Active Specific Immunotherapy – A New Modality of Cancer Treatment Involving the Patient’s Own Immune System

Abstract

This review deals with active specific immunotherapy (ASI) – a type of cancer immunotherapy which involves the use of cancer vaccines for active immunization of cancer patients. It starts with theoretical foundations, then summarizes preclinical data from animal models and then presents and discusses clinical observations from respective immunotherapy trials. Based on new insights into T-cell stimulation (two-signal activation) and on own experience in immunological cancer rejection in metastasizing animal tumor models, we propose for ASI studies the use of a two-component cancer vaccine for postoperative active immunization. As a specific component, we use intact, viable, radiation-inactivated autologous tumor cells, which should represent the closest match to a patient’s own cancer. If this is not possible, cells from allogeneic corresponding tumors or from homologous tumor cell lines could be used. As a second nonspecific component, we have good experience with a virus, the Newcastle Disease Virus (NDV), which can easily attach to the cells of the vaccine to facilitate the delivery of costimulatory signals to tumor-reactive T cells. Clinical experience with ASI and variables of potential importance for the design of cancer vaccines are also reviewed.

Therapeutische Tumorvakzination - Eine Standortbestimmung -

“…Von 1902 bis heute wurde über weit mehr als 100 Studien berichtet, in denen Vakzineversuche mit autologem und allogenem Tumorgewebe durchgeführt wurden [71]. Über viele Dekaden wurden immer wieder Versuche zur Entwicklung von Tumorvakzinen durchgeführt, wobei autologe und allogene, frische oder kultivierte Tumorzellen oder Tumorzellen, die durch Chemikalien, Enzyme oder Virusinfektion verändert waren, eingesetzt wurden [52,53] 32, 4 (2000) mehrfache Vakzinierungen wird eine starke Zweit-Immunantwort von entsprechend langer Dauer ermöglicht [81]. Anders als die kurzzeitige inflammatorische Reaktion, wie sie durch unspezifische aktive Immuntherapie erzeugt wird, führt die langlebige spezifische Immunisierung sowohl zu einer direkten zytotoxischen Tumordestruktion als auch über die Bildung von Antikörpern mit einem direkten Hemmeffekt auf das Tumorwachstum zu komplementabhängiger Tumorzell-Lyse [57,61], zur antikörperabhängigen zellulären Zytotoxizität und Apoptose von Tumorzellen [65] oder zur Induktion eines antiidiotypischen Netzwerkes [22].…”

“…In den Infiltraten nach Vakzineinjektion fanden sich CD4-positive Helfer-T-Lymphozyten (92 %), die TCR alpha, beta exprimierten (96 %) [87]. Über klinische Ergebnisse nach den von Schirrmacher im Tierexperiment erarbeiteten Kriterien [81] [49]. Neben Masern- [19] und Vacciniavirus [49,96] wurden auch Friend leukemia Virus [43], Influenzavirus und Polyomavirus verwendet [19,23,49,96].…”

“…Die Herstellung von Vakzinen muss also darauf abzielen, die T-Zellantwort zu steigern. Dazu bieten sich drei Verfahren an: 1] die Verstärkung der Präsentation von Antigenen gegenüber T-Zellen, was einen Anstieg der Dichte von Peptiden des MHC-Locus voraussetzt; 2] die Verstärkung der Costimulation von T-Zellen, die ein costimulatorisches Signal benötigen, um optimal aktiviert zu werden (B7 Ligand, Zytokine); 3] die lokale Freisetzung von Zytokinen, die aus dem Knochenmark stammende Antigen-präsentierende Zellen anlocken und lokal aktivieren, die dann den T-Lymphozyten Tumorantigene präsentieren [81,101]. Nach den drei genannten Prinzipien laufen tierexperimentell und im Humansystem derzeit Versuche, wobei es offensichtlich schwierig ist, die gewünschten Effekte immer zu erreichen [10,20,51,94,97].…”

In Vivo1H‐NMR microimaging with respiratory triggering for monitoring adoptive immunotherapy of metastatic mouse lymphoma

“…A highly effective AD1 treatment strategy (12) has been developed at our center in a well-characterized mouse model based on the ESb murine T-cell lymphoma (13). Both AD1 and the closely related AS1 immunotherapy (14) are promising modalities for the adjuvant, postoperative treatment of cancer patients with risk of recurrence or with minimal residual disease.…”