Identification d'Epitopes T CD4+ d'Antigènes tumoraux

Xiao-Fi Wang

Abstract : The induction of an effective immunity against tumours requires to recruit auxiliary and specific CD4+ T lymphocytes. Thus, the peptides of tumours presented by HLA II molecules are potential candidates for the anti-cancer immunotherapy. This work aimes at identifying new CD4+ T epitopes derived from three different antigens : Trag-3 (Taxol Resistant Associated Gene) (collaboration work) a tumour-specific antigen ; Survivin, an overexpressing antigen ; and the whole MAGE-A family, a collection of tumour-specific antigen. Yet, the use of peptide epitopes in vaccination requires to consider the polymorphism of HLA molecules in order to cover the maximum of individuals. As a result, we applied two different strategies of peptide identification, i.e. : 1) to identify the peptides presented by multiple molecules of HLA II (these peptides are called promiscuous épitopes). This strategy was applied to Trag-3 and Survivin ; 2) to identify the peptides presented by the molecules the most represented in the population : the HLA-DP4 molecules. This strategy was applied to the MAGE-A family. To seek the promiscuous épitopes, overlapping peptides covering the entire sequence of Trag-3 and Survivin were all synthesized and tested for their binding capacity with 12 molecules HLA-II (DR and DP). Immunogenicity of the peptides capable of binding to several molecules of HLA II was evaluated by the induction of CD4+ T lymphocytes. Finally a peptide of Trag-3 (P34-48) and 4 peptides of Survivin were revealed. Furthermore, spontaneous responses with respect to peptide Trag-3 34-48 were detected in the patients of cancers. To seek the epitopes restricted to the HLA-DP4, we established firstly a program to predict the potential HLA-DP4 binders. 9 genes of the MAGE-A family were subjected to the prediction. 12 predicted peptides were finally synthesized and tested in the binding test of HLA-DP4. 7 peptides having the best activity with the HLA-DP4 molecules were selected to evaluate their immunigenicity in vitro. Finally, 2 peptides of MAGE-A1 and a peptide of MAGE-A12 were revealed that they contain the epitopes naturally processed and presented in the native-antigen presentation. In conclusion, all peptides identified in this work present an interest for the design of peptide vaccines. We also proposed a prediction method for HLA-DP4 which significantly facilitates the selection among a large number of peptides..

Résumé : L'induction d'une immunité efficace contre les tumeurs nécessite de recruter des lymphocytes T CD4+ auxiliaires et spécifiques. De ce fait, les peptides de tumeurs présentés par les molécules HLA II sont de potentiels candidats pour l'immunothérapie anticancéreuse. Le but de ce travail a été l'identification de nouveaux épitopes T CD4+ dérivés de trois antigènes différents : Trag-3 (Taxol Resistant Associated Gene) (un travail effectué en collaboration), un antigène spécifique des tumeurs ; la Survivine, un antigène surexprimé ; et l'ensemble de la famille MAGE-A, une famille d'antigènes spécifiques des tumeurs. Toutefois, l'utilisation d'épitopes peptidiques dans la vaccination nécessite de tenir compte du polymorphisme des molécules HLA afin de couvrir le maximum d'individus. Dans cette optique, nous avons appliqué deux stratégies différentes d'identification de peptides, à savoir : 1) identifier des peptides présentés par plusieurs molécules de HLA II (ces peptides sont appelés épitopes promiscuous). Cette stratégie a été appliquée à l'antigène Trag-3 et à la Survivine ; 2) identifier des peptides présentés par les molécules les plus représentées dans la population : les molécules HLA-DP4. Cette stratégie a été appliquée à la famille d'antigènes MAGE-A. Pour chercher les épitopes promiscuous, des peptides chevauchants couvrant l'intégralité de la séquence de Trag-3 et de la Survivine ont tous été synthétisés et testés pour leur capacité de liaison vis-à-vis de 12 molécules HLA-II (DR et DP). L'immunogénicité de peptides pouvant se lier avec plusieurs molécules de HLA II a été évaluée par la génération de lymphocytes T CD4+. Finalement, un peptide de Trag-3 (P34-48) et 4 peptides de la Survivine ont été mis en évidence. De plus, des réponses spontanée vis-à-vis du peptide Trag-3 34-48 ont été détectées dans les patients atteints de cancers. Pour chercher les épitopes restreints au HLA-DP4, nous avons d'abord établi un programme de prédiction de ligands potentiels de HLA-DP4. 9 gènes de la famille de MAGE-A ont été analysés et 12 peptides prédits ont été finalement synthétisés et testés dans les tests de liaison de HLA-DP4. 7 peptides ayant une meilleure activité avec les molécules de HLA-DP4 ont été sélectionnés pour évaluer leur immunigénicité in vitro. Finalement, 2 peptides de MAGE-A1 et un peptide de MAGE-A12 ont été mis en évidence qu'ils contiennent des épitopes naturellement présentés et apprêtés dans la présentation de l'antigène natif. En conclusion, tous les peptides identifiés dans ce travail présentent tous un intérêt pour la conception des vaccins peptidiques. Nous avons aussi proposé une méthode de prédiction de liaison de HLA-DP4 qui facilite significativement la sélection des peptides..

Identification of T CD4+ epitopes of tumoral antigens

Identification d'Epitopes T CD4+ d'Antigènes tumoraux

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