Harnessing public neoantigens to develop TCR gene-engineered T-cell therapies
Els tumors acumulen mutacions que poden generar neoantigens privats, quan s’originen d’alteracions úniques del pacient; o compartits, a l’originar-se de mutacions recurrents en punts calents de gens impulsors del càncer, les quals se succeeixen en múltiples pacients. Quan els pèptids derivats de neo...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/692930 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/692930 |
| Access Level: | acceso embargado |
| Palabra clave: | Immunoteràpia del càncer Cancer immunotherapy Inmunoterapia del cáncer Neoantigens públics Public neoantigens Neoantigenos públicos Receptors de cèl·lules T (TCR) T-cell receptors (TCR) Receptores de células T (TCR) Ciències Experimentals 57 |
| Sumario: | Els tumors acumulen mutacions que poden generar neoantigens privats, quan s’originen d’alteracions úniques del pacient; o compartits, a l’originar-se de mutacions recurrents en punts calents de gens impulsors del càncer, les quals se succeeixen en múltiples pacients. Quan els pèptids derivats de neoantigens compartits es presenten en al·lels d’HLA prevalents, es consideren neoantigens públics, els quals representen dianes terapèutiques ideals per les immunoteràpies contra el càncer per diverses raons. Primer, són específics del tumor, vitals per al manteniment del fenotip maligne i tenen una alta probabilitat de ser clonals o expressats per la majoria de cèl·lules canceroses. Segon, gràcies a la seva alta recurrència, ofereixen la possibilitat de desenvolupar teràpies basades en cèl·lules T modificades genèticament amb receptors de cèl·lules T (TCR) específics, ampliant l’aplicabilitat de la teràpia adoptiva amb cèl·lules T a múltiples pacients. Malgrat la identificació de centenars de mutacions recurrents, tan sols una petita fracció de neoantigens públics immunogènics i TCR reactius han sigut identificats. En aquesta tesi, hem seguit una aproximació d’immunopeptidòmica basada en espectrometria de masses (IP-MS) per descobrir pèptids derivats de neoantigens compartits presentats en al·lels d’HLA-I prevalents. Posteriorment, vam detectar i caracteritzar TCRs específics per a aquests pèptids, els quals podrien ser utilitzats per desenvolupar noves teràpies basades en cèl·lules T dirigides contra neoantigens públics. Primerament, vam dissenyar una plataforma cel·lular basada en cèl·lules HLA-I monoal·lèliques per identificar neoantigens públics derivats de 35 mutacions recurrents en 13 gens impulsors del càncer i 12 al·lels d’HLA-I altament prevalents en la població caucàsica. Amb aquest objectiu, vam generar quatre constructes (HSTMG) codificant per les mutacions recurrents seleccionades i 12 B2M_HLA-I quimeres per als al·lels prioritzats. Seguidament, vam generar una línia cel·lular nul·la pel gen B2M mitjançant CRISPR/Cas9 per a l’obtenció de cèl·lules B2M KO sense expressió d’HLA-I en la superfície cel·lular. Les cèl·lules tumorals B2M KO van ser co-electroporades amb ARN derivat d’una quimera B2M_HLA-I i un dels quatre HSTMGs per a generar cèl·lules HLA-I monoal·lèliques amb expressió de les mutacions recurrents d’interès. Posteriorment, vam realitzar IP-MS en cèl·lules que expressaven un total de 37 combinacions HSTMG-B2M_HLA-I per tal d’identificar pèptids processats i presentats de forma natural en HLA-I. Finalment, els neoantigens detectats van ser validats usant espectrometria de monitoratge de reacció paral·lela (PRM-MS). Mitjançant aquesta plataforma vam validar 49 parelles de pèptid-HLA-I derivats de 23 neoantigens compartits presentats en 10 al·lels d’HLA-I. A més, el nostre mètode basat en cèl·lules HLA-I monoal·lèliques va capturar 19 dels 29 neoantigens públics reportats prèviament i 33 noves parelles de neoepítops-HLA-I. Per determinar si algun dels neoantigens públics candidats podien ser reconeguts per limfòcits T, vam dur a terme experiments de sensibilització in vitro amb limfòcits de sang perifèrica d’una pacient amb càncer de mama. Aquesta estratègia va generar dues reactivitats específiques de cèl·lules T restringides a HLA-A*11:01 per PIK3CAp.E545K i TP53p.R248Q, així com una resposta restringida a HLA-C*04:01 per PIK3CAp.R88Q. En seqüenciar els TCRS d’aquestes cèl·lules T reactives, vam identificar tres TCRs reactius, cadascun d’ells específic per un dels tres neoantigens públics mencionats. Notablement, els tres TCRs reactius van demostrar un reconeixement preferencial de les seves dianes en el context de processament i presentació per cèl·lules tumorals in vitro, indicant un gran potencial per al desenvolupament de teràpies basades en cèl·lules T. En resum, el nostre mètode basat en IP-MS de cèl·lules HLA-I monoal·lèliques, va permetre identificar una gran varietat de neoantigens públics candidats. Aquestes identificacions amplien el número de dianes terapèutiques disponibles per a la immunoteràpia del càncer. A més, la identificació dels TCRs específics per a neoantigens públics obre la possibilitat de generar noves teràpies basades en cèl·lules T aplicables a múltiples pacients amb càncer. |
|---|