Lentiviraler Gentransfer zur Behandlung von Kindern über zwei Jahren mit schwerer kombinierter X-chromosomaler Immunschwäche (XSCID)

Dies ist eine nicht-randomisierte klinische Phase-I/II-Studie zur Ex-vivo-Gentransferbehandlung mit hämatopoetischen Stammzellen (HSC) für X-chromosomalen schweren kombinierten Immundefekt (XSCID, auch bekannt als SCID-X1) unter Verwendung eines selbstinaktivierenden lentiviralen Vektors, der zusätzliche enthält Funktionen zur Verbesserung der Sicherheit und Leistung. Die Studie wird 23 Patienten mit XSCID behandeln, die zwischen 2 und 40 Jahre alt sind und eine klinisch signifikante Beeinträchtigung der Immunität haben. Die Patienten erhalten eine Busulfan-Gesamtdosis von ungefähr 6 mg/kg/Körpergewicht (Zielfläche der Busulfan-Fläche unter der Kurve ist 4500 min*umol/l/Tag), die an Tag 1 als 3 mg/kg Körpergewicht verabreicht und an Tag 2 angepasst wird (falls Busulfan-AUC-Ergebnis liegt vor), um die Zieldosis zu erreichen, um ihr Knochenmark zu konditionieren, und darauf folgt eine einzelne Infusion mit autolog transduziertem CD34+HSC. Die Patienten werden dann weiterverfolgt, um die Transplantation, Expansion und Funktion genkorrigierter Lymphozyten, die aus der Transplantation hervorgehen, zu bewerten; um die Verbesserung der Labormessungen der Immunfunktion zu bewerten; um jeden klinischen Nutzen zu bewerten, der sich aus der Behandlung ergibt; und um die Sicherheit dieser Behandlung zu bewerten. Der primäre Endpunkt der Studie in Bezug auf diese Ergebnisse liegt bei 2 Jahren, obwohl für diese Maßnahmen relevante Daten in Intervallen während der gesamten Studie und während des längeren Nachbeobachtungszeitraums von mindestens 15 Jahren, der von der FDA-Richtlinie empfohlen wird, erhoben werden. Gene Therapy Clinical Trials – Observing Subjects for Delayed Adverse Events“ http://www.fda.gov/downloads

• BiologicsBloodVaccines/GuidanceComplianceRegulatoryInformation / Guidances/Cellular and Gen Therapy
• ucm078719.pdf für Patienten, die an klinischen Studien zum Gentransfer teilnehmen.

XSCID resultiert aus Defekten im IL2RG-Gen, das die gemeinsame Gammakette (yc) kodiert, die von Rezeptoren für Interleukin 2 (IL-2), IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 und IL-21 geteilt wird. Bei der Geburt von XSCID-Patienten fehlen im Allgemeinen T-Lymphozyten und NK-Zellen oder sie weisen einen schweren Mangel an T-Lymphozyten auf, während ihre B-Lymphozyten in der Zahl normal, aber in ihrer Funktion stark eingeschränkt sind und keine essentiellen Antikörper bilden. Die schwere Mangelform von XSCID ist im Säuglingsalter ohne Intervention zur Wiederherstellung eines gewissen Niveaus der Immunfunktion tödlich. Die derzeit beste Therapie ist eine T-Lymphozyten-depletierte Knochenmarktransplantation von einem HLA-Gewebetyp-übereinstimmenden Geschwister, und bei dieser Art von Spender ist es nicht erforderlich, eine Chemotherapie oder Strahlenkonditionierung des Knochenmarks des Patienten durchzuführen, um eine hervorragende Transplantation und Immunkorrektur zu erreichen ein XSCID-Patient. Der großen Mehrheit der Patienten mit XSCID fehlt jedoch ein passender Geschwisterspender, und bei diesen Patienten besteht die Standardbehandlung darin, eine Transplantation von T-Lymphozyten-depletiertem Knochenmark eines Elternteils durchzuführen. Diese Art der Transplantation wird als haploidentisch bezeichnet, weil im Allgemeinen ein Elternteil durch die HLA-Gewebetypisierung nur halb mit dem betroffenen Kind übereinstimmt. Unabhängig davon, ob eine Konditionierung verwendet wird oder nicht, hat eine haploidentische Transplantation für XSCID eine signifikant schlechtere Prognose als eine Transplantation mit einem passenden Geschwisterspender. Nach einer haploidentischen Transplantation wird bei XSCID-Patienten beobachtet, dass sie ein breites Spektrum an partieller Immunrekonstitution erreichen, und dass die Rekonstitution bei einigen Patienten mit der Zeit nachlassen kann. Die Untergruppe von XSCID-Patienten, die entweder nicht transplantiert werden, keine ausreichende Immunrekonstitution erreichen oder die Immunfunktion im Laufe der Zeit verlieren, leiden unter wiederkehrenden viralen, bakteriellen und Pilzinfektionen, Problemen mit Allo- oder Autoimmunität, eingeschränkter Lungenfunktion und/oder signifikantem Wachstumsversagen .

Wir schlagen vor, XSCID-Patienten3 im Alter von 2 Jahren, die trotz vorheriger haploidentischer hämatopoetischer Stammzelltransplantation klinisch signifikante Immundefekte aufweisen und denen kein HLA-passender Geschwisterspender vorliegt, eine Gentransferbehandlung anzubieten. Unser aktuelles Gentransfer-Behandlungsprotokoll kann als Bergungs-/Rettungsprotokoll angesehen werden.

Die jüngste erfolgreiche retrovirale Gentransferbehandlung anstelle einer Knochenmarktransplantation (KMT) in Paris und London für 20 Säuglinge mit XSCID hat den prinzipiellen Wirksamkeitsnachweis erbracht. Ein großes Sicherheitsproblem ist jedoch das Auftreten von 5 Fällen von Leukämie 3-5 Jahre nach der Behandlung, die teilweise durch die Vektor-Insertionsmutagenese-Aktivierung von LMO2 und anderen DNA-regulatorischen Genen durch den starken Enhancer ausgelöst wurde, der in der langen terminalen Wiederholung (LTR) vorhanden ist. des auf dem Moloney-Leukämie-Virus (MLV) basierenden Vektors.

Darüber hinaus zeigten frühere Studien zur Gentransferbehandlung älterer XSCID-Patienten mit MLV-basierten Vektoren das zusätzliche Problem des Scheiterns einer angemessenen Expansion von genkorrigierten T-Lymphozyten auf die sehr hohen Niveaus, die bei Säuglingen beobachtet werden. Um dieses Leukämie-Risiko zu reduzieren oder zu eliminieren und möglicherweise die Leistung ausreichend zu verbessern, um einen Nutzen bei älteren XSCID-Patienten zu erzielen, haben wir einen Lentivektor mit verbesserten Sicherheits- und Leistungsmerkmalen entwickelt. Wir haben einen selbstinaktivierenden (SIN) lentiviralen Vektor erzeugt, der frei von allen viralen Transkriptionselementen ist; das eine kurze Form des internen Promotors des menschlichen Elongationsfaktors 1a (EF1a) enthält, um eine Codon-optimierte yc-cDNA zu exprimieren; und das flankierende Kopien des 400 Basenpaare langen Isolatorfragments aus dem Hühner-HS4-(Omega)-Globin-Locus aufweist, um weiteren Schutz vor unerwünschten Wirkungen auf flankierende zelluläre Gene bereitzustellen. Präklinische Daten aus unseren eigenen Labors sowie von anderen unterstützen die Hypothese, dass unser lentiviraler SIN-Vektor deutlich weniger anfällig für die Aktivierung zellulärer Onkogene im Allgemeinen und LMO2 (das Gen, das für die meisten Fälle von Gentransfer-assoziierter Leukämie verantwortlich ist) im Besonderen sein wird. Darüber hinaus hat unser als CL20-4i-EF1a-hyc-OPT bezeichneter Vektor Aktivität zur Wiederherstellung der yc-Expression und -Signalgebung in menschlichen Lymphozyten-Zelllinien nachgewiesen und ein hohes Maß an In-vivo-Wirksamkeit bei der Behandlung von XSCID-Mäusen und -Hunden erreicht. Wir haben auch eine neuartige stabile Produzentenzelllinie etabliert, um eine effiziente und sichere Produktion von klinischen lentiviralen Vektoren mit hohem Titer zu ermöglichen, was die Durchführung dieser klinischen Studie erheblich erleichtert.

Basierend auf unseren bisherigen Erfahrungen bei der Behandlung älterer Patienten mit XSCID, bei denen entweder teilweise haploidentische Spender transplantiert wurden oder die trotz mehrfacher Versuche einer haploidentischen Spendertransplantation nicht transplantiert wurden, scheint es ein erhebliches Hindernis für die Transplantation autologer genkorrigierter CD34-Stammzellen und damit verbundener Zellen zu geben Versagen der Produktion einer ausreichenden Anzahl genkorrigierter autologer Lymphozyten. Die Zielpatienten für diese Studie können ein gewisses Maß an lymphoider Immunität entweder von Spenderlymphozyten oder ihren eigenen teilweise funktionsfähigen oder autologen Lymphozyten aufweisen, die möglicherweise eine Rolle bei der schlechten Transplantation und Funktion ihrer vorherigen haploidentialen HSC-Transplantation gespielt haben. Darüber hinaus können einige Patienten als Folge einer früheren HSC-Transplantation auch eine Graft-versus-Host-Reaktion aufweisen. Um diese Transplantationsbarrieren bei diesen XSCID-Patienten anzugehen, werden wir mit einer moderaten Dosis (~6 mg/kg) Busulfan vorbehandeln, um Platz oder Nischen im Knochenmark für neu hinzukommende autologe genkorrigierte HSCs zu schaffen.

Wir planen, bis zu 23 XSCID-Patienten zu behandeln, wobei alle Patienten die gleiche Konditionierung, Gentransferbehandlung und Nachuntersuchung erhalten. Mittels Apherese gewonnene mobilisierte periphere Blutstammzellen werden die erste Wahlquelle für HSC für diese Studie sein, aber Patienten, die aus irgendeinem Grund mit dieser Methode keine ausreichende HSC liefern können (z. schlechte Mobilisierung, ineffiziente Apherese-Separation von HSC oder unzureichender zentraler Zugang, wie für die Apherese erforderlich), wird HSC durch Knochenmarkentnahme gesammelt. Am NIH können Patienten autologe CD34+-HSC verwenden, die zuvor im Rahmen eines separaten, derzeit vom IRB genehmigten Stammzellenentnahmeprotokolls (NIH-Protokoll 94-I-0073; H. Malech, PI) gesammelt wurden, oder sie erhalten autologe CD34+-HSC, die per Apherese im Rahmen dieses Protokolls gesammelt wurden . Ein in dieses Protokoll aufgenommener Patient wird nicht mit der Transduktion des autologen HSC oder der Busulfan-Konditionierung fortfahren (d. h. er wird nicht mit Gentransfer-korrigierten Zellen behandelt), bis mindestens 3 x 106 pro Kilogramm Körpergewicht autologes CD34+HSC (aus mobilisierten peripheren Zellen) vorhanden sind Apherese-Sammlung von Blutstammzellen als Methode der Wahl und/oder durch Knochenmarkentnahme), die für die Gentransfer-Transduktion verfügbar sind.

Die Patienten werden vor der Behandlung einer Bewertung sowohl der Labor- als auch der klinischen Messungen der Immunfunktion unterzogen. Autologe CD34+HSC werden ex vivo mit dem VSV-G-pseudotypisierten CL20-4i-EF1a-hyc-OPT-Lentivektor transduziert. Alle Patienten erhalten eine einzelne intravenöse Infusion der gewaschenen transduzierten Zellen, die am Tag 0 des Protokolls intravenös verabreicht werden. An den Tagen -3 und -2 erhalten die Patienten eine Infusion von Busulfan ~3 mg/kg Körpergewicht/Tag (für eine Gesamtdosis von ~ 6 mg/Kilogramm Körpergewicht) als Konditionierung, um die Transplantation von genkorrigiertem autologem CD34+HSC zu verbessern. An den Tagen – 6, –5, –4 und 1, 2 und 3 erhalten die Patienten eine Infusion von Keratinozyten-Wachstumsfaktor (Palifermin) mit 60 mg/kg/Tag. Palifermin ist in dieser Dosis und in diesem Zeitplan von der FDA zugelassen, um Mukositis nach Konditionierungsregimen zu reduzieren oder zu verhindern, einschließlich solcher, die Busulfan verwenden. Nach der Konditionierungs- und Gentransferbehandlung werden die Probanden durch alle Phasen der Zytopenie hindurch unterstützt und auf Sicherheit und Wirksamkeit der Gentransferbehandlung überwacht. Frühe Beweise für die Wirksamkeit werden durch das Auftreten und die Ausbreitung von autologen transduzierten T-Lymphozyten mit funktionellem yc und verbesserten Labormessungen der Immunfunktion in der Zwischenbewertung dieser Parameter 1 Jahr nach der Behandlung definiert. Der Endpunktnachweis für die Wirksamkeit 2 Jahre nach der Behandlung umfasst dieselben Laborparameter, die zum Zeitpunkt 2 Jahre gemessen wurden, sowie den Nachweis des klinischen Nutzens. Der Nachweis für die Sicherheit konzentriert sich auf die Aufrechterhaltung der Polyklonalität der Vektormarkierung, das Fehlen eines dominanten genmarkierten Klons in einer hämatopoetischen Abstammungslinie und kein Auftreten von hämatologischer Dysplasie oder Leukämie oder anderem Krebs, der aus dem Gentransfer resultiert. Die primären Studienendpunkte für alle Labor- und klinischen Wirksamkeits- und Sicherheitsmessungen werden 2 Jahre nach der Gentransferbehandlung erreicht. Die Erhebung von Daten zur Wirksamkeit erfolgt jedoch in regelmäßigen Abständen während der 2 Jahre vor der Endpunktanalyse, und die Bewertung der Langzeitsicherheit und -wirksamkeit wird in regelmäßigen Abständen während der von der FDA-Leitlinie für die Gentransferbehandlung empfohlenen Langzeitnachsorge fortgesetzt Studien.