Landskapskartläggning av epitoper och T-cellreceptorer för utvalda cancerformer (LANDMARC)

Kloningen av gener som kodar för T-cellsreceptorn (TCR), identifieringen av tumörassocierade antigener och den efterföljande karakteriseringen av den första HLA-begränsade T-cellsdefinierade antigena epitopen, var nyckelfynd som illustrerar direkt igenkänning av cancerceller av T-celler. Dessa upptäckter gav en mekanistisk grund för efterföljande arbete med att undersöka den dynamiska naturen hos lymfocytberoende igenkänning och eliminering av neoplastiska celler. Vidare illustrerar prekliniska och kliniska undersökningar en viktig roll för T-cellsmedierad antitumörimmunitet vid mänskliga sjukdomar, och har karakteriserat komplexiteten hos cancerassocierade immunsvar som inte alltid är tillräckliga för tumöreliminering. Det är dock viktigt att terapeutisk målinriktning av immunsystemet har visat kraften hos immunmodulerande läkemedel för återställande av antitumörimmunsvar för cancerbehandling.

Förekomst av lymfocyter i en mängd olika humana cancerformer är väldokumenterad, och T-celler isolerade från tumörer som känner igen cancerantigener kan utnyttjas för effektiv behandling. T-celler isolerade från patienttumörer kan expanderas ex vivo och återinfunderas tillbaka till patienter i en cellterapiregim som kallas adoptiv cellöverföring (ACT). Denna ACT-terapi kan vidare riktas mot specifika tumörantigener med genetisk manipulation av T-celler för att uttrycka TCR som känner igen kända p-HLA-epitoper med dominant uttryck på cancerceller. Emellertid är peptid-HLA (p-HLA) epitoplandskapet av tumörassocierade antigener och deras besläktade TCR inte väl beskrivna, och de som har beskrivits är primärt begränsade till klass I HLA-A*02:01 enbart alleldominant i europeisk-kaukasiska befolkningar. Syftet med denna studie är att ytterligare dokumentera cancerepitoplandskapet och tillhandahålla en omfattande karakterisering av TCR-specificiteter i en rad maligniteter, för en mängd olika klass I och klass II HLA-alleler. Dessutom strävar vi efter att belysa inte bara TCR-repertoarer som är viktiga för antitumörimmunitet, utan att ytterligare klargöra rollen som antigenpresenterande celler spelar för att forma dessa T-cellsrepertoarer.

Målen innefattar identifiering av cancerassocierade/specifika antigen p-HLA-epitoper och deras besläktade TCR, och den efterföljande strukturella och funktionella karakteriseringen av dessa TCR. För att uppfylla detta mål kommer immunceller av T, B och myeloid härstamning att analyseras. Fenotypisk karakterisering av dessa cellundergrupper kommer att utföras med användning av standardimmunologiska procedurer såsom immunfluorescens, immunhistokemi, ELISA, ELISpot, qRT-PCR, analytisk cytometri, CyTOF (cytometri time of flight) och in vitro-stimulering. För att relatera immunsvar till cancercellens inneboende biologi, kommer RNA och DNA att sekvenseras för att identifiera cancercellstranskriptom och mutationer, såväl som unika T-cellsreceptorsekvenser. Resultat från alla laboratorieanalyser kommer att kombineras med relevant klinisk data. All bekräftelse av diagnos, vävnadstyper och andra kliniska data kommer att tillhandahållas från patologerna på det relevanta sjukdomsstället vid UHN.

En ofullständig förståelse av T-cellssvar på cancer hindrar utvecklingen av effektivare immunterapi. Upptäckten med tumörprover från cancerpatienter kommer att klargöra hur komplexiteten i tumörmiljön formar T-cellsspecificitet för att inducera effektiva immunsvar och underlätta vår utveckling av bättre immunmodulerande terapier.