Les cellules T des récepteurs antigéniques chimériques (CAR-T) ont montré une activité remarquable dans les tumeurs malignes hématologiques. Les molécules CAR sont créées en fusionnant le fragment variable à chaîne unique (scFv) dérivé d’un anticorps ciblant un antigène de surface avec le domaine de signalisation des lymphocytes T. Ces molécules sont greffées sur des lymphocytes T par un procédé d’ingénierie qui utilise le plus souvent des rétro- ou des lentivirus, ou, dans certains cas, des plasmides. CD19 est une cible rationnelle pour les tumeurs malignes des lymphocytes B, y compris les lymphomes, car il est exprimé sur les cellules B à tous les stades de la différenciation ainsi que dans les cellules qui se sont transformées de manière maligne. Les cellules CAR-T dirigées contre CD19 ont montré d’excellentes réponses chez les patients présentant des lymphomes à cellules B rechutés ou réfractaires, en particulier un lymphome diffus à grandes cellules B (DLBCL) avec quelques rémissions durables observées, ce qui a valu l’approbation de la FDA pour cette indication. Cependant, d’autres cibles sont nécessaires pour d’autres types de lymphomes dépourvus d’expression du CD19, y compris des maladies telles que le lymphome Hodgkinien classique (LH), le lymphome anaplasique à grandes cellules (ALCL) et d’autres lymphomes à cellules T.
Bien que la majorité des patients atteints de LH soient guéris par des traitements de première intention, environ 15% des patients présentent une maladie réfractaire primaire ou une rechute ultérieure après une réponse initiale au traitement. La norme de soins pour les patients qui rechutent après le traitement de première intention est une chimiothérapie à forte dose suivie d’une greffe de cellules souches autologues (ASCT), environ la moitié des patients rechutant après la greffe. Malheureusement, le pronostic pour ces patients est mauvais, la greffe de cellules souches allogéniques (alloSCT) offrant traditionnellement les meilleures chances de rémission durable. Cependant, ce traitement est également associé à une morbidité et une mortalité importantes. De nouvelles thérapies sont nécessaires pour les patients atteints de LH récidivante et réfractaire.
L’ALCL est un sous-type de lymphome à cellules T périphérique aux caractéristiques hétérogènes. Alors que le pronostic de l’ALCL kinase positive (ALK +) du lymphome anaplasique est bon, avec des taux de survie à 5 ans allant généralement de 70 à 90%, l’ALCL ALK-négative a un pronostic plus surveillé, avec des taux de survie à 5 ans de 40 à 60%. Le traitement de récupération pour les patients atteints d’une maladie chimiosensible consiste généralement en une chimiothérapie à forte dose suivie d’une ASCT. Cependant, le pronostic pour les patients présentant une ALCL récidivante / réfractaire qui ne sont pas éligibles à une greffe ou qui échouent au traitement de deuxième intention est sombre, une étude rétrospective montrant une survie médiane sans progression et une survie globale de 3 et 1,8 mois, respectivement. Des approches thérapeutiques alternatives sont donc nécessaires pour le traitement des patients présentant une ALCL récidivante ou réfractaire.
Une caractéristique déterminante pour HL et ALCL est la présence d’une molécule de surface commune, CD30, un récepteur transmembranaire et membre de la superfamille des récepteurs du facteur de nécrose tumorale (TNF). CD30 est également exprimé dans d’autres lymphomes, y compris universellement dans la papulose lymphomatoïde et dans certains cas de DLBCL, de lymphome à cellules B médiastinales primaires, de mycoses fongoïdes, de lymphome à cellules T périphériques et de leucémie / lymphome à cellules T adultes. De nouveaux traitements sont également nécessaires pour ces lymphomes, en particulier pour les patients qui ne répondent pas au traitement initial.
CD30 est un excellent candidat pour les thérapies à base immunitaire en raison de son expression restreinte sur les cellules tumorales, avec une expression limitée sur un petit sous-ensemble de lymphocytes normaux activés (non malins), conduisant à un faible risque de toxicité hors tumeur sur cible.
Le CD30 a été largement exploré en tant que thérapie à base d’anticorps, du nu à l’immuno-conjugué. Les résultats les plus remarquables ont été obtenus avec le brentuximab vedotin (BV), un conjugué médicament anticorps dirigé contre le CD30, qui a en effet montré une bonne tolérance ainsi qu’une activité prometteuse dans les lymphomes CD30+, avec un taux de réponse globale (ROR) de 75% et un taux de réponse complète (CR) de 34% chez les patients présentant une LH rechute ou réfractaire et un ROR de 86% et un taux de CR de 57% dans les LCA systémiques rechute ou réfractaire. Bien que le BV semble avoir d’excellentes réponses, celles-ci ne sont généralement pas durables, seuls 22% des patients atteints de LH en rechute ou réfractaire n’ayant pas progressé après 5 ans. Pour surmonter certains des défis de la thérapie à base d’anticorps, à savoir la persistance limitée et la pénétration tumorale, les cellules CAR-T ont été explorées. Le succès et la tolérabilité de BV ont fourni des preuves de la faisabilité du ciblage du CD30 avec des cellules CAR-T.
Études précliniques de cellules CAR-T dirigées vers CD30
Les premières études de cellules CAR-T ciblant CD30 ont été réalisées à la fin des années 1990 par Hombach et al. et a montré une cytolyse efficace des lignées cellulaires CD30 + HL in vitro. Cependant, ces molécules CAR manquaient de signalisation co-stimulante, ce qui limitait leur efficacité. Savoldo et coll. proposé d’exprimer cette molécule CAR sur des lymphocytes T cytotoxiques spécifiques au virus (virus d’Epstein Barr) (EBV-CTLs) pour s’assurer que ces cellules chimériques reçoivent des signaux costimulateurs appropriés au fil du temps. Comme prévu, ces cellules ont maintenu leur capacité à reconnaître et à tuer les tumeurs EBV+ tout en ciblant les cellules cancéreuses CD30+ (telles que les lignées de cellules tumorales HL et ALCL) in vitro et in vivo dans un modèle de souris xénogénique. Les progrès ultérieurs du procédé d’ingénierie ont introduit des endodomaines co-stimulateurs dans la molécule CAR, ce qui a rendu la fabrication moins lourde et le besoin de lymphocytes T avec une double spécificité antigénique obsolète.
Quoi qu’il en soit, ces études ont abordé des défis théoriques majeurs liés au ciblage de la molécule CD30. Tout d’abord, des niveaux accrus de CD30 soluble sont présents dans le plasma des patients atteints de LH et d’ALCL, ce qui soulève des préoccupations de concurrence pour la liaison à la VOITURE. Cependant, des études in vitro ont démontré que des niveaux élevés de CD30 soluble n’ont pas d’impact négatif sur l’activité des cellules CAR-T dirigées vers CD30, probablement parce que l’épitope ciblé par le CAR n’est pas retenu sous la forme soluble de la molécule ou parce que plusieurs molécules immobilisées sont nécessaires pour activer la signalisation du CAR.
Deuxièmement, ces études ont exploré les niveaux d’expression de la molécule CD30 pour sensibiliser la destruction des cellules CAR-T. Le CD30 est exprimé de façon transitoire par un sous-ensemble de lymphocytes lors de l’activation, ce qui soulève des préoccupations quant à l’élimination prématurée des cellules T ou B lors des réponses virales. Des études ex vivo approfondies ont cependant écarté ce problème, suggérant que le niveau de régulation à la hausse du CD30 dans les cellules T de la mémoire répondant à la stimulation antigénique associée au virus est inférieur à celui présent sur les cellules tumorales, et donc incapable d’activer complètement la machine à tuer. La détection de l’antigène par les molécules de CAR devient une caractéristique importante, car l’expression différentielle des molécules ciblables entre les cellules normales et tumorales dictera finalement la sélection du scFv pour les applications de CAR contre les tumeurs solides. Cependant, le potentiel des cellules CAR-T dirigées vers CD30 pour éliminer les cellules T allo-réactives ou les cellules T régulatrices (Tregs), qui semblent exprimer CD30 à un niveau significativement plus élevé, reste à explorer et pourrait ouvrir cette approche à d’autres applications dans le domaine de la greffe de cellules souches.
Un dernier aspect important abordé dans ces études précliniques portait sur la résistance de certaines cellules CD30+ à la destruction médiée par les cellules CAR-T. Le CD30 est en effet exprimé par les cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (HSPC) lors de l’activation, entraînant potentiellement des troubles de l’hématopoïèse, y compris une aplasie médullaire. Cependant, lors de la comparaison de la puissance des cellules CAR-T dirigées vers CD30 avec les cellules HSPC CD30+ et les cellules de lymphome cutané à lymphocytes T CD30 + MyLa, une activité minimale a été observée contre les premières. De plus, les HSPC triés en cellules CD30+ et CD30- n’ont montré qu’une cytolyse légèrement plus élevée en présence de cellules CAR-T qui était néanmoins beaucoup plus faible par rapport à la lyse des cellules du lymphome de MyLa. Les HSPC qui ont été co-cultivés avec des cellules CAR-T dirigées vers CD30 ont également eu une formation normale de colonies myéloïdes, avec seulement une légère diminution de la formation de colonies érythroïdes. Fait important, le transfert adoptif de cellules CAR-T autologues dirigées par CD30 lors de la reconstitution de la CPH chez des souris humanisées n’a produit aucune altération des lymphocytes T et B périphériques humains, suggérant une hématopoïèse préservée et confirmant l’absence de toxicité significative de la moelle osseuse.
En plus de l’expression différentielle du CD30 sur les HSPC à un niveau inférieur au seuil d’activation des cellules CAR-T, une certaine résistance intrinsèque des cellules progénitrices semble probable. Les HSPC expriment des niveaux plus élevés de protéase de sérine SP6 / PI-9 qui inactive le granzyme B, un facilitateur majeur de l’apoptose médiée par les lymphocytes T. Bien que différentes cellules utilisent des stratégies différentes, cette observation est cohérente avec des études sur des cellules embryonnaires et des tumeurs qui, malgré l’expression de CD30, sont plus résistantes à la destruction des cellules CAR-T.
Essais cliniques de cellules CAR-T dirigées par CD30
Deux essais de cellules CAR-T dirigées par CD30 ont été publiés à ce jour, les deux essais montrant que ce traitement est bien toléré avec une certaine activité antitumorale (tableau 1). Les deux études ont utilisé différents scFv, signaux costimulateurs, systèmes d’administration, schémas de préparation et doses, rendant les comparaisons difficiles à effectuer, tout en fournissant de vastes scénarios de fonction.
Wang et coll. traité 18 patients atteints d’un lymphome CD30 + rechuté / réfractaire (17 avec HL et 1 avec ALCL cutanée) avec une CAR anti-CD30. Ce CAR (dérivé de l’anticorps AJ878606.1) utilisait l’endodomaine costimulatrice 4-1BB et un vecteur lentiviral pour l’ingénierie des cellules T. Sur les 18 patients traités, 9 avaient déjà reçu une ASCT et 5 avaient été traités par BV. Les patients ont reçu une dose moyenne de 1.56 × 107 cellules CAR-T / kg après un régime de lymphodeplage, composé de 3 combinaisons différentes, ce qui a provoqué un certain degré de cytopénies. Tous les patients ont eu une réaction fébrile à la perfusion de grade 1 ou 2 (fièvres et frissons) qui s’est rétablie pendant la nuit. Il n’y avait que deux toxicités de grade 3 ou plus: un patient présentait des anomalies dans les tests de la fonction hépatique jugées secondaires à une toxicité due à une lymphodéplétion et un patient présentait un dysfonctionnement systolique, probablement lié à une exposition antérieure à l’anthracycline. Il n’y avait pas de syndrome de libération de cytokines.
Sur les 18 patients traités et évaluables pour la réponse, 7 patients ont présenté une réponse partielle (PR) et 6 patients ont présenté une maladie stable (SD) après la perfusion, il n’y avait pas de CR et le ROR était de 39%. La survie médiane sans progression était de 6 mois avec une réponse continue de 4 patients au moment de la publication. 5 patients ont reçu une deuxième perfusion de cellules CAR-T, 3 patients maintenant la PR après le 2e traitement, 1 patient maintenant la SD et 1 patient obtenant une PR après avoir été évalué comme ayant la SD après la 1ère perfusion. Les ganglions lymphatiques semblaient mieux répondre au traitement que la maladie extranodale, et les lésions pulmonaires semblaient répondre le moins au traitement, bien qu’il soit difficile de tirer des conclusions avec une si petite taille d’échantillon.
Chez la plupart des patients traités, les taux de transgène CAR dans le sang périphérique ont culminé 3 à 9 jours après la perfusion et ont diminué jusqu’à la valeur initiale 4 à 8 semaines après la perfusion. Un nombre plus élevé de transgènes CAR ainsi qu’un nombre diminué de cellules tumorales CD30+ ont été trouvés chez les quelques patients qui avaient subi des biopsies tumorales à ce moment-là, suggérant que les cellules CAR-T fonctionnelles ont fait l’objet d’un trafic vers les sites tumoraux.
Ramos et al. a rapporté les résultats de 9 patients atteints d’un lymphome CD30 + rechuté / réfractaire (6 avec HL, 1 avec ALCL ALK négative cutanée, 1 avec ALK + ALCL systémique et 1 avec DLBCL évolué vers HL). Pour cet essai, le CAR CD30 (dérivé de l’anticorps HSR3) a été associé à un endodomaine costimulateur CD28 et délivré dans les cellules T via un vecteur gammaretroviral. Sur les 9 patients traités, 8 présentaient une maladie active au moment de la perfusion cellulaire. Tous les patients étaient fortement prétraités et avaient rechuté après 3 lignes de traitement antérieures ou plus, 7 avaient déjà été traités par BV et 6 avaient rechuté après une ASCT.
Patients ont reçu jusqu’à 2 × 108 lymphocytes CAR-T dirigés par CD30/m2 sans traitement lymphodéplétatoire administré avant la perfusion. Le traitement a été bien toléré et aucune toxicité attribuable aux cellules CAR-T ou à des épisodes de syndrome de libération de cytokines n’a été rapportée. Les auteurs ont également surveillé l’immunité des lymphocytes T aux antigènes viraux avant et après la perfusion et n’ont trouvé aucune différence dans la réponse des lymphocytes T aux agents pathogènes viraux courants. De plus, aucun cas d’infection virale n’a été signalé après un traitement avec des cellules CAR-T CD30.
Sur les 8 patients traités qui présentaient une maladie active au moment de la perfusion, 2 patients sont entrés en CR avec 1 patient avec ALK + ALCL maintenant la CR pendant 9 mois avant la rechute, et l’autre patient avec HL continuant d’être en CR pendant plus de 2,5 ans au moment de la publication. Trois patients présentaient une SD et 3 patients présentaient une maladie évolutive. Le seul patient traité qui était déjà en CR au moment de la perfusion après avoir reçu une chimiothérapie de récupération après l’ASCT a maintenu un CR pendant plus de 2 ans au moment de la publication. La plupart des réponses ont été observées chez les patients ayant reçu la dose la plus élevée. Il y a eu une expansion dose-dépendante des cellules CAR-T dans le sang périphérique et les taux ont culminé dans la semaine suivant la perfusion et ont diminué par la suite, mais les signaux CAR étaient toujours détectables 6 mois après la perfusion chez 6 patients.
Malgré les deux études démontrant une bonne tolérance et certains effets, les résultats sont modestes par rapport à ceux obtenus avec les cellules CAR-T dirigées vers CD19. Il existe actuellement plusieurs essais cliniques en cours portant sur différentes constructions de cellules CAR-T CD30 dans des lymphomes récidivants/réfractaires visant à améliorer les résultats (tableau 2).
Les orientations futures des cellules CAR-T dirigées vers CD30
Les stratégies de dissection pour améliorer les cellules T CD30-CAR doivent être progressives et multiformes.
Tout d’abord, les schémas lymphodéplétatoires doivent être soigneusement examinés (Fig. 1 bis). La chimiothérapie de lymphodeplage ou de conditionnement administrée avant la perfusion de cellules CAR-T améliore clairement la persistance et l’efficacité des cellules CAR-T dirigées vers CD19. La chimiothérapie lymphodeplantante réduit la charge tumorale du patient et le nombre de cellules suppressives. Le microenvironnement HL, en particulier, comporte de nombreuses cellules inhibitrices, notamment des Tregs, des cellules T helper de type 2 et des macrophages associés aux tumeurs (TAM), qui soutiennent la survie des cellules de Hodgkin Reed Sternberg (HRS), les cellules malignes de HL. Par conséquent, dans le LH, la lymphodéplétion peut en outre rendre les cellules du lymphome plus sensibles à l’élimination des cellules CAR-T en perturbant ce microenvironnement inhibiteur. Enfin, la lymphodéplétion élimine les cellules sink concurrentes, rendant les cytokines IL-7 et IL-15 rapidement disponibles pour l’expansion des cellules CAR-T.
a. La chimiothérapie lymphodeplantante réduit le nombre de cellules suppressives, telles que les lymphocytes T régulateurs et les cellules auxiliaires de type 2, qui peuvent perturber le microenvironnement tumoral. Il stimule également la production de cytokines, telles que l’IL-7 et l’IL-15, qui peuvent favoriser l’expansion des cellules CAR-T. b. Les cellules de Reed-Sternberg de Hodgkin produisent le thymus et le ligand chimiokine/chimiokine CC régulé par l’activation 17 (TARC / CCL17) et la chimiokine dérivée des macrophages (MDC / CCL22), qui attirent les cellules auxiliaires de type 2 et les cellules T régulatrices qui expriment CCR4. Les cellules CAR-T qui sont conçues pour exprimer CCR4 peuvent avoir amélioré le trafic vers le site tumoral. c. Les cellules CAR-T anti-CD30 expriment PD-1, ce qui suggère qu’elles peuvent être sensibles à la voie PD-1 / PD-L1 qui conduit à une inhibition immunitaire. De plus, les cellules de Hodgkin Reed-Sternberg expriment également PD-L1, ce qui peut avoir un effet inhibiteur sur les cellules CAR-T exprimant PD-1. Les inhibiteurs de points de contrôle peuvent interrompre la voie PD-1 / PD-L1 et entraîner une expansion et une persistance améliorées des cellules CAR-T. Les facteurs de croissance, tels que le facteur 1 stimulant les colonies (CSF1) stimulent les macrophages associés aux tumeurs (TAM) pour qu’ils soient anti-inflammatoires et favorisent le développement des tumeurs. Des combinaisons avec des inhibiteurs du récepteur CSF1 (CSF1R) pourraient aider à interrompre le microenvironnement tumoral inhibiteur et améliorer l’efficacité des cellules CAR-T
Le schéma lymphodeplage optimal à utiliser avec les cellules CAR-T CD30 n’est pas connu. Dans leur essai clinique sur les cellules CAR-T dirigées vers CD30, Wang et al. les patients traités avec 1 des 3 régimes de conditionnement différents (composé de fludarabine et de cyclophosphamide, ou de gemcitabine, de mustargen et de cyclophosphamide, ou de nab-paclitaxel et de cyclophosphamide), mais n’ont pas trouvé de différence statistiquement significative entre eux. De nombreuses études en cours utilisent la fludarabine et le cyclophosphamide comme lymphodéplétion, extrapolant à partir des données des essais cliniques CAR-T dirigés vers CD19 (voir Tableau 2; NCT02259556, NCT02917083, NCT03049449). Un régime alternatif exploré combine la fludarabine et le bendamustin sous forme de lymphodéplétion (NCT02690545). Une autre approche consiste à infuser les patients avec des cellules CAR-T CD30 en tant que consolidation après ASCT. Dans ce scénario, l’ASCT agit comme le régime de lymphodéplétion ultime, conduisant à des niveaux élevés de cytokines stimulantes telles que l’IL-7 et l’IL-15 qui peuvent soutenir l’expansion des cellules CAR-T et éliminer les cellules lymphoïdes suppressives. Un essai clinique est en cours sur les cellules CAR-T dirigées vers CD30 en tant que consolidation après ASCT chez des patients atteints de lymphomes CD30 + (NCT02663297).
Un autre aspect important à considérer pour les tumeurs malignes CD30 est la localisation de la maladie (Fig. 1b). Les lymphomes sont principalement une maladie des tissus lymphoïdes (ganglions lymphatiques et moelle osseuse), mais les tumeurs CD30+ présentent d’autres défis. Dans HL, l’environnement chimiokine est très important pour influencer les cellules qui s’accumulent dans la tumeur. Les cellules HRS produisent le thymus et le ligand chimiokine/chimiokine CC 17 régulé par l’activation (TARC/ CCL17) et la chimiokine dérivée des macrophages (MDC / CCL22). Ces chimiokines attirent les cellules qui expriment leur récepteur apparenté, CCR4, telles que les cellules auxiliaires de type 2, les Treg et les cellules suppressrices dérivées myéloïdes (MDSC). L’infiltration de ces cellules protège les cellules HRS en créant, non seulement un environnement suppressif, mais également une barrière physique contre l’accès par les lymphocytes T cytotoxiques. Pour assurer un trafic préférentiel vers les cellules HL, Savoldo et al. création de cellules T qui, en plus d’exprimer le CAR CD30, ont également co-exprimé le récepteur de la chimiokine, CCR4. Ils ont constaté que les cellules CAR-T dirigées par CD30 qui exprimaient CCR4 avaient amélioré la migration vers la tumeur et augmenté l’activité anti-lymphome par rapport aux cellules CAR-T dirigées par CD30 qui n’exprimaient pas CCR4 dans les modèles de souris HL. Une préoccupation au sujet de cette approche est que le TARC et le MDC sont produits par d’autres tissus, tels que la peau, ce qui pourrait augmenter la toxicité. Cependant, puisque CD30 n’est pas exprimé à ces sites, les cellules CAR-T dirigées vers CD30 ne devraient pas provoquer de toxicité tumorale sur cible. Au lieu de cela, les cellules CAR-T dirigées vers CD30 qui co-expriment CCR4 pourraient également être plus efficaces dans les lymphomes cutanés CD30 + en raison d’un trafic accru vers la peau. Un essai clinique de cellules CAR-T dirigées vers CD30 co-exprimant le CCR4 chez des patients atteints de lymphomes CD30+ récidivants/ réfractaires devrait s’ouvrir prochainement.
Comme décrit ci-dessus, l’environnement tumoral des lymphomes et du LH, en particulier, est riche en cellules et molécules inhibitrices. Par conséquent, il est impératif d’envisager d’associer CAR CD30 à d’autres régulateurs immunitaires. Parmi les stratégies candidates, les inhibiteurs des points de contrôle immunitaires (ICIs, Fig. 1c) sont la clé. Ceci est particulièrement intéressant dans HL, où les ICI ont montré une excellente activité à agent unique. De plus, Ramos et coll. on a constaté que PD1 était exprimé par 33% des cellules CAR-T perfusées dirigées par CD30, ce qui suggère que ces cellules resteront sensibles à la voie inhibitrice PD1 / PDL1 une fois au site tumoral. Dans les cas rapportés de patients qui ont progressé après avoir reçu des cellules CAR-T dirigées vers CD19 et qui ont ensuite été traités par du pembrolizumab, une ré-expansion des cellules CAR-T CD19 et une réponse clinique ont été observées. Cependant, le timing et le séquençage optimaux de la combinaison pour les ICI et les cellules CAR-T CD30 doivent être identifiés. De plus, l’effet de cette combinaison sur les événements indésirables liés au système immunitaire et le syndrome de libération de cytokines est inconnu. Alternativement, avec les progrès de l’ingénierie génique, la régulation sélective à la baisse des récepteurs inhibiteurs par les lymphocytes T CAR représente des alternatives intrigantes.
La présence de MDSC et leur rôle dans la protection tumorale dans le LH nécessitent également de tester des combinaisons avec de nouveaux modulateurs tels que les inhibiteurs du récepteur du facteur 1 stimulant les colonies (CSF1R), car les MDSC expriment CSF1R. De plus, des facteurs de croissance, tels que CSF1, stimulent les macrophages associés à la tumeur pour qu’ils soient anti-inflammatoires, ou le phénotype M2, et favorisent la croissance tumorale. L’augmentation du nombre de macrophages associés à la tumeur est associée à un pronostic plus mauvais dans le LH. Cela confirme également la justification des inhibiteurs du CSF1R dans le LH et des études de phase I sur les inhibiteurs du CSF1R ont été testées dans le LH et montrent une bonne tolérance mais une efficacité limitée. Cependant, des combinaisons avec des lymphocytes T CD30CAR peuvent s’avérer bénéfiques.