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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/8765
TRYPANOSOMA CRUZI AS AN EFFECTIVE CANCER ANTIGEN DELIVERY VECTOR
Author
Affilliation
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/ Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/ Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/ Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
Universidade Federal do Paraná. Centro Politécnico. Setor de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular. Curitiba, Paraná, Brazil
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
New York Branch at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. Ludwig Institute for Cancer Research. New York, NY
New York Branch at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. Ludwig Institute for Cancer Research. New York, NY
New York Branch at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. Ludwig Institute for Cancer Research. New York, NY
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/ Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/University of Massachusetts Medical School. Division of Infectious Disease and Immunology. Worcester, MA
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/ Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/ Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
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Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil
Universidade Federal do Paraná. Centro Politécnico. Setor de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular. Curitiba, Paraná, Brazil
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New York Branch at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. Ludwig Institute for Cancer Research. New York, NY
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Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia e Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/ Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Laboratório de Imunopatologia. Belo Horizonte, MG, Brazil/University of Massachusetts Medical School. Division of Infectious Disease and Immunology. Worcester, MA
Abstract
One of the main challenges in cancer research is the development of vaccines that induce effective and long-lived protective immunity against tumors. Significant progress has been made in identifying members of the cancer testis antigen family as potential vaccine candidates. However, an ideal form for antigen delivery that induces robust and sustainable antigen-specific T-cell responses, and in particular of CD8+ T lymphocytes, remains to be developed.
Here we report the use of a recombinant nonpathogenic clone of Trypanosoma cruzi as a vaccine vector to induce vigorous and longterm T cell-mediated immunity. The rationale for using the highly attenuated T. cruzi clone was (i) the ability of the parasite to persist in host tissues and therefore to induce a long-term antigen-specific immune response; (ii) the existence of intrinsic parasite agonists for Toll-like receptors and consequent induction of highly polarized T helper cell type 1 responses; and (iii) the parasite replication in the host cell cytoplasm, leading to direct antigen presentation through the endogenous pathway and consequent induction of antigenspecific CD8+ T cells. Importantly, we found that parasites expressing a cancer testis antigen (NY-ESO-1) were able to elicit human antigen-specific T-cell responses in vitro and solid protection against melanoma in a mouse model. Furthermore, in a therapeutic protocol, the parasites expressing NY-ESO-1 delayed the rate of tumor development in mice. We conclude that the T. cruzi vector is highly efficient in inducing T cell-mediated immunity and protection against cancer cells. More broadly, this strategy could be used to elicit a long-term T cell-mediated immunity and used for prophylaxis or therapy of chronic infectious diseases.
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