Иммунотерапия рака доказала свою эффективность для определенной группы пациентов. Тем не менее, более глубокое понимание В-клеточного аутоиммунитета необходимо для точного понимания способа таргетного нацеливания иммунотерапевтических препаратов на раковую опухоль и уверенного прогнозирования их терапевтической эффективности. Инфильтрирующие опухоль В-клетки (Tumor Infiltrating B cells,TIB) и наличие среди них популяции плазматических клеток (PC) могут служить противоречивым прогностическим фактором при различных подтипах рака, а именно аденокарциноме (ADC), плоскоклеточном раке (SCC), раке легкого (LC) и других злокачественных новообразованиях. Более того, TIB воздействуют на злокачественные новообразования посредством двух противоположных механизмов. PC продуцируют антитела против опухолевых неоантигенов и опосредуют антитело-зависимую клеточную цитотоксичность (ADCC), обычно выступая в качестве положительного прогностического фактора. Напротив, популяция регуляторных В-клеток (Breg) подавляет аутоиммунитет в основном за счет продукции цитокинов. Детальное исследование ландшафта TIB с использованием подходов «серологии XXI века», позволяющих анализировать продукцию антител на уровне единичных В клеток, может раскрыть особенности микроокружения опухоли и дать возможность создать персонализированную терапию нового поколения. В данном проекте мы предлагаем изучить репертуары TIB, используя ранее разработанные нами микрофлюидные подходы, обеспечивающие правильное сочетание вариабельных фрагментов тяжелых и легких цепей иммуноглобулинов (Ig). При этом мы предполагаем провести скрининг Ig против опухолевых неоантигенов. Биоразнообразие TIB будет всесторонне изучено путем реконструкции репертуаров нативно спаренных иммуноглобулинов В-клеток, инфильтрирующих опухоль, и В-клеток сигнальных лимфатических узлов. Наличие большого количества плазматических клеток в репертуаре TIB связано с более длительной выживаемостью при ADC легкого и раке молочной железы (BC), что представляет собой соответствующую отправную точку для глубокого профилирования специфичности PC. В проекте предполагается выделять PC и Breg (популяция TIB, продуцирующая IL-10). Их нативно спаренные иммуноглобулины будут реконструированы в комбинаторных библиотеках (фаговых/дрожжевых/лентивирусных). Биопеннинг библиотек нативно спаренных цепей антител будет проводиться против репертуара опухолевых клеток или опухолевых тканей. Тем самым будет исследован гуморальный противоопухолевый иммунный ответ. В рамках разработанной ранее микрофлюидной платформы плазматическую клетку, индивидуально секретирующую антитело, предполагается инкапсулировть вместе с опухолевой клеткой в одну и ту же микрокаплю. Каждая капля эквивалентна микрореактору, в котором и будет происходить специфическое взаимодействие. Таким образом, антитела с искомыми функциями, т.е. антитела, распознающие опухоль, будут отобраны с помощью технологии флуоресценто-активированного сортинга капель (fluorescence-activated droplet sorting) FADS. С использованием подхода РНК-секвенирования отдельной клетки будет достигнута задача получения индивидуальных последовательностей правильно спаренных тяжелых и легких цепей антител. Последующий анализ опухоль-реактивных антител с использованием тканевых раковых чипов, поможет открыть новые антитела, специфичные к опухолевым мишеням. Для того, чтобы избежать отбор аутоантител на здоровые ткани человека, будут проведены тесты на кросс-реактивность с использованием тканевых чипов. Антитела, полученные на опухолевые антигены будут экспрессированы в гетерологичных системах и использованы как прототипы иммунобиологических терапевтических препаратов. Получение спектра неоантигенов позволит также получить на них химерные антигенные рецепторы, которые будут презентированы на Т-клетках пациента (CAR-T -терапия). Более того, антитела против «общедоступных» антигенов могут привести к разработке потенциальных методов лечения нескольких типов опухолей. Наконец, путем сочетания идентифицированных антител или CAR-Т с онколитическими вирусами мы ожидаем значительного повышения эффективности терапии солидных раков. Этот проект обеспечит развитие иммунотерапии солидных раковых опухолей и расширит количество потенциально целевых опухолевых антигенов.