The pocket protein (PP) family consists of the three members RB1, p107 and p130 all possessing tumor suppressive properties. Indeed, the PPs jointly control the G1/S transition mainly by inhibiting E2F transcription factors. Notably, several viral oncoproteins are capable of binding and inhibiting PPs. Merkel cell polyomavirus (MCPyV) is considered as etiological factor for Merkel cell carcinoma (MCC) with expression of the viral Large T antigen (LT) harboring an intact PP binding domain being required for proliferation of most MCC cells. Therefore, we analyzed the interaction of MCPyV-LT with the PPs. Co-IP experiments indicate that MCPyV-LT binds potently only to RB1. Moreover, MCPyV-LT knockdown-induced growth arrest in MCC cells can be rescued by knockdown of RB1, but not by p107 or p130 knockdown. Accordingly, cell cycle arrest and E2F target gene repression mediated by the single PPs can only in the case of RB1 be significantly reverted by MCPyV-LT expression. Moreover, data from an MCC patient indicate that loss of RB1 rendered the MCPyV-positive MCC cells LT independent. Thus, our results suggest that RB1 is the dominant tumor suppressor PP in MCC, and that inactivation of RB1 by MCPyV-LT is largely sufficient for its growth supporting function in established MCPyV-positive MCC cells.

Background Therapeutic vaccination directed to induce an anti-tumoral T-cell response is a field of extensive investigation in the treatment of melanoma. However, many vaccination trials in melanoma failed to demonstrate a correlation between the vaccine-specific immune response and therapy outcome. This has been mainly attributed to immune escape by antigen loss, rendering us in the need of new vaccination targets. Patients and methods This phase-II trial investigated a peptide vaccination against survivin, an oncogenic inhibitor-of-apoptosis protein crucial for the survival of tumor cells, in HLA-A1/-A2/-B35-positive patients with treatment-refractory stage-IV metastatic melanoma. The study endpoints were survivin-specific T-cell reactivity (SSTR), safety, response, and survival (OS). Results Sixty-one patients (ITT) received vaccination therapy using three different regimens. 55 patients (PP) were evaluable for response and survival, and 41/55 for SSTR. Patients achieving progression arrest (CR + PR + SD) more often showed SSTRs than patients with disease progression (p = 0.0008). Patients presenting SSTRs revealed a prolonged OS (median 19.6 vs. 8.6 months; p = 0.0077); multivariate analysis demonstrated SSTR as an independent predictor of survival (p = 0.013). The induction of SSTRs was associated with gender (female vs. male; p = 0.014) and disease stage (M1a/b vs. M1c; p = 0.010), but not with patient age, HLA type, performance status, or vaccination regimen. Conclusion Survivin-specific T-cell reactivities strongly correlate with tumor response and patient survival, indicating that vaccination with survivin-derived peptides is a promising treatment strategy in melanoma.

Grm1-transgenic mice spontaneously develop cutaneous melanoma. This model allowed us to scrutinize the generic immune responses over the course of melanoma development. To this end, lymphocytes obtained from spleens, unrelated lymph nodes and tumor-draining lymph nodes of mice with no evidence of disease, and low or high tumor burden were analyzed ex vivo and in vitro. Thereby, we could demonstrate an increase in the number of activated CD4\(^+\) and CD8+ lymphocytes in the respective organs with increasing tumor burden. However, mainly CD4\(^+\) T cells, which could constitute both T helper as well as immunosuppressive regulatory T cells, but not CD8\(^+\) T cells, expressed activation markers upon in vitro stimulation when obtained from tumor-bearing mice. Interestingly, these cells from tumor-burdened animals were also functionally hampered in their proliferative response even when subjected to strong in vitro stimulation. Further analyses revealed that the increased frequency of regulatory T cells in tumor-bearing mice is an early event present in all lymphoid organs. Additionally, expression of the immunosuppressive cytokines TGF-β1 and IL-10 became more evident with increased tumor burden. Notably, TGF-β1 is strongly expressed in both the tumor and the tumor-draining lymph node, whereas IL-10 expression is more pronounced in the lymph node, suggesting a more complex regulation of IL-10. Thus, similar to the situation in melanoma patients, both cytokines as well as cellular immune escape mechanisms seem to contribute to the observed immunosuppressed state of tumor-bearing grm1-transgenic mice, suggesting that this model is suitable for preclinical testing of immunomodulatory therapeutics.

Merkel cell carcinoma (MCC) is a highly aggressive skin cancer with an increasing incidence. The understanding of the molecular carcinogenesis of MCC is limited. Here, we scrutinized the PI3K/AKT pathway, one of the major pathways activated in human cancer, in MCC. Immunohistochemical analysis of 41 tumor tissues and 9 MCC cell lines revealed high levels of AKT phosphorylation at threonine 308 in 88% of samples. Notably, the AKT phosphorylation was not correlated with the presence or absence of the Merkel cell polyoma virus (MCV). Accordingly, knock-down of the large and small T antigen by shRNA in MCV positive MCC cells did not affect phosphorylation of AKT. We also analyzed 46 MCC samples for activating PIK3CA and AKT1 mutations. Oncogenic PIK3CA mutations were found in 2/46 (4%) MCCs whereas mutations in exon 4 of AKT1 were absent. MCC cell lines demonstrated a high sensitivity towards the PI3K inhibitor LY-294002. This finding together with our observation that the PI3K/AKT pathway is activated in the majority of human MCCs identifies PI3K/AKT as a potential new therapeutic target for MCC patients.

T-Zellimmunantworten werden normalerweise durch folgenden Weg initiiert: unreife dendritische Zellen nehmen Antigen in der Peripherie auf, wandern in die sekundären lymphatischen Organe, wobei sie auf ihrem Weg sowohl reifen als auch das Antigen prozessieren. In den sekundären lymphatischen Organen angekommen, präsentieren sie als reife dendritische Zellen den T-Zellen die Antigene in Form von Peptiden zusammen mit kostimulierenden Molekülen. Dadurch rufen sie eine spezifische T-Zellantwort hervor. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob nicht Situationen herbeigeführt werden können, die ein T-Zell priming außerhalb der sekundären lymphatischen Organe erlauben. Dazu wurden ein murines Modell, bei dem das Zytokin Lymphotoxin-alpha spezifisch am Tumor angereichert wurde, und ein humanes Modell, bei dem reife, antigenbeladene DC intradermal appliziert wurden, untersucht. Im murinen Modell zeigte sich, dass die gerichtete Anreicherung von Lymphotoxin-alpha am Tumor zu dessen Zerstörung führte, welche durch T-Zellen vermittelt wurde, und mit der Induktion eines tertiären lymphatischen Gewebes am Tumor assoziiert war. Dieses tertiäre lymphatische Gewebe war durch die Kompartimentalisierung von T- und B-Zellen und der Präsenz von high endothelial venules charakterisiert und besaß zudem mit dendritischen Zellen und naïven T-Zellen alle Voraussetzungen für ein in loco priming. Dementsprechend konnte in der Folge der gerichteten Lymphotoxin-alpa Therapie im Tumor ein Anstieg am T-Zellinfiltrat, welches sich oligoklonal zusammensetzte, beobachtet werden. In vitro Experimente verdeutlichte die Tumorspezifität der Therapie-induzierten T-Zellantwort, da die T-Zellen auf ein Tumorantigen mit der Ausschüttung von Interferon gamma reagierten und die Tumorzellen lysierten. Im humanen Modell wurden Hautbiopsien von Melanompatienten untersucht, denen im Rahmen einer klinischen Studie autologe, in vitro generierte und antigenbeladene DC intradermal appliziert wurden. Die Patienten erlaubten die Entnahme von Hautbiopsien aus den Injektionsstellen für wissenschaftliche Untersuchungen. Eine Induktion bzw. Verstärkung einer spezifischen T-Zellantwort durch die Vakzinierung mit antigenbeladenen dendritischen Zellen konnte bereits in zahlreichen Arbeiten und auch in dem in dieser Arbeit untersuchten Patientenkollektiv gezeigt werden. Bei der Analyse der Injektionsstellen zeigt sich, dass ein großer Teil der injizierten dendritischen Zellen in der Vakzinierungsstelle verharren und dass diese unabhängig von einer Beladung mit Antigen zu einer Induktion von high endothelial venules Charakteristika führte. Waren die dendritischen Zellen mit Antigen beladen, so führte dies zu einem stärkeren T-Zellinfiltrat in den Injektionsstellen, wobei sowohl naïve als auch central memory T-Zellen nachgewiesen wurde. Diese Zellen wurden vermutlich durch die Überexpression der DC CK1 und SDF1 Chemokinen in den Injektionsstellen, die chemotaktisch auf T-Zellen wirken, angezogen. Das Infiltrat in den Injektionsstellen war oligoklonal und wies tumorspezifische T-Zellen auf. Nachdem diese T-Zellklone im Blut der Patienten vor der Vakzinierung nicht nachweisbar waren, müssen sie zumindest in den Injektionsstellen expandiert sein. Interessanterweise konnte einer dieser Klone in Metastasen nachgewiesen werden, die nach der Vakzinierung dem Patienten entfernt wurden. In beiden Modellen wurde also durch die Manipulation des Mikromilieus, d.h. Lymphotoxin-alpa Anreicherung am Tumor bzw. Injektion von reifen dendritischen Zellen in die Haut, Strukturen wie z.B. high endothelial venules induziert, die ein in loco priming ermöglichen sollten. Dementsprechend riefen diese Veränderungen ein Tumorantigen-spezifisches Infiltrat hervor. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass T-Zell priming auch außerhalb sekundärer lymphatischer Organe erfolgen kann. Prinzipiell scheint also nur der Kontakt von reifen, antigenbeladenen dendritischen Zellen mit den entsprechenden antigenspezifischen, naïven T-Zellen entscheiden zu sein. Die Möglichkeit des in vitro primings bekräftigt diese These. In vivo erfolgt dieses Aufeinandertreffen normalerweise in den sekundären lymphatischen Organen, doch konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Veränderungen des Mikromilieus diesen Kontakt auch in anderen Geweben ermöglicht.