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Antigen presentation potential is variable among human ovarian tumour and syngeneic murine models and dictates pre-clinical outcomes of immunotherapy - 17/05/25

Doi : 10.1016/j.biopha.2025.118141 
Louisa Alim a, Siddharth Adityan a, 1, Rui Chen a, 1, Trent Neilson a, 1, Elaina Coleborn a, 1, Andrew N. Wilkinson a, 1, Yaowu He b, Gowri Irgam a, Chintan Bhavsar a, Rohan Lourie c, d, Rebecca Rogers c, d, Nimithri Cabraal c, d, Nisha Jagasia c, d, Naven Chetty c, d, Lewis Perrin c, d, John D. Hooper b, c, Raymond Steptoe e, Sherry Y. Wu a, 2,
a School of Biomedical Sciences, The University of Queensland, Brisbane, Queensland 4072, Australia 
b Mater Research Institute – The University of Queensland, Translational Research Institute, Woolloongabba, Queensland 4102, Australia 
c Mater Ovarian Cancer Research Collaborative, Mater Adult Hospital, South Brisbane, Queensland 4101, Australia 
d Mater Health Services, South Brisbane, Queensland 4101, Australia 
e Frazer Institute, University of Queensland, Brisbane, Australia 

Correspondence to: School of Biomedical Sciences, The University of Queensland, Brisbane, Queensland 4072, Australia.School of Biomedical Sciences, The University of QueenslandBrisbaneQueensland4072Australia

Abstract

High grade serous ovarian carcinoma (HGSC) is a fatal gynaecological malignancy with limited therapeutic options. Immunotherapies targeting MHC-I-dependent antigen presentation offer potential. Currently, the antigen presentation machinery (APM) of widely used syngeneic murine HGSC models remains poorly characterised, limiting translational relevance. Here, we systematically evaluate APM gene expression in syngeneic murine and patient samples. Tap1 and Psmb8 were identified as critical APM markers, deficient in murine models and strongly correlating with MHC-I expression. Hierarchical clustering correlation analysis using these markers revealed that ID8-p53⁻/⁻BRCA1⁻/⁻ was the most strongly correlated model and aligned with the largest patient subset. Moreover, ID8-ip1 correlated to the smaller second patient subset strongly. The low MHC-I expressing IG10 model was unique clustering alongside patient derived LP28 tumour and not fitting either patient subset. In vivo test of a novel combination immune therapy consisting of Flt3L, Poly(I:C), and paclitaxel therapy demonstrated significantly reduced tumour burden in high APM models (p53⁻/⁻BRCA1⁻/⁻, ID8-ip1; p < 0.01), but not IG10. Furthermore, high expressing MHC-I models were linked to enhanced DC expansion, CD8⁺ T-cell infiltration, and effector differentiation (131 % increase in ID8-ip1), alongside improved CD8⁺ T-cell activation and CD86⁺ B-cell co-stimulation. These findings establish MHC-I as a predictive biomarker for immunotherapy response and underscore the need for APM-enhancing strategies in antigen-poor tumours. By bridging murine models to human APM heterogeneity, this work provides a framework for optimising preclinical immunotherapy evaluation and patient stratification, advancing tailored therapeutic approaches for HGSC.

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Graphical Abstract




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Highlights

Widely used HGSC murine models have highly variable ability to present antigens.
ID8-p53-/-BRCA1-/- murine model best represents the APM signature of human HGSC tumours.
Flt3L/Poly(I:C) and paclitaxel therapy can effectively treat HGSC tumours with high antigen presentation potential.

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Keywords : Ovarian cancer, MHC-I, Antigen presentation machinery


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Vol 187

Article 118141- juin 2025 Retour au numéro
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