chimär antigenreceptor T (CAR-T) celler har visat anmärkningsvärd aktivitet i hematologiska maligniteter. BILMOLEKYLER skapas genom att smälta single chain variable fragment (scFv) härledd från en antikropp som riktar sig mot ett ytantigen med t-cellsignaleringsdomänen . Dessa molekyler ympas på T-celler men en teknisk process som oftare använder retro – eller lentivirus, eller, i vissa fall, plasmider. CD19 är ett rationellt mål för B-cellmaligniteter, inklusive lymfom, eftersom det uttrycks på B-celler under alla stadier av differentiering såväl som i celler som har transformerats malignt . CAR-T-celler riktade mot CD19 har visat utmärkta svar hos patienter med recidiverande eller eldfasta B-celllymfom, särskilt diffust stort B-celllymfom (DLBCL) med några hållbara remissioner sett , tjänar FDA-godkännande för denna indikation. Men alternativa mål behövs för andra typer av lymfom som saknar CD19-uttryck, inklusive sjukdomar som klassiskt Hodgkin-lymfom (HL), anaplastiskt storcellslymfom (ALCL) och andra T-celllymfom.
även om majoriteten av patienterna med HL botas med första linjens terapier, har cirka 15% av patienterna antingen primär refraktär sjukdom eller senare återfall efter ett första svar på behandlingen . Vårdstandarden för patienter som återfaller efter första linjens behandling är högdoskemoterapi följt av autolog stamcellstransplantation (ASCT) med ungefär hälften av patienterna som återfaller efter transplantation . Tyvärr är prognosen för dessa patienter dålig, med allogen stamcellstransplantation (alloSCT) som traditionellt erbjuder den bästa chansen för långvarig remission . Denna behandling är emellertid också förknippad med signifikant sjuklighet och dödlighet. Nya terapier behövs för patienter med återfall och eldfast HL.
ALCL är en subtyp av perifert T-celllymfom med heterogena egenskaper . Medan prognosen för anaplastisk lymfomkinas-positiv (ALK+) ALCL är bra, med 5 års överlevnad i allmänhet från 70 till 90%, har ALK-negativ ALCL en mer bevakad prognos, med 5 års överlevnad på 40-60% . Räddningsterapi för patienter med kemosensitiv sjukdom består i allmänhet av högdos kemoterapi följt av ASCT. Prognosen för patienter med recidiverande/refraktär ALCL som inte är berättigade till transplantation eller misslyckas med andra linjens behandling är dock dyster, med en retrospektiv studie som visar en median progressionsfri överlevnad och total överlevnad på 3 respektive 1,8 månader . Alternativa behandlingsmetoder behövs därför för behandling av patienter med återfall eller eldfast ALCL.
en definierande egenskap för både HL och ALCL är närvaron av en gemensam ytmolekyl, CD30, en transmembranreceptor och medlem av tumörnekrosfaktor (TNF) receptor superfamilj . CD30 uttrycks också i andra lymfom, inklusive universellt i lymfomatoidpapulos och i vissa fall av DLBCL, primärt mediastinalt B-celllymfom, mykosfungoider, perifert T-celllymfom och vuxen T-cell leukemi/lymfom . Nya behandlingar behövs också för dessa lymfom, särskilt för patienter som inte svarar på initial behandling.
CD30 är en utmärkt kandidat för immunbaserade terapier på grund av dess begränsade uttryck på tumörceller, med begränsat uttryck på en liten delmängd av aktiverade normala (icke-maligna) lymfocyter , vilket leder till låg risk för off-tumör på måltoxicitet.
CD30 har undersökts i stor utsträckning som antikroppsbaserad terapi, från naken till immunkonjugerad. De mest anmärkningsvärda resultaten har uppnåtts med brentuximab vedotin (BV), ett antikroppsläkemedelskonjugat riktat mot CD30, vilket verkligen har visat god tolerans såväl som lovande aktivitet i CD30+ lymfom, med en total responsfrekvens (ORR) på 75% och fullständigt svar (CR) på 34% hos patienter med återfall eller eldfast HL och en ORR på 86% och CR-hastighet på 57% vid återfall eller eldfast systemisk ALCL . Även om BV verkar ha utmärkta svar är dessa vanligtvis inte hållbara med endast 22% av patienterna med återfall eller eldfast HL som inte har utvecklats efter 5 år . För att övervinna några av utmaningarna med antikroppsbaserad terapi, nämligen begränsad uthållighet och tumörpenetration , har CAR-T-celler undersökts. Framgången och toleransen för BV gav bevis för möjligheten att rikta in CD30 med CAR-T-celler.
prekliniska studier av CD30-riktade CAR-T-celler
de första studierna av CAR-T-celler riktade mot CD30 utfördes i slutet av 1990-talet av Hombach et al. och visade effektiv cytolys av CD30 + HL – cellinjer in vitro . Dessa bilmolekyler saknade emellertid samstimulerande signalering, vilket begränsade deras effektivitet. Savoldo et al. föreslog att uttrycka denna BILMOLEKYL på virus (Epstein Barr-Virus)-specifika cytotoxiska T-celler (EBV-CTL) för att säkerställa att dessa chimära celler fick lämpliga costimulatoriska signaler över tiden. Som förväntat behöll dessa celler sin förmåga att känna igen och döda EBV+ tumörer samtidigt som de riktade sig mot CD30+ cancerceller (såsom HL-och ALCL-tumörcellinjer) både in vitro och in vivo i en xenogen musmodell . Efterföljande framsteg inom ingenjörsprocessen har infört samstimulerande endodomains inom BILMOLEKYLEN, vilket gjorde tillverkningen mindre besvärlig och behovet av T-celler med dubbel antigenspecificitet föråldrad .
oavsett behandlade dessa studier stora teoretiska utmaningar associerade med inriktningen av CD30-molekylen. Först och främst finns ökade nivåer av löslig CD30 närvarande i plasma hos patienter med HL och ALCL, vilket ger upphov till konkurrens om bindning till bilen . In vitro-studier visade emellertid att förhöjda nivåer av löslig CD30 inte negativt påverkade aktiviteten hos CD30-riktade CAR-T-celler, troligen på grund av att epitopen riktad av bilen inte behålls i molekylens lösliga form eller eftersom flera immobiliserade molekyler krävs för att aktivera BILSIGNALERING.
för det andra undersökte dessa studier uttrycksnivåer för CD30-molekyl för att sensibilisera CAR-T-celler som dödar. CD30 uttrycks övergående av en delmängd lymfocyter vid aktivering som ger upphov till oro för för tidig eliminering av T-eller B-celler under virussvar. Omfattande ex vivo-studier har dock uteslutit denna fråga, vilket tyder på att nivån av CD30-uppreglering i minnes-T-celler som svarar på virusassocierad antigenstimulering är lägre än den som finns på tumörceller och därmed inte kan aktivera dödningsmaskineriet helt. Antigenavkänning av BILMOLEKYLER blir en viktig egenskap, eftersom differentiellt uttryck av målbara molekyler mellan normala vs-tumörceller i slutändan kommer att diktera valet av scFv för tillämpningar av bil mot fasta tumörer. Potentialen för CD30-riktade CAR-T-celler för att eliminera allo-reaktiva T-celler eller regulatoriska T-celler (Tregs), som verkar uttrycka CD30 på en signifikant högre nivå, återstår att undersökas fullständigt och kan öppna detta tillvägagångssätt för andra tillämpningar inom stamcellstransplantationsfältet.
en sista viktig aspekt som behandlades i dessa prekliniska studier behandlade resistensen hos vissa CD30 + – celler till CAR – T-cellmedierad dödande. CD30 uttrycks verkligen av hematopoietiska stam-och progenitorceller (HSPCs) under aktivering , vilket potentiellt leder till störningar av hematopoiesis inklusive benmärgsaplasi. Men när man jämför styrkan hos CD30-riktade CAR-T-celler mot CD30 + HSPCs och CD30+ MyLa kutana t-celllymfomceller observerades minimal aktivitet mot den tidigare. Dessutom visade Hspc: er som sorterades i CD30+– och CD30-celler endast något högre cytolys i närvaro av CAR-T-celler som ändå var mycket lägre jämfört med lysen av MyLa-lymfomceller . HSPCs som samodlades med CD30-riktade CAR-T-celler hade också normal myeloid kolonibildning, med endast en liten minskning av erytroidkolonibildning. Det är viktigt att adoptivöverföringen av autologa CD30-riktade CAR-T-celler under hspc-rekonstitution i humaniserade möss inte gav någon försämring i humana perifera T-och B-celler, vilket tyder på bevarad hematopoiesis och bekräftar brist på signifikant benmärgstoxicitet.
förutom differentialuttrycket av CD30 på HSPCs på en nivå som ligger under tröskeln för CAR-T-cellaktivering, verkar viss inneboende resistens hos stamceller sannolikt. HSPCs uttrycker högre nivåer av SP6 / PI-9 serinproteas som inaktiverar granzyme B, en viktig underlättare för t-cellmedierad apoptos . Även om olika celler använder olika strategier överensstämmer denna observation med studier i embryonala celler och tumörer som, trots att de uttrycker CD30, är mer resistenta mot CAR-T-celldöd .
kliniska prövningar av CD30-riktade CAR-T-celler
två studier av CD30-riktade CAR-T-celler har hittills publicerats, med båda studierna som visar att denna behandling tolereras väl med viss antitumöraktivitet (Tabell 1). De två studierna använde olika scFv, costimulerande signaler, leveranssystem, beredningsregimer och doser, vilket gör jämförelser svåra att utföra, samtidigt som de ger breda scenarier av funktion.
Wang et al. behandlade 18 patienter med recidiverande/refraktärt CD30+ lymfom (17 med HL och 1 med kutan ALCL) med en anti-CD30 CAR . Denna bil (härledd från aj878606.1 antikropp) utnyttjade 4-1BB costimulatory endodomain och en lentiviral vektor för t-cellteknik. Av de 18 behandlade patienterna hade 9 fått tidigare ASCT och 5 hade behandlats med BV. Patienterna fick en genomsnittlig dos på 1.56 kcal 107 CAR – T-celler / kg efter en lymfodeplettering, bestående av 3 olika kombinationer, vilket orsakade en viss grad av cytopenier . Alla patienter hade en febril infusionsreaktion av grad 1 eller 2 (feber och frossa) som återhämtade sig över natten. Det fanns bara två grad 3 eller högre toxiciteter: en patient hade abnormiteter i leverfunktionstester som kändes sekundära till toxicitet från lymfodepletion och en patient hade systolisk dysfunktion, sannolikt relaterad till tidigare antracyklinexponering. Det fanns inget cytokinfrisättningssyndrom.
av 18 patienter behandlade och utvärderbara för svar hade 7 patienter ett partiellt svar (PR) och 6 patienter hade stabil sjukdom (SD) efter infusion fanns ingen CR och ORR var 39%. Medianprogressionsfri överlevnad var 6 månader med 4 patienter som hade fortsatt behandlingssvar vid tidpunkten för publicering. Det fanns 5 patienter som fick en andra CAR-T-cellinfusion, med 3 patienter som behöll PR efter 2: a behandlingen, 1 patient som behöll SD och 1 patient som fick PR efter att ha bedömts ha SD efter 1: A infusionen. Lymfkörtlar verkade svara bättre på behandling än extranodal sjukdom, och lungskador tycktes svara minst på behandlingen, även om det är svårt att dra slutsatser med en så liten provstorlek.
hos de flesta behandlade patienter toppade CAR-transgennivåerna i perifert blod 3-9 dagar efter infusion och minskade till baslinjen 4-8 veckor efter infusion högre antal CAR-transgener samt ett minskat antal CD30+ tumörceller hittades hos de få patienter som hade tumörbiopsier utförda vid den tiden, vilket tyder på att funktionella CAR-T-celler handlade till tumörställen.
Ramos et al. rapporterade resultaten av 9 patienter med recidiverande / refraktär CD30 + lymfom (6 med HL, 1 med kutan ALK negativ ALCL, 1 med systemisk ALK+ ALCL och 1 med DLBCL utvecklats till HL) . För denna studie kombinerades CAR CD30 (härledd från hsr3-antikroppen) med en CD28-kostimulerande endodomain och levererades till T-celler via en gammaretroviral vektor . Av de 9 behandlade patienterna hade 8 aktiv sjukdom vid tidpunkten för cellinfusion. Alla patienter var kraftigt förbehandlade och hade återfallit efter 3 eller flera tidigare behandlingslinjer, 7 hade tidigare behandlats med BV och 6 hade återfallit efter ASCT.
patienter fick upp till 2 108 CD30-riktade CAR-T-celler/m2 utan lymfodepletteringsregim administrerad före infusion. Behandlingen tolererades väl utan hänförliga toxiciteter till CAR-T-celler eller episoder av cytokinfrisättningssyndrom rapporterade. Författarna övervakade också t-cellimmunitet mot virala antigener före och efter infusion och fann ingen skillnad i t-cellrespons på vanliga virala patogener . Dessutom fanns inga rapporter om virusinfektioner efter behandling med CD30 CAR-T-celler.
av 8 behandlade patienter som hade aktiv sjukdom vid infusionstidpunkten gick 2 patienter in i CR med 1 patient med ALK+ ALCL som behöll CR i 9 månader före återfall och den andra patienten med HL fortsatte att vara i CR i mer än 2, 5 år vid tidpunkten för publiceringen . Tre patienter hade SD och 3 patienter hade progressiv sjukdom. Den patient som behandlades som redan var i CR vid infusionstidpunkten efter att ha fått bergningskemoterapi efter ASCT har upprätthållit en CR i över 2 år vid tidpunkten för publiceringen. De flesta svaren sågs hos patienter som fick den högsta dosnivån. Det fanns en dosberoende expansion av CAR-T-celler i perifert blod och nivåerna toppade inom 1 vecka efter infusion och minskade efteråt, men CAR-signaler var fortfarande detekterbara 6 månader efter infusion hos 6 patienter .
trots båda studierna som visar god tolerans och vissa effekter är resultaten blygsamma jämfört med de som uppnåtts med CD19-riktade CAR-T-celler. Det finns för närvarande flera pågående kliniska prövningar med olika CD30 CAR-T-cellkonstruktioner i återfall/eldfasta lymfom som behandlar sätt att förbättra resultatet (Tabell 2).
framtida riktningar för CD30-riktade CAR-T-celler
dissekera strategier för att förbättra CD30-CAR T-celler måste vara stegvis och mångfacetterad.
först och främst ska lymfodepletteringsregimer övervägas noggrant (Fig. 1a). Lymfodepleting eller konditionering kemoterapi administrerad före CAR – T-cellinfusion förbättrar tydligt Persistens och effekt av CD19-riktade CAR-T-celler . Lymfatisk kemoterapi minskar patientens tumörbörda och antalet undertryckande celler . HL-mikromiljön har i synnerhet många hämmande celler inklusive Tregs, t-hjälpartyp 2-celler och tumörassocierade makrofager (TAM) , som stöder överlevnaden av Hodgkin Reed Sternberg (HRS) – celler, de maligna cellerna i HL . Därför kan lymfodepletion i HL dessutom göra lymfomceller mer mottagliga för eliminering av CAR-T-celler genom att störa denna hämmande mikromiljö. Slutligen tar lymfodepletion bort konkurrerande sinkceller, vilket gör IL-7 och IL-15 cytokiner snabbt tillgängliga för CAR-T-cellutvidgning .
a. Lymfodepleting kemoterapi minskar antalet undertryckande celler, såsom regulatoriska T-celler och typ 2-hjälparceller, vilket kan störa tumörmikromiljön. Det stimulerar också produktionen av cytokiner, såsom IL-7 och IL-15, vilket kan främja expansion av CAR-T-celler. b. Hodgkin Reed-Sternberg-celler producerar tymus och aktiveringsreglerad kemokin/CC-kemokinligand 17 (TARC/CCL17) och makrofag-härledd kemokin (MDC/CCL22), som lockar typ 2-hjälparceller och regulatoriska T-celler som uttrycker CCR4. CAR – T-celler som är konstruerade för att uttrycka CCR4 kan ha förbättrat handel till tumörstället. C. anti-CD30 CAR-T-celler har visat sig uttrycka PD-1, vilket tyder på att de kan vara mottagliga för PD-1/PD-L1-vägen som leder till immunhämning. Dessutom uttrycker Hodgkin Reed-Sternberg-celler också PD-L1, vilket kan ha en hämmande effekt på CAR-T-celler som uttrycker PD-1. Checkpoint-hämmare kan avbryta PD-1 / PD-L1-vägen och leda till förbättrad expansion och uthållighet av CAR-T-celler. Tillväxtfaktorer, såsom kolonistimulerande faktor 1 (CSF1) stimulerar tumörassocierade makrofager (TAM) att vara antiinflammatoriska och främja tumörutveckling. Kombinationer med csf1-receptor (CSF1R) – hämmare kan hjälpa till att avbryta den hämmande tumörmikromiljön och förbättra CAR-T-cellens effektivitet
den optimala lymfodepletteringsregimen som ska användas med CD30 CAR-T-celler är inte känd. I deras kliniska prövning av CD30-riktade CAR-T-celler, Wang et al. behandlade patienter med 1 av 3 olika konditioneringsregimer (bestående av fludarabin och cyklofosfamid eller gemcitabin, mustargen och cyklofosfamid eller nab-paklitaxel och cyklofosfamid), men fann ingen statistiskt signifikant skillnad mellan dem . Många pågående studier använder fludarabin och cyklofosfamid som lymfodepletion, extrapolering från data med CD19-riktade CAR-T kliniska prövningar (se Tabell 2; NCT02259556, NCT02917083, NCT03049449). En alternativ behandling som utforskas kombinerar fludarabin och bendamustin som lymfodepletion (NCT02690545). Ett annat tillvägagångssätt är att införa patienter med CD30 CAR-T-celler som konsolidering efter ASCT. I detta scenario fungerar ASCT som den ultimata lymfodepletionsregimen, vilket leder till höga nivåer av stimulerande cytokiner såsom IL-7 och IL-15 som kan stödja CAR-T-cellutvidgning och eliminera undertryckande lymfoida celler . Det finns en pågående klinisk studie av CD30-riktade CAR-T-celler som konsolidering efter ASCT hos patienter med CD30+ lymfom (NCT02663297).
en annan viktig aspekt att tänka på för CD30-maligniteter är sjukdomslokalisering (Fig. 1b). Lymfom är främst en sjukdom i lymfoida vävnader (lymfkörtlar och benmärg), men CD30+ tumörer presenterar ytterligare utmaningar. I HL är kemokinmiljön mycket viktig för att påverka vilka celler som ackumuleras i tumören . Hrs-celler producerar tymus och aktiveringsreglerad kemokin/CC-kemokinligand 17 (TARC/CCL17) och makrofagderiverad kemokin (MDC/CCL22). Dessa kemokiner lockar celler som uttrycker sin kognatreceptor, CCR4, såsom typ 2-hjälparceller, Tregs och myeloida härledda suppressorceller (MDSC) . Infiltrationen av dessa celler skyddar hrs-celler genom att skapa, inte bara en undertryckande miljö utan också en fysisk barriär från åtkomst av cytotoxiska T-lymfocyter. För att säkerställa förmånshandel med HL-celler, Savoldo et al. skapade T-celler som, förutom att uttrycka CD30-bilen, också uttryckte kemokinreceptorn, CCR4 . De fann att CD30-riktade CAR-T-celler som uttryckte CCR4 hade förbättrad migration till tumören och ökad Anti-lymfomaktivitet jämfört med CD30-riktade CAR-T-celler som inte uttryckte CCR4 i hl-musmodeller . En oro för detta tillvägagångssätt är att TARC och MDC produceras av andra vävnader, såsom hud, vilket kan öka toxiciteten. Eftersom CD30 inte uttrycks på dessa platser, bör de CD30-riktade CAR – T-cellerna inte orsaka på mål av tumörtoxicitet. Istället kan CD30-riktade CAR-T-celler som co-express CCR4 också vara mer effektiva i CD30+ kutana lymfom på grund av förbättrad handel med huden. En klinisk studie av CD30-riktade CAR-T-celler som uttrycker CCR4 hos patienter med recidiverande/eldfasta CD30+ – lymfom planeras öppna inom en snar framtid.
som beskrivits ovan är tumörmiljön hos lymfom och HL i synnerhet rik på hämmande celler och molekyler. Därför är det absolut nödvändigt att överväga att associera CAR CD30 med andra immunregulatorer. Bland kandidatstrategier, immunkontrollpunktshämmare (Icis, Fig. 1c) är nyckeln. Detta är särskilt intressant i HL, där ici har visat utmärkt single agent aktivitet . Dessutom, Ramos et al. fann att PD1 uttrycktes av 33% av infunderade CD30-riktade CAR-T-celler, vilket antyder att dessa celler kommer att förbli mottagliga för Pd1/PDL1-hämmande vägen en gång vid tumörstället. I fallrapporter från patienter som progredierade efter att ha fått CD19-riktade CAR-T-celler och därefter behandlades med pembrolizumab observerades återexpansion av CD19 CAR-T-celler och kliniskt svar . Den optimala tidpunkten och sekvenseringen av kombinationen för ICIS och CD30 CAR-T-celler måste dock identifieras. Dessutom är effekten av denna kombination på immunrelaterade biverkningar och cytokinfrisättningssyndrom okänd. Alternativt, med framsteg inom genteknik, selektiv nedreglering av hämmande receptorer med bil-T-celler representerar spännande alternativ .
närvaron av MDSC och deras roll i tumörskydd i HL kräver också testning av kombinationer med nya modulatorer såsom kolonistimulerande faktor 1-receptor (CSF1R) – hämmare, eftersom MDSCs uttrycker CSF1R . Dessutom stimulerar tillväxtfaktorer, såsom CSF1, tumörassocierade makrofager att vara antiinflammatoriska eller m2-fenotypen och främjar tumörtillväxt . Ökat antal tumörassocierade makrofager är förknippat med sämre prognos i HL . Detta stöder vidare motiveringen för CSF1R-hämmare i HL – och fas i-studier på CSF1R-hämmare har testats i HL och visar god tolerans men begränsad effekt . Kombinationer med CD30CAR T-celler kan dock vara fördelaktiga.