Caratterizzazione della risposta immunologica indotta dalla combinazione di strategie immuno-terapeutiche e terapie convenzionali per il trattamento dell’adenocarcinoma pancreatico

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the most aggressive cancers with a 5-year survival rate of around 8%. The absence of markers to diagnose the disease at an early stage and of clinical treatments capable of slowing the progression of PDAC, render necessary and urgent to develop new therapeutic protocols for this lethal tumor. The alpha-Enolase (ENO1) vaccination has been shown to induce both a humoral and cellular response in a genetic mouse model that spontaneously develop PDAC. The goal of my thesis was to improve the effectiveness induced by ENO1 vaccination alone in combination with chemotherapy and immune check point inhibitors (PDL1) in the most aggressive mouse model of PDAC (KPC mice). KPC mice were divided into 5 groups and treated as follows: 1) gemcitabine (GEM); 2) DNA ENO1 vaccination; 3) GEM and ENO1 vaccination; 4) GEM, ENO1 vaccination and PDL1 treatment; 5) no treatment. At the end of the experiments, mice were sacrificed, tumor lesions and immune infiltrate were evaluated by histochemical and immunohistochemical techniques, while the specific anti ENO1 antibody titer was analyzed by ELISA test. The results obtained suggest that all treatments are effective in reducing tumor lesions and inducing anti ENO1 antibody response compared to control, but only the combined treatments are effective in increasing CD4 + T lymphocytes infiltration in the pancreatic tumor site. No differences were observed in metastases. Further studies are necessary to characterize cellular response induced by the different treatments and if a different administration protocol can induce a more effective immune response. In conclusion, the combined treatments with GEM, ENO1 vaccine and PDL1 can offer a new therapeutic strategy to develop clinical protocols able to increase the survival in PDAC patients. KEYWORDS: pancreatic adenocarcinoma, immune infiltrate, chemotherapy, DNA vaccine, immune check point, antibody response.

L’adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) è uno dei tumori più aggressivi con una sopravvivenza a 5 anni dalla diagnosi intorno all’8%. L’assenza di marcatori precoci in grado di diagnosticare la malattia in una fase iniziale e di trattamenti clinici in grado di rallentare la progressione di PDAC, rendono necessari ed urgenti la messa a punto di nuovi protocolli terapeutici verso questo tumore letale. La vaccinazione con alfa-Enolasi (ENO1), si è dimostrata in grado di aumentare significativamente la sopravvivenza di topi geneticamente modificati a sviluppare spontaneamente PDAC inducendo una efficace risposta sia umorale che cellulare. L’obiettivo della mia tesi è stato quello di migliorare l’effetto indotto dalla sola vaccinazione con ENO1 mediante l’utilizzo di chemioterapia e inibitori del check point immunitario (PDL1) nel modello murino più aggressivo di PDAC (topi KPC). A tal fine topi KPC sono stati suddivisi in gruppi e così trattati: 1) gemcitabina (GEM); 2) vaccinazione a DNA con ENO1; 3) GEM e vaccinazione con ENO1; 4) GEM, vaccinazione con ENO1 e trattamento con PDL1; 5) nessun trattamento. Al termine dei trattamenti, gli animali sono stati sacrificati e sono stati valutati le lesioni tumorali e l’infiltrato immunitario mediante tecnica istochimica ed immunoistochimica, ed il titolo anticorpale anti ENO1 tramite metodica ELISA. I risultati ottenuti suggeriscono che tutti i trattamenti siano efficaci nel ridurre le lesioni tumorali e nell’indurre anticorpi anti ENO1 specifici rispetto al controllo, ma solo i trattamenti combinati sono efficaci nell’aumentare il richiamo di linfociti T CD4+ nel sito tumorale pancreatico. Non si osservano differenze nella presenza di metastasi. Ulteriori studi sono in corso per analizzare la risposta cellulare indotta dai vari trattamenti e se un diverso protocollo di somministrazione possa indurre una più efficace risposta immunitaria. In conclusione, i trattamenti combinati con GEM, vaccino ENO1 e PDL1 possono offrire una nuova strategia terapeutica per mettere a punto protocolli clinici in grado di aumentare la sopravvivenza dei pazienti con PDAC. PAROLE CHIAVE: adenocarcinoma pancreatico, infiltrato immunitario, chemioterapia, vaccino a DNA, check point immunitario, risposta anticorpale.