Wnt/beta-catenin and mTOR signaling in regulation of T-cell phenotype and cytotoxic activity for adoptive cellular immunotherapy of cancer

Abstract

The adoptive cellular immunotherapy (ACI) based on ex vivo produced T cells is a modern treatment modality of cancer. However, the ex vivo production of T cells with high therapeutic efficacy is far to be well established. Wnt/β-catenin and mTOR signaling have been shown to affect both cancer cells and immune cells. Therefore, the modulation of these pathways seems to be perspective for the production of T cells with superior therapeutic efficacy. The aim of our project was to investigate, how interventions into Wnt/β-catenin and mTOR signaling during the ex vivo production of tumor-associated antigen-specific T cells could improve the production of T cells with a desired and controlled phenotype that would best fit for use in ACI of cancer. In the first part of our study, we investigated the role of Wnt/β-catenin inhibition by XAV939 on cancer cell elimination by lymphocytes from patients with localized biochemically recurrent prostate cancer (BRPCa). We found that preconditioning BRPCa lymphocytes with 5 µM XAV939 accelerated the elimination of LNCaP and PC3 cells during the coculturing. However, during subsequent re-coculturing with fresh LNCaP cells, BRPCa lymphocytes were no longer able to eliminate cancer cells unless coculturing and re-coculturing were performed in the presence of the 5 µM...

Adoptivní buněčná imunoterapie (ACI; z angl. Adoptive Cellular Immunotherapy), která je založená na ex vivo přípravě T buněk, je moderní léčebnou metodou nádorových onemocnění. Ex vivo příprava T buněk s vysokým terapeutickým potenciálem není však doposud úspěšně zvládnuta. Wnt/β-cateninová a mTOR signalizace ovlivňují jak nádorové, tak i imunitní buňky. Modulace těchto signalizačních drah může být tudíž slibnou cestou k přípravě T buněk s vyšší terapeutickou účinností. Cílem projektu bylo zjistit, jak zásah do Wnt/β-cateninové a mTOR signalizace může zlepšit ex vivo přípravu T buněk s požadovaným a ustáleným fenotypem, který by byl vhodný pro protinádorovou ACI. V první části studie jsme se zaměřili na inhibici Wnt/β-cateninové signální dráhy pomocí molekuly XAV939 a vliv této inhibice na eliminaci nádorových buněk pomocí lymfocytů pacinetů s lokalizovaným biochemickým rekurentním nádorem prostaty (BRPCa; z angl. localized biochemically recurrent prostate cancer). Zjistili jsme, že ošetření lymphocytů BRPCa pacientů 5µM XAV939 urychlilo eliminaci LNCaP a PC3 nádorových buněk během následné kokultivace. Nicméně během opakované kokultivace s čerstvými LNCaP a PC3 nádorovými buňkami ošetřené lymphocyty již nebyly nádorové buňky schopny dále eliminovat. K eliminaci však došlo, pokud byly lymfocyty od...