@phdthesis{Kouhestani2021,
  author    = {Kouhestani, Dina},
  title     = {Complementation of a bimolecular Antibody-Derivative within the context of the Immunological Synapse},
  doi       = {10.25972/OPUS-20466},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204669},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Cancer is a disease of uncontrolled cell proliferation and migration. Downregulation of antigen-presenting major histocompatibility complex (MHC) and co-stimulatory molecules are two of the most commonly used pathways by cancer cells to escape from immune surveillance. Therefore, many approaches have been developed for restoring the immune surveillance in cancer patients. One approach is to redirect the patient's own T cells for tumor cell destruction. For T cell function it is important to induce a durable and robust cytotoxic response against target cells and to generate memory T cells, after MHC-mediated recognition of foreign intracellular antigens presented on the surface of antigen presenting cells (APC). Because of these cytotoxic properties, T cell mediated immunotherapy has been established as an effective and durable anti-neoplastic treatment. Different T cell mediated therapies for cancer treatment exist. One of them is using bispecific antibody fragments, so called bi-sepcific T cell engagers (BiTEs), for retargeting of T cells against single antigen positive tumor cells. The BiTE antibodies have two antigen binding domains, one against a target on the target cell, the second against CD3 on the T cells, facilitating cell-to-cell interactions. However, suitable single tumor antigens are limited, which restricts this approach to very few tumor types. To overcome this limitation, we have developed T cell-engaging antibody derivatives, termed hemibodies. Hemibodies exist as two complementary polypeptide chains. Each consists of two specific domains. On one end there is a single-chain variable fragment (scFv) against a target protein and on the other end there is either the heavy chain variable domain (VH) or light chain variable domain (VL) of an anti-CD3 binding antibody. Only when both hemibodies bind their respective antigens on the same tumor cell, the complementary anti CD3 VH and VL domains become aligned and reconstitute the functional CD3 binding-domain to engage T cells. For targeting malignant cells of hematopoietic origin, we used hemibodies against CD45 and HLA-A2. They were expressed in CHO cells, then purified via Strep-tag. To get more insight into the hemibody mechanism of T cell mediated target cell killing, we analyzed the biochemical and functional properties of hemibodies in more detail. Our main finding indicates that VLαCD3-scFvαHLA-A2 and VHαCD3-scFvαCD45 hemibodies induce an atypical immunological synapse characterized by a co-localization of HLA-A2 and CD45 out of the target cell -T cell interface. Nevertheless, hemibodies induce a high caspase activity in target cells in a concentration-dependent manner at nanomolar concentrations in vitro. Looking at ZAP70, which is usually recruited from the cytoplasm to the CD3 receptor in the middle of the cell-cell interface, we were able to detect activated ZAP70 outside of the cell-cell interface in the presence of hemibodies. In contrast cells treated with BiTEs show a central recruitment in the cell-cell interface as expected. We looked also at the interaction of hemibodies with soluble recombinant CD3 epsilon/gamma protein in the absence of target cells. The binding could be measured only at very high concentration out of the therapeutic window. This work contributes to the mechanistic understanding, which underlies the hemibody technology as a new dual antigen restricted T cell-mediated immunotherapy of cancer.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{TranVan2010,
  author    = {Tran-Van, Hieu},
  title     = {Semaphorin receptors in the immunological synapse: regulation and measles virus-driven modulation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53926},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {J{\"a}hrlich gehen ca. 164000 Todesf{\"a}lle (WHO, 2008) auf eine Infektion mit Masernviren (MV) zur{\"u}ck. Die Hauptursache f{\"u}r den t{\"o}dlichen Verlauf der Krankheit ist die MV-induzierte Immunsuppression, deren zugrunde liegende Mechanismen noch nicht v{\"o}llig aufgekl{\"a}rt sind. Es gibt Hinweise darauf, dass MV einerseits die Funktionalit{\"a}t von T-Zellen beeintr{\"a}chtigt, indem es die Aktindynamik behindert, und andererseits dendritische Zellen (DC) infiziert, was dazu f{\"u}hrt, dass sie T-Zellen nicht mehr vollst{\"a}ndig aktivieren k{\"o}nnen. W{\"a}hrend der Entwicklung bzw. des Wachstums von Neuronen kommt es zum Kollaps wachsender Dendriten, wenn Semaphorine (insbesondere SEMA3A) an den Rezeptor Plexin-A1 (plexA1) und seinem Korezeptor Neuropilin-1 (NP-1) binden. Dieser Kollaps wird durch interferenz mit der Aktindynamik verursacht. In dieser Studie wurde die Funktion dieser drei Molek{\"u}le in Immunzellen bzw. ihre Rolle in der MV-induzierten Immunsuppression untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass plexA1 eine wichtige Komponente der humanen immunologischen Synapse (IS) ist. Nach CD3/CD28-Ligation kommt es zur transienten Translokation zur T-Zelloberfl{\"a}che und zur Akkumulation an der Kontaktfl{\"a}che zwischen T-Zelle und DC bzw. α-CD3/CD28 beschichteten Mikropartikeln. Wird die plexA1-Expression inhibiert (RNAi) oder die plexA1-Funktion gest{\"o}rt (exogenes Blockieren oder Expression einer dominant negativen Mutante), ist die T-Zellexpansion reduziert. Nach MV-Exposition ist die Translokation von plexA1 und NP-1, ebenfalls einem wichtigen Bestandteil der immunologischen Synapse, zur Kontaktfl{\"a}che auf T-Zellseite gest{\"o}rt. Des Weiteren behindert eine MV-Infektion den plexA1/NP-1-Metabolismus in reifenden DC und f{\"u}hrt zus{\"a}tzlich zu einer fr{\"u}hen und starken Aussch{\"u}ttung von SEMA3A durch DC, insbesondere in Gegenwart allogener T-Zellen. Durch rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen wurde gezeigt, dass SEMA3A einen transienten Verlust aktinbasierter Zellforts{\"a}tze bei T-Zellen zur Folge hat. Zus{\"a}tzlich reduziert SEMA3A das chemotaktische Migrationsverhalten von DC und T Zell und die Frequenz ihrer Konjugat-Bildung. Zusammenfassend stellt sich die Situation so dar, dass MV die Semaphorinrezeptorfunktion zum einen dadurch beeintr{\"a}chtigt, dass es die Rekrutierung der Rezeptoren zur IS verhindert und zum anderen zur verfr{\"u}hten Aussch{\"u}ttung des kollapsinduzierenden Liganden SEMA3A f{\"u}hrt. Beide Ph{\"a}nomene k{\"o}nnten einen wichtigen Beitrag zur MV-induzierten Immunsuppression leisten.},
  subject      = {Masernvirus},
  language  = {en}
}