Projektbeschreibung
Mit krebserregenden Molekülen befrachtete extrazelluläre Vesikel aufspüren
Zielgerichtete medikamentöse Therapien für zahlreiche Krankheiten konzentrieren sich auf zellmembrangebundene Rezeptoren oder intrazelluläre Moleküle einschließlich der nukleären Rezeptormoleküle. Die Geschichte scheint jedoch noch komplizierter zu sein. Denn ein kleines Transmembranmolekül mit der Bezeichnung PD-L1 hilft den Tumorzellen dabei, der gegen den Tumor gerichteten Immunantwort des Körpers zu entkommen. In jüngster Zeit hat die Forschung ergeben, dass es auch in extrazellulären Vesikeln verpackt und aus der Zelle freigesetzt wird. Danach erfolgt seine Verteilung systemisch. UNPACK PD-L1 plant, die Mechanismen dieses Prozesses aufzuklären, da er das Ansprechen der Patienten auf bestimmte immunsuppressive Tumortherapien zu beeinflussen scheint. Mehr Wissen darüber sollte die Entwicklung von Stoffen unterstützen, die die extrazelluläre Freisetzung des Moleküls hemmen und so die Immunsuppression des Tumorwachstums wiederherstellen.
Ziel
Harnessing the power of the immune system to treat cancer has long been a sought after goal of oncological research. Immune checkpoint inhibitors, such as anti-programmed death receptor 1 (PD-1) blockade therapies, have now taken center stage. However not all patients respond, highlighting gaps in our understanding of the mechanisms of tumour immunosuppression. Upregulation of the PD-1 ligand (PD-L1) on tumour cells initiated this therapeutic direction, yet it is becoming clear that the modality of PD-L1-mediated immune suppression is not limited to the plasma membrane. Like many tumor cells, melanoma cells secrete small extracellular vesicles (EVs) with pro-tumorigenic properties. Melanoma EVs express PD-L1 that suppress T cell function and facilitate tumour growth in pre-clinical mouse models. This systemic mechanism is clinically relevant, as circulating EV-PD-L1 levels can stratify anti-PD-1 clinical responders from non-responders. Thus inhibiting EV-PD-L1 may increase anti-PD-1 efficacy and broaden the responder bracket. One plausible strategy would be to block tumor EV secretion, yet little is known about the molecular mechanisms that drive PD-L1 loading and release. Herein, I intend to uncover the molecular mechanisms of EV PD-L1 release from melanoma cells using state-of-the-art optical and bioluminescent reporters to reveal novel druggable targets. This basic knowledge will be exploited to guide subsequent inhibition, through a drug screen for candidates that inhibit EV-PD-L1 release and restore T cell function. Ideally the outcome of this in vitro study will provide a strong rationale for combining anti-PD-1 agents with inhibitors of EV-PD-L1 secretion, to be tested in pre-clinical mouse models. If successful, melanoma EV blockade may remove the unanticipated bottlenecks that surround the efficacy of anti-PD-1 therapy. In the long term this study is meant to lay groundwork for tumor EV inhibition as a therapeutic strategy for cancer types beyond melanoma.
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