Immunotherapy against HER2-positive breast cancers

Abstract

El 20% de los tumores mamarios sobre expresan el receptor de tirosina quinasa HER2, debido a su amplificación génica, tanto dentro de los cromosomas (HSR) como fuera ellos (DM). Se sabe muy poco acerca de la respuesta clínica o el rol en resistencia a terapias de estos patrones de amplificación. Por otro lado, un porcentaje de pacientes HER2+ expresa fragmentos carboxyl-terminales de HER2, p95HER2. Mas de la mitad de pacientes HER2+ no responde a las terapias disponibles. Hasta el momento, se desconoce si p95HER2 puede ser un blanco terapéutico. En este trabajo estudiaremos resistencias a terapias anti-HER2 y desarrollaremos nuevas terapias para el tratamiento de tumores p95HER2/HER2+. En esta tesis, evaluamos si el patrón de amplificación tiene impacto en la respuesta terapéutica. Mostramos que el ~30% de los tumores HER2+ tienen amplificación en DM pero responden a la terapia de la misma manera que los HSR. El número de DM se mantiene cuando se desarrolla resistencia a la terapia, incluso si se pierde expresión proteica de HER2. Por lo tanto, la perdida de DM no parece ser un mecanismo de resistencia a terapias anti-HER2. Por otro lado, también evaluamos si p95HER2 puede ser un blanco para inmunoterapia. Presentamos un anticuerpo bi-especifico de células T (p95-TCB) que se une a p95HER2 en la célula tumoral y a CD3e, miembro del receptor de células T, presente en linfocitos T. La unión simultanea a la célula tumoral y a la célula T induce la activación de la célula T, la secreción de gránulos citotóxicos y la lisis de la célula tumoral. En modelos pre-clínicos, mostramos que p95-TCB aumenta la infiltración de células T y promueve la regresión tumoral. Comparado con HER2-TCB, p95-TCB tiene la ventaja de discriminar las células normales con baja expresión de HER2 previniendo efectos colaterales. En resumen, este trabajo descarta a los DMs como predictores de respuesta a terapias anti-HER2, y describe un nuevo anticuerpo bi-especifico que recluta y active células inmunes a los tumores p95HER2/HER2+ y como consecuencia la regresión de los mismos.

Twenty percent of breast tumors are characterized by the overexpression of the receptor tyrosine kinase HER2, due to amplification of the gene, either within the chromosome (HSR) or outside as extrachromosomal entities (DM). Little is known about the clinical outcome or role in therapy resistance associated with these patterns of amplification. Furthermore, a proportion of HER2+ patients also express carboxyl terminal fragments of HER2, p95HER2. More than half of the patients do not respond to the current available anti-HER2 therapies. It is not yet known whether p95HER2 can be a therapeutic target. Therefore this dissertation is focused on the study of resistance to HER2- therapies and the development of new therapies for the treatment of p95HER2/HER2+ tumors. In this work we address whether the pattern of HER2 amplification impacts therapeutic response. We show that ~30% of HER2-positive tumors show amplification in DMs but respond equally to trastuzumab as HSR tumors. The number of DMs containing HER2 is maintained upon therapy resistance, even when the acquisition of resistance is concomitant with loss of HER2 protein expression. Thus, loss of DMs containing HER2 is not a likely mechanism of resistance to anti-HER2 therapies. In this thesis we also evaluate p95HER2 as a target for immune therapy for p95HER2/HER2+ patients. We present a T cell bispecific antibody (p95-TCB) that binds p95HER2 and CD3e, a subunit of the T cell receptor (TCR) present on T lymphocytes. Simultaneous binding of p95-TCB to tumor and T cells leads to T-cell activation, secretion of cytotoxic granules, and tumor cell lysis. In pre-clinical models we showed that p95-TCB increases immune cell infiltration and promotes tumor regression. Compared to classical HER2-TCB, p95-TCB has the potential advantage of sparing normal tissues with low HER2 expression from undesired killing. In summary, this work rules out the role of DMs as clinical predictors to anti-HER2 therapy, and describes a novel bispecific antibody that recruits immune cells to p95HER2/HER2+ tumors and consequently counteracts tumor growth.