5
Tumor Antigen Presentation by Dermal Antigen-Presenting Cells Kristina Campton, Wanhong Ding, Zengmin Yan, Hiroaki Ozawa, Kristina Seiffert, Edward Miranda, Antonietta Lonati,* Stefan Beissert,* and Richard D. Granstein Department of Dermatology, Joan and Sanford I. Weill Medical College of Cornell University, New York, New York, U.S.A.; *MGH/Harvard Cutaneous Biology Research Center, Department of Dermatology, Massachusetts General Hospital, Charlestown, Massachusetts, U.S.A. Several phenotypes of antigen-presenting cells are present in the dermis, where they presumably func- tion to present encountered antigens for immune responses. This study examined the ability of dermal antigen-presenting cells to present tumor-associated antigens for the induction of in vivo antitumor immunity. Total murine dermal cells were exposed either to medium alone or to medium containing tumor-associated antigens from S1509a tumor cells. Subsequently, dermal cells were injected subcuta- neously at weekly intervals into naõ Ève mice for a total of three immunizations. One week following the ®nal immunization, mice were challenged with living tumor cells. In these experiments, dermal cells pulsed with tumor-associated antigens induced pro- tective immunity to tumor growth. Dermal cells exposed to tumor-associated antigens were also able to elicit delayed-type hypersensitivity after footpad injection into mice previously immunized against S1509a tumor cells. The ability to present tumor- associated antigens for both induction of antitumor immunity and elicitation of delayed-type hypersensi- tivity was dependent on I-A + cells and was geneti- cally restricted. Finally, dermal cells tended towards eliciting a greater antitumor delayed-type hypersen- sitivity response than epidermal cells. These results show that the murine dermis contains antigen-pre- senting cells capable of processing S1509a tumor antigens for the generation of protective antitumor immunity in vivo. Key words: antigen presentation/ dendritic cells/immuno-therapy/tumor immunity. J Invest Dermatol 115:57±61, 2000 A great deal of interest exists in assessing the role of antigen-presenting cells (APC) in putative immune responses, including (i) those that occur in situ, in the context of incipient and developing malignant tumors, and (ii) those that can be induced therapeu- tically by the administration of APC to a tumor-bearing host. It has been shown that APC are capable of presenting tumor-associated antigens (TAA) in the context of different types of immune responses. Cells examined for this activity include epidermal Langerhans cells (professional dendritic APC that reside within the epidermis), splenic adherent cells, splenic dendritic cells, and dendritic cells derived from peripheral blood (Shimizu et al, 1989; Grabbe et al, 1991; Porgador et al, 1996; Specht et al, 1997; Engleman, 1997). Each of these types of APC is capable of inducing in vivo antitumor immunity. The ability of dendritic cells to present TAA is being explored as a possible strategy to boost antitumor immunity in tumor-bearing hosts. It is well known, for example, that Langerhans cells can present TAA and induce antitumor immunity in vivo. In contrast, the role of dermal APC on the immune surveillance of tumor cells still remains to be elucidated. We investigated whether APC in the murine dermis can present TAA and induce antitumor immunity in vivo. This is an important question, as there are data suggesting that immune dysregulation is a permissive factor for tumors arising in the dermis. For example, individuals iatrogenically immuno- suppressed to maintain the viability of a transplanted allograft have an increased rate of dermal sarcomas, predominantly Kaposi's sarcoma (Penn, 1995; Boshoff and Weiss, 1995; Lai et al, 1995). If antigen presentation is relevant to putative antitumor immunity at this site, APC within the dermis should be capable of both effective presentation of TAA and induction of antitumor immunity in vivo. In this study, we addressed this question using A/J mouse-derived S1509a ®brosarcoma cells as our experimental model. MATERIALS AND METHODS Mice Six- to 12-wk-old female (BALB/C 3 A/J) F 1 or CAF 1 (H-2 d /H- 2 a ) and C57BL/6 (H-2 b ) mice were obtained from the Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME). Reagents For selective cell deletion, the following monoclonal antibodies were used: M5/114 (anti-I-A a,b,d ; Hybritech, San Diego, CA) at 1:50 dilution and anti-Thy1.2 (Sigma, St Louis, MO) at 1:2000 dilution. Low-toxicity rabbit complement (Cedarlane Laboratories, Hornby, Ontario, Canada) was used at 1:40 dilution in Hank's balanced salt solution (HBSS) (MA Bioproducts, Walkersville, MD) complemented with 2% fetal bovine serum (FBS) (Gibco Laboratories, Grand Island, NY). Enzymes included dispase (Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN), hyaluronidase, collagenase type II, DNase I, and trypsin (all from Sigma, St. Louis, MO). 0022-202X/00/$15.00 ´ Copyright # 2000 by The Society for Investigative Dermatology, Inc. 57 Manuscript received January 6, 2000; revised March 30, 2000; accepted for publication April 5, 2000. Reprint requests to: Dr. Richard D. Granstein, Department of Dermatology, Weill Medical College of Cornell University, 1300 York Avenue, Room F-342, New York, NY 10021. Email: rdgranst@mail. med.cornell.edu Abbreviations: APC, antigen-presenting cell, CM, complete medium; DC, dermal cells; DTH, delayed-type hypersensitivity; TAA, tumor- associated antigens.

Tumor Antigen Presentation by Dermal Antigen-Presenting Cells

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tumor Antigen Presentation by Dermal Antigen-Presenting Cells

����� ����� ��� ������� �� ������ ��������� ��������

�������� ������ ������ ����� ������ ���� ������� ������ �������� ��������� ������ ������������������ �������� ������ ��������� ��� !�"���� �# $���������������� �� ������%��&� '��� ��� ������� (# ��%% ����"�% ��%%��� �� �����%% )��*�����&� +�� ����� +�� ����� )#�#�#, ��$�-���*����.�����.� ��%��& !�����"� ������� �������� �� ������%��&� �����"�.����� $�����% ������%� ����%������� �����"�.������ )#�#�#

������� ��������� �� ��������� ���� ���� ������ ��� � ��� ���� � ����� ���� ��� ������ �������� �� ��� ��� ����������� ����� ��� ������� ��� � � �� ���� ������� ��� ����� �� ��������������� ���� ���� �� ��� ��� ������� ����������� ��� ��� ������� �� �� ���� ��������������� ����� ����� ������ ���� ���� ���� ������� �� ����� ����� �� �� ����� �������������� ������ ����� ���� � !"#� ����� ���� ���� �$������� ������ ���� ���� �%����� ����������� �� �� ���&�� ������� ��� ��'(�� ��� ��� ������ �� ����� ����)���� � *�� ���& ���������� +��� ����)����� ��� ���� ��������� ������ ����� ���� � ,� ��� � ��������� � ������ ���� ��� �� ��� ������� ������ ����� ������ ���������� ������ �� ����� ������ ������ ����

���� �� �� ������� ������ ����� ���� �� � ������ ���� ������������ ����� �� ���� ����� ��������%����� ��� ��� ������ �� ����)�� ��� �� !"#� ����� ���� � ��� ����� �� ��� ��� ������� ������ ����� ��� ���� ������� �� �������������� ��� �������� �� ������������ ����� �� ����� �� ��������� �� ,��- ���� ��� �� ���������� �� ������� .������ ������ ���� ������ ������ ����� � ������ �������� ������������ ����� ��� ���� �� ��� � ���� �������� ���� � ��� � �� ��� ��� ���� ��� ����� ���� ������ ���������� ���� ���� ������� �� ����� � � !"#� ���������� ��� ��� �������� �� ��������� �������������� �� ����� ��� ���� ������ ������ ����������� ���������������� ������� ��������� � ��������� ��� ������� �! "###

������ ���% �� �������� �/���� �� ��������� ��� ��%� ���������0��������� "�%%� 1�2�3 �� .����*� �.����������� ��"%.���� 1�3 ����� ���� �"".� �� ����� �� ���"����/� �� ��"����� ��� ��*�%���� �%�������.���� ��� 1��3 ����� ���� "�� 4� ���."�� ������.0

��"�%%& 4& ��� ������������� �� �2� �� � �.��04������ ����# (� ���4��� ����� ���� �2� ��� "��4%� �� ��������� �.��0����"������������� 15��3 �� ��� "����/� �� ��������� �&�� �� �.����������# ��%%� �/����� ��� ���� �"��*��& ��"%.�� ������%���������� "�%%� 1����������% ��������" �2� ���� ������ ������ ����������3� �%���" �������� "�%%�� �%���" ��������" "�%%�� �����������" "�%%� ����*�� ��� �������% 4%��� 1�����. �� ��� 6787,$��44� �� ��� 6776, 2������� �� ��� 6779, ��"�� �� ��� 677:,���%���� 677:3# ��"� �� ����� �&�� �� �2� �� "��4%� �� ���."����� � �����.�� �.���&#5�� �4�%��& �� ��������" "�%%� �� ������ 5�� �� 4���� �/%���� ��

� ����4%� �������& �� 4���� �����.�� �.���& �� �.��04�����������# (� �� ��%% ������ ��� �/�%�� ���� ���������� "�%%� "�������� 5�� ��� ���."� �����.�� �.���& �� �# (� "����������� ��%� �� ����% �2� �� ��� �.�� �.�*��%%��"� �� �.�� "�%%�

���%% ������ �� 4� �%."������# � ��*��������� ������� �2� �� ���.���� ����� "�� ������ 5�� ��� ���."� �����.�� �.���&�� �# 5��� �� �� ������� ;.������� �� ����� ��� ���� �.������������ �.�� �&����.%����� �� � ������*� ��"��� ��� �.��� ��������� ��� �����# <�� �/�%�� ����*��.�%� ���������"�%%& �.��0�.������ �� ������� ��� *��4�%��& �� � �����%����� �%%������ ��*��� ��"������ ���� �� ����% ���"���� ���������%& �����=����"�� 12���� 677>, ������ ��� ����� 677>, ��� �� ��� 677>3# (�������� ����������� �� ��%�*��� �� .����*� �����.�� �.���& ������ ����� �2� ������ ��� ����� ���.%� 4� "��4%� �� 4��� ����"��*������������ �� 5�� ��� ���."���� �� �����.�� �.���& �� �#(� ���� ��.�&� �� ��������� ���� ;.������ .���� �-' �.��0����*���6>?7� @4�����"�� "�%%� �� �.� �/�������% ���%#

��5�!(��� �+� ��5����

/�� ��/0 �� 6A0��0�%� ���%� 1 �� -���-'3 <6 �� ��<6 1�0A�-�0A�3 ��� �>: �-9 1�0A43 �"� ���� �4������ ��� ��� '�"���� ��4������&1 �� ���4��� ��3#

0����� <�� ��%�"��*� "�%% ��%������ ��� ��%%����� ���"%���%����4����� ���� .���B �>-66C 1����0(0���4��, �&4����"�� ��� ������ ��3�� 6B>? ��%.���� ��� ����05�&6#A 1����� �� ��.��� ��3 �� 6BA??? ��%.����#���0��/�"��& ��44�� "�%���� 1�����%��� ��4���������� ����4&��������� ������3 ��� .��� �� 6BC? ��%.���� �� ����=� 4�%��"�� ��%���%.���� 1� ��3 1�� �����."��� �%����*�%%�� ��3 "�%������ ����AD ����% 4�*��� ���. 1< �3 1$�4"� ��4���������� $���� (�%���� +�3#���&�� ��"%.��� ������ 1 ��������� �������� (�������%��� (+3��&�%.��������� "�%%������� �&� ((� �+��� (� ��� ��&��� 1�%% ��� ����� ��#��.��� ��3#

??AA0A?AE-??-F6>#?? G ��&����� � A??? 4& 5�� ��"���& ��� (�*��������*� ������%��&� (�"#

!1

���.�"��� ��"��*�� '��.��& 9� A???, ��*���� ���"� H?� A???, �""������� .4%�"����� ���% >� A???#!����� ��;.���� ��B ��# !�"���� �# $��������� �������� ��

������%��&� ��%% ����"�% ��%%��� �� �����%% )��*�����&� 6H?? �����*��.�� !�� <0HCA� +�� ����� +� 6??A6# ���%B ��������I��%#��#"����%%#��.�44��*�������B �2�� �������0��������� "�%%� ��� "�%��� ���.,

��� ����% "�%%�, �5�� ��%�&��0�&� �&���������*��&, 5��� �.��0����"����� ��������#

Page 2: Tumor Antigen Presentation by Dermal Antigen-Presenting Cells

����� 5�� �6>?7� ���&%"��%��������0���."�� @4�����"�� "�%%%���� �������%%& ����*�� ��� �-' �"�� ��� ����%& ��*���� 4& ��# ����(# $����� 1)��*�����& �� 2����&%*����� 2��%���%���� 2�3# 5��� "�%% %��� ������������ �� ����.� ".%�.�� �� H:�� ��� >D ��A �� "�%��� ���.1��3� "��������� �� !2�( 69C? �.%������ ���� 6?D < �� 6??)��% ���"�%%��� 6?? �� ��% ������&"��� ?#6� ��������% ��������������% ���� �"���� A� �0�%.������ 6� ����. &�.*������� ?#?6� ��2��#

���������� �� ��� �6>?7� "�%%� 16?: "�%%� ��% �� ��3 ��������.��� 4& ��.� ������0���� "&"%��# ��%% %&����� ���� "������.��� ��9??� � ��� A?�� ��� ��� �.��������� ���� "�%%�"��� ��� "������.��� ��6H�???� � ��� 9?��# 5�� �������� �.��������� ���� .��� �� ��%.4%�5��#

���������� �� ������ ���� 2��3 5�.�"�% ����� �� �"� ���� ���*���"���"�%%& ���%���� 1+���, ������%% ��4���������� +�� ����� +�3����*��� ��� ��%���� �� �.4".�����.� ��� ��� ����".%.� "�����.�# ��������� J����� �����0���� ���� �� ?#>) ��% ������ ��� ?#CD ��&��� ����AK-��AK0���� �������04.������ ��%��� 12 �3 ��� C>L>>�� �� H:�������� ���"� ������% ������ ���� �"����"�%%& ���*��# 5�� ������������� ��� ������ �� !2�( ���. ����� ���� ��� ��".4���� ��� 7?���� H:�� �� � ��������� 4.���� "��������� 6?� ��2��� ?#?6D �+����6???) ��% "�%%�������� ��� 6???) ��% �&�%.�������� �� !2�(# 5�����.%���� �.������� ��� @%����� ����.�� � C?� �&%�� ��� 15������%������ +�3 ��� ������ ����� ���� ���� � �� "��������� AD < �#5�&0604������ "�%%� ���� ��%���� 4& ��".4����� �� ����05�&06#A���"%���% ����4��& ��%.���� ��� H?�� �� C��� �������� ����.4��;.��� ��".4����� �� %��0��/�"��& ��44�� "�%���� ��� H?�� ��H:��# ����� ������� ����� ����� ���� "�%%� ���� ���*�� 4& ������������ ?#?>D ��&��� ��� 8?�� ��% �+��� �� ��AK-��AK0���� 2 � ���>�� �� H:��# & J.����"��"�0�"��*���� "�%% ������ ���%&��� ���/����%&6DLHD �� ��� ����% �.%����� �� "�%%� ��� �����*� ��� (0� �������#

���������� �� �������� ���� ������% "�%%� ���� ������ 4& .����� ���@"����� �� � �������� ����"�% 1�"�.%�� ��� �������� 678>, $��44��� ��� 67763# ���J&� ��.�"�% ���� �� �"� ��� ���*�� ���� �� �%�"���" "%������ "���"�%%& ���%���� 1+���� ������%% ��4���������3# 5�� ���� ������*�� ��� ��� ����".%.� "�����.� ��� �.4".�����.� ��� ��� ���*�� 4&4%.�� �����"����# 2��"�� �� ���� ���� J����� �����0���� ���� �� ?#>)��% ������ 1 ��������� �������3 ��� ?#H8D ��&��� 1����3 �� ��AK-��AK0���� 2 � ��� C?�� �� H:��# ������% ������ ���� "�%%�"��� ��������"����� 4& "�����.�.� ����%� ��������� �� � �� "��������� AD < � ���A?�� �� ��� ������.��# �����"����� "�%%� ���� @%����� ����.�� �&%����.�� ��� ������ �� � �� "��������� AD < �# 5�&0604������ "�%%� ������%���� 4& ��".4����� �� ����05�&06#A ���"%���% ����4��& ��%.���� ���H?�� �� �"� ��%%���� 4& ������� ��� ��".4����� �� %��0��/�"��& ��44��"�%���� ��� H?�� �� H:��#

,����)���� �������� �� ���� ���.������ �� 6#>� 6?9 "�%%� ��%�� ������ �� �� �� "��������� 5�� ��� �6>?7� �.�� "�%%�# ����� A ������ "�%%� ���� ���*�� 4& �������� ���� ?#?>D ��&��� ��� 8? �� ��%�+��� �� ��AK-��AK0���� 2 � ��� >�� �� H:��# �.4��;.���%&� �� ���������� ��.� ���� �� ���*� ��& ��%.4%� �.�� �������# <�� ��"��/�������% ���.� �� ������"�% �.4�� �� �� 1.�.�%%& 6� 6?>3 �������.������ �� ?#6% 2 � ��� ��M�"��� �.4".�����.�%& �� ��� %���� 4�"��� ��NO*� �"�# 5��� �.�������� ��� ������� ����� ���� �� ����%&�����*�%�# (� ��� �/�������� �� ���� ��".4���� �� H:�� ��� 6CL68 � ���� "��������� >?) ��% ����.%�"&��0�"������ "�%��& ���.%�������"��� 1$�0��<3 �� �� �� �%���� �� ����� �� "���� ��� ����"� �� �������� $�0��<0".%�.��� �� �� ��� ���������� �� �.���&#

����� �������� ��� ���� ����� ��� %��� �.��������� �"� ����"��%%����� ���� 6� 6?9 %�*� �6>?7� .���� @4�����"�� "�%%� 4&�.4".�����.� ��M�"���� �� ��� %��� %���� %�����% �4���� 1�#�#� ������ ����� �.�������� ����3# 5.�� *�%.� ��� ���.��� �*��& C8 �� ��������H � ����� �.�� "��%%����#

������������ ����� �� ���� 2��43 ������� ��"� �����.����� ������� �6>?7� 4& ����� ��M�"����� �� A� 6?9 ���� �6>?7�1��%%�� 4& �������*� ������0�������3 �.4".�����.�%& �� ��� %���� 4�"� �� :� �����*�%�# $��������� �� ����"��*� �.���& �� ����� �"� ���"��@��� 4& ��M�"���� �� � �.4��;.��� �.�� "��%%���� ��� ���."���� ���5� ������� ���� �.�� 1���� ��� �����3#��� ���� ����� ��� %��� �.��������� "�����% ��� �.����� �"�

���� "��%%����� ���� >� 6?> ������% "�%%� �� �� ��M�"��� �.4".��0���.�%& �� ��� ���� ������# 2���� �� ��M�"����� ������% "�%%� �� �� ���

4��� .%��� ��� A � ���� ������ 5�� �� ���. �%���# (� ������/�������� �� ���� ��M�"��� ����� ��%����� �� (0�K "�%%� .���� ��"�@"���"%���% ����4�����# <������ ���� ���.��� .���� �� ���������"������ 1<��%��� ����@�%�� )#�#3 AC ��� C8 � ����� ��� ��M�"���� ��������% "�%%� �� �� ��� �5� ��� "�%".%���� �� ��� ��������"� �� ���������"����� 4������ ��� ��M�"��� ��� ��� �����M�"��� �����#

���� �������� ��� ��� ���� ��������� 5.�� *�%.� ���"�%".%���� �� ��� ���."� �� �/��% �.�� ������� �� ����� ������".%������"������ ���.��� ���� � *������ "�%���# 5��� ����� ��� 4��� �������*��.�%& �� "����%��� ��%% ���� �.�� ������ 1����� �� ��� 677C3#�.4��;.���%&� ��� PP4���0@�== �%�� �� ��� �.�� ������ ".�*� �� ��"�����% ��� ��������� .���� ��"������ �/"�% *������ 7: �� � ��"������"�.���# ��������"�% ��������"�� �� �.�� ������ 4������ �/�������%���.� ���� �������� 4& "������ ��� �%��� �� ��"� ���. �� ��������.���� ��� ���0���%�� ��.����=� �0���� ��� .������ ����# ��������"�� 4�������/�������% ���.� �� �5� �/������� ���� �������� 4& "��������� *�%.�� .���� ��� ���0���%�� ��.����=� �0���� ��� .������ ����# ��"��&� �� �/������ ��� ������� �� %���� ���"�#

!��)�5�

������� �� �� ��� ���� �� ����� ���+� �������������� �� ���� � �/����� ��� �4�%��& �� ����% �2� �������� 5�� ��� ���."� �����.�� �.���& �� ��NO*� �"�# ������ ������ ��� ��<6 ��� �>: �-9 �"� ��� ���� .��� ����.�������� �""������ �� ��� ��%%����� ��.� �"����B ��<60��.%��� ���� 5��� ��<60�� .%��� ���� ���. �%���� �>: �-90�� .%��� ���� 5��� ��� �>: �-90�� .%��� ���� ���.�%���# (.�������� �� ��NO*� �"� ��� "������ �.� �� �����%�� ������ ���� ��� ������# ��� ���� ����� ��� @��% ������ ��"� �.����� "��%%����� ���� 6� 6?9 %�*��� �6>?7� "�%%� 4& �.4".�����.���M�"����#5�� ����� �� ��� �.������� ��������H� %���� ����*��& C8 �����������# �� ����� �� . 1 3� �.�������� ���� 5��0.%����� ��� ��<6 �"� ��*����� ��� ������ �� �6>?7� �.�� "�%%�������������� ��� ���."���� �� �����.�� �.���&# (� �"���M�"��� ���� ��<60�� ��� .%��� ���� 5��� ��� �.��� ������������*�%&# (������%&� �.�������� ���� 5��0.%����%%������" �� 1��� �>: �-9 �"�3 ���%�� �� ���."� �����@"��������.�� �.���&# 5�� ��������� ���� �� ������ 4������ �.��� ����� ���. �� �"� �.����� ���� ��� �&������" 5��0.%��� ����� ��"� �� ��� "�����% ���.� ��� ��������"�%%& �����@"���# �"�.��������% �2� ���."� �����.�� �.���& ��%& ���� .%��� ����5�� �� ��� �����"� �� $�0��< 1$��44� �� ��� 6776� 677A3� ����*��������� ������� ���� ������ ��"��� �� �%�� ��������% �� ���."������.�� �������� 4& 5��0.%��� ��# �� ����� �� . 1$3� �����."�� ��"�@" �����.�� �.���& �*������ .%�������5�� ����� �4���"� �� $�0��<#

,��- ���� ��� �� ��� ��� ��� ��� ������� �� ������������������ ������ �� ��� ��<6 �"� ���� ������ �����"��4�� �� ���� ���� ��� ������ ��� ��*���� ���� ��.��/�������% ���.�B �� .%��� ���� 5��� �� ������� ����"�%���� ��� .%��� ���� 5��� �� .%��� ���� ���.�%���� ��� �� ������� ���� ����0(0�4���� ��� "�%���� �� ��%���(0�0�/������� "�%%� ��� �.4��;.���%& .%��� ���� 5��# ��"� ������� ���.� ��� .��� �� ��� ��NO*� ��<6 �"� �� ���"��4�� ������ ���� ��� ������# ��� ���� ��%%����� ��� %��� ������ �%%�"� ���� "��%%����� ���� *��4%� �6>?7� �.�� "�%%� ��� �.�������� ��� �"���� �*�� ���# �� ����� �� . 5� ��%����� �� (0�K

"�%%� ��� ��� �� ��������� ��*����� ��� ���."���� �� �.���.���&#

,��- ���� ��� �� ��� ��� ��� ��� �������� �� ������������������ ��4 ��<6 �"� ���� �.����� ������� �6>?7��.�� "�%%� 4& �.4".�����.� ��M�"���� �� A� 6?9 ����.��� 1������0����� C3 �6>?7� "�%%�� �� ���"��4�� �� ��� ���� ���� ��� ��������"����# ��� ���� ����� ��� @��% ������ ����"� �� (0�K0��%������ ���� .%��� ���� 5�� ��� ��M�"��� ���� ��� %��� ���� �������� ������ ��NO*� �� ��*��.�%& �.����� ��<6 �"�# 5����&0��.���� C8 � %����� ��������"�� �� ���"����� 4������ ��� ����� ��� %���������� ���� �������� �� � ���.�� �� �5� �������# �� ����� ��. 6� ����"� ��<60�� ���� "��4%� �� ��������� 5�� ���

!7 ���25�+ �� �� 5�� '�)!+�� �< (+Q��5($�5(Q� ��!��5���$�

Page 3: Tumor Antigen Presentation by Dermal Antigen-Presenting Cells

�%�"������� �� �5� �� �.��0�.����� �"�# (� "�������� (0�K0��%���� �� ��� ��� �%�"�� �����.�� �5�#

������ �� �� �������� ���� ��� �� ��� ���� ����� ������ ��4 � ����������� ��� (� ��� �/����������"��4�� �4�*�� �� ���� "��4%� �� ��������� 5�� ���

���."���� �� �����.�� �.���& 1. � 53# (� "������� ��������% "�%%�� ���"� ��;.��� ��0�/��.�� �� $�0��< �� ������� ���."� �� � �����.�� �.���& 1$��44� �� ��� 6776� 677A3���� �4�%��& �� �� �� ���."� ���� ������� ��� ��� ����� �� �����/��.�� �� $�0��< 1. 3# 5��������� �� "����� ������%"�%%� ��� �� ��� ����� �4�%��& �� �%�"�� �5� �� ��*��.�%&�.����� �"�# ������% "�%%� ��� �� ���� .%��� ����5�� ��� ��M�"��� ���� ��� %��� ���� ������ �� ������ ��NO*� ��

.��� � ������� �� �� ��� ���� �� ����� ���+� �������� ������ �� ����� �����.�� ������ �� ��NO*� ��<6 �"� ���� ��"��*������� "����".��*� �.��������� �� ����%& �����0*�%� ���� 6� 6?> ��� ��%%���� 4& "��%%���� ����6� 6?9 �6>?7� �.�� "�%%� 6 �� ����� ��� %����.��������# 1�3 ��"� ���� �.����� ������<60�� .%��� ���� 5�� 1�3� ��<60��.%��� ���� ���. 1 3� �>: �-90�� .%������� 5�� 1�3� �� �>: �-90�� .%��� �������. 1�3# � R > �� ���.# � � � � �� ��S ?#?6# (� 1�3 �"� ���� �.����� ������<60�� .%��� ���� ���. 1�3 �� .%������� 5�� �� ��� �����"� 1 3 �� �4���"� 1�3 ��$�0��<# � R > �� ���.# � �� R ?#7#

.��� 5� ,��- ���� ��� �� ��� ��� ��� ��� ������� �� ���������� �������� ������� ���� �.�� ������ �*�� ��� ����NO*� ��<6 �"� �.����� �� ����%& �����*�%� ���� 6� 6?> �&������"��� ��%%���� 4& "��%%���� ���� 6� 6?9 �6>?7� �.�� "�%%� 6 �� ����� ���%��� �.��������# ��"� ���� �.����� ���� �� .%��� ���� 5�� 1�3��� ������� ���� "�%���� ��� .%��� ���� 5�� 1 3� �� .%��� �������. �%��� 1�3� �� �� ��%���� �� (0�K "�%%� ���� ����0(0�K ����4��&��� "�%���� ��� .%��� ���� 5�� 1�3# � R > �� ���.# � � � �� ��S ?#?6, � � � +�#

.��� 6� ,��- ���� ��� �� ��� ��� ��� ��� ������� �� ���������� �������� ��4� �����.�� �5� ��� �������� �� ��NO*���<6 �"� 1� ��� �3 ��� �� �"� �.����� ������� �6>?7� �.�� "�%%�4& �.4".�����.� ������������� �� 5�� 1 ��� �3# �����.�� �5� ����%�"���� 4& ��M�"���� �&������" �� .%��� ���� 5�� 1� ��� 3 �� (0�K0��%���� �� .%��� ���� 5�� 1� ��� �3 ���� ��� %��� ���� ������# �����AC ��� C8 �� ������ ���%%��� ��� ���.��� �� ��� ��������"� �� ������"����� 4������ ��� ��M�"��� ��� �����M�"��� ����# � R > �� ���.# � � � R ?#?6> 1AC �3 ��� S ?#?6 1C8 �3# � � �� R ?#A 1AC �3 ��� R ?#C1C8 �3# ����� 4���� ��#

Q��# 66>� +�# 6 ')�� A??? ��!��� �2� �+� 5)��! �+5($�+ 2!���+5�5(�+ !#

Page 4: Tumor Antigen Presentation by Dermal Antigen-Presenting Cells

�.����� ��<6 �"�� �� ���"��4�� �� ���� ���� ��� ������#5����&0��.� ��� C8 � %����� ��������"�� �� ������ ���%%��� ������������ �� � ���.�� �� �5� �������# �� ����� �� . 8� ����� ��� ������ ����� ������� �� �%�"����� � ������� �5� ���"���� ����������% "�%%� 1 R ?#?93#

�(��)��(�+

(� ��"��� &����� �� ��� 4��� ����������� ���� ��������" "�%%� ����*����� %&���� ��� ���%&���� ������� �� ��%% �� ��� �������%4%���� ��� "��4%� �� ��������� 5�� �� �� %���� ��� ����& �&����1�����. �� ��� 6787, $��44� �� ��� 6776, 2������� �� ��� 6779,��"�� �� ��� 677:, ���%���� 677:3# ��� ������ �� ��� ����������& ������ ��*� ����������� ���� ������% ���������� "�%%�1��������" �2� ���� ������ �� ��� �������3 ��� "��4%� �� ���."������ �%�"����� �.��0��"�@" �.���& 1$��44� �� ��� 6776, ������� ��� 677C, ��*����� �� ��� 67793# 5��� ��� %�� �� ��� �&������� ��������� "�%%� ��� ��*�%*�� �� 5�� ����������� �� � ��� ���� ��� ����� �"����� �� ������% �.�� ���."���� 4& .%���*��%����������� �& ��%��� �� � ���������� �� �2� �.�"����# (� ����������� .%���*��%�� ��������� ��� 4��� ����� �� ������� ����������"�%% �.�"���� ����� 4��� �� �� ��� �� � �/��.�� 1�����% �� ���6786, ��� ��� �����%���� 677>, ������� ��� $��������� 67793#���������%%&� "&������� ����� �� 4� ���."�� 4& ������% "�%%������ �/��.�� �� .%���*��%�� ���������� ���"��%%& �����%�.���06? ����.�� ��"����� ��"��� �� ��� "��4%� �� �������.%����� ������%"�%% �.�� ������� ����������� ��� ���."���� �� �����.���.���& 1$��44� �� ��� 677A, ������� �� ��� 677>3#(� �� ��%% ����4%����� ���� ������� �.���.������ �����

��"��*��� � �����%����� �%%������ ����� ��� �� ��"������ ���� ����*�%���� � *�����& �� �%�����"���# 5�� ���� �� ��*�%�����;.��.� "�%% "��"���� �� ��� ���� �� �����%& ��"������� �� �� ������� �� ��*�%���� 4���% "�%% "��"���� 1��/��%% �� ��� 67::,

���������� �� ��� 67793# (� ��������� ����� ��� ��& ������ �� ����"������ ���� �� ��*�%���� ���� ����.� ���"���� ���������%&������=� ���"��� 12���� 677>, .����� ��� ����� 677>, ��� �� ���677>3# (� ��� ��"��� ������ �� ���"��� "�%%�"��� 4& ��� ���"������5����%��� 5.�� !������& ��� ��� ��%% �� 6798 .���% ��& 677>�>#:D �� 8676 ������� ��*�%��� �����=� ���"�� 12���� 677>3#��/�& ��"��� �� ����� ������� ��� ������� "��@��� �� ��� �����"��M.�"��*�� �� ������&����% ."���# ��� �.����� ��� @*�������� ��*�%��� ���"��� ����� ���� �����=� ���"��� ��"%.����@4��.� ������"&����� %���&����"���� @4�����"���� ���4��0&����"���� ��� ����������"���� ���� � �.4�� �� ���������0����.� ���"���# ������@4�����"�� ���.4����� �� ��� ������� �%�� 4��� ������� �� ��*� �"".���� �� � ����% �����%��� ������1��� �� ��� 677>3# 5�.�� �.�� �"������ ��� %���%& �� %�& � ��%��� ��� ���.%����� �� �.�� ��*�%���� �� ��� �����#���������%%&� ��� �4�%��& �� ����% �2� �� ������ 5�� �& 4���%�*��� �� ���� �������� ������� ������% �%�����"��� ���� ��*������ ����� �� ������� ��������� ��� ������� ������ ���� �& %������ ���� ����# 5��������� �� ��%� �� ��� ������� �� ��������������� ����% �2� ���� "��4%� �� ��������� 5��#5�� ���� �������� ���� "%���%& ���������� ���� ����% �2�

��� "��4%� �� ��������� 5�� ��� ���."��� �����.���.���&# (����������%&� .�%��� ������% "�%%�� �� ��� �����;.��� ���"��*����� ���� $�0��< �� ����� �� �/��� ���������"��# (� �� .�"������ ������� ���� ���.%�� ��� � ��������"� ���������0��������� "��"��& �� ���� �� ������� �� �� �� ������"�"�.��� 4& ��� ���%����� ��"��.��� �����4& �� "�.%� 4�"���"��*���� �.���� ����� ���.%�����# (� ���� ������� �� ��������� �� ���� �.� ���� �� ������ ������%& ��������%�"����� � ������� ������ �� �����.�� �5� ���� ������%"�%%�# 5��� �� ���"��%%& ����������� �� �� ��*� ����� �����/��.�� �� ������% "�%%� �� �� �� $�0��< ���� �����"����� ��� ������ �� �5� �%�"���� 4& ����� "�%%� 1$��44� �� ���677A3# �� "�.���� ��� �� �.������� �%�&�� ��� ����� ��.������"������ � *�����& �� "�%% �&�� ���� ��� ��4�4%& "��������� ���� ��� �.%����� �� �2�# (� �.���� �� ��� 4�������4%����� ���� �����������.� �.%������ �� �M�� �����"�0���4�%��& "�%�/ 1���3 "%��� (( �2� �/��� ������ ��� �����1��.���� �� ��� 677H, ���� �� ��� 677H, +���%� �� ��� 677C3# ��%���� ����� �.%������ "�� 4� ������@�� 4& J�� "&�����& ���*����.� �.���"� �����������# ��� �� ��C>K� ��6L� ��664K���66" %��L��� ��HAK� ��H9K �� ��H90� ��� ��66�L ��� ��4�%��*�� �� 4� �� ��� ���"&��-�"������ %������# � ��"����.%����� �� �� ���04���0����� ������ 1��C>L3 ��� 4�%��*���� 4� ����*�� ��� ����"�&�% "�%%�# 5�� ����� ������"� �.4����/������ ��C>� ��6�� ��6"� ��� ��HA 4.� ����� �� %�"��/������� �� ��66� �� (���06# (� "������� �� ����������"�%%�� ���� �.4�&� �%�� �/������ ��64 ��� ���� %�*�%� ����664 �� ��%% �� �����"&��%���" ��"��� E(((�# ��%% ��%������/������� ��*� ����"���� ���� ��� %����� �.%����� �� ��� ���������� ��� �%%�������� ����������� 4& .����"�������� �.���� 1��.���� �� ��� 677H3# ����� ��.���� ���%���� ����%��������" "�%%� ���� J��� �� ����� 4�*��� ���. �%4.��1���� �� ��� 67783# 5���� "�%%� �/���� ���� %�*�%� �� ����%�".%�� �� ��%% �� ��C?� ��66�� ��66"� ��68� ��>C� ��� :- 6# 5���� ��������" "�%%� ���� ��.�� ��� �� "������ ��4�"� ����.%��#�.���� ����% �2� ��*� 4��� "����"������� �� � %����� �/����

���� ����� �.�� "�.��������# ��������" "�%%� ��� ��� .��������� ��*� 4��� ����� �� �/���� ���� %�*�%� �� ��� "%��� ((�%�".%�� ��� ����� ���� � �.4�� �� ����4����� ��"�@" �����������" "�%%�# )��������� �.%������ �� .���� �� ��*� 4�������� �� 4� "��4%� �� ��������� ������ ��� ���."���� ���.���& �� � 15�� �� ��� 677?, �.����� �� ��� 677C3# ��� "%���(( �/������� �� ��*� 4��� ��*���� ���� ��664K ��� ��664L

"�%%� 1�.������& �� ��� 677C3# 2����������� �� ������ ������� �� 5"�%% �&4������ "�.%� 4� �""�%����� 4& ��� ��664L �.4�.%�0����# (����������%&� ��� "%��� (( �����*� ��664L ����% �2����� "��4%� �� ��������� ������� �� ��� �&4������ �����.�

.��� 8� �� ���� � ������ �������� ��4 �� ��� � ������������ ���� � �����.�� �5� ��� �������� �� ��NO*� ��<6 �"� 1���� �3 ��� �� �"� �.����� ������� �6>?7� �.�� "�%%� 4& �.4".�����.�������������� �� 5�� 1 ��� �3# �����.�� �5� ��� �%�"���� 4&��M�"���� �&������" 5��0.%��� ������% "�%%� 1� ��� 3 �� �� 1� ����3 ���� ��� ���� ������# ����� AC ��� C8 �� ������ ���%%��� ��� ���.����� ��� ��������"� �� ��� ���"����� 4������ ��� ��M�"��� ��� �����M�"��� ����#�R > �� ���.# � � � R ?#?6 1AC �3 ��� R ?#??8 1C8 �3# � � ��R ?#?A 1AC �3 ��� R ?#?A 1C8 �3# ����� 4���� ��#

9" ���25�+ �� �� 5�� '�)!+�� �< (+Q��5($�5(Q� ��!��5���$�

Page 5: Tumor Antigen Presentation by Dermal Antigen-Presenting Cells

�.����� ��.������ �� �� � ���%�� �� ���� �� ��*� �4���*�� ������ �� ��� �4�%��& �� ����� �� �� ���."� �� � �����.���.���&#�� � ���%�� ����� �/������� ���������� ��� "��"��& �� ��

�� ������ 5�� ��� ����& �� ��"�����& �.�� ��������# 5�������� �.��� ��� �&������� ���� ����% �2� �.�"���� �� ���� �� ����� � ����"��*� �"����� �� ���.%��� ���� �.���& ��������.��� ������ ��� �����#

���� � � ��� ���� ��� �� ��� � ��� ��� ���� ��! � � ��� " # ���

��� $ #��� %�������! � � ��� " # ��� ����� &' (��# %�������! � � ��� " #

��� ��� ��� �� �� � )' *����� +������� ��$ %���! ��� � � ��� " # � ' ��� � �'

� ��� �' , �#� '

!�<�!�+���

������� �� $�������� !�B )Q0���."�� ".�����.� ����4��%��&# & �� �� (�$��#�� (�� H6BH86LC?C� 6779

������� �� ����� '� $��44� �� ������� �� $�������� !�B (�06? ����4��� �.�� ������������������ 4& ������% �������0��������� "�%%�# ) �##��� 6>CB6A8?L6A89�677>

������ �� ���� !�B �����%��& �� �����=� ���"��B ".����� .������������ ����%�"������ ��� �����&# �� ��� ���� HBC88LC7C� 677>

��*����� ��� �%.&��� !� ��������� �$� �������� !�� ��%%���& $�B ������%����������= "�%% ���."���� �� �.���& ������� �� .%���*��%��0 ���."�� �����.�.�# �##����� 8:BC:>LC8?� 6779

����� 2'� ����� 2�� !����4��� ��� ���� �(� �.%� ''B �.���� ������%���������� "�%%� ��� �%���" ��������" "�%%� ������ �.��0����"����� �������� ������ 5 "�%%�# �� ) �##��� ACBH6>LH67� 677C

��� !� �����%��� ' B ����������� "��"��& �� ����������= "�%%� �4������ ���.%���*��%��0 0�/���� .���� ����# �##����� 89B996L99:� 677>

�.������& +� 5�� �� ����4��� �� ���� �� ����� ��B ������"���� ��"%��� (( ���K ���������� "�%%0%��� �����������% ��������" �������0���������

"�%%� �� .���� ����� ��� ����% �"�������# ) ����� -� #���6?HB9:8L98H� 677C

���%��� �$B ��������" "�%%�B �������% ��%� �� "��"�� �����&# &����$����� A>B6L8�677:

$��44� �� �.*��� �� $�%%� !�� �����%& 5�� +������� !� $�������� !�B 5.��������� ����������� 4& .���� ������% "�%%�# ) �##��� 6C9BH9>9LH996�6776

$��44� �� �.*��� �� �������� ��� ����� '� 5�� ��� $�������� !�B 5.�� ������������������ 4& ������% �������0��������� "�%%� �� ��� �.��B ��.%�����4& ����.%�"&��0�"������ "�%��&0���.%����� ��"���� �.�� ��"����� ��"����%��� ��� .%���*��%�� ���������# ) ����$ (�� >ABA?7LA6:� 677A

��/��%% ��� �����% '�� �.���& ��� �"�.�� ��� $�%�� ! B (�"����"� �� ����"��"���� ����� ����% �����%��������# � $� -� #��� 66HBCH9LCH8� 67::

�.����� (� ����� �� �����%��� ' B !�%� �� ����% "�%%� ��� ����% ��� .%���*��%�� 0������ ���� �� ���."���� �� "����"� �&���������*��& ��� ��%����"�# )�##��� 6>ABHH6:LHHAH� 677C

��� �+� ��� <�� ���� � �� 2�� ��. �� ��.�� � � �.� �<B������@4�����"�� ���.4����� �� � ����% �����%��� ������# ���� � .) *� � 9>B7??L7?A� 677>

���� �� ����� �� �"�.%�� $� !���� +B �.�� ��� .���� ����� "��������������" "�%%�# (��%����� 4& ���� �� � ��*�% ����� ��� �����&�"�% ����.�"�����% "����"����������# ) &��� ����� 7ABA>8:LA>79� 677H

��.���� �� $����%��0!��� �� ����� ��B �����������.� �.%������ �� "%��� ((���K "�%%� �� �.�� ����% "�%% �.��������# (�����@"����� �� � ��%% �.4����������4%� ��� ����� ����% �������0��������� "�%% �"��*��& ���� ����.������%���.� �� ���������� "�%%�# ) �##��� 6>6BC?9:LC?8?� 677H

���������� $� ���"� �� 5�������� �� �� ��B ���"�� ��"����"� �� 8>C �����&�����%��� ��"������ ��� � ����%� ������.����B "������� ���� ����%�.%����� ��� ���� ������� .���� ���%&��" ��������# &��� � ��������6?BC96LC97� 6779

+���%� <�� ����� E$� 5����� � � 5.��� ��� +�"��%��� 'B �����"���������� ������% ��������" "�%%� �4������ ��� ����% �.�� ���� ��*��%� �����&�"��� �.�"�����%%& ������"��*� �.4����# ) �##��� 6>6B9>H>L9>C>� 677H

2��� (B ���"��� �� ����� �%%������ ��"������# � ������������ 9?B6C8>L6C76�677>

2������� �� ��&��� �� $�%4�� �B (��."���� �� �����.�� �.���& .���� 4��������0��������� ��������" "�%%�# ) �##��� 6>9BA768LA7A9� 6779

�"�.%�� $� ������� !�B �.���� ������% ���������� "�%%� ��.�� ���� ������.�����.%����& ��������" "�%%� �� �� # ) �/� ��� 696B>A9L>C9� 678>

Q��# 66>� +�# 6 ')�� A??? ��!��� �2� �+� 5)��! �+5($�+ 2!���+5�5(�+ 9