Презентация на тему "Адоптивная Т-клеточная терапия"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Адоптивная Т-клеточная терапия

  Казарновский Максим 2016

• 
  Слайд 2

  Конференция

  Тема конференции – адоптивная Т-клеточная терапия Основное внимание уделено онкологии Выступали руководители исследовательских групп Как правило, разработки доведены до клиники

• 
  Слайд 3

  План презентации

  Общие вопросы онкологии и онкоиммунологии Современные методы адоптивной Т-клеточной терапии рака TIL – опухоль-резидентные лимфоциты Рекомбинантные Т-клеточные рецепторы CAR-T-cells – Т-клетки с химерным антигенным рецептором

• 
  Слайд 4

  Противоопухолевый иммунитет

• 
  Слайд 5

  Т-клеточный рецептор

  Гипервариабельный рецептор Т-клеток Формируется путем перестройки генома Т-клетки в ходе дифференцировки Лиганд рецептора заранее не предопределен Все рецепторы после дифференцировки способны слабо связывать главный комплекс гистосовместимости Активация рецептора в зависимости от микроокружения может привести к разным последствиям

• 
  Слайд 6

  Презентация клеточных пептидов клеткамиорганизма

  Практически все виды белков, синтезируемых клеткой, подвергаются деградации в 26s-протеасоме Генерируемые пептиды включаются в комплекс с белками главного комплекса гистосовместимостиI-го класса (MHC-I) MHC-пептидные комплексы выводятся на поверхность клетки, где презентируютсяCD8+ T-лимфоцитам Пептид, загруженный в MHC-I,называют антигеном (антигенным пептидом) Этим способом адаптивный иммунитет анализирует белки, синтезируемые в клетке

• 
  Слайд 7

  Адаптивный клеточный иммунный ответ

• 
  Слайд 8

  Презентация антигенов антиген-презентирующими клетками

  Для развития иммунного ответа Т-клетки должны быть активированы Профессиональные антиген-презентирующие клетки– макрофаги, дендритные клетки и B-лимфоциты Презентируется содержимое лизосом: белки, захваченные в ходе пиноцитоза, фагоцитоза, рецептор-опосредованного эндоцитоза Пептиды вводятся в комплекс с MHC II-го класса и презентируются наивным Т-клеткам (как CD4, так и CD8)

• 
  Слайд 9

  Костимуляторные молекулы антиген-презентирующих клеток

  Помимо презентации антигена антиген-презентирующие клеткиосуществляют контроль воспалительного статуса ткани Повреждение ткани, наличие в ней лигандовТолл-подобных рецепторов, провоспалительных цитокинов приводит к появлению на их поверхности костимуляторных молекул, вызывающих дифференцировку наивных Т-клеток в Т-хелперы Отсутствие воспаления, противовоспалительные цитокины приводят к экспонированию коингибиторных молекул – Т-клетки подвергаются апоптозу, анергии или дифференцируются в индуцированные Т-регуляторы

• 
  Слайд 10

  Неоантигены опухолей

  Неоантиген – новый антиген, возникший в клетке в результате мутации Геном опухолей содержит от сотен до сотен тысяч мутаций в кодирующих областях Большая часть этих мутаций иммуногенна – создает неоантигены и может распознаться лимфоцитами

• 
  Слайд 11

  Опухолевая иммуносупрессия

  На самых ранних этапах опухолевого перерождения опухоль приобретает способность подавлять иммунитет Механизмы иммуносупрессии: Гуморальный – противовоспалительные цитокины и белки Контактный – ингибиторные молекулы Толерогенный – привлечение Т-регуляторов и других иммуносупрессорных клетокв ткань опухоли Подавление презентации антигенов В результате неоантиген-специфичные Т-клетки либо вообще не попадают в опухолевую ткань, либо (чаще) находятся в ней в состоянии анергии

• 
  Слайд 12

  TIL (опухоль-ассоциированные лимфоциты)

• 
  Слайд 13

  Общая схема терапии с помощью TIL

  Nicholas P. Restifo, Mark E. Dudley & Steven A. Rosenberg

• 
  Слайд 14

  Пре- и постмедикация

  До биопсии – checkpoint blockade inhibitors: αCTLA-4 – ограниченный цитостатический эффект + больше лимфоцитов и меньше регуляторов в опухоли Премедикация от биопсии до переливания – препараты, уничтожающие лимфоциты: Циклофосфамид – дает токсичные метаболиты в отсутствие ферментов класса ALDH, уничтожает лимфоциты Карбоплатин – препарат, создающий кросс-сшивки ДНК в активно делящихся клетках Постмедикация: IL-2 – провоспалительный цитокин, способствует выживанию перелитых лимфоцитов aPD-1 – подавление опухолевой иммуносупрессии

• 
  Слайд 15

  Плюсы и минусы терапии

  Преимущества: Использование собственных клеток пациента Отсутствие кросс-реактивности Недостатки: Зависимость от MHC Очень долгая подготовка (3-4 недели) Невозможность стандартизации, массового производства и коммерциализации Необходимость агрессивной химиотерапии

• 
  Слайд 16

  Лимфоциты с трансгеннымиTCR

• 
  Слайд 17

  Структура TCR

• 
  Слайд 18

  Плюсы и минусы терапии

  Преимущества: Возможность детектировать внутриклеточные антигены Возможность стандартизации и реализации в качестве препарата Малое (в сравнении с TIL)время подготовки к терапии Недостатки: Зависимость от MHC Необходимость генотипирования пациентов Иммуногенность некоторых вариантов препарата Необходимость агрессивной химиотерапии

• 
  Слайд 19

  Отбор клонов TIL – фаговый дисплей

• 
  Слайд 20

  Терапия

  Та же пре-/постмедикация, что и при использовании TIL Отдельные TCR проводят через регуляторные мероприятия, как геннотерапевтические препараты Перед выводом на рынок TCR всесторонне исследуют и подвергают глубокой модификации Перед клиническим применением TCR анализируют на кросс-реактивность у данного пациента

• 
  Слайд 21

  Задачи модификации TCR

  Случайное сочетание α и β цепей нативного и экзогенного TCR – как минимум 2 рецептора неизвестной специфичности Низкая представленностьтрансгенногоTCR на поверхности Низкая аффинностьTIL-TCR к неоантигенам Отсутствие помощи CD4 Т-хелперов

• 
  Слайд 22

  Преодоление случайного взаимодействия цепей

  Увеличение взаимной аффинности цепей экзогенных TCR друг другу: Введение дополнительных цистеинов Использование альтернативных сайтов связывания второй цепи Снижение экспрессии эндогенных TCR: РНК-интерференция CRISPR

• 
  Слайд 23

  Повышение представленности экзогенного TCR на поверхности

  Количество TCR на поверхности определяется количеством CD3 В норме количество CD3 на поверхности исчисляется тысячами и десятками тысяч на клетку Решение – введение в вектор CD3 под сильным промотором

• 
  Слайд 24

  Повышение аффинностиTCR

  Аффинность рецепторов TIL к неоантигенам низка из-за клональной селекции Смоделировать соматическую гипермутацию: Для TCR ее можно вызвать искусственно – путем наработки гена TCR неточными полимеразами Основной мишенью мутации является CDR3 Удалить сайты N-гликозилирования – увеличивается аффинность Использовать мышиный TCR, полученный при иммунизации химерных по HLA мышей

• 
  Слайд 25

  X-scan – методика от Adaptimmune

  Каждая аминокислота последовательно заменяется на каждую другую (171 вариант для 9-аминокислотного пептида) При наличии связывания измененного пептида определяют его возможную экспрессию методом Blast или прямого секвенированиятранскриптома пациента Параллельно проверяют активацию трансгенных Т-клеток на другие MHC-аллели данного пациента из библиотеки

• 
  Слайд 26

  Привлечение Т-хелперов

  Получаемые для клиники трансгенныеTCR ограничены взаимодействием с MHC-I и хорошо работают в CD8 Т-клетках - CTL CTL-опосредованный ответограничен без помощи CD4+ Т-хелперов Варианты усиления Т-хелперного ответа: Введение в CD4+Т-клетки трансгенногоCD8 Дополнительное увеличение аффинностиTCR – взаимодействие без корецептора

• 
  Слайд 27
  
• 
  Слайд 28
  
• 
  Слайд 29

  CAR-T-cells – клетки с химерным антигенным рецептором

• 
  Слайд 30

  CAR – химерный антигенный рецептор

  Рецептор состоит из: Антиген-связывающего участка (вариабельный фрагмент моноклонального антитела) трансмембранного домена сигнальных внутриклеточных доменов Активируется при контакте с клетками, несущими «целевой» поверхностный антиген Механизм запуска сигнализации не до конца ясен

• 
  Слайд 31

  Схема терапии

• 
  Слайд 32

  Особенности CAR-T-клеточной терапии

  Преимущества: Легко создать нужную специфичность Не требует MHC и антиген-презентирующих клеток Можно «нацелить» не только на белки, но и на липиды, гликолипиды, липопротеины и гликопротеины Недостатки: «Целевым» может быть только поверхностный антиген Периодически наблюдается спонтанная активация и цитокиновый шторм Крайне сложно найти опухоль-специфический антиген – риск атаки здоровой ткани По-прежнему требуется агрессивная химиотерапия

• 
  Слайд 33

  Текущее состояние CAR-T-клеточной терапии

  CD19+ лимфома – первый и пока единственный пример успешной CAR-T-cell терапии Попытки разработки CAR-T-клеточной терапии к другим антигенам пока проваливаются: Низкая эффективность (особенно против солидных опухолей) Кросс-реактивность Системная токсичность Разработки системы CAR-T сконцентрированы вокруг повышения эффективности

• 
  Слайд 34

  Улучшение сигнализации через CAR

  Первым сигнальным доменом, примененным в CAR была ζ-цепь CD3-комплекса 4-1BB и СD28 – молекулыкорецепторов, активируемых при контакте с APC

• 
  Слайд 35

  Преодоление системной токсичности

  Идея – ввести второй CAR с внутриклеточным доменом, ингибирующим сигналинг первого При контакте с клеткой, несущей оба антигена, кокластеризация обоих CAR предотвратит активацию Т-клетки На аналогичном принципе можно создать систему, активирующую Т-клетки только в ответ на 2 антигена

• 
  Слайд 36

  Преодоление системной токсичности - iCAR

  CAR модифицируется таким образом, чтобы интенсивностью сигнала можно было управлять с помощью малых молекул Для этого на внутриклеточной части CAR остается только «домен димеризации» Сигнальный участок присутствует в цитозоле в виде растворимого белка с доменом димеризации Добавлением димеризующего агента можно управлять интенсивностью CAR-опосредованного ответа

• 
  Слайд 37

  Спасибо за внимание!