Immunogeenisten neoepitooppien tunnistaminen yksilöllisten haimasyöpärokotteiden kehittämiseksi (CanVac)

Tausta Haiman duktaalinen adenokarsinooma (PDAC) on yksi aggressiivisimmista kasvaintyypeistä, ja sen ennuste on erittäin huono. Ilman aktiivista hoitoa potilaiden, joilla on metastaattinen PDAC, keskimääräinen eloonjääminen on 3–5 kuukautta [1]. Kirurgisten ja adjuvanttihoitojen nykyiset edistysaskeleet eivät ole parantaneet yleistä eloonjäämisastetta 1970-luvun jälkeen. Siksi uudet hoitostrategiat, jotka eivät ole ristiresistenttejä tavanomaisten kemoterapiaan perustuvien hoitomuotojen kanssa, ovat välttämättömiä. Viime aikoina huomio syöpähoidossa on keskittynyt voimakkaammin immuunipohjaisiin strategioihin, koska nämä hoidot toimivat mekanismin kautta, joka eroaa kemoterapiasta tai sädehoidosta ja edustaa ei-ristiresistenttiä hoitovaihtoehtoa [2]. Immuunipohjaisten terapioiden tavoitteena on stimuloida voimakkaita T-soluvasteita kasvainantigeenejä vastaan. Näiden järjestelmien kehittämisessä on kuitenkin merkittäviä haasteita. Näitä ovat kasvainten huono immunogeenisyys ja erittäin immunosuppressiivisen ympäristön läsnäolo kasvaimessa [3, 4]. Erilaisten kasvainrokotusstrategioiden kliininen potentiaali on osoitettu varhaisen vaiheen kliinisissä tutkimuksissa, ja PDAC-potilailla on saatu lupaavia immunologisia ja kliinisiä vasteita [5-8]. Ihanteellisen PDAC-rokotteen kehittämisessä on vielä voitettava useita esteitä. Ratkaisevaa on, että on tunnistettava spesifiset kasvainantigeenit, jotka saavat aikaan vahvan ja spesifisen immuunivasteen, koska aiempien syöpärokotekokeiden epäonnistumisen voidaan katsoa johtuvan suurelta osin sopimattomien kasvainantigeenien valinnasta, joilla on heikko luontainen immuunipotentiaali [9, 10]. Nykyiset edistysaskeleet korkean suorituskyvyn profilointitekniikoissa mahdollistivat syöpäsolujen genomisen tilojen nopean määrittämisen siten, että kattavat tiedot yksittäisistä mutanoomeista ovat nyt saatavilla [11, 12]. Nyt on myös mahdollista valita eksomisekvensoinnilla tunnistetut missense-mutaatiot niiden HLA-sitoutumiskapasiteetin perusteella synteettisten peptidien tuottamiseksi, joita haluttu HLA-molekyyli voi esitellä [12, 13]. Tämän alustan kehittäminen on antanut meille mahdollisuuden analysoida julkaistuja tietoja 100 PDAC-potilaalta [14] ja muodostaa datasarja, joka sisältää korkean affiniteetin HLA-A2:ta ja HLA-DP4:ää (yleisimpiä HLA-luokan I ja II molekyylejä [15, 16]). ja HLA-E*01:01- ja HLA-E*01:03-rajoitetut neoepitoopit analysoitavaksi peptidirokoteehdokkaina.

Hypoteesi Sekvenssianalyysi on auttanut meitä kehittämään peptidikirjaston neoepitoopeista, joita ilmentyy usein potilaspopulaatioissa ja joilla on korkeat sitoutumisaffiniteetit verrattuna villityypin vastineeseensa HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01. :01 tai HLA-*01:03 molekyylejä. Oletamme, että monet näistä ovat riittävän immunogeenisiä stimuloimaan T-soluinterferoni-y (IFN-y) -vastetta in vitro, mikä tarkoittaa in vivo kasvainten vastaista vastetta. Immunogeenisiä neoepitooppeja voidaan sitten yhdistää peptidirokotusohjelmassa käyttämällä adjuvantteja, kuten onkolyyttisiä viruksia, kohdennettua kuljetusta ja ilmentämistä varten PDAC-potilaiden kasvaimissa voimakkaiden ja pitkäaikaisten kasvainten vastaisten vasteiden stimuloimiseksi.

Tavoite Tämän projektin alkuperäinen tavoite on suorittaa in vitro validointi neoepitooppiehdokkaille, jotka on valittu saatavilla olevista mutanomitiedoista niiden immunogeenisuuden määrittämiseksi käyttämällä terveiden yksilöiden perifeerisen veren mononukleaarisia soluja (PBMC).

Tutkimussuunnitelman PBMC-näytteet terveistä yksilöistä HLA-tyypitetään käyttämällä kaupallisesti saatavilla olevia thermofisher science -yhtiön reagensseja. HLA-A2-, HLA-DP4-, HLA-E*01:01- ja/tai HLA-E*01:03-positiiviset näytteet pulssoidaan peptideillä, jotka on valittu saatavilla olevien sekvenssitietojen bioinformatiikan analysoinnin jälkeen. IFN-y:n ja interleukiini-2:n (IL-2) tuotanto näytteissä olevien T-solujen toimesta arvioidaan ELISA:lla kahden stimulaatiokierroksen jälkeen kahden viikon sisällä peptidin immunogeenisyyden mittana. Kun immunogeeniset peptidit on tunnistettu, niiden villityypin vastineet analysoidaan rinnakkain spesifisyyden varmistamiseksi mutatoidulle epitoopille. Immunogeeniset peptidit, joiden villityypin vastineet eivät aiheuta immuunivasteita, valitaan sitten sisällytettäväksi onkolyyttiseen viruspohjaiseen rokotteeseen, joka analysoidaan in vivo käyttäen siirtogeenisiä HLA-A2/HLA-DP4-hiiriä [17].