Способ отбора неоэпитопов

1. Способ отбора числа А неоэпитопов для индивидуума, страдающего или подозреваемого в заболевании раком, причем указанный способ включает стадии:
a. получение одного или нескольких неоэпитопов от указанного индивидуума, где каждый неоэпитоп содержит по меньшей мере один минимальный эпитоп, причем каждый неоэпитоп содержит по меньшей мере одну мутацию, такую как иммуногенная мутация, по сравнению с эталонной последовательностью, причем минимальный эпитоп состоит из количества аминокислот, равного или меньше, чем количество аминокислот неоэпитопа, и содержит указанную по меньшей мере одну мутацию; где предпочтительно получение неоэпитопов включает стадию идентификации мутаций в последовательностях нуклеиновых кислот, которые специфичны для опухоли;
b. определение аффинности связывания МНС I и/или МНС II по меньшей мере для одного минимального эпитопа, например, по меньшей мере для двух, трех или четырех минимальных эпитопов в каждом из указанных неоэпитопов, необязательно при этом аффинность связывания определяется предсказанием in silico;
c. отбор неоэпитопов, содержащих по меньшей мере один минимальный эпитоп с предсказанной способностью связываться с МНС I и/или с МНС II, с получением таким образом МНС-связывающих неоэпитопов;
d. ранжирование МНС-связывающих неоэпитопов с точки зрения вероятности их клинического применения;
e. отбор А неоэпитопов из МНС-связывающих неоэпитопов наивысшего ранга, тем самым отбирая А неоэпитопов, которые могут иметь клиническое применение.
2. Способ по п. 1, при котором некоторые или все из А неоэпитопов связываются по меньшей мере с МНС I.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором А представляет собой целое число от 1 до 100, такое как от 5 до 50, такое как от 5 до 30, такое как от 10 до 20, такое как 10, 11, 12., 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20,21, 22, 23, 24 или 25.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия а включает идентификацию мутаций в последовательностях нуклеиновых кислот в одном или нескольких образцах, полученных от индивидуума, по сравнению с эталонным образцом, предпочтительно, при котором один или несколько образцов представляют собой образец, полученный из опухолевых клеток индивидуума.
5. Способ по п. 4, при котором мутации обнаруживают по меньшей мере в двух образцах, полученных из опухолевых клеток индивидуума.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором по меньшей мере один минимальный эпитоп составляет от 1 до 50 минимальных эпитопов, например, от 1 до 40 минимальных эпитопов, например, от 1 до 30 минимальных эпитопов, например, от 1 до 20 минимальных эпитопов.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия с включает отбор неоэпитопов, содержащих по меньшей мере один минимальный эпитоп с предсказанной способностью связываться с МНС I и по меньшей мере один минимальный эпитоп с предсказанной способностью связываться с МНС II.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия d включает стадию определения числа связывающихся с МНС I и/или МНС II минимальных эпитопов в каждом из указанных неоэпитопов, и где большее число связывающихся с МНС I и/или МНС II минимальных эпитопов указывает на более высокую вероятность клинического применения неоэпитопа.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия b выполняется путем определения аффинности связывания МНС I и/или МНС II для каждого из указанных минимальных эпитопов, тем самым идентифицируя х минимальных МНС I-связывающих эпитопов и/или у минимальных МНС II-связывающих эпитопов.
10. Способ по п. 9, при котором стадия d включает стадию определения оценки связывания для неоэпитопа, при котором оценка связывания представляет собой а⋅х+b⋅у, где предпочтительно а=2 и b=1, или а=0, если у=0, и b=0, если х=0, и где а=1, если у>0, и b=1, если x>0, и где более высокая оценка связывания указывает на более высокую вероятность клинической применимости неоэпитопа.
11. Способ по любому из предшествующих пп. 9, 10, при котором x>у, например, x>2у, например, x>2,5у.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия d включает определение числа минимальных эпитопов, содержащихся в неоэпитопах, и где неоэпитопы, содержащие большое число минимальных эпитопов, ранжируются выше, чем неоэпитопы, содержащие меньшее число минимальных эпитопов, где предпочтительно минимальный эпитоп представляет собой минимальный МНС I-связывающий эпитоп.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия d дополнительно включает стадию определения дифференциального показателя МНС I-связывания связывающего МНС I неоэпитопа стадии с, при котором дифференциальный показатель МНС I-связывания дается формулой (% ранговая оценка (МНС I) для эталона) / (% ранговая оценка (МНС I) для неоэпитопа), где неоэпитопы с большим дифференциальным показателем МНС I-связывания ранжируются выше, чем неоэпитопы с более низким дифференциальным показателем МНС I-связывания, и/или где МНС I-связывающие неоэпитопы отбираются на стадии е только в том случае, если множество неоэпитопов не содержит никакого неоэпитопа, связывающегося с МНС II.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором неоэпитопы, обнаруженные в более чем одном образце, полученном из опухолевых клеток, ранжируются выше, чем неоэпитопы, обнаруженные только в одном образце, полученном из опухолевых клеток.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором мутации идентифицируются по меньшей мере двумя различными определителями вариантов.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия d дополнительно включает ранжирование неоэпитопов следующим образом:
i) определение того, находится ли мутация в якорной или неякорной позиции минимального неоэпитопа, для каждого минимального эпитопа, содержащегося в неоэпитопе;
ii) приоритизация неоэпитопов,
необязательно при этом приоритизация неоэпитопов на стадии ii) осуществляется путем присвоения каждому неоэпитопу наивысшей оценки минимальных эпитопов, которые они включают, и при этом приоритизация неоэпитопов осуществляется следующим образом:
1) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа равен или больше 20, минимальный эпитоп имеет наивысшую оценку;
2) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа равен или больше 20, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 1);
3) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа ниже 20 и равен или больше 3, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 2);
4) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа ниже 20 и равен или больше 3, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 3);
5) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа меньше 3 и равен или больше 1, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 4);
6) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа меньше 3 и равен или больше 1, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 5);
7) если минимальный эпитоп имеет мутацию с дифференциальным показателем связывания ниже 1, независимо от позиции мутации, минимальный эпитоп имеет самую низкую оценку.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия d дополнительно включает стадию приоритизации неоэпитопов по отношению к их МНС I рангу.
18. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором % ранговая оценка (МНС I) неоэпитопа, содержащего один или несколько минимальных эпитопов с предсказанной способностью связываться с МНС I, равна самой низкой ранговой оценке (МНС I) указанного одного или нескольких минимальных эпитопов.
19. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия е включает отбор неоэпитопов, имеющих % ранговую оценку (МНС I) ниже 2,0, например, ниже 1,5, например, ниже 1, предпочтительно равную или ниже 0,5.
20. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором МНС I-связывающие неоэпитопы, имеющие % ранговую оценку (МНС I) выше 2, исключены или имеют пониженный приоритет, и/или где МНС I-связывающие неоэпитопы, имеющие % ранговую оценку (МНС I) выше 10, например, выше 2, исключены или имеют пониженный приоритет.
21. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия d дополнительно включает стадию приоритизации неоэпитопов по отношению к их МНС II рангу.
22. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором % ранговая оценка (МНС I) неоэпитопа, содержащего один или несколько минимальных эпитопов с предсказанной способностью связываться с МНС II, равна самой низкой ранговой оценке (МНС II) указанного одного или нескольких минимальных эпитопов.
23. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия е включает отбор неоэпитопов, имеющих % ранговую оценку (МНС II) ниже 10, например, ниже 2.
24. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия d дополнительно включает стадию приоритизации неоэпитопов по отношению к их оценке по BLOSUM в порядке убывания, причем оценка по BLOSUM неоэпитопа равна оценке по BLOSUM минимального эпитопа с лучшим рангом, который он включает, при этом минимальный эпитоп с оценкой по BLOSUM < 1 оценивается выше, чем минимальный эпитоп с оценкой по BLOSUM ≥ 1.
25. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий определение уровней экспрессии РНК указанных неоэпитопов, при этом неоэпитопы, для которых экспрессия РНК не обнаруживается, исключены или имеют пониженный приоритет и/или при этом неоэпитопы с высоким уровнем экспрессии РНК ранжируются выше, чем неоэпитопы с более низким уровнем экспрессии РНК, предпочтительно, где указанные уровни экспрессии РНК определяют для МНС I-связывающих и/или МНС II-связывающих неоэпитопов.
26. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором неоэпитопы, присутствующие в генах, показывающих по меньшей мере в 5 раз более высокий уровень экспрессии РНК в данном органе или ткани по сравнению с другими органами или тканями, исключены или имеют пониженный приоритет, при этом указанный орган предпочтительно выбран из сердца, мозга, печени, легких, желудка, почек, селезенки, толстой кишки и кишечника.
27. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором стадия d дополнительно включает стадию определения частоты аллелей мутаций, присутствующих в МНС-связывающих неоэпитопах, при этом МНС-связывающие неоэпитопы с высокой частотой аллелей ранжируются выше МНС-связывающих неоэпитопов с более низкой частотой аллелей.
28. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором указанные неоэпитопы имеют длину от 7 до 40 аминокислот, такую как от 15 до 30 аминокислот, такую как от 25 до 30 аминокислот, такую как 27 аминокислот.
29. Способ по п. 28, при котором неоэпитопы ранжируются в порядке убывания следующим образом:
1) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа равен или больше 20, минимальный эпитоп имеет наивысшую оценку;
2) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа равен или больше 20, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 1);
3) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа ниже 20 и равен или больше 3, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 2);
4) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа ниже 20 и равен или больше 3, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 3);
5) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа меньше 3 и равен или больше 1, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 4);
6) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа меньше 3 и равен или больше 1, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 5);
7) если минимальный эпитоп имеет мутацию с дифференциальным показателем связывания ниже 1, независимо от позиции мутации, минимальный эпитоп имеет самую низкую оценку.
30. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором указанный способ включает следующие стадии:
a. получение множества неоэпитопов от указанного индивидуума, где каждый неоэпитоп содержит по меньшей мере 3 минимальных эпитопа, причем каждый неоэпитоп содержит по меньшей мере одну иммуногенную мутацию по сравнению с эталонными последовательностями;
b. определение аффинности связывания МНС I и МНС II для каждого из указанных неоэпитопов, тем самым идентифицируя x МНС I-связывающих неоэпитопов и у МНС II-связывающих неоэпитопов, где x+y≥3;
c. отбор неоэпитопов с предсказанной способностью связываться по меньшей мере с МНС I и необязательно с МНС II, с получением таким образом МНС-связывающих неоэпитопов;
d. ранжирование МНС-связывающих неоэпитопов с точки зрения вероятности их клинического применения; при этом ранжирование осуществляется следующим образом:
i. неоэпитопы ранжируются в соответствии с числом МНС I- и необязательно МНС II-связывающих минимальных эпитопов, которые они включают, при этом большее число дает более высокий ранг;
e. отбор А неоэпитопов из МНС-связывающих неоэпитопов наивысшего ранга,
тем самым отбирая А неоэпитопов, которые могут иметь клиническое применение.
31. Способ по п. 30, при котором после стадии i. стадии d следует или ее заменяет стадия ранжирования неоэпитопов в соответствии с их клональностью, причем более высокая клональность дает более высокий ранг.
32. Способ по любому из пп. 30, 31, при котором после стадии i. стадии d следует или ее заменяет стадия ранжирования неоэпитопов в соответствии с VAF мутации, которую они включают, при котором более высокое значение VAF дает более высокий ранг.
33. Способ по любому из пп. 30-32, при котором после стадии i. стадии d следует или ее заменяет стадия ранжирования неоэпитопов в соответствии с их % ранговой оценкой, при этом неоэпитопы с низкой % ранговой оценкой ранжируются выше, чем неоэпитопы с высокой ранговой оценкой.
34. Способ по любому из пп. 30-33, при котором после стадии i. стадии d следует или ее заменяет стадия ранжирования неоэпитопов в соответствии с числом различных определителей вариантов, идентифицирующих мутацию, которую они содержат, где большее число различных определителей вариантов обеспечивает более высокий ранг.
35. Способ по любому из пп. 30-34, при котором после стадии i. стадии d следует или ее заменяет стадия ранжирования неоэпитопов в соответствии с числом образцов, содержащих указанные неоэпитопы, при этом большее число образцов, содержащих неоэпитопы, дает более высокий ранг.
36. Способ отбора числа А неоэпитопов для индивидуума, при этом указанный способ включает следующие стадии:
a. получение одного или нескольких неоэпитопов от указанного индивидуума, где каждый неоэпитоп содержит по меньшей мере один минимальный эпитоп, причем каждый неоэпитоп содержит по меньшей мере одну мутацию, такую как иммуногенная мутация, по сравнению с эталонной последовательностью, причем минимальный эпитоп состоит из количества аминокислот, равного или меньше, чем количество аминокислот неоэпитопа, и содержит по меньшей мере одну указанную мутацию; где предпочтительно получение неоэпитопов включает стадию идентификации мутаций в последовательностях нуклеиновых кислот, которые специфичны для опухоли;
b. определение аффинности МНС I-связывания по меньшей мере для одного минимального эпитопа, такого как по меньшей мере два, три или четыре минимальных эпитопа в каждом из указанных неоэпитопов, и определение числа связывающихся с МНС I минимальных эпитопов для каждого из указанных неоэпитопов, необязательно при этом аффинность связывания определяется предсказанием in silico;
c. ранжирование неоэпитопов следующим образом:
i. приоритизация неоэпитопов, содержащих большое число минимальных эпитопов, связывающихся с МНС I и/или МНС II, и отбор первой группы неоэпитопов, имеющих высокую оценку;
ii. необязательно, приоритизация неоэпитопов из первой группы неоэпитопов следующим образом:
1) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа равен или больше 20, минимальный эпитоп имеет наивысшую оценку;
2) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа равен или больше 20, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 1);
3) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа ниже 20 и равен или больше 3, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 2);
4) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа ниже 20 и равен или больше 3, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 3);
5) если мутация находится в якорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа меньше 3 и равен или больше 1, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 4);
6) если мутация находится в неякорной позиции и дифференциальный показатель связывания минимального эпитопа меньше 3 и равен или больше 1, оценка минимального эпитопа ниже, чем оценка минимальных эпитопов из 5);
7) если минимальный эпитоп имеет мутацию с дифференциальным показателем связывания ниже 1, независимо от позиции мутации, минимальный эпитоп имеет самую низкую оценку; где дифференциальный показатель МНС I-связывания дается формулой (% ранговая оценка (МНС I) для эталона) / (% ранговая оценка (МНС I) для минимального эпитопа); и отбор второй группы неоэпитопов, имеющих высокую оценку;
iii. необязательно, приоритизация неоэпитопов из второй группы на основе их % ранговой оценки по отношению к МНС I и отбор третьей группы неоэпитопов, имеющей низкую % ранговую оценку по отношению к МНС I;
iv. необязательно, отбор четвертой группы неоэпитопов, включающей минимальные эпитопы с высоким сходством с эпитопами, о которых известно, что они распознаются Т-клетками;
v. необязательно, приоритизация неоэпитопов из третьей группы или из четвертой группы, основанная на их оценке по BLOSUM, где оценка по BLOSUM меньше, чем заданное пороговое значение, получает более высокий ранг, чем оценка по BLOSUM, равная указанному пороговому значению или превышающая его, и отбор пятой группы неоэпитопов, имеющих оценку по BLOSUM меньше указанного порогового значения, причем указанное пороговое значение предпочтительно равно 1;
vi. необязательно, отбор неоэпитопов из первой, второй, третьей, четвертой или пятой группы неоэпитопов на основе неоэпитопов, обнаруженных в двух или более образцах, и отбор шестой группы неоэпитопов, обнаруженных в двух или более образцах;
vii. необязательно, отбор неоэпитопов из первой, второй, третьей, четвертой, пятой или шестой группы неоэпитопов на основе идентификации мутации по меньшей мере двумя различными определителями вариантов и отбор седьмой группы неоэпитопов, включающей мутацию, идентифицированную по меньшей мере двумя различными определителями вариантов, при этом первая, вторая, третья, четвертая, пятая, шестая или седьмая группа неоэпитопов включает указанные А неоэпитопов.
37. Способ по п. 36, при котором индивидуум страдает или подозревается в заболевании раком.
38. Способ получения противораковой вакцины, включающей неоэпитопы, причем указанный способ включает стадию отбора указанных неоэпитопов с применением способа по любому из пп. 1-35 или 36, необязательно при котором вакцина против рака содержит нуклеотидную конструкцию, содержащую:
a. единицу нацеливания
b. единицу димеризации
c. первый линкер
d. антигенную единицу, при котором указанная антигенная единица включает А-1 антигенных субъединиц, причем каждая субъединица содержит последовательность, кодирующую по меньшей мере один из указанных неоэпитопов и второй линкер, и указанная антигенная единица дополнительно содержит финальную последовательность, кодирующую один из указанных неоэпитопов, где А представляет собой целое число от 1 до 100, предпочтительно А представляет собой целое число от 3 до 50,
где указанная нуклеотидная конструкция применяется в противораковой вакцине в иммунологически эффективном количестве.
39. Способ получения противораковой вакцины, включающей неоэпитопы, причем указанный способ включает стадию отбора указанных неоэпитопов с применением способа по любому из пп. 1-35 или 36.
40. Противораковая вакцина, которую можно получить способом по п. 39, необязательно при этом указанная противораковая вакцина содержит нуклеотидную конструкцию, содержащую:
a. единицу нацеливания
b. единицу димеризации
c. первый линкер
d. антигенную единицу, где указанная антигенная единица включает n-1 антигенных субъединиц, причем каждая субъединица содержит последовательность, кодирующую по меньшей мере один из указанных неоэпитопов и второй линкер, и указанная антигенная единица дополнительно содержит финальную последовательность, кодирующую один из указанных неоэпитопов, где п представляет собой целое число от 1 до 100, такое как от 3 до 50,
где указанная нуклеотидная конструкция применяется в противораковой вакцине в иммунологически эффективном количестве.
41. Способ отбора числа А неоэпитопов для индивидуума, при этом указанный способ включает следующие стадии:
a. получение одного или нескольких неоэпитопов от указанного индивидуума, где каждый неоэпитоп содержит по меньшей мере один минимальный эпитоп, причем каждый неоэпитоп содержит по меньшей мере одну мутацию, такую как иммуногенная мутация, по сравнению с эталонной последовательностью, причем минимальный эпитоп состоит из количества аминокислот, равного или меньше, чем количество аминокислот неоэпитопа, и содержит указанную по меньшей мере одну мутацию; где предпочтительно получение неоэпитопов включает стадию идентификации мутаций в последовательностях нуклеиновых кислот, которые специфичны для опухоли;
b. определение аффинности связывания МНС I и/или МНС II для каждого из указанных неоэпитопов, необязательно при этом аффинность связывания определяется предсказанием in silico;
с. отбор неоэпитопов, содержащих по меньшей мере один минимальный эпитоп с предсказанной способностью связываться с МНС I и/или с МНС II, с получением таким образом МНС-связывающих неоэпитопов;
d. ранжирование МНС-связывающих неоэпитопов по их вероятности клинического применения;
e. отбор А неоэпитопов из МНС-связывающих неоэпитопов наивысшего ранга, при котором А представляет собой целое число и А равно по меньшей мере 3, например, по меньшей мере 4, например, по меньшей мере 5,
тем самым отбирая А неоэпитопов, способных вызывать CD8+ Т-клеточный ответ при введении индивидууму в иммунологически активном количестве.
42. Способ по п. 41, при котором стадии а, b, с, d и/или е таковы, как определено в любом из пп. 1-36.
43. Способ по любому из пп. 41, 42, при котором неоэпитопы, минимальный эпитоп и/или А неоэпитопов таковы, как определено в любом из пп. 1-36.
44. Способ по любому из пп. 41-43, при котором индивидуум страдает или подозревается в заболевании раком.