Therapeutic efficacy of a tumor cell–based vaccine against experimental B16 melanoma requires the disruption of either of two immunoregulatory mechanisms that control autoreactive T cell responses: the cytotoxic T lymphocyte–associated antigen (CTLA)-4 pathway or the CD25+ regulatory T (Treg) cells. Combination of CTLA-4 blockade and depletion of CD25+ Treg cells results in maximal tumor rejection. Efficacy of the antitumor therapy correlates with the extent of autoimmune skin depigmentation as well as with the frequency of tyrosinase-related protein 2180–188–specific CTLs detected in the periphery. Furthermore, tumor rejection is dependent on the CD8+ T cell subset. Our data demonstrate that the CTL response against melanoma antigens is an important component of the therapeutic antitumor response and that the reactivity of these CTLs can be augmented through interference with immunoregulatory mechanisms. The synergism in the effects of CTLA-4 blockade and depletion of CD25+ Treg cells indicates that CD25+ Treg cells and CTLA-4 signaling represent two alternative pathways for suppression of autoreactive T cell immunity. Simultaneous intervention with both regulatory mechanisms is therefore a promising concept for the induction of therapeutic antitumor immunity.

Vulvar intraepithelial neoplasia is a chronic disorder caused by high-risk types of human papillomavirus (HPV), most commonly HPV type 16 (HPV-16). Spontaneous regression occurs in less than 1.5% of patients, and the rate of recurrence after treatment is high.

The minor histocompatibility antigen (mHag) HA-1 is the only known mHag for which mismatching is correlated with the development of severe graft versus host disease (GvHD) after human leukocyte antigen–identical bone marrow transplantation. HA-1 was found to be a nonapeptide derived from an allele of the KIAA0223 gene. The HA-1–negative allelic counterpart encoded by KIAA0223 had one amino acid difference from HA-1. Family analysis with HA-1 allele-specific polymerase chain reaction showed an exact correlation between this allelic polymorphism and the HA-1 phenotype. HA-1 allele typing of donor and recipient should improve donor selection and allow the determination of bone marrow transplantation recipients with high risk for HA-1–induced GvHD development.

Peptide-based vaccines aimed at the induction of effective T cell responses against established cancers have so far only met with limited clinical success and clearly need to be improved. In a preclinical model of human papillomavirus (HPV)16-induced cervical cancer we show that prime-boost vaccinations with the HPV16-derived 35 amino-acid long peptide E7(43-77), containing both a CTL epitope and a Th epitope, resulted in the induction of far more robust E7-specific CD8(+) T cell responses than vaccinations with the minimal CTL epitope only. We demonstrate that two distinct mechanisms are responsible for this effect. First, vaccinations with the long peptide lead to the generation of E7-specific CD4(+) Th cells. The level of the induced E7-specific CD8(+) T cell response proved to be dependent on the interactions of these Th cells with professional APC. Second, we demonstrate that vaccination with the long peptide and dendritic cell-activating agents resulted in a superior induction of E7-specific CD8(+) T cells, even when T cell help was excluded. This suggests that, due to its size, the long peptide was preferably endocytosed, processed, and presented by professional APCs. Moreover, the efficacy of this superior HPV-specific T cell induction was demonstrated in therapeutic prime-boost vaccinations in which the long peptide admixed with the dendritic cell-activating adjuvant oligodeoxynucleotide-CpG resulted in the eradication of large, established HPV16-expressing tumors. Because the vaccine types used in this study are easy to prepare under good manufacturing practice conditions and are safe to administer to humans, these data provide important information for future clinical trials.

In a prospective study, we have examined the tumor-specific immune response in a group of 59 patients with human papillomavirus (HPV) 16-positive (HPV16(+))-induced or HPV18(+)-induced cervical cancer. Local antitumor immunity was analyzed by the enumeration of tumor-infiltrating dendritic cells and CD4+, CD8+, and regulatory T cells as well as by calculation of the ratio of CD8+/CD4+ T cells and CD8+/regulatory T cells. Systemic tumor-specific immunity was assessed by determination of the HPV E6- and/or E7-specific T-cell response in the blood of these patients. Finally, these variables were evaluated with respect to known histopathologic prognostic variables, including the absence (LN-) or presence (LN+) of lymph node metastases. Stratification according to the lymph node status of patients revealed a significantly stronger CD8+ T-cell tumor infiltration, a higher CD8+/CD4+ T-cell ratio, and higher CD8+/regulatory T-cell ratio in the group of patients in which the tumor failed to metastasize to the tumor-draining lymph node. Subdivision according to the presence (IR+) or absence (IR-) of circulating HPV-specific T cells disclosed that the highest number of tumor-infiltrating CD8+ T cells was found in the group of LN- patients displaying a concomitant systemic tumor-specific immune response (LN-IR+). CD8+ T-cell infiltration in LN-IR- patients was comparable with that of LN+ patients. In cervical cancer, the absence of lymph node metastases is strongly associated with a better prognosis. Our data indicate that, especially in a subgroup of LN- patients, a strong and effective interaction between immune system and tumor exists. This subgroup of cervical cancer patients may have the best prognosis.

Abstract Purpose: The study aims to evaluate the effect of a human papillomavirus type 16 (HPV16) E6 and E7 synthetic long peptides vaccine on the antigen-specific T-cell response in cervical cancer patients. Experimental Design: Patients with resected HPV16-positive cervical cancer were vaccinated with an overlapping set of long peptides comprising the sequences of the HPV16 E6 and E7 oncoproteins emulsified in Montanide ISA-51. HPV16-specific T-cell immune responses were analyzed by evaluating the magnitude, breadth, type, and polarization by proliferation assays, IFNγ-ELISPOT, and cytokine production and phenotyped by the T-cell markers CD4, CD8, CD25, and Foxp3. Results: Vaccine-induced T-cell responses against HPV16 E6 and E7 were detected in six of six and five of six patients, respectively. These responses were broad, involved both CD4+ and CD8+ T cells, and could be detected up to 12 months after the last vaccination. The vaccine-induced responses were dominated by effector type CD4+CD25+Foxp3− type 1 cytokine IFNγ-producing T cells but also included the expansion of T cells with a CD4+CD25+Foxp3+ phenotype. Conclusions: The HPV16 E6 and E7 synthetic long peptides vaccine is highly immunogenic, in that it increases the number and activity of HPV16-specific CD4+ and CD8+ T cells to a broad array of epitopes in all patients. The expansion of CD4+ and CD8+ tumor-specific T cells, both considered to be important in the antitumor response, indicates the immunotherapeutic potential of this vaccine. Notably, part of the vaccine-induced T cells display a CD4+CD25+Foxp3+ phenotype that is frequently associated with regulatory T-cell function, suggesting that strategies to disarm this subset of T cells should be considered as components of immunotherapeutic modalities against HPV-induced cancers.

Abstract Purpose: To determine the toxicity, safety, and immunogenicity of a human papillomavirus 16 (HPV16) E6 and E7 long peptide vaccine administered to end-stage cervical cancer patients. Experimental Design: Three groups of end-stage cervical cancer patients (in total n = 35) were s.c. vaccinated with HPV16 E6 combined with or separated from HPV16 E7 overlapping long peptides in Montanide ISA-51 adjuvant, four times at 3-week intervals. Group 1 received 300 μg/peptide at a single site and group 2 received 100 μg/peptide of the E6 peptides in one limb and 300 μg/peptide of the E7 peptides in a second limb. Group 3 received separate injections of E6 and E7 peptides, each at a dose of 50 μg/peptide. The primary end point was to determine safety and toxicity of the HPV16 long peptides vaccine. In addition, the vaccine-induced T-cell response was assessed by IFNγ enzyme-linked immunospot. Results: No toxicity beyond grade 2 was observed during and after four vaccinations. In a few patients, transient flu-like symptoms were observed. Enzyme-linked immunospot analysis of the vaccine-induced immune response revealed that coinjection of the E6 and E7 peptides resulted in a strong and broad T-cell response dominated by immunity against E6. Injection of the E6 and E7 peptides at two different sites increased the E7 response but did not affect the magnitude of the E6-induced immune response. Conclusions: The HPV16 E6 and E7 long peptide-based vaccine is well tolerated and capable of inducing a broad IFNγ-associated T-cell response even in end-stage cervical cancer patients.