l’efficacia della combinazione di vaccino eterologo contro TERT ed IMO nell’induzione di un

RIASSUNTO

Argomento del presente lavoro è lo sviluppo di un vaccino antitumorale basato sulla combinazione di DNA, vettori virali ed immunomodulatori, contro tre antigeni tumorali, ossia HER2, CEA e TERT. Il DNA plasmidico è stato iniettato nel muscolo dell'animale mediante elettroporazione e la risposta immunitaria è stata misurata mediante ELISA, intracellular staining per IFN ed ELISPOT. La strategia d’immunizzazione ha previsto un priming a DNA e, successivamente, un boost con un adenovirus replicazione-difettivo. Infine, come adiuvante del vaccino è stato utilizzato un ligando del recettore Toll-like 9, detto IMO. Per quanto concerne l’antigene HER2, è stato valutato l’effetto della combinazione di vaccino ed IMO nel modello dei topi BALB/NeuT, sia in uno studio profilattico che in uno terapeutico. Nel primo caso, il vaccino basato su DNA si è dimostrato sufficiente ad indurre una risposta immune, mentre nel secondo caso è stata necessaria la combinazione di vaccino eterologo, basato su DNA ed adenovirus, ed IMO per ottenere anche un consistente effetto antitumorale. Per quanto riguarda CEA invece, gli studi effettuati sui topi transgenici per CEA hanno dimostrato che la combinazione di vaccino eterologo ed IMO non è capace di indurre né una risposta immune né un effetto antitumorale.

È stato quindi scelto TERT quale antigene target di un vaccino genetico antitumorale. Sia nel

modello del melanoma murino sia in quello del carcinoma renale murino, è stata dimostrata

l’efficacia della combinazione di vaccino eterologo contro TERT ed IMO nell’induzione di un

forte effetto antitumorale. In particolare, l’analisi degli infiltrati tumorali ha dimostrato che

l’effetto terapeutico osservato risulta correlato con l’induzione della risposta immune innata e

con l’aumento delle cellule T e NK TERT-specifiche, richiamate all’interno del tumore grazie alla

somministrazione peritumorale di IMO. Infine, dato che diversi studi hanno dimostrato

l’esistenza di notevoli somiglianze tra l’uomo ed il cane per quanto concerne l’evoluzione e le

caratteristiche generali tumorali, è stata sperimentata, nel modello del linfoma canino,

l’efficacia del vaccino contro la forma canina di TERT nell’induzione di una forte risposta

immune e soprattutto di un effetto antitumorale. Il vaccino è risultato in grado di indurre una

risposta immune forte e durevole contro TERT ed un suo utilizzo in combinazione con la

chemioterapia sui pazienti di cane può notevolmente aumentarne la sopravvivenza. Tali dati

promuovono l’utilizzo dei vaccini contro TERT in combinazione con la chemioterapia in pazienti

umani affetti da linfoma.

ABSTRACT

Aim of the present study is the development of a cancer vaccine, based on the combination of DNA, viral vectors and immunomodulators, against HER2, CEA and TERT. Plasmid DNA was injected in mouse quadriceps by means of electroporation and immune response was characterized by ELISA, intracellular staining for IFN and ELISPOT. Immunization protocols consisted of a DNA priming and then a boost with a replication-defective adenovirus. As an adjuvant for vaccine, an immunomodulator called IMO, that is a Toll-like receptor 9 agonist, has been used. In order to evaluate the efficacy of anti-HER2 cancer vaccine, both prophylactic and therapeutic studies were carried out in BALB/NeuT mice. DNA vaccination alone was able to elicit an antigen-specific immune response, whereas its combination with adenovirus and IMO was necessary to obtain an antitumor effect. Conversely, in CEA transgenic mice, combination of anti-CEA heterologous vaccine and IMO did not induce an immune response nor an antitumor effect, so that an alternative antigen, TERT, was chosen as a target of cancer vaccine.

Both in melanoma and in renal carcinoma mouse model, a consistent antitumor effect was

observed in mice administered with the combination of anti-TERT heterologous vaccine and

IMO. Interestingly, IMO peritumoral injection potentiates antigen-specific T and NK cells

infiltration in tumors. Finally, since the translational relevance of cancer immunotherapy is

strictly dependent on the preclinical models employed and dogs represent a good research

model due to their large size and tumor characteristics, anti-TERT cancer vaccine efficacy has

been evaluated in canine malignant lymphoma model. It has been shown that heterologous

vaccine overcomes host immune tolerance, in combination with chemotherapy, induces long-

lasting immune responses and significantly prolong the survival of canine patients. These data

support further evaluation of this approach in human trials.