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Hintergrund: Wesentliche Voraussetzung zur erfolgreichen Entwicklung T-Zell-basierter Immuntherapien ist die Identifizierung tumorassoziierter Antigene, die T-Zellantworten gegen Tumorzellen hervorrufen. Die meisten bisher gebräuchlichen Methoden sind entweder indirekt oder beschränken sich auf bestimmte HLA-I-Subtypen und stellen komplizierte und extrem zeitaufwändige Prozeduren dar. Unser Ziel war es eine Methode zu entwickeln, die diese Einschränkungen überwindet.

Methoden: Zur Identifizierung von Kandidaten-Gewebeantigenen, die eine spontane T-Zell-Antwort hervorrufen wird zunächst das Proteom des Tumorgewebes durch das automatisierte zweidimensionale Chromatographiesystem PF2D aufgespalten und anschließend die resultierenden Fraktionen im autologen Setting durch ELISPOT Assay auf ihre Immunigenität getestet. Die Proteinzusammensetzung der immunogenen Fraktionen wird mittels Peptide Mass Fingerprinting (PMF) analysiert. Die Lokalisation der Kandidatenantigene im korrespondierenden Tumorgewebe wird mittels immunhistochemischer Färbung bestimmt.

Ergebnisse: Bei der Fraktionierung des Proteoms von Kehlkopf- und Oropharynxkarzinomen wurden spontane T-Zellantworten gegen verschiedene Fraktionen beobachtet. In diesen Fraktionen konnten wir bereits bekannte Antigene wie MUC1 oder EGFR, aber auch neue Antigene wie FABP5 und XAGE-1B identifizieren. Die Validierung dieser neuen Antigene durch überlappende Polypeptide zeigt, dass sie potentiell für eine Immuntherapie geeignet sind. Durch immunhistochemische Färbung konnten wir die heterogene Expression dieser Antigene im Tumorgewebe und in normaler Mucosa nachweisen. Durch die Testung dieser immunogenen Polypeptide bei zehn weiteren Patienten mit HNSCC konnten signifikante T-Zell-Antworten für alle neuen Tumorantigene nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung: Mit unserer neuen Methode ist gelungen, bei zwei Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren mehrere bekannte, aber auch einige bisher unbekannte tumorassoziierte Antigene zu identifizieren. In einer unabhängigen Kontrollgruppe konnten wir T-Zell-Antworten gegen dieselben Antigene bestätigen. In weiterführenden Studien muss die klinische Relevanz dieser Antigene weiter geprüft werden. Zusammenfassend ist unsere Methode der Kombination von PF2D mit ELISPOT Assay geeignet, potentielle T-Zell-Antigene zu identifizieren, die geeignet für eine T-Zell-basierte Immuntherapie bei Kopf-Hals-Karzinomen sind.