MHC e Apresentação de Antígenos, Vacinas Peptídicas de Neoantigenos, PD-1/PD-L1 Biologia e CAR-NK Cells

MHC: Complexo Principal de Histocompatibilidade

MHC Classe I e Classe II

MHC Classe I (HLA-A, HLA-B, HLA-C):

• Estrutura: cadeia α (α1, α2, α3) + β2-microglobulina (β2m); montar no RE
• Expressão: TODAS as células nucleadas do organismo
• Função: apresenta peptídeos derivados de proteínas INTRACELULARES (inclui proteínas virais, proteínas tumorais)
• Peptídeos apresentados: 8–10 aminoácidos (nonamers/octamers)
• Célula T reconhecedora: CD8+ (CTL — Cytotoxic T Lymphocyte)
• Via de processamento:

1. Proteínas citosólicas → Ubiquitina → Proteassoma 26S → peptídeos 8–12 aa 2. TAP1/TAP2 (Transporter associated with Antigen Processing): transportam peptídeos para o RE 3. Peptídeo + MHC I + β2m → transporte ao Golgi → membrana

MHC Classe II (HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP):

• Estrutura: cadeia α + cadeia β (heterodímero); ambas polimórficas
• Expressão: APCs profissionais — células dendríticas (DC), macrófagos, células B
• Função: apresenta peptídeos de proteínas EXTRACELULARES internalizadas (bactérias, toxinas, antígenos tumorais secretados)
• Peptídeos apresentados: 13–25 aminoácidos
• Célula T reconhecedora: CD4+ (T helper — Th1, Th2, Th17, Tfh)
• Via de processamento (endossômica):

1. Endocitose de proteínas extracelulares 2. Endossoma + lisossoma → proteases (catepsinas) → peptídeos 13–25 aa 3. Cadeia invariante (Ii) e CLIP: ocupam a fenda de MHC II no RE para evitar carga prematura 4. HLA-DM + HLA-DO: facilitam troca de CLIP pelo peptídeo antigênico

Polimorfismo de HLA e Relevância Clínica

HLA: altamente polimórfico:

• Milhares de alelos por gene (HLA-A: >3.000; HLA-B: >5.000)
• Haplótipo: conjunto de alelos HLA herdado em bloco (em desequilíbrio de ligação)
• Relevância:

- Transplante: compatibilidade HLA → rejeição; 6/6 compatível = melhor - Autoimunidade: HLA-B*27 → espondilite anquilosante; HLA-DR4 → AR; HLA-DQ2/DQ8 → doença celíaca - Farmacogenômica: HLA-B*5701 → abacavir hipersensibilidade (teste obrigatório antes de usar)

Neoantigenos e Vacinas Peptídicas Personalizadas

Neoantigenos: Conceito

Neoantigenos:

• Peptídeos derivados de mutações somáticas específicas do tumor (não presentes em células normais)
• Surgem de: SNVs (mutações de ponto), indels (inserções/deleções que causam frameshifts), fusões gênicas
• Proteína mutada → processada pelo proteassoma → peptídeo mutante → carregado em MHC I → apresentado a CTLs
• CTLs: reconhecem peptídeo mutado via TCR → atacam célula tumoral (se não houver evasão)
• Alta carga mutacional (TMB) → mais neoantigenos → melhor resposta a checkpoint inhibitors

Fluxo de desenvolvimento de vacina de neoantigeno:

1. Sequenciamento NGS do tumor + sangue normal → identificar mutações somáticas específicas
2. Predição de afinidade de ligação HLA-peptídeo: algoritmos (NetMHCpan, MHCflurry) → predizem quais peptídeos mutados ligam com alta afinidade ao HLA do paciente
3. Síntese de peptídeos sintéticos (20 peptídeos mais prováveis de ativar resposta imune)
4. Vacina + adjuvante (poly-ICLC ou lipossoma) → injeção SC/IM
5. Respostas de células T: avaliadas por ELISpot e fluxo de citometria

Ensaios clínicos de vacinas de neoantigenos:

• Fase 1 em melanoma (Sahin et al. 2017 — Nature + Ott et al. 2017 — Nature): 8 pacientes por ensaio; respostas de células T em 100%; controle de tumores duráveis em 4/8 (Sahin) e 6/6 (Ott) pacientes — resultados muito promissores
• NCI melanoma trial: adição de pembrolizumabe → melhor controle de tumor
• BNT111 (mRNA neoantigeno + LNP) + pembrolizumabe: fase 2 em melanoma avançado

PD-1/PD-L1: Checkpoint Imune

Biologia de PD-1 e PD-L1

PD-1 (Programmed Death-1 / CD279):

• Receptor imuno-inibitório; expresso em: células T ativadas, células B, células NK, macrófagos
• Estrutura: ITIM + ITSM (domínios citoplasmáticos inibitórios) → recruta SHP-2 fosfatase
• Ligantes: PD-L1 (B7-H1 / CD274) e PD-L2 (B7-DC / CD273)

PD-L1 (CD274):

• Expresso em: células tumorais, células do estroma tumoral, APCs
• Induzido por: IFN-γ (sinalização JAK1/JAK2 → STAT1 → IRF1 → PD-L1) — feedback de evasão imune
• PD-1 + PD-L1 → SHP-2 desfosforila TCR-proximal signals → TCR signal attenuated → células T "exaustas"

Evasão tumoral via PD-L1:

• Tumores que expressam PD-L1: respondem à pressão imune (IFN-γ de células T) → upregulam PD-L1 → desligam células T → escapam
• Paradoxo: PD-L1 alto → melhor prognóstico em alguns tumores (indica resposta imune ativa) + responde a anti-PD-1/PD-L1
• PD-L2: no microambiente tumoral; menos estudada; envolvida em evasão em alguns tumores

Diferença PD-1 vs. CTLA-4:

• CTLA-4: inibe no nódulo linfático (fase de ativação — sinal 2); anti-CTLA-4 (ipilimumabe) → ativa mais células T naive
• PD-1: inibe no tecido tumoral (fase efetora); anti-PD-1 (pembrolizumabe, nivolumabe) → reactiva células T exaustas no tumor
• Combinação (CheckMate-067, KEYNOTE-006): maior atividade mas MUITO mais irAEs (efeitos adversos imunomediados)

CAR-NK Cells: Alternativa às CAR-T

Natural Killer (NK) Cells

Células NK:

• Linfócitos inatos (não TCR, não BCR); reconhecem células "missing self" (sem MHC I → alvo) e células com ligantes de estresse
• Receptores ativadores: NKG2D (liga MICA/MICB), NKp46, NKp30, DNAM-1
• Receptores inibitórios: KIR (killer Ig receptors) + NKG2A/CD94 — ligam MHC I nas células normais → inibição (respeitam self)
• Após reconhecer tumor: degranulação (perforina + granzima) + ADCC (via CD16/FcγRIII) + apoptose (FasL, TRAIL)

Vantagens das CAR-NK vs. CAR-T:

• Off-the-shelf: células NK de doadores ou iPSCs → produto alogênico sem necessidade de leucaférese do paciente
• Menos CRS: NK liberam IFN-γ mas não IL-6 em grandes quantidades → menos CRS grave
• Sem GVHD: NK alogênicas não causam GVHD (não TCR-mediated) → seguro em transplante
• Curta meia-vida in vivo: menos persistência → potencialmente mais seguras

CAR-NK designs:

• Anti-CD19 NK (Lin et al. 2020 — NEJM): 11 pacientes leucemia/linfoma; ORR 73% CR; sem CRS grave; sem GVHD
• FT596 (FateTherapeutics): anti-CD19 iPSC-derived NK + 4-1BB + IL-15/IL-15Rα (autocrina) → mais persistência
• Em andamento: CAR-NK anti-CD70 (AML), anti-CD123, anti-BCMA

Referências

1. Rammensee HG, Bachmann J, Stefanovic S. "MHC ligands and peptide motifs." *Immunogenetics*. 1995;41(4):178-228. DOI: 10.1007/BF00172063

1. Ott PA, et al. "An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma." *Nature*. 2017;547(7662):217-21. DOI: 10.1038/nature22991

1. Sahin U, et al. "Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer." *Nature*. 2017;547(7662):222-6. DOI: 10.1038/nature23003

1. Chen DS, Mellman I. "Elements of cancer immunity and the cancer-immune set point." *Nature*. 2017;541(7637):321-30. DOI: 10.1038/nature21349

1. Lin DY, et al. "NK Cells Modified with an Anti-CD19-CAR and a Cytokine-Receptor Construct for the Treatment of Lymphoid Tumors." *N Engl J Med*. 2020;382(6):545-53. DOI: 10.1056/NEJMoa1910607

1. Keir ME, et al. "PD-1 and Its Ligands in Tolerance and Immunity." *Annu Rev Immunol*. 2008;26:677-704. DOI: 10.1146/annurev.immunol.26.021607.090331

1. Hellmann MD, et al. "Nivolumab plus Ipilimumab in Lung Cancer with a High Tumor Mutational Burden." *N Engl J Med*. 2018;378(22):2093-104. DOI: 10.1056/NEJMoa1801946