Réponse immune et cancer (historique)

Immunothérapies anti-tumorales
Christine Sedlik, Laboratoire d'immunologie et Inserm U932, Institut Curie
• Quelques rappels d'immunologie
• Rationel pour l’immunothérapie anti-cancer
• Différentes stratégies
• Immunomonitoring
• Exemples de développements précliniques à l'Institut Curie
• Modèles animaux pour tester les immunothérapies
1- Quelques rappels d'immunologie
Reconnaissance de l'antigène
Capture et dégradation de
l’antigène
Reconnaissance de l'antigène à partir de cellules tumorales
cellule tumorale: CMH classe I + CMH classe II gent
L’antigène provient
de l’intérieur de la cellule
CPA: CMH classe I +
CMH classe II+
Capture et dégradation de
- Antigène soluble
- Cellules tumorales
Légende:
7. Recrutement et activation
d’effecteurs de l’immunité
innée et adaptative
Granulocyte
neutrophile
Macrophage
Granulocyte
éosinophile
Cellule
dendritique
Cellule NK
1. Recrutement des
cellules du système
immunitaire inné
tumeur
2. Capture des cellules
tumorales mortes et débris
cellulaires
Lymphocyte T CD8+
Lymphocyte B produisant
des anticorps
Lymphocyte
T CD4+
Peptides
antigéniques
6. Migration vers la
tumeur des effecteurs
CD4+ et CD8+
5. Prolifération et activation des
lymphocytes T CD4+ et CD8+
3. Migration des cellules dendritiques vers les
ganglions lymphatiques et apprêtement des
peptides antigéniques sur les molécules du
CMH
4. Reconnaissance de l’antigène
par les lymphocytes T CD4+ et
CD8+ exprimant le bon TCR
Ganglion lymphatique
Rationel pour l’immunothérapie anti-tumorale
•
1909 : Paul Ehrlich prédit que le système immunitaire contrôle la croissance des
carcinomes
•
1957-1970 : Burnet and Thomas expose leur théorie de l’immunosurveillance : « les
néo-antigènes spécifiques de tumeur peuvent induire une réaction immunitaire efficace qui
éliminerait le cancer en développement. Les cellules sentinelles dépendantes du thymus
surveillent constamment les tissus de l’hôte pour l’apparition de nouvelles cellules
transformées »
Lymphocyte-deficient mice are highly susceptible to MCA-induced tumour
development
Days post MCA treatment
Shankaran et al. Nature 2001
Rationel pour l’immunothérapie anti-tumorale
•
1909 : Paul Ehrlich prédit que le système immunitaire contrôle la croissance des
carcinomes
•
1957-1970 : Burnet and Thomas expose leur théorie de l’immunosurveillance : « les
néo-antigènes spécifiques de tumeur peuvent induire une réaction immunitaire efficace qui
éliminerait le cancer en développement. Les cellules sentinelles dépendantes du thymus surveillent
constamment les tissus de l’hôte pour l’apparition de nouvelles cellules transformées »
•
augmentation de la fréquence des cancers en cas d’immunosuppression:
chez les patients immunodéprimés (déficits immunitaires congénitaux, SIDA, traitements
immunosuppresseurs): augmentation des cancers (sarcome de Kaposi, lymphome B-EBV… )
chez les patients traités par immunosuppresseurs pour les transplantations d’organes: sur 20 ans,
40% développent un cancer (corrélé à la dose d’imm.suppresseurs et à la molécule) (Stallone N Eng J Med
2005)
•
théorie de l’immunoediting (R. Schreiber et al.)
théorie de l’immunosurveillance et immunoediting
Dunn G.P…Schreiber R.D. 2004 Immunity
phase infra-clinique
phase clinique
15-20% of cancers
Réponse immune et cancer
•
Réponses immunes naturelles contre des Ag de tumeurs donc le système
immunitaire « voit » les tumeurs:
– patients atteints de mélanome: des régressions spontanées et vitiligo (réponse d’autoimmunité anti-mélanocyte)
– Présence d'anticorps de type IgG contre les Ag tumoraux (p53, HER2/neu, Muc 1, GD2,
NY-ESO1, HU, Cyclin B1, c-myc, IMP1, Koc, p62, survivin) dans le serum des patients
cancéreux = traduit des réponses B et CD4
– Présence de lymp T CD4 et/ou T CD8 dans le sang ou les TIL de patients (Cancer-testis
antigen: Mage family, NY-ESO1 // Tumor differentiation antigens: Melan A, Tyrosinase, PSMA // Self
antigens: Muc 1, HER-2/neu, Proteinase 3, survivin // Viral Ag)
Réponse immune et cancer
•
Réponses immunes naturelles contre des Ag de tumeurs donc le système
immunitaire « voit » les tumeurs:
– patients atteints de mélanome: des régressions spontanées et vitiligo (réponse d’autoimmunité anti-mélanocyte)
– Présence d'anticorps de type IgG contre les Ag tumoraux (p53, HER2/neu, Muc 1, GD2,
NY-ESO1, HU, Cyclin B1, c-myc, IMP1, Koc, p62, survivin) dans le serum des patients
cancéreux = traduit des réponses B et CD4
– Présence de lymp T CD4 et/ou T CD8 dans le sang ou les TIL de patients (Cancer-testis
antigen: Mage family, NY-ESO1 // Tumor differentiation antigens: Melan A, Tyrosinase, PSMA // Self
antigens: Muc 1, HER-2/neu, Proteinase 3, survivin // Viral Ag)
• Le système immunitaire est rarement spontanément efficace
notamment par les mécanismes de tolérance active car la tumeur = tissu normal
(souvent!)
Immunothérapie des tumeurs
définition:
Stratégie thérapeutique qui vise à stimuler/renforcer le fonctionnement du
système immunitaire, pour lui permettre de reprendre le dessus contre le
cancer.
Ces traitements n’agissent pas directement sur les cellules tumorales.
Approches thérapeutiques très variées:
- passsive: Acs monoclonaux
- active: induction de réponses immunitaires:
- stimulation globale du système immunitaire (cytokines),
- vaccination thérapeutique spécifique d’antigène.
Immunothérapie des tumeurs
Traitement préventif = avant que la pathologie ne soit détectée
vaccination classique contre les maladies infectieuses, rarement possible pour les cancers SAUF pour les
cancers viro-induits (env. 15% des cancers)
Efficacy of anti-HPV prophylactic vaccines
in patients negative for HPV16 and 18 at inclusion
Gardasil (Merck) : HPV6,11,16,18
External anogenital and vaginal lesions
Cervical lesions
Vaccine group
Placebo
0
60
0/2241
65/2258
(Garland SM N Engl J Med 2007)
Cervarix (GSK) : HPV16, 18
CIN2+with HPV16 or HPV18 DNA in lesion
Long lasting Infection (> 12 months )
(Paavonen J Lancet 2007)
Vaccine group
2 *
11/3386
Placebo
21
46/3437
Immunothérapie des tumeurs
Traitement préventif = avant que la pathologie ne soit détectée
vaccination classique contre les maladies infectieuses, rarement possible pour les cancers SAUF pour les
cancers viro-induits (env. 15% des cancers)
Efficacy of anti-HPV prophylactic vaccines
in patients negative for HPV16 and 18 at inclusion
Gardasil (Merck) : HPV6,11,16,18
External anogenital and vaginal lesions
Cervical lesions
Vaccine group
Placebo
0
60
0/2241
65/2258
(Garland SM N Engl J Med 2007)
Cervarix (GSK) : HPV16, 18
CIN2+with HPV16 or HPV18 DNA in lesion
Long lasting Infection (> 12 months )
Vaccine group
2 *
11/3386
Placebo
21
46/3437
(Paavonen J Lancet 2007)
Traitement thérapeutique = lorsque la tumeur est déjà établie, stade variable
Différentes stratégies d’immunothérapie des tumeurs
•
Transfert d’effecteurs
– Anticorps (pourrait aussi générer indirectement une réponse cellulaire)
– Lymphocytes T CD8 ou CD4: lymphocytes spécifiques de la tumeur du patient prélevés et
amplifiés ex vivo ± activation, avant d’être re-injectés au patient.
Des réponses encourageantes sur des grosses tumeurs
•
Immunothérapie non-spécifique d’antigène pour augmenter l’activité globale du
système immunitaire
– IL-2, IFN-… Efficace dans certains cas mais beaucoup d'effets IIaires
•
Immunothérapie spécifique d’antigènes tumoraux pour générer une réponse
immune
– Réponse cellulaire nécessaire
– Identification des antigènes tumoraux, choix des Ag préférentiellement tumeur
spécifique
– choix du système vaccinal
– Suivi de la réponse anti-tumorale (= immunomonitoring)
Anticorps monoclonaux
•
•
•
l’Ag cible est exprimé - à la surface des cellules tumorales,
- spécifiquement sur les tumeurs
les Ac sont ± humanisés à partir
d’Ac produits chez la souris
efficacité prouvée et certains en traitement clinique:
–
–
–
–
–
–
•
Trastuzumab = Herceptine® : anti-Her2/neu (cancer du sein)
Rituximab: anti-CD20 (lymphomes B folliculaires)
Cetuximab (Erbitux®): anti-EGF-R1 (carcinome du colon)
bevacizumab, Avastin®: anti-VEGF-A (cancer du colon metastatique)
gemtuzumab: anti-CD33, Alemtuzumab: anti-CD52 (Acute Myeloid Leukemia) )
ipilimumab: anti-CTLA4 (mélanome) le dernier approuvé par la FDA…
mécanismes d’action:
- Effet direct:
* blocage du récepteur d'un facteur de croissance
* Induction d'un signal d'apoptose
- Effet indirect:
* médié par le complément
* ADCC (macrophages, NK), autres médiateurs de l'immunité innée
Anticorps monoclonaux
développement en cours:
-
comme agent de ciblage de la tumeur: Ac conjugués à des agents
cytotoxiques ou des radioisotopes
-
Nouveaux anticorps contre de nouvelles cibles (J.M. Richert. mAbs 2011, 3:76)
- La cible pourrait être soluble ou de localisation intracellulaire et pas seulement
membranaire (K. Guo et al. Sci Transl Med 2011, 3:99ra85)
-
Anticorps bivalent
(anti-CD3 et anti-cible tumeur spécifique)
- Association anticorps et thérapeutiques conventionnelles (radiotherapie,
chimiotherapie)
Immunothérapie spécifique d’Ag de tumeurs: vaccination thérapeutique
DLN
V
Vaccin
Méta.
DLN
T
Tumeur
• Antigène doit être exprimé par la tumeur sous une forme visible par le
système immunitaire: expression de complexes HLA-peptide spécifique des
antigènes tumoraux par les cellules tumorales ou le stroma
• But de la vaccination:
– Générer une réponse CD4
– Générer une réponse CD8 cytotoxique
– Les effecteurs doivent aller dans la tumeur ou les métastases
– Les effecteurs doivent être efficaces et absence de suppression
– La tumeur doit être reconnue et sensible aux effecteurs
vaccination thérapeutique: différentes stratégies
cellules dendritiques: différenciées ex vivo et chargées avec du lysat tumoral
du patient (syngénique) ou une lignée tumorale allogénique ou des peptides
ou du RNAm ou des exosomes…
vecteurs viraux: plutot assez immunogènes mais reponses importantes contre
le vecteur viral, problème de sécurité
protéines recombinantes: induit de bonnes réponses Ac mais peu de réponses
cellulaires T CD8
peptides courts (correspondants aux epitopes minimum des antigènes): peu immunogènes,
suit la restriction HLA de chaque patient, mais peu couteux
long peptides: les épitopes CD4 et CD8 sont contenus dans le même peptide
pour être plus efficace que les peptides séparés
ADN: à nouveau prometteur grâce à l’amélioration des technologies de transfection
in vivo
…
vaccination thérapeutique: différentes stratégies
cellules dendritiques: différenciées ex vivo et chargées avec du lysat tumoral
du patient (syngénique) ou une lignée tumorale allogénique ou des peptides
ou du RNAm ou des exosomes…
développement de cellules dendritiques pour l’application thérapeutique
vecteurs viraux: plutot assez immunogènes mais reponses importantes contre
le vecteur viral, problème de sécurité
patient avec
tumeur
monocytes
protéines recombinantes: induit
de bonnes réponses Ac mais peu de réponses
+ cytokines
cellulaires T CD8
Différentiation
Ex-vivo des CD
(correspondants aux epitopes minimum des antigènes):
GM-CSF + IL-4
peptides courts
suit la restriction HLA de chaque patient, mais peu couteux
peu immunogènes,
+ antigène(s)
tumoral
long peptides: Réinjection
les épitopes CD4 et CD8 sont contenus dans le même peptide
des CD autologues
pour être plus
efficaceex-vivo
que les peptides séparés
CD chargées
manipulées
ADN: à nouveau prometteur grâce à l’amélioration
technologies de transfection
+ signal de des
maturation
in vivo
TNF-a, CD40L
…
CD matures
chargées
vaccination thérapeutique: différentes stratégies
cellules dendritiques: différenciées ex vivo et chargées avec du lysat tumoral
du patient (syngénique) ou une lignée tumorale allogénique ou des peptides
ou du RNAm ou des exosomes…
vecteurs viraux: plutot assez immunogènes mais reponses importantes contre
le vecteur viral, problème de sécurité
ADN: à nouveau prometteur grâce à l’amélioration des technologies de transfection
in vivo
protéines recombinantes: induit de bonnes réponses Ac, des réponses CD4 mais
peu de réponses cellulaires T CD8
peptides courts (correspondants aux epitopes minimum des antigènes): peu immunogènes,
suit la restriction HLA de chaque patient, mais peu couteux
long peptides: les épitopes CD4 et CD8 sont contenus dans le même peptide
pour être plus efficace que les peptides séparés
amélioration par le ciblage vers les DC
(couplage Ag/anti-DEC205, /anti-DC-SIGN, /toxines (CyaA, Shiga toxine))
Néanmoins, la plupart des vaccins utilisant des peptides ou protéines n’induisent
pas de réponses T CD8 cytotoxiques suffisantes,
Adjuvants
nécessaires pour augmenter l’efficacité de nombreux vaccins antigène-spécifique,
augmentation du recrutement et /ou de l’activation des CPA:
- huile minérale (IFA, Montanide)
- cytokines: GM-CSF, IFN-a
- anti-CD40
- ligands de Toll-like-recepteurs:
- CpG
-poly-IC
comparaison d’adjuvant associé à un vaccin peptidique
CD8+ T-cell responses against tyrosinase 368-376(370D)
peptide in HLA*A0201+ melanoma patients
dérivé végétal, saponine-like
Schaed S.G. Clin Cancer Res 2002, 8:967.
Immunothérapies actives : quelques exemples
le 1er vaccin therapeutique anti-cancer autorisé par la FDA produit par une
société privée
Sipuleucel-T (Provenge® de Dendreon): pour les cancers de la prostate
métastatiques hormono-resistants,
PBMC autologues du patient activés ex vivo avec la proteine de fusion Ag tumoral (PAP)/ GMCSF, puis re-injection au patient (contient des CPA et des effecteurs)
essai de phase III: vaccin contre placebo,
peu de regression tumorale et pas de benefice
sur la progression sans tumeur
MAIS « overall survival » de 4,1 mois
patients
Kantoff et al. New Engl. J .Med. 2010, 363:411
Les lymphocytes T peuvent exprimer des récepteurs inhibiteurs
expliquant leur incapacité à répondre
Immunothérapies actives : quelques exemples
blocage de CTLA-4 par anticorps, approuvé depuis sept. 2011
Ipilumimab (Bristol-Myers Squibb): pour les mélanomes métastatiques
- aucun effet de l’Ag tumoral (gp100)
- presque doublement de la survie à 1 an ou 2 ans
- des patients encore en vie à 4,5 ans
Hodi F.S. et al. New Engl. J .Med. 2010, 363:711
Pourquoi l’immunothérapie n’a pas plus de succès ?
- les cellules tumorales développent des mécanismes d’echappement au SI (perte
d’expression des CMH classe I…)
- de nombreux mécanismes sont capables de bloquer l’activation du système immunitaire
Lizee, G. et al. Clin Cancer Res 2007
comment améliorer l’ immunothérapie ?
•
induction de réponses cellulaires T CD4 / T CD8 et production d’Ac
mais aussi:
•
Association à des inhibiteurs des mécanismes de suppression ou de
résistance (blocage de CTLA4 ou PD-1, déplétion des Treg ou des macrophages
suppresseurs, etc…)
•
identifier de nouveaux adjuvants
•
déterminer les meilleures doses / meilleur calendrier de traitement
(approche différente des traitements de cancers par les chimiothérapies)
•
sélectionner les patients les plus appropriés à chaque immunothérapie
(étude des « signatures moléculaires » des cancers suggérant des
traitements personnalisés)
•
association de l’immunothérapie avec chimiothérapie ou radiothérapie
(dites thérapies conventionnelles)
•
association de l’immunothérapie avec les « petites molécules » ciblant
des voies de signalisation (inhibiteur de tyrosine kinase…)
comment mesurer l’efficacité de l’ immunothérapie ?
Monitoring de la réponse immune anti-tumorale spécifique
• But:
– Avant traitement : existe-t-il des lymphocytes T spécifiques ?
– Après traitement : leur fréquence ou leurs caractéristiques sont elles
modifiées?
– Comprendre les raisons des succès et des échecs des immunothérapies
• De nombreuses questions
– Où ? Sang, tumeur, ganglion drainant, site d'injection du vaccin
– Quand ? 7, 21 40 jours après immunisation ?
– Quelle type de réponse : CTL, lymphokine (TNF, IFNg, IL-2)
– Quelle technique : sensibilité / spécificité
– Affinité des TCR détectés
Monitoring de la réponse immune anti-tumorale spécifique
•
Fréquences des lymphocytes T antitumoraux sont 100 à 10000 fois plus faibles que pour
les réponses antivirales !!!
donc diffile à détecter
•
Techniques classiques non adaptées:
• Mesure de la prolifération lymphocytaire
• Tests de cytotoxicité
•
Techniques modernes pas toujours assez sensible
• Tétramères
• Elispot
• Immuno-fluorescence intra-cytoplasmique pour les cytokines, captures des cytokines et billes
magnétiques
•
Microcultures (pseudo-dilution limite)
• Expansion des précurseurs pendant 15 jours: les effecteurs peuvent ils proliférer in vitro ?
• Technique très lourde: un prélèvement = 3 semaines pour 1.5 technicien
• lecture en tétramère
•
Nécessité de consensus techniques internationaux pour comparer les essais cliniques
tetramères
fluorescents
miment les complexes CMH-peptide et
lymphocytes T CD8 de la spécificité cherchée
reconnaissent
:
les
Utilisation de tétramères
ELISPOT
•détection du nombre de cellules produisant une cytokine
• Sur lymphocytes totaux + peptides
• Sur Lymphocytes CD8 ou CD4 purifiés + APC + peptides
Cellules
Culture
llll
Révélation
llll
Anti-IFN-
coaté
2 105 lympT déposés
bruit de fond 3-10 spots
sensibilité = 1/10 000 max
Monitoring of CD4+ T cell responses
cells
• Intracellular cytokine
analysis
antigen
FACS assay
stimulation
Inhibition of
vesicular transport
Permeabilize,
add MoAbs
+
cells
antigen
• ELISPOT
Sensitivity of detection
: 5x10-5
• Cytokine Secretion
Assay
Coat antibody and
add immune cells
cells
Diapo fournie par P. Van Der Brugen
Cytokine release
and capture
Add biotinylated antibody
and avidin-enzyme conjugate
analysis
antigen
stimulation
labeling with Cytokine
Catch Reagent
secretion period
fluorescent labeling
Principe des microcultures
pour amplifier des lympT Ag-spécifiques très rares
Immunothérapies actives à l'Institut Curie
• essais cliniques chez les patients:
– Vaccination par peptides courts (8-9 AA) dans les mélanomes
cutanées et oculaires (achevé, pas de réponses cliniques corrélées à une
réponse immune)
-
Longs peptides dans les cancers du col utérin
• Développement préclinique pour le mélanome oculaire
– D'un long peptide chimérique
– De vaccination ADN
• Validation de ces stratégies en utilisant des modèles animaux
pertinents
Why long peptides?
Long peptides advantages:
• MHC class I and II epitopes on the same molecule and presented on
the same APC
• CD4 display anti-tumor activity
• CD4 help is necessary for CD8 effector functions
• Endocytosis and intracellular processing leading to preferential
presentation by the "best" APC: Dendritic cells
•
Easy and « cheap »(?!) production for clinical applications
•Based on the experience from K. Melief (Leiden, Netherlands)
•13 overlapping 27-33 AA HPV 16 E6 et E7 peptides
• Montanide Isa 51 (only emulsion, not an immune adjuvant)
• 4 injections
ex: Protéine E6 d'HPV 16
9 peptides synthétiques de 25 à 32 AA et se recouvrant de 14 AA
•Good tolerance with some clinical responses ( Advanced cervical cancer (48 pts): 1 CR (26 mo),
several >18 mo SD, VIN (19 evaluable patients): 12 complete long lasting CR, 4 PR, 3 PD, Cervical cancers (adjuvant
setting): on-going)
•
and Immune responses (multi-epitopic and multi-cytokine immune responses, Strong
CD4 responses, smaller CD8 responses, Increase in Treg numbers: to be confirmed)
C. Melief unpublished results
The Curie Experience: Early recurrence of cervical cancer
D7
D0
D49
D91
D133
D161
Leucopheresis
Leucopheresis
300 µg/peptide
100 µg/peptide
100 µg/peptide
100 µg/peptide
SC in Montanide Isa 51
PBMCs Freezing
-> 84 amp. 20 x 10.6 cell
Proliferation assay :
Peptides HPV16 E6/ E7
Influenza
MRM
• 4 inclusions
• No clinical response
Proliferation assay
IFN-g Elispots :
Peptides HPV16 E6/ E7
Influenza
MRM
E6
E7
FLU
Pool 4
Pool 3
E7
Pool 2
Pool 1
77
71
61
51
E6
41
31
21
11
1
neg
0
131
Pool 4
Pool 3
Pool 2
Pool 1
77
71
61
51
41
31
21
11
1
neg
137
121
111
101
91
81
71
61
51
41
31
21
11
131
0
137
121
111
101
91
81
71
61
51
41
31
21
11
8 x 104
1
neg
cpm
8 x 104
1
neg
cpm
Proliferative response
Pre vacc.
104
FLU
Post vacc.
104
IFN- vaccinal response:
D0
2 x 10.5 cell/96 wells in SYN-H
long peptides: 5 µg/ml
proteins: 20 nM
protein
Peptides(22 AA)
spots / 2.105 PBMCs
50
50
0
E6
E7
MRM
spots / 2.105 PBMCs
250 -
POST
ELISPOT
measurement of specific spots
200
250
PRE
24H
0
E6 overlapping long peptides
E7 overlapping long peptidesNS
200
50
50 -
0
E6
E7
MRM
0
E6 overlapping long peptides
E7 overlapping long peptides
NS
Immunomonitoring long peptide HPV trial
• Strong immune response in 4 out 4 patients: 1/1 000 > f > 1/10 000
• Proliferation
• Th1 et Th2 lymphokine secretion
• Multiple epitopes.
• Mostly CD4, can be measured ex vivo
• No detectable CD8 response when using 22 AA peptides
• No in vitro presentation?
• Not detectable because of the strong CD4 response?
• True absence of response?
Pre-clinical validation of chimeric long peptide to vaccinate
patients with metastatic ocular melanoma
LP48
CD8 epitope
NA17-A
1-11
* expressed in 50% of melanomas
100% of occular melanomas
*HLA-A2 restricted
*coded by a cryptic promotor located in an
intron
CD4 epitope
EBV derived
* viral antigen, non tumoral
* recognized in several HLA haplotypes:
DR52a, 52b, 52c, DR7, DQ2, DQ7, DR1,
DR16
* epitope recognized by 40% of EBV
seropositives donors
* could activate memory CD4 TH1 cells
* not detected at mRNA level in normal tissues
Is our synthetic peptide LP48 a good candidate for tumor vaccine?
1/ presentation of the long peptide to CD4 T cells ?
Done
to CD8 T cellsDone
?
2/ Is the long peptide able to induce in vitro priming of naive T cells?
Done
3/ in vivo immunogenicity of the long peptide using human
HLA transgenic mice:
Done
4/ Improving the immunogenicity of the long peptide by covalent linkage
Ongoing
to TLR ligand(s)
5/ Testing the anti-tumor activity using a spontaneous tumor model
expressing the human tumor Ag in an human MHC context
In preparation
immunogénicité In vivo du long peptide Na-17
modèle experimental: Ag tumoral humain (Na-17)
à injecter dans des souris pour évaluer la réponse immune
donc nécessité d’utiliser des souris exprimant des CMH humaines: A2+/DR1+ murine MHC KO
CD8/CD4
Long peptide
Day 0
Day 14
Day 21
Spleen
Day 28
Directly ex vivo:
+ in vitro
restimulation:
tetramer,
-IFN
tetramer,
-IFN
In vivo immunization with Na-17 long peptide in A2+/DR1+ murine MHC KO mice
0.16
3.82
8.08
1.24
tetramer-Na17/A2
0.21
CD8
Ex vivo
CD8
PBS
-IFN
2.02
5.08
0.68
Couplage covalent du long peptide à des ligands de
TLR
CpG oligo, TLR-9 ligand
Or
Pam3CysS lipid, TLR-2 ligand
Or
Flagellin (TLR-5 ligand)
or
Poly IC (TLR-3 ligand)
LP48
increase of DC maturation
increase of specific CD4 or CD8 T cells activation
by CpG-LP conjugate
en cours…
DNA vaccination
•
Flexibility of the sequence, several constructs can be easily associated
(containing several antigens ± targeting sequences)
•
Easily produced commercially. Cost efficient (relatively)
•
More secure than viral vectors
•
Administration with electroporation was shown to be 10 to 50 fold more efficient
than naked DNA
•
combination with chemotherapy to increase the antitumor efficacy
If efficiency high enough, the dose required for efficacy in mice could be transposed to
humans…
Pre-clinical evaluation of the vaccine for antitumor responses is
required to define the optimal combination
1/ Transplantable tumor systems (cell lines)
• Advantages:
–
–
–
–
•
Ag is well defined (transfected)
Ag is expressed only by the tumor cells
Availability of Ag specific TCR Tg cells
Easy, synchroneous tumors, rapid growth
Problems:
–
–
–
–
Genetic differences (minor Histocompatibility Ags) with the host mouse
Tumor graft starts with thousands cells
Vasculature is different from spontaneous tumors
At the time of implantation
• Traumatism
• Ag release
• Leading to immune activation
Pre-clinical evaluation of the vaccine for antitumor responses is
required to define the optimal combination
1/ Transplantable tumor systems (cell lines)
• Advantages:
–
–
–
–
•
Ag is well defined (transfected)
Ag is expressed only by the tumor cells
Availability of Ag specific TCR Tg cells
Easy, synchroneous tumors, rapid growth
Problems:
–
–
–
–
Genetic differences (minor Histocompatibility Ags) with the host mouse
Tumor graft starts with thousands cells
Vasculature is different from spontaneous tumors
At the time of implantation
• Traumatism
• Ag release
• Leading to immune activation
2/ Induced spontaneous tumors
•
Advantages:
–
–
•
more relevant to physiological tumors: tumor architecture and vascularization
no artefact due to the graft of a great number of “exogenous” cells
Problems:
–
–
-
No identified antigen
Expression of the oncogenic Ag (when immunogenic)
long time lapse to the development of a detectable tumor
induced spontaneous tumor: Conditional activation of oncogenic K-ras
genetically
modified
mice
+/*
Lung
(inhale)
K-rasLSL
strain
1
STOP
*
1
Cre-mediated
recombination
1
*
1
Expression of oncogenic K-ras and lung tumorigenesis
CRE
New induced spontaneous tumor systems expressing nominal antigens
(T. Jacks lab, MIT, Boston)
STOP
K-RasG12D
p53
SIN-LTR 
Luciferase
antigen
intranasal
administration
Lentivirus
Lung tumors with luciferase and Ag
expression
K-RasG12D
Cre
W SIN-LTR
Acknowledgments
Institut Curie / INSERM U932
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Alexandra Jacquet
Nathalie Joncker
Julie Helft
Hiroshi Kitamura
Lea Torrieri
Heloïse Flament
Virginie Premel
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Christine Sedlik
Jordan Denizeau
Philippe de la Rochere
James Vigneron
Isabelle Peguillet
Delphine Robert
Collaborators

T. Jacks (MIT)
 A. Cheung
 M. Dupage
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J. Disanto (Pasteur)

M. Albert (Pasteur)