Prime-Boost Immunovirotherapie für KRAS-mutierte Tumore

• Antragsteller: Dr. Mathias Leber
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Immunologie ; Virologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432906602

a. Hintergrund: Tumorerkrankungen gehören zu den wesentlichen medizinischen und sozioökonomischen Herausforderungen unserer Gesellschaft. Mutationen im KRAS Protoonkogen sind bei der Entwicklung vieler Krebsarten (z.B. Pankreas-/Kolonkarzinom) von entscheidender Bedeutung. Es konnte gezeigt werden, dass ein adoptiver Transfer von KRAS-reaktiven, autologen T-Zellen zu kompletten Remissionen in Patienten mit KRAS-mutierten Tumoren führen kann. Aufgrund des Verlustes der HLA-Expression in einigen Tumorzellen kam es jedoch im Verlauf zum Wiederauftreten einzelner Läsionen.b. Projektziele: Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer heterologen prime-boost Vakzinierungstherapie auf Basis tumorselektiver, onkolytischer Viren (OVs), welche häufige KRAS-Neoepitope kodieren und auch immun-resistente Tumorzellen angreifen. Hierbei werden wir (a) eine neuartige, universale Neoepitop-Expressionskassette für OVs entwickeln, welche die korrekte Prozessierung und Präsentation sicherstellt, (b) OVs, welche die Neoantigen-Expressionskassette kodieren, herstellen und charakterisieren, und (c) Immunantworten sowie die therapeutische Effizienz der heterologen prime-boost Vakzinierungstherpie auf Basis der entwickelten OVs analysieren. c. Ansatz & Methoden: Die ausgewählten Neoepitope entsprechen den drei häufigsten, HLA-A*02:01-präsentierten KRAS-Mutationen und werden zusammen in einem Polyepitop-Expressionskasette (PEC) kodiert, welches die korrekte Prozessierung sicherstellt. Hierzu enthält das PEC eine ER-spezifische Signalsequenz und Proteasespaltstellen zwischen den einzelnen Neoepitopen. Die ausgewählten Neoepitope werden in einen markierten PEC-Vektor kloniert und anschließend in HLA-A*02:01+, KRASwt Tumorzellen transfiziert. Die Expression und Translokation ins ER wird mittels RT-PCR und Immunfluoreszenz erfasst. Nach Vakzinierung von humanisierten (huCD34+ transplantierten), HLA-A*02:01-transgenen Mäusen mit dem PEB-Vektor werden Neoantigen-spezifische Immunantworten ermittelt (Tetramer-Färbung & IFNγ-ELISpot). Im zweiten Teil werden wir zwei replikationsfähige, PEC-kodierende OVs (Masernvirus und Vesikuläres Stomatitisvirus) herstellen und charakterisieren. Hierzu werden wir Neoantigen-spezifische Immunantworten sowie die therapeutische Effizienz der heterologen prime-boost Vakzinierungstherpie auf Basis der entwickelten OVs im o.g. Mausmodell analysieren. Einzelne Tumore werden im Verlauf isoliert und immunhistochemisch gefärbt (Entzündung, Tumor-infiltrierende Lymphozyten, OV-Proteine). Das restliche Tumormaterial wird sequenziert um Veränderungen im Transkriptom der Tumorzellen nach prime-boost Vakzinierungstherapie zu charakterisieren. d. Impact: Aktuell gibt es keine effektiven Therapieoptionen für Patienten mit fortgeschrittenem PDAC. Die hier beschriebene onkolytische Immuntherapie ist auf HLA-A*02:01+ Patienten mit KRAS-mutierten Tumoren abgestimmt und hat das Potential zeitnah und kosteneffizient in die Klinik translatiert zu werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeber: Professor Dr. John Bell, Ph.D.