@phdthesis{Bahlo2008,
  author    = {Bahlo, Angela},
  title     = {Immunisierungsstrategien gegen Prionenerkrankungen und Untersuchungen zur Prionen-induzierten Neurodegeneration},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28443},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Prionenerkrankungen oder Transmissible Spongiforme Enzephalopathien (TSEs) sind {\"u}bertragbare Krankheiten, zu denen die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD) beim Menschen, Scrapie bei Schafen und die Bovine Spongiforme Enzephalopathie (BSE) bei Rindern geh{\"o}ren. Der infekti{\"o}se Erreger (PrPSc) besteht dabei aus einer abnormalen Form des zellul{\"a}ren Prion-Proteins (PrPC) und unterscheidet sich von dieser nur in der Proteinstruktur. Ein Hauptproblem bei der Entwicklung von aktiven Immunisierungsstrategien gegen Prionenerkrankungen besteht in der fehlenden Reaktion des Immunsystems auf das ubiquit{\"a}r exprimierte Selbst-Antigen PrPC, welche auf einer Immuntoleranz gegen das k{\"o}rpereigene Protein beruht. In dieser Arbeit wurde ein transgenes Mausmodell f{\"u}r aktive Immunisierungsexperimente verwendet. Diese transgenen Tiere exprimieren Hamster-PrPC (HaPrP) unter der Kontrolle des Neuronen-spezifischen Enolase-Promotors (NSE) ausschließlich im Nervensystem auf einem Prnpo/o-Hintergrund. Durch die Verwendung eines „artfremden" Proteins (rekombinantes Maus-PrP) gegen endogenes Hamster-PrP als Vakzine sollte die Immunogenit{\"a}t des Proteins verst{\"a}rkt werden. Zus{\"a}tzlich wurde f{\"u}r die Immunisierungen ein Fusionsprotein aus Maus-PrP und einem T-Helferepitop des Tetanustoxins (P30) eingesetzt. Als Adjuvanz diente das bakterielle DNA-Motiv CpG-1826, welches die F{\"a}higkeit besitzt T-und B-Lymphozyten direkt zu stimulieren und die Sekretion von Interleukinen zu induzieren. Die Immunisierungen erfolgten subkutan und wurden monatlich durchgef{\"u}hrt. Nach jedem Boost wurden die Blutseren auf Antik{\"o}rper sowohl gegen Maus-PrP als auch gegen Hamster-PrP untersucht. Neben der Analyse der humoralen Immunantwort mittels ELISA, Westernblot und FACS, wurden die Seren der immunisierten M{\"a}use auf ihre F{\"a}higkeit getestet, die Prionenreplikation in vitro zu inhibieren. Mit der gew{\"a}hlten Immunisierungsstrategie war es mit beiden Proteinen m{\"o}glich, hohe Antik{\"o}rperantworten sowohl gegen Maus- als auch gegen Hamster-Prion-Protein zu induzieren. In Zellkultur waren die Seren in der Lage, signifikant den PrPSc-Gehalt zu reduzieren. Die immunisierten M{\"a}use wurden mit Hamsterprionen infiziert, um den Einfluss der induzierten Antik{\"o}rper auf den Verlauf der Krankheit zu untersuchen. Nach Immunisierung mit PrP-P30 zeigten die M{\"a}use gegen{\"u}ber mit Ovalbumin-behandelten Kontrolltiere eine signifikant verl{\"a}ngerte Inkubationszeit von ca. 30\%. Im Gegensatz dazu konnte nach Immunisierung mit PrP ohne das zus{\"a}tzliche T-Helferepitop keine Verl{\"a}ngerung in den Inkubationszeiten beobachtet werden. Abschließend wurde die Immunantwort in den immunisierten Tieren auf zellul{\"a}rer Ebene mittels Proliferationsanalyse von T-und B-Lymphozyten untersucht. Daf{\"u}r wurden Lymphozyten aus Milz und Lymphknoten der immunisierten NSEHa-Prnpo/o_M{\"a}usen isoliert, ex vivo mit Maus-PrP bzw. Hamster-PrP stimuliert und auf die Proliferation von CD4-positiven oder CD8-positiven T-Lymphozyten untersucht. Durch die Analyse wurde gezeigt, dass es nach Immunisierung mit rek.PrP oder PrP-P30 zu keiner spezifischen Proliferation von T-Lymphozyten kam. Die beobachtete humorale Immunantwort scheint also unabh{\"a}ngig von einer spezifischen T-Zell-Immunantwort zu wirken. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass es m{\"o}glich ist, durch die Wahl von geeigneten Immunisierungsstrategien, die Toleranz gegen das Selbstprotein PrP zu brechen. Sie stellen eine Grundlage f{\"u}r weitere Forschungsans{\"a}tze dar, um prophylaktische Immunisierungen gegen Prionenerkrankungen in Zukunft zu realisieren. In einem weiteren Teil der Arbeit wurde die Funktion der apoptotischen Faktoren BAX und BCL-2 in der Prionen-induzierten Neurodegeneration in vivo untersucht. Dazu wurde neuroektodermales Gewebe aus BAX-/- und BCL-2-/- -Embryonen in das Gehirn von PrP-Knockout-M{\"a}usen (Prnpo/o) transplantiert. Diese PrPC-defizienten Tiere sind nicht mit Prionen infizierbar und k{\"o}nnen PrPSc nicht propagieren. Nach Langzeitinfektion mit Mausprionen wurden die Transplantate histochemisch auf Prionenpathologie untersucht. Die typischen neuropathologischen Ver{\"a}nderungen waren dabei strikt auf das PrPC-positive Transplantat begrenzt. Zus{\"a}tzlich wurden die Transplantate auf apoptotische Ver{\"a}nderungen untersucht und dabei TUNEL-F{\"a}rbungen und aktivierte-Caspase-3 F{\"a}rbungen durchgef{\"u}hrt. Es zeigten sich hierbei hinsichtlich Auspr{\"a}gung und St{\"a}rke der Pathologie keine Unterschiede zwischen den BAX-bzw. BCL-2-Knockout Transplantaten und wildtypischen Transplantaten. Daraus konnte gefolgert werden, dass in diesem Modell weder BAX noch BCL-2 eine signifikante Rolle bei der Prionenpathogenese spielen. Die Ergebnisse aus diesem Teil der Arbeit leisten einen wichtigen Beitrag f{\"u}r das bessere Verst{\"a}ndnis der durch Prionen-induzierten Neurodegeneration und sind f{\"u}r die Entwicklung von potentiellen therapeutischen Strategien hilfreich.},
  subject      = {Impfung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hoffmann2008,
  author    = {Hoffmann, Tanja},
  title     = {Herstellung und Charakterisierung von Antik{\"o}rpern gegen das Prion-Protein mit inhibitorischer Wirkung auf die Prionreplikation in Zellkultur},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33998},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Der Verlauf von Prionenerkrankungen wird durch die Akkumulation einer abnormal gefalteten Isoform des zellul{\"a}ren Prion-Proteins PrPC bestimmt. Diese infekti{\"o}se Isoform, die PrPSc genannt wird, entsteht, indem sie mit PrPC interagiert und dieses die Konformation von PrPSc {\"u}bernimmt. Die Konversion des zellul{\"a}ren Prion-Proteins PrPC in seine pathogene Isoform PrPSc und die damit verbundene PrPSc-Akkumulation sind demnach die wesentlichen Merkmale von Prionenerkrankungen und bieten m{\"o}gliche therapeutische Ansatzpunkte. Studien aus den letzten Jahren haben gezeigt, dass Antik{\"o}rper, die gegen PrPC und/oder PrPSc gerichtet sind, in vitro und in vivo in den Konversionsprozess eingreifen k{\"o}nnen und so die PrPSc-Akkumulation inhibieren (Enari et al., 2001; Feraudet et al., 2005b; Kim et al., 2004; Miyamoto et al., 2005; Pankiewicz et al., 2006; White et al., 2003). Das Ziel der vorliegenden Arbeit war somit die Generation neuer Anti-PrP-Antik{\"o}rper, welche die PrPSc-Konversion effizient hemmen k{\"o}nnen und somit die Auswahl an Anti-PrP-Antik{\"o}rpern f{\"u}r therapeutische und diagnostische Zwecke zu erweitern. Insgesamt wurden sieben Anti-PrP-Antik{\"o}rper mittels „Hybridom"-Technik hergestellt. Zwei der Antik{\"o}rper (B2-31-166 und B2-43-133) resultierten aus einer Fusion mit Milzzellen von Prnp0/0-M{\"a}usen, die zuvor mit fibrill{\"a}rem PrP immunisiert wurden. Bei f{\"u}nf Antik{\"o}rpern (7-12-5, 12-29, 48-11-5, 103-8 und 110-10) wurde f{\"u}r die Immunisierung rekombinantes PrP verwendet. Alle Antik{\"o}rper detektierten rekombinantes PrP sowie natives und denaturiertes PrPC und PrPSc. Die bestimmten Avidit{\"a}ten und die relativ einheitlichen Dissoziationskonstanten (KD-Konstante) waren mit kommerziellen Referenzantik{\"o}rpern vergleichbar. Das Epitop des Antik{\"o}rpers B2-31-166 wurde im unstrukturierten N-Terminus von PrP lokalisiert (Reste 96-110), w{\"a}hrend die Antik{\"o}rper 7-12-5, 12-29 und 48-11-5 PrP im globul{\"a}ren C-Terminus binden (Reste 158-176). Das Epitop der Antik{\"o}rper 103-8, 110-10 und B2-43-133 wurde ebenfalls im C-Terminus bestimmt (Reste 142-157). Diese Antik{\"o}rper binden PrP im Bereich der Helix 1 (Reste 144-152), einem Epitop, das bereits h{\"a}ufiger f{\"u}r inhibitorisch wirksame Antik{\"o}rper bestimmt wurde. Drei der sieben Anti-PrP-Antik{\"o}rper (7-12-5, 12-29 und B2-31-166) hemmten die PrPSc-Akkumulation in Prion-infizierten N2a-Zellen (ScN2a-Zellen) nicht. Der Antik{\"o}rper 48-11-5 f{\"u}hrte zu einer unvollst{\"a}ndigen Reduktion des PrPSc-Gehalts, die sich auch durch die Verl{\"a}ngerung des Applikationszeitraums nicht verst{\"a}rken ließ. Dagegen inhibierten die Antik{\"o}rper 103-8, 110-10 und B2-43-133 die PrPSc-Akkumulation vollst{\"a}ndig. Dieser Effekt wurde auf eine spezifische Interaktion der Antik{\"o}rper mit PrP zur{\"u}ckgef{\"u}hrt, da ein zytotoxischer Effekt, der den PrPSc-Gehalt unspezifisch h{\"a}tte verringern k{\"o}nnen, nicht beobachtet wurde. Bei der Analyse der Infektiosit{\"a}t von ScN2a-Zellen zeigte sich jedoch, dass der Antik{\"o}rper 110-10 zwar die PrPSc-Akkumulation inhibierte, aber die Infektiosit{\"a}t der Zellen nicht reduzieren konnte. Die Behandlung mit dem Antik{\"o}rper 103-8 reduzierte die Infektiosit{\"a}t der ScN2a-Zellen zwar, jedoch setzte 30 Tage nach Abschluss der Behandlung eine erneute PrPSc-Akkumulation in ScN2a-Zellen ein. Dagegen reduzierte die Behandlung mit dem Antik{\"o}rper B2-43-133 die Infektiosit{\"a}t der ScN2a-Zellen vollst{\"a}ndig. Des Weiteren wurde bei diesen Zellen auch nach 36 Tagen Kultivierung ohne Antik{\"o}rper keine erneute PrPSc-Akkumulation detektiert. Die starke inhibitorische Wirkung dieses Antik{\"o}rpers wird zus{\"a}tzlich durch einen sehr niedrigen IC50-Wert (0,31 nM) unterst{\"u}tzt, der mit kommerziellen Referenzantik{\"o}rpern vergleichbar ist. Zusammenfassend sprechen diese Ergebnisse daf{\"u}r, dass von den sieben neu generierten Anti-PrP-Antik{\"o}rpern der Antik{\"o}rper B2-43-133 ein Kandidat f{\"u}r weiterf{\"u}hrende Experimente mit therapeutischem Hintergrund ist. Welchen Mechanismus die Anti-PrP-Antik{\"o}rper f{\"u}r die Inhibition nutzen, konnte nicht gekl{\"a}rt werden. Obwohl der Antik{\"o}rper B2-43-133 die Verweildauer von PrPC auf der Zelloberfl{\"a}che (Retention) verl{\"a}ngerte, wodurch hypothetisch die gebundenen PrPC-Molek{\"u}le der PrPSc-Konversion entzogen werden k{\"o}nnen, wurde dies f{\"u}r einen Referenzantik{\"o}rper, welcher einen {\"a}hnlichen inhibitorischen Effekt besitzt, nicht beobachtet. Dies spricht entweder daf{\"u}r, dass die Verl{\"a}ngerung der Retention nur ein weiteres Charakteristikum der Antik{\"o}rper ist und ein anderer Mechanismus genutzt wird, oder daf{\"u}r, dass verschiedene Antik{\"o}rper verschiedene Mechanismen nutzen k{\"o}nnen. Auch die Hypothese, dass die inhibitorische Wirkung des Antik{\"o}rpers durch eine Komplexbildung mit PrP vermittelt wird, konnte nicht best{\"a}tigt werden, da eine stabile Komplexbildung des Antik{\"o}rpers B2-43-133 mit rekombinantem PrP zu einer Erh{\"o}hung des IC50-Werts im Vergleich zu freiem Antik{\"o}rper f{\"u}hrte.},
  subject      = {Monoklonaler Antik{\"o}rper},
  language  = {de}
}