Nouvelles approches en immunothérapies pour le traitement du Sarcome d'Ewing

par Céline Collin

Projet de thèse en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Olivier Delattre.

Thèses en préparation à l'Université Paris sciences et lettres , dans le cadre de École doctorale Cancérologie, Biologie, Médecine, Santé , en partenariat avec Cancer, Hétérogénéité, Instabilité et Plasticité (laboratoire) , Diversité et Plasticité des tumeurs de l'enfant (DePiCT) (equipe de recherche) et de Institut Curie (établissement opérateur d'inscription) depuis le 30-09-2019 .


  • Résumé

    Le sarcome d'Ewing est un cancer malin des os ou des tissus mous. C'est la deuxième tumeur osseuse la plus fréquente chez les enfants et les adolescents. Cette maladie est un cancer très agressif, avec une survie de 70 à 80% chez les patients présentant une maladie à risque standard localisée et de 30% chez ceux atteints d'une maladie métastatique. Le sarcome d'Ewing est une maladie génétiquement bien caractérisée par des translocations chromosomiques spécifiques entre des membres de la famille des FET (FUS, EWS, TAF15) et des membres de la famille de facteurs de transcription ETS (E26 spécifique de la transformation). La protéine de fusion la plus fréquente dans la maladie est la région de point de rupture du Ewing sarcoma breakpoint region 1 (EWSR1) – Friend leukemia integration 1 transcription factor (FLI1). EWSR1-FLI1 peut se lier à deux types de motifs de liaison de cibles de transcription : - L'un est un motif de 6/7 nucléotides centré sur un seul GGAA et se lie à ce motif. Il est partagé par les protéines « sauvages » FLI1 et d'autres protéines ETS de type « sauvage ». - L'autre est spécifique à la protéine de fusion ; il se compose de répétitions GGAA en tandem formant des séquences microsatellites. Récemment, grâce à la caractérisation des cibles EWS-FLI1, un ensemble de transcriptions précédemment inconnu et activé par EWS-FLI1 a été identifié. Ces transcrits constituent des transcrits néomorphes spécifiques au Sarcome d'Ewing. Ils contiennent des cadres de lecture ouverts pouvant potentiellement coder pour un ensemble de peptides susceptibles de s'associer aux protéines HLA de classe I les plus fréquentes, comme l'a montré une analyse bioinformatique. Ce projet sera mené en étroite collaboration avec le groupe d'Olivier Lantz. Au sein du groupe du Sarcome d'Ewing, le projet sera également étroitement lié au projet d'un post-doctorant qui étudie l'impact des polymorphismes de séquences de microsatellites sur la susceptibilité et l'agressivité du sarcome d'Ewing ainsi que sur le projet d'un doctorant en bioinformatique explorant les paysages génétiques et épigénétiques des sarcomes. La stratégie expérimentale comporte plusieurs étape: 1-Identification des épitopes non conventionnels exprimés par le sarcome d'Ewing 2-Etude de la réponse spontanée des cellules T contre les épitopes spécifiques de la tumeur, caractérisation de la réponse chez des donneurs et des patients en bonne santé, comparaison des caractéristiques des cellules T et de l'avidité de la réponse. 3- Validation des épitopes exprimés par les cellules tumorales en tant que cibles thérapeutiques. Ce projet propose d'établir un répertoire de transcrits spécifiques à Ewing, régulés par la liaison de EWS-FLI1 sur des séquences microsatellites, ainsi que sur des ORF associés et des peptides prédits se liant au HLA de classe I. La capacité de ces peptides à stimuler le système immunitaire et les cellules T spécifiques des peptides sera testée pour déterminer leur activation et leur cytotoxicité sur les cellules tumorales d'Ewing. Ce projet de recherche, du laboratoire au patient, permettra de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques, telles que vaccination, transfert adoptif de lymphocytes T spécifiques ou réactifs bi-spécifiques à base de TCR soluble / anticorps restreints.

  • Titre traduit

    New Immunotherapy Approaches in Ewing Sarcoma


  • Résumé

    Ewing Sarcoma is a malignant bone or soft-tissue. It is the second most frequent bone tumor of childhood and adolescence. This illness is a highly aggressive cancer, with a survival of 70-80% for patients with a standard-risk and localized disease and 30% for those with metastatic disease. Ewing Sarcoma is a genetically well-characterized disease by specific chromosome translocations between members of the FET family (FUS, EWS, TAF15) and members of the ETS (E26 transformation-specific) family of transcription factors. The most commonly occurring fusion protein in the disease is Ewing sarcoma breakpoint region 1 (EWSR1) – Friend leukemia integration 1 transcription factor (FLI1). EWSR1-FLI1 can bind to two types of binding motif of transcriptional targets: - One is a 6/7 nucleotide motif centered on a single GGAA and binding to this motif and is shared by wild type FLI1 and other wild-type ETS proteins - The other is specific to the fusion protein; it consists of tandem GGAA repeats that form microsatellite sequences. Recently, through the characterization of EWS-FLI1 targets, a set of previously unknown, transcripts activated by EWS-FLI1 have been identified. Therefore, these transcripts constitute neomorphic Ewing-specific transcripts. They contain open reading frames that can potentially encode a set of peptides that have the potential to associate with the most frequent HLA class I proteins as assessed by a bioinformatic analysis. This project aims at further characterizing these neomorphic transcripts and expression of encoded ORFs with particular attention to potential tumor-specific epitopes that may be recognized by the immune system with assessment of their potential as therapeutic targets.This project will be conducted in close collaboration with the group of Olivier Lantz. This project will be conducted in three steps: 1- Identification of non-conventional epitopes expressed by Ewing Sarcoma. 2- Investigation of the spontaneous T cell response against the tumor specific epitopes, characterization of the response in healthy donors and patients, comparison of the T cell features and avidity of the response. 3- Validation of epitopes expressed by tumor cells as therapeutic targets This project proposes to establish a repertoire of Ewing-specific transcripts that are regulated by the binding of EWS-FLI1 on microsatellite sequences as well as of associated ORFs and predicted peptides binding the HLA class I. Such peptides will be tested for their ability to stimulate the immune system and peptide-specific T cells will be tested for activation by and cytotoxicity on Ewing tumor cells. This bench-to-bedside research project will allow us to propose new therapeutic strategies, such as vaccine, adoptive transfer of T cells specific for these epitopes or soluble TCR/restricted antibody based bi-specific reagents.