Autologe ex vivo erweiterte regulatorische T-Zellen bei Colitis ulcerosa

Während die primäre Ursache der Entwicklung einer entzündlichen Darmerkrankung (IBD) unbekannt bleibt, ist es allgemein anerkannt, dass die anfänglichen Ereignisse in anhaltenden Immunantworten mit Infiltration von Immunzellen und Gewebezerstörung im Darm gipfeln. Immunzellpopulationen, die in der entzündeten Darmwand von IBD-Patienten vorhanden sind, wurden umfassend charakterisiert und untersucht (1;6). Studien mit Schwerpunkt auf T-Zellen haben gezeigt, dass die Schleimhaut von Patienten mit Morbus Crohn (CD) von Th1-Zellen dominiert wird, während bei Patienten mit Colitis ulcerosa (UC) T-Helferzellen mit einem atypischen Th2-Profil, die übermäßig IL-5 und IL- 13, aber nicht IL-4, sind reichlich vorhanden (7). Darüber hinaus können Th17-Zellen in der entzündeten Lamina propria identifiziert werden, und es wird angenommen, dass diese Zellen eine wichtige Rolle in der Pathophysiologie von IBD spielen, obwohl die pathogenen Mechanismen dieser Zellen noch nicht vollständig verstanden sind (8;9). Treg sind auch in der Lamina propria vorhanden und diese Zellen kontrollieren die oben erwähnten Effektor-T-Zellpopulationen. Sie können durch die Interaktion lokaler T-Zellen mit CD103-exprimierenden dendritischen Zellen bzw. intestinalen Epithelzellen erzeugt werden (10; 11). Darüber hinaus ist die Expression von Integrinen auf der Treg-Oberfläche (z. α4β7) erleichtert die Schleimhautmigration durch ihre Wechselwirkung mit spezifischen Liganden (z. MAdCAM1). Als solches schaffen das Homing und die lokale Expansion von Treg-Zellen einen lokalen Treg-Pool, der für die Selbsttoleranz und die Unterstützung der Darmhomöostase unerlässlich ist (12). Darüber hinaus wird gezeigt, dass Treg-Zellen proinflammatorische intestinale Immunantworten bei Kolitis und mit Kolitis assoziiertem Krebs unterdrücken (13-16) und es wird angenommen, dass sie die Th17-Antworten des Darms verstärken (17). Da frühere Studien eine unzureichende Expansion von Treg-Zellen in der Schleimhaut bei CED-Patienten im Vergleich zur massiven lokalen Expansion von Effektor-T-Zellen gezeigt haben, ist es wahrscheinlich, dass die relativ geringe Anzahl von Treg-Zellen bei CED-Patienten erklärt, warum diese Zellen nicht in der Lage sind, übermäßige Immunantworten zu kontrollieren (18).

Experimentelle Colitis-Studien an Mäusen haben gezeigt, dass kolitogene Immunantworten kontrolliert werden können, indem die Anzahl der Schleimhaut-Treg-Zellen erhöht wird, und unterstreichen das Potenzial der Treg-basierten Zelltherapie bei IBD (19). Insbesondere verhindert der Co-Transfer von naiven CD4+-T-Zellen mit Treg sowohl eine chronische Colitis als auch eine bestehende Colitis bei Mäusen mit schwerer kombinierter Immunschwäche (SCID) (20). Darüber hinaus verhindern ex vivo in Anwesenheit von Rapamycin expandierte CD4+ T-Zellen die Entwicklung von Colitis in einem naiven CD4+ T-Zellmodell in SCID-Mäusen. Wichtig ist, dass die systemische Verabreichung von Rapamycin allein nur teilweise die Entwicklung einer Dickdarmentzündung verhinderte (20). Darüber hinaus unterdrückte der adoptive Transfer von nTreg-Zellen sowie der adoptive Transfer von ex vivo transformierendem Wachstumsfaktor (TGF)-β-induziertem Treg (iTreg) die Colitis-Aktivität in vivo in Mausmodellen (13;15;21). Zusammengenommen legen diese Daten nahe, dass Treg-Zellen zur Therapie von Darmentzündungen bei CED verwendet werden könnten (22).

Um einen adoptiven Transfer einer großen Anzahl von Treg zu ermöglichen, werden CD25+ Treg-Zellen aus einem autologen Leukaphereseprodukt isoliert und während 21 Tagen in Gegenwart der Zusatzstoffe Interleukin-2 (IL-2), Rapamycin und Anti-CD3/Anti in vitro expandiert -CD28 Expanderperlen. Nach 21 Tagen Expansion werden Anti-CD3/Anti-CD28-Expanderperlen aus dem Treg-Arzneimittelprodukt entfernt. Als nächstes werden Treg in Aliquots von 10 Millionen Treg/ml bis zur weiteren Verwendung eingefroren (5).

Zwölf Patienten, darunter 10 % Patientenverlust, was zu mindestens zehn behandelten und vollständig auswertbaren Patienten führt, werden in diese monozentrische, unverblindete Fast-Track-Dosiseskalationsstudie aufgenommen. Autologe, ex vivo expandierte CD4+CD25+CD127-/lo-Treg-Zellen werden bei Patienten mit Colitis ulcerosa mit aktiver oder stabiler Erkrankung im Rahmen der zum Zeitpunkt der Aufnahme zulässigen Begleittherapie adoptiv übertragen. Die maximal tolerierte Dosis (MTD) ist definiert als die Dosis, die nicht mehr als eine dosislimitierende Toxizität (DLT) bei insgesamt vier behandelten Patienten bei der jeweiligen Dosisstufe hervorruft.

Der erste aufgenommene Patient erhält die Anfangsdosis von 0,5 x 10e6 Treg/kg Körpergewicht. Der adoptive Transfer wird bei einem nächsten Patienten auf die nächste Dosisstufe (1 x 10e6 Treg/kg, 2 x 10e6 Treg/kg, 5 x 10e6/Treg/kg und 10 x 10e6 Treg/kg Körpergewicht) eskaliert, wenn keine DLT auftritt . Aufeinanderfolgende Patienten werden im Abstand von mindestens vier Wochen behandelt, um akute schwere Nebenwirkungen zu überwachen. Wenn eine DLT festgestellt wird, erhalten drei weitere Patienten die gleiche Dosisstufe. Die Dosissteigerung wird fortgesetzt, bis bei mindestens zwei Patienten einer Kohorte von vier Patienten eine DLT auftritt. Wenn zwei Patienten in einer Kohorte von vier Patienten eine DLT erleiden, folgt eine Dosis-Deeskalation auf die höchste zuvor tolerierte Dosis. Drei weitere Patienten erhalten die bisher höchste verträgliche Dosis. Wenn bei mindestens zwei Patienten auf der getesteten Dosisstufe eine DLT festgestellt wird, wird die Dosis deeskaliert, bis bei weniger als zwei Patienten eine DLT aufgetreten ist. Nach erfolgreicher Registrierung für die höchste Dosisstufe werden fünf weitere Patienten für die höchste Dosisstufe registriert, um die Sicherheitsbewertung zu erweitern. Wenn bei allen getesteten Dosierungen keine DLTs oder weniger als zwei DLTs auftreten, wird die MTD nicht erreicht. In diesem Fall wird eine maximal verabreichte Dosis (MAD) definiert.