Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Domingues, Ana Carolina Martins
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5155/tde-11092024-145017/
Resumo: Nas últimas décadas, as opções terapêuticas para pacientes oncológicos avançaram de forma sem precedentes, especialmente com o advento dos inibidores de checkpoint, anticorpos que bloqueiam vias inibitórias de células imunes, assim restaurando a atividade imunológica do próprio paciente contra o câncer. No entanto, uma parcela grande desses indivíduos não é contemplada por essa terapia, indicando a necessidade de novas alternativas para o tratamento desses tumores. Nosso grupo desenvolveu previamente uma terapia gênica com vetores adenovirais não replicativos codificando para ARF e interferon beta (IFNb). Em trabalhos anteriores foi observado que essa combinação de vetores promove morte imunogênica em modelos de melanoma. No entanto, ambas vias de p53 (restaurada pelo reestabelecimento de ARF) e IFNb já foram descritas como indutoras do aumento da expressão de PD-L1, ligante de um receptor inibitório, PD-1, expresso por linfócitos T. O aumento da sinalização por esta via é conhecido por aumentar a resistência a terapias e cooperar com a progressão tumoral, de forma que bloquear o eixo PD-L1/PD-1 (técnica conhecida como checkpoint blockade) concomitante à terapia gênica com ARF e IFNb poderia ter uma atividade terapêutica sinérgica. Para testar esta hipótese, analisamos primeiramente a expressão de PD-L1 em células de melanoma murino intrinsicamente resistente a esses inibidores. Após detectar um aumento substantivo deste ligante nos tumores de B16, fizemos uma combinação racional com a terapia gênica e checkpoint blockade in vivo, comparando também com um modelo sensível a esta imunoterapia, e observamos que não há uma resposta sinérgica relevante entre ambos. Ao fazer imunofenotipagem dos tumores B16 tratados, observamos que a combinação das duas estratégias não induz respostas superiores, mas que a terapia gênica sozinha induz importante resposta imune inata. Para melhor explorar o âmbito imunológico da resposta à terapia gênica, dezenove tumores de pacientes foram cultivados ex vivo e tratados. Como neste modelo de esferoides são preservadas as células imunes originais do tumor do paciente, nós pudemos correlacionar que, dos mais de 50% respondedores, maior parte eram tumores frios e com maior infiltrado mieloide, os quais tiveram maior modulação de citocinas, mesmo comparado com esferoides tratados com anti-PD-1. Importantemente, o status mutacional do locus que codifica para ARF não foi importante quando os esferoides foram tratados com os vetores com promotor constitutivo, mas sim com promotor responsivo a p53. Por fim, dos tumores tratados, os gastrointestinais e lipossarcomas tiveram as melhores respostas à terapia gênica. Esses resultados indicam que, apesar de haver um racional, na prática a terapia gênica com ARF e IFNb não tem sinergia notável. No entanto, essas análises apontaram outras direções importantes para a terapia gênica combinada, cuja aplicação para tumores frios e não responsivos a inibidores de checkpoint, notavelmente lipossarcomas, pode beneficiar ainda mais pacientes
id USP_9f77f9c9b5c154758b182e906a5ed76c
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-11092024-145017
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanomaRational combination of checkpoint blockade and gene therapy with ARF and IFN-b in melanoma modelsGene therapyImmune checkpoint inhibitorsImmunotherapyImunoterapiaInibidores de checkpoint imunológicoInterferon betaInterferon-betaMelanomaMelanomaProteína supressora de tumor p14ARFTerapia gênicaTumor supressor protein p14ARFNas últimas décadas, as opções terapêuticas para pacientes oncológicos avançaram de forma sem precedentes, especialmente com o advento dos inibidores de checkpoint, anticorpos que bloqueiam vias inibitórias de células imunes, assim restaurando a atividade imunológica do próprio paciente contra o câncer. No entanto, uma parcela grande desses indivíduos não é contemplada por essa terapia, indicando a necessidade de novas alternativas para o tratamento desses tumores. Nosso grupo desenvolveu previamente uma terapia gênica com vetores adenovirais não replicativos codificando para ARF e interferon beta (IFNb). Em trabalhos anteriores foi observado que essa combinação de vetores promove morte imunogênica em modelos de melanoma. No entanto, ambas vias de p53 (restaurada pelo reestabelecimento de ARF) e IFNb já foram descritas como indutoras do aumento da expressão de PD-L1, ligante de um receptor inibitório, PD-1, expresso por linfócitos T. O aumento da sinalização por esta via é conhecido por aumentar a resistência a terapias e cooperar com a progressão tumoral, de forma que bloquear o eixo PD-L1/PD-1 (técnica conhecida como checkpoint blockade) concomitante à terapia gênica com ARF e IFNb poderia ter uma atividade terapêutica sinérgica. Para testar esta hipótese, analisamos primeiramente a expressão de PD-L1 em células de melanoma murino intrinsicamente resistente a esses inibidores. Após detectar um aumento substantivo deste ligante nos tumores de B16, fizemos uma combinação racional com a terapia gênica e checkpoint blockade in vivo, comparando também com um modelo sensível a esta imunoterapia, e observamos que não há uma resposta sinérgica relevante entre ambos. Ao fazer imunofenotipagem dos tumores B16 tratados, observamos que a combinação das duas estratégias não induz respostas superiores, mas que a terapia gênica sozinha induz importante resposta imune inata. Para melhor explorar o âmbito imunológico da resposta à terapia gênica, dezenove tumores de pacientes foram cultivados ex vivo e tratados. Como neste modelo de esferoides são preservadas as células imunes originais do tumor do paciente, nós pudemos correlacionar que, dos mais de 50% respondedores, maior parte eram tumores frios e com maior infiltrado mieloide, os quais tiveram maior modulação de citocinas, mesmo comparado com esferoides tratados com anti-PD-1. Importantemente, o status mutacional do locus que codifica para ARF não foi importante quando os esferoides foram tratados com os vetores com promotor constitutivo, mas sim com promotor responsivo a p53. Por fim, dos tumores tratados, os gastrointestinais e lipossarcomas tiveram as melhores respostas à terapia gênica. Esses resultados indicam que, apesar de haver um racional, na prática a terapia gênica com ARF e IFNb não tem sinergia notável. No entanto, essas análises apontaram outras direções importantes para a terapia gênica combinada, cuja aplicação para tumores frios e não responsivos a inibidores de checkpoint, notavelmente lipossarcomas, pode beneficiar ainda mais pacientesIn the last decades, the therapeutic options for oncologic patients improved in unprecedented ways, mainly after the advent of checkpoint inhibitors, a class of antibodies that block inhibitory pathways in immune cells thus restoring the patients own immune activity against the tumor. However, many patients do not respond to this therapy, indicating the need for new approaches to treat these tumors. Our group has previously developed a gene therapy using non-replicating adenoviral vectors coding for ARF and interferon beta (IFNb). In previous publications our team showed that this combination promotes immunogenic cell death in different melanoma models. Moreover, both p53 (restored by ARF reestablishment) and IFNb pathways have been described as inducers of PD-L1 upregulation, a molecule that binds to PD-1, an inhibitory T cell receptor. The upregulation of this pathway is known to increase treatment resistance and to cooperate with tumor progression, in such a way that blocking the PD-L1/PD-1 axis (known as checkpoint blockade) concomitantly to delivering the ARF and IFNb vectors could work synergistically. To test this hypothesis, we first assessed PD-L1 expression on checkpoint blockade-resistant mouse cell lines. As we detected an upregulation of this molecule upon gene transfer to B16 cells, we rationally combined the checkpoint blockade and gene therapy in vivo, also comparing these effects in the MC38 checkpoint blockade-sensitive mouse model. We observed, however, that there is no robust synergy between the treatments in either model. When immunophenotyping the B16-treated tumors, we observed that the gene therapy alone increases innate immune responses. To further explore the immune context related to our proposed treatment, nineteen patient-derived tumors were cultured ex vivo and treated with the vectors. As in this model the immune cells present in the patients original tumor are preserved, we could correlated that, among the more than 50% responders to the gene therapy alone, the majority was cold tumors with a major myeloid infiltration, which also had the biggest cytokine increased expression upon treatment, even when comparing to anti-PD-1. Importantly, the mutational status of the locus that encodes ARF were not important when the spheroids were treated with a constitutive promotor, while it was important when using a p53-responsive promoter. Lastly, from the treated tumors, the gastrointestinal and liposarcoma samples had the best responses to the gene therapy. These results indicate that, even though there is a rationale for combining the two therapies, these assays revealed no benefit. However, these analyses point to as yet unexplored directions, mainly the use of the gene therapy for cold tumors that cannot benefit from checkpoint inhibitors, importantly MDM2-amplified liposarcomasBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPStrauss, Bryan EricDomingues, Ana Carolina Martins2024-06-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5155/tde-11092024-145017/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-24T16:38:02Zoai:teses.usp.br:tde-11092024-145017Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-24T16:38:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma
Rational combination of checkpoint blockade and gene therapy with ARF and IFN-b in melanoma models
title Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma
spellingShingle Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma
Domingues, Ana Carolina Martins
Gene therapy
Immune checkpoint inhibitors
Immunotherapy
Imunoterapia
Inibidores de checkpoint imunológico
Interferon beta
Interferon-beta
Melanoma
Melanoma
Proteína supressora de tumor p14ARF
Terapia gênica
Tumor supressor protein p14ARF
title_short Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma
title_full Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma
title_fullStr Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma
title_full_unstemmed Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma
title_sort Combinação racional entre checkpoint blockade e terapia gênica com ARF e IFN-b em modelos de melanoma
author Domingues, Ana Carolina Martins
author_facet Domingues, Ana Carolina Martins
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Strauss, Bryan Eric
dc.contributor.author.fl_str_mv Domingues, Ana Carolina Martins
dc.subject.por.fl_str_mv Gene therapy
Immune checkpoint inhibitors
Immunotherapy
Imunoterapia
Inibidores de checkpoint imunológico
Interferon beta
Interferon-beta
Melanoma
Melanoma
Proteína supressora de tumor p14ARF
Terapia gênica
Tumor supressor protein p14ARF
topic Gene therapy
Immune checkpoint inhibitors
Immunotherapy
Imunoterapia
Inibidores de checkpoint imunológico
Interferon beta
Interferon-beta
Melanoma
Melanoma
Proteína supressora de tumor p14ARF
Terapia gênica
Tumor supressor protein p14ARF
description Nas últimas décadas, as opções terapêuticas para pacientes oncológicos avançaram de forma sem precedentes, especialmente com o advento dos inibidores de checkpoint, anticorpos que bloqueiam vias inibitórias de células imunes, assim restaurando a atividade imunológica do próprio paciente contra o câncer. No entanto, uma parcela grande desses indivíduos não é contemplada por essa terapia, indicando a necessidade de novas alternativas para o tratamento desses tumores. Nosso grupo desenvolveu previamente uma terapia gênica com vetores adenovirais não replicativos codificando para ARF e interferon beta (IFNb). Em trabalhos anteriores foi observado que essa combinação de vetores promove morte imunogênica em modelos de melanoma. No entanto, ambas vias de p53 (restaurada pelo reestabelecimento de ARF) e IFNb já foram descritas como indutoras do aumento da expressão de PD-L1, ligante de um receptor inibitório, PD-1, expresso por linfócitos T. O aumento da sinalização por esta via é conhecido por aumentar a resistência a terapias e cooperar com a progressão tumoral, de forma que bloquear o eixo PD-L1/PD-1 (técnica conhecida como checkpoint blockade) concomitante à terapia gênica com ARF e IFNb poderia ter uma atividade terapêutica sinérgica. Para testar esta hipótese, analisamos primeiramente a expressão de PD-L1 em células de melanoma murino intrinsicamente resistente a esses inibidores. Após detectar um aumento substantivo deste ligante nos tumores de B16, fizemos uma combinação racional com a terapia gênica e checkpoint blockade in vivo, comparando também com um modelo sensível a esta imunoterapia, e observamos que não há uma resposta sinérgica relevante entre ambos. Ao fazer imunofenotipagem dos tumores B16 tratados, observamos que a combinação das duas estratégias não induz respostas superiores, mas que a terapia gênica sozinha induz importante resposta imune inata. Para melhor explorar o âmbito imunológico da resposta à terapia gênica, dezenove tumores de pacientes foram cultivados ex vivo e tratados. Como neste modelo de esferoides são preservadas as células imunes originais do tumor do paciente, nós pudemos correlacionar que, dos mais de 50% respondedores, maior parte eram tumores frios e com maior infiltrado mieloide, os quais tiveram maior modulação de citocinas, mesmo comparado com esferoides tratados com anti-PD-1. Importantemente, o status mutacional do locus que codifica para ARF não foi importante quando os esferoides foram tratados com os vetores com promotor constitutivo, mas sim com promotor responsivo a p53. Por fim, dos tumores tratados, os gastrointestinais e lipossarcomas tiveram as melhores respostas à terapia gênica. Esses resultados indicam que, apesar de haver um racional, na prática a terapia gênica com ARF e IFNb não tem sinergia notável. No entanto, essas análises apontaram outras direções importantes para a terapia gênica combinada, cuja aplicação para tumores frios e não responsivos a inibidores de checkpoint, notavelmente lipossarcomas, pode beneficiar ainda mais pacientes
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-06-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5155/tde-11092024-145017/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5155/tde-11092024-145017/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1818279075941187584