Identificatie van immunogene neo-epitopen voor de ontwikkeling van gepersonaliseerde alvleesklierkankervaccins (CanVac)

Achtergrond Ductaal adenocarcinoom van de pancreas (PDAC) is een van de meest agressieve tumortypes, met een extreem slechte prognose. Zonder actieve behandeling hebben patiënten met gemetastaseerde PDAC een gemiddelde overleving van 3-5 maanden [1]. De huidige vooruitgang in chirurgische en adjuvante behandelingen heeft sinds de jaren zeventig de algehele overlevingskansen niet verbeterd. Daarom zijn nieuwe behandelingsstrategieën, die niet kruisresistent zijn met conventionele op chemotherapie gebaseerde regimes, absoluut noodzakelijk. De laatste tijd is de aandacht voor kankertherapie sterker gericht op op het immuunsysteem gebaseerde strategieën, aangezien deze therapieën werken via een mechanisme dat verschilt van chemotherapie of bestralingstherapie en een niet-kruisresistente behandelingsoptie vertegenwoordigen [2]. Op het immuunsysteem gebaseerde therapieën zijn gericht op het stimuleren van robuuste T-celreacties tegen tumorantigenen. Er zijn echter aanzienlijke uitdagingen bij de ontwikkeling van deze regimes. Deze omvatten slechte immunogeniciteit van de tumoren en de aanwezigheid van een sterk immunosuppressieve omgeving in de tumor [3, 4]. Het klinische potentieel van verschillende tumorvaccinatiestrategieën is aangetoond in klinische studies in een vroege fase, met enkele veelbelovende immunologische en klinische reacties bij PDAC-patiënten [5-8]. Bij de ontwikkeling van een ideaal PDAC-vaccin moeten nog een aantal hordes worden genomen. Cruciaal is dat specifieke tumorantigenen moeten worden geïdentificeerd die een sterke en specifieke immuunrespons opwekken, aangezien het mislukken van eerdere kankervaccinonderzoeken grotendeels kan worden toegeschreven aan de selectie van ongeschikte tumorantigenen die een zwak inherent immuunpotentieel hebben [9, 10]. De huidige vooruitgang in high-throughput profileringstechnologieën maakte een snelle bepaling van de genomische toestanden van kankercellen mogelijk, zodat uitgebreide gegevens over individuele mutanomen nu beschikbaar zijn [11, 12]. Het is nu ook mogelijk om missense-mutaties te selecteren die zijn geïdentificeerd door de exome-sequencing op basis van hun HLA-bindingscapaciteit voor de productie van synthetische peptiden die kunnen worden gepresenteerd door een gewenst HLA-molecuul [12, 13]. De ontwikkeling van dit platform heeft ons in staat gesteld gepubliceerde gegevens van 100 PDAC-patiënten [14] te analyseren en een dataset vast te stellen met HLA-A2 en HLA-DP4 met hoge affiniteit (de meest voorkomende HLA klasse I- en II-moleculen [15, 16]). en HLA-E*01:01 en HLA-E*01:03-beperkte neo-epitopen voor analyse als kandidaat-peptidevaccins.

Hypothese Sequentieanalyse heeft ons in staat gesteld een peptidebibliotheek van neo-epitopen te ontwikkelen die met hoge frequentie tot expressie worden gebracht in patiëntenpopulaties en hoge bindingsaffiniteiten hebben in vergelijking met hun wildtype tegenhanger van HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01 :01 of HLA-*01:03 moleculen. Onze hypothese is dat een aantal hiervan voldoende immunogeen zullen zijn om een ​​T-cel interferon-γ (IFN-γ) respons in vitro te stimuleren, wat zich zal vertalen in een in vivo antitumorrespons. Immunogene neo-epitopen kunnen vervolgens worden gecombineerd in een peptide-vaccinatieprogramma met behulp van adjuvantia zoals oncolytische virussen voor gerichte afgifte en expressie in tumoren van PDAC-patiënten om robuuste en langdurige antitumorreacties te stimuleren.

Doel Het initiële doel van dit project is om in vitro validatie uit te voeren van neo-epitoopkandidaten geselecteerd uit beschikbare mutanome gegevens om hun immunogeniciteit te bepalen met behulp van perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's) van gezonde individuen.

Onderzoeksplan PBMC-monsters van gezonde individuen zullen HLA-getypeerd worden met behulp van in de handel verkrijgbare reagentia van Thermofisher Scientific. HLA-A2-, HLA-DP4-, HLA-E*01:01- en/of HLA-E*01:03-positieve monsters zullen worden gepulseerd met peptiden die zijn geselecteerd na bioinformatica-analyse van beschikbare sequentiegegevens. De productie van IFN-γ en interleukine-2 (IL-2) door de T-cellen in de monsters zal na twee stimulatieronden binnen een tijdsbestek van twee weken door ELISA worden geëvalueerd als een maat voor peptide-immunogeniciteit. Zodra immunogene peptiden zijn geïdentificeerd, zullen hun wildtype tegenhangers parallel worden geanalyseerd om de specificiteit voor het gemuteerde epitoop te bevestigen. Immunogene peptiden waarvan de wildtype tegenhangers geen immuunresponsen opwekken, zullen vervolgens worden geselecteerd voor opname in een op oncolytisch virus gebaseerd vaccin dat in vivo moet worden geanalyseerd met behulp van transgene HLA-A2/HLA-DP4-muizen [17].