Les nouveaux vaccins en test, la cible prometteuse PD-1 (protéine)/PD-L1 (L pour ligand)

Une vidéo à découvrir pour bien comprende l'efficacité du duo immunothérapie + virus oncolytique
cliquer ici

Aujourd'hui on arrive à bloquer PD-1 et PD-L1 par lequel la tumeur endort le système immunitaire mais il faut aussi démasquer les cellules tumorales qui se cachent avec des vaccins virus pour les rendre visible au système immunitaire

Le programme de mort de la cellule 1(apoptose ou Programmed cell death  en anglais) est aussi désigné par PDC1, PD1 ou PD-1. C'est une protéine de surface cellulaire encodée par le gène PDCD1 et qui est exprimée  à la surface des lymphocytes T activés. Son gène est le PDC1 situé sur le chromosome 2. PDCD1 est aussi désignée sous le terme CD279 (en anglais : cluster de différentiation 279). Les ligands de la protéine PD1 sont désignés par PD-L1 (Programme de mort-ligand 1,  Programmed death-ligand 1 en anglais) et PD-L2 et sont exprimés par les cellules tumorales.La liaison du récepteur (exprimé par les lymphocytes) et de son ligand (exprimé par les cellules tumorales) bloque le système immunitaire du patient qui ne « reconnaît pas sa tumeur. Aujourdh'ui après les vaccins dendritiques et peptitiques inefficaces, une nouvelle génération de vaccins inhibiteurs de PD1 semble promise à un bel avenir.
Il s'agit de bloquer les voies par laquelle la tumeur endort le système immunitaire, PD1/PD-L1 ou CTLA-4 (Lymphocyte cytotoxique antigene 4). L’antigène 4 des lymphocytes T cytotoxiques (CTLA-4) est un régulateur négatif de l’activation des cellules T. Ipilimumab est un potentialisateur des cellules T qui bloque spécifiquement le signal inhibiteur du CTLA-4, conduisant à une activation des cellules T, à leur prolifération, et l’infiltration des tumeurs par les lymphocytes, aboutissant à la mort des cellules tumorales. Le mécanisme d’action d’ipilimumab est indirect, en activant la réponse immunitaire via les cellules T.

Les nouveaux anticorps

Ipilimumab
Ipilimumab est un anticorps monoclonal IgG1 qui bloque ocking cytotoxic T-lymphocyte–associated antigen 4 (CTLA-4)

Nivolumab, Opdivo (BMS-936558; MDX-1106)
Anticorps monoclonal inhibiteur de PD1.
(12/2014) Temozolomide en combination avec Ipilimumab et/ou Nivolumab + radiothérapie pour glioblastome nouvellement diagnostiqué. A l'ASCO 2015, Nivolumav sur des adénocarcinome bronchiques (cancer du poumon) a donné des résultats très prometteurs sur des tumeurs avec un forte expression de PD-L1 qui est nécessaire pour que le vaccin soit efficace.

MED4736
(12/2014), phase II, Etats-Unis, Australie, MEDI4736 pour glioblastome
MED4736 d’Astra Zeneca est le premier essai d’immunothérapie visant la voie PD-L1/PD-1 en phase III sur plusieurs cancers. On va suivre cet essai car à GFME on y croit.

Pembrolizumab
10-(01/2015), Phase II, Dana Farber, Pembrolizumab +/-Avastin pour glioblastome récurrent.
Le Pembrolizumab ou MK-3475 de Merkx est un médicament immunothérapeutique, inhibiteur de PD1 qui augmente la mort des cellules tumorales par activation des lymphocytes T cytotoxiques endormis par la tumeur.

Comment ça marche ?
L'immunothérapie est la reconnaissance d'un antigène avec activation des cellules T grâce à la présentation par les cellules présentatrices d’antigènes (APC). La voie PD-1 (Programmed Death-1, programme de mort 1) inhibe l’activation des cellules T. PD-1 n’active pas directement les caspases et n’entraîne pas directement la mort cellulaire ou l’apoptose à l’opposé de CD95 (Fas), mais a un effet indirect sur la mort cellulaire en réduisant des cytokines et des facteurs de survie.
Le système immunitaire possède des points de contrôles négatifs (checkpoints) comme PD-1 ou CTLA-4, ces derniers permettent en fait d’arrêter la réponse immune après élimination de la maladie, de prévenir une réponse immune trop forte (qui risquerait d’endommager les tissus sains) et de maintenir une tolérance. Découvert plus tard, PD-L2 est un deuxième ligand pour PD-1 qui inhibe également l’activation des cellules T.
PD-L1 est exprimé à la surface d’environ 30 % des tumeurs solides et entraîne une inhibition des réponses immunes antitumorales dans les cancers. Le blocage de PD-1 ou de PD-L1 stimule la réponse immune pouvant détruire la cellule tumorale. Le blocage des checkpoints fait intervenir CTLA-4 au niveau des ganglions lymphatiques et PD-1 au niveau de la tumeur. La stimulation immune peut guérir la tumeur par l’inhibition de la sécrétion de cytokines (l’interféron gamma en particulier responsable d’une régulation positive de PD-L1) et la destruction des cellules tumorales par les lymphocytes. 
6 anticorps différents sont disponibles pour mesurer l’expression de PD-L1 en immunohistochimie (5H1, 22C3, 28-8, SP142, E1L3N, 9A11).
Il n'y a pas de corrélation entre PD-L1 et la réponse immune.
La lutte antitumorale menée par le système immunitaire est une guerre de longue haleine qui dure des années au cours desquelles il agit, échoue et s’épuise… S’il existe une surrégulation de PD-L1 dans les réponses aiguës et chroniques, celui-ci reste élevé dans les phases chroniques. À la longue, les TIL (lymphocytes T infiltrant la tumeur) “s’épuisent” et expriment de multiples récepteurs immuno-inhibiteurs, qui peuvent être ciblés en thérapeutique.

CDX-110 (EGFRvIII)
C'est le dernier vaccin dont tout le monde parle, il brûle les étapes, phase II et III, en complément du traitement standard Radio-chiomiothérapie avec Temodal suivi de Temodal adjuvant il a presque doublé les survies médianes.
Mis au point par une jeune société Celldex thépapeutics, CDX-110 vise la variante III d'EGFR souvent présente dans les glioblastomes. Selon leurs auteurs EGFRvIII est présent dans 40% des gliomes malins et les traitements habituels par anticoprs monoclonaux comme Tarveva-Erlotinib ou Iressa-Géfitinib, Lapatinib, Trastuzumab, Cetuximab, visant EGFR sont inefficaces sur cette variante.
L'essai phase II
23 malades ont participé dans la 1ère étape de cet essai, avec les résultats encourageants. CDX-110 a été bien toléré et des réponses immunitaires ont été produites. Le temps médian à progression de la maladie était de 12,8 mois, meilleur que la moyenne historique correspondante de 7,1 mois. Dans le 2ème essai, 22 malades recevront la chimiothérapie de Temodal en plus de l'injection intradermiquees de CDX-110 tous les 15 jours jusqu'à progression de la maladie. Le 18 décembre 2010, les résultats de l'essai ont été publiés, avec pour titre "Echappement immunologique avec prolongation de la survie sans progression 6 mois et de la survie totale chez les patients avec mutation EGFRvIII (si on compare avec un groupe témoin). La PFS 6 mois estimée après vaccination a été de 67% (40% à 83%) et après diagnostic de 94% (67% à 99%, n = 18). L'OS médian était de 26,0 mois (21,0 à 47,7 mois). Les auteurs à Duke estime qu'un essai de phase III est justifié.

Un autre vaccin qui cible toujours EGFRvIII (29/3/07)
Quand Susan Wright apprend qu'elle a un glioblastome, à 46 ans, ses médecins à l'université de la Floride lui font connaître qu'elle ne vivra pas plus de 18 mois. 3 ans après, Wright est encore vivante et fait du vélo. Elle attribue sa survie à un nouveau vaccin, développé par un chercheur à l'école d'université de Stanford de la médecine. Wright à reçu le vaccin à Duke Université. Wright n'est pas guérie, elle a récidivé et suit une chimiothérapie. Mais même avec la récidive, le vaccin a aidé Wright qui a vécu plus longtemps que la plupart des patients avec glioblastome, qui ont un taux moyen de survie de moins d'1 an. Le vaccin va être testé dans d'autres hôpitauix. Développé par le Dr. Albert Wong, professeur de neurochirurgie à Stanford, les premiers résultats ont été prometteurs. Stanford compte commencer à inscrire des patients dans son essai en avril 2007. Avec 3% de patients avec glioblastome à survivre à 5 ans, un traitement efficace devient urgent. Le vaccin a résulté d'une découverte faite en 1992 par le Dr Wong à Johns Hopkins qui constate dans beaucoup de glioblastomes une variante du récéepteur du facteur de croissance, EGFRvIII, c'est en effet la troisième. Le Dr. Wong a pensé qu'il pourrait diriger le système immunitaire pour attaquer des cellules portant EGFRvIII en administrant un vaccin. Les cellules immunisées activées par le vaccin ignoreraient les versions normales d'EGFR sur les cellules normales, attaquant seulement les cellules tumorales qui ont EGFRvIII. Le Dr. Wong a retrouvé cette même anomalie dans le cancer du poumon, de la prostate et de l'ovaire, ce qui fait penser que ce vaccin pourrait être largement utile sur d'autres tumeurs. Chez les souris, le vaccin a travaillé exactement comme le Dr Wong l'avait espéré. Basé sur ce succès, l'université de Washington a commencé un petit essai de phase I sur les cancers ovariens et de prostate qui contiennent EGFRvIII. Chacun des patients a montré une réponse au vaccin. A Duke University un essai a eu lieu sur des patients avec glioblastome. 14 patients ont reçu le vaccin et ont survécu en moyenne 21 mois. Dans une autre épreuve de 23 patients au centre de Cancer de M.D. Anderson, la survie moyenne est allée jusqu'à environ 30 mois en raison de quelques changements dans la livraison du vaccin. L'essai de Duke avait pris tous les patients alors que MD Anderson n'a retenu que ceux qui exprimaient EGFRvIII. Une épreuve de phase II s'ouvre à Stanford et prévoit d'inclure 81 patients qui expriment EGFRvIII.
http://www.stanford.edu

Cellules autologues irradiées et GM-CSFPrincipe
Les cellules cibles suceptibles d’induire une activité cytotoxique sont de trois types :
– les cellules cytotoxiques CD8 qui reconnaissent l’antigène tumoral mais seulement dans un contexte HLA I ont une action antitumorale directe sur la cellule tumorale.
– les cellules macrophagiques ou dendritiques qui reconnaissent les antigènes tumoraux mais seulement dans un contexte HLA II et n’ont pas d’activité cytotoxique directe mais sont des cellules présentatrices d’antigènes, stimulant les lymphocytes T cytotoxiques via l’activation des lymphocytes CD4.
– les cellules NK qui, comme les lymphocytes CD8, ont une action tueuse directe des cellules tumorales dans un contexte indifférent HLA I ou II

Plusieurs générations de vaccins
1-Les vaccins de 1ère génération ou vaccins multi antigènes
Ils sont constitués de broyat de cellules tumorales irradiées et ont l’avantage d’être constitués de plusieurs antigènes de tumeurs, ce qui augmente les chances de pouvoir à priori correspondre à l’une des populations T cytotoxiques présentées par le malade. En revanche, ces antigènes sont en général présents en petites quantités, ce qui en limite l’action activatrice. Les broyats tumoraux sont injectés aux malades en sous-cutané ou en intradermique.
2-Les vaccins de 2ème génération
Ce sont des vaccins antigènes spécifiques puisqu'on n'injecte au patient qu'un seul antigène tumoral au malade pour obtenir une importante activation lymphocytaire T cytotoxique. Cette utilisation est limitée par la restriction à une classe HLA et par l'identification au cours d'une biopsie par PCR de la présence de l'antigène.
3-Les vacins de 3ème génération
Les cellules dendritiques
L’utilisation des cellules dendritiques s'appuie sur le fait que ces cellules sont d’excellentes présentatrices d’antigènes aux lymphocytes T dans un contexte HLA II pour les lymphocytes CD4 et HLA I pour les autres lymphocytes cytotoxiques.
Cellules tumorales modifiées
Les cellules tumorales contournent le système immunitaire en produisant des cytokines immunosuppressives, pour masquer leurs antigènes tumoraux et inhiber la réponse cytotoxique T. Le principe du vaccin par cellules tumorales consiste à injecter au malade en sous-cutanée ou en intradermique des cellules tumorales autologues irradiées dont la fonction immunitaire a été modifiée pour la rendre vulnérable aux lymphocytes T cytotoxiques. C’est ainsi que les cellules tumorales peuvent être transfectées par des cytokines comme les interleukines IL-2, 7 et 12 qui produisent des cytokines dans leur environnement, pour activer les lymphocytes T ou par du GM-CSF qui active les macrophages.
Plus de renseignements :

Expérience à Angers d'un vaccin 3ème génération
L'essai est terminé et remplacé par DCVax.
ODN-Cpg
Les ODN-Cpg sont de puissants activateurs du système immunitaire. ODN-Cpg pour OligoDésoxyNucléotides (ODN) CpG imite l’effet de l’ADN bactérien pour activer les réponses immunitaires naturelles chez les mammifères via le récepteur toll-like 9 (TLR9)
Pour le Pr. Antoine Carpentier, Hôpital Avicenne de Bobigny qui en est à l'origine, il ne s’agit pas d’un vaccin proprement dit, qui laisserait croire en quelque chose de magique qui pourrait régler tous les problèmes d’un seul coup. Il s’agit d’une immunothérapie locale, c’est à dire un traitement qui va stimuler l’immunité au sein de la tumeur cérébrale. Le traitement est donc injecté dès la première chirurgie d'exérèse. On espère ainsi que l’immunité permettra de rejeter et d’éradiquer les cellules anormales présentes sur place. Il s’agit d’un dérivé de l’ADN, programme génétique des organismes vivants, succession de 4 bases Adénine, Cytosine, Guanine, et Thymine. Au cours de l’évolution, l’ADN de l’homme a divergé de celui des bactéries quant à l’utilisation de ces bases. Ainsi, le binôme CG est rare chez l’homme, mais est resté fréquent chez les bactéries. Le système immunitaire des mammifères est devenu capable de reconnaître comme étranger ces motifs Cytosine-Guanine et de déclencher de puissants mécanismes d’alerte et de défense. Ce n'est pas une thérapie génique, car dans notre approche, le dérivé de l’ADN que nous utilisons est une substance chimique reconnue comme une invasion étrangère grâce à ces motifs CG. Les résultats chez l’animal ont été très prometteurs, puisqu’une ou plusieurs injections locales ont permis chez un nombre significatif d’animaux de réduire la tumeur, et parfois de la faire disparaître. Mais chez l'homme les résultats sont moins probants. C'est un essai, actuellement en phase II qui est proposé à des patients nouvellement diagnostiqués au moment de la chirurgie d'exérèse. Il s'agit d'une perfusion au sein de leur tumeur de ce produit immunostimulant. Le médicament semble bien toléré.L'essai débuté en 2005 est multicentrique et national. Au 13/02/2008 il est toujours ouvert à Avicenne, La Salpêtrière, Marseille-La Timone et Toulouse. Renseignements sur la page Orphanet

Hiltonol-Poly-ICLC
En janvier 2006, Oncovir nous annonçait aux Etats-Unis l'ouverture d'une épreuve clinique de Phase II avec le concours de NABTC pour des patients avec glioblastome nouvellement diagnostiqué traités en 1ère intention par le protocole standard de chimioradiothérapie avec Temodal. Il s'agit de combiner la radiothérapie, Hiltonol (Poly-ICLC) et Temodal.
L'essai est ouvert dans plusieurs centres américains, Lee Moffit en Floride, à Boston, John Hopkins à Baltimore, Henri Ford à Détroit.
Renseignements sur le site de Virtualtrials, essais cliniques.
Dans un précédent essai avec Hiltonol

Auteurs : Salazar AM, prélèvent HB, Ondra S, Kende M, Scherokman B, D brun, Mena H, Martin N, Schwab K, Donovan D, Dougherty D, Pulliam M, Ippolito M, les tombes M, H brun, Ommaya A. Université de Washington, Etats-Unis.

L'acide Polyinosinic-polycytidylic a stabilisé avec le polylysine et le carboxyméthylcellulose (poly-ICLC) (10-50 mcg/kg, administrée en intramusculaire hebdomadaire 1 à 3 fois a été donné pour une durée inférieure ou égale à 56 mois à 38 patients avec gliomes malins. La toxicité était minimale ou inexistante. 
20/ 30 patients (66%) recevant au moins 2 fois hebdomadaire le poly-ICLC ont eu la régression ou la maladie stable. Tous sauf 1 patient avec astrocytomes anaplasiques qui ont reçu poly-ICLC restent vivants, avec une survie progression-libre médiane de 54 mois après diagnostic.La survie médiane de Kaplan-Meier est de 19 mois pour des patients avec glioblastomes qui ont reçu au moins 2 fois hebdomadaire le poly-ICLC. 

DC-Vax Cerveau
Biotherapeutics, société américaine vient de publier les premiers résultats d'une Phase I avec un vaccin dendritique DCVax, 63% de survivants à 2 ans contre 26% avec le traitement standard.
BOTHELL, Washington, 28 août 2006 /PRNewswire-FirstCall
Le rapport est présenté au 3ème congrès annuel d'immunothérapie contre les cancers de l'Institut de santé de Cambridge et à la conférence de vaccins à Boston, le 23 août 2006.
Au 15 août 2006, les résultats connus des épreuves cliniques de phase I avec DCVax pour tumeur de cerveau étaient les suivants :
-7/16 patients sont encore vivants, avec des temps de suivi de 18à 75 mois.
6 de ces 7 patients n'ont montré aucune répétition de cancer
-A 24 mois, 63% de patients traités étaient vivants contre des résultats historiques habituels de 26% de patients.
 -14/16 patients ont dépassé 15 mois, considéré comme la moyenne historique.
Avec les traitements actuels existants, le glioblastome GBM a une moyenne historique de temps avant progression de 8 mois et une survie de 15 mois. Ajouter le traitement d'immunothérapie avec DCVax de NWBT a considérablement prolongé ces périodes dans les deux épreuves de la phase I. DCVax pour cerveau est une thérapie d'immunothérapie cellulaire dendritique personnalisée, faite à partir des propres cellules dendritiques d'un patient et de ses propres cellules tumorales, les antigènes.. Les patients encore vivants en phase I continueront à recevoir les piqûres de rappel de DCVax - cerveau au cours de l'année prochaine.Le Dr. Alton Boynton, président de Biothérapeutics a indiqué que sur la bases des premiers résultats de phase I les patients traités avec DCVax - cerveau peuvent compter vivre beaucoup plus longtemps, avoir une vie saine en dépit du diagnostic de glioblastome.La survie prolongée pour la majorité de patients pendant plus de deux années est certainement sans précédent dans cette maladie. Nous sommes désireux de commencer le plus vite possible une nouvelle épreuve clinique de phase II au début du 4ème trimestre 2006.