Academic literature on the topic 'Natürliche Antikörper'

ZusammenfassungAtherosklerose ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung der Gefäßwände, die durch das Zusammenspiel von Dyslipidämie und vermehrtem oxidativen Stress verursacht wird. Die damit verbundene Lipidperoxidation führt zu einer Reihe von Abbauprodukten von Membranlipiden, sogenannten oxidations-spezifischen Epitopen (OSE). OSE finden sich in oxidierten Lipoproteinen und auf der Oberfläche absterbender Zellen, und ihre Fähigkeit inflammatorische und thrombogene Reaktionen auszulösen ist weithin bekannt. Jüngste Studien konnten zeigen, daß OSE spezifische Zielstrukturen für eine Reihe von zellulären und humoralen Rezeptoren des angeborenen Immunsystems darstellen. Dadurch kann das Immunsystem, metabolische Abbaubprodukte erkennen und wichtige physiologische “Haushaltsfunktionen” vermitteln, z.B. durch die kontrollierte Entsorgung abgestorbener Zellen und oxidierten Moleküle. So wurde gezeigt, daß natürliche IgM Antikörper mit Spezifität für OSE Mäuse vor der Entstehung atherosklerotischer Läsionen schützen. So können spezifische natürliche IgM Antikörper die pro-inflammatorischen und pro-thrombotischen Effekte von OSE neutralisieren, währenddessen niedrige Plasmaspiegel OSE-spezifischer IgM Antikörper mit einem erhöhten Risiko für Myokardinfarkt assoziiert sind. Schlussfolgerung: Das Verständnis der molekularen Komponenten und Mechanismen, die an diesem Prozess beteiligt sind, werden in Zukunft dazu beitragen, Personen mit einem erhöhten Risiko für Atherothrombose besser zu identifizieren und möglicherweise neue therapeutische Ansatzpunkte zu definieren.

Zusammenfassung Gegenstand und Ziel: Es sollte überprüft werden, ob bei älteren Sauen und Ebern in der Obexregion verändertes Prionprotein (PrPsc) und somit die transmissible spongiforme Enzephalopathie nachweisbar ist. Material und Methoden: Zur Untersuchung gelangten 48 Hirngewebsproben, die im Jahr 2002 gesammelt worden waren. Sie stammten von Sauen und Ebern im Alter zwischen zwei und fünf Jahren. Bei den Tieren handelte es sich um Patienten der Klinik für Schweine, Eber aus unterschiedlichen Besamungsstationen, die altersbedingt oder krankheitsbedingt aus dem Deckbetrieb ausgeschieden waren, sowie um ausgemerzte Altsauen, die der Schlachtung zugeführt wurden. Die männlichen Tiere gehörten den Rassen Piétrain, Duroc sowie der Deutschen Landrasse (DL) an, bei den Sauen waren Kreuzungen zwischen DL und Deutschem Edelschwein, reinrassige DL-Sauen sowie eine Schwäbisch Hällische Sau vertreten. Die immunhistochemischen Untersuchungen wurden mit dem allgemein gebräuchlichen Antikörper L42 der Bundesforschungsanstalt für Viruskrankheiten (BFAV) der Tiere, Insel Riems, durchgeführt. Ergebnisse: Eine Bindung dieses Antikörpers an pathologisches durch Konformationsänderung entstandenes Prionprotein (PrPsc) ließ sich nicht nachweisen. Schlussfolgerung und klinische Relevanz: In Übereinstimmung mit der herrschenden Ansicht weist unsere Studie daraufhin, dass eine natürliche Übertragung von TSE beim Schwein nicht vorkommt.

ZUSAMMENFASSUNGDerzeit gibt es keine Behandlung, die nachweislich in der späten und/oder chronischen antikörpervermittelten Abstoßung (ABMR) wirksam ist. Für Bortezomib und die kombinierte Anwendung von intravenösen Immunglobulinen (IVIG)/Rituximab haben doppelblinde randomisiert-kontrollierte Studien (RCTs) keine signifikante Wirkung auf deren Progression nachgewiesen. Der Antikörper Eculizumab konnte in einer kontrollierten Pilotstudie keine oder nur marginale klinische Wirkungen zeigen. Die größte Hoffnung stellen derzeit Therapien dar, welche die IL-6/IL-6R-Achse (IL-6R: Interleukin-6-Rezeptor) blockieren oder in der Lage sind, CD38-positive Zellen wie Plasma- und natürliche Killer-Zellen (NK-Zellen) zu depletieren.

Autoantikörper spielen eine zentrale Rolle in der Labordiagnostik von Autoimmunerkrankungen. Neben der diagnostischen Verwendbarkeit sind diverse biologische Wirkungen von Autoantikörpern bekannt, die vom protektiven Effekt natürlicher Autoantikörpern vom Typ IgM gegen neoplastische Zellen, respektive deren Vorläufer, bis zur direkten Pathogenizität bei Myasthenia gravis oder dem Goodpasture Syndrome reichen. Autoantikörper gegen SSA Ro52 sind verantwortlich für den kongenitalen AV Block dritten Grades bei neonatalem Lupus erythematodes. Protektive Autoantikörper können im Krankheitsverlauf neurologische paraneoplastische Symptome auslösen, wenn die gegen Tumorantigene gerichteten Antikörper die Bluthirnschranke passieren und Zugang zu im Gehirn exprimierten Epitopen finden. Für die Verlaufsbeurteilung von Autoimmunerkrankungen spielen Autoantikörper eine geringe Rolle, mit den wichtigen Ausnahmen des Lupus erythematodes und ANCA – positiven Kleingefäßvaskulitiden. Verschiedene Autoantikörper, z.B. gegen Mitochondrien und gegen zitrullierte Autoantigene, sind wichtige prognostische Indikatoren. Kentnisse über das von Antikörpern erkannte Epitop sind Voraussetzung für die Wahl aussagekräftiger diagnostischer Methoden. Klassische Methoden, insbesondere die Immunfluoreszenzmikroskopie, stellen auch heute wertvolle Bestätigungsmethoden dar, und ermöglichen den Nachweis verschiedener Autoantikörper, die aktuell von Analyseautomaten nicht erfasst werden. Die Standardisation der Autoimmundiagnostik ist nicht abgeschlossen und erfordert den Einsatz von Laboratorien, Klinikern und der Industrie.

ZusammenfassungBis in die 1980er Jahre wurden die Blutgruppen bei Katzen als unwichtig angesehen. Seitdem gab es jedoch viele neue Erkenntnisse. Wir wissen heute: Das wichtigste Blutgruppensystem der Katze ist das AB-Blutgruppensystem (umbenannt als ABC-Blutgruppensystem) und umfasst die Blutgruppen A, B und AB (heute C genannt). Katzen haben natürlich vorkommende Antikörper gegen die Antigene der jeweils anderen Blutgruppe. Insbesondere Katzen mit Blutgruppe B haben hohe Titer an natürlich vorkommenden Anti-A-Alloantikörpern. Dadurch kann es bei A-B-inkompatiblen Bluttransfusionen und bei der sog. neonatalen Isoerythrolyse bei Welpen mit Typ A und C (AB) von Muttertieren mit Typ B zu Unverträglichkeitsreaktionen kommen. Um dies zu verhindern, ist es essenziell, für Zucht und im Vorfeld von Transfusionen die Blutgruppe und die zugrundeliegende Genetik zu kennen. Klinisch helfen serologische und genetische Tests. Diese Synopsis gibt einen aktuellen Überblick über die Blutgruppen, deren physiologische und genetische Grundlagen, mögliche Unverträglichkeitsreaktionen sowie die verschiedenen Nachweismethoden zu deren Vermeidung.

Nach Jahrzehnten des Stillstandes gelang in den letzten zwei Jahren ein entscheidender Durchbruch bei der Behandlung des metastasierten Melanoms. Melanome können heute in molekulare Subgruppen unterteilt werden, was therapeutisch relevant ist. Rund 60% der Melanome weisen eine BRAF-Mutation auf und können mit selektiven Tyrosinkinase-Inhibitoren behandelt werden. Daneben gelang die Entwicklung eines CTLA-4-Antikörpers, der die natürliche Immunbremse ausschaltet und so eine anhaltende Anti-Tumor-Reaktion unterhält. Des Weiteren konnte in verschiedenen Phase-II-Studien die Wichtigkeit der Angiogenese-Inhibition gezeigt werden. Es ist zu hoffen, dass dies erst der Anfang der individualisierten zielgerichteten Therapie beim metastasierten Melanom darstellt.

Im Bereich der immunologischen Krebstherapien sind mit gezielt gegen den Tumor gerichteten Antikörpern schon große Erfolge erzielt worden, immuntherapeutische Ansätze mit T-Lymphozyten hingegen waren bisher weniger wirkungsvoll. Einige maligne Lymphome können durch eine Immunchemotherapie geheilt werden, doch bei vielen Patienten kommt es trotz maximaler Therapie zu Rezidiven oder zur Krankheitsprogression. Sowohl solide Tumoren als auch lymphoide maligne Erkrankungen entwickeln Mechanismen, mit denen sie sich der Zerstörung durch das intakte Immunsystem zu entziehen versuchen. Einer dieser Mechanismen beruht auf sogenannten Immun-Checkpoints. Das PD-1 (programmed cell death protein 1) wird von aktivierten T- und B-Lymphozyten, natürlichen Killerzellen sowie myeloischen Zellen exprimiert und stellt einen solchen Checkpoint dar. In dieser Übersichtsarbeit werden die Auswirkungen der Aktivierung von PD-1 im Rahmen lymphoider maligner Erkrankungen und seine Rolle als therapeutisches Zielmolekül betrachtet.

Zusammenfassung: Gegenstand und Ziel: Die Integration eines humanen H1-Hämagglutinins mit fehlender Kreuzreaktivität zu “Avian-like-” und “Classical-swine”-H1N1-Stämmen über ein natürliches Reassortment in europäische porzine Influenzaviren hat die bisher relativ stabile epidemiologische Situation der Schweineinfluenza gravierend verändert. Grund dafür ist die entstandene Lücke in der Immunprophylaxe, die durch die verfügbaren H1N1+H3N2-Impfstoffe nicht mehr geschlossen werden kann und somit die Einbeziehung des neuen Subtyps H1N2 als Impfantigen in Impfstoffe erfordert. Ziel der Untersuchungen war, in Vorbereitung der Entwicklungsphase eines neuen, trivalenten Impfstoffes zu prüfen, ob solch ein Impfstoff vor Belastungsinfektionen mit Stämmen aller drei Subtypen schützt. Material und Methoden: Aktuelle Influenzavirusstämme der Subtypen H1N1, H3N2 und H1N2, die in Gegenden mit hoher Schweinedichte isoliert worden waren, wurden als Impfstämme selektiert, in Zellkulturen produziert, inaktiviert und daraus ein Labormuster mit einem verträglichen Adjuvans hergestellt. Schweine wurden immunisiert und aerogenen Belastungsinfektionen mit aktuellen Feldisolaten ausgesetzt. Ergebnisse: Die Impfung induzierte bereits 7 Tage nach Abschluss der Grundimmunisierung hämagglutinationshemmende und neutralisierende Antikörper. Nach experimenteller Infektion waren immunisierte Schweine vollständig geschützt, zeigten im Vergleich zu nicht immunisierten Kontrolltieren keine oder mildere Symptome sowie eine signifikant geringere Viruslast in den Lungen und schieden signifikant weniger Virus aus. Schlussfolgerungen: Die Entwicklung eines neuen, trivalenten Influenzavirusimpfstoffs für Schweine ist möglich, der effektiv gegenüber allen drei Subtypen einschließlich der neuen Antigenkombination H1N2 schützt.

Der menschliche Organismus ist zeitlebens von malignen Neoplasien bedroht, die durch lokales oder metastasiertes Wachstum lebensnotwendige Funktionen des Körpers beeinträchtigen können. Als wichtigstes Werkzeug zur Abwehr dieser Neoplasien wurde in den letzten Jahrzehnten die natürliche Immunität aufgedeckt. Besonders die Antikörper der innaten Immunität spielen eine entscheidende Rolle. BARB-4 ist ein humaner, tumorspezifischer Antikörper und Teil dieser natürlichen Immunität. Er wurde mit Hilfe der Hybridomatechnologie aus einem Patienten mit Siegelringkarzinom des Magens isoliert, und ist einer der wenigen Vertreter innater humaner IgG Antikörper. Diese Arbeit gibt einen ersten Überblick über die Bindungsspezifität und die funktionellen Eigenschaften des BARB-4-Antikörpers. In den immunhistochemischen Färbungen konnte die Tumorspezifität des Antikörpers nachgewiesen werden. Bei dem zugehörigen Antigen handelt es sich um eine Variante des TAF15, einem Protein der FET-Familie, die intrazelluläre Aufgaben bei Transkriptionsvorgängen haben, bei denen zudem aber auch eine Beteiligung an Adhäsions- und Migrationsvorgängen vermutet wird. Diese Variante ist bei malignen Zellen an der Oberfläche lokalisiert, was die Ergebnisse der Durchflußzytometrie belegen. Durch konfokale Mikroskopie mit Fluoreszenz-markiertem BARB-4 konnte diese Oberflächenbindung an Tumorzellen bestätigt werden. Im weiteren zeitlichen Verlauf konzentrierte sich der Antikörper im Zellinneren. Die Präsenz des Antikörpers führte bei Versuchen mit Tumorzellen zu einer bemerkenswerten Hemmung der Adhäsions- und Migrationsfähigkeit der Zellen. Beide stellen Schlüsseleigenschaften für die Metastasierung von Tumorzellen dar. Diese Eigenschaften könnten BARB-4 für einen möglichen, therapeutischen Einsatz zur Prävention von Tumormetastasen qualifizieren
Throughout live, the human body is threatened by malign neoplasms whose local or metastasizing growth can restrict its essential functions. In the last decades, natural immunity was discovered as an instrumental tool in the fight against these neoplasms. Especially antibodies of the innate immune response play a central role in this defense. BARB-4 is part of this repertoire of antibodies. B-cells producing BARB-4 were isolated from a patient suffering from signet ring carcinoma, and propagated using Hybridoma-technology. While most antibodies of the innate immune response are of the IgM subclass, BARB-4 is an IgG antibody. This work offers an assessment of the specificity and functional properties of BARB-4. By using immuno-histochemistry, it couId be shown that BARB-4 specifically binds to human cancer cells. More specifically BARB-4 binds to a variant of TAF15, a member of the FET family of transcriptional regulators. TAF15 is also assumed to be involved in adhesion and cell-migration. Flow-cytometry confirmed its localization to the plasma-membrane, which is unique to this tumor-specific variant of TAF15. Subsequent confocal microscopy showed that after initial binding of TAF15, the BARB-4 antibody is internalized by the bound cancer cells. Remarkably, BARB-4 treatment of cancer cells resulted in the inhibition of their ability to adhere and migrate. As both adhesion and migration are hallmarks of metastasis in cancer cells, BARB-4 is a possible candidate for therapeutic prevention of cancer metastasis

Das NKG2D (Natural Killer Group 2 Member D)-Protein, ist ein aktivierender Rezeptor, der es NK- und CD8+ T-Zellen ermöglicht, infizierte oder transformierte körpereigene Zellen zu erkennen und zu eliminieren. Eine Fehlregulation dieses Rezeptors auf Immunzellen scheint jedoch auch zur Ausbildung von Autoimmunerkrankungen wie Typ I Diabetes, Zöliakie und RA zu führen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein humaner Antikörper gegen hNKG2D für einen möglichen therapeutischen Einsatz bei Autoimmunerkrankungen generiert. Basierend auf den Sequenzen von schwerer (VH) und leichter Kette (VL) der murinen monoklonalen Antikörper 6H7 und 6E5A7, welche hNKG2D spezifisch binden und die Interaktion zwischen Ligand und Rezeptor blockieren, wurden scFv-Phagenbibliotheken hergestellt. Diese wurden anschließend zur Selektion im Phagen-Display eingesetzt. Der Humanisierungsprozess erfolgte hierbei mit Hilfe des Guided Selection-Verfahrens. Dazu wurde in einem ersten Phagen-Display-Durchgang die VH-Domäne des parentalen scFv mit einem humanen VL-Repertoire kombiniert. Die beiden daraus resultierenden humanen VL-Ketten wurden im darauf folgenden Schritt mit einem Repertoire an humanen VH-Domänen verknüpft. Da hierbei kein humaner rekombinanter scFv mit hNKG2D-Bindungsaktivität identifiziert werden konnte, musste eine schrittweise Humanisierung der Framework-Regionen (FR) der VH unter Beibehaltung der murinen CDR-Bereiche erfolgen. Diese führte zur Generierung des humanen scFv E1VLV71KVH, welcher neben den murinen CDR-Regionen lediglich noch drei Aminosäuren murinen Ursprungs im FR-Bereich besaß. Dessen biologische Aktivität wurde nach Konvertierung in das IgG1/lambda-Format in verschiedenen in vitro-Systemen analysiert. Anhand der Ergebnisse aus diesen Versuchen konnte ein deutlicher Verlust der Affinität und inhibitorischen Aktivität nach der Humanisierung festgestellt werden. Die dadurch erforderliche Affinitätsmaturierung des E1VLV71KVH Antikörpers mittels sequentieller Randomisierung des CDR3-Bereichs von E1VL und V71KVH resultierte in fünf unterschiedlichen, hoch-affinen Anti-hNKG2D scFv. Zwei dieser generierten Konstrukte, B1VLB6VH und E4VLG10VH, wurden nach ihrer Herstellung als vollständige IgG1/lambda-Antikörper in vitro hinsichtlich ihrer Aktivierungs- und Neutralisierungsaktivität, sowie ihrer Stabilität und Internalisierung durch NK-Zellen untersucht. Beide Antikörper wiesen nach der Affinitätsmaturierung mit einem IC50 von ca. 3,4x 10-2 µg/ml ein wesentlich höheres Inhibitionspotential als der murine Ursprungsantikörper (ca. 3,3 µg/ml) auf und zeigten gegenüber Hitzeeinwirkung und Serumproteasen eine hohe Stabilität. Mit Hilfe fluoreszenzmikroskopischer Untersuchungen konnten Internalisierungsvorgänge der Antikörper in die NK-Zelle beobachtet werden. Für ein besseres Verständnis NKG2D-abhängiger Regulationsvorgänge und die Identifizierung NKG2D-spezifischer Zielgene wurde das Genexpressionsprofil von humanen NK-Zellen nach Interaktion mit dem NKG2D-Liganden ULBP-1Fc mittels Microarray untersucht. Infolge einer anschließenden Validierung der Ergebnisse auf RNA- und Proteinebene konnten mittels RT-qPCR, FACS, ELISA und CBA NKG2D-spezifische Biomarker wie CRTAM, TNFalpha, IFNgamma und GM-CSF etabliert werden. Ergänzend zu 51Cr-Freisetzungs-Experimenten in zwei unterschiedlichen in vitro Zellkultursystemen ermöglichten diese Biomarker eine umfassende Charakterisierung neutralisierender und aktivierender Eigenschaften der beiden Antikörper B1VLB6VH und E4VLG10VH. Anhand dieser Experimente konnte festgestellt werden, dass die humanen Anti-hNKG2D Antikörper eine ambivalente Funktionalität aufweisen. In Lösung sind sie in der Lage, NKG2D-induzierte CRTAM-Expression, Zellyse und Zytokinfreisetzung zu inhibieren. Nach Kreuzvernetzung des NKG2D-Rezeptors über an Platten immobilisierte Anti-hNKG2D Antikörper hingegen lassen sich aktivierende Eigenschaften wie Zellyse und Zytokinsekretion durch NK Zellen beobachten. Aufgrund ihrer ambivalenten Aktivität scheint ein therapeutischer Einsatz der beiden Antikörper bei humanen Autoimmunerkrankungen zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht möglich. In der vorliegenden Arbeit wurden somit die Voraussetzungen geschaffen, um einen humanen, hoch affinen hNKG2D neutralisierenden Antikörper in einem letzten Schritt in ein besser geeignetes Antikörper-Format (scFv, Fab oder F(ab)2) zu konvertieren
The natural killer group 2, member D protein (NKG2D) is an activating receptor on NK- and CD8+ T-cells, which enables them to identify and eliminate infected and transformed somatic cells. However, a dysfunction of this receptor on immune cells may lead to the development of autoimmune diseases like type I diabetes, celiac disease, and rheumatoid arthritis. In this doctoral thesis, a human antibody with anti-hNKG2D specificity was developed which could be of clinical relevance for the treatment of autoimmune diseases. Based on the sequences of heavy (VH) and light chain (VL) of the two murine monoclonal antibodies 6H7 and 6E5A7 which specifically bind to hNKG2D and block the interaction between NKG2D-ligand and receptor, scFv-phage-libraries were prepared. These libraries were used in the following selection process by phage-display and the humanization of the murine scFv was achieved by guided selection-technology. The VH domain of the parental scFv was first combined with a human VL-repertoire and the two resulting human light chains were then joined to a repertoire of human VH-domains. Because no recombinant human scFv with hNKG2D binding activity could be identified by this technique a stepwise humanization process of the VH framework-region (FR) had to be performed while retaining the murine CDR-domains. This procedure resulted in the human scFv E1VLV71KVH which in addition to the murine CDRs merely contained three amino acids of murine origin in the FR. The biological activity of the E1VLV71KVH was analyzed in different in vitro-systems after conversion of the scFv fragment into the completely human IgG1/lambda antibody format. The results of these experiments revealed a noticeable loss of affinity and neutralizing function of the antibody after humanization and thus demonstrated the need for affinity maturation. Therefore, a sequential randomization of the CDR3 domains of E1VL and V71KVH was performed which resulted in five different anti-hNKG2D scFv fragments with high affinity. Two of these human constructs, B1VLB6VH and E4VLG10VH, were produced as fully human IgG1/ antibodies and examined in vitro with regard to their activating and neutralizing activity as well as their stability and internalization effects by NK cells. After affinity maturation, both antibodies exhibited more potent inhibitory activity at IC50 values of 3,4x 10-2 µg/ml compared to the original murine antibody (3,3 µg/ml) and showed a high rigidity to impact of heat and serum proteases. Internalization events of the antibodies by NK cells could be observed by fluorescence microscopic analysis. For a better understanding of NKG2D-dependent regulation processes and the identification of NKG2D-specific target genes, the expression profile of ULBP-1Fc stimulated human NK cells was determined using microarray technology. The microarray data were validated on both RNA- and protein-level using RT-qPCR, FACS, ELISA and CBA, and the following biological NKG2D-specific markers could be established: CRTAM, TNFalpha, IFNgamma and GM-CSF. In addition to the execution of 51Cr-release studies in two different in vitro cell culture systems these markers provided the basis for the characterization of the neutralizing and activating capacity of the human antibodies B1VLB6VH and E4VLG10VH. The findings of all these experiments indicated that the human anti-hNKG2D antibodies exhibit an ambivalent functionality: In solution the antibodies have the ability to inhibit NKG2D-specific CRTAM-Expression, cytolytic activity and cytokine release. However, cross-linking of NKG2D-receptor via plate-bound human anti-hNKG2D antibodies results in the induction of a cytolytic response and cytokine secretion by human NK cells. Due to the bifunctional activity of these two antibodies a therapeutic use in human autoimmune diseases does not seem to be feasible yet. Taken together, this thesis has provided the basis for the conversion of a human hNKG2D neutralizing antibody with high affinity into a more suitable antibody format (scFv, Fab or F(ab)2)

Die Entstehung maligner Zellen durch irreversible genetische Veränderungen ist ein allgegenwärtiger Prozess im menschlichen Organismus. Allein die spontane Mutationsrate genügt um in einem Organismus permanent transformierte Zellen entstehen zu lassen, welche den Körper in kürzester Zeit überschwemmen würden. Auch wenn bestimmte genetische Schäden frühzeitig durch Reparaturmechanismen beseitigt werden und sich nicht jede transformierte Zelle in einem Tumor manifestiert, so ist die eigentliche Frage nicht, warum Krebs entsteht, sondern warum er bei der hohen Mutationsrate so selten auftritt. Verantwortlich für die frühe Erkennung und Beseitigung transformierter Zellen ist das körpereigene Immunsystem, das in der Lage ist die meisten aberranten Zellen zu entfernen, sodass der manifeste Tumor die Ausnahme und nicht die Regel ist. Der menschliche Organismus verfügt über ein angeborenes und ein erworbenes Immunsystem. Bis heute ist nicht eindeutig geklärt, ob maligne Zellen mit ihren veränderten Oberflächenstrukturen erst eine Immunantwort induzieren müssen oder ob, wie bei der Abwehr infektiöser Partikel, die angeborene Immunität für die Beseitigung von Tumorzellen verantwortlich ist. Die in dieser Arbeit verwendete humane Hybridoma Technologie (Immortalisierung menschlicher Lymphozyten und Isolierung monoklonaler Antikörper) bietet die einzigartige Möglichkeit, sowohl aus an Krebs erkrankten Patienten als auch aus gesunden Probanden tumorspezifische Antikörper zu isolieren und durch deren genauere Charakterisierung Einblicke in die humorale Immunität gegen maligne Zellen zu erhalten. In der vorliegenden Arbeit werden fünf humane monoklonale Antikörper beschrieben, die aus verschiedenen Tumorpatienten gewonnen wurden, sowie zwei Antikörper, die aus gesunden Probanden isoliert werden konnten. In allen Fällen erwiesen sich die Antikörper als tumorspezifisch, d.h. sie reagieren nicht mit gesundem Gewebe und sind demnach keine Autoantikörper. Es handelt sich weiterhin in allen Fällen um Antikörper des IgM-Isotyps; es konnten keinen Antikörper anderer Ig-Klassen isoliert werden. Genetische Analysen ergaben, dass alle isolierten Antikörper gering oder gar nicht mutiert waren, was bedeutet, dass sie nicht durch Stimulation affinitätsgereift sind. Zudem konnte demonstriert werden, dass alle Antikörper Apoptose von Tumorzellen induzieren und dass sie an eine Zuckerkette ihrer Antigene binden oder solche Carbohydrate zumindest entscheidend in die Bindung involviert sind. Die Eigenschaften der in dieser Arbeit beschriebenen Antikörper wurden mit anderen bereits etablierten IgM-Antikörpern verglichen. Hierbei stellte sich heraus, dass alle Antikörper, welche sich als tumorspezifisch erwiesen, ähnliche Eigenschaften zeigen. Interessant ist zudem die Beobachtung, dass die Keuzreaktion der Antikörper, also ihre Reaktion mit anderen Tumorgeweben, reziprok mit dem Mutations-grad korreliert ist. Je mehr Mutationen ein Antikörper aufweist, desto eingeschränkter und spezifischer sind demnach seine Reaktionen mit anderen Tumoren. Dies deutet darauf hin, dass auch innerhalb der Keimbahn-kodierten Antikörper durch vereinzelte Mutationen eine höhere Variabilität erzeugt werden kann. Ähnlich wie bei der Affinitätsreifung der erworbenen Immunität scheint sich auch hier die Spezifität mit der Anzahl der Mutationen zu erhöhen. Zusammenfassend weisen die erhaltenen Ergebnisse darauf hin, dass zumindest die humorale Immunität gegen maligne Zellen das Resultat der angeborenen Immunität ist und nicht von Tumorzellen induziert wird. Dies bedeutet zudem, dass Moleküle wie natürliche Antikörper in der Immunität eine viel größere Rolle spielen als bisher angenommen. Ähnliche Ergebnisse wurden bereits bei der Untersuchung der Immunität gegen bakterielle Antigene erzielt, sodass hier vermutet werden kann, dass die gleichen Mechanismen zugrunde liegen wie bei der Abwehr transformierter Zellen. Darüber hinaus wird die Frage beantwortet, warum ein manifester Tumor eine Ausnahme bleibt. Die angeborene, primäre Immunität verfügt über ein existierendes Repertoire an Rezeptoren, welche eine ausreichende Variabilität aufweisen, und muss daher nicht erst über ein komplexes System von Erkennung und Stimulation, wie die adaptierte Immunität, induziert werden. Dieser logistische Vorsprung der natürlichen Immunität garantiert eine permanente Überwachung und eine schnelle Reaktion gegenüber veränderten Zellen und fremden Partikeln
The formation of malignant cells through irreversible genetic alterations is a chronic process in a human organism. The spontaneous mutation rate is high enough to let transformed cells arise permanently in an organism and to flood the body with these cells in a short period of time. Although specific genetic damages were eliminated very early by repair mechanisms and not every transformed cell became a manifest tumour, the major question to be answered is not why cancer arises but why it occurs so infrequently despite of the high mutation rate. The immune system is responsible for the early detection and elimination of transformed cells. It is able to remove most of the transformed cells so that tumour formation is the exception but not the rule. The immune system of the human organism consists of an innate and an acquired system. Until the present time it is not explained definitely, whether malignant cells with their altered surface structure have to induce an immune answer or if the innate immunity is responsible for the elimination of tumour cells like for infectious particles. In this dissertation the human hybridoma technology (immortalisation of human lymphocytes and isolation of human monoclonal antibodies) was used to investigate this question. This technique offers the unique possibility to isolate tumour-specific antibodies from cancer patients as well as from healthy persons and to attain additionally insights into the humoral immunity against malignant cells. Five human monoclonal antibodies were described which were isolated from different cancer patients and in addition two antibodies obtained from healthy donors. In all of the cases the antibodies prove to be tumour-specific which means they do not react with healthy tissues and are according to this no auto-antibodies. All of them are IgM antibodies, no tumour-specific IgA or IgG antibody was detectable. Genetic analysis show that all isolated antibodies were only slightly mutated or not mutated at all, which means that they were not affinity-maturated due to antigen stimulation. Furthermore it was possible to demonstrate that all isolated tumour-specific IgM antibodies induce apoptosis in tumour cells. Another result indicates that carbohydrates are involved in the binding of the antibodies to their corresponding antigen. The characteristics of the antibodies were compared with other IgM antibodies which were already established in our lab. Here all antibodies which prove to be tumour-specific show similar characteristics. Interestingly the amount of cross reactivity with other tumour tissues correlates reciprocally with the degree of mutations. The more mutations an antibody displays the more reduced are the reactions with other tumour tissues. This indicates that, similar to the affinity-maturation of adapted immunity, an increase of specificity and most likely also variability of germ-line coded antibodies can be generated by few mutations. Our observations indicate that the humoral immunity against malignant cells is the result of the innate immunity. This means moreover that molecules like natural antibodies play a much more important role in immunity than assumed so far. Similar results were obtained already with analysis of immunity against bacterial antigens. This leads to the assumption that here the same mechanisms are involved like in the defence against transformed cells. Moreover the question could be answered why a manifest tumour remains an exception. The innate, primary immunity has an existing repertoire of receptors which are variable enough so that a complex system of recognition and stimulation like in the acquired immunity does not have to be induced. This logistic advantage of the natural immunity guarantees a permanent control and a fast reaction towards altered cells and foreign particles