Programmable Off-the-Shelf Dendritic Cells as an Immunotherapy Discovery Platform

项目摘要 使用针对肿瘤特异性靶点工程化的患者收获的T细胞的免疫细胞疗法已经被证实是有效的。 开创了一个新的治疗时代 然而，缺乏肿瘤特异性靶点和T细胞受体限制了肿瘤的治疗。 可治疗的癌症针对实体瘤的一种有前途的方法是使用针对肿瘤细胞的T细胞受体（TCR）。 在几乎每个细胞表面发现的HLA受体上展示的特异性抗原（TSA）。 不幸的是， HLA是人与人之间高度多态的基因。这将TCR和TSA都限制在很小的数量 病人。 一个扩大HLA限制性TSA和TCR数量的平台将改变整个 免疫治疗管道。 在这里，我建议通过产生可编程的树突状细胞（DC）来解决这一未满足的需求。 抗原呈递细胞，其起成熟和激活初始T细胞的作用。可编程DC将允许 发现新的TCR，验证TSA，也许可以作为“活”疫苗来引导患者自己的免疫系统。 免疫系统抵抗传染病和癌症。迄今为止，为利用发展中国家的潜力所作的努力， 主要受到以下限制：（1）不能产生与患者匹配的HLA细胞;（2）不能产生与患者匹配的HLA细胞。 针对TCR对新的TSA进行强有力的测试和验证;（3）无法在工业生产中生产“现成的”DC 规模 作为一个新的创新者，我的愿景是生产现成的树突状细胞， 单倍型（甚至罕见的）和预编码的任何组合的TSAs。利用这个新平台，我的团队 将寻找和验证“通用”TSA/TCR，可广泛用于任何患者的TCR-γ治疗。 具体来说，我们将重点关注从基因组中通常表观遗传沉默的区域表达的肽， 但在肿瘤细胞中被重新激活（如内源性逆转录病毒）。 为了实现这一目标，我们将继续 技术的发展使得能够在人类诱导多能细胞中“写入”数百万个碱基对的DNA， 干细胞（iPSC）。该技术允许在单个步骤中直接定制iPSC的大HLA基因座; 引入潜在TSA的文库;合成报告构建体（其是可切除的）的扩增和整合 为了安全起见）用于增强iPSC向DC的体外定向分化。因此，同种异体程序化DC 将促进各种各样的免疫治疗应用，并扩大这些先进治疗的可及性， 更多的病人。

Project Summary     Adoptive  Cell  Immunotherapy  using  patient  harvested  T  cells  engineered  against  tumor-­specific  targets  has ushered  in  a  new  therapeutic  era.  However,  the  lack  of  tumor-­specific  targets  and  T  cell  receptors  limits  the     addressable cancers. A promising approach for solid tumors uses T cell receptors (TCRs) directed against tumor-­ specific  antigens  (TSAs)  displayed  on  HLA  receptors  found  on  the  surface  of  nearly  every  cell.  Unfortunately,  HLAs are highly polymorphic genes between people. This restricts both the TCRs and TSAs to a small number  of  patients.  A  platform  that  expands  the  number  of  HLA-­restricted  TSAs  and  TCRs  will  transform  the  entire   immunotherapy pipeline.     Here,  I propose to address this unmet need by generating  programmable  Dendritic cells  (DCs)  –  professional antigen presenting cells that function to mature and activate naive T cells. Programmable DCs would permit the discovery of new TCRs, validation of TSAs, and perhaps be used as "living" vaccines to marshal a patient’s own immune system against infectious disease and  cancer. Thus far, efforts to leverage the potential of DCs have         been  limited  principally  by:  (1)  an  inability  to  produce  cells  with  HLAs  matched  to  patients;;  (2)  an  inability  to  robustly test and validate new TSAs against TCRs;; and (3) an inability to produce "off-­the-­shelf" DCs at industrial  scale.     As  a  new  innovator,  my  vision  is  to  produce  off-­the-­shelf  Dendritic  Cells  pre-­engineered  to  match  any  HLA  haplotype (even rare ones) and pre-­encoded with any combination of TSAs. Using this new platform, my group will  search  for  and  validate  "universal"  TSAs/TCRs  that  can  be  used  broadly  in  TCR-­Therapy  for  any  patient.     Specifically, we will focus on peptides expressed from regions of the genome normally epigenetically silenced,  but  re-­activated  in  tumor  cells  (such  as  endogenous  retroviruses).  To  reach  this  goal,  we  will  continue  development of technology enabling the "writing" of millions of base-­pairs of DNA in human induced pluripotent  stem cells (iPSCs). This technology allows direct customization of the large HLA locus of iPSCs in a single step;; introduction of libraries of potential TSAs;; and integration of synthetic reporter constructs (which are excisable     for safety) for enhancing the in vitro directed differentiation of iPSCs to DCs. Thus, allogeneic programmed DCs  will catalyze a wide variety of immunotherapy applications and expand access of these advanced treatments for   a greater number of patients.