Pilotundersøgelse af omdirigerede haploidentiske naturlige dræbercelle-infusioner til akut lymfatisk leukæmi af B-linje

1.0. Begrundelse

I modsætning til NK-cellers veletablerede cytotoksicitet mod AML-celler er deres kapacitet til at lysere ALL-celler generelt lav og svær at forudsige. Vi forsøgte at overvinde denne iboende resistens ved at transducere CD56+ CD3-NK-celler med kimære receptorer rettet mod CD19, et molekyle, der i vid udstrækning er udtrykt af maligne B-celler. Ekspression af anti-CD19-receptorer knyttet til CD3zeta overvandt NK-resistens og markant forbedret NK-celle-medieret drab af leukæmiceller. Dette resultat blev væsentligt forbedret ved at tilføje det 4-1BB-costimulerende molekyle til den kimære anti-CD19-CD3zeta-receptor: cytotoksiciteten produceret af NK-celler, der udtrykker denne konstruktion, oversteg ensartet den for NK-celler, hvis signalreceptorer manglede 4-1BB, selv når naturlig cytotoksicitet var tydelig (Imai et al., Blood 2005). NK-celler, der udtrykker anti-CD19-receptorer, udøvede også kraftig anti-ALL-aktivitet i en murin model af leukæmi (Shimasaki et al., Cytotherapy 2012). Vores resultater indikerer, at påtvunget ekspression af signalreceptorer af NK-celler kan omgå hæmmende signaler, hvilket giver et nyt middel til at øge effektiviteten af ​​anti-ALL NK-celleterapi.

Den store anti-leukæmiske effekt af genetisk modificerede NK-celler vist i vores prækliniske undersøgelser, sammen med den påviste gennemførlighed af infusion af holdbare haploidentiske NK-celler i et ikke-HSCT-miljø og den etablerede ekspertise fra NUH-teamet i celleterapi (det eneste center i Asien akkrediteret af Foundation for the Accreditation of Cellular Therapy, FACT), udgør en overbevisende begrundelse for den kliniske test af disse NK-celler.

Forberedelsen af ​​nøglereagenset (anti-CD19-BB-zeta mRNA) afsluttes i Tissue Engineering & Cell Therapy (TECT) Laboratory på NUH, hvor den GMP-kompatible MaxCyte elektroporator er placeret. Muligheden for storskala udvidelse af NK-celler er blevet demonstreret (Shimasaki et al. Cytoterapi 2012), og gennemførligheden af ​​storskala elektroporation valideret i TECT-laboratoriet.

Vi vil bruge flowcytometriske og MRD-teknologier til at bestemme tilstedeværelsen af ​​vedvarende sygdom og vil i denne undersøgelse kun inkludere patienter med en begrænset mængde resterende sygdom (<1 % leukæmi-lymfoblaster blandt normale knoglemarvsceller). Vi vil bruge de samme MRD-metoder til at overvåge virkningerne af behandlingsinfusioner. Vi forventer ikke, at konditioneringsregimet i sig selv vil have stor effekt på antallet af leukæmiceller, da de patienter, der er kvalificerede til undersøgelsen, vil have en sygdom, der er resistent over for mange anti-leukæmiske lægemidler. Ikke desto mindre, fordi selve konditioneringskuren kan have nogle gavnlige virkninger, vil det være vigtigt at screene det perifere blod og/eller knoglemarv for tilstedeværelsen af ​​leukæmi-blastceller gennem alle stadier af proceduren, dvs. før, under og efter konditionering og efter NK-celleinfusionen. Tilstedeværelsen af ​​leukæmiceller i vil blive nøje overvåget ved flowcytometri eller PCR-amplifikation af antigen-receptorgener (følsomhed for begge metoder: 1 leukæmicelle ud af 10.000) for at kaste lys over den relative effekt af hver intervention.

2.0. Hypotese og mål

Hovedhypotesen, der skal testes i denne undersøgelse, er, at infusion af NK-celler, der udtrykker anti-CD19-BB-zeta-receptorer ved elektroporation, kan producere målbare kliniske responser hos patienter med resistent B-afstamning ALL.

3.0. Primære mål

• For at bestemme gennemførligheden og sikkerheden ved at omdirigere NK-celler med en anti-CD19 kimær antigenreceptor ved mRNA-elektroporation i et klinisk miljø.
• For at bestemme effektiviteten af ​​anti-CD19-omdirigerede NK-celler i forskningsdeltagere med B-afstamning ALL, som har vedvarende sygdom som bestemt ved MRD-metoder efter intensiv kemoterapi.

4.0. Sekundære mål

• At studere persistensen og fænotypen af ​​omdirigerede NK-celler hos forskningsdeltagere med B-afstamning ALL, som har resterende sygdom efter intensiv kemoterapi.

5,0. Slutpunkter

I denne undersøgelse vil behandlingsrespons blive målt ved at sammenligne MRD-niveauer før og med flere intervaller efter NK-celle-infusion. Opnåelse af MRD-negativitet i knoglemarv, dvs. < 0,01 % blaster ved flowcytometri eller PCR, vil blive betragtet som et komplet respons. . Delvis respons vil blive defineret som ≥ 1 log reduktion i MRD niveauer, mens < 1 log reduktion i MRD niveauer vil blive betragtet som et ingen respons.

Baseret på tidligere undersøgelser vil donor-NK-celler i de fleste tilfælde blive elimineret af den genopblussende cellulære immunitet hos den haploidentiske modtager, efter at virkningerne af den forbigående immunsuppression forårsaget af konditioneringsregimet er ophørt (typisk inden for 1 måned efter infusion). Imidlertid kan NK-celle-engraftment muligvis vare i en længere periode med mulig risiko for langvarig pancytopeni på grund af NK-celledrab på normale hæmatopoietiske celler. På grund af denne mulighed vil vi planlægge HSCT-redning hos patienter, der modtager omdirigerede NK-celleinfusioner. For de fleste af de patienter, der er kvalificerede til denne undersøgelse, ville HSCT faktisk være behandlingsinterventionen, uanset om de modtager NK-celle-infusioner eller ej. På grund af disse overvejelser bør de potentielle fordele ved NK-celleterapi opveje dens risici for de patienter, der er kvalificerede til denne undersøgelse, dvs. patienter med vedvarende leukæmi, for hvem der ikke er nogen anden dokumenteret effektiv behandling tilgængelig.

Fordi CD19 er universelt udtrykt på B-celler, herunder tidlige B-celle-precursorer, vil normal modtager-B-celle også være et mål for donor-NK-cellerne transduceret med de anti-CD19 kimære receptorer. Derfor forventes forbigående B-celle lymfopeni og hypogammaglobinæmi. Vi vil overvåge CD19+-blodcelletallet og måle Ig-niveauerne en gang om måneden og vil give deltagerne intravenøse immunglobuliner (IVIG), hvis deres IgG-niveau er lavere end aldersspecifikke områder.

6,0. Resumé af Studiedesign

Perifere blodlegemer vil blive indsamlet ved aferese fra donorer. Efter ex vivo ekspansion i 10 dage ved co-kultur med bestrålede K562-mb15-41BBL-celler (Fujisaki et al., Cancer Res 2009; Lapteva et al. Cytoterapi 2012) og T-celleudtømning, vil haploidentiske NK-celler blive elektroporeret med anti-CD19-BB-zeta mRNA. Før infusion vil patienter modtage immunsuppressiv terapi for at fremme midlertidig engraftment af NK-celler. Efter infusion vil de modtage IL-2 for at understøtte NK-cellernes levedygtighed og ekspansion in vivo. Virkningerne af NK-celleinfusion vil blive bestemt ved at sammenligne MRD-niveauer før og efter behandling.

Receptorekspression efter elektroporation er forbigående og falder typisk efter 48 timer og bliver uopdagelig efter 96 timer. Fordi formålet med NK-celleterapi ikke er at inducere holdbar immunitet, men at hurtigt reducere tumorcellebyrden, og de infunderede NK-celler afstødes af værtens immunsystem efter ca. 2 ugers infusion, bør den forbigående karakter af ekspressionen ikke signifikant påvirke anti-tumor potentiale. Ved at bruge denne strategi gælder sikkerhedsproblemer vedrørende insertionsmutagenese og langvarig persistens af transducerede resterende T-celler desuden ikke. Under alle omstændigheder vil vi minimere antallet af resterende T-celler i slutproduktet så meget som muligt ved at udtømme det udvidede produkt af T-celler ved at bruge CliniMACS-enheden og ved at begrænse antallet af T-celler i transplantatet til <0,05 x 10^6/kg.