Identifizierung immunogener Neo-Epitope für die Entwicklung personalisierter Impfstoffe gegen Bauchspeicheldrüsenkrebs (CanVac)

Hintergrund Das duktale Adenokarzinom des Pankreas (PDAC) ist eine der aggressivsten Tumorarten mit einer extrem schlechten Prognose. Ohne aktive Behandlung haben Patienten mit metastasiertem PDAC eine mittlere Überlebenszeit von 3-5 Monaten [1]. Aktuelle Fortschritte bei chirurgischen und adjuvanten Behandlungen haben die Gesamtüberlebensraten seit den 1970er Jahren nicht verbessert. Daher sind neue Behandlungsstrategien, die nicht kreuzresistent mit konventionellen Chemotherapie-basierten Regimen sind, zwingend erforderlich. In letzter Zeit hat sich die Aufmerksamkeit in der Krebstherapie stärker auf immunbasierte Strategien konzentriert, da diese Therapien über einen Mechanismus wirken, der sich von Chemotherapie oder Strahlentherapie unterscheidet, und eine nicht kreuzresistente Behandlungsoption darstellen [2]. Immunbasierte Therapien zielen darauf ab, robuste T-Zell-Antworten gegen Tumorantigene zu stimulieren. Bei der Entwicklung dieser Systeme bestehen jedoch erhebliche Herausforderungen. Dazu gehören eine schlechte Immunogenität der Tumore und das Vorhandensein einer stark immunsuppressiven Umgebung innerhalb des Tumors [3, 4]. Das klinische Potenzial verschiedener Tumorimpfungsstrategien wurde in frühen klinischen Studien mit einigen vielversprechenden immunologischen und klinischen Reaktionen bei PDAC-Patienten nachgewiesen [5-8]. Bei der Entwicklung eines idealen PDAC-Impfstoffs müssen noch einige Hürden genommen werden. Entscheidend ist, dass spezifische Tumorantigene identifiziert werden müssen, die eine starke und spezifische Immunantwort hervorrufen, da das Scheitern früherer Krebsimpfstoffstudien zum großen Teil auf die Auswahl ungeeigneter Tumorantigene zurückzuführen ist, die ein schwaches inhärentes Immunpotential haben [9, 10]. Aktuelle Fortschritte bei Hochdurchsatz-Profiling-Technologien ermöglichen eine schnelle Bestimmung des genomischen Zustands von Krebszellen, so dass jetzt umfassende Daten zu einzelnen Mutanomen verfügbar sind [11, 12]. Es ist jetzt auch möglich, durch die Exomsequenzierung identifizierte Missense-Mutationen auf der Grundlage ihrer HLA-Bindungskapazität für die Produktion synthetischer Peptide auszuwählen, die von einem gewünschten HLA-Molekül präsentiert werden können [12, 13]. Die Entwicklung dieser Plattform hat es uns ermöglicht, veröffentlichte Daten von 100 PDAC-Patienten [14] zu analysieren und einen Datensatz zu erstellen, der hochaffine HLA-A2 und HLA-DP4 (die am häufigsten vorkommenden HLA-Klasse-I- und -II-Moleküle [15, 16]) enthält. und HLA-E*01:01- und HLA-E*01:03-beschränkte Neo-Epitope zur Analyse als Peptid-Impfstoffkandidaten.

Die Hypothesen-Sequenzanalyse hat es uns ermöglicht, eine Peptidbibliothek von Neo-Epitopen zu entwickeln, die in Patientenpopulationen mit hoher Häufigkeit exprimiert werden und im Vergleich zu ihrem Wildtyp-Gegenstück zu HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01 hohe Bindungsaffinitäten aufweisen :01 oder HLA-*01:03 Moleküle. Wir nehmen an, dass einige davon ausreichend immunogen sind, um eine T-Zell-Interferon-γ (IFN-γ)-Antwort in vitro zu stimulieren, die sich in eine in vivo-Antitumor-Antwort übersetzen wird. Immunogene Neo-Epitope können dann in einem Peptid-Impfprogramm unter Verwendung von Adjuvantien wie onkolytischen Viren zur gezielten Abgabe und Expression in Tumoren von PDAC-Patienten kombiniert werden, um robuste und langfristige Anti-Tumor-Antworten zu stimulieren.

Ziel Das anfängliche Ziel dieses Projekts ist die Durchführung einer In-vitro-Validierung von Neo-Epitop-Kandidaten, die aus verfügbaren Mutanomdaten ausgewählt wurden, um ihre Immunogenität unter Verwendung peripherer mononukleärer Blutzellen (PBMCs) von gesunden Personen zu bestimmen.

Forschungsplan PBMC-Proben von gesunden Personen werden mit handelsüblichen Reagenzien von Thermofisher Scientific HLA-typisiert. HLA-A2-, HLA-DP4-, HLA-E*01:01- und/oder HLA-E*01:03-positive Proben werden mit Peptiden gepulst, die nach bioinformatischer Analyse verfügbarer Sequenzdaten ausgewählt wurden. Die Produktion von IFN-γ und Interleukin-2 (IL-2) durch die T-Zellen in den Proben wird durch ELISA nach zwei Stimulationsrunden innerhalb von zwei Wochen als Maß für die Peptidimmunogenität bewertet. Sobald immunogene Peptide identifiziert wurden, werden ihre Wildtyp-Gegenstücke parallel analysiert, um die Spezifität für das mutierte Epitop zu bestätigen. Immunogene Peptide, deren Wildtyp-Gegenstücke keine Immunantwort hervorrufen, werden dann für den Einbau in einen auf onkolytischen Viren basierenden Impfstoff ausgewählt, der in vivo unter Verwendung von transgenen HLA-A2/HLA-DP4-Mäusen analysiert werden soll [17].