@phdthesis{Tsoneva2017,
  author    = {Tsoneva, Desislava},
  title     = {Humanized mouse model: a system to study the interactions of human immune system with vaccinia virus-infected human tumors in mice},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-118983},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Ein vielversprechender neuer Ansatz zur Behandlung von Krebs beim Menschen ist die Verwendung von onkolytischen Viren, die einen Tumor-spezifischen Tropismus aufweisen. Einer der Top-Kandidaten in diesem Bereich ist das onkolytische Vaccinia Virus (VACV), das bereits vielversprechende Ergebnisse in Tierversuchen und in klinischen Studien gezeigt hat. Aber die von den in vivo in tierischen Modellen erhaltenen Resultate k{\"o}nnten ungenaue Informationen wegen der anatomischen und physiologischen Unterschiede zwischen den Spezies liefern. Andererseits sind Studien in Menschen aufgrund ethischer Erw{\"a}gungen und potenzieller Toxizit{\"a}t nur limitiert m{\"o}glich. Die zahlreichen Einschr{\"a}nkungen und Risiken, die mit den Humanstudien verbunden sind, k{\"o}nnten mit der Verwendung eines humanisierten Mausmodells vermieden werden. Die LIVP-1.1.1, GLV-2b372, GLV-1h68, GLV-1h375, GLV-1h376 and GLV-1h377 VACV St{\"a}mmen wurden von der Genelux Corporation zur Verf{\"u}gung gestellt. GLV-2b372 wurde durch Einf{\"u}gen der TurboFP635 Expressionskassette in den J2R Genlocus des parentalen LIVP-1.1.1-Stammes konstruiert. GLV-1h375, -1h376 and -1h377 kodiert das Gen f{\"u}r den menschlichen CTLA4-blockierenden Einzelketten-Antik{\"o}rper (CTLA4 scAb). Befunde aus Replikations- and Zytotoxizit{\"a}tsstudien zeigten, dass alle sechs Viren Tumorzellen infizieren, sich in ihnen replizieren und sie in Zellkultur schließlich ebenso dosis- und zeitabh{\"a}ngig effizient abt{\"o}ten konnten. CTLA4 scAb und β-Glucuronidase (GusA) Expression sowie Virus Titer in GLV-1h376-infizierten A549-Zellen wurde anhand von ELISA-, β-Glucuronidase- and Standard Plaque-Assays bestimmt. Hierbei zeigte sich eine ausgezeichnete Korrelation mit Korrelationskoeffizienten R2>0.9806. Der durch das GLV-1h376 kodierte CTLA4 scAb wurde erfolgreich aus {\"U}berst{\"a}nden von infizierten CV-1-Zellen gereinigt. CTLA4 scAb hat eine hohe in-vitro-Affinit{\"a}t zu seinem menschlichen CTLA4-Zielmolek{\"u}l sowie abwesende Kreuzreaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber murine CTLA4 gezeigt. CTLA4 scAb Funktionalit{\"a}t wurde in Jurkat-Zellen best{\"a}tigt. LIVP-1.1.1, GLV-2b372, GLV-1h68 und GLV-1h376 wurden auch in nicht-tumor{\"o}sen und/oder tumortragenden humanisierten M{\"a}usen getestet. Zun{\"a}chst wurde gezeigt, dass die Injektion von menschlichen CD34+ Stammzellen in die Leber von vorkonditionierten neugeborenen NSG M{\"a}usen zu einer erfolgreichen systemische Rekonstitution mit menschlichen Immunzellen gef{\"u}hrt hat. CD19+-B-Zellen, CD4+- und CD8+-CD3+-T-Zellen, NKp46+CD56- und NKp46+CD56+-NK-Zellen sowie CD33+-myeloischen Zellen wurden detektiert. Die Mehrheit der nachgewisenen humanen h{\"a}matopoetischen Zellen im M{\"a}useblut in den ersten Wochen nach der Humanisierung waren CD19+-B-Zellen, und nur ein kleiner Teil waren CD3+-T-Zellen. Mit der Zeit wurde eine signifikante Ver{\"a}nderung in CD19+/CD3+-Verh{\"a}ltnis beobachtet, die parallel zur Abnahme der B-Zellen und einem Anstieg der T-Zellen kam. Die Implantation von A549-Zellen unter die Haut dieser M{\"a}use f{\"u}hrte zu einem progressiven Tumorwachstum. Bildgebende Verfahren zur Detektion von Virus-vermittelter TurboFP635- und GFP-Expression, Standard Plaque Assays sowie immunohistochemische Analysen best{\"a}tigten die erfolgreiche Invasion der Viren in die subkutanen Tumoren. Die humane CD45+-Zellpopulation in Tumoren wurde haupts{\"a}chlich durch NKp46+CD56bright-NK-Zellen und einen hohen Anteil von aktivierten CD4+- und zytotoxische CD8+-T-Zellen dargestellt. Es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Kontroll- und LIVP-1.1.1-infizierten Tumoren beobachtet, was darauf hindeutete, dass die Rekrutierung von NK- und aktivierten T-Zellen, mehr Tumorgewebe-spezifisch als Virus-abh{\"a}ngig waren. Die GLV-1h376-vermittelten CTLA4 scAb-Expression in den infizierten Tumoren war ebenfalls nicht in der Lage, die Aktivierung von Tumor-infiltrierenden T-Zellen im Vergleich zur Kontrolle und GLV-1h68-behandelten M{\"a}usen, signifikant zu erh{\"o}hen. ELISA-, β-Glucuronidase- and Standard Plaque-Assays zeigten eine eindeutige Korrelation mit den Korrelationskoeffizienten R2>0,9454 zwischen CTLA4 scAb- und GusA-Konzentrationen und Virus Titer in Tumorproben von GLV-1h376-behandelten M{\"a}usen. T-Zellen, die aus der Milz dieser Tumor-tragenden M{\"a}use isoliert wurden, waren funktionell und konnten erfolgreich mit Beads aktiviert werden. Mehr CD25+ und IFN-ɣ+ T-Zellen wurden in der GLV-1h376-Gruppe gefunden, wahrscheinlich aufgrund der CTLA4-Blockade durch die Virus-vermittelte CTLA4 scAb-Expression in den M{\"a}usen. Außerdem wurde eine h{\"o}here Konzentration von IL-2 in dem Kultur{\"u}berstand von diesen Splenozyten im Vergleich zu Kontrollproben nachgewiesen. Im Gegensatz zu der Aktivierung mit Beads konnten T-Zellen von allen drei Maus-Gruppen nicht durch A549 Tumorzellen ex vivo aktiviert werden. Unser Mausmodell hat den besonderen Vorteil, dass sich Tumoren unter der Haut der humanisierten M{\"a}use entwickeln, was eine genaue {\"U}berwachung des Tumorwachstums und Auswertung der onkolytischen Virotherapie erm{\"o}glicht.},
  subject      = {Vaccinia virus},
  language  = {en}
}