Zuverlässige immun-monitoring-tool für die Bewertung der Krebs-Impfstoff-induzierte CD4+ T-Zell-Antwort

Ein team von tumor-Immunologen in Frankreich und der Schweiz etabliert hat, die eine verbesserte, zuverlässige immun-monitoring-tool, das ermöglicht eine genauere Messung der Anzahl Subtyp, und die Aktivität von Krebs-antigen-spezifischen CD4+ T-Zellen in Krebs-Patienten, die mit therapeutischen Krebs-Impfstoffe. Die neue Technik kann deutlich Hilfe tumor-Immunologen auf der ganzen Welt, die arbeiten an der Verbesserung der Wirksamkeit dieser aufstrebenden und vielversprechenden Klasse von Immunsystem-basierten Krebstherapien.

In einem Artikel veröffentlicht in dieser Woche in den Proceedings of the National Academy of Sciences, Cancer Research Institute Ermittler Maha Ayyoub, Ph. D., und Danila Valmori, Ph. D. und Ihr team an der Französisch National Institute of Health und Medical Research (INSERM) in Nantes, Frankreich, zusammen mit Danijel Djocinovic, Immanuel Lüscher, Ph. D., und Kollegen an die Lausanner Zweigstelle des Ludwig Institute for Cancer Research Ltd, beschreiben Sie die erfolgreiche Generierung von MHC-Klasse-II-tetrameren zu bewerten CD4+ T-Zell-Antworten in Patienten, die einen therapeutischen Krebs-Impfstoff in einer vorher berichteten Studie. Dass Impfstoff enthalten rekombinantes NY-ESO-1-Krebs-antigen in Montanide ISA-51, ein öl-und-Wasser-emulsion, in Kombination mit CpG 7909, eine nicht-spezifische Immunsystem stärken Adjuvans, um Patienten mit Krebserkrankungen, die zum Ausdruck NY-ESO-1.

Klinische und Laboruntersuchungen haben bestätigt, NY-ESO-1-expression in vielen verschiedenen Krebsarten, einschließlich Melanom, Lungen -, Brust -, und Eierstockkrebs—aber nicht gesundes Gewebe mit Ausnahme der testikulären Keimzellen der normale Erwachsene, die geschützt sind, von Anerkennung und Angriff durch das Immunsystem. Studien haben auch gezeigt, dass das Immunsystem in der Lage zu erkennen und die Ziel-Antigens natürlich (dh spontane ESO+ Immunität) oder als Folge von therapeutischen Krebs-Impfung. Zusammen genommen, die Krebs-spezifische expression von NY-ESO-1 und seiner starken Immunogenität machen es zu einem vielversprechenden Ziel für Impfstoff-Therapie.

Entscheidend für die Gestaltung eines effektiven Krebs-Impfstoffe ist die genaue Beurteilung der Impfstoff die Fähigkeit zum hervorrufen von schützenden Immunreaktionen. Klinische Studien haben gezeigt, dass therapeutische Krebs-Impfstoffe sind in der Lage zu induzieren tumor-antigen-spezifischen CD4+ und CD8+ T-Zellen und Antikörper-produzierenden B-Zellen. Weitere Studien sind jedoch erforderlich, um festzustellen, ob diese Immunantwort schützen, die Krebs-Patienten von einer rezidivierenden Erkrankung.

In den vergangenen Jahrzehnten haben Wissenschaftler gelernt, dass es mehrere Untergruppen von CD4+ T-Zellen dienen, die unterschiedliche und gegensätzliche Funktionen. Zum Beispiel die „Helfer“ sub-Typ (TH) produzieren interleukine stimulieren die proliferation und Aktivität von anderen Immunzellen, einschließlich CD8+ – T-Zellen und Antikörper-produzierenden B-Zellen und spielen eine Rolle bei der Etablierung der immunologischen Gedächtnis, oder die Fähigkeit des Immunsystems zu erkennen und mounten einer schnellen Immunantwort gegen ein Ziel hat er bereits festgestellt. Auf der anderen Seite, die „ordnungspolitischen“ sub-Typ (Treg) unterdrückt die Immunreaktion und kann schädlich sein für die Impfstoff-induzierte anti-Krebs-Immunität.

Wissenschaftler entwickeln Impfstoff-Strategien, erhöhen die Aktivität der CD4+ Helfer-T-Zell-Subtypen und hemmen suppressive Subtypen müssen zu Ihrer Verfügung Immunsystem monitoring-tools, die der Unterscheidung der verschiedenen Typen. In Ihren PNAS-Papier, Ayyoub et al. beschreiben Sie Ihre Entwicklung einen neuen Ansatz zu diesem.

In den letzten Jahren, tetrameren—chemisch hergestellte Eiweiße mit vier verschiedenen Untereinheiten kommen in weit verbreiteten Einsatz für immun-monitoring und Wissenschaftlern ermöglichen, zu quantifizieren, Isolierung und Charakterisierung der antigen-spezifischen T-Zell-Antworten, wie diejenigen, die durch einen Impfstoff-Therapie. Konventionelle tetramer-Technologie, allerdings ist darauf ausgerichtet, zu Messen, in Erster Linie eine Teilmenge von Immunzellen, den zytotoxischen („killer“) CD8+ T-Zellen erkennen Antigene, präsentiert von major histocompatibility complex (MHC) – Klasse-I-Moleküle. CD4+ T-Zellen erkennen Antigene, präsentiert von MHC-Klasse-II-Moleküle und sind schwieriger zu erkennen, die von tetrameren.

Frühere versuche zur Gründung von CD4+ T-Zell-tetrameren bewährt haben, anspruchsvolle, aufgrund von Faktoren, einschließlich dem höheren Grad der Heterogenität der MHC-Klasse-II-Peptid-komplexe im Vergleich zu refolded MHC-Klasse-I-Moleküle, und die schwächeren Bindungsstelle („low-affinity“) von MHC-Klasse-II-tetrameren, führt zu größeren Schwierigkeiten bei der Erkennung. Die Schwierigkeit der Herstellung von zuverlässigen MHC-Klasse-II-tetrameren zur Identifizierung von antigen-spezifischen CD4+ T-Zellen wurde eine große Herausforderung für das Feld.

Vor der Gründung des neuen tetramer, um ein vollständigeres Bild von Immunantworten auf Krebs Impfung, haben die Wissenschaftler erforderlich, um die Durchführung der immun-tests beurteilen, dass CD4+ T-Zell-Aktivität durch die Messung von bestimmten Mobilfunk-Produkte im Zusammenhang mit Ihrer Funktion, wie Zytokine oder chemokine.

„Diese bestehenden tests sind hilfreich, aber nicht optimal“, sagt principal investigator Danila Valmori, Direktor der Krebs-Impfstoff-Programm an der Nantes-Krebs-Zentrum. „Sie sind zeitaufwändig, und Sie nicht direkt Messen die Zellen versuchen wir zu stimulieren. Es ist wie zeigen, zu Rauchen und zu versuchen, Rückschlüsse auf die Größe und Lage der Feuer, ohne tatsächlich in der Lage, um zu sehen, das Feuer selbst.“ Sie und die anderen auf die Studie kommt zu dem Schluss, dass Sie erforderlich ist ein tetramer, um zuverlässig zu Messen CD4+ T-Zell-Aktivität in der gleichen Weise, dass CD8+ T-Zellen gemessen werden.

Um die Schwierigkeiten zu überwinden in der Vorbereitung hohe Qualität-Klasse-II-Molekül-tetrameren, das team eine neue Methode entwickelt. Sie identifizierten zunächst eine kurze und immunogen NY-ESO-1-Peptid-Epitop-Präsentation durch einen konservierten MHC-Klasse-II-Molekül, HLA-DR52b, ausgedrückt in etwa die Hälfte der kaukasier. Um Ihnen zu helfen, lösen das problem der Schaffung einer stabilen tetramer dieser Klasse-II-Molekül, das team in Nantes wandte sich an Dr. Immanuel F. Lüscher der Lausanner Zweigstelle des Ludwig Institute for Cancer Research. Dr. Lüscher, wer liefert tetrameren für immun-monitoring, um dem globalen Netzwerk von CRI/LICR Cancer Vaccine Collaborative Seiten, das problem durch das anbringen an einem Ende des Peptids eine polyhistidine-tag (His-tag). Dieser tag ermöglichte die Aufreinigung von nur die HLA-DR52b Moleküle, die waren richtig gefaltet und beladen mit dem Peptid für die spätere tetramerization. Sie zeigten durch Labor-Analyse, dass die neuen tetrameren eifrig und stabil gebunden an spezifische CD4+ T-Zellen mit vernachlässigbarer hintergrund auf nicht-spezifische Zellen.

„Mit der neuen tetramer,“ Valmori berichten, „wir sind jetzt in der Lage, zu visualisieren und zu quantifizieren Impfstoff induzierten CD4+ T-Zellen direkt in ein wenig mehr als eine Stunde.“

Valmori und Ayyoub der neuen tetramer zu erkennen, NY-ESO-1 spezifische CD4+ T-Zellen bei HLA-DR52b+ Patienten geimpft werden, die in der zuvor berichteten Studie im Vergleich zur Kontrollgruppe. In der Erwägung, dass die CD4+ T-Zellen waren nicht nachweisbar vor der Impfung, Sie waren deutlich erkennbar post-Impfung bei einer durchschnittlichen Frequenz von 1:5000 der gesamten CD4+ T-Zellen. Darüber hinaus entdeckten Sie, dass die große Mehrheit der ESO-spezifischen CD4+ T-Zellen wurden die „Helfer“ T-Zellen mit der Fähigkeit zur Unterstützung der verschiedenen Immunreaktionen, sowie die Kapazität für das immunologische Gedächtnis, was darauf hindeutet, dass der Impfstoff möglicherweise verbessern Schutz gegen tumor-Rezidiv. Zusätzlich werden die Zellen nicht aufweisen suppressiven oder regulatorischen Eigenschaften, liefert weitere Hinweise, dass der Impfstoff im Rahmen der Studie wurde erfolgreich bei der Förderung eine robuste und präzise gezielte CD4+ T-Zell-Antwort bei Patienten.

Zusätzlich zu seiner Rolle bei der Weiterentwicklung der aktuellen Studie, die der Roman tetramer-Technologie entwickelt von Valmori, Ayyoub, Djocinovic, und Lüscher bietet eine leistungsstarke neue Möglichkeiten für Wissenschaftler zu überwachen Impfstoff-induzierte CD4+ T-Zell-Spezifität für die ESO und anderen Impfstoff Ziele, die Beschleunigung der strategischen Auswertung und Verfeinerung der therapeutischen Impfstoffe für die Kontrolle von Krebs.

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