Identifikasjon av immunogene neo-epitoper for utvikling av personlig bukspyttkjertelkreftvaksiner (CanVac)

Bakgrunn Pankreatisk duktalt adenokarsinom (PDAC) er en av de mest aggressive tumortypene, med ekstremt dårlig prognose. Uten aktiv behandling har pasienter med metastatisk PDAC en gjennomsnittlig overlevelse på 3-5 måneder [1]. Nåværende fremskritt innen kirurgiske og adjuvante behandlinger har ikke klart å forbedre den totale overlevelsesraten siden 1970-tallet. Derfor er nye behandlingsstrategier som ikke er kryssresistente med konvensjonelle kjemoterapibaserte regimer avgjørende. Nylig har oppmerksomheten i kreftterapi fokusert sterkere på immunbaserte strategier ettersom disse terapiene virker gjennom en mekanisme som er forskjellig fra kjemoterapi eller strålebehandling og representerer et ikke-kryssresistent behandlingsalternativ [2]. Immunbaserte terapier tar sikte på å stimulere robuste T-celleresponser mot tumorantigener. Det er imidlertid betydelige utfordringer i utviklingen av disse regimene. Disse inkluderer dårlig immunogenisitet av svulstene og tilstedeværelsen av et sterkt immunsuppressivt miljø i svulsten [3, 4]. Det kliniske potensialet til ulike tumorvaksinasjonsstrategier har blitt demonstrert i tidlige kliniske studier, med noen lovende immunologiske og kliniske responser hos PDAC-pasienter [5-8]. En rekke hindringer må fortsatt overvinnes i utviklingen av en ideell PDAC-vaksine. Det er avgjørende at spesifikke tumorantigener må identifiseres som fremkaller en sterk og spesifikk immunrespons, da svikt i tidligere kreftvaksineforsøk i stor grad kan tilskrives valg av upassende tumorantigener som har svakt iboende immunpotensial [9, 10]. Nåværende fremskritt innen profileringsteknologier med høy gjennomstrømning som muliggjorde rask bestemmelse av de genomiske tilstandene til kreftceller, slik at omfattende data om individuelle mutanomer nå er tilgjengelig [11, 12]. Det er nå også mulig å velge missense-mutasjoner identifisert gjennom eksom-sekvenseringen på grunnlag av deres HLA-bindingskapasitet for produksjon av syntetiske peptider som kan presenteres av et ønsket HLA-molekyl [12, 13]. Utviklingen av denne plattformen har gjort det mulig for oss å analysere publiserte data fra 100 PDAC-pasienter [14] og etablere et datasett som inneholder HLA-A2 og HLA-DP4 med høy affinitet (de vanligste HLA klasse I og II molekylene [15, 16]) og HLA-E*01:01 og HLA-E*01:03-begrensede neo-epitoper for analyse som peptidvaksinekandidater.

Hypotese Sekvensanalyse har gjort det mulig for oss å utvikle et peptidbibliotek av neo-epitoper som uttrykkes med høy frekvens i pasientpopulasjoner og har høye bindingsaffiniteter sammenlignet med deres villtype motstykke til HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01 :01 eller HLA-*01:03 molekyler. Vi antar at en rekke av disse vil være tilstrekkelig immunogene til å stimulere en T-celle interferon-γ (IFN-γ) respons in vitro, som vil oversettes til en in vivo antitumorrespons. Immunogene neo-epitoper kan deretter kombineres i et peptidvaksinasjonsprogram ved bruk av adjuvanser som onkolytiske virus for målrettet levering og ekspresjon i svulster hos PDAC-pasienter for å stimulere robuste og langsiktige antitumorresponser.

Mål Det første målet med dette prosjektet er å utføre in vitro-validering av neo-epitopkandidater valgt fra tilgjengelige mutanomdata for å bestemme deres immunogenisitet ved å bruke perifere mononukleære blodceller (PBMC) fra friske individer.

Forskningsplan PBMC-prøver fra friske individer vil bli HLA-typet ved bruk av kommersielt tilgjengelige reagenser fra thermofisher scientific. HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01:01 og/eller HLA-E*01:03 positive prøver vil bli pulsert med peptider valgt etter bioinformatikkanalyse av tilgjengelige sekvensdata. IFN-y og interleukin-2 (IL-2) produksjon av T-cellene i prøvene vil bli evaluert ved ELISA etter to runder med stimulering innen to uker som et mål på peptidimmunogenisitet. Når immunogene peptider er identifisert, vil deres villtype-motstykker bli analysert parallelt for å bekrefte spesifisitet for den muterte epitopen. Immunogene peptider hvis villtype motstykker ikke fremkaller immunresponser, vil deretter bli valgt for inkludering i en onkolytisk virusbasert vaksine som skal analyseres in vivo ved bruk av transgene HLA-A2/HLA-DP4-mus [17].