Aichi Cancer Center et NEC développent une méthode efficace pour identifier les antigènes du cancer du poumon et les lymphocytes T spécifiques à l'antigène

TOKYO, 08 août 2023 - (JCN Newswire) - Le centre de lutte contre le cancer d'Aichi et le groupe de recherche de NEC Corporation avec l'université de Gifu, l'université de Toyama et le centre médical de l'université de Kitasato ont développé une méthode pour identifier efficacement les antigènes du cancer du poumon et les cellules T spécifiques de l'antigène qui reconnaissent les antigènes à la fois par une analyse unicellulaire des lymphocytes infiltrant les tumeurs (TIL) et par le système de prédiction des antigènes basé sur l'IA de NEC qui prédit la réponse immunitaire. Notre article décrivant les résultats de cette étude a été publié le 6 août 2023 dans le "Journal for ImmunoTherapy of Cancer", qui est le journal officiel de la Society of Immunotherapy of Cancer (SITC) aux États-Unis.

Figure 1. Schéma général de cette étude

Figure 2. L'approximation et la projection multiples uniformes (UMAP) des profils d'expression des 6,998 10 TIL dérivés des trois tissus tumoraux pulmonaires chirurgicaux. Les TIL sont classés en XNUMX groupes distincts.

Figure 3. Un total de cinq antigènes tumoraux (KK-LC-1, mutant SORL1, mutant JAGN1, mutant AKT2, mutant ITGB5) et neuf TCR spécifiques à l'antigène tumoral (présentés dans différentes couleurs, 140 clones de TCR au total) ont été identifiés.

Figure 4. (A) Re-clustering de clones TCR (n = 140) qui expriment neuf TCR. (B) L'analyse de l'expression des gènes définissant le sous-ensemble de lymphocytes T dans chaque antigène.

Fond de recherche

Le cancer du poumon est l'un des cancers les plus courants et l'une des principales causes de décès par cancer dans le monde. Il existe de nombreux types de traitement du cancer, tels que la chirurgie, la chimiothérapie, la radiothérapie, la thérapie moléculaire ciblée, l'immunothérapie et des combinaisons de ceux-ci. Les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICI) récemment développés ont attiré l'attention en tant que nouvelle thérapie, et le cancer du poumon est l'un des cancers les plus sensibles aux ICI, mais il n'est efficace que chez un sous-ensemble d'individus. En conséquence, de nouvelles immunothérapies efficaces sont nécessaires pour le cancer du poumon.

Les lymphocytes T cytotoxiques (CTL) dans le TIL sont des cellules immunitaires cruciales qui peuvent spécifiquement reconnaître et éliminer les cellules tumorales. Les antigènes ciblés par les CTL comprennent des néo-antigènes spécifiques au patient et des antigènes communs couramment exprimés chez les patients tels que les antigènes du cancer du testicule (CTA). En général, il n'est pas facile d'identifier les antigènes. Si ces antigènes peuvent être identifiés efficacement, une thérapie combinée avec des ICI et une immunothérapie spécifique à l'antigène peut améliorer l'efficacité du traitement.

Contenu et résultats de cette recherche

Dans cette étude réalisée par Aichi Cancer Center et NEC, nous avons effectué une analyse unicellulaire pour déterminer les caractéristiques des TIL des patients atteints d'un cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC) réséqué chirurgicalement (n = 3) (Figure 1). Ensuite, nous avons divisé les TIL en 10 clusters en fonction du profil d'expression génique et identifié le cluster de cellules T épuisé (cluster Tex) caractérisé par l'expression de gènes appelés marqueurs d'épuisement (Figure 2). Nous avons synthétisé les TCR contenus dans le groupe de cellules T épuisé identifié et induit chacun des TCR dans chaque cellule T correspondante, et examiné les réponses immunitaires aux néoantigènes prédites par le système de prédiction d'antigène basé sur l'IA de NEC et les CTA typiques. Il a été confirmé que le système de prédiction d'antigène basé sur l'IA de NEC peut prédire avec précision les antigènes qui provoquent les réponses immunitaires, et nous avons identifié quatre TCR reconnaissant KK-LC-1 (l'un des CTA, * 2) et cinq TCR reconnaissant les néoantigènes ( Figure 3).

Commentaire du chercheur

Dr Hirokazu Matsushita, chef de la division d'oncoimmunologie translationnelle, Aichi Cancer Center
En collaboration avec NEC et des instituts de recherche de premier plan, l'Aichi Cancer Center a mis au point une procédure permettant d'identifier efficacement les antigènes et les lymphocytes T spécifiques à l'antigène à l'aide d'échantillons chirurgicaux de patients atteints de cancer. Pour l'avenir, nous ajouterons une analyse spatiale du microenvironnement du cancer qui contient des antigènes et des lymphocytes T spécifiques de l'antigène à ce système afin de clarifier davantage la nature des lymphocytes T infiltrant le cancer. En plus de viser à développer des immunothérapies innovantes contre le cancer à partir de ces études, nous appliquerons également les connaissances acquises à d'autres cancers.

Yoshiko Yamashita, Ph.D. Professionnel senior, Division du développement de médicaments IA, NEC Corporation
NEC mène des essais cliniques de thérapies vaccinales personnalisées contre le cancer ciblant les néoantigènes. Nous pensons que nous avons fait un pas en avant dans la réalisation d'immunothérapies vaccinales anticancéreuses personnalisées encore plus sophistiquées et de thérapies cellulaires T conçues en utilisant une méthode pour identifier les cellules T spécifiques à l'antigène construites dans cette étude et une méthode Attentive Variational Information Bottleneck (AVIB) (* 3) prédire les interactions entre les TCR et les antigènes en utilisant l'IA nouvellement développée par NEC. Nous continuerons d'accélérer la recherche et le développement pour fournir des traitements efficaces aux patients.

Soutien à la recherche
Projet de recherche prioritaire du centre de cancérologie d'Aichi
NEC Corporation
Programme de subventions pour la recherche scientifique par la Japan Society for the Promotion of Science
Fondation respiratoire du Japon
Fondation commémorative des sciences de la vie d'Uehara

(1) L'analyse unicellulaire est une méthode d'analyse capable de détecter l'ARN, qui est un produit de transfert d'ADN pour chaque cellule, plutôt qu'une masse de tissu, et de comprendre l'individualité et la diversité des cellules individuelles en fonction du niveau de l'expression du gène.
(2) KK-LC-1 (KitaKyushu Lung Canner antigen-1) : antigènes du cancer et des testicules dont on a rapporté qu'ils étaient exprimés dans le cancer.
(3) Méthode Attentive Variational Information Bottleneck (AVIB) : Méthode de goulot d'étranglement de l'information variationnelle développée par NEC Laboratories Europe et NEC Laboratories America pour prédire les interactions entre les TCR et les antigènes à l'aide de l'IA. (bit.ly/43YKys6)

À propos de NEC Corporation

NEC Corporation s'est imposée comme un leader dans l'intégration des technologies informatiques et de réseau tout en promouvant la déclaration de marque "Orchestrer un monde plus lumineux". NEC permet aux entreprises et aux communautés de s'adapter aux changements rapides qui se produisent à la fois dans la société et sur le marché, car il fournit les valeurs sociales de sûreté, de sécurité, d'équité et d'efficacité pour promouvoir un monde plus durable où chacun a la chance d'atteindre son plein potentiel. Pour plus d'informations, visitez NEC à l'adresse www.nec.com.

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• La source: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/85720/3/