen
die pDC in Gegenwart von IL-3, von CD40L oder eines Virus, zeigen
eine starke Expression der akzessorischen Moleküle zur Präsentation von Antigenen (CD40,
CD80, CD86 und HLA-DR) und werden ebenso leistungsstark wie DC von
myeloischem Ursprung, um die Proliferation von allogenen T-Zellen
zu aktivieren (Kohrgruber N. et al., J. Immunol., 1999; 163: 3250–3259; Grabbe
S. et al., Immunol Today., 2000; 21: 431–433; Kadowaki N. et al., J.
Exp Med., 2000; 192: 219–226).
Entsprechend dem Stimulus, der für
deren Reifung verantwortlich ist (IL3 oder Virus), werden die pDC
die Antwort von nativen T-Lymphozyten polarisieren, die sie mehr
oder weniger stark in die Richtung eines Th1- oder Th2-Profils aktivieren
(Rissoan MC. et al., Science., 1999; 283: 1183–1186; Cella M. et al., Nat
Immunol., 2000; 1: 305–310; Kadowaki
N. et al., J. Exp Med., 2000; 192: 219–226).
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Ferner
sind die pDC im unreifen Stadium verantwortlich für die Sekretion
von IFN-alpha, das als Antwort auf Viren detektiert wurde (Cella
M. et al., Nat Med., 1999; 5: 919–923; Siegal FP. et al., Science.,
1999; 284: 1835–1837):
Sie entsprechen den „inteferon
producing cells",
die in den 80er-Jahren beschrieben wurden. Außerdem sind sie in der Lage
auf bakterielle DNA und auf Produkte von viralem Ursprung zu antworten, die
sie erkennen, denn sie exprimieren die Moleküle TLR7 (Ito T. et al., J Exp
Med., 2002; 195: 1507–1512) und
TLR9 (Bauer S. et al., Proc Natl Acad Sci USA., 2001; 98: 9237–9242).
Die normalen pDC sind also an den Rand der angeborenen und adaptiven
Immunantworten einzuordnen, und können eine sehr wichtige Rolle bei
der Initiation der antiviralen Antworten einnehmen.
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Die
plasmazytoiden dendritischen Zellen (pDC) eröffnen neue therapeutische Perspektiven,
denn diese Zellen sind Schlüsselakteure
der Immunantwort. Die dendritischen Zellen spielen folglich eine
wichtige Rolle bei der Immunabwehr gegenüber infektiösen Agenzien (Bakterien, Viren,
Parasiten), bei der Immunabwehr gegen Krebs, bei allergischen Prozessen,
bei Autoimmunantworten, bei der Induktion von Toleranz und in der Immunologie
bei Transplantationen. Die dendritischen Zellen werden deshalb in
verschiedenen therapeutischen Anwendungen eingesetzt. Hier ist insbesondere
die Zelltherapie bei Krebs zu nennen (Fong L. und Engleman E., Annu.
Rev. Immunol., 2000, 18: 245–273).
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Ein
Haupthindernis bei der Entwicklung von verschiedenen Anwendungen
für plasmazytoide
dendritische Zellen ist das Problem der Isolierung und der Reinigung
von ausreichenden Mengen von Zellen. In der Tat repräsentieren
die plasmazytoiden dendritischen Zellen (pDC) beim Menschen weniger
als 0,5 % der zirkulierenden Zellen, was ihre Isolierung ausgehend
von peripherem Blut in großen
Mengen sehr schwierig macht: Außerdem
proliferieren die isolierten Zellen in vitro nicht und sterben in
Kultur rasch ab. Deshalb steht momentan keine Linie von immortalisierten
plasmazytoiden dendritischen Zellen (pDC) zur Verfügung. Allein eine
Linie von dendritischen Zellen von myeloischem und murinem Ursprung
ist beschrieben worden (Winzler C. et al., J Exp Med., 1997; 185:
317–328).
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Chaperot
et al. (Chaperot L. et al., Blood., 2001; 97: 3210–3217) haben
eine neue Leukämieentität identifiziert,
die ein tumorales Äquivalent
von plasmazytoiden dendritischen Zellen mit einschließt. Diese
Zellen sind bei Untersuchungen an leukämischen Tumorzellen als CD4+
CD56+ identifiziert worden. In der Tat können diese Zellen nicht in
eine der Kategorien von Leukämien
klassifiziert werden, die bis dahin beschrieben wurden. Chaperot
et al. (Chaperot L. et al., Blood., 2001; 97: 3210–3217) haben
die Hypothese aufgebracht, dass diese Zellen zur Linie der pDC gehören könnten: In
der Tat war der Phänotyp,
der für
Tumorzellen bekannt ist, abgesehen von CD56, mit jenem der pDC deckungsgleich,
insbesondere: CD4+, CD11c-, HLA-DR+, CD123+, CD45RA+. In einer funktionellen
Studie konnte gezeigt werden, dass, wie für normale pDC, IL3 und GM-CSF
in vitro das Überleben
der Tumorzellen begünstigt.
Außerdem
exprimieren diese Tumorzellen mRNA, die für die Ketten preTalpha und
Lambda-ähnliches
14.1 kodieren, und in Gegenwart von Viren sind sie in der Lage Interferon
alpha zu sekretieren. Ferner, wenn diese Tumorzellen in Gegenwart
von IL3 kultiviert werden, durchlaufen sie eine deutliche Reifung,
insbesondere verbunden mit einer sehr starken Erhöhung der
Expression der Moleküle
zur Co-Stimulation CD40, CD80, CD86, sowie dem Aufkommen von CD1a,
CD1c und CD83. Diese Reifung wird von dem Erwerb der Fähigkeit
begleitet, native T-Lymphozyten zu aktiveren, die dann auf ein Profil
zur Produktion von Cytokinen vom Typus Th2 ausgerichtet werden.
Die Identifizierung von leukämischen
pDC bietet neue Perspektiven, was die phänotypische und funktionelle
Charakterisierung von normalen pDC betrifft. In der Tat stellen
sie eine Quelle von Zellen dar, die dieselben Eigenschaften aufweisen,
wie normale pDC. Die Pathologie bleibt jedoch selten, 23 Patienten
wurden identifiziert durch GEIL: „Groupe d'études immunologique
des leucémies" (Feuillard J. et
al., Blood., 2002; 99: 1556–1563),
wobei das Sammeln von Zellen mit guter Qualität in großen Mengen sehr schwierig ist.
Ferner vermehren sich die pDC-Zellen, die diesen Patienten entnommen
werden, in vitro nicht auf natürliche
Art und Weise, und Verfahren, um diese Zellen in vitro in Kultur
zu bringen und zu kultivieren, sind nicht beschrieben worden.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren vorzuschlagen,
mit dem in vitro eine Zelllinie von humanen, plasmazytoiden, dendritischen
Zellen (pDC) isoliert werden kann. Für jede so erhaltene Zelllinie
gibt es eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere im therapeutischen
Bereich und in der fundamentalen Immunologie.
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Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Linien von humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen des Phänotyps
CD4+, HLA-DR+, CD123+, CD45 RA+, CD11c- und CD13-, und ein Verfahren, um diese
zu erhalten.
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Der
Begriff „Zelllinie" bezieht sich auf
Säugetierzellen,
die in vitro kultiviert werden. Die Primärkulturen von Säugetierzellen
vermehren sich in Kultur nicht oder hören nach einer begrenzten Anzahl
von Teilungen auf sich zu vermehren. Die Zelllinien gemäß der vorliegenden
Erfindung sind in der Lage sich unbegrenzt zu vermehren, obwohl
deren Primär-
oder Sekundärkulturen
von Säugetierzellen
hierzu nicht in der Lage sind. Diese Eigenschaften der Linien von
humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen (pDC) gemäß der Erfindung,
ermöglichen
es auf vorteilhafte Art und Weise große Mengen von Zellen durch
Vervielfältigung
oder Proliferation dieser Zellen in vitro zu erhalten. Vorzugsweise
werden die Zelllinien gemäß der Erfindung
nach zumindest 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 und vorzugsweise nach
zumindest 100 Zellteilungen isoliert.
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Die
Linien der plasmazytoiden, dendritischen Zellen, die gemäß der Erfindung
erhalten werden, können
also als immortal qualifiziert werden, da sich diese in vitro unbegrenzt
vermehren.
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Die
sog. plasmazytoiden, dendritischen Zellen als solche sind dem Fachmann
bekannt und lassen sich durch ihre morphologischen Eigenschaften
und durch ihren Oberflächenphänotyp identifizieren.
Diese morphologischen Eigenschaften betreffen ein ausgedehntes Zytoplasma,
das reich an endoplasmatischem Retikulum und deshalb basophil ist
sowie einen Kern aufweist, der vom Zentrum entfernt angeordnet ist,
wodurch eine Ähnlichkeit
mit Plasmozyten gegeben ist (Siegal, Science, 1999, 284: 1835–1837, Grouard
G. et al., J Exp Med., 1997). Diese Linien von plasmazytoiden dendritischen
Zellen (pDC) sind ferner durch ihren spezifischen Oberflächenphänotyp charakterisiert
und insbesondere durch Rezeptoren/Antigene, die auf der Oberfläche dieser
Zellen exprimiert werden. So ist die Unterscheidung der verschiedenen
Klassen von Zellen des Immunsystems in Abhängigkeit der Rezeptoren/Antigene
(zelluläre
Marker), die auf der Oberfläche
der Zellen exprimiert werden, eine Technik, die in der Literatur
umfassend beschrieben ist. Diese Analysen des Oberflächenphänotyps werden üblicherweise
mittels Durchflusszytometrie durchgeführt. Die humanen, plasmazytoiden, dendritischen
Zellen exprimieren so insbesondere die Antigene CD4, HLA-DR, CD123
und CD45RA. Sie weisen keine Marker CD11c und CD13 auf, die den
myeloischen, dendritischen Zellen eigen sind. Diese Methoden zur
Identifizierung von Zellen, die diesen Phänotyp aufweisen, werden insbesondere
beschrieben von Cella M. et al., (Nat Med., 1999; 5: 919–923).
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Unter „plasmazytoiden
dendritischen Zellen" werden
Zellen verstanden, die die erforderlichen morphologischen Eigenschaften
und einen Phänotyp
CD4+, HLA-DR+, CD123+, CD45RA+, CD11c- und CD13- aufweisen.
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Die
plasmazytoiden dendritischen Zellen exprimieren auf charakteristische
Art und Weise die zellulären
Marker BDCA2 und BDCA4. Die Zellen haben folglich den Phänotyp BDCA2+
und BDCA4+.
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Ein
Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren, um
eine Linie von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen in
vitro zu isolieren, das folgende Schritte aufweist:
- a) Kultivierung von adhärenten
Stromazellen;
- b) In-Kultur-Bringen von leukämischen Tumorzellen eines Patienten,
der an einer Leukämie
von plasmazytoiden dendritischen Zellen erkrankt ist, auf den adhärenten Stromazellen
in einem geeigneten Kultivierungsmedium, und
- c) Vermehrung der Zellen durch sukzessive Zellteilungen auf
den adhärenten
Stromazellen in einem geeigneten Kultivierungsmedium, um eine Linie
von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen zu erhalten.
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Eine
Leukämieentität, die ein
tumorales Äquivalent
von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen enthält, wurde
beschrieben von Chaperot et al. (Blood, 2001; 97: 3210–3217).
Vorzugsweise weisen die in Kultur gebrachten leukämischen
Tumorzellen einen Phänotyp
CD4+, HLA-DR +, CD123+, CD45 RA+, CD11c- und CD13- auf. Vorzugsweise
weisen die Tumorzellen gleichermaßen den Phänotyp CD56+ auf. Der Phänotyp lässt sich
gemäß Methoden
bestimmen, die im Stand der Technik bekannt sind.
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Vorzugsweise
erfolgt die Isolierung der Linie durch In-Kultur-Bringen und Kultivierung
auf den adhärenten
Stromazellen der Mauslinie MS-5.
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Vorzugsweise
erfolgen die Schritte des In-Kultur-Bringens der leukämischen
Tumorzellen und der Vermehrung der Zellen durch sukzessive Zellteilungen,
um eine Linie von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen
zu erhalten, in Gegenwart von Cytokinen, die die Proliferation und
Amplifikation von humanen hämatopoetischen
Zellen unterstützen.
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In
den Verfahren zur Isolierung einer Linie von plasmazytoiden dendritischen
Zellen (pDC) können
gemäß der Erfindung
verschiedene Cytokine verwendet werden, die die Proliferation und
Amplifikation von Vorläufern
und von humanen hämatopoetischen
Zellen unterstützen.
Die Mengen der Cytokine, die in den Verfahren gemäß der Erfindung
verwendet werden können,
entsprechen jenen, die üblicherweise
für Zellkulturen
in vitro eingesetzt werden.
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Vorzugsweise
erfolgt das In-Kultur-Bringen und die Vermehrung der Zellen in Gegenwart
von zumindest einem Cytokin, das ausgewählt ist auf der Gruppe bestehend
aus IL6, FLT3-L, SCF, IL3, IL7, G-CSF und GM-CSF. Weiter bevorzugt
erfolgt das In-Kultur-Bringen und die Vermehrung der Zellen in Gegenwart
von zumindest einem Cytokin, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend
SCF und FLT3-Ligand.
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Vorzugsweise
werden die Zelllinien gemäß der Erfindung
nach zumindest 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 und vorzugsweise nach
zumindest 100 Zellteilungen etabliert und isoliert.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung weist das Verfahren, um in vitro eine Linie der humanen,
plasmazytoiden, dendritischen Zellen zu erhalten, einen zusätzlichen
Schritt (d) der Klonierung der Linien der humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen auf, die in Schritt (c) erhalten wurden, um
verschiedene Linien von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen
oder „Klone" zu erhalten.
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Unter „Klonieren
einer Linie" wird
die Vereinzelung von Zellen dieser Linie, das Kultivieren und die
Vermehrung dieser vereinzelten Zellen verstanden, um Klone oder
Linien der Zellen zu erhalten. Unter „Klon" wird eine Ansammlung von gene tisch
identischen Zellen verstanden, die ausgehend von derselben Zelle
erhalten wurden.
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In
einer besonderen Ausführungsform
weist das Verfahren, um in vitro eine humane, plasmazytoide, dendritische
Zelle zu isolieren, folglich einen zusätzlichen Schritt (e) des Selektierens
dieser verschiedenen Linien oder Klone von plasmazytoiden, humanen,
dendritischen Zellen auf, um die Klone zu identifizieren, die einen
interessierenden Phänotyp
zeigen. Gemäß einem
Kriterium von Interesse kann es die Selektion von Varianten, die
eine besondere Eigenschaft aufweisen, bspw. ermöglichen, die Rolle eines Moleküls zu untersuchen,
das für
die Funktion von pDC bestimmt ist.
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Unter
den verschiedenen Klonen, die ausgehend von der Vermehrung einer
Zelle erhalten werden, werden so bspw. Klone von plasmazytoiden,
humanen, dendritischen Zellen mit dem Phänotyp CD56+ oder CD56+ selektiert.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine isolierte
Zelllinie, die gemäß einem
Verfahren der Erfindung erhalten werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
hat die Erfindung die humane, plasmazytoide, dendritische Zelllinie,
die die Bezeichnung GEN2.2 trägt
und am 24. September 2002 unter der Nummer CNCM I-2938 gemäß der Regel
6.1 des Budapester Vertrages bei der CNCM (Collection Nationale
de Cultures de Microorganismes, Institut Pasteur, 25 rue du Docteur
Roux, F-75015 Paris) hinterlegt wurde, oder eine Linie von humanen,
plasmazytoiden, dendritischen Zellen, die die Bezeichnung GEN 3
trägt und
am 16. Oktober 2003 unter der Nummer CNCMI-3110 gemäß der Regel
6.1 des Budapester Vertrages hinterlegt wurde, zum Gegenstand.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Kultivierung und Vermehrung einer Linie von humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen, das die folgenden Schritte aufweist:
- a) Kultivieren von adhärenten Stromazellen, und
- b) Kultivieren der Linie von humanen, plasmazytoiden, dendritischen
Zellen auf den adhärenten
Stromazellen in einem geeigneten Kultivierungsmedium.
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Die
Linien von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen gemäß der Erfindung
sind in der Lage sich unbegrenzt zu vermehren, wenn sie auf adhärenten Stromazellen
kultiviert werden. Dem Fachmann sind verschiedene Linien von adhärenten Stromazellen
bekannt.
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Üblicherweise
erfolgt die Kultivierung der Zellen in Flakons, Gefäßen und
Kunststoffschalen, die gewöhnlich
auf diesem Gebiet verwendet werden und die das Adhärieren der
Zellen an einen festen Träger
ermöglichen.
Vorzugsweise sind die Flakons, Gefäße und Kunststoffschalen mit
adhärenten
Stromazellen „vorbeschichtet" oder vorplattiert.
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In
einer besonderen Ausführungsform
werden die Stromazellen bis zur Konfluenz kultiviert.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform
werden die Stromazellen anschließend bestrahlt, um deren Proliferation
zu stoppen, bevor mit der Kultivierung der Linien von humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen auf den Stromazellen begonnen wird.
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Stromazellen
sind dem Fachmann bekannt. Es handelt sich typischerweise um tierische
oder menschliche Stromazellen, die aus dem Knochenmark oder anderen
Organen stammen. Vorzugsweise werden adhärente Stromazellen verwendet,
die in der Lage sind, die Proliferation von humanen Vorläuferzellen
zu unterstützen.
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Vorzugsweise
sind die adhärenten
Stromazellen ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus den Stromazellen S17, den Stromazellen
AFT024, M2-10B4 (ATCC CRL1972), den Stromazellen HESS-5 und den Stromazellen
MS-5 (Itoh et al., Exp. Hematol., 1989, 17: 143–147).
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Vorzugsweise
handelt es sich bei den adhärenten
Stromazellen um adhärente
Stromazellen der Mauslinie MS-5 (hinterlegt bei der DSMZ unter der
Nr. ACC441).
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Die
Kultivierungsmedien, um die Linien von Säugetierzellen in vitro zu kultivieren,
sind dem Fachmann wohl bekannt und werden von diesem gewöhnlich verwendet.
Vorzugsweise werden übliche
Kultivierungsmedien verwendet, wie bspw. RPMI 1640 Glutamax (GIBCOTM), das ergänzt ist durch Natriumpyruvat,
nichtessentielle Aminosäuren
und nicht-ergänztes
fötales
Kälberserum.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren,
um aktivierte, humane, plasmazytoide, dendritische Zellen in vitro
zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte
aufweist:
- a) Bereitstellen einer isolierten
Zelllinie gemäß der Erfindung;
- b) Aktivieren der Zelllinie aus Schritt a), um aktivierte, humane,
plasmazytoide, dendritische Zellen zu erhalten.
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Vorzugsweise
wird die Zelllinie durch ein Virus und/oder IL3 und/oder CD40 aktiviert.
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Die
Verfahren, um in vitro eine Linie von humanen, plasmazytoiden, dendritischen
Zellen gemäß der Erfindung
zu aktivieren, ermöglichen
es, aktivierte oder reife, plasmazytoide, dendritische Zellen in
großer
Zahl zu erhalten. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls
auf aktivierte oder reife, humane, plasmazytoide, dendritische Zellen,
die ausgehend von Zelllinien gemäß der Erfindung
erhalten wurden.
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Verfahren
zur Aktivierung von plasmazytoiden dendritischen Zellen sind dem
Fachmann bekannt (Grouard G. et al. J Exp Med., 1997; Cella M. et
al., Nat. Immunol., 2000; 1: 305–310). Die Aktivierung oder Reifung
von Linien von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen wird
folglich gemäß den üblichen Techniken
durchgeführt.
Im Gegensatz zu Verfahren aus dem Stand der Technik ermöglichen
es die Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung dank der Verwendung von Linien von humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen gemäß der Erfindung
eine große
Zahl von aktivierten oder reifen Zellen zu erhalten.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung werden die Zelllinien durch ein umhülltes oder nacktes,
einzelsträngiges
oder doppelsträngiges,
RNA-(bspw. HIV,
HTLV, Influenza, Mumps, Masern, Denguefieber und Ebola), DNA-Virus
(z.B. Adenovirus, HSV, CMV, EBV) oder deren Abkömmlinge (poly-IC), durch Bakterien
(z.B. M. tuberculosis) oder deren Abkömmlinge (CpG ODN), durch Parasiten
(bspw. Leishmanies) oder durch Pilze (bspw. Candida albicans) aktiviert.
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Vorzugsweise
erfolgt die Aktivierung in Gegenwart von zumindest einem Virus,
das ausgewählt
ist aus Influenza, HIV und HSV.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
werden die Linien von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen
gemäß der Erfindung
durch Stimuli von T-lymphozytärem
Ursprung aktiviert, bei denen es sich um lösliche Faktoren handelt, wie
den Cytokinen (z.B. IL3, GM-CSF oder IFNα) oder Liganden, die mit Oberflächenrezeptoren
interagieren, wie die Proteine der TNF-Familie (z.B. CD40L oder
Anti-CD40).
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Vorzugsweise
werden die Linien von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen
gemäß der Erfindung
durch IL3 und/oder CD40L aktiviert.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
werden die Linien von humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen
gemäß der Erfindung
durch IL3, CD40L und ein Virus aktiviert.
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Beispielsweise
wird die Aktivierung oder Reifung der Linien von plasmazytoiden
dendritischen Zellen durch Zugabe des Virus, von IL3-CD40L oder
von Virus-IL3-CD40L
in das Kultivierungsmedium induziert.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner eine aktivierte, humane, plasmazytoide,
dendritische, isolierte Zelllinie, die gemäß jedem der zuvor beschriebenen
Verfahren erhalten werden kann.
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Die
aktivierten oder reifen, humanen, plasmazytoiden, dendritischen
Zellen sind dem Fachmann bekannt und können gemäß üblicher Techniken identifiziert
oder detektiert werden.
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Typischerweise
sekretieren die aktivierten oder reifen, humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen zumindest ein Molekül, das ausgewählt ist
aus den proinflammatorischen Cytokinen (z.B. IL6, TNFα und IFNα), den Cytokinen,
die die Immunantwort steuern (z.B. IL12 und IFNα), den Chemokinen (z.B. IL-8,
RANTES, IP10, MIG, MDC, TARC, I309) und den antiviralen Cytokinen
(z.B. IFNα).
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Vorzugsweise
sekretieren die aktivierten (oder reifen) humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen, die sich von den Zelllinien gemäß der Erfindung
ableiten, zumindest ein Molekül,
das ausgewählt
ist aus IL12, TNF, IL6, IL8 und IFNα.
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Üblicherweise
sind die aktivierten oder reifen, humanen, plasmazytoiden, dendritischen
Zellen außerdem
auf morphologischer Ebene durch zahlreiche Dendriten und durch ihren
Phänotyp
charakterisiert. Die Reifung oder Aktivierung der Zellen wird folglich
von einer starken Erhöhung
der Expression von HLA-Molekülen
und Molekülen
zur Co-Stimulation (z.B. CD40, CD80, CD83, CD86) sowie von Rezeptoren
für Chemokine (z.B.
CCR6 und CCR7) begleitet. Die Zellen sind dann in der Lage native
T-Lymphozyten zu aktivieren (Grouard G. et al., J Exp Med., 1997,
Cella M. et al., Nat. Immunol., 2000; 1: 305–310, Rissoan MC. et al., Science., 1999;
283: 1183–1186).
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Vorzugsweise
exprimieren die aktivierten (oder reifen) humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen, die sich von der Zelllinie gemäß der Erfindung
ableiten, zumindest einen zellulären
Marker, der ausgewählt ist
aus HLA I, CD86, CD80, CCR6 und CCR7 und CD83.
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Die
Zellen, die aus der Aktivierung oder Reifung einer Zelllinie von
plasmazytoiden dendritischen Zellen gemäß der Erfindung resultieren,
weisen zumindest eine der Eigenschaften (Sekretion, Morphologie,
Phänotyp,
Fähigkeit
zur Aktivierung von nativen T-Lymphozyten) von aktivierten oder
reifen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen auf.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren, um in
vitro T-Lymphozyten zu aktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass
es folgende Schritte aufweist:
- a) Bereitstellen
einer isolierten Zelllinie gemäß der Erfindung;
- b) Aktivieren der Zelllinie aus Schritt a), um aktivierte, humane,
plasmazytoide, dendritische Zellen zu erhalten;
- c) In-Kontakt-Bringen von T-Lymphozyten mit den aktivierten,
humanen, plasmazytoiden, dendritischen Zellen aus Schritt b).
-
Vorzugsweise
wird die Zelllinie von plasmazytoiden dendritischen Zellen durch
ein Virus, IL3 und/oder CD40 aktiviert.
-
Dieses
Verfahren kann mit jeder biologischen Probe durchgeführt werden,
die T-Lymphozyten enthält. Vorzugsweise
handelt es sich um eine humane oder tierische biologische Probe.
Bei der Probe handelt es sich vorzugsweise um eine Blutprobe und
bei Anwendungen vom Typus Immuntherapie und Zelltherapie handelt es
sich um autologes Blut.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren, um Verbindungen
zu identifizieren, die humane, plasmazytoide, dendritische Zellen
aktivieren, das folgende Schritte aufweist:
- a)
In-Kontakt-Bringen der Verbindung mit einer Linie von plasmazytoiden
dendritischen Zellen gemäß der Erfindung;
- b) Detektion der Aktivierung der Zelllinie.
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Die
Detektion der Aktivierung oder Reifung der humanen, plasmazytoiden,
dendritischen Zellen erfolgt gemäß üblichen
Techniken, die dem Fachmann bekannt sind.
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In
einer Ausführungsform
wird die Sekretion von zumindest einem Molekül detektiert, das ausgewählt ist
aus den proinflammatorischen Cytokinen (z.B. IL6, TNFα und IFNα), den Cytokinen,
die die Immunantwort steuern (z.B. IL12 und IFNα), den Chemokinen (z.B. IL-8,
RANTES, IP10, MIG, MDC, TARC, I309) und den antiviralen Cytokinen
(z.B. IFNα).
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Vorzugsweise
wird die Sekretion von zumindest einem Molekül detektiert, das ausgewählt ist
aus IL12, TNF, IL6, IL8 und IFNα.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Erhöhung
der Expression von HLA-Molekülen,
Molekülen zur
Co-Stimulierung (z.B. CD40, CD80, CD86), von CD83 und Rezeptoren
für Chemokine
(z.B. CCR6 und CCR7) detektiert.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine pharmazeutische
Zusammensetzung, die zumindest eine Zelle einer Linie von plasmazytoiden
dendritischen Zellen gemäß der Erfindung
aufweist.
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Die
Linien von plasmazytoiden dendritischen Zellen gemäß der Erfindung
zeigen im Bereich der antimikrobiellen und antitumoralen Immunantwort
einen therapeutischen Nutzen.
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Die
Linien von plasmazytoiden dendritischen Zellen gemäß der Erfindung
können
in der Behandlung von verschiedenen Typen von Pathologien verwendet
werden, insbesondere in der Behandlung von Pathologien, die mit
infektiösen
oder mikrobiellen Agenzien (Bakterien, Viren, Parasiten, Pilze),
Krebs, Allergien oder Autoimmunkrankheiten verbunden sind.
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Außerdem sind
die plasmazytoiden dendritischen Zellen auf vorteilhafte Art und
Weise in der Lage Tumor- oder mikrobielle Antigene in Systemen in
vitro oder ex vivo derart zu präsentieren,
dass eine Immunantwort induziert wird, die sich gegen Tumorzellen
oder infizierte Zellen richtet.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf den Bereich
der Zelltherapie und der antitumoralen Immuntherapie. Die plasmazytoiden
dendritischen Zellen gemäß der Erfindung
können
folglich als Agens in der Immuntherapie verwendet werden.
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Die
Linien von dendritischen Zellen gemäß der Erfindung werden außerdem zur
Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung und vorteilhafterweise
zur Herstellung einer Zusammensetzung verwendet, die dazu geeignet
ist, eine antitumorale Immunantwort zu begünstigen, um Krebs zu behandeln,
oder eine antimikrobielle Antwort, um Infektionskrankheiten zu behandeln.
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Durch
die nachfolgenden Beispiele und Figuren werden einige Vorteile und
Eigenschaften der vorliegenden Erfindung verdeutlicht.
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Beschreibung
der Figuren
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1 Proliferation
der Linie GEN2.2
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Nach
den ersten 35 Tagen der Kultivierung stellt sich ein gleichmäßiger Proliferationsrythmus
ein.
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Jede
Woche werden 0,6 Millionen der Zellen GEN2.2 mit Zellen der Linie
MS-5 co-ausplattiert, anschließend
nach 3 Tagen verdünnt.
Es werden zwei Zählungen
pro Woche durchgeführt.
Ausgehend von diesen Zählungen
wird die theoretische kumulierte Zellzahl berechnet.
-
2:
Klonierung der Linie GEN2.2
-
22
Unterklone der Linie GEN2.2, die durch Grenzverdünnung erhalten wurden, exprimieren
variable Spiegel von CD56 und BDCA2 (Messung der mittleren Fluoreszenz
oder des Prozentsatzes von positiven Zellen in der Durchflusszytometrie)
(A). Zwischen den Spiegeln der Expression dieser beiden Marker besteht
keine Korrelation. Unter diesen untersuchten Klonen war 1 Klon negativ
hinsichtlich der Expression von CD56 (3B9), 16 waren heterogen (ex
: 3A9), und 5 waren stark positiv (ex : 1B10)(B).
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3 Reifung
der Zellen der Linie GEN2.2
-
Die
Zellen der Linie GEN2.2 wurden für
48 Std. in Gegenwart von IL3 + CD40L, von Influenzavirus oder drei
Signalen in Kultur gegeben, anschließend erfolgte eine Phänotypisierung
in der Durchflusszytometrie. Unter den drei Bedingungen wird eine
deutliche Reifung der Zellen, die sich in einer Erhöhung der
Expression von Molekülen
ausdrückt,
die mit Funktionen der Präsentation
von Antigenen in Zusammenhang stehen (HLA I, CD40, CD80, CD86) (A),
und weitere Modifikationen (Erhöhung
von CCR6 und CCR7, Verringerung von CXCR4 und BDCA2) beobachtet
(B).
-
4 Aktivierung
und Th1/Th2-Polarisierung von nativen T-Lymphozyten
-
Nach
48 Std. der Kultivierung in Gegenwart von IL3 + CD40L, von Virus
oder von drei Signalen, sind die Zellen der Linie GEN2.2 in der
Lage, die Proliferation von nativen CD4+ T-Lymphozyten zu induzieren
(A).
-
Die
Proliferation wurde durch Inkorporation von Tritium-markiertem Thymidin
für 18
Std. am Ende der 6-tägigen
gemischten Kultivierung gemessen. Die während dieses MLR-Experimentes
aktivierten T-Lymphozyten exprimieren CCR4, wenn diese durch voraktivierte
GEN2.2-Zellen in Gegenwart von IL3 + CD40L aktiviert werden, während sie
CCRS und CXCR3 exprimieren, wenn sie durch Zellen der voraktivierten
GEN2.2-Linie in Gegenwart von Virus oder Virus + IL3 + CD40L aktiviert
wurden (B). Die Überstände der
gemischten Kultur und der reaktivierten T-Lymphozyten weisen am
Ende der MLR durch PMA + Ionomycin mehr INFg auf, wenn die T-Zellen
durch die Zellen der voraktivierten Linie GEN2.2 in Gegenwart von
Virus oder Virus + IL3 + CD40L aktiviert wurden, während mehr
IL4 oder IL5 gefunden wird, wenn die T-Zellen durch Zellen der voraktivierten
Linie GEN2.2 in Gegenwart von IL3 + CD40L aktiviert wurden (Bestimmung
durch die Technik CBA (Becton Dickinson) in der Zytometrie) (C).
Die Detektion des prozentualen Anteils von Zellen, die INFg oder IL4
sekretieren, erfolgt nach der Aktivierung der T-Lymphozyten durch
PMA + Ionomycin am Ende der MLR. Die fixierten und permeabilisierten
Zellen werden mit Antikörpern
markiert, die spezifisch für
Cytokine sind, und passieren das Zytometer (D).
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BEISPIELE
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Bespiel 1: Herstellung
einer humanen Linie von plasmazytoiden dendritischen Zellen
-
Die
Leukämiezellen
pDC wurden aus einer Probe aus peripherem Blut des Patienten GEN
isoliert, wie zuvor beschrieben (Chaperot L. et al., Blood., 2001;
97: 3210–3217).
Die isolierten mononukleären
Zellen, die eingefroren wurden, enthielten mehr als 98 % Tumorzellen.
Die adhärente
Stromazelllinie aus der Maus MS-5 (Bennaceur-Griscelli A. et al.,
Blood., 1999; 94: 529–538;
Issaad C. et al., Blood., 1993; 81: 2916–2924) wurde als „Feeder" verwendet. Fünf Millionen
Tumorzellen wurden in einem Flakon in Kultur gebracht, der mit Zellen der
Linie MS-5 bis zur Konfluenz vorbeschichtet war, und zwar in 5 ml
Komplettmedium (RPMI 1640 Glutamax (Gibco), das mit 1 mM Natriumpyruvat,
100 U/ml Pennicilin, 100 μg/ml
Streptomycin, nicht-essentiellen Aminosäuren und 10 % nicht-ergänztem fötalem Kälberserum
versetzt wurde. Während
der ersten fünf
Wochen der Kultivierung wurden SCF (Nishi N. et al., Exp Hematol.,
1996; 24: 1312–1321)
(Stammzellfaktor) und Flt3-Ligand (Pulendran B. et al., J Immunol.,
2000; 165: 566–572;
Blom B. et al. J Exp Med., 2000; 192: 1785–1796) hinzugegeben. Die Zellen
wurden jede Woche gezählt
und mit kaltem Medium verdünnt,
das die Cytokine enthielt. In diesem Stadium der Kultivierung wurde
eine regelmäßige Proliferation
beobachtet, die während
der vier darauffolgenden Wochen andauerte, 0,6 Millionen Zellen
(die dann GEN2 genannt wurden), wurden jede Woche in einen neuen
Flakon mit 0,6 Millionen Zellen MS-5 coausplattiert. Der SCF und
Flt3-L wurden dann entfernt und die Linie proliferierte weiterhin
auf zufriedenstellende Art und Weise auf der Unterschicht von MS-5;
sie wurde dann als GEN2.2 bezeichnet. Diese Linie konnte für zumindest
5 Monate in Kultur gehalten werden (1). Die
Verdoppelungszeit der Linie beträgt
1,1 Tage. Die Bestrahlung der Unterschicht aus MS-5 (60 Gy) ermöglicht es
auf gleiche Art und Weise die Proliferation der Linie GEN2.2 zu
unterstützen, indem
die MS-S-Kontaminanten, die durch ihre Proliferation bestimmte Funktionsanalysen
stören
könnten,
eliminiert werden. In Abwesenheit der MS-5 hören die Zellen GEN2.2 auf zu
proliferieren und sterben ab.
-
Beispiel 2: Phänotypische
und karyotypische Analyse der Linie GEN2.2
-
Der
Phänotyp
der Zellen der Linie GEN2.2 wird in der Durchflusszytometrie mit
der Hilfe von Antikörpern
bestimmt, die direkt mit FITC oder PE markiert waren.
-
Wie
die normalen pDC werden die frischen Zellen der Linie GEN2.2 über deren
Expression von CD4, HLA ABC, HLA-DR, CD45RA, CD123 (IL3-Ra), ILT-3,
BDCA2 und BDCA4 charakterisiert (Tabelle 1). CD7 ist vorhanden und
50 % der Zellen exprimieren CD56, auch wenn die anderen Marker pan-T,
B und NK nicht detektierbar sind (CD3, CD8, CD19, CD20, CD16, CD57).
Die myeloischen Marker (CD13, CD11b, CD11c, CD14, CD64) sind negativ,
auch wenn CD33 positiv ist. Was die Moleküle zur Co-Stimulation betrifft,
exprimieren die GEN2.2-Zellen CD86, 27 % sind positiv für CD40,
auch wenn CD80 abwesend ist. CD1a, CD1c und CD83 werden nicht detektiert.
Die Rezeptoren von Chemokinen/Homing, wie bspw. CCR1, CCR2, CCR3, CCR4,
CCR5, CXCR1, CXCR2, CXCR5 und CLA werden nicht exprimiert, CCR6
und CCR7 werden auf 10 bis 15 % der Zellen gefunden. Mehr als 40
% der Zellen der Linie GEN2.2 exprimieren CXCR3, CXCR4 und CD62L. Tabelle
1: Phänotyp
der Zellen GEN2.2
-
Unter
den 11 analysierten Mitosen hatten 7 den folgenden Karyotyp, nämlich 49,
XY, +6, t(6:8)(p21;q24), +r(12), +20, und 4 den folgenden Karyotyp,
nämlich
49, idem, t(3;5)(q21;q21). Dieser Karyotyp ist identisch mit jenem
von zwei Subklonen, die in den ursprünglichen Tumorzellen vorhanden
sind (Patient UPN24) (Leroux D. et al. Blood., 2002; 99: 4154–4159).
-
Beispiel 3: Subklonierung
der Linie GEN2.2
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Eine
Suspension der Zellen GEN2.2 wurde auf einer Unterschicht aus konfluenten
MS-5 in Platten mit 96 Vertiefungen mit flachem Boden in 0,2 ml
vollständigem
Medium in Kultur gegeben. In zwei Platten (mit der Bezeichnung 1
und 2) wurden 0,3 Zellen pro Vertiefung und in einer Platte (mit
der Bezeichnung 3) 1 Zelle pro Vertiefung ausplattiert. Nach 2 bis
5 Wochen der Kultivierung wurden die Zellen der Vertiefungen, bei
denen Proliferation stattfand, in Platten mit 24 Vertiefungen, und
anschließend
in Kultivierungsflakons überführt, und zwar
stets auf einer Unterschicht von MS-5.
-
In
der Platte 3 fand in 19 von 96 Vertiefungen, und in den Platten
1 und 2 fand in 12 von 192 Vertiefungen Wachstum statt. 22 dieser
Klone (10 von den Platten 1 und 2, und 12 von der Platte 3) wurden
amplifiziert, phänotypisiert
und eingefroren. 5 dieser Klone zeigten eine starke Expression für das Molekül CD56 (mehr
als 99 % positive Zellen, mit einer MFI (mittlere Fluoreszenzintensität) > 1000); 1 Klon exprimierte
kein CD56 (zumindest 10 % positive Zellen, MFI<10); 16 Klone zeigten eine heterogene
Expression von CD56 (49 bis 98 % positive Zellen, 33<MFI<800) (2). Sämtliche
Klone waren positiv für
HLA-DR und CD4, und verhalten sich in Bezug auf das Wachstum genauso,
wie die Linie GEN2.2.
-
Beispiel 4: Induktion
der Reifung der Zellen GEN2.2 durch das Influenzavirus und/oder
IL3 + CD40L
-
Die
Zellen wurden in Komplettmedium in Abwesenheit von MS-5 bei 0,5
Millionen/ml kultiviert. Es wurden drei Kultivierungsbedingungen
evaluiert:
-
- „Virus" in Gegenwart des
Influenzavirus (Stamm A/New Caledonia/20/99, von dem Untertyp H1N1,
Aventis Pasteur, 137.10–3μg Hämagglutinin/ml),
- „IL3-CD40L", durch Zugabe von
IL3 (10 ng/ml) und von löslichem
rekombinanten CD40L (1 μg/ml,
Alexis),
- „Virus-IL3-CD40L".
-
Nach
48 Std. der Kultivierung wurden die Überstände eingefroren, um IFNα durch ELISA
(Beckman Coulter) und IL1-β,
IL2, IL4, IL5, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12p70, IFN und TNF durch die
Kits Th1/Th2 und die inflammatorischen Cytokine durch den „Cytometric
Bead Array" (CBA,
BD bioscience) zu bestimmen. Die Zellen wurden durch eine Phänotypisierung
in der Zytometrie und die Ausstriche der Zytozentrifugation mit
einer Färbung
gegen MGG zurückgewonnen.
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Wie
in 3 gezeigt, reifen die Zellen der Linie GEN2.2,
wenn diese in Gegenwart von IL3-CD40L, des Virus, oder der drei
Signale in Kultur gebracht werden. Diese Reifung äußert sich
in einer sehr deutlichen Erhöhung
der Expressionsniveaus für
die Moleküle
HLA I, CD86 und CD80, die mit Funktionen der Präsentation von Antigenen assoziiert
sind. Die Moleküle
HLA-DR verstärken
sich ebenfalls, jedoch in einem geringeren Maß. Die Expression von CD40
und CD83 wird besonders unter den beiden Bedingungen erhöht, unter
denen das Virus vorhanden ist. Die Zellen GEN 2.2 erwerben ferner
die Moleküle
CD1a und CD1c, von denen bekannt ist, dass sie von DC des myeloischen
Typs exprimiert werden. Außerdem
verlieren sie BDCA2 unter sämtlichen
Bedingungen, sowie CXCR4. Die Expression von BDCA2 ist in der Tat
mit einem unreifen Stadium der DC assoziiert, was es ihnen ermöglicht,
die Viren einzufangen (Dzionek A. et al., J Exp Med., 2001; 194: 1823–1834),
und ist in die Regulation der Sekretion von IFNα verwickelt. Der Verlust von
CXCR4, dessen Ligand SDF1 ist, ein Molekül, das in sekundären lymphoiden
Organen vorhanden ist, könnte
darauf hinweisen, dass die pDC nicht die gleichen Zirkulationswege
verfolgen, wie die myeloischen DC, um wieder auf die Ganglien zu
treffen, und in der Tat exprimieren die MDC im reifen Stadium kein
CXCR4 (Sallusto F. et al., Eur J Immunol., 1998; 28: 2760–2769).
Im Laufe ihrer Reifung erwerben die GEN2.2-Zellen das CCR7, welches
ihnen ermöglichen
könnte,
in Richtung der sekundären
lymphoiden Organe zu migrieren, wo sie den nativen T-Lymphozyten
begegnen könnten,
um diese zu aktivieren; diese Hochregulierung wird auch für DC vom
myeloischen Ursprung beschrieben (Sallusto F. et al., Eur J Immunol.,
1998; 28: 2760–2769).
Bei dieser Umkehrung des Verhältnisses
von CD45RA/RO, die bei der Reifung dieser Zellen beobachtet wird,
sowie dem Erwerb von CCR6, handelt es sich um Daten, die noch nicht
für normale
pDC beschrieben wurden.
-
Die Überstände der
Zellen, die durch das Virus aktiviert wurden, enthalten TNFα, IL6, IL8
und IFNα. Die
Sekretion dieser Cytokine ist unter der Bedingung „IL3-CD40L" gleich Null oder
sehr schwach, allerdings verdreifacht sich die Menge von detektiertem
TNFα, IL6
und IL8 in Bezug auf die Bedingung „Virus", wenn die drei Signale angewendet werden
(Tabelle 2), während
IFNα unverändert bleibt
oder leicht zurückgeht.
Besonders interessant ist die Tatsache, dass unter der Bedingung „Virus-IL3-CD40L" IL12p70 vorhanden
ist. Dieses Cytokin spielt eine sehr wichtige Rolle in der Aktivierung
der Th1-Lymphozyten und in der Differenzierung der zytotoxischen
T-Lymphozyten, die fundamental in dem Kampf gegen Viren sind. Die
Produktion von IL12 durch normale pDC wurde von verschiedenen Autoren
beschrieben (Cella M. et al., Nat med., 1999; 5: 919–923; Cella
M. et al., Nat. Immunol., 2001; 1: 305–310; Krug A. et al., Eur J
Immunol., 2001; 31: 3026–3037),
während in
zahlreichen anderen Studien eher deren Unfähigkeit, diese Cytokine zu
produzieren, beschrieben wurde (Rissoan MC, et al., Science., 1999;
283: 1183–1186;
Ito T. et al., J Exp Med., 2002; 195: 1507–1512; Gilliet M. und Liu YJ.,
J Exp Med., 2002; 195: 695–704;
Kadowaki N. et al., J Exp Med., 2001; 194: 863–869; Bauer M. et al., J Immunol., 2001;
166: 5000–5007).
Wir haben keine anderen Cytokine, die getestet wurden, in den Überständen dieser
Zellen gefunden.
-
-
Beispiel 5: Th1/Th2-Polarisierung
der nativen T-Lymphozyten
-
Die
Zellen der Linie GEN2.2 wurden unter den drei Bedingungen voraktiviert,
die in Beispiel 4 beschrieben sind, um ihre Kapazität, die Proliferation
von nativen T-Lymphozyten zu stimulieren und deren Differenzierung
in den Th1- oder Th2-Weg zu induzieren. Die nativen T-Lymphozyten
CD4+ wurden ausgehend von mononukleären Zellen des Nabelschnurbluts
durch eine immunmagnetische Technik (Stem Cell Technology) gereinigt.
Um die Proliferation zu messen, wurden 25.000 native T-Lymphozyten
pro Vertiefung durch 25.000, 10.000, 5.000, 1.000 und 250 Zellen
der voraktivierten Linie GEN2.2 stimuliert. Die Inkorporation von Tritiummarkiertem
Thymidin wurde am 6. Tag über
die 18 letzten Stunden der Kultivierung gemessen. Zur Evaluierung
der Th1/Th2-Polarisierung wurden 50.000 native T-Lymphozyten pro
Vertiefung durch 10.000 Zellen der voraktivierten Linie GEN2.2 stimuliert.
Nach 6 Tagen der Kultivierung wurden die Überstände der Kultur eingefroren,
und die Zellen wurden zurückgewonnen
und phänotypisiert
(CCR4, CCRS, CXCR3), und wurden mit Phorbolmyristatacetat (PMA 5
ng/ml) + Ionomycin (0,5 μg/ml)
für 4 Stunden
oder 6 Std. in Gegenwart von Monensin (3 μM, Sigma) für die letzten 4 Stunden aktiviert.
Es erfolgte eine Bestimmung von IL2, IL4, IL5, IL10, TNFα und IFNγ in den Überständen vor
und nach der Aktivierung durch PMA + Ionomycin während 4 Std. mit dem Kit CBA
Th1/Th2. Die durch PMA + Ionomycin für 6 Std. in Gegenwart des Sekretionsinhibitors
aktivierten Zellen wurden fixiert (FACS Lysing, Solution, Becton
Dickinson), anschließend
permeabilisiert (FACS Permeabilizing Solution, Becton Dickinson).
Die Gegenwart von Th1- oder Th2-Zellen
wurde in der Zytometrie durch intrazytoplasmatische Markierung mit
den Antikörpern
Anti-IFNγ und
Anti-IL4 detektiert.
-
Die
stärkste
Proliferation (25.000 cpm) von nativen CD4+-T-Zellen
wird mit Zellen erhalten, die unter der Bedingung „Virus-IL3-CD40L" voraktiviert wurden,
wobei die mit „IL3-CD40L" und „Virus" voraktivierten Zellen
allerdings in der Lage sind, die Proliferation von nativen T-Zellen
zu induzieren (10.000 cpm), was die APC-Potentiale des Typs dendritische
Zelle von den Zellen der Linie GEN2.2 bestätigt (4A). In
der Tat sind diese dendritischen Zellen allein in der Lage, wirksam
native T-Zellen zu aktivieren. Die Polarisierung der Lymphozyten,
die so in den Th1- oder Th2-Weg aktiviert wurden, wurde nach mehreren
Kriterien evaluiert. Zunächst
wird die Expression von CCR4, was als mit Th2 assoziiert beschrieben
wurde, an der Oberfläche
der durch die Zellen „IL3-CD40L" aktivierten T-Zellen
stark erhöht,
während
die Expression von CCRS und CXCR3, die für Th1 beschrieben wird, auf
den durch die „Virus"- und „Virus-IL3-CD40L"-Zellen stärker ist
(Sallusto F. et al., Immunol Today., 1998; 19: 568–574) (4B).
Die Analyse der Cytokine in den Kulturüberständen zeigt, dass IL5 und IL4
(Th2-Cytokine) unter solchen Bedingungen produziert werden, in denen
die T-Zellen durch die „IL3-CD40L"- und „Virus-IL3-CD40L"-Zellen aktiviert
werden, während
IFNγ (Th1)
besonders unter den Bedingungen „Virus" und „Virus-IL3-CD40L" detektiert wird.
IL10 ist in jedem der Fälle
wiedergefunden worden, was das Vorhandensein von regulierenden Lymphozyten
suggerieren könnte
(Levings MK. et al., J Exp Med., 2001; 193: 1295–1302; Dieckmann D. et al.,
J Exp Med., 2001; 193: 1303–1310)
(4C). Die Detektion von intrazytoplasmatischen
Cytokinen zeigt einen sehr großen
prozentualen Anteil unter den T-Zellen, die durch die Zellen „Virus" und „Virus-IL3-CD40L" aktiviert wurden,
einen sehr hohen prozentualen Anteil, und einen geringeren prozentualen
Anteil der Zellen, die unter der Bedingung „Virus" IL4 produzieren (4D), was
diese Ergebnisse bestätigen.
-
Diese
Ergebnisse zeigen folglich eine bevorzugte Ausrichtung der durch
die GEN2.2-Zellen „IL3-CD40L" aktivierten nativen
T-Zellen in den Th2-Weg, während
durch die „Virus"-Zellen eher ein
Th1-Profil induziert wird, wie das für die normalen pDC beschrieben
wird (Rissoan MC. et al., Science., 1999; 283: 1183–1186; Cella
M. et al., Nat. Immunol., 2000; 1: 305–310; Kadowaki N. et al., J
Exp Med., 2000; 192: 219–226).
Die Bedingung „Virus-IL3-CD40L" induziert die stärkste Aktivierung
der T-Lymphozyten, die eher auf ein Th1-Profil (CCR5+, CXCR3+, sehr
starke Produktion von IFNγ)
ausgerichtet werden, mit jedoch einer parallelen Th2-Differenzierung
(Produktion von IL4 und IL5).
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Beispiel 6: Zelllinie
GEN 3
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Die
leukämischen
pDC-Zellen wurden aus einer Probe aus peripherem Blut des Patienten
GEN isoliert, wie zuvor beschrieben (Chaperot L. et al., Blood.,
2001; 97: 3210–3217).
Die isolierten mononukleären Zellen,
die eingefroren wurden, enthielten mehr als 98 % Tumorzellen. Die
adhärente
Stromazelllinie aus der Maus MS-5 (Bennaceur-Griscelli A. et al.,
Blood., 1999; 94: 529–538;
Issaad C. et al., Blood., 1993; 81: 2916–2924) wurde als „Feeder" verwendet; sie wurde
bestrahlt mit 60 Gy verwendet. Eine Millionen Tumorzellen wurden
in einem Flakon in Kultur gebracht, der mit 1 Millionen Zellen der
Linie MS-5 vorbeschichtet war, und zwar in 5 ml Komplettmedium (RPMI
1640 Glutamax (Gibco), versetzt mit 1 mM Natriumpyruvat, 100 U/ml Pennicilin,
100 μg/ml
Streptomycin, nicht-essentiellen Aminosäuren, und 10 % nicht-ergänztem fötalem Kälberserum).
Die Zellen wurden jede Woche gezählt
und mit frischem Medium verdünnt,
und es wurde eine regelmäßige Proliferation
erhalten. Diese Linie konnte für
zumindest 3 Monate in Kultur gehalten werden. Die Linie ist bei
der CNCM am 16.10.2003 unter der Nummer I-3110 hinterlegt worden.