Ανάπτυξη εμβολίων για την αντιμετώπιση μορφών καρκίνου με χρήση πεπτιδικών μιμητών του HLA συστήματος για την αντιγονοπαρουσίαση καρκινικών αντιγόνων

Abstract

T cells play an important role in controlling tumor growth and mediating tumor regression. Recent evidences indicate that optimal cancer vaccines require the participation of both CD4+ and CD8+ T cells. The aim of this study is the generation of tumor-specific CD4+ and CD8+ lymphocytes by the use of combined MHC class I and class II epitopes deriving from the tumor antigen MAGE-3 (present in melanoma, breast and lung carcinoma). The construct that has been used consists of an epitope specific for CD8/MHCI recognition and an epitope designed for CD4/MHCII recognition, joined on a synthetic sequential oligopeptide carrier with helical conformation. This construct has been used as a model, dual MHC, foreign antigen to assess the dynamics of antigen presentation.Monocytes have been isolated from the peripheral blood of HLA matched healthy donors, have been cultured in the presence of IL4 and GM-CSF and in the presence or absence of IGF-1 and have been transformed in dendritic cells. The peptide has been added to the DC culture, and the pulsed dendritic cells have been transferred to a co-culture with isolated PBMCs from the same donor, either as irradiated feeders or as they were. The cells were cultured in the presence or absence of IL-2. After 11 days, the peptide has been re-added to the PBMCs in the presence of IL-12. Several rounds of restimulation have followed. The lymphocytes were analyzed by Flow Cytometry for surface and intracellular activation markers, and ELISA and Cytometric Bead Array for Th1/Th2 cytokines was performed. The results show that the lymphocytes in culture upregulate their activation markers and produce Th1 proinflammatory cytokines in response to the peptide, optimally when it is presented by non-irradiated dendritic cells in the presence of IL-2. IGF-1 displayed a “rescue” potential for the dendritic cells after the irradiation and also acted as upregulator of co-expression molecules, resulting in improved antigen presentation.

Τα Τ κύτταρα διαδραματίζουν ένα σημαντικό ρόλο στον έλεγχο της αύξησης του καρκίνου μεσολαβώντας την οπισθοχώρηση του. Πρόσφατα δεδομένα υποδεικνύουν ότι για τα κατάλληλα αντικαρκινικά εμβόλια απαιτείται η συμμετοχή και των CD4+ αλλά και των CD8+ T κυττάρων. Ο στόχος της παρούσας μελέτης είναι η δημιουργία ειδικών για τον καρκίνο CD4+ και CD8+ λεμφοκυττάρων με την χρήση συνδυασμένων MHC κλάσης I και II επιτόπων που προέρχονται από το καρκινικό αντιγόνο MAGE-3 ( το οποίο εμφανίζεται στο μελάνωμα και στον καρκίνο του μαστού και του). Το μόριο που χρησιμοποιήθηκε αποτελείται από έναν επίτοπο ειδικό CD8/MHC I αναγνώριση και ένα επίτοπο σχεδιασμένο για CD4/MHC II αναγνώριση, οι οποίοι συνδέθηκαν σε ένα συνθετικό ολιγοπεπτιδικό επαναλαμβανόμενο φορέα με ελικοειδή. Αυτό το σκεύασμα χρησιμοποιήθηκε σαν μοντέλο, και για τα δυο MHC, ξένου αντιγόνου για να προσεγγιστεί η δυναμική της αντιγονοπαρουσίασης. Μονοκύτταρα απομονώθηκαν από περιφερικό αίμα HLA αντίστοιχων υγειών δοτών, καλλιεργήθηκαν παρουσία IL-4 και GM-CSF και παρουσία ή απουσία in IGF-1 και διαφοροποιήθηκαν σε δενδριτικά κύτταρα. Το πεπτίδιο προστέθηκε στην καλλιέργεια των DCs, και τα διεγερμένα DCs συνκαλλιεργήθηκαν με απομονωμένα PBMCs του ίδιου δότη, είτε ως ακτινοβολημένοι τροφοί είτε χωρίς να έχουν υποστεί ακτινοβόληση. Τα κύτταρα καλλιεργήθηκαν παρουσία ή απουσία IL-2. Μετά από 11 ημέρες, το πεπτίδιο ξανά-προστέθηκε στα PBMCs παρουσία IL-12 και ακολούθησαν αρκετοί κύκλοι ενεργοποίησης. Τα λεμφοκύτταρα αναλύθηκαν με κυτταρομετρία ροής για εξωκυττάριους και ενδοκυττάριους δείκτες ενεργοποίησης, και πραγματοποιήθηκαν οι μέθοδοι ELISA and Cytometric Bead Array για τις Th1/Th2 κυτταροκίνες. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα λεμφοκύτταρα της καλλιέργειας είχαν αυξημένους δείκτες ενεργοποίησης και παράγουν Th1 προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες σε απόκριση της πεπτιδικής διέγερσης, με πιο ευνοϊκή συνθήκη αυτή στην οποία το πεπτίδιο παρουσιάστηκε από μη-ακτινοβολημένα DCs παρουσία IL-2. Ο IGF-1 επιδεικνύει ένα «διασωστικό» δυναμικό για τα DCs μετά την ακτινοβόληση τους και έδρασε επίσης σαν επαγωγέας συνενεργοποιητικών τους μορίων, οδηγώντας σε βελτίωση της αντιγονοπαρουσίασης.